KR200292844Y1 - 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 토목, 건축분야에서 지반 보강을 위해 사용되는 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로 파일 보강재의 선단에 천공용 비트를 설치해 천공후 별도의 공정 없이 그라우팅을 실시할 수 있도록 하였다. 그라우트의 이동은 나선형 중공 파이프의 중앙홀을 통해 이루어져 별도의 경로를 필요로하지 않으며 선단의 비트에 분사 홀을 두어 천공과 동시에 그라우트를 분사시켜 천공홀을 안정시키고 토양의 질과 마찰력을 개량할수 있도록 하는 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일이다.

본 고안은 천공과 동시에 보강재를 삽입하므로 기존의 마이크로 파일 보다 천공 직경을 작게할 수 있어 소형의 장비를 사용할수 있고 따라서 협소한 작업공간에서도 작업이 가능하다. 그리고 중공형 이기 때문에 기존의 마이크로 파일보다 파일 직경을 크게할수 있어 지반과 그라우트재의 주면 마찰력이 커지므로 적은 시공물량으로 작용하중을 지지할수 있어 시공물량을 줄여 시공단가를 절감할수 있다.

Description

나선형 중공 파이프를 이용한 마이크로 파일{ The micro pile which uses spiral wound hollow pipe}

일반적으로 건축물을 구축, 보강하거나 연약한 지반을 보강할때에는 지하에 마이크로 파일을 제작하여 매설하게 된다.

통상, 마이크로 파일은 지하에 천공된 홀(7) 또는 매설된 관체(13)를 삽입하고, 상기의 홀 또는 관체에 그라우트 호스(3)를 통해 그라우트를 주입한 후 그라우트가 응고 되면서 얻어지며, 이러한 마이크로 파일(1)을 지하에 그대로 매설하여 남겨 두므로써 연약한 지반을 보강하게 된다. 이러한 기존의 마이크로 파일(1)은지반에 대하여 먼저 천공작업을 하는 데, 마이크로 파일의 원할한 삽입을 위하여 삽입하려는 마이크로 파일의 직경보다 큰 직경의 천공장비로 천공하도록 되어 있고, 천공작업 후 천공장비를 홀에서 빼낸 후 그라우팅호스(3)가 장착된 마이크로 파일을 천공된 홀 속으로 삽입하는 작업이 행하여 지는데, 이처럼 천공장비를 빼내고 마이크로 파일을 삽입하는 과정에서 홀의 내부에 흙이 떨어지거나 홀속이 붕괴되어 네일의 삽입이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하였고, 홀속에 흙이 떨어지거나 부분적으로 붕괴된 상태에서 마이크로 파일(1)이 삽입되면 그라우팅을 하여도 그라우트가 설계치로 채워지지 않게 되고, 그라우트의 응고 후에는 정상적으로 그라우트가 공급되지 못한 부분이 있으므로 구조적으로 매우 취약한 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래이 마이크로 파일 공정상의 문제점을 해결하여 연약지반의 마이크로 파일 작업을 효율적으로 할 수 있도록 안출한 것으로, 천공작업과 마이크로 파일 삽입 작업을 동시에 할 수 있도록함과, 최소의 직경으로 홀을 뚫어 홀 주변의 지반 이완을 방지하고, 시공이 용이하도록 함을 목적으로 한다.

이러한 본 고안의 목적은 보강재인 나선형 중공파이프 선단에 비트(10)를 장착해 천공과 동시에 보강재(2)를 삽입한다는 것이다. 또한 보강재의 중앙이 비어있어 그라우트의 이동 통로(15)의 역할을 하고 비트(10)에 분출홀(11)을 두어 천공시 천공홀의 붕괴를 막을수 있도록 1차 그라우팅(8)을 해서 기존 마이크로 파일의 케이싱삽입 및 제거의 공정을 생략할수 있다.

보강재인 나선형 중공파이프(2)는 기존의 보강재(1)보다 단면적을 크게 할수있어서 적은 시공물량으로도 큰 하중을 지탱할수 있고, 커플링(6)을 통해 나선형 중공파이프(2)의 길이를 자유로이 조절할수 있도록 했다.

