KR101116389B1 - 센터링 작업이 용이한 접합구조를 가진 ｐｈｃ 말뚝과 강관의 복합말뚝 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PHC 말뚝(Pretensioned spun it High Strength Concrete Piles)과 강관을 일체로 연결하여 제작되는 복합말뚝에 관한 것으로서, 강재로 이루어진 바닥판(2)과 상기 바닥판(2)의 가장자리에 수직하게 일체 구비된 수직판(3)으로 이루어진 접합연결구(1)가, PHC 말뚝(10)의 상단부와 일체로 결합되며; 수직판(3)의 내면으로부터, 강관(20)의 두께만큼 간격을 두고 바닥판(2)의 내측 상면에 수직하게 돌기판(4)이 형성되어 있고; 접합결합구(1)의 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워진 상태에서, 외면에 나사부가 형성되어 있는 볼트부재(25)가 수직판(3)의 외부로부터 수직판(3)에 형성된 제1볼트공(250), 강관(20)에 형성된 제2볼트공(251) 및 돌기판(4)에 형성된 제3볼트공(252)을 관통하면서 나사결합되어 고정됨으로써, 강관(20)과 접합결합구(1)가 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 강관과 PHC 말뚝의 복합말뚝이 제공된다.

Description

센터링 작업이 용이한 접합구조를 가진 ＰＨＣ 말뚝과 강관의 복합말뚝{Composit pile combined steel tubular pile and concrete pile reinforced with connecting structure}

본 발명은 PHC 말뚝과 강관으로 이루어진 복합말뚝 및 PHC 말뚝에 관한 것으로서, 구체적으로는 PHC 말뚝(Pretensioned spun it High Strength Concrete Piles)과 강관이 일체로 연결되어 형성되는 복합 말뚝으로서, 복합말뚝을 만들기 위하여 PHC 말뚝과 강관을 결합할 때, PHC 말뚝의 중심과 강관의 중심이 일치되도록 하는 작업("센터링 작업")을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 함과 동시에, 강관과 PHC 말뚝이 더욱 견고하게 결합되도록 하며, 강관과 PHC 말뚝간의 결합작업을 쉽게 수행할 수 있도록 하는 접합구조를 가지는 PHC 말뚝과 강관의 복합말뚝에 관한 것이다.

아래에서 선행기술문헌으로 소개하는 국내 특허 제10-1010028호에는 "PHC 말뚝과 강관으로 이루어진 복합말뚝의 접합구조"라는 발명의 명칭으로, PHC 말뚝과 강관으로 이루어진 복합말뚝에서, 강관과 PHC 말뚝을 접속할 때, 센터링 작업을 정확하고 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 아울러 강관이 PHC 말뚝의 상단부에 직접 놓임으로써 발생하는 응력 집중으로 인한 파손을 방지하고, PHC 말뚝의 직경보다 강관의 직경이 더 클 경우에도, 그 이음부에서 충분한 용접 내력을 확보할 수 있도록 하는 PHC 말뚝과 강관의 접합구조가 개시되어 있다.

도 1에는 상기한 국내 특허 제10-1010028호에 개시된 PHC 말뚝(10)과 강관(20)의 접속구조를 보여주는 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 국내 특허 제10-1010028호에 개시된 PHC 말뚝(10)과 강관(20)의 접속구조에서는 PHC 말뚝(10)의 상단부에, 바닥판(2)과 수직판(3)을 포함하는 구성의 접합연결구(1)가 놓여, PHC 말뚝(10)과 상기 접합연결구(1)가 일체로 결합되어 있고, 상기 접합연결구(1)에 형성된 돌기판(4)와 수직판(3) 사이의 간격의 강관(20)의 하단이 끼워져 결합되어 있다. 상기 돌기판(4)와 수직판(3) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워진 상태에서 수직판(3)의 상단과 강관(20) 사이를 용접하거나 또는 수직판(3)과 강관(20)을 관통하여 볼트부재가 삽입된 후 너트가 볼트부재의 단부에 결합됨으로써, 강관(20)과 접합연결구(1)가 일체화된다.

이와 같은 구성을 통해서도, 강관(20), 접합연결구(1) 및 PHC 말뚝(10)의 3개 부재가 일체로 견고하게 결합되지만, 필요에 따라서는 강관(20)과 접합연결구(1) 사이를 더욱 견고하게 일체로 결합해야 하는 경우도 있다.

