KR100687471B1

KR100687471B1 - 피에이치씨 파일의 볼트 체결식 조인트 슈

Info

Publication number: KR100687471B1
Application number: KR1020040115621A
Authority: KR
Inventors: 이호경
Original assignee: 이호경; 고려개발 주식회사; 대림산업 주식회사; 주식회사 이제이텍
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2007-02-27
Also published as: KR20050008599A

Abstract

본 발명은 PHC 파일의 볼트 체결식 조인트 슈에 관한 것으로서, 특히, 연결되는 PHC 파일의 이음부에서 각 단부에 강제 삽입으로 설착되고, 그 조인트 슈의 슈 본체 사이에 충격을 흡수하여 완화시켜 주는 완충패드가 구비되며, 상기 슈 본체 및 완충패드는 연결볼트체에 의해 용이하고 간편하게 일체로 결합됨으로써, 시공이 매우 간단하고 신속하며, 항타 시 충격 흡수 역할을 수행하여 파일이나 조인트 슈의 크랙 발생을 최소화하고, 볼트 체결식으로 우천시나 습진 곳에서도 시공이 가능하도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 상, 하 동일한 형상으로 PHC 파일(1)의 외경과 일치하는 내경을 가지는 링밴드(11)의 일측으로 폐쇄되는 마개판(12)이 일체로 형성되고, 상기 마개판(12)의 중앙으로 관통되어 수직으로 돌출된 너트형 결합축(14)을 형성하여 그 내경부는 암나사부(15)가 가공된 슈 본체(10)와, 상기 상, 하 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14) 내에 암나사부(15)와 나사체결되는 수나사부(21)를 외주연상에 형성하고, 그 중간 지점에 링 형태로 절삭되어 스톱 피치(22)가 형성된 연결볼트체(20)와, 상기 슈 본체(10)의 마개판(12)과 동일한 직경을 가지는 원판 형상의 패드로 그 중앙부는 상기 연결볼트체(20)의 스톱 피치(22)와 일치되는 원형공(24)이 천공된 완충패드(23)로 구성되며, 보다 자세하게는, 상기 슈 본체(10)에는 링밴드(11)의 내주연에 돌출된 링돌기(13)가 복수개 형성되며, 마개판(12) 상에 너트형 결합축(14)과 이격된 상태에서 크고 작은 원형공이 일체로 된 눈사람 모양의 삽입 고정공(16)이 링형태로 일정 간격을 두고 배열 구비되고, 상기 너트형 결합축(14)의 외측부로는 복수의 지지편(17)이 구비되고, 상기 지지편(17)의 사이부 마개판(12) 상에는 원호형상의 절삭홈부(18)가 형성되어 있으며, 상기 연결볼트체(20)는 상기 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14) 내에 맞춤되는 직경과 2배 정도의 높이를 가지는 원통형상으로, 상기 너트형 결합축(14) 내주연의 암나사부(15)와 나사체결되는 수나사부(21)를 외주연상에 형성하고 있으며, 상기 수나사부(21)가 형성된 중간 지점에는 링 형태로 절삭되어 스톱 피치(22)가 형성되어 이에 완충패드(23)가 끼움 고정되도록 하는 것이다.

이를 통해 본 발명은 시공자업이 매우 간단하고 신속하여 작업 효율을 높이며, 항타 시 충격 흡수를 통해 파일이나 조인트 슈의 크랙 발생을 최소화하고, 볼트 체결식으로 우천시나 습진 곳에서도 시공이 가능하도록 하여 내구성과 실용성을 증대시킬 뿐 아니라, 시공 장비 등이 간단하여 시공비가 저렴하여 경제성이 증대되는 등의 효과가 있다.

조인트 슈, PHC 파일, 너트형 결합축, 연결볼트체, 완충패드

Description

피에이치씨 파일의 볼트 체결식 조인트 슈{The bolting joint shoe of a PHC(Pretentioned spun High strength Concrete) pile}

도1은 본 발명의 조인트 슈를 보여주는 전체 분해 사시도

도2는 본 발명의 조인트 슈를 PHC 파일에 장착한 설치 단면도

도3은 도2의 A-A'선 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 하부 PHC 파일 1' : 상부 PHC 파일 2 : 보강강선

10 : 슈 본체 11 : 링밴드 12 : 마개판

13 : 링돌기 14 : 너트형 결합축 15 : 암나사부

16 : 삽입고정공 17 : 지지편 18 : 절삭홈부

20 : 연결볼트체 21 : 수나사부 22 : 스톱 피치

23 : 완충패드 24 : 원형공

본 발명은 PHC 파일의 볼트 체결식 조인트 슈에 관한 것으로서, 특히, 연결되는 PHC 파일의 이음부에서 각 단부에 강제 삽입으로 설착되고, 그 조인트 슈의 슈 본체 사이에 충격을 흡수하여 완화시켜 주는 완충패드가 구비되며, 상기 슈 본체 및 완충패드는 연결볼트체에 의해 용이하고 간편하게 일체로 결합됨으로써, 시공이 매우 간단하고 신속하며, 항타 시 충격 흡수를 통해 파일이나 조인트 슈의 크랙 발생을 최소화하고, 볼트 체결식으로 우천시나 습진 곳에서도 시공이 가능하도록 하기 위한 것이다.

통상 연약지반(soft ground)이라 함은 지반 자체가 상부 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 혹은 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우로서, 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속하며, 이러한 연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓여지면 전단면침하량이 과대하여지고 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 생기며, 최근에 와서 쓰레기가 중요한 환경문제가 되고 있을 뿐만 아니라 쓰레기 매립에 의해 이루어진 지반을 도로나 건축물의 기초로 활용하고자 하는 방안도 강구되고 있어, 이러한 지반에서도 과도한 침하와 지지력의 부족이 예상되므로 연약지반 처리대책이 요구된다.

이와 같은 연약지반을 기초로 하는 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책중 흔히 사용되는 성토하중을 지지층에 도달하는 공법(PILE이용 공법)은, 공장에서 미리 생산된 강, PHC, PC, RC 등의 기성 콘크리트 파일을 타격이나 매립 등의 방법으로 시공하는 것으로서, PHC 파일을 디젤해머, 스팀해머나 유압해머를 사용하는 타격공법으로 시공하는 경우에 적용되는 것이다.

상기 PHC 파일(Pretentioned spun High strength Concrete Piles)은 원심력을 응용하여 만든 콘크리트 압축강도가 78.5N/㎟(800Kgf/㎠) 이상의 프리텐션방식에 의한 고강도 말뚝으로서, 콘크리트의 허용압축응력이 대단히 크므로 종래의 PC 파일보다 더 큰 축방향 하중에 견딜 수 있으며, 압축강도가 800Kgf/㎠ 이상인 콘크리트로 성형한 단면에 소요의 프리스트레스(prestress)를 균일하게 도입하여 타격 내력에 우수할 뿐만 아니라, 항타시 발생하는 반사파에 의한 인장응력을 완전히 흡수하기 때문에 균열이 없고 종래의 PC 파일로는 항타가 곤란한 중간의 단단한 층도 용이하게 관입되므로 보다 깊게, 보다 단단한 지층에 관입이 가능한 이점은 물론, 콘크리트의 휨인장응력이 크므로 축력과 수평력을 동시에 받는 내진 설계시 가장 적합한 파일로서, 연약지반 처리공법으로 우수한 효과를 내는 방법이다.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 PHC 파일에 있어서, 구축될 건축물의 규모나 지질의 상태에 따라 그 파일의 깊이를 달리하거나 상, 하로 연결하여 사용할 경우, 그 파일의 상, 하단에 조인트 캡 또는 조인트 슈를 설착하여 용접한 후 연결 사용하는데, 이러한 상, 하부 PHC 파일간의 용접 강도는 현장 작업자의 숙련도 등에 따라 좌우되기 때문에 용접부의 강도 불균형이 초래되기 쉽고, 용접단면이 지나치게 얇아 용접강도가 떨어질 경우 이로 인해 타격시 용접부의 균열, 파손이 수반되어 타입된 파일은 그 본래의 목적을 달성할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상, 하부를 서로 다른 형태로 제작하여야 하기 때문에 제작에 많은 비 용이 소요됨과 동시에 이를 이용하여 PHC 파일을 제작하는 경우에도 항상 상, 하부와 그 사용위치를 확인한 후 사용하여야 하는 작업상의 불편을 초래하게 되었다.

그리고 종래의 조인트 캡에 의하여 PHC 파일을 제작하고 이를 연악지반에 타격공법으로 시공하기 위해 해머가 상기 PHC 파일의 상단부를 가격하는 경우에는, 해머에 의한 충격력이 상기 조인트 캡에 의하여 상단부에 집중되게 됨으로써, 타격에 의하여 PHC 파일의 상단부 콘크리트가 깨지는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 종래 현장 용접식 결합 방법의 경우, 많은 용접부위에 용접을 함에 따라 용접열에 의해 조인트 슈를 구성하는 철제 자체의 물성변화는 물론, 그 전도열에 의해 파일 콘크리트까지 손상되어 파일의 연결부 강도를 저하시키고 구조적 안정성을 저해하는 문제점이 있으며, 현장 작업의 특성상 우천시에는 용접 작업 자체가 어렵고, 동절기에는 용접부가 급격히 냉각됨에 따라 용접부에 크랙이 발생하고 이로 인해 작업률이 떨어지는 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하고자, 연결되는 PHC 파일의 이음부에서 각 단부에 강제 삽입으로 설착되고, 그 조인트 슈의 슈 본체 사이에 충격을 흡수하여 완화시켜 주는 완충패드가 구비되며, 상기 슈 본체 및 완충패드는 연결볼트체에 의해 용이하고 간편하게 일체로 결합됨으로써, 시공자업이 매우 간단하고 신속하여 작업 효율을 높이며, 항타 시 충격 흡수를 통해 파일이나 조인 트 슈의 크랙 발생을 최소화함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 용접 방식 대신 볼트 체결식으로 이루어짐에 따라 우천시나 습진 곳에서도 상시 시공이 가능하며, 조인트 슈의 물성 변화나 파일 손상 등을 해소하여 파일 이음부의 강도를 증대시키고 구조적 안정성과 작업성을 증대시킬 뿐 아니라, 시공 장비 등이 간단하여 시공비가 저렴하여 경제성이 증대됨을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명을 설명하기 위한 실시예의 참고도로서, 도1은 본 발명의 조인트 슈를 보여주는 전체 분해 사시도, 도2는 본 발명의 조인트 슈를 PHC 파일에 장착한 설치 단면도, 도3은 도2의 A-A'선 단면도이며, 이하 자세한 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 조인트 슈는 상, 하부 PHC 파일(1)(1')의 단부 각각의 외주연에 덧씌움되는 슈 본체(10)와, 상기 상, 하부 PHC 파일(1)(1')에 장착된 슈 본체(10) 사이에 구비되는 완충패드(23) 및 상기 두 슈 본체(10)와 완충패드(23)를 서로 결합하는 연결볼트체(20)로 구성됨으로써, 용접 작업의 어렵고 번거로움없이 볼트체결식으로 간편하고 용이하게 PHC 파일을 연결하고, 충격흡수를 통해 항타 시 파일이나 조인트 슈 자체에 크랙 발생을 최소화함을 특징으로 한다.

먼저, 슈 본체(10)의 경우, PHC 파일(1)의 외경과 일치하는 내경을 가지는 링밴드(11)의 일측으로 폐쇄되는 마개판(12)이 일체로 형성되되, 상기 링밴드(11)의 내주연에는 돌출된 링돌기(13)가 복수개 형성되어 있으며, 상기 마개판(12)은 그 중앙이 관통되어 수직으로 돌출된 너트형 결합축(14)을 형성하고, 상기 마개판(12) 상에는 너트형 결합축(14)과 이격된 상태에서 크고 작은 원형공이 일체로 된 눈사람 모양의 삽입고정공(16)이 링형태로 일정 간격을 두고 배열 구비되며, 상기 너트형 결합축(14)의 외측부로는 복수의 지지편(17)이 구비되고, 그 내경부는 암나사부(15)가 가공되어 있으며, 상기 지지편(17)의 사이부 마개판(12) 상에는 원호형상의 절삭홈부(18)가 형성되어 있다.

또한, 연결볼트체(20)에 있어서는, 상기 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14) 내에 맞춤되는 직경과 2배 정도의 높이를 가지는 원통형상으로, 상기 너트형 결합축(14) 내주연의 암나사부(15)와 나사체결되는 수나사부(21)를 외주연상에 형성하고 있으며, 상기 수나사부(21)가 형성된 중간 지점에는 링 형태로 절삭되어 스톱 피치(22)가 형성되어 있다.

그리고, 완충패드(23)는 상기 슈 본체(10)의 마개판(12)과 동일한 직경을 가지는 적정 두께의 원판 형상 고무 패드로서, 중앙부는 상기 연결볼트체(20)의 스톱 피치(22) 외경과 일치되는 크기로 원형공(24)이 천공되어 있다.

이러한 본 발명의 조인트 슈는 PHC 파일을 이음할 때 PHC 파일(1)(1')의 단부에 상기 슈 본체(10)를 구비하여 결합함으로써 이음하되, 먼저, 하부 PHC 파일(1) 단부에 슈 본체(10)를 덧씌우며, 이때, 상기 슈 본체(10)의 링밴드(11) 내측에 형성된 링돌기(13)가 상기 PHC 파일(1)(1')의 외주연에 강제 끼움되면서 압착되어 견고하게 결합되는 것이고, 그런 다음 상기 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14) 내주연의 암나사부(15)와 연결볼트체(20) 외주연의 스톱 피치(22) 하측 수나사부(21)를 나사체결하여 결합하고, 상기 스톱 피치(22)에 완충패드(23)를 끼운 다음, 연결볼트체(20)의 상측으로 상기와 같은 방법으로 또 다른 슈 본체(10)를 결합하고 이에 상부 PHC 파일(1')을 끼워 일체화하며, 또한, 상기에서 슈 본체(10)의 마개판(12) 상에 배열 형성된 삽입고정공(16)에는 보강강선(2)이 구비되어 PHC 파일(1)(1')의 내부에 상, 하로 수직 입설되어 보강된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 조인트 슈는 연결되는 PHC 파일의 이음부에서 각 단부에 강제 삽입으로 설착되고, 그 조인트 슈의 슈 본체(10) 사이에 충격을 흡수하여 완화시켜 주는 완충패드(23)가 구비되며, 상기 슈 본체(10) 및 완충패드(23)는 연결볼트체(20)에 의해 용이하고 간편하게 일체로 결합되는 것으로서, 시공이 매우 간단하고 신속하며, 항타시 충격 흡수로 인해 파일이나 조인트 슈에 크랙이 발생하지 않고, 볼트 체결식이라 우천시나 습진 곳에서도 시공이 가능한 것이다.

본 발명은 연결되는 PHC 파일의 이음부에서 각 단부에 강제 삽입으로 설착되고, 그 조인트 슈의 슈 본체 사이에 충격을 흡수하여 완화시켜 주는 완충패드가 구비되며, 상기 슈 본체 및 완충패드는 연결볼트체에 의해 용이하고 간편하게 일체로 결합됨으로써, 시공자업이 매우 간단하고 신속하여 작업 효율을 높이며, 항타 시 충격 흡수를 통해 파일이나 조인트 슈의 크랙 발생을 최소화하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 용접 방식 대신 볼트 체결식으로 이루어짐에 따라 우천시나 습진 곳에서도 상시 시공이 가능하며, 조인트 슈의 물성 변화나 파일 손상 등을 해소하여 파일 이음부의 강도를 증대시키고 구조적 안정성과 작업성을 증대시킬 뿐 아니라, 시공 장비 등이 간단하여 시공비가 저렴하여 경제성이 증대되는 효과가 있다.

Claims

PHC 파일(1)의 외경과 일치하는 내경을 가지는 링밴드(11)의 일측을 폐쇄하는 마개판(12)이 일체로 형성되고, 이 마개판(12)의 중앙으로 관통되어 수직으로 돌출되며 그 내경부는 암나사부(15)가 가공된 너트형 결합축(14)을 형성한 상, 하 동일한 형상인 두개의 슈 본체(10)와,

서로 마주보는 두개의 상,하 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14)의 암나사부(15)와 나사체결되는 수나사부(21)를 외주연상에 형성하고, 그 중간 지점에 링 형태로 절삭되어 스톱 피치(22)가 형성된 연결볼트체(20)와,

상기 슈 본체(10)의 마개판(12)과 동일한 직경을 가지는 원판 형상의 패드로 그 중앙부는 상기 연결볼트체(20)의 스톱 피치(22)와 일치되는 원형공(24)이 천공된 완충패드(23)가 1조를 이루도록 구성됨을 특징으로 하는 PHC 파일의 볼트 체결식 조인트 슈.
1항에 있어서, 상기 슈 본체(10)에는 링밴드(11)의 내주연에 돌출된 링돌기(13)가 복수개 형성되며, 마개판(12) 상에 너트형 결합축(14)과 이격된 상태에서 크고 작은 원형공이 일체로 된 눈사람 모양의 삽입고정공(16)이 링형태로 일정 간격을 두고 배열 구비되고, 상기 너트형 결합축(14)의 외측부로는 복수의 지지편(17)이 구비되고, 상기 지지편(17)의 사이부 마개판(12) 상에는 원호형상의 절삭홈부(18)가 형성됨을 특징으로 하는 PHC 파일의 볼트 체결식 조인트 슈.
1항 또는 2항에 있어서, 상기 연결볼트체(20)는 상기 슈 본체(10)의 중앙 너트형 결합축(14) 내에 맞춤되는 직경과 2배 정도의 높이를 가지는 원통형상으로, 상기 너트형 결합축(14) 내주연의 암나사부(15)와 나사체결되는 수나사부(21)를 외주연상에 형성하고 있으며, 상기 수나사부(21)가 형성된 중간 지점에는 링 형태로 절삭되어 스톱 피치(22)가 형성되어 이에 완충패드(23)가 끼움 고정되도록 함을 특징으로 하는 PHC 파일의 볼트 체결식 조인트 슈.