WO2018186612A1 - 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법 - Google Patents

현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법 Download PDF

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WO2018186612A1
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aggregate
top pile
concrete
reinforcing material
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PCT/KR2018/003402
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임성대
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(주)삼일이엔씨
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Definitions

  • the present invention can directly form the top pile structure of the upper and lower strait shape reinforced cores in the aggregate compaction layer to the cast-in-place concrete, while the whole top pile can be integrated into one continuous structure to greatly improve the bearing strength of the foundation of the structure.
  • the present invention relates to a field foundation reinforcement top pile foundation and a construction method thereof.
  • the top pile which is used as the basis of various constructions and civil engineering structures, is an advantageous structure for transferring the upper loads to the ground, and is widely used as the foundation construction of structures.
  • the conventional top pile is mainly constructed by carrying a precast concrete top pile product manufactured in a factory. Specifically, as shown in FIG. 1, the top pile 6 is mounted on the ground on which the bottom is stopped, and then the crushed stone is pushed into a gap between the neighboring top piles 6 and compacted with a vibrator. Construction is carried out in the order of forming (21).
  • the top pile construction was not only burdened with the manufacturing and transportation costs, but also the handling and construction of the product was very inconvenient.
  • the adjacent top piles 6 may be separated from each other and the continuity of the foundation may not be guaranteed, and filling and compacting of the aggregates under the top piles 6 may be difficult to be properly performed.
  • the cast-in-place top pile has advantages in that it is easy to manufacture and transport compared to a conventional factory-made precast top pile.
  • in situ pour top pile of Patent No. 10-0996728 is to improve the workability of the top pile by using the coupling portion of the top container and the reinforcing bar.
  • the registration technology also has a high cost burden for the manufacture and transportation of the top container.
  • the top piles are only partially connected to each other, and after the top pile is formed by in-site casting, the crushed stone is pushed into the gap between the hardened top piles and compacted with a vibrator.
  • the present invention not only does not need to manufacture the top pile in the factory or transport to the site, but also no need for the form top table, the site-pouring reinforcement top pile base that does not have any cost burden associated with the transport operation And to provide a construction method thereof.
  • the present invention is to provide a construction method and the construction method of the top-floor reinforcement top pile that can be quickly installed to shorten the air and improve economic efficiency.
  • the present invention is to provide an on-site reinforcement top pile base and construction method thereof that can easily aggregate aggregate compared to the conventional top pile and secure a dense lower support layer.
  • the present invention can not only integrate a plurality of top pile tops, but also can cast the whole cast pile and top piles of the lower part of the building foundation concrete to distribute the load of the upper structure to the overall foundation efficiently and provide seismic performance.
  • the purpose of the present invention is to provide a method for constructing a top-end reinforcement top pile and its construction.
  • an aggregate compaction layer is installed on the ground;
  • a core part formed by pouring concrete in the internal space of the reinforcing material;
  • An outer reinforcement part formed outside the reinforcement while the concrete poured into the reinforcement inner space flows out through the mesh of the reinforcement and is diffusely injected into the outer aggregate compaction layer;
  • discarded concrete which is disposed on the aggregate compaction layer, the reinforcement and the core, and is poured simultaneously with the concrete for forming the core and the outer reinforcement. Consists of, the total area of the mesh of the reinforcement to provide a site-pour reinforcement top pile foundation, characterized in that more than 40% of the total area of the reinforcement.
  • the reinforcement is provided to be spaced apart from the neighboring reinforcement, the diameter of the upper surface of the reinforcement is provided on-site reinforcement reinforcement pile foundation, characterized in that 40 ⁇ 90% of the center spacing between the reinforcement do.
  • the upper portion of the reinforcing member is curved outwardly to provide an on-site pour reinforcement top pile foundation, characterized in that the arch.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a site-pouring reinforcement top pile foundation, characterized in that the auxiliary network is provided inside the reinforcement.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a site-pouring reinforcement top pile foundation, characterized in that the tail portion which is located in the reinforcement is further provided as a part of the upper portion is protruded into the ground.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a field-pouring reinforcement top pile foundation, characterized in that the horizontal reinforcing connecting member connecting the plurality of reinforcing materials are installed in a lattice form on top of the reinforcing material.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides an on-site pour reinforcement top pile foundation, characterized in that the shear connection member is provided on the upper portion of the discarded concrete.
  • the present invention according to another preferred embodiment for the construction of the site-pouring reinforcement top pile foundation, (a) installing a plurality of reinforcing material on the ground top of the stop work is completed; (b) forming an aggregate compaction layer by installing and compacting aggregate on the upper ground around the reinforcement; And (c) forming concrete in the inner space of the reinforcing member to form a core portion and an outer reinforcing portion; Provides a construction method of the site-pouring reinforcement top pile foundation, characterized in that configured to include.
  • the shape retainer having the same shape as the internal shape of the reinforcement is inserted into the reinforcement, and the shape retainer is compacted in step (b).
  • the shape retainer is compacted in step (b).
  • the aggregate compaction layer, the reinforcement and the core of the discarded concrete is poured, the discarded concrete is poured simultaneously with the concrete for forming the core and the outer reinforcement portion.
  • the present invention according to another preferred embodiment for the construction of the site-pouring reinforcement top pile foundation, (a) installing a plurality of reinforcing material on the ground top of the stop work is completed; (b) forming an aggregate compaction layer by placing aggregate in the upper surface of the reinforcement inner space and the ground around the reinforcement and compacting the aggregate around the reinforcement; And (c) pouring the grout material into the interior of the aggregate-filled reinforcement to form a core portion and an outer reinforcement portion.
  • a construction method of the site-pouring reinforcement top pile foundation characterized in that configured to include.
  • the step (a) is to inject the tail portion to protrude to the upper part of the upper part on the ground where the stop work is completed, and install the reinforcement so that the upper end of the tail part is located inside the reinforcement.
  • the top pile is formed by the cast-in-place concrete, the top pile does not need to be manufactured at the factory or transported to the site, nor is the formless top container needed. Therefore, it is economical because there is no overhead work or the cost burden associated with the top pile or top container.
  • the core of the top pile is composed of high quality concrete reinforced with reinforcement, and at the same time, the concrete is injected into the outer side of the reinforcement when the core is poured, and the outer reinforcement is formed in the aggregate compaction layer. Therefore, the structural performance is excellent, the construction speed is very fast, it is possible to shorten the air.
