KR101678950B1

KR101678950B1 - 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법

Info

Publication number: KR101678950B1
Application number: KR1020160078328A
Authority: KR
Inventors: 노우현; 우상백
Original assignee: 우경기술주식회사
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2016-11-23

Abstract

본 발명은, 구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입함으로써, 상기 구조물의 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시키는 구조물 보강복원방법에 있어서, 상기 구조물의 침하한 바닥판과 그 하측의 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공홀 형성단계; 길이방향으로 서로 이격되는 복수의 주입구가 형성된 관 형상의 말뚝을 상기 천공홀에 삽입하는 말뚝 삽입단계; 상기 구조물의 바닥판을 복원시키고자 하는 높이 상의 상기 말뚝에 기준판을 고정하는 기준판 고정단계; 상기 말뚝의 내부로 이동식 주입장치를 삽입하여 상기 말뚝 하부의 지반에 시멘트페이스트 주입재 또는 모르타르 주입재를 주입하여 지반을 보강하는 지반 보강단계; 상기 이동식 주입장치를 상기 침하한 바닥판까지 끌어올린 후, 상기 구조물의 바닥판 하측의 공동부에 팽창성 주입재를 주입함으로써, 상기 침하한 구조물의 바닥판을 상기 기준판 위치까지 복원시키는 바닥판 복원단계;를 포함하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법에 관한 것이다.
본 발명은 통해, 천공홀 형성단계, 말뚝 삽입단계, 기준판 고정단계, 지반 보강단계, 바닥판 복원단계를 통해 구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입하여 상기 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시킴으로써, 구조물을 재시공하거나 손상하지 아니하고 간편하게 보수 및 복원을 할 수 있고, 협소한 공간에서도 용이하게 시공할 수 있으며, 또한 구조물의 침하한 바닥판의 하측의 지반을 보강하여 안정화시킬 수 있고, 기준판에 의해 침하한 바닥판이 복원되고자 하는 높이보다 더 상승되어 돌출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Description

말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법{Method of reinforcing and restoring structure using pile}

본 실시예는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법에 관한 것이다.

오늘날에는 경제성장에 따른 산업화로 인해 공장, 창고, 주택 등의 건축구조물이나, 도로, 교량 접속슬래브, 공항 등의 토목구조물이 상당수 구축되어 있다. 그러나 상기 구조물들에는 다양한 원인에 의한 지반이 침하거나, 부실한 시공 등으로 인해 피해가 발생하고 있다. 예를 들어, 상기 구조물의 하측의 지반이 시간의 경과에 따라 강우 등에 의해 침식 또는 세굴되거나, 장기간의 하중재하 등으로 지내력이 저하될 수 있으며, 또한 주변에서 지하수를 사용하거나, 지하 터널의 굴착 등으로 인해 원지반에서 대량의 용수가 유출되거나, 원지반의 다짐부족이나, 지진 등에 의해 구조물이 침하되어 기울어지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 상기 구조물이 지반 침하에 의해 기울어지는 경우 구조물 내에 설치된 기계설비 등에 악영향이 초래되며, 특히 상기 구조물이 주거용 건물인 경우에는 삶에 미치는 영향은 실로 크다 할 수 있다.

따라서, 상기의 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0695389호에는 "구조물 보강 복원용 조성물 및 이를 이용한 구조물 보강복원방법"이 개시되어 있다. 이는 도로, 활주로, 건물 등과 같은 구조물이 여러 가지 이유로 침강, 웅덩이, 단차 등이 발생한 경우, 구조물을 소정의 높이까지 상승시키고 싶은 곳의 하방 내부에 조성물을 주입한 후 팽창시켜 구조물을 소정의 높이까지 상승시키는 기술이다. 그러나 상기 종래기술은 지반 자체의 보강 없이 공극에만 조성물을 주입함으로써 완전한 보강 및 복원이 어렵고, 침하한 구조물이 복원된 후 주입된 조성물로만 지지됨으로써 지지력이 부족하며, 또한 조성물을 주입하는 과정에서 조성물의 과다주입으로 인해 침하된 구조물의 바닥이 소정의 높이보다 더 상승되거나 또는 조성물의 과소 주입으로 보강 후 재 침하하는 등의 문제점이 있다.

