KR20100136900A - 구조물의 기초 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물의 지하 바닥판 또는 신축 구조물에서 기초에 보강체를 시공하여 기초를 보강하고자 할 때 앵커부재를 바닥판에 직접 설치함으로써 지반의 형태나 바닥판의 두께에 관계없이 보강체의 상단을 안정적으로 지지할 수 있도록 한 구조물의 기초 보강방법에 관한 것으로서,
바닥판(10)의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀(11)을 형성한 후; 바닥판에 형성된 코어홀 내벽의 일정 깊이에 반경 방향의 수평 지지구멍(12)을 복수개 형성하며; L자형 환봉(13)을 코어홀로 투입하여 환봉의 절곡된 하단부(13a)를 지지구멍에 삽입/고정한 후; 환봉의 상단(13b)에 반력판(14)을 결합시켜 복수의 환봉에 의해 반력판이 지지되도록 하며; 보강체를 설치하여 바닥판 하부의 지반(20)을 보강한 후; 코어홀의 상부를 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.
따라서, 바닥판 하부의 지반 형태나 바닥판의 두께에 관계없이 시공이 가능하고, 요구되는 지지력의 크기에 따라 지지구멍 및 환봉의 직경을 조절할 수 있어 필요한 지지력을 쉽게 얻을 수 있게 된다.

Description

구조물의 기초 보강방법{Reinforcing Method for Structure Base}

본 발명은 건물과 같은 구조물의 기초가 침하할 우려가 있거나 침하가 발생한 경우에 추가 침하를 억제하고 구조물의 균형을 유지하기 위하여 구조물의 기초를 보강하거나 보수하는 방법에 관한 것으로서, 특히 기존 구조물의 지하 바닥판 또는 신축 구조물에서 기초에 보강체를 시공하여 기초를 보강하고자 할 때 앵커부재를 바닥판에 직접 설치함으로써 지반의 형태나 바닥판의 두께에 관계없이 보강체의 상단을 안정적으로 지지할 수 있도록 한 구조물의 기초 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물과 같은 구조물들은 강건한 기초 위에 시공되고 있으나, 연약지반 위에 구조물이 시공된 경우 또는 기초의 하부에 수맥이 흐르거나 공동이 형성되는 경우에는 구조물에 침하가 발생하여 구조물이 기울어지는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이 기 시공된 구조물에 침하가 발생하면 지반에 시멘트액이나 모르타르 등을 주입하는 방법 등을 통해 기초를 보강하는 방법이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 방법은 시공품질의 확보가 곤란하고 구조물의 추가 침해를 억제하는 정도에 불과하여 기초 보강의 효과가 약하고, 이미 침하가 많이 진행된 경우에는 효과를 보기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 구조물의 바닥판을 관통하는 수직구멍을 내력지층에까지 이어지도록 뚫은 후, 여기에 강관이나 마이크로파일 등을 설치하고 그 주위를 시멘트 모르타르로 충전하여 그라우팅함으로써, 구조물의 기초를 확실하게 보강 및 보수하는 방법이 많이 사용되고 있다. 특히, 침하가 우려되는 지역에 구조물을 신설하는 경우에는 기초에 파일을 시공함으로써 지반의 지내력을 향상시키는 방법이 사용되고 있다.

이러한 구조물의 기초 보강방법으로는, 충전강관파일 방식, 마이크로파일 방식, 앵커정착식 마이크로파일 방식, 분할판 정착식 마이크로파일 방식 등이 알려져 있다.

구체적으로 충전강관파일 방식의 기초 보강방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥판(50)에 수직 방향으로 코어홀(51)을 천공하는 공정과, 상기 코어홀(51) 하부의 지반(60) 일부를 굴착하여 복수의 앵커부재(53)를 설치하는 공정과, 상기 코어홀(51)에 이어지는 천공홀(52)을 내력지층(65)에 이르도록 상기 지반(60)을 굴착하는 공정과, 상기 천공홀(52)의 내부에 강관(55)을 매입하고 상기 강관(55) 내부에 콘크리트(56)로 충전하는 공정과, 상기 앵커부재(53)의 상단을 절단하고 상기 코어홀(51)에 시멘트 모르타르(57)를 충전하여 바닥판(50)의 상면을 마감하는 공정으로 이루어져 있다.

