KR101207138B1 - 콘크리트 파일의 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 파일들을 상하로 연겨하는 이음장치의 외주면을 감싸며 고정되는 외부링의 구조를 개선하여 작업시간을 단축함과 아울러 밀폐성을 확보할 수 있음과 아울러 지지강도를 더욱 보강하여 안정성을 더욱 확보할 수 있도록 상부 콘크리트 파일(1)의 선단에 볼트 체결되어 결합되는 상부원판(2)과 하부 콘크리트 파일(3)의 상단에 볼트 체결되어 결합되는 하부원판(4)과 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재와 상기 상부원판(2)의 가장자리와 하부원판(4)의 가장자리 사이를 연결함과 아울러 연결수직부재의 외주면을 감싸면서 볼트 체결되는 외부링(6)을 포함하는 콘크리트 파일의 이음장치에 있어서, 상기한 외부링은(6) 평면상 반원형상으로 이루어진 한 쌍의 링편(14)으로 이루어지고, 상기 링편(14)들의 양단부에는 결합나사(13)로 상기 연결수직부재에 결합되는 결합공(12)이 구비됨과 아울러, 상기 링편(14)들의 내측면에는 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)들의 사이 공간에 수직상 끼워 맞춤될 정도의 높이를 가지는 보조수직보강편(16)이 구비된 콘크리트 파일의 이음장치를 제공한다.

Description

콘크리트 파일의 이음장치{A JOINT APPARATUS OF CONCRETE PILE FOR FOUNDATION WORK}

본 발명은 토목공사나 건축공사의 기초공사중에 연약지반에 박아 지반을 보강하는 콘크리트 파일을 2개 이상 연결하여 지반의 내부로 깊이 박아 공사하도록 된 콘크리트 파일(concrete pile)의 이음장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연약지반의 기초공사시에 지반에 깊게 박는 하부와 상부의 파일을 연결하는 이음부분의 강도를 강하게 하여 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형을 일으키지 않게 하고, 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리한 콘크리트 파일의 이음장치로 특히, 이음장치의 외주면을 감싸며 고정되는 외부링의 구조를 개선하여 작업시간을 단축함과 아울러 밀폐성을 확보할 수 있고, 지지강도를 더욱 보강하여 안정성을 더욱 확보할 수 있도록 된 콘크리트 파일의 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 지반에 토목공사나 건축공사를 하는 경우에는 지반의 보강을 위하여 콘크리트 파일을 박고 그 위에 기초공사를 시공한다.

이와 같은 콘크리트 파일은 비교적 제조단가가 저렴하고 수직방향 하중에 높은 저항을 하기 때문에 주로 건축물의 기초공사에 널리 이용되고 있다.

그리고 상기 콘크리트 파일은 지반조건에 따라 박혀 들어가야 하는 깊이가 다르며 연약지반의 경우에 2개 이상의 파일을 이어서 박는 경우가 있다.

즉 종래 콘크리트 파일의 이음은 콘크리트 파일의 끝단부에 철강제의 좌판을 설치하여 이를 용접으로 잇는 방식을 채용한다.

이와 같은 용접에 의한 이음방식은 철강제의 좌판을 미리 콘크리트 파일의 끝단부에 결합하여야 하며, 좌판의 유무 및 위치에 따라 상부, 중부 및 하부 연결콘크리트 파일과, 일반 콘크리트 파일과 같은 많은 종류의 파일을 제작, 적재하여야 한다.

상기에서 상부 연결콘크리트 파일은 하단에 좌판을 설치하여야 하고, 중부 연결콘크리트 파일은 상단과 하단에 좌판을 설치하여야 하며, 하부 연결콘크리트 파일은 상단에 좌판을 연결하여야 하고, 일반콘크리트 파일은 좌판이 없다.

그러나 이러한 많은 종류의 콘크리트 파일은 파일제작현장에 보관공간의 확보를 요구하게 되고, 좌판의 불필요한 재고에 따른 비용이 증가하는 문제가 있다.

또한 용접에 의한 이음방식은 시공현장에서 용접을 하여야 하므로 이음에 많은 시간이 소요되고 시공현장 주변환경이 열악하므로 완벽한 이음을 기대하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 근자에는 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 휘하여 볼트로 채결되어 연결하도록 된 이음장치가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.

