KR101123347B1

KR101123347B1 - 철근 결속장치

Info

Publication number: KR101123347B1
Application number: KR1020110112281A
Authority: KR
Inventors: 김광호
Original assignee: 태연기계주식회사
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-03-09

Abstract

본 발명은 철근 결속장치에 관한 것으로, 철근의 절단 과정에서 철근의 이음측 단부에 버가 발생되거나 외형이 변형되어도 커플러의 골을 철근의 나사산보다 큰 크기로 여유있게 가공하여 철근을 커플러에 나사식으로 체결할 수 있고, 철근과 커플러 사이의 간극을 보정하여 철근과 커플러를 견고하게 고정함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 철근 결속장치는, 외주면에 나사산(1a,2a)이 형성된 철근(1,2)의 이음측 단부의 둘레부에 결합되는 것으로 나선형의 코일스프링으로 이루어진 스페이서(20,30)와; 상기 철근이 양측에서 각각 나사 체결되어 결속되는 커플러(10)를 포함하며, 상기 커플러의 골의 내경은 상기 철근의 나사산의 외경보다 크게 형성되고, 상기 스페이서는 각각의 마디가 상기 철근의 나사산과 함께 상기 커플러의 이웃하는 2개의 나사산의 사이에 삽입되어 자체 탄성력에 의해 상기 철근의 나사산을 상기 커플러의 나사산에 밀착시켜 고정한다.

Description

철근 결속장치{REINFORCEMENT BINDER MECHANISM}

본 발명은 철근 결속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근의 절단부가 변형되거나 버가 발생되어도 철근들을 커플러에 나사 체결할 수 있으면서 철근을 커플러에 견고하게 결속할 수 있는 철근 결속장치에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축력을 부담하고 철근이 인장력을 부담하는 구조로써 철근과 콘크리트의 결합에 의하여 이루어진 구조이다. 콘크리트는 거푸집을 설치하고 타설하므로 이를 일체로 시공할 수 있으나, 철근은 일정한 길이의 규격품을 이어가며 시공해야 하는 바, 철근과 철근간의 조인트가 발생할 수밖에 없다. 따라서, 철근이 소요 인장력에 충분히 저항하기 위해서는 철근과 철근이 서로 긴밀하게 연결되어야 하며 이를 위해서는 통상 겹친 이음, 압접 또는 철근 이음쇠를 이용하는 방법 등이 사용된다.

겹친 이음은 철근과 철근을 소요 이음 길이 이상으로 겹쳐서 배근하고 결속선으로 묶는 것으로 배근 작업이 용이한 장점은 있으나, 철근의 직경이 큰 경우에는 편심에 의한 구조 내력상의 문제가 있고 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않은 문제가 있다. 또한, 현장에서 철근 이음길이에 대한 관리가 어렵고 이는 부실공사에 의한 하자의 발생으로 이어질 소지도 다분하며, 직경이 큰 철근에 있어서는 일정길이 이하의 철근은 이를 사용할 수가 없어 철근의 소요량이 증가하는 등 의 문제가 있다.

압접에 의한 철근 이음 방법은 철근과 철근의 단부를 이어댄 후 가열하고 압착하여 단부를 일체로 성형하는 방법이다.

그러나 압접은 작업시간이 길고 비용이 과다하며 화재의 위험이 있는 등 많은 문제가 있어 이를 적용하기가 쉽지 않다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 철근과 철근을 기계적으로 결합하는 방법이 고안되고 있으며, 기계적 철근 이음방법으로는 철근에 직접 나사를 가공하는 방법, 나사편체를 결합시키는 방법, 결합체를 눌러서 고정시키는 방법 등이 있다.

그러나, 상술한 기계적 이음 방법도 작업시간이 과다하고 비용이 증가하는 등의 문제를 가지고 있으며, 철근 마디의 치수가 제조회사별로 약간씩의 차이가 있어 나사편체를 이용해 결합하는 방법은 약간의 치수상의 차이가 있어도 결합이 용이하지 않은 문제가 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 철근의 절단 과정에서 절단부에 버(burr)가 발생되고, 압연 과정에서 외형적인 변형(예컨대 철근의 단부가 타원형으로 찌그러짐 변형)이 발생되어 철근을 커플러에 나사식으로 체결할 수 없다.

이러한 점을 감안하여 커플러의 나사산을 철근의 나사산보다 크게 가공하고 있으며, 이로 인하여 버가 발생되거나 외형이 변형되어도 철근을 커플러에 나사식으로 체결할 수 있지만, 철근의 나사산과 커플러의 나사산 사이에 간극이 생길 수밖에 없으므로 철근이 커플러 내부에서 상기 간극만큼 움직이는 문제점이 있다.

