KR102400909B1 - Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile - Google Patents
Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile Download PDFInfo
- Publication number
- KR102400909B1 KR102400909B1 KR1020210096979A KR20210096979A KR102400909B1 KR 102400909 B1 KR102400909 B1 KR 102400909B1 KR 1020210096979 A KR1020210096979 A KR 1020210096979A KR 20210096979 A KR20210096979 A KR 20210096979A KR 102400909 B1 KR102400909 B1 KR 102400909B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- steel pipe
- lattice girder
- pile
- type pile
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/24—Prefabricated piles
- E02D5/28—Prefabricated piles made of steel or other metals
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/54—Piles with prefabricated supports or anchoring parts; Anchoring piles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/20—Miscellaneous comprising details of connection between elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/30—Miscellaneous comprising anchoring details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 래티스근에 의해 상호 연결되는 삼축 래티스거더형 말뚝과 래티스거더형 말뚝의 두부측과 지반 상부의 시설물 기초 사이에 마련되어 지진에너지를 저감 및 흡수할 수 있는 면진수단이 일체로 결합됨에 의해 보다 효율적으로 면진 대상 구조물의 지진 하중을 지지하여 구조물의 안전성을 더욱 강화할 수 있는 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치에 관한 것이다.The present invention provides a triaxial lattice girder-type pile interconnected by a lattice muscle and a seismic isolating means that is provided between the head side of the lattice girder-type pile and the facility foundation on the upper part of the ground to reduce and absorb seismic energy. It relates to a seismic isolator applied to a triaxial lattice girder-type pile that can efficiently support the seismic load of a structure subject to seismic isolation to further enhance the safety of the structure.
일반적으로, 다주택, 빌딩, 건물, 아파트 등과 같은 구조물의 설계시에는 지진으로부터 구조물을 안전하게 보호하기 위한 내진/면진/제진 설계가 함께 이루어져야 한다. In general, when designing a structure such as a multi-family house, building, building, apartment, etc., seismic resistance/seismic isolation/seismic isolation design to safely protect the structure from earthquakes should be performed together.
한편 종래 지반에 말뚝과 연계된 구조물의 경우 지진발생시 구조물에 작용하는 관성력과 지반변형에 의한 응력에 의해 말뚝 두부에는 휨모멘트와 전단력이 발생되며 이러한 휨모멘트와 전단력에 의해 구조물이 불균등한 침하를 동반한 거동이 발생되고 말뚝의 경우도 두부에 변형 및 파괴가 발생되는 문제가 있다.On the other hand, in the case of a structure linked to a pile in the conventional ground, bending moment and shear force are generated at the head of the pile by the inertial force acting on the structure and the stress caused by the ground deformation when an earthquake occurs. In the case of piles, there is a problem that deformation and destruction occur in the head.
이러한 구조적 문제점을 해결하기 위한 기술의 예로 대한민국 특허등록 제1136945호의 경우 지반에 관입되는 다수개의 강관 말뚝을 지지축으로 지상에 기초 슬라브, 층간 슬라브 및 지붕 슬라브가 형성되는 내진 주택 구조물에 있어서, 상기 강관 말뚝은 중공의 원통 형상의 강관 하단부 외측에 적어도 두 개 이상의 리브가 방사상으로 고정되고, 상기 리브의 저면에는 도넛 형상의 확장판이 고정된 선단부가 지중의 굴착공으로 관입되어 콘크리트가 타설되고, 상기 기초 슬라브는 지표면으로 돌출된 상기 강관 말뚝을 축으로 기초 바닥을 이루기 위하여 철근 콘크리트 공법으로 형성되며, 상기 강관 말뚝과 기초 슬라브 사이에는 충격을 완화시키기 위하여 고무 또는 실리콘 재질의 충격 완화 패드가 개입되어, 지진에 의한 내진성이 부여되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 내진 주택 구조물을 제시하고 있다.As an example of a technology for solving this structural problem, in the case of Korean Patent Registration No. 1136945, a foundation slab, an interlayer slab and a roof slab are formed on the ground using a plurality of steel pipe piles penetrating into the ground as a support axis. In the earthquake-resistant housing structure, the steel pipe At least two or more ribs are radially fixed to the outside of the lower end of the hollow cylindrical steel pipe, and the end of the rib fixed with a donut-shaped extension plate is penetrated into an underground excavation hole to pour concrete, and the foundation slab is It is formed by a reinforced concrete method to form a foundation floor with the steel pipe pile protruding to the ground as an axis, and a rubber or silicone shock-reducing pad is interposed between the steel pipe pile and the foundation slab to relieve the impact, It presents an earthquake-resistant housing structure, characterized in that it is configured to be given earthquake resistance.
그러나 상기 기술은 말뚝과 기초 슬라브 사이에 충격완화패드에 의해 구조물에 작용하는 관성력 및 지반변형에 의한 응력을 제어하고자 하는 것인데 상기 충격완화패드 만으로는 구조물과 말뚝 간의 충분한 소성변형을 유도할 수 없어 지진에너지를 소산시키는 구조로 미약하고, 말뚝이 그대로 구조물의 상재하중을 부담함에 따라 말뚝에 작용하는 응력에 의해 지진시 축방향 변형 등 구조적 문제를 야기할 수 있는 문제가 있다. However, the above technique is to control the stress caused by the inertial force and ground deformation acting on the structure by the shock mitigating pad between the pile and the foundation slab. It is weak as a structure that dissipates energy, and as the pile bears the surplus load of the structure as it is, there is a problem that may cause structural problems such as axial deformation during an earthquake due to the stress acting on the pile.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 지반에 관입되는 말뚝의 휨 강성을 높여 수평지지 성능을 증가시킴과 더불어 말뚝과 연계되도록 말뚝 두부측에 면진수단을 마련함으로써, 보다 효율적으로 면진 대상 구조물의 지진 하중을 지지하여 구조물의 안전성을 더욱 강화할 수 있는 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, and by providing a seismic isolating means on the head side of the pile so as to be connected with the pile while increasing the bending rigidity of the pile penetrating into the ground to increase the horizontal support performance, An object of the present invention is to provide a seismic isolator applied to a triaxial lattice girder-type pile that can more efficiently support the seismic load of a structure subject to seismic isolation to further enhance the safety of the structure.
