KR101574663B1

KR101574663B1 - 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법

Info

Publication number: KR101574663B1
Application number: KR1020140045781A
Authority: KR
Inventors: 이승우; 이승환
Original assignee: (주)센벡스; 이승우; 이승환
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-12-04
Also published as: KR20150120074A

Abstract

본 발명은 말뚝을 지반에 압입 시공할 때 지반에 정착된 강봉에 말뚝압입장치를 고정하고 오일잭을 전진시켜 말뚝을 지반에 근입하는 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법에 대한 것이다.
본 발명의 말뚝압입장치는 말뚝을 지반에 근입하기 위하여 말뚝이 삽입될 위치 주변 지반에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트, 상기 앵커볼트의 타단에 결합되는 강봉, 상기 복수의 강봉이 삽입 관통되는 관통공이 형성된 반력판, 상기 반력판 하부에 결합되는 오일잭, 상기 오일잭 하부에 결합되는 것으로 말뚝 상단을 가압하여 지반에 근입하는 누름판 및 상기 반력판 상부의 관통공 위치에 구비되어 강봉이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉을 선택적으로 고정하는 강봉고정구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

말뚝압입장치 및 압입말뚝공법{APPARATUS AND METHOD FOR PENETRATING PILE}

본 발명은 말뚝을 지반에 압입 시공할 때 지반에 정착된 강봉에 말뚝압입장치를 고정하고 오일잭을 전진시켜 말뚝을 지반에 근입하는 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법에 대한 것이다.

말뚝은 구조물의 지지력 증가 또는 지반 침하 억제 등을 목적으로 사용되는 것으로, 시공법에 따라 타입말뚝, 매입말뚝, 현장타설말뚝 등으로 구분한다.

이중 매입말뚝은 기성 제품의 말뚝을 거의 그 전장에 걸쳐서 미리 지반 속에 뚫은 천공홀에 매입함으로써 설치하는 것으로, 소음 및 진동이 적은 이점으로 인하여 많이 사용되고 있다.

도 1은 매입말뚝의 일례인 압입강관말뚝 공법에 이용되는 말뚝압입장치를 도시한다. 도 1의 말뚝압입장치는 특수유압잭을 이용하여 무진동·무소음으로 말뚝을 관입시키면서도 말뚝의 이음개소를 줄일 수 있고, 연약지반 또는 기존건물의 기초 보강시 쉽게 활용할 수 있는 장점이 있다(특허 제10-0792130호).

그러나 도 1의 말뚝압입장치는 누름판(13)의 중앙에 위치되는 4개의 웨지(15)가 이루는 원형의 구멍을 통하여 강관말뚝(5)을 삽입한다. 따라서 웨지(15)가 강관말뚝(5)의 외주면을 잡은 상태에서 전진유압잭(24)에 유압을 가하여 강관말뚝(5)을 압입하면, 유압잭의 압입력에 의해 웨지(15)가 강관말뚝(5) 측면을 조여 강관말뚝(5)이 찌그러지는 등 변형이 발생할 수 있다.

이러한 강관말뚝의 변형은 말뚝 손상으로 불균등 응력 분포를 가져오며, 내력 저하의 요인으로 작용할 수 있다.

이에 본 발명의 출원인은 도 2에 도시된 바와 같이, 말뚝(1)의 측면이 아닌 말뚝(1)의 상면에서 오일잭(40)이 누름판(50)을 가압하여 말뚝(1)을 압입하도록 함으로써, 말뚝(1)의 변형을 방지할 수 있는 말뚝압입장치에 대한 기술을 출원하였다(특허출원 제10-2014-0025791호).

상기 출원기술은 말뚝(1) 손상은 일으키지 않으나, 강봉(20)을 각각 고정하는 특수한 오일잭(40)이 4개 필요하다. 따라서 오일잭(40)의 개수가 많고 이로 인하여 유압호스의 개수 또한 8개로 많아지므로, 작업에 방해가 발생할 우려가 있었다.

또한, 4개의 오일잭(40)의 전진 또는 후진 속도를 일정하게 유지하기 위하여 각별한 주의가 요구되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 오일잭의 개수 및 유압호스의 개수를 줄임으로써, 간단한 장비로 말뚝을 압입할 수 있는 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법을 제공하고자 한다.

