KR20200137907A - Partially expanding apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same - Google Patents

Partially expanding apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200137907A
KR20200137907A KR1020190098489A KR20190098489A KR20200137907A KR 20200137907 A KR20200137907 A KR 20200137907A KR 1020190098489 A KR1020190098489 A KR 1020190098489A KR 20190098489 A KR20190098489 A KR 20190098489A KR 20200137907 A KR20200137907 A KR 20200137907A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
tube
sealing
ground
underground
Prior art date
Application number
KR1020190098489A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102224524B1 (en
Inventor
민병찬
Original Assignee
삼호엔지니어링 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼호엔지니어링 주식회사 filed Critical 삼호엔지니어링 주식회사
Priority to KR1020190098489A priority Critical patent/KR102224524B1/en
Publication of KR20200137907A publication Critical patent/KR20200137907A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102224524B1 publication Critical patent/KR102224524B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/48Piles varying in construction along their length, i.e. along the body between head and shoe, e.g. made of different materials along their length
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/54Piles with prefabricated supports or anchoring parts; Anchoring piles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16Shapes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00Production methods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00Miscellaneous
    • E02D2600/30Miscellaneous comprising anchoring details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

The present invention relates to an underground pipe part expansion apparatus comprising a moving body (20) moved in a pipe body (10) as an outlet (21) is formed and a conveying pipe (41) connected to the outlet (21) is embedded therein, and a sealing body (30) formed at both ends of the moving body (20) to seal a partial section of the pipe body (10), and an onsite-placement composite pile construction method. The underground pipe part expansion apparatus is inserted into the pipe body (10) inserted in the ground, and then, is operated to form an expansion part (11) in the pipe body (10). Through the present invention, since an uneven portion is formed on the outer circumference surface of an onsite-placement composite pile, a substantial coupling structure between the pile and the ground can be built, thereby considerably improving the support force of the pile.

Description

지중 관체 부분 확경 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법{PARTIALLY EXPANDING APPARATUS FOR UNDERGROUND PIPE AND COMPOSITE CAST IN PLACE PILE METHOD USING THE SAME}An underground pipe body part expansion device and a synthetic pile construction method for cast-in-place using it {PARTIALLY EXPANDING APPARATUS FOR UNDERGROUND PIPE AND COMPOSITE CAST IN PLACE PILE METHOD USING THE SAME}

본 발명은 분출구(21)가 형성되고 분출구(21)와 연결된 압송관(41)이 내장되어 관체(管體)(10) 내부에서 이동되는 이동체(20)와, 이동체(20)의 양 단부에 형성되어 관체(10)의 일부 구간을 밀봉하는 밀봉체(30) 등으로 구성되는 지중 관체 부분 확경 장치 및 이를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법으로서, 지반에 관입된 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확경 장치를 투입한 후 가동하여 관체(10)에 확경부(11)를 형성하는 것이다.In the present invention, the ejection port 21 is formed and the pressure feed pipe 41 connected to the ejection port 21 is built-in to move the moving body 20 inside the tube body 10, and at both ends of the moving body 20 An underground pipe body part expansion device consisting of a sealing body 30 that is formed to seal a partial section of the pipe body 10, and an on-site synthetic pile construction method using the same, and expands the underground pipe body part into the pipe body 10 penetrated into the ground. After the device is put into operation, it is to form an enlarged diameter part 11 in the tube body 10.

현장타설 말뚝은 기성(旣成) 말뚝과 대비되는 말뚝기초의 일종으로서, 도 1에서와 같이, 기 천공된 굴착공 또는 기 관입된 케이싱(19) 내부로 콘크리트를 타설한 후 양생하여 구성하게 되며, 기성 말뚝과는 달리 지반에 완성된 말뚝 구조체를 타입(打入)하는 공정이 불필요하므로, 항타(杭打)과정에서 유발되는 소음이나 진동을 방지할 수 있는 장점이 있다.The cast-in-place pile is a kind of pile foundation in contrast to the ready-made pile, and as shown in Fig. 1, it is constructed by pouring concrete into the pre-drilled excavation hole or the previously penetrated casing 19 and then curing. , Unlike the ready-made piles, since the process of tying the completed pile structure to the ground is unnecessary, there is an advantage of preventing noise or vibration caused in the driving process.

일반적으로 말뚝기초는 선단지지력(先端支持力)과 주면마찰력(柱面摩擦力)에 의하여 말뚝 상부 구조물의 하중이나 지하수로 인한 지중구조물의 부압(浮壓)에 저항하게 되므로, 소기의 지지력을 발현하는 암반층 이상의 굴착심도를 확보하거나, 암반층이 지나치게 깊은 경우 소정길이 이상의 근입장(根入長)을 확보하여야 한다.In general, the pile foundation resists the load of the upper structure of the pile or the negative pressure of the underground structure caused by the groundwater due to the tip bearing capacity and the main surface friction force, so that the desired bearing capacity is expressed. An excavation depth greater than or equal to the desired rock layer must be secured, or if the rock layer is too deep, a root length greater than a predetermined length must be secured.

또한 말뚝은 단순히 상부 하중을 지반에 전달하는 구조체로서 거동하는 것 뿐 아니라 그 자체가 일종의 장주(長柱)형 구조물로서 축방향 압축, 횡방향 휨 및 좌굴응력에 저항하여야 하는 바, 도 1에서와 같이, 통상 콘크리트 본체 내부에 보강재로서 철근(99) 또는 철골을 매입하게 된다.In addition, the pile behaves not only as a structure that simply transmits the upper load to the ground, but is itself a kind of long column structure that must resist axial compression, transverse bending and buckling stress, as shown in FIG. Likewise, a reinforcing bar 99 or a steel frame is usually embedded in the concrete body as a reinforcing material.

한편, 이러한 보강재 구성 현장타설 말뚝의 일종으로서 강관(鋼管)을 지반에 관입시킨 후 강관을 존치한 상태에서 콘크리트를 타설 및 양생하는 현장타설 강관 합성 콘크리트 말뚝이 개발된 바 있으며, 관련 종래기술로서 공개특허 제2018-9196호 등을 들 수 있다.On the other hand, as a kind of in-situ casting piles composed of such reinforcing materials, in-situ steel pipe composite concrete piles have been developed in which steel pipes are penetrated into the ground and then concrete is poured and cured while the steel pipes remain. No. 2018-9196, etc. may be mentioned.

공개특허 제2018-9196호를 비롯한 종래의 현장타설 합성 말뚝은 주 보강재가 말뚝에 매입되는 전통적인 현장타설 말뚝과 달리 보강재인 강관이 말뚝을 피복하는 구조를 가지는 것으로, 지반에 관입된 강관이 타설되는 콘크리트의 거푸집 역할과 보강재 역할을 겸비하게 되며, 매입식 보강재에 비하여 말뚝 구조체 자체의 구조적 강성 확보에는 유리한 것으로 알려져 있다.Conventional in-situ composite piles, including Korean Patent Publication No. 2018-9196, have a structure in which steel pipes, which are reinforcing materials, cover the piles, unlike traditional on-site piles in which the main reinforcement is embedded in the piles, and steel pipes penetrated into the ground are poured. It is known to be advantageous in securing the structural rigidity of the pile structure itself, compared to the embedded reinforcement material, and serves as a formwork and a reinforcement material for concrete.

