KR102091646B1 - Ground improvement type composite pile construction method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지반개량형 합성말뚝 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 지반을 개량하고 개량한 지반과 말뚝을 합성시킴으로써 말뚝의 지지력이 증가되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for constructing a soil-reinforced synthetic pile, and more particularly, to a method for constructing a soil-reinforced synthetic pile in which the support capacity of the pile is increased by improving the soil and synthesizing the improved soil and pile.
일반적으로 말뚝기초는 지반에 관입되는 장주형 구조물로서 말뚝 시공 후 말뚝의 상측에 상부 구조물들이 설치되고 상부 구조물들에 의해 발생하는 하중을 말뚝이 지지하게 된다.In general, the pile foundation is a long columnar structure penetrated into the ground, and after the pile construction, the upper structures are installed on the upper side of the pile, and the pile supports the load generated by the upper structures.
이때, 말뚝의 지지력은 말뚝 선단 지반의 지지력인 선단지지력과 말뚝 외주면과 주변 지반 간 발생하는 마찰력인 주면마찰력이 조합되어 결정될 수 있다.At this time, the bearing capacity of the pile may be determined by combining the tip supporting force, which is the supporting force of the pile tip ground, and the principal surface frictional force, which is the frictional force generated between the pile outer peripheral surface and the surrounding ground.
그러나 종래의 기술은 천공구의 내측에 기성말뚝을 삽입하여 시공함으로써, 선단지지력은 말뚝자체의 선단면으로만 계산되고, 주면마찰력은 말뚝자체의 외주면으로 계산되고 있다.However, in the related art, by inserting a ready-made pile inside the perforation tool, the tip supporting force is calculated only by the tip surface of the pile itself, and the main surface frictional force is calculated by the outer peripheral surface of the pile itself.
따라서 경질지반이 존재하지 않는 경우 충분한 지지력을 확보하기 위하여 대심도 말뚝을 사용하나, 대심도 말뚝은 대규모 장비가 투입되고, 공사기간과 공사비용이 증가하는 문제점이 있다.Therefore, when hard ground does not exist, a large depth pile is used to secure sufficient support, but a large depth pile has a problem in that large-scale equipment is put in, and the construction period and construction cost increase.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대한민국 등록특허 제10-1669108호 “연약지반 기초파일 시공방법”이 개시되어 있다. 이 종래기술은 “지반(1)을 천공기에 의해 천공하여 주입홀(11)을 형성하는 단계와; 상기 천공기에 의해 형성된 주입홀(11) 내에 팽창이 가능하고 방수성 소재로 형성된 튜브(40)가 하부에 결합된 주입관(21)을 삽입하는 단계와; 상기 주입관(21)을 통해 순간팽창 조성물(60)을 주입하여 상기 순간팽창 조성물(60)이 상기 튜브(40)를 확장시키면서 상기 주입홀(11)보다 외연이 확장되는 형태로 기초파일을 형성시키는 단계;를 포함하고, 상기 튜브는 내부에 주입되는 상기 순간팽창조성물에 의해 팽창될 때 표면적이 확장되게 길이 방향을 따라 굴곡진 주름(43)을 갖게 형성되어 있고, 상기 순간 팽창 조성물(60)은 고밀도 폴리우레탄이며, 상기 튜브(40)는 방수가 가능하고 신축성이 있는 고무소재, 합성 고무소재, 합성 수지소재중 선택된 하나로 이루어진 것으로, 개구(41a)를 형성하며 링형태로 형성되고 상단은 몸통부분 보다 신축성이 작게 되도록 두께가 더 두껍게 형성된 입구부분(41)과; 상기 입구부분(41)으로부터 하방으로 연장되며 내부 수용공간을 형성하며 길이방향을 따라 굴곡진 상기 주름(43)이 형성된 몸통부분(44)과; 상기 몸통부분(44) 하부에서 상기 몸통부분(44)의 외경보다 확장되게 형성되며 하부가 폐쇄된 기초형성부분(47);을 갖는 구조로 형성되며, 상기 기초형성부분(47)은 사각형, 팽이형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 연약지반 기초파일 시공방법(청구항 1 참조)”에 관한 것으로서, 순간 팽창조성물을 연약지반에 대해 차폐상태로 팽창할 수 있도록 주입하여 연약지반에 대한 압밀도를 높일 수 있으면서도 시공성이 향상될 수 있는 연약 지반 기초파일 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.As a solution to the above problems, Korean Patent Registration No. 10-1669108 “Basic File Construction Method for Soft Ground” is disclosed. This prior art "step of drilling the ground (1) by a perforator to form an injection hole (11); Inserting an injection tube (21) in which a tube (40) formed of a waterproof and waterproof material is inserted into the injection hole (11) formed by the perforator; Injecting the instantaneous expansion composition (60) through the injection tube (21), the instantaneous expansion composition (60) expands the tube (40) and forms a foundation file in the form that the outer edge is expanded than the injection hole (11). Containing; containing, the tube is formed to have a wrinkle (43) curved along the longitudinal direction to expand the surface area when expanded by the instantaneous expansion composition injected therein, the instantaneous expansion composition (60) Is a high-density polyurethane, and the
그러나 상기 종래기술은 순간팽창조성물에 의하여 말뚝과 지반의 마찰면적을 증대시켜 주면마찰력을 증대시킬 수 있으나 파일의 확공이 주입재의 순간팽창에 의존하므로 초연약지반에만 적용이 가능하고, 말뚝의 지지력은 순간팽창재의 강성에 의존하는 문제점이 있다.However, the prior art may increase the frictional force by increasing the frictional area between the pile and the ground by the instantaneous expansion composition, but since the expansion of the pile depends on the instantaneous expansion of the injection material, it is applicable only to the super soft ground, and the bearing capacity of the pile There is a problem that depends on the rigidity of the instantaneous expansion material.
