KR20140077461A - 십자형 팽이부를 가지는 팽이파일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 및 토목구조물을 시공할 때 기초지반의 표면을 개량하여 지지력을 보강하기 위하여 사용되는 팽이파일 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 본 발명에서는 팽이부의 최상면은 십자형상을 가지고 있으며, 이러한 십자형상의 단면모양을 유지하면서, 상부에서 아래로 갈수록 팽이부의 단면이 점차로 줄어드는 테이퍼 형태로 팽이부가 구비됨으로써, 팽이부가 놓이게 되는 쇄석층 또는 지반과 접하게 되는 면적을 증가시켜 지지력을 향상시키는 구성을 가지는 팽이파일이 제공된다.

Description

십자형 팽이부를 가지는 팽이파일{Top Pile having Cross Part}

본 발명은 건축 및 토목구조물을 시공할 때 기초지반의 표면을 개량하여 지지력을 보강하기 위하여 사용되는 팽이파일에 관한 것으로서, 구체적으로는 팽이부의 최상면은 십자형상을 가지고 있으며, 이러한 십자형상의 단면모양을 유지하면서, 상부에서 아래로 갈수록 팽이부의 단면이 점차로 줄어드는 테이퍼 형태로 팽이부가 구비됨으로써, 팽이부가 놓이게 되는 쇄석층 또는 지반과 접하게 되는 면적을 증가시켜 지지력을 향상시키는 구성을 가지는 팽이파일에 관한 것이다.

건축 및 토목구조물을 시공할 때, 지반의 지지력이 부족할 경우에는, 지반표면을 소정 두께로 제거한 후, 다수개의 팽이파일을 설치한 후, 팽이파일 사이를 쇄석으로 뒷채움함으로써 지반표면을 개량하여 필요한 지반 지지력을 확보하게 된다. 이러한 종래기술에 따른 팽이파일의 예가 대한민국 등록특허 제10-0109776호(공고번호 특1996-13592호)에 개시되어 있으며, 그 형상은 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1에 도시된 것처럼, 종래의 팽이파일(1)은, 연직하게 설치되며 원지반에 관입하여 박히는 기둥형상의 말뚝부(10)와, 위에서 아래로 갈수록 원형 단면적이 줄어들도록 뒤집어져서 테이퍼진 형상을 가지는 팽이부(20)를 포함하여 구성된다. 도 2에는 도 1에 도시된 종래의 팽이파일(1)이 지반에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 2에 도시된 것처럼, 원지반(100) 위에 잡석이나 쇄석 등이 소정 두께로 포설되어 있는 쇄석층(110)이 형성된 상태에서, 팽이파일(1)의 말뚝부(10)는 원지반(100)에 연직하게 관입되고, 상기 팽이부(20)의 테이퍼진 경사 하면은 쇄석층(110)에 밀착되도록 설치된다.

그런데 이와 같은 종래기술에 따른 팽이파일(1)의 경우, 팽이부(20)의 원형의 단면을 가진 원추형으로 이루어져 있다. 즉, 뒤집어진 원뿔형상으로 팽이부(20)가 만들어져 있는 것이다. 따라서 쇄석층(110)와 접촉하게 되는 팽이부(20)의 경사 하면은, 펼쳐보면 팽이부(20)의 단면 원주에 해당하는 길이만을 가지게 되어, 작은 접촉면적을 가진다는 한계가 있다. 즉, 종래의 팽이파일(1)은 쇄석층과의 작은 접촉면적만을 가지고 있으므로, 하나의 팽이파일(1)이 발휘하는 지지력이 작으며, 이러한 이유로 구조물에 대한 충분한 지지성능을 발휘하는 기초 시공을 위해서는 많은 개수의 팽이파일(1)이 사용되어야 한다는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0109776호(1996. 10. 09. 공고) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 단점을 개선하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 팽이파일의 팽이부가 쇄석층과 접촉하는 면적을 증가시킴으로써, 하나의 팽이파일이 가지는 지지력을 향상시키고, 그에 따라 구조물에 대한 기초로서 필요한 지반지지력을 충분히 확보하면서도 설치해야 할 팽이파일의 갯수를 줄임으로써 공사비를 절감할 수 있게 하는 팽이파일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 연직하게 설치되며 원지반에 관입하여 박히는 기둥형상의 말뚝부와, 위에서 아래로 갈수록 단면적이 줄어들도록 뒤집어져서 테이퍼진 형상을 가지는 팽이부를 포함하여 구성되어 있되, 상기 팽이부는 그 최상면이 십자형상을 가지고 있으며, 상기 십자형상의 단면 모양을 유지하면서, 상부에서 아래로 갈수록 단면이 줄어드는 형태로 테이퍼져 있는 형상을 가지고 있는 팽이파일이 제공된다.

본 발명에 따른 팽이파일에서는, 팽이부의 테이퍼진 경사 하면의 면적이, 단순한 원형의 평면을 가지는 종래 기술에 의한 원추형 팽이파일에 비하여, 월등이 늘어나게 되고, 그만큼 쇄석층 또는 지반과 접하게 되는 면적이 증가된다. 따라서 본 발명에 따른 팽이파일은 종래의 팽이파일보다 더 큰 지지력을 발휘하게 되며, 본 발명에 따른 팽이파일을 이용하게 되면, 동일한 지반지지력을 발휘할 경우, 종래의 팽이파일 보다 더 적은 개수만을 사용하여도 충분하게 되므로, 종래 기술과 동일한 지반 지지력을 확보하는데 필요한 팽이파일의 개수를 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 공사비를 크게 절감할 수 있는 잇점이 있다.

