KR20220123896A - 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 관한 것으로서, 지중에 강관 케이싱을 항타하여 삽입하는 단계; 상기 지중에 설치된 강관 케이싱의 내부를 굴토하는 단계; 상기 강관 케이싱에 삽입되는 철근망체를 조립하는 단계; 상기 조립된 철근망체를 크레인을 이용하여 강관 케이싱 내에 삽입하는 단계; 상기 철근망체가 삽입된 강관 케이싱 내에 콘크리트를 타설하면서 강관 케이싱을 인발하는 단계;를 포함하며, 상기 철근망체는, 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제1 주철근과, 상기 제1 주철근에 감겨지는 제1 보강철근으로 이루어지는 두부보강부; 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제 2주철근과, 상기 제2 주철근의 사이에 종방향으로 배치되어 개재되는 제1 PC강봉, 및 상기 제 2주철근과 제1 PC강봉에 감겨지는 제2 보강철근으로 이루어지는 상부형성부; 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제2 PC강봉과, 상기 제2 PC강봉에 감겨지는 제1 보강철선으로 이루어지는 하부형성부; 상기 두부보강부와 상부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제1 이음연결부; 상기 상부형성부와 하부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제2 이음연결부; 상기 하부형성부의 하단면에 결합되는 것으로서, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 하단지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존에 비해 현장 타설 시공에 따른 작업시간 및 전체적인 공사기간을 절감할 수 있고, 시공되는 현장 타설 말뚝에 대한 내구성을 향상시킬 수 있으며, 기초공사에서의 안전성과 시공성 및 경제성 등을 높일 수 있을 뿐만 아니라 시공되는 말뚝 자체의 성능을 증대시킬 수 있는

Description

현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법{CONSTRUCTION METHOD OF CAST IN PLACE CONCRETE PILE}
본 발명은 현장 타설 콘크리트 말뚝 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장 타설 시공에 따른 작업시간 및 전체적인 공사기간을 절감할 수 있도록 함과 더불어 시공되는 말뚝에 대한 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목공사를 수행시, 토사가 흘러내리거나 지반이 붕괴되는 것을 방지하는 목적 또는 차수작업을 목적으로 하는 등 환경 조건에 따라 여러 형태의 흙막이 공법이 적용되고 있다.
이러한 흙막이 공법으로는 CIP(Cast In Placed Pile) 공법, H파일 토류벽 공법, SCW(Soil Cement Wall) 공법 및 SCW(Soil Cement Wall) 병용 H파일 토류벽 공법 등이 있고, 차수 및 흙막이 기능을 동시에 달성하는 공법으로는 시트 파일(Sheet Pile) 공법이 있다.
상기 CIP 공법은 주열식으로 철근 콘크리트 기둥을 현장에서 타설하여 설치하는 공법으로서, 지반굴착장비를 이용하여 지반에 천공홀을 형성하고, 이 천공홀에 중공의 케이싱을 삽입한 다음, 주철근과 이를 감싸는 띠철근으로 구성된 원기둥 형태의 철근망을 수직으로 삽입한 상태에서 시멘트, 자갈 및 모래 등이 혼합된 콘크리트 몰탈을 타설한 다음, 이를 양생시킴으로써 주열식 벽을 형성하여 흙막이 하는 공법이다.
이때, 일정 간격마다 H빔을 심재로 사용한 콘크리트 기둥을 사용하여 이웃하는 주열식 철근 콘크리트 기둥을 지지하도록 시공된다.
