KR20140111792A - Column Integrated Footing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 기둥을 선굴착한 보링공 내부로 연장시켜 상부 하중을 지반에 효과적으로 전달하기 위한 기둥 일체형 기초에 대한 것이다.
The present invention relates to a column-integrated foundation for effectively extending an upper load to a ground by extending a concrete column into a boring hole preliminarily drilled.
PHC 말뚝(Pretensioned spun high strength concrete pile)을 비롯한 말뚝은 디젤해머, 유압해머 등 타격장비에 의하여 타입하는 항타공법이 일반적인 시공공법이다. 그러나 항타공법은 말뚝을 항타하는 과정에서 발생하는 지반 진동과 소음 등 건설 공해로 인하여 그 적용이 감소하였으며, 이에 대한 대안으로 지반을 선굴착 후 말뚝을 삽입하는 공법이 주류를 이루고 있다.PHC pile (pile) is a general construction method, such as diesel hammer, hydraulic hammer, etc., which is typed by striking equipment. However, the application method has been reduced due to construction pollution such as ground vibration and noise generated during the pile driving process. As an alternative method, the method of inserting pile after excavation of the ground is the main method.
말뚝 또는 기둥(이하, '기둥'이라 한다)을 선굴착한 구멍에 삽입하는 경우의 내력은 기둥 자체의 보유내력, 기둥의 설치 방법 및 토질 지반 상태를 감안하여 설계하여야 한다.The strength when inserting a pile or pillar (hereinafter referred to as "pillar") into a hole drilled through a pre-drilled hole is to be designed in consideration of the holding strength of the pillar itself, the installation method of the pillar and the soil condition.
그런데 상기 기둥, 특히 PHC 말뚝 및 이를 개량하여 강선과 강봉 대신 미리 조립한 철근농에 원심력 콘크리트를 타설한 고강도 원심성형콘크리트 기둥은 기둥 자체의 보유 내력이 충분함에도 불구하고 이를 선굴착한 구멍 내에 삽입하는 방법과 토질 지반의 부실 등의 이유로 인하여 그 보유 내력을 충분히 활용하지 못하는 경우가 발생한다.However, the column, especially the PHC pile, and the high-strength centrifugal-molded concrete column in which the centrifugal concrete is placed in the reinforcing bar pre-assembled instead of the steel wire and the steel bar are inserted into the pre-drilled hole It is not possible to fully utilize the holding capacity because of the method and the failure of the soil.
이러한 문제를 보완하기 위하여 도 1의 (a)에서와 같이 말뚝(100) 선단에 직경이 큰 단부확장강판(110)을 부착하여 지지력을 높이거나, 도 1의 (b)에서와 같이 말뚝(100) 선단의 직경을 확대한 확대선단부(120)를 위치시키는 방법 등이 제안되었다.In order to solve this problem, as shown in FIG. 1 (a), the end enlarging
상기 도 1의 (a) 내지 (b)에 도시된 방법은 말뚝(100) 선단의 단면적을 키워서 지지력 상승을 기대하는 것에 공통점이 있다.The methods shown in FIGS. 1 (a) to 1 (b) have a common point in raising the cross-sectional area of the tip of the
한편, 지지력이 큰 지반은 마찰내력도 큰 것이 당연하다. 따라서 말뚝 선단의 단면적을 증가시키는 것도 방법이지만, 경질지반에 말뚝의 길이를 연장시켜서 마찰내력을 향상시키는 것도 전체 내력 상승의 한 방법이 될 수 있다.On the other hand, it is natural that the ground with a large bearing capacity has a large frictional resistance. Therefore, it is also a method to increase the cross-sectional area of the tip of the pile. However, improving the frictional resistance by extending the length of the pile to hard ground can also be a method of increasing the overall strength.
그러나 말뚝의 길이만을 연장시킨다면 말뚝 외피면과 토질지반과의 마찰계수가 크지 않아 내력 상승의 효과를 얻기에 충분하지 않다. However, if the length of the pile is extended, the coefficient of friction between the pile surface and the soil foundation is not large enough to obtain the effect of the increase in the strength.
