KR102109487B1 - Reinforcement pile with fiber sheet for ground improvement and earthquake-proof - Google Patents

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KR102109487B1 KR1020180007529A KR20180007529A KR102109487B1 KR 102109487 B1 KR102109487 B1 KR 102109487B1 KR 1020180007529 A KR1020180007529 A KR 1020180007529A KR 20180007529 A KR20180007529 A KR 20180007529A KR 102109487 B1 KR102109487 B1 KR 102109487B1
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Abstract

본 발명은 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일에 관한 발명으로, 지반을 천공하여 설치하는 케이싱 내부에 관입하여 토목 및 건축물의 말뚝기초를 형성하는 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)에 있어서, 복수를 일정 간격으로 환형으로 배열하여 설치하는 강봉(110)과, 강봉(110)의 외주면에 가압 부착하여 일체로 구비하는 제1보강재(113)와, 배열된 강봉(110)의 심부에 설치하는 하나 또는 그 이상의 그라우트주입관(120)과, 그라우트주입관(120)의 내주면 또는 외주면에 가압 부착하여 일체로 구비하는 제2보강재(125)와, 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 상호 결속하여 일체화하는 결속부(130)와, 그라우트주입관(120)의 외측에 주입하여 천공홀에 조성하는 제1그라우트(140)와, 그라우트주입관(120)을 통해 주입되고 천공홀 주변 지반으로 확산 및 고화되는 제2그라우트(150)를 포함하고; 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)는 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 구성함에 따라 높은 인장강도, 내구성 및 내식성을 통해 내진 및 지반개량 효과를 도출하는 것이 특징이다.The present invention relates to a ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile, in the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile (100) to penetrate into the casing to install the ground to form a pile foundation for civil engineering and buildings, A plurality of steel rods 110 arranged in an annular shape at regular intervals and installed, and the first reinforcement 113 provided integrally by pressing and attaching to the outer circumferential surface of the steel rods 110 and the core portions of the arranged steel rods 110 The one or more grout injection pipe 120 and the second reinforcement material 125 and the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 which are integrally provided by pressing and attaching to the inner or outer circumferential surface of the grout injection pipe 120 Coupling unit 130 to be integrated by mutually binding, the first grout 140 to be injected into the outside of the grout injection pipe 120 to create a hole in the hole, and the grout injection pipe 120 to be injected through the ground around the hole Being spread and solidified A second grout 150; The first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125 are characterized by deriving a seismic and ground improvement effect through high tensile strength, durability and corrosion resistance as they are composed of carbon fiber sheets or aramid fiber sheets.

Description

지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일{REINFORCEMENT PILE WITH FIBER SHEET FOR GROUND IMPROVEMENT AND EARTHQUAKE-PROOF}REINFORCEMENT PILE WITH FIBER SHEET FOR GROUND IMPROVEMENT AND EARTHQUAKE-PROOF}

본 발명은 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 지중에 관입 지주로 설치하는 봉 상의 파일(말뚝)을 구성함에 있어, 종래 기술과 차별된 지반 일체화 구조를 형성하고, 특히 기계적 특성이 탁월한 섬유시트를 구비하는 보강파일로 구성함으로써 구조물의 안정성을 확보함은 물론, 보강파일의 구조내력을 증강하여 지진과 같은 횡방향 수평력에 대한 내진성 및 지반의 지내력을 증대하도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention is an invention related to the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile, and more particularly, in constructing a pile (pile) of a rod installed as an intrusive pillar in the ground, to form a ground integrated structure different from the prior art, In particular, it is composed of a reinforcement pile having a fiber sheet with excellent mechanical properties to secure the stability of the structure, as well as to increase the structural strength of the reinforcement pile to increase the seismic resistance to lateral horizontal forces such as earthquakes and the ground strength of the ground. It is about.

일반적으로, 토목 및 건축 구조물 공사에서 모래, 점토, 자갈층 등 연약지반으로 이루어진 지층이 지표면 아래에 깊에 분포할 경우 구조물의 직접기초(얕은기초)를 구축하는 것이 불가능하다. In general, it is impossible to construct a direct foundation (shallow foundation) of a structure when a geological layer of soft ground, such as sand, clay, and gravel layers, is distributed deep below the surface in civil and architectural structure construction.

직접기초 설치가 가능한 지층, 즉 암반층이나 표준관입시험(SPT)에서 N값 측정치가 30 이상인 사질토, 또는 N값 측정치가 20 이상은 점토층과 같은 양질의 지층이 충분한 깊이를 가지는 지반이 없거나, 그 층 깊이가 불충분할 경우 직접기초로는 구조물의 하중을 지반에 효과적으로 전달할 수 없다. 따라서, 이에 대한 대안으로 구조물을 지지하는 기초로써 말뚝기초(Pile foundation, 깊은기초)를 설치한다.A layer that can be installed on a direct basis, that is, a rock layer, a sandy soil with an N value of 30 or more in a standard penetration test (SPT), or a N-value of 20 or more does not have a ground with sufficient depth, such as a clay layer of good quality. If the depth is insufficient, the direct foundation cannot effectively transfer the load of the structure to the ground. Therefore, as an alternative to this, a pile foundation (deep foundation) is installed as a foundation for supporting the structure.

말뚝기초는 일반적으로 기초 폭에 대한 관입 깊이의 비가 4 이상인 긴 구조체로써 타격이나 진동에 의해 소정의 깊이까지 박아 설치하는 기초이다. 따라서, 상부 구조물의 하중을 지지하고 양질의 지지력을 하부 지층에 전달한다.The pile foundation is a long structure in which the ratio of the penetration depth to the foundation width is 4 or more, and is a foundation to be driven to a predetermined depth by blow or vibration. Therefore, it supports the load of the upper structure and transmits a good supporting force to the lower layer.

한편, 말뚝기초는 그 재료에 따라서 일반적으로 RC, PC, PHC와 같은 콘크리트말뚝, 및 강관, H형, I형, 박스형, 나선형과 같은 강말뚝, 및 SC와 같은 콘크리트 강관 합성말뚝으로 분류할 수 있다. 콘크리트말뚝은 축 방향의 압축력에는 충분한 강도를 가지나 수평력에 의한 굽힘 인장에 취약한 단점이 있다. 강말뚝은 굽힘 저항이 강하나 부식에 매우 취약한 단점이 있다. 합성말뚝은 이종의 말뚝을 조합한 말뚝이다.On the other hand, pile foundations can be generally classified into concrete piles such as RC, PC, PHC, and steel piles such as steel pipe, H type, I type, box type, spiral, and concrete steel pipe composite piles such as SC. have. Concrete piles have sufficient strength to compressive force in the axial direction, but are disadvantageous in bending tension due to horizontal force. Steel piles have the disadvantage of being strong in bending resistance but very vulnerable to corrosion. Synthetic piles are piles of heterogeneous piles.

