KR102492406B1 - Steel pipe piling method using vibro hammer - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법은, 수직으로 세워진 강관 상단에 파지유닛을 결합시키고, 상기 파지유닛에 바이브로 해머를 장착시키는 제1 단계; 상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제2 단계; 상기 강관 내부의 토사를 제거하는 제3 단계; 상기 강관의 하단측에 윤활제를 공급하는 제4 단계; 상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제5 단계;를 포함한다. 본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법을 이용하면, 지반과 강관 사이의 마찰력을 줄여 상기 강관을 용이하게 시공할 수 있고, 강관 주변의 공극이 윤활제로 채워지도록 하여 지반 변위를 줄일 수 있으며, 지반 아래에 암석이 존재하더라도 상기 암석을 파쇄할 수 있어 강관 시공이 가능해진다는 장점이 있다.The steel pipe driving method using a Vibro hammer according to the present invention includes a first step of coupling a gripping unit to an upper end of a vertically erected steel pipe and mounting a Vibro hammer to the gripping unit; A second step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe; A third step of removing soil from inside the steel pipe; A fourth step of supplying lubricant to the lower end of the steel pipe; and a fifth step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe. If the steel pipe pile-up method using a Vibro hammer according to the present invention is used, the steel pipe can be easily constructed by reducing the frictional force between the ground and the steel pipe, and the ground displacement can be reduced by filling the void around the steel pipe with a lubricant, However, even if there is a rock under the ground, the rock can be crushed, so there is an advantage in that the steel pipe construction is possible.

Description

바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법 {Steel pipe piling method using vibro hammer}Steel pipe piling method using vibro hammer}

본 발명은 바이브로 해머를 이용하여 강관을 지반에 박는 항타공법에 관한 것으로, 더 상세하게는 강관과 지반 간의 마찰력을 감소시켜 강관을 용이하게 박을 수 있는 강관 항타공법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving method for driving a steel pipe into the ground using a vibro hammer, and more particularly, to a driving method for driving a steel pipe by reducing frictional force between the steel pipe and the ground.

통상적으로 연약지반(soft ground)이라 함은 지반 자체가 상부 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 혹은 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우로서, 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속하며, 이러한 연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓이면 전단면 침하량이 과대하여지고, 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 생기며, 최근에 와서 쓰레기가 중요한 환경문제가 되고 있을 뿐만 아니라, 쓰레기 매립에 의해 이루어진 지반을 도로나 건축물의 기초로 활용하고자 하는 방안도 강구되고 있어, 이러한 지반에서도 과도한 침하와 지지력의 부족이 예상되므로 연약지반 처리대책이 요구된다.In general, soft ground is a case where the ground itself cannot withstand the load transmitted from the upper structure or the expected settlement exceeds the allowable value, and includes soft clay, loose sandy soil, and organic soil. If roads, bridges, buildings, etc. are placed on the ground composed of organic soil, the amount of subsidence of the shear surface becomes excessive, and safety problems arise due to insufficient bearing capacity. In recent years, not only garbage has become an important environmental problem, A plan to use the formed ground as a foundation for roads or buildings is being devised, and even in such ground, excessive settlement and lack of bearing capacity are expected, so soft ground treatment measures are required.

이와 같은 연약지반을 기초로 하는 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책 중 흔히 사용되는 성토하중을 지지층에 도달하는 공법(PILE이용 공법)은, 공장에서 미리 생산된 강관 파일, PHC 파일, PC 파일, RC 파일 등을 타입공법(타격, 진동)이나 매입공법 등의 방법으로 시공하게 되며, 이러한 파일은 그 지반의 상태에 따라 타격 후에 연속으로 이어 타격되며, 적정하게 타격된 뒤에는 계획 지반 상부로 돌출된 파일을 적절히 절단하고, 그 상부에 수평 방향으로 바닥 철근을 배근한 뒤, 기초 콘크리트를 타설하여 항타한 파일과 타설된 콘크리트에 의해 구조물(건축물)을 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.Among the measures for the stability and settlement problems of structures based on such soft ground, the commonly used method of reaching the embankment load to the support layer (the method using PILE) is a steel pipe pile, PHC pile, PC pile, RC piles, etc. are constructed by the type method (hitting, vibration) or the embedding method, and these piles are hit continuously after hitting according to the condition of the ground, and after being hit appropriately, the pile protrudes to the top of the planned ground. It is to properly cut the pile, place the floor reinforcement in the horizontal direction on top of it, and then pour the foundation concrete to stably support the structure (building) by the piles and the poured concrete.

항타용 파일(Pile)에는 대표적으로 스틸(Steel)로 제작된 강관 파일(이하 '강관'이라 약칭한다)이 있는데, 이와 같은 강관을 지반에 박고자 하는 경우에는 바이브로 해머(Vibro hammer)를 이용하여 강관을 하향 타격함으로써 상기 강관을 지반에 매립하는 방법이 주로 사용되고 있다.There is a steel pipe pile (hereinafter referred to as 'steel pipe') made of steel as a representative pile for driving. In case of driving such a steel pipe into the ground, a Vibro hammer is used. A method of embedding the steel pipe in the ground by striking the steel pipe downward is mainly used.

상기와 같은 종래의 강관 항타공법을 이용하면 강관을 수직으로 항타할 수 있지만, 지반의 밀도가 높은 경우에는 강관 파일과 지반 사이에 마찰력이 크게 발생하여 강관 파일이 용이하게 박히지 아니할 뿐만 아니라, 강관 파일 주변에 공극이 발생하여 지반 변위가 발생하게 된다는 문제점이 있다.The steel pipe pile can be driven vertically by using the conventional steel pipe pile driving method as described above, but when the ground density is high, a large frictional force occurs between the steel pipe pile and the ground, so that the steel pipe pile is not easily driven, and the steel pipe pile is not easily driven. There is a problem that ground displacement occurs due to the occurrence of voids around the area.

