KR101294243B1 - Precast Concrete Hollow Pile having End Shoe Apparatus, and Constructing Method therof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝의 선단에 결합되는 선단슈장치와, 이를 구비한 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝, 그리고 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 중공말뚝의 선단부가 위치하는 지반에 그라우트재가 채워짐과 동시에 지반을 가압하기 위하여, 중공말뚝의 선단부에 결합되며, 중공말뚝의 중공직경보다 작은 직경의 팩커삽입관을 구비하고 있어 그라우트재 주입관 주변을 팩커부재로 밀봉할 때, 팩커부재의 팽창압력으로 인한 중공말뚝의 파손을 방지하고, 팩커부재의 크기 및 팽창범위를 축소하여 팩커부재의 제작 및 팽창에 소요되는 비용을 절약하여 경제적으로 중공말뚝을 시공할 수 있도록 개발된 선단슈장치와 이를 구비한 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝, 그리고 그 시공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a tip shoe device coupled to a tip of a precast concrete hollow pile, a precast concrete hollow pile having the same, and a construction method thereof. Specifically, a grout material is filled in the ground where the tip portion of the hollow pile is located. At the same time, in order to pressurize the ground, it is coupled to the front end of the hollow pile, and provided with a packer insertion tube having a diameter smaller than the hollow diameter of the hollow pile, when sealing the vicinity of the grout injection pipe with a packer member, the expansion pressure of the packer member To prevent damage to the hollow piles and reduce the size and expansion range of the packer member to reduce the cost of the manufacture and expansion of the packer member, and the tip shoe device developed to economically construct the hollow pile and equipped with it A precast concrete hollow pile and its construction method.

Description

말뚝파손 방지형 그라우트재 주입구조를 가지는 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝의 선단슈장치를 구비한 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝 및 그 시공방법{Precast Concrete Hollow Pile having End Shoe Apparatus, and Constructing Method therof}Precast Concrete Hollow Pile having End Shoe Apparatus, and Constructing Method therof} with Tip Shoe Device of Precast Concrete Hollow Pile with Pile Break Prevention Type Grout Material Injection Structure

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝의 선단에 결합되는 선단슈장치와, 이를 구비한 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝, 그리고 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 "프리캐스트 방식으로 사전에 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공(中空)이 길게 형성되어 있는 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝"(이하, "중공말뚝"이라고 약칭함)을 지중에 설치할 때, 중공말뚝의 선단부가 위치하는 지반에 그라우트재가 채워짐과 동시에 지반을 가압하기 위하여 중공말뚝의 선단부에 결합되며, 중공말뚝의 중공직경보다 작은 직경의 팩커삽입관을 구비하고 있어 그라우트재 주입관 주변을 팩커부재로 밀봉할 때, 팩커부재의 팽창압력으로 인한 중공말뚝의 파손을 방지하고, 팩커부재의 크기 및 팽창범위를 축소하여 팩커부재의 제작 및 팽창에 소요되는 비용을 절약하여 경제적으로 중공말뚝을 시공할 수 있도록 개발된 선단슈장치와 이를 구비한 프리캐스트 콘크리트 중공말뚝, 그리고 그 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a tip shoe device coupled to a tip of a precast concrete hollow pile, a precast concrete hollow pile having the same, and a construction method thereof, specifically, a "precast method is prepared in advance and has a center length. When the precast concrete hollow pile "(hereinafter, abbreviated as" hollow pile ") in which the hollow is formed long in the direction is installed in the ground, the ground where the tip of the hollow pile is located is filled and the ground is It is coupled to the front end of the hollow pile to pressurize, and it has a packer insertion tube having a diameter smaller than the hollow diameter of the hollow pile, so that when the periphery of the grout injection pipe is sealed with the packer member, Prevent damage and reduce the size and expansion range of the packer member to reduce the cost of manufacturing and expanding the packer member The present invention relates to a tip shoe device, a precast concrete hollow pile having the same, and a construction method thereof, which are developed to economically construct a hollow pile.

중공말뚝의 대표적인 예로는 PHC 말뚝이 있는데, 이러한 중공말뚝은 콘크리트 말뚝의 중앙에 중공이 형성되어 있는 상태로 공장에서 미리 제작된 후, 지중에 미리 굴착해놓은 지중공에 삽입되어 설치된다. 이렇게 설치되는 중공말뚝에 있어서는, 중공말뚝의 지중공 깊이 방향의 단부 즉, 중공말뚝의 선단부가 위치하게 되는 부분에서 지중공 내에 존재하는 슬라임 등으로 인한 지반의 선단지지력 감소가 문제로 된다. 이러한 선굴착된 지중공에 프리캐스트로 제작된 중공말뚝을 설치하여 말뚝을 시공할 때 문제가 되는 말뚝 선단지지력 감소를 해결하기 위하여, 종래에는 중공말뚝의 선단부를 통하여 지중공에 모르타르 등과 같은 그라우트재를 주입하여 중공말뚝의 선단부 주변에서 지중공의 지반에 미리 그라우트재의 주입 압력에 의한 프리로딩(preloading) 가하여 지반 강성을 증가시킴과 동시에 그라우트재의 경화를 통해서 지반을 강화시키는 방법을 이용하였다. A representative example of the hollow pile is a PHC pile, which is pre-fabricated in the factory with a hollow formed in the center of the concrete pile, and then inserted into the underground hole pre-excavated in the ground is installed. In the hollow pile installed in this way, a decrease in the tip bearing capacity of the ground due to the slime present in the ground hole at the end portion of the hollow pile depth direction, that is, the position where the tip portion of the hollow pile is located becomes a problem. In order to solve the reduction of the pile tip bearing capacity, which is a problem when installing the pile by installing a hollow pile made of precast in the pre-excavated underground hole, conventionally grout material such as mortar in the ground hole through the tip of the hollow pile The preloading was applied to the ground of the hollow hole by the injection pressure of the grout material in the vicinity of the tip of the hollow pile to increase the ground stiffness and to strengthen the ground by hardening the grout material.

도 1은 종래 기술에 의해 지중공에 삽입되어 있는 중공말뚝(1)의 중공(10)을 통해 중공말뚝(1)의 선단부에 그라우트재(11)를 가압 주입한 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the grout material 11 is pressurized to the distal end of the hollow pile 1 through the hollow 10 of the hollow pile 1 inserted into the underground hole according to the prior art. It is.

도면에 도시된 것처럼, 종래에는 중공말뚝의 선단지지력 증대를 위하여 중공말뚝(1)의 선단부를 통해 그라우트재(11)를 가압 주입하게 되는데, 중공말뚝(1)을 지반에 설치할 때 토사 등이 중공말뚝(1)의 중공(10)으로 유입되는 것을 방지하고 중공말뚝(1)의 선단부가 파손되는 것을 방지하기 위하여 중공말뚝(1)의 선단부에는 중공(10)의 입구를 폐쇄하는 선단슈장치(2)를 설치한다. 그라우트재 주입관(13)을 중공말뚝(1)의 중공(10) 내에 삽입하고 그라우트재 주입관(13)의 주입단부를 선단슈장치(2)의 판형 본체에 형성된 주입공(20) 부근에 위치시킨 후 그라우트재(11)를 주입하게 된다. 도 1에서 부재번호 22는 그라우트재 주입관(13)을 중공(10) 내에서 지지하고 중공(10)을 폐쇄하는 팩커(packer)부재(22)이다. 상기 팩커부재(22)는 내부의 공기압 또는 유압에 의해 팽창하여 중공(10) 내부 벽면에 밀착하여 팩커부재(22)가 설치된 위치의 아래 부분에서 중공(10) 내부공간을 밀폐하게 된다. As shown in the drawings, in the prior art, the grout material 11 is pressurized through the tip of the hollow pile 1 to increase the tip bearing force of the hollow pile, and when the hollow pile 1 is installed on the ground, the earth and sand are hollow. A tip shoe device for closing the inlet of the hollow 10 at the tip of the hollow pile 1 in order to prevent the inflow of the hollow 10 of the pile 1 and to prevent the tip of the hollow pile 1 from being damaged. 2) Install. The grout material injection tube 13 is inserted into the hollow 10 of the hollow pile 1 and the injection end of the grout material injection tube 13 is near the injection hole 20 formed in the plate-shaped body of the tip shoe device 2. After positioning the grout material 11 is injected. In FIG. 1, reference numeral 22 is a packer member 22 supporting the grout material injection tube 13 in the hollow 10 and closing the hollow 10. The packer member 22 is expanded by air pressure or hydraulic pressure therein to be in close contact with the inner wall of the hollow 10 to seal the inner space of the hollow 10 at a lower portion of the position where the packer member 22 is installed.

