KR101376055B1 - 콘크리트파일의 선단부 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트파일의 선단지지력을 증가시키기 위하여 선단보강판에 조립 장착되어 굴착된 시추공에 콘크리트파일을 시공시할 때 삽입 가이드역할을 하는 선단확장철판을 포함하는 콘크리트파일의 선단부의 체결구조에 관한 것으로, 콘크리트파일의 선단 체결구조를 개량하여 콘크리트파일 시공중에 야기될 수 있는 선단부 조립변형 발생을 근본적으로 해소함과 더불어 조립생산성 향상과 더불어 원가절감을 기대할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트파일의 선단부 체결구조를 제공함에 있다.

Description

콘크리트파일의 선단부 체결구조{A fastening structure of concrete pile fore-end}

본 발명은 축방향 하중 지지력이 우수하고, 타격에 강하며 휨내력이 큰 장점을 가지고 있어 지정(地釘)공사에 사용되어지는 콘크리트파일(일명:PHC파일)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트파일의 선단지지력을 증가시키기 위하여 선단보강판에 조립 장착되어 굴착된 추공에 콘크리트파일을 시공시할때 삽입 가이드역할을 하는 선단확장철판을 포함하는 콘크리트파일의 선단부 체결구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축물을 건축시공할 때에는 건축물이 지반(地盤)이 안정되게 시공되어질 수 있도록 하는 수단의 하나로, 지정(地釘)공사를 하게 된다.

상기 지정(地釘)공사에는 파일을 직접 시공하는 방법과 선굴착후 파일을 시공하는 방법으로 크게 구분되어 진다.

상기 지정(地釘)공사에 사용되어지는 파일은 크게 금속파일과 콘크리트파일로 구분되어지고, 작금에 이르러서는 축방향 하중 지지력이 우수하고, 타격에 강하며 휨내력이 큰 장점을 가지고 있는 콘크리트파일이 주로 사용되어지고 있으며, 콘크리트파일은 선단지지력을 증가시키고자 선단보강판에 상기 선단보강판 보다 외경이 큰 선단확장철판을 설치한다.

상기와 같이 선단확장철판이 설치되어진 콘크리트파일은 도1과 도2와 같다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이 콘크리트파일(10)은 콘크리트관(11) 양단에 강선(12)에 의해 상기 콘크리트관(11)에 대하여 견고히 고정되어지는 선,후단보강판(14)(13)을 각각 포함하고 있고, 상기 선단보강판(14)에는 선단 지지력을 증강시키는 선단확장철판(15)이 볼트(16)에 의해 체결되어 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 콘크리트파일(10)에서 선단 지지력을 증강시키기 위하여 선단보강판(14)에 체결되어지는 선단확장철판(15)의 구조 및 체결구조를 살펴보면 아래 설명과 같습니다.

선단확장철판(15)이 체결되어지는 선단보강판(14)은 원판형을 이루어지되, 중앙에는 콘크리트관(11) 중앙 내부홀로 위치하여지는 돔형의 돌출부(17)가 형성되어 있고, 콘트리트관(11)의 선단면에 맞대어지는 환편 상에는 볼트(16)가 체결되어지는 볼트공(14a)이 등간격을 이루며 다수 형성되어 있다.

상기와 같이 형성된 선단보강판(14)에 선단확장철판(15)이 체결 구성되어지되, 상기 선단확장철판(15)은 선단보강판(14) 보다 큰 외경을 이루며 형성되어 지고, 중앙에 중공이 형성되어 있으며, 환편에는 상기 선단보강판(14)의 환편에 형성되어 있는 볼트공(14a)에 대응하는 숫자의 볼트삽입구멍(16a)이 형성되어 있는 것이다.

상기 선단확장철판(15)에 형성되어 있는 볼트삽입구멍(16a)은 6각구멍볼트(일명:육모볼트)의 볼트머리가 삽입 안착되어지는 안착홈을 포함하여 형성되어 있는 것이다.

