KR20020028344A

KR20020028344A - 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치

Info

Publication number: KR20020028344A
Application number: KR1020000059280A
Authority: KR
Inventors: 김상수
Original assignee: 김상수; 양우준; 효광건설산업(주)
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2002-04-17
Also published as: KR100441627B1

Abstract

본발명은 현장치기 말뚝공사시에 굴착공을 보호하도록 삽입되는 말뚝용 강관을 밀봉하여서 그 굴착공 내에 그라우트액을 가압하여서 주입할 수 있도록 구성하여, 하중감당능력이 우수한 기초말뚝을 시공할 수 있게 하며, 그라우트액이 지하수에 의하여 역류되는 피압수지대에서도 현장치기 말뚝공사를 가능하게 하여 주는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치에 관한 것이다.

본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치는 원통체의 단면형상으로서 하단부는 트여지며 그 상단부는 막혀지게 형성되어서 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉하여 주는 가압통(10)과, 상기 가압통(10)의 하단부에 위치하여서 그 가압통을 말뚝용 강관(3)의 상단부에 밀봉되게 설치할 수 있도록 하여 주는 결착수단(20)과, 상기 가압통(10)의 외주면 일정위치에 연통되도록 형성되어서 가압 공급되는 그라우트액을 강제로 주입할 수 있게 하여 주는 주입통로(30)로서 구성된 것이다.

Description

말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치{Apparatus for Injecting Grouting Liquid Through Pile Hole}

본발명은 현장치기 말뚝공사시에 굴착공 내에 그라우트액을 가압하여서 주입할 수 있게 하여 시공품질을 향상시켜 주는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치에 관한 것이다.

이전부터 지상구조물의 하중을 지반층에 효율적으로 전달하기 위한 대책으로 다양한 말뚝공사 방법들이 개발되어 건설공사현장에서 유용하게 활용되고 있는 바, 도심지 건설공사현장에서는 진동과 소음이 상대적으로 적은 현장치기 말뚝공사를 주로 채택하여 왔다.

상기한 현장치기 말뚝공사는 도1a 및 도1b의 도시와 같이, 해당위치의 지중을 소요깊이로 천공하여서 굴착공(2)을 형성하고, 천공된 굴착공(2) 내에 강관(3)과 함께 강봉(4)을 삽입하여서 위치시킨 후에, 굴착공(2) 내에 주입호스(5)로서 그라우트액(A)을 주입하여서 지반층에 기초말뚝(1)을 설치 시공하게 되었다.

이와 같은 현장치기 말뚝공사를 수행함에 있어서는 상부가 개방된 굴착공(2) 내에 주입호스(5)로서 그라우트액(A)을 주입하여서 기초말뚝(1)을 설치 시공하게 되므로 다음과 같은 문제점들을 수반하게 되었다.

다시말해서, 굴착공(2) 내에 끼워진 주입호스(5)로서 그라우트액(A)을 중력식으로 채워넣어서 기초말뚝(1)을 설치 시공하기 때문에, 굴착공(2) 내에 채워지는 그라우트액(A)이 주변지반까지 침투하여서 폭넓게 확산되기 어렵다. 따라서, 이와 같이 시공된 기초말뚝(1)은 그라우트액(A)이 굴착공(2)에 국한되게 채워져서 주변지반과의 마찰력이 취약한 구조를 가지게 되므로, 지상구조물에 대한 하중감당능력이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 굴착공(2)의 상부가 개방된 상태에서 그 굴착공 내에 주입호스(5)로서 그라우트액(A)을 주입하게 되는 점을 감안하여 볼 때, 지하수가 압력을 받고있는 피압수지대에서는 굴착공(2) 내에 주입되는 그라우트액(A)이 지하수에 의하여 상부로 역류되어서 솟구치게 된다. 따라서, 이러한 피압수지대에서는 굴착공(2) 내에 주입호스(5)로서 그라우트액(A)을 주입하는 현장치기 말뚝공사를 수행하는 데 커다란 어려움을 겪게되는 문제점 등이 있었다.

본발명의 목적은 현장치기 말뚝공사시에 굴착공 내에 그라우트액을 가압하여서 주입할 수 있게 하여 하중감당능력이 우수한 기초말뚝을 시공할 수 있게 하여 주는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 제공하는 데 있다.