상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치(이하 "본 발명의 면진장치"라 칭함)는, 일정한 길이를 가지고 연직방향으로 각각 이격 배치되는 복수의 단위 강관과 상기 단위 강관 간을 상호 연결하는 래티스근을 포함하며, 상단의 일부가 노출되도록 지반에 관입 설치되고 선택된 하나 이상의 단위 강관에 기초 말뚝이 삽입되어 지반으로 함께 관입되는 래티스거더형 말뚝; 판 형상으로 상기 래티스거더형 말뚝의 상단에 결합되는 연결유닛; 상기 연결유닛의 상부면에 적층 결합되는 하부받침과 상기 하부받침의 상부면에 안치되도록 결합되는 받침패드를 포함하는 면진유닛; 및 상기 면진유닛의 하부받침보다 상대적으로 큰 면적을 갖는 수용공간이 마련되며 저면부가 개구되어 면진유닛을 수용하고, 상기 수용공간에서 상기 받침패드의 상부면이 고정 설치되며, 면진 대상 기초 구조물의 내부에 매립되는 상부캡유닛;을 포함하는 것이 특징이다.As a means for solving the above problems, the seismic isolator (hereinafter referred to as the "seismic isolator of the present invention") applied to the triaxial lattice girder-type pile of the present invention is a plurality of units having a certain length and spaced apart from each other in the vertical direction. a lattice girder-type pile including a lattice muscle interconnecting the steel pipe and the unit steel pipe, installed to penetrate the ground so that a part of the top is exposed, and a foundation pile is inserted into one or more selected unit steel pipes to penetrate the ground together; a connection unit coupled to the upper end of the lattice girder-type pile in a plate shape; a seismic isolation unit including a lower support laminated to the upper surface of the connection unit and a support pad coupled to be seated on the upper surface of the lower support; and an accommodating space having a relatively larger area than the lower support of the seismic isolating unit is provided, and a bottom part is opened to accommodate the seismic isolating unit, the upper surface of the support pad is fixedly installed in the accommodating space, and the interior of the base structure for seismic isolation It is characterized in that it includes; an upper cap unit embedded in the.
하나의 예로써, 상기 래티스거더형 말뚝은, 일정한 직경과 길이를 가지고 단면의 정중앙에 위치하며 지반에 관입되는 기초 말뚝이 삽입 설치되는 주강관과, 상기 주강관의 둘레에 일정한 반경과 각도로 원형 배열되며 상기 주강관에 래티스근을 통해 각각 결속되어 지진 시 발생된 수평하중을 상기 주강관과 함께 분담하는 복수의 보조강관을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the lattice girder-type piles have a constant diameter and length, are located in the middle of the cross section, and have a cast steel pipe in which a foundation pile penetrating into the ground is inserted, and a circular arrangement at a constant radius and angle around the cast steel pipe. And it is characterized in that it includes a plurality of auxiliary steel pipes each bound to the cast steel pipe through a lattice muscle to share the horizontal load generated during an earthquake together with the cast steel pipe.
하나의 예로써, 상기 래티스거더형 말뚝은, 판 형상으로 상기 주강관 및 보조강관의 상단에 설치되며 상기 주강관 및 보조강관의 각 중공과 대면하는 부위에 통공이 형성되는 결합플랜지를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, the lattice girder-type pile is installed on the upper end of the cast steel pipe and the auxiliary steel pipe in a plate shape, and further comprising a coupling flange in which a through hole is formed in a portion facing each hollow of the cast steel pipe and the auxiliary steel pipe is characterized.
하나의 예로써, 상기 연결유닛은, 상기 래티스거더형 말뚝의 결합플랜지와 동일한 직경을 가지고 상기 결합플랜지의 상부면에 밀착되는 원판과, 상기 보조강관의 중공과 대면하는 원판의 저면부에 각각 돌출되어 상기 보조강관의 중공에 끼움 방식으로 삽입 체결되는 쐐기 형상의 제 1체결돌기를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the connection unit has a disk having the same diameter as the coupling flange of the lattice girder-type pile and is in close contact with the upper surface of the coupling flange, and protrudes from the bottom surface of the disk facing the hollow of the auxiliary steel pipe, respectively It is characterized in that it includes a wedge-shaped first fastening protrusion that is inserted and fastened into the hollow of the auxiliary steel pipe in a fitting manner.
하나의 예로써, 상기 래티스거더형 말뚝은, 원형 배열을 따라 일정 간격으로 이격 배치되면서 지면과의 내각이 예각을 갖도록 구성되며 지반에 관입되는 기초 말뚝이 각각 삽입 설치되고 래티스근을 통해 상호 간이 결속되는 복수의 경사강관 및 판 형상으로 상기 복수의 경사강관 상부가 접합되도록 설치되고 각 경사강관의 상단 중공이 노출되는 결속플랜지를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the lattice girder-type piles are configured to have an acute angle with the ground while being spaced apart from each other at regular intervals along a circular arrangement, and the foundation piles penetrating into the ground are inserted and installed, respectively, and are mutually bound through the lattice muscle. It is characterized in that it includes a plurality of inclined steel pipes and a binding flange that is installed so that the upper portions of the plurality of inclined steel pipes are joined in the shape of a plate and the upper hollow of each inclined steel pipe is exposed.
하나의 예로써, 상기 기초 말뚝의 상단에는 직경이 확장된 안치플랜지가 형성되며, 상기 래티스거더형 말뚝은, 각 경사강관의 상단에 상기 기초 말뚝의 삽입 위치를 제한하기 위한 걸림플랜지가 형성되어 상기 기초 말뚝의 안치플랜지가 걸림플랜지에 거치되는 것이 특징이다.As an example, a mounting flange with an expanded diameter is formed at the upper end of the foundation pile, and the lattice girder-type pile is formed with a locking flange at the upper end of each inclined steel pipe to limit the insertion position of the foundation pile. It is characterized in that the anchoring flange of the foundation pile is mounted on the locking flange.
하나의 예로써, 상기 연결유닛은, 상기 경사강관의 상단으로부터 이격되는 원판과, 상기 경사강관을 향하는 저면부에서 경사강관의 기울기 각도와 동일한 각도로 돌출되며 각 경사강관에 삽입된 기초 말뚝의 상단에 밀착 및 안치되는 경사받침과, 상기 원판에서 상기 경사받침의 기울기 각도와 동일한 각도로 경사받침에 관통 형성되어 상기 기초 말뚝의 중공이 노출되게 하는 제 3삽입공 및 상기 원판의 상부면에서 제 3삽입공을 통과하고 노출된 기초 말뚝의 중공에 끼움 방식으로 삽입 체결되는 쐐기 형상의 제 2체결돌기를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the connecting unit includes a disk spaced apart from the upper end of the inclined steel pipe, and the upper end of the foundation pile protruding at the same angle as the inclination angle of the inclined steel pipe from the bottom portion facing the inclined steel pipe and inserted into each inclined steel pipe. A third insertion hole formed through the inclined support at the same angle as the inclination angle of the inclined support in the disk to expose the hollow of the foundation pile, and a third in the upper surface of the disk. It is characterized by including a wedge-shaped second fastening protrusion that passes through the insertion hole and is inserted and fastened into the hollow of the exposed foundation pile.
하나의 예로써, 상기 기초 말뚝은, 상기 안치플랜지의 상부로 일부가 연장되고 연장된 기초 말뚝의 상단 부위에는 그 외주연을 따라 안치플랜지와 직교하는 방향으로 안치플랜지에 결합되어 기초 말뚝의 외주연을 복수의 단위 구간으로 구획하는 복수의 보강판을 포함하며, 상기 연결유닛은, 상기 경사강관의 상단으로부터 이격되는 원판과, 상기 경사강관을 향하는 저면부에서 경사강관의 기울기 각도와 동일한 각도로 돌출되며 각 경사강관에 삽입된 기초 말뚝의 상단에 밀착 및 안치되는 경사받침을 포함하고, 상기 연결유닛의 경사받침에는 연장된 기초 말뚝의 상단 부위에 밀착되면서 상기 복수의 단위 구간 중 선택된 단위 구간에 안치되도록 하부로 연장되는 걸림돌기가 구비되는 것이 특징이다.As an example, the foundation pile is coupled to the installation flange in a direction orthogonal to the installation flange along the outer periphery of the upper portion of the foundation pile that is partially extended to the upper portion of the anchorage flange and extended to the outer periphery of the foundation pile and a plurality of reinforcing plates dividing the ? into a plurality of unit sections, wherein the connection unit includes a circular plate spaced apart from the upper end of the inclined steel pipe, and protruding from a bottom portion facing the inclined steel pipe at the same angle as the inclined angle of the inclined steel pipe and an inclined support that is placed in close contact with and placed on the upper end of the foundation pile inserted into each inclined steel pipe, and the inclined support of the connection unit is placed in a selected unit section among the plurality of unit sections while in close contact with the upper end of the extended foundation pile. It is characterized in that a locking projection extending downward as much as possible is provided.
