KR101997130B1

KR101997130B1 - 선단확대장치를 가진 강관말뚝 및 내진 강화 선단확대 말뚝공법

Info

Publication number: KR101997130B1
Application number: KR1020190012551A
Authority: KR
Inventors: 임철
Original assignee: 주식회사 스페이스테크놀로지
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-07-08

Abstract

본 발명은, 강관(100)과; 강관(100)의 선단 쪽에서 접혔다 펴졌다 하면서 말뚝 선단 크기를 선택적으로 확대시키는 선단확대장치(200)으로 구성된 말뚝, 이 말뚝의 시공방법, 그리고 이 방법에 의하여 시공된 말뚝 구조물을 제공한다.

Description

선단확대장치를 가진 강관말뚝 및 내진 강화 선단확대 말뚝공법 {STEEL PIPE PILE WITH END ENLARGEMENT UNIT AND PILE METHOD FOR IMPROVING EARTHQUAKE-PROOF PERFORMANCE USING THE SAME}

본 발명의 실시예는, 선단에 선단확대장치가 적용된 말뚝, 이를 지반에 설치하는 방법, 이 방법으로 시공된 말뚝 구조물 등에 관한 것이다.

일반적으로, 연약한 지반에는 상부의 구조물을 안정감 있게 지지할 목적으로 일정한 길이의 말뚝이 설치된다. 대한민국의 등록특허공보 제10-0869815호, 등록실용신안공보 제20-0459851호, 등록특허공보 제10-1554908호에는 강관(steel pipe)의 선단에 강관의 선단 단면적을 확대시키는 크기의 선단확대판이 적용되어 지반에 설치 시 확대된 선단에 의하여 한층 향상된 선단 지지력(end bearing capacity)을 제공하는 구조의 말뚝이 제시되어 있다.

여기에서, 선단확대판은 강관의 선단에 용접에 의하여 영구적으로 결합된다. 물론, 선단확대판은 외주 크기가 강관에 비하여 크다. 이에 따라, 선단확대판이 적용된 말뚝을 지반에 설치하려면, 지반을 굴착하여 지반에 일정한 깊이로 천공한 천공홀(boring hole)이 선단확대판의 외주에 비하여 큰 크기의 내주를 가지도록 형성되어야만 해당 말뚝을 천공홀에 삽입할 수 있다.

이와 같이, 선단확대판이 적용된 말뚝은, 선단 지지력을 한층 향상시킬 수는 있으나, 설치 시 선단확대판이 적용되지 않은 말뚝에 비하여 큰 천공홀이 요구됨에 따라 천공장비의 대형화(시공비용 상승)를 초래하는 등 시공 면에서는 매우 불리할 수밖에 없다.

한편, 선단확대판이 적용된 말뚝은, 선단확대판이 강관의 선단으로부터 주위로 돌출된 점 때문에, 운반 또는 적재 시 선단확대판이 방해요소로 작용한다. 그래서, 선단확대판은 현장에서 시공 시에 적용된다.

이렇듯, 현장에서 시공 시 강관에 선단확대판을 적용하다 보니, 작업자의 숙련도나 작업환경 등에 따라 말뚝의 조립품질이 결정되므로 조립품질을 고도로 일정하게 유지하기 어려울 수밖에 없다. 또한, 시공과정에 선단확대판의 용접단계가 포함되므로 시공기간 단축 및 시공비용 절감 면에서 불리할 수밖에 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-0869815호(2008.11.21.) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0459851호(2012.04.19.) 대한민국 등록특허공보 제10-1554908호(2015.09.24.)

