KR20160102818A - Separable steel pipe pile for small horizontal displacement - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a separable steel pipe pile for reducing horizontal displacement. According to the present invention, the separable steep pipe pile for reducing horizontal displacement includes: a short pile supporting a load of a structure by being driven into the ground in a vertical direction; and a circular steel pipe having larger inner diameter than the outer diameter of the short pile and driven into the ground in the vertical direction, wherein the inner surface encloses the outer surface of the short pile. The circular steel pipe is formed to be assembled by being separated in the vertical direction, and a horizontal force applied to the short pile is transmitted to the circular steel pipe after the horizontal force is dissipated to a compressive force on the ground between the short pile and the circular steel pipe. According to the present invention, the separable steel pipe pile improves a horizontal support force and an inner structural force and, therefore, improves usability and safety allowance by reducing the horizontal displacement. The separable steel pipe pile for reducing horizontal displacement induces ductile fracture even if the horizontal force of a design load or greater is applied.

Description

수평변위 저감형 분리형 강관말뚝{SEPARABLE STEEL PIPE PILE FOR SMALL HORIZONTAL DISPLACEMENT}[0001] SEPARABLE STEEL PIPE PILE FOR SMALL HORIZONTAL DISPLACEMENT [0002]

본 발명은 원형강관 및 강관말뚝에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지반에 박혀 다양한 지반 등에 건설되는 구조물을 지지하도록 이루어지는 원형강관 및 강관말뚝에 관한 것이다.The present invention relates to a round steel pipe and a steel pipe pile, and more particularly, to a round steel pipe and a steel pipe pile which are held in a ground to support structures constructed on various grounds or the like.

말뚝(pile)은 땅속에 박아넣는 기둥을 말하며, 상반부가 지반 위에 노출된 말뚝은 여기에 구조물을 연결하게 되는데 보통 교량(橋梁)과 같은 구조물이나 수중에서의 잔교(棧橋)의 교각(橋脚)의 일부로서도 이용된다. A pile is a pillar that is pushed into the ground. A pile with the upper half exposed to the ground connects the structure to the pile. The pile is usually connected to a structure such as a bridge or a pier bridge of a pier in the water. It is also used as a part.

지반 내에 전부가 박히는 기초말뚝은 얕은기초가 적합하지 않을 때 사용되는 일종의 기초공사에 속하며, 말뚝을 깊은 지반에 박음으로써 기초지반의 강도를 높이고 그 위에 실리는 무거운 하중에 견디게 하려는 것이다. 말뚝을 재료에 따라 분류하면, 나무 말뚝, 콘크리트 말뚝, 철근콘크리트 말뚝, 프리스트레스트콘크리트 말뚝, 강철 말뚝 등이 있다.The foundation pile, which is completely embedded in the ground, belongs to a type of foundation used when a shallow foundation is not suitable. It is intended to increase the strength of the foundation foundation by putting the pile on a deep ground and to withstand the heavy load placed thereon. If the piles are classified according to the material, there are wooden piles, concrete piles, reinforced concrete piles, prestressed concrete piles, and steel piles.

말뚝의 성질에 따라서 분류하면, 지지말뚝과 마찰말뚝으로 나누어진다. 지지말뚝은 말뚝의 선단이 단단한 지반까지 도달하여 지지되는 것을 말하며, 마찰말뚝은 주위의 지반과 말뚝과 마찰력에 의해서 하중을 지탱하는 것으로, 연약한 지층이 깊이 계속되어 말뚝을 굳은 지반까지 도달시킬 수 없을 때 사용한다. 선단의 지지력을 크게 하기 위한 것으로 프랭키 말뚝, 페디스털 말뚝 등이 있다. 이 밖에 심플렉스 말뚝, 레이먼드 말뚝, 컴프레솔 말뚝, 재질이 다른 2개 이상의 말뚝을 이어 사용하는 합성 말뚝이 있다.Depending on the nature of the pile, it is divided into a support pile and a friction pile. The support pile means that the tip of the pile is supported by reaching to the hard ground. The friction pile supports the load by the surrounding ground, pile and friction force. It can not reach to the hard ground because the fragile layer continues deeply. When used. There are Frankie piles and pedestal piles to increase the bearing capacity of the tip. In addition, there are synthetic piles using simplex piles, raymond piles, compressors piles, and two or more piles of different materials.

이와 관련하여 대한민국 공개특허공보 제2010-0076399호에는 선단부가 보강된 강관말뚝이 게시되어 있으며, 공개특허공보 제2010-0076399호는 중앙이 통공되고 지반에 매입되는 선단부는 개방된 본관; 상기 선단부의 외주면을 에워쌀 수 있도록 상기 본관의 선단부의 내경보다 큰 내경을 갖도록 형성된 외측관; 상기 본관의 선단부와 상기 외측관 사이에 형성된 간격에 설치되어 상기 본관과 외측관을 매개하는 보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다. In this connection, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0076399 discloses a steel pipe pile reinforced with a tip portion, and Patent Document No. 2010-0076399 discloses a structure in which a center portion is drilled and a tip end portion thereof is inserted into a ground; An outer tube formed to have an inner diameter larger than an inner diameter of a front end portion of the main pipe so as to surround the outer peripheral surface of the front end portion; And a reinforcing member installed at an interval formed between the distal end of the main pipe and the outer pipe and mediating between the main pipe and the outer pipe.

공개특허공보 제2010-0076399호는 강관말뚝 선단부의 유효단면적의 증가로 선단지지력은 물론 주면마찰력이 개선되고. 강관말뚝 매입시 유입되는 관입토에 의하여 폐색효과가 증진되어 강관말뚝의 지지력이 향상되는 이점이 있다. Open Patent Publication No. 2010-0076399 improves the frictional force as well as the bearing capacity by increasing the effective cross-sectional area of the tip of the steel pipe pile. The effect of clogging is enhanced by the intrusion soil introduced when the steel pipe pile is buried, thereby improving the bearing capacity of the steel pipe pile.

그러나, 공개특허공보 제2010-0076399호를 포함하는 종래의 강관말뚝은 본관과 외측관이 보강재를 통해 서로 연결됨에 따라, 강관말뚝에 수평력이 작용하는 경우 선단부에 작용하는 수평력이 본관 및 외측관과 보강재의 결합부분 즉, 보강재가 용접된 부분에 집중되며, 이에 따라 본관, 외측관 및 보강재의 결합구조가 급속도로 약화되는 단점이 있었다. However, in the conventional steel pipe pile including the patent publication No. 2010-0076399, since the main pipe and the outer pipe are connected to each other through the stiffener, when the horizontal force acts on the steel pipe pile, the horizontal force acting on the end portion is transmitted to the main pipe and the outer pipe The joint portion of the reinforcing material, that is, the reinforcing material is concentrated at the welded portion, and the joint structure of the main pipe, the outer pipe and the reinforcing material is rapidly weakened.