왜냐하면 말뚝의 마찰내력은 통상 말뚝 외피면과 선 굴착한 보링공 내에 주입한 콘크리트 사이의 마찰 및 부착력, 및 상기 콘크리트와 보링 공벽 사이의 마찰력에 의하여 결정되는데, 이중 콘크리트와 보링 공벽 사이의 마찰력은 공벽에 형성된 요철면에 콘크리트가 채워져서 공벽과 콘크리트가 접촉하는 면적이 충분한 크기를 갖지만, PHC 말뚝을 비롯한 기둥은 표면이 매끄러워 콘크리트와의 마찰력을 확보하기 어렵고, 선굴착한 구멍의 크기가 제한되어 기둥 측면에 전단연결재를 부착하는 등의 공법 사용이 불가능하기 때문이다.This is because the frictional resistance of the pile is usually determined by the friction and adhesion between the pile sheath surface and the concrete injected into the boring hole and the frictional force between the concrete and the boring wall, The pore of the PHC pile is smooth, and it is difficult to secure the friction force with the concrete, and the size of the pierced hole is limited. This is because it is impossible to use a method such as attaching a shear joint to the column side.
또한, 선굴착한 보링공에 콘크리트를 채우고 기둥을 압입하는 경우에도 기둥과 현장 타설한 콘크리트와의 부착내력이 크지 않기는 마찬가지여서 상기와 같은 문제점이 여전히 존재하였다.
In addition, even when the concrete is filled in the boring hole pre-drilled and the column is press-fitted, the above-mentioned problems still exist because the bond strength between the column and the concrete laid in the field is not large.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기둥을 선굴착한 보링공 내부로 연장시켜 내력 상승의 효과를 얻을 수 있는 기둥 일체형 기초를 제공하고자 한다.
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a column-type foundation which can extend the column into a boring hole preliminarily drilled to obtain an effect of increasing the strength.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 단면 형상이 원형인 콘크리트관으로 형성된 기둥; 상기 기둥 하단에 결합되어 하부로 연장되는 복수의 전산볼트; 및 상기 각 전산볼트의 몸체에 복수개가 상호 일정 간격 이격되도록 결합되되, 중앙에 암나사산이 형성된 결합공이 형성되어 상기 전산볼트의 몸체와 나사 결합되는 복수의 앵커 플레이트; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초를 제공한다.In order to solve the above problems, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a pillar formed by a concrete pipe having a circular cross-sectional shape; A plurality of bolts connected to the lower end of the column and extending downward; And a plurality of anchor plates coupled to the respective bolts of the plurality of bolts so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance, wherein coupling holes having a female screw hole formed at the center thereof are screwed to the bolts of the bolts. And the base is provided with a columnar base.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 복수의 전산볼트 단부에는 단부강판이 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초를 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, an end plate steel plate is coupled to the end portions of the plurality of bolts.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 단부강판에는 상기 전산볼트의 단부가 삽입되어 결합되는 복수의 볼트결합공이 형성되고, 상기 단부강판 중앙에는 관통공이 형성되며, 상기 전산볼트는 단부강판 상부 및 하부에서 너트로 상기 단부강판과 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초를 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the end steel plate is provided with a plurality of bolt coupling holes into which the end portions of the bolts are inserted and coupled, a through hole is formed at the center of the end steel plate, And is joined to the end steel plate with a nut at a lower portion thereof.
또 다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 복수의 전산볼트 외측을 감싸는 횡방향철근이 더 구비된 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초를 제공한다.
According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a column-integrated foundation, characterized by further comprising a lateral reinforcing bar surrounding the plurality of bolts.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 기둥을 선굴착한 보링공 내부로 연장시키고 현장타설 콘크리트 기둥인 기초의 직경이 보링공과 동일하게 확장되는 효과가 있어, 기둥 하중을 지반에 안전하게 전달할 수 있다.First, the column is extended into the excavated boring hole, and the diameter of the base, which is the concrete column placed on the spot, has the same effect as the boring ball, so that the column load can be safely transmitted to the ground.
둘째, 기둥 하단에 형성된 볼트결합공에 전산볼트를 체결하는 방법으로 기초 부분을 구성하는 철물을 부착함으로써, 기둥 본체에 손상을 주거나 변형을 초래하지 않으면서 기둥과 기초 부분을 확실하게 일체화할 수 있다.Second, by attaching a metal member constituting a base portion by a method of fastening a bolt to a bolt coupling hole formed at a lower end of the column, the column and the base portion can be reliably integrated without damaging or deforming the column main body .
셋째, 선굴착한 보링공에 기초를 삽입할 때 공벽에 손상을 주지 않는다.Third, it does not damage the portholes when inserting the foundations into pre-drilled boring holes.
