KR102177051B1 - 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝 및 이를 이용한 말뚝재하시험 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝에 있어서 강관에 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀이 형성되고, 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링이 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 중심으로 상기 강관 내면에 용접 고정된 후 강관과 그 내부에 타설된 콘크리트가 원심성형을 통해 합성된 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 통해 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀을 형성해서 동재하시험용 스트레인게이지와 가속도계를 말뚝 표면에 용이하게 부착할 수 있는 것을 특징으로 하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝과 이를 이용한 말뚝재하시험 방법이다.

Description

동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝 및 이를 이용한 말뚝재하시험 방법{Concrete filled steel pile for dynamic pile load test and pile load test method thereof}

본 발명은 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝에 있어서 강관에 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 형성하고 강관 내면에 보강링을 고정한 후 강관 내부에 콘크리트를 원심성형으로 합성함으로써 콘크리트 충전 강관말뚝에 동재하시험에 필요한 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀을 손쉽게 형성할 수 있은 것을 특징으로 하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝과 이를 이용한 말뚝재하시험 방법이다.

일반적으로 교대, 옹벽, 지진 발생 시 구조물에는 큰 크기의 수평하중이 작용하기 때문에 구조물 기초로 휨내력이 우수한 강관말뚝이나 PHC말뚝의 중공부에 종방향 철근을 설치하고 콘크리트를 충전한 ICP(Infilled Composite PHC)말뚝이 사용되고 있다.

최근 얇은 두께의 강관 내부에 PC강선을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 원심성형을 통해 강관 내부에 중공형의 PHC말뚝을 합성함으로써 강관말뚝이나 ICP말뚝 보다 휨내력과 전단내력이 대폭 향상된 콘크리트 충전 강관말뚝이 국내 특허출원되어 등록특허 제10-1229090호로 등록받은바 있다.

이러한 콘크리트 충전 강관말뚝은 그 하부에 PHC말뚝을 연결해서 복합말뚝의 형태로 사용되며, 콘크리트 충전 강관말뚝을 사용한 복합말뚝을 현장에 시공했을 때 복합말뚝의 두부에 가해진 타격력에너지에 의해 말뚝에서 발생하는 압축파의 전달속도와 말뚝에 가해진 타격력을 이용해서 말뚝의 연직지지력을 예측하는 동재하시험을 실시한다. 또한, 동재하시험은 말뚝의 지지력 예측과 더불어, 지반조사의 한계로 인하여 지지층의 변화를 설계에 정확하게 반영하지 못해 최적 시공을 위한 타격 해머의 적정 중량과 낙하고, 그리고 적정한 말뚝 길이를 결정하는데 어려움이 있기 때문에 시항타를 시행하여 현장 조건에 적합한 항타 기준을 수립하기 위해 실시한다.

일반적으로 동재하시험을 실시하기 위해서는 도 1과 같이 말뚝 상단으로부터 말뚝 직경의 1.5~2배 떨어진 곳에 스트레인게이지와 가속도계를 한쌍으로 하는 계측기 조합을 대칭된 위치에 고정하고, 도 2와 같이 계측기 결과 측정용 컴퓨터인 항타분석기로 말뚝에 가해진 힘과 말뚝에 발생한 가속도를 측정하고 이들 측정치를 이용해서 말뚝의 지지력 등을 예측하게 되는데, 이들 계측기를 고정하기 위해 말뚝 표면에 볼트 체결을 위한 볼트홀을 천공하게 된다. 이때 스트레인게이지의 설치를 위해서는 수직방향으로 3인치(inch) 간격의 볼트홀 2개를 천공하고, 가속도계의 설치를 위해서는 스트레인게이지로부터 수평으로 3인치(inch) 떨어진 곳에 볼트홀 1개를 천공한다.

한편, 말뚝 표면에 볼트홀을 천공하기 위한 드릴비트는 전후방향의 타격과 동시에 회전을 통해 천공을 하는 콘크리트용과 단순히 회전을 통해 천공을 하는 강관용으로 구분되는데, 콘크리트용 드릴비트로 강관을 천공하거나 강관용 드릴비트로 콘크리트를 천공할 경우 천공이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 드릴비트가 급속히 마모되어 재사용이 힘들다는 단점이 있다.

