KR20220169658A

KR20220169658A - 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조

Info

Publication number: KR20220169658A
Application number: KR1020210080005A
Authority: KR
Inventors: 안성율; 신상훈; 정경식
Original assignee: (주) 효창이엔지; 주식회사 지오텍코리아; 타스파일 주식회사; 대경엘에스 주식회사
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2021-06-21
Publication date: 2022-12-28
Also published as: KR102552985B1

Abstract

본 발명은 3축 내진 파일의 일체성을 확보하여 좌굴 저항성을 높이고, 기초 구조로서의 안정성을 극대화시킨 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조에 관한 것이다.
본 발명은 「동심원상에 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 파일(pile); 및 인접하는 파일 상부에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(21)가 1조를 이루는 브레이싱(bracing); 을 포함하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조」를 제공한다.

Description

브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조{Bracing Tie Triaxial Seismic Pile Structure}

본 발명은 3축 내진 파일의 일체성을 확보하여 좌굴 저항성을 높이고, 기초 구조로서의 안정성을 극대화시킨 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조에 관한 것이다.

지진에 대응하기 위한 건축물의 내진 구조에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으나, 지진 발생시 건축물 자체 붕괴 보다는 기초 붕괴 및 전도에 의한 피해가 크게 발생한다.

등록특허 10-2014125 "3축 내진 말뚝 구조 및 공법"은 지반에 경사지게 삽입, 고정되어 상부 구조물에 의한 수직 하중은 물론 지진에 의한 수평하중에 대한 내력을 갖는 3축 내진 말뚝을 제공하며, 이에 따라 상부 구조물에 의한 수직 하중은 물론 지진에 의한 수평하중에 대한 내력을 갖는 말뚝 구조를 제공한다.

등록특허 10-2014125에서 제공되는 3축 내진 말뚝 구조는 지진하중의 방향에 관계없이 동일한 힘으로 저항할 수 있으며, 각 파일에 가해지는 모멘트와 전단력이 줄어들어 효율적이고 안정적인 기초 구조가 형성되도록 한 것인데, 3축 말뚝의 일체성이 확보되지 않는 경우 좌굴에 취약하게 된다.

1. 등록특허 10-2014125 "3축 내진 말뚝 구조 및 공법" 2. 공개특허 10-2014-0077487 "헬리컬 말뚝부와 프리캐스트 팽이부의 일체화 구조를 가지는 팽이파일 및 이를 이용한 팽이파일 시공방법" 3. 등록특허 10-1859136 "하부 말뚝이 구비된 현장 타설 일체형 팽이말뚝 기초 및 이의 시공 방법" 4. 등록특허 10-1921099 "내진용 파일보강 구조 및 그 시공방법" 5. 등록특허 10-1712648 "파일선단부재를 이용한 연약지반용 파일 설치 구조"

본 발명은 3축 내진 말뚝의 좌굴 저항성 및 안정성을 확보하기 위한 일체화 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 과제 해결을 위해, 본 발명은 「동심원상에 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 파일(pile); 및 인접하는 파일 상부에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(21)가 1조를 이루는 브레이싱(bracing); 을 포함하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조」를 제공한다.

또한 본 발명은 동심원상에서 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 가이드관; 을 더 포함하여 구성할 수 있으며, 이 경우 상기 파일은 상기 가이드관에 각각 삽입되어, 상기 가이드관이 상기 파일 상부에 결합되고, 상기 브레이싱은 인접하는 가이드관에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재가 1조를 이루게 된다.

상기 가이드관은 각각 상단관과 하단관으로 분리 구성할 수 있으며, 상기 상단관은 상면이 막힌 캡 형태로 구성할 수 있다.

또한, 상기 상단관은 상층판에 결합되고, 상기 하단관은 하층판에 결합되며, 상기 상층판과 하층판은 이격 배치됨으로써 상기 상단관과 하단관 또한 이격되도록 할 수 있다.

이 경우 본 발명은 상기 상층판과 하층판의 중심을 관통하며 결합된 마이크로 파일; 을 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 브레이싱이 구비된 상기 파일 상부가 매립된 PC블록; 을 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명이 제공하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조는 3축 내진 파일의 일체성을 확보하여 좌굴 저항성을 높이고, 기초 구조로서의 안정성이 극대화된다.

또한, 가이드관, 상·하층판 등의 추가 구성으로 브레이싱과의 결합 편의성을 높일 수 있으며, PC블록의 추가 구성으로 직접기초와 말뚝기초가 일체화된 복합기초 구조를 구성할 수 있다.

[도 1]은 3축 파일과 브레이싱으로 구성된 본 발명 제1실시예를 도시한 것이다.
[도 2]는 가이드관이 구비된 본 발명 제2실시예를 도시한 것이다.
[도 3]은 가이드관이 상단관과 하단관으로 분리된 본 발명 제3실시예를 도시한 것이다.
[도 4]는 분리된 가이드관 중 상단관이 캡 형태로 구성된 본 발명 제4실시예를 도시한 것이다.
[도 5]는 이격 배치된 상층판과 하층판에 의해 구성되는 더블디스크를 포함하는 본 발명 제5실시예를 도시한 것이다.
[도 6]은 브레이싱이 구비된 상기 파일 상부가 매립된 PC블록을 포함하는 본 발명 제6실시예를 도시한 것이다.

본 발명은 3축 내진 말뚝의 일체성을 확보하여 좌굴 저항성을 높이고, 기초 구조로서의 안정성을 극대화시킨 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조에 관한 것으로서, 3축 파일 상호 간의 브레이싱 연결 구조를 중심으로 다양한 실시예를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

[도 1]은 3축 파일과 브레이싱으로 구성된 본 발명 제1실시예를 도시한 것이다. 본 발명은 [도 1]에 도시된 바와 같이 「동심원상에 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 파일(pile, 110); 및 인접하는 파일 상부에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(121)가 1조를 이루는 브레이싱(bracing, 120); 을 포함하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100)」를 제공한다.

