KR102595597B1

KR102595597B1 - 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR102595597B1
Application number: KR1020220086133A
Authority: KR
Inventors: 안창일; 계진태
Original assignee: (주)씨엔피텍
Priority date: 2022-07-13
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2023-10-31

Abstract

본 발명은 확공비트를 이용하면서 동시에 파일이 없이 강관이 파일역할을 수행하도록 하는 시공방법으로서,
다단 확공이 가능한 확공비트(10)와 상기 확공비트(10) 외주부에 결합되어 천공홀(H)의 심도 내에 관입되는 것으로 상기 천공홀(H)의 관입심도에 대응되는 깊이에 따라 상하단으로 연결 결합하여 연장 가능되도록 형성되어 있는 강관파일(20)과 상기 천공홀(H)의 상부에 삽입 결합되어 지상으로 돌출 형성되는 두부 보강체(30)를 포함하고,
상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100); 상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110); 상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120); 상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130); 상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 및,
윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 두부 보강체(30)를 형성하기 위하여 소정의 깊이까지 천공홀(H)을 확공하는 1차 천공홀 굴착단계와 상기 1차 천공홀을 굴착하고 확공비트(10)를 제거한 후 지름이 상대적으로 큰 강관파일(20)을 1차 천공홀에 삽입하는 강관파일(20) 삽입단계와 상기 1차 천공홀을 굴착 한 후 윙비트(200)를 인입한 상태에서 강관파일(20)을 외주부에 결합한 상태에서 천공홀(H)의 심도 내에 관입 협공 천공하는 2차 천공홀 굴착단계와 상기 2차 천공홀을 굴착하는 과정중 암반지반에서는 윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 암반지반을 확개하는 3차 천공홀 굴착단계와 굴착된 천공홀(H) 내주부에 압입된 강관파일(20)으로 부터 윙비트(200)를 인입한 상태에서 확공비트(10)를 제거하는 굴착 장비 제거단계와 상기 굴착 장비인 확공비트(10)를 제거한 상태에서 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하는 시멘트 그라우트재 주입단계와 상기 그라우트재 주입단계후 지면 위로 돌출된 강관파일(20)에 두부 보강체(30)를 설치하는 두부 보강체 설치단계와 상기 두부 보강체(30)를 설치한 후 콘크리트를 타설하여 양생하는 완성단계를 포함하고,
상기 천공홀(H)은 암반지반에 도달시 확공가능한 확공비트(10)를 적용한 것으로서 상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100); 상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110); 상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120); 상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130); 상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법을 구성적 특징으로 한다.

Description

다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 및 이를 이용한 시공방법{Non-welding steel pipe pile with reinforced head using multi-functional drill bit and construction method using the same}

본 발명은 다기능 확공비트를 이용하면서 동시에 파일이 없이 강관이 파일역할을 수행하도록 하는 시공방법으로서, 구체적으로는 무용접 강관을 다단 확공이 가능한 확공비트에 장착하여 천공과 동시에 강관을 삽입하되 특히 암반지반에서도 강관을 갖고 확공을 가능하게 함으로서 시공의 간편성 및 신속성을 도모하면서 다수개의 강관을 무용접을 연결 또는 분리 가능하게 하여 시공시 강관의 용접 및 커팅에 따른 문제점을 해결하고 시공후 확공비트를 제거한 다음 기존과 달리 파일이 없이 강관내외로 콘크리트를 타설하고 상부에 두부 보강체를 무용접으로 결합하여 기초부의 콘크리트에 매설되도록 함으로써, 인발하중과 더불어 수직하중을 분산시켜주고, 응력집중현상을 완화해 주게 되며 이로 인해 상부 구조물을 지지하기 위한 안정적인 기초부가 형성될 수 있도록 하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물이나 구조물이 세워지는 경우, 지반의 조건이나 구조물의 하중에 따라 상부의 구조물을 지지하기 위하여 지반을 보강하는 기초공사가 행해진다.

이때 지반이 연약지반일 경우에는 지반 침하를 방지하기 위해 파일을 박거나 지반을 개량하는 지정공사를 수행하여 지반을 강화한 후, 그 위에 기초공사를 수행하게 된다.

상기 연약지반에 시공되는 상기 파일은 그 재질에 따라 강관 파일, PC 파일, PHC 파일 등으로 구분되고, 또한, 그 형태 및 용도에 따라 강널 파일, 관형 파일, H-형강 파일 등으로 구분되는데, 상기와 같은 연약지반에서는 상기 관형 파일이 일반적으로 사용된다.

또한, 기존 건물의 증, 개축 시 기초보강 공사를 할 경우 또는 대형 굴착장비의 사용이 불가능한 협소한 지역에 대한 기초보강 공사를 할 경우에는 소구경 파일인 마이크로 파일을 사용하게 된다.