말뚝기초의 일례로서 한국등록실용신안 제 20 - 0325151 호의 개략적인 구조를 살펴보면, 연약지반의 굴착부에 삽입 설치되도록 중공을 형성하는 원통형의 강관의 직경보다 크게 형성된 직경의 H빔 벨부와, H빔 벨부에 용접으로 결합되는 중공을 형성하는 원통형의 강관으로 이루어진 결합 구조체와, 결합 구조체의 중공을 형성하는 원통형의 강관의 하측에 위치하는 H빔 벨부와 중공을 형성하는 원통형의 강관의 중공에 주입되어 H빔 벨부와 중공을 형성하는 원통형의 강관을 일체로 형성하는 콘크리트로 이루어진 대구경 현장 말뚝을 구성한다.Looking at the schematic structure of Korean Registered Utility Model No. 20-0325151 as an example of a pile foundation, H beam bell and H beam with a diameter formed larger than the diameter of a cylindrical steel pipe forming a hollow to be installed in the excavation part of the soft ground It is injected into the hollow of a cylindrical steel pipe forming a hollow and a coupling structure made of a cylindrical steel pipe forming a hollow to be welded to the bell portion, and an H-beam bell portion located below the cylindrical steel pipe forming a hollow of the coupling structure. Constructs a large-diameter field pile made of concrete that integrally forms the H-beam bell part and the cylindrical steel pipe forming a hollow.

다른 예로서, 한국등록특허 제 10 - 0004436 호의 구성을 살펴보면, 지주 또는 원주상 프리스트레스 콘크리트 말뚝을 형성함에 있어서 선단부에 콘크리트 말뚝과 동일한 허용 응력을 가진 임의 단면형의 형강을 길이 방향에 따라서 매설하고 콘크리트 말뚝 내부에는 그라우트재 도입파이프를 형강의 하단 부위까지 연장되도록 매설하여서 된 형강을 결합시킨 프리스트레스 콘크리트 말뚝을 구성한다.As another example, looking at the configuration of Korean Patent Registration No. 10-0004436, in forming a post or columnar prestressed concrete pile, a section steel of arbitrary cross section type having the same permissible stress as the concrete pile at the tip is buried along the longitudinal direction, and concrete Inside the pile, the grout material introduction pipe is buried to extend to the lower part of the section steel to form a prestressed concrete pile that combines the formed sections.

한편, 상술한 바와 같은 강말뚝의 단점을 보완하기 위하여 한국등록특허 제 10 - 0988553 호에 공지된 바와 같은 파일 보강용 도료 조성물을 파일 표면에 코팅하는 기술이 주로 사용되고 있다. 상기 도료 조성물은 에폭시 수지, 에폭시 경화제, 경화 촉진제, 무기충진제, 착색안료, 및 분산제, 웨팅제, 광택조절제, 접착력을 향상시키는 첨가제, 난연제, 핀홀방지제 및 크래터링 방지제를 조합하여 이루어진 첨가제를 포함하여 조성한다. 따라서, 파일을 전처리한 후 예열된 파일에 도료 조성물을 스프레이 도장하고, 경화 후 냉각하여 코팅막을 형성하도록 구성한다.On the other hand, in order to compensate for the disadvantages of the steel pile as described above, a technique of coating a pile reinforcing coating composition on a pile surface as known from Korean Patent Registration No. 10-0988553 is mainly used. The coating composition includes an epoxy resin, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, a coloring pigment, and a dispersing agent, a wetting agent, a gloss control agent, an additive for improving adhesion, a flame retardant, an anti-pinhole agent, and an additive made by preventing a cratering agent. To create. Therefore, after pre-treating the pile, the coating composition is spray-coated on the preheated pile, and is cured and cooled to form a coating film.

한국등록실용신안 제 20 - 0325151 호 (2003.09.02)Korean Registered Utility Model No. 20-0325151 (2003.09.02) 한국등록특허 제 10 - 0004436 호 (1974.11.12)Korean Registered Patent No. 10-0004436 (1974.11.12) 한국공개특허 제 10 - 2004 - 0093536 호 (2004.11.06)Korean Patent Publication No. 10-2004-0093536 (2004.11.06) 한국등록특허 제 10 - 0988553 호 (2010.10.20)Korean Registered Patent No. 10-0988553 (2010.10.20)

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 말뚝기초는 그 재질에 따라 일반적으로 콘크리트말뚝, 강말뚝, 합성말뚝으로 분류할 수 있다.Pile foundations to which the prior art as described above is applied may be generally classified into concrete piles, steel piles, and synthetic piles according to the material.

콘크리트말뚝은 재료비가 저렴한 이점은 있으나 시공 시 각종 폐기물이 다량 발생하고 콘크리트 재료의 특성상 축 방향의 압축력에는 충분한 강도를 가지나 수평력에 의한 굽힘 인장에는 압축당도의 1/10 수준에 불과하여 매우 취약한 단점이 있다.Concrete piles have the advantage of low material cost, but they generate a lot of wastes during construction, and due to the characteristics of concrete materials, they have sufficient strength in the axial compressive force, but they are very vulnerable because they are only 1/10 of the compressive sugar for bending tension by horizontal force. have.

강말뚝은 변형량이 적고 허용지지력이 크며, 특히 굽힘 저항이 강하여 수평 저항력이 큰 장점이 있으나, 무엇보다 수분이나 대기에 노출되면 산화되어 단면이 감소하고 지지력이 약해지는 단점이 있다.The steel pile has a small amount of deformation and a large allowable bearing capacity, and particularly has a strong bending resistance, so that it has a great horizontal resistance, but above all, it is oxidized when exposed to moisture or air, thereby reducing its cross section and weakening its bearing capacity.

합성말뚝은 상기 말뚝을 조합하여 2종 이상의 재료를 복합하여 구성된 말뚝으로, 일반적으로 말뚝 상부는 현장 타설 콘크리트로 이루어지고 하부는 강재로 이루어지는 형태로 구성한다. 그러나 이종 재질의 결합에 의한 구조화에 어려움이 있고 연결부분의 취약성으로 인해 사실상 내진 설계에는 적용하기 힘드므로 널리 사용되지는 않는 형태이다.Synthetic piles are piles composed of two or more materials combined by combining the piles. Generally, the piles are composed of cast-in-place concrete and the bottoms are made of steel. However, it is not widely used because it is difficult to structure due to the combination of dissimilar materials, and it is difficult to apply to a seismic design due to the vulnerability of the connecting part.

