KR20130114588A - 하중 지지력 시험 방법 및 장치 - Google Patents

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로드테스트, 인크.
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Abstract

일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 2부를 갖는 유압잭이 제공된다. 제 1부는 구조물의 제 1영역에 부착되고 제 2부는 상기 구조물의 제 2영역에 부착된다. 제 1부와 제 2부 사이에 가압 유체가 가해지면, 상기 제 1부와 제 2부에 대한 유체의 압력에 의해 하중은 제 1영역과 제 2영역으로 전달된다. 하중에 의해 제 1영역과 제 2영역은 이격됨으로써 적어도 하나의 중공을 생성 또는 확대시킨다. 가압 유체는 상기 적어도 하나의 중공의 하나 이상을 전부 또는 일부 충진시킴으로써 가압 유체와 접촉한 하중의 방향에 효과적으로 표준인 표면적을 증대시킨다.

Description

하중 지지력 시험 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TESTING LOAD-BEARING CAPACITY}
본 발명은 하중 지지력 시험 방법 및 장치에 관한 것이다.
드릴 샤프트(drilled shaft)나 피어(pier)는 깊은 기초(deep foundation) 산업에 종종 사용되는데, 이는 드릴 샤프트나 피어가 다른 종류의 깊은 기초(deep foundation)에 대한 경제적 대안이 되기 때문이다. 일반적으로 드릴 피어는 땅 속에 실린더형 시추공을 굴착한 후, 시추공에 철근 및 유체 콘크리트를 주입해 만든다. 굴착 시 드릴 유체, 케이스먼트(casement) 등을 보조 기구로 사용할 수 있다. 콘크리트가 굳으면, 하중을 지지하기에 적합한 구조적 피어가 생성된다. 이렇게 해서 생성된 피어는 직경이 수 피트, 깊이는 50 피트 이상일 수 있고, 축방향과 인장 압축 하중을 견디도록 설계된다.
보통 콘크리트로 만든 말뚝은 건물이나 그 외 대형 구조물의 기초 공사에 사용된다. 말뚝은 견고하거나 유연한 말뚝일 수 있다. 말뚝 기초의 목적은 하중을 전달하고 분산시키는 것이다. 말뚝 공사 방법으로는 다양한 증강(reinforcement)이 동반 또는 동반되지 않은, 임팩트 구동, 재킹(jacking), 또는 그 외 푸싱, 압력 (오거 캐스트 말뚝 등) 또는 임팩트 주입, 푸어-인-플레이스(pour in place), 또는 상기 방법들의 조합 등이 있으나, 여기에 한정되지는 않는다. 건물 또는 그 외 대형 구조물의 토양 종류 및 구조 요건에 따라 다양한 종류의 말뚝이 사용 가능하다. 말뚝의 종류에는 목재, 강철 파이프 말뚝, 프리캐스트(precast) 콘크리트 말뚝, 매입 말뚝(bored piles), 오제캐스트 말뚝(augercast pilies), 또는 드릴 샤프트로도 알려진 캐스트-인-플레이스(cast-in-place) 콘크리트 말뚝 등이 있다. 오제캐스트 말뚝이란 땅 속으로 빈 오제(auger)를 뚫은 후 바닥 끝에서 압력 주입식 시멘트 그라우트의 도움으로 철회하여, 필요 시 철근을 주입하기 위한 실린더형 그라우트 기둥이 생성된 매입 말뚝의 일반적인 형태를 말한다. 그라우트가 형성되면, 말뚝은 완성된 것이다. 말뚝은 평행을 이루거나 끝이 뾰족하게 가늘어지는 테이프(taper) 형태일 수 있다. 땅 속으로 강 말뚝(steel pipe pile)을 만들 수도 있다. 그런 다음, 강 말뚝은 콘크리트로 충진되거나 중공 상태로 남겨질 수 있다. 땅속으로 프리캐스트 콘크리트 말뚝(precast concrete pile)도 만들 수 있다. 프리캐스트 콘크리트는 종종 구동 및 스트레스 조절을 위해 프리스트레스(prestress) 처리될 수 있다. 캐스트-인-플레이스 콘크리트 말뚝은 땅 속으로 제작된 가는 셸 파이프 속에 생성된 콘크리트 샤프트의 형태로 구현될 수 있다. 매입 말뚝의 경우, 땅 속으로 샤프트를 제작하고 철근과 콘크리트로 충진할 수 있다. 콘크리트를 충진하기 전에 샤프트에 케이싱(casing)을 삽입해 케이싱된 말뚝을 만들 수 있다. 케이싱 된 또는 케이싱 되지 않은 매입 말뚝은 오제 캐스트와 함께 비배토 말뚝(non-displacement pile)로 간주된다.
피어나 말뚝과 같은 완성된 구조적 기초 요소들은 축방향 하중 지지력을 갖는데, 여기에는 표면 마찰(fs)의 함수인 단부 지지력(qb)과 측면 지지력 등이 포함된다. 요소의 상단부에 가해진 하중은 요소의 측벽과 바닥으로 전달된다. 단부 지지력은 지탱할 수 있는 최대 하중으로, 요소의 직경과 샤프트 바닥의 지질 물질(흙, 바위 등)의 구성 등의 영향을 받는다. 측면 지지력은 피어/말뚝의 측면과 지질 물질 사이에서 발생된 표면 마찰에 의해 감당 될 수 있는 하중의 양을 가리킨다. 이것은 길이(깊이)에 따라 달라질 수 있는 기초 요소의 구성과 요소의 측면을 형성하는 지질 물질을 비롯한 여러 인자의 영향을 받는다. 일반적으로, 단부 지지력과 측면 지지력의 합은, 기초 위에 세워진 완성된 건물이나 교각의 함몰이나 붕괴 위험 없이 요소가 지탱할 수 있는 총 하중을 나타낸다.
이 경우, 비기능적 시험 셀이 피어의 기반이 되어 샤프트의 완전성을 손상시킬 수 있다. 실제 현장에서도 시험 후 “Osterberg cell” 대신 기반에 비기능적 시험 셀을 갖지 않는 주변 샤프트를 사용하는 경우가 많다. 시험에 사용했다는 이유만으로 이미 형성된 샤프트를 버리는 것이 시간, 자재, 노력, 그리고 비용적으로 낭비이기 때문에, 시험 후 샤프트 사용에 방해가 덜 되는 시험 셀이 요구되고 있다.
특정 피어나 말뚝에 대한 최대 단부 지지력과 측면 지지력을 아는 것이 바람직하지만, 정확성이 높은 측정 값을 얻기란 쉽지 않다. 이러한 어려움을 기초 엔지니어링 원칙들에서는 이 기초 요소의 직경과 깊이, 요소의 단부 및 그 측면의 지질 물질, 그리고 그 외 요인들을 바탕으로 단부 지지력과 하중 지지력을 할당함으로써 극복하고 있다. 그런 다음, 산출된 단부 지지력과 측면 지지력에는 안전 인자가 적용된다. 이러한 안전 인자들은, 지질 물질 스트레스 상태 및 특징, 드릴 과정으로 인해 발생한 시추공의 거칠기, 콘크리트 타설 전에 시추공이 열린 상태로 머문 시간, 드릴 유체의 잔류 효과, 콘크리트 타설로 인한 시추공 벽 스트레스, 및 그 외 공사 관련 세부 상황을 비롯해 측면 지지력과 단부 지지력에 부정적인 영향을 줄 수 있는 알려지지 않은 인자들을 반영하기 위해 선택된다. 가령, 측면 지지력에 2라는 안전 인자를 적용함으로써, 산출된 표면 마찰의 지지력을 반으로 줄이는 것이 일반적이다. 마찬가지로, 산출된 단부 지지력에는 종종 3이라는 안전 인자가 적용되는데, 여기에는 설계상 및 그 외 불확실성이 반영되어 있다. 하중 내력 계수 설계법(LRFD)이란 하중과 물질 특성의 알려진 가변성을 바탕으로 하중과 내력 인자들을 고려함으로써 안전하고 효율적인 구조 기초를 설계하는데 사용되는 대체 분석법이다.
안전 인자, 또는 LRFD 인자들을 사용할 경우, 아무리 드릴 샤프트상의 불확실성을 신중히 고려한다 할지라도, 기초 요소들에 지나치게 보수적인 안전 하중 지지력을 할당하는 경우가 종종 발생한다. 이를 보완하기 위해, 건설업자들은 구조적 하중을 안전하게 지탱하는데 필요한 것보다 더 크고, 깊은 요소들을 건설하는 경우가 많은데, 이는 불필요한 시간, 노력, 비용을 발생시킨다.
