KR101169391B1 - 건설용 트위스트 자재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설용 트위스트 자재에 관한 것으로, 트위스트되어 트위스트윙 및 트위스트홈이 마련되고, 선단에서 종단으로 테이퍼를 가지며, 선단 및 종단의 폭이 서로 상이한 금속재나 섬유보강중합체 트위스트바로 이루어지고, 단면의 돌출부와, 표면돌기나 관통공으로 이루어진 부착력강화수단;을 포함하며, 트위스트바의 선단측 단부에 마련되는 절곡부로 이루어진 단부부재 및 단면에 형성되는 리브를 더 포함하고, 상기 돌출부는 모서리가 라운드를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 뒤틀린 트위스트바에 의하여 길이에 비해 큰 부착면적을 제공하고, 돌출부에 의해 강성이 강화되고, 부착력강화수단에 의해 부착력이 강화되며, 구조적 특성에 의해 종래보다 우수한 부착력 및 정착성능을 발휘하고, 테이퍼에 의해 선단이 지중에 용이하게 고정되며, 종단의 폭을 크게하여 종단의 강성을 한층 강화시킬 수 있고, 절곡부를 통해 부착력을 강화시킬 수 있으며, 리브를 통해 강성을 보강할 수 있고, 라운드 형상을 통해 모서리에 의해 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.

건축, 보강, 철근, 앵커, 구조물

Description

건설용 트위스트 자재 { TWIST MATERIALS FOR CONSTRUCTION }

본 발명은 건축이나 토목과 같은 건설공사에 사용되는 건설용 트위스트 자재에 관한 것으로서, 일직선으로 길게 형성된 자재에 관한 것이다.

특히, 건설용 구조물에 내장되어 구조물의 강성을 보강하거나 건설용 구조물을 지중이나 지면에 고정하는데 사용되는 건설용 자재에 관한 것이다.

일반적으로 건축이나 토목과 같은 건설 공사는 철근이나 앵커와 같이 일직선으로 형성된 자재를 사용한다. 이와 같은 철근은 주로 구조물에 배근되어 구조물의 강성을 보강한다. 그리고, 앵커는 주로 구조물을 지면이나 기초에 고정시키는데 사용된다.

여기서, 전술한 철근은 표면에 띠형태의 돌기가 형성된 이형철근이 주로 사용된다. 이러한 철근은 대체적으로 콘크리트재 구조물의 내부에 삽입되어 구조물의 강성을 보강하는 보강근으로 사용된다. 이와 같은 철근은 띠형태의 돌기에 의해 구조물에 견고하게 부착된다.

또, 전술한 앵커는 길게 형성되어 지중에 매립되는 어스앵커, 그리고 짧게 형성되어 구조물에 체결되는 앵커볼트로 대별된다. 어스앵커는 주로 철근이나 와이어 또는 철선으로 구성된다. 그리고, 앵커볼트는 외주면에 나사산이 형성된 스터드볼트로 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 앵커볼트(20)는 콘크리트 기초대(1)에 매립되어 끼움관(1a)에 끼워지는 등주(10)를 기초대(1)에 고정한다. 즉, 앵커볼트(20)는 등주(10)를 기초대(1)상에 수직으로 고정시킨다. 이러한 앵커볼트(20)는 확대 도시된 바와 같이 외주면에 나사산이 형성되고, 하단부가 후킹됨에 따라 기초대(1)에 견고하게 고정된다.

그러나, 전술한 철근이나 지중앵커 또는 도시된 바와 같은 앵커볼트(20)는 가늘게 형성됨에 따라 부착력의 확보를 위해 길이를 길게 형성해야 하는 문제가 있다. 왜냐하면, 길이는 부착면적에 해당하기 때문이다. 즉, 철근이나 지중앵커 또는 앵커볼트(20)는 길이가 길게 형성되어야 요구되는 부착면적을 확보할 수 있기 때문이다. 물론, 이러한 철근이나 지중앵커 또는 앵커볼트(20)는 구조물이나 지중에 깊이가 깊게 형성되어야 안정적으로 매립되어 견고하게 고정된다. 따라서, 일반적인 건설용 일직선 자재는 재료비와 시공 시간 및 시공비용이 매우 과도하게 소요된다.

한편, 최근에는 섬유보강중합체(일명 FRP-Fiber Reinforced Polymer)로 형성된 FRP바(FRP Bar)가 사용되고 있다. 이러한 FRP바는 재질특성에 의해 철근 보다 우수한 인장력과, 경량성 및 내부식성을 갖는다. 이와 같은 FRP바는 구조물에 배근되어 부식성 및 인장력을 보완하면서 건축이나 토목용 콘크리트 구조물의 골조를 형성한다. 즉, FRP바는 철근과 같이 보강근으로 사용된다.

이와 같은 FRP바는 열경화성 수지를 주성분으로 하는 기지재료에 탄소섬유나 유리섬유 또는 아라미드섬유와 같은 섬유재가 함유되어 제조된다. 따라서, FRP바는 높은 인장강도와 경량성 및 내부식성을 갖는다. 물론, FRP바는 재질특성으로 인하여 비자기성도 갖는다.