또한, 보강재가 용접된 부분에 집중되는 수평력은 본관 및 외측관의 크랙(crack) 발생을 유도하게 되고, 크랙이 형성되는 경우 설계하중보다 작은 수평력에도 본관의 취성 파괴가 발생하기 쉬워 구조물의 안전성을 저해하는 요인으로 작용하게 되는 문제가 있었다. In addition, the lateral force concentrated on the welded portion of the reinforcement induces cracks in the main pipe and the outer pipe, and when cracks are formed, brittle fracture of the main pipe is liable to occur even at a horizontal force smaller than the design load, There was a problem that it acted as a factor for inhibiting.

(0001) 대한민국공개특허 제10-2010-0076399호(공개일: 2010.07.06)(0001) Korean Patent Publication No. 10-2010-0076399 (published on Jul. 2010)

본 발명의 목적은, 수평지지력 및 내부 구조력을 증가시키고, 이에 따른 수평변위를 저감시켜 안전여유율 및 사용성이 개선되며, 설계하중 이상의 수평력이 작용하더라도 연성파괴가 유도되도록 이루어지는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝을 제공하는 것이며, 또한 유지보수가 용이한 수평변위 저감형 분리형 원형강관을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a horizontal displacement reducing type separating steel pipe which is improved in safety margin and usability by increasing a horizontal supporting force and an internal structure force, And to provide a separate circular steel pipe with reduced horizontal displacement that is easy to maintain.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 지반에 세로방향으로 박혀 구조물의 하중을 지지하는 단말뚝; 및 내경이 상기 단말뚝의 외경보다 크게 형성되고, 내면이 상기 단말뚝의 외면을 둘러싸며 지반에 세로방향으로 박히는 원형강관을 포함하고, 상기 원형강관은 세로방향으로 분리되어 조립되도록 이루어지며, 상기 단말뚝에 작용하는 수평력은 상기 단말뚝과 원형강관 사이 지반의 압축력으로 소산된 후 상기 원형강관에 전달되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝에 의해 달성된다.The above object is achieved according to the present invention by providing a pile comprising: a pile supporting a load of a structure embedded in a longitudinal direction in a ground; And a circular steel pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the end pile and an inner surface surrounding the outer surface of the end pile and being stuck in a longitudinal direction on the ground, And the horizontal force acting on the single pile is dissipated by the compressive force of the ground between the single pile and the circular steel pipe, and then transmitted to the circular steel pipe.

상기 원형강관은, 단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 제1 좌결합부 및 제1 우결합부가 각각 형성되는 제1 반원강관; 및 단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 상기 제1 좌결합부와 맞물려 결합되는 제2 좌결합부 및 상기 제1 우결합부와 맞물려 결합되는 제2 우결합부가 각각 형성되는 제2 반원강관을 포함하여 이루어질 수 있다.Wherein the circular steel pipe has a semicircular cross-sectional shape and has a first left joint portion and a first right joint portion at an end thereof, respectively; And a second semicircular steel pipe having a semicircular cross-sectional shape and having a second left joint portion engaged with the first left joint portion at an end thereof and a second right joint portion engaged with the first right joint portion, .

상기 제1 반원강관 및 제2 반원강관은 세로방향을 따라 단면이 일정하게 이루어질 수 있다.The first semi-circular steel pipe and the second semi-circular steel pipe may have a constant section along the longitudinal direction.

상기 원형강관의 외면에는, 지반의 압축량이 증가하도록 복수의 사이드플레이트가 상기 원형강관의 반경 방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 사이드플레이트는 지면으로 갈수록 더 돌출되게 형성되도록 이루어질 수 있다.A plurality of side plates may be formed on the outer surface of the circular steel pipe so as to protrude in a radial direction of the circular steel pipe so as to increase the amount of compression of the ground and the side plates may be formed to protrude further toward the ground.

상기 단말뚝과 원형강관 사이 지반의 압축량이 증가하도록, 상기 단말뚝의 외면에는 복수의 사이드패널이 상기 원형강관의 내면을 향해 돌출되게 형성되도록 이루어질 수 있다.A plurality of side panels may be formed on the outer surface of the end pile so as to protrude toward the inner surface of the circular steel pipe so as to increase the compression amount of the ground between the end pile and the circular steel pipe.

상기 단말뚝에 수평력 작용시 상기 단말뚝과 원형강관 사이에서 지반이 상승하도록, 상기 복수의 사이드패널 각각은 상기 단말뚝의 원주방향과 경사지게 형성되도록 이루어질 수 있다.The plurality of side panels may be inclined with respect to the circumferential direction of the end pile so that the ground is raised between the end pile and the round steel pipe when the end pile is subjected to a horizontal force.

상기 단말뚝에 수평력 작용 후 상기 단말뚝과 원형강관 사이 간격이 회복되도록, 상기 단말뚝과 원형강관은 원주방향을 따라 복수의 형상기억합금 와이어로 연결되도록 이루어질 수 있다.The end pile and the round steel pipe may be connected to each other by a plurality of shape memory alloy wires along the circumferential direction so that the gap between the end pile and the round steel pipe is recovered after the horizontal force acts on the end pile.

또한 상기 목적은, 지반에 세로방향으로 박혀 구조물의 하중을 지지하는 단말뚝의 일부를 둘러싸도록, 내경이 상기 단말뚝의 외경보다 크게 형성되며 지반에 세로방향으로 박히는 원형강관이고, 세로방향으로 분리되어 조립되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 원형강관에 의해 달성된다.The above object is also achieved by a circular steel pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the end pile and extending in the longitudinal direction in the longitudinal direction so as to surround a part of the end pile supporting the load of the structure embedded in the longitudinal direction, So as to be assembled into the steel pipe.

본 발명에 의하면, 단말뚝에 작용하는 수평력이 단말뚝과 원형강관 사이 지반의 압축력으로 소산된 후 원형강관에 전달됨에 따라, 수평지지력 및 내부 구조력을 증가시키고, 이에 따른 수평변위를 저감시켜 안전여유율 및 사용성이 개선되며, 설계하중 이상의 수평력이 작용하더라도 연성파괴가 유도되도록 이루어지는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, since the horizontal force acting on the single pile is dissipated by the compressive force of the ground between the single pile and the circular steel pipe, and then transmitted to the circular steel pipe, the lateral support force and the internal structural force are increased, It is possible to provide a horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile which is improved in margin and usability and in which ductile fracture is induced even if a horizontal force greater than design load is applied.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝에서 원형강관이 조립되는 상태를 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사용상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사시도.
도 6은 도 5의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사용상태를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사시도.
도 8은 도 7의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝의 사용상태를 나타내는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a horizontal displacement-reducing separable steel pipe pile according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a circular steel pipe is assembled in the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile shown in FIG. 1. FIG.
Fig. 3 is a view showing the state of use of the horizontal displacement-reducing separable steel pipe pile of Fig. 1; Fig.
4 is a perspective view of a horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile according to another embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a horizontal displacement-reducing separable steel pipe pile according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing the state of use of the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile of Fig. 5;
7 is a perspective view of a horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing the state of use of the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile of Fig. 7;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

본 발명의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 수평지지력 및 내부 구조력을 증가시키고, 이에 따른 수평변위를 저감시켜 안전여유율 및 사용성이 개선되며, 설계하중 이상의 수평력이 작용하더라도 연성파괴가 유도되도록 이루어진다.The horizontal displacement reducing type steel pipe pile (1) according to the present invention increases the horizontal and internal structural forces, thereby reducing the horizontal displacement, thereby improving the safety margin and usability. Even if horizontal forces above design load are applied, .