전통적인 현장타설 말뚝에서는 도 1에서와 같이, 굴착장비(90)에 장착된 오거 등의 굴진체(91)를 이용하여 지반을 굴착, 천공하되, 굴진체(91)의 굴진과 동반하여 굴착공의 공벽을 유지하는 케이싱(19)이 관입되고, 케이싱(19) 하단이 목표 심도에 도달하면 굴진체(91)를 철수하고 철근(99) 등의 보강재를 케이싱(19) 내부로 투입한 후, 도면상 도시되지는 않았으나 굴착공 내부로 콘크리트를 타설하는 것으로, 이때 케이싱(19)은 콘크리트의 타설 직전에 인발되거나, 콘크리트의 타설과 동시에 인발되거나 또는 콘크리트의 타설이 완료된 직후 인발되는 방식으로 회수된다.In a conventional cast-in-place pile, as shown in FIG. 1, the ground is excavated and drilled using an excavating body 91 such as an auger mounted on the excavation equipment 90, but with the excavation of the excavating body 91, When the casing 19 for maintaining the empty wall is penetrated, and the bottom of the casing 19 reaches the target depth, the excavator 91 is withdrawn and reinforcing materials such as reinforcing bars 99 are introduced into the casing 19, and the drawing Although not shown above, concrete is poured into the excavation hole.At this time, the casing 19 is drawn immediately before the concrete is placed, at the same time as the concrete is placed, or immediately after the concrete is placed.

즉, 전통적인 현장타설 말뚝의 시공에 있어서 케이싱(19)은 공벽 유지 목적으로 활용되는 임시 구조물로서 최종 단계에서 회수되어 재사용되는 반면, 현장타설 강관 합성 말뚝에 있어서 강관은 보강재로서 영구 존치되는 차이점이 있는 것이다.In other words, in the construction of traditional cast-in-place piles, the casing 19 is a temporary structure used for the purpose of maintaining empty walls and is recovered and reused at the final stage, whereas in the cast-in-place steel pipe composite pile, the steel pipe is permanently retained as a reinforcing material. will be.

이러한 전통적인 케이싱(19) 회수형 현장타설 말뚝과 현장타설 강관 합성 말뚝은 어느 한쪽이 절대적으로 유리한 공법이라 할 수는 없는 것으로, 각각의 장단점을 감안하여 제반 여건에 따라 적용되는 공법이라 할 수 있다.These traditional casing (19) recovery type cast-in-place piles and cast-in-place steel pipe composite piles cannot be called an absolutely advantageous construction method, and can be said to be a construction method applied according to various conditions in consideration of the advantages and disadvantages of each.

우선, 전통적인 케이싱(19) 회수형 현장타설 말뚝은 타설되는 콘크리트와 지반이 직접 접촉되는 구조로서 완성된 말뚝에 있어서 주면마찰력 확보가 용이할 뿐 아니라, 고가 자재인 케이싱(19)의 회수 및 재사용을 통하여 공사비를 절감할 수 있는 반면, 말뚝 구조체 자체의 강성이 상대적으로 취약하고, 케이싱(19)의 인발 및 재사용 공정의 수행 과정에서 시공 속도가 저하되는 문제점이 있다.First of all, the traditional casing (19) recovery-type cast-in-place pile is a structure in which the concrete to be poured and the ground are in direct contact, making it easy to secure the main surface friction in the completed pile, and to recover and reuse the casing (19), which is an expensive material. While it is possible to reduce the construction cost, there is a problem in that the stiffness of the pile structure itself is relatively weak, and the construction speed is lowered during the process of drawing and reusing the casing 19.

반면, 현장타설 강관 합성 말뚝은 전술한 바와 같이 말뚝 구조체 자체의 구조적 강성 확보에 유리한 바, 선단지지력이 충분히 확보되는 지반에서는 말뚝의 단면적을 축소하거나 시공 본수를 감축할 수 있으나, 말뚝과 지반간 접촉면이 강관 표면에 형성되는 바 주면마찰력 확보에 있어서 불리하다.On the other hand, as mentioned above, the cast-in-place steel pipe composite pile is advantageous in securing the structural rigidity of the pile structure itself.In the ground where the tip bearing capacity is sufficiently secured, the cross-sectional area of the pile can be reduced or the number of construction work can be reduced, but the contact surface between the pile and the ground As it is formed on the surface of this steel pipe, it is disadvantageous in securing the main surface friction.

특히, 현장타설 강관 합성 말뚝의 시공에 있어서, 최초 굴착공 천공시 굴진체(91)와 동반 관입되는 케이싱(19)과 말뚝 보강용 강관이 별도로 구성될 수 있으며, 이 경우 케이싱(19) 내부로 보강용 강관을 투입한 후, 케이싱(19)을 인발, 철수하게 되는데, 이렇듯 굴진용 케이싱(19)과 보강용 강관이 별도로 구성되면 강관과 굴착공 공벽간 공동이 형성되거나, 말뚝 주변 지반에 상당한 교란이 유발될 수 밖에 없는 바, 실질적인 주면마찰력은 기대할 수 없게 된다.In particular, in the construction of a synthetic pile of cast-in-place steel pipes, a casing 19 and a steel pipe for reinforcing the pile may be separately configured, and in this case, a casing 19 and a steel pipe for reinforcing the pile may be separately configured with the excavator 91 when drilling the first excavation hole After the reinforcing steel pipe is inserted, the casing 19 is pulled out and withdrawn.If the excavation casing 19 and the reinforcing steel pipe are configured separately, a cavity is formed between the steel pipe and the excavation hole or As disturbances are inevitably induced, the actual circumferential friction cannot be expected.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 중공체로서 하단은 폐합되고, 압송관(41) 및 구동관(42)이 내장되며, 측면에는 압송관(41)과 연결된 분출구(21)가 형성되는 이동체(20)와, 이동체(20)의 양 단부에 설치되는 환형 낭체로서, 상기 구동관(42)과 연결되고 내주면이 이동체(20)의 외주면에 밀착되는 밀봉체(30)로 구성되어, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후 구동관(42)으로 작동유체가 공급됨에 따라 밀봉체(30)가 팽창되면서 이동체(20) 양 단부 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간이 밀폐되고, 압송관(41)으로 가압유체가 공급됨에 따라 관체(10)가 확경됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확경 장치이다.The present invention is invented in view of the above-described problems, as a hollow body that is introduced into the tube body 10 in a state penetrated into the ground, the lower end is closed, and the pressure delivery tube 41 and the drive tube 42 are built-in, On the side, a moving body 20 having a discharge port 21 connected to the pressure feed pipe 41 is formed, and an annular cyst installed at both ends of the moving body 20, which is connected to the drive pipe 42 and has an inner circumferential surface of the moving body 20 ) Consisting of a sealing body 30 that is in close contact with the outer circumferential surface of the body, and after the moving body 20 is inserted into the tube body 10 in a state penetrated into the ground, the sealing body 30 ) Is expanded, the inner space of the tube 10 between the sealing bodies 30 at both ends of the moving body 20 is sealed, and the tube body 10 is expanded as the pressurized fluid is supplied to the pressure delivery tube 41 It is a device for expanding the tube body.

