KR101894205B1

KR101894205B1 - Apparatus for dynamic pile load test

Info

Publication number: KR101894205B1
Application number: KR1020180034827A
Authority: KR
Inventors: 박명권
Original assignee: 박명권
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2018-10-04

Abstract

Disclosed is an apparatus for a dynamic pile load test. According to an embodiment of the present invention, a viscoelastic body having viscoelasticity is arranged on an upper end of a pile so as to easily form a horizontal surface such that time and efforts required in horizontal processing of the upper end portion of the pile before the dynamic pile load test can be saved. Since a cushion has a waterproof function, the cushion is not soaked by water even if the dynamic pile load test is implemented in the river or sea, and eccentricity of impact force can be promptly detected by the cushion to allow coping with when the eccentricity is generated, thereby obtaining a precise test result.

Description

{APPARATUS FOR DYNAMIC PILE LOAD TEST}

본 발명은 동재하 시험장치에 관한 것으로, 동재하 시험 전 말뚝 상단부의 수평가공을 생략할 수 있고, 하상이나 해상과 같이 다량의 물이 존재하는 장소에서도 쿠션의 침수에 따른 피해가 없으며, 말뚝에 가해지는 충격력의 편심이 발생되는 것을 방지할 수 있는 동재하 시험장치에 대한 것이다.The present invention relates to a dynamic test apparatus, and it is possible to omit the horizontal machining of the upper end of the pile before the dynamic test, and there is no damage due to the flooding of the cushion even in the presence of a large amount of water such as a bed or a sea, And an eccentricity of the impact force is prevented from occurring.

근래 이후 도시의 집적화, 토지 가격의 상승 등의 원인에 의해 건축물의 용적률도 함께 증가되어 건축물의 고층화 및 대형화가 진행되어 왔다. 그리고 인구의 증가에 따라 활용 가능한 토지의 확보를 위하여 간척지와 같은 연약지반에도 건물을 건축하는 사례가 크게 증가되고 있다.Since the recent integration of cities and rising prices of land, the floor area ratio of buildings has also increased, and the buildings have been made larger and larger. As the population grows, the construction of buildings on soft grounds such as reclaimed land has been greatly increased in order to secure available land.

따라서 암반에 직접 건물을 짓는 것과 같이 특수한 경우를 제외하고는 지반의 보강을 위하여 기초에 말뚝(pile)을 설치하는 항타(pile driving) 작업이 널리 행해지고 있다.Therefore, except for special cases such as building a building directly on the rock, pile driving work is being done to install a pile on the foundation to reinforce the ground.

그런데 이러한 말뚝의 하단부가 실제로 암반에 정착되었는지의 여부를 지상에서 판단할 수 없으므로, 실제로 말뚝이 충분한 지지력을 갖고 있는지를 확인하는 과정을 반드시 거칠 필요가 있다.However, since it is not possible to judge from the ground whether or not the lower end of the pile has actually been settled on the rock, it is necessary to surely check whether the pile has a sufficient bearing capacity.

말뚝의 허용지지력을 판단하는 방법으로는 정재하시험과 동재하시험 등이 있는데, 정재하시험에 비하여 정밀도가 조금 낮으나 시험방법이 간단하고 소요비용이 적으며 신속한 판정이 가능한 장점이 있는 동재하시험이 더 많이 시행되고 있다.The method of determining the allowable bearing capacity of a pile includes a static load test and a dynamic load test. The dynamic load test, which has a slightly lower precision than the static load test but has a simple test method and low cost, .

동재하시험은 말뚝의 외주면에 천공을 하여 한 쌍의 가속도계(accelerometer)와 변형률계(strain transducers)를 각각 대칭으로 설치한 다음, 해머를 이용하여 말뚝의 상단부에 타격을 가하면서 가속도계와 변형률계에 의해 측정된 아날로그 신호를 항타분석기(PDA: pile driving analyzer)로 분석하는 방법으로 시행된다.The dynamic test was performed by piercing the outer surface of the pile, setting up a pair of accelerometers and strain transducers symmetrically, and then hitting the upper end of the pile using a hammer. The accelerometer and the strainmeter The measured analog signal is analyzed by a pile driving analyzer (PDA).

그런데 동재하시험 과정에서 말뚝의 상단부에 가해지는 충격력에 편심이 발생될 경우 시험결과의 정확도가 떨어진다. 이를 방지하기 위하여 동재하시험 전에 말뚝의 상단부 면을 수평으로 가공하는 작업을 행해야 한다.However, if the eccentricity is applied to the impact force applied to the upper end of the pile during the dynamic test, the accuracy of the test results decreases. In order to prevent this, the upper end surface of the pile should be leveled before the dynamic test.

수평으로 가공된 말뚝의 상단부 면의 상태가 고르지 못할 경우에는 해머로 타격하는 과정에서 특정 지점에 충격력이 집중되어 파손이 발생될 수 있으므로, 가공된 면의 상태가 최대한 평탄하도록 주의를 기울여야 한다.If the condition of the upper end surface of the horizontal pile is uneven, care should be taken to ensure that the condition of the worked surface is as flat as possible, since the impact force may be concentrated at specific points during the hitting with the hammer.

이 작업은 수평계를 이용하면서 말뚝 상단부 면 전체가 평탄해지도록 그라인더 등으로 작업을 하게 되므로 분진과 소음이 발생되고 시간도 다소 지체되는 단점이 있다.This work has a disadvantage in that dust and noise are generated and the time is also delayed because a grinder is used to flatten the entire top surface of the pile while using a level gauge.

그리고 말뚝이 철근콘크리트로 이루어졌을 때 수평면을 가공하는 과정에서 철근이 노출되거나 파손되는 경우에는 말뚝 위에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설해야 하는 등의 상황이 발생될 수 있다.When the pile is made of reinforced concrete, when the reinforcing bars are exposed or damaged in the process of processing the horizontal plane, it may happen that the formwork is placed on the pile and the concrete is laid.

한편, 해머로 타격력을 가하는 과정에서 말뚝 상단부가 파손되는 것을 방지하기 위하여 해머의 램과 말뚝 상단부 사이에 쿠션을 개재시키기도 한다. 이는 등록특허공보 제10-1340414호(이하, '선행특허'라고 함)에 예시되어 있다.Meanwhile, a cushion is interposed between the ram of the hammer and the upper end of the pile to prevent the upper end of the pile from being damaged in the process of applying the hitting force with the hammer. This is exemplified in Patent Registration No. 10-1340414 (hereinafter referred to as "precedent patent").

그런데 선행특허에 언급되어 있는 바와 같이 동재하시험이 하상이나 해상에서 시행되는 경우에는 쿠션이 침수되어 성능이 저하되거나 시험결과의 정확도가 떨어질 수 있으며, 쿠션이 물에 휩쓸려 이탈 또는 분실될 수 있다.However, as mentioned in the preceding patents, when the dynamic test is carried out in the river or sea, the cushion may be submerged and the performance may be deteriorated or the accuracy of the test result may be deteriorated, and the cushion may be swept away by water.

이를 방지하기 위하여 선행특허에서는 쿠션을 램에 고정시키는 방법을 제안하였으나, 이럴 경우 쿠션이 램과 함께 상승 및 낙하되므로 램을 구동시키는 수단에 부하가 가중될 가능성이 있다.To prevent this, the prior art proposes a method of fixing the cushion to the ram. In this case, however, the cushion rises and drops together with the ram, so that there is a possibility that the load on the means for driving the ram is increased.