상기 마이크로 파일은 통상 직경이 250㎜ 이하의 파일로, 일반적인 관형 파일에 비해 소형장비를 이용한 소구경 천공으로 큰 하중을 지지할 수 있고, 직경이 작아 어떤 종류의 지반에서도 천공작업이 가능할 뿐만 아니라 수직에서 수평에 이르기까지 어느 각도로나 시공이 가능한 장점이 있다.

상기 마이크로 파일은 전길이에 대해 나사산(Threads)이 형성된 심재가 몸체를 지지하도록 하는 구조를 갖는 것으로, 상세하게는 몸체 외표면에 나선형의 결합돌기가 연속 반복적으로 형성되어진 트레드바(Threads Bar)와, 트레드바의 상단 및 하단부에 체결되어 트레드바가 상호간 이웃하도록 체결시키는 커플러(Coupler)와, 상기 트레드바의 외표면에 결합되어 파일구멍내로 삽입되어진 트레드바의 중심을 유지하는 중심간격재(Centralizer)로 통상 형성되어 천공홀에 그라우트를 공급하여 양생하는 것으로 시공되게 된다.

구체적으로 일반적인 시공에 대하여 살펴보면,

우선, 굴착 장비 즉, 굴착용 비트를 이용하여 천공홀을 굴착한 후 굴착용 비트를 제거한 다음 케이싱을 압입하고 상기 천공홀의 하단부에 마이크로 파일의 안정적인 정착을 위한 정착공을 굴착용 비트를 이용하여 천공한 다음, 굴착용 비트를 제거하고 파일을 설치 및 그라우팅을 한 다음, 두부 보강체를 형성하는 공정으로 이루어지는 것이다.

즉, 종래에는 굴착용 비트로 천공홀 천공하는 단계,

굴착용 비트를 제거하는 단계,

천공홀에 케이싱을 압입하는 단계,

천공홀의 하단부에 파일의 안정적인 정착을 위한 정착공을 굴착용 비트를 이용하여 천공하는 단계,

굴착용 비트를 제거하는 단계,

파일을 설치 및 그라우팅하는 단계,

두부 보강체를 형성하는 단계 등과 같이 총 7단계로 이루어짐에 따른 공정의 복잡성과 지연성으로 인한 문제점이 있으며,

더욱 더 상기 천공홀의 깊이가 예상외로 깊게 굴착 또는 얇게 굴착에 따른 케이싱의 길이 조절을 용접 또는 커팅 작업으로 함에 따른 공사의 지연 및 비경제성을 문제가 함께 있었다.

한편, 종래에는 기초콘크리트 상면에 형성된 천공홀에는 지상에서 조립된 파일 보강을 위한 두부 보강체가 설치하여야 하는데 상기 파일은 강봉의 외주면에 숫나사가 연속되게 형성되어 있으며, 상기 두부 보강체는 상기 파일의 상부에 록너트, 플레이트, 커플러, 플레이트, 커플러, 플레이트, 록너트 순으로 체결되어 이루어지며, 상기 두부 보강체가 상기 천공홀에 설치되면 상기 천공홀 주위에 무수축 몰탈 그라우트재를 주입하여 파일기초를 완성한다.

상기 종래기술은 복수의 플레이트와 무수축 몰탈 그라우트재의 결합력에 의해 기초콘크리트와 두부 보강체의 결합부위에서 작용하는 펀칭전단에 저항하며, 상기 두부 보강체의 커플러 사이에 소정간격으로 설치된 플레이트는 기초콘크리트에 작용하는 하중을 파일에 전달하여 파일이 지지하도록 한다.

그러나 종래기술은 기초콘크리트와 지반에 동일한 직경의 파일이 설치되어 파일에 의한 펀칭전단에 여전히 취약하며, 기초콘크리트에 광범위한 침하가 발생하는 경우 소구경의 파일을 사용함으로써 기초콘크리트 지지력에 기술적 한계가 있으며, 이로 인해 기초콘크리트에 다수의 파일을 설치하는 과정에서 기초콘크리트의 지지력을 손상시킬 수 있으므로, 기초콘크리트의 침하를 방지하며 파일의 지지력을 증대할 수 있는 기술개발이 필요하다.

