KR101041565B1 - 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치 - Google Patents

강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관 파일의 두부를 보강하는 강관 파일 두부 보강 장치에 관한 것으로서, 하부로 구비되는 원반 형태의 하부원형판과; ‘
Figure 112008053944423-pat00001
’자 단면 형상을 가지고, 측면과 하부면이 관통된 고정공과 끼움공을 각각 형성한 고정구와; 와이어로프 혹은 장볼트 등을 사용하는 지지수단이 각각 구비되어, 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로는 고정구를 고정하여, 하부원형판의 상부에 원 형상으로 다수의 고정구가 배치되고, 상기 고정구의 끼움공으로 일정 길이에 굴곡부를 형성한 보강철근을 끼움해 두부 보강 장치를 구성함으로써, 강관 파일의 상단에 고정구를 연결하는 방법으로 항타한 강관 파일에 상기 두부 보강 장치를 적용하여, 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 구비되도록 연결하고, 콘크리트를 타설·경화하여 두부를 보강함에 따라, 보강철근의 회전반경을 충분히 확보하고, 설치 작업을 신속·정확하게 한다.
강관 파일, 와이어로프, 장볼트, 이형철근

Description

강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치 { the apparatus for head reinforcement of steel pipepile }
본 발명은 강관 파일의 두부를 보강하는 강관 파일 두부 보강 장치에 관한 것으로서, 원반 형태의 하부원형판과; ‘
Figure 112008053944423-pat00002
’자 단면 형상을 가지고, 그 측면과 하부면으로는 각각 관통된 고정공과 끼움공을 형성한 고정구와; 지지수단이 구비되어, 상기 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로 고정구가 고정되며, 하부원형판 상부에 원 형태로 배치된 고정구의 끼움공으로 일정 길이의 보강철근을 끼움한 두부 보강 장치를 구성함으로써, 이를 항타한 강관 파일에 적용하여, 보강철근의 회전반경을 확보하고, 시공성을 향상시키는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치에 관한 것이다.
일반적으로 연약지반(soft ground)이라 함은 지반 자체가 상부 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 혹은 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우를 말하는 데, 연약한 점토, 느슨한 사질토, 유기질토 등이 이에 속하며, 이러한 연약한 점성토나 유기질토로 구성된 지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 그대로 놓이면 전단면 침하량이 과대하여지고, 지지력이 부족하여 안전상의 문제가 발생한다.
따라서, 이와 같은 연약지반을 기초로 하는 구조물을 시공할 경우에는, 구조물의 안정성과 침하문제를 반드시 고려해야 하는데, 이러한 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책 중 흔히 사용되는 성토하중을 지지층에 도달하는 공법(PILE이용 공법)은, 공장에서 미리 생산된 강관 파일, 피에이치씨 파일(PHC PILE), 피씨 파일(PC PILE), 알씨 파일(RC PILE) 등을 타입공법(타격, 진동)이나 매입공법 등의 방법을 이용해 그 지반의 상태에 따라 타격 후에 연속으로 이어 타격하여 시공하게 되며, 적정하게 타격 된 뒤에는 계획된 지반의 상부로 돌출된 파일을 적절히 절단하고, 그 끝부분을 보강하게 되는바, 이렇게 파일 끝을 정리하면서 보강하는 것을 두부 정리(頭部 整理)라 하며, 이와 같이 두부를 정리·보강한 다음에는 그 상부에 수평 방향으로 철근을 배근하고, 기초 콘크리트를 타설함으로써, 항타한 파일과 타설된 콘크리트에 의해, 그 상부로 짓게 되는 구조물을 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.
이렇게 항타한 파일의 두부 정리(두부 보강)의 경우, 상기 항타한 파일 내부에 원반 형태의 하부원형판을 일정깊이로 삽입하고, 이에 보강철근을 인입하거나 설치하면서, 상부로 보강철근을 일정 길이가 돌출되게 배근하고 이에, 파일의 적정 깊이로 콘크리트를 타설하여 메우면서 파일의 두부 정리 및 두부 보강을 하게 되며, 이를 위해 다양한 두부 보강 방법 및 두부 보강 장치 등이 개발되었다.