한편, 최근 토목 및 건축 구조물에 대한 내진 기준의 강화가 요구되고 있는바, 기계적 성능 면에서 가장 유리한 강말뚝이 상기와 같은 장점에도 불구하고 부식에 특히 취약한 치명적인 단점을 보완하기 위해 종래 공지된 기술에서는 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제, 무기충진제 등의 각종 화합물로 이루어진 도료 조성물을 파일에 도장하여 코팅막을 형성함으로써 강말뚝의 방식성 및 내구성 개선을 시도하고 있다.On the other hand, in recent years, reinforcement of seismic standards for civil engineering and building structures is required, and in order to compensate for the fatal disadvantages of steel piles, which are most advantageous in terms of mechanical performance, particularly vulnerable to corrosion despite the above advantages, epoxy Attempts to improve the corrosion resistance and durability of steel piles by forming a coating film by coating a coating composition made of various compounds such as resin, curing agent, curing accelerator, and inorganic filler on a pile.

그러나, 상기와 같은 도료 조성물은 강말뚝을 지중에 시공하는 과정에서 지반 및 각종 장비와의 마찰에 의해 도막이 매우 쉽게 손상되고 도막의 지속기간이 강말뚝의 수명에 비해서 현저히 짧아 실효성이 낮은 실정이다.However, the coating composition as described above is a situation in which the coating film is very easily damaged by friction with the ground and various equipment in the process of constructing the steel pile in the ground, and the duration of the coating film is significantly shorter than the life of the steel pile, so the effectiveness is low.

따라서, 통상적으로는 강말뚝이 부식으로 인해 발생하게 될 두께 감소를 사전에 감안하여 소요단면보다 두꺼운 부재를 사용하거나, 콘크리트 등을 추가 피복하여 사용하기도 하나 이러한 경우 비용 및 공사기간이 과다 소요되는 문제를 야기하게 된다.Therefore, in general, considering the reduction in thickness that will occur due to corrosion of the steel pile, a thicker member than the required cross section is used, or additionally coated with concrete, etc., but in this case, cost and construction period are excessive. Cause.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,Therefore, in the present invention, the present invention was solved to solve the problems of the prior art as described above.

지반을 천공하여 설치하는 케이싱 내부에 관입하여 토목 및 건축물의 말뚝기초를 형성하는 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)에 있어서,In the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile (100) to penetrate the inside of the casing to install the ground to form a pile foundation for civil engineering and buildings,

상기 보강파일(100)은,The reinforcement file 100,

복수를 일정 간격으로 환형으로 배열하여 설치하는 강봉(110)과,A plurality of steel bars 110 arranged in a circular arrangement at regular intervals, and

상기 강봉(110)의 외주면에 가압 부착하여 일체로 구비하는 제1보강재(113)와,A first reinforcing material 113 integrally provided by being attached to the outer circumferential surface of the steel bar 110,

배열된 강봉(110)의 심부에 설치하는 하나 또는 그 이상의 그라우트주입관(120)과,One or more grout injection pipes 120 installed at the core of the arranged steel rods 110,

상기 그라우트주입관(120)의 내주면 또는 외주면에 가압 부착하여 일체로 구비하는 제2보강재(125)와,A second reinforcing material 125 integrally provided by pressing and attaching to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120,

천공홀의 심도에 따라 복수를 임의 간격으로 설치하고 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 상호 결속하여 일체화하는 결속부(130)와,A binding unit 130 that installs plural at random intervals according to the depth of the perforation hole, and unites the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 by binding them together,

그라우트주입관(120)의 외측에 주입하여 천공홀에 조성하는 제1그라우트(140)와,A first grout 140 that is injected into the outside of the grout injection pipe 120 to create a hole in the hole,

그라우트주입관(120)을 통해 주입되고 천공홀 주변 지반으로 확산 및 고화되는 제2그라우트(150)를 포함하고;A second grout 150 which is injected through the grout injection pipe 120 and diffused and solidified into the ground around the perforation hole;

상기 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)는, 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 구성한다.The first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125 are composed of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet.

또한, 상기 그라우트주입관(120)에는 외주면을 따라서 복수의 제1확산홀(121)을 방사상으로 형성하고,In addition, a plurality of first diffusion holes 121 are radially formed along the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120,

상기 제2보강재(125)의 외주면에는, 상기 제1확산홀(121)에 상응하는 복수의 제2확산홀(126)을 방사상으로 형성하되 제2확산홀(126)의 외측 면에는 마감재(122)를 가부착하여 구성한다.On the outer circumferential surface of the second reinforcing material 125, a plurality of second diffusion holes 126 corresponding to the first diffusion holes 121 are radially formed, but a finishing material 122 is provided on the outer surface of the second diffusion hole 126. ).

또한, 상기 강봉(110)은 철근, 강관, 기성 콘크리트말뚝, I형강, H형강, 박스형, 나선형 말뚝 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지고,In addition, the steel bar 110 is made of one or more selected from reinforcing bars, steel pipes, ready-made concrete piles, I-beams, H-beams, box-shaped, spiral piles,

상기 그라우트주입관(120)은 강관 파이프 슬리브나, 혹은 PE, PP, PVC, 섬유강화플라스틱(FRP) 중에서 선택된 재질의 플라스틱 파이프 슬리브로 이루어지도록 구성한다.The grout injection pipe 120 is configured to be made of a steel pipe pipe sleeve or a plastic pipe sleeve of a material selected from PE, PP, PVC, and fiber reinforced plastic (FRP).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 구조적 특성과 함께 제1,2보강재에 의해 인장강도, 내구성 및 내식성 등의 기계적 성능이 종래 기술에 비해 현저히 향상된 보강파일을 제공할 수 있는 목적 달성이 가능하다.Accordingly, the present invention can achieve the object of providing a reinforcement pile having mechanical properties such as tensile strength, durability, and corrosion resistance significantly improved by the first and second reinforcing materials, as well as structural characteristics, as described above.

본 발명은 강봉과 그라우트주입관, 및 결속부, 제1,2그라우트를 지반에 일체화하는 구조적 특성을 가지는 보강파일을 구현하여 고내구성 및 지반개량 효과를 도모하는 효과가 있다.The present invention has the effect of realizing a reinforcement file having structural characteristics of integrating a steel bar, a grout injection pipe, and a binding portion, the first and second grouts into the ground, thereby achieving a high durability and a ground improvement effect.

특히, 본 발명은 강봉 및 그라우트주입관에 섬유시트로 이루어진 제1,2보강재를 일체로 구비함으로써 고인장강도, 고경량, 고강력, 고탄성, 내부식성 등의 기계적 특성을 부여하여 종래 기술에서 콘크리트 또는 강재 파일의 취약성을 극복하고 보강파일의 구조내력을 증강하여 내진 효과를 기대할 수 있는 이점이 있다.Particularly, the present invention provides mechanical properties such as high tensile strength, high light weight, high strength, high elasticity, and corrosion resistance by providing first and second reinforcing materials made of fiber sheets to steel rods and grout injection pipes. Alternatively, there is an advantage in that a seismic effect can be expected by overcoming the vulnerability of the steel pile and enhancing the structural strength of the reinforced pile.