본발명의 다른 목적은 굴착공 내에 주입되는 그라우트액이 지하수에 의하여 역류되는 피압수지대에서도 현장치기 말뚝공사를 능률적으로 수행할 수 있게 하여 주는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 제공하는 데 있다.

도1a 및 도1b는 종래의 현장치기 말뚝공사를 나타낸 것임

도2는 본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 나타낸 사시도

도3은 본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 나타낸 단면도

도4는 본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치의 실시상태를 예시 한 단면도

도5는 본발명의 변형예에 따른 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 나 타낸 사시도

도6은 본발명의 일실시예에 따른 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치를 나타낸 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 가압통 11: 통체부 12: 막이판

13: 에어드레인 14: 압력게이지 15: 조립구멍

20: 결착수단 21: 체결나사 22: 나사구멍

23: 고정볼트 30: 주입통로 31: 통로관

본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치(100)는 도2 및 도3에 도시되는 바와 같이, 원통체의 단면형상으로서 하단부는 트여지며 그 상단부는 막혀지게 형성되어서 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉하여 주는 가압통(10)과, 상기 가압통(10)의 하단부에 위치하여서 그 가압통을 말뚝용 강관(3)의 상단부에 밀봉되게 설치할 수 있도록 하여 주는 결착수단(20)과, 상기 가압통(10)의 외주면 일정위치에 연통되도록 형성되어서 가압 공급되는 그라우트액을 강제로 주입할 수 있게 하여 주는 주입통로(30)로서 구성됨을 기술구성상의 특징으로 한다.

이와 같은 본발명의 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치(100)는 도4의 도시와 같이, 가압력을 감당하도록 형성된 가압통(10)의 일정위치에 결착수단(20)과 주입통로(30)를 갖추어서, 현장치기 말뚝공사시에 굴착공(2)에 삽입된 말뚝용 강관(3)의 상단부에 상기 가압통(10)을 결착수단(20)으로 고정시켜서 밀봉하고, 상기 가압통(10)과 연통되는 주입통로(30)로서 가압 공급되는 그라우트액(A)을 굴착공(2) 내에 주입할 수 있도록 구성한 것이다.

따라서, 본발명은 첫째 그라우트액(A)이 주변지반까지 침투되면서 폭넓게 확산되도록 가압하여서 굴착공(2) 내에 주입할 수 있기 때문에, 설치 시공된 기초말뚝(1)이 주변지반과의 마찰력이 증대되어서 지상구조물에 대한 하중감당능력을 효과적으로 발휘할 수 있게 하여 주며, 둘째 굴착공(2)에 삽입된 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉시킨 상태에서 그라우트액(A)을 주입할 수 있기 때문에, 굴착공(2) 내에 주입되는 그라우트액(A)이 상부로 역류됨을 방지하여서 피압수지대에서도 현장치기 말뚝공사를 효율적으로 수행할 수 있도록 하여 주는 장점을 가지게 되는 것이다.

이하, 첨부도면에 도시되는 구체적인 실시예를 통하여 본발명의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

가압통(10)은 굴착공(2)에 삽입된 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉하여 주는 기능을 수행하는 구성부이다.

상기 가압통(10)은 원통형의 통체부(11)의 상단부가 막이판(12)으로서 막혀지게 형성하여서, 굴착공(2)에 삽입되어서 노출된 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉하여 주어, 상기 주입통로(30)를 통하여 주입되는 그라우트액(A)이 굴착공(2)의 상단부로 역류됨을 차단하여 주도록 한다.

그리고, 상기 가압통(10)은 그 막이판(12)의 일정위치에 설치되는 에어드레인(13)을 포함하여서, 상기 가압통(10) 내에 그라우트액(A)을 주입하는 과정에서 유입된 공기를 외부로 배출시켜 주어서 시공된 기초말뚝(1)에 기포가 형성됨을 방지하여 주도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 가압통(10)은 그 외주면 일정위치에 압력게이지(14)를 부가적으로 설치하여서, 상기 가압통(10) 내에 그라우트액(A)이 주입될 때의 압력 정도를 확인하면서 적정한 가압력으로 주입할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 가압통(10)은 말뚝용 강관(3)과 동일한 금속을 소재로하여 그라우트액(A)을 주입할 때에 가해지는 압력이나 충격을 충분히 감당하도록 만들어지며, 필요에 따라서는 합성수지 또는 엔지니어링 플라스틱을 소재로하여서 만들어질 수도 있음을 밝혀 둔다.

