WO2009096723A1 - Pile whereof head is expandable and which has leading end expansion plate including critical inner hole - Google Patents

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    • E04H12/22Sockets or holders for poles or posts
    • E04H12/2238Sockets or holders for poles or posts to be placed on the ground

Abstract

This invention relates to a pile whereof the head is expandable, wherein a leading end expansion plate having a larger size than the cross section of the pile leading end is installed at the leading end of the pile to improve the leading end bearing force of a hollow pile. More specifically, the invention relates to a pile whereof the head is expandable, wherein the inner hole has an optimal size which is smaller than the cavity of the pile and formed on the surface of a leading end expansion plate. The disclosed pile, whereof the head is expandable and which has a leading end expansion plate including a critical inner hole, is a pile where the leading end expansion plate has a larger size than the cross section diameter of the pile leading end to improve the leading end bearing force of a hollow pile. The leading end expansion plate is shaped like a circular band, wherein a hole smaller than a cavity of pile is formed. Especially, the width (tplate) of the leading end expansion plate is below the range of 40~70% as compared with the radius (Do) of leading end expansion plate.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 09.04.2009] 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일[Correction according to Rule 26.04.2009] 헤드 Head extension pile with tip extension plate of critical hole

본 발명은 중공형 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 크기 이상의 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선단확장판의 면내에 파일의 중공보다 작은 크기의 내공을 형성시키면서 그 내공 크기를 최적화한 헤드 확장형 파일에 관한 것이다.The present invention relates to a head extension pile in which a tip extension plate having a pile tip size of at least the pile end portion is mounted to the pile tip in order to improve the tip bearing capacity of the hollow pile. It relates to a head-expanded pile that optimizes its pore size while forming a.

일반적으로 구조물의 기초를 안전하게 지탱하기 위하여 기초를 보강하거나 지반의 내력을 보강하는 지정공사가 행해진다. 지정공사는 구체적인 방식에 따라 다짐지정(잡석지정, 모래지정, 자갈지정 등), 뗏목지정, 피어지정, (기성)파일지정, 제자리콘크리트파일지정으로 구분되며, 구조물의 하중, 지반 조건, 시공 여건 등을 고려하여 선택된다. 이중 파일지정은 가장 보편적으로 사용되는 방법으로, 파일을 지중에 매설하여 파일 선단의 선단지지력과 파일 측면의 마찰지지력으로 내력을 발휘하도록 하는 방식이다.In general, designation is performed to reinforce the foundation or to strengthen the strength of the ground in order to safely support the foundation of the structure. Designated construction is divided into compaction designation (rubble designation, sand designation, gravel designation), raft designation, peer designation, (ready-made) pile designation, in situ concrete pile designation, and the structure load, ground condition, construction condition And so on. The double pile designation is the most commonly used method. The pile pile is embedded in the ground so that the load capacity is exerted by the tip bearing capacity of the pile tip and the friction bearing force of the pile side.

파일지정에 사용되는 파일로는 강재, 콘크리트재 등의 재료를 단일형상으로 제작된 것이 사용되나, 최근에는 단일형상 파일의 지지력 향상을 위해 헤드 확장형 파일이 제안되어 이를 사용하는 사례가 늘고 있다. 헤드 확장형 파일은 일반적으로 선단부에 파일의 외경보다 큰 외경을 갖는 선단확장판을 장착하여 선단부의 외경을 확대시킨 형태의 파일로서, 선단면과 지반과의 접지면적을 확장시켜 선단지지력을 증대시킨 파일이다. 그러나, 이와 같은 헤드 확장형 파일에서 선단확장판은 그 외경 크기를 제한할 필요가 있다. 왜냐하면 선단확장판을 무리하게 크게 하면 파일 시공을 위한 굴착구경이 불필요하게 커지게 되고, 이는 곧 그라우팅재의 과다 사용으로 이어져 오히려 경제성을 떨어뜨리는 요인이 되기 때문이다.As the pile used for the designation of the pile, materials made of materials such as steel and concrete are used in a single shape. However, in recent years, a case of a head extension pile is proposed to improve the bearing capacity of a single shape pile, and an increasing number of piles are used. The head extension pile is a pile in which a tip extension plate having an outer diameter larger than the outer diameter of the pile is enlarged by extending the outer diameter of the tip portion, and the tip bearing capacity is increased by extending the ground area between the tip surface and the ground. . However, in such a head extension pile, the tip extension plate needs to limit its outer diameter size. This is because, if the tip extension plate is excessively large, the excavation diameter for pile construction is unnecessarily large, which leads to excessive use of grouting material, which in turn lowers economic efficiency.