대한민국 등록특허 제10-1010028호(2011. 01. 21. 공고)의 도 5

본 발명은 위와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 개발된 것으로서, 바닥판(2)과 수직판(3)을 포함하는 구성의 접합연결구(1)를 PHC 말뚝(10) 위에 설치하고, 강관(20)과 상기 접합연결구(1)와 상기 PHC 말뚝(10)을 일체로 결합하여 복합말뚝을 형성함에 있어서, 용이한 작업을 통해서 상기한 3개의 부재 즉, 강관(20)과 상기 접합연결구(1)와 상기 PHC 말뚝(10)간에 더욱 견고한 일체화가 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 PHC 말뚝(10)의 외경보다 더 큰 직경의 강관이 PHC 말뚝(10)의 상단부에 놓여 결합되더라도 PHC 말뚝(10)과 강관(20)의 센터링 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부에 강선이 배치되어 길이 방향으로 긴장력이 도입되어 있는 PHC 말뚝과 강관이 일체로 결합되어 형성된 복합말뚝으로서, 강재로 이루어진 바닥판과 상기 바닥판의 가장자리에 수직하게 일체 구비된 수직판으로 이루어진 접합연결구가, PHC 말뚝의 상단부와 일체로 결합되며; 상기 수직판의 내면으로부터, 강관의 두께만큼 간격을 두고 바닥판의 내측 상면에 수직하게 돌기판이 형성되어 있고; 상기 수직판에는 복수개의 제1볼트공이 관통 형성되어 있으며, 상기 강관의 하단에도 상기 복수개의 제1볼트공 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제2볼트공이 형성되어 있고, 상기 돌기판에도 상기 복수개의 제1볼트공 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제3볼트공이 형성되어 있고, 상기 제1볼트공, 상기 제2볼트공 및 상기 제3볼트공 중 어느 하나 이상의 구멍 내면에는 나사부가 형성되어 있으며; 상기 접합결합구의 수직판과 돌기판 사이의 간격에 강관의 하단이 끼워진 상태에서, 외면에 나사부가 형성되어 있는 볼트부재가 상기 수직판의 외부로부터 제1볼트공, 제2볼트공 및 제3볼트공을 순차적으로 관통하면서 구멍에 형성된 나사부와 나사결합되어 고정됨으로써, 강관과 접합결합구가 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 강관과 PHC 말뚝의 복합말뚝이 제공된다.

이러한 본 발명의 복합말뚝에 있어서, 상기 PHC 말뚝 내에 배치된 강선이 상기 접합연결구의 바닥판을 관통하여 상기 바닥판의 상면에서 정착됨으로써, 상기 접합연결구가 상기 PHC 말뚝의 상단부와 일체로 결합 설치될 수 있다.

이와 달리 본 발명의 복합말뚝에서는, 상기 PHC 말뚝의 상단부에는 강재판으로 이루어진 좌판이 일체로 설치되어 있고; 상기 접합연결구의 바닥판이 상기 좌판 위에 놓여 상기 바닥판이 좌판과 일체로 결합됨으로써, 상기 접합결합구가 상기 PHC 말뚝의 상단부와 일체로 결합 설치될 수도 있다.

한편, 위와 같은 본 발명의 복합말뚝에서, 좌판에는 볼트구멍이 형성되어 있고; 상기 접합결합구의 바닥판에는 관통공이 형성되어 있으며; 수직볼트가 상기 관통공에 관통삽입되고 좌판의 상기 볼트구멍에 끼워져 고정됨으로써, 상기 바닥판이 좌판에 결합되어 상기 접합결합구가 상기 PHC 말뚝의 상단부와 일체로 결합 설치될 수도 있다.

본 발명에 의하면, PHC 말뚝의 상단부에서, 접합결합구가 일체로 결합된 상태에서, 강관이 접합결합구와 결합됨으로써, 결과적으로 강관이 접합결합구를 통해 PHC 말뚝과 일체로 결합된 복합말뚝이 제공되는데, 접합결합구의 수직판과 돌기판 사이의 간격에 강관의 하단이 끼워진 상태에서 수직판의 외부로부터 볼트부재가 관통되면서 볼트부재의 외면과 수직판, 돌기판 또는 강관과 나사결합됨으로써, 강관과 접합결합구가 견고하게 일체화된다.

특히, 본 발명에서는 볼트부재가 접합결합구의 수직판 및 강관을 관통할 뿐만 아니라, 돌기판까지 관통하여 결합되어 있으므로, 볼트부재의 단면 2곳에서의 전단강성에 의해 축력이 지지되며, 따라서 축력 및 휨모멘트에 대해서 강관과 접합결합구 사이의 결합강도가 현저하게 증대되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 볼트부재를 이용하여 강관과 접합결합구를 견고하게 일체화시킴에 있어서, 볼트부재의 외면이 수직판의 제1볼트공, 강관의 제2볼트공 및 돌기판의 제3볼트공 중 어느 하나 이상의 구멍과 나사결합되어 고정되므로, 볼트부재의 고정을 위한 별도의 너트부재의 설치 작업이 필요하지 않게 되며, 따라서 볼트부재에 의해 강관과 접합결합구를 서로 견고하게 일체화시키는 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.

더 나아가 본 발명에서는 위와 같이 접합결합구를 미리 PHC 말뚝에 결합할 때, 접합결합구의 중심과 PHC 말뚝의 중심을 일치시켜 놓으면, PHC 말뚝을 지중에 설치한 후에 상기 접합결합구에 강관을 삽입하는 작업만으로도 강관의 중심과 PHC 말뚝의 중심이 자동적으로 일치하게 된다.

본 발명은 강관의 직경과 PHC 말뚝의 직경이 동일한 경우뿐만 아니라 직경이 상이한 경우, 특히 강관의 직경이 PHC 말뚝의 직경보다 더 큰 경우에 매우 유용한데, 강관의 직경이 PHC 말뚝의 직경보다 더 큰 경우에는, 종래에는 좌판 가장자리 모서리에 용접을 위한 오목부가 형성되어 있기 때문에 강관이 오목부에서 미끄러지면서 강관이 기울게 되는 현상이 발생하고, 그에 따라 강관과 PHC 말뚝의 중심 일치 작업이 매우 어려웠으나, 본 발명에 의하면, PHC 말뚝의 좌판 위에 강관의 직경에 대응되는 크기를 가지는 접합결합구가 이미 결합되어 있는 상태에서, 강관이 접합결합구에 끼워져 결합하게 되면 강관과 PHC 말뚝의 중심이 자동적으로 일치되므로 위와 같은 종래의 문제점이 전혀 발생하지 않게 되는 효과가 발휘된다.

또한 PHC 말뚝의 두께보다는 상대적으로 얇은 두께를 가지는 강관이 PHC 말뚝에 놓임으로 인하여 PHC 말뚝에 국부적인 지압력이 발생하거나 응력 불균형이 발생하게 되어 PHC 말뚝의 상부가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 대한민국 등록특허 제10-1010028호에 개시된 접합연결구에 의해 PHC 말뚝과 강관이 접속되는 구조를 보여주는 개략적인 단면 사시도이다.
도 2는 접합연결구를 이용하여 PHC 말뚝과 강관이 연결되어 형성되는 본 발명에 따른 복합말뚝의 연결부에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 접합연결구를 이용하여 PHC 말뚝과 강관이 연결되어 형성되는 본 발명에 따른 복합말뚝의 연결부에 대한 도 2의 선 A-A에 따른 단면 사시도이다.
도 4는 접합연결구를 이용하여 PHC 말뚝과 강관이 연결되어 형성되는 본 발명에 따른 복합말뚝의 연결부에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 복합말뚝에 대한 또다른 실시예로서 접합연결구에서 돌기판이 단속적인 형상으로 구비되어 있는 실시예에 대한 도 4에 대응되는 단면도이다.
도 6은 좌판이 구비된 PHC 말뚝에 대해 본 발명에 따른 접합연결구를 이용하여 PHC 말뚝과 강관이 연결되어 형성되는 복합말뚝의 연결부에 대한 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예에서 PHC 말뚝과 강관이 연결된 상태의 선 B-B에 따른 단면 사시도이다.
도 8은 도 7에서의 단면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 접합결합구가 수직볼트에 의해 좌판에 결합되는 본 발명의 실시예에 대한 반단면 분해 사시도와 결합 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 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.

