KR101842475B1 - 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법 - Google Patents

현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상광하협 형상의 팽이보강체를 이용하여 골재다짐층에 하부에 현장 타설 하부보강부가 구비된 팽이기초를 바로 형성하는 한편 복수의 팽이말뚝을 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초는 지반 상부에 포설되는 골재다짐층; 상면이 상기 골재다짐층의 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층 내에 복수 개가 상호 일정 간격 이격되게 배치되는 것으로, 상부와 하부가 개방된 상광하협의 콘 형상이고, 외부면에 다수의 관통공이 형성된 망형의 팽이보강체; 상기 팽이보강체의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층과 함께 경화되어 형성되는 하부보강부; 상기 팽이보강체의 내부에 콘크리트가 타설되어 경화됨으로써 형성되는 심부; 및 상기 팽이보강체의 내부에 채워지는 콘크리트 중 페이스트를 포함한 일부가 관통공을 통해 외부로 유출되어 외부의 골재다짐층과 함께 경화되어 형성되는 외측보강부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법{Monolithically poured top pile foundation with cast-in-placed lower reinforced part and construction method thereof}
본 발명은 상광하협 형상의 팽이보강체를 이용하여 골재다짐층에 하부에 현장 타설 하부보강부가 구비된 팽이기초를 바로 형성하는 한편 복수의 팽이말뚝을 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
각종 건축 및 토목 구조물의 기초로 사용되는 팽이말뚝은 상부 하중을 지중에 전달하는 데 유리한 구조로 구조물의 기초공사로 널리 시공되고 있다.
종래의 팽이말뚝은 주로 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 팽이말뚝 제품을 현장으로 운반하여 시공한다. 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥이 정지된 지반(1) 위에 팽이말뚝(6)을 거치한 다음 이웃하는 팽이말뚝(6) 사이의 틈새로 쇄석을 밀어 넣고 진동기로 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 순서로 시공을 진행한다.
이에 따라 팽이말뚝 시공에는 제작 및 운반비가 크게 부담될 뿐만 아니라 제품의 취급과 시공이 매우 불편하였다. 또한, 인접 팽이말뚝(6)이 상호 분리되어 기초의 연속성이 보장되지 않을 수 있고, 팽이말뚝(6) 하부 골재의 채움 및 다짐 작업이 제대로 시행되기 어려운 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 팽이용기를 이용한 현장 타설형 팽이말뚝이 많이 사용되고 있다. 상기 현장 타설형 팽이말뚝은 종래 공장제작형 프리캐스트 팽이말뚝에 비해 제작 및 운반이 용이한 장점이 있다.
일례로 등록특허 제10-0996728호의 "결합이 용이한 현장 타설 팽이파일"은 팽이용기의 결합부와 철근연결홈을 이용하여 팽이말뚝의 시공성을 향상시킨 것이다.
그러나 상기 등록기술 또한 팽이용기의 제작 및 운반에 대한 비용 부담이 크다. 아울러 팽이말뚝이 상호 일부 폭만 연결되며, 현장 타설로 팽이말뚝 형성 후 경화된 팽이말뚝 사이의 틈새로 쇄석을 밀어 넣고 진동기로 다짐하므로 팽이말뚝 하부의 쇄석층 다짐이 제대로 시행되기 어려운 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 무겁고 가격이 비쌀 뿐만 아니라 설치 작업도 불편한 프리캐스트 콘크리트 팽이말뚝이나 팽이용기 제품이 필요 없어, 운반과 취급이 간편하고 경제적인 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 공장에서 사전 제작하고 현장에서는 배치만 하여 신속한 시공이 가능하므로, 공기 단축 및 경제성 향상이 가능한 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래의 팽이말뚝에 비하여 골재 포설이 용이하고 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 복수의 팽이말뚝 상부 전체를 일체화할 수 있을 뿐만 아니라 건축물 기초 콘크리트 하부의 버림 콘크리트와 팽이말뚝 전체를 일체로 시공할 수도 있어 상부 구조물의 하중을 효율적으로 기초 전반에 분배하여 전달하고 내진 성능을 향상시킬 수 있는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 지반 상부에 포설되는 골재다짐층; 상면이 상기 골재다짐층의 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층 내에 복수 개가 상호 일정 간격 이격되게 배치되는 것으로, 상부와 하부가 개방된 상광하협의 콘 형상이고, 외부면에 다수의 관통공이 형성된 망형의 팽이보강체; 상기 팽이보강체의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층과 함께 경화되어 형성되는 하부보강부; 상기 팽이보강체의 내부에 콘크리트가 타설되어 경화됨으로써 형성되는 심부; 및 상기 팽이보강체의 내부에 채워지는 콘크리트 중 페이스트를 포함한 일부가 관통공을 통해 외부로 유출되어 외부의 골재다짐층과 