KR101732132B1

KR101732132B1 - 추가파일 시공방법

Info

Publication number: KR101732132B1
Application number: KR1020150021589A
Authority: KR
Inventors: 이기환
Original assignee: 이기환
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2017-05-04
Also published as: KR20160099768A

Abstract

본 발명은 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기존기초저판(20)에 인접하여 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계; 상기 기존기초저판(20)에 대하여 일체화되도록 추가기초저판(200)을 설치하되, 상기 추가기초저판(200)의 심부에 관통공(201)을 형성하고, 상기 추가파일(100)의 상단이 상기 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 하는 추가기초저판 설치단계; 상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 관통공(201)을 충전재(202)에 의해 충전하여 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 추가기초저판(200)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하는 추가파일 시공방법을 제시함으로써, 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 한다.

Description

추가파일 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR ADDITION PILE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 파일의 시공방법에 관한 것이다.

아파트의 리모델링과 같이, 기존의 구조물의 규모를 확대(증축)할 필요가 있는 경우, 기초구조물의 보강이 문제시된다.

도 1,2는 종래의 추가파일 시공방법을 설명하기 위한 공정도이다.

종래에는 기존파일(10) 위에 설치된 기존 구조물(1)의 기존기초저판(20)의 측방에 추가기초저판(22)을 설치하면서, 동시에 그 추가기초저판(22)의 하부에 추가파일(10a)을 설치하는 방식을 적용하여 왔다(도 1,2).

즉, 증대된 상부 구조물의 하중에 저항하기 위하여, 철근 콘크리트의 타설에 의한 추가기초저판(22)의 시공 시, 추가파일(10a)을 함께 시공하여 추가기초저판(22)과 일체화하는 방식을 취하는 것이다.

이러한 시공 과정에서, 추가파일(10a)과 추가기초저판(22)에는 자중 이외에 어떠한 하중도 작용하지 않으므로(추가기초저판(22) 위에 추가되는 상부 구조물이 시공되기 전이므로), 추가파일의 외주와 지반 사이에는 변위가 발생하지 않거나 발생하더라도 미미한 상태가 된다.

그런데, 종래의 공법에 의하는 경우, 다음과 같은 문제가 있었다.

기존구조물(1)이 200의 하중을 가진다고 할 때, 2개의 기존파일(10)은 본래 100의 하중을 각각 부담한다(도 1).

리모델링에 의해 확대된 구조물(2)이 400의 하중을 가진다고 한다면, 2개의 기존파일(10)과 2개의 추가파일(10a)은 각각 100의 하중을 부담하여야 한다.

그러나 실제에 있어서 종래의 공법에 의해 추가파일을 시공하는 경우, 기존파일(10)에는 더 많은 하중(120)이 작용하게 되고, 추가파일(10a)에는 더 작은 하중(80)이 작용한다는 문제가 있다.

파일은 주면마찰력(파일의 외주와 지반 사이의 마찰력)과 선단지지력에 의해 강도를 발휘하게 되는데, 주면마찰력이 발생하기 위해서는 그 전제로 파일의 외주와 지반 사이에 변위가 발생할 것이 요구된다.

그런데 종래의 공법에 의해 추가파일을 설치하는 경우, 추가파일의 외주와 지반 사이에 변위가 발생하지 않거나 미미한 상태에서 확대된 구조물(2)을 시공하게 되므로, 추가파일의 주면마찰력이 작용하지 않게 되어, 기존파일이 더 많은 하중을 부담하게 된다는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 하는 추가파일 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기존기초저판(20)에 인접하여 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계; 상기 기존기초저판(20)에 대하여 일체화되도록 추가기초저판(200)을 설치하되, 상기 추가기초저판(200)의 심부에 관통공(201)을 형성하고, 상기 추가파일(100)의 상단이 상기 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 하는 추가기초저판 설치단계; 상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 관통공(201)을 충전재(202)에 의해 충전하여 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 추가기초저판(200)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하는 추가파일 시공방법을 제시한다.

상기 추가기초저판 설치단계는, 상기 기존기초저판(20)의 측면에 복수의 앵커(21)를 설치하되, 상기 앵커(21)의 외측 단부가 노출되도록 하는 단계; 철근 콘크리트에 의해 상기 추가기초저판(200)을 형성하되, 상기 앵커(21)의 노출 부분이 상기 철근 콘크리트에 매립되도록 하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 추가기초저판 설치단계는, 통형 구조의 보강부재(210)를 상기 관통공(201)의 내부 영역에 일체로 결합하는 단계; 상기 추가파일(100)의 상단이 상기 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보강부재(210)는, 통형 구조의 본체(211); 상기 본체(211)의 외면을 둘러 형성된 외부날개(212); 상기 본체(211)의 내면을 둘러 형성된 내부날개(213);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본체(211)는 원통형 구조이고, 상기 외부날개(212) 및 내부날개(213)는 링형 구조인 것이 바람직하다.