또한, 본 발명에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)에서 원형강관(20)은, 기 설치된 말뚝(예컨대, 단말뚝(10))을 보강하는데 사용될 수 있다.Further, in the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to the present invention, the round steel pipe 20 can be used to reinforce a pre-installed pile (for example, an end pile 10).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)에서 원형강관(20)이 조립되는 상태를 도시한 사시도, 도 3은 도 1의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사용상태를 나타내는 도면, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사시도, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사시도, 도 6은 도 5의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사용상태를 나타내는 도면, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사시도, 도 8은 도 7의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)의 사용상태를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of a horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a circular steel pipe 20 assembled in the horizontal displacement- FIG. 3 is a view showing the state of use of the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile 1 of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention. 5 is a perspective view of a horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing a state of use of the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 of FIG. Fig. 7 is a perspective view of a horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention, and Fig. 8 is a view showing the use state of the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 of Fig. 7 .

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 지반(G)에 박혀 연약 지반 등에 건설되는 구조물(미도시)을 지지하도록 이루어지며, 단말뚝(10) 및 원형강관(20)을 포함하여 구성된다. 1 and 3, the horizontal displacement-reducing type steel pipe pile 1 according to an embodiment of the present invention is constructed to support a structure (not shown) embedded in a ground G and built on a soft ground or the like And comprises a pile (10) and a round steel pipe (20).

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단말뚝(10)은 지반(G)에 세로방향으로 박혀 구조물의 하중을 지지하는 구성으로서, 원통형의 강관으로 형성된다. 단말뚝(10)은 상단부가 지면으로부터 노출되는 형태로서 지반(G)에 세로방향으로 박힌다. As shown in FIGS. 1 and 3, the end pile 10 is configured to support the load of the structure embedded in the soil G in the longitudinal direction, and is formed of a cylindrical steel pipe. The pile 10 is vertically buried in the ground G in the form that the upper end is exposed from the ground.

자세하게 도시되지는 않았으나, 단말뚝(10)의 지면으로 노출된 상단부는 구조물(미도시)과 결합되며, 단말뚝(10)은 구조물의 하중 및 구조물에 인가되는 외력을 지반(G)에 전달함으로써 구조물을 지탱하게 된다. Although not shown in detail, the upper end exposed to the ground of the end pile 10 is coupled with a structure (not shown), and the end pile 10 transfers the load of the structure and an external force applied to the structure to the ground G The structure is supported.

단말뚝(10)의 직경은 건물 구조, 하중, 지내력 및 말뚝 지지력 등을 고려하여 선정된다. 단말뚝(10)의 제조기술 및 설치기술은 널리 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략하기로 한다. The diameter of the pile (10) is selected in consideration of the structure of the building, the load, the stiffness and the pile bearing capacity. The manufacturing technique and the installation technique of the single pile 10 are well known technologies and will not be described in detail.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원형강관(20)은 단말뚝(10)에 작용하는 수평력을 지반(G)에 분산시키기 위해 마련되는 구성으로서, 내면이 단말뚝(10)의 외면을 둘러싸는 형태로 지반(G)에 세로방향으로 박힌다. As shown in FIGS. 1 and 3, the circular steel pipe 20 is provided to disperse a horizontal force acting on the end pile 10 on the ground G, And is stuck in the longitudinal direction on the ground G in a surrounding form.

보다 자세하게는, 원형강관(20)은 내경이 단말뚝(10)의 외경보다 크게 형성되어 내면이 단말뚝(10)의 외경과 서로 대향되는 형태로 단말뚝(10)을 둘러싸며, 지반(G)에 설치된 상태에서 단말뚝(10)과 원형강관(20)의 사이에는 지반(G), 시멘트 또는 건설용 충전재 등이 충전된다. More specifically, the round steel pipe 20 has an inner diameter larger than the outer diameter of the end pile 10 and surrounds the end pile 10 in such a manner that the inner surface thereof faces the outer diameter of the end pile 10, The ground G, cement, or construction filler is filled between the pile 10 and the round steel pipe 20 in a state where the pile 10 and the round steel pipe 20 are installed.

본 발명에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)에서, 원형강관(20)은 세로방향으로 분리되어 조립될 수 있도록 이루어지며, 구체적으로 제1 반원강관(20a) 및 제2 반원강관(20b)을 포함하여 이루어질 수 있다.(도 2 참조)In the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to the present invention, the circular steel pipe 20 is constructed so that it can be assembled separately in the vertical direction. Specifically, the first semicircular steel pipe 20a and the second semicircular steel pipe 20b ) (See Figure 2). ≪ RTI ID = 0.0 >

이처럼 원형강관(20)이 제1 반원강관(20a) 및 제2 반원강관(20b)으로 구분되어 이루어짐으로써, 제1 반원강관(20a) 시공 후 제2 반원강관(20b)의 시공이 이루어질 수 있으며, 원형강관(20)이 단말뚝(10)을 감싸는 형태로 결합됨에 있어서 단말뚝(10)이 원형강관(20) 중앙으로 끼워지는 형태로 반드시 결합될 필요가 없으며, 용이한 시공이 이루어질 수 있게 된다.Since the circular steel pipe 20 is divided into the first and second semicircular steel pipes 20a and 20b, the second semicircular steel pipe 20b can be formed after the first semicircular steel pipe 20a is formed. And the round steel pipe 20 are coupled to each other so as to surround the end pile 10, the end pile 10 does not necessarily have to be joined to the center of the round steel pipe 20, do.

이러한 원형강관(20)의 구조는 단말뚝(10)을 보강하는데 더욱 적합하게 적용될 수 있다.The structure of the round steel pipe 20 can be more suitably applied to reinforce the single pile 10. [

제1 반원강관(20a)은, 단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 제1 좌결합부(30) 및 제1 우결합부(40)가 각각 일체로 형성된다.The first semicircular steel pipe 20a has a semicircular cross-sectional shape, and the first left joint portion 30 and the first right joint portion 40 are integrally formed at the ends thereof.