또한, 지반 아래에 암석이 존재하는 경우에는 강관을 큰 힘으로 하향 타격한다 하더라도 상기 암석이 강관에 의해 파쇄되지 아니하는 한 강관이 쉽게 박히지 아니하게 된다는 문제점도 있다.In addition, when there is a rock under the ground, even if the steel pipe is hit downward with great force, there is also a problem that the steel pipe is not easily driven unless the rock is crushed by the steel pipe.

KR 10-1726229 B1KR 10-1726229 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 지반과 강관 사이의 마찰력을 줄일 수 있고, 강관 주변의 공극 발생을 방지하여 지반 변위를 줄일 수 있으며, 지반 아래에 암석이 존재하더라도 강관을 박을 수 있는 강관 항타공법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, it is possible to reduce the frictional force between the ground and the steel pipe, it is possible to reduce the ground displacement by preventing the occurrence of voids around the steel pipe, and even if rocks exist under the ground, the steel pipe The purpose is to provide a steel pipe driving method that can be driven.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법은, 수직으로 세워진 강관 상단에 파지유닛을 결합시키고, 상기 파지유닛에 바이브로 해머를 장착시키는 제1 단계; 상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제2 단계; 상기 강관 내부의 토사를 제거하는 제3 단계; 상기 강관의 하단측에 윤활제를 공급하는 제4 단계; 상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제5 단계;를 포함한다.A steel pipe driving method using a Vibro hammer according to the present invention for achieving the above object includes a first step of coupling a gripping unit to an upper end of a vertically erected steel pipe and mounting a Vibro hammer to the gripping unit; A second step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe; A third step of removing soil from inside the steel pipe; A fourth step of supplying lubricant to the lower end of the steel pipe; and a fifth step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe.

상기 파지유닛은, 상기 강관의 상단에 결합되되 상호 등간격을 이루도록 배열되는 복수 개의 클램퍼와, 상기 바이브로 해머에 장착되는 장착부와, 상기 복수 개의 클램퍼를 상기 장착부에 연결하는 복수 개의 연결바로 구성되어,The gripping unit is composed of a plurality of clampers coupled to the upper end of the steel pipe and arranged at equal intervals from each other, a mounting portion mounted to the Vibro hammer, and a plurality of connecting bars connecting the plurality of clampers to the mounting portion, ,

상기 제2 단계와 제5 단계는 상기 강관의 상단 각 방향을 동일한 힘으로 항타하도록 구성된다.The second step and the fifth step are configured to drive the upper end of the steel pipe in each direction with the same force.

상기 제4 단계는, 상기 강관 주변에 형성된 공극이 모두 윤활제로 채워질 때까지 윤활제 공급을 지속하도록 구성된다.The fourth step is configured to continue supplying the lubricant until all the pores formed around the steel pipe are filled with the lubricant.

상기 제4 단계는, 윤활제 주입관의 끝단을 상기 강관의 내측으로 인입시킨 후 상기 강관의 하단 측벽을 관통하도록 장착시키는 과정과, 고압의 윤활제를 상기 윤활제 주입관으로 공급하는 과정으로 구성된다.The fourth step consists of a process of inserting the end of the lubricant injection pipe into the inside of the steel pipe, mounting the end of the steel pipe to pass through the lower side wall of the steel pipe, and supplying high-pressure lubricant to the lubricant injection pipe.

상기 강관은 측벽을 수직으로 관통하는 복수 개의 관통홀을 구비하고, 상기 제4 단계는, 윤활제 주입관을 상기 관통홀의 상단에 연결하는 과정과, 고압의 윤활제를 상기 윤활제 주입관으로 공급하는 과정으로 구성된다.The steel pipe has a plurality of through holes vertically penetrating the side wall, and the fourth step is a process of connecting a lubricant injection pipe to an upper end of the through hole, and a process of supplying high-pressure lubricant to the lubricant injection pipe. It consists of

상기 관통홀의 하측에는 암나사산이 형성되고, 상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 암나사산에 나사결합 가능한 나사블록이 하단에 구비된 삽입봉을 상기 관통홀에 삽입 장착시킨 후, 상기 바이브로 해머를 이용하여 상기 강관을 항타하도록 구성되고, 상기 제4 단계는 상기 관통홀로부터 상기 삽입봉을 탈거시킨 후 상기 윤활제 주입관을 상기 관통홀 상단에 연결하도록 구성된다.A female thread is formed at the lower side of the through hole, and in the second and fifth steps, after inserting and mounting an insertion rod having a screw block screwable to the female thread at the lower end into the through hole, the Vibro hammer And the fourth step is configured to remove the insertion rod from the through hole and then connect the lubricant injection pipe to the upper end of the through hole.

작업자가 상기 삽입봉을 회전시킬 수 있도록, 상기 삽입봉의 상단에는 손잡이가 구비된다.A handle is provided at an upper end of the insertion rod so that the operator can rotate the insertion rod.

상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 강관의 하단이 지반 아래에 위치하는 암석에 닿는 경우, 상기 나사블록의 하단에 폭발물을 장착시키고 상기 폭발물이 상기 암석에 닿도록 상기 나사블록을 상기 암나사산에 장착시키는 과정과, 상기 폭발물을 폭파시켜 상기 암반을 파쇄시키는 과정을 거친 후, 상기 바이브로 해머를 이용하여 상기 강관을 항타하도록 구성된다.In the second and fifth steps, when the lower end of the steel pipe touches a rock located under the ground, an explosive is mounted on the lower end of the screw block, and the screw block is screwed into the female screw thread so that the explosive touches the rock. After going through the process of mounting to and crushing the bedrock by blasting the explosives, it is configured to drive the steel pipe using the hammer with the vibe.

