KR20100130111A

KR20100130111A - 강관말뚝 두부보강구조

Info

Publication number: KR20100130111A
Application number: KR1020090048787A
Authority: KR
Inventors: 박이근; 최동노
Original assignee: (주)지오알앤디; 최동노; 박이근
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-10
Also published as: KR101051914B1

Abstract

본 발명은 강관말뚝 두부보강구조에 관한 것으로, 구조물의 기초공사시 지중에 관입된 강관말뚝과 기초바닥콘크리트를 강결시켜 강관말뚝 두부에 집중하는 축력.전단력 및 휨모멘트에 대한 저항력을 증가시켜 수직 및 수평 변위를 방지하고, 특히 연약지반상에 설치되는 강관말뚝에서는 지반의 장기압밀침하로 인해 기초바닥 콘크리트 하부면에 공동(또는 빈 공간)이 형성되어 대기 또는 수중에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있는 두부보강구조를 형성하여 강관말뚝의 구조적 안정성을 높힐 수 있는 강관말뚝 두부보강구조에 관한 것이다.

강관말뚝, 두부보강, 연약지반침하, 보강철근, 철근

Description

강관말뚝 두부보강구조{REINFORCING STRUCTURE FOR STEEL PIPE HEAD}

일반적으로 구조물의 기초공사시 지중에 관입되는 강관말뚝과 기초바닥콘크리트를 강결시켜 강관물뚝 두부에 집중하는 축력.전단력 및 휨모멘트에 대한 저항력을 증가시켜 수직 및 수평 변위를 방지하기 위해 강관말뚝두부를 보강하는 기술들이 개발되어 사용되고 있는 실정이다.

그러나 매립에 의해 조성된 연약지반상에 구조물을 계획할 경우에는 아직 장기적으로 압밀침하량이 잔류하도록 한 상태에서 구조물을 시공하는 경우가 대부분이고, 이러한 연약지반에 강관말뚝을 설치시에는 바닥기초콘크리트 하부지반이 침 하하게 되어 공동이 형성됨에 따라 강관말뚝의 두부는 대기 또는 지하수위속에 노출되어 부식되는 문제점이 발생되고 있다. 특히 해안가를 인접하여 시공할 경우에는 해수에 노출되는 상황이 되어 부식의 진행이 매우 빨라 내구성이 크게 떨어져 구조물 완성후에도 계속해서 보수보강해야함에 따른 비용이 크게 들어 비경제적인 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 강관말뚝 두부 보강시에 강관말뚝의 구조적 안정성을 더욱 높힐 수 있고, 강관말뚝의 외관을 보호할 수 있는 외부보강재를 구성하여 지반침하시에 강관말뚝의 두부부위가 노출되어 부식되는 것을 사전에 방지할 수 있는 강관말뚝 두부보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면,

[청구항 1]에 기재된 발명에 따르면; 철근을 고정시키기 위한 철근고정판(10)과; 철근의 고정 및 속채움콘크리트를 지지하는 베이스판(20)과;

상기 철근고정판(10)과 베이스판(20)을 수용하는 결합부재(30)로 이루어진 보강몸체(40)와; 중앙이 관통되어 상단부 바깥둘레면에 볼트공(51)이 뚫리고, 하부측이 내측방향으로 테이퍼(52)지도록 형성되어 강관말뚝(100)의 상부측에서 강관말뚝(100)이 내측으로 삽입되도록 지중에 압입 설치되는 외부보강재(50)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

[청구항 2]에 기재된 발명에 따르면; 제 1항에 있어서, 상기 철근고정판(10)은 플랜지 형상으로 중앙이 관통되고, 보강철근(200)을 관통 고정시키는 하나 이상의 관통공(11)이 뚫리며, 결합부재(30)의 상부측으로 안착시켜 고정하게 되며,

상기 베이스판(20)은 테두리 부위에 수개의 조립홈(21)이 형성되어 결합부재(30)의 하부측에 안착시켜 고정하게 되며,

상기 결합부재(30)는 강관말뚝(100)의 두부에 삽입 결합하도록 상부측에 플랜지부(31)가 형성되고, 플랜지부(31)의 저면으로 바깥둘레면에 수개의 결합공(32a)이 뚫린 조립부(32)가 돌출 형성되며, 상기 조립부(32)의 내측으로 중앙에 끼움구(34)가 형성되도록 하부측에 단턱부(33a)를 가지는 조립레그(33)가 후방으로 소정 길이만큼 돌출 형성고, 조립레그(33) 내측 상부에 안착구(33b)가 돌출 형성된것을 특징으로 한다.

