KR101467142B1 - Pressure grouting enabled steel pipe pile and penetration device of the same and pile construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토목 구조물의 기초 공사에 사용되는 강관 말뚝 및 그 관입 장치 그리고 이를 이용한 말뚝의 시공방법에 관한 것으로, 특히 강관 말뚝의 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능하고 강관 말뚝의 길이 전 구간에 걸쳐 주면 마찰력을 얻을 수 있도록 한 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치 그리고 이를 이용한 말뚝의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe pile used for foundation work of a civil engineering structure, a penetration apparatus thereof, and a method of constructing a pile using the steel pipe pile. Particularly, it is possible to perform pressure grouting simultaneously with penetration of a steel pipe pile, The present invention also relates to a method of constructing a steel pipe pile, a penetration apparatus, and a method of constructing a pile using the same.
일반적으로 강관 말뚝은 연약지반에 건설되는 대형 구조물이나 교량 등의 지지력 확보를 위하여 시공되는 것으로서, 흙막이 토류공사나 부력앵커공사, 건물기초공사, 사면보강공사 등에도 적용된다. 즉, 강관 말뚝은 지중에 타격하여 일정깊이 압입됨으로써, 시공건축물의 지반에 대한 구조적인 안정성 및 토류압으로부터의 지지를 수행하는 등의 역할을 하게 된다.In general, steel pipe piles are constructed to secure the bearing capacity of large structures or bridges constructed on soft grounds, and they are also applied to soil erosion works, buoyancy anchor works, building foundation works, and slope reinforcement works. That is, the steel pipe pile is struck in the ground and pressured to a certain depth, thereby playing a role of supporting structural stability and soil pressure against the ground of the construction building.
이러한 강관 말뚝을 지중에 설치하는 통상적인 방법으로는, 항타기(파일드라이버)를 이용하여 드라이버로 목적하는 지반에 일정깊이 천공한 다음 파일을 상단부로부터 항타하여 지중에 설치하는 방법과, 별도의 파일공을 천공하지 않은 상태에서 목적한 지반에 강관 말뚝을 직접 회전시켜 근입시키는 방법이 있다.As a conventional method of installing such a steel pipe pile in the ground, there is a method of drilling a predetermined depth in a desired ground with a driver by using a pile driver (file driver), installing the pile from the upper end and installing it in the ground, There is a method in which a steel pipe pile is directly rotated on a desired ground without piercing it.
후자와 같이 강관 말뚝을 직접 회전시켜 근입시키는 방법을 적용하는 경우 강관 말뚝의 최하부단에는 나선 날개를 갖고 있게 된다. 따라서 강관 말뚝을 정회전시키면 나선 날개의 선회 전진 이동으로 강관 말뚝이 근입된다. 또한 근입된 강관 말뚝을 인발해내고자 할 경우 역회전시키면 나선 날개의 선회 후퇴 이동으로 강관 말뚝의 인발이 이루어진다.In case of applying the method of turning the steel pipe pile directly by turning it like the latter, the bottom end of the steel pipe pile has a helical wing. Therefore, when the steel pipe pile is rotated forward, the steel pipe pile is inserted by the forward movement of the helical wing. In addition, in order to pull out the inserted steel pipe pile, if the steel pile is rotated in the reverse direction, the steel pipe pile is pulled out by the retraction movement of the spiral wing.
이와 같이 나선 날개를 갖는 강관 말뚝을 회전시키려면 작동기로부터 회전력을 공급받아야 하며, 그 작동기의 회전축과 연결되는 구조와 강관 말뚝의 인발 후에는 회전축과 강관 말뚝이 분리되는 구조를 가져야 한다. 이와 같이 나선형 강관 말뚝의 근입과 인발 그리고 분리되기 위해서는 작동기의 회전축과 나선형 강관 말뚝간의 사이에 연결 및 분리 기능을 갖는 매개수단이 요구된다.In order to rotate a steel pipe pile having a helical wing, a rotational force must be supplied from an actuator, and a structure connected to the rotational axis of the actuator and a structure in which the rotating shaft and the steel pipe pile are separated after the drawing of the steel pipe pile. In order to insert, pull out and separate the spiral steel pipe pile, an intermediate means having a connecting and separating function is required between the rotating shaft of the actuator and the spiral steel pipe pile.
한편, 나선날개를 갖는 강관 말뚝의 경우 나선 날개로 선단 지지력을 얻게 되는데, 부가적으로 주면 마찰력을 높이고 주변 지반을 강화시키기 위해 그라우팅을 수행해야 하는 경우가 있다. 그라우팅은 강관 말뚝의 관입 후 후차적으로 진행되거나 관입과 동시에 이루어질 수 있다. 어느 방법을 선택하든 그라우팅의 효과를 보기 위해서는 나선 날개 주변으로 그라우팅이 효과적으로 이루어져야 하며 바람직하게는 강관 말뚝의 길이 전 구간에 걸쳐 이루어져야 한다. 이를 위해서는 그라우팅의 가압 효과가 발생되어야 하며 가압시 그라우트의 누출이 없어야 한다.On the other hand, in the case of a steel pipe pile having a helical wing, the tip end holding force is obtained by the helical wing. In addition, grouting must be performed in order to increase the frictional force of the main surface and strengthen the surrounding ground. The grouting can be carried out after the penetration of the steel pipe pile or simultaneously with the intrusion. Regardless of which method is chosen, grouting should be performed effectively around the spiral wing in order to see the effect of grouting, preferably over the entire length of the steel pipe pile. For this purpose, the pressurizing effect of the grouting should occur and there should be no leakage of the grout during pressurization.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1144312호로서, '강관말뚝 선단확대장치 및 그를 이용한 강관말뚝 시공방법'이 제안되어 있다. 이는 중공관 형태의 제1 강관말뚝 선단 외주면에 톱니날을 갖는 선단확대판을 장착하는 제1 단계; 상기 제1 강관말뚝을 지반으로 회전압입시켜 지표로부터 일정심도까지 확대천공하면서 강관말뚝을 관입하는 제2 단계; 제1 강관말뚝 내부에 오거를 인입하고 회전시켜 중굴굴착하는 제3 단계; 관입된 제1 강관말뚝 상단에 제2 강관말뚝을 결합하는 제4 단계; 상기 제1 및 제2 강관말뚝을 회전압입시킴과 동시에 강관 내부의 선단부를 오거로 굴착하면서 지반의 소정깊이까지 관입하는 제5 단계; 상기 제1 및 제2 강관말뚝에 의해 확장된 지반 천공부의 선단부로부터 소정 높이까지 몰탈을 주입하는 제6 단계; 상기 제1 및 제2 강관말뚝 주면부에 그라우트를 채운 후 양생시켜 말뚝 구조체를 형성하는 제7 단계; 및 구조물의 두부를 정리하는 제8 단계를 포함하여 시공되는 특징으로 갖는다.As a background of the present invention, Korean Patent Registration No. 10-1144312, 'Steel Pipe Pile Extension Apparatus and Steel Pipe Pile Construction Method Using Same' has been proposed. A first step of mounting a tip enlargement plate having a toothed edge on the outer circumferential surface of the first steel pipe pile tip in the form of a hollow tube; A second step of rotationally pressing the first steel pipe pile into the ground to penetrate the steel pipe pile while enlarging the steel pipe from the surface to a predetermined depth; A third step of pulling the auger into the first steel pipe pile and rotating the same to perform a heavy excavation; A fourth step of coupling the second steel pipe pile to the upper end of the penetrated first steel pipe pile; A fifth step of rotationally pressing the first and second steel pipe piles and penetrating the tip of the steel pipe to a predetermined depth of the ground while excavating the steel pipe with an auger; A sixth step of injecting mortar from a front end portion of the ground penetration expanded by the first and second steel pipe piles to a predetermined height; A seventh step of filling the grooves of the first and second steel pipe piles and curing them to form a pile structure; And an eighth step of arranging the head of the structure.
