KR101864857B1 - 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법 - Google Patents

보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지반에 매립되는 기초말뚝의 시공방법으로서, 기초말뚝의 상부가 외부로 노출되게 지반에 항타하여 매립시키는 기초말뚝 시공단계; 외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부를 파쇄하는 기초말뚝 두부 정리단계; 상기 지반에 항타하여 상기 기초말뚝의 상부에 보강 케이싱을 끼우되, 상기 보강 케이싱과 상기 기초말뚝 사이에 채움공간을 형성시키고, 상기 보강 케이싱의 상부가 외부로 노출되도록 하는 보강 케이싱 시공단계; 상기 채움공간에 그라우트를 충진하는 그라우트 충진단계; 상기 보강 케이싱의 상부를 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 외측지지철근의 하부를 고정시키고, 상기 외측지지철근의 상단부를 절곡시키는 보강 케이싱 두부보강단계; 상기 기초말뚝의 중공된 관통구에 지지패널을 설치하여, 상기 관통구의 상부에 충진공간을 형성한 후 상기 충진공간에 모르타르를 충진함과 아울러 상기 관통구의 내측면을 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 내측지지철근의 하부가 배치되어 충진되는 모르타르에 의해 고정되도록 하고, 상기 내측지지철근의 상단부를 절곡시키는 기초말뚝 두부 보강단계; 및 외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부, 상기 보강 케이싱의 상부, 상기 외측지지철근 및 상기 내측지지철근이 매립되게 기초 콘크리트층을 형성시키는 기초 콘크리트층 시공단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 기초말뚝을 시공하는 과정에서 고정날개를 구비한 보강 케이싱을 매립된 기초말뚝의 상부에 매립시켜 수평력에 대한 지지력을 향상시키고, 보강 케이싱의 내측면에 간격유지돌기를 형성하여 기초말뚝과 보강 케이싱 사이에 채움공간을 균일하게 형성시킨 후 그라우트를 충진하여 중심을 유지하면서 지지력을 재차 향상시킬 수 있으며, 기초말뚝과 보강 케이싱에 내측지지철근과 외측지지철근를 설치하여 지지력과 고정력을 더욱 향상시키게 되고, 채움공간에 그라우트를 충진하는 과정에서 고화제를 투입하여 잔존하는 토사와 혼합되도록 함으로써 토사의 내부 유입시에도 시공성과 작업성이 용이한 효과가 있다. 또한, 휨모멘트와 전단력이 가장 크게 발생하는 말뚝 두부를 보강하여 말뚝 본체의 휨성능과 전단성능을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Description

보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법 {Construction method of foundation pile with reinforced casing structure}
본 발명은 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 관한 것으로서, PHC 말뚝이나 마이크로 파일 등 기초말뚝의 수평 지지력과 고정력을 향상시킬 수 있는 기초말뚝의 시공 기술에 관한 것이다.
일반적으로 기초말뚝은 지층이 연약할 경우 상부 구조물의 하중을 하부의 단단한 지층으로 전달하기 위해 사용되며, 이 경우 말뚝 구조체에는 압축 응력이 작용하게 된다.
또한, 일반적으로 기초말뚝은 구조물에 횡방향 하중이 작용할 경우 말뚝 재료의 휨 강성에 의해 횡방향 하중을 저항하기 위해 설치되며, 이 경우 말뚝 구조체는 말뚝 중심을 기준으로 휨 인장 응력과 휨 압축 응력이 동시에 작용하게 된다.
상기의 경우와는 별도로 특수한 상황하에서 즉, 지반이 불안정할 경우, 예를 들어 팽창성 지반과 같이 함수비 변화에 의해 팽창과 수축이 반복되는 경우, 굴착에 의해 지반에 스웰링(swelling) 또는 히빙(heaving)이 발생하는 경우, 지하 수위 상승에 따라 구조물이 양압력을 받는 경우, 상부 구조물의 예상되는 피해를 방지하기 위해 말뚝이 설치되기도 하며, 이 경우 말뚝 구조체는 지반의 부풀음 현상 또는 수압 등의 상향력에 저항하면서 인장 응력이 발생하게 된다.