상기와 같이 6각구멍볼트의 볼트머리 안착이 가능한 볼트삽입구멍을 포함한 선단확장철판(15)을 선단보강판(14)에 위치시켜 도1, 도2에서와 같이 체결하게 된다.

상기와 같이 선단보강판(14)에 선단확장철판(15)을 체결시키는 6각구멍볼트는 선단확장철판(5)의 환편 표면으로부터 돌출되어지지 않아 외관이 미려한 반면, 선단확장철판(15)에 대하여 압박되어지는 볼트머리의 압박면이 협소하여 선단확장철판(15)을 선단보강판(14)에 대하여 견고한 압박체결을 도모할 수가 없어 많은 숫자의 6각구멍볼트를 체결하여야만 하는 구조상의 단점을 가지고 있다.

상기와 같이 많은 숫자의 6각구멍볼트를 이용하여 선단확장철판(15)을 선단보강판(14)에 견고하게 체결할 수는 있으나, 많은 숫자의 볼트를 체결하기 위해서는 선단보강판(14)에 많은 숫자의 볼트공(14a)을 가공해야 함은 물론 선단확장철판(15)에도 많은 숫자의 볼트삽입구멍(16a)을 가공해야 제작 생산에 따른 생산성을 향상시키는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 선단확장철판(15)을 콘크리트파일(10)에 체결하는 체결작업성이 우수하지못하여 선단확장철판(15)을 조립하는 일일 조립량을 증대시킬 수 없었다.

또한 선단보강판(14)과 선단확장철판(15)에 많은 숫자의 볼트공(14a)과 볼트삽입구멍(16a)을 형성할 경우, 선단보강판(14)과 선단확장철판(15)의 내구성이 현저하게 약해져 선단부의 조립상태가 안정되가 유지되어지지 못하고, 콘트리트파일을 선굴착된 파일설치공에 시공시 변형되어지는 문제가 야기되는 원인이 되기도 한다.

본 발명은 콘크리트파일의 선단부를 구성하는 선단보강판과 이에 체결되어지는 선단확장철판의 체결구의 단점을 해결하기 위하여 개발한 것으로, 그 목적은 선단보강판에 대하여 선단확장철판을 체결되도록 하는 체결볼트의 볼트머리의 압박면이 선단확장철판의 환편에 대하여 넓은 면적을 갖고 압박되어지도록 함에 따라 최소의 체결볼트 체결로도 선단확장철판을 선단보강판에 견고히 체결할 수 있을 뿐만 아니라, 최소의 체결볼트 사용은 선단확장철판에 형성되는 볼트삽입구멍의 가공 숫자를 줄이는 효과를 가져옴에 따라 지나치게 많은 볼트삽입구멍의 형성으로 야기될 수 있는 선단확장철판의 내구성이 약화되어져 야기되는 조립상태가 변형되어지는 현상을 해소한 콘크리트파일의 선단부 체결구조를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 선단보강판에 요입부를 형성하고, 요입부로 삽입 위치하여 조립상태가 안정되게 유지되도록하는 조립형태변형방지돌기를 선단확장철판에 부가 형성함에 따라 최소의 체결볼트를 사용함에도 불구하고 조립상태가 안정되게 유지되어 질 수 있도록 함과 더불어 체결볼트 체결작업을 단순화를 꾀하였으며, 고가의 체결볼트 사용량을 줄임에 따라 콘크리트파일의 조립 생산원가는 물론, 조립생산성 향상을 기대할 수 있는 콘크리트파일의 선단부 체결구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 콘크리트관의 선단과 후단으로 선단보강판과 후단보강판을 구비하되, 상기 콘크리트관으로 매설되어지는 강선에 연결되어 고정되어지고, 상기 선단보강판에는 선단확장철판이 설치구성되어 있는 콘크리트파일에 있어서,

