KR100959882B1 - 항두보강용 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 항두보강용 조립체는, 파일의 상단에 안착되고, 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근관통홀과, 상기 철근관통홀로부터 간격을 두고 형성된 상부 결합부를 갖는 중공형의 상부받침대와, 상기 상부받침대와 지면에 대해 수직방향으로 이격되어 파일의 내주면에 밀착지지되고, 상기 철근관통홀과 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근삽입홈과, 상기 상부 결합부에 대응되는 위치에 형성된 하부 결합부를 갖는 하부받침대와, 상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되어 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근과, 본체와, 상기 본체의 양단(兩端)에 각각 형성되고 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부와 결합되는 체결부를 갖는 결합지지대를 포함하되, 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부 각각은 중앙홈과, 상기 중앙홈을 중심으로 일정 간격을 두고 좌우측에 형성된 좌우홈을 구비하고, 상기 체결부는 상기 중앙홈을 통과한 후 외력에 의해 회전되는 헤드와, 상기 헤드를 상기 결합지지대의 본체와 연결하고 상기 헤드의 회전에 의해 비틀어지는 네크와, 상기 헤드를 중심으로 할 때 좌우측에서 선단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 형성되고 상기 좌우홈을 통과하여 돌출되는 좌우 숄더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상부받침대, 하부받침대, 중앙홈, 좌우홈, 보강 철근, 결합지지대, 체결부, 헤드, 숄더, 네크, 철근 수납 포켓부, 보강대, 회전, 비틀림

Description

항두보강용 조립체 {A HEAD REINFORCEMENT ASSEMBLY FOR PILE}

본 발명은 항두보강용 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강하기 위하여 사용되는 항두보강용 조립체에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 조립방식으로 운반이 간편하고 현장에서 조립가능할 뿐만아니라 견고하게 조립되어 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강할 수 있는 항두보강용 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 현장의 구조물 기초 공사시에는 내진 및 지반이 함몰되지 않도록 함과 아울러 공사장비나 구조물을 견고하게 지지할 수 있도록 지반의 보강작업이 실시된다.

이러한 지반의 보강작업은 공지되어 있는 다양한 공법을 통해 이루어지고 있다.

특히, 연약지반일 경우에는 파일을 지반에 직접 항타하는 직항타 공법이 주로 사용되고 있다.

직항타 공법은 파일을 지반에 세운 상태에서 항두를 항타하여 최대한 깊게 파일을 지중에 박아 넣고, 항타작업이 완료되면 지면 위로 노출된 파일의 항두를 수평정리한다. 그리고 파일의 항두정리가 최종적으로 완료되면 콘크리트를 타설하게 되는데, 이때 콘크리트가 파일의 중공부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 파일 내부에 파일 캡이 설치된다. 파일 캡은 금속 또는 플라스틱으로 구성되고, 항두 정리 후 콘크리트를 타설할 때 콘크리트가 중공형의 파일 내로 유입되는 것을 방지하고 정리된 파일의 항두를 보강하는데 사용된다.

그런데, 종래의 콘크리트 파일의 항두 정리 방식은 굴삭기 그라인더를 이용하여 철근을 노출시키면서 일정한 높이까지 콘크리트 상단 부분을 파쇄하고 노출된 철근은 유압 컷터로 일정한 높이로 절단한 후 작업자가 햄머를 이용하여 철근을 펴고 파일 상단부분을 일정하게 다듬는 작업을 거치게 되어 있다.

이러한 파일 항두 절단 및 정리 후 전술한 바와 같은 파일 캡을 철근에 결속시키면서 중공형의 파일 내에 설치하여 중공형의 파일의 내부를 막게 되는데 이러한 마무리 작업에 의해 콘크리트 타설시 콘크리트가 중공형의 파일의 내부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 이러한 종래기술은 작업이 복잡하고 불편하며, 철근 컷팅 작업시 작업자가 부상을 당할 위험이 있고 햄머 작업시 파일에 균열이 생길 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 항두(두부) 정리 원커팅 공법이 본 발명이 속한 기술분야에서는 채택되어 사용되고 있다.

상기 항두(두부) 정리 원커팅 공법은 파일의 철근을 노출시키지 않으면서 깔끔하게 항두를 절단하고 항두보강용 조립체를 파일 상단에 안착시킨 후 콘크리트를 타설하여 항두를 정리 및 보강하고 있다. 따라서, 상기 항두(두부) 정리 원커팅 공법은 철근의 일부를 노출시키면서 파일의 콘크리트 부분을 파쇄하고 철근을 컷팅 및 정리하는 복잡한 과정을 생략할 수 있다.

