WO2018194279A1 - 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법 - Google Patents

현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법 Download PDF

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WO2018194279A1
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space
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pouring
aggregate
concrete
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PCT/KR2018/003403
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임성대
최동규
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(주)삼일이엔씨
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    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
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    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
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    • E02D5/48—Piles varying in construction along their length, i.e. along the body between head and shoe, e.g. made of different materials along their length
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    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1692—Shapes conical or convex

Definitions

  • the present invention can form the top pile structure directly on the aggregate compaction layer of the site-pouring concrete, while the whole top pile foundation can be integrated into a single continuous structure, which can easily improve the bearing strength of the structure foundation. And it relates to 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 work for structures.
  • the conventional top pile is mainly constructed by carrying a precast concrete top pile product manufactured in a factory. More specifically, as shown in FIG. 1, the top pile 6 is mounted on the ground on which the bottom is stopped, and then the aggregates such as crushed stone are pushed into the gap between neighboring top piles 6 and compacted with a vibrator. It is constructed in such a way as to form layer 21.
  • the top pile construction is not only very expensive to manufacture and transport, but also very inconvenient to handle and construct the product.
  • the neighboring top piles 6 are independently separated from each other, so it is difficult to guarantee the continuity of the foundation, and the filling and compacting work of the aggregates under the top piles 6 is difficult to be properly performed.
  • a field-pouring type top pile using a top-shaped permanent formwork has been widely used.
  • Such a field-pouring 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 portion and the reinforcing bar groove.
  • the registered patent also entails difficulty in manufacturing because the volume of the top part which is a permanent formwork is large and the burden on transportation is complicated and the details are complicated.
  • top pile is only connected to each other only a part of the width, and after the formation of the top pile base in place by placing the aggregate into the gap between the top pile top cured with a vibrator there is a limitation that the aggregate layer of the top pile bottom is not properly compacted.
  • the present invention does not need to manufacture a top pile at a factory or transport it to a site, and also provides an on-site pouring top pile base and a construction method thereof, which is a consumable die top.
  • the present invention is to provide a construction site and the construction method of the top-floor top pile that can be shortened by the air construction and improved economic efficiency.
  • the present invention is to provide an on-site pouring top pile base and a construction method thereof, which is easy to install aggregate compared to the conventional top pile foundation and secures a dense lower support layer.
  • the present invention can not only integrate a plurality of top pile tops, but also when the cast concrete and top piles of the bottom of the building foundation are integrally placed, the load of the upper structure is efficiently distributed and transmitted to the entire foundation, and the seismic performance is improved.
  • the purpose of the present invention is to provide a field foundation top pile pile and its construction method.
  • an aggregate compaction layer having a plurality of top spaces having the same shape as that of the space-forming sphere is formed by a space-forming sphere having a cone shape of an ordinary light beam to be installed on the ground; An impervious cover provided on an inner circumferential surface of the top space; and an in-situ concrete being poured inside the impermeable cover; Consisting of, the on-site pour top pile foundation, characterized in that the on-site pour concrete is directly formed in the top space of the aggregate compaction layer without a space forming sphere.
  • the top of the top space and the top of the aggregate compaction layer provides an on-site pour top pile base, characterized in that the concrete is integrally poured with the concrete inside the top space up to a certain height.
  • the top space is formed to be spaced apart from the neighboring top space, the diameter of the top space of the top space is characterized in that 50 ⁇ 90% of the center spacing between the top space Provide the foundation.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a site-in-placed top pile foundation, which is further provided with a tail part located in the site-in-place concrete inside the top space to protrude upward.
  • the present invention according to another preferred embodiment provides a site-pouring top pile foundation, characterized in that the horizontal reinforcing connector is arranged in a grid in the site-pour concrete on the top of the aggregate compaction layer.
  • both ends are bent downwardly to provide a field-pouring top pile base, characterized in that the connection reinforcement is further provided, each of which is bent in the neighboring top space.
  • the present invention according to another preferred embodiment for the construction of the site-pouring top pile pile, (a) the upper part is opened in the cone shape of the ordinary light substrait on the ground top of the stop work is completed, a plurality of through-holes formed on the outer peripheral surface Arranging a plurality of space forming spheres; (b) depositing and compacting aggregate in a space between the space forming spheres in the upper ground to form an aggregate compacting layer; And (c) pouring concrete into the space-forming sphere, and gradually recovering the space-forming sphere to the upper portion so that the site-pouring concrete is filled in the top space formed in the aggregate compaction layer by the space-forming sphere, and Pouring the site-casting concrete to a certain height in the upper portion; Provides a construction method of the field-pouring top pile pile, characterized in that consisting of.
  • the present invention according to another preferred embodiment for the construction of the site-pouring top pile pile, (a) a plurality of cone-shaped space forming spheres of the upper light subsoil provided with an impervious cover on the outer surface on the ground where the stop work is completed Deploying; (b) after the aggregate is formed in the space between the space forming spheres on the ground and compacted to form an aggregate compaction layer, the space forming spheres are recovered, and the impermeable cover is left to form a top space provided with an impermeable cover on the inner circumferential surface. Doing; And (c) pouring the site-pouring concrete up to a predetermined height above the interior of the top space and the aggregate compaction layer; It provides a construction method of the field-pouring top pile pile, characterized in that configured to include.
  • the present invention according to another preferred embodiment for the construction of the site-pouring top pile pile, (a) arranging a plurality of cone-shaped space-forming sphere of the upper light sub-strait on the ground where the stop operation is completed; (b) forming an aggregate compaction layer by arranging aggregate in the space between the space forming spheres in the upper part of the ground and then forming an aggregate compaction layer to form an impermeable cover by spraying and curing the grout material on the aggregate compaction layer on the outer circumferential surface of the space forming sphere, forming a space Collecting only the spheres to form a top space; And (c) pouring the site-pouring concrete up to a predetermined height above the interior of the top space and the aggregate compaction layer; It provides a construction method of the field-pouring top pile pile, characterized in that configured to include.
  • the discarded concrete to be poured into the bottom of the structure is characterized in that the continuous pouring with the site-pouring concrete that is poured in the interior of the top space and the aggregate compaction layer Provides the construction method of the site-casting top pile foundation.
  • the aggregate compaction layer is formed on the top of the ground in a state in which the space forming tool is installed, and the top pile may be formed of the cast-in-place concrete in the top space formed by the space forming tool.
  • the top pile does not need to be manufactured at the factory or transported to the site, nor is the formless top container needed. Furthermore, it is economical because there is no cost burden associated with the manufacture or transportation of the top pile or top container.
  • the diameter of the top surface of the space-forming sphere for forming the top pile can be adjusted the interval between the neighboring top pile. Accordingly, by sufficiently securing the compacting work space between the neighboring top piles, it is possible to easily proceed with the aggregate laying work compared to the conventional top piles and to secure a much dense lower support layer.
  • top piles By connecting neighboring top piles with horizontal reinforcing connecting members or connecting reinforcing members.
  • 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 top pile foundation.