하나의 예로써, 상기 래티스거더형 말뚝의 노출된 상단 일부와 상기 연결유닛의 둘레를 따라 모르타르의 타설을 통해 형성되며 상기 연결유닛의 둘레로부터 확장되는 안치면이 마련되어 상기 상부캡유닛의 저면부가 안치되는 무수축 모르타르층;을 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, an exposed upper part of the lattice girder-type pile and a mortar pouring along the circumference of the connection unit are provided, and a seating surface extending from the circumference of the connection unit is provided, and the bottom surface of the upper cap unit is placed. It is characterized by further comprising a; non-shrinkable mortar layer.
하나의 예로써, 상기 연결유닛은, 상기 원판의 상부면 및 하부면에 각각 테두리를 따라 일정 간격으로 돌출되는 전단볼트를 포함하는 것이 특징이다.As an example, the connection unit is characterized in that it includes shear bolts protruding at regular intervals along the edges on the upper and lower surfaces of the disk, respectively.
이와 같은 본 발명의 면진장치는 복수의 단위 강관과 이들 단위 강관이 래티스근을 통해 상호 연결되는 래티스거더형 말뚝을 적용함으로 말뚝의 휨 강성이 높아지고 이로 인해 수평지지 성능이 증가하게 되므로 말뚝의 직경을 작게 하거나 그 수를 줄일 수 있어 시공은 물론 비용면에서도 경제적인 효과가 있다.The seismic isolator of the present invention as described above applies a plurality of unit steel pipes and a lattice girder-type pile in which these unit steel pipes are interconnected through lattice muscles, thereby increasing the flexural rigidity of the pile and increasing the horizontal support performance. Since it can be made small or the number of them can be reduced, there is an economical effect in terms of cost as well as construction.
뿐만 아니라, 래티스거더형 말뚝의 두부측과 기초 구조물 간에 연결되는 면진수단이 마련되어 이들 말뚝과 면진수단의 상호 연계 작용으로 지진 발생 시 면진수단의 받침패드가 수평변형을 허용하면서 지진동을 저감 및 면진시키게 되고 임의 허용변형량을 초과할 경우 래티스거더형 말뚝의 수평 저항으로 구조물의 지진하중을 지지하게 됨으로써 구조물의 안전성을 더욱 강화할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, seismic isolating means connected between the head side of the lattice girder-type pile and the foundation structure are provided to reduce and isolate seismic motion while allowing horizontal deformation of the support pad of the seismic isolation means when an earthquake occurs due to the interaction between these piles and the seismic isolating means. When the amount of deformation exceeds the allowable amount, the horizontal resistance of the lattice girder pile supports the earthquake load of the structure, thereby further strengthening the safety of the structure.
도 1은 본 발명의 면진장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 면진장치를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝과 면진수단을 나타내는 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝이 배열 구조를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝과 면진수단을 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 시공된 말뚝과 기존 말뚝 간의 응력과 변위를 대비한 표.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝과 면진수단 간의 연결 구조를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 받침패드의 구성을 나타내는 측단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 면진수단의 작동 상태를 나타내는 도면.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝과 면진수단 간의 연결 구조를 나타내는 도면.
1 is a view schematically showing a seismic isolator of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a seismic isolator according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view showing a lattice girder-type pile and a seismic isolation means according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a plan view showing the lattice girder-type pile arrangement structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing a lattice girder-type pile and seismic isolation means according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a table comparing the stress and displacement between the pile and the existing pile constructed according to an embodiment of the present invention.
7A to 7C are views showing a connection structure between a lattice girder-type pile and a seismic isolation means according to an embodiment of the present invention.
8 is a side cross-sectional view showing the configuration of a support pad according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing an operating state of the seismic isolation means according to an embodiment of the present invention.
10A to 10C are views showing a connection structure between a lattice girder-type pile and a seismic isolation means according to another embodiment of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 면진장치는 상단의 일부가 노출되도록 지반(1)에 연직방향으로 관입 설치되는 래티스거더형 말뚝(10) 및 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 노출된 상단과 시설물 기초(2-1)의 저면부 간을 연결하면서 수평 지진에 대한 면진 기능을 수행하는 면진수단을 포함한다.Referring to FIG. 1, the seismic isolator of the present invention includes a lattice girder-
