KR20220083428A - 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 간의 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 큰 횡력에 의해 확대기초와 강관말뚝이나 PHC말뚝이 결합되는 접경부에서 높은 응력으로 구조체나 말뚝에 균열이나 변형이 발생하게 되므로 PHC말뚝의 경우 말뚝의 두부의 균열이 심하게 발생하는 접경부에서 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하도록 수직저항 인장철근에 비부착 처리하여 변형이나 회전각이 도입되어 두부의 휨모멘트값을 완화시키도록 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공이 형성되는 말뚝과; 말뚝의 중공의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공을 마감하는 거푸집판과; 말뚝의 중공에 수직 방향으로 삽입되며 일정길이 말뚝의 상단부로 돌출하도록 구성되는 수직저항 인장철근과; 중공 내부에서 수직저항 인장철근의 일정 길이에 끼워져 비부착구간을 형성하는 비부착 튜브와; 말뚝의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공 내부의 거푸집판의 상부와 말뚝 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초;를 포함하여 이루어진다.

Description

비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조{REINFORCING STRUCTURE FOR PILE HEAD}

본 발명은 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물에 작용하는 지진이나 바람에 저항하고자 기초하부에 설치된 강관말뚝이나 PHC말뚝은 구조물의 확대기초 간의 수직한 철근을 보강하여 강결합 방식으로 지지하는 접합방법하고 있으나 큰 횡력에 의해 확대기초와 강관말뚝이나 PHC말뚝이 결합되는 접경부에서 높은 응력으로 구조체나 말뚝에 균열이나 변형이 발생하게 되므로 PHC말뚝의 경우 말뚝의 두부의 균열이 심하게 발생하는 접경부에서 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하도록 수직저항 인장철근에 비부착 처리하여 변형이나 회전각이 도입되어 두부의 휨모멘트값을 완화시키도록 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조에 관한 것이다.

일반적으로 PHC말뚝은 시공후에 두부를 절단하여 두부정리를 하게 되는데, 이때 절단면에는 내부에 구성되는 긴장재(PC강봉 또는 강연선)이 같이 절단되거나 훼손되어 프리스트레스 힘(prestressing force)의 손실되며, 이에 따라 PHC파일 두부 절단부위에서 긴장재의 힘이 제거되어 콘크리트에 균열이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 도 7에서와 같이, 확대기초와의 강결합을 구현하고자 PHC말뚝(110)의 두부를 보강하기 위하여 복수의 수직철근(130)을 PHC말뚝(110)의 두부에 일정 깊이로 삽입하여 보강하도록 하나, 이때에는 수직철근(130)이 콘크리트와 강결합되어 휨모멘트에 저항하도록 하는데 이와 같은 강결합시에는 확대기초(1)와 PHC말뚝(110)이 결합되는 접경부 구간(D1)에서 변형이나 회전각이 억제되어 큰 휨모멘트가 크게 발생하여 말뚝 단면에 고응력으로 인한 PHC말뚝(110)에 두부 일정구간 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1665361호 "다단계로 보강된 두부보강 일체식 복합 PHC 말뚝 및 그 제작방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '말뚝의 상단으로부터 순차적으로 강관 보강구간(L1), 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2), 및 일반 PHC 말뚝 구간(L3)의 3개의 구간으로 구분되어 있으며; 강관 보강구간(L1)은, 외측 강관(10)과, 연결부재(12)에 의해 외측 강관(10)에 결합된 상태로 외측 강관(10)으로부터 간격을 두고 위치하는 철근설치 띠(11)와, 철근설치 띠(11)에 결속되어 연직 배치되는 두부보강철근(13)을 포함하는 강관 보강체(1)로 이루어지며; 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)은, 중공(29)을 가지는 중공 콘크리트 부재(P)에 강재띠 보강체(3)가 매립되어 있는 구성을 가지는데; 강재띠 보강체(3)는, 연직방향으로 간격을 두고 복수개로 구비된 외부 강재띠(30)와, 결합부재(32)에 의해 각각의 외부 강재띠(30)와 일체화된 상태로 외부 강재띠(30)와 간격을 두고 외부 강재띠(30)의 내부에 위치하는 복수개의 내부 강재띠(31)와, 내부 강재띠(31)의 외면에 밀착 배치되는 연직철근(350) 및 횡철근(351)으로 이루어진 철근망(35)으로 구성되어, 연직철근(350), 횡철근(351) 및 내부 강재띠(31)가 중공 콘크리트 부재(P)의 콘크리트에 매립되어 있으며; 일반 PHC 말뚝 구간(L3)은, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공 콘크리트 부재(P)와 일체를 이루면서 중공(29)을 가지는 중공 콘크리트 부재로 이루어지며; 강관 보강체(1)가 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공 콘크리트 부재(P)의 상단에 놓여서, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공 콘크리트 부재(P)에 구비된 좌판(28)과 외측 강관(10)이 일체로 결합되고, 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)에는 중공(29)을 폐쇄하도록 마감판(290)이 설치된 상태에서, 감판(290) 위쪽의 중공(29) 내부와 외측 강관(10) 내부에 걸쳐서 연속적으로 속채움 콘크리트(290)가 채워져 경화되어 있는 구성을 가지며; 두부보강철근(13)은 그 상단이 외측 강관(10) 위쪽으로 돌출되고 그 하단이 외측 강관(10)의 하단 이상으로 더연장되는 연직길이를 가지고 있어서, 강관 보강체(1)가 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공 콘크리트 부재(P)의 상단에 놓였을 때, 두부보강철근(13)의 하단은 매립 강재띠 보강체 보강구간(L2)의 중공 콘크리트 부재(P)에 형성된 중공(29) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합 PHC 말뚝'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 구성이 복잡하여 제작 용이하지 않고 경제성이 떨어지며, 콘크리트와 강결합되어 확대기초와 PHC말뚝이 결합되는 접경부 구간에서 변형이나 회전각이 억제되어 큰 휨모멘트가 크게 발생하여 말뚝 단면에 고응력으로 인한 PHC말뚝에 두부 일정구간 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

