KR102287362B1 - Reinforcement method fot tip of PHC pile using loe fluidity mortar - Google Patents

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Abstract

An expansion reinforcement method for the tip of a PHC pile using low-mobility mortar according to the present invention comprises: a pile installation step for inserting a PHC pile (2) having a hollow part (1) formed therein into the ground; a drilling step for, after preparing a drilling machine (40) equipped with a rod (41) having a drilling bit (42) at the bottom, inserting the rod (41) of the drilling machine (40) through the hollow part (1) of the PHC pile (2) inserted in the ground to form a lower drilling hole (50) drilled to a predetermined depth from the bottom of the PHC pile (2); an injection step for separating the rod (41) from the drilling machine (40), connecting an injection device (60) to the rod (41), and pressure-injecting a low-mobility grout material having a slump value of 50 mm or less in a non-discharge manner through the injection device (60) to form a cylindrical bulb (70) under the PHC pile (2); and a rod pull-out step for pulling out the rod (41). According to the present invention, the tip of a PHC pile can be smoothly expanded and reinforced without providing a separate tip reinforcing tool of a steel material on the PHC pile.

Description

저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법{Reinforcement method fot tip of PHC pile using loe fluidity mortar}{Reinforcement method fot tip of PHC pile using loe fluidity mortar}

본 발명은 PHC파일의 선단 확대 보강 방법에 관한 것으로, 특히 PHC파일 내부로 저유동 몰탈을 비배출형으로 압입 주입하여 PHC파일의 선단부 주변 및 하부에 원주형상의 구근을 형성함과 더불어 주변부의 흙을 압축 강화하여 주변 지반의 밀도를 증가시키도록 한, 저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of expanding and reinforcing the tip of a PHC pile, in particular, by press-injecting low-flow mortar into the PHC pile in a non-discharge type to form cylindrical bulbs around and below the tip of the PHC pile, and also to remove the soil around the periphery. It relates to a method of expanding and reinforcing the tip of a PHC pile using a low-flow mortar, which is strengthened by compression to increase the density of the surrounding ground.

종래에 지반을 보강하기 위해 콘크리트파일 또는 강재파일 등의 기성재파일을 지반에 설치하는 경우에, 파일 선단부의 지반이 연약한 경우에는 파일의 선단지지력도 낮아서, 그만큼 단위 파일이 담당할 수 있는 지지력도 작으므로, 소요의 설계하중을 지지하기 위해서는 파일의 설치개수도 증대되거나 파일의 심도를 증대시켜야 함에 따라 시공비가 증대되는 문제점이 있다. In the case of installing a pre-made pile such as a concrete pile or a steel pile in the ground to reinforce the ground in the prior art, if the ground at the tip of the pile is soft, the tip bearing capacity of the pile is also low, so the bearing capacity that the unit pile can bear is also Since it is small, there is a problem in that the installation cost of piles increases as the number of piles installed or the depth of piles must be increased in order to support the required design load.

한편, 근래에 파일의 선단지지력을 증대시키기 위해, 미리 파일을 설치할 부위를 굴착하고, 굴착공의 선단부에 콘크리트, 몰탈 또는 소일시멘트 등의 그라우팅재를 주입하여 구근을 형성하고 그 위에 파일을 설치하는 파일공법이 사용되고 있다.On the other hand, in recent years, in order to increase the tip bearing capacity of the pile, the site where the pile is to be installed is excavated in advance, and a grouting material such as concrete, mortar or soil cement is injected into the tip of the excavation hole to form a bulb, and the pile is installed thereon. The file method is used.

이와 같이 굴착공의 선단에 그라우팅 구근을 형성하는 하나의 방법으로, 굴착비트에 확장가능한 커터날을 장착하여, 먼저 굴착비트로 소정의 깊이까지 지반을 굴착한 후에, 커터날을 확장시키고 회전시켜서 굴착공 선단부 둘레에 확장된 절삭부를 형성하여 여기에 그라우팅재를 주입하는 방법(DCM 공법, deep cement mixing method)이 사용된다.As such, as one method of forming a grouting bulb at the tip of the excavation hole, an expandable cutter blade is mounted on the excavation bit, the ground is first excavated to a predetermined depth with the excavation bit, and then the cutter blade is expanded and rotated to rotate the excavation hole. A method (DCM method, deep cement mixing method) is used to form an extended cutting part around the tip and inject a grouting material here.

하지만, 이러한 공법을 적용하기 위해 설치되는 장비는 페이스트의 주입, 에어의 공급, 교반날개의 회전이 모두 이루어져야 하므로 매우 큰 대형 장비로 이루어지게 되며, 확장 가능한 커터날은 매우 복잡한 구조와 높은 강도를 유지해야 한다.However, the equipment installed to apply this method is made of very large equipment because paste injection, air supply, and rotation of the stirring blade must all be done, and the expandable cutter blade maintains a very complex structure and high strength. Should be.

최근 "확대 구근이 형성된 복합 파일 시공 방법"(한국 등록특허공보 제10-2185255호, 특허문헌 1)이 공개된 바 있다.Recently, "composite pile construction method in which enlarged bulbs are formed" (Korean Patent Publication No. 10-2185255, Patent Document 1) has been published.

상기 특허문헌 1의 경우 천공홀 내부에 파일 본체를 근입시킨 후, 파일과 천공홀 사이의 공간에 고화체를 형성하여 시공 중 고화체를 매개로 파일 본체를 천공홀 내벽에 주면 마찰력에 의해 고정하고, 파일 본체의 중공을 통해 제트크라우팅 장비를 통해 주입재를 고압 분사하여 파일 하부에 확대 구근을 형성하는 방법이 공개되어 있다.In the case of Patent Document 1, after inserting the pile body into the drilling hole, a solidified body is formed in the space between the pile and the drilling hole, and the pile body is fixed to the inner wall of the drilling hole by frictional force through the solidified body during construction. A method of forming an enlarged bulb in the lower part of the pile by high-pressure injection of the injection material through the jet cruising equipment through the hollow of the main body is disclosed.

특허문헌 1에서는 초고압의 압축공기가 파일 선단 주변 지반을 파쇄하도록 하는데, 이 과정에서 대량의 슬라임이 발생하게 되어 이 슬라임에 대한 별도의 처리 공정 및 비용을 필요로 하게 된다.In Patent Document 1, ultra-high pressure compressed air crushes the ground around the tip of the pile, and in this process, a large amount of slime is generated, which requires a separate treatment process and cost for the slime.

뿐만 아니라, 이 방법의 경우 대수층이 존치 시 시공 효과가 떨어질 뿐만 아니라, 고압 분사에 의해 단위 시멘트 투입이 과다하게 이루어져 시공 비용이 증가하는 문제점도 있다.In addition, in the case of this method, when the aquifer is present, the construction effect is not only reduced, but there is also a problem in that the construction cost is increased because the unit cement is excessively input by high-pressure spraying.

더욱이, 고압 분사에 의해 PHC 파일 하부 지반이 연약해지는 상태를 갖게 되어 분사된 페이스트가 굳기 전 PHC파일 주위 원지반의 교란으로 인해 변위가 발생할 우려가 있으며, 시멘트 사용으로 장심도 시공 시 개량제의 수축 변형이 발생하는 문제점까지 있다.Moreover, the ground under the PHC pile becomes weak due to high-pressure spraying, and there is a risk of displacement due to disturbance of the original ground around the PHC pile before the sprayed paste hardens. There are also problems that arise.

