WO2011126170A1

WO2011126170A1 - 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법 및 그 구조

Info

Publication number: WO2011126170A1
Application number: PCT/KR2010/002292
Authority: WO
Inventors: 김성규
Original assignee: Kim Sung-Kyu
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2011-10-13
Also published as: KR20110113416A; KR101152265B1

Abstract

본 발명은 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘트리트말뚝 시공방법 및 그 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장타설 콘크리트말뚝 시공을 위한 콘크리트 보강철근망 삽입시 말뚝 길이방향으로 인장재 및 보호관과 말뚝 선단부에 인장재의 정착부를 추가로 미리 삽입하며, 이후 콘크리트 타설 및 양생 과정을 거친 후 말뚝 상단부에서 인장재를 긴장함으로써 콘크리트말뚝 전 길이에 걸쳐 압축 응력을 유발시킴에 의해 콘크리트 말뚝 구조체의 인장 강도와 휨 강도를 증강하는 것이다.

Description

프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법 및 그 구조

본 발명은 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘트리트말뚝 시공방법 및 그 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장타설 콘크리트말뚝 시공을 위한 콘크리트 보강철근망 삽입시 말뚝 길이 방향으로 인장재 및 보호관과 말뚝 선단부에 인장재의 정착부를 추가로 미리 삽입하며, 이후 콘크리트 타설 및 양생 과정을 거친 후 말뚝 상단부에서 인장을 긴장함으로써 콘크리트말뚝 전 길이에 걸쳐 압축 응력을 유발시킴에 의해 콘크리트 말뚝 구조체의 인장 강도와 휨강도를 증강하는 것이다.

또한, 철근을 사용할 경우 철근량의 증대로 현장타설 콘크리트말뚝의 천공 직경이 커지지만 고강도인 강연선을 사용할 경우 추가 천공 직경 증대를 최소화하며 상당한 시공 절감을 가져오는 것이다

일반적으로 말뚝기초는 상부지층이 연약할 경우 상부구조물의 하중을 하부의 단단한 지층으로 전달하기 위해 사용되며, 이 경우 말뚝 구조체에는 압축 응력이 작용하게 된다.

또한, 일반적으로 말뚝기초는 구조물에 횡 방향 하중이 작용할 경우 말뚝재료의 휨 강성에 의해 횡 방향 하중을 저항하기 위해 설치되며, 이 경우 말뚝구조체는 말뚝 중심을 기준으로 휨 인장 응력과 휨 압축 응력이 동시에 작용하게 된다.

상기의 경우와는 별도로 특수한 상황하에서 즉, 지반이 불안정할 경우, 예를 들어 팽창성 지반과 같이 함수비 변화에 의해 팽창과 수축이 반복되는 경우, 굴착에 의해 지반에 스웰링 또는 히빙이 발생하는 경우, 지하수위 상승에 따라 구조물이 양압력을 받는 경우, 상부구조물의 예상되는 피해를 방지하기 위해 말뚝이 설치되기도 하며, 이 경우 말뚝 구조체는 지반의 부풀음 현상, 또는 수압 등의 상향력에 저항하면서 인장 응력이 작용하게 된다.

한편, 말뚝은 그 형성되는 재료에 따라 강재말뚝과 콘크리트 말뚝으로 구분되며, 말뚝 제작 방법에 따라 기성말뚝과 현장타설 콘크리트말뚝으로 나뉜다.

콘크리트 말뚝의 강재말뚝에 대한 단점은 콘크리트재료의 특성상 압축에 저항하는 능력은 비교적 크나 인장력에 저항하는 능력은 압축강도의 1/10수준에 불과하다는 점이다.

따라서, 현장타설 콘크리트말뚝의 경우 구조체에 인장 응력 또는 휨 응력이 작용할 것으로 예상되는 경우 이에 저항하기 위해 일반적으로 보강철근망을 콘크리트 타설 전 설치하게 된다.