상기 삽입봉은, 길이방향 일단이 상기 폭발물에 전기적으로 연결되고 길이방향 타측이 지상으로 인출되도록 내장되는 전선을 구비한다.The insertion rod has one end in the longitudinal direction electrically connected to the explosive and the other end in the longitudinal direction having a built-in wire so that it is drawn out to the ground.

상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 관통홀로 굴착봉을 삽입시켜 상기 암석에 굴착공을 형성하는 과정이 선행되어, 상기 나사블록에 장착된 폭발물이 상기 굴착공에 삽입되어 폭발되도록 구성된다.In the second and fifth steps, a process of forming an excavation hole in the rock by inserting an excavation rod into the through hole is preceded, so that the explosives mounted on the screw block are inserted into the excavation hole and exploded.

본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법을 이용하면, 지반과 강관 사이의 마찰력을 줄여 상기 강관을 용이하게 시공할 수 있고, 강관 주변의 공극이 윤활제로 채워지도록 하여 지반 변위를 줄일 수 있으며, 지반 아래에 암석이 존재하더라도 상기 암석을 파쇄할 수 있어 강관 시공이 가능해진다는 장점이 있다.If the steel pipe pile-up method using a vibro hammer according to the present invention is used, the steel pipe can be easily constructed by reducing the frictional force between the ground and the steel pipe, and the ground displacement can be reduced by filling the void around the steel pipe with a lubricant, However, even if there is a rock under the ground, the rock can be crushed, so there is an advantage in that the steel pipe construction is possible.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 강관 항타공법에 필요한 장비를 도시한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 의한 강관 항타공법을 순차적으로 도시한다.
도 7은 윤활제 주입관 장착구조의 다른 실시예를 도시한다.
도 8 내지 도 10은 관통홀에 삽입봉이 장착되는 구조를 도시한다.
도 11 및 도 12는 폭발물을 이용하여 지반 아래의 암석을 파쇄하는 과정을 도시하는 단면도이다.
도 13 및 도 14는 폭발물을 이용하여 지반 아래의 암석을 파쇄하는 과정의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.1 and 2 show equipment necessary for the steel pipe driving method according to the present invention.
3 to 6 sequentially show the steel pipe driving method according to the present invention.
7 shows another embodiment of the lubricant injection pipe mounting structure.
8 to 10 show a structure in which an insertion rod is mounted in a through hole.
11 and 12 are cross-sectional views illustrating a process of crushing rocks under the ground using explosives.
13 and 14 are cross-sectional views illustrating another embodiment of a process of crushing rocks under the ground using explosives.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a steel pipe driving method using a Vibro hammer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 강관 항타공법에 필요한 장비를 도시하고, 도 3 내지 도 6은 본 발명에 의한 강관 항타공법을 순차적으로 도시한다.1 and 2 show equipment necessary for the steel pipe driving method according to the present invention, and FIGS. 3 to 6 sequentially show the steel pipe driving method according to the present invention.

본 발명에 의한 바이브로 해머를 이용한 강관 항타공법은 강관(100)을 수직으로 세워 지반 아래로 박기 위한 공법으로서, 강관(100)과 토사 간의 마찰력을 줄일 수 있도록 강관(100)의 하측단으로 윤활제를 공급하는 단계를 추가로 구성한다는 점에 구성상의 특징이 있다.The steel pipe driving method using the Vibro hammer according to the present invention is a method for driving the steel pipe 100 vertically and driving it under the ground, and the lubricant is applied to the lower end of the steel pipe 100 to reduce the frictional force between the steel pipe 100 and the soil. There is a structural feature in that the step of supplying is additionally configured.

본 발명에 의한 강관 항타공법을 이용하여 강관(100)을 시공하고자 하는 경우에는, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 수직으로 세워진 강관(100) 상단에 파지유닛(400)을 결합시키고 상기 파지유닛(400)에 바이브로 해머(300)를 장착시킨다.In the case of constructing the steel pipe 100 using the steel pipe driving method according to the present invention, first, as shown in FIG. 1, the gripping unit 400 is coupled to the top of the vertically erected steel pipe 100, 400) to mount the vibro hammer 300.

이때, 상기 파지유닛(400)에 하향 타격을 인가하는 바이브로 해머(300)는 본원 발명이 해당하는 기술분야에서 다양한 구조로 상용화되어 있는바, 상기 바이브로 해머(300)의 내부 구성 및 작동 원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, the Vibro hammer 300 applying a downward blow to the gripping unit 400 is commercialized in various structures in the technical field to which the present invention pertains, and the internal configuration and operating principle of the Vibro hammer 300 A detailed description of is omitted.

한편, 상기 파지유닛(400)은 바이브로 해머(300)의 타격력이 강관(100)의 상단 각 부위에 고르게 전달될 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 특징이 있다. 즉, 상기 파지유닛(400)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 강관(100)의 상단에 결합되되 상호 등간격을 이루도록(상기 강관(100)의 수직 중심축을 중심으로 방사형을 이루도록) 배열되는 복수 개의 클램퍼(410)와, 상기 바이브로 해머(300)에 장착되어 바이브로 해머(300)의 타격력을 인가받는 장착부(420)와, 상기 복수 개의 클램퍼(410)를 상기 장착부(420)에 연결하도록 장착되어 상기 장착부(420)로 인가된 바이브로 해머(300)의 타격력을 각 클램퍼(410)로 전달하는 복수 개의 연결바(430)로 구성된다.On the other hand, the gripping unit 400 has a structural feature in that it is configured so that the impact force of the Vibro hammer 300 can be evenly transmitted to each part of the upper end of the steel pipe 100. That is, as shown in FIG. 2, the gripping unit 400 is coupled to the upper end of the steel pipe 100 and is arranged at equal intervals (to form a radial shape around the vertical central axis of the steel pipe 100) A plurality of clampers 410, a mounting part 420 mounted on the Vibro hammer 300 to receive the impact force of the Vibro hammer 300, and connecting the plurality of clampers 410 to the mounting part 420 It is composed of a plurality of connecting bars 430 mounted so as to transfer the striking force of the Vibro hammer 300 applied to the mounting portion 420 to each clamper 410.

