KR20130028492A - 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각 또는 연약지반의 보강을 위한 보강용 파일을 시공하는 과정에서 상기 보강파일을 수평면에 대하여 경사지게 압입할 수 있도록 된 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 수평방향을 따라 인가되는 외력에 대한 구조물의 지지강도를 높이기 위해 수직선에 대해 경사진 방향으로 연장되는 파일을 시공하는 경사파일 시공장치에 있어서, 상기 구조물에 상기 파일이 압입 시공되는 압입방향을 가이드할 수 있게 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 연장되는 가이드관과, 상기 가이드관을 통해 삽입되는 파일을 상부에서 하방으로 가압하는 유압잭과, 상기 구조물에 설치되어 상기 유압잭을 지지하는 지지체를 구비한다.
상기 지지체는 상기 구조물의 측벽에 고정되며 상기 유압잭의 인출로드가 인출되는 방향이 상기 가이드관의 경사방향에 대응하도록 소정각도 경사지게 형성된 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.

Description

경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법 {Incline pile pressing apparatus and Incline pile pressing method using that}

본 발명은 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각 또는 연약지반의 보강을 위한 보강용 파일을 시공하는 과정에서 상기 보강파일을 수평면에 대하여 경사지게 압입할 수 있도록 된 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 하천 또는 연약지반에 세워지는 구조물은 구조물의 지지강도를 보강하기 위해 보강파일을 설치한다.

보강파일은 주로 교량의 경우에는 교각을 설치하기 위해 콘크리트를 타설하여 형성한 교각 기초에 수직방향으로 압입하여 설치하는 경우가 많은데, 이렇게 보강파일을 수직방향으로만 시공하는 경우에는 교량이 설치되는 하천 또는 강가의 토압이 작용하는 수평방향 외력에 대해 상기 교각의 지지력이 상대적으로 취약하게 될 수 있어 교량의 지지부에 변형이 발생할 우려가 있다.

아울러 바닷가의 연약지반 상에 구조물을 건축하는 경우에도, 연약지반 상에 설치되는 구조물의 기초부 지지력을 보강하기 위해 보강파일을 경질지반까지 압입하여 시공하게 되는데, 이러한 보강파일이 수직방향으로만 연장되게 시공되는 경우 수평방향으로 작용하는 외력에 대해 지지강도가 취약하게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결할 수 있도록 최근에는 경사진 보강파일을 시공하는 지반 보강방법이 많이 사용되고 있다.

그런데 종래의 경사파일을 시공하는 방법은 주로 크레인과 같은 대형 중장비를 이용해 단위길이의 파일을 압입한 뒤, 압입된 보강파일의 상부에 새로운 보강파일을 연결하여 지속적으로 보강파일을 압입시키는 형태로 이루어지게 되나, 교량의 경우 교각 또는 교대에 의해 보강파일을 삽입하는 중장비의 설치위치에 제약을 많이 받게 되며, 연약지반에 파일을 시공하는 경우에도 상기 중장비를 연약지반으로 운반하는데 많은 시간과 비용이 소모되기 때문에 공사비의 증가, 공사시간의 증가와 같은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 유압잭을 이용해 교량 또는 연약지반에 건축되는 구조물의 기초보강을 위해 경사지게 압입되는 경사파일의 시공을 위한 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수평방향을 따라 인가되는 외력에 대한 구조물의 지지강도를 높이기 위해 수직선에 대해 경사진 방향으로 연장되는 파일을 시공하는 경사파일 시공장치에 있어서, 상기 구조물에 상기 파일이 압입 시공되는 압입방향을 가이드할 수 있게 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 연장되는 가이드관과, 상기 가이드관을 통해 삽입되는 파일을 상부에서 하방으로 가압하는 유압잭과, 상기 구조물에 설치되어 상기 유압잭을 지지하는 지지체를 구비한다.

상기 지지체는 상기 구조물의 측벽에 고정되며 상기 유압잭의 인출로드가 인출되는 방향이 상기 가이드관의 경사방향에 대응하도록 소정각도 경사지게 형성된 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.

