KR100817293B1 - 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버 - Google Patents

확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 관한 것으로, 고가의 비용을 요구하는 용접기 등의 장비를 이용하지 않고 제조가 가능하도록 함을 목적으로 한다.
개시된 본 발명에 따른 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버는, 상부 일부분이 노출되도록 지중에 박힌 중공형 콘크리트 말뚝(1)의 내부에 삽입되는 하부판(110)과; 상기 하부판으로부터 일정 높이를 두고 이격되며 상기 콘크리트 말뚝의 상면에 안착되는 환형의 상부 덮개(120)와; 외주면에 일정 간격을 두고 다수의 환형 돌기(131)가 형성되며 하단부가 상기 하부판에 고정되고 도중이 상기 상부 덮개에 고정된 상태로 뻗은 다수의 보강 철근(130)을 포함하고, 상기 상부 덮개에는 철근고정홈(121)이 형성되고, 상기 하부판에는 상부를 향해 개방된 통구조의 밀봉 캡(140)이 결합되며, 상기 보강 철근은 하단부가 상기 관통공에 결합된 밀봉 캡에 삽입 고정되면서 도중이 상기 철근고정홈에 끼워진다. 상기 보강 철근은 홀더(150,160)를 통해 상기 상부 덮개에 고정될 수 있다.
기초, 콘크리트 말뚝, 헤드커버, 용접

Description

확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버{HEAD COVER OF CONCRETE PILE FOR USING FOOTING FOUNDATION STRUCTURE}
도 1a와 도 1b는 각각 종래 기술에 의한 콘크리트 말뚝용 헤드커버의 사시도와 종단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버를 보인 종단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 적용된 밀봉 캡의 사시도.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 적용된 철근고정홈의 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버를 보인 측면도.
도 7a는 본 발명의 실시예 2에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 적용된 홀더의 종단면도.
도 7b는 본 발명의 실시예 2에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 적용된 홀더의 다른 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 콘크리트 말뚝의 헤드커버를 보인 구성도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1 : 콘크리트 말뚝, 100 : 헤드커버
110 : 하부판, 120 : 상부 덮개
121 : 철근고정홈, 122 : 관통공
130 : 보강철근, 140 : 밀봉 캡
150,160 : 홀더
본 발명은 토목 및 건축구조물을 시공하기 위한 기초 공사 시 지반에 박히는 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 말뚝 내주면에 슬러지가 고착되어도 헤드커버를 설계깊이로 삽입할 수 있도록 한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 관한 것이다.
일반적으로 교량 및 건축물의 시공시 지반이 무른 경우에 지반의 강도 증대를 위해 지반 다지기를 한다.
이러한 지반 다지기에는 보통 지정(잡석지정, 모래지정, 긴 주춧돌지정 등)과 말뚝지정(나무말뚝지정, 기성 콘크리트지정, 콘크리트 말뚝, 강제 말뚝 등) 및 깊은 기초지정(우물식 기초지정, 잠수 기초지정 등)이 있다.
종래의 기초 말뚝은 그 시공방법을 대별해볼때 지면을 굴착한 후 그 속에 콘크리트를 타설하여 응고시키는 현장 콘크리트 말뚝 시공방법과 기성 콘크리트 말뚝을 땅속에 강제 투입시키는 타입식 공법과 말뚝 외면에 나선홈을 형성시키고 회전관입기와 결부시켜서 말뚝을 회전시켜 박는 회전관입공법이 사용되고 있다.
종래 기초 말뚝 시공 중 본 발명은 콘크리트 말뚝에 대한 것이므로 이하에서는 콘크리트 말뚝에 대해서만 설명한다.
종래 기초 말뚝 시공시 콘크리트 말뚝의 박아넣는 작업 시에 불균일 하게 박힌 상기 콘크리트 말뚝의 두부(지중에서 노출된 부분)를 균일한 치수로 절단한 상태에서 헤드커버를 상기 말뚝의 두부에 씌워 상기 콘크리트 말뚝의 두부를 보호한다.
도 1a와 도 1b에서 보이는 바와 같이, 종래 기술에 의한 콘크리트 말뚝용 헤드커버(10)는, 콘크리트 말뚝(1)(이하 '말뚝'이라 약칭함)의 내부에 삽입되어 채움재(C)가 말뚝(1) 내부의 일정 구간에만 타설되도록 지지하는 하부판(11)과, 말뚝(1)의 상면에 안착되는 상부 덮개(12)와, 하단부는 하부판(11)에 고정되며 도중은 상부 덮개(12)에 고정된 상태로 뻗은 다수의 보강 철근(13)으로 구성된다.