상기한 충전강관파일 방식의 기초 보강방법은 콘크리트가 충전된 강관을 이용하여 지내력을 확보하는 방법으로서, 충분한 내력의 확보가 가능하고 품질관리가 용이하며 시공이 용이한 장점이 있으나, 강관의 상단을 지지하는 앵커부재의 시공이 어려운 문제점이 있다.

한편, 마이크로파일 방식의 기초 보강방법은 상기 충전강관파일 방식과는 달리, 천공홀에 강관을 매입하는 대신 마이크로파일을 설치한 후 그 주변을 시멘트 모르타르로 그라우팅하여 지지체를 형성함으로써 상기 지지체에 의해 바닥판이 지지되도록 하는 방법이다.

상기한 마이크로파일 방식의 기초 보강방법은, 강관을 매입하지 않아 시공이 용이하고 별도의 앵커부재를 설치하지 않아도 되는 장점이 있으나, 지반에 직접 시멘트 모르타르를 그라우팅하게 되어 시멘트 모르타르의 사용량이 증가하고, 바닥판을 인상하여 보강하는 공정에는 이용하기가 곤란하며, 토압에 의해 지지체가 변형되는 경우에는 원하는 지지내력을 확보하기가 어려운 문제점이 있다.

또, 앵커정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥판(50)에 수직한 코어홀(51)을 천공하고 지반(60)에는 상기 코어홀(51)에 이어지는 천공홀(52)을 내력지층까지 형성한 후, 지압판(53')이 하단에 설치된 앵커부재(53)를 상기 코어홀(51)을 통해 투입하여 상기 지압판(53')이 상기 바닥판(50)의 아래쪽에서 콘크리트 등에 의해 고정되도록 한 다음, 상기 천공홀(52)에 마이크로파일(70)을 설치하고 복수의 앵커부재(53)의 상단에 결합되는 반력판(54)을 설치하여 상기 마이크로파일(70)의 상단이 지지되도록 한 후, 상기 반력판(54) 및 압입수단(도시 생략)을 이용하여 강관을 상기 지반(60)에 압입함으로써 기초를 보강하는 방법이다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기한 앵커정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법을 약간 변경하여, 반경 방향으로 확장되는 분할판(75)을 통해 마이크로파일(70)의 상단을 지지할 수 있도록 한 분할판 정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법도 개발되었다.

상기한 앵커정착식 마이크로파일 방식 및 분할판 정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법은, 마이크로파일의 두부(최상단 부분)에 설치되는 반력판과 바닥판의 일체화가 원활하게 이루어지도록 하며, 마이크로파일의 상단을 견고하게 지지한 상태에서 강관을 삽입하게 되므로 기초 보강을 위한 강관 압입 및 구조물의 인상이 용이한 장점이 있다.

그러나, 상기한 종래의 앵커정착식 마이크로파일 방식 및 분할판 정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법은, 하부 앵커 또는 분할판을 설치할 수 있는 특정한 조건하에서만 시공이 가능한 문제점이 있다.

즉, 독립기초 또는 매트기초로 이루어진 바닥판의 두께가 50㎝ 이상 150㎝ 이내이고, 바닥판의 하부에 있는 지반의 토질이 수작업으로 제거 가능한 경우에만 시공할 수 있는 것이다. 만약, 상기 바닥판의 두께가 50㎝ 미만이면 하부 앵커 또는 분할판의 설치가 불필요하고, 상기 바닥판의 두께가 150㎝를 초과하거나 바닥판의 하부의 토질이 수작업으로 제거할 수 없다면 바닥판의 하부에 앵커를 설치할 수 있는 공간을 형성할 수 없어 시공이 불가능하다.

이처럼 하부 앵커나 분할판의 설치가 곤란한 경우를 살펴보면, 독립기초 또는 매트 기초를 형성하는 바닥판의 두께가 150㎝ 이상인 경우, 바닥판의 저면에 큰 돌과 같은 하부 앵커의 삽입이 불가능한 지장물이 있는 경우, 바닥판의 아래에 곧바로 암반층이 있는 경우, 바닥판의 아래 지반에 큰 공극이 있어 하부 앵커를 정착시키기 위한 시멘트 모르타르를 형성하기 어려운 경우 및 바닥판의 저면 형상이 불규칙하여 하부 앵커를 정착할 때 수직도를 맞추기 어려운 경우 등이 있다.