  • the plurality of reinforcing members to the horizontal reinforcing connector can be integrated a plurality of top of the top pile.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional top pile foundation.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the present invention site pouring reinforcement top pile base.
  • FIG 3 is a side view showing an embodiment of a reinforcing material.
  • FIG. 4 is a side view showing another embodiment of the reinforcement.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing the present invention site pouring reinforcement top pile provided with a tail portion.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing the present invention site pouring reinforcement top pile base equipped with a shear connector.
  • FIG. 7 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring reinforcement top pile foundation according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring reinforcement top pile foundation according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a top pile supporting an upper structure.
  • the present invention aggregate aggregate layer is installed on the ground; A plurality of reinforcement members provided in the aggregate compaction layer to be spaced apart from each other such that an upper surface thereof is exposed to the upper portion of the aggregate compaction layer, the reinforcement member being formed in a cone shape of an open light beam narrowing in the upper portion and having a wire mesh of a plurality of rows intersecting; A core part formed by pouring concrete in the internal space of the reinforcing material; An outer reinforcement part formed outside the reinforcement while the concrete poured into the reinforcement inner space flows out through the mesh of the reinforcement and is diffusely injected into the outer aggregate compaction layer; And discarded concrete, which is disposed on the aggregate compaction layer, the reinforcement and the core, and is poured simultaneously with the concrete for forming the core and the outer reinforcement. Consists of, the total area of the mesh of the reinforcement to provide a site-pour reinforcement top pile foundation, characterized in that more than 40% of the total area of the reinforcement.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the present invention site cast reinforcement top pile base.
  • the present invention places the reinforcement top pile pile aggregate layer 21 is installed on the ground (1);
  • the aggregate compaction layer 21 is provided with a plurality of spaced apart from each other so that the upper surface is exposed to the top of the aggregate compaction layer 21, is formed in the cone shape of the upper light beam narrowing the top is open, a plurality of rows of wire rods intersect the man eyes
  • a reinforcing material 22 which is a formed mesh member
  • a core portion 23 formed by pouring concrete in the internal space of the reinforcing material 22
  • An outer reinforcing part 24 formed outside the reinforcing material 22 while concrete poured into the reinforcing material 22 is discharged through the mesh of the reinforcing material 22 and diffused into the outer aggregate compaction layer 21;
  • the aggregate compaction layer 21 may be formed by installing and reinforcing aggregates on the ground 1 around the reinforcement 22 after installing the reinforcement 22 to be described later after the ground stop work.
  • the reinforcing material 22 is to be installed so that the upper surface is exposed to the aggregate compaction layer 21, a plurality may be installed.
  • Each of the reinforcing materials 22 is a cone-shaped member having a light beam narrow, and is a mesh member having a plurality of rows of wire rods intersecting to form a mesh.
  • the reinforcing material 22 is preferably manufactured using a metal material, and may be composed of a pre-assembled steel wire mesh, a metal lath mesh, a steel mesh, and the like.
  • the reinforcing material 22 prevents the aggregate of the aggregate compaction layer 21 located on the outside from flowing into the core 23 to maintain the quality of the core 23 concrete and prevents the loosening of the aggregate compaction layer 21. .
  • the size of the mesh of the reinforcement 22 is to be made to be similar to or less than the aggregate size of the aggregate compaction layer 21 in order to prevent the aggregate of the aggregate compaction layer 21 is introduced into the reinforcement 22. desirable.
  • the reinforcing material 22 is open at the top so that concrete can be poured therein.
  • the core portion 23 is formed by placing concrete in the interior space of the reinforcement 22 through the open upper space of the reinforcement 22.
  • the core portion 23 may be formed by directly pouring concrete into the reinforcement 22, or may be formed by first filling the aggregate into the reinforcement 22 and then injecting cement mortar or adhesive grout having a suitable slump. .
  • the concrete may be poured only inside each of the reinforcement 22, or may be integrally poured by a certain height to the top of the reinforcement 22 and the aggregate compaction layer (21).
  • the outer reinforcing portion 24 is formed in the outside of the reinforcing material 22 is concrete poured in the interior of the reinforcing material 22 flows out through the mesh of the reinforcing material (22).
  • the cement paste and fine aggregate in the concrete being poured into the reinforcing material 22 may flow out to the outside through the mesh and diffuse into the outer aggregate compaction layer 21 to form the outer reinforcing part 24.
  • the reinforcing material 22 serves to reinforce the reinforced concrete structure between the inner core portion 23 and the outer outer reinforcing portion 24 to significantly improve the structural performance of the site-pouring reinforcement top pile.
  • the outer reinforcing portion 24 may be formed by adjusting the slump of the concrete or by adjusting the diffusion range of the concrete injected into the aggregate compaction layer 21 using the admixture.
  • the top pile can be formed directly on the aggregate compaction layer 21 by the site-pouring concrete in the state where the reinforcing material 22 is installed, it is possible to construct very economically and quickly. In addition, it is convenient and economical because there is no need to manufacture or transport the top pile or the top container separately.
  • the core portion 23 of the top pile is made of high-quality concrete reinforced with a reinforcing material 22, the core portion in the aggregate compaction layer 21 together with the aggregate of the top pile support support compaction layer 21 already constructed (23) Since the concrete injected during the concrete casting forms the outer reinforcing portion 24, the structural performance is excellent and the construction speed is also very fast.
  • the upper portion of the aggregate compaction layer 21 has a relatively low density of aggregates. Therefore, the area of the outer reinforcing portion 24 in the upper portion of the reinforcing material 22 is enlarged so that the outer reinforcing portion 24 between the adjacent reinforcing material 22 as shown in FIG. 2 may form an arch shape. Therefore, the structural performance of the top pile can be greatly improved by the arch behavior of the outer reinforcing portion 24.
  • the total area of the meshes formed in the reinforcement 22 may be configured to be 40% or more of the total area of the reinforcement 22.
  • a mesh eye having an area of at least 40% of the total area of the reinforcing material 22 should be formed, and more preferably, the whole reinforcing material 22 as a whole. It is advantageous for the mesh to form at least 50% of the area.
  • the reinforcing material 22 is provided to be spaced apart from each other adjacent to the reinforcing material 22, the diameter of the upper surface of the reinforcing material 22 may be configured to be 40 to 90% of the center interval between the reinforcing materials (22).
