KR100387751B1 - 기초공사용 강관의 상단부 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기초공사용 강관의 상단부 보강구조에 관한 것이다.

이같은 본 발명은, 절첩이 가능한 일체형의 강관보강부재를 통해 공사현장으로에서의 강관 내상단부로의 삽입이 보다 간편하게 이루어지도록 함은 물론, 강관보강부재의 절첩으로 부터 그 운반이 쉽게 이루어지도록 하면서 대량운반이 가능하도록 하여 운반에 따른 비용절감을 이루고, 더불어 절첩식의 강관보강부재를 통해 지면에 타설되는 강관의 상단부를 보다 안정적으로 보강할수 있도록 함은 물론 강관의 상단부에 보다 간편하게 수직연결철근을 설치할수 있도록 하는 기초공사용 강관의 상단부 보강구조를 제공한다.

Description

기초공사용 강관의 상단부 보강구조{Reinforcement structure for a foundation pile}

본 발명은 건축이나 토목의 기초공사에 있어서 지면에 타설한 강관의 상단부를 보강하기 위한 기초공사용 강관의 상단부 보강구조에 관한 것으로, 특히 일체형으로서 절첩이 가능하여 이동이 간편하게 이루어지는 강관보강부재를 통해 강관에 작용하는 수직 하중 및 측토압에 의해 강관의 상단부가 변경되는 것을 방지할수 있도록 함은 물론 확개기초콘크리트의 수직 연결철근을 간편하게 설치할수 있도록 한 기초공사용 강관의 상단부 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로, 건물이나 교량을 축조할 때에는 지면에 해머 등으로 강관을 타설한 후 각 강관의 상부에 수직 연결철근을 설치하고 확대기초콘크리트를 타설하게 되는 바,

하단부가 지하의 암반에 지지되는 각 강관의 상단부에 작용하는 수직 하중 및 강관의 외주면으로 작용하는 측토압에 의해 강관의 상단부가 변형되는 것을 방지하기 위해 강관의 상단부에 보강부재를 설치하는 것이 보통이다.

종래에 있어서 상기 강관의 상단부 보강구조는 강관의 내 상단부에 수직 연결철근과 함께 콘크리트를 타설하는 것과, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 강관(100)의 내상단부에 십자형 보강부재(200)를 용접한 후 그 상부에 다시 지지원판(300)을 용접하고, 지지원판(300)의 상단 둘레에 다수의 수직 연결철근(400)을 용접하는 것, 그리고 지지원판을 용접한 십자형 보강부재를 체결볼트를 통해 강관에 고정 설치하고, 지지원판의 상단 둘레에 형성된 볼트체결공에 수직 연결철근을 나사 결합하는 것 등이 주로 사용되었다.

상기 종래 구조 중에서 우선 강관의 내상단부에 수직 연결철근과 함께 콘크리트를 타설하는 구조는 강관의 상단부를 견고하게 보강할수 있기는 하지만, 강관의 내부에 모래를 채워넣거나 거푸집을 설치한 후 그 상부에 수직 연결철근과 함께 콘크리트를 부어 양생시킨 후 확대기초 수평철근을 시공해야 하므로 시공성이 나쁘게 되는 문제가 있고, 도 1 및 도 2와 같이 강관(100)의 내상부에 십자형 보강부재(200)를 용접하거나 체결볼트를 통해 고정설치하고 십자형 보강부재(200)에 지지원판(300)과 수직 연결철근(400)을 용접하는 보강구조는 각 부재(200)(300)(400)를 강관(100)과 용접하는 과정에서 열변형에 의하여 강관(100)의 강도가 저하되고, 볼트체결식의 경우 부재와 강관을 볼트로 체결할때 시공의 어려움이 있을뿐아니라 수직철근을 일일이 나선형홈을 형성해야 하는 문제가 있었다.

