WO2010101380A2 - 지반 공사용 파일 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2010101380A2
WO2010101380A2 PCT/KR2010/001272 KR2010001272W WO2010101380A2 WO 2010101380 A2 WO2010101380 A2 WO 2010101380A2 KR 2010001272 W KR2010001272 W KR 2010001272W WO 2010101380 A2 WO2010101380 A2 WO 2010101380A2
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welding
tip
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protrusion
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Inventor
송기용
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Song Ki-Yong
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D37/00—Repair of damaged foundations or foundation structures

Definitions

  • the present invention relates to a pile and a method for manufacturing the same used in the ground work.
  • ground reinforcement under the foundation of foundation ground reinforcement under the foundation of foundation, slope reinforcement, ground reinforcement works are temporarily or permanently performed to prevent ground collapse.
  • the most common ground reinforcement methods include pile method, soil nailing method, and earth anchor method. These methods are appropriately selected in consideration of the load of the structure, the ground conditions, and the construction conditions.
  • the pile method is a method of embedding piles in the ground to exert its strength with the tip bearing capacity of the pile tip and the principal surface friction of the pile side.
  • the pile method has a large number of single-shaped piles made of materials such as steel, concrete, etc. in a constant cross-section, and in recent years various strain piles have been proposed and used to improve the bearing capacity.
  • the most commonly used deformation file is the head extension file which has improved tip bearing capacity.
  • the head extension pile is a pile in which the diameter of the tip is enlarged by attaching a reinforcement having a diameter larger than the diameter of the pile to the pile tip, and the pile is increased by extending the ground area between the pile tip and the ground.
  • the present invention has a technical problem to provide a ground construction file and a manufacturing method thereof that can be produced economically and simply a pile with increased principal friction.
  • the present invention provides a ground construction file having the following technical features and a method for manufacturing the same to solve the above technical problem.
  • the ground construction pile according to the present invention is characterized in that the fiber composite formed by coating one side or both sides of the geosynthetic fiber with the solidified mixed solution is attached to the outer surface of the pile main body by the solidified mixed solution, thereby forming the side projections by the fiber composite. It is done.
  • a method for manufacturing a pile file for ground works includes: (a) a strip-shaped fiber composite prepared by impregnating geosynthetic fibers into a mixed solution or applying a mixed solution to the geosynthetic fiber so that the mixed solution is coated on the civil fibers; Preparing a file body; (b) covering or winding the fiber composite on the outer surface of the pile body while the surface of the solidified mixture is not completely solidified while the surface coated with the solidified mixture is brought into contact with the pile body; And, (c) the step of completely solidifying the fiber composite on the outer surface of the wave body; characterized in that the side projections formed by the fiber composite is formed.
  • the present invention in order to solve the above problems, in the method for manufacturing a pile for the construction work by connecting the upper pile and the lower pile by welding, the projection along the lower outer peripheral surface of the welded portion welded to the upper pile of the lower pile Forming; And welding the upper pile and the lower pile; and in the welding, the welding melt is supported by the upper surface of the protrusion.
  • the method of forming the protrusion is preferably fixed to the strip on the outer peripheral surface of the upper side of the lower pile.
  • the strip it is effective that the upper edge formed in the chamfered contact with the outer peripheral surface of the lower pile.
  • the strip is fixed to the lower pile by tack welding.
  • the present invention as another embodiment, the first step of welding the weld reinforcement plate on the upper end of the lower pile; And a second step of welding the upper pile to the upper surface of the welding reinforcing plate, wherein the welding reinforcing plate has a circumference protruding from the outer surface of the upper pile. to provide.
  • the first step may include placing the lower file horizontally; Placing the weld reinforcement plate on top of the lower pile; And rotating and welding the lower pile and the welding reinforcing plate.
  • the present invention provides a ground construction pile, characterized in that the ring-shaped protrusion is formed protruded on the outer peripheral surface of the top.
  • the ground pile file is formed of concrete pillar-shaped body; And a steel plate coupled to an upper end of the body, wherein the protrusion is preferably formed at a side of the steel plate.
  • the weld reinforcement plate is fixed to the upper surface of the pile, the weld reinforcement plate provides a ground construction pile, characterized in that the outer periphery protruded compared to the outer surface of the pile.
  • the front pile is constructed at the bottom of the ground; And a plurality of connecting files coupled in the longitudinal direction of the tip file, wherein the side surfaces of the connecting portion between the tip file and the connecting file or the plurality of connecting files protrude to form side reinforcement protrusions.
  • the side reinforcement protrusion is preferably formed by fixing an intermediate reinforcement plate having an outer diameter larger than the tip file and the connecting file to the connecting part.
  • the side reinforcement protrusion it may be formed by fixing the reinforcing band on the outer peripheral surface of the connection portion.
  • the ground pile manufacturing method includes a first side protrusion forming step of forming a first side protrusion at one end of the tip pile; A second side protrusion forming step of forming a second side protrusion in the first connecting pile; Erecting the first connecting pile so that the second side protrusion is positioned above the second side protrusion forming step; Positioning the second connecting pile above the second side protrusion of the standing first connecting pile; A second connecting pile welding step of welding the second side protrusion and the second connecting pile; Setting up the tip pile so that the first side protrusion is located above; Positioning the first connecting pile above the first side protrusion; And a first connecting pile welding step of welding the first side protrusion and the first connecting pile.
  • the first side protrusion forming step may further include forming a tip protrusion at the other end of the tip pile.
  • the forming of the first side protrusion may include positioning the tip file horizontally; Positioning a first intermediate reinforcement plate having a diameter greater than the tip pile at an end of the tip pile; And rotating and welding the tip pile and the first intermediate reinforcement plate.
  • the forming of the second side protrusion may include positioning the first connection file horizontally; Positioning a second intermediate reinforcement plate having a diameter greater than the first connecting file at the end of the first connecting file; And rotating and welding the first connection pile and the second intermediate reinforcing plate.
  • the first connection pile in the step of setting up the first connection pile, it is preferable to place the first connection pile in the height assisting device so that the welder can easily weld.
  • the tip pile In the step of setting up the tip pile, it is effective to place the tip pile in the height assisting device so that a welder can easily weld the tip pile.
  • the height assisting device is preferably formed of an auxiliary hole having a larger diameter and a shorter length than the tip pile and the first connection pile.
  • the side projection type file can be reinforced by simply attaching the fiber composite to the surface of the ready-made pile manufactured by a conventional method, it is possible to add a ready-made pile as well as not using a special formwork or mold. It is possible to manufacture and supply side protrusion piles simply and economically without machining.
  • the side projections can be freely formed in various shapes and thicknesses, it is possible to supply side projection type piles that can flexibly respond to the site situation.
  • the welder can weld in a diagonal direction from the upper side to the lower side, so that welding can be performed more easily, and the quality of welding It also has the advantage of being increased.
  • the frictional force of the main surface can be increased, and the construction strength in the embedding method is close to the pile itself, thereby improving the use efficiency of the pile.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a fiber composite in the present invention
  • FIG. 2 to 5 is a perspective view showing various embodiments of the pile construction ground reinforced reinforced frictional force by the fiber composite according to the present invention
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view showing a state in which the ground construction pile of the second embodiment of the present invention is connected;
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view showing a state in which the ground construction pile of the third embodiment of the present invention is connected;
  • FIG. 8 is a perspective view of the chain fixing means as a temporary fixing means
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view of a ground construction pile connected in a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of part V of FIG. 9;
  • FIG. 11 is a conceptual view of an apparatus for welding the lower pile and the welding reinforcement plate of FIG. 10.
  • Figure 13 and Figure 14 is a cross-sectional view showing a ground construction file of an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the cutting line XV-VV of FIG. 13, and FIG. 16 is an enlarged view of the XVI region of FIG. 15.
  • 17 is a cross-sectional view showing another embodiment of forming the side reinforcement protrusion 300a.
  • 18 is a cross sectional view showing another embodiment of forming a side reinforcement protrusion
  • 19 is a conceptual diagram of a file history showing a construction history of a constructed file
  • 20-21 is a front view which shows step by step the manufacturing method of the pile for foundation work.
  • FIGS. 20 and 21 are conceptual diagrams of an apparatus used in FIGS. 20 and 21.
  • FIGS. 2 to 5 illustrate various embodiments of the principal frictional force reinforced ground engineering pile by the fiber composite 10 according to the present invention.
  • one or both surfaces of the geosynthetic fiber 11 is formed by coating the fiber mixed solution 12 with the solidified mixed solution.
  • side projections formed by the fiber composite 10 are formed as a result of being attached to the outer surface of the pile main body 20 by (12).
  • the fiber composite 10 is formed such that one surface (FIG. 1 (b)) or both surfaces (FIG. 1 (c)) of the geotextile 11 is coated with a solidified mixed solution 12.
  • the geotextile 11 is a generic name for materials having flexibility and surface adhesion, and includes glass fibers, carbon fibers, steel fibers, synthetic fibers, woven fabrics, nonwoven fabrics, composite fabrics, and the like regardless of materials and weaving methods.
  • the solidified mixed solution 12 collectively refers to materials having fluidity and solidification properties over time, and includes cement-based, clay-based, lime-based, and mixed-based binder systems regardless of the type of binder.
  • the cement-based solidified liquid mixture 12 may include a cement paste suitably blended, cement mortar, and the like.
  • the mixed admixture 12 may be coated on one or both surfaces of the geosynthetic fibers 11, in particular, the sparsely coarse geotextiles 11 may be solidified.
  • the solidified mixed solution 12 As impregnated with the liquid solution 12 (the solidified mixed solution penetrates through the civil fiber), the solidified mixed solution 12 is completed with the fiber composite 10 coated on both sides of the civil fiber 11, such as a nonwoven fabric.
  • the tightly entangled geotextiles 11 apply the solidified mixed solution 12 to one surface of the geosynthetic fiber 11 (the solidified mixed solution does not pass through the geotextile only on the surface).
