KR101618632B1 - 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 천공홀에 삽입되는 말뚝과; 말뚝의 선단면에 서로 이격되도록 간격을 두고 배치되고 각각 돌출된 복수의 임플란트 파일을 포함함으로써, 시공을 위하여 말뚝의 경타 시 원지반에 임플란트 파일들이 직접 관입되므로 한층 향상된 경타 관입성과 선단 지지력을 보장할 수 있고, 시공과정에서 천공홀에 주입된 시멘트 밀크가 서로 이격된 임플란트 파일들 사이(연통공간)를 통하여 말뚝의 선단 쪽으로부터 외측의 주변으로 배출되므로 경타 작업성이 시멘트 밀크의 저항(부력 등)으로 저하되는 것을 방지할 수 있는 복합말뚝을 제공한다.

Description

경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝 {PHC Composite Pile with Implant Pile for Increasing Driveability and End Bearing Capacity}

본 발명은 복합말뚝에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경타 관입성과 선단 지지력을 향상시키기 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 말뚝기초 시공방법은, 공장에서 제작된 말뚝을 현장으로 운반해서 사용하는 PHC 말뚝 공법과, 현장에서 말뚝을 직접 제작해서 시공하는 현장 타설 말뚝 공법으로 분류된다.

이 중에서, PHC 말뚝 공법은, PHC 말뚝을 지반에 직접 항타하여 설치하는 항타 PHC 말뚝 공법과, 스크류 오거(screw auger) 등 굴착장비를 이용하여 굴착된 천공홀에 시멘트 밀크를 주입하고 PHC 말뚝을 삽입한 다음 해머로 PHC 말뚝의 두부에 경타를 가한 후 양생하는 매입 PHC 말뚝 공법으로 나눌 수 있는데, 이들 공법은 각 시공현장의 상황이나 용도에 따라 적절하게 선택된다.

여기서, 항타 PHC 말뚝 공법은, PHC 말뚝을 직접 타격하는 방식과, 선 굴착 후 직타하는 방식으로 구분되는데, 이러한 직항타 PHC 말뚝 공법은 PHC 말뚝의 타격에너지로 인하여 느슨한 지반을 관통하고 말뚝 선단부를 견고한 원지반에 관입시켜 지지력이 커진다는 장점은 있으나, 견고한 층 관입시 강한 타격으로 인해 시공 중에 발생하는 소음 및 진동이 커서 인접 시설물이 밀집한 근접시공이 필요한 도심지와 축사 등이 인접한 농촌지역에서는 그 사용이 제한되는 등의 단점이 있다.

이에, 최근에는 PHC 말뚝의 시공시 발생하는 소음 및 진동의 문제를 해결하기 위하여 대부분의 현장에서는 매입 PHC 말뚝 공법을 시행하고 있다.

상기 매입 PHC 말뚝 공법은, 상기 항타 PHC 말뚝 공법에 비하여 저소음, 저진동 상태에서 PHC 말뚝의 시공이 가능한 반면, 스크류 오거 등의 굴착장비로 천공홀을 굴착하는 동안 천공홀 바닥에 슬라임이 잔류할 뿐만 아니라 천공홀 하부의 지반이 응력이완으로 인하여 원지반보다 강도가 약해지고, 슬라임 및 지반 이완영역 범위 내에 말뚝이 정착 시공 될 경우 PHC 말뚝의 선단 지지력이 작아진다는 단점이 있으므로, 매입 PHC 말뚝 공법이 말뚝 본체 내력과 선단 지지력 대비 시공비 측면에서 경제성을 확보하기 위해서는 매입 PHC 말뚝이 슬라임층을 확실히 관통하여 원지반에 말뚝선단부를 정착시킴에 따라 선단 지지력을 향상시키는 것이 중요하다.

도 1 내지 도 3은 종래의 매입 PHC 말뚝의 선단 지지력을 향상시키기 위하여 매입 PHC 말뚝의 선단에 지지층 관입용 삽입관이 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 종래의 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 매입 PHC 말뚝(이하, 매입 말뚝이라 한다.)은, 중공(12)을 이루는 말뚝(10)과, 이 말뚝(10)의 선단에 볼팅체결되어 고정되고 천공홀 하부의 지반에 관입되어 선단 지지력을 향상시키는 삽입관(20)을 포함하여 이루어져 있다.

