KR20220164975A - Complex foundation pre-loading structure and construction method to reduce residual settlement and improve support performance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 말뚝기초와 직접기초를 병용한 복합기초 적용시, 상부구조물의 잔류침하에 의해 직접기초가 분담해야 할 하중이 말뚝기초에 전이되는 문제를 극복하기 위해 상부구조물 축조 전에 지반을 압박하여 다짐 효과를 얻을 수 있는 복합기초 선 재하 구조 및 그러한 구조 구성을 위한 복합기초 선 재하 공법에 관한 것이다.In the present invention, when a composite foundation using a pile foundation and a direct foundation is applied, the ground is compacted by compressing the ground before the construction of the superstructure to overcome the problem that the load to be shared by the direct foundation is transferred to the pile foundation due to the residual settlement of the superstructure It relates to a composite foundation wire-load structure that can achieve the effect and a composite foundation wire-load method for constructing such a structure.
기초 지반의 조건이 직접기초로 하기에는 부족하나 어느 정도는 양호한 지반(N=20이상)으로, 지반자체의 지내력이 있는 경우에는 말뚝기초와 직접기초를 병용한 말뚝전면복합기초(Piled Raft Foundation)를 적용할 수 있다. 건축물 기초구조 설계기준(KDS 41 20 00 : 2019)에는 아래 [표 1]에 나타난 바와 같이 말뚝전면복합기초 적용이 가능하도록 규정되어 있다. 다만, 말뚝전면복합기초는 설계절차가 까다롭고, 유한요소 해석등이 이루어져야 하기 때문에 활용 빈도가 높지 않다.If the condition of the foundation ground is insufficient for a direct foundation, but the ground is good to some extent (N=20 or more) and the ground itself has the bearing capacity, a pile-front composite foundation using a pile foundation and a direct foundation in combination is used. can be applied In the building foundation structure design standard (KDS 41 20 00: 2019), as shown in [Table 1] below, it is stipulated that the pile front composite foundation can be applied. However, pile-front composite foundations are not used frequently because the design procedure is complicated and finite element analysis must be performed.
4.5 병용기초
4.5.4 말뚝전면복합기초((Piled Raft Foundation)
(1) 말뚝전면복합기초는 직접기초와 말뚝기초가 복합적으로 상부구조를 지지하는 기초형식으로서 직접기초의 설계요구조건을 기본으로 하고, 말뚝체 및 말뚝머리 접합부 등의 관련 부분에 대한 설계요구조건을 동시에 만족하여야 한다.
(2) 말뚝전면복합기초는 다음의 사항을 검토하여 안전성을 확인하여야 한다.
① 상부구조에 대하여 영향을 줄 수 있는 기초부재의 변형 및 변형각이 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 허용치 이내가 되도록 해야 한다.
② 기초부재에 작용하는 각 부재의 응력, 변형각, 균열폭 등에 대하여 검토하여야 한다.
③ 기초지반의 연직지지력, 침하량을 검토하고 전면기초판 하부 지반의 다짐도를 확인해야 한다. 또한 KDS 41 10 10(10)에 따라 시험을 실시하여 말뚝 및 기초지반의 안전성을 확인하여야 한다. 4. Design
4.5 Combined basis
4.5.4 Piled Raft Foundation
(1) The pile front composite foundation is a foundation type in which a direct foundation and a pile foundation support the upper structure in a complex way. must be satisfied simultaneously.
(2) The safety of pile-faced composite foundations should be checked by reviewing the following items.
① It is necessary to ensure that the deformation and deformation angle of the foundation member that can affect the upper structure is within the allowable value to ensure structural safety.
② The stress, deformation angle, and crack width of each member acting on the foundation member should be reviewed.
③ The vertical bearing capacity and settlement of the foundation ground should be reviewed, and the level of compaction of the ground under the front foundation plate should be checked. In addition, the safety of piles and foundations should be confirmed by conducting tests in accordance with KDS 41 10 10(10).