또는 하단이 상기 가이드관과 함께 상기 구조물에 매립 설치되며, 상단이 상기 구조물의 상부로 소정길이 돌출되어 상기 가이드관의 경사방향을 따라 연장되는 앵커부를 더 구비하고, 상기 지지체는 상기 앵커부의 상단에 결합된 지지판으로 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 경사파일 시공장치는 부력을 가지며 내부에 소정의 물 충진공간이 마련되어 있으며, 상기 물 충진공간으로 물을 충진하기 위한 입수구를 갖는 함체와, 상기 함체의 상하면을 관통하도록 연장 설치되며 지반으로 삽입할 파일의 직경에 대응하는 내경의 가이드관을 포함하는 가이드부와, 상기 가이드부 또는 상기 함체에 설치되는 잭 지지부와, 상기 잭 지지부에 설치되어 상기 가이드부의 경사방향을 따라 상기 파일을 압입하는 유압잭을 포함할 수 있다.

상기 가이드부는 상기 함체의 상면과 하면을 관통하는 관통홀에 설치되는 회전지지부와, 상기 회전지지부에 의해 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 연장되도록 지지되는 상기 가이드관을 포함하며, 상기 회전지지부는 상기 가이드관을 감싸며 상기 가이드관의 외주면으로부터 외측으로 소정길이 돌출되되 상하방향으로 소정의 곡률을 갖는 돌출링과, 상기 관통홀에 설치되고 각각 상단과 하단으로부터 중심부를 향해 연장될수록 내경이 점점 작아지는 제1, 제2 경사부와, 상기 제1, 제2 경사부의 사이에 형성되고 상기 돌출링이 끼워지며 상기 돌출링의 곡률에 대응하는 곡면으로 형성된 지지홈을 갖는 하우징을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 잭 지지부는 상기 가이드관의 상부에 결합되는 관결합부재와, 상기 관결합부재로부터 상기 가이드관의 연장방향을 따라 소정길이 연장되는 연장로드와, 상기 연장로드의 단부에 결합되는 지지판을 포함하고, 상기 유압잭은 인출로드가 상기 가이드관을 향해 인출되는 방향으로 위치하도록 상기 지지판에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 경사파일 시공장치를 이용한 경사파일 시공방법은 구조물의 제작 단계 중 상기 구조물에 매립 설치되며 소정의 각도로 경사지게 형성되는 가이드관에 시공할 파일을 삽입하는 파일 삽입단계와, 상기 구조물에 지지된 유압잭을 통해 상기 가이드관에 삽입된 파일의 상단을 하방으로 가압하여 상기 파일을 하방으로 압입하는 파일 압입단계를 포함한다.

그리고 상기 압입된 파일의 상부에 새로운 단위 길이의 파일을 용접 결합하는 파일 연결단계를 더 구비하며, 새로운 파일의 연결 후 상기 파일 압입단계를 진행하는 것이 바람직하다.

경사파일 시공장치를 이용한 경사파일 시공방법의 또 다른 방법은 내부에 소정의 물 충진공간을 갖는 함체를 물이 충진되지 않은 상태에서 파일 시공 위치로 이동시키는 함체 이동단계와, 상기 함체에 상하방향으로 관통하도록 형성된 가이드관에 파일을 삽입하고 상기 가이드관 또는 함체에 지지되도록 설치되어 상기 파일의 상단을 하방으로 가압하는 유압잭을 통해 상기 파일을 1차 삽입하는 1차 파일 압입단계와, 상기 함체에 물을 충진하여 상기 함체의 부력을 제거하는 부력제거단계와, 상기 함체의 부력을 제거한 후 상기 파일을 경질지반까지 재 압입하는 2차 파일 압입단계와, 파일의 압입 완료 후 상기 함체에 충진된 물을 제거하는 물 제거단계를 포함한다.