[청구항 3]에 기재된 발명에 따르면; 제 1항에 있어서, 상기 외부보강재(50)의 직경을 강관말뚝(100)의 직경보다 크게 구성하여 강관말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이에 형성된 간극으로 충진재(C)를 주입시켜 밀폐 및 접착하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강관말뚝 두부보강구조에 의하면, 침하가 예상되는 연약지반 상에 설치되는 강관말뚝의 두부를 보강시에 강관말뚝의 외관에 보강재를 설치함에 따라 부식을 방지할 수 있고, 강관말뚝의 외관과 보강재의 사이에 시멘트몰탈과 같은 충진재를 채워 밀폐 및 접착시켜 보강함으로서 장래 내구성을 유지 및 증진시킬 수 있다.

본 발명은 구조물의 기초공사시 지중에 관입된 강관말뚝과 기초바닥콘크리트를 강결시켜 강관말뚝 두부에 집중하는 축력.전단력 및 휨모멘트에 대한 저항력을 증가시켜 수직 및 수평 변위를 방지하고, 침하가 예상되는 연약지반 상에 설치되는 강관말뚝으로 지반의 장기압밀침하에 따른 기초바닥콘크리트 하부면에 공동이 형성되어 강관말뚝이 대기 또는 수중에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있는 강관말뚝 두부 보강구조를 구성한데 특징이 있다.

본 발명의 강관말뚝 두부 보강구조는 강관말뚝 두부에 결합시켜 철근을 고정시키고 콘크리트 속채움을 가능하게 하는 보강몸체와, 강관말뚝의 외관을 보호할 수 있는 외부보강재로 이루어진다.

상기 보강몸체와 외부보강재는 강관말뚝 두부에 체결수단에 의해 고정시켜 일체가 되게 설치하게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 강관말뚝 두부 보강구조로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면과 함께 상세히 살펴보면 하기와 같다.

도 1은 본 발명의 강관말뚝 두부 보강구조를 보인 분리사시도이고, 도2 내지 도 4는 본 발명의 강관말뚝 두부 보강구조의 시공과정을 보인 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 강관말뚝 두부보강구조와 종래 기술을 대비하여 보인 개략도를 나타낸 것이다.

도 1에 보인바와 같이, 본 발명은 철근고정판(10), 베이스판(20), 결합부재(30)로 이루어진 보강몸체(40)와, 외부보강재(50)로 구성된다.

철근고정판(10)은 플랜지 형상으로 중앙이 관통되고, 보강철근(200)을 관통 고정시키는 하나 이상의 관통공(11)이 뚫리며, 결합부재(30)의 상부측에 안착시키게 된다.

베이스판(20)은 테두리 부위에 수개의 조립홈(21)이 형성되어 결합부재(30)의 하부측에 안착시키게 된다.

결합부재(30)는 강관말뚝(100)의 두부에 삽입 결합하게 되도록 상부측에 플랜지부(31)가 형성되고, 플랜지부(31)의 저면으로 바깥둘레면에 수개의 결합공(32a)이 뚫린 조립부(32)가 돌출 형성되며, 상기 조립부(32)의 내측으로 중앙에 끼움구(34)가 형성되도록 하부측에 단턱부(33a)를 가지는 조립레그(33)가 후방으로 소정 길이만큼 돌출 형성고, 조립레그(33) 내측 상부에 안착구(33b)가 돌출 형성된다.

상기 조립레그(33)는 강관말뚝(100)내에 삽입하는 데 불편하지 않을 정도의 범위에서 조립레그(33)의 외측면이 강관말뚝(100)의 내측면에 가능하면 밀착되게 하는 위치에 형성하고, 조립레그(33)의 외측면은 강관말뚝(100)의 내측면의 원형윤곽에 대응하는 원형형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

외부보강재(50)는 중앙이 관통되어 상단부 바깥둘레면에 볼트공(51)이 뚫리 고, 하부측이 내측방향으로 테이퍼(52)지도록 형성되어 강관말뚝(100)의 상부측에서 강관말뚝(100)이 내측으로 삽입되도록 지중에 압입 설치하게 된다.