마지막으로 보호 파이프(14)는 지면밖으로 돌출된 보강재의 부식을 방지하는 역할을 한다.

도1은 종래의 마이크로 파일 시공 단면도 이다.

도2는 나선형 중공 파이프를 이용한 마이크로 파일 시공 단면도 이다.

도3은 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로파일의 비트 단면도 이다.

본 고안은 강철 파이프의 내부로 그라우트를 공급할 수 있도록 홀을 구비한 나선형 중공파이프(2)와 파이프의 길이를 연장하거나 줄일 수 있는 커플링(6), 그리고 파이프의 선단에 분출 홀을 구비한 비트(10) 등으로 크게 구성되어 졌다.

상기의 홀을 구비한 나선형 중공파이프는 그라우팅 호스(3)를 필요로 하지 않도록 파이프 중앙(15)으로 그라우트가 이동할 수 있도록 되어 있고, 파이프의 외부가 나선형으로 되어 있어 2차 그라우팅(9)시 마찰력을 증대시켜 적은 시공물량으로도 큰 하중을 지탱할 수 있도록 고안되었다.

도1은 종래의 마이크로 파일 시공 단면도

도2는 나선형 중공 파이프를 이용한 마이크로 파일 시공 단면도

도3은 비트 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보강용 BAR 2 : 나선형 중공 파이프

3 : 그라우팅 호스 4 : 지압판

5 : 너트 6 : 커플링

7 : 천공홀 8 : 1차 그라우팅 면

9 : 2차 그라우팅 면 10: 비트

11: 분출 홀 12: 그라우트

13: CASING 14: 보강 파이프

15: 그라우팅 홀 16: 스페샤

그리고 상기의 커플링(6)은 시공여건이나 지반의 상황에 따라 길이를 조절할 수 있도록 나사식으로 결합할 수 있도록 고안되 었다.

마지막으로 분출 홀을 구비한 비트(10)는 나선형 중공 파이프의 선단에 장착되어 천공과 동시에 마이크로 파일을 삽입할 수 있어 천공장비를 빼내고 마이크로 파일을 삽입하는 과정에서 홀의 내부에 흙이 떨어지거나 홀속이 붕괴되어 네일의 삽입이 제대로 이루어지지 않는 문제점을 해결하였고 천공시 비트 분출 홀(11)에서 고압으로 그라우트를 분사시켜 천공홀 내부를 안정화 시킨도록 고안되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 토목, 건축분야에서 지반 보강을 위해 사용되는 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일에 관한 것이다.

본 고안의 이점을 살펴보면 다음과 같다.

· 어떠한 하중조건에도 적합(압축력과 인장력을 모두 받기 때문에)

· 공정의 단순화로 짧은 설치기간, 시공물량 축소등으로 시공단가를 줄일 수 있다.

· 천공직경이 작은 소형의 설치장비가 사용되므로 협소한 작업공간에서도 작업이 가능하다.

· 인장력과 압축력 또는 합성하중을 받을 수 있다.

· 커플링을 통해 나선형 중공 파이프의 길이를 조절할수 있다.

이와 같은 이점을 갖고 있는 본 고안은 리모델링등의 건축물 용도변경등으로 인한 건축물 보강공사등이 활발히 이루어 지고 있는 현재에 적합한 공법이다.

Claims (3)

1. 선단에 분출 홀을 구비한 지반 천공용 비트, 파이프 내부 중앙에 그라우트를 안내하는 홀을 구비한 나선형 중공파이프, 중공 파이프의 길이를 조절할 수 있는 커플링등으로 구성된 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일
2. 제 1항에 있어서 마이크로 파일은 천공과 동시에 삽입되므로 천공홀의 직경을 최소화 할 수 있는 특징을 갖는 나선형 중공파이프를 이용한 마이크로 파일
3. 제 1항에 있어서 나선형 중공파이프의 중앙홀을 통해 그라우트가 이동, 비트의 분출홀을 통해 HOLE 붕괴 방지 및 보강 그라우트를 할수 있는 마이크로 파일