  • FIG 3 is a perspective view showing an embodiment of a space forming tool.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a mesh space forming sphere
  • FIG. 5 is a perspective view showing a space-forming sphere in which an impervious cover is coupled.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the present invention site pouring top pile foundation provided with a tail portion.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the present invention site pouring top pile foundation provided with a horizontal reinforcing connector and a shear connector.
  • connection reinforcing material is a perspective view showing a top space provided with a connection reinforcing material.
  • Figure 9 is a view showing the step-by-step process for the construction method of the present invention site-pouring top pile base by the mesh space forming sphere.
  • Figure 10 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the field-pouring top pile foundation according to an embodiment of the present invention when equipped with an impervious cover.
  • Figure 11 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring top pile foundation according to another embodiment when equipped with an impermeable cover.
  • FIG. 12 is a view showing the step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring top pile foundation according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the site-pouring spinning top foundation supporting the superstructure
  • the present invention provides an aggregate compaction layer having a plurality of top spaces having the same shape as that of the space forming sphere by the space forming sphere, which is installed in the upper part of the ground, and having a cone shape of the ordinary light beam; An impervious cover provided on an inner circumferential surface of the top space; and an in-situ concrete being poured inside the impermeable cover; Consisting of, the on-site pour top pile foundation, characterized in that the on-site pour concrete is directly formed in the top space of the aggregate compaction layer without a space forming sphere.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the present invention site pouring top pile foundation
  • FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a space forming tool.
  • the present invention places the pouring top pile base to be installed on the ground 1 and has the same shape as that of the space forming tool 22 by the space forming tool 22, which is a cone shape of the upper and lower straits.
  • An aggregate compaction layer 21 having a plurality of top spaces 23 formed thereon;
  • An impervious cover (25) provided on an inner circumferential surface of the top space (23): and an in situ pour concrete (24) which is poured inside the impermeable cover (25);
  • Consisting characterized in that the on-site pour concrete 24 is formed directly in the top space 23 of the aggregate compaction layer 21 without the space forming port 22.
  • the aggregate compaction layer 21 is installed on the ground 1, and a plurality of top spaces 23 having the same shape as the space forming holes 22 are formed by the space forming holes 22 that are cone-shaped in the ordinary light narrowing. It is formed on the top.
  • the aggregate compaction layer 21 is arranged in a plurality of rows of the space forming sphere 22 on the ground (1) after the ground (1) stop operation, and then aggregate aggregate on the upper ground (1) around the space forming sphere 22 Form and chop.
  • the space forming tool 22 is for forming the top space 23 in the aggregate compaction layer 21, as shown in FIG.
  • the space forming tool 22 can be repeatedly used to be removed before or after the in-site pouring concrete 24.
  • the space forming tool 22 may be formed of a material such as a hollow plate or wood, the inside is full.
  • the site-pouring concrete 24 is poured into the top space 23 of the aggregate compaction layer 21.
  • the site-in-place concrete 24 includes not only general concrete but also groutable material that can be solidified.
  • the site-pouring concrete 24 may be poured into the top space 23 after removing the space-forming sphere 22.
  • the site-pouring concrete 24 may be directly poured concrete into the top space 23, as shown in Figure 12 (f) to be described later after filling the aggregate 24 'in the top space 23 first It can also be formed by injecting cement mortar with slump or sticky grout.
  • the aggregate forming layer 21 is formed on the ground 1 in the state in which the space forming tool 22 is installed, and the site-pouring concrete is formed inside the top space 23 formed by the space forming tool 22 ( 24) form the top pile.
  • the top pile is formed on the aggregate compaction layer 21 by the site-pouring concrete 24 because the top pile does not need to be manufactured or transported to the site, and the top container for permanent formwork is also unnecessary. Therefore, there is no cost burden associated with the manufacture or transportation of the top pile or top container, which is convenient and economical.
  • top pile can be formed directly on the aggregate compaction layer 21 by the site-pouring concrete 24, the construction can be performed very economically and quickly.
  • the upper portion of the top space 23 and the aggregate compaction layer 21 may be configured so that concrete is integrally poured with the concrete inside the top space 23 to a predetermined height.
  • the concrete may be poured only inside the top space 23, or may be integrally poured up to a predetermined height on the top of the top space 23 and the aggregate compaction layer 21.
  • top piles When the concrete is poured into the top space 23, as well as the top of the top space 23 and the aggregate compaction layer 21 to a predetermined height integrally, a plurality of top piles can be integrated.
  • the top space 23 is formed to be spaced apart from the neighboring top space 23, the diameter of the top surface of the top space 23 may be configured to be 50 ⁇ 90% of the center interval between the top space (23). .
  • Conventional top piles are configured so that a plurality of neighboring top piles are in contact with each other, it is difficult to install and compact the aggregate.
  • the space forming spheres 22 for forming the top piles are arranged to be spaced apart from each other, so that the neighboring top spaces 23 are also spaced from each other, thereby ensuring sufficient space between the adjacent top piles. Accordingly, it is possible to easily install and compact aggregate and secure a dense lower support layer.
  • the diameter of the top surface of the top space 23 is preferably 70 to 85% of the center distance between the top spaces 23.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a mesh space forming sphere.
  • the space forming tool 22 may be formed in a mesh shape in which an upper portion thereof is opened and a plurality of through holes 221 are formed on an outer circumferential surface thereof.
  • the mesh space forming tool 22 can be used by assembling a metal material or the like into a mesh shape.
  • the mesh space forming tool 22 may be formed by bending a prefabricated steel wire mesh, a metal lath mesh, a perforated steel sheet punched with a laser to form the through hole 221.
  • the mesh-shaped space forming tool 22 has a plurality of through holes 221 formed on the outer circumferential surface thereof.
  • the solid concrete that is poured in the top space 23 through the through hole 221 is the top space.
  • the space-forming sphere 22 can be recovered and reused while remaining at 23.
  • the mesh-shaped space forming tool 22 prevents the aggregate of the aggregate compaction layer 21 located on the outside from flowing into the top space 23 side while maintaining the quality of the top pile structure being poured in the top space 23. Relaxation of the aggregate compaction layer 21 can be prevented.
  • the through hole 221 does not pass through the aggregate outside the concrete is formed to a size that can pass through. Concrete poured in the top space 23 is preferably to minimize the slump value as possible while smoothly flowing out of the through-hole 221.
  • the space forming tool 22 may be configured such that the total area of the through hole 221 is 40% or more of the total outer circumferential area of the space forming tool 22.
  • the space forming sphere 22 When the space forming sphere 22 is recovered after the concrete is poured into the top space 23, the concrete in the space forming sphere 22 is easily discharged to the outside of the through hole 221, and the outside of the top space 23. It is preferable to configure the area of the through hole 221 to be 40% or more of the total space forming sphere 22 so as to prevent the aggregate from flowing into the top space (23).
  • the area of the through hole 221 is more preferably secured to be 50% or more of the area of the entire space forming sphere 22.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a space forming tool to which an impermeable cover is coupled.
  • an impermeable cover 25 is provided on an inner circumferential surface of the top space 23, and the site-pouring concrete 24 may be configured to be filled inside the impermeable cover 25.