또한 종래의 팽이파일을 이용하는 경우와 동일한 개수 또는 동일한 크기를 가지는 본 발명의 팽이파일을 사용하게 되면, 종래기술보다 더 큰 지지력을 발휘할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 종래기술에 따른 팽이파일을 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 팽이파일을 설치한 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 팽이파일(1)의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 A 방향에서 바라본 본 발명의 제1실시예에 따른 팽이파일의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 팽이파일의 개략적인 사시도이다.
도 6은 팽이부는 그 내부가 비어 있는 상태로 제작된 본 발명의 팽이파일에 대한 도 5의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 3에는 본 발명의 제1실시예에 따른 팽이파일(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 화살표 A 방향에서 바라본 본 발명의 제1실시예에 따른 팽이파일(1)의 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 팽이파일(1)은, 연직하게 설치되며 원지반에 관입하여 박히는 기둥형상의 말뚝부(10)와, 상기 말뚝부(10)의 상부에 일체로 형성되어 있는 팽이부(20)를 포함하여 구성되는데, 상기 팽이부(20)는 그 최상면이 십자형상을 가지고 있으며, 상기 십자형상의 단면 모양을 유지하면서 상부에서 아래로 갈수록 단면적이 줄어드는 형태로 테이퍼져 있는 형상을 가지고 있다. 즉, 본 발명에 따른 팽이파일(1)에서 상기 팽이부(20)는, 상부에서 아래로 갈수록 단면적이 줄어들도록 테이퍼져 있는 형상을 가지고 있지만, 위에서 아래로 바라본 평면상태에서는 십자형상을 가지는 것이다.

본 발명에서는 팽이부(20)가 위와 같이 십자형상을 가지고 있으므로, 팽이부(20)의 테이퍼진 경사 하면의 면적이, 단순한 원형의 평면을 가지는 종래 기술에 의한 원추형 팽이파일에 비하여, 월등이 늘어나게 되고, 그만큼 쇄석층 또는 지반과 접하게 되는 면적이 증가되어 , 종래의 원추형 팽이파일보다 더 큰 지지력을 발휘하게 된다. 따라서 동일한 지반지지력을 발휘하는 경우에는, 더 적은 개수의 팽이파일을 사용할 수 있으며, 같은 개수 또는 같은 크기의 팽이파일을 사용하는 경우에는 더 큰 지반지지력을 발휘할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

상기 팽이부(20)는 콘크리트 타설시부터 상기 말뚝부(10)와 일체로 제작될 수도 있지만, 팽이부(20)를 프리캐스트 콘크리트 부재로 별도 제작한 후, 말뚝부(10)의 상단에 조립 결합할 수도 있다.

도 5에는 본 발명의 제2실시예에 따른 팽이파일(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 팽이파일(1)에서는 팽이부(20)의 경사 하면에 요철부(26)를 형성할 수도 있다. 즉, 팽이부(20)의 테이퍼진 경사 하면을 오목볼록한 요철부(26)가 형성된 면으로 만들 수 있는 것이다. 이와 같이 요철부(26)가 형성되면, 팽이부(20)의 경사 하면이 쇄석층과 접하게 되는 면적이 더욱 더 증가하게 되고, 그에 따라 마찰력이 증가하여 팽이파일(1)에 의해 발휘되는 지지력이 더욱 향상되는 효과가 발휘된다.

더 나아가, 본 발명의 팽이파일(1)에서 상기 팽이부(20)는, 속이 비어 있는 구성을 가질 수도 있다. 도 6에는 도 5의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있는데, 도 6에 도시된 것처럼, 팽이부(20)는 그 내부가 비어 있는 상태로 제작될 수 있는 것이다.

연약지반의 경우, 팽이파일의 자중이 과도한 경우에는 불리할 수 있다. 이 경우에는 콘크리트를 타설하여 팽이부(20)를 제작할 때, 미리 팽이부(20)의 내부를 채울 수 있는 스티로폼을 배치하거나 기타 경량의 내부 거푸집을 설치하는 등의 방법을 통해서 팽이부(20)의 속이 비어 있는 형태로 제작함으로써 경량화시킬 수 있게 된다. 이와 같이 팽이부(20)의 내부를 빈 공간으로 만들어서 경량화시키는 구성은, 요철부(26)가 형성된 도 5의 제2실시예뿐만 아니라, 요철부가 형성되어 있지 아니한 도 3의 실시예에도 동일하게 적용할 수 있다. 이와 같은 십자형 팽이부를 구비한 본 발명에 따른 팽이파일(1)은 종래와 마찬가지의 방법으로 지반에 설치하여 사용할 수 있다.

1: 팽이파일
10: 말뚝부
20: 팽이부

Claims (3)

1. 연직하게 설치되며, 지반에 관입하여 박히는 기둥형상의 말뚝부(10)와, 상기 말뚝부(10)의 상부에 일체로 형성되어 있는 팽이부(20)를 포함하며;
   상기 팽이부(20)는 그 최상면이 십자형상을 가지고 있고, 상기 십자형상의 단면 모양을 유지하면서 상부에서 아래로 갈수록 단면적이 줄어드는 형태로 테이퍼져 있는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 팽이파일.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 팽이부(20)의 테이퍼진 경사 하면에는 요철부(26)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 팽이파일.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 팽이부(20)의 속은 비어 있는 것을 특징으로 하는 팽이파일.

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