이러한 FRP바는 철근과 거의 동일한 굵기 및 길이로 형성되므로 철근과 같이 가늘고 길게 형성된다. 물론, FRP바는 철근과 같이 가늘고 길게 형성되어야 요구되는 부착성능을 확보할 수 있다. 따라서, FRP바는 철근과 동일한 문제를 야기시킨다. 이에 따라, FRP바는 부착성능이 향상되도록 기지재료 표면에 돌기를 형성하거나 모래와 같은 알갱이를 부착시키기도 한다. 하지만, 이러한 FRP바는 기지재료의 강성이 작음으로 인해 부착성능에 문제가 있다. 또한 표면의 알갱이가 너무 미세하기 때문에 보다 우수한 부착성능을 확보할 수 없다.

한편, 도면상 미설명부호 12는 등주(10)의 하단에 형성되는 플랜지이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 뒤틀린형태로 트위스트되어 드릴과 같은 형태를 이룸에 따라 구조적 특성에 의해 지중이나 구조물에 견고하게 박혀서 고정되는 건설용 트위스트 자재를 제공하기 위함이 그 목적이다.
특히, 정착력이나 고정력 및 축방향 강성을 보강할 수 있고, 흙이나 모르터, 콘크리트 또는 그라우트와 같은 부착재에 대한 부착력을 강화시킬 수 있는 건설용 트위스트 자재를 제공하기 위함이 그 목적이다.
이에 더하여, 구조적 특성으로 재질에 비해 종래의 철근이나 FRP바 보다 우수한 부착력 및 정착성능을 발휘하고, 선단이 종단 보다 날카롭게 형성되며, 종단의 폭이 선단의 폭과 상이하게 형성된 건설용 트위스트 자재를 제공하기 위함이 그 목적이다.
더 나아가, 단부의 구조에 의해 단부측 부착력을 강화시킬 수 있고, 단면의 중앙부강성을 보강할 수 있는 건설용 트위스트 자재를 제공하기 위함이 그 목적이다.
또한, 앵커볼트 처럼 사용할 수 있는 건설용 트위스트 자재를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건설용 트위스트 자재는, 건설에 이용되는 바형태의 부재에 있어서, 트위스트되어 뒤틀린 형태로 형성되고, 소정 크기의 폭과 높이로 이루어진 단면을 가지면서 일직선의 길이로 형성된 동시에, 트위스트된 형태에 의한 형상적 특성에 의해 드릴의 날과 같이 형성된 트위스트윙 및, 드릴의 인출홈과 같이 형성되어 흙이나 모르터와 같은 부착재가 삽입되는 트위스트홈이 길이방향을 따라 형성되며, 지중이나 구조물에 박혀서 매립되는 트위스트바;로 이루어지고, 상기 트위스트바는 상기 폭 및 높이에 의해 직사각형의 단면으로 형성되며, 상기 단면의 상단 및 하단에 양측으로 돌출된 돌출부;를 더 포함하고, 상기 트위스트바의 상기 트위스트홈으로 삽입되는 상기 부착재에 대한 트위스트바의 부착력을 강화시키는 부착력 강화수단;을 더 포함하며, 상기 부착력 강화수단은, 상기 트위스트바의 표면에 일체적으로 형성되는 표면돌기나 트위스트바에 형성되는 홈이나 구멍형태의 관통공;인 것을 특징으로 하고, 상기 트위스트바는 금속재나 섬유보강중합체로 구성되어 트위스트형태를 이루는 것을 특징으로 하며, 상기 트위스트바는 선단에서 종단을 향하여 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 트위스트바는 선단의 폭과 종단의 폭이 서로 상이한 것을 특징으로 하며, 상기 지중이나 구조물에 매립되는 상기 트위스트바의 단부측 부착력이 강화되도록 트위스트바의 단부에 마련되는 단부부재;를 더 포함하고, 상기 단부부재는, 상기 트위스트바의 단부에서 후킹되어 절곡형성되는 절곡부;인 것을 특징으로 하고, 상기 트위스트바는, 상기 단면의 중앙부에 단면의 폭 보다 넓은 폭으로 돌출형성되어 단면의 중앙부 강성을 보강하는 리브;를 더 포함하며, 상기 절곡부는 상기 트위스트바의 단부에서 절곡형성되되, 상기 트위스트바의 선단에 절곡형성되고, 상기 돌출부는 모서리가 라운드를 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여, 본 발명은, 상기 트위스트바의 단부에 일체적으로 마련되는 헤드;를 더 포함하여 구성할 필요도 있다. 이러한 상기 헤드는 예컨대, 상기 트위스트바의 단부와 일체를 이루는 단부볼트 및; 상기 단부볼트에 나사결합되는 너트;를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의한 건설용 트위스트 자재는, 트위스트바가 드릴과 같이 뒤틀린 형태로 형성되어 지중이나 구조물에 박혀서 견고하게 고정되므로 길이에 비해 매우 우수한 고정력을 발휘하는 효과가 있다.

