KR102166168B1 - 기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법 - Google Patents

기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인발저항력 및 내진 성능이 증대되도록 구조 개선된 기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 기초 말뚝 유닛은, 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 기초 말뚝과, 기초 말뚝의 내부 공간에 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 블록과, 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되고 이동 블록이 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 이동 블록에 의해 가압되어 개구를 통해 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되는 정착 쐐기와, 적어도 일부분이 기초 말뚝의 내부 공간에 위치하여 이동 블록과 결합되고 기초 말뚝의 상단부로부터 기초 말뚝의 외측으로 연장되어 이동 블록에 견인력을 전달하는 인장재와, 인장재에 의해 견인되어 정착 쐐기를 가압하도록 이동한 이동 블록을 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시키기 위해 이동 블록이 접할 수 있도록 기초 말뚝에 고정되는 스토퍼를 포함한다.

Description

기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법{FOUNDATION PILE UNIT AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME, PILE ASSEMBLY OF FOUNDATION STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 기초 말뚝 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반 속으로 관입되어 지반 위에 시공되는 기초 구조를 보강할 수 있는 기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 각종 토목 구조물 및 건축 구조물을 건설할 때는 구조물을 지지하는 원 지반의 지지능력이 부족 시 원 지반을 개량하기 위해 말뚝이 이용된다. 말뚝의 시공 방법으로, 기성말뚝을 강제로 타격하는 항타공법이나, 천공용 장비를 이용하여 원 지반을 천공한 후 기성 말뚝을 매입하는 매입말뚝공법이나, 회전 압입 방식으로 말뚝을 지반에 관입시키는 회전관입공법이나, 압입공법 등이 주로 이용된다.
항타공법은 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 항타(타격)용 유압 또는 디젤 램을 이용하여 강제로 항타(타격)하여 관입시키는 공법으로, 구조물을 지지하는 기초공법으로 널리 사용되는 기초공법이다.
기성말뚝(콘크리트, 강관)을 기초로 사용하는 상부 구조물의 종류로 교량, 박스구조물, 옹벽, 항만시설물 그리고 건축 구조물 등이 있으며, 종래 공법의 재료인 기성말뚝(콘크리트, 강관)은 생산 공장에서의 규격화와 대량생산이 용이하다.
매입말뚝공법은 천공용 장비(나선형 로드가 부착된 오거)를 이용하여 지지층의 지반까지 천공 후 천공용 장비의 노즐을 이용하여 선단용 그라우트를 실시하고 주면 고정용 그라우트를 주입하면서 천공용 로드를 천천히 뽑아 올린 후 땅속에 뚫어놓은 구멍 사이로 기성말뚝(콘크리트, 강관)을 삽입하는 공법이다. 말뚝의 지지력을 확보하기 위하여 별도의 항타기(유압 또는 디젤 램) 또는 경량 항타램을 이용하여 최종 관입용 항타작업을 실시하기도 한다.
회전관입공법은 지반에 미리 천공 구멍을 형성하지 않고 회전 압입 방식으로 말뚝을 지반에 관입시킨다. 이러한 회전관입공법은 별도의 천공 작업이나 항타 작업없이 굴착부가 구비된 말뚝을 지면에 대고 회전시켜 관입시킬 수 있어 상대적으로 시공 소음이 작은 장점이 있다.
압입공법은 말뚝 머리를 유압잭으로 눌러 강관을 관입하는 무소음, 무진동의 공법이다.
이와 같이, 다양한 말뚝 시공 방법이 사용되고 있지만, 종래의 공법으로 시공된 말뚝은 말뚝이 떠받치는 건축 구조물이 하부에 상향으로 작용하는 압력을 받을 때 상측으로 인발력을 받아 정착 위치에서 상측 방향으로 움직이는 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 지진 발생에 취약한 단점이 있다.
공개특허공보 제2012-0130589호 (2012. 12. 03.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 인발저항력 및 내진 성능이 증대되도록 구조 개선된 기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기초 말뚝 유닛은, 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고, 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 기초 말뚝; 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 블록; 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되고, 상기 이동 블록이 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되는 정착 쐐기; 적어도 일부분이 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 위치하여 상기 이동 블록과 결합되고, 상기 기초 말뚝의 상단부로부터 상기 기초 말뚝의 외측으로 연장되어 상기 이동 블록에 견인력을 전달하는 인장재; 및 상기 인장재에 의해 견인되어 상기 정착 쐐기를 가압하도록 이동한 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시키기 위해 상기 이동 블록이 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝에 고정되는 스토퍼;를 포함한다.
상기 정착 쐐기는, 상기 이동 블록에 의해 그 일단부를 회전중심으로 회전하여 타단부가 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 외측으로 돌출될 수 있도록 일단부에서 타단부로 갈수록 폭이 증가하는 형상으로 이루어지는 쐐기 바디와, 상기 기초 말뚝의 내면에 걸려 상기 쐐기 바디가 상기 개구로 빠져나가지 못하게 막기 위해 상기 쐐기 바디에 돌출 구비되는 쐐기 날개를 포함한다.
상기 이동 블록은, 내측에 블록 챔버가 형성되는 지지 바디와, 상기 지지 바디의 상단부에 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상의 경사 가압 바디와, 상기 경사 가압 바디를 상기 이동 블록의 이동 방향과 평행한 방향으로 관통하도록 상기 경사 가압 바디에 형성되어 상기 블록 챔버와 연결되는 블록 홀을 포함하고, 상기 인장재는 그 일단이 상기 블록 챔버에 위치하도록 상기 블록 홀에 삽입되되, 상기 인장재의 일단에 상기 블록 홀의 폭보다 큰 폭을 갖는 그립이 결합되어 상기 인장재의 일단이 상기 지지 바디에 연결될 수 있다.
상기 스토퍼는, 상기 인장재가 통과할 수 있는 스토퍼 관통홀을 포함하고, 상기 스토퍼 관통홀이 상기 이동 블록의 블록 홀과 동일 선 상에 놓이도록 적어도 일부가 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치될 수 있다.
상기 스토퍼는, 상기 스토퍼 관통홀이 형성되고, 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치되는 스토퍼 바디와, 상기 스토퍼 바디의 가장자리로부터 돌출되어 상기 기초 말뚝의 둘레면 일측에 마련되는 틈새를 통해 상기 기초 말뚝의 외측으로 노출되며, 상기 기초 말뚝에 용접되는 스토퍼 림을 포함할 수 있다.
상기 기초 말뚝은, 상기 말뚝 헤드와, 상기 이동 블록 및 상기 정착 쐐기가 결합되고, 상기 스토퍼 림과 용접되는 중공형의 하부 말뚝 바디와, 상기 하부 말뚝 바디의 상측에 상기 스토퍼를 매개로 상기 하부 말뚝 바디와 연결되도록 상기 스토퍼 림과 용접되는 상부 말뚝 바디를 포함하고, 상기 스토퍼는 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디의 사이에 개재되되, 상기 스토퍼 림에는 상기 하부 말뚝 바디의 상단부가 접하는 제 1 접촉부 및 상기 상부 말뚝 바디의 하단부가 접하는 제 2 접촉부가 마련될 수 있다.
