KR101990920B1 - 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법 - Google Patents

철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101990920B1
KR101990920B1 KR1020170146614A KR20170146614A KR101990920B1 KR 101990920 B1 KR101990920 B1 KR 101990920B1 KR 1020170146614 A KR1020170146614 A KR 1020170146614A KR 20170146614 A KR20170146614 A KR 20170146614A KR 101990920 B1 KR101990920 B1 KR 101990920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel pipe
steel
cast
reinforcing
pipe structure
Prior art date
Application number
KR1020170146614A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180044223A (ko
Inventor
고영태
이기천
Original Assignee
고영태
주식회사 청우산업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고영태, 주식회사 청우산업 filed Critical 고영태
Priority to KR1020170146614A priority Critical patent/KR101990920B1/ko
Publication of KR20180044223A publication Critical patent/KR20180044223A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101990920B1 publication Critical patent/KR101990920B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00Production methods
    • E02D2250/0023Cast, i.e. in situ or in a mold or other formwork
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00Materials
    • E02D2300/0026Metals
    • E02D2300/0029Steel; Iron
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00Miscellaneous
    • E02D2600/20Miscellaneous comprising details of connection between elements

Abstract

현장타설 콘크리트 파일 시공 방법이 개시되며, 상기 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법은, 철근부착 강관구조체를 준비하는 단계; 지반을 굴착하여 형성된 굴착공에 상기 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계; 및 배치된 상기 철근부착 강관구조체 내부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트부를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 철근부착 강관구조체는, 강관 및 각각 상하 방향으로 연장 형성되고 상기 강관의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되어 상기 강관과 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 포함한다.

Description

철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법{PIPE STRUCTURE WITH REINFORCING BAR AND CONSTRUCTION METHOD OF CONCRETE FILE USING THE SAME}
본원은 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법에 관한 것이다.
토목, 건축, 플랜트 등 구조물 공사 현장에서는 상부 구조의 하중을 안정적으로 지지하기 위해 파일 공사가 반드시 필요하다. 종래의 현장타설 콘크리트 파일 시공은 희생강관을 사용하거나 이중합성 강관을 이용하여 강관 내부를 굴착한 이후, 철근망을 삽입하여 콘크리트를 타설하는 방식으로 이루어졌다.
구체적으로, 일반적인 희생강관을 적용한 파일 시공 방법은 지반 내 토압 및 수압을 지지하기 위한 두꺼운 희생강관을 지반에 삽입하는 단계, 희생강관 내 내부 토사를 굴착 및 제거하는 단계, 희생강관의 중공부 내부에 철근망을 삽입하는 단계 및 콘크리트를 타설하고 시공을 완료하는 단계를 포함한다.
또한, 이중합성 강관을 적용한 파일 시공 방법은 지반 내 토압 및 수압을 지지하기 위한 두꺼운 굴착용 강관을 지반에 삽입하는 단계, 굴착용 강관 내 내부 토사를 굴착 및 제거하는 단계, 굴착용 강관의 중공부 내부에 얇은 희생강관 삽입 후 철근망을 삽입하는 단계 및 콘크리트를 타설하고 콘크리트의 타설 완료 후 굴착용 강관을 인발하여 시공을 완료하는 단계를 포함한다. 참고로, 이러한 이중합성 강관을 적용한 파일 시공 방법은 단순히 희생강관의 두께를 얇게 하여 파일 시공에 소요되는 강재의 물량만을 줄이기 위한 기술이다.
상술한 바와 같은 종래의 기술들은 파일 가설 완료 이후, 강관과 그 내부에 타설된 콘크리트가 일체로 거동하지 못하고 상호 분리되어 있으므로, 상부로부터 재하되는 하중 및 지반 내 하중을 철근콘크리트부가 100% 저항하는 것으로 설계를 수행한다.
다시 말해, 상술한 종래의 기술들은 파일 시공 완료 이후 강관과 철근콘크리트부가 분리된 비합성 구조로서, 강관을 제외한 철근콘크리트 구조가 외부하중에 저항하도록 설계되며, 이로 인한 문제점은 다음과 같다.
완공 시 강관과 철근콘크리트 구조가 합성 구조가 아닌 분리 구조이므로, 강관의 높은 강성이 구조부재로 전혀 사용되지 못하는 낭비 요소가 있었다. 아울러, 외부하중에 저항하는 철근콘크리트 구조는 직경 32 mm 이상의 철근을 이용하는 것으로서, 현장에서 철근망을 제작하기 위한 장비 도입이 필요하였고, 제작된 철근망의 운반 및 시공 시에 철근망의 변형 등으로 인해 시공이 어렵고 정밀도 또한 떨어지게 된다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국둥록실용신안공보 제20-0416146호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강관을 작용하중에 저항하는 구조부재로 사용하고 별도의 철근망을 생략할 수 있는 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법은, 철근부착 강관구조체를 준비하는 단계; 지반을 굴착하여 형성된 굴착공에 상기 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계; 및 배치된 상기 철근부착 강관구조체 내부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트부를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 철근부착 강관구조체는, 강관 및 각각 상하 방향으로 연장 형성되고 상기 강관의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되어 상기 강관과 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 포함할 수 있다.
또한, 본원의 제2 측면에 따른 철근부착 강관구조체는, 강관; 및 각각 상하 방향으로 연장 형성되고 상기 강관의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되어 상기 강관과 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 강관 및 강관에 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 갖는 철근부착 강관구조체가 굴착공에 배치된 후, 철근부착 강관구조체 내부에 콘크리트가 타설되어 콘크리트부가 형성됨으로써, 강관에 부착된 주철근을 매개로 강관과 철근콘크리트가 상호 일체적으로 결합된 강합성 구조가 형성될 수 있어, 종래와 달리 강관을 작용하중에 저항하는 구조부재로 사용 가능하고, 이에 따라 별도의 철근망의 제작, 운반 및 시공이 필요 없이 현장타설 콘크리트 파일이 시공될 수 있다. 이에 따라 시공이 용이하게 이루어질 수 있어, 시공 원가가 획기적으로 절감될 수 있고, 시공 기간이 단축될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 2a는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 개략적인 개념 사시도이다.