넷째, 기둥 하단의 기초부가 콘크리트와 일체화되므로 말뚝 표면과 콘크리트와의 마찰력 부족으로 인한 지지력 저하에 대한 문제가 없고, 콘크리트가 선굴착 공벽의 요철 부위와 기초 내부에 빈틈없이 채워지므로 마찰 저항을 극대화할 수 있다.Fourth, since the foundation of the lower part of the column is integrated with concrete, there is no problem of reduction of bearing capacity due to insufficient frictional force between the pile surface and concrete, and concrete is filled in the concave- .
다섯째, 기둥과 기초 부분을 연결하는 전산볼트의 몸체가 지상에 노출되지 않으므로, 전산볼트 단부가 부식되는 것을 방지할 수 있다.Fifth, since the body of the computer bolt connecting the column and the base portion is not exposed to the ground, the end of the computer bolt can be prevented from being corroded.
여섯째, 기둥과 기초 부분이 일체화된 공장 제작 콘크리트 구조물을 선굴착한 보링공에 삽입한 다음 콘크리트를 타설하여 시공을 완료할 수 있으므로, 설치 공정이 단순하고 시공 오차를 최소화할 수 있으며, 공기와 공사비를 절감할 수 있다.Sixth, it is possible to insert the factory-made concrete structure with the column and foundation part in the pre-drilled boring hole, and then to place the concrete to complete the construction. Therefore, the installation process is simple and the construction error can be minimized. Can be saved.
일곱째, 앵커 플레이트가 기초콘크리트에 긴결되어, 인장말뚝으로서의 효과가 탁월하다.
Seventh, the anchor plate is tightened to the base concrete, and the effect as a tensile pile is excellent.
도 1은 종래 지지력 상승을 위하여 선단 단면적을 확장한 말뚝의 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 기둥 일체형 기초의 단계별 시공 공정을 도시하는 측단면도이다.
도 5는 하단부가 확장된 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 측단면도이다.
도 6은 본 발명에 이용된 앵커 플레이트를 도시하는 사시도이다.FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a pile having a tip cross-sectional area expanded to increase the bearing capacity.
Fig. 2 is a perspective view showing the column-integrated base of the present invention. Fig.
3 is an exploded perspective view showing the column-integrated base of the present invention.
4 is a side cross-sectional view showing a stepwise construction process of the column-integrated foundation of the present invention.
5 is a side cross-sectional view showing the column-integrated base of the present invention with its lower end extended.
6 is a perspective view showing the anchor plate used in the present invention.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 2는 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 분해사시도이다.Fig. 2 is a perspective view showing the column-integrated base of the present invention, and Fig. 3 is an exploded perspective view showing the column-base base of the present invention.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기둥 일체형 기초는 단면 형상이 원형인 콘크리트관으로 형성된 기둥(1); 상기 기둥(1) 하단에 결합되어 하부로 연장되는 복수의 전산볼트(3); 및 상기 각 전산볼트(3)의 몸체에 복수개가 상호 일정 간격 이격되도록 결합되되, 중앙에 암나사산이 형성된 결합공이 형성되어 상기 전산볼트의 몸체와 나사 결합되는 복수의 앵커 플레이트(4): 로 구성되는 것을 특징으로 한다.2 to 3, the column-integrated base of the present invention comprises: a
상기 기둥(1)은 단면이 원형 형상이며, 기둥(1)의 실시예로 PHC 말뚝 또는 PHC 말뚝의 강선과 강봉을 철근농으로 대신하여 원심력 콘크리트를 타설한 것으로, 내부에 중공이 형성된 고강도 원심성형콘크리트 기둥(CRC 기둥)을 이용할 수 있다.The
상기 기둥(1)의 하단에는 전산볼트(3)의 상단을 결합하기 위한 복수의 볼트결합공(21)이 형성된다. A plurality of
도 3에 도시된 바와 같이 기둥(1) 하부에 마구리강판(2)이 있는 경우, 상기 볼트결합공(21)은 마구리강판(2)에 형성될 수 있다. 기둥(1) 제작시 마구리강판(2)에 기둥 주근을 용접하고, 마구리강판의 볼트결합공(21) 하부에서 마구리강판(2)의 상면으로 소정 길이만큼 연장되는 볼트를 체결한 다음, 기둥 콘크리트를 타설하고, 상기 볼트를 제거하면 마구리강판의 볼트결합공이 기둥 콘크리트에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 3, if there is a
또한, 기둥(1) 하부에 마구리강판(2)이 없는 경우, 내부에 암나사가 형성된 매립커플러를 기둥 하단에 매립하여 볼트결합공을 형성할 수도 있다.If there is no
그리고 마구리강판(2)의 중앙에는 관통공(22)이 형성되어, 기둥의 중공 내부로 콘크리트가 충전될 수 있도록 한다.A through hole (22) is formed at the center of the steel plate (2) so that the concrete can be filled into the hollow of the column.
