KR101460562B1

KR101460562B1 - 고강도 중공 콘크리트 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법

Info

Publication number: KR101460562B1
Application number: KR1020130039163A
Authority: KR
Inventors: 오성남
Original assignee: (주)스마텍엔지니어링
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2014-11-13
Also published as: KR20140122460A

Abstract

본 발명은 파형강판으로 이루어진 본체를 구비한 연결장치를 이용하여 고강도 중공 콘크리트 말뚝(Pretensioned High strength Concrete Pile/ 이하 "PHC 말뚝"이라고 약칭함)을 서로 일체로 연결하는 구조와, 이러한 연결구조를 이용하여 복수개의 PHC 말뚝을 연결시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 서로 연결될 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120) 각각의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 제1원판(10)과 제2원판(20); 및 파형강판의 파형이 상기 제1 및 제2원판(10, 20)의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 통형상을 이루어서 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2원판(10, 20)과 일체를 이루고 있는 본체(30)로 구성된 연결장치(1)가, 상기 일측 PHC 말뚝(110)과 상기 타측 PHC 말뚝(120) 사이에 배치되어; 상기 제1원판(10)은 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 결합되고, 상기 제2원판(20)은 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합됨으로써, 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조와, 이러한 연결구조를 형성하는 연결시공방법이 제공된다.

Description

고강도 중공 콘크리트 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법{Connecting Structure and Method of PHC Piles}

본 발명은 고강도 중공 콘크리트 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 파형강판으로 이루어진 본체를 구비한 연결장치를 이용하여 고강도 중공 콘크리트 말뚝(Pretensioned High strength Concrete Pile/ 이하 "PHC 말뚝"이라고 약칭함)을 서로 일체로 연결하는 구조와, 이러한 연결구조를 이용하여 복수개의 PHC 말뚝을 연결시공하는 방법에 관한 것이다.

복수개의 PHC 말뚝을 서로 연결하여 일체화시키기 위한 종래 기술로서 대표적인 것은 PHC 말뚝의 단부에 구비된 판형의 부재를 현장에서 서로 용접하는 기술이다. 이와 같이 용접에 의해 PHC 말뚝을 연결하는 종래 기술의 일예는 대한민국 등록특허 제10-0944620호에 개시되어 있다. 그런데 용접에 의해 PHC 말뚝을 연결하는 기술의 경우, 용접열에 의한 콘크리트의 악영향, 작업성 감소, 비용 증가 등의 문제가 있다.

이러한 종래 기술의 대안으로서, 볼트/너트를 이용한 연결구조가 제시되고 있지만, 볼트/너트를 이용한 종래의 연결구조로는 PHC 말뚝에 작용하는 큰 압축하중과 큰 휨모멘트를 연결된 PHC 말뚝에 효율적으로 전달하기 어렵다는 한계가 있다. 즉, 종래 기술의 연결구조가 가지는 휨강성으로는, PHC 말뚝에 작용하는 큰 압축하중과 큰 휨모멘트에 대해 충분한 저항성을 발휘하기 어려운 경우가 발생하는 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0944620호(2010. 02. 26. 공고) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 본 발명의 목적은, 파형강판 연결부를 구비함으로써 큰 강성을 발휘하는 연결장치를 이용하여 PHC 말뚝을 조립 연결함으로써, 현장에서의 용접작업 없이 신속하고 간편하게 PHC 말뚝을 일체로 연결할 수 있으며, 큰 압축하중과 큰 휨모멘트가 PHC 말뚝에 작용하더라도, PHC 말뚝의 연결부분에서 충분한 저항성을 발휘하도록 하여, 서로 연결된 PHC 말뚝 사이에 압축하중과 휨모멘트가 효율적으로 전달될 수 있도록 하는 연결구조와 연결시공방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 서로 연결될 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝 각각의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 제1원판과 제2원판; 및 파형강판의 파형이 상기 제1 및 제2원판의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 통형상을 이루어서 제1 및 제2원판 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2원판과 일체를 이루고 있는 본체로 구성된 연결장치가, 상기 일측 PHC 말뚝과 상기 타측 PHC 말뚝 사이에 배치되어; 상기 제1원판은 상기 일측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합되고, 상기 제2원판은 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합됨으로써, 타측 PHC 말뚝과 일측 PHC 말뚝이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 서로 연결될 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝 각각의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 제1원판과 제2원판; 및 파형강판의 파형이 상기 제1 및 제2원판의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 통형상을 이루어서 제1 및 제2원판 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2원판과 일체를 이루고 있는 본체로 구성된 연결장치를, 상기 일측 PHC 말뚝과 상기 타측 PHC 말뚝 사이에 배치하여; 상기 제1원판은 상기 일측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합되도록 하고, 상기 제2원판은 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합되도록 함으로써, 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝을 연결하는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결시공방법이 제공된다.