예를 들어, 강관 파일을 이용한 두부 보강의 경우, 강관의 단부를 덮는 덮개판과 보강철근을 고정하기 위한 고정부재 및 기타 이를 보강하는 지지철근과 단관 등 다량의 구성요소를 가지는데, 이에 따른 제작 시간이 장시간 소요되고, 제작 단가가 높아, 구조물의 시공 기간이 길어지고, 시공비가 높아지는 등의 문제점이 있었다.
이를 보완하기 위해 분리된 복수의 상부지지판과 강관 파일의 연결을 위한 별도의 고정구를 도입하였지만, 인입되는 보강철근의 편심이동을 방지하기 위해 상부지지판에 통공된 끼움공 이외에 하부지지판에 별도의 안착 공을 형성하여, 보강철근을 끼움공과 안착공에 정확히 안착시켜야 함에 따라 두부보강 작업이 약간씩 지연되었으며, 또한, 고정구와 상부지지판을 각각 개별적 부품으로 생산하고, 상부지지판을 판형으로 구성함에 따른 비용상승의 문제점이 있다.
게다가, 상기와 같이 구성되는 두부 보강 장치의 인입되는 보강철근은 전체적으로 직선형상에 적정 위치가 굴곡된 굴곡부를 형성함으로써, 상기 보강철근이 수평으로 배근 되는 철근과의 간섭 발생 시, 보강철근을 자체 회전하여 간섭을 피할 수 있도록 하는데, 보강철근의 직선부가 상부지지판과 고정구에 직선으로 삽입 된 다음 그 상부로 굴곡부가 형성되어야 보강철근의 회전이 가능하기 때문에, 보강철근의 직선부분의 길이가 긴 쪽을 하부로 해 이를 강관 파일의 내부로 시공되어야 하지만, 시공 시 보강철근의 상부와 하부를 일일이 구분하여 시공하는 것은 시공성을 저해시키고, 실제 시공자는 대부분 상부와 하부를 구분하지 않고 시공하여, 보강철근의 회전을 하지 못해, 회전을 통해 각 철근의 간섭을 피하는 효과를 충분히 가지지 못하는 실정이다.
또한, 상기와 같이 강관 파일 내로 보강철근을 제대로 시공하게 되더라도, 보강철근의 수평으로 배근 되는 철근의 최하단부가 보강철근의 굴곡부와 동일한 높이로 배근 되기 때문에, 보강철근의 굴곡부가 수평으로 배근 되는 철근에 걸림되어 완전히 회전하지 못하고, 그 회전반경을 충분히 확보하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고 상기 보강철근의 하단부를 지지하는 하부회전판은 강관 파일의 상단에 고정되는 상부지지판 또는 고정구에 와이어로프 등을 통해 서로 연결되어 고정되는데, 이렇게 와이어로프 등의 지지수단을 통해 상부지지판 또는 고정구에 하부회전판의 측면을 일일이 고정하는 방법이 복잡하고, 장시간이 소요되며, 하부회전판이 연결되는 상부지지판 또는 고정구에 높은 힘이 가해져, 상부지지판 또는 고정구가 휘거나 파손되는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하부원형판의 상부로 고정구가 구비되고, 상기 고정구에 보강철근이 끼움되는 두부 보강 장치에 있어서, ‘
Figure 112008053944423-pat00003
’자 단면 형상을 가지는 고정구를 형성하여, 상기 고정구의 하부로 보강철근의 끼움 시, 보강철근의 굴곡부가 강관 파일의 내부로 구비되어 보강철근의 회전반경을 확보하고, 고정부를 강관 파일에 용이하게 고정해 시공성을 향상시키는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치를 그 목적으로 한다.