말뚝전면복합기초에 작용하는 하중은 아래 [식 1] 및 [참고도 1]과 같이 제시되어 있다(Katzenbach & Reul, 1997),The load acting on the pile-front composite foundation is presented as [Equation 1] and [Reference Figure 1] below (Katzenbach & Reul, 1997),
[식 1] Rtot = Rraft + ∑Rpile [Equation 1] R tot = R raft + ∑R pile
여기서, Rtot : 구조물에 하중 전체 반력Where, R tot : Total reaction force of the load on the structure
Rraft : raft가 부담하는 지지력R raft : bearing capacity borne by the raft
∑Rpile : 말뚝이 분담하는 총 지지력∑R pile : total bearing capacity shared by piles
[참고도 1][Reference Figure 1]
따라서, 말뚝전면복합기초 설계 시에는 직접기초와 말뚝기초에 대한 검토를 동시에 수행하여야 한다. 직접기초와 말뚝기초의 하중 분담비를 추정하여 말뚝기초 자체의 안정성도 충분히 검토되어야 한다. 말뚝이 암반에 지지되는 경우에는 말뚝 강성에 따라 비율이 변경될 수 있다.Therefore, when designing a pile front composite foundation, the review of the direct foundation and the pile foundation should be performed at the same time. The stability of the pile foundation itself should also be fully reviewed by estimating the load sharing ratio between the direct foundation and the pile foundation. If the piles are supported on rock mass, the ratio may change depending on the pile stiffness.
말뚝기초의 하중 분담비는 αpr(∑Rpile/Rtot)로 나타내며, 아래 [참고도 2]는 αpr과 지반 침하량과의 관계를 나타낸 것이다. 말뚝이 없는 상태에서의 지반 침하량을 기준으로 αpr에 따라 침하량이 감소한다. 이 관계를 이용하여 설계범위를 도출할 수 있으며, αpr 0.4~0.7이 합리적인 설계 범위라 판단된다.The load sharing ratio of pile foundations is expressed as α pr (∑R pile /R tot ), and [Reference Figure 2] below shows the relationship between α pr and ground subsidence. Based on the ground subsidence in the absence of piles, the subsidence decreases according to α pr . The design range can be derived using this relationship, and α pr 0.4 to 0.7 is judged to be a reasonable design range.
[참고도 2][Reference Figure 2]
위와 같은 말뚝전면복합기초는 연역지반에는 적용이 불가능하며, N값 20~50 정도의 지반에서 상부 건축물의 무게가 큰 경우에 지반의 효과와 말뚝 효과가 복합적으로 작용하도록 하는 것이므로 말뚝과 지반의 강성비가 어느 정도 맞아야 한다. 그러나 통상적으로 말뚝은 강성이 크고, 지반은 초기 강성이 작으므로 하중재하 초기에 지반이 압축하중을 받는 동안 말뚝으로 하중이 전이되어 복합기초의 효과가 감소된다. The pile-front composite foundation as above cannot be applied to the soft ground, and when the weight of the upper building is large in the ground with an N value of 20 to 50, the effect of the ground and the effect of the pile work in combination, so the stiffness ratio between the pile and the ground should be correct to some extent. However, in general, since piles have high stiffness and ground has low initial stiffness, the load is transferred to the pile while the ground is subjected to a compressive load at the beginning of loading, reducing the effect of the composite foundation.
따라서, 하중재하 초기의 지반 변위 거동을 방지할 수 있도록 지반에 선 하중을 가함으로써(pre-loading), 지반의 지지력을 증대시키고 복합기초의 효용성을 높일 수 있을 것으로 검토하고, 이를 구현할 수 있는 구조 및 공법을 개발하였다.Therefore, by applying a pre-loading to the ground to prevent ground displacement behavior at the beginning of loading, it is considered that the bearing capacity of the ground can be increased and the effectiveness of the composite foundation can be increased, and a structure that can implement this and method was developed.
본 발명은 말뚝기초와 직접기초를 병용한 복합기초 적용시, 상부구조물의 잔류침하에 의해 직접기초가 분담해야 할 하중이 말뚝기초에 전이되는 문제를 극복하여 지지성능을 향상시킬 수 있는 복합기초 선 재하 구조 및 공법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is a composite foundation line that can improve the supporting performance by overcoming the problem that the load to be shared by the direct foundation is transferred to the pile foundation due to the residual settlement of the upper structure when the composite foundation using the pile foundation and the direct foundation is applied. Its purpose is to provide a load structure and construction method.