특히, 길이에 비해 매우 우수한 고정력을 발휘하므로 길이나 단면적을 종래의 철근이나 앵커 보다 짧거나 가늘게 형성하여도 종래의 철근이나 앵커와 거의 동일한 부착력 및 고정력을 발휘하는 효과가 있고, 직사각형의 단면에 돌출부가 형성되므로 정착력이나 고정력 및 축방향 강성을 보강할 수 있으며, 부착력 강화수단의 표면돌기나 관통공에 의해 트위스트바에 삽입되는 흙이나 모르터, 콘크리트 또는 그라우트와 같은 부착재에 대한 트위스트바의 부착력을 강화시킬 수 있는 효과도 있다.
이에 더하여, 금속재나 섬유보강중합체로 구성되어도 트위스트윙 및 트위스트홈에 의해 종래의 철근이나 FRP바 보다 우수한 부착력 및 정착성능을 발휘하고, 테이퍼지게 형성됨에 따라 선단이 종단 보다 날카로우므로 지중에 용이하게 웨지고정되며, 종단의 폭이 선단의 폭과 상이하게 구성되어 종단으로 갈수록 두께가 두꺼워질 경우 종단의 강성을 한층 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 종단을 헤머 등으로 용이하게 타격할 수 있다.
더 나아가, 트위스트바의 선단측 단부에 단부부재인 절곡부가 마련될 경우 트위스트바의 단부측 부착력을 강화시킬 수 있고, 트위스트바의 단면의 중앙부에 리브를 마련할 경우 트위스트바의 중앙부 강성을 보강할 수 있으며, 라운드 형상의 모서리에 의해 응력이 모서리에 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 트위스트바의 단부에 헤드를 마련할 경우 트위스트바를 앵커볼트 처럼 사용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 건설용 트위스트 자재를 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재를 도시한 측면도 및 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 제조공정을 도시한 측면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 다른 예에 의한 제조공정을 도시한 사시도이다. 그리고, 도 5는 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 삽입홈이 형성된 것을 도시한 측면도이고, 도 6은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 표면돌기가 형성된 것을 도시한 측면도이며, 도 7은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 사용상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 헤드가 마련된 것을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재는 도면에 도시(측면도)된 바와 같이 뒤틀린 형태를 이루면서 일직선으로 형성된 트위스트바(50)를 포함한다. 이러한 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 트위스트된 형태에 의한 형상적 특성에 의해 드릴과 같이 형성된다. 따라서, 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 드릴의 날과 같이 형성된 트위스트윙(54) 및, 드릴의 인출홈과 같이 형성된 트위스트홈(56)이 길이방향을 따라 형성된다. 물론, 트위스트윙(54) 및 트위스트홈(56)은 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 나선형으로 형성된다.

또, 트위스트바(50)는 확대도 "①" 및 "②"에 도시된 바와 같이 소정 크기의 폭(W, W')과 높이(H, H')로 이루어진 단면(52)을 갖는다. 이와 같은 트위스트바(50)는 지중이나 콘크리트 구조물에 매립된다. 이때, 트위스트바(50)는 화학적 또는 자연적 부착재(예: 흙 또는 모르터나 그라우트, 콘크리트 등)가 트위스트홈(56)에 삽입된다. 따라서, 트위스트바(50)는 부착재로 인하여 지중이나 콘크리트 구조물에 박힌상태(삽입된 상태)로 견고하게 고정된다.

이와 같은 트위스트바(50)는 확대도 도시된 바와 같이 폭(W, W') 및 높이(H, H')에 의해 직사각형의 단면(52)으로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 트위스트바(50)는 도시된 바와 달리 길죽한 타원형의 단면(52)으로 형성될 수도 있다.

여기서, 도시된 확대도 "①"은 확대도 "②" 의 폭(W') 보다 좁은 폭(W)의 단면(52)으로 형성된 트위스트바(50)를 도시한 것이다. 즉, 확대도 "①" 및 "②"는 단면(52)의 폭 및 높이(단면적)가 서로 상이하게 형성된 것이 그 차이점이다.

트위스트바(50)는 철근과 같은 보강근이나 앵커로 활용될 수 있는 폭(W, W')으로 제조된다. 이러한 트위스트바(50)는 약 4mm 내지 7mm의 폭(W, W')으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 확대도 "①"은 약 4mm의 폭(W) 및 약 13mm의 높이(H)로 형성된 트위스트바(50)를 도시한 것이다. 그리고, 확대도 "②"는 약 7mm의 폭(W) 및 약 12mm의 높이(H)로 형성된 트위스트바(50)를 도시한 것이다.