그리고 상기 하부원형판은 강관 파일의 상단에 자체적으로 연결되도록 고정구와 하부원형판을 따로 시공함으로써, 고정구에 힘이 가해지는 것을 방지하고, 하부원형판의 시공성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 하부로 구비되는 원반 형태의 하부원형판과; ‘
Figure 112008053944423-pat00004
’자 단면 형상을 가지고, 그 측면이 관통된 고정공 및 하부면이 관통된 끼움공을 형성한 고정구와; 와이어로프 혹은 장볼트 등을 사용하는 지지수단이 각각 구비되어, 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로는 고정구를 고정하여, 하부원형판의 상부에 원 형상으로 다수의 고정구가 배치되고, 상기 고정구의 끼움공으로 일정 길이에 굴곡부를 형성한 보강철근을 끼움해 두부 보강 장치를 구성함으로써, 항타한 강관 파일에 상기 두부 보강 장치를 적용하여, 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 구비되도록 연결하고, 콘크리트를 타설·경화하여 두부를 보강한다.
그리고 상기 지지수단은, 직선형태의 철근으로 형성되어, 일끝단부는 하부원형판의 가장자리를 따라 고정되고, 타끝단부는 하부원형판의 외측 하부를 향해 구부러진 갈고리형태의 걸림부를 형성한 이형철근으로 형성함으로써, 강관 파일의 상단으로 상기 이형철근의 걸림부가 걸림·고정되도록 하여, 고정구와 하부원형판을 따로 시공한다.
이를 통해, 하부원형판과 고정구 및 지지수단이 구비되어, 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단이 연결되고, 고정된 지지수단의 타측으로 고정구를 고정해 하부원형판 상부에 원 형상으로 다수의 고정구가 배치되며, 상기 끼움공으로 일정 길이의 보강철근을 끼움으로 두부 보강 장치를 구성함으로써, 이를 항타한 강관 파일에 적용해 콘크리트를 타설·경화하여 두부를 보강함에 따라, 고정구를 강관 파일의 상단에 볼트로 간단하게 체결하여 체결 작업을 간결화 하고, 상기 고정구의 끼움공에 의해 보강철근을 끼움과 동시에 고정되게 하여, 자체적으로 보강철근의 직진도가 유지되며, 상기 끼움공이 고정구의 하부로 위치해 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 위치하게 되어 보강철근의 회전반경을 충분히 확보하고, 설치 작업을 신속·정확하게 하는 효과가 있다.
또한, 지지수단을 이형철근으로 형성 시, 강관 파일의 상단으로 상기 이형철근의 걸림부가 걸림·고정되도록 하여, 고정구와 하부원형판을 따로 시공함으로써, 고정구와 하부원형판이 분리되어, 하부원형판의 하중이 고정구에 가해져 고정구의 파손 및 휨을 방지하고, 시공이 간단하여 시공시간을 줄이는 동시에 시공성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 강관 파일의 두부를 보강하는 강관 파일 두부 보강 장치에 관한 것으로서, 원반 형태의 하부원형판과; ‘
Figure 112008053944423-pat00005
’자 단면 형상을 가지고, 그 측면과 하부면으로는 각각 관통된 고정공과 끼움공을 형성한 고정구와; 지지수단이 구비되어, 상기 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로 고정구가 고정되며, 하부원형판 상부에 원 형태로 배치된 고정구의 끼움공으로 일정 길이의 보강철근을 끼움한 두부 보강 장치를 구성함으로써, 이를 항타한 강관 파일에 적용하여, 보강철근의 회전반경을 확보하고, 시공성을 향상시키는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치에 관한 것이다.