이러한 항두(두부) 정리 원커팅 공법에서 사용되는 항두보강용 조립체는 통상 파일의 중공부에 삽입 설치되어 소정 깊이의 위치에서 수평상태를 유지할 수 있도록 하는 원형판 및 상기 원형판의 외주면에 상향으로 소정의 경사를 가지며 상부에 다수의 절개홈을 가진 경사판을 갖는 접시형 본체와, 내주면에 보강 철근이 부착되는 원형링 구조의 파일받침대로 이루어진다.

전술한 바와 같은 종래의 항두보강용 조립체에서 파일받침대는 원통형의 파일 상단에 걸쳐지게 되어 조립체가 파일에 안착할 수 있도록 도와 주며 항두 정리 작업시 개구부를 통해 콘크리트가 통과되도록 한다. 그리고, 항두보강용 조립체의 접시형 본체는 흔히 현장에서 파일 캡으로서 호칭되는 것으로서 파일받침대에 용접방식으로 결합된 보강 철근이 연결되어 중공형의 파일 아래쪽에서 콘크리트가 흘러내려가는 것을 막는 역할을 한다.

이와 같은 항두보강용 조립체의 일례가 등록실용신안공보 제20-0432120호에 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 항두보강용 조립체는 원형판이 접시형 본체의 경사판에 의해 파일의 중공부에 밀착 지지됨으로 인해, 펌프카 등을 통해 파일의 내부에 콘크리트를 채울 경우 그 방출압력이 강하여 원형판의 설치상태에 문제가 발생될 가능성이 높다. 한편, 원형판의 삽입구에 보강 철근이 끼움 결합됨으로써 그 설치상 태에 어느 정도 안정성은 있으나, 펌프카를 통한 콘크리트의 방출압력을 견디기에는 한계가 있다.

그로 인해, 현재에는 작업자가 파일의 내부만 1차적으로 콘크리트를 타설·양생한 후, 펌프카를 통해 다시 2차적으로 콘크리트 타설작업을 수행하고 있는 실정이다.

특히, 보강 철근을 파일받침대에 용접에 의해 결합하므로 조립성이 떨어지고, 지반 공사 현장에 철근이 용접된 상태로 운반해야 하기 때문에 운반이 불편하며, 운반 차량의 적재 공간을 차지하여 운송이 불편한 단점이 있다. 또한, 철근을 용접할 경우 파일받침대, 철근과 같은 금속에 열이 가해짐으로써 쉽게 산화되어 부식될 수 있어 종래의 항두보강용 조립체는 내구성면에서도 개선될 필요성이 있었다.

결국, 종래의 항두보강용 조립체는 기능성, 사용성, 운반 편의성 및 내구성 면에서 문제점이 있었다.

이와 관련하여 본 발명자는 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강하기 위하여 사용되는 항두보강용 조립체로서, 조립성 및 운반 편의성을 향상시킨 새로운 형태의 항두보강용 조립체를 제시한 바가 있다. 이 새로운 형태의 항두보강용 조립체는 연결지지대를 통해 상부받침대 및 하부받침대를 착탈가능하게 연결시킬 수 있도록 되어 있다.

이러한 새로운 장치의 예가 대한민국 특허출원 제10-2008-0062511호에 기술되어 있다. 그럼에도 다른 우수한 기술과 마찬가지로 끊임없는 개선이 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 전술한 대한민국 특허출원 제10-2008-0062511호에서는 연결지지대를 통해 상부받침대 및 하부받침대를 착탈가능하게 연결할 수 있도록 구성되어 있으나, 연결된 조립체의 조립견고성 및 보강 철근의 안정적인 결합의 관점에서는 개선될 필요성이 있다.