  • the space forming tool 22 provided with the impervious cover 25 may be used when the space forming tool 22 is removed before the site-casting concrete 24 is poured.
  • the impervious cover 25 is preferably composed of a material having a certain degree of rigidity. Accordingly, after the installation and compaction of the aggregate compaction layer 21 is completed, the impermeable cover 25 may maintain the top space 23 constantly, even if the space-forming port 22 is recovered, It is possible to prevent the aggregate of the outer side from being pushed into the top space 23 before curing.
  • the impervious cover 25 does not need to have very large rigidity because it is sufficient to prevent only loosening of the aggregate compaction layer 21.
  • the water impermeable cover 25 may be formed in advance by attaching a fiber material or the like to the outside of the space forming hole 22 and then solidifying the sprayed shotcrete, and of course, the water impermeable cover 25 may be formed later. .
  • the space-forming sphere 22 can be recovered early and used repeatedly, which is economical.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the present invention site pouring top pile foundation provided with a tail portion.
  • the present invention places the top of the pile pile into the ground 1, and a part of the upper part protrudes upward to place a tail part located in the site-pouring concrete 24 inside the top space 23 ( 26 may be further provided.
  • the tail portion 26 can be constructed separately from the space forming tool 22. If the tail portion 26 is installed in advance in the top space 23, it is easy to secure the position of the top space 23. In addition, it is possible to reduce the deformation of the top pile when a load is applied to the structure.
  • the tail portion 26 may be made of a material having excellent rigidity such as steel pipe or concrete material.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the present invention site pouring top pile base equipped with a horizontal reinforcing connector and a shear connector.
  • horizontal reinforcing connecting members 27 may be disposed in a lattice shape in the site-pouring concrete 24 on the aggregate compaction layer 21.
  • the horizontal reinforcing connection member 27 may be configured as a rebar.
  • the horizontal reinforcing connecting member 27 is installed in a grid shape so as to interconnect each of the space forming holes 22 installed on the ground 1 on which the stop work is completed to maintain the verticality of the space forming holes 22 and the planar position. To secure.
  • the horizontal reinforcing connecting member 27 is installed to be separated from the space forming tool 22 so that the space forming tool 22 can be recovered to the ground after the formation of the top space 23 or after the in-site pouring concrete 24 is poured. do.
  • the horizontal reinforcing connection member 27 is embedded in the field-pouring concrete 24 placed on the top space 23 and the aggregate compaction layer 21 to connect the entire top piles into one structure to reinforce structurally.
  • the relative movement or deformation between the top piles may be further reduced.
  • the shear connector 29 reinforces the horizontal shear force against the seismic load by integrating the main foundation of the discarded concrete 3 above.
  • connection reinforcing material is a perspective view showing a top space provided with a connection reinforcing material.
  • the site-pouring top pile base of the present invention may further include a connection reinforcing member 28 in which both ends are bent inclined downward so that ends bent in the neighboring top space 23 are respectively located. .
  • connection reinforcing member 28 connects the neighboring top spaces 23 to each other to integrate the neighboring top spaces 23 to the inside.
  • connection reinforcing member 28 may be positioned such that the bent portions are inserted into different top spaces 23 by bending down both ends such as reinforcing bars.
  • FIG. 9 is a diagram showing a step-by-step process for the construction method of the present site in place of the pile top by the mesh-shaped space forming sphere.
  • the construction method of the present site in place top pile pile is about a method for constructing a site in place top pile pile by the mesh-shaped space shown in FIG.
  • the upper part is opened in the cone shape of the ordinary light narrowing on the ground (1), the stop work is completed, and a plurality of meshes having a plurality of through holes 221 formed on the outer circumferential surface thereof.
  • the space forming sphere 22 is arranged (FIG. 9C).
  • the space forming tool 22 is provided in plural to be spaced apart from each other.
  • the space forming tool 22 uses a mesh-shaped space forming tool 22 in which an upper portion thereof is opened and a plurality of through holes 221 are formed on an outer circumferential surface thereof.
  • the ground (1) stop operation is performed as shown in FIG. 9 (a), and the tail portion 26 can be placed in the ground (1) in advance as shown in FIG. 9 (b). have.
  • the tail portion 26 is installed by adjusting the position so that a portion of the upper end is projected onto the ground (1) to be located in the site-pouring concrete 24 inside the top space 23 to be formed later.
  • a horizontal reinforcing connecting member 27 may be installed in a lattice form on the upper portion of the space forming tool 22 so as to interconnect the plurality of space forming tools 22.
  • the aggregate is installed in the space between the adjacent space-forming sphere 22 and then chopped.
  • Compaction work of the aggregate is preferably carried out using a compactor or a vibrator.
  • a compactor or a vibrator since a certain space is secured between the space-forming spheres 22 when the aggregate is compacted by the 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.
  • FIG. 9E the space forming tool 22 is recovered while pouring the site-pouring concrete 24 into the top space 23.
  • a plurality of top piles directly connected to the aggregate compaction layer 21 by the site-pouring concrete 24 may be directly formed.
  • FIG. 10 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the field-pouring top pile foundation according to an embodiment of the present invention when equipped with an impervious cover.
  • the construction method of the present invention on-site pouring top pile shown in Figure 10 (a) to (g) relates to a method for constructing the site-pouring top pile base by the space forming sphere shown in FIG.
  • a plurality of space-forming spheres 22 having a cone shape of a light beam is provided with an impervious cover 25 on the outer surface of the ground (1) where the stop work is completed. It arrange
  • the space forming tool 22 is provided in plural to be spaced apart from each other.
  • the space forming port 22 is provided with an impervious cover 25 on the outer surface.
  • the ground (1) stop operation is performed as shown in FIG. 10 (a), and the tail portion 26 can be placed in the ground (1) in advance as shown in FIG. 10 (b). have.
  • the impervious cover 25 maintains the top space 23 after the aggregate compaction layer 21 is formed so that the aggregate outside of the top space 23 does not enter.
  • the connecting reinforcing member 28 having both ends bent in the neighboring top space 23 may be positioned to integrate the neighboring top space 23 to the inside.
  • FIG. 10 (f) shows a state in which the site-pouring concrete 24 is poured into the top space 23, and in FIG. 10 g, the top space 23 and the aggregate compaction layer 21 are shown. The cast of concrete is shown.
  • FIG. 11 is a view showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring top pile foundation according to another embodiment when equipped with an impervious cover.
  • impervious cover 10 differs from FIG. 10 in that it is constructed after the aggregate compaction layer 21 is formed.
  • the plurality of space forming holes 22 are installed so as to be spaced apart from each other, the impervious cover 25 is not provided on the outer surface.
  • the ground (1) stop operation is performed as shown in FIG. 11 (a), and the tail portion 26 can be placed in the ground (1) in advance as shown in FIG. 11 (b). have.
  • the impervious cover 25 is formed by spraying and curing the grout material on the aggregate compaction layer 21 on the outer circumferential surface of the space forming port 22.
  • the impervious cover 25 maintains the top space 23 to prevent the aggregate outside the inside into the top space 23.
  • connection reinforcing member 28 having both ends bent is positioned in the neighboring top space 23 so as to integrate the neighboring top space 23 to the inside.
