KR101080158B1 - Enlarged endbearing capacity foundation using cone with screw and it's wet process of construction work - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초와 그 습식 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to an extended tip support base using a cone base provided with a screw and a wet construction method thereof.

본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법은, 기초 설치 지반을 정리한 후 기초 설치 위치를 선정하는 위치선정단계; 상부에 내부가 빈 파이프 형상의 기둥이 설치되어 있고, 상부가 기둥 직경보다 큰 직경을 가지며 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고 내부에 수용부를 가지며, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개가 설치되어 있고, 기둥 내부 및 수용부에 그라우트재나 콘크리트를 채울 수 있도록 된 그라우트용 호스가 설치되어 있는 콘기초를 설치 위치에 위치시킨 후 콘기초를 자천공으로 회전과 압입을 이용하여 소정의 깊이까지 천공하는 천공단계; 소정의 깊이에 도달시킨 후 그라우트용 호스를 통해 그라우트재나 콘크리트를 배출함으로써 그라우트를 실시하여 기둥 내부 및 콘기초 내부의 수용부를 그라우트재나 콘크리트로 채워 기초를 완성하는 그라우트단계;로 구성된다.Expanded tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw of the present invention, after selecting the foundation installation location after the foundation installation ground; A hollow pipe-shaped column is installed on the upper part, and the upper part has a larger diameter than the column diameter, and is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes to the lower part, and has an accommodating part therein. Small cone-shaped screw blades are installed, and the cone foundation, which has grout hoses for filling grout material or concrete, is installed at the installation location. Perforating step of drilling to a predetermined depth by using a rotation and indentation; After grouting by reaching the predetermined depth through the grout hose through the grout material and concrete grout to grind the interior of the column and the interior of the cone base with grout material or concrete to complete the foundation; consists of.

본 발명에 의해, 강재(steel)나 강화플라스틱과 같은 강화된 재질로 제작된 콘 형태의 확대기초를 직접 자천공으로 지반을 굴착하여 소정의 양질 지반에 위치시킨 다음 콘 형태의 기초부 내부에 그라우트를 행하여 시멘트 모르타르와 같은 그라우트를 채움으로서 결과적으로 확대기초를 용이하게 설치하게 하여 굴착으로 인해 인근 지반이나 구조물의 이완 또는 변위 발생을 방지할 수 있으며, 굴착 및 되 메움의 공정이 생략되어 경제적이고 용이하게 확대기초를 설치할 수 있고, 사전에 계산된 단면을 갖는 기초를 설치함에 따라 정확한 선단지지력 확보가 용이할 뿐만 아니라 이로 인해 말뚝 수를 현저히 감소시킬 수 있어 경제적인 효과가 크며, 설치 방법도 단순하여 용이하게 말뚝기초의 지지력을 확실하게 확보할 수 있으며, 외부에서 항타를 가하지 않음에 따라 말뚝기초 설치시 소음이나 진동을 방지할 수 있고 회전 및 압입으로 인해 지반이 이완되어 지지력이 감소되는 부분을 선단지지력의 확실한 증대를 통하여 전체적으로는 말뚝의 지지력이 증대된다.According to the present invention, the ground of the cone shape made of a reinforced material such as steel (steel) or reinforced plastics is directly excavated with the self-puncture to place the ground on a predetermined good ground, and then grout inside the base of the cone shape. By filling the grout, such as cement mortar, to facilitate the installation of expansion foundations to prevent the occurrence of loosening or displacement of nearby ground or structure due to excavation, the excavation and backfilling process is omitted, economical and easy It is possible to install the enlarged foundation, and to install the foundation with the pre-calculated cross section, it is not only easy to secure accurate tip bearing capacity, but also the number of piles can be significantly reduced. It can easily secure the bearing capacity of pile foundations and do not apply the driving force from the outside. Therefore, the pile foundation can be prevented from noise or vibration, and the ground is relaxed due to rotation and indentation, and the bearing capacity of the pile is reduced.

스크류, 콘기초, 선단지지기초, 말뚝, 그라우트 Screw, Cone Foundation, Tip Support Foundation, Pile, Grout

Description

스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초와 그 습식 시공방법{ENLARGED ENDBEARING CAPACITY FOUNDATION USING CONE WITH SCREW AND IT'S WET PROCESS OF CONSTRUCTION WORK}Extended tip support base using screw base with screw and its wet construction method {ENLARGED ENDBEARING CAPACITY FOUNDATION USING CONE WITH SCREW AND IT'S WET PROCESS OF CONSTRUCTION WORK}

산업발달과 더불어 주거 시설뿐만 아니라 각종 시설물 및 구조물들이 필요하게 되었으며, 이에 따라 이들 구조물들을 안전하게 지지하기 위한 다양한 형태의 기초가 필요하게 되었다.In addition to industrial development, various facilities and structures as well as residential facilities are needed, and thus various types of foundations are required to safely support these structures.

최근에 들어서는 양질의 지반뿐만 아니라 연약한 세립토로 구성된 하천 충적층과 바닷가의 갯벌과 같은 연약한 토층 위에 구조물을 설치하여야 하는 경우도 많게 되어 이러한 연약한 토층에 안전하게 기초를 설치하기 위한 다양한 공법이 요구되고 있다.In recent years, there have been many cases in which structures have to be installed on soft soils such as river alluvial layers composed of soft fine-grained soils and coastal tidal flats, as well as high quality soils, and various construction methods are required to safely install foundations on such soft soils.

이에 대한 가장 보편적으로 사용하고 있는 기초공법으로 확대기초(footing foundation)와 말뚝기초(pile foundation)이 있다.The most commonly used foundation methods are footing foundation and pile foundation.

확대기초는 양질의 지반이 비교적 지표 부근에 위치하고 있어 기초 단면을 확대시켜 지지력을 증대시키는 가장 단순하고 보편적인 직접기초(direct footing), 또는 얕은기초(shallow footing)의 대표적인 공법이며, 말뚝기초는 양질의 지반이 지표 부근에 위치하고 있지 않아 지반내의 양질지반까지 말뚝을 통하여 하중을 전달시키는 깊은기초(deep foundation)의 대표적인 공법이다.Expanded foundation is the most common and simple method of direct footing or shallow footing, where the high quality ground is relatively close to the surface, which enlarges the foundation section to increase the bearing capacity. The ground is not located near the surface, so it is a representative method of deep foundation that transfers loads through piles to high quality ground in the ground.

본 발명은 이러한 두 가지의 기초 종류에 사용할 수 있는 공법에 관한 것으로, 확대기초를 설치하되 기초가 위치하는 곳까지 지반을 굴착하고 기초를 설치한 다음 다시 되메우기를 통하여 소정의 위치에 기초를 위치시키는 기존의 전통적인 공법과는 달리 확대기초의 단면을 가진 콘 형태의 강화된 기초로 자천공을 하여 확대기초를 설치하되 설치 후 콘기초 내에 그라우트를 시켜 기초를 완성시키는 방식으로 별도의 굴착이나 되메움 등의 인위적인 작업이 생략된 단순하고 경제적인 공법이며, 말뚝기초의 경우 말뚝의 단면적보다 큰 확대된 단부의 단면을 갖게 하여 선단지지력을 획기적으로 증대시킨, 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초와 그 습식 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a construction method that can be used for these two types of foundation, the installation of the expansion base, but excavating the ground to the place where the foundation is located, the foundation is installed and then backfilling to position the foundation at a predetermined position Unlike the existing traditional construction method, the expansion foundation is installed by self-punching with a cone-shaped reinforced foundation with a cross section of the expansion foundation, but after the installation, grouting is performed in the cone foundation to complete the foundation. It is a simple and economic method that omits the artificial work, and in the case of pile foundation, it has an enlarged end section larger than the cross-sectional area of pile, which greatly increases the tip bearing capacity. And its wet construction method.

대부분의 각종 구조물들은 양질의 지반 위에 위치하고 있다. Most structures are located on high quality ground.

양질의 지반위에 위치시키기 위해서는 구조물 하부에 기초를 설치하고 있으며, 이러한 기초는 구조물이 안전하게 유지할 수 있도록 계획되어 진다. In order to be placed on a good ground, a foundation is installed under the structure, which is planned to keep the structure safe.