따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 운반이 간편하고 현장에서 조립가능한 항두보강용 조립체로서, 연결된 조립체의 조립 견고성이 강화되고 보강 철근과의 결합이 보다 안정적인 새로운 형태의 항두보강용 조립체의 개발이 요구되고 있다고 할 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 개선하는 것을 그 목적으로 하는 발명으로서, 조립방식으로 운반이 간편하고 현장에서 조립가능할 뿐만아니라 견고하게 조립되어 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강할 수 있는 항두보강용 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

보다 상세하게는, 본 발명은 운반이 간편하고 현장에서 조립가능한 항두보강용 조립체로서, 연결된 조립체의 조립 견고성이 강화되고 보강 철근과의 결합이 보다 안정적인 항두보강용 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체는,

파일의 상단에 안착되고, 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근관통홀과, 상기 철근관통홀로부터 간격을 두고 형성된 상부 결합부를 갖는 중공형의 상부받침대와,

상기 상부받침대와 지면에 대해 수직방향으로 이격되어 파일의 내주면에 밀착지지되고, 상기 철근관통홀과 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근삽입홈과, 상기 상부 결합부에 대응되는 위치에 형성된 하부 결합부를 갖는 하부받침대와,

상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되어 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근과,

본체와, 상기 본체의 양단(兩端)에 각각 형성되고 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부와 결합되는 체결부를 갖는 결합지지대를 포함하되,

상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부 각각은 중앙홈과, 상기 중앙홈을 중심으로 일정 간격을 두고 좌우측에 형성된 좌우홈을 구비하고, 상기 체결부는 상기 중앙홈을 통과한 후 외력에 의해 회전되는 헤드와, 상기 헤드를 상기 결합지지대의 본체와 연결하고 상기 헤드의 회전에 의해 비틀어지는 네크와, 상기 헤드를 중심으로 할 때 좌우측에서 선단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 형성되고 상기 좌우홈을 통과하여 돌출되는 좌우 숄더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의해, 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대는 상기 결합지지대에 대해 안쪽이나 바깥쪽으로 흔들리거나 이탈되는 것이 방지되고, 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대를 상기 결합지지대에 견고하게 결합시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체는,

파일의 상단에 안착되고, 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근관통홀과, 상기 철근관통홀로부터 간격을 두고 형성된 상부 결합부를 갖는 중공형의 상부받침대와,

상기 상부받침대와 지면에 대해 수직방향으로 이격되어 파일의 내주면에 밀착지지되고, 상기 철근관통홀과 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근삽입홈과, 상기 상부 결합부에 대응되는 위치에 형성된 하부 결합부를 갖는 하부받침대와,

상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되어 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근과,

본체와, 상기 본체의 양단(兩端)에 각각 형성되고 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부와 결합되는 체결부를 갖는 결합지지대를 포함하되,

상기 결합지지대의 본체는, 상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되는 상기 보강 철근을 통과시키는 철근 수납 포켓부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 철근 수납 포켓부는 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근을 걸림 고리 방식으로 통과시킴으로써 보강 철근이 조립체에서 흔들리거나 이탈되는 것을 방지하고 보강 철근과 조립체와의 조립 견고성을 강화시킨다.

한편, 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체에 있어서, 상기 결합지지대의 양측단에서 길이방향을 따라 연장되어 형성된 보강대를 더 포함할 수 있다.

상기 보강대는 상기 결합지지대의 변형을 막고 조립체에서의 지지력을 부여하는 역할을 하며, 상기 결합지지대의 체결부가 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부에 결합하는 것을 도와 준다.

본 발명에 따르면, 결합지지대를 통해 상부받침대 및 하부받침대를 서로 간편하게 연결시킬 수 있을 뿐 아니라 그 연결상태를 견고하고 안정적으로 유지할 수 있다.

즉, 본 발명의 항두보강용 조립체는 조립방식으로 운반이 간편하고 현장에서 조립가능할 뿐만아니라 견고하게 조립되어 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 항두보강용 조립체는 운반이 간편하고 현장에서 조립가능하며, 연결된 조립체의 조립 견고성이 강화되고 보강 철근과의 결합이 보다 안정적인 장점이 있다.

따라서, 본 발명의 항두보강용 조립체는 기능성, 사용성, 운반 편의성, 내구성 및 구조적 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 한정하지 아니하고 오로지 예시를 위한 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)가 분해된 상태를 도시하는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 항두보강용 조립체(100)가 결합된 상태의 결합사시도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)를 구성하는 결합지지대(50)가 상부받침대(20)에 결합되는 상태를 순차적으로 나타낸 정면도이고, 도 4a 및 도 4b는 결합지지대(50)가 상부받침대(20)에 결합되기 전과 결합된 후의 상태를 나타내는 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)가 콘크리트 파일에 설치된 설치상태도이다.