한편, 말뚝은 그 형성되는 재료에 따라 강재 말뚝과 콘크리트 말뚝으로 구분되며, 말뚝 제작 방법에 따라 기성 말뚝과 현장 타설 콘크리트 말뚝 등으로 나뉜다.
콘크리트 말뚝의 단점은 콘크리트 재료의 특성상 압축에 저항하는 능력은 비교적 크나 인장력에 저항하는 능력은 압축강도의 1/10수준에 불과하다는 점이다.
따라서, 현장 타설 콘크리트 말뚝의 경우 구조체에 인장 응력 또는 휨 응력이 작용할 것으로 예상되는 경우 이에 저항하기 위해 일반적으로 보강 철근망을 콘크리트 타설 전 설치하게 된다.
한편, 기성 콘크리트 말뚝의 경우 현장 아닌 제작장에서 말뚝체를 대량으로 생산하기 때문에 구조체에 인장 응력 또는 휨 응력이 작용할 것으로 예상되는 경우 콘크리트 말뚝체에 긴장재를 삽입 후 프리스트레싱을 가하여 콘크리트에 압축 응력을 유발함으로써 향후 말뚝 구조체에 발생할 것으로 예상되는 휨 응력에 대한 저항력을 증강하는 방법을 사용하는 것이 가능하다(PC, PHC 말뚝 등).
최근에는 콘크리트 말뚝의 지지력을 향상시킴과 아울러 강도를 높이기 위하여 대한민국 특허출원 제10-2013-0005070호에서와 같이 말뚝의 외부에 금속의 케이싱을 더 체결하는 기술이 제안되고 있으며, 콘크리트 말뚝의 상부에 매립된 철근을 외부로 노출시켜 포장되는 지지층에 매립되도록 함으로써, 지지력을 향상시키는 기술도 개시되어 있다. 즉 강관 말뚝보다 비용이 저렴한 콘크리트 말뚝을 보강하여 지지력과 강도를 향상시킨 후 사용되도록 하는 기술의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 말뚝의 구조적 변경을 통해 PHC 말뚝, 마이크로 파일 등 기초말뚝의 수평 지지력과 고정력을 향상시킬 수 있는 기초말뚝의 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 휨모멘트와 전단력이 가장 크게 발생하는 말뚝 두부를 보강하여 말뚝 본체의 휨성능과 전단성능을 향상시킬 수 있는 기초말뚝의 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
지반에 매립되는 기초말뚝의 시공방법으로서,
기초말뚝의 상부가 외부로 노출되게 지반에 항타하여 매립시키는 기초말뚝 시공단계;
외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부를 파쇄하는 기초말뚝 두부 정리단계;
상기 지반에 항타하여 상기 기초말뚝의 상부에 보강 케이싱을 끼우되, 상기 보강 케이싱과 상기 기초말뚝 사이에 채움공간을 형성시키고, 상기 보강 케이싱의 상부가 외부로 노출되도록 하는 보강 케이싱 시공단계;
상기 채움공간에 그라우트를 충진하는 그라우트 충진단계;
상기 보강 케이싱의 상부를 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 외측지지철근의 하부를 고정시키고, 상기 외측지지철근의 상단부를 절곡시키는 보강 케이싱 두부보강단계;
상기 기초말뚝의 중공된 관통구에 지지패널을 설치하여, 상기 관통구의 상부에 충진공간을 형성한 후 상기 충진공간에 모르타르를 충진함과 아울러 상기 관통구의 내측면을 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 내측지지철근의 하부가 배치되어 충진되는 모르타르에 의해 고정되도록 하고, 상기 내측지지철근의 상단부를 절곡시키는 기초말뚝 두부 보강단계; 및
외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부, 상기 보강 케이싱의 상부, 상기 외측지지철근 및 상기 내측지지철근이 매립되게 기초 콘크리트층을 형성시키는 기초 콘크리트층 시공단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보강 케이싱의 외면에는 고정날개들이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보강 케이싱의 내측면에는 상기 채움공간이 형성되도록 상기 기초말뚝과 일정간격을 유지하며 끼움되도록 간격유지돌기들이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 간격유지돌기는 상기 보강 케이싱의 고정날개와 일체형으로 구성되어 상기 보강케이싱에 형성된 삽입홈에 삽입되어 결착될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 그라우트 충진단계에서는 상기 보강 케이싱을 항타하는 과정에서 상기 채움공간에 잔존하는 