상기 전산볼트(3)는 기둥(1) 하부의 기초 부분을 구성하는 것으로, 기둥(1)의 주근을 기초까지 연장시키는 역할을 한다. 전산볼트(3)는 상단이 기둥의 볼트결합공(21)에 결합되며, 하단은 기둥(1) 하부로 연장된다. The
상기 각 전산볼트(3)에는 복수의 앵커 플레이트(4)가 서로 일정 간격 이격되도록 결합된다.A plurality of
상기 앵커 플레이트(4)는 전산볼트(3)의 축하중을 기초콘크리트에 효과적으로 전달하는 것으로, 후타설되는 콘크리트에 긴결되어 본 발명의 기둥 일체형 기초가 압축 및 인장 양방향에 모두 효과적으로 저항할 수 있도록 한다. The
상기 앵커 플레이트(4)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전산볼트(3)의 외주면에 형성된 나사산을 따라 전산볼트(3)의 축 방향을 따라 이동 가능하도록 내주면에 암나사산(41)이 형성된다.6, a
도 6에는 상기 앵커 플레이트(4)가 원형으로 도시되어 있지만, 원형 뿐 아니라 다각형도 무방하다.In Fig. 6, the
아울러 본 발명에서 상기 복수의 전산볼트(3) 단부에는 단부강판(5)이 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the
상기 단부강판(5)은 외력에 의하여 전산볼트(3)가 휘거나 벌어지는 것을 방지하는 것으로, 전산볼트(3) 상호 간의 간격을 구속하고, 전산볼트(3)의 선단지지력을 증대하여 축력을 기초콘크리트에 전달한다. The
상기 단부강판(5)은 전산볼트(3)와 용접 결합 가능하나, 단부강판(5)에 상기 전산볼트(3)의 단부가 삽입되어 결합되는 복수의 볼트결합공(51)을 형성하고, 단부강판(5) 상부 및 하부에서 너트(53)로 전산볼트(3)와 단부강판(5)을 결합하는 기계적 결합도 가능하다. The
이때, 상기 단부강판(5) 중앙에는 인접 전산볼트(3)에 의하여 형성되는 내부 공간에 콘크리트가 원활하게 충전될 수 있도록 관통공(52)이 형성될 수 있다. At this time, a
아울러 본 발명에서는 상기 복수의 전산볼트(3) 외측을 감싸는 횡방향철근(6)을 더 구비할 수 있다. In addition, the present invention may further include a
상기 횡방향철근(6)은 전산볼트(3)의 위치를 고정하고 횡변형을 구속하며, 부착내력을 증진한다.
The
다음으로, 도 4는 본 발명의 기둥 일체형 기초의 단계별 시공 공정을 도시하는 측단면도이고, 도 5는 하단부가 확장된 본 발명의 기둥 일체형 기초를 도시하는 측단면도이다.Next, Fig. 4 is a side sectional view showing the step-by-step construction step of the column-integrated foundation of the present invention, and Fig. 5 is a side sectional view showing the column-integrated foundation of the present invention with the lower end extended.