아울러 쿠션이 램에 견고하게 고정되어 있지 않은 경우 말뚝에 반복하여 타격을 가하는 과정에서 쿠션이 램으로부터 이탈되거나 그 위치가 변경되어 편심이 발생될 가능성이 있다.In addition, if the cushion is not firmly fixed to the ram, there is a possibility that the cushion is detached from the ram or the position is changed and eccentricity is generated in the course of repetitively striking the pile.

등록특허공보 제10-1340414호(발명의 명칭: 해머에 쿠션부재가 부착된 말뚝의 동재하 시험 장치, 등록일: 2013년 12월 5일)Registered Patent Publication No. 10-1340414 (entitled "Dynamic Test Device for Piles with Cushioning Member on Hammer", Registered Date: December 5, 2013)

상술한 바와 같은 단점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 동재하 시험 전 말뚝 상단부의 수평가공을 생략할 수 있도록 하고자 한다.In order to solve the above-described disadvantages, the embodiment of the present invention is intended to omit the horizontal machining of the upper end of the pile before the dynamic test.

그리고 본 발명의 실시예는 하상이나 해상에서 동재하 시험이 행해질 경우 쿠션이 침수되지 않도록 하고자 한다.The embodiment of the present invention is intended to prevent the cushion from being submerged when a dynamic test is performed on the river or sea.

또한 본 발명의 실시예는 해머에 의해 말뚝에 가해지는 충격력의 편심이 발생되는 것을 방지하고자 한다.Also, the embodiment of the present invention is intended to prevent the occurrence of an eccentricity of the impact force applied to the pile by the hammer.

아울러 본 발명의 실시예는 해머에 의한 충격력이 말뚝의 가장자리 부분에 집중되는 것을 방지하고자 한다.In addition, the embodiment of the present invention intends to prevent the impulsive force due to the hammer from concentrating on the edge portion of the pile.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하측에는 동재하 시험 대상인 말뚝의 상단이 일부 삽입되는 말뚝삽입부가 형성되고 상측에는 홈 형상의 쿠션안착부가 형성되며 중간에는 말뚝의 직경보다 작은 직경을 갖는 관통부가 형성된 캡, 쿠션안착부에 안착되는 쿠션 및 쿠션의 상측에 배치되며 관통부보다 작은 직경을 갖는 램과, 램을 상승시키거나 쿠션 위로 낙하시키는 램구동수단과, 램구동수단을 지지하며 램의 낙하궤적을 가이드하는 램가이드와, 램가이드를 지지하는 복수의 지지대를 갖는 해머를 포함하는 동재하 시험장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a pile inserting portion is formed at a lower side of the pile to which a pile is to be partially inserted, a cage seating portion is formed at an upper side thereof, a cap having a penetration portion having a diameter smaller than the pile diameter, A cushion which is seated on the cushion seating portion, a ram which is disposed on the upper side of the cushion and has a smaller diameter than the penetration portion, ram driving means for raising or dropping the ram onto the cushion, And a hammer having a plurality of supports for supporting the ram guides, may be provided.

이때 쿠션은, 하측이 쿠션안착부에 삽입되고 관통부와 상응하는 직경을 갖는 중공부가 형성된 중공관 형상의 내압링과, 말뚝의 상단면과 내압링의 내주면에 밀착되도록 중공부 내에 삽입된 점탄성체와, 점탄성체의 상측을 커버하는 형상으로 중공부 내에 삽입되는 평판 형상의 커버플레이트를 포함할 수 있다.The cushion includes a pressure-resistant ring having a hollow tube shape in which a lower portion is inserted into the cushion seating portion and a hollow portion having a diameter corresponding to the penetration portion is formed, a viscoelastic body inserted into the hollow portion to be in close contact with the upper surface of the pile, And a flat cover plate inserted into the hollow portion in a shape covering the upper side of the viscoelastic body.

그리고 점탄성체는, 가요성을 갖는 주머니 형상의 수용백과, 내수성을 가지며 수용백 내에 충전된 겔 상태의 충전재를 포함하고, 겔 상태의 충전재는 벤토나이트(bentonite)와 물의 혼합물이며, 그 함수량이 150 퍼센트 초과 500 퍼센트 미만일 수 있다.The viscoelastic body includes a flexible bag-shaped receiving bag, a water-resistant, gel-filled filler filled in the receiving bag, a gel-filled filler is a mixture of bentonite and water, May be less than 500 percent.

여기서 충전재에는 물의 30 내지 50 퍼센트 중량비의 프로필렌글리콜(propylene glycol)이 더 포함될 수 있다. 그리고 수용백은 직조된 폴리아마이드(polyamide) 섬유에 폴리우레탄(polyurethane)이 코팅된 직조체 또는 스테인리스스틸(stainless steel) 선재의 직조체로 이루어질 수 있다.Wherein the filler may further comprise propylene glycol in a weight ratio of 30 to 50 percent of water. The receiving bag may be made of a woven fabric of woven polyamide fiber or a woven fabric of polyurethane coated stainless steel wire.

한편, 해머는 복수의 지지대에 각각 설치되어 복수의 지지대의 높이를 각각 조절하는 높이조절부를 더 포함할 수 있다.The hammer may further include a height adjusting unit installed on the plurality of supports to respectively adjust the height of the plurality of supports.

여기서 쿠션은 내압링의 내주면 중 점탄성체에 접하는 부분에 분산 설치된 복수의 로드셀(load cell)을 더 포함할 수 있으며, 내압링의 내주면에는 그 중심축에 수직한 평면과 나란한 방향으로 복수의 기준선이 형성될 수 있다.The cushion may further include a plurality of load cells arranged in a portion contacting the viscoelastic body on the inner circumferential surface of the pressure-resistant ring. The inner circumferential surface of the pressure-resistant ring includes a plurality of baselines in a direction parallel to a plane perpendicular to the central axis .

상술한 커버플레이트의 저면은 가장자리로부터 중간으로 갈수록 그 두께가 얇아지도록 구의 외주면 형상을 가질 수 있으며, 커버플레이트에는 2±1 밀리미터의 직경을 갖는 복수의 배기공이 분산 형성될 수 있다.The bottom surface of the cover plate may have the shape of an outer circumferential surface of the sphere to be thinner from the edge toward the middle, and a plurality of exhaust holes having a diameter of 2 +/- 1 millimeter may be dispersed in the cover plate.

본 발명의 실시예에 따르면, 점탄성(viscoelasticity)을 갖는 점탄성체가 말뚝 상단에 배치되도록 하여 수평면이 용이하게 형성되도록 함으로써 동재하 시험 전 말뚝 상단부의 수평가공에 소요되는 시간과 노력을 절약할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the viscoelastic material having viscoelasticity is disposed at the upper end of the pile, the horizontal surface can be easily formed, thereby saving the time and effort required for horizontal processing of the upper end of the pile before the dynamic test.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 쿠션이 방수성을 갖도록 함으로써 하상이나 해상에서 동재하 시험이 행해지더라도 쿠션의 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the cushion is made waterproof, deterioration of the performance of the cushion can be prevented even if the dynamic load test is performed in the bed or the sea.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 쿠션이 해머에 의한 충격력의 편심을 감지하도록 하여 편심 발생 시 즉시 대처할 수 있도록 함으로써 정확한 시험결과를 얻을 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the cushion senses the eccentricity of the impact force by the hammer, so that the eccentricity can be immediately counteracted, so that accurate test results can be obtained.

