KR20120123952A - Expansion device for end of file - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선단지지력을 증가시키기 위한 말뚝에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 말뚝의 선단장치를 이용하여 선단을 확장시킴으로서 선단면적을 크게 하여 선단지지력을 증가시킬 수 있는 말뚝의 선단 확장장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a pile for increasing the tip bearing capacity, and more particularly, to a tip expansion device of the pile that can increase the tip area by increasing the tip area by extending the tip using the tip device of the pile.
말뚝은 연약지반 위에 구조물을 신축할 때 지반침하와 지반의 지지력이 허용범위를 벗어날 경우 구조물의 안정성을 확보하기 위해서 지지력을 확보할 수 있는 선단지지층까지 설치하는 구조물이다. A pile is a structure that installs even a tip support layer that can secure bearing capacity when the ground subsidence and the bearing capacity of the ground are outside the allowable range when the structure is constructed on the soft ground.
말뚝은 일반적으로 선단지지말뚝과 마찰말뚝으로 나뉜다. 그러나 이를 명확히 구분하기는 어렵다. 즉, 축하중이 작을 경우는 주변마찰에 의해 지지되는 마찰말뚝이 되며, 축하중이 클 경우는 주로 선단지지력에 의해 지지된다. 그러나 말뚝은 대부분 연약하거나 느슨한 지층에 설치하기 때문에 주면마찰력은 크지 않고 선단지지력에 의해 안정성을 확보하는 경우가 대부분이다.
Piles are generally divided into tip support piles and friction piles. However, this is difficult to distinguish clearly. That is, when the celebration is small, the friction pile is supported by the surrounding friction, and when the celebration is large, it is mainly supported by the tip bearing force. However, most of the piles are installed in soft or loose layers, so the friction of the main surface is not large, and most of them are secured by the tip bearing capacity.
말뚝의 지지력을 계산하는 공학적인 방법은 아래와 같다.The engineering method of calculating the bearing capacity of the pile is as follows.
(1) 정역학적 공식(1) hydrostatic formula
극한지지력 = 선단지지력 + 주면마찰력 Ultimate support = tip support + principal friction
허용지지력
Allowable bearing capacity
(2) 극한지지력 증가율(안전율 3 적용)
(2) Increase in ultimate bearing capacity (applied safety factor 3)
(3) N치로 환산(3) converted to N
D=40cm를 기준으로 선단면적이 확장부에 의해 늘어날 경우의 극한지지력 188ton을 확보할 수 있는 N치를 역으로 환산하였다.
Based on D = 40cm, N value that can secure 188 tons of ultimate bearing capacity when the tip area is increased by the extension part is inverted.
살핀 바와 같이, 선단지지말뚝은 말뚝의 선단면적이 클수록 허용지지력이 커지므로 선단면적을 크게 하는 것은 시공성, 안정성, 경제성에서 매우 유리해진다. As shown, the tip bearing pile has a larger allowable bearing capacity as the tip area of the pile increases, so that the tip area is increased in construction, stability and economy.
최근에는 몸체와 동일한 직경을 갖는 말뚝을 천공홀에 삽입한 이후에 선단의 단면적이 확대되도록 하여, 시공성에 문제가 없으면서, 선단지지력이 커지도록 하기 위한 말뚝에 대한 기술들이 연구 개발되고 있는 실정이다.Recently, after the insert having the same diameter as the body in the drilling hole to extend the cross-sectional area of the tip, there is no problem in the workability, the technology for the pile to increase the end bearing capacity is being researched and developed.
일 예로, 대한민국 특허출원 2009-0040096호(도 1 참조)에는 말뚝의 선단을 테이퍼 형태로 구성하고, 이에 확장쐐기를 부착하여, 말뚝의 삽입된 이후에 확장쐐기가 분리되면서 말뚝 선단의 면적이 확장되도록 구성된 말뚝이 개시되어 있다.For example, the Republic of Korea Patent Application No. 2009-0040096 (see Figure 1) consists of the tip of the pile in the tapered form, attached to the expansion wedge, the expansion wedge after the insertion of the pile, the area of the pile tip is expanded A pile configured to be disclosed is disclosed.
이러한 종래기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.This prior art has the following problems.
종래기술에서는, 확장쐐기와 같은 별도의 구조물을 이용하고 있으며, 그 구조가 복잡하여 이에 대한 제작 단가의 비용이 증가하고 제작시간이 길어져 경제성에서 불리해지는 문제점이 있다.In the prior art, the use of a separate structure, such as an expansion wedge, the structure is complicated, there is a problem in that the cost of manufacturing cost increases and the manufacturing time is long, which is disadvantageous in economics.