이와 같이 팩커부재(22)에 의해 중공(10)에 밀봉된 공간이 형성된 상태에서 그라우트재 주입관(13)으로 그라우트재(11)가 가압 주입되면 팩커부재(22)로 폐쇄되어 있는 중공(10) 내부공간에 그라우트재(11)가 채워지면서 그라우트재(11)의 압력이 증가되며, 이러한 증가된 압력에 의해 마개부재(21)가 선단슈장치(2)로부터 이탈하면서 주입공(20)이 개방되어 그라우트재(11)가 지중공으로 토출된다. 지중공으로 토출된 그라우트재(11)의 압력(Pr)에 의해 중공말뚝의 선단부 주변의 지반(3)에는 프리로딩(preloading)이 가해지게 되어 지반 강성이 증가되고, 그라우트재(11)의 경화를 통해서 지반이 더욱 강화된다. As such, when the grout material 11 is pressurized and injected into the grout material injection tube 13 while the space sealed in the hollow 10 is formed by the packer member 22, the hollow 10 closed by the packer member 22 is formed. As the grout material 11 is filled in the inner space, the pressure of the grout material 11 is increased, and the plug member 21 is separated from the tip shoe device 2 by the increased pressure. It is opened and the grout material 11 is discharged to underground hole. Preloading is applied to the ground 3 around the tip of the hollow pile by the pressure Pr of the grout material 11 discharged into the ground hole, thereby increasing the ground rigidity and hardening the grout material 11. The ground is further strengthened.

그런데 도 1에 도시된 종래기술에서, 중공(10) 내부에 그라우트재(11)가 채워진 후 그라우트재(11)가 증공(10) 밖으로 토출되어 중공말뚝의 선단부 주변의 지반(3)에는 프리로딩(preloading)을 가할 수 있으려면 중공(10)의 내부공간에 채워진 그라우트재(11)는 상당한 압력(Pr) 상태에 있어야 하고, 팩커부재(22)는 이러한 그라우트재(11)로부터의 압력이 누출되지 않도록 중공(10)을 폐쇄하여 밀봉하여야 한다. 이를 위해서 팩커부재(22)는 내부의 공기압 또는 유압(Pp)에 의해 팽창하여 중공(10) 내부 벽면을 향하여 강한 횡력(F)을 가하게 되는데, 이러한 팩커부재(22)로부터 가해지는 횡력에 의해서 중공말뚝(1)에 균열이 발생하는 등의 파손이 발생하는 경우가 종종 발생한다. However, in the prior art illustrated in FIG. 1, after the grout material 11 is filled in the hollow 10, the grout material 11 is discharged out of the vacuum 10 so that the ground 3 around the tip of the hollow pile is preloaded. In order to be able to apply preloading, the grout material 11 filled in the interior space of the hollow 10 must be in a significant pressure Pr state, and the packer member 22 is leaked by the pressure from the grout material 11. The hollow 10 must be closed and sealed so as not to be prevented. To this end, the packer member 22 expands by internal air pressure or hydraulic pressure Pp and exerts a strong lateral force F toward the inner wall surface of the hollow 10. The hollow member is applied by the lateral force applied from the packer member 22. Often, breakage, such as cracking, occurs in the pile 1.

즉, 높은 그라우트재(11)의 주입압력으로 지반에 프리로딩을 가하기 위해서는 중공(10) 내부에 채워진 그라우트재(11)의 압력이 높아야 하고, 이러한 높은 그라우트재(11) 압력을 유지하려면 팩커부재(22)가 완벽하게 중공(10)을 폐쇄하여야 하는데, 결국 팩커부재(22)가 팽창하여 중공(10) 내부 벽면에 가하게 되는 횡력이 커지게 되어, 그로 인하여 중공말뚝(1)의 중공(10) 내부 벽면에 균열이 발생하게 되는 문제점이 발생하는 것이다. That is, in order to apply preloading to the ground at the injection pressure of the high grout material 11, the pressure of the grout material 11 filled in the hollow 10 must be high, and to maintain the high grout material 11 pressure, the packer member (22) should completely close the hollow 10, the end result that the packer member 22 expands and the lateral force applied to the inner wall of the hollow 10 is increased, thereby increasing the hollow 10 of the hollow pile (1) ) The problem of cracking in the inner wall occurs.

또한, 종래에는 팩커부재(22)가 중공(10)의 단면을 가로 막아야 하므로, 팩커부재(22)는 그 팽창범위가 중공(10) 단면의 절반 이상이 될 정도의 크기를 가져야 하며, 중공말뚝(1)의 규모가 커져서 중공(10)의 직경도 커지게 되면 그만큼 중공(10)의 커진 단면을 폐쇄하여야 하는 팩커부재(22)의 크기와 팽창규모도 커져야 하므로, 결국 고가의 팩커부재(22) 사용으로 인한 비용의 증가가 수반되는 문제점이 있다.
In addition, since the packer member 22 must block the cross section of the hollow 10 in the related art, the packer member 22 should have a size such that its expansion range is at least half of the cross section of the hollow 10, and the hollow piles. As the size of (1) increases and the diameter of the hollow 10 also increases, the size and expansion size of the packer member 22 that must close the enlarged cross section of the hollow 10 must also increase, so that the expensive packer member 22 There is a problem that is accompanied by an increase in the cost of using.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 중공말뚝을 지중공에 설치하고 그라우트재를 중공말뚝의 선단부를 통해 지중공으로 주입하여 중공말뚝의 선단지지력을 향상시킴에 있어서, 중공말뚝의 규모가 커져서 중공의 직경이 커지더라도, 그라우트재의 누출을 방지하기 위해 구비되는 팩커부재의 규모를 줄여서 팩커부재의 설치에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed in order to solve the problems of the prior art as described above, specifically, to install the hollow pile in the ground hole and injecting grout material into the ground hole through the tip of the hollow pile to improve the end bearing capacity of the hollow pile In order to reduce the cost of installing the packer member by reducing the size of the packer member provided to prevent the leakage of the grout, even if the size of the hollow pile is increased by the size of the hollow pile.

또한, 본 발명은 팩커부재의 팽창으로 인하여 콘크리트로 제작된 중공말뚝에 균열 등의 파손이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to prevent the occurrence of breakage, such as cracks in the hollow pile made of concrete due to the expansion of the packer member.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공이 길게 형성되어 있는 중공말뚝의 선단부에서, 상기 중공말뚝의 중공 단면을 폐쇄하도록 중공말뚝과 일체로 결합되고, 주입공이 관통 형성되어 있는 두께를 가지는 판형상의 부재로 이루어진 본체와; 중공의 단면적보다 작은 단면적을 가지며 중공이 형성된 길이 방향으로 연장되어 있는 관형상의 부재로 이루어져, 상기 주입공과 연통되도록 하단이 상기 본체에 내측면에 결합되어 중공 내부에 배치되며, 팽창하는 팩커부재를 구비한 그라우트재 주입관이 내부에 삽입되어 위치하여 팩커부재의 팽창에 의해 팩커부재의 설치 위치의 단면이 밀봉되는 팩커삽입관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중공말뚝의 선단슈장치가 제공된다. In order to achieve the above object, in the present invention, the front end of the hollow pile is made of precast concrete and the hollow is formed long in the longitudinal direction, is integrally coupled with the hollow pile to close the hollow cross section of the hollow pile A main body formed of a plate-shaped member having a thickness through which the injection hole is formed; It consists of a tubular member having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the hollow and extending in the longitudinal direction in which the hollow is formed, the lower end is coupled to the inner surface of the main body and disposed inside the hollow so as to communicate with the injection hole, and expands the packer member Provided is a front end shoe device of a hollow pile, characterized in that the grout material injection pipe is provided is inserted into the interior including a packer insertion tube is sealed by the expansion of the packer member the end surface of the installation position of the packer member. .

또한, 본 발명에서는 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공이 길게 형성되어 있는 중공말뚝으로서, 선단부에는 중공 단면을 폐쇄하도록 상기한 본 발명에 따른 선단슈장치가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 중공말뚝이 제공된다. In addition, in the present invention, the hollow pile is made of precast concrete and has a hollow formed in the longitudinal direction at the center thereof, the front end shoe device according to the present invention is coupled to the front end to close the hollow cross section. Hollow piles are provided.