이에 대한 해결책의 하나로, 드릴 샤프트 피어의 단부 지지력과 주면 마찰력을 직접 측정하는 방법이 알려져 있는데, 이는 생산 현장에서 하나 이상의 시험 말뚝을 사용함으로써 이루어지고 있다.
Osterberg (미국 특허 4,614,110 & 5,576,494)는 콘크리트 피어를 주입하기 전에 샤프트 바닥에 배치되는 평행판 벨로를 기술했다. 여기서는 파이프 동축을 통해 피어와 함께 연결되는 유체와 함께 벨로가 가압된다. 벨로에서 압력의 함수로서 피어의 수직 이동 (상단부 벨로 판의 이동에 해당)을 측정함으로써 주면 마찰력이 결정된다. 마찬가지로, 단부 지지력은 하부 벨로 판의 하강 이동에 대한 압력을 측정함으로써 결정된다. 여기서, 하부 벨로 판의 하강 이동은 하부 벨로 판에 부착되고 유체 파이프를 통해 표면 위로 연장된 로드에 의해 알 수 있다. 하중 시험이 끝나면, 벨로는 감압된다. 그런 다음, 벨로는 버려지거나 시멘트 그라우트로 충진되는데, 그라우트로 충진되는 경우 이는 피어의 하단부와 연장된다.
본 발명에 따르면, 잭에 가압 유체가 가해지면, 가압 유체는 상기 적어도 하나의 중공의 하나 이상을 전부 또는 일부 충진시킴으로써 가압 유체와 접촉한 하중의 방향에 효과적으로 표준인 표면적을 증대시킨다. 표면적이 증대됨으로써, 가압 유체의 같은 압력에 대해 구조물에 더 큰 하중을 가할 수 있게 된다.
도 1A 내지 1B는 본 발명의 구체적 일 실시예의 단면도를 도시했다
도 2A 내지 2C는 본 발명의 구체적 일 실시예의 단면도를 도시했다
도 3A 내지 3C는 다양한 단면도의 실시예들을 도시했다
도 4는 링 셀(ring cell)을 포함하는 말뚝의 일 실시예를 도시했다
도 5A 내지 5B는 본 발명의 구체적 일 실시예의 단면도를 도시했다
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 링 잭의 평면도를 도시했다
본 발명의 실시 예들은 말뚝, 샤프트, 및 그 외 구조물 등 하나 이상의 구조물의 하중 지지력을 시험하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 시험 대상 구조물에 중공을 생성하는 하중 셀이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 상기 생성된 중공은 중공을 가압 유체로 충진함으로써 구조물 시험을 위한 추가적인 하중 적용 영역으로 사용된다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 상기 생성된 중공은 자가밀봉식 유체로 충진된다. 일 실시예에 따르면, 상기 하중 셀은 가령, 상기 하중 셀이 포함되는 적어도 하나의 말뚝, 샤프트, 또는 그 외 구조물의 하중 지지력을 시험하기 위해 사용된다. 일 실시예에 따르면, 하중 셀을 사용하면, 생산 말뚝 등과 같은 기능적 구조물로서 시험 후 적어도 하나의 말뚝, 샤프트, 또는 그 외 구조물의 적어도 하나를 사용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 링, 고리, 하중 셀이 사용된다. 일 실시예에 따르면, 시험 장치 및/또는 방법을 사용하면, 시험을 거친 하나 이상의 말뚝을 생산 말뚝으로 사용하는 바람직성이 증대된다. 본 발명의 실시예들은 현장 타설(CIP) 말뚝이나 드릴 샤프트 말뚝과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 구조물에 하중을 가하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 2부를 포함하는 유압잭이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 제 1부는 구조물의 제 1 영역에 근접하게 배치되며 제 2부는 구조물의 제 2영역에 근접하게 배치된다. 일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 2부 사이에 가압 유체가 주입되면, 제 1부와 제 2부 상의 유체의 압력 및/또는 제 2 영역 및/또는 제 2영역 상의 유체의 압력을 통해, 하중은, 제 1부에 의해 구조물의 제 1영역으로 이동되고 제 2 부에 의해 구조물의 제 2영역으로 이동된다. 일 실시예에 따르면, 제 1부는 구조물의 제 1영역에 부착되고 및/또는 제 2부는 구조물의 제 2 영역에 부착된다. 일 실시예에 다르면, 제 1부와 제 2부는 그들 사이에 가압 유체가 주입되기 전에는 서로 근접해 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 1부는 가압 유체가 그들 사이에 주입되기 전에는 이격 영역(separation zone)에 의해 이격되어 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 구조물의 제 1영역과 구조물의 제 2영역은 하중에 의해 서로 이격됨으로써, 가압 유체와 접촉한 하중, 힘의 방향과 효과적으로 표준인 제 1영역 및/또는 제 2영역의 표면적을 증대시킨다. 일 실시예에 따르면, 표면적이 증대됨으로써, 가압 유체의 같은 압력에 대해 구조물에 더 큰 하중을 가할 수 있게 된다.
본 발명에는 다양한 유압액이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광물유를 기반으로 한 유체가 사용된다. 일 실시예에 따르면, 물을 기반으로 한 유체가 사용된다. 일 실시예에 따르면, 유압액은 압축성, 휘발성, 및/또는 거품성이 낮다. 유압액은 윤활성을 갖고 있어서 어셈블리의 구성 요소들을 윤활성을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉식 유체가 사용된다. 자기밀봉식 유체는 어셈블리 내의 누출을 밀봉하는데 사용될 수 있다. 자기밀봉식 유체는 이해 설명할 중공이나 틈새를 일시적 또는 영구적으로 채우는데 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉식 유체는 영구적, 유연한 밀봉을 달성할 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 자기밀봉식 유체는 섬유, 미립자, 바인더, 중합체 및/또는 응고제 등 화학적 혼합물들이 엉키고 응고되어 불투수성 밀봉을 형성한다. 이와 유사한 화학적 특성을 갖는 성분으로 Slime® 과 AMERSEAL®이 본 발명의 실시예들에 사용될 수 있으나 여기에 한정되지 않는다. 그 외 기존의 유압액도 본 발명의 실시예들에 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 1부 사이에 가압 유체가 주입되기 전에, 구조물 또는 말뚝의 제 1영역, 그리고 구조물 또는 말뚝의 제 2영역은 하나의 인접한 구조를 형성한다. 제 1부와 제 2부 사이에 충분한 양의 가압 유체가 주입된 후, 제 1부와 제 2부는 서로 멀어짐으로써, 상기 하나의 인접했던 구조물은 제 1영역과 제 2영역으로 이격된다. 하나의 인접했던 구조가 제 1영역과 제 2영역으로 이격됨으로써, 가압 유체가 흐를 수 있는 제 1영역과 제 2영역 사이에 중공이 형성된다. 말뚝의 제 1 영역, 상단, 또는 영역 사이의 중공에 가압 유체가 유입되면 가압 유체는 중공 (제 1 영역과 제 2영역의 표면)의 벽에 힘을 가하게 됨으로써, 동일한 압력의 가압 유체에 대해 훨씬 더 크기가 큰 힘을 가할 수 있게 된다. 이것은 밀봉의 정도를 훨씬 증대시키고 큰 힘을 얻을 수 있게 한다. 어느 시점이 되면, 그라우트나 콘크리트 같은 충진 물질이 가압 유체를 대체하거나, 가압 유체가 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 경화 유체가 될 수 있고, 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 경화 유체는 구조물의 적어도 하나의 중공을 경화시킴으로써, 구조물의 제 1영역과 제 2영역은 경화된 충진 물질과 함께 다시 한번 하나의 인접 구조를 형성한다.
