KR101132690B1 - 철근 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 횡단면의 내면과 외면이 반원형에 가까운 원호 형태로써 외면에 종방향으로 경사면이 형성되고 내면에 철근의 마디가 끼워져 안착하는 마디홈이 다수 구비된 한 쌍의 결합편체로써 일직선으로 맞댄 두 철근의 단부를 덮은 다음, 내부의 마주보는 두 면에 종방향으로 상기 결합편체의 경사면과 동일한 경사각을 가진 경사면이 형성된 슬리브로써 상기 두 철근의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박아 철근을 간편하고 견고하게 연결하는 기계적인 이음 방식의 철근 연결구에 관한 것으로서, 연결하고자 하는 철근의 다양한 마디 형태 및 직경의 편차를 모두 수용하여 견고하게 연결하고, 연결한 철근에 인장 및 압축하중이 작용하여도 이음부에서 슬립이 발생하지 않는 철근의 이음을 제공하며, 나사 마디 철근을 간편하게 연결하여 이음부의 유격 및 슬립을 제거하고, 한 쌍의 결합편체를 동일한 구조로 형성하여 제조가 용이하면서 비용이 절감되고 현장에서 사용 시에 부품의 관리 및 시공이 편리한 효과가 있다.

철근, 이형철근, 나사 마디 철근, 철근 연결구, 쐐기, 편체, 결합편체, 슬리브, 커플러

Description

철근 연결구{Reinforcing bar coupler}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 3 은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에서 반원주형 마디로 이루어진 이형철근의 결합상태를 나타내는 정면도이다.

도 5 는 상기 도 4의 A-A 단면도이다.

도 6 은 상기 도 4의 종단면도이다.

도 7 은 본 발명의 제 1 실시예에서 반원주형 마디로 이루어진 이형철근을 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 결합상태를 나타내는 평면도이다.

도 8 은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 10 은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 11 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 12 는 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 13 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 14 는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 15 는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 16 은 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 17 은 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 18 은 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 19 는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 20 은 본 발명의 제 6 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 21 은 본 발명의 제 6 실시예를 나타내는 결합상태의 사시도이다.

도 22 는 본 발명의 제 6 실시예를 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 23 은 본 발명의 제 6 실시예에서 일체화된 한 쌍의 결합편체와 슬리브의 결합체를 하나의 나사 마디 철근에 체결하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 24 는 본 발명의 제 6 실시예에서 일체화된 한 쌍의 결합편체와 슬리브의 결합체를 다른 하나의 나사 마디 철근에도 체결하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 25 는 종래의 기술을 나타내는 분해 사시도이다.

도 26 은 종래의 기술을 나타내는 결합상태의 정면도이다.

도 27 은 상기 도 26의 B-B 단면도이다.

도 28 은 종래의 기술을 나타내는 결합상태의 종단면도이다.

도 29 는 종래의 기술에서 반원주형 마디로 이루어진 이형철근의 결합상태를 나타내는 정면도이다.

도 30 은 상기 도 29의 C-C 단면도이다.

도 31 은 종래의 기술에서 반원주형 마디로 이루어진 이형철근의 결합상태를 나타내는 종단면도이다.

도 32 는 종래의 기술에서 반원주형 마디로 이루어진 이형철근을 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 결합상태를 나타내는 평면도이다.

<도면부호의 설명>

1, 1a: 철근(이형 철근)

1c, 1d: 나사 마디 철근

11: 리브 12: 마디

13: 나사 마디

2, 2a, 2b, 2c: 결합편체

21: 경사면 22: 모서리면

23: 마디홈 23a: 나사마디홈

24: 중심홈 25: 눈금자

26: 걸림부 27: 스플라인

3, 3a, 3b, 3c: 슬리브

31: 경사면 32: 모서리면

33: 타격부 34: 소구경부

35: 대구경부 36: 충진구

37: 걸림부 37a: 탭구멍

38, 38a: 개방부 39: 리브

4: 압지볼트

5: 쐐기

51: 경사부 52: 수나사부

53: 선단부 54: 타격부

5a: 와샤 5b: 너트

6: 스페이서

61: 탄성통공

200: 결합편체

201: 테이퍼면 202: 마디홈

300: 슬리브

400: 틈

본 발명은 철근 연결구에 관한 것으로서, 횡단면의 내면과 외면이 반원형에 가까운 원호 형태로써 외면에 종방향으로 경사면이 형성되고 내면에 철근의 마디가 끼워져 안착하는 마디홈이 다수 구비된 한 쌍의 결합편체로써 일직선으로 맞댄 두 철근의 단부를 덮은 다음, 내부의 마주보는 두 면에 종방향으로 상기 결합편체의 경사면과 동일한 경사각을 가진 경사면이 형성된 슬리브로써 상기 두 철근의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박아 철근을 간편하고 견고하게 연결하는 기계적인 이음 방식의 철근 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 구조물의 시공에 있어서 골조로 사용하는 철근은 운반이나 배근작업의 편의를 위해 한정된 길이로 생산되기 때문에 대부분 연결하게 되는데 철근의 연결 방식은 다음에 예시한 바와 같이 여러 가지가 있다.