상기와 같은 볼트체결방식의 이음장치로는 한국특허등록 제10-835778호(명칭: 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치)가 있으며, 상기 한국특허등록 제10-835778호의 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치는 공보에 게재된 바와 같이 중심부에 상부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 상부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 상부 콘크리트 파일의 PC 너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 상부원판과, 중심부에 하부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외부경이 하부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 하부 콘크리트 파일의 PC너트에 대응한 위치에 관통공)이 천공되어 있는 하부원판과, 상기 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재가 구성되어 있는 이음장치에 있어서, 상기 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결하며, 일정 원주방향 간격마다 관통공이 형성되고, 적어도 한 부분이 수직방향으로 절개된 환형링과, 상기 연결수직부재에 상기 환형링의 관통공과 대응되는 부분에 볼트공이 형성되어 있는 연결수직부재인 중앙관과, 상기 환형링의 관통공을 관통시키는 동시에 중앙관의 볼트공에 체결되는 볼트로 구성된 것으로 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 기존의 콘크리트 파일의 이음장치는 환형링에 의하여 항타력이 골고루 분산되어 하부로 전달되게 되어 있으므로 하부파일 및 이음장치의 파손 및 변형이 일어나지 않으며, 그에 따라 이음강도를 강하게 한다.

또한 시공현장에서 비로소 이음장치가 사용되므로 미리 여러 종류의 콘크리트 파일과 많은 양의 이음장치를 제작해 놓을 필요가 없으며, 그에 따라 재고량이 적게 되며 보관 장소 및 보관비용의 문제가 발생하지 않고, 볼트체결에 의하여 견고한 이음작업이 가능하므로 시공현장에서의 작업이 용이하다.

그러나 상기와 같은 볼트체결형상의 콘크리트 파일의 이음장치는 이음장치를 구성하는 환형링(외부링)을 연결수직부재에 볼트체결하여 결합을 할 때 다수의 볼트를 체결해야만 하기 때문에 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 상기 환형링(외부링)의 양단이 맞대어지면서 고정될 때, 맞대어지는 양단부와 연결수직부재와의 결속력이 약하여 밀폐성이 떨어짐은 물론 결합 또한 비안정적인 문제점이 있었다.

즉 환형링의 양단부가 수직상 일자형상의 단부를 가지어, 장시간 사용시 양단이 서로 벌어지는 문제점이 있었다.

그리고 상부원판과 하부원판 사이의 수직지지력이 미비하여 강도가 저하됨에 따라 수직상 지지력에 대한 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 연약지반의 기초공사시에 지반에 깊게 박는 하부와 상부의 파일을 연결하는 이음부분의 강도를 강하게 하여 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형을 일으키지 않게 하고, 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리한 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치로 특히, 이음장치의 외주면을 감싸며 고정되는 외부링의 구조를 개선하여 작업시간을 단축함과 아울러 밀폐성을 확보할 수 있음과 아울러 지지강도를 더욱 보강하여 안정성을 더욱 확보할 수 있도록 된 콘크리트 파일의 이음장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트 파일의 이음장치는 상부 콘크리트 파일의 선단에 볼트체결되어 결합되는 상부원판과 하부 콘크리트 파일의 상단에 볼트체결되어 결합되는 하부원판과 상기 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재와 상기 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결함과 아울러 연결수직부재의 외주면을 감싸면서 볼트체결되는 외부링을 포함하는 콘크리트 파일의 이음장치에 있어서,

상기한 외부링은 평면상 반원형상으로 이루어진 한 쌍의 링편으로 이루어지고, 상기 링편들의 양단부에는 결합나사로 상기 연결수직부재에 결합되는 결합공이 구비됨과 아울러, 상기 링편들의 내측면에는 상기 상부원판과 하부원판들의 사이공간에 수직상 끼워맞춤될 정도의 높이를 가지는 보조수직보강편이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 링편들에서 양단의 수직면에는 서로 맞춤결합되는 절곡면이 있는 절곡턱들을 가지며, 상기 절곡턱에는 상기 결합공이 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 링편들의 양단에는 수평상 서로 맞춤 결합되어 밀착되는 절곡홈이 서로 대응되는 방향측에 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 콘크리트 파일의 이음장치는 상부와 하부의 콘크리트 파일을 연결할 때 용접을 하지않고 볼트로 체결하여 연결하기 때문에 이음부분의 강도가 강함과 더불어 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형을 일으키지 않음은 물론 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리함과 동시에 특히, 연결부위의 외주면을 감싸며 고정되는 외부링의 개선된 구조에 따라 체결되는 볼트의 수가 감소되어 작업시간이 단축되고, 결합되는 양단이 밀폐성이 높은 구조인 절곡구조를 가지고 있어 기밀성이 확고한 효과를 가진다.

