KR101733507B1

KR101733507B1 - 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법

Info

Publication number: KR101733507B1
Application number: KR1020160088039A
Authority: KR
Inventors: 김선영
Original assignee: 원우산업개발 주식회사; 김선영
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2017-05-11

Abstract

기존구조물의 슬래브(건축물 바닥판, 기초판 등)에 압입반력체를 설치하고, 파일을 압입시킴에 있어서 슬래브의 부족한 전단지지력을 감안하여 보다 안전하게 슬리브 하부 지반에 파일을 압입시킬 수 있는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법에 관한 것으로서, 상기 전단보강프레임은 격자형태로 상,하부 각관으로 구성된 지지프레임을 포함하여, 상기 지지프레임은 지반고정앵커가 관통하여 전단보강프레임이 하부지반에 고정 설치되어 압입반력체 의한 반력이 최종 하부 지반에 의하여 지지되도록 하게 된다.

Description

지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법{STRUCTURE REINFORCING METHOD USING SHEAR SUPPORT FRAME FIXED TO UNDER SLAB SOIL}

본 발명은 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 기존구조물의 슬래브(건축물 바닥판, 기초판 등)에 압입반력체를 설치하고, 파일을 압입시킴에 있어서 슬래브의 부족한 전단지지력을 감안하여 보다 안전하게 슬리브 하부 지반에 파일을 압입시킬 수 있는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법에 관한 것이다.

도 1a는 종래 압입반력체의 시공단면도(특허 제 0621669호, 압입체를 이용한 구조물 인상 및 기초보강 공법)를 도시한 것이다.

먼저 도 1a에 의하면, 슬래브(10, 건축물 바닥판, 기초판 등)에 상부가 확장된 천공홀(H)을 형성시키고, 천공홀 주변 슬래브 저면에 지지되도록 세팅된 하부정착단(24)이 하단에 용접등으로 형성된 앵커봉(21)이 설치되어 있고, 이러한 앵커봉(21)을 천공홀(H) 내측에 고정 세팅하기 위하여 무수축 몰탈과 같은 충진재(23)를 주입시고 있음을 알 수 있다.

이때 앵커봉(21)을 설치하고, 천공홀(H) 내부에 파일가이드관(미도시)을 세팅하여 파일가이드관과 천공홀 사이의 공간으로 상기 앵커봉(21)이 위치하도록 하여 충진재(23)를 주입시키게 된다.

이에 상기 파일가이드관 내부로 파일(32)을 압입반력체(40)를 구성하는 압입잭(41)을 이용하여 압입시키게 됨을 알 수 있다.

이때, 파일(32) 압입 과정에서 안전성을 확보하기 위해서는 압입반력체(40)를 슬래브(10) 저면에 얼마나 안정적으로 고정 설치하는 가가 매우 중요하게 되는데 현장에서는 파일 압입과정에서 발생하는 반력이 하부정착단(24)이 집중되면서 하부정착단(24)이 앵커봉(21)으로부터 탈거되는 현상이 발생하기도 한다.

또한 슬래브(10)가 두껍게 형성된 경우에는 큰 문제는 없지만 슬래브가 비교적 얇게 형성된 경우에는 슬래브(10)가 압입반력체(40)로부터 전달되는 반력에 견디지 못하고, 일종의 펀칭전단에 의한 파손(PS 실선 참조)이 발생하는 경우가 발생하게 된다.

이는 상기 반력이 대부분 하부정착단(24)으로 집중되기 때문에 하부정착단(24)을 기준으로 슬래브가 상방 경사지게 파단되는 펀칭전단력(PS)에 기인한 것이라 할 수 있다.

도 1b는 종래 지지플레이트를 이용한 압입반력체의 시공단면도(미국특허 제 4,800,700, 슬래브 인상 및 지지장치 및 방법)를 도시한 것이다.

즉, 슬래브(10)에 역시 천공홀(H)을 형성시키고, 상기 천공홀 하부의 지반을 굴착한 후, 천공홀을 통해 지지플레이트(20)를 수직 삽입하여 수평으로 회전시킨 후, 양 측단으로부터 상방으로 연장된 앵커(30)를 설치하게 된다.

이때 상기 앵커(30)는 슬래브(10)를 관통하도록 앵커홀(H2)을 별도로 형성시키고 있음을 알 수 있다.