철근의 연결하는 가장 일반적인 방식은 두 철근의 단부를 겹쳐서 잇는 겹침이음 방식으로서 이것은 단순히 철근의 단부를 일정 길이로 겹쳐 결속선으로 묶어서 임시로 고정시키고 콘크리트를 타설하여 굳어지면 비로소 콘크리트의 부착력에 의해 연결되는 것으로서 이 방식은 이음부가 철근의 부착력에만 의존하기 때문에 안전성이 취약하고, 철근의 단부를 산소 아세틸렌 가스 불꽃으로 가열하여 압접기로 가압해 철근을 일직선으로 맞대기해 연결하는 가스압접 방식은 이음부에 열변형에 의한 이차응력이 발생하여 이음부가 철근 모재 보다 취약해지며, 두 철근의 양단을 업셋팅하거나 단조가공으로 리브와 마디를 압연하여 횡단면을 원형으로 가공한 다음 절삭 또는 전조 방식으로 수나사를 가공하여 암나사형 커플러로 연결하는 나사이음 방식은 철근의 단부에 외력이 가해져 이음부가 철근 모재와 다른 변형이 일어나 모재 보다 취약해지며 철근에 나사를 가공하는 작업이 번거롭고 가공시간이 많이 걸리며 긴 철근을 회전시켜 체결해야 하는 작업상의 애로가 많은 문제점이 있다.

또 다른 이음 방식으로, 철근의 외주면에 횡방향으로 돌출된 마디를 이용해 연결하는 편체이음 방식이 있는데 이 방식은 여러 가지가 제시되었으며 그 한 가지 예로는 도 25 내지 도 32에서 도시한 바와 같이, 거의 반원통 형태로써 내면에 철근의 마디가 끼워지는 마디홈(202)이 다수 있고 외면은 일단에서 타단으로 반경이 점차로 커지면서 테이퍼로 이루어진 테이퍼면(201)이 형성된 한 쌍의 결합편체(200)로써 두 철근(1, 1a)을 일직선으로 맞대기한 단부에 철근의 마디(12)가 결합편체(200)의 마디홈(202)에 안착하도록 하면서 마주보도록 덮은 다음, 원통 형태로써 내면이 일단에서 타단으로 구경이 커지면서 상기 결합편체(200)의 외면과 동일한 각도를 가진 테이퍼로 이루어진 테이퍼면(301)이 형성된 슬리브(300)로써 상기 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체(200)의 외주면에 끼워 박아 한 쌍의 결합편체(200)를 철근의 중심축 방향으로 압지하여 철근을 연결하는 이음 방식이 있다.

그런데 이와 같은 종래의 편체이음 방식을 적용하기 위해서는 연결하고자 하는 이형 철근이 두 줄의 리브를 중심으로 형성되는 마디의 형성 위치가 하나로 통일되어야 적용 가능한 방식인데, 이형철근의 제조에 관한 규정에서는 이형철근의 마디의 간격 및 높이와 철근의 직경은 허용오차의 범위 이내에서 제조토록 하고 있으나, 종방향으로 전체 길이에 걸쳐 대칭방향에 형성되는 두 줄의 리브를 중심으로 횡방향으로 형성되는 마디의 형성 위치에 대한 규정은 제시하지 않아 마디의 형성 위치가 두 줄의 리브를 중심으로 서로 동일한 위치에 형성되는 원주형인 것과 두 줄의 리브를 중심으로 엇갈리는 위치가 다른 반원주형인 것 등 다양하기 때문에, 도 25 내지 도 28에서 도시한 바와 같이 마주보며 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮은 한 쌍의 결합편체(200)의 마디홈(202)의 형성위치가 결합 된 철근의 마디(12)의 위치와 일치하는 경우에는 도 28 에 도시한 바와 같이 종단면도 상으로 한 쌍의 결합편체(200)의 양단이 일치되고 한 쌍의 결합편체(200)의 외주면과 슬리브(300)의 내 주면이 완전히 밀착하는 안정된 구조가 되고 있으며 또한 도 27 에 도시한 바와 같이 횡단면도 상으로도 결합편체(200)의 외주면과 슬리브(300)의 내주면이 완전히 밀착하는 안정된 구조가 되고 있으나, 도 29 내지 도 32 에 도시한 바와 같이, 연결하는 철근의 마디(12)가 결합편체(200)의 설계와 달리 어긋나게 형성되어 있으면 도 31 내지 도 32 에 도시한 종단면도 및 한 쌍의 결합편체의 결합상태의 평면도에서와 같이 한 쌍의 결합편체(200)의 종방향의 양단이 일치되지 않고 엇갈리며 결합편체(200)의 외주면과 슬리브(300)의 내주면 사이에 공극이 생기면서 슬리브(300)가 결합편체(200)을 완전히 밀착하며 압지하지 못하게 되어 철근의 이음이 부실하게 되며 또한 도 29 내지 도 30 에 도시한 바와 같이 동일 절단선 상에서 하나의 결합편체(200)의 외경은 크고 다른 하나의 결합편체(200)의 외경이 작은 상태에서 대향하고 있기 때문에 외경이 작은 결합편체(200)의 외주면의 정점만이 슬리브(300)의 내주면과 접하여 횡방향의 양단 모서리 부분이 슬리브(300)와 틈(400)이 있게 되고 외경이 큰 결합편체(200)는 횡방향의 양단 모서리만이 슬리브(300)의 내주면과 접하게 되어 정점은 슬리브(300)와 틈(400)이 발생하게 되므로 한 쌍의 결합편체(200)의 외주면을 슬리브(300)의 내주면이 완전하게 밀착하면서 압지를 못하기 때문에 결합편체(200) 또한 철근을 완전하게 압지 못하는 불안정한 구조가 된다.