상기 보강부재(210)는, 통형 구조의 상부 본체(214); 통형 구조의 하부 본체(215); 상기 상부 본체(214) 및 하부 본체(215)의 사이 영역에 형성된 통형 구조의 확장부(216);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 추가파일(100)은 마이크로파일(100a)이고, 상기 추가기초저판 설치단계는, 상기 마이크로파일(100a)의 상부 지지판(110)이 상기 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 기존기초저판(20)이 매트기초 구조인 경우, 상기 추가기초저판(200)은 상기 기존기초저판(20)의 외측 영역에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 기존기초저판(20)이 독립기초 구조인 경우, 상기 추가기초저판(200)은 복수의 상기 기존기초저판(20)의 사이 영역에 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 하는 추가파일 시공방법을 제시한다.

도 1,2는 종래의 추가파일 시공방법의 공정도.
도 3 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 3 내지 5는 추가파일 시공방법의 공정도.
도 6은 응력분포도.
도 7은 보강부재의 제1 실시예의 사시도.
도 8은 보강부재의 제1 실시예의 단면도.
도 9는 보강부재의 제2 실시예의 사시도.
도 10은 보강부재의 제3 실시예의 사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 추가파일 시공방법은 기본적으로 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기존기초저판(20)에 인접하여 천공 홀(30)을 형성하고, 그 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 그라우트(G) 등에 의해 추가파일(100)과 천공 홀(30)이 일체화되도록 한다(도 3).

기존기초저판(20)에 대하여 일체화되도록 추가기초저판(200)을 설치하되, 추가기초저판(200)의 심부에 관통공(201)을 형성하고, 추가파일(100)의 상단이 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 한다(도 4).

추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 관통공(201)을 몰탈 등의 충전재(202)에 의해 충전하여 추가파일(100)의 상단과 추가기초저판(200)을 일체화한다(도 5,6).

즉, 종래와 같이 추가기초저판에 대하여 단지 추가파일을 설치하는데 그치는 것이 아니라, 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 한 후, 비로소 추가파일(100)의 상단과 추가기초저판(200)을 일체화한다는 점에 특징이 있는 것이다.

이와 같이 추가파일(100)과 지반 사이에 변위가 발생하도록 한 후, 추가기초저판(200) 위에 상부 구조물을 증축하는 경우, 위 변위로 인하여 추가파일(100)이 선단지지력 뿐만 아니라 주면마찰력을 발휘할 수 있게 되므로, 증축된 구조물의 추가 하중을 추가파일(100)이 제대로 분담할 수 있고, 이로 인하여 기존파일(10)에 하중이 추가되는 부담을 없애거나 줄일 수 있다는 효과가 있다.

추가기초저판 설치단계는, 기존기초저판(20)의 측면에 복수의 앵커(21)를 설치하되, 앵커(21)의 외측 단부가 노출되도록 하고, 철근 콘크리트에 의해 추가기초저판(200)을 형성하되, 앵커(21)의 노출 부분이 철근 콘크리트에 매립되도록 함으로써, 기존기초저판(20)과 추가기초저판(200)이 일체화 구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다(도 3,4).

가압된 추가파일(100)의 상단이 충전재(202)에 의해 고정되는 추가기초저판(200)의 관통공(201)에는 응력집중이 발생하므로, 이를 보강할 수 있는 별도의 보강부재(210)를 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 추가기초저판(200)의 시공 시 통형 구조의 보강부재(210)를 관통공(201)의 내부 영역에 일체로 결합하고, 추가파일(100)의 상단이 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 것이 그것이다.

이러한 보강부재(210)는, 통형 구조의 본체(211); 본체(211)의 외면을 둘러 형성된 외부날개(212); 본체(211)의 내면을 둘러 형성된 내부날개(213);를 포함하는 구성을 취함으로써, 추가파일(100)의 상단과 추가기초저판(200)의 관통공(201)이 견고한 결합을 이루도록 하는 역할을 하는데, 이는 가압에 의해 추가파일(100)에 발생한 응력이 추가기초저판(200) 및 기존기초저판(20)을 통해 기존의 파일(10) 및 상부 구조물에 대하여 골고루 분배되도록 하는 효과를 얻도록 한다(도 7,8).

구체적으로, 보강부재(210)의 본체(211)는 원통형 구조이고, 외부날개(212) 및 내부날개(213)는 링형 구조를 취하는 경우, 우수한 시공성 및 구조적 안정성을 얻을 수 있다.

보강부재(210)는, 통형 구조의 상부 본체(214); 통형 구조의 하부 본체(215); 상기 상부 본체(214) 및 하부 본체(215)의 사이 영역에 형성된 통형 구조의 확장부(216);를 포함하는 구조를 취하는 경우에도, 위와 대등한 효과를 얻을 수 있다(도 9,10).

