KR100835778B1

KR100835778B1 - 콘크리트파일의 탈부착가능 이음장치

Info

Publication number: KR100835778B1
Application number: KR1020070025975A
Authority: KR
Inventors: 정인배
Original assignee: 정인배
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-06-05

Abstract

본 발명은 토목공사나 건축공사의 기초공사시에 연약지반에 2개 이상 연결하여 깊게 박는 콘크리트 파일의 이음장치에 관한 것으로서, 연약지반의 기초공사시에 지반에 깊게 박는 하부와 상부의 파일을 연결하는 이음부분의 강도를 강하게 하여 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형을 일으키지 않게 하고, 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리한 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치에 관한 것이다.

본 발명의 이음장치는 본 발명의 이음장치는 중심부에 상부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 상부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 상부 콘크리트 파일의 PC 너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 상부원판과, 중심부에 하부 콘크리트파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외부경이 하부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 하부 콘크리트 파일의 PC너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 하부원판과, 상기 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재가 구성되어 있는 이음장치에 있어서,

상기 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결하며, 일정 원주방향 간격마다 관통공이 형성되고, 적어도 한 부분이 수직방향으로 절개된 환형링과, 상기 연결수직부재에 상기 환형링의 관통공과 대응되는 부분에 볼트공이 형성되어 있는 연결수직부재인 중앙관과, 상기 환형링의 관통공을 관통시키는 동시에 중앙관의 볼트공에 체결되는 볼트로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

콘크리트 파일, 이음장치, 상부원판, 하부원판, 환형링, 볼트체결

Description

콘크리트파일의 탈부착가능 이음장치{ATTACHABLE AND DETACHABLE JOINT APPARATUS OF CONCRETE PILE FOR FOUNDATION WORK}

도 1은 종래 콘크리트 파일의 이음장치의 사시도,

도 2는 종래 이음장치를 이용한 콘크리트 파일의 이음구조를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 콘크리트파일의 탈부착가능 이음장치를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 이음장치의 일 구성요소인 환형링의 일실시예의 사시도,

도 5는 본 발명에 이음장치의 일 구성요소인 환형링의 다른 실시예의 사시도,

도 6a는 본 발명에 따른 다른 실시예의 콘크리트파일의 이음장치의 단면도,

도 6b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 콘크리트 파일의 이음장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 상부파일 1a: PC 너트

1b: PC 강봉 1c: 보강밴드

2: 하부파일 2a: PC 너트

2b: PC 강봉 2c: 보강밴드

3 : 강관 파일

10: 이음장치 11: 상부원판

11a: 관통공 12: 하부원판

12a: 관통공 13: 중앙관

14: 보강판 15, 16: 볼트

25, 25': 환형링 25a, 25'a: 관통공

26: 볼트 27, 28, 29: 수직판

40: 이음장치 41: 상부원판

41a: 관통공 41b: 삽입홈

42: 하부원판 42a: 관통공

42b: 삽입홈 43: 중앙관

본 발명은 토목공사나 건축공사의 기초공사시에 연약지반에 2개 이상 연결하여 깊게 박는 콘크리트 파일(concrete pile)의 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연약지반의 기초공사시에 지반에 깊게 박는 하부와 상부의 파일을 연결하는 이음부분의 강도를 강하게 하여 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형 을 일으키지 않게 하고, 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리한 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치에 관한 것이다.

지반에 토목공사나 건축공사를 하는 경우에는 지반의 보강을 위하여 콘크리트 파일 파일을 박고 그 위에 기초공사를 시공한다. 콘크리트 파일은 비교적 제조단가가 저렴하고 수직방향 하중에 높은 저항을 하기 때문에 주로 건축물의 기초공사에 널리 이용되고 있다.

콘크리트 파일은 지반조건에 따라 박혀 들어가야 하는 깊이가 다르며 연약지반의 경우에 2개 이상의 파일을 이어서 박는 경우가 있다.

종래 콘크리트 파일의 이음은 콘크리트 파일의 끝단부에 철강제의 좌판을 설치하여 이를 용접으로 잇는 방식을 채용한다.

이와 같은 용접에 의한 이음방식은 철강제의 좌판을 미리 콘크리트 파일의 끝단부에 결합하여야 하며, 좌판의 유무 및 위치에 따라 상부, 중부 및 하부 연결콘크리트파일과, 일반콘크리트 파일과 같은 많은 종류의 파일을 제작, 적재하여야 한다.

상부 연결콘크리트 파일은 하단에 좌판을 설치하여야 하고, 중부 연결콘크리트 파일은 상단과 하단에 좌판을 설치하여야 하며, 하부 연결콘크리트파일은 상단에 좌판을 연결하여야 하고, 일반콘크리트 파일은 좌판이 없다.