한편, 중공형 파일 선단부를 헤드 확장형으로 구성하는 경우에는 선단확장판의 면내에 내공을 형성시키게 되는데, 이때 선단확장판의 내공을 중공형 파일의 중공보다 작게 형성시키면 선단확장판의 외경을 무리하게 확장시키지 않아도 선단확장판의 선단면 확장으로 파일의 선단지지력을 향상시킬 수 있게 된다. 다만, 선단확장판에서 내공은 중공형 파일의 중공을 통해 주입되는 그라우팅재가 파일 선단부까지 주입되도록 배출구로서 역할해야 하기 때문에 필수적으로 형성되어야 하나, 그 크기는 어느 정도가 적절한지 제안된 바 없다. On the other hand, when the hollow pile tip is configured as a head extension type, an inner hole is formed in the surface of the tip extension plate. When the inner hole of the tip extension plate is made smaller than the hollow of the hollow pile, the outer diameter of the tip extension plate is not forcibly expanded. It is possible to improve the tip bearing capacity of the pile by extending the tip surface of the tip extension plate. However, the inner hole in the tip expansion plate must be formed essentially because the grouting material injected through the hollow of the hollow pile to be injected to the front end of the pile, but the size is not proposed to what extent is appropriate.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 안출된 것으로서, 중공형 파일의 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기로 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서 선단확장판의 면내에 파일의 중공보다 작은 크기의 내공을 선단지지력을 극대화할 수 있는 크기로 최적화한 헤드 확장형 파일을 제공하는데 기술적 과제가 있다. The present invention has been made to improve the above-described problems, and in the head extension type pile that is mounted to the end of the pile of the hollow file pile more than the outer diameter of the pile file, the size of the smaller than the hollow of the pile in the surface of the tip expansion plate There is a technical problem in providing a head extension file that is optimized in size to maximize the tip bearing capacity.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 중공형 원형 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기의 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서, 선단확장판의 면내에 파일의 중공보다 작은 크기의 내공을 형성시키면서 그 내공 크기를 최적화함으로써 선단지지력을 극대화할 수 있다. In order to solve the above technical problem, in order to improve the tip bearing capacity of the hollow circular pile, in the head extension pile in which a tip extension plate having a size greater than or equal to the outer diameter of the pile tip surface is mounted on the pile tip, the hollow of the pile in the plane of the tip extension plate It is possible to maximize the tip bearing capacity by optimizing the pore size while forming a smaller pore size.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 중공형 파일의 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기로 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서 선단확장판의 외경을 무리하게 키우는 것 대신에 선단확장판의 면내에 파일의 중공보다 작은 크기의 내공을 선단지지력을 극대화할 수 있는 크기로 최적화하기 때문에 자재의 효율성을 꾀할 수 있게 되며, 나아가 시공 효율성을 꾀할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, instead of forcibly increasing the outer diameter of the tip expansion plate in the head extension pile that is mounted on the tip end portion of the hollow pile file with a size beyond the outer diameter of the pile end surface, the hollow of the pile in the surface of the tip extension plate Since the hole size of the smaller size is optimized to maximize the tip bearing capacity, material efficiency can be achieved, and construction efficiency can also be achieved.

도 1은 본 발명에 따른 임계 내부확장부를 구비한 헤드 확장형 파일을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a head expandable file having a critical internal extension in accordance with the present invention.

도 2는 선단확장판의 내공 크기에 따른 헤드 확장형 파일의 선단지지력의 관계를 확인하기 위한 유한요소해석의 해석조건을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the analysis conditions of the finite element analysis for confirming the relationship between the tip bearing capacity of the head extension file according to the hole size of the tip expansion plate.

도 3 내지 도 8은 유한요소해석에 따른 해석결과를 보여주는 그래프이다.3 to 8 are graphs showing the analysis results according to the finite element analysis.