따라서, 상기 종래기술의 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0940775호에는 "지반 보강 또는 복원 방법 및 가압기구"가 개시되어 있다. 이는 건물의 바닥, 도로, 활주로 등과 같은 구조물이 지반 침하에 의해 침강, 웅덩이, 단차 등이 발생할 경우, 침하된 바닥면에 구멍을 낸 후 그 구멍에 튜브를 삽입하고 구조물 보강 및 복원용 팽창물질을 주입하여 팽창물질의 팽창에 의해 침하된 바닥면을 들어올려 기초 지반의 침하에 의해 발생된 침강, 웅덩이, 단차 등을 복원 및 보강하는 기술로서, 침하부의 상부에 가압기구를 설치하고 이를 가압하여 기준치보다 더 주입된 팽창물질로 인해 침하된 부분이 구조물 바닥보다 더 상승되어 돌출되는 것을 방지한다. 그러나 상기 종래기술은 침하된 바닥면을 소정의 높이까지 복원하는 장점은 있으나, 여전히 지반 자체의 보강 없이 공극에만 복원용 팽창물질을 주입함으로써 완전한 보강 및 복원이 어렵고, 침하한 바닥면이 복원된 후 복원용 팽창물질로만 지지됨으로써 지지력이 부족하며, 또한 가압기구를 가압하기 위한 가압장치가 별도로 필요하며, 특히 지하창고 등과 같이 협소한 공간의 경우 가압장치로 굴삭기와 같은 중장비의 진입이 불가능하여 시공에 불편하며, 또한, 가압기구의 가압하중이 클 경우에는 침하된 구조물 주변의 연약한 바닥에 악영향을 초래하는 등의 문제점이 있다.

특허 1 : 대한민국 등록특허 10-0695389 특허 2 : 대한민국 등록특허 10-0940775

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 천공홀 형성단계, 말뚝 삽입단계, 기준판 고정단계, 지반 보강단계, 바닥판 복원단계를 통해 구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입하여 상기 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시킴으로써, 구조물을 재시공하거나 손상하지 아니하고 간편하게 보수 및 복원을 할 수 있고, 협소한 공간에서도 용이하게 시공할 수 있으며, 또한 구조물의 침하한 바닥판의 하측의 지반을 보강하여 안정화시킬 수 있고, 기준판에 의해 침하한 바닥판이 복원되고자 하는 높이보다 더 상승되어 돌출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법을 제공하고자 한다.