먼저 본 발명의 래티스거더형 말뚝(10)은 면진 대상 구조물의 기초를 구축하는 지반(1)에 상단의 일부가 노출되도록 관입 설치되며, 노출된 상단에는 상기 면진수단을 구성하는 연결유닛(20)과 면진유닛(30) 및 상부캡유닛(40)이 순차적으로 장착될 수 있도록 한다.First, the lattice girder-
이때 상기 면진 대상 구조물은 도 1에 도시된 바와 같이 굴착된 지반(1)에 시공면을 구축하기 위하여 선행적으로 시공되는 바닥기초부(2-3)와, 상기 바닥기초부(2-3)의 상부에 본 발명의 면진장치를 통해 이격을 형성하게 되는 시설물 기초(2-1) 및 상기 시설물 기초(2-1)에 합성되도록 시공되는 시설물 벽체(2-2)를 포함한다.At this time, the seismic isolation target structure includes a floor foundation part 2-3, which is pre-constructed in order to build a construction surface on the excavated
상기 래티스거더형 말뚝(10)은 일정한 길이를 가지고 각각 이격 배치되는 복수의 단위 강관과, 상기 단위 강관의 길이방향을 따라 단위 강관 간을 상호 트러스 구조로 연결하는 래티스근(110)을 포함한다.The lattice girder-
그리고 상기 래티스거더형 말뚝(10)은 상기 단위 강관보다 상대적으로 긴 길이를 가지고 지반(1)에 함께 관입되어 일체 거동하는 기초 말뚝(3)이 선택된 하나 이상의 단위 강관에 삽입 설치된다.And the lattice girder-
본 발명의 일 실시 예로써 상기 래티스거더형 말뚝(10)은, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 일정한 직경과 길이를 가지면서 내부에 중공이 형성되고 단면의 정중앙에 위치하는 주강관(101)과, 상기 주강관(101)의 둘레에 일정한 반경(R)과 각도(θ)를 갖고 원형 배열되며 상기 주강관(101)에 래티스근(110)을 통해 결속되어 지진 시 발생된 수평하중을 주강관(101)과 함께 분담하는 복수의 보조강관(102)을 포함한다.As an embodiment of the present invention, the lattice girder-
상기 주강관(101)에는 기초 말뚝(3)이 삽입 설치되어, 동일축상에 중첩되는 일정한 이중관 구간이 형성된다.A
여기서 상기 기초 말뚝(3)은 강봉 형태의 마이크로파일일 수 있으며, 지반(1)의 특성에 따라 그 길이가 결정될 수 있다. 이러한 기초 말뚝(3)은 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 주강관(101)과 일체 거동하여 상부에 거치되는 시설물 기초(2-1)의 하중을 지지하게 된다.Here, the
그리고 상기 보조강관(102)은 도 4에 도시된 바와 같이 120도마다 배열되어 3개로 구성된 예를 도시하고 있으나, 90도마다 원형 배열시켜 4개로 구성될 수 있다. 물론 본 발명이 상기 보조강관(102)의 설치 개수에 제한되는 것은 아니다.In addition, as shown in FIG. 4 , the
상기 래티스근(110)은 주강관(101)과 각각의 보조강관(102)을 연결하여 주강관(101)에 미치는 응력을 모든 보조강관(102)에게 배분시키는 역할을 수행한다.The
즉 본 실시 예의 래티스거더형 말뚝(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 평면상 주강관(101)과 보조강관(102)의 배열에 따른 격자 형태를 나타내게 되는 바, 격자 타입으로 주강관(101)과 다수의 보조강관(102)이 래티스근(110)을 통해 일체됨으로써 지진 시 발생된 수평하중의 분담이 이루어질 뿐만 아니라 휨 강성이 높아져 단일 마일크로파일과 대비하여 말뚝으로서 수평지지 성능을 더욱 증가시킬 수 있게 되는 것이다. That is, the lattice girder-
또한 도 6은 변위와 합성응력의 비교 실험에 대한 결과를 나타내는 표로, 기존 일반적인 강관의 직경을 확대하는 것보다 본 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝(10)의 격자형 구조가 최소 변위를 갖는 것을 확인할 수 있다.In addition, Figure 6 is a table showing the results of a comparative experiment of displacement and synthetic stress, and that the grid-type structure of the lattice girder-
상기 보조강관(102)은 상기 주강관(101)의 직경과 동일하거나 작을 수 있다. 보조강관(102)을 주강관(101)의 직경과 동일하게 할 경우, 천공경의 변경이 불필요해짐으로 시공성이 떨어지지 않는다. The
이와 같은 래티스거더형 말뚝(10)의 시공 과정 즉, 래티스거더형 말뚝(10)과 이에 삽입 설치되는 기초 말뚝(3)을 지반에 관입시키는 과정은 공지의 다양한 오거장비와 시공 방법을 통해 구현이 가능하다.The construction process of such a lattice girder-
예를 들면 래티스거더형 말뚝(10)이 설치될 지반에 주강관(101)이 관입될 제 1케이싱 천공홀을 형성하고, 상기 제 1케이싱 천공홀로부터 일정한 반경과 각도를 갖고 원형 배열된 제 2케이싱 천공홀을 형성한다.For example, a first casing perforation hole through which the
여기서 상기 제 2케이싱 천공홀의 형성을 위해 래티스근(110)이 배치될 수 있도록 일측으로 래티스근 배치용 슬릿이 형성된 C형 케이싱을 사용함이 바람직하다.Here, it is preferable to use a C-type casing in which a slit for lattice muscle placement is formed on one side so that the
그 다음 래티스거더형 말뚝(10)의 주강관(101)의 중공에 기초 파일(3)을 삽입시켜 동일축상에 중첩되는 일정한 이중관 구간이 형성되게 함과 동시에 상기 주강관(101)과 보조강관(102)을 각각 제 1케이싱 천공홀과 제 2케이싱 천공홀에 동일축상으로 일치되도록 위치시킨 후 래티스거터 말뚝(10)의 상단을 가압하여 상기 기초 파일(3)의 추가적인 관입과 함께 주강관(101) 및 보조강관(102)을 지반에 관입시킨다.Then, by inserting the
이후 주강관(101)과 제 1케이싱 천공홀 사이의 원형공간과, 보조강관(102)과 제 2케이싱 천공홀 사이의 원형공간에 각각 몰탈을 주입하여 래티스거더형 말뚝(10)의 관입 시공이 완료되며, 이후 래티스거더형 말뚝(10)의 두부측에 면진수단을 결합시킨다.Thereafter, mortar is injected into the circular space between the
본 실시 예에 따른 상기 래티스거더형 말뚝(10)은 판 형상으로 상기 주강관(101) 및 보조강관(102)의 상단에 설치되며, 상기 주강관(101)과 보조강관(102)의 각 중공과 대면하는 부위에 통공(121)이 형성되는 결합플랜지(120)를 더 포함한다.The lattice girder-
상기 결합플랜지(120)의 통공(121) 중 주강관(101)의 중공과 대면하는 통공(121)으로 상기 기초말뚝(3)이 삽입되어 동일축상에 중첩되는 일정한 이중관 구간이 형성될 수 있다.The
상기 결합플랜지(120)는 래티스거더형 말뚝(10)에 대한 두부 보강을 용이하게 할 수 있고, 주강관(101)에 기초 말뚝(3)이 삽입 연결된 후 일정량의 회전 관입 시 보조강관(102)이 회전하여도 드라이빙 헤드(미도시)에 장애가 발생되지 않게 하면서도, 래티스거더형 말뚝(10) 상부가 시설물 기초(2-1)의 수직하중을 견디는데 구조적으로 더욱 안정화될 수 있도록 한다. The
그리고 상기 결합플랜지(120)는 그 둘레를 따라 이하에서 설명하는 면진수단의 연결유닛(20)과 볼트 체결하기 위한 복수의 체결공(122)이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of
한편 상술한 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝(10)의 노출된 상단에는 시설물 기초(2-1)의 저면부를 상기 래티스거더형 말뚝(10)에 지지 및 연결되게 하면서 지진 에너지를 저감 및 소산시키기 위한 면진수단이 결합된다.Meanwhile, on the exposed upper end of the lattice girder-
상기 면진수단은 연결유닛(20)과 면진유닛(30) 및 상부캡유닛(40)을 포함한다.The seismic isolation means includes a
