KR102156277B1

KR102156277B1 - 연약지반의 기초 파일 시공 방법 및 이에 적용되는 연약지반의 기초 파일장치

Info

Publication number: KR102156277B1
Application number: KR1020170117368A
Authority: KR
Inventors: 최종선
Original assignee: 최종선
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2020-09-15
Also published as: KR20190030084A

Abstract

연약지반의 기초 파일 시공 방법 및 이에 적용되는 연약지반의 기초 파일장치가 개시된다. 일 실시예로서, 평평하게 원지반을 형성하고, 중공을 갖는 제파일의 하단에 콘크리트 기초 저항판을 설치하며, 콘크리트 기초 저항판이 형성된 제1파일을 원지반에 수직하게 세워서 콘크리트 기초 저항판이 원지반에 안착되도록 하고, 제1파일의 상부에 제2파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하며, 제2파일의 상단부에 상부콘크리트 저항판을 갖는 소켓관을 결합시키고, 소켓관의 상단부에 제3파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하며, 제3파일의 내측으로부터 철근을 삽입하여 제1파일의 내부까지 철근이 삽입되도록 하며, 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 외측에 흙을 쌓아올려 지반을 형성하고, 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 내부에 콘크리트를 주입하는 것이다.
이에 따르면, 파일의 하부에 기초가 형성되고, 파일의 중간 부위에 다수의 저항판이 형성되어 지중에 깊이 박아넣지 않더라도 지지력이 발휘될 수 있어 시공이 간결해질 수 있고, 시공 기간이 단축될 수 있되 견고한 기초 강화력을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

Description

연약지반의 기초 파일 시공 방법 및 이에 적용되는 연약지반의 기초 파일장치{Basic file construction method of soft ground and thereof foundation file device}

개시되는 내용은 연약지반에 시공되어 구조물의 기초가 되는 연약지반의 기초 파일 시공 방법 및 이에 적용되는 연약지반의 기초 파일장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적인 토목 기초공사의 구조물 보강 기초파일은 양생된 다수의 콘크리트 기둥(파일)을 지하에 매립하고 콘크리트 기둥 상단의 철근을 지면으로 노출시킨 다음, 이를 이용하여 콘크리트기초석의 구축 및 스틸 플레이트를 구성하고 있다.

종래에는 견고하고 단단한 지반에 옹벽 또는 건물 설치하여야 한다.

하지만 지형에 따라 바닥이 암반으로 단단한 곳이 있고 서해안과 같이 펄로 연약지반도 있다.

또한 경사지로 낮은 곳을 성토한 후 옹벽과 건물을 설치하는 경우도 있다.

연약지반 및 성토지반은 지반침하로 인한 옹벽과 건물의 변형을 초래 할 수 있다.

콘크리트기초 형식은 지반을 매립 전에 형틀목수, 철근공등 다수인력과 콘크리트 기둥으로 지지하는 방식이다.

파일형식은 지반을 매립 후 천공기로 매립토에 천공한다. 이때 암반까지 천공 후 콘크리트파일, 강관파일을 암반까지 삽입하여 지지하는 방식이다.

그러나 종래에는 대형 천공기를 이용하여 천공작업을 선행하여야 하고, 단단한 지반 또는 암반까지 파일을 깊이 박아 넣어야하므로 공정이 복잡하고 파일이 다량 소요되었다.

