KR100805167B1 - 철근이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 철근이음장치는 내주면에 끼움홈이 형성되어 있고, 상하로 관통되는 커플러; 중공부가 형성되어 있는 와셔로써, 상기 커플러의 중앙을 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 커플러의 양 단부에서 각각 내측으로 삽입되는 다수개의 고정와셔; 및 상기 다수개의 고정와셔와 고정와셔 사이에 위치되며, 중공부가 형성되어 있는 다수개의 간격재;를 포함하는 철근이음장치에 관한 것이다.

또한 본 발명의 철근이음장치는 커플러에 고정와셔 및 간격재를 삽입하는 단순조작으로 철근이음장치가 형성됨으로써 제작이 용이하고, 상기와 같은 철근이음장치에 철근을 삽입하기만 하면 이음이 완성됨으로 철근이음작업의 공정수가 절약되며 공기가 단축되고 시공성이 향상되는 철근이음장치에 관한 것이다.

또 본 발명의 철근이음장치는 상기 고정와셔의 중공부 끝단이 한쪽 외측면을 향하여 일정각도로 절곡되어 있으므로, 철근의 마디 및 리브 일부가 고정와셔에 걸리게 되어 철근 삽입은 가능하게 되나 배출은 불가능하게 되고, 상기 철근이음장치는 상기 고정와셔가 고정수단의 역할을 하게 됨으로 철근이음부의 인장강도가 강화되고 견고한 철근이음이 가능하게 되어 구조적으로 안정된 철근이음장치에 관한 것이다.

Description

철근이음장치{Steel bars splicing device}

도 1a는 종래의 철근이음장치의 실시예를 도시한 분리사시도이다.

도 1b는 도 1a에 따른 철근이음장치의 결합단면도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 철근이음장치의 실시예를 도시한 분리사시도이다.

도 2b는 도 2a에 따른 철근이음장치의 결합예 과정을 도시한 단면도이다.

도 2c는 도 2a에 따른 철근이음장치의 결합단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 철근이음장치의 다른 실시예를 도시한 결합단면도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 철근이음장치에서 사용되는 고정와셔의 실시예를 도시한 평면도(a) 및 단면도(b)이다.

도 4b는 본 발명의 철근이음장치에서 사용되는 고정와셔의 다른 실시예를 도시한 평면도(a) 및 단면도(b)이다.

<도면의 주요 부호의 설명>

100, 100a : 철근이음장치 110, 110a : 커플러

111 : 끼움홈(커플러) 111a : 암나사산(커플러)

120, 120a : 고정와셔 121 : 중공부(고정와셔)

122 : 중공부 끝단(고정와셔) 130 : 간격재

131 : 중공부(간격재) 140 : 고정너트

141 : 수나사산(고정너트) 150 : 분리와셔

200 : 철근 210 : 마디

220 : 리브

본 발명은 철근콘크리트 구조물 공사 시 철근이음에 관한 것으로 커플러, 고정와셔, 및 간격재로 형성되는 철근이음장치를 이용하여 보다 더 용이하고 간편하게 철근이음 함으로써, 작업공정수를 줄여 시공성을 향상시키고, 철근 이음부의 인장강도를 강화시킬 수 있는 철근이음장치에 관한 것이다.

일반적인 철근콘크리트는 철근과 콘크리트의 결합구조로서, 콘크리트가 압축력을 부담하고 철근이 인장력을 부담하는 구조이다. 철근콘크리트 구조는 철근 배근 후 거푸집을 설치하고 이에 콘크리트를 타설하여 일체형으로 시공하게 되는데, 시공과정에서 철근은 필요에 따라 일정 길이의 규격품을 서로 이어가며 시공해야 하는 바, 철근과 철근간에는 당연히 조인트부가 발생하게 된다. 이러한 철근과 철근 사이에 형성된 조인트부에서는 콘크리트의 양생과정에서 발생하는 소정의 인장력이 작용하게 된다. 이러한 인장력에 충분히 대응하기 위해서는 철근 상호간에 긴 밀한 연결 상태가 유지되어야 하며, 여기에는 통상 겹침 이음 또는 압접 등의 방법이 적용되고 있다.

