WO2018155799A1 - 파일장착용 선단슈 - Google Patents

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WO2018155799A1
WO2018155799A1 PCT/KR2017/015012 KR2017015012W WO2018155799A1 WO 2018155799 A1 WO2018155799 A1 WO 2018155799A1 KR 2017015012 W KR2017015012 W KR 2017015012W WO 2018155799 A1 WO2018155799 A1 WO 2018155799A1
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WO
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shoe body
shoe
inclined surface
pile
tip
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Application number
PCT/KR2017/015012
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English (en)
French (fr)
Inventor
강성철
Original Assignee
유진지오 주식회사
강성철
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/72—Pile shoes

Definitions

  • the present invention relates to a tip shoe for pile mounting.
  • the present invention relates to a front end shoe for pile mounting that allows a sufficient support force to be secured by penetrating a slime existing inside a soft ground or an excavation hole when the pile is installed on the pile.
  • the method of reaching the support layer of loads among the stability and settlement problems of structures based on soft ground is a type of steel pipe file, PHC file, PC file, RC file, etc., pre-produced at the factory. It is constructed by methods such as construction method (hit, vibration) or embedding method, and these piles are continuously hit after hit according to the condition of the ground, and after being hit properly, the piles protruded to the upper part of the planned ground To reinforce the bottom reinforcement in the horizontal direction on the upper part, and to cast the foundation concrete to stably support the structure (building) by the piled and poured concrete.
  • the pile used in the type method or the embedding method is greatly affected by the tip bearing capacity by the effective area of the tip, and the tip shoe is attached to the tip of the pile to extend the tip of the pile.
  • the tip shoe is usually formed with a diameter larger than the diameter of the pile to expand the tip area of the pile.
  • the diameter is formed larger than the file, the file is not easily typed when the file is constructed through the type construction method, and the file is damaged by hitting the file with a strong hitting force.
  • Patent Publication No. 10-1639719 (2016.07.08.)
  • the present invention has been made in order to solve the above problems, the problem to be solved in the present invention, by installing the pile on the ground by passing through the soft layer or slime existing in the excavation hole to be seated on the support layer Prevents subsidence, compresses while discharging slime in the process of being seated on the support layer, facilitates load distribution, and prevents buoyancy by through-holes formed by the shoe body when the groundwater is high To provide a file mounting tip shoe that can be.
  • the tip mounting shoe for pile, Shoe body is coupled to the tip of the pile, the first inclined surface inclined toward the lower center from the outside; And a plurality of first protrusions protruding in a vertical lower direction from the first inclined surface of the shoe body to maintain the shoe body in balance when the shoe body is inclined, and tapered in an upper direction from the top,
  • the plurality of first protrusions are formed to be spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface, and the plurality of first protrusions each include two or more first surfaces protruding from the first slope.
  • the first surface is configured to gradually become narrower in the downward direction to form a first corner portion of the pointed shape at the distal end, wherein the plurality of first edge portion is at least two to maintain the balance of the shoe body
  • the above is characterized in that it is formed to have a constant height from each other.
  • the shoe body is coupled to the front end of the pile, the first inclined surface inclined toward the lower center direction from the outside; And a plurality of first protrusions protruding in a vertical lower direction from the first inclined surface of the shoe body to maintain the shoe body in balance when the shoe body is inclined, and tapered in an upper direction from the top,
  • the plurality of first protrusions are formed to protrude spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface, the plurality of first protrusions are each configured to include one first curved surface protruding from the first inclined surface,
  • the first curved surface is configured to gradually decrease in area toward the lower direction to form a round first ground contact portion at a distal end, and the plurality of first ground contact portions are at least two to maintain balance of the shoe body.
  • the above is characterized in that it is formed to have a constant height from each other.
  • the shoe body is coupled to the tip of the pile, the first inclined surface is formed on the outside so that the longitudinal section is formed in a trapezoidal shape; And a plurality of first protrusions protruding in a vertical lower direction from the first inclined surface of the shoe body to maintain the shoe body in balance when the shoe body is inclined, and tapered in an upper direction from the top,
  • the plurality of first protrusions may be spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface to protrude.
  • the through-hole in the vertical direction in the center of the shoe body is characterized in that the slime is discharged.
  • the parallel surface is formed at the same height as at least two or more of the plurality of the first protrusion 20.
  • the shoe body is characterized in that it is formed along the circumference of the through hole and the second inclined surface inclined in a direction opposite to the first inclined surface.
  • the second inclined surface of the shoe body is formed to protrude in the vertical lower direction, and comprises a plurality of second projections formed in a tapered from the upper to the lower direction, the second projection is the circumference of the second slope
  • the protrusions are spaced apart at regular intervals.
  • the second protrusion is composed of two or more second surface protruding from the second inclined surface, the second surface is configured so that the interval between the gradually narrower toward the lower direction, the second edge portion of the pointed shape at the end When the second edge portion is formed in plural, at least two or more portions are formed to have a constant height with each other.
  • the second protrusion is composed of one second curved surface protruding from the second inclined surface, the second curved surface is configured to gradually narrow the area toward the lower direction to form a round second ground contact portion at the end
  • the second ground contact portion is configured in plural, at least two or more of the second ground contact portions may be formed to have a predetermined height.
  • the through-hole is formed in the vertical direction in the center of the shoe body so that the slime is discharged
  • the first projection is characterized in that the projecting in the vertical lower direction from the first inclined surface is formed in a conical shape.
  • the shoe body is characterized in that it is formed so as to penetrate in the width direction of the shoe body from the outside is in communication with the through hole is formed water.
  • the inclined surface is formed on the shoe body so that the center is sharply formed so that the shoe body can easily enter the shoe body so that the shoe body easily passes through the soft layer and the slime to be seated on the support layer. It can work.
  • the plurality of protrusions formed on the first inclined surface and the second inclined surface of the shoe body is easy to grasp the center at the time of entering, the vertical degree rises, so that the settlement is suppressed while the load transmitted from the top is dispersed. It can be effective.
  • the through-hole is formed in the center of the shoe body in the vertical direction, the slime can be easily discharged, there is an effect that can prevent the buoyancy is generated in the pile due to the high groundwater.
  • Figure 1a is a view showing an embodiment in which the file-mounted tip shoe for mounting the steel pipe pile according to the present invention.
  • FIG. 1B is a view showing an embodiment in which the tip mounting shoe for mounting a file according to the present invention is installed in a PHC file.