또한 본 발명에서는 위와 같이 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공이 길게 형성되어 있고 본 발명의 선단슈장치가 선단부에 결합되어 있는 중공말뚝을 시공하는 방법이 제공되는데, 구체적으로 위에서 명시한 본 발명의 선단슈장치를, 상기 중공말뚝의 중공 단면을 폐쇄하도록 상기 중공말뚝의 선단부에 결합하는 단계와; 상기 선단슈장치가 결합된 상기 중공말뚝을 지중공에 삽입하여 지반 내에 설치하는 단계와; 그라우트재가 주입되는 그라우트재 주입관과, 상기 그라우트 주입관의 단부 주위를 둘러싸고 있는 팩커부재를, 상기 팩커삽입관 내에 삽입하는 단계와; 상기 팩커부재가 팩커삽입관에 삽입된 상태에서 상기 팩커부재를 팽창시켜 상기 팩커부재가 상기 팩커삽입관의 내벽면에 밀착하여 가압하도록 함으로써, 상기 팩커부재의 설치 위치에서 상기 팩커삽입관의 단면을 폐쇄하여 밀봉하는 단계와; 상기 그라우트재 주입관으로 그라우트재를 주입하여, 상기 그라우트재가 상기 팩커부재에 의해 밀봉된 팩커삽입관의 공간 내에 채우면서 상기 주입공 밖으로 토출되어 상기 중공말뚝의 선단부 주변의 지반에 프리로딩을 가하면서 경화되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공말뚝의 시공방법이 제공된다. In addition, the present invention is provided with a method of constructing a hollow pile is made of precast concrete as described above and hollow in the longitudinal direction in the center and the tip shoe device of the present invention is coupled to the tip portion, specifically Coupling the tip shoe device of the invention, the front end portion of the hollow pile to close the hollow cross section of the hollow pile; Inserting the hollow pile combined with the tip shoe device into the ground hole and installing the ground pile in the ground; Inserting a grout material injection tube into which the grout material is injected and a packer member surrounding the end of the grout injection tube into the packer insertion tube; By expanding the packer member in the state that the packer member is inserted into the packer insertion tube to press the packer member in close contact with the inner wall surface of the packer insertion tube, the end surface of the packer insertion tube at the installation position of the packer member Closing and sealing; The grout material is injected into the grout material injection tube, and the grout material is discharged out of the injection hole while filling in the space of the packer insertion tube sealed by the packer member, while preloading the ground around the tip of the hollow pile. Provided is a method of constructing a hollow pile, comprising the step of making it harden.

위와 같은 본 발명의 선단슈장치와 중공말뚝, 그리고 그 시공방법에 있어서, 상기 팩커삽입관의 상단은, 상단부로 갈수록 단면적이 더 커지는 깔대기 형상의 확관부로 이루어질 수 있다. In the tip shoe device and the hollow pile, and the construction method of the present invention as described above, the upper end of the packer insertion tube, it may be made of a funnel-shaped expansion portion is larger cross-sectional area toward the upper end.

또한, 본 발명에서, 상기 팩커삽입관은, 상기 본체가 상기 중공말뚝의 선단부에 결합되어 있는 상태에서, 상기 주입공을 통해서 상기 중공 내부로 삽입되어, 상기 팩커삽입관의 하단부가 상기 주입공 주변에 일체로 결합되어 설치될 수 있으며, 상기 팩커삽입관의 상단에 구비된 확관부는, 탄성을 가지는 뼈대부재로 이루어진 확관부재로 구성될 수 있는데, 상기 확관부재는 링형상의 링부재를 가지고 있고, 탄성을 가지는 복수개의 뼈대부재가 상기 링부재의 원주를 따라 간격을 두고 배열되고 각각의 뼈대부재의 하단부가 상기 링부재에 결합되어 깔대기 형상을 이루고 있는 구성을 가지고 있어, 상기 뼈대부재의 상단을 오므린 상태로 상기 뼈대부재부터 상기 팩커삽입관으로 삽입된 후, 상기 뼈대부재가 팩커삽입관의 상단 밖으로 노출되면서 상기 뼈대부재의 탄성에 의해 상기 뼈대부재의 상부가 깔대기 형상으로 펼쳐지게 되어, 상기 팩커삽입관 상단에 확관부가 구비되는 구성을 가질 수도 있다.
In addition, in the present invention, the packer insertion tube is inserted into the hollow through the injection hole in the state that the main body is coupled to the front end of the hollow pile, the lower end of the packer insertion tube around the injection hole Can be installed integrally coupled to the expansion portion provided on the top of the packer insertion tube, may be composed of an expansion member made of a skeleton member having an elastic, the expansion member has a ring-shaped ring member The elastic member has a configuration in which a plurality of skeleton members are arranged at intervals along the circumference of the ring member and the lower end of each skeleton member is coupled to the ring member to form a funnel shape, the upper end of the skeleton member After the bone member is inserted into the packer insertion tube in a retracted state, the bone member is exposed to the outside of the top of the packer insertion tube while the bone The upper portion of the skeleton member is unfolded in a funnel shape by the elasticity of the large member, it may have a configuration in which an expansion pipe portion is provided at the top of the packer insertion tube.

본 발명에서는, 그라우트재 주입관의 주변에 설치되어 팽창하는 팩커부재가, 중공보다 작은 단면적을 가지는 팩커삽입관을 폐쇄하게 되는 구성을 가지고 있으므로, 그라우트재 주입관의 주변을 밀봉하기 위한 팩커부재의 크기 및 팽창범위를 종래기술보다 훨씬 줄일 수 있게 되어, 팩커부재의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 팩커부재의 제작에 필요한 비용도 크게 절감할 수 있고, 팩커부재의 팽창을 위한 장치의 규모도 줄일 수 있게 되어, 팩커부재의 제작 및 팽창에 소요되는 비용을 절약하여 중공말뚝 시공의 경제성을 크게 높일 수 있게 되는 효과가 발휘된다. In the present invention, since the packer member installed and expanded around the grout material inlet tube has a configuration to close the packer insertion tube having a smaller cross-sectional area than the hollow, the packer member for sealing the periphery of the grout material inlet tube Since the size and the expansion range can be much reduced than the prior art, not only is it easy to manufacture the packer member, but also the cost required for the manufacture of the packer member can be greatly reduced, and the size of the device for expanding the packer member can be reduced. In this way, the cost of manufacturing and expanding the packer member may be reduced, thereby increasing the economic efficiency of the hollow pile construction.

또한 본 발명에서는, 팩커부재가 중공말뚝의 중공 단면을 폐쇄하는 것이 아니라, 강관 등으로 만들어진 팩커삽입관의 단면을 폐쇄하는 구성을 가지고 있으며, 따라서 팩커부재가 팽창하면서 생기되는 횡력은, 강관 등으로 만들어져 큰 강성을 가지는 팩커삽입관에 가해질 뿐이며, 중공말뚝의 중공 내벽에는 직접적으로 가해지지 아니하게 된다. 그러므로 본 발명에 의하면, 팩커부재로부터 가해지는 횡력이 직접 중공말뚝의 중공 내벽에 가해짐으로 인하여 야기되는 중공말뚝의 균열 등의 파손 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
In addition, in the present invention, the packer member does not close the hollow end face of the hollow pile, but has a configuration that closes the end face of the packer insertion pipe made of a steel pipe or the like. It is only applied to the Packer Insertion Tube, which is made of large rigidity, and is not directly applied to the hollow inner wall of the hollow pile. Therefore, according to the present invention, the effect that the lateral force applied from the packer member is directly applied to the hollow inner wall of the hollow pile can prevent the occurrence of damage, such as cracks of the hollow pile caused by the source is exhibited.

도 1은 종래 기술에 의해 지중공에 삽입되어 있는 중공말뚝의 중공을 통해 중공말뚝의 선단부에 그라우트재를 가압 주입한 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 선단슈장치의 개략적인 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 선 A-A에 따른 단면도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 선단슈장치의 개략적인 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 팩커부재 및 삽입가이드가 구비된 그라우트재 주입관이 선단슈장치의 팩커삽입관에 삽입되는 과정을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 각각 도 2a에 도시된 본 발명의 선단슈장치가 구비된 본 발명에 따른 중공말뚝을 지중공에 설치하여 시공하는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 각각 본 발명에 따른 선단슈장치가 구비되는 중공말뚝을 시공하는 방법의 일실시예를 설명하기 위한 중공말뚝의 개략적인 단면 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명에 구비되는 확관부재의 일실시예에 대한 개략적인 사시도이다. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the grout material is pressurized to the front end of the hollow pile through the hollow of the hollow pile inserted into the underground hole by the prior art.
Figure 2a is a schematic perspective view of the tip shoe device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2A and is a schematic cross-sectional perspective view of the tip shoe device according to the embodiment of the present invention.
3 is a schematic exploded perspective view showing a process in which the grout material injection tube provided with the packer member and the insertion guide is inserted into the packer insertion tube of the tip shoe device in the present invention.
4 to 7 is a schematic cross-sectional view showing the step of installing the hollow pile according to the present invention equipped with the tip shoe device of the present invention shown in Figure 2a in the underground hole, respectively.
8 to 10 is a schematic cross-sectional exploded perspective view of a hollow pile for explaining an embodiment of a method for constructing a hollow pile equipped with a tip shoe device according to the present invention.
Figure 11 is a schematic perspective view of one embodiment of the expansion member provided in the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.