상기 배경기술은 항타로 인한 소음 및 진동 등 건설공해를 제거할 수 있는 이점이 있으나, 그라우트를 가압하는 방법이 아니고 단순히 주입하는 방법이므로 시공 품질을 높이는데 한계가 있으며, 강관 말뚝의 길이 전 구간에 걸쳐 그라우팅의 효과를 볼 수 없다. The above background art has an advantage of eliminating construction pollution such as noise and vibration caused by hammers, but it is a method of simply injecting the grout rather than a method of pressurizing it. Therefore, there is a limit to increase the quality of the construction, The effect of grouting can not be seen.
본 발명은 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능하고 강관 말뚝의 길이 전 구간에 걸쳐 주면 마찰력을 얻을 수 있도록 한 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치 그리고 이를 이용한 말뚝의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a steel pipe pile capable of pressure grouting simultaneously with penetration and capable of pressurized grouting so as to obtain a frictional force over the whole length of a steel pipe pile, a penetration apparatus thereof, and a method of constructing a pile using the same. .
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치는,
유압으로 구동되는 드라이브 헤드의 출력단에 접속되는 헤드 조립체와;
상기 헤드 조립체에 접속되어 회전력을 전달받아 지반에 회전 관입되는 회전용 강관 말뚝을 포함하고;According to a preferred embodiment of the present invention, a steel pipe pile capable of press grouting and a penetration apparatus thereof,
A head assembly connected to an output end of the hydraulically driven drive head;
And a rotating steel pipe pile connected to the head assembly for receiving rotational force and rotatingly penetrated into the ground;
상기 회전용 강관 말뚝은,
중공형으로 일정 길이를 갖는 하부 관체, 하부 관체의 선단에 뾰족하게 형성되어 폐쇄된 첨예부, 하부 관체의 외주면에 1개소 이상 설치된 나선날개 및 나선날개에 가까이 위치되어 하부 관체를 관통하여 형성된 그라우트 토출공, 하부 관체의 후단에 접합되어 있는 제1 다각너트를 갖는 하부 강관 말뚝과;The rotating steel pipe pile,
A spiral blade provided at one or more positions on the outer circumferential surface of the lower tube, and a grout discharge device formed near the spiral blade and formed through the lower tube, wherein the lower tube is a hollow tube having a predetermined length, A lower steel pipe pile having a first polygonal nut joined to a rear end of the lower pipe;
제1 다각너트의 나사구멍에 일단부가 나사 결합되어 타단부가 하부 관체의 외부로 일정량 노출되어 있는 제2단 연결용 중공나사축과;A second threaded hollow screw shaft having one end threadedly engaged with the screw hole of the first polygonal nut and the other end exposed to the outside of the lower tubular body to a predetermined extent;
상기 하부 관체와 동일한 외경 및 내경을 갖는 상부 관체, 상부 관체의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2 및 제3 다각너트를 갖는 상부 강관 말뚝을 포함하고;An upper pipe body having the same outer diameter and inner diameter as the lower pipe body, and upper and lower steel pipe piles having second and third polygonal nuts respectively joined to the front and rear ends of the upper pipe body;
제1 내지 제3 다각너트는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖되, 제2 및 제3 다각너트는 제2단 연결용 중공나사축에 나사 결합될 수 있는 동일 직경의 나사구멍을 갖고;
상기 헤드 조립체는,
드라이브 헤드의 회전출력단과 결합되어 일체로 회전되는 어댑터와, 그라우트 주입구를 갖고 어댑터에 결합되어 회전 자재되어 있는 스위블과, 스위블에 연결되되 스위블과 독립하여 어댑터와 일체로 회전되며 제1 다각너트 또는 제3 다각너트와 동일 단면을 가지고 다각 결합되도록 하부로 개구된 결합용 다각구멍을 갖는 드라이브 소켓과, 드라이브 소켓의 결합용 다각구멍의 안쪽에 위치되어 그라우트 주입구와 연통되어 있는 패드 홀을 갖고 접합면에 밀착되어 그라우트 주입시 역류를 방지하는 역류방지용 패드가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.Wherein the first to third polygonal nuts have the same cross-sectional shape and size, and the second and third polygonal nuts have screw holes of the same diameter that can be screwed to the second-stage connection hollow screw shaft;
The head assembly includes:
A swivel having a grout injection port and coupled to the adapter, the swivel being connected to the rotation output end of the drive head, the swivel connected to the swivel, the swivel being integrally rotated with the adapter independently of the swivel, A drive socket having a polygonal hole for engagement opened downward to be polygonal with the same cross-section as the polygonal nut, and a pad hole located inside the polygonal hole for coupling the drive socket and communicating with the grout injection port, And a backflow prevention pad for preventing backflow when the grout is injected tightly.
또한, 상기 상부 강관 말뚝에 추가적으로 조립되는 제3단 연결용 중공나사축 및 증설용 강관 말뚝이 더 포함되고;Further, the apparatus further includes a hollow screw shaft for connection to the third stage and a steel pipe pile for expansion, which are further assembled to the upper steel pipe pile;
상기 증설용 강관 말뚝은,The steel pipe pile for capacity addition,
상기 하부 관체와 동일한 외경 및 내경을 갖는 증설용 관체, 증설용 관체의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제4 및 제5 다각너트를 갖고, 제4 및 제5 다각너트는 제1 내지 제3 다각너트와 동일한 단면 형상과 크기를 갖되 제4 다각너트는 제2단 연결용 중공나사축에 나사 결합되는 나사구멍을 갖고,And a fourth and a fifth polygonal nut which are respectively joined to the front end and the rear end of the tube for extension, and the fourth and fifth polygonal nuts have first to third polygonal angles, Wherein the fourth polygonal nut has the same cross-sectional shape and size as the nut, and the fourth polygonal nut has a screw hole threadably engaged with the second-
제3단 연결용 중공나사축은 그의 일부가 상부관체의 상부측 제3 다각너트에 나사 결합되고, 그의 타부가 증설용 강관 말뚝의 하부측 제4 다각너트에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.And a third part of the hollow screw shaft for connection is screwed to a third polygonal nut on the upper side of the upper tubular body and a part of the hollow screw shaft is screwed to a fourth polygonal nut on the lower side of the expansion pipe.