결착수단(20)은 상기 가압통(10)을 말뚝용 강관(3)의 상단부에 밀봉되도록 설치하거나 분리시킬 수 있게 하여 주는 구성부이다.

본발명의 실시예에서, 상기 결착수단(20)은 상기 가압통(10)의 하단부 내주면 둘레를 따라 형성된 체결나사(21) 인 것으로 예시하고 있으나, 이 결착수단(20)은 도5의 도시와 같이 상기 가압통(10)의 하단부 둘레에 등간격마다 연통되는 나사구멍(22)에 나사결합되어서 체결되는 수개의 고정볼트(23)로 이루어질 수도 있음을 밝혀 둔다.

주입통로(30)는 상기 가압통(10)과 연통되도록 형성되어서 굴착공(2) 내에 가압 공급되는 그라우트액(A)을 주입하여 주는 기능을 수행하는 구성부이다.

상기 주입통로(30)는 상기 가압통(10)의 외주면 일정위치에 연통되도록 설치되는 통로관(31)으로 이루어져서, 가압펌프(200)로부터 연장되는 연결호스(210)를 연결시킬 수 있도록 한다. 이러한 주입통로(30)는 가압펌프(200)로부터 가압되어서 연결호스(210)를 경유하여 공급되는 그라우트액(A)을 굴착공(2) 내에 주입하여 주게 되는 것이다.

한편, 도6는 본발명의 일실시예를 나타낸 것으로 상기 가압통(10)은 그 막이판(12)의 중앙부에 관통되게 뚫어지는 조립구멍(15)을 가져서, 이후에 실시되는 기초터파기를 감안하여서 굴착공(2) 내에 삽입되는 강봉(4)의 상단부를 상기 가압통(10)의 조립구멍(15)을 관통시켜서 적정한 길이로서 노출되게 설치할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본발명은 현장치기 말뚝공사시에 굴착공을 보호하도록 삽입되는 말뚝용 강관을 밀봉하여서 그 굴착공 내에 그라우트액을 가압하여서 주입할 수 있게 하여 주므로, 설치 시공된 기초말뚝이 주변지반과의 마찰력이 증대되어서 지상구조물에 대한 하중감당능력을 효과적으로 발휘할 수 있게 하여 주며, 굴착공 내에 주입되는 그라우트액이 상부로 역류됨을 방지하여서 피압수지대에서도 현장치기 말뚝공사를 효율적으로 수행할 수 있는 등의 유용한 효과를 가지게 되는 것이다.

Claims

원통체의 단면형상으로서 하단부는 트여지며 그 상단부는 막혀지게 형성되어서 말뚝용 강관(3)의 상단부를 밀봉하여 주는 가압통(10)과, 상기 가압통(10)의 하단부에 위치하여서 그 가압통을 말뚝용 강관(3)의 상단부에 밀봉되게 설치할 수 있도록 하여 주는 결착수단(20)과, 상기 가압통(10)의 외주면 일정위치에 연통되도록 형성되어서 가압 공급되는 그라우트액을 강제로 주입할 수 있게 하여 주는 주입통로(30)로서 구성됨을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.
제1항에 있어서, 상기 가압통(10)은 그 막이판(12)의 일정위치에 설치되는 에어드레인(13)을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압통(10)은 그 외주면 일정위치에 압력게이지(14)를 부가적으로 설치하여서 됨을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.
제1항에 있어서, 상기 결착수단(20)은 상기 가압통(10)의 하단부 내주면 둘레를 따라 형성된 체결나사(21) 임을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 결착수단(20)은 상기 가압통(10)의 하단부 에 둘레에 등간격마다 연통되는 나사구멍(22)에 나사결합되어서 체결되는 수개의 고정볼트(23)로 이루어짐을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.
제1항에 있어서, 상기 가압통(10)은 그 막이판(12)의 중앙부에 관통되게 뚫어지는 조립구멍(15)을 가지도록 함을 특징으로 하는 말뚝공사용 가압식 그라우트액 주입장치.