도 2a에는 본 발명의 일실시예에 따른 선단슈장치(2)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2b에는 도 2a의 선 A-A에 따른 단면도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 선단슈장치(2)의 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 본 발명에서 팩커부재(22) 및 삽입가이드(14)가 구비된 그라우트재 주입관(13)이 선단슈장치(2)의 팩커삽입관(202)에 삽입되는 과정을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 4 내지 도 7에는 각각 도 2a에 도시된 본 발명의 선단슈장치(2)가 구비된 본 발명에 따른 중공말뚝(1)을 지중공에 설치하여 시공하는 단계를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. Figure 2a is a schematic perspective view of the tip shoe device 2 according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 2a, the tip shoe device according to an embodiment of the present invention A schematic cross-sectional perspective view of (2) is shown. 3 is a schematic disassembly showing a process in which the grout material injection pipe 13 having the packer member 22 and the insertion guide 14 is inserted into the packer insertion tube 202 of the tip shoe device 2 in the present invention. 4 and 7 show a step of installing the hollow pile 1 according to the present invention, which is equipped with the tip shoe device 2 of the present invention shown in FIG. A schematic cross section is shown.

도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 선단슈장치(2)는, 중공말뚝(1)의 선단부에서 중공말뚝(1)의 단면을 폐쇄하도록 일체로 결합되는 본체(201)와, 상기 본체(201)에 일체로 결합되어 있으며, 팩커부재(22)를 구비한 그라우트재 주입관(13)이 내부에 삽입되어 위치하게 되는 팩커삽입관(202)을 포함하여 구성된다. As shown in Figures 2a and 2b, the tip shoe device 2 according to the present invention, the main body 201 is integrally coupled to close the cross section of the hollow pile 1 at the tip of the hollow pile 1, It is configured to include a packer insertion tube 202 is integrally coupled to the main body 201, the grout material injection tube 13 having a packer member 22 is inserted into and positioned therein.

구체적으로 상기 선단슈장치(2)의 본체(201)는 중공말뚝(1)의 선단부에 일체로 결합되는 부재로서 예를 들어 판형상의 부재로 만들어질 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서, 상기 선단슈장치(2)의 본체(201)는 단순히 원판형 부재로 이루어져 중공말뚝(1)의 선단부에서 중공(10) 단면을 가로 막도록 설치되어 있다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 본체(201)의 가장자리에는 중공말뚝(1)의 선단부 외측면을 감싸는 덮개부가 구비되어, 상기 본체(201)에 중공말뚝(1)의 선단부가 끼워지는 형태가 될 수도 있다. Specifically, the main body 201 of the tip shoe device 2 may be made of, for example, a plate-like member as a member integrally coupled to the tip portion of the hollow pile 1. In the embodiment shown in Figures 2a and 2b, the main body 201 of the tip shoe device 2 is simply made of a disc-shaped member is installed to block the cross section of the hollow 10 at the tip of the hollow pile (1) have. Although not shown in the drawing, the edge of the main body 201 is provided with a cover portion surrounding the outer surface of the front end portion of the hollow pile 1, so that the front end portion of the hollow pile 1 is fitted into the main body 201. It may be.

상기 본체(201)에는 그라우트재의 주입을 위한 주입공(20)이 관통 형성되는데, 중공말뚝(1)을 지중공에 관입 설치할 때 토사 등이 주입공(20)을 통해서 중공말뚝(1)의 중공(10) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 분리가능한 마개부재(21)를 이용하여 상기 주입공(20)을 임시로 폐쇄할 수도 있다. 물론 마개부재(21)를 사용하지 않고 주입공(20)을 개방시켜둘 수도 있다.The main body 201 is formed through the injection hole 20 for the injection of the grout material, when the hollow pile 1 is installed in the hollow hole through the earth and sand through the injection hole 20 hollow of the hollow pile (1) 10, the injection hole 20 may be temporarily closed by using a detachable plug member 21 to prevent the inflow into the interior. Of course, the injection hole 20 may be left open without using the plug member 21.

상기 팩커삽입관(202)은 중공(10)의 단면적보다 작은 단면적을 가지며 중공(10)이 형성된 길이 방향으로 연장되어 있는 관 부재인데, 상기 팩커삽입관(202)의 하단은 상기 본체(201)의 내측면(중공 방향의 측면)에 부착 등의 방법에 의해 일체로 결합되어 있다. 상기 본체(201)에서 팩커삽입관(202)의 하단이 결합되어 있는 위치는 주입공(20)이 형성된 위치이다. 따라서 상기 주입공(20)과 상기 팩커삽입관(202)은 서로 연통되며, 후술하는 것처럼, 팩커삽입관(202)으로 공급되는 그라우트재(11)는 상기 주입공(20)을 통해서 중공말뚝(1)의 외부로 토출된다. 상기 팩커삽입관(202)의 내부에는 그라우트재(11)를 주입하는 그라우트재 주입관(13)이 팩커부재(22)에 의해 둘러싸인 채로 위치하게 된다. 따라서 그라우트재 주입관(13)을 둘러싼 채로 팩커부재(22)가 팩커삽입관(202)의 내부에 위치한 상태에서 팩커부재(22)가 팽창하게 되면 팩커부재(22)가 팩커삽입관(202)의 내벽면과 밀착되면서, 팩커삽입관(202)이 팩커부재(22)에 의해 막히게 되어 팩커부재(22)의 설치 위치에서 그라우트재 주입관(13)이 고정됨과 동시에 팩커삽입관(202)의 단면이 폐쇄된다. 상기 팩커부재(22)는 고무나 합성수지 등과 같은 탄성을 가지는 부재로 제작되어, 내부에 공기압 또는 유압이 가해지게 되면 팽창하게 된다. The packer insertion tube 202 has a cross-sectional area smaller than that of the hollow 10 and extends in the longitudinal direction in which the hollow 10 is formed. The lower end of the packer insertion tube 202 is the main body 201. Is integrally coupled to the inner side surface (side surface in the hollow direction) by a method such as attachment. The lower end of the packer insertion tube 202 is coupled to the body 201 is a position where the injection hole 20 is formed. Therefore, the injection hole 20 and the packer insertion tube 202 are in communication with each other, as will be described later, the grout material 11 supplied to the packer insertion tube 202 through the injection hole 20 through the hollow pile ( It is discharged to the outside of 1). The grout material injection pipe 13 for injecting the grout material 11 is located inside the packer insertion pipe 202 surrounded by the packer member 22. Therefore, when the packer member 22 expands while the packer member 22 is positioned inside the packer insertion tube 202 while surrounding the grout material injection tube 13, the packer member 22 is the packer insertion tube 202. While in close contact with the inner wall surface of the packer insertion tube 202 is blocked by the packer member 22, the grout material injection tube 13 is fixed at the installation position of the packer member 22 and at the same time of the packer insertion tube 202 The cross section is closed. The packer member 22 is made of a member having elasticity such as rubber or synthetic resin, and expands when air pressure or hydraulic pressure is applied thereto.

한편, 도면에 도시된 실시예와 같이, 상기 팩커삽입관(202)의 상단은 그 단면적이 더 커져있는 확관부로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 팩커삽입관(202)의 상부에 위로 갈수록 단면적이 확대되는 깔대기형 확관부재(203)가 구비되어 있어 팩커삽입관(202)의 상단은 중간보다 그 단면이 더 커진 상태가 되는 것이다. 이와 같이 팩커삽입관(202)의 상단이 확관부로 이루어지는 경우, 후술하는 것처럼, 그라우트재 주입관(13)에 팩커부재(22)가 구비된 상태로 상기 팩커삽입관(202)에 삽입하는 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 상기 확관부재(203)는 원추형 부재로 이루어질 수도 있지만, 후술하는 것처럼, 탄성재질의 뼈대부재를 깔대기형으로 성형하여 상기 확관부재(203)를 만들 수도 있다. On the other hand, as in the embodiment shown in the drawings, the upper end of the packer insertion tube 202 is preferably made of an expansion pipe portion having a larger cross-sectional area. That is, the funnel-type expansion pipe member 203 is provided with an enlarged cross-sectional area toward the upper portion of the packer insertion tube 202, so that the upper end of the packer insertion tube 202 is larger than the middle. As described above, when the upper end of the packer insertion tube 202 is formed with an expansion pipe, the packer member 22 is provided in the grout material injection tube 13, and the operation is inserted into the packer insertion tube 202 as described below. The effect that can be performed more easily is exerted. The expansion member 203 may be made of a conical member, but as described below, the expansion member 203 may be formed by molding the skeleton member of an elastic material into a funnel.