본 발명에 대해 대략 설명하면, 하부로 구비되는 원반 형태의 하부원형판과; ‘
Figure 112008053944423-pat00006
’자 단면 형상을 가지고, 측면과 하부면이 관통된 고정공과 끼움공을 각각 형성한 고정구와; 와이어로프 혹은 장볼트 등을 사용하는 지지수단이 각각 구비되어, 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로는 고정구를 고정하여, 하부원형판의 상부에 원 형상으로 다수의 고정구가 배치되고, 상기 고정구의 끼움공으로 일정 길이에 굴곡부를 형성한 보강철근을 끼움해 두부 보강 장치를 구성함으로써, 강관 파일의 상단에 고정구를 연결하는 방법으로 항타한 강관 파일에 상기 두부 보강 장치를 적용하여, 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 구비되도록 연결하고, 콘크리트를 타설·경화하여 두부를 보강함에 따라, 고정구를 강관 파일의 상단에 볼트로 간단하게 체결하여 체결 작업을 간결화 하고, 상기 고정구의 끼움공에 의해 보강철근을 끼움과 동시에 고정되게 함으로써 자체적으로 보강철근의 직진도가 유지되며, 상기 끼움공이 고정구의 하부로 위치해 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 위치하게 되어 보강철근의 회전반경을 충분히 확보하고, 설치 작업을 신속·정확하게 한다.
또한, 상기 지지수단은, 직선형태의 철근으로 형성되어, 일끝단부는 하부원형판의 가장자리를 따라 고정되고, 타끝단부는 하부원형판의 외측 하부를 향해 구부러진 갈고리형태의 걸림부를 형성한 이형철근으로 형성함으로써, 강관 파일의 상 단으로 상기 이형철근의 걸림부가 걸림·고정되도록 하여, 고정구와 하부원형판을 따로 시공하여, 고정구와 하부원형판이 분리되어, 하부원형판의 하중이 고정구에 가해져 고정구의 파손 및 휨을 방지하고, 시공이 간단하여 시공시간을 줄이는 동시에 시공성을 향상시킨다.
상기와 같은 특징을 가지는 본 발명인 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치를 각 도면에 도시한 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명인 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치는 크게 하부원형판(10)과 고정구(20)와 지지수단(30) 및 보강철근(40)으로 구성되는데, 상기 각 구성요소를 자세하게 살펴보면, 먼저, 하부원형판(10)은, 도2 또는 도4에 도시한 바와 같이, 강철(steel)이나, 이와 비슷한 강도를 유지하는 금속판 또는, 피브이씨(PVC)나 강화플라스틱과 같은 합성수지재질로 제조되는 원반 형태에, 그 가장자리를 따라서는 상·하방향으로 관통된 지지공(11)을 일정 간격으로 다수 개 형성하는데, 상기 하부원형판(10)의 외경은 이를 설치하는 강관 파일(1)의 내경과 거의 일치하거나 조금 더 작은 지름으로 공차를 두어, 시공하는 강관 파일(1)에 삽입되도록 구성한다.
그리고 상기 하부원형판(10)의 상면 가장자리를 따라서는 상부로 돌출되어 실린더 형상으로 내부가 파인 안착홈(12a)을 형성한 보강철근 안착부(12)를 다수개 형성함으로써, 후에 상기 안착홈(12a)으로 보강철근(40)이 꼽혀 고정될 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 하부원형판(10)의 상부로 일정간격 이격되 구비되는 고정구(20)는, 도1 내지 도4에 도시한 바와 같이 그 측면이 강관 파일(1)의 내측면으로 접하는 ‘ㄴ’형태에 상부가 외측으로 절곡되어 강관 파일(1)의 상단으로 걸림하는 걸림턱(21)이 형성돼, 전체적으로 ‘
Figure 112008053944423-pat00007
’자 단면 형상을 가지고, 그 측면이 관통되어 강관 파일(1)과 고정볼트(25)로 동시에 연결하는 고정공(22)을 형성하며, 그 하부면이 관통되어 보강철근(40)을 끼움·고정하는 끼움공(23)이 상기 하부원형판(10)의 보강철근 안착부(12)와 동일선상으로 위치를 일치시켜 형성한다.