도 2b는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 개략적인 배근도이다.
도 3은 도 2a의 B-B를 따라 절개한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 복수 개의 주철근 중 하나 이상(적어도 하나)의 단부가 강관의 단부보다 돌출되게 구비되는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 5a는 도 2a의 C-C를 따라 절개한 개략적인 단면도이다.
도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 단면보강부재의 개략적인 평면도이다.
도 6a는 도 2a의 A-A를 따라 절개한 개략적인 단면도이다.
도 6b는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 가이드 부재의 개략적인 평면도이다.
도 7a는 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법의 굴착공에 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계에서 철근부착 강관구조체와 다른 철근부착 강관구조체의 연결 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 7b는 도 7a의 D-D를 따라 절개한 개략적인 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 하측, 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 2a를 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 상측, 전반적으로 6시 방향이 하측 등이 될 수 있다.
본원은 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법에 관한 것이다. 참고로, 본원에서 설명하는 철근부착 강관구조체는 일반적인 말뚝 기초(예를 들면, 말뚝-푸팅-교각 순으로 하부 구조가 시공될 때 말뚝 부분)에 적용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 본원의 철근부착 강관구조체는 단일현장타설말뚝에 적용될 수 있다. 여기서, 본원의 철근부착 강관구조체가 적용되는 단일현장타설말뚝은 푸팅(footing) 없는 기초에 적용되는 것으로서, 단일한 현장타설말뚝이 푸팅없이 계속적으로 상향 연장되어 교각 기둥과 직접 연결되는 말뚝을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다. 다른 예로, 본원의 철근부착 강관구조체는 교각에 적용될 수 있다. 구체적으로, 철근부착 강관구조체는 말뚝-푸딩-교각 순으로 하부 구조를 시공함에 있어서 말뚝 부분이 아닌 교각 부분에도 적용될 수 있다.
이처럼, 본원의 철근부착 강관구조체는 강합성의 파일 구조가 이용될 수 있는 다양한 분야 내지 다양한 구조 파트에 적용될 수 있다.
우선, 본원의 일 실시예에 따른 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법(이하 '본 시공 방법'이라 함)에 대해 설명하면서, 이에 이용되는 본원의 일 실시예에 따른 철근부착 강관구조체에 대해서도 함께 설명하기로 한다.
도 1은 본 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 시공 방법은 철근부착 강관구조체(1)를 준비하는 단계(S100)를 포함한다.
먼저, 철근부착 강관구조체(1)에 대해 설명한다.
도 2a는 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 개략적인 개념 사시도이고, 도 2b는 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 개략적인 배근도이며, 도 3은 도 2a의 B-B를 따라 절개한 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 복수 개의 주철근 중 하나 이상의 단부가 강관의 단부보다 돌출되게 구비되는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이며, 도 5a는 도 2a의 C-C를 따라 절개한 개략적인 단면도이고, 도 5b는 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 단면보강부재의 개략적인 평면도이며, 도 6a는 도 2a의 A-A를 따라 절개한 개략적인 단면도이고, 도 6b는 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체의 가이드 부재의 개략적인 평면도이다.
참고로, 도 2a는 개략적인 개념 사시도이므로, 도 2a에는 강관(11) 내부의 주철근(13) 중 일부만이 간략히 도시되어 있고, 가이드 부재(15)에 인해 주철근(13)의 단부가 강관(11)으로부터 소정만큼 내측으로 이격된 상태 등에 대한 구체적인 도시가 생략되었다. 아울러, 도 2a에는 주철근(13)강관(11)의 단부보다 돌출 배치되는 일 구현예에 대한 도시 또한 생략되었다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)는 강관(11)을 포함한다. 예시적으로, 강관(11)은 건설용 파일에 적용되는 강관일 수 있다. 이를테면, 강관(11)은 통상 직경 1.0 m 내지 3.0 m의 대구경 강관일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 강관(11)이 대략 직경 1.0 m 이상의 대구경 강관인 경우, 공장, 현장 제작장 등에서 강관(11)에 대한 주철근(13)의 일체적인 부착 공정(예를 들면, 용접 공정)의 수행을 위한 강관(11) 내부 공간이 충분히 확보될 수 있어, 철근부착 강관구조체(1)의 제작이 보다 용이해질 수 있다. 또한, 강관(11)은 철근부착 강관구조체(1)의 도로 운송 시 적용되는 규정으로 인해 15 m 이내의 길이일 수 있다. 이에 따라, 파일 배치를 위한 굴착 깊이가 강관(11) 길이를 초과하는 경우 둘 이상의 강관(11) 간의 연결이 필요해질 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
또한, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)는 복수 개의 주철근(13)을 포함한다. 주철근(13)에는 전단연결재의 역할을 수행할 수 있도록 이형철근이 적용될 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술한다. 또한, 주철근(13)의 직경은 32 mm 이상일 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 복수 개의 주철근(13)은 각각 상하 방향으로 연장 형성된다. 또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 또한, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)과 일체적으로 결합된다. 예시적으로, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)의 내주면에 용접 결합될 수 있다.
또한, 도 2b 및 도 4를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)의 복수 개의 주철근(13) 중 하나 이상(적어도 하나)은 후술할 S300 단계에서 연결되는 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수 개의 주철근(13')과의 겹이음(lap joint) 길이가 확보되도록, 그의 단부가 강관(11)의 단부보다 돌출되게 구비될 수 있다.