  • Figure 2a to 2d is a view showing the tip mounting shoe for mounting according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3a and Figure 3b is a view showing the tip mounting shoe for mounting according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4a and 4b is a view showing the tip mounting shoe for mounting according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4c is a view showing the longitudinal section of the shoe body of the tip shoe for mounting a file according to the embodiment of Figure 4a.
  • 5a and 5b is a view showing a through hole of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • 6a and 6b are views showing a second inclined plane of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • 7a and 7b is a view showing a first embodiment of the second projection of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • FIG. 8a and 8b are views showing a second embodiment of the second protrusion of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of the first protrusion of the tip shoe for mounting a file according to the embodiment of FIG. 2A.
  • FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the first protrusion of the tip shoe for mounting a file according to the embodiment of FIG. 2A;
  • FIG. 11 is a view showing a water movement hole of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • the present invention relates to the front end shoe for pile mounting to ensure a sufficient support force to be secured by penetrating the slime existing inside the soft ground or the excavation hole when the pile is installed on the pile.
  • FIG. 1A is a view showing an embodiment in which the file mounting tip shoe according to the present invention is installed in a steel pipe pile
  • FIG. 1B is a view showing an embodiment in which the file mounting tip shoe according to the present invention is installed in a PHC file
  • 2a to 2d are views showing the tip shoe for mounting a file according to an embodiment of the present invention
  • Figures 3a and 3b is a view showing the tip shoe for mounting a file according to another embodiment of the present invention
  • Figure 4a And FIG. 4B is a view showing the tip mounting shoe for pile mounting according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 4C is a view showing the shoe body longitudinal section of the tip mounting shoe according to the embodiment of FIG. 4A.
  • the tip mounting shoe 100 for pile mounting is coupled to the tip of the pile 200 and is inclined from the outside to the lower center direction of the first inclined surface ( 11 is formed to protrude in a vertical lower direction from the shoe body 10 and the first inclined surface 11 of the shoe body 10 is formed to maintain the shoe body 10 in balance, from the top to the bottom direction And a plurality of first protrusions 20 which are tapered, wherein the plurality of first protrusions 20 are spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface 11 and protrude from the plurality of first protrusions 20.
  • Each of the first protrusions 20 includes two or more first surfaces 21 protruding from the first inclined surface 11, and the first surfaces 21 gradually become narrower in a downward direction. Is configured to form a first corner portion 22 of the pointed shape at the end, the plurality The first edge portion 22 of the at least two is formed so as to have a constant height with each other to maintain the balance of the shoe body (10).
  • the first edge portion 22 may be formed to be parallel to the upper surface of the shoe body 10 so that the balance of the shoe body 10 can be more easily maintained.
  • the plurality of first protrusions 20 are configured of at least two or more, and two or more of the maximum heights are configured of the same height, for example, the plurality of first protrusions 20
  • two first protrusions are configured to have a maximum height
  • the other four first protrusions are configured to have a lower height than two first protrusions configured to have a maximum height
  • two first protrusions each configured to have a maximum height. It may be configured to be disposed between the projections.
  • the first protrusion 20 is configured to have a cross-sectional shape of a vertical cross-sectional shape of the longitudinal cross-section narrow from the top to the downward direction, that is, the slime 500 present in the excavation hole 300 It may be configured to easily pass through to reach the support layer 400.
  • first protrusion 20 may be formed to be tapered in the direction of the center of the shoe body 10 outside the shoe body 10, as shown in FIGS. 2C and 2D.
  • the shoe body is coupled to the tip of the pile 200, the first inclined surface 11 inclined toward the lower center from the outside ( 10) and a plurality of first protruding from the first inclined surface 11 of the shoe body 10 in the vertical lower direction to maintain the shoe body 10 in balance, tapered from the upper to the lower direction And a protrusion 20, wherein the plurality of first protrusions 20 are spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface 11, and the plurality of first protrusions 20 are respectively formed.
  • first curved surface 23 protruding from the first inclined surface 11, the first curved surface 23 is configured so that the interval between the gradually narrower toward the lower direction is first rounded at the end
  • the ground contact portion 24 is formed, and the plurality of first ground contact portions 24 To maintain balance of the shoe body (10) are at least two is formed to have a certain height to each other.
  • the first ground contact portion 24 may be configured to be parallel to the upper surface of the shoe body 10 so that the balance of the shoe body 10 can be more easily maintained.
  • first protrusions 20 are formed in plural along the circumference of the first inclined surface 11, and the plurality of first protrusions 20 respectively form a first ground contacting part 24, and the plurality of first protrusions 20 are formed.
  • Each of the first ground contact portion 24 is parallel to the shoe body 10 and configured to the same height, so that the tip shoe 100 of the present invention may be balanced.
  • the ground area can be maximized to more easily disperse the load than when the point is formed in a pointed shape.
  • the tip shoe 100 for mounting the pile according to another embodiment of the present invention, the shoe is coupled to the front end of the pile 200, the first inclined surface 11 is formed on the outside so that the longitudinal section is formed in a trapezoidal shape. Protrudes vertically downward from the first inclined surface 11 of the body 10 and the shoe body 10 so that the shoe body 10 is formed to maintain balance when the shoe body 10 is inclined, It includes a plurality of first protrusions 20 are tapered in the downward direction.
  • the plurality of first protrusions 20 may be protruded to be spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface 11, the plurality of first protrusions 20 are each of the first inclined surface 11 It comprises two first surfaces 21 protruding from the first surface 21 is configured to narrow the gap gradually toward the lower direction to the first edge portion 22 of the pointed shape at the end Can be formed.
  • the plurality of first protrusions 20 may be protruded to be spaced apart at regular intervals along the circumference of the first inclined surface 11, the plurality of first protrusions 20 are each of the first inclined surface ( 11, the first curved surface 23 protruding from the first curved surface 23 is configured to narrow the interval gradually toward the lower direction, the first ground contact portion 24 of the round shape at the end ) Can be formed.
  • the first edge portion 22 or the first ground contact portion 24 may be formed so that at least two or more have a constant height with each other to maintain the balance of the shoe body (10).
  • first edge portion 22 or the first ground contact portion 24 may be formed parallel to the upper surface of the shoe body 10 so that the balance of the shoe body 10 can be more easily maintained. Can be.
