KR102488031B1 - 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리 - Google Patents

인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리 Download PDF

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Abstract

인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법으로서, 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법은, (a) 상기 인발장치 및 상기 지지장치와 최상단 말뚝유닛이 결합된 어셈블리를 준비하여 상기 최상단 말뚝유닛에 대응하는 천공홀에 대하여 배치하는 단계; (b) 상기 인발장치를 인발 작동하여 상기 최상단 말뚝유닛을 인발하면서 상기 인발의 반작용으로 상기 지지장치 하측의 지반을 가압하는 작용력을 가한 상태를 유지하는 단계; (c) 상기 지지장치 내부의 중공부에 시멘트질 재료를 충진하는 단계; 및 (d) 충진된 상기 시멘트질 재료가 양생된 다음 상기 인발장치의 인발 작동을 중지하고 상기 인발장치를 해체하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리{PILED RAFT FOUNDATION APPLICATION METHOD USING DRAWING APPARATUS AND SUPPORTING APPARATUS, AND ASSEMBLY USED TO THE SAME}
본원은 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리에 관한 것이다.
말뚝지지 전면기초(piled raft foundation)는 전면기초와 말뚝기초가 복합적으로 상부구조물을 지지하는 기초형식으로서, 전면기초-지반-말뚝의 상호작용을 고려하여 설계하여야 하고, 말뚝체 및 말뚝머리 접합부 등의 관련 부분에 대한 설계요구조건을 동시에 만족하여야 한다.
그런데, 이러한 말뚝지지 전면기초의 경우 말뚝과 직접기초의 복합된 기초로 직접기초의 성능을 평가하기가 상당히 어렵다. 따라서, 설계에 상당한 어려움이 있으며, 기술적으로는 좋은 기술이나, 국내에서는 명확하게 설계할 수 있는 기술이 없어 그 적용이 어려운 측면이 있었다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-0985823호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지반이 받는 지지능력을 말뚝에 인발력을 전이시켜 보다 쉬운 설계가 가능하며, 시공시에 말뚝의 품질성능도 같이 평가되도록 하는 무수축 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법으로서, 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법은, (a) 상기 인발장치 및 상기 지지장치와 최상단 말뚝유닛이 결합된 어셈블리를 준비하여 상기 최상단 말뚝유닛에 대응하는 천공홀에 대하여 배치하는 단계; (b) 상기 인발장치를 인발 작동하여 상기 최상단 말뚝유닛을 인발하면서 상기 인발의 반작용으로 상기 지지장치 하측의 지반을 가압하는 작용력을 가한 상태를 유지하는 단계; (c) 상기 지지장치 내부의 중공부에 시멘트질 재료를 충진하는 단계; 및 (d) 충진된 상기 시멘트질 재료가 양생된 다음 상기 인발장치의 인발 작동을 중지하고 상기 인발장치를 해체하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법은, (e) 상기 (d) 단계 이후에 상기 어셈블리에 대응하는 기초를 시공하여 상기 어셈블리와 상기 기초를 일체화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 둘레 부재를 포함하고, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며, 상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 최상단 말뚝유닛이 단일말뚝에 대응하는 경우, 상기 인발장치는, 상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지; 상기 스테이지 상에 배치되되 상기 스테이지를 통과하여 상기 두부와 연결되도록 하향 연장되는 인발용 연결 부재를 갖는 인발유닛; 및 상기 스테이지와 상기 하측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되, 상기 가압용 연결 부재는, 상기 상측 부재에는 미연결될 수 있다.
또한, 상기 두부의 내부 중공부에는 상기 내부 중공부를 가로지르게 배치되는 크로스 부재가 구비되고, 상기 인발용 연결 부재의 하측은 상기 크로스 부재에 대하여 연결될 수 있다.
또한, 상기 인발유닛은 최상단 말뚝유닛의 상측 상에 위치하도록 배치되며, 상기 가압용 연결 부재는 상기 최상단 말뚝유닛의 둘레 외측에 대하여 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 최상단 말뚝유닛이 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응하는 경우, 상기 인발장치는, 상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지; 상기 스테이지에 인발용 연결 부재의 상단이 연결되고 상기 인발용 연결 부재가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 상기 하측 부재와 연결되도록 상기 스테이지와 상기 하측 부재 사이에 개재되는 인발유닛; 및 상기 스테이지와 상기 상측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되, 상기 인발유닛은 상기 상측 부재에는 미연결될 수 있다.
