KR101791211B1

KR101791211B1 - Helix steel pipe pile construction method for reinforcement of buckling

Info

Publication number: KR101791211B1
Application number: KR1020150146596A
Authority: KR
Inventors: 오명호; 노연식; 김영호
Original assignee: 고강이앤씨(주)
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2035-10-21
Also published as: KR20170046362A

Abstract

본 발명은 소요지지층까지 직접 회전, 압입시키는 비배토 자천공 방식으로 회전 관입시 선단에서의 토사 교란과 관입 저항을 감소시키고 상부에서 강관 말뚝의 요동이 방지되며, 장심도로 시공되더라도 횡좌굴을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝 및 이의 시공 방법을 제공한다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝은, 일정 길이를 갖는 제1샤프트, 상기 제1샤프트의 선단에 접합되고 표면에 다수개로 분포된 비트 돌기를 갖는 선단 비트, 상기 제1샤프트의 하부측에 접합된 헬릭스 지압판으로 이루어진 하부 강관과; 일정 길이에 상기 제1샤프트와 동일한 직경을 갖는 제2샤프트, 상기 제2샤프트의 중간부분에 고정되어 있는 슬리브 스톱퍼를 구비한 상부 강관과; 상기 상부 강관의 제2샤프트에 회전 자유롭게 삽입된 후 상기 슬리브 스톱퍼에 걸림되어 상승이 억제되며, 헬릭스 강관 말뚝의 회전 관입시 직경방향으로 요동을 억제하며 직진성을 부여함과 동시에 관입 후 좌굴을 방지와 수평 저항력을 증가시키는 좌굴방지용 슬리브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the non-clay perforation method which directly rotates and presses into the required support layer reduces turbulent disturbance and penetration resistance at the tip during rotation, prevents the pivot of the steel pipe pile at the upper portion, The present invention provides a method for constructing a pillar of a steel-reinforced steel pipe for buckling reinforcement. A helix steel pipe pile for buckling reinforcement according to a preferred embodiment of the present invention comprises a first shaft having a predetermined length, a tip bit having a bit projection distributed on a surface thereof and bonded to a tip of the first shaft, A lower steel pipe made of a helical platen joined to a lower side of the lower steel pipe; An upper steel pipe having a second shaft having a diameter equal to that of the first shaft at a predetermined length, and a sleeve stopper fixed to an intermediate portion of the second shaft; The shaft is inserted into the second shaft of the upper steel pipe so as to be rotatably engaged with the sleeve stopper so as to be prevented from ascending and is prevented from pivoting in the radial direction when the helix steel pipe pile is rotated, And a buckling preventing sleeve for increasing a horizontal resisting force.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pile construction method,

본 발명은 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 소요지지층까지 직접 회전, 압입시키는 비배토 자천공 방식으로 회전 관입시 선단에서의 토사 교란을 일으켜 관입 저항을 감소시키고 상부에서 강관 말뚝의 요동이 방지되며, 장심도로 시공되더라도 횡좌굴을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of constructing a helix steel pipe pile for buckling reinforcement, and more particularly, to a method of constructing a pile of a steel pipe pile by directly rotating and pressing the pile to a required support layer, And a method of constructing a helix steel pipe pile for buckling reinforcement so that lateral buckling can be effectively prevented even if it is constructed with a long depth.

말뚝은 연직하중(압축력)을 지중 속에서 지지하는 기둥과 같은 주배로 단면 크기에 비해 길이가 길어지면 지중 속에서 좌굴(횡좌굴, 비틀림좌굴)이 발생하여 사용하는 재료의 항복강도(fy)를 100% 사용하지 못하고 기하학적 형상비(세장비)에 따라 재료의 항복강도를 감해서 말뚝 연직설계 지지력을 결정한다. 따라서 지중 속에서 말뚝의 좌굴을 억제할 수 있도록 하는 것이 중요하다.If the length of the pile is longer than the cross-sectional size of the main pile, such as column supporting the vertical load (compressive force) in the underground, buckling (transverse buckling, torsional buckling) occurs in the ground so that the yield strength (fy) The pile vertical design bearing capacity is determined by reducing the yield strength of the material according to the geometric aspect ratio (slenderness ratio) without using 100%. Therefore, it is important to be able to suppress buckling of the pile in the ground.

