KR20180037442A - 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변단면 개량체 형성용 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 개량체를 형성하고, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 개량체를 형성하여 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 (a) 천공교반장비로 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하여, 지지층에서 상부의 일정 깊이까지 테일부와, 테일부의 상부에서 상부로 일정 높이까지 단면이 점차 커지도록 콘부와, 콘부의 상부에서 지표면까지 콘부의 상부 직경과 동일한 직경으로 형성되어 테일부의 직경보다 일정 크기 큰 직경을 갖는 헤드부로 이루어지는 개량체를 일정 간격마다 형성하는 단계; (b) 헤드부의 상부에 일정 두께와 일정 면적으로 표층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법{Point Foundation Structure Construction Method}

본 발명은 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변단면 개량체 형성용 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 개량체를 형성하고, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 개량체를 형성하여 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법에 관한 것이다.

현재 국내에서 설계 및 시공되고 있는 건축구조물의 기초는 크게 지반의 내력을 활용한 지내력 기초(얕은 기초)와 말뚝체를 이용하여 단단한 지층에 하중을 전이시켜 안정성을 확보하는 파일기초(깊은 기초)로 분류할 수 있다. 즉, 구조물 상재하중과 기초 지반의 허용지지력을 비교하여 부족할 경우 지반보강을 하여 지지력과 침하안정성을 확보하는 것인데, 이때 하중조건, 지반조건, 장비조건, 구조물의 성격, 시공조건, 환경조건, 비용조건 등을 포괄적으로 고려하여 기초형식을 결정하게 된다.

또한, 고층빌딩, 아파트 등의 고하중 건축물에 지내력 기초의 적용이 어려운 경우 기성말뚝인 PHC 파일과 대구경 현장타설말뚝을 많이 이용하고 있고, 저층건물이나 경량공장 건축물 등 저하중 건축물에 지내력 기초의 적용이 어려운 경우 기성말뚝인 PHC 파일을 많이 사용하고, 일부 제한적으로 팽이기초 등을 사용해 왔다.

이 같은 조건에서 기존 PHC 파일의 적용사례 등을 보면 기둥하부 기초와 바닥 슬래브 등에 PHC 파일을 적용하게 되는데 본당 하중이 파일내력에 비하여 크지 않으며, 최소한의 파일 배치 등으로 인하여 비경제적인 설계가 발생하기도 한다. 해안가, 매립지 등의 연약지반에서는 풍화암 지지 등의 국내기준으로 인하여 장심도 파일이 사용되어, 이런 경우 더욱 더 비경제적인 설계가 되는 문제점이 있었으며, 일부 팽이기초를 사용한 경우에는 연약지반 상의 구조물의 장기침하를 제어하지 못하는 단점이 있어 지반 및 하중조건에 따라 구조물 안전을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1442560호 "토양 고화제를 이용한 팽이기초공법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '지반에 대하여 토양 고화제를 주입하여 팽이 형상의 팽이기초(10)를 형성하는 팽이기초 형성단계;를 포함하고, 상기 토양 고화제는 염화칼슘 22.4~35.7 중량부, 염화암모늄 12~26 중량부, 염화마그네슘 21.42~34.68 중량부, 황산마그네슘 1.2~7중량부, 알민산 소다 8~13 중량부, 리그린 설폰산염 4~10 중량부, 스테아린산 마그네슘 2.5~3.5 중량부, 2가 철화합물 1~2 중량부를 포함하며, 토양 1㎥에 대하여, 상기 토양 고화제 1~2kg, 바인더 70~100kg, 액상 규산나트륨 60~90ℓ를 혼입하여 고화시키고, 상기 바인더는 시멘트 30~40 중량부, 슬래그 또는 플라이애쉬 50~60 중량부, 석고 5~15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 고화제를 이용한 팽이기초공법.'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술과 같은 팽이말뚝 기초공법은 기초 두께에서 치환용 두께를 추가적으로 굴토가 필요하며, 추가 굴토 부분에 쇄석 및 잡석을 채우는 시공방법에 따라 잡석량이 증가하는 단점이 있다. 또한, 부등침하를 방지하기 위해서는 별도의 철근 보강을 시공해야 한다. 추가적으로 팽이말뚝 기초공법은 표면처리 강성매트로는 그 이하의 지반에서의 침하는 실제적으로 제어하지 못하여 침하량이 크게 발생할 위험이 있어 구조물 안전 확보에 큰 어려움이 있다. 특히 팽이말뚝 기초공법 적용 하부 지반에 연약지반이 존재하는 경우에는 장기적인 부등침하 발생 등으로 인하여 구조물에 하자가 발생하는 경우가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.