또한, 상기 말뚝군은 삼축말뚝을 포함하고, 상기 인발유닛은 삼축말뚝의 중앙부에 위치하고, 상기 가압용 연결 부재는 삼축말뚝의 바깥쪽에 위치할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 공법에 이용되는 어셈블리로서, 본원의 일 실시예에 따른 말뚝지지 전면기초 적용 공법에 이용되는 어셈블리는, 상기 최상단 말뚝유닛이 단일말뚝에 대응하는 경우, 상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 들레 부재를 포함하고, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며, 상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비되되, 상기 인발장치는, 상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지; 상기 스테이지 상에 배치되되 상기 스테이지를 통과하여 상기 두부와 연결되도록 하향 연장되는 인발용 연결 부재를 갖는 인발유닛; 및 상기 스테이지와 상기 하측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되,상기 가압용 연결 부재는, 상기 상측 부재에는 미연결될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 공법에 이용되는 어셈블리로서, 본원의 일 실시예에 따른 말뚝지지 전면기초 적용 공법에 이용되는 어셈블리는, 상기 최상단 말뚝유닛이 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응하는 경우, 상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 들레 부재를 포함하고, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며, 상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비되되, 상기 인발장치는, 상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지; 상기 스테이지에 인발용 연결 부재의 상단이 연결되고 상기 인발용 연결 부재가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 상기 하측 부재와 연결되도록 상기 스테이지와 상기 하측 부재 사이에 개재되는 인발유닛; 및 상기 스테이지와 상기 상측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되, 상기 인발유닛은 상기 상측 부재에는 미연결될 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이, 인발장치를 인발 작동하여 최상단 말뚝유닛을 인발하면서 상기 인발의 반작용으로 지지장치 하측의 지반을 가압하는 작용력을 가하는 단계를 포함함으로써, 말뚝의 하중인 인장력으로 전이된 지지력이 지반지지로 변경되면서 말뚝은 축력으로 변경되어 말뚝의 품질 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 수직 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 횡단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 다른 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 수직 단면도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 하측, 하부, 하단 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면 도 1을 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 상측, 전반적으로 6시 방향이 하측, 전반적으로 6시 방향을 향하는 부분이 하부, 전반적으로 6시 방향을 향하는 단부가 하단 등이 될 수 있다.
본원은 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법 및 이에 이용되는 어셈블리에 관한 것이다. 여기서 말뚝지지 전면기초(piled raft foundation)는 전면기초와 말뚝기초가 복합적으로 상부구조물을 지지하는 기초형식으로서 전면기초-지반-말뚝의 상호작용을 고려하여 설계하여야 하고, 말뚝체 및 말뚝머리 접합부 등의 관련 부분에 대한 설계요구조건을 동시에 만족하여야 한다(KDS 11 50 05 :2021 얕은기초 설계기준(일반설계법)). 국가 기준코드에 말뚝지지 전면기초를 적용할 수 있도록 되어있으나, 현실적으로 지반과 말뚝의 설계비를 산정하는 것은 어렵기 때문에 설계가 잘 이루어지지 않는다. 또한, 여기서 기초는 건물과 같은 구조물의 바닥을 이루는 기초 슬래브, 기초 슬래브와 연결되는 말뚝 구조물 등을 포괄하는 넓은 개념으로 이해될 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법(이하 '본 공법'이라 함)에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 수직 단면도이며, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 횡단면도이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 다른 실시예에 따른 최상단 말뚝유닛의 개략적인 개념 수직 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 공법은, 인발장치(110) 및 지지장치(120)와 최상단 말뚝유닛(130)이 결합된 어셈블리(100)를 준비하여 최상단 말뚝유닛(130)에 대응하는 천공홀에 대하여 배치하는 단계(S110 단계)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 최상단 말뚝유닛(130)은 말뚝이 삽입되는 심도가 수십미터로 깊어지면 말뚝은 10미터 이내의 말뚝유닛 복수개를 커플러를 이용하여 연결하는 형태로 시공될 수 있다. 이러한 경우, 최상단 말뚝유닛(130)은 복수개의 말뚝유닛 중 가장 상단에 위치한 말뚝유닛을 의미할 수 있다. 반대로, 심도가 깊지 않아 단일한 말뚝유닛으로 말뚝 시공이 가능한 경우에는 최상단 말뚝유닛(130)은 말뚝 그 자체를 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 예를 들어, 말뚝은 프리캐스트(사전 제작)된 기성 말뚝일 수 있다. 예를 들면, 말뚝은 강관 말뚝 또는 콘크리트 재질의 다양한 말뚝(PHC 말뚝, 강관-콘크리트 복합 말뚝 등)일 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 1 및 도 3을 참조하면, S110 단계에서의 어셈블리(100)를 최상단 말뚝유닛(130)에 대응하는 천공홀에 대하여 배치한다는 것은, 말뚝유닛이 여러 개인 경우, 최상단 말뚝유닛(130)보다 하측에 있는 말뚝유닛과 최상단 말뚝유닛(130)을 커플러로 연결하는 형태로의 배치(설치 또는 시공)을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 복수개의 말뚝유닛을 커플러로 연결하며 천공홀 내에 높이 방향으로 순차적으로 배치할 수 있다. 복수개의 말뚝유닛을 연결하는 커플러는 종래에 알려지거나 향후 개발될 다양한 말뚝 커플러 형태로 구비될 수 있다.
또한, 예를 들어, 어셈블리(100)의 준비는 공장에서 사전 제작될 수 있으며, 다른 예로, 시공 현장 주변에 마련된 제작장에서의 조립을 통해 이루어질 수도 있다. 또한, 예를 들어, 어셈블리(100)는 최상단 말뚝유닛(130)을 천공홀에 대하여 배치(시공)한 후에, 최상단 말뚝유닛(130) 둘레에 위치하는 지반(300)에는 움직일 수 있는 후술하는 하부 부재(122)를 설치하고, 최상단 말뚝유닛(130)의 상부에는 인발장치(11)가 설치할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 공법은 인발장치(110)를 인발 작동하여 최상단 말뚝유닛(130)을 인발하면서 인발의 반작용으로 지지장치(120) 하측의 지반(300)을 가압하는 작용력을 가한 상태를 유지하는 단계(S120 단계)를 포함할 수 있다.