본 발명의 실시예는 한층 향상된 선단 지지력을 확보할 수 있음과 아울러 공사기간 장기화와 공사비용 상승을 예방할 수 있는 말뚝, 이의 시공방법 및 이에 의하여 시공된 말뚝 구조물을 제공하는 데 목적이 있다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 지반에 굴착한 천공홀에 삽입되는 강관과; 상기 강관의 선단 쪽 내벽에 상기 강관의 둘레방향을 따라 간격을 두고 장착된 복수의 마운팅 브래킷(mounting bracket)과; 각각 출몰단부를 가지며, 상기 마운팅 브래킷 각각에 회전 가능하고 회전방향에 따라 상기 출몰단부가 상기 강관의 선단에 대응하는 하측영역 안에 위치하거나 상기 하측영역 밖에 위치하도록 장착된 복수의 선단확대부재와; 상기 강관의 내부에서 상하방향으로 직선이동 가능한 승강부재와; 상기 승강부재의 직선운동을 회전운동으로 변환하여 상기 선단확대부재들에 동시에 전달하는 연동기구를 포함함으로써, 상기 출몰단부들이 상기 하측영역 밖에 위치되어 상기 하측영역으로부터 주위로 돌출되면 선단이 확대되고 반대로 상기 하측영역 안에 위치되면 선단 확대가 해제되는 말뚝이 제공될 수 있다.

상기 선단확대부재 각각은, 상기 출몰단부를 가진 하부부재와; 상단 부분과 하단 부분 사이의 중간 부분이 상기 마운팅 브래킷에 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 상기 하단 부분이 상기 하부부재에 연결된 상부부재를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 연동기구는, 상기 상부부재들의 상단 부분에 각각 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 제1 단부 및 상기 승강부재에 각각 상기 제1 단부와 동일방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 제2 단부를 가진 복수의 연결링크(connecting link)를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 출몰단부들은 상기 승강부재가 하측으로 이동되면 상기 하측영역 안에 위치되고 상측으로 이동되면 상기 하측영역 밖에 위치될 수 있다.

상기 승강부재의 하부에는 상기 강관의 선단을 통하여 하측방향으로 돌출되고 상기 천공홀에 상기 강관이 삽입된 때 상기 천공홀의 바닥에 접촉되어 상기 승강부재를 상측으로 이동시키는 푸시부재(push member)가 연결될 수 있다.

상기 승강부재의 상부에는 상기 강관 내에 상기 강관의 상단을 통하여 투입되는 승강조작수단을 연결하기 위한 연결부재가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 강관 및 상기 강관의 선단 쪽에 설치된 선단확대장치를 포함하고, 상기 선단확대장치가 상기한 바와 같이 구성된 마운팅 브래킷들, 선단확대부재들, 승강부재 및 연동기구를 포함함으로써, 상기 승강부재의 이동방향에 따라 선단이 확대되거나 선단 확대가 해제되는 말뚝을 준비하는 단계와; 상기 말뚝에 있어서 선단 확대 해제 상태의 크기를 기초로 하여 지반에 천공홀을 굴착하는 단계와; 굴착된 상기 천공홀에 준비된 상기 말뚝을 선단 확대 해제 상태로 삽입한 후, 삽입된 상기 말뚝의 선단을 확대시키는 단계와; 삽입된 상기 말뚝의 선단 확대 후, 상기 강관과 상기 천공홀에 콘크리트(concrete)를 충전하고 양생하여 상기 선단확대장치가 매몰된 콘크리트층을 형성하는 단계를 포함하는, 말뚝 시공방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 방법으로 시공됨으로써, 선단확대장치에 의하여 선단이 확대된 말뚝과; 상기 말뚝의 강관에 충전된 내부 콘크리트층 및 천공홀과 상기 강관 사이에 충전된 외부 콘크리트층을 가지며, 상기 선단확대장치가 매몰된 콘크리트층을 포함하는, 말뚝 구조물이 제공될 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 강관의 선단 쪽에서 접혔다 펴졌다 하면서 말뚝 선단 크기를 선택적으로 확대시키는 선단확대장치로 인하여 말뚝의 선단 지지력 향상과 천공홀의 소형화를 동시에 구현할 수 있고, 이에 따라 시공성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 내진성을 크게 강화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝이 도시된 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝의 주요 부분이 도시된 사시도로, 도 2는 선단확대장치에 의한 선단 확대가 해제된 상태를 나타내고, 도 3은 선단확대장치에 의한 선단 확대가 이루어진 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝의 시공방법이 도시된 공정도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 4의 Y 부분 및 Z 부분이 도시된 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 말뚝의 주요 부분이 도시된 사시도로, 도 7은 선단확대장치에 의한 선단 확대가 해제된 상태를 나타내고, 도 8은 선단확대장치에 의한 선단 확대가 이루어진 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝이 도시된 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝의 시공상태가 도시된 부분단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.