도 9는 파일두께대비 선단확장판의 폭의 유한요소해석에 따른 해석결과를 보여주는 그래프이다. 9 is a graph showing the analysis results according to the finite element analysis of the width of the tip extension plate relative to the pile thickness.

도 10은 도 3 내지 도 8의 해석결과를 정리한 그래프이다.10 is a graph summarizing the analysis results of FIGS. 3 to 8.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 중공형 원형 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기의 선단확장판이 장착되는 헤드 확장형 파일에서, 상기 선단확장판은 면내에 파일의 중공보다 작은 크기의 내공이 형성된 원형띠 모양을 가지되 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)을 40~70%로 확보하도록 마련된 것임을 특징으로 하는 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일을 제공한다.In order to solve the above technical problem, in order to improve the tip bearing capacity of the hollow circular pile, the present invention includes a head extension pile in which a tip extension plate having a size greater than or equal to the outer diameter of the pile tip is mounted on the pile tip. It has a circular band shape with a hole smaller than the hollow, but is designed to secure the width (t plate ) of the tip extension plate to 40 to 70% of the outer diameter (D o ) of the tip extension plate . Provides a head expandable file having a.

상기 헤드 확장형 파일은 PHC(Pretensioned spun High strength Concrete)파일임을 특징으로 한다.The head extension file is characterized in that the PHC (Pretensioned spun High strength Concrete) file.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일의 일례를 도시한 것이다. 도 1에서는 중공형 파일과 선단확장판을 별도 마련하여 이 둘을 결합한 형태의 헤드 확장형 파일을 보여주나, 본 발명의 헤드 확장형 파일에는 중공형 파일과 선단확장판을 일체로 제작한 형태의 헤드 확장형 파일을 포함한다.1 illustrates an example of a head extension pile having a tip expansion plate of a critical hole according to the present invention. 1 shows a head extension file having a hollow file and a tip extension plate separately and combining the two, but the head extension file of the present invention includes a head extension file having a hollow file and a tip extension plate. Include.

본 발명은 중공형 파일(10)의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면의 외경 크기와 동일하거나 그보다 큰 크기의 선단확장판(20)이 장착된 헤드 확장형 파일에서, 상기 선단확장판(20) 면내에 중공형 파일(10)의 중공(15)보다 작은 크기의 내공(25)이 형성되어 선단확장판(20)이 중공형 파일 내측으로 더 돌출되는 내측 내민길이를 가지도록 형성된다는데 특징이 있다. According to the present invention, the tip extension plate (20) is provided in the head extension pile (20) in which the tip extension plate (20) having a size equal to or larger than the outer diameter of the pile tip surface is mounted at the tip of the pile to improve the tip bearing capacity of the hollow pile (10). ) Inner surface 25 is formed in the plane smaller than the hollow 15 of the hollow pile 10 is characterized in that the tip extension plate 20 is formed to have an inner end length that further protrudes into the hollow pile. .

즉, 선단지지력을 향상시키기 위해 중공형 파일(10)의 선단면 크기를 확장시켜 중공형 파일(10)과 지반과의 지압면적을 확대시키고 있는 것이다.That is, the tip area of the hollow pile 10 is expanded to improve the tip bearing force, thereby increasing the pressure area between the hollow pile 10 and the ground.

특히, 본 발명에서는 선단확장판(20)에 중공형 파일의 중공(15)보다 작은 크기의 내공(25)을 형성시켜 내측 내민길이를 가질 것을 필수적으로 제안하고 있는데, 이는 선단확장판(20)에서 내민길이를 외측보다는 내측으로 가지도록 구성하는 것이 굴착구경을 키우지 않으면서 간편하게 파일시공을 가능케 한다는 점을 고려한 것이다. Particularly, the present invention essentially proposes to have an inner end length by forming an inner hole 25 having a smaller size than the hollow 15 of the hollow pile in the end extension plate 20, which is extruded from the end extension plate 20. It is considered that the length of the construction to the inside rather than the outside makes it possible to easily pile construction without increasing the drilling diameter.