말뚝 시공은 지반에 말뚝을 직접적으로 충격에너지를 가해서 설치하는 타입말뚝공법이나 말뚝을 회전 시키면서 관입하는 회전관입말뚝공법이 있다. 이들 말뚝은 상기에서 언급한 바와 같이 길이(세장비)에 따른 영향이 크기도 하지만 수직도(기울어짐 방지)를 만족하는 시공하는 것이 중요하다. 이는 연직하중이 상단부와 하단부가 경사진 말뚝으로 편심력이 발생하게 되고 이는 말뚝 내에 발생되는 편심모멘트에 의해 연직 설계지지력이 현격하게 감소한다. 따라서 기울어지게 말뚝이 시공되지 않도록 수직 관입성이 좋은 말뚝으로 시공하는 것이 중요하다.The pile construction method is a type pile method in which pile is directly installed by applying impact energy directly to the pile, or a rotary pile pile method in which a pile is rotated while being intruded. As mentioned above, these piles have a large effect on the length (slenderness ratio), but it is important to construct the pile satisfying the vertical degree (slope prevention). This results in the eccentricity of the vertical load due to the inclination of the top and bottom of the pile, and the supporting force of the vertical design decreases remarkably due to the eccentric moment generated in the pile. Therefore, it is important to construct piles with good vertical penetration so that piles are not tilted.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0869815호로서 '매입말뚝용 강관의 선단부 지지력 확대장치 및 매입말뚝시공방법'이 제안되어 있다. 이는 매입말뚝용 강관의 선단부 외측에 고정되는 리브, 리브의 저면에 고정되는 도넛형의 확장판, 강관의 선단부 내측에 고정되는 전단고정부재, 및 강관의 선단부 내측에서 전단고정부재에 의해 고정 지지되는 철근부재를 포함하여 이루어진 매입말뚝용 강관의 선단부 지지력 확대장치를 이용한 시공방법으로, 스크류를 이용해 지반을 굴착하여 굴착공을 형성하는 단계, 굴착공의 내측 하부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성하는 단계, 선단부 지지력 확대장치가 고정된 강관을 굴착공에 삽입하고 그 선단부를 콘크리트층에 매립하는 단계, 및 콘크리트층의 상부 공간을 채움재로 채우는 단계를 포함하여 이루어져, 강관의 선단부 단면적을 확대시키고 강관의 선단부와 콘크리트와 결합력을 증대시켜 강관의 지지력을 증대시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.As a background technology of the present invention, Korean Patent Registration No. 10-0869815 has proposed a method for expanding the supporting capacity of the end portion of a steel pipe for an embedded pile and a method for constructing an embedded pile. The reinforcing member is fixed on the inner side of the front end portion of the steel pipe. The reinforcement member is fixed on the inner side of the front end portion of the steel pipe, A step of excavating the ground by using a screw to form a drilling hole, a step of forming a concrete layer by placing concrete on the inner lower side of the drilling hole, A step of inserting a steel pipe to which a tip end supporting force expanding device is fixed in a drilling hole and filling the tip end portion of the steel pipe into a concrete layer and filling an upper space of the concrete layer with a filler material, It is possible to increase the supporting force of the steel pipe by increasing the bonding force with the tip portion and concrete .

그러나 상기 배경기술은 선단지지력을 얻기 위해 굴착공 작업과 콘크리트 타설 및 양생 기간으로 시공 기간이 오래 걸리고, 인발 저항이 약하며, 장심도로 시공되는 경우 횡좌굴을 효과적으로 억제할 수 있는 방안이 없는 단점을 가진다.However, the above background art has a disadvantage in that it takes a long period of construction due to excavation work, concrete pouring and curing period in order to obtain the tip end supporting force, weak pull resistance, and there is no effective way to suppress lateral buckling when a long depth is applied I have.

한국 등록특허 등록번호 제10-0869815호(매입말뚝용 강관의 선단부 지지력 확대장치 및 매입말뚝시공방법)Korean Registered Patent Registration No. 10-0869815 (Expansion force of the tip end of a steel pipe for a pile and method of constructing a pile)