한편, 기성콘크리트 말뚝의 경우 현장 아닌 제작장에서 말뚝체를 대량으로 생산하기 때문에 구조체에 인장 응력 또는 휨 응력이 작용할 것으로 예상되는 경우 콘크리트 말뚝체에 긴장재를 삽입 후 프리스트레싱을 가하여 콘크리트에 압축 응력을 유발함으로써 향후 말뚝구조체에 발생할 것으로 예상되는 휨 응력에 대한 저항력을 증강하는 방법을 사용하는 것이 가능하다 (PC, PHC 말뚝).

기존의 현장타설 콘크리트말뚝이 상부구조물 기초를 시공하기 위한 가시설 굴착도중 인장 응력을 받게 되는 상황의 일례를 첨부된 도면 도 1를 이용해서 설명하도록 한다.

도 1에서 보는 바와 같이 연약점토(1)의 지반에서는 굴착 바닥면에서 지반의 히빙(heaving)(2)이 발생하게 된다. 일반적으로 현장타설 말뚝은 굴착장비, 굴착벽체 안정성 확보를 위해 가시설 굴착 전에 선시공하게 된다. 이후 굴착벽체를 시공(굴착벽체시공과 말뚝시공은 시공순서가 바뀌어도 무관) 후 가시설 벽체 내측 지반을 굴착하게 되는데, 이때 굴착면 하부 지반은 응력해방에 의해 부풀음 현상이 발생하며, 심한 경우 굴착배면토사가 회전활동에 의해 굴착 내측으로 이동하는 히빙현상이 발생할 수도 있다.

상기와 같이 굴착면 하부연약지반이 상향으로 변위가 발생함에 따라 말뚝과 지반 사이 접촉면에서는 상향변위에 저항하려는 방향으로 마찰저항력이 발현되며 말뚝 하단부는 단단한 지지층에 고정되어 있으므로 결과적으로 말뚝체에는 인장응력이 유발된다.

이와 같은 상향력은 굴착면 바로 아래 지반이 견고한 층일 경우, 그라우팅을 수행한 경우 및 기존 구조물 슬래브일 경우 더욱 크게 작용한다.

이러한, 굴착중 인장응력은 말뚝에 일시적으로 작용하는 힘이며, 굴착완료 후 구조물 설치, 뒤채움 실시에 따라 소멸되는 값이나, 시공중 과도한 인장응력, 이로 이한 콘크리트 균열 등 말뚝의 좋지 않은 현상을 막기 위해 추가의 보강철근이 사용되는 경우 공용중에는 필요 없는 자재사용으로 인해 시공비 및 자재비가 크게 증가할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지의 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로 그 목적은 현장타설 콘크리트말뚝의 인장파괴 및 균열 방지와 내구성을 향상시키며, 현장타설 콘크리트말뚝에 고강도 강연선을 사용하여 프리스트레싱을 가하므로 시공비 및 재료비의 절감을 가져오는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법 및 그 구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 구조물이 건설될 지반의 연약 점토로 가설벽체를 설치하는 가설벽체 설치단계와; 지표면에서 케이싱을 삽입하여 지반을 천공하여 암반의 내부까지 천공홀이 형성되도록 하는 천공홀 형성단계와; 상기 천공홀 내부로 상측에 형성된 고정판의 외주면으로 다수의 철근망을 설치하고, 고정판의 내측으로 다수의 인장재가 정착구를 통해 정착한 후에 천공홀의 선단까지 삽입하는 철근망 및 인장재 삽입단계와; 상기 철근망 및 인장재를 삽입한 후에 천공홀 내부로 콘크리트를 타설하여 현장타설말뚝을 형성하는 현장타설 콘크리트말뚝 형성단계와; 상기 인장재를 정착한 후에 지표면으로 반력지지대를 설치하고, 인장재의 후단으로 유압젝을 결합하여 인장하여 현장타설 콘크리트말뚝으로 프리스트레스를 가하는 인장재 인장단계와; 상기 인장재를 인장한 후에 지반을 현장타설 콘크리트말뚝의 상단까지 굴착을 한 후에 인장력이 발현되도록 하는 굴착 후 인장력 발현단계;로 구성한다.

발명은 다음과 같은 여러 가지의 효과가 있다.

