KR102099282B1 - 지중 관체 부분 확대 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동유체가 공급되는 중공(中空)의 이동체(20)와, 이동체(20)에 결합되어 돌출 구동되는 다수의 돌출체(30)로 구성되는 지중 관체 부분 확대 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법으로서, 지반에 관입된 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입한 후 가동하여 관체(10)에 돌출부(11)를 형성하는 것이다.
본 발명을 통하여, 현장타설 합성 말뚝의 외주면에 요철을 형성함으로써 말뚝과 지반간 견고한 결합 구조를 구축할 수 있으며, 이로써 말뚝의 지지력을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

지중 관체 부분 확대 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법{PARTIALLY ENLARGING APPARATUS FOR UNDERGROUND PIPE AND COMPOSITE CAST IN PLACE PILE METHOD USING THE SAME}

본 발명은 작동유체가 공급되는 중공(中空)의 이동체(20)와, 이동체(20)에 결합되어 돌출 구동되는 다수의 돌출체(30)로 구성되는 지중 관체 부분 확대 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법으로서, 지반에 관입된 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입한 후 가동하여 관체(10)에 돌출부(11)를 형성하는 것이다.

현장타설 말뚝은 기성(旣成) 말뚝과 대비되는 말뚝기초의 일종으로서, 도 1에서와 같이, 기 천공된 굴착공 또는 기 관입된 케이싱(19) 내부로 콘크리트를 타설한 후 양생하여 구성하게 되며, 기성 말뚝과는 달리 지반에 완성된 말뚝 구조체를 타입(打入)하는 공정이 불필요하므로, 항타(杭打)과정에서 유발되는 소음이나 진동을 방지할 수 있는 장점이 있다.

일반적으로 말뚝기초는 선단지지력(先端支持力)과 주면마찰력(柱面摩擦力)에 의하여 말뚝 상부 구조물의 하중이나 지하수로 인한 지중구조물의 부압(浮壓)에 저항하게 되므로, 소기의 지지력을 발현하는 암반층 이상의 굴착심도를 확보하거나, 암반층이 지나치게 깊은 경우 소정길이 이상의 근입장(根入長)을 확보하여야 한다.

또한 말뚝은 단순히 상부 하중을 지반에 전달하는 구조체로서 거동하는 것 뿐 아니라 그 자체가 일종의 장주(長柱)형 구조물로서 축방향 압축, 횡방향 휨 및 좌굴응력에 저항하여야 하는 바, 도 1에서와 같이, 통상 콘크리트 본체 내부에 보강재로서 철근(99) 또는 철골을 매입하게 된다.

한편, 이러한 보강재 구성 현장타설 말뚝의 일종으로서 강관(鋼管)을 지반에 관입시킨 후 강관을 존치한 상태에서 콘크리트를 타설 및 양생하는 현장타설 강관 합성 콘크리트 말뚝이 개발된 바 있으며, 관련 종래기술로서 공개특허 제2018-9196호 등을 들 수 있다.

공개특허 제2018-9196호를 비롯한 종래의 현장타설 합성 말뚝은 주 보강재가 말뚝에 매입되는 전통적인 현장타설 말뚝과 달리 보강재인 강관이 말뚝을 피복하는 구조를 가지는 것으로, 지반에 관입된 강관이 타설되는 콘크리트의 거푸집 역할과 보강재 역할을 겸비하게 되며, 매입식 보강재에 비하여 말뚝 구조체 자체의 구조적 강성 확보에는 유리한 것으로 알려져 있다.

전통적인 현장타설 말뚝에서는 도 1에서와 같이, 굴착장비(90)에 장착된 오거 등의 굴진체(91)를 이용하여 지반을 굴착, 천공하되, 굴진체(91)의 굴진과 동반하여 굴착공의 공벽을 유지하는 케이싱(19)이 관입되고, 케이싱(19) 하단이 목표 심도에 도달하면 굴진체(91)를 철수하고 철근(99) 등의 보강재를 케이싱(19) 내부로 투입한 후, 도면상 도시되지는 않았으나 굴착공 내부로 콘크리트를 타설하는 것으로, 이때 케이싱(19)은 콘크리트의 타설 직전에 인발되거나, 콘크리트의 타설과 동시에 인발되거나 또는 콘크리트의 타설이 완료된 직후 인발되는 방식으로 회수된다.