이 경우 상기 1차 파일 압입단계 또는 2차 파일 압입단계는 파일이 단위길이를 갖는 파일을 압입한 후 새로운 파일을 압입된 파일의 상부에 용접 결합하여 시공되는 파일의 길이를 연장하는 파일연결과정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법은 경사지게 연장되는 파일의 시공에 따른 공간의 제약이 최소화되기 때문에 시공 비용이 절감되고 신속한 시공이 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 경사파일 시공장치의 제1 실시예를 이용한 교량의 경사파일 시공상태를 도신한 정면도,
도 2는 도 1의 경사파일 시공장치를 도시한 부분발췌 사시도,
도 3 내지 도 5는 도 1의 경사파일 시공장치에 의해 파일이 압입 시공되는 과정을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 경사파일 시공장치의 제2 실시예를 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 경사파일 시공장치의 분리사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 경사파일 시공장치 및 이를 이용한 경사파일 시공방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 경사파일 시공장치(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 실시예의 경사파일 시공장치(100)는 교각(10)에 가해지는 수평방향 토압에 대한 교각(10)의 지지강도를 높일 수 있도록 경사지게 연장되는 파일(20)을 시공하는 장치로서, 상기 교각(10)에 설치되고 파일(20)의 압입방향을 가이드하기 위한 가이드관(120)과, 교각에 가이드관(120)과 함께 설치되며 파일(20)의 압입방향을 따라 소정길이 연장되는 앵커부(110)와, 상기 앵커부(110)의 단부에 지지되어 파일(20)을 하방으로 가압하는 유압잭(140)을 포함한다.

본 실시예의 교량은 교각(10)이 경사진 지면에 설치되어 있으며, 측방에서 토압을 받게 되는 구조이기 때문에 보강을 위한 파일(20)이 수직방향으로만 압입 시공되는 경우 상기 교각(10)의 지지구조가 안정적이지 못하므로 경사진 파일(20)을 시공하여 지지구조를 안정화한다.

상기 가이드관(120)은 시공되는 파일(20)의 외경에 대응하는 내경의 중공을 가지며, 파일(20)의 압입방향을 가이드할 수 있도록 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 설치한다.

상기 앵커부(110)는 가이드관(120)과 인접하며 하단이 교각(10)을 관통하고 상부는 상기 교각(10)으로부터 가이드관(120)의 연장방향을 따라 상방으로 연장되는 가이드로드(112)와, 가이드로드(112)의 하단에 형성되어 있는 앵커(111)를 구비한다. 그리고 상기 가이드로드(112)의 상단에는 유압잭(140)을 지지하기 위한 지지판(113)이 고정 설치된다.

상기 가이드관(120)과 앵커부(110)의 설치과정은 다음과 같다.

먼저 파일 시공을 위해 교각(10)에 장착홀을 천공하는데, 상기 장착홀은 가이드관(120)을 경사지게 설치할 수 있도록 소정각도 경사지게 형성한다. 그리고 장착홀의 주변으로 앵커부(110)의 설치를 위해 보조장착홀을 천공한다.

장착홀과 보조장착홀이 천공된 후 앵커부(110)를 설치하는데, 앵커(111)가 장착홀에 위치하게 하여 가이드로드(112)와 앵커(111)를 삽입하고 앵커(111)의 방향을 돌려 앵커(111)가 교각의 하단에 걸리게 한다. 그리고 가이드관을 삽입한 후, 상기 가이드관의 가이드관의 내부공간을 제외한 장착홀과 보조장착홀에 콘크리트 몰탈을 타설하고 양생시킨다.

콘크리트 몰탈이 양생되고나면 앵커부(110)와 가이드관(120)이 교각(10)에 고정되므로 파일(20)의 압입을 위한 준비가 완료된다.

상기 유압잭(140)은 상기 앵커부(110)의 지지판(113)에 고정되며 인출로드(141)가 유압에 의해 하방으로 인출되도록 형성되고 있고, 상기 인출로드(141)의 하단에는 파일(20)의 직경보다 상대적으로 큰 가압플레이트(142)가 마련되어 있다.

따라서 파일(20)을 상기 가이드관(120)에 끼운 상태로 유압잭(140)을 구동하여 파일(20)을 압입한 후, 압입된 파일(20)의 상부에 새로운 파일(20)을 연결하고 다시 유압잭(140)을 통해 압입하여 상기 파일(20)이 연약지반을 지나 암반층까지 삽입이 이루어지게 한다.

본 실시예의 경우 유압잭(140)이 앵커부(110)의 단부에 지지되는 형태로 설치되지만 이와는 달리 도 4에 도시되어 있는 것처럼 교각(10)의 일측에 설치되는 별도의 지지체(130)를 구비하여 유압잭을 상기 지지체(130)에 고정 설치할 수도 있다. 이 경우 앵커부(110)는 설치를 생략할 수 있다.

본 발명에 따른 경사파일 시공방법은 다음과 같다.