본 발명의 실시예에 따른 말뚝은 지반에 상부의 구조물을 안정적으로 지지할 목적으로 설치될 수 있다. 일례로, 본 발명의 실시예에 따른 말뚝이 설치되는 지반은 연약한 지반일 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝이 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 그리고, 이러한 말뚝의 시공방법이 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 도면부호 100은 강관이고, 도면부호 200은 선단확대장치이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝은, 일정한 길이의 강관(100), 그리고 강관(100)의 선단 쪽에 설치된 선단확대장치(200)를 포함하는 강관말뚝이다.

강관(100)은 지반에 일정한 깊이로 굴착한 천공홀(H)에 삽입된다. 그러므로, 선단확대장치(200)는 강관(100)과 함께 천공홀(H)에 삽입된다.

선단확대장치(200)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝의 선단 크기를 선택적으로 확대시킨다. 즉, 선단확대장치(200)는 강관(100)의 중심부를 기준으로 접혔다 펴졌다 할 수 있도록 구성되고, 이에 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝은 선단확대장치(200)가 접혀지면 선단 확대가 해제되고(도 2 및 도 5 참조) 선단확대장치(200)가 펼쳐지면 선단 확대가 이루어진다(도 3 및 도 6 참조). 이렇게 작동하는 선단확대장치(200)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

선단확대장치(200)는, 강관(100)의 선단 쪽 내벽에 강관(100)의 둘레방향(내주방향)을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 견고하게 장착된 마운팅 브래킷(210)들, 그리고 마운팅 브래킷(210) 각각에 회전 가능하도록 장착되어 회전방향에 따라 강관(100)의 중심부를 기준으로 접혀지거나 펼쳐지는 선단확대부재(도면부호 220 및 230 참조)들을 포함한다. 선단확대부재 각각은 출몰단부(222)를 가진다. 이러한 선단확대부재들은 마운팅 브래킷(210) 각각에 회전방향에 따라 그것의 출몰단부(222)가 강관(100)의 선단에 대응하는 하측영역(A) 안에 위치하거나 밖으로 위치하도록 장착된다. 참고로, 마운팅 브래킷(210)들은 강관(100)의 내벽에 용접으로 접합될 수 있다.

하측영역(A)은 강관(100)의 하측에서 강관(100)의 선단에 대응하는 대향영역으로, 출몰단부(222)들이 하측영역(A) 안에 위치되면, 선단확대부재들은 접혀지고, 이에 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝은 선단 확대가 해제된다. 물론, 반대로, 출몰단부(222)들이 하측영역(A) 밖에 위치되어 하측영역(A)으로부터 주위로 돌출되면, 선단확대부재들은 펼쳐지고, 이에 따라 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝은 선단이 확대된다.

이와 같은 선단확대장치(200)는, 강관(100) 내부에서 상하방향으로 직선이동 가능한 승강부재(240), 그리고 승강부재(240)의 직선운동을 회전운동으로 변환하여 선단확대부재들에 동시에 전달하는 연동기구(250)를 더 포함한다. 승강부재(240)는 선단확대부재들로부터 상측으로 이격된 높이에 배치된다. 그리고, 연동기구(250)는 선단확대부재들과 승강부재(240) 사이에 배치된다.

선단확대부재들은 각각 판상의 하부부재(220) 및 판상의 상부부재(230)를 포함한다. 하부부재(220)들은 각각 출몰단부(222)를 가진다. 상부부재(230)들은 각각 하부부재(220)들 상에 장착된다. 상부부재(230) 각각은, 상단 부분(232)과 하단 부분(234) 및 상단 부분(232)과 하단 부분(234) 사이의 중간 부분(236)을 가진다. 이러한 상부부재(230)들은, 중간 부분(236)이 마운팅 브래킷(210) 각각에 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 하단 부분(234)이 하부부재(220) 각각에 연결된다. 참고로, 상부부재(230)들은 하부부재(220)들에 용접으로 접합될 수 있다.