그리고, 도 6은 도 1의 A-A'선을 따라 절취된 결합지지대(50)의 횡단면도이고, 도 7은 도 1의 B-B'선을 따라 절취된 하부받침대(30)의 부분 절단부 단면도이다.

도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 항두보강용 조립체(100)는 파일(10)의 상단에 안착되는 중공형의 상부받침대(20)와, 상기 상부받침대(20)와 이격되어 파일(10)의 내주면에 밀착 지지되는 하부받침대(30)와, 상기 상부받침대(20) 및 상기 하부받침대(30)에 연결되는 보강철근(40)과, 상기 상부받침대(20) 및 상기 하부받침대(30) 사이에 연결되는 결합지지대(50)로 크게 구성된다.

상부받침대(20)의 중앙부에는 비교적 큰 크기의 원형의 개구부가 형성되어 있는데, 이를 통해 타설되는 콘크리트가 통과되어 파일(10)내로 유입된다(도 2 및 도 5 참조). 파일(10)내로 유입된 콘크리트는 후술하는 하부받침대(30)에 의해 그 유동이 제한된 상태에서 파일(10)의 내부를 막게 되고 이로써 파일 항두를 보강할 수 있게 된다.

상부받침대(20)의 크기는 파일(10)의 내경과 외경을 고려하여 결정한다. 즉, 전술한 개구부를 제외한 원판 형상의 본체(22)가 파일(10)의 상단에 안착될 수 있도록 상부받침대(20)의 최외곽 직경을 결정한다. 또한, 상부받침대(20)에 있어서 보강 철근(40) 및 결합지지대(50)가 결합되는 공간이 충분히 확보되도록 상부받침대(20)의 가장 안쪽 내경(개구부의 직경과 동일함)을 결정한다.

상부받침대(20)에는 철근관통홀(24)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 복수개 형성될 수 있으며, 그 형성개수 및 배치형태는 적절하게 변경가능하다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 철근관통홀(24)이 상부받침대(20)의 원판 형상의 본체(22)에서 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

또한, 상부받침대(20)에는 철근관통홀(24)로부터 대략 반경 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수개의 상부 결합부(26a, 26b)가 형성되어 있다. 복수개의 상부 결합부(26a, 26b) 각각은 슬릿(slit) 형상의 기다란 중앙홈(26a)과, 이러한 중앙홈(26a)을 중심으로 일정 간격을 두고 좌우측에 형성된 1쌍의 좌우홈(26b)으로 구성되어 있다. 좌우홈(26b)은 중앙홈(26a) 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 상부 결합부(26a, 26b)는 결합지지대(50)와의 결합을 위한 것으로서, 상부받침대(20)의 반경 방향을 따라 철근관통홀(24) 보다 안쪽 또는 바깥쪽에 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 상부 결합부(26a, 26b)가 철근관통홀(24) 보다 바깥쪽에서 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

그리고, 상부받침대(20)는 물적 특성이 우수한 합성수지 재질 또는 철판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상부받침대(20)가 철판으로 이루어지는 경우에는 약 0.7mm 내지 1.2mm 두께의 철판을 사용하는 것이 바람직하며, 1.2mm 두께의 철판을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 본 발명의 항두보강용 조립체(100)에 있어서 하부받침대(30)는 상부받침대(20)와는 이격된 위치에서 파일(10)의 내주면에 밀착지지된다.

하부받침대(30)는 원판 형상의 본체(34)와, 이러한 본체(34)의 테두리로부터 상방으로 경사지면서도 방사상으로 연장된 다수의 경사판(35a)을 포함한다. 또한, 이러한 다수의 경사판(35a) 사이에는 절개홈(35b)이 형성되어 있다.

하부받침대(30)는 전술한 바와 같이 파일의 항두 정리 후 중공형의 파일(10) 내에 정확하게 삽입하여 설치한다. 이로써, 하부받침대(30)는 중공형의 파일(10)의 내부를 막게 되어 콘크리트 타설시 콘크리트가 중공형의 파일의 내부 심부(深部)로 흘러들어가는 것을 방지하게 된다. 하부받침대(30)를 파일(10)내에 삽입설치할 때, 하부받침대(30)는 경사판(35a)의 탄성력에 의해 파일(10)의 내주면에 밀착지지된다. 또한, 중공형의 파일(10)의 내경이 조금씩 다를 경우에도 절개홈(35b)에 의해 하부받침대(30)의 외주면의 둘레가 파일(10)의 내경에 맞도록 쉽게 조정이 되고 이에 따라 하부받침대(30)가 파일(10) 내부에 꼭 맞게 삽입될 수 있다.

