KR100423933B1 - 콘크리트와 볼트 합성식으로 보강되는 강관 말뚝용 머리보강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 등 건축물의 시공시 지반을 다지기 위한 지정(地釘)작업중 특히 강관에 의한 지정작업시 강관 상부로의 기초 콘크리트를 위한 배근에 있어 안전한 강도 유지를 위해 안출된 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관 말뚝용 머리 보강장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제 1 실시예로써, 상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과,

상기 링형 덮개판에 수직으로 고정되는 둘레 일정간격으로 천공된 나사홀을 갖는 단관과,

상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 단관의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 제 2 실시예로써,

상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과, 상기 링형 덮개판에 수직으로 고정되는 둘레 일정간격으로 나사홀을 갖는 보강블록을 고정한 단관과,

상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 단관의 바깥쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또다른 실시예로써, 상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과,

상기 링형 덮개판에 저면에 수직으로 고정되는 나사홀을 갖는 보강블록을 둘레 일정간격으로 고정하여 그 저면에 고정되는 링형 지지판과, 상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 링형 지지판의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트와 볼트 합성식으로 보강되는 강관 말뚝용 머리 보강장치{Head rein forced apparatus for steel pipe piles}

본 발명은 교량 등 건축물의 시공시 지반을 다지기 위한 지정(地釘)작업중 특히 강관에 의한 지정작업시 강관 상부로의 기초 콘크리트를 위한 배근에 있어 안전한 강도 유지를 위해 안출된 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관 말뚝용 머리 보강장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 및 건축물의 시공시 지반이 무른 경우에 지반의 강도 증대를 위해 지반 다지기를 하는데, 이러한 지반 다지기에는 보통지정(잡석지정, 모래지정, 긴주춧돌지정 등)과 말뚝지정(나무말뚝지정, 기성 콘크리트지정, 푸리스트레스 콘크리트말뚝, 강제말뚝 등) 및 깊은 기초지정(우물식 기초지정, 잠수 기초지정 등)이 있다.

그중 본 발명은 말뚝지정중 강제 말뚝의 하나인 철관, 즉 강관말뚝지정 시 그 상부의 베이스 구조물의 하중을 적절히 받을 수 있게 한 강관 말뚝용 덮개판에 관한 것으로, 종래의 덮개판을 도 1에 따라 설명하면 다음과 같다.

지반에 매입되어 돌출된 강관(100)의 상부에 씌워지는 원판(110)의 하부로 ＋자형 보강판(120)을 부설한 덮개판(130)을 삽입하여 용접한 후, 상기 원판(110)의 둘레 일정간격으로 철근 또는 환봉(200)을 용접해서 이루어진다.

이 철근 또는 환봉(200)은 그 상부가 외측으로 꺾은 구조로써 이에 결속될 다른 철근 또는 환봉과의 결속을 용이하게 한다.

그러나 종래의 덮개판(130)은 원판(110)의 하부에 보강판(120)이 부설된 구조로써, 시공현장에 공급됨으로써 철근 또는 환봉을 현장에서 절단, 절곡 제작하여 용접 부착함에 따라 시공성을 좋지 않게 할 뿐만 아니라 중요하게는 철근 또는 환봉과 덮개판(130)의 원판(110)이 각각 그 측면이 맞대어져 용접됨으로 인하여, 즉, 각각이 원형 단면을 가지고 접합됨에 따라 부착 단면적이 적어 부착시 인장 하중이 미약하여 추후 설치될 기초 베이스의 하중 전달이 제대로 이루어지지 못하는 단점이 있다.

또한 상기 덮개판(130)의 구조가 두꺼운 강판을 사용하여야만 허용 강도를 겨우 만족하는 수준이고, 이것은 용접의 정도에 따라 그 강도의 오차 폭을 크게 하므로써 제품 품질에 대한 균일성을 확보하지 못하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 강관의 머리부 보강을 철구조물과 콘크리트의 조화로 지지 강도의 우수성은 물론 시공의 용이함과 재료비를 절감하는 목적을 가지고 창안된 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제 1 실시예로써,

상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과,

상기 링형 덮개판에 수직으로 고정되는 둘레 일정간격으로 천공된 나사홀을 갖는 단관과,

상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 단관의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 제 2 실시예로써,

상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과,

상기 링형 덮개판에 수직으로 고정되는 둘레 일정간격으로 나사홀을 갖는 보강블록을 고정한 단관과,

상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 단관의 바깥쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또다른 실시예로써,