먼저 경사지게 파일(20)을 압입 하기 위해 교각(10)에 장착홀 및 보조장착홀을 천공한다. 이후 상술한 것처럼 앵커부(110)와 가이드관(120)을 순차적으로 삽입한 후 상기 앵커부(110)와 가이드관(120)이 교각(10)에 고정되도록 콘크리트몰탈을 타설 및 양생한다.

상기 앵커부(110)의 가이드로드(112) 상단에 지지판(113)을 설치하고, 이 지지판(113)에 유압잭(140)을 설치한다.

준비가 끝나면 시공할 파일(20)을 가이드관(120)의 상부로부터 하방으로 삽입하게 되는데, 유압잭(140)을 구동하여 유압잭(140)에 의해 파일(20)이 가이드관(120)을 따라 경사진 방향으로 삽입이 이루어지게 되며, 단위길이의 파일(20)들을 용접을 통해 연결하면서 지속적으로 삽입한다. 파일(20)이 경질 암반층까지 삽입되어 교각(10)을 안정적으로 지지할 수 있게 되면 유압잭(140)의 구동을 정지시킨다.

도시되지는 않았으나 상기 유압잭(140)의 인출로드(141)의 스트로크가 짧은 경우에는 상기 가압플레이트(142)와 파일(20) 사이에 가압블럭(143)을 설치하여 선 시공된 파일(20)과 유압잭(140)의 가압플레이트(142) 사이에 새로운 파일(20)을 장착할 수 있는 장착공간을 마련하도록 한다.

도 5에는 경사파일 시공장치(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 경사파일 시공장치(200)는 하천 또는 바닷가와 같은 연약지반에 구조물을 건설하기 위한 함체(30)의 시공에 사용되는 것이다.

본 실시예의 경사파일 시공장치(200)는 함체(30)에 설치되는 가이드부(220)와, 상기 가이드부(220)에 설치되는 잭 지지부(230)와, 상기 잭 지지부(230)에 설치되는 유압잭(240)을 포함한다.

상기 함체(30)는 물 충진공간(31)에 물이 충진되지 않았을 때에는 수면에 뜰 수 있도록 부력을 가지며, 일측에 상기 물 충진공간(31)으로 물을 충진하거나 배출하기 위한 입수구와 출수구가 마련되어 있다. 아울러 상기 함체(30)에는 상하면을 관통하는 관통홀(32)이 형성되어 있으며, 이 관통홀(32)에 상기 가이드부(220)가 설치된다.

가이드부(220)는 파일(20)을 경사진 방향으로 가이드하기 위해 함체(30)의 상하면을 관통하는 방향으로 연장되어 있는 가이드관(221)과, 상기 가이드관(221)을 회전 가능하게 지지하는 회전지지부(223)를 포함한다.

가이드관(221)은 시공되는 파일(20)의 외경에 대응하는 내경을 갖는 중공체로 형성되며 상기 함체(30)의 상면으로부터 상방으로 소정길이 돌출되어 있고, 돌출된 가이드관(221)의 상부에는 후술하는 잭 지지부(230)를 설치하기 위한 장착공(222)이 형성되어 있다. 상기 장착공(222)은 가이드관(221)의 상부 외주면에 원주방향을 따라 상호 일정간격 이격되도록 형성되어 있다.

상기 회전지지부(223)는 가이드관(221)을 소정각도 회전 가능하게 지지하는 것이다.

회전지지부(223)는 가이드관(221)의 외주면에 형성되어 있는 돌출링(224)과, 상기 함체(30)의 관통홀(214)에 장착되는 하우징(225)을 포함한다.

돌출링(224)은 가이드관(221)의 외주면을 원주방향을 따라 감싸며 외주면이 상하방향을 따라 소정의 곡률을 갖도록 만곡지게 형성되어 있다.

상기 하우징(225)은 외경이 상기 관통홀(32)의 직경에 대응하는 원통형으로 형성되어 있으며, 상하면을 관통하는 중공은 상단으로부터 하방으로 연장되는 제1 경사부(226)와, 제1 경사부(226)의 하단으로부터 상기 돌출링(224)의 곡률에 대응하는 곡률을 갖도록 형성된 지지홈(228)과, 상기 지지홈(228)의 하단으로부터 하우징(225)의 하단까지 연장되는 제2 경사부(227)로 이루어져 있다. 상기 제1 경사부(226)와 제2 경사부(227)는 각각 하우징(225)의 상단과 하단으로부터 지지홈(228)을 향해 연장되는데, 지지홈(228)을 향해 연장될수록 직경이 점점 작아지도록 형성되어 있다.