예를 들어, S120 단계는, 최상단 말뚝유닛(130)에 지지장치(120) 및 인발장치(110)를 설치하여, 인발장치(110)를 통해 최상단 말뚝유닛(130)에 인발력을 가하고, 이에 대한 반작용에 의해 지지장치(120)에는 가압력이 발생할 수 있다.
예를 들어, 본 공법은 S120 단계를 포함함으로써, 1차적으로 인발장치(110)에 의해 말뚝의 지지력 중 일부가 인발력(인장력)으로 전이되었던 하중이, 향후 기초가 타설되고 건축물 하중이 작용되면 다시 지반지지로 변경(전환)될 수 있다. 또한, 이때 말뚝은 축력으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 말뚝의 지지력이 100이었다고 하면, 인발력으로 전이되었던 하중이 -30이며, 결국 말뚝지지 전면기초(전면기초와 말뚝기초)는 130의 지지능력을 발휘하게 된다. 이러한 말뚝지지 전면기초의 설계는 아래 수학식 1을 적용하여 쉽게 설계할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112022085504099-pat00001
상기 수학식 1에서, L d 는 설계 총 하중, L P 는 말뚝 설계 하중, L R 은 지반설계하중, L PP 는 말뚝 인발 하중일 수 있다.
다만, 상기 수학식 1을 적용하여 말뚝지지 전면기초를 설계함에 있어서, 말뚝 인발 하중이 실제로 L PP 에 해당하더라도 지반설계하중 L R 은 L PP 보다 작게 반영함이 보다 안전측일 수 있다. 즉, L PP 에는 0보다 크고 1보다 작은 안전계수(safety factor)가 곱하여 지는 등의 형태로 적용될 수 있다.
이와 같이, 상기 수학식 1을 적용하여 말뚝으로부터 인발력을 덜어내어 하중으로 전이시킨 후에 이것을 지반(300)이 받는 지지능력으로 적용하는 형태로 설계를 하면, 설계가 인발장치(110)에 의해 인발된 구체적인 인발력 수치에 근거(경우에 따라 안전계수도 고려)하여 보다 높은 신뢰성을 가지고 이루어질 수 있어, 시공시에 말뚝(말뚝지지 전면기초)의 품질성능도 정량적(수치적)으로 같이 평가되어 더욱 유용할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 공법에서 이용되는 지지장치(120)는 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지장치(120)는 인발장치(110)가 인발 작동될 때, 인발 작동에 대한 반작용으로 하측 부재(122)의 하측에 위치한 지반(300)을 가압하도록 구비될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 1을 참조하면, 하측 부재(122)는 지반(300) 상에 배치될 수 있으며, 상측 부재(121)는 하측 부재(122)로부터 상향 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 예를 들어, 상측 부재(121)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부와 연결되되, 하측 부재(122)는 최상단 말뚝유닛(130)과는 미연결되도록 구비될 수 있다.
또한, 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비될 수 있다. 또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 지지장치(120)의 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)는 중공부(124)를 형성하도록 구비될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지장치(120)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부 상에 배치될 수 있으며, 두부는 상단부(도 1을 참조하면, 12시 방향)일 수 있다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 지지장치(120)의 상측 부재(121)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부에 연결되고, 지지장치(120)의 하측 부재(122)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부에 미연결될 수 있다. 또한, 전술한 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부가 하측 부재(122)에는 둘레 부재(123)를 통해서도 미연결되게 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 지지장치(120)의 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 인발장치(110)는 지지장치(120)의 상측 부재(121) 또는 상측 부재(121)에 연결된 최상단 말뚝유닛(130)의 두부를 인발하고, 하측 부재(122)를 하향 가압하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 인발장치(110)는 말뚝재하시험(예를 들면, 정재하시험)에 활용되는 하중재하장치를 활용하여 구비될 수 있다. 또는, 인발장치(110)는 잭 장치(예를 들면, hollow ram jack)를 활용하여 구비될 수 있다.
예를 들어, 인발장치(110)가 하측 부재(122)를 하향 가압하는 것은, 인발장치(110)가 상측 부재(121) 또는 상측 부재(121)에 연결된 최상단 말뚝유닛(130)의 두부를 인발하여 이에 의한 반작용에 의해 하측 부재(122)를 하향 가압하는 것일 수 있다.
