KR20140090493A

KR20140090493A - 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법

Info

Publication number: KR20140090493A
Application number: KR1020130002621A
Authority: KR
Inventors: 이창남
Original assignee: (주)센구조연구소
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2014-07-17
Also published as: KR101427340B1

Abstract

본 발명은 마이크로 파일을 구성하는 강관말뚝을 지반에 압입 시공할 때, 강관말뚝의 변형을 방지할 수 있는 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법에 대한 것이다.
본 발명의 강관말뚝 압입장치는 강관말뚝을 지반에 삽입하기 위하여 지반 상부에 위치하는 콘크리트 기초에 형성된 말뚝 삽입공 및 상기 말뚝 삽입공 주변에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트; 상기 앵커볼트의 타단에 결합되는 강봉; 상기 말뚝 삽입공에 삽입되는 강관말뚝을 압입하기 위해 강관말뚝 상부에 설치되는 것으로, 복수의 관통공이 형성되어 상기 관통공에 상기 강봉이 관통되는 누름판; 및 상기 누름판 상부의 관통공 위치에 구비되는 것으로, 상기 강봉이 내부에 삽입 고정되어 상기 누름판을 하부로 이동시키는 복수의 유압잭; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 강관말뚝의 측면이 아닌 강관말뚝의 상면에서 압력을 가하여 강관말뚝을 압입함으로써 강관말뚝의 변형을 방지할 수 있다. 아울러 이음개소를 최소화하면서도 무소음·무진동의 강관말뚝 압입 시공이 가능하고, 기초공사의 선행후 상부 골조공사시 공사비와 공기를 절감할 수 있다.

Description

강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법{APPARATUS AND METHOD FOR PRESSING STEEL PIPE}

본 발명은 소구경 천공으로 협소한 장소나 높이가 제한적인 지역에서 구조물의 지지력 증가 또는 지반 침하 억제를 목적으로 사용되는 마이크로 파일과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 파일을 구성하는 강관말뚝을 지반에 압입 시공할 때, 강관말뚝의 변형을 방지할 수 있는 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법에 대한 것이다.

마이크로 파일(Micro-pile)은 구조물의 지지력 증가 또는 지반 침하 억제를 목적으로 주로 사용되는 것으로, 기존 구조물의 기초를 보강하거나 작업 공간이 협소하여 키 높은 장비의 진입이 어려운 경우 강봉을 토막내어 이어 박는 마이크로 파일이 많이 이용되고 있다.

기존 마이크로 파일은 지반을 직경 150㎜ 내외로 천공하고 천공된 구멍에 두께가 얇은 강관을 삽입한 후, 강관 내부에 직경 50~75㎜의 고강도 강봉을 이어 넣은 다음, 강관과 강봉 사이의 공간을 그라우팅 작업하고 재하시험을 하는 번거로운 공법이다.

따라서 상기와 같은 번거로움을 해소하고자 말뚝머리를 유압잭으로 눌러 강관을 관입하는 무소음·무진동의 강관압입공법이 제안되었다. 그러나 이 방법은 유압잭 스트로크 길이의 한계 때문에, 유압잭 2개를 직렬연결하고 유압잭 스트로크에 따라 길이를 보정하는 버팀재를 수시로 갈아 끼운다고 해도 말뚝의 단위 길이가 2m 정도로 제한되었다. 이에 상기 방법은 말뚝 관입이 번거롭고 느리며, 이음개소가 많다는 흠이 있었다.

이에 따라 종래 강관압입공법의 문제점을 해결하기 위하여 특수유압잭을 이용하여 무진동·무소음으로 말뚝을 관입시키면서도 말뚝의 이음개소를 줄일 수 있고, 연약지반 또는 기존건물의 기초 보강시 쉽게 활용할 수 있는 압입강관말뚝 공법(특허 제10-0792130호)이 제안된 바 있다.