예시적으로 도 2b 및 도 4를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)의 복수 개의 주철근(13)은 원주 방향을 따라 번갈아가며(하나 건너 하나씩) 강관(11)의 단부보다 돌출될 수 있다. 또한, 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수 개의 주철근(13')도 원주 방향을 따라 번갈아가며(하나 건너 하나씩) 강관(11')의 단부보다 돌출될 수 있다. 도 7a를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)의 돌출된 주철근(13)은 다른 철근부착 강관구조체(1')의 미돌출된 주철근(13')과 겹이음될 수 있고, 반대로 철근부착 강관구조체(1)의 미돌출된 주철근(13)은 다른 철근부착 강관구조체(1')의 돌출된 주철근(13')과 겹이음될 수 있다. 이때, 주철근(13)의 돌출량은 해당 주철근의 직경 등을 고려하여 충분한 겹이음 길이가 확보될 수 있도록 설정함이 바람직하다. 도 7a를 참조하면, 이처럼 겹이음이 지그재그 형태로 번갈아가며 형성됨으로써, 상하 방향(깊이 방향)에 대하여 동일한 깊이에 겹이음이 이웃하여 연속적으로 형성되는 것이 방지될 수 있어, 보다 안정적인 철근 이음이 이루어질 수 있다.
다만, 겹이음 방식은 상술한 방식에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 철근부착 강관구조체(1)의 복수의 주철근(13) 전부가 강관(11)의 단부보다 돌출되게 형성되고, 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수의 주철근(13') 전부가 강관(11')의 단부보다 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 양 주철근(13, 13')의 중첩을 통해 형성되는 겹이음 길이는 필요 겹이음 길이의 2배 이상이 되도록 설정될 수 있다.
또한, 도 2a 및 도 5a를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)는 국부 좌굴 및 변형이 억제되도록 강관(11)의 내주면에 일체적으로 결합되는 링 형상의 단면보강부재(16)를 포함할 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 나타난 바와 같이, 단면보강부재(16)는 복수 개의 주철근(13)이 통과되는 복수 개의 통과 홀(161)을 가질 수 있다. 예시적으로, 단면보강부재(16)의 재질은 강관(11)과의 접합이 용이하도록 강재일 수 있다.
강관(11)은 시공 중에 발생하는 토압, 수압, 콘크리트 측압 등에 저항하는 구성인데, 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체(1)에 따르면, 이러한 강관(11)에 복수 개의 주철근(13) 및 단면보강부재(16)가 구비되므로, 강관(11)의 강성이 보강되어 종래에 사용되던 희생강관보다 강관의 두께가 줄일 수 있다. 다만, 강관의 두께를 줄임에 있어서, 본원에서는 강관이 구조부재로서 사용되는 것이므로 강관 외측의 외부 환경(지하수, 해수 등)의 영향으로 인한 부식 가능성을 고려하여 구조부재로서의 구조 계산에서는 제외되는 더미 두께(부식을 감안한 두께 여유치)는 확보한 상태에서 구조 계산 결과에 따라 강관의 두께를 줄임이 바람직하다. 예를 들어, 강관의 부식을 고려한 더미 두께는 강관에 대한 방식 처리 상태, 외부 환경의 영향을 고려하여 예상되는 강관 부식 속도, 파일의 설계수명 등을 종합적으로 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 주철근(13) 및 단면보강부재(16)의 구비(부착) 없이 단순히 강관(11)의 두께가 얇아지면, 강관(11)의 운송 중이나 시공 중에 강관(11)에 꺾임 등의 손상이 발생할 수 있으나, 본 시공 방법에 의하면, 철근부착 강관구조체(1)의 축방향 강성이 강관(11)과 주철근(13)의 일체적 결합에 의해 충분히 확보되고, 단면의 국부좌굴 및 변형은 단면보강부재(16)에 의해 억제될 수 있다. 참고로, 철근부착 강관구조체(1)의 축방향 강성의 충분한 확보를 위해, 상술한 바와 같이, 주철근은 직경이 32 mm 이상임이 바람직하다.
또한, 도 2a를 참조하면, 단면보강부재(16)는 복수 개 구비되어 강관(11)에 대하여 상하 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.
또한, 도 2a 및 도 6a를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)는 가이드 부재(15)를 포함할 수 있다. 가이드 부재(15)는 강관(11)의 단부와 다른 철근부착 강관구조체(1)의 강관(11)의 단부의 용접에 의한 상호 결합 시, 복수 개의 주철근(13)의 열변형이 저감 또는 방지되도록, 복수 개의 주철근(13)과 강관(11)의 단부를 이격시킬 수 있다. 이러한 가이드 부재(15)의 효과는 자세히 후술한다.
예시적으로, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 가이드 부재(15)는 강관(11)의 단부의 내주면에 일체적으로 결합되는 링 형상일 수 있다. 도 6a를 참조하면, 주철근(13)은 가이드 부재(15)의 내주면과 결합될 수 있다. 예시적으로, 주철근(13)은 가이드 부재(15)의 내주면에 결합되도록, 구부러진 상태로 강관(11)의 단부 방향으로 연장 형성될 수 있다. 예시적으로, 가이드 부재(15)의 재질은 강관(11)과의 접합이 용이하도록 강재일 수 있다.