또한, 하부받침대(30)의 본체(34)의 바닥면에는 상부받침대(20)의 철근관통홀(24)과 대응되는 철근삽입홈(32)이 오목하게 형성되어 있다. 철근삽입홈(32)은 보강 철근(40)의 끝부분 형상에 부합되도록 그 단면이 대략 반원형상을 취하고 있다(도 1 및 도 7 참조).

오목하게 형성된 철근삽입홈(32)은 하부받침대(30)의 본체(34)의 원주방향을 따라 일정 간격으로 복수개 형성될 수 있으며, 그 형성개수 및 배치형태는 적절하게 변경가능하다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 철근삽입홈(32)이 하부받침대(30)의 원판 형상의 본체(34)에서 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

하부받침대(30)에는 상부받침대(20)와 마찬가지로 철근삽입홈(32)으로부터 대략 반경 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수개의 하부 결합부(36a, 36b)가 형성되어 있다. 복수개의 하부 결합부(36a, 36b) 각각은 슬릿(slit) 형상의 기다란 중앙홈(36a)과, 이러한 중앙홈(36a)을 중심으로 일정 간격을 두고 좌우측에 형성된 1쌍의 좌우홈(36b)으로 구성되어 있다. 좌우홈(36b)은 중앙홈(36a) 보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 하부 결합부(36a, 36b) 역시 상부 결합부(26a, 26b)와 동일하게 결합지지대(50)와의 결합을 위한 것으로서, 하부받침대(30)의 반경 방향을 따라 철근삽입홈(32) 보다 안쪽 또는 바깥쪽에 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 하부 결합부(36a, 36b)가 철근삽입홈(32) 보다 바깥쪽에서 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

그리고, 하부받침대(30)는 물적 특성이 우수한 합성수지 재질 또는 철판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 하부받침대(30)가 철판으로 이루어지는 경우에는 약 0.7mm 내지 1.2mm 두께의 철판을 사용하는 것이 바람직하며, 0.8mm 두께의 철판을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상부받침대(20) 및 하부받침대(30) 각각에 형성되어 있는 상부 결합부(26a, 26b) 및 하부 결합부(36a, 36b)는 서로 대응되는 위치에 형성된다.

다음으로, 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)의 보강철근(40)은 철근관통홀(24)을 관통하고 철근관통홀(24)에 대응되는 철근삽입홈(32)에 삽입고정되어 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)에 연결된다. 즉, 보강 철근(40)은 상부받침대(20)의 철근관통홀(24)을 관통하여 하부받침대(30)의 철근삽입홈(32)에 삽입지지되는데, 철근삽입홈(32)은 그 단면이 대략 반원형상으로서 보강 철근(40)의 하단부를 안정적으로 구속할 수 있는 구조를 가진다.

또한, 보강 철근(40)은 후술하는 결합지지대(50)에 구비된 철근 수납 포켓부(56)를 통과하면서 본 발명의 항두보강용 조립체(100)에 대한 조립 견고성이 강화된다. 결합지지대(50) 및 이러한 결합지지대(50)의 상하에 구비된 철근 수납 포켓부(56)에 대해서는 후술한다.

그리고, 보강철근(40)으로는 직경이 13mm, 16mm, 19mm 또는 25mm인 다양한 크기의 철근이 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 보강철근(40)이 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

결합지지대(50)는 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)에 조립방식으로 견고하 게 결합되어, 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)를 서로 견고하고 안정적으로 연결시키는 역할을 수행한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 총 6개의 결합지지대(50)가 서로 60°의 간격을 이루면서 배치되어 있다.

이와 같이, 결합지지대(50)가 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)를 견고하게 연결시킴으로써 펌프카 등으로 파일(10)의 항두에 콘크리트를 타설하여도 그 방출압력을 충분히 견딜 수 있다.

결합지지대(50)는 상부받침대(20) 및 하부받침대(30) 그리고 보강 철근(40)과 동일한 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 특히 조립 견고성의 강화 및 체결부(52)의 비틀림에 의한 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)로의 결합을 위해 철재로 이루어지는 것이 바람직하다.