이와 같이 다수 개의 클램퍼(410)와 연결바(430)가 강관(100)의 수직 중심축을 중심으로 방사형을 이루도록 등간격으로 배열되면, 상기 장착부(420)에 인가된 바이브로 해머(300)의 타격력은 각 클램퍼(410)로 고르게 분산되어 전달되므로, 상기 강관(100)은 상단의 각 부위가 동일한 힘으로 타격된다. 따라서 상기 강관(100)은 항타 과정에서 어느 일측으로 기울어지거나 비틀어지지 아니하고 수직 상태를 그대로 유지하면서 지반 아래로 압입될 수 있게 된다. 이때, 본 실시예에서는 클램퍼(410)와 연결바(430)가 각각 4개씩 구비된 경우만을 도시하고 있으나, 상기 클램퍼(410)와 연결바(430)의 갯수는 강관(100)의 규격이나 파지유닛(400)의 구조적 강도, 바이브로 해머(300)의 타격 크기 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In this way, when the plurality of clampers 410 and the connecting bar 430 are arranged radially at equal intervals around the vertical central axis of the steel pipe 100, the striking force of the vibro hammer 300 applied to the mounting portion 420 Since silver is evenly distributed and transmitted to each clamper 410, each part of the upper end of the steel pipe 100 is hit with the same force. Therefore, the steel pipe 100 can be pushed under the ground while maintaining a vertical state without being tilted or twisted to one side during the driving process. At this time, in this embodiment, only the case where four clampers 410 and connecting bars 430 are provided, but the number of clampers 410 and connecting bars 430 depends on the size of the steel pipe 100 or the grip It can be changed in various ways according to various conditions such as the structural strength of the unit 400 and the impact size of the Vibro hammer 300.

상기 언급한 바와 같이 바이브로 해머(300)를 작동시켜 상기 강관(100)을 항타함으로써 상기 강관(100)을 지반 아래로 일정 깊이 압입시키면, 도 3에 도시된 바와 같이 강관(100)의 내부에는 토사가 존재하게 된다.As mentioned above, when the steel pipe 100 is driven by driving the steel pipe 100 by operating the hammer 300 with a vibe, when the steel pipe 100 is pushed into the ground at a certain depth, as shown in FIG. 3, the inside of the steel pipe 100 Soil exists.

따라서 상기 강관(100)을 일정 깊이 압입한 이후에는 도 4에 도시된 바와 같이 포크레인(200)을 이용하여 강관(100) 내부의 토사를 파내는 토사 제거공정을 거친 후, 바이브로 해머(300)를 이용한 강관(100) 항타 과정을 반복함으로써 도 5에 도시된 바와 같이 강관(100)을 지반 아래로 깊게 묻을 수 있게 된다.Therefore, after press-fitting the steel pipe 100 to a certain depth, as shown in FIG. 4, after going through a soil removal process of digging out the soil inside the steel pipe 100 using the excavator 200, the Vibro hammer 300 By repeating the driving process of the used steel pipe 100, the steel pipe 100 can be deeply buried under the ground as shown in FIG.

이와 같이 강관(100)을 지반 아래로 깊게 묻는 경우에는 강관(100)과 토사 간에 마찰력이 크게 발생되므로 강관(100)이 쉽게 압입되지 아니하는 경우가 발생될 수 있다. 따라서 바이브로 해머(300)를 이용하여 강관(100)을 항타하기 이전에, 강관(100)의 하측으로 윤활제를 공급함으로써 상기 강관(100)이 보다 부드럽게 압입될 수 있도록 함이 바람직하다.In this way, when the steel pipe 100 is deeply buried under the ground, a large frictional force is generated between the steel pipe 100 and the soil, so that the steel pipe 100 may not be easily press-fitted. Therefore, before driving the steel pipe 100 using the Vibro hammer 300, it is preferable to supply lubricant to the lower side of the steel pipe 100 so that the steel pipe 100 can be pushed more smoothly.

이때, 윤활제를 단순히 강관(100) 내측으로 붓는 작업으로는 상기 윤활제가 강관(100)의 외측면으로 원활하게 공급되지 아니하는바, 도 6에 도시된 바와 같이 윤활제 주입관(500)의 끝단을 상기 강관(100)의 내측으로 인입시킨 후 상기 강관(100)의 하단 측벽을 관통하도록 장착시킴이 바람직하다. 이와 같이 윤활제 주입관(500)의 끝단이 강관(100)의 하단 측벽을 관통하도록 장착되면, 상기 윤활제 주입관(500)으로 고압의 윤활제를 공급하였을 때 상기 윤활제가 강관(100)의 외측면과 토사 사이를 채우도록 주입되는바, 상기 강관(100)과 토사 간의 마찰력이 현저히 감소되어 강관(100)이 보다 원활하게 압입될 수 있게 된다.At this time, simply pouring the lubricant into the steel pipe 100 does not smoothly supply the lubricant to the outer surface of the steel pipe 100. As shown in FIG. 6, the end of the lubricant injection pipe 500 After being drawn into the steel pipe 100, it is preferable to mount it through the lower side wall of the steel pipe 100. In this way, when the end of the lubricant injection pipe 500 is mounted to penetrate the lower side wall of the steel pipe 100, when a high-pressure lubricant is supplied to the lubricant injection pipe 500, the lubricant is applied to the outer surface of the steel pipe 100 and Since it is injected to fill the space between the soil and sand, the frictional force between the steel pipe 100 and the sand is significantly reduced, so that the steel pipe 100 can be more smoothly inserted.

