KR102018140B1

KR102018140B1 - 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일 및 이를 이용한 설치공법

Info

Publication number: KR102018140B1
Application number: KR1020170073187A
Authority: KR
Inventors: 박성훈
Original assignee: 박성훈
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-10-21
Anticipated expiration: 2037-06-12
Also published as: KR20180135273A

Abstract

본 발명은 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일에 관한 것이다.
본 발명은 외측에 나사면이 형성되며 지면에 천공된 천공홀에 수직상태로 삽입되어 충진재인 콘크리트몰탈 채움후 경화시 암반과 일체화 되는 마이크로파일(100)과, 상기 마이크로파일(100)과 이웃한 다른 마이크로파일(100)의 단부를 수직 상태로 연결하는 커플러(200)와, 상기 마이크로파일(100)의 하단에 결합되며 암반 지지력을 크게 확장 형성하는 확장관(300)과, 내측에 형성된 나사홀을 통해 상기 마이크로파일(100)에 복수개 나사 결합되며 외측의 상하 양쪽단에 확장캠이 외향으로 돌출 형성되어 충진재인 콘크리트 몰탈 채움시 걸림되는 정착관(400)과, 상기 마이크로파일(100)에 복수개 결합되며 상기 마이크로파일(100)이 천공홀(H)의 중심에 위치되도록 하는 간격유지 클램프(500)와, 상기 마이크로파일(100)에 결합된 상기 각 부품들을 포함하여 감싸며 고정되며 내측으로 유입되는 충진재(G)에 의해 팽창되면서 천공홀(H)의 내벽에 밀착되어 일체를 이루게 되는 채움시트(600)와, 일단이 상기 마이크로파일(100)의 하단에 밀착 지지되어 외부로부터 공급된 충진재를 상기 천공홀로 충진시키는 튜브(T)를 포함하여 구성할 수 있다.

Description

인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일 및 이를 이용한 설치공법{A micro-pile and the method}

본 발명은 마이크로파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연약층을 통과하면서 암반층에 지지되어 설치되는 마이크로파일에 있어 마이크로파일이 암반에 심어지지 않고 암반 표면에 지지된 상태에서도 인발 저항력을 확보하고 또한 지지력이 확장되어 압축 강도에 따른 강성이 향상될 수 있도록 하는 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로파일 및 이를 이용한 설치공법에 관한 것이다.

통상, 건축 구조물 등의 시공시 먼저 작업 현장의 지반 조건이나 설치될 구조물의 하중을 확인한 후 구조물 안정화를 위해 지반을 보강하는 기초공사를 하게 된다. 특히, 지반 조건이 연약 지반으로 이루어진 경우 지반 침하를 방지하기 위해 암반과 연결되는 파일을 박거나 지반을 개량하여 강화시킨 후 기초공사를 하게 된다.

예를들어, 대형 굴착장비의 진입이 어려워 장비 사용이 불가능한 협소한 지역이나 시공중 발생되는 진동이 문제가 되는 경우 말뚝기초 공법을 적용하게 되는데 이때에는 말뚝기초 공법으로 PHC파일, 강관파일보다 직경이 작은 마이크로파일(micro pile) 공법이 주로 적용되고 있다.

상기한 마이크로파일은, 직경이 대략 250㎜ 이하의 소구경 파일로 소구경 천공으로 큰 하중을 지지할 수 있고, 직경이 작아 어떤 종류의 지반에서도 천공작업이 가능하게 된다.

마이크로파일의 설치 공법을 살펴보면, 굴착 장비를 통해 일정한 구경과 길이로 천공홀을 형성시킨 다음, 천공홀의 붕괴를 방지하기 위해 케이싱을 삽입하고, 케이싱의 내부에 파일 조립 및 삽입후 고정시킨 다음 콘크리트 몰탈과 같은 그라우트 충진재를 충진시켜 마이크로파일을 지반과 일체화시키고 지면으로 노출된 마이크로파일의 두부에 정착판을 설치하는 공정을 통해 설치된다. 이와같이 시공이 완료되면 압축과 인장이 가능하게 된다.

