KR200235016Y1 - 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단지지력을 향상시키고, 틈새부위에 응력이 집중하는 현상을 최소화하며, 견고한 지반에서의 항타를 원활히 수행할 수 있도록 하여 단일계수강관형 벽강관말뚝의 손상을 최소화하므로서 그 구조적인 성능을 크게 향상시키도록 개선된 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단부 보강기구에 관한 것이다.

본 고안은, 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 본관이 그 사이에 끼워지는 고리형의 공간을 형성하는 내,외관; 상기 내,외관을 서로 연결시키되, 상기 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 본관의 틈새에 해당되는 두께를 형성하여 상기 본관의 틈새에 위치되는 이음블럭; 및 상기 내,외관의 하단부를 서로 일체로 연결하여 원통형의 구조를 이루는 고리형의 지지체;를 포함하는 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단부 보강기구를 제공한다. 본 고안은 단일계수강관형 벽강관말뚝의 시공시 발생하는 틈새의 막힘현상, 본관에 있는 틈새로 인한 선단지지력의 감소 및 틈새에 의해 발생하는 선단부에서의 틈새주변 응력집중 등의 단점을 보안하여 단일계수강관형 벽강관말뚝의 성능을 향상시키는 것이다. 이로인하여 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 장점인 향상된 단면성능과 저렴한 제조원가 및 배토/그라우트량의 감소 등의 경제성뿐만 아니라 이 보강기구로 인한 시공성 향상을 기대할 수 있다.

Description

단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단부 보강기구

본 고안은 단일 계수강관형 벽강관말뚝을 항타하는 경우, 그 선단부를 보강하기 위한 기구에 관한 것으로, 보다 상세히는 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단지지력을 향상시키고, 틈새부위에 응력이 집중하는 현상을 최소화하며, 견고한 지반에서의 항타를 원활히 수행할 수 있도록 하여 단일계수강관형 벽강관말뚝의 손상을 최소화하므로서 그 구조적인 성능을 크게 향상시키도록 개선된 단일 계수강관형 벽강관말뚝의 선단부 보강기구에 관한 것이다.

일반적으로 벽강관 말뚝(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 강관말뚝 본관(110)의 양측으로 계수강관(120)을 길이방향을 따라서 용접하고, 다수개의 벽강관 말뚝(100)들을 서로 계수강관(120)으로 연결하여 벽체, 기초등을 시공할 때 사용되는 구조이다. 이러한 벽강관 말뚝(100) 구조물은 일반적인 강관말뚝 본관(110)에 틈새를 둔 직경이 작은 계수강관(120)을 용접연결하여 종래의 널말뚝과 거의 유사한 구조물을 이루는 형태이나, 종래의 널말뚝 보다는 단면성능이 우수하여 보다 성능면에서 우수한 구조체를 이룬다.

그리고, 상기와 같은 벽강관 말뚝(100)은 강관말뚝 본관(110)의 양측에 복수의 계수강관(120)을 용접하여 각각의 벽강관 말뚝(100)을 이음으로서 안벽, 호안, 방파제, 벽체, 교량기초등과 같은 구조물에 사용되는 것이나, 종래의 벽강관 말뚝(100)은 나선식 용접, 전기저항 용접, UOE(U-ing O-ing and Exapnding)방식, 롤벤딩의 방법으로 제작한 강관말뚝 본관(110)에 틈새(120a)가 있는 계수강관(120) 2개를 용접하여 이들을 서로 연결하도록 사용된다.

또한, 대부분 해상 또는 수상 작업을 하기 때문에 내부에 물이 침투하는 것을 막기 위하여 계수강관(120) 내부에 흙을 배토하고 거기에 그라우팅을 한다. 그러나, 상기와 같은 종래의 벽강관 말뚝(100)은 본관(110) 1개당 틈새(120a)가 있는 계수강관(120) 2개를 제작해 용접으로 연결해야 하기 때문에 그 제작비용이 커지고, 벽강관 말뚝(100)의 중심간격이 커져 단위길이당 단면계수가 작아진다. 또한 계수강관(120)과 계수강관(120)을 연결하므로 벽강관 말뚝(100) 연결위치의 지지점 거리가 커져 구조적으로 불리하며, 양쪽의 계수강관(120) 내부를 모두 배토 및 그라우팅 해야 하므로 배토량과 그라우팅재가 많이 소모되고 있다.