  • Conventional top piles are constructed such that a plurality of neighboring top piles are in contact with each other.
  • the outer reinforcement part 24 is naturally enlarged and connected when the core part 23 is formed, it is not necessary to install the neighboring reinforcement 22 to be in contact with each other.
  • the neighboring reinforcement 22 is spaced apart from each other, the gap between the top pile is large, the aggregate installation and compacting work is convenient, it is possible to secure a dense lower support layer.
  • the diameter of the upper surface of the reinforcement 22 is less than 40% of the center distance between the reinforcement 22, the volume of the top pile is too small and the contact area with the aggregate compaction layer 21 is small, which is disadvantageous for securing the bearing force due to the top pile. .
  • the diameter of the upper surface of the reinforcement 22 may be 70% or less of the center spacing between the reinforcement 22.
  • the horizontal reinforcing connecting member 27 connecting the plurality of reinforcing materials 22 to each other may be installed in a lattice shape.
  • the horizontal reinforcing connection member 27 may be configured as a rebar.
  • the horizontal reinforcement connecting member 27 is installed in a grid so as to connect the upper portion of each reinforcing member 22 installed on the ground 1 on which the stop work is completed, thereby maintaining the verticality of the reinforcing member 22 and securing a planar position. .
  • the horizontal reinforcing connector 27 connects the entire plurality of top piles into one structure.
  • the relative movement or deformation between the top piles may be further reduced.
  • FIG 3 is a side view showing an embodiment of a reinforcing material.
  • the upper portion of the reinforcing material 22 may be configured to be curved outward to form an arc.
  • the outer reinforcing part 24 between neighboring reinforcing materials 22 can be more reliably arched structure, thereby increasing the structural performance.
  • FIG. 4 is a side view showing another embodiment of the reinforcing material.
  • an auxiliary net 25 may be provided in the reinforcement 22.
  • the size of the mesh of the reinforcing material 22 may be larger than that of the aggregate standard of the aggregate compaction layer 21.
  • the auxiliary mesh 25 having the size of the mesh of the reinforcement 22 less than or equal to the aggregate specification of the aggregate compaction layer 21 may be inserted into the reinforcement 22.
  • the auxiliary network 25 does not need to be thick because it only needs to prevent the inflow of aggregate, it is possible to use a variety of meshes, such as metal mesh, fiber mesh.
  • the auxiliary network 25 may be bound with the reinforcing material 22, and a separate filler may be filled in the auxiliary network 25 inside.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the present invention site pouring reinforcement top pile equipped with a tail portion.
  • the site-pouring reinforcement top pile foundation of the present invention may be further provided with a tail part 26 located in the ground 1 and having a part of the upper part protruded upward to be positioned inside the reinforcing material 22. have.
  • the tail portion 26 can be constructed separately from the reinforcing material 22, and if the tail portion 26 is installed inside the reinforcing material 22, it is easy to ensure a constant position of the reinforcing material 22. In addition, it is possible to reduce the deformation of the top pile upon loading the structure.
  • the tail portion 26 may be made of a material having excellent rigidity such as steel pipe or concrete material.
  • the ground (1) may be the soil ground of the site, or may be the aggregate compaction layer 21 to be primarily compacted when the site ground is soft.
  • the tail portion 26 may be directly inserted into the suspended soil ground, and after the aggregate compaction layer 21 is primarily formed, the tail portion 26 is incorporated into the aggregate compaction layer 21 and then the reinforcing material 22 is formed. After the installation, the aggregate compaction layer 21 may be formed second.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing the present site cast reinforcement top pile base equipped with a shear connector.
  • the aggregate compaction layer 21, the reinforcing material 22 and the core 23 is disposed on the discarded concrete (3), the shear connector (4) on the upper portion of the discarded concrete (3) ) May be provided to protrude.
  • the shear connector 4 reinforces the horizontal shear force against the seismic load by integrating the main foundation of the discarded concrete 3 above.
  • top pile foundation, the discarded concrete 3 and the present foundation are integrated to increase the resistance to the horizontal force.
  • the shear connector 4 may be configured of rebar, iron plate, and the like.
  • the discarded concrete 3 and the concrete for forming the top pile may be integrally poured entirely.
  • the entire field-pouring top pile can be formed as one continuous structure together with the above-mentioned horizontal reinforcing connecting member 27, so that the load of the upper structure 5 can be effectively distributed throughout the foundation, and seismic performance is also achieved. It can be greatly improved.
  • FIG. 7 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring reinforcement top pile foundation according to an embodiment.
  • the construction method of the present invention on-site reinforcement top pile base is directed to a method for constructing the above-described present invention on-site reinforcement top pile base.
  • the reinforcing material 22 is installed after the ground (1) stop operation.
  • a horizontal reinforcing connecting member 27 may be installed in a lattice form on the reinforcing member 22 to interconnect the plurality of reinforcing members 22.
  • the shape retaining hole 28 may be inserted into the reinforcing material 22.
  • the aggregate is installed in the space between the neighboring reinforcement 22 and then chopped.
  • Compaction work of the aggregate is preferably carried out using a compactor or a vibrator.
  • the laying and compacting operation of the aggregate is advantageous.
  • the operation of the vibrator is easy, it is advantageous to secure the compaction of the aggregate compaction layer 21 as compared with the conventional top pile.
  • step (c) cast concrete 3 is poured on top of the aggregate compaction layer 21, the reinforcement 22 and the core 23, and the discarded concrete 3 is the core 23 and the outer reinforcement. It can be poured simultaneously with the concrete for forming the part 24 (FIG. 7 (e)).
  • the concrete for forming the core portion 23 and the outer reinforcing portion 24 may be poured and the discarded concrete 3 may be poured directly on top to integrate the top pile and the discarded concrete 3.
  • the upper portion of the discarded concrete (3) is provided with a shear connecting member (4) can be integrated with the main foundation of the upper.
  • step (a) of Figure 7 it can be inserted into the shape holding member 28 having the same shape as the internal shape of the reinforcing material 22 in the reinforcing material 22, As illustrated in (c) of FIG. 7, the shape retainer 28 may be removed after the compaction in step (b).
  • the shape retainer 28 is installed to prevent deformation of the shape of the reinforcement 22 when the aggregate is laid and compacted to form the aggregate compaction layer 21 around the reinforcement 22.
  • the shape retainer 28 is inserted into the reinforcement 22 to support the reinforcement 22.