특허등록 제1665361호 "다단계로 보강된 두부보강 일체식 복합 PHC 말뚝 및 그 제작방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 확대기초와 강관 말뚝이나 PHC말뚝이 결합되는 접경부에서 휨모멘트를 수직철근을 이용한 변형이나 회전각 없이 저항하는 강결합으로 저항하기 보다는 접경부의 말뚝 두부의 응력을 완화을 목적으로 수직철근의 변형이나 회전각이 발생을 유도하고자 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하도록 비부착 처리하여 적절한 강성체는 유지하되 수직력 저항 거동하도록 함으로써 말뚝의 두부 균열을 방지하도록 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공이 형성되는 말뚝과; 말뚝의 중공의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공을 마감하는 거푸집판과; 말뚝의 중공에 수직 방향으로 삽입되며 일정길이 말뚝의 상단부로 돌출하도록 구성되는 수직저항 인장철근과; 중공 내부에서 수직저항 인장철근의 일정 길이에 끼워져 비부착구간을 형성하는 비부착 튜브와; 말뚝의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공 내부의 거푸집판의 상부와 말뚝 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 비부착 튜브의 높이 중앙부가 말뚝 상단부의 높이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 비부착 튜브는 말뚝 상단에서부터 하부의 일정구간까지 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 비부착구간 하부에 위치한 수직저항 인장철근의 외측면에 돌출하도록 복수의 단면 확대부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 비부착구간 상부에 위치한 수직저항 인장철근의 외측면에 돌출하도록 복수의 단면 확대부재가 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 단면 확대부재는 판을 절곡하여 수직저항 인장철근의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부와, 부착부의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 확대링은 철선을 포함한 선재로 구성하거나 판재를 가공하여 링형상으로 제작하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 단면 확대부재는 선재 또는 판재를 고리 형상으로 절곡하여 수직저항 인장철근에 용접하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 단면 확대부재는 판을 절곡하여 수직저항 인장철근의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부와, 부착부의 일부를 절개하여 외측으로 젖혀지도록 구성되는 확대 쐐기부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

