KR20230000311U - 회전 이동식 정재하 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정재하 시험 장치에 관한 것으로, 재하대 운반의 편리와 주변말뚝 이용이 용이하게 한 정재하 시험장치에 관한 것이다.

Description

회전 이동식 정재하 시험장치{Apparatus for pile load test}

본 고안은 정재하 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재하대 운반의 편리와 주변말뚝 이용이 용이하게 한 정재하 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 토목 및 건축 구조물 등이 시공될 지반은 구조물 하중에 대해서 지반은 충분히 이를 지탱되어야 한다.

그러나 상대적으로 구조물하중의 크기에 비해서 지탱한 지반의 지지력이 약할 경우에는 지반보강공법으로 통상적으로 말뚝을 지중에 설치하여 상부의 구조물하중을 말뚝을 통해서 암반과 같은 단단한 지층에 전달하거나 말뚝을 둘러싸고 있는 인접지반에 하중을 전달토록 설계 및 시공을 한다.

즉, 지반조사를 통해서 지층의 구조 및 각 층별 샘플을 채취하여 실내시험을 통해 지반의 물리적 또는 역학적 설계 변수를 측정하여 그 자료를 이용해서 정역학적 지지력공식 또는 경험식 등을 이용하여 시공될 말뚝의 극한지지력을 계산한다.

정재하 시험은 기 시공된 말뚝기초에 대한 압축(연직)재하시험을 실시, 지지력을 구하여 설계하중과 비교함으로써 말뚝기초 시공의 안전성을 검토하는데 그 목적이 있다.

정재하 시험은 말뚝을 설치 후에 설계하중의 2~3배 크기의 하중을 말뚝머리에 재하하는 것으로서 재하방법은 말뚝머리에 재하장치를 설치하고 콘크리트블럭, 강괴, 레일, 철근 등을 재하장치위에 실어 하중을 가하고 하중과 침하량의 관계, 허용침하량 등을 계측, 수치해석으로 극한하중과 지지력을 산출하는 것으로서, 하중의 재하 및 제거방법 등의 시험요령에 따라 표준재하(완속,하중지속),급속재하,등속,반복재하시험등이 있으며 하중의 재하장치, 하중의 재하, 제거등의 비용과 시간이 많이 소요된다.

대표적 재하 시험으로는 정재하 시험과 동재하 시험이 있다.

정재하 시험은 말뚝에 유압잭을 설치해서 유압잭위에 재하장치를 하여 하중을 가하면서 침하량을 측정하는 것이고, 동재하 시험은 말뚝에 게이지를 설치 햄머로 말뚝을 치면 그 반발력을 컴퓨터로 통해 측정하는 것이다.

정재하 시험의 장점은 비교적 정확한 시험이 가능하나, 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.

또한 정재하 시험틀의 구조는 연결하여 설치하기가 불편하고 취약하며, 그 실험의 결과치가 순수 시험말뚝의 지지력으로 보기 어려운 문제점이 있다. 즉, 반력 말뚝법의 정재하 시험틀은 시험말뚝을 중심으로 동일 거리에 위치한 4~6개의 반력말뚝을 각각 두개씩 짝을 이루어 연결용 들보로써 연결하고, 들보의 하부에 재하용 들보로 가로질러 상기 재하용 들보의 하부와 시험말뚝의 상단면에 유압잭과 로드셀을 설치하며, 유압잭의 신장에 의한 하중은 재하용 들보에 지지되면 시험말뚝으로 하중이 전달되어 유압잭은 정하중을 시험말뚝에 부가하게 되는 구조를 가진다.

상기의 실험에서는 연결용 들보와 반력말뚝의 연결이 견고하여야 하는데, 종래는 하나 또는 두개의 환봉으로 연결되고 그 길이도 길어서 환봉의 인장변형이 생길 우려가 있어 정확한 지지력의 판정이 어려운 문제점이 있다.

또한 상기한 정재하 시험 장치는 그 크기가 대형이고 이에 따른 무게가 무거워 운반 및 보관이 용이하지 못한 단점과 설치 시 중장비 등 대형 크레인이 필요한 단점이 있는 것이다.

상기한 문제점을 해소하기 위하여 본원 출원인이 프레임에 끼워지는 방사형 보부재를 개발하였으나, 이는 보부재를 끼워 맞춤식으로 결합하여 운반 및 이동은 편리하나 현장에 박혀있는 말뚝들이 일정하게 박혀있지 않아서 주변 반력 말뚝 이용이 불편한 단점 있었다.

또한 차량 폭 관계로 재하대 운반이 불편한 단점이 있는 것이었다.

특허문헌 등록실용신안 20-286390호

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출한 것으로서, 본 고안의 목적은, 정재하 시험장치를 구성하는 부품간의 결합 구조를 회전식 및 접이식으로 구성하도록 함으로서 부품의 크기와 무게를 줄여 보관 및 이동이 간편하고, 주변 말뚝 이용이 용이한 정재하 시험장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 정재하 시험 장치는 시험 말뚝에 올려지는 기둥부재, 상기 기둥부재의 중앙에서 외측으로 향하며 주변의 여러 개의 말뚝에 체결되는 보부재를 상기 기둥부재의 외측면에서 방사상으로 회전되도록 구성하여 주변말뚝 이용이 용이하도록 구성하고, 보부재의 중간을 접는 방식으로 구성하여 재하대 운반이 용이하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 정재하 시험 장치는 시험 말뚝과 주변 말뚝을 기둥부재의 중아에서 외측으로 향하면서 자유롭게 회전 가능하도록 구성하여 주변말뚝의 이용이 용이한 정점이 있는 것이다.