하부판(11)과 상부 덮개(12)는 각각 스틸(steel)을 재질로 하여, 보강 철근(13)은 하부판(11)과 상부 덮개(12)에 각각 용접 결합된다.
종래 기술에 의한 콘크리트 말뚝용 헤드커버(10)에 따르면, 하부판(11)과 상부 덮개(12)는 보강 철근(13)을 지지함과 아울러 채움재(C)에 의해 변형되지 않아야 하기 때문에 강도가 스틸을 재질로 하는 것이 바람직하고, 종래에는 보강 철근(13)을 하부판(11)과 상부 덮개(12)에 각각 용접 결합하고 있다. 한편, 헤드커버(10)의 원가는 하부판(11)과 상부 덮개(12) 및 보강 철근(13)의 구입비, 용접비, 노무비 등이 있다. 헤드커버(10)의 제조원가 중에서 용접비가 차지하는 비중이 크기 때문에 제조원가가 비싸지는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지면에 박힌 콘크리트 말뚝의 두부를 정리 보호하기 위한 헤드커버를 강도를 감안하여 스틸로 하더라도 고가의 용접 작업없이 간단한 조립방법을 통해 제조할 수 있도록 한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버를 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버는, 콘크리트 말뚝의 내부에 삽입되는 하부판, 상기 콘크리트 말뚝의 상면에 안착되는 상부 덮개, 하단부가 상기 하부판에 고정되며 도중이 상기 상부 덮개에 고정된 상태로 뻗은 다수의 보강 철근을 포함하고, 상기 보강 철근을 상기 하부판과 상부 덮개에 끼움식으로 결합 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
< 실시예 1 >
도 2와 도 3에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버(100)는, 콘크리트 말뚝(1)(이하 '말뚝'으로 약칭함)의 내부에 삽입되어 채움재(C)가 말뚝(1) 내부의 일정 구간에만 타설되도록 지지하는 하부판(110)과, 말뚝(1)의 상면에 안착되는 상부 덮개(120)와, 하단부는 하부판(110)에 고정되며 도중은 상부 덮개(120)에 고정된 상태로 뻗은 다수의 보강 철근(130)을 포함하는 것은 종래와 동일하며, 하부판(110)과 상부 덮개(120) 및 보강 철근(130)을 각각 스틸 재질로 하면서 이들을 용접없이 끼움식으로 결합 고정한다.
이하, 하부판(110)과 상부 덮개(120) 및 보강 철근(130)의 결합 구조를 설명하며, 먼저 하부판(110)과 보강 철근(130)의 결합구조는 다음과 같다.
하부판(110)에는 다수(보강 철근(130)과 동일한 수량)의 관통공(111)이 형성되고, 이 관통공(111)에는 관통공(111)을 통해 채움재(C)가 말뚝(1) 내부로 누설되지 않도록 함과 아울러 보강 철근(130)을 지지하는 밀봉 캡(140)이 끼워 결합된다.
도 3과 도 4에서 보이는 바와 같이, 밀봉 캡(140)은 상부를 향해 개방된 통 구조의 본체(141), 본체(141)의 상단에 외향 형성되어 하부판(110)을 하부에서 지 지하는 지지부(142), 본체(141)의 내주면 입구측에 형성되어 보강 철근(130)의 삽입을 원활히 유도하는 경사부(143), 경사부(143)의 하단에 형성되며 보강 철근(130)의 돌기(131)가 이탈되지 않도록 하는 이탈방지턱(144)으로 구성될 수 있다. 여기에 본체(141)의 내주면에 다단으로 형성되는 하나 이상의 걸림턱(145)이 형성될 수도 있다.
밀봉 캡(140)은 합성수지를 재질로 하고, 다수(도면에는 2개로 도시됨)의 절개부(146)가 형성되며 내경의 치수가 보강 철근(130)의 외경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 절개부(146)를 통해 본체(141)가 탄력적으로 벌어져 원상태로 복원되려는 탄성력에 의해 보강 철근(130)에 견고하게 결합될 수 있다.
즉, 보강 철근(130)의 하단부에 끼워 결합된 밀봉 캡(140)이 하부판(110)을 하부에서 지지하여 보강 철근(130)과 하부판(110)이 결합되는 것이다. 한편, 밀봉 캡(140)은 하부판(110)의 관통공(111)에 상측에서 끼워져 지지부(142)가 하부판(110)에 걸려 고정될 수도 있다.
상부 덮개(120)와 보강 철근(130)의 결합구조는 다음과 같다.