다음에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 중공말뚝(1)을 시공하는 방법을 설명한다. 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 중공말뚝(1)을 시공함에 있어서는, 본체(201)와 팩커삽입관(202)을 구비한 선단슈장치(2)가 중공말뚝(1)의 선단부에 결합된 상태로, 중공말뚝(1)을 지중공에 설치한다. 후속하여 도 5에 도시된 것처럼, 상기 팩커삽입관(202)에 그라우트재 주입관(13)을 삽입 설치한다. 그라우트재 주입관(13)의 단부 부근의 주변을 감싸도록 팩커부재(22)를 그라우트재 주입관(13)에 설치한 상태 상태에서, 상기 팩커부재(22)와 그라우트재 주입관(13)을 외부로부터 중공말뚝(1)의 중공(10)으로 집어넣어 상기 팩커삽입관(202) 내부로 삽입하게 된다. Next, a method of constructing the hollow pile 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7. As shown in FIG. 4, in constructing the hollow pile 1 according to the present invention, the tip shoe device 2 having the main body 201 and the packer insertion pipe 202 is provided at the tip of the hollow pile 1. In a coupled state, the hollow pile 1 is installed in the underground hole. Subsequently, as shown in FIG. 5, the grout material injection tube 13 is inserted into the packer insertion tube 202. The packer member 22 and the grout material injection pipe 13 are placed in a state where the packer member 22 is installed in the grout material injection pipe 13 so as to surround the periphery near the end of the grout material injection pipe 13. It is inserted into the hollow 10 of the hollow pile 1 from the outside to be inserted into the packer insertion tube 202.

중공말뚝(1)은 그 길이가 비교적 길고, 중공말뚝(1)의 상단에서부터 그라우트재 주입관(13)을 중공(10)에 삽입하여 팩커삽입관(202)에 끼워야 하는데, 앞서 설명한 것처럼 팩커삽입관(202)의 상단에 확관부재(203)가 구비되어 팩커삽입관(202)의 상단이 확관부로 이루어져 있는 경우, 그라우트재 주입관(13)과 그 주변을 감싸도록 구비되어 있는 팩커부재(22)를 팩커삽입관(202)에 삽입하는 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있게 된다. 또한 도 3에 도시된 것처럼, 그라우트재 주입관(13)의 외부에 주입관 삽입가이드(14)를 결합하게 되면, 그라우트재 주입관(13)을 팩커삽입관(202)에 삽입하기 위하여, 그라우트재 주입관(13)을 중공(10) 내부에서 이동시키는 작업을 매우 수월하게 수행할 수 있다. 상기 주입관 삽입가이드(14)는 그라우트재 주입관(13)의 외부를 감싸면서 중공(10) 내부에 끼워지는 부재로서 합성수지 등으로 만들어질 수 있다. 상기 주입관 삽입가이드(14)는 단순한 원판형태로 제작될 수도 있지만, 도면에 도시된 것처럼, 방사형으로 뻗어 있는 복수개의 날개살로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 중공(10) 내벽면이 평평하지 않더라도 용이하게 주입관 삽입가이드(14)가 중공(10)의 내벽면을 따라 이동할 수 있게 되는 장점이 있다. The hollow pile 1 has a relatively long length, and the grout material injection tube 13 is inserted into the hollow 10 from the top of the hollow pile 1 to be inserted into the packer insertion tube 202, as described above. When the expansion pipe member 203 is provided at the upper end of the pipe 202 and the upper end of the packer insertion pipe 202 is formed of the expansion pipe, the packer member is provided to surround the grout material injection pipe 13 and its periphery ( The insertion of 22 into the packer insertion tube 202 can be performed very easily. In addition, as shown in Figure 3, when the injection pipe insertion guide 14 is coupled to the outside of the grout material injection pipe 13, in order to insert the grout material injection pipe 13 into the packer insertion pipe 202, grout Moving the re-injection tube 13 in the hollow 10 can be performed very easily. The injection tube insertion guide 14 may be made of synthetic resin or the like as a member fitted inside the hollow 10 while surrounding the outside of the grout material injection tube 13. The injection tube insertion guide 14 may be manufactured in the form of a simple disk, but as shown in the figure, it may be composed of a plurality of wings extending radially. In this case, even if the inner wall surface of the hollow 10 is not flat, there is an advantage that the injection tube insertion guide 14 can easily move along the inner wall surface of the hollow 10.

앞서 설명한 것처럼 중공말뚝(1)의 상단에서 그라우트재 주입관(13)을 중공(10)에 삽입하고 후속하여 그라우트재 주입관(13)의 단부를 팩커삽입관(202)에 끼우는 작업을 수행하여야 하는데, 이때 위와 같이 그라우트재 주입관(13)을 감싸도록 주입관 삽입가이드(14)를 설치한 상태로 그라우트재 주입관(13)을 중공(10)에 삽입하여 중공말뚝의 선단부 방향으로 그라우트재 주입관(13)을 이동시키게 되면, 주입관 삽입가이드(14)가 중공(10)에 끼워진 채로 중공(10)의 내벽면을 타고 아래로 이동하게 되어 그라우트재 주입관(13)의 단부 위치가 흔들리지 않게 되므로 그라우트재 주입관(13)의 단부를 용이하게 팩커삽입관(202)에 삽입할 수 있게 되는 것이다. 물론 상기 주입관 삽입가이드(14)는 사용하지 않을 수도 있다. As described above, the grout material injection pipe 13 is inserted into the hollow 10 at the top of the hollow pile 1, and then the end of the grout material injection pipe 13 must be inserted into the packer insertion pipe 202. At this time, the grout material injection pipe 13 is inserted into the hollow 10 while the injection pipe insertion guide 14 is installed to surround the grout material injection pipe 13 as described above, and the grout material is directed toward the tip of the hollow pile. When the injection tube 13 is moved, the injection tube insertion guide 14 moves downward through the inner wall surface of the hollow 10 while the insertion tube insertion guide 14 is fitted in the hollow 10 so that the end position of the grout material injection tube 13 is increased. Since it is not shaken, the end of the grout material injection tube 13 can be easily inserted into the packer insertion tube 202. Of course, the injection tube insertion guide 14 may not be used.

이와 같은 작업에 의해, 중공말뚝(1)이 지중공에 설치된 상태에서 도 6에 도시된 것처럼 상기 그라우트재 주입관(13)이 팩커부재(22)에 의해 주변이 감싸진 상태로 팩커삽입관(202) 내에 위치하게 되는데, 이러한 상태에서 도 7에 도시된 것처럼 상기 팩커부재(22)에 내부 압력을 가하여 팩커부재(22)를 팽창시킴으로써, 팩커부재(22)가 팩커삽입관(202)의 내벽면에 압력을 가하면서 밀착되고, 그에 따라 팩커삽입관(202)의 단면이 팩커부재(22)에 의해 막혀서 폐쇄된다. By this operation, as shown in Figure 6 in the hollow pile 1 is installed in the hollow hole, the grout material injection pipe 13 is surrounded by the packer member 22 packer insertion pipe ( 202, in this state by applying an internal pressure to the packer member 22 to expand the packer member 22, as shown in Figure 7, the packer member 22 in the packer insertion tube 202 The pressure is applied to the wall, and thus the end face of the packer insertion tube 202 is blocked by the packer member 22 and closed.