특히, 특허문헌 1과 같은 공법에서 제트 그라우팅을 실시하기 위해서는 파일의 하단이 개방된 상태를 취하게 되며, 이로 인해 파일 하부에서 고압으로 시멘트 페이스트가 주입되면서 파일의 중공부 및 그 하부의 구근이 형성되는 부분이 모두 무른 상태가 되어 파일 측면의 둘레를 천공홀 벽면에 고정시키지 않을 경우 시공 중 파일이 유동하게 되는 현상이 발생하게 되는 바, 파일 외측 둘레에 고화체를 시공하고, 이를 경화시키는 공정이 무조건적으로 진행되어야 하므로 공기가 길어지는 문제점도 있다.In particular, in order to perform jet grouting in the same method as in Patent Document 1, the lower end of the pile is in an open state, and as a result, cement paste is injected at high pressure from the bottom of the pile to form a hollow part of the pile and a bulb at the bottom thereof. If the perimeter of the side of the pile is not fixed to the wall of the drilling hole because all parts are in a soft state, the pile will flow during construction. There is also a problem in that the air lengthens because it has to proceed to

이에 따라, PHC파일 선단에 몰탈 주입을 통한 확대 구근을 형성하여 PHC파일을 보강함에 있어서 시공시 원지반 교란을 최소화하여 PHC파일의 변형을 방지하고, 소형 장비로도 시공이 가능한 공법의 개발이 필요한 실정이라 하겠다.Accordingly, in reinforcing the PHC pile by forming an enlarged bulb through mortar injection at the tip of the PHC pile, it is necessary to minimize the disturbance of the original ground during construction to prevent the deformation of the PHC pile and to develop a construction method that can be constructed even with small equipment. I would say

KR 10-2185255 (2020.11.25)KR 10-2185255 (2020.11.25)

본 발명의 저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, PHC 파일에 별도의 강재로 된 선단 보강 기구를 구비하지 않고도 원할하게 PHC 파일의 선단을 확대 보강할 수 있게 하려는 것이다.The method for reinforcing the tip of a PHC pile using a low-flow mortar of the present invention is to solve the problems occurring in the prior art as described above, and the PHC pile smoothly without having a reinforcing mechanism made of a separate steel material for the PHC pile. It is intended to be able to expand and reinforce the tip of the

보다 구체적으로, JSP 공법이나 DCM 공법과 같은 지반 개량 공법에서 지반 개량을 위해 교반날을 사용하거나, 고압의 에어 분사 등으로 인해 지반의 교란이 발생하는 것을 감안하여 마치 가래떡과 같은 저유동성의 몰탈을 비배출형으로 압입 주입함으로써 PHC말뚝 주변의 지반 교란을 억제하려는 것이다.More specifically, in consideration of the use of agitation blades for ground improvement in ground improvement methods such as the JSP method or the DCM method or the disturbance of the ground due to high-pressure air injection, a low-fluidity mortar such as a rice cake is used. It is intended to suppress ground disturbance around PHC piles by press-injection in a non-discharge type.

뿐만 아니라 시멘트 페이스트가 PHC파일 선단 주변에 비배출형 압입 주입됨으로 인해 PHC파일 선단 주변의 흙을 압축 강화시켜 주변지반의 밀도를 증가시켜 기반암의 깊이가 60m를 초과하는 경우 해당 깊이까지 PHC파일을 삽입하지 않고도 우수한 선단지지력을 확보할 수 있게 하려는 것이다.In addition, since the cement paste is non-discharge type press-injection around the tip of the PHC pile, the soil around the tip of the PHC pile is compressed and strengthened to increase the density of the surrounding ground. It is intended to ensure excellent tip bearing capacity without

아울러, PHC파일 하단에 밀폐형 선단슈가 장착되고, 천공비트는 선단슈를 뚫고 지중을 굴착함으로써 주입재의 주입에 따른 압력이 PHC파일의 중공부를 통해 중공부 내부로 유입되는 것을 최소화하여 구근 및 주변 지반의 밀도가 높게 유지될 수 있게 하려는 것이다.In addition, a sealed tip shoe is mounted at the bottom of the PHC pile, and the perforation bit penetrates the tip shoe and excavates the ground, thereby minimizing the pressure caused by the injection of the injection material from flowing into the hollow part through the hollow part of the PHC pile. This is to keep the density high.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 내부에 중공부(1)가 형성되어 있는 PHC파일(2)을 지중에 삽입하는 파일설치단계와; 하단에 천공비트(42)가 장착된 롯드(41)가 구비된 천공기(40)를 준비한 후, 지중에 삽입된 PHC파일(2)의 중공부(1)를 통해 천공기(40)의 롯드(41)를 삽입하여 PHC파일(2) 하단으로부터 소정의 깊이까지 천공하여 하부천공홀(50)을 형성하는 천공단계와; 상기 롯드(41)를 상기 천공기(40)와 분리하고, 상기 롯드(41)에 주입장치(60)를 연결한 후, 상기 주입장치(60)를 통해 슬럼프 값이 50mm 이하의 저유동성 주입재를 비배출형으로 압입 주입하여 PHC파일(2)의 하부에 원주 형상의 구근(70)을 형성하는 주입단계와; 상기 롯드(41)를 인발하는 롯드인발단계;를 포함하여 구성된다.The present invention provides a pile installation step of inserting a PHC file (2) having a hollow part (1) formed therein in order to solve the above problems; After preparing a perforator 40 equipped with a rod 41 equipped with a perforating bit 42 at the bottom, the rod 41 of the perforator 40 through the hollow portion 1 of the PHC file 2 inserted in the ground ) by inserting the PHC file (2) to a predetermined depth from the bottom of the drilling step to form a lower drilling hole (50) and; After separating the rod 41 from the perforator 40 and connecting the injection device 60 to the rod 41, a low-fluidity injection material having a slump value of 50 mm or less is poured through the injection device 60. An injection step of forming a cylindrical bulb 70 in the lower portion of the PHC pile (2) by press-injection in an ejection type; and a rod drawing step of drawing the rod 41 .

상기한 구성에 있어서, 상기 PHC파일(2)은 하단에 선단슈(3)가 장착되어 있으며, 상기 천공단계는 상기 천공비트(42)로 선단슈(3)를 관통시켜 진행하는 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the PHC pile (2) is equipped with a tip shoe (3) at the lower end, and the drilling step is performed by passing the tip shoe (3) through the punching bit (42). .

또, 상기 천공비트(42)는 하부에 주입재가 배출될 수 있도록 내부가 빈 관 형태로 이루어져 있으며, 롯드(41)와 연결되는 지점으로부터 하방으로 확경되는 상부경사부(42a)가 형성되어 있고, 상기 상부경사부(42a)의 하단으로부터 하방으로 점차 축경되는 하부경사부(42b)가 형성되어 있어 상기 롯드인발단계는 천공단계에서 관통되어 형성된 선단슈(3)의 홀(3a)에 상부경사부(42a)가 지지되면서 롯드(41)가 인발되는 것을 특징으로 한다.In addition, the punching bit 42 is formed in the form of an empty tube inside so that the injection material can be discharged at the bottom, and an upper inclined portion 42a that expands downward from the point connected to the rod 41 is formed, A lower inclined portion 42b, which is gradually reduced in diameter from the lower end of the upper inclined portion 42a, is formed, so that in the rod drawing step, the upper inclined portion is formed in the hole 3a of the tip shoe 3 penetrated in the drilling step. It is characterized in that the rod 41 is drawn while the (42a) is supported.