트위스트바(50)는 확대 도시된 바와 같이 모서리가 날카롭게 각진형태로 형성될 수 있으나, 도시된 바와 달리 모서리가 라운드형태로 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 트위스트바(50)는 모서리가 라운드형태로 형성될 경우 응력이 모서리에 집중되지 않기 때문이다.
또, 트위스트바(50)는 확대도 "③"에 도시(종단면도)된 바와 같이 상단 및 하단에 양측으로 돌출된 돌출부(50')가 마련될 수 있다. 이때, 돌출부(50')는 확대도의 (a)에 도시된 바와 같이 모서리가 라운드지게 형성될 수 있으며, 이와 달리 확대도의 (b)에 도시된 바와 같이 모서리가 각지게 형성될 수도 있다.
트위스트바(50)는 돌출부(50')에 의해 확대 도시된 바와 같이 "I"와 같은 단면을 갖는다. 이렇게 형성된 트위스트바(50)는 트위스트 형태로 형성될 경우, 돌출부(50')가 트위스트되면서 길이방향의 양측으로 연속적인 형태의 돌기를 제공한다. 따라서, 이와 같은 트위스트바(50)는 돌출부(50')가 제공하는 연속적인 형태의 돌기에 의해 정착력이나 고정력이 더욱 강화된다.
여기서, 전술한 돌출부(50')는 도시된 바와 같이 트위스트바(50)의 상단 및 하단에 모두 마련될 수 있으며, 이와 달리 트위스트바(50)의 상단이나 하단 중 어느 한곳에만 마련될 수도 있다. 이러한 돌출부(50')는 트위스트바(50)가 금속재로 구성될 경우 금속판의 중앙부를 롤러(미도시)로 가압하면서 압출하여 금속판의 양측을 돌출시킴으로써 형성할 수 있으며, 트위스트바(50)가 후술되는 섬유보강중합체로 구성될 경우 미도시된 금형의 형틀에 돌출부(50')와 대응하는 형상을 마련함으로써 형성할 수 있다. 이와 같은 돌출부(50')는 트위스트바(50)의 길이방향을 따라 형성되므로 트위스트바(50)의 축방향 강성을 보강하는 역할도 한다.
또한, 트위스트바(50)는 도면상의 확대도 "④" 및 "⑤"에 도시된 바와 같이 단면(52)의 중앙부에 돌출형 리브(52')가 마련될 수 있다. 이러한 리브(52')는 도면의 (b)에 도시된 바와 같이 단면(52)의 폭(W) 보다 넓은 폭(W")으로 돌출됨에 따라 단면(52)의 측방으로 돌출형성된다. 물론, 리브(52')는 트위스트바(50)의 길이방향을 따라 일직선으로 길게 형성된다. 따라서, 트위스트바(50)는 리브(52')에 의해 단면적이 확장되므로 강성이 보강될 뿐만 아니라 부착력이 강화된다.
여기서, 전술한 리브(52')는 트위스트바(50)가 금속재로 구성될 경우 금속판의 상부 및 하부를 롤러(미도시)로 가압하면서 압출하여 금속판의 중앙을 돌출시킴으로써 형성할 수 있으며, 트위스트바(50)가 후술되는 섬유보강중합체로 구성될 경우 금형의 형틀에 리브(52')와 대응하는 형상을 마련함으로써 형성할 수 있다.
이와 같은 리브(52')는 확대도 "④"에 도시된 바와 같이 삼각형의 형태(전체적으로는 마름모의 형태)로 형성할 수도 있으며, 이와 달리 확대도 "⑤"에 도시된 바와 같이 사각형의 형태 또는 도시된 바와 달리 반원형의 형태로 형성할 수도 있다. 즉, 리브(52')는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 물론, 리브(52')는 요구되는 단면(52)의 크기나 소요부착성능 또는 적용되는 제조방법에 의해 형태나 크기가 결정된다.

트위스트바(50)는 단면적(폭 및 높이)에 의해 강성과 강도가 결정된다. 물론, 단면적은 설정된 단면(52)의 폭(W, W') 및 높이(H, H')에 의해 결정된다. 이러한 단면적은 지중이나 콘크리트 구조물에 대한 트위스트바(50)의 부착면적을 결정하는 요소이다. 즉, 트위스트바(50)는 단면적이 클수록 부착면적이 증가된다. 따라서, 트위스트바(50)는 단면(52)의 폭(W, W') 및 높이(H, H')가 커질수록 부착면적, 즉 부착력이 강화된다. 물론, 트위스트바(50)는 구조물의 설계 특성에 따라 단면(52)의 크기가 결정된다.

한편, 트위스트바(50)는 지중이나 콘크리트 구조물에 매립될 경우 전술한 바와 같이 흙이나 모르터와 같은 부착재가 나선형의 트위스트홈(56)으로 삽입된다. 따라서, 트위스트바(50)는 트위스트홈(56)에 삽입되는 부착재로 인하여 부분적으로 지중이나 콘크리트 구조물에 걸려서 고정된다. 이때, 트위스트홈(56)에 삽입되는 부착재는 트위스트홈(56)의 내부에서 결집되면서 트위스트바(50)의 표면에 부착된다. 물론, 트위스트바(50)는 부착재가 트위스트홈(56)에 삽입되어 표면에 부착되므로 표면적이 실질적으로 확장된 효과를 얻는다. 즉, 트위스트바(50)는 트위스트홈(56)에 의해 실질적으로 부착면적이 확장된다. 결론적으로, 트위스트바(50)는 부착재가 트위스트윙(54)의 표면 및 트위스트홈(56)의 내부표면에 부착될 뿐만 아니라, 부착재가 나선형으로 부착되므로 우수한 부착력을 갖는다.