상기 돌출링(224)은 지지홈(228)에 끼워지게 되며, 돌출링(224)과 지지홈(228)이 모두 곡률지게 형성되어 있기 때문에 상기 돌출링(224)이 결합되어 있는 가이드관(221)이 수직방향으로 연장되는 축에 대하여 소정각도 회전하는 것이 가능하게 되며, 파일(20)을 시공할 경사각도에 맞춰 상기 가이드관(221)을 회전시킨 다음 파일(20)의 압입 시공을 진행할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 하우징(225)에는 상기 가이드관(221)이 소정각도 회전된 상태를 유지할 수 있도록 돌출링(224)을 하우징(225)에 고정하는 고정수단이 더 구비될 수 있다.

잭 지지부(230)는 가이드관(221)에 설치되어 유압잭(240)을 지지하는 것으로, 상기 가이드관(221)의 상단에 결합되는 관결합부재(231)와, 상기 관결합부재(231)로부터 상방으로 연장되는 연장로드(233)와, 상기 연장로드(233)의 상단에 결합되는 지지판(234)을 포함한다.

관결합부재(231)는 가이드관(221)의 상단 외주면을 감싸는 형태로 형성되어 있으며, 상기 장착공(222)에 대응하는 위치에 체결공(232)들이 형성되어 있어서 고정볼트를 통해 상기 관결합부재(231)를 가이드관(221)에 고정할 수 있다.

연장로드(233)는 관결합부재(231)로부터 상방으로 연장되어 있는데, 복수개가 관결합부재(231)의 원주방향을 따라 일정간격으로 이격된 상태로 상방으로 연장되어 있다. 본 실시예에서는 상기 연장로드(233)가 네 개가 상호 이격되게 설치된 것으로 도시되어 있으나, 연장로드(233)는 3개 또는 5개 이상으로 형성될 수도 있다.

지지판(234)은 상기 연장로드(233)의 상단에 결합되며, 이 지지판(234)에 상기 유압잭(240)이 설치된다. 유압잭(240)은 인출로드(241)가 상기 가이드관(221)을 향해 인출될 수 있는 방향이 되도록 설치된다.

상기 잭 지지부(230)가 가이드관(221)에 설치되기 때문에 파일(20)의 경사방향 조절을 위해 상기 가이드관(221)을 회전시킬 때 잭 지지부(230)와 유압잭(240)도 함께 회전이 이루어지므로 파일(20)의 압입 시공이 이루어진다.

본 실시예의 경우 상기 잭 지지부(230)가 가이드관(221)에 고정되는 형태로 형성되어 있으나, 이와는 달리 유압잭(240)을 지지하는 잭 지지부(230)가 함체(30)의 상부 일측에 별도로 형성될 수도 있으며, 가이드관(221)에 설치되는 경우에도 관결합부재(231) 또는 연장로드(233)가 함체(30)까지 연장 및 고정될 수 있는 형태로 형성될 수도 있다.

도 6에는 함체(30)를 지지하는 경사파일을 설치하기 위한 경사파일 시공장치(300)의 제3 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 경사파일 시공장치(300)는 함체(30)에 십(十)자 형의 가이드홀(33)이 함체(31)의 상하면을 관통하도록 형성되어 있으며, 상기 가이드홀(33)의 주변에 가이드로드(311)들을 체결할 수 있는 로드체결홀(34)들이 형성되어 있다. 상기 로드체결홀(34)은 경사방향으로 연장되게 형성되어 있어서 가이드로드(311)가 소정각도 경사진 상태로 연장되며, 이 가이드로드(311)의 상단에 지지판(312)이 설치되고, 이 지지판(312)에 유압잭(320)이 장착되어 파일(20)을 가압하게 된다.

본 실시예는 상기 가이드홀(33)이 십(十)자 형태로 형성되어 있기 때문에 파일을 함체(30)의 폭방향 또는 길이방향에 대하여 경사지게 연장시키는 것이 가능하며 경사 각도의 설정도 조절이 가능하다.

