KR200398428Y1 - 관형 파일용 보조파일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 관형 파일을 연약지반에 박아넣는데 이용하는 보조파일에 관한 것으로, 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워져 고정되는 위치이탈방지돌기(24)가, 보조파일(20)의 축중심과 관형 파일(10)의 축중심이 일치되도록, 하단 덮개(23)의 외면에 돌출되게 구비되어진 구조로 되어, 해머(110)로부터의 외력이 관형 파일(10)의 축중심으로 정확하게 전달되고, 보조파일(20)의 위치이탈로 인한 관형 파일(10)의 변형·손상이 방지되는 효과가 있다.

Description

관형 파일용 보조파일{Support pile for a pipe pile}

본 고안은 관형 파일을 연약지반에 박아넣는데 이용하는 보조파일에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 지구상층부의 토층(土層)을 건설공학적 입장에서 분류한 지반은, 토질적으로는 점토지반(粘土地盤)·사질지반(砂質地盤)·사력지반(砂礫地盤) 등으로, 지질적으로는 충적지반(沖積地盤)·홍적지반(洪積地盤) 등으로, 역학적으로는 연약지반(軟弱地盤)·경질지반(硬質地盤) 등으로 구별되며, 지반의 좋고 나쁨은 그 장소의 지질에 따라 결정된다.

한편, 건축물의 밑바닥을 튼튼하게 하기 위해서 기초공사를 수행하는데, 경질지반처럼 구조물에 접한 지반이 이것을 지지하기에 충분한 강도의 강성을 가지고 있는 경우에는, 경질지반에 직접 기초공사를 수행할 수 있지만, 그렇지 못한 연약지반의 경우에는 지반침하가 발생되지 않도록, 파일(Pile ; 말뚝)을 박거나 지반을 개량하는 지정공사를 수행한 후, 이 위에 기초공사를 수행하고 있다.

상기 파일은 강널파일, 관형 파일, H-형강파일 등과 같이 다양한 형태의 것들이 적절히 선택되어 사용되고 있지만, 연약지반의 지정공사에는 관형 파일을 사용하는 것이 일반적이며, 이러한 관형 파일은 그 재질에 따라 강관파일이나, PC 파일, PHC 파일 등으로 구분된다.

상기 관형 파일은 낙하해머·증기해머·디젤파일해머 및 진동파일드라이버 등의 항타장비에 의해서 지반에 박히게 된다.

도 1을 참조하여, 관형 파일(10',10")을 지반에 박아넣는 작업을 설명해 보면 다음과 같다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 경질지반(G1) 위에 덮여진 연약지반(G2)이 항타장비(100)를 지지할 수 없을 정도로 지지력이 매우 낮은 경우, 연약지반(G2) 위에 보강지반(G3)을 덮어서 항타장비(100)가 연약지반(G2)에 파묻혀 들어가지 않도록 지반보강공사를 수행한다.

이러한 상태에서, 관형 파일(10',10")을 박아넣기 위한 위치로 항타장비(100)를 이동시킨 후, 항타장비(100)를 매개로 관형 파일(10',10")을 지반(G)에 박아넣어서, 관형 파일(10',10")을 경질지반(G1)에 견고하게 박아넣는 파일박기공사를 수행한다. 이때, 도 1에 도시된 관형 파일(10')의 경우와 같이, 경질지반(G1)이 지면에서부터 얕은 곳에 위치된 경우에는, 항타장비(100)의 해머(110)로 관형 파일(10')을 타격하여 관형 파일(10')을 직접적으로 지반(G)에 박아넣지만, 도 1에 도시된 강판파일(10")의 경우와 같이, 경질지반(G1)이 지면에서부터 깊은 곳에 위치된 경우에는, 보조파일(20)을 관형 파일(10")에 얹어놓고, 항타장비(100)의 해머(110)로 보조파일(20)을 타격하여 관형 파일(10")을 간접적으로 지반(G)에 박아넣는다.

이후, 상기 파일박기공사가 완료되면, 보강지반(G3)과 연약지반(G2)을 걷어내는 터파기작업을 수행한다.

상기 터파기작업이 완료되면, 이에 콘크리트 슬리브 등을 타설·양생하는 등의 기초공사를 수행한다.