아울러 본 발명의 실시예에 따르면, 커버플레이트의 저면 형상이 구의 외주면 형상을 갖도록 하여 충격력이 말뚝 상단부의 중간부분에 작용되도록 함으로써 말뚝의 가장자리 부분이 시험 중 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the bottom surface shape of the cover plate has the shape of the outer peripheral surface of the sphere so that the impact force acts on the middle portion of the pile upper end portion, thereby preventing the edge portion of the pile from being damaged during the test.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동재하 시험장치의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 캡과 쿠션의 분해사시도
도 3은 도 2에 도시된 캡과 쿠션의 결합을 설명하기 위한 종단면도
도 4는 도 1에 도시된 높이조절수단을 예시한 종단면도1 is a configuration diagram of a dynamic test apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an exploded perspective view of the cap and cushion shown in Fig.
3 is a longitudinal sectional view for explaining the coupling between the cap and the cushion shown in Fig. 2
4 is a longitudinal sectional view illustrating the height adjusting means shown in Fig.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 동재하 시험장치(1)의 구성도가 도시되어 있다.Fig. 1 shows a block diagram of a dynamic test apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동재하 시험장치(1, 이하 '본 실시예'라고 함)에는 캡(100), 쿠션(200) 및 해머(300)가 포함된다.Referring to FIG. 1, a cap 100, a cushion 200, and a hammer 300 are included in a dynamic testing device 1 (hereinafter, referred to as "the present embodiment") according to an embodiment of the present invention.

해머(300)에는 램(310), 가동와이어(320), 램구동수단(330), 램가이드(340), 지지대(350) 및 높이조절수단(360)이 포함된다.The hammer 300 includes a ram 310, a movable wire 320, a ram driving means 330, a ram guide 340, a support base 350 and a height adjusting means 360.

일반적으로 동재하 시험 대상이 되는 말뚝(20)의 상측은 최소 말뚝직경(도 2의 DP 참조)의 1.5배인 2.5 미터 이상이 지면(10)으로부터 노출되도록 한다. 그리고 말뚝(20)의 상단부로부터 직경(DP)의 2배 되는 지점에 대칭이 되도록 드릴로 천공을 한 다음 천공된 곳에 변형률계(31)와 가속도계(32)를 각각 설치한다.In general, the upper side of the pile 20 to be subjected to the dynamic test is exposed from the ground 10 at least 2.5 meters, which is 1.5 times the minimum pile diameter (see DP in FIG. 2). The drill is pierced so as to be symmetrical with respect to the upper end of the pile 20 at a point twice the diameter DP, and then the strain meter 31 and the accelerometer 32 are installed in the pierced hole.

변형률계(31)와 가속도계(32)는 항타분석기(30)에 각각 전기적으로 연결되어 해머(300)로 말뚝(20)을 타격할 때 감지된 신호가 각각 전달되도록 한다.The strain meter 31 and the accelerometer 32 are electrically connected to the hunting analyzer 30 so that the sensed signals are transmitted when the hammers 300 hitting the pile 20, respectively.

해머(300)는 램(310)이 말뚝(20)의 상단부 또는 그 위에 안착된 쿠션(200) 위로 수직 낙하될 수 있도록 설치된다. 이를 위하여 복수의 지지대(350)는 말뚝(20)의 주위에 분산 배치되며, 램가이드(340)가 지지대(350)에 의해 지지되도록 설치된다.The hammer 300 is installed so that the ram 310 can vertically fall onto the upper end of the pile 20 or the cushion 200 seated thereon. For this purpose, a plurality of supports 350 are distributed around the pile 20, and the ram guides 340 are installed to be supported by the supports 350.

램(310)은 말뚝(20)에 타격력을 가하는 중량체이고, 램가이드(340)는 램(310)이 말뚝(20)의 상단부를 향해 낙하되도록 가이드한다. 램구동수단(330)은 램(310)에 연결된 가동와이어(320)를 감아 올려서 램(310)이 상승되도록 하거나, 감긴 상태를 해제하여 램(310)이 낙하되도록 한다.The ram 310 is a weight for applying a striking force to the pile 20 and the ram guide 340 guides the ram 310 to fall toward the upper end of the pile 20. The ram driving means 330 winds the movable wire 320 connected to the ram 310 so that the ram 310 is lifted or the ram 310 is lifted to drop the ram 310.

램구동수단(330)은 도시된 바와 같이 램가이드(340)에 의해 지지될 수 있다.The ram driving means 330 can be supported by the ram guide 340 as shown.

이상 설명한 해머(300)는 랩(310)을 낙하시켜 말뚝(20)에 타격을 가하는 드롭해머를 예로 든 것이다. 도시되지는 않았으나, 편의에 따라 해머(300)는 진동해머를 제외한 디젤해머, 유압해머, 스팀해머 등 항타시공에 사용되는 다양한 방식의 것으로 대체될 수 있다.The hammer 300 described above is an example of a drop hammer that drops a lap 310 to strike a pile 20. Although not shown, the hammers 300 may be replaced with various types of hammers, such as diesel hammers, hydraulic hammers, steam hammers, and the like, except for the vibration hammers.

캡(100) 및 쿠션(200)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하며, 복수의 지지대(350)에 각각 설치된 복수의 높이조절수단(360)에 대해서는 아래에서 도 4를 참조하여 설명한다.The cap 100 and the cushion 200 will be described with reference to FIGS. 2 and 3, and a plurality of height adjusting means 360 respectively provided on the plurality of supports 350 will be described below with reference to FIG. 4 .

도 2에는 도 1에 도시된 캡(100)과 쿠션(200)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 캡(100)과 쿠션(200)의 결합을 설명하기 위한 종단면도가 도시되어 있다.FIG. 2 is an exploded perspective view of the cap 100 and the cushion 200 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining the combination of the cap 100 and the cushion 200 shown in FIG. Are shown.

도 2 및 도 3을 참조하면, 캡(100)의 하측에는 말뚝삽입부(110)가 형성되고, 캡(100)의 상측에는 쿠션안착부(120)가 형성된다. 그리고 캡(100)의 중간부분에는 상하방향으로 관통된 형상의 관통부가 형성된다.2 and 3, a pile inserting unit 110 is formed on the lower side of the cap 100 and a cushion receiving unit 120 is formed on the upper side of the cap 100. In the intermediate portion of the cap 100, a penetrating portion penetrating in the vertical direction is formed.

말뚝삽입부(110)에는 도 3에 도시된 바와 같이 동재하 시험 대상인 말뚝(20)의 상단이 일부 삽입된다. 이는 램(310)에 의해 말뚝(20)의 상단부에 충격이 가해지더라도 캡(100)이 말뚝으로부터 이탈되지 않고 안착된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.As shown in FIG. 3, the upper end of the pile 20 to be subjected to the dynamic test is partly inserted into the pile inserting portion 110. This is to enable the cap 100 to remain in a seated condition without being detached from the pile even if an impact is applied to the upper end of the pile 20 by the ram 310.