그러나 상기 등록특허는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 누름판(13)의 중앙에 위치되는 4개의 그립(15)이 이루는 원형의 구멍을 통하여 강관말뚝(5)을 삽입한다. 따라서 그립(15)이 강관말뚝(5)의 외주면을 잡은 상태에서 전진유압잭(24)에 유압을 가하여 강관말뚝(5)을 압입하면, 유압잭의 압입력에 의해 상기 그립(15)이 강관말뚝(5) 측면을 조여 강관말뚝(5)에 변형이 발생하는 단점이 있었다.

이러한 강관말뚝의 변형은 강관말뚝에 불균등 응력 분포를 가져오며, 내력 저하의 요인으로 작용할 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 강관말뚝의 측면이 아닌 강관말뚝의 상면에서 압력을 가하여 강관말뚝을 압입함으로써, 강관말뚝의 변형을 방지할 수 있는 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법을 제공하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 강관말뚝을 지반에 삽입하기 위하여 지반 상부에 위치하는 콘크리트 기초에 형성된 말뚝 삽입공 및 상기 말뚝 삽입공 주변에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트; 상기 앵커볼트의 타단에 결합되는 강봉; 상기 말뚝 삽입공에 삽입되는 강관말뚝을 압입하기 위해 강관말뚝 상부에 설치되는 것으로, 복수의 관통공이 형성되어 상기 관통공에 상기 강봉이 관통되는 누름판; 및 상기 누름판 상부의 관통공 위치에 구비되는 것으로, 상기 강봉이 내부에 삽입 고정되어 상기 누름판을 하부로 이동시키는 복수의 유압잭; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치가 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 앵커볼트와 강봉의 결합은 상기 앵커볼트의 외주면에 형성된 나사산과 상기 강봉의 일단에 형성된 나사산을 양 단부 내측에 나사산이 형성된 커플러로 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치가 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유압잭은 상하로 왕복 운동하여 누름판을 가압하는 피스톤부; 상기 피스톤부를 하부로 전진시키는 전진 유압부; 상기 피스톤부를 상부로 후진시키는 후진 유압부; 및 상기 피스톤부의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부 작동시 상기 강봉을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부 작동 후 상기 강봉의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부 후단에 구비되는 웨지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치가 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 누름판의 하면 중앙부에는 강관말뚝의 상단 내측에 삽입되는 강관 고정링이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치가 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 누름판의 상면에는 누름판을 상부로 인양하기 위해 다수의 아이볼트가 설치되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치가 제공된다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 강관말뚝을 압입하여 지반에 삽입하기 위한 것으로, (a) 콘크리트 기초에 말뚝 삽입공을 형성하는 한편, 상기 말뚝 삽입공 주변에 다수의 앵커볼트구멍을 설치하는 단계; (b) 상기 앵커볼트구멍에 앵커볼트의 일단을 삽입하여 정착하는 단계; (c) 상기 각 앵커볼트의 타단에 강봉의 일단을 결합하는 한편, 상기 말뚝 삽입공에 강관말뚝을 삽입하는 단계; (d) 상기 강관말뚝을 상부에서 압입하기 위해 상기 강봉이 관통되는 복수의 관통공이 형성된 누름판의 관통공에 상기 강봉의 타단을 삽입하여 상기 누름판을 강관말뚝 상부에 위치시키는 단계; (e) 상기 강봉의 타단에 유압잭을 삽입하여 누름판의 상부에 위치시키는 단계; 및 (f) 상기 유압잭에 유압을 가하여 누름판을 하부로 이동시킴으로써 상기 강관말뚝을 지반에 삽입하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법이 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유압잭은 상하로 왕복 운동하여 누름판을 가압하는 피스톤부; 상기 피스톤부를 하부로 전진시키는 전진 유압부; 상기 피스톤부를 상부로 후진시키는 후진 유압부; 및 상기 피스톤부의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부 작동시 상기 강봉을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부 작동 후 상기 강봉의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부 후단에 구비되는 웨지부로 구성되어, 상기 (f) 단계는 상기 전진 유압부를 작동시켜 상기 웨지부로 상기 강봉을 고정하고 피스톤부를 하부로 전진시켜 누름판을 하부로 가압하는 (f-1) 단계; 와, 일정 거리 전진 후 상기 후진 유압부를 작동시켜 상기 피스톤부를 후진시킴과 동시에 상기 웨지부를 강봉으로부터 고정 해제하여 상기 유압잭을 상기 강봉 하부로 이동시키는 (f-2) 단계; 를 반복하여 상기 강관말뚝을 지반으로 삽입하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법이 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 누름판의 상면에는 다수의 아이볼트가 더 구비되어, 상기 강관말뚝의 지반 삽입이 완료된 후 상기 아이볼트에 체인을 연결하여 상기 누름판을 상부로 인양함으로써 상기 누름판과 유압잭을 강봉으로부터 분리 해체하는 (g) 단계; 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법이 제공된다.