한편, 상기 외부보강재(50)는 지반에 먼저 삽입된 강관말뚝(100)을 내측으로 삽입하면서 지반으로 설치시에 강관말뚝(100)의 직경보다 외부보강재(50)의 직경을 크게하여 간극을 형성되도록 하여 강관말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이에 형성된 간극으로 충진재(C)를 주입시켜 밀폐 및 접착하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의한 강관말뚝 두부보강구조는 강관말뚝의 두부 상부측으로 구조되는 기초바닥콘크리트(300)의 하부면 지반이 압밀침하되면서 강관말뚝(100)의 외관이 부식되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 강관말뚝(100)의 두부보강구조를 형성시에 강관말뚝(100) 자체를 감싸듯 보호할 수 있도록 하는 외부보강재(50)를 설치하되, 체결수단(60)에 의해 보강몸체(40)와 긴밀하게 결합하는 구조를 형성하여 강관말뚝(100)의 부식을 방지함은 물론 강관말뚝(50)의 구조적 안정성을 극대화시킬 수 있는 것이 기술적 특징이다.

이하, 본 발명에 따른 강관말뚝 두부보강구조의 시공방법을 도 2 내지 도 5에 의거하여 더욱 상세히 살펴보면,

먼저 지면으로 강관말뚝(100)의 관입시공이 완료되면,

외부보강재(50)를 지중으로 압입하여 설치하되, 관입되어 두부가 노출된 강관말뚝(100)으로 외부보강재(50)를 끼움시켜 압입하게 되며, 상기 외부보강재(50)는 지중으로 관입된 강관말뚝(100)의 두부 끝단부와 동일선상이 되기까지 삽입하게 된다. 이때 외부보강재(50)를 압입하게 되는 장치를 별도로 사용하여 압입하게 되 며, 상부측에서 힘을 가하여 압입시키는 장치는 통상적으로 사용하고 있는 것으로서 상세한 설명은 생략한다.

상기 외부보강재(50)가 지중으로 압입되어 강관말뚝(100) 두부의 외관을 감싸듯 설치가 완료되면, 상기 강관말뚝(100)과 외부보강재(50)의 직경 차이에 따라 강말말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이에 소정 간격의 간극이 발생하게 된다. 이에 강관말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이 간극으로 시멘트 몰탈과 같은 충진재(C)를 주입하여 밀폐 및 접착시키게 된다.

그러므로 지반이 침하되어 강관말뚝(100)이 노출되더라도 외부보강재(50)가 강관말뚝(100)의 표면을 보호하고 있어 부식을 효과적으로 방지할 수 있고, 이에 별도의 공동이 발생된 지반 내측에 주입호스를 삽입하여 지반되메움 시공을 하지 않아도 구조상 문제가 없게 되는 것이다.

상기 강관말뚝(100)의 외관에 외부보강재(50)의 설치가 되고, 강관말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이로 형성된 간극에 충진재(C)의 주입이 완료되면, 다음으로 외부보강재(50)의 볼트공(51)에 위치에 맞추어 강관말뚝에 볼트구멍 형성시켜 보강몸체(40)와 용이하게 결합할 수 있도록 구비한다.

그리고 결합부재(30)의 하부측에 베이스판(20)을 결합시키되, 베이스판(20)에 형성된 조립홈(21)이 결합부재(30)의 조립레그(33)와 맞물려 대응되게 위치시켜 상부측에서 베이스판(20)의 조립홈(21)이 조립레그(33)를 타고 하부측 단턱부(33a)에 걸쳐 지지도록 설치하게 된다.

상기 베이스판(20)이 결합부재(30)에 설치 완료되면, 철근고정판(10)을 결합 부재(30) 조립레그(33)의 내측 상부에 마련된 안착구(33b)로 철근고정판(10)을 안착시켜 철근고정판(10)의 상면이 결합부재(30)의 플랜지부(31)와 동일선상이 되도록 고정 결합하여 보강몸체(40)를 구성하게 된다.

상기 보강몸체(40)의 결합이 완료되면, 강관말뚝(100)의 두부에 보강몸체(40)를 삽입시켜 설치하되, 결합부재(30)의 조립부(32)와 조립레그(33) 사이에 형성된 끼움구(34)로 강관말뚝(100)의 두부 선단부가 끼움되도록 설치시켜 조립부(32)는 강관말뚝(100)의 외측으로 밀접되고, 조립레그(33)는 강관말뚝(100)의 내측에 밀접되도록 설치하게 되며, 조립부(32)는 강관말뚝(100)의 외관과 외부보강재(50) 사이에 위치하게 된다.