한편, 지면에 타설되는 다수의 강관의 상부에는 바닥면 확대기초콘크리트공사를 위한 수평 바닥철근이 가로방향 및 세로방향으로 설치되는 바, 상기 종래의 강관 상단부 보강구조들에 있어서는 강관(100)의 상부에 수직 연결철근(400)을 먼저 설치하는 경우에 수직으로 세워진 수직 연결철근(400)이 강관(100) 주변에 수평 바닥철근을 설치하는 것을 방해하게 되어 작업이 힘들게 되는 문제가 있었고, 수평바닥철근을 먼저 설치한 후에 수직연결철근(400)을 용접하는 경우에도 강관(100) 주위에 설치된 수평바닥철근이 수직연결철근(400)의 설치작업에 방해하게 되는 문제점을 안고 있었다.

이에 종래에는 도 3에서와 같이, 강관(100)의 내상단부에 원형의 걸림돌기(5)를 용접으로 고정한 후 그 위로 원형판(6)을 올려 용접으로 고정하였다.

그리고, 상기 강관(100)의 내상단부에 고정된 걸림돌기(5)의 위로는 다시 원형링(7)을 복수단으로 용접 고정한 후, 상기 강관(100)의 내상단부로 수직연결철근(400)이 삽입되도록 하였다.

이후, 상기 수직연결철근(400)이 삽입되어 있는 강관(100)의 내상단부로 확대기초콘크리트(500)가 삽입되도록 하였는 바,

상기 확대기초콘크리트(500)는 강관(100)의 내상단부에 용접으로 고정된 원형판(6)에 의해 지지된 후 그 내측 둘레면에 형성되어 있는 복수단의 원형링(7)으로 부터 양생시의 견고함을 유지할수 있도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 제 2 실시예 또한 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.

즉, 강관(100)의 내상단부로 확대기초콘크리트(500)를 삽입하기 위한 걸림돌기(5), 원형판(6), 원형링(7)이 모두 용접으로 그 고정이 이루어지는 관계로, 작업의 효율성이 저하되는 단점을 갖고 있다.

더불어, 종래 구조의 제 1 실시예에서와 같이, 강관(100)의 상부에 수직연결철근(400)을 먼저 설치하는 경우에 수직으로 세워진 수직연결철근(400)이 강관(100) 주변에 수평바닥철근(3)을 설치하는 것을 방해하게 되어 작업이 힘들게 되는 문제가 있었고, 수평바닥철근(3)을 먼저 설치한 후에 수직연결철근(400)을 용접하는 경우에도 강관(100) 주위에 설치된 수평바닥철근(3)이 수직연결철근(400)의 설치작업에 방해하게 되는 문제점을 안고 있었다.

또한, 상기와 같은 강관보강부재의 경우, 모두 공사현장에서의 작업으로 부터 강관(100)으로의 설치가 이루어지는 바, 작업공정은 물론 작업시간이 과다하게 소요되는 단점을 갖고 있다.

이에, 종래에는 도 4와 같이 공사현장에서의 간편한 조립으로 부터 강관(100)으로 강관보강부재를 설치하는 기술이 제공되고 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와같이, 다수의 수직철근삽입구멍(40)을 갖는 원형링(20)과 원판(30)을 분리하여 공사현장으로 투입한 상태에서 너트(600) 및 장방향의 길이를 갖는 볼트(700)를 통해 원형링(20)과 원판(30)을 소정높이로 조정하여, 원형링(20)은 강관(100)의 외부 상단면에 걸쳐지도록 하고, 원판(30)은강관(100)의 내상단부로 삽입되도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 도 4의 강관보강부재에 있어서도, 공사현장에서 원형링(20)과 원판(30)을 볼트(700)와 너트(600)를 통해 조립하기 위해서는 원형링(20)과 원판(30)에 장방향의 길이를 갖는 볼트(700)가 관통되도록 하는 다수의 관통구멍(800)을 가공하여는 불편함과 공사현장에서의 조립공정이 필요로 하는 바, 이에따른 작업공정은 물론 작업시간을 단축하지는 못하였고, 상기 볼트(700) 및 너트(600)의 체결 불량이 발생할 경우에는 강관(100)의 내상단부 보강이 제대로 이루어지지 못하는 폐단이 따랐다.