  • the shape holder 28 may be used, such as wood or steel, sand bags that can be used repeatedly.
  • the shape retainer 28 may be removed after the aggregate compaction layer 21 is formed, and may be present for structural reinforcement of the core 23 in some cases.
  • the construction method of the present invention in-place reinforcement top pile is for the construction of the above-described in-situ place reinforcement top pile, (a) a plurality of reinforcing materials 22 on the ground (1) the top of the stop work is completed Installing; (b) forming an aggregate compaction layer 21 by arranging aggregate in the upper space of the reinforcement 22 and the ground 1 around the reinforcement 22 and compacting the aggregate around the reinforcement 22; And (c) pouring the grout material into the interior of the aggregate-filled reinforcement 22 to form the core portion 23 and the outer reinforcement portion 24; It may be configured to include.
  • the compacting aggregate is filled into the reinforcing material 22 instead of the shape retaining body 28 in the step (b) to prevent deformation of the reinforcing material 22.
  • the compaction aggregate inserted into the reinforcement 22 may be used as a material of the core 23 without additional removal, and the core 23 and the outer reinforcement together with cement grout or mortar injected into the reinforcement 22. To form (24).
  • FIG. 8 is a diagram showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring reinforcement top pile foundation according to another embodiment.
  • the tail part 26 is inserted in the upper part of the ground 1 where the stop work is completed so that the upper part of the ground 1 protrudes to the upper part of the ground 1.
  • the reinforcement 22 may be installed so that the upper portion of the portion 26 is located inside the reinforcement 22.
  • tail portion 26 Due to the installation of the tail portion 26, it is possible to secure additional support force, to easily secure the position of the reinforcement 22, and to reduce the deformation of the top pile upon the load of the structure.
  • FIGS. 8B to 8E are the same as those described with reference to FIG. 7.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the top pile supporting the upper structure.
  • the top pile has a core 23 and an outer reinforcing portion 24 formed of concrete, respectively, inside and outside of the reinforcing member 22, and an outer reinforcing portion 24 is arched between the reinforcing members 22 of the neighboring top pile. It is arranged to form a shape. Therefore, the structural performance of the top pile is greatly improved.
  • the horizontal connection reinforcement 22, as well as the discarded concrete 3, is poured on the plurality of top piles, so that a plurality of on-site placing top piles can be configured as a single continuous structure, so that the load of the upper structure 5 is supported. It can be delivered efficiently to (1).

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Abstract

본 발명은 골재다짐층에 심부가 보강된 상광하협 형상의 팽이말뚝 구조체를 현장 타설 콘크리트로 바로 형성하는 한편 전체 팽이말뚝을 연속된 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법에 관한 것이다. 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초는 지반 상부에 포설되는 골재다짐층; 상면이 상기 골재다짐층 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층 내에 복수 개가 서로 이격되게 구비되는 것으로, 상부가 개방된 상광하협의 콘 형상으로 형성되고 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성된 망형 부재인 보강재; 상기 보강재 내부 공간에 콘크리트가 타설되어 형성되는 심부; 상기 보강재 내부 공간에 타설된 콘크리트가 보강재의 망눈을 통해 유출되어 외측의 골재다짐층에 확산 주입되면서 보강재의 외부에 형성되는 외측보강부; 및 상기 골재다짐층, 보강재 및 심부의 상부에 구비되는 것으로, 심부 및 외측보강부를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 버림 콘크리트; 로 구성되되, 상기 보강재의 망눈의 전체 면적은 보강재 전체 면적의 40% 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법
본 발명은 골재다짐층에 심부가 보강된 상광하협 형상의 팽이말뚝 구조체를 현장 타설 콘크리트로 바로 형성하는 한편 전체 팽이말뚝을 연속된 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
각종 건축 및 토목 구조물의 기초로 사용되는 팽이말뚝은 상부 하중을 지중에 전달하는 데 유리한 구조로 구조물의 기초공사로 널리 시공되고 있다.
종래의 팽이말뚝은 주로 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 팽이말뚝 제품을 현장으로 운반하여 시공한다. 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥이 정지된 지반(1) 위에 팽이말뚝(6)을 거치한 다음 이웃하는 팽이말뚝(6) 사이의 틈새로 쇄석을 밀어 넣고 진동기로 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 순서로 시공을 진행한다.
이에 따라 팽이말뚝 시공에는 제작 및 운반비가 크게 부담될 뿐만 아니라 제품의 취급과 시공이 매우 불편하였다. 또한, 인접 팽이말뚝(6)이 상호 분리되어 기초의 연속성이 보장되지 않을 수 있고, 팽이말뚝(6) 하부 골재의 채움 및 다짐 작업이 제대로 시행되기 어려운 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 팽이용기를 이용한 현장 타설형 팽이말뚝이 많이 사용되고 있다. 상기 현장 타설형 팽이말뚝은 종래 공장제작형 프리캐스트 팽이말뚝에 비해 제작 및 운반이 용이한 장점이 있다.
일례로 등록특허 제10-0996728호의 "결합이 용이한 현장 타설 팽이파일"은 팽이용기의 결합부와 철근연결홈을 이용하여 팽이말뚝의 시공성을 향상시킨 것이다.