그리고 상기 고정구(20) 하부면으로는, 끼움공(23)과 일정거리를 두고 통공된 지지공(24)이 하부원형판(10)의 지지공(11)과 상·하로 서로 마주보도록 위치를 일치시켜 형성함으로써, 후에 상기 하부원형판(10)과 고정구(20)의 각 지지공(11)(24)에는 후설 하는 지지수단(30)이 설치·고정되도록 한다.
또한, 상기 고정구(20)는, 측면과 하부면 사이로는 이들을 연결하는 보강힘살(26)이 더 형성되는데, 이를 통해 후에 고정구(20)에 끼움되는 보강철근(40) 또는, 고정구(20)와 하부원형판(10)을 연결하는 지지수단(30) 등에 의해 고정구(20) 에 높은 힘이 가해질 시, 상기 보강힘살(26)을 통해 고정구(20)의 강도를 더욱 향상시킴으로써, 각종 외력에 의해 고정구(20)가 휘거나 파손되는 것을 방지한다.
상기와 같이 형성된 고정구(20)는 구조물 축조 시 하중을 견딜 수 있을 만큼의 강도를 지닌 금속성 소재로 제조되어, 강관 파일(1) 내로 삽입할 보강철근(40)의 개수만큼 배치한다.
그리고 지지수단(30)은, 도2 또는 도4에 도시한 바와 같이 상기에서 서술한 하부원형판(10)과 고정구(20)를 서로 연결하는 소재로서, 하부원형판(10)의 지지공(11)과 고정구(20)의 지지공(24)에 상기 지지수단(30)을 삽입하여 적용하는데, 끼움이 되는 소재로 와이어로프(31)나 장볼트(미도시) 혹은 이형철근(32) 중 하나를 선택하여 설치할 수 있다.
먼저, 와이어로프(31)를 사용할 경우를 살펴보면, 도2 또는 도4에 도시한 바와 같이 상기 하부원형판(10)과 고정구(20)에 각각 일치된 위치로 관통된 지지공(11)(24)에 서로 마주보도록 연결볼트(13a)(13b)를 끼워 너트(14a)(14b)로 고정하며, 상기 각 연결볼트(13a)(13b)에 와이어로프(31)의 양단을 각각 연결하는 방법으로 하부원형판(10) 상부로 고정구(20)를 원 형태로 배치해 연결한다.
또 다른 실시예로써, 장볼트(미도시)를 사용할 경우를 살펴보면, 장볼트는 일자형의 길이가 충분히 길고 강도가 좋은 금속재질로 형성되며, 전반적으로 외주면을 따라 수나사산으로 형성함으로써, 하부원형판(10)과 고정구(20)의 각 지지공(11)(24)의 내주연을 암나사산으로 형성하여, 상기 각 지지공(11)(24)에 장볼트의 양끝단부를 끼우고, 하부원형판(10)과 고정구(20)의 내측 및 외측에서 상기 장볼트에 대응되는 형태의 너트를 끼워 고정한다.
상기와 같이 와이어로프(31) 또는 장볼트를 사용할 경우를 살펴보면, 하부원형판(10)은 고정구(20)에 지지수단(30)으로 연결되어 일체로 형성되는데, 상기와 같이 조립할 경우, 두부 보강 장치의 형태는 완벽하게 유지하고, 보강철근(40)의 삽입·끼움은 용이하지만, 하부원형판(10)과 고정구(20)의 연결 및 고정구(20)와 강관 파일(1)의 연결이 복잡하고 장시간이 소요되며, 고정구(20)에 보강철근(40)뿐만 아니라 하부원형판(10)의 하중이 함께 작용하여 고정구(20)가 휘거나 파손될 수도 있는데, 이를 해결하기 위하여, 본 발명은 지지수단(30)으로 이형철근(32)을 적용할 수 있도록 한다.