  • FIG. 11 (g) shows a state in which the site-pouring concrete 24 is poured into the top space 23, and in FIG. 11 (h), the top space 23 and the aggregate compaction layer 21 are shown. The cast of concrete is shown.
  • the discarded concrete 3 that is poured on the lower part of the structure foundation is formed inside the aggregate space 23 and the aggregate compaction layer. It can be configured to continuously cast with the site-pouring concrete 24 to be poured on the upper portion of (21).
  • the top pile foundation, the discarded concrete 3, and the present foundation are integrated to increase resistance to horizontal force, thereby efficiently distributing and transferring the load of the upper structure.
  • FIG. 12 is a diagram showing a step-by-step process for the construction method of the present invention site pouring top pile foundation according to another embodiment.
  • the site-pouring concrete 24 is poured into the top space 23 of the aggregate compaction layer 21.
  • the site-in-place concrete 24 may be formed by first filling the aggregate 24 'in the top space 23 as shown in FIG. 12 (f) and then injecting cement mortar or adhesive grout having a suitable slump. .
  • each step shown in (a) to (g) of FIG. 12 is the same as in (a) to (f) of FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the site-pouring spinning top foundation for supporting the superstructure.
  • FIG. 13 shows an upper structure 5 supported by the present invention site pouring top pile foundation.
  • the top pile is provided with an in-site pouring concrete 24 and an aggregate compaction layer 21 inside and outside the top space 23, and the neighboring top piles are connected so that the top is integrated with each other.
  • the horizontal reinforcement connecting member 27 as well as the discarded concrete 3 are poured on the plurality of top piles, and thus, a plurality of on-site casting 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).

Abstract

본 발명은 골재다짐층에 팽이말뚝 구조체를 현장 타설 콘크리트로 직접 형성하는 한편 전체 팽이말뚝 기초를 연속된 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법에 관한 것이다. 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초는 지반 상부에 포설되는 것으로 상광하협의 콘 형상인 공간형성구에 의해 상기 공간형성구와 동일한 형상의 팽이공간 복수 개가 상부에 형성된 골재다짐층; 상기 팽이공간의 내주면에 구비되는 불투수성 커버: 및 상기 불투수성 커버의 내측에 타설되는 현장 타설 콘크리트; 로 구성되어, 상기 골재다짐층의 팽이공간 내부에 공간형성구 없이 현장 타설 콘크리트가 직접 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법
본 발명은 골재다짐층에 팽이말뚝 구조체를 현장 타설 콘크리트로 직접 형성하는 한편 전체 팽이말뚝 기초를 연속된 하나의 구조체로 일체화할 수 있어 간편하게 구조물 기초의 지내력을 크게 향상시킬 수 있는 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
각종 건축 및 토목 구조물의 기초로 사용되는 팽이말뚝은 상부 하중을 지중에 전달하는 데 유리한 구조로 구조물 기초공사로 널리 시공되고 있다.
종래의 팽이말뚝은 주로 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 팽이말뚝 제품을 현장으로 운반하여 시공한다. 더욱 구체적으로 설명하면 도 1과 같이 바닥이 정지된 지반(1) 위에 팽이말뚝(6)을 거치한 다음 이웃하는 팽이말뚝(6) 사이의 틈새로 쇄석 등 골재를 밀어 넣고 진동기로 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 방식으로 시공된다.
이에 따라 팽이말뚝 시공에는 제작 및 운반비가 크게 부담될 뿐만 아니라 제품의 취급과 시공이 매우 불편하다. 또한, 이웃 팽이말뚝(6)이 상호 독립적으로 분리되어 있어 기초의 연속성을 보장하기 어렵고, 팽이말뚝(6) 하부 골재의 채움 및 다짐 작업이 제대로 시행되기 어려운 문제점이 있다.
한편, 최근에는 팽이 형상의 영구거푸집을 이용한 현장 타설형 팽이말뚝이 많이 사용되고 있다. 이러한 현장 타설형 팽이말뚝은 종래 공장제작형 프리캐스트 팽이말뚝에 비해 제작 및 운반이 용이한 장점이 있다.
일례로 등록특허 제10-0996728호의 "결합이 용이한 현장 타설 팽이파일"은 팽이부의 결합부와 철근연결홈을 이용하여 팽이말뚝의 시공성을 향상시킨 것이다.
그러나 상기 등록특허 역시 영구거푸집인 팽이부의 부피가 커 운반에 대한 부담이 크고 상세가 복잡해 제작에 어려움이 수반된다.
아울러 팽이말뚝이 서로 일부 폭만 연결되며, 현장 타설로 팽이말뚝 기초 형성 후 경화된 팽이말뚝 사이의 틈새로 골재를 밀어 넣고 진동기로 다짐하므로 팽이말뚝 하부의 골재층이 제대로 다짐되지 않는 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 팽이말뚝을 공장에서 제작하거나 현장으로 운반할 필요가 없을 뿐 아니라 소모품인 영구거푸집용 팽이부가 불필요한 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 신속한 시공이 가능하여 공기 단축 및 경제성 향상이 가능한 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래 팽이말뚝 기초에 비하여 골재 포설이 용이하고 치밀한 하부 지지층을 확보할 수 있는 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 복수의 팽이말뚝 상부 전체를 일체화할 수 있을 뿐 아니라 건축물 기초 콘크리트 하부의 버림 콘크리트와 팽이말뚝 전체를 일체 타설할 경우 상부 구조물의 하중을 효율적으로 기초 전반에 분배하여 전달하고 내진 성능을 향상시킬 수 있는 현장 타설 팽이말뚝 기초 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 지반 상부에 포설되는 것으로 상광하협의 콘 형상인 공간형성구에 의해 상기 공간형성구와 동일한 형상의 팽이공간 복수 개가 상부에 형성된 골재다짐층; 상기 팽이공간의 내주면에 구비되는 불투수성 커버: 및 상기 불투수성 커버의 내측에 타설되는 현장 타설 콘크리트; 로 구성되어, 상기 골재다짐층의 팽이공간 내부에 공간형성구 없이 현장 타설 콘크리트가 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 팽이공간의 상부 및 골재다짐층의 상부에는 콘크리트가 일정 높이까지 팽이공간 내부의 콘크리트와 일체로 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 팽이공간은 이웃하는 팽이공간과 서로 이격되게 형성되되, 상기 팽이공간 상면의 직경은 팽이공간 간 중심 간격의 50~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 지반에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 팽이공간 내부의 현장 타설 콘크리트 내에 위치하는 테일부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 골재다짐층 상부의 현장 타설 콘크리트 내에는 수평보강 연결재가 격자형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 양단이 하향으로 경사지게 절곡되어 이웃하는 팽이공간 내부에 절곡된 단부가 각각 위치하는 연결 보강재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 상광하협의 콘 형상으로 상부가 개방되고, 외주면에 복수의 관통공이 형성된 망형인 복수의 공간형성구를 배치하는 단계; (b) 지반 상부의 상기 공간형성구 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 공간형성구의 내부에 콘크리트를 타설하고, 공간형성구를 서서히 상부로 회수하여 공간형성구에 의해 골재다짐층에 형성된 팽이공간 내에 현장 타설 콘크리트가 채워지도록 하고, 상기 골재다짐층의 상부에 현장 타설 콘크리트를 일정 높이로 타설하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 외면에 불투수성 커버가 구비된 상광하협의 콘 형상인 공간형성구를 복수 개 배치하는 단계; (b) 지반 상부의 상기 공간형성구 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층을 형성한 후 상기 공간형성구만을 회수하고, 불투수성 커버는 존치하여 내주면에 불투수성 커버가 구비되는 팽이공간을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 팽이공간의 내부 및 골재다짐층의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트를 타설하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로, (a) 정지 작업이 완료된 지반 상부에 상광하협의 콘 형상인 공간형성구를 복수 개 배치하는 단계; (b) 지반 상부의 상기 공간형성구 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층을 형성한 후 공간형성구 외주면의 골재다짐층에 그라우트재를 분사하여 양생시킴으로써 불투수성 커버를 형성하고, 공간형성구만을 회수하여 팽이공간을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 팽이공간의 내부 및 골재다짐층의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트를 타설하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (c) 단계에서, 구조물 기초 하부에 타설되는 버림 콘크리트는 상기 팽이공간의 내부 및 골재다짐층의 상부에 타설되는 현장 타설 콘크리트와 연속 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 공간형성구가 설치된 상태에서 지반 상부에 골재다짐층을 형성하며, 공간형성구에 의하여 형성되는 팽이공간 내부에 현장 타설 콘크리트로 팽이말뚝을 형성할 수 있다. 이에 따라 팽이말뚝을 공장에서 제작하거나 현장으로 운반할 필요가 없을 뿐만 아니라 거푸집용 팽이용기도 불필요하다. 나아가 팽이말뚝이나 팽이용기의 제작이나 운반과 관련된 비용 부담이 없어 경제적이다.
