KR20150063490A

KR20150063490A - 구조물용 기초

Info

Publication number: KR20150063490A
Application number: KR1020157010920A
Authority: KR
Inventors: 츠네오 고토
Original assignee: 츠네오 고토
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-06-09
Also published as: WO2014054713A1; JP6173671B2; US20150225917A1; TW201414903A; JP2014074278A; HK1209468A1; CN104822884A

Abstract

기초를 지지하는 스파이럴 말뚝이 수평 방향의 변위도 연직 방향의 침하도 되지 않고 안정되게 고정되며, 또한 운반 및 설치 비용을 들이지 않고 현장에서 용이하게 설치할 수 있는 구조물용 기초를 제공하는 것을 목적으로 한다. 구조물 또는 구조물의 일부를 지지하는 구조물용 기초이며, 스파이럴 말뚝(1)을 이용해서 지반에 고정되는 기초부(2)를 갖는 구조물용 기초(3)에 있어서, 당해 기초부(2)는, 당해 스파이럴 말뚝(1)을 안내하는 원통 형상 강관(23)과, 당해 원통 형상 강관(23)을 둘러싸도록 배치되는 수평 방향 압력 받이부(21)를 갖고, 당해 기초부(2)와 당해 스파이럴 말뚝(1)에는, 당해 스파이럴 말뚝(1)을 당해 원통 형상 강관(23)에 삽입하고, 당해 스파이럴 말뚝(1)을 지반에 매설한 상태에서, 당해 기초부(2)와 당해 스파이럴 말뚝(1)을 고착하는 고착 수단(12 및 22)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

구조물용 기초{STRUCTURAL FOUNDATION}

본 발명은, 구조물용 기초에 관한 것이며, 특히 스파이럴 말뚝을 이용해서 지반에 고정되는 기초부를 갖는 구조물용 기초에 관한 것이다.

종래부터, 지면에 지주를 세울 때에는, 지면에 설치한 기초를 말뚝으로 고정하고 당해 기초에 지주를 세워서 모르타르 등으로 고정하는 방법이 채용되고 있다. 그리고, 본 출원인은, 특히 기초를 고정하는 말뚝으로서 평강(平鋼)을 비튼 스파이럴 말뚝을 채용하고 있으며, 수많이 실용화하고 있다.

구체예로서는, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같은, 직접 지면에 비틀어 박아서 지주의 기초로 하는 스파이럴 말뚝이나, 특허문헌 2 내지 4에 나타내는 바와 같은, 지면에 설치하는 콘크리트 블록 또는 콘크리트 기초에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 스파이럴 말뚝을 통과시켜 지면에 비틀어 박아, 콘크리트 블록 등을 고정하는 방법이 있다. 이러한 스파이럴 말뚝은, 타설(打設)에 의해 용이하게 설치할 수 있으며, 또한 지면과의 마찰이 크기 때문에 빠지기 어렵다는 이점이 있다.

그러나, 상기한 스파이럴 말뚝은, 스파이럴 말뚝을 뽑아내는 방향의 힘에 대해서는 큰 저항력을 발생시키지만, 스파이럴 말뚝에 작용하는 수평 방향의 응력이나 연직 방향의 압축력에 대해서는 기계적 강도가 약하기 때문에, 스파이럴 말뚝의 수평 방향이나 연직 방향의 변형이 생겨, 기초가 불안정화되는 등의 문제를 일으킨다. 또한, 스파이럴 말뚝을 통과시키기 위한 구멍을 뚫은 콘크리트 기초는, 준비에 손이 많이 가며, 그 크기나 무게 때문에 운반 및 설치 비용도 커져버린다.

