KR100993020B1 - 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합을 위한 결합조립체, 및 결합조립체를 이용한 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확대기초에서 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합을 위하여 강관말뚝의 두부에 설치되는 결합조립체, 및 이러한 결합조립체를 이용한 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것이다.
본 발명에서는 강관말뚝(1)의 두부 위에 씌워지는 원주형 상판(11)과, 강관말뚝(1)의 길이 방향 상향으로 연장되어 콘크리트 기초(2)에 매립되는 수직보강철근(12)과, 콘크리트가 강관말뚝(1)의 내부로 유입되는 깊이를 제한하기 위하여 강관말뚝(1)의 내부 중공에 설치되는 바닥판(13)을 포함하여 구성되며; 원주형 상판(11)은, 원형테 부재로 이루어지고, 하면에는 강관말뚝(1)의 두부가 끼워지도록 오목홈(110)이 형성되어 있고, 가장자리 측면에는 수직보강철근(12)이 끼워지는 측면끼움홈(112)이 복수개로 형성되어 있으며; 상기 수직보강철근(12)은, 그 하단부가 절곡부(121)로 구성되어 강관말뚝(1) 두부에 형성되어 있는 관통공(113) 각각에 관통 삽입되며, 수직보강철근(12)의 상부는 측면끼움홈(112)에 그 측면이 끼워지는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2) 간의 결합을 위한 결합조립체, 및 이러한 결합조립체에 의한 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2)의 결합구조가 제공된다.

Description

강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합을 위한 결합조립체, 및 결합조립체를 이용한 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조{Assembly for Connection between Steel Pile and Concrete Base, and Connecting Structure using such Assembly}

본 발명은 확대기초에서 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합을 위하여 강관말뚝의 두부에 설치되는 결합조립체, 및 이러한 결합조립체를 이용한 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 건물 등의 건축구조물 또는 교량 등의 토목구조물의 확대기초 구축을 위하여 강관말뚝을 지중에 설치하고 그 상부에 콘크리트 기초를 일체화되도록 시공함에 있어서, 콘크리트 기초에 작용하는 압축하중을 원활하게 강관말뚝에 전달할 수 있고, 휨모멘트에 대한 내력을 향상시킬 수 있고, 우수한 품질 확보가 편리하도록, 콘크리트 기초와의 견고한 일체 결합을 위한 결합조립체를 강관말뚝의 두부에 설치한 강관말뚝과, 이러한 결합조립체를 이용하여 강관말뚝과 콘크리트 기초가 일체로 견고하게 조립되는 결합구조에 대한 것이다.

건물 등의 건축구조물 또는 교량 등의 토목구조물의 확대기초를 구축함에 있어서, 일반적으로는 지중에 강관말뚝을 설치한 후, 강관말뚝의 최상부 일부 구간 즉, 강관말뚝의 두부가, 그 상부에 타설되는 콘크리트 내에 매립되도록 매트 형태의 콘크리트 기초를 시공하게 된다.

이와 같은 구조의 확대기초에 있어서, 상부의 구조물로부터 확대기초에 작용하는 압축력은, 콘크리트 기초와 강관말뚝의 접촉부 면적인 접지면적(즉, 강관말뚝의 두께에 의하여 형성되는 강관말뚝 자체의 면적)과, 콘크리트의 허용지압응력의 곱으로 결정된다.