전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「상하방향의 중공홀이 형성되고 하면이 지반에 접하는 PC(Precast) 지압블록; 상기 지압블록에 수평방향으로 매설되어 상기 중공홀 중단에 노출된 가압판; 상기 중공홀 내부 하단에 배치되는 결합판; 상단과 하단이 상기 가압판과 결합판을 각각 관통하며 체결되는 복수개의 연결봉; 및 지반에 관입되고, 두부(頭部)가 상기 결합판에 결합된 단수 또는 복수개의 파일(pile)을 포함하며, 상기 PC 지압블록은 지반을 하방으로 압박하는 상태로 직접기초 콘크리트에 매립 고정된 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조」를 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention is a PC (Precast) acupressure block in which hollow holes are formed in the vertical direction and the lower surface is in contact with the ground; a pressing plate buried in the acupressure block in a horizontal direction and exposed to the middle of the hollow hole; a coupling plate disposed at an inner lower end of the hollow hole; a plurality of connecting rods having upper and lower ends penetrating the pressure plate and the coupling plate, respectively; And a single or a plurality of piles penetrated into the ground and having a head coupled to the coupling plate, and the PC pressure block is directly embedded in the foundation concrete in a state of pressing the ground downward and fixed. It provides a composite foundation wire load structure characterized in that.
상기 결합판에는 상기 파일의 설치 각도를 안내하는 가이드관이 구비되어 있고, 상기 파일의 두부가 상기 가이드관에 삽입·결합된 것을 적용할 수 있다.The coupling plate is provided with a guide tube for guiding the installation angle of the pile, and it is possible to apply that the head of the pile is inserted and coupled to the guide tube.
상기 파일로는 상기 결합판 중앙에서 등간격으로 이격되어 하방향 외측으로 벌어지도록 경사 배치된 3축 경사 파일을 적용할 수 있다.As the pile, it is possible to apply a three-axis inclined pile spaced apart from the center of the coupling plate at equal intervals and inclined to spread downward and outward.
상기 가압판에는 판면에 하나 또는 복수개의 통공을 형성시켜, 상기 가압판과 결합판 사이 공간에 직접기초 콘크리트가 충전되도록 구성할 수 있다.The pressure plate may be configured to form one or a plurality of through holes on the plate surface so that the space between the pressure plate and the coupling plate is directly filled with foundation concrete.
또한 본 발명은 「전술한 복합기초 선 재하 구조의 시공 방법으로서, (a) 상기 연결봉의 하단을 상기 결합판에 체결하는 단계; (b) 계획 지점에 상기 파일을 관입·정착시키고, 상기 파일의 두부를 상기 결합판과 결합시키는 단계; (c) 상기 연결봉 상단이 상기 가압판을 관통하고, 상기 결합판이 상기 중공홀 하단에 위치하도록 상기 PC 지압블록을 지반에 배치하는 단계; (d) 상기 연결봉을 잡아당기는 반력으로 상기 가압판에 압축하중을 가하여, 상기 PC 지압블록이 지반을 압박하는 상태로 상기 연결봉 상단을 상기 가압판과 체결하는 단계; 및 (e) 상기 PC 지압블록이 매립되도록 직접기초 콘크리트를 타설·양생하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 공법」을 함께 제공한다.In addition, the present invention is a construction method of the above-described composite foundation wire load structure, (a) fastening the lower end of the connecting rod to the coupling plate; (b) penetrating and fixing the pile at a planned point, and combining the head of the pile with the coupling plate; (c) placing the PC acupressure block on the ground so that the upper end of the connecting rod passes through the pressure plate and the coupling plate is located at the lower end of the hollow hole; (d) applying a compressive load to the pressing plate by a reaction force pulling the connecting rod, and fastening the upper end of the connecting rod to the pressing plate in a state in which the PC acupressure block presses the ground; And (e) pouring and curing direct foundation concrete so that the PC acupressure block is buried; It provides together with a composite foundation wire loading method, characterized in that it includes.
본 발명이 제공하는 복합기초 선 재하 구조 및 공법에 따르면 다음의 효과를 얻을 수 있다.According to the composite foundation wire load structure and method provided by the present invention, the following effects can be obtained.
1. 느슨한 상태의 지반에 선 하중 재하를 통해 지반이 압축되어 다져진 상태가 되도록 하여 잔류침하를 감소시키고, 말뚝과 지반의 강성비를 적정 비율로 맞춤으로써 복합기초의 각 부가 상부구조물의 하중을 효과적으로 분담할 수 있게 된다.1. Residual settlement is reduced by applying a pre-load to the ground in a loose state so that the ground is compressed and compacted, and each part of the composite foundation effectively shares the load of the upper structure by adjusting the stiffness ratio between the pile and the ground in an appropriate ratio You can do it.