즉, 전통적인 현장타설 말뚝의 시공에 있어서 케이싱(19)은 공벽 유지 목적으로 활용되는 임시 구조물로서 최종 단계에서 회수되어 재사용되는 반면, 현장타설 강관 합성 말뚝에 있어서 강관은 보강재로서 영구 존치되는 차이점이 있는 것이다.

이러한 전통적인 케이싱(19) 회수형 현장타설 말뚝과 현장타설 강관 합성 말뚝은 어느 한쪽이 절대적으로 유리한 공법이라 할 수는 없는 것으로, 각각의 장단점을 감안하여 제반 여건에 따라 적용되는 공법이라 할 수 있다.

우선, 전통적인 케이싱(19) 회수형 현장타설 말뚝은 타설되는 콘크리트와 지반이 직접 접촉되는 구조로서 완성된 말뚝에 있어서 주면마찰력 확보가 용이할 뿐 아니라, 고가 자재인 케이싱(19)의 회수 및 재사용을 통하여 공사비를 절감할 수 있는 반면, 말뚝 구조체 자체의 강성이 상대적으로 취약하고, 케이싱(19)의 인발 및 재사용 공정의 수행 과정에서 시공 속도가 저하되는 문제점이 있다.

반면, 현장타설 강관 합성 말뚝은 전술한 바와 같이 말뚝 구조체 자체의 구조적 강성 확보에 유리한 바, 선단지지력이 충분히 확보되는 지반에서는 말뚝의 단면적을 축소하거나 시공 본수를 감축할 수 있으나, 말뚝과 지반간 접촉면이 강관 표면에 형성되는 바 주면마찰력 확보에 있어서 불리하다.

특히, 현장타설 강관 합성 말뚝의 시공에 있어서, 최초 굴착공 천공시 굴진체(91)와 동반 관입되는 케이싱(19)과 말뚝 보강용 강관이 별도로 구성될 수 있으며, 이 경우 케이싱(19) 내부로 보강용 강관을 투입한 후, 케이싱(19)을 인발, 철수하게 되는데, 이렇듯 굴진용 케이싱(19)과 보강용 강관이 별도로 구성되면 강관과 굴착공 공벽간 공동이 형성되거나, 말뚝 주변 지반에 상당한 교란이 유발될 수 밖에 없는 바, 실질적인 주면마찰력은 기대할 수 없게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서 양단이 폐합되고 가압관(97)이 연결되며 측면에 다수의 활동구(21)가 형성된 이동체(20)와, 상기 활동구(21)와 동일한 단면 형상을 가지고 후단에 억지부(31)가 형성되어 억지부(31)가 이동체(20) 내부에 위치하도록 활동구(21)에 결합되는 다수의 돌출체(30)로 구성되어, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후 가압관(97)으로 작동유체가 공급됨에 따라 돌출체(30)가 돌출되면서 관체(10)에 돌출부(11)가 형성됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확대 장치이다.

또한, 상기 돌출체(30)의 후단부에는 복귀스프링(45)이 연결되어, 돌출체(30)에 후방측 수축 탄력이 작용하며, 이동체(20) 내부로 작동유체가 압송되면 작동유체의 압력이 복귀스프링(45)의 수축 탄력을 극복하여 돌출체(30)가 돌출되고, 작동유체의 압력이 해제되면 복귀스프링(45)의 수축 탄력에 의하여 돌출체(30)가 후방으로 복귀됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확대 장치이다.

또한, 상기 지중 관체 부분 확대 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법에 있어서, 지반에 관체(10)를 관입시키는 단계와, 관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하는 단계와, 지중 관체 부분 확대 장치의 이동체(20)로 작동유체를 압송하여 돌출체(30)를 돌출시킴으로써 관체(10)에 돌출부(11)를 형성하는 단계와, 지중 관체 부분 확대 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계와, 관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확대 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법이다.