결합지지대(50)는 기다란 판상의 본체(54)를 중심으로 양단에 체결부(52)가 형성된 구조를 가진다.

도 1, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 결합지지대(50)의 양단에 형성된 체결부(52)는 크게 헤드(52a), 좌우 숄더(52b) 및 네크(52c)로 구성된다.

체결부(52)의 네크(52c)는 결합지지대의 본체(54)의 양단(兩端) 중앙에서 약간 돌출되어 연장된 방식으로 형성되어 있고, 이 네크(52c)에서 확장된 형태로 형성된 헤드(52a)는 네크(52c)를 통해 결합지지대의 본체(54)에 연결되어 있다. 또한, 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)는 결합지지대의 본체(54)의 모서리에서 대략 삼각형 형상을 취하면서 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)와의 결합 방향으로 돌출되는 방식으로 형성되어 있다.

상기 결합지지대(50)와 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)와의 연결관계에서 있어서, 체결부(52)의 헤드(52a) 및 네크(52c)는 상부 결합부 및 하부 결합부의 중앙홈(26a, 36a)에 대응하고, 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)는 상부 결합부 및 하부 결합부의 좌우홈(26b, 36b)에 대응하도록 구성되어 있다.

즉, 도 2, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 체결부(52)의 헤드(52a)는 상부 결합부 및 하부 결합부의 중앙홈(26a, 36a)을 대략 통과시킨 후(도 3a, 도 3b 및 도 4a 참조), 펜치와 같은 회전력 전달기구를 이용하여 돌리게 되면 네크(52c)가 비틀어지면서 헤드(52a)가 중앙홈(26a, 36a)을 가로지르게 된다(도 3c 및 도 4b 참조). 이때, 회전된 헤드(52a)는 상부받침대(20) 및 하부받침대(30) 상에 밀착하여 안착하게 됨으로써 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)가 결합지지대(50)로부터 멀어지는 방향(바깥쪽 방향)으로 이탈되는 것을 방지하면서 이들이 결합지지대(50)를 통해 견고하게 결합되도록 한다.

또한, 헤드(52a)의 아래쪽 모서리[네크(52c)와 연결되는 부분의 모서리]는 약 45°경사를 갖도록 절단 형성하여 회전 가이드부(522)를 이루도록 하는 것이 바람직하다(도 3b 참조). 이 회전 가이드부(522)는 헤드(52a)가 중앙홈(26a, 36a)을 대략 통과한 후 비틀어지면서 회전할 때 헤드(52a)가 중앙홈(26a, 36a)에 걸려 회전이 방해되는 것을 방지하면서 헤드(52a)의 회전이 용이하도록 안내하는 역할을 함으로써 네크(52c)가 외부에서 인가된 회전력에 의해 쉽게 비틀어지도록 한다.

예를 들어, 헤드(52a)가 중앙홈(26a, 36a)을 완전히 통과하지 않고 헤드(52a)의 하단부 일부가 중앙홈(26a, 36a) 보다 아래쪽에 위치하도록 체결부(52) 의 헤드(52a), 좌우 숄더(52b) 및 네크(52c) 그리고 상부 결합부 및 하부 결합부의 좌우홈(26b, 36b)을 구성할 수 있다. 이때, 중앙홈(26a, 36a)을 통과하지 않은 헤드(52a)의 하단부 일부는 회전 가이드부(522)의 안내에 의한 헤드(52a)의 강제적인 비틀림 회전에 의해 중앙홈(26a, 36a) 위로 올라오게 되면서 상부받침대(20) 및 하부받침대(30) 상에 밀착하게 된다.

따라서, 회전 가이드부(522)의 안내에 의한 헤드(52a)의 강제적인 비틀림 회전에 따라 당기는 힘(길이로 환산하면 대략 0.4mm 정도)이 헤드(52a)에 의해 발생한다. 그리고, 헤드(52a)의 강제적인 비틀림 회전에 따른 당기는 힘은 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)를 서로에 대해 안쪽으로 조금씩 이동시켜 이들이 결합지지대(50)에 견고하게 결합되도록 한다.

또한, 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)는 상부 결합부 및 하부 결합부의 좌우홈(26b, 36b)을 통과하면서 삼각형 모서리 부분(뾰족한 부분)이 일부 돌출된 상태로 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)에 결합하게 된다(도 2, 도 3b 및 도 3c 참조).