제 1부와 제 2부를 이격하기 위해 힘을 가한 후 말뚝의 제 1영역과 제 2영역 사이의 하나 이상의 중공을 충진하는데 사용되는 유체는 스스로 경화할 수 있는 유체로 대체할 수 있다. 바람직하게는, 발생할 수 있는 모든 누출을 밀봉하기 위한 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 화학적 경화 유체 등과 같은 시멘트 또는 그 외 유체를 가압 유체로 사용할 수 있다. 시멘트 유체는 가압 유체로 사용되는 유체가 경화하는데 걸리는 시간을 조절하기 위해 다양하게 사용되는 억제제의 양이 사용될 수 있고 및/또는 화학적 경화 유체는 다양하게 사용되는 경화제의 양과 같을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 가압 유체가 경화하는데 걸리는 시간은, 필요한 시험 및 그 외 필요한 조치들을 모두 완수하고 말뚝을 필요한 기능에 사용할 수 있도록 유체가 적시에 경화될 수 있도록, 적어도 1 시간에서 12 시간 이하; 적어도 1 시간에서 24시간 이하; 적어도 1일에서 7일 이하; 그리고 적어도 7일에서 30일 이하 중에서 선택 및 조절될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 시험을 완수할 때까지 에폭시의 일부를 가압 유체로 사용하고, 유체를 경화할 시점에 에폭시의 나머지 부분을 첨가할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 구조물은 콘크리트나 그 외 물질로 주조된 형태를 갖는다. 이 형태는 유압잭의 전부 또는 일부를 중심으로 주조될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구조물은 엔지니어링 말뚝이다. 유압잭은 기존의 일려진 리바 케이지(rebar cage), 또는 그 외 구조물을 사용해 배치될 수 있다. 가령, 유압잭은 브라킷(bracket), 클램프(clamp), 또는 그 외 기존의 구조물에 부착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유압잭의 제 1부는 리바 케이지에 부착된다. 일 실시예에 따르면, 유압잭의 제 2부가 리바 케이지에 부착된다. 제 1부와 제 2부 사이에 가압 유체가 주입되면, 제 2부는 같은 위치에 정지해 있는 동안, 제 1부는 잭의 확장 방향으로 이동할 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 제 2부는 잭의 확장 방향과 대략 반대 방향으로 이동할 수 있다. 더 구체적인 일 실시예에 따르면, 제 1부와 제 2부 모두 상대적으로 서로 이동할 수 있다.
구체적인 일 실시예에 따르면, 가압 유체가 제 1부와 제 2부 사이에 주입되면, 제 1부는 잭의 확장 방향과 하나 이상의 직각의 방향으로, 제 2부에 대해 대략 동일한 상대적 위치를 유지한다. 일 실시예에 따르면, 하중에 의해 구조물의 제 1영역과 제 2영역이 이격되면, 제 2영역이 정지해 있는 동안 제 1영역은 구조물의 확장 방향으로 제 2영역에 대해 움직인다. 일 실시예에 따르면, 제 1 영역이 정지해있는 동안 제 2영역은 구조물의 확장 방향으로, 제 1영역에 대해 움직인다. 더 구체적인 일 실시예에 따르면, 제 1영역, 제 2영역 모두 제 1영역과 제 2영역이 서로에 대해 움직일 때 움직인다. 일 실시예에 따르면, 하중에 의해 구조물의 제 1영역과 제 2영역이 이격되면, 제 1영역은 구조물의 확장 방향과 하나 이상의 직각의 방향으로 제 2영역에 대해 대략 동일한 상대적 위치를 유지한다. 일 실시예에 따르면, 구조물의 확장 방향은 잭의 확장 방향과 대략 일치한다.
특정 일 실시예에 따르면, 구조물은 수직 말뚝이고, 제 1영역은 말뚝의 상단부 영역이고, 제 2영역은 말뚝의 바닥 영역이고, 유압잭은 말뚝에 수직으로 배치됨으로써, 유압잭의 제 1부는 상단부고 유압잭의 제 2부는 바닥부이다. 유압잭의 상단부는 말뚝의 상단부 영역 아래에 배치되고 유압잭의 바닥부는 말뚝의 바닥 영역 위에 배치될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 단면의 일부와 바닥부의 단면의 일부가 열려 있어서, 콘크리트, 그라우트, 및/또는 그 외 물질이 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 물질은 상단부 위에서부터 하부 아래로 통과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 물질은 바닥부 아래에서 상단부 위로 통과할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유압잭 및/또는 리바 케이지는 슬러리 물, 콘크리트 도는 그 외 물질로 내려지고, 장치가 물질 속으로 침강하는 동안 물질은 바닥부의 단면의 일린 일부와 상단부의 단면의 열린 일부를 통과한다. 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 말뚝의 상단부 영역과 하부 영역이 인접하도록 물질은 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통과하여, 말뚝이 형성되는 동안 잭 위에서 아래로 잭의 열린 일부를 충진시킨다.
일 실시예에 따르면, 잭의 상단부와 하부 사이에 가압 유체가 주입되면, 상단부와 하부 상의 유체의 압력에 의해 하중이 말뚝의 상단부 영역과 바닥 영역으로 이동됨으로써, 상단부는 말둑의 상단부 영역을 밀어올리고 및/또는 바닥부는 말뚝의 바닥 영역을 밀어내린다. 상단부와 바닥부는 그들 사이에 가압 유체가 주입되기 전에는 서로 근접해 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 상단부와 하부는 그들 사이에 가압 유체가 주입되기 전에는 이격 구역에 의해 이격되어 있다. 더 구체적인 일 실시예에 따르면, 말뚝의 상단부 영역과 바닥 영역은 하중에 의해 이격되어 있어, 적어도 하나의 중공을 생성 또는 확대시킨다. 적어도 하나의 중공 중 하나 이상은 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 인접한 말뚝의 일부에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가압 유체는 적어도 하나의 중공 중 하나 이상을 전부 또는 일부 충진시킴으로써, 가압 유체와 접촉한 하중의 방향에 효과적으로 표준인 표면적을 증대시킨다. 일 실시예에 따르면, 증대된 표면적은 동일한 가압 유체의 압력으로 말뚝에 더 큰 하중을 가할 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 상단부와 하부 사이에 가압 유체가 주입되기 전에, 말뚝의 상단부 영역과 바닥 영역은 하나의 인접 말뚝을 형성한다. 가압 유체로 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체는 말뚝 내 적어도 하나의 중공 중 하나 이상을 전부 또는 일부 충진시킨다. 자기밀봉 유체는 적어도 하나의 중공 중 하나 이상을 전부 또는 일부 영구적으로 충진시킬 수 있다. 콘크리트, 그라우트 또는 그 외 구조적 물질이 설정되면, 말뚝의 상단부 영역과 하부 영역은 다시 하나의 인접 말뚝을 형성한다.