그러나 본 발명은 제작방법과 구조가 간단하여 경제성과 시공성에서 매우 유리할 뿐만 아니라 물량이 적을 경우는 현장에서 제작이 가능하고, 많을 경우는 대량생산을 위해 공장제작도 가능하므로 실용성이 매우 높다.
However, the present invention is not only very advantageous in terms of economy and workability due to the simple manufacturing method and structure, but also in the case of small quantity, it is possible to manufacture on site, and in many cases, it is possible to manufacture a factory for mass production.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 말뚝의 선단부에 기존의 강관을 이용한 선단확장장치를 설치하여 천공홀에 삽입한 이후에 선단부를 Hammer나 기타 다른 장비(즉, 선단을 확장시킬 수 있는 모든 장비)로 간단하게 선단확장장치를 확장시킴으로서 선단면적을 크게 하여 선단지지력을 증가시킬 수 있는 말뚝을 제공하는 것이 목적이다.
The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to install a tip expansion device using a conventional steel pipe at the tip of the pile after inserting the tip into the drilling hole hammer or other The objective is to provide a pile that can increase the tip bearing capacity by increasing the tip area by simply extending the tip extension device with the equipment (ie all equipment capable of extending the tip).
일반적으로 시공되는 말뚝은 직경이 동일한 즉, 말뚝두부와 선단부의 면적이 동일하다. 그러나 선단확장장치를 이용한 말뚝은 두부와 선단부가 동일한 말뚝을 현장에서 시공할 때에 선단부만 확장시켜 선단면적을 크게 함으로써 선단지지력(즉, 허용지지력)을 크게 하는 말뚝이며, 선단지지력을 크게 하면 두부와 선단부가 동일한 일반 말뚝보다 시공길이를 짧게 할 수 있어 공사기간과 공사비를 감소시킬 수 있다.(표 2 참조)In general, the pile to be constructed is the same diameter, that is, the area of the pile head and the tip portion. However, the pile using the tip extension device is a pile that increases the tip bearing capacity (ie, the allowable bearing capacity) by increasing the tip area when only the head and the tip are constructed on the same site, thereby increasing the tip area. The tip can be shorter in construction time than the same general pile, reducing the construction period and cost (see Table 2).
표 2에서 보는바와 같이 직경이 40cm 일 경우에 극한지지력 188ton을 확보하기 위해서는 N치가 50 이상이어야 하나 선단확장장치에 의해 선단부를 확장할 경우는 N치가 38이면 가능하다.As shown in Table 2, when the diameter is 40cm, the N value should be 50 or more to secure the ultimate bearing capacity of 188 tons, but when the tip is extended by the tip extension device, the N value is 38.
즉, 천공심도를 짧게 하여도 최대 허용 지지력을 얻을 수 있다. That is, the maximum allowable bearing force can be obtained even if the depth of drilling is shortened.
또한 강관말뚝과 PHC말뚝 모두에 선단확장장치를 연결하여 사용할 수 있는 장점이 있으며, 선단확장장치의 제작이 간단하므로 특별한 기술이 필요 없고 제작비와 제작기간이 대폭 감소된다.
In addition, there is an advantage that can be used by connecting the end expansion device to both the steel pipe pile and PHC pile, and since the production of the end expansion device is simple, no special technology is required, and the manufacturing cost and production period are greatly reduced.
(1) 선단 확장 방법(1) Tip extension method
말뚝의 선단부를 확장시키는 방법은 강관 말뚝에 일정 길이만큼 확장홈을 여러 개 만든 후에 확장홈과 확장홈 사이에 확장날개(삼각형이나 사다리꼴 모양의 철판)를 용접하여 선단확장장치를 제작한다. 제작된 말뚝을 천공홀 내부에 삽입시키고 강관말뚝일 경우는 햄머를 이용하고, PHC 말뚝일 경우는 더 큰 직경의 강관으로 선단확장장치를 제작하여 선단확장장치 내부에 PHC 말뚝을 삽입시켜 PHC 말뚝으로 하중을 가하여 선단부를 확장시켜 선단면적을 크게 한다. To extend the tip of the pile, make several extension grooves in the steel pipe pile by a certain length, and then manufacture an extension device by welding the extension blades (triangle or trapezoidal iron plate) between the expansion groove and the expansion groove. Insert the produced pile into the drilling hole and use the hammer for the steel pipe pile, and for the PHC pile, make the tip extension device with the larger diameter steel pipe and insert the PHC pile inside the tip extension device to the PHC pile. Apply a load to extend the tip to increase the tip area.
그러므로 동일한 직경의 말뚝일 경우에 선단 확장장치의 크기는 PHC말뚝이 강관말뚝보다 커서 즉, 선단면적이 커지므로 PHC 말뚝의 허용지지력이 더 크다.