토사와 충진되는 그라우트가 원활하게 혼합되도록 상기 그라우트의 충진전에 또는 그라우트와 동시에 고화제를 투입하여 토사를 경화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내측지지철근들은 연결철근에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 따르면, 기초말뚝을 시공하는 과정에서 고정날개를 구비한 보강 케이싱을 매립된 기초 말뚝의 상부에 매립시켜 수평 지지력을 향상시킬 수 있고, 보강 케이싱의 내측면에 간격유지돌기를 형성하여 기초말뚝과 보강 케이싱 사이에 채움공간을 균일하게 형성시킨 후 그라우트를 충진하여 지지력을 재차 향상시킬 수 있으며, 기초말뚝과 보강 케이싱에 내측지지철근과 외측지지철근를 더 설치하여 기초 콘크리트와의 고정력을 더욱 향상시키게 되는 효과가 있다.
또한, 휨모멘트와 전단력이 가장 크게 발생하는 말뚝 두부를 보강하여 말뚝 본체의 휨성능과 전단성능을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 시공단계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 두부 정리단계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 보강 케이싱 시공단계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 그라우트 충진단계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 보강 케이싱 두부보강단계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 두부 보강단계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초 콘크리트층 시공단계를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법의 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 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 시공단계를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 두부 정리단계를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 보강 케이싱 시공단계를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 그라우트 충진단계를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 보강 케이싱 두부보강단계를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초말뚝 두부 보강단계를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 있어, 기초 콘크리트층 시공단계를 나타낸 도면이다.
첨부 도면은 PHC 말뚝에 대하여 설명하였으나, PHC 말뚝 뿐만 아니라 일반 PC 말뚝이나 마이크로 파일 등 모든 말뚝에 적용 가능하다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법(10)(이하에서는 설명의 편의상 '기초말뚝 시공방법'이라 명명함)는 상부 구조물의 하중을 지지하기 위해 지반에 매립되는 기초말뚝(10)의 시공방법으로서, 이에 이와 같은 기초말뚝 시공방법은 기초말뚝 시공단계(S1)와 기초말뚝 두부 정리단계(S2)와 보강 케이싱 시공단계(S3)와 그라우트 충진단계(S4)와 보강 케이싱 두부보강단계(S5)와 기초말뚝 두부 보강단계(S6)와 기초 콘크리트층 시공단계(S7)를 포함하여 이루어진다.
상기 기초말뚝 시공단계(S1)는 기초말뚝(10)의 상부가 외부로 노출되게 지반에 항타하여 매립시키는 단계이다.
상기 기초말뚝(10)은 도 2에서와 같이 항타기에 의해 타격되어 지반에 매립되며 상부가 외부로 노출되게 배치된다.
상기 기초말뚝 두부 정리단계(S2)는 도 3에 도시된 바와 같이 외부로 노출된 상기 기초말뚝(10)의 상부를 파쇄하여 내부의 PC 강재를 외부로 노출시키는 단계이다.
상기 기초말뚝(10)은 콘트리트로 이루어진 관형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 내부에는 환형으로 PC 강재가 인서트되어 지지력을 향상시키게 된다.
