KR101319398B1 - 철근 커플러 및 이를 이용한 철근 커플러의 체결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 철근 커플러는 두 개의 철근들의 수나사부에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부가 형성되는 철근연결부와, 상기 철근연결부의 전방에는 연결하고자 하는 철근의 삽입을 안내하기 위해 암나사부가 형성되는 상기 철근연결부의 내주면 일단에서 철근 커플러의 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 되는 삽입안내부와, 상기 철근연결부의 후방에 일체로 형성되고 내주면에 암나사부가 형성되며 철근연결부와 절취홈으로 연결되는 절취조임부를 포함하여 이루어져서 상기 철근연결부에 의해 두 개의 철근들을 양측에서 나사결합시킨 다음 상기 절취홈을 절취시켜 상기 절취조임부를 철근연결부와 분리시킨 후 회전시켜 추가로 조임할 수 있게 하여 체결강도를 강화시키고, 절취조임부에 체결력이 작용하면서 절취홈이 비틀림파괴됨과 동시에 철근연결부와 절취조임부가 밀착하면서 외관으로 확인이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

철근 커플러 및 이를 이용한 철근 커플러의 체결방법{COUPLER FOR REINFORCING BAR AND COUPLING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 철근 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철근콘크리트 구조물을 건축할 경우 사용되는 철근들을 상호 연결하는 철근 커플러 및 이를 이용한 철근 커플러의 체결방법에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 철근콘크리트 구조물에 사용되는 철근은 일정한 길이로 절단된 상태에서 공급되기 때문에 서로 연결하여 사용하게 된다.

이 때 철근을 연결하기 위해 철근 커플러가 사용되며, 도1 내지 도2에 종래 철근 커플러(100)가 도시되어 있다.

도1에 도시된 종래 철근 커플러(10)는 일단에 수나사부(21a,22a)가 형성된 철근(21,22)들을 연결시키기 위해 내주면에 암나사부(11)가 형성된 것이다.

이러한 종래 철근 커플러(10)는 먼저 제1 철근(22) 일단에 형성된 수나사부(22a)에 철근 커플러(10)를 회전시켜 나사 결합시킨 다음, 연결하고자 하는 제2 철근(21)의 수나사부(21a)가 형성된 일단을 철근 커플러(10)에 결합된 철근(22)과 일직선이 되도록 마주댄다. 그 후 철근 커플러(10)를 반대방향으로 회전시켜 도1에 도시된 바와 같이 철근 커플러(10)가 두개의 철근(21,22)을 연결시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 철근 커플러(10)의 경우 제2 철근(21)을 철근 커플러(10)와 나사 결합시키기 위해서는 제2 철근(21)의 일단을 철근 커플러(10)와 기 결합된 철근(22)에 마주댈 때 정확히 일직선이 되도록 마주대어야 하는데 수 m에 달하는 무거운 철근을 정확히 일직선이 되도록 마주대기가 어려워 시공이 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위해 도2에 도시된 철근 커플러가 개발되어 있다. 도2a,2b의 철근 커플러(10)는 제2 철근(21)의 결합을 용이하게 하기 위해 전방부에 단부측으로 갈수록 내경이 점차 커지는 삽입안내부(12)가 형성되어 있다. 이러한 철근 커플러(10)의 경우에는 먼저, 도2a에 도시된 바와 같이 철근 커플러(10)의 암나사부(11)에 제1 철근(22)의 수나사부(22a)를 결합시킨 다음, 제2 철근(21)의 수나사부(21a)를 철근 커플러(10)의 삽입안내부(12)에 삽입시키고, 도2b에서와 같이 철근 커플러(10)를 회전시켜 제2 철근(21)과 나사결합하여 두 개의 철근(21,22)을 연결시키게 된다. 이러한 철근 커플러(10)는 결합하고자 하는 철근(21)을 삽입안내부(12)로 삽입시키면 자연스럽게 기결합된 철근(22)과 일직선이 되어 결합작업이 용이한 장점이 있다.