Therefore, in the case of piles of the same diameter, the size of the tip expansion device is larger than the steel pipe pile, that is, the tip area becomes larger, so that the allowable bearing capacity of the PHC pile is larger.
1) 강관말뚝1) Steel pipe pile
강관말뚝일 경우는 말뚝에 선단확장 장치를 강관말뚝 선단부에 바로 제작할 수 있으며, 이때 선단을 확장시키기는 방법은 말뚝을 천공된 홀 내부에 삽입시킨 후에 HAMMER를 강관 내부에 넣고 미리 제작하여 용접한 확장날개에 하중을 가하면 확장홈이 벌어지면서 선단부의 면적이 커진다.
In the case of steel pipe piles, the tip extension device can be manufactured directly on the tip of the steel pipe pile.In this case, the method of extending the tip is to insert the pile into the perforated hole, and then insert the hammer into the steel pipe and prefabricate and weld it. When the load is applied to the blade, the expansion groove opens and the area of the tip portion increases.
2) PHC 말뚝(고강도 콘크리트 말뚝)2) PHC Pile (High Strength Concrete Pile)
PHC 말뚝의 경우는 PHC 말뚝의 외경보다 큰 강관으로 선단확장 장치를 만들어 강관 내부에 PHC 말뚝을 삽입시켜 완성품을 만든 다음에 천공홀 내부에 완성된 말뚝을 삽입시키고 장비를 이용하여 PHC를 HAMMER 대용으로 사용하여 확장홈이 벌어지면서 선단부를 확장시킨다.
In the case of PHC pile, the tip expansion device is made of steel pipe larger than the outer diameter of PHC pile, and the finished product is made by inserting PHC pile into the steel pipe. Use it to extend the tip as the expansion groove opens.
3) 선단확장장치 제작3) Manufacture of tip extension device
선단확장장치는 필요에 따라 공장제작과 현장제작을 할 수있다.The tip expansion unit can be factory manufactured and field manufactured as required.
특히, 선단지지층이 불규칙하여 천공길이가 각각 다르면서 시공본수가 많을 경우는 현장에서 선단확장 장치를 제작하는데 많은 시간이 소요되어 공사기간에 영향을 미칠 수 있으므로 공장에서 선단확장 장치를 주문제작한 후에 현장에서 말뚝 시공길이별로 연결하면 공사기간을 단축시킬 수 있어 매우 효과적이다.
In particular, if the length of the support is different and the number of constructions is different because the tip support layer is irregular, it may take a lot of time to manufacture the tip extension device at the site, which may affect the construction period. It is very effective to shorten the construction period by connecting piles by construction length in the field.
(2) 시공방법(2) Construction method
1) 강관말뚝1) Steel pipe pile
- 말뚝이 시공될 위치에 소정의 길이만큼 말뚝직경보다 크게 천공한다. -Drill more than the pile diameter by the predetermined length at the position where the pile is to be constructed.
- 제작된 선단확장 말뚝을 삽입시킨다. -Insert the manufactured tip extension pile.
- HAMMER를 강관내부에 넣고 하중을 가하여 선단부를 확장시킨다.-Put the hammer inside the steel pipe and apply the load to extend the tip.
- 주면마찰력을 증가시킬 경우는 홀 내부는 토사로 채우고. CEMENT MILK를 외부에 주입시킨다.-In case of increasing friction, fill the inside of the hole with soil. Inject CEMENT MILK to the outside.
- 선단지지력으로 허용지지력이 충분할 경우는 현장주변의 흙으로 홀 내.외부를 채운다.-If tip bearing capacity is sufficient, fill the inside and outside of the hole with soil around the site.
2) PHC 말뚝 2) PHC stake
- PHC말뚝의 외경보다 큰 강관으로 확장선단부를 제작한다.-The extension tip is made of steel pipe larger than the outer diameter of PHC pile.
- 제작된 확장선단부 내부에 PHC 말뚝을 삽입시켜 말뚝을 제작한다.-Make a pile by inserting PHC pile into the manufactured extension tip.
- 말뚝이 시공될 위치에 소정의 길이만큼 말뚝직경보다 크게 천공한다.-Drill more than the pile diameter by the predetermined length at the position where the pile is to be constructed.
- 제작된 선단확장 말뚝을 삽입시킨다.-Insert the manufactured tip extension pile.
- PHC을 HAMMER 대용으로 사용하여 선단부를 확장시킨다. -Use PHC as a substitute for HAMMER to extend the tip.
- 주면마찰력을 증가시킬 경우는 CEMENT MILK를 홀에 주입시킨다.-In case of increasing principal friction, inject CEMENT MILK into the hole.
- 선단지지력으로 허용지지력이 충분할 경우는 현장주변의 흙으로 홀을 채운다.
-If tip bearing capacity is sufficient, fill the hole with soil around the site.
