KR101681582B1 - 지반가압부가 구비된 말뚝부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반가압부가 구비된 말뚝부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공의 관구조로 형성된 지지관부, 상기 지지관부의 외면에 형성되는 굴삭 날개부로 이루어진 말뚝부재에 있어서, 상기 굴삭 날개부는 상기 지지관부의 외면을 따라 나선형상으로 돌출되게 형성되며, 상기 굴삭 날개부의 저면에는 굴삭된 지반을 가압하여 상기 지지관부가 고정되도록 상부가압수단이 더 마련되어, 건축물의 지지를 위해 지반에 굴착,고정되는 말뚝부재의 굴삭 날개부에 상부가압수단을 마련하고 지지관부에 측부가압수단을 마련하여, 굴착 후 상부가압수단과 측부가압수단이 지반을 가압함으로서, 말뚝부재가 외력에 의해 이동되거나 회전되는 것을 방지하게 됨과 아울러 지지력이 향상되는 효과가 있다.

Description

지반가압부가 구비된 말뚝부재 {Pile member with ground-pressing part}

본 발명은 지반가압부가 구비된 말뚝부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 지지를 위해 지반에 굴착,고정되는 말뚝부재의 굴삭 날개부에 상부가압수단을 마련하고 지지관부에 측부가압수단을 마련하여, 굴착 후 상부가압수단과 측부가압수단이 지반을 가압함으로서, 말뚝부재가 외력에 의해 이동되거나 회전되는 것을 방지하게 됨과 아울러 지지력이 향상되는 지반가압부가 구비된 말뚝부재에 관한 것이다.

일반적으로 말뚝부재는 지반에 설치되어 말뚝의 선단지지력과 지반토사와의 마찰력으로 상부구조물을 지지하는 깊은 기초부재로서, 상부 지층이 연약층이거나 압축성이 커서 지지층으로 부적합한 경우에 하부 지지층까지 매입하는 기초이다.

말뚝기초를 지반에 설치하는 방법으로는 파일을 수직으로 세운 후에 위에서 말뚝의 상단을 타격하여 지반에 설치하는 타입공법과 지반을 미리 천공하여 굴착공을 형성한 후에 파일을 굴착공에 삽입하는 매입공법이 있으며, 두 가지 방법을 병행하여 설치하기도 한다.

상기의 타입공법은 말뚝이 지반에 설치될 때에 주변 지반의 흙을 밀어내며 삽입되기 때문에 주변 지반과의 마찰력에 의하여 그 지지력이 뛰어나다. 그러나 타입공법은 파일의 상단을 타격하여 파일을 삽입하기 때문에 파일의 상단이 손상되기 쉽고, 타격 시의 소음과 진동으로 인하여 도심지에서의 사용이 제한되고 있다는 문제점이 있다.

