KR102197106B1 - 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철골기둥 시공방법 - Google Patents

임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철골기둥 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서, 복수개의 철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상의 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형 앵커볼트; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 및 상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트;를 포함하여 이루어지는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체가 개시되고, 이러한 슬래브단위체를 이용하여 철골기둥을 시공하는 방법이 제시된다.

Description

임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철골기둥 시공방법{Slab unit implanted with means for pressing pile and the method for carrying out the construction of the steel column using it}
본 발명은 건축물의 기초시스템을 시공하는 단계에서 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링시 사용되는 파일을 압입할 수 있게 하는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용하여 철골기둥을 슬래브단위체에 시공하는 방법에 관한 것이다.
최근 노후 건물 증가와 함께 기존 건축물에 대하여 요구되는 다양한 기능을 향상시켜 사회적, 물리적 수명을 연장할 수 있는 증축, 리모델링 시공이 활발하게 진행되고 있다.
특히, 지하층을 추가로 증축하기 위해서는 지반이 구조물의 자중을 지지할 수 있도록 보강되어야 하나, 확실한 지반보강공법이 없었기 때문에 구조물 시공 전에 실시하는 종래의 지반보강공법을 활용할 수밖에 없었다.
종래의 지반보강공법으로는 마이크로파일링공법 등이 있는데, 이러한 종래의 지반보강공법의 경우 구조물 내부에 진입할 수 있는 장비 규모에 제한이 있기 때문에 보강깊이가 제한적이었고, 무엇보다도 보강된 지반의 지내력을 확인할 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 종래 지반보강공법을 대체하여 아래 선행기술문헌과 같이 다양한 증축 또는 리모델링 공법"이 제시된 바 있다.
그러나 기존 공법의 경우 모두 구조물의 기둥 주위의 바닥 기초 슬래브에 압입홀과 반력홀을 여러 개 천공해야 하는데, 이런 경우 내부에 배근된 철근들이 절단되는 경우가 많다.
그래서 기존 구조물의 바닥 기초 슬래브의 강도가 오히려 약해지고, 이로 인해 증축시 기존 구조물의 지지력을 오히려 약화시킬 위험이 있다. 또 이를 방지하려면 별도로 보강해야 하는 문제가 발생하게 되었다.
그리고 봉 형상의 반력구와 상단 지지체를 너트로 조립해야 하므로 구조가 복잡하고 조립하는데 많은 시간이 소모되었다.
특히, 기초 슬래브를 시공하고 기둥을 설치할 때 많은 시간이 걸려 공기 및 비용이 증가하는 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 10-1743758(2017.5.30.) "기초블록을 이용한 수직 하향 증축 공법" 대한민국 등록특허 10-1212240(2012.12.7.) "리모델링 구조물의 지하 하향 증축 구조 및 공법" 대한민국 등록특허 10-1127931(2012.3.12.) "압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법" 대한민국 등록특허 10-1131679(2012.3.22.) "매입형 베이스 플레이트와 철골기둥의 이음방법"
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링을 위하여 파일을 압입할 수 있는 파일압입구가 매설, 이식된 슬래브단위체를 제공하는 것이다.
그리고 이러한 슬래브단위체를 사용하여 철골기둥을 시공하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체는, 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서, 복수개의 철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상의 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형 앵커볼트; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 및 상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 파일압입구의 외주면에는 상기 배근체의 철근과 연결할 수 있도록 커넥팅 철근이 돌출 형성될 수 있다.
그리고 상기 상부플랜지의 상부면에는 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하기 위해 타설덮개가 탈부착될 수 있다.