도시되지는 않았으나, 캡(100)이 말뚝(20) 상단부에 더욱 견고하게 고정되도록 하기 위하여 말뚝삽입부(110)의 내주면과 여기에 접하는 말뚝(20) 상단부의 측면 사이에는 나무, 고무, 직물, 종이 등으로 이루어진 보조고정수단이 개재되도록 할 수 있다.Although not shown in the drawing, the inner surface of the pile inserting portion 110 and the side surface of the upper end of the pile 20, which are in contact with the inner surface of the pile inserting portion 110, An auxiliary fixing means made of paper or the like can be interposed.

캡(100)의 상측에 형성된 쿠션안착부(120)에는 쿠션(200)이 안착된다. 쿠션안착부(120)는 도시된 바와 같이 아래에서 설명할 내압링(210)의 하측이 일부 삽입되는 홈 형상을 가질 수 있다.The cushion 200 is seated on the cushion receiving portion 120 formed on the upper side of the cap 100. The cushion seating portion 120 may have a groove shape in which a lower portion of the pressure-resistant ring 210 to be described below is partially inserted as shown in the figure.

쿠션(200)에는 내압링(210), 점탄성체(230) 및 커버플레이트(250)가 포함된다.The cushion 200 includes the pressure-resistant ring 210, the viscoelastic body 230, and the cover plate 250.

내압링(210)에는 링본체(211) 및 복수의 로드셀(214)이 포함된다. 여기서, 링본체(211)는 중간부분에 상하방향으로 관통된 형상의 중공부(212)가 형성되어, 전체적으로 링 형상을 가질 수 있다. The pressure-resistant ring 210 includes a ring body 211 and a plurality of load cells 214. Here, the ring body 211 is formed with a hollow portion 212 passing through in the vertical direction at its middle portion, and can have a ring shape as a whole.

여기서 중공부(212)의 내경(DH)은 램(310)의 직경(DR)보다 크게 형성되며, 중공부(212)의 내경(DH)은 캡(100)에 형성된 관통부와 상응하도록 형성된다. 이에 따라 램(310)이 상승되었다가 낙하하였을 때 내압링(210) 및 캡(100)은 램(310)과 직접 충돌하지 않는다. 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명한다.The inner diameter DH of the hollow portion 212 is formed to be larger than the diameter DR of the ram 310 and the inner diameter DH of the hollow portion 212 is formed to correspond to the through portion formed in the cap 100 . Accordingly, when the ram 310 rises and falls, the pressure-resistant ring 210 and the cap 100 do not directly collide with the ram 310. This will be described in more detail below.

링본체(211)는 금속이나 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 충분한 강성을 갖도록 그 벽면이 적당한 두께를 갖도록 형성된다. 특히 링본체(211)는 내주면으로부터 방사상으로 외측을 향해 가해지는 힘, 즉 중공부(212)의 직경(DH)이 확장되는 방향으로 가해지는 힘에 대해 충분한 강도를 가질 수 있도록 인장응력이 높은 소재로 이루어진다.The ring body 211 may be made of metal or engineering plastic, and the wall surface is formed to have a suitable thickness so as to have sufficient rigidity. Particularly, the ring body 211 is made of a material having a high tensile stress so as to have a sufficient strength against a force exerted radially outwardly from the inner circumferential surface, that is, a force applied in a direction in which the diameter DH of the hollow portion 212 is expanded .

복수의 로드셀(214)은 중공부(212)의 내주면에 분산 배치되는데, 아래에서 설명할 점탄성체(230)와 중공부(212)의 내주면이 접하는 부분에 설치된다.The plurality of load cells 214 are dispersedly disposed on the inner circumferential surface of the hollow portion 212 and are provided at a portion where the viscoelastic body 230 and the inner circumferential surface of the hollow portion 212 are in contact with each other.

그리고 중공부(212)의 내주면에는 복수의 기준선(213)이 형성된다. 기준선(213)은 링본체(211)의 도시되지 않은 가상의 중심축에 수직한 평면과 나란한 방향으로 형성된다.A plurality of reference lines 213 are formed on the inner peripheral surface of the hollow portion 212. The reference line 213 is formed in a direction parallel to a plane perpendicular to an imaginary center axis of the ring body 211 (not shown).

로드셀(214) 및 기준선(213)에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.The load cell 214 and the reference line 213 will be described below again.

점탄성체(230)에는 수용백(231) 및 충전재(233)가 포함된다.The viscoelastic body (230) includes a receiving bag (231) and a filler (233).

수용백(231)은 그 형상이 자유롭게 변형될 수 있는 가요성을 가지면서도 매우 높은 인장응력을 가져야 한다.The receiving bag 231 should have a very high tensile stress while being flexible so that its shape can be freely deformed.

이를 위하여 수용백(231)은 일명 케블라(Kevlar) 섬유라고 지칭되는 파라계 방향족 폴리아마이드 섬유가 직조된 직조체로 이루어질 수 있다. 이때 케블라 섬유는 수분과 접했을 때 인장력이 저하될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 수용백(231)은 상술한 바와 같이 케블라 섬유에 폴리우레탄이나 니트릴부타디엔 고무(NBR: acrylonitrile-butadiene rubber) 등이 코팅된 것이 사용될 수 있다.To this end, the receiving bag 231 may be made of a woven fabric of para-aromatic polyamide fibers called so-called Kevlar fibers. In this case, the tensile force may be lowered when the Kevlar fiber comes in contact with moisture. To prevent this, the receiving bag 231 may be coated with a polyurethane or acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) May be used.

또는 수용백(231)이 스테인리스스틸로 이루어진 선재(금속사) 등이 직조되어 이루어진 직조체로 제조될 수도 있다.Or a woven fabric in which a receiving bag 231 is made of stainless steel and a wire material (metal yarn) is woven.

충전재(233)는 벤토나이트(bentonite)와 물의 혼합물로 이루어진다.The filler 233 is made of a mixture of bentonite and water.

벤토나이트는 운모와 같은 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트(montmorillonite)가 주로 들어있는 점토이다. 벤토나이트에 물이 혼합되면 팽윤하면서 겔(gel)화 되는데, 겔화된 혼합물은 높은 점탄성(plasticity)을 가진다.Bentonite is a clay mainly containing montmorillonite, which is a monoclinic mineral such as mica. When water is mixed with the bentonite, the gel becomes swollen while the gelled mixture has high plasticity.

여기서 점탄성은 물체에 힘을 가했을 때 액체로서의 성질과 고체로서의 성질이 동시에 나타나는 현상을 말한다. 즉, 점탄성을 갖는 물질에 외력을 느리게 가하면 쉽게 변형되는 반면, 외력을 빠른 속도로 가하면 이에 반발하는 특징을 갖는다.Here, viscoelasticity refers to a phenomenon in which both a liquid property and a solid property appear when a force is applied to an object. That is, when an external force is applied slowly to a viscoelastic material, it is easily deformed, while when an external force is applied at a high speed, it is repelled.

그러므로 겔화된 벤토나이트와 물의 혼합물인 충전재(233)는 작업자가 수용백(231)에 용이하게 수용시킬 수 있다. 그리고 충전재(233)가 수용백(231)에 수용되어 이루어젠 점탄성체(230) 또한 내압링(210)의 중공부(212) 및 말뚝(20)의 상면(21)에 의해 형성된 공간에 삽입되면, 이 공간의 형상에 맞도록 쉽게 변형되며 수용된다.Therefore, the filling material 233, which is a mixture of the gelled bentonite and water, can be easily accommodated in the receiving bag 231 by the operator. When the filling material 233 is received in the receiving bag 231 and the lower elastic body 230 is also inserted into the space defined by the hollow portion 212 of the pressure-resistant ring 210 and the upper surface 21 of the pile 20 , And is easily deformed and accommodated to conform to the shape of this space.