아울러 본 발명은 일반적인 오일잭의 적용이 가능한 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 여러 오일잭의 전진 속도를 동일하게 하는 번거로움을 없앨 수 있는 말뚝압입장치 및 압입말뚝공법을 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 말뚝을 지반에 근입하기 위하여 말뚝이 삽입될 위치 주변 지반에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트, 상기 앵커볼트의 타단에 결합되는 강봉, 상기 복수의 강봉이 삽입 관통되는 관통공이 형성된 반력판, 상기 반력판 하부에 결합되는 오일잭, 상기 오일잭 하부에 결합되는 것으로 말뚝 상단을 가압하여 지반에 근입하는 누름판 및 상기 반력판 상부의 관통공 위치에 구비되어 강봉이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉을 선택적으로 고정하는 강봉고정구로 구성되되, 상기 강봉고정구는, 중앙에 강봉이 관통되도록 형성된 상광하협의 웨지홀이 형성된 웨지콘; 상기 웨지홀 내부에 구비되는 것으로 강봉의 외주면을 파지하는 웨지; 웨지콘의 웨지홀 내부의 웨지 하부에서 웨지를 상부로 밀어 올릴 수 있도록 구비되는 승강구; 상기 승강구에 결합되어 상기 승강구를 상하로 움직이도록 하는 래치부재; 상기 웨지콘의 상부에 결합되는 것으로 상부에 강봉이 관통되는 관통공이 형성되고, 내부에 상기 웨지가 수납되는 공간부가 형성된 덮개부; 및 상기 공간부의 웨지 상단에 구비되어 웨지를 가압하는 탄성부재; 로 구성되며, 상기 래치부재는 승강구 측면에 결합되고, 웨지홀 하부의 웨지콘 측면에는 상기 래치부재가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수직장공 및 상기 수직장공 상단에 수평 방향으로 형성되어 래치부재가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 말뚝을 지반에 근입하기 위하여 말뚝이 삽입될 위치 주변 지반에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트, 상기 앵커볼트의 타단에 결합되는 강봉, 상기 복수의 강봉이 삽입 관통되는 관통공이 형성된 반력판, 상기 반력판 하부에 결합되는 오일잭, 상기 오일잭 하부에 결합되는 것으로 말뚝 상단을 가압하여 지반에 근입하는 누름판 및 상기 반력판 상부의 관통공 위치에 구비되어 강봉이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉을 선택적으로 고정하는 강봉고정구로 구성되되, 상기 강봉고정구는, 중앙에 강봉이 관통되도록 형성된 상광하협의 웨지홀이 형성된 웨지콘; 상기 웨지홀 내부에 구비되는 것으로 강봉의 외주면을 파지하는 웨지; 웨지콘의 웨지홀 내부의 웨지 하부에서 웨지를 상부로 밀어 올릴 수 있도록 구비되는 승강구; 상기 승강구에 결합되어 상기 승강구를 상하로 움직이도록 하는 래치부재; 상기 웨지콘의 상부에 결합되는 것으로 상부에 강봉이 관통되는 관통공이 형성되고, 내부에 상기 웨지가 수납되는 공간부가 형성된 덮개부; 및 상기 공간부의 웨지 상단에 구비되어 웨지를 가압하는 탄성부재; 로 구성되며, 상기 승강구는 중앙에 강봉이 관통되는 관통공이 형성된 것으로 상기 웨지를 상부로 이동시키는 원통형의 본체; 상기 본체 외주면에 일체로 돌출 형성된 것으로 하면에는 제1홈부가 형성되고, 제1홈부의 일정 각도 이격된 위치에 상기 제1홈부의 높이보다 높이가 낮은 제2홈부가 형성된 플랜지부; 및 상기 플랜지부 하부에 회전 가능하게 구비되는 것으로 상면에 상기 제1홈부의 형상과 대응되는 형상의 돌출부가 형성된 캠부재; 로 구성되고, 상기 래치부재는 캠부재의 측면에 결합되며, 웨지홀 하부의 웨지콘 측면에는 상기 래치부재가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 플랜지부의 외측면에는 적어도 하나 이상의 가이드홈부 또는 가이드돌부가 수직 방향으로 형성되고, 상기 웨지콘의 웨지홀 하부 내주면에는 상기 가이드홈부 또는 가이드돌부에 대응되는 돌부 또는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강봉의 외주면에는 나사산이 형성되고, 웨지의 내주면에는 상기 강봉의 나사산에 맞물려 걸리는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 강봉고정구에는, 중앙에 강봉이 삽입되고 외부에 상기 탄성부재가 결합되는 원통 형상으로 상기 덮개부의 관통공에 상하 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 하단 외측으로는 돌출판이 일체로 돌출 형성되어 웨지 상단을 가압하는 가압부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 말뚝을 압입하여 지반에 근입하기 위한 것으로, (a) 상기 말뚝압입장치를 말뚝이 삽입될 위치에 위치시키는 한편, 말뚝이 삽입될 위치에 말뚝을 위치시키고 누름판을 말뚝의 상단에 밀착시키는 단계; (b) 래치부재에 의해 승강구를 하부로 위치시킴으로써 웨지를 웨지홀 내로 가압하여 강봉을 고정하고, 오일잭에 유압을 가하여 누름판을 하부로 이동시킴으로써 말뚝을 지반에 근입시키는 단계; (c) 래치부재에 의해 승강구를 상부로 이동시킴으로써 웨지를 웨지홀로부터 상부로 밀어내어 강봉의 고정을 해제하는 단계; (d) 오일잭의 유압을 해제하여 강봉고정구, 반력판 및 오일잭을 하부로 이동시키는 단계; 및 (e) 상기 (a) 내지 (d) 단계를 일정 회수 반복하여 말뚝을 일정 깊이까지 근입하는 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 압입말뚝공법을 제공한다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 반력판 상부에 위치되는 강봉고정구로 강봉을 고정하여, 오일잭이 직접 강봉이나 말뚝을 고정하지 않도록 하였다. 따라서 일반적인 오일잭을 사용할 수 있어 비용이 저렴하다.