그런데, 이러한 철근 커플러(10)의 경우에도 나사결합되는 철근커플러(10)의 내주면에 형성된 암나사부(11)와 철근(21,22)의 수나사부(21a,22a) 사이의 유격, 또는 두 개의 철근(21,22) 사이의 작은 간격에 의해 약간의 흔들림이 발생하고 이로 인해 전체 구조물의 안정성에도 영향을 미치는 문제점이 있었다. 그리고, 철근 커플러의 경우 조임시 커플러 나사선에 장력이 발생되어 커플러 나사의 체결력이 발생하기 때문에 결합시 조임으로 인해 적정한 체결력을 얻기 위해서는 적정한 조임을 해야 한다. 그런데, 이와 같이 발생되는 체결력의 크기는 정확히 알기가 대단히 어려우므로 어느 정도 조이면 체결력이 발생할 수 있는지 확인하기가 어렵고, 또한 시공 후 감리 등의 경우에 외관으로 철근 커플러(10)와 철근들(21,22)이 단단히 체결되었는지 확인하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 철근 커플러와 철근의 체결강도를 강화시킴과 동시에 외관으로 견고한 체결여부를 용이하게 확인할 수 있는 철근 커플러 및 체결방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 철근 커플러는 두 개의 철근들을 상호 연결시키는 철근 커플러에 있어서,

상기 두 개의 철근들의 수나사부에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부가 형성되는 철근연결부와,

상기 철근연결부의 전방에 형성되어 연결하고자 하는 철근의 삽입을 안내하기 위해 암나사부가 형성되는 상기 철근연결부의 내주면 일단에서 철근 커플러의 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 되는 삽입안내부와,

상기 철근연결부의 후방에 일체로 형성되고 철근연결부와 절취홈으로 연결되어 철근과 나사결합되는 절취조임부를 포함하여 이루어져서 상기 철근연결부에 의해 두 개의 철근들을 양측에서 나사결합시킨 다음 상기 절취홈을 절취시켜 상기 절취조임부를 철근연결부와 분리시킨 후 회전시켜 추가로 조임할 수 있게 하여 체결강도를 강화시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절취홈은 철근 커플러의 둘레방향으로 원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절취조임부는 상기 절취홈이 절취되어 철근 연결부와 분리된 다음 나사결합되어 있는 철근과 풀림되는 방향으로 회전시켜 추가조임을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결방법은 두 개의 철근들을 상호 연결시키는 철근 커플러의 체결방법에 있어서,

상기 두 개의 철근들의 수나사부에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부가 형성되는 철근 커플러의 철근연결부 후방으로 제1 철근을 나사결합시키는 단계와,