일본국 특허 제4017922호 일본국 특허 제3836745호 일본국 특허 제4558905호 일본국 특허 제4585757호

본 발명이 해결하려는 과제는, 전술한 문제를 해소하여, 기초를 구성하는 스파이럴 말뚝에 가해지는 수평 방향이나 연직 방향의 응력을 완화하여, 구조물을 안정되게 지지 가능한 구조물용 기초를 제공하는 것이다. 또한, 운반 및 설치 비용을 들이지 않고 현장에서 용이하게 설치할 수 있는 구조물용 기초를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1에 따른 발명은, 구조물 또는 구조물의 일부를 지지하는 구조물용 기초이며, 스파이럴 말뚝을 이용해서 지반에 고정되는 기초부를 갖는 구조물용 기초에 있어서, 당해 기초부는, 당해 스파이럴 말뚝을 안내하는 원통 형상 강관과, 당해 원통 형상 강관을 둘러싸도록 배치되는 수평 방향 압력 받이부를 갖고, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝에는, 당해 스파이럴 말뚝을 당해 원통 형상 강관에 삽입하고, 당해 스파이럴 말뚝을 지반에 매설한 상태에서, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝을 고착하는 고착 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 스파이럴 말뚝은, 평강을 비튼 스파이럴부와 당해 스파이럴부의 일단 부분을 수용하여 유지하는 관 형상부를 가지며, 당해 스파이럴 말뚝과 당해 기초부를 일체화할 때에는, 당해 관 형상부가 당해 원통 형상 강관의 내부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 2에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 고착 수단은, 당해 원통 형상 강관의 일부 또는 당해 수평 방향 압력 받이부의 일부에 설치된 플랜지부와, 당해 관 형상부의 일부에 설치된 플랜지부로 구성되고, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝은, 당해 플랜지부끼리를 접속 고정시킴으로써 고착되는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 수평 방향 압력 받이부는, 원통 형상의 강관에 의해 형성되거나, H형강, I형강, 홈형강(channel steel) 또는 산형강(angle steel) 중 어느 하나를 맞붙여서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 따른 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 기초부는, 연직 방향 압력 받이부를 갖고, 당해 연직 방향 압력 받이부는, 당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간에 배치되는 평강판인 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 따른 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품과, 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품은, 서로 분리 가능한 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 따른 발명은, 청구항 6에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품과 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품이 연결 고정되고, 당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품 또는 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품 중 어느 하나에, 당해 스파이럴 말뚝이 고착되고, 당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간을 충전하며, 또한 상기 연결 고정된 장소와 상기 스파이럴 말뚝이 고착된 장소를 덮도록 콘크리트가 주입 고화(固化)되어 있는 특징으로 한다.

청구항 8에 따른 발명은, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부의 고착 수단 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 스파이럴 말뚝을 지면에 설치 고정할 때의 각도를 조정할 수 있는 설치 각도 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 따른 발명은, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 구조물용 기초에 있어서, 당해 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 구조물을 지지할 때에, 당해 구조물을 설치하는 높이 또는 수평도 중 적어도 어느 한쪽을 조정할 수 있는 구조물 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 따른 발명에 의해, 구조물 또는 구조물의 일부를 지지하는 구조물용 기초이며, 스파이럴 말뚝을 이용해서 지반에 고정되는 기초부를 갖는 구조물용 기초에 있어서, 당해 기초부는, 당해 스파이럴 말뚝을 안내하는 원통 형상 강관과, 당해 원통 형상 강관을 둘러싸도록 배치되는 수평 방향 압력 받이부를 갖고, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝에는, 당해 스파이럴 말뚝을 당해 원통 형상 강관에 삽입하고, 당해 스파이럴 말뚝을 지반에 매설한 상태에서, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝을 고착하는 고착 수단이 설치되어 있기 때문에, 스파이럴 말뚝과 수평 방향 압력 받이부를 일체화하므로, 수평 방향의 응력을 수평 방향 압력 받이부에서 받아들여, 스파이럴 말뚝에 가해지는 응력을 완화하는 것이 가능해진다. 또한, 원통 형상 강관에 의해, 스파이럴 말뚝을 원통 형상 강관의 길이의 범위에서 일체적으로 유지하기 때문에, 스파이럴 말뚝에 국소적인 응력이 가해져 변형되는 것도 억제된다. 그리고, 이러한 구성에 의해, 수평 방향의 응력에 강하며, 구조물을 안정되게 지지 가능한 구조물용 기초를 제공할 수 있다. 또한, 스파이럴 말뚝과 기초부는 작업 현장에서 용이하게 조립할 수 있기 때문에, 운반 및 설치에 따른 비용을 억제한 구조물용 기초를 제공할 수 있다.