국내 특허등록 제10-0955788호 국내 특허공개 제10-2014-0028382호 국내 특허등록 제10-1050291호 국내 실용등록 제20-0298679호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

첫째, 무용접 강관을 다단 확공이 가능한 확공비트에 장착하여 천공과 동시에 강관을 삽입함으로서 시공의 간편성 및 신속성을 도모하면서 다수개의 강관을 통해 연결 또는 분리 가능하게 하여 시공시 강관의 용접 및 커팅에 따른 문제점을 해결하도록 함에 본 발명의 목적이 있고,

둘째, 파일이 없이 강관이 동시에 파일 역할을 수행하는 것으로서 상부에 두부 보강체를 무용접으로 결합하여 기초부의 콘크리트에 매설되도록 함으로써, 인발하중과 더불어 수직하중을 분산시켜주고, 응력집중현상을 완화해 주게 되며 이로 인해 상부 구조물을 지지하기 위한 안정적인 기초부가 형성될 수 있도록 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있으며,

세째, 다단 확공이 가능한 확공비트에 두부 보강체를 형성하기 위한 상부측은 확공 천공후 협공 천공을 동시에 가능하며 기존과 달리 암반지반에서도 강관을 장착하면서 동시에 확공을 가능하게 함으로서 종래의 압반지반에서는 확공을 하지 못함과 동시에 강관을 장착하지 못하여 강관을 두고 협공만 가능한 문제점을 해결하고 암반지반에서도 확공을 가능하게 함과 동시에 강관을 장착하여 확공함으로서 콘크리트와의 결합력이 증가되며 복잡한 공정을 한번에 시공함에 따른 공정의 신속성 및 간편성과 더불어 경제성을 도모토록 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 해결적 수단은,

"다단 확공이 가능한 확공비트(10)와 상기 확공비트(10) 외주부에 결합되어 천공홀(H)의 심도 내에 관입되는 것으로 상기 천공홀(H)의 관입심도에 대응되는 깊이에 따라 상하단으로 연결 결합하여 연장 가능되도록 형성되어 있는 강관파일(20)과 상기 천공홀(H)의 상부에 삽입 결합되어 지상으로 돌출 형성되는 두부 보강체(30)를 포함하고,
상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100); 상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110); 상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120); 상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130); 상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일와,

상기 강관파일(20)은 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일와,

상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 한 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일와,

삭제

상기 결합홈부(103)와 결합돌부(115)는 서로 결합 가능하도록 같은 형상으로서 상기 결합돌부(115)는 일측에 경사면(116)이 형성되어 있고 타측은 돌출면(117)이 형성되어 있는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일와,

상기 윙비트(200)는 몸체(201)와 상기 몸체(201) 배면에 일체로 구비된 이탈방지판(202)으로 이루어지며 상기 이탈방지판(202)은 상기 몸체(201)보다 소정의 길이만큼 상측으로 돌출 연장된 연장돌출부(203)가 일체로 형성된 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일와,
윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 두부 보강체(30)를 형성하기 위하여 소정의 깊이까지 천공홀(H)을 확공하는 1차 천공홀 굴착단계와 상기 1차 천공홀을 굴착하고 확공비트(10)를 제거한 후 지름이 상대적으로 큰 강관파일(20)을 1차 천공홀에 삽입하는 강관파일(20) 삽입단계와 상기 1차 천공홀을 굴착 한 후 윙비트(200)를 인입한 상태에서 강관파일(20)을 외주부에 결합한 상태에서 천공홀(H)의 심도 내에 관입 협공 천공하는 2차 천공홀 굴착단계와 상기 2차 천공홀을 굴착하는 과정중 암반지반에서는 윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 암반지반을 확개하는 3차 천공홀 굴착단계와 굴착된 천공홀(H) 내주부에 압입된 강관파일(20)으로 부터 윙비트(200)를 인입한 상태에서 확공비트(10)를 제거하는 굴착 장비 제거단계와 상기 굴착 장비인 확공비트(10)를 제거한 상태에서 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하는 시멘트 그라우트재 주입단계와 상기 그라우트재 주입단계후 지면 위로 돌출된 강관파일(20)에 두부 보강체(30)를 설치하는 두부 보강체 설치단계와 상기 두부 보강체(30)를 설치한 후 콘크리트를 타설하여 양생하는 완성단계를 포함하고,
상기 천공홀(H)은 암반지반에 도달시 확공가능한 확공비트(10)를 적용한 것으로서 상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100); 상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110); 상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120); 상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130); 상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법과,

삭제

상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 하며, 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있어 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 요홈(210) 내부로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법과,

상기 천공홀(H)은 상측 두부보강체(30)가 설치되는 부위와 하측 암반지반 부위를 확공한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하여 완성하는 것으로서 파일의 존재없이 상기 천공홀(H)의 상하 확공으로 안정성을 확보한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 강관파일(20) 내외부에 구비된 요홈(210) 내측으로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법"을 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.