둘째, 반력판 하부에 오일잭, 누름판, 말뚝을 차례대로 위치시키고, 말뚝 상부에서 말뚝을 가압하여 말뚝의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 하나의 오일잭을 이용하므로 유압호스의 수가 대폭 줄어들어 작업에 방해가 없고, 장비의 사용이 간편하며, 여러 개의 오일잭의 전진 또는 후진 속도를 동일하게 조절하는 번거로움을 없앨 수 있다.

셋째, 강봉고정구를 웨지 및 웨지콘으로 구성하고, 래치부재의 조작만으로 강봉고정구의 승강구를 이동시켜 웨지가 강봉을 고정 또는 해제할 수 있도록 하였다. 따라서 사용 및 조작이 편리하여 시공 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 종래 말뚝압입장치의 실시예를 도시하는 도면.
도 2는 종래 지반에 근입된 말뚝압입장치의 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명 말뚝압입장치를 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명 말뚝압입장치를 도시하는 분해사시도.
도 5는 강봉고정구의 실시예를 도시하는 분해사시도.
도 6은 강봉이 고정된 경우의 강봉고정구를 도시하는 절개사시도.
도 7은 강봉 고정이 해제된 경우의 강봉고정구를 도시하는 절개사시도.
도 8은 강봉고정구의 다른 실시예를 도시하는 절개사시도.
도 9는 승강구의 실시예를 도시하는 분해사시도.
도 10은 승강구의 작동 과정을 도시하는 사시도.
도 11은 본 발명 압입말뚝공법의 단계별 공정을 도시하는 도면.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 말뚝압입장치를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명 말뚝압입장치를 도시하는 분해사시도이다.

도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 말뚝압입장치는 말뚝(1)을 지반(2)에 근입하기 위하여 말뚝(1)이 삽입될 위치 주변 지반(2)에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트(10), 상기 앵커볼트(10)의 타단에 결합되는 강봉(20), 상기 복수의 강봉(20)이 삽입 관통되는 관통공(31)이 형성된 반력판(30), 상기 반력판(30) 하부에 결합되는 오일잭(40), 상기 오일잭(40) 하부에 결합되는 것으로 말뚝(1) 상단을 가압하여 지반(2)에 근입하는 누름판(50) 및 상기 반력판(30) 상부의 관통공(31) 위치에 구비되어 강봉(20)이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉(20)을 선택적으로 고정하는 강봉고정구(60)로 구성된다.

상기 앵커볼트(10)는 말뚝(1)을 지반(2)에 근입하기 위하여 말뚝(1)이 삽입될 위치의 주변 지반(2)에 일단이 삽입되어 정착되는 것으로 복수 개 설치된다.

도 3 및 도 4의 실시예에서 상기 앵커볼트(10)는 말뚝(1) 주변에 등간격으로 4개소 위치되었으며, 앵커볼트(10)는 말뚝(1)이 삽입될 말뚝 삽입공 주변의 지반(2)에 일단을 삽입하여 정착한다.

말뚝 삽입공은 신축 구조물의 경우 말뚝(1)을 박고자 하는 위치의 콘크리트 기초에 외주면에 전단 연결재(shear connector)가 구비된 강관슬리브를 묻어 형성할 수 있으며, 기존 구조물의 경우 강관말뚝 등 삽입되는 말뚝(1)보다 다소 지름이 큰 구멍을 보링하여 형성할 수 있다.

기존 구조물의 경우, 상기 앵커볼트(10)는 콘크리트 기초에 앵커볼트(10)를 삽입할 구멍을 보링하고, 상기 구멍에 앵커볼트(10)의 일단을 삽입한 다음, 충전재를 주입하고 양생시켜 정착시킨다.

상기 강봉(20)은 앵커볼트(10)의 타단에 결합되는 것으로, 지반(2) 상부로 노출되는 앵커볼트(10)의 타단에 결합할 수 있다.

이때, 앵커볼트(10)와 강봉(20)은 앵커볼트(10)의 외주면에 형성된 나사산과 강봉(20)의 일단에 형성된 나사산을 양 단부 내측에 나사산이 형성된 커플러(11)로 결합할 수 있다.

상기 반력판(30)은 복수의 강봉(20)이 삽입 관통되는 관통공(31)이 형성되며, 반력판(30) 하부에는 오일잭(40), 누름판(50)이 차례대로 결합되고, 반력판(30) 상부에는 강봉고정구(60)가 위치된다.