함께 경화되어 형성되는 외측보강부; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 팽이보강체에서 관통공의 전체 면적은 팽이보강체 측면 전체 면적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 팽이보강체 상면의 직경은 이웃하는 팽이보강체 간 중심 간격의 50~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 심부 및 골재다짐층 상부에는 콘크리트를 타설하여 심부 및 외측보강부와 일체로 형성되는 상부연결층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 골재를 포설하고 다짐하는 단계; (b) 포설된 골재 상부에 복수의 팽이보강체를 상호 일정 간격 이격되게 배치하는 단계; (c) 상기 팽이보강체의 외부에 골재를 포설하고 다짐하여 팽이보강체 하부의 골재와 함께 골재다짐층을 형성하는 단계; (d) 상기 팽이보강체의 내부 공간에 그라우트재를 타설하여 팽이보강체 하부에 하부보강부를 형성하는 단계; 및 (e) 상기 팽이보강체의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부 및 외측보강부를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (e) 단계에서, 상기 심부 및 골재다짐층의 상부에 콘크리트를 타설하여 심부 및 외측보강부와 일체로 형성되는 상부연결층이 심부 및 외측보강부와 함께 시공되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (b) 단계에서, 상기 팽이보강체 배치 후에 팽이보강체의 개방된 상면을 커버 부재로 폐쇄하되, 상기 커버 부재는 (c) 단계에서, 골재다짐층 형성 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 페이스트가 통과 가능한 관통공이 구비된 팽이보강체가 골재다짐층에 설치되므로, 현장 시공에 의하여 팽이보강체 주변에 외측보강부가 형성된 팽이말뚝을 형성할 수 있다. 이에 따라 최종 시공된 팽이말뚝의 지름을 최대한 확보할 수 있으며, 팽이보강체가 팽이말뚝을 보강하므로 말뚝 지지력을 크게 향상시킬 수 있다.
둘째, 이웃하는 팽이보강체 사이에 채움 및 다짐을 위한 작업 공간이 충분히 확보된다. 따라서 종래의 팽이말뚝에 비해 골재 포설 및 다짐 작업을 쉽게 진행할 수 있으며 훨씬 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있다.
셋째, 수평 연결재 및 횡방향 연결재로 복수의 팽이보강체를 결합하면 복수의 팽이말뚝을 구조적으로도 일체화할 수 있으며, 수평 연결재 및 횡방향 연결재가 보강체 역할을 할 수 있다.
넷째, 복수의 팽이보강체를 공장에서 수평 연결재 및 횡방향 연결재로 사전 결합한 다음 현장 설치할 경우, 복수의 팽이말뚝을 정확한 위치에 쉽게 설치할 수 있어 현장 공기가 대폭 단축된다.
다섯째, 팽이보강체의 상하부 개방된 공간을 이용하여 타설된 그라우트재에 의해 팽이보강체 하부에 하부보강부를 형성할 수 있다. 따라서 별도의 테일 부재를 근입하지 않고도 팽이말뚝 기초와 골재다짐층 간의 일체성을 도모하여 팽이말뚝 기초의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 2는 팽이보강체의 실시예를 도시하는 사시도.
도 3은 수평 연결재 및 횡방향 연결재에 의해 고정된 복수의 팽이보강체를 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법에 대한 각 단계를 도시하는 도면.
도 6은 커버 부재가 구비된 팽이보강체의 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 팽이보강체의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 3은 수평 연결재 및 횡방향 연결재에 의해 고정된 복수의 팽이보강체를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도이다.
도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초는 지반(1) 상부에 포설되는 골재다짐층(21); 상면이 상기 골재다짐층(21)의 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층(21) 내에 복수 개가 상호 일정 간격 이격되게 배치되는 것으로, 상부와 하부가 개방된 상광하협의 콘 형상이고, 외부면에 다수의 관통공(223)이 형성된 망형의 팽이보강체(22); 상기 팽이보강체(22)의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체(22)의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성되는 하부보강부(23); 상기 팽이보강체(22)의 내부에 콘크리트가 타설되어 경화됨으로써 형성되는 심부(24); 및 상기 팽이보강체(22)의 내부에 채워지는 콘크리트 중 페이스트를 포함한 일부가 관통공(223)을 통해 외부로 유출되어 외부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성되는 외측보강부(25); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 골재다짐층(21)은 지반 정지 작업 후 1차로 골재를 일정 높이 포설 및 다짐하고 복수의 팽이보강체(22)를 상호 이격되도록 설치한 다음, 이웃하는 팽이보강체(22)의 사이, 즉 팽이보강체(22)의 외부에 2차로 골재를 포설 및 다짐하여 형성된다.