본 발명은 소요지지층까지 직접 회전, 압입시키는 비배토 자천공 방식으로 회전 관입시 선단에서의 토사 교란을 일으켜 관입 저항을 감소시키고 상부에서 강관 말뚝의 요동이 방지되며, 장심도로 시공되더라도 횡좌굴을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is based on the non-plaster boring method which directly rotates and presses into the required supporting layer, causing turbulent disturbance at the tip during rotation penetration to reduce the penetration resistance, prevent the pivoting of the steel pipe pile at the upper part, The present invention provides a method of constructing a pillar of a steel-reinforced steel pipe for buckling reinforcement.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공 방법은,
(a) 상단부에 하부 커플링 스톱퍼를 갖는 제1샤프트, 상기 제1샤프트의 선단에 접합되고 표면에 다수개로 분포된 비트 돌기를 갖는 선단 비트, 상기 제1샤프트의 하부측에 접합된 헬릭스 지압판으로 이루어진 하부 강관을 지반에 일정 깊이로 회전 관입시켜 놓는 단계와;
(b) 상기 제1샤프트와 동일한 직경을 갖고 헬릭스 지압판을 갖는 제2샤프트, 상기 제2샤프트의 중간부분에 고정되어 있는 슬리브 스톱퍼와, 하부 커플링 스톱퍼에 회전력을 전달하는 역 T자형 걸림턱을 갖는 상부 커플링과, 콘크리트 합성 말뚝을 위해 하단부에 공기구멍을 갖는 속채움 막음판과 중간에 좌굴방지용 슬리브가 설치된 상부 강관을 상부 커플링을 통해 상기 하부 강관의 상단에 연결한 후 하부 강관과 상부 강관을 일체로 회전 관입시켜 좌굴방지용 슬리브를 지층에 매설시켜 놓는 단계와;
(c) 상기 상부 강관의 두부머리에 보강을 위해 한쌍 내,외측 유공강판을 설치한 후 띠 철근을 연결하여 두부머리 보강을 실시하는 단계와;
(d) 강관 말뚝이 관입된 지반에 버림콘크리트를 타설한 후 기초 철근을 배근하고 상부 강관의 상부에서 내부로 속채움용 몰탈을 채워넣는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 강관 말뚝의 관입이 깊은 경우, 상기 (a) 단계 후 상부 강관을 연결하기 전에 상기 제1샤프트와 동일한 직경을 갖고 헬릭스 지압판이 구비된 제3샤프트, 제3샤프트의 하단에 접합되어 상기 하부 커플링 스톱퍼에 회전력을 전달하는 중간 커플링, 상기 제3샤프트의 상단부 외주면에 일정 간격으로 배치되어 복수개로 구비된 중간 커플링 스톱퍼를 구비한 하나 이상의 중간 강관을 중간 커플링을 통해 연결해 가면서 회전 관입을 진행한 후 최종단으로 상기 상부 강관의 회전 관입이 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of constructing a helix steel pipe pile for buckling reinforcement,
(a) a first shaft having a lower coupling stopper at an upper end thereof, a tip bit having a bit protrusion joined to the tip of the first shaft and distributed over a plurality of surfaces, and a helical pressure plate joined to a lower side of the first shaft Rotating the lower steel pipe to a predetermined depth;
(b) a second shaft having the same diameter as the first shaft and having a helical pressure plate, a sleeve stopper fixed to an intermediate portion of the second shaft, and an inverted T-shaped engaging jaw for transmitting a rotational force to the lower coupling stopper And an upper steel pipe provided with a fastening blocking plate having an air hole at a lower end for a concrete synthetic pile and a sleeve for preventing buckling at an intermediate portion are connected to the upper end of the lower steel pipe through an upper coupling, A step of integrally rotating the steel pipe to bury the buckling preventing sleeve in the ground layer;
(c) installing a pair of inner and outer perforated steel plates for reinforcing the head of the upper steel pipe, and then reinforcing the head of the head by connecting the steel bars;
(d) placing the abandoned concrete on the ground where the steel pipe pile is penetrated, placing the foundation steel and filling the inner filling mortar into the upper part of the upper steel pipe.
In addition, when the penetration of the steel pipe pile is deep, a third shaft having the same diameter as the first shaft and having a helical pressure plate is connected to the lower end of the third shaft before the upper steel pipe is connected after the step (a) An intermediate coupling for transmitting a rotational force to the coupling stopper, and at least one intermediate steel pipe having a plurality of intermediate coupling stoppers disposed at regular intervals on the outer circumferential surface of the upper end of the third shaft, And then rotating the upper steel pipe through the final stage.

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본 발명의 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공 방법에 따르면, 강관에 헬릭스 지압판를 부착한 중구경 강관 말뚝을 소요지지층까지 직접 회전, 압입시키는 비배토 자천공 방식으로, 선단 비트에 의해 토사 교란을 일으켜 관입 저항을 감소시키는 시공이 가능하다.According to the method of constructing a pile of a steel pile for buckling reinforcement according to the present invention, a pile pile having a helical pillar attached to a steel pipe is directly pivoted and press-fitted into a required support layer. Construction that reduces resistance is possible.

또한, 헬릭스 지압판에 의해 지지력이 향상되고 압축 및 인장에 저항하는 저항력이 증대된다.Further, the supporting force is improved by the helical pressure plate, and the resistance against compression and tensile is increased.

또한, 장심도로 강관 말뚝이 시공되는 경우 좌굴방지용 슬리브가 관입된 위치에서 휨모멘트 지점을 발휘하여 횡좌굴을 방지하는 시공이 가능하다.Also, when a steel pipe pile is installed with a long depth, it is possible to prevent lateral buckling by showing a bending moment point at a position where a buckling preventing sleeve is inserted.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 적용되는 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 도 1의 정면도.
도 4는 본 발명에 적용되는 중간 강관의 정면도.
도 5의 (가),(나)는 본 발명에 적용되는 두부 보강장치에 포함되는 내외측 유공강판의 사시도 및 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 순서별 시공 상태도.
도 7은 본 발명에 따른 중간 강관이 더 조립된 상태에서의 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝의 시공상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
1 is a perspective view of a helix steel pipe pile for buckling reinforcement applied to the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view of Fig. 1; Fig.
Figure 3 is a front view of Figure 1;
4 is a front view of an intermediate steel pipe used in the present invention.
5 (a) and 5 (b) are a perspective view and a front view of the inner and outer perforated steel sheets included in the head reinforcement device applied to the present invention.
FIG. 6 is a view showing a construction state of a pile of a steel pipe for buckling reinforcement according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing a construction state of a helix steel pipe pile for buckling reinforcement in a state in which an intermediate steel pipe according to the present invention is further assembled. FIG.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

