KR200385683Y1 - 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치 - Google Patents

현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 유압장치와 로드셀 등을 이용해 지면에 타설된 말뚝의 재하시험을 신속하고, 정확하게 시공품질을 측정을 할 수 있으며, 또한 재하시험 기간을 단축하여 작업 효율을 극대화시키기 위한 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치에 관한 것으로, 중량블럭 등을 이용하여 종래에 재하시험시 중량물에 대한 수급에 어려움으로 인한 재하하중의 제한성과 시험기간이나 공사비를 절약하며, 반복재하가 어려움을 보완하고, 비교적 좁은 공간에서도 재하시험을 행할 수 있으며, 재하하중을 인가하기 전에는 별도의 외력 또는 하중이 인가되지 않도록 하여 보다 정확한 측정이 가능하고 안전사고를 예방할 수 있는 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치에 대한 고안이다.

Description

현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치{The test apparatus of static loading for concrete pile}
본 고안은 유압장치와 로드셀 등을 이용한 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치에 대한 것으로, 더욱 상세하세는 지면에 타설된 말뚝의 재하시험을 신속하고, 정확하게 시공품질을 측정을 할 수 있으며, 또한 재하시험 기간을 단축하여 작업 효율을 극대화시키기 위한 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 지반에 대한 지지력은 지반 자체뿐만 아니라 그 상면에 세워지는 구조물에 대해서도 많은 영향을 미친다. 따라서 지반에 대한 지지력이 문제가 되고, 지반의 지지력을 단지 공식으로 계산하여 판단하기는 어렵다.
그러므로 직접 지반에 타설된 말뚝에 재하시험을 하여 결과물로부터 해당 지반에 대한 지지력을 결정하는 방법이 취해지고 있다. 이를 재하시험이라 하고, 재하시험은 현장 타설말뚝 또는 시공된 기초구조물 등에 시험하중을 가하여 하중과 변위의 관계를 구하는 시험으로 지반 및 말뚝의 지지력, 변형특성, 기초구조물의 안정성 등의 조사에 이용된다.
현장 타설말뚝 재하시험은 사하중 재하방식, 주변말뚝 반력이용방식, 앵커 반력이용 방식 등이 있다.
이중에서 사하중 재하방식은 시험말뚝에 상재하중을주어 시험하는 방법으로 가장 신뢰도가 높은 방법이나 넓은 시험부지와 중량물 재하시 중장비가 필요하고, 재하물 거치시나, 시험중에도 안전에 특히 주의하여야 하며, 시험시간보다 중량물 거치와 재하대 설치에 많은 시간과 인원이 필요하지만, 가장 신뢰도가 높은 방법이다.
하지만, 사용하중의 약 250% 중량의 중량물에 대한 수급에 어려움이 있고 재하하중에 제한성을 갖는다. 또한 시험기간이나 공사비 측면에서 가장 불리한 방법이며, 안전사고에 특히 유의하여야 하고, 반복재하가 어려운 등의 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 고안은 좁은 공간에서도 재하시험을 행할 수 있고, 재하하중을 인가하기 전에는 별도의 외력 또는 하중이 인가되지 않도록 하여 보다 정확한 측정이 가능하고 안전사고를 예방을 할 수 있도록 구성되는 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.
이하, 본 고안상의 "현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치"를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치의 분해 사시도이다.
로드셀과 유압실린더가 구비되는 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치는 현장 타설된 말뚝 상부에는 재하판(10)이 놓인다.
상기 재하판(10)은 하부가 개방되고 내부에 말뚝 유입홈이 형성되어서 시험시 말뚝에서 이탈되는 것을 방지한다.
상기 재하판(10) 상면에는 말뚝에 균일한 하중이 분포되는지를 측정하기 위해 다수개의 로드셀(11)이 설치되는데, 이 로드셀(11)은 재하판(11) 상면에 형성된 로드셀 케이싱(11a)에 삽입된다.
상기 로드셀 케이싱(11a)은 로드셀(11)을 감싸 안을 수 있도록 로드셀(11)의 외형테두리를 형성한다.
상기 재하판(10) 상면에 구비되는 로드셀(11)은 외부에 구비된 측정기(11b)에 의해서 균일한 하중이 인가되는 지를 측정한다.
상기 재하판(10) 중앙부에는 재하판(10) 상부에 구비되는 측정 및 하중인가 장비의 이탈을 방지하기 위해 지지보(10a)가 재하판(10) 상부로 뻗어있다.
상기 로드셀(11) 상부에는 중앙에 지지보(10a)가 삽입될 수 있는 지지보 삽입공(12a)이 형성된 소정의 두께를 가지는 철판(12)이 구비되어 로드셀(11)에 균일하게 하중을 가한다.
상기 철판(12) 상면에는 순간적으로 가해지는 충격을 일부 완하하기 위해 탄성력이 강한 고무완충판(13)을 설치하고, 고무완충판(13)에도 지지보(10a)가 삽입될수 있도록 지지보 삽입공(13a)가 형성된다.
상기 고무완충판(13) 상면에는 재하하중의 인가시 급작스런 충격을 방지하기 위해 다수개의 실린더를 부착하기 위해 지지보 삽입공(14a)가 형성된 지지판이 형성된다.