또한, 상기 천공비트(42)의 외경은 상기 롯드(41)의 외경 보다 크게 이루어져 있으며, 상기 롯드(41)는 상부관(41a)과 하부관(41b)이 착탈 가능하게 연결된 구조로 이루어져 있고, 상기 롯드인발단계에서 상부관(41a)을 하부관(41b)으로부터 분리하여 상부관(41a)만 인발하고, 하부관(41b)은 상기 천공비트(42)와 함께 구근에 매립되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer diameter of the perforated bit 42 is made larger than the outer diameter of the rod 41, and the rod 41 has a structure in which an upper pipe 41a and a lower pipe 41b are detachably connected, In the rod drawing step, the upper tube 41a is separated from the lower tube 41b, only the upper tube 41a is drawn out, and the lower tube 41b is embedded in the bulb together with the perforated bit 42. do.

더하여, 상기 파일설치단계는 오우거(20)를 이용하여 지면을 굴착하면서 지중에 케이싱(10)을 삽입 시공하는 케이싱설치단계와; 상기 오우거(20)를 인발하면서 케이싱(10) 내부에 시멘트 페이스트(30)를 주입하는 오우거인발단계와; 상기 케이싱(10) 내부에 상기 PHC파일(2)을 삽입하는 파일삽입단계와; 상기 케이싱(10)을 인발하는 케이싱인발단계;로 진행되며, 상기 천공단계 및 주입단계는 상기 시멘트 페이스트(30)의 완전 경화 전에 진행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pile installation step includes a casing installation step of inserting and constructing the casing 10 in the ground while excavating the ground using the auger 20; an auger drawing step of injecting the cement paste 30 into the casing 10 while drawing the auger 20; a file insertion step of inserting the PHC file (2) into the casing (10); It proceeds to a casing drawing step of drawing the casing (10), and the drilling step and the injection step are performed before the complete hardening of the cement paste (30).

이때, 상기 케이싱설치단계에서 오우거(20)는 설계상 PHC파일(2)의 하단 위치보다 더 아래쪽의 설계상 하부천공홀(50) 깊이까지 삽입하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the casing installation step, the ogre 20 is inserted to a depth of the lower drilling hole 50 by design, which is lower than the lower position of the PHC pile 2 by design.

또, 상기 PHC파일(2)이 삽입되는 깊이가 암반층보다 상부일 경우의 지반을 대상으로 하고, 상기 PHC파일(2)은 상기 암반층보다 낮은 깊이로 삽입 시공되는 것을 특징으로 한다.In addition, the PHC pile (2) is targeted to the ground when the insertion depth is higher than the bedrock layer, and the PHC pile (2) is characterized in that it is inserted to a lower depth than the bedrock layer.

또한, 상기 천공단계는, 천공비트(42)로 하여금 PHC파일(2) 하부의 암반층에 도달하도록 하거나, 암반층으로부터 일정 깊이까지 천공하여, 상기 주입단계에 의해 형성된 구근(70)이 암반층으로부터 PHC파일(2)을 지지하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the drilling step, the perforation bit 42 is made to reach the rock layer under the PHC pile 2, or by drilling to a certain depth from the rock layer, the bulb 70 formed by the injection step is from the rock layer to the PHC pile It is characterized in that it is made to support (2).

더하여, 상기 저유동성 주입재는 시멘트, 석분, 토사가 물과 함께 혼합되어 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the low-fluidity injection material is characterized in that cement, stone dust, and soil are mixed with water.

본 발명에 의해 PHC 파일에 별도의 강재로 된 선단 보강 기구를 구비하지 않고도 원할하게 PHC 파일의 선단을 확대 보강할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to smoothly expand and reinforce the tip of the PHC pile without having a separate steel tip reinforcement mechanism for the PHC pile.

보다 구체적으로, JSP 공법이나 DCM 공법과 같은 지반 개량 공법에서 지반 개량을 위해 교반날을 사용하거나, 고압의 에어 분사 등으로 인해 지반의 교란이 발생하는 것을 감안하여 마치 가래떡과 같은 저유동성의 몰탈을 비배출형으로 압입 주입함으로써 PHC말뚝 주변의 지반 교란을 억제할 수 있게 된다.More specifically, in consideration of the use of agitation blades for ground improvement in ground improvement methods such as the JSP method or the DCM method or the disturbance of the ground due to high-pressure air injection, a low-fluidity mortar such as a rice cake is used. It is possible to suppress the ground disturbance around the PHC pile by press-injection in a non-discharge type.

뿐만 아니라 시멘트 페이스트가 PHC파일 선단 주변에 비배출형 압입 주입됨으로 인해 PHC파일 선단 주변의 흙을 압축 강화시켜 주변지반의 밀도를 증가시켜 기반암의 깊이가 60m를 초과하는 경우 해당 깊이까지 PHC파일을 삽입하지 않고도 우수한 선단지지력을 확보할 수 있게 된다.In addition, since the cement paste is non-discharge type press-injection around the tip of the PHC pile, the soil around the tip of the PHC pile is compressed and strengthened to increase the density of the surrounding ground. It is possible to secure excellent tip bearing capacity without

아울러, PHC파일 하단에 밀폐형 선단슈가 장착되고, 천공비트는 선단슈를 뚫고 지중을 굴착함으로써 주입재의 주입에 따른 압력이 PHC파일의 중공부를 통해 중공부 내부로 유입되는 것을 최소화하여 구근 및 주변 지반의 밀도가 높게 유지될 수 있게 된다.In addition, a sealed tip shoe is mounted at the bottom of the PHC pile, and the perforation bit penetrates the tip shoe and excavates the ground, thereby minimizing the pressure caused by the injection of the injection material from flowing into the hollow part through the hollow part of the PHC pile. The density can be maintained high.

도 1은 본 발명에서 파일설치단계를 나타낸 단면순서도.
도 2는 본 발명에서 천공단계, 주입단계, 롯드인발단계가 진행되는 상태를 나타낸 단면 순서도.
도 3은 본 발명에서 천공단계, 주입단계, 롯드인발단계가 진행되는 상태를 보다 구체적으로 나타낸 요부 단면 순서도.
도 4는 본 발명에서 롯드의 하부관을 구근과 일체화시키는 사례를 나타낸 단면 순서도.
도 5는 본 발명에서 천공, 주입 단계가 이루어지는 것을 구체적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에서 구근을 암반층과 연결되도록 시공하는 상태를 나타낸 단면 순서도.
1 is a cross-sectional flow chart showing a file installation step in the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional flow chart showing the state in which the drilling step, the injection step, the rod drawing step in the present invention is in progress.
Figure 3 is a cross-sectional flow chart showing in more detail the state in which the drilling step, the injection step, and the rod drawing step are in progress in the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional flow chart showing a case of integrating the lower tube of the rod and the bulb in the present invention.
Figure 5 is a view specifically showing that the drilling, injection step is made in the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional flow chart showing the state of construction so as to connect the bulb to the bedrock layer in the present invention.