상기 팽이보강체(22)는 상면이 상기 골재다짐층(21) 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층(21) 내에 구비된다. 상기 팽이보강체(22)는 내부에 콘크리트를 타설할 수 있도록 상부가 개방된 것으로 팽이 형상의 팽이말뚝을 형성하기 위해 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 상광하협의 콘 형상으로 형성된다.
상기 하부보강부(23)는 팽이보강체(22)의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체(22)의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성된다.
구체적으로 상기 하부보강부(23)는 팽이보강체(22)의 상하부 개방된 공간을 이용하여 타설된 모르타르 등 그라우트재에 의해 팽이보강체(22) 하부에 형성된다.
즉, 팽이보강체(22) 내부에 그라우트재를 부어 넣으면, 그라우트재가 팽이보강체(22)의 개방된 하부를 통해 하부의 골재다짐층(21)으로 유입되면서 골재와 함께 혼합 및 경화되어 기둥 형상의 하부보강부(23)가 형성된다.
이때, 그라우트재의 유동성이 지나치게 클 경우 골재다짐층(21) 하부로 유실될 수 있으므로, 어느 정도 점성이 있는 모르타르를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 하부보강부(23)는 기존 팽이기초의 테일 부재와 유사한 역할을 하는 것으로 현장 타설되는 점에서 테일 부재와 차이가 있다.
상기 하부보강부(23)는 골재다짐층(21)과 일체화되며, 팽이말뚝으로 인한 지지력에 더해 추가적인 지지력을 확보 가능하게 한다. 아울러 구조물 하중 작용시 팽이말뚝의 변형을 감소할 수 있다.
상기 심부(24)는 팽이보강체(22) 내부에 콘크리트를 타설하여 경화됨으로써 형성된다.
상기 심부(24)는 팽이보강체(22)의 개방된 상부를 통하여 콘크리트가 충전되어 현장에서 형성된다.
상기 심부(24)는 팽이보강체(22) 내부에 콘크리트를 직접 충전하여 형성할 수도 있고, 팽이보강체(22) 내부에 골재를 먼저 채운 후 적당한 슬럼프를 가지는 시멘트 모르타르나 점착성 있는 그라우트를 주입하여 형성할 수도 있다.
여기에서 콘크리트는 각 팽이보강체(22)의 내부에만 충전될 수도 있고, 팽이보강체(22) 상부와 골재다짐층(21) 상부로 일정 높이만큼 일체로 충전될 수도 있다.
상기 외측보강부(25)는 팽이보강체(22)의 내부에 채워지는 콘크리트 중 페이스트를 포함한 일부가 관통공(223)을 통해 외부로 유출되어 외부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성된다.
즉, 상기 외측보강부(25)는 팽이보강체(22)에서 외부로 유출된 콘크리트의 페이스트 등이 팽이보강체(22) 외부의 골재다짐층(21)과 혼합되어 경화됨으로써 형성된다.
상기 외측보강부(25)는 팽이보강체(22)의 외부에 형성되는데, 일례로 팽이보강체(22) 내부에 타설되는 콘크리트 중의 시멘트 페이스트와 잔골재 등이 관통공(223)을 통해 외부로 유출되어 외측의 골재다짐층(21)에 확산 주입되면서 외측보강부(25)를 이룰 수 있다.
이에 따라 상기 팽이보강체(22)는 내측의 심부(24)와 외측의 외측보강부(25) 사이에서 철근콘크리트 구조물의 철근 역할을 하여 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 구조 성능을 크게 향상시킨다.
상기 외측보강부(25)는 콘크리트의 슬럼프를 조절하거나 혼화제를 사용하여 골재다짐층(21)으로 주입되는 콘크리트의 확산 범위를 조절하여 형성할 수 있다.
상기와 같이 외측보강부(25)의 형성을 위해 상기 팽이보강체(22)는 내부에 채워지는 현장 타설 콘크리트의 페이스트를 포함한 일부가 외부로 유출될 수 있도록 구성된다.