이에 따라, 인발장치(110)에 의해 최상단 말뚝유닛(130)에는 인발력(상향 외력)이 작용되고, 반작용으로 지지장치(120)의 하측 부재(122) 및 하측 부재(122)의 하측에 위치하는 지반(300)에 가압력(하향 외력)이 작용됨으로써, 지반(300)은 최상단 말뚝유닛(130)의 설계허용강도의 적어도 일부를 전이받아 최상단 말뚝유닛(130)에 작용하는 하중을 경감시킬 수 있는 상태로 셋팅(제공)될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 공법은 최상단 말뚝유닛(130)이 단일말뚝(130a)에 대응할 수 있다. 이러한 경우, 인발장치(110)는 스테이지(111), 인발유닛(112) 및 가압용 연결부재(113)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 스테이지(111)는 지지장치(120)로부터 상향 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(111)가 지지장치(120)로부터 상향 이격되는 이격량은 인발 및 하향 가압 작용이 이루어질 때, 지지장치(120)와의 간섭이 방지되도록 하는 간격에 대응할 수 있다. 또한, 스테이지(111)는 최상단 말뚝유닛(130)의 상측(도 1 기준, 12시 방향) 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 인발장치(110)는 인발용 연결 부재(112a)를 갖는 인발유닛(112)를 포함할 수 있다. 인발유닛(112)은 스테이지(111) 상에 배치될 수 있다. 즉, 인발유닛(112)은 최상단 말뚝유닛(130)의 상측 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 인발용 연결 부재(112a)는 스테이지(111) 상에 배치되되 스테이지(111)를 통과하여 두부와 연결되도록 하향 연장되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 인발용 연결 부재(112a)는 인발유닛(112)의 실린더부 내부에 구비되며, 인발유닛(112) 내부로부터 스테이지(111)를 통과하고, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부와 연결되도록 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 인발용 연결 부재(112a)의 하측은 크로스 부재(131)에 대하여 연결될 수 있다. 여기서 크로스 부재(131)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부의 내부 중공부에 내부 중공부를 가로지르게 배치되는 부재일 수 있다. 예를 들어, 크로스 부재(131)는 두부의 내경에 대응하는 크기로 형성된 원형 판 부재일 수 있다.
또한, 인발용 연결 부재(112a)는 후술하는 해체 단계(S140 단계)에서 크로스 부재(131)로부터 분리될 수 있게 구비됨이 바람직하다. 예를 들면, 인발용 연결 부재(112a)와 크로스 부재(131)는 나사 결합에 의해 연결되어, 연결되는 방향과 반대되는 횡방향으로 회전시 분리되도록 구비될 수 있다.
또한, 다른 예로, 인발용 연결 부재(112a)의 하측에는 복수의 돌기가 외측 반경 방향으로 구비되고, 크로스 부재(131)는 인발용 연결 부재(112a)의 복수의 돌기가 통과 가능하도록 복수의 돌기 각각에 대응하는 복수의 통과 홈이 형성될 수 있다. 예를 들면, 인발용 연결 부재(112a)의 복수의 돌기의 위치가 크로스 부재(131)의 복수의 통과 홈의 위치와 일치하면, 인발용 연결 부재(112a)의 돌기가 크로스 부재(131)의 홈에 대하여 통과될 수 있다. 이때, 인발용 연결 부재(112a)는, 인발용 연결 부재(112a)의 복수의 돌기와 크로스 부재(131)의 복수의 통과 홈이 서로 엇갈리는 위치에 배치되도록 회전될 수 있으며, 회전된 인발용 연결 부재(112a)의 복수의 돌기와 크로스 부재(131)의 복수의 통과 홈이 상호 어긋나게 되어 통과가 제한될 수 있다. 이러한 상태로 인발력을 작용할 경우, 인발용 연결 부재(112a)의 복수의 돌기와 크로스 부재(131)의 마찰에 의해 인발용 연결 부재(112a)의 예상치 못한 회전이 더욱 제한되어 인발용 연결 부재(112a)와 크로스 부재(131)가 분리되는 것을 제한시킬 수 있다.
또한, 예를 들어, 크로스 부재(131)는 하면(예를 들면, 홈과 홈 사이)에 하향으로 돌출되도록 배치되는 제한 블록을 포함할 수 있다. 이러한 제한 블록은 인발용 연결 부재(112a)의 회전을 제한할 수 있다. 예를 들면, 크로스 부재(131)의 제한 블록은 인발용 연결 부재(112a)가 소정 이상 하향 이동되지 않는 이상 인발용 연결 부재(112a)의 돌기가 크로스 부재(131)의 통과 홈을 통과하는 방향으로 회전이 제한되도록 할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 인발장치(110)는 스테이지(111)와 지지장치(120)의 하측 부재(122)를 연결하는 가압용 연결 부재(113)를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 가압용 연결 부재(113)는 지지장치(120)의 상측 부재(121)에는 미연결될 수 있다. 예를 들어, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111) 및 하측 부재(122)와 연결되되, 상측 부재(121)와는 미연결되어, 인발장치(110)가 인발 작동할 때, 최상단 말뚝유닛(130)만 인발되며, 이에 대한 반작용으로 하측 부재(122)가 하측의 지반(300)을 가압하도록 할 수 있다.
도 1 및 도2를 참조하면, 가압용 연결 부재(113)는 최상단 말뚝유닛(130)의 둘레 외측에 대하여 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지장치는 가압용 연결 부재(113)가 중공부(124) 내부에 충진되는 시멘트질 재료와 접촉되지 않도록 가압용 연결 부재(113)를 감싸는 파이프 부재를 포함하고, 이에 따라 가압용 연결 부재는 시멘트질 재료의 양생 후, 해체 단계(후술하는 S140 단계)에서 분리될 수 있다. 또한, 다른 예로, 파이프 부재의 구비 없이 가압용 연결 부재(113)에 시멘트질 재료가 접촉된 상태로 양생이 이루어지는 경우에는, 가압용 연결 부재(113)는 그대로 둔 채로 나머지에 대한 해체가 이루어질 수 있다. 이때 가압용 연결 부재(113)는 스터드(전달 연결재)로서의 역할을 수행하는 것을 미리 고려하여 구비될 수 있다.
