KR20110107968A - 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법 및 인발구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)의 두부 주변 지반을 정리하는 단계와; 콘크리트 파일(1)의 외경보다 큰 내경을 가진 중공부(201)를 형성한 배출관(2)의 중심을 상기 콘크리트 파일(1)의 중심과 일치시켜 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)이 배출관(2)의 중공부(201)에 삽관되도록 콘크리트 파일(1)의 전체 길이만큼 배출관(2)을 지중에 매설하는 단계와; 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 두부에 인발구(3)를 연결하는 단계와; 상기 인발구(3)를 크레인과 연결하여 인발구(3)를 끌어올려 콘크리트 파일(1)을 지반에서 뽑아내는 단계로 구성함으로써, 지중에 매설된 콘크리트 파일을 그 주변 지반의 굴삭 없이도 신속하고 간편하게 뽑아낼 수 있기 때문에 콘크리트 파일 제거 공사에 따른 공기를 크게 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 파일 제거에 따른 장비와 인력의 투입을 최소화함으로써 공사비를 크게 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법 및 인발구{Concrete file drawing public law and the drawing which are laid in}

본 발명은 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법 및 인발구에 관한 것으로 보다 구체적으로는 지중에 매설된 콘크리트 파일의 주변 지반을 굴삭하지 않고도 콘크리트 파일을 소음과 진동 없이 빠르고 간편하게 뽑아낼 수 있도록 한 인발 공법과 그 인발구에 관한 것이다.

콘크리트 파일이란 프리텐션 방식에 의해 방사상으로 다수의 긴장재를 설치하고 콘크리트를 타설한 후, 원심력을 인가하여 심부에 중공부가 형성되도록 제조한 말뚝용 구조체로서 PHC(Pre-stressed High-tension Concrete) 파일과 같은 종류가 이에 해당된다.

이러한 콘크리트 파일은 강관 말뚝에 비해 가격이 저렴하면서도, 현장 타설 콘크리트 말뚝에 비해 대단히 큰 강도를 발휘한다는 장점이 있기 때문에 각종 건설 현장에서 널리 사용되고 있는 실정이다.

한편, 콘크리트 파일을 시공하기 위해서는 파일을 햄머로 타격하여 지중에 관입시키는 항타공법과, 소정의 지반을 천공한 다음 파일을 설치하는 매입공법으로 크게 구분할 수 있는데, 각 공법별로 서로 다른 장단점이 있기 때문에 시공 현장의 시공 조건에 따라서 선택적으로 시행되고 있으나, 최근에는 공사 과정에서 발생하는 소음과 진동에 따른 각종 민원 발생을 최소화하기 위하여 소음과 진동이 적은 매입 공법이 주로 사용되고 있는 실정이다.

따라서 위와 같은 매입 공법을 통해 콘크리트 파일을 지중에 매설하게 되면, 첨부도면 도 1에서 도시한 바와 같이 콘크리트 파일의 매설을 위하여 지반에 형성된 천공부에 콘크리트 파일이 투입된 후 지반에 형성된 천공부와 콘크리트 파일 사이의 공간을 시멘트밀크로 메워 건조시킴으로써 콘크리트 파일의 매설이 완료되는 것이다.

한편, 최근에는 기존에 있던 건축물을 허물고 그 자리에 새로운 건축물을 다시 세우는 재건축이 전국적으로 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 그런데 아파트와 같은 건축물을 재건축할 때는 기존 건물을 모두 허물어낸 후 새로 지을 건축물의 설계에 맞도록 재건축부지를 정리할 필요가 있는데 이를 위해서는 반드시 지중에 매설되어 있던 기존 콘크리트 파일을 뽑아내서(인발) 제거해야 한다.

그러나 관련 기술 분야에서는 길이가 긴 콘크리트 파일을 주변 지반의 굴삭없이 뽑아내는 것은 거의 불가능한 것으로 인식되고 있다.

따라서, 종래에는 지중에 매설되어 있는 콘크리트 파일을 제거하기 위해서는 일반적으로는 콘크리트 파일이 매설된 주변의 지반을 모두 굴삭한 후 콘크리트 파일을 제거하는 방식으로 공사가 이루어짐으로써 콘크리트 파일을 제거하는데 많은 작업 시간과 작업 인력 및 장비가 투입되기 때문에 공사비가 늘어나는 문제점이 있었다.