그리고 도시하지는 않았지만, 한 쌍의 결합편체와 슬리브로 이루어진 편체이음 방식에서는, 한 쌍의 결합편체가 두 철근의 단부에 마주보며 덮었을 때 두 결합편체의 외주면이 연결되면서 횡방향으로 하나의 정원이 된 상태에서 내부가 정원의 통공으로 이루어진 슬리브의 내주면이 결합편체의 외주면과 완전히 밀착한 상태로 압지토록 하여 결합편체가 철근을 안정되게 압지하여 철근을 연결하도록 설계한 구조이기 때문에, 만약 연결하는 철근의 직경이 한 쌍의 결합편체와 슬리브의 설계 시에 기준이 된 철근의 직경보다 큰 경우에는 한 쌍의 결합편체가 철근을 덮으면서 설계 치수보다 두 결합편체의 외주면 사이가 멀어져 외주면을 연결한 원의 형태가 횡방향으로 정원이 아닌 타원을 이루게 되며, 이로 인해 한 쌍의 결합편체에 끼워지는 슬리브의 압입 깊이가 설계보다 작아지고 결합편체의 외주면의 정점을 종방향으로 연결한 선의 형태로만 슬리브가 압지하고 결합편체 외주면의 횡방향의 양측 모서리면은 슬리브의 내면과 틈이 벌어져 압지를 못해 연결된 철근에 인장하중이 가해지면 결합편체의 양측 모서리가 횡방향으로 벌어지려는 힘이 작용하여 철근의 마디가 결합편체의 마디홈으로부터 이탈할 수 있으며, 반대로 연결하고자 하는 철근의 직경이 한 쌍의 결합편체와 슬리브의 설계 시에 기준이 된 철근의 직경보다 작은 경우에는 한 쌍의 결합편체가 철근을 덮으면서 두 결합편체의 외주면 사이의 거리가 설계 치수보다 가까워져 오므라지면서 타원을 이루어 결합편체 외주면의 횡방향의 양측 모서리 부분만이 종방향으로 길게 선의 형태로 슬리브의 내주면과 접하고 외주면의 정점부분은 슬리브의 내면과 틈이 발생하는 불안전한 상태가 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래의 한 쌍의 결합편체와 슬리브로 이루어진 편체이음 방식은 결합편체 및 슬리브의 설계기준에 일치하는 철근만을 준비하여 연결해야 안정된 결합이 되는 것인데, 현재 철근 제조에 관한 규격에서는 철근의 마디 형태의 다양성과 철근의 직경에 편차를 허용하고 있고 또한 철근의 제조과정에 서 외주면에 철근의 마디를 형성할 수 있는 음각으로 가공된 마디 홈이 형성된 두 개의 압연롤러가 맞물려 회전하면서 철근에 마디를 형성하게 되는데 이때 두 개의 압연롤러에 형성된 마디 홈을 하나로 통일된 마디 형태를 제조할 수 있도록 두 개의 압연롤러를 정확히 일치시키는 작업이 어렵고 철근의 마디 형태에 대해서는 철근 제조에 관한 규격에 포함되지 않았기 때문에 굳이 하나의 마디 형태로 생산하지 않게 되므로 현실적으로 거의 적용하기 어렵다.

본 발명은 상기한 종래의 철근 이음 방식의 문제점을 해결하여 동일한 구조로 이루어진 한 쌍의 결합편체와 슬리브로 철근을 간편하고 견고하게 연결하는 편체이음 방식의 철근 연결구를 제공한 것으로서, 그 목적은 연결하고자 하는 철근의 다양한 마디 형태 및 직경의 편차를 모두 수용하여 견고하게 연결하고, 연결한 철근에 인장 및 압축하중이 작용하여도 이음부에서 슬립이 발생하지 않는 철근의 이음을 제공하며, 나사 마디 철근을 간편하게 연결하여 이음부의 유격 및 슬립을 제거하고, 한 쌍의 결합편체를 동일한 구조로 형성하여 제조가 용이하면서 비용이 절감되고 현장에서 사용 시에 부품의 관리 및 시공이 편리한 철근 연결구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 횡단면의 내면 및 외면이 원호 형태로 이루어져 내면은 횡방향으로 철근의 절반 정도를 덮을 수 있는 원호거리로 이루어지고 내면에 철근의 마디가 끼워지는 요홈이 다수 형성되며 외면은 종 방향으로 일단에서 타단으로 하나의 경사각을 가진 경사면으로 이루어지고 외면의 횡방향의 양측 모서리면은 평면으로 형성되며 횡방향의 양측 모서리면의 거리로 이루어지는 횡단폭은 전체 길이에 걸쳐 동일하고 다수의 철근 마디를 덮을 정도의 길이로 형성되는 한 쌍의 결합편체를 구비하여, 일직선으로 맞댄 두 철근의 단부에 마주보도록 덮되 철근의 마디가 결합편체의 요홈에 모두 끼워지게 덮은 다음, 상기 두 철근의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박았을 때 결합편체를 압지할 수 있도록 내부가 중공형인 관체로 형성되며 한 쌍의 결합편체의 경사면과 접하는 대칭방향의 두 면은 종방향으로 상기 결합편체의 경사면과 동일한 경사각을 가진 경사면으로 형성되고 상기 결합편체의 모서리면과 접하는 대칭방향의 두 면은 종방향으로 전체 길이에 걸쳐 평면으로 형성되며 상기 결합편체와 유사한 길이로 형성되는 슬리브로써, 상기 두 철근의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박아 결합편체를 철근의 중심축 방향으로 압지하여 철근을 연결하는 철근 연결구를 제공하는 것이 특징이다.