한편, 겔화된 벤토나이트와 물의 혼합물인 충전재(233)는 방수성을 가져서 침수가 발생되지 않으며, 점착력이 높아서 수용백(231)으로부터 외부로 거의 유출되지 않는다. 따라서 본 실시예(1)의 쿠션(200)은 하상이나 해상과 같이 물이 다량 존재하는 곳에서 사용되더라도 쿠션(200)이 침수되어 그 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다.On the other hand, the filler 233, which is a mixture of gelled bentonite and water, is waterproof and does not generate submergence, and has a high adhesive force so that it hardly flows out from the receiving bag 231 to the outside. Therefore, even if the cushion 200 of the present embodiment (1) is used in a place where a large amount of water exists, such as a floor or a sea, the performance of the cushion 200 can be prevented from being deteriorated.

다만, 충전재(233)가 상술한 바와 같은 특성일 갖도록 하기 위해서는 벤토나이트와 물의 혼합물의 함수량이 150 퍼센트 초과 500 퍼센트 미만이 되도록 하고, 충분한 겔화가 이루어지도록 수용백(231)에 수용되기 전 미리 혼합하여 준비한다.However, in order for the filling material 233 to have the above-described characteristics, the water content of the mixture of bentonite and water is made to be more than 150 percent and less than 500 percent, and the mixture is preliminarily mixed before being accommodated in the receiving bag 231 Prepare.

참고로, 동절기에는 충전재(233) 내의 수분이 동결되어 점탄성이 저하될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 벤토나이트에 물을 혼합할 때 적당량의 에틸렌글리콜(ethylene glycol)이나 프로필렌글리콜을 첨가하여 어는점이 낮아지도록 할 수 있다.For reference, in winter, moisture in the filler 233 is frozen and viscoelasticity may be lowered. To prevent this, when water is mixed with the bentonite, an appropriate amount of ethylene glycol or propylene glycol may be added to lower the freezing point.

이때 에틸렌글리콜은 독성이 있으므로, 작업자의 안전을 위하여 충전재(233)를 제조할 때에는 프로필렌글리콜을 사용할 수 있으며, 사용될 환경의 온도에 따라 물과 프로필렌글리콜의 중량비가 30 내지 50 퍼센트가 되도록 할 수 있다.At this time, since ethylene glycol is toxic, propylene glycol may be used for preparing the filler 233 for the safety of the operator, and the weight ratio of water and propylene glycol may be 30 to 50 percent depending on the temperature of the environment to be used .

상술한 바와 같이 물 또는 에틸렌글리콜에 의해 충분한 겔화가 일어날 수 있는 것은 벤토나이트에 포함된 교환성(치환성) 양이온이 나트륨(Na)인 것이다. 교환성 양이온이 칼슘(Ca)인 것은 물이나 에틸렌글리콜을 흡수하더라도 팽윤성이 거의 없으므로, 본 실시예에 적용되는 벤토나이트는 교환성 양이온이 나트륨인 것을 선별하여 사용하여야 한다.As described above, sufficient gelation can be caused by water or ethylene glycol because the exchangeable (interchangeable) cation contained in the bentonite is sodium (Na). Since the exchangeable cation is calcium (Ca), even if it absorbs water or ethylene glycol, there is almost no swelling property. Therefore, the bentonite used in this embodiment should be selected from sodium exchanged cation.

내압링(210)이 쿠션안착부(120)에 안착된 다음 충분히 겔화된 충전재(233)가 내부에 수용된 수용백(231)으로 이루어진 점탄성체(230)가 중공부(212)에 삽입하여 수용되도록 한다.After the pressure-resistant ring 210 is seated in the cushion seating portion 120, the viscoelastic body 230 formed of the receiving bag 231 in which the filling material 233 sufficiently gelled is accommodated is inserted and accommodated in the hollow portion 212 do.

이후 점탄성체(230)를 적절히 가압함으로써 점탄성체(230)의 표면이 말뚝(20)의 상면(21) 및 링본체(211)의 내주면에 밀착되도록 한다.The surface of the viscoelastic body 230 is brought into close contact with the upper surface 21 of the pile 20 and the inner peripheral surface of the ring body 211 by appropriately pressing the viscoelastic body 230. [

앞에서 설명한 바와 같이 점탄성체(230)는 높은 점탄성을 가지므로, 이 과정에서 점탄성체(230)의 표면은 상면(21)의 평탄화 가공여부와 상관없이 상면(21)에 용이하게 밀착된다. 아울러 점탄성체(230)와 링본체(211)의 내주면 또한 용이하게 밀착된다.As described above, since the viscoelastic body 230 has high viscoelasticity, the surface of the viscoelastic body 230 easily adheres to the upper surface 21 regardless of whether the upper surface 21 is planarized or not. In addition, the inner peripheral surface of the viscoelastic body 230 and the ring body 211 are also in close contact with each other.

이에 따라 본 실시예(1)는 말뚝(20)의 상면(21)을 수평으로 가공하고, 가공면의 상태가 충분히 평탄해지도록 하는 가공과정이 생략될 수 있다. 그러므로 본 실시예(1)는 말뚝(20)의 상면(21) 가공에 소요되는 시간 및 노력이 절약되는 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, in the present embodiment (1), the upper surface 21 of the pile 20 can be machined horizontally and the machining process for making the condition of the machined surface sufficiently flat can be omitted. Therefore, the embodiment (1) can obtain the effect of saving the time and effort required for machining the upper surface 21 of the pile 20.

점탄성체(230)의 안착이 완료된 후에는 링본체(211) 내에 커버플레이트(250)를 삽입한다. 즉 커버플레이트(250)는 도시된 바와 같이 점탄성체(230)의 상측을 커버하는 형상으로 배치된다. 이를 위하여 커버플레이트(250)의 외경(DC)은 링본체(211)의 내경(DH)보다는 작게 형성되도록 하고 램(310)의 직경(DR)보다는 크게 형성되도록 한다.After the mounting of the viscoelastic body 230 is completed, the cover plate 250 is inserted into the ring body 211. That is, the cover plate 250 is disposed in a shape covering the upper side of the viscoelastic body 230 as shown in the figure. The outer diameter DC of the cover plate 250 is formed to be smaller than the inner diameter DH of the ring body 211 and larger than the diameter DR of the ram 310. [

커버플레이트(250)는 평판 형상을 가지며, 낙하하는 램(310)과 충돌하여 그 충격력(도 3의 P)이 점탄성체(230)의 상측에 전체적으로 전달되도록 한다. 이를 위하여 램(310)은 내충격성이 높은 금속 또는 엔지니어링 플라스틱 소재로 이루어져서 램(310)의 충돌에 의해 파손되거나 변형되지 않도록 한다.The cover plate 250 has a flat plate shape and collides with the falling ram 310 so that the impact force (P in FIG. 3) is transmitted to the upper side of the viscoelastic body 230 as a whole. To this end, the ram 310 is made of a material having high impact resistance or an engineering plastic material so that it is not damaged or deformed by the impact of the ram 310.

