KR101540079B1 - 강관파일과 유압시스템을 이용하여 건물의 기초판을 보강하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 기초판에 천공을 형성하고, 상기 천공을 통해 보강파일을 박은 후, 상기 보강파일에 기초판을 고정하여 건물의 기초판 침하를 보강하는 방법에 관한 것으로서, (A) 상기 천공의 내곽을 따라 다수개의 정착볼트를 등 간격으로 배열하는 단계, (B) 케이싱을 상기 정착볼트 사이로 삽입하면서 정착볼트를 정 위치시키는 단계, (C) 상기 정착볼트 상단에 실린더를 연결 설치하는 단계, (D) 상기 실린더를 작동시켜 보강파일을 지반으로 압입하는 단계, (E) 상기 케이싱 위에 노출된 보강파일과 정착볼트 사이를 연결부재로 연결하여 고정하는 단계, (F) 상기 연결부재 위로 돌출된 정착볼트를 절단하여 제거하는 단계 및 (G) 상기 보강파일의 배출구를 통해 지반으로 시멘트 풀을 침투시키면서 그라우팅하는 단계를 포함하여 이루어짐에 따라, 보강 공사의 작업능률이 더욱 향상됨과 아울러 작업의 신뢰성이 더욱 향상되는 건물의 기초판 보강방법을 제공하게 된다.

Description

강관파일과 유압시스템을 이용하여 건물의 기초판을 보강하는 방법{Reinforced method using special piles and hydraulic system for foundation of building}

본 발명은 건물의 기초판을 코아로 천공하고 상기 천공을 통해 지반으로 보강파일을 박은 후 상기 기초판과 보강파일을 고정하여 건물의 기초판 침하를 막을 수 있도록 보강하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물을 시공할 때에는 지하에 박힌 기초 파일과 지상의 기둥을 연결하는 한편, 땅 꺼짐에 의한 건물의 붕괴를 막기 위해서 기초판을 시공하고 있는데, 이와 같은 기초판은 내구성을 높이기 위해 철근 콘크리트로 형성된다. 그러나 이와 같이 기초판을 형성하였음에도 불구하고 지반 침하 현상이 발생한 경우 건물이 한쪽으로 기울면서 균열이 발생하는 등 붕괴의 위험이 따르게 된다.

이런 문제점을 막기 위해서 기존에는 기초판을 관통하여 지반에 보강파일을 박고, 상기 보강파일을 기초판에 고정하는 기술이 제공되어 있다. 그러나 이와 같은 종래 기술의 경우 상기 기초판을 통해 지반에 보강파일을 박고, 상기 보강파일에 기초판이 지지되도록 고정하는 등의 작업이 매우 어렵고 불편하며, 상기 보강파일에 기초판을 고정한 후 구조적 안정성이나 지지력이 떨어지는 등 여러 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 기초판을 통해 지반에 보강파일을 박고 상기 보강파일에 기초판을 고정하는 일련의 작업을 개선하고, 보강파일에 기초판을 고정한 상태에서 구조적 안전성을 개선할 수 있는 건물의 기초판 보강방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 건물의 기초판에 천공을 형성하고, 상기 천공을 통해 보강파일을 박은 후, 상기 보강파일에 기초판을 고정하여 건물의 기초판 침하를 보강하는 방법에 있어서, (A) 하단 일측에 반력판이 형성된 정착볼트를 구비하고, 상기 반력판이 기초판의 저면에 밀착하여 걸리도록 하면서 상기 천공의 내곽을 따라 다수개의 정착볼트를 등 간격으로 배열하는 단계; (B) 상하 외곽에 상기 정착볼트를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격으로 관통된 기준틀판이 형성된 케이싱을 구비하고, 상기 케이싱을 상기 정착볼트 사이로 삽입하면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트를 끼워 정 위치시키는 단계; (C) 상기 정착볼트의 상단에 연결 설치되는 실린더를 구비하고, 상기 정착판과 실린더 사이에 보강파일이 출입할 수 있도록 상기 정착볼트 상단에 실린더를 연결 설치하는 단계; (D) 측면을 통해 내외부를 관통하는 배출구가 형성된 보강파일을 구비하고, 상기 케이싱 내부에 보강파일을 정 위치시킨 후 상기 실린더를 작동시켜 보강파일을 지반으로 압입하는 단계; (E) 상기 보강파일과 정착볼트 사이를 연결하기 위한 연결부재를 구비하고, 상기 케이싱 상측의 보강파일과 정착볼트 사이를 상기 연결부재로 연결하여 고정하는 단계; (F) 상기 연결부재 위로 돌출된 정착볼트를 절단하여 제거하는 단계; 및 (G) 상기 보강파일의 배출구를 통해 지반으로 시멘트 풀을 침투시키면서 그라우팅하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

중앙에 상기 보강파일이 삽입될 수 있도록 구멍이 형성되면서 외곽에는 상기 정착볼트를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격에 형성된 정착판을 구비하고, 상기 정착판을 상기 케이싱의 상단부에 안착시키면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트를 끼워 정 위치시키는 단계;를 포함하고, 상기 (E) 단계에서는 정착판의 상부에 상기 연결부재를 밀착시키는 상태로 보강파일과 정착볼트를 연결하여 고정한다.

