KR101511320B1 - Method and Apparatus for high-speed curing of cement milk in perimeter of pile - Google Patents

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황보원규
박인서
김태녕
윤용호
정성용
김경훈
고용석
이방희
유일욱
양승준
김대권
최현태
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Abstract

This invention is related to a high-speed curing method for a pile penetrated into a borehole and peripheral cement milk filled around the pile and between the pile and the borehole. The high-speed curing method in accordance with the present invention includes the following steps: (a) a step to install blocking sheets on the inside of the hollow part formed within the piles so that the inner is separated from the liquid; (b) a step to put heating liquid in the hollow part with the blocking sheets using a pump and install a heater to be in contact with the heating liquid; and (c) a step to heat the liquid using the heater so that the cement milk can be warmed up to a desired level of strength within a fixed time and the heating liquid is kept warmed up within a preset temperature.

Description

주면 시멘트밀크 고속 양생 방법 및 장치{Method and Apparatus for high-speed curing of cement milk in perimeter of pile}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cement-

본원은 파일의 주면 외측에 충진되는 시멘트밀크를 고속으로 양생할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus capable of curing a cement milk filled at a high speed outside the main surface of a pile.

항타공법에 비해 시공시 소음, 진동 등이 크게 저감될 수 있어 유리한 매입공법의 파일 지지력 메카니즘을 살펴보면, 이론적으로는 파일 하단이 지반을 지지하는 선단지지력과 파일 주면이 주변 지반에 대해 마찰되는 주면마찰력의 합산으로 파일 지지력이 산정될 수 있다.In comparison with the pile driving method, noise and vibration can be greatly reduced during construction, so the pile supporting mechanism of the pile loading method is theoretically considered as follows. The bottom end of the pile is the supporting force for supporting the pile and the pile friction force The file bearing capacity can be estimated.

이러한 주면마찰력을 확보하기 위해 굴착공에 삽입된 파일의 외주(주면)과 굴착공의 내주 사이에 시멘트밀크를 주입하고 양생하여 고결시키는 방식이 매입공법에 일반적으로 활용되고 있다. 이와 관련하여, 한국등록특허공보 제10-1117293호에는 파일 시공시 시멘트 밀크 주입방법이 개시되어 있다.In order to secure such a frictional surface force, a method in which cement milk is injected between the outer periphery (main surface) of the pile inserted into the excavation hole and the inner periphery of the excavation hole and cured and cemented is generally utilized in the purchase method. In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1117293 discloses a method of injecting cement milk at the time of pile construction.

시멘트밀크가 파일 주면에 주입되고 나면, 시간 경과에 따라 점진적으로 경화되면서 주면마찰력이 확보될 수 있다. 그런데, 주면마찰력이 일정 이상 작용할 수 있는 정도로 시멘트밀크가 경화되기까지는 적어도 7일 이상의 양생 기간이 필요하였다.Once the cement milk has been injected into the pile main surface, it gradually becomes cured with time and the main surface friction force can be ensured. However, a curing period of at least 7 days was required until the cement milk was cured to such an extent that the frictional force on the main surface could act more than a certain level.

다만, 어느 정도의 시간이 경과하였을 때 주면마찰력이 충분하게 확보될 수 있는지는, 파일 시공이 이루어지는 지역의 지반조건, 시멘트밀크의 배합조건 등에 따라 크게 달라질 수 있으므로, 우선 하나 정도의 소수의 파일을 대상으로 시멘트밀크를 주입하고 7일 이상 양생하고 나서, 주면마찰력이 원하는 만큼 증가되었는지 재항타시험 등을 통해 검증해본 다음 나머지 파일들에 대한 시공이 이루어질 수 있었다. 또한, 검증 결과 원하는 주면마찰력이 확보되지 못하는 것으로 파악되는 경우에는 시멘트밀크의 양생 기간을 더욱 늘리거나 배합 조건 등을 달리 하여 재차 검증을 하여야 했다.Whether or not a sufficient amount of frictional force can be ensured when a certain amount of time has elapsed can be largely changed depending on the soil condition of the area where the pile construction is performed and the mixing condition of the cement milk. After cement milk was injected and cured for more than 7 days, it was verified through the repainting test whether the friction force of the main surface was increased as much as desired, and the construction of the remaining files could be made. In addition, when it is found that the desired frictional force is not secured, the curing period of the cement milk should be further increased or the mixing condition must be verified again.

이처럼, 주면마찰력을 안정적으로 확보한 상태에서 파일 시공이 진행되기 위해서는 위 검증이 진행되는 1주 이상의 기간 동안 장비들이 대기하여야 했고, 이에 따른 공기 지연으로 인해 공사비용이 증가되는 문제점이 있었다.In this way, in order to proceed with file construction in a state in which the main surface friction force is secured, the equipment must wait for one week or more during the above verification, and the construction cost is increased due to the air delay.

이에 따라, 실제 파일 시공 현장에서는 신뢰성 있는 결과 확보를 위해 오랜 검증 기간을 요구하는 주면마찰력을 고려하지 않고, 안전측으로 선단지지력만으로 설계지지력을 계산하거나, 주면마찰력을 매우 작게 가정하여 파일의 설계지지력을 결정함으로써 시공에 필요한 파일 총개수를 과다하게 산출하는 경우도 빈번히 발생되고 있으며, 이 또한 공사비용이 과다하게 증가하는 요인이 되었다.Therefore, in order to obtain a reliable result at the actual file construction site, it is necessary to calculate the design support force only by the end support force in the safety side without considering the main surface friction force which requires a long verification period, The number of the total number of files required for the construction is frequently calculated, which also causes an excessive increase in the construction cost.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주면 시멘트밀크의 양생기간을 크게 단축하여 주면마찰력 확보와 관련된 공기를 확연히 단축시키고, 파일지지력 산정시 주면마찰력까지 고려한 최적지지력 설계를 가능하게 하여 시공에 필요한 전체 파일 개수를 안정적으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 공사비용을 크게 절감할 수 있는 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to shorten the curing period of the main surface cement milk so as to significantly shorten the air associated with securing frictional force at the main surface and to design an optimal supporting force considering frictional force It is an object of the present invention to provide a high-speed curing method and apparatus for main-surface cement milks which can reliably reduce the total number of files required for construction and thus greatly reduce the construction cost.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법은 굴착공 내에 근입된 파일과 상기 굴착공 사이에 충진된 시멘트밀크를 고속 양생하는 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법으로서, 상기 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법은 (a) 상기 파일 내부에 형성된 중공부의 내면에 대한 유체 접촉이 차단되도록 차단시트를 설치하는 단계; (b) 유체투입기를 이용하여 상기 차단시트가 설치된 중공부 내에 가열용 유체를 투입하고, 상기 가열용 유체와 접촉하도록 히터를 설치하는 단계; 및 (c) 상기 시멘트밀크가 정해진 시간 이내에 원하는 강도로 양생되도록, 상기 히터를 이용하여 상기 가열용 유체를 가열하는 단계를 포함하되, 상기 (c) 단계에서, 상기 가열용 유체는 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 가열될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for fast curing a main surface cement milk, comprising the steps of: placing a pile of cement in a drilling hole, As the curing method, the main surface cement milk quick curing method comprises the steps of: (a) providing a blocking sheet to block fluid contact with an inner surface of a hollow formed inside the pile; (b) introducing a heating fluid into the hollow provided with the blocking sheet by using a fluid injector, and installing a heater in contact with the heating fluid; And (c) heating the heating fluid using the heater so that the cement milk cures to a desired strength within a predetermined time, wherein in the step (c), the heating fluid is heated to a predetermined temperature range Lt; / RTI >

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치는 굴착공 및 상기 굴착공 내에 근입된 파일 사이에 충진된 시멘트밀크를 고속 양생하는 장치로서, 상기 파일 내부에 형성된 중공부의 내면에 대한 유체 접촉이 차단되도록 상기 중공부의 내부에 설치되는 차단시트; 상기 차단시트가 설치된 중공부 내에 가열용 유체를 투입하는 유체투입기; 및 상기 중공부 내에 투입된 가열용 유체와 접촉하도록 설치되는 히터를 포함할 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for rapidly curing a cement milk filled in a drilling hole and between piles inserted in the drilling hole, A blocking sheet installed inside the hollow portion so as to block fluid contact with an inner surface of the hollow portion formed inside the file; A fluid injector for injecting a heating fluid into the hollow provided with the blocking sheet; And a heater installed in contact with the heating fluid introduced into the hollow portion.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 파일 내부의 중공부에서 유체를 가열함으로써, 파일 주면에 충진된 시멘트밀크가 고온 양생될 수 있어, 7일에서 28일 이후에나 확보될 수 있었던 소정의 강도를 조기에 확보하여, 주면마찰력 확보와 관련된 공기를 확연히 단축시킬 수 있고, 공사비용을 크게 절감할 수 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, by heating the fluid in the hollow portion inside the pile, the cement milk filled in the pile main surface can be cured at a high temperature, so that the predetermined strength that can be ensured after 7 to 28 days So that the air associated with ensuring the frictional force on the main surface can be significantly shortened and the construction cost can be greatly reduced.