참고로, 상기 경질지반(G1)이 지면에서부터 깊은 곳에 위치된 경우, 보조파일(20)을 사용하지 않고, 항타장비(100)의 해머(110)로 관형 파일(10")을 타격하여 관형 파일(10")을 직접적으로 지반(G)에 박아넣게 되면, 터파기작업시에 관형 파일(10")이 경질지반(G1) 외부로 과도하게 돌출되므로, 용접기 등의 절단기를 이용해서 과도하게 돌출되어신 관형 파일(10")을 절단 제거해야 한다. 따라서, 상기 경질지반(G1)이 지면에서부터 깊은 곳에 위치된 경우에 보조파일(20)을 사용하지 않고서 관형 파일(10")을 지반(G)에 직접 박아넣게 되면, 관형 파일(10") 절단작업 등으로 인해서 작업이 상당히 번거로우면서도 난이하고, 작업자의 안전이 크게 위협될 뿐만 아니라, 관형 파일(10")이 불필요하게 낭비되는 문제가 발생된다.

그러나, 상기 종래 관형 파일용 보조파일은, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 파일본체(21)와, 파일본체(21)의 상·하단을 각각 밀폐하는 덮개(22,23)로 이루어진 구조를 이루고 있어서, 보조파일(20)을 이용해서 관형 파일(10',10")을 지반(G)에 박아넣게 되면, 관형 파일(10',10")의 상단이 변형·손상되고, 가해지는 외력이 편심되게 전달되어서 파일박기 작업의 효율성이 크게 저하되는 문제가 발생되었다.

이에 대해서 도 3을 참조하여 설명해 보면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지반(G)의 구멍(H)에 관형 파일(10)이 끼워지거나 박혀진 상태에서, 보조파일(20)을 지반(G)의 구멍(H)으로 투입해서, 보조파일(20)을 관형 파일(10)에 얹어놓는다. 상기 관형 파일(10)의 외경과 보조파일(20)의 외경은 다소 차이가 있을 수 있지만, 이들의 외경이 일치되도록 하는 것을 원칙으로 하고 있다.

이러한 상태에서, 항타장비(100)를 가동해서 해머(110)로 보조파일(20)의 상단 덮개(22)에 외력을 가하게 되면, 해머(110)로부터의 외력이 보조파일(20)을 통해서 관형 파일(10)로 전달되어서, 관형 파일(10)이 지반(G)에 박혀 들어가게 된다. 이때, 상기 지반 구멍(H)의 내경은 관형 파일(10)의 외경과 보조파일(20)의 외경보다 클수 밖에 없어서, 보조파일(20)을 해머(110)로 타격하게 되면, 보조파일(20)이 지반 구멍(H) 내에서 요동치면서 위치변경된다. 이처럼 보조파일(20)이 지반 구멍(H) 내에서 요동치며 위치변경되면, 보조파일(20)의 축중심이 관형 파일(10)의 축중심으로부터 이격되므로, 보조파일(20)과 맞대어지는 관형 파일(10)의 상단이 변형·손상되고, 해머(110)로부터의 외력이 관형 파일(10)의 축중심을 따라서 제대로 전달되지 못하고, 편심되어서 전달될 수밖에 없다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 관형 파일의 손상없이, 관형 파일을 보다 적절하게 박아넣을 수 있도록 된 관형 파일용 보조파일을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 원통형의 파일본체와, 파일본체의 상·하단을 각각 밀폐하는 덮개로 이루어진 관형 파일용 보조파일에 있어서, 상기 보조파일의 축중심과 관형 파일의 축중심이 일치되도록, 관형 파일의 내부홀에 삽탈가능하게 끼워져 고정되는 위치이탈방지돌기가, 하단 덮개의 외면에 돌출되게 구비되어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 보조파일을 도시한 도면으로서, 종래 기술을 도시한 도 1 내지 도 3과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 의하면, 본 고안에 따른 보조파일(20)은, 원통형의 파일본체(21)와 ; 파일본체(21)의 상·하단을 각각 밀폐하는 덮개(22,23) 및; 하단 덮개(23)의 외면에 돌출되게 구비되어, 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워져 고정되어서, 보조파일(20)의 축중심과 관형 파일(10)의 축중심이 일치되도록 하는 위치이탈방지돌기(24)로 이루어진 구조를 이룬다.