제2 반원강관(20b)은 역시 단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 제1 좌결합부(30)와 맞물려 결합되는 제2 좌결합부(50) 및 제1 우결합부(40)와 맞물려 결합되는 제2 우결합부(60)가 각각 일체로 형성된다.The second semicircular steel pipe 20b has a semicircular cross section and is engaged with the second left joint portion 50 and the first right joint portion 40 which are engaged with the first left joint portion 30 at the ends thereof, And the second joining portions 60 are integrally formed.

이때, 제1 반원강관(20a) 및 제2 반원강관(20b)은 세로방향을 따라 단면이 일정하게 이루어지는 것이 바람직하며, 제1 좌결합부(30), 제1 우결합부(40), 제2 좌결합부(50) 및 제2 우결합부(60) 역시 세로방향(수직방향)을 따라 단면이 일정하게 이루어진다.The first semi-circular pipe 20a and the second semi-circular pipe 20b preferably have a constant cross-section along the longitudinal direction. The first semi-circular pipe 20a and the second semi- The left joint portion 50 and the second right-side joint portion 60 are also made to have a constant cross-section along the longitudinal direction (vertical direction).

이처럼, 제1 반원강관(20a) 및 제2 반원강관(20b)은, 세로방향을 따라 단면이 일정하게 이루어짐으로써 지면에 수직한 방향으로 삽입될 때 지면과의 저항을 최소화하면서, 수평방향으로 하중이 작용하는 경우 양자간의 분리가 저지되도록 이루어진다.Thus, the first and second semicircular tubes 20a and 20b have a uniform cross-section along the longitudinal direction, so that when inserted in a direction perpendicular to the sheet surface, the resistance to the sheet surface is minimized, The separation between the two is prevented.

또한, 제1 반원강관(20a) 및 제2 반원강관(20b)은 서로 동일한 형태로 이루어질 수 있으며(제1 좌결합부(30)와 제2 우결합부(60)가 서로 동일하고 제1 우결합부(40)와 제2 좌결합부(50)가 서로 동일), 이에 따라 원형강관의 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감시킬 수 있다.The first semi-circular pipe 20a and the second semi-circular pipe 20b may have the same shape (the first left joint portion 30 and the second right joint portion 60 are the same, (40) and the second left joint portion (50) are equal to each other). Thus, the productivity of the round steel pipe can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

제1 좌결합부(30)와 제2 좌결합부(50)는 서로 맞물려 결합되는 것으로서, 세로방향(수직방향)을 따라 서로 슬라이드 결합되되 세로방향 이외로는 분리가 저지되도록 이루어진다. The first left joint portion 30 and the second left joint portion 50 are engaged with each other and are slidably coupled to each other along the vertical direction (vertical direction), but are prevented from being separated from each other in the vertical direction.

이를 위하여 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 좌결합부(30)는 제1 돌기(31) 및 제1 홈(32)을 포함하고, 제2 좌결합부(50)는 제2 돌기(51) 및 제2 홈(52)을 포함하여 이루어질 수 있다.2, the first left coupling portion 30 includes a first projection 31 and a first groove 32, and the second left coupling portion 50 includes a second projection 31, (51) and a second groove (52).

제2 돌기(51)는 제1 홈(32)에 꼭 맞게 삽입되고 제1 돌기(31)는 제2 홈(52)에 꼭 맞게 삽입되며, 이처럼 2 부분에서 제1 좌결합부(30)와 제2 좌결합부(50)가 서로 결합됨으로써, 양자간의 견고한 결합이 이루어짐은 물론, 결합지점에서 회전(세로방향의 축을 기준으로 한 회전)이 저지되어 외력에 의한 유격 내지는 파손을 방지할 수 있다.The second protrusion 51 is inserted into the first groove 32 and the first protrusion 31 is inserted into the second groove 52 so that the first protrusion 31 is inserted into the first groove 32, The second left coupling portions 50 are coupled to each other to firmly couple the first and second left coupling portions 50 to each other, as well as to prevent rotation (rotation about the longitudinal axis) at the coupling point to prevent play or breakage due to external force .

제1 우결합부(40)와 제2 우결합부(60)의 결합형태는 제1 좌결합부(30)와 제2 좌결합부(50)의 결합형태와 같이 이루어질 수 있고, 이에 따라 제1 우결합부(40)는 제3 돌기(41) 및 제3 홈(42)을 포함하고, 제2 우결합부(60)는 제4 돌기(61) 및 제4 홈(62)을 포함하여 이루어질 수 있다.The combination of the first right-side mating portion 40 and the second right-side mating portion 60 may be the same as that of the first left coupling portion 30 and the second left coupling portion 50, The joining portion 40 may include a third projection 41 and a third groove 42 and the second right side joint portion 60 may include a fourth projection 61 and a fourth groove 62.

일반적으로 말뚝 머리에 수평력(전단력), 연직력(축하중) 및 모멘트가 작용할 경우, 모멘트와 전단력은 지표면 근처에서 큰 값을 보이지만 말뚝을 따라 깊이가 깊어질수록 급격히 감소하여 수렴하는 경향을 나타내며, 특히 전단력과 모멘트가 크게 작용하는 구조물의 경우에는 전단력과 모멘트에 대한 저항력이 큰 강관말뚝을 주로 사용하게 된다. Generally, when horizontal force (shear force), vertical force (axial load) and moment are applied to the head of a pile, the moment and shear force show a large value near the surface of the pile, but tend to converge with decreasing depth along the pile, Especially, in case of the structure in which the shear force and the moment are largely applied, the steel pipe pile having high resistance against the shear force and the moment is mainly used.

종래에는 말뚝이 수평력이 지배적인 구조물의 기초로 쓰일 경우 지표면 근처에서 발생하는 과도한 수평력과 모멘트로 인해 말뚝의 단면적을 크게 형성해야 함에 따라, 과도한 재료비 및 시공비가 소요되는 단점이 있었다. Conventionally, when the pile is used as the basis of the dominant structure of horizontal force, it is necessary to form a large cross-sectional area of the pile due to excessive lateral force and moment generated near the ground surface, which causes a disadvantage that excessive material cost and construction cost are required.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 공개특허공보 제2010-0076399호에는 본관과 외측관이 보강재를 통해 결합되어 일체로 거동하는 강관말뚝이 게시되어 있으나, 선단부에 작용하는 수평력은 본관 및 외측관과 보강재의 결합부분 즉, 보강재가 용접된 부분에 집중될 수밖에 없으므로, 본관, 외측관 및 보강재의 결합구조가 급속도로 약화되는 단점이 있었다. In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2010-0076399 discloses a steel pipe pile having a main pipe and an outer pipe joined together through a stiffener to act as a single body, but the horizontal force acting on the end portion is a combination of a main pipe and an outer pipe The joint structure of the main pipe, the outer pipe, and the reinforcement material is rapidly weakened because the reinforcement material has to be concentrated at the welded portion.