이하, 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of expanding and reinforcing the tip of a PHC pile using the low-flow mortar of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법은 크게 파일설치단계, 천공단계, 주입단계 및 롯드인발단계를 포함하여 구성되어 있다.The method of expanding and reinforcing the tip of the PHC pile using the low-flow mortar of the present invention is largely composed of a pile installation step, a drilling step, an injection step, and a rod drawing step.

1. 파일설치단계1. File installation step

내부에 중공부(1)가 형성되어 있는 PHC파일(2)을 지중에 삽입한다.The PHC file (2) having the hollow part (1) formed therein is inserted into the ground.

PHC파일(2)을 지중에 삽입하는 방법으로 파일을 항타하는 방식이 있으나, 매립지와 같은 연약 지반에서 파일을 항타 시공하는 경우 파일 체적만큼 지반이 밀려나 파일 공사 후 파일이 부러지거나, 떠서 올라와 있거나 밀리는 등의 현상이 발생한다.There is a method of driving the pile by inserting the PHC pile (2) into the ground, but if the pile is driven in soft ground such as a landfill, the ground is pushed as much as the volume of the pile, so the pile is broken, floated up, or pushed after the pile construction. etc. occur.

따라서, 파일 시공은 케이싱을 삽입하고, 케이싱 내부로 파일을 삽입하는 방법이 적절하다.Therefore, the method of inserting the casing and inserting the pile into the casing is appropriate for pile construction.

이에 따라 파일설치단계는 케이싱설치단계, 오우거인발단계, 파일삽입단계, 케이싱인발단계로 구성됨이 바람직하다.Accordingly, the pile installation step is preferably composed of a casing installation step, an ogre drawing step, a pile insertion step, and a casing drawing step.

케이싱설치단계는 오우거(20)를 이용하여 지면을 굴착하면서 지중에 케이싱(10)을 삽입 시공하는 것으로 구성되고, 오우거인발단계는 상기 오우거(20)를 인발하면서 케이싱(10) 내부에 시멘트 페이스트(30)를 주입하는 것으로 진행된다.The casing installation step consists of inserting and constructing the casing 10 in the ground while excavating the ground using the auger 20, and the auger drawing step drawing the auger 20 while drawing the auger 20 while drawing the cement paste inside the casing 10 ( 30) is injected.

이때, 오우거 인발 전에는 케이싱(10) 내부의 흙을 배토시켜 케이싱(10) 내부에 PHC파일(2)이 삽입되기 위한 공간을 형성한다.At this time, before the ogre is pulled out, the soil inside the casing 10 is drained to form a space for the PHC pile 2 to be inserted into the casing 10 .

케이싱(10)의 설치는 항타장비를 이용하여 진행한다.The installation of the casing 10 proceeds using the driving equipment.

통상 항타장비 한 대를 통한 케이싱(10)의 최대 삽입 깊이는 30 ~ 35m 정도가 되며, 두 대의 항타장비를 연결하는 경우 대략 60m까지 케이싱을 설치할 수 있다.Usually, the maximum insertion depth of the casing 10 through one driving device is 30 ~ 35m, and when two driving devices are connected, the casing can be installed up to approximately 60m.

따라서, 케이싱(10)의 설치는 한 대 또는 두 대의 항타장비를 연결하여 60m까지 설치할 수 있다.Therefore, the installation of the casing 10 can be installed up to 60m by connecting one or two driving equipment.

이때, 3대의 항타장비를 연결하는 것은 공사 비용이 막대하게 상승하게 되므로 적합하지 않다.At this time, it is not suitable to connect the three driving equipment because the construction cost increases enormously.

기반암(암반층)의 깊이가 70m 정도에 위치하는 경우 PHC파일(2)을 기반암까지 박아 넣어야 하는데, 본 발명에서는 두 대의 항타 장비를 이용하여 대략 50 ~ 60 m 정도까지 케이싱(10)을 설치하고, 내부에 PHC파일(2)을 삽입한 후 PHC파일(2)의 선단을 확대 보강하여 선단지지력을 확보하면 된다.If the depth of the bedrock (rock layer) is located at about 70m, the PHC pile (2) must be driven up to the bedrock. After inserting the PHC pile (2) inside, it is sufficient to expand and reinforce the tip of the PHC pile (2) to secure the tip support force.

이때, 케이싱설치단계에서 오우거(20)는 설계상 PHC파일(2)의 하단 위치보다 더 아래쪽까지 굴착하도록 할 수 있다.At this time, in the casing installation step, the ogre 20 may be excavated to a lower position than the lower end position of the PHC pile 2 by design.

이는 설계상의 구근 위치에 대응되도록 후술하는 하부천공홀(50) 깊이까지 굴착하도록 하는 것이다.This is to be excavated to the depth of the lower drilling hole 50 to be described later so as to correspond to the bulb position in the design.

다만, 하부천공홀(50)이 지층 표면으로부터 60m를 초과하는 깊이의 경우에는 후술하는 구근(70) 형성을 위해 사용되는 천공기(40)를 활용하게 된다.However, in the case where the lower drilling hole 50 has a depth exceeding 60 m from the surface of the strata, the perforator 40 used for forming the bulb 70 to be described later is utilized.

케이싱의 설치 후 진행되는 파일삽입단계는 크레인 등의 장비를 이용하여 상기 케이싱(10) 내부에 상기 PHC파일(2)을 삽입하는 것으로 진행되며, 케이싱인발단계는 상기 케이싱(10)을 인발하는 것으로 진행된다.The pile insertion step proceeding after installation of the casing proceeds by inserting the PHC pile (2) into the casing (10) using equipment such as a crane, and the casing extraction step is to draw out the casing (10). proceeds

이때, 시멘트 페이스트(30)를 주입하면서 케이싱(10)을 인발하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to draw the casing 10 while injecting the cement paste 30 .

케이싱(10)이 인발된 후에는 PHC파일(2)의 두부를 정리할 수 있다.After the casing 10 is drawn out, the head of the PHC pile 2 can be arranged.

아울러, PHC파일(2)은 하단부에 비 개방형 선단슈(3)가 장착된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the PHC pile (2) is equipped with a non-open tip shoe (3) at the lower end.

선단슈(3)가 장착되는 이유는 PHC파일(2)의 하부에서 강제 압입에 따른 구근형성시 발생하는 압력에 의해 토사나 주입재가 PHC파일(2) 내측으로 밀려들어와 구근 형성을 방해하는 것을 최소화하기 위함이다.The reason why the tip shoe 3 is mounted is that the soil or injection material is pushed into the PHC pile 2 by the pressure generated during bulb formation due to forced press-in from the bottom of the PHC pile 2 to minimize the interference with bulb formation. to do

이때, 천공단계에서는 PHC파일(2)의 중공부(1) 내측으로 천공기(40)의 롯드(41) 및 천공비트(42)가 통과하여야 하는 바, 선단슈(3)의 내측 표면에는 천공비트(42)가 선단슈(3)를 쉽게 뚫고 나올 수 있도록 펀칭 장비 등을 통한 절개선(3c)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.At this time, in the drilling step, the rod 41 of the perforator 40 and the perforating bit 42 must pass inside the hollow 1 of the PHC pile 2, and the inner surface of the tip shoe 3 has the perforated bit It is preferable that the incision line 3c is formed through a punching device or the like so that the 42 can easily break through the tip shoe 3 .

