KR101404007B1 - 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법 - Google Patents

희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법에 관한 것으로, 건설장비에 의한 타격에너지를 직접 받는 재사용강관과, 재사용강관에 비하여 상대적으로 얇게 형성되어 공벽을 유지하는 공벽유지용 매립강관을 2중으로 구성하여 재사용강관의 타격을 통해 공벽유지용 매립강관의 지중설치가 가능하도록 하고 공벽유지용 매립강관의 지중설치 후 재사용강관을 회수하여 재사용함으로써 지중에 매립되는 강재의 량을 줄여줌으로써 시공비용을 절감시킬 수 있도록 하는 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 현장타설말뚝 시공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 강관구조체에 있어서, 지반 천공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 공벽유지용 매립강관; 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치되어 선단지지력이 향상되도록 하는 선단슈; 상기 공벽유지용 매립강관에 삽입되어 선단부가 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치된 선단슈에 받쳐지고, 건설장비에 의한 타입 및 압입시 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관으로 타격에너지를 전달하여 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입되도록 하고, 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입된 후 회수되는 재사용강관을 포함하여 구성됨으로써, 상대적으로 얇은 공벽유지용 매립강관으로 현장타설말뚝을 시공하고, 재사용강관은 타격용 강관이 재사용될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 현장타설 말뚝 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝 시공방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법{Reinforced concrete pile construction method for which steel pipe casing structure for steel pipe casing recovery this were used}
본 발명은 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법에 관한 것으로, 현장타설말뚝의 시공시 공벽을 유지하는 공벽유지용 매립강관과, 재사용이 가능한 재사용강관을 2중으로 구성하여 지반 천공 후 재사용강관의 회수가 가능하도록 함으로써 희생되는 강재 사용량을 줄여줄 수 있도록 하는 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 말뚝기초 시공방법은 말뚝을 공장에서 제작하여 사용하는 기성말뚝공법과 현장에서 말뚝을 직접 시공, 제작하는 현장타설말뚝공법으로 분류된다.
상기 현장타설말뚝공법은 지반을 굴착하고 굴착된 지반에 철근망을 삽입한 후 콘크리트를 타설하여 형성된다.
상기 지반을 굴착하는 과정에서 천공된 공벽의 유지가 가장 중요하며, 양질의 지층에서는 지반 자체의 강성에 의하여 공벽이 유지가 되지만, 연약층일 경우에는 천공된 구멍의 공벽이 스스로 유지되지 않아서 강관케이싱을 공벽이 유지되는 깊이까지 설치하여 연약한 구간의 공벽을 유지하면서 지지층까지 천공한다. 천공이 완료되면 철근망을 삽입하고 콘크리트를 타설하면서 강관케이싱을 인발하여 강관케이싱을 회수한다.
한편 해상 또는 하상 및 초연약층에서는 천공시의 공벽유지를 위한 목적뿐만 아니라 수중부나 지하수층에서의 유수흐름으로 타설된 신규 콘크리트가 유실 또는 손상될 수 있는 우려가 있어, 타설된 콘크리트의 강도발현시까지 강관케이싱이 필요하다.
그러나 경화된 콘크리트는 강관케이싱과 강하게 부착되어 사실상 강관케이싱을 회수할 수 없게 되며, 이때 회수할 수 없는 강관케이싱을 희생강관이라고 한다.
이러한 희생강관은 가설부재로서 토압, 수압, 횡력에 대해 공벽을 유지하고, 지중에 매립되기 위하여 건설장비에 의해 타격되거나 압입될 경우 외력이 많이 가해지기 때문에 변형이 발생되지 않도록 매우 두꺼운 형태로 형성되나, 본 구조물의 강도에는 영향을 미치지 않는다.
상기 희생강관은 외력에 의해 변형되지 않는 강성을 갖고 공벽을 유지할 수 있도록 전체 직경에 대비하여 1% 정도의 두께를 갖도록 구성된다.
예를 들어 해상에서의 교량 시공시 현장타설말뚝을 형성하기 위해 사용되는 희생강관의 직경이 3000mm 이면 두께는 30mm 정도로 형성되며, 이러한 희생강관은 수천에서 수만 개가 사용된다.
따라서 상기와 같은 고가의 희생강관을 회수하지 못하고, 단순 가설재로 1회 사용하고 지중에 매립하게 됨으로써 전체적인 공사비가 매우 증가되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 건설장비에 의한 타격에너지를 직접 받는 재사용강관과, 재사용강관에 비하여 상대적으로 얇게 형성되어 공벽을 유지하는 공벽유지용 매립강관을 2중으로 구성하여 재사용강관의 타격을 통해 공벽유지용 매립강관의 지중설치가 가능하도록 하고 공벽유지용 매립강관의 지중설치 후 재사용강관을 회수하여 재사용함으로써 지중에 매립되는 강재의 량을 줄여줌으로써 시공비용을 절감시킬 수 있도록 하는 희생강관 회수용 강관구조체 및 이를 이용한 말뚝시공 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 현장타설말뚝 시공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 강관구조체에 있어서, 지반 천공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 공벽유지용 매립강관; 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치되어 선단지지력이 향상되도록 하는 선단슈; 상기 공벽유지용 매립강관에 삽입되어 선단부가 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치된 선단슈에 받쳐지고, 건설장비에 의한 타입 및 압입시 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관으로 타격에너지를 전달하여 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입되도록 하고, 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입된 후 회수되는 재사용강관;을 포함하여 구성됨으로써, 상대적으로 얇은 공벽유지용 매립강관으로 현장타설말뚝을 시공하고, 재사용강관은 타격용 강관이 재사용될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 공벽유지용 매립강관은, 건설장비에 의한 타격에너지를 두부에서 직접 받지 않고 선단슈를 통해 선단에서 전달받아 관입됨으로써 재사용강관의 두께를 보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재사용강관을 받쳐줄 수 있도록 선단슈의 상부에 받침턱이 형성되되, 상기 재사용강관이 공벽유지용 매립강관의 내부에 삽입될 경우에는 상기 받침턱은 공벽유지용 매립강관의 내부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재사용강관을 받쳐줄 수 있도록 선단슈의 상부에 받침턱이 형성되되, 상기 재사용강관이 공벽유지용 매립강관의 외부에 삽입될 경우에는 상기 받침턱은 공벽유지용 매립강관의 외부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재사용강관이 선단슈에서 유동되지 않고 서로 맞물려 결합될 수 있도록 선단슈의 받침턱과 재사용강관의 선단부에 서로 대응되는 요철부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 재사용강관이 선단슈의 받침턱 상에 회전되지 않도록, 상기 선단슈의 받침턱과 재사용강관의 선단부 중 어느 하나에 수직방향으로 돌기를 형성하고, 나머지 하나에는 상기 돌기에 대응되는 삽입홈을 더 형성한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 두부를 커버하도록 설치되어 건설장비에 의한 타격시 두부를 보호해주는 두부보강용캡을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 공벽유지용 매립강관의 강성을 향상시켜 휨을 방지할 수 있도록 공벽유지용 매립강관의 길이방향으로 형성되는 보강재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명은 선단부에 선단슈가 조립되어 있는 공벽유지용 매립강관의 내부 또는 외부에 재사용강관을 삽입한 후 재사용강관의 선단부가 선단슈에 받쳐지도록 설치하여 강관들을 조립하는 제1단계; 상기 강관들의 내부로 지반을 굴착하면서 재사용강관을 항타하여 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관의 선단으로 항타에너지가 전달되도록 함으로써 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 동시에 지중으로 관입시키는 제2단계; 상기 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 원하는 깊이까지 관입하여 천공홀이 형성되면 재사용강관을 천공홀의 외부로 인발하여 공벽유지용 매립강관을 통해 천공홀의 공벽이 유지되도록 하는 제3단계; 상기 공벽유지용 매립강관의 내부로 철근망을 삽입하는 제4단계; 상기 철근망이 삽입된 공벽유지용 매립강관의 내부에 콘크리트를 타설하여 경화하는 제5단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 공벽유지용 매립강관은 건설장비에 의한 타격에너지를 두부에서 받지 않고 선단슈를 통해 전달받기 때문에 재사용강관의 두께보다 얇게 형성하여 지중에 매립되는 강재의 량을 최소화하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 건설장비에 의한 직접적인 타격을 받지 않아 재사용강관 보다 얇은 두께로 형성되는 공벽유지용 매립강관을 이용하여 천공홀의 공벽을 유지하고 건설장비에 의해 직접 타격받는 재사용강관은 공벽유지용 매립강관의 설치 후 인발하여 재사용함으로써, 지중에 매립되어 희생되는 강재의 량을 최소화하여 시공비용을 절감할 수 있고, 재사용강관을 통한 공벽유지용 매립강관의 관입시 두개의 강관이 서로 유동되지 않고 안정적으로 지중에 매립되어 시공이 용이하며, 보강재를 통해 공벽유지용 강관의 강성을 보다 향상시켜 주며, 두부보강용캡을 통해 재사용강관의 두부를 보호하면서 타격방향과 반대 방향으로 유동되는 것을 구속하여 안정적인 타격이 이루어지도록 하는 매우 유용한 발명이다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합 과정을 나타낸 예시도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합 상태를 나타낸 예시도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈를 나타낸 사시도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 재사용강관의 선단부를 하부에서 바라본 사시도,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관의 설치 상태를 나타낸 단면도,
도 6 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관의 결합시 삽입홈과 돌기를 통한 결합 상태를 나타낸 단면도,
도 7 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관에 두부보강용캡을 설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 8 은 본 발명의 일실시예에 의한 공벽유지용 매립강관에 보강재를 설치한 상태를 나타낸 단면도,
도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합상태를 나타낸 예시도,
도 10 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 재사용강관과 공벽유지용 매립강관의 조립과정을 나타낸 예시도,
도 11 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 동시에 지중으로 관입시키는 상태를 나타낸 예시도,
도 12 는 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 재사용강관을 인발하는 상태를 나타낸 예시도,
도 13 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 공벽유지용 매립강관의 내부로 철근망을 삽입하는 과정을 나타낸 예시도,
도 14 는 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 철근망이 삽입된 공벽유지용 매립강관의 내부에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 예시도,
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합 과정을 나타낸 예시도, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합 상태를 나타낸 예시도로서,
도면에서와 같이 본 발명에 의한 강관구조체는 현장타설말뚝 시공시 공벽을 유지하기 위해 설치되는 것으로, 지반 천공시에 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 공벽유지용 매립강관(100)과, 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 선단에 설치되어 공벽유지용 매립강관(100)의 지중 설치가 용이하게 이루어지도록 하고 선단지지력을 향상시켜주는 선단슈(300)와, 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에 삽입되고 선단부가 선단슈(300)에 받쳐지도록 설치되어 공벽유지용 매립강관(100)의 강성을 향상시켜주고 건설장비(10)에 의한 타입 및 압입시 선단슈(300)를 받침으로 하여 공벽유지용 매립강관(100)이 지중에 관입되도록 하며, 공벽유지용 매립강관(100)의 설치 후 인발되는 재사용강관(200)을 포함하여 구성된다.
상기 공벽유지용 매립강관(100)은 건설장비(10)에 의한 직접적인 타격을 받지 않고, 선단부에 설치된 선단슈(300)를 통해 타격에너지를 전달받아 지중으로 관입됨으로써 재사용강관(200) 보다 얇은 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
즉 건설장비(10)에 의한 타격에너지는 재사용강관(200)을 통해 전달받기 때문에 공벽유지용 매립강관(100)은 토사를 막아주는 역할을 할 정도만의 두께로 형성하여 시공이 가능하며, 특히 해상이나 하상에 설치될 경우에는 물을 막고 수압을 견딜 수 있는 얇은 두께로 제작이 가능하다.
즉 공벽유지용 매립강관(100)은, 선단부에 설치되는 선단슈(300)를 통해 타격에너지를 전달받아 관입됨으로써, 토사를 막아주는 역할을 할 정도의 두께로만 형성하더라도 타격에너지에 의한 좌굴이나 찌그러짐 등의 변형이 발생되지 않고, 특히 해상이나 하상에 설치될 경우에는 물을 막고 수압을 견딜 수 있을 정도의 얇은 두께로 제작이 가능하다.
따라서 공벽유지용 매립강관(100)이 공벽을 유지하기 위해 지중에 매립되어 희생된다 하더라도 매립되는 강재의 량이 최소화됨으로써 공사비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.
예를 들어 통상의 현장타설말뚝 시공을 위해 지중에 관입되는 희생강관의 직경이 3000mm 이면 종래에는 희생강관의 두께를 30mm로 형성하였으나, 본 발명의 희생강관인 공벽유지용 매립강관(100)은 10mm 두께로 형성할 수 있게 되며, 이렇게 공벽유지용 매립강관(100)의 두께가 얇게 형성된다 하더라도 타격에너지를 두부에서 직접 받지 않아 타격시에 변형이 발생되지 않으며, 지중에 매립된 상태에서는 토압, 수압, 횡력에 대해 공벽을 유지할 수 있게 된다.
한편 상기 재사용강관(200)은 건설장비(10)에 의한 타격에 저항하여 변형되지 않고, 상기 선단슈(300)를 통해 공벽유지용 매립강관에 타격에너지를 전달해줄 수 있는 두께로 형성하는 것으로, 종래와 같이 직경대비 대략 1% 이상의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편 상기 선단슈(300)는 재사용강관(200)의 선단에 용접되어 일체로 형성되거나, 볼트결합된다.
또한 상기 선단슈(300)의 상부에는 재사용강관(200)의 선단부를 받쳐질 수 있도록 받침턱(310)이 더 형성된다.
이때 상기 받침턱(310)은 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에 위치하도록 형성되어 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에 삽입되는 재사용강관(200)을 받쳐줄 수 있도록 한다.
한편 도 3 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈를 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 의한 재사용강관의 선단부를 하부에서 바라본 사시도, 도 5 는 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관의 설치 상태를 나타낸 단면도, 도 6 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관의 결합시 삽입홈과 돌기를 통한 결합 상태를 나타낸 단면도로서,
본 발명은 상기 재사용강관(200)이 선단슈(300)의 받침턱(310)에 놓여진 상태에서 건설장비(10)를 이용하여 타격할 경우 재사용강관(200)이 선단슈(300) 상에서 유동되지 않도록 선단슈(300)의 받침턱(310)과 재사용강관(200)의 선단부에 서로 대응되는 요부(210)(320)와 철부(211)(321)를 형성하여 서로 견고히 맞물리게 결합될 수 있도록 한다.
또한 상기 재사용강관(200)이 선단슈(300)의 받침턱(310) 상에서 회전되지 않도록, 상기 선단슈(300)의 받침턱(310)과 재사용강관(200)의 선단부 중 어느 하나에 수직방향으로 돌기(330)를 형성하고, 나머지 하나에는 상기 돌기(330)에 대응되는 삽입홈(220)을 더 형성할 수 있다.
이렇게 돌기(330)와 삽입홈(220)을 형성함으로써 재사용강관(200)이 선단슈(300)의 받침턱(310) 상에서 회전방향으로도 구속되기 때문에 건설장비(10)를 이용한 타격이나 회전을 통한 관입시 회전방향으로 구속되어 재사용강관(200)이 선단슈(300)상에서 헛돌지 않고 공벽유지용 매립강관(100)과 동시에 회전하면서 관입되는 것이다.
한편 도 7 은 본 발명의 일실시예에 의한 선단슈와 재사용강관에 두부보강용캡을 설치한 상태를 나타낸 예시도로서, 본 발명은 공벽유지용 매립강관과 재사용강관(200)의 두부를 커버하도록 설치되어 건설장비(10)에 의한 타격시 두부를 보호해주는 두부보강용캡(400)을 더 포함하여 구성된다.
한편 도 8 은 본 발명의 일실시예에 의한 공벽유지용 매립강관에 보강재를 설치한 상태를 나타낸 단면도로서, 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 외면이나 내면 또는 어느 하나의 면에 다수의 보강재(110)를 길이방향으로 더 형성하여 강성을 향상시킬 수 있다.
이러한 보강재(110)는 공벽유지용 매립강관(100)의 둘레를 따라 소정의 간격으로 이격되어 다수개가 형성되는 것으로, 공벽유지용 매립강관(100)의 강성을 향상시켜 변형이 최소화 되도록 함으로써, 공벽유지용 매립강관(100)과 재사용강관(200)과의 간격이 일정하게 유지되어 재사용강관의 인발시 간섭받지 않고 용이하게 인발할 수 있게 된다.
한편 도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 강관구조체에 있어 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 결합상태를 나타낸 예시도로서, 공벽유지용 매립강관(100)의 외부로 재사용강관(200)을 삽입하고 선단슈(300)에 받쳐지도록 구성할 수 있다.
이때 상기 선단슈(300)의 상부에 형성되는 받침턱(310)은 공벽유지용 매립강관(100)의 외부로 삽입되는 재사용강관(200)을 받쳐줄 수 있도록 공벽유지용 매립강관(100)의 외부에 위치하도록 형성된다.
또한 선단슈(300)와 받침턱(310)에는 일실시예에서와 같이 요부(210)(320)와 철부(211)(321) 및 돌기(330)와 삽입홈(220)을 형성할 수 있으며, 상기 보강재(110)는 공벽유지용 매립강관(100)의 내면에 형성한다.
한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 의한 강관구조체를 이용하여 현장타설말뚝의 시공 과정을 설명한다.
도 10 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 재사용강관과 공벽유지용 매립강관의 조립과정을 나타낸 예시도, 도 11 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 동시에 지중으로 관입시키는 상태를 나타낸 예시도, 도 12 는 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 재사용강관을 인발하는 상태를 나타낸 예시도, 도 13 은 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 공벽유지용 매립강관의 내부로 철근망을 삽입하는 과정을 나타낸 예시도, 도 14 는 본 발명에 의한 현장타설말뚝 시공시 철근망이 삽입된 공벽유지용 매립강관의 내부에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 예시도로서,
먼저 공벽유지용 매립강관(100)의 선단에 선단슈(300)를 조립하고, 공벽유지용 매립강관(100)의 내부 또는 외부에 재사용강관(200)을 삽입한 후 상기 선단슈(300)에 놓여지도록 설치하여 강관들을 조립하는 제1단계와, 건설장비(10)를 이용하여 강관 내부로 지반을 굴착하면서 재사용강관(200)을 항타하여 재사용강관(200)을 항타한 타격에너지가 선단슈(300)를 통해 공벽유지용 매립강관(100)의 선단으로 전달되도록 함으로써 공벽유지용 매립강관(100)과 재사용강관(200)을 동시에 지중으로 관입하는 제2단계와, 상기 공벽유지용 매립강관(100)과 재사용강관(200)을 원하는 깊이까지 관입하여 지중에 천공홀(600)이 형성되면 천공홀(600)의 외부로 재사용강관(200)을 인발하여 공벽유지용 매립강관(100)만으로 천공홀(600)의 공벽이 유지되도록 하는 제3단계와, 상기 공벽유지용 매립강관(100)의 내부로 철근망(500)을 삽입하는 제4단계와, 상기 철근망(500)이 삽입된 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 경화하는 제5단계를 포함하여 구성된다.
상기 건설장비(10)는 도면에 도시된 것처럼 해상일 경우에는 바지선(20), 해양 플랫폼, 또는 좌대 구조물 위에 올려놓고 작업할 수 있다.
상기 공벽유지용 매립강관(100)은 건설장비(10)에 의한 타격을 직접적으로 받지 않고 선단슈(300)를 통해 선단부에서 타격에너지를 전달받기 때문에 재사용강관(200)의 두께보다 얇게 형성하며, 바람직하게는 토압, 수압 횡력에 대해 공벽을 유지할 정도의 두께로 형성한다.
이렇게 지중에 매립되어 희생되는 공벽유지용 매립강관(100)의 두께를 기존의 희생강관의 두께보다 얇게 형성함으로써, 희생되는 강재의 량을 최소화하여 시공비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다.
한편 상기 제1단계에서 선단슈(300)는 용접이나 볼팅을 통해 공벽유지용 매립강관(100)의 선단에 조립하고, 공벽유지용 매립강관(100)에 삽입된 재사용강관(200)은 요부와 철부를 통해 선단슈(300) 상에 안정적으로 고정되어 진동이나 타격이 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에서 유동되는 것을 최소화하고, 돌기(330)와 삽입홈(220)을 통해 회전방향으로 구속되도록 설치한다.
상기 제2단계에서 재사용강관(200)을 타격하여 발생되는 타격에너지는 선단슈(300)를 통해 공벽유지용 매립강관(100)의 선단으로 전달됨으로써, 재사용강관(200)과 같이 타격에너지에 저항 할 수 있는 두꺼운 두께로 형성할 필요 없이 재사용강관(200)의 두께보다 얇게 형성하여 토압, 수압, 횡력에 대해 공벽을 유지할 수 있도록 한다.
상기 제3단계에서는 공벽유지용 매립강관(100)으로 천공홀(600)의 공벽을 유지하고 재사용강관(200)은 공벽유지용 매립강관(100)에서 분리하여 인발한 후 재사용함으로써, 지중에 매립되는 강재의 량을 최소화하게 됨에 따라 시공비용을 획기적으로 줄여줄 수 있게 된다.
상기 제4단계에서 철근망(500)은 공벽유지용 매립강관(100)과 재사용강관(200)의 관입전에 미리 조립해 놓고 재사용강관(200)의 인발이 완료되면 바로 공벽유지용 매립강관(100)의 내부에 삽입할 수 있도록 한다.
상기 제5단계에서는 콘크리트를 타설하여 경화되면 말뚝의 두부를 정리함으로써 말뚝의 시공이 완료된다.
이와 같은 본 발명은 공벽유지용 매립강관(100)과 재사용강관(200)을 2중으로 구성하고, 타격에 의한 관입시 직접적인 타격은 재사용강관(200)을 통해 받게 됨으로써, 공벽유지용 매립강관(100)은 공벽유지가 가능한 정도의 두께, 즉 상기 재사용강관(200)의 두께보다 작게 형성할 수 있으며, 이에 따라 지중에 매립되어 희생되는 강관의 강재량을 줄일 수 있어 시공비용을 줄일 수 있게 된다.
한편 본 발명의 희생강관 회수용 강관구조체는 마이크로파일의 시공시에도 적용이 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(10) : 건설장비 (20) : 바지선
(100) : 공벽유지용 매립강관 (110) : 보강재
(200) : 재사용강관 (210) : 요부
(211) : 철부 (220) : 삽입홈
(300) : 선단슈 (310) : 받침턱
(320) : 요부 (321) : 철부
(330) : 돌기 (400) : 두부보강용캡
(500) : 철근망

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 현장타설말뚝 시공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 강관구조체에 있어서,
    지반 천공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 공벽유지용 매립강관;
    상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치되어 선단지지력이 향상되도록 하는 선단슈;
    상기 공벽유지용 매립강관에 삽입되어 선단부가 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치된 선단슈에 받쳐지고, 건설장비에 의한 타입 및 압입시 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관으로 타격에너지를 전달하여 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입되도록 하고, 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입된 후 회수되는 재사용강관;을 포함하여 구성됨으로써, 상대적으로 얇은 공벽유지용 매립강관으로 현장타설말뚝을 시공하고, 재사용강관은 타격용 강관이 재사용될 수 있도록 하되,
    상기 공벽유지용 매립강관은, 건설장비에 의한 타격에너지를 두부에서 직접 받지 않고 선단슈를 통해 선단에서 전달받아 관입됨으로써 재사용강관의 두께보다 얇게 형성되고,
    상기 재사용강관을 받쳐줄 수 있도록 선단슈의 상부에 받침턱이 형성되되, 상기 재사용강관이 공벽유지용 매립강관의 내부에 삽입될 경우에는 상기 받침턱은 공벽유지용 매립강관의 내부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  4. 현장타설말뚝 시공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 강관구조체에 있어서,
    지반 천공시 공벽을 유지하기 위해 지중으로 설치되는 공벽유지용 매립강관;
    상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치되어 선단지지력이 향상되도록 하는 선단슈;
    상기 공벽유지용 매립강관에 삽입되어 선단부가 상기 공벽유지용 매립강관의 선단에 설치된 선단슈에 받쳐지고, 건설장비에 의한 타입 및 압입시 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관으로 타격에너지를 전달하여 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입되도록 하고, 공벽유지용 매립강관이 지중에 관입된 후 회수되는 재사용강관;을 포함하여 구성됨으로써, 상대적으로 얇은 공벽유지용 매립강관으로 현장타설말뚝을 시공하고, 재사용강관은 타격용 강관이 재사용될 수 있도록 하되,
    상기 공벽유지용 매립강관은, 건설장비에 의한 타격에너지를 두부에서 직접 받지 않고 선단슈를 통해 선단에서 전달받아 관입됨으로써 재사용강관의 두께보다 얇게 형성되고,
    상기 재사용강관을 받쳐줄 수 있도록 선단슈의 상부에 받침턱이 형성되되, 상기 재사용강관이 공벽유지용 매립강관의 외부에 삽입될 경우에는 상기 받침턱은 공벽유지용 매립강관의 외부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 재사용강관이 선단슈에서 유동되지 않고 서로 맞물려 결합될 수 있도록 선단슈의 받침턱과 재사용강관의 선단부에 서로 대응되는 요철부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 재사용강관이 선단슈의 받침턱 상에 회전되지 않도록, 상기 선단슈의 받침턱과 재사용강관의 선단부 중 어느 하나에 수직방향으로 돌기를 형성하고, 나머지 하나에는 상기 돌기에 대응되는 삽입홈을 더 형성한 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 공벽유지용 매립강관과 재사용강관의 두부를 커버하도록 설치되어 건설장비에 의한 타격시 두부를 보호해주는 두부보강용캡을 더 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  8. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 공벽유지용 매립강관의 강성을 향상시켜 휨을 방지할 수 있도록 공벽유지용 매립강관의 길이방향으로 형성되는 보강재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체.
  9. 선단부에 선단슈가 조립되어 있는 공벽유지용 매립강관의 내부 또는 외부에 재사용강관을 삽입한 후 재사용강관의 선단부가 선단슈에 받쳐지도록 설치하여 강관들을 조립하는 제1단계;
    상기 강관들의 내부로 지반을 굴착하면서 재사용강관을 항타하여 선단슈를 통해 공벽유지용 매립강관의 선단으로 항타에너지가 전달되도록 함으로써 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 동시에 지중으로 관입시키는 제2단계;
    상기 공벽유지용 매립강관과 재사용강관을 원하는 깊이까지 관입하여 천공홀이 형성되면 재사용강관을 천공홀의 외부로 인발하여 공벽유지용 매립강관을 통해 천공홀의 공벽이 유지되도록 하는 제3단계;
    상기 공벽유지용 매립강관의 내부로 철근망을 삽입하는 제4단계;
    상기 철근망이 삽입된 공벽유지용 매립강관의 내부에 콘크리트를 타설하여 경화하는 제5단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 선단슈의 상부에는 재사용강관을 받쳐줄 수 있도록 받침턱이 형성되고, 상기 받침턱과 재사용강관의 선단부에는 서로 대응되는 요철부가 더 형성되어 서로 맞물려 결합됨으로써 재사용강관이 선단슈에서 유동되지 않고 타입될 수 있도록 하는 희생강관 회수용 강관구조체를 이용한 말뚝 시공방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공벽유지용 매립강관은 건설장비에 의한 타격에너지를 두부에서 받지 않고 선단슈를 통해 전달받기 때문에 재사용강관의 두께보다 얇게 형성하여 지중에 매립되는 강재의 량을 최소화하는 것을 특징으로 하는 희생강관 회수용 강관구조체를 이용한 말뚝 시공방법.
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