도 2에서와 같이, 상부 덮개(120)의 내주면에는 원주방향을 따라 다수(보강 철근(130)의 수량과 동일)의 철근고정홈(121)이 형성되어 보강 철근(130)이 철근고정홈(121)에 끼워 결합됨으로써 상부 덮개(120)와 보강 철근(130)이 결합된다.
철근고정홈(121)은 보강 철근(130)의 조립작업이 용이하도록 상부 덮개(120)의 중심방향을 향해 개방 형성된다. 물론, 철근고정홈(121)의 개구된 입구는 보강 철근(130)이 이탈되지 않을 정도의 크기로 이루어진다.
철근고정홈(121)은 도 5a에서 보이는 것처럼, 보강 철근(130)이 끼워지는 면적의 원형일 수도 있고, 도 5b에서처럼, 원주를 가로지는 방향을 입구로 하여 다시 원주방향으로 선회된 형태일 수도 있다. 도 5b의 철근고정홈(121)은 그 구조상 보강 철근(130)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시예에 의한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 따르면, 하부판(110), 상부 덮개(120) 및 다수의 보강 철근(130), 밀봉 캡(140)을 각각 준비한 후, 보강 철근(130)의 하단부에 밀봉 캡(140)을 각각 끼워 결합한다. 밀봉 캡(140)은 경사부(143)에 의해 입구측이 확장되기 때문에 보강 철근(130)은 경사부(143)를 타고 쉽게 삽입된다. 보강 철근(130)을 하부판(110)의 관통공(111)에 끼워 결합한다.
이어서, 보강 철근(130)의 도중을 상부 덮개(120)의 철근고정홈(121)에 각각 끼워 결합한다. 철근고정홈(121)이 상부 덮개(120)의 중심방향을 향해 개방되어 보강 철근(130)을 옆으로 미는 간단한 작업을 통해 결합할 수 있으며, 보강 철근(130)은 탄력적으로 철근고정홈(121)에 끼워짐과 아울러 돌기(131)가 상부 덮개(120) 상면에 걸쳐져 상부 덮개(120)에서 이탈되지 않는다.
이와 같이 용접을 하지 않고 헤드커버(100)를 완성한 후 지중에 박힌 말뚝(1)의 두부에 장착한다. 말뚝(1)의 두부정리 및 헤드커버(100)의 장착은 종래와 동일하며, 이어서, 채움재(C)를 채우면 채움재(C)가 헤드커버(100)의 안쪽에 채워지게 되는데, 이때, 밀봉 캡(140)에 의해 하부판(110)의 관통공(111)이 밀봉되어 채움재(C)는 하부판(110) 하부로 누설되지 않게 된다.
<실시예 2>
도 6에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버(100)는, 하부판(110), 상부 덮개(120), 보강 철근(130) 및 밀봉 캡(140)은 전술한 실시예 1과 동일하며, 다만, 보강 철근(130)이 별도의 홀더(150)를 통해 상부 덮개(120)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
도 7a에 도시된 것처럼, 홀더(150)는 보강 철근(130)의 둘레부를 감쌀 수 있는 원통형이며, 외주면에는 철근고정홈(121)에 삽입된 상태에서 상부 덮개(120)가 끼워져 고정되는 체결홈(151)이 원주방향을 따라 형성되고, 내주면에는 보강 철근(130)의 돌기(131)를 하부에서 지지하는 걸림턱(152)이 형성된다.
홀더(150)는 상하부가 개구된 원통형이더라도 보강 철근(130)에 끼워져 결합될 수 있지만, 이 사양에서는 홀더(150)를 보강 철근(130)의 일측 단부에서부터 끼워서 원하는 위치까지 이동시켜야 하는 불편함 등이 있으며, 따라서, 도 7b에서 보이는 것처럼, 보강 철근(130)에 대한 결합이 용이하도록 한 쌍의 반원통(150A,150B)이 결합되어 이루어질 수도 있다.
한 쌍의 반원통(150A,150B)은 서로 끼워 결합될 수 있도록 돌기(153)와 홈(154)이 각각 형성된다.
본 실시예에 의하면, 하부판(110)과 보강 철근(130)의 결합구조는 실시예 1과 동일하며, 보강 철근(130)의 둘레부에 홀더(150)의 반원통(150A,150B)을 감싸 결합한 후 체결홈(151)을 상부 덮개(120)의 철근고정홈(121)에 맞춰 끼우면 홀 더(150)의 체결홈(151)에 상부 덮개(120)가 끼워져 홀더(150)를 통해 보강 철근(130)이 상부 덮개(120)에 고정된다.