2. 연결봉을 잡아당기는 인발력에 대한 반력으로 지반에 선 하중을 재하할 수 있으며, 상기 인발력은 지반에 정착된 파일에 대한 프리스트레스(pre-stress)로 작용하여, 압축하중에 대한 파일의 지지력이 함께 증대된다.2. It is possible to load a line load on the ground as a reaction force against the pulling force pulling the connecting rod, and the pulling force acts as a pre-stress for the piles fixed in the ground, so that the pile's bearing capacity for the compressive load is combined. It increases.
[도 1]은 본 발명이 제공하는 복합기초 선 재하 구조 실시예들의 종단면을 도시한 것이다.
[도 2]는 본 발명에 적용되는 PC 지압블록 실시예의 (a) 사시도, (b) 평면도 및 (c) 종단면도이다.
[도 3a]는 결합판에 하나의 파일이 결합된 상태를 도시한 것이다.
[도 3b]는 결합판에 3축 파일이 결합된 상태를 도시한 것이다.
[도 4a] 내지 [도 4e]는 본 발명이 제공하는 복합기초 선 재하 공법의 (a)단계 내지 (e)단계를 각각 도시한 것이다(3축 파일 기준).
[도 5]는 본 발명이 제공하는 복합기초 선 재하 구조에 의해 직접기초와 말뚝기초가 상부구조물의 하중을 고르게 분담하는 상태를 나타낸 것이다.[Figure 1] shows a longitudinal section of the composite foundation wire load structure embodiments provided by the present invention.
[Figure 2] is (a) a perspective view, (b) a plan view and (c) a longitudinal sectional view of the PC acupressure block embodiment applied to the present invention.
[Figure 3a] shows a state in which one file is coupled to the coupling plate.
[Figure 3b] shows a state in which the three-axis file is coupled to the coupling plate.
[Fig. 4a] to [Fig. 4e] respectively show steps (a) to (e) of the composite foundation wire loading method provided by the present invention (based on 3-axis piles).
[Figure 5] shows a state in which the direct foundation and the pile foundation evenly share the load of the superstructure by the composite foundation wire load structure provided by the present invention.
1. 복합기초 선 재하 구조1. Complex foundation wire load structure
본 발명은 직접기초와 말뚝기초가 복합적으로 상부구조물을 지지하는 말뚝전면복합기초(Piled Raft Foundation, 이하 '복합기초'로 약칭함) 구조에 관한 것으로서, 느슨한 상태의 지반에 선 하중 재하를 통해 지반이 압축되어 다져진 상태가 되도록 하여 잔류침하(殘留沈下)를 감소시키고, 말뚝(pile, 이하 '파일'로 통칭함)과 지반의 강성비를 적정 비율로 맞춤으로써 복합기초의 각 부가 상부구조물의 하중을 효과적으로 분담하도록 구성된 복합기초 선 재하 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a pile-front composite foundation (piled raft foundation, hereinafter abbreviated as 'composite foundation') structure in which a direct foundation and a pile foundation support an upper structure in a complex manner, It is compressed and compacted to reduce residual settlement, and by adjusting the stiffness ratio of the pile (hereinafter collectively referred to as 'pile') and the ground to an appropriate ratio, each part of the composite foundation can reduce the load of the upper structure. It is about a composite foundation wire load structure configured to effectively share.