  • the first protrusion 20 is configured in plural along the circumference of the first inclined surface 11, and the plurality of first protrusions 20 are each of the first edge portion 22 or the first ground contact portion ( 24, and the plurality of first edge portion 22 or the first ground contact portion 24 are each parallel to the shoe body 10 and configured to the same height, the tip shoe 100 of the present invention Can be configured to balance.
  • Pile-mounted tip shoe 100 of the present invention is coupled to the tip of the pile 200 installed into the excavation hole 300 formed in the excavation hole 300 to prevent the settlement of the pile 200 and to support the tip support force It is to improve.
  • the tip shoe 100 of the present invention may be coupled by welding the shoe body 10 to the tip of the steel pipe pile 210 when it is coupled to the pile 200 formed of the steel pipe pile 210.
  • a pile 200 consisting of a PHC pile 220 is welded to the seat plate attached to the tip of the PHC pile 220, or is formed for fixing the steel wire during the manufacturing of the PHC pile 220
  • a bolt may be fixed to the steel wire fixing nut, and a plurality of bolt holes (not shown) may be formed in the shoe body 10.
  • the slime 500 in the process of reaching the support layer 400 through the slime 500.
  • the tip shoe 100 can reach the support layer 400, after the tip shoe 100 reaches the support layer 400
  • the pushed slime 500 presses the support layer 400 so that the support layer 400 is compressed, so that the supporting force of the pile 200 may be improved.
  • Figures 5a and 5b is a view showing the through-hole of the pile mounting tip shoe in accordance with the present invention
  • Figures 6a and 6b is a view showing a second slope of the pile mounting tip shoe in accordance with the present invention
  • Figure 7a and Figure 7b is a view showing a first embodiment of the second projection of the pile mounting tip shoe in accordance with the present invention
  • Figures 8a and 8b is a second embodiment of the second projection of the file mounting tip shoe in accordance with the present invention It is a figure which shows.
  • the through-hole 12 is formed in the vertical direction at the center of the shoe body 10 of the tip shoe 100 for pile mounting according to the present invention so that the slime 500 can be easily discharged. It is possible to prevent buoyancy caused by groundwater.
  • the through hole 12 is the tip shoe 100 of the present invention is inserted into the excavation hole 300, so that the slime 500 is discharged through the through hole 12, the center of the tip shoe 100
  • the load generated in the can be reduced, buoyancy is generated by the groundwater to rise to the groundwater can be prevented that the tip shoe 100 is floating.
  • first protrusion 20 and the through hole 12 is configured to have the same height as at least two or more of the plurality of first protrusion 20 to maintain the balance of the shoe body 10.
  • Parallel planes 40 may be formed.
  • the parallel surface 40 is configured to be in surface contact with the ground, unlike the first protrusion 20 which is in line contact with the ground and maintains the balance of the shoe body 10, thereby more easily balancing the shoe body 10. It can be maintained.
  • the shoe body 10 may be formed along a circumference of the through hole 12 and a second inclined surface 13 inclined in a direction opposite to the first inclined surface 11.
  • the second inclined surface 13 is similar to the role of the first inclined surface 11, the slime 500 while guiding the discharge direction of the slime 500 when inserted into the excavation hole 300 through the excavation hole 300 ) So that the tip shoe 100 of the present invention can reach the support layer, and may be configured to have an inclination angle that is relatively sharper than that of the first inclined surface 11 from the ground.
  • the pile mounting tip shoe 100 of the present invention protruding in the vertical downward direction from the second inclined surface 13 of the shoe body 10, one or a plurality of agents are formed tapered in the upper direction
  • the second protrusions 30 may be included and the second protrusions 30 may be spaced apart at regular intervals along the circumference of the second inclined surface 13 when formed in plural.
  • each of the second protrusions 30 may include two or more second surfaces 31 protruding from the second inclined surface 13, and the second surfaces 31 may be gradually disposed in a downward direction. It may be configured to narrow the gap to form a second corner portion 32 of the pointed shape at the end.
  • the second edge portion 32 may be formed in parallel with the upper surface of the shoe body 10 so that the shoe body 10 may be balanced without falling.
  • the second protrusion 30 is formed in one or a plurality along the circumference of the second inclined surface 13, and the second protrusion 30 forms a second edge 32. Corner portion 32, may be configured in parallel with the shoe body 10, when composed of a plurality of two or more are configured with the same height, so that the tip shoe 100 of the present invention to maintain balance Can be configured.
  • the second protrusion 30 is configured to have a cross-sectional shape of a vertical cross-sectional shape of the longitudinal cross-section narrow from the top to the lower direction, that is, the slime 500 present in the excavation hole 300 It may be configured to easily pass through to reach the support layer 400.
  • Each of the second protrusions 30 includes one second curved surface 33 protruding from the second inclined surface 13, and the second curved surface 33 is gradually narrowed toward the lower direction. It can be configured to form a round second ground contact portion 34 in the end.
  • the second ground contact portion 34 when configured in plural, at least two or more may be formed to have a constant height with each other, and the shoe body 10 may be configured to maintain balance without falling.
  • the second protrusion 30 is one or a plurality along the circumference of the second inclined surface 13, the second protrusion 30 forms a second ground contact portion 34, the second The ground contact portion 34 may be configured to be parallel to the shoe body 10, and when the plurality is configured, at least two or more are configured at the same height as each other, so that the tip shoe 100 of the present invention is balanced. It can be configured to.
  • the ground area may be maximized to more easily distribute the load than when the point is formed in a pointed shape.
  • the pile 200 coupled to the tip of the pile mounting tip shoe 100 of the present invention is inserted into the excavation hole 300, the slime in the process of reaching the support layer 400 through the slime 500.
  • 500 is pushed through the plurality of second protrusions 30 and is discharged through the through hole 12 so that the tip shoe 100 can reach the support layer 400, and the tip shoe 100 After reaching the support layer 400, the pushed slime 500 presses the support layer 400 to compress the support layer 400, thereby improving the bearing capacity of the pile 200.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of the first protrusion of the tip shoe for mounting a file according to the embodiment of FIG. 2A.
  • a through hole 12 may be formed in a vertical direction at the center of the shoe body 10 of the present invention, and the first protrusion 20 of the present invention may be formed on the first inclined surface 11. Protrudes in the vertical lower direction, it may be formed in a conical shape.