다른 한편, 트위스트바(50)는 도시된 바와 달리 양단부 중 적어도 어느 일측의 단부가 날카롭게 형성될 수 있다. 즉, 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 단부가 수직으로 절단되어 형성될 수 있으며, 이와 달리 단부가 뾰족하게 형성될 수도 있다.

또 다른 한편, 전술한 부착재는 지중이나 구조물에 주입되는 그라우트나 콘크리트일 수 있다. 즉, 전술한 부착재는 화학적 접착재 일 수 있다.

도 3을 참조하면, 트위스트바(50)는 금속으로 구성할 수 있다. 이러한 트위스트바(50)는 확대 도시된 바와 같은 일직선의 금속재를 미도시된 압출기를 통해 뒤틀면서 압출하여 형성할 수 있다. 즉, 일직선의 금속재는 압출기에서 압출되면서 뒤틀림에 따라 도시된 바와 같은 트위스트바(50)를 이룬다. 하지만, 트위스트바(50)는 전술한 바와 다른 방법에 의해 형성될 수도 있다. 다만, 트위스트바(50)는 금속재를 이용하여 도시된 바와 같이 트위스트된 형태로 제조할 수 있는 방법이면 족하다.

도 4를 참조하면, 트위스트바(50)는 전술한 바와 달리 섬유보강중합체로 구성될 수 있다. 즉, 트위스트바(50)는 금속이 아닌 FRP로 구성될 수도 있다. 이러한 트위스트바(50)는 섬유보강중합체로 구성됨에 따라 성형에 의해 형성된다. 이때, 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 상부금형(UM) 및 하부금형(LM)으로 이루어진 금형(MD)에 의해 성형된다.

여기서, 전술한 섬유보강중합체는 강화섬유 및 기지재로(Matrix)로 이루어진다. 이때, 강화섬유는 예컨대, 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 기지재료는 예컨대, 불포화 폴리에스테르 수지와 같은 열경화성 소재로 구성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 형성될 경우 부착재가 트위스트홈(56)으로만 삽입된다. 이러한 트위스트바(50)는 트위스트홈(56)으로 삽입되는 부착재에 대한 부착력을 한층 더 강화시키는 부착력 강화수단;을 더 포함할 수 있다. 즉, 트위스트바(50)는 부착력 강화수단에 의해 부착력이 보다 크게 강화될 수 있다.

이러한 부착력 강화수단은 예컨대, 확대도 "가"에 도시된 바와 같이 트위스트바(50)의 표면에 부착재가 삽입되는 삽입홈(50a)을 형성하여, 삽입홈(50a)에 부착재가 침투함에 따라 트위스트바(50)의 부착력이 강화되도록 구성할 수 있다. 즉, 부착력 강화수단은 삽입홈(50a)으로 구성될 수 있다. 이러한 삽입홈(50a)은 확대 도시된 바와 같이 복수개로 구성되는 것이 바람직하다. 물론, 트위스트바(50)는 삽입홈(50a)에 의해 표면에 다수의 굴곡이 형성됨에 따라 부착면적, 즉 표면적이 확장된다. 따라서, 트위스트바(50)는 부착력이 강화된다.

이와 같이 삽입홈(50a)이 형성된 트위스트바(50)는 확대도 "나"에 도시된 바와 같이 양각이나 음각에 의해 삽입홈(50a)이 형성된 금속판을 뒤틀어서 형성할 수 있다. 이때, 삽입홈(50a)은 금속판의 일측에 형성할 수 있으며, 이와 달리 금속판의 양측에 형성할 수도 있다. 이러한 삽입홈(50a)은 확대도 "나"에 도시된 바와 같이 금속판의 길이방향과 상이하게 형성할 수 있으며, 이와 달리 금속판의 길이방향과 평행하게 형성할 수도 있다. 즉, 삽입홈(50a)은 도시된 바와 같이 종방향(또는 경사)이나 횡방향으로 형성될 수 있다.

또, 삽입홈(50a)은 확대 도시된 바와 같이 사각단면으로 형성할 수 있으며, 이와 달리 반원형의 단면이나 삼각형 또는 오각형과 같은 다각형의 단면으로 형성할 수도 있다. 물론, 삽입홈(50a)은 트위스트바(50)가 섬유보강중합체로 형성될 경우 전술한 금형(MD)에 의해 형성된다. 즉, 금형(MD)은 삽입홈(50a)에 대응되는 형태로 형성된다. 이와 달리 삽입홈(50a)은 섬유보강중합체로 형성된 트위스트바(50)에 절삭과 같은 방법으로 형성될 수도 있다. 결론적으로, 삽입홈(50a)은 다양한 제조방법에 의해 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 전술한 부착력 강화수단은 예컨대, 도시된 바와 같이 트위스트바(50)에 형성된 관통공(50d)으로 구성할 수 있다. 이러한 트위스트바(50)는 미도시된 금속판에 구멍을 형성한 후 이 금속판을 뒤틀면서 압출성형함에 따라 형성된다. 이때, 구멍은 금속판을 완전히 관통하여 형성할 수 있으며, 이와 달리 한쪽이 막힌 홈으로 형성할 수도 있다.

