KR200494977Y1 - 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조는 기존 구조물의 기초판(10)에 형성되는 천공홀(20) 내주면에 배치되는 다수의 수직바(100)와, 상기 수직바(100)의 상단에 결합되는 반력판(150)과, 상기 천공홀(20) 내부에 삽입되는 강관파일(200)과 상기 반력판(150) 사이에 설치되는 유압잭(160)을 포함하여 상기 유압잭(160)을 작동시켜 상기 강관파일(200)을 지반(30) 내로 압입시키는 기초보강용 파일압입시스템에서 상기 각 수직바(100)의 외주면에는 수나사부가 형성되고, 외주면에 다수의 외측면을 가지고 중앙에는 결합공이 형성되는 결합부재(102)가 상기 수직바(100)에 결합되고, 상기 결합공의 내주면에는 암나사부가 형성되어 상기 수직바(100)의 수나사부에 나사결합되며, 상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면 중 하나의 외측면에는 제1지지판(111)이 결합되고, 상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면 중 다른 외측면에는 제2지지판(112)이 결합되며, 상기 결합부재(102)에 결합되는 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)의 상부가 상기 기초판(10)에 지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조{Fixing structure under a foundation in pile pressing system for foundation reinforcement}

본 고안은 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 구조물의 기초보강 및 인상을 위한 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조에 관한 것이다.

시공된 구조물에 침하가 발생되거나 기초보강을 하여야 하는 경우 지금까지는 대부분 지반에 시멘트 액이나 모르타르 등을 주입하는 방법을 사용하여 왔으나, 시공결과에 대한 품질확보 및 평가가 곤란하고, 주입방법에 의한 지금까지의 기술은 추가침하의 억제가 대부분이었으며, 연약지반 층이 두껍거나, 인상하여야 할 높이가 큰 경우에는 구조물의 기초보강이나 인상이 가능하다 할지라도 과다한 비용이 소요된다는 문제점이 있었다. 또한 주입을 위한 천공 등에 있어 구조물 내부의 천공위치까지 중장비를 반입하여야 하기 때문에 시공 자체가 불가능하거나 추가손상을 초래할 수 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 강관파일 압입에 의한 기초보강방법이 제시되어 있다. 강관파일 압입에 의한 기초보강방법은 강관파일을 소요의 경질지층까지 압입한 후 압입한 파일에 의하여 침하된 구조물의 인상과 기초보강이 동시에 이루어질 뿐만 아니라 파일 선단 지층의 내력 및 압입파일의 내력도 정확하게 파악되는 등 기존의 제반 문제점들을 해결할 수 있는 공법이라 할 수 있다. 도1에 이러한 파일압입시스템이 도시되어 있다. 파일압입시스템을 도1을 참조하여 설명하면, 먼저 구조물에서 기초판(10, 매트기초 또는 독립기초)에 아래쪽으로 수직하게 천공홀(20)을 천공하고, 이 천공홀(20)의 주위에 연결바(40)가 삽입될 수 있을 정도의 작은 직경을 가진 관통공(15)을 원주 방향을 따라 일정 간격으로 천공한다. 이어 기초판(10)의 하부에 위치하는 지반(30)의 일부를 제거하여 관통공(15)의 하단이 노출되도록 한다. 그 다음, 너트(45)가 회전되지 않도록 지지하는 특정 도구(도면 미도시)를 천공홀(20)을 통해 상기 기초판(10)의 하부로 투입하여 관통공(15)과 너트(45)의 구멍이 일치되도록 한다.

이 상태에서 관통공(15)에 연결바(40)를 삽입하고 수나사부가 형성된 단부에 기초판(10)의 하부에 위치된 너트(45)를 특정 도구를 이용하여 체결함으로써 연결바(40)의 하단이 고정되도록 한다. 이와 같이 연결바(40)에 너트(45)를 체결하여 연결바(40)의 하단이 견고하게 고정되면, 연결바(40)의 상단에 반력판(50)을 설치하고, 반력판(50)의 상측으로 돌출된 상기 연결바(40)의 단부에 너트를 체결함으로써 반력판(50)을 고정시킨다. 이후, 천공홀(20)에 강관(80)을 설치한 다음 강관(80)과 반력판(50) 사이에 유압잭(60)을 설치하고 유압잭(60)을 작동시켜 강관(80)에 압력을 가하여 지반(30) 내로 압입시킨다.