또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 (g) 단계 후 상기 지반에 삽입된 강관말뚝 상단에 다른 강관말뚝을 용접이음하고, (d) 내지 (g) 단계를 반복하여 강관말뚝을 연속적으로 지반에 삽입하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법이 제공된다.

본 발명에 따르면 강관말뚝의 측면이 아닌 강관말뚝의 상면에서 압력을 가하여 강관말뚝을 압입함으로써, 강관말뚝의 변형을 방지할 수 있는 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법을 제공할 수 있다.

아울러 본 발명은 강관말뚝의 압입시, 이음개소를 최소화하면서도 무소음·무진동 시공이 가능한 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 기초공사를 선행하고 상부 골조공사를 진행하는 과정에서 눈비와 추위에 노출되지 않고도 여유롭게 말뚝공사를 시행할 수 있어, 공사비와 공기를 절감할 수 있는 강관말뚝 압입장치 및 압입 강관말뚝 공법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 압입강관말뚝 공법에서 유압잭을 이용하여 압입되는 강관말뚝을 도시하는 평면도와 측면도이다.
도 2는 본 발명의 강관말뚝 압입장치를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 강관말뚝 압입장치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 이용된 강관말뚝과 누름판의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 이용된 유압잭을 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 이용된 유압잭을 도시하는 사시도이다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 강관말뚝 압입장치를 도시하는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 강관말뚝 압입장치를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 이용된 강관말뚝과 누름판의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.

도 2 내지 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 강관말뚝 압입장치는 강관말뚝(200)을 지반(100)에 삽입하기 위하여 지반(100) 상부에 위치하는 콘크리트 기초(110)에 형성된 말뚝 삽입공(111) 및 상기 말뚝 삽입공(111) 주변에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트(300); 상기 앵커볼트(300)의 타단에 결합되는 강봉(400); 상기 말뚝 삽입공(111)에 삽입되는 강관말뚝(200)을 압입하기 위해 강관말뚝(200) 상부에 설치되는 것으로, 복수의 관통공(501)이 형성되어 상기 관통공(501)에 상기 강봉(400)이 관통되는 누름판(500); 및 상기 누름판(500) 상부의 관통공(501) 위치에 구비되는 것으로, 상기 강봉(400)이 내부에 삽입 고정되어 상기 누름판(500)을 하부로 이동시키는 복수의 유압잭(600); 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 말뚝 삽입공(111)은 지반(100) 상부에 위치하는 콘크리트 기초(110)에 형성된다.

상기 말뚝 삽입공(111)은 신축 구조물의 경우 말뚝을 박고자 하는 위치의 콘크리트 기초(110)에 외주면에 전단 연결재(shear connector)가 구비된 강관슬리브를 묻어 형성할 수 있으며, 기존 구조물의 경우 강관말뚝(200)보다 다소 지름이 큰 말뚝 삽입공(111)을 보링하여 형성할 수 있다.

상기 앵커볼트(300)는 말뚝 삽입공(111) 주변에 위치되는 것으로, 바람직하게는 말뚝 삽입공(111) 주변에 등간격으로 4개소 위치시킨다.

기존 구조물의 경우, 상기 앵커볼트(300)는 콘크리트 기초(110)에 앵커볼트(300)를 삽입할 구멍을 보링하고, 상기 구멍에 앵커볼트(300)의 일단을 삽입한 다음, 충전재를 주입하고 양생시켜 정착시킨다.

상기 강봉(400)은 콘크리트 기초(110) 상부로 노출되는 앵커볼트(300)의 타단에 결합한다.