도 1 내지 도 3과 같이 본 발명에 따른 좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝(10)은 선단측 선단 비트(122)에 의해 자천공 시공이 가능하다. 따라서 천공기를 이용한 천공 및 케이싱 인발 작업이 불필요해진다. 또한, 최종단 상부 강관(14)에 조립되는 좌굴방지용 슬리브(16)가 본 공법에 의해 지층에 관입되어 추가적으로 지층에서 휨모멘트 저항지점이 발생되므로 좌굴에 저항하는 저항력이 증가되어 좌굴이 억제된다. 또한 두부 보강 구조에서 상부 강관(14)의 내부 깊숙히 속채움 막음판(15)이 설치되어져 있고, 절곡 제작된 유공강판이 한 쌍으로 배면 접합된 3차원적인 형상을 하게 되어 콘크리트와의 합성이 뛰어난 시공 방법을 제공하게 된다.1 to 3, the buckling-reinforcing helix steel pipe pile 10 according to the present invention can be self-pierced by the leading end bit 122. Therefore, the perforation using the perforator and the casing pulling operation become unnecessary. In addition, since the buckling preventing sleeve 16 assembled to the final-stage upper steel pipe 14 is penetrated into the stratum according to the present invention, the bending moment resistance point is further generated in the stratum, so that the resisting force against buckling is increased and buckling is suppressed. In addition, in the head reinforcement structure, the inner filling plate 15 is installed deep inside the upper steel pipe 14, and the bent steel plate is formed into a three-dimensional shape with a pair of back-to-back joints, Thereby providing a construction method.

좌굴 보강용 헬릭스 강관 말뚝(10)은 하부 강관(12), 상부 강관(14), 좌굴방지용 슬리브(16)로 구성되며, 필요시 도 4와 같이 중간 강관(18)이 부가되어 조립된다. 더 부가적으로 말뚝 머리 보강구조가 설치된다.The buckling reinforcing helix steel pipe pile 10 is composed of a lower steel pipe 12, an upper steel pipe 14 and a buckling preventing sleeve 16, and if necessary, an intermediate steel pipe 18 is added and assembled as shown in FIG. In addition, a pile head reinforcement structure is installed.

하부 강관(12)은 일정 길이를 갖는 제1샤프트(121), 상기 제1샤프트(121)의 선단에 접합되고 표면에 다수개로 분포된 비트 돌기(122a)를 갖는 선단 비트(122), 상기 제1샤프트(121)의 상단부 외주면에 일정 간격으로 배치되어 복수개로 구비된 하부 커플링 스톱퍼(123), 상기 제1샤프트(121)의 하부측에 접합된 헬릭스 지압판(124)으로 이루어져 구성된다.The lower steel pipe 12 includes a first shaft 121 having a predetermined length, a front bit 122 having bit protrusions 122a joined to the front end of the first shaft 121 and distributed on a plurality of surfaces, A lower coupling stopper 123 provided at a predetermined interval on the outer circumferential surface of the upper end of the first shaft 121 and a plurality of helical pressure plates 124 joined to the lower side of the first shaft 121.

본 실시 예에서 제1샤프트(121)의 직경은 180~250mm로 중구경이고, 길이는 6m로 구성하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 선단 비트(122)는 강관 말뚝의 시공 후 선단 지지력을 극대화하기 위한 것으로 볼록한 구면 형태를 갖으며, 그 구면부 표면에는 강관 말뚝의 회전 관입시 선단에서의 토사 교란을 일으켜 관입 저항을 감소시키기 위한 비트 돌기(122a)를 갖는다. 하부 커플링 스톱퍼(123)는 본 실시예에서 2개 내지 4개로 제1샤프트(121)의 둘레에 배치되어 용접으로 접합되어 있다. 헬릭스 지압판(124)은 360도 회전된 나선형 구조를 이루어 강관 말뚝의 회전시 지반내로 관입을 유도한다. 헬릭스 지압판(124)의 외경은 제1샤프트(121)의 외경의 2배 내외가 바람직하다. 헬릭스 지압판(124)은 관입 저항을 감소키기기 위해 단부가 경사진 형태를 갖거나 반경이 감소되는 형상을 갖을 수 있다.In the present embodiment, the first shaft 121 has a diameter of 180 to 250 mm, a medium diameter, and a length of 6 m, but the present invention is not limited thereto. The tip bit 122 has a convex spherical shape in order to maximize the tip end support force of the steel pipe pile after the construction, and a bit for reducing the penetration resistance is generated on the surface of the spherical portion by causing turbulence at the tip at the time of rotation- And has a projection 122a. The lower coupling stopper 123 is disposed around the first shaft 121 by two to four in this embodiment and welded thereto. The helix pressure plate 124 has a helical structure rotated by 360 degrees to induce intrusion into the ground during rotation of the steel pipe pile. The outer diameter of the helical pressure plate 124 is preferably about twice the outer diameter of the first shaft 121. The helix pressure plate 124 may have a shape with an end inclined or a radius reduced to reduce penetration resistance.