또한, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서 양단이 개방되고 개방된 양 단부에 외측으로 외경이 첨차 축소되는 내측지지부(22)가 형성되고, 압송관(41) 및 구동관(42)이 내장되며, 측면에는 압송관(41)과 연결된 분출구(21)가 형성되는 이동체(20)와, 이동체(20)의 개방된 양단에 각각 설치되는 원반체로서 이동체(20)측으로 외경이 점차 축소되고 이동체(20)측 면에는 결합관(24)이 형성되어 결합관(24)이 이동체(20) 내부로 삽입되는 외측지지부(23)와, 상기 내측지지부(22)와 외측지지부(23) 사이에 설치되는 환체(環體)인 밀봉체(30)와, 이동체(20)에 내장되어 구동관(42)이 연결되고 이동체(20) 양단에 설치된 외측지지부(23)를 연결하는 구동체(50)로 구성되어, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후 구동관(42)으로 작동유체가 공급되어 구동체(50)가 수축됨에 따라 이동체(20) 양단의 외측지지부(23)가 상호 근접되면서 내측지지부(22)와 외측지지부(23) 사이의 밀봉체(30)가 팽창되어 양측 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간이 밀폐되고, 압송관(41)으로 가압유체가 공급됨에 따라 관체(10)가 확경됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확경 장치이다.In addition, as a tubular hollow body that is inserted into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, both ends are open, and the inner support part 22 is added and the outer diameter is gradually reduced to the outside at both ends. It is formed, the pressure feed pipe 41 and the drive pipe 42 are built-in, and the movable body 20 in which the ejection port 21 connected to the pressure feed pipe 41 is formed on the side, and at both open ends of the moving body 20, respectively As a disk body to be installed, the outer diameter is gradually reduced toward the moving body 20 and a coupling pipe 24 is formed on the side of the moving body 20 so that the coupling pipe 24 is inserted into the moving body 20, and , The sealing body 30, which is a ring body installed between the inner support part 22 and the outer support part 23, is built into the moving body 20, so that the drive pipe 42 is connected and both ends of the moving body 20 It is composed of a driving body 50 that connects the outer support part 23 installed in the ground, and after the moving body 20 is inserted into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, the working fluid is supplied to the drive pipe 42 to be driven. As the sieve 50 is contracted, the outer supporting portions 23 at both ends of the moving body 20 are brought close to each other, and the seal 30 between the inner supporting portion 22 and the outer supporting portion 23 expands to expand the sealing member 30 on both sides. It is an underground pipe body part expansion device characterized in that the inner space of the pipe body 10 is sealed, and the pipe body 10 is enlarged as the pressurized fluid is supplied to the pressure delivery pipe 41.

또한, 상기 지중 관체 부분 확경 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법에 있어서, 지반에 관체(10)를 관입시키는 단계와, 관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 밀봉체(30)가 수축된 상태의 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하는 단계와, 지중 관체 부분 확경 장치의 밀봉체(30)를 팽창하여 관체(10) 일부 구간을 밀폐하는 단계와, 압송관(41)으로 가압유체를 공급하여 분출구(21)로 분출된 가압유체가 관체(10)를 확경하여 확경부(11)를 형성하는 단계와, 밀봉체(30)를 수축한 후 지중 관체 부분 확경 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계와, 관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확경 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법이다.In addition, in the in-situ composite pile construction method using the underground pipe body part expansion device, the step of intruding the pipe body 10 into the ground, and when the pipe body 10 reaches a target depth, the sealing body 30 into the pipe body 10 ) Injecting an underground pipe body part expansion device in a contracted state, sealing a partial section of the pipe body 10 by expanding the sealing body 30 of the underground pipe body part expansion device, and pressurizing with a pressure delivery pipe 41 The pressurized fluid ejected through the ejection port 21 by supplying the fluid expands the tube body 10 to form an expansion part 11, and after contracting the sealing body 30, the underground tube part expansion device is connected to the tube body 10. ) It is a synthetic pile construction method that is cast in place using an underground pipe part expansion device, characterized in that it consists of a step of evacuating to the outside and a step of pouring and curing concrete in the pipe body 10.

본 발명을 통하여, 현장타설 합성 말뚝의 외주면에 요철을 형성함으로써 말뚝과 지반간 견고한 결합 구조를 구축할 수 있으며, 이로써 말뚝의 지지력을 획기적으로 향상시킬 수 있다.Through the present invention, it is possible to build a solid coupling structure between the pile and the ground by forming irregularities on the outer circumferential surface of the on-site synthetic pile, thereby significantly improving the support of the pile.

특히, 말뚝을 구성하는 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10)를 부분 확경(擴徑) 변형시킬 수 있으므로, 관체(10)의 확경 부위가 주변 지반을 압축하면서 지반 조직이 치밀화될 수 있으며, 치밀화된 지반에 관체(10)의 확경 부위가 결합됨으로써, 일층 강화된 결속력이 발현될 수 있다.In particular, since the pipe body 10 constituting the pile can be partially expanded and deformed while the pipe body 10 is penetrated into the ground, the ground structure is densified while the expansion part of the pipe body 10 compresses the surrounding ground. It can be, by combining the expansion portion of the tube body 10 to the densified ground, a further enhanced binding force can be expressed.

이로써, 현장타설 합성 말뚝 특유의 구조적 강성을 유지하면서도 주면마찰력 내지 결속력을 획기적으로 향상시킬 수 있어, 말뚝 기초의 성능을 제고하고 상부 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.As a result, it is possible to significantly improve the main surface friction or cohesion while maintaining the unique structural rigidity of the cast-in-place composite pile, thereby improving the performance of the pile foundation and securing the stability of the upper structure.

도 1은 종래의 현장타설 말뚝 시공 과정 설명도
도 2는 본 발명의 시공 과정 설명도
도 3은 본 발명 장치의 작동 방식 설명도
도 4는 본 발명 장치의 사시도
도 5는 본 발명 장치의 대표 단면도
도 6은 본 발명 장치의 단계별 작동 상태 설명도
도 7은 본 발명 장치의 변형된 실시예 부분 절단 분해 사시도
도 8은 도 7 실시예의 이동 상태 대표 단면도
도 9는 도 7 실시예의 밀봉 상태 대표 단면도
1 is an explanatory diagram of a conventional cast-in-place pile construction process
Figure 2 is an explanatory diagram of the construction process of the present invention
3 is an explanatory diagram of an operation method of the apparatus of the present invention
4 is a perspective view of the device of the present invention
5 is a representative cross-sectional view of the device of the present invention
6 is an explanatory diagram of a step-by-step operation state of the inventive device
7 is a partially cut-out exploded perspective view of a modified embodiment of the device of the present invention
Figure 8 is a representative cross-sectional view of the moving state of the embodiment of Figure 7
9 is a representative cross-sectional view of the sealing state of the embodiment of FIG. 7

본 발명의 상세한 구성 및 수행 과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.The detailed configuration and execution process of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 2는 본 발명의 시공 과정을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 지반에 관입된 관체(10) 내부로 이동체(20) 및 밀봉체(30) 등으로 구성된 본 발명의 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하여 관체(10)에 확경부(11)를 형성한 후, 관체(10) 내부에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 본 발명이 적용된 현장타설 말뚝이 완성된다.First, Figure 2 shows the construction process of the present invention, as shown, expansion of the underground pipe body part of the present invention consisting of a moving body 20 and a sealing body 30, etc. into the pipe body 10 penetrated into the ground After the device is input to form the expansion part 11 in the pipe body 10, concrete is poured and cured inside the pipe body 10, thereby completing the on-site casting pile to which the present invention is applied.

즉, 본 발명은 사전에 부분 확경(擴徑) 내지 변형된 관체(10)를 지반에 타입하거나, 굴착공을 부분적으로 추가 굴착함으로써 현장타설 말뚝에 요철을 형성하는 것이 아니라, 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10) 내부로 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하여 관체(10)를 내측에서 외측으로 가압함으로써 해당 부위에 확경부(11)를 형성하는 것이다.That is, the present invention does not form irregularities in the piles to be cast in place by partially expanding or deformed tube 10 in the ground or by partially additionally excavating an excavation hole, but the tube body 10 In the state of being penetrated into the ground, an underground tube part expansion device is inserted into the tube body 10 to pressurize the tube body 10 from the inside to the outside to form the expansion part 11 at the corresponding part.