특허등록 제1442560호 "토양 고화제를 이용한 팽이기초공법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 헤드부와, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 테일부로 이루어지는 변단면 형상의 개량체를 시공하고 상부에 표층을 시공하도록 함으로써 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제할 수 있도록 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) 천공교반장비로 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하여, 지지층에서 상부의 일정 깊이까지 테일부와, 테일부의 상부에서 상부로 일정 높이까지 단면이 점차 커지도록 콘부와, 콘부의 상부에서 지표면까지 콘부의 상부 직경과 동일한 직경으로 형성되어 테일부의 직경보다 일정 크기 큰 직경을 갖는 헤드부로 이루어지는 개량체를 일정 간격마다 형성하는 단계; (b) 헤드부의 상부에 일정 두께와 일정 면적으로 표층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 고화재는, 시멘트 20~30 중량%와; 슬래그 또는 플라이애쉬 40~50 중량%와; 염화칼슘 22.4~35.7 중량부, 염화암모늄 12~26 중량부, 염화마그네슘 21.42~34.68 중량부, 황산마그네슘 1.2~7 중량부, 알민산 소다 8~11 중량부, 리그린 설폰산염 4~7 중량부, 스테아린산 마그네슘 2.5~3.5 중량부, 2가 철화합물 1~2 중량부로 구성되는 기능성 첨가물 20~30 중량%;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 고화재는, 고화재 100중량부를 기준으로 액상 규산나트륨 10~20중량부를 추가로 혼입하는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 고화재는, 고화재 100중량부를 기준으로 석고 1~5 중량부를 추가로 혼입하는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 천공교반장비는 일정 길이로 내부가 비어 있어 고화재의 통로가 되는 관통공이 형성되는 로드와, 로드의 선단부에 구성되는 굴착 비트와, 로드의 하단부에서 상부의 일정 높이까지의 외주면을 따라 나선형상으로 형성되 스크류와, 스크류의 상부에서 로드의 상부로 일정 높이까지 동일한 수평 길이로 일정 간격마다 형성되는 복수의 제1 교반 날개와, 제1 교반 날개의 상부에서 로드의 상단부까지 일정 간격마다 상부로 올라갈수록 그 길이가 점차 길어지도록 구성되는 제2 교반 날개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법은 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 헤드부와, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 테일부로 이루어지는 변단면 형상의 개량체를 시공하고 상부에 표층을 시공하도록 함으로써 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 시공순서대로 도시한 도이다.
도 6은 본 발명에 사용되는 천공교반장비를 개략적으로 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법으로 시공한 실시예의 설명도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법은 변단면 개량체 형성용 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 개량체를 형성하고, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 개량체를 형성하여 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제하도록 한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법을 시공순서대로 도시한 도이다.

본 발명은 먼저, 도 1 내지 도 4에서와 같이, 천공교반장비(5)로 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하여, 변단면 형상의 개량체(1)를 형성하도록 한다(a).

천공교반장비(5)를 이용하여 관입과 동시에 원지반 토사에 고화재를 주입하여 토사와 고화재가 혼합되도록 하고, 도 4에서와 같이, 천공교반장비(5)를 인발하여 원지반과 고화재가 교반되어 고결된 개량체(1)를 형성하도록 한다.

천공교반장비(5)로 예정심도까지 관입이 완료되면 교반을 위해 제자리에서 1~2분 정도 로드를 위, 아래로 반복 이동하며 충분히 교반하도록 한다.

천공교반장비(5)는 관입과 동시에 고화재를 주입하면서 교반하여 지중에 변단면 형상의 개량체를 조성하도록 하는 것으로, 파일공법에 쓰이는 일반적인 파일 드라이버의 공지의 다양한 천공교반장치를 이용하여 시공할 수 있으며. 이와 같은 천공교반장비를 이용하여 (a) 및 (b) 단계에서의 테일부(10), 콘부(20) 및 헤드부(30)로 이루어지는 개량체를 형성하도록 할 수 있다.

본 발명에서의 개량체(1)는 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 헤드부(30)와, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 테일부(10)와 헤드부(30)와 테일부(10)의 사이에 형성되는 콘부(20)로 이루어지는 변단면 형상으로 이루어져, 지반의 지내력을 강화시키도록 하여 침하를 억제할 수 있도록 한다.