도 2, 도 3 및 도 4에는 각각 접합연결구(1)를 이용하여 PHC 말뚝(10)과 강관(20)이 연결되어 형성되는 본 발명에 따른 복합말뚝의 연결부에 대한 분해 사시도, 단면 사시도 및 단면도가 도시되어 있다. 도 5에는 본 발명의 또다른 실시예로서 접합연결구(1)에서 돌기판(4)이 단속적인 형상으로 구비되어 있는 실시예에 대한 도 4에 대응되는 단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 복합말뚝은, PHC 말뚝(10)과 강관(20)이 서로 결합되어 형성되는데, PHC 말뚝(10)과 강관(20)을 연결할 때 접합연결구(1)가 사용된다. 상기 접합연결구(1)는, 강재로 이루어진 바닥판(2)과, 상기 바닥판(2)의 가장자리에 수직하게 세워지는 수직판(3)으로 이루어진다. 상기 바닥판(2)은 원형판으로 이루어질 수 있지만, 도면에 도시된 것처럼 중앙에 구멍이 형성된 원형테 형상의 판으로 이루어지는 것이 재료 절약 등의 측면에서 바람직하다.

본 발명에 따른 접합연결구(1)에는 도면에 도시된 실시예처럼 상기 수직판(3)의 내면으로부터, 추후 결합될 강관(20)의 두께 이상의 간격을 두고 바닥판(2)의 내측 상면에 수직하게 돌기판(4)이 더 형성되어 있다. 상기 돌기판(4)은 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼 바닥판(2)의 원주 전체에 형성될 수도 있지만, 도 5에 도시된 것처럼 원주 방향으로 단속적인 형태로 간격을 두고 형성될 수도 있다. 바닥판(2)에 돌출된 형태로 일체 구비되는 상기 돌기판(4)의 전도를 방지하고 돌기판(4)을 안정적으로 지지하기 위하여 돌기판(4)의 내면과 바닥판(2) 사이에 보강리브(40)가 구비될 수 있다. 물론 상기 보강리브(40)는 생략가능하다.

PHC 말뚝(10)은 중공형 콘크리트 파일로 만들어지는데, 상기한 본 발명에 따른 접합연결구(1)가 PHC 말뚝(10)의 상단부 위에 놓여 PHC 말뚝(10)과 일체로 결합된다. 구체적으로 도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, PHC 말뚝(10)의 상단부 상면 위에 접합연결구(1)의 바닥판(2)이 놓이게 된다. 이 경우, 상기 바닥판(2)에는 복수개의 관통공이 형성되어 있고 긴장재(13)가 상기 관통공에 삽입되어 PHC 말뚝(10) 내에 배치되고 상기 긴장재(13)의 상단부는 상기 바닥판(2)의 상면에서 정착된다. 즉, 바닥판(2)과 수직판(3)을 포함하여 구성된 접합연결구(1)가 PHC 말뚝(10)의 상단부에 설치되고 PHC 말뚝(10) 내에 배치되는 긴장재(13)의 상단부가 상기 바닥판(2)의 상면에서 정착되어 있어, 접합연결구(1)가 PHC 말뚝(10)의 상면에 일체로 구비된 상태로 PHC 말뚝(10)이 제작되는 것이다. 이러한 구성에서 긴장재(13)의 정착된 상단부가 바닥판(2)의 상면 위로 돌출되지 않도록 상기 바닥판(2)의 관통공에는 상면 방향으로 정착홈(14)이 형성되는 것이 바람직하다. 도면에서 부재번호 12는 PHC 말뚝(10)을 이루는 콘크리트부재(12)이다.

위와 같이 PHC 말뚝(10) 위에 본 발명에 따른 접합결합구(1)가 놓여 일체로 결합된 상태에서, 상기 접합결합구(1)에 강관(20)이 끼워진다. 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예처럼 바닥판(2)에 돌출 형성되어 있는 돌기판(4)와 수직판(3) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워지게 된다. 이와 같이 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워지게 되면, 강관(20)의 하단을 돌기판(4)과 수직판(3)으로 감싸는 형태가 되므로, 휨강도가 더 향상되는 효과가 발휘된다.

이와 같이 접합결합구(1)에 강관(20)의 하단이 끼워진 상태에서 수직판(3)의 외면으로부터 수직판(3)과 강관(20)과 상기 돌기판(4)을 관통하여 볼트부재(25)가 삽입되어 고정됨으로써 강관(20)이 접합결합구(1)와 일체로 된다. 구체적으로, 상기 수직판(3)에는 복수개의 제1볼트공(250)이 관통 형성되고, 강관(20)의 하단에도 상기 복수개의 제1볼트공(250) 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제2볼트공(251)이 형성되어 있다. 그리고 돌기판(4)에도 상기 복수개의 제1볼트공(250) 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제3볼트공(252)이 형성되어 있다. 접합결합구(1)의 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워진 상태에서 수직판(3)의 외부로부터 볼트부재(25)가 관통되면서 볼트부재(25)의 외면과 수직판(3), 돌기판(4) 또는 강관(20)과 나사결합된다. 즉, 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252) 중 어느 하나 이상의 구멍 내면에 나사부가 형성되어 있어 볼트부재(25)의 외면에 형성된 나사부와 나사결합되는 것이다.

이와 같이 볼트부재(25)가 수직판(3) 및 강관(20)을 관통할 뿐만 아니라, 돌기판(4)까지 관통하여 결합되어 있으므로, 강관(20)과 접합결합구(1) 사이에 강관(20)의 길이 방향으로 축력이 작용할 때, 이러한 축력은 수직판(3)과 강관(20) 사이에서의 볼트부재(25) 전단강성뿐만 아니라 강관(20)과 돌기판(4) 사이에서의 볼트부재(25) 전단강성에 의해 지지된다. 즉, 볼트부재(25)의 단면 2곳에서의 전단강성에 의해 축력이 지지되는 것이다. 물론 축력 이외에 휨에 의하여 발생하는 힘에 대해서도 위와 같이 작용하게 된다. 따라서 강관(20)과 접합결합구(1) 사이의 결합강도가 현저하게 증대되는 효과가 발휘된다.

특히, 볼트부재(25)가 수직판(3), 강관(20) 및 돌기판(4)을 순차적으로 관통하면서 볼트부재(25)의 외면이 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252) 중 어느 하나 이상의 구멍과 나사결합되어 고정되므로, 볼트부재(25)의 고정을 위한 별도의 너트부재의 설치 작업이 필요하지 않게 된다. 따라서 볼트부재(25)에 의해 강관(20)과 접합결합구(1)를 서로 견고하게 일체화시키는 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 PHC 말뚝(10)의 두부에 접합결합구(1)가 일체로 결합되어 있는 상태에서, 강관(20)이 접합결합구(1)에 삽입되어 접합결합구(1)와 견고하게 일체로 결합됨으로써, 결과적으로 강관(20)이 접합결합구(1)를 통해 PHC 말뚝(10)과 일체로 결합하게 되는 것이다. 따라서 접합결합구(1)를 미리 결합한 상태로 PHC 말뚝(10)을 제작할 때, 접합결합구(1)의 중심과 PHC 말뚝(10)의 중심을 일치시켜 놓으면, PHC 말뚝(10)을 지중에 설치한 후에 상기 접합결합구(1)에 강관(20)을 삽입하는 작업만으로도 강관(20)의 중심과 PHC 말뚝(10)의 중심이 자동적으로 일치하게 된다.

한편, PHC 말뚝(10)을 제작할 때, PHC 말뚝(10) 상단부에 원형테 형상의 강재로 이루어진 좌판(11)이 미리 결합되어 설치되어 있고 PHC 말뚝(10)에 배치된 긴장재(13)의 상단부가 상기 좌판(11)에서 정착되어 있는 경우에는 본 발명에 따른 접합결합구(1)를 다음과 같이 설치하여 이용할 수 있다.

도 6은 좌판(11)이 구비된 PHC 말뚝(10)에 본 발명의 접합연결구(1)를 설치하여 PHC 말뚝(10)과 강관(20)을 연결함으로써 형성된 복합말뚝의 연결부에 대한 분해 사시도이며, 도 7은 PHC 말뚝(10)과 강관(20)이 연결된 연결부에서의 단면 사시도로서, 도 6의 선 B-B에 따른 단면 사시도이다. 도 8은 도 7에서의 단면도이다. 도 6 내지 도 8에서 설명되지 아니한 구성은 앞서 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예와 동일하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략하였다. 도면에서 부재번호 90은 용접선(90)을 의미한다.