하지만, 종래 철근 콘크리트 기둥 등 말뚝을 현장에서 타설하여 설치하는 CIP 공법은 작업시간이 오래 걸리는 단점 및 이로 인해 공기가 지연되는 문제점이 있었으며, 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 현대의 토목사공사는 구조물의 대형화, 초고층화 등으로 특수 공사가 증대되는 추세에 있고, 구조물의 안전성에 대한 인식이 증가하고 있으며, 이에 따라 기초공사에서의 안전성과 시공성 및 경제성 등 말뚝 자체의 성능 증가가 더욱 요구되는 실정에 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0050342호 대한민국 등록특허공보 제10-1593879호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 현장 타설 시공에 따른 작업시간 및 전체적인 공사기간을 절감할 수 있도록 함과 더불어 시공되는 말뚝에 대한 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기초공사에서의 안전성과 시공성 및 경제성 등을 높일 수 있도록 하며 시공되는 말뚝 자체의 성능 증가를 구현할 수 있도록 한 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 철근망체의 주요 기재인 주철근 및 PC강봉에 대해 간단히 조립하여 사용할 수 있도록 하며, 현장 조건 및 필요에 따라 현장에서 말뚝 자체의 길이 연장 등을 용이하게 수행할 수 있도록 한 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 장기적으로 안정적인 고강도의 성능을 구현할 수 있도록 한 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법은, 지중에 강관 케이싱을 항타하여 삽입하는 단계; 상기 지중에 설치된 강관 케이싱의 내부를 굴토하는 단계; 상기 강관 케이싱에 삽입되는 철근망체를 조립하는 단계; 상기 조립된 철근망체를 크레인을 이용하여 강관 케이싱 내에 삽입하는 단계; 상기 철근망체가 삽입된 강관 케이싱 내에 콘크리트를 타설하면서 강관 케이싱을 인발하는 단계;를 포함하며, 상기 철근망체는, 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제1 주철근과, 상기 제1 주철근에 감겨지는 제1 보강철근으로 이루어지는 두부보강부; 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제 2주철근과, 상기 제2 주철근의 사이에 종방향으로 배치되어 개재되는 제1 PC강봉, 및 상기 제 2주철근과 제1 PC강봉에 감겨지는 제2 보강철근으로 이루어지는 상부형성부; 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제2 PC강봉과, 상기 제2 PC강봉에 감겨지는 제1 보강철선으로 이루어지는 하부형성부; 상기 두부보강부와 상부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제1 이음연결부; 상기 상부형성부와 하부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제2 이음연결부; 상기 하부형성부의 하단면에 결합되는 것으로서, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 하단지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제1 보강철근은 수평 구조로 외면에 감겨지고 상하간 간격 배치되며, 상기 제2 보강철근은 나선형 구조로 외면에 감겨지며, 상기 제1 보강철선은 나선형 구조로 외면에 감되, 상기 제2 PC강봉의 개별단위체 마다 1회 내지 3회의 권선을 수행하면서 전체적으로 나선형 구조를 형성하도록 감아 배치하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 제2 보강철근은 다수가 간격 배치되는 제2 주철근 및 제1 PC강봉에 대해 서로 마주하는 위치에 있는 1쌍의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 외면 또는 서로 이웃하는 제2 주철근과 제1 PC강봉 외면을 동시에 감싸도록 배치하되, 상측에서 하측 방향으로 시계방향 또는 반시계방향으로 위치를 전환해가면서 연속 배열하는 형태로 배근하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 제1 이음연결부는, 상기 두부보강부의 제1 주철근의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제1 상판; 상기 제1 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제1 하판; 상기 제1 상판과 제1 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제1 클램프부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 제2 이음연결부는, 상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제2 상판; 상기 제2 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 하단형성부의 제2 PC강봉 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제2 하판; 상기 제2 상판과 제2 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제2 클램프부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 하단지지부는, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 지지본체를 갖되, 상기 지지본체에는 상기 하단형성부의 제2 PC강봉 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역으로 조립홀이 형성되고, 중앙영역으로 중앙홈부를 형성함으로써 콘크리트 타설시 하측 중량체로 기능하여 안정된 말뚝을 유지하도록 구성할 수 있다.