또한, 예를 들어 도 2를 참조하면, 가압용 연결 부재(113)는 최상단 말뚝유닛(130)의 둘레 외측에 대해 복수개 구비될 수 있다. 예를 들면, 가압용 연결 부재(113)는 4개로 구비될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 2개 또는 6개로 구비될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 공법은 최상단 말뚝유닛(130)이 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응할 수 있다. 이때, 말뚝군은 삼축말뚝(130b)을 포함할 수 있다. 예를 들어 삼축말뚝(130b)은 삼축을 커버할 수 있도록 배치된 3개의 말뚝일 수 있다.
본 공법에서, 최상단 말뚝유닛(130)이 말뚝군에 대응하는 경우, 인발장치(110)는 스테이지(111), 인발유닛(112) 및 가압용 연결부재(113)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 스테이지(111)는 지지장치(120)로부터 상향 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(111)가 지지장치(120)로부터 상향 이격되는 이격량은 인발 및 하향 가압 작용이 이루어질 때, 지지장치(120)와의 간섭이 방지되도록 하는 간격에 대응할 수 있다. 또한, 스테이지(111)는 최상단 말뚝유닛(130)의 상측(도 3 기준, 12시 방향) 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발유닛(112)은 스테이지(111)에 인발용 연결 부재(112a)의 상단이 연결되고, 인발용 연결 부재(112a)가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 하측 부재(122)와 연결되도록 스테이지(111)와 하측 부재(122) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 인발유닛(112)은 상측 부재(121)에는 미연결될 수 있다. 예를 들어, 인발유닛(112)에 할로우 램 잭(hollow ram jack)이 적용되는 경우, 인발유닛(112)은 튜브 부재를 포함하며, 튜브 부재의 내부에 대한 오일 컨트롤에 따라 인발을 위한 스트로크량이나 크기 등이 설정될 수 있다. 이때, 인발유닛(112)에 적용되는 할로우 램 잭(hollow ram jack)은 통상의 기술자에게 자명한 할로우 램 잭 또는 향후 개발될 다양한 할로우 램 잭으로 적용될 수 있으므로, 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.
예를 들어, 인발용 연결 부재(112a)는 인발유닛(112)의 튜브 부재 내부 중공부에 구비되며, 스테이지(111)로부터 일반유닛(112)의 튜브 부재 내부 중공부에 연결되도록 하향 연장되도록 구비될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발유닛(112)은 삼축말뚝(130b)의 중앙부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 인발유닛(112)은 삼축말뚝(130b)의 중심(센터)에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발장치(110)는 스테이지(111)와 상측 부재(121)를 연결하는 가압용 연결 부재(113)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111) 및 상측 부재(121)와 연결되되, 하측 부재(122)와는 미연결되고, 인발유닛(112)은 상측 부재(121)와 미연결되어, 인발장치(110)가 인발 작동할 때, 상측 부재(121)와 연결된 최상단 말뚝유닛(130)만 인발되며, 이에 대한 반작용으로 하측 부재(122)가 하측의 지반(300)을 가압하도록 할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 가압용 연결 부재(113)는 삼축말뚝(130b)의 바깥쪽에 위치할 수 있다. 예를 들어, 가압용 연결 부재(113)는 상측 부재(121)에 연결되되, 지지장치(120)의 중공부(124)는 통과하지 않도록 구비되어, 가압용 연결 부재(113)가 중공부(124) 내부에 충진되는 시멘트질 재료와 접촉되지 않도록 구비될 수 있으며, 이에 따라, 가압용 연결 부재(113)는 후술하는 해체 단계(S140 단계)에서 분리될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 공법은 지지장치(120) 내부의 중공부(124)에 시멘트질 재료를 충진하는 단계(S130 단계)를 포함할 수 있다. 예를 들어, S130 단계에서, 중공부(124)에는 시멘트질 재료뿐만 아니라, 필요에 따라 철근이 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 지지장치(120)의 외면 상으로 돌출되는 기초 연결(일체화) 부재(스터드, 전단연결재)가 지지장치(120)에 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 이러한 기초 연결 부재는 상술한 중공부(124) 내부에 배치된 복수의 철근 중 일부가 외측으로 돌출되는 형태로 구현될 수 있으나, 다른 예로, 중공부(124) 내부에 배치되는 철근과는 별개로 지지장치(120)의 외곽 부재에 대하여 연결(예를 들면, 용접)되는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 1을 참조하면, S130 단계에서 시멘트질 재료의 충진은, 지지장치(120)에서 갭(틈)이 있는 부분도 시멘트질 재료에 의해 충진될 수 있다. 예를 들어, 지지장치(120)에는 충진을 위한 홀(121a)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상측 부재(121)에 대하여 홀(121a)이 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로 예를 들면, 상측 부재(121)에 대하여 2개의 홀(121a)이 형성되고, 그 중 하나의 홀(121a)로 시멘트질 재료를 투입하면서 다른 하나의 홀(121a)이 차오르기(배출되기) 시작하면 소정 이상 충진 완료된 것으로 판단할 수 있다.