또한, 수직저항 인장철근은 마디가 형성된 이형철근으로 이루어지고, 단면 확대부재는 2개 이상의 마디를 동시에 파지하도록 압착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조는 확대기초와 강관 말뚝이나 PHC말뚝이 결합되는 접경부에서 휨모멘트를 수직철근을 이용한 변형이나 회전각 없이 저항하는 강결합으로 저항하기 보다는 접경부의 말뚝 두부의 응력을 완화을 목적으로 수직철근의 변형이나 회전각이 발생을 유도하고자 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하도록 비부착 처리하여 적절한 강성체는 유지하되 수직력 저항 거동하도록 함으로써 말뚝의 두부 균열을 방지하도록 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 1은 본 발명의 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 일 실시예의 사시도이다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 다른 실시예의 사시도이다.
도 4는 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 또 다른 실시예의 설치된 상태의 단면도이다.
도 7은 종래의 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.

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.

도 1은 본 발명의 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에서와 같이, 본 발명의 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조는 지중에 설치되는 말뚝(10)의 두부를 수직저항 인장철근(30)으로 보강하도록 하고, 수직저항 인장철근(30)에서 말뚝(10)과 확대기초(1)의 접경부의 일부 구간을 비부착구간(L1)으로, 비부착구간(L1)의 상부와 하부의 구간을 부착정착구간(L2)로 형성되도록 하여 지진과 같은 횡력에 의해 확대기초(1)에 변형이나 회전각을 억제하는 강결합 말뚝(10)의 두부측에서 말뚝직경(D) 전후 구간에 높은 응력으로 말뚝(10)의 두부의 균열이 심하게 발생하는 구간에서 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하는 비부착구간(L1)이 형성되도록 한다.

확대기초(1)는 말뚝(10)의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공(11) 내부의 거푸집판(20)의 상부와 말뚝(10) 상부의 일정 면적에 형성된다.

말뚝(10)은 도시된 실시예에서와 같이, PHC말뚝이나 도시되지는 않았지만 강관말뚝을 모두 사용할 수 있으며, 말뚝(10)의 중앙부에 중공(11)이 형성되고 말뚝(10)의 상부에는 콘크리트가 타설되어 확대기초(1)가 형성된다.

본 발명에서는 말뚝(10)의 두부를 보강하기 위하여 별도의 수직저항 인장철근(30)을 말뚝(10)의 두부에 구성하도록 하는데, 이때, 말뚝(10)의 중공(11)의 상단부에서 일정 깊이 하부에 거푸집판(20)을 구성하여 중공(11)을 폐합도록 하여 거푸집판(20)의 상부에서만 중공(11)에 콘크리트가 타설되도록 한다.

수직저항 인장철근(30)은 거푸집판(20)의 상부에서 말뚝(10)의 중공(11)의 내부로 삽입되는데, 이때, 수직저항 인장철근(30)의 상단부는 말뚝(10)의 상단부보다 일정 높이 상부로 돌출되도록 하여 확대기초(1)에 정착되는 부착정착구간(L2)을 형성하도록 한다.

이와 같은 수직저항 인장철근(30)은 중공(11)의 내부에서 수직저항 인장철근(30)의 일정 길이에 비부착 튜브(40)가 끼워져 구성되도록 하여, 중공(11)의 내부에 타설되는 콘크리트와 수직저항 인장철근(30)이 비부착되도록 하는 비부착구간(L1)을 형성한다.

비부착 튜브(40)는 도 1a에서와 같이, 비부착 튜브(40)는 말뚝(10) 상단에서부터 하부의 일정구간까지 구성되도록 할 수도 있으며, 도 1b에서와 같이, 높이 중앙부가 말뚝(10) 상단부의 높이에 위치하도록 배치되도록 할 수도 있다.

비부착 튜브(40)는 고무재질, 합성수지 재질, 부직포 등 다양한 재질로 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸는 튜브 형상 등으로 이루어지도록 한다.

비부착구간(L1)은 말뚝(10)에서 균열이 많이 발생하는 확대기초(1)와 말뚝(10)의 접경부에 구성되며, 다양한 구간 길이와 위치에 형성될 수 있는데, 도시된 바와 같이, 말뚝(10)의 상단부에서 일정 깊이 하부까지 구성되도록 할 수도 있으며, 말뚝(10)의 상단부에서 확대기초(1)가 형성된 하단부까지의 구간을 부착정착구간(L2)으로 형성하고 확대기초(1)의 하부부터 하부의 일정 구간 까지를 비부착구간(L1)으로 형성되도록 할 수도 있다. 이러한 비구착구간(L1)은 확대기초로부터 전달되는 지진과 같은 횡력 전단력 발생구간이므로 말뚝직경(D)의 전후 구간이내를 갖는 것이 합리적이라 판단된다.