도 3 및 도 4에서와 같이 반력판(30) 상부에는 양중고리가 결합될 수 있다.

양중고리는 반력판(30)을 설치하거나 지반(2)에 말뚝(1) 근입을 완료한 후에 반력판(30)을 해체할 때 양중장비를 이용하여 반력판(30)을 쉽게 설치 또는 제거하도록 한다.

상기 오일잭(40)은 복수의 앵커볼트(10)와의 간섭이 없도록 반력판(30) 하부 중앙에 위치된다. 상기 오일잭(40)은 반력판(30)에 볼트 결합할 수 있으며, 이를 위하여 오일잭(40) 상단에 소정의 결합홈을 형성하고 반력판(30) 상부에서 반력판(30)을 관통하여 결합홈에 볼트를 체결할 수 있다.

상기 누름판(50)도 오일잭(40)과 볼트 결합 가능하며, 이를 위하여 오일잭(40) 하단에 소정의 결합홈을 형성하고 누름판(50) 하부에서 누름판(50)을 관통하여 결합홈에 볼트를 체결할 수 있다.

강봉고정구(60)는 반력판(30) 상부의 관통공(31) 위치에 구비되는 것으로, 내부에 강봉(20)이 삽입 관통되며, 강봉(20)을 선택적으로 고정한다.

따라서 본 발명에서는 오일잭(40)이 강봉(20)이나 말뚝(1)을 고정하지 않고 강봉고정구(60)가 강봉(20)을 선택적으로 고정하기 때문에, 말뚝(1) 상부에 하나의 오일잭(40)을 구비하여 말뚝(1)을 삽입할 수 있으며, 일반적인 종래의 오일잭(40)을 적용할 수 있다. 그러므로 복수의 오일잭(40)의 이동 속도를 동일하게 하기 위하여 주의를 기울일 필요가 없고, 종래에 비하여 오일잭(40)의 유압호스의 개수가 감소하므로 복잡한 장비로 인한 시공 불편함을 해소할 수 있다.

강봉고정구(60)에 의한 강봉(20)의 고정 및 해체 과정은 도 5 내지 도 7 등과 관련하여 후술하기로 한다.

상기 누름판(50) 하부에는 말뚝(1)이 위치되며, 누름판(50)이 말뚝(1) 상단을 가압하여 지반(2)에 말뚝(1)을 근입한다.

즉, 상부에서 오일잭(40)에 압력을 가하여 전진시키면, 누름판(50)을 하부로 가압하면서 상부 압력에 의하여 말뚝(1)이 지반(2)에 삽입된다.

도 4 및 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 누름판(50)의 상부면은 오일잭(40)의 피스톤 하단이 삽입되어 결합될 수 있도록 피스톤 하단과 대응되는 형상으로 홈부를 형성할 수 있다. 또한, 누름판(50)의 하부면은 강관말뚝 내주면에 삽입 가능하도록 소정의 돌출부를 형성할 수 있다.

도 5는 강봉고정구의 실시예를 도시하는 분해사시도이고, 도 6은 강봉이 고정된 경우의 강봉고정구를 도시하는 절개사시도이며, 도 7은 강봉 고정이 해제된 경우의 강봉고정구를 도시하는 절개사시도이다.

도 5 내지 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 강봉고정구(60)는 중앙에 강봉(20)이 관통되도록 형성된 상광하협의 웨지홀(611)이 형성된 웨지콘(61); 상기 웨지홀(611) 내부에 구비되는 것으로 강봉(20)의 외주면을 파지하는 웨지(62); 웨지콘(61)의 웨지홀(611) 내부의 웨지(62) 하부에서 웨지(62)를 상부로 밀어 올릴 수 있도록 구비되는 승강구(63); 및 상기 승강구(63)에 결합되어 상기 승강구(63)를 상하로 움직이도록 하는 래치부재(64); 로 구성된다.

누름판(50)이 말뚝(1)을 가압할 때 강봉(20)을 따라 이동하는 반력판(30)이 일정한 높이에 위치하도록 반력판(30)의 상부 이동을 제한하여야 한다. 이를 위하여 반력판(30) 상부에서 너트 등을 체결하여 강봉(20)에 결합하는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우 강봉(20)의 길이가 길기 때문에 너트를 회전시켜 너트의 위치를 일일이 조절하는 것이 번거로울 수 있다.

따라서 본 발명에서는 강봉고정구(60)를 웨지(62) 및 웨지콘(61)으로 구성하여 강봉고정구(60)를 강봉(20)에 간단하게 고정할 수 있도록 하고, 래치부재(64)의 조작만으로 승강구(63)를 상부로 이동시켜 웨지(62)에 의한 고정을 해제할 수 있도록 하였다.

즉, 강봉고정구(60)는 래치부재(64)의 작동에 의하여 승강구(63)가 웨지(62)를 상하로 이동시키면서 웨지(62)가 강봉(20)을 선택적으로 고정 또는 해제하도록 한다.