상기 스토퍼 림은, 상기 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부의 사이에 배치되는 림 중앙부와, 상기 림 중앙부의 하측에 상기 림 중앙부로부터 상기 제 1 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 1 테이퍼부와, 상기 림 중앙부의 상측에 상기 림 중앙부로부터 상기 제 2 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 2 테이퍼부를 포함하고, 상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 제 1 테이퍼부 사이에 상기 하부 말뚝 바디와 상기 스토퍼를 용접할 때 생성되는 용접 비드가 수용되는 홈이 마련되고, 상기 상부 말뚝 바디의 하단부와 상기 제 2 테이퍼부 사이에 상기 상부 말뚝 바디와 상기 스토퍼를 용접할 때 생성되는 용접 비드가 수용되는 홈이 마련될 수 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기초 말뚝 유닛의 제조방법은, (a) 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 하부 말뚝 바디와, 상기 하부 말뚝 바디와 폭이 같은 중공형의 상부 말뚝 바디를 준비하는 단계; (b) 견인력을 전달할 수 있도록 상기 하부 말뚝 바디의 상단부로부터 외측으로 연장되는 인장재가 연결되어 상기 하부 말뚝 바디의 상단부 방향으로 이동할 수 있는 이동 블록을 상기 하부 말뚝 바디의 내부 공간에 설치하는 단계; (c) 상기 이동 블록이 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 하부 말뚝 바디의 둘레면으로부터 외측으로 돌출될 수 있는 정착 쐐기를 상기 하부 말뚝 바디의 내부 공간에 설치하는 단계; 및 (d) 스토퍼 관통홀을 구비하고 상기 이동 블록과 접하여 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시킬 수 있는 스토퍼 바디와, 상기 스토퍼 바디의 가장자리로부터 돌출되는 스토퍼 림을 포함하는 스토퍼를 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디에 개재한 후, 상기 인장재를 상기 스토퍼 관통홀을 통과시켜 상기 상부 말뚝 바디의 상단부로부터 외측으로 연장시키고, 상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 상부 말뚝 바디의 하단부를 각각 상기 스토퍼 림에 용접하여 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디를 상기 스토퍼를 매개로 연결하는 단계;를 포함한다.
상기 (d) 단계에서, 상기 스토퍼 림은, 림 중앙부와, 상기 하부 말뚝 바디의 상단부가 접할 수 있도록 상기 림 중앙부보다 하측에 배치되는 제 1 접촉부와, 상기 상부 말뚝 바디의 하단부가 접할 수 있도록 상기 림 중앙부보다 상측에 배치되는 제 2 접촉부와, 상기 림 중앙부와 상기 제 1 접촉부의 사이에 상기 제 1 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 1 테이퍼부와, 상기 림 중앙부와 상기 제 2 접촉부의 사이에 상기 제 2 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 2 테이퍼부를 포함하고, 상기 하부 말뚝 바디와 상기 스토퍼 림의 용접 시 생성되는 용접 비드가 상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 제 1 테이퍼부 사이에 마련되는 홈 속에 수용되도록 하고, 상기 상부 말뚝 바디와 상기 스토퍼 림의 용접 시 생성되는 용접 비드가 상기 상부 말뚝 바디의 하단부와 상기 제 2 테이퍼부 사이에 마련되는 홈 속에 수용되도록 할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체는, 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고, 둘레면에 개구가 마련되며, 하단부로부터 지반 속으로 관입되는 중공형의 기초 말뚝; 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 블록; 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되고, 상기 이동 블록이 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되는 정착 쐐기; 상기 인장재에 의해 견인되어 상기 정착 쐐기를 가압하도록 이동한 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시키기 위해 상기 이동 블록이 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝에 고정되는 스토퍼; 상기 기초 말뚝과 일직선 상에 놓이도록 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되어 지반 속에 관입되는 하나 이상의 연결 말뚝; 적어도 일부분이 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 위치하여 상기 이동 블록과 결합되고, 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부로부터 외측으로 연장되어 상기 이동 블록에 견인력을 전달하는 인장재; 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부에 접하도록 설치되고, 상기 인장재가 통과할 수 있는 통로를 갖는 고정판; 및 상기 인장재가 상기 이동 블록을 상기 스토퍼에 접하도록 견인한 상태로 유지되도록 상기 인장재를 고정하기 위해 상기 고정판에 설치되는 유지 유닛;을 포함한다.
상기 유지 유닛은, 내측에 상기 인장재의 외면에 밀착될 수 있는 요철부가 마련되고, 상기 고정판의 통로를 통과하는 상기 인장재의 외면에 맞물릴 수 있도록 상기 인장재의 주위를 둘러싸도록 배치되는 복수의 분할 웨지를 포함할 수 있다.
상기 인장재는, 상기 기초 말뚝과 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 상기 하나 이상의 연결 말뚝 간의 연결 부위를 상기 인장재와 평행한 방향으로 압착시킬 수 있도록 상기 스토퍼를 통해 상기 기초 말뚝과 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝에 견인력을 전달할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공방법은, (a) 하단부에 말뚝 헤드가 구비되고 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 기초 말뚝과, 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 이동 가능하게 설치되는 이동 블록과, 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출될 수 있도록 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되는 정착 쐐기와, 상기 이동 블록에 견인력을 전달하도록 상기 이동 블록과 연결되는 인장재와, 상기 이동 블록과 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝의 상기 개구보다 높은 위치에 고정되는 스토퍼를 포함하는 기초 말뚝 유닛을 준비하고, 상기 기초 말뚝 유닛을 말뚝 관입장치를 이용하여 상기 말뚝 헤드가 지반을 뚫고 들어가도록 지반 속으로 관입시키는 단계; (b) 하나 이상의 중공형 연결 말뚝을 준비하고, 상기 하나 이상의 연결 말뚝을 상기 기초 말뚝 위에 차례로 연결되도록 상기 말뚝 관입장치를 이용하여 지반 속에 관입시키되, 상기 인장재를 상기 하나 이상의 연결 말뚝의 내부로 통과시켜 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부를 통해 외부로 연장시키는 단계; (c) 상기 인장재가 통과할 수 있는 통로를 갖는 고정판을 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부에 접하도록 설치하는 단계; 및 (d) 상기 정착 쐐기가 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되도록 상기 고정판의 통로를 통과한 상기 인장재를 견인장치로 당겨 상기 이동 블록을 이동시키고, 상기 이동 블록이 상기 스토퍼에 접한 상태를 유지하도록 상기 인장재를 상기 이동 블록에 견인력을 제공하는 상태로 상기 고정판에 고정하는 단계;를 포함한다.
상기 (d) 단계에서, 내측에 상기 인장재의 외면에 밀착될 수 있는 요철부가 마련되고 상기 고정판의 통로를 통과하는 상기 인장재의 외면에 맞물릴 수 있도록 상기 인장재의 주위를 둘러싸도록 배치되는 복수의 분할 웨지를 포함하는 유지 유닛을 이용하여 상기 견인장치에 의해 견인되는 상기 인장재를 고정할 수 있다.
상기 말뚝 관입장치는, 지반 위에 고정 설치되는 복수의 앵커 볼트와, 상기 복수의 앵커 볼트 위에 각각 결합되는 복수의 강봉과, 상기 복수의 강봉이 통과할 수 있는 복수의 누름판 관통홀을 갖는 누름판과, 상기 복수의 강봉에 각각 이동 가능하게 결합되어 상기 누름판을 가압할 수 있는 복수의 유압잭을 포함하고, 상기 (a) 단계에서, 상기 기초 말뚝을 상기 누름판의 하측에 위치시키고 상기 복수의 유압잭으로 상기 누름판을 가압하여 상기 기초 말뚝을 지반 속으로 관입시키고, 상기 (b) 단계에서, 상기 연결 말뚝을 상기 누름판의 하측에 위치시키고 상기 복수의 유압잭으로 상기 누름판을 가압하여 상기 연결 말뚝을 지반 속으로 관입시킬 수 있다.
상기 누름판은 상기 인장재가 통과할 수 있도록 상기 누름판의 중앙에서 연장되어 상기 누름판의 가장자리에서 외측으로 개방되는 슬릿을 구비하고, 상기 (a) 단계에서, 상기 인장재를 상기 슬릿을 통해 상기 누름판의 외측으로 연장시킨 상태로 상기 누름판으로 상기 기초 말뚝을 가압하고, 상기 (b) 단계에서, 상기 인장재를 상기 슬릿을 통해 상기 누름판의 외측으로 연장시킨 상태로 상기 연결 말뚝의 내부로 상기 인장재를 삽입하여 상기 연결 말뚝을 상기 기초 말뚝과 상기 누름판 사이에 배치한 후, 상기 누름판으로 상기 연결 말뚝을 가압할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지반 속으로 관입되는 기초 말뚝에 설치되는 정착 쐐기가 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되어 지반 속에 박힘으로써, 정착력 및 인발저항력이 증대되고, 지반 보강 효율을 높일 수 있다. 또한, 선단 지지력 및 인발 지지력이 증대되고, 이에 따라 내진 보강 성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 정착 쐐기를 기초 말뚝의 둘레면으로부터 돌출되도록 가압하는 이동 블록을 이동시키는 인장재의 견인력이 기초 말뚝과 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝에 전달될 수 있다. 따라서, 기초 말뚝과 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝 간의 연결 부위가 인장재와 평행한 방향으로 압착될 수 있어, 기초 말뚝과 그 위에 연결되는 연결 말뚝이 들뜸없이 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다. 그리고 종래와 같이 말뚝 사이의 연결 부위를 용접할 필요가 없기 때문에, 시공이 용이하고 작업 시간을 크게 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛을 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 일부 부분을 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 이동 블록에 인장재가 결합된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 정착 쐐기가 기초 말뚝의 내부에 수용된 모습을 나타낸 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 정착 쐐기가 기초 말뚝의 외측으로 돌출된 모습을 나타낸 횡단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공에 이용되는 말뚝 관입장치가 바닥 슬래브에 설치된 모습을 나타낸 것이다.