한국등록특허 10-0314779호

개시되는 내용은 파일의 하부에 기초가 형성되고, 파일의 중간 부위에 다수의 저항판이 형성되어 지중에 깊이 박아넣지 않더라도 지지력이 발휘될 수 있어 시공이 간결해질 수 있고, 시공 기간이 단축될 수 있되 견고한 기초 강화력을 발휘할 수 있도록 한 연약지반의 기초 파일 시공 방법 및 이에 적용되는 연약지반의 기초 파일장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

1. 실시예의 목적은, 평평하게 원지반을 형성하는 1단계: 중공을 갖는 제파일의 하단에 콘크리트 기초 저항판을 설치하는 2단계; 콘크리트 기초 저항판이 형성된 제1파일을 원지반에 수직하게 세워서 콘크리트 기초 저항판이 원지반에 안착되도록 하는 3단계; 제1파일의 상부에 제2파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 4단계; 제2파일의 상단부에 상부콘크리트 저항판을 갖는 소켓관을 결합시키는 5단계; 소켓관의 상단부에 제3파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 6단계; 상기 6단계의 제3파일의 내측으로부터 철근을 삽입하여 제1파일의 내부까지 철근이 삽입되도록 하는 7단계; 상기 7단계에서 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 외측에 흙을 쌓아올려 지반을 형성하고, 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 내부에 콘크리트를 주입하는 8단계; 상기 8단계에서 조립된 제3파일의 상단에 압력판을 조립하고, 철근의 상단이 압력판을 관통하여 결합되도록 하는 9단계;를 포함하는 지반 기초 파일 시공 방법에 의해 달성될 수 있다.

삭제

개시된 실시예에 따르면, 파일의 하부에 기초가 형성되고, 파일의 중간 부위에 다수의 저항판이 형성되어 지중에 깊이 박아넣지 않더라도 지지력이 발휘될 수 있어 시공이 간결해질 수 있고, 시공 기간이 단축될 수 있되 견고한 기초 강화력을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 지반 기초 파일 시공 방법을 나타낸 공정흐름도,
도 2는 제1실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 2에 도시된 기초파일장치를 분리한 도면,
도 4는 상기 도 3에서 '소켓관'을 나타낸 사시도,
도 5는 제2실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면,
도 6은 제3실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 지반 기초 파일 시공 방법을 나타낸 공정흐름도, 도 2는 제1실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면, 도 3은 상기 도 2에 도시된 기초파일장치를 분리한 도면, 도 4는 상기 도 3에서 '소켓관'을 나타낸 사시도, 도 5는 제2실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면, 도 6은 제3실시예에 따른 기초파일장치의 시공 예를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 지반 기초 파일 시공 방법은,평평하게 원지반(100)을 형성하는 1단계(S1); 중공을 갖는 제1파일(P1)의 하단에 콘크리트 기초 저항판(200)을 설치하는 2단계(S2): 콘크리트 기초 저항판(200)이 형성된 제1파일(P1)을 원지반에 수직하게 세워서 콘크리트 기초 저항판(200)이 원지반에 안착되도록 하는 3단계(S3); 제1파일(P1)의 상부에 제2파일(P2)의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 4단계(S4); 제2파일(P2)의 상단부에 상부콘크리트 저항판(200')을 갖는 소켓관(300)을 결합시키는 5단계(S5); 소켓관(300)의 상단부에 제3파일(P3)의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 6단계(S6); 제3파일(P3)의 내측으로부터 철근(P4)을 삽입하여 제1파일(P1)의 내부까지 철근(P4)이 삽입되는 7단계(S7); 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 외측에 흙을 쌓아올려 지반(T)을 형성하고, 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 내부에 콘크리트를 주입하는 8단계(S8); 제3파일(P3)의 상단에 압력판(420)을 조립하고, 철근(P4)의 상단이 압력판(420)을 관통하여 결합되도록 하는 9단계(S9);를 포함하여 구성된다.

이하 상술한 각 단계를 보다 자세하게 설명한다.

[1단계(S1)]

대상 지면을 굴토한 후 평탄하게 하여 원지반(100)을 형성한다.

[2단계(S2)]

양단이 개구되고 중공을 갖는 원통형상으로 된 제1파일(P1)을 준비하고, 외주면에 다수의 철근고리(220)를 원주방향으로 배열하여 콘크리트 기초 저항판(200)을 형성한다.

철근고리(220)는 철근을 구부려서 '＜' 형상으로 가공한 후 양단부를 제1파일(P1)의 외면에 용접시켜 형성된다.