또한 외부링의 내측면에 상부원판과 하부원판과의 사이의 수직적 지지강도를 더욱 보강할 수 있어 안정성을 더욱 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치를 보인 분리사시 예시도.
도 2 및 도 3은 도 1에서 도시된 본 실시예의 콘크리트 파일의 이음장치의 결합상태를 보인 정단면 예시도.
도 4는 도 1에서 도시된 본 실시예의 콘크리트 파일의 이음장치의 결합상태를 보인 정면 예시도.
도 5는 도 1에서 도시된 본 실시예의 콘크리트 파일의 이음장치의 결합상태를 보인 횡단면 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치를 보인 일부 확대 사시 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치를 보인 도면으로, 본 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치는 연약지반의 강도를 보강하기 위해 지중으로 박혀 설치되는 콘크리트 파일을 수직상으로 연결하는 것에 사용되는 것으로 용접결합이 아닌 볼트체결방식으로 이루어진다.

상기와 같은 본 실시예의 콘크리트 파일의 이음장치는 상부 콘크리트 파일(1)의 선단과 결합되는 상부원판(2)과, 하부 콘크리트 파일(3)의 상단과 결합되는 하부원판(4)과, 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)을 연결하도록 일체로 형성되는 연결수직부재를 구성하는 내부링(5)과, 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)의 가장자리부위들을 상하로 연결하면서 연결수직부재에 결합되는 외부링(6)으로 이루어진다.

그리고 상기의 구성요소들은 모두 철강제로 되어 있으며, 하부원판(4), 상부원판(2), 그리고 연결수직부재을 구성하는 내부링(5)은 용접에 의하여 일체로 형성할 수도 있고 처음부터 일체로 제작될 수 있다.

또한 상기한 내부링(5)에는 상부원판(2)과 하부원판(4)의 사이에 게재되어 지지함과 아울러 외부링(6)과 볼트체결되는 수직보강판(7)들이 용접되어 구비된다.

그리고 상기한 하부원판(4)은 지반에 박힌 하부의 콘크리트 파일(3)의 상단에 구성되어 있는 다수의 PC너트(8)에 대응하는 위치에 각각 관통공(9)이 형성되어 고정볼트(10)로 체결됨에 따라 결합된다.

또한 상기한 상부원판(2)은 상부의 콘크리트 파일(1)의 하단에 구성되어 있는 다수의 PC너트(8)에 대응하는 위치에 각각 관통공(9)이 형성되어 고정볼트(10)로 체결됨에 따라 결합된다.

그리고 상기한 외부링(6)은 수직방향으로 절개되어 절개된 부위가 양단을 형성하며 탄성의 철강제로 형성됨에 따라 양단(절개부)가 벌려져 상기 하부원판(4)과 상부원판(2)의 가장자리 사이에 연결된다.

이에 따라 상기 하부원판(4)의 가장자리 상부모서리와 상부원판(2)의 가장자리 하부모서리에는 각각 상기 외부링(6)의 하단과 상단이 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

상기에서 외부링(6)에는 상기 수직보강판(7)의 전면에 형성된 나사공(11)에 나사결합되는 결합공(12)이 각각 구비되어, 결합나사(13)의 나사결합에 의해 수직보강판(7)에 고정된다.

따라서 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)의 사이에서 내부를 감싸면서 결합된다.

즉 상부의 콘크리트 파일(1)과 하부의 콘크리트 파일(4)을 연결할 때 종래처럼 용접을 하지않고 볼트로 체결하여 연결하기 때문에 이음부분의 강도가 강함과 더불어 콘크리트 파일이나 이음장치에서 파손이나 변형을 일으키지 않음은 물론 여러 종류의 파일을 필요로 하지 않고 시공현장에서의 작업이 편리하게 이루어진다.

또한 본실시예의 콘크리트 파일의 이음장치에서 상기한 외부링(6)은 평면상 반원형상으로 이루어진 한 쌍의 링편(14)으로 이루어지고, 상기 링편(14)들의 양단부에는 결합나사(13)로 상기 연결수직부재에 결합되는 결합공(12)이 구비된다.

그리고 상기한 링편(14)들에서 양단의 수직면에는 서로 맞춤결합되는 절곡면이 있는 절곡턱(15)들을 가지며, 상기 절곡턱(15)에는 상기 연결수직부재를 구성하는 수직보강판(7)에 결합나사로 결합되는 상기한 결합공(12)이 구비된다.

따라서 상기 링편(14)들의 양단에 서로 맞춤결합되는 절곡턱(15)이 형성되고 상기 절곡턱(15)에서만 결합나사(13)가 체결되어 조립되기 때문에, 결합되는 볼트의 수가 기존보다 현저히 감소되어 작업시간이 단축된다.

즉, 링편(14)들의 양단이 밀폐성이 높은 구조인 절곡구조를 가지어 기밀성이 뛰어나고, 절곡턱(15)과 절곡턱(15)이 교차하여 맞물린 형태로 결합하기 때문에 접촉면적이 기존보다 증대되어 기밀성이 더욱 크다.