상기 강봉고정구(60)의 구성은 강봉(20)의 고정 및 해제 과정이 간단하고 편리하여 시공 시간을 단축하도록 할 수 있는 이점이 있다.

도 5에서와 같이, 상기 웨지(62)는 수직 방향으로 분할된 복수 개의 웨지편으로 구성될 수 있다. 도 5에서 웨지(62)는 4개의 웨지편으로 구성되었으나, 웨지편의 개수는 다양하게 구성 가능하다.

도 6은 강봉(20)이 고정된 경우의 강봉고정구(60)를 도시하는 절개사시도로, 도 6에서와 같이, 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 하부로 위치시킴으로써 웨지(62)를 웨지홀(611) 내로 가압하면 강봉(20)을 고정할 수 있다.

즉, 복수 개의 웨지편으로 분할된 웨지(62)가 웨지홀(611)로 미끄러져 들어가면서 분할된 웨지편 사이의 간격이 줄어들어 강봉(20)이 강하게 고정된다. 이때, 오일잭(40)에 유압을 가하여 누름판(50)을 하부로 이동시키면 말뚝(1)을 지반(2)에 근입할 수 있다.

반대로 도 7에서와 같이, 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 상부로 이동시키면 웨지(62)가 웨지홀(611)로부터 상부로 밀어 올려지게 되어 강봉(20)의 고정이 해제된다. 그러면 오일잭(40)의 유압을 해제하여 강봉고정구(60), 반력판(30) 및 오일잭(40)을 이동시킬 수 있다.

본 발명에서 상기 강봉고정구(60)에는 상기 웨지콘(61)의 상부에 결합되는 것으로 상부에 강봉(20)이 관통되는 관통공(651)이 형성되고, 내부에 상기 웨지(62)가 수납되는 공간부(652)가 형성된 덮개부(65); 및 상기 공간부(652)의 웨지(62) 상단에 구비되어 웨지(62)를 가압하는 탄성부재(66); 가 더 포함되어 구성된다.

상기 탄성부재(66)는 웨지(62)를 하부 방향, 즉 강봉(20)을 고정하는 방향으로 가압한다. 따라서 오일잭(40)의 전진 작동시 별도의 외력 없이도 강봉고정구(60)를 강봉(20)에 강하게 고정할 수 있다.

상기 탄성부재(66)는 코일스프링, 판스프링 등 다양한 구성이 가능하다.

또한, 상기 강봉고정구(60)에는 중앙에 강봉(20)이 삽입되고 외부에 상기 탄성부재(66)가 결합되는 원통 형상으로 상기 덮개부(65)의 관통공(651)에 상하 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 하단 외측으로는 돌출판(671)이 일체로 돌출 형성되어 웨지(62) 상단을 가압하는 가압부재(67)가 더 구비될 수 있다.

상기 웨지(62)는 수직 방향으로 복수의 웨지편으로 분할되어 있어, 탄성부재(66)로 가압할 경우 이동 거리가 서로 불일치할 수 있다. 이 경우 인접 웨지편 간에 슬립이 발생하여 강봉(20)이 제대로 고정되지 않게 된다.

따라서 본 발명에서는 탄성부재(66)가 가압부재(67) 하단 외측에 위치한 돌출판(671)을 가압하면, 돌출판(671)이 동시에 웨지(62) 상단을 가압하도록 하였다. 이로써, 여러 개로 분할된 웨지편을 동시에 이동시킬 수 있어 웨지(62)의 슬립을 방지할 수 있다.

본 발명에서 웨지(62)를 상부로 이동시키는 승강구(63)는 다양한 실시예가 가능하다.

승강구(63)의 일실시예가 도 5 내지 도 7에 개시된다.

즉, 본 발명에서 상기 래치부재(64)는 승강구(63) 측면에 결합되고, 웨지홀(611) 하부의 웨지콘(61) 측면에는 상기 래치부재(64)가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수직장공(612) 및 상기 수직장공(612) 상단에 수평 방향으로 형성되어 래치부재(64)가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공(613)이 형성된다.

따라서 도 6과 같이 래치부재(64)를 수직장공(612) 하부에 위치시키면, 승강구(63)가 하부로 위치되어 웨지(62)가 웨지홀(611) 내로 삽입되면서 강봉(20)이 고정된다.

그리고 도 7과 같이 래치부재(64)를 수직장공(612)을 따라 상부로 들어 올리면, 승강구(63)가 상부로 이동하여 웨지(62)가 웨지홀(611)로부터 상부로 밀어 올려져 강봉(20)의 고정이 해제된다.

이때, 탄성부재(66)에 의하여 웨지(62)가 하부 방향으로 가압되므로, 래치부재(64)를 수직장공(612) 상부에서 수평 방향으로 이동시켜 수평장공(613)에 걸리도록 하면 승강구(63)가 하부로 이동하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 강봉(20)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 웨지(62)의 내주면에는 상기 강봉(20)의 나사산에 맞물려 걸리는 나사산이 형성될 수 있다.