본 발명은 쐐기의 원리를 이용하여 철근을 간편하고 견고하게 연결하는 것으로서, 슬리브의 경사면과 결합편체의 경사면을 동일한 경사각으로 형성하고 슬리브와 결합편체의 경사면의 횡단폭을 경사면 전체 길이에 걸쳐 동일하게 형성하며 경사면의 횡단면을 원호 형태로 형성할 경우에는 경사면의 전체 길이에 걸쳐서 동일한 반경으로 형성하는 것이 핵심적인 구성 요소로써, 철근의 마디 형태가 결합편체의 설계기준과 다른 경우 한 쌍의 결합편체가 두 철근의 단부를 덮으면서 종방향으로 서로 엇갈리거나 철근의 직경에 편차가 있어서 설계보다 직경이 크거나 작은 철 근을 덮고 있는 한 쌍의 결합편체의 외부 경사면 사이의 거리가 변화하여도 한 쌍의 결합편체의 경사면의 경사각은 변하지 않기 때문에, 한 쌍의 경사면과 동일한 경사각을 가진 경사면이 내면에 형성된 슬리브를 상기 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박는 깊이를 달리하기만 하면 항상 한 쌍의 결합편체의 경사면을 슬리브의 경사면이 완전히 밀착한 상태로 미끄러지면서 압지하므로 철근을 견고하게 연결할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 7 은 본 발명의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 1 실시예는 구조가 동일한 한 쌍의 결합편체(2)와 하나의 슬리브(3)로 구성하여, 일직선으로 맞댄 두 철근(1, 1a)의 단부를 한 쌍의 결합편체(2)로 마주보며 덮고 상기 한 쌍의 결합편체(2)의 외주면에 슬리브(3)를 끼워 박아 결합편체(2)를 압지하여 두 철근(1, 1a)을 간편하고 견고하게 연결하며, 슬리브(3)의 내부로 그라우트재를 충진하여 철근(1, 1a)과 결합편체(2) 사이의 공극에 채워줌으로써 이음부의 유격을 제거하고, 철근(1, 1a)을 연결한 후에 외부에서 가해지는 인장 및 압축 하중에 대하여 이음부에서 발생하는 슬립을 완전히 제거하는 철근 연결구를 제공하는 것이 특징이다.

상기 결합편체(2)는 다수의 철근 마디(12)를 내면에 고정하는 길이로 형성되고 횡단면의 내면 및 외면은 모두 원호 형태로써 횡단면의 내면은 철근의 한쪽 리브에서 반대쪽 리브까지 덮을 수 있는 원호길이로 형성되며 외면의 횡단폭은 종방 향으로 전체 길이에 걸쳐 동일하고 외면은 종방향으로 전체 길이에 걸쳐 일단에서 타단으로 일정한 하나의 경사각으로 기울어진 경사면(21)이 형성되고 횡방향의 양측 모서리면(22)은 평면이면서 경사면(21)과의 경계선인 윗변이 경사로 이루어지며, 내면에는 철근(1, 1a)의 마디(12)가 끼워지는 마디홈(23)이 다수 형성되고 종방향의 중간부는 마디홈(23)의 깊이보다 더 깊고 폭이 넓은 중심홈(24)이 형성되어 연결하는 철근의 선단부가 휘었거나 돌기부가 있어도 충분히 수용토록 한다.

상기 결합편체(2)의 외면의 두꺼운 쪽 단부에 일정 간격의 눈금과 순번이 표시되는 눈금자(25)를 형성하여 동일 규격의 철근 연결 작업을 할 때 처음의 연결작업 시에 한 쌍의 결합편체(2)의 외주면에 끼워지는 슬리브(3)의 적정한 압입 깊이를 눈금자를 보면서 기준으로 삼아 이후의 연결 작업에도 동일한 삽입 깊이까지 박을 수 있도록 하여 이음부의 결합상태의 안전성을 확보하며 연결작업 후에 이음 상태의 검사를 용이하게 한다.

상기 한 쌍의 결합편체(2)의 구조에 있어서 횡단폭은 전체 길이에 걸쳐 동일하고 경사면의 원호길이와 반경이 모두 전체 길이에 걸쳐 동일하며 외면의 양측 모서리면(22)이 평면을 유지하고, 후술한 슬리브(3)의 구조에 있어서 상기 한 쌍의 결합편체(2)의 두 경사면(21)과 접하는 두 경사면(31)의 원호길이와 반경이 모두 전체 길이에 걸쳐 동일하고 상기 결합편체(2)의 모서리면(22)과 접하는 두 모서리면(32)은 평면을 유지하고 두 모서리면(32) 사이의 폭은 전체 길이에 걸쳐 동일하게 형성함으로써, 종래의 기술에서 제시한 한 쌍의 결합편체의 외면이 일단에서 타단으로 갈수록 반경이 커지면서 횡단폭도 커지는 테이퍼로 이루어진 구조와 슬리브 의 내면이 일단에서 타단으로 구경이 커지는 테이퍼로 이루어진 것과 구별되는 가장 핵심적인 구성요소가 된다.

상기 슬리브(3)는 원통 형태로써 상기 결합편체(2)와 유사한 길이로 형성되고 내면은 횡방향으로 볼 때 네 면으로 구분하는데 마주보는 두 면은 상기 철근의 단부를 감싸고 있는 한 쌍의 결합편체(2)의 경사면(21)과 종방향으로 동일한 경사각을 가진 경사면(31)이 형성되고 상기 경사면(31)의 횡단폭은 결합편체(2)의 횡단폭보다 약간 크며 횡단폭과 원호거리 및 반경도 전체 길이에 걸쳐 동일하게 형성되어 일단부의 두 경사면(31)의 간격은 좁은 소구경부(34)가 되고 타단부의 두 경사면(31)의 간격은 넓은 대구경부(35)가 되며, 나머지 마주 보는 두 면은 상기 철근의 단부를 감싸고 있는 한 쌍의 결합편체(2)의 모서리면(22)과 동일한 평면으로 된 모서리면(32)이 전체 길이에 걸쳐 동일하게 형성된다.

상기 슬리브(3)의 두 경사면(31)의 간격은 상기 두 철근의 단부를 감싸는 한 쌍의 결합편체(2)의 외주면에 전체 길이를 완전히 끼워 박았을 때 철근의 마디(12)가 결합편체(2)의 마디홈(23)에 완전히 맞물린 상태가 될 수 있도록 적정하게 형성한다.

상기 슬리브(3)의 두 모서리면(32) 사이의 간격은 상기 한 쌍의 결합편체(2)의 모서리면(22) 사이의 폭보다 약간 여유 있게 형성하여 슬리브(3)를 결합편체(2)에 끼워 박을 때 마찰저항이 일어나지 않게 하며, 상기 소구경부(34)의 단부에 외부 방향으로 돌출된 타격부(33)를 형성하여 슬리브(3)를 결합편체(2)에 끼워 박을 때 타격을 용이하게 하며 소구경부(34) 쪽에 내부로 관통된 탭구멍(37a)을 형성하 여 끝이 뾰족한 압지볼트(4)를 체결하여 한 쌍의 결합편체(2)의 외주면에 완전히 끼워진 슬리브(3)가 역방향으로 빠지지 않도록 한다.

상기 슬리브(3)의 종방향의 중간부에 그라우트재를 내부로 충진할 수 있도록 내부로 관통된 충진구(36)를 형성하여 두 철근을 한 쌍의 결합편체(2)와 슬리브(3)로 연결한 다음 충진구(36)를 통해 내부에 그라우트재를 충진하면 철근(1, 1a)과 결합편체(2) 내부의 공극에 채워져 굳어지면서 철근의 마디(12)와 결합편체(2)의 마디홈(23) 사이의 유격이 제거되고 외부의 인장 및 압축 하중에 대하여 이음부에서 슬립이 일어나지 않게 되어 주변의 콘크리트가 균열 되는 것을 방지한다.

본 발명의 제 1 실시예의 결합편체(2)의 경사면(21)과 슬리브(3)의 경사면(31)에 있어서, 횡단면의 형태를 상기와 같이 원호형이 아닌 평면이나 다각형으로 형성하여도 그 작용은 동일하며 얼마든지 다양한 모양으로 형성할 수 있다. 또한, 슬리브(3)의 외면도 횡단면이 원형이나 다각형 또는 원호형과 다각형이 결합한 복합형으로 형성할 수 있으며 다양한 응용형태로 형성할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에서 도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 마디(12)가 두 줄의 리브(11)를 기준으로 서로 엇갈리게 반원형으로 형성된 철근(1, 1a)을 결합한 상태를 나타내는 것으로서, 철근의 엇갈린 마디(12)를 따라 한 쌍의 결합편체(2)도 그만큼 서로 엇갈리게 되어 양단부가 일치되지 않게 되지만 전체 길이에 걸쳐서 슬리브(3)의 경사면(31)과 결합편체(2)의 경사면(21)은 동일한 경사각으로 이루어져 있으므로 한 쌍의 결합편체(2)가 엇갈리게 철근을 압지하고 있어도, 도 6에서 도시한 바와 같이 한 쌍의 결합편체(2)의 경사면(31)의 종방향의 경사각 은 한 쌍의 결합편체(2)의 단부가 일치하거나 일치하지 않아도 항상 동일하며 이에 접하는 슬리브(3)의 경사면(31)의 종방향의 경사각도 동일하므로 한 쌍의 결합편체(2)에 끼워 박는 슬리브(3)의 깊이를 달리함으로써 슬리브(3)가 항상 한 쌍의 결합편체(2)를 완전하게 압지하여 두 부재(2, 3)의 경사면(21, 31) 사이에 틈이 발생하지 않고 항상 밀착되면서 한 쌍의 결합편체(2)의 경사면(21) 전체가 슬리브(3)의 경사면(31) 전체의 지지를 받아 철근을 완전하게 압지하며, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이 한 쌍의 결합편체(2)의 횡단폭이 전체 길이에 걸쳐 동일하고 슬리브(3)의 경사면(31)과 결합편체(2)의 경사면(21)의 반경이 동일하므로 두 부재(2, 3)의 경사면(21, 31)이 종방향으로 미끄러져 이동하여도 모든 접촉면에서 항상 틈이 발생하지 않고 완전한 결합이 이루어지므로 슬리브(3)가 압지편체(2)를 완전하게 압지하고, 또한 연결하는 철근(1, 1a)의 직경에 편차가 있어서 기준 치수보다 직경이 더 큰 철근을 연결할 때는 한 쌍의 결합편체(2)의 경사면(21) 사이의 거리가 멀어져 한 쌍의 결합편체(2)에 슬리브(3)가 기준보다 덜 박아지며 이때에도 결합편체(2)의 경사면(21)과 슬리브(3)의 경사면(31)은 완전히 밀착되고 반대로 기준 치수보다 직경이 더 작은 철근을 연결할 때는 한 쌍의 결합편체(2)의 경사면(21) 사이의 거리가 가까워져 한 쌍의 결합편체(2)에 슬리브(3)가 기준보다 더 박아지며 이때에도 결합편체(2)의 경사면(21)과 슬리브(3)의 경사면(31)은 완전히 밀착되는 구조이므로 철근의 직경에 편차가 있어도 항상 안전한 이음을 제공한다.