상기 연결유닛(20)은 판 형상으로 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 상단에 결합되어 상기 면진유닛(30)과 상부캡유닛(40)이 래티스거더형 말뚝(10)에 연결될 수 있도록 한다.The
일 예로 상기 연결유닛(20)은 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 결합플랜지(120)와 동일한 직경을 가지고 상기 결합플랜지(120)의 상부면에 밀착되는 원판(200)과, 상기 원판(200)에서 상기 체결공(122)과 대면하는 부위에 각각 돌출되는 전단볼트(240)를 포함하고 있으며, 각 체결공(122)을 관통한 상기 전단볼트(240)에 너트가 체결되어 상호 고정 연결될 수 있다.As an example, the
이때 상기 전단볼트(240)는 상기 원판(200)과 대면하는 하부면뿐 아니라 면진유닛(30)을 향하는 상부면까지 연장되어 상부에 위치하는 면진유닛(30)의 하부받침(300)과의 볼트 체결을 도모한다.At this time, the
그리고 상기 전단볼트(240)의 돌출 길이는 상기 결합플랜지(120)의 두께보다 상대적으로 긴 길이를 갖도록 구성됨으로써, 상기 결합플랜지(120)의 체결공(122)을 관통한 상태에서도 일부가 결합플랜지(120)의 하부측으로 노출되는 바, 이렇게 노출된 전단볼트(240)는 이하에서 설명하는 무수축 모르타르층(50)에 타설되어 전단키로서의 기능을 수행한다.And the protruding length of the
상기 연결유닛(20)은 상기 래티스거더형 말뚝(10)과 상술한 전단볼트(240)에 의한 연결에 더하여 쐐기 구조를 갖는 복수의 제 1체결돌기(210)를 더 포함하여 각 보조강관(102)에 끼움 고정될 수 있다.The
이러한 제 1체결돌기(210)는 상기 결합플랜지(120)의 통공(121)에 의하여 노출되는 각 보조강관(102)의 중공과 대면하여 상기 연결유닛(20)의 저면부에 각각 돌출 형성될 수 있으며, 쐐기 형상을 가지고 각 보조강관(102)의 중공에 끼움 방식으로 체결됨에 따라 상기 보조강관(102)에 대한 회전 저항을 강화할 수 있다.The
상기 제 1체결돌기(210)는 도 7b에 도시된 바와 같이 연결유닛(20)의 저면부에 일체로 마련되는 것이거나, 또는 도 7c에 도시된 바와 같이 연결유닛(20)에 제 1삽입공(250)이 형성되어 상기 연결유닛(20)이 래티스거더형 말뚝(10)의 결합플랜지(120)에 안치된 상태에서 제 1체결돌기(210)가 삽입 체결될 수 있도록 할 수도 있다.The
상기 제 1체결돌기(210)의 직경은 상기 보조강관(102)의 중공 내경과 같거나 조금 크게 구성되어 견고한 끼움 결합이 이루어지게 한다.The diameter of the
또한 본 실시 예 따른 연결유닛(20)은 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 결합플랜지(120)에 안치 및 연결된 상태에서 상기 기초 말뚝(3)이 삽입될 수 있도록, 상기 결합플랜지(120)의 통공(121)에 의하여 노출되는 주강관(101)의 중공과 대면하는 부위에 동일한 내경을 가지는 제 2삽입공(220)이 형성되며, 상기 제 2삽입공(220)을 중심으로 하여 일정한 반경으로 함몰된 안치홈(230)이 형성된다.In addition, the
그리고 상기 기초 파일(3)의 상단에는 상기 안치홈(230)에 안치될 수 있는 안치플랜지(3-1)가 형성되어, 상기 제 2삽입공(220)을 통해 주강관(101)의 중공에 삽입되면서 그 상단이 안치홈(230)에 걸려 더이상 삽입되는 않는 위치에서 거치될 수 있도록 한다. And at the upper end of the foundation pile (3), a seating flange (3-1) that can be placed in the seating groove (230) is formed in the hollow of the cast steel pipe (101) through the second insertion hole (220). As it is inserted, its upper end is caught in the
상기 면진유닛(30)은 상기 연결유닛(20)의 상부면에 돌출된 전단볼트(240)를 통해 볼트 결합되어 연결유닛(20) 상부에 적층되는 하부받침(300)과, 상기 하부받침(300)의 상부면에 안치되도록 결합되는 받침패드(310)를 포함한다.The
상기 상부캡유닛(40)은 상기 면진유닛(30)의 하부받침(300)보다 상대적으로 큰 면적을 갖는 수용공간(410)이 마련되며, 저면부가 개구되어 상기 면진유닛(30)을 수용하고, 상기 수용공간(410)에서 상기 받침패드(310)의 상부면이 고정 설치되며, 시설물 기초(2-1)의 내부에 매립된다.The
즉 상기 상부캡유닛(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 시설물 기초(2-1)의 시공 과정에서 시설물 기초(2-1)에 내재되어 일체화되며, 수용공간(410)을 통해 상기 받침패드(310)가 횡방향으로 유동할 수 있는 공간을 제공하게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 5 , the
여기서 상기 상부캡유닛(40)은 시설물 기초(2-1)에 매립되는 하나 이상의 측면에 복수의 고정볼트(420)이 돌출 형성되는 것이 바람직한 바, 이러한 고정볼트(420)는 상기 시설물 기초(2-1)와의 견고한 결합을 위한 앵커로서의 기능을 수행한다.Here, in the
그리고 상기 상부캡유닛(40)의 수용공간(410)에 수용된 받침패드(310)는 지반(1)으로부터 전달되는 지진에너지를 감소 및 흡수하는 것과 더불어 관성력 및 지반 변형 등에 의해 래티스거더형 말뚝(10)의 두부에 작용하는 휨모멘트 및 전단력을 소성변형에 의해 소산시킬 수 있도록 한다.And the
도 8을 참조하면, 상기 받침패드(310)는 상기 수용공간(410)의 상부 내벽에 체결되는 상부판(311), 상기 상부판(311)의 하부에 이격되고 상기 하부받침(300)의 상부면에 체결되는 하부판(312), 상기 상부판(311)와 하부판(312) 사이의 공간에서 복수의 고무층(313)과 강판층(314)이 교번으로 적층되는 패드부재를 포함한다.Referring to FIG. 8 , the
그리고 상기 받침패드(310)는 상기 패드부재의 중심에서 연직방향으로 개재되는 소성변형바(315)를 더 포함한다. 즉 상기 소성변형바(315)는 상기 패드부재의 중심을 관통하도록 구성되어 있다.And the
상기 상부판(311) 및 하부판(312)은 상기 소성변형바(315)보다 강성이 있는 재질을 사용하여 지진 하중 작용에도 변형이 발생되지 않게 하는 것이 바람직하며, 상기 상부판(311)에는 상기 상부캡유닛(40)의 상부 내벽이 결합되고, 상기 하부판(312)에는 상기 하부받침(300)의 상부면이 결합된다.It is preferable that the
상기 패드부재는 고무층(313)과 강판층(314)이 교번으로 적층 형성되며, 도면에 도시된 바 없으나 외곽부는 고무커버로 둘러싼 형상으로 구성된다. 이렇게 고무층(313)과 강판층(314)이 교번으로 적층 형성 되도록 하는 것은, 상기 패드부재를 고무만으로 구성하는 경우 수직 하중에 대해 좌굴이 발생되므로 고무층(313) 사이에 강판층(314)을 게재시킴으로써 수직하중에 대해서도 안정성을 유지하면서, 지진하중에 대해서 고무의 탄성이 유지되도록 하여 어느 정도의 지진에너지를 흡수하도록 하는 것이다. In the pad member, rubber layers 313 and steel plate layers 314 are alternately laminated, and although not shown in the drawings, the outer part is configured in a shape surrounded by a rubber cover. In this way, the rubber layers 313 and the steel plate layers 314 are alternately laminated, so that when the pad member is made of rubber only, buckling occurs with respect to a vertical load, so the steel plate layers 314 are placed between the rubber layers 313. By doing so, it is possible to absorb a certain amount of seismic energy by maintaining the stability of the vertical load and maintaining the elasticity of the rubber against the seismic load.