이와 같은 본 발명에서는 다음과 같은 효과가 있다.In the present invention as described above has the following effects.
1) 시중에 사용되는 강관을 사용하므로 자재수급이 용이하다.1) Material supply is easy because it uses steel pipes used in the market.
2) 제작방법이 간단하여 대량생산이 가능하다.2) The production method is simple and mass production is possible.
3) 확장형 날개는 철판을 사용하므로 제작이 쉽다.3) Expandable wing is easy to manufacture because it uses steel plate.
4) 확장홈의 제작이 쉽다.4) Easy to make expansion groove.
5) 선단지지층은 단단한 지지층이므로 HAMMER나 PHC 말뚝으로 선단확장부를 확장시킬 때 최대 확장 직경이 천공홀 벽면까지만 확장되므로 확장을 위한 하중을 크게 가하더라도 확장부가 파괴되지 않는다. 즉, 최대 천공직경보다 확장장치의 최대 직경이 커지지 않는다.5) Since the tip support layer is a rigid support layer, when the tip extension part is extended with a hammer or a PHC pile, the maximum extension diameter extends only to the wall of the drilled hole, so that the extension part is not destroyed even if a large load for expansion is applied. That is, the maximum diameter of the expansion device does not become larger than the maximum drilling diameter.
6) 선단확장부를 확장시키면 선단면적이 커져 허용지지력이 증가한다.6) If the tip extension is extended, the tip area is increased and the allowable bearing capacity is increased.
7) 허용지지력이 커지면 말뚝의 시공길이를 짧게 할 수 있으므로 공사비와 공사기간이 감소된다. 즉, 천공길이가 짧아지므로 천공길이와 자재비가 감소한다.7) As the allowable bearing capacity increases, the construction length of the pile can be shortened, which reduces the cost and construction period. In other words, the drilling length is shortened, so the drilling length and material cost are reduced.
8) 강관 말뚝과 PHC말뚝 모두 사용이 가능하다. 8) Both steel pipe pile and PHC pile can be used.
9) 말뚝의 자재 값은 PHC 말뚝이 강관말뚝보다 저렴하므로 부식 등의 영향을 받지 않는 지층에서는 PHC 말뚝을 사용하면 공사비(자재비)를 절약할 수 있다. 그러나 부식이 염려될 경우는 선단확장장치를 더 두꺼운 강관과 확장날개를 사용하므로 공사비가 약간 증가할 수 있다. 9) The material cost of piles is cheaper than that of steel pipe piles, so it is possible to save construction cost by using PHC piles in strata not affected by corrosion. However, if corrosion is concerned, the cost of construction may increase slightly because the tip expansion device uses thicker steel pipes and extension wings.
10) 구조물의 하중이 크지 않아 말뚝의 허용지지력이 클 필요가 없는 지층 즉, 상대밀도가 크지 않은 지층에 시공할 경우에도 선단면적이 증가되므로 매우 효과적이다.10) It is very effective because the tip area is increased even when it is installed in the strata where the load capacity of the structure does not need to be large.
11) 점토성 연약지반에 효과적이다. 즉, 부마찰에 의한 영향을 선단지지력이 증가로 어느정도 대신할 수 있다. 11) Effective for clay soft ground. In other words, the effect of the sub-friction can be replaced to some extent by the increase in the tip bearing capacity.
12) VE 효과가 매우 크다. 12) The VE effect is very large.
13) 천공홀 내부에 말뚝을 삽입시킬 경우 수직도가 떨어지더라도 선단 확장을 위해 하중을 가하면 벽면 쪽에서 더 이상 확장부가 벌어지지 않기 때문에 자연스럽게 천공홀 중앙에 말뚝이 위치할 수 있어 수직도가 높아진다. 13) If the pile is inserted inside the drilled hole, even if the verticality drops, applying a load to extend the tip will cause the pile to be naturally located in the center of the drilled hole because the extension will no longer open on the wall, increasing the verticality.
14) 시공완료 후 CEMENT MILK를 주입하면 주면마찰력이 증가하기 때문에 허용지지력은 더 증가할 수 있어 안정성과 경제성이 증가한다. 14) If the CEMENT MILK is injected after the construction is completed, the allowable bearing capacity can be increased because the frictional force increases, which increases the stability and economy.
15) 천공할 때에 선단부에 남은 흙(SLIME)에 의해 침하가 발생된다. 그러나 선단확장 말뚝은 확장시킬 때에 선단을 확장하기 위해 가하는 힘에 의해 선단확장부가 SLIME부를 지나 원지반에 시공되므로 시공완료 후에 SLIME에 의한 추가침하를 방지할 수 있다. 또한 선단확장부 내부가 빈 공간이므로 천공완료 후 SLIME처리가 문제 되지 않는다.