여기서 절개선(3c)이라 함은 선단슈(3) 표면에 홈을 형성하거나, 미세한 홀을 형성하는 것을 의미한다 할 것이며, 그 위치는 정 중앙이 될 수도 있고, 천공비트(42)가 접촉되는 지점을 따라 원형으로 형성될 수도 있다 할 것이다.Here, the cut-off line 3c means forming a groove or forming a fine hole on the surface of the tip shoe 3, and the position may be the center, and the punching bit 42 is in contact. It will be said that it may be formed in a circle along the point.

상기한 공정은 PHC파일(2)이 삽입되는 깊이가 암반층보다 상부일 경우의 지반을 대상으로 함이 바람직하며, 상기 PHC파일(2)은 상기 암반층보다 낮은 깊이로 삽입 시공됨이 바람직하다.The above-described process is preferably performed on the ground when the depth into which the PHC pile 2 is inserted is higher than the bedrock layer, and the PHC pile 2 is preferably inserted and constructed at a depth lower than the bedrock layer.

2. 천공단계2. Perforation step

도 2, 5에 도시되어 있는 바와 같이 하단에 천공비트(42)가 장착된 롯드(41)가 구비된 소형 천공기(40)를 준비한 후, 지중에 삽입된 PHC파일(2)의 중공부(1)를 통해 천공기(40)의 롯드(41)를 삽입하고, PHC파일(2) 하단으로부터 소정의 깊이까지 천공하여 하부천공홀(50)을 형성한다.After preparing a small perforator 40 equipped with a rod 41 equipped with a perforating bit 42 at the bottom as shown in FIGS. 2 and 5, the hollow part 1 of the PHC file 2 inserted into the ground ) is inserted through the rod 41 of the perforator 40, the PHC file 2 is drilled to a predetermined depth from the bottom to form a lower perforation hole (50).

이때, 천공비트(42)를 통해 굴착이 이루어지되 배토는 아예 없거나 최소화하도록 하는 것이 바람직하다.At this time, excavation is performed through the perforation bit 42, but it is preferable to minimize or eliminate the topcoat.

아울러, 롯드(41)를 인발하지 않고 롯드(41)를 통해 주입재를 공급할 수 있는데, 이 경우 롯드(41)와 연결된 천공비트(42)는 하부에 주입재가 배출될 수 있도록 내부가 빈 관 형태로 이루어져 있는 것이 바람직하다.In addition, the injection material can be supplied through the rod 41 without pulling out the rod 41. In this case, the punched bit 42 connected to the rod 41 has a hollow inside so that the injection material can be discharged at the bottom. It is preferable to consist

천공비트(42)는 롯드(41)와 동일한 외경을 갖도록 하고, 하단이 평평하게 형성되면서 쐐기형의 톱니 형태가 되도록 하거나 날카로운 절삭날로 이루어지도록 구성할 수 있다.The punching bit 42 may have the same outer diameter as the rod 41, and may be configured to have a wedge-shaped sawtooth shape while the lower end is formed flat or to be made of a sharp cutting edge.

또는 하단이 점차 뾰족해지는 형상으로 형성될 수도 있다.Alternatively, the lower end may be formed in a shape that gradually becomes sharper.

이때, 상기 PHC파일(2)은 하단에 선단슈(3)가 장착되어 있는 경우 천공단계는 상기 천공비트(42)로 선단슈(3)를 관통시켜 진행하게 된다.At this time, if the PHC file 2 is equipped with a tip shoe 3 at the bottom, the drilling step is performed by passing the tip shoe 3 through the punching bit 42 .

도 3에는 선단슈(3)의 관통해 따라 선단슈(3)에 홀(3a)이 형성된 상태가 도시되어 있다.3 shows a state in which a hole 3a is formed in the tip shoe 3 along the penetration of the tip shoe 3 .

그런데, 천공비트(42) 하단이 평평하게 이루어지는 경우 전술한 형상은 선단슈(3) 관통이 상대적으로 어려울 수 있다.However, when the bottom of the perforated bit 42 is made flat, the above-described shape may be relatively difficult to penetrate the tip shoe 3 .

이러한 문제점을 해소하기 위하여 선단슈(3)는 하단부가 뾰족한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.In order to solve this problem, the tip shoe 3 is preferably formed in a pointed shape at the lower end.

하지만 하단부로 갈수록 뾰족해지는 형상을 취하는 경우 천공비트(42)에 의해 굴착 및 교반되는 면적이 과도하게 작아져 주입재 주입시 매우 높은 주입압을 필요로 하게 되는 문제점이 있다.However, when taking a shape that becomes sharper toward the lower end, the area excavated and stirred by the perforation bit 42 is excessively small, so there is a problem that a very high injection pressure is required when injecting the injection material.

따라서, 천공비트(42)는 적절한 면적으로 지반을 굴착하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the drill bit 42 excavates the ground with an appropriate area.

이에, 천공비트(42)의 외경은 롯드(41)보다는 크게 이루어지는 것이 바람직하며, 그 선단부는 뾰족한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.Accordingly, the outer diameter of the perforated bit 42 is preferably made larger than the rod 41, and the tip portion thereof is preferably formed in a pointed shape.

그런데, 이 경우 천공비트(42)가 선단슈(3)를 관통할 때 홀(3a) 주변이 하방으로 벌어지면서 벌어지는 융기부(3b)가 형성되기 쉽다.However, in this case, when the punching bit 42 passes through the tip shoe 3, the periphery of the hole 3a is opened downward and the raised portion 3b is easily formed.

그런데, 천공비트(42)로 선단슈(3)를 관통시킨 다음 계속 굴착하여 하부천공홀(50)을 형성한 다음 롯드(41)를 활용하여 주입재 공급을 개시하면서 롯드(41)를 상향이동시킨 후 롯드(41)를 인발하고자 하는 경우 천공시 형성된 융기부(3b)로 인해 천공비트(42)의 상향 이동이 원할히 이루어지기 쉽지 않다.By the way, after penetrating the tip shoe 3 with the punching bit 42 and continuing to excavate, the lower drilling hole 50 is formed, and then the rod 41 is moved upward while starting to supply the injection material using the rod 41. When the later rod 41 is to be drawn out, the upward movement of the punching bit 42 is not easy due to the raised portion 3b formed during the drilling.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 롯드(41)와 연결되는 지점으로부터 하방으로 확경되는 상부경사부(42a)가 형성되어 있고, 상기 상부경사부(42a)의 하단으로부터 하방으로 점차 축경되는 하부경사부(42b)가 형성될 수 있다.In order to solve this problem, as shown in FIG. 3 , an upper inclined portion 42a extending downward from the point connected to the rod 41 is formed, and downward from the lower end of the upper inclined portion 42a. A lower inclined portion 42b that is gradually reduced in diameter may be formed.