이와 달리, 전술한 부착력 강화수단은 예컨대, 확대 도시된 바와 같이 트위스트바(50)의 표면에 일체적으로 형성되는 표면돌기(CP)로 구성할 수도 있다. 이러한 트위스트바(50)는 금속판을 프레스금형으로 올록볼록하게 형성한 후 이 금속판을 뒤틀면서 압출성형함에 따라 형성된다. 즉, 표면돌기(CP)는 금속판에 오톨도톨한 형태로 성형되는 성형물에 의해 구성된다.

여기서, 전술한 표면돌기(CP)는 전술한 바와 달리 과립이나 가루형태의 알갱이입자(CP)로 구성할 수 있다. 이때, 알갱이입자(CP)는 모래나 돌가루 일 수 있다. 이러한 알갱이입자(CP)는 트위스트바(50)의 표면에 부착되어 트위스트바(50)와 동일체를 이룬다. 물론, 알갱이입자(CP)는 트위스트바(50)에 도포된 접착제에 의해 트위스트바(50)의 표면에 부착된다. 즉, 트위스트바(50)는 알갱이입자(CP)가 표면에 접착되도록 표면에 접착제가 도포되어야 한다.

도 7을 참조하면, 트위스트바(50)는 도시된 바와 같이 길게 형성되어 철근과 함께, 또는 철근 대용으로 콘크리트 구조물(ST)에 삽입될 수 있다. 즉, 트위스트바(50)는 철근과 혼합되어 구조물(ST)에 배근될 수 있으며, 이와 달리 철근이 없는 상태로 구조물(ST)에 배근될 수 있다. 이러한 트위스트바(50)는 트위스트되어 형성됨에 따라 우수한 부착력을 발휘한다. 특히, 트위스트바(50)는 전술한 트위스트홈(56)을 따라 구조물(ST)을 구성하는 부착재가 삽입되므로 구조물(ST)에 걸림상태로 고정된다. 따라서, 트위스트바(50)는 구조물(ST)에 안정적으로 고정될 뿐만 아니라 우수한 부착성능을 나타낸다.

이와 같은, 트위스트바(50)는 단부측 부착력이 강화되도록 단부에 단부부재가 마련될 수 있다. 즉, 단부부재는 트위스트바(50)의 단부측 부착력을 강화시킨다.

이러한 단부부재는 예컨대, 도시된 바와 같이 트위스트바(50)의 선단측 단부에서 후킹되어 절곡형성되는 절곡부(58)로 구성할 수 있다. 즉, 트위스트바(50)는 단부에 절곡부(58)가 형성될 수 있다. 따라서, 트위스트바(50)는 절곡부(58)에 의해 단부의 정착성능, 즉 단부측 부착력이 대폭적으로 향상된다.

도 8을 참조하면, 트위스트바(50)는 단부에 일체적으로 마련되는 헤드(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 헤드(70)는 예컨대, 도시된 바와 같이 외주면에 수나사가 형성된 단부볼트(72) 및; 이 단부볼트(72)에 나사결합되는 너트(74);를 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 헤드(70)는 단부볼트(72) 및 너트(74)로 구성될 수 있다.

단부볼트(72)는 확대도 "바"에 도시된 바와 같이 트위스트바(50)의 단부에 일체적으로 연결된다. 이러한 단부볼트(72)는 도시된 바와 같이 트위스트바(50)와 같거나 큰 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 단부볼트(72)는 트위스트바(50)가 금속재로 형성될 경우 용접에 의해 트위스트바(50)의 단부에 연결될 수 있다. 물론, 단부볼트(72)는 금속재 트위스트바(50)의 단부가 원통형으로 형성될 경우 절삭가공과 같은 작업을 통해 트위스트바(50)의 단부에 형성될 수도 있다.
이와 달리, 단부볼트(72)는 트위스트바(50)가 섬유보강중합체로 형성될 경우 접착제에 의해 트위스트바(50)의 단부에 연결되거나, 트위스트바(50)의 성형시 함께 성형된다.
여기서, 전술한 바와 같은 단부볼트(72)의 제조방법은 일례에 불과하다. 즉, 단부볼트(72)는 열거되지 않은 다양한 방법으로 제조할 수 있다.
한편, 단부볼트(72)는 도시된 바와 같이 너트(74)가 체결된다. 따라서, 단부볼트(72)는 확대 도시된 바와 같이 구조물에 고정된다.

이와 같이, 헤드(70)를 갖는 트위스트바(50)는, 확대도 "바"에 도시된 바와 같이 등주(10)의 플랜지(12)를 관통하여 등주(10)를 기초대(1)에 고정하는 앵커볼트로 사용될 수 있다. 이때, 트위스트바(50)의 단부에 동일체로 연결된 단부볼트(72)는, 도시된 바와 같이 너트(74)와 체결되면서 등주(10)를 기초대(1)상에 고정한다.