이때, 상기 앵커볼트(300)와 강봉(400)의 결합은 상기 앵커볼트(300)의 외주면에 형성된 나사산과 상기 강봉(400)의 일단에 형성된 나사산을 양 단부 내측에 나사산이 형성된 커플러(700)로 결합한다.

다음으로, 상기 누름판(500)은 상기 말뚝 삽입공(111)에 삽입되는 강관말뚝(200)을 압입하기 위해 강관말뚝(200) 상부에 설치되는 것으로, 복수의 관통공(501)이 형성되어 상기 관통공(501)에 상기 강봉(400)이 관통되는 것을 특징으로 한다.

따라서 상기 누름판(500)은 콘크리트 기초(110)에 형성된 말뚝 삽입공(111)을 통하여 지반(100)에 삽입된 강관말뚝(200) 상부에 누름판(500)의 하부면이 접하도록 위치되고, 지반(100)에 일단이 정착된 앵커볼트(300)의 타단에 결합되는 강봉(400)이 누름판(500)의 관통공(501)을 관통하도록 배치된다.

그리고 유압잭(600)이 누름판(500)에 압력을 가하여 누름판(500)을 하부로 이동시킴에 따라 강관말뚝(200) 상부에서 가해지는 압력에 의하여 강관말뚝(200)이 지반(100)에 삽입된다.

상기 누름판(500)의 중앙에는 통공(502)이 형성될 수 있다. 통공(502)은 강관말뚝(200)의 시공 후 재하시험을 할 때, 강관말뚝(200) 내부에 결합된 스트레인게이지 선을 외부로 뽑을 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 누름판(500)의 하면 중앙부에는 강관말뚝(200)의 상단 내측에 삽입되는 강관 고정링(503)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관 고정링(503)은 누름판(500) 하면에 접하여 위치되는 강관말뚝(200)의 위치를 고정하기 위한 구성이다.

또한, 상기 누름판(500)의 상면에는 누름판(500)을 상부로 인양하기 위해 다수의 아이볼트(510)를 용접 또는 볼팅 등의 방법을 이용하여 설치할 수 있다.

상기 아이볼트(510)는 강관말뚝(200)을 지반(100)에 삽입 완료한 다음 누름판(500)을 강봉(400)으로부터 분리하기 위한 것으로, 누름판(500) 상면으로 노출되는 아이볼트(510)의 머리 부분에 위치된 고리를 와이어로프 또는 체인에 연결하여 누름판(500)을 상부로 인양할 수 있도록 한다. 도 2에서 상기 아이볼트(510)는 서로 대칭되도록 2개소 설치되었다.

도 5는 본 발명에 이용된 유압잭을 도시하는 단면도이고, 도 6은 본 발명에 이용된 유압잭을 도시하는 사시도이다.

상기 유압잭(600)은 상기 누름판(500) 상부의 관통공(501) 위치에 구비되는 것으로, 상기 강봉(400)이 내부에 삽입 고정되어 상기 누름판(500)을 하부로 이동시킨다.

상기 유압잭(600)은 상하로 왕복 운동하여 누름판(500)을 가압하는 피스톤부(610); 상기 피스톤부(610)를 하부로 전진시키는 전진 유압부(620); 상기 피스톤부(610)를 상부로 후진시키는 후진 유압부(630); 및 상기 피스톤부(610)의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부(620) 작동시 상기 강봉(400)을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부(630) 작동 후 상기 강봉(400)의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부(610) 후단에 구비되는 웨지부(640)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 유압잭(600)의 작동 원리는 아래와 같다.

우선, 상기 전진 유압부(620)에 주입된 오일의 오일압에 의하여 상기 웨지부(640)의 웨지(642)가 내주면에 형성된 나사산을 이용하여 강봉(400)을 고정하고, 피스톤부(610)를 하부로 전진시켜 누름판(500)을 가압하여 강관말뚝(200)을 지반(100)으로 삽입한다.

