KR20080103252A - 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물기초에 필요한 기성말뚝공사시, 공사장소가 협소 하거나 터파기 후의 지반이 연약하여 항타장비를 지하층에 설치하는 것이 곤란한 경우에 터파기 작업하기 전에 지상에서 기성파일을 그 두부를 파손시킴이 없이 지하층까지 원활하게 관입시키고, 기성 파일의 자재 손실률을 낮추고 작업능률을 향상시키며, 항타작업 후에 터파기 공사를 할 때 이미 박혀진 기성파일의 두부를 보호하고 두부정리를 용이하게 행하게 하는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡에 관한 것이다.

본 발명은 지상에서 항타하여 지하저면 이하로 관입되는 콘크리트 파일로서 내부에 중공이 형성되어 있으며 파일제작과정에서 PC 너트(12)를 매입하고 그 사이에 길이방향으로 PC 강봉(11)을 연결하여 인장후 증기양생한 기성파일(10)의 두부에 결합되는 것으로서, 상기 기성파일(10)의 상단과 보조파일(40)의 하단이 삽입되는 연결관(31), 상기 연결관(31)의 중간높이에 형성되어 있으며 기성파일(10)의 두부에 구성되어 있는 PC 너트(12)와 대응하는 부분에 각각 볼트공(32a)이 형성된 결합원판(32), 그리고 상기 결합원판(32)의 다수의 볼트공(32a)을 통하여 각각 기성 파일(10)의 PC 너트(12)에 체결됨으로써 상기 결합원판(32)을 기성파일(10)에 견고하게 결합하는 다수의 볼트(35)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

기성 파일, 보조항타파일, 보조항타캡, 연결관, 결합원판

Description

보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡{ASSISTANT HAMMERING CAP FOR REINFORCING HEAD OF PILE IN ASSISTANT HAMMERING METHOD}

도 1은 보조항타공법을 실행하는 일실시예의 보조항타장치의 단면도,

도 2는 보조항타공법을 실행하는 다른 실시예의 보조항타장치의 단면도,

도 3은 보조항타공법을 실행하는 본 발명의 파일두부보강용 보조항타캡의 사시도,

도 4는 도3의 파일두부보강용 보조항타캡을 이용한 보조항타장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 기성파일 11: PC 강봉

12: PC 너트

20, 20': 보조파일 21: 강관

22, 22': 하단연결부

30: 보조항타캡 31: 연결관

32: 결합원판 32a: 볼트공

35: 볼트

40: 보조파일 41: 하단뭉치

41a: 환형요부(環形凹部)

본 발명은 토목공사나 건축공사의 기초공사시에 지반에 박는 파일(pile)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터파기 후의 항타장소가 협소하거나 터파기 후의 지반이 연약하여 항타장비를 지하층에 설치하는 것이 곤란한 경우에 터파기 작업하기 전에 지상에서 기성파일을 그 두부를 파손시킴이 없이 지하층까지 원활하게 관입시키고, 기성 파일의 자재 손실률을 낮추고 작업능률을 향상시키며, 항타작업 후에 터파기 공사를 할 때 이미 박혀진 기성파일의 두부를 보호하고 두부정리를 용이하게 행하게 하는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡에 관한 것이다.

지반에 토목공사나 건축공사를 하는 경우에는 지반의 보강을 위하여 콘크리트 파일이나 강판 파일을 박고 그 위에 기초공사를 시공한다. 그리고 지하층에 파일을 박을 때에는 터파기를 하고 난 후에 항타장비가 내려가서 항타를 하는 것이 원칙이나 항타장소가 협소한 경우에는 항타장비가 지하층에 내려가 항타작업을 하는 것이 곤란하다. 또한 지하층의 항타 장소가 넓다하더라도 터파기후의 지반이 연약지반인 경우에도 항타장비를 지하층에 설치하는 것이 곤란하다.

이러한 경우에 일반적으로 지상에서 기성파일을 먼저 항타한 후에 보조파일을 이용하여 기성파일을 지하구조물 기초 높이로 깊게 박아 넣는다. 이와 같은 공법은 보조항타공법이라 한다.

종래의 보조파일(20)(20')은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기성파일(10)의 규격과 유사한 크기의 강관(21)과, 그 강관(21)의 하단에 용접되어 있으며 기성파일(10)의 두부와 결합할 수 있도록 형상으로 된 하단 연결부(22)(22')로 구성되어 있다.

도 1 및 도 2에서 기성파일(10)은 콘크리트 파일로서 내부에 중공(中空)이 형성되어 있으며 강도를 높이기 위하여 상단과 하단에 PC(Prestressed Concrete) 너트(12)를 매입하고 그 사이에 길이방향으로 PC 강봉(11)을 연결하여 파일에 프리스트레스를 가함으로써 파일의 강도를 높인 것이다.