둘째, 팽이말뚝 형성 공간과 버림 콘크리트까지 한꺼번에 콘크리트를 타설할 수 있으며 골재 다짐이 수월하여 시공속도가 매우 빠르므로 공기 단축이 가능하다.
셋째, 팽이말뚝 형성을 위한 공간형성구 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, 이웃하는 팽이말뚝을 수평보강 연결재나 연결 보강재로 연결하여 복수의 팽이말뚝 전체를 일체화할 수 있다. 아울러 건축물 기초 콘크리트 하부의 버림 콘크리트와 팽이말뚝 전체 콘크리트를 일체로 타설할 수 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 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도.
도 3은 공간형성구의 실시예를 도시하는 사시도.
도 4는 망형 공간형성구를 도시하는 사시도.
도 5는 불투수성 커버가 결합된 공간형성구를 도시하는 사시도.
도 6은 테일부가 구비된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도.
도 7은 수평보강 연결재 및 전단연결재가 구비된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도.
도 8은 연결 보강재가 구비된 팽이공간을 도시하는 사시도.
도 9는 망형 공간형성구에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 10은 불투수성 커버 구비시 일실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 11은 불투수성 커버 구비시 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 12는 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.
도 13은 상부 구조물을 지지하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도.
본 발명은 지반 상부에 포설되는 것으로 상광하협의 콘 형상인 공간형성구에 의해 상기 공간형성구와 동일한 형상의 팽이공간 복수 개가 상부에 형성된 골재다짐층; 상기 팽이공간의 내주면에 구비되는 불투수성 커버: 및 상기 불투수성 커버의 내측에 타설되는 현장 타설 콘크리트; 로 구성되어, 상기 골재다짐층의 팽이공간 내부에 공간형성구 없이 현장 타설 콘크리트가 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초를 제공한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초를 도시하는 단면도이고, 도 3은 공간형성구의 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초는 지반(1) 상부에 포설되는 것으로 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)에 의해 상기 공간형성구(22)와 동일한 형상의 팽이공간(23) 복수 개가 상부에 형성된 골재다짐층(21); 상기 팽이공간(23)의 내주면에 구비되는 불투수성 커버(25): 및 상기 불투수성 커버(25)의 내측에 타설되는 현장 타설 콘크리트(24); 로 구성되어, 상기 골재다짐층(21)의 팽이공간(23) 내부에 공간형성구(22) 없이 현장 타설 콘크리트(24)가 직접 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 골재다짐층(21)은 지반(1) 상부에 포설되는 것으로, 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)에 의해 상기 공간형성구(22)와 동일한 형상의 팽이공간(23) 복수 개가 상부에 형성된다.
상기 골재다짐층(21)은 지반(1) 정지 작업 후 공간형성구(22)를 지반(1) 상부에 복수 열로 배치한 다음, 공간형성구(22) 주변의 지반(1) 상부에 골재를 포설하고 다져 형성한다.
상기 공간형성구(22)는 골재다짐층(21) 내에 팽이공간(23)을 형성하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상광하협의 콘 형상으로 구성된다.
상기 공간형성구(22)는 현장 타설 콘크리트(24)의 타설 전 또는 후에 제거되는 것으로 반복 사용 가능하다.
상기 공간형성구(22)는 내부가 빈 판재 또는 목재 등 내부가 꽉 찬 재료로 구성 가능하다.
상기 현장 타설 콘크리트(24)는 골재다짐층(21)의 팽이공간(23) 내부에 타설된다.
상기 현장 타설 콘크리트(24)는 일반적인 콘크리트뿐 아니라 고화가 가능한 그라우트재 등을 포함한다.
상기 현장 타설 콘크리트(24)는 공간형성구(22) 제거 후 팽이공간(23) 내부에 타설할 수 있다.
상기 현장 타설 콘크리트(24)는 팽이공간(23) 내부에 콘크리트를 직접 타설할 수도 있고, 후술할 도 12의 (f)와 같이 팽이공간(23) 내부에 골재(24')를 먼저 채운 후 적당한 슬럼프를 가지는 시멘트 모르타르나 점착성 있는 그라우트를 주입하여 형성할 수도 있다.
본 발명에서는 공간형성구(22)가 설치된 상태에서 지반(1) 상부에 골재다짐층(21)을 형성하며, 공간형성구(22)에 의하여 형성되는 팽이공간(23) 내부에 현장 타설 콘크리트(24)로 팽이말뚝을 형성한다.
이와 같이 현장 타설 콘크리트(24)에 의하여 골재다짐층(21)에 팽이말뚝을 형성하므로, 팽이말뚝을 공장 제작하거나 현장으로 운반할 필요가 없으며 소모품인 영구거푸집용 팽이용기도 불필요하다. 따라서 팽이말뚝이나 팽이용기의 제작이나 운반과 관련된 비용 부담이 없어 편리하고 경제적이다.
또한, 현장 타설 콘크리트(24)에 의하여 팽이말뚝을 골재다짐층(21)에 바로 형성할 수 있으므로 매우 경제적이면서 신속하게 시공 가능하다.
상기 팽이공간(23)의 상부 및 골재다짐층(21)의 상부에는 콘크리트가 일정 높이까지 팽이공간(23) 내부의 콘크리트와 일체로 타설되도록 구성할 수 있다.