더불어, 상기와 같은 도 4의 강관보강부재를 사전에 조립하여둔 상태에서 공사현장으로 운반하여 바로 조립이 이루어지도록 할수도 있으나, 이때에는 상기 볼트(700) 및 너트(600)로 원형링(20)과 원판(30)을 조립시킨 강관보강부재의 부피가 상당히 커지는 관계로, 그 운반에 따른 비용이 증가함은 물론 운반 자체가 힘들어지는 문제점을 갖고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 절첩이 가능한 일체형의 강관보강부재를 통해 공사현장으로에서의 강관 내상단부로의 삽입이 보다 간편하게 이루어지도록 함은 물론, 강관보강부재의 절첩으로 부터 그 운반이 쉽게 이루어지도록 하면서 대량운반이 가능하도록 하여 운반에 따른 비용절감을 이루고, 더불어 절첩식의 강관보강부재를 통해 지면에 타설되는 강관의 상단부를 보다 안정적으로 보강할수 있도록 함은 물론 강관의 상단부에 보다 간편하게 수직연결철근을 설치할수 있도록 하는 기초공사용 강관의 상단부 보강구조를 제공하려는데 있는 것이다.

도 1은 종래 구조의 사시도를 보인 제 1 실시예.

도 2는 종래 구조의 종단면도를 보인 제 1 실시예.

도 3은 종래 구조의 단면도를 보인 제 2 실시예.

도 4는 종래 구조의 단면도를 보인 제 3 실시예.

도 5는 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 펼쳐짐상태를 보인 사시도.

도 6은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 접힘 상태를 보인 사시도.

도 7은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 전체 분해사시도.

도 8은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 전체 결합단면도.

도 9는 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 사용상태도.

도 10은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 측면도.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

1 ; 체결볼트 2 ; 지면

3 ; 수평바닥철근 4 ; 암반

20; 원형링 30; 원판

40; 수직철근삽입구멍 50; 와이어 로프

60; 제 1 안내돌부 70; 제 2 안내돌부

80; 고정부재 100; 강관

400; 수직연결철근 500; 확대기초콘크리트

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

참고로 이하에 참조되는 도면에 대하여는 설명의 편의상 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 펼쳐짐상태를 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 접힘 상태를 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 전체 분해사시도 이다.

도 8은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 전체 결합단면도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 사용상태도이며, 도 10은 본 발명의 일실시예로 기초공사용 강관 상단부 보강구조의 측면도 이다.

도 5 내지 도 10에 도시된 바와같이, 강관(100)의 내상단부로 확대기초콘크리트(500)가 채워지면서 강관(100)의 상단부를 보강하는 강관보강부재를 구성하되,

상기 강관보강부재는 원판(30)과 다수의 수직연결철근(400)이 삽입되어 세워지는 다수의 수직철근삽입구멍(40)을 형성한 원형링(20)이 와이어 로프(50)의 연결을 통해 펼쳐짐과 그 접힘이 가능하도록 구성하고,

상기 원형링(20)의 직경은 원판(30)의 직경보다 크게 하여 강관(100)의 상단부에 걸리고, 상기 원판(30)은 강관(100)의 내상단부로 삽입되어 내측면과 밀접상태를 유지시켜 상기 원형링(20)과 원판(30) 사이로 레미콘이 채워지도록 하되,

상기 원형링(20)과 원판(30)을 일체형으로 연결시킨 와이어 로프(50)의 연결이 보다 용이하게 이루어지도록, 상기 원형링(20)에는 소정의 경사각을 가지면서 와이어안내홈(미도시함)을 통해 와이어 로프(50)를 원판(30)으로 안내 지지하는 다수의 제 1 안내돌부(60)를 평면과 저면에 각각 서로 엇갈리게 형성하며,

상기 원판(30)의 저면에는 소정의 경사각을 가지면서 원형링(20)의 제 1 안내돌부(60)로 부터 안내된 와이어 로프(50)를 다시 원형링(20)으로 안내 지지하도록 와이어안내홈(미도시함)을 갖는 제 2 안내돌부(70)를 소정간격을 두고 다수 형성하고,

상기 원형링(20)의 저면과 원판(30)의 평면에 위치하는 와이어(50)에는 원형링(20)과 원판(30)의 접힘동작시 와이어 로프(50)의 길이 가변이 발생되지 않도록 와이어 로프(50)를 잡아주는 고정부재(80)를 형성시킨 구조를 이루고 있다.