여기서, 상기 중공형 파일은 PHC파일을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 프리캐스트 콘크리트 파일 또는 강관파일로 할 수 있다. Here, the hollow file is a PHC file as an example, but is not limited thereto, and may be a precast concrete file or a steel pipe file.

여기서 더 나아가, 본 발명은 선단확장판(20)에서 내측 내민길이를 가지도록 형성할 때 즉 선단확장판에 내공을 형성할 경우 이때의 선단확장판 내공(25) 크기가 선단지지력과의 관계에서 어느 정도가 적합한지를 제안한다. 다시 말해, 선단확장판의 내공(25) 크기를 변화(내공 크기를 점점 작게 변화)시키면서 헤드 확장형 파일의 선단지지력을 측정하고 그 결과를 정리하여 제시하고 있는 것이다.Further, in the present invention, when the inner expansion length is formed in the tip expansion plate 20, that is, when the inner hole is formed in the tip expansion plate, the size of the tip expansion plate inner hole 25 at this time is somewhat related to the tip bearing force. Propose appropriate. In other words, the tip bearing capacity of the head extension pile is measured while changing the size of the hole 25 of the tip extension plate (the hole size is gradually reduced) and the results are summarized and presented.

본 발명에서는 선단확장판의 내공(25) 크기가 선단지지력에 미치는 영향에 대하여 정량적으로 파악하기 위해 유한요소해석을 하였으며, 도 2 내지 도 9는 유한요소해석에서의 해석조건과 해석결과를 보여준다. 중공형 파일의 두께, 선단확장판의 외측(바깥) 내민길이, 파일의 외반경 크기에 따라 선단확장판의 내공(25) 크기와 선단지지력의 상관 관계를 평가하였다. 아래에서와 같이 PHC파일에 대한 유한요소해석을 통해 평가하였으나, 평가대상이 선단면의 크기와 선단지지력과의 상관 관계이므로 PHC파일은 물론 강관 파일, 일반 콘크리트 파일 등 파일 재료에 무관하게 헤드 확장형 파일이라면 동일한 평가결과가 나올 것이다.In the present invention, a finite element analysis was performed to quantitatively understand the effect of the inner hole 25 size of the tip expansion plate on the tip bearing capacity, and FIGS. 2 to 9 show the analysis conditions and the analysis results in the finite element analysis. The relationship between the size of the inner hole (25) and the tip bearing capacity of the tip extension plate was evaluated according to the thickness of the hollow pile, the outside (outer) extension length of the tip extension plate, and the size of the outer radius of the pile extension. The finite element analysis of the PHC pile is evaluated as below, but the head of the pile-type pile is independent of the pile material such as the PHC pile as well as the steel pipe pile and the general concrete pile because the evaluation target is correlated with the size of the tip surface and the tip bearing capacity If so, the same evaluation result will be produced.

직경 400, 500, 600mm의 PHC파일을 대상으로, 풍화함 조건의 선단지지층 을 대상으로 하였으며, 하기 [표 1]과 같은 파일조건으로 선단확장판의 내공을 중공형 파일의 내경과 동일한 크기부터 완전 폐색된 조건에 이르기까지 일정 비율로 증가시켜 매개변수 연구를 수행하였다. 아울러, 본 해석에서는 하중재하시 선단확장판의 휨변형이 발생하지 않는 경우를 대상으로 하였으며, 매개변수 연구의 목적이 선단확장판 내공이 선단지지력에 미치는 영향을 분석하는 데에 있기 때문에 주면 마찰은 배제시켰으며 파일길이는 20m로 고정하였다.For PHC piles with diameters of 400, 500, and 600mm, the end support layer was subjected to weathering conditions, and the hole of the tip extension plate was completely occluded from the same size as the inner diameter of the hollow pile under the pile conditions as shown in [Table 1]. Parametric studies were performed in increasing proportions up to the set conditions. In addition, in this analysis, the bending deformation of the tip expansion plate does not occur under load, and the main surface friction is excluded because the purpose of the parameter study is to analyze the effect of the end hole on the tip bearing capacity. The pile length was fixed at 20m.