그런데, 콘크리트 기초에 매립되는 강관말뚝의 두부는 그 두께가 콘크리트 기초의 제원에 비하여 매우 얇기 때문에 접지면적이 매우 작으며, 이러한 이유 때문에 강관말뚝이 콘크리트 기초 내에 매립되었을 때, 강관말뚝의 두부 단면과 접하는 콘크리트의 접촉부에는 큰 응력이 집중하게 되어 균열이 발생할 우려가 매우 크다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 강관말뚝의 두부가 콘크리트 기초 내에 매립되어 콘크리트 기초와 강관말뚝이 일체를 이루는 결합구조를 구축함에 있어서, 강관말뚝과 콘크리트 기초 간의 견고한 결합을 통하여 큰 인발저항력을 발휘함과 동시에, 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조가 큰 휨내력을 가질 수 있도록 하며, 강관말뚝의 두부 단면과 접하는 콘크리트의 접촉부에 응력 집중 현상이 일어나지 않도록 함으로써, 콘크리트 기초의 균열 발생을 효과적으로 방지하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제 달성을 위하여 본 발명에서는, 강관말뚝의 두부에 설치되어, 강관말뚝과 그 상부에 타설되는 콘크리트에 의해 형성되는 콘크리트 기초를 결합하게 되는 결합조립체로서, 강관말뚝의 두부에서 강관말뚝의 두부 단면 위에 씌워지는 원주형 상판과, 하단은 상기 강관말뚝의 두부에 결합되고 상부는 강관말뚝의 길이 방향 상향으로 연장되어 콘크리트 기초에 매립되는 수직보강철근과, 콘크리트 기초의 시공을 위하여 타설된 콘크리트가 강관말뚝의 내부로 유입되는 깊이를 제한하기 위하여 강관말뚝 두부에서 강관말뚝의 내부 중공을 가로막도록 강관말뚝의 내부 중공에 설치되는 바닥판을 포함하여 구성되며; 상기 원주형 상판은, 원주방향의 폭과 강관말뚝의 길이 방향으로의 두께를 가지는 원형테 부재로 이루어지고, 가장자리 측면에는 수직보강철근의 단면 형상에 대응하여 반원형으로 형성되어 수직보강철근이 끼워지는 측면끼움홈이 복수개로 형성되어 있으며; 상기 수직보강철근은, 콘크리트 기초에 매립될 수 있도록 그 상부가 강관말뚝의 길이 방향으로 연장되어 있으며, 그 하단부는 수평하게 절곡된 절곡부로 구성되어 강관말뚝의 두부에 관통 형성되어 있는 복수개의 관통공 각각에 상기 절곡부가 강관말뚝의 외측으로부터 내측으로 관통 삽입되며, 강관말뚝의 두부 위쪽으로 연장되어 수직하게 배치된 상부는 원주형 상판의 측면에 형성된 측면끼움홈에 그 측면이 끼워지는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝과 콘크리트 기초간의 결합을 위한 결합조립체가 제공되며, 아울러 이러한 결합조립체를 이용한 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조가 제공된다.

본 발명에 의하면, 결합조립체가 강관말뚝의 두부에 설치된 상태에서, 결합조립체와 강관말뚝의 두부가 콘크리트 내에 매립되도록 콘크리트가 타설되어 콘크리트 기초가 시공되므로, 콘크리트 기초와 강관말뚝 간의 견고한 결합을 이룰 수 있으며, 그에 따라 큰 인발저항력을 발현되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 강관말뚝의 두부와 체결되어 콘크리트 기초에 매립되는 수직보강철근이 원주형 상판에 의하여 연직 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 수직보강철근의 인발저항력의 발휘가 효과적으로 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라, 수직보강철근의 설치가 용이하며, 강관말뚝의 외면으로부터 수직보강철근까지의 원주 방향의 거리가 증가하게 되고, 그에 따라 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조가 가지는 휨내력이 더욱 증가하게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 강관말뚝의 두부 상단을 소정 폭의 원주형 상판이 덮게 되므로, 강관말뚝의 두부 단면이 콘크리트 기초의 내부에서 콘크리트와 접하는 접촉부의 지압 면적이 커지게 되어, 강관말뚝에 의해 콘크리트의 접촉부에 가해지는 응력이 그만큼 분산되고, 그에 따라 콘크리트 기초의 균열 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 콘크리트 기초와의 결합을 위한 본 발명의 결합조립체가 강관말뚝의 두부에 구비되는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 결합조립체가 강관말뚝 두부에 결합되어 구비된 상태를 보여주는 개략적인 단면 사시도이다.
도 2b 내지 도 2d는 각각 도 2a의 원 A부분의 상세도로서, 원주형 상판과 강관말뚝의 두부 간의 결합 상태를 보여주는 부분 상세도이다.
도 3은 본 발명의 결합조립체가 강관말뚝 두부에 결합되고 그 상부에 콘크리트 기초가 구축되어 본 발명의 결합구조가 형성된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 2a에 대응되는 단면 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