말뚝(10)의 선단 둘레에는 일정간격으로 볼팅홀(14)이 형성되어 있다. 또한, 삽입관(20)은, 말뚝(12)의 중공과 연통되는 관통홀(26)이 형성되고 그 주변 둘레에 볼팅홀(24)이 형성된 슈판(22)과, 이 슈판(22)의 둘레에 원통형으로 형성된 관입부(28)로 이루어져 있다.

따라서, 상기 관입부(28)의 안쪽으로부터 슈판(22)의 볼팅홀(24)을 통해 볼트를 삽입하여 말뚝(10)의 볼팅홀(14)과 체결시킴에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 말뚝(10)과 삽입관(20)이 체결되어 고정된 상태를 이루게 된다.

참고로, 상기 삽입관(20)에는 슈판(22)과 관입부(28)를 연결하는 복수의 지지편(30)이 더 형성되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 매입 말뚝(10)은, 스크류 오거 등으로 지반에 천공홀을 굴착하고, 이와 같이 굴착된 천공홀에 시멘트 밀크를 주입한 후, 삽입관(20)이 아래로 향하도록 하여 천공홀에 삽입시킨 다음, 말뚝의 두부를 경타시키게 되면, 상기 삽입관(20)이 슬라임 하부를 관통하여 단단한 원지반 지지층에 관입되어 선단 지지력이 향상된다.

상기와 같은 종래의 매입 말뚝의 경우, 스크류 오거 등의 굴착장비를 이용하여 지반에 천공홀을 형성하고, 이 천공홀에 시멘트 밀크를 주입한 후, 삽입관이 아래로 향하도록 하여 천공홀에 삽입시키게 되는바, 중량의 매입 말뚝이 별다른 저항 없이 천공홀의 하부로 수직 낙하 되며, 이후 경타를 실시하게 된다.

이때, 삽입관의 직경이 말뚝의 직경과 동일 또는 유사 크기로 형성됨으로써, 그 부피 및 중량이 커서 제작 및 운반에 불리하고, 특히 도 3에 도시된 바와 같이, 말뚝과의 조립시 말뚝과 삽입관을 수평방향으로 일치시킨 상태에서 깊이가 있는 삽입관 내부에서 작업자가 볼팅작업을 수행해야 하는바, 그 조립성이 불편한 문제점이 있었다.

또, 말뚝은 설계하중 및 시공여건에 따라 그 직경이 다르게 형성될 수 있는바, 말뚝의 직경에 따라 삽입관을 각각의 말뚝 규격별로 제작하여야 하여야 하는 삽입관 제작상의 번거로움이 발생하고, 말뚝의 선단에 형성된 볼팅홀 간격과 PHC 말뚝 PC강선 정착 홀의 마감상태가 말뚝 제조사마다 완전히 일치하지 않을 경우, 그 삽입관 볼팅 조립 시간이 더 길어지게 되는 문제점도 있었다.

특히, 삽입관이 중량물이고 일정 깊이가 있는 강관 내부의 볼팅 작업이므로 삽입관 설치치, 1인 단순 볼팅 체결 조립이 어렵고, 소형 백호장비의 지원을 받거나 2인 1조 조립 작업이 요구되는 등, 그 조립성이 좋지 못한 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 말뚝의 선단에 환봉 또는 각봉 형상, 원형 또는 이형철근 형태 단면의 임플란트 파일을 일체식 또는 착탈식으로 조립 가능하게 구성함으로써, 복합말뚝을 천공홀 하부로 수직 낙하시킨 후 경타를 실시하게 될 때, 임플란트 파일 본체 단면의 손상 없이 슬라임층을 확실히 관통하고, 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하더라도 경타 관입성을 향상시키며, 말뚝의 본체 두께 단면 부분과 임플란트 파일 선단부를 천공이 완료된 단단한 원지반에 확실히 정착시켜서 선단 지지력을 극대화시키도록 한 복합말뚝을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 말뚝의 선단에 형성된 볼팅홀에 대하여 각각 개별적으로 체결이 가능한 임플란트 파일을 제공함으로써, 천공홀 하부의 지반 상황에 따라 직경 및 길이가 다른 임플란트 파일을 선택적으로 체결시킴으로써, 지반에 대한 경타 관입성과 선단 지지력을 보다 향상시킬 수 있는 복합말뚝을 제공하는 데에도 목적이 있다.

