KR970002563B1 - 시공품질확인용 유압잭을 가진 말뚝과 그 시공품질확인방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

시공품질확인용 유압잭을 가진 말뚝과 그 시공품질확인방법

제1도는 유압가압계통을 포함하고 유압잭을 장착하여 타입한 원심력 콘트리트제 말뚝의 단면도.

제2도는 유압잭을 장치하여 타입한 강관 말뚝의 종단정면도.

제3도는 제2도의 저면도.

제4도는 강관제 또는 원심력 콘크리트제 말뚝의 선단 복판에 유압잭을 장치한 경우의 종단정면도.

제5도는 제4도에 나타난 유압잭의 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘크리트 말뚝 2 : 유압잭

3 : 램 4 : 유압관

5 : 유압펌프 6 : 강관말뚝

본 발명은 지중에 타입 또는 천공갱에 삽입한 강관제 또는 콘크리트제 말뚝의 시공품질을 확인할 수 있는 장치로 유압잭을 가진 말뚝과 이 말뚝으로 시공품질을 확인하는 방법에 관한 것이다.

말뚝기초란 지상에서 제작되거나 지반내에 구멍을 뚫고 그 구멍에 콘크리트를 타설하여 축조되는 구조물의 하중을 지반내의 깊은 곳에 있는 단단한 선단부 지층까지 전달시켜주는 가늘고 긴 구조부재를 총칭한다.

이와 같은 말뚝기초는 지표면 부근의 지반조건이 축조되는 상부구조물, 즉 건물, 교량, 부두 등의 하중을 직접 지지할 수 없는 지지력이 약한 지반조건에서 지표면으로부터 깊은 곳에 위치한 지지력이 높은 지지층까지 하중을 전달시키는 역할을 한다. 말뚝기초를 사용하는 목적은 상부에 재하되는 하중에 의하여 기초의 파괴 또는 과대한 침하를 방지하기 위하는데 있다.

말뚝기초가 이와 같은 기능을 차질없어 수행하기 위해서는 말뚝의 선단지지력이 만족할 만한 값을 얻을 수 있어야 한다.

말뚝은 상기한 바와 같이 가늘고 긴 구조부재에서, 거의 전부가 지반내에 매설되는데, 말뚝선단부의 아랫쪽 지반의 지지력과 말뚝벽변과 이를 둘러싸고 있는 주변지반간의 주면마찰력의 두가지 성분의 합이 전체 말뚝지지력을 구성하게 된다.

또, 말뚝기초를 설계한다고 함은 말뚝의 지지력을 계산하여 축조되는 구조물의 안전을 확보함과 동시에 그 최적치를 예측하여 경제성을 확보하는 것이다.

말뚝의 지지력을 계산하는 방법은 이론적 방법과 실험적 방법의 두가지로 대별할 수 있는데, 이론적 방법은 큰 오차를 배제할 수 없는 실정이므로 실험적 방법이 권장되고 있다.

그러나, 말뚝 지지력의 실험적확인방법은 많은 비용과 준비 및 시험시간, 인력, 장비가 소요되므로 통상 시공한 말뚝 1회/250개 정도의 말뚝재하시험만을 실시하고 있다. 하지만 250개 중에서 1개에 대한 지지력확인으로 시공한 말뚝 전체를 평가한다는 것은 신뢰성에 의문이 제기되는건 당연하다.

현재까지 시공되고 있는 말뚝의 실물재하시험 결과를 분석해 보면 말뚝지지력을 구성하는 두가지 성분중 선단지지력이 전체지지력의 2/3정도를 차지하고 있다. 그러므로 말뚝이 만족할만한 지지력을 얻기 위해서는 무엇보다도 충분한 선단지지력의 확보가 절대적으로 필요하다.

이에 본 발명자는 종래 실물재하시험법의 문제점을 고려하여 적은 비용으로 보다 간편하고 수월하게 또한 신뢰도 높게 시공품질을 확인할 수 있는 장치를 가진 말뚝과, 이 말뚝을 이용한 시공품질확인방법을 제공하기 위하여 본 발명을 제안하는 것이다.

즉, 본 발명은 원심력 콘크리트제 또는 강관계 말뚝의 선단에는 1회용 유압잭을 그리고 유압잭에서 지상에 이르는 관을 매설 또는 부착한 말뚝과, 이 유압잭에 지상에서 유압을 가하여 지중에 말뚝이 박힌 상태에서 램이 선단부 지층을 관입할때 그 선단부 지층의 지반저항을 관측하고, 그 결과로써 말뚝이 안전한 경질지반이나 암층까지 제대로 박혔는지의 여부, 즉 말뚝의 시공품질을 확인하는 방법을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 말뚝지지력확인방법을 설명한다.