그리고 강관말뚝(200)이 소정의 길이만큼 관입되면, 후진 유압부(630)에 주입된 오일의 오일압에 의하여 상기 피스톤부(610)가 후진함과 동시에 웨지(642)의 그립이 해제되어 강봉(400)의 고정이 해제되고, 상기 유압잭(600)을 상기 강봉(400) 하부로 이동시키는 과정을 반복하여 강관말뚝(200)을 지반(100)으로 삽입한다.

상기 유압잭(600)은 공지의 유압잭을 적용하며, 도 5에서 상기 피스톤부(610)는 튜브(611), 피스톤 로드(612), 피스톤 로드 가이드(613), 피스톤부 커버(614)를 포함하여 구성되고, 상기 웨지부(640)는 웨지 케이스(641), 웨지(642), 웨지 가압수단(643), 웨지부 커버(644)를 포함하여 구성된다.

아울러 본 발명은 상기 강관말뚝 압입장치를 이용하는 것으로, 강관말뚝(200)을 압입하여 지반(100)에 삽입하기 위한 압입 강관말뚝 공법을 포함한다.

상기 압입 강관말뚝 공법은 (a) 콘크리트 기초(110)에 말뚝 삽입공(111)을 형성하는 한편, 상기 말뚝 삽입공(111) 주변에 다수의 앵커볼트구멍을 설치하는 단계; (b) 상기 앵커볼트구멍에 앵커볼트(300)의 일단을 삽입하여 정착하는 단계; (c) 상기 각 앵커볼트(300)의 타단에 강봉(400)의 일단을 결합하는 한편, 상기 말뚝 삽입공(111)에 강관말뚝(200)을 삽입하는 단계; (d) 상기 강관말뚝(200)을 상부에서 압입하기 위해 상기 강봉(400)이 관통되는 복수의 관통공(501)이 형성된 누름판(500)의 관통공(501)에 상기 강봉(400)의 타단을 삽입하여 상기 누름판(500)을 강관말뚝(200) 상부에 위치시키는 단계; (e) 상기 강봉(400)의 타단에 유압잭(600)을 삽입하여 누름판(500)의 상부에 위치시키는 단계; 및 (f) 상기 유압잭(600)에 유압을 가하여 누름판(500)을 하부로 이동시킴으로써 상기 강관말뚝(200)을 지반(100)에 삽입하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 압입 강관말뚝 공법의 각 구성 중 앞서 강관말뚝 압입장치에서 설명한 것과 중복되는 것은 강관말뚝 압입장치의 구성과 동일하다.

따라서 말뚝 삽입공(111)과 앵커볼트(300)는 앞서 설명한 바와 같으며, 상기 앵커볼트(300)와 강봉(400)의 결합은 상기 앵커볼트(300)의 외주면에 형성된 나사산과 상기 강봉(400)의 일단에 형성된 나사산을 양 단부 내측에 나사산이 형성된 커플러(700)를 이용하여 결합할 수 있다.

또한, 누름판(500)에는 강봉(400)이 관통되는 복수의 관통공(501)이 형성되며, 누름판(500)에는 강관 고정링(503)과 아이볼트(510)가 위치된다.

아울러 본 발명의 압입 강관말뚝 공법에서 상기 유압잭(600)은 상하로 왕복 운동하여 누름판(500)을 가압하는 피스톤부(610); 상기 피스톤부(610)를 하부로 전진시키는 전진 유압부(620); 상기 피스톤부(610)를 상부로 후진시키는 후진 유압부(630); 및 상기 피스톤부(610)의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부(620) 작동시 상기 강봉(400)을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부(630) 작동 후 상기 강봉(400)의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부(610) 후단에 구비되는 웨지부(640)로 구성되며, 상기 (f) 단계는 상기 전진 유압부(620)를 작동시켜 상기 웨지부(640)로 상기 강봉(400)을 고정하고 피스톤부(610)를 하부로 전진시켜 누름판(500)을 하부로 가압하는 (f-1) 단계; 와, 일정 거리 전진 후 상기 후진 유압부(630)를 작동시켜 상기 피스톤부(610)를 후진시킴과 동시에 상기 웨지부(640)를 강봉(400)으로부터 고정 해제하여 상기 유압잭(600)을 상기 강봉(400) 하부로 이동시키는 (f-2) 단계; 를 반복하여 상기 강관말뚝(200)을 지반(100)으로 삽입하도록 구성할 수 있다.