도 3을 참조하면, 주철근(13)은 강관(11)의 내주면에 부착 배치되는데, 가이드 부재(15)가 결합된 강관(11) 단부에서는 도 6a에 도시된 바와 같이 가이드 부재(15)의 내주면에 접하도록 배치되면서 강관(11)으로부터 내측으로 이격될 수 있다. 도면에는 명확하게 도시되지 않았으나, 강관(11)의 내주면에 부착된 주철근(13)은 강관(11)으로부터 내측으로 이격되기 위해 구부림 가공될 수 있다. 구체적인 예로, 주철근(13)은 강관(11)의 내주면에 부착된 상태로 연장되다가, 소정의 각도를 가지고 강관(11) 내측으로 비스듬히 구부러져 연장됨으로써, 강관(11)으로부터 내측으로 점차 이격될 수 있다. 또한, 주철근(13)은 상기 구부러진 방향과 반대방향(외측 방향)으로 소정의 각도만큼 다시 구부러져 연장됨으로써, 강관(11)의 상하 방향에 대해 평행하게 연장될 수 있다. 즉, 주철근(13)은 강관(11)으로부터의 이격을 위해 상하 방향에 대해 경사지게 구부러질 수 있고, 가이드 부재(15)의 내주면에 대한 용이한 접합을 위해 다시 상하 방향과 평행해지도록 재차 구부러질 수 있다.
또한, 주철근(13)과 가이드 부재(15)의 내주면은 용접에 의해 결합될 수 있다.
S100 단계는, 이러한 철근부착 강관구조체(1)를 준비하기 위해, 강관(11)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 강관(11)은 공장 제작될 수 있다. 또한, S100 단계는 강관(11)에 복수 개의 주철근(13)을 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 복수 개의 주철근(13)은 용접에 의해 강관(11)에 일체적으로 결합될 수 있는데, 강관(11)이 직경 1.0 m 내지 3.0 m의 대구경 강관인 경우 용접 작업을 위한 공간이 충분히 확보될 수 있어, 강관(11)에 대한 주철근(13)의 용접이 용이할 수 있다.
또한, S100 단계는 강관(11)에 단면보강부재(16)를 구비하는 단계를 포함할 수 있다. 단면보강부재(16)는 용접에 의해 강관(11)에 결합될 수 있다.
또한, S100 단계는 강관(11)에 가이드 부재(15)를 구비하는 단계를 포함할 수 있다. 가이드 부재(15)는 용접에 의해 강관(11)에 결합될 수 있다.
참고로, S100 단계는 시공 현장과 별개로 마련된 공장과 같은 제작장에서 수행될 수 있으며, 준비된(제작 완료된) 철근부착 강관구조체(1)는 시공 현장으로 운송될 수 있다.
또한, S100 단계에서, 철근부착 강관구조체(1)는 복수 개 준비될 수 있다. 복수 개의 지점에 대한 파일 시공이 이루어지는 경우 철근부착 강관구조체(1)가 복수 개 필요로 될 수 있다. 또는, 파일 배치를 위한 굴착 깊이가 강관(11) 길이를 초과하는 경우에는 한 지점에 대해 둘 이상의 강관(11) 간의 연결이 필요해질 수 있다. 본원에서는 철근부착 강관구조체(1)가 복수 개 준비되는 것과 관련하여, 상기 두 가지 케이스 중 두번째 케이스(한 지점에 복수 개의 철근부착 강관구조체(1)가 연결되는 경우)를 중심으로 후술하기로 한다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 시공 방법은 지반을 굴착하여 형성된 굴착공에 철근부착 강관구조체(1)를 배치하는 단계(S300)를 포함한다.
도 7a는 본 시공 방법의 S300 단계에서 철근부착 강관구조체와 다른 철근부착 강관구조체의 연결 방법을 설명하기 위한 개략적인 개념도이고, 도 7b는 도 7a의 D-D를 따라 절개한 개략적인 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, S300 단계에서, 철근부착 강관구조체(11)는 복수 개가 굴착공 내부에 순차적으로 삽입되면서 각각의 강관이 상호 연결될 수 있다. 복수 개의 철근부착 강관구조체(1)는 해당 굴착공의 굴착 심도에 대응하여 필요한 길이만큼 시공 현장에서 순차적으로 지반(굴착공 내)에 삽입될 수 있다. 또한, S300 단계에서, 굴착공 내에 기삽입된 철근부착 강관구조체(1)와 추가 삽입되는 철근부착 강관구조체(1')는 수직을 유지하는 상태로 상호 연결됨이 바람직하다.
S300 단계의 수행 시, 복수 개의 철근부착 강관구조체(11) 각각은, 상술한 바와 같이, 상호 연결되는 강관(11)의 단부에 대하여 각각의 주철근(13) 간의 겹이음 길이가 확보되도록 복수 개의 주철근(13) 중 하나 이상(적어도 하나)의 단부가 강관(11)의 단부보다 돌출되게 구비될 수 있다.
또한 도 7a 및 도 7b를 참조하면, S300 단계에서, 복수 개의 철근부착 강관구조체(1) 중 하나(어느 하나의 철근부착 강관구조체)의 주철근(13)은 복수 개의 철근부착 강관구조체(1) 중 이와 대향하는 다른 하나(다른 하나의 철근부착 강관구조체)의 주철근(13)과 겹이음되도록 원주 방향으로 서로 이웃(인접)하도록 배치될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 철근부착 강관구조체(이를테면, 기배치된 철근부착 강관구조체)(1)의 주철근(13)과 다른 철근부착 강관구조체(이를테면 추가 배치되는 철근부착 강관구조체)(1')의 주철근(13')은 강관(11)의 원주 방향에 대하여 서로 번갈아가며(교번하여) 배치될 수 있으며, 이를 통해 겹이음 위치가 분산될 수 있어 보다 안정적인 겹이음이 이루어질 수 있다. 또한 도 7b를 참조하면, 철근부착 강관구조체(1)의 주철근(13)은 이웃하는 다른 철근부착 강관구조체(1')의 주철근(13') 2개 중 어느 하나와 1:1로 쌍을 이루어 보다 가까이 이웃하도록 배치될 수 있다.