또한, 보강재가 용접된 부분에 집중되는 수평력은 본관 및 외측관의 크랙(crack) 발생을 유도하게 되고, 크랙이 형성되는 경우 설계하중보다 작은 수평력에도 본관의 취성 파괴가 발생하기 쉬워 구조물의 안전성을 저해하는 요인으로 작용하게 되는 문제가 있었다. In addition, the lateral force concentrated on the welded portion of the reinforcement induces cracks in the main pipe and the outer pipe, and when cracks are formed, brittle fracture of the main pipe is liable to occur even at a horizontal force smaller than the design load, There was a problem that it acted as a factor for inhibiting.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 수평력 작용시 단말뚝(10)과 원형강관(20)이 일체로 거동하지 않도록 형성됨에 따라, 상술한 바와 같은 문제점을 근본적으로 해결하고 있다. 1 and 3, the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 of the present invention is formed such that the end pile 10 and the round steel pipe 20 do not move integrally when the horizontal force acts, The above-described problems are fundamentally solved.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단말뚝(10)과 원형강관(20)은 서로 독립된 형태로 지반(G)에 설치되며, 원형강관(20)은 지면으로부터 단말뚝(10)에 수평력이 집중되는 깊이까지 단말뚝(10)을 감싸는 형태로서 지반(G)에 박히게 된다. 1 and 3, the pile 10 and the circular steel pipe 20 are installed on the ground G in an independent form, and the circular steel pipe 20 has a horizontal force So that the pile 10 is surrounded by the ground G as shown in FIG.

상술한 바와 같이 지반(G)에 설치된 상태에서 단말뚝(10)과 원형강관(20)의 사이에는 지반(G), 시멘트 또는 건설용 충전재 등이 충전되며, 이에 따라 구조물에서 단말뚝(10)에 수평력이 전달되는 경우 단말뚝(10)에 작용하는 수평력은 1차적으로 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 충전된 지반(G), 시멘트 또는 건설용 충전재의 압축력으로 소산된다. 아래에서는 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 지반(G)이 충전된 것으로 설명하기로 한다.As described above, the ground G, cement, construction filler or the like is filled between the end pile 10 and the round steel pipe 20 in the state of being installed on the ground G, The horizontal force acting on the end pile 10 is first dispersed by the compressive force of the ground G filled in between the end pile 10 and the round steel pipe 20, cement or construction filler. It is assumed that the ground G is filled between the single pile 10 and the round steel pipe 20 in the following description.

보다 자세하게 설명하면, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 수평력에 의해 단말뚝(10)의 상단부가 일측으로 기울어지게 되면, 단말뚝(10)과 원형강관(20)이 서로 독립된 형태로 지반(G)에 설치됨에 따라, 단말뚝(10)이 기울어지는 방향에서 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이의 공간이 작아짐과 동시에 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 충전된 지반(G)이 압축되며, 지반(G)의 압축력에 의해 수평력의 일부는 1차적으로 지반(G)을 압축시키는 형태로 소산된다. More specifically, as shown in FIG. 3 (b), when the upper end of the single pile 10 is tilted to one side due to the horizontal force, the single pile 10 and the round steel pipe 20 are separated from each other, The space between the end pile 10 and the circular steel pipe 20 is reduced in the direction in which the end pile 10 is tilted and at the same time the space between the end pile 10 and the circular steel pipe 20 is filled The ground G is compressed and a part of the horizontal force is primarily dispersed by compressing the ground G so as to compress the ground G primarily.

또한, 단말뚝(10)에 작용하는 수평력은 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 충전된 지반(G)을 압축시키는 동시에 지반(G)이 압축된 쪽에서 압축된 지반(G)을 통해 원형강관(20)의 내면으로 전달된다. The horizontal force acting on the end pile 10 is obtained by compressing the ground G charged between the pile 10 and the round steel pipe 20 while simultaneously compressing the ground G compressed on the side where the ground G is compressed To the inner surface of the round steel pipe (20).

도 3(b)에 도시된 바와 같이, 원형강관(20)으로 전달된 수평력은 단말뚝(10)의 외면보다 직경이 큰 원형강관(20)의 외면을 통해 지반(G)과 넓은 접촉면을 형성하며 원형강관(20) 외측 지반(G)의 압축력으로서 2차적으로 소산된다. 3 (b), the horizontal force transmitted to the circular steel pipe 20 forms a wide contact surface with the ground G through the outer surface of the circular steel pipe 20 having a larger diameter than the outer surface of the end pile 10 And is secondarily dispersed as a compressive force of the outer ground G of the circular steel pipe 20. [

즉, 공개특허공보 제2010-0076399호와 같이 본관과 외측관이 보강재를 통해 결합되어 일체로 거동하는 강관말뚝은 본관의 수평력이 외측관으로 직접 전달되어 수평력이 외측관의 외측 지반을 압축시키는 일에만 소산되지만, 본 발명의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은 단말뚝(10)에 작용하는 수평력이 원형강관(20) 사이에 충전된 지반(G)을 압축시키면서 1차적으로 소산된 후 원형강관(20) 외측 지반(G)을 압축시키면서 2차 소산됨으로써, 단말뚝(10)에 인가되는 수평력에 대한 에너지 소산량이 종래 강관말뚝보다 대폭 증가하여 구조물 및 강관말뚝(1)의 기울어짐이 보다 효과적으로 방지되는 이점이 있다. That is, as shown in Patent Publication No. 2010-0076399, the main pipe and the outer pipe are joined together through a stiffener, and the steel pipe pile acting as an integral part is directly transmitted to the outer pipe of the main pipe so that the horizontal force compresses the outer pipe of the outer pipe But the lateral displacement reducing type steel pipe pile 1 of the present invention is such that the horizontal force acting on the end pile 10 is primarily dissipated while compressing the ground G filled between the round steel pipes 20 The amount of energy dissipated by the horizontal force applied to the end pile 10 is greatly increased compared to the conventional steel pipe pile due to the secondary dissipation while compressing the outer ground G of the circular steel pipe 20 so that the tilting of the structure and the steel pipe pile 1 There is an advantage that it is prevented more effectively.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 복수의 사이드플레이트(21)가 원형강관(20)의 외면에 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 4, the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention is formed such that a plurality of side plates 21 protrude radially from the outer surface of the circular steel pipe 20 .

원형강관(20)의 외면에 복수의 사이드플레이트(21)가 형성되면 다음과 같은 이점이 있다. When a plurality of side plates 21 are formed on the outer surface of the round steel pipe 20, the following advantages are obtained.

첫째, 원형강관(20)과 지반(G)의 접촉면적이 증가함으로써, 원형강관(20) 외측 지반(G)의 압축력에 의한 2차 에너지 소산량이 증가하게 된다. First, as the contact area between the circular steel pipe 20 and the ground G increases, the secondary energy dissipation due to the compressive force of the outer ground G of the circular steel pipe 20 increases.

둘째, 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 지반(G)의 압축에 의한 1차 소산 후 외측 지반(G)의 압축에 의한 2차 소산이 개시되는 시점을 조정할 수 있다. Second, it is possible to adjust the time point at which the secondary dissipation due to the compression of the outer ground G is started after the primary dissipation by the compression of the ground G between the pile 10 and the circular steel pipe 20.