그리고 강관(80)의 압입에 따라 발생하는 반력판(50)과 유압잭(60)의 사이에는 간격조절블록(70)을 개재하여 연속적으로 압입작업을 수행하고, 이와 같은 과정을 반복하면서 다수의 강관(80)을 소정의 깊이까지 압입하여 기초를 보강하게 된다.

이와 같은 파일압입에 의한 기초보강방법에서 반력판(50)의 고정은 전술한 바와 같이 관통공(15)으로 삽입된 연결바(40)의 하단에 너트(45)를 체결시켜 이루어지는데, 이를 위해 기초판(10)의 하부에 위치하는 지반(20)의 일부를 제거하여야 하고, 또한 특정도구를 이용하여 연결바(40)의 하단에 결합될 너트(45)를 관통공(15)의 하부에 정확히 위치시킨 다음 관통공(15)의 하부로 돌출된 연결바(40)의 하단에 너트(45)를 체결하여야 하는 등 그 고정작업이 복잡하고 작업기간이 길어지는 단점이 있다. 또한, 콘크리트기초인 기초판(10)의 두께가 확보되지 않는 경우 기초판(10)에 집중하중에 의한 내력부족으로 균열, 깨짐, 들뜸 등의 구조체 손상이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 시공성이 향상되고 구조적 안전성을 향상시키는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안에 따른 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조는 기존 구조물의 기초판(10)에 형성되는 천공홀(20) 내주면에 배치되는 다수의 수직바(100)와, 상기 수직바(100)의 상단에 결합되는 반력판(150)과, 상기 천공홀(20) 내부에 삽입되는 강관파일(200)과 상기 반력판(150) 사이에 설치되는 유압잭(160)을 포함하여 상기 유압잭(160)을 작동시켜 상기 강관파일(200)을 지반(30) 내로 압입시키는 기초보강용 파일압입시스템에 있어서, 상기 각 수직바(100)의 외주면에는 수나사부가 형성되고, 외주면에 다수의 외측면을 가지고 중앙에는 결합공이 형성되는 결합부재(102)가 상기 수직바(100)에 결합되고, 상기 결합공의 내주면에는 암나사부가 형성되어 상기 수직바(100)의 수나사부에 나사결합되며, 상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면 중 하나의 외측면에는 제1지지판(111)이 결합되고, 상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면 중 다른 외측면에는 제2지지판(112)이 결합되며, 상기 결합부재(102)에 결합되는 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)의 상부가 상기 기초판(10)에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부재(102)는 단면이 육각형상으로 6개의 외측면을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)은 상기 천공홀(20)에서 멀어질수록 제1지지판(111) 및 제2지지판(112) 사이의 거리가 멀어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)은 상기 천공홀(20)에서 먼 단부에서 상기 결합부재(102) 방향으로 안쪽으로 오목하게 들어간 홈(111a, 112a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 천공홀(20)의 내주면에 배치되는 상기 수직바(100)에는 각각 한 쌍의 수직바(100)를 함께 지지하는 핸들러(120)를 대고 상기 핸들러(120)가 다수 개의 앵커볼트(121)로 상기 기초판(10)의 천공홀(20) 내주면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 중앙에 강관파일(200)이 삽입될 수 있는 원통형상의 중앙몸체부(131)와, 상기 중앙몸체부(131)의 양측면에는 각각 윙부재(132)가 형성되며, 상기 각 윙부재(132)에는 한 쌍의 수직바(100)가 삽입되는 한 쌍의 삽입공(133)이 형성되는 핸들가이드(130)가 상기 수직바(100)의 상부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직바(100)의 상부는 상기 천공홀(20)의 상측으로 돌출되도록 배치되고, 각 수직바(100)의 상부에는 링부재(125)가 결합되며, 상기 핸들가이드(130)는 상기 링부재(125)에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면 시공성이 향상되고 구조적 안전성을 향상시키는 기초보강용 파일압입을 위한 기초판 하부 고정구조가 제공된다.