삭제

상기와 같이 구성된 본 발명은 파일의 존재없이 굴착홀의 상하에 확공부를 형성하여 안정성을 확보한 상태에서 무용접 강관을 다단 확공이 가능한 확공비트에 장착하여 천공과 동시에 강관을 삽입함으로서 시공의 간편성 및 신속성을 도모하면서 다수개의 강관을 통해 연결 또는 분리 가능하게 하여 시공시 강관의 용접 및 커팅에 따른 문제점을 해결하였고, 파일이 없이 강관이 파일 역할을 동시에 수행하는 것으로서 상부에 두부 보강체를 무용접으로 결합하여 기초부의 콘크리트에 매설되도록 함으로써, 인발하중과 더불어 수직하중을 분산시켜주고, 응력집중현상을 완화해 주게 되며 이로 인해 상부 구조물을 지지하기 위한 안정적인 기초부가 형성될 수 있도록 하였으며, 다단 확공이 가능한 확공비트에 두부 보강체를 형성하기 위한 상부측은 확공 천공후 협공 천공을 동시에 가능하며 기존과 달리 암반지반에서도 강관을 장착하면서 동시에 확공을 가능하게 함으로서 종래의 압반지반에서는 확공을 하지 못함과 동시에 강관을 장착하지 못하여 강관을 두고 협공만 가능한 문제점을 해결하고 암반지반에서도 확공을 가능하게 함과 동시에 강관을 장착하여 확공함으로서 콘크리트와의 결합력이 증가되며 복잡한 공정을 한번에 시공함에 따른 공정의 신속성 및 간편성과 더불어 경제성에 그 효과를 발휘하는 것이다.

도 1은 본 발명에 적용한 다단 확공이 가능한 확공비트의 개략 사시도,
도 2는 본 발명에 적용한 확공비트의 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 적용한 확공비트의 구성요소인 하우징의 사시도 및 내부를 볼 수 있는 저면 사시도,
도 4는 본 발명에 적용한 확공비트의 구성요소인 하우징의 단면도 및 A-A선 단면도,
도 5는 본 발명에 적용한 확공비트의 본체 사시도,
도 6은 본 발명에 적용한 확공비트 본체 단면도 및 B-B선 단면도,
도 7은 본 발명에 적용한 확공비트의 윙비트가 인출된 상태를 나타낸 단면도 및 C-C선, D-D선 단면도,
도 8은 본 발명에 적용한 확공비트의 윙비트를 인입하기 위하여 반시계방향으로 회전축부재를 회동하여 자동적으로 하우징이 쉬프트되는 상태를 나타낸 단면도 및 E-E선 단면도,
도 9는 본 발명에서 하우징이 확공비트 상측으로 이동하는 것을 표현한 요부도,
도 10은 본 발명에서 하우징이 확공비트 하측으로 이동하는 것을 표현한 요부도,
도 11은 본 발명에서 도 8의 결과로 나타난 윙비트가 인입된 상태의 단면도 및 F-F선 단면도,
도 12는 본 발명에서 1차 천공홀 굴착단계를 나타낸 단면도,
도 13은 본 발명에서 1차 천공홀 굴착단계를 마친 상태를 나타낸 단면도,
도 14는 본 발명에서 2차 천공홀 굴착단계를 나타낸 도면 및 강관파일 확대도,
도 15는 본 발명에서 3차 천공홀 굴착단계를 나타낸 단면도,
도 16은 본 발명에서 확공비트를 제거한 후 두부보강체를 형성한 상태의 단면도,
도 17은 본 발명에서 콘크리트 등을 타설하여 양생한 완성된 상태를 나타낸 단면도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용한 다단 확공이 가능한 확공비트의 개략 사시도이며, 도 2는 본 발명에 적용한 확공비트의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명에 적용한 확공비트의 구성요소인 하우징의 사시도 및 내부를 볼 수 있는 저면 사시도이며, 도 4는 본 발명에 적용한 확공비트의 구성요소인 하우징의 단면도 및 A-A선 단면도이고, 도 5는 본 발명에 적용한 확공비트의 본체 사시도이며, 도 6은 본 발명에 적용한 확공비트 본체 단면도 및 B-B선 단면도이고, 도 7은 본 발명에 적용한 확공비트의 윙비트가 인출된 상태를 나타낸 단면도 및 C-C선, D-D선 단면도이며, 도 8은 본 발명에 적용한 확공비트의 윙비트를 인입하기 위하여 반시계방향으로 회전축부재를 회동하여 자동적으로 하우징이 쉬프트되는 상태를 나타낸 단면도 및 E-E선 단면도이고, 도 9는 본 발명에서 하우징이 확공비트 상측으로 이동하는 것을 표현한 요부도, 도 10은 본 발명에서 하우징이 확공비트 하측으로 이동하는 것을 표현한 요부도, 도 11은 본 발명에서 도 8의 결과로 나타난 윙비트가 인입된 상태의 단면도 및 F-F선 단면도, 도 12는 본 발명에서 1차 천공홀 굴착단계를 나타낸 단면도이고, 도 13은 본 발명에서 1차 천공홀 굴착단계를 마친 상태를 나타낸 단면도이며, 도 14는 본 발명에서 2차 천공홀 굴착단계를 나타낸 도면 및 강관파일 확대도이고, 도 15는 본 발명에서 3차 천공홀 굴착단계를 나타낸 단면도이며, 도 16은 본 발명에서 확공비트를 제거한 후 두부보강체를 형성한 상태의 단면도이고, 도 17은 본 발명에서 콘크리트 등을 타설하여 양생한 완성된 상태를 나타낸 단면도이다.