즉 지진하중 발생 시 고무층(313)의 전단변형을 통해 지진에너지를 흡수하면서 지진하중 종료 후에는 탄성에 기해 원래 위치로 복원하는 기능을 가지게 되는 것이다. 이러한 기능을 배가시키는 구성으로 상기 고무커버가 더 제시되는 것이다.That is, when an earthquake load occurs, it absorbs seismic energy through shear deformation of the
또한 상기 패드부재를 관통하는 소성변형바(315)의 경우, 납 등 소성변형을 형성하는 재질로 구성됨이 타당하다.In addition, in the case of the
이와 같이 구성된 상기 받침패드(310)는 풍하중과 같이 단기간에 작용하는 상시하중에 대해서는 상기 소성변형바(315)에 의해서 초기강성으로 저항하고, 풍하중을 능가하는 설계지진하중 수준의 지진하중에 대해서는 상기 소성변형바(315)가 항복하여 고무층(313)에 의한 장주기화가 달성되도록 하여 지진에너지의 유발을 줄이면서 상기 소성변형바(315)의 비선형거동으로 지진에너지를 흡수하게 되는 것이다.The
결과적으로 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 면진장치는, 지진 발생 시 상부캡유닛(40)에 수용된 받침패드(310)의 수평변형을 허용하면서 지진동을 저감 및 면진시키게 되고, 면진유닛(30) 위치까지 임의 허용변형량을 초과할 경우, 그 이후는 래티스거더형 말뚝(10)의 수평 저항으로 구조물의 지진하중을 지지하게 됨으로써 구조물의 안전성을 더욱 강화할 수 있게 되는 것이다.As a result, as shown in FIG. 9, the seismic isolator of the present invention reduces and isolates seismic motion while allowing horizontal deformation of the
또한 다른 하나의 예로서, 본 발명의 면진유닛(30)에서는 상술한 기초 받침패드(310) 외에 국내외 지역에서 공지기술로 사용되어 여러 가지 작동구조를 가지는 강재받침(Pot Bearing 등)과 같은 받침장치에 대하여 기초설계 조건이나 적용시설물 입지 조건에 따라 설치하여 적용할 수 있다.Also, as another example, in the
한편 본 발명의 면진수단은 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 노출된 상단 일부와 상기 연결유닛(20)의 둘레를 따라 모르타르의 타설을 통해 형성되는 무수축 모르타르층(50)을 더 포함한다.Meanwhile, the seismic isolation means of the present invention further includes a
상기 모르타르층(50)은 연결유닛(20)뿐 아니라 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 노출된 단위 강관과 래티스근(110)에 무수축 모르타르가 충진되게 하여 래티스거더형 말뚝(10)과 면진수단이 일체로 합성될 수 있도록 하며, 상기 연결유닛(20)의 둘레로부터 확장되는 안치면이 마련됨에 따라 상부캡유닛(40)의 저면부가 안치되게 하여 상부캡유닛(40)의 안정적인 횡방향 유동을 제공하게 된다.The
이하에서는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 래티스거더형 말뚝(10)을 설명한다.Hereinafter, a lattice girder-
도 10a 내지 10c를 참조하면 본 실시 예의 래티스거더형 말뚝(10)은 원형 배열을 따라 일정 간격으로 이격 배치되되, 지면과의 내각이 예각을 갖도록 구성되며 지반(1)에 관입되는 기초 말뚝(3)이 각각 삽입 설치되고 래티스근(110)을 통해 상호 간이 결속되는 복수의 경사강관(103)을 포함한다.10a to 10c, the lattice girder-
즉 본 실시 예의 래티스거더형 말뚝(10)은 단위 강관을 도 10a에 도시된 바와 같이 소정의 기울기를 갖는 사선형으로 배치하고, 이들 경사강관(103) 간을 래티스근(110)이 상호 연결하여 결속 및 지지되도록 함으로써 직선형 단위 강관과 대비하여 보다 안정적인 지지 구조를 가질 수 있도록 하는 것이다.That is, in the lattice girder-
이때 상기 경사강관(103)은 역시 평면상 120도마다 배열되어 3개로 구성된 것을 일 예로서 제시하고 있으나, 본 발명이 경사강관(103)의 설치 개수에 한정되지 않음은 당연하다.At this time, although it is presented as an example that the
그리고 본 실시 예의 래티스거더형 말뚝(10)은 판 형상으로 상기 복수의 경사강관(103) 상부가 접합되도록 평행하게 설치되고 각 경사강관(103)의 중공이 노출되는 결속플랜지(130)를 포함한다.And the lattice girder-
상기 결속플랜지(130)는 래티스거더형 말뚝(10)에 대한 두부측 보강 기능을 수행하게 되면서 회전 저항을 강화할 수 있다.The
상기 경사강관(103)의 노출된 중공에는 각각 기초 말뚝(3)이 삽입되어 동일축상에 중첩되는 일정한 이중관 구간이 형성될 수 있다.Each of the foundation piles 3 is inserted into the exposed hollow of the
도 10a에 도시된 바와 같이 각 경사강관(103)의 상단에는 상기 기초 말뚝(3)의 삽입 위치를 제한하기 위한 걸림플랜지(104)가 형성되어 있으며, 이에 대응하여 각 기초 말뚝(3)의 상단에도 안치플랜지(3-2)가 형성되어 기초 말뚝(3)의 상단이 걸림플랜지(104)에 걸려 더이상 삽입되는 않는 위치에서 거치될 수 있도록 한다. As shown in FIG. 10A, a locking
한편 본 실시 예에 래티스거더형 말뚝(10)의 두부측에 연결되는 연결유닛(20)은 경사강관(103)의 기울기에 대응하여 안정적인 거치 및 연결이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the
본 실시 예의 연결유닛(20)은 도 10b 및 도 10c에 도시된 바와 같이 앞서 실시 예의 연결유닛(20)과 마찬가지로 상기 경사강관(103)의 상단으로부터 이격되는 원판(200)과, 상기 원판(200)의 테두리를 따라 일정 간격으로 돌출되는 전단볼트(240)를 포함하고 있다.As shown in FIGS. 10b and 10c, the connecting
이때 본 실시 예의 연결유닛(20)은, 상기 래티스거더형 말뚝(10)의 두부측에 원판(200)을 연결함에 있어 두 가지의 연결구조를 제시하고 있다.At this time, the
일 예로서 상기 연결유닛(20)은 상기 경사강관(103)에 삽입된 기초 말뚝(3)의 상단에 원판(200)이 거치되는 연결 구조를 가질 수 있다.As an example, the
먼저 상기 기초 말뚝(3)은 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 안치플랜지(3-2)의 상부로 일부가 연장되고, 연장된 기초 말뚝(3)의 상단 부위에는 그 외주연을 따라 안치플랜지(3-2)와 직교하는 방향으로 안치플랜지(3-2)에 결합되는 복수의 보강판(3-3)이 형성된다.First, the foundation pile (3) is partially extended to the upper portion of the anchoring flange (3-2) as shown in FIG. 3-2) and a plurality of reinforcing plates 3-3 coupled to the mounting flange 3-2 in a direction orthogonal to are formed.