15) During drilling, settlement is caused by the SLIME remaining at the tip. However, since the tip extension part is installed on the base plate through the SLIME part by the force applied to extend the tip when the tip expansion pile is extended, additional settlement by SLIME can be prevented after completion of construction. In addition, since the inside of the tip extension part is empty, SLIME processing is not a problem after completion of drilling.
도 1은 종래기술에 의한 선단 확장 말뚝을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시 예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시 예를 도시한 단면도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 시공방법을 도시한 시공 순서도.
도 5는 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시 예를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시 예를 도시한 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 의한 선단 확장 장치에 적용되는 확장부의 다양한 실시 예를 도시한 평면도.1 is a cross-sectional view showing the tip expansion pile according to the prior art.
Figure 2 is a perspective view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention.
Figure 4a to 4d is a construction flowchart showing the construction method of the tip expansion device for steel pipe piles according to the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a concrete pile according to the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a concrete pile according to the present invention.
7A to 7C are plan views illustrating various embodiments of an extension part applied to the tip extension device according to the present invention.
본 발명은 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명은 내부가 빈 강관형태의 강관말뚝 하단부에 상기 강관말뚝과 일체로 형성되고; 하단부의 외주연을 따라 다수개의 확장홈이 길이방향으로 다수개 형성되어, 상기 확장홈들로 구분된 다수개의 확장부가 형성되며; 일 측면이 상기 확장부 내측면에 고정되고 타 측면은 경사면으로 강관 중심부로 연장된 판형부재의 확장날개를 포함하여 구성되고: 상기 확장날개의 경사면은, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는 말뚝의 선단확장 장치를 포함한다.The present invention is to achieve the object as described above, the present invention is formed integrally with the steel pipe pile at the lower end of the steel pipe pile of the hollow steel pipe form; A plurality of expansion grooves are formed in the longitudinal direction along the outer periphery of the lower end, and a plurality of expansion portions divided into the expansion grooves are formed; One side is fixed to the inner side of the expansion portion and the other side is configured to include an expansion blade of the plate member extending to the center of the steel pipe to the inclined surface: the inclined surface of the expansion blade is formed to be wider from the upper end to the lower end It includes the tip expansion device of the pile.
그리고 본 발명은 원형봉 형태의 콘크리트 말뚝 하단부에 삽입될 수 있는 직경을 갖는 원형 강관 형태로 형성되고: 하단부의 외주연을 따라 다수개의 확장홈이 길이방향의 다수개 형성되어, 상기 확장홈들로 구분된 다수개의 확장부를 형성하며; 일 측면이 상기 확장부 내측면에 고정되고 타 측면은 경사면으로 중심부로 연장된 판형부재의 확장날개를 포함하여 구성되고: 상기 확장날개의 경사면은, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는 말뚝의 선단 확장 장치를 포함한다.And the present invention is formed in the form of a circular steel pipe having a diameter that can be inserted into the bottom of the concrete pile of the circular rod shape: a plurality of expansion grooves are formed in the longitudinal direction along the outer periphery of the lower portion, the expansion grooves Forming a plurality of distinct extensions; One side is fixed to the inner side of the expansion portion and the other side is configured to include an extension blade of the plate member extending to the center to the inclined surface: the inclined surface of the expansion blade, the pile is formed so as to become wider from the top to the bottom It includes a tip extension device.
이때, 상기 확장날개는, 삼각형 또는 사다리꼴 형태로 형성되고, 상기 확장날개의 경사면은 직선 또는 곡선으로 형성될 수도 있다.In this case, the extension blade is formed in a triangle or trapezoidal shape, the inclined surface of the extension blade may be formed in a straight line or curve.
또한, 상기 확장날개는, 상기 확장부 내측면에 용접에 의해 고정될 수도 있다.In addition, the extension blade may be fixed to the inner surface of the extension by welding.
그리고 상기 확장홈은 상기 강관을 균등 분할하는 간격으로 형성될 수 있다.And the expansion groove may be formed at intervals to equally divide the steel pipe.
또한, 상기 확장날개는, 상기 확장부 각 개소의 내측면에 2개 이상 형성될 수도 있다.In addition, two or more said extension blades may be formed in the inner surface of each location of the said extension part.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 선단 확장 장치의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a specific embodiment of the tip expansion device according to the present invention as described above will be described in detail.
본 발명에 의한 선단 확장 장치는 강관 말뚝과 PHC 말뚝(이하 강도에 상관없이 '콘크리트 말뚝'으로 통칭한다)에 적용되는 실시예로 나누어 설명하기로 하고, 먼저 강관 말뚝용 선단 확장 장치에 대하여 설명하기로 한다.The tip expansion device according to the present invention will be described by dividing the embodiment to be applied to the steel pipe pile and PHC pile (hereinafter referred to collectively as 'concrete pile' regardless of strength), and first to explain the tip expansion device for steel pipe pile Shall be.