따라서, 본 발명은 고강도, 소구경 및 경량화로 구현하여 시공성 및 취급성, 경제성이 우수하고, 탁월한 내구성, 내마모성, 내부식성을 발휘하여 보강파일의 장기적인 안정성을 확보하며, 인장력에 대한 저항성과 탄성이 우수하여 연약지층에서 지진 등 횡방향 수평력이 작용하더라도 전단 현상을 배제하는 등 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.Therefore, the present invention is implemented with high strength, small diameter and light weight, and has excellent workability, handling, and economical efficiency, and exhibits excellent durability, abrasion resistance, and corrosion resistance to secure long-term stability of the reinforcing pile, and has resistance to tension and elasticity. Because it is excellent, even when a lateral horizontal force such as an earthquake acts on the soft ground, stability of the structure can be secured by excluding shear phenomenon.

아울러, 본 발명은 그라우트가 보강파일의 공극 및 지반의 연약지대로 확산, 고화됨에 따라 보강파일과 지반을 일체화하여 조성할 수 있으므로, 지반의 전단력을 증가하는 등 연약지반의 강성을 보강하여 부주면마찰력을 감소하고, 지하수로 포화된 연약지반에서 차수(遮水) 및 액상화 방지를 효과를 동시에 도출하는 등 지반개량을 병행할 수 있는 등의 이점이 있다.In addition, the present invention can be formed by integrating the reinforcing pile and the ground as the grout diffuses and solidifies into the voids of the reinforcing pile and the soft ground of the ground. It has the advantage of reducing the friction and simultaneously improving the ground, such as deriving the effect of preventing water and liquefaction at the same time in soft ground saturated with ground water.

도 1은 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 평면도.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라서 취한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 사용 상태 예시도.1 is a perspective view of a ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention.
Figure 2 is a plan view of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2;
Figure 4 is an exploded perspective view of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention.
5 is an exemplary view showing the state of use of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention.

이하, 본 발명의 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.Hereinafter, the configuration and operation according to a preferred embodiment of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, detailed descriptions of parts that can be easily implemented by those skilled in the art may be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 평면도, 도 3은 도 2의 A-A선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일의 사용 상태 예시도를 도시한 것이다.1 is a perspective view of a ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of a ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2, FIG. 4 is an exploded perspective view of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention, and FIG. 5 shows an exemplary view of the state of use of the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile according to the present invention.

본 발명의 기술이 적용되는 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일은 종래 기술과 차별된 구조적 특성으로 지반에 일체화하여 조성하고, 특히 섬유시트로 이루어진 제1,2보강재(113,125)를 구비하는 보강파일(100)을 구성함으로써 고강도, 내진성 및 방식효과와 같은 기계적 특성을 강화하고 지반개량 효과를 도출하여 토목 및 건축 공사에 따른 구조물의 안정성을 증대할 수 있는 보강파일에 관한 것임을 주지한다.The ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement file to which the technology of the present invention is applied is formed by integrating it into the ground with structural characteristics different from the prior art, and in particular, a reinforcement file having first and second reinforcement materials 113 and 125 made of a fiber sheet ( It is noted that by constructing 100), the mechanical properties such as high strength, seismic resistance and anticorrosive effect are strengthened, and the ground improvement effect is derived to increase the stability of the structure according to civil engineering and construction work.

이를 위한 본 발명의 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)은 지반을 천공하여 설치하는 케이싱 내부에 관입하여 토목 및 건축물의 말뚝기초를 형성하는 보강파일(100)을 구성하며, 구체적으로는 하기와 같다.For this purpose, the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcing pile 100 of the present invention constitutes a reinforcing pile 100 that penetrates into the casing installed by drilling the ground to form a pile foundation for civil engineering and buildings. Same as

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 보강파일(100)은 복수를 일정 간격으로 환형으로 배열하여 설치하는 강봉(110)을 포함한다.1 to 2, the reinforcing pile 100 of the present invention includes a steel bar 110 for arranging and installing a plurality of rings at regular intervals.

본 발명의 실시 예에서는 상기 강봉(110)을 원형 봉상의 형태로 구성하였으나 이형으로 다양하게 실시할 수 있으며 배열되는 강봉(110)의 수 역시 다양하게 구성할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the steel bar 110 is configured in the form of a circular bar shape, but can be variously implemented in a different form, and the number of the steel bars 110 arranged can also be variously configured.

상기 강봉(110)은 철근, 강관, 기성 콘크리트말뚝, I형강, H형강, 박스형, 나선형 말뚝 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 구성한다.The steel bar 110 is composed of one or more selected from reinforcing bars, steel pipes, ready-made concrete piles, I-beams, H-beams, box-shaped, spiral piles.

특히, 상기 강봉(110)의 외주면에는 제1보강재(113)를 가압 부착하여 일체로 구비한다.In particular, the first stiffener 113 is pressure-attached to the outer circumferential surface of the steel bar 110 to be integrally provided.

상기 제1보강재(113)는 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 구성한다. 섬유시트는 강재에 비해 경량임에도 불구하고 고강도, 저밀도 물질로 이루어진다. The first reinforcing material 113 is composed of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet. Fiber sheet is made of high-strength and low-density materials despite being lighter than steel.

탄소섬유시트는 탄소섬유를 일방향으로 배열하고 에폭시수지로 함침하여 시트화한 것이다. 아라마이드섬유시트 역시 아라마이드섬유를 에폭시수지로 함침하여 시트로 형성한 것이다.The carbon fiber sheet is formed by arranging carbon fibers in one direction and impregnating with an epoxy resin. The aramid fiber sheet is also formed by impregnating the aramid fiber with an epoxy resin.

탄소섬유시트 및 아라마이드섬유시트는 인장강도가 100~200MPa 수준으로 강철의 10배 이상 높고, 강철 중량의 약 1/5 수준으로 알루미늄보다 가벼운 고경량, 고강력, 고탄성, 내부식성, 내열성 등의 기계적 특성을 가지고 있다.Carbon fiber sheet and aramid fiber sheet have tensile strength of 100 ~ 200MPa, more than 10 times higher than steel, and about 1/5 of steel weight, lighter than aluminum, high strength, high elasticity, corrosion resistance, heat resistance, etc. It has mechanical properties.