여기서, 도면에는 표시하지 않았지만, 상기 제 1 및 제 2 안내돌부(60)(70)의 사이에는 와이어 로프(50)가 원형링(20)과 원판(30)을 거치면서 그 연결이 자연스럽게 이루어질수 있도록 하는 와이어관통구멍이 형성함이 바람직하다.

이하, 미설명된 도면부호 2는 지면, 4는 암반이다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와같이, 지면(2)에 강관(100)을 타설시킨다.

이후, 상기 강관(100)의 내상단부에 강관보강부재로서 와이어 로프(50)로 부터 일체화되는 원형링(20)과 원판(30)을 삽입한다.

그러면, 상기 원형링(20)은 강관(100)의 상단면에 걸리고, 상기 원형링(30)과 와이어 로프(50)를 통해 일체화된 원판(30)은 강관(100)의 내상단부 내부로 그 삽입이 이루어지면서 강관(100)의 내측면과 긴밀한 접촉상태를 유지하게 된다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 원형링(20)의 평면과 저면으로 소정의 경사각을 가지면서 와이어안내홈(미도시함)을 통해 와이어 로프(50)를 원판(30)으로 안내 지지하는 다수의 제 1 안내돌부(60)를 서로 엇갈리게 형성하여 둔다.

그리고, 원판(30)의 저면에는 소정의 경사각을 가지면서 원형링(20)의 제 1 안내돌부(60)로 부터 안내된 와이어 로프(50)를 다시 원형링(20)으로 안내 지지하도록 와이어안내홈(미도시함)을 갖는 다수의 제 2 안내돌부(70)를 소정간격을 두고 형성하여 둔다.

이후, 와이어 로프(50)를 상기 원형링(20)과 원판(30)에 형성된 제 1 및 제 2 안내돌부(60)(70)의 와이어안내홈에 걸치면서 연결하면, 원형링(20)과 원판(30)이 와이어 로프(50)를 통해 일체로 연결되는 구조를 갖게 된다.

이때, 상기 원형링(20)과 원판(30)의 접힘이 이루어질때 와이어 로프(50)의 늘어짐으로 인한 길이변형일 방지할수 있도록 상기 원형링(20)의 저면과 원판(30)의 평면에 위치하는 와이어 로프(50)에 나사의 조임이 이루어지는 고정부재(80)를형성하여 두면, 상기 고정부재(80)의 나사조임으로 부터 원형링(20)과 원판(30)이 서로 도 6에서와 같이 접힘이 이루어지더라도, 상기 원형링(2)과 원판(30) 사이에 위치하는 와이어 로프(50)의 길이는 휘어지는 기능만할뿐 그 길이의 가변이 이루어지지 않게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 조립공정을 통해 완성된 강관보강부재는 차량에 그 적재가 보다 많이 이루어지는 바,

상기 강관보강부재를 공사현장으로 운송한 후, 지면(2)에 매설되어 있는 강관(100)으로 그 투입이 별도의 용접이나 볼트작업 없이도 바로 이루어질수 있게 되는 것이다.

다시말해, 상기 설명된 바와같이, 지면(2)으로 매설된 강관(100)의 내상단부로 원판(30)을 삽입시키면,

상기 원판(30)과 와이어 로프(50)를 통해 일체화된 원형링(20)은 강관(100)의 상단면에 걸림동작을 하므로서, 상기 원판(30)은 강관(30)의 내상단부 둘레면과 긴밀한 밀착상태를 유지하게 된다.