상기 콘크리트관의 선단에 장착되어 짐과 동시에 환편에 볼트공이 등간격으로 형성되고, 상기 환편의 내측이 되는 중심에 상기 콘크리트관 내부로 삽입되게 돌출된 콘형태의 요입부가 형성된 선단보강판과,
상기 선단보강판의 볼트공에 체결볼트에 의해 체결되어 선단지지력을 증가시키는 선단확장철판은 상기 선단보강판의 요입부의 내부로 삽입되어 조립상태가 안정되게 유지되게 환편의 중심에 콘형태로 돌출되게 형성된 조립형태변형방지돌기와,

상기 조립형태변형방지돌기의 주변을 이루는 환편에 선단보강판의 볼트공에 대응하는 숫자의 볼트삽입공이 형성되고, 상기 볼트삽입공은 선단보강판과 접촉되어지는 접촉내면과 이웃하는 위치에 체결볼트의 볼트몸통의 외경에 대응하는 내경을 이루며 낮은 높이를 갖는 볼트몸통삽입구멍과, 상기 볼트몸통삽입구멍으로부터 연장하여 상부로가면서 넓어져 볼트머리의 압박면으로부터 가해지는 압박감이 집중적이면서 넓은 면적의 압박면 확보가 가능한 하협상광형의 볼트머리접촉면과,

상기 선단보강판에 상기 선단확장철판을 체결볼트로 체결하되, 상기 체결볼트는 상기 선단확장철판의 볼트삽입공에 형성된 볼트머리접촉면에 대응하는 경사각을 이루는 압박면이 형성된 볼트머리와,

상기 선단확장철판의 볼트머리접착면은 35°의 경사각을 이루며 상기 볼트머리접착면에 체결되어 접촉되는 상기 체결볼트의 압박면의 경사각은 볼트머리접착면의 경사각에 대응하는 35°인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 콘크리트파일의 선단부 체결구조는, 콘크리트파일(100)을 구성하는 콘크리트관(110)에 매설되어지는 강선(12)과 연결되어 선단에 견고히 설치되어진 선단보강판(120)과 이에 체결되는 선단확장철판(130)의 구조를 개량한 것으로써,

첫째, 선단보강판(120)에 대하여 선단확장철판(130)을 체결되도록 하는 체결볼트(140)의 볼트머리(142)의 압박면(143)이 선단확장철판(130)의 환편에 대하여 넓은 면적을 갖고 압박되어지도록 함에 따라 최소의 체결볼트 체결로도 선단확장철판(130)을 선단보강판(120)에 견고히 체결할 수 있을 뿐만 아니라, 최소의 체결볼트(140) 사용은 선단확장철판(130)에 형성되는 볼트삽입구멍의 가공 숫자를 줄이는 효과를 가져옴에 따라 지나치게 많은 볼트삽입구멍의 형성으로 야기될 수 있는 선단확장철판의 내구성이 약화되어져 야기되는 조립상태가 변형되어지는 현상을 해소하였고;

둘째, 선단보강판(120)에 요입부(122)을 형성하고, 요입부(122)로 삽입 위치하여 조립상태가 안정되게 유지되도록하는 조립형태변형방지돌기(133)를 선단확장철판(130)에 부가 형성함에 따라 최소의 체결볼트(140)를 사용함에도 불구하고 조립상태가 안정되게 유지되어 질 수 있도록 함과 더불어 체결볼트 체결작업을 단순화를 꾀하였으며, 고가의 체결볼트(140) 사용량을 줄임에 따라 콘크리트파일(100)의 조립 생산원가는 물론, 조립생산성 향상을 기대할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1는 콘크리트파일의 단면 구성도.
도 2는 콘크리트파일의 종래 선단부 구조를 나타낸 일 실시예시도.
도 3은 본 발명에 의한 콘크리트파일의 선단부 체결구조를 나타낸 분리 사시 구성도.
도 4는 도3은 결합 단면도.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도3 내지 도4에서 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 콘크리트파일의 선단부 체결구조, 콘크리트관(110)의 선단과 후단으로 선단보강판과 후단보강판을 구비하되, 상기 콘크리트관(110)으로 매설되어지는 강선에 연결되어 고정되어지고, 상기 선단보강판에는 상기 선단보강판 보다 큰 외경의 선단확장철판이 설치구성되어 있는 것이다.