이와 같이 시공된 상기 마이크로파일은 설치가 완료된 상태에서 하중이 작용되면, 기초 콘크리트를 통해 정착판, 마이크로파일, 지반으로 전달되어 안정화를 이루게 된다.

하지만, 종래 마이크로파일은 설치시 마이크로파일 단부를 암반에 일정깊이 삽입되도록 하여 고정함에 따라 설치 작업이 힘든 문제점이 있어왔다.

또한, 마이크로파일의 설치후 충진재를 채움시키게 되면 주변 지역이 연약 지반이거나 개토층의 경우 공극이 많이 발생되어 있어 상기한 공극으로 충진재가 침투되면 불필요하게 충진재를 낭비하게 되는 문제점이 있어왔다.

또한, 콘크리트 몰탈 등의 충진재를 채움시 케이싱내에 채움시킴에 따라 케이싱 외벽과 지반이 면밀착 상태로 있음에 따라 인발 저항값을 만족시키지 못하는 단점이 있다.

KR 실용신안등록 제20-0462047호 공고일 2012. 08. 22 KR 특허등록 제10-1048396호 공고일 2011. 07. 11

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

첫째; 연약지반 등에 마이크로파일 설치시 마이크로파일 단부가 암반에 심어지지 않고 밀착된 상태에서도 인발 저항값을 만족시키도록 하여 설치 작업이 간편하도록 하는데 있다.

둘째; 마이크로파일의 단부가 암반에 지지된 상태에서 지지력이 크게 확대될 수 있도록 하고 더불어 인발시 그 외형이 걸림 형태로 저항할 수 있도록 하여 지지력과 함께 인발 저항력을 증대시키도록 하는데 있다.

셋째; 마이크로파일의 설치후 콘크리트 몰탈 등의 충진재를 채움시 충진재가 천공홀의 내벽에 견고하게 밀착됨을 물론 외부 불필요한 공간으로 누출되지 않도록 하여 시공 단축은 물론 재료를 절감하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은, 마이크로파일이 설치될 위치에 굴착 장비를 위치시킨 후 천공홀을 형성하되 암반층 3-7m 까지 더 천공 형성하는 단계; 상기 천공홀에 0.3 - 2m 길이의 흙관 케이싱을 삽입하되 하단이 암반층에 밀착되도록 하는 단계; 상기 암반층에 형성된 천공홀에 암반 케이싱을 삽입하는 단계; 상기 암반 케이싱에 충진재인 그라우팅을 채움시키는 단계; 상기 마이크로파일에 복수개의 정착관을 너트로 조임시켜 배열하고 하단에 확장관을 고정시킨 상태에서 상기 확장관이 암반에 형성된 천공홀에 삽입되어 밀착 지지될때 까지 밀어 넣는 단계; 상기 확장관이 암반층의 천공홀 바닥면에 지지되면 상기 마이크로파일의 외측에 결합되는 간격유지 클램프를 통해 상기 마이크로파일이 상기 천공홀내의 중심에 위치되도록 하는 단계; 튜브에 충진재를 채움시킴과 동시에 서서히 인출시키면서 채움시키는 단계; 상기 충진재가 완전하게 채움된 후 지면으로부터 노출된 마이크로파일의 상단에 정착판을 결합시키는 단계;를 수행하여 시공함을 특징으로 한다.