본 발명을 통하여, 현장타설 합성 말뚝의 외주면에 요철을 형성함으로써 말뚝과 지반간 견고한 결합 구조를 구축할 수 있으며, 이로써 말뚝의 지지력을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

특히, 말뚝을 구성하는 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10)를 측방 돌출 변형시킬 수 있으므로, 관체(10)의 돌출 부위가 주변 지반을 압축하면서 지반 조직이 치밀화될 수 있으며, 치밀화된 지반에 관체(10)의 돌출 부위가 결합됨으로써, 일층 강화된 결속력이 발현될 수 있다.

이로써, 현장타설 합성 말뚝 특유의 구조적 강성을 유지하면서도 주면마찰력 내지 결속력을 획기적으로 향상시킬 수 있어, 말뚝 기초의 성능을 제고하고 상부 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 현장타설 말뚝 시공 과정 설명도
도 2는 본 발명의 시공 과정 설명도
도 3은 본 발명 장치의 작동 방식 설명도
도 4는 본 발명 장치의 사시도
도 5는 본 발명 장치의 부분 절단 분해 사시도
도 6은 본 발명 장치의 대표 단면도
도 7은 본 발명 장치의 변형된 실시예 부분 절단 사시도
도 8은 도 7 실시예의 대표 단면도

본 발명의 상세한 구성 및 수행 과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2는 본 발명의 시공 과정을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 지반에 관입된 관체(10) 내부로 이동체(20) 및 돌출체(30) 등으로 구성된 본 발명의 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하여 관체(10)에 돌출부(11)를 형성한 후, 관체(10) 내부에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 본 발명이 적용된 현장타설 말뚝이 완성된다.

즉, 본 발명은 사전에 부분 돌출 내지 변형된 관체(10)를 지반에 타입하거나, 굴착공을 부분적으로 추가 굴착함으로써 현장타설 말뚝에 요철을 형성하는 것이 아니라, 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하여 관체(10)를 내측에서 외측으로 가압함으로써 해당 부위에 돌출부(11)를 형성하는 것이다.

따라서, 사전에 요철 가공된 관체(10)를 지반에 관입시키는 경우 불가피한 극심한 관입 저항, 주변 지반의 교란 및 이로 인한 주면마찰력 상실이 본 발명에서는 일체 수반되지 않으며, 관체(10)의 존치 상태에서 현장타설 말뚝에 부분적인 단면 확대부 내지 요철을 형성할 수 있는 바, 종래기술에서는 현장타설 말뚝의 부분 확대가 불가능하였던 연약지반 등의 악조건에서도 적용이 가능하다.

종래의 부분 확경식 현장타설 말뚝은 케이싱(19) 없이도 자력으로 굴착공의 공벽이 유지되는 지반에 한하여 적용 가능한 것으로, 공벽 지반이 노출된 상태의 굴착공에 특수 굴착기를 투입하여 굴착공 일부 구간의 공벽에 대한 측방 추가 굴착을 실시하는 방식으로 진행되었는 바, 사실상 극히 안정적인 암반 지반에 대하여만 적용이 가능하였다.

특히, 굴착공 공벽에 대한 측방 추가 굴착과정에서 발생되는 토사 및 슬라임(slime) 등의 배토가 곤란하여, 이들 토사 및 슬라임이 굴착공 하단에 잔류될 수 밖에 없었으며, 이는 현장타설 말뚝의 구조체 자체의 강도는 물론 선단지지력을 심각하게 훼손하는 요인으로 작용하였을 뿐 아니라, 공벽의 측방 굴착시 상당한 진동 및 충격이 수반될 수 밖에 없는 바, 상부 지반의 붕락이 빈발하는 심각한 문제점이 있었다.

반면, 본 발명에서는 도 2 및 도 3에서와 같이, 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10) 및 굴착공에 대한 단면 부분 확대가 진행되는 바, 굴착공 공벽 유지 여부 등 지반 조건에 관계 없이 적용이 가능할 뿐 아니라, 배토 및 붕락 관련 문제가 전혀 발생되지 않으며, 동 도면에서와 같이 다수의 돌출부(11)를 자유롭게 형성할 수 있다.

이렇듯, 본 발명은 도 3에서와 같이, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20) 및 돌출체(30) 등으로 구성되는 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하여 이동체(20)에서 돌출되는 돌출체(30)가 관체(10)를 내측에서 외측으로 가압하여 강제 변형시킴으로써 단면이 확대된 돌출부(11)를 형성하는 것으로, 이러한 본 발명 지중 관체 부분 확대 장치의 기본 구성이 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다.

