KR101599381B1 - Installation apparatus for steel pile and construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 오거용 장비를 이용하여 지반에 천공홀을 형성하고, 천공홀에 강관을 삽입하는 시공과정이 리더마스트 대신 크레인으로 대체하면서 시공이 용이하도록 하여, 공사비용의 절감과 공사기간을 단축할 수 있도록 하는 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for installing a steel pipe pile and a method of using the same, and more particularly, to a method of forming a perforation hole in a ground using an auger equipment and replacing a construction process for inserting a steel pipe into a perforation hole, The present invention relates to an apparatus for installing a steel pipe pile and a construction method using the same, which can reduce the construction cost and shorten the construction period.
일반적으로 토목 또는 건축구조물에서 지반의 침하를 막기 위해 말뚝기초를 많이 사용하고 있다.Generally, pile foundations are used to prevent settlement of ground in civil engineering or building structures.
말뚝기초는 크게 기성말뚝(강관말뚝 또는 콘크리트말뚝 등)을 현장에서 항타장비를 이용하여 지중에 거치시키는 항타말뚝과, 지반을 미리 굴착하고 그 속에 철근망 또는 강관을 삽입한 후 콘크리트를 타설하는 등의 현장타설말뚝으로 구분하고 있다.The foundation of the pile is largely composed of piling piles (large pile piles or concrete piles, etc.) which are mounted on the ground by hovering equipment in the field and excavation of the ground in advance, inserting reinforcing net or steel pipe in the pile, Of the pile.
상술한 항타말뚝과 현장타설말뚝은 각각 장단점이 있으나, 근래에는 구조물의 대형화에 따른 상재하중의 증가와 시공깊이의 제한, 특히 소음 및 진동에 따른 문제 인식으로 인해 현장타설말뚝이 선호되고 있다.Although the above - mentioned pile driving pile and prospective casting pile have advantages and disadvantages, recently, field - drilled piles have been preferred due to the increase of the overhead load due to the enlargement of the structure and the limitation of the installation depth, especially the problems due to noise and vibration.
현장타설말뚝의 시공은, 도 1에 도시한 바와 같이, 운반장비(10)에 장착된 리더마스트(12)에 오거(14)(로터리 드라이브)를 탑재하고, 오거(14)를 지반에 대하여 수직 승하강 구동시키며 지반의 설정 부위를 천공하는 것으로부터 이루어진다.1, an auger 14 (rotary drive) is mounted on a
여기서, 운반장비(10)에 장착된 리더마스트(12)는, 천공을 포함한 말뚝기초(P)의 수직도를 확보와 그를 위한 가이드 기능 및 오거(14)의 동력을 전달하기 위해 회전력을 지지하는 용도 및 오거(14)와 말뚝을 메달아 지지하는 등의 용도로 사용된다.Here, the
천공의 수직도는 암반층의 상태(절리 간격 및 각도, 암반 강도 등)에 따라 많은 영향을 받으며, 암반이 강하며 절리각이 크게 발달한 경우에는, 수직오차가 허용기준치 이상으로 발생하는 경우가 많다.The perpendicularity of the perforation is affected by the state of the rock layer (joint spacing and angle, rock strength, etc.), and when the rock mass is strong and the joint angle is greatly developed, the vertical error often occurs above the allowable reference value .
말뚝기초(P)의 수직오차 허용기준치는, 1/300 이하(10m 굴착시 3.3cm의 정도)이며, 그 이상으로 발생한 경우에는, 수직오차가 발생한 구간까지 콘크리트를 타설하고 7일 이상의 충분한 양생기간을 거친 후 재천공을 실시하는 것이 대체적이다.The vertical tolerance of the pile foundation (P) is 1/300 or less (3.3 cm when 10 m is excavated). If the pile foundation (P) is generated more than this, the concrete should be laid until the vertical error occurs. And then re-puncturing it.
이러한 경우는, 콘크리트 되메움과 재천공에 따른 공사비 증가와 및 공기의 지연 등 공사에 많은 악영향을 끼친다.In this case, construction work such as concrete back fill and re-punching, and air delay are adversely affected.
그러나, 상술한 리더마스트(12)는, 말뚝기초(P)의 길이 이상의 높이와 강관의 수직도를 지지하기 위한 구조물을 포함한 중량체 장치이고, 이를 탑재하는 운반장비(10) 또한 리더마스트(12)를 지지하기 위한 중량체이며, 이를 이용하여 말뚝기초(P)를 이미 설정한 타설 위치로 정렬시키기까지의 작업과 정렬 이후의 지반으로부터 견고하게 지지토록 하는 등의 작업이 어려워 작업 시간이 지연되는 문제가 있다.However, the above-described
또한, 리더마스트(12)를 포함한 운반장비(10)는 육중한 관계를 포함하여 그 이용 비용이 증대되는 비경제적인 문제가 있다.In addition, the
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 오거용 장비를 이용하여 지반에 천공홀을 형성하고, 천공 홀에 강관을 삽입하는 시공과정이 리더마스트 대신 크레인으로 대체하면서 시공이 용이하도록 하고, 공사비용의 절감과 공사기간을 단축할 수 있도록 하는 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of forming a perforation hole in a ground using an auger, And to reduce the construction cost and the construction period, and to provide a construction method using the same.
더불어, 천공 과정에서 발생하는 슬라임의 방출과 동시에 수거토록 함으로써 공사 현장의 주변을 더럽히는 것을 방지하는 친환경적인 작업환경을 이루도록 하는 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공함에 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide an apparatus for installing a steel pipe pile and an installation method using the steel pipe pile, which enables an eco-friendly working environment to prevent the surrounding of the construction site from being dirty by collecting the slime generated during the drilling process.