또 상기 철근과 앵커볼트는 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철골기둥 시공방법은, 복수개의 철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상의 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형 앵커볼트; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 및 상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트;로 구성되는 슬래브단위체를 배치하는 슬래브단위체 배치단계; 상기 베이스플레이트의 상부면에 철골기둥을 결합시키는 기둥설치단계; 상기 철골기둥의 측면에 브라켓을 설치하고, 상기 브라켓과 슬래브 사이에는 유압잭을 설치하여 상기 철골기둥 및 베이스플레이트를 상부구조물까지 상승시키는 기둥리프팅단계; 상기 슬래브 상부면과 상승된 상기 베이스플레이트 사이에 형성된 공간을 크라우팅재로 채우는 그라우팅재 충진단계; 및 상기 앵커볼트에 앵커너트를 체결하여 상기 베이스플레이트를 고정하는 고정단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고 상기 고정단계 다음에, 상기 반력봉 연결너트에 각각 반력봉을 체결하고, 각 반력봉의 상단에 반력판을 결합시키며, 상기 파일압입관에 파일을 삽입한 상태에서 상기 반력판과 파일 사이에 유압잭을 설치하여 파일을 압입하는 파일압입단계;가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 슬래브단위체를 서로 연결하여 기초 슬래브를 쉽게 시공할 수 있고, 슬래브단위체 내에 미리 파일압입구가 미리 매설, 이식되어 있으므로 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축이나 리모델링시 별도로 기초 슬래브를 천공할 필요가 없다.
즉 기존에 기초 슬래브에 배근된 철근이 절단되지 않기 때문에 기존 구조물에 전혀 손상을 주지 않고 슬래브 강도저하를 방지할 수 있으며, 이식된 파일압입구가 압입되는 파일의 수직도, 직진도를 가이드하기 때문에 파일의 수직도와 직진도가 보장될 수 있다.
또 공장에서 각 슬래브단위체에 철골기둥을 설치할 수 있는 베이스플레이트가 일체로 조립된 상태로 공급되므로 현장에서 철골기둥을 매우 용이하게 시공할 수 있으므로 공기가 대폭 단축되고 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부사시도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 파일압입구의 사시도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철골기둥 시공방법을 나타내는 상태도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 원형철골기둥 시공방법을 나타내는 상태도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 파일압입구의 사시도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체(10)는 대략 일정한 두께를 가지는 장방형을 이루며 크게, 배근체(100), 파일압입구(200), 앵커볼트(300), 슬래브(400) 및 베이스플레이트(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 배근체(100)에 대해 설명한다.
상기 배근체(100)는 본 발명의 전체적인 형상을 이루는 것으로 복수개의 철근이 격자 형태로 배열되는 구조이다.
다시 말해서, 복수개의 철근이 수평으로 배열되되 서로 교차하도록 배열되는데, 상부에 교차배열되는 상부철근(110)과 하부에 교차배열되는 하부철근(120)으로 구비될 수 있다. 따라서, 전체적으로 장방형의 형태로 본 발명의 뼈대를 이루게 된다.
이러한 상기 배근체(100)의 철근은 서로 용접 또는 와이어를 사용하여 교차지점을 접합시킬 수 있다.
다음으로 파일압입구(200)에 대해 설명한다.
상기 파일압입구(200)는 본 발명의 슬래브단위체(10) 내부에 이식되어 건축물의 기초시스템을 시공하는 단계에서 마련되어, 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링시 사용되는 파일을 압입할 수 있는 공간을 제공한다.
구체적으로 상기 파일압입구(200)는 파일압입관(210), 상부플랜지(220) 및 하부플랜지(230), 반력봉 연결너트(240), 반력봉 지지볼트(250)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 파일압입관(210)은 파이프 또는 실린더 형상으로 이루어지는 강관이다. 상기 파일압입관(210)의 단면 형상은 원형 또는 다각형일 수 있다.
이때, 상기 파일압입관(210)이 원형 파이프 형상일 경우 내경은 압입하고자 하는 파일(pile)의 외경보다 커야 한다.
그리고 상기 파일압입관(210)의 길이는 본 발명의 슬래브단위체(10)의 두께와 동일하거나 짧아야 한다. 왜냐하면, 슬래브단위체(10)에 매설, 이식되어야 하기 때문이다.
또 상기 파일압입관(210)의 상부와 하부에는 각각 상부플랜지(140)와 하부플랜지(150)가 결합된다.