상기 3축 파일(110)은 삼발이 형태로 위와 같은 경사 각도를 유지하며 지반에 관입, 정착됨으로써 상부 구조물에 의한 수직하중, 지진 등에 의한 수평하중, 상부 구조물에 가해지는 전도력에 의한 인발하중 등 전 방위 하중에 대한 내력을 갖게 된다.

상기 브레이싱(120)은 인접하는 파일(110) 상부에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(121)가 1조를 이루어 구성된다. 따라서, 3축 파일(110)에는 3조의 브레이싱(120)이 결합된다. 상기 대각선 부재(121)로는 철근, 강봉, 각관 등을 적용할 수 있다. 상기 대각선 부재(121)의 양 단은 상기 파일(110)에 용접으로 결합시킬 수 있다.

[도 2]는 가이드관(130)이 구비된 본 발명 제2실시예를 도시한 것이다.

본 발명은 [도 2]에 도시된 바와 같이, 동심원상에서 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 가이드관(130)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우 상기 파일(110)은 상기 가이드관(130)에 각각 삽입되어, 상기 가이드관(130)이 상기 파일(110) 상부에 결합되고, 상기 브레이싱(120)은 인접하는 가이드관(130)에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(121)가 1조를 이루게 된다.

이에 따라 3축 파일(110)은 상기 가이드관(130)과 브레이싱(120)을 매개로 일체를 이루게 된다.

상기 파일과(110)과 가이드관(130)은 볼트-너트 구조로 체결하거나 용접할 수 있다. 상기 대각선 부재(121)의 양 단은 상기 가이드관(130)에 용접하거나 체결구를 이용하여 체결할 수 있다.

[도 3]은 가이드관(130)이 상단관(131)과 하단관(132)으로 분리된 본 발명 제3실시예를 도시한 것이다. 상기 상단관(131)과 하단관(132)은 분리 상태로 연접하도록 배치될 수 있으며, [도 3]에 도시된 바와 같이 이격 상태로 배치될 수도 있다. 어느 경우이든 상기 브레이싱(120) 결합에 의해 배치 상태가 유지된다.

[도 4]는 분리된 가이드관(130) 중 상단관(131)은 상면이 막혀 있는 캡 형태로 구성된 본 발명 제4실시예를 도시한 것이다. 이 경우 3축 파일(110)의 최 상단에 캡 형태의 상단관(131)을 씌우는 방식으로 결합시킴으로써 균등한 파일 높이(역으로 균등한 파일 지반 관입 깊이)를 유지시킬 수 있다.

[도 5]는 이격 배치된 상층판(140)과 하층판(150)에 의해 구성되는 더블디스크를 포함하는 본 발명 제5실시예를 도시한 것이다.

상기 상층판(140)과 하층판(150)은 이격 배치된 더블디스크 구조로서, 상기 상단관(131)은 상층판(140)에 결합되고, 상기 하단관(132)은 하층판(150)에 결합된다.

[도 5]에는 상기 상층판(140)과 하층판(150)의 중심을 관통하며 결합된 마이크로 파일(160)이 도시되어 있다. 상기 마이크로 파일(160)은 상기 브레이싱(120)과 함께 상기 상층판(140)과 하층판(150)의 간격을 유지시키고, 상부 구조물의 하중 일부를 지반에 전달하며 지지한다.

[도 6]은 브레이싱(120)이 구비된 상기 파일(110) 상부가 매립된 PC블록(Precast Concrete Block, 170)을 포함하는 본 발명 제6실시예를 도시한 것이다.

상기 PC블록(170)은 직접기초 콘크리트에 매립시킬 수 있으며, 이에 따라 직접기초와 말뚝기초가 일체화된 복합기초 구조가 구성될 수 있다. 이러한 PC블록(170)은 [도 6]에 도시된 바와 같이 두께감 있는 판형으로 구성하는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.

100 : 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조
110 : 파일 120 : 브레이싱
121 : 대각선 부재 130 : 가이드관
131 : 상단관 132 : 하단관
140 : 상층판 150 : 하층판
160 : 마이크로 파일 170 : PC블록

Claims

동심원상에 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 파일(pile, 110); 및
인접하는 파일 상부에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(121)가 1조를 이루는 브레이싱(bracing, 120);
을 포함하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제1항에서,
동심원상에서 120도 간격으로 이격하여 하방향 외측으로 벌어지는 각도로 경사지게 배치된 3축 가이드관(130); 을 더 포함하여 구성되고,
상기 파일(110)은 상기 가이드관(130)에 각각 삽입되어, 상기 가이드관(130)이 상기 파일(110) 상부에 결합되고,
상기 브레이싱(120)은 인접하는 가이드관(130)에서 교차하도록 결합된 2개 대각선 부재(121)가 1조를 이루는 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제2항에서,
상기 가이드관(130)은 각각 상단관(131)과 하단관(132)으로 분리된 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제3항에서,
상기 상단관(131)은 상면이 막힌 캡 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제3항에서,
상기 상단관(131)은 상층판(140)에 결합되고,
상기 하단관(132)은 하층판(150)에 결합되며,
상기 상층판(140)과 하층판(150)은 이격 배치된 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제5항에서,
상기 상층판(140)과 하층판(150)의 중심을 관통하며 결합된 마이크로 파일(160); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
상기 브레이싱(120)이 구비된 상기 파일 상부가 매립된 PC블록(Precast Concrete Block, 170); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이싱 타이 3축 내진 말뚝 구조(100).