상기 팽이보강체(22)는 외부의 골재가 내부로 들어오지 못하도록 하면서도 내부에 타설되는 콘크리트의 페이스트나 잔골재 등 콘크리트의 일부가 외부로 유출되도록 관통공(223)이 형성된다.
이에 따라 팽이보강체(22)의 내부뿐 아니라 팽이보강체(22)의 외부 일정 두께가 일체로 팽이말뚝을 형성한다. 예를 들어, 40㎜ 크기의 골재를 사용하는 경우 페이스트 등이 팽이보강체(22)의 외측으로 20㎜ 유출되면, 외측보강부(25)의 두께는 페이스트 등의 침투 두께와 이에 맞물린 골재의 크기의 합인 60㎜가 된다.
종래 관통공(223)이 없는 합성수지 용기를 사용할 경우에는 용기 외측면과 다짐골재층이 완전히 분리되고 경계면에서 공극이 커지게 된다. 그러나 본 발명은 팽이보강체(22)를 다수의 관통공(223)이 형성되도록 구성함으로써 팽이보강체(22)와 골재 사이 경계면에서 공극을 최소화할 수 있다.
따라서 이웃하는 팽이보강체(22) 사이의 간격을 충분히 이격하여 골재의 포설 및 다짐 공정에서는 충분한 작업 공간 확보로 시공을 쉽게 진행할 수 있고, 동시에 최종 팽이말뚝의 지름을 충분히 크게 할 수 있어 지지력 확보 면에서도 유리하다.
즉, 시공성과 구조 성능을 모두 향상시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 팽이보강체(22)는 복수의 가로재(221)와 세로재(222)를 교차하여 가로재(221)와 세로재(222) 사이에 관통공(223)이 형성된 망체로 형성할 수 있다.
본 발명은 팽이보강체(22) 내부에는 심부(24)가 형성되고, 외부에도 콘크리트와 같은 외측보강부(25)가 형성된다. 그런데 심부(24)와 외측보강부(25) 사이에서 가로재(221)와 세로재(222)로 구성되는 팽이보강체(22)가 구비되므로, 팽이보강체(22)가 콘크리트 내의 철근의 역할을 하여 팽이말뚝의 구조 성능을 크게 향상시킨다.
상기 팽이보강체(22)는 합성수지, 섬유 재질, 금속 재질 등 다양한 재질을 이용하여 제작할 수 있다.
특히, 합성수지로 사출에 의해 팽이보강체(22)를 제작할 경우 제작비를 절감할 수 있을 뿐 아니라 경량으로 구성하여 운반 및 작업이 용이하다.
상기 팽이보강체(22)에서 관통공(223)의 전체 면적은 팽이보강체(22) 측면 전체 면적의 50% 이상으로 구성할 수 있다.
왜냐하면, 상기 팽이보강체(22)의 내부에 타설되는 콘크리트의 페이스트나 잔골재가 관통공(223)을 통해 충분히 유출되어 팽이보강체(22)의 외측에 적절한 두께의 외측보강부(25)를 형성하기 위해서는 최소한 팽이보강체(22) 측면 전체 면적의 50% 이상의 면적을 갖는 관통공(223)이 형성되는 것이 바람직하기 때문이다.
상기 팽이보강체(22)는 평단면 형상을 원형 외에 다각형인 콘 형상으로 제작할 수도 있으며, 다각형인 경우 원형에 가깝게 구성하면 제작 및 운반 측면에서 유리하다.
상기 팽이보강체(22)의 관통공(223), 즉 망눈의 크기는 골재다짐층(21)의 골재가 팽이보강체(22) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 골재다짐층(21)의 골재 크기와 비슷하거나 그 이하가 되도록 제작하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 팽이보강체(22)는 복수 개가 상호 일정 간격 이격되도록 구비되고, 상기 복수의 팽이보강체(22)는 수평 연결재(224) 및 횡방향 연결재(225)에 의해 상호 고정되도록 일체형으로 구성할 수 있다. 나아가 복수의 팽이말뚝을 하나의 구조체로 연결 가능하다.
사전에 공장에서 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)로 복수의 팽이보강체(22)를 연결하여 선조립한 다음 현장에 설치하면, 복수의 팽이말뚝을 정확한 위치에 쉽게 설치할 수 있어 공기가 대폭 단축된다.
상기 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)는 결속선이나 용접 등에 의해 팽이보강체(22)에 사전 결합될 수 있다.