즉, 본 발명의 압입 강관말뚝 공법에서는 상기 (f-1) 단계와 (f-2) 단계를 반복 구성함으로써, 상기 누름판(500)과 유압잭(600)은 강봉(400)의 길이 방향을 따라 강봉(400) 하부로 이동하면서 강관말뚝(200)을 지반(100)에 관입한다.

이때, 상기 누름판(500)의 상면에는 다수의 아이볼트(510)가 더 구비되어, 상기 강관말뚝(200)의 지반(100) 삽입이 완료된 후 상기 아이볼트(510)에 체인을 연결하여 상기 누름판(500)을 상부로 인양함으로써 상기 누름판(500)과 유압잭(600)을 강봉(400)으로부터 분리 해체하는 (g) 단계; 를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

그리고 상기 (g) 단계가 완료된 후에는 상기 지반(100)에 삽입된 강관말뚝(200) 상단에 다른 강관말뚝(200)을 용접이음하고, (d) 내지 (g) 단계를 반복하여 강관말뚝(200)을 연속적으로 지반(100)에 삽입할 수 있다.

상기 강관말뚝(200)이 소정의 길이만큼 지반(100)에 삽입되면, 강관말뚝(200)의 삽입을 완료한 다음, 유압잭(600)을 해체하고 커플러(700)로부터 강봉(400)을 돌려 회수한다. 그리고 콘크리트 기초(110) 상부로 돌출된 강관말뚝(200) 부분을 절단하고, 필요하면 말뚝 삽입공(111)과 강관말뚝(200) 사이의 빈 공간에 충전재를 주입한다.

그 후, 상기 앵커볼트(300)에 대응되는 구멍이 형성된 베어링 플레이트를 앵커볼트(300) 상부에서 끼워 넣고, 앵커볼트(300)에 너트를 체결하여 시공을 완료한다.

100: 지반 110: 기초
111: 말뚝 삽입공 200: 강관말뚝
300: 앵커볼트 400: 강봉
500: 누름판 501: 관통공
502: 통공 503: 강관 고정링
510: 아이볼트 600: 유압잭
610: 피스톤부 611: 튜브
612: 피스톤 로드 613: 피스톤 로드 가이드
614: 피스톤부 커버 620: 전진 유압부
630: 후진 유압부 640: 웨지부
641: 웨지 케이스 642: 웨지
643: 웨지 가압수단 644: 웨지부 커버
700: 커플러