  • the first protrusion 20 having a conical shape is not configured in plural along the circumference of the shoe body 10, but the shoe body 10 may be used. It may also be configured in plurality in the width direction.
  • the cone-shaped first protrusion 20 may be formed in various sizes to protrude in a plurality of layers along the inclination of the first inclined surface 11.
  • the conical first protrusion 20 protruding from a position adjacent to the outer circumference of the first sloped surface 11 of the shoe body 10 is at least the center of the first sloped surface 11 of the shoe body 10. It may have a larger size than the first protrusion 20 having a conical shape protruding from the adjacent position, which is relatively adjacent to the center of the first inclined surface 11 according to the inclination of the first inclined surface 11. Since the first protrusion 20 of the conical shape is formed to protrude from the position close to the ground, the first protrusion 20 of the conical shape so that the first protrusion 20 can maintain the balance of the shoe body 10 (20) Diversify in size.
  • FIG. 10 is a view illustrating still another embodiment of the first protrusion of the tip shoe for mounting a file according to the embodiment of FIG. 2A.
  • the first protrusion 20 of the present invention is formed in a ring shape along the circumference of the shoe body 10 on the first inclined surface 11, and the circumference of the shoe body 10 is defined.
  • the cutting body 10 is formed of a plurality of cuts at regular intervals, overlapping in the center direction from the outside, and spaced apart from each other, and the shoe body 10 at regular intervals between the plurality of first protrusions 20.
  • An opening groove may be formed through.
  • the ring-shaped first protrusion 20 is formed along the circumference of the shoe body 10, unlike when the first protrusion 20 is formed in the center direction from the outside of the shoe body 10.
  • the outer surface of the shoe body 10 may be overlapped in the center direction, that is, the ring-shaped first protrusion 20 may be configured in plural in the width direction of the shoe body 10. .
  • the ring-shaped first protrusion 20 may be formed in various sizes to protrude in a plurality of layers along the inclination of the first inclined surface 11.
  • the ring-shaped first protrusion 20 protruding from a position adjacent to the outer circumference of the first sloped surface 11 of the shoe body 10 is at least the center of the first sloped surface 11 of the shoe body 10. It may have a larger size than the ring-shaped first protrusion 20 protruding from the adjacent position, which is relatively protruded from the adjacent position of the first slope 11 according to the inclination of the first slope 11 Since the ring-shaped first protrusion 20 is formed to protrude at a position close to the ground, the first protrusion 20 of the ring shape may maintain the balance of the shoe body 10. ) Is to vary the size.
  • FIG. 11 is a view showing a water movement hole of the tip shoe for mounting a file according to the present invention.
  • the shoe body 10 of the present invention is formed to penetrate in the width direction of the shoe body 10 from the outside, and a water movement hole 14 communicating with the through hole 12 is formed.
  • a water movement hole 14 communicating with the through hole 12 is formed. Can be.
  • the moisture movement hole 14 is introduced through the moisture movement hole 14 in the process of entering the pile 200 coupled to the tip shoe 100 of the present invention to the excavation hole 300, the penetration
  • the moisture movement hole 14 By discharging to the inside of the pile 200 through the hole 12 it is possible to prevent buoyancy that may be generated in the tip shoe 100 of the present invention, and to reduce the size of the through hole 12 Is configured to prevent the degradation of the stiffness of the shoe body 10 due to the formation of the through hole 12, and has the effect of reducing the self-weight of the tip shoe 100 piles the tip shoe 100 200 ) Can be easily handled in the process of coupling to.
  • the slime in the process of installing the pile on the ground by passing through the soft layer or slime 500 existing in the excavation hole to be seated on the support layer to prevent the settlement of the pile the slime in the process of being seated on the support layer ( 500) to be discharged while compressing, and to facilitate the distribution of the load, there is an effect that buoyancy can be prevented by the through-hole formed by the shoe body when the ground water is high.

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Abstract

본 발명은 파일장착용 선단슈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 파일의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면이 형성되는 슈몸체; 및 상기 슈몸체의 제1경사면에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체의 근입 시 상기 슈몸체가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부는 상기 제1경사면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 복수의 제1돌출부는 각각 상기 제1경사면에서 돌출되는 2개 이상의 제1면을 포함하여 구성되되, 상기 제1면은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제1모서리부를 형성하도록 하며, 상기 복수의 제1모서리부는 상기 슈몸체의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 슈몸체에 경사면이 형성됨으로써 중앙이 뾰족하게 형성되어 근입이 용이하게 구성됨으로써 슈몸체가 연약층 및 슬라임을 용이하게 통과하여 지지층에 안착되도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

파일장착용 선단슈
본 발명은 파일장착용 선단슈에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 파일의 지반 설치 시 연약지반이나 굴착공의 내부에 존재하는 슬라임을 뚫고 지지층에 용이하게 안착되도록 하여 충분한 지지력이 확보될 수 있도록 하는 파일장착용 선단슈에 관한 것이다.
일반적으로 연약지반을 기초로 하는 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책 중 하중을 지지층에 도달하는 공법(PILE이용 공법)은, 공장에서 미리 생산된 강관 파일, PHC 파일, PC 파일 RC 파일 등을 타입공법(타격, 진동)이나 매입공법 등의 방법으로 시공하게 되며, 이러한 파일은 그 지반의 상태에 따라 타격 후에 연속으로 이어 타격되며, 적정하게 타격된 뒤에는 계획 지반 상부로 돌출된 파일을 적절히 절단하고, 그 상부에 수평 방향으로 바닥 철근을 배근하고, 기초 콘크리트를 타설하여 항타한 파일과 타설된 콘크리트에 의해 구조물(건축물)을 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.
상기 타입공법이나 매입공법에서 사용되는 파일은 선단부의 유효단면적에 의해 선단지지력이 크게 영향을 받으며, 이러한 파일들의 선단을 확장하기 위해 파일의 선단부에 선단슈를 부착하여 시공하게 된다.
상기 선단슈는 파일의 선단면적 확장을 위해 통상 파일의 직경보다 큰 직경으로 형성되는데. 이렇게 파일보다 직경이 크게 형성될 경우 타입공법을 통한 파일의 시공시에는 파일이 용이하게 타입되지 않고, 강한 타격력으로 파일을 타격하게 됨으로써 파일이 손상되는 문제점이 있다.
또한 선단슈가 파일의 직경보다 크게 형성됨으로써 파일을 시공하는 과정에서 파일 주변의 토사가 교란되어 주면마찰력이 저하되는 문제점이 있다.