이때 조립부(32)에 뚫린 수개의 결합공(32a)의 위치가 강관말뚝(100) 및 외부보강재(50)에 뚫린 볼트공(51)과 대응되게 설치하여 체결수단(60)이 되는 볼트를 체결시켜 일체가 되게 설치하게 된다. 강관말뚝(100)으로 보강몸체(40)의 설치가 완료되면, 철근고정판(10)으로 뚫린 수개의 관통공(11)으로 보강철근(200)을 설치하고, 강관말뚝(100)의 내부에 속채움콘크리트(H) 타설하여 보강철근(200)을 고정하게 된다.

이와 같은 본 발명의 강관말뚝 두부보강구조는 구조물의 기초공사시 지중에 관입된 강관말뚝(100)과 기초바닥콘크리트(300)를 강결시켜 강관말뚝(100) 두부에 집중하는 축력.전단력 및 휨모멘트에 대한 저항력을 증가시켜 수직 및 수평 변위를 효과적으로 방지할 수 있고, 특히 도 5에 종래기술의 문제점을 대비하여 개략도를 보인바와 같이 연약지반상에 설치되는 강관말뚝에서는 지반의 장기압밀침하로 인해 기초바닥 콘크리트 하부면에 공동(또는 빈 공간)이 형성되어 대기 또는 수중에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있도록 외부보강재가 설치되는 두부보강구조를 형성하여 강관말뚝의 구조적 안정성을 높힐 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 강관말뚝 두부 보강구조를 보인 분리사시도

도2 내지 도 4는 본 발명의 강관말뚝 두부 보강구조의 시공과정을 보인 단면도

도 5는 본 발명에 따른 강관말뚝 두부보강구조와 종래 기술을 대비하여 보인 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

300 : 기초바닥콘크리트 200 : 보강철근 300 : 강관말뚝

10 : 철근고정판 11 : 관통공

20 : 베이스판 21 : 조립홈

30 : 결합부재 31 : 플랜지부 32 : 조립부 33 : 조립레그

34 : 끼움구

40 : 보강몸체

50 : 외부보강재 51 : 볼트공 52 : 테이퍼

60 : 체결수단

Claims

철근을 고정시키기 위한 철근고정판(10)과;

철근의 고정 및 속채움콘크리트를 지지하는 베이스판(20)과;

상기 철근고정판(10)과 베이스판(20)을 수용하는 결합부재(30)로 이루어진 보강몸체(40)와;

중앙이 관통되어 상단부 바깥둘레면에 볼트공(51)이 뚫리고, 하부측이 내측방향으로 테이퍼(52)지도록 형성되어 강관말뚝(100)의 상부측에서 강관말뚝(100)이 내측으로 삽입되도록 지중에 압입 설치되는 외부보강재(50)로 이루어진 것을 특징으로하는 강관말뚝 두부보강구조.
제 1항에 있어서, 상기 철근고정판(10)은 플랜지 형상으로 중앙이 관통되고, 보강철근(200)을 관통 고정시키는 하나 이상의 관통공(11)이 뚫리며, 결합부재(30)의 상부측으로 안착시켜 고정하게 되며,

상기 베이스판(20)은 테두리 부위에 수개의 조립홈(21)이 형성되어 결합부재(30)의 하부측에 안착시켜 고정하게 되며,

상기 결합부재(30)는 강관말뚝(100)의 두부에 삽입 결합하도록 상부측에 플랜지부(31)가 형성되고, 플랜지부(31)의 저면으로 바깥둘레면에 수개의 결합 공(32a)이 뚫린 조립부(32)가 돌출 형성되며, 상기 조립부(32)의 내측으로 중앙에 끼움구(34)가 형성되도록 하부측에 단턱부(33a)를 가지는 조립레그(33)가 후방으로 소정 길이만큼 돌출 형성되고, 조립레그(33) 내측 상부에 안착구(33b)가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 강관말뚝 두부보강구조.
제 1항에 있어서, 상기 외부보강재(50)의 직경을 강관말뚝(100)의 직경보다 크게 구성하여 강관말뚝(100)과 외부보강재(50) 사이에 형성된 간극으로 충진재(C)를 주입시켜 밀폐 및 접착하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 두부보강구조.