그러나 상기 등록기술 또한 팽이용기의 제작 및 운반에 대한 비용 부담이 크다. 아울러 팽이말뚝이 상호 일부 폭만 연결되며, 현장 타설로 팽이말뚝 형성 후 경화된 팽이말뚝 사이의 틈새로 쇄석을 밀어 넣고 진동기로 다짐하므로 팽이말뚝 하부의 쇄석층 다짐이 제대로 시행되기 어려운 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 팽이말뚝을 공장에서 제작하거나 현장으로 운반할 필요가 없을 뿐만 아니라 거푸집용 팽이용기도 불필요하여 운반 작업이나 이에 관련된 비용 부담이 전혀 없는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 신속한 시공이 가능하여 공기 단축 및 경제성 향상이 가능한 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래의 팽이말뚝에 비하여 골재 포설이 용이하고 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 복수의 팽이말뚝 상부 전체를 일체화할 수 있을 뿐만 아니라 건축물 기초 콘크리트 하부의 버림 콘크리트와 팽이말뚝 전체를 일체로 타설할 수도 있어 상부 구조물의 하중을 효율적으로 기초 전반에 분배하여 전달하고 내진 성능을 향상시킬 수 있는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 지반 상부에 포설되는 골재다짐층; 상면이 상기 골재다짐층 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층 내에 복수 개가 서로 이격되게 구비되는 것으로, 상부가 개방된 상광하협의 콘 형상으로 형성되고 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성된 망형 부재인 보강재; 상기 보강재 내부 공간에 콘크리트가 타설되어 형성되는 심부; 상기 보강재 내부 공간에 타설된 콘크리트가 보강재의 망눈을 통해 유출되어 외측의 골재다짐층에 확산 주입되면서 보강재의 외부에 형성되는 외측보강부; 및 상기 골재다짐층, 보강재 및 심부의 상부에 구비되는 것으로, 심부 및 외측보강부를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 버림 콘크리트; 로 구성되되, 상기 보강재의 망눈의 전체 면적은 보강재 전체 면적의 40% 이상인 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강재는 이웃하는 보강재와 서로 이격되게 구비되되, 상기 보강재 상면의 직경은 보강재 간 중심 간격의 40~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강재의 상부는 외측으로 만곡 형성되어 아치형을 이루는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강재의 내부에는 보조망체가 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 지반에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 보강재 내부에 위치하는 테일부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 보강재의 상부에는 복수의 보강재를 서로 연결하는 수평보강 연결재가 격자형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 버림 콘크리트의 상부에는 전단연결재가 돌출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 복수의 보강재를 설치하는 단계; (b) 상기 보강재 주변의 지반 상부에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 보강재의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부 및 외측보강부를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계에서, 상기 보강재의 내부에는 보강재의 내부 형상과 동일한 형상을 지닌 형상유지구가 삽입되어 구비되고, 상기 형상유지구는 (b) 단계에서 골재 다짐 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (c) 단계에서, 상기 골재다짐층, 보강재 및 심부의 상부에는 버림 콘크리트가 타설되되, 상기 버림 콘크리트는 상기 심부 및 외측보강부를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 복수의 보강재를 설치하는 단계; (b) 상기 보강재 내부 공간 및 보강재 주변의 지반 상부에 골재를 포설하고 보강재 주변의 골재를 다짐하여 골재다짐층을 형성하는 단계; 및 (c) 골재가 채워진 보강재의 내부에 그라우트재를 타설하여 심부 및 외측보강부를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계는 정지 작업이 완료된 지반 상부에 상단 일부가 지반 상부로 돌출되도록 테일부를 근입하고, 상기 테일부 상단이 보강재 내부에 위치하도록 보강재를 설치하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 현장 타설 콘크리트에 의하여 팽이말뚝을 형성하므로, 팽이말뚝을 공장에서 제작하거나 현장으로 운반할 필요가 없을 뿐만 아니라 거푸집용 팽이용기도 불필요하다. 따라서 팽이말뚝이나 팽이용기의 운반 작업 또는 이에 관련된 비용 부담이 없어 경제적이다.
둘째, 팽이말뚝의 심부는 보강재로 보강된 양질의 콘크리트로 구성되며, 동시에 심부 콘크리트 타설시 보강재 외측에 콘크리트가 확산 주입되어 골재다짐층에 외측보강부가 형성된다. 따라서 구조적 성능이 우수하고, 시공 속도가 매우 빨라 공기 단축이 가능하다.
셋째, 보강재 상면의 직경을 조절하여 이웃하는 팽이말뚝 사이의 간격을 조절할 수 있다. 이에 따라 이웃하는 팽이말뚝 간에 다짐 작업 공간을 충분히 확보함으로써, 종래의 팽이말뚝에 비해 골재 포설 작업을 쉽게 진행할 수 있으며 훨씬 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있다.
넷째, 복수의 보강재를 수평보강 연결재로 연결하여 복수의 팽이말뚝 상부 전체를 일체화할 수 있다. 아울러 건축물 기초 콘크리트 하부의 버림 콘크리트와 팽이말뚝 전체 콘크리트를 일체로 타설할 수도 있다. 이에 따라 전체 현장 타설 팽이말뚝을 하나의 연속된 구조체로 구성함으로써, 상부 구조물의 하중을 매우 효율적으로 기초 전반에 분배하여 전달할 수 있고 내진 성능도 크게 향상 가능하다.
도 1은 종래 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 3은 보강재의 실시예를 도시하는 측면도.
도 4는 보강재의 다른 실시예를 도시하는 측면도.
도 5는 테일부가 구비된 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 6은 전단연결재가 구비된 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 7은 일실시예에 의한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 8은 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 9는 상부 구조물을 지지하는 팽이말뚝을 도시하는 단면도.
본 발명은 지반 상부에 포설되는 골재다짐층; 상면이 상기 골재다짐층 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층 내에 복수 개가 서로 이격되게 구비되는 것으로, 상부가 개방된 상광하협의 콘 형상으로 형성되고 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성된 망형 부재인 보강재; 상기 보강재 내부 공간에 콘크리트가 타설되어 형성되는 심부; 상기 보강재 내부 공간에 타설된 콘크리트가 보강재의 망눈을 통해 유출되어 외측의 골재다짐층에 확산 주입되면서 보강재의 외부에 형성되는 외측보강부; 및 상기 골재다짐층, 보강재 및 심부의 상부에 구비되는 것으로, 심부 및 외측보강부를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 버림 콘크리트; 로 구성되되, 상기 보강재의 망눈의 전체 면적은 보강재 전체 면적의 40% 이상인 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 제공한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초는 지반(1) 상부에 포설되는 골재다짐층(21); 상면이 상기 골재다짐층(21) 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층(21) 내에 복수 개가 서로 이격되게 구비되는 것으로, 상부가 개방된 상광하협의 콘 형상으로 형성되고 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성된 망형 부재인 보강재(22); 상기 보강재(22) 내부 공간에 콘크리트가 타설되어 형성되는 심부(23); 상기 보강재(22) 내부 공간에 타설된 콘크리트가 보강재(22)의 망눈을 통해 유출되어 외측의 골재다짐층(21)에 확산 주입되면서 보강재(22)의 외부에 형성되는 외측보강부(24); 및 상기 골재다짐층(21), 보강재(22) 및 심부(23)의 상부에 구비되는 것으로, 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 버림 콘크리트(3); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 골재다짐층(21)은 지반 정지 작업 후 후술할 보강재(22)를 설치한 다음, 보강재(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 다져 형성할 수 있다.