상부 둘레면에 철근이 스터드 용접될 링형 덮개판과,

상기 링형 덮개판에 저면에 수직으로 고정되는 나사홀을 갖는 보강블록을 둘레 일정간격으로 고정하여 그 저면에 고정되는 링형 지지판과,

상기 링형 덮개판의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판의 상면으로 수직 설치하되 상기 링형 지지판의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근과,

상기 지지철근을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기의 실시예들에서 링형 덮개판에 나사홀을 형성하므로써, 부풀림 보강철근을 나사체결식으로 조립할 수 있음은 자명한 것이며, 이 결합은 상기 나사 홀의 하부로 용접되는 너트에까지 연장 체결될 수도 있다.

그리고 단관의 나사홀 대신에 홀을 천공하고 그 배면에 너트를 용접할 수도 있는 것으로 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

또한 상기 수직설치되는 지지철근은 원형 덮개판과 원판시에서 일정 간격을 갖는 고정형태로써, 이 고정형태는 용접에서 나사체결 및 다양한 결합방식을 추구할 수 있을 것으로 주지의 방식에 의한 결합이면 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

상기한 실시예들의 본 발명은 지반에 미리 박혀 있는 강관에 미리 설계된 대로 유압 타공기에 의해 천공한 홀을 통하여 상기 보강장치의 단관 또는 보강블록에 고장력 볼트 및 와셔 또는 핀으로 고정함으로써 강관의 머리를 보강 설치하고, 이 보강장치와 강관으로 마련된 상부 공간에 콘크리트를 채워 양생시킨 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 강관 말뚝용 머리 보강장치를 보인 설치 상태도.

도 2a는 본 발명의 제 1실시예로써 강관과 배근체의 설치전 상태를 보인 분리 사시도.

도 2b는 도 2a의 결합 단면도.

도 3a는 본 발명의 제 2실시예로써 강관과 배근체의 설치전 상태를 보인 분리 사시도.

도 3b는 도 3a의 결합 단면도.

도 4a는 본 발명의 제 3실시예로써 강관과 배근체의 설치전 상태를 보인 분리 사시도.

도 4b는 도 4a의 결합 단면도.

도 5a는 본 발명의 제 4실시예로써 강관과 배근체의 설치전 상태를 보인 분리 사시도.

도 5b는 도 5a의 결합 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 링형 덮개판 20: 단관

30: 원판 40: 지지철근

41: 버팀철근 50: 배근체

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예의 첨부된 도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 그 제 1 실시예로써 도 2a 및 도 2b에서와 같이, 상부 둘레면에배근체(50)의 철근(51)이 스터드 용접될 링형 덮개판(10)과,

상기 링형 덮개판(10)의 저면에 수직으로 고정되는, 둘레 일정간격으로 천공된 나사홀을 가지며 강관(100) 내경에 밀접되게 삽입되는 단관(20)과,

상기 링형 덮개판(10)의 저면에서 하부의 강관 내경에 맞는 원판(30)의 상면으로 수직 설치하되 상기 단관(20)의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근(40)과,

상기 지지철근(40)을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근(41)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 제 2 실시예로써 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 상부 둘레면에 배근체(50)의 철근(51)이 스터드 용접될 링형 덮개판(10)과,

상기 링형 덮개판(10)의 저면에 둘레 일정간격으로 나사홀(h)을 갖는 보강블록(21)을 수직 고정한 단관(20)과,

상기 링형 덮개판(10)의 하부에는 강관(100) 내경에 맞는 원판(30)을 구비하여 그 사이에 상기 단관(20)의 바깥쪽으로 내리 설치되어 고정되는 적어도 3개 이상의 지지철근(40)과,

상기 지지철근(40)을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근(41)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예로써 도 4a 및 도 4b에서와 같이,

상부 둘레면에 배근체(50)의 철근(51)이 스터드 용접될 링형 덮개판(10)과,

상기 링형 덮개판(10) 저면에 나사홀(h)을 갖는 보강블록(21)을 둘레 일정간격으로 고정하여, 이 보강블록들의 저면을 연결 고정하는 링형 지지판(22)과,

상기 링형 덮개판의 하부에는 강관 내경에 맞는 원판(30)의 상면으로 수직연결하되, 상기 링형 지지판(22)의 안쪽으로 내려 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근(40)과,

상기 지지철근(40)을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근(41)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기의 실시예 들에서 도 2 및 도 4에서와 같이, 링형 덮개판(10)에 둘레 일정간격으로 나사홀(H)을 형성하므로써, 철근(51)의 하단을 부풀림 나사부(52)로 하여 나사체결식으로 조립할 수 있음은 자명한 것이며, 이 결합은 제 1실시예의 도 2에서와 같이, 상기 나사 홀(H)의 하부로 용접되는 너트(N)에 까지 연장 체결될 수도 있다. 이때 이 너트는 링형 덮개판(10)의 상부 부착되어 나사홀(H)과 연장되게 할 수도 있다.