이러한 기초는 구조물을 버틸 수 있는 양질의 지반이 지표면 부근에 위치하는가의 여부에 따라 얕은기초(shallow foundation)와 깊은기초(deep foundation)로 나눌 수 있다. These foundations can be divided into shallow foundations and deep foundations, depending on whether high-quality grounds capable of holding the structure are located near the earth's surface.

얕은기초는 구조물의 하중을 직접 양질의 지반에 전달시키는 공법으로 대표 적인 공법으로 확대기초가 있다. The shallow foundation is a technique that transfers the load of the structure directly to the high quality ground.

확대기초는 양질의 지반과 맞닿은 기초면을 확대시켜 단위면적당 하중을 감소시키고 지지력을 증대시키는 방법으로 가장 대중적으로 많이 사용하고 있는 공법이다.Expanding foundation is the most widely used method to reduce the load per unit area and increase the bearing capacity by enlarging the base surface in contact with the high quality ground.

깊은기초는 양질의 지반이 비교적 지표면에서 깊게 위치하여 구조물의 하중을 양질의 지반에 전달시키기 위해 말뚝과 같은 다른 구조물을 설치하는 공법으로 대표적인 공법으로 말뚝기초가 있으며, 얕은 기초와 구분하기 위해 대략 지표면으로부터 양질 지반이 기초폭의 4 ~ 5배 정도 이상의 깊이에 위치하게 되는 경우 깊은기초로 구분할 수 있다.The deep foundation is a method of installing other structures such as piles to transfer the load of the structure to the high quality ground because the high quality ground is relatively deep on the ground, and there are pile foundations. If the good soil is located at a depth of about 4 to 5 times the foundation width, it can be classified as a deep foundation.

확대기초는 지표면으로부터 기초가 위치하는 지점까지 굴착을 한 다음 기초단면에 거푸집을 대고 철근과 같은 보강체로 보강을 한 다음 콘크리트를 타설하여 양생을 한 후 되메우기를 하여 완성을 하게 되는 것으로 하중을 전달하는 기둥에 비해 기초단면이 커서 지지력상 유리한 반면, 기초 위치까지 굴착과 거푸집 제작, 그리고 콘크리트 타설, 양생 및 거푸집 제거, 되메우기 등의 일련의 작업과정이 요구되며, 특히 연약지반을 관통하여 확대기초를 설치하게 되는 경우 지반 굴착시 굴착면이 쉽게 붕괴가 발생하게 되므로 별도의 가시설을 설치하거나 붕괴가 되지 않도록 완만한 경사로 지반을 굴착하여야 하므로 부지가 크게 요구되고 별도의 비용이 추가되며 시공과정이 복잡하게 되는 문제점이 있다. The enlarged foundation is excavated from the ground surface to the point where the foundation is located, and then the formwork is placed on the foundation section, reinforced with reinforcement such as reinforcing bars, then cast concrete, cured, and then backfilled to complete the load. While the foundation section is larger than the column, it is advantageous in terms of bearing capacity.However, a series of work processes such as excavation, formwork, concrete placement, curing and formwork removal, and backfilling are required, especially through soft ground. When the ground is excavated, the excavation surface is easily collapsed, so it is necessary to excavate the ground with a gentle slope so as not to install additional temporary facilities or collapse, so that the site is greatly required, additional costs are added, and the construction process is complicated. There is a problem.

말뚝기초는 양질지반까지 미리 제작된 말뚝을 타격을 가하여 설치하는 방법과 오거 등에 의해 천공을 한 다음 천공홀 속에 미리 제작된 말뚝을 설치하거나 현 장에서 천공홀 속에 직접 콘크리트를 타설하여 말뚝을 제작하는 방식으로 나눌 수 있다. Pile foundations are made by striking the pre-fabricated piles to high quality ground and perforated by augers, etc., and then pre-fabricated piles are installed in the drill holes or concrete is poured directly into the drill holes in the field. Can be divided in a way.

이러한 말뚝기초는 구조물 하중을 말뚝을 통하여 양질지반으로 전달시키는 공법으로 말뚝 끝단의 선단지지력과 말뚝 주변의 마찰지지력의 합으로 기초의 지지력을 구하고 있는데, 확대기초와는 달리 기초단면을 크게 하기가 어렵고 단면이 크면 설치가 곤란하여 일반적으로 적은 단면을 가진 말뚝을 여러 개 설치하여야 하므로 이를 설치하기 위해 항타시 소음과 진동이 문제가 되며, 천공 후 말뚝을 설치하는 경우 천공비와 더불어 지지력이 감소되어 항타식으로 말뚝을 설치하는 경우에 비해 말뚝 설치 개수가 증가하므로 결과적으로 확대기초에 비해 비용이 크게 증가하는 등의 문제점이 있다.The pile foundation is a method that transfers the load of the structure to the high quality ground through the pile and obtains the supporting force of the foundation by the sum of the tip support of the pile end and the friction support around the pile, which is difficult to enlarge the foundation cross section. If the cross section is large, it is difficult to install, so it is generally required to install several piles with small cross-sections. Therefore, noise and vibration are a problem when installing piles. Since the number of pile installations is increased as compared to the case of installing piles, there is a problem such that the cost is greatly increased compared to the expansion foundation.

항타시의 소음과 진동 문제 때문에 항타를 할 수 없는 경우 일반적으로 오거 등의 천공기로 천공을 행하고 여기에 말뚝을 설치하는 천공식 말뚝기초공법을 사용하게 되는데, 이 경우 미리 천공을 한 후 천공홀보다 작은 말뚝을 설치하게 됨에 따라 항타식에 비해 마찰지지력이 작게 되고 한편으로 천공홀 하부에 슬라임이 쌓이게 되어 단지지력이 감소되는 등의 문제점을 갖고 있어 이를 개선하는 방법으로 말뚝의 직경보다 작은 천공홀을 굴착한 다음 스크류가 달린 말뚝을 회전 압입시키거나(한국특허공보 제 10-0396393호의 '원추형 선단이 형성된 스크류의 말뚝공법'), 부분적으로 부착단면을 확대시켜 마찰저항 단면을 증대시키는 공법(한국특허공보 제 10-0690014호 '나선판을 갖는 강재 구조')이 있다.If the driving is not possible due to the noise and vibration problems at the time of driving, the drilling method is to use the perforated pile foundation method, in which a perforator such as an auger is installed and a pile is installed in this case. As small piles are installed, frictional support becomes smaller than that of driving type, and slime builds up in the lower part of the drilled hole, which reduces the complex bearing power. Excavation and rotationally press-fit the pile with screws ('Pile method of screw with conical tip' of Korean Patent Publication No. 10-0396393), or increase the frictional cross-section by partially attaching the attached section (Korea Patent Publication No. 10-0690014 'Steel Structure with Spiral Plate'.

이 경우 근원적으로 스크류가 달린 말뚝을 설치함으로서 기존의 천공식에 비 해 마찰지지력의 감소를 억제할 수 있어 효과적이나 연약지반의 경우 마찰지지력보다는 말뚝 끝단에서 나타나는 선단지지력이 주로 지지력의 크기를 좌우하고 있음을 감안하여 볼 때 지지력을 증대시키기 위해서는 말뚝의 선단면적을 증대시켜야 하므로 이에 대해서는 한계가 있으며, 부분적으로 부착단면을 확대시켜 마찰저항 단면을 증대시키는 공법은 설치시 지반을 교란시킴에 따라 이로 인해 단위면적당 마찰저항력이 감소되어 부착단면이 확대되었다 하더라도 결과적으로 그 효과에 대해서는 설계상 고려하기가 제한적인 한계를 갖고 있다.In this case, by installing piles with screws, it is possible to restrain the reduction of frictional support compared to the conventional drilling method, but in the case of soft ground, the tip support appearing at the end of the pile mainly depends on the size of the support. Considering the fact that it is necessary to increase the tip area of the pile in order to increase the bearing capacity, there is a limit to this, and the method of increasing the cross section of the frictional resistance by partially increasing the attachment cross section disturbs the ground during installation. Although the frictional resistance per unit area is reduced and the attached cross section is enlarged, the effect is limited to design consideration.