이때, 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)는 상부 결합부 및 하부 결합부의 좌우홈(26b, 36b)으로부터 일부 돌출된 상태이고 좌우 숄더(52b)는 말단부로 갈수록 그 폭이 좁아지는 테이퍼진 형상이므로, 전술한 바와 같이 비틀림에 의한 당기는 힘이 헤드(52a)에 의해 발생하게 되면 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)는 서로에 대해 약간씩 근접하게 되고 이에 따라 좌우 숄더(52b)는 일정한 크기의 좌우홈(26b, 36b)에 의해 안내되는 방식으로 좌우홈(26b, 36b)에 밀착하여 결합하게 된다.

따라서, 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)는 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)가 결합지지대(50)에 대해 안쪽 방향으로 흔들리거나 이탈되는 것을 방지하게 된다. 이러한 기능은 헤드(52a)의 강제적인 비틀림 회전에 의해 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)가 결합지지대(50)로부터 바깥쪽으로 흔들리거나 이탈되는 것을 방지하는 기능과 함께 결합지지대(50)가 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)를 견고하게 결합시키는 것을 가능하게 한다.

그리고, 전술한 체결부(52)의 각 모서리는 뾰족하지 않고 둥글게 처리되어 작업자가 부상을 당할 위험을 방지하도록 되어 있다.

또한, 결합지지대(50)의 기다란 판상의 본체(54)의 한쪽 면의 상하에는 철근 수납 포켓부(56)가 형성되어 있고, 결합지지대(50)의 양측단에는 길이방향을 따라 보강대(58)가 연장되어 형성되어 있다(도 1, 도 2 및 도 6 참조).

일례로서, 본 발명의 일실시예의 결합지지대(50)에 있어서 철근 수납 포켓부(56)는 결합지지대의 본체(54)의 상하 2군데에 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니며, 철근 수납 포켓부(56)의 개수 및 설치 위치는 다양한 변형이 가능한 것임을 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다.

구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 철근 수납 포켓부(56)는 그 단면이 대략 반원 형상이고 전체적으로는 밴드 타입의 걸림 고리 형상을 취하고 있다. 따라서, 결합지지대(50)에 의해 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)가 연결될 때, 보강 철근(40)이 상부받침대(20)의 철근관통홀(24)을 통과하고 밴드 타입의 걸림 고리인 철근 수납 포켓부(56)를 통과하면서 하부받침대(30)의 철근삽입홈(32)에 삽입지지 되면 보강 철근(40)이 흔들리거나 이탈되는 것이 방지되고 조립체(100)와의 조립 견고성이 강화되게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예의 결합지지대(50)에 있어서 보강대(58)는 결합지지대의 본체(54)의 양측단에서 길이방향을 따라 연장되어 형성되어 있고 전술한 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)까지 연장되어 형성되어 있다.

구체적으로, 보강대(58)는 결합지지대(50)의 한쪽 면에서는 오목하게 들어가고 반대쪽 면에서는 볼록하게 튀어나온 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 보강대(58)는 결합지지대(50)의 변형을 막고 조립체에서의 지지력을 부여하는 역할을 한다. 특히 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)에 형성된 보강대(58)는 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)에 형성된 1쌍의 좌우홈(26b, 36b)에 탄성력을 가지면서 딱 들어맞게 되어 체결부(52)의 좌우 숄더(52b)가 1쌍의 좌우홈(26b, 36b)에 결합하는 것을 도와 준다.

한편, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a 및 도 4b에서는 도시의 편의를 위해 결합지지대(50)와 상부받침대(20)의 결합 전후의 상태만을 도시하고 결합지지대(50)와 하부받침대(30)의 결합 전후의 상태는 도시를 생략하였다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 결합지지대(50)와 상부받침대(20)의 결합 전후의 상태로부터 결합지지대(50)와 하부받침대(30)의 결합 전후의 상태도 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 결합지지대(50)에 의해 상부받침대(20) 및 하부받침대(30)가 연결되는 동시에 보강 철근(40)이 상부받침대(20)의 철근관통홀(24)을 통과하고 결합지지대(50)의 철근 수납 포켓부(56)를 통과하면서 하부받침대(30)의 철근삽입홈(32)에 삽입지지되면 본 발명의 항두보강용 조립체(100)가 조립된 상태가 된다. 이러한 조립된 상태의 항두보강용 조립체(100)의 일실시예가 도 2에 도시되어 있고, 조립된 항두보강용 조립체(100)를 항두 작업을 위해 파일(10)에 안착시킨 상태가 도 5에 도시되어 있다.