여기에서, 상기 콘크리트는 80MPa 이상의 초고강도를 위해, 밀도 3.1~3.2이고 분말도 3400~3600cm2/g인 1종 보통포트랜드 시멘트 또는 밀도 2.8~3.0이고 분말도 4000~5000cm2/g인 고로슬래그 시멘트 100중량부에 대해서 밀도 2.9~2.95이고 분말도 4000~4500cm2/g인 고로슬래그미분말 75~90중량부, 밀도 2.92~3.02이고 분말도 8000~8300cm2/g인 고강도 결합재 10~20중량부, 나프탈렌 설폰산염계 또는 조강형 폴리카본산계 혼화제 1~5중량부, 입경 5mm 이하의 잔골재 150~200중량부, 입경 18~20mm인 굵은 골재 350~420중량부, 물 40~90중량부로 배합하며, 상기 고강도 결합재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3이 혼합된 무기질재료로 이루어지고; 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그 시멘트와 고로슬래그미분말, 고강도 결합재, 잔골재를 투입하여 30~40초간 건비빔을 수행하고, 물과 혼화제를 추가 투입하여 120~150초간 비빔을 수행하며, 굵은 골재를 투입하여 120~150초간 비빔을 수행한 후, 콘크리트 타설하는 구성일 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존에 비해 현장 타설 시공에 따른 작업시간 및 전체적인 공사기간을 절감할 수 있고, 시공되는 현장 타설 말뚝에 대한 내구성을 향상시킬 수 있으며, 기초공사에서의 안전성과 시공성 및 경제성 등을 높일 수 있을 뿐만 아니라 시공되는 말뚝 자체의 성능을 증대시킬 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 철근망체의 주요 기재인 주철근 및 PC강봉에 대해 간단히 조립하여 사용할 수 있고, 현장 조건 및 필요에 따라 현장에서 말뚝 자체의 길이 연장 등을 용이하게 수행할 수 있으며, 두부보강부를 별도로 추가 시공하지 않아도 되는 유용함을 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고강도 콘크리트의 형성을 가능하게 하며, 장기적으로 안정적인 고강도의 성능을 구현할 수 있는 유용함을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법을 나타낸 공정처리 흐름도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 있어 각 공정단계별 시공상태를 설명하기 위해 나타낸 공정도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체를 나타낸 개략적 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체를 나타낸 상세도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체를 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체 측 배근 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체 측 이음연결부를 설명하기 위해 나타낸 개략적 평면 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법에 사용되는 철근망체 측 하단지지부를 설명하기 위해 나타낸 개략적 평면 구성도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법은 도 1 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 강관 케이싱 삽입단계(S10), 굴토 단계(S20), 철근망체 조립단계(S30), 철근망체 삽입단계(S40), 콘크리트 타설 및 강관 케이싱 인발단계(S50)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이와 같은 공정단계에 대해 이하에서 상세하게 설명하기로 한다.
강관 케이싱 삽입단계(S10)
상기 강관 케이싱 삽입단계(S10)는 말뚝을 형성하고자 하는 위치의 지중에 강관 케이싱(10)을 항타하여 삽입하는 단계이다.
상기 강관 케이싱(10)의 항타에는 다양한 항타장치가 사용될 수 있다.
굴토 단계(S20)
상기 굴토 단계(S20)는 상기 지중에 설치된 강관 케이싱(10)의 내부를 굴토하는 단계이다.
즉, 상기 강관 케이싱(10) 측 내부의 토사를 인출해내 굴착하는 단계이다.
철근망체 조립단계(S30)
상기 철근망체 조립단계(S30)는 상기 강관 케이싱(10)에 삽입되는 철근망체(1)를 조립하는 단계이다.
상기 철근망체(1)는 도 7 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 두부보강부(100)와 상부형성부(200), 하부형성부(300), 제1 이음연결부(400), 제2 이음연결부(500), 및 하단지지부(600)를 포함하는 구성일 수 있다.