이러한 단점을 보안한 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 벽강관 말뚝(100)에 비해 단면계수가 크고 지지점간의 거리가 작아지므로 단면성능이 훨씬 유리하다. 또한 제작절차가 간소해지고 배토 및 그라우팅량이 줄어듦으로서 경제성도 훨씬 유리하다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)은 계수강관(120)과의 결합을 위하여 항타가 이루어지는 본관(110)에 틈새(110a)를 형성하여야 하고, 이로 인하여 견고한 지반에서의 시공이 어려우며 틈새(110a)만큼의 선단지지력과 주변마찰력이 감소한다.

또한 말뚝 본관(110)의 하단에서는 틈새(110a)부위에 응력이 집중하는 단점을 갖고 있음으로서 본관(110)의 선단이 항타중에 변형되어 올바르게 그 단면형상을 유지하지 못함으로서 그 구조적인 성능을 저하시키는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단지지력을 향상시키고, 항타시 틈새부위에 응력이 집중하는 현상을 최소화하며, 견고한 지반에서의 항타를 원활히 수행할 수 있도록 하여 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 손상을 최소화하므로서 그 구조적인 성능을 크게 향상시키도록 개선된 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 일반적인 계수강관과 이를 이용한 시공방식을 도시한 설명도;

도 2는 본 고안이 적용되는 계수강관의 구성도 및 시공방식을 도시한 설명도;

도 3은 본 고안에 따른 선단부 보강기구를 장착하여 시공한 계수강관의 구성도;

도 4는 본 고안에 따른 선단부 보강기구의 사시도;

도 5는 본 고안에 따른 선단부 보강기구가 계수강관에 장착되는 상태를 도시한 사시도;

도 6은 본 고안에 따른 선단부 보강기구의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5..... 공간 10..... 내관

20.... 외관 30..... 이음블럭

40.... 지지체 100.... 벽강관 블록

110... 본관 120.... 계수강관

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 단일 계수강관형 벽강관 말뚝을 항타하는 경우, 그 선단부를 보강하기 위한 기구에 있어서,

상기 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 본관이 그 사이에 끼워지는 고리형의 공간을 형성하는 내,외관; 상기 내,외관을 서로 연결시키되, 상기 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 본관의 틈새에 해당되는 두께를 형성하여 상기 본관의 틈새에 위치되는 이음블럭; 및 상기 내,외관의 하단부를 서로 일체로 연결하여 원통형의 구조를 이루는 고리형의 지지체;를 포함함을 특징으로 하는 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 고안의 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)을 항타하는 경우, 그 선단부를 보강하기 위한 것이다.

본 고안의 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구(1)는 고리형의 공간(5)을 형성하는 내,외관(10)(20)을 갖는바, 상기 내,외관(10)(20)은 각각 동일길이를 갖추고, 외관(20)의 내측에 내관(10)이 위치되어 그 사이에 본관(110)이 삽입가능한 고리형 공간(5)을 형성한다. 따라서, 상기 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 본관(110)이 그 사이의 공간(5)에 끼워지는 것이다.

그리고, 상기 내,외관(10)(20)을 일측에서 서로 연결시키기 위한 이음 블럭(30)을 갖추며, 상기 이음블럭(30)은 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 본관(110)의 틈새(110a)에 해당되는 두께를 형성하여 상기 내,외관(10)(20)의 사이 공간(5)을 길이방향으로 연결하는 것이다. 따라서, 상기 내,외관(10)(20)의 공간(5)으로 벽강관 말뚝(100)의 본관(110)이 삽입되면, 상기 본관(110)의 틈새(110a)에 이음블럭(30)이 위치하도록 구성된다.