청구항 2에 따른 발명에 의해, 스파이럴 말뚝은, 평강을 비튼 스파이럴부와 당해 스파이럴부의 일단 부분을 수용하여 유지하는 관 형상부를 가지며, 스파이럴 말뚝과 기초부를 일체화할 때에는, 당해 관 형상부가 당해 원통 형상 강관의 내부에 배치되기 때문에, 당해 관 형상부를 이용해서, 기초부에 배치된 원통 형상 강관에 스파이럴 말뚝을 원활하게 안내할 수 있고, 또한 당해 관 형상부와 당해 원통 형상 강관이 협동해서, 스파이럴 말뚝과 기초부의 밀착성이나 일체성을 높이고 있기 때문에, 수평 방향의 응력 등 외부 응력에 보다 강한 구조물용 기초를 제공할 수 있다.

청구항 3에 따른 발명에 의해, 고착 수단은, 당해 원통 형상 강관의 일부 또는 당해 수평 방향 압력 받이부의 일부에 설치된 플랜지부와, 당해 관 형상부의 일부에 설치된 플랜지부로 구성되고, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝은, 당해 플랜지부끼리를 접속 고정시킴으로써 고착되기 때문에, 기초부와 스파이럴 말뚝을 확실히 고착시켜서 일체화할 수 있다.

청구항 4에 따른 발명에 의해, 수평 방향 압력 받이부는, 원통 형상의 강관에 의해 형성되거나, H형강, I형강, 홈형강 또는 산형강 중 어느 하나를 맞붙여서 형성되어 있기 때문에, 구조물용 기초에 가해지는 수평 방향의 외부 응력에 보다 강한 수평 방향 압력 받이부를 형성하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 원통 형상의 강관을 사용했을 경우에는, 구조물용 기초에 가해지는 수평 방향의 외부 응력을 강관 전체에서 분산해서 압력을 받아서, 응력에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한, H형강, I형강, 홈형강 또는 산형강과 같이 기계적 강도가 강한 소재를 사용할 경우에는, 수평 방향 압력 받이부의 국소적인 변형도 억제하는 것이 가능해진다.

청구항 5에 따른 발명에 의해, 기초부는, 연직 방향 압력 받이부를 갖고, 당해 연직 방향 압력 받이부는, 당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간에 배치되는 평강판이기 때문에, 평강판이 연직 방향의 외력의 압력을 받음으로써, 연직 방향의 기초의 변형을 억제하여, 구조물용 기초가 지반에 침하하는 등의 문제도 억제할 수 있다. 또한, 당해 평강판을 이용해서 원통 형상 강관과 수평 방향 압력 받이부의 연결을 행하는 것도 가능하여, 원통 형상 강관과 수평 방향 압력 받이부의 일체화를 보다 강고하게 행할 수 있다.

청구항 6에 따른 발명에 의해, 원통 형상 강관을 포함하는 부품과, 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품은, 서로 분리 가능하기 때문에, 구조물용 기초를 구성하는 부품을 보다 많이 분해할 수 있으므로, 운반에 따른 비용을 한층 더 억제하는 것이 가능해진다.

청구항 7에 따른 발명에 의해, 원통 형상 강관을 포함하는 부품과 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품이 연결 고정되고, 당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품 또는 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품 중 어느 하나에, 당해 스파이럴 말뚝이 고착되고, 당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간을 충전하며, 또한 상기 연결 고정된 장소와 상기 스파이럴 말뚝이 고착된 장소를 덮도록 콘크리트가 주입 고화되어 있는 것을 특징으로 하기 때문에, 기초를 지반에 설치 후, 확실히 기초를 고정할 수 있다.