표 1 중공형 파일 직경(D, mm) 중공형 파일 두께(tpile, ) 선단확장판 외측(바깥) 내민길이(to, ) 파일1 400 65 25 파일2 600 90 25 파일3 500 70 25 파일4 500 90 25 파일5 500 80 35 파일6 500 80 20

Table 1 Hollow pile diameter (D, mm) Hollow Pile Thickness (t pile ,) Outer extension length of the tip extension plate (t o ,) File1 400 65 25 File2 600 90 25 File3 500 70 25 File 4 500 90 25 File 5 500 80 35 File6 500 80 20

도 2(a)은 본 유한요소해석에서 적용한 해석 모델링 개요도를 보여준다. 단말뚝 조건에서 해석영역과 하중조건이 축대칭조건에 부합되므로 도 2(b)에서와 같이 1/2 단면에 대한 축대칭(Axisymmetry) 모델을 적용하였다. 해석영역은 말뚝의 하중-변위 특성에 영향을 미치지 않도록 말뚝 중심축으로부터 15m의 떨어진 지점에 측면경계를 설정하였으며 지지층은 파일 하부 약 5m까지를 해석영역에 포함하였다. 모델링에서 지반과 말뚝은 축대칭 4절점 가감 적분 요소(CAX4R)를 적용하였다. Figure 2 (a) shows a schematic of the analysis modeling applied in this finite element analysis. Since the analysis area and the load condition correspond to the axis symmetry conditions in the terminal stack condition, the axis symmetry model for the half section is applied as shown in FIG. In the analysis area, the lateral boundary was set 15m away from the pile central axis so as not to affect the load-displacement characteristics of the pile, and the supporting layer included up to about 5m below the pile. In the modeling, the ground and pile were applied with axisymmetric 4-node incremental integration factor (CAX4R).

한편, 경계조건으로 측면 경계는 수평방향 변위를 그리고 바닥경계는 수직방향 변위를 구속시켰으며 초기 지중응력 구현 후 작용하중을 단계별로 적용시키는 방법으로 해석을 수행하였다. 말뚝과 지반 사이의 경계면에 대한 모델링에 있어서 말뚝 주면마찰이 제거된 상태에서의 하중지지 특성을 고찰하기 위하여 Contact pair를 말뚝 주면과 주변 지반과의 상호작용을 제거하는 방법으로 모델링하였다. On the other hand, as boundary conditions, the lateral boundary constrained horizontal displacement and the bottom boundary constrained vertical displacement, and the analysis was performed by applying the applied load step by step after realizing the initial underground stress. In the modeling of the interface between the pile and the ground, the contact pair was modeled by removing the interaction between the pile main surface and the surrounding ground in order to consider the load bearing characteristics with the pile main friction removed.

Contact pair는 이질층간의 상호거동을 Coulomb Friction 모델을 이용하여 모사하는데 최대 허용 마찰응력과 Contact 접촉면사이의 접지압(contact pressure)을 이용하여 접촉면에서의 거동을 모사한다. 즉, 가장 기본적인 Coulomb Friction 모델에서는 접촉면의 전단응력 τ가 접지압(p)의 일부로 표현되는 임계전단응력 τcrit = μ·p(여기서 μ는 마찰계수)을 초과할 경우 미끄러짐 현상이 발생하는 것으로 간주한다. 한편, 해석영역의 재료 모델링에 있어서 말뚝 주면지반과 지지층은 비관련흐름법칙(non-associated flow rule)을 따르는 Mohr-Culomb 항복규준을 적용하였으며 말뚝과 선단확장판은 선형탄성 모델을 적용하여 모델링하였다.The contact pair simulates the mutual behavior between heterogeneous layers using the Coulomb Friction model, and simulates the behavior at the contact surface using the maximum allowable frictional stress and the contact pressure between the contact contacts. In other words, the most basic Coulomb Friction model considers that a sliding phenomenon occurs when the shear stress τ of the contact surface exceeds the critical shear stress τ crit = μ · p (where μ is the coefficient of friction) expressed as part of the ground pressure (p). . On the other hand, in the material modeling of the analytical domain, the pile-base ground and the supporting layer applied the Mohr-Culomb yield criterion following the non-associated flow rule, and the pile and tip extension plate were modeled by applying the linear elastic model.