상기 보강판(3-3)은 상기 기초 말뚝(3)의 상단에서 일정 간격으로 배열되어 기초 말뚝(3)의 외주연을 복수의 단위 구간으로 구획하게 되면서, 연장된 기초 말뚝(3)의 상단 부위를 회전 저항으로부터 보강하게 된다.The reinforcing plate (3-3) is arranged at regular intervals from the top of the foundation pile (3) to partition the outer periphery of the foundation pile (3) into a plurality of unit sections, and the upper end of the extended foundation pile (3) The area is reinforced from rotational resistance.
그리고 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 연결유닛(20)은 상기 경사강관(103)을 향하는 저면부에서 경사강관(103)의 기울기 각도와 동일한 각도로 돌출되며, 각 경사강관(103)에 삽입된 기초 말뚝(3)의 상단에 밀착 및 안치되는 경사받침(260)을 포함한다. And, as shown in FIG. 10B, the
또한 상기 연결유닛(20)의 경사받침(260)은 상기 연장된 기초 말뚝(3)의 상단 부위에 밀착되면서 상기 복수의 단위 구간 중 선택된 단위 구간에 안치되도록 하부로 연장되는 보강판(3-3) 사이에 걸림돌기(270)가 구비되어, 연결유닛(20)이 안정적으로 거치되게 함과 더불어 거치되는 3개소의 걸림돌기(270)가 조합하여 반경 중심 방향으로 견고하게 연결이 됨으로써 상기 경사강관(103)으로부터 작용하는 회전 모멘트에 효율적으로 저항할 수 있게 된다.In addition, the
다른 예로서 상기 연결유닛(20)은 상기 경사강관(103)에 삽입된 기초 말뚝(3)의 중공으로 상기 원판(200)의 저면부가 삽입 체결되는 연결 구조를 가질 수 있다.As another example, the
도 10c에 의하면 상기 연결유닛(20)은 앞서 실시 예와 마찬가지로 상기 경사강관(103)을 향하는 저면부에서 경사강관(103)의 기울기 각도와 동일한 각도로 돌출되며 각 경사강관(103)에 삽입된 기초 말뚝(3)의 상단에 밀착 및 안치되는 경사받침(260)을 포함하고 있다.According to FIG. 10C , the
이에 더하여 본 실시 예의 연결유닛(20)은 상기 원판(200)에서 상기 경사받침(260)의 기울기 각도와 동일한 각도로 경사받침(260)에 관통 형성되어 상기 기초 말뚝(3)의 중공이 노출되게 하는 제 3삽입공(250-1)과, 상기 원판(200)의 상부면에서 제 3삽입공(250-1)을 통과하고 노출된 기초 말뚝(3)의 중공에 삽입되어 끼움 체결되는 복수의 제 2체결돌기(210-1)를 포함한다.In addition, the
즉 본 실시 예의 연결유닛(20)은 쐐기 구조를 갖는 복수의 제 2체결돌기(210-1)가 원판(200)에 형성된 제 3삽입공(250-1)을 통해 사선방향으로 관통하여 각 경사강관(103)에 삽입된 각 기초 말뚝(3)의 중공에 끼움 방식으로 체결 및 고정됨에 따라 상기 경사강관(103)에 대한 회전 저항을 강화할 수 있다.That is, in the
여기서 상기 체결돌기(210-1)의 직경은 상기 기초 말뚝(3)의 중공 내경과 같거나 조금 크게 구성되어 견고한 끼움 결합이 이루어지게 한다.Here, the diameter of the fastening protrusion 210-1 is equal to or slightly larger than the hollow inner diameter of the
이와 같은 실시 예의 면진장치는 상술한 경사강관(103)의 구조적 특성에 따라 각 경사강관(103)에 연결하기 위한 연결유닛(20)의 저면부 연결 구조만이 앞서 설명한 실시 예의 면진장치와 상이할 뿐, 나머지 면진수단을 구성하는 면진유닛(30), 상캡유닛(40) 및 무수축 모르타르층(50)이 동일 적용되며 그 작동 기작 역시 동일한 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The seismic isolator of this embodiment may differ from the seismic isolator of the above-described embodiment only in the connection structure of the bottom part of the connecting
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
1 : 지반 2 : 기초 구조물
10 : 래티스거더형 말뚝 20 : 연결유닛
30 : 면진유닛 40 : 상부캡유닛
50 : 모르타르층
101 : 주강관 102 : 보조강관
103 : 경사강관 110 : 래티스근
120 : 체결플랜지 121 : 통공
130 : 결속플랜지 200 : 원판
210 : 제 1체결돌기 220 : 제 2삽입공
230 : 안치홈 240 : 전단볼트
250 : 제 1삽입공 260 : 경사받침
270 : 걸림돌기 300 : 하부받침
310 : 받침패드 311 : 상부판
312 : 하부판 313 : 고무층
314 : 강판층 315 : 소성변형바
400 : 수용공간 420 : 고정볼트1: ground 2: foundation structure
10: lattice girder-type pile 20: connection unit
30: seismic isolation unit 40: upper cap unit
50: mortar layer
101: cast steel pipe 102: auxiliary steel pipe
103: inclined steel pipe 110: lattice muscle
120: fastening flange 121: through hole
130: binding flange 200: disc
210: first fastening projection 220: second insertion hole
230: anchor groove 240: shear bolt
250: first insertion hole 260: inclined support
270: protrusion 300: lower support
310: support pad 311: upper plate
312: lower plate 313: rubber layer
314: steel sheet layer 315: plastic deformation bar
400: receiving space 420: fixing bolt
Claims (10)
판 형상으로 상기 래티스거더형 말뚝의 상단에 결합되는 연결유닛;
상기 연결유닛의 상부면에 적층 결합되는 하부받침과 상기 하부받침의 상부면에 안치되도록 결합되는 받침패드를 포함하는 면진유닛; 및
상기 면진유닛의 하부받침보다 상대적으로 큰 면적을 갖는 수용공간이 마련되며 저면부가 개구되어 면진유닛을 수용하고, 상기 수용공간에서 상기 받침패드의 상부면이 고정 설치되며, 시설물 기초의 내부에 매립되는 상부캡유닛;을 포함하되,
상기 래티스거더형 말뚝은,
일정한 직경과 길이를 가지고 단면의 정중앙에 위치하며 지반에 관입되는 기초 말뚝이 삽입 설치되는 주강관과, 상기 주강관의 둘레에 일정한 반경과 각도로 원형 배열되며 상기 주강관에 래티스근을 통해 각각 결속되어 지진 시 발생된 수평하중을 상기 주강관과 함께 분담하는 복수의 보조강관과, 판 형상으로 상기 주강관 및 보조강관의 상단에 설치되며 상기 주강관 및 보조강관의 각 중공과 대면하는 부위에 통공이 형성되는 결합플랜지를 포함하고,
상기 연결유닛은,
상기 래티스거더형 말뚝의 결합플랜지와 동일한 직경을 가지고 상기 결합플랜지의 상부면에 밀착되는 원판과, 상기 보조강관의 중공과 대면하는 원판의 저면부에 각각 돌출되어 상기 보조강관의 중공에 끼움 방식으로 삽입 체결되는 쐐기 형상의 제 1체결돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치.