그러면 강봉(20) 고정시 강봉(20)의 나사산과 웨지(62) 내주면의 나사산이 상호 맞물리게 되므로 강봉(20)을 쉽게 가압 고정할 수 있다.

상기 강봉(20)의 나사산은 연속적인 나사산 뿐 아니라 복수의 환형 돌출부가 강봉(20) 외주면을 따라 불연속적으로 돌출 형성된 경우도 포함한다.

도 8은 강봉고정구의 다른 실시예를 도시하는 절개사시도이고, 도 9는 승강구의 실시예를 도시하는 분해사시도이며, 도 10은 승강구의 작동 과정을 도시하는 사시도이다.

도 8 내지 도 10에서는 승강구(63)의 다른 실시예가 개시된다.

즉, 상기 승강구(63)는 중앙에 강봉(20)이 관통되는 관통공(632)이 형성된 것으로 상기 웨지(62)를 상부로 이동시키는 원통형의 본체(631); 상기 본체(631) 외주면에 일체로 돌출 형성된 것으로 하면에는 제1홈부(634)가 형성되고, 제1홈부(634)의 일정 각도 이격된 위치에 상기 제1홈부(634)의 높이보다 높이가 낮은 제2홈부(635)가 형성된 플랜지부(633); 및 상기 플랜지부(633) 하부에 회전 가능하게 구비되는 것으로 상면에 상기 제1홈부(634)의 형상과 대응되는 형상의 돌출부(637)가 형성된 캠부재(636); 로 구성되고, 상기 래치부재(64)는 캠부재(636)의 측면에 결합되며, 웨지홀(611) 하부의 웨지콘(61) 측면에는 상기 래치부재(64)가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공(613)이 형성된다.

도 8 및 도 10의 (a)에서와 같이, 캠부재(636)의 돌출부(637)가 플랜지부(633)의 제1홈부(634)에 위치되면, 승강구(63)의 본체(631)가 하부에 위치되므로 웨지(62)가 웨지홀(611) 내로 이동하여 강봉(20)이 고정된다.

그리고 도 10의 (b)에서와 같이 래치부재(64)를 수평장공(613)을 따라 수평 방향으로 이동시키면, 캠부재(636)가 일정 각도 회전하면서 캠부재(636)의 돌출부(637)가 플랜지부(633)의 제2홈부(635)에 위치되게 된다.

상기 제2홈부(635)는 제1홈부(634)보다 높이가 낮으므로 승강구(63)의 본체(631)를 상부로 들어 올릴 수 있다. 이에 따라 웨지(62)가 상부로 들어 올려져 강봉(20)의 고정을 해제할 수 있다.

상기 제2홈부(635)는 캠부재(636)의 돌출부(637)가 제2홈부(635)에 걸리도록 하여, 의도하지 않게 캠부재(636)가 회전하여 제1홈부(634)로 되돌아와 다시 웨지(62)가 강봉(20)을 고정하는 것을 방지한다.

도 9 내지 도 10에서와 같이, 상기 플랜지부(633)의 외측면에는 적어도 하나 이상의 가이드홈부 또는 가이드돌부(638)가 수직 방향으로 형성되고, 상기 웨지콘(61)의 웨지홀(611) 하부 내주면에는 상기 가이드홈부 또는 가이드돌부(638)에 대응되는 돌부 또는 홈부가 형성될 수 있다.

따라서 플랜지부(633)의 가이드홈부 또는 가이드돌부(638)와 이에 대응되는 웨지콘(61) 내주면의 돌부 또는 홈부가 서로 맞물려 상하로만 이동 가능하게 되므로, 캠부재(636)의 회전시 플랜지부(633)가 수평 방향으로 회전하지 않고 수직 방향으로만 이동할 수 있다.

이 밖에 도면에는 미도시되었으나, 상기 승강구(63)의 또 다른 실시예로 래치부재(64)를 지렛대와 같이 중간 일측을 힌지 고정하고 래치부재(64)의 외측 단부를 상하 회전 운동하도록 하여 래치부재(64)를 아래로 이동시키면 래치부재(64) 내측 단부에 결합된 승강구(63)가 상승하여 강봉(20)의 고정을 해제하도록 구성할 수도 있다.

도 11은 본 발명 압입말뚝공법의 단계별 공정을 도시하는 도면이다.

본 발명의 압입말뚝공법은 말뚝(1)을 압입하여 지반(2)에 근입하기 위한 것으로, 우선 도 11의 (a)에서와 같이, (a) 상기 말뚝압입장치를 말뚝(1)이 삽입될 위치에 위치시키는 한편, 말뚝(1)이 삽입될 위치에 말뚝(1)을 위치시키고 누름판(50)을 말뚝(1)의 상단에 밀착시키는 단계로부터 시작된다.