도 3 내지 도 9는 도 2에서와 유한요소해석 조건에 따라 유한요소해석을 수행한 해석결과를 정리하여 보여준다. 선단확장판 내공과 선단지지력과의 상관관계를 파악하기 위하여 해석결과로부터 얻어진 하중침하곡선(Q-S곡선)을 비교 분석하였으며, 다만 항복하중은 파일 상부에서의 하중작용에 따른 하중-침하곡선 결과를 토대로 DIN 4026 기준에 근거하여 파일직경의 2.5% 순침하 발생시 하중으로 비교하였다.3 to 9 summarize the analysis results of performing the finite element analysis according to the finite element analysis conditions in FIG. 2. In order to investigate the correlation between the tip expansion plate bore and the tip bearing capacity, the load settlement curve (QS curve) obtained from the analysis results was compared and analyzed, except that the yield load was based on the load- settlement curve result of the load action at the top of the pile. Based on the 4026 criterion, the load was compared with 2.5% net settlement of pile diameter.

도 3 및 도 4는 각각 상기 표 1에서 파일1과 파일2에 대한 파일 선단에서의 하중-침하곡선을 보여주며, 보는 바와 같이 파일1이나 파일2나 거의 동일하게 중공형 파일의 두께(tpile) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 증가할수록 하중이 증가하는 것으로 나타나는 한편 일정 이상에서는 하중 증가폭이 거의 나타나지 않음을 확인할 수 있다.Figures 3 and 4 show the load-settling curves at the pile ends for piles 1 and 2, respectively, in Table 1, and as shown, the thickness of the hollow pile is almost equal to that of pile 1 or pile 2. It can be seen that the load increases as the width (t plate ) of the tip extension plate increases.

도 5 내지 도 8은 각각 상기 표 1에서 파일3 내지 파일6에 대한 파일 선단에서의 하중-침하곡선을 보여주며, 보는 바와 같이 파일 직경이 500로 동일할 때 파일 두께를 변수로 하는 경우에나 파일의 외측(바깥) 내민길이를 변수로 하는 경우에나 중공형 파일의 두께(tpile) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 증가에 따른 하중-침하곡선의 그래프양상이 거의 동일하게 나타났다.Figures 5 to 8 show the load-settling curves at the tip of piles for piles 3 to 6 in Table 1, respectively, as shown, when the pile thickness is used as a variable when pile diameters are equal to 500. The graphs of the load-settlement curves were almost identical with the increase of the t- plate width of the tip expansion plate compared with the t pile of the hollow pile .

한편, 파일 두께와 선단확장판 바깥내민길이 변화에 따라서도 임계내경의 적용이 가능한지 여부를 검토하기 위한 목적으로 분석을 수행하였다. 도 9는 파일 두부에서의 하중-순침하 관계로부터 선단지지력을 산정한 결과를 토대로 선단지지력 증분(ΔQ)을 기성 PHC 파일을 기준으로 제시한 것이며, 파일두께(tpile) 대비 선단확장판의 폭(tplate)에 따른 분석을 수행한 결과이다.On the other hand, the analysis was performed to examine whether the critical inner diameter can be applied in accordance with the change in pile thickness and the extension length of the tip extension plate. FIG. 9 shows the tip bearing increment (ΔQ) based on the existing PHC pile, based on the result of calculating the tip bearing capacity from the load-pure settlement relationship in the pile head, and the width of the tip extension plate relative to the pile thickness (t pile ). t plate ) is the result of analysis.

도 9에 나타낸 바와 같이, 전반에 걸쳐 선단확장판의 폭이 증가 할수록 선단지지력은 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 증가비율은 수렴하는 양상을 띠고 있다. 한편, 파일직경 및 파일두께, 바깥내민길이 변화에 따라서는 뚜렷한 내공크기에 대한 임계치가 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 9, the tip bearing capacity increases as the width of the tip extension plate increases throughout, and the increase rate is converged. On the other hand, it can be seen that the threshold for the apparent pore size does not appear depending on the file diameter, the file thickness, and the length of the outward extension.

이에 따라 분석방법을 달리하여, 선단확장판 외경 대비 선단확장판의 폭에 따른 선단지지력 증가비율의 분석을 통해 내공 임계치를 검토하였으며, 이를 도 10에 나타낸다. Accordingly, by varying the analysis method, the pitting threshold was examined through the analysis of the increase ratio of the tip bearing capacity according to the width of the tip extension plate to the outer diameter of the tip extension plate, which is shown in FIG.