도 7의 경우에는 함체(30)의 일측 가장자리에 파일을 지지하는 지지브라켓(410)이 형성되어 있는 경사파일 시공장치(400)의 제4 실시예가 도시되어 있다.

상기 지지브라켓(410)에는 상하면을 관통하는 가이드홀(411)이 형성되어 있는데, 이 가이드홀(411)이 파일의 압입방향에 대응하도록 경사지게 천공되어 있다.

그리고 함체(30)에는 유압잭(430)을 지지하기 위한 잭 서포트(420)가 마련되어 있으며, 이 잭 서포트(420)에 상기 유압잭(430)이 경사지게 설치되어 가이드홀(411)에 끼워진 파일(20)을 가이드홀(411)의 경사방향을 따라 가압하여 파일을 압입 시공할 수 있다.

도시된 것처럼 상기 잭 서포트(420)는 상하로 이격되어 있는 다수개의 체결홀들이 마련되어 있어서 유압잭(430)의 체결위치를 상하로 용이하게 이동시킬 수 있고, 유압잭의 체결위치의 조정을 통해 파일이 압입되는 경사각도를 조절할 수 있다.

상기 제2 내지 재4 실시예에 도시된 경사파일 시공장치(200,300,400)를 이용한 경사파일(20)의 시공방법은 다음과 같다. 이어지는 내용에서는 제2 실시예의 경사파일 시공장치(200)를 통해 함체(30)에 경사파일을 시공하는 방법을 기술하지만 이는 제3 및 제4 실시예의 경사파일 시공장치(300,400)에도 동일하게 적용된다.

먼저 상기 물 충진공간(31)이 비어있어 부력을 갖는 상태의 함체(30)를 시공위치까지 이동시킨 다음 가이드관(221)에 파일(20)을 끼우고 유압잭(240)을 이용해 파일(20)을 경사방향을 따라 하방으로 1차 압입 시공한다.

파일(20)이 연약지반의 내부로 소정깊이 삽입되는 1차 시공이 끝난 후에는 상기 함체(30)에 물을 충진하여 함체(30)의 자중을 증가시켜 파일(20)의 압입이 더욱 용이하게 이루어지게 한 뒤 파일(20)의 2차 압입 시공을 진행한다.

파일(20)은 제1 실시예에서와 같이 소정 단위길이를 가지므로 먼저 삽입된 파일(20)의 상단에 추가되는 파일(20)을 용접하여 연결함으로써 연속적으로 파일(20)을 압입하게 되며, 파일(20)이 경질지반까지 삽입되어 함체(30)의 고정이 안정적으로 이루어지면 물 충진공간(31)의 물을 배수하여 파일(20) 시공을 마무리한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 경사파일 시공장치
110; 앵커부
120; 가이드관
130; 지지체
140; 유압잭
200; 경사파일 시공장치
30; 함체
31; 물 충진공간
220; 가이드부
221; 가이드관 223; 회전지지부
230; 잭 지지부
231; 관결합부재 233; 연장로드
234; 지지판
240; 유압잭

Claims (10)