상기 철근연결부의 전방으로 제2 철근을 나사결합시키는 단계와,

상기 철근 커플러에서 철근연결부의 후방 일측에 형성되는 절취홈을 절취시키는 단계와,

상기 절취홈이 절취되면서 상기 철근연결부와 분리되는 절취조임부를 철근과 나사결합된 상태에서 회전시킴으로써 철근연결부로 밀착시켜 추가조임을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절취조임부에 토크가 작용하여 상기 절취홈에 비틀림 전단이 발생하면서 상기 절취홈이 비틀림 파괴됨과 동시에 상기 철근연결부와 상기 절취조임부가 밀착하면서 추가조임이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 철근을 철근 커플러의 철근연결부에 결합시키는 단계는 제2 철근의 삽입을 안내하기 위해 암나사부가 형성되는 상기 철근연결부의 내주면 일단에서 철근 커플러의 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 되는 삽입안내부가 철근연결부의 전방에 형성되고 상기 삽입안내부를 통해 상기 제2 철근의 삽입 후 철근연결부와 결합되는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 철근을 결합시키는 단계는 제2 철근의 수나사부의 내측 끝단까지 철근 커플러를 결합시키는 단계인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절취홈을 절취시키는 단계는 절취홈의 후방에 형성되는 절취조임부를 나사결합되어 있는 철근과 풀림되는 방향으로 회전시켜 절취시키는 단계인 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 철근 커플러 및 이를 이용한 체결방법에 따르면 철근의 체결강도가 강화되고, 절취홈의 파괴를 통해 적정한 체결력을 가지는 토크치를 가짐을 확인할 수 있음과 동시에, 외관으로 견고한 체결여부를 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래 철근 커플러의 결합 단면도이고,
도2a, 2b는 또 다른 종래 철근 커플러의 결합과정을 도시한 도면이며,
도3은 본 발명에 따른 철근 커플러의 사시도이고,
도4a, 4b, 4c는 본 발명에 따른 철근 커플러와 연결하고자 하는 두 개의 철근을 결합하는 과정을 도시한 도면이다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철근 커플러(100)를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 발명에 따른 철근 커플러의 사시도이고, 도4a, 4b, 4c는 본 발명에 따른 철근 커플러와 연결하고자 하는 두 개의 철근을 결합하는 과정을 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철근 커플러(100)는 내주면에 암나사부(110)가 형성된 철근연결부(101)와, 철근연결부(101)의 전방에 형성되는 삽입안내부(120)와, 철근연결부(101)의 후방에 형성되고 철근연결부(101)와 절취홈(141)으로 연결되는 절취조임부(140)로 이루어진다.

철근연결부(101)는 두 개의 철근(210, 220)이 양측에 각각 나사결합되어 철근(210, 220)을 상호 연결시키기 위한 것으로, 이를 위해 내주면에 암나사부(32)가 형성된다.

삽입안내부(120)는 철근연결부(101)의 내주면 전방에 형성되어 연결하고자 하는 철근(210)의 삽입을 안내하는 것으로, 암나사부(110)가 형성되는 철근연결부(101)의 내주면 일단에서 철근 커플러(100)의 전방 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 형성된다.

또한, 철근연결부(101)의 후방에는 철근연결부(101)와 일체로 형성되는 절취조임부(140)가 형성된다.

절취조임부(140)는 철근연결부(101)의 후방에 일체로 형성되고 철근연결부(101)와의 연결부분에 철근 커플러(100)의 둘레방향으로 원형의 절취홈(141)이 형성되어 있다. 절취조임부(140)의 내주면에는 철근 커플러(100)와 결합되는 제1 철근(220)의 수나사부(221)와 나사결합되기 위해 철근연결부(101)의 내주면과 동일한 내경으로 암나사부가 형성된다.

또한, 철근 커플러(100)를 철근과 결합시키기 위해 회전시킬 때 회전을 용이하게 하기 위해 철근 커플러(100)의 전체 외주면에는 철근 커플러(100)의 길이방향으로 연장형성되는 다수의 돌기(130)가 형성되고, 이 다수의 돌기(130)는 철근 커플러(100)의 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철근 커플러(100)의 체결방법을 도4a 내지 도4c를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결방법은 철근 커플러(100)에서 두 개의 철근들(210, 220)의 수나사부(211, 221)에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부(110)가 형성되는 철근연결부(101)의 후방으로 제1 철근(220)을 나사결합시키는 단계와,

상기 철근연결부(101)의 전방으로 제2 철근(210)을 나사결합시키는 단계와,

상기 철근연결부(101)의 후방 일측에 형성된 절취홈(141)을 절취시키는 단계와,

상기 절취홈(141)이 절취되면서 상기 철근연결부(101)와 분리되는 절취조임부(140)를 나사결합되어 있는 철근(220)과 풀림되는 방향으로 회전시켜 추가조임을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이하에서는 각 단계를 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 도4a에 도시된 바와 같이 제1 철근(220)의 일단에 형성된 수나사부(221)에 철근 커플러(100)의 철근연결부(101)의 내주면에 형성된 암나사부(110) 내측 끝단(즉, 삽입안내부(120)와 연결되는 부분)까지 나사결합시킨다. 그러면 철근연결부(101)와, 절취홈(141)에 의해 철근연결부(101)와 연결되어 있는 절취조임부(140)가 함께 제1 철근에 결합된 상태가 된다.