도 10는 선단확장판의 내공 크기와 선단지지력의 상관관계를 가시적으로 확인하기 위해 도 3 내지 도 8의 하중-침하곡선을 정리한 그래프로, 선단확장판의 외반경 대비 선단확장판의 폭에 따른 선단지지력을 나타낸 그래프이다. 도시하고 있는 바와 같이 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 점점 커질수록 선단지지력이 증가하는 경향이 있으나, 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 70%를 넘을 때에는 선단지지력 증가율이 0(zero)으로 나타났다. FIG. 10 is a graph summarizing the load-settling curves of FIGS. 3 to 8 to visually confirm the correlation between the hole size and the tip bearing force of the tip extension plate, and the tip bearing capacity according to the width of the tip extension plate relative to the outer radius of the tip extension plate. This is a graph. An outer radius of the front end extension as that shown (D o) than the distal end width of the extension (t plate) is getting bigger The outer radius of the tip extension, but tends to end bearing capacity increase (D o) the width of the prepared distal end extension When (t plate ) was over 70%, the tip bearing capacity increased to zero.

즉, 선단확장판에 형성된 내공이 일정 크기보다 작아지면 내공 크기와 무관하게 선단지지력은 거의 같아진다고 할 수 있다. 이로부터 선단확장판은 일정 크기의 내공(임계내공)을 확보함으로써 폐색 효과를 발휘한다고 할 것이다. 다만, 도 9에서와 같이 전반적으로 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 70%를 넘는 경우에는 선단지지력 증가율이 미미하게 나타났는 바, 자재의 효율성과 함께 선단지지력의 극대화를 고려한다면 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 40~70%일 때가 가장 바람직하다고 하겠다. That is, when the inner hole formed in the tip extension plate is smaller than a predetermined size, the end bearing force is almost equal regardless of the inner hole size. From this, the tip expansion plate will be said to exert a blockage effect by securing a certain size of holes (critical holes). However, as shown in FIG. 9, when the width of the tip extension plate (t plate ) is greater than 70% compared to the outer radius (D o ) of the tip extension plate , the increase in tip bearing capacity was insignificant. Considering the maximization of bearing capacity, it is most desirable when the tip plate is 40 ~ 70% wider than the outer radius (D o ) of the tip extension plate .

이와 같이 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)이 결정된다면 그에 따라 선단확장판의 내공 크기가 결정된다. 이로써 헤드 확장형 파일에서 선단확장판이 최적화된 임계내공을 가지도록 구성할 수 있게 된다.As such, if the width (t plate ) of the tip extension plate is determined relative to the outer radius (D o ) of the tip extension plate , the hole size of the tip extension plate is determined accordingly. This allows the tip extension plate to be configured to have an optimized critical bore in the head extension pile.

본 발명에 있어서, 상기 선단확장판은 스틸제인 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 콘크리트로 제조된 것 또는 유리섬유가 보강된 합성수지로 제조된 것으로 할 수 있다.In the present invention, the tip extension plate is made of steel, but is not necessarily limited thereto, and may be made of concrete or made of glass fiber reinforced synthetic resin.

상술한 바와 같은 임계내공을 가지는 선단확장판을 중공형 파일에 장착할 때에는, 중공형 파일을 공장에서 제작한 후 스틸제, 콘크리트제, 합성수지제 선단확장판을 별도로 제작한 후 현장에서 장착할 수도 있고, 스틸제, 콘크리트제, 합성수지제 선단확장판을 상기 중공형 파일의 제조를 위한 몰드에 삽입하여 선단확장판을 중공형 파일에 일체로 공장에서 제조할 수도 있다. When mounting the tip extension plate having the critical hole as described above to the hollow pile, after manufacturing the hollow pile in the factory, it is also possible to separately install the tip extension plate made of steel, concrete, and synthetic resin, and then mount it on site. The tip extension plate made of steel, concrete, and synthetic resin may be inserted into a mold for manufacturing the hollow pile, and the tip extension plate may be integrally manufactured at the factory with the hollow pile.