한편으로는 말뚝의 지지력을 증대시키기 위해서 기초지반이 연약한 경우 여기에 모르타르를 주입시켜 지반을 강화시키는 공법(한국특허공보 제 10-0792130호 '압입강관말뚝공법')이 있으며, 주변 지반 및 구조물에 영향을 최소화시킬 수 있는 방법으로 행하는 소구경 말뚝(micro pile)공법의 경우 지지력 증대를 위해 천공홀에 주입한 그라우트를 가압하여 지반의 안정성을 증대시키는 방법(한국특허공보 제 10-0779988 '소구경 말뚝의 시공방법')으로 말뚝기초의 효과를 증대시키는데, 이 경우 지반내로 그라우트를 주입하는 것은 지반 조건에 따라 크게 좌우되며, 일반적으로 그라우트의 주입이 용이하기 위해서는 지반내의 시멘트 풀이나 시멘트 모르타르와 같은 그라우트가 주입될 수 있는 틈새가 커야 하므로 그렇지 않은 경우 실제 주입이 어려우므로 가압을 행하는 데 이 경우에도 가압 효과에 대해서는 확인이 어려운 문제가 있으며, 통상적으로는 모르타르와 굴착된 지반을 혼합하는 방식을 많이 활용하고 있어 기초선단부를 확대해서 기초의 지지력을 증대시켜야 하는 데에는 제한적일 수밖에 없다.On the other hand, in order to increase the bearing capacity of piles, there is a method of reinforcing the ground by injecting mortar into it when the foundation is soft (Korean Patent Publication No. 10-0792130, 'Push-in Steel Pipe Pile Method'). In the case of a small diameter micro pile method that minimizes the effect, a method of increasing the stability of the ground by pressurizing grout injected into the drilling hole to increase the bearing capacity (Korean Patent Publication No. 10-0779988 The method of pile construction ') increases the effectiveness of pile foundations.In this case, the injection of grout into the ground is highly dependent on the soil conditions.In general, in order to facilitate the injection of grout, such as cement paste or cement mortar in the ground, The gap between grout must be large, otherwise the actual injection is difficult, so pressurization Performing for the even and is a difficult problem check for the pressure effect when, typically can not help but be limited There to be increased based on force of the close-based front end there is utilized a lot of ways of mixing the excavated with mortar ground.

본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초와 그 습식 시공방법은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 지반을 인위적으로 굴착하고 콘크리트를 타설하여 확대기초를 설치한 후 되메우는 종래의 방법과는 달리 강재(steel)나 강화플라스틱과 같은 강화된 재질로 제작된 콘 형태의 기초를 직접 자천공으로 지반을 굴착하여 소정의 양질 지반에 위치시킨 다음 시멘트 모르타르와 같은 그라우트재나 콘크리트를 콘 형태의 기초 내부에 채움으로서 결과적으로 확대기초를 종래의 방법보다 훨씬 용이하게 설치하게 함으로써 굴착으로 인해 인근 지반이나 구조물의 이완 또는 변위 발생을 방지하고, 굴착 및 되메움의 공정이 생략되어 경제적이고 시공이 용이한 기초 및 그 시공방법을 제공하려는 것이다.Expansion tip support base and the wet construction method using the cone base equipped with the screw of the present invention to solve the problems caused in the prior art, artificially excavating the ground and install the expansion base by pouring concrete Unlike the conventional method, the backfill is excavated by direct drilling of the ground of the cone shape made of reinforced materials such as steel or reinforced plastic and placed on a predetermined high-quality ground, followed by cement mortar. Filling grout material or concrete inside the cone-shaped foundations results in easier installation of expanded foundations than conventional methods, preventing excavation from loosening or displacement of nearby ground or structures and digging and backfilling processes. It is to provide a foundation and construction method that is economical and easy to be omitted.

보다 구체적으로, 말뚝기초의 경우 기초 단면부가 작아 선단지지력의 증대가 어려우므로 결과적으로 많은 수의 말뚝기초를 설치할 수밖에 없으며, 또한 연약지반을 관통하는 기초의 경우 선단지지력에 비해 마찰지지력이 작아 선단지지력의 확보를 위해 그라우트를 실시하고 있으나 현실적으로 그 효과에 대해 의구심이 있는 상태에서 미리 계산되어 제작된 단면을 갖는 기초를 설치함으로써 정확한 선단지지력 확보가 용이할 뿐만 아니라 이로 인해 말뚝 수를 현저히 감소시킬 수 있어 경제적인 효과가 크며, 설치 방법도 단순하여 용이하게 말뚝기초의 지지력을 확실하게 확보할 수 있게 하려는 것이다.More specifically, in the case of pile foundations, it is difficult to increase the tip bearing capacity because the foundation cross-section is small, and consequently, a large number of pile foundations have to be installed. Although grout is being carried out to secure the effect, it is not only easy to secure accurate tip bearing capacity but also the number of piles can be significantly reduced by installing a foundation having a pre-calculated cross section in a state of doubt about its effect. The economic effect is great, and the installation method is simple, so that it is easy to secure the bearing capacity of the pile foundation.

또, 외부에서 항타를 가하지 않음에 따라 말뚝기초 설치시 소음이나 진동을 방지할 수 있고 회전 및 압입으로 인해 지반이 이완되어 지지력이 감소되는 부분을 선단지지력의 확실한 증대를 통하여 전체적으로는 말뚝의 지지력을 증대시키려는 것이다.In addition, it is possible to prevent noise or vibration when installing pile foundations by not applying the external driving force, and to reduce the bearing capacity by loosening the ground due to rotation and indentation. It is to increase.

특히, 콘 형태의 강재 기초부를 기초 단면으로 하여 지반에 설치하기 위해 회전과 압입을 통하여 지반내에 설치하기 위해서는 콘 형태의 기초 외부에 스크류 날개가 필요한데, 본 발명에서는 강봉이나 파이프, 와이어로프, 강판을 별도의 결속 없이 간단히 콘에 끼워 콘 끝을 향하여 점차 직경이 감소되는 클로소이드 형태를 갖는 스크류 날개를 형성함으로써 스크류 제작에 소요되는 비용을 절감하고, 굴착시 자연스럽게 콘 끝단으로부터 굴착이 진행되면서 단면적이 점차 확대될 수 있게 하려는 것이다.In particular, in order to be installed in the ground by rotating and press-fitted to install the foundation of the cone-shaped steel base on the ground, in the present invention, a screw blade is required outside the cone-shaped foundation. It is possible to reduce the cost of screw manufacturing by simply forming a screw blade having a closed shape that gradually decreases in diameter toward the end of the cone without additional binding, and the excavation progresses naturally from the end of the cone during excavation. It is intended to be expanded gradually.

본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 기초 설치 지반을 정리한 후 기초 설치 위치를 선정하는 위치선정단계; 상부에 내부가 빈 파이프 형상의 기둥이 설치되어 있고, 상부가 기둥 직경보다 큰 직경을 가지며 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고 내부에 수용부를 가지며, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개가 설치되어 있고, 기둥 내부 및 수용부에 그라우트재나 콘크리트를 채울 수 있도록 된 그라우트용 호스가 설치 되어 있는 콘기초를 설치 위치에 위치시킨 후 기초를 자천공으로 회전과 압입을 이용하여 소정의 깊이까지 천공하는 천공단계; 소정의 깊이에 도달시킨 후 그라우트용 호스를 통해 그라우트재나 콘크리트를 배출함으로써 그라우트를 실시하여 기둥 내부 및 콘기초 내부의 수용부를 그라우트재나 콘크리트로 채워 기초를 완성하는 그라우트단계;를 포함하여 구성된다.Expanded tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw of the present invention, in order to solve the above problems, the position selection step of arranging the foundation installation ground after the foundation installation position; A hollow pipe-shaped column is installed on the upper part, and the upper part has a larger diameter than the column diameter, and is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes to the lower part, and has an accommodating part therein. The conical foundation, which is equipped with the screw blades of the smaller size of the clausoid curve, and the grout hose which is able to fill the grout material or concrete with the inside and the receiving part of the column, is placed in the installation position. Perforating to a predetermined depth using rotation and indentation; The grout step is carried out by discharging the grout material or concrete through the grout hose after reaching a predetermined depth, and the grout step of filling the receiving part inside the column and the inside of the cone base with grout material or concrete to complete the foundation.