상기 보강파일은 상하 단부에 수나사가 형성되는 한편, 상기 수나사가 형성된 상하 단부를 맞댄 상태에서 나사식 체결하도록 내면에 암나사가 형성된 연결구를 구비하되, 상기 연결구는 상부 외면을 따라 환형으로 형성된 철판이 형성되고, 하부 외면에는 상기 철판을 보강하기 위한 브래킷이 등 간격에 형성되고, 상기 보강파일을 상하 연속해서 압입하는 경우 상기 연결구를 통해 상하 보강파일을 연결하는 단계;를 포함한다.

상기 보강파일은 외면에 스크루 형태의 철선이 형성된다.

본 발명의 건물의 기초판 보강방법에 의하면 기초판을 통해 지반에 보강파일을 박고 상기 보강파일에 기초판을 고정하는 일련의 작업을 개선하고, 보강파일에 기초판을 고정한 상태에서 구조적 안전성이 개선되도록 함으로써, 보강 공사의 작업능률이 더욱 향상됨과 아울러 작업의 신뢰성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 건물의 기초판이 보강된 상태를 도시한 시공 예시도.
도 2 내지 도 8은 본 발명이 적용된 건물의 기초판 보강방법에 따는 시공 과정을 단계적으로 도시한 설명도.
도 9 및 도 10은 본 발명이 적용된 건물의 기초판 보강방법에 따른 다른 실시 예를 설명도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 건물의 기초판 보강방법은 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이 (A) 상기 천공의 내곽을 따라 다수개의 정착볼트를 등 간격으로 배열하는 단계, (B) 케이싱을 상기 정착볼트 사이로 삽입하면서 정착볼트를 정 위치시키는 단계, (C) 상기 정착볼트 상단에 실린더를 연결 설치하는 단계, (D) 상기 실린더를 작동시켜 보강파일을 지반으로 압입하는 단계, (E) 상기 케이싱 위에 노출된 보강파일과 정착볼트 사이를 연결부재로 연결하여 고정하는 단계, (F) 상기 연결부재 위로 돌출된 정착볼트를 절단하여 제거하는 단계 및 (G) 상기 보강파일의 배출구를 통해 지반으로 시멘트 풀을 침투시키면서 그라우팅하는 단계를 포함하여 이루어진다.

한편, 본 발명은 상기 기초판이 노출되도록 바닥을 파내고, 기초판을 천공하며, 파낸 바닥을 되메우는 방법이 선행 또는 후행되어야 하지만, 이는 기존의 기술에서 공지된 사항이므로 그 구체적인 내용은 생략한다.

상기 (A) 단계는 상기 천공의 내곽을 따라 다수개의 정착볼트(200)를 등 간격으로 배열하는 과정으로서, 이때 사용되는 정착볼트(200)는 하단 일측에 반력판(210)이 형성된다. 따라서 상기 반력판(210)이 기초판(100)의 저면에 밀착하여 걸리도록 하면서 상기 천공의 내곽을 따라 배열하는 것이다. 이와 같이 상기 정착볼트(200)를 기초판(100)의 저면에 걸어서 설치함에 따라 이후 실린더로 보강파일을 압입하기 위한 지지력을 갖추게 된다.

상기 (B) 단계는 케이싱(300)을 상기 정착볼트(200) 사이로 삽입하면서 정착볼트(200)를 정 위치시키는 과정으로서, 이때 사용되는 케이싱(300)은 상하 외곽에 상기 정착볼트(200)를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격으로 관통된 기준틀판(310)이 형성된다. 따라서 상기 케이싱(300)을 상기 정착볼트(200) 사이로 삽입하면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트(200)를 끼움으로써, 상기 각 정착볼트(200)가 등 간격에 정 위치되는 것이다.