1. 수평방향을 따라 인가되는 외력에 대한 구조물의 지지강도를 높이기 위해 수직선에 대해 경사진 방향으로 연장되는 파일을 시공하는 경사파일 시공장치에 있어서,
   상기 구조물에 상기 파일이 압입 시공되는 압입방향을 가이드할 수 있게 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 연장되는 가이드관과;
   상기 가이드관을 통해 삽입되는 파일을 상부에서 하방으로 가압하는 유압잭과;
   상기 구조물에 설치되어 상기 유압잭을 지지하는 지지체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지지체는 상기 구조물의 측벽에 고정되며 상기 유압잭의 인출로드가 인출되는 방향이 상기 가이드관의 경사방향에 대응하도록 소정각도 경사지게 형성된 경사면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 지지체는 하단이 상기 가이드관과 함께 상기 구조물에 매립 설치되며, 상단이 상기 구조물의 상부로 소정길이 돌출되어 상기 가이드관의 경사방향을 따라 연장되는 가이드로드와,
   상기 가이드로드의 하단에 방사상의 방향으로 돌출되도록 형성되어 상기 가이드로드가 구조물로부터 이탈하는 것을 차단하는 앵커와,
   상기 가이드로드의 상단에 설치되어 상기 유압잭이 고정되는 지지판을 포함하는 앵커부를 구비하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
4. 부력을 가지며 내부에 소정의 물 충진공간이 마련되어 있으며, 상기 물 충진공간으로 물을 충진하기 위한 입수구를 갖는 함체와;
   상기 함체의 상하면을 관통하도록 연장 설치되며 지반으로 삽입할 파일의 직경에 대응하는 내경의 가이드관을 포함하는 가이드부와;
   상기 가이드부 또는 상기 함체에 설치되는 잭 지지부와;
   상기 잭 지지부에 설치되어 상기 가이드부의 경사방향을 따라 상기 파일을 압입하는 유압잭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 가이드부는 상기 함체의 상면과 하면을 관통하는 관통홀에 설치되는 회전지지부와, 상기 회전지지부에 의해 수직선에 대하여 소정각도 경사지게 연장되도록 지지되는 상기 가이드관을 포함하며,
   상기 회전지지부는 상기 가이드관을 감싸며 상기 가이드관의 외주면으로부터 외측으로 소정길이 돌출되되 상하방향으로 소정의 곡률을 갖는 돌출링과,
   상기 관통홀에 설치되고 각각 상단과 하단으로부터 중심부를 향해 연장될수록 내경이 점점 작아지는 제1, 제2 경사부와, 상기 제1, 제2 경사부의 사이에 형성되고 상기 돌출링이 끼워지며 상기 돌출링의 곡률에 대응하는 곡면으로 형성된 지지홈을 갖는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
6. 제 4항 또는 제 5항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
   상기 잭 지지부는 상기 가이드관의 상부에 결합되는 관결합부재와,
   상기 관결합부재로부터 상기 가이드관의 연장방향을 따라 소정길이 연장되는 연장로드와,
   상기 연장로드의 단부에 결합되는 지지판을 포함하고,
   상기 유압잭은 인출로드가 상기 가이드관을 향해 인출되는 방향으로 위치하도록 상기 지지판에 설치되는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치.
7. 경사파일을 압입 시공할 구조물에 장착홀과, 상기 장착홀의 주변에 복수개의 보조장착홀을 천공하는 단계와;
   하단에 방사상의 방향으로 소정길이 돌출된 앵커가 마련되어 있는 가이드로드를 상기 앵커가 상기 보조장착홀에 삽입되어 상기 구조물의 하방으로 둘출되도록 설치하고, 가이드관을 상기 장착홀에 삽입하여 설치하는 단계와;
   상기 가이드관과 상기 가이드로드가 상기 파일의 경사진 압입방향에 대응하도록 소정각도 경사지게 연장시킨 뒤 상기 장착홀 및 보조장착홀에 콘크리트몰탈을 타설 및 양생하여 상기 가이드관과 앵커 및 가이드로드를 구조물에 고정시키는 단계와,
   상기 구조물 또는 상기 가이드로드의 상단에 고정된 유압잭을 이용해 파일을 상기 가이드관을 통과하도록 지하로 압입하는 파일 압입 시공단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공장치를 이용한 경사파일 시공방법.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 압입된 파일의 상부에 새로운 단위 길이의 파일을 용접 결합하는 파일 연결단계;를 더 구비하며,
   새로운 파일의 연결 후 상기 파일 압입단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공방법.
9. 내부에 소정의 물 충진공간을 갖는 함체를 물이 충진되지 않은 상태에서 파일 시공 위치로 이동시키는 함체 이동단계와;
   상기 함체에 상하방향으로 관통하도록 형성된 가이드관에 파일을 삽입하고 상기 가이드관 또는 함체에 지지되도록 설치되어 상기 파일의 상단을 하방으로 가압하는 유압잭을 통해 상기 파일을 1차 삽입하는 1차 파일 압입단계와;
   상기 함체에 물을 충진하여 상기 함체의 부력을 제거하는 부력제거단계와;
   상기 함체의 부력을 제거한 후 상기 파일을 경질지반까지 재 압입하는 2차 파일 압입단계와;
   파일의 압입 완료 후 상기 함체에 충진된 물을 제거하는 물 제거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 1차 파일 압입단계 또는 2차 파일 압입단계는 파일이 단위길이를 갖는 파일을 압입한 후 새로운 파일을 압입된 파일의 상부에 용접 결합하여 시공되는 파일의 길이를 연장하는 파일연결과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 경사파일 시공방법.
    

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