유압잭은 리바 케이지나 그 외 기존의 알려진 구조물을 사용하여 말뚝에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유압잭은 기존에 알려진 브라킷, 클램프 또는 그 외 구조를 사용해 리바 케이지에 부착될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 유압잭의 상단부는 리바 케이지에 부착된다. 일 대체 실시예에 따르면, 잭은 말뚝의 바람직한 수직 위치에 고정되고, 리바 케이지는 제 위치에 머무는 동안 잭은 이격될 수 있도록, 유압잭의 바닥부는 리바 케이지에 부착된다. 상단부와 하부 사이에 가압 유체가 주입되면, 하부가 리바 케이지에 비해 고정되어 있는 동안 상단부는 위로 이동할 수 있고, 또는 상단부가 리바 케이지에 비해 고정되어 있는 동안 바닥부는 아래로 이동할 수 있다. 더 구체적인 일 실시예에 따르면, 잭은, 수평면을 유지하며 특정 수직 영역 또는 리바 케이지를 위 아래로 미끄러질 수 있도록 또는 가압 유체가 잭에 가해지면 잭의 상단부 및/또는 바닥 영역이 리바 케이지를 따라 미끄러질 수 있도록 리바 케이지에 부착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상단부와 바닥부 사이에 가압 유체가 주입되면, 상단부는 바닥부에 대해 대량적으로 동일한 상대적 측면 위치를 유지한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압을 견딜 수 있는 충진 물질; 외부벽, 상벽, 선택적 내벽, 선택적 바닥벽을 포함하고, 외주변 실린더의 내부 표면이 충진 물질과 접촉하는 외주변 실린더; 충진 물질, 외벽, 및/또는 선택적 내벽 사이의 이격 구역으로 유체를 공급하기 위한 하나 이상의 유체 접근선을 포함하는 환형 하중 시험 어셈블리 또는 잭이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 이격 영역은 충진 물질과 접촉하는 멤브레인을 포함한다. 유체는 압력 하에 이격 구역에 주입됨으로써 이격 영역을 확장시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 주입된 유체가 어셈블리의 다른 요소들 및/또는 어셈블리 자체를 넘어선 영역까지 도달할 수 있도록 충진 물질, 내벽, 바닥벽 또는 그 외 구성 요소에 통로가 형성된다. 이러한 통로는 의도적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압을 견딜 수 있는 충진 물질; 외벽, 내벽, 상벽을 포함하는 외주변 u형 실린더; 외벽, 내벽, 바닥벽을 갖고, 외주변 실린더의 외벽의 내면은 내주변 실린더의 외벽의 외부 표면을 접촉하고 외주변 u형 실린더의 내벽의 내부 표면은 내주변 u형 실린더의 내벽의 외부 표면을 접촉하는 내주변 u형 실린더; 충진 물질 사이의 이격 구역으로 가압 유체를 공급하기 위한 하나 이상의 유체 접근선을 포함하는 환형 하중 시험 어셈블리 또는 잭에 제공된다. 이격 구역은 충진 물질과 접촉하는 멤브레인을 포함할 수 있다. 유체는 압력 하에 이격 구역에 주입됨으로써 이격 구역을 확장시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 주입된 유체가 어셈블리의 다른 요소들 및/또는 어셈블리 자체를 넘어선 영역까지 도달할 수 있도록 충진 물질, 내벽, 바닥벽 또는 그 외 구성 요소에 통로가 형성된다. 이러한 통로는 의도적으로 형성할 수 있다. 이러한 통로는 의도적으로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 구조물을 위한 말뚝 제공 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 환형 잭 어셈블리를 하나 이상의 공사 말뚝에 포함시키고, 가압 유체를 잭 어셈블리에 주입하여 각 공사 말뚝을 상단부 영역과 바닥 영역으로 이격시킴으로써 공사 말뚝의 상단부 영역과 바닥 영역 사이에 틈새 및/또는 중공이 형성하는 단계; 그리고 공사 말뚝의 상단부 영역과 하부 영역 사이에 형성된 틈새 및/또는 중공을 그라우트, 콘크리트, 및/또는 그 외 구조적 물질로 충진하는 단계를 포함한다. 이러한 틈새 및/또는 중공은 잭 내부에 이격 구역을 확장하여 가압 유체와 접촉한 하중의 방향과 효과적으로 표준인 추가적인 표면적을 제공함으로써 같은 가압 유체의 압력에 대해 더 큰 힘을 달성할 수 있다. 필요한 경우, 가압 유체가 잭에 주입됐을 때, 가령 공사 말뚝이 상단부 영역과 하부 영역으로 이격된 후, 공사 말뚝의 하중 시험을 수행할 수 있다.
특정 일 실시예에 있어서, 본 명세서에 기재된 환형 어셈블리는 생산 말뚝 (가령 구조물의 기초로 사용되는 말뚝)으로 사용될 수 있다. 환형 어셈블리는 말뚝 주조 시, 콘크리트 및/또는 그라우트가 어셈블리를 통과하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공사 시 필요한 경우에는 환형 어셈블리를 대부분 또는 모든 생산 말뚝에 배치할 수 있다. 하나 이상의 말뚝에 배치했던 링 셀은 시험 후 계속 하나 이상의 말뚝에 남아 있을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보존된 그라우트, 콘크리트, 또는 그 외 구조적 물질은 잭의 확장 후 말뚝의 상단부 영역 및 바닥 영역 사이의 링 셀 및/또는 틈새 및/또는 중공에 남아 있게 되어 말뚝을 상단부 영역과 바닥 영역으로 이격시키고, 선택적으로 말뚝에 하중 시험을 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 생산 말뚝의 적어도 10%는 링 셀을 갖고 있다. 다른 실시예들에 있어서, 생산 말뚝의 적어도 50%, 적어도 80%, 적어도 90%, 또는 100%는 링 셀을 가지고 있다.
생산 말뚝으로 사용할 링 셀을 갖는 말뚝은 낮은 안전 인자 또는 증대된 내력 인자 (RF)을 사용해 설계될 수 있는데, 이는 말뚝의 하중 지지력이 더 정확히 예측될 수 있기 때문이다. 일 실시예에 따르면, RF은 0.6이 될 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, RF는 0.9가 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각인 물질(stamping material) 또는 미리 형성된, 또는 미리 주조된 물질로 만들 수 있기 때문에 저렴하게 링 셀을 생산할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 링 셀의 곡선 형태 때문에 링 셀의 벽을 각인 물질로 만들 수 있다. 특정한 일 실시예에 따르면, 곡선형 링 셀은 허용 오차가 작지 않기 대문에 용접이나 기계 가공 대신 조각들을 경화로 찍어낼 수 있다.
또한, 비용 및 단순성을 기준으로 링 셀의 구성 요소를 선택할 수 있다. 가령, 링 셀은 고강도 그라우트 및/또는 고무 또는 직물 맴브레인 또는 블래더(bladder) 등과 같은 고압을 견댈 수 있는 각인된 시트 금속, 충진 물질 등을 포함할 수 있다.
블래더를 포함하지 않는 실시예들에는 자기밀봉식 고압 유체를 사용할 수 있다. 자기밀봉 유체는 유압액 대체물로 사용할 수 있으며, 섬유, 미립자, 바인더, 중합체 및/또는 응고제 등과 엉키고 응고되어 불투수성 밀봉을 형성한다. 일 실시예에 사용할 수 있는 유사 특성을 갖는 상업적 혼합물에 Slime®이 있다.
본 발명의 실시예들은 하나 이상의 샤프트 및 말뚝과 함께 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 하나 이상의 링 셀 또는 환형 어셈블리는 단일 말뚝 샤프트에 사용될 수 있고 샤프트를 따라 다양한 수직 위치에 배치될 수 있다.
도 1A 내지 1B는 본 발명의 특정 실시예의 단면도이다. 상기 실시예에서는, 링 형태의 충진 물질(6)을 포함하는 유압잭이 제공되다. 일 실시예에 따르면, 충진 물질(6)은 최소한의 변형으로 고압을 견딜 수 있다. 유체 접근선(8)은 충진 물질(6)에 대한 압력 하에서 유압액을 주입하는데 사용된다. 본 실시예에서, 외부 실린더 벽(11)은 링 형태의 충진 물질(6)의 외측을 결속시킨다. 또한 본 실시예는 충진 물질(6)을 추가적으로 결속시키는 상판(12)과 바닥판(13)을 포함한다. 본 실시예는 또한 외부 실린더벽(11)을 따라 발생할 수 있는 유압액의 누출을 막도록 배치된 밀봉제(18)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 밀봉제(18)에는 O-링이 사용된다. 유압잭은 리바 케이지(21)에 부착될 수 있다. 다양한 구조로 유압잭을 리바 케이지(21)에 부착할 수 있다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 상판의 중심, 링 형태의 충진 물질(6)의 중심, 그리고 바닥판의 중심은 물질이 유압잭을 통과할 수 있도록 열려 있을 수 있다. 상기 열린 중심부를 통해 콘크리트, 그라우트 또는 그 외 구조적 물질이 유압잭을 통과할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 열린 중심부는 유압잭의 위쪽과 아래에 일부를 갖는 인접 말뚝을 형성하는데 사용됨으로써 인접 말뚝의 일부가 열린 중심부를 통과하도록 한다. 도 1B에 나타난 바와 같이, 말뚝은 리바 케이지(21)와 링 형태의 충진 물질(6)을 포함하도록 형성된다.
도 1B에 도시된 일 실시예에 따르면, 유압액은 유체 접근선(8)을 통해 압력 하에 주입된다. 유압액으로부터의 압력은 링 형태의 충진 물질(6)을 밀어서 충진 물질(6)이 이격되도록 한다. 충진 물질(6)은 말뚝에 가해진 하중을 전달한다. 본 실시예에 따르면, 말뚝에 가해진 하중은 말뚝에 틈새가 생기게 함으로써 말뚝 안에 중공(24)을 생성한다. 링 형태의 충진 물질(6)의 열린 중심부에 중공(24)이 생성된다. 본 일 실시예에 따르면, 중공(24)은 충진 물질(6)의 이격 영역과 인접해 있다. 따라서, 유압액은 이격 지점에서 중공(24)으로 흐를 수 있다. 유압액은 중공(24)의 전부 또는 일부를 충진할 수 있다. 중공(24)의 전부 또는 일부를 일시적 또는 영구적으로 충진할 수 있는 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 유압액은 압력 하에 중공(24)을 전부 또는 일부 충진함으로서 말뚝에 하중을 가하기 위한 추가적인 하중 적용 영역이 될 수 있도록 한다. 일 실시예에 따르면, 중공(24)을 사용하면 가압 유체와 접촉한 하중의 방향과 효과적으로 표준인 표면적을 증대시킴으로써 증대된 표면적으로 인해 말뚝에 더 큰 하중이 가해지도록 한다. 가압 유체는 배출된 후 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 구조적 물질로 교체되어 잭의 중심을 통과하는 인접 말뚝을 형성하도록 보전될 수 있다. 바람직한 일 실시예에 다르면, 외부 실린더벽(11)은 외부 실린더 벽(11)에서 형성된 양 이내로 가압 유체를 포함할 수 있도록 설계된다.