첫째는 현장타설 콘크리트말뚝의 인장 강도를 증대시키며, 콘크리트 구조체에 압축 응력을 미리 가함으로써 콘크리트의 인장파괴 및 균열 방지와 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

둘째는 특수한 경우, 즉 현장타설 콘크리트말뚝이 인발력과 휨응력을 동시에 받는 경우, 프리스트레싱에 의해 콘크리트 부재도 휨응력에 저항할 수 있게 되어 현장타설 콘크리트말뚝의 인장 응력에 대한 저항성도 효과적으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째는 인장력이 크게 발생하는 경우 현장타설 콘크리트말뚝의 인장파괴 및 콘크리트재료의 균열 방지를 위해 다량으로 들어가는 철근 물량의 상승, 더 심한 경우 즉 최대 철근비 이상으로 철근 물량이 필요하여 말뚝 직경이 불가피하게 늘어나는 경우 고강도 강연선을 사용하여 프리스트레싱을 가하므로 시공비 및 재료비의 절감을 가져오는 효과가 있다.

도 1은 종래의 현장타설말뚝의 사용 상태를 나타낸 단면도

도 2는 본 발명의 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝의 시공순서를 나타낸 공정도

도 3은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 가설벽체의 설치상태를 나타낸 단면도

도 5는 본 발명의 지반 천공상태를 나타낸 단면도

도 6~8은 본 발명의 철근망 및 인장재의 설치 상태를 나타낸 단면도

도 9~11은 본 발명의 선단 지압판으로 강연선의 결합 상태를 나타낸 단면도

도 12는 본 발명의 내하체에 연결된 강연선의 결합 상태를 나타낸 단면도

도 13은 본 발명인 내하체가 다단으로 형성된 것을 나타낸 단면도

도 14는 본 발명의 정착구의 구성을 나타낸 단면도

도 15~16은 본 발명인 정착구의 다른 구성을 나타낸 단면도

도 17은 본발명의 현장타설 콘크리트말뚝의 형성단계를 나타낸 단면도

도 18~23은 본 발명인 정착구의 작동 상태를 나타낸 단면도

도 24~25는 본 발명의 강연선을 제거하는 상태를 나타낸 단면도

이하에서 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 2는 본 발명의 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법에 따른 순서도이고, 도 3은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도이다.

상기 본 발명은 가설벽체 설치단계와, 천공홀 형성단계와, 철근망 및 인장재 삽입단계와, 현장타설 콘크리트말뚝 형성단계와, 인장재 인장단계와, 굴착 후 인장재 발현단계로 이루어진다.

상기 가설벽체 설치단계는,

첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 구조물이 건설될 부지의 연약점토 지반으로 슬러리월, SCW, H파일 널말뚝 또는 강관 널말뚝 등을 이용하여 가설벽체(10)를 설치한다.

상기 천공홀 형성단계는,

연약점토 지반을 그라우트하여 지반을 개량한 후에 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 천공기에 케이싱(9)을 장착하고, 케이싱(9)을 회전하면서 지반을 천공하여 천공홀(30)을 형성한다.

이때, 천공홀(30)의 선단은 지중에 형성된 암반(40)에 까지 형성되도록 천공한다.

상기 가설벽체 설치단계와 천공홀 형성단계는 작업 현장 및 환경에 따라 순서를 바꿔 실행할 수 있다.

상기 보강철근망 및 인장재 삽입단계는,

상기 천공홀(30)의 내부로 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 다수의 보강철근망(50)이 연결되는 원형의 고정판(70)을 보강철근망(50)의 상측으로 체결하고, 고정판(70)의 내측으로는 다수의 인장재(60)를 결합한다.

이때, 인장재(60)의 하측은 보호관(61)을 제거하여 강연선(61)이 외부로 노출된 상태로 천공홀(30) 내부로 삽입한다.

이는 추후에 천공홀(30)로 콘크리트를 타설시 강연선(61)으로 콘크리트가 직접 부착되어 정착되도록 하는 방식이다.

그리고 상기 보강철근망(50)의 끝부분이 천공홀(30)의 선단까지 삽입도록 하고, 인장재(60)의 후단은 지표면으로 배출되도록 한다.

상기 인장재(60)는 중앙에 1 가닥의 소선과 외면에 6 가닥의 소선이 서로 꼬여서 이루어진 강연선(61)과 강연선(61)의 외면으로 합성수지 재질의 보호관(62)을 체결하여 사용한다.