또한, 구조물의 바닥판 상측으로 돌출된 말뚝과 기준판을 제거하고, 구조물의 바닥판의 천공홀 내주면과 말뚝의 외주면 사이에 접착제를 주입하여 구조물의 바닥판과 말뚝을 결합하는 두부 정리단계를 포함함으로써, 바닥판과 말뚝의 두부가 일체화되어 말뚝이 구조물을 지지하게 되므로 지내력을 더욱 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 시공 후 시간의 경과에 따라 구조물의 침하한 바닥판 하측의 연약해진 지반에 추가로 발생할 수 있는 잔류침하를 구조적으로 방지할 수 있는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일례에 따른 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법은, 구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입함으로써, 상기 구조물의 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시키는 구조물 보강복원방법에 있어서, 상기 구조물의 침하한 바닥판과 그 하측의 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공홀 형성단계; 길이방향으로 서로 이격되는 복수의 주입구가 형성된 관 형상의 말뚝을 상기 천공홀에 삽입하는 말뚝 삽입단계; 상기 구조물의 바닥판을 복원시키고자 하는 높이 상의 상기 말뚝에 기준판을 고정하는 기준판 고정단계; 상기 말뚝의 내부로 이동식 주입장치를 삽입하여 상기 말뚝 하부의 지반에 시멘트페이스트 주입재 또는 모르타르 주입재를 주입하여 지반을 보강하는 지반 보강단계; 및 상기 이동식 주입장치를 상기 침하한 바닥판까지 끌어올린 후, 상기 구조물의 바닥판 하측의 공동부에 팽창성 주입재 또는 시멘트계 주입재를 주입함으로써, 상기 침하한 구조물의 바닥판을 상기 기준판 위치까지 복원시키는 바닥판 복원단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 바닥판 복원단계 후, 상기 기준판을 제거하고, 상기 구조물의 바닥판 상측의 상기 말뚝을 절단하여 제거하고, 상기 구조물의 바닥판의 천공홀 내주면과 상기 말뚝의 외주면 사이에 접착제를 주입하여 상기 구조물의 바닥판과 상기 말뚝을 결합시키는 두부 정리단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 말뚝의 상부에는 나사가 형성되고, 상기 기준판의 상측에는 너트가 체결됨으로써, 상기 기준판이 상기 말뚝에 고정되게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 말뚝은 강관, 스테인리스강관, 또는 에프알피(FRP: fiber reinforced plastics)관인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 말뚝의 외측 하부에 설치되는 제1포켓패커와, 상부에 설치되는 제2포켓패커를 더 포함하고, 상기 제1포켓패커는 상기 말뚝의 주입구를 하나 포함하면서, 상기 공동부 하측의 상기 지반의 상부 위치에 설치되고, 상기 제2포켓패커는 상기 말뚝의 주입구를 하나 포함하면서, 상기 구조물의 침하한 바닥판 위치에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 이동식 주입장치는 주입재 주입관과, 상기 주입재 주입관의 하단부 근처에 구비되는 팽창성 튜브와, 상기 팽창성 튜브에 유체를 공급하는 유체 주입관을 포함하고, 상기 이동식 주입장치의 팽창성 튜브는 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커 내에 설치될 때, 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커에 포함되는 상기 주입구의 상측에 설치됨으로써, 상기 주입재가 상기 지반이나 상기 공동부에 주입될 때 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커에 충진되어 상기 천공홀과 상기 말뚝 사이를 밀폐하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 통해, 천공홀 형성단계, 말뚝 삽입단계, 기준판 고정단계, 지반 보강단계, 바닥판 복원단계를 통해 구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입하여 상기 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시킴으로써, 구조물을 재시공하거나 손상하지 아니하고 간편하게 보수 및 복원을 할 수 있고, 협소한 공간에서도 용이하게 시공할 수 있으며, 또한 구조물의 침하한 바닥판의 하측의 지반을 보강하여 안정화시킬 수 있고, 기준판에 의해 침하한 바닥판이 복원되고자 하는 높이보다 더 상승되어 돌출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 구조물의 바닥판 상측으로 돌출된 말뚝과 기준판을 제거하고, 구조물의 바닥판의 천공홀 내주면과 말뚝의 외주면 사이에 접착제를 주입하여 구조물의 바닥판과 말뚝을 결합하는 두부 정리단계를 포함함으로써, 바닥판과 말뚝의 두부가 일체화되어 말뚝이 구조물을 지지하게 되므로 지내력을 더욱 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 시공 후 시간의 경과에 따라 구조물의 침하한 바닥판 하측의 연약해진 지반에 추가로 발생할 수 있는 잔류침하를 구조적으로 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일례에 따른 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법 중 천공홀을 형성하고, 말뚝을 천공홀에 삽입하는 단계를 도시하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일례에 따른 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법 중 말뚝에 기준판을 고정하는 단계를 도시하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일례에 따른 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법 중 지반에 주입재를 주입하는 단계를 도시하는 도면이다.
도 4, 도 5는, 본 발명의 일례에 따른 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법 중 공동부에 팽창성 주입재를 주입하는 단계를 도시하는 도면이다.
도 6은, 기준판과 말뚝 상부를 제거하고, 바닥판의 천공홀 내주면과 말뚝의 외주면 사이에 접착제를 주입하는 단계를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 말뚝(30)을 활용한 구조물 보강복원방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

한편, 이하에서 상부 또는 하부는 그 대상이 되는 구성 요소의 위치를 포함하여 그 위쪽 또는 아래쪽을 지칭하며, 상측 또는 하측은 그 대상이 되는 구성 요소의 위치를 포함하지 아니하고 상기 구성 요소의 위치를 중심으로 위쪽 또는 아래쪽을 지칭한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 말뚝(30)을 활용한 구조물 보강복원방법은, 건물의 바닥, 도로, 교량의 접속슬래브, 공항의 활주로 등과 같은 구조물의 바닥판과 그 하측의 지반이 침하하는 경우, 구조물의 침하한 바닥판(10)의 하측에 주입재를 주입하여 상기 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원 및 보강하는 방법으로서, 천공홀 형성단계와, 말뚝 삽입단계와, 기준판 고정단계와, 지반 보강단계와, 바닥판 복원단계와, 두부 정리단계를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 천공홀 형성단계는 구조물의 침하한 바닥판(10)과 그 하측의 지반을 천공하여 천공홀(20)을 형성하는 단계이다. 즉, 통상의 천공장비로 상기 구조물의 바닥판을 관통하여 그 하측의 지반을 소정의 깊이까지 천공한다. 상기 천공홀(20)은 후술할 단계에서 주입재의 효과적인 주입을 위해 그 직경을 말뚝(30)보다 10mm 정도 크게 형성하는 것이 좋다.

말뚝 삽입단계는 길이방향으로 서로 이격되는 복수의 주입구(32)가 형성된 관 형상의 말뚝(30)을 천공홀(20)에 삽입하는 단계이다. 이때, 상기 말뚝(30)은 구조물의 침하한 바닥판(10)의 상측으로 돌출되도록 설치한다. 말뚝(30)은 직경이 40~50mm, 두께가 3mm 정도가 좋다. 또한 말뚝(30)의 재질은 강관, 스테인리스강관, 또는 에프알피(FRP: fiber reinforced plastics)관을 사용할 수 있고, 이외에도 강성이 있는 재료이면 어떠한 것도 사용할 수 있다. 상기 길이방향으로 이격되어 형성되는 복수의 주입구(32)는 말뚝(30)의 단면 손실을 최소화하기 위해 직경을 5mm 정도로 하는 것이 적절하며, 말뚝(30)의 둘레방향으로 일측에만 형성하거나, 일측과 타측 모두에 형성하거나, 또는 사방에 형성할 수도 있다. 상기 말뚝(30)의 직경, 두께, 주입구(32)의 직경 등은 현장 상황에 맞게 증감시킬 수 있다.

상기 말뚝(30)의 외측에는 제1포켓패커(44) 또는 제2포켓패커(46)를 설치할 수 있다. 제1포켓패커(44)와 제2포켓패커(46)는 말뚝(30)이 천공홀(20)에 삽입 설치될 때, 천공홀(20)과 말뚝(30)의 사이에 위치하게 되는데, 후술할 단계에서 팽창하여 천공홀(20)과 말뚝(30)의 사이를 밀폐한다. 따라서 주입재의 주입시 주입재의 역류를 방지하고, 필요한 압력 상태가 유지되도록 함으로써 주입재가 지반 또는 공동부로 침투되게 한다.

상기 제1포켓패커(44)는 상기 말뚝(30)의 주입구(32)를 하나 포함하면서 말뚝(30)의 외측 하부에 설치되고, 제2포켓패커(46)는 상기 말뚝(30)의 주입구(32)를 하나 포함하면서 말뚝(30)의 외측 상부에 설치될 수 있다. 따라서 말뚝(30)이 천공홀(20)에 설치되었을 때, 상기 제1포켓패커(44)는 구조물의 바닥판 하측에 형성되어 있는 공동부의 하측이면서 지반의 상부 위치에 설치되며, 상기 제2포켓패커(46)는 구조물의 침하한 바닥판(10) 위치에 설치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 기준판 고정단계는 구조물의 바닥판을 복원시키고자 하는 높이 상의 말뚝(30)에 기준판(40)을 고정하는 단계이다. 상기 기준판(40)은 단면을 원형이나 다각형으로 형성할 수 있으며, 직경을 0.3~0.5m, 두께를 5mm 정도로 하는 것이 좋으나, 현장 상황에 맞게 증감시킬 수 있다. 이때, 바닥판의 상측으로 돌출된 말뚝(30)의 상부에 나사를 형성하여 기준판(40)의 상측에 너트(42)를 체결함으로써 기준판(40)을 말뚝(30)에 고정할 수 있으며, 기준판(40)을 더 견고하게 고정시키기 위해 상기 너트(42)와 기준판(40)을 용접할 수도 있고, 용접만으로 기준판(40)을 말뚝(30)에 고정할 수도 있다.

침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입하기 전에 기준판 고정단계를 실시함으로써, 별도로 중장비 등으로 압력을 가하는 종래기술보다 구조물을 손상시키지 아니하면서 더 용이하게 시공할 수 있으며, 구조물의 침하한 바닥판(10)을 복원시키고자 하는 높이까지 정확하게 위치시킬 수 있고, 침하한 바닥판이 복원되고자 하는 높이보다 더 상승되어 돌출되는 것을 방지할 수 있다.