여기에서, 상기 철근망체(1)는 도시하지는 않았으나, 상부형성부(200), 하부형성부(300), 제1 이음연결부(400), 제2 이음연결부(500), 및 하단지지부(600)를 포함하는 형태로 조립하여 현장 타설에 사용할 수 있으며, 현장 타설에 의한 말뚝(1000)을 설치한 이후에 두부보강부(100)를 조립 설치하는 구성을 갖게 할 수 있다.
이하에서는, 도시한 바와 같이, 상기 두부보강부(100)를 초기에 상부형성부(200)에 연결 조립하여 철근망체(1)를 구성하는 예시를 설명하기로 한다.
상기 두부보강부(100)는 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제1 주철근(110)과, 상기 제1 주철근(110)에 감겨지는 제1 보강철근(120)으로 이루어진다.
상기 제1 보강철근(120)은 수평 구조로 상기 종방향으로 간격 배치되는 제1 주철근(110)의 외면에 감겨지고 상하간 간격 배치되어 배근된다.
상기 제1 보강철근(120)에는 상하간 배치 간격을 유지할 수 있도록 간격유지부재가 종방향 배치되는 형태로 고정 결합될 수 있다.
상기 간격유지부재는 일자형 바 형태의 몸체를 갖되, 바형 몸체의 양단부에 걸고리 구조의 후크부를 상대 방향으로 형성시키는 구성을 갖게 할 수 있다.
또한, 상기 간격유지부재는 일자형 바 형태의 몸체를 갖되, 바형 몸체의 양단부에 고정잠금턱을 형성하고, 바형 몸체의 양단부에 회동잠금부재를 구비하여 회동잠금부재를 통해 제1보강철근(120)을 감싸면서 거치되고 이와 동시에 고정잠금턱에 걸림 고정되어 잠금이 형성되는 구성을 갖게 할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 보강철근(120)은 나선형 구조로 제1 주철근(110)의 외면에 감겨지게 배근될 수 있다.
상기 상부형성부(200)는 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제 2주철근(210)과, 상기 제2 주철근의 사이에 종방향으로 배치되어 개재되는 제1 PC강봉(220), 및 상기 제 2주철근(210)과 제1 PC강봉(220)에 공통적으로 감겨지는 제2 보강철근(230)으로 이루어진다.
상기 제2 보강철근(230)은 나선형 구조로 상기 제2 주철근(210)과 제1 PC강봉(220)의 외면에 감겨지게 배근된다.
상기 제2 보강철근(230)은 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 다수가 간격 배치되는 제2 주철근(210) 및 제1 PC강봉(220)에 대해 서로 마주하는 위치에 있는 1쌍의 제2 주철근 외면과 1쌍의 제1 PC강봉(220)의 외면끼리 묶는 형태로 배근할 수 있다.
또한, 상기 제2 보강철근(230)은 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 다수가 간격 배치되는 제2 주철근(210) 및 제1 PC강봉(220)에 대해 서로 이웃하는 제2 주철근(210)과 제1 PC강봉(220) 외면을 동시에 감싸도록 배치하는 형태로 배근할 수 있다.
여기에서, 상기 제2 보강철근(230)은 도 10의 (a) 또는 (b)의 형태로 배근하되, 상측에서 하측 방향으로 시계방향 또는 반시계방향으로 위치를 전환해가면서 연속 배열하는 형태로 구성할 수 있다.
상기 제2 보강철근(230)에도 상하간 배치 간격을 유지할 수 있도록 간격유지부재가 종방향 배치되는 형태로 고정 결합될 수 있다.
상기 간격유지부재는 일자형 바 형태의 몸체를 갖되, 바형 몸체의 양단부에 걸고리 구조의 후크부를 상대 방향으로 형성시키는 구성을 갖게 할 수 있다.
상기 제1 보강철근(120)과 제2 보강철근(230)은 배근과 더불어 용접 등을 통해 고정하는 형태를 취할 수도 있다 할 것이다.