팩커부재(22)에 의해 팩커삽입관(202)의 단면이 폐쇄되어 밀봉되면, 상기 그라우트재 주입관(13)을 통하여 그라우트재(11)가 주입되고, 그에 따라 도 7에 도시된 것처럼 그라우트재(11)는 팩커부재(22)에 의해 밀봉된 위치의 아래 부분부터 팩커삽입관(202) 내부를 채우면서 주입공(20) 밖으로 토출되고, 그에 따라 중공말뚝(1)의 선단부에서 지중공을 채워서 중공말뚝(1)의 선단부 주변의 지반에 프리로딩을 가하면서 경화된다. 주입공(20)이 마개부재(21)에 의해 막혀있었다면, 위와 같이 그라우트재(11)가 가압 주입되면서 마개부재(21)가 빠지게 되어 그라우트재(11)가 주입공(20)을 통해 중공말뚝(1)의 선단부 지반 방향으로 토출된다. When the end surface of the packer insertion pipe 202 is closed and sealed by the packer member 22, the grout material 11 is injected through the grout material injection pipe 13, and thus the grout material as shown in FIG. 7. 11 is discharged out of the injection hole 20 while filling the inside of the packer insertion tube 202 from the lower portion of the position sealed by the packer member 22, and thus the underground hole at the tip of the hollow pile (1) It is filled and hardened while preloading the ground around the tip of the hollow pile 1. If the injection hole 20 is blocked by the stopper member 21, the grout member 11 is pushed injection as described above, the stopper member 21 is pulled out so that the grout material 11 hollow pile through the injection hole 20 Discharged in the tip ground direction (1).

앞서 설명한 종래 기술에서는 그라우트재 주입관(13)의 주변에 설치되어 팽창하게 되는 팩커부재(22)는 중공말뚝(1)의 중공(10) 단면을 폐쇄하여야 한다. 따라서 중공(10)의 단면적에 맞추어서 팩커부재(22)의 자체 크기와 팽창범위가 커져야 한다. 그러나 종래 기술과 달리, 본 발명에서는 위에서 설명한 것처럼, 팩커부재(22)가 중공(10)보다 작은 단면적을 가지는 팩커삽입관(202)의 단면을 폐쇄하게 된다. 따라서 그라우트재 주입관(13)의 주변을 폐쇄하여 밀봉하기 위한 팩커부재(22)의 크기 및 팽창범위를 종래기술보다 훨씬 줄일 수 있게 되고, 팩커부재(22)의 제작이 용이할 뿐만 아니라, 팩커부재(22)의 팽창을 위한 장치의 규모나 작동도 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 팩커부재(22)의 제작에 필요한 비용 및 팽창에 소요되는 비용도 크게 절감할 수 있게 된다. In the above-described prior art, the packer member 22 installed and expanded around the grout injection tube 13 should close the hollow 10 cross section of the hollow pile 1. Therefore, the size and expansion range of the packer member 22 should be increased according to the cross-sectional area of the hollow 10. However, unlike the prior art, as described above, the packer member 22 closes the cross section of the packer insertion tube 202 having a smaller cross-sectional area than the hollow 10. Therefore, the size and expansion range of the packer member 22 for closing and sealing the grout material injection tube 13 can be much reduced than in the prior art, and the manufacture of the packer member 22 is not only easy, but also the packer. The size and operation of the device for the expansion of the member 22 can also be reduced, and thus, the cost required for the manufacture of the packer member 22 and the cost for expansion can be greatly reduced.

또한 종래 기술에서는 그라우트재(11)가 주입공(20) 외부로 토출되기 위해서는 중공(10) 내부를 채워야 하고, 그로 인하여 그라우트재(11)가 채워진 중공(10) 내부는 상당한 압력(Pr) 상태에 있게 되는데, 팩커부재(22)가 이러한 압력(Pr)을 견디면서 중공(10)을 폐쇄하여 밀봉하기 위해서는 팩커부재(22)는 내부의 공기압 또는 유압(Pp)에 의해 팽창하여 중공(10) 내부 벽면에 직접적으로 큰 횡력(F)을 가하게 되어, 그로 인하여 중공말뚝(1)의 콘크리트에 균열 등의 파손이 발생하게 된다. 그러나 본 발명에서는 위에서 설명한 것처럼, 팩커부재(22)는 중공말뚝(1)의 중공(10)을 폐쇄하는 것이 아니라, 강관 등으로 만들어진 팩커삽입관(202)을 폐쇄하게 된다. 즉, 팩커부재(22)가 팽창하면서 생기되는 횡력은, 강관 등으로 만들어져 큰 강성을 가지는 팩커삽입관(202)에 가해질 뿐이며, 중공말뚝(1)의 중공(10) 내벽에는 직접적으로 가해지지 아니한다. 따라서 본 발명에서는 팩커부재(22)로부터 가해지는 횡력으로 인한 중공말뚝(1)의 균열 등의 파손 발생이 원천적으로 방지된다. In addition, in the prior art, the grout material 11 needs to fill the inside of the hollow 10 in order to be discharged to the outside of the injection hole 20. Therefore, the inside of the hollow 10 filled with the grout material 11 has a considerable pressure (Pr) state. In order to seal the hollow 10 while the packer member 22 withstands this pressure Pr, the packer member 22 is expanded by the air pressure or the hydraulic pressure Pp in the hollow 10. Large lateral force (F) is applied directly to the inner wall surface, thereby causing breakage such as cracks in the concrete of the hollow pile (1). However, in the present invention, as described above, the packer member 22 does not close the hollow 10 of the hollow pile 1, but closes the packer insertion tube 202 made of steel pipe or the like. That is, the lateral force generated while the packer member 22 expands is only applied to the packer insertion tube 202 made of steel pipe and the like, and is not directly applied to the inner wall 10 of the hollow 10 of the hollow pile 1. . Therefore, in the present invention, the occurrence of damage such as cracking of the hollow pile 1 due to the lateral force applied from the packer member 22 is basically prevented.

다음에서는 팩커삽입관(202)을 가지는 본 발명에 따른 선단슈장치(2)를 중공말뚝(1)에 설치하는 방법의 실시예를 설명한다. Next, an embodiment of a method of installing the tip shoe device 2 according to the present invention having the packer insertion pipe 202 on the hollow pile 1 will be described.

중공말뚝을 제작하는 일반적인 방법 중의 하나는 원심성형 방법이다. 이러한 공지의 원심성형 방법에 의해 중공말뚝을 제작하되, 강재로 이루어지며 두께를 가지는 원판형 부재로 이루어진 본체(201)의 일면에, 팩커삽입관(202)을 용접 등의 방법으로 일체로 부착하여 설치하여 본 발명의 선단슈장치(2)를 제작한 후, 이러한 본 발명의 선단슈장치(2)가 중공말뚝의 선단부에 위치하도록 공지의 원심성형 방법에 의해 본 발명에 따른 중공말뚝(1)을 제작할 수 있다. One of the general methods for manufacturing hollow piles is centrifugal molding. The hollow pile is manufactured by such a known centrifugal molding method, but the packer insertion tube 202 is integrally attached to one surface of the main body 201 of a disc-shaped member made of steel and having a thickness by welding or the like. After installing the tip shoe device 2 of the present invention, the hollow shoe 1 according to the present invention by a known centrifugal molding method such that the tip shoe device 2 of the present invention is located at the tip of the hollow pile. Can be produced.

본 발명의 중공말뚝(1)을 제작하는 또다른 방법으로는, 미리 제작된 중공말뚝의 선단에 상기한 본 발명의 선단슈장치(2)를 결합하는 방법이 있다. 이 경우, 중공말뚝(1)을 제작할 때 미리 중공말뚝(1)의 선단에 강재단부판을 결합시켜놓고, 팩커삽입관(202)이 결합되어 있는 본체(201)를, 상기 팩커삽입관(202)이 중공말뚝(1)의 중공(10) 내에 위치하도록 강재단부판과 밀착시킨 후 용접 등에 의하여 본체(201)와 강재단부판을 일체로 결합하게 된다. As another method of manufacturing the hollow pile 1 of the present invention, there is a method of coupling the tip shoe device 2 of the present invention to the tip of the hollow pile prepared in advance. In this case, when the hollow pile 1 is manufactured, the steel end plate is coupled to the tip of the hollow pile 1 in advance, and the main body 201 to which the packer insertion tube 202 is coupled is connected to the packer insertion tube 202. ) Is in close contact with the steel end plate so as to be located in the hollow 10 of the hollow pile 1, and then the body 201 and the steel end plate are integrally coupled by welding or the like.

이러한 방법 이외에도, 공지의 방법에 의해 단순히 판형의 본체만으로 이루어진 평범한 선단슈장치를 구비한 중공말뚝을 제작한 후에, 상기 선단슈장치에 본 발명에 따른 팩커삽입관(202)을 설치하는 방법이 있다. 이와 같은 방법에 의하면, 시판되는 공지의 평범한 선단슈장치를 구비한 중공말뚝을 이용할 수 있으므로, 저렴하게 중공말뚝을 조달하여 사용할 수 있다. In addition to this method, there is a method of installing the packer insertion pipe 202 according to the present invention in the tip shoe device after manufacturing the hollow pile having the plain tip shoe device consisting of only a plate-shaped body by a known method. . According to such a method, since the hollow pile provided with a commercially known well-known plain tip shoe apparatus can be used, it can procure and use a hollow pile cheaply.