그리고 단관(20)의 나사홀(h) 대신에 홀(h₁)을 천공하고 그 배면에 너트(N)를 용접할 수도 있는 것으로, 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

또한 상기 수직 설치되는 지지철근(40)은 링형 덮개판(10)과 원판(30) 사이에서 일정 간격을 갖는 고정형태로써, 이 고정형태는 용접에서 나사체결 및 다양한 결합 방식을 추구할 수 있을 것으로, 주지의 방식에 의한 결합이면 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

상기한 실시예들의 본 발명은 지반에 미리 박혀 있는 강관(100)에 미리 설계된 대로 유압 타공기에 의해 천공한 홀(h)을 통하여 상기 보강장치의 단관(20) 또는 보강블록(21)에 고장력 볼트 및 와셔(B) 또는 핀(P)으로 고정함으로써 강관의 머리를 보강 설치하고, 이 보강장치와 강관(100)으로 마련된 상부 공간에 콘크리트를 채워 양생시킨 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실시예에서 도면에 도시되지는 않았지만 링형 덮개판(10)에 나사홀(H)이 없는 구성에서는 배근체(50) 철근(51)을 스터드 용접하는 것 이외에도 상기 배근체를 상기 실시예들의 두부 보강장치의 내부에 마련된 공간에 삽입하여 콘크리트를 채워 넣어서 고정할 수도 있는 것으로 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

이는 하기의 제 4 실시예의 도 5a 및 5b를 참조하여 상기 제 1 내지 제 3 실시예에 대비하면 그 기술의 이해가 쉬워 질 것이다.

그리고 본 발명의 실시예들 중에서 링형 덮개판(10)과 원판(30)을 연결하는 수단으로 사용된 지지철근(40)은 상기 제 4 실시예에서와 같이 와이어 로프(W)로 대체하여 접이식 운반을 가능하게 하고, 이때 버팀철근(41)의 구성은 필요없을 것이다.

도 5a 및 5b는 본 발명의 제 4 실시예로써 두부보강장치의 링형 덮개판의 안쪽으로 배근체(50)를 삽입하여, 그 내부에 콘크리트를 채우는 구성으로 링형 덮개판(10)과 원판(30)의 사이를 와이어로프(W)로 연결한 구성이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 따른 보강장치의 설치상태를 설명하면 지반에 박힌 강관 (100)의 상부 개구에 이 보강장치를 삽입하면, 링형 덮개판(10)의 외측 테두리 저면에 강관의 주연 끝단이 걸림되어 안착된다. 이때 제 1 실시예에서는 단관(20)의 나사홀(h)과 강관(100)의 홀(h)을 맞추어서 고장력 볼트 및 너트(B)나 핀(P)으로 결합고정해서 설치한다.

그리고 제 2 및 제 3과 제 4 실시예에서는 보강블록(21)의 나사홀(h)과 강관의 홀(h)을 맞추어서 상기와 같은 방식으로 결합 고정한다.

따라서 본 발명의 보강장치가 강관의 머리에 보강 고정된다.

이후, 본 발명의 보강장치에서 링형 덮개판(10)의 중앙 개구와 강관(100) 및 원판(30)에 의해 이루어진 용기와 같은 내부 공간에 콘크리트(C)를 채워 넣고 양생시키면 되는 것이다.

물론 상기 링형 덮개판(10)의 체결공(H)으로는 배근체(50)의 철근(51) 하부 부풀림 나사부(52)가 결합되고 띠 철근을 둘러서 상기 강관(100) 지정의 상부에 구축될 구조체의 배근체 (50)를 완성한 후, 기초 베이스의 콘크리트 타설을 이룰 것이다

그리고 체결공(H)이 없는 링형 덮개판(10)에서는 배근체(50)의 수직 철근 (51)을 스터드 용접에 의해 설치하면 되고, 제 4 실시예에서와 같이 배근체(50)를 보강장치가 형성하는 내부 공간에 삽입하여 콘크리트(C)를 채워서 고정할 수도 있다.