우선 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면, 도면에 도시된 것처럼, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2)의 결합을 위하여 강관말뚝(1)의 두부에 결합 설치되는 본 발명의 결합조립체(10)는, 강관말뚝(1)의 두부에서 강관말뚝(1)의 원주형 단면 위에 씌워지는 원주형 상판(11)과, 하단이 강관말뚝(1)의 두부를 외부에서 내부로 관통하여 강관말뚝(1)에 결합되고 상부는 강관말뚝(1)의 길이 방향 상향으로 연장되어 콘크리트 기초(2)에 매립되는 수직보강철근(12)과, 콘크리트 기초(2)의 시공을 위해 콘크리트가 타설되었을 때, 강관말뚝(1)의 내부로 유입되는 콘크리트의 깊이를 제한하기 위하여 강관말뚝(1)의 두부에서 일정 깊이로 강관말뚝(1)의 내부 중공을 가로막도록 강관말뚝(1)의 내부 중공에 설치되는 바닥판(13)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 원주형 상판(11)은, 강관말뚝(1)의 두부(頭部)(즉, 강관말뚝의 최상부)에서 강관말뚝(1)의 원주를 따라 두부 단면을 덮는 일종의 덮개 부재로서, 도면에 예시된 것처럼, 원주방향의 폭과 강관말뚝의 길이 방향으로의 두께를 가지는 원형테 부재로 이루어진다. 이와 같이, 강관말뚝(1)의 두부 상단에 소정 폭을 가지는 원주형 상판(11)이 덮이게 되므로, 후술하는 것처럼 강관말뚝(1)의 두부가 콘크리트 기초에 매립되었을 때, 강관말뚝(1)의 두부 단면이 콘크리트와 접하는 접촉부의 면적이 커지게 되어, 강관말뚝(1)에 의해 콘크리트의 접촉부에 가해지는 응력이 그만큼 분산되며, 그에 따라 콘크리트의 접촉부에의 응력 집중 현상이 일어나지 않게 되어 콘크리트 기초의 균열 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

상기 원주형 상판(11)이 강관말뚝(1)의 두부 상단 위에 놓일 때, 수평방향으로 유동하지 않도록 원주형 상판(11)의 하면에는 오목홈, 걸림턱, 걸림 돌기 등이 형성될 수 있다. 즉, 원주형 상판(11)의 하면이 평평하게 되어 있어 강관말뚝(1)의 두부 상단에 단순히 올려 놓여도 무방하지만, 수평방향의 유동을 방지하도록 아래의 구성을 가지는 것도 바람직하다.

도 2a에 도시된 실시예의 경우에는, 상기 원주형 상판(11)의 하면에 강관말뚝(1)의 두부가 끼워지는 오목홈(110)이 형성되어 있다. 도 2b 내지 도 2d에는 각각 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 2a의 원 A부분 확대 상세도가 도시되어 있는데, 도 2b 및 도 2c에 도시된 실시예의 경우에는, 강관말뚝(1)의 두부가 삽입되는 오목단턱(110a)이 형성되어 있다. 도 2d에 도시된 실시예의 경우에는 원주형 상판(11)의 하면에 돌기(110b)가 돌출 형성되어 있어, 강관말뚝(1) 두부의 외경측(도 2d의 경우)에 끼워지거나 또는 내경측에 끼워진다. 물론 상기 돌기(110b)가 강관 말뚝(1) 두부의 외경측과 내경측 모두에 끼워지도록 2개로 돌출되어 형성될 수도 있다.

이와 같이, 상기 원주형 상판(11)의 하면에 오목홈(110), 오목단턱(110a), 돌기(110b) 등을 형성할 때에는, 원주형 상판(11)의 외측이 강관말뚝(1)의 외면 방향으로 가능한 많이 튀어나오도록 상기 오목홈(110), 오목단턱(110a), 돌기(110b) 등은 원주형 상판(11)의 하면에서 일측 방향 즉, 내측 방향으로 치우쳐서 형성되는 것이 바람직하다. 이는 후술하는 것처럼 수직보강철근(12)이 설치될 때, 강관말뚝(1)의 외면으로부터 수직보강철근(12)까지의 원주 방향 거리를 증가시키는데 유리하기 때문이다. 이와 같이 오목홈(110), 오목단턱(110a), 돌기(110b) 등이 형성되어 있으므로, 상기 원주형 상판(11)이 옆으로 유동하지 않고 안정적으로 강관말뚝(1)의 두부에 설치된다.