이 경우 롯드인발단계는 천공단계에서 관통되어 형성된 선단슈(3)의 홀(3a)주변의 융기부(3b)에 상부경사부(42a)가 지지되면서 롯드(41)가 원할하게 인발될 수 있게 된다.In this case, in the rod drawing step, the rod 41 can be smoothly drawn while the upper inclined portion 42a is supported on the raised portion 3b around the hole 3a of the tip shoe 3 which is penetrated in the drilling step. do.

뿐만 아니라, 상부경사부(43a)가 융기부(3b)에 지지된 상태에서 주입재의 주입이 이루어지고 있는 상태에서는 홀(3a)을 통해 주입재가 중공부(1) 내부로 유입되는 현상을 상당히 억제할 수 있게 되어 구근(70)을 PHC파일(2)의 하단으로부터 원거리에서부터 형성하다가 점차 PHC파일(2)과 최대한 근접한 지점에 도래하여 형성할 때 홀(3a)을 통해 중공부(1)로 유입됨으로 인해 주변 지반의 압축이 원할히 이루어지지 못하게 되는 현상을 최소화할 수 있게 된다.In addition, in a state in which the injection material is being injected while the upper inclined portion 43a is supported by the raised portion 3b, the introduction of the injection material into the hollow portion 1 through the hole 3a is significantly suppressed. The bulb 70 is formed from a distance from the bottom of the PHC pile 2, and gradually comes to a point as close as possible to the PHC pile 2 and flows into the hollow part 1 through the hole 3a when formed. As a result, it is possible to minimize the phenomenon that the compression of the surrounding ground is not performed smoothly.

도 3의 좌하단에는 상부경사부(43a)가 융기부(3b)에 지지된 상태에서의 주입재 공급이 이루어지는 상태가 도시되어 있다.At the lower left end of FIG. 3 , a state in which the injection material is supplied in a state in which the upper inclined portion 43a is supported by the raised portion 3b is shown.

도 3의 좌하단 상태에서 주변 지반을 압축시키면서 구근(70)을 형성한 후 롯드(41)를 상향 이동시켜 천공비트(42)가 중공부(1) 내부에 위치한 상태에서 일정량의 주입재를 공급하게 되면 주입재는 중공부(1) 내부로 일정 높이까지 차오른 상태가 된 후 경화되게 된다.After forming the bulb 70 while compressing the surrounding ground in the lower left state of FIG. 3, the rod 41 is moved upward to supply a certain amount of injection material in the state where the punching bit 42 is located inside the hollow part 1 When the injection material is filled to a certain height inside the hollow part 1, it will be cured and then hardened.

이 경우 PHC파일(2) 하단의 구근(70)과 중공부(1) 내부에 충진된 주입재는 경화가 완료된 후 PHC파일(2)의 하부와 구근(70)을 일체로 연결해주게 된다.In this case, the bulb 70 at the bottom of the PHC pile 2 and the injection material filled in the hollow part 1 connect the lower part of the PHC pile 2 and the bulb 70 integrally after curing is completed.

이상과 같이 구성된 천공단계는 PHC파일(2) 시공시 투입된 시멘트 페이스트(30)가 완전히 경화된 후에 할 수도 있으나, 구근(70)을 PHC파일(2) 하단부에 일체화시키는 점을 감안할 때, 주입된 시멘트 페이스트(30)의 완전 경화 전에 시공됨이 시공 편의상이나, 일체화 면에서 보다 바람직하다.The drilling step configured as described above may be performed after the cement paste 30 injected at the time of construction of the PHC pile 2 is completely hardened, but considering that the bulb 70 is integrated into the lower part of the PHC pile 2, the injected Construction before complete curing of the cement paste 30 is more preferable in terms of construction convenience, but integration.

본 발명에서는 제트 그라우팅과 같이 고압의 에어를 분사하지 않고, 선단슈(3)를 이용하여 중공부(1)를 최대한 밀폐시킨 상태에서 저유동성의 주입재를 압입시킴에 따라 PHC파일(2)의 하부 지반이 과도하게 물러 시공 중 PHC파일(2)의 유동이 잘 발생하지 않기 때문에 주입된 시멘트 페이스트(30)의 완전 경화 전에 시공이 이루어질 수 있게 된다.In the present invention, without spraying high-pressure air like jet grouting, the low-fluidity injection material is press-fitted in a state in which the hollow part 1 is maximally sealed using the tip shoe 3, so the lower part of the PHC pile 2 Since the ground is excessively soft and the flow of the PHC pile 2 does not occur well during construction, construction can be performed before the complete hardening of the injected cement paste 30 .

한편, 천공단계는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 천공비트(42)로 하여금 PHC파일(2) 하부의 암반층에 도달하도록 하거나, 암반층 내부까지 천공하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the drilling step may be configured to allow the drilling bit 42 to reach the rock layer below the PHC pile 2 or to drill to the inside of the rock layer as shown in FIG. 6 .

이 경우에는 구근(70)이 지반으로부터 PHC파일(2)을 지지해주는 역할을 하게 해준다.In this case, the bulb 70 serves to support the PHC pile 2 from the ground.

3. 주입단계3. Injection step

상기 롯드(41)를 상기 천공기(40)와 분리하고, 상기 롯드(41)에 주입장치(60)를 연결한 후, 상기 주입장치(60)를 통해 슬럼프 값이 50mm 이하의 저유동성 주입재를 비배출형으로 압입 주입하여 PHC파일(2)의 하부에 원주 형상의 구근(70)을 형성한다.After separating the rod 41 from the perforator 40 and connecting the injection device 60 to the rod 41, a low-fluidity injection material having a slump value of 50 mm or less is poured through the injection device 60. A cylindrical bulb 70 is formed in the lower part of the PHC pile 2 by press-injection in an ejection type.

도 5에는 저유동성 주입재 공급을 위한 주입 설비가 도시되어 있다.5 shows an injection facility for supplying a low-fluidity injection material.

우선 주입재(65)가 야적된 상태에서 공장형 주입플랜트(66)나 차량탑재형 주입플랜트(67)에서 주입재(65)들을 혼합하여 믹스하여 준비한다.First, in the state in which the injection material 65 is stocked, the injection material 65 is mixed and prepared in the factory type injection plant 66 or the vehicle-mounted injection plant 67 .

이러한 플랜트는 시공 현장에서 주입펌프(62)와 배관 연결되고, 주입펌프(62)는 고압주입호스(61)를 통해 일명 인발쟉키로 불리는 리프트장치(64)와 연결된다.Such a plant is pipe-connected to the injection pump 62 at the construction site, and the injection pump 62 is connected to a lift device 64 called a drawing jack key through a high-pressure injection hose 61 .

리프트장치(64)는 롯드(41)와 연결되어 있으며, 롯드(41)를 상향 또는 하향 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다.The lifting device 64 is connected to the rod 41 and is configured to move the rod 41 upward or downward.

도면에서 도면기호 '63'은 투입펌프(62) 작동을 위한 발전기(63)를 나타낸 것이다.Reference numeral '63' in the drawing indicates the generator 63 for the operation of the input pump 62.

이러한 주입단계 역시 전술한 것처럼 PHC파일(2) 설치시 주입된 시멘트 페이스트(30)가 완전히 경화되기 전에 주입이 이루어지는 것이 바람직하다.This injection step is also preferably made before the cement paste 30 injected when the PHC pile 2 is installed is completely hardened, as described above.