상기 상부플랜지(140)와 하부플랜지(150)는 상기 파일압입관(210)이 상기 배근체(100)에 거치될 수 있게 하므로 요동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 상부플랜지(220)와 하부플랜지(230)의 중앙에 중앙홀이 형성되고, 상기 중앙홀은 각각 상기 파일압입관(210)의 외경과 일치하도록 맞추어여 상호 용접으로 결합될 수 있다.
참고로 상기 상부플랜지나 하부플랜지는 슬래브나 기초의 두께 및 철근의 배근에 따라 추가로 더 추가하여 1단, 3단으로 구비될 수도 있다.
이때, 상기 상부플랜지(220)에는 상기 반력봉 연결너트(240)가 관통하도록 관통홀(221)이 형성된다. 상기 관통홀(221)은 상기 상부플랜지(220)의 중앙홀 주위에 복수개가 방사상으로 형성된다.
그런데 상기 파일압입관(210)의 상단 개방부에는 탈착 가능한 구조의 타설덮개(270)가 더 구비될 수 있다.
상기 타설덮개(270)는 슬래브단위체(10) 성형을 위해 콘크리트를 타설할 때 상기 파일압입관(210)의 내부로 콘크리트나 이물질이 유입되는 것을 차단한다. 더불어 슬래브단위체(10)의 양생이 완료된 후 매설, 이식된 상기 파일압입관(210)의 개방부가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 타설덮개(270)의 재질은 합성수지를 사용할 수 있으나, 후술하는 바와 같이 반력판(F) 대신으로 사용할 수 있도록 스틸 재질로 이루어질 수도 있다.
다음으로 상기 반력봉 연결너트(240)는 파일 압입시 반력봉(R)과 체결되어 상기 반력봉(R)을 지지하기 위한 것으로서, 원형관 형상으로 이루어지고 내주면에 암나사산이 형성된다.
여기서, 상기 반력봉 연결너트(240)는 상기 상부플랜지(220)의 관통홀(221)에 삽입되어 결합, 고정된다. 그리고 상기 반력봉 연결너트(240)의 개수는 사용하고자 하는 반력봉(R)의 개수에 대응되도록 구비될 수 있다. 다시 말해서, 큰 반력이 필요하면 더 많은 수의 반력봉을 사용해야 하므로 상기 반력봉 연결너트(240)의 개수도 많아지게 된다.
예를 들어, 상기 반력봉 연결너트(240)는 도시된 바와 같이 4개를 사용할 수 있으나 지지하는 하중의 크기에 따라 8개, 16개를 사용할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 반력봉 연결너트(240)의 상부에는 상기 반력봉(R)이 나사 결합되어 체결되고, 하부에는 상기 반력봉 지지볼트(250)가 나사 결합되어 체결될 수 있다.
참고로 상기 반력봉 대신 별도의 파일가이드관을 상기 파일압입관에 체결하여 반력틀로 사용하는 방식으로 파일을 압입할 수 있다.
다음으로 상기 반력봉 지지볼트(250)는 상기 반력봉(R)에 걸리는 반력에 의해 상기 상부플랜지(220)가 받는 하중을 지지할 수 있는 구성으로서, 긴 봉 형상으로 이루어지고 외주면에 수나사산이 형성된다.
이러한 수나사산은 상기 반력봉 지지볼트(250)의 외주면 전체에 걸쳐 형성되거나 양단에만 형성될 수 있는데, 상기 반력봉 지지볼트(250)의 상단은 상기 반력봉 연결너트(240)와, 하단은 상기 하부플랜지(230)에 단순 결합되거나 고정너트(280)로 체결될 수 있다.
이때, 상기 고정너트(280)는 상기 하부플랜지(230)를 기준으로 상측과 하측에 각각 체결되어 조여줄 수 있다.
이러한 상기 파일압입구(200)는 하나 이상 구비되어 상기 배근체(100)의 내부에 매립되는 방식으로 설치되고, 각 철근과 결합된다. 이때, 상기 파일압입구(200)는 각각 철골기둥이 위치하게 될 상기 배근체(100)의 중심으로부터 방사상으로 배치된다. 도시된 것은 4개이나 4개 이상도 가능하다.