도면에 도시된 것처럼, 상기 원주형 상판(11)의 가장자리에는 수직보강철근(12)이 끼워지는 측면끼움홈(112)이 복수개로 형성되어 있다. 상기 측면끼움홈(112)은 수직보강철근(12)의 원형 단면 형상에 대응하여 반원형으로 형성되는데, 수직보강철근(12)의 측면이 끼워질 수 있도록 열려 있는 개방구가 형성되어 있는 형상을 가진다. 특히, 상기 측면끼움홈(112)의 상기 개방구는 수직보강철근(12)의 직경보다 조금 작은 정도로 형성되어, 수직보강철근(12)이 측면으로 가압하여 끼워질 수는 있지만, 쉽게 빠져나오지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 좁은 입구를 가지는 개방구에 수직보강철근(12)이 용이하게 끼워질 수 있도록 상기 원주형 상판(11)은 플라스틱 재질 등과 같이 탄성을 가지는 재질로 제작될 수 있다.

수직보강철근(12)이 구조적인 성능(인장저항력 발휘, 휨모멘트에 대한 저항력 발휘 등)을 제대로 발휘할 수 있으려면, 수직보강철근(12)이 정확한 위치에 배치되어야 하고, 또 수직상태를 유지할 필요가 있는데, 본 발명에서는 위와 같은 구성을 통해 본 발명에서는 원주형 상판(11)의 가장자리에 측면끼움홈(112)이 형성되어 있고, 상기 측면끼움홈(112)에 수직보강철근(12)이 끼워져지게 되므로, 수직보강철근(12)이 원하는 위치에 정확하게 수직을 이루어서 설치될 수 있으며, 그에 따라 수직보강철근(12)의 구조적인 성능이 효과적으로 발휘될 수 있다. 특히, 이와 같이 수직보강철근(12)의 위치 설정이 간단한 끼움 방식으로 이루어지므로, 수직보강철근(12)의 설치 작업이 매우 용이하다는 장점이 있다.

한편, 도면에 예시된 것처럼, 상기 측면끼움홈(112)은 복수개로 형성될 수 있으며, 특히 다양한 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 수직보강철근(12)으로서 시중에 시판되고 있는 다양한 직경의 철근을 사용할 수 있으므로, 이러한 시판되고 있는 철근의 여러 직경에 맞추어 측면끼움홈(112)의 크기를 다양화시켜 형성함으로써, 수직보강철근(12)의 직경이 달라지더라도 용이하게 원주형 상판(11)에 수직보강철근(12)을 고정시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 도면에 도시된 것처럼, 서로 다른 직경의 반원형상으로 이루어진 복수개의 측면끼움홈(112)이 순차적으로 배열되어 있는 측면끼움홈 세트를 원주형 상판(11)에 반복하여 형성할 수 있는 것이다.

상기 수직보강철근(12)은 강관말뚝(1)의 길이 방향으로 길게 연장되어 그 하단이 강관말뚝(1)과 결합되고 연장된 상부는 콘크리트 기초(2)에 매립되는 부재인데, 상기 수직보강철근(12)의 하단부는 수평하게 절곡된 절곡부(121)로 구성되어 있으며, 상기 절곡부(121)가, 강관말뚝(1)의 두부에서 상기 원주형 상판(11)의 아래쪽에 관통 형성되어 있는 복수개의 관통공(113) 각각에 강관말뚝(1)의 외측으로부터 내측으로 관통 삽입된다. 구체적으로 수직보강철근(12)은, 절곡부(121)가 강관말뚝(1)의 관통공(113)에 끼워지고, 상부는 강관말뚝(1)의 두부 위쪽으로 연장되어 수직하게 배치되는데, 원주형 상판(11)의 측면에 형성된 측면끼움홈(112)에 그 측면이 끼워져서 수직한 형태와 위치를 안정적으로 유지하게 된다. 앞서 언급한 것처럼, 측면끼움홈(112)은 그 원형 직경을 달리한 여러 종류가 형성될 수 있으므로, 원주형 상판(11)을 돌려 즉, 강관말뚝의 두부에서 원주형 상판(11)의 끼움 위치를 변경하여 수직보강철근(12)의 직경에 맞는 측면끼움홈(112)이 수직보강철근(12)의 위치에 오도록 한 후 원주형 상판(11)의 측면 방향으로 수직보강철근(12)을 가압하여 측면끼움홈(112)에 수직보강철근(12)의 측면이 끼워지도록 할 수 있다. 수직하게 설치되는 상기 수직보강철근(12)에는 도면에 도시된 것처럼, 횡방향 띠철근(124)을 더 결합 설치할 수도 있다.