또한, 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대한민국 공개특허 제10-2010-0124028호 “선단부 확대형 현장타설말뚝 시공방법”이 개시되어 있다. 이 종래기술은 “현장타설말뚝의 계획지점에 주입관(25)을 관입하는 단계와; 주입관(25)의 선단이 현장타설말뚝의 계획심도에 도달하면 주입액(32)을 가압 주입하는 단계와; 주입액(32)의 주입 및 지반내 팽창이 완료되면 주입관(25)을 인발하는 단계와; 주입액(32)이 지반내에서 고결되어 고결체(33)를 형성하면 현장타설말뚝의 계획지점에 케이싱(21)을 관입함과 동시에 케이싱(21) 내부의 토사를 굴착하는 단계와; 케이싱(21)의 선단이 고결체(33)에 도달하면 굴착장비(22)를 후퇴시키고 굴착공을 검측하는 단계와; 케이싱(21) 내부로 철근망(23)을 건입하는 단계와; 케이싱(21) 내부에 콘크리트(31)를 타설함과 동시에 케이싱(21)을 인발하는 단계와; 콘크리트(31)를 양생하여 고결체(33)와 일체화된 현장타설말뚝을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 선단부 확대형 현장타설말뚝 시공방법(청구항 1 참조)”으로서, 말뚝기초의 선단부 유효 단면을 확장하여 확대기초(spread footing)와 유사한 역학적 거동을 유도함으로써, 고함수성(高含水性) 이토질(泥土質, clay) 지반에서와 같이 주면마찰(柱面摩擦, skin friction)에 의한 지지력만이 유효한 연질지반에서도 소기의 하단부 지지력을 발현하는 말뚝을 시공하는 것을 목적으로 하고 있다.In addition, as a solution to the above-mentioned problems, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0124028 "tip-end field-type pile construction method" has been disclosed. This prior art "injecting the injection pipe 25 to the planned point of the field pour pile; When the tip of the injection pipe 25 reaches the planned depth of the cast-in-place pile, pressure-injecting the injection liquid 32; Drawing the injection tube 25 when the injection of the injection solution 32 and expansion in the ground are completed; When the injection liquid 32 is solidified in the ground to form the solidified body 33, the step of intrusing the
그러나 상기 종래기술은 말뚝을 시공하기 이전에 말뚝 선단부의 지반을 보강하는 지반보강 작업이 별도로 요구됨으로써, 시공비용과 시공기간이 증가하는 문제점이 있다.However, the prior art has a problem of increasing the construction cost and the construction period by separately requiring a ground reinforcement work to reinforce the ground of the tip of the pile before constructing the pile.
또한, 굴착공을 검측하는 단계에서 굴착공의 하단부가 고결체(33)에 도달하지 못하는 경우에는 재굴착하여야 할 뿐 아니라 먼저 굴착된 굴착공으로 인하여 마찰력이 감소하는 등의 문제점이 있다.In addition, in the step of detecting the excavation hole, if the lower end portion of the excavation hole does not reach the solid body 33, there is a problem in that the friction force is reduced due to the excavation hole which was first excavated.
또한, 지반이 보강된 두께에 따라 말뚝의 선단지지력이 영향을 받음에 따라 보강되는 지반의 영역확보가 필수적이나 연약지반에서 그라우팅 효과가 불확실함에 따라 지반보강의 기대효과가 크지 않다는 문제점이 있다.In addition, it is necessary to secure the area of the ground to be reinforced as the tip supporting force of the pile is affected by the thickness of the ground reinforced, but there is a problem that the expected effect of the ground reinforcement is not large as the grouting effect is uncertain in the soft ground.
또한, 보강된 지반의 두께가 충분히 크지 않은 경우 말뚝 시공 후 작용하는 하중에 의하여 연약지반 하부에 침하가 발생하여 말뚝의 지지력에 심각한 문제점이 발생할 수 있다.In addition, if the thickness of the reinforced ground is not large enough, settlement may occur under the soft ground due to the load acting after pile construction, which may cause serious problems in the bearing capacity of the pile.