그 결과 콘크리트 충전 강관말뚝의 하부에 PHC말뚝을 연결한 복합말뚝을 시공한 후 동재하시험을 통해 연직지지력을 예측하기 위해서는 스트레인게이지와 가속도계의 설치를 위해 강관용 드릴비트나 콘크리트용 드릴비트로 먼저 강관을 뚫은 다음 콘크리트를 천공해야 하는데 이 과정에서 강관용이나 콘크리트용 드릴비트 중 어떤 것을 사용해도 모두가 급속히 마모되어 재사용할 수 없게 됨은 물론 볼트홀 천공도 거의 불가능하게 된다.

따라서, 콘크리트 충전 강관말뚝에 동재하시험용 계측기를 설치하기 위해서는 강관용 드릴비트를 이용해서 두께가 얇은 강관에만 얕은 깊이로 볼트홀을 천공한 후 계측기를 불안정하게 부착하거나 계측기를 설치해야 하는 부분의 강관을 일정 넓이 제거한 후 내부 충전 콘크리트 부분에 계측기를 설치해야 하나, 전자의 경우에는 강관용 드릴비트가 강관 천공후 바로 콘크리트와 접촉하기 때문에 볼트홀 천공 시 사용한 강관용 드릴비트가 손상되어 재사용이 불가능하고, 후자의 경우에는 말뚝의 대칭되는 곳에 일정 넓이로 강관을 제거해야 하므로 별도의 작업공정이 추가됨을 물론 강관 제거로 인해 콘크리트 충전 강관말뚝의 휨내력과 전단내력이 감소하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1229090호

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 말뚝의 연직지지력 예측, 타격 해머의 적정 중량과 낙하고, 그리고 적정한 말뚝 길이를 결정하기 위해 수행하는 동재하시험에서 사용되는 계측기를 말뚝 표면에 설치하기 위한 볼트홀을 손쉽게 형성함으로써 동재하시험의 작업효율을 높이는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 콘크리트 충전 강관말뚝에서 강관 내부에 합성된 콘크리트의 충분한 깊이까지 볼트홀을 형성해서 동재하시험에 사용되는 계측기를 말뚝 표면에 강하게 부착할 수 있어서 동재하시험 결과의 정확도를 높일 수 있는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 동재하시험용 계측기 설치를 위해 강관에 최소한의 면적으로 천공홀을 형성함으로써 일정 넓이의 강관을 제거함에 따른 콘크리트 충전 강관말뚝의 휨내력과 전단내력 감소를 최소화할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 계측기 부착을 위한 천공홀 위치의 강관 내면에 고정되는 보강링에 의하여 강관을 천공함에 따른 내력 감소를 보완함과 동시에 보강링이 전단키 역할을 수행해서 휨하중 작용시 강관과 그 내부에 합성된 콘크리트 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하는 것이다.

본 발명은, 스트레인게이지와 가속도계를 한쌍으로 하는 계측기 조합을 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부 상단으로부터 말뚝 직경의 1.5 내지 2배 떨어진 곳의 대칭된 위치에 설치하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝에 있어서, 강관 내부에 콘크리트가 원심성형으로 합성되기 이전에 강관에 스트레인게이지와 가속도계를 부착하기 위한 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀이 형성되고, 상기 강관에 형성된 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링이 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 중심으로 상기 강관 내면에 용접 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 스트레인게이지와 가속도계를 한쌍으로 하는 계측기 조합을 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부 상단으로부터 콘크리트 충전 강관말뚝 직경의 1.5 내지 2배 떨어져서 대칭된 위치에 설치하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝을 이용한 말뚝재하시험 방법에 있어서, 강관에 스트레인게이지와 가속도계를 부착하기 위한 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀이 형성되고, 상기 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링이 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 중심으로 강관 내면에 용접 고정된 후, 상기 강관과 그 내부에 타설된 콘크리트가 원심성형을 통해 합성된 콘크리트 충전 강관말뚝을 준비하는 단계; 강관에 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀이 형성된 콘크리트 충전 강관말뚝의 하부에 PHC말뚝을 연결해서 제작한 복합말뚝을 지반에 설치하는 단계; 상기 콘크리트 충전 강관말뚝의 내부에 합성된 콘크리트에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 체결하기 위하여 콘크리트용 드릴비트를 이용해서 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 통하여 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀을 형성하는 단계; 상기 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀이 형성된 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 삽입하여 스트레인게이지와 가속도계를 말뚝 표면에 설치하는 단계; 상기 설치된 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부에 항타를 실시하고 항타분석기로 연직지지력 등을 예측하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 복합말뚝에 부착된 스트레인게이지와 가속도계
도 2는 계측기 결과 측정용 컴퓨터인 항타분석기의 설치 사진
도 3은 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지와 가속도계가 설치된 상태도
도 4는 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝에 형성된 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 위치를 나타낸 정면도
도 5는 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지 및 가속도계용 보강링이 설치된 상태의 단면도
도 6은 본 발명에서 스트레인게이지 및 가속도계용 보강링이 설치된 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀이 형성된 상태의 단면도
도 7은 본 발명에서 스트레인게이지용 천공홀 및 가속도계용 천공홀, 스트레인게이지용 볼트홀 및 가속도계용 볼트홀, 스트레인게이지 및 가속도계용 보강링의 설치 상태를 나타낸 정면도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지와 가속도계가 설치된 상태도이고, 도 4는 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝에 형성된 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 위치를 나타낸 정면도이며, 도 5는 본 발명에서 콘크리트 충전 강관말뚝을 구성하는 강관 내면에 스트레인게이지 및 가속도계용 보강링이 설치된 상태의 단면도이다.

콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 하부에 PHC말뚝(도시 생략)을 연결한 복합말뚝을 시공한 후에 말뚝의 지지력 예측을 위한 동재하시험을 용이하게 수행하기 위해 동재하시험에 필요한 계측기인 스트레인게이지(60)와 가속도계(70)의 부착 위치에 미리 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)보다 약 2~5mm 큰 직경을 갖는 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 강관(30)에 형성하고 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 중심으로 강관(30) 내면에 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 직경보다 큰 내경을 갖는 스트레인게이지(60) 및 가속도계(70)용 보강링(80)을 각각 용접 고정한다.

콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 경우 두부에 위치하는 절단부(10)의 길이가 콘크리트 충전 강관말뚝(100) 직경의 1배이면 절단부(10) 하부에서 아래로 말뚝 직경의 0.5~1배 떨어진 곳의 강관(30)에 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)이 형성된다.

여기서 강관(30) 내면에 용접 고정되는 스트레인게이지(60) 및 가속도계(70)용 보강링(80)은 강관(30)을 천공함에 따른 내력 감소를 보완하는 역할을 하면서 동시에 콘크리트 충전 강관말뚝(100)에 휨하중이 작용했을 때 강관(30)과 그 내부에 합성된 콘크리트(50) 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하는 전단키 역할을 수행해서 강관(30)과 콘크리트(50)의 전단변위 발생에 따른 비합성 거동으로 말뚝의 휨내력이 감소하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

즉, 콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제작하기 이전에 강관(30)에 계측기(110) 부착을 위한 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72) 보다 직경이 큰 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 먼저 형성하고, 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71) 직경보다 큰 내경을 갖는 스트레인게이지(60) 및 가속도계(70)용 보강링(80)을 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 중심으로 강관 내면에 용접 고정한 후 도 4 및 도 5와 같이 각각 2쌍의 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)이 대칭으로 형성된 강관(30) 내부에 PC강봉(40)을 설치하고 콘크리트를 타설한 후 원심성형을 통해 강관(30)에 콘크리트(50)를 합성해서 콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제작하고, 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 하부에 PHC말뚝을 연결해서 복합말뚝의 형태로 만들어 지반에 설치한 다음 소정의 위치에 계측기(110) 부착을 위해서도 6과 같이 콘크리트용 드릴비트로 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 통하여 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 콘크리트(50)에 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 형성한다.

따라서 콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제작함에 있어서, 사전에 총 4개의 스트레인게이지용 천공홀(61)과 2개의 가속도계용 천공홀(71)이 형성된 강관(30)의 내부에 콘크리트를 타설하고 원심성형으로 합성하여 콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제조하면 계측기(110) 부착 위치에 형성된 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71) 위치에 도 6과 같이 콘크리트용 드릴비트를 이용해서 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 내부에 합성된 콘크리트(50)에 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 손쉽게 형성할 수 있다. 도 본 발명에서 스트레인게이지용 천공홀(61) 및 가속도계용 천공홀(71), 스트레인게이지용 볼트홀(62) 및 가속도계용 볼트홀(72), 스트레인게이지(60) 및 가속도계(70)용 보강링(80)의 설치 상태를 나타낸 도 7의 정면도와 같이 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72) 직경은 강관(30)에 형성된 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71) 직경 보다 작게 형성된다.