개량체(1)는 천공교반장비(5)를 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하고 고결시키도록 형성되는데, 도 4에서와 같이 지지층에서 상부의 일정 깊이까지 테일부(10)와, 테일부(10)의 상부에서 상부로 일정 높이까지 단면이 점차 커지도록 콘부(20)와, 콘부(20)의 상부에서 지표면까지 콘부(20)의 상부 직경과 동일한 직경으로 형성되어 테일부(10)의 직경보다 일정 크기 큰 직경을 갖는 헤드부(30)가 차례로 형성되도록 한다.

헤드부(30)는 지중응력 증가량이 큰 상부 지반(심도 2~3D, D는 헤드부 직경)에 형성되는 직경(1200~1400mm)이 큰 고개량율 개량체로서 지지력 확보 및 수평변위를 억제함으로써 K₀조건을 유도하여 균등한 압력이 지반 내에서 작용하도록 하고 추가적으로 침하 발생을 억제한다.

테일부(10)는 지중응력 증가량이 작은 헤드부(30)의 하부 지반에 형성되는 작은 직경(500~800mm)의 개량체로서 하부 지지력을 증대시키고 특히 침하량을 감소시킨다.

헤드부(30)의 하단에는 콘부(20)를 형성하여 직경 차이가 있는 헤드부(30)와 테일부(10)를 연결하면서 급격한 단면 변화로 인한 응력집중을 방지하면서 시공성을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 개량체(1)는 도 5에서와 같이, 천공교반장비(5)로 이용하여 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하고 고결시키는 작업을 반복하여 일정 간격마다 개량체(1)가 형성되도록 한다.

특히, 본 발명에서는 천공교반장비(5)를 이용하여 응력전달이 큰 상부에는 큰 직경의 헤드부(30)가 형성되고, 헤드부(30)의 하부에서부터 견고한 지지층까지 헤드부(30) 보다 작은 직경의 테일부(10)가 형성되도록 하여 변단면의 개량체(1)가 형성되도록 하여야 한다.

도 6은 본 발명에 사용되는 천공교반장비를 개략적으로 도시한 도이다.

특히 본 발명에서는 일정 길이로 내부가 비어 있어 고화재의 통로가 되는 관통공이 형성되는 로드(51)와, 로드(51)의 선단부에 구성되는 굴착 비트(52)와, 로드(51)의 하단부에서 상부의 일정 높이까지의 외주면을 따라 나선형상으로 형성되 스크류(53)와, 스크류(53)의 상부에서 로드(51)의 상부로 일정 높이까지 동일한 수평 길이로 일정 간격마다 형성되는 복수의 제1 교반 날개(55)와, 제1 교반 날개(55)의 상부에서 로드(51)의 상단부까지 일정 간격마다 상부로 올라갈수록 그 길이가 점차 길어지도록 구성되는 제2 교반 날개(54)로 구성된다.

로드(51)는 단면 중앙부를 길이방향으로 관통하여 관통공이 형성되고, 로드(51)에는 복수의 주입구(미도시)가 형성되어 고화재의 주입이 가능하도록 한다.

스크류(53)는 로드(51)의 외주면을 따라 나선형상으로 형성되며 로드(51)에 일체로 설치된다. 스크류(53)는 로드(51)의 외주면을 따라 로드(51)의 전체 길이에 형성될 수도 있지만, 로드(51)의 상단부에서 하부로 일정거리 이격된 지점을 제외한 부분에만 형성되도록 하여 교반 날개(54)의 구성이 용이하도록 할 수 있다.

스크류(53)는 천공교반장비(5)가 회전 압입하여 지반에 관입될 수 있도록 하며, 또한, 스크류(53)는 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하도록 한다. 스크류(53)는 지반의 성질에 따라 로드(51)의 외주면에 로드(51)의 길이방향을 따라 다양한 피치와 직경을 가지고 설치될 수 있다.

본 발명에서는 특히 원지반 조직구조를 파괴하고 파괴된 토입자와 고화재를 혼합, 교반하도록 제1 교반 날개(55) 및 제2 교반 날개(54)가 구성된다.

특히, 제2 교반날개(54)는 변단면을 형성하도록 스크류(53)의 상부로 일정 간격마다 로드(51)의 외주면에 직경이 점차 크게 형성되는 복수의 교반 날개(54)가 형성되도록 한다.