한편, 헤드(70)를 갖는 트위스트바(50)는 복수개로 구성되어 확대도 "자"에 도시된 바와 같이 커플러(90)를 통해 연결될 수 있다. 이때, 커플러(90)는 트위스트바(50)의 단부에 연결된 단부볼트(72)에 나사결합되면서 복수개의 트위스트바(50)를 연결한다. 물론, 커플러(90)는 단부볼트(72)의 나사산에 대응되는 암나사를 내주면에 갖는다. 이러한 커플러(90)는 도시된 바와 같이 한쌍의 트위스트바(50)를 일체로 연결할 수 있으나, 이와 달리 하나의 트위스트바(50)에 하나의 철근(미도시)을 연결할 수도 있다. 즉, 커플러(90)는 트위스트바(50) 및 철근 등과 같은 이종의 이질재를 일체적으로 연결시킬 수도 있다. 이와 같은 커플러(90)는 당업자계에 범용적으로 사용되므로 그 자세한 설명은 생략한다.

한편, 첨부된 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재를 도시한 측면도로서, 트위스트바(50)가 도시된 바와 같이 테이퍼지게 형성된 것이 전술한 실시예와의 차이점이다. 따라서, 첨부된 도면을 참조하여 이러한 차이점만을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 트위스트 부재는 트위스트바(50)가 선단에서 종단을 향하여 테이퍼지게 형성된다. 이러한 트위스트바(50)는 확대도 "차"에 도시된 바와 같이 테이퍼진 금속판을 트위스트시켜서 형성할 수 있으며, 이와 달리 섬유보강중합체를 형틀에서 테이퍼지게 성형하여 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 트위스트바(50)는 선단이 종단보다 날카로우므로 지중에 용이하게 웨지(Wedge)고정할 수 있을 뿐만 아니라, 종단으로 갈수록 부착면적이 확장되므로 일자형태로 형성된 것보다 우수한 부착력을 확보할 수 있다. 따라서, 이렇게 형성된 트위스트바(50)는 짧은 길이로 형성하여도 우수한 부착력을 확보할 수 있다.

이와 같은 트위스트바(50)는 확대도 "카"에 도시된 바와 같이 선단의 폭(W1)과 종단의 폭(W)이 서로 상이하게 형성될 수 있다. 이러한 트위스트바(50)는 확대 도시된 바와 같이 선단에서 종단으로 갈수록 사방으로 퍼져나가는 형태로 종단의 폭(W)이 형성된다. 따라서, 트위스트바(50)는 종단의 두께가 선단의 두께 보다 두껍게 형성된다. 이렇게 형성된 트위스트바(50)는 종단으로 갈 수록 두께가 두꺼워지므로 종단의 강성이 한층 더 강화될 뿐만 아니라 종단을 헤머등으로 용이하게 타격할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 트위스트바(50)는 확대도 "타"에 도시(종단면도)된 바와 같이 상단 및 하단에 전술한 돌출부(50')가 마련될 수 있다. 이에 더하여, 전술된 트위스트바(50)는 전술한 도 5에 도시된 바와 같은 삽입홈(50a)이 형성될 수 있으며, 더 나아가 전술한 도 6에 도시된 바와 같은 표면돌기(CP)나 관통공(50d)이 형성될 수도 있다. 즉, 도시된 트위스트바(50)는 삽입홈(50a)이나 돌출부(50') 또는 표면돌기(CP)나 관통공(50d)이 형성될 수도 있다.

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다른 한편, 첨부된 도 10은 도 2의 리브가 형성된 트위스트바의 측면도로서, 도시된 바와 같이 리브(52')는 트위스트바(50)의 단면(52)에 돌출되는 형태로 형성된다. 특히, 리브(52')는 확대 도시된 바와 같이 단면(52)의 측면 중앙부에서 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 리브(52')는 확대도 "하" 및 "파"에 도시된 바와 같이 삼각형이나 사각형의 형태로 형성할 수 있으며, 이와 달리 도면의 (b)에 도시된 바와 같이 반원형(전체적으로는 원형의 형태)의 형태로 형성할 수도 있다.
리브(52')는 앞서 설명된 도 9의 트위스트바(50)에도 적용이 가능하다. 즉, 리브(52')는 테이퍼진 트위스트바(50)에도 적용이 가능할 뿐만 아니라 돌출부(50')를 갖는 트위스트바(50)에도 적용이 가능하다. 또, 리브(52')는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 삽입홈(50a)이나 관통공(50d) 또는 표면돌기(CP)가 형성된 트위스트바(50)에도 적용이 가능하다.

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이상과 같은 본 발명의 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재는, 일직선 형태의 트위스트바(50)가 드릴과 같이 뒤틀린형태로 형성되어 지중이나 구조물에 박혀서 견고하게 고정되므로 길이에 비해 매우 우수한 고정력을 발휘한다.