상기 콘크리트는 팽이공간(23) 내부에만 타설될 수도 있고, 팽이공간(23) 상부와 골재다짐층(21) 상부 일정 높이까지 일체로 타설될 수도 있다.
상기 콘크리트가 팽이공간(23) 내부는 물론 팽이공간(23) 상부와 골재다짐층(21) 상부 일정 높이까지 일체로 타설되면 복수의 팽이말뚝을 일체화할 수 있다.
아울러 버림 콘크리트(3)까지 현장 타설 콘크리트(24)를 한꺼번에 타설할 수도 있으며, 이 경우 상부 구조물의 하중을 효율적으로 기초 전반에 분배 및 전달하고 내진 성능 향상이 가능하다. 또한, 골재 다짐이 수월하고 시공 속도를 매우 빠르게 할 수 있어 공기 단축이 가능하다.
상기 팽이공간(23)은 이웃하는 팽이공간(23)과 서로 이격되게 형성되되, 상기 팽이공간(23) 상면의 직경은 팽이공간(23) 간 중심 간격의 50~90%가 되도록 구성할 수 있다.
종래 팽이말뚝은 이웃하는 복수의 팽이말뚝이 상호 접하도록 구성되어, 골재의 포설 및 다짐 작업이 어려웠다.
이에 반해, 본 발명에서는 팽이말뚝 상부에 일정 높이로 콘크리트가 타설되어 이웃하는 복수의 팽이말뚝을 상호 연결하여 일체화할 수 있으므로, 복수의 팽이말뚝을 서로 접하게 설치할 필요가 없다.
따라서 팽이말뚝 형성을 위한 공간형성구(22)를 상호 이격되게 배치하여 이웃하는 팽이공간(23) 또한 상호 이격되도록 구성함으로써, 이웃하는 팽이말뚝 사이에 충분한 공간을 확보할 수 있도록 하였다. 이에 따라 골재 포설 및 다짐 작업이 용이하고 치밀한 하부 지지층 확보가 가능하다.
상기 팽이공간(23) 상면의 직경이 팽이공간(23) 간 중심 간격의 50% 미만이면 팽이말뚝 하부의 체적이 너무 작고 골재다짐층(21)과의 접촉 면적이 작아 팽이말뚝으로 인한 지지력 확보에 불리하다.
상기 팽이공간(23) 상면의 직경이 팽이공간(23) 간 중심 간격의 90%를 초과하면 팽이말뚝 사이 공간에 골재 포설 및 다짐 작업을 하기 곤란하다.
여러 제반 상황들을 고려하였을 때 상기 팽이공간(23) 상면의 직경은 바람직하게는 팽이공간(23) 간 중심 간격의 70~85%가 적절하다.
도 4는 망형 공간형성구를 도시하는 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공간형성구(22)는 상부가 개방되고, 외주면에 복수의 관통공(221)이 형성된 망형으로 구성할 수 있다.
이와 같은 망형 공간형성구(22)는 금속 재질 등을 망형으로 조립하여 사용할 수 있다. 일례로 망형 공간형성구(22)는 선조립 강선망, 메탈라스망, 관통공(221) 형성을 위해 레이저로 타공한 타공 강판 등을 벤딩하여 형성할 수 있다. 이밖에, 원추형의 스프링에 복수의 수직재를 용접하여 제작하는 것도 가능하다.
상기 망형 공간형성구(22)는 외주면에 복수의 관통공(221)이 형성된다.
상기 팽이공간(23) 내에 현장 타설 콘크리트(24)를 타설한 후 공간형성구(22)를 상부로 들어올리면, 관통공(221)을 통하여 팽이공간(23) 내에 타설된 굳지 않은 콘크리트는 팽이공간(23)에 남긴 채 공간형성구(22)를 회수하여 재사용 가능하다.
아울러 망형 공간형성구(22)는 외측에 위치하는 골재다짐층(21)의 골재가 팽이공간(23) 측으로 유입되는 것을 방지하여 팽이공간(23)에 타설되는 팽이말뚝 구조체의 품질을 유지하면서 동시에 골재다짐층(21)의 이완을 방지할 수 있다.
상기 관통공(221)은 외부의 골재는 통과되지 못하고 내부의 콘크리트는 통과 가능한 크기로 형성한다. 팽이공간(23) 내부에 타설되는 콘크리트는 관통공(221) 외부로 유출이 원활하면서도 가급적 슬럼프치가 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 공간형성구(22)는 관통공(221)의 전체 면적이 상기 공간형성구(22) 전체 외주 면적의 40% 이상이 되도록 구성할 수 있다.
상기 팽이공간(23) 내에 콘크리트를 타설한 후 공간형성구(22)를 회수할 때, 공간형성구(22) 내의 콘크리트가 관통공(221) 외부로 용이하게 유출되도록 하면서 팽이공간(23) 외측의 골재가 팽이공간(23) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 관통공(221)의 면적은 전체 공간형성구(22) 면적의 40% 이상 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 관통공(221)의 면적은 더욱 바람직하게는 전체 공간형성구(22) 면적의 50% 이상이 되도록 확보하는 것이 유리하다.
도 5는 불투수성 커버가 결합된 공간형성구를 도시하는 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 팽이공간(23)의 내주면에는 불투수성 커버(25)가 구비되고, 상기 현장 타설 콘크리트(24)는 불투수성 커버(25)의 내측에 채워지도록 구성할 수 있다.
도 5와 같이 불투수성 커버(25)가 구비된 공간형성구(22)는 현장 타설 콘크리트(24)의 타설 전에 공간형성구(22)를 제거하는 경우 사용할 수 있다.
상기 불투수성 커버(25)는 어느 정도의 강성을 갖는 재료로 구성함이 바람직하다. 이에 따라 골재다짐층(21)의 포설 및 다짐 완료 후 불투수성 커버(25)가 팽이공간(23)을 일정하게 유지하도록 할 수 있으며, 공간형성구(22)를 회수하더라도 현장 타설 콘크리트(24)의 양생 전까지 외측의 골재가 팽이공간(23) 내측으로 밀려 들어오지 않게 할 수 있다.
상기 불투수성 커버(25)는 골재다짐층(21)의 이완만 방지하면 충분하므로 아주 큰 강성을 지닐 필요는 없다.
상기 불투수성 커버(25)는 공간형성구(22)의 외부에 섬유재 등을 부착한 후에 숏크리트를 분사한 후 고화시킴으로써 미리 형성하여 둘 수 있으며, 물론 후에 불투수성 커버(25)를 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 불투수성 커버(25)가 구비되면 공간형성구(22)를 조기에 회수하여 반복 사용할 수 있으므로 경제적이다.
도 6은 테일부가 구비된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초는 지반(1)에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 팽이공간(23) 내부의 현장 타설 콘크리트(24) 내에 위치하는 테일부(26)가 더 구비될 수 있다.
상기 테일부(26)는 공간형성구(22)와 별도로 시공 가능한 것으로, 팽이공간(23) 내부에 테일부(26)를 미리 설치하면 팽이공간(23)의 위치를 확보하기 용이하다. 아울러 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.