한편, 윤활제 주입관(500)을 통해 윤활제를 공급할 때에는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 강관(100) 주변에 형성된 공극이 모두 윤활제로 채워질 때까지 윤활제 공급을 지속함이 바람직하다. 이와 같이 강관(100) 주변의 공극이 모두 윤활제로 채워지면, 바이브로 해머(300)의 항타 과정에서 지반이 흔들려 무너지는 현상 즉, 지반 변위를 줄일 수 있게 된다는 장점이 있다.On the other hand, when supplying the lubricant through the lubricant injection pipe 500, as shown in FIG. 6, it is preferable to continue supplying the lubricant until all the pores formed around the steel pipe 100 are filled with the lubricant. In this way, when all the voids around the steel pipe 100 are filled with the lubricant, there is an advantage in that it is possible to reduce the phenomenon that the ground shakes and collapses during the driving process of the Vibro hammer 300, that is, the ground displacement.

도 7은 윤활제 주입관(500) 장착구조의 다른 실시예를 도시한다.7 shows another embodiment of the lubricant injection pipe 500 mounting structure.

도 6에 도시된 바와 같이 윤활제 주입관(500)의 끝단을 강관(100)의 하단 측벽에 장착시키면, 강관(100)을 추가적으로 항타시킨 이후 강관(100) 내부의 토사를 제거할 때 상기 윤활제 주입관(500)이 포크레인(200)의 버킷에 간섭되어 손상될 우려가 있다.As shown in FIG. 6, when the end of the lubricant injection pipe 500 is mounted on the lower side wall of the steel pipe 100, the lubricant is injected when the soil inside the steel pipe 100 is removed after the steel pipe 100 is additionally driven. There is a risk that the pipe 500 is damaged by interference with the bucket of the excavator 200.

따라서 강관(100) 내부의 토사를 제거할 때에는 윤활제 주입관(500)을 탈거시켰다가 윤활제를 추가로 주입하고자 할 때 다시 윤활제 주입관(500)을 체결해야 한다는 번거로움이 있을 수 있다.Therefore, when removing soil from the inside of the steel pipe 100, it may be inconvenient to remove the lubricant injection pipe 500 and fasten the lubricant injection pipe 500 again when additional lubricant is to be injected.

본 발명에 의한 강관 항타공법은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 윤활제 주입관(500)을 강관(100)의 상단에 체결하도록 구성될 수 있다.The steel pipe driving method according to the present invention may be configured to fasten the lubricant injection pipe 500 to the upper end of the steel pipe 100 to solve this problem.

즉, 상기 강관(100)의 측벽에는 수직으로 관통하는 복수 개의 관통홀(110)이 형성되어, 윤활제 주입관(500)이 상기 관통홀(110)의 상단에 체결되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 윤활제 주입관(500)의 끝단이 관통홀(110)의 상단에 체결되면, 상기 윤활제 주입관(500)이 포크레인(200)의 버킷에 간섭되지 아니하므로 상기 윤활제 주입관(500)의 탈착을 반복할 필요가 없어지게 되고, 이에 따라 강관(100) 시공에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.That is, a plurality of through holes 110 vertically passing through the sidewall of the steel pipe 100 may be formed so that the lubricant injection pipe 500 is fastened to an upper end of the through hole 110 . In this way, when the end of the lubricant injection pipe 500 is fastened to the upper end of the through hole 110, the lubricant injection pipe 500 does not interfere with the bucket of the excavator 200, so the lubricant injection pipe 500 is detachable. There is no need to repeat the above, and thus there is an advantage in that the time required for constructing the steel pipe 100 can be significantly reduced.

또한, 상기 윤활제 주입관(500)을 통해 공급된 윤활제는 관통홀(110)을 통과하여 강관(100)의 측벽뿐만 아니라 하단으로도 분사되는바, 도 6에 도시된 실시예보다 강관(100)과 토사 간의 마찰력 감소효과가 더욱 높아지게 된다는 장점도 있다.In addition, the lubricant supplied through the lubricant injection pipe 500 passes through the through hole 110 and is injected not only to the side wall of the steel pipe 100 but also to the lower end, so that the steel pipe 100 is more attractive than the embodiment shown in FIG. It also has the advantage of further increasing the effect of reducing the frictional force between the soil and the soil.

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도 8 내지 도 10은 관통홀(110)에 삽입봉(600)이 장착되는 구조를 도시한다.8 to 10 show a structure in which the insertion rod 600 is mounted in the through hole 110.

도 7에 도시된 실시예와 같이 강관(100)의 측벽에 수직방향으로 연장된 관통홀(110)이 형성되면, 강관(100)을 지반 아래로 압입시킬 때 토사가 관통홀(110) 내부로 유입되는 현상이 발생될 수 있다. 이와 같이 관통홀(110) 내부가 토사로 막히게 되면 윤활제 공급이 원활하게 이루어지지 아니하여 강관(100) 압입 효율이 떨어지는 문제가 발생된다.When the through-hole 110 extending in the vertical direction is formed on the side wall of the steel pipe 100 as in the embodiment shown in FIG. An inflow phenomenon may occur. In this way, when the inside of the through hole 110 is clogged with soil, the supply of lubricant is not smoothly performed, resulting in a decrease in press-fitting efficiency of the steel pipe 100.

본 발명에 의한 강관 항타공법은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 강관(100)은 상기 관통홀(110)이 별도의 삽입봉(600)에 의해 막힌 상태에서 항타되도록 구성될 수 있다. To solve this problem, the steel pipe driving method according to the present invention may be configured to be driven in a state in which the through hole 110 is blocked by a separate insertion rod 600.