상기 이형철근(32)은, 도5에 도시한 바와 같이 직선형태의 철근으로 형성되어, 상부가 외측 하부를 향해 구부러진 갈고리형태의 걸림부(33)를 형성하는데, 이러한 이형철근(32)을 사용할 경우를 살펴보면, 도5 내지 도9에 도시한 바와 같이 이형철근(32)의 하부가 하부원형판(10)의 지지공(11)에 삽입되어 그 끝단부가 절곡돼 하부원형판(10)의 하부면에 걸림하거나, 볼트·너트결합 또는 용접 등 다양한 방법을 통해 하부원형판(10)에 연결된 상태에서, 하부원형판(10)이 강관 파일(1)의 내부로 삽입되고, 이형철근(32)의 상부로 형성된 걸림부(33)를 강관 파일(1)의 상단으로 걸림·고정함으로써, 하부원형판(10)을 강관 파일(1) 자체에 연결하여, 하부원형판(10)과 고정구(20)를 연결하지 않고 각각 분리되도록 시공한다.
이를 통해, 하부원형판(10)과 고정구(20)가 분리되어 시공됨으로써, 하부원형판(10)의 하중이 고정구(20)에 가해지는 것을 방지하고, 하부원형판(10) 및 고정구(20)를 강관 파일(1)에 시공하는 방법이 간단하여, 시공시간을 줄이는 동시에 시공성을 향상시킨다.
마지막으로, 보강철근(40)을 살펴보면, 도2에 도시한 바와 같이 철근을 일정 길이로 형성하여, 직선형태를 가지되 중간에 두 번의 굴곡이 형성되어, ‘
Figure 112010078281360-pat00008
’ 내지는 ‘
Figure 112010078281360-pat00009
’의 굴곡을 가지는 굴곡부(41)를 형성하여, 굴곡부(41)의 상부에서 수평으로 배근 되는 철근의 간섭 발생 시 자체 회전하여 간섭을 피할 수 있도록 구성되어 있다.
이상과 같이 형성된 하부원형판(10), 고정구(20), 지지수단(30), 보강철근(40)을 이용한 강관파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치를 설명하면, 우선, 도1 내지 도4에 도시한 바와 같이 하부원형판(10)의 가장자리 상부를 따라 보강철근 안착부(12)와 끼움공(23)이 동일선상에 위치하도록 고정구(20)가 배치되어, 하부원형판(10)과 고정구(20)의 서로 마주보는 지지공(11)(24)으로 와이어로프(31) 또는 장볼트와 같은 지지수단(30)을 각각 연결하며, 상기 고정구(20)의 끼움공(23)과 하부원형판(10)의 보강철근 안착부(12)로 보강철근(40)을 끼움해, 보강철근(40)의 굴곡부(41)가 고정구(20)의 끼움공(23) 상부로 구비되도록 한다.
이렇게 하부원형판(10)과 고정구(20)와 지지수단(30) 및 보강철근(40)으로 이루어진 각각의 구성요소를 조립한 두부 보강 장치는, 공장이나 제작소 등에서 미리 제작·조립하여 현장으로 이송되어, 강관 파일의 두부 보강이 필요한 현장에서 적절히 설치하여 구성한다.
상기 두부 보강 장치를 적용한 강관 파일(1)의 시공은, 항타한 강관 파일(1)의 상부를 지면과의 적정 높이에서 절단하고, 그 끝단부를 정리한 다음, 그 상부 가장자리를 따라 관통한 고정공(1a)을 다수 개 형성한 후, 본 발명인 두부 보강 장치의 하부원형판(10)을 상기 강관 파일(1) 내부로 삽입하고, 고정구(20)의 걸림턱(21)이 강관 파일(1)의 상단에 걸림 해 고정공(22)과 강관 파일(1)의 고정공(1a)을 일치시켜, 이를 고정볼트(25)와 너트(25′)로 고정하고, 상기 강관 파일(1)의 외부로 돌출된 보강철근(40)의 수직방향으로 띠철근 혹은 철근을 수평 방향으로 배근을 하여 콘크리트를 타설·경화하여 메움으로 두부 보강을 마무리하 게 된다.