연동기구(250)는 길이방향 한쪽의 제1 단부(252) 및 길이방향 다른 쪽의 제2 단부(254)를 가진 연결링크들을 포함한다. 연결링크(도면부호 250 참조)들은, 그것의 제1 단부(252)가 상부부재(230) 각각의 상단 부분(232)에 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 또 그것의 제2 단부(254)가 승강부재(240)에 각각 상하방향에 대한 수직방향의 축(제1 단부(252)와 동일방향의 축)을 중심으로 회전 가능하게 연결된다. 이로써, 출몰단부(222)들은 승강부재(240)가 하측으로 이동(하강)되면 하측영역(A) 안에 위치된다. 물론, 승강부재(240)가 상측으로 이동(상승)되면, 출몰단부(222)들은 하측영역(A) 밖에 위치된다.

선단확대장치(200)는 푸시부재(260)를 더 포함한다. 푸시부재(260)는 승강부재(240)의 하부에 연결된다. 푸시부재(260)는, 승강부재(240)가 하강되어 선단확대부재들이 접혀진 경우에 강관(100)의 선단을 통하여 하측방향으로 돌출되는 길이를 가지도록 형성됨으로써, 천공홀(H)에 강관(100)이 삽입된 때에 천공홀(H)의 바닥에 접촉되어 승강부재(240)를 상측으로 이동시킨다.

도시된 바는 없으나, 선단확대장치(200)는, 승강부재(240)에 장착되어 승강부재(240)를 자중에 의하여 하강된 상태로 유지시키는 웨이트(weight)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝은 다음과 같이 시공될 수 있다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝을 준비한다. 이 때, 준비된 말뚝은 공장 등에서 미리 제작하고 선단 확대가 해제된 상태로 보관하거나 현장으로 운반, 적재할 수 있다.

다음, 준비된 말뚝에 있어서 선단 확대가 해제된 상태의 크기를 기초로 하여 지반에 천공홀(H)을 굴착한다(도 4의 (a) 참조). 이에, 천공홀(H)을 일반적인 말뚝(즉, 선단확대판이 적용되지 않은 말뚝)의 시공 시와 마찬가지로 작은 크기로 천공할 수 있다. 따라서, 천공홀(H)이 커짐에 따라 시공비용이 상승되는 등의 문제점을 예방할 수 있다.

그 다음, 굴착된 천공홀(H)에 관상의 케이싱(casing, 50)을 삽입한다(도 4의 (b) 참조).

다음, 삽입된 케이싱(50)의 상단을 통하여 천공홀(H) 내에 준비된 말뚝을 삽입한다(도 4의 (c) 참조). 물론, 말뚝의 삽입은 말뚝의 선단 확대가 해제된 상태로 이루어진다(도 5 참조).

말뚝의 삽입과정에서, 승강부재(240)는 웨이트의 자중에 의하여 하강된 상태로 유지될 수 있다. 이에 의하면, 말뚝은 선단 확대가 해제된 상태로 유지된다.

말뚝이 삽입되면, 푸시부재(260)는 선단이 천공홀(H)의 바닥에 접촉된 후 강관(100)의 자중 및/또는 강관(100)의 삽입력으로 인하여 상측으로 이동되어 승강부재(240)를 상승시킨다. 이 때, 선단확대부재(도면부호 220 및 230 참조)들은, 연동기구(250)를 구성하는 연결링크들의 운동방향변환 및 동력전달 작용에 의하여 동시에 펼쳐지도록 회전되고, 이로써 출몰단부(222)가 하측영역(A) 밖에 위치되어 하측영역(A)으로부터 주위로 돌출된다. 말뚝은 천공홀(H)에 삽입되면 이렇게 자연히 선단확대장치(200)에 의하여 선단이 확대된다.

그 다음, 삽입된 말뚝에 대하여 경타작업을 실시한다(도 4의 (d) 참조).