이상의 본 발명의 제 1 실시예의 구성에 따른 결합방법과 작용효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연결할 하나의 철근(1)에 소구경부(34)가 먼저 들어가게 하여 슬리브(3)를 끼워 놓고, 두 철근(1, 1a)의 선단부를 맞대기하여 한 쌍의 결합편체(2)를 두 철근(1, 1a)의 선단부에 마주보며 덮되 내부의 마디홈(23)에 철근의 마디(12)를 끼우면서 철근(1, 1a)의 끝 부분이 중심홈에 위치하도록 하고 하나의 철근(1)에 미리 끼워져 있는 슬리브(3)를 한 쌍의 결합편체(2)의 외주면에 끼운 다음 타격공구로 타격부(33)를 타격하여 박으면 슬리브(3)의 경사면(31)이 결합편체(2)의 경사면(21)을 압지하며 동시에 결합편체(2)가 철근(1, 1a)을 압지하는 쐐기의 원리에 의해 철근을 간편하고 견고하게 연결한다.

또한, 압지볼트(4)를 슬리브(3)의 탭구멍(37a)에 체결하여 결합편체(2)로부터 슬리브(3)가 역방향으로 빠지는 것을 방지하며, 충진구(36)를 통해 그라우트재를 충진하면 철근의 마디(12)와 결합편체(2)의 마디홈(23) 사이의 공극과 두 철근(1, 1a)의 선단부 사이의 공간에 그라우트재가 채워져 굳어지므로 이음부의 미세한 유격을 제거하고 연결 후에 철근에 작용하는 압축 및 인장하중에도 이음부에서 슬립이 발생하지 않게 한다.

도 8 내지 도 10 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 2 실시예는 한 쌍의 결합편체(2a)와 하나의 슬리브(3)로 구성되며, 그 기본 구조는 상기 본 발명의 제 1 실시예와 동일하고 단지 한 쌍의 결합편체(2a)의 내면에 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)가 체결되는 나사마디홈(23a)이 형성되는 것이 다른 특징이다.

지금까지 나사 마디 철근은 외면에 나사산 형태의 나사 마디를 형성하여 암 나사부가 있는 커플러로 체결하고 있는데, 철근의 나사 마디의 피치가 길고 나사의 형태가 정밀하지 않아 커플러의 체결이 원활하도록 커플러의 암나사부의 나사골을 철근의 나사 마디보다 크게 형성하기 때문에 커플러로 두 철근의 단부를 체결하여 연결하면 커플러와 나사 마디 철근 사이에 유격이 많아 체결이 쉽게 풀리고 이음부에서 슬립이 발생하게 되므로 커플러의 양단에 로크너트를 체결하고 커플러의 내부에 그라우트재를 충진하여 유격을 제거하고 있다.

그러나 이상과 같은 종래의 커플러에 의한 나사 마디 철근의 연결은 긴 철근을 회전시키면서 체결하는 작업상의 어려움이 있고 로크너트 또한 나사 마디 철근에 체결되므로 체결이 풀리기 쉽고 이음부의 유격이 완전히 제거되지 않는 문제가 있는데, 본 발명의 제 2 실시예의 한 쌍의 결합편체(2a)의 내면에 나사 마디 철근의 나사 마디와 유격 없이 정확히 치합하도록 나사마디홈(23a)을 철근의 나사 마디(13)와 동격으로 형성하여 한 쌍의 결합편체(2a)로 두 나사 마디 철근(1c, 1d)의 단부를 덮고 슬리브(3)를 끼워 박아 연결함으로써 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)와 결합편체(2a)의 나사마디홈(23a) 사이의 유격이 존재하지 않아 이음부의 슬립을 방지한다. 또한, 나사 마디 철근을 회전하여 체결하지 않고 한 쌍의 결합편체(2a)에 슬리브(3)를 끼워 박으면 이음이 간단하게 완료되므로 시공이 간편하고 신속해진다.

이상의 본 발명의 제 2 실시예의 구성에 따른 결합방법과 작용효과는 상기 본 발명의 제 1 실시예와 동일하다.

도 11 내지 도 13 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 3 실시예는 한 쌍의 결합편체(2b)와 하나의 슬리브(3a)로 구성되며, 그 기본 구조는 상기 본 발명의 제 1 실시예와 동일하고 단지 한 쌍의 결합편체(2b)의 경사면(21)에 전체 길이에 걸쳐 띠 모양으로 돌출되는 다수의 스플라인(27)을 형성하여 슬리브(3a)의 경사면(31)과의 마찰 저항을 감소시키며, 한 쌍의 결합편체(2b)의 얇은 쪽 단부의 외면에 음각으로 된 톱날형태의 걸림부(26)가 형성되고, 슬리브(3a)의 소구경부(34) 쪽의 경사면(31)에 양각으로 된 톱날형태의 걸림부(37)가 형성되어 상기 결합편체(2b)의 걸림부(26)와 상호 맞물리면서 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮고 있는 한 쌍의 결합편체(2b)의 외주면에 끼워 박은 슬리브(3a)가 역방향으로 빠지는 것을 방지토록 하는 것이 다른 특징이며, 본 발명의 제 3 실시예의 구성에 따른 결합방법과 작용효과는 상기 본 발명의 제 1 실시예와 동일하며 다만 슬리브(3a)에 탭구멍이 없어 압지볼트(4)를 체결하지 않는 것이 다른 특징이다.

도 14 내지 도 16 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 4 실시예는 한 쌍의 결합편체(2b)와 하나의 슬리브(3b)로 구성되며, 그 기본 구조는 상기 본 발명의 제 3 실시예와 동일하고 단지 슬리브(3b)에 있어서 두 모서리면(32) 및 두 경사면(31)의 종방향의 중간부에 내부로 관통된 개방부(38, 38a)가 형성되고, 끝이 뾰족한 쐐기 형태로써 선단부(53)에 수나사부(52)가 형성되고 선단부(53)에서 타격부(54)로 갈수록 두꺼워지는 경사로 이루어진 경사부(51)가 형성된 쐐기(5)와 상기 쐐기(5)의 수나사부(52)에 끼워지는 와샤(5a)와 너트(5b)가 추가로 구비되어, 한 쌍의 결합편체(2b)로 두 철근(1, 1a)의 단부를 덮고 슬리브(3b)를 끼워 박은 다음, 슬리브(3b)의 모서리면(32)에 형성된 두 부분의 개방부(38)를 통해 두 철근(1, 1a)의 끝 부분 사이의 공간에 쐐기(5)를 끼워 박아 쐐기(5)의 경사부(51)에 의해 두 철근(1, 1a)을 양단 방향으로 밀어내어 철근의 마디(12)와 결합편체(2b)의 마디홈(23) 사이의 미세한 유격을 제거하고 동시에 두 철근(1, 1a)에 가해지는 압축하중에 저항하는 작용을 하며 쐐기(5)의 수나사부(52)에 와샤(5a)를 끼워 넣고 너트(5b)를 체결하여 쐐기(5)가 역방향으로 빠지는 것을 방지하는 것이 다른 특징이다.

이상의 본 발명의 제 4 실시예의 구성에 따른 결합방법과 작용효과는 상기 본 발명의 제 1 실시예와 동일하며 단지 슬리브(3b)로 한 쌍의 결합편체(2b)를 구속한 다음 쐐기(5)를 개방부(38)로 부터 두 철근(1, 1a)의 끝 부분의 사이에 박아 넣어 이음부의 유격을 완전히 제거하는 것이 다른 특징이다.

도 17 내지 도 19 는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 5 실시예는 한 쌍의 결합편체(2b)와 하나의 슬리브(3c)로 구성되며, 그 기본 구조는 상기 본 발명의 제 4 실시예와 동일하고 단지 슬리브(3c)의 외면에 철근의 리브 및 마디와 동일한 형상의 리브(39)가 부가되어 콘크리트와의 부착력을 향상시키며, 슬리브(3c)의 소구경부(34)에서 타격부(33) 부근을 종방향으로 더 돌출되게 형성하여 슬리브(3c)를 한 쌍의 결합편체(2b)의 외면에 끼우기 위해 타격공구로 타격부(33)를 타격하여 함몰되어도 타격부(33)가 소구경부(34)보다 안쪽으로 더 함몰되지 않도록 하는 것이 다른 특징이며, 결합방법과 작용효과는 상기 본 발명의 제 4 실시예와 동일하다.

도 20 내지 도 24 는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 사시도와 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 본 발명의 제 6 실시예는 한 쌍의 결합편체(2c)와 하나의 슬리브(3c)로 구성되며, 그 기본 구조는 상기 본 발명의 제 5 실시예와 동일하고 단지 한 쌍의 결합편체(2c)의 내면에 이형철근의 마디가 끼워지는 마디홈 및 중심홈이 없이 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)가 체결되는 나사마디홈(23a)이 형성되고, 한 쌍의 결합편체(2c)의 내면에 종방향으로 중간부이면서 횡방향으로는 양측에 요홈으로 이루어진 결합홈(28)이 두 부분 형성되어 이 결합홈(28)의 내부에 탄성이 있는 탄성재질로 이루어지고 이에 더하여 탄성을 제고시키도록 통공으로 이루어진 탄성공(61)이 다수 구비된 스페이서(6)가 추가로 구비되어 삽입되는 것이 다른 특징으로서, 특히 결합편체(2c)의 내면에 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)와 유격 없이 정확히 치합하도록 나사마디홈(23a)을 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)와 동격으로 형성하여 외주면에 슬리브(3c)를 느슨하게 끼워 박아 하나의 결합체로 만든 다음, 두 나사 마디 철근(1c, 1d)을 체결하고 슬리브(3c)를 완전히 끼워 박아 연결함으로써 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)와 결합편체(2c)의 나사마디홈(23a) 사이의 유격이 존재하지 않아 이음부에서 슬립이 일어나지 않게 된다.