도1은 종래 강관파일 압입시스템을 도시한 도면이고,
도2는 본 고안을 이용한 파일압입시스템에서 기초판의 하부 지반을 제거하고 수직바를 설치한 상태를 도시한 도면이며,
도3은 도2에서 핸들러와 앵커볼트의 결합관계를 도시한 도면이고,
도4는 도2에서 수직바 하부 고정구조의 평면도를 도시한 도면이며,
도5는 본 고안에서 수직바에 결합된 결합부재의 사시도를 도시한 도면이고,
도6은 본 고안에서 수직바에 결합된 결합부재의 다른 예를 도시한 사시도이며,
도7은 도2에서 수직바의 상부에 링부재와 핸들가이드를 결합시킨 상태의 도면이고,
도8은 도7에서 핸들가이드의 사시도이며,
도9는 도7의 공정 후 강관파일을 압입하는 공정을 도시한 도면이고,
도10은 도9의 공정 후 강관파일의 상부를 마감한 상태를 도시한 도면이며,
도11은 본 고안의 다른 실시예에 따른 기초판 하부 고정구조를 도시한 도면이고,
도12는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 기초판 하부 고정구조를 도시한 도면이며,
도13은 도12에서 수직바 및 결합부재의 사시도를 도시한 도면이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도2는 본 고안을 이용한 파일압입시스템에서 기초판의 하부 지반을 제거하고 수직바를 설치한 상태를 도시한 도면이며, 도3은 도2에서 핸들러와 앵커볼트의 결합관계를 도시한 도면이고, 도4는 도2에서 수직바 하부 고정구조의 평면도를 도시한 도면이며, 도5는 본 고안에서 수직바에 결합된 결합부재의 사시도를 도시한 도면이고, 도6은 본 고안에서 수직바에 결합된 결합부재의 다른 예를 도시한 사시도이며, 도7은 도2에서 수직바의 상부에 링부재와 핸들가이드를 결합시킨 상태의 도면이고, 도8은 도7에서 핸들가이드의 사시도이며, 도9는 도7의 공정 후 강관파일을 압입하는 공정을 도시한 도면이고, 도10은 도9의 공정 후 강관파일의 상부를 마감한 상태를 도시한 도면이다.

도2 내지 도10은 본 고안의 일실시예에 따른 기초판 하부 고정구조를 이용한 기초보강용 파일압입시스템을 도시한 것으로, 도면을 참조하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

본 고안에서는 먼저, 기존 구조물의 매트기초 또는 독립기초와 같은 콘크리트로 된 기초판(10)에 강관파일(200)을 삽입할 수 있도록 코어러를 이용하여 아래쪽으로 수직하게 원형의 천공홀(20)을 천공하는 단계를 수행한다.

그 다음, 천공홀(20) 주위의 기초판(10) 하부에 위치하는 지반(30)의 일부를 제거하는 단계를 수행한다. 기초판(10) 하부의 지반(30) 제거는 도2에 도시된 바와 같이 기초판(10) 하부에서 천공홀(20)을 중심으로 소정의 직경과 깊이만큼 공간(35)를 형성할 수 있도록 지반(30)을 파낸다.

그 후 천공홀(20)에 배치될 수직바(100)를 준비한다.

수직바(100)는 외주면에 전체 길이에 걸쳐 나사산의 수나사부가 형성된다. 이러한 4개의 수직바(100)를 준비하고, 각 수직바(100)의 하부에 결합부재(102)를 결합시킨다.

도4 및 도5에 도시된 바와 같이 결합부재(102)는 단면이 다각형상으로 외주면에 다수의 외측면(102a)을 가지고 중앙에는 결합공(102b)이 형성되는데, 이 결합공(102b)의 내주면에는 암나사부가 형성되어 수직바(100)의 수나사부에 나사결합된다. 본 실시예에서는 단면이 육각형상으로 서로 일정 각도를 이루는 6개의 외측면(102a)을 가지는 결합부재(102)가 적용되었으나, 오각형상 등 다각형상으로 이루어질 수도 있다.

이 결합부재(102)에는 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 지지판(111, 112)이 결합된다. 한 쌍의 지지판(111, 112) 중 제1지지판(111)은 상하길이가 결합부재(102)와 대략 유사하고, 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 하나의 외측면(102a)에 용접으로 결합된다.

제1지지판(111)의 결합부재(102)에의 결합은 결합부재(102)에서 천공홀(20)로부터 멀어지는 방향으로 돌출되도록 결합되고, 상기 천공홀(20)에서 먼 단부(도5에서 우측 단부)에는 단부로부터 상기 결합부재(102) 방향으로 안쪽으로 오목하게 들어간 홈(111a)이 상하로 형성된다. 제1지지판(111)에 이와 같이 홈(111a)이 형성됨으로써 차후 기초판(10) 하부에 모르타르 타설시 함께 매립되어 결합력을 강화시키는 역할을 한다.