상기 보강재(22)는 상면이 상기 골재다짐층(21) 상부로 노출되도록 설치되는 것으로, 복수 개를 설치할 수 있다.
각 보강재(22)는 상광하협의 콘 형상으로, 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성되는 망형 부재이다.
상기 보강재(22)는 금속 재질을 이용하여 제작함이 바람직하며, 선조립 강선망, 메탈라스망, 강재망 등으로 구성 가능하다.
상기 보강재(22)는 외측에 위치하는 골재다짐층(21)의 골재가 심부(23) 측으로 유입되는 것을 방지하여 심부(23) 콘크리트의 품질을 유지하며 골재다짐층(21)의 이완을 방지한다.
상기 보강재(22)의 망눈의 크기는 골재다짐층(21)의 골재가 보강재(22) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 골재다짐층(21)의 골재 크기와 비슷하거나 그 이하가 되도록 제작하는 것이 바람직하다.
상기 보강재(22)는 내부에 콘크리트를 타설할 수 있도록 상부가 개방된다.
상기 심부(23)는 보강재(22)의 개방된 상부 공간을 통하여 보강재(22) 내부 공간에 콘크리트가 현장 타설되어 형성된다.
상기 심부(23)는 보강재(22) 내부에 콘크리트를 직접 타설하여 형성할 수도 있고, 보강재(22) 내부에 골재를 먼저 채운 후 적당한 슬럼프를 가지는 시멘트 모르타르나 점착성 있는 그라우트를 주입하여 형성할 수도 있다.
여기에서 콘크리트는 각 보강재(22)의 내부에만 타설될 수도 있고, 보강재(22) 상부와 골재다짐층(21) 상부로 일정 높이만큼 일체로 타설될 수도 있다.
상기 외측보강부(24)는 상기 보강재(22)의 내부에 타설된 콘크리트가 보강재(22)의 망눈을 통해 유출되어 보강재(22)의 외부에 형성된다.
즉, 보강재(22) 내부에 타설되는 콘크리트 중의 시멘트 페이스트와 잔골재 등이 망눈을 통해 외부로 유출되어 외측의 골재다짐층(21)에 확산 주입되면서 외측보강부(24)를 이룰 수 있다.
이에 따라 상기 보강재(22)는 내측의 심부(23)와 외측의 외측보강부(24) 사이에서 철근콘크리트 구조물의 철근 역할을 하여 현장 타설 보강 팽이말뚝의 구조 성능을 크게 향상시킨다.
상기 외측보강부(24)는 콘크리트의 슬럼프를 조절하거나 혼화제를 사용하여 골재다짐층(21)으로 주입되는 콘크리트의 확산 범위를 조절하여 형성할 수 있다.
본 발명에서는 보강재(22)를 설치한 상태에서 현장 타설 콘크리트에 의하여 팽이말뚝을 골재다짐층(21)에 바로 형성할 수 있으므로, 매우 경제적이면서 신속하게 시공 가능하다. 아울러 별도로 팽이말뚝이나 팽이용기를 공장 제작하거나 운반할 필요가 없어 편리하고 경제적이다.
또한, 팽이말뚝의 심부(23)는 보강재(22)로 보강된 양질의 콘크리트로 구성되고, 이미 시공되어 있는 팽이말뚝 지지용 골재다짐층(21)의 골재와 함께 골재다짐층(21)에 심부(23) 콘크리트 타설시 확산 주입된 콘크리트가 외측보강부(24)를 형성하므로 구조 성능이 우수하고 시공 속도도 매우 빠르다.
아울러 골재다짐층(21)의 상부는 상대적으로 골재의 밀도가 작다. 따라서 보강재(22) 상부에서 외측보강부(24)의 면적이 확대되어 도 2와 같이 이웃하는 보강재(22) 사이의 외측보강부(24)가 아치 형상을 이룰 수 있다. 그러므로 외측보강부(24)의 아치 거동에 의해 팽이말뚝의 구조적 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 보강재(22)에 형성된 망눈의 전체 면적은 보강재(22) 전체 면적의 40% 이상이 되도록 구성할 수 있다.
상기 보강재(22)의 외측에 적절한 두께의 외측보강부(24)를 형성하기 위해서는 최소한 보강재(22) 전체 면적의 40% 이상의 면적을 갖는 망눈이 형성되어야 하며, 더욱 바람직하게는 보강재(22) 전체 면적의 50% 이상 망눈이 형성되는 것이 유리하다.
아울러 상기 보강재(22)는 이웃하는 보강재(22)와 서로 이격되게 구비되되, 상기 보강재(22) 상면의 직경은 보강재(22) 간 중심 간격의 40~90%가 되도록 구성할 수 있다.
종래 팽이말뚝은 이웃하는 복수의 팽이말뚝이 상호 접하도록 시공된다. 이와 달리 본 발명에서는 심부(23) 형성시 자연스럽게 외측보강부(24)가 확대 형성되어 연결되므로, 이웃하는 보강재(22)를 서로 접하도록 설치할 필요가 없다.
따라서 이웃하는 보강재(22)를 상호 이격 배치하므로, 팽이말뚝 사이 간 간격이 커 골재 포설 및 다짐 작업이 편리하며, 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있다.
상기 보강재(22) 상면의 직경이 보강재(22) 간 중심 간격의 40% 미만이면, 팽이말뚝의 체적이 너무 작고 골재다짐층(21)과의 접촉 면적이 작아 팽이말뚝으로 인한 지지력 확보에 불리하다.
또한, 상기 보강재(22) 상면의 직경이 보강재(22) 간 중심 간격의 90%를 초과하면, 보강재(22) 사이의 간격이 너무 좁아 골재 포설 및 채움 작업이 곤란하다.
이러한 점들을 고려할 때 상기 보강재(22) 상면의 직경은 보강재(22) 간 중심 간격의 70% 이하가 바람직하다고 할 수 있다.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 상기 보강재(22)의 상부에는 복수의 보강재(22)를 서로 연결하는 수평보강 연결재(27)가 격자형으로 설치될 수 있다.
상기 수평보강 연결재(27)는 철근 등으로 구성 가능하다.
상기 수평보강 연결재(27)는 정지 작업이 완료된 지반(1)에 설치된 각각의 보강재(22) 상부를 연결하도록 격자형으로 설치되어 보강재(22)의 수직도를 유지하고 평면상 위치를 확보해 준다.