상기 특징에 따른 복합식 마이크로 파일은, 외측에 나사면이 형성되며 지면에 천공된 천공홀에 수직상태로 삽입되어 콘크리트몰탈 채움후 경화시 암반과 일체화 되는 마이크로파일과, 상기 마이크로파일과 이웃한 다른 마이크로파일을 수직 상태로 연결하는 커플러와, 상기 마이크로파일의 일단에 결합되며 암반 지지력을 크게 형성하는 확장관과, 내측에 형성된 나사홀을 통해 상기 마이크로파일에 복수개 나사 결합되며 외측 양쪽단에 확장캠이 외향으로 돌출 형성되는 정착관과, 상기 마이크로파일에 복수개 결합되며 상기 마이크로파일이 천공홀의 중심에 위치되도록 하는 간격유지 클램프와, 상기 마이크로파일에 결합된 상기 각 부품들을 포함하여 감싸며 고정되며 내측으로 유입되는 콘크리트 몰탈 등의 충진재에 의해 확장되면서 천공홀의 내벽과 일체를 이루게 되는 채움시트와, 일단이 상기 마이크로파일의 하단에 밀착 지지되어 외부로부터 공급된 콘크리트 몰탈 충진재를 상기 천공홀로 충진시키는 튜브를 포함하여 구현할 수 있다.

상기 특징에 따라 시공시 굴착 장비를 통해 천공홀을 암반 표면까지 형성하는 단계; 상기 천공홀에 30 - 2m 길이의 케이싱을 삽입하여 일단이 암반에 밀착되도록 하는 단계; 상기 천공홀의 바닥에 콘크리트 몰탈을 채움시키되 상기 케이싱이 일부 잠기도록 채움시키는 단계; 상기 마이크로파일의 선단에 암반 밀착용 확장면을 갖는 확장관이 나사 결합되도록 하고 복수개의 정착관이 배열되어 각각 너트 잠금되도록 하며 동시에 복수개의 간격유지재가 결합된 상태에서 피복지로 감싸지고 그 내측에 튜브가 연결되도록 한 다음 상기 확장관이 암반에 지지되도록 삽입시키는 단계; 상기 튜브에 콘크리트 몰탈을 채움시키는 단계; 채움된 콘크리트 몰탈이 경화되면 외부로 돌출된 마이크로파일의 단부에 기초 구조물을 설치하는 단계;를 수행하여 시공할 수 있다.

본 발명은,

첫째; 암반 밀착면적을 크게 확보함에 따라 보강 효과를 극대화할 수 있다.

둘째: 콘크리트 몰탈 등의 충진재 채움시 마이크로파일을 견고하게 고정하여 인발 저항력을 크게 증대시키는 장점이 있다.

셋째; 콘크리트 몰탈 채움시 연약지반에 형성된 틈새로 투입되지 않고 천공홀 내벽에 밀착되는 형태로 채움되어 충진재의 채움이 빠르고 효과적으로 채움되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인발 저항력 확보 및 지지력 확장 가능한 복합식 마이크로 파일의 사시도,
도 2는 도 1에서 요부 분리 사시도,
도 3은 도 1의 정면도,
도 4a는 도 2에서 정착관의 조립상태 단면도,
도 4b는 도 4a의 다른 실시 단면도,
도 5는 도 1에서 파일과 파일을 연결하는 커플러의 조립 상태 분리 사시도,
도 6은 도 5의 결합상태 단면 요부도,
도 7은 도 1에서 간격유지클램프를 도시한 결합상태 사시도,
도 8은 도 7의 결합상태 평면도,
도 9는 도 1에서 채움시트를 도시한 요부 확대도,
도 10은 본 발명에 따른 마이크로파일이 홀에 설치된 상태도,
도 11은 도 10의 요부 확대 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 마이크로파일의 설치 과정도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로파일 및 마이크로파일의 시공방법을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성 부분을 나타낸다.

본 발명은 마이크로파일에 있어 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일에 관한 것이다.

본 발명은 도 1 내지 도 11의 도시에 의하여, 마이크로파일(100)과, 상기 마이크로파일(100)과 이웃한 다른 마이크로파일(100)을 수직 상태로 연결하는 커플러(200)와, 상기 마이크로파일(100)의 일단에 결합되며 암반 지지력을 크게 형성하는 확장관(300)과, 상기 마이크로파일(100)에 등간격 배열되는 정착관(400)과, 상기 마이크로파일(100)에 복수개 결합되며 상기 마이크로파일(100)이 천공홀(H)의 중심에 위치되도록 하는 간격유지 클램프(500)와, 상기 마이크로파일(100)에 결합된 상기 각 부품들을 포함하여 감싸며 고정되며 내측으로 유입되는 콘크리트 몰탈 등의 충진재(G)에 의해 확장되면서 천공홀(H)의 내벽과 일체를 이루게 되는 채움시트(600)를 포함하여 구성된다.