상기와 같이 이루어진 콘크리트파일(100)의 선단부 구조는,

선단보강판(120)과 상기 선단보강판(120)에 체결되는 선단확장철판(130) 및 상기 선단보강판(120)에 선단확장철판(130)을 체결하는 체결볼트(140)로 이루어진다.

상기 선단보강판(120)은 콘크리트관(110) 선단으로 장착되어 짐과 동시에 환편에 볼트공(121)이 등간격을 이루며 형성되어 있는 것이다.

상기 환편의 내측이 되는 중심에 콘형태의 요입부(122)가 형성되어 있는 것이다.

상기 선단보강판(120)에 체결볼트(140)에 의해 체결되어 선단지지력을 증가시키는 선단확장철판(130)은, 상기 선단보강판(120)의 요입부(122)로 삽입 위치하여서 조립상태가 안정되게 유지되어지게 하는 조립형태변형방지돌기(133)가 중심으로 형성되어 있다.

상기 조립형태변형방지돌기(133)의 주변을 이루는 환편에는 선단보강판(120)의 볼트공(121)에 대응하는 숫자의 볼트삽입공이 형성되어 있는데, 상기 볼트삽입공은 선단보강판(120)과 접촉되어지는 접촉내면과 이웃하는 위치에 볼트몸통(141)의 외경에 대응하는 내경을 이루는 볼트몸통삽입구멍(131)이 낮은 높이를 갖고 형성되어 있고, 상기 볼트몸통삽입구멍(131)으로부터 연장하여 상부로가면서 넓어져 볼트머리(142)의 압박면(143)으로부터 가해지는 압박감이 집중적이면서 넓은 면적의 압박면 확보가 가능한 하협상광형의 볼트머리접촉면(132)을 포함하여 형성된 것이다.

상기 선단보강판(120)에 선단확장철판(130)을 체결하는 체결볼트(140)는 상기 선단확장철판(130)의 볼트머리접촉면(132)에 대응하는 경사각을 이루는 압박면(143)이 볼트머리(142)에 형성되어 있는 것이다.

상기 선단확장철판(130)의 볼트머리접착면(132)은 35°의 경사각을 이루며 형성되어지고, 이에 접촉되어지는 체결볼트(140)의 압박면(143) 경사각은 볼트머리접착면(132)의 경사각에 대응하는 35°인 것이다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 콘크리트파일의 선단부 체결구조는 도3내지 도4에 도시된 바와 같이 콘크리트파일(100)의 콘크리트관(110) 선단으로 매설되어지는 강선(12)에 연결되어 선단보강판(120)이 장착되어지게 된다.

상기와 같이 콘크리트관(110) 선단으로 장착 형성되어지는 선단보강판(120)의 환편(도면에 특정부호로 지정하지 않았음)상에는 볼트공(121)이 가공 형성되어 있다.

상기에서와 같이 콘크리트관(110) 선단으로 장착되어진 선단보강판(120)에 선단지지력을 증가시키는 선단확장철판(130)을 체결하게 된다.

상기 선단확장철판(130)의 체결은 조립형태변형방지돌기(133)가 선단보강판(120)의 요입부(122)에 일치하도록하여 가조립한 후, 상기 조립형태변형방지돌기(133)의 테두리를 구성하는 환편(도면에 특정보호로 지정하지 않았음)상에 볼트몸통삽입구멍(131)과 볼트머리접촉면(132)으로 가공 형성되어 있는 볼트삽입공을 일치시킨다.