아울러 상기 수평보강 연결재(27)는 복수의 팽이말뚝 전체를 하나의 구조체로 연결한다.
상기 수평보강 연결재(27)에 의하여 복수의 팽이말뚝 상부가 전체적으로 강결되므로, 팽이말뚝 간 상대적인 이동이나 변형을 훨씬 감소시킬 수 있다. 또한, 상부하중을 보다 효율적으로 지지할 수 있으며 내진 성능이 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 보강재의 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보강재(22)의 상부는 외측으로 만곡 형성되어 아치형을 이루도록 구성될 수 있다.
이와 같이 상기 보강재(22)의 상단 자체를 외측으로 만곡되게 형성하면, 이웃하는 보강재(22) 사이의 외측보강부(24)가 보다 확실하게 아치 구조를 이룰 수 있으므로 구조적 성능이 증가된다.
도 4는 보강재의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 보강재(22)의 내부에는 보조망체(25)가 구비될 수 있다.
상기 보강재(22)를 철근이나 철선 등을 이용하여 뼈대구조로 구성하는 경우 보강재(22)의 망눈 크기가 골재다짐층(21)의 골재 규격보다 커질 수 있다.
이러한 경우 보강재(22)의 망눈 크기가 골재다짐층(21)의 골재 규격 이하인 보조망체(25)를 보강재(22) 내부에 삽입할 수 있다.
상기 보조망체(25)는 골재의 유입만 막으면 되므로 두께가 두꺼울 필요가 없으며, 금속망, 섬유망 등 다양한 망체를 사용 가능하다.
콘크리트 타설시 상기 보조망체(25)의 부상을 방지하기 위해 보조망체(25)는 보강재(22)와 결속할 수 있으며, 별도의 채움재를 보조망체(25) 내부에 채워두는 것도 가능하다.
도 5는 테일부가 구비된 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초는 지반(1)에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 보강재(22) 내부에 위치하는 테일부(26)가 더 구비될 수 있다.
상기 테일부(26)는 보강재(22)와 별도로 시공 가능한 것으로, 보강재(22) 내부에 테일부(26)를 설치하면 보강재(22)의 위치를 일정하게 확보하기 용이하다. 또한, 구조물에 하중 작용시 팽이말뚝의 변형을 감소시킬 수 있다.
상기 테일부(26)는 정지 작업이 완료된 지반(1) 내에 근입되므로 추가적인 지지력 확보를 기대할 수 있다.
상기 테일부(26)는 강관이나 콘크리트재 등 강성이 우수한 재료로 구성 가능하다.
상기 지반(1)은 현장의 토사 지반일 수도 있고, 현장 지반이 연약한 경우에는 1차로 다짐되는 골재다짐층(21)일 수도 있다.
즉, 정지된 토사 지반에 직접 테일부(26)를 근입할 수도 있고, 골재다짐층(21)을 1차로 형성한 후 테일부(26)를 골재다짐층(21)에 근입한 다음 보강재(22) 설치 후 2차로 골재다짐층(21)을 형성할 수도 있다.
도 6은 전단연결재가 구비된 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 골재다짐층(21), 보강재(22) 및 심부(23)의 상부에는 버림 콘크리트(3)가 타설되되, 상기 버림 콘크리트(3)의 상부에는 전단연결재(4)가 돌출되도록 구비될 수 있다.
상기 전단연결재(4)는 버림 콘크리트(3)를 상부의 본 기초를 일체화하여 내진 하중에 대한 수평 전단력을 보강한다.
즉, 팽이말뚝 기초, 버림 콘크리트(3) 및 본 기초가 일체화되어 수평력에 대한 저항력이 증가된다.
상기 전단연결재(4)는 철근, 철판 등으로 구성 가능하다.
상기 버림 콘크리트(3)와 팽이말뚝 형성을 위한 콘크리트는 전체가 일체로 타설될 수 있다. 이로써, 전술한 수평보강 연결재(27)와 함께 전체 현장 타설 팽이말뚝을 하나의 연속된 구조체로 형성할 수 있으므로, 상부 구조물(5)의 하중을 매우 효율적으로 기초 전반에 분배할 수 있으며 내진 성능도 크게 향상 가능하다.
도 7은 일실시예에 의한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법은 전술한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 방법에 대한 것이다.
본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에서는 먼저 (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 복수의 보강재(22)를 설치한다(도 7의 (a)).
상기 보강재(22)는 지반(1) 정지 작업 후 설치한다.
상기 보강재(22) 상부에는 복수의 보강재(22)를 상호 연결하도록 수평보강 연결재(27)를 격자형으로 설치할 수 있다.
아울러 후술할 (b) 단계에서 골재다짐층(21) 형성시 보강재(22)의 변형을 방지하기 위하여 (a) 단계에서는 보강재(22) 내부에 형상유지구(28)를 삽입할 수 있다.
다음으로, (b) 상기 보강재(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한다(도의 7 (b)).
이때, 골재는 이웃하는 보강재(22) 사이의 공간에 포설한 후 다지기를 실시한다.
상기 골재의 다짐 작업은 콤팩터나 진동기를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다.
특히, 진동기에 의한 골재 다짐시 보강재(22) 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있으므로, 골재의 포설 및 다짐 작업이 유리하다. 아울러 진동기의 운용이 용이하므로 종래 팽이말뚝에 비하여 골재다짐층(21)의 다짐도 확보에 유리하다.
그리고 (c) 상기 보강재(22)의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성한다(도 7의 (d)).
상기 (c) 단계에서는 상기 골재다짐층(21), 보강재(22) 및 심부(23)의 상부에 버림 콘크리트(3)를 타설하되, 상기 버림 콘크리트(3)는 상기 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설할 수 있다(도 7의 (e)).
상기 심부(23) 및 외측보강부(24) 형성을 위한 콘크리트를 타설하고 바로 상부에 버림 콘크리트(3)를 타설하여 팽이말뚝과 버림 콘크리트(3)를 일체화할 수 있다.
상기 버림 콘크리트(3) 상부에는 전단연결재(4)가 돌출되도록 구비하여 상부의 본 기초와 일체화할 수 있다.
한편, 상기 (a) 단계에서는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 보강재(22)의 내부에 보강재(22)의 내부 형상과 동일한 형상을 지닌 형상유지구(28)를 삽입할 수 있으며, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 형상유지구(28)는 (b) 단계에서 골재 다짐 후에 제거할 수 있다.