특히, 길이에 비해 매우 우수한 고정력을 발휘하므로 길이나 굵기를 종래의 철근이나 앵커 보다 짧거나 가늘게 형성하여도 종래의 철근이나 앵커와 거의 동일한 부착력 및 고정력을 발휘하고, 직사각형의 단면(52)에 돌출부(50')가 형성되므로 정착력이나 고정력 및 축방향 강성을 보강할 수 있으며, 부착력 강화수단의 표면돌기(CP)나 관통공(50d)에 의하여 트위스트바(50)에 삽입되는 흙이나 모르터, 콘크리트 또는 그라우트와 같은 부착재에 대한 트위스트바(50)의 부착력을 강화시킬 수 있다.

또, 트위스트바(50)가 철근이나 앵커와 함께 혼합되어 사용되거나, 이들과 별개로 사용될 수 있다.

또한, 트위스트바(50)가 트위스트윙(54) 및 트위스트홈(56)을 갖는 섬유보강중합체로 이루어질 경우, 트위스트윙(54) 및 트위스트홈(56)으로 인하여 종래의 섬유보강중합체 보강근, 즉 종래의 FRP바 보다 우수한 부착력 및 정착성능을 발휘한다.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 일반적인 건설용 트위스트 자재를 도시한 측면도;

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재를 도시한 측면도 및 단면도;

도 3은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 제조공정을 도시한 측면도;

도 4는 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 다른 예에 의한 제조공정을 도시한 사시도;

도 5는 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 삽입홈이 형성된 것을 도시한 측면도;

도 6은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 표면돌기가 형성된 것을 도시한 측면도;

도 7은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재의 사용상태를 도시한 사시도;

도 8은 도 2에 도시된 건설용 트위스트 자재에 헤드가 마련된 것을 도시한 사시도;

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건설용 트위스트 자재를 도시한 측면도; 및
도 10은 도 2의 리브가 형성된 트위스트바의 측면도.

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<도면의 주요부호 설명>

50 : 트위스트바

52 : 단면

54 : 트위스트윙

56 : 트위스트홈

70 : 헤드

72 : 단부볼트

Claims (15)

1. 건설에 이용되는 바형태의 부재에 있어서,

   트위스트되어 뒤틀린 형태로 형성되고, 소정 크기의 폭(W, W')과 높이(H, H')로 이루어진 단면(52)을 가지면서 일직선의 길이로 형성된 동시에, 트위스트된 형태에 의한 형상적 특성에 의해 드릴의 날과 같이 형성된 트위스트윙(54) 및, 드릴의 인출홈과 같이 형성되어 흙이나 모르터와 같은 부착재가 삽입되는 트위스트홈(56)이 길이방향을 따라 형성되며, 지중이나 구조물에 박혀서 매립되는 트위스트바(50);로 이루어지고,

   상기 트위스트바(50)는 상기 폭(W, W') 및 높이(H, H')에 의해 직사각형의 단면(52)으로 형성되며,

   상기 단면(52)의 상단 및 하단에 양측으로 돌출된 돌출부(50');를 더 포함하고,

   상기 트위스트바(50)의 상기 트위스트홈(56)으로 삽입되는 상기 부착재에 대한 트위스트바(50)의 부착력을 강화시키는 부착력 강화수단;을 더 포함하며,

   상기 부착력 강화수단은,

   상기 트위스트바(50)의 표면에 일체적으로 형성되는 표면돌기(CP)나 트위스트바(50)에 형성되는 홈이나 구멍형태의 관통공(50d);인 것을 특징으로 하고,

   상기 트위스트바(50)는 금속재나 섬유보강중합체로 구성되어 트위스트형태를 이루는 것을 특징으로 하며,

   상기 트위스트바(50)는 선단에서 종단을 향하여 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하고,

   상기 트위스트바(50)는 선단의 폭(W1)과 종단의 폭(W)이 서로 상이한 것을 특징으로 하며,

   상기 지중이나 구조물에 매립되는 상기 트위스트바(50)의 단부측 부착력이 강화되도록 트위스트바(50)의 단부에 마련되는 단부부재;를 더 포함하고,

   상기 단부부재는,

   상기 트위스트바(50)의 단부에서 후킹되어 절곡형성되는 절곡부(58);인 것을 특징으로 하고,

   상기 트위스트바(50)는,

   상기 단면(52)의 중앙부에 단면(52)의 폭(W) 보다 넓은 폭(W")으로 돌출형성되어 단면(52)의 중앙부 강성을 보강하는 리브(52');를 더 포함하며,

   상기 절곡부(58)는 상기 트위스트바(50)의 단부에서 절곡형성되되, 상기 트위스트바(50)의 선단에 절곡형성되고,

   상기 돌출부(50')는 모서리가 라운드를 갖는 것을 특징으로 하는 건설용 트위스트 자재.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 트위스트바(50)의 단부에 일체적으로 마련되는 헤드(70);를 더 포함하고,

    상기 헤드(70)는,

    상기 트위스트바(50)의 단부와 일체를 이루는 단부볼트(72); 및

    상기 단부볼트(72)에 나사결합되는 너트(74);를 포함하는 건설용 트위스트 자재.
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