이에 슬래브(10) 상면위로 돌출된 앵커(30) 상단을 체결너트(50)를 이용하여 압입반력체(40)와 연결시켜 파일(32)을 압입시키고 있음을 알 수 있다.

즉, 파일(32) 압입을 위해 슬래브(10) 저면에 지지되는 지지플레이트(20)를 앵커(30)를 이용하여 설치하고 있음을 알 수 있는데, 이러한 경우라도 국부응력이 앵커(30)에 집중되면서 슬래브(10)가 얇은 경우에는 슬래브가 상방 경사지게 파단되는 펀칭전단력이 발생할 수밖에 없게 됨을 알 수 있다.

이에 얇게 형성된 슬래브에 압입반력체 설치 시 슬래브가 펀칭전단파괴 되는 현상을 방지할 수 있으면서도 시공성 및 작업성을 충분히 확보하고 안정적인 파일 압입 시공 방법이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 슬래브의 펀칭전단파괴를 방지할 수 있으면서도 압입반력체 설치 후 파일압입에 따른 시공성 및 작업성을 충분히 확보 가능하도록 하여 보다 효율적이고 경제적인 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은

(a) 슬래브에 작업홀을 형성시키고, 슬래브 하부 지반(G)을 일부 굴착시켜 굴착공간(S)을 형성시키는 단계; (b) 지지프레임(110)을 상기 굴착공간(S) 내측에 세팅시켜 놓고, 지지프레임을 관통하여 하부 지반(G)에 하단이 박혀지도록 지반고정앵커를 설치하고, 상기 지지프레임과 지반고정앵커가 매립되도록 굴착공간(S)에 충진재를 충진 및 경화시켜 전단보강프레임을 하부 지반에 고정 설치하는 단계; 및 (c) 상기 작업홀에 노출된 지반고정앵커에 앵커봉을 포함한 압입반력체를 설치하고, 상기 압입반력체를 이용하여 지지프레임을 경유하여 파일을 하부 지반(G)에 압입 설치하는 단계;를 포함하여, 상기 파일 압입 시 반력이 하부 지반(G)에 지반고정앵커에 의하여 고정된 전단보강프레임에 전달되어 최종 하부 지반에 의한 반력 지지가 가능하여 슬래브가 반력 지지를 위한 국부응력이 집중되지 않아 전단 파괴되지 않도록 하며,
상기 (b)단계의 전단보강프레임은 지지프레임과 지반고정앵커를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 지지프레임은 격자 형태로 상, 하로 겹쳐지도록 직교하게 배치된 각관으로 구성되도록 하고, 서로 직교하는 각관 교차부위를 지반고정앵커가 관통하도록 하여 하부 지반(G)에 지반고정앵커의 하단이 고정되도록 하는 지반에 고정되도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법을 제공한다.

본 발명에 의한 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용하여 압입반력체를 이용하여 파일을 압입시키게 되면, 슬래브의 펀칭전단파괴를 방지할 수 있기 때문에 보다 안전한 구조물 보강이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 의한 지반에 고정된 전단보강프레임은 격자형태의 각파이프를 조립하여 지반앵커를 이용하여 설치하기 때문에 추가적인 슬래브 커팅 및 앵커홀 형성이 불필요하게 되므로 보다 신속하고 경제적인 구조물 보강이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 의한 지반에 고정된 전단보강프레임에 파일가이드관을 일체화시켜 파일을 압입할 수 있어 파일 초기 세팅에 의한 압입시공이 용이하여 시공성 및 작업성이 매우 뛰어난 구조물 보강이 가능하게 된다.

도 1a는 종래 압입반력체의 시공단면도,
도 1b는 종래 지지플레이트를 이용한 압입반력체의 시공단면도,
도 2a는 본 발명의 지반에 고정된 전단보강프레임의 구성사시도,
도 2b는 본 발명의 지반(G)에 고정된 전단보강프레임과 압입반력체의 설치단면도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법의 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[ 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)]

도 2a는 본 발명의 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)의 구성사시도를 도시한 것이다.