도 1의 보조파일(20)은 하단연결부(22)가 기성파일(10)의 상단외부를 감싸는 형태로 되어 있으며, 도 2의 보조파일(20')은 하단연결부(22')가 기성파일(10)의 중공부에 삽입되는 형태로 되어 있다.

전술한 바와 같은 종래의 보조파일(20)(20')을 이용한 보조항타공법은 항타시 기성파일(10)과 보조파일(20)(20')의 결합형태가 일체로 이루어지지 않고, 또한 기성파일 두부에 보호장치가 없어서 항타시 햄머의 타격에너지가 기성파일에 바로 전달되어 계속되는 타격으로 두부가 쉽게 파손되어 그에 따라 기성파일(10)의 관입이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한 보조파일 항타시 기성파일에 두부가 파손되면 더 이상 항타 할 수 없게 되어 새로운 보강파일을 박거나 기존에 관입되지 않은 파일 때문에 터파기 도중에 여러번 두부정리를 하여야하는 문제 문제점이 발생한다.

그리고 항타 종료 후에 보조파일(20)(20')을 제거하면 기성파일(10)의 두부 의 중공부가 개방되므로 그 중공부로 지하수나 이물질이 파일 내부로 들어가 기성파일(10)의 두부를 정리하는 작업이 원활하지 못하며, 파일의 관입이 원활하지 못하여 두부정리를 여러 번 행하여야 하는 문제점이 있습니다.

또한 기성파일(10)의 두부에 아무런 보호 장치가 없으므로 항타 종료후에 터파기를 할 때 터파기 장비에 의하여 이미 박혀진 기성파일(10)의 두부가 손상될 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 터파기 후의 항타장소가 협소하거나 터파기 후의 지반이 연약하여 항타장비를 지하층에 설치하는 것이 곤란한 경우에 터파기 작업하기 전에 지상에서 기성파일을 그 두부를 파손시킴이 없이 지하층까지 원활하게 관입시키는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

본 발명의 다른 목적은 기성 파일의 자재 손실률을 낮추고 작업능률을 향상시킬 수 있는 보조항타공법의 파일두부 보호용 보조항타캡을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 항타작업 후에 터파기 공사를 할 때 이미 박혀진 기성파일의 두부를 보호하고 두부정리를 용이하게 행할 수 있는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파일두부보강용 보조항타캡은 터파기 후의 지하 표면층 이하로 관입되는 콘크리트 파일로서 내부에 중공(中空)이 형성되 어 있으며 강도를 높이기 위하여 상단과 하단에 PC 너트를 매입하고 그 사이에 길이방향으로 PC 강봉을 연결한 기성파일의 두부에 결합되는 것으로서, 기성파일의 상단과 보조파일의 하단이 삽입되는 연결관, 상기 연결관의 중간높이에 형성되어 있으며 기성파일의 두부에 구성되어 있는 PC 너트와 대응하는 부분에 각각 볼트공이 형성된 결합원판, 그리고 상기 결합원판의 다수의 볼트공을 통하여 각각 기성 파일의 PC 너트에 체결됨으로써 결합원판을 기성파일에 결합하는 다수의 볼트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보조항타캡은 또한 상기 연결관과 결합원판이 원통형 강을 절삭가공하여 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명의 보조항타캡은 또한 상기 연결관과 결합원판이 서로 별개로 제작한 후 용접한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 보조항타공법을 실행하는 본 발명의 파일두부보강용 보조항타캡의 사시도이고, 도 4는 도3의 파일두부보강용 보조항타캡을 이용한 보조항타장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 보조항타캡(30)은 강으로 된 연결관(31)과 결합원판(32)으로 이루어져 있다. 연결관(31)은 기성파일(10)의 상단과 보조파일(40)의 하단이 각각 하부와 상부에서 삽입된다. 연결관(31)의 내경은 기성파일(10)과 보조파일(40)이 외경보다 크게 하지만, 보조파일(10)이 연결관(31)의 내부에서 횡방향 으로 유동하지 않도록 한다.

결합원판(32)은 상기 연결관(31)의 중간높이에 형성되어 있으며 기성파일(10)의 두부에 구성되어 있는 PC 너트(12)와 대응하는 부분에 각각 볼트공(32a)이 형성되어 있다.

상기 연결관(31)과 결합원판(32)은 원통형상의 강을 절삭가공하여 형성할 수 있다. 그러나 연결관(31)은 기존의 관을 이용하고 결합원판(32)을 절삭가공하여 서로 용접하여 결합할 수도 있다.

다수의 볼트(35)는 상기 결합원판(32)의 다수의 볼트공(32a)을 통하여 각각 기성 파일(10)의 PC 너트(12)에 체결됨으로써 결합원판(32)을 기성파일(10)에 견고하게 결합한다.

본 발명의 보조항타공법에서 이용하는 보조파일(40)의 하단부에는 하단뭉치(41)가 용접되어 있고 하단뭉치(41)의 저면에는 전술한 볼트(35)의 머리가 삽입되는 환형요부(41a)가 형성되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡은 다음과 같이 작용한다.

먼저 기성파일(10)을 항타장비로 항타하여 지반에 압입(壓入)한 후 기성파일(10)의 상단부인 두부에 본 발명의 보조항타캡(30)을 씌운다. 즉 보조항타캡(30)의 하부 중공부에 기성파일(10)의 두부가 삽입되도록 한다. 이 상태에서 다수의 볼트(35)를 순차적으로 보조항타캡(30)의 결합원판(32)의 관통공(32a)을 관통시키면서 기성파일(10)의 PC 너트(12)에 체결한다.

이 상태에서는 기성파일(10)과 보조항타캡(30)이 견고하게 결합된 상태로서 기성파일(10)의 두부가 철저하게 보호되어 있는 상태이다.

그리고 보조항타캡(30)의 상부 중공부에 보조파일(40)을 삽입한다. 보조파일(40)의 하단 저면에는 환형요부(41a)가 형성되어 있으므로 보조파일(40)의 하단부와 볼트(35)는 서로 접촉하지 않는다.

이와 같은 상태에서 보조파일(40)의 상단에서 항타가 행해지는데, 항타력은 일차적으로 보조파일(40)의 하단뭉치(41)에서 보조항타캡(30)으로 전달되고, 보조항타캡(30)에 전달된 항타력은 일부는 기성파일(10)의 두부에 전달되고 일부는 PC너트(12) 및 PC강봉(11)에 전달되어 기성파일(10)의 전체에 균일하게 전달된다.

따라서 항타력의 전달효율이 크게 향상되어 파일의 관입이 원활하게 이루어진다. 그리고 기성파일(10)에 전달되는 항타력이 분산되고 기성파일(10)의 두부가 보조항타캡(30)과 일체로 결합되어 있기 때문에 기성파일(10)의 두부는 손상되지 않는다.

따라서 기성파일의 손실률이 크게 저하되며 작업시간도 단축되는 효과를 낼 수 있다. 또한 기성파일(10)의 관입이 원활하게 이루어져 소정의 깊이로 기성파일을 항타 함으로써 두부정리가 용이하게 이루어지며, 항타 작업종료 후에 보조파일(40)을 제거하더라도 기성파일(10)의 두부는 보조항타캡(30)으로 보호되어 있으므로 기성파일(10)의 중공부로 지하수나 이물질이 들어가지 않으므로 터파기 후 두부 정리 작업을 편리하게 행할 수 있다.

그리고 보조파일(40)을 제거하고 터파기 작업을 할 때 기성파일(10)의 두부 가 보조항타캡(30)으로 보호되어 있으므로 터파기 장비에 의하여 이미 박혀진 기성파일(10)의 두부가 손상되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡은 터파기 후의 항타장소가 협소하거나 터파기 후의 지반이 연약하여 항타장비를 지하층에 설치하는 것이 곤란한 경우에 터파기 작업하기 전에 지상에서 기성파일을 그 두부를 파손시킴이 없이 지하층까지 원활하게 관입시키고, 기성 파일의 자재 손실률을 낮추고 작업능률을 향상시키며, 항타작업 후에 터파기 공사를 할 때 이미 박혀진 기성파일의 두부를 보호하고, 두부정리 하기 전에 체결된 볼트를 제거하여 보조항타캡을 재활용하여 반복사용할 수 있으므로 경제적으로 유리하게 되는 효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 터파기 후의 지하 표면층 이하로 관입되는 콘크리트 파일로서 내부에 중공이 형성되어 있으며 강도를 높이기 위하여 상단과 하단에 PC 너트(12)를 매입하고 그 사이에 길이방향으로 PC 강봉(11)을 연결한 기성파일(10)의 두부에 결합되는 것으로서, 상기 기성파일(10)의 상단과 보조파일(40)의 하단이 삽입되는 연결관(31),

   상기 연결관(31)의 중간높이에 형성되어 있으며 기성파일(10)의 두부에 구성되어 있는 PC 너트(12)와 대응하는 부분에 각각 볼트공(32a)이 형성된 결합원판(32), 그리고

   상기 결합원판(32)의 다수의 볼트공(32a)을 통하여 각각 기성 파일(10)의 PC 너트(12)에 체결됨으로써 상기 결합원판(32)을 기성파일(10)에 견고하게 결합하는 다수의 볼트(35)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결관(31)과 결합원판(32)은 서로 별개로 제작한 후 용접한 것을 특징으로 하는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡.
3. 제1항에 있어서, 상기 연결관(31)과 결합원판(32)은 원통형 강을 절삭가공하여 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 보조항타공법의 파일두부보강용 보조항타캡.

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