그리고 도 11의 (b)에서와 같이, (b) 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 하부로 위치시킴으로써 웨지(62)를 웨지홀(611) 내로 가압하여 강봉(20)을 고정하고, 오일잭(40)에 유압을 가하여 누름판(50)을 하부로 이동시킴으로써 말뚝(1)을 지반(2)에 근입한다.

상기 (b) 단계에서는 래치부재(64)를 조작하여 승강구(63)를 하부 원점에 위치시키며, 탄성부재(66)가 웨지(62)를 가압하여 웨지(62)가 웨지홀(611) 내로 이동하면서 웨지(62)가 오므라들어 강봉(20)을 고정한다.

이후, 도 11의 (c)에서와 같이, (c) 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 상부로 이동시킴으로써 웨지(62)를 웨지홀(611)로부터 상부로 밀어내어 강봉(20)의 고정을 해제하며, 도 11의 (d)에서와 같이 (d) 오일잭(40)의 유압을 해제하여 강봉고정구(60), 반력판(30) 및 오일잭(40)을 하부로 이동시킨다.

상기 (d) 단계에서 오일잭(40)의 유압을 해제하면 반력판(30)과 강봉고정구(60)의 자중에 의해 자연스럽게 강봉고정구(60), 반력판(30) 및 오일잭(40)이 하부로 이동될 수 있다.

마지막으로 (e) 상기 (a) 내지 (d) 단계를 일정 회수 반복하여 말뚝(1)을 일정 깊이까지 근입한다.

상기 (e) 단계에서 말뚝(1)이 소정 깊이만큼 지반(2)에 근입되면, 말뚝(1)의 삽입을 완료한 다음 오일잭(40)을 해체하고, 커플러(11)로부터 강봉(20)을 돌려 회수한다. 그리고 상부로 돌출된 말뚝(1) 부분을 절단하고, 필요하면 말뚝 삽입공과 말뚝(1) 사이의 빈 공간에 충전재를 주입한다.

상기 압입말뚝공법의 각 구성 중 앞서 말뚝압입장치에서 설명한 것과 중복되는 구성은 말뚝압입장치에서와 같다.

1: 말뚝 2: 지반
10: 앵커볼트 11: 커플러
20: 강봉 30: 반력판
31: 관통공 40: 오일잭
50: 누름판 60: 강봉고정구
61: 웨지콘 611: 웨지홀
612: 수직장공 613: 수평장공
62: 웨지 63: 승강구
631: 본체 632: 관통공
633: 플랜지부 634: 제1홈부
635: 제2홈부 636: 캠부재
637: 돌출부 638: 가이드돌부
64: 래치부재 65: 덮개부
651: 관통공 652: 공간부
66: 탄성부재 67: 가압부재
671: 돌출판