커버플레이트(250)의 저면(251)은 도시된 바와 같이 가장자리로부터 중간으로 갈수록 커버플레이트(250)의 두께가 얇아지는 형상을 갖도록 형성된다. 이는 램(310)이 낙하하여 커버플레이트(250)의 상면에 충돌했을 때 그 충격력이 말뚝(20)의 상면(21) 중간부분으로 집중되도록 하기 위한 것이다.The bottom surface 251 of the cover plate 250 is formed to have a shape in which the thickness of the cover plate 250 becomes thinner from the edge toward the middle as shown in the figure. This is so that when the ram 310 falls and collides with the upper surface of the cover plate 250, the impact force is concentrated on the middle portion of the upper surface 21 of the pile 20. [

즉, 램(310)에 의해 커버플레이트(250)에 가해진 충격력(P)은 충전재(233)로 전달된다. 이때 앞에서 설명한 바와 같이 충전재(233)의 점탄성에 의해 충전재(233)는 순간적인 외력인 충격력(P)에 대하여 높은 탄성을 나타내어 고체와 유사한 유동을 나타낸다.That is, the impact force P applied to the cover plate 250 by the ram 310 is transmitted to the filler 233. At this time, as described above, the filler 233 exhibits high elasticity with respect to the impact force P, which is an instantaneous external force, due to the viscoelasticity of the filler 233, and thus exhibits a flow similar to that of a solid.

따라서 충격력은 도 3에 PI로 표시한 화살표와 같이 충전재(233)를 통하여 말뚝(20)의 상면(21)으로 전달된다.Thus, the impact force is transmitted to the upper surface 21 of the pile 20 through the filler 233 as shown by the arrow PI in Fig.

이 과정에서 상술한 바와 같은 커버플레이트(250)의 저면(251) 형상에 의해 전달되는 충격력(PI)가 상면(21)의 특정 부분에만 작용되도록 할 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 커버플레이트(250)의 저면(251)이 곡률반경이 R인 구의 외주면 일부의 형상을 가질 경우, 도시된 바와 같이 전달되는 충격력(PI)이 말뚝(20)의 상면(21) 중 중간부분에 주로 작용되도록 할 수 있다.In this process, the impact force PI transmitted by the shape of the bottom surface 251 of the cover plate 250 as described above can be applied to only a specific portion of the upper surface 21. That is, when the bottom surface 251 of the cover plate 250 has a shape of a part of the outer circumferential surface of a sphere having a curvature radius R as shown in the figure, the impact force PI transmitted as shown in FIG. ) In the middle portion.

그러므로 본 실시예(1)는 전달된 충격력(PI)이 말뚝(20)의 중심부로 집중됨에 따라 동재하 시험의 결과가 더욱 정확해지는 효과를 얻을 수 있는 동시에, 말뚝(20)의 상면(21) 중 일부 가장자리 부분이 파괴되는 현상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, in the present embodiment (1), the result of the dynamic test is more accurate as the transmitted impact force PI is concentrated at the center of the pile 20, and at the same time, It is possible to prevent the phenomenon that some edge portions are broken.

참고로, 전달되는 충격력(PI)의 집중도가 과도해질 경우 동재하 시험의 결과는 오히려 부정확해질 수 있다. 말뚝(20)은 그 전체 단면적이 추후 건축될 건축물의 하중을 지지하는 데에 사용되므로, 전달되는 충격력(PI)이 집중되는 부분의 직경(DI)은 말뚝(20)의 직경(DP)의 90 내지 95 퍼센트 정도가 되도록 할 수 있다.For reference, if the concentration of transmitted impact force (PI) is excessive, the result of the dynamic test may become rather inaccurate. The diameter DI of the part where the impact force PI to be transmitted is concentrated is smaller than the diameter 90 of the diameter DP of the pile 20 because the entire cross- sectional area of the pile 20 is used to support the load of the building to be constructed later. To about 95 percent.

따라서 저면(251)의 곡률반경(R)은 이를 고려하여 결정하도록 하며, 저면(251)의 곡률반경(R)의 중심점(D)은 말뚝(20)의 중심축(도시되지 않음)에 최대한 가까이 배치되도록 한다.The radius of curvature R of the bottom surface 251 is determined in consideration thereof and the center point D of the radius of curvature R of the bottom surface 251 is as close as possible to the center axis of the pile 20 .

만약 충전재(233) 내에 기포 등이 잔류하는 경우에는 앞에서 설명한 충격력(P)의 전달효과가 감소될 수 있다.If bubbles or the like remain in the filler 233, the impact of the impact force P described above can be reduced.

이를 방지하기 위하여 커버플레이트(250)에는 배기공(252)이 상면으로부터 하면까지 관통하는 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 배기공(252)은 복수가 분산 배치된 형상으로 형성될 수 있다.In order to prevent this, the cover plate 250 may be formed with an exhaust hole 252 extending from the upper surface to the lower surface of the cover plate 250, and a plurality of such exhaust holes 252 may be formed in a distributed manner.

이때 배기공(252)은 2±1 밀리미터 정도의 크기로 형성되도록 하여 램(310)이 커버플레이트(250)에 충격력(P)을 가할 때 충전재(233)의 일부가 수용백(231)을 통하여 배기공(252)으로 유출되지 않도록 한다.At this time, the exhaust hole 252 is formed to have a size of about 2 ± 1 millimeters, so that when the ram 310 applies the impact force P to the cover plate 250, a part of the filler 233 passes through the receiving bag 231 So that it does not leak to the exhaust hole 252.

동재하 시험을 시행하기 전 램(310)을 커버플레이트(250) 상에 수 분 정도 배치하여 점탄성체(230)가 가압되도록 함으로써 충전재(233) 내의 기포가 배기공(252)을 통하여 배출되는 것이 촉진되도록 할 수 있다.The ram 310 is placed on the cover plate 250 for several minutes to press the viscoelastic body 230 so that the bubbles in the filler 233 are discharged through the exhaust hole 252 .

한편, 점탄성체(230) 상에 커버플레이트(250)를 안착시키는 과정에서 기준선(213)을 참조하여 커버플레이트(250)의 외주연이 기준선(231)과 최대한 평행한 상태가 되도록 할 수 있다.The outer circumference of the cover plate 250 may be maximally parallel to the reference line 231 with reference to the reference line 213 in the process of seating the cover plate 250 on the viscoelastic body 230.

이는 램(310)의 낙하방향과 커버플레이트(250)의 상면이 서로 수직을 이루도록 함으로써 말뚝(20)의 상면(21)에 대한 수평가공이 완료된 상태와 같은 효과를 얻을 수 있도록 하기 위한 것이다.This is for the purpose of obtaining the same effect as the completion of the horizontal processing of the upper surface 21 of the pile 20 by making the falling direction of the ram 310 and the upper surface of the cover plate 250 perpendicular to each other.

기준선(231)은 육안으로 용이하게 식별될 수 있도록 홈 가공을 하거나 도료 등으로 표시되도록 할 수 있다.The reference line 231 can be grooved or can be painted or the like so that it can be easily recognized by the naked eye.