  • the geosynthetic fiber 11 is completed with a fiber composite 10 coated on one surface.
  • the ground friction reinforced pile construction file by the fiber composite 10 according to the present invention is completed by attaching the fiber composite 10 to the pile body 20 by the solidified mixed solution 12, which is not yet solidified. It becomes possible by solidifying the mixed liquid 12 of a state on the outer surface of the pile main body 20.
  • the solidified mixed solution 12 is used together with the geosynthetic fiber 11 as the fiber composite 10
  • the solidified mixed solution 12 is formed by the geosynthetic fiber 11 in a predetermined thickness and shape. While being formed, it can be solidified on the outer surface of the pile body 20.
  • the pile body 20 to which the fiber composite 10 is attached may be applied to steel pipe piles, concrete piles, etc. which are commonly used, but the fiber composite 10 is leaning against the material properties of the solidified mixed solution 12. Considering that is attached to the pile body 20, a concrete pile similar in material properties to the solidified mixed solution 12 will be more advantageous.
  • the fiber composite body 10 may be attached to the pile body 20 in several layers.
  • the thickness (protrusion degree) of the side projections may be appropriately determined by how many layers the fiber composite body 10 is attached. Can be adjusted.
  • the side projections can be formed in various shapes by adjusting the width and the attachment direction of the fiber composite 10 as well as the band form as shown in FIG.
  • the side protrusions may be linearly or spirally formed (see FIGS. 4 and 5).
  • 3 to 5 are proposed embodiments for maximizing the thickness of the side projections while using less fiber composite 10, the fiber composite 10 after placing the protruding piece 30 on the outer surface of the pile body (20) ) Is attached to the outer surface of the pile body 20 while covering the protruding piece 30. Since the fiber composite 10 is attached in the state where the protruding pieces 30 are arranged, the side projections protruded by the thickness of the protruding pieces 30 can be formed.
  • the protruding piece 30 is prepared in a circular ring (ring) to the side projection with the fiber composite 10 pile body 20 Along the lengthwise direction of the band is formed, and in Figure 4 is provided with a protruding piece 30 in a straight bar to form a straight line along the longitudinal direction of the pile body 20 along with the fiber composite (10).
  • the protruding pieces 30 are prepared in a spiral ring, and side fibers are formed spirally along the longitudinal direction of the pile body 20 together with the fiber composite 10.
  • the ground friction reinforced pile construction file by the fiber composite 10 according to the present invention can be produced in various ways.
  • the method of attaching the geosynthetic fiber 11 while applying the solidified mixed solution 12 directly on the outer surface of the pile main body 20 solidified mixed solution applied-> geosynthetic batch-> solidified mixed solution solidified
  • the pile body (20)
  • Method of impregnating geosynthetic fibers 11 by applying solidified mixed solution 12 in a state where geosynthetic fibers 11 are disposed on the outer surface geosynthetic fiber arrangement-> coated mixed mixed solution to impregnate civil fibers-> Solidification mixed solution solidification
  • the present invention proposes the following method as a preferred method that can easily form the side projections by the fiber composite (10).
  • the method of manufacturing the pile friction-enhanced ground construction pile by the fiber composite 10 according to the present invention (a) impregnating the geosynthetic fiber 11 in the solidified admixture (12) or the solidified mixture in the geosynthetic fiber (11) Preparing a strip-shaped fiber composite 10 and a pile main body 20 by applying the compound solution 12 so that one or both surfaces of the geotextile 11 are coated with the solidified mixed solution 12; (b) the outer surface of the fibrous composite body 10 with the fibrous body 10 while the solidified mixed solution 12 is not completely solidified and the surface coated with the solidified mixed solution 12 abuts the pile body 20. Covering or winding over; (c) completely solidifying the fiber composite (10) on the outer surface of the wave body (20).
  • the fiber composite 10 is prepared, and then the fiber composite 10 is simply placed on the outer surface of the pile body 20 and solidified in a state in which it is not completely solidified (preferably semi-solidified). Since the surface of the solidified mixed solution 12 is brought into contact with the pile main body 20, the fiber composite 10 is attached to the pile main body 20 as the solidified mixed solution 12 is solidified, whereby the fiber composite ( 10) side projections are formed.
  • the fiber composite 10 is wound several times, the fiber composite 10 is laminated in multiple layers, so that side projections having a considerable thickness by the fiber composite 10 can be formed (see FIG. 2). Meanwhile, if the protrusion pieces 30 are further included as shown in FIGS.
  • the step (b) includes the fiber composite body 10 having the protrusion pieces 30 disposed on the outer surface of the pile body 20.
  • the protrusion piece 30 is to be carried out while covering, and the protrusion piece 30 is preferably disposed to be stably fixed to the pile body 20 by using an adhesive or elastic force of the protrusion piece itself.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a ground work pile according to a second embodiment of the present invention.
  • the pile file for ground work is formed by stacking a pile 110b formed by protruding a ring-shaped protrusion 113 on an upper circumferential surface thereof.
  • the pile 110b includes a pillar-shaped body 111 formed of concrete and a steel plate 112 coupled to an upper end of the body 111.
  • the protrusion 113 protrudes from the side of the steel plate 112. That is, the protrusion 113 is formed in a ring shape on the side of the steel plate (112).
  • the reinforcing band 114 is installed on the end side of the body 111 in which the steel plate 112 is installed, and the tensile steel wire 115 is installed between the steel plates 112.
  • the welding should be made in the direction L2 perpendicular to the welding site, and thus, the difficulty of welding is high, and the melt generated during the welding flows downward to deteriorate the welding quality.
  • the protrusions 113 support the melt, better welding quality can be maintained.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the structure of the third embodiment of the present invention.
  • a ring-shaped protrusion 1130 is formed to protrude from the upper circumferential surface of the ground construction pile of the third embodiment.
  • the pile 1100b includes a pillar-shaped body 1110 formed of concrete and a steel plate 1120 coupled to an upper end of the body 1110.
  • the protrusion 1130 is formed by fixing a strip on an outer circumferential surface of the upper side of the lower pile 1100b.
  • the strip is formed in a ring shape made of metal.
  • the upper edge 1131 of the inner circumferential surface of the strip is shaved by a process such as chamfering, so that an accommodation space 1132 is formed between the strip and the steel plate 1120 to accommodate the weld melt. Therefore, by welding the weld melt together in the accommodation space 1132, the strength of welding can be further increased.
  • the reinforcing band 1140 is installed at the end side of the body 1110 on which the steel plate 1120 is installed, and the tensile steel wire 1150 is installed between the steel plates 1120.
  • a method for manufacturing a file for ground works using the file 1100 described above will be described.
  • Temporary fixing method is a method using a tag welding or a separate fixing device, as described above.
  • the welder can weld in a diagonal direction L1 facing from the upper side to the lower side, thereby making it easier to weld. There is this. That is, in the prior art without the protrusion 1130, the welding should be made in a direction perpendicular to the welding portion, and thus, the difficulty of welding is high, and the melt generated during the welding flows downward to deteriorate the welding quality. However, in the present invention, since the protrusion 1130 supports the melt, it is possible to maintain better welding quality.
  • Fig. 9 is a sectional view of the ground works pile according to the fourth embodiment of the present invention
  • Fig. 10 is an enlarged view of the sectional area of Fig. 9.
  • the weld reinforcement plate 2130 is fixed to the top surface of the pile 2100b, and the weld reinforcement plate 2130 has an outer circumference of the pile 2100b. It is characterized in that it protrudes compared to the outer surface.
  • the pile 2100b includes a pillar-shaped body 2110 formed of concrete and a steel plate 2120 coupled to an upper end of the body 2110.
  • the weld reinforcing plate 2130 is formed in a ring shape and is welded to the end surface of the steel plate 2120 to be fixed.
  • a reinforcing band 2140 is installed at the end side of the body 2110 on which the steel plate 2120 is installed, and a tensile steel wire 2150 is installed between the steel plates 2120.
  • the method of connecting the pile includes a first step of welding the welding reinforcement plate 2130 to the upper end of the lower pile 2100b, and a second step of welding the upper pile 2100a to the upper surface of the welding reinforcement plate 2130. Include.
  • the first step includes positioning the lower pile 2100b horizontally, placing the weld reinforcing plate 2130 on an upper end of the lower pile 2100b, and the lower pile 2100b and the welding reinforcement. Rotating and welding the plate 2130.
  • the first step includes a main roller die 2210 and an auxiliary roller die 2220 disposed in a straight line so that the pile 2100b can be positioned horizontally, and the main roller die 2210.
  • It includes a drive motor 2230 for driving the roller installed in, a control box 2240 for controlling the drive motor 2230 and a switch 2250 for the user to control the drive operation.
  • the user may operate or stop the driving motor 2230 through the operation of the switch 2250.
  • the roller When the driving motor 2230 operates, the roller may be driven to rotate the pile 2100b in the direction of the arrow 2201. In this state of driving, the welder may comfortably weld the welding reinforcement plate 2130 to the lower pile 2100b in a downward direction from the top.
  • the welding reinforcement plate 3130 is protruded below the welding portion w1, so that the welder can weld in the diagonal direction L1 facing from the upper side to the lower side, so that the welding can be performed more easily.
  • the welding reinforcement plate 3130 supports the weld melt, thereby maintaining a better welding quality.
  • the construction strength of the piled in pile 2100 is made up of the sum of the front end support force (TF) of the front end of the pile and the main surface friction force (SF) of the pile side.
  • TF front end support force
  • SF main surface friction force
  • the strength of the pile itself is high, but the construction strength of the pile is low due to workability.
  • PHC high strength concrete pile
  • the pile itself is 112 tf, but the construction strength is about 60 to 80 tf, resulting in a waste of 32 to 52 tf of pile strength.
  • the fabricated pile is installed in the perforation and the cement paste is injected between the pile and the ground to increase friction.