우선, 본 발명인 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일에 대하여 설명하면 다음과 같다.

지시부호 10은 다단 확공이 가능한 확공비트를 지시하는 것으로서 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 확공비트(10)는,

상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100);

상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110);

상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120);

상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130);

상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 구성이다.

바람직하게는, 상기 결합홈부(103)와 결합돌부(115)는 서로 결합 가능하도록 같은 형상으로서 상기 결합돌부(115)는 일측에 경사면(116)이 형성되어 있고 타측은 돌출면(117)이 형성되어 있는 것을 포함하며,

특히, 상기 윙비트(200)는 몸체(201)와 상기 몸체(201) 배면에 일체로 구비된 이탈방지판(202)으로 이루어지며 상기 이탈방지판(202)은 상기 몸체(201)보다 소정의 길이만큼 상측으로 돌출 연장된 연장돌출부(203)가 일체로 형성된 것이다.

여기서, 상기와 같이 구성된 하우징(100)과 비트본체(110)에 의해 윙비트(200)가 인입출 하게 되는데 이를 설명하면 다음과 같다.

우선 윙비트(200)가 인출된 상태는 첨부한 도 7에서 보는 바와 같이 윙비트(200)가 비트본체(110)의 제1 캠돌부(114)에 인접한 상태이며, 이러한 상태에서 회전축부재(140)에 의해 하우징(100)이 오른쪽으로 회전하면 하우징(100)의 결합홈부(103)에 비트본체(110)의 돌출면(117)이 밀착된 상태로 함께 회전하면서, 결과적으로 윙비트(200)가 인출된 상태로 회전하면서 확장된 굴착을 하게 된다.

상기와 같이 윙비트(200)가 확개된 상태로 굴착 작업을 진행하다 윙비트(200)가 인입된 상태의 굴착이 필요한 작업을 진행하고자 할 경우에는 하우징(100)을 왼쪽으로 회전시켜 윙비트(200)를 인입시킨 후 제차 하우징(100)을 오른쪽으로 회전시켜 협공의 굴착을 진행하게 된다.

이때, 상기와 같이 윙비트(200)를 인입시키는 과정은 우선 첨부한 도 8에서 보는 바와 같이 하우징(100)을 왼쪽으로 회전시켜 하우징(100) 및 윙비트(200)가 비트본체(110) 상측으로 이동하게 하는데, 이는 하우징(100)이 왼쪽으로 회전하게 되면 하우징(100) 하측에 형성되어 있는 결합홈부(103)도 왼쪽으로 회전하면서 첨부한 도 9에서 보는 바와 같이 결합홈부(103)에 형성되어 있는 경사가이드면(104)이 비트본체(110)의 하측에 형성되어 있는 경사면(116)을 따라 슬라이딩 이동하게되어 결과적으로 하우징(100)이 비트본체(110)의 상측으로 이동하게 된다.

상기와 같이 하우징(100)이 비트본체(110)의 상측으로 이동한 후 계속 왼쪽으로 회전작업을 진행하게 되면, 첨부한 도 10에서 보는 바와 같이 비트본체(110)의 결합돌부(115)가 끝나는 부분에서 하우징(100)의 결합홈부(103)가 하측으로 떨어지게 되어 결과적으로 하우징(100)이 비트본체(110) 하측으로 이동한 상태가 되는 것이다.

상기와 같은 작동에 의해 하우징(100) 및 윙비트(200)가 비트본체(110)를 중심으로 180도 회전한 상태가 되어 지며, 이렇게 180도 회전한 상태의 윙비트(200) 위치는 첨부한 도 11에서 보는 바와 같이 비트본체(110)의 제1 캠홈부(113)와 인접한 상태가 되는 것으로, 결국 윙비트(200)가 하우징(100) 내측에 인입된 상태가 되는 것으로,

상기와 같이 윙비트(200)가 인입된 상태에서 하우징(100)을 오른쪽으로 회전시키게 되면 하우징(100)의 결합홈부(103)에 비트본체(110)의 돌출면(117)이 밀착된 상태로 함께 회전하면서, 결과적으로 윙비트(200)가 인입된 상태로 회전하면서 협공된 굴착을 하게된다.