이때, 그라우트단계에서 콘기초를 회전시키면서 상승과 하강을 반복하여 지반을 이완시키면서 그라우트를 실시하여 콘기초의 상부 일부에도 그라우트재나 콘크리트를 채워 기초를 완성하는 것을 특징으로 하고, 콘기초의 상부는 기둥보다 직경이 2 ~ 5 배 큰 것을 특징으로 한다.At this time, the grout is rotated in the grout step while repeating the rise and fall to loosen the ground to grout the ground, characterized in that to fill the grout material or concrete in the upper part of the cone foundation to complete the foundation, the top of the cone foundation It is characterized by two to five times larger diameter.

아울러, 콘기초는 강재 또는 강화플라스틱 중 어느 한 가지 재질로 이루어져 있으며, 내부에 변형방지부재가 설치되어 있어 회전과 압입을 통하여 삽입되는 과정에서 변형되거나 파괴되지 않도록 구성되어 있고, 변형방지부재가 내부가 비어 있으며, 외주면에 홀이 형성된 파이프 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the cone base is made of any one material of steel or reinforced plastics, and the deformation preventing member is installed therein so as not to be deformed or destroyed in the process of being inserted through rotation and pressing, and the deformation preventing member is inside Is empty and is formed in the shape of a pipe in which a hole is formed in the outer peripheral surface.

본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초는 상기와 같은 시공방법 중 어느 하나의 시공 방법에 의해 시공되어, 지중에 삽입되어 있는 파이프 형상의 기둥과; 기둥 하부에 설치되어 있고, 상부가 기둥 직경보다 큰 직경을 가지며, 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개가 설치되어 있는 콘기초와; 기둥 내부와 콘기초 내부에 충진되어 있는 그라우트재나 콘크리트; 로 구성되고, 이때, 콘기초 상부에 그라우트재나 콘크리트와 흙이 혼합 교반된 혼합교반부;가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Extended tip support base using a cone base provided with a screw of the present invention is constructed by any one of the above-described construction method, the pipe-shaped pillar is inserted into the ground; It is installed at the lower part of the column, the upper part has a diameter larger than the column diameter, and is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes to the lower part. A cone foundation installed; Grout or concrete filled in columns and cone foundations; Consisting of, at this time, the mixing stir mixed with stirring grout material or concrete and soil on the upper base of the cone; characterized in that is further formed.

본 발명에 의해, 지반을 인위적으로 굴착하고 콘크리트를 타설하여 확대기초를 설치한 후 되메우는 종래의 방법과는 달리 강재(steel)나 강화플라스틱과 같은 강화된 재질로 제작된 콘 형태의 확대기초를 직접 자천공으로 지반을 굴착하여 소정의 양질 지반에 위치시킨 다음 시멘트 모르타르와 같은 그라우트재나 콘크리트를 콘 형태의 기초 내부에 채움으로서 결과적으로 확대기초를 종래의 방법보다 훨씬 용이하게 설치하게 함으로써 굴착으로 인해 인근 지반이나 구조물의 이완 또는 변위 발생을 방지하고, 굴착 및 되메움의 공정이 생략되어 경제적이고 시공이 용이해진다.According to the present invention, unlike the conventional method of artificially excavating the ground and placing concrete after installing the expansion foundation, the cone-based expansion foundation made of reinforced materials such as steel or reinforced plastic Due to excavation, the ground is excavated by direct self-poration and placed on a certain high-quality ground, and then filled with grout or concrete, such as cement mortar, inside the cone-shaped foundation, resulting in the installation of an enlarged base much easier than conventional methods. It prevents the occurrence of loosening or displacement of nearby ground or structure, and eliminates the process of excavation and backfilling, making it economical and easy to install.

보다 구체적으로, 말뚝기초의 경우 기초 단면부가 작아 선단지지력의 증대가 어려우므로 결과적으로 많은 수의 말뚝기초를 설치할 수밖에 없으며, 또한 연약지반을 관통하는 기초의 경우 선단지지력에 비해 마찰지지력이 작아 선단지지력의 확보를 위해 그라우트를 실시하고 있으나 현실적으로 그 효과에 대해 의구심이 있는 상태에서 미리 계산되어 제작된 단면을 갖는 기초를 설치함으로써 정확한 선단지지력 확보가 용이할 뿐만 아니라 이로 인해 말뚝 수를 현저히 감소시킬 수 있어 경제적인 효과가 크며, 설치 방법도 단순하여 용이하게 말뚝기초의 지지력을 확실하게 확보할 수 있게 된다.More specifically, in the case of pile foundations, it is difficult to increase the tip bearing capacity because the foundation cross-section is small, and consequently, a large number of pile foundations have to be installed. Although grout is being carried out to secure the effect, it is not only easy to secure accurate tip bearing capacity but also the number of piles can be significantly reduced by installing a foundation having a pre-calculated cross section in a state of doubt about its effect. The economic effect is great, and the installation method is simple, so that the bearing capacity of the pile foundation can be secured easily.

또, 외부에서 항타를 가하지 않음에 따라 말뚝기초 설치시 소음이나 진동을 방지할 수 있고 회전 및 압입으로 인해 지반이 이완되어 지지력이 감소되는 부분을 선단지지력의 확실한 증대를 통하여 전체적으로는 말뚝의 지지력을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to prevent noise or vibration when installing pile foundations by not applying the external driving force, and to reduce the bearing capacity by loosening the ground due to rotation and indentation. It can be increased.

특히, 콘 형태의 강재 기초부를 기초 단면으로 하여 지반에 설치하기 위해 회전과 압입을 통하여 지반내에 설치하기 위해서는 콘 형태의 기초 외부에 스크류 날개가 필요한데, 본 발명에서는 강봉이나 파이프, 와이어로프, 강판을 별도의 결속 없이 간단히 콘에 끼워 콘 끝을 향하여 점차 직경이 감소되는 클로소이드 형태를 갖는 스크류 날개를 형성함으로써 스크류 제작에 소요되는 비용을 절감하고, 굴착시 자연스럽게 콘 끝단으로부터 굴착이 진행되면서 단면적이 점차 확대될 수 있게 된다.In particular, in order to be installed in the ground by rotating and press-fitted to install the foundation of the cone-shaped steel base on the ground, in the present invention, a screw blade is required outside the cone-shaped foundation. It is possible to reduce the cost of screw manufacturing by simply forming a screw blade having a closed shape that gradually decreases in diameter toward the end of the cone without additional binding, and the excavation progresses naturally from the end of the cone during excavation. It can be gradually expanded.

도 1은 일반적인 확대기초의 개략도로서 도 1의 (A)는 사각형 확대기초이고, 도 1의 (B)는 원형 확대기초를 나타내고 있으며, 도 2는 일반적인 말뚝기초의 개략도로서 도 2의 (A)는 강재(steel) 또는 철근콘크리트로 미리 제작된 말뚝을 시공한 사시도이고, 도 2의 (B)는 소정의 깊이까지 굴착을 행한 다음 굴착부 내에 콘크리트를 타설하여 현장에서 설치하는 현장말뚝의 시공 단면도이다.FIG. 1 is a schematic diagram of a general enlarged foundation, FIG. 1A is a rectangular enlarged foundation, FIG. 1B is a circular enlarged foundation, and FIG. 2 is a schematic diagram of a general pile foundation. Is a perspective view of the construction of a pile made of steel (steel) or reinforced concrete in advance, Figure 2 (B) is a cross-sectional view of the construction of the site pile to be installed in the site after the excavation to the predetermined depth to install concrete in the excavation site to be.

한편, 도 3은 본 발명의 확대 선단지지기초가 확대기초 또는 직접기초에 적용된 사시도로서 도 3의 (A)는 콘과 원통이 결합된 모양을 나타내고 있고, 도 3의 (B)는 콘 모양의 확대 선단지지기초를 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 3 is a perspective view in which the extended tip support base of the present invention is applied to the enlarged foundation or direct foundation, Figure 3 (A) shows a shape in which the cone and the cylinder is coupled, Figure 3 (B) is a cone shape It shows an enlarged tip support base.