상기 파일압입구(200)가 상기 배근체(100)에 견고하게 고정되게 하기 위해 상기 파일압입구(200)와 각 철근은 서로 결합시킬 수 있다.
이를 위해 상기 파일압입관(210)은 외주면에 하나 이상의 커넥팅철근(260)이 형성된 구조일 수 있다.
연결을 용이하게 하기 위해 상기 커넥팅철근(260)은 상기 배근체(100)의 각 철근과 배치가 대응되도록 형성되어야 한다. 따라서, 상기 커넥팅철근(260)은 상기 파일압입관(210)의 외주면 상부와 하부에 각각 사방으로 돌출 형성되는 것이 좋다.
이러한 상기 커넥팅철근(260)과 상기 배근체의 각 철근은 상호 교차지점에 와이어를 사용하여 묶어서 결합시키거나 용접하는 방식으로 접합시킬 수 있다.
또는 별도의 커플러(미도시)를 사용하여 서로 결합시킬 수 있을 것이다.
참고로 상기 커넥팅철근(260)이 없는 경우에는 직접 용접으로 접합 가능하다. 즉, 상기 배근체(100)의 각 철근을 일부 절단하고 상기 파일압입관(210)에 용접으로 접합 가능하다.
다음으로 상기 앵커볼트(300)에 대해 설명한다.
상기 앵커볼트(300)는 상기 배근체(100)의 중심에 구비되어 후술하는 베이스플레이트(500)를 체결하기 위한 구성이다.
상기 앵커볼트(300)는 한번 절곡되어 대략 'ㄴ' 또는 'L'형상으로 이루어진다.
그리고 상기 앵커볼트(300)의 하단은 상기 배근체(100)의 철근 중 일부와 결합되고, 상단은 상기 배근체(100)의 상부로부터 돌출된 상태가 되며 외주면에 수나사산이 형성될 수 있다.
이때, 상기 앵커볼트(300)는 상기 베이스플레이트(500)의 네모서리와 체결될 수 있도록 4개가 사각형을 이루며 배치될 수 있다.
다음으로 슬래브(400)에 대해 설명한다.
상기 슬래브(400)는 상기 배근체에 타설되는 콘크리트로서 상기 배근체(100)의 배열 형상과 동일하게 장방형을 이룬다.
상기 슬래브(400)는 상기 배근체(100)뿐 아니라 파일압입구(200) 및 앵커볼트(300) 모두가 매립되도록 타설되고 양생된다.
여기서, 상기 배근체(100)의 각 철근은 상기 슬래브(400)의 외부로 돌출된다. 그리고 상기 앵커볼트(300)의 상단도 상기 슬래브(400)의 상부면으로부터 상향 돌출된다.
또 상기 파일압입구(200)는 상하부가 모두 개방되도록 매설, 이식된다.
다음으로 베이스플레이트(500)는 평판 형상으로 이루어지는 것으로서 상기 슬래브단위체(10)의 상부면에 밀착되도록 설치하되, 상기 앵커볼트(300)와 너트로 체결한다.
이때, 너트를 풀어 상기 베이스플레이트(500)를 분리할 수도 있다.
이러한 상기 베이스플레이트(500)는 추후 시공하는 철골기둥을 지지하되, 상기 슬래브(400)에 철골기둥의 하중이 균일하게 분산되도록 한다.
이렇게 구성된 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체(10)는 공장에서 일체로 제조되어 현장으로 운송될 수 있고, 현장에서 서로 연결하여 기초 슬래브를 연속적으로 시공할 수 있다.
즉, 각 슬래브단위체(10)에 돌출 형성된 철근을 서로 연결하여 복수개의 슬래브단위체(10)를 타일처럼 연결하여 기초 슬래브를 시공하거나, 두 슬래브단위체(10) 사이에 다른 철근을 추가하고 별도의 콘크리트를 더 타설하고 양생하여 기초 슬래브를 시공할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 도 4a 내지 4d를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예인 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철골기둥 시공방법에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 4a는 기둥설치단계를 나타내고, 도 4b는 기둥리프팅단계를 나타내며, 도 4c는 그라우팅재 충진단계를 나타내고, 도 4d는 고정단계를 나타낸다.