또한, 탄소섬유시트 및 아라마이드섬유시트는 강철 및 알루미늄과 같은 금속재에 비해 낮은 열팽창성 및 고내구성을 가지며, 더불어 가공성 및 시공성이 우수하고 방식효과를 도출한다.In addition, the carbon fiber sheet and the aramid fiber sheet have low thermal expansion and high durability compared to metal materials such as steel and aluminum, as well as excellent workability and workability, and derive anticorrosive effects.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트를 강봉(110)의 외주면에 부착하여 일체화함으로써 기존의 말뚝기초의 단점을 극복하고 수평 외력에 의한 비틀림 및 좌굴저항을 향상하여 높은 피로특성을 도출함으로써 보강파일(100)의 구조내력을 증강하여 내진성을 발현하도록 구성한다.Therefore, in the present invention, the carbon fiber sheet or the aramid fiber sheet as described above is attached to the outer circumferential surface of the steel bar 110 to overcome the disadvantages of the existing pile foundation and improve torsion and buckling resistance due to horizontal external force, resulting in high fatigue. By deriving the characteristics, it is configured to enhance the structural strength of the reinforcing pile 100 to express seismic resistance.

또한, 상기 강봉(110)의 상,하 단부에는 제1연결부(111)를 형성하고, 제1연결수단(112)을 결합하여 복수의 강봉(110)을 길이 방향으로 연결하도록 구성한다.In addition, the upper and lower ends of the steel bar 110 are formed to form a first connecting portion 111, and the first connecting means 112 are combined to connect a plurality of steel bars 110 in the longitudinal direction.

상기 제1연결수단(112)은 제1연결부(111)에 자웅 체결방식으로 결합하는 소정의 커플링의 형태로 구성할 수 있으며, 필요에 따라 제1연결부(111)를 소켓 또는 용접 방식으로 연결하도록 구성할 수 있다.The first connection means 112 may be configured in the form of a predetermined coupling that is coupled to the first connection portion 111 in a self-fastening manner, and the first connection portion 111 is connected by a socket or a welding method as necessary. It can be configured to.

한편, 본 발명의 보강파일(100)은 상기와 같이 복수를 구비하여 배열되는 강봉(110)의 심부에 설치하는 하나 또는 그 이상의 그라우트주입관(120)을 포함한다.On the other hand, the reinforcing pile 100 of the present invention includes one or more grout injection pipes 120 installed at the core of the steel bar 110 arranged as provided above.

상기 그라우트주입관(120)은 보강파일(100)을 천공홀 내부에 설치하고 일련의 공정을 거쳐 제2그라우트(150)를 주입한 후에 지중에 잔존하거나 또는 제거할 수 있다.The grout injection pipe 120 may remain or be removed from the ground after the reinforcing pile 100 is installed inside the perforation hole and the second grout 150 is injected through a series of processes.

상기 그라우트주입관(120)은 강관 파이프 슬리브나, 혹은 PE, PP, PVC, 섬유강화플라스틱(FRP) 중에서 선택된 재질의 플라스틱 파이프 슬리브로 이루어진다.The grout injection pipe 120 is made of a steel pipe pipe sleeve or a plastic pipe sleeve made of a material selected from PE, PP, PVC, and fiber reinforced plastic (FRP).

본 발명의 실시 예에서는 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 강봉(110)의 심부에 하나의 그라우트주입관(120)을 설치하여 구성하였으나 필요에 따라서 하나 또는 그 이상을 설치할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, one grout injection pipe 120 is installed at the cores of a plurality of steel bars 110, but one or more can be installed as needed.

특히, 상기 그라우트주입관(120)의 내주면 또는 외주면에는 제2보강재(125)를 가압 부착하여 일체로 구비한다.Particularly, the second reinforcement material 125 is attached to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120 by pressing.

상기 제2보강재(125) 역시 제1보강재(113)와 마찬가지로 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 구성하여 그라우트주입관(120)의 외주면에 부착하여 일체화한다. 더불어, 제2그라우트(150)를 주입한 후에도 그라우트주입관(120)을 지중에 잔존할 경우 상기 강봉(110)과 함께 보강파일(100)의 구조내력을 더욱 보강하여 높은 내진성을 발현하도록 구성한다.Like the first reinforcing material 113, the second reinforcing material 125 is made of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet, and is attached to the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120 to be integrated. In addition, if the grout injection pipe 120 remains in the ground even after the second grout 150 is injected, the structural strength of the reinforcing pile 100 is further reinforced together with the steel bar 110 to express high seismic resistance. .

한편, 상기 그라우트주입관(120)에는 외주면을 따라서 복수의 제1확산홀(121)을 방사상으로 형성하며, 제1보강재(113)에 부착되는 상기 제2보강재(125)의 외주면에도 상기 제1확산홀(121)에 상응하는 복수의 제2확산홀(126)을 방사상으로 형성한다.Meanwhile, a plurality of first diffusion holes 121 are radially formed along the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120, and the first circumferential surface of the second stiffener 125 is attached to the first stiffener 113. A plurality of second diffusion holes 126 corresponding to the diffusion holes 121 are radially formed.

상기 복수의 제1확산홀(121) 및 제2확산홀(126)은 일정 크기 및 간격으로 형성하여 그라우트주입관(120)으로 주입되는 제2그라우트(150)가 외부 사방으로 균등하게 배출, 확산되도록 구성한다.The plurality of first diffusion holes 121 and the second diffusion holes 126 are formed at a predetermined size and interval, and the second grout 150 injected into the grout injection pipe 120 is uniformly discharged and spread in all directions. Configure as much as possible.

즉, 하기 제2그라우트(150)가 그라우트주입관(120)으로 패커에 의해 압입되면 방사상의 제1확산홀(121) 및 제2확산홀(126)을 통해서 천공홀 내의 공극 및 지반으로 압출, 확산됨에 따라 상기 강봉(110)과 그라우트주입관(120), 및 하기 결속부(130)를 제1그라우트(140) 및 제2그라우트(150)에 의해 지반에 일체화하여 조성할 수 있도록 구성한 것이다.That is, when the second grout 150 is pressed into the grout injection pipe 120 by the packer, it is extruded through the radial first diffusion hole 121 and the second diffusion hole 126 into the pores and ground in the drilling hole, As it is diffused, the steel bar 110, the grout injection pipe 120, and the following binding portion 130 are configured to be integrated into the ground by the first grout 140 and the second grout 150 to be formed.

아울러, 상기 제2확산홀(126)의 외측 면에는 마감재(122)를 가부착하여 구성한다. 마감재(122)는 소정의 고무밴드 혹은 테이프를 이용해 제2확산홀(126)에 가부착하고 패커의 압력에 의해 제2그라우트(150)가 압출 시 제2확산홀(121)을 개방하여 지반에 효과적으로 확산되도록 구성한다.In addition, a finishing material 122 is temporarily attached to an outer surface of the second diffusion hole 126. The finishing material 122 is temporarily attached to the second diffusion hole 126 using a predetermined rubber band or tape, and when the second grout 150 is extruded by the pressure of the packer, the second diffusion hole 121 is opened to effectively apply to the ground. Configured to spread.