도 10은 도 9에 나타낸 말뚝 관입장치의 누름판을 나타낸 평면도이다.
도 11 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공 과정을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 기초 말뚝 유닛 및 그 제조방법과, 기초 구조용 말뚝 조립체 및 그 시공방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛을 나타낸 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 일부 부분을 분해하여 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 이동 블록에 인장재가 결합된 모습을 나타낸 단면도이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛(100)은 하단부로부터 지반 속으로 관입될 수 있는 기초 말뚝(110)과, 기초 말뚝(110)의 내측에 이동 가능하게 배치되는 이동 블록(140)과, 이동 블록(140)에 이동력을 전달할 수 있도록 이동 블록(140)에 연결되는 복수의 인장재(150)와, 이동 블록(140)에 의해 기초 말뚝(110)의 외면으로부터 외측으로 돌출될 수 있도록 기초 말뚝(110)에 결합되는 복수의 정착 쐐기(160)를 포함한다.
기초 말뚝(110)은 이동 블록(140)과 정착 쐐기(160)가 결합되는 하부 말뚝 바디(111)와, 하부 말뚝 바디(111) 위에 하부 말뚝 바디(111)와 일직선으로 연결되는 상부 말뚝 바디(114)를 포함한다.
하부 말뚝 바디(111)는 단면적 대비하여 길이 방향의 치수가 큰 직선형의 중공관 형태로 이루어진다. 본 실시예에서 하부 말뚝 바디(111)는 중공의 원통관 형상을 갖는 것으로 예를 들어 설명한다. 하부 말뚝 바디(111)의 둘레면에 정착 쐐기(160)가 출입할 수 있는 복수의 개구(112)가 외주 방향으로 일정한 각도 간격으로 이격 배치된다. 본 실시예에서 개구(112)와 정착 쐐기(160)는 세 개가 구비되는 것으로 예를 들어 설명한다. 하부 말뚝 바디(111)의 하단부에는 말뚝 헤드(118)가 결합된다. 말뚝 헤드(118)는 지반(G)을 뚫고 들어가는 부분으로 끝단이 뾰족한 쐐기 모양으로 이루어진다. 말뚝 헤드(118)는 기초 말뚝(110)의 지반 관입 방식 등에 따라 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
상부 말뚝 바디(114)는 하부 말뚝 바디(111)와 같이 단면적 대비하여 길이 방향의 치수가 큰 직선형의 중공관 형태로 이루어진다. 본 실시예에서 상부 말뚝 바디(114)는 하부 말뚝 바디(111)의 직경에 상응하는 직경을 갖는 중공의 원통관 형상을 갖는 것으로 예를 들어 설명한다. 상부 말뚝 바디(114)의 상단부에는 연결 말뚝(200)과의 연결을 위한 연결부(115)가 구비된다. 연결부(115)에는 지지링(116)이 결합된다. 연결 말뚝(200)이 연결부(115)에 결합될 때 연결 말뚝(200)의 하단부가 지지링(116)에 접함으로써 연결 말뚝(200)이 기초 말뚝(110)에 안정적으로 연결될 수 있다. 도면에는 연결부(115)가 상대적으로 직경이 축소된 관 형상으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 연결부(115)는 이에 연결 말뚝(200)이 끼움 결합될 수 있는 다양한 다른 형상으로 변경될 수 있다.
하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)는 스토퍼(120)를 매개로 연결될 수 있다. 스토퍼(120)는 이동 블록(140)의 이동을 제한하기 위한 것으로 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)의 사이에 개재된다. 하부 말뚝 바디(111)의 상단부가 스토퍼(120)의 상측에 용접되고 상부 말뚝 바디(114)의 상단부가 스토퍼(120)의 하측에 용접됨으로써 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)가 일직선으로 연결될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 6 및 도 7을 참조하면, 스토퍼(120)는 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 위치할 수 있도록 기초 말뚝(110)의 단면 형상에 대응하는 원형 기둥 형상의 스토퍼 바디(121)와, 스토퍼 바디(121)의 가장자리로부터 돌출되는 원형 링 형상의 스토퍼 림(123)을 포함한다. 스토퍼 바디(121)의 가장자리 안쪽에는 인장재(150)가 통과할 수 있는 복수의 스토퍼 관통홀(122)이 형성된다. 스토퍼 림(123)은 기초 말뚝(110)의 둘레면 일측에 마련되는 틈새, 즉 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114) 사이의 틈새를 통해 기초 말뚝(110)의 외측으로 노출된다. 본 실시예에서 인장재(150)는 네 개가 구비되고, 스토퍼 관통홀(122)도 네 개가 마련되는 것으로 예를 들어 설명한다.
스토퍼 림(123)은 림 중앙부(124)와, 림 중앙부(124)의 하측에 배치되는 제 1 테이퍼부(125)와, 림 중앙부(124)의 상측에 배치되는 제 2 테이퍼부(126)와, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부가 접촉할 수 있도록 제 1 테이퍼부(125)의 하측에 배치되는 제 1 접촉부(127)와, 상부 말뚝 바디(114)의 하단부가 접촉할 수 있도록 제 2 테이퍼부(126)의 상측에 배치되는 제 2 접촉부(128)를 포함한다. 림 중앙부(124)의 직경은 하부 말뚝 바디(111) 및 상부 말뚝 바디(114)의 직경과 실질적으로 같은 것이 좋다. 제 1 테이퍼부(125)는 림 중앙부(124)로부터 제 1 접촉부(127)로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 테이퍼진 형상으로 구비된다. 제 2 테이퍼부(126)는 림 중앙부(124)로부터 제 2 접촉부(128)로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 테이퍼진 형상으로 구비된다. 제 1 접촉부(127)는 하부 말뚝 바디(111)의 상단부가 안정적으로 밀착될 수 있도록 평평한 형태로 이루어지고, 제 2 접촉부(128)는 상부 말뚝 바디(114)의 하단부가 안정적으로 밀착될 수 있도록 평평한 형태로 이루어진다.
이러한 스토퍼(120)는 복수의 스토퍼 관통홀(122)이 기초 말뚝(110)의 길이 방향과 평행하게 놓이도록 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)의 사이에 개재되어 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)를 연결한다. 이때, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부가 제 1 접촉부(127)에 접하고 상부 말뚝 바디(114)의 하단부가 제 2 접촉부(128)에 접하게 된다. 도 7의 (a)에 나타낸 것과 같이, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부와 제 1 테이퍼부(125) 및 상부 말뚝 바디(114)의 하단부와 제 2 테이퍼부(126)의 사이에는 홈(A1)(A2)이 각각 형성된다. 도 7의 (b)에 나타낸 것과 같이, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부와 제 1 테이퍼부(125)의 사이에 마련되는 홈(A1)에는 하부 말뚝 바디(111)와 스토퍼 림(123)을 용접할 때 생성되는 용접 비드(130)가 수용될 수 있다. 그리고 상부 말뚝 바디(114)의 하단부와 제 2 테이퍼부(126)의 사이에 마련되는 홈(A2)에는 상부 말뚝 바디(114)와 스토퍼 림(123)을 용접할 때 생성되는 용접 비드(130)가 수용될 수 있다.