또한 예를 들면, 지지장치(120)의 상측 부재(121)에는 상술한 2개의 홀(121a)에 대하여 그 위로 돌출 연장되는 튜브 부재가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 시멘트질 재료가 이 튜브 부재의 내부 수직 통로를 통해 차오르는 것을 확인함으로써, 보다 명확하고 시멘트질 재료의 유실을 저감하는 확인이 이루어질 수 있다. 또한, 예를 들면, 지지장치(120)의 상측 부재(121)에 배치되는 상술한 튜브 부재를 구조 부재(강 재질 등을 포함하는 금속 재질의 튜브 부재)로 구비하고, 돌출 연장 길이를 설정함으로써, 전술한 스터드(전단 연결재)로서의 역할까지 함께 수행하도록 계획될 수 있다.
또한, 본 공법은, 충진된 시멘트질 재료가 양생된 다음 인발장치(110)의 인발 작동을 중지하고 인발장치(110)를 해체하는 단계(S140 단계)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 시멘트질 재료는 몰타르일 수 있으며, 또한, 몰타르는 무수축 몰타르일 수 있다. 예를 들어, 본 공법은 무수축 몰타르를 사용하여 수축량을 최소화함으로써 향후 말뚝지지 전면기초의 적용 신뢰성을 보다 명확하게 예측(산정)할 수 있다.
또한, 예를 들어, 시멘트질 재료의 양생 기간은, 시멘트질 재료의 배합, 강도 등의 특성을 고려하여 소정 이상의 강도가 발현되는 기간으로 적정히 설정될 수 있다.
또한, 예를 들어, 본 공법은, S110 단계를 통해, 인발장치(110)를 인발 작동하여 최상단 말뚝유닛(130)을 인발하면서 이에 대한 반작용으로 하측 부재(122) 및 하측의 지반(300)을 가압한 상태에서, S130 단계 및 S140 단계를 통해, 시멘트질 재료(예를 들어, 수축몰 타르)를 지지장치(120)의 상부 부재(121)와 하부 부재(122) 사이 중공부(124)에 채움을 하여 양생(굳게)함으로써, 가압된 하중이 건조 수축 등에 의하여 감소하는 것을 방지하고, 이로 인해 최상단 말뚝유닛(130)의 인발력의 최대 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 예를 들어, 본 공법은 S140 단계를 포함함으로써, 시멘트질 재료의 양생이 끝난 후, 최상단 말뚝유닛(130)에 결합된 인발장치(110)를 해체하여 다른 말뚝에 재사용할 수 있다.
본 공법은, 전술한 설계원리와 해체가능한 인발장치(110), 시멘트질 재료(수축몰 타르)를 이용한 지지장치(120)로 인해 설계기준(말뚝지지 전면기초(piled raft foundation)는 전면기초와 말뚝기초가 복합적으로 상부구조물을 지지하는 기초형식으로서 전면기초-지반-말뚝의 상호작용을 고려하여 설계하여야 하고, 말뚝체 및 말뚝머리 접합부 등의 관련 부분에 대한 설계요구조건을 동시에 만족하여야 한다)에서 제시하고 있는 말뚝지지 전면기초 공법이 현장에서 쉽게 적용될 수 있다.
또한, 도 4는 본원의 일 실시예에 따른 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법이 적용되는 일 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 공법은 S140 단계 이후, 어셈블리(100)에 대응하는 구조물 기초(200)를 시공하여 어셈블리(100)와 기초(200)를 일체화하는 단계(S150 단계)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 공법에서, 지지장치(120)의 외면 상으로 돌출되는 기초 연결(일체화) 부재(스터드, 전단연결재)가 지지장치에 구비되어 어셈블리(100)와 기초(200)가 일체화될 수 있다. 예를 들면, 지지장치(120)의 중공부에 배치되는 복수의 철근 중 일부가 외측으로 돌출되는 형태로 구현되어 어셈블리(100)와 기초(200)가 일체화될 수 있으며, 다른 예로, 지지장치(120)의 상측 부재(121)에 대하여 기초 연결 부재(스터드, 전단연결재)가 연결(예를 들면, 용접)되는 형태로 구현되어 어셈블리(100)와 기초(200)가 일체화될 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니며, 당 분야의 통상의 기술자에게 자명한 방법으로 어셈블리(100)와 기초(200)가 일체화될 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 어셈블리(이하 '본 어셈블리'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 어셈블리는 전술한 본 공법에 이용되는 것으로서, 본 공법과 동일하거나 상응하는 기술적 특징 및 구성을 공유한다. 따라서, 본 공법에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하며, 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 어셈블리(100)는 인발장치(110) 및 지지장치(120)와 결합된 최상단 말뚝유닛(130)을 포함할 수 있다.
이때, 도 1을 참조하면, 최상단 말뚝유닛(130)이 단일말뚝에 대응할 수 있다. 이러한 경우, 본 어셈블리(100)의 지지장치(120)는 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지장치(120)는 인발장치(110)가 인발 작동될 때, 인발 작동에 대한 반작용으로 하측 부재(122)의 하측에 위치한 지반(300)을 가압하도록 구비될 수 있다.