앞에서도 언급했었으나, 커버플레이트(250)의 외경(DH)은 램(310)의 직경(DR)보다 크게 형성되도록 한다. 이는 낙하하는 램(310)이 내압링(210)의 상측 외주연과 충돌하지 않고 커버플레이트(250)의 상면에만 충돌되도록 함으로써 충격력이 손실되지 않고 점탄성체(230)를 통하여 말뚝(20)의 상면(21)으로 최대한 전달되도록 하기 위한 것이다.The outer diameter DH of the cover plate 250 is formed to be larger than the diameter DR of the ram 310. [ This allows the falling ram 310 to collide only with the upper surface of the cover plate 250 without colliding with the upper outer periphery of the pressure-resistant ring 210, (21) as much as possible.

아울러 낙하하는 램(310)이 내압링(210)의 상측 외주연과 충돌하지 않고 커버플레이트(250)의 상면에만 충돌되도록 하기 위하여 램(310)의 낙하궤적 및 쿠션(200)의 상대적인 위치를 고려하여 지지대(350)가 설치되도록 한다.The falling locus of the ram 310 and the relative position of the cushion 200 are considered so that the falling ram 310 collides only with the upper surface of the cover plate 250 without colliding with the outer peripheral edge of the pressure- So that the support table 350 is installed.

도시되지는 않았으나, 복수의 로드셀(214)은 각각 도시되지 않은 편심분석수단에 전기적으로 연결된다. 여기서 편심분석수단은 복수의 로드셀(214)이 각각 발하는 신호를 수신하여 복수의 로드셀(214)에 가해지는 하중의 차이를 비교하는 수단을 말한다. 이러한 편심분석수단은 일반적으로 로드셀(214)에 가해지는 하중의 크기를 측정하는 장치이므로 편심분석수단 자체에 대한 설명은 생략한다.Although not shown, a plurality of load cells 214 are electrically connected to eccentric analysis means (not shown), respectively. Here, the eccentricity analyzing means refers to a means for receiving a signal from each of a plurality of load cells 214 and comparing the difference in load applied to a plurality of load cells 214. Since the eccentricity analyzing means is generally a device for measuring the magnitude of the load applied to the load cell 214, the description of the eccentric analyzing means itself will be omitted.

낙하한 램(310)과 커버플레이트(250)의 충돌에 의해 발생된 충격력(P)은 상술한 바와 같이 대부분 말뚝(20)의 상면(21)으로 전달(PI)된다. 이때 점탄성체(230)는 앞에서 설명한 바와 같이 완전히 고체와 같은 거동을 하는 것이 아니라 액체와 부분적으로 유사한 거동 또한 나타내므로, 충격력(P)의 일부분은 내압링(210)의 내주면을 외측으로 확장하는 방향으로 작용된다.The impact force P generated by the collision between the falling ram 310 and the cover plate 250 is transmitted (PI) to the upper surface 21 of the pile 20 as described above. In this case, since the viscoelastic body 230 exhibits not only a solid-like behavior but also a behavior partially similar to the liquid as described above, a part of the impact force P is generated in a direction expanding the inner peripheral surface of the pressure- .

이에 따라 복수의 로드셀(214) 각각에는 충격력에 의한 순간적인 하중이 각각 작용되며, 이는 상술한 편심분석수단(도시되지 않음)에 의해 감지될 수 있다.Accordingly, each of the plurality of load cells 214 is subjected to an instantaneous load by an impact force, which can be detected by the above-described eccentric analyzing means (not shown).

복수의 로드셀(214)은 내압링(210)의 내주면에 분산 배치되어 있으므로, 복수의 로드셀(214)에 의해 감지되는 순간적인 하중의 크기를 서로 비교함으로써 충격력이 특정 방향으로 편심되었는지의 여부를 파악할 수 있다.Since the plurality of load cells 214 are dispersedly arranged on the inner circumferential surface of the pressure-resistant ring 210, it is possible to determine whether the impact force is eccentric in a specific direction by comparing the magnitudes of instantaneous loads sensed by the plurality of load cells 214 .

그러므로 복수의 로드셀(214)에 의해 감지되는 순간적인 하중의 편차가 미리 정해진 범위를 넘을 경우에는 충격력에 편심이 발생된 것으로 간주하고 점탄성체(230)의 안착상태, 커버플레이트(250)의 배치, 램(310)의 낙하궤적 등을 점검하여 이들의 정렬상태를 조정할 수 있다.Therefore, when the instantaneous load deviation sensed by the plurality of load cells 214 exceeds a predetermined range, it is considered that eccentricity is generated in the impact force, and the seating state of the viscoelastic body 230, the arrangement of the cover plate 250, It is possible to check the falling trajectory of the ram 310 and adjust their alignment state.

점탄성체(230)의 안착상태나 커버플레이트(250)의 배치에 이상이 있는 것으로 판단될 경우에는 이들을 내압링(210)으로부터 인출한 후 다시 배치할 수 있다.If it is determined that there is an abnormality in the seating state of the viscoelastic body 230 or the arrangement of the cover plate 250, they can be placed again after being taken out from the pressure-resistant ring 210. [

만약 램(310)의 낙하궤적에 의해 편심이 발생된 것으로 판단될 경우에는 램가이드(340)의 설치상태가 조정되도록 할 수 있다. 램가이드(340)의 조정은 높이조절부(360)에 의해 구현될 수 있는데, 이는 아래에서 도 4를 참조하여 설명한다.If it is determined that the eccentricity is generated due to the drop trajectory of the ram 310, the installation state of the ram guide 340 can be adjusted. The adjustment of the ram guide 340 may be implemented by the height adjustment portion 360, which will be described below with reference to FIG.

도 4에는 도 1에 도시된 높이조절부(360)를 예시한 종단면도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a vertical sectional view illustrating the height adjusting unit 360 shown in FIG.

도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 높이조절부(360)에는 조인트(361) 및 높이조절수단(362)이 포함되며, 높이조절수단(362)에는 나사봉(363, 364) 및 조절슬립(365)이 포함된다.1 and 4, the height adjusting unit 360 includes a joint 361 and a height adjusting unit 362. The height adjusting unit 362 includes screw rods 363 and 364 and a control slip 365).

높이조절부(360)는 지지대(350) 사이에 설치된 것으로, 도시된 바와 같이 서로 반대 방향으로 나사산이 형성된 한 쌍의 나사봉(363, 364)에 조절슬립(365)이 나사결합 된다. 즉 조절슬립(365)을 회전시킴으로써 나사봉(363, 364) 사이의 간격이 조절되며, 이에 따라 지지대(350)의 길이가 신장 또는 단축될 수 있다.The height adjuster 360 is installed between the supports 350 and the adjusting slip 365 is screwed to a pair of threaded rods 363 and 364 which are threaded in opposite directions as shown in the figure. The distance between the screw rods 363 and 364 is adjusted by rotating the adjusting slip 365 so that the length of the support 350 can be stretched or shortened.

만약 지지대(350)의 길이가 조절될 경우에는 지지대(350) 중 지면에 고정된 부분과 나머지 부분 사이의 각도 사이에 편차가 발생될 수 있는데, 이 편차는 조인트(361)에 의해 조절될 수 있다.If the length of the support 350 is adjusted, there may be a deviation between the angles between the portion of the support 350 that is fixed to the ground and the rest, which can be adjusted by the joint 361 .

따라서 본 실시예(1)에 포함된 복수의 높이조절부(360)를 조절하여 램(310)이 말뚝(20)의 길이방향에 나란한 방향으로 충격력이 가해지도록 함으로써 동재하 시험의 정확도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, by adjusting the plurality of height adjusting portions 360 included in the embodiment 1, the impact force is applied in a direction parallel to the longitudinal direction of the pile 20 by the ram 310, Can be obtained.

참고로, 상술한 높이조절수단(362)은 하나의 예시이다. 즉, 도시되지는 않았으나 높이조절수단(362)은 유압잭이나 전동잭 등으로 대체될 수 있다.For reference, the above-described height adjusting means 362 is one example. That is, although not shown, the height adjusting means 362 may be replaced by a hydraulic jack, a power jack, or the like.

본 실시예(1)는 앞에서 설명한 바와 같이 말뚝(20)의 상면(21)에 대한 수평면 가공을 생략할 수 있으므로 시험에 소요되는 시간과 노력이 절약될 수 있고, 하천이나 바다와 같이 물이 많은 지역에서도 침수에 대한 우려 없이 사용할 수 있다.As described above, in the present embodiment (1), the horizontal surface processing of the upper surface (21) of the pile (20) can be omitted, so that the time and effort required for the test can be saved. It can be used in the area without concern about flooding.

아울러 복수의 로드셀(214)에 의해 편심의 발생 여부를 용이하게 파악할 수 있으며 이에 따라 높이조절부(360)를 이용하여 해머(300)의 타격방향을 미세하게 조절하여 충격력의 방향을 정확하게 설정할 수 있다.In addition, it is possible to easily determine whether or not the eccentricity is generated by the plurality of load cells 214, and accordingly, the direction of the impact force can be accurately set by finely adjusting the hitting direction of the hammer 300 using the height adjusting unit 360 .

또한, 커버플레이트(250)의 저면(251) 형상에 의해 충격력이 말뚝(20)의 상면(21) 중간부분에 집중되도록 할 수 있으므로 시험 결과의 정확도가 더욱 향상될 수 있는 동시에 말뚝(20)의 상면(21) 가장자리 부분이 시험 중 파괴되는 것을 방지할 수 있다.Since the impact force can be concentrated on the middle portion of the upper surface 21 of the pile 20 by the shape of the bottom surface 251 of the cover plate 250, the accuracy of the test result can be further improved, It is possible to prevent the edge portion of the upper surface 21 from being broken during the test.

특히, 점탄성체(230)의 충전재(233)로 사용된 벤토나이트와 물의 혼합물은 건축현장이나 토목공사에 영구 방수층을 형성하는 소재로 사용되므로, 본 실시예(1)에 따른 동재하 시험이 완료된 후에는 충전재(233)를 방수층 형성의 자재로 사용함으로써 자원의 재활용에 일조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Particularly, the mixture of bentonite and water used as the filler 233 of the viscoelastic body 230 is used as a material for forming a permanent waterproof layer on a construction site or civil engineering work. Therefore, after the dynamic test according to the embodiment (1) is completed By using the filler 233 as a material for forming a waterproof layer, the effect of contributing to the recycling of resources can be obtained.

참고로, 본 명세서에서의 '나란함' 및 '수직'은 수학적인 '나란함' 및 '수직'을 의미하는 것이 아니라, 가공오차 및 조립오차 등 각종 오차를 감안한 '나란함' 및 '수직'을 의미함을 밝힌다.In the present specification, 'parallelism' and 'vertical' do not mean mathematically 'parallelism' and 'verticalness' but 'parallelism' and 'verticalness' .

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 동재하 시험장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Other embodiments may easily be suggested by adding, changing, deleting, adding, or the like of components, but these are also within the scope of the present invention.

1: 동재하 시험장치 100: 캡
110: 말뚝삽입부 120: 쿠션안착부
200: 쿠션 210: 내압링
211: 링본체 212: 중공부
213: 기준선 214: 로드셀
230: 점탄성체 231: 수용백
233: 충전재 250: 커버플레이트
251: 저면 300: 해머
310: 램 320: 가동와이어
330: 램구동수단 340: 램가이드
350: 지지대 360: 높이조절수단
361: 조인트 362: 높이조절수단
363, 364: 나사봉 365: 조절슬립
10: 지면 20: 말뚝
30: 항타분석기 31: 변형률계
32: 가속도계1: Dynamic test apparatus 100: Cap
110: pile inserting part 120: cushion seating part
200: cushion 210: pressure-resistant ring
211: ring body 212: hollow part
213: Reference line 214: Load cell
230: Viscoelastic body 231:
233: Filler 250: Cover plate
251: Bottom 300: Hammer
310: RAM 320: Movable wire
330: ram driving means 340: ram guide
350: Supporting base 360: height adjusting means
361: Joint 362: Height adjusting means
363, 364: Nasa-bar 365: Adjustable slip
10: ground 20: pile
30: hoe analyzer 31: strain meter
32: Accelerometer

Claims

A pit inserting portion formed at a lower side thereof with a pile inserting portion for partially inserting an upper end of the pile to be tested, a groove shaped cushion receiving portion formed at an upper side thereof, and a penetration portion having a diameter smaller than the diameter of the pile at a middle portion thereof;
A cushion seated on the cushion seating portion; And
A ram which is disposed on the upper side of the cushion and has a diameter smaller than that of the penetration portion, ram driving means for raising or dropping the ram onto the cushion, ram for supporting the ram driving means and guiding the drop trajectory of the ram A hammer having a guide and a plurality of supports for supporting the ram guide;
Lt; / RTI >
The cushion
A pressure-resistant ring of a hollow tube shape whose lower side is inserted into the cushion seating portion and in which a hollow portion having a diameter corresponding to the penetration portion is formed;
A viscoelastic body inserted into the hollow portion so as to be in close contact with an upper end surface of the pile and an inner peripheral surface of the pressure-resistant ring; And
A flat plate-like cover plate inserted into the hollow portion in a shape covering the upper side of the viscoelastic body;
/ RTI >
The viscoelastic body
A bag-shaped receiving bag having flexibility; And
A gel filler having water resistance and filled in the receiving bag;
Lt; / RTI >
Wherein the gel state filler is a mixture of bentonite and water having a water content of greater than 150 percent but less than 500 percent,
Wherein the filler comprises propylene glycol in a weight ratio of 30 to 50 percent of the water,
The receiving bag is made of woven polyamide-coated woven fabric or woven stainless steel wire cloth
Dynamic test equipment.

delete

The method according to claim 1,
The hammer
And a height adjusting unit installed on the plurality of supports to adjust height of the plurality of supports, respectively
Dynamic test equipment.

5. The method of claim 4,
The cushion
And a plurality of load cells dispersedly disposed on the inner peripheral surface of the pressure-resistant ring in contact with the viscoelastic body
Dynamic test equipment.

6. The method of claim 5,
A plurality of reference lines are formed on the inner circumferential surface of the pressure-resistant ring in a direction parallel to a plane perpendicular to the central axis
Dynamic test equipment.

The method according to claim 1,
The bottom surface of the cover plate has an outer peripheral surface shape of a sphere so that its thickness becomes thinner from the edge toward the middle
Dynamic test equipment.

8. The method of claim 7,
The cover plate is provided with a plurality of exhaust holes having a diameter of 2 +/- 1 millimeters dispersed
Dynamic test equipment.