Claims (2)

  1. 중공형 원형(10) 파일의 선단지지력을 향상시키기 위해 파일 선단부에 파일 선단면 외경 이상 크기의 선단확장판(20)이 장착되는 헤드 확장형 파일에서,In the head extension pile in which the tip extension plate 20 having a size greater than or equal to the outer diameter of the pile tip is mounted on the pile tip to improve the tip bearing capacity of the hollow circular type 10 pile,
    상기 선단확장판(20)은 면내에 파일의 중공(15)보다 작은 크기의 내공(25)이 형성된 원형띠 모양을 가지되 선단확장판의 외반경(Do) 대비 선단확장판의 폭(tplate)을 40~70%로 확보하도록 마련된 것임을 특징으로 하는 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일.The tip extension plate 20 has a circular band shape in which the inner hole 25 having a smaller size than the hollow 15 of the pile is formed in the plane, but has a width (t plate ) of the tip extension plate relative to the outer radius D o of the tip extension plate . A head extension pile having a tip expansion plate of critical perforations, characterized in that it is provided to ensure 40 to 70%.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 확장형 파일은 PHC(Pretensioned spun High strength Concrete)파일임을 특징으로 하는 임계내공의 선단확장판을 구비한 헤드 확장형 파일.According to claim 1, wherein the head extension pile head extended file having a critical expansion hole tip expansion plate, characterized in that the PHC (Pretensioned spun High strength Concrete) file.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102051876A (en) * 2010-12-09 2011-05-11 河海大学 Novel tree root structure pile and construction process thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9631336B2 (en) * 2014-05-29 2017-04-25 Ext Co., Ltd. Screw anchor pile for earth reinforcement and manufacturing method for the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881320A (en) * 1973-06-27 1975-05-06 Raymond Int Inc Pile installation in submerged bearing strata
JP2000045274A (en) * 1998-07-31 2000-02-15 Nippon Steel Corp Burying construction method of bearing pile and bearing pile
US6767167B1 (en) * 2003-04-28 2004-07-27 Dennis Alan Rials Method and apparatus for lifting and stabilizing a foundation
KR100661123B1 (en) * 2004-08-31 2006-12-26 극동건설주식회사 Concrete Pile with an Extended Head Using Reinforcing Plate
KR100672039B1 (en) * 2004-05-17 2007-01-19 송기용 Variable Extension Member of Pile with an Extended Head

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2244571Y (en) * 1994-06-17 1997-01-08 铁道部第四工程局 Combined machine for construction of club-footed holing pile
CN2470404Y (en) * 2001-04-03 2002-01-09 陈东坡 Hydraulic-board type section-variable extrading-expanding machine
KR100430342B1 (en) * 2001-07-25 2004-05-04 원 회 양 A formative installation and construction method of concrete file that projection is protruded into a radial shape
CN2617912Y (en) * 2003-05-02 2004-05-26 曹兴明 Drill bits for casting, stirring and bottom expanding for bored slurry-filling piles
KR100599533B1 (en) * 2004-08-31 2006-07-13 이엑스티 유한회사 Concrete Pile Member with an Extended Head
KR20080026511A (en) * 2006-09-20 2008-03-25 송기용 Extended pile with a critical internal expansion department

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3881320A (en) * 1973-06-27 1975-05-06 Raymond Int Inc Pile installation in submerged bearing strata
JP2000045274A (en) * 1998-07-31 2000-02-15 Nippon Steel Corp Burying construction method of bearing pile and bearing pile
US6767167B1 (en) * 2003-04-28 2004-07-27 Dennis Alan Rials Method and apparatus for lifting and stabilizing a foundation
KR100672039B1 (en) * 2004-05-17 2007-01-19 송기용 Variable Extension Member of Pile with an Extended Head
KR100661123B1 (en) * 2004-08-31 2006-12-26 극동건설주식회사 Concrete Pile with an Extended Head Using Reinforcing Plate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102051876A (en) * 2010-12-09 2011-05-11 河海大学 Novel tree root structure pile and construction process thereof
CN102051876B (en) * 2010-12-09 2012-05-09 河海大学 Novel tree root structure pile and construction process thereof

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