이에 비하여 상기의 매입공법은 소음과 진동을 없앨 수 있고 파일의 상단이 손상되는 문제점을 제거할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 매입공법의 경우에는 천공시 배출되는 흙은 별도로 처리하여야 하며, 굴착공은 말뚝보다 크게 굴착되는데 이로 인하여 파일의 측면과 지반과의 마찰력이 작아 파일의 지지력이 약화되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 대한민국 출원번호 제10-2007-0037550호에서와 같이 곡선의 날개부를 갖는 말뚝이 개발되고 있으나, 회전에 의해 스크류형태로 지반에 파고들어 고정된 이후에 시간이 지남에 따라 날개와 지반과의 마찰력이 작아져 파일의 지지력이 약화되는 심각한 문제점이 발생하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 건축물의 지지를 위해 지반에 굴착,고정되는 말뚝부재의 굴삭 날개부에 상부가압수단을 마련하고 지지관부에 측부가압수단을 마련하여, 굴착 후 상부가압수단과 측부가압수단이 지반을 가압함으로서, 말뚝부재가 외력에 의해 이동되거나 회전되는 것을 방지하게 됨과 아울러 지지력이 향상되는 지반가압부가 구비된 말뚝부재을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 중공의 관구조로 형성된 지지관부, 상기 지지관부의 외면에 형성되는 굴삭 날개부로 이루어진 말뚝부재에 있어서, 상기 굴삭 날개부는 상기 지지관부의 외면을 따라 나선형상으로 돌출되게 형성되며, 상기 굴삭 날개부의 저면에는 굴삭된 지반을 가압하여 상기 지지관부가 고정되도록 상부가압수단이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴삭 날개부는 상기 지지관부의 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 다수가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부가압수단은 상기 굴삭 날개부의 상면에 형성되는 상부 설치홈과, 상기 상부 설치홈에 배치되는 상부탄성스프링과, 상기 상부탄성스프링의 상부에 배치되는 상부걸림패널과, 상기 상부걸림패널의 상면에 형성되는 가압돌부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지관부에는 측부가압수단이 더 마련되며, 상기 측부가압수단은 상기 지지관부의 외면에 형성되는 다수의 측부 설치홈과, 상기 측부 설치홈에 배치되는 측부탄성스프링과, 상기 측부탄성스프링의 상부에 배치되는 측부걸림패널과, 상기 측부걸림패널의 상면에 형성되는 측부가압돌부로 이루어지며, 상기 측부가압돌부의 일면에는 경사지게 안내경사면이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 굴삭 날개부의 측면에는 다수의 걸림날개가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 지반가압부가 구비된 말뚝부재는 건축물의 지지를 위해 지반에 굴착,고정되는 말뚝부재의 굴삭 날개부에 상부가압수단을 마련하고 지지관부에 측부가압수단을 마련하여, 굴착 후 상부가압수단과 측부가압수단이 지반을 가압함으로서, 말뚝부재가 외력에 의해 이동되거나 회전되는 것을 방지하게 됨과 아울러 지지력이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재의 사용상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 지반가압부가 구비된 말뚝부재를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 지반가압부가 구비된 말뚝부재(10)(이하 설명의 편의상 말뚝부재라 명명함)는 상부에 걸설되는 건축구조물을 지지하도록 지반에 박혀져 고정되는 것으로서, 이에 이와같은 말뚝부재(10)는 중공의 관구조로 형성된 지지관부(20), 상기 지지관부(20)의 외면에 형성되는 굴삭 날개부(30)로 이루어진다.

여기서, 상기 말뚝부재(10)는 금속재, 합성수지재 또는 석재로 이루어지며, 통상 금속재로 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 굴삭 날개부(30)는 상기 지지관부(20)의 외면을 따라 나선형상으로 돌출되게 형성된다.

상기 굴삭 날개부(30)의 저면에는 굴삭된 지반을 가압하여 상기 지지관부(20)가 고정되도록 상부가압수단(40)이 더 마련된다.

상기 상부가압수단(40)은 상기 굴삭 날개부(30)의 상면에 형성되는 상부 설치홈(41)과, 상기 상부 설치홈(41)에 배치되는 상부탄성스프링(42)과, 상기 상부탄성스프링(42)의 상부에 배치되는 상부걸림패널(43)과, 상기 상부걸림패널(43)의 상면에 형성되는 가압돌부(44)로 이루어진다.

이때, 상기 설치홈(41)의 내측 상부에는 걸림턱(411)이 형성되고, 상기 상부걸림패널(43)은 상기 걸림턱(411)에 걸림되게 상기 설치홈(41)에 끼움되어 상기 상부탄성스프링(42)의 탄성에 의해 상기 걸림턱(411)을 가압하며 고정된다.

상기 가압돌부(44)는 탄성을 갖는 합성수지재 또는 금속재로 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 상부걸림패널(43)의 상면에 융착 또는 나사체결하여 고정시키는 것이 바람직하다.

상기 굴삭 날개부(30)는 상기 지지관부(20)의 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 다수가 형성된다.

다르게는 상기 굴삭 날개부지(30)들이 상호 연결되며 상기 지지관부(20)의 외면을 따라 형성되도록 하는 것도 가능하다.

상기 굴삭 날개부(30)는 상기 지지관부(20)에 용접되어 고정되며, 상기 지지관부(20)와 일체로 형성시키는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 지반가압부가 구비된 말뚝부재의 설치상태를 설명하면 먼저, 상기 지지관부(20)의 직경보다 같거나 크게 지반을 굴삭하여 굴삭홈(100)을 형성한 후 지반의 굴삭홈(100)에 상기 말뚝부재(10)를 회전시키면서 끼워 상기 굴삭 날개부(30)가 상기 굴삭홈(100)의 내주연을 재차굴삭하면서 끼움되어 말뚝부재(10)가 고정된다.