따라서 연약지반뿐 아니라 토사지반이나 암반지반에도 적용이 가능하고, 대구경 말뚝 및 대심도 말뚝의 시공 없이도 말뚝의 주면마찰력 및 선단지지력을 증대시켜 말뚝의 전체적인 지지력이 증대될 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it can be applied not only to the soft ground, but also to the soil and rocky ground, and it is necessary to develop a technology that can increase the overall bearing capacity of the pile by increasing the main surface friction and tip support of the pile without the construction of large-diameter piles and large-scale piles. to be.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 말뚝의 외측에 전단보강재를 설치함으로써, 말뚝과 지반의 마찰력이 증대되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a method for constructing a ground-improving synthetic pile that increases friction between the pile and the ground by installing a shear reinforcement on the outside of the pile.
또한, 말뚝 주변의 지반을 개량재와 혼합, 교반하여 말뚝과 주변 지반을 일체화시킴으로써, 말뚝의 주면마찰력이 증대되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법을 제공하고자 한다.In addition, by mixing and stirring the ground around the pile with the improved material, and to integrate the pile and the surrounding ground, it is intended to provide a method for constructing a ground-improving synthetic pile in which the main surface friction of the pile is increased.
또한, 말뚝 하단에 선단링을 설치함으로써, 말뚝의 선단지지력이 증대되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법을 제공하고자 한다.In addition, by providing a tip ring at the bottom of the pile, it is intended to provide a method for constructing a ground-improving synthetic pile in which the tip supporting force of the pile is increased.
또한, 말뚝의 하단에 설치된 선단링을 확대형으로 사용하고 선단고정액을 주입함으로써, 말뚝의 선단지지력이 증대되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법을 제공하고자 한다.In addition, by using a tip ring installed at the bottom of the pile in an enlarged form and injecting a tip fixing solution, it is intended to provide a method for constructing a ground-improving synthetic pile in which the tip supporting capacity of the pile is increased.
본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법은, 지반을 굴착하여 기초터파기를 하는 단계; 상기 굴착된 부위에 두부지지벽을 설치하는 단계; 상기 두부지지벽의 중앙부를 하측으로 굴착하고 개량재를 혼합하여 지반을 교반하는 단계; 상기 두부지지벽의 내측에 가이드장치를 설치하는 단계; 및 상기 가이드장치를 이용하여 상기 개량재가 혼합된 지반에 말뚝을 연직방향으로 삽입하는 단계;순으로 시공할 수 있다.A method for constructing a ground-reinforced synthetic pile according to an example of the present invention includes excavating a ground to dig a foundation; Installing a head support wall on the excavated site; Excavating the central portion of the head supporting wall downward and mixing the improved material to stir the ground; Installing a guide device inside the head supporting wall; And inserting the pile in the vertical direction to the ground in which the improved material is mixed using the guide device.
또한, 상기 말뚝을 연직방향으로 삽입하는 단계 후에, 상기 두부지지벽의 내측에 기초콘크리트를 타설하는 단계; 및 상기 두부지지벽을 제거하는 단계;를 더 수행할 수 있다.In addition, after the step of inserting the pile in the vertical direction, pouring a foundation concrete on the inside of the head support wall; And removing the head support wall.
또한, 상기 말뚝을 지반에 삽입하는 단계와 기초콘크리트를 타설하는 단계 사이에 상기 말뚝의 하단부 지반에 선단고정액을 주입하는 단계를 더 수행할 수 있다.In addition, between the step of inserting the pile into the ground and the step of pouring the foundation concrete, it is possible to further perform the step of injecting a fixation solution into the front end of the pile.
또한, 상기 말뚝은 외측으로 전단보강재가 돌출 형성되고, 상기 말뚝의 외면과 상기 전단보강재에 의해 상기 개량재가 혼합된 지반과 일체화될 수 있다.In addition, the pile may be formed with a shear reinforcement projecting outwardly, and integrated with the ground on which the improved material is mixed by the outer surface of the pile and the shear reinforcement.
또한, 상기 전단보강재는 상기 말뚝을 관통하여 설치되는 전단철근들, 상기 전단철근들의 돌출부에 체결되는 너트들을 포함할 수 있다.In addition, the shear reinforcement may include shear bars installed through the pile, and nuts fastened to the protrusions of the shear bars.
또한, 상기 전단보강재는 상기 말뚝에 접하여 설치되는 ㄱ자형 앵글들, 상기 앵글들을 상기 말뚝에 결합하는 볼트들을 포함할 수 있다.In addition, the shear reinforcement may include a-shaped angles installed in contact with the pile, bolts for coupling the angles to the pile.
또한, 상기 전단보강재는 상기 말뚝의 외주면에 설치되는 링 형상의 연결밴드들, 상기 연결밴드에 용접 결합되는 ㄱ자형 앵글들을 포함할 수 있다.In addition, the shear reinforcement may include ring-shaped connection bands installed on the outer circumferential surface of the pile and angled angles welded to the connection band.
또한, 상기 말뚝의 하단에는 둘레방향을 따라 부채꼴 형상인 선단링들이 서로 이격되면서 설치될 수 있다.In addition, the bottom rings of the pile may be installed while spaced apart from each other in a fan-shaped tip ring along the circumferential direction.
또한, 상기 선단링들의 하측에는 공간확보용 지지돌기들이 설치될 수 있다.In addition, support protrusions for securing space may be installed below the tip rings.
또한, 상기 가이드장치는 상하로 서로 이격 설치되고 원통 형상인 한 쌍의 가이드결합구, 상기 한 쌍의 가이드결합구를 상하로 연결하는 연결부재들, 상기 가이드결합구를 상기 두부지지벽에 거치되게 하는 거치부재들을 포함할 수 있다.In addition, the guide device is installed to be spaced apart from each other up and down, a pair of guide couplers having a cylindrical shape, connecting members connecting the pair of guide couplers up and down, and the guide couplers to be mounted on the head support wall. It may include mounting members.
또한, 상기 가이드결합구의 내측에 둘레방향을 따라 서로 이격되면서 설치되는 가이드들을 더 포함하고, 상기 가이드들은 상기 말뚝이 연직방향으로 잘 삽입되도록 가이드할 수 있다.In addition, the guide coupling tool further includes guides installed while being spaced apart from each other along the circumferential direction, and the guides can guide the pile to be well inserted in the vertical direction.
또한, 상기 거치부재들 중 인접한 거치부재 사이에 설치되는 고정부재를 더 포함하고, 상기 고정부재에는 상기 두부지지벽에 설치된 고정키가 삽입되는 고정홀이 형성될 수 있다.In addition, the mounting member may further include a fixing member installed between adjacent mounting members, and the fixing member may include a fixing hole into which a fixing key installed on the head support wall is inserted.
본 발명을 통해, 말뚝의 외측에 전단보강재를 설치함으로써, 말뚝과 지반의 마찰력이 증대될 수 있다.Through the present invention, by installing a shear reinforcement on the outside of the pile, the friction between the pile and the ground can be increased.
또한, 말뚝 주변의 지반을 개량재와 혼합, 교반하여 말뚝과 주변 지반을 일체화시킴으로써, 말뚝의 주면마찰력이 증대될 수 있다.In addition, by mixing and stirring the ground around the pile with the improved material, the pile and the surrounding ground are integrated, so that the main surface frictional force of the pile can be increased.
또한, 말뚝 하단에 선단링을 설치함으로써, 말뚝의 선단지지력이 증대될 수 있다.In addition, by installing a tip ring at the bottom of the pile, the tip supporting force of the pile can be increased.
또한, 말뚝의 하단에 설치된 선단링을 확대형으로 사용하고 선단고정액을 주입함으로써, 말뚝의 선단지지력이 증대될 수 있다.In addition, by using the tip ring installed at the bottom of the pile in an enlarged form and injecting the tip fixing liquid, the tip supporting force of the pile can be increased.
도 1a 내지 1h는 본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법의 시공순서를 도시하는 순서도이다.
도 2a는 본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법에 의해 지지층이 깊은 지반에 말뚝을 시공한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법에 의해 지지층 얕은 지반에 말뚝을 시공한 도면이다.
도 3a는 가이드장치를 도시하는 평면도이다.
도 3b는 가이드장치를 도시하는 측면도이다.
도 3c는 가이드장치를 설치하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 3d는 도 3c의 A-A단면을 도시하는 단면도이다.
도 3e는 도 3c의 B-B단면을 도시하는 단면도이다.
도 3f는 도 3c의 C-C단면을 도시하는 단면도이다.
도 3g는 가이드장치를 이용하여 말뚝을 삽입하는 모습을 도시하는 측면도 및 평면도이다.
도 3h는 말뚝에 전단보강재를 결합하고 가이드장치를 이용하여 말뚝을 삽입하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 3i는 도 3h의 A-A단면을 도시하는 단면도이다.
도 3j는 도 3h의 B-B단면을 도시하는 단면도이다.
도 4은 말뚝에 다양한 실시예의 전단보강재를 설치한 모습을 도시하는 측면도 및 단면도들이다.
도 5a는 말뚝의 선단링을 설치한 모습을 도시하는 측면도 및 단면도이다.
도 5b는 말뚝의 확대형 선단링을 설치한 모습을 도시하는 측면도 및 단면도이다.1A to 1H are flowcharts illustrating a construction procedure of a method for constructing a ground-heavy synthetic pile according to an example of the present invention.
Figure 2a is a view of the construction of the pile on the ground with a deep support layer by the ground improvement type synthetic pile construction method according to an example of the present invention.
Figure 2b is a view of the construction of a pile on a shallow ground support layer by the ground improvement type synthetic pile construction method according to an example of the present invention.
3A is a plan view showing the guide device.
3B is a side view showing the guide device.
3C is a view showing a state in which a guide device is installed.
3D is a cross-sectional view showing a cross-section AA in FIG. 3C.
Fig. 3E is a cross-sectional view showing the BB section of Fig. 3C.
3F is a cross-sectional view showing the cross-sectional view of FIG. 3C.
3G is a side view and a plan view showing a state of inserting a pile using a guide device.
3h is a view showing a state in which a shear reinforcement is coupled to a pile and a pile is inserted using a guide device.
Fig. 3I is a cross-sectional view showing the AA section in Fig. 3H.
3J is a cross-sectional view showing the BB section of FIG. 3H.
4 is a side view and a cross-sectional view showing a state in which a shear reinforcement of various embodiments is installed on a pile.
5A is a side view and a cross-sectional view showing a state in which a tip ring of a pile is installed.
5B is a side view and a cross-sectional view showing a state in which an enlarged tip ring of a pile is installed.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing embodiments of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known configurations or functions interfere with understanding of the embodiments of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.In addition, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component May be "connected", "coupled" or "connected".
이하 도 1 내지 5를 참조하여 본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for constructing a ground-improving synthetic pile according to an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1 또는 2를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 지반개량형 합성말뚝 시공방법은, 지반을 굴착하여 기초터파기를 하는 단계; 상기 굴착된 부위에 두부지지벽(20)을 설치하는 단계; 상기 두부지지벽(20)의 중앙부를 하측으로 굴착하고 개량재(30)를 혼합하여 지반을 교반하는 단계; 상기 두부지지벽(20)의 내측에 가이드장치(40)를 설치하는 단계; 상기 가이드장치(40)를 이용하여 상기 개량재(30)가 혼합된 지반에 말뚝(10)을 연직방향으로 삽입하는 단계; 순으로 시공할 수 있다.Referring to Figure 1 or 2, the ground improved synthetic pile construction method according to an example of the present invention, the step of excavating the foundation by excavating the ground; Installing a head support wall (20) on the excavated site; A step of excavating the central portion of the
본 실시예은 기 제작된 기성말뚝을 지반에 삽입하는 말뚝 시공방법에 관한 것이다. 본 실시예은 소구경 중공형 말뚝을 사용하고 말뚝(10) 주변 지반과의 결합력을 증대시킴으로써, 말뚝(10)의 지지력을 증대시키는 기술에 관한 것이다.This embodiment relates to a pile construction method for inserting a pre-made pile into the ground. This embodiment relates to a technique for increasing the bearing capacity of the
기초터파기를 하는 단계는, 말뚝(10)을 시공하고자 하는 지반의 상측을 굴착하여 기초터파기를 하는 단계이다. 기초터파기는 말뚝(10)을 가이드 하는 가이드장치(40)를 설치할 수 있고, 동시에 기초콘크리트(50)를 타설하는 정도로 굴착할 수 있다.The step of excavating the foundation is a step of excavating the upper side of the ground on which the
두부지지벽(20)을 설치하는 단계는, 굴착된 지반에 두부지지벽(20)을 설치하는 단계이다. 두부지지벽(20)은 굴착된 지반의 무너짐을 방지할 수 있다. 두부지지벽(20)은 후술하는 가이드장치(40)를 견고하게 지지할 수 있다. 두부지지벽(20)의 상단 내측 둘레에는 고정키(21)가 설치될 수 있다. 고정키(21)에 의해 가이드장치(40)가 정밀하게 거치될 수 있다.The step of installing the
지반을 교반하는 단계는, 두부지지벽(20)의 중앙부를 하측으로 굴착하고 개량재(30)를 혼합하여 지반을 교반하는 단계이다. 본 단계에서는, 두부지지벽(20)의 중앙부 하측을 오거 등으로 지반을 굴착하고, 개량재(30)를 굴착된 지반에 투입하여 혼합함으로써 지반을 개량할 수 있다. 개량재(30)는 시멘트, 물 등을 혼합하여 제작할 수 있다.The step of stirring the ground is a step of excavating the central portion of the
개량된 지반은 강성 및 점착력이 증대되어 말뚝(10)과 개량된 지반과의 결합력이 증대되어 말뚝(10)의 지지력이 증대될 수 있다. 또한, 개량된 지반이 말뚝(10)에 결합됨으로써 개량된 지반에 의해 주면마찰력이 증대됨으로써 소구경 말뚝으로도 대구경 말뚝과 같은 지지력이 발현될 수 있다.The improved ground has increased stiffness and adhesion, so that the bonding force between the
가이드장치(40)를 설치하는 단계는, 두부지지벽(20)의 내측에 가이드장치(40)를 설치하는 단계이다. 가이드장치(40)는 말뚝(10)이 연직방향으로 정확하게 삽입되도록 유도할 수 있다.The step of installing the
도 3을 참조하면, 가이드장치(40)는 상하로 서로 이격 설치되고 원통 형상인 한 쌍의 가이드결합구(41), 상기 한 쌍의 가이드결합구(41)를 상하로 연결하는 연결부재(411)들, 상기 가이드결합구(41)를 상기 두부지지벽(20)에 거치되게 하는 거치부재(413)들을 포함할 수 있다.Referring to Figure 3, the
가이드결합구(41)는 원통 형상일 수 있다. 원통 형상은 말뚝(10)이 원형인 경우에 적용될 수 있다. 예컨대 말뚝(10)이 사각형인 경우 가이드결합구(41) 역시 사각형일 수 있다.The guide fitting 41 may have a cylindrical shape. The cylindrical shape can be applied when the
상하로 설치된 한 쌍의 가이드결합구(41)는 연결부재(411)들에 의해 용접 등으로 연결될 수 있다. 연결부재(411)들은 강재로 제작된 ㄱ자형 앵글일 수 있다. 연결부재(411)들은 한 쌍의 가이드결합구(41)를 직접 연결할 수 있다. 또한 연결부재(411)들은 한 쌍의 가이드결합구(41)의 측면에 결합된 상하 플랜지를 상호 연결할 수 있다. 플랜지는 가이드결합구(41)의 둘레에 수평방향으로 용접 등으로 결합될 수 있다.The pair of
거치부재(413)들은 가이드결합구(41)에 용접 등으로 결합되거나, 연결부재(411)에 결합되거나, 또는 상기 플랜지에 결합될 수 있다. 거치부재(413)들은 수평으로 연장되어 두부지지벽(20)에 거치될 수 있다.The mounting
가이드장치(40)는 고정부재(415)를 더 포함할 수 있다. 고정부재(415)는 거치부재(413)들 중 인접한 거치부재(413) 사이에 설치될 수 있다. 고정부재(415)에는 고정홀(417)이 형성될 수 있다. 고정홀(417)에는 두부지지벽(20)의 상단부에 설치된 고정키(21)가 삽입될 수 있다. 즉, 고정홀(417)에 고정키(21)가 삽입됨으로써 가이드장치(40)가 정밀하고도 견고하게 두부지지벽(20)에 거치될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 가이드결합구(41)와 후술하는 가이드결합구(41)의 내측에 설치되는 가이드(43)에 의하여 정교하게 말뚝(10)을 삽입할 수 있다.The
가이드장치(40)는 가이드결합구(41)의 내측에 둘레방향을 따라 서로 이격되면서 설치되는 가이드(43)들을 더 포함할 수 있다. 가이드(43)들은 가이드결합구(41)의 내측에서 서로 이격되어 용접 등에 의해 결합될 수 있다. 또한, 가이드(43)들은 가이드결합구(41)의 외측 둘레에 설치되는 결합밴드에 결합되고 결합밴드는 가이드결합구(41)에 볼트 결합될 수 있다. 가이드(43)들의 내주면은 말뚝(10)의 외주면에 상응하도록 설치되어 말뚝(10)을 연직방향으로 잘 삽입되도록 가이드(43)할 수 있다.The
말뚝(10)을 연직방향으로 삽입하는 단계는, 전술한 가이드장치(40)를 이용하여 개량재(30)가 혼합된 지반에 말뚝(10)을 연직방향으로 삽입하는 단계이다. 말뚝(10)의 외측에 전단보강재(11)가 설치되고, 하단에 선단링(13)이 결합될 수 있다. 서로 이격 설치된 가이드(43)들은 전단보강재(11)와 선단링(13)이 걸림이 없이 잘 삽입되게 할 수 있다.The step of inserting the
도 4를 참조하면, 본 실시예에서 말뚝(10)의 외측으로 설치된 전단보강재(11)는 말뚝(10)을 관통하여 설치되는 전단철근(111)들, 전단철근(111)들의 돌출부에 체결되는 너트(113)들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, in this embodiment, the
즉, 말뚝(10)을 관통하도록 전단철근(111)들을 설치한 후 노출된 양 단부쪽에 너트(113)를 체결하여 말뚝(10)에 견고히 결합할 수 있다. 전단철근(111)들은 둘레방향으로 서로 이격 설치하고, 또한 상하방향으로는 서로 중첩되지 않도록 엇갈리게 설치할 수 있다.That is, after installing the
전단보강재(11)의 다른 실시예는 말뚝(10)에 접하여 설치되는 ㄱ자형 앵글(115)들, 앵글들을 말뚝(10)에 결합하는 볼트(117)들을 포함할 수 있다. 본 실시예의 전단보강재(11)는 말뚝(10)의 둘레를 따라 일정간격 이격되도록 ㄱ자형 앵글(115)들을 접하여 설치하고, 볼트(117)를 체결하여 말뚝(10)의 외주면에 결합할 수 있다. 즉, ㄱ자형 앵글(115)의 수직 플랜지는 말뚝(10)의 측면에 접하고, 수직 플랜지의 상단 또는 하단에서 수평 플랜지가 수평방향으로 연장될 수 있다.Another embodiment of the
전단보강재(11)의 또 다른 실시예는 말뚝(10)에 외주면에 설치되는 링 형상의 연결밴드(119)들, 연결밴드(119)에 용접 결합되는 ㄱ자형 앵글(115)들을 포함할 수 있다. 연결밴드(119)는 말뚝(10)의 외주면에 밀착되도록 설치된 후 볼트(117)로 체결되고, 연결밴드(119)의 외측에 서로 이격되도록 ㄱ자형 앵글(115)들을 용접하여 결합할 수 있다.Another embodiment of the
전단보강재(11)가 설치된 말뚝(10)은 개량재(30)가 혼합된 지반에 삽입되어 개량재(30)가 혼합된 지반과 일체화될 수 있다. 따라서 개량재(30)에 의해 교반된 지반과 말뚝(10)이 일체화됨으로써 말뚝(10)의 지지력이 획기적으로 증대될 수 있다.The
도 5를 참조하면, 말뚝(10)의 하단에는 둘레방향을 따라 부채꼴 형상인 선단링(13)들이 서로 이격되면서 설치될 수 있다.5, the lower end of the
선단링(13)은 말뚝(10)의 하단 외주면에 서로 이격되도록 복수개를 배치한 후 볼트를 체결하여 결합할 수 있다. 선단링(13)은 말뚝(10)의 선단의 직경을 증대시킴으로써 말뚝(10)의 선단지지력을 증대시켜 말뚝(10)의 전체 지지력을 증대시킬 수 있다.The
선단링(13)의 하측에는 공간확보용 지지돌기(131)들이 설치될 수 있다. 지지돌기(131)에 의하여 말뚝(10)의 하단부에 공간이 확보되어 말뚝(10)의 하단부 지반에 선단고정액을 용이하게 주입할 수 있다.
선단링(13)은 말뚝(10) 선단의 지반 특성에 따라 확대형 선단링(13)을 사용할 수 있다. 확대형 선단링(13)은 기존 선단링(13)의 크기를 확대시켜 형성할 수 있다.The
본 단계에서 말뚝(10)의 삽입은 바이브로 해머를 이용하여 진동에 의해 삽입될 수 있다. 바이브로 해머를 이용함으로써, 개량된 지반에 말뚝(10)을 용이하게 삽입할 수 있다.In this step, the
말뚝을 지반에 삽입하는 단계 이후에는 말뚝(10)의 하단부 지반에 선단고정액을 주입하는 단계를 더 수행할 수 있다. 본 단계는 말뚝(10)을 암반이 존재하는 지지층까지 삽입하는 경우에 수행할 수 있다. 즉, 말뚝(10)의 선단에 선단고정액을 주입하여 말뚝(10)의 선단이 선단고정액에 의하여 지지층에 안정되게 고정될 수 있다. 선단고정액을 주입하기 위해 말뚝(10)의 내측에 주입관이 설치될 수 있다.After the step of inserting the pile into the ground, the step of injecting the tip fixing fluid into the bottom ground of the
상기 말뚝(10)을 연직방향으로 삽입하는 단계 후에 상기 두부지지벽(20)의 내측에 기초콘크리트(50)를 타설하는 단계를 더 수행할 수 있다.After the step of inserting the
기초콘크리트(50)를 타설하는 단계는, 두부지지벽(20)의 내측에 기초콘크리트(50)를 타설하는 단계이다. 본 단계는 말뚝(10)을 연직방향으로 삽입을 완료한 후 가이드장치(40)를 해체하고 두부지지벽(20)의 내측에 기초콘크리트(50)를 타설하여 말뚝(10)의 두부와 일체화되도록 할 수 있다. 말뚝(10)의 두부와 기초콘크리트(50)가 일체화된 후 후속 공정이 시행될 수 있다.The step of pouring the foundation concrete 50 is a step of pouring the foundation concrete 50 inside the
기초콘크리트(50)를 타설하는 단계 이후에는 두부지지벽(20)을 제거하는 단계를 더 수행할 수 있다. 두부지지벽(20)은 또 다른 말뚝(10) 시공에 재활용할 수 있다.After pouring the foundation concrete 50, the step of removing the
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, even if all the components constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the present invention, all the components may be configured or operated by selectively combining one or more components. In addition, the terms "include", "consist" or "have" as described above mean that the corresponding component can be intrinsic, unless specifically stated to the contrary, excluding other components. It should not be interpreted as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 말뚝
11: 전단보강재
111: 전단철근
113: 너트
115: ㄱ자형 앵글
117: 볼트
119: 연결밴드
13: 선단링
131: 지지돌기
20: 두부지지벽
21: 고정키
30: 개량재
40: 가이드장치
41: 가이드결합구
411: 연결부재
413: 거치부재
415: 고정부재
417: 고정홀
43: 가이드
50: 기초콘크리트10: Pile
11: Shear reinforcement
111: shear bar
113: nut
115: angled angle
117: bolt
119: connecting band
13: tip ring
131: support projection
20: head support wall
21: fixed key
30: improved material
40: guide device
41: guide fitting
411: connecting member
413: mounting member
415: fixing member
417: fixed hole
43: Guide
50: basic concrete
Claims (12)
상기 굴착된 부위에 두부지지벽을 설치하는 단계;
상기 두부지지벽의 중앙부를 하측으로 굴착하고 개량재를 혼합하여 지반을 교반하는 단계;
상기 두부지지벽의 내측에 가이드장치를 설치하는 단계; 및
상기 가이드장치를 이용하여 상기 개량재가 혼합된 지반에 말뚝을 연직방향으로 삽입하는 단계;순으로 시공하고,
상기 가이드장치는 상하로 서로 이격 설치되고 원통 형상인 한 쌍의 가이드결합구, 상기 한 쌍의 가이드결합구를 상하로 연결하는 연결부재들, 상기 가이드결합구를 상기 두부지지벽에 거치되게 하는 거치부재들을 포함하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.Digging the ground to dig a foundation;
Installing a head support wall on the excavated site;
Excavating the central portion of the head supporting wall downward and mixing the improved material to stir the ground;
Installing a guide device inside the head supporting wall; And
Inserting a pile in the vertical direction to the ground in which the improved material is mixed using the guide device; constructing in order,
The guide device is installed to be spaced apart from each other up and down, a pair of guide couplers having a cylindrical shape, connecting members connecting the pair of guide couplers up and down, and a mount for mounting the guide couplers to the head support wall A method for constructing a ground-reinforced synthetic pile comprising members.