또, 도 4는 본 발명의 확대 선단지지기초가 말뚝기초에 적용된 사시도이며, 도 5는 도 3 및 도 4에서 적용된 스크류날개(400)의 적용 사시도이고, 도 6은 도 5에 의해 적용되는 스크류날개(400)의 설치 전의 모습을 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 확대 선단지지기초를 확대기초에 적용할 때 그라우트를 위한 그라우트용 호스(600)를 배치한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 확대 선단지지기초를 말뚝기초에 적용할 때 그라우트를 위한 그라우트용 호스(600)를 배치한 단면도로 도 8a의 (A) 및 (B)는 기둥(100) 외부에, 도 8b의 (C) 및 (D)는 기둥(100) 내부에 그라우트용 호스(600)를 배치한 형태로써 외부에 그라우트용 호스(600)을 설치하는 경우 말뚝 재료가 파이프 형상이 아닌 경우 유용하게 사용할 수 있는 예이다.In addition, Figure 4 is a perspective view of the expanded tip support base of the present invention applied to the pile foundation, Figure 5 is an application perspective view of the screw blade 400 applied in Figures 3 and 4, Figure 6 is a screw applied by Figure 5 Figure 7 shows a state before the installation of the wing 400, Figure 7 is a cross-sectional view of the grout hose 600 for the grout when applying the extended tip support base of the present invention to the enlarged base, Figure 8 is a view of the present invention 8A and 8B are cross-sectional views of the grout hose 600 for grout when the extended tip support base is applied to the pile foundation. (D) is a form in which the grout hose 600 is disposed inside the pillar 100, and when the grout hose 600 is installed outside, the pile material is not a pipe shape.

또한, 도 9는 본 발명의 확대 선단지지 기초가 다수 개 설치된 시공 단면을 나타낸 것이며, 도 10의 (A)는 연약지반상에 설치된 옹벽구조물을 나타낸 것이고, 도 10의 (B)는 연약지반상에 매설되는 관로의 기초 실시예를 나타낸 것이다.In addition, Figure 9 shows the construction cross-section provided with a plurality of extended tip support base of the present invention, Figure 10 (A) shows a retaining wall structure installed on the soft ground, Figure 10 (B) is a soft ground It shows the basic embodiment of the pipeline embedded in the.

또한, 도 11은 본 발명의 확대 선단지지기초의 시공 순서를 나타낸 것이다.11 shows the construction procedure of the extended tip support base of the present invention.

도 12는 본 발명의 확대 선단지지기초를 군말뚝 형태로 시공한 예를 나타낸 것이며, 도 13은 본 발명에서 하나의 콘기초(300)에 다수 개의 기둥(100)이 설치된 예를 나타낸 것이다.FIG. 12 shows an example in which the expanded tip support base of the present invention is constructed in the form of a group pile, and FIG. 13 shows an example in which a plurality of pillars 100 are installed in one cone foundation 300 in the present invention.

도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초는, 지중에 삽입되어 있는 파이프 형상의 기둥(100)과; 기둥(100) 하부에 설치되어 있고, 상부가 기둥(100) 직경보다 큰 직경을 가지며, 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개(400)가 설치되어 있는 콘기초(300)와; 기둥(100) 내부와 콘기초(300) 내부에 충진되어 있는 그라우트재나 콘크리트;를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 3 to 4, the expanded tip support base using the cone foundation provided with the screw of the present invention includes: a pillar 100 having a pipe shape inserted into the ground; It is installed in the lower part of the pillar 100, the upper portion has a diameter larger than the diameter of the pillar 100, is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes to the lower side, and gradually closed curve radius on the outer peripheral surface Cone base 300 is provided with a screw blade 400 of the curved shape; It comprises a; grout material or concrete that is filled in the pillar 100 and the inside of the cone base 300.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 확대 선단지지기초는 연약지반을 관통하여 자천공으로 확대기초 및 말뚝기초의 선단지지력 증대를 목적으로 기초 단면적을 확대하여 시공함으로서 지지력을 증대시키는 효과를 보여 주고 있다.The extended tip support base of the present invention having the above configuration shows the effect of increasing the supporting force by expanding the foundation cross-sectional area for the purpose of increasing the tip bearing capacity of the enlarged foundation and the pile foundation through the soft ground.

도 3 및 도 4와 같이 기둥(100)이나 말뚝 선단 단면적을 확대하면 선단지지력이 증대되므로 이를 확인하기 위해 우선 직접기초의 확대기초에 대해 일반적인 단위면적당 허용지지력공식을 보면,As shown in Figures 3 and 4 when the column 100 or the pile tip cross-sectional area is enlarged, the tip bearing capacity is increased.

Figure 112008045840676-pat00001
Figure 112008045840676-pat00001

로서 통상 양질지반에 기초가 위치한다면 허용지지력은 기초폭 B의 크기에 비례하여 증가하므로 폭 B가 클수록 유리하며, 또한 상부하중 Q에 의한 단위면적당 하중, 즉 작용압력 q = Q/A 이므로 기초의 단면적 A가 클수록 작용압력 q가 작아져서 결과적으로 기초는 단위면적당 허용지지력과 작용압력과의 관계는 qa > q 의 조건을 만족해야 하므로 기초단면의 확대는 안전한 기초를 성립하는데 필수적으로 필요한 사항이다.In general, if the foundation is located on the high quality ground, the allowable bearing capacity increases in proportion to the size of the foundation width B. Therefore, the larger the width B is, the more favorable it is, and the load per unit area by the upper load Q, that is, the working pressure q = Q / A, The larger the cross-sectional area A, the smaller the working pressure q. As a result, the relationship between the allowable bearing force per unit area and the working pressure is q a Since the condition of q must be satisfied, expansion of the foundation section is essential for establishing a safe foundation.

한편, 말뚝기초의 경우 극한지지력 Qu는 선단지지력 Qp와 마찰지지력 Qs의 합이고 허용지지력 Qa는 극한지지력 Qu를 안전율 Fs로 나눈 것으로써,Meanwhile, in the case of pile foundations, the ultimate bearing capacity Qu is the sum of the tip bearing force Qp and the friction bearing force Qs, and the allowable bearing force Qa is obtained by dividing the ultimate bearing force Qu by the safety factor Fs.

Figure 112008045840676-pat00002
Figure 112008045840676-pat00002

여기서 선단지지력 Qp = qu ·Ap는 단위면적당 선단지지력 qu와 선단면적 Ap의 곱이므로 말뚝의 선단면적 Ap가 증가할수록 말뚝의 지지력은 크게 되는 것이다.The tip bearing force Qp = qu · Ap is the product of the tip bearing force qu per unit area and the tip area Ap, so that the bearing capacity of the pile increases as the tip area Ap of the pile increases.

이와 같은 구성에서 도 3과 도 4에서 관(pipe) 형태로 구성된 기둥(100)이 선단기초가 되는 콘기초(300) 내부에 설치한 -자형 또는 +자형의 변형방지부재(200)와 연결되어 그 내부를 통하여 그라우트를 실시할 수 있도록 구성된 것을 볼 수 있으며, 이때 그라우트가 유출되는 홀(210)은 -자형 또는 +자형 변형방지부재(200)의 단부 쪽에 상하 및 측면 방향에 설치하는 것이 바람직하다.In such a configuration, the pillar 100 formed in the shape of a pipe in FIGS. 3 and 4 is connected to the deformation prevention member 200 having a-or + shape installed inside the cone foundation 300 that becomes the tip foundation. It can be seen that it is configured to perform the grout through the inside, in which the hole 210 in which the grout flows out is preferably installed in the up and down and side directions on the end side of the -shaped or + shaped deformation preventing member 200. .

상기와 같은 검토 결과 콘기초(300) 상부 직경은 기둥(100)의 직경보다 2 ~ 5 배 크게 형성하여 충분한 단면을 확보할 수 있도록 구성하는 것이 가장 바람직하다.As a result of the above examination, the upper diameter of the cone base 300 is most preferably formed to be 2 to 5 times larger than the diameter of the pillar 100 so as to secure a sufficient cross section.

아울러, 기둥(100)은 하나의 콘기초(300)에 하나만 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 도 13에 도시된 것처럼 다수 개의 기둥(100)이 하나의 콘기초(300)에 설치될 수 있다 할 것이다.In addition, only one pillar 100 is not limited to being installed on one cone foundation 300, and as shown in FIG. 13, a plurality of pillars 100 may be installed on one cone foundation 300. will be.