상기 기초말뚝 두부 정리단계(S2)는 외부로 노출되는 기초말뚝(10)을 파쇄기로 파쇄하여 제거하고, 내부에 인서트된 PC 강재(11)의 상부만 노출시킨다. 노출된 PC 강재는 추후 설명될 기초 콘크리트층(60)에 매립되어 기초 콘크리트층(60)의 지지력을 향상시킴과 아울러 매립된 기초말뚝(10)과 기초 콘크리트층(60)을 연결하여 상기 기초말뚝(10)을 재차 고정시키게 된다. 도면에는 내부 PC 강재를 외부로 노출시키고 이를 기초 콘크리트층과 연결하는 것으로 도시되어 있으나, 노출된 PC 강재를 제거하고 시공할 수도 있다.
상기 보강 케이싱 시공단계(S3)는 도 4에서와 같이 상기 지반에 보강 케이싱(20)을 항타하여 상기 기초말뚝(10)의 상부에 상기 보강 케이싱(20)을 끼우되, 상기 보강 케이싱(20)과 상기 기초말뚝(10) 사이에 채움공간(21)을 형성시키고, 상기 보강 케이싱(20)의 상부가 외부로 노출되도록 하는 단계이다.
이때, 상기 보강 케이싱(20)은 금속재로 형성되고 관형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보강 케이싱(20)과 상기 기초말뚝(10) 사이에 형성되는 채움공간(21)에는 상기 보강 케이싱(20)을 항타하는 과정에서 하부에 지반의 흙(토사)이 채워져서 잔존하게 되며, 흙이 채움공간(21)의 상부까지 배치될 경우 작업자가 채움공간(21)에 배치된 흙을 일부 외부로 배출시켜 채움공간(21)에 하부에 흙이 배치되도록 함으로써, 후술될 그라우트(30)를 상기 채움공간(21)을 채울 수 있게 된다. 상기 채움공간(21)에는 흙이 배치되지 않도록 모두 배출시키는 것도 가능하다.
여기서, 상기 보강 케이싱(20)의 외면에는 사방에 고정날개(22)들을 더 용접하여 고정시킴으로써, 수평 지지력을 향상시킬 수 있고 상기 보강 케이싱(20)이 회전하거나 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 보강 케이싱(20)의 내측면에는 상기 채움공간(21) 내에 형성되도록 상기 기초말뚝(10)과 일정간격을 유지하며 끼움되도록 간격유지돌기(23)들이 더 형성하여, 상기 간격유지돌기(23)의 단부가 상기 기초말뚝(10)의 외면에 안내되게 상기 보강 케이싱(20)을 항타하여 매립시킴으로써, 일정하게 채움공간(21)이 형성되고 상기 기초말뚝이 상기 보강 케이싱 내에서 일정한 이격 거리를 두고 중심을 잡을 수 있게 되며, 간격을 유지하기 위한 별도의 구성이나 장비가 필요없고, 추후에 그라우트가 주입될 경우 간격유지돌기(23)에 의해 지지력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기한 간격유지돌기(23)는 긴 바 형상으로 형성되며, 도면에서와 같이 상기 보강 케이싱(20)의 내측면에 수직으로 용접되어 고정되는 것이 바람직하다. 이때 상기 간격유지돌기(23)는 상기 보강 케이싱의 고정날개(22)와 일체형으로 구성되어 상기 보강케이싱에 삽입홈(미도시)을 구성한 상태에서 삽입하여 결착할 수도 있다.
상기 그라우트 충진단계(S4)는 도 5에서와 같이 상기 채움공간(21)에 그라우트(30)를 충진하는 단계이다.
상기 채움공간(21)에 충진된 그라우트(30)를 경화되도록 함으로써, 상기 보강 케이싱(20)과 상기 기초말뚝(10)을 상호 고정시키게 됨과 아울러 지지력을 향상시키게 된다.
이때, 상기 채움공간에는 토사가 잔존하므로 잔존하는 토사와 충진되는 그라우트가 원활하게 혼합되도록 상기 그라우트의 충진전에 토사를 경화시킬 수 있는 고화제를 선 투입하거나 상기 그라우트와 동시에 투입할 수도 있다.
이와 같이 고화제가 투입됨으로써, 상기 채움공간(21)에 잔존하는 물기를 갖는 토사와 그라우트(30)가 혼합되면서 상기 고화제에 의해 상호 경화되면서 고정될 수 있다.