상기 마이크로파일(100)은, 그 외형이 외측에 외부 구조물과의 결합을 위한 나사면이 형성된 것이며, 지면에 천공된 천공홀(H)에 수직상태로 삽입되어 충진재(G)인 콘크리트 몰탈 채움후 경화시 암반층(A)과 일체화 되게 된다.

상기한 마이크로파일(100)에, 암반 밀착용 확장면(310)을 갖는 상기 확장관(300)이 나사 결합되고, 상기 확장관(300)으로부터 타측단 방향으로 복수개의 정착관(400)이 배열되어 각각 너트(N)를 통해 잠금되며, 또한 나사면의 외측에 복수개의 간격유지 클램프(500)가 결합된다. 그리고, 상기 정착관(400) 및 간격유지 클램프(500)가 결합시킨 후 채움시트(600)로 감싸고 그 내측에 외부로부터 유입되는 튜브(T)가 연결되도록 하면된다.

여기서, 상기 너트(N)의 경우 간격유지 클램프(500)으로 대체하여 적용할 수 있다.

상기 튜브(T)에는, 외부로부터 충전재인 그라우팅이 공급되도록 하기 위함이며, 상기 튜브(T)에 그라우팅 투입시 채움시트(600)가 부풀어지면서 상기 천공홀(H)의 내벽에 정착되게 된다.

상기 채움시트(600)는, 내부에 주입된 충전재인 그라우팅이 외부 공극으로 이탈됨을 방지하게 되고 동시에 천공홀(H)의 내벽에 밀착 지지될 수 있도록 하게 된다.

상기 커플러(200)는, 내측에 나사홀(210)이 형성되어 상기 마이크로파일(100)과 이웃한 마이크로파일(100)의 단부를 연결하여 고정하게 된다.

상기 간격유지 클램프(500)는, 천공홀(H)에 삽입되는 상기 마이크로파일(100)의 외측에 결합되어 상기 마이크로파일(100)이 상기 천공홀(H)의 중심에 위치되도록 하게 된다.

이는, 서로 마주보는 한 쌍의 호형부재(510)(520)로 이루어지며 상기 호형부재(510)(520)의 일측에는 회전을 위한 힌지(530)가 구비되고, 타측에는 상기 마이크로파일(100)을 감싸며 고정할 수 있도록 잠금수단(540)이 구비된다.

그리고, 상기 호형부재(510)(520)의 외측에는 복수의 지지바(550)가 외향으로 돌출 구비되어 상기 호형부재(510)(520)가 상기 마이크로파일(100)에 결합된 상태에서 상기 천공홀(H)에 삽입되는 경우 상기 천공홀(H)의 내벽에 지지되어 상기 마이크로파일(100)이 상기 천공홀(H)의 중심에 위치되도록 하게 된다.

여기서, 상기 호형부재(510)(520)의 내벽에는 잠금후 밀림을 방지하기 위해 탄성체(560)가 구비되어 잠금시 탄성력을 통해 결합되도록 함이 가능할 것이다.

상기 채움시트(600)는, 부직포, 망사체, 면 등의 소재가 가능하며, 다른 예로서 미세 공극을 갖도록 직조된 섬유판(610)의 전체 표면에 대해 금속의 망사체(620)가 일체로 결합된 것이 적용될 수 있다.