  • the principal friction was minimal and that most construction strength was dependent on the tip bearing capacity. Therefore, as in the embodiment of the present invention, when the welding reinforcement plate 2130 or the protrusions 113 and 1130 are provided on the side surface, between the protrusions of the welding reinforcement plate 2130 or the protrusions or the welding reinforcement plate ( The filler and the pile 2100 located between the 2130 and the tip extension reinforcement plate 3000 are integrated and behaved. Therefore, when the pile 2100 is subjected to the drawing / compression force, the main surface friction force (SF) can be increased, so that the construction strength in the embedding method is close to the pile itself, thereby improving the use efficiency of the pile. .
  • SF main surface friction force
  • FIG 13 and 14 are cross-sectional views showing the ground construction pile of the embodiment of the present invention.
  • the ground construction file of an embodiment of the present invention includes a tip pile 100 to be constructed at the bottom of the ground, and a plurality of connecting piles 200 coupled in the longitudinal direction of the tip pile 100.
  • the side surface of the connection portion between the tip file 100 and the connection file 200 or between the plurality of connection files 200 is protruded to form a side reinforcement protrusion 300.
  • the side of the opposite end that is connected to the connecting file of the tip file 100 is protruded to form a tip reinforcement protrusion 400.
  • the tip file 100 is a file located at the bottom of the file for the foundation construction, the connection file 200 may be coupled to a plurality of consecutive to the tip file 100.
  • the connection file 200 illustrates a first connection file 200a coupled to the leading file 100 and a second connection file 200b coupled to the first connection file 200a.
  • the present invention is not limited thereto and may be formed in plural.
  • the tip file 100 and the connection file 200 of the foundation construction file may be formed to have an equal length as shown in FIG. 13, but as shown in FIG. 14, the tip file 100 and the first connection file 200a are the second. It may be formed shorter than the connection pile (200b).
  • the tip file 100 and the connection file 200 may be a file of various types, such as PHC file, steel pipe file.
  • PHC file a file of various types, such as PHC file, steel pipe file.
  • the side reinforcement protrusion 300 may be formed in various ways.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the cutting line XV-VV of FIG. 13, and FIG. 16 is an enlarged view of the XVI region of FIG. 15.
  • the side reinforcement protrusion 300a is formed by fixing an intermediate reinforcement plate having an outer diameter larger than the tip pile 100 and the connection pile 200 to the connection portion. That is, after the intermediate reinforcement plate is welded and fixed to the end of the tip pile 100, the connection pile 200a is positioned above the intermediate reinforcement plate, and then welded along the boundary line between the intermediate reinforcement plate and the connection pile 200a. Do it. Therefore, the outer periphery of the intermediate reinforcement plate having a diameter larger than the diameter of the tip pile 100 and the connection pile 200a is protruded, thereby forming the side reinforcement protrusion 300a.
  • the tip reinforcement protrusion 400 is formed by welding and fixing the tip reinforcement plate at the end of the tip pile 100.
  • 17 is a cross-sectional view showing another embodiment of forming the side reinforcement protrusion 300a.
  • the tip pile and the connecting pile are formed of concrete and include a pillar-shaped body 110 and a steel plate 120 coupled to an upper end of the body 110. .
  • the side reinforcement protrusion 130 is formed to protrude on the side of the steel plate 120. That is, the protrusion 130 is formed in a ring shape on the side of the steel plate 120.
  • the reinforcing band 140 is installed on the end side of the body 110 in which the steel plate 120 is installed, and the tensile steel wire 150 is installed between the steel plates 120.
  • FIG. 18 is a sectional view of yet another embodiment of forming a side reinforcement protrusion.
  • the tip pile 100 includes a pillar-shaped body 1110 formed of concrete and a steel plate 1120 coupled to an upper end of the body 1110.
  • Side reinforcement protrusion (300a) is formed by fixing the reinforcing band on the outer peripheral surface of the upper side of the lower pile (1100b).
  • the reinforcing band is formed in a ring shape made of metal.
  • the upper edge 1131 of the inner circumferential surface of the reinforcing strip is cut by a process such as chamfering, so that a receiving space 1132 may be formed between the reinforcing strip and the steel plate 1120 to accommodate the welding melt. Therefore, by welding the weld melt together in the accommodation space 1132, the strength of welding can be further increased.
  • the tip reinforcement protrusion 400 may be formed by fixing a reinforcing band to the outer circumferential surface of the tip pile.
  • the surface areas of the reinforcement protrusions and the tip protrusions are added to increase the bearing force.
  • the construction strength of the piled in pile 2100 is made up of the sum of the tip bearing force (TF) of the front end of the pile and the main surface friction force (SF) of the pile side.
  • TF tip bearing force
  • SF main surface friction force
  • the strength of the pile itself is high, but the construction strength of the pile is low due to workability.
  • PHC high strength concrete pile
  • the pile itself is 112 tf, but the construction strength is about 60 to 80 tf, resulting in a waste of 32 to 52 tf of pile strength.
  • the fabricated pile is installed in the perforation and the cement paste is injected between the pile and the ground to increase friction.
  • the principal friction was minimal and that most construction strength was dependent on the tip bearing capacity. Therefore, as in the embodiment of the present invention, when the reinforcement protrusions 300 and the tip protrusions 400 are provided, the filler and the pile positioned between the reinforcement protrusions 300 and the tip protrusions are integrated and behaved. Therefore, when the pile is pulled / compressed, the main surface frictional force (SF) can be increased, and thus, in the embedding method, the construction strength is close to the pile itself, thereby increasing the efficiency of using the pile.
  • SF main surface frictional force
  • 20 to 24 show step by step a method of manufacturing a pile file for ground works.
  • the ground file for construction of the present invention is completed with construction in the field. That is, the manufacturing method of the ground construction file of the present invention relates to a method of connecting a plurality of files (leading file, connecting file) after transporting a large number of files (edge file, connecting file) to the site, because the length of the ground file for the entire embedded construction is long.
  • the method for manufacturing a pile file for ground works includes a first side protrusion forming step (FIG. 20) of forming a first side protrusion 300a at one end of the tip pile 100, and a second side protrusion at the first connection pile 200a.
  • a second connecting pile welding step (FIG.
  • the first side protrusion forming step (FIG. 20) further includes forming a tip protrusion 400 at the other end of the tip pile 100.
  • Specific methods include positioning the tip pile horizontally, placing a first intermediate reinforcement plate having a diameter greater than the tip pile at an end of the tip pile, and placing the tip pile and the first intermediate reinforcement plate. Rotating and welding.
  • the main roller die 2210 and the auxiliary roller die 2220 disposed in a straight line so as to position the tip pile 100 horizontally, and the main roller die 2210 are installed in the main roller die 2210.
  • the user may operate or stop the driving motor 2230 through the operation of the switch 2250.
  • the roller When the driving motor 2230 is operated, the roller may be driven to rotate the pile 100 in the direction of the arrow 2201. In this state of driving, the welder can comfortably weld the tip pile (tip protrusion) 400 and the first intermediate reinforcement plate (first side protrusion, 300a) to the tip pile 100 in a direction looking down from the top. .
  • the second connecting pile welding step since the second side projection 300b supports the welding line from the lower side, the welder can more comfortably weld in the diagonal direction, the same also in the first connecting pile welding step 1 Since the side projection 300a supports the welding line from the lower side, the welder can more easily weld in the diagonal direction.
  • the protrusions support the melt so that better welding quality can be maintained.
  • the above-described second side protrusion forming step includes positioning the first connecting pile 200a horizontally, and a second intermediate reinforcement having a diameter greater than that of the first connecting pile at the end of the first connecting pile 200a. Positioning a plate (plate forming a second side projection, 300b), and rotating and welding the first connecting pile and the second intermediate reinforcing plate. Specifically, since the first intermediate reinforcement plate and the tip pile are welded to the tip pile, detailed description thereof will be omitted.
  • the tip pile is preferably positioned at the height assisting device 500b.
  • the height assisting devices 500a and 500b allow the welder to perform welding at eye level in the second connecting pile welding step and the first connecting pile welding step to make the welding more comfortable.
  • the height assisting devices 500a and 500b are formed of auxiliary holes 510 having a larger diameter and a shorter length than the tip pile and the first connection pile.
  • An inner wall 520 is formed in the inner diameter of the hole 510 to maintain the shape of the auxiliary hole 510, and the inner wall 520 may be simply implemented by a pipe or the like. More preferably, when the tip pile and the first connecting pile are erected in the auxiliary hole 510, the first side protrusion and the second side protrusion are preferably positioned between the waist and the chest of the welder.

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Abstract

본 발명은 지반 공사용 파일과 이의 제작방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 지반 공사용 파일은, 토목섬유의 일면 또는 양면이 고화혼화액으로 코팅되게 형성되는 섬유복합체가 고화혼화액에 의해 파일본체 외표면에 부착됨으로써 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른지반 공사용 파일 제작방법은, (a)토목섬유를 고화혼화액에 함침시키거나 토목섬유에 고화혼화액을 도포하여 토목섬유의 일면 또는 양면에 고화혼화액이 코팅되게 마련한 띠 형상의 섬유복합체와, 파일본체를 준비하는 단계; (b)고화혼화액이 완전히 고화되지 않은 상태에서 고화혼화액으로 코팅된 면이 파일본체에 맞닿게 하면서 섬유복합체를 파일본체 외표면에 덮거나 감는 단계; 그리고, (c)파일본체 외표면에 있는 섬유복합체를 완전 고화시키는 단계;를 포함하여 이루어져 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

지반 공사용 파일 및 이의 제조방법
본 발명은 지반 공사에 사용되는 파일 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
흙막이벽 배후의 지반보강, 건물 기초 아래의 지반보강, 사면보강 등 건물이나 도로 등 구조물을 공사함에 있어 지반붕괴 등을 미연에 방지하기 위해 임시 또는 영구적으로 지반보강공사를 실시한다. 가장 일반적인 지반보강공사 방법에는 파일공법, 소일네일링공법, 어스앵커공법이 있으며, 이들 공법들은 구조물의 하중, 지반 조건, 시공 여건 등을 고려하여 적절하게 선택된다.