청구항 8에 따른 발명에 의해, 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부의 고착 수단 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 스파이럴 말뚝을 지면에 설치 고정할 때의 각도를 조정할 수 있는 설치 각도 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하기 때문에, 스파이럴 말뚝을 설치할 때에, 각도를 조정하면서 용이하게 스파이럴 말뚝을 지면에 설치 고정할 수 있다.

청구항 9에 따른 발명에 의해, 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 구조물을 지지할 때에, 당해 구조물을 설치하는 높이 또는 수평도 중 적어도 어느 한쪽을 조정할 수 있는 구조물 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하기 때문에, 지지하는 구조물의 용도나 목적에 따라서 높이나 설치 각도를 유연하게 조절해서 구조물을 지지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구조물용 기초의 스파이럴 말뚝에 대하여 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기초부에 대하여 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조물용 기초에 대하여 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조물용 기초를 시공했을 때의 상태를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기초부를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조물용 기초의 시공 방법에 대하여 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조물용 기초의 시공 방법에 대하여 설명하는 도면.

이하, 본 발명의 구조물용 기초에 대하여 바람직한 예를 이용해서 상세히 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

본 발명은, 구조물 또는 구조물의 일부를 지지하는 구조물용 기초이며, 스파이럴 말뚝을 이용해서 지반에 고정되는 기초부를 갖는 구조물용 기초에 있어서, 당해 기초부는, 당해 스파이럴 말뚝을 안내하는 원통 형상 강관과, 당해 원통 형상 강관을 둘러싸도록 배치되는 수평 방향 압력 받이부를 갖고, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝에는, 당해 스파이럴 말뚝을 당해 원통 형상 강관에 삽입하고, 당해 스파이럴 말뚝을 지반에 매설한 상태에서, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝을 고착하는 고착 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 이용하는 스파이럴 말뚝(1)의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1의 (a)는 스파이럴 말뚝의 정면도이고, 도 1의 (b)는 스파이럴 말뚝을 위에서 본 상면도이다. 스파이럴 말뚝(1)은, 평강을 비튼 스파이럴부(11)와, 후술하는 기초부와 고착하기 위한 고착 수단으로 되는 플랜지(12)를 구비하고 있다. 또한, 기초부에 설치된 원통 형상 강관(후술)에 스파이럴 말뚝(1)을 삽입했을 때에 스파이럴 말뚝과 기초부의 밀착성을 높여서 안정성의 향상을 도모하기 위하여, 관 형상부(13)를 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 도 1의 (b)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 고착 수단(12)에는 수평 방향 압력 받이부에 설치된 고착 수단과 고착시키기 위한 구멍(14)이 설치되어 있다. 스파이럴 말뚝과 기초부를 고착 고정시키기 위해서는, 스파이럴 말뚝(1)을 기초부와 접속시키고, 당해 구멍(14)에 볼트를 끼워넣어 기초부와 고정시킨다. 스파이럴 말뚝(1)은, 지면에 회전시키면서 비틀어 박으며, 수평 방향 압력 받이부의 고착 수단과 접할 때의 각도에 대해서는 스파이럴 말뚝의 회전 상태에 따라 변동하기 때문에, 구멍(14)은 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같은 긴 구멍으로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기초부는 도 2에 나타내는 바와 같은 구성을 갖는다. 도 2의 (a)는 정면도, 도 2의 (b)는 평면도이다. 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기초부(2)는, 스파이럴 말뚝(1)이 땅으로부터 받는 수평 방향의 외력을 경감하는 수평 방향 압력 받이부(21)와, 스파이럴 말뚝을 안내하는 원통 형상 강관(23)과, 스파이럴 말뚝과 기초부를 고착시키는 고착 수단(22)을 갖는다. 또한, 바람직하게는, 스파이럴 말뚝이 땅으로부터 받는 힘을 경감시키기 위해, 원통 형상 강관(23)과 수평 방향 압력 받이부(21) 사이의 극간(隙間)에 형성되는 연직 방향 압력 받이부(24)를 갖는 것이 바람직하다.