따라서, 사전에 요철 가공된 관체(10)를 지반에 관입시키는 경우 불가피한 극심한 관입 저항, 주변 지반의 교란 및 이로 인한 주면마찰력 상실이 본 발명에서는 일체 수반되지 않으며, 관체(10)의 존치 상태에서 현장타설 말뚝에 부분적인 확대부 내지 요철을 형성할 수 있는 바, 종래기술에서는 현장타설 말뚝의 부분 확경이 불가능하였던 연약지반 등의 악조건에서도 적용이 가능하다.Therefore, in the case of penetration of the pipe body 10 processed in advance into the ground, inevitable extreme penetration resistance, disturbance of the surrounding ground, and the loss of the principal frictional force due to this are not all accompanied in the present invention, and the site in the state where the pipe body 10 remains It is possible to form a partial enlargement or unevenness in the cast pile, and in the prior art, it is possible to apply even in bad conditions such as soft ground, where partial expansion of the cast-in-place pile was impossible.

종래의 부분 확경식 현장타설 말뚝은 케이싱(19) 없이도 자력으로 굴착공의 공벽이 유지되는 지반에 한하여 적용 가능한 것으로, 공벽 지반이 노출된 상태의 굴착공에 특수 굴착기를 투입하여 굴착공 일부 구간의 공벽에 대한 측방 추가 굴착을 실시하는 방식으로 진행되었는 바, 사실상 극히 안정적인 암반 지반에 대하여만 적용이 가능하였다.The conventional partial expansion type cast-in-place pile can be applied only to the ground where the hollow wall of the drilling hole is maintained by magnetic force without the casing (19), and a special excavator is inserted into the drilling hole in the state where the hollow wall ground is exposed. It was carried out in a way that additional excavation was carried out in the side of the empty wall, and in fact, it was applicable only to extremely stable rocky ground.

특히, 굴착공 공벽에 대한 측방 추가 굴착과정에서 발생되는 토사 및 슬라임(slime) 등의 배토가 곤란하여, 이들 토사 및 슬라임이 굴착공 하단에 잔류될 수 밖에 없었으며, 이는 현장타설 말뚝의 구조체 자체의 강도는 물론 선단지지력을 심각하게 훼손하는 요인으로 작용하였을 뿐 아니라, 공벽의 측방 굴착시 상당한 진동 및 충격이 수반될 수 밖에 없는 바, 상부 지반의 붕락이 빈발하는 심각한 문제점이 있었다.In particular, it was difficult to cover the soil and slime generated in the lateral additional excavation process on the excavation hole, so these soils and slime were forced to remain at the bottom of the excavation hole. Not only did it act as a factor that seriously damages the tip bearing capacity as well as the strength of the ball, and there was a serious problem of frequent collapse of the upper ground as a bar inevitably accompanied by considerable vibration and shock during lateral excavation of the empty wall.

반면, 본 발명에서는 도 2 및 도 3에서와 같이, 관체(10)가 지반에 관입된 상태에서 관체(10) 및 굴착공에 대한 부분 확경이 진행되는 바, 굴착공 공벽 유지 여부 등 지반 조건에 관계 없이 적용이 가능할 뿐 아니라, 배토 및 붕락 관련 문제가 전혀 발생되지 않으며, 동 도면에서와 같이 다수의 확경부(11)를 자유롭게 형성할 수 있다.On the other hand, in the present invention, as shown in Figs. 2 and 3, a partial expansion of the pipe body 10 and the drilling hole is performed while the pipe body 10 is penetrated into the ground. Not only can be applied irrespective of the problem, and no problems related to topography and collapse do not occur at all, and a plurality of expansion portions 11 can be freely formed as in the drawing.

이렇듯, 본 발명은 도 3에서와 같이, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20) 및 밀봉체(30) 등으로 구성되는 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하여 이동체(20)에서 분출되는 가압유체가 관체(10)를 내측에서 외측으로 가압하여 강제 변형시킴으로써 단면이 확대된 확경부(11)를 형성하는 것으로, 이러한 본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 기본 구성이 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.As such, the present invention, as shown in Figure 3, in the tube body 10 in a state penetrated into the ground by inserting the underground tube portion expansion device consisting of the moving body 20 and the sealing body 30, etc. The ejected pressurized fluid pressurizes the tube 10 from the inside to the outside to form an enlarged diameter part 11 with an enlarged cross section, and the basic configuration of the underground tube part expansion device of the present invention is shown in FIGS. 4 and 5 Is shown in.

도 4 및 도 5에서와 같이, 본 발명의 지중 관체 부분 확경 장치는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서 하단은 폐합되고, 압송관(41) 및 구동관(42)이 내장되며, 측면에는 압송관(41)과 연결된 분출구(21)가 형성되는 이동체(20)와, 이동체(20)의 양 단부에 설치되는 환형(環形) 낭체(囊體)로서, 상기 구동관(42)과 연결되고 내주면이 이동체(20)의 외주면에 밀착되는 밀봉체(30) 등으로 구성된다.4 and 5, the underground tube part expansion apparatus of the present invention is a tubular hollow body, the lower end is closed, the pressure feed pipe 41 and the drive pipe 42 are built-in, On the side, a moving body 20 having a discharge port 21 connected to the pressure feeding pipe 41 is formed, and an annular cyst installed at both ends of the moving body 20, and the drive tube 42 and It is connected and the inner peripheral surface is composed of a sealing body 30 and the like in close contact with the outer peripheral surface of the moving body (20).

본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 이동체(20)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 본 발명 확경 장치의 본체로서, 상부에 로드(95)가 연결되어 지상과 연결되며, 밀봉체(30)가 수축된 상태에서는 밀봉체(30) 및 이동체(20)를 비롯한 본 발명 확경 장치의 평면상 최대폭이 관체(10)의 내경 미만으로 설정되므로 관체(10) 내부에서 자유로운 이동이 가능하다.As shown in Figs. 2 and 3, the moving body 20 of the underground tube part expansion device of the present invention is a main body of the present invention expanding device that is inserted into the tube 10 in a state penetrated into the ground, and a rod 95 on the top Is connected to the ground, and when the sealing body 30 is contracted, the maximum width in the plane of the expansion device of the present invention including the sealing body 30 and the moving body 20 is set to be less than the inner diameter of the tube body 10. (10) Free movement is possible inside.

이동체(20)의 양 단부 즉, 관체(10)가 지반에 수직으로 관입된 경우 이동체(20)의 상단부 및 하단부에 각각 설치되는 밀봉체(30)는 도 4 및 도 5에서와 같이, 중공(中空)의 환형 낭체로서, 밀봉체(30)를 발췌할 경우 도넛(doughnut) 형태의 튜브(tube)를 형성하게 되며, 수축 및 팽창이 가능한 신축성 소재가 적용된다.When both ends of the moving body 20, that is, when the tube body 10 is vertically penetrated into the ground, the sealing bodies 30 installed at the upper and lower ends of the moving body 20, respectively, are hollow ( As an annular cyst of 中空), when the sealing body 30 is extracted, a donut-shaped tube is formed, and an elastic material capable of contraction and expansion is applied.

도 4 및 도 5에서와 같이, 이동체(20)의 밀봉체(30) 결합부에는 외측지지부(23) 및 내측지지부(22)로 구성된 V자형 요입 축경부(縮徑部)가 형성되어, 밀봉체(30)가 외측지지부(23) 및 내측지지부(22)에 밀착되면서 밀봉체(30)의 이동체(20) 이탈이 억제됨과 동시에 밀봉체(30) 내주면과 이동체(20) 외주면간 기밀이 확보된다.4 and 5, a V-shaped concave shaft diameter portion composed of an outer support portion 23 and an inner support portion 22 is formed in the coupling portion of the sealing member 30 of the moving body 20, and is sealed. As the sieve 30 is in close contact with the outer support part 23 and the inner support part 22, the separation of the moving body 20 of the sealing body 30 is suppressed, and at the same time, airtightness between the inner circumferential surface of the sealing body 30 and the moving body 20 is secured. do.