상술한 바와 같이, 본 발명의 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 단말뚝(10)에 작용하는 수평력이 원형강관(20) 사이에 충전된 지반(G)을 압축시키면서 1차적으로 소산된 후 원형강관(20) 외측 지반(G)을 압축시키면서 2차 소산된다. As described above, the horizontal displacement-reducing type steel pipe pile 1 of the present invention has the advantage that the horizontal force acting on the end pile 10 compresses the ground G filled between the round steel pipes 20, And the secondary ground G of the circular steel pipe 20 is compressed.

이때 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 지반(G)의 압축력은 압축이 개시됨과 동시에 원형강관(20)에 전달되지만, 원형강관(20)이 바깥쪽 지반(G)을 압축시키려면 압축된 지반(G)을 통해 일정 강도 이상의 수평력이 원형강관(20)으로 전달되어야 하므로, 1차 소산과 2차 소산 사이에는 일정한 시간차가 발생하게 된다. At this time, the compressive force of the ground G between the pile 10 and the circular steel pipe 20 is transmitted to the circular steel pipe 20 at the same time as compression starts. However, when the circular steel pipe 20 compresses the outer ground G Since a horizontal force of a predetermined strength or more is transmitted to the circular steel pipe 20 through the compressed ground G, a certain time difference is generated between the first dissipation and the second dissipation.

따라서, 원형강관(20)의 외면에 복수의 사이드플레이트(21)가 형성되면, 원형강관(20)과 지반(G)의 접촉면적이 증가함으로써, 2차 소산이 개시되는 시점이 지연되며, 이에 따라 구조물의 변위저감효과를 향상시킬 수 있다. Therefore, when a plurality of side plates 21 are formed on the outer surface of the circular steel pipe 20, the contact area between the circular steel pipe 20 and the ground G is increased, The displacement reducing effect of the structure can be improved.

도 4에 도시된 바와 같이, 사이드플레이트(21)는 상측으로 갈수록 즉, 지면으로 갈수록 더 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 4, it is preferable that the side plate 21 is formed to be more protruded toward the upper side, that is, toward the ground.

상술한 바와 같이, 일반적으로 말뚝 머리에 수평력(전단력), 연직력(축하중) 및 모멘트가 작용할 경우, 모멘트와 전단력은 지표면 근처에서 큰 값을 보이지만 말뚝을 따라 깊이가 깊어질수록 급격히 감소하여 수렴하는 경향을 나타낸다. As described above, when horizontal force (shear force), vertical force (axial load) and moment are applied to the head of the pile, moment and shear force are large near the surface of the pile. However, as the depth deepens along the pile, .

따라서 사이드플레이트(21)가 지반(G)에 박힌 상태에서 지면으로 갈수록 반경 방향으로 더 돌출되게 형성되면, 원형강관(20)과 지반(G)의 접촉면적이 수평력에 비례하여 증가함으로써 재료비를 절감할 수 있으며, 하측으로 갈수록 지반(G)과의 접촉면적이 작아져 원형강관(20)의 항타 작업이 보다 용이하게 이루어지는 이점이 있다. Therefore, if the side plate 21 is formed so as to protrude in the radial direction from the ground G to the ground, the contact area between the circular steel pipe 20 and the ground G increases in proportion to the horizontal force, And the area of contact with the ground G becomes smaller toward the lower side, so that the circular steel pipe 20 can be easily hammered.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 단말뚝(10)과 원형강관(20)이 복수의 형상기억합금 와이어(W)로 연결될 수 있다. 그리고 복수의 형상기억합금은 단말뚝(10)과 원형강관(20)의 원주방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다. 5, the horizontal displacement-reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention has a structure in which the end pile 10 and the circular steel pipe 20 are connected to each other via a plurality of shape memory alloy wires W, Lt; / RTI > The plurality of shape memory alloys may be formed at regular intervals along the circumferential direction of the end piles (10) and the circular steel pipe (20).

형상기억합금 와이어(W)는 원형강관(20) 내부에서 (용접 등에 의하여) 고정결합되는 것이며, 단말뚝(10)에는 고정된 형태로 결합될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 단말뚝(10)에 밀착되는 형태로 결합될 수 있다. The shape memory alloy wire W is fixedly coupled (by welding or the like) in the circular steel pipe 20 and may be fixedly connected to the pile 10. However, the shape memory alloy wire W is not necessarily limited to the pile 10 As shown in Fig.

상술한 바와 같이, 수평력에 의해 단말뚝(10)이 기울어지면 수평력이 제거되더라도 단말뚝(10)은 영구적으로 기울어진 상태로 남게 되며, 동일한 방향의 수평력에 대한 1차 에너지 소산량이 감소하게 된다. 따라서 단말뚝(10)에 동일한 방향으로 수평력이 다시 인가되면 전체 에너지 소산량이 감소하게 된다. As described above, if the pile 10 is tilted by the horizontal force, the pile 10 remains permanently tilted and the primary energy dissipation for the horizontal force in the same direction decreases, even if the lateral force is removed. Therefore, when the horizontal force is applied again to the pile 10 in the same direction, the total amount of energy dissipation decreases.

단말뚝(10)과 원형강관(20)이 복수의 형상기억합금 와이어(W)로 연결되면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 단말뚝(10)이 기울어지더라도 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 형상기억합금의 복원력에 의해 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 공간이 다시 원상태로 회복됨으로써, 강관말뚝(1)에 동일한 방향의 수평력이 다시 가해지더라도 강관말뚝(1)의 에너지 소산량의 감소가 최소화되는 이점이 있다. 6 (b), if the pile 10 and the circular steel pipe 20 are connected by a plurality of shape memory alloy wires W, even if the pile 10 is inclined, The space between the single pile 10 and the circular steel pipe 20 is restored to its original state by the restoring force of the shape memory alloy as shown in Fig. 1) is minimized.

형상기억합금 와이어(W)는 초탄성 형상기억합금으로 형성되는 것이 바람직하다. 초탄성 형상기억합금은(superelasticity shape memory alloy, 超彈性 形狀記憶合金) 소성변형이 가해지고 난 후에 열이 가해지지 않더라도 실온에서 본래의 형상으로 복원하는 성질을 가지는 금속이다. 따라서 형상기억합금 와이어(W)는 수평력에 의해 인장 변형된 후 열이 가해지지 않더라도 자체적으로 원래 상태로 복귀된다.The shape memory alloy wire W is preferably formed of a super-elastic shape memory alloy. A superelastic shape memory alloy (superelasticity shape memory alloy) is a metal that has the property of restoring to its original shape at room temperature even after the plastic deformation is applied, even though heat is not applied. Therefore, the shape memory alloy wire W is restored to its original state even if heat is not applied after tensile deformation by the horizontal force.