(C) 단계는 상기 정착볼트(200) 상단에 실린더(400)를 연결 설치하는 과정으로서, 상기 실린더(400)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 정착볼트(200)의 상단에 연결 설치할 수 있도록 형성된 것을 구비한다. 이때 상기 케이싱(300)과 실린더(400) 사이에 보강파일(500)이 출입할 수 있도록 간격을 만들기 위해서 도면에 도시된 바와 같이 상기 정착볼트(200)에 대응하는 다수개의 장 볼트와 커플러를 이용하여 연결한다.

(D) 단계는 상기 실린더(400)를 작동시켜 보강파일(500)을 지반으로 압입하는 과정으로서, 상기 케이싱(200) 내부에 보강파일(500)을 정 위치시킨 후 실린더(400)를 작동시켜 보강파일(500)을 지반으로 밀어 넣는다. 이때, 사기 보강파일(500)은 측면을 통해 내외부를 관통하는 배출구(510)가 형성된 것으로 한다. 따라서 상기 보강파일(500)을 지반에 압인한 후 그라우팅 과정에서 시멘트 풀이 상기 배출구(510)를 통해 지반으로 침투하면서 구조적 안정성을 더욱 높이게 된다.

한편, 상기 보강파일(500)은 실시 예로서 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상하 단부에 수나사가 형성되는 한편, 상기 수나사가 형성된 상하 단부를 맞댄 상태에서 나사식 체결하도록 내면에 암나사가 형성된 연결구(520)를 구비하되, 상기 연결구(520)는 상부 외면을 따라 환형으로 형성된 철판(521)이 형성되고, 하부 외면에는 상기 철판(521)을 보강하기 위한 브래킷(522)이 등 간격에 형성된다. 상기 보강파일(500)을 상하 연속해서 압입하는 경우 상기 연결구를 통해 상하 보강파일을 연결한다. 이때, 상기 연결구(520)의 외부 지름은 상기 케이싱(300)의 내부 지름과 같거나 작아야 한다. 또한, 후술하는 정착판(320)의 중앙 구멍보다 작게 형성되어야 한다. 이와 같은 연결구(520)를 이용하여 보강파일(500)을 연결함으로써, 상기 보강파일(500)을 지반에 압입하는 과정에서 상기 연결구(520)의 철판(521)이 지반에 대항하면서 기초판을 들어올리는 받침대 기능을 한다.

아울러, 본 발명의 실시 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 연결구(520)를 사용하지 않고 보강파일(500)을 연속해서 지반에 압입할 수 있는데, 이 경우 상하 보강파일(500) 사이에는 용접을 통해 연결하는 것이다.

상기 보강파일(500)은 다른 실시 예로서 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 외면에 스크루 형태의 철선(530)이 형성된다. 상기 철선(530)은 지반과의 마찰력 또는 시멘트 풀과의 마찰력을 높여 보강파일이 쉽게 뽑히지 않도록 하는 것이다.

상기 (E) 단계는 상기 케이싱(300) 위에 노출된 보강파일(500)과 정착볼트(200) 사이를 연결부재(600)로 연결하여 고정하는 과정으로서, 상기 연결부재는 실시 예로서 도 7에 도시된 바와 같이 블록 형태로 형성되어서 상기 보강파일(500)과 정착볼트(200) 사이에 놓은 후 용접을 통해 고정하도록 형성된다. 따라서 상기 연결부재(600)에 의해 보강파일(500)이 정착볼트(200)와 연결되기 때문에 이후 실린더를 제거하더라도 기초판이 처지거나 보강파일이 밀려 빠지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상기 (F) 단계는 상기 연결부재(600) 위로 돌출된 정착볼트(200) 또는 보강파일(500)을 절단하여 제거하는 과정으로서, 상기 보강파일(500)의 경우 실린더(400)에 의해 지반으로 완전히 압입된 상태에서는 상기 케이싱(300)으로부터 연결부재로 고정할 정도만 돌출되기 때문에 절단할 필요가 없지만, 지반의 환경에 따라 상기 보강파일(500)이 지반으로 완전히 압입되지 않을 경우 상기 연결부재(600) 위로 돌출된 부분을 제거하는 것이다. 한편, 상기 (F) 단계에서 정착볼트(200) 또는 보강파일(500)을 제거하기 전에 상기 실린더(400) 정착볼트(200)로부터 먼저 분리해야 한다.

상기 (G) 단계는 상기 보강파일(500)의 배출구(510)를 통해 지반으로 시멘트 풀을 침투시키면서 그라우팅하는 과정으로서, 상기 그라우팅을 통해 시멘트 풀(700)이 보강파일(500)과 그 주변의 지반으로 침투하기 때문에 지반의 침하를 억제할 뿐만 아니라, 지반에 대한 지지력을 높여준다.