또, 본 실시예에 있어서는 수평 방향 압력 받이부로서 원통 형상 강관을 사용하고 있으며, 이에 따라 땅으로부터 받는 수평 방향의 외력을 수평 방향 압력 받이부 전체에서 균등하게 분산해서 받기 때문에, 기초부(2) 전체가 안정된다.

그리고, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기초부(2)의 고착 수단(22)에는, 스파이럴 말뚝(1)의 고착 수단(12)과 고착시키기 위한 구멍(25)과 구조물 또는 구조물의 일부를 지지할 때에 이용하는 구멍(26)이 뚫려 있다. 본 실시예에 있어서는 구멍(25)은 통상의 크기이며, 고착 수단(22)의 중심 근방에 뚫려 있다. 구멍(26)은, 고착 수단(22)의 외측에 형성되어 있으며, 그 크기나 위치는 스파이럴 말뚝 및 지지하는 구조물과의 관계에 따라 적절히 변경 가능하지만, 지지하는 구조물의 설치 각도를 적절히 조정할 수 있도록, 긴 구멍 등 일정한 면적을 갖는 구멍인 것이 바람직하며, 또한 이렇게 구조물이나 스파이럴 말뚝의 설치 각도 등을 조정하는 수단은, 기초부(2)가 아닌 스파이럴 말뚝의 고착부에 설치해도 된다. 또한, 하나의 구멍에 의해 스파이럴 말뚝과 고착시키기 위한 구멍과 구조물을 고착시키기 위한 구멍을 겸용시킬 수도 있다.

기초부(2)와 스파이럴 말뚝(1)을 고착시킬 때에는, 기초부(2)를 지반에 고정시킨 후, 원통 형상 강관(23)에 스파이럴 말뚝(1)을 삽입하고, 스파이럴 말뚝(1)의 고착 수단(12)과 기초부(2)의 고착 수단(22)을 고착시킨다. 고착 수단(12와 22)을 고착시켜, 스파이럴 말뚝(1)과 기초부(2)를 고착시키면 도 3에 나타내는 바와 같은 구성이 된다. 스파이럴 말뚝(1)을 원통 형상 강관(23)에 삽입한 상태에 있어서는, 스파이럴 말뚝의 관 형상부(13)와 원통 형상 강관(23)이 협동해서, 스파이럴 말뚝(1)을 안정되게 유지할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 고착 수단끼리를 고착시키는 방법으로서 볼트(31)를 이용하고 있지만, 고착 수단으로서 플랜지를 선택하고, 플랜지끼리를 용접하는 등의 방법도 적절히 채용할 수 있다.

본 발명에 따른 구조물용 기초를 이용해서 구조물 또는 구조물의 일부를 지지할 때에는, 도 3에서 나타낸 구조물용 기초를 지반에 설치하고, 구조물 또는 구조물의 일부를 구조물용 기초에 고착 고정시킨다. 도 4는 구조물의 일례로서 지주를 지지하는 경우를 설명하는 도면이다. 지주에 플랜지를 설치하고 있을 경우에는 도 4의 (a)와 같이 지주의 플랜지를 스파이럴 말뚝의 플랜지(12)와 고착시켜서 지주를 고정시킨다. 그때의 고착 방법으로서는, 스파이럴 말뚝과 기초부를 고착시킬 때와 마찬가지로 볼트(31)를 이용해서 고착하는 방법이나 용접시켜서 고착시키는 방법 등 적절히 채용할 수 있다.

도 4의 (a)에 나타내는 실시예에 있어서는, 구조물용 기초(3)와 구조물(4)을 고정하는데에 더블 너트(41)를 이용하고 있다. 더블 너트를 이용함으로써, 구조물(4)을 설치할 때의 높이나, 수평도를 미세 조정하면서 구조물(4)을 설치할 수 있다.