또한 본실시예의 콘크리트 파일의 이음장치에서 상기 링편(14)들의 내측면에는 상기 상부원판(2)과 하부원판(4)들의 사이 공간에 수직상으로 끼워맞춤될 정도의 높이를 가지는 보조수직보강편(16)이 구비된다.

이에 따라 상기 보조수직보강편(16)이 상부원판(2)과 하부원판(4)과의 사이에 끼워 맞춤되어 수직적 지지강도를 더욱 보강할 수 있어 안정성을 더욱 확보하게 된다.

그리고 본 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치에서 상기한 링편(14)의 양단에는 수평상 서로 맞춤 결합되어 밀착되는 절곡홈(17)이 서로 대응되는 방향측에 구비된다.

따라서 링편(14)의 양단들이 서로 맞춤결합될 때 측단부의 절곡턱(15)에서 뿐만 아니라 전후면에 형성된 절곡홈(17)들과의 밀착이 고르게 이루어져 결합면적이 증대됨에 따라 고도의 기밀을 확보하게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치에 대한 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다

먼저 연약지반에 하부 콘크리트 파일(3)을 항타하여 지반에 박은 후, 하부 콘크리트 파일(3)의 상단면에 하부원판(4)의 저면이 밀착되도록 올려놓은 후 고정볼트(10)를 이용하여 하부원판(4)과 하부 콘크리트 파일(3)을 결합한다.

이와 같이 하부 콘크리트 파일(3)의 상단에 하부원판(4)이 고정되며 상부원판(2)의 상면에 상부 콘크리트 파일(1)의 선단면이 밀착되도록 올려놓은 후 고정볼트(10)로 볼트 체결하여 결합시킨다.

상기와 같이 하부 콘크리트 파일(3)과 상부 콘크리트 파일(1)의 사이에 이음장치가 게재되어 연결되면 상기 외부링(6)을 구성하는 링편(14)들을 상부원판(2)과 하부원판(4)의 사이 공간에서 수직보강판(7)의 전면에 밀착되게 고정되게 위치시킨 후, 결합볼트(13)로 볼트체결하고 고정하면 작업이 완료된다.

이때 상기 보조수직보강편(16)들이 상부원판(2)과 하부원판(4)의 사이 공간에서 수직상 끼워 맞춤되도록 결합시킨 후 볼트 체결한다.

상기와 같이 상부 콘크리트 파일(1)을 항타하여 지반으로 박으면 연약지반의 보강작업이 수행된다.

이와 같이 본 실시예에 의한 콘크리트 파일의 이음장치는 연결부위의 외주면을 감싸며 고정되는 외부링(6)의 개선된 구조에 따라 체결되는 볼트의 수가 감소되어 작업시간이 단축되고, 결합되는 링편들의 양단이 수평 및 수직상 밀폐성이 높은 구조인 절곡구조를 가지어 기밀성을 더욱 확보할 수 있도록 된 것을 기술적 구성의 특성으로 한다.

1 : 상부 콘크리트 파일, 2 : 상부원판,
3 : 하부 콘크리트 파일, 4 : 하부원판,
5 : 내부링, 6 : 외부링,
7 : 수직보강판, 8 : PC너트,
9 : 관통공, 10 : 고정볼트,
11 : 나사공, 12 : 결합공,
13 : 결합나사, 14 : 링편,
15 : 절곡턱, 16 : 보조수직보강편,
17 : 절곡홈.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 상부 콘크리트 파일의 선단에 볼트체결되어 결합되는 상부원판과 하부 콘크리트 파일의 상단에 볼트체결되어 결합되는 하부원판과 상기 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재와 상기 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결함과 아울러 연결수직부재의 외주면을 감싸면서 볼트체결되는 외부링을 포함하는 콘크리트 파일의 이음장치에 있어서,
   상기한 외부링은 평면상 반원형상으로 이루어진 한 쌍의 링편으로 이루어지고, 상기 링편들의 양단부에는 결합나사로 상기 연결수직부재에 결합되는 결합공이 구비됨과 아울러, 상기 링편들의 내측면에는 상기 상부원판과 하부원판들의 사이공간에 수직상 끼워맞춤될 정도의 높이를 가지는 보조수직보강편이 구비된 것을 특징으로 하고,
   상기한 링편들에서 양단의 수직면에는 서로 맞춤결합되는 절곡면이 있는 절곡턱들을 가지며, 상기 절곡턱에는 상기 결합공이 구비되어 있으며,
   상기한 링편들의 양단에는 수평상 서로 맞춤 결합되어 밀착되는 절곡홈이 서로 대응되는 방향측에 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일의 이음장치
   

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