상기와 같은 주철근 단부의 돌출 및 본 시공 방법에 적용되는 철근부착 강관구조체(1)는 종래의 통상적인 현장타설 콘크리트 파일처럼 철근망이 희생강관 내부에 삽입되는 것이 아니라, 주철근(13)이 강관(11)의 내면에 직접 부착되는 것이므로, 철근부착 강관구조체(1)의 강관(11) 간의 연결 시, 그 내면에 부착된 주철근(13) 간의 이음 또한 이루어질 필요가 있다.
이에 대하여, 본 시공 방법에 있어서, 철근부착 강관구조체(1)는 복수 개의 주철근(13)이 상호 연결되는 강관(11)의 단부보다 돌출되게 구비되고, 본 시공 방법의 S300 단계는, 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수 개의 주철근(13') 각각은 굴착공 내에 기배치된 철근부착 강관구조체(1)의 복수 개의 주철근(13) 각각과 원주 방향으로 서로 이웃하게 교대로 배치함으로써, 철근부착 강관구조체(1)의 내부로 타설되는 콘크리트(후술할 S500 단계)에 의해 서로 이웃하는 주철근(13, 13')끼리 충분한 겹이음 길이를 가지고 연결될 수 있다. 이에 따르면, 기배치된 철근부착 강관구조체(1)의 주철근(13)과 다른 철근부착 강관구조체(1')의 주철근(13')이 서로 용접, 커플링 등에 의해 직접적으로 연결되지 않더라도, 충분한 겹이음 길이 확보 및 콘크리트와의 강합성을 통한 상호 연결이 안정적으로 이루어질 수 있다.
또한, S300 단계에서, 복수 개의 철근부착 강관구조체(1) 각각의 강관(11)은 용접에 의해 상호 연결될 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같이, 복수 개의 철근부착 강관 구조체(15) 각각은 가이드 부재(15)를 포함할 수 있다. 이러한 가이드 부재(15)에 의하면, 주철근(13)이 강관(11)의 단부로부터 내측으로 이격될 수 있어 강관(11)간의 용접에 의해 발생되는 강관(11) 단부 인근의 용접열에 의해 주철근(13)이 열변형되고 강성 손실되는 것이 저감 내지 방지될 수 있다. 아울러, 이처럼 주철근(13)의 열변형에 대한 우려가 해소됨에 따라, 용접을 통한 강관(11) 간의 강재 이음 정밀도 또한 향상될 수 있다. 즉, 가이드 부재(15)의 강관(11) 반경 방향으로의 폭(링 폭)은 주철근(13)의 구조적 강성이 강관(11) 간의 용접시의 용접열로 인해 손상되는 것을 방지하는 만큼 주철근(13)을 이격시킬 수 있도록 설정될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 시공 방법은 배치된 철근부착 강관구조체(1) 내부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트부를 형성하는 단계(S500)를 포함한다.
강관(11)에 용접으로 부착된 주철근(13)은 강관(11)과 일체적으로 인장재의 역할을 할 수 있다. 동시에, 주철근(13)은 강관(11)과 콘크리트부의 부착을 위한 전단연결재의 역할, 다시 말해, 일종의 스터드 역할을 하여 강관(11)과 콘크리트부가 일체화된 강합성 거동을 하도록 할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 주철근(13)에 이형철근이 적용됨으로써, 이형철근 표면의 요철(돌기) 형상을 통해 주철근(13)이 콘크리트부와의 부착을 위한 전단연결재의 역할 및 강관(11)과 콘크리트부 간의 강합성의 매개 역할을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 즉, 이형철근은 환강의 표면에 요철(돌기)가 형성되어 있으므로, 주철근(13)의 콘크리트부와의 부착을 위한 전단연결재로서의 역할이 보다 효과적으로 수행될 수 있다.
이러한 본 시공 방법에 의하면, 강합성 효과로 강관(11)을 구조부재로서 취급할 수 있어, 종래의 현장타설 콘크리트 파일 대비 주철근의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있는 장점 또한 가진다.
또한, 주철근(13)을 둘러싸고 있는 강관(11)이 본 시공 방법에 의해 형성되는 현장타설 콘크리트 파일의 전단철근과 심부구속철근(띠철근)의 역할을 할 수 있으므로, 종래의 현장타설 콘크리트 파일의 철근망에 포함되는 심부구속철근 또한 생략될 수 있다.
보다 구체적으로, 종래 기술은 현장타설 콘크리트 파일의 완공 후 강관과 철근콘크리트가 서로 결합되지 않은 별도의 구조로 이루어져 있어, 완공 후, 강관은 단순 거푸집 역할만을 하고 작용하중에 대해서 철근콘크리트가 모두 저항해야 했다. 이로 인해 필요 주철근의 양이 많아지고, 또한 전단에 대한 띠철근도 필요하게 되는 단점이 있었다.
반면에, 본 시공 방법에 의하면, 강관(11)이 그 내면에 일체적으로 부착된 주철근(13)에 의해 콘크리트부와 일체적인 강합성 거동이 가능해지므로, 작용하중에 대해 강관(11), 주철근(13) 및 콘크리트부가 함께 저항할 수 있다. 이로 인해, 주철근의 사용량을 줄일 수 있고, 띠철근의 생략이 가능하다.
즉, 종래에는 강관이 단순히 거푸집 역할을 하며 철근콘크리트와 분리되어 있었는데, 본 시공 방법에 의하면, 강관(11)과 철근콘크리트가 모두 결합된 강합성 구조가 제공될 수 있어 외부하중에 대해 보다 효과적으로 저항할 수 있다. 이로 인해, 별도의 철근망의 생략이 가능하고, 강관(11)이 가설부재(희생강관)이 아닌 외부하중에 저항하는 구조부재로 사용될 수 있어 원가가 획기적으로 절감될 수 있다.
또한, 본 시공 방법에 있어서, 강관(11)의 두께는 설계시의 적어도 하나 이상의 하중조합에 대하여 저항하는 설계 두께 및 부식에 의해 감소 예상되는 부식 두께가 고려되어 설정될 수 있다.