또한, 도 4의 (b)와 같이, 스파이럴 말뚝(1)의 관 형상부(13)의 일부가 고착 수단을 관통하고 있는 바와 같은 스파이럴 말뚝을 이용했을 경우에는, 지주를 관 형상부(13)에 끼워넣고, 지주를 관 형상부에 고착시키는 것에 의해서도 지주를 지지할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기초부에 대하여 설명한다. 도 5에 나타내는 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조물용 기초는, 홈형강을 맞붙여서 형성된 수평 방향 압력 받이부(21)를 포함하는 부품(5)과, 원통 형상 강관(23)을 포함하는 부품(55)이 분리 가능하게 형성되어 있다. 수평 방향 압력 받이부(21)에 이용되고 있는 홈형강은, 그 자체로 기계적 강도가 강하기 때문에, 홈형강을 이용한 수평 방향 압력 받이부는 기계적 강도가 높아, 스파이럴 말뚝에 작용하는 땅으로부터의 수평 방향의 외력을 경감시킬 수 있다.

본 실시예의 수평 방향 압력 받이부(21)에 설치되어 있는 고착 수단(51)은, 접속 부재(52)에 의하여 수평 방향 압력 받이부(21)의 상부와 접속되며, 제1 실시예와 마찬가지로, 스파이럴 말뚝의 고착 수단 및 구조물 또는 구조물의 일부와 고착시킬 때에 이용하는 구멍(53 및 54)이 뚫려 있다. 또한, 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품(5)의 하부는, 도 5의 (d)에서 나타내는 바와 같이, 원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)과 고착시키기 위한 고착 수단(57)이 접속 부재(52)에 의하여 수평 방향 압력 받이부(21)와 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 도 5의 (a) 및 도 5의 (d)에 나타내는 바와 같이, 고착 수단(51 및 57)을, 접속 부재(52)에 의하여 수평 방향 압력 받이부(21)에 고착시키는 구성을 채용하고 있지만, 도 5의 (e)에 나타내는 바와 같이, 미리 구멍을 뚫은 평강판을 수평 방향 압력 받이부(21)에 고착시키는 구성 등도 채용할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조물용 기초는, 원통 형상 강관(55)과 수평 방향 압력 받이부(5)가 분리 가능하게 형성되어 있다. 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 원통 형상 강관(55)에는 수평 방향 압력 받이부의 고착 수단(57)과 고착시키기 위한 고착 수단(56)이 형성되어, 고착 수단(57)과 고착 수단(56)을 고착시켜서 원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)과 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품(5)을 연결 고정시킴으로써 구조물용 기초를 형성한다.

본 실시예와 같이, 원통 형상 강관과 수평 방향 압력 받이부를 분리 가능하게 형성함으로써, 현장에서 조립하는 것에 의해, 준비나 운반에 비용을 들이지 않고 용이하게 구조물용 기초를 제공할 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서는 수평 방향 압력 받이부로서 홈형강을 이용했지만, 그 밖에도 H형강, I형강, 또는 산형강 등을 적절히 채용할 수 있고, 고착 수단의 형상이나 고착 수단을 고착시키는 방법 등도 본 실시예로 한정되지 않는 것은 물론이다.

본 발명의 구조물용 기초를 지반에 설치할 때의 시공 방법에 대하여 설명한다. 최초에, 도 3에서 나타내는 수평 방향 압력 받이부로서 원통 형상의 강관을 이용한 구조물용 기초를 시공하는 방법에 대하여 도 6을 이용해서 설명한다. 우선, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이 지면에 기초부(2)를 설치한다. 이때에, 지면을 굴삭하지 않고 그대로 설치하는 것도 가능하지만, 기초부(2)를 확실히 지면에 설치 고정하기 위하여, 지면을 소정의 깊이만큼 굴삭해두는 것이 바람직하다. 굴삭하는 깊이는 기초부(2)를 확실히 지면에 고정할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 기초부의 모든 부재의 최상부가 지표면과 같은 높이로 되거나, 지표면보다 약간 아래로 되는 정도의 깊이로 굴삭하는 것이 바람직하다.