이때, 상기 고정구(20)의 끼움공(23)은 강관 파일(1)의 끝단부보다 하부로 형성되기 때문에, 보강철근(40)의 굴곡부(41)가 강관 파일(1) 내부로 삽입되도록 구비되고, 이를 통해, 상기 보강철근(40)의 수직방향으로 배근되는 철근에 보강철근(40)의 굴곡부(41)가 걸리지 않아, 보강철근(40)의 회전반경을 충분히 확보할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명을 이용한 시공의 또 다른 실시예로써, 상기와 같이 시공되는 두부 보강 장치에 있어, 도5 내지 도9에 도시한 바와 같이 지지수단(30)을 이형철근(32)으로 형성함으로써, 가장자리를 따라 지지공(11)에 이형철근(32)이 연결된 하부원형판(10)과 고정구(20)를 각각 따로 형성한 다음, 강관 파일(1)의 내부로 하부원형판(1)을 삽입해 이형철근(32)의 걸림부(33)로 강관 파일(1)의 상단에 걸어 고정한 후, 강관 파일(1)의 고정공(1a)에 고정구(20)의 고정공(22)을 각각 연결하고, 고정구(20)의 끼움공(23)과 하부원형판(10)의 보강철근 안착부(12)로 보강철근(40)을 끼움해, 상기와 같이 띠철근 혹은 철근을 수평 방향으로 배근을 하여 콘크리트를 타설·경화하여 메움으로 두부 보강을 마무리하게 된다.
이와 같이 이형철근(32)을 통해 하부원형판(10)과 고정구(20)를 각각 분리하여 시공함으로써, 두부 보강 장치의 시공을 단시간에 간편하게 하여 시공성을 향상 시킨다.
이상과 같은 방법으로 강관 파일의 시공에 본 발명인 두부 보강 장치를 적용함으로써, 고정구(20)의 볼트 체결작업으로 강관 파일(1) 내의 두부 보강 장치의 체결을 단일화하여, 체결 작업을 간결화 하고, 보강철근(40)이 고정구(20)의 끼움공(23)과 하부원형판(10)의 보강철근 안착부(12)에 끼움·고정됨으로써, 자체적으로 보강철근(40)의 직진도가 유지되는 동시에, 보강철근(40)의 굴곡부(41)가 강관 파일(1)의 내부로 구비되어 보강철근(40)의 회전반경을 충분히 확보하고, 보강철근(40)의 삽입 시 상·하구분이 필요 없어, 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감한다.
또한, 고정구(20)의 걸림턱(21)이 강관 파일(1)의 상단에 걸리도록 구성하고, 고정구(20)의 보강힘살(26)을 통해 고정구(20)의 강도를 더욱 향상시킴으로써, 보강철근(40)과 타설되는 콘크리트에 의해 발생하는 수직항력이 상기 고정구(20)와 강관 파일(1)에 고루 분산하여, 압축과 인장력에 대한 강도를 높임으로써, 두부 보강 장치의 내구성을 향상시킨다.
게다가, 고정구(20)와 하부원형판(10) 사이에 삽입된 지지수단(30)은 고정구(20)와 하부원형판(10)을 더욱 견고히 고정하여, 보강철근(40)과 함께 타설되는 콘크리트의 강도를 더욱 높일 수 있도록 할 뿐만 아니라, 상기 지지수단(30) 을 상부로 걸림부(33)가 형성된 이형철근(32)으로 형성하여, 하부원형판(10)과 고정구(20)의 분리 시공을 통해, 하부원형판(10)의 하중이 고정구(20)에 가해지는 것을 방지하는 동시에 두부 보강 장치의 시공성을 향상시킨다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 설치 사시도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 두부 보강 장치의 사시도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 두부 보강 장치의 평면도.
도4는 도3의 A-A′부분의 단면도.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설치 사시도.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두부 보강 장치의 사시도.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두부 보강 장치의 평면도.