또한, 고온양생을 통해 시멘트밀크의 양생기간이 크게 단축되어 주면마찰력에 대한 검증이 신속히 이루어짐에 따라, 파일지지력 산정시 주면마찰력까지 고려한 최적지지력 설계가 가능해져, 시공에 필요한 전체 파일 개수를 신뢰성 있는 검증 하에서 안정적으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 공사비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, as the curing time of the cement milk is greatly shortened through the high temperature curing, the friction force is quickly verified. Therefore, it is possible to design the optimum supporting force considering the frictional force at the time of calculating the file supporting force, It can be reliably reduced under verification, which can greatly reduce the construction cost.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법의 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치가 파일 시공 현장에 적용된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 상부를 확대 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 히터에 설치되는 간격부재의 역할을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 히터에 간격부재가 설치되지 않은 경우 차단시트가 손상되는 일례를 나타낸 개념도이다.
도 7은 가열용 유체가 파일 내부의 중공부로 투입되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a flow chart of a method for fast cement milk quick curing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where a fast cement milk quick curing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a pile construction site.
3 is an enlarged view of the upper part of Fig.
4 and 5 are conceptual diagrams for explaining the role of the spacing member provided in the heater.
6 is a conceptual diagram showing an example in which a barrier sheet is damaged when a spacer is not provided in a heater.
7 is a conceptual diagram for explaining a process in which the heating fluid is introduced into the hollow portion in the pile.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.

이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법(이하 '본 고속 양생 방법'이라 함)(S100)에 대해 설명한다.Hereinafter, the main surface cement milk quick curing method (hereinafter referred to as 'the present fast curing method') S100 according to one embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법의 흐름도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치가 파일 시공 현장에 적용된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 상부를 확대 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flow chart of a method of fast curing a main surface cement milk according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a state where a main surface cement milk quick curing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a pile construction site And Fig. 3 is an enlarged view of the upper part of Fig.

본 고속 양생 방법(S100)은 굴착공(200) 및 굴착공(200) 내에 근입된 파일(100) 사이에 충진된 시멘트밀크(300)를 고속 양생하는 방법에 관한 것이다. The high-speed curing method (S100) relates to a method of rapidly curing the cement milk (300) filled between the excavation hole (200) and the piles (100) inserted in the excavation hole (200).

본 고속 양생 방법(S100)이 적용되는 파일(100)은 그 내부에 중공부(110)가 형성되는 파일 형식을 갖는 파일(pile)이다. 예시적으로, 파일(100)은 PHC 파일과 같은 콘크리트파일, 또는 강관파일일 수 있다.The file 100 to which the fast curing method S100 is applied is a pile having a file format in which the hollow portion 110 is formed. Illustratively, the file 100 may be a concrete file, such as a PHC file, or a steel pipe file.

또한, 본 고속 양생 방법(S100)이 적용되는 파일 시공법은 매입공법일 수 있다. 매입공법은 지반을 선굴착하여 굴착공을 형성한 다음, 굴착공에 기성파일을 삽입하는 방식의 파일 시공법을 의미한다. 이때, 시멘트밀크의 주입은 굴착공에 기성파일을 삽입하기 전에 이루어질 수도 있고, 굴착공에 기성파일을 삽입한 다음에 이루어질 수도 있으며, 굴착공에 기성파일을 삽입하기 전후로 나뉘어 이루어질 수도 있다. 예시적으로, 매입공법으로는 SIP 공법, SDA 공법, PRD 공법 등이 있다.In addition, the pile construction method to which the present high-speed curing method (S100) is applied may be a burying method. The burial method refers to a file construction method in which a ground is excavated to form an excavation hole, and then an established file is inserted into the excavation hole. At this time, the injection of the cement milk may be performed before inserting the preliminary file into the excavation hole, after inserting the preliminary file into the excavation hole, or before and after inserting the preliminary file into the excavation hole. Illustratively, the purchase method includes the SIP method, the SDA method, and the PRD method.

또한, 본원에서 시멘트밀크(300)라 함은, 시멘트와 물의 혼합을 통해 형성되는 것으로서, 시멘트풀, 시멘트그라우트, 시멘트페이스트 등을 포함하는 넓은 개념으로 이해될 수 있다.In the present invention, the cement milk 300 is formed through mixing of cement and water, and can be understood as a broad concept including cement paste, cement grout, cement paste, and the like.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고속 양생 방법(S100)은 파일(100) 내부에 형성된 중공부(110)의 내면(111)에 대한 유체 접촉이 차단되도록 차단시트(1)를 설치하는 단계(S110)를 포함한다.1 and 2, the high-speed curing method (S100) includes a step of installing a barrier sheet (1) so as to block fluid contact with an inner surface (111) of a hollow part (110) (S110).

예시적으로, 차단시트(1)는 비닐 재질일 수 있다. 이를 테면, 중공부(110)의 내주면 및 바닥면 상에 비닐시트와 같은 차단시트(1)를 깐 상태에서, 중공부(110)의 바닥면에 깔린 차단시트(1) 위에 소정의 무게를 갖는 추, 돌 등과 같은 누름유닛을 배치하는 방식으로 차단시트(1)를 고정할 수 있다.Illustratively, the barrier sheet 1 may be a vinyl material. For example, in the state that the blocking sheet 1 such as a vinyl sheet is placed on the inner circumferential surface and the bottom surface of the hollow portion 110, the blocking sheet 1 placed on the bottom surface of the hollow portion 110 has a predetermined weight The blocking sheet 1 can be fixed in such a manner that a pressing unit such as a weight, a stone, or the like is disposed.

이러한 차단시트(1)를 통해 후술할 S120 단계에서 중공부(110) 내에 투입되는 가열용 유체(10)로부터 파일(100)을 보호할 수 있다.Through the barrier sheet 1, the file 100 can be protected from the heating fluid 10 injected into the hollow portion 110 at a step S120 to be described later.

원래 파일(100)은 지반에 관입되는 구조물이기 때문에 지하수와 같은 유체와 접촉되더라도 큰 문제가 되지 않는 재질로 제조되거나 방식 코팅과 같은 적정한 처리를 하게 된다. 다만, 본 고속 양생 방법(S100)에서 사용되는 가열용 유체(10)는 이러한 지하수와 달리 섭씨 50도 이상, 바람직하게는 섭씨 70도 내지 섭씨 90도 사이의 고온 유체이기 때문에, 이러한 가열용 유체(10)가 파일(100)의 내면(111)에 접촉되거나 침투되는 경우 파일(100)의 강도 저하가 발생할 우려가 있다.Since the original file 100 is a structure that is intruded into the ground, it is made of a material that does not become a big problem even if it comes into contact with a fluid such as ground water, or performs proper treatment such as a method coating. However, since the heating fluid 10 used in the present high-speed curing method (S100) is a high-temperature fluid having a temperature of more than 50 degrees Celsius, preferably between 70 degrees Celsius and 90 degrees Celsius, unlike such groundwater, 10 may contact or penetrate the inner surface 111 of the file 100, the strength of the file 100 may be lowered.