이와 같이, 수직보강철근(12)이 원주형 상판(11)에 의하여 그 위치 및 수직배치 상태가 고정되므로, 수직보강철근(12)의 연직 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 수직보강철근(12)의 인발저항력의 발휘가 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

수직보강철근(12)은 콘크리트 기초(2)에 작용하는 휨모멘트를 강관말뚝(1)으로 전달하는 역할을 하게 되는데, 수직보강철근(12)의 휨모멘트에 대한 저항력은 수직보강철근(12) 사이의 간격이 클수록, 즉 원형으로 배열되는 수직보강철근(12)의 내부 직경이 커질수록 증가하게 된다. 본 발명에서는 위와 같이 수직보강철근(12)이 원주형 상판(11)의 외측면에 끼워지게 되므로, 강관말뚝(1)의 외면으로부터 수직보강철근(12)까지의 원주 방향의 거리가 증가하게 된다. 즉, 강관말뚝(1)의 외면으로부터 수직보강철근(12)까지의 원주 방향 거리가 증가한다는 것은 원형으로 배열되는 수직보강철근(12)의 내부 직경이 커지게 된다는 것으로서, 이와 같은 증가는 곧 수직보강철근(12)이 휨모멘트에 대한 저항력을 발휘할 수 있도록 하는 모멘트 팔의 증가에 해당하며, 따라서 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조가 가지는 휨모멘트에 대한 저항력(휨내력)이 크게 증가하게 되는 효과가 발휘된다.

콘크리트 기초(2)의 시공을 위하여 콘크리트를 타설할 때, 타설된 콘크리트가 강관말뚝(1)의 중공부 내부로 유입되도록 하면서도 그 유입 깊이를 제한하기 위하여 강관말뚝(1)의 내부에는 강관말뚝(1)의 내부 중공을 가로막게 되는 판재로 이루어진 바닥판(13)이 설치된다. 상기 바닥판(13)은 봉부재로 이루어지는 바닥판 지지봉(14)에 의하여 설치될 수 있는데, 상기 바닥판 지지봉(14)의 하단은 상기 바닥판(13)과 결합되고 상단은 상기 원주형 상판(11) 또는 강관말뚝(1)의 두부 상부와 결합된다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 바닥판 지지봉(14)의 하단이 절곡되어 있고, 바닥판(13)에는 관통공(131)이 형성되어 있어, 바닥판 지지봉(14) 하단의 절곡된 부분이 관통공(131)에 관통되어, 절곡된 부분에 의해 바닥판(13)이 지지되고, 바닥판 지지봉(14) 상단 역시 절곡된 고리부(141)로 형성되어 상기 고리부(141)가 강관말뚝(1)의 두부 위에 걸쳐짐으로써, 바닥판 지지봉(14)이 하부에서 바닥판(13)을 지지한 상태로 매달려 설치되도록 할 수 있다. 이러한 구성의 경우, 원주형 상판(11)의 하면에서, 상기 바닥판 지지봉(14)의 고리부(141)의 두께가 원주형 상판(11)의 설치에 방해가 되지 않도록 원주형 상판(11)의 하면에는 상기 고리부(141) 위치에서, 강관말뚝(1)의 상부에 고리부(141)가 걸린 상태의 외형에 대응되는 오목부(115)가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 오목부(115)가 형성됨으로써, 상기 고리부(141)가 강관말뚝(1)의 두부 위에 걸쳐진 상태에서도 원주형 상판(11)이 강관말뚝(1)의 두부에 용이하게 씌워질 수 있다.