다르게는, 상기 그라우트(30)와 상기 고화제를 상기 채움공간(21)에 투입하는 과정에서 교반기 또는 교반봉을 상기 채움공간(21)에 투입하여 상기 그라우트(30), 상기 고화제 및 상기 토사(흙)가 혼합되도록 하는 것도 가능하다.
상기 보강 케이싱 두부보강단계(S5)는 도 6에서와 같이 상기 보강 케이싱(20)의 상부를 따라 일정 간격을 유지하며 환형으로 외측지지철근(40)의 하부를 고정시키고, 상기 외측지지철근(40)의 상단부를 외측으로 절곡시키는 단계이다.
상기 외측지지철근(40)을 상기 보강 케이싱(20)에 용접하여 고정시키고 상부를 절곡시킴으로써, 후술될 기초 콘크리트층(60)에 상기 외측지지철근(40)이 매립되어 상기 기초말뚝(10)이 이동되는 것을 방지하고 지지력을 향상시키게 된다.
상기 내측지지철근(50)과 상기 외측지지철근(40)의 절곡된 상단부에는 외면에 다수의 걸림돌기를 더 형성하여 후술될 기초 콘크리트층에서 이동되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 기초말뚝 두부 보강단계(S6)는 도 7에서와 같이 상기 기초말뚝(10)의 중공된 관통구에 금속재 또는 합성수지재로 이루어진 지지패널(12)을 부착 또는 관통구에 설치되는 앵커볼트에 걸림되도록 하여, 상기 관통구의 상부에 충진공간을 형성한 후 상기 충진공간에 모르타르(13) 또는 콘크리트를 충진함과 아울러 상기 관통구의 내측면을 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 내측지지철근(50)의 하부가 배치되어 충진되는 모르타르(13) 또는 콘크리트에 의해 고정되도록 하고, 상기 내측지지철근(50)의 상단부를 절곡시키는 단계이다.
상기 내측지지철근(50)을 상기 관통구에 충진되는 모르타르(13) 또는 콘크리트에 하부가 매립되어 고정되도록 하고 상부를 외측으로 절곡시킴으로써, 후술될 기초 콘크리트층(60)에 상기 외측지지철근(40)이 매립되어 상기 기초말뚝(10)이 이동되는 것을 방지하고 지지력을 향상시키게 된다.
상기 기초 콘크리트층 시공단계(S7)는 도 8에서와 같이 외부로 노출된 상기 기초말뚝(10)의 상부, 상기 보강 케이싱(20)의 상부, 상기 외측지지철근(40) 및 상기 내측지지철근(50)이 매립되게 기초 콘크리트층(60)을 형성시키는 단계이다.
이때, 상기 기초 콘크리트층(60)에는 상측에 상부지지관과 하측에 하부지지관을 매립하여 지지력을 향상시키는 것도 가능하다.
다르게는, 상기 기초 콘크리트층의 상측에 금속재로 이루어진 상부지지망을 배치하고 하측에 하부지지망을 배치하는 것도 가능하다.
상기 내측지지철근(50)들은 연결철근(51)에 의해 상호 연결된다. 상기 연결철근(51)은 도 7 및 도 8에서와 같이 상기 내측지지철근(50)에 용접되어 고정되도록 함으로써, 상기 내측지지철근(50)을 고정시키게 된다.
이상, 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였다.