여기서, 적어도 하나 이상의 하중조합은 파일에 대한 설계(구조 계산)시 고려될 수 있는 다양한 하중조합을 의미할 수 있다. 즉, 강관(11)은 상술한 바와 같이 콘크리트부와 일체화되어 다양하게 고려되는 외부하중에 저항하는 구조부재로 사용될 수 있는데, 강관(11)이 이러한 다양한 외부하중에 저항할 수 있도록 안전측으로 설계되는 두께를 의미할 수 있다.
또한, 부식 두께에 대해 설명하자면, 일반적으로 강관은 지하수, 해수 등에 노출될 수 있어, 시간이 경과함에 따라 부식에 의해 그 두께가 감소될 수 있다. 그런데, 종래의 현장타설 콘크리트 파일의 강관은 콘트리트부와 일체화될 수 없어 외부하중에 저항하는 구조부재가 아닌 희생강관으로 취급되었기 때문에, 종래의 강관의 두께는 부식에 의한 두께 감소가 고려되어 설정되지 않았다. 반면에, 본 시공 방법에 의하면, 강관(11)은 주철근(13)을 매개로 콘크리트부와 강합성되어 외부하중에 저항하는 구조부재로 취급되므로, 상술한 하중조합에 대하여 저항하는 설계 두께만을 고려하여 구비되어서는 향후 시간 경과에 따라 부식으로 인해 요구되는 상기 설계 두께보다 그 두께가 감소될 가능성이 있다. 본 시공 방법은 이러한 구성의 곤란성을 고려하여, 설계 두께 및 강관(11)이 부식에 의해 감소 예상되는 부식 두께를 함께 고려하여 강관(11)의 두께를 설정할 수 있다. 예시적으로, 부식 두께는 2 mm일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 강관(11)의 두께는 구조 설계상 구조부재로서 요구되는 필요 두께와 부식에 의해 감소될 두께의 합산 값 이상으로 설정될 수 있다.
한편, 본 시공 방법은, S300 단계 이전에, 굴착용 강관(케이싱)을 이용하여 지반을 굴착하여 굴착공을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 굴착공을 형성하는 단계는 RCD(Reverse Circulation Drill) 공법을 이용해 굴착공을 형성할 수 있다. 참고로, 상기 굴착용 강관을 이용한 굴착공 형성 단계는 S100 단계 이전에 수행될 수도 있고, S100 단계와 S300 단계 사이에 수행될 수도 있으며, S100 단계와 동시에 수행될 수도 있을 것이다.
RCD(Reverse Circulation Drill) 공법은 대구경의 말뚝 시공을 위해 대구경의 굴착공을 형성하는 것으로서, 이에 따르면, 본 시공 방법의 철근부착 강관구조체(1)의 내부 직경이 일정 크기 이상으로 확보될 수 있어, 강관(11) 내에서의 용접 작업이 용이해져 상술한 주철근(13), 가이드 부재(15), 단면보강부재(16) 등의 설치가 용이할 수 있다.
또한, 본 시공 방법은 S500 단계 이후에, 굴착용 강관을 인발(인출)하는 단계를 포함할 수 있다. S300 단계 이전에 굴착용 강관을 이용하여 굴착공을 형성하는 단계, S500 단계 이후에 굴착용 강관을 인발하는 단계 및 이러한 단계들과 관련된 부수적인 공정들(단계들)은 당 분야의 통상의 기술자에게 이미 알려진 기술 공정이라 할 것이어서 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 철근부착 강관구조체(이하 '본 철근부착 강관구조체'이라 함)(1)에 대해 설명한다. 다만, 본 철근부착 강관구조체(1)는 전술한 본 시공 방법에 적용되는 구성이므로, 앞서 살핀 본 시공 방법에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
본 철근부착 강관구조체(1)는 강관(11)을 포함한다. 강관(11)의 두께는 설계시의 적어도 하나 이상의 하중조합에 대하여 저항하는 설계 두께 및 부식에 의해 감소 예상되는 부식 두께가 고려되어 설정될 수 있다.
또한, 철근부착 강관구조체(1)는 복수 개의 주철근(13)을 포함한다. 예시적으로, 주철근(13)에는 전단연결재의 역할을 수행할 수 있도록 이형철근이 적용될 수 있다.
복수 개의 주철근(13)은 각각 상하 방향으로 연장 형성된다. 또한, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 또한, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)과 일체적으로 결합된다. 예시적으로, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)의 내주면에 용접 결합될 수 있다.
또한, 본 철근부착 강관구조체(1)는 국부 좌굴 및 변형이 변형이 억제되도록 강관(11)의 내주면에 일체적으로 결합되는 링 형상의 단면보강부재(16)를 포함할 수 있다. 단면보강부재(16)는 복수 개의 주철근(13)이 통과되는 복수 개의 통과 홀(161)을 가질 수 있다. 단면보강부재(16)는 복수 개 구비되어 강관(11)에 대하여 상하 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.
또한, 본 철근부착 강관구조체(1)의 복수 개의 주철근(13) 중 하나 이상(적어도 하나)은 연결되는 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수 개의 주철근(13')과의 겹이음(lap joint) 길이가 확보되도록, 그의 단부가 강관(11)의 단부보다 돌출되게 구비될 수 있다.
또한, 본 철근부착 강관구조체(1)는 가이드 부재(15)를 포함할 수 있다. 가이드 부재(15)는 강관(11)의 단부와 다른 철근부착 강관구조체(1)의 강관(11)의 단부의 용접에 의한 상호 결합 시, 복수 개의 주철근(13)의 열변형이 저감 또는 방지되도록, 복수 개의 주철근(13)과 강관(11)의 단부를 이격시킬 수 있다. 가이드 부재(15)는 강관(11)의 단부의 내주면에 일체적으로 결합되는 링 형상일 수 있다.