도 2A에 따른 일 실시예에 있어서, 링 셀은 외부 실린더벽(11)을 포함할 수 있다. 외부 실린더벽(11)은 철, 고강도 중합체/플라스틱 또는 그 외 고압을 견딜 수 있는 기존에 알려진 적합한 물질로 이루어질 수 있다. HSG와 같은 충진 물질(6)은 외부 측벽(11)내에 배치될 수 있으며 상단부와 연결해 사용되는 충진 물질(6) 아래에 배치되어 바닥부를 형성함으로써 가압 유체가 상단부와 하부 사이에 주입될 수 있도록 한다. 외부벽의 내부 표면은 유체가 충진 물질과 중공(24) 사이에 충진 됨에 따라 충진 물질(6)이 외벽으로부터 감소 된 마찰력으로 미끄러질 수 있도록 윤활류 처리가 되어 있다. 일 실시예에 따르면, 유체 자체가 윤활성을 제공한다. 잭의 상단부와 바닥부는 충진 물질(6)의 상단부의 상단부 표면이 링 셀 위의 말뚝 물질을 접촉하고, 충진 물질(6)의 바닥부의 바닥 표면이 링 셀 아래의 말뚝 물질을 접촉하도록, 말뚝 내에 배치될 수 있다. 하나 이상의 유압액 접근선(8)은 충진 물질(6)을 상단을 통해, 상단부와 바닥부 사이의 생긴 이격 영역으로 유체를 제공할 수 있다. 압력이 커짐에 따라, 도 2B에 나타난 바와 같이, 가압 유체가 중공(24)을 충진하도록, 가압 유체는 충진 물질에 대해 밀어올려지고, 말뚝이 제 1, 상단, 영역 및 제 2, 바닥, 영역으로 이격될 때 중공(24)이 생성된다. 말뚝을 형성하기 위한 콘크리트, 또는 그 외 물질이 링 셀 배치의 용이성을 위해 링 셀의 중심에 위치한 오프닝을 통해 부어진다.
환형 어셈블리의 크기는 샤프트나 시추공의 크기에 따라 달라질 수 있다. 링 셀의 외벽의 반경은 링 셀이 샤프트 안에 있을 때 리바 케이지의 근접하도록 크기가 결정될 수 있다. 벽의 크기는 적절한 힘을 가하기 위해 필요한 표면적에 따라 달라질 수 있다. 상판 및/또는 바닥판은 하중 셀 위의 말뚝 영역 또는 하중 셀 아래의 말뚝 영역에 부착되어 있을 수 있다. 하중 셀의 상단부와 바닥부는 이격되었을 때도 상대적인 측면 위치가 동일하게 유지하도록 배치된다. 이에 따라, 말뚝의 위 영역, 셀의 상단부, 셀의 바닥부, 그리고 셀 아래 말뚝의 선택적 영역은 두 개의 부유하는 말뚝 영역이 아닌 단일 말뚝으로 기능한다. 셀이 샤프트의 바닥에 위치하면, 셀은 지면이나 6 인치 내지 1 피트 두께의 콘크리트 조각 위에 놓일 수 있다. 링 셀의 열린 중심부는 주입 콘크리트 또는 그 외 말뚝 물질에 대한 용이한 접근성을 제공하여 링 셀 아래 부분의 말뚝을 형성하도록 한다. 다양한 구체적 실시예들에 따르면, 링 셀의 중심부의 오프닝은 링 셀의 단면적의 적어도 25%, 50%, 75%일 수 있다. 도 3C에 도시된 구체적인 일 실시예에 따르면, 링 셀의 중심부의 오프닝은 콘크리트가 원활히 통과할 수 있도록 링 셀의 단면적의 적어도 20%일 수 있다. 도 3B에 도시된 또 다른 일 실시예에 따르면, 오프닝은 링 셀의 단면적의 적어도 40%이고, 도 3A에 도시된 더 구체적인 특정 실시예에 따르면, 오프닝은 링 셀의 단면적의 적어도 60%이다.
도 5A 내지 5B는 본 발명의 구체적 일 실시예의 단면도이다. 본 실시예에 따르면 유압잭은 링 형태로 제공된다. 두 개의 L 형 조각들이 가압 유체의 주입을 위한 평면을 생성하는데 사용된다. 일 실시예에 따르면, 도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이, 최소의 변형으로 고압을 견딜 수 있는 충진 물질(6)이 두 개의 L 형 조각들 사이에 포함됨으로써, 하나 또는 두 개의 L 형 조각을 증대시킬 수 있다. 유체 접근선(8)은 상측 L 형 조각(12)과 바닥의 L 형 조각 사이에 형성된 이격 영역으로 가압 유체를 주입하는데 사용된다. 일 실시예에 따르면, 외부 실린더벽(11)은 상판과 마찬가지로 상측 L 형 조각(12)의 일부이며, 외부벽과 상판은 L 형 조각을 형성한다. 외벽은 사용된 링 형태의 충진 물질(6)의 외측을 결속시킨다. 본 일 실시예에서는 또한 바닥 L 형 조각을 형성하도록 일체화된 바닥판과 내부벽을 포함한다. 외벽은 바닥 L 형 조각의 바닥판 위에 사용된 모든 충진 물질(6)을 결속시킬 수 있다. 본 일 시예는 또한 내벽과 외부 실린더벽(11) 사이의 유압액의 누출을 막기 위해 배치된 밀봉제(18)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, O 링이 밀봉제(18)에 사용된다. 유압잭이 리바 케이지(21)에 부착될 수 있다. 유압잭을 리바 케이지(21)에 부착하는데에 다양한 구조물이 사용될 수 있다. 도 5A에 도시된 바와 같이, 상판의 중심부, 링 형태의 충진 물질(6)의 중심부, 그리고 바닥판의 중심부가 열려 있어 유압잭을 통한 물질이 통과할 수 있도록 한다. 열린 중심부는 콘크리트, 그라우트 또는 그 외 구조적 물질이 유압잭을 통과할 수 있도록 한다. 일 실시예에 따르면, 열린 중심부는 인접 말뚝의 일부가 열린 중심부를 통과할 수 있도록 유압잭 위와 아래에 인접한 말뚝을 형성하는데 사용된다. 도 5B에 나타난 바와 같이, 리바 케이지(21)와 링 형태의 충진 물질(6)을 포함하는 말뚝이 형성된다.
도 5B에 도시된 일 실시예에 따르면, 유압액은 유체 접근선(8)을 통해 압력 하에 주입된다. 유압액으로부터의 압력은 링 형태의 상판과 바닥판, 및/또는 사용한 모든 충진 물질(6)을 밀어올림으로써 상판과 바닥판을 이격시킨다. 본 일 실시예에 따르면, 말둑에 가해진 하중은 말뚝에 틈새를 만들어 중공(24)이 생기게 한다. 중공(24)은 링 형태의 잭의 열린 중심부에 행성된다. 본 실시예에 따르면, 중공(24)은 상판과 바닥판 사이의 이격 된 영역과 인접해 있다. 따라서, 유압액은 이격 영역에서 중공(24)으로 흐를 수 있다. 유압액은 중공(24)의 전부 또는 일부를 충진할 수 있다. 중공(24)으로부터 발생하는 틈새의 전부 또는 일부를 일시적으로 또는 영구적으로 충진할 수 있는 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 유압액은 압력 하에 중공(24)의 전부 또는 일부를 충진함으로써 중공(24)이 말뚝에 하중을 가하기 위한 추가적인 하중 적용 영역이 되도록 한다. 일 실시예에 따르면, 중공(24)을 사용하면, 가압 유체와 접촉한 하중의 방향에 효과적으로 표준인 표면적을 증대되어, 증대된 표면적은 더 큰 하중이 말뚝에 실리도록 한다. 가압 유체는 배출된 후 그라우트, 콘크리트, 또는 그 외 구조적 물질들로 대체되어, 잭의 중심을 통과하는 인접 말뚝을 형성할 수 있다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 외부 실린더벽(11)은 외부 실린더벽(11) 내에 형성된 부피 이하로 가압 유체가 포함될 수 있도록 설계된다.