도 7은 수평보강 연결재 및 전단연결재가 구비된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도이다.
도 6, 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 골재다짐층(21) 상부의 현장 타설 콘크리트(24) 내에는 수평보강 연결재(27)가 격자형으로 배치될 수 있다.
상기 수평보강 연결재(27)는 철근 등으로 구성 가능하다.
상기 수평보강 연결재(27)는 정지 작업이 완료된 지반(1)에 설치된 각각의 공간형성구(22)를 상호 연결하도록 격자형으로 설치되어 공간형성구(22)의 수직도를 유지하고 평면상 위치를 확보해 준다.
상기 수평보강 연결재(27)는 팽이공간(23)의 형성 후 또는 현장 타설 콘크리트(24)의 타설 후 공간형성구(22)를 지상으로 회수할 수 있도록 공간형성구(22)와 분리 가능하게 설치한다.
상기 수평보강 연결재(27)는 팽이공간(23) 및 골재다짐층(21) 상부에 타설되는 현장 타설 콘크리트(24) 내에 매립되어 복수의 팽이말뚝 전체를 하나의 구조체로 연결하여 구조적으로 보강한다.
상기 수평보강 연결재(27)에 의하여 복수의 팽이말뚝 상부가 전체적으로 강결되므로 팽이말뚝 간 상대적인 이동이나 변형을 훨씬 감소시킬 있다. 또한, 상부하중을 보다 효율적으로 지지할 수 있으며 내진 성능이 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 7에는 버림 콘크리트(3) 상부에 돌출된 전단연결재(29)가 도시된다.
상기 전단연결재(29)는 버림 콘크리트(3)를 상부의 본 기초를 일체화하여 내진 하중에 대한 수평 전단력을 보강한다.
도 8은 연결 보강재가 구비된 팽이공간을 도시하는 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초는 양단이 하향으로 경사지게 절곡되어 이웃하는 팽이공간(23) 내부에 절곡된 단부가 각각 위치하는 연결 보강재(28)가 더 구비될 수 있다.
상기 연결 보강재(28)는 이웃하는 팽이공간(23)을 서로 연결하여 이웃하는 팽이공간(23)을 내부까지 서로 일체화한다.
상기 연결 보강재(28)는 철근 등의 양단을 하향 절곡하여 절곡된 부분이 서로 다른 팽이공간(23) 내부에 삽입되도록 위치시킬 수 있다.
도 9는 망형 공간형성구에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
도 9의 (a) 내지 (f)에 도시된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법은 도 4에 도시된 망형 공간형성구에 의한 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 방법에 대한 것이다.
본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에서는 먼저 (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상광하협의 콘 형상으로 상부가 개방되고, 외주면에 복수의 관통공(221)이 형성된 망형인 복수의 공간형성구(22)를 배치한다(도 9의 (c)).
상기 공간형성구(22)는 상호 이격되도록 복수 개 설치한다.
상기 공간형성구(22)는 상부가 개방되고 외주면에 복수의 관통공(221)이 형성된 망형 공간형성구(22)를 이용한다.
상기 (a) 단계 실시 이전에 도 9의 (a)와 같이 지반(1) 정지 작업을 실시하며, 도 9의 (b)와 같이 테일부(26)를 미리 지반(1)에 근입하여 둘 수 있다.
상기 테일부(26)는 상단 일부가 지반(1) 상부로 돌출되어 후에 형성되는 팽이공간(23) 내부의 현장 타설 콘크리트(24) 내에 위치할 수 있도록 위치를 조절하여 설치한다.
상기 공간형성구(22)의 상부에는 복수의 공간형성구(22)를 상호 연결하도록 수평보강 연결재(27)를 격자형으로 설치할 수 있다.
다음으로, (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한다(도 9의 (d)).
이때, 골재는 이웃하는 공간형성구(22) 사이의 공간에 포설한 후 다지기를 실시한다.
상기 골재의 다짐 작업은 콤팩터나 진동기를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 특히, 진동기에 의한 골재 다짐시 공간형성구(22) 사이에 일정한 공간이 확보되므로, 골재의 포설 및 다짐 작업이 유리하다. 아울러 진동기의 운용이 용이하므로 종래 팽이말뚝에 비하여 골재다짐층(21)의 다짐도 확보에 유리하다.
그리고 (c) 상기 공간형성구(22)의 내부에 콘크리트를 타설하고, 공간형성구(22)를 서서히 상부로 회수하여 공간형성구(22)에 의해 골재다짐층(21)에 형성된 팽이공간(23) 내에 현장 타설 콘크리트(24)가 채워지도록 하고(도 9의 (e)), 상기 골재다짐층(21)의 상부에 현장 타설 콘크리트(24)를 일정 높이로 타설한다(도 9의 (f)).
도 9의 (e)에서 상기 공간형성구(22)는 팽이공간(23) 내부에 현장 타설 콘크리트(24)를 타설하면서 회수한다.
상기와 같은 과정을 거쳐 현장 타설 콘크리트(24)에 의하여 골재다짐층(21)에 상호 일체로 연결된 복수의 팽이말뚝을 바로 형성할 수 있다.
도 10은 불투수성 커버 구비시 일실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
도 10의 (a) 내지 (g)에 도시된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법은 도 5에 도시된 공간형성구에 의한 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 방법에 대한 것이다.
본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에서는 먼저 (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 외면에 불투수성 커버(25)가 구비된 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)를 복수 개 배치한다(도 10의 (c)).
상기 공간형성구(22)는 상호 이격되도록 복수 개 설치한다.
상기 공간형성구(22)는 외면에 불투수성 커버(25)가 구비된다.
상기 (a) 단계 실시 이전에 도 10의 (a)와 같이 지반(1) 정지 작업을 실시하며, 도 10의 (b)와 같이 테일부(26)를 미리 지반(1)에 근입하여 둘 수 있다.
다음으로, (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한 후(도 10의 (d)) 상기 공간형성구(22)만을 회수하고, 불투수성 커버(25)는 존치하여 내주면에 불투수성 커버(25)가 구비되는 팽이공간(23)을 형성한다(도 10의 (e)).
상기 불투수성 커버(25)는 골재다짐층(21) 형성 후 팽이공간(23)을 유지하여 팽이공간(23) 내부로 외측의 골재가 들어오지 않도록 한다.
상기 공간형성구(22) 회수 후에는 이웃하는 팽이공간(23) 내부에 양단이 절곡되는 연결 보강재(28)를 위치시켜 이웃하는 팽이공간(23)을 내부까지 일체화하도록 구성할 수 있다.
그리고 (c) 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트(24)를 타설한다.
도 10의 (f)에는 팽이공간(23) 내부에 현장 타설 콘크리트(24)가 타설된 모습이 도시되고, 도 10의 (g)에는 팽이공간(23) 상부 및 골재다짐층(21) 상부에 콘크리트가 타설된 모습이 도시된다.
도 11은 불투수성 커버 구비시 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
도 11의 (a) 내지 (h)에 도시된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법은 도 5에 도시된 공간형성구에 의한 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 방법에 대한 것으로, 불투수성 커버(25)가 골재다짐층(21) 형성 후에 시공된다는 점에서 도 10과 다르다.