추가파일(100)로서 마이크로파일(100a)을 적용하는 경우, 위 추가기초저판 설치공정에서, 마이크로파일(100a)의 상부 지지판(110)이 관통공(201)(보강부재(210))의 내부 영역에 위치하도록 하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다(도 8).

위에서는 기존기초저판(20)이 매트기초 구조인 경우로서, 추가기초저판(200)이 기존기초저판(20)의 외측 영역에 설치되는 경우에 관한 실시예에 대하여 설명하였지만, 기존기초저판(20)이 독립기초 구조인 경우에도, 추가기초저판(200)을 복수의 기존기초저판(20)의 사이 영역에 설치하고 추가파일(100)을 동일한 방식으로 시공함으로써 상술한 효과를 얻을 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10 : 기존파일 20 : 기존기초저판
21 : 앵커 30 : 천공 홀
100 : 추가파일 100a : 마이크로파일
200 : 추가기초저판 201 : 관통공
202 : 충전재 210 : 보강부재
211 : 본체 212 : 외부날개
213 : 내부날개

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기존기초저판(20)에 인접하여 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계;
상기 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계;
상기 기존기초저판(20)에 대하여 일체화되도록 추가기초저판(200)을 설치하되, 상기 추가기초저판(200)의 심부에 관통공(201)을 형성하고, 상기 추가파일(100)의 상단이 상기 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 하는 추가기초저판 설치단계;
상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 관통공(201)을 충전재(202)에 의해 충전하여 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 추가기초저판(200)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하고,
상기 추가기초저판 설치단계는,
상기 기존기초저판(20)의 측면에 복수의 앵커(21)를 설치하되, 상기 앵커(21)의 외측 단부가 노출되도록 하는 단계;
철근 콘크리트에 의해 상기 추가기초저판(200)을 형성하되, 상기 앵커(21)의 노출 부분이 상기 철근 콘크리트에 매립되도록 하는 단계;를 포함하며,
상기 추가기초저판 설치단계는,
통형 구조의 보강부재(210)를 상기 관통공(201)의 내부 영역에 일체로 결합하는 단계;
상기 추가파일(100)의 상단이 상기 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 보강부재(210)는,
통형 구조의 본체(211);
상기 본체(211)의 외면을 둘러 형성된 외부날개(212);
상기 본체(211)의 내면을 둘러 형성된 내부날개(213);를 포함하며,
상기 본체(211)는 원통형 구조이고, 상기 외부날개(212) 및 내부날개(213)는 링형 구조이며,
상기 추가파일(100)은 마이크로파일(100a)이고,
상기 추가기초저판 설치단계는,
상기 마이크로파일(100a)의 상부 지지판(110)이 상기 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.
하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기존기초저판(20)에 인접하여 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계;
상기 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계;
상기 기존기초저판(20)에 대하여 일체화되도록 추가기초저판(200)을 설치하되, 상기 추가기초저판(200)의 심부에 관통공(201)을 형성하고, 상기 추가파일(100)의 상단이 상기 관통공(201)의 내부 영역에 위치하도록 하는 추가기초저판 설치단계;
상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 관통공(201)을 충전재(202)에 의해 충전하여 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 추가기초저판(200)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하고,
상기 추가기초저판 설치단계는,
상기 기존기초저판(20)의 측면에 복수의 앵커(21)를 설치하되, 상기 앵커(21)의 외측 단부가 노출되도록 하는 단계;
철근 콘크리트에 의해 상기 추가기초저판(200)을 형성하되, 상기 앵커(21)의 노출 부분이 상기 철근 콘크리트에 매립되도록 하는 단계;를 포함하며,
상기 추가기초저판 설치단계는,
통형 구조의 보강부재(210)를 상기 관통공(201)의 내부 영역에 일체로 결합하는 단계;
상기 추가파일(100)의 상단이 상기 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 보강부재(210)는,
통형 구조의 상부 본체(214);
통형 구조의 하부 본체(215);
상기 상부 본체(214) 및 하부 본체(215)의 사이 영역에 형성된 통형 구조의 확장부(216);를 포함하며,
상기 추가파일(100)은 마이크로파일(100a)이고,
상기 추가기초저판 설치단계는,
상기 마이크로파일(100a)의 상부 지지판(110)이 상기 보강부재(210)의 내부 영역에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.
삭제
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 기존기초저판(20)이 매트기초 구조인 경우, 상기 추가기초저판(200)은 상기 기존기초저판(20)의 외측 영역에 설치하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 기존기초저판(20)이 독립기초 구조인 경우, 상기 추가기초저판(200)은 복수의 상기 기존기초저판(20)의 사이 영역에 설치하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.