도 1A, 2A, 5A에 있어서, 잭의 상단부와 바닥부 사이에는 이격 영역이 형성되는데, 이것은 도 5A의 두 개의 L 형 조각들의 상판과 바닥판 사이의 이격 영역이다. 이하 도 5A를 참조로 설명한다. 상기 이격 영역에서는 공기 또는 그 외 압축 가능한 가스의 양을 최소화함으로써 압축 가능한 거품이 가압 유체 시스템으로 유입되지 않는 것이 바람직하다. 특정 일 실시예에 있어서, 유체선(8)을 통해 가압 유체가 유입될 때 길을 내주는 종이, 플라스틱 또는 그 외 물질은 상판과 바닥판 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 물질은 상판과 바닥판 사이의 이격 영역에 배치됨으로써, 말뚝이 잭 주변에 부어진 후 시험이 필요하지 않게 되고, 이것으로 상판과 바닥판 사이의 이격 영역에 압축이 나타나지 않게 된다. 상판과 바닥판 사이의 이격 영역은 취약면으로 불릴 수 있는데, 이는 가압 유체가 이격 영역에 진입해 상판을 밀어 올리고 바닥판을 밀어 내림으로써 말뚝이 제 1, 상단부 영역과 제 2, 바닥 영역으로 이격되도록 한다. 도 5A의 L 형 조각에 있어서, 외벽(11)의 길이는 중공(24)에서 기대되는 이격 양의 적어도 2배가 되는 것이 바람직하다. 특정 실시예들에 있어서, 이격의 양은 1 인치 미만 또는 2 인치 미만이다. L 형 조각들은 바닥판에서 내벽으로의 브레이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 그라우트, 콘크리트 및/또는 그 외 구조적 물질은 가압 유체로 사용되고 및/또는 하중 하에 말뚝 등 하중 셀이나 구조 내 누출, 틈새, 중공을 충진한다. 상단부 영역이 바닥 영역으로부터 일단 이격되면 말뚝의 상단부 및 바닥부 사이의 이격 영역이나 상단부 영역과 바닥 영역 사이의 그 외 틈새나 중공 등과 같은 잭 내의 틈새나 중공을 충진하기 위해 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 구조 물질을 사용함으로써, 보존된 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 구조 물질은 상단부 영역과 바닥 영역의 이격을 유지함으로써 그라우트, 콘크리트 또는 그 외 구조 물질이 보전되거나 제 위치에 보전된 후 공사 말뚝이 형성된다.
섬유, 미립자, 바인더, 중합체 및/또는 응고제 등 화학적 혼합물들이 엉키고 응고되어 불투수성 밀봉제를 형성하는 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 이와 유사한 화학적 특성을 갖는 성분으로 Slime® 과 AMERSEAL®이 본 발명의 실시예들에 사용될 수 있으나 여기에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체는 밀봉제(18), 외벽(11), 상판(12), 바닥판(13) 및/또는 그 외 구성 요소들을 포함하지 않는 하중 셀에 사용된다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체는 시험 대상인 어셈블리 및/또는 구조내 틈새에서 발생할 누출을 막는데 사용된다. 일 실시예에 따르면, 누출, 틈새, 또는 중공으로, 가해진 압력을 통해 유체가 유입된다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체의 결과로 영구적이고 유연한 밀봉이 이루어진다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체는 하중 셀의 작용으로 생성된 중공을 전부 또는 부분적으로 충진한다. 일 실시예에 따르면, 하중 셀의 작동 시 생성된 중공은 시험 중 하중 적용 영역으로 사용된다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체는 시험 시 압력을 가하는데 사용된 후 시험이 끝난 후에는 누출을 밀봉하거나 틈새나 중공을 충진하기 위해 남겨진다. 일 실시예에 따르면, 자기밀봉 유체가 누출, 틈새 또는 중공에 도달할 수 있도록, 충진 물질(6), 외벽(11), 상판(12), 바닥판(13) 및/또는 하중 셀의 그 외 구성 요소들에는 통로가 형성된다. 일 실시예에 따르면, 이러한 통로는 의도적으로 형성된다.
실시예들에 따르면, 가압을 위한 유체는 유체선(8)을 통해 자기밀봉 특성을 제공함으로써, 밀봉제가 고압을 포함해야 하는 필요성을 제거해준다. 특정 실시예에 따르면, 어셈블리내에서 모든 누출을 밀봉할 수 있는 자기밀봉 유체가 사용될 수 있다. 자기밀봉 유체를 사용하면 더 엄격한 허용치를 사용해야 한다든지 O 링과 같은 밀봉 메커니즘 등의 필요성이 줄어든다. 그 외 실시예에 있어서, 밀봉이 바람직하거나 필요한 경우 O 링과 같은 밀봉제(18)를 사용할 수 있다.
콘크리트 말뚝은 환형 어셈블리를 완전히 둘러쌀 수 있다. 링 셀의 구멍으로 콘크리트를 주입해 환형 어셈블리 전체 부피를 충진할 수 있다. 링 셀의 외벽은 리바 케이지(21)에 부착되는 메커니즘을 가질 수 있다. 이 메커니즘은 하나 이상의 브라킷 일 수 있다.
말뚝 시험 시, 링 셀의 활대로 말뚝의 콘크리에는 틈새가 형성될 수 있다. 도 6은 가압 유체 및/또는 경화 물질을 공급하기 위한 포트(101)를 갖는 링 잭의 평면도이다. 가압 유체가 포트를 통해 적용되면, 가압 유체는 확산되고(102), 말뚝의 분쇄(틈새 생성((103)을 시작함으로써, 말뚝이 제 1 (상단부) 영역과 제 2 (바닥) 영역으로 이격될 수 있도록 한다. 이에 따라, 말뚝에는 틈샌 중공이 나타날 수 있다. 이 중공은 콘크리트, 그라우트, 및/또는 자기밀봉 유체로 충진될 수 있다. 이 중공은 공급선이나 통풍선 등을 통한 기존의 방식을 사용해 충진될 수 있다.
도 1A, 2A, 5A에 도시된 환형 어셈블리의 실시예들에 따르면, 블래더를 사용해 상단부와 바닥부를 이격하고, 가압 유체는 블래더로 유입되고, 블래더는 확장해 환형 어셈블리의 상단부와 바닥부를 이격되면, 그 결과로 말뚝의 상단부 영역과 바닥 영역으로 말뚝이 분쇄된다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 일단 중공(24)이 형성되면, 별도의 공급선이 중공(24)으로 가압 유체를 공급할 수 있으며, 시험이 끝나면 경화를 위한 물질을 중공(24)에 공급할 수 있다. 또는, 일단 중공(24)이 생성되면 블래더가 파열되도록 설계해, 블래더에 주입된 가압 유체가 중공(24)에 진입해 말뚝의 상단부 영역을 밀어 올리고 바닥 영역을 밀어 내리도록 할 수 있다. 구체적인 실시예들에 따르면, 링 셀은 드릴 샤프트에, 근처에 또는 바닥에 배치될 수 있다. 그 외 실시예들에 따르면, 링 셀은 말뚝의 다른 부분들 또는 말뚝의 다수 위치에 배치될 수 있다. 도 4는 링 셀(20)이 말뚝 내부에 배치되는 일 실시예를 도시하고 있다. 링 셀(20)은 가령 브라킷(9)에 의해 리바 케이지(21)에 부착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유체 공급선(8)은 가압수나 유압액 대신 상단부와 바닥부 사이의 블래더나 이격 영역으로 그라우트를 공급할 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따르면, 가압수를 사용해 시험하는 경우, 그라우트를 링 셀에 공급하는 한편 배출선(미도시)을 통해 물을 배출할 수 있다. 더 구체적인 일 실시예에 따르면, 확대 구역을 충진함과 동시에, 링 셀 위 말뚝의 영역과 링 셀 아래의 말뚝 영역 사이에 생성된 중공(24)을 그라우트나 자기밀봉 유체로 충진할 수 있다. 링 셀은 확장되었을 때 위로 움직이는 부분이 링 셀 위의 말뚝 부분에 충분히 부착되고, 링 셀이 확장되었을 때 아래로 움직이는 링 셀의 부분이 링 셀 아래 말뚝 부분에 충분히 부착되고, 상단부와 바닥부는 서로 충분히 상호 연결된 채로 유지됨으로써 상단부에 연결된 말뚝의 부분과 하부에 연결된 말뚝의 부분이 상대적으로 측면으로 이동되는 것을 막는 것이 바람직하다. 이를 통해, 상단부와 바닥부와 중공(24) 사이의 이격 영역을 상단부와 바닥부가 확장 후 다시 모이는 것을 막는 물질로 충진하게 되면, 링 셀은 링 셀 위의 말뚝 부분 및 링 셀 아래 말뚝 부분과 결합됨으로써, 두 개의 말뚝 영역이 서로 수직적으로 또는 측면으로 부유하는 대신 단일 말뚝으로서의 안전성을 유지하게 된다.