즉, 본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 이동체(20) 양 단부의 밀봉체(30) 결합부에는 V자형 경사면인 외측지지부(23) 및 내측지지부(22)가 형성되고, 이들 외측지지부(23) 및 내측지지부(22) 사이에 신축성 환형 낭체인 밀봉체(30)가 긴밀하게 결합되는 것으로, 도 5에서와 같이, 이동체(20)에 내장되는 배관인 구동관(42)과 밀봉체(30) 내부가 연결된다.That is, the outer support part 23 and the inner support part 22, which are V-shaped inclined surfaces, are formed at the coupling parts of the moving body 20 at both ends of the movable body 20 of the underground tube part expansion device of the present invention, and these outer support parts 23 And the sealing body 30, which is an elastic annular cyst, is tightly coupled between the inner support part 22, as shown in FIG. 5, the drive pipe 42 and the sealing body 30, which are pipes built into the moving body 20. The inside is connected.

이러한 본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 밀봉체(30)는 구동관(42)으로부터 공급되는 작동유체가 공급 또는 흡출됨에 따라 팽창 또는 수축되는데, 도 5에서와 같이, 이동체(20)의 양 단부에 각각 별도의 밀봉체(30)가 설치되는 바, 일측 밀봉체(30)에는 구동관(42)이 직결되고 타측 밀봉체(30)는 연결관(43)을 경유하여 연결되어 단일 구동관(42)을 통하여 양측 밀봉체(30)를 동시에 구동할 수 있게 된다.The sealing body 30 of the underground tube part expansion device of the present invention expands or contracts as the working fluid supplied from the drive pipe 42 is supplied or sucked, as shown in FIG. 5, at both ends of the moving body 20. Each separate sealing body 30 is installed, a drive pipe 42 is directly connected to one sealing body 30, and the other sealing body 30 is connected via a connection pipe 43 to form a single drive pipe 42 ) It is possible to simultaneously drive both sealing bodies 30.

즉, 본 발명의 지중 관체 부분 확경 장치에는 상단부와 하단부에 각각 별도의 밀봉체(30)가 구성되는 바, 이들 밀봉체(30)를 구동하기 위하여 각각 별도의 구동관(42)을 독립적으로 연결할 수도 있으나, 도 5에서와 같이, 로드(95)에 내장된 구동관(42)이 이동체(20) 내부로 진입하는 도면상 상측의 부위의 이동체(20)에 설치되는 밀봉체(30)는 구동관(42)에 직결하되, 하측 밀봉체(30)는 구동관(42)과 직결하지 않고 상측 밀봉체(30)와 하측 밀봉체(30)를 연결하는 연결관(43)을 통하여 작동유체가 전달될 수 있도록 한 것이다.That is, in the underground tube part expansion device of the present invention, separate sealing bodies 30 are configured at the upper and lower ends, respectively, and separate driving pipes 42 are independently connected to drive these sealing bodies 30. Although it may be, as shown in FIG. 5, the sealing body 30 installed on the moving body 20 on the upper part of the drawing where the drive pipe 42 built in the rod 95 enters the moving body 20 is driven Directly connected to the pipe 42, but the lower sealing body 30 is not directly connected to the drive pipe 42, but the working fluid through the connection pipe 43 connecting the upper sealing body 30 and the lower sealing body 30 It was made to be delivered.

도 5에 도시된 실시예에 있어서 구동관(42)을 통하여 가압, 공급되는 작동유체는 상측 밀봉체(30) 내부로 우선 유입되어 충만된 후, 상측 밀봉체(30)에서 배출된 작동유체가 연결관(43)을 경유하여 하측 밀봉체(30)에 공급되는 방식으로 상, 하 양측의 밀봉체(30) 모두가 작동유체로 충만될 수 있으며, 일단 상, 하 양측 밀봉체(30)가 작동유체로 충만된 후 작동유체를 통한 가압이 지속됨에 따라 작동유체의 압력이 상, 하 양측 밀봉체(30)에 균일하게 작용하여 상, 하 양측 밀봉체(30)가 모두 팽창하게 된다.In the embodiment shown in FIG. 5, the working fluid pressurized and supplied through the drive pipe 42 first flows into the upper sealing body 30 and is filled, and then the working fluid discharged from the upper sealing body 30 is In a manner that is supplied to the lower sealing body 30 via the connection pipe 43, both upper and lower sealing bodies 30 can be filled with working fluid, and once the upper and lower sealing bodies 30 are As the pressurization through the working fluid continues after being filled with the working fluid, the pressure of the working fluid acts uniformly on both upper and lower sealing bodies 30, so that both upper and lower sealing bodies 30 expand.

작동유체의 가압에 따라 팽창된 밀봉체(30)는 작동유체의 압력이 해제되거나 작동유체가 흡출되면 자체 탄성에 의하여 수축되며, 이렇듯 지상과 연결된 구동관(42)을 통하여 작동유체를 가압하거나 작동유체의 가압 상태를 해제하는 간단한 조작만으로 관체(10)내 밀봉체(30)의 수축 및 팽창을 자유롭게 조절할 수 있다.When the pressure of the working fluid is released or the working fluid is sucked out, the sealed body 30 is contracted by its elasticity, and the working fluid is pressed or operated through the drive pipe 42 connected to the ground. The contraction and expansion of the sealing body 30 in the tube 10 can be freely controlled by simply releasing the pressurized state of the fluid.

밀봉체(30)를 구동하는 작동유체로는 통상의 유압기계에서 활용되는 광유계 작동유를 비롯하여 다양한 유체가 적용될 수 있으며, 도면상 도시되지는 않았으나 이동체(20)에 내장되어 밀봉체(30)에 연결되는 구동관(42)은 지상의 유압펌프 등 작동유체 가압수단에 연결된다.As the working fluid for driving the sealing body 30, various fluids including mineral oil-based hydraulic oil used in a conventional hydraulic machine can be applied, and although not shown in the drawing, it is embedded in the moving body 20 to be incorporated into the sealing body 30. The connected drive pipe 42 is connected to a working fluid pressurizing means such as a hydraulic pump on the ground.

도 2 내지 도 5에서와 같이, 본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 이동체(20) 상단부는 로드(95)에 연결되고 있는데, 로드(95)는 지상의 장비와 이동체(20)를 연결하는 연속관으로서, 다수의 단위 로드(95)가 연결되는 방식으로 총 연장이 조절될 수 있으며, 도 4 및 도 5에서와 같이 이동체(20) 내장 배관인 압송관(41) 및 구동관(42)이 로드(95)에 내장되어 지상과 연결된다.As shown in FIGS. 2 to 5, the upper end of the moving body 20 of the apparatus for expanding the underground pipe body part of the present invention is connected to the rod 95, and the rod 95 is a continuous pipe connecting the equipment and the moving body 20 on the ground. As, the total extension can be adjusted in a manner in which a plurality of unit rods 95 are connected, and as shown in Figs. 4 and 5, the pressure delivery pipe 41 and the drive pipe 42, which are internal pipes of the moving body 20, are loaded. Built in (95) and connected to the ground.