상기 망사체(620)는, 상기 채움시트(600)로 채움되는 그라우팅에 의해 섬유판(610)의 훼손이 방지되도록 하기 위함 또는 그라우팅 합침시 저항력을 크게 증대시키기 위한 것이다.(도 9 참조)

즉, 그라우팅 채움에 따른 상기 채움시트(600)의 확장시 확장되는 상기 채움시트(600)가 상기 천공홀(H)의 내벽에 밀착된 상태에서 상기 채움시트(600)에 형성된 미세 공극을 통해 그라우팅이 상기 채움시트(600)의 표면으로 토출되면서 상기 천공홀(H)의 내벽에 접착되어져 상기 그라우팅이 상기 망사체(620)와 함께 상기 천공홀(H)의 내벽과 일체를 이루게 된다.

상기 확장관(300)은, 상기 마이크로파일(100)의 지지력을 크게 형성하기 위한 것으로, 중심 내측에 나사홀(310)이 형성되고, 외측에 확장면을 갖는 확장부(320)가 형성되어 이루어진다.

상기 정착관(400)은, 상기 마이크로파일(100)을 감싸며 결합되도록 홀(도 4b 참조) 또는 나사결합을 위한 나사홀(412)이 형성된 몸체(410)와, 상기 몸체(410)의 양쪽단부에 각각 돌출 형태로 결합되는 확장캠(420)으로 이루어진다.(도 4a 및 도 4b 참조)

상기 정착관(400)은, 상기 마이크로파일(100)에 결합시 상기 마이크로파일(100)에 상기 정착관(400)을 결합시킨 후 양쪽에 너트(N)를 채움시켜 고정하면 된다. 상기 정착관(400)의 중심이 나사홀(412)인 경우 상기 정착관(400)을 상기 마이크로파일(100)에 나사 결합시킨 후 너트(N)를 통해 고정하면 된다.

상기 확장캠(420)과 확장캠(420) 사이의 공간에 콘크리트 몰탈이 채움되어 경화되면 상기 정착관(400)의 걸림을 통해 마이크로파일(100)의 인발 저항값을 크게 증대시키게 된다.

여기서, 상기 암반층(A)에 형성되는 천공홀(H1)의 길이는 3-7m 깊이가 가능하며 상기 천공홀(H)에 마이크로파일(100)의 정착부(L)가 삽입된다.

상기 정착부(L)에는 적어도 2개 이상의 정착관(400)이 설치된다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마이크로파일의 설치과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 마이크로파일(100)에 확장관(300), 정착관(400), 간격유지 클램프(500)를 결합시킨 후 그 외측에 튜브(T)를 밀착시킨 다음 채움시트(600)로 감싸며 밴드(630) 등을 통해 고정한다.

상기 정착관(400)은 상기 마이크로파일(100)에 슬라이드 결합후 너트(N) 또는 간격유지 클램프(500)로 상기 마이크로파일(100)에 결합될 수 있고, 또한 나사 결합후 너트(N) 또는 간격유지 클램프(500)로 상기 마이크로파일(100)에 결합될 수 있다.

이후, 도 12에 도시된 바와같이 굴착 장비를 마이크로파일(100)이 설치될 위치에 굴착 장비를 위치시킨 후 천공홀(H)을 형성하되 암반층(A) 3-7m 까지 더 천공 형성하는 단계(S1)를 수행하고, 상기 천공홀(H)에 0.3 - 2m 길이의 흙관 케이싱(C)을 삽입하되 하단이 암반층(A)에 밀착되도록 하는 단계(S2)를 수행하며, 상기 암반층(A)에 형성된 천공홀(H1)에 암반 케이싱(C1)을 삽입하는 단계를 수행한다. 이후, 상기 암반 케이싱(C1)에 충진재(G)인 그라우팅을 채움시키는 단계(S3)를 수행하고, 상기 마이크로파일(100)에 복수개의 정착관(400)을 너트(N)로 조임시켜 배열한 다음 하단에 확장관(300)을 고정시킨 상태에서 상기 확장관(300)이 암반층(A)에 형성된 천공홀(H1)에 삽입되어 밀착 지지될때 까지 밀어 넣는 단계(S4)를 수행한다. 이후 상기 확장관(300)이 암반층(A)의 천공홀(H1) 바닥면에 지지되면 상기 마이크로파일(100)의 외측에 결합되는 간격유지 클램프(500)를 통해 상기 마이크로파일(100)이 상기 천공홀(H)내의 중심에 위치되도록 하는 단계(S5)를 수행하고, 연속해서 튜브(T)에 충진재(G)를 채움시킴과 동시에 서서히 인출시키면서 채움시키는 단계(S6) 및 상기 충진재(G)가 완전하게 채움된 후 지면으로부터 노출된 마이크로파일(100)의 상단에 정착판(700)을 결합시키는 단계(S7)를 수행하여 시공하면 된다.

