KR100800456B1

KR100800456B1 - 균열보수용 패스닝 볼트

Info

Publication number: KR100800456B1
Application number: KR1020060067355A
Authority: KR
Inventors: 송장용; 김동협
Original assignee: 주식회사 엘앤에스메탈
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-02-04
Also published as: KR20080008004A

Abstract

본 발명은 균열 보수용 패스닝 볼트(fastening bolt)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조물의 균열(100)에 볼트 구멍(300)을 판 다음 상기 볼트 구멍(300)에 체결하여 균열(100)을 보수/보강하는 것으로서, 몸체에 형성된 나사 산이 하향 경사지게 형성됨을 특징으로 는 패스닝 볼트를 제안하여,

조물의 안쪽에서부터 바깥쪽 표면으로 진행되는 균열을 효과적으로 보수/보강할 수 있게 되는 패스닝 볼트에 관한 것이다.

균열, 스티칭, 볼트.

Description

균열보수용 패스닝 볼트{Fastening bolt for repairing cracks}

도 1은 본 발명에 의한 패스닝 볼트와 패스닝 볼트가 체결되는 볼트 구멍의 개략적인 구성을 보여주는 일부 단면 사시도,

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 패스닝 볼트의 체결과정을 일부확대하여서 단면으로 보여주는 시공과정도,

도 3은 본 발명에 의한 패스닝 볼트 시공상태 예시도,

도 4는 종래 패스닝 볼트와 패스닝 볼트가 체결되는 볼트 구멍의 개략적인 구성을 보여주는 일부 단면 사시도,

도 5는 도 4의 정방향 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 균열, 200 : 패스닝 볼트,

300 : 볼트 구멍, 400 : 메탈 록.

본 발명은 균열보수용 패스닝 볼트(fastening bolt)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조물의 안쪽에서부터 바깥쪽 방향으로 진행 균열을 효과적으로 보수할 수 있도록 구성된 균열보수용 패스닝 볼트에 관한 것이다.

일반적으로 구조물에 균열이 발생할 경우, 특히 금속 재질의 구조물에 균열이 발생한 경우에는 균열부분에 볼트 구멍을 뚫어준 다음 그 볼트 구멍에 패스닝 볼트를 박아서 보수 또는 보강하는 방법이 널리 사용되고 있다.

종래의 패스닝 볼트는 미국 특허등록 제5,499,892호 "균열 보수장치(Apparatus for repairing cracks)"가 공지되어 있다. 도 4와 도 5에 상기 종래의 패스닝 볼트의 대표적인 예가 도시되어 있는바, 이를 참고로 설명한다.

도시된 바와 같이 종래의 패스닝 볼트(200)는 구조물의 균열(100)에 볼트 구멍(300)을 뚫어준 다음 그 구멍에 나사 결합할 수 있도록 구성되어 있다. 여기서, 상기 패스닝 볼트(200)에 형성된 나사 산은 상향 경사진 형태를 보이고 있으며, 마찬가지로 상기 패스닝 볼트(200)가 끼워지는 볼트 구멍(300) 또한 패스닝 볼트(200)가 끼워져 체결될 수 있도록 상향 경사진 나사 홈이 패여 있는 구조이다.

상기에 따라 패스닝 볼트(200)가 볼트 구멍(300)에 끼워지게 되면, 상향 경사진 나사 산이 동일하게 상향 경사져 패인 나사 홈에 끼워져 체결되는 것으로서, 상기 나사 홈은 나사 산이 걸리도록 하는 작용을 하게 됨을 알 수 있다. 이를 통해 균열(100)의 간격이 더 이상 벌어지지 않도록 하여 구조물의 균열(100)을 보수할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 종래의 패스닝 볼트(200)에 형성된 나사 산의 구조에 의하면, 나사 산이 상향 경사져서 형성됨에 따라 경사진 나사 산의 안쪽에서 힘을 받아 지지하게 되는 구조로서, 상향 경사진 나사 산은 구조물의 바깥쪽 표면 쪽에 더 큰 인장력이 작용하여 바깥쪽 표면으로부터 안쪽으로 벌어져 진행되는 균열(100) 즉, 상향으로 볼록한 방향으로 작용하는 인장력에 효과적으로 대응할 수 있는 구성이다.

한편, 구조물의 안쪽에서부터 균열(100)이 발생하여 바깥쪽 표면까지 진행된 경우가 발생 될 수 있는데, 이는 구조물의 안쪽 표면에 더 큰 인장력이 작용하는 경우이고, 이때에는 종래의 패스닝 볼트(200)의 구조로는 효과적으로 대응할 수 없다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 종래 패스닝 볼트가 가진 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서 구조물의 안쪽에서부터 발생 되어 진행되는 균열을 더욱 효과적으로 보수 및 보강할 수 있도록 하는 패스닝 볼트를 얻는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 구조물의 균열에 볼트 구멍을 판 다음 상기 볼트 구멍에 체결하여 균열을 보수/보강하는 것으로서, 몸체에 형성된 나사 산이 하향 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 균열보수용 패스닝 볼트(fastening bolt)를 제안한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 패스닝 볼트와 패스닝 볼트가 체결되는 볼트 구멍의 개략적인 구성을 보여주는 일부 단면 사시도, 도 2a내지 도 2d는 본 발명에 의한 패스닝 볼트의 체결과정을 일부확대하여서 단면으로 보여주는 시공과정도, 도 3은 본 발명에 의한 패스닝 볼트 시공상태 예시도 이다.

균열(100)은 모든 구조물에 발생 될 수 있으며, 구조물의 안전성을 훼손하는 큰 요인으로 작용하고 있는 것이며, 일반적으로 구조물에 가해지는 인장력이 임계치 이상으로 작용하는 것에 의해 발생 되고 있다.

본 발명에 의한 패스닝 볼트(200)는 주로 금속재질의 구조물에 발생 된 상기 균열(100) 상에 볼트 구멍(300)을 판 다음 나사 결합하여 주는 것으로서, 몸체 상부에 임계치 이상의 토크가 가해질 경우 절단되도록 구성된 공지의 볼트 머리가 형성되어 있으며, 특징적으로 몸체에 형성된 나사 산이 하향 경사지게 구성되어 있다.

여기서, 상기 하향 경사진 나사 산의 각도는 바깥쪽 면이 -62도이고 안쪽 면이 -24도로 기울어지도록 형성한 것을 예로 하였다. 이 각도는 본 발명이 일반적인 구조물에 발생 된 균열(100)에 적용되는 것으로서 몸체 지름이 8~10mm, 나사산 사이의 거리 1mm 정도인 패스닝 볼트(200)를 예로 함에 따라, 시공시 체결의 용이성과 체결 후 견고한 체결상태를 유지할 수 있도록 각도를 결정한 것이다. 그러나 이에 한정되지 않으며 볼트의 크기와 시공될 지점의 상태 등을 감안하여 조절할 수 있음은 물론이다.

상기 패스닝 볼트(200)가 체결되는 볼트 구멍(300)은 도시되지 않은 공지의 드릴을 이용하여 형성하여 주게 되는데, 볼트 구멍(300)의 벽면에 상기 패스닝 볼트(200)에 형성된 나사 산의 형상과 동일한 형상으로 하향 경사진 나사 홈을 형성하여서 패스닝 볼트(200)가 딱 맞게 체결되도록 구성되어 있다.

상기 구성을 통해 패스닝 볼트(200)가 볼트 구멍(300)에 체결되면, 하향 경사진 나사 산은 마찬가지로 하향 경사진 나사 홈에 걸리게 되며, 이를 통해 하향으로 볼록한 방향으로 가해지는 인장력 즉, 구조물의 바깥 표면보다 안쪽 표면 측에 더 강하게 작용하는 인장력에 더 효과적으로 대응할 수 있게 되는 것이다.

한편, 볼트 구멍(300)을 형성하는데 사용되는 드릴 비트의 끝단이 일반적으로 원추 형상임에 따라 볼트 구멍(300)의 바닥면이 원추 형상으로 패여서 형성된다. 따라서,본 발명에 의한 패스닝 볼트(200)의 하단도 상기 볼트 구멍(300)의 바닥과 마찬가지로 원추형상으로 돌출되도록 구성함이 바람직하다.

이때, 상기 패스닝 볼트(200)의 끝단에 형성된 원추형상 돌출부의 꼭짓점 내각(θ₁)이 볼트 구멍(300) 바닥면의 중심의 내각(θ₂)보다 2~5도 크게 형성할 수 있다. 일반적으로 볼트 구멍(300)을 형성하는 데 사용되는 기성품 드릴 비트 끝단에 형성된 원추형상의 돌출부 각도가 118도임을 참고하면 패스닝 볼트(200)의 끝단에 형성된 원추형상의 돌출부 내각을 120~123도로 형성할 수 있다는 것이다.

상기와 같이 구성하면, 패스닝 볼트(200)의 체결이 완료되었을 때 볼트 구멍 (300) 바닥과 약간의 틈(d)을 형성하게 되는데, 이 상태에서 패스닝 볼트(200)를 더 강한 힘으로 돌려주게 되면 스티팅 볼트(200)가 상기 틈(d) 만큼 더 진행하게 되어 더욱 견고한 체결이 가능해 지게 되는 것이다.

이하 시공하는 과정을 살펴본다.

도 2a 내지 도 2d를 참고하면, 먼저 구조물에 균열(100)이 발생이 포착되면 앞서 설명한 볼트 구멍(300)을 구조물의 균열(100)을 따라 일정 간격으로 파서 형성하여 주게 된다. 이때, 균열(100)의 진행을 막아주기 위해 도 3에서 볼 수 있는 공지의 메탈 록(metal lock)(400)을 먼저 시공한 다음 이후 상기 볼트 구멍(300)을 시공하여 주게 되면 볼트 구멍(300)을 형성하는 과정 중에 드릴 비트에 의해 균열(100)이 벌어져 악화 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기에 따라 볼트 구멍(300)이 형성되면 차례로 본 발명에 의한 패스닝 볼트(200)를 박아주어 균열(100)을 보수하게 된다. 마지막으로 볼트 구멍(300)의 끝단까지 본 발명의 패스닝 볼트(200)가 진행하여 체결된 이후 더 큰 토크의 힘을 가하게 되면 볼트 머리가 몸체로 붜 제거되면서 불규칙한 면이 발생하게 되는바, 구조물 표면으로 돌출됨에 따라 그 부분 그라인더를 이용하여 갈아서 마무리하는 것으로 시공을 완료하게 된다.

여기서, 최초로 상기 볼트 구멍(300)을 형성할 때 그 간격이 패스닝 볼트(200)의 지름보다 약간 좁게 형성할 수 있다. 이는 패스닝 볼트(200)의 시공이 완료된 다음 그 사이에 다시 드릴을 이용하여 볼트 구멍(300)을 뚫어 주고, 여기에 패스닝 볼트(200)를 박아 줌으로서 인접한 패스닝 볼트(200)끼리 서로 접하거나 중 첩되게 하는 것이다. 상기와 같은 구성은 균열(100)의 악화 방지뿐만 아니라 서로 중첩되어 촘촘히 박혀있는 패스닝 볼트(200)에 의해 균열(100) 부위를 완전히 밀폐해 줄 수 있는 것이고, 이를 통해 기밀을 유지하는데 탁월한 성능을 발휘할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 패스닝 볼트(200)의 나사 산 형상은 본 발명에서 예시한 바와 같이 상단부에 볼트 머리가 형성되어 있는 공지의 볼트뿐만 아니라 인서트 볼트 등에 다양하게 적용이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 나사 산을 하향 경사지도록 형성함에 따라 구조물의 안쪽에서부터 바깥쪽 표면으로 진행되는 균열을 효과적으로 보수/보강할 수 있게 되는 패스닝 볼트를 얻을 수 있게 되는 것이다.

Claims

삭제
구조물의 균열(100)에 볼트 구멍(300)을 판 다음 상기 볼트 구멍(300)에 체결하여 균열(100)을 보수/보강하는 것으로서, 몸체에 형성된 나사 산이 하향 경사지게 형성되어 균열보수용 패스닝 볼트(200)를 형성하되, 상기 패스닝 볼트(200)의 끝단 꼭짓점의 내각(θ₁)이 볼트 구멍(300) 바닥면 중심의 내각(θ₂)보다 2~5도 큰 원추형으로 구성됨을 특징으로 하는 균열보수용 패스닝 볼트.