아울러 상기 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)는 팽이말뚝 상부에 타설되는 콘크리트 내부에 매립되어 철근콘크리트 슬래브를 보강하는 역할을 한다.
즉, 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)는 복수의 팽이보강체(22)를 일체화하여 시공성을 향상시킬 뿐 아니라 구조적으로도 보강 효과를 발휘한다.
상기 팽이보강체(22) 상면의 직경은 이웃하는 팽이보강체(22) 간 중심 간격의 50~90%가 되도록 구성할 수 있다.
종래 팽이말뚝은 이웃하는 복수의 팽이말뚝이 상호 접하도록 시공된다. 이와 달리 본 발명에서는 팽이보강체(22)의 내부에 심부(24)가 형성되면서 자연스럽게 외측보강부(25)가 팽이보강체(22)보다 확대 형성되어 상호 연결된다. 따라서 이웃하는 팽이보강체(22)를 서로 접하도록 설치할 필요가 없다.
이에 이웃하는 팽이보강체(22)를 상호 이격 배치할 수 있으므로, 팽이말뚝 사이 간 간격이 커 골재 포설 및 다짐 작업이 편리하며, 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있다.
상기 팽이보강체(22)는 상면의 직경이 이웃하는 팽이보강체(22) 간 중심 간격의 50% 미만이면, 팽이말뚝의 체적이 너무 작고 골재다짐층(21)과의 접촉 면적이 작아 팽이말뚝으로 인한 지지력 확보에 불리하다.
또한, 상기 팽이보강체(22)는 상면의 직경이 이웃하는 팽이보강체(22) 간 중심 간격의 90%를 초과하면, 팽이보강체(22) 사이의 간격이 너무 좁아 골재 포설 및 채움 작업이 곤란하다.
이러한 점들을 고려할 때 상기 팽이보강체(22) 상면의 직경은 이웃하는 팽이보강체(22) 간 중심 간격의 60%~80%가 더욱 바람직하다고 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 심부(24) 및 골재다짐층(21) 상부에는 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)와 일체로 형성되는 상부연결층(26)이 더 구비될 수 있다.
상기 상부연결층(26)은 심부(24) 및 골재다짐층(21) 상부에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)와 일체로 형성 가능하다.
상기 상부연결층(26)은 버림 콘크리트 또는 본기초일 수 있다.
이때, 상기 상부연결층(26)은 심부(24) 및 외측보강부(25)에 타설되는 콘크리트와 동시에 타설되어 일체로 구성될 수 있다.
이에 따라 팽이말뚝과 상부연결층(26)을 일체화할 수 있다.
도 5는 본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법에 대한 각 단계를 도시하는 도면이다.
본 발명 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법은 상기 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 골재(211)를 포설하고 다짐하는 단계; (b) 포설된 골재(211) 상부에 복수의 팽이보강체(22)를 상호 일정 간격 이격되게 배치하는 단계; (c) 상기 팽이보강체(22)의 외부에 골재(212)를 포설하고 다짐하여 팽이보강체(22) 하부의 골재(211)와 함께 골재다짐층(21)을 형성하는 단계; (d) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 그라우트재를 타설하여 팽이보강체(22) 하부에 하부보강부(23)를 형성하는 단계; 및 (e) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계에서는 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 골재(211)를 포설하고 다짐한다(도 5의 (a)).
그리고 (b) 포설된 골재(211) 상부에 복수의 팽이보강체(22)를 상호 일정 간격 이격되게 배치한다(도 5의 (b)).
상기 팽이보강체(22) 상부에는 복수의 팽이보강체(22)를 상호 연결하도록 수평 연결재(224)를 설치할 수 있으며, 수평 연결재(224)와 직각으로 횡방향 연결재(225)를 설치할 수도 있다.
다음으로, (c) 상기 팽이보강체(22)의 외부에 골재(212)를 포설하고 다짐하여 팽이보강체(22) 하부의 골재(211)와 함께 골재다짐층(21)을 형성한다(도 5의 (c)).
골재의 다짐 작업은 콤팩터나 진동기를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.
특히, 진동기에 의한 골재 다짐시 팽이보강체(22) 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있으므로, 골재의 포설 및 다짐 작업이 유리하다. 아울러 진동기의 운용이 용이하므로 종래 팽이말뚝에 비하여 골재다짐층(21)의 다짐도 확보에 유리하다.
이후, (d) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 그라우트재를 타설하여 팽이보강체(22) 하부에 하부보강부(23)를 형성한다(도 5의 (d)).