또한, 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비될 수 있다. 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)는 중공부(124)를 형성하도록 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부는 상측 부재(121)에 연결되고 하측 부재(122)에는 미연결될 수 있다. 또한, 전술한 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부가 하측 부재(122)에는 둘레 부재(123)를 통해서도 미연결되게 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 지지장치(120)의 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 인발장치(110)는 지지장치(120)의 상측 부재(121) 또는 상측 부재(121)에 연결된 최상단 말뚝유닛(130)의 두부를 인발하고, 하측 부재(122)를 하향 가압하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 인발장치(110)는 말뚝재하시험(예를 들면, 정재하시험)에 활용되는 하중재하장치를 활용하여 구비될 수 있다. 또는, 인발장치(110)는 잭 장치(예를 들면, hollow ram jack)를 활용하여 구비될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 인발장치(110)는 스테이지(111), 인발유닛(112) 및 가압용 연결 부재(113)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 스테이지(111)는 지지장치(120)로부터 상향 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(111)가 지지장치(120)로부터 상향 이격되는 이격량은 인발 및 하향 가압 작용이 이루어질 때, 지지장치(120)와의 간섭이 방지되도록 하는 간격에 대응할 수 있다. 또한, 스테이지(111)는 최상단 말뚝유닛(130)의 상측(도 1 기준, 12시 방향) 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 인발유닛(112)은 스테이지(111) 상에 배치되되 스테이지(111)를 통과하여 최상단 말뚝유닛(130)의 두부와 연결되도록 하향 연장되는 인발용 연결 부재(112a)를 포함할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111)와 지지장치(120)의 하측 부재(122)를 연결할 수 있다. 또한, 가압용 연결 부재(113)는 지지장치(120)의 상측 부재(121)에는 미연결될 수 있다. 예를 들어, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111) 및 하측 부재(122)와 연결되되, 상측 부재(121)와는 미연결되어, 인발장치(110)가 인발 작동할 때, 최상단 말뚝유닛(130)만 인발되며, 이에 대한 반작용으로 하측 부재(122)가 하측의 지반(300)을 가압하도록 할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 본 어셈블리(100)의 최상단 말뚝유닛(130)은 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응할 수 있다. 이러한 경우, 본 어셈블리(100)의 지지장치(120)는 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지장치(120)는 인발장치(110)가 인발 작동될 때, 인발 작동에 대한 반작용으로 하측 부재(122)의 하측에 위치한 지반(300)을 가압하도록 구비될 수 있다.
또한, 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비될 수 있다. 상측 부재(121), 하측 부재(122) 및 둘레 부재(123)는 중공부(124)를 형성하도록 구비될 수 있다
도 3을 참조하면, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부는 상측 부재(121)에 연결되고 하측 부재(122)에는 미연결될 수 있다. 또한, 전술한 둘레 부재(123)는 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 최상단 말뚝유닛(130)의 두부가 하측 부재(122)에는 둘레 부재(123)를 통해서도 미연결되게 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 지지장치(120)의 상측 부재(121) 및 하측 부재(122)는 최상단 말뚝유닛(130)의 두부의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발장치(110)는 지지장치(120)의 상측 부재(121) 또는 상측 부재(121)에 연결된 최상단 말뚝유닛(130)의 두부를 인발하고, 하측 부재(122)를 하향 가압하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 인발장치(110)는 말뚝재하시험(예를 들면, 정재하시험)에 활용되는 하중재하장치를 활용하여 구비될 수 있다. 또는, 인발장치(110)는 잭 장치(예를 들면, hollow ram jack)를 활용하여 구비될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발장치(110)는 스테이지(111), 인발유닛(112) 및 가압용 연결 부재(113)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 스테이지(111)는 지지장치(120)로부터 상향 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 스테이지(111)가 지지장치(120)로부터 상향 이격되는 이격량은 인발 및 하향 가압 작용이 이루어질 때, 지지장치(120)와의 간섭이 방지되도록 하는 간격에 대응할 수 있다. 또한, 스테이지(111)는 최상단 말뚝유닛(130)의 상측(도 3 기준, 12시 방향) 상에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발유닛(112)은 스테이지(111)에 인발용 연결 부재(112a)의 상단이 연결되고 인발용 연결 부재(112a)가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 하측 부재(122)와 연결되도록 스테이지와 하측 부재(122) 사이에 개재될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 인발유닛(112)은 상측 부재(121)에는 미연결될 수 있다.