비부착구간(L1)에서 수직저항 인장철근(30)은 두부의 접경부에서 변형과 회전각은 발생하지만 콘크리트와 비부착 상태로 콘크리트와 수직저항 인장철근(30) 간의 상호 직접적인 힘의 전달, 응력 분력(분산) 없이 수직저항 인장철근(30) 만의 우력과 같은 축응력(축변형)으로 저항하게 된다.

이와 같은 수직저항 인장철근(30)은 비부착구간(L1)을 제외한 비부착구간(L1)의 상부와 하부는 모두 부착정착구간(L2)으로 구성되는데, 부착정착구간(L2)에서는 부착력을 증대시키기 위하여 수직저항 인장철근(30)의 외측면에 돌출하도록 단면 확대부재(50)가 복수개 구성되도록 한다.

단면 확대부재(50)는 수직저항 인장철근(30)의 단면이 확장된 형태로 이루어지도록 하여 콘크리트 내부에서 부착력을 높이고 콘크리트와 수직저항 인장철근(30) 간의 일체적 합성으로 정착앵커리와 같은 거동하고 인장에 저항하도록 한다.

이와 같은 단면 확대부재(50)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 수직저항 인장철근(30)의 소정 위치에 태그나 점 용접 등으로 고정되도록 할 수 있다.

단면 확대부재(50)는 도 1a 및 도 1b에서와 같이, 비부착 튜브(40)를 중심으로 수직저항 인장철근(30)의 하부에만 형성될 수도 있고, 도 1c에서와 같이, 수직저항 인장철근(30)의 상부와 하부에 모두 형성될 수도 있다.

도 2는 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 일 실시예의 사시도이다.

단면 확대부재(50)는 수직저항 인장철근(30)에 구성되어 수직저항 인장철근(30)의 단면을 확대시킬 수 잇는 다양한 형상으로 이루어질 수 있는데, 도 2a에서와 같이, 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸는 링형상을 포함한 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 또한 도 2b 및 도 2c에서와 같이, 판을 프레스 절곡하여 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸도록 압착하여 밀착하도록 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링(52)을 포함하여 이루어지도록 하여, 부착부(51)가 수직저항 인장철근(30)에 고정되고 확대링(52)의 단면을 확장시켜 콘크리트와의 부착력을 높이도록 할 수 있다.

여기서 확대링(52)은 단일 강판을 원형판의 모양을 갖도록 하거나 직사각형과 같은 다각형 단면을 부채꼴모양으로 말아서 형성시키거나 중공원형판이나 중공다각형판을 절반 절단하여 끼운 후 이를 용접고정하여 사용할 수 있고, 원형 선재와 같은 강봉의 경우 원형 모양으로 구부려서 이를 끼워 사용하거나 용접하여 사용할 수 있다.

이때, 도 2c에서와 같이, 확대링(52)은 단일 강판을 링형상으로 만들어 단부를 일치시키거나 단부를 일부 겹치도록 하여 용접 등 공지의 다양한 방법으로 고정되도록 한다.

도 3은 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 다른 실시예의 사시도이다.

또한, 도 3에서와 같이, 단면 확대부재(50)는 판재를 절곡하여 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 일부를 절개하여 외측으로 젖혀지도록 구성되는 확대 쐐기부(53)로 이루어지도록 하여, 확대 쐐기부(53)가 콘크리트 타설 후에 정착앵커리지와 같은 쐐기역할을 할 수 있도록 한 것이다.

도 4는 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 또 다른 실시예의 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용되는 단면 확대부재의 또 다른 실시예의 설치된 상태의 단면도이다.

또한, 도 4 및 도 5에서와 같이, 수직저항 인장철근(30)은 마디(31)가 형성된 이형철근으로 이루어지고, 단면 확대부재(50)는 2개 이상의 마디(31)를 동시에 파지하도록 압착 프레스하여 구성되도록 할 수도 있으며, 이때는 단부를 일치시키거나 단부를 일부 겹치도록 하여 용접 등 공지의 다양한 방법으로 고정되도록 한다.