이때, 주철근(13)의 일부는 가이드 부재(15)의 내주면에 결합될 수 있다. 예시적으로, 주철근(13)은 가이드 부재(15)의 내주면에 결합되도록, 구부러진 상태로 강관(11)의 단부 방향으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 주철근(13)과 가이드 부재(15)의 내주면은 용접에 의해 결합될 수 있다.
또한, 본원은 상술한 본원의 일 실시예에 따른 철근부착 강관구조체의 제조 방법(이하 '본 제조 방법'이라 함)을 제공할 수 있다. 다만, 본 제조 방법에 따라 상술한 본 철근부착 강관구조체(1)가 제조되고, 제조된 본 철근부착 강관구조체(1)가 본 시공 방법에 적용되는 것이므로, 앞서 살핀 본 시공 방법 및 본 철근부착 강관구조체(1)에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
본 제조 방법은 강관(11)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 제조 방법은 강관(11)에 복수 개의 주철근(13)을 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 주철근(13)은 강관(11)의 내주면에 용접 접합되어 일체화될 수 있다. 또한, 본 제조 방법에 있어서 주철근(13)은 본 철근부착 강관구조체와 다른 철근부착 강관구조체(1')의 복수 개의 주철근(13')과의 겹이음(lap joint) 길이가 확보될 수 있도록, 그 단부가 강관(11)의 단부보다 돌출되게 구비할 수 있다. 이에 대해서는 본 시공 방법에서 상세히 설명한 바 있으므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 제조 방법은 강관(11)에 단면보강부재(16)를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단면보강부재(16)는 강관(11)의 내주면에 용접 접합되어 일체화될 수 있다. 또한, 도 2a를 참조하면, 단면보강부재(16)는 강관(11)의 단면 보강 필요에 따라 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 복수 개 배치될 수 있다. 또한, 단면보강부재(16)는 그 통과 홀(161)에 주철근(13)이 통과되도록 복수의 주철근(13)과 조립된 상태에서 복수의 주철근(13)과 함께 강관(11) 내측으로 삽입된 다음 강관(11)에 부착될 수 있다. 또는 필요에 따라서는, 강관(11) 내면에 단면보강부재(16)를 먼저 부착한 다음 복수의 주철근(13) 각각을 통과 홀(161)을 통과하게 배치할 수도 있다. 또는 다른 예로, 강관(11) 내면에 주철근(13)을 먼저 부착한 다음 단면보강부재(16)를 강관(11) 내면의 소정의 위치에 부착할 수도 있다.
또한, 본 제조 방법은 강관(11)에 가이드 부재(15)를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 가이드 부재(15)는 강관(11)의 내주면에 용접 접합되어 일체화될 수 있다. 이때 가이드 부재(15)는 강관(11)의 가장 끝단에 대응하여 부착되는 것으로만 한정되는 것은 아니다. 즉, 가이드 부재(15)가 부착되는 강관(11)의 단부는 강관(11)의 가장 끝단 뿐만 아니라, 그와 이웃하는 인근 부분을 포함하는 넓은 개념으로 이해함이 바람직하다. 다시 말해, 가이드 부재(15)는 주철근(13)을 강관(11)의 단부로부터 내측으로 이격시키도록 강관(11)에 부착될 수 있다.
본 제조 방법은 강관(11)에 가이드 부재(15)가 부착된 다음, 가이드 부재(15)의 내주면에 주철근(13)을 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 강관(11)에 주철근(13)이 먼저 부착된 다음 가이드 부재(15)가 부착되고, 주철근(13)과 가이드 부재(15)가 접합될 수 있으나, 상기 구성들간의 부착 순서는 이에만 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 주철근(13)은 가이드 부재(15)의 내주면에 결합되도록, 적어도 1회 이상 구부러진 상태로 강관(11)의 단부 방향으로 연장 형성될 수 있다. 이에 대해서는 본 시공 방법에서 상세히 설명한 바 있으므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 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.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 철근부착 강관구조체
1': 다른 철근부착 강관구조체
11: 강관
11': 다른 철근부착 강관구조체의 강관
13: 주철근
13': 다른 철근부착 강관구조체의 주철근
15: 가이드 부재
16: 단면보강부재
161: 통과 홀

Claims (12)

  1. 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법에 있어서,
    철근부착 강관구조체를 준비하는 단계;
    지반을 굴착하여 형성된 굴착공에 상기 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계; 및
    배치된 상기 철근부착 강관구조체의 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 철근부착 강관구조체는, 상기 강관 및 각각 상하 방향으로 연장 형성되고 상기 강관의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되며 상기 강관의 내주면에 용접 결합되어 상기 강관과 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 포함하고,
    상기 강관의 직경은, 복수 개의 상기 주철근의 설치를 위한 용접 작업 공간이 확보되도록 1.0 m 이상의 대구경이며,
    상기 강관은 상기 주철근을 매개로 상기 콘크리트부와 강합성 됨에 따라 외부하중에 저항하는 구조부재로 사용되고, 상기 강관의 두께는 구조 설계상 상기 구조부재로서 요구되는 설계 두께와 부식에 의해 감소 예상되는 부식 두께의 합산 값 이상으로 설정되며,
    상기 강관이 상기 주철근을 둘러싸며 심부구속철근의 역할을 함에 따라, 심부구속철근이 생략되고,
    상기 굴착공에 대해 복수 개의 철근부착 강관구조체의 연결이 필요한 경우, 상기 철근부착 강관구조체를 준비하는 단계에서 상기 철근부착 강관구조체는 복수 개 준비되고, 상기 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계에서 복수 개의 상기 철근부착 강관구조체는 상기 굴착공 내부에 순차적으로 삽입되면서 서로 마주하는 강관끼리 용접에 의해 상호 연결되는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 주철근에는, 상기 콘크리트부와의 부착을 위한 전단연결재의 역할을 수행할 수 있도록 이형철근이 적용되는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 철근부착 강관구조체 각각은, 상호 연결되는 강관의 단부에서 상기 상호 연결되는 강관 각각에 대한 주철근 간의 겹이음 길이가 확보되도록 상기 복수 개의 주철근 중 하나 이상의 단부가 상기 강관의 단부보다 돌출되는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 철근부착 강관구조체를 배치하는 단계에서,
    상기 복수 개의 철근부착 강관구조체 중 하나의 주철근은, 상기 복수 개의 철근부착 강관구조체 중 이와 대향하는 다른 하나의 주철근과 겹이음 되도록 원주 방향으로 서로 이웃하게 배치되는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 철근부착 강관구조체 각각은, 각각의 상기 강관간의 용접에 의한 상호 연결에 의해 각각의 상기 복수 개의 주철근의 열변형이 저감 또는 방지되도록, 상기 강관의 단부로부터 상기 복수 개의 주철근을 이격시키는 가이드 부재를 더 포함하는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 부재는 상기 강관의 단부의 내주면에 일체적으로 결합되는 링 형상이고,
    상기 복수 개의 주철근은 상기 가이드 부재의 내주면에 접촉되도록 구부러진 상태로 상기 강관의 단부 방향으로 연장 형성되는 것인, 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법.