본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에서는 먼저 (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)를 복수 개 배치한다(도 11의 (c)).
상기 공간형성구(22)는 상호 이격되도록 복수 개 설치하며, 외면에 아직 불투수성 커버(25)가 구비되지 않는다.
상기 (a) 단계 실시 이전에 도 11의 (a)와 같이 지반(1) 정지 작업을 실시하며, 도 11의 (b)와 같이 테일부(26)를 미리 지반(1)에 근입하여 둘 수 있다.
다음으로, (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한 후(도 11의 (d)), 공간형성구(22) 외주면의 골재다짐층(21)에 그라우트재를 분사하여 양생시킴으로써 불투수성 커버(25)를 형성하고(도 11의 (e)), 공간형성구(22)만을 회수하여 팽이공간(23)을 형성한다(도 11의 (f)).
상기 불투수성 커버(25)는 공간형성구(22) 외주면의 골재다짐층(21)에 그라우트재를 분사 및 양생하여 형성된다. 상기 불투수성 커버(25)는 팽이공간(23)을 유지하여 팽이공간(23) 내부로 외측의 골재가 들어오지 못하도록 한다.
도 11의 (f)에서 상기 공간형성구(22) 회수 후에는 이웃하는 팽이공간(23) 내부에 양단이 절곡되는 연결 보강재(28)를 위치시켜 이웃하는 팽이공간(23)을 내부까지 일체화하도록 구성할 수 있다.
그리고 (c) 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트(24)를 타설한다.
도 11의 (g)에는 팽이공간(23) 내부에 현장 타설 콘크리트(24)가 타설된 모습이 도시되고, 도 11의 (h)에는 팽이공간(23) 상부 및 골재다짐층(21) 상부에 콘크리트가 타설된 모습이 도시된다.
도 9 내지 도 11에 도시된 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에서는 상기 (c) 단계에서, 구조물 기초 하부에 타설되는 버림 콘크리트(3)는 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부에 타설되는 현장 타설 콘크리트(24)와 연속 타설되도록 구성할 수 있다.
이에 따라 팽이말뚝 기초, 버림 콘크리트(3) 및 본 기초가 일체화되어 수평력에 대한 저항력이 증가되므로, 상부 구조물의 하중을 효율적으로 분배하여 전달할 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 의한 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.
전술한 바와 같이, 상기 현장 타설 콘크리트(24)는 골재다짐층(21)의 팽이공간(23) 내부에 타설된다.
이때, 현장 타설 콘크리트(24)는 도 12의 (f)와 같이 팽이공간(23) 내부에 골재(24')를 먼저 채운 후 적당한 슬럼프를 가지는 시멘트 모르타르나 점착성 있는 그라우트를 주입하여 형성할 수 있다.
도 12의 (f) 단계를 제외하고는 도 12의 (a) 내지 (g)에 도시된 각 단계는 도 9의 (a) 내지 (f)에서와 같다.
도 13은 상부 구조물을 지지하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 단면도이다.
도 13에는 본 발명 현장 타설 팽이말뚝 기초에 의하여 지지되는 상부 구조물(5)이 도시된다.
상기 팽이말뚝은 팽이공간(23)의 내측 및 외측에 현장 타설 콘크리트(24) 및 골재다짐층(21)이 구비되며, 이웃하는 팽이말뚝은 상부가 서로 일체화되도록 연결된다.
나아가 복수의 팽이말뚝 상부에 수평보강 연결재(27)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 (10)

  1. 지반(1) 상부에 포설되는 것으로 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)에 의해 상기 공간형성구(22)와 동일한 형상의 팽이공간(23) 복수 개가 상부에 형성된 골재다짐층(21);
    상기 팽이공간(23)의 내주면에 구비되는 불투수성 커버(25): 및
    상기 불투수성 커버(25)의 내측에 타설되는 현장 타설 콘크리트(24); 로 구성되어,
    상기 골재다짐층(21)의 팽이공간(23) 내부에 공간형성구(22) 없이 현장 타설 콘크리트(24)가 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  2. 제1항에서,
    상기 팽이공간(23)의 상부 및 골재다짐층(21)의 상부에는 콘크리트가 일정 높이까지 팽이공간(23) 내부의 콘크리트와 일체로 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  3. 제2항에서,
    상기 팽이공간(23)은 이웃하는 팽이공간(23)과 서로 이격되게 형성되되, 상기 팽이공간(23) 상면의 직경은 팽이공간(23) 간 중심 간격의 50~90%인 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  4. 제1항에서,
    지반(1)에 근입되는 것으로 상단 일부가 상부로 돌출되어 팽이공간(23) 내부의 현장 타설 콘크리트(24) 내에 위치하는 테일부(26)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  5. 제1항에서,
    상기 골재다짐층(21) 상부의 현장 타설 콘크리트(24) 내에는 수평보강 연결재(27)가 격자형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  6. 제1항에서,
    양단이 하향으로 경사지게 절곡되어 이웃하는 팽이공간(23) 내부에 절곡된 단부가 각각 위치하는 연결 보강재(28)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초.
  7. 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상광하협의 콘 형상으로 상부가 개방되고, 외주면에 복수의 관통공(221)이 형성된 망형인 복수의 공간형성구(22)를 배치하는 단계;
    (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 공간형성구(22)의 내부에 콘크리트를 타설하고, 공간형성구(22)를 서서히 상부로 회수하여 공간형성구(22)에 의해 골재다짐층(21)에 형성된 팽이공간(23) 내에 현장 타설 콘크리트(24)가 채워지도록 하고, 상기 골재다짐층(21)의 상부에 현장 타설 콘크리트(24)를 일정 높이로 타설하는 단계; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  8. 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 외면에 불투수성 커버(25)가 구비된 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)를 복수 개 배치하는 단계;
    (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한 후 상기 공간형성구(22)만을 회수하고, 불투수성 커버(25)는 존치하여 내주면에 불투수성 커버(25)가 구비되는 팽이공간(23)을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트(24)를 타설하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  9. 현장 타설 팽이말뚝 기초를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 정지 작업이 완료된 지반(1) 상부에 상광하협의 콘 형상인 공간형성구(22)를 복수 개 배치하는 단계;
    (b) 지반(1) 상부의 상기 공간형성구(22) 사이 공간에 골재를 포설하고 다짐하여 골재다짐층(21)을 형성한 후 공간형성구(22) 외주면의 골재다짐층(21)에 그라우트재를 분사하여 양생시킴으로써 불투수성 커버(25)를 형성하고, 공간형성구(22)만을 회수하여 팽이공간(23)을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부 일정 높이까지 현장 타설 콘크리트(24)를 타설하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
    상기 (c) 단계에서, 구조물 기초 하부에 타설되는 버림 콘크리트(3)는 상기 팽이공간(23)의 내부 및 골재다짐층(21)의 상부에 타설되는 현장 타설 콘크리트(24)와 연속 타설되는 것을 특징으로 하는 현장 타설 팽이말뚝 기초의 시공방법.
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