본 발명은 [도 1]에 도시된 바와 같이, 「상하방향의 중공홀(11)이 형성되고 하면이 지반(1)에 접하는 PC(Precast) 지압블록(10); 상기 지압블록(10)에 수평방향으로 매설되어 상기 중공홀(11) 중단에 노출된 가압판(20); 상기 중공홀(11) 내부 하단에 배치되는 결합판(30); 상단과 하단이 상기 가압판(20)과 결합판(30)을 각각 관통하며 체결되는 복수개의 연결봉(40); 및 지반에 관입되고, 두부(頭部, 51)가 상기 결합판(30)에 결합된 단수 또는 복수개의 파일(pile, 50)을 포함하며, 상기 PC 지압블록(10)은 지반(1)을 하방으로 압박하는 상태로 직접기초 콘크리트(60)에 매립 고정된 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조(100)」를 제공한다.As shown in [Fig. 1], the present invention is a PC (Precast)
상기 PC 지압블록(10)과 가압판(20)은 전술한 선 하중 재하를 위한 구성요소이고, 상기 결합판(30)과 파일(50)은 복합기초 중 말뚝기초에 해당하는 구성요소이며, 상기 연결봉(40)은 상기 PC 지압블록(10)과 파일(50)을 연결하면서, 상기 지반을 압박하는 압축력을 전달하는 구성요소이다. 본 발명에서는 위 구성요소들의 유기적 결합과 상호관계에 의해 작용·효과가 도출된다.The
상기 PC 지압블록(10)은 하면이 지반(1)에 접하도록 배치되어, 상부구조물 축조 전 선 하중 재하를 통해 지반(1)을 압박하여 잔류침하를 감소시키는 부재로서, 지반(1)을 압박하는 상태로 직접기초 콘크리트(60)에 매립 고정된다. 따라서, 상기 PC 지압블록(10)은 [도 2]에 도시된 바와 같이 두께감 있는 판형으로 구성하는 것이 바람직하다.The
상기 PC 지압블록(10)에는 상하방향의 중공홀(11)이 형성되어 있다. 상기 지압블록(10)에는 수평방향으로 가압판(20)이 매설되고 상기 가압판(20)은 중공홀(11) 중단에 노출된다. 즉, 상기 가압판(20)이 상기 중공홀(11)의 중단을 수평방향으로 가로질러 상기 중공홀(11)이 상·하부 영역(11-1, 11-2)으로 구획된다.The
상기 중공홀(11) 내부 하단에는 결합판(30)이 배치되며, 이에 따라 상기 결합판(30)의 하면이 지반에 접하게 된다. 상기 결합판에는 연결봉(40)의 하단과 파일(pile, 50)의 두부(頭部, 51)가 결합된다.A
상기 결합판(30)은 하부에 하방향으로 수렴하는 역립 원뿔형의 지반정착부를 구성함으로써, 상기 결합판(30)이 전체적으로 팽이파일 형태가 되도록 할 수 있다. 이 경우 상기 지반정착부가 지반에 눌러 박히는 방식으로 설치될 수 있다.By constructing an inverted conical ground anchoring part converging downward at the bottom of the
상기 연결봉(40)은 복수개가 수직방향으로 설치되는데, 상단이 상기 가압판(20)을 관통하며 체결되고, 하단은 상기 결합판(30)을 관통하며 체결된다. 상기 연결봉(40)에 의해 상기 가압판(20)과 결합판(30)이 일체(一體)로 거동한다. 상기 가압판(20)은 상기 PC 지압블록(10)에 매립된 것이고, 상기 결합판(30)은 파일(50)과 결합되므로, 상기 연결봉(40)을 매개로 각 구성요소의 일체 거동이 이루어지게 된다.A plurality of connecting
전술한 바와 같이, 상기 파일(50)은 단수 또는 복수개 설치되며, 두부(頭部, 51)가 상기 결합판(30)에 결합된다.As described above, the single or
하나의 파일(50)을 설치하는 경우에는 [도 3a]에 도시된 바와 같이 파일(50) 두부(51)가 결합판(30)의 중앙을 수직 관통하도록 설치하는 것이 바람직하다. In the case of installing one
상기 파일(50)을 복수개 설치하는 경우, [도 3b]에 도시된 바와 같이 상기 결합판 중앙에서 등간격으로 이격되어 하방향 외측으로 벌어지도록 경사 배치된 3축 파일(50)을 적용할 수 있다. 3축 파일(50)은 3개 파일의 설치각이 각각 120°씩 벌어지며 안정적인 삼발이 형태로 설치할 수 있다. 이렇게 삼발이 형태로 경사지게 설치된 3축 파일(50)은 수직하중과 함께 수평하중에도 대항할 수 있게 된다.In the case of installing a plurality of the
상기 결합판(30)에는 상기 파일(50)의 설치 각도를 안내하는 가이드관(31)을 결합시키고, 상기 파일(50)의 두부(51)가 상기 가이드관(31)에 삽입·결합되도록 할 수 있는데, 특히 3축 파일(50)을 적용하는 경우, 파일(50)들이 상기 가이드관(31)에 의해 설치각을 정확히 유지하면서 지반에 관입되도록 할 수 있다.A
한편, 상기 가압판(20)에는 판면에 하나 또는 복수개의 통공(21)을 형성시켜, 상기 가압판(20)과 결합판(30) 사이 공간, 즉 상기 중공홀(11)의 하부 영역(11-2)에 직접기초 콘크리트(60)가 충전되도록 할 수 있다.Meanwhile, one or a plurality of through
직접기초 콘크리트(60)가 상기 하부 영역(11-2)에까지 충전됨으로써 복합기초의 일체성이 강화된다.As the direct foundation concrete 60 is filled up to the lower region 11-2, the integrity of the composite foundation is reinforced.