한편 콘기초(300) 외부에 설치되는 스크류날개(400)는 용접이나 어떠한 별도의 결속장치가 없이 콘기초(300)의 단면이 위쪽으로 가면서 확대되는 성질을 이용하여 용이하게 결속시킬 수 있다.On the other hand, the screw blade 400 installed outside the cone foundation 300 can be easily bonded using a property that the cross section of the cone foundation 300 is expanded upward without welding or any separate binding device.

도 5는 본 발명에서 스크류날개(400)를 설치하는 실시예로서 철판을 이용하여 곡선 반경이 점차 작아지는 형태로 구부려서 클로소이드 곡선 형태로 왜곡된 클로소이드 원 형태로 절삭한 다음 중앙부는 보다 곡선 반경이 작은 외곽부와 동일한 형태인 클로소이드 원 형태로 제거하여 한쪽을 절개한 후 상하로 이완시켜 제작된 철판형 스크류날개(400); 5 is an embodiment in which the screw blade 400 is installed in the present invention by using a steel sheet bent in the form of a curved radius is gradually smaller to cut in the form of a closoid circle distorted in the form of a clausoid curve than the center portion Iron plate-type screw blades (400) made by removing the cloth in the form of a circular round shape with a small radius of curvature and then cutting one side and relaxing up and down;

와이어로프를 콘기초(300)의 외부에 콘 끝부분에 결속시킨 후 콘 상부를 향해 적절히 감아 만든 와이어로프형 스크류날개(400); A wire rope-type screw blade 400 made of a wire rope that is properly wound toward the top of the cone after binding the wire rope to the cone end outside the cone foundation 300;

파이프 또는 강봉을 달팽이 모양으로 점차 직경이 큰 형태로 구부려서 이를 콘의 외부에 설치하는 강 달팽이형 스크류날개(400)가 있으며, 이들 스크류날개(400)는 콘 끝단으로부터 콘의 상부를 향하여 점차 직경이 증대되는 성질을 이용하여 별다른 결속수단 없이 용이하게 설치할 수 있으며, 기초 설치를 위해 지반 굴착시 자연스럽게 콘의 외부에 결속되어 스크류날개(400)가 형성되는 특성이 있다.There is a steel snail-shaped screw blade 400 is bent pipe or steel rod in the shape of a snail gradually to form a large diameter and installed on the outside of the cone, these screw blades 400 are gradually diameter toward the top of the cone from the end of the cone By using the increased properties can be easily installed without any other means of binding, the foundation has the characteristic that the screw wing 400 is formed by binding to the outside of the cone naturally when the ground excavation.

도 6은 도 5에서 제시된 본 발명의 스크류날개(400)에 대해 구체적으로 제시한 것으로 원뿔형태의 콘 기초의 외부에 연속적인 스크류날개(400)가 위치하는 지점을 연결하게 되면 이때 그려지는 곡선은 콘의 끝단을 향하여 곡선반경이 지속적으로 줄어드는 클로소이드 곡선을 그리게 되므로 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)와 같이 한 바퀴의 스크류날개(400)를 설치하기 위해서 본 발명에서는 도 6의 (A)와 같이 콘의 외부에 밀착되는 스크류날개(400)가 형성되도록 철판을 클로소이드 곡선의 성질을 활용한 형태로 제작하여 별도의 결속수단 없이 용이하게 결합되는 스크류날개(400)가 형성되는 특징을 갖고 있으며, 도 6의 (C)는 파이프 또는 강봉에 의한 스크류날개(400)에 대한 것으로 이는 점차 지경이 작아지는 클로소이드 형태로 구부려서 콘의 외부에 밀착하여 설치하는 것으로 별도의 결속수단 없이 용이하게 스크류날개(400)를 설치하는 것이다.6 is a detailed view of the screw blade 400 of the present invention shown in Figure 5 when connecting the point where the continuous screw blade 400 is located on the outside of the cone-shaped cone base is a curve drawn at this time In the present invention, in order to install a screw blade 400 of one wheel as shown in Fig. 5 (A) and Fig. 5 (B) because the curve radius is continuously drawn toward the end of the cone. As shown in (A) to produce a screw blade 400 to be in close contact with the outside of the cone to form a form utilizing the properties of the clausoid curve screw blade 400 is easily coupled without a separate binding means 6 (C) is for the screw blade 400 by a pipe or steel rod, which is installed in close contact with the outside of the cone by bending in the form of a clausoid gradually decreasing in diameter. It is as to easily install the screw wing 400 without a separate coupling means.

한편, 파이프 형상으로 형성된 기둥(100)의 경우 그라우트용 호스(600)를 기둥(100) 내부에 설치하거나 기둥(100) 자체를 그라우트용 통로로 이용할 수도 있으며, 또다른 실시예로서 본 발명에서는 도 7a 및 도 8a과 같이 기둥(100)의 외측면에 그라우트용 호스(600)를 결속시키고 기초 콘 내부에 설치하는 -자 형태 또는 +자 형태의 변형방지부재(200)를 파이프로 제작하여 이 변형방지부재(200)와 직접 연결시키는 방식(도 8a)과 그라우트용 호스(600)를 연장하여 +형태의 변형방지부재(200)와 결속시켜 그라우트를 유출시키는 호스홀(610)을 통하여 콘기초(300) 내부와 콘기초(300) 상부를 그라우트시키는 방식을 적용하거나, 도 8b와 같이 기둥(100) 내부에 그라우트용 호스(600)를 삽입하고, 그라우트용 호스(600)가 변형방지부재(200) 내부까지 삽입되어 홀(210) 및 호스홀(610)을 통하여 콘기초(300) 상부를 그라우트 시키도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, in the case of the pillar 100 formed in a pipe shape, the grout hose 600 may be installed inside the pillar 100 or the pillar 100 itself may be used as a passage for grouting. 7A and 8A, the strain-proof member 200 of the-or + shape, which binds the grout hose 600 to the outer surface of the pillar 100 and is installed inside the foundation cone, is made of pipe and deformed. Cone base (through a hose hole 610 for direct connection with the prevention member 200 (FIG. 8a) and the grout hose 600 extending to bind with the deformation prevention member 200 of the + type to flow out the grout ( 300 is applied to grout the interior and the top of the cone base 300, or insert the grout hose 600 in the column 100, as shown in Figure 8b, the grout hose 600 is a strain preventing member 200 ) Is inserted into the hole 210 and the hose hole 610 It may be configured to grout the upper cone base 300 through.

도 9는 말뚝기초의 실시예로서 본 발명의 확대 선단 지지 말뚝기초를 시행 한 후 상부에 기초 슬래브를 설치한 사시도이다.Figure 9 is a perspective view of the foundation slab is installed on the upper side after performing the extended tip support pile foundation of the present invention as an embodiment of the pile foundation.

도 10은 본 발명에 의해 연약지반에 설치하는 옹벽과 관수로의 기초를 보여 주는 단면도로서 연약지반을 관통하여 견고한 지반에 시공되어 있는 모습을 보여 주고 있다.10 is a cross-sectional view showing the foundation of the retaining wall and the irrigation canal installed in the soft ground according to the present invention shows a state that is constructed on a solid ground through the soft ground.

이상과 같이 구성된 본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법에 대해 첨부된 도 11의 순서도를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.If described in detail with reference to the flow chart of Figure 11 attached to the extended tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 기초 설치 지반을 정리한 후 기초 설치 위치를 선정한다.First, after arranging foundation installation grounds, the foundation installation position is selected.

지반 정리 및 기초 설치 위치의 선정은 공지되어 있는 다양한 방법을 따른다.Ground clearance and selection of foundation installation locations follow a variety of known methods.