또한, 상기 내,외관(10)(20)의 하단부를 서로 일체로 연결하여 원통형의 구조를 이루는 고리형의 지지체(40)를 포함하며, 상기 지지체(40)는 그 내경이 상기 내관(10)의 내경에 일치되고, 그 외경이 외관(20)의 외경에 일치하는 원통의 구조체로서 이는 상단부가 상기 내,외관(10)(20)에 일체로 형성되어 상기 내,외관(10)(20)을 일체로 연결하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 선단부 보강기구(1)는 항타하여 시공하고자 하는 벽강관 말뚝(100)에 장착되는 경우, 상기 벽강관 말뚝(100)의 선단부가 내,외관(10)(20) 사이의 고리형 공간(5)으로 삽입되고, 본관(110)의 틈새(110a)가 있는 부분에 이음블럭(30)이 위치하는 상태로 결합된다.

그리고, 상기 벽강관 말뚝(100)의 선단부가 내,외관(10)(20)의 하단부까지, 즉 지지체(40)의 상부면까지 삽입되도록 깊숙하게 밀어 넣은 후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외관(20)의 상단모서리와 본관(110)의 외주면이 접촉되는 부분을 용접으로 고정함으로서 항타하고자 하는 벽강관 말뚝(100)의 선단부에 고정되는 것이다.

한편, 이와 같은 상태로 항타작업이 이루어지면, 상기 벽강관 말뚝(100)의 선단부에 가해지는 응력은 지지체(40)에 의해서 원주방향으로 고르게 분산되고 응력의 집중을 방지하는 것이다. 따라서, 종래와 같이 본관(110)의 틈새(110a)부분으로 응력이 집중되는 형상이 방지되고 그에 따른 벽강관 말뚝(100)의 선단부의 파손 및 변형이 방지되는 것이다.

그리고, 상기 지지체(40)는 그 두께(t)가 내관(10), 벽강관 말뚝(100), 외관(20)의 합과 같으므로 구조적으로 매우 크게 보강되어 벽강관 말뚝(100)의 선단지지력을 향상시킨다.

뿐만 아니라, 본 고안은 단일계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 시공시 발생하는 틈새(110a)의 막힘현상, 본관(110)에 있는 틈새(110a)로 인한 선단지지력의 감소 및 틈새(110a)에 의해 발생하는 선단부에서의 틈새(110a)주변 응력집중 등의 단점을 보안하여 단일계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 성능을 향상시키는 것이다. 이로인하여 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 장점인 향상된 단면성능과 저렴한 제조원가 및 배토/그라우트량의 감소 등의 경제성뿐만 아니라 이 보강기구로 인한 시공성 향상을 기대할 수 있다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 선단지지력을 향상시키고, 항타시 틈새(110a)부위에 응력이 집중하는 현상을 최소화하며, 견고한 지반에서의 항타를 원활히 수행할 수 있도록 하여 단일계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 손상을 최소화하므로서 그 구조적인 성능을 크게 향상시키도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (1)

1. 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)을 항타하는 경우, 그 선단부를 보강하기 위한 기구에 있어서,

   상기 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 본관(110)이 그 사이에 끼워지는 고리형의 공간(5)을 형성하는 내,외관(10)(20); 상기 내,외관(10)(20)을 서로 연결시키되, 상기 단일 계수강관형 벽강관 말뚝(100)의 본관(110)의 틈새(110a)에 해당되는 두께를 형성하여 상기 본관(110)의 틈새(110a)에 위치되는 이음블럭(30); 및 상기 내,외관(10)(20)의 하단부를 서로 일체로 연결하여 원통형의 구조를 이루는 고리형의 지지체(40);를 포함함을 특징으로 하는 단일 계수강관형 벽강관 말뚝의 선단부 보강기구.