도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 형상기억합금 와이어(W)는 단말뚝(10)과 원형강관(20) 각각의 상단부를 연결하는 제1 형상기억합금 와이어(W1) 및 단말뚝(10)과 원형강관(20) 각각의 하단부를 연결하는 제2 형상기억합금 와이어(W2)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.5, a plurality of shape memory alloy wires W are connected to a first shape memory alloy wire W1 and an end pile 10 connecting the upper ends of the end piles 10 and the circular steel pipes 20, respectively, And a second shape memory alloy wire W2 connecting the lower ends of the circular steel tubes 20 to each other.

제1 형상기억합금 와이어(W1)가 단말뚝(10)과 원형강관(20) 각각의 상단부를 서로 연결하고, 제2 형상기억합금 와이어(W2)가 단말뚝(10)과 원형강관(20) 각각의 하단부를 서로 연결함으로써, 단말뚝(10)이 기울어지더라도 원형강관(20)의 전체 길이에 걸쳐 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이의 거리가 원상태로 복귀된다. The first shape memory alloy wire W1 connects the upper end of each of the end pile 10 and the circular steel pipe 20 and the second shape memory alloy wire W2 connects the end pile 10 and the circular steel pipe 20, The distance between the end pile 10 and the round steel pipe 20 is restored to the original state over the entire length of the round steel pipe 20 even if the end pile 10 is inclined.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 단말뚝(10)의 외면에 복수의 사이드패널(11)이 원형강관(20)의 내면을 향해 돌출되게 형성될 수 있다. 7 (a), the horizontal displacement-reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of side panels 11 are formed on the outer surface of the end pile 10, (Not shown).

복수의 사이드패널(11)이 단말뚝(10)의 외면에 돌출되게 형성되면, 원형강관(20)의 안쪽에서 단말뚝(10)과 지반(G)의 접촉면적이 증가함으로써, 수평력 작용시 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 지반(G)의 압축량이 증가하여 수평력에 대한 1차 에너지 소산량이 증가하는 이점이 있다. When the plurality of side panels 11 are formed so as to protrude from the outer surface of the end pile 10, the contact area between the end pile 10 and the ground G increases from the inside of the round steel pipe 20, There is an advantage that the amount of compression of the ground G between the pile 10 and the circular steel pipe 20 increases and the amount of primary energy dissipation to the horizontal force increases.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 복수의 사이드패널(11) 각각은 단말뚝(10)의 원주방향과 경사지게 형성되는 것이 바람직하며, 나아가 사이드패널(11)은 나선 형태로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 7 (a), each of the plurality of side panels 11 is preferably formed to be inclined with respect to the circumferential direction of the end pile 10, and further, the side panel 11 may have a spiral shape.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 복수의 사이드패널(11)이 단말뚝(10)의 원주방향과 경사지게 형성되면, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 수평력에 의해 단말뚝(10)이 일측으로 기울어질 때 기울어지는 쪽에서 지반(G)이 사이드패널(11)의 경사를 따라 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에서 상승하게 된다. 8 (a), when a plurality of side panels 11 are formed to be inclined from the circumferential direction of the end pile 10, as shown in Fig. 8 (b), the pile 10 The ground G is lifted between the end pile 10 and the circular steel pipe 20 along the inclination of the side panel 11. [

도 8(b)에 도시된 바와 같이, 단말뚝(10)이 기울어지는 쪽에서 사이드패널(11)의 경사를 따라 지반(G)이 상승하게 되면 다음과 같은 이점이 있다. As shown in FIG. 8 (b), when the ground G rises along the slope of the side panel 11 at the side where the end pile 10 is tilted, the following advantages are obtained.

첫째, 지반(G)이 사이드패널(11)을 따라 상승하면서 반대쪽으로 이동됨으로써, 단말뚝(10)이 기울어지는 반대쪽에서 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이의 공동현상이 최소화되는 이점이 있다. First, since the ground G moves along the side panel 11 and moves to the opposite side, the advantage that the cavitation between the single pile 10 and the round steel pipe 20 is minimized on the side opposite to the tilting of the single pile 10 .

둘째, 단말뚝(10)이 기울어지며 원형강관(20) 바로 아래의 지반(G)까지 사이드패널(11)을 따라 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 공간으로 상승하게 되며, 강관말뚝(1)의 상측은 지면에 건설된 구조물에 의해 지반(G)이 이동할 공간이 없이 폐쇄됨에 따라, 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 지반(G)의 밀도가 높아짐으로써, 1차 소산에너지의 양이 증가하는 이점이 있다. Secondly, the pile 10 is inclined and goes up to the ground G under the circular steel pipe 20 to the space between the end pile 10 and the round steel pipe 20 along the side panel 11, Since the upper part of the ground 1 is closed without a space for the ground G to move by the structure built on the ground, the density of the ground G between the end pile 10 and the circular steel pipe 20 becomes higher, There is an advantage that the amount of secondary dissipation energy is increased.

이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)은, 전체 지지력이 상승하고, 이에 따른 내부 구조력의 증가, 수평변위의 저감 및 안전여유율이 개선되는 효과가 있다.Accordingly, the horizontal displacement reducing type steel pipe pile 1 according to another embodiment of the present invention has an effect of increasing the total supporting force, increasing the internal structure force, reducing the horizontal displacement, and improving the safety margin ratio have.

도 7(b)에 도시된 바와 같이, 지반(G), 시멘트 또는 건설용 충전재가 지상으로부터 복수의 사이드패널(11)을 통과하여 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 용이하게 충전되도록, 복수의 사이드패널(11) 각각은 단말뚝(10)의 원주방향과 경사지게 형성되되 불연속적으로 형성될 수도 있다. 지반(G), 시멘트 또는 건설용 충전재는 불연속적으로 형성된 사이드패널(11)의 사이를 통과하여 원형강관(20)의 하단부까지 쉽게 유입되며, 또한 사이드패널(11)을 따라 미끄러져 충전됨에 따라 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이에 공동을 형성하지 않고 완전히 충전된다. 7 (b), the ground G, the cement or the construction filler passes through the plurality of side panels 11 from the ground to easily fill the gap between the pile 10 and the round steel pipe 20 Each of the plurality of side panels 11 may be inclined with respect to the circumferential direction of the end pile 10 and may be formed discontinuously. The ground G, the cement or the construction filler easily flows into the lower end portion of the circular steel pipe 20 through the gap between the side panels 11 formed discontinuously and slidably charged along the side panel 11 And is completely filled without forming a cavity between the pile 10 and the circular steel pipe 20.