이와 같이 조립된 본 발명의 항두보강용 조립체(100)는 조립 견고성이 강화되고 보강 철근과의 결합이 보다 안정적이므로 파일의 항두 작업 후 파일을 안정적으로 보강할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)의 설명에 있어서 언급된 상부 결합부, 하부 결합부, 결합지지대, 철근관통홀, 철근삽입홀 및 보강 철근의 개수는 본 발명의 기술적 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명을 한정하거나 제한하는 것이 아님은 물론이다.

이상, 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)가 분해된 상태를 도시하는 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 항두보강용 조립체(100)가 결합된 상태의 결합사시도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)를 구성하는 결합지지대(50)가 상부받침대(20)에 결합되는 상태를 순차적으로 나타낸 정면도이다.

도 4a 및 도 4b는 결합지지대(50)가 상부받침대(20)에 결합되기 전과 결합된 후의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예의 항두보강용 조립체(100)가 콘크리트 파일(10)에 설치된 설치상태도이다.

도 6은 도 1의 A-A'선을 따라 절취된 결합지지대(50)의 횡단면도이다.

도 7은 도 1의 B-B'선을 따라 절취된 하부받침대(30)의 부분 절단부 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 파일 20: 상부받침대

22: 상부받침대 본체 24: 철근관통홀

26a, 26b: 상부 결합부

30: 하부받침대 32: 철근삽입홈

34: 하부받침대 본체 35a: 경사판

35b: 절개홈 36a, 36b: 하부 결합부

40: 보강 철근 50: 결합지지대

52: 체결부 52a: 헤드

52b: 숄더 52c: 네크

54: 결합지지대의 본체 56: 철근 수납 포켓부

58: 보강대 522: 회전 가이드부

Claims (3)

1. 파일의 상단에 안착되고, 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근관통홀과, 상기 철근관통홀로부터 간격을 두고 형성된 상부 결합부를 갖는 중공형의 상부받침대와,

   상기 상부받침대와 지면에 대해 수직방향으로 이격되어 파일의 내주면에 밀착지지되고, 상기 철근관통홀과 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근삽입홈과, 상기 상부 결합부에 대응되는 위치에 형성된 하부 결합부를 갖는 하부받침대와,

   상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되어 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근과,

   본체와, 상기 본체의 양단(兩端)에 각각 형성되고 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부와 결합되는 체결부를 갖는 결합지지대를 포함하되,

   상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부 각각은 중앙홈과, 상기 중앙홈을 중심으로 일정 간격을 두고 좌우측에 형성된 좌우홈을 구비하고, 상기 체결부는 상기 중앙홈을 통과한 후 외력에 의해 회전되는 헤드와, 상기 헤드를 상기 결합지지대의 본체와 연결하고 상기 헤드의 회전에 의해 비틀어지는 네크와, 상기 헤드를 중심으로 할 때 좌우측에서 선단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 형성되고 상기 좌우홈을 통과하여 돌출되는 좌우 숄더를 구비하는 것을 특징으로 하는 항두보강용 조립체.
2. 파일의 상단에 안착되고, 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근관통홀과, 상기 철근관통홀로부터 간격을 두고 형성된 상부 결합부를 갖는 중공형의 상부받침대와,

   상기 상부받침대와 지면에 대해 수직방향으로 이격되어 파일의 내주면에 밀착지지되고, 상기 철근관통홀과 대응되는 위치에 일정한 간격으로 형성되어 있는 철근삽입홈과, 상기 상부 결합부에 대응되는 위치에 형성된 하부 결합부를 갖는 하부받침대와,

   상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되어 상기 상부받침대 및 상기 하부받침대에 연결되는 보강 철근과,

   본체와, 상기 본체의 양단(兩端)에 각각 형성되고 상기 상부 결합부 및 상기 하부 결합부와 결합되는 체결부를 갖는 결합지지대를 포함하되,

   상기 결합지지대의 본체는, 상기 철근관통홀을 관통하고 상기 철근삽입홈에 삽입지지되는 상기 보강 철근을 통과시키는 철근 수납 포켓부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 항두보강용 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 결합지지대의 양측단에서 길이방향을 따라 연장되어 형성된 보강대를 더 포함하는 항두보강용 조립체.

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