도 2는 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시예를 도시한 단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a specific embodiment of the tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)은 강관 말뚝 하부에 상기 강관말뚝(100)과 일체형으로 형성된다. 그리고 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)의 하단에는 하단부의 외주연을 따라 다수개의 확장홈(110)이 형성된다. 상기 확장홈(110)에 의해 상기 확장홈(110)들 사이에 확장부(120)가 형성된다. As shown in these drawings, the tip expansion device 140 for the steel pipe pile according to the present invention is formed integrally with the
상기 확장홈(110)은 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)의 길이방향으로 소정의 길이만큼 형성되는데, 상기 확장홈(110)의 길이는 상기 확장부(120)의 필요 크기에 따라 달리 형성된다.The
도 2 및 3에는 상기 확장홈(110)이 4개 형성되어, 확장부(120)가 4개 형성된 예가 도시되어 있으나, 상기 확장홈(110) 및 확장부(120)의 개수는 현장 여건에 따라 각각 다르게(즉, 6개, 8개 등) 형성될 수 있다.2 and 3, four
한편, 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)의 확장부(120) 내측에는 도 3에 도시한 바와 같이, 확장날개(130)가 형성된다.On the other hand, as shown in Figure 3, the inner side of the
상기 확장날개(130)는 일 측면은 상기 확장부(120)에 고정되고 타 측면(말뚝 중심부 측면)은 경사면으로 형성된 판형 부재로, 상단에서 하단으로 갈수록 폭이 넓어지는 경사를 갖도록 형성된다.The
이때, 상기 확장날개(130)는 상기 확장부(120) 내측면에 용접에 의해 고정된다.At this time, the
한편, 상기 확장날개(130)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 도 3에 도시한 바와 같이, 상부가 좁고 하부가 넓은 사다리꼴 형태로 형성될 수도 있고, 삼각형 형태로 형성될 수도 있다. 그러나, 상기 강관말뚝(100)의 하단부를 향해 경사면을 갖고, 상기 경사면은 상기 경사면에 수직하중이 가해질 경우, 상기 강관말뚝(100) 외측 방향으로 분력이 발생되도록, 상부에서 하부로 갈수록 상기 강관말뚝의 중심부에 인접하는 경사방향을 갖도록 하는 것은 동일하다.On the other hand, the
또한, 상기 경사면은 직선형태의 경사면으로 형성될 수도 있고, 곡면으로 형성될 수도 있다.In addition, the inclined surface may be formed as a straight inclined surface, it may be formed in a curved surface.
이하에서는 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 시공방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the construction method of the tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention with reference to Figure 4a to 4d will be described in detail.
본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치를 이용하여 기초공사를 시공하기 위해서는 먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 지반에 말뚝을 삽입할 홀을 천공한다. 이때, 상기 천공홀은 확장부가 확장된 이후의 직경에 상응하도록 천공한다.In order to construct the basic construction using the tip expansion device for steel pipe piles according to the present invention, first, as shown in Figure 4a, the hole to insert the pile into the ground is drilled. At this time, the drilling hole is drilled to correspond to the diameter after the expansion is expanded.
이후, 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 강관 말뚝용 선단 확장 장치가 구비된 강관말뚝을 천공홀에 삽입한다.Then, as shown in Figure 4b, the steel pipe pile equipped with a tip expansion device for a steel pipe pile according to the present invention is inserted into the drilling hole.
그리고 도 4c에 도시한 바와 같이, 해머(200)를 이용하여 상기 강관 말뚝(100) 내부에 하중을 가한다. 이때 하중의 재하 방법은 해머뿐 아니라 현장 여건에 따라 다양한 공지의 하중 재하 방법이 사용될 수 있다.And as shown in Figure 4c, using a
상기 강관말뚝(100)을 통해 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140) 내부에 해머(200)가 항타 되면, 상기 해머(200)는 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140) 하단의 확장날개(130) 경사면에 수직방향의 하중이 전달된다.When the
따라서, 상기 해머(200)에 의한 하중은 상기 확장날개(130)에 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)의 외측으로 향하는 수평력을 발생시키고 상기 수평력에 의해 상기 확장부(120)는 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치(140)의 외측방향으로 벌어지게 된다.Therefore, the load by the
도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 확장부(120)가 확장되면, 결과적으로 상기 선단 확장 말뚝(140)의 선단부가 확장되어(즉, 말뚝의 선단면적이 증가되어), 상기 강관말뚝(100)의 선단지지력이 증가된다.As shown in FIG. 4D, when the
이후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 시공조건에 따라 상기 강관말뚝 외주면과 천공홀 사이에 시멘트 몰탈 또는 토사를 채워 되메움을 한다. 물론, 상기 강관말뚝(100)의 내측에도 시멘트 몰탈 등의 충진재가 채워질 수도 있다.Then, as shown in Figure 4e, depending on the construction conditions to fill the cement mortar or soil between the outer circumferential surface of the steel pipe pile and the perforation hole. Of course, a filler such as cement mortar may also be filled inside the
다음으로는, 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치에 대하여 설명하기로 한다.Next, the tip expansion device for concrete piles according to the present invention will be described.