도8은 도7의 B-B′부분의 단면도.
도9는 도7의 C-C′부분의 단면도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1: 강관 파일 10: 하부원형판 11: 지지공
12: 보강철근 안착부 13a,13b: 연결볼트 14a,14b: 너트
20: 고정구 21: 걸림턱 22: 고정공
23: 끼움공 24: 지지공 25: 고정볼트
26: 보강힘살 30: 지지수단 31: 와이어로프
32: 이형철근 33: 걸림부 40: 보강철근
41: 굴곡부

Claims (6)

  1. 통상의 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치에 있어서,
    금속 또는 합성수지 재질로 이루어진 원반 형상으로 형성되고, 상면 가장자리를 따라서는 실린더 형상에 내부가 파인 안착홈(12a)을 형성한 보강철근 안착부(12)를 다수 형성한 하부 원형판(10)과;
    상부가 절곡 되어 걸림턱(21)을 형성하는 ‘
    Figure 112010078281360-pat00020
    ’단면을 가지고, 측면이 관통된 고정공(22)과, 하부면이 관통된 끼움공(23)을 형성한 고정구(20)와;
    일정 길이를 가지는 지지수단(30)과;
    직선형태를 가지되, 중간부에 두 번의 굴곡이 형성된 굴곡부(41)를 가지는 보강철근(40)을 각각 구비하여;
    하부 원형판(10)의 가장자리를 따라 지지수단(30)의 일단을 고정하고, 상기 고정된 각 지지수단(30)의 타단으로 고정구(20)를 각각 고정하며, 끼움공(23)의 상부로 굴곡부(41)가 형성되도록 상기 끼움공(23)과 보강철근 안착부(12)에 보강철근(40)을 끼운 두부 보강 장치를 구성함으로써,
    항타한 강관 파일(1)의 상단에 고정구(20)가 걸림·연결되는 방법으로 상기 두부 보강 장치를 적용해, 보강철근(40)의 굴곡부(41)가 강관 파일(1)의 내부로 구비되어, 보강철근(40)의 회전반경을 확보하고, 신속한 두부 보강이 이루어짐을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 원형판(10)의 체결에 있어,
    하부 원형판(10)의 가장자리를 따라 관통된 지지공(11)을 다수 형성하고;
    고정구(20)의 하부면으로 끼움공(23)과 일정 거리에 두어 관통된 지지공(24)을 형성함으로써,
    지지수단(30)의 양단이 지지공(11)(24)에 연결·고정되어, 조립을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지지수단(30)은, 일정길이의 와이어로프(31)로 형성되며, 하부 원형판(10)과 고정구(20)에 형성된 지지공(11)(24)에 연결볼트(13a)(13b)를 끼워 너트(14a)(14b)로 고정하여, 각 연결볼트(13a)(13b)에 와이어로프(31)의 양단을 연결함으로써,
    두부 보강 장치의 조립이 용이함을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 지지수단(30)은,
    외주면을 따라 수나사산이 형성된 장볼트로 형성하고;
    하부원형판(10)과 고정구(20)의 각 지지공(11)(24)의 내주연을 암나사산으로 형성함으로써,
    두부 보강 장치의 조립이 용이함을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지수단(30)은,
    직선형태의 철근으로 형성되어, 상부가 외측 하부를 향해 구부러진 갈고리형태의 걸림부(33)를 형성한 이형철근(32)으로 형성함으로써,
    이형철근(32)의 하부를 하부원형판(10)의 가장자리를 따라 연결하고, 하부원형판(10)을 강관 파일(1) 내부로 삽입해, 걸림부(33)가 강관 파일(1)의 상단으로 걸림·고정하는 방법으로 하부원형판(10)과 고정구(20)를 분리 시공하여, 시공성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 고정구(20)는,
    측면과 하부면 사이를 연결하는 보강힘살(26)이 더 형성됨으로써,
    고정구(20)의 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치.
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