이후, 상기 강관(100)의 상부에 가로방향 및 세로방향으로 확대기초콘크리트(500)의 수평바닥철근(3)을 엮어 설치작업을 종료한다.

이때, 상기 원형링(20)의 면상에는 다수의 수직철근삽입구멍(40)이 형성되어 있는 바, 상기 수평바닥철근(3)의 틈새를 이용하여 수직철근삽입구멍(40)으로 수직연결철근(400)을 삽입하면, 상기 수직연결철근(400)의 일측끝단은 원판(30)의 상면으로 그 접촉상태를 유지하면서 용접작업없이도 그 설치가 간편하게 이루어진다.

이후, 상기 강관(100)의 위로 수직연결철근(400) 및 수평바닥철근(3)이 설치된 지면(2)으로 확대기초콘크리트(500)를 부으면, 상기 확대기초콘크리트(500)는 수직연결철근(400) 및 수평바닥철근(3)을 덮음과 동시에 강관(100)의 내상단부 내부로 유입된다.

즉, 상기 강관(100)의 내상단부에 설치되어 있는 강관보강부재의 원판(30)과 와이어 로프(50)가 강관(100)의 내상단부 내부에 삽입되면서 강관(100)의 내측면과 긴밀한 접촉상태를 유지하면서 공간을 형성하고 있는 바,

상기 원판(30)과 와이어 로프(50) 및 강관(100)의 긴밀한 접촉상태에 따라 형성된 공간으로는 확대기초콘크리트(500)가 유입되어 양생이 이루어진다.

따라서, 상기 확대기초콘크리트(500)는 원형링(20)과 원판(30)을 연결시킨 와이어 로프(50)를 통해 그 조밀도가 높아지므로서, 상기 강관(100)의 내상단부 보강을 보다 효과적으로 수행할수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 절첩이 가능한 일체형의 강관보강부재를 통해 공사현장으로에서의 강관 내상단부로의 삽입이 보다 간편하게 이루어지도록 함은 물론, 강관보강부재의 절첩으로 부터 그 운반이 쉽게 이루어지도록 하면서 대량운반이 가능하도록 하여 운반에 따른 비용절감을 이루고, 더불어 절첩식의 강관보강부재를 통해 지면에 타설되는 강관의 상단부를 보다 안정적으로 보강할수 있도록 함은 물론 강관의 상단부에 보다 간편하게 수직연결철근을 설치할수 있는 효과를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 강관의 내상단부로 확대기초콘크리트가 채워지면서 강관의 상단부를 보강하는 강관보강부재를 구성하되,

   상기 강관보강부재는 원판과 수직연결철근이 삽입되어 세워지는 다수의 수직철근삽입구멍을 형성한 원형링이 와이어 로프의 연결을 통해 펼쳐짐과 그 접힘이 가능하도록 구성하고,

   상기 원형링의 직경은 원판의 직경보다 크게 하여 강관의 상단부에 걸리고, 상기 원판은 강관의 내상단부로 삽입되어 내측면과 밀접상태를 유지시켜 상기 원형링과 원판 사이로 레미콘이 채워지도록 하되,

   상기 원형링과 원판을 일체형으로 연결시킨 와이어 로프의 연결이 보다 용이하게 이루어지도록, 상기 원형링에는 소정의 경사각을 가지면서 와이어안내홈을 통해 와이어 로프를 원판으로 안내 지지하는 다수의 제 1 안내돌부를 평면과 저면에 각각 서로 엇갈리게 형성하며,

   상기 원판의 저면에는 소정의 경사각을 가지면서 원형링의 제 1 안내돌부로 부터 안내된 와이어 로프를 다시 원형링으로 안내 지지하도록 와이어안내홈을 갖는 제 2 안내돌부를 소정간격을 두고 다수 형성하고,

   상기 원형링의 저면과 원판의 평면에 위치하는 와이어 로프에는 원형링과 원판의 접힘동작시 와이어의 길이 가변이 발생되지 않도록 와이어 로프를 잡아주는 고정부재를 형성시킨 것을 특징으로 하는 기초공사용 강관의 상단부 보강구조.