한편 단관(20) 및 지지블럭(21)은 보강장치가 강관과 결합시 보강의 기능을 가지며, 볼트 및 와셔(B)나 핀(P)이 결합력을 유지한다.

또한 링형 덮개판(10)과 강관(100) 및 원판(30)으로 이루어진 용기형 내부공간에 채워지는 콘크리트(C)는, 지지철근(40) 및 크로스형 버팀철근(41)과 보강블록(21), 그리고 최종 체결되는 볼트 및 와셔(B)나 핀(P) 등의 내부 돌출부 등에 의하여 무근이 아닌 철근콘크리트 구조로써의 특성을 발휘한다.

따라서 강관 말뚝용 머리 보강장치에 사용되는 모든 재료를 최소화 할 수 있는 설계방안을 마련할 수가 있는 것이다.

한편 본 발명의 제 4 실시예에 따른 작용은 상기 실시예와 대동하나 와이어로프에 의해 보강장치의 보관 및 운송 등에서 작은 부피로 축소 가능한 이점이 있다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 강관 말뚝 지정에서 강관의 상부에 씌워지는 보강장치로써 이들이 미리 조립되어 현장에서는 간단한 볼트/너트 및 핀과 배근체만 결합하므로써 간단 신속한 시공을 이루는 효과가 있다.

Claims (14)

1. 둘레 일정간격으로 나사홀(H)을 형성하여 배근체(50)의 부풀림 나사부(52)가 나사체결식으로 조립되는 링형 덮개판(10)과,

   상기 링형 덮개판(10)의 저면에 수직으로 고정되며, 둘레 일정 간격으로 천공된 나사홀(h)을 가지며 강관(100) 내경에 밀접되게 삽입되는 단관(20)과,

   상기 링형 덮개판(10)의 저면에서 상기 단관(20)의 안쪽으로 내리 설치되는 적어도 3개 이상의 지지철근(40)과,

   상기 지지철근(40)을 수평으로 지지하기 위해 적어도 1개소 이상에 설치되는 크로스형 버팀철근(41)과,

   상기 지지철근(40)의 하단부에 연결되며 강관(100)의 내부에 삽입되어 상기 링형 덮개판(10)의 중앙 개구와 강관(100)과 함께 콘크리트가 채워지는 용기와 같은 내부 공간을 형성하는 원판(30)을 포함하며,

   상기 단관(30)의 길이를 상기 지지철근(40)의 길이 보다 짧게 하여 상기 단관의 하단부가 상기 원판과 일정한 간격으로 이격되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관말뚝용 머리 보강장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   링형 덮개판(10)에 둘레 일정간격으로 형성된 나사홀(H)은 그 상면 또는 저면에 부착되는 너트(N)에 의해 연장되는 것을 특징으로 한 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관말뚝용 머리 보강장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   단관(20)의 나사홀(h)은 홀(h₁)로 천공하고, 그 배면에 너트(N)를 용접해서 된 것을 특징으로 하는 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관말뚝용 머리 보강장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   지반에 박혀 있는 강관(100)에 천공된 홀(h)을 통하여, 상기 보강장치의 단관(20) 또는 보강블럭(21)에 고장력 볼트 및 와셔(B) 또는 핀(P)으로 고정함과 동시에, 이 보강장치와 강관으로 마련된 상부 공간에 콘크리트(C)를 채워 양생시킨 것을 특징으로 한 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관말뚝용 머리 보강장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    지반에 박혀 있는 강관(100)과 보강장치의 링형 덮개판(10)의 접촉 둘레면을 용접하여 기밀히 고정함과 동시에 이 보강장치와 강관으로 마련된 상부 공간에 콘크리트(C)를 채워 양생시킨 것을 특징으로 한 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관말뚝용 머리 보강장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 둘레 일정간격으로 나사홀(H)이 형성되어 배근체(50)의 부풀림 나사부(52)가 나사 체결식으로 조립되는 링형 덮개판(10)과;

    상기 링형 덮개판(10)의 저면 둘레에 고정되어 강관과 고정되는 보강블록(21)과;

    상기 보강블록(21)의 지지수단으로 상기 보강블록(21)들의 저면에 고정되는 링형 지지판(22)과;

    상기 링형 덮개판(10)의 저면에 상기 보강블록(21)과 겹치지 않도록 내리 설치된 지지철근(40)과;

    상기 지지철근(40)의 하단부에 고정되는 원판(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트와 볼트합성식으로 보강되는 강관 말뚝용 머리 보강장치.