도 8 내지 도 10에는 각각 이러한 방법을 설명하기 위한 중공말뚝(1)의 개략적인 단면 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 것처럼 단순한 원판형 부재로 이루어진 선단슈장치의 본체(201)가 선단부에 구비되도록 중공말뚝(1)을 제작한 상태에서, 본체(201)의 주입공(20)을 통해서 강관으로 이루어진 팩커삽입관(202)을 중공(10) 내부로 삽입한 후, 팩커삽입관(202)의 하단부를 용접 등의 방법에 의해 주입공(20) 주변에서 본체(201) 일체로 결합한다. 주입공(20)은 상기 팩커삽입관(202)을 설치하기 전에 미리 본체(201)에 형성해둔다. 8 to 10 each show a schematic cross-sectional exploded perspective view of the hollow pile 1 for explaining this method. As shown in FIG. 8, in a state in which the hollow pile 1 is manufactured such that the main body 201 of the tip shoe device made of a simple disc-shaped member is provided at the tip portion, the steel pipe is formed through the injection hole 20 of the main body 201. After inserting the packer insertion tube 202 made into the hollow 10, the lower end of the packer insertion tube 202 is coupled to the body 201 integrally around the injection hole 20 by a welding method. The injection hole 20 is formed in the main body 201 before installing the packer insertion tube 202.

이를 위해서는 팩커삽입관(202)의 직경은 주입공(20)의 직경과 동일하거나 작아야 하며, 따라서 팩커삽입관(202)의 상단부에 미리 확관부를 형성해둘 수 없다. 이러한 경우에는, 팩커삽입관(202)의 상단에 확관부는 탄성을 가지는 뼈대부재로 이루어진 확관부재(203)를 이용하여 만들 수 있다. 도 11에는 확관부재(203)의 일실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 11에 도시된 것처럼, 확관부재(203)는, 링형상의 링부재(2032)를 가지고 있고, 강재 또는 합성수지재로 이루어져 탄성을 가지며 팩커삽입관(202) 길이 방향으로 연장되며 상단이 외부로 벌어지도록 절곡되어 있는 복수개의 뼈대부재(2031)가 상기 링부재(2032)의 원주를 따라 간격을 두고 배열됨과 동시에 각각의 뼈대부재(2031)의 하단부가 링부재(2032)에 결합되어 깔대기 형상을 이루고 있는 구성을 가지고 있다. To this end, the diameter of the packer insertion tube 202 should be equal to or smaller than the diameter of the injection hole 20, and thus, the expansion portion cannot be formed in advance at the upper end of the packer insertion tube 202. In this case, the expansion pipe portion at the top of the packer insertion tube 202 can be made using the expansion pipe member 203 made of a skeleton member having elasticity. FIG. 11 is a schematic perspective view of an embodiment of the expansion tube member 203. As shown in FIG. 11, the expansion tube member 203 has a ring-shaped ring member 2032, and is formed of steel or It is made of a synthetic resin material and has a plurality of skeleton members (2031) is elastically and extends in the longitudinal direction of the packer insertion tube 202 and bent so as to be open to the outside are arranged at intervals along the circumference of the ring member 2032 and At the same time, the lower end of each skeleton member 2031 is coupled to the ring member 2032 has a configuration forming a funnel shape.

이와 같은 구성을 가지는 확관부재(203)의 뼈대부재(2031)의 상단을 오므린 상태로 도 9에 도시된 것처럼, 팩커삽입관(202)으로 삽입하게 되는데, 중공(10) 내부에 위치하는 팩커삽입관(202)의 상단 밖으로 상기 확관부재(203)의 뼈대부재(2031)가 노출되면, 도 10에 도시된 것처럼 뼈대부재(2031)의 탄성에 의해 뼈대부재(2031)의 상부가 펼쳐지게 되어 상단은 넓고 하단으로 갈수록 좁아지는 깔대기형 확관부가 팩커삽입관(202)의 상단에 형성되는 것이다. 이와 같이 뼈대부재(2031)를 가지는 확관부재(203)를 이용하여 위와 같은 방식으로 팩커삽입관(202) 상단에 확관부를 형성하게 되면, 팩커삽입관(202) 설치를 완료한 후라도 중공(10) 내부의 위치에서 팩커삽입관(202)의 상단에 확관부를 형성할 수 있게 된다. 즉, 위와 같은 방법에 의하면, 확관부가 없는 상태의 팩커삽입관(202)만이 구비된 선단슈장치(2)를 구비한 채로 중공말뚝(1)을 원심성형에 의해 제작한 후에 확관부를 설치하거나 또는 팩커삽입관(202)조차도 존재하지 아니한 상태로 중공말뚝을 원심성형에 의해 제작한 후 팩커삽입관(202) 및 확관부 설치를 수행할 수 있게 되는 것이다. As shown in FIG. 9, the upper end of the armature member 2031 of the expansion member 203 having such a configuration is inserted into the packer insertion tube 202, which is located inside the hollow 10. When the skeleton member 2031 of the expansion member 203 is exposed outside the upper end of the insertion tube 202, the upper portion of the skeleton member 2031 is unfolded by the elasticity of the skeleton member 2031 as shown in FIG. Is wide and narrow toward the bottom funnel-type expansion pipe is formed on the top of the packer insertion tube 202. As such, when the expansion pipe portion is formed on the top of the packer insertion pipe 202 in the same manner as above using the expansion pipe member 203 having the skeleton member 2031, the hollow 10 is completed even after the installation of the packer insertion pipe 202 is completed. In the position inside) it is possible to form an expansion tube on the top of the packer insertion tube (202). That is, according to the above method, after the hollow pile 1 is manufactured by centrifugal molding with the tip shoe device 2 provided with only the packer insertion pipe 202 in the absence of the expansion pipe, the expansion pipe is installed. Or even the packer insertion tube 202 is not present even after the hollow pile is produced by centrifugal molding will be able to perform the packer insertion tube 202 and expansion pipe installation.

따라서 확관부 존재로 인하여 중공말뚝(1) 제작상의 불편함이 생기지 아니하며, 본 발명에 따른 선단슈장치(2)를 가지는 중공말뚝(0)의 콘크리트 부분을 종래의 방법에 의해 용이하게 제작할 수 있게 된다. 또한, 공장에서 규격화되어 생산된 PHC 말뚝 등과 같은 기성 중공말뚝을 구입하여 본 발명에 따른 선단슈장치(2)를 가지는 중공말뚝(1)을 용이하게 제작할 수 있게 된다. Therefore, there is no inconvenience in manufacturing the hollow pile 1 due to the presence of the expansion pipe, so that the concrete part of the hollow pile 0 having the tip shoe device 2 according to the present invention can be easily manufactured by a conventional method. do. In addition, by purchasing a ready-made hollow pile such as PHC pile and the like standardized in the factory it is possible to easily produce a hollow pile (1) having a tip shoe device (2) according to the present invention.

위에서 설명한 본 발명에 따른 중공말뚝(1)의 제작 방법은 중공말뚝(1)을 효율적으로 그리고 경제적으로 제작하기 위한 예시로서 설명된 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 방법에 의해 본 발명에 따른 선단슈장치(2)를 구비한 중공말뚝(1)을 제작할 수도 있다.
The manufacturing method of the hollow pile 1 according to the present invention described above is described as an example for efficiently and economically manufacturing the hollow pile 1, but is not limited thereto. Therefore, the hollow pile 1 equipped with the tip shoe apparatus 2 which concerns on this invention by another method can also be manufactured.