다만, 도면상 도시된 연속관 형태의 로드(95) 외에도 강연선(鋼撚線) 또는 체인 등의 선재(線材)를 통하여 지상의 장비와 이동체(20)가 연결될 수도 있으며, 이 경우 압송관(41) 및 구동관(42) 등의 배관은 선재에 간헐적으로 결속된 상태로 연결될 수 있다.However, in addition to the continuous tube-shaped rod 95 shown in the drawings, the equipment on the ground and the moving body 20 may be connected through a wire rod such as a steel strand or a chain. In this case, the pressure pipe 41 ) And pipes such as the drive pipe 42 may be intermittently connected to the wire rod.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 이동체(20)에는 구동관(42)외에도 별도 배관인 압송관(41)이 내장되며, 압송관(41)은 이동체(20) 측면에 형성된 분출구(21)와 연결되어, 압송관(41)으로 압송된 가압유체가 분출구(21)를 통하여 분출됨에 따라 밀봉 상태의 관체(10) 부위가 확대 변형된다.On the other hand, as described above, in the moving body 20 of the present invention, in addition to the drive pipe 42, a pressure feed pipe 41, which is a separate pipe, is built, and the pressure feed pipe 41 is a jet port 21 formed on the side of the moving body 20 It is connected to, and as the pressurized fluid pressurized to the pressure feeding pipe 41 is ejected through the ejection port 21, the portion of the sealed tube 10 is expanded and deformed.

즉, 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후, 동 도면의 중앙에 도시된 바와 같이 구동관(42)으로 작동유체가 가압, 공급됨에 따라 밀봉체(30)가 팽창되면서 이동체(20) 양 단부 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간이 밀폐되고, 동 도면의 우측에 도시된 바와 같이 압송관(41)으로 가압유체가 공급됨에 따라 관체(10)가 확경 변형되는 것이다.That is, as shown on the left side of Fig. 6, after the moving body 20 is inserted into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, the working fluid is pressurized by the drive tube 42 as shown in the center of the drawing. , As the sealing body 30 expands as it is supplied, the inner space of the tube body 10 between the sealing bodies 30 at both ends of the moving body 20 is sealed, and as shown on the right side of the drawing, the sealing body 30 expands. As the pressurized fluid is supplied, the tube body 10 is expanded and deformed.

압송관(41)으로 공급되는 가압유체로는 전술한 구동관(42)에서와 같은 광유 등의 작동유가 적용될 수도 있으나, 가압유체는 관체(10)의 확경이 완료된 후 회수되지 않고 지반으로 침투될 가능성이 높으므로 지반 오염을 방지하고 공사비를 절감하기 위하여 가압유체로서 물을 적용하는 것이 바람직하다.As the pressurized fluid supplied to the pressure feed pipe 41, hydraulic oil such as mineral oil as in the above-described drive pipe 42 may be applied, but the pressurized fluid is not recovered after the expansion of the pipe body 10 is completed, but penetrates into the ground. Since the possibility is high, it is desirable to apply water as a pressurized fluid in order to prevent ground contamination and reduce construction costs.

한편, 도 7 내지 도 9는 내부에 공동이 형성되지 않은 밀봉체(30)가 적용된 실시예로서, 동 실시예에 있어서 밀봉체(30)는 밀봉체(30) 내부로 주입되는 작동유체에 의하여 팽창되는 것이 아니라 경사가 형성된 밀봉체(30) 내주면이 압박되면서 밀봉체(30)의 외경이 확대되는 방식으로 팽창 작동하게 되며, 이로써 일층 강력한 밀봉이 가능하다.On the other hand, Figures 7 to 9 is an embodiment in which the sealing body 30 is applied without a cavity formed therein. In the same embodiment, the sealing body 30 is by the working fluid injected into the sealing body 30 As the inner peripheral surface of the inclined sealing body 30 is not expanded, the inner circumferential surface of the sealing body 30 is expanded, and the outer diameter of the sealing body 30 is enlarged, thereby enabling a stronger sealing.

이러한 도 7 실시예에 있어서, 이동체(20)는 지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 관상(管狀)의 중공체(中空體)로서, 이동체(20)의 양단은 개방되고 개방된 양 단부에 외측으로 외경이 첨차 축소되는 내측지지부(22)가 형성된다.In this Fig. 7 embodiment, the moving body 20 is a tubular hollow body inserted into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, and both ends of the moving body 20 are open and open. Inner support 22 is formed at both ends of which the outer diameter is gradually reduced to the outside.

또한, 이동체(20)에는 압송관(41) 및 구동관(42)이 내장되며, 이동체(20)의 측면에는 압송관(41)과 연결된 분출구(21)가 형성된다.In addition, the moving body 20 includes a pressure feed pipe 41 and a drive tube 42, and a blowout port 21 connected to the pressure feed pipe 41 is formed on the side of the moving body 20.

도 7 및 도 8에서와 같이, 이동체(20)의 개방된 양단에 각각 설치되는 원반체로서 이동체(20) 측으로 외경이 점차 축소되고 이동체(20) 측 면에는 결합관(24)이 형성되어 결합관(24)이 이동체(20) 내부로 삽입되는 외측지지부(23)가 구성되는데, 이동체(20) 양단에 각각 설치되는 외측지지부(23)는 상호 대칭을 이루며, 따라서 이동체(20) 양측에 각각 외측지지부(23)가 결합되면 내측지지부(22)와 외측지지부(23)가 V자형 요입 축경부(縮徑部)를 형성하게 된다.As shown in FIGS. 7 and 8, as a disk body installed at both open ends of the moving body 20, the outer diameter is gradually reduced toward the moving body 20, and a coupling pipe 24 is formed on the side of the moving body 20 to be combined. The outer support part 23 into which the tube 24 is inserted into the moving body 20 is configured, and the outer support parts 23 installed at both ends of the moving body 20 are mutually symmetric, and thus, the moving body 20 When the outer support part 23 is combined, the inner support part 22 and the outer support part 23 form a V-shaped concave shaft diameter part (縮徑部).

이러한 상기 내측지지부(22)와 외측지지부(23) 사이에는 내부에 작동유체 주입용 공동이 형성되지 않은 환체(環體)인 밀봉체(30)가 결합되는데, 내측지지부(22)와 외측지지부(23)가 형성하는 V자형 요입 축경부에 대응되는 V자형 경사면이 밀봉체(30)의 내주면도 형성된다.Between the inner support portion 22 and the outer support portion 23, a sealing body 30, which is a ring body in which a cavity for injection of the working fluid is not formed, is coupled, the inner support portion 22 and the outer support portion ( A V-shaped inclined surface corresponding to the V-shaped concave shaft diameter portion formed by 23) is also formed on the inner peripheral surface of the sealing body 30.

또한, 이동체(20)에 내장되어 구동관(42)이 연결되고 이동체(20) 양단에 설치된 외측지지부(23)를 연결하는 구동체(50)가 구성되는데, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는 구동체(50)로서 한쌍의 구동관(42)이 연결된 복동식 유압실린더가 적용되었으며, 구동관(42)을 통하여 작동유체가 공급됨에 따라 구동체(50)가 신축되고, 구동체(50)가 신축됨에 따라 이동체(20) 양단의 외측지지부(23)들이 상호 이격 및 근접된다.In addition, the driving body 50 is configured to be built into the moving body 20 to connect the drive pipe 42 and connect the outer support portions 23 installed at both ends of the moving body 20, the implementation shown in FIGS. 7 and 8 In the example, a double-acting hydraulic cylinder to which a pair of drive pipes 42 is connected is applied as the drive body 50, and as the working fluid is supplied through the drive pipe 42, the drive body 50 is expanded and contracted, and the drive body ( As 50) expands and contracts, the outer support portions 23 at both ends of the moving body 20 are spaced apart from each other and approached.