상기 하부형성부(300)는 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제2 PC강봉(310)과, 상기 제2 PC강봉(310)에 감겨지는 제1 보강철선(320)으로 이루어진다.
상기 제1 보강철선(320)은 나선형 구조로 제2 PC강봉(310)의 외면을 감싸도록 감되, 상기 제2 PC강봉(310)의 개별단위체 마다 1회 내지 3회의 권선을 수행하면서 이어 감으며, 전체적으로 나선형 구조를 형성하도록 감아 배치하는 형태로 배근 처리할 수 있다.
상기 제1 이음연결부(400)는 상기 두부보강부(100)와 상부형성부(200)의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 구성요소이다.
상기 제1 이음연결부(400)는 제1 상판과 제1 하판의 한쌍 몸체로 이루어질 수 있다.
상기 제1 상판과 제1 하판은 동일한 구성으로 이루어진다.
상기 제1 상판은 상기 두부보강부의 제1 주철근의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀(401)과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부(402)를 갖는다.
상기 제1 하판은 상기 제1 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀(401)과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부(402)를 갖는다.
이때, 도시하지는 않았으나, 상기 제1 상판과 제1 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제1 클램프부재를 포함한다.
여기에서, 상기 메쉬부(402)는 콘크리트 타설시, 배합된 콘크리트가 하측 방향으로 이동하여 하부쪽부터 채워질 수 있게 하는 기능을 하며, 채워지는 콘크리트 측 배근체로 기능하여 강성 증대 및 내구성을 높이는 역할을 담당할 수 있다.
상기 제2 이음연결부(500)는 상기 상부형성부(200)와 하부형성부(300)의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 구성요소이다.
상기 제2 이음연결부(500)는 제2 상판과 제2 하판의 한쌍 몸체로 이루어질 수 있다.
상기 제2 상판과 제2 하판은 동일한 구성으로 이루어진다.
상기 제2 상판은 상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀(501)과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부(502)를 갖는다.
상기 제2 하판은 상기 제2 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 하단형성부의 제2 PC강봉 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀(501)과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부(502)를 갖는다.
이때에도, 상기 제2 상판과 제2 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제2 클램프부재를 포함한다.
여기에서, 상기 제1 클램프부재와 제2 클램프부재는 시중에 유통되는 공지의 클램프를 적용할 수 있다.
상기 하단지지부(600)는 상기 하부형성부(500)의 하단면에 결합되는 것으로서, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되어 안정된 지지기능을 발휘하기 위한 구성요소이다.
상기 하단지지부(600)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 지지본체(610)를 갖되, 상기 지지본체(610)에는 상기 하단형성부(300)의 제2 PC강봉(310) 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역으로 조립홀(620)이 형성되고, 중앙영역으로 중앙홈부(630)를 형성함으로써 콘크리트 타설시 콘크리트가 채워짐에 의해 하측 중량체로 기능하여 안정된 말뚝을 유지 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성할 수 있다.
철근망체 삽입단계(S40)
상기 철근망체 삽입단계(S40)는 상기 조립된 철근망체(1)를 크레인 등을 이용하여 강관 케이싱(10) 내에 삽입 배치하는 단계이다.
콘크리트 타설 및 강관 케이싱 인발단계(S50)
상기 콘크리트 타설 및 강관 케이싱 인발단계(S50)는 상기 철근망체(1)가 삽입된 강관 케이싱(10) 내에 콘크리트를 타설하면서 강관 케이싱을 인발하는 단계이다.
또는 상기 철근망체(1)가 삽입된 강관 케이싱(10) 내에 콘크리트를 타설한 다음에 강관 케이싱(10)을 인발하는 형태로 작업을 수행할 수도 있다.
이때, 상기 철근망체(1)가 삽입된 강관 케이싱(10) 내에타설하는 콘크리트는 80MPa 이상의 초고강도를 형성 및 내구성을 확보할 수 있도록 하기 위해 하기의 원료 배합으로 형성함이 바람직하다.