2. 복합기초 선 재하 공법2. Composite foundation pre-loading method
이하에서는 전술한 복합기초 선 재하 구조(100)의 시공 방법 즉, 복합기초 선 재하 공법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the construction method of the above-described composite foundation wire-
본 발명은 복합기초 선 재하 구조(100)의 시공 방법으로서, 「(a) 상기 연결봉(40)의 하단을 상기 결합판(30)에 체결하는 단계; (b) 계획 지점에 상기 파일(50)을 관입·정착시키고, 상기 파일(50)의 두부(51)를 상기 결합판(30)과 결합시키는 단계; (c) 상기 연결봉(40) 상단이 상기 가압판(20)을 관통하고, 상기 결합판(30)이 상기 중공홀(11) 하단에 위치하도록 상기 PC 지압블록(10)을 지반에 배치하는 단계; (d) 상기 연결봉(40)을 잡아당기는 반력으로 상기 가압판(20)에 압축하중을 가하여, 상기 PC 지압블록(10)이 지반(1)을 압박하는 상태로 상기 연결봉(40) 상단을 상기 가압판과 체결하는 단계; 및 (e) 상기 PC 지압블록(10)이 매립되도록 직접기초 콘크리트(60)를 타설·양생하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 공법」을 제공한다.The present invention is a construction method of the composite foundation
위와 같은 복합기초 선 재하 공법 적용에 앞서, 구조 계산에 의해 직접기초 설치 규모와 말뚝기초의 종류와 설치 지점 및 수량 등을 결정하고 이에 따라 상기 PC 지압블록(10)을 설치 지점을 계획한다.Prior to the application of the composite foundation preloading method as above, the size of the direct foundation installation and the type, installation point and quantity of the pile foundation are determined by structural calculation, and the
상기 (a)단계는 [도 4a]에 도시된 바와 같이 상기 연결봉(40)의 하단을 상기 결합판(30)에 체결하는 단계이다. 상기 연결봉(40)의 하단을 상기 결합판(30)에 관통시킨 상태에서 상기 결합판(30) 상·하면에 용접이나 너트, 웨지 등의 고정수단을 적용하여 상기 연결봉(40)의 하단을 체결·고정시킬 수 있다. The step (a) is a step of fastening the lower end of the connecting
상기 (b)단계는 [도 4b]에 도시된 바와 같이 계획 지점에 상기 파일(50)을 관입·정착시키고, 상기 파일(50)의 두부(51)를 상기 결합판(30)과 결합시키는 단계이다.The step (b) is a step of penetrating and fixing the
상기 (b)단계는 상기 파일(50)을 지반에 먼저 관입시킨 후 지반 위에 돌출한 두부(51)에 상기 결합판(30)을 맞춰 결합시키는 과정으로 진행할 수도 있으나, 상기 결합판(30)에 가이드관(31)이 형성된 경우에는 상기 가이드관(31)에 상기 파일(50)을 먼저 삽입시킨 후 상기 가이드관(31)이 안내하는 설치각을 따라 지반에 관입시키고, 상기 두부(51)를 상기 가이드관(31)과 결합시키는 과정으로 효율적으로 진행시킬 수 있다.The step (b) may proceed with a process of first penetrating the
본 (b)단계에서는 내부에 오거(auger)가 구비된 강관(미도시)을 상기 가이드관(31)에 삽입하여 상기 가이드관(30) 설치 방향을 따라 지반을 천공한 후, 천공홀에 상기 파일(50)을 삽입·정착시키는 과정을 적용할 수 있다. In this step (b), a steel pipe (not shown) having an auger inside is inserted into the
상기 (c)단계는 [도 4c]에 도시된 바와 같이 연결봉(40) 상단이 상기 가압판(20)을 관통하고, 상기 결합판(30)이 상기 중공홀(11) 하단에 위치하도록 상기 PC 지압블록(10)을 지반에 배치하는 단계이다.As shown in [Fig. 4c], in the step (c), the PC acupressure is performed so that the upper end of the connecting
본 (c)단계에서는 상기 PC 지압블록(10)을 계획 지점에 배치하는 것이며, 이 과정에서 상기 연결봉(40) 상단이 상기 가압판(20)을 관통하고, 상기 결합판(30)이 상기 중공홀(11) 하단에 위치하게 되는 것이다.In this step (c), the
상기 (d)단계는 [도 4d]에 도시된 바와 같이 상기 연결봉(40)을 잡아당기는 반력으로 상기 가압판(20)에 압축하중을 가하여, 상기 PC 지압블록(10)이 지반(1)을 압박하는 상태로 상기 연결봉(40) 상단을 상기 가압판과 체결하는 단계이다.As shown in [Fig. 4d], the step (d) applies a compressive load to the