따라서, 도 8에서와 같이, 이동체(20) 양단의 외측지지부(23)가 상호 이격되어, 밀봉체(30)가 수축된 상태로 이동체(20)가 지반에 관입된 관체(10) 내부에 투입된 후, 도 9에서와 같이 구동관(42)으로 작동유체가 공급되어 구동체(50)가 수축됨에 따라 이동체(20) 양단의 외측지지부(23)가 상호 근접되면서 내측지지부(22)와 외측지지부(23) 사이의 밀봉체(30)가 팽창되어 양측 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간이 밀폐될 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 8, the outer support portions 23 at both ends of the moving body 20 are spaced apart from each other, and the moving body 20 is inserted into the tube body 10 penetrated into the ground while the sealing body 30 is contracted. After that, as the working fluid is supplied to the drive tube 42 as shown in FIG. 9 and the drive body 50 is contracted, the outer support parts 23 at both ends of the moving body 20 are brought close to each other, and the inner support part 22 and the outer support part (23) The sealing body 30 is expanded so that the inner space of the tube body 10 between the sealing bodies 30 on both sides may be sealed.

도 8에서와 같이 이동체(20) 양단의 밀봉체(30)가 팽창되면서 관체(10) 내주면에 압착된 후, 동 도면상 도시되지는 않았으나 압송관(41)으로 가압유체가 공급됨에 따라 관체(10)가 확경되어 해당 부위의 관체(10)에 확경부(11)가 형성된다.As shown in FIG. 8, the sealing bodies 30 at both ends of the moving body 20 are expanded and compressed to the inner circumferential surface of the tube body 10, and then, although not shown in the drawing, as the pressurized fluid is supplied to the pressure delivery tube 41, the tube body ( 10) is enlarged so that the enlarged part 11 is formed in the tube body 10 of the corresponding part.

전술한 바와 같은 본 발명의 지중 관체 부분 확경 장치를 활용하여 지반에 관입된 상태의 관체(10)에 외측으로 돌출된 확경부(11)를 형성할 수 있으며, 이로써 해당 관체(10)가 피복 보강재로 적용되는 현장타설 합성 말뚝에 있어서, 주면마찰력을 비롯한 지지력을 획기적으로 제고할 수 있는데, 이러한 본 발명의 현장타설 합성 말뚝 공법의 수행 과정을 설명하면 다음과 같다.By using the underground pipe body part expansion device of the present invention as described above, an expansion part 11 protruding outward can be formed in the pipe body 10 in a state penetrated into the ground, whereby the pipe body 10 is covered with a reinforcing material. In the cast-in-place composite pile applied to, it is possible to dramatically improve the bearing capacity including the main surface friction, and the execution process of the cast-in-place composite pile construction method of the present invention will be described as follows.

우선, 도 2의 좌단부에 도시된 바와 같이, 지반에 관체(10)를 관입시키는 단계가 수행된다.First, as shown in the left end of Fig. 2, the step of penetrating the tube 10 into the ground is performed.

관체(10)의 지반 관입은 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 굴진체(91)와 동반 관입되는 케이싱(19)을 지반에 존치하여 관체(10)로 활용하는 방식은 물론, 케이싱(19) 내부로 별도의 관체(10)를 투입한 후 관체(10)만을 존치한 채 케이싱(19)을 인발하는 방식도 가능하며, 케이싱(19)의 인발 직후 공벽의 일시 또는 장기 유지가 가능한 지반에서는 케이싱(19)을 우선 인발한 후 굴착공 내부로 관체(10)를 투입하는 방식의 적용도 가능하다.The ground penetration of the pipe body 10 can be performed in various ways, and as shown in FIG. 1, the method of using the excavation body 91 and the casing 19, which is penetrated together, remains on the ground and utilized as the pipe body 10 Of course, after inserting a separate tube 10 into the casing 19, a method of pulling out the casing 19 with only the tube 10 remaining is also possible, and the temporary or long term of the empty wall immediately after the drawing of the casing 19 In the ground that can be maintained, it is also possible to apply a method of first drawing the casing 19 and then inserting the pipe body 10 into the excavation hole.

또한, 본 발명에 있어서 적용되는 관체(10)의 소재로는 일반적인 케이싱(19) 또는 지중 압입관에서와 같은 강철은 물론, 전성(展性) 또는 연성(延性)이 풍부한 다양한 금속이 적용될 수 있으며, 이 밖에도 확경부(11)의 형성이 용이하고 공벽 유지가 가능한 합성수지 등의 다양한 소재가 적용될 수도 있다.In addition, as the material of the pipe body 10 applied in the present invention, as well as steel as in a general casing 19 or an underground press-fit pipe, various metals rich in malleability or ductility can be applied. In addition, a variety of materials such as synthetic resin, which facilitates the formation of the expansion portion 11 and maintains the empty wall, may be applied.

관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 밀봉체(30)가 수축된 상태의 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하는 단계가 수행되며, 밀봉체(30)가 수축된 상태에서는 본 발명 지중 관체 부분 확경 장치의 평면상 최대 폭이 관체(10)의 내경 미만으로 설정되므로 지중 관체 부분 확경 장치의 원활한 관체(10)내 투입이 가능하다.When the tube body 10 reaches the target depth, the step of introducing the underground tube part expansion device in the state where the sealing body 30 is contracted into the tube body 10 is performed, and when the sealing body 30 is contracted, Invention Since the maximum width on the plane of the underground tube part expansion device is set to be less than the inner diameter of the tube body 10, it is possible to smoothly insert the underground tube part part expansion device into the tube body 10.

관체(10)에 투입된 지중 관체 부분 확경 장치가 확경부(11) 형성 계획 지점에 도달하면, 지중 관체 부분 확경 장치의 밀봉체(30)를 팽창하여 관체(10) 일부 구간을 밀폐하는 단계가 수행된다.When the underground pipe body part expansion device inserted into the pipe body 10 reaches the point where the expansion part 11 is planned to be formed, a step of sealing some sections of the pipe body 10 by expanding the sealing body 30 of the underground pipe body part expansion device is performed. do.

즉, 이동체(20) 상단부의 밀봉체(30)와 하단부의 밀봉체(30)를 동시에 팽창시켜 이들 양측 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간을 밀폐하는 것이다.That is, by simultaneously expanding the sealing body 30 at the upper end of the moving body 20 and the sealing body 30 at the lower end of the moving body 20, the inner space of the tube 10 between the sealing bodies 30 on both sides is sealed.

이후, 압송관(41)으로 가압유체를 공급하여 분출구(21)로 분출된 가압유체가 관체(10)를 확경하여 확경부(11)를 형성하는 단계가 수행되는데, 일단 1개소의 확경부(11) 형성이 완료된 후에는 밀봉체(30)를 수축하고 지중 관체 부분 확경 장치를 이동한 후, 밀봉체(30)의 팽창 및 가압유체의 압송 주입을 재차 수행하는 방식으로 도 2의 중앙부에서와 같이 다수의 확경부(11)를 반복 형성할 수 있다.Thereafter, the step of forming the diameter expansion portion 11 by supplying the pressurized fluid to the pressure feed pipe 41 and the pressurized fluid ejected through the ejection port 21 is performed. 11) After the formation is completed, the sealing body 30 is contracted and the underground tube part expansion device is moved, and then expansion of the sealing body 30 and pressure-feeding injection of the pressurized fluid are performed again. Likewise, it is possible to repeatedly form a plurality of enlarged portions 11.