다시 말해서 하부 앵커 또는 분할판을 이용하여 마이크로파일의 두부를 보강하는 종래의 구조물의 기초 보강방법은 특정한 조건 하에서만 시공이 가능하고 그렇지 않으면 시공이 불가능하여 모든 구조물에 적용할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 앵커부재를 바닥면의 저부가 아닌 바닥판 자체에 설치함으로써 바닥판의 두께에 관계없이 앵커부재 또는 분할판의 설치가 가능하고 유압 압입 공법 및 유압 인상 공법에도 적용할 수 있는 구조물의 기초 보강방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 기초 보강을 위한 다양한 후속 공정에 적용할 수 있는 구조물의 기초 보강방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서, 상기 바닥판에 수직한 코어홀을 천공한 후, 상기 코어홀의 내벽에 반경방향으로 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈을 형성하고, 상기 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈에 앵커부재를 정착한 후, 상기 앵커부재를 이용하여 기초 보강을 위한 후속공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명은, 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서, 상기 바닥판의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀을 형성하는 코어링 공정과; 상기 코어홀의 일정 깊이에 상기 코어홀의 내벽에 반경 방향으로 형성되는 수평 지지구멍을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과; 하단이 직각 방향으로 절곡된 환봉을 상기 코어홀의 내측으로 투입하여 상기 환봉의 절곡된 하단부를 상기 지지구멍에 삽입한 후 고정하는 앵커부재 정착공정과; 상기 코어홀의 외측으로 돌출된 상기 환봉의 상단에 반력판을 결합시켜 복수의 환봉에 의해 상기 반력판이 지지되도록 하는 반력체 설치공정과; 상기 반력판을 제거하고, 상기 코어홀을 통해 보강체를 설치하여 상기 바닥판 하부의 지반을 보강한 후 상기 반력판을 재결합시키는 보강공정과; 상기 코어홀의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 천공공정과, 상기 코어홀로 마이크로파일을 삽입하여 상기 내력지층에 마이크로파일을 설치한 후 그 주변을 시멘트 모르타르로 충전하는 그라우팅 공정과, 상기 반력판의 중앙에 형성된 관통공에 상기 마이크로파일의 상단이 관통하도록 한 상태에서 상기 환봉에 상기 반력판을 재결합시킨 후 너트를 체결하는 반력판 재조립공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 코어홀을 통해 지반에 강관을 압입하는 압입공정 및 압입된 상기 강관의 내부에 시멘트 모르타르를 충전하는 그라우팅 공정을 포함하고, 상기 압입공정은, 상기 코어홀 내부에 강관을 세팅하고, 상기 강관과 반력판 사이에 유압잭을 위치시킨 상태로 상기 반력판을 재결합시킨 후, 상기 유압잭을 작동시켜 강관을 지반에 압입시키되, 상기 강관이 내력지층에 이를 때까지 상기 강관을 연속적으로 투입하면서 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 천공공정과, 상기 천공홀에 강관 및 마이크로파일을 설치하는 받침부 설치공정과, 상기 강관 및 마이크로파일의 상단과 반력판 사이에 유압잭을 위치시킨 상태로 상기 반력판을 재결합시키는 유압잭 설치공정과, 상기 유압잭을 이용하여 구조물을 인상한 후 보강하는 인상공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법은, 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서, 상기 바닥판의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀을 형성하는 코어링 공정과; 상기 코어홀의 일정 깊이에 상기 코어홀의 내벽에 반경 방향의 수평 지지홈을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과; 상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 지반 천공공정과; 상기 천공홀에 분할판이 구비된 마이크로파일을 투입한 후 락 너트를 이용하여 상기 분할판의 외주부가 상기 수평 지지홈에 삽입되도록 하는 분할판 정착공정과; 상기 코어홀을 통해 상기 천공홀에 시멘트 모르타르를 충전하여 상기 마이크로파일이 포함된 보강체를 형성하여 상기 보강체와 상기 바닥판이 일체화되도록 하는 보강공정과; 상기 코어홀의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구조물의 기초 보강방법은, 바닥판에 형성되는 코어홀 내벽에 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈을 형성하여 앵커부재인 환봉 또는 분할판을 정착하게 되므로, 바닥판의 두께에 관계없이 시공이 가능하고, 요구되는 지지력의 크기에 따라 수평 지지구멍과 환봉의 직경 또는 수평 지지홈과 분할판의 두께를 조절할 수 있어 필요한 지지력을 쉽게 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 앵커부재를 고정하기 위한 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈의 깊이를 미리 계산한 후 천공하게 되므로 앵커 부재의 고정을 위한 모르타르 형성공간을 형성하기 위하여 토양을 제거하는 것과 같은 부속작업이 필요하지 않아 작업이 편리하고 공사 기간이 단축되며 자재비가 절감되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 앵커부재로서 용접부위가 없는 L자형 환봉을 사용하므로 접합부위의 이탈로 인한 지지력 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법에 따르면, 기존에는 앵커부재의 설치가 곤란하여 시공할 수 없었던 구조물의 경우에도 바닥판 자체에 앵커부재를 고정하게 되어 기초 보강을 위한 다양한 방식의 공사를 시행할 수 있게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 구조물의 기초 보강방법은, 바닥판 대신에 암반에 환봉을 정착하는 것으로 응용하여, 부력 앵커의 설치나, 사면의 보강 및 터널 공사와 같은 다양한 공사에 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 충전강관 파일 방식의 기초 보강방법의 공정도.
도 2는 종래의 앵커정착식 마이크로파일 방식의 보강구조가 도시된 단면도.
도 3은 종래의 분할판정착식 마이크로파일 방식의 보강구조가 도시된 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 구조물의 기초 보강방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따라 반력체가 설치된 모습이 도시된 단면도.
도 6은 본 발명을 유압 압입공법에 적용했을 때의 공정도.
도 7은 본 발명을 유압 인상공법에 적용할 경우의 공정도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 분할판이 정착된 모습이 도시된 단면도.