즉, 고온 유체와의 접촉으로 인한 파일(100)의 강도 저하를 원천적으로 차단하고자, 중공부(110)에 가열용 유체(10)를 투입하는 S120 단계에 앞서 중공부(110)의 내부에 차단시트(1)를 설치하는S110 단계가 수행될 수 있다.That is, before the step S120 of injecting the heating fluid 10 into the hollow part 110, the inside of the hollow part 110 is blocked before the step S120, in order to fundamentally block the strength reduction of the pile 100 due to contact with the high- The step S110 of installing the sheet 1 may be performed.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고속 양생 방법(S100)은 유체투입기(2)를 이용하여 차단시트(1)가 설치된 중공부(110) 내에 가열용 유체(10)를 투입하고, 가열용 유체(10)와 접촉하도록 히터(3)를 설치하는 단계(S120)를 포함한다.1 and 2, the high-speed curing method (S100) includes the steps of charging the heating fluid (10) into the hollow portion (110) provided with the barrier sheet (1) by using the fluid injector (2) (S120) of placing the heater (3) in contact with the heating fluid (10).

예시적으로, 가열용 유체(10)는 물일 수 있다. 또한, 가열용 유체(10)는 중공부(110)에 투입되기 전에 선가열된 온수일 수 있다.Illustratively, the heating fluid 10 may be water. In addition, the heating fluid 10 may be pre-heated hot water before being introduced into the hollow portion 110.

또한, 일반적으로 중공부(110) 내에 가열용 유체(10)가 투입된 다음 히터(3)가 설치되겠지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 히터(3)가 중공부(110) 내에 먼저 설치되고 나서 가열용 유체(10)가 투입될 수도 있다.In general, the heater 3 is installed after the heating fluid 10 is charged into the hollow portion 110, but the present invention is not limited thereto. As another example, the heater 3 may be first installed in the hollow portion 110, and then the heating fluid 10 may be introduced.

또한, 히터(3)는 가열용 유체(10)를 가열하는 구성이다. 예시적으로, 히터(3)는 진기발열 방식으로 구비될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 히터(3)는 가열용 유체(10)를 보다 균일하게 가열할 수 있도록 굴착 깊이 방향을 따라 길게 연장된 형상으로 구비될 수 있다.The heater 3 is configured to heat the heating fluid 10. Illustratively, the heater 3 may be provided in a genuine heat generating manner. Also, as shown in the drawing, the heater 3 may be provided in a shape elongated along the direction of the excavation depth so as to heat the heating fluid 10 more uniformly.

또한, 히터(3)는 복수개 구비될 수 있다. 도 2를 참조하면, 복수개의 히터(3)는 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 설치될 수 있다.Further, a plurality of heaters 3 may be provided. Referring to FIG. 2, the plurality of heaters 3 may be installed at intervals along the excavation depth direction.

예시적으로 후술할 도 4를 참조하면, 15 m 길이의 파일(100)이 대략 13.0 m 심도의 굴착공(200)에 근입된 경우, 3개의 히터(3)가 굴착 깊이 방향을 따라 4 m 간격을 두고 설치될 수 있다. 예시적으로, 4 m 심도 근방에 첫번째 히터(3), 8 m 심도 근방에 두번째 히터(3), 12 m 심도 근방에 세번째 히터(3)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, which will be described later, by way of example, when a file 100 of 15 m length is inserted into a drill hole 200 having a depth of approximately 13.0 m, three heaters 3 are provided at intervals of 4 m Respectively. Illustratively, a first heater 3 may be provided in the vicinity of the depth of 4 m, a second heater 3 may be provided in the vicinity of the depth of 8 m, and a third heater 3 may be provided in the vicinity of the depth of 12 m.

이와 같이 복수개의 히터(3)가 간격을 두고 설치됨으로써, 가열용 유체(10)의 온도가 보다 균일하게 유지될 수 있고, 이를 통해 시멘트밀크(300)가 보다 균일하게 경화되어 고른 강도 내지 주면마찰력이 확보될 수 있다.Since the plurality of heaters 3 are spaced apart from each other in this way, the temperature of the heating fluid 10 can be maintained more uniformly, and the cement milk 300 can be more uniformly cured, Can be secured.

한편, 도 4 및 도 5는 히터에 설치되는 간격부재의 역할을 설명하기 위한 개념도이고, 도 6는 히터에 간격부재가 설치되지 않은 경우 차단시트가 손상되는 일례를 나타낸 개념도이다.FIGS. 4 and 5 are conceptual diagrams for explaining the role of the spacing member provided in the heater, and FIG. 6 is a conceptual view illustrating an example in which the barrier sheet is damaged when the heater is not provided with the spacing member.

도 4 및 도 5를 참조하면, 히터(3)의 외주에는, 히터(3)가 차단시트(1)에 직접적으로 접촉되는 것이 방지되도록 간격부재(31)가 구비될 수 있다.4 and 5, the outer circumference of the heater 3 may be provided with a spacing member 31 so that the heater 3 is prevented from directly contacting the blocking sheet 1.

히터(3)는 매우 큰 부피의 가열용 유체(10)를 섭씨 50도 이상, 예를 들면 섭씨 80도로 가열하고 유지하는 구성으로서, 히터(3) 자체의 발열온도는 가열용 유체(10)의 온도보다 훨씬 높은 온도일 수 있다. 따라서, 이러한 히터(3)가 차단시트(1)에 직접 맞닿게 되면 도 6에 도시된 바와 같이, 비닐시트와 같은 차단시트(1)는 녹아버리거나 찢어져 유체차단기능을 상실하게 될 수 있다.The heater 3 is configured to heat and maintain a very large volume of the heating fluid 10 at a temperature of 50 degrees Celsius or more, for example, 80 degrees Celsius. The heating temperature of the heater 3 itself is the temperature of the heating fluid 10 It can be much higher than the temperature. Therefore, when such a heater 3 directly abuts against the barrier sheet 1, the barrier sheet 1 such as a vinyl sheet can be melted or torn to lose the fluid barrier function as shown in Fig.

즉, 간격부재(31)는 이러한 문제가 발생하지 않도록 히터(3)와 차단시트(1) 사이에 간격을 형성하는 스페이서 역할을 하는 구성이며, 이를 통해 본 고속 양생 방법(S100)이 보다 안정적으로 수행될 수 있다.That is, the spacing member 31 serves as a spacer for forming a gap between the heater 3 and the blocking sheet 1 so as to prevent such a problem, and the fast curing method (S100) .

보다 구체적으로, 히터(3)는 히터연결라인(32)을 통해 중공부(110) 내부로 투입되기 때문에, 히터(3)가 위치하는 심도가 깊어질수록 중공부(110)의 중앙에 정확히 위치하지 못하고 어느 한쪽으로 쏠리게 될 수 있다.More specifically, since the heater 3 is inserted into the hollow portion 110 through the heater connecting line 32, as the depth at which the heater 3 is deepened is accurately positioned at the center of the hollow portion 110 I can not do it, but I can get to one side.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 복수개의 히터(3)가 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 배치되는 경우, 각각의 히터(3)마다 별도의 히터연결라인(32)이 필요하기 때문에, 깊은 심도에 위치하는 히터(3)일수록 어느 한쪽으로 쏠려 중공부(110)의 내면(111)과 맞닿게 될 가능성이 높아질 수 있다.For example, when a plurality of heaters 3 are arranged at intervals along the excavation depth direction as shown in Fig. 4, since a separate heater connection line 32 is required for each heater 3, The possibility that the heater 3 positioned at a deep depth may be tilted to one side and abutted against the inner surface 111 of the hollow portion 110 may be increased.

도 4 및 도 5를 참조하면, 이러한 경우에 전술한 바와 같이, 간격부재(31)는 히터(3)가 차단시트(1)에 직접 맞닿게 되는 것을 막아주는 역할을 한다. 이러한 간격부재(31)는 히터(3)의 외주를 미리 설정된 두께 이상의 두께로 감싸는 형태로 구비될 수 있다.4 and 5, in this case, as described above, the spacing member 31 serves to prevent the heater 3 from directly coming into contact with the blocking sheet 1. [ The spacing member 31 may be formed to surround the outer circumference of the heater 3 with a predetermined thickness or more.