이때, 상기 굴삭 날개부(30)의 가압돌부(44)가 회전굴삭되는 과정에서 지반에 의해 밀려 상부탄성스프링(42)을 가압하여 상부탄성스프링(42)이 압축되고 말뚝부재(10)의 회전이 완료된 이후에는 상기 상부탄성스프링(42)의 탄성에 의해 지반을 상향으로 가압함으로서, 말뚝부재(10)가 외력에 의해 뽑히거나 이동되는 것을 방지하게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 지지관부(20)에는 측부가압수단(50)이 더 마련되며, 상기 측부가압수단(50)은 상기 지지관부(20)의 외면에 형성되는 다수의 측부 설치홈(51)과, 상기 측부 설치홈(51)에 배치되는 측부탄성스프링(52)과, 상기 측부탄성스프링(52)의 상부에 배치되는 측부걸림패널(53)과, 상기 측부걸림패널(53)의 상면에 형성되는 측부가압돌부(54)로 이루어지며, 상기 측부가압돌부(54)의 일면에는 경사지게 안내경사면(55)이 더 형성되어, 지반을 굴삭하는 과정에서 압축된 측부탄성스프링(52)의 탄성에 의해 회전이 완료된 이후 상기 측부가압돌부(54)가 지반을 가압하게 됨으로서, 말뚝부재(10)가 외력에 의해 이동되거나 회전되는 것을 방지하게 된다.

이때, 상기 측부설치홈(51)의 내측 상부에는 걸림턱(511)이 형성되고, 상기 측부걸림패널(53)은 상기 걸림턱(511)에 걸림되게 상기 측부설치홈(51)에 끼움되어 상기 측부탄성스프링(52)의 탄성에 의해 상기 걸림턱(511)을 가압하며 고정된다.

또한, 말뚝부재(10)가 회전굴삭하는 과정에서 상기 측부가압돌부(54)가 지반에 걸림되는 것을 방지하도록 회전방향을 따라 하향경사지게 안내경사면(55)이 더 형성된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 굴삭 날개부(30)의 측면에는 다수의 걸림날개(60)가 더 형성된다.

상기 걸림날개(60)는 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어지며, 굴삭되는 과정에서 지반에 의해 밀려 압축되고, 굴삭이 완료된 이후에는 탄성에 의해 지반을 가압하여 상기 말뚝부재(10)가 회전되거나 이동되는 것을 방지하게 된다.

이러한 상기 걸림날개(60)는 상기 굴삭 날개부의 측면을 따라 다수개가 융착 또는 나사게결되어 고정된다.

10 : 말뚝부재 20 : 지지관부
30 : 굴삭 날개부 40 : 상부가압수단
50 : 측부가압수단 60 : 걸림날개
41 : 설치홈 411 : 걸림턱
42 : 상부탄성스프링 43 : 상부걸림패널
44 : 가압돌부
51 : 측부설치홈 52 : 측부탄성스프링
53 : 측부걸림패널 54 : 측부가압돌부
55 : 안내경사면
100 : 굴삭홈

Claims (5)

1. 중공의 관구조로 형성된 지지관부, 상기 지지관부의 외면에 형성되는 굴삭 날개부로 이루어진 말뚝부재에 있어서,
   상기 굴삭 날개부는 상기 지지관부의 외면을 따라 나선형상으로 돌출되게 형성되며,
   상기 굴삭 날개부의 저면에는 굴삭된 지반을 가압하여 상기 지지관부가 고정되도록 상부가압수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하며,
   상기 지지관부에는 측부가압수단이 더 마련되고, 상기 측부가압수단은 상기 지지관부의 외면에 형성되는 다수의 측부 설치홈과, 상기 측부 설치홈에 배치되는 측부탄성스프링과, 상기 측부탄성스프링의 상부에 배치되는 측부걸림패널과, 상기 측부걸림패널의 상면에 형성되는 측부가압돌부로 이루어지며, 상기 측부가압돌부의 일면에는 경사지게 안내경사면이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 지반가압부가 구비된 말뚝부재.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴삭 날개부는 상기 지지관부의 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 다수가 형성되는 것을 특징으로 하는 지반가압부가 구비된 말뚝부재.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부가압수단은 상기 굴삭 날개부의 상면에 형성되는 상부 설치홈과,
   상기 상부 설치홈에 배치되는 상부탄성스프링과,
   상기 상부탄성스프링의 상부에 배치되는 상부걸림패널과,
   상기 상부걸림패널의 상면에 형성되는 가압돌부로 이루어진 것을 특징으로 하는 지반가압부가 구비된 말뚝부재.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴삭 날개부의 측면에는 다수의 걸림날개가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 지반가압부가 구비된 말뚝부재.
   
   

Images