제1도는 원심력 콘크리트 말뚝(1)의 선단에서 그 일점에 램(3)의 선단이 노출될 수 있는 형태로 유압잭(2)을 매설하고, 유압잭(2)의 실린더에서 지상의 유압 펌프(5)까지 당도할 수 있는 유압관(4)은 콘크리트 말뚝(1)의 살속에 매입할 것을 나타낸 것이다.

또, 제2, 3도는 강관 말뚝(6)의 선단 내면에 유압잭(2)을 설치하고 지상에서 유압잭(2)에 이르는 유압관(4)과 함께 앵글(7,7')로 감싸서 보호한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

강관 말뚝(6)은 살이 얇아서 유압잭(2)을 매설할 수 없는 사정을 고려하여 이같은 방법으로 유압잭(2)과 유압관(4)을 설치한다.

그리고 제4, 5도는 원심력 콘크리트 말뚝(1)이나 강관 말뚝(6)의 선단 중앙에 유압잭(2)을 부착하고 유압관(4)은 내부 공간을 통해 지상으로 인출한 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 경우에는 유압잭(2)과 말뚝(1,6)간에 틈이 벌어져서 그대로 유압잭(2)을 장착하기는 곤란하다.

그래서 제5도에서 도시한 대로 유압잭(2)에 사방으로 아암(8)을 부착하고 각 아암(8)의 외측단을 말뚝(1,6)의 선단면에 앵커보울트, 용접 등의 고정수단으로 부착하여 사용한다.

위에 예시한 어느 실시예이든지 유압잭(2)은 소형이며, 램(3)의 지름은 20~30mm 범위내로 정한다. 램(3)이 너무 굵으면 지반으로부터 큰 저항을 받기 때문에, 램(3)이 너무 가늘면 너무 쉽게 파고들기 때문에 말뚝시험품질의 확인에 정확성을 기하기 곤란하다.

특히 램(3)이 너무 굵으면 말뚝을 항타할때에 마찰저항을 크게 받아서 말뚝이 다 박히기도 전에 유압잭(2)이 말뚝(1,6)에서 떨어져 나갈 우려가 있다.

항타법 또는 천공갱에 말뚝(1,7)을 시공한 후에 유압관(4)을 유압펌프(5)에 접속하고 유압잭(2)에 유압을 가하면 램(3)이 밀려나오면서 말뚝(1,6)의 선단에 가 닿은 지중지면을 파고 둔다.

유압을 가했을때 유압펌프(5)측에 설치된 유압계에 나타나는 수치를 판독하는 것으로 당해 말뚝(1,6)에 대한 시공품질을 확인한다.

즉, 유압토출량을 일정한 값으로 유지하여 램(3)의 변위량을 알아본다. 이때의 하중과 변위량을 근거로 하여 하중-변위량 관계를 작성하므로서 말뚝의 시공품질을 확인할 수 있다.

그 결과, 만약에 유압이 최고조에 이른 후에도 램(3)이 더 이상 움직임을 보이지 않을 시에는 말뚝(1,6)의 선단이 암층과 같이 안심해도 좋은 지층에 당도한 것으로 판단하고, 램(3)이 최대한 돌출되었음에도 더 내려갈 수 있을 것으로 판단되면 그 말뚝은 다시 더 박아서 단단한 지반에 이르도록 추가시공한다.

시공품질을 확인한 후에는 유압관(4)에서 유압펌프(5)를 분리하고 방치한다. 이 유압잭은 소형이라서 값도 아주 저렴하다. 또, 말뚝의 선단에 미리 고정한 채로 향타하거나 갱에 삽입하므로 별도의 설치작업이나 준비는 할 필요도 없다. 그래서 시공품질을 확인하기가 용이하고 또한 신속하다.

Claims (2)

1. 지름이 20~30mm인 램(3)을 가진 유압잭(2)을 콘크리트 말뚝(1)의 선단 또는 강관 말뚝(6)의 선단에 내부에 매설 또는 부착하고, 유압잭(2)의 실린더에 지상까지 당도할 수 있는 길이의 유압관(4)을 말뚝(1,6)에 매설 또는 부착한 것을 특징으로 하는 시공품질확인용 유압잭을 가진 말뚝.
2. 제1항 기재의 말뚝을 항타 또는 천공갱에 삽입하고 지상에서 유압관을 통해 유압을 가하여 유압토출량을 일정한 값으로 유지하여 램의 변위량을 관측하고, 그때의 하중과 변위량을 근거로 하중-변위량 관계를 작성하여 말뚝의 시공품질을 확인하는 방법.