상기 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)은 슬래브(200)의 하부 지반(G)에 직접 지반고정앵커(120)를 이용하여 고정됨으로서 압입반력체(500)에 의하여 전달되는 국부응력이 슬래브(200)에 의하여 지지되지 않고 하부 지반(G)에 직접 지지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 하부 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)은 지지프레임(110) 및 지반고정앵커(120)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 지지프레임(110)은 슬래브(200)에 형성시킨 작업홀(210)을 통해 삽입되어 슬래브(200) 하부 지반(G)의 굴착공간(S)에 지반고정앵커(120)에 의하여 고정된다.

이에 도 2a 및 도 2b와 같이 지지프레임(110)은 격자 형태로 상,하로 직교하게 배치된 각관(111)으로 구성되도록 하고, 서로 직교하는 각관(111) 교차부위를 지반고정앵커(120)가 관통하도록 하여 하부 지반(G)에 지반고정앵커(120)의 하단이 고정되도록 하고, 충진재(400)를 이용하여 굴착공간(S)을 충진시켜 경화됨에 따라 하부 지반(G)에 충진재(400)에 의하여 매립된 지지프레임(110)이 고정 세팅되도록 하게 된다.

상기 각관(111)은 사각 각관을 사용하는 것이 바람직하며 이와 같이 각관을 사용하는 이유는 기성제품을 간단하게 절단하여 사용할 수 있고 자중도 크지 않으면서 격자 형태로 상,하 겹쳐 놓는 경우 지지강성을 충분히 확보할 수 있으면서도 조립이 매우 용이하기 때문이다.

또한 지반고정앵커(120)에 의하여 상,하부 각관(111)은 격자 형태를 유지할 수 있게 되며, 압입반력체(500)에 의한 반력을 효과적으로 지지하기 위하여 상부의 각관(111) 상면에는 지반앵커정착판(130)을 세팅하여 지반고정앵커(120)가 지반앵커정착판(130) 상면에 고정너트(140)에 의하여 체결되어 지지프레임(110)에 지반앵커정착판(130)을 간단하게 설치되도록 하게 된다.

즉, 상기 반력은 지반앵커정착판에 의하여 분산되고, 다시 지반앵커정착판로부터 각관(111)으로 반력이 분산되면서 하부 지반에 박혀져 설치된 지반고정앵커(120)에 의하여 하부 지반에 상기 반력이 지지되도록 하게 된다.

이때 상기 지반앵커정착판(130)은 중앙부위에 파일가이드관(150)이 관통할 수 있도록 관통홀이 형성된 강판을 이용하게 된다. 이에 상기 관통홀이 중앙부위에 형성된 지반앵커정착판(130)은 파일가이드관(150)이 중앙부에 관통 설치되도록 하는 지지판 역할도 하게 된다.

이로서 격자형태의 각관(111, 각관)들은 지반고정앵커(120)가 관통되도록 하되, 지반앵커정착판(130)의 상면에 체결되는 고정너트(140), 하부 각관(111)의 저면에 체결되어 지반고정앵커(120)를 강관 저면에 체결하는 고정너트(140)에 의하여 격자 형태를 유지하면서, 반력지지가 가능하게 되며, 지반고정앵커(120)의 하단은 하부 지반(G)에 박혀지도록 하고, 상단은 슬래브(200)의 작업홀(210) 내측으로 연장 시키게 된다.

이때 상기 파일가이드관(150)은 원형관을 사용하여 격자 형태의 각관(111) 상면에 설치된 지반앵커정착판(130)의 관통홀에 삽입이 용이하도록 하게 되며, 파일(300)이 파일가이드관 내부로 삽입되어 압입 되도록 함으로서 파일 초기 세팅이 용이하도록 하고 외주면은 피복쉬트(151)가 감싸 충진재(400)와 일체화되지 않도록 하여 추후 필요한 경우 회수가 가능하도록 하게 된다.

이로서 상기 파일가이드관(150)은 격자 형태의 각관에 의하여 형성되는 내측 사각공간을 관통하도록 세팅되며 이러한 세팅은 지반앵커정착판(130)에 의하여 가이드됨을 알 수 있다.

도 2b는 본 발명의 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)과 압입반력체(500)의 설치단면도이다.

즉, 도 2b에 의하면, 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)의 설치단면도를 확인할 수 있다.

즉, 슬래브(200)의 작업홀(210)은 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)을 삽입 하기 용이한 크기로 커팅하게 되면 하부 지반(G)을 일부 굴착하여 굴착공간(S)을 확보한 상태에서,

상기 지지프레임(110)을 지반고정앵커(120)로 하부 지반(G)의 굴착공간의 하방 하부 지반(G)에 고정시키고 있음을 알 수 있다.