이때 상기 관통홀(110)의 하측에는 암나사산(112)이 형성되고, 상기 삽입봉(600)은 관통홀(110) 내부로 인입될 수 있는 굵기로 제작되되 상기 암나사산(112)에 나사결합 가능한 나사블록(610)이 하단에 구비된다. 따라서 도 10에 도시된 바와 같이 나사블록(610)이 암나사산(112)에 나사결합되면 상기 관통홀(110)은 하단이 밀폐된 상태가 되므로, 강관(100)이 지반 아래로 압입되더라도 상기 관통홀(110) 내측으로 토사가 유입되는 현상이 발생되지 아니하게 된다는 장점이 있다.At this time, a female thread 112 is formed on the lower side of the through hole 110, and the insertion rod 600 is made of a thickness that can be inserted into the through hole 110, but is screwed into the female thread 112 A possible screw block 610 is provided at the bottom. Therefore, as shown in FIG. 10, when the screw block 610 is screwed into the female screw thread 112, the lower end of the through hole 110 is sealed, so even if the steel pipe 100 is pressed under the ground, the through hole 110 There is an advantage in that a phenomenon in which soil and sand are introduced into the hole 110 does not occur.

작업자는 강관(100)의 1차 항타가 완료된 이후 상기 관통홀(110)로부터 삽입봉(600)을 탈거시키고 윤활제 주입관(500)을 관통홀(110) 상단에 연결시켜 윤활제를 주입한 후, 강관(100)의 2차 항타를 수행할 수 있게 된다.After the first driving of the steel pipe 100 is completed, the worker removes the insertion rod 600 from the through hole 110 and connects the lubricant injection pipe 500 to the top of the through hole 110 to inject lubricant, It is possible to perform the secondary driving of the steel pipe 100.

한편, 나사블록(610)에 암나사산(112)에 나사결합되거나 나사결합이 해제되기 위해서는 상기 삽입봉(600)이 회전을 해야 하는데, 상기 삽입봉(600)이 하나의 직선형 봉 형상으로 형성되면 작업자가 삽입봉(600)을 손으로 잡고 회전시키는데 많은 어려움이 있을 수 있다.On the other hand, in order to screw the screw block 610 to the female thread 112 or release the screw coupling, the insertion rod 600 must be rotated. When the insertion rod 600 is formed in a single straight rod shape, It may be difficult for the operator to hold the insertion rod 600 by hand and rotate it.

따라서 작업자가 상기 삽입봉(600)을 회전시킬 수 있도록, 상기 삽입봉(600)의 상단에는 수평방향으로 연장되는 손잡이(620)가 구비됨이 바람직하다. 이때 상기 손잡이(620)의 형상은 작업자가 손으로 잡고 용이하게 회전시킬 수 있는 형상이라면 본 실시예에 도시된 형상 이외에 다양한 형상으로 대체될 수 있다.Therefore, it is preferable that a handle 620 extending in a horizontal direction is provided at an upper end of the insertion rod 600 so that the operator can rotate the insertion rod 600 . At this time, the shape of the handle 620 can be replaced with various shapes other than the shape shown in the present embodiment, as long as it is a shape that can be easily rotated by the operator holding by hand.

도 11 및 도 12는 폭발물(700)을 이용하여 지반 아래의 암석(10)을 파쇄하는 과정을 도시하는 단면도이다.11 and 12 are cross-sectional views illustrating a process of crushing a rock 10 under the ground using an explosive 700.

강관(100)의 하단이 지반 아래에 위치하는 암석(10)에 간섭되면, 바이브로 해버로 강관(100)을 강하게 타격하더라도 강관(100)이 원활하게 압입되지 아니하게 된다.When the lower end of the steel pipe 100 interferes with the rock 10 located under the ground, the steel pipe 100 is not smoothly pressed even if the steel pipe 100 is strongly hit by the viber.

물론, 상기 암석(10)의 강도가 낮은 경우에는 강관(100)을 통해 전달되는 바이브로 해머(300)의 타격력에 의해 분쇄되지만, 상기 암석(10)의 강도가 기준치 이상으로 높은 경우에는 바이브로 해머(300)의 타격력에 의해 분쇄되지 아니하여, 강관(100)의 압입이 더 이상 진행되지 못하는 문제가 발생될 수 있다.Of course, when the strength of the rock 10 is low, it is pulverized by the impact force of the hammer 300 transmitted through the steel pipe 100, but when the strength of the rock 10 is higher than the reference value, the vibration It is not pulverized by the impact force of the hammer 300, so there may be a problem that the press-fitting of the steel pipe 100 does not proceed any further.

이와 같이 강관(100)의 하단에 암석(10)이 간섭되어 강관(100)의 항타가 더이상 불가능한 경우에는 상기 강관(100)을 인발시킨 후 별도의 분쇄장치를 이용하여 암석(10)을 분쇄하고, 강관(100)의 항타를 다시 재수행해야 하는바, 강관(100) 시공에 많은 기간이 소요된다.In this way, when the rock 10 interferes with the lower end of the steel pipe 100 and driving of the steel pipe 100 is no longer possible, the steel pipe 100 is pulled out and the rock 10 is crushed using a separate crushing device, , The driving of the steel pipe 100 needs to be re-performed, and it takes a lot of time to construct the steel pipe 100.

따라서 본 발명에 의한 강관 항타공법의 제2 단계와 제5 단계는, 항타 중인 강관(100)의 하단이 암석(10)에 간섭되었을 때 지반에 압입된 강관(100)을 인발하지 아니하고서도 암반을 파쇄시킬 수 있도록, 구성됨이 바람직하다.Therefore, in the second and fifth steps of the steel pipe driving method according to the present invention, when the lower end of the steel pipe 100 during driving interferes with the rock 10, the rock mass is broken without pulling out the steel pipe 100 press-fitted into the ground. It is preferable to be configured so that it can be crushed.