또한, 상기 그라우트주입관(120)의 상, 하 단부에는 제2연결부(123)를 형성하고, 제2연결수단(124)을 결합하여 복수의 그라우트주입관(120)을 길이 방향으로 연결하도록 구성한다.In addition, a second connecting portion 123 is formed at the upper and lower ends of the grout injection pipe 120, and the second connecting means 124 are combined to connect the plurality of grout injection pipes 120 in the longitudinal direction. do.

상기 제2연결수단(124)은 제2연결부(123)에 자웅 체결방식으로 결합하는 소정의 커플링의 형태로 구성할 수 있으며, 필요에 따라 제2연결부(123)를 소켓 또는 용접 방식으로 연결하도록 구성할 수 있다.The second connection means 124 may be configured in the form of a predetermined coupling that is coupled to the second connection portion 123 by a self-locking method, and the second connection portion 123 is connected to the second connection portion 123 by a socket or a welding method, if necessary. It can be configured to.

한편, 본 발명의 보강파일(100)은 천공홀의 심도에 따라 복수를 임의 간격으로 설치하고 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 상호 결속하여 일체화하는 결속부(130)를 포함한다.On the other hand, the reinforcing pile 100 of the present invention includes a binding unit 130 that installs a plurality of pieces at random intervals according to the depth of the perforation hole and binds and integrates the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 to each other.

도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 결속부(130)는 판상형으로 이루어지는 연결스페이스(131), 또는 선형의 결속선(134)을 택일 또는 병용하여 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 상호 결속한다.As shown in Figure 2 or 4, the binding portion 130 is a plate-like connection space 131, or a linear binding line 134, alternatively or in combination with the steel bar 110 and grout injection pipe 120 ).

상기 연결스페이스(131)는 판상의 심부에 형성하여 그라우트주입관(120)을 수용하는 결속홀(132)과, 판상의 외주면에 환형으로 배열하여 강봉(110)을 수용하는 복수의 수용홈(133)을 구비하도록 구성한다. 따라서, 그라우트주입관(120)과 강봉(110)을 상호 일정 간격 유지하면서 위치를 고정하여 결속한다.The connection space 131 is formed in a deep portion of the plate to form a binding hole 132 for receiving the grout injection pipe 120, and a plurality of receiving grooves 133 arranged in an annular shape on the outer peripheral surface of the plate to receive the steel bar 110 ). Therefore, the grout injection pipe 120 and the steel bar 110 are fixed to each other while maintaining a fixed distance therebetween.

상기 결속선(134)은 연결스페이스(131)의 외측에서 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 일체로 구속한다. 연결스페이스(131)와 결속선(134)의 상, 하 간격은 50cm 이하로 설치하는 것이 바람직하나 굳이 한정할 필요는 없다.The binding line 134 integrally restrains the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 from the outside of the connection space 131. The spacing between the upper and lower portions of the connection space 131 and the binding line 134 is preferably 50 cm or less, but need not be limited.

한편, 본 발명의 보강파일(100)은 그라우트주입관(120)의 외측에 조성하여 천공홀 또는 기존파일(200)의 중공에 상응하는 외형을 형성하는 제1그라우트(140)와, 그라우트주입관(120)을 통해 주입되고 천공홀 주변 지반으로 확산 및 고화되는 제2그라우트(150)를 포함한다.On the other hand, the reinforcing pile 100 of the present invention is formed on the outside of the grout injection pipe 120 to form the outer shape corresponding to the hollow of the drilling hole or the existing pile 200, the first grout 140 and the grout injection pipe The second grout 150 is injected through 120 and diffused and solidified to the ground around the perforation hole.

상기 제1그라우트(140) 및 제2그라우트(150)는 시멘트계 그라우트, 또는 약액 그라우트(케미컬그라우트)로 이루어진다. 제1그라우트(140)는 중력 그라우팅에 의해 천공홀로 주입되며, 제2그라우트(150)는 패커 그라우팅에 의해 그라우트주입관(120)을 통해 주입되어 도 5에 도시한 바와 같이 보강파일(100)를 지중에 일체화하도록 조성하고 연약지반을 고화하여 지내력을 강화한다.The first grout 140 and the second grout 150 are made of cement-based grout or chemical grout (chemical grout). The first grout 140 is injected into the perforated hole by gravity grouting, and the second grout 150 is injected through the grout injection pipe 120 by packer grouting to reinforce the reinforcing file 100 as shown in FIG. 5. It is made to integrate into the ground and solidify the soft ground to strengthen the strength of the ground.

이하에서는, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)의 제조 및 시공 과정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. 이하의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.Hereinafter, the process of manufacturing and constructing the ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile 100 to which the technology of the present invention is applied, which has the above-described configuration, will be described as follows. Since the following description is to describe the preferred embodiment for the present invention, the present invention is not limited by the following examples, it will be understood that various modifications can be provided within the scope of the scope of the present invention. .

우선, 상술한 바와 같이 본 발명의 보강파일(100)에서 상기 강봉(110)의 외주면 및 제1보강재(113)의 내주면 또는 외주면에는 각각 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)를 구비한다.First, as described above, the outer circumferential surface of the steel bar 110 and the inner circumferential surface or outer circumferential surface of the first reinforcing material 113 in the reinforcing pile 100 of the present invention are provided with a first reinforcing material 113 and a second reinforcing material 125, respectively. do.

상기 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)는 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 이루어지며 강봉(110) 및 제1보강재(113)에 가압 부착하여 일체화하는 과정을 거친다.The first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125 are made of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet, and are subjected to a process of integrating by attaching to the steel rod 110 and the first reinforcing material 113.

상기 강봉(110)은 철근, 강관, 기성 콘크리트말뚝, I형강, H형강, 박스형, 나선형 말뚝 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지고, 상기 그라우트주입관(120)은 강관 파이프 슬리브나, 혹은 플라스틱 파이프 슬리브로 이루어진다.The steel bar 110 is made of one or more selected from reinforcing bars, steel pipes, ready-made concrete piles, I-beams, H-beams, box-shaped, spiral piles, and the grout injection pipe 120 is a steel pipe sleeve or plastic pipe It is made of a sleeve.

상기와 같은 강봉(110) 및 그라우트주입관(120)의 피부착면을 정리하여 평활화시킨다. 피부착면에 섬유시트 전용 접착제인 프라이머를 균등하게 도포한다. 1차로 레진을 도포한 후 겔화되면 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)를 각각 강봉(110) 및 제1보강재(113)에 부착한다. 이때 섬유시트의 결방향으로 압착하여 부착함이 바람직하다. 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)를 부착한 후 2차로 레진을 도포하고 외부 보호를 위해 에폭시를 도포하여 마감한다.The surface of the skin of the steel bar 110 and the grout injection tube 120 as described above is arranged and smoothed. Apply a primer, an adhesive exclusively for fiber sheets, evenly to the skin surface. When the resin is first applied and gelled, the first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125 are attached to the steel rod 110 and the first reinforcing material 113, respectively. At this time, it is preferable to attach by pressing in the grain direction of the fiber sheet. After attaching the first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125, the resin is secondarily applied and epoxy is applied for external protection to finish.