한 쌍의 지지판(111, 112) 중 제2지지판(112)은 제1지지판(111)과 동일하게 형성되고, 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 제1지지판(111)이 결합된 외측면(102a)과 다른 외측면(102a)에 용접으로 결합된다.

제2지지판(112)의 결합부재(102)에의 결합 또한 결합부재(102)에서 천공홀(20)로부터 멀어지는 방향으로 돌출되도록 결합되고, 상기 천공홀(20)에서 먼 단부(도5에서 우측 단부)에는 단부로부터 상기 결합부재(102) 방향으로 안쪽으로 오목하게 들어간 홈(112a)이 상하로 형성된다.

제1지지판(111) 및 제2지지판(112)은 결합부재(102)에 서로 평행하게 결합될 수 있고, 도4,5에 도시된 바와 같이 천공홀(20)에서 멀어질수록 제1지지판(111) 및 제2지지판(112) 사이의 거리가 멀어지도록 결합될 수 있다.

결합부재(102)에 결합되는 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)의 상부가 기초판(10)의 하부에 지지되는데, 이와 같이 제1지지판(111) 및 제2지지판(112) 사이의 거리가 멀어지도록 배치됨으로써 기초판(10) 하부에서 보다 넓은 면적에 지지되어 차후 유압잭(160)으로 강관파일(200)을 지반내로 압입할 때 지지력이 강화되고, 하중이 기초판(10) 하부의 일부에만 가해져서 기초판(10)이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 고안에서는 결합부재(102)를 회전시켜 수직바(100)에 결합부재(102)가 결합되는 위치를 조정할 수 있고, 수직바(100) 하부에 다수의 결합부재(102)를 결합시켜 구성할 수도 있다. 이 경우 최상부에 위치하는 결합부재(102)의 제1,2지지판(111, 112)은 기초판(10)의 하부에 지지되는 역할을 하고, 그 아래쪽에 위치하는 결합부재(102)의 제1,2지지판(111, 112)은 차후 기초판(10) 하부에 모르타르 타설시 함께 매립되어 전단강도를 보강하는 역할과 함께 유압잭(160)에 의한 하중을 분산시키는 역할을 한다. 또한, 도시된 예에서는 하나의 결합부재(102)에 하나의 수직바(100)가 결합되는 예를 도시하였으나, 결합부재(102)의 상부에 상부 수직바(100)가 결합되고 결합부재(102)의 하부에 하부 수직바(100)를 결합시켜 하부 수직바(100)를 연결함과 동시에 기초판(10) 하부를 지지하게 할 수도 있다.

한편, 도6은 본 고안에서 수직바(100)에 결합되는 결합부재(102)의 다른 예를 도시한 것으로, 하나의 결합부재(102) 하부에 그보다 길이가 짧은 다수의 결합부재(103)가 수직바(100)에 함께 결합된 예를 도시한 것이다. 이 때에는 수직바(100)에 결합된 다수의 결합부재(102, 103)에 제1,2지지판(111, 112)이 함께 용접으로 결합된다. 하나의 결합부재(102) 하부에 추가 결합부재(103)가 결합될 경우 상측 결합부재(102)가 외력에 의해 회전되는 것을 방지할 수 있고, 제1,2지지판(111, 112)의 길이를 변경할 경우 결합부재(102)를 별도로 제작하지 않고 변경된 지지판의 길이에 용이하게 맞출 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 준비된 수직바(100)를 천공홀(20) 내에 배치하는데, 도2에 도시된 바와 같이 수직바(100)에서 결합부재(102) 및 제1,2지지판(111, 112)이 기초판(10) 하부의 빈 공간(35)에 배치되도록 수직바(100)를 천공홀(20) 내에 수직하게 배치한다. 본 실시예에서는 천공홀(20)의 좌우측에 각각 한 쌍의 수직바(100)를 배치한다.

그 다음, 천공홀(20)의 내주면에 배치되는 수직바(100)에 각각 한 쌍의 수직바(100)를 함께 지지하는 핸들러(120)를 대고 핸들러(120)를 다수 개의 앵커볼트(121)로 상기 기초판(10)의 천공홀(20) 내주면에 고정하는 단계를 수행한다(도2 및 도3 참조).

핸들러(120)는 대략 직사각형 형태로 이루어지고 천공홀(20)의 내주면을 따라 일정 간격 이격되어 연장형성되고 그 단면이 원호 형태로 이루어진다. 이러한 각각의 핸들러(120)를 한 쌍의 수직바(100)에 대고 3개의 앵커볼트(121)로 기초판(10)의 천공홀(20) 내주면에 고정한다. 핸들러(120)로부터 돌출되는 앵커볼트(121) 헤드부분에는 너트(122)를 결합시켜 조이게 되고 이에 따라 핸들러(120)에 의해 수직바(100)가 천공홀(20) 내주면에 고정되게 된다. 이 때 한 쌍의 수직바(100)의 외측에 각 1개씩의 앵커볼트(121)를 천공홀(20)에 고정하고, 나머지 1개의 앵커볼트(121)는 한 쌍의 수직바(100) 사이의 중앙에 배치되도록 고정한다. 이 때 수직바(100)의 수평연장부(102)는 기초판(10) 하부의 빈공간(35)의 바닥으로부터 일정 간격 이격시켜 배치되도록 한다.

구조물의 기초에 천공홀(20)을 형성하게 되면 기초에 매설되는 기 철근이 절단되게 되는데 이와 같이 수직바(100)의 외측에서 핸들러(120)를 통해 앵커볼트(121)로 고정함으로써 기 철근 절단에 대한 보강을 이룰 수 있고 아울러 후술할 기초하부와 기존 기초를 연결함으로써 구조적 강도를 증가시킬 수 있게 된다.

그리고, 수직바(100)의 상부는 천공홀(20)의 상측으로 돌출되도록 배치하는데, 돌출된 수직바(100)의 상부에는 링부재(125)를 결합시킨다(도7 참조). 링부재(125)를 수직바(100)에 결합시킴으로써 핸들가이드(130)가 링부재에 의해 수직바에 결합된 상태로 지지된다. 링부재(125)는 다른 실시예로서 그 외주면에 나사산을 형성시킨 수직바(100)에 결합되는 너트 형태로 구성시킬 수도 있다.

그 다음 수직바(100)의 링부재(125) 상부에 핸들가이드(130)를 결합시킨다. 핸들가이드(130)는 중앙에 강관파일(200)이 삽입될 수 있는 원통형상의 중앙몸체부(131)와, 상기 중앙몸체부(131)의 양측면에 각각 형성되는 윙부재(132)로 이루어진다(도7 및 도8 참조).

핸들가이드(130)의 중앙에 형성되는 중앙몸체부(131)는 상하가 관통된 원통형상으로 이루어져서 그 중앙에 강관파일(200)을 삽입할 수 있고 또한 강관파일(200)의 삽입을 안내하게 된다.

중앙몸체부(131)의 양측면에 각각 형성되는 윙부재(132)는 중앙몸체부(131)의 외주면 일측에서 부채꼴 형상으로 측면으로 연장형성되고 각 윙부재(132)에는 한 쌍의 수직바(100)를 삽입할 수 있도록 두 개의 삽입공(133)이 형성된다. 좌측 또는 우측 윙부재(132)는 각각 상하로 두 개의 윙부재(132)가 배치된다.

이러한 핸들가이드(130)에서 윙부재(132)의 삽입공(133)에 각각 수직바(100)가 삽입되도록 하여 결합시키게 된다.

따라서, 핸들가이드(130)는 수직바(100)에 결합되는 링부재(125)에 의해 지지되어 4개의 수직바(100)를 함께 지지하여 수직바(100)의 위치변경이나 기울어짐을 방지함으로써 수직도를 유지하여 정확한 시공을 가능하게 한다.

또한, 핸들가이드(130)의 중앙몸체부(131)를 통해 강관파일(200)을 삽입함으로써 강관파일(200)이 중앙몸체부(131)에 안내되어 후술하는 강관파일 압입공정을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

그 다음, 수직바(100)를 설치한 빈 공간(35)에 도7에 도시된 바와 같이 천공홀(20)을 통해 강관파일(200)을 수직하게 세운다. 이 때 강관파일(200)에서 빈 공간(35)에 배치되는 강관파일(200) 하부에는 타설되는 무수축 모르타르와의 접촉을 방지하기 위해 은박지 등의 피복재(미도시)를 결합시킨다. 그 다음 강관파일(200) 주변의 빈 공간(35)에 무수축 모르타르(140)(또는 콘크리트)를 타설하고 양생하여 천공홀(20) 주위의 기초판(10) 하부를 증설한다.

무수축 모르타르(140)를 타설하고 양생한 후에는 도9에 도시된 바와 같이 각각의 수직바(100)의 상부에 커플러를 이용하여 추가로 수직바(100)를 결합시킨다. 다만, 수직바(100)의 추가 결합 없이 길이가 긴 하나의 수직바(100)를 사용할 수도 있다.

그 다음, 연결된 수직바(100)의 상단에 반력판(150)을 결합시킨다. 반력판(150)에는 가장자리에 각각의 수직바(100)가 삽입되는 4개의 삽입공이 형성되고, 반력판(150)의 삽입공에 삽입된 수직바(100)에는 반력판(150) 상,하측에 각각 너트를 체결하여 반력판(150)을 고정시킨다.

반력판(150)을 수직바(100)의 상단에 체결한 후에는, 도9에 도시된 바와 같이 천공홀(20)에 수직하게 설치된 강관파일(200)과 반력판(150) 사이에 유압잭(160)을 설치하고 유압펌프(180)를 이용하여 유압잭(160)을 작동시킨다.

이와 같이 유압잭(160)을 작동시키면 유압잭(160)의 일단이 반력판(150)에 지지되어 강관파일(200)을 가압하게 되고, 이에 따라 강관파일(200)이 지반(30) 내로 압입된다.

그리고 강관(200)의 압입에 따라 발생하는 반력판(150)과 유압잭(160)의 사이에는 간격조절블록(170)을 개재하여 연속적으로 압입작업을 수행하고, 이와 같은 과정을 반복하면서 다수의 강관파일(200)을 소정의 깊이까지 압입하여 기초를 보강하게 된다. 또한, 구조물의 침하로 인해 구조물의 인상이 필요한 경우에는 더 이상 압입되지 않는 깊이까지 강관파일(200)을 압입한 다음 추가적으로 유압잭(160)을 작동시키면 반력에 의해 기초판(10)이 인상되게 되고, 구조물이 수평이 되도록 기초판(10)을 소정의 높이까지 인상시킨 다음 수직바(100)를 강관파일(200)과 서로 결합시켜 인상작업을 완료한다.

이와 같이 기초보강 또는 인상작업을 완료한 다음 천공홀(20)에 설치된 수직바(100)에 추가로 연결된 수직바(100), 반력판(150), 유압잭(160) 등을 제거하고 링부재(125) 및 핸들가이드(130)를 추가로 제거한 다음 강관파일(200)과 수직바(100)를 정착플레이트(210)로 서로 용접한다. 즉, 정착플레이트(210)의 일측면을 수직바(100)와 용접하고, 정착플레이트(210)의 타측면을 강관파일(200)과 용접하여 수직바(100)를 강관파일(200)에 고정시킨다. 그 다음, 강관파일(200) 내부 채움을 포함하여 강관파일(200) 상부에 2차 무수축 모르타르(220)를 타설한다. 강관파일(200) 상부의 2차 모르타르(220) 타설은 그 타설면이 기초판(10) 상면과 수평이 되도록 하여 강관파일(200) 상부를 마감하게 된다(도10 참조).

본 고안에서는 수직바(100)의 외측에서 핸들러(120)를 통해 앵커볼트(121)로 고정함으로써 기초판(10)의 천공홀(20) 형성으로 인한 기 철근 절단에 대한 보강을 이룰 수 있고 아울러 증설된 기초하부와 기존 기초(10)를 연결함으로써 구조적 강도를 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 수직바(100)의 하부에서 핸들러(120)로 고정하고 수직바(100)의 상부에서 핸들가이드(130)에 의해 4개의 수직바(100)를 함께 지지하여 수직바(100)의 위치변경이나 기울어짐을 방지함으로써 정확한 시공을 가능하게 한다.

그리고, 강관파일(200) 압입시 압입되는 강관파일(200)에 의한 지지력이 증설된 기초하부에는 제1,2지지판(111, 112)으로 전달되고, 기존 기초(10)에는 앵커볼트(121)로 전달되어 지지력이 증가되며 핸들가이드(130)의 중앙몸체부(131)를 통해 강관파일(200)을 삽입함으로써 강관파일 압입공정을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

본 고안에서는 기초하부를 증타한 다음 강관파일을 압입하여 기초를 보강하는 것을 예로서 설명하였으나, 다른 방법으로 기초보강하는 것도 가능하다.

한편, 도11은 본 고안의 제2실시예에 따른 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 고정구조를 도시한 것으로, 본 실시예가 전술한 일실시예와 다른 점은 일실시예에서는 도7에서와 같이 기초판(10)의 천공홀(20) 내주면에 다수 개의 앵커볼트(121)로 핸들러(120)가 고정되고, 수직바(100)의 상부에 핸들가이드(130)가 결합되었으나, 도11에 도시된 본 실시예에서는 핸들러(120) 및 핸들가이드(130)가 결합되지 않는다는 점이다. 그 외 구성 및 효과에 대해서는 이전 실시예와 동일하여 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 도12 및 도13은 본 고안의 제3실시예를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 결합부재(102)의 일측면에 천공홀(20)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성되는 연결부재(106)가 용접으로 결합되고, 이 연결부재(106)에 수평바(107)가 결합된다. 연결부재(106)의 중앙에는 암나사부가 형성되는 결합공이 형성되어 수평바(107)가 나사결합된다. 연결부재(106)는 본 실시예에서 단면이 육각형상으로 서로 일정 각도를 이루는 6개의 외측면(102a)을 가지도록 도시되었으나, 원형이나 오각형 등 다각형상으로 이루어질 수도 있다.

연결부재(106)에 결합되는 수평바(107)는 기초판(10) 하부에서 측면으로(천공홀(20)에서 멀어지는 방향) 연장형성되는 것으로 수평바(107)의 일단에는 수나사부가 형성되어 연결부재(106)의 암나사부와 나사결합된다. 본 실시예에서는 결합부재(102)의 측면에 수평바(107)가 결합된 연결부재(106)가 용접으로 결합됨으로써 수직바(100) 하부의 지지판(111, 112)과 함께 지지력을 향상시키고 아울러 증설된 기초판(10) 하부의 전단강도를 강화시키게 된다.

또한, 본 실시예에서는 결합부재(102)의 하부에 연결바(105)가 결합된다. 연결바(105)는 수직으로 연장되는 수직부(105a)와, 수직부(105a)에서 직각으로 절곡되어 기초판(10) 하부에서 수평으로 연장되는 수평부(105b)로 이루어지고 외주면에 수나사부가 형성된다. 또한, 연결바(105)의 수직부(105a)의 수나사부에는 수직바(100)에 결합된 결합부재(102)와 동일하게 제1,2지지판(111, 112) 및 연결부재(106)가 결합된 결합부재(102)가 결합되고 수직부(105a)의 상부가 상측 결합부재(102)의 결합공(102b) 하부에 나사결합된다.

본 실시예에서는 이와 같이 결합부재(102)의 하부에 연결바(105)가 연결됨으로써 증타된 기초판(10) 하부와 일체화되어 인상 하중이 큰 경우에도 균등하고 안정적으로 인상 공정을 수행할 수 있고, 인상 후에도 중력하중에 의한 정모멘트와, 지지력에 의한 부모멘트에 대응하여 건축물을 안정적으로 지지할 수 있고, 수평바(107)가 결합된 연결부재(106)가 상하로 이중 매설되어 건축물의 인상시 기초판(10) 하단부에서 한곳에만 가해지는 집중하중이 분산되도록 하여 집중하중을 줄일 수 있어 인상력을 배가시킬 수 있고 기초판 하부 고정구조에 가해지는 응력에 의한 변형을 방지할 수 있으며, 인상 완료 후에도 기초판(10) 하부에서 전단강도를 이중으로 보강하는 효과가 있다.

한편, 본 실시예에서는 연결바(105)에 또 다른 결합부재(102)가 결합되었으나, 다른 예로서 수직바(100)에 두 개의 결합부재(102)가 상하로 배치되고, 하측 결합부재(102)에 연결바(105)가 연결되어 구성될 수도 있다.

이상, 본 고안을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기초판 20 : 천공홀
30 : 지반 100 : 수직바
102 : 결합부재 111 : 제1지지판
112 : 제2지지판 120 : 핸들러
125 : 링부재 130 : 핸들가이드
150 : 반력판 160 : 유압잭
170 : 간격조절부재 180 : 유압펌프

Claims (10)

1. 기존 구조물의 기초판(10)에 형성되는 천공홀(20) 내주면에 배치되는 다수의 수직바(100)와, 상기 수직바(100)의 상단에 결합되는 반력판(150)과, 상기 천공홀(20) 내부에 삽입되는 강관파일(200)과 상기 반력판(150) 사이에 설치되는 유압잭(160)을 포함하여 상기 유압잭(160)을 작동시켜 상기 강관파일(200)을 지반(30) 내로 압입시키는 기초보강용 파일압입시스템에 있어서,
   상기 각 수직바(100)의 외주면에는 수나사부가 형성되고,
   외주면에 다수의 외측면(102a)을 가지고 중앙에는 결합공(102b)이 형성되는 결합부재(102)가 상기 수직바(100)에 결합되고, 상기 결합공(102b)의 내주면에는 암나사부가 형성되어 상기 수직바(100)의 수나사부에 나사결합되며,
   상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 하나의 외측면(102a)에는 제1지지판(111)이 결합되고,
   상기 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 다른 외측면(102a)에는 제2지지판(112)이 결합되며,
   상기 결합부재(102)에 결합되는 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)의 상부가 상기 기초판(10)에 지지되고,
   상기 천공홀(20)의 내주면에 배치되는 상기 수직바(100)에는 각각 한 쌍의 수직바(100)를 함께 지지하는 핸들러(120)를 대고 상기 핸들러(120)가 다수 개의 앵커볼트(121)로 상기 기초판(10)의 천공홀(20) 내주면에 고정되는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합부재(102)는 단면이 육각형상으로 6개의 외측면(102a)을 가지는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)은 상기 천공홀(20)에서 멀어질수록 제1지지판(111) 및 제2지지판(112) 사이의 거리가 멀어지는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1지지판(111) 및 제2지지판(112)은 상기 천공홀(20)에서 먼 단부에서 상기 결합부재(102) 방향으로 안쪽으로 오목하게 들어간 홈(111a, 112a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   중앙에 강관파일(200)이 삽입될 수 있는 원통형상의 중앙몸체부(131)와, 상기 중앙몸체부(131)의 양측면에는 각각 윙부재(132)가 형성되며, 상기 각 윙부재(132)에는 한 쌍의 수직바(100)가 삽입되는 한 쌍의 삽입공(133)이 형성되는 핸들가이드(130)가 상기 수직바(100)의 상부에 결합되는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수직바(100)의 상부는 상기 천공홀(20)의 상측으로 돌출되도록 배치되고, 각 수직바(100)의 상부에는 링부재(125)가 결합되며, 상기 핸들가이드(130)는 상기 링부재(125)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
8. 제1항에 있어서,
   상기 천공홀(20)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성되고 중앙에는 암나사부가 형성되는 결합공이 제공되어 상기 결합부재(102)의 일측면에 결합되는 연결부재(106) 및
   외주면에 수나사부가 형성되어 상기 연결부재(106)에 결합되는 수평바(107)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
   수직으로 연장되는 수직부(105a)와, 상기 수직부(105a)에서 직각으로 절곡되어 기초판(10) 하부에서 수평으로 연장되는 수평부(105b)로 이루어지고 외주면에 수나사부가 형성되어 상기 수직부(105a)의 상부가 상기 결합부재(102)의 결합공(102b) 하부에 결합되는 연결바(105)를 더 포함하고,
   상기 연결바(105)의 수직부(105a)에는 외주면에 다수의 외측면(102a)을 가지고 중앙에는 암나사부의 결합공(102b)이 형성되는 또 다른 결합부재(102)가 결합되고,
   상기 연결바(105)에 결합된 또 다른 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 하나의 외측면(102a)에는 또 다른 제1지지판(111)이 결합되고,
   상기 연결바(105)에 결합된 또 다른 결합부재(102)에서 다수의 외측면(102a) 중 다른 외측면(102a)에는 또 다른 제2지지판(112)이 결합되는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 천공홀(20)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성되고 중앙에는 암나사부가 형성되는 결합공이 제공되어 상기 연결바(105)에 결합된 또 다른 결합부재(102)의 일측면에 결합되는 연결부재(106) 및
    외주면에 수나사부가 형성되어 상기 연결바(105)에 결합된 또 다른 결합부재(102)의 일측면에 결합되는 연결부재(106)에 결합되는 수평바(107)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기초보강용 파일압입시스템에서 기초판 하부 지지구조.

Images