본 (d)단계에서는 상기 중공홀(11)의 상부 영역(11-1)에 스크류잭, 유압잭 등의 선행하중 재하 장치를 설치하여, 상기 가압판(20)을 누르며 상기 연결봉(40)을 잡아당김으로써 상기 가압판(20)과 일체를 이루고 있는 PC 지압블록(10)이 지반(1)을 압박하도록 할 수 있다. In this step (d), a preloading device such as a screw jack or a hydraulic jack is installed in the upper region 11-1 of the
상기 연결봉(40)의 하단은 상기 결합판(30)과 체결되어 있으므로, 지반에 정착된 파일(50)이 상기 연결봉(40)을 통해 가해지는 인발력에 저항하게 되며, 상기 인발력에 대한 반력은 지반(1)에 대한 압축력으로 작용하므로, 지반에 대한 선 다짐(pre-compacting) 효과가 있어 상부구조물 축조 후의 잔류침하를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 복합기초에 효율적인 지지 하중 분배가 이루어져 지지성능이 향상된다.Since the lower end of the connecting
한판, 상기 연결봉(40)을 잡아당기는 인발력은 지반에 정착된 파일(50)에 대한 프리스트레스(pre-stress)로 작용하여, 압축하중에 대한 파일(50)의 지지력이 함께 증대된다.One plate, the pulling force pulling the connecting
상기 연결봉(40)을 잡아당기는 반력으로 상기 가압판(20)에 압축하중을 가한 상태에서는 상기 가압판(20)의 상면측에 너트, 웨찌 등의 고정수단을 적용하여 상기 연결봉(40)의 상단을 체결·고정시킬 수 있다. In a state in which a compressive load is applied to the
상기 (e)단계는 [도 4e]에 도시된 바와 같이 상기 PC 지압블록(10)이 매립되도록 직접기초 콘크리트(60)를 타설·양생하는 단계이다. The step (e) is a step of pouring and curing the direct foundation concrete 60 so that the
본 (e)단계 실시에 의해 상기 PC 지압블록(10)이 직접기초의 일부가 되도록 매립되어 복합기초가 완성된다. 상기 PC 지압블록(10)에 매설된 가압판(20)에는 통공(21)을 형성시켜 둠으로써 직접기초 콘크리트(60)가 상기 중공홀(11)의 하부 영역(11-2)에도 충전되도록 할 수 있다.By performing this step (e), the
위와 같은 과정으로 시공된 복합기초 선 재하 구조에 의해 상부구조물 축조 전에 지반이 먼저 다져지며 잔류침하가 감소하게 되고, [도 5]에 나타난 바와 같이 직접기초와 말뚝기초가 일체를 이루며 상부구조물의 하중을 고르게 분담함으로써 지지성능이 향상된다.Due to the composite foundation wire-loaded structure constructed in the above process, the ground is first compacted before the superstructure is built, and the residual settlement is reduced, and as shown in [Fig. By evenly distributing the support performance is improved.
이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다. In the above, the present invention was examined in detail with specific examples. However, the present invention is not limited by the above embodiments and can be modified and modified within the scope without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention include such modifications and variations.
1 : 지반
10 : PC 지압블록
11 : 중공홀
11-1 : 상부 영역
11-2 : 하부 영역
20 : 가압판
21 : 통공
22 : 관통공(가압판)
30 : 결합판
31 : 가이드관
32 : 관통공(결합판)
40 : 연결봉
50 : 파일
60 : 직접기초 콘크리트
100 : 복합기초 선 재하 구조1: ground
10: PC acupressure block 11: hollow hole 11-1: upper area
11-2: lower region 20: pressure plate 21: through hole
22: through hole (pressing plate) 30: coupling plate 31: guide pipe
32: through hole (bonding plate) 40: connecting rod 50: file
60: direct foundation concrete
100: complex foundation line load structure
Claims (5)
상기 지압블록(10)에 수평방향으로 매설되어 상기 중공홀(11) 중단에 노출된 가압판(20);
상기 중공홀(11) 내부 하단에 배치되는 결합판(30);
상단과 하단이 상기 가압판(20)과 결합판(30)을 각각 관통하며 체결되는 복수개의 연결봉(40); 및
지반에 관입되고, 두부(頭部, 51)가 상기 결합판(30)에 결합된 단수 또는 복수개의 파일(pile, 50)을 포함하며,
상기 PC 지압블록(10)은 지반(1)을 하방으로 압박하는 상태로 직접기초 콘크리트(60)에 매립 고정된 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조(100).