본 발명에 의하면, 단말뚝(10)에 작용하는 수평력이 단말뚝(10)과 원형강관(20) 사이 지반(G)의 압축력으로 소산된 후 원형강관(20)에 전달됨에 따라, 수평지지력 및 내부 구조력을 증가시키고, 이에 따른 수평변위를 저감시켜 안전여유율 및 사용성이 개선되며, 설계하중 이상의 수평력이 작용하더라도 연성파괴가 유도되도록 이루어지는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝(1)을 제공할 수 있게 된다.The lateral force acting on the end pile 10 is dissipated by the compressive force of the ground G between the end pile 10 and the circular steel pipe 20 and then transmitted to the circular steel pipe 20, The present invention can provide a horizontal displacement reducing type separate steel pipe pile 1 in which the internal structure force is increased, the horizontal displacement is reduced to improve the safety margin and usability, and the ductile fracture is induced even when the horizontal force is greater than the design load do.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

1 : 강관말뚝 10 : 단말뚝
20 : 원형강관 11 : 사이드패널
21 : 사이드플레이트 W : 형상기억합금 와이어
G : 지반
1: Steel pipe pile 10: Stag pile
20: round steel pipe 11: side panel
21: side plate W: shape memory alloy wire
G: Ground

Claims (10)

지반에 세로방향으로 박혀 구조물의 하중을 지지하는 단말뚝; 및
내경이 상기 단말뚝의 외경보다 크게 형성되고, 내면이 상기 단말뚝의 외면을 둘러싸며 지반에 세로방향으로 박히는 원형강관을 포함하고,
상기 원형강관은 세로방향으로 분리되어 조립되도록 이루어지며,
상기 단말뚝에 작용하는 수평력은 상기 단말뚝과 원형강관 사이 지반의 압축력으로 소산된 후 상기 원형강관에 전달되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
A single pile supporting the load of the structure embedded in the longitudinal direction in the ground; And
A circular steel pipe having an inner diameter larger than an outer diameter of the end pile and an inner surface surrounding the outer surface of the end pile and being stuck in a longitudinal direction on the ground,
Wherein the circular steel pipe is divided and assembled in a longitudinal direction,
Wherein the horizontal force acting on the single pile is dissipated by the compressive force of the ground between the single pile and the circular steel pipe and then transmitted to the circular steel pipe.
제1항에 있어서,
상기 원형강관은,
단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 제1 좌결합부 및 제1 우결합부가 각각 형성되는 제1 반원강관; 및
단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 상기 제1 좌결합부와 맞물려 결합되는 제2 좌결합부 및 상기 제1 우결합부와 맞물려 결합되는 제2 우결합부가 각각 형성되는 제2 반원강관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
The method according to claim 1,
Wherein the circular steel pipe comprises:
A first semicircular steel pipe having a semicircular cross section and formed with a first left joint portion and a first right joint portion at an end thereof; And
A second semi-circular steel pipe having a semicircular cross-sectional shape and having a second left joint portion engaged with the first left joint portion at an end thereof and a second right joint portion engaged with the first right joint portion, Wherein the horizontal displacement reducing type separable steel pipe pile is characterized in that the steel pipe pile is horizontally displaced.
제2항에 있어서,
상기 제1 반원강관 및 제2 반원강관은 세로방향을 따라 단면이 일정한 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
3. The method of claim 2,
Wherein the first semi-circular steel pipe and the second semi-circular steel pipe have a constant section along the longitudinal direction.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원형강관의 외면에는, 지반의 압축량이 증가하도록 복수의 사이드플레이트가 상기 원형강관의 반경 방향으로 돌출되게 형성되고,
상기 사이드플레이트는 지면으로 갈수록 더 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of side plates are formed on the outer surface of the circular steel pipe so as to project in the radial direction of the circular steel pipe so as to increase the compression amount of the ground,
Wherein the side plate is formed to protrude further toward the ground.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단말뚝과 원형강관 사이 지반의 압축량이 증가하도록, 상기 단말뚝의 외면에는 복수의 사이드패널이 상기 원형강관의 내면을 향해 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein a plurality of side panels are formed on the outer surface of the end pile so as to protrude toward the inner surface of the circular steel pipe so that a compression amount of the ground between the end pile and the circular steel pipe increases.
제5항에 있어서,
상기 단말뚝에 수평력 작용시 상기 단말뚝과 원형강관 사이에서 지반이 상승하도록, 상기 복수의 사이드패널 각각은 상기 단말뚝의 원주방향과 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
6. The method of claim 5,
Wherein each of the plurality of side panels is inclined with respect to a circumferential direction of the end pile so that the ground is raised between the end pile and the round steel pipe when the end pile is subjected to a horizontal force.
제1항에 있어서,
상기 단말뚝에 수평력 작용 후 상기 단말뚝과 원형강관 사이 간격이 회복되도록, 상기 단말뚝과 원형강관은 원주방향을 따라 복수의 형상기억합금 와이어로 연결되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 강관말뚝.
The method according to claim 1,
Wherein the stepped pile and the circular steel pipe are connected to each other by a plurality of shape memory alloy wires along the circumferential direction so that the interval between the stepped pile and the circular steel pipe is recovered after the horizontal force acts on the stepped pile. .
지반에 세로방향으로 박혀 구조물의 하중을 지지하는 단말뚝의 일부를 둘러싸도록, 내경이 상기 단말뚝의 외경보다 크게 형성되며 지반에 세로방향으로 박히는 원형강관이고,
세로방향으로 분리되어 조립되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 원형강관.
A circular steel pipe having an inner diameter larger than the outer diameter of the end pile and extending in the longitudinal direction on the ground so as to surround a part of the end pile supporting the load of the structure embedded in the longitudinal direction,
And the vertical displacement reducing type separating type circular steel pipe is assembled separately in the vertical direction.
제8항에 있어서,
상기 원형강관은,
단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 제1 좌결합부 및 제1 우결합부가 각각 형성되는 제1 반원강관; 및
단면형상이 반원 형태로 이루어지고, 단부에 상기 제1 좌결합부와 맞물려 결합되는 제2 좌결합부 및 상기 제1 우결합부와 맞물려 결합되는 제2 우결합부가 각각 형성되는 제2 반원강관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 원형강관.
9. The method of claim 8,
Wherein the circular steel pipe comprises:
A first semicircular steel pipe having a semicircular cross section and formed with a first left joint portion and a first right joint portion at an end thereof; And
A second semi-circular steel pipe having a semicircular cross-sectional shape and having a second left joint portion engaged with the first left joint portion at an end thereof and a second right joint portion engaged with the first right joint portion, Wherein the horizontal displacement reducing type separating type circular steel pipe is characterized in that the horizontal displacement reducing type separating type circular steel pipe.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 원형강관의 외면에는, 지반의 압축량이 증가하도록 복수의 사이드플레이트가 상기 원형강관의 반경 방향으로 돌출되게 형성되고,
상기 사이드플레이트는 지면으로 갈수록 더 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수평변위 저감형 분리형 원형강관.
10. The method according to claim 8 or 9,
A plurality of side plates are formed on the outer surface of the circular steel pipe so as to project in the radial direction of the circular steel pipe so as to increase the compression amount of the ground,
Wherein the side plate is formed to protrude further toward the ground.
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