1: 중공말뚝
2: 선단슈장치
22: 팩커부재
202: 팩커삽입관1: hollow pile
2: tip shoe device
22: packer member
202: Packer Insertion Tube

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 프리캐스트 콘크리트로 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공(中空)(10)이 길게 형성되어 있는 중공말뚝(1)으로서,
상기 중공말뚝(1)의 선단부에는 상기 중공말뚝(1)의 중공 단면을 폐쇄하도록 선단슈장치(2)가 결합되어 있는데;
상기 선단슈장치(2)는, 주입공(20)이 관통 형성되어 있고 상기 중공말뚝(1)의 중공 단면을 폐쇄하도록 상기 중공말뚝(1)의 선단부와 일체로 결합되는 본체(201)와; 상기 중공(10)의 단면적보다 작은 단면적을 가지는 관부재로 이루어져 상기 주입공(20)과 연통되도록 하단이 상기 본체(201)에 내측면에 결합되어 상기 중공(10) 내부에 배치되는 팩커삽입관(202)을 포함하여 구성되며;
상기 중공말뚝(1)의 선단부에서 지중공을 채우게 되는 그라우트재(11)가 주입되는 그라우트재 주입관(13)이, 단부 주위에 팩커부재(22)가 둘러싼 상태로 상기 팩커삽입관(202)에 삽입된 상태에서, 상기 팩커부재(22)가 팽창하면 상기 팩커부재(22)가 상기 팩커삽입관(202)의 내벽면과 밀착되면서 상기 팩커삽입관(202)의 단면이 상기 팩커부재(22)에 의해 막히게 되어 상기 팩커부재(22)의 설치 위치에서 그라우트재 주입관(13)이 고정됨과 동시에 상기 팩커삽입관(202)의 단면이 폐쇄되어 밀봉되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 중공말뚝.
The hollow pile (1) is made of precast concrete and has a hollow (10) is formed long in the center in the longitudinal direction,
The tip shoe device (2) is coupled to the front end of the hollow pile (1) to close the hollow end face of the hollow pile (1);
The tip shoe device (2), the injection hole 20 is formed through the body 201 is integrally coupled with the front end of the hollow pile (1) so as to close the hollow end surface of the hollow pile (1); Packer insertion tube is formed of a tube member having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the hollow 10 is coupled to the inner surface to the main body 201 to be in communication with the injection hole 20 is disposed inside the hollow 10 202, including;
The packer insertion tube 202 is provided with a grout material injection tube 13 into which the grout material 11 filling the underground holes is injected from the front end of the hollow pile 1, and the packer member 22 is wrapped around the end. In the inserted state, when the packer member 22 expands, the packer member 22 comes into close contact with the inner wall surface of the packer insertion tube 202 and the cross section of the packer insertion tube 202 is the packer member 22. The hollow pile, characterized in that it is blocked by the) and the grout material injection pipe 13 is fixed at the installation position of the packer member 22 and the cross section of the packer insertion tube 202 is closed and sealed.
제3항에 있어서,
상기 팩커삽입관(202)의 상단은, 상단부로 갈수록 단면적이 더 커지는 깔대기 형상의 확관부로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 중공말뚝.
The method of claim 3,
The upper end of the packer insertion pipe 202, the hollow pile, characterized in that consisting of expansion funnel of the funnel shape that the cross-sectional area is larger toward the upper end.
제4항에 있어서,
상기 팩커삽입관(202)은, 상기 본체(201)가 상기 중공말뚝(1)의 선단부에 결합되어 있는 상태에서, 상기 주입공(20)을 통해서 상기 중공(10) 내부로 삽입되어, 상기 팩커삽입관(202)의 하단부가 상기 주입공(20) 주변에 일체로 결합되어 설치되며;
상기 팩커삽입관(202)의 상단에 구비된 확관부는, 탄성을 가지는 뼈대부재로 이루어진 확관부재(203)로 구성되는데;
상기 확관부재(203)는 링형상의 링부재(2032)를 가지고 있고, 탄성을 가지는 복수개의 뼈대부재(2031)가 상기 링부재(2032)의 원주를 따라 간격을 두고 배열되고 각각의 뼈대부재(2031)의 하단부가 상기 링부재(2032)에 결합되어 깔대기 형상을 이루고 있는 구성을 가지고 있으며;
상기 뼈대부재(2031)의 상단을 오므린 상태로 상기 뼈대부재(2031)부터 상기 팩커삽입관(202)으로 삽입된 후, 상기 뼈대부재(2031)가 팩커삽입관(202)의 상단 밖으로 노출되면서 상기 뼈대부재(2031)의 탄성에 의해 상기 뼈대부재(2031)의 상부가 깔대기 형상으로 펼쳐지게 되어, 상기 팩커삽입관(202) 상단에 확관부가 구비되는 것을 특징으로 하는 중공말뚝.
5. The method of claim 4,
The packer insertion tube 202 is inserted into the hollow 10 through the injection hole 20 while the main body 201 is coupled to the distal end portion of the hollow pile 1. A lower end of the insertion tube 202 is integrally installed around the injection hole 20;
The expansion pipe portion provided on the upper end of the packer insertion pipe 202 is composed of an expansion pipe member 203 made of a skeleton member having elasticity;
The expansion member 203 has a ring-shaped ring member 2032, a plurality of elastic skeleton member 2031 is arranged at intervals along the circumference of the ring member 2032, each skeleton member ( A lower end of the 2031 is coupled to the ring member 2032 to form a funnel shape;
After being inserted into the packer insertion tube 202 from the skeleton member 2031 with the upper end of the skeleton member 2031, the skeleton member 2031 is exposed outside the top of the packer insertion tube 202. The hollow pile, characterized in that the upper portion of the skeleton member 2031 is unfolded in a funnel shape by the elasticity of the skeleton member 2031, the expansion pipe portion is provided on the top of the packer insertion tube (202).
프리캐스트 콘크리트로 제작되며 중앙에 길이 방향으로 중공(中空)(10)이 길게 형성되어 있는 중공말뚝(1)을 지중공에 시공하는 방법으로서,
주입공(20)이 관통 형성되어 있는 본체(201)와, 상기 중공(10)의 단면적보다 작은 단면적을 가지는 관형상의 부재로 이루어져 상기 주입공(20)과 연통되도록 하단이 상기 본체(201)에 내측면에 결합되어 중공(10) 내부에 배치되는 팩커삽입관(202)을 포함하여 구성된 선단슈장치(2)를, 상기 중공말뚝(1)의 중공 단면을 폐쇄하도록 상기 중공말뚝(1)의 선단부에 결합하는 단계와;
상기 선단슈장치(2)가 결합된 상기 중공말뚝(1)을 지중공에 삽입하여 지반(3) 내에 설치하는 단계와;
그라우트재(11)가 주입되는 그라우트재 주입관(13)과, 상기 그라우트 주입관(13)의 단부 주위를 둘러싸고 있는 팩커부재(22)를, 상기 팩커삽입관(202) 내에 삽입하는 단계와;
상기 팩커부재(22)가 팩커삽입관(202)에 삽입된 상태에서 상기 팩커부재(22)를 팽창시켜 상기 팩커부재(22)가 상기 팩커삽입관(202)의 내벽면에 밀착하여 가압하도록 함으로써, 상기 팩커삽입관(202)의 단면이 상기 팩커부재(22)에 의해 막히게 되어 상기 팩커부재(22)의 설치 위치에서 그라우트재 주입관(13)이 고정됨과 동시에 상기 팩커삽입관(202)의 단면이 폐쇄되어 밀봉되도록 하는 단계와;
상기 그라우트재 주입관(13)으로 그라우트재(11)를 주입하여, 상기 그라우트재(11)가 상기 팩커부재(22)에 의해 밀봉된 팩커삽입관(202)의 공간 내에 채우면서 상기 주입공(20) 밖으로 토출되어 상기 중공말뚝(1)의 선단부 주변의 지반에 프리로딩을 가하면서 경화되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중공말뚝의 시공방법. As a method of constructing a hollow pile (1) made of precast concrete and having a hollow (10) long in the longitudinal direction at the center of the underground hole,
The main body 201 through which the injection hole 20 is formed and a tubular member having a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the hollow 10 are formed so that the lower end communicates with the injection hole 20. A front end shoe device (2) configured to include a packer insertion tube (202) coupled to the inner side and disposed inside the hollow (10), so as to close the hollow end surface of the hollow pile (1). Coupling to a distal end of the;
Inserting the hollow pile (1) to which the tip shoe device (2) is coupled into the ground hole and installing it in the ground (3);
Inserting a grout material injection tube (13) into which the grout material (11) is injected and a packer member (22) surrounding the end of the grout injection tube (13) in the packer insertion tube (202);
By expanding the packer member 22 in the state in which the packer member 22 is inserted into the packer insertion tube 202, the packer member 22 is pressed against the inner wall of the packer insertion tube 202. The cross section of the packer insertion tube 202 is blocked by the packer member 22, and the grout material injection tube 13 is fixed at the installation position of the packer member 22, and at the same time, Allowing the cross section to be closed and sealed;
The grout material 11 is injected into the grout material injection pipe 13, and the grout material 11 is filled in the space of the packer insertion pipe 202 sealed by the packer member 22. 20) The construction method of the hollow pile comprising the step of being discharged out to harden while preloading the ground around the front end of the hollow pile (1).
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