KR200331557Y1

KR200331557Y1 - 말뚝 파일의 두부 연결구조

Info

Publication number: KR200331557Y1
Application number: KR20-2003-0022766U
Authority: KR
Inventors: 김대중
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2003-11-01

Abstract

본 고안은 담수화 설비와 같은 거대 구조물을 지지하기 위하여 지반에 설치되는 말뚝 파일의 두부(頭部)를 상부 구조물인 구체 콘크리트와 연결함에 있어서 상기 구체 콘크리트에 내에 근입되는 말뚝 파일의 두부에 대한 새로운 연결구조에 관한 것이다.

본 고안에서는, 지반에 형성된 말뚝 파일의 두부가 돌출되어 상부 구조물의 구체 콘크리트에 근입되어 말뚝 파일의 두부와 구체 콘크리트가 일체로 연결되는 말뚝 파일의 두부 연결구조로서, 말뚝 파일의 두부가 위치하는 곳과 그 주변을, 구체 콘크리트의 바닥레벨보다 소정 깊이 아래로 더 파내려간 상태에서, 말뚝 파일의 두부를 구체 콘크리트 바닥 레벨 이상으로 돌출시켜 구체 콘크리트에 근입시키므로써, 말뚝 파일의 두부 주위에서 구체 콘크리트 내의 보강 철근의 피복 두께가 과도하게 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 말뚝 파일의 두부 연결구조가 제공된다.

Description

말뚝 파일의 두부 연결구조{Connecting Structure for Head of Pile}

본 고안은 구체 콘크리트와 연결되는 말뚝 파일의 두부 연결구조에 관한 것으로서, 담수화 설비와 같은 거대 구조물을 지지하기 위하여 지반에 설치되는 말뚝파일의 두부(頭部)를 상부 구조물인 구체 콘크리트와 연결함에 있어서 상기 구체 콘크리트에 내에 근입되는 말뚝 파일의 두부에 대한 새로운 연결구조에 관한 것이다.

지중에 설치되어 상부 구조물을 지지하는 말뚝 파일은, 그 두부(頭部)가, 상부 구조물의 구체 콘크리트내에 소정 길이로 근입되어 상부 구조물의 구체 콘크리트와 일체화된다. 도 1에는 말뚝 파일의 일예로서 현장 타설 콘크리트 말뚝 파일(1)의 두부가 종래의 연결구조에 따라 구체 콘크리트(10)에 근입되어 일체로 연결되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다.

지반에 말뚝 타설공을 형성한 후 말뚝 철근(2)을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 말뚝 파일(1)을 형성하고, 그 상부에 구체 콘크리트(10)를 타설하여 형성하게 된다. 이 때, 말뚝 파일(1)의 두부는 지면으로부터 소정 길이 이상, 예를 들면 약 100 mm 이상의 길이로 돌출되어 상기 구체 콘크리트(10) 내에 근입된다. 도 1에서 부재번호 3은 말뚝 파일(1)의 타설 후 버려지는 콘크리트를 부어 형성하는 버림 콘크리트층(3)이다. 상기 버림 콘크리트층(3)의 표면에는 방수 시트(4)를 설치하게 되며, 말뚝 파일(1)의 돌출되어 있는 두부 측면에는 시멘트 몰타르 필렛부(5)를 형성한 후 그 외면에 방수 시트(4)를 설치한다. 도 1에서 부재번호 6은 구체 콘크리트(10)의 보강 철근(6)이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 말뚝 파일(1)의 두부 상단과 상기 구체 콘크리트(10)의 보강 철근(6)과의 사이 간격(h1)은 구체 콘크리트(10)의 굵은 골재 치수를 고려하여 약 25~50mm의 철근 피복 두께를 가져야 한다. 그런데, 종래의 연결구조에서는 버림 콘크리트층(3)이 지면에 평탄하게 형성되어 있고, 말뚝 파일(1)의 두부가 버림 콘크리트층(3)으로부터 소정 길이의 돌출 높이(h2)(약 100mm 정도)로 돌출되어 있으므로, 말뚝 파일(1) 주변에서는 상기 구체 콘크리트(10)의 보강 철근(6)과 상기 버림 콘크리트층(3)간의 간격, 즉 상기 말뚝 파일(1) 주변에서 보강 철근(6)의 피복 두께(h)는 말뚝 파일(1) 두부의 돌출 높이(h2)에 상기 말뚝 파일(1) 두부 상단에서의 보강 철근(6)과의 간격(h1)을 합한 두께가 된다.