제1 교반 날개(55) 및 제2 교반 날개(54)는 도시된 바와 같이, 로드(51)를 중심으로 같은 높이에서 대칭으로 2개 또는 그 이상이 형성되며, 스크류(53)의 상부로 로드(51)의 외주면에 일정 간격마다 형성되며 특히, 제2 교반 날개(54)는 상부로 올라갈수록 그 길이가 점차 길어지도록 구성된다.

따라서, 로드(51)의 회전으로 제1 교반 날개(55)가 형성된 로드(51)의 하부에서는 테일부(10)가 형성되고, 상부의 제2 교반 날개(54)에서는 큰 직경의 단면이 형성되고 하부의 제2 교반 날개(54)에서는 작은 직경을 갖는 단면이 형성되어 콘부(20) 및 헤드부(30)의 단면을 형성할 수 있게 되는 것이다.

이후, 헤드부(30)의 상부에 일정 두께와 일정 면적으로 표층(2)을 형성하도록 한다(c).

표층(2)의 시공에는 지중에 변단면 형상의 개량체를 형성하는 과정에서 발생된 토사 또는 슬라임에 고화재를 혼합한 것을 사용하여 표층(2)을 형성하도록 함으로써, 토사 및 슬러지를 작업현장 부근에 적치하여 두었다가 이를 다시 차량에 적재하여 처리하는 등의 작업을 거칠 필요가 없어 매우 경제적이다.

도 7은 본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법으로 시공한 실시예의 설명도이다.

도 5와 도 7에서와 같이, 변단면 형상의 개량체(1)의 헤드부(30)의 상부에는 대략 두께 0.3 ~ 3.0m의 표층(2)를 건식으로 더 형성하여, 상부에 시공되는 기초(4)와 개량체(1)의 헤드부(30)의 사이에 표층(2)이 구성되도록 한다. 표층(2)은 상부에 시공되는 기초(4)에 작용하는 하중에 대해 아칭현상(Arching Effect)을 발생시키고 원지반 및 개량체(1)에 하중이 분산되어 전달되도록 하는 역할을 수행한다.

따라서 본 발명에 따르면 표층(2)은 아칭액션으로 기초(4)의 하중을 분산시켜 하부로 전달하는 기능을 하는 1차 지지층을 형성하고, 지중응력이 큰 상부지반에 고개량율의 헤드부(30)와 콘부(20)를 구성하여 2차 지지층을 형성하여 지지력을 확보하며, 지중응력 증가량이 작은 하부지반에 저개량율의 테일부(10)를 구성하여 3차 지지층을 N치 20~30인 견고한 지지층까지 형성하여 침하량을 억제하도록 한다.

본 발명에서 고화재는 다양한 공지의 고화재가 사용될 수 있으며, 특히, 시멘트 20~30 중량%와, 슬래그 또는 플라이애쉬 40~50 중량%와, 기능성 첨가물 20~30중량%를 혼합하여 이루어지도록 하여 흙의 간극비 감소와 화학반응으로 대상토사를 질적으로 변화시키도록 하여 원지반과의 침상결정 구조체의 경화 특성으로 지반침하 억제, 변형 억제, 지반의 강도 증진 등과 같이 적은 사용량으로도 일반 저가 고화재보다 고강도 발현이 가능하도록 할 수 있다.

기능성 첨가물은 기본적으로 염화칼슘 22.4~35.7 중량부, 염화암모늄 12~26 중량부, 염화마그네슘 21.42~34.68 중량부, 황산마그네슘 1.2~7 중량부, 알민산 소다 8~11 중량부, 리그린 설폰산염 4~7 중량부, 스테아린산 마그네슘 2.5~3.5 중량부, 2가 철화합물 1~2 중량부로 구성되며, 시멘트와 슬래그 또는 플라이애쉬는 바인더로 사용된다.

바인더로는 시멘트만을 적용할 수도 있으나, 시멘트 20~30 중량%와, 슬래그 또는 플라이애쉬 40~50 중량%를 포함하는 구성을 취하는 경우 더욱 우수한 물성을 얻을 수 있으며, 고화재 100중량부를 기준으로 석고 1~5 중량부를 추가로 혼입하도록 할 수도 있다.

슬래그 또는 플라이애쉬는 토계 골재인 무기 재료로서 토양에 혼입되어 보강재의 역할을 하므로, 부산물 폐토류가 다량 존재하는 경우 토양에 혼입되어, 압축강도, 인장강도, 내마모성 내하중성, 동결융해성이 우수한 입상화물을 제공하는 역할을 한다.