지시부호 20은 강관파일을 지시하는 것으로서 우선, 상기 강관파일(20)은 원통형으로 실질적으로는 일반적인 강관과 유사한 것으로서 강관파일이라는 명칭은 파일의 기능을 수행하는 강관이라는 의미를 부각시키기 위해 채택한 명칭으로서 본 발명에서는 파일이 없이 강관이 파일 역할을 동시에 수행하는 것임을 명확히 밝히며, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 강관파일(20)은 상기 확공비트(10) 외주부에 결합되어 천공홀(H)의 심도 내에 관입되는 것으로 상기 천공홀(H)의 관입심도에 대응되는 깊이에 따라 상하단으로 연결 결합하여 연장 가능되도록 형성되어 있는 것이며,

바람직하게는, 상기 강관파일(20)은 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있는 것이며,

더욱 바람직하게는, 상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 한 것을 포함하는 것이다.

지시부호 30은 두부 보강체를 지시하는 것으로서 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 상기 두부 보강체(30)는 상기 천공홀(H)의 상부에 삽입 결합되어 지상으로 돌출 형성되어 있는 것이다.

이에 또 다른 본 발명인 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법에 관하여 도 12 및 도 17와 함께 설명하면 다음과 같다.

[1차 천공홀 굴착단계]

본 단계는 윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 두부 보강체(30)를 형성하기 위하여 소정의 깊이까지 천공홀(H)을 확공하는 단계로서,

하기에서 설명하지만 본 발명은 파일이 존재치 아니하고 상기 강관파일(20)이 파일 역할을 동시에 하는 것으로서 이와 같이 파일이 존재치 아니하여도 문제가 없는 이유는 전체 천공홀(H)에서 상부인 두부 보강체(30)가 형성되는 부분을 확공하고 하기에서 설명하는 암반지반인 하부를 확공하기 때문에 상부와 하부가 중간부분보다 상대적으로 넓은 상태이므로 안정성을 갖고 상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 하며, 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있어 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 요홈(210) 내부로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것이며,

또한 상기 천공홀(H)은 상측 두부보강체(30)가 설치되는 부위와 하측 암반지반 부위를 확공한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하여 완성하는 것으로서 파일의 존재없이 상기 천공홀(H)의 상하 확공으로 안정성을 확보한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 강관파일(20) 내외부에 구비된 요홈(210) 내측으로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것을 포함하기 때문에 기존과 달리 파일이 필요치 아니한 것이다.

[강관파일 삽입단계]

본 단계는 상기 1차 천공홀을 굴착하고 확공비트(10)를 제거한 후 지름이 상대적으로 큰 강관파일(20)을 1차 천공홀에 삽입하는 단계로서 향후 두부 보강체(30)을 설치한 후 상대적으로 큰 강관파일(20)과 결집력을 강화하기 위한 것이다.

[2차 천공홀 굴착단계]

본 단계는 상기 1차 천공홀을 굴착 한 후 윙비트(200)를 인입한 상태에서 강관파일(20)을 외주부에 결합한 상태에서 천공홀(H)의 심도 내에 관입 협공 천공하는 단계로서,

상기 1차 천공홀 굴착단계와 본 단계인 2차 천공홀 굴착단계는 모두 토사층(E)에 적용하는 것으로서 1차 천공홀 굴착단계에서는 두부 보강체(30)을 설치하기 위하여 확공한 것이지만 2차 천공홀 굴착단계는 확공하는 것이 아니라 협공 즉, 정상적인 천공홀(H)을 천공하는 것으로서 상기 1차 천공홀 굴착단계와 본 단계인 2차 천공홀 굴착단계 모두 강관파일(20)을 갖고 천공하는 것이다.

[3차 천공홀 굴착단계]

본 단계는 상기 2차 천공홀을 굴착하는 과정중 암반지반(S)에서는 윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 암반지반을 확개하는 단계로서 본 단계에서도 마찬가지로 강관파일(20)을 갖고 굴착하는 것으로서 종래 기술에는 대부분이 암반층을 접할 경우 강관을 두고 비트만을 이용하여 굴착하는 것이 일반적이고 비트로 굴착시 대부분이 확공은 어렵고 협공 즉, 비트의 바닥면에 구비된 굴착면으로만 굴착하는 것이 일반적이지만 본 발명은 암반층인 암반지반(S)을 만날 경우 윙비트(200)을 인출하여 확개한 후 확공의 천공홀(H)을 천공하는 것이다.

이를 가능하게 하는 것은 상기 천공홀(H)이 암반층 즉, 암반지반(S)에 도달시 확공가능한 확공비트(10)를 적용한 것으로서 상기 확공비트(10)는,

상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100); 상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110); 상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120); 상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130); 상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 로 구성된 것이다.