천공홀의 심도에 따라 복수의 강봉(110) 및 그라우트주입관(120) 각각을 결합하여 길이 방향으로 연결한다. 즉, 복수의 강봉(110)은 상, 하단에 형성되는 제1연결부(111)를 상호 접지하고 제1연결수단(112)을 결합하여 연결하며, 복수의 그라우트주입관(120) 역시 상, 하단에 형성되는 제2연결부(123)를 상호 접지하고 제2연결수단(124)을 결합하여 연결한다.Depending on the depth of the perforation hole, a plurality of steel bars 110 and grout injection pipes 120 are combined to connect in the longitudinal direction. That is, the plurality of steel rods 110 are grounded by connecting the first connection unit 111 formed on the upper and lower sides and connecting the first connection means 112, and the plurality of grout injection pipes 120 are also upper and lower. Ground the second connection portion 123 formed on each other and connect the second connection means 124 by combining them.

상기 강봉(110)을 일정 간격 환형으로 배열하고 그라우트주입관(120)을 강봉(110)의 심부에 배치한다. 강봉(110)과 그라우트주입관(120) 상간에는 일정 간격을 이격하여 제1그라우트(140)가 공극에 충분히 충전될 수 있도록 한다.The steel rods 110 are arranged in an annular shape at regular intervals, and the grout injection pipe 120 is disposed at a deep portion of the steel rods 110. Between the steel rod 110 and the grout injection pipe 120, a predetermined interval is spaced so that the first grout 140 can be sufficiently filled in the air gap.

상기와 같이 배치된 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 결속부(130)로 결속하여 보강파일(100)로 일체화한다.The steel bar 110 and the grout injection pipe 120 arranged as described above are integrated into the reinforcing pile 100 by binding to the binding unit 130.

결속부(130)는 연결스페이스(131)와 결속선(134) 중에서 택일 또는 병용한다. 연결스페이스(131)의 결속홀(132)에는 그라우트주입관(120)을, 수용홈(133)에는 강봉(110)을 수용하여 상호 일정 거리 이격된 상태로 안정적인 구조를 형성하며, 결속선(134)으로 이들의 외부를 구속하여 보강파일(100)로 일체화한다.The binding unit 130 is alternatively or used in combination between the connection space 131 and the binding line 134. The grout injection pipe 120 is accommodated in the binding hole 132 of the connection space 131 and the steel rod 110 is accommodated in the receiving groove 133 to form a stable structure spaced apart from each other by a fixed distance, and the binding line 134 ) To constrain their exterior and integrate them into the reinforcement pile 100.

본 발명의 섬유시트 보강파일(100)의 시공 과정을 개략적으로 살펴보면, 우선 구조물 공사가 시행될 지반에 천공비트를 장착한 천공기를 이용해 일정 구경의 천공홀을 굴착하면서 요구 심도까지 공벽이 무너지지 않도록 케이싱(미도시)을 설치한다.Looking at the construction process of the fiber sheet reinforcing pile 100 of the present invention, first, using a perforator equipped with a perforation bit on the ground where the construction of the structure is to be carried out, excavating a perforated hole of a certain diameter while casing so that the cavity wall does not collapse to the required depth (Not shown) is installed.

상기와 같이 제1보강재(113)가 부착된 강봉(110)과, 제2보강재(125)가 부착된 그라우트주입관(120)과, 강봉(110) 및 그라우트주입관(120)을 결속하는 결속부(130) 일체를 천공홀의 케이싱 내부에 관입하여 설치한다.As described above, the steel rod 110 to which the first reinforcement 113 is attached, the grout injection pipe 120 to which the second reinforcement 125 is attached, and the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 are bound. The unit 130 is integrally installed in the casing of the hole.

보강파일(100)을 설치한 후에는 케이싱을 인발하여 천공홀에서 제거하고, 천공홀의 하부에 그라우팅호스를 설치하여 상부 지면까지 제1그라우트(140)를 주입한다.After installing the reinforcing pile 100, the casing is drawn out and removed from the perforated hole, and a grouting hose is installed at the lower portion of the perforated hole to inject the first grout 140 to the upper surface.

그라우팅호스는 천공홀과 보강파일(100)의 강봉(110) 사이로 설치되어 공저에서부터 제1그라우트(140)를 주입한다. 중력 그라우팅을 통해 공내에 잔존하는 슬라임 등을 케이싱과 함께 지상으로 배출, 회수한다. 중력 그라우팅이 완료되면 천공홀의 상부 지면과 그라우팅주입관 사이를 코킹(Caulking)하여 후속 단계에서 제1그라우트(140)가 상부로 유출되지 않도록 밀폐한다.The grouting hose is installed between the perforated hole and the steel bar 110 of the reinforcement pile 100 to inject the first grout 140 from the bottom. Through gravity grouting, the remaining slime and the like are discharged to the ground along with the casing and recovered. When the gravity grouting is completed, caulking is performed between the upper surface of the perforation hole and the grouting injection pipe to seal the first grout 140 so that it does not leak upward.

보강파일(100)의 그라우트주입관(120)으로 패커를 삽입한 후 제2그라우트(150)를 주입하고 제1확산홀(121)을 통해 지반에 압출, 확산한다.After inserting the packer into the grout injection pipe 120 of the reinforcing pile 100, the second grout 150 is injected and extruded and spread to the ground through the first diffusion hole 121.

패커는 그라우트주입관(120)의 관저에서부터 단계적으로 상승하면서 팽창하여 제2그라우트(150)를 그라우트주입관(120) 내에 주입하며, 패커에 의해 제1확산홀(121)을 통해 압출되는 제2그라우트(150)의 압력에 의해 제2보강재(125)에 형성되는 제2확산홀(126)에 가부착된 마감재(122)가 천공 또는 탈락되면서 도 5에 도시한 바와 같이 제2그라우트(150)를 그라우트주입관(120) 외부로 방사상으로 압출한다. The packer expands while gradually rising from the bottom of the grout injection tube 120, injects the second grout 150 into the grout injection tube 120, and is extruded through the first diffusion hole 121 by the packer. As shown in FIG. 5, as the finishing material 122 temporarily attached to the second diffusion hole 126 formed in the second reinforcing material 125 is punched or dropped by the pressure of the grout 150, the second grout 150 Is extruded radially out of the grout injection pipe (120).