전체 확경부(11)의 형성이 완료되면 밀봉체(30)를 수축한 후 지중 관체 부분 확경 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계가 수행되고, 이어서 관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계가 수행됨으로써, 본 발명의 지중 관체 부분 확경 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법이 완료된다.When the formation of the entire expansion part 11 is completed, the step of withdrawing the underground tube part expansion device to the outside of the tube body 10 after contracting the sealing body 30 is performed, and then pouring and curing concrete in the tube body 10 By performing the step of, the synthetic pile construction method of cast-in-place using the underground pipe part expansion apparatus of the present invention is completed.

10 : 관체
11 : 확경부
19 : 케이싱
20 : 이동체
21 : 분출구
22 : 내측지지부
23 : 외측지지부
24 : 결합관
30 : 밀봉체
41 : 압송관
42 : 구동관
43 : 연결관
50 : 구동체
90 : 굴착장비
91 : 굴진체
95 : 로드
99 : 철근
10: tube body
11: enlarged neck
19: casing
20: moving object
21: spout
22: inner support
23: outer support
24: coupling pipe
30: sealing body
41: pressure pipe
42: drive tube
43: connector
50: driving body
90: excavation equipment
91: excavator
95: load
99: rebar

Claims (2)

지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 투입되는 중공체로서 하단은 폐합되고, 압송관(41) 및 구동관(42)이 내장되며, 측면에는 압송관(41)과 연결된 분출구(21)가 형성되는 이동체(20)와;
이동체(20)의 양 단부에 설치되는 환형 낭체로서, 상기 구동관(42)과 연결되고 내주면이 이동체(20)의 외주면에 밀착되는 밀봉체(30)로 구성되어;
지반에 관입된 상태의 관체(10) 내부로 이동체(20)가 투입된 후 구동관(42)으로 작동유체가 공급됨에 따라 밀봉체(30)가 팽창되면서 이동체(20) 양 단부 밀봉체(30) 사이의 관체(10) 내부 공간이 밀폐되고, 압송관(41)으로 가압유체가 공급됨에 따라 관체(10)가 확경됨을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확경 장치.
As a hollow body that is introduced into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, the lower end is closed, the pressure delivery pipe 41 and the drive pipe 42 are built-in, and the ejection port 21 connected to the pressure delivery pipe 41 at the side A moving body 20 is formed;
As an annular cyst installed at both ends of the moving body 20, it is connected to the drive pipe 42 and composed of a sealing body 30 having an inner peripheral surface in close contact with the outer peripheral surface of the moving body 20;
After the moving body 20 is inserted into the tube body 10 in a state of being penetrated into the ground, the sealing body 30 expands as the working fluid is supplied to the drive pipe 42, and the sealing body at both ends of the moving body 20 An underground tube part expansion device, characterized in that the inner space of the tube body 10 is sealed, and the tube body 10 is expanded as the pressurized fluid is supplied to the pressure delivery tube 41.
청구항 1의 지중 관체 부분 확경 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법에 있어서,
지반에 관체(10)를 관입시키는 단계와;
관체(10)가 목표 심도에 도달하면 관체(10) 내부로 밀봉체(30)가 수축된 상태의 지중 관체 부분 확경 장치를 투입하는 단계와;
지중 관체 부분 확경 장치의 밀봉체(30)를 팽창하여 관체(10) 일부 구간을 밀폐하는 단계와;
압송관(41)으로 가압유체를 공급하여 분출구(21)로 분출된 가압유체가 관체(10)를 확경하여 확경부(11)를 형성하는 단계와;
밀봉체(30)를 수축한 후 지중 관체 부분 확경 장치를 관체(10) 외부로 철수하는 단계와;
관체(10)에 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지중 관체 부분 확경 장치를 이용한 현장타설 합성 말뚝 공법.
In the synthetic pile construction method for cast-in-place using the underground pipe part expansion device of claim 1,
Intruding the tube body 10 into the ground;
When the tube body 10 reaches the target depth, injecting an underground tube portion expansion device in a state in which the sealing body 30 is contracted into the tube body 10;
Sealing a partial section of the tube body 10 by expanding the sealing body 30 of the underground tube part expansion device;
Supplying the pressurized fluid to the pressure feed pipe (41), and the pressurized fluid ejected through the ejection port (21) expands the tube body (10) to form an enlarged diameter portion (11);
After contracting the sealing body 30, the step of withdrawing the underground tube part expansion device to the outside of the tube body 10;
In-situ casting synthetic pile construction method using an underground pipe part expansion device, characterized in that it consists of a step of pouring and curing concrete in the pipe body (10).
KR1020190098489A 2019-08-12 2019-08-12 Composite cast in place pile method using partially expanding apparatus for underground pipe KR102224524B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190098489A KR102224524B1 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Composite cast in place pile method using partially expanding apparatus for underground pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190098489A KR102224524B1 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Composite cast in place pile method using partially expanding apparatus for underground pipe

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190063786A Division KR102037275B1 (en) 2019-05-30 2019-05-30 Partially expanding apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200137907A true KR20200137907A (en) 2020-12-09
KR102224524B1 KR102224524B1 (en) 2021-03-08

Family

ID=73786739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190098489A KR102224524B1 (en) 2019-08-12 2019-08-12 Composite cast in place pile method using partially expanding apparatus for underground pipe

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102224524B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332848B1 (en) * 2013-03-27 2013-11-27 (주)학영엔지니어링 Method for constructing micro pile using deformed or screw steel pipe and pressure grouting
JP2018193686A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 株式会社技研製作所 Construction method of support pile

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332848B1 (en) * 2013-03-27 2013-11-27 (주)학영엔지니어링 Method for constructing micro pile using deformed or screw steel pipe and pressure grouting
JP2018193686A (en) * 2017-05-12 2018-12-06 株式会社技研製作所 Construction method of support pile

Also Published As

Publication number Publication date
KR102224524B1 (en) 2021-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101332848B1 (en) Method for constructing micro pile using deformed or screw steel pipe and pressure grouting
JP5274145B2 (en) Cast-in-place pile and its construction method
JP2019019633A (en) Construction method of continuous underground wall and steel pipe pile
KR101236765B1 (en) Method for placing adhesive filling into the expanded drill hole to increase bearing capacity of piles and tention members and apparatus therefor
WO2006041051A1 (en) Micro pile and method of constructing the same
KR101698457B1 (en) Multi pile construction method for strengthening weak soil
KR102344567B1 (en) Steel pipe pile section extension method using multi points extension apparatus for underground steel pipe
JP5981792B2 (en) Construction method of press-fit continuous wall
KR101119829B1 (en) Method for cast-in-place pile construction using punctured couplers
KR102261901B1 (en) Multi points extension apparatus for underground steel pipe
KR102099282B1 (en) Partially enlarging apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same
KR102037275B1 (en) Partially expanding apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same
KR20100124028A (en) Construction method of lower end expanded type cast-in-place piles
KR102224524B1 (en) Composite cast in place pile method using partially expanding apparatus for underground pipe
JP2554500B2 (en) Method of forming holes in the ground
RU2492294C1 (en) Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection
KR101018890B1 (en) Grouting method utilizing anchor apparatus for direct-boring
JP4341029B2 (en) Pile foundation method
EP2209948B1 (en) Method for the creation of a foundation pile
KR102037274B1 (en) Partial extension apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same
JP2782034B2 (en) Ground consolidation strengthening method
KR20200137957A (en) Partially enlarging apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same
KR102224526B1 (en) Partial extension apparatus for underground pipe and composite cast in place pile method using the same
KR101072215B1 (en) pile constructing method for reinforcing ends and the pile constructed by this
JP4827689B2 (en) Ground improvement method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant