KR100423934B1 - 강관말뚝의 머리부 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 기술의 용접방식과 속채움방식에서의 현장 용접의 문제점을 해결하여 강관말뚝의 머리부 보강구조의 품질을 향상시키고, 또한 초기 인장력에 대한 취약한 구조를 개선할 수 있도록 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조를 제공하는 것으로, 강관말뚝의 상부로부터 삽입 설치되어 속채움되는 콘크리트를 받침하고 동시에 보강철근의 하단과 연결되어 지지하도록 체결링과 지지링 및 복수의 로드로 연결된 받침판으로 이루어진 결합구가 구성된 강관말뚝의 보강구조에 있어서, 상기 결합구의 지지링을 강관말뚝에 십자형으로 설치되는 장볼트를 통해 강관말뚝에 고정 설치하고, 상기 결합구의 로드 둘레에 철근결속용 링을 설치하여 이 철근결속용 링을 통해 보강철근이 수직자세가 유지되도록 철사로 묶음 고정하고, 상기 강관말뚝에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항하도록 복수의 강관말뚝의 내부에 버팀링을 복수의 세레이션볼트로 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

강관말뚝의 머리부 보강구조{steel pipe pile head reinforcement structure}

본 발명은 토목 또는 건축 구조물의 기초로서 사용되는 강관말뚝에 관한 것으로, 특히 강관말뚝의 머리부를 기초콘크리트와 결합하는 강관말뚝의 머리부 보강구조에 관한 것이다.

기존의 도로교 표준시방서에는 강관의 둘레에 철근을 용접하는 용접방식과 강관 내부에 콘크리트를 채우는 속채움방식이 있으나 용접방식의 경우 현장용접의 문제점으로 인한 품질상의 문제가 항상 대두되어 왔으며, 속채움방식의 경우도 좁은 강관 내부에 미끄럼 방지턱을 설치하기 위해 내부에 현장 용접을 해야 하는 문제점을 안고 있어 현장 적용시 어려움이 많았다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 용접방식과 속채움방식에서의 현장 용접의 문제점을 해결하여 강관말뚝의 결합구 보강구조의 품질을 향상시키고, 또한 초기 인장력에 대한 취약한 구조를 개선할 수 있도록 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

강관말뚝의 상부로부터 삽입 설치되어 속채움되는 콘크리트를 받침하고 동시에 보강철근의 하단과 연결되어 지지하도록 체결링과 지지링 및 복수의 로드로 연결된 받침판으로 이루어진 결합구가 구성된 강관말뚝의 머리부 보강구조에 있어서,

상기 결합구의 지지링을 강관말뚝에 십자형으로 설치되는 장볼트를 통해 고정 설치하고, 상기 결합구의 로드 둘레에 철근결속용 링을 설치하여 이 철근결속용링을 통해 보강철근이 수직자세가 유지되도록 철사로 묶음 고정하고, 상기 강관말뚝에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항하도록 복수의 강관말뚝의 내부에 버팀링을 복수의 세레이션볼트로 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 받침판은 반원형으로 되어 보강철근이 연결되는 연결링을 갖춘 제1받침판과 제2받침판으로 구성되어 제1받침판과 제2받침판의 일측이 힌지 연결되고 타측은 조절편에 설치된 조절볼트에 의하여 받침판의 외경둘레가 가변될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 받침판은 반원형으로 되어 보강철근이 연결되는 연결링을 갖춘 제1받침판과 제2받침판으로 구성되어 제1받침판과 제2받침판의 양측이 조절편에 설치된 조절볼트에 의하여 받침판의 외경둘레가 가변될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 로드를 통해 콘크리트의 단면적을 증가시키기 위하여 로드의 하단에 형성된 머리부가 받침판으로부터 이격되도록 볼트를 추가적으로 상기 머리부에 나사체결하여 받침판과 연결한 것을 특징으로 한다.

상기 받침판은 강관말뚝의 내경에 설치한 후 틈새 기밀을 위하여 실링재로 처리한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 강관말뚝 머리부 보강구조의 분리 사시도.

도 2는 도 1의 결합 단면도.

도 3은 본 발명의 결합구를 구성하는 받침판의 변형 예의 사시도.

도 4a, 4b는 도 3의 작용 평면도.

도 5a, 5b는 본 발명의 결합구를 구성하는 받침판의 또 다른 변형 예의 작용 평면도.

도 6은 본 발명의 결합구를 구성하는 로드의 변형 예의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 강관말뚝 20 : 결합구

22 : 체결링 24 : 지지링

26 : 로드 28, 50, 60 : 받침판

30 : 철근결속 링 34 : 버팀링

100 : 보강철근

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 강관말뚝 머리부 보강구조의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 도면부호 10은 강관말뚝으로서, 토목 또는 건축구조물의 기초로서 항타하여, 그 상부를 절단기로 절단하여 강관말뚝(10)의 상단 수평을 유지되게 하고, 이 강관말뚝(10)에 둘레로 복수의 제1체결구멍(12) 및 제2체결구멍(14)이 천공된다.

도면부호 20은 상기 강관말뚝(10)의 상부인 머리부에 설치되는 결합구를 도시한 것이다.

상기 결합구(20)는 강관말뚝(10)의 내경 크기를 갖는 체결링(22)과 이 체결링(22)의 상부로 설치되어 강관말뚝(10)의 상단에 지지되는 지지링(24)이 형성되고, 상기 체결링(22)과 지지링(24)의 안쪽에는 일정간격으로 복수의 로드(26)가 수직으로 각각 연결되며, 이 로드(26)의 하단 머리부(26a)를 통해 받침판(28)이 연결 설치되고, 이 받침판(28)의 상부 중앙으로 하여 링 형태의 연결링(28a)이 설치된다.

그리고 상기 복수로 설치된 로드(26)들의 둘레에는 보강철근(100)의 수직자세를 유지하기 위해 철근결속 링(30)이 설치되어 이를 통해 철사(32)로 보강철근 (100)을 로드(26)에 묶음 결속하고, 또한 상기 로드(26)들의 둘레에는 버팀링(34)이 위치되어 이 버팀링(34)이 강관말뚝(10)에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항하도록 복수의 세레이션볼트(36)로 강관말뚝(10)의 내경에 고정 설치된다.

상기 체결링(22)에는 강관말뚝(10)에 형성된 제1체결구멍(12)과 대응하는 체결구멍(22a)이 형성되어 이를 통해 장볼트(38)(축부가 긴 볼트)가 십자형으로 설치됨으로서 강관말뚝(10)에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항하게 된다. 도면부호 40은 상기 장볼트(38)에 체결되는 너트를 도시한 것이다.

이에 따라 체결링(22)이 강관말뚝(10)의 내경에 고정되고 지지링(24)이 강관말뚝(10)의 상단에 지지된다.

그리고 상기 체결링(22)이 설치된 강관말뚝(10)의 내경 하부로는 버팀링(34)이 위치되어 세레이션볼트(36)에 형성된 세레이션(36a)이 강관말뚝(10)에 형성된 제2체결구멍(14) 및 버팀링(34)의 장공(36a)에 억지끼움 됨으로서 강관말뚝(10)에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항할 수 있게 된다. 도면부호 41은 상기 세레이션볼트(36)에 체결되는 너트를 도시한 것이다.

상기 받침판(28)의 상부 중앙으로 형성된 연결링(28a)에는 일정간격으로 복수의 연결공(28b)이 천공되어 이를 통해 기초콘크리트를 보강하는 보강철근(100)의 하단을 결속하게 된다. 즉, 보강철근(100)의 하단을 절곡시켜 연결공(28b)에 삽입시킴으로서 보강철근(100)의 연결을 쉽게 하고 인장력을 발휘할 수 있게 된다.

상기와 같이 보강철근(100)의 단부가 연결링(28a)의 연결공(28b)에 결속된 상태에서 보강철근(100)을 철근결속 링(30)을 통해 철사(32)로 묶음하여 로드(26)에 결속시킴으로서 보강철근(100)이 수직자세를 유지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르면, 강관말뚝(10)의 상부에 결합구(20) 버팀링(34) 및 보강철근(100)의 설치작업을 완료한 다음 강관말뚝(10)의 내부로 콘크리트를 속채움으로 충진하여 작업을 완료한다.

도 3은 본 발명의 결합구를 구성하는 받침판의 변형 예의 사시도이고, 도4a, 4b는 도 3의 작용 평면도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 받침판(50)은 반원형으로 되어 보강철근(100)이 연결되는 연결링(52a)(54a)을 갖춘 제1받침판(52)과 제2받침판(54)으로 구성되어 제1받침판 (52)과 제2받침판(54)의 일측이 힌지핀(56)으로 연결되고 타측은 조절편(58)에 설치된 조절볼트(59)에 의하여 받침판(50)의 외경둘레가 가변될 수 있도록 구성한 것이다.

또한 도 5a, 5b는 본 발명의 결합구를 구성하는 받침판의 또 다른 변형 예의 작용 평면도를 도시한 것으로, 도시된 받침판(60)은 반원형으로 되어 보강철근 (100)이 연결되는 연결링(62a)(64a)을 갖춘 제1받침판(62)과 제2받침판(64)으로 구성되어 제1받침판(62)과 제2받침판(64)의 양측이 조절편(66)에 설치된 조절볼트 (68)에 의하여 받침판(60)의 외경둘레가 가변될 수 있도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성되는 받침판(50)(60)의 경우에는 외경둘레가 도 4b 및 도 5b와 같이 축소 가능하게 되어 강관말뚝(10)의 내경이 외부의 충격 등으로 찌그러지거나 하여 강관말뚝(10)의 내경이 축소될 경우 상기 받침판(50)(60)을 사용함으로서 내경이 축소된 강관말뚝(10)에 설치가 가능하여 현장작업성을 개선시키게 된다.

한편 도 1, 도 3 및 도 5a에 도시된 받침판(28)(50)(60)은, 기본적으로 보강철근(100)의 하단을 결속시키고 속채움된 콘크리트를 받침하는 역할을 하고 또한 강관말뚝(10)의 하부로부터 수압에 의해 올라오는 물을 차단하는 부가적 역할을 한다. 이를 위해 상기 받침판(28)(50)(60)을 강관말뚝(10)의 내경에 설치한 후 틈새기밀을 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 실링재(70)로 처리할 수 있다. 상기 실링재(70)로는 실리콘, 또는 몰탈, 고무 등을 사용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 결합구를 구성하는 로드의 변형 예의 사시도를 도시한 것으로, 상기 로드(26)를 통해 콘크리트의 단면적을 증가시키기 위하여 로드(26)의 하단에 형성된 머리부(26a)가 받침판(28)으로부터 이격되도록 볼트(27)를 추가적으로 상기 머리부(26a)에 나사체결하여 받침판(28)과 연결할 수 있다.

한편 강관말뚝(10)을 해면에 항타하여 설치할 경우 바닷물의 수압에 의해 해수가 강관말뚝(10)의 내/외부로 올라와 결합구(20)를 포함한 보강철근(100)에 영향을 주어 부식이 일어나 강도를 저하시킬 수 있다. 이를 감안하여 강관말뚝(10)을 해면에 설치할 경우에는 상기 결합구(20)와 보강철근(100)을 분체코팅 또는 용융함침도금으로 방청을 하는 것이 바람직하다. 분체코팅제로서는 폴리에틸렌, 에폭시 코팅제를 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 강관말뚝 내에 설치된 버팀링에 의하여 강관말뚝에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항함으로서 고강도의 기초를 갖는 구조를 이룰 수 있고, 또한 결합구를 구성하는 체결링을 장볼트로 하여 강관말뚝에 설치함으로서 강관말뚝 내에 십자형으로 설치된 장볼트가 체결링의 설치 역할과 동시에 속채움된 콘크리트의 강도를 향상시킬 수 있는 효과와 함께 현장 용접을 없애 조립공정을 간단히 하여 시공성 및 경제성을 갖는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 강관말뚝의 상부로부터 삽입 설치되어 속채움되는 콘크리트를 받침하고 동시에 보강철근의 하단과 연결되어 지지하도록 체결링과 지지링 및 복수의 로드로 연결된 받침판으로 이루어진 결합구가 구성된 강관말뚝의 머리부 보강구조에 있어서,

   상기 결합구의 지지링을 강관말뚝에 십자형으로 설치되는 장볼트를 통해 고정 설치하고,

   상기 결합구의 로드 둘레에 철근결속용 링을 설치하여 이 철근결속용 링을 통해 보강철근이 수직자세가 유지되도록 철사로 묶음 고정하고,

   상기 강관말뚝에 속채움된 콘크리트의 초기 인장력과 압축력에 대항하도록 복수의 강관말뚝의 내부에 버팀링을 복수의 세레이션볼트로 고정 설치한 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 받침판은 반원형으로 되어 보강철근이 연결되는 연결링을 갖춘 제1받침판과 제2받침판으로 구성되어 제1받침판과 제2받침판의 일측이 힌지 연결되고 타측은 조절편에 설치된 조절볼트에 의하여 받침판의 외경둘레가 가변될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 받침판은 반원형으로 되어 보강철근이 연결되는 연결링을 갖춘 제1받침판과 제2받침판으로 구성되어 제1받침판과 제2받침판의 양측이조절편에 설치된 조절볼트에 의하여 받침판의 외경둘레가 가변될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조.
4. 제 1항에 있어서, 상기 로드를 통해 콘크리트의 단면적을 증가시키기 위하여 로드의 하단에 형성된 머리부가 받침판으로부터 이격되도록 볼트를 추가적으로 상기 머리부에 나사체결하여 받침판과 연결한 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조.
5. 제 1항 내지 제 3항에 있어서, 상기 받침판은 강관말뚝의 내경에 설치한 후 틈새 기밀을 위하여 실링재로 처리한 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 머리부 보강구조.