그러나 본 발명에서, 상기 바닥판(13)과 바닥판 지지봉(14)의 결합, 그리고 바닥판 지지봉(14) 상부의 고정은 위에 예시된 것에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 바닥판 지지봉(14)의 상부를 단순히 ㄱ자 형태로 절곡해두고 강관말뚝(1)의 두부 또는 원주형 상판(11)의 내면에 구멍을 형성하여 상기 바닥판 지지봉(14)의 ㄱ 자로 절곡된 부분이 구멍에 끼워지도록 할 수도 있으며, 바닥판 지지봉(14)의 절곡된 부분을 강관말뚝(1)의 내면에 스폿 용접하여 부착할 수도 있다. 물론 기타 다양한 방법으로 바닥판 지지봉(14)의 상부를 고정할 수 있다.

또한 바닥판 지지봉(14)의 하단에 바닥판(13)을 연결하는 방법 역시 다양한데, 예를 들어, 바닥판 지지봉(14)의 하단을 절곡하지 않고 직선형태로 만들어서 바닥판(13)의 관통공(131)에 관통시킨 후, 관통되어 나온 바닥판 지지봉(14)의 단부에 너트 등을 체결하여 바닥판(13)이 너트에 걸쳐지도록 할 수도 있다.

더 나아가 상기 바닥판(13)은 바닥판 지지봉(14) 없이도 강관말뚝(1)의 내부 중공을 가로막게 설치될 수 있는데, 강관말뚝(1)의 내부에 돌기부를 부착 설치하여, 강관말뚝(1) 내부로 삽입된 상기 바닥판(13)이 상기 돌기부에 걸쳐져서 위치하도록 할 수도 있는 것이다. 이와 같이, 본 발명에서 바닥판(13)의 설치 구조는 다양하게 변화시킬 수 있다.

위와 같은 구성의 결합조립체(10)가 강관말뚝(1)의 두부에 설치된 상태에서, 도 3에 도시된 것처럼 콘크리트가 타설되어 콘크리트 기초(2)가 시공된다. 즉, 지상 위로 돌출되어 있는 강관말뚝(1)의 두부와, 결합조립체(10)의 수직보강철근(12)이 매립되도록 콘크리트 기초(2)가 구축되는 것이다. 이 때, 타설된 콘크리트는 강관말뚝(1)의 중공 내부로 유입되어 바닥판(13) 상부의 강관말뚝(1) 내부에도 채워진다. 이와 같이, 강관말뚝(1)의 두부에 결합조립체(10)가 설치되고, 이러한 강관말뚝(1)의 두부와 결합조립체(10)가 콘크리트 기초(2)에 매립되어 일체를 이루게 된다. 따라서 콘크리트 기초(2)와 강관말뚝(1) 간의 견고한 결합을 이룰 수 있으며, 그에 따라 큰 인발저항력을 발휘하게 된다.

특히, 앞서 설명한 것처럼, 수직보강철근(12)이 원주형 상판(11)에 의하여 연직 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 수직보강철근(12)의 인발저항력의 발휘가 효과적으로 이루어질 수 있게 된다. 또한 원주형 상판(11)을 이용하기 때문에 강관말뚝(1)의 외면으로부터 수직보강철근(12)까지의 원주 방향의 거리가 증가하게 되고, 그에 따라 강관말뚝과 콘크리트 기초의 결합구조가 가지는 휨내력이 더욱 증가하게 되는 효과가 발휘된다.

또한 강관말뚝(1)의 두부 상단에 소정 폭을 가지는 원주형 상판(11)이 덮이게 되므로, 강관말뚝(1)의 두부 단면이 콘크리트 기초(2)의 내부에서 콘크리트와 접하는 접촉부의 면적이 커지게 되어, 강관말뚝(1)에 의해 콘크리트의 접촉부에 가해지는 응력이 그만큼 분산되고, 그에 따라 콘크리트 기초의 균열 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 4에는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 2에 대응되는 단면 사시도가 도시되어 있는데, 도 4에 도시된 실시예와 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 차이점은, 결합조립체(10)의 원주형 상판(11)이 단속적으로 이루어져 있다는 점과, 수직보강철근(12)의 절곡부(121)의 단부에 너트와 같은 고정부재(125)가 체결되어 있다는 점이다.

즉, 앞서 살펴본 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서는, 원주형 상판(11)이 강관말뚝(1) 두부의 원주를 따라 연속되어 있는 원형테 형태로 이루어져 있으나, 도 4에 도시된 실시예에서는 원주형 상판(11)이, 강관말뚝(1) 두부의 원주를 따라 소정 원주 길이를 가지는 단속적인 부재로 분할되어 있고, 이러한 단속적인 부재의 조합에 의하여 원형테 형상을 이루게 되는 것이다. 소정의 길이를 가지는 곡선형태의 단속적인 부재를 현장으로 운반하여 강관말뚝(1) 두부의 원주를 따라 연속적으로 배열하여 전체적으로 원형테 형상의 원주형 상판(11)을 이루게 되는 것이다. 이와 같은 단속적인 곡선 부재의 연속으로 이루어지는 원주형 상판(11)의 기타 구성, 예를 들면 하면의 오목홈(110), 측면끼움홈(112) 등의 구성들은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 반복 설명을 생략한다.

한편, 도 4에 도시된 실시예에서와 같이, 강관말뚝(1)의 관통공(113)을 관통하여 강관말뚝(1)의 중공 내부로 돌출되는 수직보강철근(12)의 절곡부(121) 단부에 너트와 같은 고정부재(125)를 체결하게 되면, 바닥판(13)의 위쪽으로 강관말뚝(1)의 중공 내부에 콘크리트가 채워졌을 때, 고정부재(125)가 콘크리트에 매립되어 앵커로서의 기능을 수행하게 되므로, 수직보강철근(12)과 콘크리트 간의 부착성능이 향상되며, 그에 따라 수직보강철근(12)의 길이 또는 절곡부(121)의 길이를 줄일 수 있게 되고, 결과적으로 사용재료를 감소시켜 경제성을 향상시키는 효과가 발휘된다.

1 강관말뚝
2 콘크리트 기초
10 결합조립체
11 원주형 상판
12 수직보강철근
13 바닥판

Claims (6)

1. 강관말뚝(1)의 두부에 설치되어, 강관말뚝(1)과 그 상부에 타설되는 콘크리트에 의해 형성되는 콘크리트 기초(2)를 서로 결합하는 결합조립체(10)로서,
   강관말뚝(1)의 두부에 씌워지는 원주형 상판(11)과, 하단은 강관말뚝(1) 두부에 결합되고 상부는 강관말뚝(1)의 길이 방향으로 상향 연장되어 콘크리트 기초(2)에 매립되는 수직보강철근(12)과, 콘크리트 기초(2)의 시공을 위하여 타설된 콘크리트가 강관말뚝(1)의 중공 내부로 유입되는 깊이의 제한을 위해 강관말뚝(1)의 내부 중공을 가로막도록 강관말뚝(1)의 중공 내부에 설치되는 바닥판(13)을 포함하여 구성되며;
   원주형 상판(11)은, 원주방향의 폭과 강관말뚝의 길이 방향으로의 두께를 가지는 원형테 부재로 이루어지고;
   상기 수직보강철근(12)의 원형 단면 형상에 대응하여 반원형으로 형성되어 수직보강철근(12)의 측면이 끼워지는 측면끼움홈(112)이, 서로 다른 직경의 반원형상으로 이루어져 순차적으로 배열되어 있는 세트를 이루어서, 상기 측면끼움홈 세트가 상기 원주형 상판(11) 가장자리 측면에 반복되어 형성되어 있으며;
   상기 측면끼움홈(112)은, 수직보강철근(12)의 측면이 끼워질 수 있도록 열려 있는 개방구가 형성되어 있되, 수직보강철근(12)이 측면으로 가압하여 끼워질 수 있지만 빠져 나올때에는 힘이 필요하도록, 상기 개방구는 수직보강철근(12)의 직경보다 작게 형성되어 있고;
   수직보강철근(12)의 하단부는 절곡부(121)로 구성되어, 강관말뚝(1)의 두부에 형성되어 있는 복수개의 관통공(113) 각각에 절곡부(121)가 관통 삽입되며, 수직보강철근(12)의 측면은, 원주형 상판(11)의 외측면에서부터 상기 측면끼움홈(112)으로 끼워지는 구성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2) 간의 결합을 위한 결합조립체.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   원주형 상판(11)은, 강관말뚝(1) 두부의 원주를 따라 단속적인 부재로 분할되어 있고, 단속적인 부재가 강관말뚝(1)의 두부에 연속적으로 배치되어 원형테 형상을 이루게 되는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2) 간의 결합을 위한 결합조립체.
   