대한민국 특허공개공보 제10-2007-0054417호 대한민국 특허공개공보 제10-2002-0038291호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 철근들을 일렬로 이음하여 겹이음에 의한 문제점을 해결하고 철근들을 나사식으로 커플러에 결합하여 연결하되, 철근의 절단부가 변형되거나 버가 발생되어도 철근들을 커플러에 나사 체결할 수 있으면서 철근을 커플러에 견고하게 결합할 수 있는 철근 결속장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 철근 결속장치는, 외주면에 나사산이 형성된 철근의 이음측 단부의 둘레부에 결합되는 것으로 나선형의 코일스프링으로 이루어진 스페이서와; 상기 철근이 양측에서 각각 나사 체결되어 결속되는 커플러를 포함하며, 상기 커플러의 골의 내경은 상기 철근의 나사산의 외경보다 크게 형성되고, 상기 스페이서는 각각의 마디가 상기 철근의 나사산과 함께 상기 커플러의 이웃하는 2개의 나사산의 사이에 삽입되어 자체 탄성력에 의해 상기 철근의 나사산을 상기 커플러의 나사산에 밀착시켜 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 철근 결속장치에 의하면, 철근의 절단 과정에서 철근의 이음측 단부에 버가 발생되거나 외형이 변형되어도 커플러의 골을 철근의 나사산보다 큰 크기로 여유있게 가공하여 철근을 커플러에 나사식으로 체결할 수 있고, 스페이서가 자체 탄성력에 의해 철근과 커플러를 견고하게 고정하여 철근이 움직이지 않도록 함으로써 철근 커플러로서의 신뢰성을 향상할 수 있고 철근 콘크리트 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 철근 결속장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 철근 결속장치의 결합 상태 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 철근 결속장치의 측단면도.
도 4는 본 발명에 의한 철근 결속장치의 정면도.

도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 철근 결속장치는, 외주면에 나사선이 형성된 철근들을 나사식으로 결속하는 것으로, 이해를 돕기 위하여 제1,2철근(1,2)을 결속하는 것으로 설명하며, 제1,2철근(1,2)이 일렬로 결합되는 커플러(10), 제1,2철근(1,2)의 둘레부에 각각 결합되며 제1,2철근(1,2)을 커플러(10)에 견고하게 결합하는 나선형의 제1,2스페이서(20,30)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 적용되는 제1,2철근(1,2)은 외주면에 나사산(1a,2a)이 형성되어 커플러에 나사식으로 결합되는 것으로, 나사산(1a,2a)은 골을 사이에 두고 형성되는 구조이다.

커플러(10)는 내부에 제1,2철근(1,2)이 나사식으로 결합되도록 내주면에 나사산(11)이 형성된다. 즉, 커플러(10)는 단면으로 볼 때 도 3에서 보이는 것처럼, 나사산(11)과 골(12)이 반복된 구조이며, 단, 커플러(10)의 골(12)은 제1,2철근(1,2)의 절단부에 버(burr)가 수용될 수 있도록 여유있는 크기로 형성된다. 즉, 제1,2철근(1,2)의 절단 과정에서 제1,2철근(1,2)의 절단부가 고르지 않아 진원의 형태를 벗어나 불규칙한 단면으로 형성되어도 커플러(10)의 골(12)의 크기에 의해 제1,2철근(1,2)이 커플러(10)에 나사 체결될 수 있는 것이다.

커플러(10)의 외형은 도면에 도시된 바와 같이, 8각형으로 한정되지 않고 원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상이 가능하다. 단, 커플러(10)의 외형이 다각형인 경우 후술하는 셋팅 볼트(40)를 용이하게 체결할 수 있다.

제1,2철근(1,2)과 커플러(10)의 생산 오차 등으로 인하여 커플러(10)의 나사산(11)의 피치와 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)의 피치가 다를 수 있으며, 나선형의 제1,2스페이서(20,30)는 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11) 사이에 간극이 생기더라도 제1,2철근(1,2)이 커플러(10)에 견고하게 체결되도록 한다.

이와 같은 기능을 하기 위하여 제1,2스페이서(20,30)는 제1,2철근(1,2)이 커플러(10)에 나사식으로 체결되도록 하여야 하고 아울러 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11) 사이에 간극을 채울 수 있는 모든 것이 가능하며, 단, 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11) 사이에 간극을 채우기 위해서 탄성력을 가져야 하고, 따라서, 탄성력이 있는 스프링강이면서 나선형으로 형성된 코일스프링으로 이루어진다.

제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 제1,2스페이서(20,30) 및 커플러(10)의 나사산(11)과 골(12)의 크기 관계를 설명하면, 도 3에서 보이는 것처럼, 제1,2스페이서(20,30)의 외경(A)은 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)의 외경(B)보다 커야 하고, 커플러(10)의 골(12)의 내경(C)은 제1,2스페이서(20,30)의 외경(A)보다 커야 한다.