  11. 삭제
  12. 철근부착 강관구조체로서,
    강관; 및
    각각 상하 방향으로 연장 형성되고 상기 강관의 내주면 상에 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치되며 상기 강관의 내주면에 용접 결합되어 상기 강관과 일체적으로 결합되는 복수 개의 주철근을 포함하되,
    상기 강관의 직경은, 복수 개의 상기 주철근의 설치를 위한 용접 작업 공간이 확보되도록 1.0 m 이상의 대구경이며,
    상기 강관은 상기 주철근을 매개로 상기 강관 내부의 콘크리트부와 강합성 됨에 따라 외부하중에 저항하는 구조부재로 사용되고, 상기 강관의 두께는 구조 설계상 상기 구조부재로서 요구되는 설계 두께와 부식에 의해 감소 예상되는 부식 두께의 합산 값 이상으로 설정되며,
    상기 강관이 상기 주철근을 둘러싸며 심부구속철근의 역할을 함에 따라, 심부구속철근이 생략되고,
    굴착공에 대해 복수 개의 철근부착 강관구조체의 연결이 필요한 경우, 상기 복수 개의 상기 철근부착 강관구조체는 상기 굴착공 내부에 순차적으로 삽입되면서 서로 마주하는 강관끼리 용접에 의해 상호 연결되는 것인, 철근부착 강관구조체.
KR1020170146614A 2017-11-06 2017-11-06 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법 KR101990920B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146614A KR101990920B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146614A KR101990920B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160137300A Division KR101797982B1 (ko) 2016-10-21 2016-10-21 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180044223A KR20180044223A (ko) 2018-05-02
KR101990920B1 true KR101990920B1 (ko) 2019-09-30

Family

ID=62183818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170146614A KR101990920B1 (ko) 2017-11-06 2017-11-06 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101990920B1 (ko)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09291598A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Shimizu Corp 充填鋼管コンクリート構造体の継手構造
KR100620860B1 (ko) * 2004-07-30 2006-09-19 한택희 강관을 삽입한 중공단면 철근콘크리트 기둥

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180044223A (ko) 2018-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3981379B2 (ja) 鋼製橋脚構造体及びその施工方法
KR100862977B1 (ko) 프리캐스트 콘크리트 널말뚝 시공방법
KR101648704B1 (ko) 지중벽체 구조물
KR101051978B1 (ko) 피씨부재를 이용한 지하층 구조물 시공방법
JP4890217B2 (ja) 地中構造物の構築方法及び地中構造物
JP5480744B2 (ja) 構造物用基礎およびその構築方法
KR100806867B1 (ko) 강관루프 구조체 및 그 강관루프 구조체를 이용한터널구조체 시공방법
KR101187174B1 (ko) 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 그라우트-재킷을 이용한 기둥의 접합구조 및 이를 위한 받침장치
KR101990920B1 (ko) 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법
JP2018178667A (ja) 杭用鉄筋篭、杭及び地中熱交換配管の施工方法
JP2018115514A (ja) 杭支持構造物の構築方法及びそれに使用する補強部材
JP6368584B2 (ja) 基礎の施工方法
JP5764245B2 (ja) 地下構造物の構築方法および地下構造物
KR101797982B1 (ko) 철근부착 강관구조체 및 이를 이용한 현장타설 콘크리트 파일 시공 방법
KR101275468B1 (ko) 비개착식 터널형성용 구조물 조립체 및 이의 축조방법
KR101238640B1 (ko) 지압전단띠에 의한 증진된 전단결합의 접합부를 가지는 기둥
KR101238639B1 (ko) 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 기둥
JP4798203B2 (ja) 既設基礎の補強構造および補強方法
JP6656901B2 (ja) セグメント及び沈設構造物の構築方法
JP2009019362A (ja) 杭と柱の接合構造
JP5022150B2 (ja) トンネル合流構造、およびトンネル合流構造の構築方法
KR101238641B1 (ko) 지압전단띠를 이용한 접합부에서의 전단결합 증진 구조를 가지는 기둥
KR101219451B1 (ko) 콘크리트구조물 및 그 시공방법, 이를 이용한 건축물의 흙막이벽체 겸용 지중구조벽의 시공방법
JP6632237B2 (ja) 既製杭を利用した熱交換装置及び熱交換パイプ付き既製杭
JP2006022565A (ja) 地下連続壁の応力負担材および施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right