이는 구근(70), PHC파일(2) 및 주입재들이 완전히 일체화를 이룰 수 있게 해주게 된다.This allows the bulb 70, the PHC pile 2 and the injection materials to be completely integrated.

천공단계에서 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 천공비트(42)로 하여금 PHC파일(2) 하부의 암반층에 도달하도록 하거나, 암반층 내부까지 천공하도록 구성되는 경우는 도 6의 우측 도면에 나타난 바와 같이 암반층(4)과의 연결 지점부터 구근(70)을 형성하게 되는 바, 구근(70)이 암반층(4)으로부터 PHC파일(2)을 지지해주는 역할을 하게 해주게 된다.As shown in FIG. 6 in the drilling step, when the drilling bit 42 is configured to reach the bedrock layer below the PHC pile 2 or to drill to the inside of the bedrock layer, as shown in the right diagram of FIG. 6 , the bedrock layer The bulb 70 is formed from the connection point with (4), and the bulb 70 serves to support the PHC pile 2 from the bedrock layer (4).

이러한 역할을 하기 위해 저유동성 주입재는 통상의 주입재와 달리 시멘트, 석분, 토사를 적정량의 물과 함께 혼합하여 구성함으로써 토사와 석분이 시멘트와 결합되어 단단한 골조의 역할을 하여 암반층(4)을 통해 PHC파일(2)을 지지하도록 할 수 있다.In order to play this role, the low-fluidity injection material is composed by mixing cement, stone dust, and soil with an appropriate amount of water, unlike conventional injection materials. It can be made to support the pile (2).

이를 위한 시멘트, 석분, 토사의 혼합비는 시멘트 100 중량부를 기준으로 석분 100 ~ 200 중량부, 토사 100 ~ 200 중량부로 구성될 수 있으며, 물은 저유동성을 만족하기 위해 적량으로 조절된다.The mixing ratio of cement, stone dust, and soil for this purpose may consist of 100 to 200 parts by weight of stone dust and 100 to 200 parts by weight of soil based on 100 parts by weight of cement, and water is adjusted to an appropriate amount to satisfy low fluidity.

4. 롯드인발단계4. Rod drawing step

주입재의 공급이 완료되면 리프트장치(64)를 이용하여 PHC파일(2)의 중공부(1)로부터 상기 롯드(41)를 인발함으로써 공정을 마무리한다.When the supply of the injection material is completed, the process is finished by drawing the rod 41 from the hollow part 1 of the PHC pile 2 using the lift device 64 .

이상과 같은 공정이 이루어지면 도 2의 우측에 도시되어 있는 바와 같이 PHC파일(2)의 하부에 원주 형상의 구근(70)이 단독 혹은 층을 이루어 형성되게 된다.When the above process is performed, as shown on the right side of FIG. 2 , the cylindrical bulb 70 is formed alone or in layers at the lower part of the PHC pile 2 .

롯드(41)의 인발에 있어서 착공비트(42)와 롯드(41) 하부를 중공부(1)의 하부에 위치시키고, 구근(70)과의 일체화가 보다 잘 이루어지도록 할 수 있다.In the drawing of the rod 41 , the start bit 42 and the lower part of the rod 41 are positioned in the lower part of the hollow part 1 , and integration with the bulb 70 can be made better.

이를 위해 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 상기 롯드(41)는 상부관(41a)과 하부관(41b)이 착탈 가능하게 연결된 구조로 이루어져 있고, 상기 롯드인발단계에서 상부관(41a)을 하부관(41b)으로부터 분리하여 상부관(41a)만 인발하고, 하부관(41b)은 상기 천공비트(42)와 함께 구근(70)에 매립되되도록 구성될 수 있다.For this purpose, as shown in FIG. 4, the rod 41 has a structure in which an upper pipe 41a and a lower pipe 41b are detachably connected, and in the rod drawing step, the upper pipe 41a is connected to the lower pipe. Separated from (41b), only the upper tube (41a) is drawn out, and the lower tube (41b) may be configured to be embedded in the bulb (70) together with the perforated bit (42).

상부관(41a)과 하부관(41b)은 상호 끼움식으로 연결되도록 하고 끼워지는 부분에 고정핀(41c)을 끼워 상호간에 고정 및 분리가 이루어지도록 할 수 있다.The upper pipe (41a) and the lower pipe (41b) may be connected to each other in a fitting manner and fixed and separated from each other by inserting a fixing pin (41c) in the fitting portion.

이 경우 구근(70)과 PHC파일(2) 사이의 결합을 중공부(1) 내부로 주입되어 경화된 주입재 외에도 이 주입재에 매립된 롯드(41) 및 착공비트(42)를 통해서 이루어낼 수 있다.In this case, the coupling between the bulb 70 and the PHC pile 2 can be achieved through the rod 41 and the drill bit 42 embedded in the injection material in addition to the injection material injected into the hollow part 1 and hardened. .

특히, 전술한 것처럼 착공비트(42)의 외경이 롯드(41) 외경보다 크게 이루어지면서 상부경사부(42a)와 하부경사부(42b)가 형성된 경우 도 4의 우측 도면에 나타난 바와 같이 롯드(41) 인발 작업시 상부관(41a)만을 분리하여 인발하고, 하부관(41b)과 착공비트(42)는 인발하지 않음으로 인해 전술한 것처럼 융기부(31b)에 의한 착공비트(42) 인발시의 어려움이 발생하지 않게 된다.In particular, as described above, when the outer diameter of the start bit 42 is larger than the outer diameter of the rod 41 and the upper inclined portion 42a and the lower inclined portion 42b are formed, the rod 41 as shown in the right diagram of FIG. ) During the drawing operation, only the upper pipe 41a is separated and drawn, and the lower pipe 41b and the drill bit 42 are not drawn. no difficulties arise.

본 발명은 기존에 PHC파일(2)이 시공된 모 현장에서 하부 구근(70)을 형성하는 것을 가정하여 허용 선단지지력을 계산해 보았다.In the present invention, it was assumed that the lower bulb 70 was formed at the parent site where the PHC pile 2 was previously constructed, and the allowable tip bearing capacity was calculated.

그 결과 보강 전 선단지지력 1,178 kN을 2,029kN까지 향상시킬 수 있음을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the tip bearing capacity before reinforcement of 1,178 kN can be improved up to 2,029 kN.

따라서, 본 발명에 따른 공정이 적용되는 경우 암반층이 깊이 위치한 연약지반에서 2개를 초과하는 항타 장비를 구비할 필요 없이 소형 천공기(40)와 주입장치(60)를 이용하여 오우거로 암반층까지 굴착할 필요 없이 PHC파일(2)의 하부에 구근(70)을 형성하여 선단지지력을 확보할 수 있게 된다.Therefore, when the process according to the present invention is applied, the small perforator 40 and the injection device 60 are used to excavate up to the rock layer with an auger without the need for more than two driving equipment in the soft ground where the rock layer is located deeply. By forming the bulb 70 in the lower part of the PHC pile 2 without need, it is possible to secure the tip support force.