이와 같이, 하부 말뚝 바디(111)와 스토퍼(120)의 사이 및 상부 말뚝 바디(114)와 스토퍼(120) 사이에 홈(A1)(A2)을 형성하고, 용접 시 발생하는 용접 비드(130)가 각각의 홈(A1)(A2)에 수용되도록 하부 말뚝 바디(111) 및 상부 말뚝 바디(114)를 스토퍼(120)와 용접함으로써, 하부 말뚝 바디(111)와 스토퍼(120) 간의 결합력 및 상부 말뚝 바디(114)와 스토퍼(120) 간의 결합력을 증대시킬 수 있다. 그리고 용접 비드(130)를 상대적으로 기초 말뚝(110)으로부터 덜 돌출시킬 수 있어 기초 말뚝(110)을 지반(G) 속에 관입시킬 때 저항을 줄이고, 용접 비드(130)가 손상되어 하부 말뚝 바디(111)와 스토퍼(120) 간의 연결 부위나 상부 말뚝 바디(114)와 스토퍼(120) 간의 연결 부위가 파손되는 위험을 줄일 수 있다.
스토퍼(120)는 기초 말뚝(110)의 개구(112)보다 높은 부분에 고정됨으로써 인장재(150)에 의해 견인되어 정착 쐐기(160)를 가압하도록 이동한 이동 블록(140)을 정착 쐐기(160)와 접한 상태로 정지시킬 수 있다. 또한, 스토퍼(120)은 인장재(150)의 견인력을 기초 말뚝(110) 및 기초 말뚝(110) 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝(200)에 전달할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 같이, 이동 블록(140)은 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 기초 말뚝(110)의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이동 블록(140)은 기초 말뚝(110)의 단면 형상에 상응하는 원형 기둥 형상으로 이루어지는 지지 바디(141)와, 지지 바디(141)의 상단부에 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상의 경사 가압 바디(142)를 포함한다.
이동 블록(140)은 지지 바디(141)가 기초 말뚝(110)의 내면에 접하여 가이드됨으로써, 기초 말뚝(110)의 내측에서 흔들림 없이 안정되게 직선 이동할 수 있다. 지지 바디(141)의 내측에는 블록 챔버(143)가 형성된다. 블록 챔버(143)에 인장재(150)의 일단이 위치하게 된다.
경사 가압 바디(142)에는 복수의 블록 홀(144)이 경사 가압 바디(142)를 이동 블록(140)의 이동 방향과 평행한 방향으로 관통하도록 형성된다. 이들 블록 홀(144)은 인장재(150)가 통과할 수 있도록 블록 챔버(143)와 연결된다. 경사 가압 바디(142)는 이동 블록(140)이 기초 말뚝(110)의 상단부 방향으로 이동할 때 복수의 정착 쐐기(160)와 접촉하여 정착 쐐기(160)를 점진적으로 기초 말뚝(110)의 외측 방향으로 가압할 수 있다.
인장재(150)는 적어도 일부분이 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 위치하여 이동 블록(140)과 결합되고, 기초 말뚝(110)의 상단부로부터 기초 말뚝(110)의 외측으로 연장되어 이동 블록(140)에 견인력을 전달한다. 인장재(150)는 그 일단이 이동 블록(140)의 블록 챔버(143)에 위치하도록 블록 홀(144)에 삽입되며, 블록 홀(144)의 폭보다 큰 폭을 갖는 그립(155)이 그 일단에 결합됨으로써 이동 블록(140)에 안정적으로 연결될 수 있다. 그립(155)을 이용하는 방식 이외에 인장재(150)는 다양한 다른 방식으로 이동 블록(140)과 결합될 수 있다.
복수의 정착 쐐기(160)는 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 설치되고, 이동 블록(140)이 기초 말뚝(110)의 상단부 방향으로 이동할 때 이동 블록(140)에 의해 가압되어 개구(112)를 통해 기초 말뚝(110)의 둘레면으로부터 외측으로 돌출된다.
정착 쐐기(160)는 일단부에서 타단부로 갈수록 폭이 증가하는 형상으로 이루어지는 쐐기 바디(161)와, 쐐기 바디(161)의 양측에 돌출 구비되는 한 쌍의 쐐기 날개(163)를 포함한다. 쐐기 바디(161)는 이동 블록(140)의 지지 바디(141) 외면에 대응하는 곡면형의 쐐기 내면(162)을 갖는다. 따라서, 이동 블록(140)이 정착 쐐기(160)를 가압할 때 지지 바디(141)가 쐐기 내면(162)에 안정적으로 밀착될 수 있고, 정착 쐐기(160)가 기초 말뚝(110)의 가장자리로부터 돌출된 상태에서 이동 블록(140)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 한 쌍의 쐐기 날개(163)는 기초 말뚝(110)의 내면에 걸림으로써 이동 블록(140)에 의해 가압되는 쐐기 바디(161)가 개구(112)로 빠져나가지 못하게 막아주는 역할을 한다.
이러한 정착 쐐기(160)는 기초 말뚝(110)이 지반(G) 속에 관입되기 전에 도 4에 나타낸 것과 같이, 기초 말뚝(110)의 외주면으로부터 돌출되지 않은 상태로 유지되며, 이 상태에 기초 말뚝(110)이 지반(G) 속으로 관입될 수 있다. 그리고 정착 쐐기(160)는 기초 말뚝(110)이 지반(G) 속에 관입된 후, 도 5에 나타낸 것과 같이, 이동 블록(140)이 인장재(150)에 의해 기초 말뚝(110)의 상단부 방향으로 이동함에 따라 그 일단부를 회전중심으로 회전하여 타단부가 개구(112)를 통해 기초 말뚝(110)의 외측으로 돌출될 수 있다. 이와 같이, 기초 말뚝(110)이 지반(G) 속에 관입된 상태에서 복수의 정착 쐐기(160)가 기초 말뚝(110)의 외측으로 돌출되어 지반(G) 속에 박힘으로써, 기초 말뚝(110)의 정착력 및 인발저항력이 증대될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛(100)의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛의 제조 과정을 나타낸 것이다.
먼저, 앞서 설명한 것과 같이, 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드(118)가 구비되고 둘레면에 개구(112)가 마련되는 중공형의 하부 말뚝 바디(111)와, 하부 말뚝 바디(111)와 폭이 같은 중공형의 상부 말뚝 바디(114)를 준비한다.
다음으로, 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같이 하부 말뚝 바디(111)에 이동 블록(140)과 정착 쐐기(160)를 설치한다. 즉, 견인력을 전달할 수 있도록 하부 말뚝 바디(111)의 상단부로부터 외측으로 연장되는 인장재(150)가 연결된 이동 블록(140)을 하부 말뚝 바디(111)의 내부 공간에 설치한다. 그리고 이동 블록(140)에 의해 가압되어 개구(112)를 통해 하부 말뚝 바디(111)의 둘레면으로부터 외측으로 돌출될 수 있는 정착 쐐기(160)를 하부 말뚝 바디(111)의 내부 공간에 설치한다. 이동 블록(140)과 정착 쐐기(160)의 설치 순서는 작업자에 의해 결정될 수 있다.
다음으로, 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)를 스토퍼(120)를 매개로 연결한다. 즉, 도 6의 (b) 및 (c)에 나타낸 것과 같이, 스토퍼 관통홀(122)을 구비하는 스토퍼 바디(121) 및 스토퍼 바디(121)의 가장자리로부터 돌출되는 스토퍼 림(123)을 포함하는 스토퍼(120)를 하부 말뚝 바디(111)와 상부 말뚝 바디(114)에 개재한 후, 용접 방식으로 스토퍼(120)를 하부 말뚝 바디(111) 및 상부 말뚝 바디(114)와 각각 결합한다. 이때, 인장재(150)를 스토퍼 관통홀(122)을 통과시켜 상부 말뚝 바디(114)의 상단부로부터 외측으로 연장시킨다.