이형철근의 마디(31)는 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 수평으로 형성될 수도 있고 도 5c 및 도 5d 에서와 같이 사선으로 형성될 수도 있으며, 도 5b 및 도 5d에서와 같이, 확대링(52)이 구성될 수 있다.

이와 같은 단면 확대부재(50)는 도 6a에서와 같이 환봉 등을 고리 형상으로 절곡하여 고강도 보강철근(33)에 용접 등의 방법으로 접합하도록 할 수 있으며, 도 6b에서와 같이, 양측에서 각각 걸리도록 쌍으로 구성하도록 할 수도 있고, 도 6c에서와 같이 강판을 구부려 고리 형상으로 형성하여 용접 등의 방법으로 접합하도록 할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명의 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조는 확대기초와 강관 말뚝이나 PHC말뚝이 결합되는 접경부에서 휨모멘트를 수직철근을 이용한 변형이나 회전각 없이 저항하는 강결합으로 저항하기 보다는 접경부의 말뚝 두부의 응력을 완화을 목적으로 수직철근의 변형이나 회전각이 발생을 유도하고자 콘크리트와 일체화 합성거동을 하지 못하도록 비부착 처리하여 적절한 강성체는 유지하되 수직력 저항 거동하도록 함으로써 말뚝의 두부 균열을 방지하도록 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 : 확대기초
10 : 말뚝
11 : 중공
20 : 거푸집판
30 : 수직저항 인장철근
40 : 비부착 튜브
50 : 단면 확대부재
L1 : 비부착구간
L2 : 부착정착구간

Claims (10)

1. 지중에 매립 설치되며 중앙부에 중공(11)이 형성되는 말뚝(10)과;
   말뚝(10)의 중공(11)의 상단부에서 일정 깊이 하부에 위치하여 중공(11)을 마감하는 거푸집판(20)과;
   말뚝(10)의 중공(11)에 수직 방향으로 삽입되며 일정길이 말뚝(10)의 상단부로 돌출하도록 구성되는 수직저항 인장철근(30)과;
   수직저항 인장철근(30)의 일정 길이에 끼워져 비부착구간(L1)을 형성하는 비부착 튜브(40)와;
   말뚝(10)의 상단부에 콘크리트를 타설하여 중공(11) 내부의 거푸집판(20)의 상부와 말뚝(10) 상부의 일정 면적에 형성되는 확대기초(1);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   비부착 튜브(40)의 높이 중앙부가 말뚝(10) 상단부의 높이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   비부착 튜브(40)는 말뚝(10) 상단에서부터 하부의 일정구간까지 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   비부착구간(L1) 하부에 위치한 수직저항 인장철근(30)의 외측면에 돌출하도록 복수의 단면 확대부재(50)가 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   비부착구간(L1) 상부에 위치한 수직저항 인장철근(30)의 외측면에 돌출하도록 복수의 단면 확대부재(50)가 구성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
6. 청구항 4에 있어서,
   단면 확대부재(50)는 판을 절곡하여 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 외주면에 링형상으로 구성되는 확대링(52)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   확대링(52)은 철선을 포함한 선재로 구성하거나 판재를 가공하여 링형상으로 제작하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
8. 청구항 5에 있어서,
   단면 확대부재(50)는 선재 또는 판재를 고리 형상으로 절곡하여 수직저항 인장철근(30)에 용접하여 접합하도록 하는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
9. 청구항 5에 있어서,
   단면 확대부재(50)는 판을 절곡하여 수직저항 인장철근(30)의 외주면을 감싸도록 구성하는 부착부(51)와, 부착부(51)의 일부를 절개하여 외측으로 젖혀지도록 구성되는 확대 쐐기부(53)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.
10. 청구항 5에 있어서,
    수직저항 인장철근(30)은 마디(31)가 형성된 이형철근으로 이루어지고,
    단면 확대부재(50)는 2개 이상의 마디(31)를 동시에 파지하도록 압착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 비부착구간을 갖는 말뚝의 두부보강 구조.

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