본 발명의 적절한 다른 실시 형태에 따른 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치는,
유압으로 구동되는 드라이브 헤드의 출력단에 접속되는 헤드 조립체와;
상기 헤드 조립체에 접속되어 회전력을 전달받아 지반에 회전 관입되는 회전용 강관 말뚝을 포함하고;
상기 회전용 강관 말뚝은,According to another preferred embodiment of the present invention, a steel pipe pile and a penetration apparatus thereof capable of pressurized grouting at the same time as penetration,
A head assembly connected to an output end of the hydraulically driven drive head;
And a rotating steel pipe pile connected to the head assembly for receiving rotational force and rotatingly penetrated into the ground;
The rotating steel pipe pile,
중공형으로 일정 길이를 갖는 하부 관체, 하부 관체의 선단에 뾰족하게 형성되어 폐쇄된 첨예부, 하부 관체의 외주면에 1개소 이상 설치된 나선날개 및 나선날개에 가까이 위치되어 하부 관체를 관통하여 형성된 그라우트 토출공, 하부 관체의 후단에 접합되어 있는 제1 다각너트를 갖는 하부 강관 말뚝과;A spiral blade provided at one or more positions on the outer circumferential surface of the lower tube, and a grout discharge device formed near the spiral blade and formed through the lower tube, wherein the lower tube has a predetermined length, A lower steel pipe pile having a first polygonal nut joined to a rear end of the lower pipe;
상기 하부 관체와 동일한 외경 및 내경을 갖는 상부 관체, 상부 관체의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2단 연결용 중공나사축과 제3 다각너트를 갖는 상부 강관 말뚝을 포함하고;An upper tubular body having the same outer diameter and inner diameter as the lower tubular body, and an upper steel pipe pile having a second end connecting hollow screw shaft and a third poly nut, each of which is connected to a front end and a rear end of the upper tubular body;
제1 및 제3 다각너트는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제2단 연결용 중공나사축은 제1 다각너트의 나사구멍에 나사 결합되고;
상기 헤드 조립체는,
드라이브 헤드의 회전출력단과 결합되어 일체로 회전되는 어댑터와, 그라우트 주입구를 갖고 어댑터에 결합되어 회전 자재되어 있는 스위블과, 스위블에 연결되되 스위블과 독립하여 어댑터와 일체로 회전되며 제1 다각너트 또는 제3 다각너트와 동일 단면을 가지고 다각 결합되도록 하부로 개구된 결합용 다각구멍을 갖는 드라이브 소켓과, 드라이브 소켓의 결합용 다각구멍의 안쪽에 위치되어 그라우트 주입구와 연통되어 있는 패드 홀을 갖고 접합면에 밀착되어 그라우트 주입시 역류를 방지하는 역류방지용 패드가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.Wherein the first and third polygonal nuts have the same cross-sectional shape and size, the second-stage connection hollow screw shaft is screwed into the screw hole of the first polygonal nut;
The head assembly includes:
A swivel having a grout injection port and coupled to the adapter, the swivel being connected to the rotation output end of the drive head, the swivel connected to the swivel, the swivel being integrally rotated with the adapter independently of the swivel, A drive socket having a polygonal hole for engagement opened downward to be polygonal with the same cross-section as the polygonal nut, and a pad hole located inside the polygonal hole for coupling the drive socket and communicating with the grout injection port, And a backflow prevention pad for preventing backflow when the grout is injected tightly.
또한, 상부 강관 말뚝에 추가적으로 조립되는 증설용 강관 말뚝이 더 포함되고;Further, the steel pipe pile further includes an additional steel pipe pile that is further assembled to the upper steel pipe pile;
상기 증설용 강관 말뚝은,The steel pipe pile for capacity addition,
상기 하부 관체와 동일한 외경 및 내경을 갖는 증설용 관체, 증설용 관체의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제3단 연결용 중공나사축 및 제5 다각너트를 갖되, 제5 다각너트는 제1 및 제3 다각너트와 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제3단 연결용 중공나사축은 제3 다각너트의 나사구멍에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.And a fifth polygonal nut having a third end connecting hollow screw shaft and a fifth polygonal nut which are respectively joined to the front end and the rear end of the tube for extension and having the same outer diameter and inner diameter as the lower tubular body, And has a same cross-sectional shape and size as the third polygonal nut, and the third-stage connecting hollow screw shaft is screwed into the screw hole of the third polygonal nut.
또한, 그라우트 토출공의 폐색을 방지하기 위해 그라우트 토출공은 나선날개의 말단 일측에 형성되고, 그라우트 토출공의 일측에 폐색방지용 블록이 위치되어 하부관체에 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, in order to prevent clogging of the grout discharging hole, the grout discharging hole is formed at one end of the spiral blade and the blocking block is located at one side of the grout discharging hole and is bonded to the lower tube.
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또한, 회전용 강관 말뚝의 인발 필요시 드라이브 소켓을 상부 강관 말뚝에 연결시키는 말뚝 인발용 핀이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.And a pile drawing pin for connecting the drive socket to the upper steel pipe pile in the event that drawing of the steel pipe pile for rotation is required, is further provided.
다른 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법은,Meanwhile, a method of constructing a steel pipe pile and a pile using the penetration apparatus capable of pressurized grouting simultaneously with intrusion according to an embodiment of the present invention,
하부 강관 말뚝의 상부측 제1다각너트를 헤드 조립체의 드라이브 소켓에 결합시킨 후 드라이브 헤드의 구동과 그라우트 주입구를 통한 그라우트의 주입을 병행하면서 하부 강관 말뚝을 지정된 위치의 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계와;A step of coupling the lower steel pipe pile to the drive socket of the head assembly and rotating the lower steel pipe pile into the ground at the designated position while driving the drive head and injecting the grout through the grouting hole, ;
그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝으로부터 헤드 조립체와의 연결을 분리한 후 제2단 연결용 중공나사축을 하부 강관 말뚝의 상부측 제1다각너트에 나사 결합시켜 놓는 단계와;After the grout injection is stopped, the connection of the head assembly to the lower steel pipe pile is disconnected, and then the second hollow shaft for coupling is screwed to the upper first polygonal nut of the lower steel pipe pile;
상부 강관 말뚝의 하부측 제2 다각너트를 제2단 연결용 중공나사축에 나사 결합시킨 후 상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트에 헤드 조립체의 드라이브 소켓을 결합시키고, 드라이브 헤드의 구동과 그라우트 주입구에 그라우트를 주입시키면서 상부 강관 말뚝을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;The lower second polygonal nut of the upper steel pipe pile is screwed to the second screw thread of the hollow shaft for connection and then the drive socket of the head assembly is coupled to the upper third polygonal nut of the upper steel pipe pile, Placing the upper steel pipe pile on a ground while injecting grout into the injection port;
드라이브 헤드의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체의 드라이브 소켓을 상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트로부터 분리하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.And a step of separating the drive socket of the head assembly from the upper side third polygonal nut of the upper steel pipe pile after stopping driving of the drive head and injection of the grout.
또한, 회전용 강관 말뚝의 관입이 더 요구되는 경우,Further, when the intrusion of the steel pipe pile for rotation is further required,
제3단 연결용 중공나사축을 상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트에 나사 결합시킨 후 헤드 조립체 드라이브 소켓을 증설용 강관 말뚝의 상부측 제5 다각너트에 결합시킨 상태에서, 드라이브 헤드의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;를 더 포함하여 시공된다.The third stage connecting hollow screw shaft is screwed to the third polygonal nut on the upper side of the upper steel pipe pile and then the drive assembly of the head assembly is connected to the fifth polygonal nut on the upper side of the steel pipe pile for expansion, Placing the steel pipe piles for expansion in the ground while rotationally injecting the grout;
또한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법은,Also, according to another embodiment of the present invention, there is provided a method of constructing a steel pipe pile and a pile using the penetration apparatus,
하부 강관 말뚝의 상부측 제1다각너트를 헤드 조립체의 드라이브 소켓에 결합시킨 후 드라이브 헤드의 구동과 그라우트 주입구를 통한 그라우트의 주입을 병행하면서 하부 강관 말뚝을 지정된 위치의 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계와;A step of coupling the lower steel pipe pile to the drive socket of the head assembly and rotating the lower steel pipe pile into the ground at the designated position while driving the drive head and injecting the grout through the grouting hole, ;
그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝으로부터 헤드 조립체와의 연결을 분리한 후 상부 강관 말뚝의 제2단 연결용 중공나사축을 하부 강관 말뚝의 상부측 제1다각너트에 나사 결합시켜 상부 강관 말뚝을 접속시켜 놓는 단계와;After the grout injection is stopped, the connection with the head assembly is separated from the lower steel pipe pile, and the hollow screw shaft for connecting the second end of the upper steel pipe pile is screwed to the first polygonal nut at the upper side of the lower steel pipe pile to connect the upper steel pipe pile ;
상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트에 헤드 조립체의 드라이브 소켓을 결합시키고, 드라이브 헤드의 구동과 그라우트 주입구를 통한 그라우트의 주입을 병행시키면서 상부 강관 말뚝을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;Coupling a drive socket of the head assembly to a third polygonal nut on the upper side of the upper steel pipe pile and rotating the upper steel pipe pile on the ground while driving the drive head and injecting the grout through the grout injection port;
드라이브 헤드의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체의 드라이브 소켓을 상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트로부터 분리하는 단계;를 포함하여 시공된다.And stopping the drive of the drive head and the injection of the grout, and then separating the drive socket of the head assembly from the upper side third polygonal nut of the upper steel pipe pile.
여기서, 회전용 강관 말뚝의 관입이 더 요구되는 경우,Here, when the intrusion of the steel pipe pile for rotation is further required,
증설용 강관 말뚝의 하부측 제3단 연결용 중공나사축을 상부 강관 말뚝의 상부측 제3 다각너트에 나사 결합시킨 후 헤드 조립체의 드라이브 소켓을 증설용 강관 말뚝의 상부측 제5 다각너트에 결합시킨 상태에서, 드라이브 헤드의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;를 더 포함하여 시공된다.The lower end of the steel pipe pile for expansion is screwed to the third polygonal nut on the upper side of the upper steel pipe pile, and then the drive socket of the head assembly is coupled to the upper fifth polygonal nut of the steel pipe pile for expansion In this state, the operation of driving the drive head and the injection of the grout are carried out while rotating the steel pipe pile for expansion for rotation in the ground.
본 발명의 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치 그리고 이를 이용한 말뚝의 시공방법에 따르면, 단일 강관 말뚝간의 결속이 나사 결합으로 이루어지고 동시에 접합면이 나사 조임력으로 밀착되어 접속부에서의 밀폐가 강화되므로 그라우트의 가압이 유지된다. 또한 역류방지용 패드에 의해 헤드 조립체측에서 그라우트의 역류 누출이 없게 되어 가압 그라우팅이 가능해진다. 또한 강관 말뚝의 회전 관입과 동시에 그라우트 주입이 이루어져 강관 말뚝의 주면 마찰력이 증가됨은 물론이고, 강관 말뚝의 전체 길이에 걸쳐 이루어지므로 그라우팅 효과가 배가되며, 강관 말뚝의 선단 지지력과 마찰지지력이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.According to the steel pipe pile and its penetration apparatus capable of pressurized grouting according to the present invention and the method of constructing the pile using the pile, the joint between the single steel pipe pile is made by screwing and the joint surface is tightly tightened by the screw tightening force, The pressurization of the grout is maintained. In addition, backflow leakage of the grout from the head assembly side is prevented by the backflow prevention pad, and pressurized grouting becomes possible. In addition, since grouting is performed simultaneously with the rotation of the steel pipe pile, the frictional force of the steel pipe pile is increased, and the grouting effect is doubled since the entire length of the steel pipe pile is increased. Can be obtained.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명에 적용되는 제1 실시 예의 회전용 강관 말뚝의 구성도.
도 1b는 도 1a의 K-K선에서 본 단면도.
도 2는 도 1a의 'A'부 단면 확대도.
도 3은 제1 실시 예에 추가되는 3단 연결용 중공나사축 및 증설용 강관말뚝의 구성도.
도 4는 본 발명에 적용되는 헤드 조립체의 구성도.
도 5a는 도 4의 헤드 조립체와 강관 말뚝의 상부(후단)측 결합상태도.
도 5b는 도 5a의 B-B선 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1실시 예의 회전용 강관 말뚝 및 헤드 조립체를 이용한 시공 방법의 예시도.
도 7은 본 발명에 적용되는 제2 실시 예의 회전용 강관 말뚝의 구성도.
도 8은 도 7의 회전용 강관 말뚝 및 헤드 조립체를 이용한 시공 방법의 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a configuration diagram of a steel pipe pile for rotation according to a first embodiment of the present invention. FIG.
1B is a sectional view taken along a line KK in Fig. 1A;
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion 'A' of FIG. 1a.
3 is a schematic view of a hollow screw shaft for three-stage connection and a steel pipe pile for expansion added to the first embodiment.
4 is a configuration diagram of a head assembly applied to the present invention.
Fig. 5A is a top view (rear end) side view of the head assembly of Fig. 4 and the steel pipe pile. Fig.
FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5A. FIG.
6 is a view showing an example of a construction method using a rotating steel pipe pile and a head assembly according to a first embodiment of the present invention.
7 is a structural view of a steel pipe pile for rotation according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view showing an example of a construction method using the rotating steel pipe pile and the head assembly of Fig. 7;
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.
<제1 실시 예>≪ Embodiment 1 >
본 발명의 제1 실시 예에 따른 회전용 강관 말뚝(10)은 도 1a 및 도 2와 같이 하부 강관 말뚝(12), 제2단 연결용 중공나사축(14), 상부 강관 말뚝(16)을 기본적으로 구비한다. 추가적으로 관입 깊이의 증가에 따라 제3단 연결용 중공나사축(20) 및 증설용 강관 말뚝(18)이 더 구비된다.As shown in FIG. 1A and FIG. 2, the rotating
하부 강관 말뚝(12)은 중공형으로 일정 길이를 갖는 하부 관체(121), 하부 관체(121)의 선단에 뾰족하게 형성되어 폐쇄된 첨예부(122), 하부 관체(121)의 외주면에 1개소 이상 설치된 나선날개(123) 및 나선날개(123)에 가까이 위치되어 하부 관체(121)를 관통하여 형성된 그라우트 토출공(124), 하부 관체(121)의 후단에 접합되어 있는 제1 다각너트(125)로 구성된다. 이때 나선날개(123)의 외경은 제1 다각너트(125)와 후수할 다각너트들의 단면에 나타나는 최대 폭보다 크게 구성된다. The lower
제2단 연결용 중공나사축(14)은 제1 다각너트(125)의 나사구멍(125a)에 일단부가 나사 결합되어 타단부가 하부 관체(121)의 외부로 일정량 노출되게 조립된다. 이때 제2단 연결용 중공나사축(14)은 사다리꼴 단면 또는 사각 단면의 수나사산을 외주면에 갖는다.The second end connecting
상부 강관 말뚝(16)은 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 중공형의 상부 관체(161), 상부 관체(161)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2 및 제3 다각너트(162,163)로 구성된다.The upper
여기서, 제1 내지 제3 다각너트(125,162,163)는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖되, 제2 및 제3 다각너트(162,163)는 제2단 연결용 중공나사축(14)에 나사 결합될 수 있는 동일 직경의 나사구멍(162a,163a)을 갖는다. 나사구멍(162a,163a)은 내주면에 제2단 연결용 중공나사축(14)에 형성된 동일한 사다리꼴 단면 또는 사각 단면의 암나사산을 갖는다.Here, the first to third