그리고 도 7의 (a) 및 (b)에 나타낸 것과 같이, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부를 스토퍼(120)의 제 1 접촉부(127)에 접촉시키고 상부 말뚝 바디(114)의 하단부를 스토퍼(120)의 제 2 접촉부(128)에 접촉시킨 상태에서, 하부 말뚝 바디(111)의 상단부와 제 1 테이퍼부(125)의 사이에 마련되는 홈(A1)에는 용접 비드(130)가 수용되도록 하부 말뚝 바디(111)와 스토퍼 림(123)을 용접한다. 그리고 상부 말뚝 바디(114)의 하단부와 제 2 테이퍼부(126)의 사이에 마련되는 홈(A2)에 용접 비드(130)가 수용되도록 상부 말뚝 바디(114)와 스토퍼 림(123)을 용접한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛(100)의 제조방법을 이용함으로써, 이동 블록(140)의 이동을 제한할 수 있도록 적어도 일부가 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 배치되는 스토퍼(120)를 보다 용이하게 기초 말뚝(110)에 설치할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 기초 말뚝 유닛(100)은 도 8에 나타낸 것과 같이, 지반(G) 속에 관입되어 그 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝(200)과 함께 지반을 보강할 수 있는 기초 구조용 말뚝 조립체(400)를 형성한다.
도 8에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 앞서 설명한 것과 같은 기초 말뚝 유닛(100)과, 기초 말뚝 유닛(100)의 기초 말뚝(110)과 일직선 상에 놓이도록 기초 말뚝(110)의 위에 차례로 연결되어 지반 속에 관입되는 하나 이상의 연결 말뚝(200)과, 인장재(150)를 고정하기 위한 고정판(300) 및 유지 유닛(350)을 포함한다.
연결 말뚝(200)은 기초 말뚝(110)과 같이 단면적 대비하여 길이 방향의 치수가 큰 직선형의 중공관 형태로 이루어진다. 본 실시예에서 연결 말뚝(200)은 기초 말뚝(110)의 직경에 상응하는 직경을 갖는 중공의 원통관 형상을 갖는 것으로 예를 들어 설명한다. 연결 말뚝(200)의 상단부에는 다른 연결 말뚝(200)과의 연결을 위한 연결부(210)가 구비된다. 연결부(210)에는 지지링(211)이 결합된다.
이러한 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 기초 말뚝 유닛(100)과, 하나 이상의 연결 말뚝(200)을 차례로 지반(G) 속에 관입시킨 후, 기초 말뚝 유닛(100)의 인장재(150)를 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200)의 상측에서 당긴 후, 고정판(300) 및 유지 유닛(350)으로 인장재(150)를 고정하는 방식으로 시공될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)의 시공방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 9에 나타낸 것과 같이 기초 말뚝(110)과 연결 말뚝(200)을 지반(G) 속으로 관입시키기 위한 말뚝 관입장치(10)를 지반(G) 위에 설치한다. 본 실시예에서는 말뚝 관입장치(10)가 말뚝을 압입공법으로 관입시키는 것으로 예를 들어 설명한다.
말뚝 관입장치(10)는 지반(G) 상부에 위치하는 바닥 슬래브(S)에 형성된 말뚝 삽입공(H) 및 말뚝 삽입공(H) 주변에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커 볼트(11)에 결합되는 복수의 강봉(13)과, 말뚝 삽입공(H)에 삽입되는 말뚝을 압입하기 위한 누름판(14)과, 강봉(13)에 이동 가능하게 결합되어 누름판(14)을 하부로 가압하는 복수의 유압잭(20)을 포함한다. 복수의 강봉(13)은 앵커 볼트(11)의 타단에 마련되는 커플러(12)에 나사 결합될 수 있다. 유압잭(20)은 유압을 이용하여 누름판(14)을 가압할 수 있다. 이러한 말뚝 관입장치(10)는 말뚝의 압입공법에 통상적으로 사용되는 것과 같은 것으로, 각 구성 요소의 구조나 작용에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9 및 도 10에 나타낸 것과 같이, 누름판(14)은 복수의 강봉(13)에 끼움 결합되는 누름판 바디(15)와, 누름판 바디(15)의 중앙에 하면으로부터 돌출되는 누름판 보스(16)를 포함한다. 누름판(14)이 기초 말뚝(110)이나 연결 말뚝(200)을 가압할 때 누름판 보스(16)가 기초 말뚝(110)이나 연결 말뚝(200)의 내부로 삽입됨으로써, 누름판(14)이 기초 말뚝(110)이나 연결 말뚝(200)과 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 누름판(14)의 중앙에는 누름판 중앙홀(17)이 누름판(14)을 관통하도록 형성되고, 누름판 중앙홀(17)의 둘레로는 복수의 강봉(13)이 통과할 수 있는 복수의 누름판 관통홀(18)이 구비된다.
또한, 누름판(14)에는 누름판(14)의 중앙에서 연장되어 누름판(14)의 가장자리 측으로 연장되는 슬릿(19)이 구비된다. 슬릿(19)은 누름판(14)의 가장자리에서 외측으로 개방된다. 기초 말뚝(110)이나 연결 말뚝(200)을 말뚝 관입장치(10)로 관입하는 과정에서 기초 말뚝(110)의 외측으로 연장되는 인장재(150)가 슬릿(19)을 통과하여 누름판(14)의 외측으로 연장될 수 있다. 따라서, 누름판(14)으로 기초 말뚝(110)을 가압하는 과정에서 인장재(150)가 누름판(14)에 의해 눌리지 않도록 인장재(150)를 슬릿(19)을 통해 누름판(14)의 외측으로 빼낼 수 있다. 그리고 기초 말뚝(110) 위에 연결되는 연결 말뚝(200)을 압입하는 과정에서 인장재(150)를 슬릿(19)을 통해 누름판(14)의 외측으로 빼내고 누름판(14)으로 연결 말뚝(200)을 안정적으로 관입시킬 수 있다.
말뚝 관입장치(10)의 설치 후, 도 11에 나타낸 것과 같이, 말뚝 관입장치(10)를 이용하여 기초 말뚝 유닛(100)을 지반(G) 속으로 관입시킨다. 기초 말뚝(110)의 말뚝 헤드(118)가 지반(G)에 닿도록 기초 말뚝 유닛(100)을 바닥 슬래브(S)에 형성된 말뚝 삽입공(H)에 위치시키고, 누름판(14)을 기초 말뚝(110)의 상단부에 대고 유압잭(20)을 작동시킴으로써, 기초 말뚝 유닛(100)을 지반(G) 속으로 관입시킬 수 있다. 이 과정에서, 기초 말뚝 유닛(100)의 인장재(150)를 누름판(14)의 슬릿(19)을 통해 누름판(14)의 외측으로 연장시킨 상태에서 인장재(150)가 간섭되지 않도록 기초 말뚝(110)을 누름판(14)으로 압입시킬 수 있다.
기초 말뚝(110)을 지반(G) 속으로 관입시킨 후, 도 12 및 도 13에 나타낸 것과 같이, 누름판(14) 및 유압잭(20)을 상승시키고 연결 말뚝(200)을 기초 말뚝(110)과 누름판(14) 사이에 위치시킨다. 이때, 기초 말뚝(110)의 상단부로부터 외측으로 연장되는 인장재(150)를 연결 말뚝(200)의 내부로 통과시키고 연결 말뚝(200)의 하단부를 기초 말뚝(110)의 상단부에 결합시킨다. 그리고 누름판(14)을 연결 말뚝(200)의 상단부에 대고 유압잭(20)을 작동시켜 연결 말뚝(200)을 가압한다. 이때, 연결 말뚝(200)이 기초 말뚝(110)을 지반(G) 속으로 더욱 깊숙이 압입시키면서 지반(G) 속으로 관입될 수 있다. 이 과정에서, 연결 말뚝(200)을 통과한 인장재(150)를 누름판(14)의 슬릿(19)을 통해 누름판(14)의 외측으로 연장시킨 상태에서 인장재(150)가 간섭되지 않도록 연결 말뚝(200)을 누름판(14)으로 압입시킬 수 있다.
이러한 방식으로 하나 이상의 연결 말뚝(200)을 기초 말뚝(110) 위에 차례로 연결하여 지반(G) 속으로 관입시킬 수 있다.