기초부(2)를 지면에 고정했다면, 스파이럴 말뚝(1)을 원통 형상 강관(23)에 삽입하고, 스파이럴 말뚝(1)을 회전시키면서 스파이럴 말뚝의 고착 수단(12)과 기초부(2)의 고착 수단(22)이 접할 때까지 지면에 비틀어 박고, 고착 수단(12)과 고착 수단(22)을 고착시켜서, 스파이럴 말뚝(1)과 기초부(2)를, 스파이럴 말뚝(1) 또는 기초부(2)에 설치된 설치 각도 조정 수단에 의하여 스파이럴 말뚝(1)의 설치 각도를 조정하면서 연결 고정시킨다.

그리고, 스파이럴 말뚝(1)과 기초부(2)를 고정시켰다면, 구조물(4)을 구조물용 기초(3)의 상부에 배치하고, 구조물(4)과 구조물용 기초(3)를 고착 고정시킨다. 이때의 고착 수단으로서는, 이미 기술한 바와 같이 각종 방법이 채용 가능하지만, 구조물(4)을 설치할 때의 높이나 수평도를 조정 가능하도록, 더블 너트(41) 등을 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 마지막으로, 구조물용 기초 및 구조물과 지면 사이에 생긴 공간을 콘크리트나 모르타르, 쇄석 등의 충전재(6)로 충전한다. 이에 따라, 지면에 설치한 구조물용 기초를 보다 확실히 지면에 고정할 수 있다. 또한, 이때에, 구조물과 구조물용 기초가 연결된 개소도 포함시킴으로써, 구조물도 보다 확실히 고정할 수 있다.

다음으로, 도 5에 나타낸, 수평 방향 압력 받이부와 원통 형상 강관이 분리 가능한 구조물용 기초를 시공하는 방법에 대하여 설명한다. 우선, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이 원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)을 지면에 설치 고정한다. 이때에도, 도 6에서 설명한 것과 마찬가지로, 지면을 미리 소정의 깊이만큼 굴삭해두는 것이 바람직하다.

원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)을 지면에 고정하는 방법으로서는, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이 소석(小石)이나 쇄석 등의 충전재(6)를 원통 형상 강관(23)과 지반 사이의 공간에 충전하고, 눌러다짐으로써 원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)을 지반에 고정할 수 있다.

다음으로, 도 7의 (c)에서 나타내는 바와 같이 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품(5)을 원통 형상 강관을 포함하는 부품(55)과 연결 고정시켜서 구조물용 기초를 형성한다. 연결 고정시키는 방법으로서는 이미 기술한 바와 같이 고착 수단끼리를 볼트 고정이나 용접 등에 의해 고착시키는 등 각종 방법이 채용 가능하다.

그리고, 스파이럴 말뚝을 원통 형상 강관으로부터 삽입하고, 회전시키면서 지면에 비틀어 박아 스파이럴 말뚝(1)과 구조물용 기초를 고착 고정시킨다. 이때의 고착 방법은 도 6에서 설명했을 때와 마찬가지이며, 기초부 또는 스파이럴 말뚝(1)에 형성된 긴 구멍 등에 의하여 설치 각도를 조정하면서 고착된다. 또한, 스파이럴 말뚝(1)은, 원통 형상 강관을 포함하는 부품 또는 수평 방향 압력 받이부를 부품 중 어느 하나에 고착되면 되며, 고착 수단에의 구멍 뚫기 방법이나 구멍을 뚫는 위치 등도 적절히 변경 가능하다.

그리고, 구조물 또는 구조물의 일부를 구조물용 기초에 고정시킨다. 이때의 고정 방법도 이미 기술한 바와 같이 각종 방법을 채용 가능하며, 더블 너트 등에 의하여 구조물의 높이나 수평도를 조정하면서 고정해 가는 것이 바람직하다.