즉, 상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 강관(100)의 하단이 지반 아래에 위치하는 암석(10)에 닿는 경우, 상기 나사블록(610)의 하단에 폭발물(700)을 장착시킨 후 도 11에 도시된 바와 같이 상기 폭발물(700)이 상기 암석(10)에 닿도록 상기 나사블록(610)을 상기 암나사산(112)에 장착시키는 과정과, 상기 폭발물(700)을 폭파시켜 상기 암반을 파쇄시키는 과정이 선행될 수 있다.That is, in the second and fifth steps, when the lower end of the steel pipe 100 touches the rock 10 located under the ground, after mounting the explosives 700 on the lower end of the screw block 610 As shown in FIG. 11, the process of mounting the screw block 610 to the female thread 112 so that the explosive 700 touches the rock 10, and detonating the explosive 700 to the rock mass. A process of crushing may be preceded.

상기 삽입봉(600)의 내부에는, 길이방향 일단이 상기 폭발물(700)에 전기적으로 연결되고 길이방향 타측이 지상으로 인출되는 전선(630)이 구비되어 있는바, 작업자는 상기 전선(630)을 통해 전류를 공급하여 폭발물(700)을 폭파시킬 수 있게 된다.Inside the insertion rod 600, a wire 630 is provided with one end in the longitudinal direction electrically connected to the explosive 700 and the other end in the longitudinal direction being pulled out to the ground. It is possible to detonate the explosives 700 by supplying current through them.

도 11에 도시된 상태에서 상기 폭발물(700)이 폭파되면, 상기 폭발물(700)의 폭발력에 의해 암석(10)이 파쇄되는바, 강관(100)을 인발시키는 과정 없이 상기 강관(100)을 연속적으로 항타시킬 수 있게 된다.In the state shown in FIG. 11, when the explosive 700 is detonated, the rock 10 is crushed by the explosive power of the explosive 700, and the steel pipe 100 is continuously pulled out without the process of drawing the steel pipe 100. can be beaten with

도 13 및 도 14는 폭발물(700)을 이용하여 지반 아래의 암석(10)을 파쇄하는 과정의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.13 and 14 are cross-sectional views illustrating another embodiment of a process of crushing a rock 10 under the ground using an explosive 700.

도 11에 도시된 상태에서 상기 폭발물(700)이 폭발하면, 암석(10)만 파쇄되는 것이 아니라 강관(100)의 하단 및 나사블록(610)까지 파쇄되어 손상될 우려가 있다. 물론, 암석(10)은 파쇄될 수 있지만 강관(100)이나 나사블록(610)은 파쇄되지 아니하는 크기의 폭발력을 갖도록 상기 폭발물(700)을 제작하면 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 이와 같이 폭발물(700)의 폭발력을 낮게 설정하면 상기 암석(10)이 파쇄되지 아니하는 경우가 발생될 수 있다.When the explosive 700 explodes in the state shown in FIG. 11, not only the rock 10 is crushed, but also the lower end of the steel pipe 100 and the screw block 610 are crushed and damaged. Of course, the above problems can be solved by manufacturing the explosives 700 so that the explosives 700 can be crushed, but the steel pipe 100 or the screw block 610 cannot be crushed. However, if the explosive power of the explosives 700 is set low in this way, the rock 10 may not be crushed.

따라서 본 발명에 의한 강관 항타공법은, 상기 폭발물(700)의 폭발력이 대부분 암석(10)으로만 전달되고 강관(100)이나 나사블록(610)으로는 전달되지 아니하도록, 상기 폭발물(700)을 암석(10) 내부에서 폭발시키도록 구성될 수 있다.Therefore, in the steel pipe driving method according to the present invention, the explosives 700 are used so that most of the explosive power of the explosives 700 is transmitted only to the rock 10 and not to the steel pipe 100 or the screw block 610. It can be configured to explode inside the rock (10).

즉, 상기 제2 단계와 제5 단계는 폭발물(700)을 폭발시키기 이전에, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 관통홀(110)로 굴착봉을 삽입시켜 상기 암석(10)에 굴착공(12)을 형성하는 과정이 선행될 수 있다. 이때, 상기 굴착봉은 외부로부터 인가되는 타격력을 전달 받아 상기 암석(10)에 굴착공(12)을 형성하도록 구성될 수도 있고, 드릴링 방식으로 상기 암석(10)에 굴착공(12)을 형성하도록 구성될 수도 있다. 즉, 상기 굴착봉은 암석(10)에 굴착공(12)을 형성할 수만 있다면 어떠한 구조로도 구성될 수 있다.That is, in the second and fifth steps, before detonating the explosives 700, as shown in FIG. ) may be preceded by a process of forming. At this time, the excavation rod may be configured to form an excavation hole 12 in the rock 10 by receiving a striking force applied from the outside, or configured to form an excavation hole 12 in the rock 10 by a drilling method. It could be. That is, the excavation rod may be configured in any structure as long as the excavation hole 12 can be formed in the rock 10.

이와 같이 상기 암석(10)에 굴착공(12)이 형성되면, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 나사블록(610)에 장착된 폭발물(700)을 상기 굴착공(12)에 삽입시킨 후 상기 폭발물(700)을 폭발시킬 수 있게 되는바, 상기 폭발물(700)의 폭발력에 의해 강관(100)이나 나사블록(610)이 파손되는 현상을 감소시킬 수 있게 된다는 장점이 있다. 또한, 폭발물(700)의 폭발력 대부분이 암석(10)으로 전달되므로, 상기 암석(10)이 보다 효과적으로 파쇄될 수 있다는 장점도 있다.In this way, when the drilling hole 12 is formed in the rock 10, as shown in FIG. 14, after inserting the explosives 700 mounted on the screw block 610 into the drilling hole 12, the explosives 700 can be detonated, which has the advantage of being able to reduce the phenomenon of damage to the steel pipe 100 or the screw block 610 due to the explosive power of the explosive 700. In addition, since most of the explosive force of the explosive 700 is transferred to the rock 10, there is also an advantage that the rock 10 can be more effectively crushed.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