그 다음, 제2 철근(210)의 수나사부(211)를 삽입안내부(120) 내측으로 삽입시키되, 제2 철근(210)의 수나사부(211)가 기결합된 제1 철근(220)의 수나사부(221)의 단부와 맞닿을 때까지 삽입시킨다. 삽입안내부(120)는 상기한 바와 같이 철근연결부(101)와 연결되는 내측보다 외측의 내경이 더 크게 형성되어 철근(210)의 삽입이 용이하고 기결합된 철근(220)에 맞닿을 때까지 삽입시키면 자연스럽게 기결합된 철근(220)과 일직선을 이루게 된다.

그 후 철근 커플러(100)를 제1 철근(220)과 결합시킬 때와 반대방향으로 회전시켜 제1 철근(220)과의 결합을 풀면서 도4b와 같이 제2 철근(210)을 철근 커플러(100)와 나사결합시키되, 제2 철근(210)의 수나사부(211)의 내측 끝단까지 철근 커플러(100)를 결합시킨다. 제2 철근(210)의 수나사부(211)의 내측 끝단까지 철근 커플러(100)를 회전시켜 결합시키면 철근 커플러(100)는 더 이상 회전하지 못하고 정지하게 되는데 이 때 절취조임부(140)에 렌치 또는 스패너 등을 이용하여 추가로 회전력을 가한다.

이 경우 철근연결부(101)는 정지된 상태에서 절취조임부(140)만 추가로 회전력을 가하게 되면(나사결합되어 있는 제1 철근(220)과 풀림되는 방향으로) 상대적으로 강도가 약한 절취홈(141)이 절취되면서 절취조임부(140)가 철근연결부(101)와 분리되게 된다. 그 다음 절취조임부(140)가 결합되어 있는 제1 철근(220)과 풀림되는 방향(제1 철근(220)과 결합시키는 방향의 반대방향)으로 절취조임부(140)를 계속 회전시킨다. 이에 의해 절취조임부(140)가 철근연결부(101)쪽으로 밀착되면서 추가로 조임을 행할 수 있게 되고 따라서 양 철근(210, 220)이 보다 견고하게 결합되게 된다. 이와 같이 절취조임부(140)에 추가 조임을 행하여 체결을 완료하게 된다. 즉, 절취조임부(140)에 토크가 작용하여 절취홈(141)에 비틀림 전단이 발생하면서 절취홈(141)이 비틀림 파괴됨과 동시에 철근연결부(101)와 절취조임부(140)가 밀착하면서 외관으로 절취홈(141)의 파괴 및 체결작업의 완료가 확인가능하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결방법에 의하면, 철근 커플러(100)의 양측에 두 개의 철근(210, 220)을 결합시킨 다음 절취홈(141)을 절취시켜 추가조임부(140)를 철근연결부(101)와 분리시키고 회전시켜 추가 조임이 가능함으로써 철근 커플러(100)의 체결강도를 더 강화시키고 풀림을 방지할 수 있는 장점이 있는 것이다.

종래에는 철근 커플러로 철근들을 상호 나사결합시키더라도 양 철근과의 사이 또는 철근 커플러와 철근과의 유격으로 인해 작은 흔들림이 존재하는 문제점이 있었고 이로 인해 구조물 전체의 안전성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있었는데, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 철근 커플러(100)의 양측에 두 개의 철근(210,220)의 결합을 완료한 상태에서 절취조임부(140)를 추가로 회전시켜 절취홈(141)을 절취시킨 다음 더 조임으로써 철근의 체결강도를 더 강화시킬 수 있게 되었다.