도 3을 참조하면, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111)와 상측 부재(121)를 연결할 수 있다. 예를 들어, 가압용 연결 부재(113)는 스테이지(111) 및 상측 부재(121)와 연결되되, 하측 부재(122)와는 미연결되고, 인발유닛(112)은 상측 부재(121)와 미연결되어, 인발장치(110)가 인발 작동할 때, 상측 부재(121)와 연결된 최상단 말뚝유닛(130)만 인발되며, 이에 대한 반작용으로 하측 부재(122)가 하측의 지반(300)을 가압하도록 할 수 있다
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 어셈블리
110: 인발장치
111: 스테이지
112: 인발유닛
112a: 인발용 연결 부재
113: 가압용 연결 부재
120: 지지장치
121: 상측 부재
121a: 홀
122: 하측 부재
123: 둘레 부재
124: 중공부
130: 최상단 말뚝유닛
130a: 단일말뚝
130b: 삼축말뚝
131: 크로스 부재
200: 구조물 기초(또는 구조물 기초를 포함하는 전체 구조물, 예를 들면 건축물)
300: 지반

Claims (10)

  1. 인발장치와 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법으로서,
    (a) 상기 인발장치 및 상기 지지장치와 최상단 말뚝유닛이 결합된 어셈블리를 준비하여 상기 최상단 말뚝유닛에 대응하는 천공홀에 대하여 배치하는 단계;
    (b) 상기 인발장치를 인발 작동하여 상기 최상단 말뚝유닛을 인발하면서 상기 인발의 반작용으로 상기 지지장치 하측의 지반을 가압하는 작용력을 가한 상태를 유지하는 단계;
    (c) 상기 지지장치 내부의 중공부에 시멘트질 재료를 충진하는 단계; 및
    (d) 충진된 상기 시멘트질 재료가 양생된 다음 상기 인발장치의 인발 작동을 중지하고 상기 인발장치를 해체하는 단계를 포함하는 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계 이후에 상기 어셈블리에 대응하는 기초를 시공하여 상기 어셈블리와 상기 기초를 일체화하는 단계를 더 포함하는 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 둘레 부재를 포함하고,
    상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며,
    상기 둘레 부재는 상기 상측 부재와 상기 하측 부재의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부가 상기 하측 부재에 미연결되도록 구비되고,
    상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비되는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 최상단 말뚝유닛이 단일말뚝에 대응하는 경우,
    상기 인발장치는,
    상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되되 상기 스테이지를 통과하여 상기 두부와 연결되도록 하향 연장되는 인발용 연결 부재를 갖는 인발유닛; 및
    상기 스테이지와 상기 하측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되,
    상기 가압용 연결 부재는, 상기 상측 부재에는 미연결되는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 두부의 내부 중공부에는 상기 내부 중공부를 가로지르게 배치되는 크로스 부재가 구비되고,
    상기 인발용 연결 부재의 하측은 상기 크로스 부재에 대하여 연결되는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 인발유닛은 최상단 말뚝유닛의 상측 상에 위치하도록 배치되며,
    상기 가압용 연결 부재는 상기 최상단 말뚝유닛의 둘레 외측에 대하여 위치하도록 배치되는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 최상단 말뚝유닛이 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응하는 경우,
    상기 인발장치는,
    상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지;
    상기 스테이지에 인발용 연결 부재의 상단이 연결되고 상기 인발용 연결 부재가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 상기 하측 부재와 연결되도록 상기 스테이지와 상기 하측 부재 사이에 개재되는 인발유닛; 및
    상기 스테이지와 상기 상측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되,
    상기 인발유닛은 상기 상측 부재에는 미연결되는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 말뚝군은 삼축말뚝을 포함하고,
    상기 인발유닛은 삼축말뚝의 중앙부에 위치하고,
    상기 가압용 연결 부재는 삼축말뚝의 바깥쪽에 위치하는 것인, 인발장치 및 지지장치를 이용한 말뚝지지 전면기초 적용 공법.
  9. 제1항에 따른 공법에 이용되는 어셈블리로서,
    상기 최상단 말뚝유닛이 단일말뚝에 대응하는 경우,
    상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 들레 부재를 포함하고,
    상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며,
    상기 둘레 부재는 상기 상측 부재와 상기 하측 부재의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부가 상기 하측 부재에는 미연결되게 구비되고,
    상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비되되,
    상기 인발장치는,
    상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되되 상기 스테이지를 통과하여 상기 두부와 연결되도록 하향 연장되는 인발용 연결 부재를 갖는 인발유닛; 및
    상기 스테이지와 상기 하측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되,
    상기 가압용 연결 부재는, 상기 상측 부재에는 미연결되는 것인, 말뚝지지 전면기초 적용 공법에 이용되는 어셈블리.
  10. 제1항에 따른 공법에 이용되는 어셈블리로서,
    상기 최상단 말뚝유닛이 복수의 말뚝을 포함하는 말뚝군에 대응하는 경우,
    상기 지지장치는 상기 중공부를 형성하도록 구비되는 상측 부재, 하측 부재 및 들레 부재를 포함하고,
    상기 최상단 말뚝유닛의 두부는 상기 상측 부재에 연결되고 상기 하측 부재에는 미연결되며,
    상기 둘레 부재는 상기 상측 부재와 상기 하측 부재의 둘레를 따라 연장되도록 구비되되, 상기 최상단 말뚝유닛의 두부가 상기 하측 부재에는 미연결되게 구비되고,
    상기 인발장치는 상기 상측 부재 또는 상기 상측 부재에 연결된 상기 두부를 인발하고, 상기 하측 부재를 하향 가압하도록 구비되되,
    상기 인발장치는,
    상기 지지장치로부터 상향 이격 배치되는 스테이지;
    상기 스테이지에 인발용 연결 부재의 상단이 연결되고 상기 인발용 연결 부재가 삽입 배치된 튜브 부재의 하단이 상기 하측 부재와 연결되도록 상기 스테이지와 상기 하측 부재 사이에 개재되는 인발유닛; 및
    상기 스테이지와 상기 상측 부재를 연결하는 가압용 연결 부재를 포함하되,
    상기 인발유닛은 상기 상측 부재에는 미연결되는 것인, 말뚝지지 전면기초 적용 공법에 이용되는 어셈블리.
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