본 발명에 의한 구조물의 기초 보강방법은, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 구조물의 기초를 형성하는 바닥판(10)의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀(11)을 형성하는 코어링 공정과; 상기 코어홀(11)의 일정 깊이에, 상기 코어홀(11)의 내벽에 반경 방향으로 형성되는 수평 지지구멍(12)을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과; 하단이 직각 방향으로 절곡된 환봉(13)을 상기 코어홀(11)의 내측으로 투입하여 상기 환봉(13)의 절곡된 하단부(13a)를 상기 지지부(12)에 삽입한 후 고정하는 앵커부재 정착공정과; 상기 코어홀(11)의 외측으로 돌출된 상기 환봉(13)의 상단(13b)에 반력판(14)을 결합시켜 복수의 환봉(13)에 의해 상기 반력판(14)이 지지되도록 하는 반력체 설치공정과; 상기 반력판(14)을 제거하고, 상기 코어홀(11)을 통해 보강체를 설치하여 상기 바닥판(10) 하부의 지반(20)을 보강한 후 상기 반력판(14)을 재결합시키는 보강공정과; 상기 코어홀(11)의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하여 이루어진다.

상기한 본 발명의 구조물의 기초 보강방법은 앵커부재로 작용하는 L자형 환봉(13)이 바닥판(10)의 코어홀(11)에 형성된 지지구멍(12)에 삽입되어 정착되는 것을 제외하면 통상의 기초 보강방법에 대동소이하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 보강공정은 마이크로파일을 설치하여 보강하는 방법 또는 강관을 압입하여 보강하는 방법 및 바닥판을 인상하여 보강하는 방법 등이 적용될 수 있다.

마이크로파일 방식의 보강공정은, 상기 반력판(14)을 제거한 후 상기 바닥판(10) 하부의 지반(20)을 관통하여 내력지층(25)까지 천공홀(15)을 상기 코어홀(11)에 연속하도록 형성하는 천공공정 및 상기 코어홀(11) 및 천공홀(15)에 마이크로파일(16)을 설치한 후 그 주변을 시멘트 모르타르로 충전하는 그라우팅 공정으로 이루어진다. 이때, 상기 마이크로파일(16)의 상단이 중앙의 관통공을 통해 관통하도록 상기 반력판(14)을 재결합시킨 후 너트를 체결하여 상기 마이크로파일(16)과 상기 반력체(14)가 일체화되도록 한다.

또, 강관(17)을 압입하는 유압 압입방식의 보강공정은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 반력판(14)을 제거한 후 상기 코어홀(11)을 통해 지반(20)에 강관(17)을 압입하는 압입공정 및 압입된 상기 강관(17)의 내부에 시멘트 모르타르를 충전하는 그라우팅 공정으로 이루어진다. 여기서, 상기 압입공정은, 상기 코어홀(11) 내부에 강관(17)을 세팅하고, 상기 강관(17)과 반력판(14) 사이에 유압잭(30)을 위치시킨 상태로 상기 반력판(14)을 재결합시킨 후, 상기 유압잭(30)을 작동시켜 강관(17)을 지반(20)에 압입시키는 방식으로 이루어진다. 물론, 상기 강관(17)이 내력지층(25)에 이를 때까지 압입하게 되며, 상기 내력지층(25)이 상기 강관(17)의 길이에 비해 깊은 곳에 위치하는 경우에는 일정한 길이로 절단된 상기 강관(17)을 연속적으로 투입하면서 반복 수행하여 상기 강관(17)이 상기 내력지층(25)에까지 이르도록 한다.

또, 상기 바닥판(10)을 인상하는 유압 인상방식의 보강공정은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 반력판(14)을 제거한 후 상기 바닥판(10) 하부의 지반(20)을 관통하여 내력지층(25)까지 천공홀(15)을 상기 코어홀(11)에 연속하도록 형성하는 천공공정과, 상기 천공홀(15)에 강관(17) 및 마이크로파일(16)을 설치하는 받침부 설치공정과, 상기 강관(17) 및 마이크로파일(16)의 상단과 반력판(14) 사이에 유압잭(30)을 위치시킨 상태로 상기 반력판(14)을 재결합시킨 후 상기 유압잭(30)을 이용하여 구조물을 인상하여 보강하는 인상공정으로 이루어진다.

상기한 유압 인상방식으로 이루어진 기초 보강시에는 상기 강관(17) 및 마이크로파일(16)에 의해 구조물이 지지되지만, 구조물의 하중을 고려하여 상기 바닥판(10)과 지반(20) 사이의 비어 있는 공간에 콘크리트와 같은 보강물을 채워넣을 수도 있다.

상기한 본 발명의 구조물의 기초 보강방법은, 기존의 앵커정착식 마이크로파일 시공법의 장점인 기초 바닥판과 마이크로파일의 일체화를 더욱 강화시킴은 물론 구조물의 설치 위치에 따라 시공이 불가능한 종래의 단점을 보완할 수 있게 된다.

먼저, 기존의 앵커정착식 마이크로파일 정착방법은, 기초의 두께가 대략 50㎝ 이하이면 앵커를 설치하는 것이 무의미하여 설치 자체를 하지 않고 있다. 이 경우 본 발명의 공법을 응용하여 바닥판 하부의 암반층에 환봉을 설치함으로써 반력판을 지지할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 상기 바닥판의 두께가 너무 얇은 경우에는 상기 바닥판 대신에 상기 바닥판 하부의 암반에 수평 지지구멍을 형성하고, 이 수평 지지구멍에 상기 환봉이 삽입 설치되도록 함으로써 상기 반력판을 지지하도록 할 수 있다.

구체적으로 두께가 얇은 기초 바닥판 하부의 일정 깊이에 암반이 있는 경우 이 암반까지 수직으로 천공하여 코어홀을 형성하고 이 코어홀에 수평 지지구멍을 천공하여 환봉을 설치할 수 있다. 따라서, 설치된 환봉을 이용하여 마이크로파일 상단의 반력판을 견고하게 지지하고 강관을 압입하거나 구조물을 인상하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명에서는 상기 바닥판의 두께가 150㎝ 이상이라 하더라도 앵커부재인 환봉의 설치가 가능하다. 즉, 기존의 앵커정착식 마이크로파일 방식의 경우에는 바닥판의 두께가 일정 이상이면 하부 앵커의 설치가 불가능하고, 설령 하부 앵커의 설치가 가능하다 하더라도 공사기간이 길어지고 비용이 상승하는 등 여러 문제점이 발생하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 구조계산에 의하여 하중을 받을 수 있는 기초 두께를 미리 계산한 후 원하는 지점에 수평 지지구멍을 천공하여 환봉을 삽입 설치하게 되므로, 바닥판의 두께가 종래 기준을 초과하더라도 시공에 있어서 아무런 문제가 발생하지 않게 된다.

그리고, 기존의 앵커정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법에서는 기초 저면에 4개의 하부앵커를 고정하게 되는데, 이중 한 개라도 그 설치 위치에 큰 돌이나 암반과 같은 지장물이 형성되어 있으면 시공이 불가능하거나 시공을 한다 하더라도 시간적으로나 비용면에 있어서 효율성이 떨어진다. 그러나 본 발명에서는 수직으로 형성된 코어홀의 내벽에 수평 지지구멍을 천공하는 방식이어서 정확한 위치를 계산한 후 수평 지지구멍을 천공하여 환봉을 설치하게 되므로, 지장물의 유무에 무관하게 안전하고도 직접적인 시공이 가능하게 된다.

또, 본 발명에서는 기초를 형성하는 바닥판 하부에 있는 지반의 공극이 커서 하부앵커의 정착을 위한 시멘트 모르타르를 형성이 불가능한 경우라 하더라도 앵커부재인 환봉을 설치하여 보강작업을 수행할 수 있게 된다. 구체적으로 기존의 앵커정착식 마이크로파일 시공 방법에서는 기초 저면과 지반 사이의 공간에 앵커의 하부를 위치시킨 후 시멘트 모르타르로 고정하도록 하고 있어, 앵커의 하부가 위치하는 지반에 큰 공극이 있거나 상기 바닥판의 저면이 지반으로부터 일정 높이 이상 떠 있는 경우에는 시멘트 모르타르로 하부 앵커를 고정하기가 쉽지 않다. 이와 달리 본 발명에서는 상기 바닥판에 수평 지지구멍을 천공하여 환봉을 삽입 설치하기 때문에 지반의 공극과는 상관없이 바닥판과 앵커부재인 환봉을 일체화시킬 수 있으며, 사용되는 시멘트 모르타르의 양이 감소하는 등 인건비와 자재비가 감소하게 된다.

그리고, 마이크로파일 방식의 기초 보강방법에서는 마이크로파일의 상단에 위치하는 반력판을 지지하는 앵커부재의 수직도가 매우 중요한 사항이지만, 기초를 형성하는 바닥판의 저면 형상이 불규칙하면 종래의 앵커정착식 마이크로파일 방식으로는 하부앵커의 수직도를 맞추기가 어렵다. 이와 달리 본 발명에서는 앵커부재인 환봉의 직경에 대응하는 크기로 수평 지지구멍을 천공하고, 이 수평 지지구멍에 환봉을 삽입 설치하게 되므로 상기 환봉의 수직도를 정확하게 유지하여 상기 환봉의 상단에 상기 반력판이 제대로 결합될 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 앵커정착식 마이크로파일 방식으로는 시공이 불가능한 경우라 하더라도 기초 보강을 위한 다양한 방식의 보강공정을 실시할 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 구조물의 기초 보강방법은 L자형으로 절곡된 환봉 형태의 앵커부재를 이용한 것이나, 앵커부재가 사용되지 않는 분할판 방식의 기초 보강방법에도 적용이 가능하다.

본 발명에 따른 구조물의 기초 보강방법의 다른 실시 예는 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 구조물의 기초를 형성하는 바닥판(10)의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀(11)을 형성하는 코어링 공정과; 상기 코어홀(11)의 일정 깊이에, 상기 코어홀(11)의 내벽에 반경 방향으로 형성되는 지지홈(12')을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과; 상기 바닥판(10) 하부의 지반(20)을 관통하여 내력지층(25)까지 천공홀(15)을 상기 코어홀(11)에 연속하도록 형성하는 지반 천공공정과; 상기 천공홀(15)에 분할판(18)이 구비된 마이크로파일(16)을 투입한 후 락 너트(19)를 이용하여 상기 분할판(18)을 전개시켜 분할판(18)의 외주부가 상기 수평 지지홈(12')에 삽입되도록 하는 분할판 정착공정과; 상기 코어홀(11)을 통해 상기 천공홀(15)에 시멘트 모르타르를 충전하여 상기 마이크로파일(16)이 포함된 보강체를 형성하여 상기 보강체와 상기 바닥판(10)이 일체화되도록 하는 보강공정과; 상기 코어홀(11)의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하여 이루어진다.

상기한 본 발명의 다른 실시 예는 분할판이 바닥판의 저면에 삽입되어 고정되는 대신 분할판이 바닥판에 형성된 코어홀의 내벽에 반경 방향으로 형성된 지지홈에 삽입되는 고정되는 것을 제외하면, 기존의 분할판 정착식 마이크로파일 방식의 기초 보강방법과 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상에서는 바람직한 실시 예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예에 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 단순히 설명하기 위한 것에 불과하고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 결국, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 바닥판 11: 코어홀
12: 수평 지지구멍 12': 수평 지지홈
13: 환봉 14: 반력판
15: 천공홀 16: 마이크로파일
17: 강관 18: 분할판
20: 지반 25: 내력지층
30: 유압잭

Claims (6)

1. 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서,
   상기 바닥판에 수직한 코어홀을 천공한 후, 상기 코어홀의 내벽에 반경방향으로 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈을 형성하고, 상기 수평 지지구멍 또는 수평 지지홈에 앵커부재를 정착한 후, 상기 앵커부재를 이용하여 기초 보강을 위한 후속공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
2. 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서,
   상기 바닥판의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀을 형성하는 코어링 공정과;
   상기 코어홀의 일정 깊이에 상기 코어홀의 내벽에 반경 방향으로 형성되는 수평 지지구멍을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과;
   하단이 직각 방향으로 절곡된 환봉을 상기 코어홀의 내측으로 투입하여 상기 환봉의 절곡된 하단부를 상기 지지구멍에 삽입한 후 고정하는 앵커부재 정착공정과;
   상기 코어홀의 외측으로 돌출된 상기 환봉의 상단에 반력판을 결합시켜 복수의 환봉에 의해 상기 반력판이 지지되도록 하는 반력체 설치공정과;
   상기 반력판을 제거하고, 상기 코어홀을 통해 보강체를 설치하여 상기 바닥판 하부의 지반을 보강한 후 상기 반력판을 재결합시키는 보강공정과;
   상기 코어홀의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 천공공정과, 상기 코어홀로 마이크로파일을 삽입하여 상기 내력지층에 마이크로파일을 설치한 후 그 주변을 시멘트 모르타르로 충전하는 그라우팅 공정과, 상기 반력판의 중앙에 형성된 관통공에 상기 마이크로파일의 상단이 관통하도록 한 상태에서 상기 환봉에 상기 반력판을 재결합시킨 후 너트를 체결하는 반력판 재조립공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 코어홀을 통해 지반에 강관을 압입하는 압입공정 및 압입된 상기 강관의 내부에 시멘트 모르타르를 충전하는 그라우팅 공정을 포함하고,
   상기 압입공정은, 상기 코어홀 내부에 강관을 세팅하고, 상기 강관과 반력판 사이에 유압잭을 위치시킨 상태로 상기 반력판을 재결합시킨 후, 상기 유압잭을 작동시켜 강관을 지반에 압입시키되, 상기 강관이 내력지층에 이를 때까지 상기 강관을 연속적으로 투입하면서 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 보강공정은, 상기 반력판을 제거한 후 상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 천공공정과, 상기 천공홀에 강관 및 마이크로파일을 설치하는 받침부 설치공정과, 상기 강관 및 마이크로파일의 상단과 반력판 사이에 유압잭을 위치시킨 상태로 상기 반력판을 재결합시키는 유압잭 설치공정과, 상기 유압잭을 이용하여 구조물을 인상한 후 보강하는 인상공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
6. 구조물의 기초를 형성하는 바닥판을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 구조물의 기초 보강방법에 있어서,
   상기 바닥판의 보강 부위에 아래쪽으로 수직한 코어홀을 형성하는 코어링 공정과;
   상기 코어홀의 일정 깊이에 상기 코어홀의 내벽에 반경 방향의 수평 지지홈을 복수개 형성하는 지지부 천공공정과;
   상기 바닥판 하부의 지반을 관통하여 내력지층까지 천공홀을 상기 코어홀에 연속하도록 형성하는 지반 천공공정과;
   상기 천공홀에 분할판이 구비된 마이크로파일을 투입한 후 락 너트를 이용하여 상기 분할판의 외주부가 상기 수평 지지홈에 삽입되도록 하는 분할판 정착공정과;
   상기 코어홀을 통해 상기 천공홀에 시멘트 모르타르를 충전하여 상기 마이크로파일이 포함된 보강체를 형성하여 상기 보강체와 상기 바닥판이 일체화되도록 하는 보강공정과;
   상기 코어홀의 상부를 밀폐시키는 마감공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 기초 보강방법.
   
   

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