이때 상기 지지프레임(110)의 중앙부에는 파일가이드관(150)이 지반앵커정착판(130)을 이용하여 관통 세팅되어 있음을 알 수 있다.

나아가 상기 지지프레임(110)을 구성하는 각관(111)의 길이는 작업홀(210)의 대각선 길이보다 길게 형성되도록 하여 슬래브 저면에 단부가 위치하도록 하여 보조적인 인발 가능성이 감소되도록 하게 된다.

또한, 상기 지지프레임(110)과 지반고정앵커(120)는 하부 지반의 굴착공간(S)에 채워진 무수축몰탈과 같은 충진재(400)에 의하여 하부 지반(G)에 일체화 되어 압압반력체(500)에 의한 반력 지지가 최종 가능하도록 하게 되며,

상기 충진재(400)는 지반앵커정착판(130)이 슬래브(200)의 작업홀(210)에 노출될 정도로 충진시키고 있음을 알 수 있다.

이에 본 발명의 지반(G)에 고정된 전단보강프레임(100)의 지반고정앵커(120)에 압입반력체(500)의 앵커봉(510)이 커플러등을 이용하여 연결되도록 하여 파일(300) 압입 시 반력이 하부 지반(G)에 지반고정앵커(120)에 의하여 고정된 전단보강프레임(100)에 전달되어 최종 하부 지반에 의한 반력 지지가 가능하게 된다.

이에 슬래브(200)는 반력 지지를 위한 국부응력이 집중되지 않아 종래 펀칭전단파괴 현상이 발생하지 않게 된다.

[ 지반에 고정된 전단보강프레임(100)을 이용한 구조물 보강공법 ]

도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 지반에 고정된 전단보강프레임(100)을 이용한 구조물 보강공법의 순서도를 도시한 것이다.

먼저 도 3a와 같이 구조물(A)의 슬래브(200)에 작업홀(210)을 커팅하는 방식으로 제거하고, 슬래브(200) 하부 지반(G) 일부를 굴착시키게 된다.

상기 슬래브(200)는 기존 구조물(A)의 일부로서 두께가 얇아 압압반력체(500)에 의한 펀칭전단파괴가 발생할 여지가 큰 콘크리트 판 구조물로서 하부는 토사 지반이 하부 지반으로 형성되어 있게 된다.

이에 슬래브(200)를 사각형으로 커팅(예컨대 가로와 세로를 1M로 한 사각형 커팅이 될 수 있을 것이다.)하여 전단보강프레임(100)을 경사지게 하여 하강 삽입할 수 있도록 하고, 하부 지반(G)도 상기 전단보강프레임(100)을 수용하여 굴착공간을 확보할 수 있도록 일정 깊이로 굴착시키게 된다.

다음으로 도 3b와 같이, 앞서 살펴본 것과 같이 지지프레임(110)을 상기 굴착된 하부 지반(G)의 굴착공간(S)에 세팅시켜 놓고, 각관(111)을 관통하여 하부 지반(G)에 하단이 박혀지도록 지반고정앵커(120)를 설치하게 된다.

이때 상기 지지프레임(110)의 양 단부는 슬래브 저면 주위에 위치하도록 하고, 지반고정앵커(120)의 상단은 작업홀(210) 내측에 위치하도록 하고 있음을 알 수 있다.

이때 지지프레임(110)에는 미리 파일가이드관(150)이 지반앵커정착판(130)을 관통하여 수직으로 설치될 수 있도록 하게 된다.

다음으로 도 3c와 같이 지반고정앵커(120)의 설치 이후에는 지반앵커정착판(130)와 고정너트(140)를 지지프레임(110)에 설치 및 체결시켜 지지프레임(110)의 격자 형태를 유지할 수 있도록 하되, 지반앵커정착판(130)이 작업홀(210) 내측에서 노출되도록 충진재(400)를 충진 시키게 된다.

이에 충진재(400)는 무수축몰탈을 이용함으로서 경화되면 지지프레임(110)과 지반고정앵커(120)는 충진재(400)와 일체화되어 결국 전단보강프레임(100)은 하부 지반에 고정 설치된다.

다음으로 압입반력체(500)를 지반에 고정된 전단보강프레임(100)에 연결 설치하게 된다.