Claims

강관말뚝(200)을 지반(100)에 삽입하기 위하여 지반(100) 상부에 위치하는 콘크리트 기초(110)에 형성된 말뚝 삽입공(111) 및 상기 말뚝 삽입공(111) 주변에 일단이 삽입되어 정착되는 복수의 앵커볼트(300);
상기 앵커볼트(300)의 타단에 결합되는 강봉(400);
상기 말뚝 삽입공(111)에 삽입되는 강관말뚝(200)을 압입하기 위해 강관말뚝(200) 상부에 설치되는 것으로, 복수의 관통공(501)이 형성되어 상기 관통공(501)에 상기 강봉(400)이 관통되는 누름판(500); 및
상기 누름판(500) 상부의 관통공(501) 위치에 구비되는 것으로, 상기 강봉(400)이 내부에 삽입 고정되어 상기 누름판(500)을 하부로 이동시키는 복수의 유압잭(600); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치.
제1항에 있어서,
상기 앵커볼트(300)와 강봉(400)의 결합은 상기 앵커볼트(300)의 외주면에 형성된 나사산과 상기 강봉(400)의 일단에 형성된 나사산을 양 단부 내측에 나사산이 형성된 커플러(700)로 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치.
제1항에 있어서,
상기 유압잭(600)은
상하로 왕복 운동하여 누름판(500)을 가압하는 피스톤부(610);
상기 피스톤부(610)를 하부로 전진시키는 전진 유압부(620);
상기 피스톤부(610)를 상부로 후진시키는 후진 유압부(630); 및
상기 피스톤부(610)의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부(620) 작동시 상기 강봉(400)을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부(630) 작동 후 상기 강봉(400)의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부(610) 후단에 구비되는 웨지부(640)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치.
제1항에 있어서,
상기 누름판(500)의 하면 중앙부에는 강관말뚝(200)의 상단 내측에 삽입되는 강관 고정링(503)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치.
제1항에 있어서,
상기 누름판(500)의 상면에는 누름판(500)을 상부로 인양하기 위해 다수의 아이볼트(510)가 설치되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 압입장치.
강관말뚝(200)을 압입하여 지반(100)에 삽입하기 위한 것으로,
(a) 콘크리트 기초(110)에 말뚝 삽입공(111)을 형성하는 한편, 상기 말뚝 삽입공(111) 주변에 다수의 앵커볼트구멍을 설치하는 단계;
(b) 상기 앵커볼트구멍에 앵커볼트(300)의 일단을 삽입하여 정착하는 단계;
(c) 상기 각 앵커볼트(300)의 타단에 강봉(400)의 일단을 결합하는 한편, 상기 말뚝 삽입공(111)에 강관말뚝(200)을 삽입하는 단계;
(d) 상기 강관말뚝(200)을 상부에서 압입하기 위해 상기 강봉(400)이 관통되는 복수의 관통공(501)이 형성된 누름판(500)의 관통공(501)에 상기 강봉(400)의 타단을 삽입하여 상기 누름판(500)을 강관말뚝(200) 상부에 위치시키는 단계;
(e) 상기 강봉(400)의 타단에 유압잭(600)을 삽입하여 누름판(500)의 상부에 위치시키는 단계; 및
(f) 상기 유압잭(600)에 유압을 가하여 누름판(500)을 하부로 이동시킴으로써 상기 강관말뚝(200)을 지반(100)에 삽입하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법.
제6항에 있어서,
상기 유압잭(600)은
상하로 왕복 운동하여 누름판(500)을 가압하는 피스톤부(610);
상기 피스톤부(610)를 하부로 전진시키는 전진 유압부(620);
상기 피스톤부(610)를 상부로 후진시키는 후진 유압부(630); 및
상기 피스톤부(610)의 후단에 위치하여 상기 전진 유압부(620) 작동시 상기 강봉(400)을 가압 고정하고, 상기 후진 유압부(630) 작동 후 상기 강봉(400)의 가압 고정을 해제하는 것으로 상기 피스톤부(610) 후단에 구비되는 웨지부(640)로 구성되어,
상기 (f) 단계는
상기 전진 유압부(620)를 작동시켜 상기 웨지부(640)로 상기 강봉(400)을 고정하고 피스톤부(610)를 하부로 전진시켜 누름판(500)을 하부로 가압하는 (f-1) 단계; 와, 일정 거리 전진 후 상기 후진 유압부(630)를 작동시켜 상기 피스톤부(610)를 후진시킴과 동시에 상기 웨지부(640)를 강봉(400)으로부터 고정 해제하여 상기 유압잭(600)을 상기 강봉(400) 하부로 이동시키는 (f-2) 단계; 를 반복하여 상기 강관말뚝(200)을 지반(100)으로 삽입하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법.
제6항에 있어서,
상기 누름판(500)의 상면에는 다수의 아이볼트(510)가 더 구비되어, 상기 강관말뚝(200)의 지반(100) 삽입이 완료된 후 상기 아이볼트(510)에 체인을 연결하여 상기 누름판(500)을 상부로 인양함으로써 상기 누름판(500)과 유압잭(600)을 강봉(400)으로부터 분리 해체하는 (g) 단계; 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법.
제8항에 있어서,
상기 (g) 단계 후 상기 지반(100)에 삽입된 강관말뚝(200) 상단에 다른 강관말뚝(200)을 용접이음하고, (d) 내지 (g) 단계를 반복하여 강관말뚝(200)을 연속적으로 지반(100)에 삽입하는 것을 특징으로 하는 압입 강관말뚝 공법.