또한, 첨부된 도면 도 7에서 보는 바와 같이 상기 강연선은 한가닥이상의 다발로 설치하며, 설치되는 곳에 3곳~8곳 등 다양하게 설치하여 사용할 수 있다.

또, 첨부된 도면 도 8에서 보는 바와 같이 보강철근망(50)과 인장재(60)의 선단에는 원형판 및 사각판으로 이루지면서 다수의 삽입공(85a)이 형성된 선단 지압판(85)을 설치할 수 있다.

이때, 선단 지압판(85)의 외부로 배출된 강연선(61)은 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 내부에 나사산(91)이 형성된 압착그립(90)으로 체결하여 고정하거나, 첨부된 도면 도 10에서 보는 바와 같이 강연선(61)으로 웨찌(92)를 체결하여 고정하게 된다.

또, 첨부된 도면 도 11에서 보는 바와 같이 강연선(61)을 U자 형태(93)로 체결하여 고정할 수도 있다.

이와 같은 방식은 지반의 굴착 작업시 뿐만 아니라 기존 슬라브 바닥에서도 사용이 가능하다.

상기와 같이 인장재의 선단을 정착하는 다른 방식은 첨부된 도면 도 12에서 보는 바와 같이 하나의 큰 원형의 지압판을 사용하는 대신 다수의 인장재를 내하체(100)로 체결한 후에 내하체(100)의 선단으로 배출된 강연선(61)을 내면에 나사산이 형성된 압착그립(101)을 이용하여 체결하거나, 웨찌(102)를 체결하여 사용할 수 있고, 강연선(61)을 U자 형태(103)로 체결하여 사용할 수도 있다.

상기 내하체(100)의 위치는 강연선(61)의 선단이나 중간 또는 다른 어떤 위치에도 설치하여 사용할 수 있다.

그리고 첨부된 도면 도 13에서 보는 바와 같이 상기 내하체(100)를 다단으로 체결하여 사용하게 되고, 내하체(100)와 인장재(60)를 고정하는 방식은 위에서 상술한 바와 같이 압착그립(101)이나 웨찌(102) 및 U자 형태(103)로 체결하여 사용한다.

상기와 같이 보강철근망(50)과 인장재(60)의 하단은 선단 지압판(85)이나 내하체(100)를 이용하여 정착한다.

그리고 상기 보강철근망(50)과 인장재(60)가 체결된 상측의 고정판(70)으로 강연선(61)을 고정할 때는 별도의 정착구(120)를 이용하여 정착한다.

상기 정착구(120)는 첨부된 도면 도 14에서 보는 바와 같이 다수의 웨찌(131)가 장착되도록 경사면을 갖는 웨찌삽입공(132)을 관통되게 형성하고, 웨찌삽입공(132)의 하단으로 인장재의 보호관을 잡아주는 보호관 고정웨찌(133)가 체결되어 있으며 다수의 볼트공(134)을 갖는 원형판으로 이루어진 정착헤드(130)를 형성한다.

그리고 정착헤드(130)의 하측면으로 웨찌고정판(135)을 고정볼트(136)를 이용하여 고정 설치한다.

상기 정착헤드(130)의 웨찌삽입공(132)으로 내측으로 강연선(61)이 삽입된 웨찌(131)를 설치한다. 이때, 강연선(61)은 웨찌(131)에 삽입되는 부분만 보호관(62)이 없고 나머지 부분에는 보호관(62)이 체결되어 있는 상태이다.

그런 다음, 정착헤드(130)의 상면으로 다수의 보호관 고정웨찌(141)가 체결되고 외면에 다수의 볼트공(142)이 형성되며, 내면에 일정 공간(143)을 갖는 정착판(140)을 형성한다.

상기 정착판(140)의 상면으로 웨찌고정판(144)을 고정볼트(145)로 체결하여 고정한다.

그리고 고정볼트(145)의 선단을 정착헤드(130)의 볼트공(133)으로 삽입하여 정착판(140)이 정착헤드(130)에 고정되도록 한다.

이때, 정착판(140)과 정착헤드(130)의 사이로 방수 고무오링(149)을 체결하여 외부의 수분이 정착구(120)의 내부로 들어오는 것을 차단한다.