상기 단계(S4)에서, 상기 마이크로파일(100)의 길이보다 상기 천공홀(H)의 깊이가 깊은 경우 상기 천공홀(H)에 삽입된 상기 마이크로파일(100)의 상단에 다른 마이크로파일(100)의 하단을 연결시킨 후 커플러(200)로 서로 결합시켜 연결하면 된다.

상기 단계(S6)에서 충진재(G)의 충진에 따라 채움시트(600)가 팽창되면서 상기 천공홀(H)의 내벽에 밀착되면 충진재(G)의 주입을 완료한다.

이때, 팽창된 상기 채움시트(600)에 형성된 미세 공극을 통해 그라우팅 충진재(G)가 일부 누출되고 누출되는 일부 그라우팅이 상기 천공홀(H) 내벽과 일체를 이루며 합침되어져 결국 상기 채움시트(600)를 이루는 금속의 망사체(620)가 합침력을 증대시키게 된다.

다시말해, 상기 단계(S5)에서, 상기 확장관(300)이 상기 암반 케이싱(C1)에 채워진 충진재(G)를 통과하여 암반층(A)에 지지된 후 충진재의 경화를 통해 세워져 고정되도록 한 다음 상기 마이크로파일(100)을 감싼 채움시트(600) 내로 충진재(G)가 2차로 투입되어 상기 채움시트(600)가 팽창됨과 동시에 팽창상태에서 상기 채움시트(600)를 통과하는 일부 그라우팅에 의해 상기 천공홀(H)의 내벽과 일체를 이룰 수 있게 된다. 그러면 상기 채움시트(600)의 망사체(620)는 상기 마이크로파일(100)과 상기 천공홀(H) 내벽을 일체화 시키는 철근 역할을 하게 된다.

또한, 상기 단계(S6)후 흙관 케이싱(C)을 인발시켜 외부로 빼내는 흙관 케이싱 인출단계를 수행하면 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

100: 마이크로파일
200: 커플러 210: 나사홀
300: 확장관
310: 나사홀 320: 확장부
400: 정착관
410: 몸체 412: 나사홀
420: 확장캠
500: 간격유지 클램프
510,520: 호형부재 530: 힌지
540: 잠금수단 550: 지지바
600: 채움시트
610: 섬유판 620: 망사체
630: 밴드
700: 정착판
H: 천공홀 A: 암반
N: 너트 G: 충진재