도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 본 발명에 따른 접합결합구(1)는, 상기 바닥판(2)이 PHC 말뚝(10)의 좌판(11) 위에 놓여 상기 좌판(11)과 일체로 결합된다.

구체적으로 PHC 말뚝(10)에 배치된 긴장재(13)의 상단부가 상기 좌판(11)에서 정착되어 있는데, 접합결합구(1)는 바닥판(2)이 좌판(11) 위에 놓인 상태에서 바닥판(2)의 외측 가장자리 하면과 상기 PHC 말뚝(10)의 좌판(11) 가장자리의 모서리 상면 사이가 용접됨으로써 접합결합구(1)가 좌판(11)과 일체로 결합된다. 필요에 따라서는 도 8에 도시된 것처럼 바닥판(2)의 내측 모서리와 좌판(11)의 상면 사이도 용접되어 용접 강도를 더 증가시킬 수도 있다. 또한 후술하는 것처럼 상기 바닥판(2)은 좌판(11)과 용접 이외의 다른 방식으로 일체 결합될 수 있다.

위와 같이 PHC 말뚝(10) 위에 본 발명에 따른 접합결합구(1)가 놓여 일체로 결합된 상태에서, 상기 접합결합구(1)에 강관(20)이 끼워진다. 앞서 설명한 것처럼 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단부가 끼워지게 되고, 볼트부재(25)가 수직판(3), 강관(20) 및 돌기판(4)을 순차적으로 관통하면서 볼트부재(25)의 외면이 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252) 중 어느 하나 이상의 구멍과 나사결합되어 고정됨으로써, 강관(20)이 접합결합구(1)와 매우 견고하게 일체화 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 PHC 말뚝(10)의 상단부에 접합결합구(1)가 일체로 결합된 상태에서, 강관(20)이 접합결합구(1)와 견고하게 일체화됨으로써, 결과적으로 강관(20)이 접합결합구(1)를 통해 PHC 말뚝(10)과 일체로 결합하게 되는 것이다.

따라서 접합결합구(1)를 미리 PHC 말뚝(10)에 결합할 때, 접합결합구(1)의 중심과 PHC 말뚝(10)의 중심을 일치시켜 놓으면, PHC 말뚝(10)을 지중에 설치한 후에 상기 접합결합구(1)에 강관(20)을 삽입하는 작업만으로도 강관(20)의 중심과 PHC 말뚝(10)의 중심이 자동적으로 일치하게 된다. 특히, 강관(20)의 직경이 PHC 말뚝(10)의 직경(도 6 내지 도 8의 실시예에서는 PHC 말뚝(10)의 좌판(11) 직경)보다 더 큰 경우, 종래에는 좌판(11) 가장자리 모서리에 용접을 위한 오목부가 형성되어 있기 때문에 강관(20)이 오목부에서 미끄러지면서 강관(20)이 기울게 되는 현상이 발생하고, 그에 따라 강관(20)과 PHC 말뚝(10)의 중심 일치 작업이 매우 어려웠으나, 본 발명에 의하면, PHC 말뚝(10)의 좌판(11) 위에 강관(20)의 직경에 대응되는 크기를 가지는 접합결합구(1)가 이미 결합되어 있는 상태에서, 강관(20)이 접합결합구(1)에 끼워져 결합하게 되면 강관(20)과 PHC 말뚝(10)의 중심이 자동적으로 일치되므로 위와 같은 종래의 문제점이 전혀 발생하지 않게 된다.

한편, 위와 같이 PHC 말뚝(10)의 상단부에 좌판(11)이 구비되고 이러한 좌판(11)에 접합결합구(1)를 결합하여 본 발명에 따른 복합말뚝을 제작함에 있어서, 좌판(11)과 접합결합구(1)를 용접하는 방법 이외에 아래와 같이 수직볼트에 의한 결합방법을 이용할 수도 있다.