예를 들어, 도 14에 나타낸 것과 같이, 기초 말뚝(110) 위에 복수의 연결 말뚝(200)을 차례로 연결하여 관입시키는 경우, 복수의 연결 말뚝(200)을 차례로 연결하여 기초 말뚝(110)을 사전 설정된 깊이로 관입시킨 후, 도 15 및 도 16에 나타낸 것과 같이, 말뚝 관입장치(10)를 제거하고 지반(G) 위에 고정판(300)과 유지 유닛(350)을 설치한다.
본 실시예에서는 고정판(300)을 지반(G) 위에 고정되는 앵커 볼트 구조의 고정부재(25)를 이용하여 설치하는 것으로 예를 들어 설명한다. 여기에서, 고정부재(25)는 말뚝 관입장치(10)를 설치하는데 이용되는 앵커 볼트(11)가 이용되거나, 앵커 볼트(11)와는 별도로 지반(G) 위에 설치되는 것이 이용될 수 있다.
고정판(300)은 기초 말뚝(110) 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝(200) 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200)의 상단부에 접하도록 설치된다. 고정판(300)은 삽입홀(310)과 통로(312)를 포함한다. 삽입홀(310)에는 지반(G) 위에 고정되는 앵커 볼트 구조의 고정부재(25)가 삽입된다. 고정판(300)은 삽입홀(310)에 고정부재(25)가 삽입되도록 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200) 위에 얹혀진 후 너트(320)가 고정부재(25)에 나사 결합되는 방식을 통해 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200)의 상단부에 접하도록 설치될 수 있다. 통로(312)는 인장재(150)가 삽입될 수 있도록 인장재(150)이 개수에 대응하는 개수로 구비된다.
고정판(300)은 도시된 구조 이외에, 지반(G) 위에 고정 설치되어 유지 유닛(350)을 지지할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있으며, 다양한 다른 방식으로 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200)의 상단부에 접하도록 설치될 수 있다.
유지 유닛(350)은 고정판(300)의 통로(312)를 통과한 인장재(150)를 고정하기 위한 것으로 고정판(300)에 설치된다. 유지 유닛(350)은 고정판(300) 위에 고정되는 고정 블록(351)과, 인장재(150)에 맞물릴 수 있도록 고정 블록(351)에 설치되는 복수의 분할 웨지(360)를 포함한다. 고정 블록(351)에는 인장재(150)가 통과할 수 있는 관통 공간(352)이 고정판(300)의 통로(312)와 연결되도록 마련된다. 관통 공간(352)은 통로(312)에 대응하는 개수로 마련된다. 관통 공간(352)에는 분할 웨지(360)가 삽입되며, 고정 블록(351)의 내측에는 분할 웨지(360)의 외면이 접할 수 있는 테이퍼 내면(353)이 구비된다. 관통 공간(352)에 복수의 분할 웨지(360)가 관통 공간(352)을 통과하는 인장재(150)의 둘레를 둘러싸도록 배치된다.
분할 웨지(360)는 고정 블록(351)의 테이퍼 내면(353)에 대응하는 테이퍼 외면(361)을 갖는다. 분할 웨지(360)는 테이퍼 외면(361)이 테이퍼 내면(353)에 접하여 테이퍼 내면(353)을 따라 슬라이딩되면서 관통 공간(352) 속에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 분할 웨지(360)의 외면에는 걸림홈(362)이 마련된다. 복수의 분할 웨지(360)는 관통 공간(352) 속에서 테이퍼진 원기둥 형상으로 맞춰지며, 각 분할 웨지(360)에 구비되는 걸림홈(362)은 원주방향으로 연결될 수 있다. 이와 같이, 각 분할 웨지(360)의 걸림홈(362)이 하나의 환형 홈을 이루도록 서로 맞춰진 상태에서 환형의 고정 링(370)이 각 걸림홈(362)에 삽입되는 방식으로 복수의 분할 웨지(360)가 연결되어 함께 움직일 수 있다. 그리고 복수의 분할 웨지(360)는 각각의 테이퍼 외면(361)이 테이퍼 내면(353)과 밀착되면서 고정 블록(351)에 쐐기 결합될 수 있다. 분할 웨지(360)의 내면에는 나사산 등과 같은 요철부(363)가 구비된다. 분할 웨지(360)가 고정 블록(351)에 쐐기 결합될 때, 분할 웨지(360)의 요철부(363)가 인장재(150)의 외면에 압착됨으로써 복수의 분할 웨지(360)는 인장재(150)의 외면을 견고하게 파지할 수 있다.
이러한 유지 유닛(350)은 인장재(150)가 상측 방향으로 당겨진 후 견인력이 해제되어 인장재(150)가 하강하는 방향으로 힘을 받게 될 때, 복수의 분할 웨지(360)가 인장재(150)에 맞물린 상태에서 고정 블록(351)의 테이퍼 내면(353)을 따라 하강함에 따라 인장재(150)의 외면을 파지할 수 있다. 따라서, 인장재(150)가 당겨진 상태로 유지시킬 수 있다.
유지 유닛(350)은 도시된 것으로 한정되지 않으며, 인장재(150)를 고정할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 예를 들어, 유지 유닛(350)은 복수의 분할 웨지(360)에 대해 하강하는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 복수의 분할 웨지(360)는 고정판(300)의 통로(312)에 설치될 수 있다. 이 경우, 통로(312)는 테이퍼 내면을 갖는 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 17에 나타낸 것과 같이, 견인장치(30)를 이용하여 인장재(150)를 당겨 기초 말뚝(110)에 설치되는 정착 쐐기(160)를 돌출시킨다. 견인장치(30)는 지반(G) 위에 설치되어 인장재(150)에 견인력을 제공할 수 있는 다양한 것이 이용될 수 있다.
고정판(300)의 통로(312) 및 유지 유닛(350)의 관통 공간(352)을 통과하여 유지 유닛(350)의 외측으로 연장된 인장재(150)를 견인장치(30)로 당기면 기초 말뚝(110)의 내부 공간에 설치된 이동 블록(140)이 견인력을 전달받아 스토퍼(120) 방향으로 이동하게 된다. 이때, 이동 블록(140)이 복수의 정착 쐐기(160)를 가압함으로써 정착 쐐기(160)가 기초 말뚝(110)의 개구(112)를 통해 기초 말뚝(110)의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되면서 지반(G) 속에 박히게 된다.
이와 같이, 정착 쐐기(160)가 기초 말뚝(110)의 외면으로부터 돌출되어 지반(G) 속에 박힘에 따라, 기초 구조용 말뚝 조립체(400)의 선단 지지력과 인발 지지력이 향상될 수 있다. 여기에서, 선단 지지력은 압축 하중에 대한 지지력이고, 인발 지지력은 지진 발생 등으로 인한 인발 하중에 대한 지지력이다.
인장재(150)의 견인력에 의해 상측 방향으로 이동하는 이동 블록(140)은 스토퍼(120)에 접함으로써 정지하게 된다. 그리고 견인장치(30)에 의해 당겨지는 인장재(150)는 당겨짐과 동시에 유지 유닛(350)에 의해 당겨진 상태로 유지되며, 인장재(150)가 유지 유닛(350)에 의해 지지됨으로써 이동 블록(140)이 스토퍼(120)에 접한 상태를 유지할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 지반(G) 속으로 관입되는 기초 말뚝(110)에 설치되는 정착 쐐기(160)가 기초 말뚝(110)의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되어 지반(G) 속에 박힘으로써, 선단 지지력과 인발 지지력이 증대되고, 이에 따라 내진 보강 성능이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 정착 쐐기(160)를 기초 말뚝(110)의 둘레면으로부터 돌출되도록 가압하는 이동 블록(140)을 이동시키는 인장재(150)의 견인력이 기초 말뚝(110)과 기초 말뚝(110)의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝(200)에 전달될 수 있다. 따라서, 기초 말뚝(110)과 기초 말뚝(110)의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝(200) 간의 연결 부위가 인장재(150)와 평행한 방향으로 압착될 수 있어, 기초 말뚝(110)과 그 위에 연결되는 연결 말뚝(200)이 들뜸없이 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다. 그리고 서로 연결되는 연결 말뚝들(200)이 들뜸없이 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다.