도 5는 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시예를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치의 구체적인 실시예를 도시한 단면도이다.5 is a perspective view showing a specific embodiment of the front end expansion device for a concrete pile according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing a specific embodiment of the front end expansion device for a concrete pile according to the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400)는 콘크리트 말뚝(300)에 삽입 가능하게 형성된다.As shown in these figures, the
상기 콘크리트 말뚝(300)은 일반적인 원형봉 형태의 콘크리트 말뚝으로, 일반적으로는 고강도콘크리트를 이용한 PHC 말뚝이 사용된다.The
그리고 상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400)는 상기 콘크리트 말뚝(300)의 하단부가 삽입될 수 있는 직경을 갖는 원형 강관으로 형성된다.And the
이때, 상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400)의 하단 외주면에는 종방향의 확장홈(410)이 다수개 형성되어, 상기 확장홈(410)들 사이에 확장부(420)를 형성한다.At this time, a plurality of
한편, 상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400) 내부의 확장부(420)에는 도 6에 도시한 바와 같이 확장날개(430)가 형성된다. 상기 확장날개(430)는 전술한 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 확장날개(130)와 동일한 형태를 갖는 것으로. 도 6에는 상기 확장날개(430)가 삼각형 형태로 형성된 모습을 도시하였다.On the other hand, the
상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치의 시공방법을 살펴보면, 상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400)가 상기 콘크리트 말뚝(300) 하단에 삽입되어 천공홀에 삽입된 이후, 상기 콘크리트 말뚝(300)의 두부에 하중을 재하 한다.Looking at the construction method of the tip expansion device for the concrete piles, the
이때, 하중 재하 방법은 공지의 다양한 방법이 적용될 수 있고, 예를 들면, 해머 대신에 콘크리트 말뚝(300)의 무게로 확장날개를 항타하여 하중을 재하 할 수 있다.At this time, the loading method can be applied to a variety of known methods, for example, in place of the hammer can be loaded by driving the expansion blade to the weight of the concrete pile (300).
상기 콘크리트 말뚝(300)의 두부에 하중이 재하되면, 상기 하중은 상기 콘크리트 말뚝용 선단 확장 장치(400) 내부의 확장날개(430) 경사면에 전달된다.When a load is applied to the head of the
따라서, 상기 확장날개(430)에 상기 확장캡(400) 외측으로 향하는 수평력을 발생되고, 상기 수평력에 의해 상기 확장부(420)는 상기 강관 말뚝용 선단 확장 장치의 외측방향으로 벌어지게 된다.Therefore, a horizontal force is generated on the
이하에서는 본 발명에 의한 선단 확장 장치에 적용될 수 있는 확장부의 다양한 실시예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the extension that can be applied to the tip expansion device according to the present invention will be described.
도 7a 내지 도 7c에는 본 발명에 의한 선단 확장 장치에 적용되는 확장부의 다양한 실시예가 평면도로 도시되어 있다.7A to 7C show various embodiments of the extension part applied to the tip extension device according to the present invention in a plan view.
도 7a에 도시된 확장부(120)는 강관을 4등분 하여 4개가 형성된 것으로, 상기 확장부(120)의 내측면에는 각각 하나의 확장날개(130)가 형성된다.As shown in FIG. 7A, four
한편, 도 7b에 도시된 확장부(120)는 강관을 4등분 하여 4개가 형성된 것으로, 상기 확장부(120)의 내측면에는 각각 두 개씩의 확장날개(130)가 형성된다. 이 경우 도 7a에 도시된 확장부 보다 안정적인 형태로 확장이 가능하다.On the other hand, the
그리고 도 7c에 도시된 확장부(120)는 강관을 6등분 하여 6개가 형성된 것으로, 상기 확장부(120)의 내측면에는 각각 하나의 확장날개(130)가 형성된다.In addition, the
물론, 상기 확장부의 형태는 도 7a 내지 7c에 도시된 형태에 한정되지 않고, 강관을 N등분하여 N개의 확장부를 형성하는 것이 가능하다. Of course, the form of the expansion portion is not limited to the form shown in Figs. 7A to 7C, it is possible to form N expansion portions by dividing the steel pipe into N equal parts.