또한, 천공 작업과 강관 매립 시공이 동시에 진행되도록 하여 작업의 번거로움을 줄이고, 그에 따른 공사기간을 단축할 수 있도록 하는 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공함에 있다.Also, it is an object of the present invention to provide a steel pipe pile installation apparatus and a construction method using the steel pipe pile installation apparatus, in which the piercing operation and the steel pipe embedding construction are simultaneously performed, thereby reducing the inconvenience of the operation and shortening the construction period.
그리고, 강관 매립 시공이 연속적으로 진행될 수 있도록 하여 그에 따른 공사기간을 단축할 수 있도록 하는 강관말뚝 설치장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공함에 있다.The present invention also provides a steel pipe pile installation apparatus and a construction method using the steel pipe pile installation apparatus capable of continuous construction of the steel pipe embedding construction, thereby shortening the construction period.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관말뚝 설치장치의 특징적 구성은, 지반의 지지를 받아 이미 설정한 높이를 이루며, 이미 설정된 복수의 천공 부위들 배열을 따라 가설한 가이드와; 상기 가이드에 의해 회전 방지 및 지반에 대하여 연직으로 안내를 받는 강관과; 상부는 크레인과 케이블로 연결이 이루어지고 하부는 상기 강관의 상단과 체결구로 고정한 오거헤드와, 상기 오거헤드에 연결되어 그 구동에 따라 회전하며 상기 강관의 하단 하측으로 이어지는 구간에 스크류 형상의 날개를 구비한 스크류로드 및 상기 강관의 하단과 간격을 이루며 상기 스크류로드의 하단에 설치가 이루어지고 비트본체에 대하여 윙비트가 회전 직경이 수축 또는 확장하는 형상으로 작동하는 해머비트를 구비한 오거;를 포함한 구성으로 이루어지고, 상기 오거의 윙비트는 상기 오거에 대한 상기 강관의 설치 또는 해제시에 상기 강관 내에 삽입되게 수축 작동한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, a characteristic configuration of a steel pipe pile installation apparatus according to the present invention comprises: a guide which is supported by a ground and has a predetermined height and is installed along an array of a plurality of punched holes; A steel pipe which is prevented from rotating by the guide and is vertically guided with respect to the ground; The auger head is connected to the auger head by a crane and a cable, and the lower part is fixed to the upper end of the steel pipe with a fastening hole. And an auger provided with a screw rod and a hammer bit spaced apart from a lower end of the steel pipe and installed at a lower end of the screw rod and operated in a shape in which a wing bit of the bit body contracts or expands in a rotation diameter And the wing bit of the auger is configured to be inserted into the steel pipe at the time of installation or release of the steel pipe against the auger so as to be contracted and operated.
또한, 상기 가이드는, 천공 부위들 배열의 양측 지반을 따라 간격을 두고 세워진 지주와; 천공 부위들 배열을 따라 상기 지주의 상측 부위를 연결하는 형상으로 설치한 거더와; 천공 부위들 배열의 양측에 있는 상기 거더들 사이를 연결하는 형상으로 설치한 지지대; 및 상기 지주, 상기 거더, 상기 지지대 중 어느 하나 이상의 지지를 받고, 상기 강관의 측부를 받쳐 지지하는 가이드부;를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.The guide may also include: a post, spaced apart along both sides of the array of puncturing sites; A girder installed in a shape connecting an upper part of the strut along an arrangement of perforations; A support which is installed in a shape connecting between the girders on both sides of the arrangement of the perforation portions; And a guiding part receiving the support of at least one of the strut, the girder, and the support, and supporting the side of the steel pipe.
이에 더하여 상기 강관은 외주면으로부터 돌출한 형상이 강관의 상단에서 하단까지 연장된 가이드 돌기를 하나 이상 형성한 것으로 구성하고, 상기 가이드부는 상기 거더와 상기 지지대가 이루는 공간 사이로 상측으로부터 상기 강관이 하단 부위가 끼워짐에 대응하여 상기 가이드 돌기의 돌출 방향 단부 또는 측부를 지지하여 상기 강관의 회전 방지 및 상기 강관의 연직 하강을 안내하도록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the steel pipe has one or more guide protrusions protruding from the outer circumferential surface and extending from the upper end to the lower end of the steel pipe, and the guide portion is located between the spaces formed by the girder and the support, It is preferable to support the end portion or the side portion in the protruding direction of the guide protrusion so as to guide rotation of the steel pipe and vertical descent of the steel pipe.
그리고, 상기 가이드부는 상기 거더 또는 상기 지지대의 측벽 중 이미 설정한 위치로 정렬되는 하나의 상기 가이드 돌기에 대하여 양측으로 간격을 두고 대응하는 부위에 수평하게 설치한 한 쌍의 롤러축과, 상기 각 롤러축의 단부에 회전 가능하게 설치하여 상기 가이드 돌기의 측부를 각각 지지하는 한 쌍의 롤러로 구성할 수 있다.The guide portion includes a pair of roller shafts horizontally provided on the girder or at a portion corresponding to one of the side walls of the support so as to be spaced apart from each other with respect to one guide projection arranged at a predetermined position, And a pair of rollers rotatably installed at the ends of the shaft to support the side portions of the guide protrusions.
또는, 상기 가이드부는 이미 설정한 위치로 정렬되어 놓이는 상기 가이드 돌기를 포함한 상기 강관이 대응 삽입이 가능한 관 형상으로 상기 거더 또는 상기 지지대의 지지를 받아 연직으로 설치한 가이드관으로 구성할 수도 있다.Alternatively, the guide portion may include a guide pipe that is supported by the girder or the support and is vertically installed, in a tubular shape in which the steel pipe including the guide protrusion, which is aligned with the predetermined position, can be inserted.