10 : 암석 12 : 굴착공
100 : 강관 110 : 관통홀
112 : 암나사산 200 : 포크레인
300 : 바이브로 해머 400 : 파지유닛
410 : 클램퍼 420 : 장착부
430 : 연결바 500 : 윤활제 주입관
600 : 삽입봉 610 : 나사블록
620 : 손잡이 630 : 전선
700 : 폭발물10: rock 12: excavation hole
100: steel pipe 110: through hole
112: female thread 200: excavator
300: Vibro hammer 400: Gripping unit
410: clamper 420: mounting part
430: connecting bar 500: lubricant injection pipe
600: insertion rod 610: screw block
620: handle 630: wire
700: explosives

Claims (10)

수직으로 세워진 강관 상단에 파지유닛을 결합시키고, 상기 파지유닛에 바이브로 해머를 장착시키는 제1 단계;
상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제2 단계;
상기 강관 내부의 토사를 제거하는 제3 단계;
상기 강관의 하단측에 윤활제를 공급하는 제4 단계; 및
상기 바이브로 해머를 작동시켜 상기 강관을 항타하는 제5 단계;를 포함하고,
상기 강관은 측벽을 수직으로 관통하는 복수 개의 관통홀을 구비하고,
상기 제4 단계는, 윤활제 주입관을 상기 관통홀의 상단에 연결하는 과정과, 고압의 윤활제를 상기 윤활제 주입관으로 공급하는 과정으로 구성되고,
상기 관통홀의 하측에는 암나사산이 형성되고,
상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 암나사산에 나사결합 가능한 나사블록이 하단에 구비된 삽입봉을 상기 관통홀에 삽입 장착시킨 후, 상기 바이브로 해머를 이용하여 상기 강관을 항타하도록 구성되고,
상기 제4 단계는 상기 관통홀로부터 상기 삽입봉을 탈거시킨 후 상기 윤활제 주입관을 상기 관통홀 상단에 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.A first step of coupling a gripping unit to an upper end of a vertically erected steel pipe and mounting a Vibro hammer to the gripping unit;
A second step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe;
A third step of removing soil from inside the steel pipe;
A fourth step of supplying lubricant to the lower end of the steel pipe; and
And a fifth step of driving the steel pipe by operating the hammer with the vibe,
The steel pipe has a plurality of through holes vertically penetrating the side wall,
The fourth step consists of connecting a lubricant injection pipe to the upper end of the through hole and supplying a high-pressure lubricant to the lubricant injection pipe,
A female thread is formed on the lower side of the through hole,
The second step and the fifth step are configured to drive the steel pipe using the vibro hammer after inserting and mounting an insertion rod provided at the lower end of a screw block screwable to the female screw thread into the through hole, ,
The fourth step is a steel pipe driving method, characterized in that configured to connect the lubricant injection pipe to the upper end of the through hole after removing the insertion rod from the through hole. 청구항 1에 있어서,
상기 파지유닛은, 상기 강관의 상단에 결합되되 상호 등간격을 이루도록 배열되는 복수 개의 클램퍼와, 상기 바이브로 해머에 장착되는 장착부와, 상기 복수 개의 클램퍼를 상기 장착부에 연결하는 복수 개의 연결바로 구성되어,
상기 제2 단계와 제5 단계는, 상기 강관의 상단 각 방향을 동일한 힘으로 항타하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.The method of claim 1,
The gripping unit is composed of a plurality of clampers coupled to the upper end of the steel pipe and arranged at equal intervals from each other, a mounting portion mounted to the Vibro hammer, and a plurality of connecting bars connecting the plurality of clampers to the mounting portion, ,
The steel pipe driving method, characterized in that the second step and the fifth step are configured to drive the upper end of the steel pipe in each direction with the same force. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
작업자가 상기 삽입봉을 회전시킬 수 있도록, 상기 삽입봉의 상단에는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.The method of claim 1,
Steel pipe driving method characterized in that a handle is provided at the top of the insertion rod so that the operator can rotate the insertion rod. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 단계와 제5 단계는,
상기 강관의 하단이 지반 아래에 위치하는 암석에 닿는 경우, 상기 나사블록의 하단에 폭발물을 장착시키고 상기 폭발물이 상기 암석에 닿도록 상기 나사블록을 상기 암나사산에 장착시키는 과정과, 상기 폭발물을 폭파시켜 상기 암반을 파쇄시키는 과정을 거친 후, 상기 바이브로 해머를 이용하여 상기 강관을 항타하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.The method of claim 1,
The second and fifth steps,
When the lower end of the steel pipe touches a rock located under the ground, the process of mounting an explosive to the lower end of the screw block and mounting the screw block to the female screw thread so that the explosive touches the rock, and blasting the explosive After the process of crushing the bedrock by doing so, the steel pipe driving method characterized in that it is configured to drive the steel pipe using the vibro hammer. 청구항 8에 있어서,
상기 삽입봉은, 길이방향 일단이 상기 폭발물에 전기적으로 연결되고 길이방향 타측이 지상으로 인출되도록 내장되는 전선을 구비하는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.The method of claim 8,
The insertion rod is a steel pipe driving method, characterized in that the longitudinal end is electrically connected to the explosive and the other longitudinal end is provided with a built-in wire so that it is drawn out to the ground. 청구항 8에 있어서,
상기 제2 단계와 제5 단계는,
상기 관통홀로 굴착봉을 삽입시켜 상기 암석에 굴착공을 형성하는 과정이 선행되어, 상기 나사블록에 장착된 폭발물이 상기 굴착공에 삽입되어 폭발되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 강관 항타공법.The method of claim 8,
The second and fifth steps,
Steel pipe driving method, characterized in that the process of forming an excavation hole in the rock by inserting an excavation rod into the through hole is preceded, so that the explosives mounted on the screw block are inserted into the excavation hole and exploded.
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