하나의 모니터된 측정치는 유체선을 통해 상단부와 바닥부 사이의 이격 영역으로 사용된 유체의 부피가 될 수 있다. 부피 측정은 환형 어셈블리의 개폐를 모니터하기 위한 수단을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 이동을 측정하기 위한 다양한 기술이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통상의 알려진 기술에 따라 유연한 조각의 이동이 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 소나 시스템(sonar system)이 이동을 모니터할 수 있다. 제 3 실시예에 따르면, 광기반 시스템 (가령 레이저나 광전자)을 사용해 거리를 모니터할 수 있다. 제 4 실시예에 따르면, 블래더에 공급되는 유체의 양과 유체의 압력이 모니터될 수 있다. 호스 익스펜션(hose expansion)과 같은 다양한 인자 때문에 측정치의 눈금 교정이 필요할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이러한 측정치는 프로세싱 시스템에 의해 모니터, 추적 및/또는 처리된다. 일 실시예에 따르면, 모니터링, 추적 및/또는 프로세싱 측정치는 하나 이상의 컴퓨터 독출 가능 매체 상에서 구현된다.
일 실시예에 따르면, 하나 이상의 구조물의 하중 지지력을 시험하기 위한 방법의 하나 이상의 단계는 아래 설명할 프로세싱 시스템에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법의 기능들은 아래 설명할 하나 이상의 컴퓨터 독출 가능 매체 상에 구현된다.
일 실시예에 따르면, 구조물에 하중을 가하기 위한 방법의 하나 이상의 단계는 아래 설명할 프로세싱 시스템에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 방법의 기능들은 아래 설명할 하나 이상의 컴퓨터 독출 가능 매체 상에 구현될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터에 의해 실행가능한 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터 실행 가능 장치에 적용 가능하다. 일반적으로 프로그램 모듈에는 특정 업무나 특정 추출 데이터를 수행하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴퍼넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 이러한 컴퓨터 모듈은 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 또는 그 조합들과 함께 실행될 수 있다. 또한, 통상의 기술자는 본 발명이 멀티프로세서 시스템, 마이크로 프로세서 기반 전자 장치, 또는 프로그램 가능한 소비자 전자 장치, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들과 함께 실행될 수 있다고 이해할 것이다. 본 발명과 함께 사용할 수 있는 컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 네트워크의 수에는 제한이 없다.
본 발명에 대한 이해를 높이기 위해 특정 하드웨어 장치, 프로그래밍 언어, 구성 요소, 프로세스, 프로토콜, 및 운영 환경 등을 포함한 세부 사항이 아래 제공된다. 본 발명의 명확한 이해를 위해, 그외 구조, 장치 및 프로세스가 블록 선도의 형태로 제공된다. 그러나 통상의 기술자는 이러한 세부 내용 없이도 본 발명을 실시할 수 있음을 인식하고 있을 것이다. 컴퓨터 시스템, 서버, 워크스테이션, 및 그외 기계 장치들이 가령 네트워크(들)를 포함하는 커뮤니케이션 매체를 통해 연결할 수 있다.
통상의 기술자는 본 발명의 실시예들이 방법, 시스템 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 이에 따라, 실시예들은 하드웨어 실시예, 소프트웨어 실시예 또는 소프트웨어와 하드웨어를 결합한 실시예의 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 컴퓨터 독출 가능 매체에 구현된 컴퓨터 사용 가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 사기 명시된 본 발명의 방법, 데이터 구조, 인터페이스 및 그외 측면들은 이러한 컴퓨터 프로그램 제품 안에 구현될 수 있다.
컴퓨터로 독출 가능한 매체에는 휘발성 및 비휘발성 매체, 이동식 및 비-이동식 매체, 데이터로 독출 가능한 컨템플레이트 매체(contemplate media), 스위치, 다양한 그 외 네트워크 장치를 포함한다. 가령, 컴퓨터로 독출 가능한 매체는 정보 저장을 위해 실행되는 모든 종류의 방법 또는 기술을 포함하나 여기에 제한되지 않는다. 저장된 정보의 예로는 컴퓨터로 사용 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 및 그 외 데이터 표현 등을 포함한다. 매체의 예로는 정보-전달 매체, RAM, ROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 또는 그 외 메모리 기술, CD-ROM, DVD, 홀로그래피 매체 또는 그 외 광학 디스크 저장매체, 마그네틱 카세트, 마그네틱 테이프, 마그네틱 디스크 저장 매체, 및 그 외 마그네틱 저장 장치 등이 있으나 여기에 제한되지 않는다. 이러한 기술들은 데이터를 순간적으로, 일시적으로, 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 비일시적 매체가 사용된다.
본 발명은 커뮤니케이션 네트워크나 그 외 커뮤니케이션 매체를 통해 연결된 원격 프로세싱 장치를 통해 업무가 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실행될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서는, 프로그램 모듈이 메모리 저장 장치를 포함한 지역 및 원격 컴퓨터 저장 매체 모두에 위치할 수 있다. 컴퓨터 사용 가능 명령은 컴퓨터가 입력 출처에 따라 반응할 수 있는 인터페이스를 형성한다. 명령은 수신 데이터의 출처와 함께 수신한 데이터에 대응해, 다른 코드 세그먼트들과 협력을 통해 다양한 업무를 실행할 수 있다.
본 발명은 커뮤니케이션 네트워크와 같은 네트워크 환경에서 실행될 수 있다. 이러한 네트워크는 라우터, 서버, 게이트웨이 등 다양한 네트워크 요소들을 연결하는데 널리 사용된다. 도한, 본 발명은 다양한, 연결된 공공 및/또는 민간 네트워크를 갖는 다중-네트워크 환경에서도 실행될 수 있다.