4. 지상으로 돌출된 강관말뚝(1)의 두부가 콘크리트 기초(2)에 매립되는 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2)의 결합구조에서,
   상기 강관말뚝(1)의 두부에는, 콘크리트 기초(2)와의 결합을 위한 결합조립체(10)가 설치되는데,
   상기 결합조립체(10)는, 강관말뚝(1)의 두부에 씌워지는 원주형 상판(11)과, 하단은 강관말뚝(1) 두부에 결합되고 상부는 강관말뚝(1)의 길이 방향으로 상향 연장되어 콘크리트 기초(2)에 매립되는 수직보강철근(12)과, 콘크리트 기초(2)의 시공을 위하여 타설된 콘크리트가 강관말뚝(1)의 중공 내부로 유입되는 깊이의 제한을 위해 강관말뚝(1)의 내부 중공을 가로막도록 강관말뚝(1)의 중공 내부에 설치되는 바닥판(13)을 포함하여 구성되며;
   원주형 상판(11)은, 원주방향의 폭과 강관말뚝의 길이 방향으로의 두께를 가지는 원형테 부재로 이루어지고;
   상기 수직보강철근(12)의 원형 단면 형상에 대응하여 반원형으로 형성되어 수직보강철근(12)의 측면이 끼워지는 측면끼움홈(112)이, 서로 다른 직경의 반원형상으로 이루어져 순차적으로 배열되어 있는 세트를 이루어서, 상기 측면끼움홈 세트가 상기 원주형 상판(11) 가장자리 측면에 반복되어 형성되어 있으며;
   상기 측면끼움홈(112)은, 수직보강철근(12)의 측면이 끼워질 수 있도록 열려 있는 개방구가 형성되어 있되, 수직보강철근(12)이 측면으로 가압하여 끼워질 수 있지만 빠져 나올때에는 힘이 필요하도록, 상기 개방구는 수직보강철근(12)의 직경보다 작게 형성되어 있고;
   수직보강철근(12)의 하단부는 절곡부(121)로 구성되며, 수직보강철근(12)의 측면은, 원주형 상판(11)의 측면에 형성된 측면끼움홈(112)에 원주형 상판(11)의 외측면에서부터 끼워지며;
   상기 결합조립체(10)의 원주형 상판(11)이 강관말뚝(1)의 두부 상부에 놓여 강관말뚝(1)의 두부에 씌워지고, 수직보강철근(12)의 절곡부(121)가 강관말뚝(1)의 두부에 형성되어 있는 복수개의 관통공(113) 각각에 관통 삽입되고, 수직보강철근(12)의 측면이 측면끼움홈(112)에 끼워져서 수직하게 배치되며, 강관말뚝(1)의 내부 중공을 바닥판(13)이 가로막도록 결합조립체(10)가 강관말뚝(1)에 설치되어 있는 상태에서, 콘크리트 기초(2) 구축용 콘크리트가 타설됨으로써, 바닥판(13)의 위쪽으로 강관말뚝(1)의 중공 내부에 콘크리트가 채워져 있고, 강관말뚝(1)의 두부와 결합조립체(10)와 수직보강철근(12)이 콘크리트 기초(2)내에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2)의 결합구조.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   원주형 상판(11)은, 강관말뚝(1) 두부의 원주를 따라 단속적인 부재로 분할되어 있고, 단속적인 부재가 강관말뚝(1)의 두부에 연속적으로 배치되어 원형테 형상을 이루게 되는 것을 특징으로 하는, 강관말뚝(1)과 콘크리트 기초(2)의 결합구조.

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