도 4 내지 도 6에서와 같이, 본 발명의 지중 관체 부분 확대 장치는 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서 양단이 폐합되고 가압관(97)이 연결되며 측면에 다수의 활동구(21)가 형성된 이동체(20)와, 상기 활동구(21)와 동일한 단면 형상을 가지고 후단에 억지부(31)가 형성되어 억지부(31)가 이동체(20) 내부에 위치하도록 활동구(21)에 결합되는 다수의 돌출체(30)로 구성된다.

본 발명의 이동체(20)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 본 발명 확대 장치의 본체로서, 상부에 가압관(97)이 연결되어 지상과 연결되며, 돌출체(30)가 이동체(20) 내측으로 후퇴, 수납된 상태에서는 돌출체(30) 및 이동체(20)를 비롯한 본 발명 확대 장치의 평면상 최대폭이 관체(10)의 내경 미만으로 설정되므로 관체(10) 내부에서 자유로운 이동이 가능하다.

이러한 본 발명 지중 관체 부분 확대 장치의 돌출체(30)는 가압관(97)으로부터 공급되는 작동유체가 이동체(20) 내부로 주입됨에 따라 외측으로 전진, 돌출되는데, 도 4의 좌측에는 돌출체(30)가 이동체(20) 내측으로 후퇴되어 수납된 상태가 도시되어 있으며, 동 도면의 우측에는 돌출체(30)가 이동체(20) 외측으로 전진하여 돌출된 상태가 도시되어 있다.

도 5에서와 같이, 이동체(20)에 형성되는 활동구(21)는 관상 중공체인 이동체(20)의 관벽(管壁)이 절개되어 형성되는 것으로, 원형으로 형성되는 것이 바람직하며, 동 도면에서와 같이, 이동체(20)의 관벽이 원형으로 절개되고 절개 부위에 관벽과 직교하는 원형 단관(短管)이 접합된 형태로 구성될 수 있다.

돌출체(30)는 활동구(21)와 동일한 단면 형상을 가지는 봉체로서, 활동구(21)에 결합된 상태에서 돌출체(30)의 축방향으로 자유롭게 활동(sliding)될 수 있으며, 이동체(20) 내측 후단부에는 확경된 억지부(31)가 형성되어 돌출체(30)의 활동구(21) 이탈이 억제된다.

도 5에서와 같이 이동체(20) 관벽의 절개 부위에 단관이 접합된 형태의 활동구(21)를 통하여 돌출체(30)의 안정적인 지지 및 왕복 유도가 가능하며, 작동유체의 누출 또한 억제될 수 있다.

이러한 본 발명의 지중 관체 부분 확대 장치는 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이 돌출체(30)가 후퇴, 수납된 상태로 지반에 관입된 관체(10) 내부에 투입된 후, 도 6의 우측에 도시된 바와 같이 가압관(97)으로 작동유체가 공급됨에 따라 돌출체(30)가 돌출되면서 관체(10)에 돌출부(11)를 형성한다.

돌출체(30)를 구동하는 작동유체로는 통상의 유압기계에서 활용되는 광유계 작동유를 비롯하여 다양한 유체가 적용될 수 있으며, 도면상 도시되지는 않았으나 이동체(20)에 연결되어 작동유체를 공급하는 가압관(97)은 지상의 유압펌프 등 작동유체 가압수단에 연결된다.

도 2 및 도 3에서와 같이 본 발명 지중 관체 부분 확대 장치의 이동체(20) 상단부는 가압관(97)에 연결되고 있는데, 도면상 도시된 실시예에서 가압관(97)은 지상의 장비와 이동체(20)를 연결하는 작동유체의 배관인 동시에 지중 관체 부분 확대 장치를 지지하는 지지체 역할을 겸비하고 있으나, 지지체로서 연속관 형식의 로드(rod)나 강연선(鋼撚線) 또는 체인 등의 선재(線材)가 적용될 수도 있으며, 이 경우 가압관(97)은 지지체에 간헐적으로 결속되는 가요성 호스 형태로 구성될 수도 있다.