상기 정착구(120)의 다른 실시 예는 첨부된 도면 도 15에서 보는 바와 같이 상기 정착헤드(130)에 체결된 웨찌(131)의 상면과 정착판(140)의 보호관 고정웨찌 (141)의 사이로 탄성스프링(150)을 장착하여 사용한다.

또한, 첨부된 도면 도 16에서 보는 바와 같이 탄성스프링(150)을 대신하여 상기 웨찌(131)와 보호관 고정웨찌(141)의 사이로 유압실린더(160)를 체결하여 사용한다.

상기 보강철근망(50)과 인장재(60)의 상측에는 정착구(120)가 장착되어 있고 보강철근망(50)과 인장재(60)의 선단에는 선단 지압판(85)이 설치된 상태에서 천공홀(30)로 삽입한다.

상기 현장타설 콘크리트말뚝 형성단계는,

첨부된 도면 도 17에서 보는 바와 같이 보강철근망(50)과 인장재(60)의 상측에는 정착구(120)가 장착되어 있고 보강철근망(50)과 인장재(60)의 선단에는 선단 지압판(85)이 설치된 상태에서 천공홀(30)로 삽입한 후에 천공홀(30)의 내부로 콘크리트(170)를 타설하고 일정 기간 동안 양생한 후에 현장타설 콘크리트말뚝을 형성한다.

이때, 인장재(60)의 외면에는 보호관(62)이 체결되어 있어 정착구(120)나 보강철근망(50) 및 인장재(60)의 선단 지압판(85)에 설치된 압착그립(101)이나 웨찌(102) 및 U자 형태(103)를 통해 인장재(60) 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단하게 된다.

상기 인장재 인장단계는,

현장타설 콘크리트말뚝(200)이 완성된 후에는 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 지표면으로 반력지지대(180)를 설치하고, 인장재(60)의 후단으로 유압젝(181)을 결합하여 강연선(61)을 인장하게 된다.

이때, 강연선(61) 전체가 보호관(62)으로 씌워져 있으므로 지표면에서 가해지는 인장력은 현장타설 콘크리트말뚝(200)에 전달되어 프리스트레스(압축력)가 가해지게 된다.

이로 인해 지중의 연약점토의 외부 환경에도 현장타설 콘크리트말뚝(200)이 크랙이나 인발파괴가 발생하지 않아 안전한 시공상태를 유지하게 된다.

또한, 인장시에 정착헤드(130)의 웨찌(131)에 체결되어 있는 강연선(61)이 첨부된 도면 도 18에서 보는 바와 같이 상향으로 이동하면서 정착판(140)의 내부에 형성된 일정 공간(143)으로 들어가게 된다.

이는 웨찌(131)가 웨찌삽입공(132)에서 상측으로 올라온 상태가 되어 강연선(61)을 구속하지 못하므로 목표 하중에 도달할 때까지 강연선(61)은 계속해서 늘어나게 된다.

이와 같이, 강연선(61)을 인장하여 목표 하중에 도달하게 했을 때, 지표면에서 기장하중을 제거하게 되면, 첨부된 도면 도 19에서 보는 바와 같이 정착헤드(130)의 웨찌(131)가 하측으로 이동하면서 웨찌삽입공(132)으로 완전하게 삽입되면서 강연선(61)을 구속하게 된다.

상기 정착구(120)의 다른 실시 예는 첨부된 도면 도 20 및 도 21에서 보는 바와 같이 지표면에서 인장재(60)의 후단에 설치된 유압젝을 이용하여 강연선(61)을 인장하게 되면, 정착헤드(130)의 웨찌(131)에 체결되어 있는 강연선(61)이 상향으로 이동하면서 탄성스프링(150)이 탄성을 받아 오므라들게 됨과 동시에 정착판(140)의 내부에 형성된 일정 공간(141)으로 들어가게 된다.

이와 같이, 강연선(61)을 인장하여 목표 하중에 도달했을 때, 지표면에서 기장하중을 제거하게 되면, 압축된 탄성스프링(150)이 다시 탄성을 회복함과 동시에 정착헤드(130)의 웨찌(131)가 하측으로 이동하면서 웨찌삽입공(132)으로 완전하게 삽입되면서 강연선(61)을 구속하게 된다.