즉, 본 발명의 핵심은 이 부분에 있는 것으로서 암반층을 확공하고 시멘트 등을 타설 양생하므로서 결국 하부 바닥면이 중간 부분인 토사층(E) 보다 넓게 안착됨으로서 안정성을 유지하기 때문에 파일이 존재치 아니하고 강관파일(20)만으로는 파일이 존재하는 정도의 효과 및 기능을 충분히 수행할 수 있고 안전성도 확보하기 때문에 결국 파일을 시공하는 공정이 생략함에 따라 시공의 간편성 신속성 및 경제성을 도모할 수 있는 것이다.

[굴착 장비 제거단계]

본 단계는 상기와 같이 3차 천공홀 굴착단계를 완료한 이후에 강관파일(20)을 그대로 천공홀(H)에 압입하고 상기 굴착된 천공홀(H) 내주부에 압입된 강관파일(20)으로 부터 확공비트(10)를 제거하는 단계이다.

[시멘트 그라우트재 주입단계]

본 단계는 상기 굴착 장비인 확공비트(10)를 제거한 상태에서 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하는 단계로서,

[두부 보강체 설치단계]

본 단계는 상기 그라우트재 주입단계후 지면 위로 돌출된 강관파일(20)에 두부 보강체(30)를 설치하는 단계로서 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 다수개의 철근을 요접 결합하여 형성한 후 시멘트등으로 타설하고 지상에 돌출토록 하고 콘크리트 설치물인 두부 보강체(30)를 형성하는 것이다.

삭제

[완성단계]

본 단계 상기 두부 보강체(30)를 설치한 후 기초 철근조립 및 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계를 말하며 본 단계로서 본 발명의 시공방법은 완료되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 파일의 존재없이 굴착홀의 상하에 확공부를 형성하여 안정성을 확보한 상태에서 무용접 강관을 다단 확공이 가능한 확공비트에 장착하여 천공과 동시에 강관을 삽입함으로서 시공의 간편성 및 신속성을 도모하면서 다수개의 강관을 통해 연결 또는 분리 가능하게 하여 시공시 강관의 용접 및 커팅에 따른 문제점을 해결하였고, 파일이 없이 강관만으로 형성하고 상부에 두부 보강체를 무용접으로 결합하여 기초부의 콘크리트에 매설되도록 함으로써, 인발하중과 더불어 수직하중을 분산시켜주고, 응력집중현상을 완화해 주게 되며 이로 인해 상부 구조물을 지지하기 위한 안정적인 기초부가 형성될 수 있도록 하였으며, 다단 확공이 가능한 확공비트에 두부 보강체를 형성하기 위한 상부측은 확공 천공후 협공 천공을 동시에 가능하며 기존과 달리 암반지반에서도 강관을 장착하면서 동시에 확공을 가능하게 함으로서 종래의 압반지반에서는 확공을 하지 못함과 동시에 강관을 장착하지 못하여 강관을 두고 협공만 가능한 문제점을 해결하고 암반지반에서도 확공을 가능하게 함과 동시에 강관을 장착하여 확공함으로서 콘크리트와의 결합력이 증가되며 복잡한 공정을 한번에 시공함에 따른 공정의 신속성 및 간편성과 더불어 경제성에 그 효과를 발휘하는 것이다.

삭제

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

10 : 확공비트 20 : 강관파일
21 : 커플러 30 : 두부 보강체
100 : 하우징 101 : 체결나사부
102 : 인출공 103 : 결합홈부
110 : 비트본체 111 : 캠돌부
112 : 캠홈부 113 : 제1 캠홈부
114 : 제1 캠돌부 115 : 결합돌부
116 : 경사면 117 : 돌출면
120 : 이탈방지부재 130 : 결합부재
140 : 회전축부재 200 : 윙비트
201 : 몸체 202 : 이탈방지판
203 : 연장돌출부 210 : 요홈
E : 토사층 H : 천공홀
S : 암반지반 104 : 경사가이드면