그런 다음, 상부에 내부가 빈 파이프 형상의 기둥(100)이 설치되어 있고, 상부가 기둥(100) 직경보다 큰 직경을 가지며 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고 내부에 수용부를 가지며, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개(400)가 설치되어 있고, 기둥(100) 내부 및 수용부에 그라우트재나 콘크리트를 채울 수 있도록 된 그라우트용 호스(600)가 설치되어 있는 콘기초(300)를 설치 위치에 위치시킨 후 기초를 자천공으로 회전과 압입을 이용하여 소정의 깊이까지 천공한다.Then, a pipe-shaped column 100 having an empty inside is installed at the upper portion, and the upper portion has a diameter larger than the diameter of the pillar 100 and is formed in a cone shape gradually decreasing in diameter as the lower portion thereof has an accommodation portion therein. It has a screw blade 400 of the clasoid curve shape is gradually reduced in the outer radius of the curved radius, the grout hose 600 to fill the grout material or concrete in the interior and the receiving portion of the column 100 After installing the cone foundation 300 is installed in the installation position, the foundation is perforated to a predetermined depth using rotation and indentation by self-punching.

천공 과정에서 소정의 깊이에 도달시킨 후 그라우트용 호스(600)를 통해 그라우트재나 콘크리트를 배출함으로써 그라우트를 실시하여 기둥(100) 내부 및 콘기초(300) 내부의 수용부를 그라우트재나 콘크리트로 채워 기초를 완성한다.After reaching the predetermined depth in the drilling process, grout is carried out by discharging grout material or concrete through the grout hose 600 to fill the base part 100 and the receiving part inside the cone base 300 with grout material or concrete to form a foundation. Complete

이때, 그라우트단계에서 콘기초(300)를 회전시키면서 상승과 하강을 반복하여 지반을 이완시키면서 그라우트를 실시하여 콘기초(300)의 상부 일부에도 그라우트재나 콘크리트를 채워 기초를 완성하게 되면, 도 4의 (B)와 같이 그라우트재나 콘크리트와 흙이 혼합 교반된 혼합교반부(500)가 추가로 형성되는데, 이처럼 혼합교반부(500)를 형성하게 되면 기초와 지중의 흙의 접촉 면적이 보다 증가하여 보다 견고한 기초를 형성할 수 있다.At this time, while rotating the cone base 300 in the grout step to repeat the rise and fall to perform the grout while relaxing the ground to fill the grout material or concrete in the upper part of the cone base 300 to complete the foundation, of FIG. As shown in (B), a mixed stirring part 500 in which the grout material or the concrete and the soil are mixed and stirred is additionally formed. Thus, when the mixing stirring part 500 is formed, the contact area between the foundation and the soil is further increased. It can form a solid foundation.

이와 같이 콘기초(300)로 하여금 상승과 하강을 반복시키게 되면, 콘기초(300) 내부의 수용부가 빈 공간으로 되어 있어 콘기초(300) 상부의 지반이 콘기초(300) 내부로 부분적으로 붕괴되므로 용이하게 지반을 이완시키면서 그라우트재나 콘크리트가 수용부 및 콘기초(300) 상부의 이완된 흙 속에 침투하게 되는 것이다.As described above, when the cone foundation 300 repeatedly raises and falls, the receiving portion inside the cone foundation 300 becomes an empty space, and the ground above the cone foundation 300 partially collapses into the cone foundation 300. Therefore, the grout material or concrete will penetrate into the relaxed soil of the receiving portion and the cone base 300 while relaxing the ground easily.

한편, 콘기초(300) 상부 직경은 기둥(100)의 직경보다 2 ~ 5 배 크게 형성하여 충분한 단면을 확보할 수 있도록 구성하는 것이 좋다.On the other hand, the upper diameter of the cone base 300 is preferably formed to be 2 to 5 times larger than the diameter of the column 100 to ensure a sufficient cross-section.

아울러, 상술한 바와 같이 본 발명에서 콘기초(300)는 강재 또는 강화플라스틱 중 어느 한 가지 재질로 이루어져 있으며, 내부에 변형방지부재(200)가 설치되어 있어 회전과 압입을 통하여 삽입되는 과정에서 변형되거나 파괴되지 않도록 구성되어 있고, 변형방지부재(200)가 내부가 비어 있으며, 외주면에 홀(210)이 형성된 파이프 형상으로 형성되어 있어 변형방지부재(200) 내부까지 그라우트재나 콘크 리트가 이동 또는 채워질 수 있도록 하는 것이 바람직하다 할 것이다.In addition, as described above, in the present invention, the cone base 300 is made of any one material of steel or reinforced plastic, and the deformation preventing member 200 is installed therein so that deformation in the process of being inserted through rotation and indentation is possible. It is configured not to be destroyed, and the deformation preventing member 200 is hollow inside, is formed in a pipe shape formed with a hole 210 on the outer circumferential surface so that the grout material or concrete can be moved or filled up to the inside of the deformation preventing member 200. It would be desirable to be able to.

또한, 도 12는 본 발명의 확대 선단지지기초를 적용한 또다른 예로써, 일반적으로 말뚝의 간격이 말뚝 선단면 직경보다 3배 이하 되지 않으면 군말뚝(group pile) 효과가 나타나지 않는데, 일반적인 말뚝의 기둥 단면은 상대적으로 작아 군말뚝 효과를 보기 어려우나, 본 발명의 확대 선단지지기초의 경우 콘기초 상면 직경이 기둥 직경보다 2 ~ 5 배 확대됨으로 인해 군말뚝 효과를 용이하게 볼 수 있ㄷ다.In addition, Figure 12 is another example of the application of the extended tip support base of the present invention, generally the group pile (group pile) effect does not appear if the gap of the pile is not less than three times the diameter of the pile tip, the pillar of the general pile Although the cross section is relatively small, it is difficult to see the effect of the group pile, but in the case of the extended tip support base of the present invention, the diameter of the cone base surface is enlarged 2 to 5 times larger than the diameter of the pillar, so that the group pile effect can be easily seen.

이러한 경우 일반적으로 전체 지지력은 단일 말뚝이 발휘하는 지지력에 말뚝 수를 곱한 것으로 지지력이 정해지지 않고, B × L 의 큰 확대기초가 설치되어 있는 것으로 보고 지지력을 계산하게 되므로 보다 효율적인 기초를 형성할 수 있게 된다.In this case, the overall bearing capacity is obtained by multiplying the number of piles by the bearing capacity of a single pile, and it is assumed that a large expansion base of B × L is installed. .

이처럼 본 발명의 확대 선단지지기초 및 시공방법은 다양한 구조물의 기초로 적용되어 사용될 수 있다 할 것이다.As such, the extended tip support base and construction method of the present invention may be applied and used as a basis of various structures.

인근 구조물이나 지반 이완이 문제가 되는 곳의 경우 종래의 방법으로는 확대기초를 설치하기 어려웠으나, 본 발명에 의해 지반 굴착이나 되메우기의 작업을 하지 않고 용이하게 확대기초를 설치할 수 있고, 말뚝기초의 경우 단단한 지반과 만나는 선단면적을 확대시켜 말뚝의 선단지지력을 증대시킴에 따라 기존의 방법으로 설치되는 말뚝기초 수를 줄여서 경제적인 시공이 되게 할 수 있을 뿐 아니라 구 조적으로도 확실한 선단지지력을 확보함에 따라 설계시 보다 확실하게 지지력을 확보할 수 있을 것이다.In the case of a nearby structure or a place where ground relaxation is a problem, it was difficult to install the expansion foundation by the conventional method, but by the present invention it is possible to easily install the expansion foundation without the operation of ground excavation or backfilling, In this case, by increasing the tip bearing capacity of the pile by increasing the tip area that meets the hard ground, it is possible to reduce the number of pile foundations installed by the existing method and to make economical construction. Therefore, it will be possible to secure the bearing capacity more reliably in the design.

본 발명의 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초와 그 습식 시공방법은 소구경 말뚝이나 사면활동 억제용 말뚝공법, 그리고 연약지반의 절개지 안정을 위한 억제 공법 등에도 용이하게 적용된다 할 것이다.The expanded tip support base and the wet construction method using the cone base equipped with the screw of the present invention will be easily applied to the small diameter pile or slope activity restraint method, and the restraint method for stabilizing the soft ground. .

도 1은 종래의 확대기초의 개략도.1 is a schematic diagram of a conventional enlarged basis.

(A) : 사각형 확대기초의 개략도.(A): Schematic of square enlargement basis.

(B) : 원형 확대기초의 개략도.(B): Schematic diagram of the circular enlargement basis.

도 2는 종래의 말뚝기초의 모습을 나타낸 단면 개략도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a state of a conventional pile foundation.