또한 천공하는 과정에서 발생되는 슬라임 위에 파일이 안착되게 됨으로써 2차적인 침하가 발생하여 결국에는 지지력이 저하되는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
등록특허공보 제 10-1639719 호(2016.07.08.)
등록실용신안공보 제 20-0481735 호(2016.10.31.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 파일을 지반에 설치하는 과정에서 굴착공의 내부에 존재하는 연약층이나 슬라임을 통과하여 지지층에 안착되도록 함으로써 파일의 침하를 방지하고, 지지층에 안착되는 과정에서 슬라임을 배출하면서 압축시켜주도록 하며, 하중의 분산이 용이하게 이루어지도록 함과 더불어 지하수가 높이 있을 경우 슈몸체에 의해 형성되는 관통홀에 의해 부력이 방지될 수 있는 파일장착용 선단슈를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈는, 파일의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면이 형성되는 슈몸체; 및 상기 슈몸체의 제1경사면에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체의 근입 시 상기 슈몸체가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부는 상기 제1경사면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 복수의 제1돌출부는 각각 상기 제1경사면에서 돌출되는 2개 이상의 제1면을 포함하여 구성되되, 상기 제1면은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제1모서리부를 형성하도록 하며, 상기 복수의 제1모서리부는 상기 슈몸체의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈는, 파일의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면이 형성되는 슈몸체; 및 상기 슈몸체의 제1경사면에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체의 근입 시 상기 슈몸체가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부는 상기 제1경사면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 복수의 제1돌출부는 각각 상기 제1경사면에서 돌출되는 1개의 제1곡면을 포함하여 구성되되, 상기 제1곡면은 하부 방향으로 갈수록 점차 면적이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제1지반접촉부를 형성하도록 하며, 상기 복수의 제1지반접촉부는 상기 슈몸체의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈는, 파일의 선단에 결합되며, 종단면이 사다리꼴 형태로 형성되도록 외측에 제1경사면이 형성되는 슈몸체; 및 상기 슈몸체의 제1경사면에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체의 근입 시 상기 슈몸체가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부는 상기 제1경사면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슈몸체의 중심에는 연직 방향으로 관통홀이 형성되어 슬라임이 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1돌출부와 관통홀의 사이에는, 상기 슈몸체의 균형을 유지하기 위해 상기 복수의 제1돌출부(20) 중 적어도 2개 이상과 동일한 높이로 형성되는 평행면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슈몸체에는 상기 관통홀의 둘레를 따라 형성되며 상기 제1경사면과 대향되는 방향으로 경사진 제2경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슈몸체의 제2경사면에서 연직하부 방향으로 돌출 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 하나 또는 복수의 제2돌출부를 포함하며, 상기 제2돌출부는 상기 제2경사면의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2돌출부는 상기 제2경사면에서 돌출되는 2개 이상의 제2면으로 구성되되, 상기 제2면은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제2모서리부를 형성하도록 하며, 상기 제2모서리부는 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2돌출부는 상기 제2경사면에서 돌출되는 1개의 제2곡면으로 구성되되, 상기 제2곡면은 하부 방향으로 갈수록 점차 면적이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제2지반접촉부를 형성하도록 하며, 상기 제2지반접촉부는 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슈몸체의 중심에는 연직 방향으로 관통홀이 형성되어 슬라임이 배출되도록 하며, 상기 제1돌출부는 상기 제1경사면에서 연직하부 방향으로 돌출되되 원뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슈몸체에는 외부에서 상기 슈몸체의 폭 방향으로 관통되도록 형성되어 상기 관통홀과 연통되는 수분이동홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈에 의하면, 슈몸체에 경사면이 형성됨으로써 중앙이 뾰족하게 형성되어 근입이 용이하게 이루어짐으로써 슈몸체가 연약층 및 슬라임을 용이하게 통과하여 지지층에 안착되도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 슈몸체의 제1경사면과 제2경사면에 형성되는 복수의 돌출부에 의해 근입 시 중심잡기가 용이하고 수직도가 상승하며, 상부로부터 전달되는 하중이 분산되면서 침하가 억제되도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 돌출부가 상관하협 형태로 형성됨으로써, 슈몸체가 연약층 및 슬라임을 통과하여 지지층을 압축하면서 안착되어 높은 지지력을 갖도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 슈몸체의 중심에 연직 방향으로 관통홀이 형성됨으로써, 슬라임의 배출이 용이하게 이루어질 수 있고, 지하수가 높게 올라와서 파일에 부력이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈를 강관 파일에 설치한 실시 상태를 나타내는 도면.
도 1b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈를 PHC 파일에 설치한 실시 상태를 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면.
도 4c는 도 4a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 슈몸체 종단면을 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 관통홀을 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2경사면을 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2돌출부의 제1실시 예를 나타내는 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2돌출부의 제2실시 예를 나타내는 도면.
도 9는 도 2a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 제1돌출부의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 10은 도 2a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 제1돌출부의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 수분이동홀을 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 파일의 지반 설치시 연약지반이나 굴착공의 내부에 존재하는 슬라임을 뚫고 지지층에 용이하게 안착되도록 하여 충분한 지지력이 확보될 수 있도록 하는 파일장착용 선단슈에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈를 강관 파일에 설치한 실시 상태를 나타내는 도면이며, 도 1b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈를 PHC 파일에 설치한 실시 상태를 나타내는 도면이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈를 나타내는 도면이며, 도 4c는 도 4a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 슈몸체 종단면을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 1a 내지 도 4c에 따르면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈(100)는, 파일(200)의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10) 및 상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20)를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 2개 이상의 제1면(21)을 포함하여 구성되되, 상기 제1면(21)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제1모서리부(22)를 형성하도록 하며, 상기 복수의 제1모서리부(22)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 슈몸체(10)의 균형이 더욱 용이하게 유지될 수 있도록 상기 제1모서리부(22)는 상기 슈몸체(10)의 상면과 평행하게 형성되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 복수로 구성되며, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 제1모서리부(22)를 형성하고, 상기 복수의 제1모서리부(22)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 동일하게 일정한 높이로 구성됨으로써, 본 발명의 선단슈(100)가 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
다시 말하자면, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 적어도 2개 이상으로 구성되며, 최대 높이로 구성되는 2개 이상이 동일한 높이로 구성되는 것이며, 예를 들어 상기 복수의 제1돌출부(20)가 6개로 구성되는 경우, 2개의 제1돌출부는 최대 높이로 구성되고, 다른 4개의 제1돌출부는 최대 높이로 구성된 2개의 제1돌출부보다 낮은 높이로 구성되어, 각각 최대 높이로 구성된 2개의 제1돌출부의 사이에 배치되도록 구성될 수 있는 것이다.