상기 콘크리트는 1종 보통포트랜드 시멘트 또는 고로슬래그 시멘트 100중량부에 대해서 고로슬래그미분말 75~90중량부, 고강도 결합재 10~20중량부, 나프탈렌 설폰산염계 또는 조강형 폴리카본산계 혼화제 1~5중량부, 입경 5mm 이하의 잔골재 150~200중량부, 입경 18~20mm인 굵은 골재 350~420중량부, 물 40~90중량부로 배합할 수 있다.
여기에서, 1종 보통포트랜드 시멘트는 밀도 3.1~3.2이고 분말도 3400~3600cm2/g인 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 고로슬래그 시멘트는 밀도 2.8~3.0이고 분말도 4000~5000cm2/g인 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 고로슬래그미분말은 밀도 2.9~2.95이고 분말도 4000~4500cm2/g인 것을 사용할 수 있다.
여기에서, 고강도 결합재는 밀도 2.92~3.02이고 분말도 8000~8300cm2/g인 것을 사용할 수 있다.
상기 고강도 결합재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3이 혼합된 무기질재료로 이루어진다.
상기 나프탈렌 설폰산염계 또는 조강형 폴리카본산계 혼화제를 통해서는 점성이 저하시킬 수 있고 향상된 제품 성형성을 제공할 수 있으며 콘크리트의 내부 조직을 치밀해지하면서 매끄러운 표면 형상을 가능하게 하는 작용을 한다.
여기에서, 나프탈렌 설폰산염계 혼화제는 콘크리트 타설 작업시에 높은 감수율과 우수한 유동성을 발휘하여 작업 효율을 향상시키고 다량 사용시에도 콘크리트의 응결지연이 거의 없는 장점을 제공할 수 있다.
여기에서, 조강형 폴리카본산계 혼화제는 안정적인 시멘트의 수화반응을 유도하여 응결지연이 없고 조기강도의 발현에 매우 유리하며 장기적으로도 안정적인 고강도 발현을 지원하며, 매우 우수한 시멘트 입자의 분산작용으로 콘크리트의 작업성을 개선하고 수밀성과 내구성 등을 증대시킬 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
여기에서, 상기 1종 보통포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그 시멘트와 고로슬래그미분말, 고강도 결합재, 잔골재를 투입하여 30~40초간 건비빔을 수행하고, 물과 혼화제를 추가 투입하여 120~150초간 비빔을 수행하며, 굵은 골재를 투입하여 120~150초간 비빔을 수행한 후, 콘크리트 타설하는 방식으로 진행함이 바람직하다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.
S10: 강관 케이싱 삽입단계
S20: 굴토 단계
S30: 철근망체 조립단계
S40: 철근망체 삽입단계
S50: 콘크리트 타설 및 강관 케이싱 인발단계

Claims (7)

  1. 지중에 강관 케이싱을 항타하여 삽입하는 단계;
    상기 지중에 설치된 강관 케이싱의 내부를 굴토하는 단계;
    상기 강관 케이싱에 삽입되는 철근망체를 조립하는 단계;
    상기 조립된 철근망체를 크레인을 이용하여 강관 케이싱 내에 삽입하는 단계;
    상기 철근망체가 삽입된 강관 케이싱 내에 콘크리트를 타설하면서 강관 케이싱을 인발하는 단계; 를 포함하며,
    상기 철근망체는,
    종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제1 주철근과, 상기 제1 주철근에 감겨지는 제1 보강철근으로 이루어지는 두부보강부;
    종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제 2주철근과, 상기 제2 주철근의 사이에 종방향으로 배치되어 개재되는 제1 PC강봉, 및 상기 제 2주철근과 제1 PC강봉에 감겨지는 제2 보강철근으로 이루어지는 상부형성부;
    상기 종방향으로 다수가 간격 배치되어 원형이나 삼각 이상의 각형으로 형성되는 제2 PC강봉과, 상기 제2 PC강봉에 감겨지는 제1 보강철선으로 이루어지는 하부형성부;
    상기 두부보강부와 상부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제1 이음연결부;
    상기 상부형성부와 하부형성부의 경계면에 개재되어 이들을 연결하는데 사용되는 제2 이음연결부;