또한, 상기 확장부 내측에는 필요 개수만큼의 확장날개가 형성될 수 있다.In addition, as many extension blades as necessary may be formed inside the extension part.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.
본 발명은 말뚝의 선단을 확장시켜 선단 지지력을 증가시킨 선단 확장 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 비교적 구조가 간단하여 제작 및 시공이 용이한 선단 확장 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
The present invention relates to a tip expansion device that extends the tip end of the pile to increase the end support force, according to the present invention, there is an advantage that can provide a tip expansion device that is relatively simple in structure and easy to manufacture and construct.
100 : 강관말뚝 110 : 확장홈
120 : 확장부 130 : 확장날개
140 : 강관 말뚝용 선단확장장치 200 : 해머
300 : 콘크리트말뚝 400 : 콘크리트 말뚝용 선단확장장치100: steel pipe pile 110: expansion groove
120: expansion unit 130: expansion wing
140: tip expansion device for steel pipe pile 200: hammer
300: concrete pile 400: tip expansion device for concrete pile
Claims (6)
하단부의 외주연을 따라 다수개의 확장홈이 길이방향으로 다수개 형성되어, 상기 확장홈들로 구분된 다수개의 확장부가 형성되며;
일 측면이 상기 확장부 내측면에 고정되고 타 측면은 경사면으로 강관 중심부로 연장된 판형부재의 확장날개를 포함하여 구성되고:
상기 확장날개의 경사면은,
상단에서 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성됨을 특징으로 하는 말뚝의 선단확장 장치.
An inner part of which is integrally formed with the steel pipe pile at a lower end of the steel pipe pile having a hollow steel pipe shape;
A plurality of expansion grooves are formed in the longitudinal direction along the outer periphery of the lower end, and a plurality of expansion portions divided into the expansion grooves are formed;
One side is fixed to the inner side of the expansion portion and the other side comprises an expansion blade of the plate member extending to the center of the steel pipe to the inclined surface:
The inclined surface of the expansion blade,
End expansion device of the pile, characterized in that the width is formed from the top to the bottom wider.
하단부의 외주연을 따라 다수개의 확장홈이 길이방향의 다수개 형성되어, 상기 확장홈들로 구분된 다수개의 확장부를 형성하며;
일 측면이 상기 확장부 내측면에 고정되고 타 측면은 경사면으로 중심부로 연장된 판형부재의 확장날개를 포함하여 구성되고:
상기 확장날개의 경사면은,
상단에서 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성됨을 특징으로 하는 말뚝의 선단 확장 장치.
It is formed in the form of a round steel pipe with a diameter that can be inserted into the bottom of the concrete pile in the form of a round rod:
A plurality of expansion grooves are formed in the longitudinal direction along the outer periphery of the lower end to form a plurality of expansion portions divided into the expansion grooves;
One side is fixed to the inner side of the expansion portion and the other side comprises an extension wing of the plate member extending to the center with an inclined surface:
The inclined surface of the expansion blade,
Tip expansion device of the pile, characterized in that the width is formed from the top to the bottom wider.
상기 확장날개는,
삼각형 또는 사다리꼴 형태로 형성되고,
상기 확장날개의 경사면은 직선 또는 곡선으로 형성됨을 특징으로 하는 말뚝의 선단 확장 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The expansion wing,
Formed in the shape of a triangle or trapezoid,
The inclined surface of the expansion blade is a front end expansion device of the pile, characterized in that formed in a straight or curved.
상기 확장날개는,
상기 확장부 내측면에 용접에 의해 고정됨을 특징으로 하는 선단 확장형 말뚝.
The method of claim 3, wherein
The expansion wing,
Tip expansion type pile, characterized in that fixed to the inner surface of the expansion by welding.
상기 확장홈은,
상기 강관을 균등 또는 불균등 분할하는 간격으로 형성됨을 특징으로 하는 선단 확장형 말뚝.
The method of claim 4, wherein
The expansion groove,
Tip expansion type, characterized in that the steel pipe is formed at equal intervals or unevenly divided intervals.
상기 확장날개는,
상기 확장부 내측면 상기 확장홈 사이에 1개 이상 형성됨을 특징으로 하는 선단 확장형 말뚝.The method of claim 5, wherein
The expansion wing,
Tip expansion type, characterized in that at least one formed between the expansion groove inner side surface expansion groove.
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---|---|---|---|
KR1020110041610A KR20120123952A (en) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | Expansion device for end of file |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LU502585B1 (en) * | 2022-02-10 | 2023-08-10 | Univ Jiangsu Open | Prefabricated pipe pile suitable for soft soil stratum to effectively enhance bearing capacity and construction method thereof |
-
2011
- 2011-05-02 KR KR1020110041610A patent/KR20120123952A/en not_active Application Discontinuation
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