또한, 이와 동시에 외부에서 절취홈(141)이 절취된 상태를 확인함으로써 시공 후 감리 등의 경우에 외관으로도 확실한 체결을 확인할 수 있는 장점이 있는 것이다. 그리고, 추가적으로 철근 커플러와 철근의 연결을 완료한 후 콘크리트 타설시 타설되는 콘크리트가 철근 커플러의 절취홈의 안쪽까지 채워져서 콘크리트와 철근, 및 철근 커플러와의 결합력까지 강화되는 효과를 가지게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

100 : 철근 커플러 101 : 철근 연결부
110 : 암나사부 120 : 삽입안내부
130 : 길이방향 돌기 140 : 절취조임부
141 : 절취홈 210, 220 : 철근
211, 221 : 수나사부

Claims (8)

1. 두 개의 철근들을 상호 연결시키는 철근 커플러에 있어서,
   상기 두 개의 철근들의 수나사부에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부가 형성되는 철근연결부와,
   상기 철근연결부의 전방에 형성되어 연결하고자 하는 제2철근(210)의 삽입을 안내하기 위해 암나사부가 형성되는 상기 철근연결부의 내주면 일단에서 철근 커플러의 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 되는 삽입안내부와,
   상기 철근연결부의 후방에 일체로 형성되고 철근연결부와 절취홈으로 연결되어 먼저 연결되는 제1철근(220)과 나사결합되는 절취조임부를 포함하여 이루어져서 상기 철근연결부에 의해 두 개의 철근들을 양측에서 나사결합시킨 다음 절취조임부를 회전시켜 상기 절취홈을 절취시키고 철근연결부와 분리된 절취조임부를 추가로 회전시켜 추가로 조임할 수 있게 하여 철근 커플러의 체결강도를 강화시키고 풀림이 방지되는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절취홈은 철근 커플러의 둘레방향으로 원형으로 형성되는 철근 커플러.
3. 제1항에 있어서,
   상기 절취조임부는 상기 절취홈이 절취되어 철근 연결부와 분리된 다음 나사결합되어 있는 제1철근과 풀림되는 방향으로 회전시켜 상기 철근 연결부와 밀착되어 추가조임을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 철근 커플러.
4. 두 개의 철근들을 상호 연결시키는 철근 커플러의 체결방법에 있어서,
   상기 두 개의 철근들의 수나사부에 각각 나사결합되도록 내주면에 암나사부가 형성되는 철근연결부와, 상기 철근연결부의 후방에 일체로 형성되고 철근연결부와 절취홈으로 연결되어 철근과 나사결합되는 절취조임부를 가지는 철근 커플러의 후방으로 제1 철근을 나사결합시키는 단계와,
   상기 철근연결부의 전방으로 제2 철근을 나사결합시키는 단계와,
   상기 절취조임부를 회전시켜 상기 철근 커플러에서 철근연결부의 후방에 형성되는 절취홈을 절취시키는 단계와,
   상기 절취홈이 절취되면서 상기 철근연결부와 분리되는 절취조임부를 제1 철근과 나사결합된 상태에서 추가로 회전시킴으로써 상기 철근연결부와 밀착시켜 추가조임을 수행하는 단계를 포함하여 이루어져서 철근 커플러의 체결강도가 강화되고 풀림이 방지되는 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 절취조임부에 토크가 작용되어 상기 절취홈에 비틀림 전단이 발생하면서 상기 절취홈이 비틀림 파괴됨과 동시에 상기 철근연결부와 상기 절취조임부가 밀착하면서 추가조임이 이루어지는 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 철근을 철근 커플러의 전방에서 철근연결부에 결합시키는 단계는 제2 철근의 삽입을 안내하기 위해 상기 철근연결부에서 암나사부가 형성되는 내주면 일단에서 철근 커플러의 단부로 갈수록 내경이 점차 커지게 되는 삽입안내부가 철근연결부의 전방에 형성되고 상기 삽입안내부를 통해 상기 제2 철근의 삽입 후 철근연결부와 결합되는 단계인 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제2 철근을 결합시키는 단계는 제2 철근의 수나사부의 내측 끝단까지 철근 커플러를 나사결합시키는 단계인 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 절취홈을 절취시키는 단계는 절취홈의 후방에 형성되는 절취조임부를 나사결합되어 있는 제1철근과 풀림되는 방향으로 회전시켜 절취시키는 단계인 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결방법.

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