추가적으로 사용되는 제3단 연결용 중공나사축(20)은 상기한 제2단 연결용 중공나사축(14)과 동일한 구조를 갖는다.The third-stage connection
또한, 도 3과 같이 증설용 강관 말뚝(18)은 상부 강관 말뚝(16)에 제3단 연결용 중공나사축(20)을 매개로 추가적으로 나사 결합으로 조립된다. 증설용 강관 말뚝(18)은 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 증설용 관체(181), 증설용 관체(181)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제4 및 제5 다각너트(184,185)를 갖고, 제4 및 제5 다각너트(184,185)는 제1 내지 제3 다각너트(125,162,163)와 동일한 단면 형상과 크기를 갖되 제4 다각너트(184)는 제3단 연결용 중공나사축(20)에 나사 결합되는 나사구멍(184a)을 갖는다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 제1 내지 제5의 다각너트(125,162,163,184,185)들은 외주면이 모두 동일한 다각 구조를 갖는다. 본 실시 예에서는 6각 구조를 나타냈으나 사각, 오각, 팔각 등의 다양한 다각 구조를 가질 수 있다.Here, the first to fifth
한편, 본 발명은 도 4 및 도 5와 같이 헤드 조립체(50)에 의해 회전용 강관 말뚝(10)의 회전 관입과 그라우트의 주입을 동시에 병행시킬 수 있다. 헤드 조립체(50)는 오거장비, 항타기, 굴삭기 등의 유압중장비에 설치된 드라이브 헤드(100)에 연결될 수 있다.4 and FIG. 5, the present invention can concurrently perform rotational penetration of the
헤드 조립체(50)는 드라이브 헤드(100)의 회전출력단과 결합되어 일체로 회전되는 어댑터(52)와, 그라우트 주입구(53)를 갖고 어댑터(52)에 결합되어 회전 자재되어 있는 스위블(54)과, 스위블(54)에 연결되되 스위블(54)과 독립하여 어댑터(52)와 일체로 회전되며 하부 및 상부 강관 말뚝(12,16)측 제1,3 다각너트(125,163)와 동일 단면을 가지고 다각 결합되도록 하부로 개구된 결합용 다각구멍(56a)을 갖는 드라이브 소켓(56)과, 드라이브 소켓(56)의 결합용 다각구멍(56a)의 안쪽에 위치되어 그라우트 주입구(53)와 연통되어 있는 패드 홀(58a)을 갖고 접합면에 밀착되어 그라우트 주입시 역류를 방지하는 역류방지용 패드(58)가 포함되어 구성된다. The
역류방지용 패드(58)는 링형으로 고무 또는 실리콘으로 제작될 수 있다. 역류방지용 패드(58)의 링부 단면은 원형 또는 사각 단면이 될 수 있다.The
이때 회전용 강관 말뚝(10)의 인발 필요시 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16)에 연결시키는 말뚝 인발용 핀(59)이 더 구비될 수 있다. 본 실시 예에서 말뚝 인발용 핀(59)은 도 5a 및 도 5b와 같이 2개로서 드라이브 소켓(56)의 하부측에 핀홀(56b)을 통해 상호 나란하게 설치된다. 말뚝 인발용 핀(59)은 드라이브 소켓(56)에 제1다각너트(125)가 결합되어 있는 상태에서 핀홀(56b)에 조립되면, 제1다각너트(125)의 하면측에 걸림 위치하게 된다.A
이와 같이 구성된 헤드 조립체(50)를 이용한 회전용 강관 말뚝(10)의 시공 방법을 도 6을 함께 참조하여 설명한다.A construction method of the
하부 강관 말뚝 관입 및 그라우트 주입Penetration of lower steel pipe pile and grouting
먼저, 도 1a(가)와 같이 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1다각너트(125)를 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)에 결합시킨 후 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)를 통한 그라우트의 주입을 병행하면서 하부 강관 말뚝(12)을 지정된 위치의 지반에 회전 관입시켜 놓는다.First, after coupling the upper first
이때 지반을 파고 들어가는 나선날개(123)에 의해 하부 강관 말뚝(12)의 관입이 이루어지고 그라우트는 도 1a의 하부관체(121)측 토출공(124)을 통해 토출된다. 이때 하부 관체(121)내 그라우트 압력이 증가하더라도 역류방지용 패드(58)가 제1다각너트(125)의 상면에 밀착되어져 있어 누출이 없고 가압 그라우팅이 가능하다.At this time, the lower
헤드 조립체 분리 및 제2단 연결용 For head assembly separation and second stage connection 중공나사축Hollow screw shaft 조립 Assembly
그 다음, 그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝(12)으로부터 헤드 조립체(50)와의 연결을 분리한 후 도 1a과 같이 제2단 연결용 중공나사축(14)을 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1다각너트(125)에 나사 결합시켜 놓는다.After the grout injection is stopped, the connection with the
상부 강관 말뚝의 회전 관입Rotational penetration of the upper steel pipe pile
그 다음, 상부 강관 말뚝(16)의 하부측 제2 다각너트(162)를 제2단 연결용 중공나사축(14)에 나사 결합시킨 후 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)에 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 결합시킨다.Next, the lower side second
이후, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)에 그라우트를 주입시키면서 상부 강관 말뚝(16)을 지반에 회전 관입시켜 놓는다. 이때 상부 강관 말뚝(16)의 회전 관입시 제2 다각너트(162)와 제2단 연결용 중공나사축(14)과의 나사 조임력이 발생한다. 따라서 제2 다각너트(162)는 제1 다각너트(125)와 밀착된 상태이고 역류방지용 패드(58)에 의해 그라우트의 누출이 방지되어 가압 그라우팅이 이루어진다.Then, the
그라우트 주입 정지 및 헤드 조립체 분리Stop grout injection and remove head assembly
이와 같이 상부 강관 말뚝(16)까지만 관입하여 필요한 심도가 얻어지면, 드라이브 헤드(100)의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)로부터 분리한다.After the driving of the
한편, 본 공법에서 회전용 강관 말뚝(10)의 관입이 더 요구되는 경우, 추가적으로 증설용 강관 말뚝(18)이 더 조립되어 시공된다.Meanwhile, in the present method, when the intrusion of the
즉, 바로 윗 단계에서 도 3의 제3단 연결용 중공나사축(20)을 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)에 나사 결합시킨 후 도 6(다)와 같이 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 증설용 강관 말뚝(18)의 상부측 제5 다각너트(185)에 결합시킨 상태에서 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝(18)을 지반에 회전 관입시켜 놓는다. 따라서 6(라)와 같이 회전용 강관 말뚝(10)의 시공이 완료된다.That is, at the immediately preceding stage, the third-stage connecting
이와 같이 본 발명에 따르면, 회전용 강관 말뚝(10)의 회전 관입과 함께 그라우트의 주입시 토출공(124) 이외로 누출 억제가 이루어져 가압이 발생되므로 가압 그라우팅이 가능해져 시공 후 주면 마찰력이 증가된다.As described above, according to the present invention, when the grout is injected together with the rotation of the
또한 종래와 같이 강관 말뚝의 설치 후 그라우팅이 이루어지는 것에 반해, 본 발명은 강관 말뚝의 전체 길이에 걸쳐 이루어지므로 그라우팅 효과가 배가되는 이점을 갖게 된다.Also, while grouting is performed after installation of a steel pipe pile as in the prior art, the present invention is advantageous in that the grouting effect is doubled because the steel pipe pile is formed over the entire length of the steel pipe pile.
<제2 실시 예>≪ Embodiment 2 >
한편, 본 발명은 제2단 연결용 중공나사축(14a)을 도 7과 같이 상부 강관 말뚝(16)에 일체로 구성하여 회전용 강관 말뚝(10a)을 구성할 수도 있다. 여기서 관입 깊이를 증가시킬 경우 사용되는 증설용 강관 말뚝(18a)의 경우에도 제3단 연결용 중공나사축(20a)이 일체로 구성됨은 물론이다. 또한 제2 실시 예에서 하부 강관 말뚝은 제 1실시예와 동일한 하부 강관 말뚝(12)이 적용된다.Meanwhile, in the present invention, the second stage connection
따라서 제2 실시 예에서 회전용 강관 말뚝(10a)을 구성하는 요소들은 제1 실시 예의 구성요소에 대응하므로 동일 부분은 동일 부호를 사용하여 설명한다. Therefore, in the second embodiment, the elements constituting the
제2 실시 예의 상부 강관 말뚝(16a)은 하부 강관 말뚝(12)의 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 중공형 상부 관체(161), 상부 관체(161)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2단 연결용 중공나사축(14a)과 제3 다각너트(163)를 갖는다.The upper
제1 및 제3 다각너트(125,163)는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제2단 연결용 중공나사축(14a)은 제1 다각너트(125)의 나사구멍(125a)에 나사 결합되게 되어 있다.The first and third
상부 강관 말뚝(16a)에 추가적으로 조립되는 증설용 강관 말뚝(18a)은 하부 강관 말뚝(12)측 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 중공형의 증설용 관체(181), 증설용 관체(181)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제3단 연결용 중공나사축(20a) 및 제5 다각너트(185)를 갖되, 제5 다각너트(185)는 제1 및 제3 다각너트(125,163)와 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제3단 연결용 중공나사축(20a)은 제3 다각너트(163)의 나사구멍(163a)에 나사 결합되게 되어 있다.The additional
한편, 본 발명에서 바람직하게는 도 1a 및 도 1b와 같이 그라우트 토출공(124)의 폐색을 방지하기 위해 그라우트 토출공(124)은 나선날개(123)의 말단 일측에 형성되고, 그라우트 토출공(124)의 일측에 폐색방지용 블록(127)이 위치되어 하부관체(121)에 접합되어 있도록 구성될 수 있다. 따라서 그라우트 토출공(124)은 나선날개(123)의 말단과 폐색방지용 블록(127)의 사이에 위치하게 되고, 그라우트 주입중에 회전용 강관 말뚝(10)의 관입 및 인발 중에도 그라우트 토출공(124)의 막힘이 없어져 그라우팅이 향상된다.The
이와 같이 구성된 제2 실시 예의 회전용 강관 말뚝(10a)의 시공 방법은 상기한 헤드 조립체(50)를 사용하여 이루어진다.The construction method of the
먼저, 도 8(가)와 같이 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1 다각너트(125)를 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)에 결합시킨 후 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)를 통한 그라우트의 주입을 병행하면서 하부 강관 말뚝(12)을 지정된 위치의 지반에 회전 관입시켜 놓는다.8 (a), the upper first
다음, 그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝(12)으로부터 헤드 조립체(50)와의 연결을 분리한 후 상부 강관 말뚝(16a)의 제2단 연결용 중공나사축(14a)을 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1 다각너트(125)에 나사 결합시켜 상부 강관 말뚝(16a)을 접속시켜 놓는다.After the grout injection is stopped, the connection with the
그 다음, 도 8(나)와 같이 상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)에 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 결합시키고, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)를 통한 그라우트의 주입을 병행시키면서 상부 강관 말뚝(16a)을 지반에 회전 관입시켜 놓는다.Next, as shown in FIG. 8 (B), the
끝으로, 드라이브 헤드(100)의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)로부터 분리하여 놓는다.Finally, after the driving of the
여기서, 회전용 강관 말뚝(10a)의 관입이 더 요구되는 경우, 도 8(다)와 같이 증설용 강관 말뚝(18a)의 하부측 제3단 연결용 중공나사축(20a)을 상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)에 나사 결합시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 증설용 강관 말뚝(18a)의 상부측 제5 다각너트(185)에 결합시킨 상태에서, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝(18a)을 지반에 회전 관입시켜 놓는다. 따라서 도 8(라)와 같이 회전용 강관 말뚝(10a)의 시공이 완료된다.When the penetration of the
한편, 회전용 강관 말뚝(10a)의 시공 중 수직도가 맞지 않거나 암반의 방해를 받아 인발이 필요한 경우 헤드 조립체(50)측 드라이브 소켓(56)의 핀홀(56b)에 말뚝 인발용 핀(59)을 결합시킨 후 드라이브 소켓(56)을 역회전시켜 회전용 강관 말뚝을 인발시킬 수 있다. 이 경우 각 강관 말뚝의 접속시 용접으로 접합시킨 상태이므로 나사 결합부의 풀림이 일어나지 않는다. 또한 말뚝 인발용 핀(59)은 그라우팅 주입시 관입만 하는 것이 아니라 중간에 회전용 강관 말뚝(10a)을 약간 들어올리는 반복을 하게 되는데 이때에도 헤드 조립체(50)와의 분리를 방지하는데 사용된다.When the
이와 같이 제2 실시 예의 경우에도, 회전용 강관 말뚝(10a)의 회전 관입과 함께 그라우트의 주입시 토출공(124) 이외로 누출 억제가 이루어져 가압이 발생되므로 가압 그라우팅이 가능해져 시공 후 주면 마찰력이 증가됨은 물론이고, 강관 말뚝의 전체 길이에 걸쳐 이루어지므로 그라우팅 효과가 배가되는 이점을 갖게 된다.As described above, in the case of the second embodiment, as well as the rotational penetration of the
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.
12: 하부 강관 말뚝
14: 제2단 연결용 중공나사축
16,16a: 상부 강관 말뚝
18,18a: 증설용 강관 말뚝
125,162,163,184,185: 다각너트
50: 헤드 조립체
52: 어댑터
54: 스위블
56: 드라이브 소켓
58: 역류방지용 패드12: Lower steel pipe pile
14: Hollow screw shaft for connection of the second stage
16,16a: upper steel pipe pile
18,18a: Steel pipe piles for expansion
125, 162, 163, 184, 185:
50: head assembly
52: Adapter
54: Swivel
56: drive socket
58: Backflow prevention pad
Claims (11)
상기 헤드 조립체(50)에 접속되어 회전력을 전달받아 지반에 회전 관입되는 회전용 강관 말뚝(10)을 포함하고;
상기 회전용 강관 말뚝(10)은,
중공형으로 일정 길이를 갖는 하부 관체(121), 하부 관체(121)의 선단에 뾰족하게 형성되어 폐쇄된 첨예부(122), 하부 관체(121)의 외주면에 1개소 이상 설치된 나선날개(123) 및 나선날개(123)에 가까이 위치되어 하부 관체(121)를 관통하여 형성된 그라우트 토출공(124), 하부 관체(121)의 후단에 접합되어 있는 제1 다각너트(125)를 갖는 하부 강관 말뚝(12)과;
제1 다각너트(125)의 나사구멍(125a)에 일단부가 나사 결합되어 타단부가 하부 관체(121)의 외부로 일정량 노출되어 있는 제2단 연결용 중공나사축(14)과;
상기 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 상부 관체(161), 상부 관체(161)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2 및 제3 다각너트(162,163)를 갖는 상부 강관 말뚝(16)을 포함하되;
제1 내지 제3 다각너트(125,162,163)는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖되, 제2 및 제3 다각너트(162,163)는 제2단 연결용 중공나사축(14)에 나사 결합될 수 있는 동일 직경의 나사구멍(162a,163a)을 갖고;
상기 헤드 조립체(50)는,
드라이브 헤드(100)의 회전출력단과 결합되어 일체로 회전되는 어댑터(52)와, 그라우트 주입구(53)를 갖고 어댑터에 결합되어 회전 자재되어 있는 스위블(54)과, 스위블(54)에 연결되되 스위블(54)과 독립하여 어댑터(52)와 일체로 회전되며 제1 다각너트(125) 또는 제3 다각너트(163)와 동일 단면을 가지고 다각 결합되도록 하부로 개구된 결합용 다각구멍(56a)을 갖는 드라이브 소켓(56)과, 드라이브 소켓(56)의 결합용 다각구멍(56a)의 안쪽에 위치되어 그라우트 주입구(53)와 연통되어 있는 패드 홀(58a)을 갖고 접합면에 밀착되어 그라우트 주입시 역류를 방지하는 역류방지용 패드(58)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.A head assembly (50) connected to an output end of a hydraulically driven drive head (100);
And a rotating steel pipe pile (10) connected to the head assembly (50) and receiving rotational force to be rotationally introduced into the ground;
The rotating steel pipe pile (10)
A sharp point 122 formed to be sharp at the tip of the lower tubular body 121 and a helical blade 123 provided at one or more positions on the outer circumferential surface of the lower tubular body 121. The lower tubular body 121 has a predetermined length, And a lower steel pipe pile (125) having a grout discharge hole (124) formed near the spiral wing (123) and formed through the lower pipe body (121) and a first polygonal nut (125) joined to the rear end of the lower pipe body 12);
A second threaded hollow screw shaft 14 having one end screwed into the screw hole 125a of the first polygonal nut 125 and the other end exposed to the outside of the lower tubular body 121 by a predetermined amount;
An upper tube body 161 having an outer diameter and an inner diameter equal to those of the lower tube body 121 and upper and lower steel tube piles 16 and 17 having second and third polygonal nuts 162 and 163 joined to the front and rear ends of the upper tube body 161, );
The first and second polygonal nuts (125, 162, 163) have the same cross-sectional shape and size, and the second and third polygonal nuts (162, 163) have the same diameter And has screw holes 162a and 163a of the screw holes 162a and 163a.
The head assembly (50)
An adapter 52 coupled to the rotation output end of the drive head 100 and integrally rotated; a swivel 54 having a grout injection port 53 and rotatably connected to the adapter; (56a) having a same cross section as the first polygonal nut (125) or the third polygonal nut (163) and integrally rotatable with the adapter (52) And a pad hole 58a communicating with the grout injection port 53. The drive socket 56 is disposed inside the polygonal hole 56a for coupling the drive socket 56 and is in close contact with the joint surface, And a backflow preventing pad (58) for preventing reverse flow. The steel pipe pile and the penetration apparatus thereof are capable of performing pressure grouting simultaneously with penetration.
상기 상부 강관 말뚝(16)에 추가적으로 조립되는 제3단 연결용 중공나사축(20) 및 증설용 강관 말뚝(18)이 더 포함되고;
상기 증설용 강관 말뚝(18)은,
상기 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 증설용 관체(181), 증설용 관체(181)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제4 및 제5 다각너트(184,185)를 갖고, 제4 및 제5 다각너트(184,185)는 제1 내지 제3 다각너트(125,162,163)와 동일한 단면 형상과 크기를 갖되 제4 다각너트(184)는 제2단 연결용 중공나사축(14)에 나사 결합되는 나사구멍(184a)을 갖고,
제3단 연결용 중공나사축(20)은 그의 일부가 상부 관체(161)의 상부측 제3 다각너트(163)에 나사 결합되고, 그의 타부가 증설용 강관 말뚝(18)의 하부측 제4 다각너트(184)에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a third screw shaft 20 for connection and a steel tube pile 18 for expansion to be further assembled to the upper steel pipe pile 16;
The expansion-use steel pipe pile (18)
And a fourth and a fifth polygonal nuts 184 and 185 bonded to the front and rear ends of the tube body 181 for expansion, respectively. The fourth and fifth polygonal nuts 184 and 185 have the same outer diameter and inner diameter as the lower tube body 121, And fifth polygonal nuts 184 and 185 have the same sectional shape and size as those of the first through third polygonal nuts 125 and 162 and 163 and the fourth polygonal nut 184 is screwed to the second- Has a screw hole 184a,
A third part of the hollow screw shaft 20 for connection is partly screwed to the upper side third polygonal nut 163 of the upper tube body 161 and the other end is screwed to the lower side fourth Wherein the pipe is threadedly engaged with the polygonal nut (184).
상기 헤드 조립체(50)에 접속되어 회전력을 전달받아 지반에 회전 관입되는 회전용 강관 말뚝(10)을 포함하고;
상기 회전용 강관 말뚝(10)은,
중공형으로 일정 길이를 갖는 하부 관체(121), 하부 관체(121)의 선단에 뾰족하게 형성되어 폐쇄된 첨예부(122), 하부 관체(121)의 외주면에 1개소 이상 설치된 나선날개(123) 및 나선날개에 가까이 위치되어 하부 관체(121)를 관통하여 형성된 그라우트 토출공(124), 하부 관체(121)의 후단에 접합되어 있는 제1 다각너트(125)를 갖는 하부 강관 말뚝(12)과;
상기 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 상부 관체(161), 상부 관체(161)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제2단 연결용 중공나사축(14a)과 제3 다각너트(163)를 갖는 상부 강관 말뚝(16a)을 포함하되;
제1 및 제3 다각너트(125,163)는 상호 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제2단 연결용 중공나사축(14a)은 제1 다각너트(125)의 나사구멍(125a)에 나사 결합되고;
상기 헤드 조립체(50)는,
드라이브 헤드(100)의 회전출력단과 결합되어 일체로 회전되는 어댑터(52)와, 그라우트 주입구(53)를 갖고 어댑터에 결합되어 회전 자재되어 있는 스위블(54)과, 스위블(54)에 연결되되 스위블(54)과 독립하여 어댑터(52)와 일체로 회전되며 제1 다각너트(125) 또는 제3 다각너트(163)와 동일 단면을 가지고 다각 결합되도록 하부로 개구된 결합용 다각구멍(56a)을 갖는 드라이브 소켓(56)과, 드라이브 소켓(56)의 결합용 다각구멍(56a)의 안쪽에 위치되어 그라우트 주입구(53)와 연통되어 있는 패드 홀(58a)을 갖고 접합면에 밀착되어 그라우트 주입시 역류를 방지하는 역류방지용 패드(58)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.A head assembly (50) connected to an output end of a hydraulically driven drive head (100);
And a rotating steel pipe pile (10) connected to the head assembly (50) and receiving rotational force to be rotationally introduced into the ground;
The rotating steel pipe pile (10)
A sharp point 122 formed to be sharp at the tip of the lower tubular body 121 and a helical blade 123 provided at one or more positions on the outer circumferential surface of the lower tubular body 121. The lower tubular body 121 has a predetermined length, And a lower steel tube pile 12 having a grout discharge hole 124 formed near the spiral blade and penetrating the lower tube 121 and a first polygonal nut 125 connected to a rear end of the lower tube 121, ;
An upper tubular body 161 having an outer diameter and an inner diameter equal to those of the lower tubular body 121 and a second tubular connecting hollow screw shaft 14a and a third poly nut 163) of the upper steel pipe pile (16a);
The first and third polygonal nuts 125 and 163 have the same cross-sectional shape and size, and the second-stage connection hollow screw shaft 14a is screwed into the screw hole 125a of the first polygonal nut 125;
The head assembly (50)
An adapter 52 coupled to the rotation output end of the drive head 100 and integrally rotated; a swivel 54 having a grout injection port 53 and rotatably connected to the adapter; (56a) having a same cross section as the first polygonal nut (125) or the third polygonal nut (163) and integrally rotatable with the adapter (52) And a pad hole 58a communicating with the grout injection port 53. The drive socket 56 is disposed inside the polygonal hole 56a for coupling the drive socket 56 and is in close contact with the joint surface, And a backflow preventing pad (58) for preventing reverse flow. The steel pipe pile and the penetration apparatus thereof are capable of performing pressure grouting simultaneously with penetration.
상부 강관 말뚝(16)에 추가적으로 조립되는 증설용 강관 말뚝(18a)이 더 포함되고;
상기 증설용 강관 말뚝(18a)은,
상기 하부 관체(121)와 동일한 외경 및 내경을 갖는 증설용 관체(181), 증설용 관체(181)의 선단 및 후단에 각각 접합되어 있는 제3단 연결용 중공나사축(20a) 및 제5 다각너트(185)를 갖되, 제5 다각너트(185)는 제1 및 제3 다각너트(125,163)와 동일한 단면 형상과 크기를 갖고, 제3단 연결용 중공나사축(20a)은 제3 다각너트(163)의 나사구멍(163a)에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.The method of claim 3,
Further comprising a steel pipe pile (18a) for expansion which is further assembled to the upper steel pipe pile (16);
The steel pipe pile (18a)
A tube joint 181 for expansion having an outer diameter and an inner diameter equal to those of the lower tube 121, a third screw joint hollow shaft 20a for connection at the front and rear ends of the extension tube 181, And the fifth polygonal nut 185 has the same cross-sectional shape and size as the first and third polygonal nuts 125 and 163 and the third-stage hollow screw shaft 20a for connection has a third polygonal nut Is screwed into a screw hole (163a) of the pipe (163).
상기 그라우트 토출공(124)의 폐색을 방지하기 위해 그라우트 토출공(124)은 나선날개(123)의 말단 일측에 형성되고, 그라우트 토출공(124)의 일측에 폐색방지용 블록(127)이 위치되어 하부관체(121)에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.The method according to claim 1 or 3,
In order to prevent clogging of the grout discharging hole 124, the grout discharging hole 124 is formed at one end of the spiral blade 123 and the blocking block 127 is located at one side of the grout discharging hole 124 And the lower tube body (121). The steel pipe pile and the penetration apparatus thereof are capable of performing pressure grouting simultaneously with the intrusion.
회전용 강관 말뚝의 인발 필요시 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16 또는 16a)에 연결시키는 말뚝 인발용 핀(59)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치.The method according to claim 1 or 3,
And a pile drawing pin (59) for connecting the drive socket (56) to the upper steel pipe pile (16 or 16a) in the event that drawing of the steel pipe pile for rotation is required, And its intrusion device.
그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝(12)으로부터 헤드 조립체(50)와의 연결을 분리한 후 제2단 연결용 중공나사축(14)을 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1 다각너트(125)에 나사 결합시켜 놓는 단계와;
상부 강관 말뚝(16)의 하부측 제2 다각너트(162)를 제2단 연결용 중공나사축(14)에 나사 결합시킨 후 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)에 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 결합시키고, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)에 그라우트를 주입시키면서 상부 강관 말뚝(18)을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;
드라이브 헤드(100)의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)로부터 분리하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법.After coupling the upper first polygonal nut 125 of the lower steel pipe pile 12 to the drive socket 56 of the head assembly 50 and driving the drive head 100 and injecting the grout through the grout injection port 53 Placing the lower steel pipe pile 12 in the ground at a designated location while rotating the steel pipe pile 12 in rotation;
After the grout injection is stopped, the connection with the head assembly 50 is separated from the lower steel pipe pile 12, and then the second end connecting hollow screw shaft 14 is inserted into the upper side first polygonal nut 125);
The lower second polygonal nut 162 of the upper steel pipe pile 16 is screwed to the second screw shaft 14 for connection and then the upper polygonal nut 163 of the upper steel pipe pile 16 Engaging the drive socket 56 of the head assembly 50 and driving the drive head 100 and injecting the grout into the grout injection port 53 while rotating the upper steel pipe pile 18 into the ground;
Disengaging the drive socket 56 of the head assembly 50 from the upper side third polygonal nut 163 of the upper steel pipe pile 16 after stopping the drive of the drive head 100 and the injection of the grout And a method of constructing the pile using the penetration apparatus.
회전용 강관 말뚝의 관입이 더 요구되는 경우,
제3단 연결용 중공나사축(14)을 상부 강관 말뚝(16)의 상부측 제3 다각너트(163)에 나사 결합시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 증설용 강관 말뚝(18)의 상부측 제5 다각너트(185)에 결합시킨 상태에서, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝(18)을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;를 더 포함하여 시공되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법.9. The method of claim 8,
If further penetration of the steel pipe pile is required,
The third stage connecting hollow screw shaft 14 is screwed to the upper side third polygonal nut 163 of the upper steel pipe pile 16 and then the drive socket 56 of the head assembly 50 is inserted into the steel pipe pile Placing the steel pipe piles 18 for expansion on the ground while rotationally driving the drive head 100 and injecting the grout in a state of being coupled to the upper fifth polygonal nut 185 of the upper side And a method of constructing a pile using a steel pipe pile capable of pressurized grouting and a penetration apparatus thereof.
그라우트 주입을 중단시킨 후 하부 강관 말뚝(12)으로부터 헤드 조립체(50)와의 연결을 분리한 후 상부 강관 말뚝(16a)의 제2단 연결용 중공나사축(14a)을 하부 강관 말뚝(12)의 상부측 제1 다각너트(125)에 나사 결합시켜 상부 강관 말뚝(16a)을 접속시켜 놓는 단계와;
상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)에 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 결합시키고, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트 주입구(53)를 통한 그라우트의 주입을 병행시키면서 상부 강관 말뚝(16a)을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;
드라이브 헤드(100)의 구동 및 그라우트의 주입을 정지시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)로부터 분리하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법.After coupling the upper first polygonal nut 125 of the lower steel pipe pile 12 to the drive socket 56 of the head assembly 50 and driving the drive head 100 and injecting the grout through the grout injection port 53 Placing the lower steel pipe pile 12 in the ground at a designated location while rotating the steel pipe pile 12 in rotation;
The grout injection is stopped and then the connection with the head assembly 50 is separated from the lower steel pipe pile 12 and then the second end connecting hollow screw shaft 14a of the upper steel pipe pile 16a is inserted into the lower steel pipe pile 12 Connecting the upper steel pipe pile (16a) by screwing the steel pipe to the upper first polygonal nut (125);
The drive socket 56 of the head assembly 50 is coupled to the upper third polygonal nut 163 of the upper steel pipe pile 16a and the driving of the drive head 100 and the injection of the grout through the grout inlet 53 And rotating the upper steel pipe pile (16a) in the ground while rotating the upper steel pipe pile (16a) in parallel;
Disengaging the drive socket 56 of the head assembly 50 from the upper side third polygonal nut 163 of the upper steel pipe pile 16a after the driving of the drive head 100 and the injection of the grout are stopped And a method of constructing the pile using the penetration apparatus.
회전용 강관 말뚝의 관입이 더 요구되는 경우,
증설용 강관 말뚝(18a)의 하부측 제3단 연결용 중공나사축(20a)을 상부 강관 말뚝(16a)의 상부측 제3 다각너트(163)에 나사 결합시킨 후 헤드 조립체(50)의 드라이브 소켓(56)을 증설용 강관 말뚝(18a)의 상부측 제5 다각너트(185)에 결합시킨 상태에서, 드라이브 헤드(100)의 구동과 그라우트의 주입을 병행시키면서 증설용 강관 말뚝(18a)을 지반에 회전 관입시켜 놓는 단계;를 더 포함하여 시공되는 것을 특징으로 하는 관입과 동시에 가압 그라우팅이 가능한 강관 말뚝 및 그 관입 장치를 이용한 말뚝의 시공방법.11. The method of claim 10,
If further penetration of the steel pipe pile is required,
The lower end side hollow threaded shaft 20a for connecting the lower end side of the expansion pipe tube 18a is screwed to the upper side third polyhedron nut 163 of the upper steel pipe pile 16a and then the drive of the head assembly 50 The steel pipe pile 18a for expansion is connected to the upper fifth polygonal nut 185 of the expansion steel pipe 18a while driving the drive head 100 and injecting the grout. And a step of rotating the pile on the ground. The pile of claim 1, wherein the pile is made of steel.
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