특히, 본 발명은 말뚝의 선단에 형성된 볼팅홀에 대하여 각각 개별적으로 임팩트 렌치 공구에 의한 확실한 볼트 체결이 가능한 부피 및 중량이 적은 낱개의 임플란트 파일을 제공함으로써, 그 제작 및 운반 그리고 현장설치의 용이성을 증대시킴은 물론, 말뚝의 선단부에 대한 조립성 또한 크게 향상시킨 복합말뚝을 제공하는 데에도 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝은, 굴착장비에 의해 지반에 굴착된 천공홀에 매입되는 말뚝과; 상기 말뚝의 선단에 형성된 복수의 볼팅홀에 대하여 각각 개별적으로 체결되어 상기 천공홀의 슬라임 하부쪽 천공 완료된 견고한 원지반에 관입되는 복수의 임플란트 파일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 임플란트 파일은, 몸체가 일정 직경의 환봉 또는 각봉, 원형 또는 이형철근 형태로 이루어지되, 상기 몸체의 일단 중앙에는 상기 말뚝의 볼팅홀과 볼팅체결되기 위한 나사부가 형성되고, 타단에는 천공홀 하부의 원지반 상태에 따라 평면 또는 내, 외각이 경사진 형상 또는 라운드진 형상 또는 중앙이 뾰족한 형상 중, 어느 하나의 형상을 갖는 뭉치부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 뭉치부는, 상기 몸체의 직경과 동일한 직경으로 이루어지거나, 또는 상기 몸체의 직경보다 작은 직경으로 이루어지거나 또는 상기 몸체의 직경보다 큰 직경으로 이루어지고, 상기 몸체와 일체형이거나 또는 착탈 가능하게 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 임플란트 파일의 몸체 일측 둘레에는, 상기 임플란트 파일을 말뚝에 대하여 견고하게 볼팅결합시키기 위한 렌치부가 형성될 수도 있다.

또한, 상기 임플란트 파일의 몸체 일측 둘레에는, 상기 임플란트 파일의 직경보다 큰 직경을 갖는 내부보강용 부재 또는 보강 너트가 착탈가능하게 설치되기 위한 나선부가 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝에 의하면, 말뚝의 선단에 개별로 구비되는 환봉 또는 각봉 형태, 그리고 이형 및 원형철근 형태의 임플란트 파일들이 각각 일체식 또는 착탈식으로 조립됨으로써, 복합말뚝이 천공홀 하부로 수직 낙하 후 경타로 관입될 때, 관입성이 향상됨은 물론 천공홀의 슬라임 하부쪽 지반에 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하더라도 경타 관입성 및 원지반 정착성이 향상되어 선단 지지력이 극대화되는 효과가 제공된다.

또한, 본 발명은 말뚝의 선단에 형성된 볼팅홀에 대하여 각각 개별적으로 임팩트 렌치 공구에 의해 체결이 가능한 낱개 부착 임플란트 파일들이 제공됨으로써, 천공홀 하부의 슬라임 퇴적 상태 및 지반 강도특성에 따라 직경 및 길이가 다른 임플란트 파일들을 선택적으로 체결시킬 수 있게 되는바, 지반 강도 특성 및 설계하중 규모에 적합한 관입성과 선단 지지력이 보다 향상되는 효과도 제공된다.

특히, 본 발명은 말뚝의 선단에 형성된 볼팅홀에 대하여 각각 개별적으로 임팩트 렌치 공구에 의해 체결이 가능한 임플란트 파일이 제공됨으로써, 그 제작 및 운반의 용이성이 증대되고, 말뚝의 선단부에 대한 조립성 또한 크게 향상되는 효과도 제공된다.

도 1은 종래에 선단 지지력 향상을 위한 삽입관이 착탈 가능하게 결합되는 매입 말뚝의 분리 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 도 2의 종단면도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복합말뚝의 분리사시도.
도 5는 도 4의 결합 사시도.
도 6은 도 5의 종단면도.
도 7은 본 발명의 제 1실시예의 변형예에 따른 복합말뚝의 분리사시도.
도 8은 도 7의 결합 사시도.
도 9는 도 7의 종단면도.
도 10은 본 발명의 제 1실시예의 변형예에 따른 복합말뚝에 적용되는 임플란트 파일을 나타낸 것으로서, 도 10a는 임플란트 파일의 사시도, 도 10b는 임플란트 파일의 정면도, 도 10c는 임플란트 파일의 단면도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복합말뚝에 적용되는 임플란트 파일의 변형예를 각각 나타낸 단면도.
도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 복합말뚝의 분리사시도.
도 13은 도 12의 결합 사시도.
도 14는 도 12의 종단면도.
도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 복합말뚝의 분리 사시도.
도 16은 도 15의 결합 사시도.
도 17은 도 15의 종단면도.
도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 복합말뚝의 종단면도.
도 19는 본 발명에 따른 복합말뚝의 임플란트 파일에 보강 너트 장착된 상태를 나타낸 종단면도.
도 20a 내지 도 20c는 본 발명의 실시예들에 적용되는 임플란트 파일에서, 뭉치부의 다른 형태를 나타낸 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

<제 1실시예>

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복합말뚝의 분리사시도이고, 도 5는 도 4의 결합 사시도이며, 도 6은 도 5의 종단면도이다.

참고로, 본 발명의 제 1실시예를 설명함에 있어서, 종래에 있어서와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복합말뚝은, 중공(12)을 이루고 선단면에 일정간격마다 볼팅홀(14)이 형성된 말뚝(10)과, 이 말뚝(10)의 볼팅홀(14)들에 각각 개별적으로 볼팅체결되어 말뚝(10)의 선단면으로부터 말뚝(10)의 길이방향으로 돌출된 상태로 고정되고 천공홀 하부의 지반에 직접적으로 관입되어 경타 관입성과 선단 지지력을 향상시키는 복수 개의 임플란트 파일(100)을 포함하여 이루어져 있다.

여기에서, 볼팅홀(14)들은 말뚝(10)의 선단면에 말뚝(10)의 둘레방향을 따라 서로 이격되도록 일정 간격을 두고 형성되고, 임플란트 파일(100)들은 임플란트 파일(100)을 구성하는 몸체(102)의 일단(후단)에 볼팅홀(14)과 볼팅체결 방식으로 결합되는 나사부(104)가 형성된 구조로 이루어진다. 볼팅홀(14)들은 말뚝(10)의 선단면에 장착된 임플란트 파일(100)들이 서로 이격되는 간격으로 배치되어, 말뚝(10)의 선단면에 장착된 임플란트 파일(100)들 사이에는 연통공간이 마련된다.

임플란트 파일(100)은, 몸체(102)가 일정길이를 갖는 환봉 또는 각봉 그리고 이형 및 원형철근 형태로 이루어질 수 있고, 몸체(102)의 일단(후단)의 중앙부위에는 상기 말뚝(10)의 볼팅홀(14)과 볼팅체결되기 위한 나사부(104)가 형성되며, 타단(선단)에는 천공홀 하부의 지반에 확실히 정착되기 위하여 뭉치부(106)가 형성된 구조로 이루어져 있다.

이와 같이, 임플란트 파일(100)의 타단(선단)에 뭉치부(106)가 형성되면, 천공홀 하부를 관통할 때, 시멘트 밀크 및 슬라임층을 통과하면서 받게 되는 관입저항을 적게 받음으로써, 관입성이 향상되고, 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하더라도 절삭 및 파괴 성능이 향상되어 단단한 원지반에 정착이 용이하게 이루어지게 되는바, 선단 지지력 또한 크게 향상된다.

또한, 임플란트 파일(100)에 있어서 뭉치부(106)의 상부쪽에는, 임플란트 파일(100)을 말뚝(10)의 볼팅홀(14)에 대하여 체결시킬 때, 그 체결이 확실히 이루어지게 하는 렌치부(108)가 형성된 구조로 이루어진다. 뭉치부(106)와 렌치부(108)는 몸체(102)의 타단(선단)에서 일단(후단) 쪽 방향으로 순차적으로 형성된다.

여기서, 렌치부(108)는 6각 볼트 형상으로 이루어지는 것이 바람직하나, 그 각에 대한 제한은 두지 않으며, 임플란트 파일(100) 전체 길이에서 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

참고로, 임플란트 파일(100)의 렌치부(108)의 상부쪽 및 나사부(104)의 하부쪽에는 각각 나선부(110,112)가 형성되는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝의 조립과정 및 시공과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 말뚝(10)의 선단면에 형성된 볼팅홀(14)들에 대하여 복수의 임플란트 파일(100)을 볼팅결합하여 체결시킨다.

즉, 임플란트 파일(100)의 나사부(104)를 말뚝(10)의 볼팅홀(14)에 대하여 체결시킴으로써, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 말뚝(10)의 선단에 대하여 복수의 임플란트 파일(100)을 체결, 임플란트 파일(100)들을 말뚝(10)의 선단면으로부터 말뚝(10)의 길이방향으로 돌출되고 서로 이격된 상태로 고정시킨다.

이때, 임플란트 파일(100)의 나사부(104)를 말뚝(10)의 볼팅홀(14)에 체결시키는 초기에는 작업자가 임플란트 파일(100)을 회전시키도록 하되, 어느 정도 체결이 이루어진 상태에서는 임팩트 렌치 등의 별도의 공구를 이용하여 임플란트 파일(100)의 선단쪽에 형성된 렌치부(108)를 회전시킴으로써, 견고하게 체결,고정이 이루어지도록 하여 말뚝(10)에 대하여 복수의 임플란트 파일(100)들이 고정,설치된 복합말뚝을 준비한다.

참고로, 말뚝(10)의 선단과 임플란트 파일(100)의 몸체(102) 사이에는 와셔(120)를 개재하여 상호 체결에 따른 마모발생을 예방함은 물론 체결력을 더욱 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 준비된 복합말뚝을 지반에 매입할 경우, 스크류 오거 등으로 지반에 천공홀을 굴착하고, 이와 같이 굴착된 천공홀에 시멘트 밀크를 주입한 후, 임플란트 파일(100)들이 아래로 향하도록 하여 천공홀에 삽입시킨 다음, 말뚝(10)의 두부를 경타시키게 되면, 임플란트 파일(100)들이 슬라임층을 확실히 관통하여 하부의 견고한 원지반에 직접 관입되므로 선단 지지력이 향상된다.

경타 작업과정에서, 천공홀에 주입된 시멘트 밀크는 말뚝(10)의 선단과 원지반 사이에 갇혀 있지 않고 서로 이격된 임플란트 파일(100)들 사이의 연통공간을 통하여 말뚝(10)의 선단 쪽으로부터 외측의 주변으로 배출된다. 이에 따르면, 경타 작업성이 시멘트 밀크의 저항(부력 등)으로 저하되는 것을 방지할 수 있다.

여기에서, 임플란트 파일(100)들의 선단, 즉 지반과의 접촉이 이루어지는 끝단 부분이 뭉치부(106)로 이루어져 있는바, 시멘트 밀크와 슬라임층에 대한 관입저항을 적게 받게 되어 슬라임을 확실히 관통하고 원지반 관입성이 향상된다.

특히, 말뚝(10)의 두부를 경타시킬 경우, 임플란트 파일(100)의 선단측 뭉치부(106)가 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하더라도 원지반을 효과적으로 절삭하는 성능을 가짐으로써, 정착성이 향상되어 선단 지지력이 크게 향상된다.

참고로, 본 발명의 제 1실시예에서는 말뚝(10)의 일단에 동일길이의 임플란트 파일(100)들이 설치된 것으로 설명하였으나, 천공홀 하부에 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하는 경우에도, 지반특성을 고려한 각각 길이가 다른 임플란트 파일들을 설치할 수도 있다.

즉, 천공홀 하부의 지반이 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 경사진 형태로 이루어진 경우, 말뚝 한쪽에는 길이가 짧은 임플란트 파일을 설치하고, 다른 한쪽에는 상대적으로 길이가 긴 임플란트 파일을 설치하여 정착성능을 보다 향상시킬 수 있을 것이다.

한편, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 1실시예의 변형예에 따른 복합말뚝의 분리사시도이고, 도 5는 도 4의 결합 사시도이며, 도 6은 도 5의 종단면도이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예의 변형예에 따르면, 임플란트 파일(100)의 뭉치부(106)가 아래로 볼록하게 라운드진 형상으로 이루어진 것에 차이가 있다.

즉, 임플란트 파일(100)의 뭉치부(106)가 아래로 볼록하게 라운드진 형상으로 이루어짐으로써, 앞선 제 1실시예(도 4 내지 도 6 참조)에 비하여 시멘트 밀크와 슬라임층에 대한 관입저항을 더 적게 받게 되어 슬라임을 확실히 관통하고 원지반 관입성이 향상된다.

특히, 말뚝(10)의 두부를 경타시킬 경우, 임플란트 파일(100)의 선단측 뭉치부(106)가 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 부분적으로 존재하더라도 원지반을 효과적으로 절삭하는 성능을 가짐으로써, 정착성이 향상되어 선단 지지력이 크게 향상된다.