이러한 많은 종류의 콘크리트 파일은 파일제작현장에 보관공간의 확보를 요구하게 되고, 좌판의 불필요한 재고에 따른 비용이 증가하는 문제가 있다.

또한 용접에 의한 이음방식은 시공현장에서 용접을 하여야 하므로 이음에 많 은 시간이 소요되고 시공현장 주변 환경이 열악하므로 완벽한 이음을 기대하지 못한다.

이러한 용접에 의한 이음방식의 문제점을 해결하여 위하여 도 1 및 도 2와 같은 이음장치를 개발하여 실용신안등록 제345924호로 등록받은 바 있다.

이 선 출원의 콘크리트 파일의 이음장치는 도시된 바와 같이 중심부에 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 파일의 외경과 동일하며 상부 파일(1)의 PC(Prestressed Concrete) 너트(1a)에 대응한 위치에 관통공(11a)이 천공되어 있는 상부원판(11)과, 중심부에 하부파일(2)의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 파일의 외경과 동일하며 하부 파일(2)의 PC 너트(2a)에 대응한 위치에 관통공(12a)이 천공되어 있는 하부원판(12)과, 상기 상부원판(11)과 하부원판(12)의 사이에 일체로 연결된 중앙관(13) 및 방사형 방향의 다수의 보강판(14)으로 구성되어 있다. 상기 구성부품들은 모두 철강제로 되어 있으며, 용접에 의하여 서로 일체로 연결되어 있다.

상부파일(1)과 하부파일(2)은 모두 콘크리트로 제작되며, 강도를 높이기 위하여 상단과 하단에 PC 너트(2a)를 매입하고 그 사이에 길이방향으로 PC 강봉(2b)을 설치하여 파일에 미리 스트레스를 가함으로써 파일의 강도를 높이고 있다.

그리고 상부파일(1)의 하단과 하부파일(2)의 상단에는 각각 콘크리트의 파손을 방지하기 위하여 보강밴드(1c)(2c)를 체결한다.

상기와 같은 이음장치(10)를 이용하여 하부파일(2)과 상부파일(1)을 연결하는 방법을 설명한다.

먼저 하부파일(2)을 항타(抗打)하여 지반에 박은 후 이음장치(10)를 하부파일(2)의 상부에 올려놓는다. 하부원판(12)의 모든 관통공(12a)에 각각 볼트(16)를 관통시키면서 하부파일(2)의 PC너트(2a)에 체결하고, 이어서 상기 이음장치(10)의 위에 상부파일(1)을 올려놓고 상부원판(11)의 모든 관통공(11a)에 각각 볼트(15)를 관통시키면서 상부파일(1)의 PC너트(1a)에 체결한다.

상기와 같은 종래 콘크리트 파일의 이음장치(10)는 용접을 행하지 않으므로 전술한 용접에 의한 문제점을 해결할 수 있으나, 상부원판(11)과 하부원판(12)을 연결하는 보강판(14)이 방사형으로 형성되어 있으므로 상부원판(11)의 인접하는 보강판(14)과 보강판(14) 사이의 부분에는 보강이 되지 못하여 항타시 상부원판(11)의 이 사이 부분이 아래로 휜다. 그에 따라 항타력이 하부파일(2)의 상부면에 골고루 전달되지 못하고 보강판(14)이 있는 부분과 중앙관(13)이 있는 부분에 집중적으로 가해지게 되어 이 부분의 콘크리트가 파손되며, 그 만큼 파일의 강도가 떨어지게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 지반에 박힌 하부의 파일에 상부의 파일을 연결하는 이음부분의 강도를 강하게 하여 이음부분의 파손이나 변형을 일으키지 않게 함으로써 이음강도 및 지지강도를 향상시키는 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이음장치는 중심부에 상부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 상부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 상부 콘크리트 파일의 PC 너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 상부원판과, 중심부에 하부 콘크리트파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외부경이 하부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 하부 콘크리트 파일의 PC너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 하부원판과, 상기 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재가 구성되어 있는 이음장치에 있어서,
상기 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결하며, 일정 원주방향 간격마다 관통공이 형성되고, 적어도 한 부분이 수직방향으로 절개된 환형링과, 상기 연결수직부재에 상기 환형링의 관통공과 대응되는 부분에 볼트공이 형성되어 있는 연결수직부재인 중앙관과, 상기 환형링의 관통공을 관통시키는 동시에 중앙관의 볼트공에 체결되는 볼트로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
또한 본 발명의 이음장치는 또한 상기 연결수직부재가 상부원판과 하부원판 사이에 일정각도의 간격으로 방사형으로 뻗어 있는 다수의 수직판인 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 이음장치는 또한 상기 하부원판의 가장자리 상부모서리와 상부원판의 가장자리 하부모서리에 각각 상기 환형링의 하단과 상단이 삽입되는 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이음장치는 또한 상기 환형링이 대응되는 두개의 부분이 수직방향으로 절개되어 두개로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 콘크리트파일과 콘크리트 파일의 이음장치를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파일의 이음장치의 일 구성요소인 환형링의 일실시예의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 파일의 이음장치의 일 구성요소인 환형링의 다른 실시예의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예의 이음장치는 하부원판(42), 상부원판(41), 연결수직부재인 중앙관(43), 그리고 환형링(環形 ring)(25)으로 이루어져 있다.