<실시예 3>
도 8에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버(100)는, 하부판과 보강 철근의 결합구조는 전술한 실시예 1,2와 동일하므로 생략하고, 본 실시예에 의한 홀더(160)는 평평한 판상이면서 중앙의 절첩안내선(161)을 중심으로 하여 접혀 겹쳐지며, 철근수용공(162)이 형성되고, 양측 자유단부에는 서로 끼워 결합되는 후크(163)와 후크공(164)이 형성되고, 상부 덮개(120)에는 후크(163)가 관통되는 관통공(122)이 형성되어, 홀더(160)가 상부 덮개(120)를 사이에 두고 절첩안내선(161)을 중심으로 접혀 후크(163)가 상부 덮개(120)의 관통공(122)을 관통하여 후크공(164)에 체결됨으로써 상부 덮개(120)에 고정되고, 보강 철근(130)은 홀더(160)의 철근수용공(162)에 삽입되어 상부 덮개(120)에 지지된다.
홀더(160)가 상부 덮개(120)를 사이에 두고 접힐 때 상부 덮개(120)의 두께만큼의 배부름현상이 없도록 홀더(160)의 일면(상부 덮개(120) 대향면)에는 홈이 형성된다.
따라서, 전술한 실시예들에 따르면, 하부판(110), 상부 덮개(120) 및 보강 철근(130)들이 각각 스틸을 재질로 하여도 별도의 공구를 사용하지 않고 수작업으로 조립할 수 있으므로 종래와 같이 용접기를 사용하지 않게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 의하면, 하부판과 상부 덮개 모두를 강도가 큰 스틸로 제작하여 보강 철근을 견고하게 지지함과 아울러 콘크리트 말뚝의 두부를 보강할 수 있음은 물론, 고가의 용접기를 사용하지 않고 보강 철근을 하부판과 상부 덮개에 고정할 수 있으므로 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상부 일부분이 노출되도록 지중에 박힌 중공형 말뚝의 내부에 삽입되는 하부판과; 하부판으로부터 일정 높이를 두고 이격되며 상기 말뚝의 상면에 안착되는 환형의 상부 덮개와; 외주면에 일정 간격을 두고 다수의 환형 돌기가 형성되며 하단부가 상기 하부판에 고정되고 도중이 상기 상부 덮개에 고정된 상태로 뻗은 다수의 보강 철근을 포함하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버에 있어서,
    상기 상부 덮개에는 철근고정홈이 형성되고, 상기 하부판에는 상부를 향해 개방된 통구조의 밀봉 캡이 결합되어, 상기 보강 철근은 하단부가 상기 관통공에 결합된 밀봉 캡에 삽입 고정되면서 도중이 상기 철근고정홈에 끼워지며,
    상기 밀봉 캡은,
    상부를 향해 개방된 통 구조로서 상기 하부판에 형성된 관통공에 삽입되는 본체, 상기 본체의 상단에 외향 형성되어 상기 하부판의 상면에 안착되는 지지부, 상기 본체의 내주면에 다단으로 형성되어 상기 보강 철근의 돌기를 지지하는 하나 이상의 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 밀봉 캡은,
    상기 본체의 내주면 입구측에 형성되어 상기 보강 철근의 삽입을 원활히 유도하는 경사부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 밀봉 캡은,
    상기 본체는 그 내경이 상기 보강 철근의 외경과 같거나 작게 형성되면서 길이방향을 향해 절개부가 형성되어 상기 보강 철근에 탄력적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 보강 철근은,
    홀더를 통해 상기 상부 덮개의 철근고정홈에 고정되는 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 홀더는,
    상기 보강 철근의 둘레부를 감싸도록 원통형이며, 외주면에는 상기 상부 덮개의 철근고정홈에 끼워지는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 확대기초구조물 용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 홀더는,
    상기 보강 철근을 감싸면서 서로 결합되는 한 쌍의 반원통으로 구성된 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 상부 덮개에는 상하로 관통하는 관통공이 형성되고,
    상기 홀더는, 철근수용공을 가지며 상기 상부 덮개를 사이에 중앙의 절첩안내선을 중심으로 하여 접히면서 마주하는 자유단부에 상기 관통공을 사이에 두고 서로 결합되는 후크와 후크공이 각각 형성되어, 상기 보강 철근이 상기 홀더의 철근수용공을 통해 상기 상부 덮개에 고정되는 것을 특징으로 하는 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버.
KR1020060056889A 2006-06-23 2006-06-23 확대기초구조물용 콘크리트 말뚝의 헤드커버 KR100817293B1 (ko)

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