경타작업 후, 강관(100) 및 천공홀(H)에 콘크리트를 충전한다. 그리고, 케이싱(50)을 인발하고 충전된 콘크리트를 양생한다. 이에 의하면, 강관(100)의 내부에 충전되어 말뚝의 강성과 내구성 등을 증대시키는 내부 콘크리트층(310), 그리고 천공홀(H)과 강관(100) 사이에 충전되어 말뚝의 주면마찰력 등을 증대시키는 외부 콘크리트층(320)으로 구성된 콘크리트층(300)이 형성된다(도 4의 (e) 참조).

여기에서, 말뚝은 내부공간이 내부 콘크리트층(310)으로 충전되고 주위가 외부 콘크리트층(320)으로 피복되므로, 선단확대장치(200)는 선단확대부재 모두가 펼쳐진 선단 확대 상태로 콘크리트층(300)에 매몰된다. 때문에, 선단확대장치(200)는 콘크리트층(300)과 구조적으로 결합되어 일체화되고 선단 확대 상태가 외력 등으로 인하여 해제됨이 없이 안정적으로 유지된다(도 6 참조).

한편 도 1에서 설명되지 않은 도면부호 102는 절개부로, 절개부(102)는 복수로 구비된다. 절개부(102)들은 선단확대장치(200)가 펼쳐지는 때 상부부재(230)들이 강관(100)의 선단 부분에 접촉되어 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 강관(100)의 선단 부분에 마련된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 말뚝이 도 7 및 도 8에 도시되어 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 말뚝은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝과 비교하여 볼 때, 기타 구성은 모두 동일한 데 대하여, 승강부재(240)의 상부에 강관(100)의 상단을 통하여 강관(100) 내로 투입되는 승강조작수단을 연결하기 위한 연결부재(270)가 마련된 점만이 상이하다.

예를 들어, 승강조작수단은 로프(rope), 와이어(wire) 등일 수 있다. 연결부재(270)에 의하면, 천공홀(H)에 삽입된 말뚝에 대하여 연결부재(270)에 승강조작수단을 연결하고 승강조작수단을 지상에서 상측방향으로 잡아당기는 방식으로 승강부재(240)를 주도적 또는 보조적으로 상승시켜 선단을 확대시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 말뚝은 본 발명의 제1 실시예에 따른 말뚝과 동일하거나 유사한 방법으로 시공되므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 참고로, 실시조건 등에 따라서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 말뚝은 푸시부재(260)가 제외된 구성을 가질 수도 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝이 도 9 및 도 10에 도시되어 있다.

도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝은, 살펴본 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 말뚝과 비교하여 볼 때, 기타 구성은 모두 동일한 데 대하여, 강관(100)의 상단 쪽 외벽에 보강리브(reinforcement rib, 150)가 강관(100)의 둘레방향(외주방향)을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 견고하게 장착(예 : 용접으로 접합)되고, 강관(100)의 벽체를 관통하는 연통구멍(104)이 단수 또는 복수로 마련된 점만이 상이하다.

보강리브(150)들은 강관(100)의 상단 쪽 부분을 보강한다. 보강리브(150) 각각은 본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝이 시공된 때 외부 콘크리트층(320)에 매몰되어 한층 향상된 결합력에 의하여 외부 콘크리트층(320)과 일체화된다.

연통구멍(104)에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 말뚝이 시공된 때 콘크리트층(300)을 구성하는 콘크리트가 충전된다. 그러므로, 내부 콘크리트층(320)과 외부 콘크리트층(320)은 연통구멍(104)에 의하여 서로 구조적으로 결합된다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

100 : 강관
200 : 선단확대장치
210 : 마운팅 브래킷
220 : 선단확대부재의 하부부재
230 : 선단확대부재의 상부부재
240 : 승강부재
250 : 연동기구
260 : 푸시부재
270 : 연결부재
300 : 콘크리트층
310 : 내부 콘크리트층
320 : 외부 콘크리트층