즉, 지반에 고정 설치된 전단보강프레임(100)의 지반고정앵커(120)는 작업홀(210) 내측에 노출되어 있어, 상단에 커플러등을 이용하여 앵커봉(510)을 연결하고,

상기 앵커봉 상단에는 상단지지플레이트(520)를 고정너트로 체결시키고,

상기 상단지지플레이트(520) 저면과 파일가이드관(150)에 삽입시킨 파일(300)의 상면 사이에 보조필러등을 설치한 후,

압입잭(530)을 이용하여 파일(300)이 파일가이드관(150) 내부로 삽입 가이드 되면서 하부 지반(G)에 압입되도록 하게 된다.

이때 상기 파일(300) 압입 시 발생하게 되는 반력은 충진재(400)와 함께 하부 지반에 고정 설치된 전단보강프레임(100)으로 전달되어 결국 하부 지반(G)에 상기 반력이 전달되도록 하고 있음을 알 수 있다.

이때 지반에 고정된 전단보강프레임(100)이 상방으로 인발되려고 하는 응력이 발생할 수 있는데, 이러한 응력도 지반고정앵커(120)에 의하여 기본적으로 지지되고 각관(111)은 슬래브의 작업홀(210) 저면 주위에 위치하게 되므로 인발력에 대한 일부 저항하도록 하게 된다.

이러한 지반고정앵커(120)는 격자형태의 각관을 이용할 경우 4개가 설치됨을 도시하였지만 지반고정앵커(120)는 각관을 관통하여 하부 지반(G)에 하단이 고정되도록 하면 되므로 추가 설치도 가능할 것이다.

이때 최초 파일(300)은 슬래브(200) 상부 공간이 허용하는 한 파일(300)을 파일가이드관(150)에 삽입 후, 두부 타격에 의하여 하부 지반(G)에 초기 압입되도록 한 후, 최초 파일(300) 상면에 일정한 길이를 가진 추가 파일(300)을 용접 등의 방법으로 연결한 후, 파일가이드관(150)을 이용하여 압입(수직도 유지)시킬 수 있다. 이러한 압입은 미리 정해진 심도까지 압입시키면 된다. 이때 상기 파일(300)은 원형 강관을 이용할 수 있지만 연결 가능하다면 달리 한정되지 않는다.

다음으로 도 3d와 같이, 최종 심도까지 압입된 파일(300)의 외주면과 지반앵커정착판(130) 사이에 고정편(540)을 이용하여 용접시켜 마감하고, 압입반력체(500)를 지반고정앵커(120)로부터 탈거시키게 된다.

이에 필요하다면 지반고정앵커(120)와 파일(300) 상단을 커팅하여 작업홀(210) 내부에 위치하도록 마감작업을 진행하고,

파일(300) 내부로 콘크리트등을 이용하여 속채움하고,

작업홀(210) 내부에 2차 무수축 몰탈(충진재(400)와 동일재료 이용)을 주입하여 최종 작업홀(210)을 슬래브(200) 상면높이까지 마감시켜 완성시키게 된다.

이로서 슬래브(200)는 파일(300)과 일체화되어 슬래브(200)를 일부로 하는 구조물의 보강이 가능하게 됨을 알 수 있다.

물론 상기 파일가이드관(150)은 도 3c에 의한 압입반력체(500)를 지반고정앵커(120)로부터 탈거시킨 후, 회수하고 작업홀(210)을 마감시킬 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 지반(G)에 고정된 전단보강프레임
110: 지지프레임 111: 각관
120: 지반고정앵커 130: 지반앵커정착판
140: 고정너트 150: 파일가이드관
200: 슬래브
210: 작업홀 300: 파일
400: 충진재 500: 압입반력체
510: 앵커봉
520: 상단지지플레이트
530: 압입잭
540: 고정편 G: 하부 지반