먼저, 슬래브단위체 배치단계는 앞서 상세하게 설명한 슬래브단위체(10)를 신축 또는 증축 구조물의 기초 슬래브 공간에 설치하는 단계이다.(도 1 참조)
상기 슬래브단위체(10)는 타일처럼 서로 연속적으로 연결하여 기초 슬래브를 형성할 수도 있고, 일정한 간격으로 두고 사이사이에 배근 및 콘크리트 타설을 통해 이격된 슬래브단위체(10)를 서로 연결하여 기초 슬래브를 시공할 수도 있다.
다음은 도 4a와 같이 상기 슬래브단위체의 상부에 철골기둥을 결합시키는 기둥설치단계이다.
도시된 것은 빔형철골기둥을 설치하는 것을 나타내는 것으로, H빔을 철골기둥으로 설치하는 실시 예이다.
상기 빔형철골기둥(SC1)은 상기 베이스플레이트(500)의 상부면에 고정하는데, 이를 위해 상기 빔형철골기둥(SC1)의 하단에 별도의 보강판(600)을 결합시키고, 상기 보강판(600)을 상기 베이스플레이트(500)와 결합시켜 빔형철골기둥(SC1)을 수직으로 설치한다.
다음으로 도 4b와 같이 상기 빔형철골기둥(SC1)을 상부구조물(미도시)과 일체화시키기 위해 들어올리는 기둥리프팅단계이다.
빔형철골기둥(SC1)을 리프팅하기 위해서 우선, 빔형철골기둥(SC1)의 양측면에 브라켓(700)을 결합시킨다. 그리고 상기 브라켓(700)과 슬래브단위체(10)의 상부면 사이에 유압잭(800)을 설치한다.
이 상태에서 상기 유압잭(800)을 구동시켜 상기 빔형철골기둥(SC1)을 리프팅시키는데, 상기 빔형철골기둥(SC1)의 상부면이 상부구조물에 완전히 밀착될 때까지 리프팅시킨다.
특히, 상기 빔형철골기둥(SC1)의 상단에는 상부구조물과 접합하기 위한 상부구조물 접합용 베이스플레이트(b)가 결합된다.
이때, 상기 베이스플레이트(500)도 함께 리프팅되도록 상기 베이스플레이트(500)를 체결하는 너트를 풀면 상기 베이스플레이트(500)도 리프팅되어 상기 슬래브(400)의 상부면으로부터 이격된다.
기둥을 리프팅시키면 동시에 상기 슬래브단위체도 반력을 받아 바닥에 다져지는 효과가 있다. 즉, 레벨링이 자동적으로 수행된다.
다음으로 도 4c와 같이 리프팅된 상기 베이스플레이트(500)와 슬래브(400) 사이의 공간에 그라우팅재(900)를 주입하여 채우는 그라우팅재 충진단계이다.
즉, 상기 빔형철골기둥(SC1)이 하강하는 것을 방지하고 상부구조물의 하중을 지지하면서 슬래브단위체(10)가 견고하게 안착되게 한다.
그라우팅재(900)는 고강도 몰탈이나 에폭시를 사용할 수 있다.
다음으로 도 4d와 같이 상기 브라켓(700)을 제거하고 상기 베이스플레이트(500)를 다시 고정하는 고정단계이다.
즉, 상기 앵커볼트(300)에 앵커너트를 조여 상기 베이스플레이트(500)가 상기 그라우팅재(900)의 상부면에 완전히 고정되게 한다.
본 발명에서 상기 고정단계 이후에 파일(미도시)을 압입하는 파일압입단계가 더 수행될 수 있다.
파일을 압입하기 위해 상기 타설덮개를 분리하고, 상기 반력봉 연결너트에 각각 반력봉을 체결시킨다.
