KR20140058314A - 추가파일 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하는 관통공 형성단계; 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계; 관통공(21) 및 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 추가파일(100)과 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계; 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 추가파일(100)의 상단과 기초저판(20)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하는 추가파일 시공방법을 제시함으로써, 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 한다.

Description

추가파일 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR ADDITION PILE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 파일의 시공방법에 관한 것이다.

아파트의 리모델링과 같이, 기존의 구조물의 규모를 확대(증축)할 필요가 있는 경우, 기초구조물의 보강이 문제시된다.

도 1,2는 종래의 추가파일 시공방법을 설명하기 위한 공정도이다.

종래에는 기존 구조물(1)의 기초저판(20)의 하부에 형성된 기존파일(10)의 주위에 추가파일(10a)을 설치하는 방식을 적용하여 왔다(도 1,2).

그런데, 종래의 공법에 의하는 경우, 다음과 같은 문제가 있었다.

기존구조물(1)이 200의 하중을 가진다고 할 때, 2개의 기존파일(10)은 본래 100의 하중을 각각 부담한다(도 1).

리모델링에 의해 확대된 구조물(2)이 400의 하중을 가진다고 한다면, 2개의 기존파일(10)과 2개의 추가파일(10a)은 각각 100의 하중을 부담하여야 한다.

그러나 실제에 있어서 종래의 공법에 의해 추가파일을 시공하는 경우, 기존파일(10)에는 더 많은 하중(120)이 작용하게 되고, 추가파일(10a)에는 더 작은 하중(80)이 작용한다는 문제가 있다.

파일은 주면마찰력(파일의 외주와 지반 사이의 마찰력)과 선단지지력에 의해 강도를 발휘하게 되는데, 주면마찰력이 발생하기 위해서는 그 전제로 파일의 외주와 지반 사이에 변위가 발생할 것이 요구된다.

그런데 종래의 공법에 의해 추가파일을 설치하는 경우, 추가파일의 외주와 지반 사이에 변위가 발생하지 않거나 미미한 상태에서 확대된 구조물(2)을 시공하게 되므로, 추가파일의 주면마찰력이 작용하지 않게 되어, 기존파일이 더 많은 하중을 부담하게 된다는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 하는 추가파일 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하는 관통공 형성단계; 상기 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계; 상기 관통공(21) 및 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계; 상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 기초저판(20)을 일체화하는 변위 형성단계;를 포함하는 추가파일 시공방법을 제시한다.

상기 변위 형성단계는, 심부에 상기 추가파일(100)이 삽입되도록 삽입공(211)이 형성된 지압판(210)을 상기 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치하여 일체화하는 지압판 설치단계; 상기 지압판(210)에 의해 지지되는 가압장치(200)에 의해, 상기 삽입공(211)을 통해 상부로 노출된 상기 추가파일(100)의 상단을 하측으로 가압하는 가압단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가압장치(200)는 심부에 작업공(231)이 형성됨과 아울러, 내주에 나사산이 형성된 지지대(230); 상기 지지대(230)의 내부에 설치되어, 나사구동에 의해 상기 추가파일(100)의 상단을 하측으로 가압하는 가압볼트(240);를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 심부에 삽입공(211)이 형성됨과 아울러, 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치되는 지압판(210); 추가파일(100)을 형성하도록, 상기 지압판(210)의 삽입공(211)에 설치된 강봉(100a); 상기 삽입공(211)으로부터 상기 강봉(100a)이 이탈하는 것을 방지하도록 설치된 이탈방지부(220); 심부에 작업공(231)이 형성되고, 내주에 나사산이 형성됨과 아울러, 상기 지압판(210)에 의해 지지되도록 설치되는 지지대(230); 상기 지지대(230)의 내부에 설치되어, 나사구동에 의해 상기 강봉(100a)의 상단을 하측으로 가압하도록 설치된 가압볼트(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공용 가압장치(200)를 함께 제시한다.