파일공법은 파일을 지중에 매설하여 파일 선단의 선단지지력과 파일 측면의 주면마찰력으로 내력을 발휘하도록 하는 방식이다. 일반적으로 파일공법에는 강재, 콘크리트재 등의 재료를 일정한 단면으로 제작한 단일형상 파일이 많이 이용되고 있으며, 최근에는 지지력 향상을 위해 다양한 변형파일이 제안되어 이용되고 있다.
가장 보편적으로 이용되는 변형파일에는 선단지지력을 향상시킨 헤드확장형 파일이 있다. 헤드확장형 파일은 파일 선단부에 파일의 직경보다 큰 직경을 갖는 보강부를 장착하여 선단부의 직경을 확대시킨 형태의 파일로서, 파일 선단면과 지반과의 접지면적을 확장시켜 선단지지력을 증대시킨 파일이다
선단지지력 외에도 파일 측면과 지반과의 마찰면적을 확장시켜 주면마찰력을 증대시키려는 노력이 있어왔으나, 제조의 어려움 등으로 비용이 증대되며, 기존 파일에 많은 변형을 가하여야 한다는 문제점이 있어왔다. 따라서, 보다 효율적으로 주면마찰력을 증대시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 주면마찰력이 증대된 파일을 경제적이면서도 간단하게 제작할 수 있는 지반 공사용 파일 및 이의 제조방법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 기술적 특징을 가지는 지반 공사용 파일과 그 제작방법을 제공한다.
본 발명에 따른 지반 공사용 파일은, 토목섬유의 일면 또는 양면이 고화혼화액으로 코팅되게 형성되는 섬유복합체가 고화혼화액에 의해 파일본체 외표면에 부착됨으로써 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지반 공사용 파일 제작방법은, (a)토목섬유를 고화혼화액에 함침시키거나 토목섬유에 고화혼화액을 도포하여 토목섬유에 고화혼화액이 코팅되게 마련한 띠 형상의 섬유복합체와, 파일본체를 준비하는 단계; (b)고화혼화액이 완전히 고화되지 않은 상태에서 고화혼화액으로 코팅된 면이 파일본체에 맞닿게 하면서 섬유복합체를 파일본체 외표면에 덮거나 감는 단계; 그리고, (c)파일본체 외표면에 있는 섬유복합체를 완전 고화시키는 단계;를 포함하여 이루어져 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되게 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하고자, 상부 파일 및 하부 파일을 용접에 의해 연결하여 지반 공사용 파일을 제조하는 방법에 있어서, 하부 파일의 상기 상부 파일과 용접되는 용접부위의 하측 외주면을 따라서 돌출부를 형성하는 단계; 및 상기 상부 파일 및 상기 하부 파일을 용접하는 단계;를 포함하고, 상기 용접하는 단계에서는, 용접 용융물이 상기 돌출부의 상면에의해 지지되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 돌출부를 형성하는 방법은 상기 하부 파일의 상단 측면 외주면에 스트립을 고정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스트립은, 상기 하부 파일의 외주면과 접하는 상단 모서리가 모따기 되어 형성된 것이 효과적이다.
여기서, 상기 스트립은 상기 하부 파일에 가용접에의해 고정된다.
한편, 본 발명은 다른 실시예로서, 하부 파일의 상단에 용접 보강판을 용접하는 제 1 단계; 및 상기 용접 보강판의 상면에 상부 파일을 용접하는 제 2 단계;를 포함하고, 상기 용접 보강판은 외주가 상기 상부 파일의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일을 제조하는 방법을 제공한다.
여기서, 제 1 단계는, 상기 하부 파일을 수평으로 위치시키는 단계; 상기 하부 파일의 상단에 상기 용접 보강판을 위치시키는 단계; 및 상기 하부 파일과 상기 용접 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야로서, 상단 외주면에 링 형상의 돌출부가 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일을 제공한다.
여기서, 상기 지반 공사용 파일은, 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체; 및 상기 몸체의 상단에 결합된 강 플레이트;를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 강 플레이트의 측면에 형성된 것이 바람직하다.
한편 지반 공사용 파일의 다른 실시예로서,파일의 상단면에 용접 보강판이 고정되며, 상기 용접 보강판은 외주가 상기 파일의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일을 제공한다.
본 발명은 다른 실시예로서, 지중의 최하단에 시공되는 선단파일; 및 상기 선단파일의 길이 방향으로 결합되는 복수의 연결파일;을 포함하고, 상기 선단파일 및 상기 연결파일 혹은 복수의 상기 연결파일 사이의 연결 부위의 측면이 돌출되어 측면 보강 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일을 제공한다.
여기서, 상기 선단파일의 상기 연결파일과 연결되는 반대단의 측면이 돌출되어 선단 보강 돌출부를 형성한 것이 효과적이다.
또한, 상기 측면 보강 돌출부는, 외경이 상기 선단 파일 및 상기 연결파일보다 큰 중간 보강판을 상기 연결부위에 고정함으로써, 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 측면 보강 돌출부는, 상기 연결부위의 외주면에 보강띠를 고정함으로써, 형성될 수도 있다.
한편 본 발명의 다른 카테고리로서, 선단파일, 제 1 연결파일 및 제 2 연결파일이 연속적으로 연결되는 지반 공사용 파일 제조 방법이 제공된다. 지반 공사용 파일 제조 방법은 상기 선단 파일의 일단에 제 1 측면 돌출부를 형성하는 제 1 측면 돌출부 형성 단계; 상기 제 1 연결파일에 제 2 측면 돌출부를 형성하는 제 2 측면 돌출부 형성 단계; 상기 2 측면 돌출부 형성단계 이후, 상기 제 2 측면 돌출부가 상측에 위치하도록 상기 제 1 연결파일을 세우는 단계; 세워진 상기 제 1 연결파일의 상기 제 2 측면 돌출부의 상측에 상기 제 2 연결파일을 위치시키는 단계; 상기 제 2 측면 돌출부와 상기 제 2 연결 파일을 용접하는 제 2 연결파일 용접 단계; 상기 제 1 측면 돌출부가 상측에 위치하도록 상기 선단 파일을 세우는 단계; 상기 제 1 측면 돌출부의 위쪽에 상기 제 1 연결파일을 위치시키는 단계; 및 상기 제 1 측면 돌출부와 상기 제 1 연결파일을 용접하는 제 1 연결파일 용접단계;를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 측면 돌출부 형성단계는, 상기 선단 파일의 타단에 선단 돌출부를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 측면 돌출부 형성단계는, 상기 선단 파일을 수평으로 위치시키는 단계; 상기 선단 파일의 끝단에 직경이 상기 선단 파일보다 큰 제 1 중간 보강판을 위치하는 단계; 및 상기 선단 파일과 상기 제 1 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;를 포함하는 것이 효과적이다.
그리고, 상기 제 2 측면 돌출부 형성단계는, 상기 제 1 연결 파일을 수평으로 위치시키는 단계; 상기 제 1 연결 파일의 끝단에 직경이 상기 제 1 연결 파일 보다 큰 제 2 중간 보강판을 위치시키는 단계; 및 상기 상기 제 1 연결 파일과 상기 제 2 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 연결파일을 세우는 단계에서, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 제 1 연결파일을 높이 보조장치에 위치시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 선단파일을 세우는 단계에서, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 선단파일을 높이 보조장치에 위치시키는 것이 효과적이다.
여기서, 상기 높이 보조장치는, 상기 선단 파일 및 상기 제 1 연결파일 보다 직경이 크고, 길이가 짧은 보조 구멍으로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 통상의 방법으로 제작된 기성파일 표면에 섬유복합체를 단순히 부착하는 방식으로 주면마찰력을 강화시킬 수 있는 측면돌기형 파일을 완성하기 때문에, 특수한 거푸집 내지 금형을 이용하지 않는 것은 물론 기성파일을 추가적으로 가공하지 않고도 간단하면서도 경제적으로 측면돌기형 파일을 제작 공급할 수 있다.
둘째, 측면돌기를 다양한 형태와 두께로 자유롭게 형성시킬 수 있기 때문에, 현장 상황에 유연하게 대응할 수 있는 측면돌기형 파일을 공급할 수 있다.
또한, 파일간 용접 결합 시 용접부위의 하측에 돌출부가 돌출되어 있음으로 인해서, 용접사가 상측에서 하측으로 내려다보는 대각선 방향으로 용접을 할 수 있어, 보다 용이하게 용접할 수 있을 뿐만 아니라, 용접의 품질도 증대된다는 장점이 있다.
또한, 돌출부를 구비함으로써, 주면 마찰력을 증대시킬 수 있어, 매입공법에서 시공 내력이 파일 자체 내력에 가깝게 하여, 파일의 사용 효율성을 높여 줄 수 있다는 장점도 있다.