상기 하부보강부(23)는 팽이보강체(22)의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체(22)의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 팽이보강체(22) 하부에 형성된다.
상기 하부보강부(23)에 의하여 추가적인 지지력 확보가 가능하며, 구조물에 하중 작용시 팽이말뚝의 변형을 감소할 수 있다.
마지막으로, (e) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)를 형성한다(도 5의 (e)).
이때, 상기 (e) 단계에서는 상기 심부(24) 및 골재다짐층(21)의 상부에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)와 일체로 형성되는 상부연결층(26)이 심부(24) 및 외측보강부(25)와 함께 시공될 수 있다.
상기 상부연결층(26)의 상부에는 전단연결재가 돌출되도록 구비하여 상부의 다른 구조체와 일체화할 수 있다.
도 6은 커버 부재가 구비된 팽이보강체의 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 (b) 단계에서는 상기 팽이보강체(22) 배치 후에 팽이보강체(22)의 개방된 상면을 커버 부재(226)로 폐쇄하되, 상기 커버 부재(226)는 (c) 단계에서, 골재다짐층(21) 형성 후에 제거되도록 구성할 수 있다.
상기 커버 부재(226) 설치시 골재의 포설 및 다짐 과정에서 골재가 팽이보강체(22) 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
상기 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)가 팽이보강체(22)의 중앙을 가로지르도록 십자형으로 배치되는 경우에는 커버 부재(226)의 하부로 돌출된 부분에 수평 연결재(224)와 횡방향 연결재(225)가 관통하는 삽입홈이 형성될 수 있다.
1: 지반
21: 골재다짐층
211, 212: 골재
22: 팽이보강체
221: 가로재
222: 세로재
223: 관통공
224: 수평 연결재
225: 횡방향 연결재
226: 커버 부재
23: 하부보강부
24: 심부
25: 외측보강부
26: 상부연결층

Claims (7)

  1. 지반(1) 상부에 포설되는 골재다짐층(21);
    상면이 상기 골재다짐층(21)의 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층(21) 내에 복수 개가 상호 일정 간격 이격되게 배치되는 것으로, 상부와 하부가 개방된 상광하협의 콘 형상이고, 외부면에 다수의 관통공(223)이 형성된 망형의 팽이보강체(22);
    상기 팽이보강체(22)의 내부에 타설된 그라우트재가 팽이보강체(22)의 하부로 유출되어 하부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성되는 하부보강부(23);
    상기 팽이보강체(22)의 내부에 콘크리트가 타설되어 경화됨으로써 형성되는 심부(24); 및
    상기 팽이보강체(22)의 내부에 채워지는 콘크리트 중 페이스트를 포함한 일부가 관통공(223)을 통해 외부로 유출되어 외부의 골재다짐층(21)과 함께 경화되어 형성되는 외측보강부(25); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초.
  2. 제1항에서,
    상기 팽이보강체(22)에서 관통공(223)의 전체 면적은 팽이보강체(22) 측면 전체 면적의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초.
  3. 제1항에서,
    상기 팽이보강체(22) 상면의 직경은 이웃하는 팽이보강체(22) 간 중심 간격의 50~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초.
  4. 제1항에서,
    상기 심부(24) 및 골재다짐층(21) 상부에는 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)와 일체로 형성되는 상부연결층(26)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초.
  5. 제1항에 의한 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 골재(211)를 포설하고 다짐하는 단계;
    (b) 포설된 골재(211) 상부에 복수의 팽이보강체(22)를 상호 일정 간격 이격되게 배치하는 단계;
    (c) 상기 팽이보강체(22)의 외부에 골재(212)를 포설하고 다짐하여 팽이보강체(22) 하부의 골재(211)와 함께 골재다짐층(21)을 형성하는 단계;
    (d) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 그라우트재를 타설하여 팽이보강체(22) 하부에 하부보강부(23)를 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 팽이보강체(22)의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 (e) 단계에서,
    상기 심부(24) 및 골재다짐층(21)의 상부에 콘크리트를 타설하여 심부(24) 및 외측보강부(25)와 일체로 형성되는 상부연결층(26)이 심부(24) 및 외측보강부(25)와 함께 시공되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 팽이보강체(22) 배치 후에 팽이보강체(22)의 개방된 상면을 커버 부재(226)로 폐쇄하되, 상기 커버 부재(226)는 (c) 단계에서, 골재다짐층(21) 형성 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 하부보강부가 구비된 일체형 팽이말뚝 기초의 시공 방법.
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