압출되는 제2그라우트(150)는 천공홀 내부에서 강봉(110)과 그라우트주입관(120) 및 결속부(130) 사이의 공극을 충전할 뿐만 아니라 지반으로 확산하여 고화된다. 따라서, 보강파일(100)을 지반에 안정적으로 일체화하며, 지반개량을 통해 연약지반을 고화, 강화하고 안정시켜 차수(遮水) 및 액상화 방지 효과를 도출한다.The extruded second grout 150 not only fills the air gap between the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 and the binding portion 130 inside the perforation hole, but also diffuses to the ground and solidifies. Therefore, the reinforcing pile 100 is stably integrated into the ground, and solidification, strengthening, and stabilization of the soft ground through ground improvement leads to an effect of preventing water and liquefaction.

본 발명에서는 패커 그라우팅을 완료한 후 그라우트주입관(120)을 제거할 수도 있으나, 잔존할 경우 강봉(110)과 함께 보강파일(100)의 내진성 및 지반 보강성을 더욱 안정적으로 확보할 수 있을 것이다.In the present invention, the grout injection pipe 120 may be removed after completing the packer grouting, but if it remains, the seismic and ground reinforcement properties of the reinforcing pile 100 together with the steel bar 110 may be more stably secured. .

이상에서와 같은 본 발명에 따른 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)은 강봉(110)과, 그라우트주입관(120), 결속부(130), 및 제1,2그라우트(140,150)를 지반에 일체화하는 보강파일(100)을 구현함으로써 보강파일(100)을 소구경, 경량화하여 시공성 및 취급성, 경제성이 우수하고, 고강도를 구현하여 구조물의 안정성을 확보하는 이점이 있다.The ground improvement and seismic fiber sheet reinforcement pile 100 according to the present invention as described above supports the steel bar 110, the grout injection pipe 120, the binding portion 130, and the first and second grouts 140 and 150. By implementing the reinforcing pile 100 integrated with the small reinforcing file 100, it has the advantage of securing the stability of the structure by realizing a small diameter, light weight, excellent workability, handling, and economical efficiency, and realizing high strength.

특히, 본 발명은 강봉(110) 및 그라우트주입관(120)에 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 이루어진 제1,2보강재(113,125)를 일체로 구비함으로써 고인장강도, 고경량, 고강력, 고탄성, 내부식성 등의 기계적 특성을 부여하여 종래 기술의 콘크리트 또는 강재 파일의 취약성을 극복하고 보강파일(100)의 구조내력을 증강하여 내진성을 발현할 수 있는 등의 다양한 이점이 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.In particular, the present invention is to provide a high tensile strength, high light weight, high strength by integrally provided with the first and second reinforcing materials (113,125) made of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet on the steel rod (110) and the grout injection pipe (120). By providing mechanical properties such as high elasticity and corrosion resistance, there are various advantages such as overcoming the vulnerability of concrete or steel piles of the prior art and enhancing the structural strength of the reinforcing pile 100, so that it can express earthquake resistance. It is expected to be very large.

100: 보강파일
110: 강봉
111: 제1연결부
112: 제1연결수단
113: 제1보강재
120: 그라우트주입관
121: 제1확산홀
122: 마감재
123: 제2연결부
124: 제2연결수단
125: 제2보강재
126: 제2확산홀
130: 결속부
131: 연결스페이스
132: 결속홀
133: 수용홈
134: 결속선
140: 제1그라우트
150: 제2그라우트
300: 지반
310: 천공홀100: reinforcement file
110: Gangbong
111: first connection
112: first connecting means
113: first reinforcement
120: grout injection pipe
121: 1st diffusion hall
122: finishing material
123: second connection
124: second connecting means
125: Second reinforcement
126: second diffusion hall
130: binding unit
131: connection space
132: Coupling Hall
133: receiving home
134: binding line
140: first grout
150: second grout
300: ground
310: sky hole

Claims (3)

지반을 천공하여 설치하는 케이싱 내부에 관입하여 토목 및 건축물의 말뚝기초를 형성하되, 복수를 일정 간격으로 환형으로 배열하여 설치하는 강봉(110)과, 배열된 강봉(110)의 심부에 설치하는 하나 또는 그 이상의 그라우트주입관(120)과, 천공홀의 심도에 따라 복수를 임의 간격으로 설치하고 강봉(110)과 그라우트주입관(120)을 상호 결속하여 일체화하는 결속부(130)를 포함하는 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일(100)에 있어서,
상기 강봉(110)의 외주면에 가압 부착하는 시트상의 제1보강재(113)와,
상기 그라우트주입관(120)의 내주면 또는 외주면에 가압 부착하는 시트상의 제2보강재(125)와,
그라우트주입관(120)의 외측에 주입하여 천공홀에 조성하는 제1그라우트(140)와,
그라우트주입관(120)을 통해 주입되고 천공홀 주변 지반으로 확산 및 고화되는 제2그라우트(150)를 포함하고,
상기 그라우트주입관(120)에는 외주면을 따라서 복수의 제1확산홀(121)을 방사상으로 형성하되, 상기 제2보강재(125)의 외주면에는 상기 제1확산홀(121)에 상응하는 복수의 제2확산홀(126)을 방사상으로 형성하고 제2확산홀(126)의 외측 면에는 마감재(122)를 가부착하여 구비하고,
상기 제1보강재(113) 및 제2보강재(125)는, 탄소섬유시트 또는 아라마이드섬유시트로 이루어져 상기 강봉(110) 및 그라우트주입관(120)에 일체로 부착되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지반개량 및 내진 섬유시트 보강파일.One is installed in the core of the steel rods 110 and the cores of the arranged steel rods 110 and the steel rods 110 which are arranged in a circular shape at regular intervals to form a pile foundation of civil engineering and buildings by penetrating inside the casing that is installed by drilling the ground. Or more or more grout injection pipe 120, and the ground improvement including a plurality of mounting portions 130 at random intervals according to the depth of the perforation hole and the binding unit 130 for binding and integrating the steel rod 110 and the grout injection pipe 120 And in the seismic fiber sheet reinforcement pile (100),
The sheet-like first reinforcing material 113 to be attached to the outer circumferential surface of the steel bar 110,
A second reinforcing material 125 on the sheet that is pressed and attached to the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120,
A first grout 140 that is injected into the outside of the grout injection pipe 120 to create a hole in the hole,
Including the second grout 150 that is injected through the grout injection pipe 120 and diffused and solidified to the ground around the perforation hole,
A plurality of first diffusion holes 121 are radially formed along the outer circumferential surface of the grout injection pipe 120, and a plurality of agents corresponding to the first diffusion holes 121 are formed on the outer circumferential surface of the second reinforcing material 125. 2 The diffusion hole 126 is formed radially, and a finishing material 122 is temporarily attached to the outer surface of the second diffusion hole 126,
The first reinforcing material 113 and the second reinforcing material 125 is made of a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet, characterized in that it is configured to be integrally attached to the steel bar 110 and the grout injection pipe 120 Improved and earthquake-resistant fiber sheet reinforcement pile. 삭제delete 삭제delete
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