이상 설명한 본 발명에 따른 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법은, 기초말뚝을 시공하는 과정에서 고정날개를 구비한 보강 케이싱을 매립된 기초말뚝의 상부에 매립시켜 수평력에 대한 지지력을 향상시키고, 보강 케이싱의 내측면에 간격유지돌기를 형성하여 기초말뚝과 보강 케이싱 사이에 채움공간을 균일하게 형성시킨 후 그라우트를 충진하여 중심을 유지하면서 지지력을 재차 향상시킬 수 있으며, 기초말뚝과 보강 케이싱에 내측지지철근과 외측지지철근를 설치하여 지지력과 고정력을 더욱 향상시키게 되고, 채움공간에 그라우트를 충진하는 과정에서 고화제를 투입하여 잔존하는 토사와 혼합되도록 함으로써 토사의 내부 유입시에도 시공성과 작업성이 용이한 효과가 있다. 또한, 휨모멘트와 전단력이 가장 크게 발생하는 말뚝 두부를 보강하여 말뚝 본체의 휨성능과 전단성능을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 기초말뚝 11 : PC 강재
12 : 지지패널 13 : 모르타르
20 : 보강 케이싱 21 : 채움공간
22 : 고정날개 23 : 간격유지돌기
30 : 그라우트 40 : 외측지지철근
50 : 내측지지철근 51 : 연결철근
60 : 기초 콘크리트층
S1 : 기초말뚝 시공단계
S2 : 기초말뚝 두부 정리단계
S3 : 보강 케이싱 시공단계
S4 : 그라우트 충진단계
S5 : 보강 케이싱 부두보강단계
S6 : 기초말뚝 두부 보강단계
S7 : 기초 콘크리트층 시공단계

Claims (6)

  1. 지반에 매립되는 기초말뚝의 시공방법으로서,
    기초말뚝의 상부가 외부로 노출되게 지반에 항타하여 매립시키는 기초말뚝 시공단계;
    외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부를 파쇄하여, 상기 기초말뚝에 인서트된 PC 강재의 상부를 노출시키는 기초말뚝 두부 정리단계;
    상기 지반에 항타하여 상기 기초말뚝의 상부에 보강 케이싱을 끼우되, 상기 보강 케이싱과 상기 기초말뚝 사이에 채움공간을 형성시키고, 상기 보강 케이싱의 상부가 외부로 노출되도록 하는 보강 케이싱 시공단계;
    상기 채움공간에 그라우트를 충진하는 그라우트 충진단계;
    상기 보강 케이싱의 외주면의 상부를 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 외측지지철근의 하부를 고정시키고, 상기 외측지지철근의 상단부를 절곡시키는 보강 케이싱 두부보강단계;
    상기 기초말뚝의 중공된 관통구에 지지패널을 설치하여, 상기 관통구의 상부에 충진공간을 형성한 후 상기 충진공간에 모르타르를 충진함과 아울러 상기 관통구의 내측면을 따라 일정간격을 유지하며 환형으로 내측지지철근의 하부가 배치되어 충진되는 모르타르에 의해 고정되도록 하고, 상기 내측지지철근의 상단부를 절곡시키는 기초말뚝 두부 보강단계; 및
    외부로 노출된 상기 기초말뚝의 상부, 상기 PC 강재의 상부, 상기 보강 케이싱의 상부, 상기 외측지지철근 및 상기 내측지지철근이 매립되게 기초 콘크리트층을 형성시키는 기초 콘크리트층 시공단계;를 포함하며,
    상기 보강 케이싱의 내측면에 상기 채움공간이 형성되도록 상기 기초말뚝과 일정간격을 유지하며 끼워지도록 형성된 간격유지돌기들과 상기 보강 케이싱의 외면에 형성되는 고정날개들을 포함하며,
    상기 간격유지돌기와 상기 고정날개는 일체로 형성되고, 상기 보강 케이싱에는 복수의 삽입홈이 형성되며, 상기 복수의 삽입홈 각각에는 상기 고정날개와 일체로 형성된 상기 간격유지돌기가 삽입되어 결착되는 것을 특징으로 하는 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 그라우트 충진단계에서는 상기 보강 케이싱을 항타하는 과정에서 상기 채움공간에 잔존하는 토사와 충진되는 그라우트가 원활하게 혼합되도록 상기 그라우트의 충진전에 또는 그라우트와 동시에 고화제를 투입하여 토사를 경화시키는 것을 특징으로 하는 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측지지철근들은 연결철근에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 보강 케이싱 구조를 갖는 기초말뚝 시공방법.


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