Claims

다단 확공이 가능한 확공비트(10)와 상기 확공비트(10) 외주부에 결합되어 천공홀(H)의 심도 내에 관입되는 것으로 상기 천공홀(H)의 관입심도에 대응되는 깊이에 따라 상하단으로 연결 결합하여 연장 가능되도록 형성되어 있는 강관파일(20)과 상기 천공홀(H)의 상부에 삽입 결합되어 지상으로 돌출 형성되는 두부 보강체(30)를 포함하고,
상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100);
상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110);
상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120);
상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130);
상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140);
를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일.
제 1 항에 있어서,
상기 강관파일(20)은 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일.
제 1 항에 있어서,
상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 한 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 결합홈부(103)와 결합돌부(115)는 서로 결합 가능하도록 같은 형상으로서 상기 결합돌부(115)는 일측에 경사면(116)이 형성되어 있고 타측은 돌출면(117)이 형성되어 있는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일.
제 1 항에 있어서,
상기 윙비트(200)는 몸체(201)와 상기 몸체(201) 배면에 일체로 구비된 이탈방지판(202)으로 이루어지며 상기 이탈방지판(202)은 상기 몸체(201)보다 소정의 길이만큼 상측으로 돌출 연장된 연장돌출부(203)가 일체로 형성된 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일.
윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 두부 보강체(30)를 형성하기 위하여 소정의 깊이까지 천공홀(H)을 확공하는 1차 천공홀 굴착단계와 상기 1차 천공홀을 굴착하고 확공비트(10)를 제거한 후 지름이 상대적으로 큰 강관파일(20)을 1차 천공홀에 삽입하는 강관파일(20) 삽입단계와 상기 1차 천공홀을 굴착 한 후 윙비트(200)를 인입한 상태에서 강관파일(20)을 외주부에 결합한 상태에서 천공홀(H)의 심도 내에 관입 협공 천공하는 2차 천공홀 굴착단계와 상기 2차 천공홀을 굴착하는 과정중 암반지반에서는 윙비트(200)를 확개한 상태의 확공비트(10)를 이용하여 암반지반을 확개하는 3차 천공홀 굴착단계와 굴착된 천공홀(H) 내주부에 압입된 강관파일(20)으로 부터 윙비트(200)를 인입한 상태에서 확공비트(10)를 제거하는 굴착 장비 제거단계와 상기 굴착 장비인 확공비트(10)를 제거한 상태에서 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하는 시멘트 그라우트재 주입단계와 상기 그라우트재 주입단계후 지면 위로 돌출된 강관파일(20)에 두부 보강체(30)를 설치하는 두부 보강체 설치단계와 상기 두부 보강체(30)를 설치한 후 콘크리트를 타설하여 양생하는 완성단계를 포함하고,
상기 천공홀(H)은 암반지반에 도달시 확공가능한 확공비트(10)를 적용한 것으로서 상기 확공비트(10)는,
상단부 내주면에는 소정의 길이만큼 체결나사부(101)가 구비되고 외주면 하측부에는 윙비트(200)가 인출 가능하도록 복수개이상의 인출공(102)이 천공되어 있고 하단부 내주면에는 대칭되는 양측에 결합홈부(103)가 구비되어 있고 상기 결합홈부(103) 일측 하단에 경사가이드면(104)이 형성되어 있는 하우징(100);
상기 하우징(100) 하부 내측으로 삽입되는 것으로 상부 외주면에는 캠돌부(111)와 캠홈부(112)가 교호로 구비되어 있고 상기 캠돌부(111) 및 캠홈부(112) 하단에는 상대적으로 더 넓은 제1 캠홈부(113)와 더 돌출된 제1 캠돌부(114)가 구비되어 있고 바닥면 대칭되는 양측에는 결합돌부(115)가 형성되어 있는 비트본체(110);
상기 하우징(100) 상부 내측으로 삽입되는 것으로 상기 비트본체(110)의 이탈방지를 위하여 반원형상이 한쌍으로 이루어진 이탈방지부재(120);
상기 이탈방지부재(120)를 하부 내측에 삽입한 상태에서 상기 비트본체(110)와 결합되는 결합부재(130);
상기 결합부재(130)의 상측에는 상기 하우징(100)과 결합되는 회전축부재(140); 를 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법.
제 7 항에 있어서,
상기 강관파일(20)은 복수개 이상이 커플러(21)에 의해 결합 가능하여 상기 천공홀(H)의 깊이에 따라 연장 가능하도록 하며, 길이방향으로 소정의 간격을 두고 내외주면에 하나 이상의 요홈(210)이 형성되어 있어 상기 압입된 강관파일(20) 내 외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 요홈(210) 내부로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법.
제 7 항에 있어서,
상기 천공홀(H)은 상측 두부보강체(30)가 설치되는 부위와 하측 암반지반 부위를 확공한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생하여 완성하는 것으로서 파일의 존재없이 상기 천공홀(H)의 상하 확공으로 안정성을 확보한 상태에서 상기 강관파일(20) 내외부로 시멘트 그라우트재를 주입하여 양생시 상기 강관파일(20) 내외부에 구비된 요홈(210) 내측으로 시멘트가 투입 양생됨으로서 더욱 견고하게 양생 가능하도록 하는 것을 포함하는 다기능 확공비트를 이용한 두부가 보강된 무용접 강관파일 시공방법.
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