제1,2스페이서(20,30)의 외경이 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)의 외경보다 크게 형성되면 제1,2스페이서(20,30)가 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11) 사이에 개재되어 자체 탄성력에 의해 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11)을 압착함으로써 제1,2철근(1,2)의 움직임(도 3 기준 좌우 방향 및 상하 방향 움직임)을 방지할 수 있다. 즉, 제1,2스페이서(20,30)는 각각의 마디가 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 함께 커플러(10)의 이웃하는 나사산(11)들 사이에 끼워지고, 이때 제1,2스페이서(20,30)가 자체 탄성력에 의해 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)을 커플러(10)의 나사산(11)으로 밀어 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11)이 밀착되도록 함으로써 철근(1,2)을 커플러(10)에 견고하게 고정한다.

본 발명에 따르면, 제1,2스페이서(20,30)만으로도 제1,2철근(1,2)을 커플러(10)에 견고하게 체결할 수 있으며, 제1,2철근(1,2)과 커플러(10)를 더욱 견고하게 고정할 수 있도록 조임구로서 하나 이상의 셋팅 볼트(40)(도 2와 도 4 참고)가 적용될 수 있다. 셋팅 볼트(40)는 커플러(10)에 내부와 외부가 연통되도록 형성된 볼트공(13)(도 2에 도시됨)에 나사 체결되어 단부가 제1,2철근(1,2)의 둘레부[또는 제1,2스페이서(30,40)의 둘레부]를 가압함으로써 커플러(10)와 제1,2철근(1,2)을 고정한다.

본 발명에 의한 철근 결속장치에 의한 제1,2철근의 결속 방법은 다음과 같다.

제1,2철근(1,2)의 이음측 단부에 제1,2스페이서(20,30)를 각각 끼워 결합한다. 제1,2철근(1,2)을 커플러(10)에 나사식으로 체결할 때 제1,2스페이서(20,30)가 밀리지 않도록 고정한다.

제1철근(1)을 커플러(10)의 내부에 돌려 나사식으로 체결하되, 커플러(10)가 제1철근(1)의 제1스페이서(20)가 결합된 단부에 치우치도록 한다.

제2철근(2)의 제2스페이서(30)가 결합된 단부를 커플러(10)의 내부에 삽입 및 나사식으로 결합한다.

커플러(10)를 돌려 중앙부에 제1,2철근(1,2)의 단부가 배치되도록 한 후, 셋팅 볼트(40)를 체결한다.

이와 같은 방법으로 제1,2철근(1,2)을 이음하며, 이 과정에서 제1,2철근(1,2)은 나사산(1a,2a) 및 나사산(1a,2a)을 따라 결합된 제1,2스페이서(20,30)를 통해 커플러(10)의 나사산(11)에 체결된다.

제1,2철근(1,2)의 나사 체결시 제1,2스페이서(20,30)는 자체 탄성력에 의해 탄성 변형되며, 또한, 제1,2철근(1,2)의 외주면에 밀착되면서 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)과 커플러(10)의 나사산(11) 사이에 개재되어 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2b)이 커플러(10)의 나사산(11)에 밀착되도록 함으로써 제1,2철근(1,2)이 커플러(10) 내부에서 움직이지 않도록 견고하게 고정한다.

즉, 커플러(10)의 골(12)의 내경(C)이 제1,2철근(1,2)의 나사산(1a,2a)의 외경(B)과 제1,2스페이서(20,30)의 외경(A)보다 크지만 제1,2스페이서(20,30)를 통해 제1,2철근(1,2)이 커플러(10)가 견고하게 결합되는 것이다.

1,2 : 제1,2철근, 1a,2a : 나사산
10 : 커플러, 11 : 나사산
12 : 골, 20,30 : 제1,2스페이서
40 : 셋팅 볼트,

Claims

외주면에 나사산(1a,2a)이 형성된 철근(1,2)의 이음측 단부의 둘레부에 결합되는 것으로 나선형의 코일스프링으로 이루어진 스페이서(20,30)와;
상기 철근이 양측에서 각각 나사 체결되어 결속되도록 내주면에 나사산(11)과 골(12)이 형성된 커플러(10)를 포함하며,
상기 커플러의 골(12)의 내경은 상기 철근의 나사산의 외경보다 크게 형성되고, 상기 스페이서는 각각의 마디가 상기 철근의 나사산과 함께 상기 커플러의 이웃하는 2개의 나사산 사이에 삽입됨으로써 자체 탄성력에 의해 상기 철근의 나사산을 상기 커플러의 나사산에 밀착시켜 고정하는 것을 특징으로 하는 철근 결속장치.
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삭제
청구항 1에 있어서, 상기 커플러에 나사 체결되어 상기 커플러 내부에 결합된 철근을 가압하여 고정하는 하나 이상의 조임구가 포함되는 것을 특징으로 하는 철근 결속장치.