이상과 같이, 본 발명은 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 연직지지력 측정, 최적 시공을 위한 타격 해머의 중량과 낙하고, 그리고 적정한 말뚝 길이를 결정하기 위한 동재하시험에서 사용되는 계측기(110)를 손쉽게 설치하기 위해 강관(30)과 콘크리트(50)가 원심성형으로 합성되기 전에 강관(30)에 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)이 형성함으로써 콘크리트 충전 강관말뚝(100)에 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 손쉽게 형성하여 동재하시험의 작업효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 콘크리트(50)의 충분한 깊이까지 용이하게 형성해서 동재하시험에 사용되는 계측기(110)를 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 표면에 강하게 부착할 수 있어서 동재하시험 결과의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 동재하시험에 사용되는 계측기(110)의 설치를 위해 강관(30)에 최소한의 면적으로 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 형성하므로 일정 면적의 강관(30)을 제거함 따른 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 휨내력과 전단내력 감소를 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명은 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 중심으로 강관(30) 내면에 스트레인게이지(60) 및 가속도계(70)용 보강링(80)의 설치함으로써 강관(30)을 천공함에 따른 내력 감소를 보완함과 동시에 휨하중 작용 시 강관(30)과 그 내부에 합성된 콘크리트(50) 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하는 전단키 역할을 수행한다.

다음은 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝(100)를 이용한 말뚝재하시험 방법에 대하여 살펴보면, 먼저, 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 두부 상단으로부터 콘크리트 충전 강관말뚝(100) 직경의 1.5~2배 떨어진 곳에 스트레인게이지(60)와 가속도계(70)를 한쌍으로 하는 계측기(110) 조합을 대칭된 위치에 고정시킴에 있어서 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 합성부(20)를 구성하는 강관(30)에 스트레인게이지용 볼트(63)와 가속도계용 볼트(73)를 삽입하기 위한 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)이 형성되고, 상기 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링(80)을 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 중심으로 하여 강관(30)의 내면에 용접 고정하는 준비 단계를 갖는다.

콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제작함에 있어서 강관(30)과 콘크리트(50)를 원심성형으로 합성하기 전에 미리 강관(30)에 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 형성하고 강관(30)의 내면에 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링(80)을 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 중심으로 용접 고정함으로써 콘크리트 충전 강관말뚝(100)을 제작한 후에 콘크리트용 드릴비트를 이용해 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 통해 콘크리트(50)의 충분한 깊이까지 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 형성해서 동재하시험에 사용되는 계측기(110)를 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 표면에 강하게 부착할 수 있어 동재하시험의 정확도를 높일 수 있으며, 계측기(110) 설치를 위해 강관에 최소한의 면적으로 천공홀을 형성하므로 계측기를 콘크리트에 설치하기 위한 강관 제거로 인해 콘크리트 충전 강관말뚝의 휨내력과 전단내력이 감소하는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 특히, 강관(30) 내면에 용접 고정되는 스트레인게이지 및 가속도계(70)용 보강링(80)은 강관(30)을 천공함에 따른 내력 감소를 보완함과 동시에 콘크리트 충전 강관말뚝(100)에 휨하중이 작용했을 때 강관(30)과 그 내부에 합성된 콘크리트(50) 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하는 전단키 역할을 수행하여 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 내력이 감소하는 것을 방지하게 한다.

다음으로, 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)이 형성된 강관(30)을 사용해서 제작된 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 하부에 PHC말뚝을 연결해서 복합말뚝의 형태로 만든 후, 동재하시험을 실시하려는 위치의 지반에 상기 복합말뚝을 설치하는 단계이고, 다음으로, 상기 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 합성부(20)를 구성하는 강관(30)에 형성된 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 통하여 합성부(20)를 구성하는 콘크리트(50)의 깊숙한 깊이까지 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 형성하는 단계로서, 상기 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)은 사전에 강관(30)에 천공된 스트레인게이지용 천공홀(61)과 가속도계용 천공홀(71)을 통하여 콘크리트용 드릴비트로 천공하기 때문에 보다 빠르고 용이하게 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)을 천공할 수 있다.