여기에서, 아래로 볼록하게 라운드진 형상의 뭉치부(106)는, 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 임플란트 파일(100)의 몸체(102)와 일체형으로 이루어질 수도 있고, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 조립식으로 이루어질 수도 있다.

즉, 도 11a에 도시된 바와 같이, 임플란트 파일(100)의 뭉치부(106a)가 객체로 구비되어 몸체(102)에 대하여 착탈가능하게 구성될 수도 있음을 부여주고 있다.

다시 말해서, 본 발명의 제 1실시예에서는 뭉치부가 몸체에 대하여 일체형인 것을 나타내었으나, 도 11a는 뭉치부(106a)에 나사부(106b)가 형성되고, 몸체(102)에는 이에 대응되는 볼팅홀(102a)이 형성됨으로써, 뭉치부(106a)가 몸체(102)에 대하여 착탈되는 구성으로 이루어질 수도 있다.

또한, 도 11b에 도시된 바와 같이, 임플란트 파일(100)의 뭉치부(106a-1)가 객체로 구비되어 몸체(102)에 대하여 착탈가능하게 구성되되, 나사부(106b-1)와 뭉치부(106a-1) 또한 객체로 구비되어 조립되는 구성일 수도 있다.

이와 같이, 몸체(102)와 뭉치부(106a), 또는 몸체(102)와 뭉치부(106a-1) 및 나사부(106b-1)가 각각 객체로 구비될 경우, 그 조립과정이 추가되는 부분은 있으나, 각각 개별적으로 구성됨으로써, 생산성 및 그에 따른 운반성이 향상되는 효과를 가질 수 있게 된다.

<제 2실시예>

도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 복합말뚝의 분리사시도이고, 도 13은 도 12의 결합 사시도이며, 도 14은 도 12의 종단면도이다.

본 발명의 제 2실시예는 앞선 제 1실시예와 비교할 때, 임플란트 파일(100-1)에서 뭉치부(106-1)의 크기가 작은 것에 차이만 있을 뿐 그 외의 나머지 구성 및 작용관계는 동일하므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

즉, 임플란트 파일(100-1)에서 뭉치부(106-1)의 직경이 몸체(102)의 직경보다 작게 형성됨으로써, 관입성을 보다 향상시키고, 지지층 강도가 서로 다른 이질층이 존재하는 경우에도 정착성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 몸체(102)보다 직경이 작게 형성되는 뭉치부(106-1)의 경우, 몸체와 일체로 이루어질 수 있음은 물론, 도 11a 및 도 11b에서와 같이, 몸체에 대하여 조립되는 구성으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

<제 3실시예>

도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 복합말뚝의 분리 사시도이고, 도 16은 도 15의 결합 사시도이며, 도 17은 도 15의 종단면도이다.

본 발명의 제 3실시예는 앞선 제 1실시예와 비교할 때, 임플란트 파일(100-2)에서 뭉치부(106-2)의 크기가 큰 것에 차이만 있을 뿐 그 외의 나머지 구성 및 작용관계는 동일하므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

즉, 임플란트 파일(100-2)에서 뭉치부(106-2)의 직경이 몸체(102)의 직경보다 크게 형성됨으로써, 선단부 임플란트 파일 단면적이 커진 만큼 보다 견고한 선단 지지력을 발휘할 수 있게 된다.

이와 같이, 몸체(102)보다 직경이 크게 형성되는 뭉치부(106-2)의 경우, 몸체(102)와 일체로 이루어질 수 있음은 물론, 도 11a 및 도 11b에서와 같이, 몸체에 대하여 조립되는 구성으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

<제 4실시예>

도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 복합말뚝에 설치되는 임플란트 파일의 종단면도이다.

본 발명의 제 4실시예는, 임플란트 파일(100)의 선단측 나선부(110)에 별도의 단면보강용 부재(130)가 장착된 구성을 보여주고 있다.

즉, 지반 여건상 임플란트 파일(100)의 선단측 직경을 크게 하여 단면보강을 함으로써, 지반과의 결속력을 증대시킬 필요가 있게 되는데, 이의 경우 임플란트 파일(100)의 직경보다 큰 직경을 갖되, 내면에 나선부(132)가 형성된 별도의 단면보강용 부재(130)를 구비하고, 이 단면보강용 부재(130)를 임플란트 파일(100)의 선단측 나선부(110)와 체결시킴으로써, 임플란트 파일(100)의 선단측 단면 강도를 보강할 수 있게 된다.