본 발명의 기둥 일체형 기초의 시공은 도 4의 (a)에서와 같이 소정의 크기로 지반에 보링공(8)을 굴착하는 순서로 시작된다. 상기 보링공(8)의 직경은 기둥(1) 직경과 같거나 다소 크게 할 수 있으며, 연약지반 등에서와 같이 지지력 상승을 필요로 할 경우에는 도 5에서와 같이 보링공(8)의 하단부 직경을 확장할 수도 있다. The construction of the column-integrated foundation of the present invention starts in the order of excavating the boring hole 8 to the ground with a predetermined size as shown in Fig. 4 (a). The diameter of the boring hole 8 may be equal to or slightly larger than the diameter of the
그리고 도 4의 (b)에서와 같이, 상기 보링공(8) 내부로 미리 제작한 본 발명의 기둥 일체형 기초(10)을 삽입하고, 도 4의 (c)에서와 같이 하부에 콘크리트(9)를 타설한다. As shown in Fig. 4 (b), the column-integrated
이때, 상기 기둥 일체형 기초(10)의 내부에는 소정 직경을 갖는 중공이 형성되어 있기 때문에, 상기 (b) 단계와 (c) 단계의 순서를 바꿔 먼저 보링공(8) 내부에 콘크리트(9)를 타설한 다음, 기둥 일체형 기초(10)를 삽입하는 순서로 시공하는 것도 가능하다.At this time, since the hollow having the predetermined diameter is formed in the column-integrated
도 4의 (c) 단계에서 타설되는 콘크리트(9)는 기둥과 같은 중공이 아니고 단면적이 기둥에 비해 크기 때문에 기둥 본체 콘크리트 강도보다 적은 것을 사용하여도 무방하다. 기초 부분을 구성하는 콘크리트(9) 부분은 내부에 중공이 형성된 기둥보다 단면적이 크기 때문에 기둥의 직압을 능히 받을 수 있고, 선굴착한 보링공(8) 내벽의 요철 부위에 콘크리트(9)가 확실하게 침투 양생되므로 기초 길이를 증가시키면 확실한 마찰저항을 기대할 수 있으며, 콘크리트(9) 선단부 지압내력을 일반 말뚝기초와 동일하게 확보할 수 있다.4 (c) is not hollow like a column but has a cross-sectional area larger than that of the column, so that it is possible to use less than the concrete strength of the column body. The portion of the
본 발명의 기둥 일체형 기초를 일반 말뚝으로 사용할 경우 도 4의 (a) 내지 (c)단계를 거쳐 시공할 수 있고, 탑다운 공사의 경우 도 4의 (d)와 같이 기초부 상부의 지반을 굴착하는 단계를 추가하여 지하부 기둥을 형성할 수 있다.4 (a) to 4 (c), when the column-integrated foundation of the present invention is used as a general pile, it is possible to construct the foundation on the top of the foundation as shown in FIG. 4 (d) To form a ground pillar.
즉, 본 발명의 기둥 일체형 기초는 일반 말뚝으로 이용되는 기둥이나 탑다운 공사용 기둥으로 널리 활용 가능하다.
That is, the column-integrated base of the present invention can be widely used as a column used as a general pile or a column used as a tower-down construction.
1: 기둥 2: 마구리강판
3: 전산볼트 4: 앵커 플레이트
5: 단부강판 6: 횡방향철근
8: 보링공 9: 콘크리트
10: 기둥 일체형 기초 21: 볼트결합공
22: 관통공 41: 암나사산
51: 볼트결합공 52: 관통공
53: 너트 100: 말뚝
110: 단부확장강판 120: 확대선단부1: Column 2: Corrugated steel plate
3: Numerical bolt 4: Anchor plate
5: end plate 6: transverse reinforcement
8: Boring ball 9: Concrete
10: Column integral base 21: Bolt coupling ball
22: through hole 41: female thread
51: bolt coupling hole 52: through hole
53: nut 100: pile
110: end portion expansion steel plate 120:
Claims (4)
상기 기둥(1) 하단에 결합되어 하부로 연장되는 복수의 전산볼트(3); 및
상기 각 전산볼트(3)의 몸체에 복수개가 상호 일정 간격 이격되도록 결합되되, 중앙에 암나사산(41)이 형성된 결합공이 형성되어 상기 전산볼트의 몸체와 나사 결합되는 복수의 앵커 플레이트(4); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초.
A column (1) formed of a concrete pipe having a circular cross-sectional shape;
A plurality of bolts 3 connected to a lower end of the column 1 and extending downward; And
A plurality of anchor plates (4) coupled to the body of each of the computer bolts (3) so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance and having a coupling hole having a female thread (41) formed at the center thereof and screwed to the body of the computer bolt; Wherein the column-shaped base is made of a metal.
상기 복수의 전산볼트(3) 단부에는 단부강판(5)이 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초.
The method according to claim 1,
And an end steel plate (5) is joined to the ends of the plurality of bolts (3).
상기 단부강판(5)에는 상기 전산볼트(3)의 단부가 삽입되어 결합되는 복수의 볼트결합공(51)이 형성되고, 상기 단부강판(5) 중앙에는 관통공(52)이 형성되며, 상기 전산볼트(3)는 단부강판(5) 상부 및 하부에서 너트(53)로 상기 단부강판(5)과 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초.
3. The method of claim 2,
A plurality of bolt coupling holes 51 are formed in the end steel plate 5 to receive and connect the ends of the bolts 3. A through hole 52 is formed at the center of the end steel plate 5, Wherein the bolt (3) is joined to the end steel plate (5) with a nut (53) at the top and bottom of the end steel plate (5).
상기 복수의 전산볼트(3) 외측을 감싸는 횡방향철근(6)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 기둥 일체형 기초.3. The method of claim 2,
And a lateral reinforcing bar (6) surrounding the plurality of bolts (3).
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