다음으로, 상기 스트레인게이지용 볼트홀(62)과 가속도계용 볼트홀(72)이 형성된 콘크리트 충전 강관말뚝(100)에 볼트체결을 통해 스트레인게이지(60)와 가속도계(70)를 설치하는 단계이고, 다음으로, 상기 설치된 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 두부에 시항타를 실시하여 항타분석기로 측정치를 분석하는 단계를 갖음으로써 말뚝의 지지력을 예측하고 시공장비의 적정성 등을 평가함을 물론 콘크리트 충전 강관말뚝(100)의 휨내력과 전단내력 감소를 최소화할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 절단부 20: 합성부
30: 강관 40: PC 강봉
50: 콘크리트 60: 스트레인게이지
61: 스트레인게이지용 천공홀 62: 스트레인게이지용 볼트홀
70: 가속도계 71: 가속도계용 천공홀
72: 가속도계용 볼트홀 80: 보강링
100: 콘크리트 충전 강관말뚝 110: 계측기

Claims (4)

1. 스트레인게이지와 가속도계를 한쌍으로 하는 계측기 조합이 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부 상단으로부터 콘크리트 충전 강관말뚝 직경의 1.5 내지 2배 사이 떨어진 곳의 대칭된 위치에 설치되는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝에 있어서, 강관과 콘크리트가 원심성형을 통해 합성되기 이전에 콘크리트 충전 강관말뚝에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 삽입하기 위해 강관에 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀이 형성되며,
   상기 강관에 형성된 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링이 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 중심으로 상기 강관 내면에 용접 고정되어 전단키 역할을 수행해서 강관과 콘크리트의 전단변위 발생에 따른 비합성 강관을 천공함에 따른 내력 감소를 보완하는 역할을 하면서 콘크리트 충전 강관말뚝에 휨하중이 작용했을 때 강관과 그 내부에 합성된 콘크리트 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하여 말뚝의 휨내력이 감소하는 것을 방지하고,
   상기 콘크리트 충전 강관말뚝의 합성부를 구성하는 콘크리트에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 삽입하기 위하여 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 통하여 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀이 형성하되, 계측기가 콘크리트 충전 강관발뚝의 표면에 강하게 부착되도록 콘크리트용 드릴비트를 이용해서 콘크리트의 충분한 깊이까지 형성하며, 상기 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀 직경은 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀 직경보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝.
   
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4. 스트레인게이지와 가속도계를 한쌍으로 하는 계측기 조합이 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부 상단으로부터 콘크리트 충전 강관말뚝 직경의 1.5 내지 2배 떨어진 곳의 대칭된 위치에 설치되는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝을 이용한 말뚝재하시험 방법에 있어서,
   강관에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 삽입하기 위한 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 형성하고, 전단키 역할을 수행해서 강관(30)과 콘크리트(50)의 전단변위 발생에 따른 비합성 강관을 천공함에 따른 내력 감소를 보완하는 역할을 하면서 콘크리트 충전 강관말뚝(100)에 휨하중이 작용했을 때 강관(30)과 그 내부에 합성된 콘크리트(50) 사이에 전단변위가 발생하지 않도록 하는 거동으로 말뚝의 휨내력이 감소하는 것을 방지하도록 상기 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 내경보다 큰 직경을 가지는 보강링을 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀의 중심으로 강관 내면에 용접 고정한 후, 상기 강관 내부에 콘크리트가 원심성형으로 합성된 콘크리트 충전 강관말뚝을 준비하는 단계;
   상기 콘크리트 충전 강관말뚝의 하부에 PHC말뚝을 연결해서 복합말뚝의 형태로 만든 후, 동재하시험을 실시하려는 위치의 지반에 상기 복합말뚝을 설치하는 단계;
   상기 복합말뚝을 구성하는 콘크리트 충전 강관말뚝의 콘크리트에 스트레인게이지용 볼트와 가속도계용 볼트를 삽입하기 위하여 콘크리트용 드릴비트를 이용해서 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀을 통해 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀을 형성하되, 콘크리트용 드릴비트를 이용해서 콘크리트의 충분한 깊이까지 형성하여 계측기를 콘크리트 충전 강관발뚝의 표면에 강하게 부착하며, 상기 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀 직경은 강관에 형성된 스트레인게이지용 천공홀과 가속도계용 천공홀 직경보다 작게 형성하는 단계;
   상기 스트레인게이지용 볼트홀과 가속도계용 볼트홀이 형성된 콘크리트 충전 강관말뚝에 볼트를 삽입하여 스트레인게이지와 가속도계를 설치하는 단계;
   상기 설치된 콘크리트 충전 강관말뚝의 두부에 항타를 실시하여 항타분석기로 측정된 결과를 분석하는 것을 특징으로 하는 동재하시험용 콘크리트 충전 강관말뚝을 이용한 말뚝재하시험 방법.

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