이러한 상기 제1돌출부(20)는 종단면의 형태가 상부에서 하부 방향을 향해 폭이 좁아지는 형태, 즉 상광하협 형상의 단면 형상을 갖도록 구성됨으로써, 굴착공(300) 내부에 존재하는 슬라임(500)을 용이하게 통과하여 지지층(400)에 도달하도록 구성될 수 있다.
또한 상기 제1돌출부(20)는 상기 슈몸체(10)의 외곽에서 상기 슈몸체(10)의 중심 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있으며, 이는 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈(100)는, 파일(200)의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10) 및 상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20)를 포함하며, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 1개의 제1곡면(23)을 포함하여 구성되되, 상기 제1곡면(23)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제1지반접촉부(24)를 형성하도록 하며, 상기 복수의 제1지반접촉부(24)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성된다.
이때, 상기 슈몸체(10)의 균형이 더욱 용이하게 유지될 수 있도록 상기 제1지반접촉부(24)는 상기 슈몸체(10)의 상면과 평행하게 형성되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 복수로 구성되며, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 제1지반접촉부(24)를 형성하고, 상기 복수의 제1지반접촉부(24)는 각각 상기 슈몸체(10)와 평행하며 서로 동일한 높이로 구성됨으로써, 본 발명의 선단슈(100)가 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
상기 제1돌출부(20)가 갖는 제1지반접촉부(24)가 둥근 형상으로 형성되는 경우, 접지면적이 극대화됨으로써 뾰족한 형상으로 형성되는 경우보다 하중을 더욱 용이하게 분산시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈(100)는, 파일(200)의 선단에 결합되며, 종단면이 사다리꼴 형태로 형성되도록 외측에 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10) 및 상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)의 근입 시 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20)를 포함한다.
상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성될 수 있고, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 2개의 제1면(21)을 포함하여 구성되되, 상기 제1면(21)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제1모서리부(22)를 형성하도록 할 수 있다.
또한, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성될 수 있고, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 1개의 제1곡면(23)을 포함하여 구성되되, 상기 제1곡면(23)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제1지반접촉부(24)를 형성하도록 할 수 있다.
상기 제1모서리부(22) 또는 제1지반접촉부(24)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 슈몸체(10)의 균형이 더욱 용이하게 유지될 수 있도록 상기 제1모서리부(22) 또는 제1지반접촉부(24)는 상기 슈몸체(10)의 상면과 평행하게 형성되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 복수로 구성되며, 상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 제1모서리부(22) 또는 제1지반접촉부(24)를 형성하고, 상기 복수의 제1모서리부(22) 또는 제1지반접촉부(24)는 각각 상기 슈몸체(10)와 평행하며 서로 동일한 높이로 구성됨으로써, 본 발명의 선단슈(100)가 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 파일장착용 선단슈(100)는 굴착공(300)에 형성된 굴착공(300)의 내부로 설치되는 파일(200)의 선단에 결합되어 파일(200)의 침하를 방지하고 선단지지력을 향상시켜주는 것이다.
본 발명의 선단슈(100)는, 강관파일(210)로 구성되는 파일(200)에 결합되는 경우에는 상기 강관파일(210)의 선단에 상기 슈몸체(10)를 용접함으로써 결합될 수 있고, PHC 파일(220)로 구성되는 파일(200)에 결합되는 경우에는 상기 PHC 파일(220)의 선단에 부착된 좌판에 용접하여 결합되거나, 상기 PHC 파일(220)의 제작 시 강선 고정을 위해 형성되는 강선 고정용 너트에 볼트를 결합함으로써 고정할 수 있으며, 이를 위해 상기 슈몸체(10)에는 복수의 볼트홀(미도시)이 형성될 수 있다.
본 발명의 파일장착용 선단슈(100)를 선단에 결합한 파일(200)을 굴착공(300)으로 삽입하는 경우, 슬라임(500)을 통과하여 지지층(400)에 도달하는 과정에서 상기 슬라임(500)은 상기 복수의 제1돌출부(20)의 사이로 밀려나게 되면서 상기 선단슈(100)가 지지층(400)에 도달할 수 있고, 상기 선단슈(100)가 지지층(400)에 도달한 후에는 상기 밀려난 슬라임(500)이 지지층(400)을 압박하게 되어 지지층(400)이 압축됨으로써 파일(200)의 지지력이 향상될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 관통홀을 나타내는 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2경사면을 나타내는 도면이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2돌출부의 제1실시 예를 나타내는 도면이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 제2돌출부의 제2실시 예를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 5a 내지 도 8b에 따르면, 본 발명의 파일장착용 선단슈(100)의 슈몸체(10) 중심에는 연직 방향으로 관통홀(12)이 형성되어 슬라임(500)이 용이하게 배출될 수 있도록 하고, 지하수에 의해 부력이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 관통홀(12)은 본 발명의 선단슈(100)가 굴착공(300)으로 삽입되면서 슬라임(500)이 상기 관통홀(12)을 통해 배출되도록 하여 상기 선단슈(100)의 중심에서 발생되는 부하를 줄일 수 있고, 지하수가 높에 올라와서 지하수에 의해 부력이 발생되어 선단슈(100)가 부유하게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1돌출부(20)와 관통홀(12)의 사이에는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 상기 복수의 제1돌출부(20) 중 적어도 2개 이상과 동일한 높이로 구성되는 평행면(40)이 형성될 수 있다.
상기 평행면(40)은 지반과 선접촉되어 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하는 제1돌출부(20)와 달리 지반과 면접촉되도록 구성됨으로써, 상기 슈몸체(10)의 균형을 더욱 용이하게 유지시킬 수 있다.
또한, 상기 슈몸체(10)에는 상기 관통홀(12)의 둘레를 따라 형성되며 상기 제1경사면(11)과 대향되는 방향으로 경사진 제2경사면(13)이 형성될 수 있다.