제1파일(P1)의 외면에는 다수의 통공(240)을 형성하여 내부에 주입된 콘크리트 액이 통공(240)을 통해 외부로 흘러나올 수 있도록 한다.

외부로 흘러나온 콘크리트 액이 콘크리트 기초 저항판(200)에 고착되어 콘크리트 구근체(G)를 형성하게 된다.

[3단계]

콘크리트 기초 저항판(200)이 형성된 제1파일(P1)을 원지반(100)에 수직하게 세워서 콘크리트 기초 저항판(200)이 원지반(100)에 안착되도록 한다.

한편 다른 실시예에 따르면, 상기 3단계(S3)는, 원지반(100)에 잡석을 일정 두께로 적층시켜 잡석 기초(130)를 부설하고, 부설된 잡석 기초(130)의 상부에 콘크리트 기초 저항판(200)을 안착시키는 것일 수 있다.

[4단계(S4)]

제1파일(P1)의 상부에 제2파일(P2)의 하단을 결합시켜 수직방향으로 연결한다. 제2파일(P2)은 단일 또는 다수개로 적용될 수 있으며, 시공하고자 하는 지반의 깊이에 따라 결정된다.

[5단계(S5)]

제2파일(P2)의 상단부에 상부콘크리트 저항판(200')을 갖는 소켓관(300)을 결합한다.

상기 소켓관(300)은 외주에는 다수의 철근고리(320)가 방사상으로 형성되고, 상기 다수의 철근고리(320)에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체(G)가 형성되도록 하는 콘크리트 저항판(220')이 형성되고, 소켓관(300)에는 다수의 통공(340)이 형성되어 이루어진다.

[6단계(S6)]

소켓관(300)의 상단부에 제3파일(P3)의 하단을 결합시켜 수직하게 연결한다. 제3파일(P3)은 단일 또는 다수개로 적용될 수 있으며, 시공하고자 하는 지반의 깊이에 따라 결정된다.

[7단계(S7)]

6단계(S6)까지 조립된 후 제3파일(P3)의 내측으로 철근(P4)을 삽입하여 제1파일(P1)의 내부까지 철근(P4)이 삽입되도록 한다.

철근(P4)이 삽입됨으로써 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)이 붕괴되거나 불시에 분리되는 폐단이 방지될 수 있는 견고함을 갖게 된다.

[8단계(S8)]

조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 외측에 흙을 쌓아올려 지반(T)을 형성한다.

이후 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 내부에 콘크리트 액을 주입한다.

즉, 제3파일(P3)의 개구부로부터 콘크리트 액을 주입하여 그 하부의 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 내부에 콘크리트가 충전되도록 한다.

콘크리트 액은 시멘트와 잡석, 자갈 및 경화제를 혼합하여 액상인 상태이지만 흙과 혼합되고 공기에 노출된 후에는 신속하게 경화된다.

여기서 철근에 주입된 콘크리트 액이 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)에 형성된 통공(240,340)을 통해 외부로 유출된다.

상기 통공(240,340)은 콘크리트 기초 저항판(200) 또는 상부 콘크리트 저항판(200')에 대응되는 위치에 형성된다.

따라서 통공을 통해 유출된 콘크리트 액이 콘크리트 기초 저항판(200), 상부콘크리트 저항판(200')에 집중적으로 고착되어 콘크리트 구근체(G)를 형성하게 된다.

한편 콘크리트 기초 저항판(200), 상부콘크리트 저항판(200')에는 미리 콘크리트 구근체(G)를 형성하는 것도 가능하다.

즉 콘크리트 기초 저항판(200)를 구성하는 철근고리(220)들과, 상부콘크리트 저항판(200')를 구성하는 철근고리(320)들에 미리 적정량의 콘크리트를 묻혀서 달라붙도록 하여 콘크리트 구근체(G)를 형성한 후 전술한 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 조립을 시공하는 것이다.