상기 이탈방지부(220)는 상기 강봉(100a) 중 상기 삽입공(211)의 상부에 노출된 부위에 설치된 상부 이탈방지부재(221); 상기 강봉(100a) 중 상기 삽입공(211)의 하부에 노출된 부위에 설치된 하부 이탈방지부재(222);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가압볼트(240)에 의한 상기 강봉(100a)의 하강구동을 돕도록, 상기 강봉(100a) 중 상기 상부 이탈방지부재(221)와 상기 지압판(210)의 사이 영역에 설치된 탄성부재(250);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가압볼트(240)의 상면에는 다각형 단면의 홈(241)이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 추가파일 시공용 가압장치(200)를 이용한 추가파일 시공방법으로서, 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하는 관통공 형성단계; 상기 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계; 상기 강봉(100a)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 그라우팅 단계; 상기 관통공(21)에 상기 추가파일 시공용 가압장치(200)를 설치하고 일체화하는 가압장치 설치단계; 상기 추가파일 시공용 가압장치(200)에 의해, 상기 강봉(100a)을 하측으로 가압하여, 상기 강봉(100a)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 하는 변위 형성단계;를 포함하는 추가파일 시공방법을 함께 제시한다.

본 발명은 기존 구조물의 증축 시 안정적으로 기초구조물을 보강할 수 있도록 하는 추가파일 시공방법을 제시한다.

도 1,2는 종래의 추가파일 시공방법의 공정도.
도 3 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 3,4는 추가파일 시공방법의 공정도.
도 5는 응력분포도.
도 6은 가압장치의 단면도.
도 7은 가압장치의 사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 추가파일 시공방법은 기본적으로 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.

하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하고, 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성한다(도 3).

관통공(21) 및 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 그라우팅(G) 작업 등에 의해 추가파일(100)과 천공 홀(30)이 일체화되도록 한다(도 4).

추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 추가파일(100)의 상단과 기초저판(20)을 일체화한다(도 5).

즉, 기초저판(20)에 대하여 추가파일(100)을 설치하는데 그치는 것이 아니라, 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 한다는 점에 특징이 있는 것이다.

이와 같이 추가파일(100)과 지반 사이에 변위가 발생하도록 한 후, 기존구조물을 증축하는 경우, 위 변위로 인하여 추가파일(100)이 선단지지력 뿐만 아니라 주면마찰력을 발휘할 수 있게 되므로, 증축된 구조물의 추가 하중을 추가파일(100)이 제대로 분담할 수 있고, 이로 인하여 기존파일(10)에 하중이 추가되는 부담을 없애거나 줄일 수 있다는 효과가 있다.

추가파일(100)과 지반 사이에 변위가 발생하도록 하는 공정은, 심부에 추가파일(100)이 삽입되도록 삽입공(211)이 형성된 지압판(210)을 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치하여 일체화하는 지압판 설치단계; 지압판(210)에 의해 지지되는 가압장치(200)에 의해, 삽입공(211)을 통해 상부로 노출된 상기 추가파일(100)의 상단을 하측으로 가압하는 가압단계;를 포함하는 구성에 의해 이루어지는 것이 작업성 측면에서 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 추가파일 시공방법에 의해 마이크로 파일(강봉)을 추가시공하는 경우의 실시예에 관하여 설명한다.

가압장치(200)는, 심부에 삽입공(211)이 형성됨과 아울러, 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치되는 지압판(210); 추가파일(100)을 형성하도록, 지압판(210)의 삽입공(211)에 설치된 강봉(100a); 삽입공(211)으로부터 강봉(100a)이 이탈하는 것을 방지하도록 설치된 이탈방지부(220); 심부에 작업공(231)이 형성되고, 내주에 나사산이 형성됨과 아울러, 지압판(210)에 의해 지지되도록 설치되는 지지대(230); 지지대(230)의 내부에 설치되어, 나사구동에 의해 강봉(100a)의 상단을 하측으로 가압하도록 설치된 가압볼트(240);를 포함하여 구성된다(도 6).

지압판(210)은 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치되어 강봉(100a)의 가압을 위한 받침대 역할을 한다.

이탈방지부(220)는, 강봉(100a) 중 삽입공(211)의 상부에 노출된 부위에 설치된 상부 이탈방지부재(221); 강봉(100a) 중 상기 삽입공(211)의 하부에 노출된 부위에 설치된 하부 이탈방지부재(222);를 포함하는 구성에 의해 구현될 수 있는데, 구체적으로는 이중너트 등의 구조에 의해 강봉(100a)이 지압판(210)의 삽입공(211)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

지지대(230)는 지압판(210)의 상부에 설치되고, 가압볼트(240)는 위 지지대(230)의 내부에 나사결합구조로 장착되어, 나사구동에 의해 강봉(100a)의 상단을 하측으로 가압한다.