상기 제2경사면(13)은 상기 제1경사면(11)의 역할과 마찬가지로, 굴착공(300)을 통해 굴착공(300)으로 삽입되는 경우 슬라임(500)의 배출 방향을 가이드 하면서 상기 슬라임(500)을 용이하게 파고들어 본 발명의 선단슈(100)가 지지층까지 도달할 수 있도록 하는 것으로서, 지면으로부터 비교적 상기 제1경사면(11)보다 급한 경사각을 갖도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 파일장착용 선단슈(100)에는, 상기 슈몸체(10)의 제2경사면(13)에서 연직하부 방향으로 돌출 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 하나 또는 복수의 제2돌출부(30)가 포함될 수 있고, 상기 제2돌출부(30)는 복수로 구성되는 경우 상기 제2경사면(13)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2돌출부(30)는 각각 상기 제2경사면(13)에서 돌출되는 2개 이상의 제2면(31)을 포함하여 구성되되, 상기 제2면(31)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제2모서리부(32)를 형성하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제2모서리부(32)는 상기 슈몸체(10)의 상면과 평행하게 형성되어 상기 슈몸체(10)가 넘어지지 않고 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제2돌출부(30)는 상기 제2경사면(13)의 둘레를 따라 하나 또는 복수로 구성되며, 상기 제2돌출부(30)는 제2모서리부(32)를 형성하고, 상기 제2모서리부(32)는, 상기 슈몸체(10)와 평행하게 구성될 수 있으며, 복수로 구성되는 경우 2개 이상이 서로 동일한 높이로 구성됨으로써, 본 발명의 선단슈(100)가 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 제2돌출부(30)는 종단면의 형태가 상부에서 하부 방향을 향해 폭이 좁아지는 형태, 즉 상광하협 형상의 단면 형상을 갖도록 구성됨으로써, 굴착공(300) 내부에 존재하는 슬라임(500)을 용이하게 통과하여 지지층(400)에 도달하도록 구성될 수 있다.
상기 제2돌출부(30)는 각각 상기 제2경사면(13)에서 돌출되는 1개의 제2곡면(33)을 포함하여 구성되되, 상기 제2곡면(33)은 하부 방향으로 갈수록 점차 면적이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제2지반접촉부(34)를 형성하도록 할 수 있다.
이때, 상기 제2지반접촉부(34)는 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되어 상기 슈몸체(10)가 넘어지지 않고 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제2돌출부(30)는 상기 제2경사면(13)의 둘레를 따라 하나 또는 복수로 구성되며, 상기 제2돌출부(30)는 제2지반접촉부(34)를 형성하고, 상기 제2지반접촉부(34)는, 상기 슈몸체(10)와 평행하게 구성될 수 있으며, 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 동일한 높이로 구성됨으로써, 본 발명의 선단슈(100)가 균형을 유지하도록 구성될 수 있다.
상기 제2돌출부(30)가 갖는 제2지반접촉부(34)가 둥근 형상으로 형성되는 경우, 접지면적이 극대화됨으로써 뾰족한 형상으로 형성되는 경우보다 하중을 더욱 용이하게 분산시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 파일장착용 선단슈(100)를 선단에 결합한 파일(200)을 굴착공(300)으로 삽입하는 경우, 슬라임(500)을 통과하여 지지층(400)에 도달하는 과정에서 상기 슬라임(500)은 상기 복수의 제2돌출부(30)의 사이로 밀려나게 되면서 상기 관통홀(12)을 통해 배출되어 상기 선단슈(100)가 지지층(400)에 도달할 수 있고, 상기 선단슈(100)가 지지층(400)에 도달한 후에는 상기 밀려난 슬라임(500)이 지지층(400)을 압박하게 되어 지지층(400)이 압축됨으로써 파일(200)의 지지력이 향상될 수 있다.
도 9는 도 2a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 제1돌출부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 9에 따르면, 본 발명의 슈몸체(10)의 중심에는 연직 방향으로 관통홀(12)이 형성될 수 있고, 본 발명의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되되, 원뿔 형상으로 형성될 수 있다.
상기 원뿔 형상의 제1돌출부(20)는 상기 제1돌출부(20)가 면으로 구성되었을 때와 달리, 상기 슈몸체(10)의 둘레만을 따라 복수로 구성되는 것이 아니라, 상기 슈몸체(10)의 폭 방향으로도 복수로 구성될 수 있다.
다시 말하자면, 상기 원뿔 형상의 제1돌출부(20)는 다양한 크기로 구성되어 상기 제1경사면(11)의 경사를 따라 복수의 겹으로 돌출 형성될 수 있다.
즉, 상기 슈몸체(10) 제1경사면(11)의 외주연과 인접한 위치에서 돌출 형성되는 원뿔 형상의 제1돌출부(20)는 적어도 상기 슈몸체(10) 제1경사면(11)의 중심과 인접한 위치에서 돌출 형성되는 원뿔 형상의 제1돌출부(20)보다 큰 크기로 구성될 수 있으며, 이는 상기 제1경사면(11)이 갖는 경사에 따라 비교적 상기 제1경사면(11)의 중심과 인접한 위치에서 돌출 형성되는 원뿔 형상의 제1돌출부(20)가 지면과 가까운 위치에서 돌출되기 때문에, 상기 제1돌출부(20)가 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지할 수 있도록 상기 원뿔 형상의 제1돌출부(20) 크기를 다양화하는 것이다.
도 10은 도 2a의 실시 예에 따른 파일장착용 선단슈의 제1돌출부의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 10에 따르면, 본 발명의 상기 제1돌출부(20)는, 제1경사면(11)에서 슈몸체(10)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성되되, 상기 슈몸체(10)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 절단되어 복수로 구성되고, 외측에서 중심 방향으로 중첩되어 형성되되, 일정 간격 이격되도록 구성되며, 상기 복수의 제1돌출부(20)의 사이에는 일정한 간격으로 상기 슈몸체(10)를 관통하여 형성되는 개구홈이 형성될 수 있다.
상기 링 형상의 제1돌출부(20)는 상기 제1돌출부(20)가 상기 슈몸체(10)의 외측에서 중심 방향으로 형성되었을 때와 달리, 상기 슈몸체(10)의 둘레를 따라 형성되는 것이므로, 상기 슈몸체(10)의 외측에서 중심 방향으로 중첩되어 형성될 수 있는 것이며, 즉, 링 형상의 제1돌출부(20)는 상기 슈몸체(10)의 폭 방향으로도 복수로 구성될 수 있다.