이상의 본 발명의 제 6 실시예의 구성에 따른 결합방법과 작용효과는 다음과 같다.

먼저, 한 쌍의 결합편체(2c)를 슬리브(3c)로 느슨하게 가 결합상태로 하여 하나의 결합체로 일체화시키는 단계로써, 하나의 결합편체(2c)의 두 결합홈(28)에 스페이서(6)를 삽입하고 다른 하나의 결합편체(2c)를 스페이서(6)에 끼워 한 쌍의 결합편체(2c)를 마주보게 결합하고 상기 스페이서(6)에 의해 일체로 가 결합된 한 쌍의 결합편체(2c)의 외주면에 슬리브(3c)를 느슨하게 끼워 박는데 이때 스페이서(6)의 저항에 의해 한 쌍의 결합편체(2c)가 서로 완전히 밀착되지 않은 상태를 유지하게 한다.

다음으로, 현장에서 나사 마디 철근(1c, 1d)을 연결하는 단계로써, 도 23 에 도시한 바와 같이 하나의 나사 마디 철근(1d)에 한 쌍의 결합편체(2c)와 슬리브(2c)의 결합체를 전체 길이가 철근 단부에 완전히 체결하도록 체결한 다음, 도 24 에 도시한 바와 같이 다른 하나의 나사 마디 철근(1c)을 맞대고서 상기 하나의 나사 마디 철근(1d)에 체결된 한 쌍의 결합편체(2c)와 슬리브(2c)의 결합체를 역방향으로 돌려 다른 하나의 나사 마디 철근(1c)에도 체결하여 두 철근(1c, 1d)을 연결하고, 슬리브(2c)의 타격부(33)를 타격공구 등으로 타격하여 완전히 박아 결합을 완료함으로써 나사 마디 철근을 간편하고 견고하게 연결하고 이음부에서 슬립이 발생하지 않게 한다.

이상의 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 6 실시예에서, 한 쌍의 결합편체와 끼워지는 슬리브는 서로 바꾸어서 적용하여도 그 작용 효과도 동일하며, 슬리브의 종방향의 중간부를 모두 제거하여 두 개의 슬리브로 구비하여 일방향으로 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박을 수도 있으며 그 작용 효과는 상기 본 발명의 실시예들과 동일하지만 슬리브가 두 개로 분리되어 한 쌍의 결합편체에 끼워 박는 작업이 불편하다.

이상에서 본 발명은 여러 가지 바람직한 실시 예를 도시하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 범위 내에서 당 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경실시를 할 수 있으나 그 기술적인 사상은 본 발명과 동일한 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 동일한 구조로 이루어진 한 쌍의 결합편체로 두 철근의 단부를 덮고 슬리브를 상기 한 쌍의 결합편체의 외면에 끼워 박아 결합편체를 압지하여 철근을 간편하고 견고하게 연결하는 것으로서, 철근의 마디가 두 줄의 리브를 중심으로 일치한 원주형이거나 엇갈린 반원주형이어도 모두 수용하여 견고하게 연결하고, 철근의 직경에 편차가 결합편체의 외주면에 끼워 박는 슬리브의 압입 깊이를 달리하여 연결하며, 나사 마디 철근의 이음에도 적용하여 결합편체의 나사마디홈을 철근의 나사 마디와 동격으로 형성하여 철근의 나사 마디와 결합편체의 나사마디홈 유격 없이 치합하도록 하여 이음부에 인장 및 압축하중이 작용하여도 슬립이 일어나지 않게 하고, 슬리브의 내부에 크라우트재를 충진하거나 쐐기를 두 철근의 단부 사이에 박아 철근과 결합편체 사이의 유격을 제거하여 이음부에 인장 및 압축하중이 작용하여도 슬립이 발생하지 않게 하여 이음부 주변의 콘크리트가 균열 되는 것을 방지하며, 한 쌍의 결합편체가 동일한 구조이기 때문에 제조비용을 절감할 수 있으며 부품의 관리 및 시공이 편리해지는 효과가 있다.

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7. 철근의 외주면을 덮는 한 쌍의 결합편체와, 상기 한 쌍의 결합편체의 외주면에 끼워 박아 한 쌍의 결합편체를 압지하는 슬리브로 구성된 철근 연결구에 있어서, 한 쌍의 결합편체(2c)의 내면은 횡단면이 원호 형태이고 외면은 종방향으로 일단에서 타단으로 경사진 경사면(21)으로 이루어지며 횡단폭은 전체 길이에 걸쳐 동일하게 형성되고 내면에 나사 마디 철근(1c, 1d)의 나사 마디(13)가 체결되는 다수의 나사마디홈(23a)이 형성되며, 슬리브(3c)는 중공형 관체로 형성되며 대칭방향의 두 면은 종방향으로 상기 결합편체의 경사면과 동일한 경사각을 가진 경사면(31)으로 형성되며, 슬리브(3c)의 종방향의 중간부에 내부로 관통된 개방부(38, 38a)가 다수 형성되고, 한 쌍의 결합편체(2c)의 내면에 요홈으로 이루어진 결합홈(28)이 형성되며 상기 결합홈(28)의 내부에 탄성재질로 이루어지고 탄성공(61)이 다수 구비된 스페이서(6)를 삽입하여 한 쌍의 결합편체(2c)를 가 결합시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 철근 연결구.
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