도 3에서와 같이 돌출체(30)에 의하여 관체(10)에 돌출부(11)가 형성된 후, 이동체(20) 내부에 작용하는 작동유체의 압력이 해제되면 돌출체(30)의 돌출 방향 압력 역시 해제됨에 따라 이동체(20)의 이동시 돌출체(30)가 이동체(20) 내측으로 수납될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 돌출부(11)가 형성되는 과정에서 돌출부(11)와 관체(10)간 경계부에 완만한 만곡부가 형성되고, 이 만곡부에 돌출부(11)의 외측 말단부가 접촉되면서 돌출체(30)가 자연스럽게 이동체(20) 내측으로 압입되는 것이다.

한편, 도 7 및 도 8은 돌출체(30) 배후에 복귀스프링(45)이 설치된 실시예로서, 동 실시예에 있어서 돌출체(30)는 작동유체의 압력이 해제된 상태에서 복귀스프링(45)의 수축 탄력을 통하여 신속하게 후퇴, 수납될 수 있다.

즉, 도 7에서와 같이, 돌출체(30)의 후단부에는 복귀스프링(45)이 연결되어, 돌출체(30)에 후방측 수축 탄력이 작용하는 것으로, 도 8의 좌측에 도시된 바와 같이 이동체(20) 내부로 작동유체가 압송되면 작동유체의 압력이 복귀스프링(45)의 수축 탄력을 극복하여 돌출체(30)가 돌출되고, 도 8의 우측에 도시된 바와 같이 작동유체의 압력이 해제되면 복귀스프링(45)의 수축 탄력에 의하여 돌출체(30)가 후방으로 복귀되는 것이다.

돌출체(30) 배후에 설치되는 복귀스프링(45)은 수축 탄력이 상시 작용하는 스프링으로서, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는 평면상 이동체(20) 양측의 돌출체(30)가 대칭을 이루며 설치되는 바, 양측 돌출체(30) 사이에 복귀스프링(45)이 설치되고 있다.

즉, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는 한쌍의 돌출체(30)가 대칭을 이루면서 동축으로 설치되는 바, 이들 돌출체(30) 중 일측의 돌출체(30) 후단에 복귀스프링(45)의 일단이 결속되고 타측 돌출체(30) 후단에 복귀스프링(45)의 타단이 결속되고 있는 것으로, 동축상 위치한 양측 돌출체(30)가 배후측으로 상호 근접되는 방향의 수축 탄력이 상시 작용하는 것이다.

특히, 도 7 및 도 8에서와 같이 돌출체(30)의 스트로크(stroke)를 확보하기 위하여 이동체(20) 내측으로 후퇴 수납된 동축상 돌출체(30)의 후단부는 상당히 좁은 폭으로 근접되는 바, 복귀스프링(45)의 설치 및 작동 공간을 확보할 수 있도록 돌출체(30)의 후단부에는 내측으로 요입된 요입부(35)가 형성되며, 이 요입부(35) 내측에 복귀스프링(45)이 결속된다.

또한, 도시된 실시예와 달리 이동체(20)의 특정 평단면상 단일 돌출체(30)가 설치되거나 동일 평단면상 다수 돌출체(30)의 후면이 상호 대향(對向)하지 않는 경우에는 복귀스프링(45)의 돌출체(30) 타측 말단이 이동체(20) 내부에 결속될 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 지중 관체 부분 확대 장치를 활용하여 지반에 관입된 상태의 관체(10)에 외측으로 돌출된 돌출부(11)를 형성할 수 있으며, 이로써 해당 관체(10)가 피복 보강재로 적용되는 현장타설 합성 말뚝에 있어서, 주면마찰력을 비롯한 지지력을 획기적으로 제고할 수 있는데, 이러한 본 발명의 현장타설 합성 말뚝 공법의 수행 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2의 좌단부에 도시된 바와 같이, 지반에 관체(10)를 관입시키는 단계가 수행된다.

관체(10)의 지반 관입은 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 굴진체(91)와 동반 관입되는 케이싱(19)을 지반에 존치하여 관체(10)로 활용하는 방식은 물론, 케이싱(19) 내부로 별도의 관체(10)를 투입한 후 관체(10)만을 존치한 채 케이싱(19)을 인발하는 방식도 가능하며, 케이싱(19)의 인발 직후 공벽의 일시 또는 장기 유지가 가능한 지반에서는 케이싱(19)을 우선 인발한 후 굴착공 내부로 관체(10)를 투입하는 방식의 적용도 가능하다.

또한, 본 발명에 있어서 적용되는 관체(10)의 소재로는 일반적인 케이싱(19) 또는 지중 압입관에서와 같은 강철은 물론, 전성(展性) 또는 연성(延性)이 풍부한 다양한 금속이 적용될 수 있으며, 이 밖에도 돌출부(11)의 형성이 용이하고 공벽 유지가 가능한 합성수지 등의 다양한 소재가 적용될 수도 있다.

관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하는 단계가 수행되는데, 이때 돌출체(30)는 이동체(20) 내측으로 후퇴, 수납된 상태로서, 이 상태에서 본 발명 지중 관체 부분 확대 장치의 평면상 최대 폭은 관체(10)의 내경 미만으로 설정되므로 원활한 관체(10)내 투입 및 이동이 가능하다.

이후, 가압관(97)을 통하여 지중 관체 부분 확대 장치의 이동체(20) 내부로 작동유체를 압송하여 돌출체(30)를 외측으로 전진, 돌출시킴으로써 관체(10)에 돌출부(11)를 형성하는 단계가 수행된다.

일단 1개소의 돌출부(11) 형성이 완료된 후에는 이동체(20)내 작동유체 압력을 해제하고 지중 관체 부분 확대 장치를 이동한 후, 작동유체를 재차 압송하여 돌출체(30)를 돌출시킴으로써 도 2의 중앙부에서와 같이 다수의 돌출부(11)를 반복 형성할 수 있다.

전체 돌출부(11)의 형성이 완료되면 작동유체 압력을 해제하고 지중 관체 부분 확대 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계가 수행되고, 이어서 관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계가 수행됨으로써, 본 발명의 지중 관체 부분 확대 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법이 완료된다.

10 : 관체
11 : 돌출부
19 : 케이싱
20 : 이동체
21 : 활동구
30 : 돌출체
31 : 억지부
35 : 요입부
45 : 복귀스프링
90 : 굴착장비
91 : 굴진체
97 : 가압관
99 : 철근

Claims (3)

1. 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서 양단이 폐합되고 지상의 유압펌프와 연결된 가압관(97)이 연결되며 측면에 다수의 활동구(21)가 형성된 이동체(20)와, 상기 활동구(21)와 동일한 단면 형상을 가지고 후단에 억지부(31)가 형성되어 억지부(31)가 이동체(20) 내부에 위치하도록 활동구(21)에 결합되는 다수의 돌출체(30)로 구성되어, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후 유압펌프에 의하여 가압관(97)으로 유압기계 작동유가 공급됨에 따라 돌출체(30)가 돌출되면서 관체(10)에 돌출부(11)가 형성되고, 작동유의 압력이 해제되면 돌출체(30)가 이동체(20) 내측으로 수납되는 지중 관체 부분 확대 장치에 있어서,
   돌출체(30)의 후단부에는 복귀스프링(45)이 연결되어, 돌출체(30)에 후방측 수축 탄력이 상시 작용하며, 이동체(20) 내부로 작동유체가 압송되면 작동유체의 압력이 복귀스프링(45)의 수축 탄력을 극복하여 돌출체(30)가 돌출되고, 작동유체의 압력이 해제되면 복귀스프링(45)의 수축 탄력에 의하여 돌출체(30)가 후방으로 복귀되어 이동체(20) 내측으로 후퇴, 수납되되, 돌출체(30)의 후단부에는 내측으로 요입된 요입부(35)가 형성되어 복귀스프링(45)의 설치 및 작동 공간이 확보되고 요입부(35) 내측에 복귀스프링(45)이 결속됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확대 장치.
   
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3. 청구항 1의 지중 관체 부분 확대 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법에 있어서,
   지반에 관체(10)를 관입시키는 단계와;
   관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확대 장치를 투입하는 단계와;
   지중 관체 부분 확대 장치의 이동체(20)로 작동유체를 압송하여 돌출체(30)를 돌출시킴으로써 관체(10)에 돌출부(11)를 형성하는 단계와;
   지중 관체 부분 확대 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계와;
   관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확대 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법.

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