1 : 중공부 2 : PHC파일
3 : 선단슈 3a : 홀
3b : 융기부 3c : 절개선
4 : 암반층 10 : 케이싱
20 : 오우거 30 : 페이스트
40 : 천공기 41 : 롯드
41a : 상부관 41b : 하부관
41c : 고정핀 42 : 천공비트
42a : 상부경사부 42b : 하부경사부
50 : 하부천공홀 60 : 주입장치
61 : 고압주입호스 62 : 주입펌프
63 : 발전기 64 : 리프트장치
65 : 주입재 66 : 공장형 주입플랜트
67 : 차량탑재형 주입플랜트 70 : 구근
1: hollow part 2: PHC file
3: tip shoe 3a: hole
3b: raised portion 3c: incision line
4: bedrock layer 10: casing
20: Ogre 30: Paste
40: perforator 41: rod
41a: upper tube 41b: lower tube
41c: fixing pin 42: punched bit
42a: upper inclined portion 42b: lower inclined portion
50: lower drilling hole 60: injection device
61: high pressure injection hose 62: injection pump
63: generator 64: lift device
65: injection material 66: factory type injection plant
67: vehicle-mounted injection plant 70: bulb

Claims (9)

PHC파일의 선단을 확대 보강하는 방법에 있어서,
내부에 중공부(1)가 형성되어 있는 PHC파일(2)을 지중에 삽입하는 파일설치단계와;
하단에 천공비트(42)가 장착된 롯드(41)가 구비된 천공기(40)를 준비한 후, 지중에 삽입된 PHC파일(2)의 중공부(1)를 통해 천공기(40)의 롯드(41)를 삽입하여 PHC파일(2) 하단으로부터 소정의 깊이까지 천공하여 하부천공홀(50)을 형성하는 천공단계와;
상기 롯드(41)를 상기 천공기(40)와 분리하고, 상기 롯드(41)에 주입장치(60)를 연결한 후, 상기 주입장치(60)를 통해 슬럼프 값이 50mm 이하의 저유동성 주입재를 비배출형으로 압입 주입하여 PHC파일(2)의 하부에 원주 형상의 구근(70)을 형성하는 주입단계와;
상기 롯드(41)를 인발하는 롯드인발단계;를 포함하여 구성되고,

상기 PHC파일(2)은 하단에 선단슈(3)가 장착되어 있으며,
상기 천공단계는 상기 천공비트(42)로 선단슈(3)를 관통시켜 진행하되,

상기 천공비트(42)의 외경은 상기 롯드(41)의 외경 보다 크게 이루어져 있으며,
상기 롯드(41)는 상부관(41a)과 하부관(41b)이 착탈 가능하게 연결된 구조로 이루어져 있고,
상기 롯드인발단계에서 상부관(41a)을 하부관(41b)으로부터 분리하여 상부관(41a)만 인발하고, 하부관(41b)은 상기 천공비트(42)와 함께 구근에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
In the method of expanding and reinforcing the tip of the PHC pile,
A pile installation step of inserting the PHC file (2) having a hollow part (1) formed therein into the ground;
After preparing a perforator 40 equipped with a rod 41 equipped with a perforating bit 42 at the bottom, the rod 41 of the perforator 40 through the hollow portion 1 of the PHC file 2 inserted in the ground ) by inserting the PHC file (2) from the bottom to a predetermined depth, a drilling step of forming a lower drilling hole (50);
After separating the rod 41 from the perforator 40 and connecting the injection device 60 to the rod 41, a low-fluidity injection material having a slump value of 50 mm or less is used through the injection device 60. An injection step of forming a cylindrical bulb 70 in the lower portion of the PHC pile (2) by press-injecting the discharge type;
and a rod drawing step of drawing the rod 41,

The PHC file (2) is equipped with a tip shoe (3) at the bottom,
The drilling step is performed by passing the tip shoe 3 through the drilling bit 42,

The outer diameter of the punching bit 42 is made larger than the outer diameter of the rod 41,
The rod 41 has a structure in which an upper pipe 41a and a lower pipe 41b are detachably connected,
In the rod drawing step, the upper tube 41a is separated from the lower tube 41b, only the upper tube 41a is drawn out, and the lower tube 41b is embedded in the bulb together with the perforated bit 42. doing,
A method of expanding and reinforcing the tip of a PHC pile using low-flow mortar.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 파일설치단계는
오우거(20)를 이용하여 지면을 굴착하면서 지중에 케이싱(10)을 삽입 시공하는 케이싱설치단계와;
상기 오우거(20)를 인발하면서 케이싱(10) 내부에 시멘트 페이스트(30)를 주입하는 오우거인발단계와;
상기 케이싱(10) 내부에 상기 PHC파일(2)을 삽입하는 파일삽입단계와;
상기 케이싱(10)을 인발하는 케이싱인발단계;로 진행되며,

상기 천공단계 및 주입단계는 상기 시멘트 페이스트(30)의 완전 경화 전에 진행되는 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
The method of claim 1,
The file installation step is
a casing installation step of inserting and constructing the casing 10 in the ground while excavating the ground using the auger 20;
an auger drawing step of injecting the cement paste 30 into the casing 10 while drawing the auger 20;
a file insertion step of inserting the PHC file (2) into the casing (10);
It proceeds to; a casing drawing step of drawing the casing (10),

The drilling step and the injection step are characterized in that before the complete curing of the cement paste (30),
A method of expanding and reinforcing the tip of PHC piles using low-flow mortar.
제5항에 있어서,
상기 케이싱설치단계에서 오우거(20)는 설계상 PHC파일(2)의 하단 위치보다 더 아래쪽의 설계상 하부천공홀(50) 깊이까지 삽입하는 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
6. The method of claim 5,
In the casing installation step, the auger 20 is designed to be inserted to the depth of the lower drilling hole 50 by design, which is lower than the lower position of the PHC pile 2 by design,
A method of expanding and reinforcing the tip of PHC piles using low-flow mortar.
제 1항에 있어서,
상기 PHC파일(2)이 삽입되는 깊이가 암반층보다 상부일 경우의 지반을 대상으로 하고, 상기 PHC파일(2)은 상기 암반층보다 낮은 깊이로 삽입 시공되는 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
The method of claim 1,
It is characterized in that the PHC pile (2) is inserted into the ground when the depth is higher than the bedrock layer, and the PHC pile (2) is inserted and constructed to a lower depth than the bedrock layer,
A method of expanding and reinforcing the tip of PHC piles using low-flow mortar.
제 1항에 있어서,
상기 천공단계는,
천공비트(42)로 하여금 PHC파일(2) 하부의 암반층에 도달하도록 하거나, 암반층으로부터 일정 깊이까지 천공하여,
상기 주입단계에 의해 형성된 구근(70)이 암반층으로부터 PHC파일(2)을 지지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
The method of claim 1,
The drilling step is
Let the drill bit 42 reach the rock layer below the PHC pile 2, or drill to a certain depth from the rock layer,
characterized in that the bulb 70 formed by the injection step is made to support the PHC pile (2) from the bedrock layer,
A method of expanding and reinforcing the tip of PHC piles using low-flow mortar.
제 8항에 있어서,
상기 저유동성 주입재는 시멘트, 석분, 토사가 물과 함께 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는,
저유동 몰탈을 이용한 PHC파일의 선단 확대 보강 방법.
9. The method of claim 8,
The low-fluidity injection material is characterized in that it is prepared by mixing cement, stone dust, and soil with water,
A method of expanding and reinforcing the tip of PHC piles using low-flow mortar.
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