또한, 도 19는 본 발명에 따른 복합말뚝의 임플란트 파일에 보강 너트가 장착된 상태를 나타낸 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 임플란트 파일(100)의 후단측 나선부(112)에 일정 직경을 갖는 보강 너트(150)를 장착함으로써, 임플란트 파일(100)의 후단측 단면 강도를 보강할 수도 있다.

참고로, 도 19에서는 임플란트 파일(100)의 후단측 나선부(112)에 보강 너트(150)를 장착되는 것이 제 1실시예에 적용된 것을 일례로 도시하였으나, 제 2실시예, 제 3실시예 및 제 4실시예에서도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 도 20a 내지 도 20c는, 앞선 제 1실시예 내지 제 3실시예에서, 임플란트 파일(100)의 뭉치부 형상을 달리 한 구성을 나타낸 것으로서, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 뭉치부가 한쪽 방향으로 경사진 형태(106-A, 106-b)로 이루어질 수도 있고, 도 20c에 도시된 바와 같이, 중앙이 뾰족한 형태(106-c)로 이루어질 수도 있음을 나타낸 것이다.

이와 같이 뭉치부가 한쪽 방향으로 경사진 형태이거나 또는 중앙이 뾰족한 형태일 경우, 임플란트 파일(100)의 몸체와 일체형일 수도 있고, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 몸체에 대하여 조립되는 구성일 수도 있음은 물론이다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 말뚝 14 : 볼팅홀
100 : 임플란트 파일 102 : 몸체
104 : 나사부
106,106a,106a-1,106-1,106-2, 106-A, 106-b, 106-c : 뭉치부
108 : 렌치부 110,112 : 나선부
130 : 단면보강용 부재 150 : 보강 너트

Claims (7)

1. 지반에 굴착한 천공홀에 삽입되는 말뚝과;
   상기 말뚝의 선단면에 장착되고 상기 말뚝의 선단면으로부터 상기 말뚝의 길이방향으로 돌출되어 상기 말뚝의 경타 시 상기 천공홀의 하부쪽 원지반에 직접 관입되며, 서로 이격되도록 간격을 두고 배치되어 서로의 외주 사이에 서로 공간적으로 직접 연결됨과 아울러 배치 영역의 외측 주위와 통하는 연통공간을 마련하는 복수의 임플란트 파일을 포함하는,
   경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝.
2. 지반에 굴착한 천공홀에 삽입되는 말뚝과;
   상기 말뚝의 선단면에 각각 개별적으로 장착되고 각각 상기 말뚝의 선단면으로부터 상기 말뚝의 길이방향으로 돌출되어 상기 말뚝의 경타 시 상기 천공홀의 하부쪽 원지반에 직접 관입되며, 서로 이격되도록 간격을 두고 배치되어 서로의 사이에 연통공간을 마련하는 복수의 임플란트 파일을 포함하되,
   상기 말뚝은 선단면에 복수의 볼팅홀이 형성되고,
   상기 임플란트 파일들은 상기 볼팅홀에 각각 결합되는 나사부를 갖는,
   경타 관입성과 선단 지지력 향상을 위한 임플란트 파일을 갖는 복합말뚝.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 임플란트 파일들은 상기 임플란트 파일을 구성하는 몸체의 선단과 후단 중 후단의 중앙에 상기 나사부가 형성된,
   복합말뚝.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 몸체의 선단에는 상기 원지반에 대한 임플란트 파일의 관입저항을 감소시키는 뭉치부 및 상기 볼팅홀에 상기 임플란트 파일을 결합시키는 데 이용되는 렌치부가 상기 몸체의 선단에서 후단 쪽 방향으로 차례로 형성된,
   복합말뚝.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 임플란트 파일들의 선단에는 상기 원지반에 대한 임플란트 파일의 관입저항을 감소시키는 뭉치부가 형성된,
   복합말뚝.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 뭉치부는 한쪽 방향으로 경사진 형상, 볼록하게 라운드진 형상 또는 중앙이 뾰족한 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는,
   복합말뚝.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 임플란트 파일들의 둘레에는 상기 임플란트 파일의 단면을 보강하기 위한 단면보강용 부재 또는 보강 너트가 착탈 가능하게 결합되는 나선부가 단수 또는 복수로 형성된,
   복합말뚝.

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