A PC (Precast) acupressure block 10 in which a hollow hole 11 is formed in the vertical direction and the lower surface is in contact with the ground 1;
A pressing plate 20 buried in the acupressure block 10 in a horizontal direction and exposed to the middle of the hollow hole 11;
a coupling plate 30 disposed at an inner lower end of the hollow hole 11;
a plurality of connecting rods 40 having upper and lower ends penetrating and fastening the pressure plate 20 and the coupling plate 30, respectively; and
It penetrates the ground and includes a single or multiple piles 50 having a head 51 coupled to the coupling plate 30,
The PC acupressure block 10 is a composite foundation line load structure 100, characterized in that embedded and fixed to the direct foundation concrete 60 in a state of pressing the ground 1 downward.
상기 결합판(30)에는 상기 파일(50)의 설치 각도를 안내하는 가이드관(31)이 구비되어 있고,
상기 파일(50)의 두부(51)가 상기 가이드관(31)에 삽입·결합된 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조(100).
In paragraph 1,
The coupling plate 30 is provided with a guide pipe 31 for guiding the installation angle of the pile 50,
The composite foundation wire load structure 100, characterized in that the head 51 of the pile 50 is inserted and coupled to the guide pipe 31.
상기 파일(50)은 상기 결합판(30) 중앙에서 등간격으로 이격되어 하방향 외측으로 벌어지도록 경사 배치된 3축 경사 파일인 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조(100).
In paragraph 1,
The pile 50 is a composite foundation line load structure 100, characterized in that the three-axis inclined pile spaced at equal intervals from the center of the coupling plate 30 and inclined to spread downward and outward.
상기 가압판(20)에는 판면에 하나 또는 복수개의 통공(21)이 형성되어, 상기 가압판(20)과 결합판(30) 사이 공간에 직접기초 콘크리트(60)가 충전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 구조(100).
In paragraph 1,
Composite foundation, characterized in that the pressure plate 20 has one or a plurality of through holes 21 formed on the plate surface so that the direct foundation concrete 60 is filled in the space between the pressure plate 20 and the coupling plate 30 Line load structure (100).
(a) 상기 연결봉(40)의 하단을 상기 결합판(30)에 체결하는 단계;
(b) 계획 지점에 상기 파일(50)을 관입·정착시키고, 상기 파일(50)의 두부(51)를 상기 결합판(30)과 결합시키는 단계;
(c) 상기 연결봉(40) 상단이 상기 가압판(20)을 관통하고, 상기 결합판(30)이 상기 중공홀(11) 하단에 위치하도록 상기 PC 지압블록(10)을 지반에 배치하는 단계;
(d) 상기 연결봉(40)을 잡아당기는 반력으로 상기 가압판(20)에 압축하중을 가하여, 상기 PC 지압블록(10)이 지반(1)을 압박하는 상태로 상기 연결봉(40) 상단을 상기 가압판과 체결하는 단계; 및
(e) 상기 PC 지압블록(10)이 매립되도록 직접기초 콘크리트(60)를 타설·양생하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합기초 선 재하 공법.As a construction method of the composite foundation wire load structure 100 of any one of claims 1 to 4,
(a) fastening the lower end of the connecting rod 40 to the coupling plate 30;
(b) penetrating and fixing the pile 50 at a planned point, and combining the head 51 of the pile 50 with the coupling plate 30;
(c) placing the PC acupressure block 10 on the ground so that the upper end of the connecting rod 40 passes through the pressure plate 20 and the coupling plate 30 is located at the lower end of the hollow hole 11;
(d) a compressive load is applied to the pressure plate 20 with a reaction force pulling the connecting rod 40, and the PC acupressure block 10 presses the ground 1, and the upper end of the connecting rod 40 is pressed against the pressure plate signing with; and
(e) pouring and curing the direct foundation concrete 60 so that the PC acupressure block 10 is buried; Composite foundation wire loading method comprising a.
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