상부 강관(14)은 일정 길이에 상기 제1샤프트(121)와 동일한 직경을 갖는 제2샤프트(141), 제2샤프트(141)의 하단에 접합되어 상기 하부 커플링 스톱퍼(123)에 회전력을 전달하는 상부 커플링(142), 상기 제2샤프트(141)의 중간부분에 고정되어 있는 슬리브 스톱퍼(143)를 구비하여 구성된다.The upper steel pipe 14 has a second shaft 141 having a predetermined length and a diameter equal to that of the first shaft 121 and a second shaft 141 joined to the lower end of the second shaft 141 to transmit rotational force to the lower coupling stopper 123 And a sleeve stopper 143 fixed to an intermediate portion of the second shaft 141. The upper stopper 143 and the upper stopper 143 are disposed in the middle of the second shaft 141,

본 실시 예에서 제2샤프트(141)의 길이는 제1샤프트(121)의 길이와 동일하게 구성된다. 상부 커플링(142)은 원통형으로 제2샤프트(141)의 하단에 용접으로 접합되며 내면에 하부 커플링 스톱퍼(123)에 결합되는 동수의 걸림턱(142a)이 구비된다. 이때 걸림턱(142a)은 대략 역 T자형 구조로 상부 강관(14)의 회전 방향에 따라 하부 커플링 스톱퍼(123)에 경사면으로 물림 및 해제된다. 슬리브 스톱퍼(143)는 강관 말뚝의 회전 관입시 상기 좌굴방지용 슬리브(16)를 가압시키기 위한 수단이다. 슬리브 스톱퍼(143)는 외경에 비해 상대적으로 길이가 짧은 원통형 구조로 제2샤프트(141)에 용접으로 접합되어 있다. 따라서 슬리브 스톱퍼(143)의 고정 위치에 따라 좌굴방지용 슬리브(16)를 가압시키는 위치가 결정된다.In this embodiment, the length of the second shaft 141 is the same as the length of the first shaft 121. The upper coupling 142 is welded to the lower end of the second shaft 141 in a cylindrical shape and is provided on the inner surface thereof with the same number of engagement protrusions 142a that are coupled to the lower coupling stopper 123. At this time, the stopping jaw 142a is substantially in an inverted T-shaped structure and is engaged and released by the lower coupling stopper 123 in an inclined plane along the rotating direction of the upper steel pipe 14. [ The sleeve stopper 143 is a means for pressing the buckling preventing sleeve 16 when rotating the steel pipe pile. The sleeve stopper 143 is welded to the second shaft 141 by a cylindrical structure having a relatively short length as compared with the outer diameter. Therefore, the position for pressing the buckling preventing sleeve 16 is determined according to the fixing position of the sleeve stopper 143. [

좌굴방지용 슬리브(16)는 상기 상부 강관(14)의 제2샤프트(141)에 회전 자유롭게 삽입된 후 상기 슬리브 스톱퍼(143)에 걸림 정지되어 강관 말뚝의 회전 관입시 상승이 억제된 상태로 강관 말뚝을 따라 지층 내부로 강제적으로 관입되게 되어 있다. 도 2와 같이 좌굴방지용 슬리브(16)는 강재로 제작된다. 좌굴방지용 슬리브(16)는 제2샤프트(141)의 외경과 동일한 내경을 갖는 원통형 보스부(161)와, 원통형 보스부(161)의 외주면 둘레에 방사상으로 배치된 복수개의 판상형 슬리브 날개(162)로 구성된다. 본 실시 예에서 슬리브 날개(162)는 4개가 90도 간격마다 설치되어 있으나 3~6개 정도에서 선택될 수 있다.The buckling preventing sleeve 16 is inserted into the second shaft 141 of the upper steel pipe 14 in a freely rotatable manner and then stopped by the sleeve stopper 143 to prevent the steel pipe pile from being raised during rotation, To be forced into the stratum. 2, the buckling preventing sleeve 16 is made of a steel material. The buckling preventing sleeve 16 has a cylindrical boss portion 161 having an inner diameter equal to the outer diameter of the second shaft 141 and a plurality of plate type sleeve blades 162 arranged radially around the outer circumferential surface of the cylindrical boss portion 161. [ . In the present embodiment, four sleeve blades 162 are provided at intervals of 90 degrees, but may be selected from about three to six.

좌굴방지용 슬리브(16)는 슬리브 날개(162)에 의해 헬릭스 강관 말뚝의 회전 관입시 상부에서 강관 말뚝의 요동을 방지하고 관입 방향으로의 직진성을 부여한다. 또한 좌굴방지용 슬리브(16)는 강관 말뚝의 관입 후 지층 내부로 관입되어 지점으로 작용함으로써 좌굴을 방지하는 기능을 한다.The buckling preventing sleeve 16 prevents the pivoting of the steel pipe pile at the upper portion when the helix steel pipe pile is rotated by the sleeve wing 162 and gives straightness to the penetration direction. In addition, the buckling preventing sleeve 16 penetrates into the stratum after penetration of the steel pipe pile and functions as a point to prevent buckling.