Claims

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말뚝(1)을 지반(2)에 근입하기 위하여 말뚝(1)이 삽입될 위치 주변 지반에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트(10), 상기 앵커볼트(10)의 타단에 결합되는 강봉(20), 상기 복수의 강봉(20)이 삽입 관통되는 관통공(31)이 형성된 반력판(30), 상기 반력판(30) 하부에 결합되는 오일잭(40), 상기 오일잭(40) 하부에 결합되는 것으로 말뚝(1) 상단을 가압하여 지반(2)에 근입하는 누름판(50) 및 상기 반력판(30) 상부의 관통공(31) 위치에 구비되어 강봉(20)이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉(20)을 선택적으로 고정하는 강봉고정구(60)로 구성되되,
상기 강봉고정구(60)는, 중앙에 강봉(20)이 관통되도록 형성된 상광하협의 웨지홀(611)이 형성된 웨지콘(61); 상기 웨지홀(611) 내부에 구비되는 것으로 강봉(20)의 외주면을 파지하는 웨지(62); 웨지콘(61)의 웨지홀(611) 내부의 웨지(62) 하부에서 웨지(62)를 상부로 밀어 올릴 수 있도록 구비되는 승강구(63); 상기 승강구(63)에 결합되어 상기 승강구(63)를 상하로 움직이도록 하는 래치부재(64); 상기 웨지콘(61)의 상부에 결합되는 것으로 상부에 강봉(20)이 관통되는 관통공(651)이 형성되고, 내부에 상기 웨지(62)가 수납되는 공간부(652)가 형성된 덮개부(65); 및 상기 공간부(652)의 웨지(62) 상단에 구비되어 웨지(62)를 가압하는 탄성부재(66); 로 구성되며,
상기 래치부재(64)는 승강구(63) 측면에 결합되고, 웨지홀(611) 하부의 웨지콘(61) 측면에는 상기 래치부재(64)가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수직장공(612) 및 상기 수직장공(612) 상단에 수평 방향으로 형성되어 래치부재(64)가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공(613)이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치.
말뚝(1)을 지반(2)에 근입하기 위하여 말뚝(1)이 삽입될 위치 주변 지반에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트(10), 상기 앵커볼트(10)의 타단에 결합되는 강봉(20), 상기 복수의 강봉(20)이 삽입 관통되는 관통공(31)이 형성된 반력판(30), 상기 반력판(30) 하부에 결합되는 오일잭(40), 상기 오일잭(40) 하부에 결합되는 것으로 말뚝(1) 상단을 가압하여 지반(2)에 근입하는 누름판(50) 및 상기 반력판(30) 상부의 관통공(31) 위치에 구비되어 강봉(20)이 내부에 삽입 관통되는 것으로 강봉(20)을 선택적으로 고정하는 강봉고정구(60)로 구성되되,
상기 강봉고정구(60)는, 중앙에 강봉(20)이 관통되도록 형성된 상광하협의 웨지홀(611)이 형성된 웨지콘(61); 상기 웨지홀(611) 내부에 구비되는 것으로 강봉(20)의 외주면을 파지하는 웨지(62); 웨지콘(61)의 웨지홀(611) 내부의 웨지(62) 하부에서 웨지(62)를 상부로 밀어 올릴 수 있도록 구비되는 승강구(63); 상기 승강구(63)에 결합되어 상기 승강구(63)를 상하로 움직이도록 하는 래치부재(64); 상기 웨지콘(61)의 상부에 결합되는 것으로 상부에 강봉(20)이 관통되는 관통공(651)이 형성되고, 내부에 상기 웨지(62)가 수납되는 공간부(652)가 형성된 덮개부(65); 및 상기 공간부(652)의 웨지(62) 상단에 구비되어 웨지(62)를 가압하는 탄성부재(66); 로 구성되며,
상기 승강구(63)는 중앙에 강봉(20)이 관통되는 관통공(632)이 형성된 것으로 상기 웨지(62)를 상부로 이동시키는 원통형의 본체(631); 상기 본체(631) 외주면에 일체로 돌출 형성된 것으로 하면에는 제1홈부(634)가 형성되고, 제1홈부(634)의 일정 각도 이격된 위치에 상기 제1홈부(634)의 높이보다 높이가 낮은 제2홈부(635)가 형성된 플랜지부(633); 및 상기 플랜지부(633) 하부에 회전 가능하게 구비되는 것으로 상면에 상기 제1홈부(634)의 형상과 대응되는 형상의 돌출부(637)가 형성된 캠부재(636); 로 구성되고,
상기 래치부재(64)는 캠부재(636)의 측면에 결합되며, 웨지홀(611) 하부의 웨지콘(61) 측면에는 상기 래치부재(64)가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 수평장공(613)이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치.
제4항에서,
상기 플랜지부(633)의 외측면에는 적어도 하나 이상의 가이드홈부 또는 가이드돌부(638)가 수직 방향으로 형성되고, 상기 웨지콘(61)의 웨지홀(611) 하부 내주면에는 상기 가이드홈부 또는 가이드돌부(638)에 대응되는 돌부 또는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치.
제3항 또는 제4항에서,
상기 강봉(20)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 웨지(62)의 내주면에는 상기 강봉(20)의 나사산에 맞물려 걸리는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치.
제3항 또는 제4항에서,
상기 강봉고정구(60)에는, 중앙에 강봉(20)이 삽입되고 외부에 상기 탄성부재(66)가 결합되는 원통 형상으로 상기 덮개부(65)의 관통공(651)에 상하 슬라이딩 가능하도록 삽입되고, 하단 외측으로는 돌출판(671)이 일체로 돌출 형성되어 웨지(62) 상단을 가압하는 가압부재(67)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 말뚝압입장치.
말뚝(1)을 압입하여 지반(2)에 근입하기 위한 것으로,
(a) 제3항 또는 제4항에 의한 말뚝압입장치를 말뚝(1)이 삽입될 위치에 위치시키는 한편, 말뚝(1)이 삽입될 위치에 말뚝(1)을 위치시키고 누름판(50)을 말뚝(1)의 상단에 밀착시키는 단계;
(b) 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 하부로 위치시킴으로써 웨지(62)를 웨지홀(611) 내로 가압하여 강봉(20)을 고정하고, 오일잭(40)에 유압을 가하여 누름판(50)을 하부로 이동시킴으로써 말뚝(1)을 지반(2)에 근입시키는 단계;
(c) 래치부재(64)에 의해 승강구(63)를 상부로 이동시킴으로써 웨지(62)를 웨지홀(611)로부터 상부로 밀어내어 강봉(20)의 고정을 해제하는 단계;
(d) 오일잭(40)의 유압을 해제하여 강봉고정구(60), 반력판(30) 및 오일잭(40)을 하부로 이동시키는 단계; 및
(e) 상기 (a) 내지 (d) 단계를 일정 회수 반복하여 말뚝(1)을 일정 깊이까지 근입하는 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 압입말뚝공법.