또한, 상기 가이드부는 하나의 상기 가이드 돌기에 대응하여 쌍으로 설치한 상기 롤러축과 롤러의 설치 위치로부터 상측 및/또는 하측에 하나 이상의 상기 가이드관을 상하 배치로 병설할 수도 있다.In addition, the guide portion may be provided with one or more guide pipes vertically arranged on the upper side and / or the lower side from the installation position of the roller shaft and the roller provided in pairs corresponding to one guide projection.
더불어, 상기 강관은, 측부에 길이 방향으로 간격을 두고 관통 형성한 슬라임 배출구를 복수 개수로 형성한 것으로 구성함이 바람직하고, 상기 강관의 측부에 근접 대응하는 부위에는 상기 슬라임 배출구를 통해 배출되는 슬라임을 수거하는 수거부를 더 구비토록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the steel pipe is constituted by a plurality of slime discharging openings formed at the side portions with intervals therebetween in the longitudinal direction, and a slime discharging opening is formed at a portion close to the side portion of the steel pipe, It is preferable to further include a rejection for collecting the information.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관말뚝 시공방법은, 위의 강관말뚝 설치장치를 구비하고, 오거에 강관을 설치한 것을 크레인을 이용하여 들어올린 상태에서 가이드를 통해 정렬시켜 설정된 천공 부위 지면에 대응 위치시키는 단계와; 상기 윙비트를 확장 위치로 작동시킨 상태에서 상기 오거를 구동시켜 천공하면서 상기 강관을 천공 홀 내부로 관입시키는 단계; 및 천공 홀에 이미 설정한 깊이로 관입한 상기 강관으로부터 상기 오거와의 고정을 해제하고, 상기 윙비트를 수축 위치로 작동시킨 상태로 매립된 상기 강관으로부터 상기 오거를 인양하여 분리하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of constructing a steel pipe pile according to the present invention comprises: a step of installing a steel pipe pile installation device on the auger, arranging a steel pipe on the auger by using a crane, A step of locating a corresponding portion on the ground; Driving the auger in a state where the wing bit is operated at an extended position to bore the steel pipe into the hole while drilling; And releasing the fixation with the auger from the steel pipe penetrated to the depth already set in the hole, and lifting and separating the auger from the buried steel pipe while operating the wing bit at the retraction position .
또한, 상기 강관의 정렬 이후의 천공과정에 상기 강관의 연직 상태 여부를 점검하는 단계;를 더 구비토록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a step of checking whether the steel pipe is in a vertical state during a drilling process after the steel pipe is aligned.
그리고, 상기 천공과정에서 발생하는 슬라임을 천공 홀에 대한 상기 강관의 삽입 깊이에 대응하는 상기 슬라임 배출구를 통해 배출하는 단계;를 더 구비토록 하고, 상기 수거부는 상기 슬라임 배출구들 중 천공 홀 내부로 삽입되기 전의 지면에 근접한 것부터 상기 강관의 매립 깊이에 대응하는 것부터 분리토록 함이 바람직하다.And discharging the slime generated in the perforation process through the slime outlet corresponding to the insertion depth of the steel pipe to the perforation hole, wherein the rejection is performed inside the perforation hole of the slime outlet It is preferable to separate them from those close to the ground before being inserted, from those corresponding to the embedding depth of the steel pipe.
본 발명에 따르면, 오거용 장비를 이용하여 지반에 천공 홀을 형성함에 있어서, 리더마스트를 대신하여 가이드와 크레인으로 대체함에 의해 시공이 용이할 뿐 아니라 빠른 연속 작업에 의해 공사비용의 절감과 공사기간의 단축이 이루어지는 효과가 있다.According to the present invention, in forming a perforation hole in a ground using auger equipment, it is easy to construct by replacing the reader mast with a guide and a crane in place of the leader mast. In addition, Is shortened.
더불어, 천공 작업과 강관의 매립 시공이 동시에 진행되어 작업의 번거로움을 줄여 그에 따른 공사기간의 단축이 이루어지고, 천공 과정에서 발생하는 슬라임의 방출과 수거부를 통한 슬라임의 수거가 동시에 진행됨으로써 그에 따른 공사 현장의 주변이 청결하게 유지되는 효과가 있다.In addition, the drilling operation and the landfill construction of the steel pipe are simultaneously carried out to reduce the inconvenience of the work, thereby shortening the construction period, and the slime is recovered through the drilling process and the slime is recovered simultaneously, The surrounding area of the construction site is kept clean.
도 1은 종래 기술에 따른 강관말뚝 설치장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 설명에 앞서 공사 현장 영역에 대한 강관말뚝의 설치 영역과 그에 따른 가이드의 설치 관계를 설명하기 위한 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 강관말뚝 설치장치에 따른 강관말뚝 설치과정을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 도 3a에 도시한 가이드부 설치 예를 나타낸 부분 절취 사시도이다.
도 5는 도 3a에 도시한 가이드부 설치 예를 나타낸 부분 절취 평편도이다.
도 6a와 도 6b는 도 3a의 화살표 Ⅴ 부분과 화살표 Ⅵ 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a side view showing a conventional apparatus for installing a steel pipe pile.
FIG. 2 is a plan view schematically showing an installation area of a steel pipe pile and an installation relation of the guide according to the construction site area.
3A to 3D are side views for explaining a process of installing a steel pipe pile according to the steel pipe pile installation apparatus of the present invention.
4 is a partially cutaway perspective view showing an example of the installation of the guide portion shown in Fig.
5 is a partial cutaway plan view showing an example of installation of the guide portion shown in Fig.
Figs. 6A and 6B are enlarged cross-sectional views of a portion indicated by an arrow V and an arrow VI in Fig. 3A.
본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, but the inventor may appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way Can be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.It should be noted that the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
그리고, 본 명세서의 기재 형식 중 내부 또는 내측의 표현은 공사 지역의 중심 또는 강관의 내부 중심 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 가리키는 것으로 하고, 외부 또는 외측의 표현은 내부 또는 내측 표현의 반대 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 가리키는 것으로 하며, 상부 또는 상측의 표현은 지면에 대하여 강관이 세워진 상태를 기준으로 하여 상측 방향 또는 그 방향 부위를 가리키는 것으로 하고, 하부 또는 하측의 표현은 상부 또는 상측 표현의 반대 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.The expression of the inside or inside of the description in this specification refers to a part in the direction of the center of the construction area or in the direction of the inner center of the steel pipe or in the direction thereof and the expression of the outside or outside is the opposite direction of the inside or inside expression The upper or upper expression refers to the upward direction or the directional part with reference to the state where the steel pipe is erected with respect to the ground, and the lower or lower expression refers to the opposite direction of the upper or upper expression Or a portion in the direction of the light beam.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시 예에 따른 강관말뚝 설치장치(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 공사 현장의 공사 영역(A1 x A2) 중 말뚝기초(P)를 필요로 하는 천공 부위(a1)들이 결정된 것에 대응하여, 설정된 천공 부위(a1)들 주위의 지반(G)에 천공 부위(a1)들 배열을 따라 이미 설정한 높이로 가이드(110)를 구비한다.2, a steel pipe pile installing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a punched portion a1 that requires a pile foundation P among a construction area A1 x A2 of a construction site, The
이러한 가이드(110)는, 지주(112)와 거더(114)와 지지대(116) 및 가이드부(118)의 구성으로 이루어진다.The
상술한 지주(112)는, 도 3a 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 천공 부위(a1)들이 이루는 배열 양측의 지반을 따라 복수 개수가 상호 간격을 두고 고정 설치한 것으로 이루어질 수 있다.As shown in FIGS. 3A to 5, the
또한, 지주(112)들의 상부에는 천공 부위(a1)들 배열을 따라 그 방향에 이웃하는 지주(112)들의 상측 부위를 연결하는 형상으로 상술한 거더(114)의 설치가 이루어질 수 있다.The
그리고, 천공 부위(a1)들 배열을 사이에 둔 거더(114)들 사이에는, 거더(114)들 사이를 연결하는 형상으로 각각의 천공 부위(a1)에 대응하여 거더(114)와 함께 어느 하나의 천공 부위(a1)에 대한 둘레 영역을 구획하는 지지대(116)의 설치가 이루어질 수 있다.The
더불어, 상술한 지주(112), 거더(114), 지지대(116) 중 적어도 하나에는, 후술하는 강관(200)의 측부가 근접함에 대응하여 강관(200)의 회전 방지와 지반(G)에 대한 연직 방향으로 세워진 상태를 유지토록 지지하는 가이드부(118)의 설치가 이루어질 수 있다.At least one of the
상술한 가이드부(118)는, 그 일 예로서 후술하는 강관(200)의 측부에 그 길이 방향을 따라 레일 형상을 이루며 외측으로 돌출한 가이드 돌기(202)를 형성한 것에 대응하여, 강관(200)의 중심을 기준으로 가이드 돌기(202)의 회전 방향 일측 측벽 또는 회전 방향 양측 측벽을 지지하며 가이드 돌기(202)를 포함한 강관(200)의 상하 이동이 자유롭도록 하는 가이드 롤러(120)와 이 가이드 롤러(120)의 회전을 지지하는 롤러축(122)으로 구성될 수 있다.The
여기서, 가이드(110)는, 상술한 바와 같이, 천공 과정에서 정렬 위치한 강관(200)의 회전 방지는 물론 강관(200)이 지반(G)에 대응하여 연직인 상태를 유지토록 함과 동시에 연직 상태로 승하강 함을 안내하는 기능을 담당한다.The
또한, 가이드(110)는, 강관(200)의 회전 방지와 연직 상태 유지 및 연직인 상태로의 승하강을 안내하는 기능이 이웃하는 천공 부위(a1)에 대하여 연속적으로 이루어질 수 있도록 지지하는 구성이다.The
즉, 가이드(110)는, 위의 설명 및 도 3a 내지 도 5를 통해 표현한 바와 같이, 지주(112), 거더(114), 지지대(116), 가이드부(118)의 조립관계 이외에도 동일 내지 동일 범주의 기능을 하는 다양한 구성이 적용될 수 있다.That is, as shown in the above description and Figs. 3A to 5, the
이에 대하여 예시하자면, 상술한 지주(112)는, 후술하는 바와 같이, 오거(300)와 강관(200)이 크레인(400)으로부터 케이블(C)을 통해 매달린 상태로 해당 천공 부위(a1)의 상부 지면에 연직으로 세워져 얹혀질 때에, 지면으로부터 상측에 있는 강관(200)의 측부를 지지하여 연직인 상태가 계속적으로 유지되게 그 지지 부위의 높이를 확보하기 위한 것이다.As described below, the
또한, 지주(112)의 상부에 설치되는 거더(114)와 지지대(116)는, 지주(112)에 의해 확보된 높이에서 대응 위치의 강관(200)의 측부를 지지하기 위한 것으로서, 비록 도면에서는 지주(112)로부터 지지를 받는 프레임 구조로 표현하였으나, 이에 이에 한정되는 것은 아니며, 지주(112)의 지지를 받으며 강관(200)이 상하로 관통 가능한 관 형상의 가이드관(124)으로 형성될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.The
그리고, 상술한 가이드부(118)의 구성 중 도면에 도시한 바와 같이, 가이드 롤러(120)를 구비한 구성은, 천공 과정에서 강관(200)이 상하 방향으로 이동함에 대응하여 마찰 등에 따른 소음을 줄이기 위한 것이며, 가이드 돌기(202)에 대응하는 가이드 롤러(120)를 오거(300)의 구동에 따른 강관(200)이 회전하는 방향에 대응하여 가이드 돌기(202)를 지지하는 형태로 하나 설치한 구성으로도 이루어질 수 있다.As shown in the figure, the
그밖에, 가이드(110)의 구성은, 지반(G)을 기초로 하여 지주(112)를 고정설치하는 구성으로 이루어질 수 있겠으나, 천공 부위(a1)들 배열의 지반(G)을 따라 평행한 레일(도시 안됨)을 설치하고, 그 레일 상부에 지주(112), 거더(114), 지지대(116) 및 가이드부(118)에 대응하는 구조물을 형성하여 이동시키는 구성으로 이루어질 수도 있다.In addition, the
또한, 가이드(110)는, 종래 기술의 리더마스트(12)의 기능 중 강관(200)의 회전 방지 및 연직 방향으로 강관(200)을 안내하는 기능의 구조물을 탑재한 운반설비로 구성될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.The
그리고, 가이드(110)는, 비록 도면에서 지반(G)을 기초한 단일의 층을 갖는 구조물로 표현하였으나, 상술한 가이드부(118)를 통해 지지되는 상측 및/또는 하측에 하나 이상의 가이드관(124) 또는 복수의 가이드부(118)를 병설하여 강관(200)의 수직도를 더욱 안정적으로 지지토록 구성할 수도 있다.Although the
한편, 상술한 바와 같이, 가이드(110)에 의해 회전 방지 및 지반에 대하여 연직으로 안내를 받는 강관(200)은, 측부에 길이 방향으로 간격을 두고 관통 형성한 슬라임 배출구(h)를 복수 개수로 형성함이 바람직하다.On the other hand, as described above, the
또한, 상술한 가이드(110)가 설치되는 부위에는, 연장한 관 형상의 일단이 강관(200)의 측부에 근접 설치되어 대응하는 부위의 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되는 슬라임을 수거하는 수거부(500)를 더 구비토록 함이 바람직하다.One end of the elongated tubular shape is provided close to the side of the
이러한 구성은, 천공 과정에서 발생하는 슬라임이 후술하는 오거(300)의 작동에 의해 강관(200) 내부를 통해 상측으로 끌어 올려져 강관(200)의 상부로 이동하지만 강관(200)의 상부가 오거(300)의 오거헤드(302)와의 결합으로 막혀 있어, 결국 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되게 한 것이다.In this configuration, the slime generated in the drilling process is pulled upward through the inside of the
이때, 슬라임 배출구(h)를 강관(200)의 길이 방향을 따라 복수 개수로 형성토록 한 것은, 강관(200) 내부를 통해 상부로 이동하는 슬라임이 낮은 위치의 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되게 하고, 강관(200)이 지중으로 삽입되는 과정에서 아래에 위치한 슬라임 배출구(h)가 묻힐 경우 그 다음으로 지방 상측에 위치하는 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되게 하기 위한 것이다.At this time, the slime outlet h is formed in a plurality of numbers along the longitudinal direction of the
즉, 슬라임의 배출은 세워진 강관(200)의 높이 중 아래에 형성한 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되게 하여 수거부(500)가 없는 경우에도 슬라임이 바람 등의 영향으로 주변 지역으로 흩어지는 것을 방지하기 위한 것이다.In other words, the discharge of the slime is caused to be discharged through the slime outlet h formed below the height of the erected
상술한 수거부(500)는, 슬라임 배출구(h)들에 각각 연결 호스(502)로 대응 연결시키고, 각 연결 호스(502)를 통해 진공압을 제공하여 유도 배출토록 하는 구성으로 이루어질 수 있다.The above-mentioned
그리고, 수거부(500)는 강관(200)이 천공 내부로 삽입됨에 따라 아래에 위치한 슬라임 배출구(h)부터 묻히는 것에 대응하여, 해당 슬라임 배출구(h)가 묻히기 전에 그에 대응 연결한 연결 호스(502)를 분리하고, 이러한 과정을 슬라임 배출구(h)가 묻히는 순서에 따라 순차적으로 진행될 수 있도록 함이 바람직하다.As the
여기서, 수거부(500)의 구성은 반듯이 필요로 하는 구성은 아니며, 슬라임 배출구(h)를 통해 슬라임의 배출이 원활하게 이루어지는 경우 하측에 위치하는 슬라임 배출구(h)를 통해 슬라임 배출이 이루어져 강관(200) 주위에 쌓이도록 하는 것으로 이루어질 수 있다.Here, the configuration of the
이렇게 강관(200)의 하측으로부터 슬라임이 쌓이도록 하는 것은, 상대적으로 강관(200)의 상부를 통해 슬라임이 배출될 때와 비교하면, 강관(200)의 높이에 따른 슬라임의 낙차 관계와 주위에 부는 바람의 영향으로 슬라임이 비산하여 주변을 더럽히는 문제를 줄이게 된다.The reason why the slime is piled up from the lower side of the
상술한 강관(200)은, 도 3a 내지 도 6b에서 확인되는 바와 같이, 오거(300)와의 결합이 이루어진다.The
먼저, 오거(300)의 구성은, 상부는 크레인(400)의 제 1 케이블(C1)로 연결되고, 하부는 강관(200)의 상단 부위와 체결구로 고정이 이루어지는 오거헤드(302)와, 오거헤드(302)에 연결되어 그 구동에 따라 회전하며 강관(200)의 상부로부터 그 내부로 삽입되어 강관(200)의 하단 하측으로 이어지는 구간에 스크류 형상의 날개를 구비한 스크류로드(304) 및 오거헤드(302)와 강관(200)의 체결에 의해 강관(200)의 하단과 간격을 이루며 스크류로드(304)의 하단에 설치되어 비트본체(306a)에 대한 윙비트(306b)의 회전 직경이 수축 또는 확장하는 형상으로 작동하는 해머비트(306)를 구비한 구성으로 이루어진다.The
또한, 오거(300)의 윙비트(306b)는 오거(300)에 대한 강관(200)의 설치 또는 해제시에 강관(200) 내에 삽입되게 수축 작동한 상태에서 이루어진다.The
그리고, 오거(300)와 강관(200)의 결합 과정은, 먼저 오거(300)를 크레인(400)의 제 1 케이블(C1)에 연결하여 강관(200)의 길이 이상의 높이로 들어올리고, 이어서 크레인(400)의 제 2 케이블(C2)을 강관(200)의 상단에 연결하여 연직을 이루도록 세우고, 윙비트(306b)가 수축 위치에 있도록 작동시킨 상태로 해머비트(306)가 강관(200)의 상부를 통해 강관(200)의 하단으로 돌출하기까지 삽입한 상태에서 오거헤드(302)와 강관(200)의 상단을 체결하는 과정을 통해 이루어질 수 있다.The
이하에서는, 이상에서 살펴본 강관말뚝 설치장치를 이용한 그 시광방법을 살펴보도록 한다.Hereinafter, a method of viewing the steel pipe pile installation apparatus will be described.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관말뚝 시공방법은, 위의 강관말뚝 설치장치에 대한 설명에서와 같이, 공사 현장의 천공 부위(a1)들 배열을 따라 가이드(110) 구성 중 지주(112)와 거더(114) 또는 그에 상응하는 구성을 설치하고, 또 오거(300)에 대하여 강관(200)을 결합한 상태에서 시작된다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a method of constructing a steel pipe pile, comprising the steps of: And the
오거(300)와 강관(200)의 결합은, 앞설 설명한 바와 같이, 오거(300)와 강관(200)을 각각 하나의 크레인(400)에 케이블(C1, C2)을 이용하여 매달은 상태에서 진행될 수 있고, 또는 공사 현장에서 다른 기구를 이용하여 이미 상호 결합한 상태에 있을 수 있다.As described above, the
이렇게 오거(300)와 강관(200)이 상호 결합된 상태에서 크레인(400)을 이용하여 들어 올리게 되면, 오거(300)를 비롯한 강관(200)은 지반(G)에 대응하여 연직 상태를 이루고, 크레인(400)의 안내를 받아 해당 천공 부위(a1)에 연직으로 대응 위치된다.When the
이어서, 작업자는 거더(114) 사이에 지지대(116)를 위치시키고, 강관(200)의 가이드 돌기(202)가 가이드 롤러(120) 사이에 회전 방지토록 지지하며 천공 부위(a1) 지면에 연직으로 대응하는 상태로 정렬시키게 된다.Next, the operator places the
이후, 상술한 윙비트(306b)를 비트본체(306a)로부터 확장 위치에 있도록 작동시킨 상태에서 크레인(400)의 케이블(C1)을 이용하여 해머비트(306)가 지면에 닿도록 하강시키고, 강관(200)을 충분히 지지하는 상태에서 오거(300)를 구동시켜 천공함과 동시에 천공 내부로 강관(200)을 천공 홀 내부로 관입시키게 된다.Thereafter, the
이러한 과정을 통해 천공이 이루어진 천공 홀 내에 강관(200)이 이미 설정한 깊이로 관입되면, 강관(200)으로부터 오거(300)의 결합을 해제하고, 더불어 비트본체(306a)에 대하여 윙비트(306b)가 수축 위치에 있도록 작동시킨 상태에서 크레인(400)을 이용하여 오거(300)를 인양하여 강관(200)으로부터 분리하게 된다.When the
이후의 과정은, 이웃하는 이미 설정된 천공 부위(a1)에 대응하여 오거(300)와 다른 강관(200)을 결합시켜 준비한 상태와 정렬 및 천공으로 이어지는 일련의 과정을 반복적으로 수행하는 것으로 강관말뚝 시공이 이루어진다.The following process is repeatedly performed in a state in which the
이상의 과정에서 오거(300)와 강관(200)을 결합한 상태로 정렬 이후의 천공 과정에서, 작업자는 강관(200)의 연직 상태 여부를 계속적으로 점검하는 과정을 갖도록 함이 바람직하다.In the above-described process, in the drilling process after the
그리고, 천공 과정에서 발생하는 슬라임은, 천공 홀에 대하여 강관(200)의 삽입 깊이에 따라 지면으로부터 가장 가까운 높이의 슬라임 배출구(h)를 통해 배출되게 하거나 상술한 수거부(500)를 통해 슬라임 배출을 유도하고, 슬라임 배출구(h)들 중 천공 홀 내부로 삽입되기 전의 지면에 근접한 것부터 연결된 수거부(500)의 연결 호스(502)를 순차적으로 분리토록 함이 바람직하다.The slime generated in the perforation process may be discharged through the slime outlet h at a height nearest to the ground according to the insertion depth of the
도 3a 중 미설명 부호인 "600"은 해머비트(306)를 구동시키기 위해 에어를 공급하기 위한 콤프레서를 나타낸 것이다.In FIG. 3A, a reference numeral "600" denotes a compressor for supplying air to drive the
이렇게 콤프레서(600)를 통해 강관(200) 내부로 공급되는 고압의 에어는, 해머비트(306)를 구동시킬 뿐 아니라 해머비트(306)의 회전에 의해 발생한 슬라임을 강관(200) 내부를 통해 상측으로 밀어올리게 된다.The high pressure air supplied into the
이때, 강관(200)의 상부는 오거헤드(302)와의 결합으로 밀폐되어 있으므로, 강관(200) 내부로 공급되어 슬라임을 밀어올리는 에어의 압력은, 강관(200)의 측부에 마련된 슬라임 배출구(h)를 통해 슬라임과 함께 배출된다.The pressure of the air supplied to the interior of the
그리고, 슬라임 배출은, 슬라임 배출구(h)들 중 지반(G)에 대하여 그 상측으로부터 가장 근접한 슬라임 배출구(h)를 통해 가장 원활하게 이루어진다.And, the slime discharge is most smoothly performed through the slime outlet h closest to the ground G among the slime outlets h from the upper side thereof.
10: 운반장비 12: 리더마스트
14, 300: 오거 100: 강관말뚝 설치장치
110: 가이드 112: 지주
114: 거더 116: 지지대
118: 가이드부 120: 가이드 롤러
122: 롤러축 124: 가이드관
200: 강관 202: 가이드 돌기
302: 오거헤드 304: 스크류로드
306: 해머비트 306a: 비트본체
306b: 윙비트 400: 크레인
500: 수거부 502: 연결 호스10: Transport equipment 12: Leader mast
14, 300: auger 100: Steel pipe pile installation device
110: guide 112: holding
114: girder 116: support
118: guide portion 120: guide roller
122: roller shaft 124: guide tube
200: steel pipe 202: guide projection
302: auger head 304: screw rod
306:
306b: Wing bit 400: Crane
500: Rejected 502: Connection hose
Claims (12)
상기 가이드에 의해 회전 방지 및 지반에 대하여 연직으로 안내를 받는 강관;
상부는 크레인과 케이블로 연결이 이루어지고 하부는 상기 강관의 상단과 체결구로 고정한 오거헤드와, 상기 오거헤드에 연결되어 그 구동에 따라 회전하며 상기 강관의 하단 하측으로 이어지는 구간에 스크류 형상의 날개를 구비한 스크류로드 및 상기 강관 하단의 하측으로 간격을 둔 상기 스크류로드의 하단에 설치가 이루어져 구비한 윙비트가 비트본체에 대하여 상기 강관의 직경보다 작은 회전반경을 이루는 수축 위치에 있거나 상기 강관의 직경보다 큰 회전반경을 이루는 확장 위치로 작동하는 해머비트를 구비한 오거;를 포함하여 이루어지고,
상기 오거의 윙비트는 상기 오거에 대한 상기 강관의 설치 또는 해제시에 상기 강관 내에 삽입되게 수축 작동하되,
상기 강관은, 측부에 길이 방향으로 간격을 두고 관통 형성한 슬라임 배출구를 복수 개수로 형성하여 이루어지고,
상기 강관의 측부에 근접 대응하는 부위에는 상기 슬라임 배출구를 통해 배출되는 슬라임을 수거하는 수거부를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
A guide which is supported by the ground and has a predetermined height, and which is arranged along an arrangement of a plurality of puncturing sites already set;
A steel pipe for preventing rotation and being vertically guided with respect to the ground by the guide;
The auger head is connected to the auger head by a crane and a cable, and the lower part is fixed to the upper end of the steel pipe by a fastening hole. A screw-shaped wing is connected to the auger head, And the wing bit provided at the lower end of the screw rod spaced below the lower end of the steel pipe is located at a shrinking position with respect to the bit body that has a turning radius smaller than the diameter of the steel pipe, An auger having a hammer bit operating in an extended position with a greater radius of rotation,
The wing bit of the auger is contracted to be inserted into the steel pipe when the steel pipe is installed or released from the auger,
Wherein the steel pipe is formed by a plurality of slime discharge openings formed at side portions with intervals in the longitudinal direction,
Wherein the slag discharge port is provided with a slam discharge port for discharging the slime discharged through the slime discharge port to a portion corresponding to a side portion of the steel pipe.
상기 가이드는,
천공 부위들 배열의 양측 지반을 따라 간격을 두고 세워진 지주;
천공 부위들 배열을 따라 상기 지주의 상측 부위를 연결하는 형상으로 설치한 거더;
천공 부위들 배열의 양측에 있는 상기 거더들 사이를 연결하는 형상으로 설치한 지지대; 및
상기 지주, 상기 거더, 상기 지지대 중 어느 하나 이상의 지지를 받고, 상기 강관의 측부를 받쳐 지지하는 가이드부;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
The method according to claim 1,
The guide
Struts erected along both sides of the array of perforations;
A girder installed in a shape connecting an upper part of the strut along an arrangement of perforations;
A support which is installed in a shape connecting between the girders on both sides of the arrangement of the perforation portions; And
And a guide part supported by at least one of the support, the girder, and the support to support the side of the steel pipe.
상기 강관은 외주면으로부터 돌출한 형상이 강관의 상단에서 하단까지 연장된 가이드 돌기를 하나 이상 형성한 것으로 이루어지고,
상기 가이드부는 상기 거더와 상기 지지대가 이루는 공간 사이로 상측으로부터 상기 강관이 하단 부위가 끼워짐에 대응하여 상기 가이드 돌기의 돌출 방향 단부 또는 측부를 지지하여 상기 강관의 회전 방지 및 상기 강관의 연직 하강을 안내하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the steel pipe comprises one or more guide protrusions protruding from the outer circumferential surface and extending from the upper end to the lower end of the steel pipe,
The guide portion supports the end portion or the side portion in the protruding direction of the guide protrusion in correspondence with the lower end portion of the steel pipe being inserted from the upper side between the space formed by the girder and the support base to prevent the rotation of the steel pipe and the vertical descent of the steel pipe Wherein the pile is provided with a plurality of piles.
상기 가이드부는 상기 거더 또는 상기 지지대의 측벽 중 이미 설정한 위치로 정렬되는 하나의 상기 가이드 돌기에 대하여 양측으로 간격을 두고 대응하는 부위에 수평하게 설치한 한 쌍의 롤러축과, 상기 각 롤러축의 단부에 회전 가능하게 설치하여 상기 가이드 돌기의 측부를 각각 지지하는 한 쌍의 롤러로 구성됨을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
The method of claim 3,
Wherein the guide portion includes a pair of roller shafts horizontally provided on the girder or at a portion corresponding to one of the side walls of the support so as to be spaced apart from each other with respect to one guide projection arranged at a predetermined position, And a pair of rollers rotatably installed on the guide projections to support the side portions of the guide projections.
상기 가이드부는 이미 설정한 위치로 정렬되어 놓이는 상기 가이드 돌기를 포함한 상기 강관이 대응 삽입이 가능한 관 형상으로 상기 거더 또는 상기 지지대의 지지를 받아 연직으로 설치한 가이드관으로 구성됨을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
The method of claim 3,
Wherein the guide portion comprises a guide tube which is vertically installed in a tubular shape in which the steel pipe including the guide protrusion aligned with the predetermined position can be inserted and supported by the girder or the support base. Device.
상기 가이드부는
하나의 상기 가이드 돌기에 대응하여 쌍으로 설치한 상기 롤러축과 롤러의 설치 위치로부터 상측 및 하측에 하나 이상의 상기 가이드관을 상하 배치로 설치하여 이루어거나,
하나의 상기 가이드 돌기에 대응하여 쌍으로 설치한 상기 롤러축과 롤러의 설치 위치로부터 상측 또는 하측에 하나 이상의 상기 가이드관을 상하 배치로 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강관말뚝 설치장치.
The method according to claim 4 or 5,
The guide portion
One or more guide pipes are vertically arranged on the upper side and the lower side from the roller shaft and roller installation positions provided in pairs corresponding to one guide projection,
Wherein at least one guide pipe is vertically arranged on the upper side or the lower side from the installation position of the roller shaft and the roller provided in pairs in correspondence with one guide projection.
오거에 강관을 설치한 것을 크레인을 이용하여 들어올린 상태에서 가이드를 통해 정렬시켜 설정된 천공 부위 지면에 대응 위치시키는 단계;
상기 윙비트를 확장 위치로 작동시킨 상태에서 상기 오거를 구동시켜 천공하면서 상기 강관을 천공 홀 내부로 관입시키는 단계;
천공 홀에 이미 설정한 깊이로 관입한 상기 강관으로부터 상기 오거와의 고정을 해제하고, 상기 윙비트를 수축 위치로 작동시킨 상태로 매립된 상기 강관으로부터 상기 오거를 인양하여 분리하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 천공과정에서 발생하는 슬라임을 천공 홀에 대한 상기 강관이 삽입 전의 지면과 가까운 상기 슬라임 배출구를 통해 배출하는 단계;를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 강관말뚝 시공방법.
A method of constructing a steel pipe pile having the steel pipe pile installing device according to any one of claims 1 to 5,
A step of arranging a steel pipe in auger by using a crane in a lifted state, and aligning the steel pipe with a guide in a predetermined position;
Driving the auger in a state where the wing bit is operated at an extended position to bore the steel pipe into the hole while drilling;
Releasing the fixation with the auger from the steel pipe intruded at a depth set in the perforation hole and lifting and separating the auger from the buried steel pipe while operating the wing bit at the retracted position Lt; / RTI >
And discharging the slime generated in the boring process through the slime outlet near the ground before the pipe is inserted into the perforation hole.
상기 오거를 포함한 강관의 정렬 이후의 천공과정에서 상기 강관의 연직 상태 여부를 점검하는 단계;를 더 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 강관말뚝 시공방법.
10. The method of claim 9,
And inspecting whether the steel pipe is in a vertical state during the drilling process after the steel pipe including the auger is aligned.
상기 수거부는 상기 슬라임 배출구들 중 천공 홀 내부로 삽입되기 전의 지면에 근접한 것부터 상기 강관의 매립 깊이에 대응하여 분리하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 시공방법.10. The method of claim 9,
Wherein the rejection is separated from the slime outlet near the ground before being inserted into the perforation hole, corresponding to the depth of the steel pipe.
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|---|---|---|---|
| KR1020150002909A KR101599381B1 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Installation apparatus for steel pile and construction method using the same |
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| CN108590537A (en) * | 2018-04-26 | 2018-09-28 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | The quick-fried borehole accuracy of light controls fixed structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| X091 | Application refused [patent] | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191125 Year of fee payment: 4 |
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| R401 | Registration of restoration |