도 3을 참조하면, 지반 보강단계는 상기 말뚝(30)의 내부로 이동식 주입장치(50)를 삽입하여 말뚝(30) 하부의 지반에 주입재를 주입하는 단계이다. 이 단계에서 주입재는 시멘트페이스트 주입재 또는 모르타르 주입재를 사용하여 구조물의 침하한 바닥판(10) 하측의 느슨해진 지반을 보강한다. 시멘트페이스트 주입재를 사용하는 경우에는 지반의 흙 입자 사이의 공극에 용이하게 침투되도록 물시멘트 중량비를 약 150~170%로 하는 것이 좋다. 또한, 지반의 공극이 매우 크거나, 균열이 매우 발달되어 있는 경우에는 주입되는 주입재가 유실되어 과다한 양의 주입재가 요구되므로, 이 경우에는 엘다블류(LW: Labiles Wasserglass)등의 급결재를 주입할 수도 있다.

상기 이동식 주입장치(50)는 주입재 주입관(52)과, 상기 주입재 주입관(52)의 하단부 근처에 구비되는 팽창성 튜브(54)와, 상기 팽창성 튜브(54)에 유체를 공급하는 유체 주입관(56)을 포함할 수 있다. 상기 팽창성 튜브(54)는 유체 주입관(56)에 의해 주입되는 유체에 의해 팽창되어 그 하측의 말뚝(30) 내부를 밀폐한다.

지반 보강단계에서 이동식 주입장치(50)는 제1포켓패커(44)의 내측 즉, 제1포켓패커(44) 위치에 설치하며, 이 경우 상기 팽창성 튜브(54)는 상기 제1포켓패커(44)에 포함되는 말뚝(30)의 주입구(32)의 상측에 설치되어 유체 주입관(56)에 의해 팽창된다. 따라서 주입관을 통해 주입재가 지반에 주입될 때 상기 주입재는 제1포켓패커(44)에 포함되는 말뚝(30)의 주입구(32)를 통해 제1포켓패커(44)에도 충진되어 천공홀(20)과 말뚝(30) 사이를 밀폐하며, 상기 제1포켓패커(44)에 의해 천공홀(20)과 말뚝(30)의 사이가 밀폐되므로 주입재를 천공홀(20)의 외측 지반으로 충분히 침투 및 할렬 주입할 수 있게 된다.

도 4, 도 5를 참조하면, 바닥판 복원단계는 상기 이동식 주입장치(50)를 침하한 바닥판까지 끌어올린 후, 구조물의 바닥판 하측의 공동부에 주입재를 주입하여 상기 침하한 구조물의 바닥판을 기준판(40)의 위치까지 복원시키는 단계이다. 이 단계에서 주입재는 우레탄계 약액 등의 팽창성 주입재 또는 저유동성 모르타르 등의 시멘트계 주입재를 사용하여, 침하한 구조물의 바닥판을 기준판(40)의 하측면에 접하도록 상승시킨다. 일반적으로 소요의 지내력이 작은 구조물의 바닥판을 복원하는 경우에는 팽창성 주입재를 주입하고, 지내력이 비교적 큰 구조물 등의 바닥판을 복원하는 경우에는 시멘트계 주입재를 주입하는 것이 좋으며, 이 둘을 함께 주입하되 단계적으로 주입할 수 있다.

본 단계에서 이동식 주입장치(50)를 제2포켓패커(46)가 위치하는 곳까지 끌어올려 제2포켓패커(46) 내 즉, 제2포켓패커(46) 위치에 설치한다. 이 경우 상기 팽창성 튜브(54)는 상기 제2포켓패커(46)에 포함되는 말뚝(30)의 주입구(32)의 상측에 설치되어 유체 주입관(56)에 의해 팽창된다. 따라서 주입재가 공동부에 주입될 때 상기 주입재는 제2포켓패커(46)에도 충진되어 즉, 제2포켓패커(46) 내부로 유입되어 천공홀(20)과 말뚝(30) 사이를 밀폐한다.