한편, 강관 말뚝(10)의 관입 깊이가 깊어지는 경우 본 실시예에서 12m 이상이 되는 경우 도 4와 같이 중간 강관(18)이 더 구비될 수 있다.On the other hand, if the penetration depth of the steel pipe pile 10 is increased to 12 m or more in the present embodiment, an intermediate steel pipe 18 may be further provided as shown in FIG.

중간 강관(18)은 일정 길이에 상기 제1샤프트(121)와 동일한 직경을 갖는 제3샤프트(181), 제3샤프트(181)의 하단에 접합되어 상기 하부 커플링 스톱퍼(123)에 회전력을 전달하는 중간 커플링(182), 상기 제3샤프트(181)의 상단부 외주면에 일정 간격으로 배치되어 복수개로 구비된 중간 커플링 스톱퍼(183)를 구비하여 구성된다.The intermediate steel pipe 18 has a third shaft 181 having a predetermined length and a diameter equal to that of the first shaft 121 and a second shaft 181 joined to the lower end of the third shaft 181 to transmit rotational force to the lower coupling stopper 123 And an intermediate coupling stopper 183 disposed at a predetermined interval on the outer circumferential surface of the upper end of the third shaft 181.

본 실시 예에서 중간 강관(18)은 하부 강관(12) 또는 상부 강관(14)과 동일한 길이로 제작된다. 중간 커플링(182)은 상부 커플링(142)과 동일한 구조를 갖는다.In the present embodiment, the middle steel pipe 18 is made to have the same length as the lower steel pipe 12 or the upper steel pipe 14. [ The middle coupling 182 has the same structure as the upper coupling 142.

본 발명에서 강관 말뚝(10)의 지지력을 높이기 위해 도 6과 같이 상부 강관(14)의 제2샤프트(141)에 헬릭스 지압판(144)이 더 설치될 수 있다. 또한 강관 말뚝(10)의 지지력을 높이기 위해 도 4와 같이 중간 강관(18)의 제3샤프트(181)에 헬릭스 지압판(184)이 더 설치될 수 있다.In order to increase the bearing capacity of the steel pipe pile 10 in the present invention, a helical pressure plate 144 may be further provided on the second shaft 141 of the upper steel pipe 14 as shown in FIG. In order to increase the bearing capacity of the steel pipe pile 10, a helical pressure plate 184 may be further provided on the third shaft 181 of the intermediate steel pipe 18 as shown in FIG.

강관 말뚝(10)의 회전 관입 후 건물의 하중을 전달받기 위해 이루어지는 두부 보강은 상부 강관(14)의 상단 말뚝 머리에 원주상으로 복수개 배열 지지된 한쌍의 내,외측 유공강판(21,22)으로 이루어진다. 내,외측 유공강판(21,22)은 상호 배면 접합되어 접합구간을 제외한 부분이 일정 간격(G1,G2)을 갖도록 경사지게 꺽임된 단차(212,222)를 갖는다. 또한 내,외측 유공강판(21,22)은 하나 이상의 띠 철근(23)으로 연결되는 구조를 갖는다. 이때 한쌍의 유공강판(21,22)에는 부분 절단된 후 각기 내외측으로 절곡되어 유공(211,221) 및 합성돌기(21a,22a)가 다수개 형성된 구조를 갖는다. 이때 외측 유공간판(22)에는 강관 말뚝(10)의 최상단에 지지되기 위해 하향 절곡된 강판 걸림턱(22b)이 구비된다.The head reinforcement for receiving the load of the building after rotation of the steel pipe pile 10 is made of a pair of inner and outer perforated steel plates 21 and 22 which are circumferentially arranged and supported on the head of the upper pile of the upper steel pipe 14 . The inner and outer perforated steel plates 21 and 22 have stepped portions 212 and 222 bent at an angle to each other so that portions except for the joining section have constant intervals G1 and G2. Also, the inner and outer perforated steel plates 21 and 22 are connected to one or more band bars 23. At this time, the pair of perforated steel plates 21 and 22 are partially cut and then bent inward and outward, respectively, so that the perforations 211 and 221 and the plurality of synthetic projections 21a and 22a are formed. At this time, the outer perforated signboard 22 is provided with a downwardly bent steel plate jaw 22b to be supported at the upper end of the steel pipe pile 10. [

바람직하게 상부 강관(14)의 하단부에는 콘크리트 합성 말뚝을 위해 내부 속채움이 되도록 공기구멍(15a)을 갖는 속채움 막음판(15)이 더 설치된다.Preferably, the lower end of the upper steel pipe 14 is further provided with a quick-fill plugging plate 15 having an air hole 15a for filling the concrete synthetic pile.