이와 같이, 종래의 연결구조에서는, 말뚝 파일(1)의 두부 주변에서는 일반적인 철근의 피복 두께 정도의 말뚝 파일(1) 두부와 보강 철근(6)간의 간격(h1)에 말뚝 파일(1) 두부의 근입을 위한 돌출 높이(h2)가 추가된 두께(h)가 구체 콘크리트(10)의 보강 철근(6)의 피복두께가 되기 때문에 일반 토목 시방서에서 요구하는 일반적인 피복두께인 약 50~100mm를 과도하게 초과하게 되는 것이다. 이러한 과도한 철근 피복 두께는 결국 구체 콘크리트 표면에 발생할 수 있는 균열의 폭이 일반 규정치 보다 커지게 한다. 그런데, 담수화 설비와 같이 방수가 필요한 구조물이나, 유해한 환경에 노출되는 조건에서 시공되는 구조물에서는 이와 같은 큰 균열폭으로 인하여 누수 및 철근 부식이 발생하게 되며, 이러한 누수, 철근 부식 등은 구조물의 성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 구조물의 사용연한을 당초의 설계 목표보다 감소시키게 된다는 문제점이 있다.

본 고안은 위와 같은 종래의 말뚝 파일의 두부 연결구조가 가지는 문제점들을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 말뚝 파일의 두부가 구체 콘크리트에 근입됨으로 인하여, 말뚝 파일의 두부 주변에서 구체 콘크리트의 보강 철근의 철근 피복 두께가 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 말뚝 파일의 두부 연결구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 말뚝 파일의 일예로서 현장 타설 콘크리트 말뚝 파일의 두부가 종래의 연결구조에 따라 구체 콘크리트(10)에 근입되어 일체로 연결되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따라 현장 타설 콘크리트 말뚝 파일의 두부가 구체 콘크리트(10)에 근입되어 일체로 연결되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 말뚝 파일 10 : 구체 콘크리트

3 : 버림 콘크리트층 4 : 방수 시트

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는, 지반에 형성된 말뚝 파일의 두부가 돌출되어 상부 구조물의 구체 콘크리트에 근입되어 말뚝 파일의 두부와 구체 콘크리트가 일체로 연결되는 말뚝 파일의 두부 연결구조로서, 말뚝 파일의 두부가 위치하는 곳과 그 주변을, 구체 콘크리트의 바닥레벨보다 소정 깊이 아래로 더 파내려간 상태에서, 말뚝 파일의 두부를 구체 콘크리트 바닥 레벨 이상으로 돌출시켜 구체 콘크리트에 근입시키므로써, 말뚝 파일의 두부 주위에서 구체 콘크리트 내의 보강 철근의 피복 두께가 과도하게 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 말뚝 파일의 두부 연결구조가 제공된다.

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 도 1과 유사한 형태의 단면도로서, 말뚝 파일의 일예로서 현장 타설 콘크리트 말뚝 파일(1)의 두부가, 본 고안에 의한 연결구조에 따라 구체 콘크리트(10)에 근입되어 일체로 연결되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 2에 있어서, 앞서 도 1과 관련하여 설명한 부재에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하였는 바, 동일한 부재에 대해서는 반복 설명을 생략한다.

본 고안에 의한 연결구조에서 말뚝 파일(1)의 시공과정을 살펴보면, 우선 지반에 말뚝 타설공을 형성한 후 말뚝 철근(2)을 설치한 후 콘크리트를 타설하여 말뚝 파일(1)을 형성한다. 상기 말뚝 파일(1)의 상부에 구체 콘크리트(10)를 타설하여 형성하되, 말뚝 파일(1)의 두부는 지면으로부터 소정 길이 이상, 예를 들면 약 100 mm 이상의 돌출 높이(h2)로 돌출되어 상기 구체 콘크리트(10) 내에 근입되도록 한다.

이와 같은 과정에서 종래의 연결구조와는 달리, 본 고안에서는, 말뚝 파일(1)의 두부를 단순히 구체 콘크리트(10)의 평평한 바닥 레벨에서 소정의 돌출 높이(h2)로 돌출시키는 것이 아니라, 말뚝 파일(1) 두부 설치 위치와 그 주변을 구체 콘크리트(10)의 바닥 레벨에서 소정 깊이(h3)로 더 파내려간 상태에서, 말뚝 파일(1)의 두부가 상기 낮아진 바닥 레벨에서 소정의 돌출 높이(h2)로 돌출되도록 한다.