또한, 보강 돌출부 및 선단 돌출부가 복수개 형성된 지반 공사용 파일이 지반에 매립된 경우, 보강 돌출부 및 선단 돌출부의 표면적이 더해져, 지지력을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 지반 공사용 파일을 제조하여 매립하는 동안의 모든 용접과정이 상측 혹은 상측 대각선 방향에서 하측으로 향하므로, 용접이 매우 용이하여, 용접의 품질을 높일 수 있을 뿐만 아니라 및 용접 단가를 현저히 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에서의 섬유복합체의 구조를 도시한 도면
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 섬유복합체에 의한 주면마찰력 강화된 지반 공사용 파일의 다양한 실시예를 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 지반 공사용 파일이 연결된 상태를 도시한 측 단면도
도 7은 본 발명의 제 3 실시예의 지반 공사용 파일이 연결된 상태를 도시한 측 단면도
도 8은 임시고정수단인 체인 고정 수단의 사시도
도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 지반 공사용 파일이 연결된 상태의 측 단면도
도 10은 도 9의 Ⅹ부분의 확대도
도 11은 도 10의 하부 파일과 용접 보강판을 용접하는 장치의 개념도
도 12는 시공된 파일의 시공 내력을 보여주는 파일 내력의 개념도
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예의 지반 공사용 파일을 도시한 단면도
도 15는 도 13의 절단선 ⅩⅤ-ⅩⅤ에 따른 단면도, 도 16은 도 15의 ⅩⅥ 부위의 확대도
도 17은 측면 보강 돌출부(300a)를 형성하는 다른 실시예를 도시한 단면도
도 18은 측면 보강 돌출부를 형성하는 또 다른 실시예를 도시한 단면도
도 19는 시공된 파일의 시공 내력을 보여주는 파일 내력의 개념도
도 20 내지 도 21은 기초 공사용 파일의 제조 방법을 단계적으로 도시한 정면도
도 22는 도 20 및 도 21에 사용되는 장치의 개념도
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에서의 섬유복합체(10)를 도시하며, 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 주면마찰력 강화된 지반공사용 파일의 다양한 실시예를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 주면마찰력 강화된 기초공사용 파일은, 토목섬유(11)의 일면 또는 양면이 고화혼화액(12)으로 코팅되어 형성되는 섬유복합체(10)가 고화혼화액(12)에 의해 파일본체(20) 외표면에 부착된 결과 섬유복합체(10)에 의한 측면돌기가 형성된다는 데에 기술적 특징이 있다.
섬유복합체(10)는 토목섬유(11)의 일면(도 1(b)) 또는 양면(도 1(c))이 고화혼화액(12)으로 코팅되게 형성되는 것이다. 본 발명에서 토목섬유(11)는 유연성과 표면 부착성을 가지는 재료를 통칭하는 것으로서 재질과 직조방식에 무관하게 유리섬유, 탄소섬유, 강섬유, 합성섬유, 직포, 부직포, 복합포 등을 포괄하며, 아울러 고화혼화액(12)은 유동성과 시간 경과에 따른 고화(固化)성을 가지는 재료를 통칭하는 것으로서 결합재의 종류에 무관하게 시멘트계, 점토계, 석회계, 혼합결합재계 등을 포괄한다. 가령 시멘트계 고화혼화액(12)으로는 적정하게 배합한 시멘트 페이스트, 시멘트 몰탈 등이 있겠다.
토목섬유(11)가 표면 부착성을 가지기 때문에 고화혼화액(12)을 토목섬유(11)의 일면 또는 양면에 코팅될 수 있게 되는데, 특히 듬성듬성 성기게 직조된 토목섬유(11)를 고화혼화액(12)에 함침시킴에 따라(고화혼화액이 토목섬유를 침투하면서 통과함) 고화혼화액(12)이 토목섬유(11) 양면에 코팅되는 섬유복합체(10)로 완성되며, 부직포와 같이 치밀하게 엉키게 직조된 토목섬유(11)는 토목섬유(11) 일면에 고화혼화액(12)을 도포함에 따라(고화혼화액이 토목섬유를 통과하지 않고 표면에만 발림) 고화혼화액(12)이 토목섬유(11) 일면에 코팅되는 섬유복합체(10)로 완성된다.
본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 주면마찰력 강화된 지반 공사용 파일은 고화혼화액(12)에 의해 섬유복합체(10)가 파일본체(20)에 부착됨으로써 완성되는 것인데, 이는 아직 고화되지 않은 상태의 고화혼화액(12)을 파일본체(20) 외표면 위에서 고화시킴에 따라 가능해진다. 다만 본 발명에서는 고화혼화액(12)을 토목섬유(11)와 함께 섬유복합체(10)로 형성시키면서 이용하기 때문에, 고화혼화액(12)은 토목섬유(11)에 의해 소정의 두께와 모양으로 형성되면서 파일본체(20) 외표면 위에서 고화될 수 있다. 한편, 섬유복합체(10)가 부착되는 파일본체(20)는 통상적으로 이용되는 강관파일, 콘크리트파일 등이 그대로 적용될 수 있으며, 다만 고화혼화액(12)의 재료적 성질에 기대어 섬유복합체(10)가 파일본체(20)에 부착되는 것을 감안하면 고화혼화액(12)과 재료적 성질이 유사한 콘크리트파일이 좀 더 유리할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 주면마찰력 강화 파일의 가장 기본적인 실시예로서, 섬유복합체(10)에 의한 측면돌기를 파일본체(20)의 길이방향을 따라 띄엄띄엄 밴드형으로 형성시킨 예이다. 도 2에서 보는 바와 같이 섬유복합체(10)는 여러 겹으로 파일본체(20)에 부착시킬 수 있으며, 이때 섬유복합체(10)를 몇 겹으로 부착할 것인지로 측면돌기의 두께(돌출정도)를 적절하게 조절할 수 있다.
한편, 측면돌기는 도 2에서와 같은 밴드형뿐만 아니라 섬유복합체(10)의 폭과 부착방향을 조절함으로써 다양한 형상으로 형성시킬 수 있다. 가령 섬유복합체(10)를 파일본체(20)의 길이방향을 따라 일자형 또는 나선형으로 부착하면 측면돌기를 일자형 또는 나선형으로 형성시킬 수 있다(도 4와 도 5 참조).
도 3 내지 도 5는 섬유복합체(10)를 적게 사용하면서 측면돌기의 두께를 극대화하기 위해 제안된 실시예들로서, 파일본체(20) 외표면에 돌출편(30)을 배치한 후 섬유복합체(10)를 돌출편(30)을 덮으면서 파일본체(20) 외표면에 부착시킨 예이다. 돌출편(30)이 배치된 상태에서 섬유복합체(10)를 부착하기 때문에, 돌출편(30)의 두께만큼 더 돌출된 측면돌기를 형성시킬 수 있게 된다.
도 3 내지 도 5는 돌출편(30)의 형태에 따라 구분되는데, 도 3에서는 돌출편(30)을 원형 고리(ring)로 준비하여 섬유복합체(10)와 함께 측면돌기를 파일본체(20)의 길이방향을 따라 띄엄띄엄 밴드형으로 형성시키고 있으며, 도 4에서는 돌출편(30)을 일자형 막대로 준비하여 섬유복합체(10)와 함께 측면돌기를 파일본체(20)의 길이방향을 따라 일자형으로 형성시키고 있으며, 도 5에서는 돌출편(30)을 나선형 고리(spiral)로 준비하여 섬유복합체(10)와 함께 측면돌기를 파일본체(20)의 길이방향을 따라 나선형으로 형성시키고 있다. 이때, 돌출편(30)으로 원형 고리와 나선형 고리는 탄성을 가지는 재료로 준비하는 것이 돌출편(30)을 파일본체(20)에 안정적으로 장착시키는데 유리하다.
본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 측면마찰력 강화된 지반 공사용 파일은 다양한 방법으로 제작할 수 있다. 가령, 파일본체(20) 외표면 위에 직접 고화혼화액(12)을 도포하면서 토목섬유(11)를 부착하는 방법(고화혼화액 도포->토목섬유 배치->고화혼화액 고화)과, 파일본체(20) 외표면에 토목섬유(11)를 배치한 상태에서 고화혼화액(12)을 도포하여 토목섬유(11)를 함침시키는 방법(토목섬유 배치->고화혼화액 도포하여 토목섬유 함침->고화혼화액 고화), 상기의 방법을 적절히 반복하는 방법 등이 있다. 하지만, 이들 방법들은 파일본체(20) 외표면 위에서 직접 고화혼화액(12)을 도포하여 고화시키기 때문에 섬유복합체(10)에 의한 측면돌기를 소정의 모양과 두께로 만드는데 많은 시간과 노력이 필요하며, 아울러 고화혼화액(12)에 포함된 수분이 파일본체(20)에 해를 끼칠 우려가 있다. 이에, 본 발명에서는 섬유복합체(10)에 의한 측면돌기를 간단하게 형성시킬 수 있는 바람직한 방법으로 다음과 같은 방법을 제안한다.
본 발명에 따른 섬유복합체(10)에 의한 측면마찰력 강화된 지반 공사용 파일의 제작방법은, (a)토목섬유(11)를 고화혼화액(12)에 함침시키거나 토목섬유(11)에 고화혼화액(12)을 도포하여 토목섬유(11)의 일면 또는 양면이 고화혼화액(12)으로 코팅되게 마련한 띠 형상의 섬유복합체(10)와, 파일본체(20)를 준비하는 단계; (b)고화혼화액(12)이 완전히 고화되지 않은 상태에서 고화혼화액(12)으로 코팅된 면이 파일본체(20)에 맞닿게 하면서 상기 섬유복합체(10)를 파일본체(20) 외표면에 덮거나 감는 단계; (c)파일본체(20) 외표면에 있는 섬유복합체(10)를 완전 고화시키는 단계;를 포함하여 이루어진다. 즉, 먼저 섬유복합체(10)를 준비한 후 이 섬유복합체(10)를 완전히 고화되지 않은 상태(반 고화가 바람직)에서 단순히 파일본체(20) 외표면에 배치하여 고화시키는 것이다. 고화혼화액(12)이 코팅된 면을 파일본체(20)에 맞닿게 하기 때문에 고화혼화액(12)이 고화됨에 따라 섬유복합체(10)가 파일본체(20)에 부착되며, 이로써 섬유복합체(10)에 의한 측면돌기가 형성되게 된다. 특히, 섬유복합체(10)를 여러 번 감으면 섬유복합체(10)가 여러 겹으로 적층되기 때문에 섬유복합체(10)에 의한 상당두께의 측면돌기를 형성시킬 수 있다(도 2 참조). 한편, 도 3 내지 도 5에서와 같이 돌출편(30)을 더 포함시킨다면, 상기 (b)단계는 파일본체(20) 외표면에 돌출편(30)을 배치한 상태에서 섬유복합체(10)가 돌출편(30)을 덮도록 하면서 진행하도록 하고, 이때 돌출편(30)은 접착제를 이용하거나 돌출편 자체의 탄성력으로 파일본체(20)에 안정적으로 고정될 수 있도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 지반 공사용 파일을 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예의 지반 공사용 파일은 상단 외주면에 링 형상의 돌출부(113)가 돌출되어 형성된 파일(110b)이 적층되어 형성된다. 파일(110b)은 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체(111)와, 몸체(111)의 상단에 결합된 강 플레이트(112)를 포함한다. 상기 돌출부(113)는 상기 강 플레이트(112)의 측면에 돌출되어 형성된다. 즉, 돌출부(113)는 강 플레이트(112)의 측면에 링 형상으로 형성된다. 이외에도 강 플레이트(112)가 설치된 몸체(111)의 끝단 측면에는 보강 밴드(114)가 설치되며, 강 플레이트(112) 사이에는 인장강선(115)이 설치된다.