종래에는 서로 연결되는 말뚝 사이의 결합력을 높이기 위해 지반 속에 관입된 말뚝 위에 다른 말뚝을 연결하고, 이들 말뚝 간의 연결 부위를 용접한 후 말뚝을 압입하였다. 이 경우, 용접 작업이 추가되어 작업이 매우 번거롭고, 작업 시간이 길어지는 문제가 있었다.
이에 반해, 본 발명은 기초 말뚝(110)과 연결 말뚝(200)의 연결 부위나, 연결 말뚝(200)과 다른 연결 말뚝(200) 사이의 연결 부위를 용접할 필요가 없기 때문에, 시공이 용이하고 작업 시간을 크게 단축할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 인장재(150)의 인장력이 최상부에 위치하는 연결 말뚝(200)과 그 위에 배치되는 고정판(300)에 전달되므로, 연결 말뚝(200)과 그 위에 배치되는 고정판(300) 간의 연결 부위가 인장재(150)와 평행한 방향으로 압착될 수 있어, 연결 말뚝(200)과 고정판(300)이 들뜸없이 견고한 결합 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 고정판(300)을 용접하지 않고 견고하게 설치할 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 기초 말뚝(110)이나 연결 말뚝(200)은 단면이 원형인 원통형 구조 이외에, 다양한 형태의 단면 형상을 갖는 중공형 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 이동 블록(140)이나 정착 쐐기(160), 스토퍼(120)는 도시된 구조로 한정되지 않고 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
또한, 정착 쐐기(160)나 인장재(150)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 도면에는 본 발명에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)가 압입공법으로 시공되는 것으로 나타냈으나, 본 발명에 따른 기초 구조용 말뚝 조립체(400)는 압입공법 이외의 다양한 다른 공법으로 시공될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 말뚝 관입장치 11 : 앵커 볼트
13 : 강봉 14 : 누름판
20 : 유압잭 30 : 견인장치
100 : 기초 말뚝 유닛 110 : 기초 말뚝
111 : 하부 말뚝 바디 112 : 개구
114 : 상부 말뚝 바디 118 : 말뚝 헤드
120 : 스토퍼 121 : 스토퍼 바디
123 : 스토퍼 림 140 : 이동 블록
141 : 지지 바디 142 : 경사 가압 바디
150 : 인장재 155 : 그립
160 : 정착 쐐기 161 : 쐐기 바디
163 : 쐐기 날개 200 : 연결 말뚝
300 : 고정판 350 : 유지 유닛
351 : 고정 블록 360 : 분할 웨지
400 : 기초 구조용 말뚝 조립체

Claims (16)

  1. 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고, 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 기초 말뚝;
    상기 기초 말뚝의 내부 공간에 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 블록;
    상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되고, 상기 이동 블록이 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되는 정착 쐐기;
    적어도 일부분이 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 위치하여 상기 이동 블록과 결합되고, 상기 기초 말뚝의 상단부로부터 상기 기초 말뚝의 외측으로 연장되어 상기 이동 블록에 견인력을 전달하는 인장재; 및
    상기 인장재에 의해 견인되어 상기 정착 쐐기를 가압하도록 이동한 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시키기 위해 상기 이동 블록이 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝에 고정되는 스토퍼;를 포함하고,
    상기 스토퍼는,
    상기 인장재가 통과할 수 있는 스토퍼 관통홀이 형성되고, 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치되는 스토퍼 바디와,
    상기 스토퍼 바디의 가장자리로부터 돌출되어 상기 기초 말뚝의 둘레면 일측에 마련되는 틈새를 통해 상기 기초 말뚝의 외측으로 노출되며, 상기 기초 말뚝에 용접되는 스토퍼 림을 포함하고,
    상기 스토퍼 관통홀이 상기 이동 블록의 블록 홀과 동일 선 상에 놓이도록 적어도 일부가 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정착 쐐기는,
    상기 이동 블록에 의해 그 일단부를 회전중심으로 회전하여 타단부가 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 외측으로 돌출될 수 있도록 일단부에서 타단부로 갈수록 폭이 증가하는 형상으로 이루어지는 쐐기 바디와,
    상기 기초 말뚝의 내면에 걸려 상기 쐐기 바디가 상기 개구로 빠져나가지 못하게 막기 위해 상기 쐐기 바디에 돌출 구비되는 쐐기 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 블록은,
    내측에 블록 챔버가 형성되는 지지 바디와,
    상기 지지 바디의 상단부에 상측으로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하도록 테이퍼진 형상의 경사 가압 바디와,
    상기 경사 가압 바디를 상기 이동 블록의 이동 방향과 평행한 방향으로 관통하도록 상기 경사 가압 바디에 형성되어 상기 블록 챔버와 연결되는 블록 홀을 포함하고,
    상기 인장재는 그 일단이 상기 블록 챔버에 위치하도록 상기 블록 홀에 삽입되되, 상기 인장재의 일단에 상기 블록 홀의 폭보다 큰 폭을 갖는 그립이 결합되어 상기 인장재의 일단이 상기 지지 바디에 연결되는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기초 말뚝은,
    상기 말뚝 헤드와, 상기 이동 블록 및 상기 정착 쐐기가 결합되고, 상기 스토퍼 림과 용접되는 중공형의 하부 말뚝 바디와,
    상기 하부 말뚝 바디의 상측에 상기 스토퍼를 매개로 상기 하부 말뚝 바디와 연결되도록 상기 스토퍼 림과 용접되는 상부 말뚝 바디를 포함하고,
    상기 스토퍼는 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디의 사이에 개재되되, 상기 스토퍼 림에는 상기 하부 말뚝 바디의 상단부가 접하는 제 1 접촉부 및 상기 상부 말뚝 바디의 하단부가 접하는 제 2 접촉부가 마련되는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스토퍼 림은,
    상기 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부의 사이에 배치되는 림 중앙부와,
    상기 림 중앙부의 하측에 상기 림 중앙부로부터 상기 제 1 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 1 테이퍼부와,
    상기 림 중앙부의 상측에 상기 림 중앙부로부터 상기 제 2 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 2 테이퍼부를 포함하고,
    상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 제 1 테이퍼부 사이에 상기 하부 말뚝 바디와 상기 스토퍼를 용접할 때 생성되는 용접 비드가 수용되는 홈이 마련되고,
    상기 상부 말뚝 바디의 하단부와 상기 제 2 테이퍼부 사이에 상기 상부 말뚝 바디와 상기 스토퍼를 용접할 때 생성되는 용접 비드가 수용되는 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛.
  8. (a) 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 하부 말뚝 바디와, 상기 하부 말뚝 바디와 폭이 같은 중공형의 상부 말뚝 바디를 준비하는 단계;
    (b) 견인력을 전달할 수 있도록 상기 하부 말뚝 바디의 상단부로부터 외측으로 연장되는 인장재가 연결되어 상기 하부 말뚝 바디의 상단부 방향으로 이동할 수 있는 이동 블록을 상기 하부 말뚝 바디의 내부 공간에 설치하는 단계;
    (c) 상기 이동 블록이 상기 하부 말뚝 바디의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 하부 말뚝 바디의 둘레면으로부터 외측으로 돌출될 수 있는 정착 쐐기를 상기 하부 말뚝 바디의 내부 공간에 설치하는 단계; 및
    (d) 스토퍼 관통홀을 구비하고 상기 이동 블록과 접하여 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시킬 수 있는 스토퍼 바디와, 상기 스토퍼 바디의 가장자리로부터 돌출되는 스토퍼 림을 포함하는 스토퍼를 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디에 개재한 후, 상기 인장재를 상기 스토퍼 관통홀을 통과시켜 상기 상부 말뚝 바디의 상단부로부터 외측으로 연장시키고, 상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 상부 말뚝 바디의 하단부를 각각 상기 스토퍼 림에 용접하여 상기 하부 말뚝 바디와 상기 상부 말뚝 바디를 상기 스토퍼를 매개로 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 스토퍼 림은,
    림 중앙부와, 상기 하부 말뚝 바디의 상단부가 접할 수 있도록 상기 림 중앙부보다 하측에 배치되는 제 1 접촉부와, 상기 상부 말뚝 바디의 하단부가 접할 수 있도록 상기 림 중앙부보다 상측에 배치되는 제 2 접촉부와, 상기 림 중앙부와 상기 제 1 접촉부의 사이에 상기 제 1 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 1 테이퍼부와, 상기 림 중앙부와 상기 제 2 접촉부의 사이에 상기 제 2 접촉부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하는 형태로 구비되는 제 2 테이퍼부를 포함하고,
    상기 하부 말뚝 바디와 상기 스토퍼 림의 용접 시 생성되는 용접 비드가 상기 하부 말뚝 바디의 상단부와 상기 제 1 테이퍼부 사이에 마련되는 홈 속에 수용되도록 하고,
    상기 상부 말뚝 바디와 상기 스토퍼 림의 용접 시 생성되는 용접 비드가 상기 상부 말뚝 바디의 하단부와 상기 제 2 테이퍼부 사이에 마련되는 홈 속에 수용되도록 하는 것을 특징으로 하는 기초 말뚝 유닛의 제조방법.