Claims

(a) 슬래브(200)에 작업홀(210)을 형성시키고, 슬래브(200) 하부 지반(G)을 일부 굴착시켜 굴착공간(S)을 형성시키는 단계;
(b) 지지프레임(110)을 상기 굴착공간(S) 내측에 세팅시켜 놓고, 지지프레임(110)을 관통하여 하부 지반(G)에 하단이 박혀지도록 지반고정앵커(120)를 설치하고, 상기 지지프레임(110)과 지반고정앵커(120)가 매립되도록 굴착공간(S)에 충진재(400)를 충진 및 경화시켜 전단보강프레임(100)을 하부 지반에 고정 설치하는 단계; 및
(c) 상기 작업홀(210)에 노출된 지반고정앵커(120)에 앵커봉(510)을 포함한 압입반력체(500)를 설치하고, 상기 압입반력체(500)를 이용하여 지지프레임(110)을 경유하여 파일(300)을 하부 지반(G)에 압입 설치하는 단계;를 포함하여,
상기 파일(300) 압입 시 반력이 하부 지반(G)에 지반고정앵커(120)에 의하여 고정된 전단보강프레임(100)에 전달되어 최종 하부 지반에 의한 반력 지지가 가능하여 슬래브(200)가 반력 지지를 위한 국부응력이 집중되지 않아 전단 파괴되지 않도록 하며,
상기 (b)단계의 전단보강프레임(100)은 지지프레임(110)과 지반고정앵커(120)를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 지지프레임(110)은 격자 형태로 상, 하로 겹쳐지도록 직교하게 배치된 각관(111)으로 구성되도록 하고, 서로 직교하는 각관(111) 교차부위를 지반고정앵커(120)가 관통하도록 하여 하부 지반(G)에 지반고정앵커(120)의 하단이 고정되도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.
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제 1항에 있어서,
상기 지반고정앵커(120)에 의하여 격자 형태를 유지하는 상, 하부 각관(111)은 압입반력체(500)에 의한 반력을 효과적으로 지지하기 위하여 상부의 각관(111) 상면에 지반앵커정착판(130)을 더 세팅하여 지반고정앵커(120)가 지반앵커정착판(130) 상면에 고정너트(140)에 의하여 체결되도록 하여, 파일(300) 압입 시 발생하는 반력이 지반앵커정착판(130)에 의하여 분산되고, 상기 지반앵커정착판로부터 각관(111)으로 반력이 분산되면서 하부 지반(G)에 박혀져 설치된 지반고정앵커(120)에 의하여 하부 지반에 반력이 최종 지지되도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.
제 3항에 있어서,
상기 지반고정앵커(120)는 하부 각관(111)의 저면에 고정너트(140)에 의하여 체결고정되도록 하여 상부 및 하부 각관(111)이 지반고정앵커에 의하여 격자 형태를 유지하고, 상부 각관(111)의 단부는 작업홀(210) 주변의 슬래브 저면에 접하여 인발에 저항할 수 있도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.
제 1항에 있어서,
상기 (b)단계의 충진재(400)는 굴착공간(S)에 작업홀(210) 내측에 지반고정앵커 상단이 노출되도록 충진되어 경화된 것으로서, 상기 경화된 충진재(400)에 의하여 고정 설치된 지반고정앵커(120)에 (c) 단계의 압입반력체(500)의 앵커봉(510)이 커플러에 의하여 연결 되도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.
제 1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 최종 심도까지 압입된 파일(300)의 외주면과 지반앵커정착판(130) 사이에 고정편을 이용하여 용접시켜 마감하고, 압입반력체(500)를 지반고정앵커(120)로부터 탈거시킨 후, 지반고정앵커(120)와 파일(300) 상단을 커팅하여 작업홀(210) 내부에 위치하도록 마감하고, 파일(300) 내부로 콘크리트를 이용하여 속채움하고, 작업홀(210) 내부에 충진재를 추가 주입하여 작업홀(210)을 슬래브(200) 상면높이까지 마감시키는 (d) 단계를 더 포함하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.
제 1항에 있어서,
상기 (c)단계의 압입반력체(500)는
하부 지반(G)에 고정 설치된 전단보강프레임(100)의 지반고정앵커(120)와 앵커봉(510)을 연결하고,
상기 앵커봉 상단에 상단지지플레이트(520)를 고정너트로 체결시키고,
상기 상단지지플레이트(520) 저면과 파일가이드관(150)에 삽입시킨 파일(300)의 상면 사이에 압입잭(530)을 이용하여 파일(300)이 전단보강프레임(100)을 관통하도록 설치된 파일가이드관(150) 내부로 삽입 가이드 되면서 하부 지반(G)에 압입되도록 하여 설치되도록 하는 지반에 고정된 전단보강프레임을 이용한 구조물 보강공법.