그리고 상기 반력봉(R)의 각 상단에 반력판(F)을 결합시키는데, 상기 반력판(F)은 상기 타설덮개(270)를 전용할 수 있다.
이 상태에서 상기 파일압입관(210)의 내부로 일정 길이의 파일을 삽입시키고, 상기 반력판(F)과 파일 사이에 유압잭(미도시)을 설치한다.
그리고 외부에서 유압을 공급하여 상기 유압잭을 구동하면 상기 파일이 상기 파일압입관(210)을 통해 하측의 지반으로 강제 압입된다.
이하에서는 도 5를 함께 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명한다. 도 5a는 기둥설치단계를 나타내고, 도 5b는 기둥리프팅단계를 나타내며, 도 5c는 그라우팅재 충진단계를 나타내고, 도 4d는 고정단계를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 상술한 빔형철골기둥 외에 원형철골기둥(SC2)을 설치하는 방법에 대해 설명한다.
상기 슬래브단위체(10)에 상기 원형철골기둥(SC2)을 설치하는 경우도 위와 대동소이하다.
즉, 슬래브단위체 배치단계, 기둥리프팅단계, 그라우팅재 충진단계, 고정단계 및 파일압입단계로 구성될 수 있다.
다만, 상기 원형철골기둥(SC2)의 경우 상기 기둥리프팅단계에서 원형철골기둥(SC2)의 외주면에 부착하는 브라켓(700)의 형상이 달라진다.
즉, 상기 원형철골기둥(SC2)의 외주면에 부착되도록 내면이 원호형상을 이루는 브라켓(700)을 사용할 수 있다.
역시, 이때도 파일을 압입시키는 파일압입단계가 더 포함될 수도 있다.
이러한 파일압입단계는 앞에서 설명한 것과 동일하게 수행될 수 있다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 슬래브단위체
100 : 배근체
110 : 상부철근 120 : 하부철근
200 : 파일압입구 210 : 파일압입관
220 : 상부플랜지 221 : 관통홀
230 : 하부플랜지 240 : 반력봉 연결너트
250 : 반력봉 지지볼트 260 : 커넥팅철근
270 : 타설덮개 280 : 고정너트
300 : 앵커볼트
400 : 슬래브
500 : 베이스플레이트
600 : 보강판
700 : 브라켓
800 : 유압잭
900 : 그라우팅재
SC1 : 빔형철골기둥 SC2 : 원형철골기둥
F : 반력판 R : 반력봉
B : 상부구조물 접합용 베이스플레이트

Claims (6)

  1. 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서,
    복수개의 철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체;
    파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구;
    상기 배근체의 중심에 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형 앵커볼트;
    상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브;
    상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트; 및
    상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고,
    상기 철근과 앵커볼트는 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 복수개의 철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형 앵커볼트; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트; 및 상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고, 상기 철근과 앵커볼트는 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 슬래브단위체를 배치하는 슬래브단위체 배치단계;
    상기 베이스플레이트의 상부면에 철골기둥을 결합시키는 기둥설치단계;
    상기 철골기둥의 측면에 브라켓을 설치하고, 상기 브라켓과 슬래브 사이에는 유압잭을 설치하여 상기 철골기둥 및 베이스플레이트를 상부구조물까지 상승시키는 기둥리프팅단계;
    상기 슬래브 상부면과 상승된 상기 베이스플레이트 사이에 형성된 공간을 크라우팅재로 채우는 그라우팅재 충진단계;
    상기 앵커볼트에 앵커너트를 체결하여 상기 베이스플레이트를 고정하는 고정단계; 및
    상기 반력봉 연결너트에 각각 반력봉을 체결하고, 각 반력봉의 상단에 반력판을 결합시키며, 상기 파일압입관에 파일을 삽입한 상태에서 상기 반력판과 파일 사이에 유압잭을 설치하여 파일을 압입하는 파일압입단계;를 포함하여 이루어지는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철골기둥 시공방법.
  6. 삭제
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