상기 말뚝을 연직방향으로 삽입하는 단계 후에,
상기 두부지지벽의 내측에 기초콘크리트를 타설하는 단계; 및
상기 두부지지벽을 제거하는 단계;를 더 수행하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 1,
After the step of inserting the pile in the vertical direction,
Pouring foundation concrete on the inside of the head support wall; And
Removing the head support wall; Ground improvement type synthetic pile construction method further performing.
상기 말뚝을 지반에 삽입하는 단계와 기초콘크리트를 타설하는 단계 사이에 상기 말뚝의 하단부 지반에 선단고정액을 주입하는 단계를 더 수행하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 2,
Between the step of inserting the pile to the ground and the step of pouring the foundation concrete, the method of constructing the ground-modified synthetic pile further comprising the step of injecting a tip fixing solution into the ground at the bottom of the pile.
상기 말뚝은 외측으로 전단보강재가 돌출 형성되고, 상기 말뚝의 외면과 상기 전단보강재에 의해 상기 개량재가 혼합된 지반과 일체화되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 1,
The pile has a shear reinforcement projecting outwardly, and the ground improvement type synthetic pile construction method integrated with the ground on which the improved material is mixed by the outer surface of the pile and the shear reinforcement.
상기 전단보강재는 상기 말뚝을 관통하여 설치되는 전단철근들, 상기 전단철근들의 돌출부에 체결되는 너트들을 포함하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 4,
The shear reinforcement is a ground-reinforced synthetic pile construction method comprising shear bars installed through the pile, nuts fastened to the protrusions of the shear bars.
상기 전단보강재는 상기 말뚝에 접하여 설치되는 ㄱ자형 앵글들, 상기 앵글들을 상기 말뚝에 결합하는 볼트들을 포함하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 4,
The shear reinforcing material is a ground-shaped synthetic pile construction method comprising a-shaped angles installed in contact with the pile, bolts for coupling the angles to the pile.
상기 전단보강재는 상기 말뚝의 외주면에 설치되는 링 형상의 연결밴드들, 상기 연결밴드에 용접 결합되는 ㄱ자형 앵글들을 포함하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 4,
The shear reinforcing material is a ground improved synthetic pile construction method comprising ring-shaped connection bands installed on the outer circumferential surface of the pile, and angled angles welded to the connection band.
상기 말뚝의 하단에는 둘레방향을 따라 부채꼴 형상인 선단링들이 서로 이격되면서 설치되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 1,
A method of constructing a ground-improving synthetic pile in which the tip rings having a fan shape are spaced apart from each other along the circumferential direction at the bottom of the pile.
상기 선단링들의 하측에는 공간확보용 지지돌기들이 설치되는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 8,
A method for constructing a ground-reinforced synthetic pile in which support protrusions for securing space are installed below the tip rings.
상기 가이드결합구의 내측에 둘레방향을 따라 서로 이격되면서 설치되는 가이드들을 더 포함하고,
상기 가이드들은 상기 말뚝이 연직방향으로 잘 삽입되도록 가이드하는 지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 1,
The guide coupling tool further includes guides installed while being spaced apart from each other along the circumferential direction,
The guides are ground improvement type synthetic pile construction method to guide the pile so that it is well inserted in the vertical direction.
상기 거치부재들 중 인접한 거치부재 사이에 설치되는 고정부재를 더 포함하고, 상기 고정부재에는 상기 두부지지벽에 설치된 고정키가 삽입되는 고정홀이 형성되는지반개량형 합성말뚝 시공방법.The method according to claim 1,
A method of constructing a semi-improved synthetic pile, further comprising a fixing member installed between adjacent mounting members among the mounting members, wherein a fixing hole in which a fixing key installed in the head supporting wall is inserted is formed in the fixing member.
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