한편, 위와 같이 굴삭 작업으로 인한 여러 문제점을 보완하기 위하여 일부 현장에서는 콘크리트 파일을 뽑아내는 방법보다는 지중에 매설된 기존의 콘크리트 파일을 특수 장비를 이용하여 깨버린 후 콘크리트 파일을 재시공하거나, 기존 콘크리트 파일을 보강항타 하는 방식의 시공도 이루어지고 있는 실정이다.

그러나 위와 같이 시공 과정에서 깨진 콘크리트 파일이 지중에 그대로 남아 있으면 폐 콘크리트 및 콘크리트 파일의 긴장재로 사용된 폐 철근으로 인해 심각한 환경오염을 초래하는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 최근 대형 건축물의 신축 공사 현장에서 많이 적용되고 있는 지하연속벽공법(SCW공법)과 같은 공법을 적용하는데 있어서 지중 폐기된 폐 콘크리트나 폐 철근이 장애가 되기 때문에 공법 적용에 많은 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 지중에 매설된 콘크리트 파일을 주변 지반의 굴삭 없이도 쉽고 빠르게 인발할 수 있는 공법 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 지중에 매설된 콘크리트 파일 주변 지반을 굴삭하지 않고도 콘크리트 파일을 소음과 진동 없이 신속하고 간편하게 뽑아낼 수 있도록 하는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 지중에 매설된 콘크리트 파일을 뽑아내는 인발 공법을 수행함에 있어서 콘크리트 파일을 미끄러짐 없이 안전하게 인발할 수 있도록 하는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법용 인발구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)의 두부 주변 지반을 정리하는 단계와; 콘크리트 파일(1)의 외경보다 큰 내경을 가진 중공부(201)를 형성한 배출관(2)의 중심을 상기 콘크리트 파일(1)의 중심과 일치시켜 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)이 배출관(2)의 중공부(201)에 삽관되도록 콘크리트 파일(1)의 전체 길이만큼 배출관(2)을 지중에 매설하는 단계와; 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 두부에 인발구(3)를 연결하는 단계와; 상기 인발구(3)를 크레인과 연결하여 인발구(3)를 끌어올려 콘크리트 파일(1)을 지반에서 뽑아내는 단계로 구성된다.

한편, 상기 배출관(2)을 지중에 매설하는 단계에서 배출관(2)의 중공부(201)에 삽입되는 콘크리트 파일(1)과 배출관(2) 사이의 공간으로 압축공기나 물을 강제 주입하는 공정을 포함한다.

또한, 상기 배출관(2) 하단부에는 보강부재(4)를 일체로 형성하는 것을 포함한다.

또한, 상기 인발구는 상부가 넓고 하부가 좁은 깔때기 형으로 형성되며, 내주면에는 콘크리트 파일의 외주면과 밀착하는 가압돌부(301a)를 형성하여 콘크리트 파일의 상부에 끼워지는 고정관(301)과; 상기 고정관(301)의 외주면 하부에 밀착되게 끼워지도록 원형으로 형성되며, 외측면에는 고리부(302a)를 형성하여 고리부(302a)를 연결하는 연결로프(303)를 구비한 밴드(302)로 구성하는 것을 포함한다.

본 발명은 지중에 매설된 콘크리트 파일을 그 주변 지반의 굴삭 없이도 신속하고 간편하게 뽑아낼 수 있기 때문에 콘크리트 파일 제거 공사에 따른 공기를 크게 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 파일 제거에 따른 장비와 인력의 투입을 최소화함으로써 공사비를 크게 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 주변 지반의 굴삭 없이도 콘크리트 파일을 뽑아낼 수 있기 때문에 면적이 협소하거나 불안정한 지반을 가진 공사 현장에서도 콘크리트 파일을 쉽게 뽑아낼 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 콘크리트 파일이 지중에 매설된 상태를 나타낸 단면 예시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배출관의 매설 준비를 나타낸 단면 예시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배출관의 매설 과정을 나타낸 단면 예시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배출관의 매설 완료 상태를 나타낸 단면 예시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배출관의 인발 상태를 나타낸 단면 예시도
도 6은 본 발명의 인발구에 대한 또 다른 실시 예를 나타낸 단면 예시도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중에서 동일한 구성 요소들은 가능한 어느 도면에서든지 동일한 부호를 사용하고 있음을 유의해야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였음을 미리 밝혀두는 바이다.

첨부도면 도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 콘크리트 파일(1)의 인발 과정을 순차적으로 나타낸 것으로서 먼저 첨부도면 2에서 도시한 바와 같이 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)을 뽑아내기 위해서는 먼저 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)의 두부 주변 지반을 말끔하게 정리하게 된다.

그리하여 콘크리트 파일(1)의 인발에 필요한 어스 오거(Earth Auger)와 같은 굴착, 천공용 특수 장비를 필요한 위치에 정확하게 배치하게 된다.

지반정리와, 장비의 배치를 비롯한 콘크리트 파일(1)의 인발을 위한 준비가 완료되면 콘크리트 파일(1)의 외경보다 큰 내경을 가진 중공부(201)를 형성한 배출관(2)의 중심을 상기 콘크리트 파일(1)의 중심과 일치시켜 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)이 배출관(2)의 중공부(201)에 삽관되도록 배출관(2)을 지중에 매설하게 된다.

이때 상기와 같이 배출관(2)의 지중 매설을 위해서는 어스 오거(Earth Auger)와 같은 굴착, 천공용 특수 장비를 이용하여 배출관(2)을 지중에 회전 압입하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며 햄머를 이용해 배출관(2)의 상단부를 타격하여 지중에 관입시키는 타입 공법의 적용도 가능함을 미리 밝혀두는 바이다.

그러나 상기와 같은 타입 공법의 경우에는 소음과 진동이 크게 발생하는 단점이 있으므로 회전 압입 공법을 이용하는 것이 가장 바람직할 것이다.

한편, 상기와 같이 배출관(2)을 회전 압입하는 과정에서 이미 지중에 매설되어 있는 콘크리트 파일(1)은 배출관(2)의 중공부(201)에 삽입된다.

이때, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이 콘크리트 파일(1)의 외주면과, 배출관(2)의 내주면 사이 공간(A)으로 압축공기나 물을 강제 주입하게 되면, 콘크리트 파일(1)의 외주면과 배출관(2)의 내주면 사이에 존재하는 흙이 압축공기와 물에 의해 흩어지면서 콘크리트 파일(1)의 외주면과 배출관(2)의 내주면 사이에 작용하는 마찰저항이 감소하기 때문에 배출관(2)의 매설이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

그리하여 지중에 매설되어 있는 콘크리트 파일(1)의 길이만큼 배출관(2)을 매설하는 작업이 완료되면 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 두부에 인발구(3)를 설치하게 된다.

통상 길이가 10m 이상인 긴 콘크리트 파일(1)의 경우에는 무게가 무겁기 때문에 안전한 인발 작업을 수행하기 위하여 강선으로 된 와이어를 콘크리트 파일(1)에 관통시켜 연결하는 것이 바람직하며, 길이가 10m 이하인 비교적 짧은 콘크리트 파일(1)의 경우에는 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 두부 둘레에 강선으로 된 와이어를 휘감아 줌으로써 인발구(3)의 설치가 완료된다.

그리하여 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)의 두부에 인발구(3)를 설치하는 작업이 완료되면 크레인을 인발구(3)와 연결하여 인발구(3)를 이용해 콘크리트 파일(1)을 끌어올림으로써 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)이 뽑혀 올라오게 된다.

즉, 일반적으로 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)은 주변 지반의 토압에 의해 지중에 견고하게 고정이 되는 구조이므로 콘크리트 파일(1)이 내부에 끼워지도록 콘크리트 파일(1)의 외경보다 큰 내경을 가진 배출관(2)을 콘크리트 파일(1)과 같은 중심으로 하여 콘크리트 파일(1) 둘레에 매설하게 되면, 첨부도면 도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이 배출관(2)이 콘크리트 파일(1)로 작용하는 토압을 차단하게 된다.

따라서 콘크리트 파일(1)을 견고하게 고정하는 토압이 없어지기 때문에 수직 방향으로 힘을 작용할 수 있는 크레인을 이용하여 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)을 당겨 올리면 콘크리트 파일(1)이 쉽게 뽑혀 올라오게 되는 것이다.

한편, 첨부도면 도 6은 본 발명의 인발구의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로서 배출관(2)의 매설이 완료된 후 지중에 매설된 콘크리트 파일을 뽑아내기 위해 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 상단부에 인발구(3)를 설치함에 있어서, 먼저 원형으로 형성되며, 외측면에는 고리부(302a)를 형성하여 고리부(302a)를 연결하는 연결로프(303)를 구비한 밴드(302)를 콘크리트 파일의 상단부에 끼워넣게 된다.

그러한 후에 도면에서 도시한 바와 같이 상부가 넓고 하부가 좁은 깔때기 형으로 형성되며, 내주면에는 콘크리트 파일의 외주면과 밀착하는 다수의 가압돌부(301a)를 방사형으로 형성한 고정관(301)을 콘크리트 파일에 억지로 끼워넣게 된다.

이러한 상태에서 고정관(301)보다 먼저 콘크리트 파일에 끼워넣은 밴드(302)의 연결로프(303)를 크레인의 로프와 연결하여 이용해 당겨 올리면 크레인이 당겨 올리는 힘에 의해 밴드(302)가 수직상향으로 당겨지게 된다.

이때, 밴드(302)의 내경은 상기 깔때기 형으로 형성된 고정관(301)에 있어서 가장 작은 외경부 보다는 크고, 가장 큰 외경부 보다는 작은 크기로 형성되기 때문에 밴드(302)의 내주면은 깔때기 형으로 형성된 고정관(301)의 위주면에 견고하게 밀착된다.

따라서 고정관(301)의 외주면에 견고하게 밀착된 밴드(302)에 크레인의 힘이 수직상향으로 작용하면, 그 힘에 의해 깔때기 형으로 형성된 고정관(301)이 내측으로 압박되면서 고정관(301)의 내주면에 방사형으로 형성된 다수의 가압돌부(301a)가 콘크리트 파일의 외주면을 강하게 물기 때문에 콘크리트 파일을 뽑아 올릴 때 미끄러짐을 억제하여 지중 매설된 콘크리트 파일의 인발이 용이하게 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에서 어스 오거(Earth Auger)와 같은 굴착, 천공용 특수 장비를 이용하여 배출관(2)을 지중에 회전 압입할 때 배출관(2) 하단부의 마모를 방지함과 동시에 배출관(2)의 압입이 보다 원활히 이루어지도록 하기 위하여 배출관(2) 하단부에는 보강부재(4)를 일체로 형성하는 것이 바람직할 것이다.

아울러, 배출관(2) 하단부에 일체로 형성되는 보강부재(4)는 어스 오거(Earth Auger)와 같은 장비를 이용하여 지반에 대한 굴착, 천공할 때 사용되는 오거 비트 (auger bits)와 같이 재질이 단단하고, 내구성이 우수하며 마모가 적은 소재로 된 것을 용접과 같은 방식으로 일체화하여 사용하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

1: 콘크리트 파일 2: 배출관
201: 중공부 3: 인발구
301: 고정관 301a: 가압돌부
302: 밴드 302a: 고리부
303: 연결로프 4: 보강부재

Claims (4)

1. 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)의 두부 주변 지반을 정리하는 단계와; 콘크리트 파일(1)의 외경보다 큰 내경을 가진 중공부(201)를 형성한 배출관(2)의 중심을 상기 콘크리트 파일(1)의 중심과 일치시켜 지중에 매설된 콘크리트 파일(1)이 배출관(2)의 중공부(201)에 삽관되도록 콘크리트 파일(1)의 전체 길이만큼 배출관(2)을 지중에 매설하는 단계와; 지상으로 노출된 콘크리트 파일(1)의 두부에 인발구(3)를 연결하는 단계와; 상기 인발구(3)를 크레인과 연결하여 인발구(3)를 끌어올려 콘크리트 파일(1)을 지반에서 뽑아내는 단계로 구성되는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 배출관(2)을 지중에 매설하는 단계에서 배출관(2)의 중공부(201)에 삽입되는 콘크리트 파일(1)과 배출관(2) 사이의 공간으로 압축공기나 물을 강제 주입하는 공정을 포함하는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 배출관(2) 하단부에는 보강부재(4)를 일체로 형성하는 것을 포함하는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법.
4. 상부가 넓고 하부가 좁은 깔때기 형으로 형성되며, 내주면에는 콘크리트 파일의 외주면과 밀착하는 가압돌부(301a)를 형성하여 콘크리트 파일의 상부에 끼워지는 고정관(301)과; 상기 고정관(301)의 외주면 하부에 밀착되게 끼워지도록 원형으로 형성되며, 외측면에는 고리부(302a)를 형성하여 고리부(302a)를 연결하는 연결로프(303)를 구비한 밴드(302)로 구성되는 지중에 매설된 콘크리트 파일 인발 공법용 인발구.

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