상기 철판(12), 고무완충제(13)와 지지판(14)는 별도의 접착제 등으로 부착되어진다.
상기 지지판(14) 상부에 구비되는 실린더는 외부의 유압공급기(15c)에 의해 실린더 로드(15a)(15b)가 승하강하게 된다.
실린더 로드(15b) 상부에는 지지보 삽입공(16a)이 형성된 상판(16)이 부착되고, 실린더 로드 (15a)(15b)는 지지판(14)와 상판(16)에 각각 용접 등으로 고정된다.
상기 상판(16) 상부에는 재하시험을 하기 위해 소정의 중량을 인가해 주기 위해 지지보 삽입공(23a)이 형성된 중량블럭(22)이 적재되는 블럭 가이드(17)가 구비된다.
상기 블럭가이드(17)는 중량블럭(22)이 적층되는 지지판(18)과 중량블럭(22)가 적층되었을 때, 중량블럭(22)가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 가이드바(20)가 수직로 다수개 설치된다.
상기 가이드바(20)는 블럭가이드가 지지보(10a)에 삽입되기 전에 블럭가이드의 진동이나 충격등으로 중량블럭(22)가 낙하되는 것을 방지한다.
상기 가이드바(20) 선단부에는 상판(19)가 부착되고, 상판은 중량블럭(22)이 삽입되므로, 내부가 중공블럭(22)의 지름보다 큰 중량블럭(22) 유입공(19a)이 형성되고, 상판(22) 상면에는 크레인 등으로 블럭가이드를 인양하기 위해 걸고리(21)이 형성된다.
도 2는 본 고안상의 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치(1)로 재하시험을 하기 위해 중량블럭(22)을 블럭가이드(17)에 적층시키는 것을 도시한 사시도로 재하시험전에 말뚝에 인가되는 재하하중을 계산하여 블럭 가이드에 적층시킨다.
도 3은 본 고안에 따른 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치(1)의 분해한 측면도이고, 도 4는 도 3의 결합을 도시한 측면도이다.
도 5는 재하시험을 하기 위해 말뚝(P) 상부에 재하판(10)이 놓인다. 이때 재하판(10) 측면에는 침하량을 측정하기 위한 다수개의 다이알게이지(G)와 이 다이알게이지(G)를 부착하기 위해 마그네틱 기기(M)가 부착된다.
상기 다이알게이지(G)는 재하판의 둘레에 설치되기 때문에 중량블럭을 이용한 하중인가시 말뚝 주변에 대한 침하량을 측정할 수 있다.
상기 마그네틱 기기(M)은 자력을 ON/OFF 함으로써 다이알게이지(G)를 흡착시키거나 분리시킨다.
말뚝에 재하시험장치(1)를 설치하고 다이알게이지(G)를 부착한 후, 상기 다이알게이지(G)와 로드셀(11)을 초기화시킨 후, 실린더(15)에 유압을 인가시켜 상판(16)을 승강시킨다.
실린더(15)에 유압의 인가가 완료되면, 유압공급을 중단하고, 상판(16) 상부에 중량블럭(22)이 적층된 블럭가이드(17)를 지지보(10a)에 끼워 재하시험 준비를 완료하게 된다.
재하시험을 실시할 때에는 크레인으로 지지되는 블럭가이드(17)을 낙하시키고, 동시에 실린더의 유압을 제거하여 실린더 로드가 중력에 의해 수축되도록 하여, 상부에서 가해지는 재하하중을 말뚝으로 전달한다.
이때 블럭가이드(17)에 의한 하중은 높이가 증가 될수록 그 하중이 증가하므로, 같은 중량블럭으로도 높이를 상승시킬 경우, 더 많은 하중을 인가할 수 있다.
상기 블럭가이드(17)의 낙하로 로드셀(11)에는 하중이 인가되어 말뚝에 가해지는 하중의 분포를 측정되며, 재하하중에 의해 말뚝의 침하가 발생되는데, 이때 말뚝의 침하량은 재하판(10)에 부착된 다수개의 다이알게이지(G)로 측정이 가능하다.
상기와 같이 시험이 이루어지는 재하시험장치(1)는 재하판(10) 상부에 구비된 로드셀(11)로 말뚝에 하중이 균일하게 인가되었는지를 확인할 수 있고, 실린더(15)와 로드셀(11), 다이알게이지(G)를 다시 초기화 시킨 후, 재하하중을 변경하여 재하시험을 할 수 있는 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치이다.
본 고안은 실린더와 로드셀, 다이알게이지, 중량블럭 등을 이용하여 종래에 재하시험시 중량물에 대한 수급에 어려움으로 인한 재하하중의 제한성과 시험기간이나 공사비를 절약하며, 반복재하가 어려움을 보완하고, 비교적 좁은 공간에서도 재하시험을 행할 수 있으며, 재하하중을 인가하기 전에는 별도의 외력 또는 하중이 인가되지 않도록 하여 보다 정확한 측정이 가능하고 안전사고를 예방하는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치의 결합 사시도.
도 3은 도 1의 측면도
도 4는 본 고안에 따른 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치에 하중을 인가를 도시한 측면도.
도 5는 블럭가이드에 중량블럭을 적재한 후, 재하시험을 위해 크레인으로 지지보에 삽입을 도시한 측면도.
도 6은 블럭가이드를 순간적으로 하중을 인가해 현장 타설말뚝의 침하량의 측정을 도시한 측면도.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
G. 다이알게이지 P. 현장 타설말뚝 M. 마그네틱기긱
1. 재하시험장치 10. 재하판 11. 로드셀
11a. 로드셀 케이싱 12. 철판 13. 고무완충판
14. 지지판 15. 실린더 15a,15b. 실린더로드
16. 상판 17. 블럭가이드 18. 지지판
19. 상판 20. 가이드바 21. 걸고리
22. 중량블럭 23. 로프