다시 말하자면, 상기 링 형상의 제1돌출부(20)는 다양한 크기로 구성되어 상기 제1경사면(11)의 경사를 따라 복수의 겹으로 돌출 형성될 수 있다.
즉, 상기 슈몸체(10) 제1경사면(11)의 외주연과 인접한 위치에서 돌출 형성되는 링 형상의 제1돌출부(20)는 적어도 상기 슈몸체(10) 제1경사면(11)의 중심과 인접한 위치에서 돌출 형성되는 링 형상의 제1돌출부(20)보다 큰 크기로 구성될 수 있으며, 이는 상기 제1경사면(11)이 갖는 경사에 따라 비교적 상기 제1경사면(11)의 인접한 위치에서 돌출 형성되는 링 형상의 제1돌출부(20)가 지면과 가까운 위치에서 돌출되기 때문에, 상기 제1돌출부(20)가 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지할 수 있도록 상기 링 형상의 제1돌출부(20) 크기를 다양화하는 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 파일장착용 선단슈의 수분이동홀을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 11에 따르면, 본 발명의 슈몸체(10)에는 외부에서 상기 슈몸체(10)의 폭 방향으로 관통되도록 형성되어 상기 관통홀(12)과 연통되는 수분이동홀(14)이 형성될 수 있다.
상기 수분이동홀(14)은 본 발명의 선단슈(100)가 결합된 파일(200)을 굴착공(300)에 근입하는 과정에서 상기 수분이동홀(14)을 통해 수분이 유입되어 상기 관통홀(12)을 통해 상기 파일(200)의 내부로 배출되도록 함으로써 본 발명의 선단슈(100)에서 발생될 수 있는 부력을 방지할 수 있게 되고, 상기 관통홀(12)의 크기 또한 줄일 수 있도록 구성되어 상기 관통홀(12)의 형성에 따른 슈몸체(10)의 강성 저하를 방지할 수 있으며, 상기 선단슈(100)의 자중이 줄어드는 효과를 갖게 되어 상기 선단슈(100)를 파일(200)에 결합하는 과정에서 핸들링이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 파일을 지반에 설치하는 과정에서 굴착공의 내부에 존재하는 연약층이나 슬라임(500)을 통과하여 지지층에 안착되도록 함으로써 파일의 침하를 방지하고, 지지층에 안착되는 과정에서 슬라임(500)을 배출하면서 압축시켜주도록 하며, 하중의 분산이 용이하게 이루어지도록 함과 더불어 지하수가 높이 있을 경우 슈몸체에 의해 형성되는 관통홀에 의해 부력이 방지될 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 파일(200)의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10); 및
    상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)의 근입 시 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20);
    를 포함하며,
    상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고,
    상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 2개 이상의 제1면(21)을 포함하여 구성되되, 상기 제1면(21)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제1모서리부(22)를 형성하도록 하며,
    상기 복수의 제1모서리부(22)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  2. 파일(200)의 선단에 결합되며, 외측에서 하부 중심 방향으로 경사진 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10); 및
    상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)의 근입 시 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20);
    를 포함하며,
    상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되고,
    상기 복수의 제1돌출부(20)는 각각 상기 제1경사면(11)에서 돌출되는 1개의 제1곡면(23)을 포함하여 구성되되, 상기 제1곡면(23)은 하부 방향으로 갈수록 점차 면적이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제1지반접촉부(24)를 형성하도록 하며,
    상기 복수의 제1지반접촉부(24)는 상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  3. 파일(200)의 선단에 결합되며, 종단면이 사다리꼴 형태로 형성되도록 외측에 제1경사면(11)이 형성되는 슈몸체(10); 및
    상기 슈몸체(10)의 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되어 상기 슈몸체(10)의 근입 시 상기 슈몸체(10)가 균형을 유지하도록 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 복수의 제1돌출부(20);
    를 포함하며,
    상기 복수의 제1돌출부(20)는 상기 제1경사면(11)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 슈몸체(10)의 중심에는,
    연직 방향으로 관통홀(12)이 형성되어 슬라임(500)이 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1돌출부(20)와 관통홀(12)의 사이에는,
    상기 슈몸체(10)의 균형을 유지하기 위해 상기 슈몸체(10)의 상면과 평행하게 형성되는 평행면(40)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 슈몸체(10)에는,
    상기 관통홀(12)의 둘레를 따라 형성되며 상기 제1경사면(11)과 대향되는 방향으로 경사진 제2경사면(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슈몸체(10)의 제2경사면(13)에서 연직하부 방향으로 돌출 형성되되, 상부에서 하부 방향으로 테이퍼지게 형성되는 하나 또는 복수의 제2돌출부(30);
    를 포함하며,
    상기 제2돌출부(30)는 상기 제2경사면(13)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 이격되어 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2돌출부(30)는 상기 제2경사면(13)에서 돌출되는 2개 이상의 제2면(31)으로 구성되되, 상기 제2면(31)은 하부 방향으로 갈수록 점차 사이 간격이 좁아지도록 구성되어 말단에 뾰족한 형상의 제2모서리부(32)를 형성하도록 하며,
    상기 제2모서리부(32)는 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2돌출부(30)는 상기 제2경사면(13)에서 돌출되는 1개의 제2곡면(33)으로 구성되되, 상기 제2곡면(33)은 하부 방향으로 갈수록 점차 면적이 좁아지도록 구성되어 말단에 둥근 형상의 제2지반접촉부(34)를 형성하도록 하며,
    상기 제2지반접촉부(34)는 복수로 구성되는 경우 적어도 2개 이상이 서로 일정한 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 슈몸체(10)의 중심에는,
    연직 방향으로 관통홀(12)이 형성되어 슬라임(500)이 배출되도록 하며,
    상기 제1돌출부(20)는,
    상기 제1경사면(11)에서 연직하부 방향으로 돌출되되, 원뿔 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 슈몸체(10)에는,
    외부에서 상기 슈몸체(10)의 폭 방향으로 관통되도록 형성되어 상기 관통홀(12)과 연통되는 수분이동홀(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
  12. 제1항 및 제3항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1돌출부(20)는,
    상기 제1경사면(11)에서 상기 슈몸체(10)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성되되, 상기 슈몸체(10)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 절단되어 복수로 구성되고, 외측에서 중심 방향으로 중첩되어 형성되되, 일정 간격 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파일장착용 선단슈.
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