전술한 지반 공사용 파일을 제조하기 위해 파일(110)을 연결하는 하는 방법을 아래에 기술한다.
상부 파일(110a) 및 하부 파일(110b)을 연결하는 파일 연결 방법은, 상기 상부 파일(110a)과 용접되는 용접부위(w)의 하측에 외주면을 따라 형성된 돌출부(113)가 형성된 하부 파일(110b)의 상단을 상부 파일(110a)과 맞댄 후, 상기 상부 파일(110a) 및 상기 하부 파일(110b)을 용접한다. 이와 같이, 용접부위(w)의 하측에 돌출부(113)가 돌출되어 있음으로 인해서, 용접사가 상측에서 하측으로 내려다보는 대각선 방향(L1)으로 용접을 할 수 있어, 보다 용이하게 용접할 수 있는 장점이 있다. 즉, 돌출부(113)가 없는 종래에는 용접을 용접 부위에 수직인 방향(L2)으로 하여야 하므로, 용접의 난이도가 높으며, 용접 시 발생하는 용융물이 하측으로 흘러내려 용접 품질을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 그러나, 본 발명에서는 돌출부(113)가 용융물을 지지하므로 보다 우수한 용접 품질을 유지할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예의 구조를 도시한 단면도이다.
제 3 실시예의 지반 공사용 파일 상단 외주면에 링 형상의 돌출부(1130)가 돌출되어 형성된다. 파일(1100b)은 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체(1110)와, 몸체(1110)의 상단에 결합된 강 플레이트(1120)를 포함한다. 상기 돌출부(1130)는 하부 파일(1100b)의 상단 측면 외주면에 스트립이 고정되어 형성된다. 스트립은 금속 재질의 링형상으로 형성된다.
또한, 스트립의 내주면의 상측 모서리(1131)는 모따기 등과 같은 공정으로 깎아냄으로써, 스트립과 강 플레이트(1120) 사이에 용접 용융물이 수용될 수 있는 수용공간(1132)이 형성된다. 따라서, 용접용융물이 수용공간(1132)에 함께 고임으로써, 용접의 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.
스트립을 파일 상단에 용접할 때, 용접을 보다 쉽게 하기 위해서, 스트립을 파일 상단 외주면에 도 3과 같이 가 용접(W2, tag welding)으로 임시 고정하거나, 별도의 고정장치를 사용하여 임시고정할 수 있다. 별도의 고정장치로 사용될 수 있는 장치로는 도 8에 도시된 체인이나, 테이프 등이 사용될 수 있다.
이외에도 강 플레이트(1120)가 설치된 몸체(1110)의 끝단 측면에는 보강 밴드(1140)가 설치되며, 강 플레이트(1120) 사이에는 인장강선(1150)이 설치된다.
전술한 파일(1100)을 이용하여 지반 공사용 파일을 제조하는 방법(즉, 파일을 연결하는 방법)을 기술한다.
상부 파일(1100a) 및 하부 파일(1100b)을 연결하는 파일 연결 방법은, 링 형상의 스트립으로 형성된 돌출부(1130)를 파일 상단 외주면에 임시고정한다. 임시고정하는 방법은 전술한 방법과 같이, 가 용접(tag welding) 혹은 별도의 고정장치를 이용한 방법을 사용한다.
그 다음, 상기 상부 파일(1100a)과 용접되는 용접부위(w1)의 하측에 외주면을 따라 돌출부(1130)가 형성된 하부 파일(1100b)의 상단을 상부 파일(1100a)과 맞댄 후, 상기 상부 파일(1100a) 및 상기 하부 파일(1100b)을 용접한다.
이와 같이, 용접부위(w1)의 하측에 돌출부(1130)가 돌출되어 있음으로 인해서, 용접사가 상측에서 하측으로 내려다보는 대각선 방향(L1)으로 용접을 할 수 있어, 보다 용이하게 용접할 수 있는 장점이 있다. 즉, 돌출부(1130)가 없는 종래에는 용접을 용접 부위에 수직인 방향으로 하여야 하므로, 용접의 난이도가 높으며, 용접 시 발생하는 용융물이 하측으로 흘러내려 용접 품질을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 그러나, 본 발명에서는 돌출부(1130)가 용융물을 지지하므로 보다 우수한 용접 품질을 유지할 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 지반 공사용 파일의 단면도, 도 10은 도 9의 Ⅹ부분의 확대도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 제 4 실시예의 지반 기초 공사용 파일은 상기 파일(2100b)의 상단면에 용접 보강판(2130)이 고정되며, 상기 용접 보강판(2130)은 외주가 상기 파일(2100b)의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 한다. 파일(2100b)은 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체(2110)와, 몸체(2110)의 상단에 결합된 강 플레이트(2120)를 포함한다. 용접 보강판(2130)은 링 형상으로 형성되어, 강 플레이트(2120)의 끝단면에 용접되어 고정된다. 이외에도 강 플레이트(2120)가 설치된 몸체(2110)의 끝단 측면에는 보강 밴드(2140)가 설치되며, 강 플레이트(2120) 사이에는 인장강선(2150)이 설치된다.
전술한 파일(2100)을 연결하여 지반 공사용 파일을 제조는 방법을 기술한다.
파일을 연결하는 방법은 하부 파일(2100b)의 상단에 용접 보강판(2130)을 용접하는 제 1 단계와, 상기 용접 보강판(2130)의 상면에 상부 파일(2100a)을 용접하는 제 2 단계를 포함한다. 제 1 단계는 상기 하부 파일(2100b)을 수평으로 위치시키는 단계와, 상기 하부 파일(2100b)의 상단에 상기 용접 보강판(2130)을 위치시키는 단계와, 상기 하부 파일(2100b)과 상기 용접 보강판(2130)을 회전시키며 용접하는 단계를 포함한다.
제 1 단계는 도 11에 도시된 바와 같이, 파일(2100b)을 수평으로 위치시킬 수 있도록 일 직선상으로 배치된 메인 롤러 다이(2210) 및 보조 롤러 다이(2220)와, 메인 롤러 다이(2210)에 설치된 롤러를 구동하는 구동모터(2230)과, 구동모터(2230)를 제어하는 컨트롤 박스(2240) 및 구동동작을 사용자가 제어할 수 있는 스위치(2250)를 포함한다. 따라서, 사용자가 스위치(2250)의 작동을 통해서 구동모터(2230)을 동작하게 하거나 멈추게 할 수 있다. 구동모터(2230)가 동작하는 경우에는 롤러를 구동하여 파일(2100b)을 화살표(2201) 방향으로 회동시킬 수 있다. 이와 같이 구동한 상태에서 용접사는 위에서 아래로 내려다 보는 방향으로 용접 보강판(2130)을 하부 파일(2100b)에 편안하게 용접할 수 있다.
제 2 단계는 용접부위(w1)의 하측에 용접 보강판(3130)가 돌출되어 있음으로 인해서, 용접사가 상측에서 하측으로 내려다보는 대각선 방향(L1)으로 용접을 할 수 있어, 보다 용이하게 용접할 수 있는 장점이 있다. 또한, 용접 보강판(3130)이 용접 용융물을 지지하므로 보다 우수한 용접 품질을 유지할 수 있도록 한다.
그리고, 용접 보강판(3130)이 고정된 지반 기초 공사용 파일이 지반에 매립된 경우, 용접 보강판(3130)의 표면적이 더해져, 지지력을 증대시키는 효과가 있다.
도 12을 참조하여 보다 자세히 살펴보면, 근입된 파일(2100)의 시공 내력은 파일 선단의 선단지지력(TF)과, 파일 측면의 주면 마찰력(SF)의 합으로 이루어진다. 그런데, 대부분 파일 자체의 내력은 높지만 시공성 등으로 파일의 시공 내력이 낮아진다. 예를 들어, Φ400의 고강도 콘크리트 말뚝(PHC, 이하 PHC라 함)의 경우, 파일 자체 내력은 112 tf 이지만 시공 내력은 60∼80 tf 정도이어서, 결과적으로 파일 내력 중 32∼52 tf가 낭비된다. 특히, 매입 공법의 경우, 지반을 파일의 직경보다 크게 천공한 후, 제작된 파일을 천공에 근입설치하고, 파일과 지반 사이에 충진재(cement paste)를 주입하여 주면 마찰력을 높여 주기는 하지만, 시공 후의 테스트는 주면마찰력이 아주 미미하고 대부분의 시공 내력이 선단지지력에 의존하고 있음을 보여 주었다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 측면에 돌출된 용접 보강판(2130)이나, 돌출부(113, 1130)을 구비한 경우, 용접 보강판(2130, 혹은 돌출부)의 돌출부 사이 혹은 용접 보강판(2130)과 선단확장 보강판(3000) 사이에 위치한 충진재와 파일(2100)이 일체화되어 거동하게 된다. 따라서, 파일(2100)이 인발/압축력을 받을 때, 주면 마찰력(SF)을 증대시킬 수 있으므로, 매입공법에서 시공 내력이 파일 자체 내력에 가깝게 하여, 파일의 사용 효율성을 높여 줄 수 있다는 장점도 있다.