이와 같이 구성된 강관 말뚝(10)을 이용한 시공 방법을 설명한다.A construction method using the steel pipe pile 10 constructed as above will be described.

먼저, 도 6의 (가)와 같이 선단 비트(122)가 장착된 하부 강관(12)을 지반에 일정 깊이로 회전 관입시켜 놓는다. 회전 관입은 예를 들어 굴삭기의 암대 선단에 회전드라이버를 설치하여 이루어질 수 있다.First, as shown in (A) of FIG. 6, the lower steel pipe 12 to which the tip bit 122 is attached is rotated and penetrated into the ground at a predetermined depth. The rotational penetration can be achieved, for example, by providing a rotary driver at the end of the bar of the excavator.

이때 헬릭스 지압판(124)은 강관 말뚝의 회전 관입을 유도한다. 또한 선단 비트(122)에 형성된 비트 돌기(122a)가 회전을 하면서 선단에서의 토사 교란을 일으켜 강관 말뚝의 관입 저항을 감소시키게 된다.At this time, the helix pressure plate 124 induces rotation intrusion of the steel pipe pile. Also, the bit protrusion 122a formed on the leading bit 122 rotates, causing soil erosion at the leading end, thereby reducing the penetration resistance of the steel pipe pile.

그 다음, 도 6의 (나)와 같이 하단부에 속채움 막음판(15)과 중간에 좌굴방지용 슬리브(16)가 설치된 상부 강관(14)을 상부 커플링(142)을 통해 상기 하부 강관(12)의 상단에 연결한 후 하부 강관(12)과 상부 강관(14)을 일체로 회전 관입시켜 좌굴방지용 슬리브(16)를 지층에 매설시켜 놓는다.6 (B), an upper steel pipe 14 provided with a fastening preventing plate 15 at the lower end and a sleeve 16 for preventing buckling in the middle is connected to the lower steel pipe 12 And then the lower steel pipe 12 and the upper steel pipe 14 are integrally rotated so as to penetrate the buckling preventing sleeve 16 into the ground layer.

이때 좌굴방지용 슬리브(16)는 상부 강관(14)의 회전 관입에 따른 슬리브 스톱퍼(143)의 하방 이동에 따른 가압력을 받아 강제적으로 지층내로 관입이 이루어진다. 이때 좌굴방지용 슬리브(16)에 형성된 복수개의 슬리브 날개(162)가 방사상으로 배치되어 축방향을 향하고 있으므로 강관 말뚝의 직진관입을 유도하고 동시에 직경 방향으로의 요동(떨림)을 방지한다.At this time, the buckling preventing sleeve 16 is forcibly introduced into the layer by receiving the pressing force of the downward movement of the sleeve stopper 143 due to the rotation penetration of the upper steel pipe 14. At this time, since a plurality of sleeve blades 162 formed on the buckling preventing sleeve 16 are radially disposed and oriented in the axial direction, the straight pipe penetration of the steel pipe pile is induced and at the same time, the shaking in the radial direction is prevented.

그 다음, 도 6의 (다)와 같이 상기 상부 강관(14)의 두부머리에 보강을 위해 한쌍의 내,외측 유공강판(21,22)을 다수개로 설치한 후 띠 철근(23)을 연결하여 두부머리 보강을 실시한다.6 (c), a pair of inner and outer perforated steel plates 21 and 22 are installed on the head of the head of the upper steel pipe 14 for reinforcement, and then the steel bar 23 is connected Head to head reinforcement is performed.

그 다음, 강관 말뚝(10)이 관입된 지반에 버림콘크리트를 타설한 후 기초 철근을 배근하고 바닥 시공시 상부 강관(14)의 상부에서 내부로 속채움용 몰탈(30)을 채워넣는 단계를 갖는다.Subsequently, after putting the abandoned concrete in the ground where the steel pipe pile 10 is penetrated, the foundation steel is laid and the inner filling mortar 30 is filled in the upper part of the upper steel pipe 14 at the time of floor construction .

이때 속채움용 몰탈(30)은 합성 돌기(21a,22a)와 합성될 뿐만 아니라 내,외측 유공강판(21,22)의 유공(211,221)에도 채워지므로 전단키 기능이 발휘된다. At this time, the inner filling mortar 30 is not only synthesized with the synthetic projections 21a and 22a but also filled in the holes 211 and 221 of the inner and outer perforated steel plates 21 and 22, so that the shear key function is exerted.

한편, 강관 말뚝의 관입이 깊은 경우, 즉 장심도로 강관 말뚝을 시공하는 경우에는 도 7과 같이 상부 강관(14)을 연결하기 전에 하나 이상의 중간 강관(18)을 중간 커플링(182)을 통해 연결해 가면서 회전 관입을 진행한 후 최종단으로 상기 상부 강관(14)의 회전 관입이 이루어진다.In the case where the steel pipe pile is deeply penetrated, that is, when the steel pipe pile is to be installed at a long depth, one or more middle steel pipes 18 are connected to the middle pipe 182 through the intermediate coupling 182 And the rotation of the upper steel pipe 14 is intruded into the final stage.