이들 구성요소들은 모두 철강제로 되어 있으며, 하부원판(42), 상부원판(41), 그리고 중앙관(43)은 용접에 의하여 일체로 형성할 수도 있고 처음부터 일체로 제작할 수 있다.

하부원판(42)은 지반에 박힌 하부의 콘크리트 파일(2)의 상단에 구성되어 있는 다수의 PC너트(2a)에 대응하는 위치에 각각 관통공(42a)이 형성되어 있고, 상부원판(41)도 상부의 콘크리트 파일(1)의 하단에 구성되어 있는 다수의 PC너트(1a)에 대응하는 위치에 각각 관통공(41a)이 형성되어 있다.

상기 상부원판(41)과 하부원판(42)의 사이에는 중앙관(43)이 일체로 연결되어 있다.

환형링(25)은 수직방향으로 절개되어 있으며 탄성의 철강제로 형성되어 있으므로 절개부를 벌릴 수 있도록 되어 있다. 환형링(25)은 상기 하부원판(42)과 상부원판(41)의 가장자리 사이에 연결된다.

상기 하부원판(42)의 가장자리 상부모서리와 상부원판(41)의 가장자리 하부모서리에는 각각 상기 환형링(25))의 하단과 상단이 삽입되는 삽입홈(42b)(41b)이 형성되어 있다.

도 4의 환형링(25)은 한 개의 부분이 수직으로 절개되어 있고, 도 5의 환형링(25')은 대응되는 두개의 부분이 수직방향으로 절개되어 두개로 분리되어 있다.

상기 연결수직부재의 다른 실시예는 도6a 및 도6b는 이음장치의 연결수직부재의 다른 실시예를 나타내고 있다. 도6a는 이음장치의 중앙관(43)에 다수의 수직판(27)이 일정각도의 간격으로 방사형태로 구성되어 상부원판(41)과 하부원판(42)을 연결하고 있는 상태를 나타내며, 도6b는 이음장치의 상부원판(41)과 하부원판(42)사이에 수직판(28)(29)이 십자형태로 연결되어 있는 상태를 나타내고 있다.

각 수직판(27)(28)(29)의 끝단면에는 볼트공이 형성되어 있다.

상기 환형링(25)(25')의 한 설치방법으로서 볼트체결방식이 이용되는데, 이를 위하여 환형링(25)(25')의 일정 원주방향 간격마다 관통공(25a)(25'a)이 형성되어 있고 상기 관통공(25a)(25'a)과 대응되는 중앙관(43) 부분에 볼트공이 형성되어 있으며 볼트(26)를 상기 환형링(25)(25')의 관통공(25a)(25'a)을 관통시키면서 중앙관(43)의 볼트공에 체결함으로써 환형링(25)(25')을 하부원판(42)과 상부원판(41)의 가장자리에 결합한다.

상기와 같은 본 발명의 콘크리트 파일과 콘크리트 파일의 이음장치는 다음과 같이 작용한다.
먼저 하부 파일(2)을 항타하여 지반에 박은 후 절개되어 있는 환형링(25)을 하부 파일(2) 상부의 단턱에 올려 놓으면 도 3와 같이 동일한 직경을 가지므로 하부 파일(2)의 상부 외측과 결합된 상태를 유지하게 되며, 이때 하부파일(2)의 상부면에 이음장치(40)를 올려놓는다.

여기서 환형링(25)에 절결부를 형성하여 어느 정도의 길이를 커버할 수 있도록 하여 환형링(25)이 하부 파일(2) 상부의 단턱에 올려놓은 작업을 용이하게 수행할 수가 있다.

그리고 볼트(16)를 이음장치(40)의 하부원판(42)의 관통공(42a)을 통과시면서 하부 콘크리트 파일(2)의 PC 너트(2a)에 체결한다. 다음에 이음장치(40)의 상부에 상부의 콘크리트 파일(1)을 올려놓고 볼트(15)를 이음장치(40)의 상부원판(41)의 관통공(41a)을 통과시면서 상부 콘크리트 파일(1)의 PC 너트(1a)에 체결한다.