도 13 및 도 14은는 본 발명의 실시예의 지반 공사용 파일을 도시한 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 지반 공사용 파일은 지중의 최하단에 시공되는 선단파일(100)과, 선단파일(100)의 길이 방향으로 결합되는 복수의 연결파일(200)을 포함하며, 상기 선단파일(100)과 상기 연결파일(200) 사이 혹은 복수의 상기 연결파일(200) 사이의 연결 부위의 측면이 돌출되어 측면 보강 돌출부(300)를 형성한 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 선단파일(100)의 상기 연결파일과 연결되는 반대단의 측면이 돌출되어 선단 보강 돌출부(400)가 형성된다.
선단파일(100)은 기초 공사용 파일의 최하단에 위치하는 파일이며, 연결파일(200)은 선단파일(100)에 연속되어 복수개 결합될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 연결파일(200)이 선단파일(100)에 결합되는 제 1 연결파일(200a)과, 제 1 연결파일(200a)에 결합되는 제 2 연결파일(200b)을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개로 형성될 수 있다.
기초 공사용 파일의 선단파일(100) 및 연결파일(200)은 도 13과 같이 균등한 길이로 형성될 수 있으나, 도 14와와 같이, 선단파일(100) 및 제 1 연결파일(200a)이 제 2 연결파일(200b)에 비해 짧게 형성될 수도 있다.
선단파일(100) 및 연결파일(200)은 PHC파일, 강관파일 등 다양한 형태의 파일이 사용될 수 있다. 이하에서는 PHC파일을 예를들어 설명한다.
측면 보강 돌출부(300)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
도 15는 도 13의 절단선 ⅩⅤ-ⅩⅤ에 따른 단면도, 도 16은 도 15의 ⅩⅥ 부위의 확대도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 측면 보강 돌출부(300a)는, 외경이 상기 선단 파일(100) 및 상기 연결파일(200)보다 큰 중간 보강판을 상기 연결부위에 고정함으로써, 형성된다. 즉, 중간 보강판을 선단파일(100)의 끝단에 용접하여 고정한 후, 연결파일(200a)을 중간 보강판의 상측에 위치시킨 후, 중간 보강판과 연결파일(200a)의 경계선을 을 따라서 용접을 한다. 따라서, 선단파일(100) 및 연결파일(200a)의 직경보다 직경이 큰 중간 보강판의 외주가 돌출됨으로써, 측면 보강 돌출부(300a)를 형성하게 된다.
선단 보강 돌출부(400)는 선단파일(100)의 끝단에 선단 보강판을 용접하여 고정함으로써, 형성된다.
도 17은 측면 보강 돌출부(300a)를 형성하는 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
선단 파일 및 연결파일(동일한 형상이므로, 이하에서는 선단 파일을 기준으로 기술함)은 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체(110)와, 몸체(110)의 상단에 결합된 강 플레이트(120)를 포함한다. 측면 보강 돌출부(130)는 상기 강 플레이트(120)의 측면에 돌출되어 형성된다. 즉, 돌출부(130)는 강 플레이트(120)의 측면에 링 형상으로 형성된다. 이외에도 강 플레이트(120)가 설치된 몸체(110)의 끝단 측면에는 보강 밴드(140)가 설치되며, 강 플레이트(120) 사이에는 인장강선(150)이 설치된다.
도 18은 측면 보강 돌출부를 형성하는 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 선단파일(100)은 콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체(1110)와, 몸체(1110)의 상단에 결합된 강 플레이트(1120)를 포함한다. 측면보강 돌출부(300a)는 하부 파일(1100b)의 상단 측면 외주면에 보강띠를 고정함으로써, 형성된다. 보강띠는 금속 재질의 링형상으로 형성된다.
또한, 보강띠의 내주면의 상측 모서리(1131)는 모따기 등과 같은 공정으로 깎아냄으로써, 보강띠와 강 플레이트(1120) 사이에 용접 용융물이 수용될 수 있는 수용공간(1132)이 형성된다. 따라서, 용접용융물이 수용공간(1132)에 함께 고임으로써, 용접의 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.
보강띠를 연결부위에 용접할 때, 용접을 보다 쉽게 하기 위해서, 보강띠를 파일 상단 외주면에 도 18과 같이 가 용접(W2, tag welding)으로 임시 고정하거나, 별도의 고정장치를 사용하여 임시고정할 수 있다. 별도의 고정장치로 사용될 수 있는 장치로는 도 8에 도시된 체인이나, 테이프 등이 사용될 수 있다.
상기 선단 보강 돌출부(400)는, 상기 선단 파일의 외주면에 보강띠를 고정함으로써, 형성할 수도 있다.
이와 같이, 보강 돌출부 및 선단 돌출부가 복수개 형성된 지반 기초 공사용 파일이 지반에 매립된 경우, 보강 돌출부 및 선단 돌출부의 표면적이 더해져, 지지력을 증대시키는 효과가 있다.
도 19를 참조하여 보다 자세히 살펴보면, 근입된 파일(2100)의 시공 내력은 파일 선단의 선단지지력(TF)과, 파일 측면의 주면 마찰력(SF)의 합으로 이루어진다. 그런데, 대부분 파일 자체의 내력은 높지만 시공성 등으로 파일의 시공 내력이 낮아진다. 예를 들어, Φ400의 고강도 콘크리트 말뚝(PHC, 이하 PHC라 함)의 경우, 파일 자체 내력은 112 tf 이지만 시공 내력은 60∼80 tf 정도이어서, 결과적으로 파일 내력 중 32∼52 tf가 낭비된다. 특히, 매입 공법의 경우, 지반을 파일의 직경보다 크게 천공한 후, 제작된 파일을 천공에 근입설치하고, 파일과 지반 사이에 충진재(cement paste)를 주입하여 주면 마찰력을 높여 주기는 하지만, 시공 후의 테스트는 주면마찰력이 아주 미미하고 대부분의 시공 내력이 선단지지력에 의존하고 있음을 보여 주었다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 보강돌출부(300) 및 선단돌출부(400)를 구비한 경우, 보강 돌출부(300) 및 선단 돌출부 사이에 위치한 충진재와 파일이 일체화되어 거동하게 된다. 따라서, 파일이 인발/압축력을 받을 때, 주면 마찰력(SF)을 증대시킬 수 있으므로, 매입공법에서 시공 내력이 파일 자체 내력에 가깝게 하여, 파일의 사용 효율성을 높여 줄 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 지반 공사용 파일의 제조 방법에 대해서 기술한다.
도 20 내지 도 24는 지반 공사용 파일의 제조 방법을 단계적으로 도시한 것이다.
본 발명의 지반 공사용 파일은 현장에서 시공과 함께 제조가 완료된다. 즉, 본 발명의 지반 공사용 파일의 제조방법은 전체 매입되는 지반 공사용 파일의 길이가 길어 다수의 파일(선단파일, 연결파일)을 현장에 이송한 후, 이들을 연결하는 방법에 관한 것이다.
지반 공사용 파일 제조 방법은 상기 선단 파일(100)의 일단에 제 1 측면 돌출부(300a)를 형성하는 제 1 측면 돌출부 형성 단계(도 20)와, 상기 제 1 연결파일(200a)에 제 2 측면 돌출부(300b)를 형성하는 제 2 측면 돌출부 형성 단계(도 21)와, 상기 2 측면 돌출부 형성단계 이후, 상기 제 2 측면 돌출부(300b)가 상측에 위치하도록 상기 제 1 연결파일을 세우는 단계(도 22)와, 세워진 상기 제 1 연결파일의 상기 제 2 측면 돌출부의 상측에 상기 제 2 연결파일(200b)을 위치시키는 단계(도 22)와, 상기 제 2 측면 돌출부와 상기 제 2 연결 파일을 용접하는 제 2 연결파일 용접 단계(도 22)와, 상기 제 1 측면 돌출부(300a)가 상측에 위치하도록 상기 선단 파일(100)을 세우는 단계(도 23)와, 상기 제 1 측면 돌출부의 위쪽에 상기 제 1 연결파일(200a)을 위치시키는 단계(도 24)와, 상기 제 1 측면 돌출부(300a)와 상기 제 1 연결파일(200a)을 용접하는 제 1 연결파일 용접단계(도 24)를 포함한다.
상기 제 1 측면 돌출부 형성단계(도 20)는, 상기 선단 파일(100)의 타단에 선단 돌출부(400)를 형성하는 단계를 더 포함한다. 구체적인 방법은 상기 선단 파일을 수평으로 위치시키는 단계와, 상기 상기 선단 파일의 끝단에 직경이 상기 선단 파일보다 큰 제 1 중간 보강판을 위치하는 단계와, 상기 선단 파일과 상기 제 1 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계를 포함한다.
구체적인 방법은, 도 25와 같이, 선단파일(100)을 수평으로 위치시킬 수 있도록 일 직선상으로 배치된 메인 롤러 다이(2210) 및 보조 롤러 다이(2220)와, 메인 롤러 다이(2210)에 설치된 롤러를 구동하는 구동모터(2230)과, 구동모터(2230)를 제어하는 컨트롤 박스(2240) 및 구동동작을 사용자가 제어할 수 있는 스위치(2250)를 포함한다. 따라서, 사용자가 스위치(2250)의 작동을 통해서 구동모터(2230)을 동작하게 하거나 멈추게 할 수 있다. 구동모터(2230)가 동작하는 경우에는 롤러를 구동하여 파일(100)을 화살표(2201) 방향으로 회동시킬 수 있다. 이와 같이 구동한 상태에서 용접사는 위에서 아래로 내려다 보는 방향으로 선단파일(선단 돌출부, 400) 및 제 1 중간 보강판(제 1 측면 돌출부, 300a)을 선단파일(100)에 편안하게 용접할 수 있다.
또한, 제 2 연결파일 용접 단계 또한, 제 2 측면 돌출부(300b)가 용접라인을 하측에서 지지하여 주므로, 용접사가 보다 편안하게 대각 방향으로 용접할 수 있으며, 제 1 연결파일 용접단계에서도 동일하게 제 1 측면 돌출부(300a)가 용접라인을 하측에서 지지하여 주므로, 용접사가 보다 편안하게 대각 방향으로 용접할 수 있다.