Claims

지반에 굴착한 천공홀(H)에 삽입되는 강관(100)과; 상기 강관(100)의 선단 쪽 내벽에 상기 강관(100)의 둘레방향을 따라 간격을 두고 장착된 복수의 마운팅 브래킷(210)과; 각각 출몰단부(222)를 가지며, 상기 마운팅 브래킷(210) 각각에 회전 가능하고 회전방향에 따라 상기 출몰단부(222)가 상기 강관(100)의 선단에 대응하는 하측영역(A) 안에 위치하거나 상기 하측영역(A) 밖에 위치하도록 장착된 복수의 선단확대부재(도면부호 220 및 230 참조)와; 상기 강관(100)의 내부에서 상하방향으로 직선이동 가능한 승강부재(240)와; 상기 승강부재(240)의 직선운동을 회전운동으로 변환하여 상기 선단확대부재들에 동시에 전달하는 연동기구(250)를 포함함하되,
상기 선단확대부재 각각은, 상기 출몰단부(222)를 가진 하부부재(220)와; 상단 부분(232)과 하단 부분(234) 사이의 중간 부분(236)이 상기 마운팅 브래킷(210)에 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 상기 하단 부분(234)이 상기 하부부재(220)에 연결된 상부부재(230)를 포함하고,
상기 연동기구(250)는, 상기 상부부재(230)들의 상단 부분(232)에 각각 상하방향에 대한 수직방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 제1 단부(252) 및 상기 승강부재(240)에 각각 상기 제1 단부(252)와 동일방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 연결된 제2 단부(254)를 가진 복수의 연결링크를 포함하며,
상기 승강부재(240)의 하부에는 상기 강관(100)의 선단을 통하여 하측방향으로 돌출되고 상기 천공홀(H)에 상기 강관(100)이 삽입된 때 상기 천공홀(H)의 바닥에 접촉되어 상기 승강부재(240)를 상측으로 이동시키는 푸시부재(260)가 연결됨으로써,
상기 승강부재(240)가 상측으로 이동되면 상기 출몰단부(222)들이 상기 하측영역(A) 밖에 위치되어 선단이 확대되고 상기 승강부재(240)가 하측으로 이동되면 상기 출몰단부(222)들이 상기 하측영역(A) 안에 위치되어 선단 확대가 해제되는 말뚝.
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청구항 1에 있어서,
상기 승강부재(240)의 상부에는 상기 강관(100) 내에 상기 강관(100)의 상단을 통하여 투입되는 승강조작수단을 연결하기 위한 연결부재(270)가 마련된,
말뚝.
강관(100) 및 상기 강관(100)의 선단 쪽에 설치된 선단확대장치(200)를 포함하고, 상기 선단확대장치(200)가 청구항 1에 기재된 마운팅 브래킷(210)들, 선단확대부재(도면부호 220 및 230 참조)들, 승강부재(240), 연동기구(250) 및 푸시부재(260)를 포함함으로써, 상기 승강부재(240)가 상측으로 이동되면 선단이 확대되고 상기 승강부재(240)가 하측으로 이동되면 선단 확대가 해제되는 말뚝을 준비하는 단계와;
상기 말뚝에 있어서 선단 확대 해제 상태의 크기를 기초로 하여 지반에 천공홀(H)을 굴착하는 단계와;
굴착된 상기 천공홀(H)에 준비된 상기 말뚝을 선단 확대 해제 상태로 삽입한 후, 삽입된 상기 말뚝의 선단을 확대시키는 단계와;
삽입된 상기 말뚝의 선단 확대 후, 상기 강관(100)과 상기 천공홀(H)에 콘크리트를 충전하고 양생하여 상기 선단확대장치(200)가 매몰된 콘크리트층(300)을 형성하는 단계를 포함하는,
말뚝 시공방법.
청구항 5에 기재된 방법으로 시공됨으로써,
선단확대장치(200)에 의하여 선단이 확대된 말뚝과;
상기 말뚝의 강관(100)에 충전된 내부 콘크리트층(310) 및 천공홀(H)과 상기 강관(100) 사이에 충전된 외부 콘크리트층(320)을 가지며, 상기 선단확대장치(200)가 매몰된 콘크리트층(300)을 포함하는,
말뚝 구조물.