네트워크 요소들 간의 통신은 유무, 무선 모두 가능하다. 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 커뮤니케이션 네트워크는 여러 가지 형태로 이루어질 수 있고 여러가지 커뮤니케이션 프로토콜을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 프로세싱 시스템에서도 구현 가능하다. 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 프로세싱 시스템의 구성 요소들은 한 대의 컴퓨터에 내장될 수도 있고 네트워크 상에 분산될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세싱 시스템의 구성 요소들은 컴퓨터 독출가능 매체 상에 분산된다. 일 실시예에 따르면, 사용자는 클라이언트 장치를 통해 프로세싱 장치에 접속할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 일부 기능 또는 프로세싱 시스템이 그러한 장치에 저장 및/또는 실행될 수 있다. 이러한 장치는 다양한 형태를 갖는다. 가령, 클라이언트 장치는 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터, 휴대 정보 단말기(PDA), MP3 플레이어, 전화, 무선 호출기, 이메일 독출기 등의 통신 장치, 문자 송수신 장치, 또는 그 조합일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 클라이언트 장치는 네트워크를 통해 프로세싱 시스템에 연결될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 클라이언트 장치는 유무선으로 다양한 접속 기술을 사용해 네트워크와 통신이 가능하다. 또한, 클라이언트 장치에는 프로세싱 시스템으로의 사용자 접속을 지원하는 하나 이상의 입력 및 출력 인터페이스가 포함될 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스에는 또한 사용자의 정보 입력 또는 사용자에 대한 정보 제공을 지원하는 다양한 입력 및 출력 장치들이 추가로 포함될 수 있다. 이러한 입력 및 출력 장치에는 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 그 외 지시 장치, 키보드, 카메라, 모니터, 마이크로폰, 스피커, 프린터, 스캐너 등이 포함되나 여기에 제한되지 않는다. 앞서 설명한 바와 같이, 클라이언트 장치는 다양한 방식과 종류의 클라이언트 애플리케이션을 지원할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (32)

  1. 말뚝에 하중을 가하는 방법으로서,
    상기 말뚝의 상단 영역 아래에 상단부를 위치시키는 단계;
    상기 상단부의 근접한 아래 및 말뚝의 바닥 영역 위에 바닥부를 위치시키는 단계; 및
    상단부와 바닥부는 서로 이격되어, 상단부는 말뚝의 상단 영역 위로 밀어 올려지고, 바닥부는 말뚝의 바닥 영역 아래로 밀어 내려지고, 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 확장되는 말뚝의 일부에서 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역 사이에는 적어도 하나의 중공이 생성되도록, 상기 상단부와 바닥부 사이에 유체를 주입하는 단계를 포함하고,
    상기 말뚝의 상단 영역 아래에 상단부를 위치시키는 단계에서, 상단부는 말뚝의 상단 영역에 부착되고,
    상기 상단부의 근접한 아래 및 말뚝의 바닥 영역 위에 바닥부를 위치시키는 단계에서, 상기 바닥부는 말뚝의 바닥 영역에 부착되고, 상기 상단부의 단면의 적어도 일부와 상기 바닥부의 단면의 적어도 일부는 열려 있고, 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역은 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 인접하며,
    상기 상단부와 바닥부 사이에 유체를 주입하는 단계에서, 일단 상기 적어도 하나의 중공이 생성되면 유체가 상기 적어도 하나의 중공 중 적어도 일부를 충진하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중공을 구조적 물질로 충진하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가압 유체가 상기 중공의 적어도 일부에 진입하면, 말뚝의 상단부 상에 추가적인 상향력과 바닥부 상에 추가적인 하향력을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상단부와 바닥부가 서로 이격될 때, 상기 상단부는 상기 바닥부에 관하여 상대적 측면 위치를 대략적으로 유지하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 중공이 생성되기 전에, 말뚝의 상단 영역은 말뚝의 바닥 영역에 관하여 상대적 측면 위치를 갖고, 상기 중공이 생성된 후, 말뚝의 상단 영역은 말뚝의 바닥 영역에 관하여 상대적 측면 위치를 대략적으로 갖는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구조적 물질은 그라우트(grout)와 콘크리트로 이루어진 그룹에서 선택된 구조적 물질인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 구하는 방법
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 말뚝의 상단 영역, 상단부, 바닥부, 및 상기 말뚝의 바닥 영역은 단일 말뚝으로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상단부 단면적의 적어도 20%와 바닥부 단면적의 적어도 20%는 열려 있는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상단부 단면적의 적어도 40%와 바닥부 단면적의 적어도 40%는 열려 있는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 상단부 단면적의 적어도 60%와 바닥부 단면적의 적어도 60%는 열려 있는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 상단부와 바닥부는 말뚝 주조 전에 배치되고, 말뚝 주조를 위한 물질은 상기 상단부 단면의 열린 일부와 바닥부 단면의 열린 일부를 통과하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 가압 유체는 자기밀봉식(self-sealing)인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 가압 유체인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 상기 적어도 하나의 중공을 충진시키는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 바닥부는 바닥판을 포함하고, 상기 바닥판은 말뚝의 바닥 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 말뚝에 가해진 하중을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역에 가해진 하중을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 유체가 상기 적어도 하나의 중공 중 하나 이상의 적어도 일부를 충진한 후, 상기 적어도 하나의 중공을 경화력이 있는 물질로 충진함으로써 상기 상단부와 바닥부의 이격을 유지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 말뚝의 상단 영역, 상단부, 바닥부, 상기 말뚝의 바닥 영역 및 물질은 일단 경화되면 단일 말뚝으로서 기능하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 말뚝 주조 후 상단부와 바닥부 사이에 주입되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 바닥부는 말뚝의 바닥 영역 위에 위치하고, 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역은 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 확장되며 서로 인접하고, 상단부와 바닥부 사이에 유체를 주입한 후, 상기 적어도 하나의 중공 중 하나 이상은 상단부의 단면의 열린 일부와 바닥부의 단면의 열린 일부를 통해 확장되는 말뚝의 일부에서 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역 사이 있는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 바닥부는 말뚝의 바닥 영역 위에 위치하고, 말뚝의 상단 영역과 바닥 영역은 상단부의 단면의 외주변과 바닥부의 단면의 외주변을 중심으로 확장되며 서로 인접하고, 상단부와 바닥부 사이에 유체를 주입한 후, 상기 적어도 하나의 중공 중 하나 이상은 상단부의 단면의 외주변과 바닥부의 단면의 외주변을 중심으로 확장되는 말뚝의 일부에서 말뚝의 제 1 영역과 제 2영역 사이에 있는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  22. 제 1항에 있어서,
    상단부의 단면의 열린 일부는 상단부의 단면의 중심에 위치하고, 바닥부의 단면의 열린 일부는 바닥부의 단면의 중심에 위치하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  23. 작업 하중을 지지하기 위한 복수의 말뚝을 제공하는 방법으로서,
    작업 하중을 지지하기 위한 층 위치에 복수의 말뚝을 위치시키는 단계;
    하중 셀을 포함하는 상기 적어도 두 개의 말뚝의 각 하중 셀에 하중을 가하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 말뚝에 대한 가해진 하중의 영향을 측정하는 단계; 및
    상기 복수의 말뚝이 작업 하중 지지를 위한 적어도 하나의 설계 기준에 부합하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 작업 하중을 지지하기 위한 층 위치에 복수의 말뚝을 위치시키는 단계에서, 적어도 두 개의 말뚝은 하중 셀을 포함하고, 각 하중 셀은 상기 말뚝의 상단 영역 아래에 위치한 상단부; 및 상단부에 근접하게 위치한 바닥부를 포함하고,
    상기 상단부와 바닥부 사이에 유체가 주입되면 힘을 발생시켜 상단부와 바닥부는 서로 이격되어, 상단부는 말뚝의 상당 영역 상에 밀어 올려지고, 상단부의 단면의 적어도 일부와 바닥부의 단면의 적어도 일부는 열리어, 상단부 위에서 바닥부 아래로의 물질의 통과를 허용하고, 상단부와 바닥부의 이격이 발생하면, 상단부와 바닥부는 이격 시 상대적 측면 위치를 유지하고,
    상기 복수의 말뚝이 작업 하중 지지를 위한 적어도 하나의 설계 기준에 부합하는지 여부를 결정하는 단계에서, 상기 결정은 가해진 하중과 상기 적어도 두 개의 말뚝에 대한 가해진 하중의 측정된 영향을 바탕으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 작업 하중을 지지하기 위한 복수의 말뚝을 제공하는 방법
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 설계 기준 중 하나는 안전 인자인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 하중 셀은 상기 복수의 말뚝의 적어도 10%에 포함되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 하중 셀은 상기 복수의 말뚝의 적어도 50%에 포함되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  27. 제 23항에 있어서,
    상기 하중 셀은 상기 복수의 말뚝의 적어도 80%에 포함되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  28. 제 23항에 있어서,
    상기 하중 셀은 상기 복수의 말뚝의 적어도 90%에 포함되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  29. 제 23항에 있어서,
    상기 하중 셀은 상기 복수의 말뚝의 적어도 100%에 포함되는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  30. 제 23항에 있어서,
    상기 복수의 말뚝의 저항 인자(resistance factor)는 적어도 0.6인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  31. 제 23항에 있어서,
    상기 복수의 말뚝의 저항 인자는 적어도 0.9인 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법
  32. 하중 셀로서,
    말뚝의 상단 영역 아래에 위치한 상단부; 및
    상기 상단부에 근접하게 위치한 바닥부를 포함하고,
    상단부와 바닥부 사이에 가압 유체가 주입되면 힘을 발생시켜 상단부와 바닥부를 서로 이격시키고 말뚝의 상단 영역 위로 밀어 올려지고 바닥부는 말뚝의 바닥 영역 아래로 밀어 내려지고, 상단부의 단면의 적어도 일부와 바닥부의 단면의 적어도 일부는 열리어 상단부 위에서 바닥부 아래로의 물질의 통과를 허용하고, 상단부와 바닥부의 이격이 발생하면, 상단부와 바닥부는 이격 시 상대적 측면 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는, 말뚝에 하중을 가하는 방법






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