이와 같이 시공되는 본 공법은 강관에 헬릭스 지압판(124)를 부착한 중구경 강관 말뚝(10)을 소요지지층까지 직접 회전, 압입시키는 비배토 자천공 방식으로, 선단 비트(122)에 의해 회전 관입시 토사 교란을 일으켜 관입 저항이 감소되는 시공이 이루어진다.The present method of construction is a non-plaster drilling method in which a steel pipe pile 10 having a helical structure attached to a steel pipe is directly rotated and press-fitted into a required support layer, The soil is disturbed and the penetration resistance is decreased.

또한, 헬릭스 지압판(124,144)에 의해 선단지지력이 향상되고, 압축 및 인장에 저항하는 저항력이 증대되는 시공이 가능해진다.In addition, the helical pressure plates 124 and 144 can improve the tip end supporting force and increase the resistance against compression and tensile force.

또한, 장심도로 강관 말뚝(10)이 시공되는 경우 좌굴방지용 슬리브(16)가 관입된 위치에서 힘 모멘트를 억제하는 지점이 발휘되어 횡좌굴을 효과적으로 방지하게 되고, 속채움용 몰탈(30)에 의해 최상단 상부 강관(14)은 합성 말뚝으로 시공되어 강도와 압축력을 증대시키게 되는 시공이 이루어진다.In addition, when the steel pipe pile 10 is installed at a long depth, a point for suppressing the force moment is exerted at the position where the buckling preventing sleeve 16 is inserted, effectively preventing the lateral buckling, The uppermost upper steel pipe 14 is constructed of a synthetic pile to increase the strength and compressive force.

이같이 본 발명에 따르면 횡좌굴의 억제로 수직도(기울어짐 방지)를 만족하여 수직 관입성이 좋은 말뚝으로 시공이 가능해진다.Thus, according to the present invention, it is possible to construct a pile having a good vertical penetration by satisfying the vertical degree (inclination prevention) by inhibiting lateral buckling.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

12: 하부 강관
122: 선단 비트
123: 하부 커플링 스톱퍼
124: 헬릭스 지압판
14: 상부 강관
143: 슬리브 스톱퍼
15: 속채움 막음판
16: 좌굴방지용 슬리브
18: 중간 강관
182: 중간 커플링
183: 중간 커플링 스톱퍼
184: 헬릭스 지압판
21,22: 내,외측 유공강판12: Lower steel pipe
122: Lead bit
123: Lower coupling stopper
124: Helix platen
14: Upper steel pipe
143: Sleeve stopper
15: Burying clog plate
16: Sleeve for preventing buckling
18: Middle steel pipe
182: intermediate coupling
183: Intermediate coupling stopper
184: Helix platen
21, 22: inner and outer perforated steel plates

Claims

delete

(a) a first shaft 121 having a lower coupling stopper 123 at its upper end, a tip bit 122 (not shown) having bit protrusions 122a joined to the tip of the first shaft 121 and distributed over a plurality of surfaces, A step of rotating the lower steel pipe 12 made of a helical pressure plate 124 bonded to the lower side of the first shaft 121 into the ground at a predetermined depth;
(b) a second shaft 141 having the same diameter as the first shaft 121 and having a helical pressure plate 144, a sleeve stopper 143 fixed to an intermediate portion of the second shaft 141, An upper coupling 142 having an inverted T-shaped engaging step 142a for transmitting a rotational force to the lower coupling stopper 123 and a fast-blocking plate 15 having an air hole 15a at the lower end for the concrete composite pile And the upper steel pipe 14 provided with the buckling preventing sleeve 16 in the middle are connected to the upper end of the lower steel pipe 12 through the upper coupling 142 and then the lower steel pipe 12 and the upper steel pipe 14 Thereby integrally rotating the sleeve 16 so that the buckling preventing sleeve 16 is buried in the stratum;
(c) installing a pair of outer and inner perforated steel plates (21, 22) for reinforcement on the head of the upper steel pipe (14), connecting the steel bar (23) to reinforce the head of the head;
(d) placing the abandoned concrete on the ground in which the steel pipe pile is penetrated, then placing the foundation steel and filling the inner filling mortar 30 into the upper part of the upper steel pipe 14, A Method of Construction of Helix Steel Pipe Pile for Buckling Reinforcement.

10. The method of claim 9,
If the intrusion of the steel pipe pile is deep,
A third shaft 181 having the same diameter as the first shaft 121 and having a helical pressure plate 184 before the upper steel pipe 14 is connected after the step (a), a third shaft 181 having a lower end of the third shaft 181 An intermediate coupling stopper 183 provided at a predetermined interval on the outer peripheral surface of the upper end of the third shaft 181, Is inserted through at least one intermediate pipe (182), and then rotational penetration of the upper pipe (14) is performed through the final end of the pipe. The buckling reinforcing steel pipe Construction method of pile.