겹침 이음은 철근과 철근을 소요 이음길이 이상으로 겹쳐서 배근하고 결속선으로 묶는 방식이다. 이는 배근작업이 용이한 장점은 있으나 철근의 직경이 큰 경우에는 편심에 의해 철근의 응력집중이 일치되지 않아 구조 내력상의 문제가 있고, 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않으며 철근의 배근 간격과 콘크리트의 최소 피복두께를 유지하기 어렵다는 문제가 있다.

또 압접에 의한 철근 이음방법은 철근과 철근의 단부를 이어서 맞댄 후 가열하고 압착하여 단부를 일체로 성형하는 방법이다. 이러한 압접은 작업시간이 길고 철근에 직접 열을 가하게 됨으로 철의 성질이 변화하게되며, 열의 식는 속도에 따라 강도가 저하되는 등 많은 문제가 있어 이를 적용하기가 쉽지 않다.

상기의 겹침 이음 및 압접에 의한 철근 이음방식에서 발생하게 되는 문제점들을 해결하기 위하여 종래에는 철근과 철근을 기계적으로 결합하는 철근이음방식이 사용되어 왔다.

첨부도면 도 1a는 종래 철근이음장치의 실시예를 도시한 분리사시도이고, 도 1b는 도 1a에 따른 종래 철근이음쇠의 결합단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 철근이음장치는 커플러(10)와 이의 양측에 체결되는 너트(6)로 구성된다. 커플러(10)는 전체적으로 원통형 구조로 이루어져 있으며, 중앙의 몸통부(1)와 이의 양단에 위치된 잠금부(2)로 구분된 다.

상기 몸통부(1)의 내주면에는 철근(11)이 체결되는 암나사(3)가 형성되어 있어 이 암나사(3)에 철근(11) 단부에 형성된 나사부(7)를 나사 결합시킴으로써 두 개의 철근(11)을 서로 이을 수 있게 된다.

상기 잠금부(2)의 내경(d1)은 몸통부(1)의 내경(d2)보다 크게 형성되어 있고, 끝단방향으로 갈수록 점점 가늘어져서 경사진 구조를 이루고 있으며, 그 외주면에는 상기 너트(10)가 나사 결합되는 수나사(4)가 형성되어 있다. 또한, 상기 잠금부(2)의 둘레면에는 너트(10) 체결 시 내경방향으로 조여지도록 그 길이방향을 따라 다수의 절개 홈(5)이 형성되어 있다.

이러한 종래의 철근이음장치를 이용한 철근이음 과정을 살펴보면, 먼저 연결할 각각의 철근(11) 단부를 깎아 소정지름의 나사부(7)를 형성하는 단계로부터 시작된다. 상기 각각의 철근(11)에 나사부(7)가 형성되면, 이들 나사부(7)가 서로 마주보도록 두 철근(11)을 일렬로 정렬한 다음, 이를 커플러(10)의 양방에서 내측으로 철근을 돌려 끼우면서 상기 각 나사부(7)를 커플러(10) 내부의 암나사(3)에 체결하게 된다. 이어서 상기 잠금부(2) 표면의 수나사(4)에 너트(10)를 체결하여 조여 주면 잠금부(2)의 내경이 수축하면서 철근(11) 표면의 마디(8)와 마디 및 리브(9)를 압착하게 되어 두 개의 철근(11)이 서로 연결되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래의 철근이음장치는 철근의 단부를 깎아서 나사부를 형성하여야 하므로 철근 이음을 위한 공정수가 늘어나서 작업능률을 떨어뜨리게 될 뿐 아니라, 그 구조가 복잡하여 제작이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 종래의 철근이음장치는 각 철근의 단부에 나사부를 형성하는 관계로 철근 단부의 단면이 축소되고, 그로 인해 철근 이음부에서 인장강도가 저하되어 콘크리트의 양생과정에서 발생되는 인장력에 의해 철근의 이음 단부가 끊어지는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 철근이음장치는 별도의 철근 가공작업 없이 단순조작에 의해 보다 더 용이하게 철근과 철근을 연결하여 기계적 이음구조를 형성함으로써 철근 이음작업의 공정수를 줄여 작업시간을 단축하며 시공성을 향상시키는 철근이음장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명의 철근이음장치는 철근 이음부에서 철근 단부의 인장강도가 강화되고 더욱 더 안정된 철근이음상태를 유지할 수 있는 철근이음장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명은 외주면에 리브와 일정간격의 마디가 형성되어 있는 이형철근을 이음하기 위한 장치에서, 상호 대향하여 설치되는 두 개의 이형철근이 각각 삽입가능하도록 관통되어 있으며, 내주면에 끼움홈이 상기 이형철근 마디의 간격으로 형성되어 있는 커플러; 상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고, 상기 중공부의 가장자리에는 선형홈이 방사형으로 형성되어 있어 유연성을 갖고, 상기 중공부 끝단은 한쪽 외측면을 향하여 일정각도로 절곡되어 있어 상기 이형철근의 마디 및 리브가 일부 걸리도록 구성되며, 상기 커플러의 중앙을 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 커플러의 양 단부에서 각각 내측으로 삽입되는 다수개의 고정와셔; 및 상기 다수개의 고정와셔 사이 사이에 위치되며, 상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고, 상기 이형철근 외주면 마디의 간격에 대응하는 폭을 갖는 다수개의 간격재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치를 제공한다.

이하 첨부도면에 따라 본 발명의 철근이음장치의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 철근이음장치(100)의 실시예를 도시한 분리사시도이며, 도 2b는 도 2a에 따른 철근이음장치(100)의 결합예 과정을 도시한 단면도이며, 도 2c는 도 2a에 따른 철근이음장치(100)의 결합단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 철근이음장치(100a)의 다른 실시예를 도시한 결합단면도이고, 도 4a는 본 발명에 따른 철근이음장치(100, 100a)에서 사용되는 고정와셔(120)의 실시예를 도시한 평면도(a) 및 단면도(b)이며, 도 4b는 본 발명의 철근이음장치(100)에서 사용되는 고정와셔(120a)의 다른 실시예를 도시한 평면도(a) 및 단면도(b)이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같은 본 발명의 철근이음장치(100)의 일 실시예는 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 본 발명의 철근이음장치(100)의 상기 커플러(110)는 상호 대향되는 철근(200)이 각각 삽입가능하도록 관통되어 있으며, 내주면에 끼움홈(111)가 형성되어 있다.

또한 도 2a, 도 2b, 도 2c, 및 도 4a에 도시된 바와 같이 본 발명의 철근이음장치(100)의 상기 고정와셔(120a)는 추후 철근이음작업 시 상기 커플러(110)에 삽입되는 철근(200)이 관통될 수 있도록 중공부(121)가 형성되어 있고, 삽입된 철근(200)의 마디(210) 및 리브(220)의 일부가 걸려 철근(200)의 이탈이 발생되지 않도록 상기 중공부(121) 끝단이 한쪽 외측면을 향하여 일정각도 절곡되어 있다. 이때 상기 철근이음장치(100)의 일 실시예에서 사용되는 상기 고정와셔(120a)는 도 2a 및 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 중공부(121)의 가장자리에는 선형홈이 방사형으로 형성되어 있어 유연성을 갖는 것으로, 추후 철근이음작업 시 커플러(110)의 내측에 삽입가능 하게 된다.

또 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 본 발명의 철근이음장치(100)의 상기 간격재(130)는 철근(200)이 관통될 수 있도록 중공부(131)가 형성되어 있으며, 이러한 상기 간격재(130)는 철근이음작업 시 커플러(110) 내측에 삽입되는 상기 다수개의 고정와셔(120a)와 고정와셔(120a) 사이에 위치하게 되어 상기 고정와셔(120a)가 일정간격을 이루며 설치되게 한다. 이로써 상기 간격재(130)는 상기 고정와셔(120a)가 삽입되는 철근(200)의 일방향으로 치우쳐 설치되는 것을 방지하며, 상기 고정와셔(120a)를 균등한 간격으로 위치되게 하여 철근고정지점을 고르게 분포함으로써 견고한 철근이음이 이루어지게 한다. 이때 상기 간격재(130)는 세라믹, 고무, 및 플라스틱 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이외에도 상기 간격재(130)의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.

또 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 철근이음장치(100)의 분리와셔(150)는 커플러(110)의 내부 중앙에 위치되어 철근이음작업 시 삽입되는 복수개 의 철근(200)이 커플러(110)의 일측으로 치우치는 것을 방지한다. 이때 도면에 도시되지는 않았지만 상기 분리와셔(150)는 커플러(110) 내의 삽입을 용이하게 하기 위하여 상기 고정와셔(120a)와 같이 외측면의 일부분이 커플러(110)의 나사부(111) 가 통과 가능한 만큼 절삭될 수 있다. 상기 외측면 일부분이 절삭된 형태의 분리와셔의 사용여부는 시공현장의 상황에 맞게 택일되어 시행되어도 무방하다.

상기 전술된 바와 같은 철근이음장치(100)를 이용한 철근이음작업 시공예는 다음과 같다.

먼저 상기 커플러(110)의 일단부를 통하여 상기 분리와셔(150)를 커플러(110)의 내부 중앙에 위치시킨 뒤, 상기 고정와셔(120a)를 커플러(110)의 양 단부에서 각각 내측삽입한다. 이때 상기 고정와셔(120a)는 분리와셔(150)를 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 주의해서 삽입한다. 또한 이때 본 실시예에서 사용되는 고정와셔(120a)는 도 2a 및 도 4a에 도시된 바와 같이 외측면의 일부분이 커플러(110)의 나사부(111)가 통과될 수 있을 만큼 절삭된 것을 사용함으로써, 상기 고정와셔(120a)가 상기 커플러(110)의 나사부(111)를 따라 커플러(110)의 내측으로 이동가능하게 한다.

이후 상기 간격재(130)를 상기 커플러(110)의 양 단부에서 각각 내측삽입하여 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 분리와셔(150)를 기준으로 고정와셔(120a), 간격재(130) 순으로 배치되게 한다.

이후 상기 전술된 바와 같은 배치순서로 5~6개의 고정와셔(120a)와 간격재(130)를 위치시켜 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 형상을 이룬 뒤, 상기 커플러(110)의 내부에 상호 대향하여 설치되는 복수개의 철근(200)을 삽입한다. 이때 상기 철근의 마디(210) 및 리브(220)의 일부가 한쪽 외측면을 향하여 일정각도 절곡되어 있는 고정와셔(120a)의 중공부(121) 끝단(122)에 걸리게 됨으로써, 궁극적으로 상기 철근(200)은 커플러(110) 내부에 삽입되는 것은 가능하게 되나 배출되는 것을 불가능하게 되고, 철근이음부의 인장강도가 강화되면서 견고한 철근이음이 가능하게 된다.

이후 삽입되는 복수개의 철근(200) 중 하나의 철근을 잡고 나머지 철근을 일방향으로 회전시킴으로써 슬립(slip)현상을 배제시킨다.

도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 철근이음장치(100a)의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다. 이하 본 실시예에서 간격재(130)는 전술된 본 발명의 철근이음장치(100)의 실시예에서 사용된 것과 동일한 것을 사용함으로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 철근이음장치(100a)의 상기 커플러(110a)는 상호 대향되는 철근(200) 삽입이 가능하도록 관통되어 있으며, 내측 양 단부에만 암나사산(111a)이 형성되어 있다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 철근이음장치(100a)의 상기 고정와셔(120, 120a)는 상기 전술된 바와 같이 철근(200) 삽입이 가능하도록 중공부(121)가 형성되어 있으며, 상기 중공부(121)의 끝단(122)은 한쪽 외측면을 향하여 일정 각도 절곡되어 있어 철근이음작업 시 철근(200)의 마디(210) 및 리브(220) 일부가 상기 중공부(121)의 끝단(122)에 걸려 철근(200)의 배출이 방지된다. 이때 상기 고정와셔(120, 120a)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 고정와셔(120, 120a) 중 시공상황에 맞는 것을 택일하여 사용하여도 무방하다.

또 도 3에 도시된 바와 같이 상기 철근이음장치(100a)는 상기 커플러(110a)의 내측 양 단부에 체결되도록 커플러(110a)의 암나사산(111a)과 대응되는 수나사산(141)이 외측면에 형성되어 있는 한 쌍의 고정너트(140)를 더 포함하여 구성된다.

상기 전술된 바와 같은 철근이음장치(100a)를 이용한 철근이음작업의 시공예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 커플러(110a)의 내부 중앙에 상기 분리와셔(150)를 위치시킨 뒤, 상기 고정와셔(120, 120a)를 커플러(110a)의 양 단부에서 각각 내측삽입한다. 이때 상기 고정와셔(120, 120a)는 분리와셔(150)를 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 주의해서 삽입한다. 또한 이때 상기 고정와셔(120, 120a)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 고정와셔(120, 120a) 중 시공현장에 맞는 것을 택일하여 시공한다.

이후 상기 전술된 바와 같은 간격재(130)를 상기 커플러(110a)의 양 단부에서 내측삽입하여 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분리와셔(150)를 기준으로 고정와셔(120, 120a), 간격재(130) 순으로 배치되게 한다.

이후 상기 전술된 바와 같은 배치순서로 5~6개의 고정와셔(120, 120a)와 간 격재(130)를 위치시켜 도 3에 도시된 바와 같은 형상을 이루는 철근이음장치(100a)를 형성한 뒤, 철근이음하고자 하는 복수개 철근(200)의 각각의 단부에 상기 고정너트(140)를 삽입한다.

이후 상기 철근이음장치(100a)의 내부에 상기 상호 대향하여 설치되는 복수개의 철근(200)을 삽입하고, 상기 고정너트(140)를 커플러(110a)의 양 단부에 체결함으로써 철근이음을 완성한다.

본 발명의 철근이음장치는 커플러에 고정와셔 및 간격재를 삽입하는 단순조작으로 형성되는 철근이음장치에 별도의 철근가공작업 없이 이음하고자 하는 철근을 삽입하여 철근이음을 완성함으로써, 보다 더 용이하고 간편하게 철근의 기계적이음을 가능하게 하며 작업공정수를 줄이고 공기가 단축되며 시공성이 향상되는 철근이음장치를 제공하는데 효과가 있다.

또한 본 발명의 철근이음장치에서 상기 고정와셔는 중공부의 끝단이 한쪽 외측면을 향하여 일정각도로 절곡되어 있어, 철근이음 시 철근의 마디 및 리브의 일부가 상기 고정와셔의 중공부 끝단에 걸리게 되어 궁극적으로 철근의 삽입을 가능하게 하나 배출은 불가능하게 한다. 또 상기 철근이음장치는 고정와셔가 고정수단의 역할을 함으로 철근이음부의 인장강도가 강화되고 견고한 철근이음을 가능하게 하며, 더욱 더 안정된 철근이음상태를 유지하게 하는 철근이음장치를 제공하는데 다른 효과가 있다.

Claims (5)

1. 외주면에 리브와 일정간격의 마디가 형성되어 있는 이형철근을 이음하기 위한 장치에서,

   상호 대향하여 설치되는 두 개의 이형철근이 각각 삽입가능하도록 관통되어 있으며, 내주면에 끼움홈이 상기 이형철근 마디의 간격에 맞추어 형성되어 있는 커플러;

   상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고,

   상기 중공부의 가장자리에는 선형홈이 방사형으로 형성되어 있어 유연성을 갖고,

   상기 중공부 끝단은 한쪽 외측면을 향하여 일정각도로 절곡되어 있어 상기 이형철근의 마디 및 리브가 일부 걸리도록 구성되며,

   상기 커플러의 중앙을 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 커플러의 양 단부에서 각각 내측으로 삽입되는 다수개의 고정와셔; 및

   상기 다수개의 고정와셔 사이 사이에 위치되며,

   상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고,

   상기 고정와셔의 배치간격에 대응하는 폭을 갖는 다수개의 간격재;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
2. 제1항에서, 상기 커플러의 내부 중앙에 위치되는 분리와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 외주면에 리브와 일정간격의 마디가 형성되어 있는 이형철근을 이음하기 위한 장치에서,

   상호 대향하여 설치되는 두 개의 이형철근이 각각 삽입가능하도록 관통되어 있으며, 내측 양 단부에만 암나사산이 형성되어 있는 커플러;

   상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고,

   상기 중공부의 가장자리에는 선형홈이 방사형으로 형성되어 있어 유연성을 갖고,

   상기 중공부 끝단은 한쪽 외측면을 향하여 일정각도로 절곡되어 있어 상기 이형철근의 마디 및 리브가 일부 걸리도록 구성되며,

   상기 커플러의 중앙을 기준으로 대칭되는 형상을 이루도록 커플러의 양 단부에서 각각 내측으로 삽입되는 다수개의 고정와셔;

   상기 다수개의 고정와셔 사이 사이에 위치되며,

   상기 이형철근이 관통될 수 있도록 중공부가 형성되어 있고,

   상기 고정와셔의 배치간격에 대응하는 폭을 갖는 다수개의 간격재; 및

   상기 커플러의 내측 양 단부에서 체결되도록 커플러의 암나사산과 대응되는 수나사산이 외주면에 형성되어 있는 한 쌍의 고정너트;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음장치.

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