도 9 및 도 10에는 각각 접합결합구(1)가 수직볼트에 의해 좌판(11)에 결합되는 실시예에 대한 반단면 분해 사시도와 결합 단면도가 도시되어 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 좌판(11)에 볼트구멍(110)을 형성하고, 접합결합구(1)의 바닥판(2)에 관통공(210)을 형성하여 수직볼트(18)를 상기 관통공(210)에 삽입하고 좌판(11)의 볼트구멍(110)에 끼워 고정함으로써, 바닥판(2)을 좌판(11)에 결합하여 상기 접합결합구(1)를 좌판(11)과 일체화시킬 수 있게 된다. 도 9 및 도 10에 도시된 실시예에서도 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단부가 끼워지게 되고, 볼트부재(25)가 수직판(3), 강관(20) 및 돌기판(4)을 순차적으로 관통하면서 볼트부재(25)의 외면이 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252) 중 어느 하나 이상의 구멍과 나사결합되어 고정됨으로써, 강관(20)이 접합결합구(1)와 매우 견고하게 일체화 된다. 도 9 및 도 10에서는 편의상 보강리브(40)가 구비되지 아니한 것으로 도시하였다. 이와 같이, 본 발명에서는 필요에 따라 보강리브(40)를 생략할 수도 있다.

한편, 본 발명에서, 추가적으로 도 10에 도시된 것처럼, 수직판(3)과 강관(20)의 외면 사이로 물 등이 스며드는 것을 방지할 목적으로 수직판(3)의 상단과 강관(20)의 외면 사이를 용접하거나 실리콘 밀봉재 등을 도포할 수도 있다. 이와 같이 수직판(3)의 상단과 강관(20)의 외면 사이의 용접 또는 밀봉재 도포는 앞서 설명한 다른 실시예에도 동일하게 적용할 수 있다. 물론 수직판(3)의 상단과 강관(20)의 외면 사이를 용접하게 되면 강관(20)과 접합결합구(1) 간의 일체화가 더욱 견고하게 되는 효과도 발휘된다.

1 : 접합결합구
2 : 바닥판
3 : 수직부
10 : PHC 말뚝
20 : 강관

Claims (4)

1. 내부에 강선(13)이 배치되어 길이 방향으로 긴장력이 도입되어 있는 PHC 말뚝(10)과 강관(20)이 일체로 결합되어 형성된 복합말뚝으로서,
   상기 PHC 말뚝(10)의 상단부에는 강재판으로 이루어진 좌판(11)이 일체로 설치되어 있고;
   좌판(11)에는 볼트구멍(110)이 형성되어 있고;
   강재로 이루어진 바닥판(2)과 상기 바닥판(2)의 가장자리에 수직하게 일체 구비된 수직판(3)으로 이루어지며, 상기 바닥판(2)에는 관통공(210)이 형성되어 있는 구성을 가지는 접합결합구(1)가, PHC 말뚝(10)의 상단부와 일체로 결합되는데, 상기 접합결합구(1)의 바닥판(2)이 좌판(11) 위에 놓이고, 수직볼트(18)가 상기 바닥판(2)의 관통공(210)에 관통삽입되고 상기 좌판(11)의 볼트구멍(110)에 끼워져 고정됨으로써, 바닥판(2)이 좌판(11)에 결합되어, 상기 접합결합구(1)가 PHC 말뚝(10)의 상단부와 일체로 결합되며;
   수직판(3)의 내면으로부터, 강관(20)의 두께만큼 간격을 두고 바닥판(2)의 내측 상면에 수직하게 돌기판(4)이 형성되어 있고;
   수직판(3)에는 복수개의 제1볼트공(250)이 관통 형성되어 있으며, 강관(20)의 하단에도 복수개의 제1볼트공(250) 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제2볼트공(251)이 형성되어 있고, 돌기판(4)에도 복수개의 제1볼트공(250) 각각에 대응되는 위치에 복수개의 제3볼트공(252)이 형성되어 있고, 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252) 중 어느 하나 이상의 구멍 내면에는 나사부가 형성되어 있으며;
   접합결합구(1)의 수직판(3)과 돌기판(4) 사이의 간격에 강관(20)의 하단이 끼워진 상태에서, 외면에 나사부가 형성되어 있는 볼트부재(25)가 수직판(3)의 외부로부터 제1볼트공(250), 제2볼트공(251) 및 제3볼트공(252)을 순차적으로 모두 관통하면서 구멍에 형성된 나사부와 나사결합되어 고정됨으로써, 강관(20)과 접합결합구(1)가 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 강관과 PHC 말뚝이 결합되어 형성된 복합말뚝.
   
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