또한, 상기 정착구(120)의 또 다른 다른 실시 예는 첨부된 도면 도 22 및 도 23에서 보는 바와 같이 지표면에서 인장재(60)의 후단에 설치된 유압젝을 이용하여 강연선(61)을 인장하게 되면, 정착헤드(130)의 웨찌(131)에 체결되어 있는 강연선(61)이 상향으로 이동함과 동시에 정착판(140)의 일정 공간(143)에 설치된 유압실린더(160)로 압이 가해져 실린더가 상측으로 이동하면서 웨찌(131)를 상승시킨다.

이때, 웨찌(131)는 웨찌삽입공(132)에서 상측으로 올라온 상태가 되어 강연선(61)을 구속하지 못하므로 목표 하중에 도달할 때까지 강연선(61)은 계속해서 늘어나게 된다.

이와 같이, 강연선(61)을 인장하여 목표 하중에 도달했을 때, 지표면에서 기장하중을 제거하게 되면, 유압실린더(160)의 가해져던 압이 외부로 배출되면서 웨찌(131)가 하측으로 이동하면서 웨찌삽입공(132)으로 완전하게 삽입되면서 강연선(61)을 구속하게 된다.

상기 굴착 후 인장력 발현단계는,

상기 인장이 완료된 후에는 지반을 현장타설 콘크리트말뚝의 상단까지 굴착하여 인장을 가한 인장재가 인장력이 발현되도록 한다.

상기와 같은 본 발명은 지표면에 설치된 구조물의 하중이 클 경우에는 시공완료 후 말뚝에 큰 압축력이 가해져 말뚝의 압축파괴가 발생될 수 있으므로 구조물완료 전에 말뚝에 가해진 프리스트레싱을 제거하기 위해 강연선 제거단계가 필요하게 된다.

상기 강연선 제거단계는 첨부된 도면 도 24 및 25에서 보는 바와 같이 인장재(60)를 잡아주는 정착구(120)의 하측으로 외주면 하측에 제거홀(191)이 형성되고 상면에 인장재(60)가 삽입되는 구멍(192)을 갖는 원통형의 대좌(190)를 체결한다.

그런 다음, 상기 대좌(190)의 제거홀(191)을 통해 산소절단기(195)를 이용하여 인장재(60)의 강연선(61)에 도입되어 있는 하중을 제거한다.

그리고 강연선(61)을 절단 후 정착구(120) 및 대좌(190)를 제거하고, 현장타설 콘크리트말뚝의 하부 정착방식이 U방식인 경우 크레인 등의 중장비를 이용하여 제거하고, 웨찌 방식인 경우에는 인력으로 강연선(61)을 제거하여 지반에 현장타설 콘크리트말뚝 내에 잔류될 수 있는 강연선(61)을 제거한다.

또한, 본 발명은 상기 가설벽체(10)를 설치한 후에 최종 굴착면 아래쪽으로 그라우트액을 도포하고 양생시켜 연약 지반의 강도를 증대시키는 지반개량 작업을 할 수 있다.

이때, 연약지반의 개량공법으로 J.S.P(Jumbo Special Pattern), Jet grouting, LW(Labiles Water glass grouting), JCM(Just Selected Chemical Grouting Method), SGR(Space Grouting Rocket System) 등을 사용하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 현장타설 콘크리트 말뚝의 구성을 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 12에서 보는 바와 같이 상측 고정판(70)의 외주면에 다수의 보강철근망(50)을 설치하고, 보강철근망(50)의 내측으로 다발의 인장재(60)가 내하체(100) 및 정착구(120)를 통해 고정 설치한 후에 콘크리트를 타설하여 현장타설 콘크리트 말뚝을 완료한 후에 인장재(60)로 인장을 가할 수 있는 것이다.

상기 내하체(100)는 강연선의 선단이나 중간 부분 어느 곳에 설치가 가능하다.

또한, 보강철근망(50)과 인장재(60)의 선단 및 다른 위치에 내하체(100)를 대신 지압판(85)을 설치하여 사용할 수 있다.