상기 볼트삽입공이 선단보강판(120)의 볼트공(121)이 일치하여지면, 체결볼트(140)의 볼트몸통(141)이 선단확장철판(130)의 볼트몸통삽입구멍(131)을 관통하여 선단보강판(120)의 볼트공(121)에 체결되어지게 되는 것이다.

상기와 같이 체결되어지는 체결볼트(140)는 체결완료 시점이 되면 볼트머리(141)의 압박면(143)이 선단확장철판(130)의 볼트머리접촉면(132)을 압박하게된다.

체결볼트(140)의 압박면(143)에 의해 압박되어지는 볼트머리접촉면(132)은 압박감이 집중적이면서 넓은 면적의 압박면 확보가 가능한 하협상광형을 이루며 형성되어 있어 선단보강판(120)에 대하여 선단확장철판(130)을 견고해 체결할 수가 있는 것이다.

따라서, 적은 숫자의 체결볼트(140)을 사용하면서도 선단부 조립변형을 방지할 있는 것이다.

100 : 콘크리트파일 110 : 콘크리트관
120 : 선단보강판 121 : 볼트공
122 : 요입부 130 : 선단확장철판
131 : 볼트몸통삽입구멍 132 : 볼트머리접촉면
133 : 조립형태변형방지돌기 140 : 체결볼트 141 : 볼트몸통 142 : 볼트머리
143 : 압박면

Claims (2)

1. 콘크리트관(110)의 선단과 후단으로 선단보강판(120)과 후단보강판을 구비하되, 상기 콘크리트관(110)으로 매설되어지는 강선에 연결되어 고정되어지고, 상기 선단보강판(120)에는 선단확장철판(130)이 설치구성되어 있는 콘크리트파일(100)에 있어서,
   상기 콘크리트관(110)의 선단에 장착되어 짐과 동시에 환편에 볼트공(121)이 등간격으로 형성되고, 상기 환편의 내측이 되는 중심에 상기 콘크리트관(110) 내부로 삽입되게 돌출된 콘형태의 요입부(122)가 형성된 선단보강판(120)과,
   상기 선단보강판(120)의 볼트공(121)에 체결볼트(140)에 의해 체결되어 선단지지력을 증가시키는 선단확장철판(130)은 상기 선단보강판(120)의 요입부(122)의 내부로 삽입되어 조립상태가 안정되게 유지되게 환편의 중심에 콘형태로 돌출되게 형성된 조립형태변형방지돌기(133)와,
   상기 조립형태변형방지돌기(133)의 주변을 이루는 환편에 선단보강판(120)의 볼트공(121)에 대응하는 숫자의 볼트삽입공이 형성되고, 상기 볼트삽입공은 선단보강판(120)과 접촉되어지는 접촉내면과 이웃하는 위치에 체결볼트(140)의 볼트몸통(141)의 외경에 대응하는 내경을 이루며 낮은 높이를 갖는 볼트몸통삽입구멍(131)과, 상기 볼트몸통삽입구멍(131)으로부터 연장하여 상부로가면서 넓어져 볼트머리(142)의 압박면(143)으로부터 가해지는 압박감이 집중적이면서 넓은 면적의 압박면 확보가 가능한 하협상광형의 볼트머리접촉면(132)과,
   상기 선단보강판(120)에 상기 선단확장철판(130)을 체결볼트(140)로 체결하되, 상기 체결볼트(140)는 상기 선단확장철판(130)의 볼트삽입공에 형성된 볼트머리접촉면(132)에 대응하는 경사각을 이루는 압박면(143)이 형성된 볼트머리(142)와,
   상기 선단확장철판(130)의 볼트머리접착면(132)은 35°의 경사각을 이루며 상기 볼트머리접착면(132)에 체결되어 접촉되는 상기 체결볼트(140)의 압박면(143)의 경사각은 볼트머리접착면(132)의 경사각에 대응하는 35°인 것을 특징으로 하는 콘크리트파일의 선단부 체결구조.
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