그리고 마지막으로, 구조물용 기초와 지면 사이의 공간을 콘크리트에 의해 주입 고화시킨다. 이에 따라, 구조물용 기초를 확실히 지면에 고정시킬 수 있다. 더 바람직하게는, 구조물 또는 구조물의 일부를 구조물용 기초와 연결 고정시킨 위치까지 포함시켜서 콘크리트를 주입 고화하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 구조물 또는 구조물의 일부를 보다 확실히 고정할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명했지만, 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 설계 변경이나 재료 선택 등을 행할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 의해, 기초를 지지하는 스파이럴 말뚝이 수평 방향의 변위도 연직 방향의 침하도 되지 않고 안정되게 고정되며, 또한 운반 및 설치 비용을 들이지 않고 현장에서 용이하게 설치할 수 있는 구조물용 기초를 제공할 수 있다.

1 : 스파이럴 말뚝
2 : 기초부
3 : 구조물용 기초
4 : 구조물
5 : 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품
6 : 충전재
7 : 콘크리트
11 : 스파이럴부
12, 22, 51, 56, 57 : 고착 수단
13 : 관 형상부
14, 25, 26, 53, 54, 58 : 구멍
21 : 수평 방향 압력 받이부
23 : 원통 형상 강관
24 : 연직 방향 압력 받이부
31 : 볼트
41 : 더블 너트
55 : 원통 형상 강관을 포함하는 부품

Claims

구조물 또는 구조물의 일부를 지지하는 구조물용 기초이며, 스파이럴 말뚝을 이용해서 지반에 고정되는 기초부를 갖는 구조물용 기초에 있어서,
당해 기초부는, 당해 스파이럴 말뚝을 안내하는 원통 형상 강관과, 당해 원통 형상 강관을 둘러싸도록 배치되는 수평 방향 압력 받이부를 갖고,
당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝에는, 당해 스파이럴 말뚝을 당해 원통 형상 강관에 삽입하고, 당해 스파이럴 말뚝을 지반에 매설한 상태에서, 당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝을 고착하는 고착 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항에 있어서,
당해 스파이럴 말뚝은, 평강(平鋼)을 비튼 스파이럴부와 당해 스파이럴부의 일단 부분을 수용하여 유지하는 관 형상부를 가지며, 당해 스파이럴 말뚝과 당해 기초부를 일체화할 때에는, 당해 관 형상부가 당해 원통 형상 강관의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제2항에 있어서,
당해 고착 수단은, 당해 원통 형상 강관의 일부 또는 당해 수평 방향 압력 받이부의 일부에 설치된 플랜지부와, 당해 관 형상부의 일부에 설치된 플랜지부로 구성되고,
당해 기초부와 당해 스파이럴 말뚝은, 당해 플랜지부끼리를 접속 고정시킴으로써 고착되는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 수평 방향 압력 받이부는, 원통 형상의 강관에 의해 형성되거나, H형강, I형강, 홈형강(channel steel) 또는 산형강(angle steel) 중 어느 하나를 맞붙여서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 기초부는, 연직 방향 압력 받이부를 갖고,
당해 연직 방향 압력 받이부는, 당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간에 배치되는 평강판인 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품과, 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품은, 서로 분리 가능한 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제6항에 있어서,
당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품과 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품이 연결 고정되고,
당해 원통 형상 강관을 포함하는 부품 또는 당해 수평 방향 압력 받이부를 포함하는 부품 중 어느 하나에, 당해 스파이럴 말뚝이 고착되고,
당해 원통 형상 강관과 당해 수평 방향 압력 받이부 사이의 공간을 충전하며, 또한 상기 연결 고정된 장소와 상기 스파이럴 말뚝이 고착된 장소를 덮도록 콘크리트가 주입 고화(固化)되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부의 고착 수단 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 스파이럴 말뚝을 지면에 설치 고정할 때의 각도를 조정할 수 있는 설치 각도 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
당해 스파이럴 말뚝 또는 당해 기초부 중 적어도 어느 한쪽에는, 당해 구조물을 지지할 때에, 당해 구조물을 설치하는 높이 또는 수평도 중 적어도 어느 한쪽을 조정할 수 있는 구조물 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물용 기초.