Claims

구조물이 건설될 지반의 연약 점토로 가설벽체를 설치하는 가설벽체 설치단계와;

지표면에서 케이싱을 삽입하여 지반을 천공하여 암반의 내부까지 천공홀이 형성되도록 하는 천공홀 형성단계와;

상기 천공홀 내부로 상측에 형성된 고정판의 외주면으로 다수의 철근망을 설치하고, 고정판의 내측으로 다수의 인장재가 정착구를 통해 정착한 후에 천공홀의 선단까지 삽입하는 철근망 및 인장재 삽입단계와;

상기 철근망 및 인장재를 삽입한 후에 천공홀 내부로 콘크리트를 타설하여 현장타설말뚝을 형성하는 현장타설 콘크리트말뚝 형성단계와;

상기 인장재를 정착한 후에 지표면으로 반력지지대를 설치하고, 인장재의 후단으로 유압젝을 결합하여 인장하여 현장타설 콘크리트말뚝으로 프리스트레스를 가하는 인장재 인장단계와;

상기 인장재를 인장한 후에 지반을 현장타설 콘크리트말뚝의 상단까지 굴착을 한 후에 인장력이 발현되도록 하는 굴착 후 인장력 발현단계;로 구성한 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제1항에 있어서.

상기 철근망 및 인장재의 선단으로 원형의 선단 지압판을 설치하여 사용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제1항에 있어서,

상기 천공홀의 내부로 인장재의 하측 부분의 보호관을 제거하여 강연선이 외부로 노출된 상태로 삽입하여 천공홀로 콘크리트를 타설시 강연선으로 콘크리트가 직접 부착되어 정착되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제2항에 있어서,

상기 선단 지압판의 전방으로 인장재를 잡아주는 압착그립이나 웨찌 및 U자 형태로 설치한 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제2항에 있어서,

상기 선단 지압판 대신에 인장재의 선단에 내하체를 체결하고, 내하체와 인장재를 압착그립이나 웨찌 및 U자 형태로 체결하는 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제5항에 있어서,

상기 내하체를 다단으로 설치하여 하중을 분산토록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제1항에 있어서,

상기 정착구는,

다수의 웨찌가 장착되는 웨찌삽입공을 관통되게 형성되고 그 하측에 쉬스관 고정웨찌가 체결되며 하측면으로 웨찌고정판이 고정볼트로 결합된 정착헤드와;

상기 웨지삽입공으로 삽입되며 외주면에 쉬스관이 결합되어 있는 강연선이 체결되는 웨찌와;

상기 정착헤드의 상면에 결합되며 다수의 보호관 고정웨찌가 체결되어 있으며 상면으로 웨찌고정판을 안착한 후에 고정볼트를 이용하여 정착헤드로 고정하는 정착판과;

상기 정착헤드와 정착판이 맞닿는 면으로 방수오링을 체결하여 이루어진 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제7항에 있어서,

상기 웨찌의 상면과 정착판의 보호관 고정웨찌 사이로 탄성스프링을 장착한 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제7항에 있어서,

상기 웨찌와 보호관 고정웨찌 사이에 체결되는 탄성스프링 대신에 유압실린더를 체결하여 사용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제1항에 있어서,

정착구의 하측으로 외주면에 제거홀이 형성되고 상면에 인장재가 삽입되는 구멍을 갖는 원통형의 대좌를 설치하고, 대좌의 제거홀로 산소절단기를 이용하여 강연선을 제거하는 강연선 제거단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
제1항에 있어서,

상기 가설벽체를 설치한 후에 최종 굴착면 아래쪽으로 그라우트액을 도포하여 양생시켜 연약 지반의 강도를 증대시키는 지반개량 단계가 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법.
상측 고정판의 외주면에 다수의 보강철근망이 설치되고, 보강철근망의 내측으로 다발의 인장재가 내하체 및 정착구를 통해 고정 설치한 후에 콘크리트를 타설하여 현장타설 콘크리트 말뚝을 완료한 후에 인장재로 인장을 가할 수 있는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 구조.
제12항에 있어서,

상기 인장재의 선단으로 하나의 지압판을 이용하여 인장재를 정착하도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 구조.