이 상태에서 환형링(25)의 하단에 상향으로 충격을 가하면서 위로 이동시켜 환형링(25)을 이음장치(40)의 상부원판(41)과 하부원판(42) 사이에 배치시킨다. 이 때 환형링(25)의 상단과 하단은 상부원판(41)의 삽입홈(41b)과 하부원판(42)의 삽입홈(42b)에 삽입되어 외형적으로는 상부원판(41), 하부원판(42) 및 환형링(25)의 외부면이 동일평면이 된다.

이 상태에서 볼트(26)를 환형링(25)의 관통공(25a)을 관통시키면서 연결수직부재, 즉 중앙관(43), 또는 다수의 수직관(27)(28)(29)의 볼트공에 견고하게 체결한다.

도 5도 같이 환형링(25')이 두개로 분리된 경우에는 먼저 지반에 박혀진 하부의 콘크리트 파일(2)에 이음장치(40)의 하부원판(42)을 볼트(16)를 이용하여 연결하고, 이어서 이음장치(40) 위에 상부 콘크리트 파일(1)을 올려놓고 볼트(15)를 이용하여 이음장치(40)의 상부원판(41)과 상부의 콘크리트 파일(1)을 연결한다.

그리고 두개의 환형링(25')을 상부원판(41)과 하부원판(42) 사이에 위치시킨 후 볼트(26)를 관통공(25'a)에 관통시키면서 연결수직부재인 중앙관(43), 또는 다수의 수직관(27)(28)(29)의 볼트공에 체결한다.

상기와 같이 본 발명의 이음장치(40)에 의하여 하부의 콘크리트 파일(2)과 상부의 콘크리트 파일(1)을 이은 후 상부의 콘크리트 파일(1)의 상단을 항타하여 상하부의 콘크리트 파일(1)(2)을 동시에 지반에 박는다.

이 때 항타력은 이음장치(40)의 상부원판(41)에 가해지지만 이 항타력은 중앙관(43) 및 환형링(25)(25')에 분산되어 하부원판(42)에 전달되고, 이 항타력은 다시 하부원판(42)에 결합된 PC너트(2a)와 PC강봉(2b)에 전달된다.

따라서 어느 일부분에 집중적으로 항타력이 가해지지 않으므로 콘크리트 파일(2) 및 이음장치(40)에 파손이나 변형을 일으키는 일은 없게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 파일의 이음장치는 환형링에 의하여 항타력이 골고루 분산되어 하부로 전달되게 되어 있으므로 하부파일 및 이음장치의 파손 및 변형이 일어나지 않으며, 그에 따라 이음강도를 강하게 하는 효과를 발휘한다.

본 발명은 또한 시공현장에서 비로소 이음장치가 사용되므로 미리 여러 종류의 콘크리트 파일과 많은 양의 이음장치를 제작해 놓을 필요가 없으며, 그에 따라 재고량이 적게 되며 보관 장소 및 보관비용의 문제가 발생하지 않으며, 볼트체결에 의하여 견고한 이음작업이 가능하므로 시공현장에서의 작업이 용이하다는 효과도 있다.

Claims

중심부에 상부 콘크리트 파일(1)의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 상부 콘크리트 파일(1)의 외경과 동일하며 상부 콘크리트 파일(1)의 PC 너트(1a)에 대응한 위치에 관통공(41a)이 천공되어 있는 상부원판(41)과, 중심부에 하부 콘크리트파일(42)의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외부경이 하부 콘크리트 파일(42)의 외경과 동일하며 하부 콘크리트 파일(2)의 PC너트 (2a)에 대응한 위치에 관통공(42a)이 천공되어 있는 하부원판(42)과, 상기 상부원판(41)과 하부원판(42)의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재가 구성되어 있는 이음장치에 있어서,

상기 상부원판(41)의 가장자리와 하부원판(42)의 가장자리 사이를 연결하며, 일정 원주방향 간격마다 관통공(25a)(25'a)이 형성되고, 적어도 한 부분이 수직방향으로 절개된 환형링(25)(25')과,

상기 연결수직부재에 상기 환형링(25)(25')의 관통공과 대응되는 부분에 볼트공이 형성되어 있는 연결수직부재인 중앙관(43)과,

상기 환형링(25)(25')의 관통공(25a)(25'a)을 관통시키는 동시에 중앙관(43)의 볼트공에 체결되는 볼트(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 연결수직부재는 상부원판(41)과 하부원판(42) 사이에 일정각도의 간격으로 방사형으로 뻗어 있는 다수의 수직판(27)(28)(29)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치.
제1항에 있어서, 상기 상부원판(41)의 가장자리 하부모서리와 하부원판(42)의 가장자리 상부모서리에 각각 상기 환형링(25)(25')의 상단과 하단이 삽입되는 삽입홈(41b)(42b)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일의 탈부착가능한 이음장치.
제1항에 있어서, 상기 환형링(25')은 대응되는 두개의 부분이 수직방향으로 절개되어 두개로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치.