상기와 같이, 기초 공사용 파일을 제조하여 매립하는 동안의 모든 용접과정이 상측 혹은 상측 대각선 방향에서 하측으로 향하므로, 용접이 매우 용이하여, 용접의 품질을 높일 수 있을 뿐만 아니라 및 용접 단가를 현저히 절감할 수 있다는 장점이 있다.
즉, 종래에는 용접을 용접 부위에 수직인 방향으로 하여야 하므로, 용접의 난이도가 높으며, 용접 시 발생하는 용융물이 하측으로 흘러내려 용접 품질을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 그러나, 본 발명에서는 돌출부가 용융물을 지지하므로 보다 우수한 용접 품질을 유지할 수 있도록 한다.
전술한 제 2 측면 돌출부 형성단계는, 상기 제 1 연결 파일(200a)을 수평으로 위치시키는 단계와, 상기 제 1 연결 파일(200a)의 끝단에 직경이 상기 제 1 연결 파일 보다 큰 제 2 중간 보강판(제 2 측면 돌출부를 형성하는 플레이트, 300b)을 위치시키는 단계와, 상기 상기 제 1 연결 파일과 상기 제 2 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계를 포함한다. 구체적인 것은 선단파일에 제 1 중간 보강판 및 선단파일을 용접하는 것과 동일하므로, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제 1 연결파일을 세우는 단계(도 22)에서, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 제 1 연결파일을 높이 보조장치(500a)에 위치시키는 것이 바람직하며, 상기 선단파일을 세우는 단계(도 23)에서도, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 선단파일을 높이 보조장치(500b)에 위치시키는 것이 바람직하다.
이들 높이 보조 장치(500a, 500b)는 제 2 연결파일 용접단계 및 제 1 연결파일 용접단계에서 용접사가 눈높이에서 용접을 실시할 수 있도록 하여 용접을 보다 편안하게 하도록 한다. 구체적으로 살펴보면, 상기 높이 보조장치(500a, 500b)는, 상기 선단 파일 및 상기 제 1 연결파일 보다 직경이 크고, 길이가 짧은 보조 구멍(510)으로 형성된다. 구멍(510)의 내경에는 보조 구멍(510)의 형상을 유지해 주는 내벽(520)이 형성되며, 내벽(520)은 파이프 등으로 간단히 구현할 수 있다. 보다 바람직하게는 선단 파일 및 상기 제 1 연결파일이 보조 구멍(510)에 세워졌을 때, 제 1측면 돌출부 및 제 2 측면 돌출부가 용접사의 허리와 가슴사이에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (28)

  1. 상부 파일 및 하부 파일을 용접에 의해 연결하여 지반 공사용 파일 제조하는 방법에 있어서,
    하부 파일의 상기 상부 파일과 용접되는 용접부위의 하측 외주면을 따라서 돌출부를 형성하는 단계; 및
    상기 상부 파일 및 상기 하부 파일을 용접하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 용접하는 단계에서는, 용접 용융물이 상기 돌출부의 상면에의해 지지되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부를 형성하는 방법은 상기 하부 파일의 상단 측면 외주면에 스트립을 고정하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스트립은, 상기 하부 파일의 외주면과 접하는 상단 모서리가 모따기 되어 형성된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 스트립은 상기 하부 파일에 가용접에의해 고정되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  5. 상부 파일 및 하부 파일을 용접에 의해 연결하여 지반 공사용 파일을 제조하는 방법에 있어서,
    하부 파일의 상단에 용접 보강판을 용접하는 제 1 단계; 및
    상기 용접 보강판의 상면에 상부 파일을 용접하는 제 2 단계;
    를 포함하고,
    상기 용접 보강판은 외주가 상기 상부 파일의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 단계는,
    상기 하부 파일을 수평으로 위치시키는 단계;
    상기 하부 파일의 상단에 상기 용접 보강판을 위치시키는 단계; 및
    상기 하부 파일과 상기 용접 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  7. 지반 공사용 파일에 있어서,
    상단 외주면에 링 형상의 돌출부가 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지반 공사용 파일은,
    콘크리트로 형성됨 기둥형상의 몸체; 및
    상기 몸체의 상단에 결합된 강 플레이트;
    를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 강 플레이트의 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  9. 지반 공사용 파일에 있어서,
    상기 파일의 상단면에 용접 보강판이 고정되며,
    상기 용접 보강판은 외주가 상기 파일의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  10. 지중에 시공되는 지반 공사용 파일에 있어서,
    지중의 최하단에 시공되는 선단파일; 및
    상기 선단파일의 길이 방향으로 결합되는 복수의 연결파일;
    을 포함하고,
    상기 선단파일 및 상기 연결파일 혹은 복수의 상기 연결파일 사이의 연결 부위의 측면이 돌출되어 측면 보강 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 선단파일의 상기 연결파일과 연결되는 반대단의 측면이 돌출되어 선단 보강 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 측면 보강 돌출부는, 외경이 상기 선단 파일 및 상기 연결파일보다 큰 중간 보강판을 상기 연결부위에 고정함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 측면 보강 돌출부는, 상기 연결부위의 외주면에 보강띠를 고정함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 선단 보강 돌출부는, 외경이 상기 선단 파일보다 큰 선단 보강판을 상기 선단 파일에 고정함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 선단 보강 돌출부는, 상기 선단 파일의 외주면에 보강띠를 고정함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  16. 선단파일, 제 1 연결파일 및 제 2 연결파일이 연속적으로 연결되는 지반 공사용 파일 제조 방법에 있어서,
    상기 선단 파일의 일단에 제 1 측면 돌출부를 형성하는 제 1 측면 돌출부 형성 단계;
    상기 제 1 연결파일에 제 2 측면 돌출부를 형성하는 제 2 측면 돌출부 형성 단계;
    상기 2 측면 돌출부 형성단계 이후, 상기 제 2 측면 돌출부가 상측에 위치하도록 상기 제 1 연결파일을 세우는 단계;
    세워진 상기 제 1 연결파일의 상기 제 2 측면 돌출부의 상측에 상기 제 2 연결파일을 위치시키는 단계;
    상기 제 2 측면 돌출부와 상기 제 2 연결 파일을 용접하는 제 2 연결파일 용접 단계;
    상기 제 1 측면 돌출부가 상측에 위치하도록 상기 선단 파일을 세우는 단계;
    상기 제 1 측면 돌출부의 위쪽에 상기 제 1 연결파일을 위치시키는 단계; 및
    상기 제 1 측면 돌출부와 상기 제 1 연결파일을 용접하는 제 1 연결파일 용접단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 측면 돌출부 형성단계는,
    상기 선단 파일의 타단에 선단 돌출부를 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 측면 돌출부 형성단계는,
    상기 선단 파일을 수평으로 위치시키는 단계;
    상기 선단 파일의 끝단에 직경이 상기 선단 파일보다 큰 제 1 중간 보강판을 위치하는 단계; 및
    상기 선단 파일과 상기 제 1 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 측면 돌출부 형성단계는,
    상기 제 1 연결 파일을 수평으로 위치시키는 단계;
    상기 제 1 연결 파일의 끝단에 직경이 상기 제 1 연결 파일 보다 큰 제 2 중간 보강판을 위치시키는 단계; 및
    상기 상기 제 1 연결 파일과 상기 제 2 중간 보강판을 회전시키며 용접하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 연결파일을 세우는 단계에서, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 제 1 연결파일을 높이 보조장치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 선단파일을 세우는 단계에서, 용접자가 용접하기 용이하도록 상기 선단파일을 높이 보조장치에 위치시키는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 높이 보조장치는,
    상기 선단 파일 및 상기 제 1 연결파일 보다 직경이 크고, 길이가 짧은 보조 구멍으로 형성된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  23. 상부 파일 및 하부 파일을 용접에 의해 연결하여 지반 공사용 파일을 제조하는 방법에 있어서,
    용접보강판이 상단에 구비된 상기 하부 파일의 상단에 상기 상부 파일을 위치시키는 단계; 및
    상기 용접 보강판의 상면에 상부 파일을 용접하는 제 2 단계;
    를 포함하고,
    상기 용접 보강판은 외주가 상기 상부 파일의 외측면에 비해 돌출된 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제조방법.
  24. 토목섬유의 일면 또는 양면이 고화혼화액으로 코팅되게 형성되는 섬유복합체가, 고화혼화액에 의해 파일본체 외표면에 부착됨으로써, 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  25. 제 24 항에서,
    상기 섬유복합체에 의한 상기 측면돌기는,
    상기 파일본체의 길이방향을 따라 띄엄띄엄 밴드형으로 형성되거나,
    상기 파일본체의 길이방향을 따라 일자형으로 형성되거나,
    상기 파일본체의 길이방향을 따라 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에서,
    상기 파일본체 외표면에 돌출편이 배치되고,
    상기 섬유복합체는 상기 돌출편을 덮으면서 파일본체 외표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일.
  27. (a)토목섬유를 고화혼화액에 함침시키거나 토목섬유에 고화혼화액을 도포하여 토목섬유의 일면 또는 양면이 고화혼화액으로 코팅되게 마련한 띠 형상의 섬유복합체와, 파일본체를 준비하는 단계;
    (b)상기 고화혼화액이 완전히 고화되지 않은 상태에서 상기 고화혼화액으로 코팅된 면이 상기 파일본체에 맞닿게 하면서 상기 섬유복합체를 상기 파일본체 외표면에 덮거나 감는 단계; 그리고,
    (c)상기 파일본체 외표면에 있는 상기 섬유복합체를 완전 고화시키는 단계;
    를 포함하여 이루어져 섬유복합체에 의한 측면돌기가 형성되게 제작되는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제작방법.
  28. 제 27 항에서,
    상기 (b)단계는 상기 파일본체 외표면에 돌출편을 배치한 상태에서 상기 섬유복합체가 상기 돌출편을 덮도록 하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반 공사용 파일 제작방법.
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