    상기 하부형성부의 하단면에 결합되는 것으로서, 플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 하단지지부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 보강철근은 수평 구조로 외면에 감겨지고 상하간 간격 배치하여 배근되며,
    상기 제2 보강철근은 나선형 구조로 외면에 감겨지게 배근되며,
    상기 제1 보강철선은 나선형 구조로 외면에 감되, 상기 제2 PC강봉의 개별단위체 마다 1회 내지 3회의 권선을 수행하면서 전체적으로 나선형 구조를 형성하도록 감아 배치하여 배근하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 보강철근은 다수가 간격 배치되는 제2 주철근 및 제1 PC강봉에 대해 서로 마주하는 위치에 있는 1쌍의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 외면 또는 서로 이웃하는 제2 주철근과 제1 PC강봉 외면을 동시에 감싸도록 배치하되, 상측에서 하측 방향으로 시계방향 또는 반시계방향으로 위치를 전환해가면서 연속 배열하는 형태로 배근하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 이음연결부는,
    상기 두부보강부의 제1 주철근의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제1 상판;
    상기 제1 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제1 하판;
    상기 제1 상판과 제1 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제1 클램프부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 이음연결부는,
    상기 상부형성부의 제2 주철근과 제1 PC강봉의 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제2 상판;
    상기 제2 상판의 하면에 배치되는 것으로서, 상기 하단형성부의 제2 PC강봉 상단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역에 형성시킨 조립홀과, 중앙영역에 대해 메쉬 구조를 형성시킨 메쉬부를 갖는 제2 하판;
    상기 제2 상판과 제2 하판의 외면을 감싸 지지 및 클램핑하여 고정하는 제2 클램프부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하단지지부는,
    플레이트형 또는 블록형 구조로 구비되는 지지본체를 갖되,
    상기 지지본체에는 상기 하단형성부의 제2 PC강봉 하단부를 끼움 삽입하여 조립 가능하도록 가장자리영역으로 조립홀이 형성되고, 중앙영역으로 중앙홈부를 형성함으로써 콘크리트 타설시 하측 중량체로 기능하여 안정된 말뚝을 유지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트는 80MPa 이상의 초고강도를 위해,
    밀도 3.1~3.2이고 분말도 3400~3600cm2/g인 1종 보통포트랜드 시멘트 또는 밀도 2.8~3.0이고 분말도 4000~5000cm2/g인 고로슬래그 시멘트 100중량부에 대해서 밀도 2.9~2.95이고 분말도 4000~4500cm2/g인 고로슬래그미분말 75~90중량부, 밀도 2.92~3.02이고 분말도 8000~8300cm2/g인 고강도 결합재 10~20중량부, 나프탈렌 설폰산염계 또는 조강형 폴리카본산계 혼화제 1~5중량부, 입경 5mm 이하의 잔골재 150~200중량부, 입경 18~20mm인 굵은 골재 350~420중량부, 물 40~90중량부로 배합하며, 상기 고강도 결합재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3이 혼합된 무기질재료로 이루어지고;
    상기 1종 보통포틀랜드 시멘트 또는 고로슬래그 시멘트와 고로슬래그미분말, 고강도 결합재, 잔골재를 투입하여 30~40초간 건비빔을 수행하고, 물과 혼화제를 추가 투입하여 120~150초간 비빔을 수행하며, 굵은 골재를 투입하여 120~150초간 비빔을 수행한 후, 콘크리트 타설하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 콘트리트 말뚝 시공방법.
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