본 발명은 실시 예로서 상기 중앙에 상기 보강파일(500)이 삽입될 수 있도록 구멍이 형성되면서 외곽에는 상기 정착볼트(200)를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격에 형성된 정착판(320)을 구비하고, 상기 정착판(320)을 상기 케이싱(300)의 상단부에 안착시키면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트(200)를 끼워 정 위치시키는 단계를 포함하는 한편, 상기 (E) 단계에서는 정착판(320)의 상부에 상기 연결부재(600)를 밀착시키는 상태로 보강파일(500)과 정착볼트(200)를 연결하여 고정하도록 한다. 이와 같이 정착판(320)이 구성되면 상기 연결부재(600)를 통한 정착볼트(200)와 보강파일(500) 사이의 연결고정이 더욱 안정적으로 이루어지게 된다.

따라서 이와 같은 본 발명의 보강방법을 이용하면 기초판을 통해 지반에 보강파일을 박고 상기 보강파일에 기초판을 고정하는 일련의 작업을 개선하고, 보강파일에 기초판을 고정한 상태에서 구조적 안전성이 개선되도록 함으로써, 보강 공사의 작업능률이 더욱 향상됨과 아울러 작업의 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.

100: 기초판
200: 정착볼트 210: 반력판
300: 케이싱 310: 기준틀판
320: 정착판
400: 실린더
500: 보강파일 510: 배출구
520: 연결구 530: 철선
600: 연결부재
700: 시멘트 풀

Claims (4)

1. 건물의 기초판에 천공을 형성하고, 상기 천공을 통해 보강파일을 박은 후, 상기 보강파일에 기초판을 고정하여 건물의 기초판 침하를 보강하는 방법에 있어서,
   (A) 하단 일측에 반력판이 형성된 정착볼트를 구비하고, 상기 반력판이 기초판의 저면에 밀착하여 걸리도록 하면서 상기 천공의 내곽을 따라 다수개의 정착볼트를 등 간격으로 배열하는 단계;
   (B) 상하 외곽에 상기 정착볼트를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격으로 관통된 기준틀판이 형성된 케이싱을 구비하고, 상기 케이싱을 상기 정착볼트 사이로 삽입하면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트를 끼워 정 위치시키는 단계;
   (C) 상기 정착볼트의 상단에 연결 설치할 수 있는 실린더를 구비하되, 상기 실린더는 상기 정착볼트에 대응하는 다수개의 장 볼트와 커플러로 연결하여 상기 케이싱과 실린더 사이에 보강파일이 출입할 수 있도록 상기 정착볼트 상단에 실린더를 연결 설치하는 단계;
   (D) 상하 단부에 수나사가 형성되고, 측면 외측에 스크루 형태의 철선이 형성되며, 상기 측면을 통해 내외부를 관통하도록 배출구가 형성된 보강파일을 구비하고, 상기 케이싱 내부에 보강파일을 정 위치시킨 후 상기 실린더를 작동시켜 보강파일을 지반으로 압입하되, 상기 수나사가 형성된 상하 단부를 맞댄 상태에서 나사식 체결하도록 내면에 암나사가 형성되고, 상부 외면을 따라 환형으로 형성된 철판이 형성되며, 하부 외면에는 상기 철판을 보강하기 위한 브래킷이 등 간격에 형성된 연결구를 구비하여 상기 연결구를 통해 상하 보강파일을 연결하면서 상하 연속해서 지반으로 압입하는 단계;
   (E) 상기 보강파일과 정착볼트 사이를 연결하기 위한 연결부재를 구비하고, 상기 케이싱 상측의 보강파일과 정착볼트 사이를 상기 연결부재로 연결하여 고정하는 단계;
   (F) 상기 연결부재 위로 돌출된 정착볼트를 절단하여 제거하는 단계; 및
   (G) 상기 보강파일의 배출구를 통해 지반으로 시멘트액을 침투시키면서 그라우팅하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물의 기초판 보강방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 중앙에 상기 보강파일이 삽입될 수 있도록 구멍이 형성되면서 외곽에는 상기 정착볼트를 끼우기 위한 다수개의 구멍이 등 간격에 형성된 정착판을 구비하고, 상기 정착판을 상기 케이싱의 상단부에 안착시키면서 상기 각 구멍에 각각의 정착볼트를 끼워 정 위치시키는 단계;를 포함하고,
   상기 (E) 단계에서는 정착판의 상부에 상기 연결부재를 밀착시키는 상태로 보강파일과 정착볼트를 연결하여 고정하는 것을 특징으로 하는 건물의 기초판 보강방법.
   
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