또한 본 고안은 기둥부재에 회전식으로 결합되는 보부재를 접이식으로 구성하여 차량에 보다 쉽게 적재 가능하므로 운반이 용이한 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 재하시험장치의 전체적인 정면도.
도 2는 본 고안에 따른 재하시험장치의 평면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한 하기에서 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또한 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 재하시험장치의 전체적인 정면도, 도 2는 본 고안에 따른 재하시험장치의 평면도이다.

먼저 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 고안의 제1 실시예에 따른 중앙 집중식 방사형 보부재를 이용한 말뚝 정재하 시험 장치를 설명한다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 제1 실시예에 따른 회전 이동식 정재하 시험장치는 시험 말뚝에 올려지는 원기둥 형태로 구성되는 기둥부재(100)와, 상기 기둥부재(100)의 하단에 방사상으로 보부재 고정장치(102)가 기둥부재에서 돌출되어 복수개 고정되고, 상기 보부재 고정장치(102)에 보부재(104)가 좌우 회전 가능하게 설치된 구조이다.

상기 보부재 고정장치(102)는 기둥부재(100)에서 돌출되어 구성되어있어 보부재(104)를 상하로 받쳐주며, 보부재(104)가 좌우로 회전되도록 고정핀(120)으로 유착시켜 구성된다.

보부재 고정장치(102)는 L자형 브라켓으로 기둥부재의 하단에 용접으로 고정되며 돌출된 부분에 상하 관통된 고정홈을 천공하여 보부재를 관통하여 고정핀을 유착시켜 보부재를 좌우 회전 가능하도록 구성한다.

상기한 보부재 고정장치(102)에 고정되는 보부재(104)는 중간부분이 분리되는 2개의 보부재(104a)(104b)로 구성되며 보부재 고정장치(102)에 고정되는 보부재(104a)는 각재와 같은 판상의 구조로 구성되어 일단은 보부재 고정장치(102)에 고정되며 타 측은 주변말뚝에 고정되는 보부재(104b) 안쪽에 삽입되어 고정핀(120a)이 2개의 보부재(104a)(104b)를 관통하여 고정한다.

보부재(104a)(104b)를 관통하여 고정되는 고정핀(120a)은 사용자가 임의로 분리할 수 있도록 구성되며 결합된 2개의 고정핀(120a)중 어느 하나를 제거하면 다른 고정핀(120a)을 축으로 회전가능하여 기둥부재(100)에 평행하게 접혀져 운반시 폭이 좁은 차량에도 적재 가능하여 그에 따른 운반이 용이한 장점이 있다.

본 고안은 현장의 주변 말뚝이 일정하게 박혀있지 않을 때 보부재를 좌우 회전시켜 주변 말뚝의 이용이 용이한 것이다.

본 고안은 기존에 시공된 말뚝 파일 이외에 그라운드 앵커를 이용하여 견인이 가능한 것은 물론인 것이다.

본 고안의 말뚝시험 방법 및 그 장치의 작동 관계를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 본 고안은 시험장치는 보부재를 기둥부재에 평행한 상태로 접어서 보관및 운반되어지고 시험장소에 운반 후 시험파일에 유압잭을 올려놓은 후 유압잭 위에 기둥부재를 올려놓으면 견인장치의 1차적인 준비는 완료된다.

기둥부재의 하단에 보부재를 펼쳐놓고 주변 말뚝에 보부재를 고정하면 시험 준비가 완료되는 것이다.

이때 주변말뚝이 일정하게 박혀있지 않은 경우 보부재를 회전하여 원하는 말뚝에 손쉽게 고정할 수 있는 것이다.

이 상태에서 유압잭을 작동하면 유압잭의 신장에 의한 하중은 주변말뚝에 지지되어 시험말뚝으로 하중이 전달되어 유압잭은 정하중을 시험말뚝에 부가하여 시험을 실시할 수 있는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안 말뚝시험 방법 및 그 장치를 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 고안의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100: 기둥부재 104: 보부재

Claims (3)

1. 시험 말뚝에 올려지는 원기둥 형태로 구성되는 기둥부재, 상기 기둥부재의 하단에 보부재 고정장치가 기둥부재의 외측으로 방사상으로 돌출되어 복수개 고정되고, 상기 보부재 고정장치에 보부재가 좌우 회전 및 수직으로 접혀질 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 회전 이동식 정재하 시험장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보부재 고정장치는 L자형 브라켓으로 기둥부재의 하단에 용접으로 돌출되어 구성되어 보부재를 상하로 받쳐주며, 보부재가 좌우로 회전되도록 상하 관통된 고정홈을 천공하여 보부재를 관통하여 고정핀을 유착시켜 보부재를 좌우 회전 가능하도록 고정한 것을 특징으로 하는 회전 이동식 정재하 시험장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 보부재 고정장치에 고정되는 보부재는 중간부분이 분리되는 2개의 보부재로 구성되며 보부재 고정장치에 고정되는 보부재는 각재와 같은 판상의 구조로 구성되어 일단은 보부재 고정장치에 고정핀으로 고정되며 타 측은 주변말뚝에 고정되는 보부재 안쪽에 삽입되어 고정핀이 2개의 보부재를 관통하여 고정한 것을 특징으로 하는 회전 이동식 정재하 시험장치.
   

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