[9단계(S9)]

주입된 콘크리트가 경화되기 전에 제3파일(P3)의 상단에 압력판(420)을 얹어서 조립하고, 철근(P4)의 상단이 압력판(420)을 관통하여 결합되도록 한 다음 철근(P4)의 외주면에 너트(422)를 체결시켜 압력판(420)의 상단에 강하게 조여서 체결하여 철근(P4)이 팽팽하게 당겨지도록 하여 조립된 제1파일(P1) 내지 제3파일(P3) 및 소켓관(300)의 연결상태가 견고하게 유지되도록 하여 형상 변형이 방지될 수 있다.

한편 상기 9단계(S9) 이후에, 도 2에 도시된 바와 같이, 압력판(420)의 상부에 철근거치대(430)를 시공하고, 철근거치대(430) 및 압력판(420)을 포함하고, 지면에 안착되게 거푸집(미도시)을 시공설치하고, 거푸집에 콘크리트를 타설하고 경화된 후 거푸집을 제거하여 기초콘크리트부(450)가 형성되도록 하는 10단계(S10);를 포함할 수 있다.

따라서 양생된 기초콘크리트부(450)를 추춧돌 삼아 건물의 기둥을 안정적으로 시공할 수 있게 된다.

한편 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 9단계(S9) 이후에, 압력판(420)을 포함하고, 지면에 안착되게 거푸집을 시공설치하고; 거푸집에 콘크리트를 타설하고 경화된 후 거푸집을 제거하여 기초콘크리트부(450)가 형성되도록 하는 10단계;를 포함할 수 있다.

한편 도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 2단계(S2)에 있어서 제2파일(P2)이 항타작업에 의해 원지반(100) 보다 더 깊게 삽입되어 암반(180)까지 관통하여 결합되도록 하여 보다 강한 지지력이 확보될 수 있다.

한편 상기한 실시예에 따른 시공방법에 적용되는 기초 파일장치는, 원지반(100)에 지지되며 콘크리트가 충전되어 원반형으로 형성되는 콘크리트 기초 저항판(200)이 하부에 형성되며, 양측이 개구되며 내부에 중공을 가지며 다수의 통공(240)이 외면에 형성된 파일(P1); 파일(P1)의 외주면에 형성되는 다수의 철근고리(220)로 방사상으로 형성되어 상기 다수의 철근고리(220)에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체(G)가 형성되도록 하는 콘크리트 저항판(200);을 포함하여 구성된다.

파일(P1)에 결합되는 소켓관(300)이 포함된다.

상기 소켓관(300)은 외주에는 다수의 철근고리(220)가 방사상으로 형성되고, 상기 다수의 철근고리(220)에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체(G)가 형성되도록 하는 콘크리트 저항판(200')이 형성되고, 소켓관(300)에는 다수의 통공(240)이 형성되어 이루어진다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 원지반 130 : 잡석 기초
200 : 콘크리트 기초 저항판 200' : 상부 콘크리트 저항판
300 ; 소켓관 420 : 압력판
P1 : 제1파일 P2 : 제2파일
P3 : 제3파일 P4 : 철근
430 : 철근거치대 450 : 기초콘크리트부