강봉(100a) 중 상부 이탈방지부재(221)와 지압판(210)의 사이 영역에 고무 재질 등에 의한 탄성부재(250)가 설치되는 경우, 상부 이탈방지부재(221)와 지압판(210)의 상면 사이에 여유공간을 확보할 수 있으므로, 가압볼트(240)에 의한 강봉(100a)의 안정적인 하강구동을 도울 수 있고, 지압판(210)을 보호할 수 있다는 효과가 있다.

가압볼트(240)는 나사구동에 의해 강봉(100a)을 하측으로 가압하는데, 그 상면에는 다각형 단면의 홈(241)이 형성되는 경우, 다각형 구조의 가압봉(300)에 의한 가압작업이 용이하다는 장점이 추가된다.

상술한 가압장치(200)를 이용한 추가파일 시공방법은 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.

하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하고, 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성한다(도 3).

강봉(100a)과 천공 홀(30)이 일체화되도록 그라우팅(G) 작업을 실시한다(도 4).

관통공(21)에 위 가압장치(200)를 설치하고 일체화한다(도 6).

구체적으로는, 기초저판(20)에 여유있는 크기로 관통공(21)을 형성하고, 이에 가압장치(200)를 설치한 후, 기초저판(20)의 관통공(21)에 노출된 철근 등에 의해 지압판(210)을 견고하게 결속하고, 여유공간을 다시 콘크리트에 의해 충전하는 방식을 취하는 것이 바람직하다.

추가파일 시공용 가압장치(200)와 가압봉(300)에 의해, 강봉(100a)을 하측으로 가압하여, 강봉(100a)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 한다.

이때, 추가파일인 강봉(100a)이 주면마찰력 및 선단지지력을 발휘하게 되므로, 기존파일(10)에 걸리는 기존구조물의 하중의 부담은 줄어들게 된다.

충분한 변위가 발생한 이후, 비로소 기존구조물을 증축하면, 기존파일 및 추가파일에 골고루 하중이 전달되며, 결국 추가된 하중이 실질적으로 추가파일에 대해서만 작용하는 결과를 얻을 수 있다.

지지대(230)의 상단 트임부는 별도의 임시부재(50) 등에 의해 마감할 수 있다(도 6).

이상에서는 기존구조물을 증축하는 경우를 예로 설명하였으나, 건물의 신축 시에도, 일부 파일의 설치 및 일부 층의 시공, 추가 파일의 설치 및 추가 층의 시공 등의 방식으로 본 발명에 의한 공법을 효과적으로 적용할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부(마이크로 파일)에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10 : 기존파일 20 : 기초저판
21 : 관통공 30 : 천공 홀
100 : 추가파일 100a : 강봉
200 : 가압장치 210 : 지압판
211 : 삽입공 220 : 이탈방지부
221 : 상부 이탈방지부재 222 : 하부 이탈방지부재
230 : 지지대 231 : 작업공
240 : 가압볼트 241 : 다각형 단면의 홈
250 : 탄성부재

Claims (3)

1. 하측으로 설치된 기존파일(10)과 함께 상부구조물의 하중을 지지하는 기초저판(20)에 대하여 관통공(21)을 형성하는 관통공 형성단계;
   상기 관통공(21)의 하부에 천공 홀(30)을 형성하는 천공단계;
   상기 관통공(21) 및 천공 홀(30)에 추가파일(100)을 설치하되, 상기 추가파일(100)과 상기 천공 홀(30)이 일체화되도록 하는 추가파일 설치단계;
   상기 추가파일(100)을 하측으로 가압하여, 상기 추가파일(100)과 지반 사이에 연직방향 변위가 형성되도록 함과 아울러, 상기 추가파일(100)의 상단과 상기 기초저판(20)을 일체화하는 변위 형성단계;를
   포함하는 추가파일 시공방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변위 형성단계는,
   심부에 상기 추가파일(100)이 삽입되도록 삽입공(211)이 형성된 지압판(210)을 상기 기초저판(20)의 관통공(21)에 설치하여 일체화하는 지압판 설치단계;
   상기 지압판(210)에 의해 지지되는 가압장치(200)에 의해, 상기 삽입공(211)을 통해 상부로 노출된 상기 추가파일(100)의 상단을 하측으로 가압하는 가압단계;를
   포함하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가압장치(200)는
   심부에 작업공(231)이 형성됨과 아울러, 내주에 나사산이 형성된 지지대(230);
   상기 지지대(230)의 내부에 설치되어, 나사구동에 의해 상기 추가파일(100)의 상단을 하측으로 가압하는 가압볼트(240);를
   포함하는 것을 특징으로 하는 추가파일 시공방법.

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