후속하여, 말뚝 파일(1)의 타설 후 버려지는 콘크리트를 부어 버림 콘크리트층(3)을 형성하고, 말뚝 파일(1)의 돌출되어 있는 두부 측면에는 시멘트 몰타르 필렛부(5)를 형성한 후, 그 외면과 버림 콘크리트층(3)의 표면에는 방수 시트(4)를 설치한다. 이후, 위와 같은 말뚝 파일(1) 위로 구체 콘크리트(10)를 타설하여 상기 돌출된 말뚝 파일(1)의 두부가 구체 콘크리트(10) 내에 근입되어 일체화되도록 한다.

위와 같은 본 고안에 의한 연결구조에서는, 말뚝 파일(1)의 두부에서는, 바닥레벨이 더 파내려가 있는 상태이므로, 말뚝 파일(1)의 두부가 필요한 정도의 근입길이(h2)로 돌출되어 있더라도, 말뚝 파일(1)의 두부 단부가 종래의 구조에 비하여 구체 콘크리트(10)의 바닥레벨 위로 적게 돌출하게 된다.

요컨대, 본 고안에 의한 연결구조에서는, 말뚝 파일(1)의 두부 주변에서 보강 철근(6)의 피복 두께(h)는, 말뚝 파일(1)의 두부 상단과 보강 철근(6)과의 간격(h1)과 말뚝 파일(1) 두부의 근입길이(h2)를 더한 종래의 연결구조에서의 보강 철근(6) 피복 두께에서 말뚝 파일(1)의 설치를 위하여 파내려간 깊이(h3)를 뺀 길이가 된다. 그러므로, 본 고안에 의한 연결구조에서는, 말뚝 파일(1)의 두부 주변에서 보강 철근(6)의 피복 두께(h)가, 종래의 연결구조에 비하여, 말뚝 파일(1)의 두부의 설치를 위하여 파내려간 깊이만큼 줄어들게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에서는 말뚝 파일(1)의 두부 단부와 보강 철근(6) 사이에 일반적인 콘크리트의 철근 피복 두께가 확보되더라도, 말뚝 파일(1)의 주변에서 구체 콘크리트(10) 내의 보강 철근(6)의 피복 두께(h1)가 종래의 경우처럼 과도하게 되지 아니한다.

따라서, 본 고안에서는, 종래의 연결구조에서와 같이 말뚝 파일(1)의 두부 주변에서 보강 철근(6)의 과도한 철근 피복 두께로 인하여 발생되는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

즉, 보강 철근(6)의 철근 피복 두께가 과도하게 됨으로 인하여 발생하는 균열폭의 확대, 그에 따른 누수, 철근 부식, 구조물의 성능저하, 내구연한 감소 등과 같이 종래의 연결구조가 가지고 있던 문제점을 해소할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 고안에서는, 보강 철근(6)의 철근 피복 두께를 줄이므로써, 구체 콘크리트(10)의 타설을 위한 콘크리트의 물량이 그만큼 줄어들게 되므로, 그에 따른 원가 절감의 효과도 발휘하게 된다.

이상에서 본 고안의 연결구조를 설명함에 있어서, 현장 타설 콘크리트 말뚝 파일을 예로 들어 설명하였으나, 본 고안의 연결구조가 적용될 수 있는 말뚝 파일은 위에 한정되는 것은 아니며, 강관 말뚝 파일, 프리캐스트 콘크리트 말뚝 파일 등의 다양한 형식의 말뚝 파일에도 적용할 수 있는 것이다.

Claims

지반에 형성된 말뚝 파일의 두부가 돌출되어 상부 구조물의 구체 콘크리트에 근입되어 말뚝 파일의 두부와 구체 콘크리트가 일체로 연결되는 말뚝 파일의 두부 연결구조로서,

말뚝 파일의 두부가 위치하는 곳과 그 주변을, 구체 콘크리트의 바닥레벨보다 소정 깊이 아래로 더 파내려간 상태에서, 말뚝 파일의 두부를 구체 콘크리트 바닥 레벨 이상으로 돌출시켜 구체 콘크리트에 근입시키므로써, 말뚝 파일의 두부 주위에서 구체 콘크리트 내의 보강 철근의 피복 두께가 과도하게 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 말뚝 파일의 두부 연결구조.