Claims

평평하게 원지반을 형성하는 1단계:
중공을 갖는 제파일의 하단에 콘크리트 기초 저항판을 설치하되,
양단이 개구되고 중공을 갖는 원통형상으로 된 제1파일을 준비하고, 상기 제1파일의 외주면에 '＜' 형상인 다수의 철근고리를 원주방향으로 배열한 후 철근고리의 양단부를 제1파일의 외면에 용접하여 상기 콘크리트 기초 저항판을 형성하고,
상기 제1파일의 외면에 다수의 통공을 형성하여 내부에 주입된 콘크리트 액이 통공을 통해 외부로 흘러나오게 되어 콘크리트 기초 저항판에 고착되어 콘크리트 구근체를 형성하는 2단계;
상기 콘크리트 기초 저항판이 형성된 제1파일을 원지반에 수직하게 세워서 콘크리트 기초 저항판이 원지반에 안착되도록 하되,
원지반에 잡석을 일정 두께로 적층시켜 잡석 기초를 부설하고,
상기 부설된 잡석 기초의 상부에 콘크리트 기초 저항판을 안착시키는 3단계;
제1파일의 상부에 제2파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 4단계;
제2파일의 상단부에 상부콘크리트 저항판을 갖는 소켓관을 결합시키되,
상기 소켓관은 외주에는 다수의 철근고리가 방사상으로 형성되고, 상기 다수의 철근고리에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체가 형성되도록 하는 콘크리트 저항판이 형성되고, 소켓관에는 다수의 통공이 형성되도록 한 5단계;
소켓관의 상단부에 제3파일의 하단을 결합시켜 수직하게 연결하는 6단계;
상기 6단계의 제3파일의 내측으로부터 철근을 삽입하여 제1파일의 내부까지 철근이 삽입되도록 하는 7단계;
상기 7단계에서 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 외측에 흙을 쌓아올려 지반을 형성하고, 조립된 제1파일 내지 제3파일 및 소켓관의 내부에 콘크리트를 주입하는 8단계;
상기 8단계에서 조립된 제3파일의 상단에 압력판을 조립하고, 철근의 상단이 압력판을 관통하여 결합되도록 하는 9단계;를 포함하는 것에 있어서,
상기 9단계 이후에 압력판의 상부에 철근거치대를 시공하는 단계와,
상기 철근거치대 및 압력판을 포함하고, 지면에 안착되게 거푸집을 시공설치하는 단계;
상기 거푸집에 콘크리트를 타설하고 경화된 후 거푸집을 제거하여 기초콘크리트부가 형성되도록 하는 단계;를 포함하고,
상기 9단계 이후에 압력판을 포함하고, 지면에 안착되게 거푸집을 시공설치하는 단계;
상기 거푸집에 콘크리트를 타설하고 경화된 후 거푸집을 제거하여 기초콘크리트부가 형성되도록 하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연약지반의 기초 파일 시공 방법.
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제 1항에 있어서,
상기 8단계는 철근에 주입된 콘크리트가 제1파일 내지 제3파일에 형성된 통공을 통해 외부로 유출되도록 한 것을 특징으로 하는 지반 기초 파일 시공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 통공은 콘크리트 기초 저항판 또는 상부 콘크리트 저항판에 대응되는 부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 연약지반의 기초 파일 시공 방법.
원지반에 지지되며 콘크리트가 충전되어 원반형으로 형성되는 콘크리트 기초 저항판이 하부에 형성되며, 내부에 중공을 가지며 다수의 통공이 외면에 형성된 파일;
상기 파일의 외주면에 다수의 철근고리로 방사상으로 형성되어 상기 다수의 철근고리에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체가 형성되도록 하는 상부 콘크리트 저항판;을 포함하고,
상기 콘크리트 기초 저항판은
파일의 외주면에 다수의 철근고리를 원주방향으로 형성하되, 각 철근고리는 '＜' 형상이고, 철근고리의 양단부가 파일의 외면에 용접되는 것이며,
상기 파일의 내부에 주입된 콘크리트 액이 상기 다수의 통공을 통해 외부로 유출되어 콘크리트 기초 저항판에 고착되어 형성된 콘크리트 구근체를 포함하고,
상기 파일의 상단부에 결합되는 소켓관을 포함하고,
상기 소켓관은
외주에 다수의 철근고리가 방사상으로 형성되고, 상기 다수의 철근고리에 의해 덩어리 형태로 콘크리트 구근체가 형성되도록 하는 콘크리트 저항판이 형성되고,
소켓관에는 다수의 통공이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 연약지반의 기초 파일장치.
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