Claims

외측에 나사면이 형성되며 지면에 천공된 천공홀(H)에 수직상태로 삽입되어 충진재인 콘크리트몰탈 채움후 경화시 암반층과 일체화 되는 마이크로파일(100)과, 상기 마이크로파일(100)과 이웃한 다른 마이크로파일(100)의 단부를 수직 상태로 연결하는 커플러(200)와, 상기 마이크로파일(100)의 하단에 결합되며 암반 지지력을 크게 확장 형성하는 확장관(300)과, 내측에 형성된 홀 또는 나사홀을 통해 상기 마이크로파일(100)에 복수개 배열되어 너트를 통해 고정되며 외측의 상하 양쪽단에 확장캠이 외향으로 돌출 형성되어 충진재인 그라우팅 채움시 걸림 정착되는 정착관(400)과, 상기 마이크로파일(100)에 복수개 결합되며 상기 마이크로파일(100)이 천공홀(H)의 중심에 위치되도록 하는 간격유지 클램프(500)와, 상기 마이크로파일(100)에 결합된 상기 각 부품들을 포함하여 감싸며 고정되며 내측으로 유입되는 충진재(G)에 의해 팽창되면서 천공홀(H)의 내벽에 밀착되어 일체를 이루게 되는 채움시트(600)와, 일단이 상기 마이크로파일(100)의 하단에 밀착 지지되어 외부로부터 공급된 충진재를 상기 천공홀(H)로 충진시키는 튜브(T)를 포함하여 구성하며;
상기 간격유지 클램프(500)는, 한 쌍으로 상기 마이크로파일을 감싸며 탄성체를 통해 탄성 결합되는 호형부재와, 상기 호형부재의 외측에 외향으로 돌출되어 상기 천공홀의 내벽에 지지되는 복수개의 지지바와, 서로 마주보는 상기 호형부재의 한쪽을 연결하여 대칭 방향으로 회전되도록 하는 힌지와, 상기 호형부재의 다른 한 쪽을 선택적으로 연결하여 상기 호형부재가 상기 마이크로파일에 고정되도록 하는 잠금수단으로 이루어진 것을 적용하고;
상기 채움시트는, 공극을 갖도록 직조된 섬유판의 전체 표면에 대해 금속의 망사체가 일체로 결합된 것을 적용함을 특징으로 하는 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일.
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마이크로파일(100)이 설치될 위치에 굴착 장비를 위치시킨 후 천공홀(H)을 형성하되 암반층(A) 3-7m 까지 더 천공 형성하는 단계(S1); 상기 천공홀(H)에 0.3 - 2m 길이의 흙관 케이싱(C)을 삽입하되 하단이 암반층(A)에 밀착되도록 하는 단계(S2); 상기 암반층(A)에 형성된 천공홀(H1)에 암반 케이싱(C1)을 삽입하는 단계; 상기 암반 케이싱(C1)에 충진재(G)인 그라우팅을 채움시키는 단계(S3); 상기 마이크로파일(100)에 복수개의 정착관(400)을 너트(N)로 조임시켜 배열하고 하단에 확장관(300)을 고정시킨 상태에서 상기 확장관(300)이 암반층(A)에 형성된 천공홀(H1)에 삽입되어 밀착 지지될때 까지 밀어 넣는 단계(S4); 상기 확장관(300)이 암반층(A)의 천공홀(H1) 바닥면에 지지되면 상기 마이크로파일(100)의 외측에 결합되는 간격유지 클램프(500)를 통해 상기 마이크로파일(100)이 상기 천공홀(H)내의 중심에 위치되도록 하는 단계(S5); 튜브(T)에 충진재(G)를 채움시킴과 동시에 서서히 인출시키면서 채움시키는 단계(S6); 상기 충진재(G)가 완전하게 채움된 후 지면으로부터 노출된 마이크로파일(100)의 상단에 정착판(700)을 결합시키는 단계(S7)를 수행하며;
상기 단계(S4)에서, 상기 마이크로파일(100)의 길이보다 상기 천공홀(H)의 깊이가 깊은 경우 상기 천공홀(H)에 삽입된 상기 마이크로파일(100)의 상단에 다른 마이크로파일(100)의 하단을 연결시킨 후 커플러(200)로 서로 결합시키도록 하고;
상기 단계(S5)에서, 상기 확장관(300)이 상기 암반 케이싱(C)에 채워진 충진재(G)를 통과하여 암반에 지지된 후 충진재의 경화를 통해 세워져 고정되도록 한 다음 상기 마이크로파일(100)을 감싼 채움시트(600) 내로 충진재(G)가 2차로 투입되어 상기 채움시트(600)가 팽창됨과 동시에 상기 채움시트(600)를 통과하는 충진재(G)인 그라우팅에 의해 상기 천공홀(H)을 채움시킬 수 있도록 하며;
상기 단계(S6)후 흙관 케이싱(C)을 인발시켜 외부로 빼내는 흙관 케이싱 인출단계를 수행함을 특징으로 하는 인발 저항력 및 지지력 증대 가능한 복합식 마이크로 파일 설치공법.
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