상기 형상유지구(28)는 보강재(22) 주변에 골재다짐층(21) 형성을 위한 골재 포설 및 다짐시 보강재(22)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해 설치된다.
상기 형상유지구(28)는 보강재(22) 내부에 삽입되어 보강재(22)를 지지한다.
상기 형상유지구(28)는 반복 사용이 가능한 목재나 강재, 모래주머니 등을 이용할 수 있다.
상기 형상유지구(28)는 골재다짐층(21) 형성 후 제거 가능하며, 경우에 따라 심부(23)의 구조 보강을 위해 존치될 수도 있다.
또한, 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법은 전술한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 복수의 보강재(22)를 설치하는 단계; (b) 상기 보강재(22) 내부 공간 및 보강재(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 보강재(22) 주변의 골재를 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 단계; 및 (c) 골재가 채워진 보강재(22)의 내부에 그라우트재를 타설하여 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하는 단계; 를 포함하도록 구성할 수도 있다.
이 경우에는 상기 (b) 단계에서 형상유지구(28) 대신 보강재(22) 내부에 다짐용 골재를 채워 넣어 보강재(22)의 변형을 방지한다.
상기 보강재(22) 내부에 삽입된 다짐용 골재는 별도의 제거 없이 심부(23)의 재료로 사용할 수 있으며, 보강재(22) 내부에 주입되는 시멘트 그라우트나 모르타르 등과 함께 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성한다.
이 외에 다른 구성 및 각 구성의 역할은 도 7과 관련하여 전술한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에서와 같다.
도 8은 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 (a) 단계에서는 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상단 일부가 지반(1) 상부로 돌출되도록 테일부(26)를 근입하고, 상기 테일부(26) 상단이 보강재(22) 내부에 위치하도록 보강재(22)를 설치할 수 있다.
상기 테일부(26) 설치로 인하여 추가적인 지지력 확보가 가능하고, 보강재(22)의 위치를 쉽게 확보할 수 있으며, 구조물 하중 작용시 팽이말뚝의 변형을 감소시킬 수 있다.
이 밖에 도 8의 (b) 내지 도 8의 (e)에 도시된 단계는 전술한 도 7과 관련하여 서술한 바와 같다.
도 9는 상부 구조물을 지지하는 팽이말뚝을 도시하는 단면도이다.
도 9에는 본 발명 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초에 의하여 지지되는 상부 구조물(5)이 도시된다.
상기 팽이말뚝은 보강재(22)의 내측 및 외측에 각각 콘크리트로 심부(23) 및 외측보강부(24)가 형성되며, 이웃하는 팽이말뚝의 보강재(22) 사이에 외측보강부(24)가 아치 형상을 이루도록 배치된다. 따라서 팽이말뚝의 구조적 성능이 크게 향상된다.
나아가 복수의 팽이말뚝 상부에 수평연결 보강재(22)는 물론 버림 콘크리트(3)가 타설되어, 복수의 현장 타설 팽이말뚝을 하나의 연속된 구조체로 구성할 수 있으므로 상부 구조물(5)의 하중을 지반(1)에 효율적으로 전달 가능하다.

Claims (12)

  1. 지반(1) 상부에 포설되는 골재다짐층(21);
    상면이 상기 골재다짐층(21) 상부로 노출되도록 상기 골재다짐층(21) 내에 복수 개가 서로 이격되게 구비되는 것으로, 상부가 개방된 상광하협의 콘 형상으로 형성되고 복수 열의 선재가 교차하여 망눈이 형성된 망형 부재인 보강재(22);
    상기 보강재(22) 내부 공간에 콘크리트가 타설되어 형성되는 심부(23);
    상기 보강재(22) 내부 공간에 타설된 콘크리트가 보강재(22)의 망눈을 통해 유출되어 외측의 골재다짐층(21)에 확산 주입되면서 보강재(22)의 외부에 형성되는 외측보강부(24); 및
    상기 골재다짐층(21), 보강재(22) 및 심부(23)의 상부에 구비되는 것으로, 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 버림 콘크리트(3); 로 구성되되,
    상기 보강재(22)의 망눈의 전체 면적은 보강재(22) 전체 면적의 40% 이상인 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  2. 제1항에서,
    상기 보강재(22) 상면의 직경은 보강재(22) 간 중심 간격의 40~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  3. 제1항에서,
    상기 보강재(22)의 상부는 외측으로 만곡 형성되어 아치형을 이루는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  4. 제1항에서,
    상기 보강재(22)의 내부에는 보조망체(25)가 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  5. 제1항에서,
    지반(1)에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 보강재(22) 내부에 위치하는 테일부(26)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  6. 제1항에서,
    상기 보강재(22)의 상부에는 복수의 보강재(22)를 서로 연결하는 수평보강 연결재(27)가 격자형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  7. 제1항에서,
    상기 버림 콘크리트(3)의 상부에는 전단연결재(4)가 돌출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초.
  8. 제1항에 의한 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 복수의 보강재(22)를 설치하는 단계;
    (b) 상기 보강재(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 보강재(22)의 내부 공간에 콘크리트를 타설하여 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  9. 제8항에서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 보강재(22)의 내부에는 보강재(22)의 내부 형상과 동일한 형상을 지닌 형상유지구(28)가 삽입되어 구비되고,
    상기 형상유지구(28)는 (b) 단계에서 골재 다짐 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  10. 제8항에서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 골재다짐층(21), 보강재(22) 및 심부(23)의 상부에는 버림 콘크리트(3)가 타설되되, 상기 버림 콘크리트(3)는 상기 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하기 위한 콘크리트와 동시에 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  11. 제1항에 의한 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 복수의 보강재(22)를 설치하는 단계;
    (b) 상기 보강재(22) 내부 공간 및 보강재(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 보강재(22) 주변의 골재를 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 단계; 및
    (c) 골재가 채워진 보강재(22)의 내부에 그라우트재를 타설하여 심부(23) 및 외측보강부(24)를 형성하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  12. 제8항 또는 제11항에서,
    상기 (a) 단계는 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상단 일부가 지반(1) 상부로 돌출되도록 테일부(26)를 근입하고, 상기 테일부(26) 상단이 보강재(22) 내부에 위치하도록 보강재(22)를 설치하는 것을 특징으로 하는 현장 타설 보강 팽이말뚝 기초의 시공방법.
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