(A) : 기성 제품의 말뚝기초의 단면을 나타낸 단면 개략도.(A): Cross-sectional schematic which shows the cross section of the pile foundation of a ready-made product.

(B) : 현장 치기 말뚝기초의 단면을 나타낸 개략도.(B): Schematic diagram showing a cross section of a field-pound pile foundation.

도 3은 본 발명의 직접기초에 적용한 확대기초를 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing an enlarged basis applied to the direct foundation of the present invention.

(A) : 확대 단면의 모양이 콘과 원통이 결합된 형태의 단면을 나타낸 사시도.(A): The perspective view which showed the cross section of the shape of the expanded cross section combining the cone and the cylinder.

(B) : 확대 단면 모양이 콘모양의 단면을 나타낸 사시도.(B): A perspective view in which the enlarged cross-sectional shape shows a cone-shaped cross section.

도 4는 본 발명의 말뚝기초에 적용된 확대 선단지지 말뚝의 사시도.Figure 4 is a perspective view of the enlarged tip support pile applied to the pile foundation of the present invention.

도 5는 본 발명의 스크류날개의 모양을 나타낸 사시도.5 is a perspective view showing the shape of the screw blade of the present invention.

도 6은 본 발명의 스크류날개의 형태에 따라 제작 방식을 나타낸 개략도.6 is a schematic view showing a manufacturing method according to the form of the screw blade of the present invention.

도 7은 본 발명의 확대 선단지지기초에 있어서 그라우트용 호스를 배치한 단면도7 is a cross-sectional view of the grout hose disposed in the enlarged tip support base of the present invention;

도 8은 본 발명의 다수의 말뚝기초를 설치한 예의 개략도.8 is a schematic view of an example in which a plurality of pile foundations of the present invention are installed.

도 9는 본 발명의 옹벽 및 관수로 기초로서 연약지반을 관통하여 설치한 예의 개략도.Figure 9 is a schematic diagram of an example installed through the soft ground as the foundation of the retaining wall and irrigation channel of the present invention.

도 10은 본 발명에 의해 연약지반에 설치하는 옹벽과 관수로의 기초를 보여 주는 단면도10 is a cross-sectional view showing the foundation of the retaining wall and irrigation canal installed in the soft ground according to the present invention

도 11은 본 발명의 확대 선단지지기초의 시공순서를 나타낸 시공 순서도.11 is a construction flowchart showing the construction sequence of the extended tip support base of the present invention.

도 12는 본 발명의 확대 선단지지기초가 군말뚝 형태로 시공된 예를 나타낸 개략도.Figure 12 is a schematic diagram showing an example of the extended tip support base of the present invention constructed in the form of a group pile.

도 13은 본 발명에서 하나의 콘기초에 다수 개의 기둥이 설치된 예를 나타낸 개략도.Figure 13 is a schematic diagram showing an example in which a plurality of pillars are installed in one cone foundation in the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명><Detailed Description of Major Symbols in Drawing>

100 : 기둥 200 : 변형방지부재100: pillar 200: deformation preventing member

210 : 홀 300 : 콘기초210: hole 300: cone foundation

400 : 스크류날개 500 : 혼합교반부400: screw blade 500: mixing stirring

600 : 호스 610 : 호스홀600: hose 610: hose hole

Claims (6)

확대 선단지지기초 습식 시공 방법에 있어서,In the extended tip support base wet construction method, 기초 설치 지반을 정리한 후 기초 설치 위치를 선정하는 위치선정단계;(S100)Position selection step of selecting the foundation installation location after the foundation installation ground; (S100) 상부에 내부가 빈 파이프 형상의 기둥(100)이 설치되어 있고, 상부가 기둥(100) 직경보다 큰 직경을 가지며 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고 내부에 수용부를 가지며, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개(400)가 설치되어 있고, 기둥(100) 내부 및 수용부에 그라우트재나 콘크리트를 채울 수 있도록 된 그라우트용 호스(600)가 설치되어 있는 콘기초(300)를 설치 위치에 위치시킨 후 기초를 자천공으로 회전과 압입을 이용하여 소정의 깊이까지 천공하는 천공단계;(S200)The upper part of the pillar-shaped pipe 100 is installed inside, the upper portion has a diameter larger than the diameter of the pillar 100 is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes down and has an accommodating portion therein, outer peripheral surface A screw blade 400 having a closed curve shape is gradually installed in the curved radius, and a grout hose 600 is installed to fill grout material or concrete in the column 100 and the receiving part. Positioning the cone base 300 in the installation position and then drilling the foundation to a predetermined depth by using the rotation and indentation in the self-puncture; (S200) 상기 소정의 깊이에 도달시킨 후 그라우트용 호스(600)를 통해 그라우트재나 콘크리트를 배출함으로써 그라우트를 실시하여 기둥(100) 내부 및 콘기초(300) 내부의 수용부를 그라우트재나 콘크리트로 채워 기초를 완성하되, 콘기초(300)를 회전시키면서 상승과 하강을 반복하여 지반을 이완시키면서 그라우트를 실시하여 콘기초(300)의 상부 일부에도 그라우트재나 콘크리트를 채워 기초를 완성하는 그라우트단계(S300);를 포함하여 구성된,After reaching the predetermined depth, the grout is carried out by discharging grout material or concrete through the grout hose 600 to complete the foundation by filling the accommodating part inside the pillar 100 and the cone base 300 with grout material or concrete. The grout step (S300) of filling the grout material or concrete in the upper part of the cone foundation 300 by performing the grout to relax the ground by repeating the rise and fall while rotating the cone foundation (300); Configured, 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법.An extended tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘기초(300)의 상부는 기둥(100)보다 직경이 2 ~ 5 배 큰 것을 특징으로 하는,The upper portion of the cone foundation 300 is characterized in that the diameter of 2 to 5 times larger than the pillar 100, 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법.An extended tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘기초(300)는 강재 또는 강화플라스틱 중 어느 한 가지 재질로 이루어져 있으며, 내부에 변형방지부재(200)가 설치되어 있어 회전과 압입을 통하여 삽입되는 과정에서 변형되거나 파괴되지 않도록 구성되어 있고, 변형방지부재(200)가 내부가 비어 있으며, 외주면에 홀(210)이 형성된 파이프 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,The cone base 300 is made of any one material of steel or reinforced plastics, and the deformation preventing member 200 is installed therein so that it is not deformed or destroyed in the process of being inserted through rotation and indentation, The deformation preventing member 200 is hollow inside, characterized in that formed in a pipe shape with a hole 210 formed on the outer peripheral surface, 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초 습식 시공방법.An extended tip support base wet construction method using a cone base equipped with a screw. 확대 선단지지기초에 있어서,In the extended tip support base, 제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항의 시공방법에 의해 시공되고,Constructed by the construction method of any one of claims 1, 3, 4, 지중에 삽입되어 있는 파이프 형상의 기둥(100)과;A pipe-shaped column 100 inserted in the ground; 상기 기둥(100) 하부에 설치되어 있고, 상부가 기둥(100) 직경보다 큰 직경을 가지며, 하부로 가면서 점차 직경이 감소되는 콘 형태로 형성되어 있고, 외주면에 점차적으로 곡선 반경이 작아지는 클로소이드 곡선 형태의 스크류날개(400)가 설치되어 있는 콘기초(300)와;It is installed in the lower portion of the pillar 100, the upper portion has a diameter larger than the diameter of the pillar 100, is formed in the shape of a cone that gradually decreases in diameter as it goes to the bottom, the claw is gradually reduced in radius on the outer peripheral surface A cone base 300 having a screw blade 400 having a curved curved shape; 상기 기둥(100) 내부와 콘기초(300) 내부에 충진되어 있는 그라우트재나 콘크리트;로 구성되되, Consists of grout material or concrete that is filled in the pillar 100 and the inside of the cone base 300; 상기 콘기초(300) 상부에 그라우트재나 콘크리트와 흙이 혼합 교반된 혼합교반부(500);가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,The mixing base 500 mixed with the grout material or concrete and soil mixed on the top of the cone foundation 300; characterized in that is further formed, 스크류가 구비된 콘기초를 이용한 확대 선단지지기초.Extended tip support base using cone base equipped with screws. 삭제delete
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