  10. 하단부에 지반을 뚫고 들어갈 수 있는 말뚝 헤드가 구비되고, 둘레면에 개구가 마련되며, 하단부로부터 지반 속으로 관입되는 중공형의 기초 말뚝;
    상기 기초 말뚝의 내부 공간에 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동 블록;
    상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되고, 상기 이동 블록이 상기 기초 말뚝의 상단부 방향으로 이동할 때 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되는 정착 쐐기;
    인장재에 의해 견인되어 상기 정착 쐐기를 가압하도록 이동한 상기 이동 블록을 상기 정착 쐐기와 접한 상태로 정지시키기 위해 상기 이동 블록이 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝에 고정되는 스토퍼;
    상기 기초 말뚝과 일직선 상에 놓이도록 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되어 지반 속에 관입되는 하나 이상의 연결 말뚝;
    적어도 일부분이 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 위치하여 상기 이동 블록과 결합되고, 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부로부터 외측으로 연장되어 상기 이동 블록에 견인력을 전달하는 인장재;
    상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부에 접하도록 설치되고, 상기 인장재가 통과할 수 있는 통로를 갖는 고정판; 및
    상기 인장재가 상기 이동 블록을 상기 스토퍼에 접하도록 견인한 상태로 유지되도록 상기 인장재를 고정하기 위해 상기 고정판에 설치되는 유지 유닛;을 포함하고,
    상기 스토퍼는,
    상기 인장재가 통과할 수 있는 스토퍼 관통홀이 형성되고, 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치되는 스토퍼 바디와,
    상기 스토퍼 바디의 가장자리로부터 돌출되어 상기 기초 말뚝의 둘레면 일측에 마련되는 틈새를 통해 상기 기초 말뚝의 외측으로 노출되며, 상기 기초 말뚝에 용접되는 스토퍼 림을 포함하고,
    상기 스토퍼 관통홀이 상기 이동 블록의 블록 홀과 동일 선 상에 놓이도록 적어도 일부가 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유지 유닛은,
    내측에 상기 인장재의 외면에 밀착될 수 있는 요철부가 마련되고, 상기 고정판의 통로를 통과하는 상기 인장재의 외면에 맞물릴 수 있도록 상기 인장재의 주위를 둘러싸도록 배치되는 복수의 분할 웨지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 인장재는, 상기 기초 말뚝과 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 상기 하나 이상의 연결 말뚝 간의 연결 부위를 상기 인장재와 평행한 방향으로 압착시킬 수 있도록 상기 스토퍼를 통해 상기 기초 말뚝과 상기 기초 말뚝의 위에 차례로 연결되는 하나 이상의 연결 말뚝에 견인력을 전달하는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체.
  13. (a) 하단부에 말뚝 헤드가 구비되고 둘레면에 개구가 마련되는 중공형의 기초 말뚝과, 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 이동 가능하게 설치되는 이동 블록과, 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출될 수 있도록 상기 기초 말뚝의 내부 공간에 설치되는 정착 쐐기와, 상기 이동 블록에 견인력을 전달하도록 상기 이동 블록과 연결되는 인장재와, 상기 이동 블록과 접할 수 있도록 상기 기초 말뚝의 상기 개구보다 높은 위치에 고정되는 스토퍼를 포함하는 기초 말뚝 유닛을 준비하고, 상기 기초 말뚝 유닛을 말뚝 관입장치를 이용하여 상기 말뚝 헤드가 지반을 뚫고 들어가도록 지반 속으로 관입시키는 단계;
    (b) 하나 이상의 중공형 연결 말뚝을 준비하고, 상기 하나 이상의 연결 말뚝을 상기 기초 말뚝 위에 차례로 연결되도록 상기 말뚝 관입장치를 이용하여 지반 속에 관입시키되, 상기 인장재를 상기 하나 이상의 연결 말뚝의 내부로 통과시켜 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부를 통해 외부로 연장시키는 단계;
    (c) 상기 인장재가 통과할 수 있는 통로를 갖는 고정판을 상기 하나 이상의 연결 말뚝 중 최상부에 위치하는 연결 말뚝의 상단부에 접하도록 설치하는 단계; 및
    (d) 상기 정착 쐐기가 상기 이동 블록에 의해 가압되어 상기 개구를 통해 상기 기초 말뚝의 둘레면으로부터 외측으로 돌출되도록 상기 고정판의 통로를 통과한 상기 인장재를 견인장치로 당겨 상기 이동 블록을 이동시키고, 상기 이동 블록이 상기 스토퍼에 접한 상태를 유지하도록 상기 인장재를 상기 이동 블록에 견인력을 제공하는 상태로 상기 고정판에 고정하는 단계;를 포함하고,
    상기 말뚝 관입장치는, 지반 위에 고정 설치되는 복수의 앵커 볼트와, 상기 복수의 앵커 볼트 위에 각각 결합되는 복수의 강봉과, 상기 복수의 강봉이 통과할 수 있는 복수의 누름판 관통홀을 갖는 누름판과, 상기 복수의 강봉에 각각 이동 가능하게 결합되어 상기 누름판을 가압할 수 있는 복수의 유압잭을 포함하고,
    상기 (a) 단계에서, 상기 기초 말뚝을 상기 누름판의 하측에 위치시키고 상기 복수의 유압잭으로 상기 누름판을 가압하여 상기 기초 말뚝을 지반 속으로 관입시키고,
    상기 (b) 단계에서, 상기 연결 말뚝을 상기 누름판의 하측에 위치시키고 상기 복수의 유압잭으로 상기 누름판을 가압하여 상기 연결 말뚝을 지반 속으로 관입시키는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    내측에 상기 인장재의 외면에 밀착될 수 있는 요철부가 마련되고 상기 고정판의 통로를 통과하는 상기 인장재의 외면에 맞물릴 수 있도록 상기 인장재의 주위를 둘러싸도록 배치되는 복수의 분할 웨지를 포함하는 유지 유닛을 이용하여 상기 견인장치에 의해 견인되는 상기 인장재를 고정하는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공방법.
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 누름판은 상기 인장재가 통과할 수 있도록 상기 누름판의 중앙에서 연장되어 상기 누름판의 가장자리에서 외측으로 개방되는 슬릿을 구비하고,
    상기 (a) 단계에서, 상기 인장재를 상기 슬릿을 통해 상기 누름판의 외측으로 연장시킨 상태로 상기 누름판으로 상기 기초 말뚝을 가압하고,
    상기 (b) 단계에서, 상기 인장재를 상기 슬릿을 통해 상기 누름판의 외측으로 연장시킨 상태로 상기 연결 말뚝의 내부로 상기 인장재를 삽입하여 상기 연결 말뚝을 상기 기초 말뚝과 상기 누름판 사이에 배치한 후, 상기 누름판으로 상기 연결 말뚝을 가압하는 것을 특징으로 하는 기초 구조용 말뚝 조립체의 시공방법.
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