여기서, 미리 설정된 두께는, 히터(3)로부터의 열 전달로 인해 차단시트(1)가 손상되는 것을 방지하는 간격을 제공하는 두께일 수 있다. 또한 도 4를 참조하면, 히터(3)가 복수개 구비되는 경우 간격부재(31)의 미리 설정된 두께는, 히터(3)로부터의 열 전달로 인해 그 히터(3)보다 더 깊은 심도로 연장되는 히터연결라인(32)이 손상되는 것을 방지하는 간격을 제공하는 두께일 수 있다.Here, the predetermined thickness may be a thickness which provides an interval for preventing the barrier sheet 1 from being damaged due to heat transfer from the heater 3. [ 4, when the plurality of heaters 3 are provided, the predetermined thickness of the spacing member 31 is set to be a predetermined value, for example, a heater that extends deeper than the heater 3 due to heat transfer from the heater 3. [ May be a thickness providing an interval to prevent the connection line 32 from being damaged.

또한, 이러한 간격부재(31)는 하나의 히터(3)에 대하여, 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 복수개 구비될 수 있다. 이를 통해, 간격부재(31)가 차단시트(1)에 대하여 히터(3)를 2점 이상 지지할 수 있게 되므로, 도 5에 도시된 바와 같이 히터(3)의 하측이 중공부(110)의 내면(111)으로 쏠린 경우뿐만 아니라, 반대로 히터(3)의 상측이 중공부(110)의 내면(111)으로 쏠린 경우까지도 차단시트(1)의 보호가 이루어질 수 있다.Further, a plurality of spacers 31 may be provided for one heater 3 at intervals along the excavation depth direction. 5, the lower portion of the heater 3 is supported by the hollow portion 110, and the lower portion of the heater 3 is supported by the lower portion of the hollow portion 110. As a result, The protection sheet 1 can be protected not only when it is tilted to the inner surface 111 but also when the upper side of the heater 3 is tilted to the inner surface 111 of the hollow portion 110.

또한 S120 단계에서, 파일(100)의 두부(120)는 가열용 유체(10) 가열시의 열 손실이 저감되도록 커버(4)로 덮어질 수 있다. 예시적으로, 커버(4)는 파일(100)의 선단에 설치되는 선단 캡과 유사한 형태로 구비될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 커버(4)는 열 전도율이 가급적 낮은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 커버(4)는 열 손실을 최대한 방지하기 위해 완전 밀폐 타입으로 구비될 수 있다. 또는 도면에 도시된 바와 같이, 커버(4)에는 히터연결라인(32)이나 센서연결라인(52)이 통과할 수 있는 홀이 마련될 수 있다.In step S120, the head 120 of the file 100 may be covered with the cover 4 so that heat loss during heating of the heating fluid 10 is reduced. Illustratively, the cover 4 may be provided in a similar form to the end cap provided at the tip of the pile 100, but is not limited thereto. Further, it is preferable that the cover 4 is made of a material having a low thermal conductivity as much as possible. Further, the cover 4 may be provided in a completely sealed type in order to prevent heat loss to the utmost. Alternatively, as shown in the figure, the cover 4 may be provided with a hole through which the heater connection line 32 or the sensor connection line 52 can pass.

한편, 도 7은 가열용 유체가 파일 내부의 중공부로 투입되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.Meanwhile, FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the process of introducing the heating fluid into the hollow portion in the pile.

도 7을 참조하면, S120 단계에서, 가열용 유체(10)는 외부 가열 유닛(7)을 통해 선가열된 다음, 중공부(110) 내에 투입될 수 있다. 예시적으로, 외부 가열 유닛(7)은 보일러 장치일 수 있다. 이처럼 외부 가열 유닛(7)을 통해 가열용 유체(10)를 일정 온도로 선가열함으로써, 히터(3)가 부담해야 하는 가열량을 효과적으로 저감시킬 수 있다.Referring to FIG. 7, in step S120, the heating fluid 10 may be pre-heated through the external heating unit 7 and then introduced into the hollow portion 110. [ Illustratively, the external heating unit 7 may be a boiler device. By heating the heating fluid 10 at a predetermined temperature through the external heating unit 7 as described above, it is possible to effectively reduce the amount of heating that the heater 3 has to bear.

또한, S120 단계에서, 가열용 유체(10)와 접촉하도록 온도 센서(5)가 설치될 수 있다. 이러한 온도 센서(5)가 감지한 가열용 유체(100)의 온도에 기초하여 히터(3)이 가동이 제어될 수 있으며, 이에 대해서는 보다 상세히 후술하기로 한다.Further, in step S120, the temperature sensor 5 may be provided so as to be in contact with the heating fluid 10. The operation of the heater 3 can be controlled based on the temperature of the heating fluid 100 detected by the temperature sensor 5, which will be described later in more detail.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고속 양생 방법(S100)은 시멘트밀크(300)가 정해진 시간 이내에 원하는 강도로 양생되도록, 히터(3)를 이용하여 가열용 유체(10)를 가열하는 단계(S130)를 포함한다.1 and 2, the high-speed curing method (S100) is a method of heating the heating fluid 10 using the heater 3 so that the cement milk 300 is cured at a desired strength within a predetermined time Step S130.

S130 단계에서, 가열용 유체(10)는 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 가열될 수 있다. 예시적으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(6)(controller)는 온도 센서(5)를 통해 감지된 가열용 유체(10)의 온도에 기초하여, 가열용 유체(10)가 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 히터(3)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(6)와 온도 센서(5)의 조합을 통해 가열용 유체(10)의 온도가 자동 조절될 수 있다.In step S130, the heating fluid 10 may be heated to maintain a temperature within a predetermined temperature range. 2 and 3, the controller 6 controls the temperature of the heating fluid 10 based on the temperature of the heating fluid 10 sensed through the temperature sensor 5, The heater 3 can be controlled to maintain the temperature within the temperature range. In other words, the temperature of the heating fluid 10 can be automatically adjusted through the combination of the control unit 6 and the temperature sensor 5.

여기서, 미리 설정된 온도 범위는, 상온보다 높은 하한을 갖는 온도 범위일 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 고속 양생 방법(S100)은 파일(100) 내부 중공부(110) 내에 투입된 가열용 유체(10)를 히터(3)를 통해 고온으로 가열함으로써, 파일(100) 주면 시멘트밀크(300)가 고온에서 양생되도록 하여, 상온 또는 상온보다 낮은 온도에서의 양생보다 훨씬 빠른 속도로 원하는 강도에 도달하도록 할 수 있다. Here, the preset temperature range may be a temperature range having a lower limit than the normal temperature. As described above, the present high-speed curing method (S100) is a method in which the heating fluid (10) injected into the hollow portion (110) of the pile (100) is heated to a high temperature through the heater (3) It is possible to cause the substrate 300 to be cured at a high temperature so that the desired strength can be reached at a much higher rate than curing at room temperature or below room temperature.

즉, 미리 설정된 온도 범위의 상한과 하한 중, 하한이 상온보다 높은 것으로 설정하여 고온 양생의 개념을 정의하고자 한 것이다. 참고로, 상온은 시멘트밀크(300)가 주입되는 굴착공(200)의 평균 온도 개념으로 이해될 수 있다.That is, the upper and lower limits of the preset temperature range are set to be higher than the normal temperature to define the concept of the high temperature curing. For reference, the room temperature can be understood as an average temperature concept of the excavation hole 200 into which the cement milk 300 is injected.

또한, 이러한 미리 설정된 온도 범위는 시멘트밀크(300)가 원하는 강도에 도달하는데 소요되는 시간을, 상온에서 소요되는 시간보다 단축시키는 온도 범위일 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 온도 범위는 섭씨 50도 이상, 바람직하게는 섭씨 70도 내지 섭씨 90도 사이일 수 있다.In addition, the predetermined temperature range may be a temperature range that shortens the time required for the cement milk 300 to reach the desired strength, which is shorter than the time required at room temperature. For example, the predetermined temperature range may be at least 50 degrees Celsius, preferably between 70 degrees Celsius and 90 degrees Celsius.

또한, 미리 설정된 온도 범위는 파일(100)의 압축강도 저하 등에 영향을 미치지 않는 정도의 온도 범위로 설정됨이 바람직하다. 예시적으로, 미리 설정된 온도 범위의 상한은 섭씨 90도일 수 있다.It is preferable that the predetermined temperature range is set to a temperature range that does not affect the compression strength of the pile 100 or the like. Illustratively, the upper limit of the preset temperature range may be 90 degrees Celsius.

이러한 고온 양생에 따른 조기강도 및 주면마찰력 확보의 효과를 검증해보기 위하여 본 고속 양생 방법(S100)을 적용한 파일에 대한 동재하시험을 수행한 결과는 다음과 같다.In order to verify the effect of early strength and main surface friction due to the high temperature curing, the results of the dynamic test on the pile applying the high speed curing method (S100) are as follows.

먼저, 시험조건과 관련하여, 파일의 관입심도는 13.3 m, 파일의 제원은 500mm 직경의 SSPHC, 파일의 시공방법은 SIP(Casing), 시험방법은 초기항타 동재하시험(초기항타 시 교란된 지반의 강도가 회복되기 이전에 지지력을 측정하는 시험) 및 재항타 동재하시험( 초기항타 후 일정시간이 경과되어 지반의 강도가 어느 정도 회복된 후에 지지력을 측정하는 시험), 히터(3)의 투입개수는 3개, 히터(3)의 투입간격은 4 m(굴착공(200)의 최저면으로부터 1 m 위쪽, 5 m 위쪽, 9 m 위쪽)이다. 또한, 시험장비로는 5.8 ton의 Hammer 중량을 갖는 Drop Hammer(시험기기 PAX-3913)가 이용되었고, 해석 프로그램으로는 CAPWAP가 이용되었다.First, with regard to the test conditions, the intrusion depth of the file is 13.3 m, the file specification is SSPHC of 500 mm diameter, the file construction method is SIP (Casing), the test method is the initial plowing test (The test to measure the bearing capacity before the strength recovered) and the rebound durability test (the test to measure the bearing capacity after a certain period of time after the initial hull has recovered to recover the strength of the ground) 3, and the interval of the heater 3 is 4 m (1 m above, 5 m above, 9 m above the lowest surface of the drill hole 200). In addition, Drop Hammer (PAX-3913 test instrument) with a Hammer weight of 5.8 ton was used as the test equipment, and CAPWAP was used as the analysis program.

이러한 시험조건 하에서 굴착공에 파일을 근입하고 굴착공과 파일 사이에 시멘트밀크를 충진하고 나서, 우선 초기항타 동재하시험을 통해 초기 지지력, 주면마찰력 등을 측정 내지 산출하였다. 다음으로, 가열용 유체(10)의 온도가 섭씨 80도씨 가량으로 유지되도록 히터(20)를 20시간 이상 가동하고, 24시간 경과 후에 재항타 동재하시험을 통해 지지력, 주면마찰력 등의 변화값을 측정 내지 산출하였으며, 그 결과값은 다음과 같다.Under these test conditions, the pile was inserted into the excavation pit and the cement milk was filled between the excavated pile and the pile. Then, the initial bearing capacity and the main surface frictional force were measured or calculated through the initial pile loading test. Next, the heater 20 is operated for 20 hours or more so that the temperature of the heating fluid 10 is maintained at 80 degrees Celsius. After 24 hours, the change in the bearing force and the frictional force The results were as follows.

Figure 112014066490958-pat00001
Figure 112014066490958-pat00001

위 표에 따르면, 24시간 경과 후 시멘트밀크의 조기강도 발현에 따라 선단지지력이 4,041.7 kN/pile에서 4,898.5 kN/pile로 증가하였고, 특히 주면마찰력이 129.3 kN/pile에서 1,851.6 kN/pile로 대폭 증가하였다.According to the above table, the bearing capacity increased from 4,041.7 kN / pile to 4,898.5 kN / pile according to the early strength development of cement milk after 24 hours, especially the frictional force from 129.3 kN / pile to 1,851.6 kN / pile .

이러한 시험 결과를 통해서도 알 수 있듯이, 본 고속 양생 방법(S100)에 의하면, 파일(100) 내부의 중공부(110)에서 가열용 유체(10)를 일정 온도 이상으로 가열함으로써, 파일(100) 주면에 충진된 시멘트밀크(200)가 초고속으로 경화될 수 있어, 7일에서 28일 이후에나 확보될 수 있었던 소정의 강도(7일 강도 또는 28일 강도)를 조기에 확보하여, 주면마찰력 확보와 관련된 공기를 확연히 단축시킬 수 있고, 공사비용을 크게 절감할 수 있다.As can be seen from these test results, according to the high-speed curing method (S100), the heating fluid 10 is heated to a predetermined temperature or more in the hollow portion 110 inside the pile 100, The cement milk 200 filled in the cement milk 200 can be cured at an ultra-high speed, and a predetermined strength (7-day strength or 28-day strength) that can be ensured after 7 to 28 days can be secured early, The air can be significantly shortened and the construction cost can be greatly reduced.

또한, 고온양생을 통해 시멘트밀크의 양생기간이 크게 단축되어 주면마찰력에 대한 검증이 신속히 이루어짐에 따라, 파일지지력 산정시 주면마찰력까지 고려한 최적지지력 설계가 가능해져, 시공에 필요한 전체 파일 개수를 신뢰성 있는 검증 하에서 안정적으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 공사비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, as the curing time of the cement milk is greatly shortened through the high temperature curing, the friction force is quickly verified. Therefore, it is possible to design the optimum supporting force considering the frictional force at the time of calculating the file supporting force, It can be reliably reduced under verification, which can greatly reduce the construction cost.

또한, 본 고속 양생 방법(S100)은 앞서 살펴본 S110 단계 이전에, 지반을 굴착하여 굴착공(200)을 형성하고, 굴착공(200) 내에 파일(100)을 근입시키는 초기 세트(initial set) 단계를 포함할 수 있다. 이러한 초기 세트 단계에서, 굴착공(200) 내부로의 시멘트밀크(300)의 주입이 이루어질 수 있다. 예시적으로, 파일(100)이 굴착공(200)에 근입된 다음 시멘트밀크(300)의 주입이 이루어질 수도 있고, 경우에 따라서 파일(100)의 근입보다 시멘트밀크(300)의 주입이 먼저 이루어질 수도 있다. 또한 이 같은 S110 단계 이전의 초기 세트 단계는 상술한 사항에만 한정되는 것은 아니며, 다양한 파일 시공법이 적용될 수 있다. 이러한 초기 세트 단계는 파일 시공 분야의 통상의 기술자에게 자명한 단계라 할 것이므로 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.The high-speed curing method (S100) includes an initial set step of excavating the ground to form the excavation hole (200) and inserting the file (100) into the excavation hole (200) before the step S110 . ≪ / RTI > In this initial set stage, the injection of the cement milk 300 into the drill hole 200 can be effected. Illustratively, the injection of the cement milk 300 may be accomplished after the file 100 is inserted into the excavation hole 200, and the injection of the cement milk 300 may be performed earlier than the insertion of the file 100 as the case may be It is possible. Also, the initial set step prior to step S110 is not limited to the above-described one, and various file construction methods can be applied. This initial set step is a step that is obvious to a person skilled in the field of file construction, so that a detailed description will be omitted.

또한 전술한 바와 같이, 본 고속 양생 방법(S100)에 사용되는 파일(100)은 그 내부에 중공부(110)가 형성되는 파일 형식을 갖는 파일이다. 예시적으로, 파일(100)은 PHC 파일과 같은 콘크리트파일, 또는 강관파일일 수 있다.Also, as described above, the file 100 used in the present high-speed curing method (S100) is a file having a file format in which the hollow portion 110 is formed. Illustratively, the file 100 may be a concrete file, such as a PHC file, or a steel pipe file.

파일(100)이 PHC 파일인 경우에는 일반적으로 그 선단이 폐쇄되어 있으며, 이를 통해 중공부(110) 내부로 지하수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 중공부(110) 내부에 투입된 가열용 유체(10)가 파일(100)의 선단을 통해 외부로 유출되어 가열용 유체(10)의 레벨(수위)이 저하되는 것 또한 방지할 수 있다. 아울러, 이러한 선단 폐쇄부는, 차단시트(1)가 중공부(110) 내부에 설치된 다음 차단시트(1) 내에 투입된 가열용 유체(10)를 지지하는 받침대 역할을 하여 차단시트(1)의 손상을 방지할 수 있다.In the case where the file 100 is a PHC file, its tip is generally closed so that groundwater or the like can be prevented from flowing into the hollow portion 110 through the hollow portion 110 and the heating fluid It is also possible to prevent the level 10 (level) of the heating fluid 10 from flowing out to the outside through the tip of the pile 100. In addition, the tip end closing portion is provided so that the blocking sheet 1 is provided inside the hollow portion 110 and serves as a support for supporting the heating fluid 10 introduced into the blocking sheet 1, .

한편, 파일(100)이 강관파일인 경우에는 PHC 파일과 달리 중공부(110)의 선단(하단)이 폐쇄되어 있지 않고 개구(open)되어 있을 수 있다. 이에 따라 본원에 선단이 폐쇄되지 않은 강관파일이 사용되는 경우, 그 강관파일의 선단에는 추가적으로 선단 폐쇄부(도면 미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 선단 폐쇄부는 앞서 설명한 PHC 파일의 선단 폐쇄부와 유사한 역할을 수행한다. 예시적으로, 강관파일에 구비되는 선단 폐쇄부는 소정의 두께를 갖는 강 재질의 원형 또는 각형 플레이트일 수 있다. 또한, 선단 폐쇄부는 강관파일의 선단에 용접 부착될 수 있다. 아울러, 선단 폐쇄부는 강관파일을 굴착공(200) 내에 삽입하기 전에 강관파일에 기설치될 수 있다. 다만, 선단 폐쇄부의 형상, 재질, 부착 방식 등은 이에만 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자에게 알려진 다양한 형상, 재질, 부착 방식 등이 적용될 수 있다.On the other hand, when the file 100 is a steel pipe file, the front end (lower end) of the hollow portion 110 may not be closed and may be opened, unlike the PHC file. Accordingly, in the case where a steel pipe file whose tip is not closed is used in the present invention, a tip end closing portion (not shown) may be additionally provided at the tip of the steel pipe file. This end closure part plays a role similar to the end closure part of the PHC file described above. Illustratively, the end closing portion provided in the steel pipe file may be a circular or rectangular plate made of steel having a predetermined thickness. Further, the tip end closing portion can be welded to the tip of the steel pipe pile. In addition, the end closure part may be installed in the steel pipe file before inserting the steel pipe file into the drill hole 200. [ However, the shapes, materials, and attachment methods of the tip closing portions are not limited thereto, and various shapes, materials, and attachment methods known to those skilled in the art may be applied.

또한, 본 고속 양생 방법(S100)은 앞서 살펴본 S130 단계 이후에, 중공부(110) 내부의 가열용 유체(10)를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 가열용 유체(10)의 제거는 수중펌프를 통해 이루어질 수 있다.The high-speed curing method (S100) may include a step of removing the heating fluid (10) in the hollow part (110) after step S130. Illustratively, removal of the heating fluid 10 may be via an underwater pump.

또한, 본 고속 양생 방법(S100)은 S130 단계 이후에, 해당 파일(100)을 대상으로 소정의 강도 내지 주면마찰력이 확보되었는지를 검증하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적으로, 이러한 검증은 동재하시험을 통해 이루어질 수 있으며 이미 전술한 바 있다.The high-speed curing method (S100) may include, after step S130, a step of verifying whether or not the file (100) is secured with a predetermined strength or main surface friction force. By way of illustration, this verification can be accomplished through dynamic testing and has been described above.

이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치(이하 '본 고속 양생 장치'라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 고속 양생 장치는 앞서 설명한 본원의 일 실시예에 따른 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법을 실시하기 위해 이용 가능한 장치로서, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, a main surface cement milk quick curing device (hereinafter referred to as 'the present fast curing device') according to an embodiment of the present invention will be described. However, the present fast curing apparatus is a device that can be used for carrying out the high-speed curing method of main-surface cement milk according to one embodiment of the present invention described above, wherein the same reference numerals are used for the same or similar components as those of the previous embodiment, The description will be simplified or omitted.

본 고속 양생 장치는 굴착공(200) 및 굴착공(200) 내에 근입된 파일(100) 사이에 충진된 시멘트밀크(300)를 고속 양생하는 장치이다. The present fast curing device is a device for rapidly curing the cement milk 300 filled between the excavation hole 200 and the piles 100 inserted in the excavation hole 200.

본 고속 양생 장치는 차단시트(1), 유체투입기(2), 및 히터(3)를 포함할 수 있다.The fast curing device may include a barrier sheet (1), a fluid injector (2), and a heater (3).

도 2 내지 도 5를 참조하면, 차단시트(1)는 파일(100) 내부에 형성된 중공부(110)의 내면(111)에 대한 유체 접촉이 차단되도록 중공부(110)의 내부에 설치된다. 예시적으로, 차단시트(1)는 이를테면 비닐시트일 수 있다.2 to 5, the barrier sheet 1 is installed inside the hollow part 110 so as to block fluid contact with the inner surface 111 of the hollow part 110 formed inside the pile 100. Illustratively, the barrier sheet 1 may be, for example, a vinyl sheet.

또한 도 7을 참조하면, 유체투입기(2)는 차단시트(1)가 설치된 중공부(110) 내에 가열용 유체(10)를 투입하는 구성이다. 예시적으로, 유체투입기(2)는 펌프 유닛일 수 있다. Referring to FIG. 7, the fluid injector 2 is configured to inject the heating fluid 10 into the hollow portion 110 where the blocking sheet 1 is installed. Illustratively, the fluid injector 2 may be a pump unit.

또한 도 2 내지 도 5를 참조하면, 히터(3)는 중공부(110) 내에 투입된 가열용 유체(10)와 접촉하도록 설치된다. 예시적으로, 히터(3)는 전기발열 타입일 수 있다. 또한, 히터(3)에 대한 전원공급은 히터(3)와 연결되는 히터연결라인(32)을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 히터연결라인(32)은 히터(3)를 일정 심도에 고정하는 라인 및 히터(3)에 전원을 공급하는 라인을 포함할 수 있다.2 to 5, the heater 3 is installed in contact with the heating fluid 10 injected into the hollow portion 110. Illustratively, the heater 3 may be of the electrically heating type. Further, power supply to the heater 3 may be performed through the heater connecting line 32 connected to the heater 3. [ For example, the heater connection line 32 may include a line for fixing the heater 3 to a certain depth and a line for supplying power to the heater 3. [

히터(3)는 시멘트밀크(300)가 정해진 시간 이내에 원하는 강도로 양생되도록 가열용 유체(10)를 가열할 수 있다. 예를 들면, 히터(3)의 20시간 이상의 가열을 통해, 24시간 경과 후 시멘트밀크(300)는 설계지지력 이상의 허용지지력 확보를 가능하게 하는 주면마찰력을 확보할 수 있는 강도(7일 강도 이상의 강도)로 양생될 수 있다. 또한 도 2 및 도 4를 참조하면, 히터(3)는 복수개 구비될 수 있다. 이러한 복수개의 히터(3)는 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 설치될 수 있다.The heater 3 can heat the heating fluid 10 so that the cement milk 300 cures to a desired strength within a predetermined time. For example, after 24 hours of heating of the heater 3 for 20 hours or more, the cement milk 300 has a strength capable of securing a frictional force on the main surface, ). ≪ / RTI > 2 and 4, a plurality of heaters 3 may be provided. The plurality of heaters 3 may be installed at intervals along the excavation depth direction.

또한, 가열용 유체(10)는 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 가열될 수 있다. 예시적으로, 미리 설정된 온도 범위는 섭씨 50도 이상, 바람직하게는 섭씨 70도 내지 섭씨 90도 사이의 온도 범위일 수 있다.Further, the heating fluid 10 may be heated so as to maintain a temperature within a predetermined temperature range. By way of example, the preset temperature range may be in the temperature range of greater than or equal to 50 degrees Celsius, preferably between 70 degrees Celsius and 90 degrees Celsius.

또한, 본 고속 양생 장치는 가열용 유체(10)와 접촉하도록 설치되는 온도 센서(5) 및, 이러한 온도 센서(5)를 통해 감지된 가열용 유체(10)의 온도에 기초하여, 가열용 유체(10)가 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 히터(3)를 제어하는 제어부(6)를 포함할 수 있다.The present fast curing apparatus further includes a temperature sensor 5 provided so as to be in contact with the heating fluid 10 and a heating fluid 10 sensed through the temperature sensor 5, (6) for controlling the heater (3) so that the heater (10) maintains a temperature within a predetermined temperature range.

예시적으로, 제어부(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 굴착공(200) 인근의 지상에 배치될 수 있다. 이러한 제어부(6)에는 히터연결라인(32) 및 센서연결라인(52)이 연결될 수 있다.Illustratively, the control unit 6 may be disposed on the ground near the excavation hole 200 as shown in FIG. The controller 6 may be connected to the heater connection line 32 and the sensor connection line 52.

또한 도 2 내지 도 5를 참조하면, 히터(3)의 외주에는, 히터(3)가 차단시트(1)에 직접적으로 접촉되는 것이 방지되도록 간격부재(31)가 구비될 수 있다. 이러한 간격부재(31)는 히터(3)의 외주를 미리 설정된 두께 이상의 두께로 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 또한, 간격부재(31)는 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 복수개 구비될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 두께는, 히터(3)로부터의 열 전달로 인해 차단시트(1)가 손상되는 것을 방지하는 간격을 제공하는 두께일 수 있다. 이러한 간격부재(31)에 대해서는 본 고속 양생 방법(S100)에서 구체적으로 설명한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.2 to 5, the outer circumference of the heater 3 may be provided with a spacing member 31 so that the heater 3 is prevented from directly contacting the blocking sheet 1. The spacing member 31 may be formed to surround the outer circumference of the heater 3 with a predetermined thickness or more. Further, a plurality of spacers 31 may be provided spaced along the excavation depth direction. Here, the predetermined thickness may be a thickness which provides an interval for preventing the barrier sheet 1 from being damaged due to heat transfer from the heater 3. [ Since the spacing member 31 has been described in detail in the present fast curing method (S100), a detailed description thereof will be omitted.

아울러, 본 고속 양생 장치는 가열용 유체(10) 가열시의 열 손실이 저감되도록 파일(100)의 두부(120)를 덮는 커버(4)를 포함할 수 있다. 그리고 도 7을 참조하면, 본 고속 양생 장치는 외부 가열 유닛(7)가열용 유체(10)가 중공부(110) 내에 투입되기 전에, 가열용 유체(10)를 선가열하는 외부 가열 유닛(7)을 포함할 수 있다. 이러한 커버(4) 및 외부 가열 유닛(7)에 대해서는 본 고속 양생 방법(S100)에서 설명한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The fast curing device may also include a cover 4 covering the head 120 of the pile 100 so as to reduce the heat loss during the heating of the heating fluid 10. 7, the rapid curing apparatus includes an external heating unit 7 for preheating the heating fluid 10 before the heating fluid 10 is introduced into the hollow portion 110, ). Since the cover 4 and the external heating unit 7 have been described in the present fast curing method (S100), a detailed description thereof will be omitted.

또한 전술한 바와 같이, 본원에 적용되는 파일(100)이 강관파일인 경우에는 중공부(110)의 선단(하단)이 폐쇄되어 있지 않고 개구(open)되어 있을 수 있다. 이러한 강관파일이 사용되는 경우, 그 강관파일의 선단에는 추가적으로 선단 폐쇄부(도면 미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 선단 폐쇄부를 통해 중공부(110) 내부로 지하수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 중공부(110) 내부에 투입된 가열용 유체(10)가 파일(100)의 선단을 통해 외부로 유출되어 가열용 유체(10)의 레벨(수위)이 저하되는 것 또한 방지할 수 있다. 아울러, 이러한 선단 폐쇄부는, 중공부(110)의 내부를 둘러싸고 있는 차단시트(1) 내에 수용된 가열용 유체(10)를 지지하여, 가열용 유체(10)의 중량으로 인해 발생할 수 있는 차단시트(1)의 손상을 방지하는 역할도 수행할 수 있다. 이러한 선단 폐쇄부의 구성에 대해서는 앞서 설명한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Also, as described above, when the file 100 applied to the present invention is a steel pipe file, the tip end (lower end) of the hollow portion 110 may not be closed but may be open. When such a steel pipe file is used, an end closing portion (not shown) may be additionally provided at the front end of the steel pipe file. It is possible to prevent the groundwater or the like from flowing into the hollow portion 110 through the end closing portion and the heating fluid 10 injected into the hollow portion 110 flows out to the outside through the tip of the pile 100 It is also possible to prevent the level (water level) of the heating fluid 10 from being lowered. In addition, the tip closing portion supports the heating fluid 10 contained in the blocking sheet 1 surrounding the inside of the hollow portion 110 to prevent the blocking sheet 1) from being damaged. Since the structure of the tip end closing portion has been described above, a detailed description thereof will be omitted.

이상 살펴본 바와 같이, 본원에 의하면, 파일(100) 내부의 중공부(110)에서 가열용 유체(10)를 일정 온도 이상으로 가열함으로써, 파일(100) 주면에 충진된 시멘트밀크(200)가 초고속으로 경화될 수 있어, 7일에서 28일 이후에나 확보될 수 있었던 소정의 강도(7일 강도 또는 28일 강도)를 조기에 확보할 수 있다. 또한, 이를 통해 주면마찰력 확보(지지력 확보)와 관련된 공기를 확연히 단축시킬 수 있고, 공사비용을 크게 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, by heating the heating fluid 10 at a predetermined temperature or more in the hollow portion 110 inside the pile 100, the cement milk 200 filled in the main surface of the pile 100 is super- (7 days strength or 28 days strength), which can be ensured after 7 days to 28 days, can be secured early. In addition, it is possible to remarkably shorten the air associated with securing frictional force at the main surface (securing of the supporting force), and significantly reducing the construction cost.

또한, 본원에 의하면, 고온양생을 통해 시멘트밀크의 양생기간이 크게 단축되어 주면마찰력(지지력)에 대한 검증이 신속히 이루어짐에 따라, 파일지지력 산정시 주면마찰력까지 고려한 최적지지력 설계가 가능해져, 시공에 필요한 전체 파일 개수를 신뢰성 있는 검증 하에서 안정적으로 줄일 수 있으며, 이에 따라 공사비용을 크게 절감할 수 있다.Further, according to the present invention, since the curing period of the cement milk is greatly shortened by the high temperature curing, the frictional force (bearing capacity) is quickly verified, so that it becomes possible to design the optimum bearing capacity considering the frictional force at the time of calculating the pile bearing capacity. The total number of necessary files can be reliably reduced under reliable verification, thereby greatly reducing the construction cost.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100: 파일 110: 중공부
111: 내면 120: 두부
200: 굴착공 300: 시멘트밀크
1: 차단시트 2: 유체 투입기
3: 히터 31: 간격부재
32: 히터연결라인 4: 커버
5: 온도 센서 52:센서연결라인
6: 제어부 7: 외부 가열 유닛
10: 가열용 유체100: file 110: hollow
111: inner surface 120: tofu
200: Excavation ball 300: Cement milk
1: barrier sheet 2: fluid injector
3: heater 31: gap member
32: heater connection line 4: cover
5: Temperature sensor 52: Sensor connection line
6: Control unit 7: External heating unit
10: Heating fluid

Claims (16)

굴착공 및 상기 굴착공 내에 근입된 파일 사이에 충진된 시멘트밀크를 고속 양생하는 방법으로서,
(a) 상기 파일 내부에 형성된 중공부의 내면에 대한 유체 접촉이 차단되도록 차단시트를 설치하는 단계;
(b) 유체투입기를 이용하여 상기 차단시트가 설치된 중공부 내에 물을 포함하는 가열용 유체를 투입하고, 상기 가열용 유체와 접촉하도록 히터를 설치하는 단계; 및
(c) 상기 시멘트밀크가 정해진 시간 이내에 원하는 강도로 양생되도록, 상기 히터를 이용하여 상기 가열용 유체를 가열하는 단계를 포함하되,
상기 (c) 단계에서, 상기 가열용 유체는 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 가열되며,
상기 미리 설정된 온도 범위는, 상온보다 높은 하한을 갖는 온도 범위로서, 상기 시멘트밀크가 상기 원하는 강도에 도달하는데 소요되는 시간을, 상온에서 소요되는 시간보다 단축시키는 온도 범위이고,
상기 히터의 외주에는, 상기 히터가 상기 차단시트에 직접적으로 접촉되는 것이 방지되도록 간격부재가 구비되는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.CLAIMS 1. A method of rapidly curing a cement milk filled between a drilling hole and a file inserted into the drilling hole,
(a) providing a blocking sheet to block fluid contact with an inner surface of a hollow formed inside the file;
(b) introducing a heating fluid including water into a hollow portion provided with the blocking sheet using a fluid injector, and installing a heater in contact with the heating fluid; And
(c) heating the heating fluid using the heater so that the cement milk cures to a desired strength within a predetermined time,
In the step (c), the heating fluid is heated to maintain a temperature within a predetermined temperature range,
Wherein the predetermined temperature range is a temperature range having a lower limit higher than room temperature and is a temperature range for shortening the time required for the cement milk to reach the desired strength at a room temperature,
Wherein a circumferential member is provided on an outer periphery of the heater to prevent direct contact of the heater with the barrier sheet. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 간격부재는 상기 히터의 외주를 미리 설정된 두께 이상의 두께로 감싸는 형태로 구비되되, 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 복수개 구비되며,
상기 미리 설정된 두께는, 상기 히터로부터의 열 전달로 인해 상기 차단시트가 손상되는 것을 방지하는 간격을 제공하는 두께인 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.The method according to claim 1,
Wherein the spacing member includes a plurality of spacing members spaced apart from each other along the direction of the depth of the excavation,
Wherein the predetermined thickness is a thickness that provides an interval to prevent damage to the barrier sheet due to heat transfer from the heater. 제1항에 있어서,
상기 히터는 복수개 구비되며,
상기 (b) 단계에서, 상기 복수개의 히터는 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 설치되는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.The method according to claim 1,
The plurality of heaters are provided,
Wherein in the step (b), the plurality of heaters are installed at intervals along the excavation depth direction. 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 파일의 두부는 상기 가열용 유체 가열시의 열 손실이 저감되도록 커버로 덮어지는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.The method according to claim 1,
In the step (b)
Wherein a head portion of the pile is covered with a cover so as to reduce heat loss during heating of the heating fluid. 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 가열용 유체는 외부 가열 유닛을 통해 선가열된 다음, 상기 중공부 내에 투입되는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.The method according to claim 1,
In the step (b)
Wherein the heating fluid is preheated through an external heating unit and then introduced into the hollow portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 가열용 유체와 접촉하도록 온도 센서가 설치되고,
상기 (c) 단계에서, 제어부는 상기 온도 센서를 통해 감지된 상기 가열용 유체의 온도에 기초하여, 상기 가열용 유체가 상기 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 상기 히터를 제어하는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 방법.The method according to claim 1,
In the step (b), a temperature sensor is provided to be in contact with the heating fluid,
Wherein in the step (c), the controller controls the heater to maintain the temperature of the heating fluid within the predetermined temperature range, based on the temperature of the heating fluid detected through the temperature sensor Cement milk fast curing method. 굴착공 및 상기 굴착공 내에 근입된 파일 사이에 충진된 시멘트밀크를 고속 양생하는 장치로서,
상기 파일 내부에 형성된 중공부의 내면에 대한 유체 접촉이 차단되도록 상기 중공부의 내부에 설치되는 차단시트;
상기 차단시트가 설치된 중공부 내에 물을 포함하는 가열용 유체를 투입하는 유체투입기; 및
상기 중공부 내에 투입된 가열용 유체와 접촉하도록 설치되는 히터를 포함하되,
상기 히터는 상기 시멘트밀크가 정해진 시간 이내에 원하는 강도로 양생되도록 상기 가열용 유체를 가열하고, 상기 가열용 유체는 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 가열되며,
상기 미리 설정된 온도 범위는, 상온보다 높은 하한을 갖는 온도 범위로서, 상기 시멘트밀크가 상기 원하는 강도에 도달하는데 소요되는 시간을, 상온에서 소요되는 시간보다 단축시키는 온도 범위이고,
상기 히터의 외주에는, 상기 히터가 상기 차단시트에 직접적으로 접촉되는 것이 방지되도록 간격부재가 구비되는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치.An apparatus for high-speed curing of cement milk filled between drilling holes and piles inserted in said drilling holes,
A blocking sheet installed inside the hollow portion so that fluid contact with the inner surface of the hollow portion formed inside the file is blocked;
A fluid injector for injecting a heating fluid including water into the hollow portion provided with the blocking sheet; And
And a heater installed in contact with the heating fluid introduced into the hollow portion,
Wherein the heater heats the heating fluid so that the cement milk cures to a desired strength within a predetermined time, the heating fluid is heated to maintain a temperature within a predetermined temperature range,
Wherein the predetermined temperature range is a temperature range having a lower limit higher than room temperature and is a temperature range for shortening the time required for the cement milk to reach the desired strength at a room temperature,
Wherein an outer circumference of the heater is provided with a spacing member to prevent the heater from directly contacting the blocking sheet. 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 가열용 유체와 접촉하도록 설치되는 온도 센서; 및
상기 온도 센서를 통해 감지된 상기 가열용 유체의 온도에 기초하여, 상기 가열용 유체가 상기 미리 설정된 온도 범위 이내의 온도를 유지하도록 상기 히터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치.10. The method of claim 9,
A temperature sensor installed in contact with the heating fluid; And
Further comprising a control unit for controlling the heater such that the heating fluid maintains the temperature within the predetermined temperature range based on the temperature of the heating fluid sensed by the temperature sensor. 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 간격부재는 상기 히터의 외주를 미리 설정된 두께 이상의 두께로 감싸는 형태로 구비되되, 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 복수개 구비되며,
상기 미리 설정된 두께는, 상기 히터로부터의 열 전달로 인해 상기 차단시트가 손상되는 것을 방지하는 간격을 제공하는 두께인 것인 시멘트밀크 고속 양생 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the spacing member includes a plurality of spacing members spaced apart from each other along the direction of the depth of the excavation,
Wherein the predetermined thickness is a thickness that provides an interval to prevent damage to the barrier sheet due to heat transfer from the heater. 제9항에 있어서,
상기 히터는 복수개 구비되며,
상기 복수개의 히터는 굴착 깊이 방향을 따라 간격을 두고 설치되는 것인 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치.10. The method of claim 9,
The plurality of heaters are provided,
Wherein the plurality of heaters are installed at intervals along the excavation depth direction. 제9항에 있어서,
상기 가열용 유체 가열시의 열 손실이 저감되도록 상기 파일의 두부를 덮는 커버를 더 포함하는 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치.10. The method of claim 9,
Further comprising a cover covering a head portion of the pile to reduce heat loss during heating of the heating fluid. 제9항에 있어서,
상기 가열용 유체가 상기 중공부 내에 투입되기 전에, 상기 가열용 유체를 선가열하는 외부 가열 유닛을 더 포함하는 주면 시멘트밀크 고속 양생 장치.10. The method of claim 9,
Further comprising an external heating unit for preheating the heating fluid before the heating fluid is injected into the hollow portion.
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