또한, 고화재 100중량부를 기준으로 액상 규산나트륨 10~20중량부를 추가로 혼입하도록 하여 더욱 우수한 물성을 얻도록 할 수 있다.

액상 규산나트륨(Na₂O-nSiO₂-xH₂O)에 함유된 알칼리 성분(Na₂O)은 포졸란에 함유된 실리카 성분을 활성화함과 아울러, 실리카 또는 음이온 부분을 칼슘 실리케이트 화합물로 형성한다. 이는 토양과 시멘트 및 규산나트륨 간에 Gel 시간을 단축시켜 결재의 특성도 함께 갖도록 한다.

특히 규산나트륨을 변성시킨 액상 규산나트륨(3초 급결성)은 저몰비(2.0~2.5)의 강알칼리성 수용액에 해당하므로, 규산나트륨의 내수성의 물성을 얻을 수 있고, 품위변화를 요구하는 토계 골재의 주성분인 SiO₂, Al₂O₃, Fl₂O₃, CaO 등에 의해 조성되므로, 강고하게 결합한 경화체에 의한 영구 구조체를 얻을 수 있다.

이에 따라, 액상 규산나트륨은 포졸란 반응성을 높이므로, 조기강도 발현, 경화촉진, 우수한 내구성 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법은 천공교반장비로 원지반 토사에 고화재를 주입하면서 교반하여 응력전달이 큰 상부에 큰 직경의 헤드부와, 그 하부에서부터 견고한 지지층까지 작은 직경의 테일부로 이루어지는 변단면 형상의 개량체를 시공하고 상부에 표층을 시공하도록 함으로써 지반의 지내력을 강화시키도록 하여, 중·저층 건축물, 낮은 지지력(허용지지력 300kN/㎡ 내외)에 적용하여 합리적으로 지지력을 확보하고 침하를 억제할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

1 : 개량체
10 : 테일부
20 : 콘부
30 : 헤드부
2 : 표층
4 : 기초
5 : 천공교반장비

Claims (5)

1. (a) 천공교반장비(5)로 고화재를 원지반 토사에 주입함과 동시에 원지반과 교반하여, 지지층에서 상부의 일정 깊이까지 테일부(10)와, 테일부(10)의 상부에서 상부로 일정 높이까지 단면이 점차 커지도록 콘부(20)와, 콘부(20)의 상부에서 지표면까지 콘부(20)의 상부 직경과 동일한 직경으로 형성되어 테일부(10)의 직경보다 일정 크기 큰 직경을 갖는 헤드부(30)로 이루어지는 개량체(1)를 일정 간격마다 형성하는 단계;
   (b) 헤드부(30)의 상부에 일정 두께와 일정 면적으로 표층(2)을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서, 고화재는,
   시멘트 20~30 중량%와;
   슬래그 또는 플라이애쉬 40~50 중량%와;,
   염화칼슘 22.4~35.7 중량부, 염화암모늄 12~26 중량부, 염화마그네슘 21.42~34.68 중량부, 황산마그네슘 1.2~7 중량부, 알민산 소다 8~11 중량부, 리그린 설폰산염 4~7 중량부, 스테아린산 마그네슘 2.5~3.5 중량부, 2가 철화합물 1~2 중량부로 구성되는 기능성 첨가물 20~30 중량%;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 고화재는,
   고화재 100중량부를 기준으로 액상 규산나트륨 10~20중량부를 추가로 혼입하는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법.
4. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서, 고화재는,
   고화재 100중량부를 기준으로 석고 1~5 중량부를 추가로 혼입하는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서,
   천공교반장비(5)는 일정 길이로 내부가 비어 있어 고화재의 통로가 되는 관통공이 형성되는 로드(51)와, 로드(51)의 선단부에 구성되는 굴착 비트(52)와, 로드(51)의 하단부에서 상부의 일정 높이까지의 외주면을 따라 나선형상으로 형성되 스크류(53)와, 스크류(53)의 상부에서 로드(51)의 상부로 일정 높이까지 동일한 수평 길이로 일정 간격마다 형성되는 복수의 제1 교반 날개(55)와, 제1 교반 날개(55)의 상부에서 로드(51)의 상단부까지 일정 간격마다 상부로 올라갈수록 그 길이가 점차 길어지도록 구성되는 제2 교반 날개(54)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변단면 형상의 개량체를 지중에 형성하는 저하중 건축물용 지내력 기초 시공방법.

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