도 6을 참조하면, 두부 정리단계는 상기 기준판(40)을 제거하고, 구조물의 바닥판 상측의 말뚝(30)을 절단하여 제거하고, 구조물의 바닥판의 천공홀(20) 내주면과 말뚝(30)의 외주면 사이에 접착제를 주입하여 구조물의 바닥판과 말뚝(30)을 결합시키는 단계이다. 이 단계는 실시하지 않을 수 있으며, 상기 접착제는 비닐 수지계 접착제, 합성 수지계 접착제, 에폭시 접착제 등을 사용할 수 있다. 구조물의 바닥판과 말뚝(30)을 결합함으로써 바닥판과 말뚝(30)의 두부가 일체화되어 말뚝(30)이 구조물을 지지하게 된다. 따라서 상기 팽창성 주입재에 의한 지내력과 함께 말뚝(30)에 의한 지내력이 추가되어 구조적인 안정성을 더욱 증대시킬 수 있으며, 시공 후 시간의 경과에 따라 구조물의 침하한 바닥판(10) 하측의 연약해진 지반에 추가로 발생할 수 있는 잔류침하를 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 구조물의 침하한 바닥판
20 : 천공홀
30 : 말뚝
32 : 주입구
40 : 기준판
42 : 너트
44 : 제1포켓패커
46 : 제2포켓패커
50 : 이동식 주입장치
52 : 주입재 주입관
54 : 팽창성 튜브
56 : 유체 주입관

Claims

구조물의 침하한 바닥판의 하측에 주입재를 주입함으로써, 상기 구조물의 침하한 바닥판을 소정 위치까지 복원시키는 구조물 보강복원방법에 있어서,
상기 구조물의 침하한 바닥판과 그 하측의 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공홀 형성단계;
길이방향으로 서로 이격되는 복수의 주입구가 형성된 관 형상의 말뚝을 상기 천공홀에 삽입하는 말뚝 삽입단계;
상기 구조물의 바닥판을 복원시키고자 하는 높이 상의 상기 말뚝에 기준판을 고정하는 기준판 고정단계;
상기 말뚝의 내부로 이동식 주입장치를 삽입하여 상기 말뚝 하부의 지반에 시멘트페이스트 주입재 또는 모르타르 주입재를 주입하여 지반을 보강하는 지반 보강단계;
상기 이동식 주입장치를 상기 침하한 바닥판까지 끌어올린 후, 상기 구조물의 바닥판 하측의 공동부에 팽창성 주입재 또는 시멘트계 주입재를 주입함으로써, 상기 침하한 구조물의 바닥판을 상기 기준판 위치까지 복원시키는 바닥판 복원단계; 및
상기 기준판을 제거하고, 상기 구조물의 바닥판 상측의 상기 말뚝을 절단하여 제거하고, 상기 구조물의 바닥판의 천공홀 내주면과 상기 말뚝의 외주면 사이에 접착제를 주입하여 상기 구조물의 바닥판과 상기 말뚝을 결합시키는 두부 정리단계;를 포함하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 말뚝의 상부에는 나사가 형성되고,
상기 기준판의 상측에는 너트가 체결됨으로써, 상기 기준판이 상기 말뚝에 고정되게 하는 것을 특징으로 하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법.
청구항 1에 있어서,
상기 말뚝은 강관, 스테인리스강관, 또는 에프알피(FRP: fiber reinforced plastics)관인 것을 특징으로 하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법.
청구항 1에 있어서,
상기 말뚝의 외측 하부에 설치되는 제1포켓패커와, 상부에 설치되는 제2포켓패커를 더 포함하고,
상기 제1포켓패커는 상기 말뚝의 주입구를 하나 포함하면서, 상기 공동부 하측의 상기 지반의 상부 위치에 설치되고,
상기 제2포켓패커는 상기 말뚝의 주입구를 하나 포함하면서, 상기 구조물의 침하한 바닥판 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법.
청구항 5에 있어서,
상기 이동식 주입장치는 주입재 주입관과, 상기 주입재 주입관의 하단부 근처에 구비되는 팽창성 튜브와, 상기 팽창성 튜브에 유체를 공급하는 유체 주입관을 포함하고,
상기 이동식 주입장치의 팽창성 튜브는 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커 내에 설치될 때, 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커에 포함되는 상기 주입구의 상측에 설치됨으로써, 상기 주입재가 상기 지반이나 상기 공동부에 주입될 때 상기 제1포켓패커 또는 상기 제2포켓패커에 충진되어 상기 천공홀과 상기 말뚝 사이를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 말뚝을 활용한 구조물 보강복원방법.