본 실시예의 경우, 상기 위치이탈방지돌기(24)가, 경사진 가이드부(24a)와, 관형 파일 내부홀(10a)의 내벽면에 맞대어지는 스토퍼부(24b)로 이루어진 평판형태의 프레임이 "十"자 형태를 이루도록 하였다.

도 5를 참조하여, 본 고안에 따른 보조파일을 이용한 관형 파일박기 작업을 설명해 보면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 지반(G)의 구멍(H)에 관형 파일(10)이 끼워지거나 박혀진 상태에서, 보조파일(20)을 지반(G)의 구멍(H)으로 투입하게 되면, 보조파일(20)의 위치이탈방지돌기(24)가 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 자연스럽게 끼워지면서, 관형 파일(10)의 상단에 보조파일(20)의 하단 덮개(20)가 맞대어지며 얹혀지게 된다.

이러한 상태에서, 항타장비(100)를 가동해서 해머(110)로 보조파일(20)의 상단 덮개(22)에 외력을 가하게 되면, 해머(110)로부터의 외력이 보조파일(20)을 통해서 관형 파일(10)로 전달되어서, 관형 파일(10)이 지반(G)에 박혀 들어가게 된다.

이때, 상기 관형 파일(10)과 보조파일(20)은 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워진 위치이탈방지돌기(24)에 의해서 축중심이 일치된 상태이므로, 해머(110)로부터의 외력이 관형 파일(10)의 축중심으로 정확하게 전달되고, 또한 해머(110)로부터의 외력이 보조파일(20)의 하단 덮개(23)를 통해서 관형 파일(10)의 상단면 전체에 걸쳐서 고르게 전달되어, 보조파일(20)의 위치이탈로 인한 관형 파일(10)의 변형·손상은 더이상 발생되지 않는다.

한편, 미설명부호 "Ga" 및 "Gb"는 관형 파일을 박아넣을 때, 관형 파일에 의해 단단하게 다져진 부분으로, 마치 쐐기처럼 토사나 자갈 등을 관형 파일의 축중심으로부터 주변으로 밀어내는 역할을 한다.

본 고안은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

일예로, 상기 위치이탈방지돌기(24)는 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워져서, 보조파일(20)의 축중심과 관형 파일(10)의 축중심이 일치되도록 할 수 있는 것이라면, 어떠한 모양과 형상의 것이라도 모두 적용 가능하다.

이상 상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워져 고정되는 위치이탈방지돌기(24)가, 보조파일(20)의 축중심과 관형 파일(10)의 축중심이 일치되도록, 하단 덮개(23)의 외면에 돌출되게 구비되어진 구조로 되어, 해머(110)로부터의 외력이 관형 파일(10)의 축중심으로 정확하게 전달되고, 보조파일(20)의 위치이탈로 인한 관형 파일(10)의 변형·손상이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 항타장비와 종래 보조파일에 의해서 관형 파일이 지반에 박혀진 상태를 도시한 도면,

도 2는 종래 보조파일을 도시한 사시도,

도 3은 종래 보조파일을 이용해서 관형 파일을 지반에 박아넣는 작업을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 고안에 따른 보조파일을 도시한 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 보조파일을 이용해서 관형 파일을 지반에 박아넣는 작업을 설명하기 위한 도면이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -

10,10',10" ; 관형 파일, 20 ; 보조파일,

21 ; 파일본체, 22,23 ; 덮개,

24 ; 위치이탈방지돌기, 24a ; 가이드부,

24b ; 스토퍼부, 100 ; 항타장비,

110 ; 해머, G ; 지반,

G1 ; 경질지반, G2 ; 연약지반,

G3 ; 보강지반, H ; 구멍.

Claims (1)

1. 원통형의 파일본체(21)와, 파일본체(21)의 상·하단을 각각 밀폐하는 덮개(22,23)로 이루어진 관형 파일용 보조파일에 있어서,

   상기 보조파일(20)의 축중심과 관형 파일(10)의 축중심이 일치되도록, 관형 파일(10)의 내부홀(10a)에 삽탈가능하게 끼워져 고정되는 위치이탈방지돌기(24)가, 하단 덮개(23)의 외면에 돌출되게 구비되어진 것을 특징으로 하는 관형 파일용 보조파일.