Claims (2)

  1. 현장에 타설되는 말뚝의 재하시험장치에 있어서, 하부가 개방되고 재부에 말뚝 유입홈(10a)이 형성된 재하판(10)과,
    상기 재하판(10) 상면에 로드셀(11)을 수납하기 위한 로드셀 케이싱(11a)과, 로드셀 케이싱에 삽입되는 로드셀(11)과,
    상기 재하판(10) 상부에 상부로 뻗은 지지보(10a)와,
    상기 로드셀 상부에는 지지보(10a)가 삽입되는 삽입공(12a)이 형성된 철판(12)과, 상기 철판(12) 상부에 지지보(10a)가 삽입되는 삽입공(13a)이 형성된 고무완충판(13)과, 상기 고무완충판(13) 상부에 지지보(10a)가 삽입되는 삽입공(14a)가 형성된 지지판(14)와,
    상기 지지판(14) 상부에 유압공급기(15c)에 의해 유압이 공급되는 실린더(15)가 실린더로드(15b)에 의해 부착되고,
    실린더로드(15a)의 선단에 고정되는 상판(16)과,
    상기 상판에 하중을 가하는 블럭가이드(17)과, 블럭가이드 삽입되는 중량블럭(22)로 구성됨을 특징으로 하는 현장 타설말뚝용 재하시험 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 블럭가이드(17)은 중량블럭(22)가 적층되는 지지판(18)과, 상기 지지판 상부에 고정되는 가이드바(20)과, 상기 가이드바(20) 상부에 부착되는 상판(19)과, 상판(19) 상부에 부착되는 걸고리(21)로 구성됨을 특징으로 하는 현장타설말뚝용 재하시험 측정장치.
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