It includes a plurality of unit steel pipes having a constant length and spaced apart from each other in the vertical direction, and lattice muscles interconnecting the unit steel pipes, installed to penetrate the ground so that a part of the top is exposed, and a foundation pile is inserted into one or more selected unit steel pipes lattice girder-type piles that are intruded together into the ground;
a connection unit coupled to the upper end of the lattice girder-type pile in a plate shape;
a seismic isolation unit including a lower support laminated to the upper surface of the connection unit and a support pad coupled to be seated on the upper surface of the lower support; and
An accommodating space having a relatively larger area than the lower support of the seismic isolating unit is provided, the bottom part is opened to accommodate the seismic isolating unit, and the upper surface of the support pad is fixedly installed in the accommodating space, and is embedded in the foundation of the facility Including the upper cap unit;
The lattice girder-type pile is,
A cast steel pipe having a constant diameter and length, located at the center of the cross section, and having a foundation pile penetrating into the ground inserted and installed, and circularly arranged at a constant radius and angle around the cast steel pipe, each bound to the cast steel pipe through a lattice muscle A plurality of auxiliary steel pipes that share the horizontal load generated during an earthquake together with the cast steel pipe, are installed at the upper end of the cast steel pipe and the auxiliary steel pipe in the form of a plate, and there is a hole in the part facing each hollow of the cast steel pipe and the auxiliary steel pipe Including a coupling flange formed,
The connection unit is
A disk having the same diameter as the coupling flange of the lattice girder-type pile and being in close contact with the upper surface of the coupling flange, and protruding from the bottom surface of the disk facing the hollow of the auxiliary steel pipe, respectively, to fit into the hollow of the auxiliary steel pipe A seismic isolator applied to a triaxial lattice girder-type pile, characterized in that it includes a wedge-shaped first fastening protrusion to be inserted and fastened.
상기 래티스거더형 말뚝의 노출된 상단 일부와 상기 연결유닛의 둘레를 따라 모르타르의 타설을 통해 형성되며 상기 연결유닛의 둘레로부터 확장되는 안치면이 마련되어 상기 상부캡유닛의 저면부가 안치되는 무수축 모르타르층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치.
The method of claim 1,
A non-shrinkable mortar layer formed by pouring mortar along the exposed upper part of the lattice girder-type pile and the perimeter of the connecting unit and provided with a mounting surface extending from the periphery of the connecting unit, in which the bottom of the upper cap unit is placed ; A seismic isolator applied in a triaxial lattice girder-type pile, characterized in that it further comprises.
상기 연결유닛은,
상기 원판의 상부면 및 하부면에 각각 테두리를 따라 일정 간격으로 돌출되는 전단볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼축 래티스거더형 말뚝에서 적용하는 면진장치.10. The method of claim 9,
The connection unit is
A seismic isolator applied to a triaxial lattice girder-type pile, characterized in that it includes shear bolts protruding at regular intervals along the edges on the upper and lower surfaces of the disk, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210096979A KR102400909B1 (en) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210096979A KR102400909B1 (en) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102400909B1 true KR102400909B1 (en) | 2022-05-24 |
Family
ID=81807006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210096979A KR102400909B1 (en) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102400909B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102549479B1 (en) * | 2022-10-05 | 2023-06-29 | 한국건설기술연구원 | Multi-axial seismic pile and construction method using the same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007077617A (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Okumura Corp | Mounting structure of base isolating device, its construction method, and base plate for mounting base isolating device |
KR20110114265A (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | (주)지비텍이엔씨 | Vibration damping pile cap and vibration damping pile structure using the same |
KR101136945B1 (en) | 2010-01-27 | 2012-04-19 | 주식회사 스페이스테크놀로지 | An earthquake-proof house and building |
KR20130026045A (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-13 | 신세영 | Apparatus for yieldable arch umbrella arch reinforcement and construction method for yieldable arch umbrella arch reinforcement |
KR20140140440A (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-09 | 한국해양과학기술원 | Hybrid support structure and method for installing the same |
KR102014125B1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-08-26 | (주)효창이엔지 | 3-axis seismic pile structure and method |
-
2021
- 2021-07-23 KR KR1020210096979A patent/KR102400909B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007077617A (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Okumura Corp | Mounting structure of base isolating device, its construction method, and base plate for mounting base isolating device |
KR101136945B1 (en) | 2010-01-27 | 2012-04-19 | 주식회사 스페이스테크놀로지 | An earthquake-proof house and building |
KR20110114265A (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | (주)지비텍이엔씨 | Vibration damping pile cap and vibration damping pile structure using the same |
KR20130026045A (en) * | 2011-09-05 | 2013-03-13 | 신세영 | Apparatus for yieldable arch umbrella arch reinforcement and construction method for yieldable arch umbrella arch reinforcement |
KR20140140440A (en) * | 2013-05-29 | 2014-12-09 | 한국해양과학기술원 | Hybrid support structure and method for installing the same |
KR102014125B1 (en) * | 2019-06-03 | 2019-08-26 | (주)효창이엔지 | 3-axis seismic pile structure and method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102549479B1 (en) * | 2022-10-05 | 2023-06-29 | 한국건설기술연구원 | Multi-axial seismic pile and construction method using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5041758B2 (en) | Seismic isolation structure with artificial ground | |
JP2007239306A (en) | Method of mounting base isolation damper | |
KR102400909B1 (en) | Seismic isolation device applied to a triaxial lattice girder pile | |
JP2009144494A (en) | Base-isolating work method for existing buildings | |
JP3899354B2 (en) | Seismic isolation building | |
JP3855198B2 (en) | Seismic reinforcement structure for pile foundation structures | |
JP2001311314A (en) | Method for realizing base isolation structure of existing building | |
JP3799036B2 (en) | Building basic structure and construction method | |
JP6326545B1 (en) | Viaduct using PC pier with double circular spiral shear reinforcement | |
JP3690437B2 (en) | Seismic reinforcement structure for existing buildings | |
US5660007A (en) | Stiffness decoupler for base isolation of structures | |
KR101742438B1 (en) | Integral abutment bridge having rotation receptive device at abutment-pile jointing site | |
KR101095700B1 (en) | Retaining Wall Structure and Constructing Method thereof | |
KR101088788B1 (en) | Vibration damping pile structure using vibration damping pile cap and permanent tension member | |
JP3740599B2 (en) | Seismic isolation device mounting structure | |
KR101551269B1 (en) | The large diameter composition piles to be clamp socket wing beam combination with small diameter pipe | |
KR20190069991A (en) | Seismic isolation rubber pad for micro-pile and construction method of micro-pile using the same | |
JP7230312B2 (en) | Foundation structure and foundation construction method | |
KR102631860B1 (en) | Reinforcing Structure For Steel Pipe Pile Head Connections To Improve Bending Moment and Distribute Uniform Normal Load | |
JP6774774B2 (en) | Pile foundation structure | |
KR102552985B1 (en) | Bracing Tie Triaxial Seismic Pile Structure | |
KR102509942B1 (en) | Joint between Footing and Pile to prevent Top Drop off and Construction Method thereof | |
JP5041759B2 (en) | Seismic isolation structure | |
JP7469645B2 (en) | Pile head joint structure, earthquake-resistance reinforcement method for existing structures, and repair method for pile head joints of existing structures | |
KR102643722B1 (en) | Thread bar combination apparatus, multi axis seismic pile having the same and construction method for multi axis seismic pile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |