KR101861120B1 - Structure members for reinforcing footing and reinforcement method using the same - Google Patents

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박기호
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이형호
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Abstract

The present invention relates to a foundation reinforcing structure and a foundation reinforcing method using the same which can quickly and economically perform foundation reinforcing work by supplying minimal equipment when reinforcing a foundation of soft ground. According to the present invention, the foundation reinforcing method comprises: a step of rotating and driving a helical pile with a nut fixed thereon into the ground to insert the helical pile to a point where soft ground is positioned; a step of connecting a rod and a steel pipe on which a bolt and a bit for boring are mounted; a step of rotating and driving the steel pipe into the helical pile to bore the soft ground by the bit for boring until the bolt and the nut are completely coupled; a step of separating the rod from the steel pipe to withdraw the rod to an upper portion of the helical pile; and a step of injecting grout into the helical pile to fill the grout around the steel pile and around the helical pile.

Description

기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법{Structure members for reinforcing footing and reinforcement method using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a reinforced footing structure,

본 발명은 연질지반의 기초보강 시 최소한의 장비를 투입하여 보다 신속하고 경제적으로 기초보강작업을 수행할 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a foundation reinforcing structure capable of performing basic reinforcement work more quickly and economically by putting a minimum of equipments into a base of a soft foundation, and a basic reinforcement method using the same.

일반적으로, 지반에 건물이나 구조물을 건립할 때 건물들의 구조적 안정성을 확보하기 위하여 지반에 기초공사를 하게 된다. 하지만, 지반이 연질인 경우 기초공사만으로는 건물들을 지지할 수 없기 때문에, 파일을 시공하는 공정을 시행하게 된다. Generally, when constructing a building or structure on the ground, the foundation is constructed to ensure the structural stability of the building. However, when the foundation is soft, it is impossible to support the buildings by foundation work alone, so the construction of the pile is carried out.

이와 같은 파일 시공방법의 한 종류로서, 마이크로파일을 이용한 시공방법이 있다. 마이크로파일을 이용한 기초보강방법은 먼저, 소요지반 심도까지 천공작업을 실시한 후 케이싱을 삽입하고, 케이싱 내부로 마이크로파일을 삽입한 후, 그라우팅, 두부정리, 및 정착판을 설치하는 순서로 시공된다. As a kind of such a file construction method, there is a construction method using a micro file. In the basic reinforcement method using a micro-file, first, a perforation operation is performed up to the required ground depth, a casing is inserted, a micro file is inserted into the casing, and grouting, head cleaning, and fixing plate are installed.

이러한 마이크로파일 공법은 작은 직경의 파일로 높은 지지력을 발휘할 수 있 큰 장비의 진입이 어려운 경우에도 쉽게 시공할 수 있고 파일과 지반의 마찰력을 이용하여 압축력과 인장력을 동시에 허용할 수 있다는 장점이 있으나, 재료비가 고가이기 때문에 시공비가 많이 들고 공기 또한 느리다는 단점이 있다.This micro-pile method is capable of exhibiting high bearing capacity with a small-diameter file and is easy to apply even when large equipment is difficult to enter. It is also advantageous in that it can allow compressive force and tensile force simultaneously by using frictional force between pile and ground, Because the material cost is high, there is a disadvantage that the construction cost is high and the air is also slow.

그리고, 파일 시공방법의 또 하나의 종류로서, 헬리컬파일을 이용한 시공방법이 있다. 헬리컬파일을 이용한 시공방법은 외주면에 나선날개가 구비된 헬리컬파일을 회전 관입하여 설계시 고려된 깊이까지 지중에 매립한 후 그라우팅 장비를 이용하여 헬리컬파일 내부로 그라우팅재를 주입하여 헬리컬파일의 주변을 메운 다음 파일 상단에 캡을 씌우고 콘크리트를 타설하여 시공을 마무리하는 과정을 통해 기초보강이 이루어지게 된다.As another kind of file construction method, there is a construction method using a helical file. In the helical file construction method, a helical file with a helical wing on the outer circumferential surface is rotationally penetrated, and is buried in the ground up to a depth considered in designing. Then, grouting material is injected into the helical file by using a grouting device, After the filling, the cap is placed on the top of the file and the concrete is laid. Finally, the foundation is reinforced by finishing the construction.

이와 같은 헬리컬파일 공법은 헬리컬파일의 외면에 구비된 나선날개가 연질지반 사이를 회전하면서 지중으로 매설되는 방식으로 파일 시공이 이루어지기 때문에 소음 발생을 최소화하고 신속한 시공을 가능케 하며 나선 날개로 인해 지반에서의 압축과 인장에 대한 저항성이 우수한 장점이 있으나, 헬리컬파일의 선단부가 바위나 암반 등과 같은 경질지반을 만나게 될 경우 더 이상 경질지반을 뚫고 들어가지 못하게 때문에, 경질지반에 헬리컬파일을 정착시키는 것이 불가능하여 그 위에 세워지는 건축물들의 구조적 안정성을 약화시키는 단점이 있다.In this helical file method, since the file construction is performed in such a manner that the helical wings provided on the outer surface of the helical file are embedded in the ground while rotating between the soft grounds, noise generation is minimized and rapid construction is enabled. However, it is not possible to fix a helical file to a hard ground because the tip of the helical file meets a hard ground such as a rock or a rock so that it can no longer penetrate the hard ground. Which weakens the structural stability of buildings built on them.

이러한 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법의 단점을 극복하고자, 본 출원인에 의해 제안된 "스크류파일 선단을 경질지반에 정착시킨 구조물 기초보강방법"(특허등록 제10-1566774호)에서는, 헬리컬파일의 길이방향을 따라 구비된 복수 개의 나선날개 중 최하부 나선날개에 별도의 비트를 장착하여 단단한 경질지반이나 자갈층을 소정 깊이까지 굴착할 수 있도록 하고, 아울러, 헬리컬파일의 내부로 별도의 굴착장비를 투입하여 경질지반을 굴착하여 경질지반에 소정 깊이의 홀을 천공하고 천공된 홀에 지지봉을 삽입한 후 그라우팅하여 지지봉과 헬리컬파일 사이에 견고한 결합이 이루어지도록 함으로써 기초의 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 하였다.In order to overcome the disadvantage of the basic reinforcing method using such a helical file, in the "method of reinforcing the structure base by fixing the distal end of the screw pile to the hard ground" (Patent Registration No. 10-1566774) proposed by the present applicant, A separate bit is attached to the lowermost helical wing of the plurality of helical wings provided along the direction of the helical filament so that the hard hard ground or the gravel layer can be excavated up to a predetermined depth and further a drilling rig is inserted into the helical file, The ground is excavated to drill a hole of a predetermined depth in a hard ground, inserting a support rod into the perforated hole, and then grouting so as to secure a firm connection between the support rod and the helical file, thereby ensuring the structural stability of the foundation.

그러나, 이와 같은 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법의 경우에는 경질지반의 소정 깊이까지 굴착된 헬리컬파일의 중공 내부로 강봉(지지봉)을 삽입할 경우 작업자가 이상에서 약 20미터 이상의 깊은 깊이에 매설되어 있는 헬리컬파일 내부로 강봉을 직접 던져 넣는 방식으로 강봉 투입이 이루어지기 때문에 강봉이 굴착장비를 통해 굴착된 굴착홀 부분으로 온전하게 투입되지 못하고 나선날개의 비트를 통해 굴착된 상부 굴착홀 부분에 걸리게 됨으로써 강봉이 경질지반 내에서 효과적으로 지지력을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있었고, 굴착홀 내부로 투입된 강봉이 헬리컬파일과 평행을 이루지 못하고 비스듬히 세워진 상태에서 그라우팅 됨으로써 압축력에 취약해져 구조적 강성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다. 아울러 작업자가 지상에서 강봉을 헬리컬파일 내부로 던져 넣어 투입하게 되는 모양새가 좋지않아 제3자로 하여금 시공품질에 대한 신뢰성을 얻지 못하게 되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다. However, in the case of a basic reinforcement method using such a helical file, when a steel rod (support rod) is inserted into the hollow of a helical file excavated to a predetermined depth of a hard ground, an operator is buried deep at a depth of about 20 meters or more Since the steel rods are inserted into the helical file by directly throwing the steel rods into the inside of the helical file, the steel rods can not be fully inserted into the excavation hole portion excavated through the excavation equipment and are caught by the upper excavation hole portion excavated through the bit of the helical wing, There is a problem in that it can not effectively exert a supporting force in the hard ground and the steel rods put into the drilling holes are not parallel to the helical pile and are grooved in an obliquely erected state to weaken the compressive force and the structural rigidity is lowered. In addition, there is a problem that the operator does not get the reliability of the construction quality because the shape of the worker to throw the steel bar into the helical file from the ground is not good.

또한, 헬리컬파일의 매설작업과 굴착비트를 이용한 경질지반의 굴착작업을 위하여 시추기, 백호우(Back hoe) 등과 같은 장비 2대가 순차적으로 투입되어 시공작업이 이루어지기 때문에 시공비용 상승을 유발하게 되고, 2대의 장비를 통해 헬리컬파일의 매설작업과 굴착비트를 이용한 굴착홀 천공작업을 순차적으로 진행해야 하는 관계로 전체 시공시간이 많이 소요되고 시공효율도 크게 저하시키는 등의 문제점이 있었다.
In addition, for installation of helical files and excavation of hard ground using excavation bits, two equipment such as drilling machine and back hoe are sequentially put in order to perform the construction work, It is necessary to carry out the burial operation of the helical file and the boring hole drilling work using the excavation bit sequentially through the equipment of the unit, so that the whole construction time is long and the construction efficiency is also greatly lowered.

대한민국 등록특허 제10-1566774호(2015.11.02)Korean Patent No. 10-1566774 (Feb.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존의 마이크로파일 공법과 헬리컬파일 공법의 장점만을 접목시켜 지반에 대한 기초보강 작업을 신속하고 경제적으로 수행할 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for quickly and economically performing a basic reinforcement work on a ground by combining merits of an existing micro- And a method of reinforcing a foundation using the same.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 하나의 회전구동장비를 통해 헬리컬파일의 매설작업과 강관의 매설작업이 순차적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 장비의 투입을 최소화하여 시공비용을 크게 절감시킬 수 있고 시공에 따른 공기를 크게 단축시킬 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a rotary drive apparatus capable of sequentially embedding a helical file and a steel pipe in order to minimize the input of equipment, And a method of reinforcing a foundation using the same.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 지중에 매설된 헬리컬파일 내부로 강관을 회전구동장비를 통해 회전 관입시켜 경질지반에 정착되도록 함으로써 파일 정착부에 대한 구조적 안정성을 높일 수 있고 시공품질에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to fix the steel pipe to the hard ground by rotationally penetrating the steel pipe into the helical file buried in the ground through the rotary drive equipment, thereby improving the structural stability of the pile fixing part, And to provide a basic reinforcing structure that can improve reliability and a basic reinforcing method using the same.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 헬리컬파일 내부로 회전 관입되는 강관이 볼트와 너트의 완전한 체결이 이루어지는 깊이까지만 관입되어 경질지반에 정착되도록 함으로써 경질지반에 대한 정확한 심도 체크 및 위치 계산이 가능하여 파일 시공에 따른 시공품질 향상에 기여할 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved in the present invention is that the steel pipe penetrated into the helical file is penetrated only to the depth at which the bolt and nut are completely fastened and fixed to the hard ground so that accurate depth check and position calculation can be performed on the hard ground And to provide a basic reinforcing structure and a basic reinforcing method using the same.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 헬리컬파일 내부로 투입되어 경질지반에 정착되는 강관이 항상 헬리컬파일의 중심부의 정해진 위치상에 평행하게 위치되도록 함으로써 강관 정착부에 대한 시공품질을 향상시킬 수 있는 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a steel pipe which is inserted into a helical file so that the steel pipe fixed to the hard ground is always positioned parallel to a predetermined position of the central portion of the helical file, And a base reinforcement method using the same.

본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 강관이 헬리컬파일 내부로 회전 관입되는 과정에서 헬리컬파일 내부의 슬라임에 의해 볼트와 너트의 원활한 체결작업에 지장을 초래하는 것을 방지하여 경질지반에 강관의 원활한 정착 시공이 가능한 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법을 제공하는 데에 있다.
Another technical problem to be solved by the present invention is to prevent the smooth engagement of the bolt and the nut by the slime in the helical file during the rotation of the steel pipe into the inside of the helical file, And to provide a base reinforcement structure using the same.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기초보강방법은, (a)너트가 고정된 헬리컬파일을 지중에 회전 관입하여 경질지반이 위치한 지점까지 삽입하는 단계와; (b)천공용 비트와 볼트가 장착된 강관을 로드와 연결하는 단계와; (c)강관을 헬리컬파일 내부로 회전 관입시켜 볼트와 너트의 완전한 체결이 이루어지는 시점까지 천공용 비트를 통해 경질지반을 천공하는 단계와; (d)로드를 강관으로부터 분리하여 헬리컬파일 상부로 인출시키는 단계와; (e)헬리컬파일 내부로 그라우팅재를 주입하여 강관 주변과 헬리컬파일 주변을 그라우팅재로 채우는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of reinforcing a basic reinforcement according to the present invention, comprising the steps of: (a) inserting a helical file fixed with a nut into a ground by rotating the ground; (b) connecting a steel pipe with a drill bit and a bolt to the load; (c) drilling the hard ground through the drill bits until the complete engagement of the bolt and the nut is achieved by rotating the steel pipe into the helical file; (d) separating the rod from the steel pipe and drawing it to the top of the helical file; (e) injecting a grouting material into the helical file to fill the periphery of the steel pipe and the periphery of the helical file with the grouting material.

여기서, 상기 (a)단계의 헬리컬파일의 회전 관입 작업과 (b)단계의 강관의 회전 천공 작업은 하나의 회전구동장비를 이용하여 순차적으로 이루어질 수 있다.Here, the rotational penetration operation of the helical file in the step (a) and the rotation drilling operation of the steel pipe in the step (b) may be sequentially performed using one rotation driving equipment.

그리고, 상기 (b)단계는, 로드의 하단에 어댑터를 연결하는 단계(b-1)와; 어댑터의 하단을 강관 상단에 위치한 볼트 내부로 삽입하고 일방향으로 회전시켜 로드와 강관 사이를 서로 연결하는 단계(b-2);를 포함할 수 있다.The step (b) includes: (b-1) connecting an adapter to a lower end of the rod; And a step (b-2) of inserting the lower end of the adapter into the bolt located at the upper end of the steel pipe and rotating it in one direction to connect the rod and the steel pipe together.

또한 상기 (d)단계는 로드를 반대방향으로 회전시켜 어댑터와 볼트 사이의 결합을 해제한 후, 어댑터를 볼트로부터 분리하여 상기 어댑터와 로드를 헬리컬파일 상부로 인출시키는 과정으로 진행될 수 있다.In the step (d), the rod may be rotated in the opposite direction to release the coupling between the adapter and the bolt, then the adapter may be separated from the bolt, and the adapter and the rod may be drawn out to the upper portion of the helical file.

그리고, 상기 (e)단계가 완료된 후, 헬리컬파일의 상단을 설계된 레벨선에 맞춰 정리한 후 헬리컬파일의 상단에 지압판을 설치하는 단계(f);가 추가적으로 진행될 수 있다.After the step (e) is completed, a step (f) of arranging the upper end of the helical file in accordance with the designed level line and installing a supporting plate at the upper end of the helical file may be further performed.

한편, 본 발명에 따른 기초보강구조물은, 내측에 너트가 고정되며 지중으로 회전 관입되어 경질지반이 위치한 지점까지 삽입되는 헬리컬파일과; 하단에 천공용 비트가 결합되고 상단에 상기 너트와 체결되는 볼트가 결합되며 외면에 길이방향을 따라 복수 개의 그라우팅홀이 형성되고 헬리컬파일 내부로 회전 관입되어 천공용 비트를 통해 경질지반을 천공하는 중공의 강관과; 상기 강관의 상부에서 볼트와 착탈 가능하게 연결되어 강관과 함께 회전되는 로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the basic reinforcing structure according to the present invention includes: a helical file having a nut fixed to the inside thereof and inserted into the ground until the hard ground is located; A plurality of grouting holes are formed on the outer surface along the longitudinal direction, and a plurality of grouting holes are formed on the outer surface, the grooves are penetrated into the helical file to penetrate the hard ground through the hollow bit, Of steel pipe; And a rod detachably connected to the bolt at an upper portion of the steel pipe and rotated together with the steel pipe.

여기서, 상기 볼트는, 상기 강관의 상단에 삽입 고정되는 관 형상의 고정부와; 상기 고정부와 연통되며 너트의 암나사부와 체결되는 수나사부와; 상기 암나사부보다 큰 직경을 가지며 수나사부와 연통되고 내측에 로드와의 연결을 위한 결합홀이 형성된 헤드부;를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the bolt includes: a tubular fixing part inserted and fixed to an upper end of the steel pipe; A male screw portion communicating with the fixing portion and fastened to the female screw portion of the nut; And a head portion having a larger diameter than the female thread portion and communicating with the male thread portion and having a coupling hole for connection with the rod on the inner side.

이때, 상단이 로드의 하단과 연결되고 하단이 헤드부의 결합홀 내에 삽입되어 볼트와 착탈 가능하게 연결되는 어댑터를 더 포함하여 구성될 수 있다.The adapter may further include an adapter having an upper end connected to a lower end of the rod and a lower end inserted into a coupling hole of the head to be detachably connected to the bolt.

또한, 상기 어댑터는 헤드부의 결합홀 내부에 축방향으로 삽입된 상태에서 일방향으로 회전시 볼트와 결합이 이루어지고, 반대방향으로 회전시 볼트와 결합이 해제되어 상부로 인출 가능하게 유지되도록 구성될 수 있다.The adapter may be configured to be engaged with the bolt when it is rotated in one direction in a state of being inserted axially into the coupling hole of the head, and may be configured to be releasably coupled with the bolt when the bolt is rotated in the opposite direction, have.

아울러, 상기 너트의 암나사부와 볼트의 수나사부는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점차 감소되는 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다.
In addition, the male threaded portion of the nut and the male threaded portion of the bolt may be formed into a tapered shape whose diameter gradually decreases from the upper portion to the lower portion.

상기한 본 발명의 기초보강구조물 및 기초보강방법에 따르면, 백호우 등과 같은 하나의 회전구동장비를 이용하여 헬리컬파일의 지중 매설작업과 경질지반 내의 강관의 정착작업이 순차적으로 이루어질 수 있기 때문에, 굴착장비의 투입 대수를 최소화하여 시공비용을 크게 절감시킬 수 있고, 시공시간도 크게 단축시킬 수 있어 신속하고 경제적인 시공이 가능해지는 장점이 있다.According to the above-described basic reinforcing structure and basic reinforcing method of the present invention, since the underground burial operation of the helical file and the fixing operation of the steel pipe in the hard ground can be sequentially performed using one rotary driving equipment such as a backhoe, The construction cost can be greatly reduced and the construction time can be greatly shortened, so that the construction can be carried out quickly and economically.

또한, 기존의 헬리컬파일 공법의 장점(무소음, 공기단축 등)과 마이크로파일 공법의 장점(협소한 장소에서도 시공이 용이, 파일의 지지력 향상)만을 접목시켜 지반에 대한 기초보강 작업을 신속하고 경제적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to combine the merits of the existing helical file method (silent noise, air shortening, etc.) and the advantages of micro file method (easy installation in narrow places, There is an advantage to be able to perform.

또한, 회전구동장비를 통해 강관을 지중에 매설된 헬리컬파일 내부로 회전 관입시켜 경질지반의 균일한 일정 깊이에 정확하게 정착시킬 수 있기 때문에 파일 정착부에 대한 구조적 안정성을 높일 수 있고, 기존과 같이 작업자가 지상에서 강봉을 헬리컬파일 내부로 던져 넣어 경질지반 내의 굴착홀로 투입시키는 등의 비합리적인 방법이 사용되지 않아 시공품질에 따른 신뢰성을 증대시킬 수 있다.In addition, since the steel pipe can be rotated and penetrated into the helical file embedded in the ground through the rotation driving equipment, the structural stability of the file fixing unit can be improved, An unreasonable method such as throwing a steel bar into a helical file on the ground and putting it into a drilling hole in a hard ground is not used, which can increase the reliability according to the construction quality.

또한, 헬리컬파일 내부로 회전 관입되는 강관이 볼트와 너트의 완전한 체결이 이루어지는 깊이까지만 경질지반을 천공하여 정착되도록 함으로써 경질지반의 위치에 대한 정확한 심도 체크 및 위치 계산이 가능해지는 장점이 있고 이로 인해 파일 시공에 따른 시공품질 향상에 기여할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the steel pipe penetrated through the inside of the helical file can be fixed by drilling the hard ground only up to a depth at which the bolt and nut are completely fastened, accurate depth check and position calculation can be performed on the position of the hard ground. It is advantageous to contribute to improvement of the construction quality according to the construction.

또한, 헬리컬파일 내부로 투입되어 경질지반에 정착되는 강관이 볼트와 너트의 결합으로 인해 항상 헬리컬파일의 중심부의 정해진 위치상에 평행하게 위치된 상태로 정착되기 때문에 상부 구조물의 압축력 및 인장력에 강한 강관 정착부 구조를 실현할 수 있다.In addition, since the steel pipe inserted into the helical file and fixed to the hard ground is always fixed in a state of being positioned parallel to a predetermined position of the central portion of the helical file due to the combination of the bolt and the nut, The fixing unit structure can be realized.

또한, 헬리컬파일 하단에 구비된 너트의 암나사부와 강관의 상단에 구비된 볼트의 수나사부가 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점차 감소되는 테이퍼진 형상으로 형성됨에 따라, 강관이 헬리컬파일 내부로 회전 관입되는 과정에서 직경이 작은 볼트의 하단 부분이 직경이 큰 너트의 상단 부분으로 용이하게 인입되어 볼트와 너트의 체결작업이 원활하게 이루어질 수 있고, 상기 암사사부 및 수나사부의 나사 산과 골이 둥근 모양을 형성하면서 피치 간격이 넓은 모양을 갖도록 형성되어 상기 암나사부 및 수나사부 부분에 진흙 상태의 물질인 슬라임(slime)이 잘 끼지 않아 볼트와 너트의 체결작업이 원활하고 신속하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.Also, since the female threaded portion of the nut provided at the lower end of the helical file and the male threaded portion of the bolt provided at the upper end of the steel pipe are formed into a tapered shape whose diameter gradually decreases from the upper portion to the lower portion, the steel pipe is rotationally penetrated into the helical file The lower end portion of the small diameter bolt can be easily inserted into the upper end portion of the large diameter nut so that the fastening operation of the bolt and the nut can be smoothly performed and the screw thread and the bone of the screw thread portion form a round shape And the slits, which are muddy materials, are not easily inserted into the female threaded portion and the male threaded portion, so that the fastening operation of the bolt and the nut can be smoothly and quickly performed.

또한, 강관이 회전구동장비와 연결된 로드와 맞물려 헬리컬파일 내부로 직접 투입된 상태에서 회전 관입이 이루어지기 때문에 헬리컬파일 내부에 슬라임이 많이 쌓여 있는 경우에도 강관의 관입 작업이 원활하게 이루어질 수 있는 장점이 있다
In addition, since the steel pipe is engaged with the rod connected to the rotation driving equipment and directly inserted into the helical file, the steel pipe is smoothly penetrated even when slime is accumulated in the helical file

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 연질지반 보강을 위한 기초보강구조물의 주요부 구성을 도시한 분해 사시도.
도 2는 강관의 하단 및 상단에 각각 천공용 비트와 볼트가 결합되는 모습을 도시한 결합도.
도 3은 로드와 어댑터의 연결구조를 상세하게 보여주는 상세도.
도 4는 로드와 연결된 어댑터가 강관의 상단에 고정된 볼트 부분에 체결되는 모습을 보여주는 상세도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 기초보강구조물을 이용한 기초보강방법을 순차적으로 보여주는 공정도.
도 7은 본 발명에 따른 기초보강방법을 순차적으로 설명하는 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view of a basic reinforcing structure for a soft ground reinforcement according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a view showing a state in which a hollow bit and a bolt are coupled to a lower end and an upper end of a steel pipe, respectively.
3 is a detailed view showing the connection structure of the rod and the adapter in detail;
Fig. 4 is a detailed view showing a state where an adapter connected to a rod is fastened to a bolt portion fixed to the upper end of a steel pipe;
5 and 6 are a process chart sequentially showing a basic reinforcement method using a basic reinforcement structure according to the present invention.
7 is a flowchart sequentially illustrating a basic reinforcement method according to the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연질지반 보강용 기초보강구조물 및 이를 이용한 기초보강방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a basic reinforcing structure for soft ground reinforcement according to the present invention and a basic reinforcing method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려질 수 있다.The terms used below are terms set in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the producer producing the product, so that the definition can be based on the contents throughout the specification.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 기초보강구조물의 주요부 구성을 도시한 분해 사시도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a main structure of a basic reinforcing structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 연질지반 보강을 위한 기초보강구조물은, 너트(130)가 장착된 헬리컬파일(100)과, 천공용 비트(220) 및 볼트(230)가 장착된 강관(210)과, 강관(210)과 착탈 가능하게 연결되는 로드(240)를 포함하여 구성된다.1, a basic reinforcing structure for soft ground reinforcement according to the present invention includes a helical file 100 on which a nut 130 is mounted, a steel pipe with a perforation bit 220 and a bolt 230 210), and a rod (240) detachably connected to the steel pipe (210).

헬리컬파일(100)은 중공의 원형 관 외면에 길이방향을 따라 복수 개의 나선날개(110)가 일정 간격을 이루며 배열 형성된 구조를 가지며, 하단부는 지중으로 회전 관입이 용이하도록 뾰족한 구조를 이루며 형성된다.The helical file 100 has a structure in which a plurality of helical vanes 110 are arranged at regular intervals along the longitudinal direction on the outer surface of a hollow circular tube and the lower end is formed to have a pointed structure so as to facilitate rotation penetration into the ground.

그리고, 상기 헬리컬파일(100)의 외면에 배열된 복수 개의 나선날개(110)는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점차 감소되는 구조로 형성되며, 헬리컬파일(100)의 외면에는 길이방향을 따라 복수 개의 그라우팅홀(120)이 일정 간격을 이루며 배열 형성된다.The plurality of helical blades 110 arranged on the outer surface of the helical file 100 are formed such that their diameters gradually decrease from the top to the bottom. A plurality of helical blades 110 are formed on the outer surface of the helical file 100, Grouting holes 120 are arranged at regular intervals.

특히, 상기 헬리컬파일(100)의 하단 내측에는 관 형상을 가지며 내주면에 암나사부(132)가 형성된 너트(130)가 삽입된 상태에서 상기 헬리컬파일(100)과 용접을 통해 고정된다.Particularly, the helical file 100 is welded to the helical file 100 in a state where a nut 130 having a tubular shape and an inner threaded portion 132 formed therein is inserted into the lower end of the helical file 100.

또한, 헬리컬파일(100)은 길이연장이 필요할 경우 커플러(140)를 통해 샤프트파일(150)과 연결될 수 있는데, 이를 위하여 헬리컬파일(100)의 상단과 샤프트파일(150)의 하단 외주면에는 각각 수나사부(112,152)가 형성되고, 상기 각각의 수나사부(112,152)는 커플러(140)의 내주면에 등분된 구조로 형성된 각 암나사부(142)에 체결됨으로서 헬리컬파일(100)의 길이연장이 이루어질 수 있다.The helical file 100 may be connected to the shaft file 150 through the coupler 140 when the length of the helical file 100 needs to be extended. And each of the male threaded portions 112 and 152 is fastened to each female threaded portion 142 formed in an equally divided structure on the inner circumferential surface of the coupler 140 so that the length of the helical file 100 can be extended .

이와 같은 헬리컬파일(100)은 백호우(Back hoe) 등과 같이 유압으로 작동되는 회전구동장비(미도시)를 이용하여 지중으로 회전 관입되며, 관입되는 깊이에 따라 헬리컬파일(100) 상단에 하나 이상의 샤프트파일(150)이 커플러(140)를 통해 연결될 수 있다.The helical file 100 is rotationally penetrated into the ground using rotational driving equipment (not shown) operated by hydraulic pressure such as a back hoe, The file 150 may be connected through the coupler 140. [

이때, 회전구동장비를 통해 지중으로 회전 관입되는 헬리컬파일(100)은 연질지반에서는 회전 관입이 용이하지만 자갈층이나 암반층과 같은 경질지반의 경우에는 관입이 용이하지 못하다.In this case, the helical file 100, which is rotationally penetrated through the rotary drive equipment, is easy to penetrate in the soft ground but hard to penetrate in the hard ground such as the gravel layer and the rock layer.

따라서, 본 발명에서는 상기 헬리컬파일(100)의 관입 작업을 도 5에서와 같이 경질지반(HE)이 시작되는 지점, 즉, 연질지반(FE)이 끝나는 지점의 깊이까지만 관입 작업을 실시하게 된다.Therefore, in the present invention, the penetration operation of the helical file 100 is performed only to the depth where the hard ground (HE) starts, that is, the point where the soft ground (FE) ends, as shown in FIG.

한편, 연질지반(FE)의 최하단까지 헬리컬파일(100)의 관입이 완료된 이후에는 경질지반(HE)의 천공작업을 위하여 천공용 비트(220)가 장착된 강관(210)이 헬리컬파일(100) 내부로 투입된다.After the penetration of the helical file 100 is completed up to the lowest level of the soft ground FE, a steel pipe 210 equipped with a perforation bit 220 is inserted into the helical file 100 for drilling the hard ground (HE) Lt; / RTI >

이 경우 상기 강관(210)은 회전구동장비(미도시)에 맞물린 로드(240)와 연결된 상태에서 헬리컬파일(100) 내부로 회전 관입되어 하단에 장착된 천공용 비트(220)를 통해 경질지반(HE)을 천공, 굴착하게 된다.In this case, the steel pipe 210 is inserted into the helical file 100 while being connected to the rod 240 engaged with the rotation driving device (not shown), and is inserted into the hard ground HE) are drilled and excavated.

도 2는 경질지반(HE)의 천공 및 정착에 사용되는 강관(210)의 모습을 도시한 것으로서, 강관(210)의 하단 및 상단에 각각 천공용 비트(220)와 볼트(230)가 결합되는 모습을 상세하게 보여주고 있다.2 shows a state of a steel pipe 210 used for perforating and fixing a hard ground (HE), wherein a tunnel bit 220 and a bolt 230 are coupled to a lower end and an upper end of a steel pipe 210, respectively It shows the details in detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 연질지반(FE)의 최하단 지점 깊이까지 회전 관입되어 매설작업이 완료된 헬리컬파일(100) 내부로는 강관(210)이 투입된다.As shown in FIG. 2, the steel pipe 210 is inserted into the helical file 100, which is rotationally penetrated to the lowermost point depth of the soft ground FE and has been buried.

상기 강관(210)은 속이 빈 원형 관 형태의 구조를 가지며 외면에는 길이방향을 따라 복수 개의 그라우팅홀(212)이 형성된 구조로 이루어진다. The steel pipe 210 has a hollow circular tube-like structure and a plurality of grouting holes 212 are formed on the outer surface along the longitudinal direction.

그리고, 상기 강관(210)의 하단에는 경질지반(HE)의 굴착 및 천공에 적합한 금속 재의 천공용 비트(220)가 결합되고, 상단에는 헬리컬파일(100) 내부에 회전 관입되는 강관(210)을 가이드 하며 경질지반(HE) 내부로 강관(210)의 천공 깊이를 항상 일정하게 유지시키도록 하는 볼트(230)가 결합된다. A steel pipe 210 is inserted into the helical pile 100 at the upper end of the steel pipe 210. The steel pipe 210 is connected to the lower end of the steel pipe 210 with a metal piercing bit 220 suitable for excavating and drilling the hard ground And a bolt 230 for guiding the drilling depth of the steel pipe 210 to the inside of the hard ground (HE) is always constant.

이 경우 천공용 비트(220)는 상,하부가 개방된 관 구조로 형성되어 있으며, 복수 개의 비트가 구비되어 있는 하부가 상부보다 직경이 큰 형태로 이루어져 있다. 그리고, 천공용 비트(220)의 개방된 상부로는 강관(210)의 하단 부분이 삽입되어 용접을 통해 고정됨으로써, 상기 천공용 비트(220)는 강관(210)의 하단 외주면을 감싸는 형태로 결합이 이루어진다.In this case, the perforating bit 220 is formed in a tubular structure in which upper and lower portions are opened, and a lower portion having a plurality of bits is formed in a larger diameter than the upper portion. The lower end portion of the steel pipe 210 is inserted into the open upper portion of the drilling bit 220 and is fixed by welding so that the drilling bit 220 is coupled to the lower end peripheral surface of the steel pipe 210 .

아울러, 상기 강관(210) 내부로 그라우팅재가 주입되면 강관(210) 외면에 형성된 그라우팅홀(212)과 천공용 비트(220)의 개방된 하단 부분으로 그라우팅재가 흘러나가 강관(210)의 주변부를 메울 수 있게 된다.When the grouting material is injected into the steel pipe 210, the grouting material flows through the grouting hole 212 formed on the outer surface of the steel pipe 210 and the open lower end of the drilling bit 220, .

그리고, 상기 강관(210)은 경질지반(HE)의 천공작업 이후 외부로 인출되지 않고 천공용 비트(220)와 함께 경질지반(HE) 내의 천공홀 내부에 매립되기 때문에 상기 천공용 비트(220)는 비교적 값이 싼 합금재를 사용하는 것이 바람직하다.Since the steel pipe 210 is embedded in the perforation hole in the hard ground HE together with the perforation bit 220 without being pulled out after the drilling operation of the hard ground HE, It is preferable to use a relatively low-cost alloying material.

한편, 강관(210)의 상단에 결합되는 볼트(230)는 헬리컬파일(100) 내부로 강관(210)이 회전 관입되는 과정에서 헬리컬파일(100)의 하단 내측에 고정된 너트(130)와 상호 체결이 이루어지게 된다.The bolt 230 coupled to the upper end of the steel pipe 210 is connected to the nut 130 fixed to the inside of the lower end of the helical file 100 during the rotation of the steel pipe 210 into the helical file 100, The fastening is achieved.

이 경우 상기 볼트(230)는 천공용 비트(220)의 경우와 마찬가지로 헬리컬파일(100) 내부에 주입된 그라우팅재가 상기 볼트(230)를 거쳐 강관(210) 내부로 용이하게 주입될 수 있도록 축방향(상하 방향)으로 관통된 구조를 형성하고 있다.In this case, the bolt 230 is formed in the axial direction so that the grouting material injected into the helical file 100 can be easily injected into the steel pipe 210 through the bolt 230, (Up and down direction).

구체적으로, 상기 볼트(230)는 강관(210)의 상단에 고정되는 고정부(231)와, 상기 고정부(231)와 연통되며 헬리컬파일(100) 하단에 장착된 너트(130)의 암나사부(132)와 체결되는 수나사부(232)와, 상기 수나사부(232)와 연통되며 상기 수나사부(232)와 암나사부(132)가 체결된 후 너트(130)의 상단에 걸려 지지되는 헤드부(233)를 포함한다.Specifically, the bolt 230 includes a fixing portion 231 fixed to the upper end of the steel pipe 210, a female screw portion 231 of the nut 130 mounted on the lower end of the helical pile 100, A head portion 232 which is engaged with the upper end of the nut 130 after the male screw portion 232 and the female screw portion 132 are engaged with the male screw portion 232 and communicated with the male screw portion 232, (233).

상기 고정부(231)는 강관(210)보다 직경이 작은 관 형상으로 이루어진 부분으로서 볼트(230)의 최하단부에 배치되어 강관(210)의 상단 내측으로 삽입된 상태에서 용접을 통해 고정된다.The fixing portion 231 is a tubular portion having a diameter smaller than that of the steel pipe 210 and is disposed at the lowermost end of the bolt 230 and is fixed to the inside of the upper end of the steel pipe 210 through welding.

그리고, 볼트(230)의 수나사부(232)는 상부에서 하부로 갈수록 직경이 감소되는 테이퍼진 형상으로 이루어지며, 상기 수나사부(232)와 체결되는 너트(130)의 암나사부(132) 또한 상기 수나사부(232)의 형상과 대응하는 테이퍼진 형상을 갖도록 형성된다. 이와 같이 수나사부(232)와 암나사부(132)의 형상을 하부로 갈수록 직경이 점차 축소되는 테이퍼진 형태로 형성하게 되면, 강관(210)이 헬리컬파일(100) 내부로 회전 관입되는 과정에서 직경이 작은 볼트(230)의 하단 부분이 직경이 큰 너트(130)의 상단 부분으로 쉽게 인입되어 볼트(230)가 너트(130)에 용이하게 맞물릴 수 있고, 상기 볼트(230)와 너트(130)의 결합에 의해 강관(210)이 헬리컬파일(100)과 항상 평행을 유지하며 중심부 측에 위치되도록 안내될 수 있으며, 이로 인해 상부 구조물의 압축력 및 인장력에 강한 기초보강 구조를 실현할 수 있다.The threaded portion 232 of the bolt 230 has a tapered shape whose diameter decreases from the upper portion to the lower portion and the female threaded portion 132 of the nut 130 fastened to the threaded portion 232 And is formed to have a tapered shape corresponding to the shape of the male screw portion 232. When the shape of the male threaded portion 232 and the female threaded portion 132 is formed into a tapered shape whose diameter gradually decreases as it goes downward, The lower end portion of the small bolt 230 can be easily drawn into the upper end portion of the large diameter nut 130 so that the bolt 230 can be easily engaged with the nut 130 and the bolt 230 and the nut 130 The steel pipe 210 can be guided to be positioned at the central portion side while keeping the steel pipe 210 parallel to the helical file 100 at all times, thereby realizing a basic reinforcing structure that is strong against the compressive and tensile forces of the upper structure.

아울러, 상기 볼트(230)의 수나사부(232)와 너트(130)의 암나사부(132)는 그 각각의 나사 모양이 예컨대, 전구의 나사 모양과 같이 나사의 산 높이가 낮고 피치(pitch) 간격이 넓으며 나사의 산과 골의 모양이 대체로 둥근 모양을 갖도록 형성된다. 이렇게 형성하게 되면, 수나사부(232) 및 암나사부(132) 부분에 진흙 상태의 슬라임(slime)이 잘 끼지 않아 볼트(230)와 너트(130)의 체결이 원활히 이루어질 수 있고, 이로 인해 강관(210)의 천공용 비트(220)를 통한 경질지반(HE)의 천공작업이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.The threaded portion 232 of the bolt 230 and the internally threaded portion 132 of the nut 130 are formed such that the threaded portion of the bolt 230 has a threaded portion having a threaded portion having a small threaded height and a pitch interval And the shape of the mountain and the crest of the screw is formed to have a generally round shape. As a result, the bolts 230 and the nuts 130 can be smoothly coupled with each other without slime in a muddy state at the portions of the male screw portion 232 and the female screw portion 132. As a result, The drilling operation of the hard ground (HE) through the drilling bit (220) of the drill (210) can be performed more smoothly.

그리고, 볼트(230)의 헤드부(233)는 헬리컬파일(100)의 내경보다 작고 너트(130)의 암나사부(132) 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 이러한 헤드부(233)는 강관(210)의 회전 관입시 볼트(230)의 수나사부(232)가 너트(130)의 암나사부(132) 부분에 완전히 체결될 경우 너트(130)의 상면에 걸려 지지됨으로써 강관(210)이 더 이상 하방으로 내려가지 않도록 하는 스토퍼 역할을 하게 된다. 즉, 상기 헤드부(233)가 너트(130)의 상면에 걸려 강관(210)의 회전 관입이 더 이상 진행되지 않게 되는 경우 회전구동장비의 작동을 정지하여 경질지반(HE)의 천공작업을 멈추게 된다.The head portion 233 of the bolt 230 is formed to have a diameter smaller than the inner diameter of the helical file 100 and larger than the diameter of the female thread portion 132 of the nut 130. The head portion 233 is caught on the upper surface of the nut 130 when the male screw portion 232 of the bolt 230 is completely fastened to the female screw portion 132 of the nut 130 when the steel pipe 210 rotates Thereby serving as a stopper for preventing the steel pipe 210 from descending further downward. That is, when the head portion 233 is hooked on the upper surface of the nut 130 and the rotational penetration of the steel pipe 210 is no longer progressed, the operation of the rotation driving equipment is stopped to stop the drilling operation of the hard ground (HE) do.

이렇게 되면, 볼트(230)가 너트(130)에 완전하게 체결이 이루어지는 깊이까지만 경질지반(HE)의 천공작업이 진행되기 때문에 경질지반(HE) 전체에 걸쳐 강관(210)이 일정 심도 깊이로 균일하게 정착될 수 있고, 아울러, 지중으로 회전 관입된 헬리컬파일(100)의 전체 길이를 측정하여 경질지반(HE)의 깊이에 대한 정확한 심도 체크 및 위치 계산이 가능해질 수 있기 때문에 파일 시공에 따른 시공품질 향상에 기여할 수 있다.Since the drilling operation of the hard ground (HE) proceeds only up to a depth at which the bolt (230) is completely fastened to the nut (130), the steel pipe (210) In addition, since it is possible to check the depth of the hard ground (HE) and calculate the position of the hard ground (HE) by measuring the total length of the helical file (100) It can contribute to quality improvement.

아울러, 볼트(230)의 헤드부(233)에는 로드(240)와의 연결을 위한 어댑터(250)가 착탈 가능하게 결합될 수 있도록 결합홀(234)이 형성된다. 이때, 상기 결합홀(234)은 헤드부(233)로부터 수나사부(232)에 이르는 영역까지 형성될 수 있다.A coupling hole 234 is formed in the head portion 233 of the bolt 230 so that the adapter 250 can be detachably coupled to the rod 240. At this time, the coupling hole 234 may extend from the head portion 233 to the male threaded portion 232.

그리고, 상기 결합홀(234)의 하부 측에는 상기 결합홀(234) 내부로 주입된 그라우팅재가 하부에 위치한 고정부(231)를 거쳐 강관(210) 내부로 이동할 수 있도록 그라우팅재의 이동통로를 제공하는 중심홀(235)이 형성된다.A grouting material injected into the coupling hole 234 is provided at a lower side of the coupling hole 234 to provide a moving path of the grouting material so that the grouting material can move into the steel pipe 210 through the fixed portion 231 disposed at the lower portion. A hole 235 is formed.

한편, 도 3은 로드(240)와 어댑터(250)의 연결구조를 보여주는 것으로서, 도 3에서 보는 바와 같이 로드(240)와 어댑터(250)는 상호 나사체결 방식으로 착탈 가능하게 연결된다.3 shows a connection structure between the rod 240 and the adapter 250. As shown in FIG. 3, the rod 240 and the adapter 250 are detachably connected to each other by a screw fastening method.

즉, 로드(240)의 하단에 형성된 수나사부(242)에 어댑터(250)의 상단(251)에 형성된 암나사부(252)를 체결하여 로드(240)의 하단에 어댑터(250)를 연결시킬 수 있다. That is, the adapter 250 can be connected to the lower end of the rod 240 by fastening the female thread 252 formed on the upper end 251 of the adapter 250 to the threaded portion 242 formed at the lower end of the rod 240 have.

그리고, 어댑터(250)의 하단(253)은 강관(210)의 상단에 고정된 볼트(230)에 삽입되어 결합됨으로써 로드(240)와 강관(210)은 상호 연결된다. The lower end 253 of the adapter 250 is inserted and coupled to the bolt 230 fixed to the upper end of the steel pipe 210 so that the rod 240 and the steel pipe 210 are interconnected.

도 4는 상기 로드(240)와 연결된 어댑터(250)가 강관(210)의 상단에 고정된 볼트(230) 부분에 체결되는 모습을 보여주고 있다.4 shows a state where the adapter 250 connected to the rod 240 is fastened to the bolt 230 fixed to the upper end of the steel pipe 210.

도 4에서 보는 바와 같이, 로드(240)와 연결된 어댑터(250)는 강관(210)의 상단에 고정된 볼트(230)의 결합홀(234) 내에 삽입되어 연결된다.4, the adapter 250 connected to the rod 240 is inserted and connected to the coupling hole 234 of the bolt 230 fixed to the upper end of the steel pipe 210.

이 경우 어댑터(250)는 로드(240)와 동일 직경을 갖는 상단(251)과, 상기 상단(251) 직경보다 작은 직경으로 이루어진 하단(253)으로 이루어지고, 상기 상단(251) 부분에는 로드(240)의 하단에 위치한 수나사부(242)와 체결될 수 있도록 암나사부(252)가 형성된다.In this case, the adapter 250 includes an upper end 251 having the same diameter as the rod 240 and a lower end 253 having a diameter smaller than the diameter of the upper end 251, And a female threaded portion 252 is formed to be fastened to the male threaded portion 242 located at the lower end of the female threaded portion 240.

그리고, 볼트(230)의 헤드부(233) 부분에 형성된 원형의 결합홀(234) 둘레에는 사각형 형상으로 이루어진 복수 개의 걸림홈(234a)이 등간격을 이루며 형성되고, 상기 결합홀(234)에 삽입되는 어댑터(250)의 하단(253) 외주면 부분에는 상기 걸림홈(234a) 부분에 축방향으로 삽입될 수 있는 복수 개의 걸림돌부(254)가 형성된다.A plurality of engaging grooves 234a each having a rectangular shape are formed at regular intervals around the circular engaging hole 234 formed in the head portion 233 of the bolt 230, A plurality of locking protrusions 254 which can be inserted in the axial direction can be formed in a part of the outer circumferential surface of the lower end 253 of the inserted adapter 250 in the locking groove 234a.

따라서, 지상에 위치한 회전구동장비에 로드(240)를 맞물려 회전시키면 상기 어댑터(250)의 걸림돌부(254)와 볼트(230)의 걸림홈(234a)의 맞물림 상태로 인해 강관(210)에 회전동력이 전달될 수 있다.Therefore, when the rod 240 is rotated and engaged with the rotation driving equipment located on the ground, the engaging recess 254 of the adapter 250 and the engaging groove 234a of the bolt 230 are engaged with each other, Power can be delivered.

또한, 상기 걸림돌부(254)와 인접한 부분에는 체결홈(255)이 형성되어 상기 어댑터(250)가 결합홀(234) 내에 삽입되어 일방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전될 경우 상기 걸림돌부(254)의 일측에 형성된 체결홈(255)이 상기 걸림홈(234a) 내에 구비된 체결돌기(미도시)와 서로 맞물리게 됨으로써 볼트(230)와 어댑터(250)가 축방향으로 서로 분리될 수 없는 잠금 상태로 유지될 수 있도록 구성된다. A coupling groove 255 is formed in a portion adjacent to the locking projection 254 so that when the adapter 250 is inserted into the coupling hole 234 and is rotated in one direction (for example, clockwise) The bolt 230 and the adapter 250 can not be separated from each other in the axial direction by being engaged with the fastening protrusion (not shown) provided in the fastening groove 234a, And can be kept locked.

이에 따라, 상기 어댑터(250)의 하단(253)이 헤드부(233)의 결합홀(234) 내부에 축방향으로 삽입된 상태에서 일방향(예를 들어, 시계방향)으로 회전될 경우 볼트(230)와 결합이 이루어져 잠금 상태로 유지될 수 있고, 그 반대방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전될 경우 볼트(230)와의 결합이 해제되어 로드(240) 및 어댑터(250)가 헬리컬파일(100) 상부로 인출 가능한 상태로 유지될 수 있다.Accordingly, when the lower end 253 of the adapter 250 is rotated in one direction (for example, clockwise) while being inserted axially into the coupling hole 234 of the head portion 233, the bolt 230 The coupling with the bolt 230 is released so that the rod 240 and the adapter 250 are rotated in a helical file (e.g., a counterclockwise direction) (Not shown).

한편, 로드(240)와 어댑터(250)를 통해 연결된 강관(210)은 지중에 매설된 헬리컬파일(100) 내부로 회전 관입되어 헬리컬파일(100)의 하부에 위치한 경질지반(HE)을 천공용 비트(220)로 일정 심도까지 천공하게 된다.The steel pipe 210 connected through the rod 240 and the adapter 250 is rotationally inserted into the helical file 100 embedded in the ground so that the hard ground HE located at the lower portion of the helical file 100 The bit 220 is punctured to a certain depth.

기존의 경우에는 지상에서 매설작업이 완료된 헬리컬파일 내부에 별도의 굴착장비를 투입하여 경질지반에 천공홀을 형성한 후, 속이 채워진 봉상(棒狀)의 강봉을 지상에서 헬리컬파일 내부로 던져 넣어 상기 천공홀에 삽입하는 방식을 이용하였으나, 본 발명에 따른 기초보강방법에서는 상기 강봉 대신 속이 빈 형태의 강관(210)을 투입하여 경질지반(HE)을 직접 천공하도록 하고, 아울러 천공된 지점에 강관(210)을 잔류시켜 강관(210) 내부로 주입된 그라우팅재가 강관(210) 외면에 형성된 그라우팅홀(212)을 통해 흘러나와 주변부를 메우도록 함으로써 경질지반(HE)과 강관(210) 사이의 견고한 결합력을 통해 구조적 안정성이 확보될 수 있도록 하였다.In the conventional method, a drilling hole is formed in a hard ground by inserting a separate excavation equipment into a helical file having been buried in the ground, and then a rod-shaped bar having a hollow shape is thrown into the helical file from the ground, However, in the basic reinforcing method according to the present invention, the steel pipe 210 having a hollow shape instead of the steel bar is inserted to directly drill the hard ground (HE), and at the same time, The grouting material injected into the steel pipe 210 flows through the grouting hole 212 formed on the outer surface of the steel pipe 210 to fill the peripheral portion of the steel pipe 210, To ensure the structural stability.

아울러, 강관(210)을 로드(240)와 맞물리게 하여 헬리컬파일(100) 내부로 직접 투입하여 회전 관입되도록 구성되기 때문에 헬리컬파일(100) 내부에 슬라임이 많이 쌓여 있는 상황에서도 강관(210)의 관입 작업이 한층 원활히 이루어질 수 있게 된다In addition, since the steel pipe 210 is directly inserted into the helical file 100 by engaging with the rod 240, the steel pipe 210 can be rotated and penetrated. Therefore, even when a large amount of slime is accumulated in the helical file 100, Work can be done more smoothly

한편, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 기초보강구조물을 이용하여 연질지반의 기초보강이 이루어지는 과정을 순차적으로 보여주고 있다.5 to 7 sequentially illustrate the basic reinforcement of the soft ground using the basic reinforcing structure according to the present invention.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 기초보강방법은, 먼저, 하단 내측에 너트(130)가 고정된 중공의 헬리컬파일(100)을 백호우(Back hoe)와 같은 회전구동장비(미도시)를 이용하여 지중으로 회전 관입한다.(S-1)5 to 7, a basic reinforcement method according to the present invention is a method of reinforcing a hollow helical file 100 in which a nut 130 is fixed to the inside of a lower end by a rotation driving device (S-1).

이 경우, 상기 헬리컬파일(100)이 지중으로 소정 깊이 관입된 이후에는 헬리컬파일(100)의 상단에 샤프트파일(150)을 커플러(140)를 통해 하나 이상의 개수로 연속적으로 연결시키면서 회전 관입 작업을 지속하게 되며, 상기 헬리컬파일(100)의 하단이 경질지반(HE)이 위치한 심도까지 내려오도록 회전 관입 작업을 지속시키게 된다.(S-2)In this case, after the helical file 100 is penetrated through the ground at a predetermined depth, the shaft files 150 are continuously connected to the upper end of the helical file 100 through the coupler 140 in the number of one or more, (S-2), and the rotational penetration operation is continued so that the lower end of the helical file 100 is lowered to the depth where the hard ground HE is located.

이때, 헬리컬파일(100)과 커플러(140)를 통해 연결되는 샤프트파일(150)은 외주면에 별도의 나선날개가 갖추어지지 않은 형태가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 상기 헬리컬파일(100) 형태와 같이 외주면에 복수의 그라우팅홀과 나선날개가 갖추어진 동일 구조가 적용될 수 있다.At this time, the shaft file 150 connected to the helical file 100 through the coupler 140 may have a shape in which the helical wings are not provided on the outer circumferential surface. Preferably, The same structure in which a plurality of grouting holes and helical wings are provided on the outer circumferential surface can be applied.

그리고, 헬리컬파일(100)이 지중에 지속적으로 회전 관입된 이후 딱딱한 경질지반(HE)과 만나게 되면 경질지반(HE)을 뚫을 수 없기 때문에 헬리컬파일(100)의 하단이 경질지반(HE)과 만나는 지점에서 헬리컬파일(100)의 관입 작업을 멈춘다.When the helical file 100 is continuously penetrated into the ground and then encounters a hard hard ground HE, it is impossible to penetrate the hard ground HE, so that the lower end of the helical root 100 meets the hard ground HE The intrusion of the helical file 100 is stopped at the point.

상기와 같이 헬리컬파일(100)의 지중 관입 작업이 완료된 후에는, 경질지반(HE)의 천공작업을 위해 현장에서 강관(210)의 하단에 천공용 비트(220)를 결합하고 상단에 볼트(230)를 결합하는 준비작업을 실시한다.(S-3)After completion of the underground penetration operation of the helical file 100 as described above, a drilling bit 220 is coupled to the lower end of the steel pipe 210 in the field for drilling the hard ground (HE) (S-3) < / RTI >

이 경우 강관(210)의 하단 및 상단에 천공용 비트(220)와 볼트(230)를 장착하는 작업은 현장에서 직접 실시하지 않고 사전에 미리 제작하여 마련해둠으로써 상기 (S-3) 단계를 생략할 수도 있다.In this case, the operation of mounting the drill bits 220 and the bolts 230 at the lower end and the upper end of the steel pipe 210 is not performed directly in the field but is prepared in advance, so that the step (S-3) is omitted You may.

이와 같이 천공용 비트(220)와 볼트(230)가 장착된 강관(210)이 준비되면, 상기 강관(210)을 로드(240)와 연결시킨 후 헬리컬파일(100) 내부로 투입한다.(S-4) When the steel pipe 210 with the drill bit 220 and the bolt 230 is prepared as described above, the steel pipe 210 is connected to the rod 240, and then the molten steel pipe 210 is inserted into the helical pile 100 -4)

이때, 강관(210)과 로드(240)의 연결작업은 로드(240)와 연결된 어댑터(250)의 하단은 강관(210)의 상단에 고정된 볼트(230)의 결합홀(234)에 축방향으로 삽입한 후 시계방향으로 회전시키는 동작을 통해 이루어지게 된다.The lower end of the adapter 250 connected to the rod 240 is connected to the coupling hole 234 of the bolt 230 fixed to the upper end of the steel pipe 210 in the axial direction And then rotating it clockwise.

이렇게 로드(240)와 연결된 강관(210)이 헬리컬파일(100) 내부로 투입된 이후에는 회전구동장비(미도시)를 구동하여 로드(240)와 연결된 강관(210)을 회전시켜서 헬리컬파일(100) 내부로 회전 관입시키고 상기 강관(210) 하단에 결합된 천공용 비트(220)를 통해 헬리컬파일(100) 하부에 위치한 경질지반(HE)에 대한 천공작업을 실시한다.(S-5)After the steel pipe 210 connected to the rod 240 is inserted into the helical file 100, the rotation driving device (not shown) is driven to rotate the steel pipe 210 connected to the rod 240 to rotate the helical file 100, And the drilling operation is performed on the hard ground (HE) located under the helical file 100 through the drilling bit 220 coupled to the lower end of the steel pipe 210. (S-5)

이 경우 상기 강관(210)이 회전 관입되어 경질지반(HE)을 천공하는 과정에서 강관(210) 상단에 위치한 볼트(230)가 헬리컬파일(100) 하단(253)의 너트(130) 부분에 체결되는 과정이 수반되고, 상기 볼트(230)와 너트(130)가 완전히 체결되는 시점까지 천공용 비트(220)에 의한 경질지반(HE)의 천공작업은 지속적으로 실시된다.The bolt 230 located at the upper end of the steel pipe 210 is fastened to the nut 130 of the lower end 253 of the helical pile 100. In this case, The drilling operation of the hard ground (HE) by the drilling bit (220) is continuously performed until the bolt (230) and the nut (130) are completely fastened.

그리고 상기 강관(210) 상단에 구비된 볼트(230)가 헬리컬파일(100) 하단에 구비된 너트(130) 부분에 완전히 체결되어 강관(210)의 회전 관입이 더 이상 이루어지지 않게 되는 상항에서는 회전구동장비의 구동을 정지시켜 경질지반(HE)에 대한 천공작업을 완료하게 된다.The bolt 230 provided at the upper end of the steel pipe 210 is completely fastened to the portion of the nut 130 provided at the lower end of the helical pile 100 so that the rotation of the steel pipe 210 is no longer penetrated, The driving of the driving equipment is stopped and the drilling operation for the hard ground (HE) is completed.

이와 같이 천공용 비트(220)를 통한 경질지반(HE)의 천공 작업이 모두 완료된 다음에는, 로드(240)를 반시계 방향으로 회전시켜 어댑터(250)와 볼트(230)와의 잠금 상태를 해제한 후 로드(240)를 상방으로 이동시켜 어댑터(250)를 볼트(230)로부터 분리하고 헬리컬파일(100) 상부로 인출시킨다.(S-6)After the drilling of the hard ground HE through the perforated bit 220 is completed, the rod 240 is rotated counterclockwise to release the lock state between the adapter 250 and the bolt 230 The adapter 250 is detached from the bolt 230 and is drawn out to the top of the helical file 100. (S-6)

이때, 강관(210)은 볼트(230)와 너트(130)의 결합이 이루어진 상태로 천공된 경질지반(HE)의 천공홀 내에 정착된 상태로 유지되고, 상기 볼트(230)로부터 분리된 어댑터(250) 및 로드(240) 부분만 헬리컬파일(100) 상부로 인출된다.At this time, the steel pipe 210 is maintained in a state of being fixed in the perforation hole of the hard ground (HE) in which the bolt 230 and the nut 130 are coupled, and the adapter 250 and the rod 240 are drawn over the helical file 100.

이와 같이 어댑터(250)를 비롯한 로드(240)의 외부 인출이 완료되 후에는, 그라우트 장비(310)를 통해 헬리컬파일(100) 내부로 그라우팅재를 주입하여 강관(210) 주변과 헬리컬파일(100) 주변으로 그라우팅재가 흘러나가 메워지도록 하는 그라우팅 작업을 실시한다.(S-7)After the external drawing of the rod 240 including the adapter 250 is completed, the grouting material is injected into the helical file 100 through the grout equipment 310 and the periphery of the steel pipe 210 and the helical file 100 (S-7) < / RTI >

이러한 그라우팅 과정에서는 헬리컬파일(100) 내부로 주입된 그라우팅재가 헬리컬파일(100)의 외면에 형성된 그라우팅홀(120)을 통해 외부로 흘러나가 헬리컬파일(100) 주위를 메우게 되고, 볼트(230)의 결합홀(234)을 통해 강관(210) 내부로 채워진 그라우팅재는 강관(210)의 외주면의 그라우팅홀(212)과 천공용 비트(220) 하단의 개방된 부분을 통해 주변부로 흘러나가 강관(210) 주변의 천공된 부분을 메우게 된다.The grouting material injected into the helical file 100 flows out through the grouting hole 120 formed on the outer surface of the helical file 100 to fill the periphery of the helical file 100, The grouting material filled into the steel pipe 210 through the coupling hole 234 of the steel pipe 210 flows into the peripheral portion through the grouting hole 212 on the outer circumferential surface of the steel pipe 210 and the open portion of the lower end of the steel pipe bit 220, ) Around the perforated portion.

상기와 같은 그라우트 작업이 모두 완료된 다음에는, 마지막으로 지면 밖으로 노출된 샤프트파일(150)의 상단을 설계된 레벨선에 맞도록 절단하고 주변을 청소하는 두부 정리작업을 실시하는 한편, 샤프트파일(150) 상단에 상부구조물의 설치를 위한 지압판(320)을 설치하게 됨으로써 연질지반에 대한 기초보강작업을 모두 완료하게 된다.(S-8)After completion of the grouting operation, the upper end of the shaft file 150 exposed to the outside of the ground is cut to a designed level line and the periphery is cleaned. (S-8). [0154] (S-8) As a result,

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Will be possible.

100 : 헬리컬파일 110 : 나선날개
120,212 : 그라우팅홀 130 : 너트
132 : 암나사부 140 : 커플러
150 : 샤프트파일 210 : 강관
220 : 천공용 비트 230 : 볼트
231 : 고정부 232 : 수나사부
233 : 헤드부 234 : 결합홀
234a : 걸림홈 240 : 로드
250 : 어댑터 254 : 걸림돌부
255 : 체결홈 310 : 그라우트 장비
320 : 지압판100: helical file 110: helical wing
120, 212: grouting hole 130: nut
132: Female thread portion 140: Coupler
150: shaft file 210: steel pipe
220: Thin Bits 230: Bolt
231: Fixing portion 232: Male threaded portion
233: head portion 234: engaging hole
234a: engaging groove 240: rod
250: adapter 254:
255: fastening groove 310: grout equipment
320:

Claims (10)

(a) 너트가 고정된 헬리컬파일을 연질지반에 회전 관입하여 경질지반이 위치한 지점까지 삽입하는 단계;
(b) 천공용 비트와 볼트가 장착된 강관을 로드와 연결하는 단계;
(c) 강관을 헬리컬파일 내부로 회전 관입시켜 천공용 비트를 통해 경질지반을 천공하는 단계;
(d) 로드를 강관으로부터 분리하여 헬리컬파일 상부로 인출시키는 단계;
(e) 헬리컬파일 내부로 그라우팅재를 주입하여 강관 주변과 헬리컬파일 주변을 그라우팅재로 채우는 단계;
를 포함하되,
상기 (c)단계는,
상기 강관이 경질지반을 천공하는 깊이가 일정하도록 상기 강관의 볼트와 상기 헬리컬파일의 너트가 완전한 체결이 이루어지는 시점까지만 경질지반을 천공하는 것을 특징으로 하는 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법.
(a) inserting a helical file into which a nut is fixed is rotationally penetrated into a soft ground to a point where a hard ground is located;
(b) connecting a steel pipe with a bolt and a bolt to a rod;
(c) drilling a hard ground through a tunnel bit by rotating a steel pipe into a helical file;
(d) separating the rod from the steel pipe and drawing it to the top of the helical file;
(e) injecting a grouting material into the helical file to fill the periphery of the steel pipe and the periphery of the helical file with grouting material;
, ≪ / RTI &
The step (c)
Wherein the hard ground is punctured only until the bolt of the steel pipe and the nut of the helical pile are completely joined so that the depth at which the steel pipe penetrates the hard ground is constant.
제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 헬리컬파일의 회전 관입 작업과 상기 (c)단계의 강관의 회전 관입 작업은 하나의 회전구동장비를 이용하여 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법.
2. The method of claim 1, wherein the rotational penetration operation of the helical file of step (a) and the rotational penetration of the steel tube of step (c) are sequentially performed using one rotary drive device. Basic reinforcement method.
제1항에 있어서, 상기 (b)단계는,
로드의 하단에 어댑터를 연결하는 단계(b-1)와;
어댑터의 하단을 강관 상단에 위치한 볼트 내부로 삽입하고 일방향으로 회전시켜 로드와 강관 사이를 서로 연결하는 단계(b-2);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법.
The method of claim 1, wherein the step (b)
(B-1) connecting the adapter to the lower end of the rod;
(B-2) of inserting the lower end of the adapter into the bolt located at the upper end of the steel pipe and rotating it in one direction to connect the rod and the steel pipe together;
Wherein the helical file is used as a basic reinforcement method.
제1항에 있어서, 상기 (d)단계는 로드를 반대방향으로 회전시켜 어댑터와 볼트 사이의 결합을 해제한 후, 어댑터를 볼트로부터 분리하여 상기 어댑터와 로드를 헬리컬파일 상부로 인출시키는 것을 특징으로 하는 헬리컬파일을 이용한 기초보강방법.
The method as claimed in claim 1, wherein the step (d) comprises rotating the rod in the opposite direction to release the coupling between the adapter and the bolt, and then disconnecting the adapter from the bolt to withdraw the adapter and the rod to the top of the helical file Based reinforcement method using a helical file.
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