위와 같은 본 발명의 연결구조 및 연결시공방법에 있어서, 상기 일측 PHC 말뚝은, 연결단부면에는 연결장치의 제1원판이 밀착된 상태에서 일측의 PHC 말뚝에 배치된 긴장재가 상기 제1원판에 정착됨으로써 상기 연결장치가 미리 결합된 상태로 제작된 것이며; 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에는 너트부재가 매립되어 있고; 상기 제2원판에는 상기 타측 PHC 말뚝의 너트부재 위치에 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있어서; 상기 제2원판이 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 밀착하고 볼트부재가 상기 제2원판의 관통공을 관통하여 상기 타측 PHC 말뚝의 너트부재에 체결되어 상기 제2원판이 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합됨으로써, 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝이 연결되어 있는 구성을 가질 수도 있다.

이와 달리, 본 발명의 연결구조 및 연결시공방법에서는, 상기 일측 PHC 말뚝에 연결장치가 미리 결합되지 않을 수도 있는데, 구체적으로, 상기 일측 PHC 말뚝의 연결단부면과 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에는 각각 너트부재가 매립되어 있고; 상기 제1원판에는 상기 일측 PHC 말뚝의 너트부재 위치에 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있고, 상기 제2원판에도 상기 타측 PHC 말뚝의 너트부재 위치에 대응되는 위치에 관통공이 형성되어 있어서; 상기 제1원판과 상기 제2원판이 각각 상기 일측 PHC 말뚝의 연결단부면과 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 밀착하고 볼트부재가 상기 관통공을 관통하여 상기 너트부재에 체결되어, 상기 제1원판이 상기 일측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합되고 상기 제2원판이 상기 타측 PHC 말뚝의 연결단부면에 결합됨으로써, 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝이 연결되어 있는 구성을 가질 수도 있다.

더 나아가, 위에서 설명한 여러 형태의 본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2원판 사이의 간격을 유지하도록, 길이조절이 가능한 보호파이프가 상기 제1 및 제2원판 사이의 간격에 배치되어 있되, 볼트부재의 머리부가 외부로 노출되지 않도록 보호파이프의 중공에 볼트부재의 머리부가 삽입되어 위치하는 형태로 상기 보호파이프가 배치될 수도 있다.

본 발명에서는, 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝을 일체로 연결하는 연결장치가 파형강판으로 이루어진 본체를 구비하고 있고, 본체를 이루는 이러한 파형강판은 그 파형의 형상으로 인하여 큰 단면계수를 가지고 있으므로, 단순한 원통형상의 본체보다 매우 큰 휨강성을 발휘하게 되며, 따라서 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝이 연결되었을 때, 그 연결부분에서 큰 휨강성을 가지게 되고, 그에 따라 PHC 말뚝에 작용하는 휨모멘트가 크더라도 그에 대해 충분한 저항성을 발휘하게 되는 효과가 발휘된다.

더 나아가 본 발명에서는 연결장치가 파형강판으로 이루어진 본체를 구비하고 있으므로 구조적으로 매우 안정적인 상태가 되며, 일측 PHC 말뚝과 타측 PHC 말뚝의 그 연결부분에서 좌굴이 발생하는 것을 효과적 방지할 수 있으며, 연결장치의 변형 또한 효과적으로 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명의 경우, 연결장치를 보강하기 위한 별도의 보강리브 등이 필요하지 않으므로, 그만큼 연결장치의 제작이 용이하게 되고, 이러한 연결장치를 PHC 말뚝에 연결 결합하는 작업 역시 쉽게 수행할 수 있으므로, 연결장치를 이용하여 PHC 말뚝을 연결하는데 소요되는 비용과 시간을 크게 줄일 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 PHC 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법에 사용되는 연결장치의 구성을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PHC 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법에 사용되는 연결장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 평단면도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 연결장치가 복수개로 분할된 구성을 가지는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 연결장치를 이용하는 본 발명의 일 실시예에 의하여 두 개의 PHC 말뚝을 연결하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 선 B-B에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 7은 도 6의 상태에 후속하여 연결장치에 의한 PHC 말뚝의 결합작업이 완료된 상태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.
도 8은 도 4에 도시된 분할된 구성의 연결장치를 일측 PHC 말뚝의 하단에 미리 결합한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 연결장치를 이용하여 두 개의 PHC 말뚝을 연결하는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 5에 대응되는 개략적인 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 선 C-C에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 11은 도 10의 상태에 후속하여 연결장치에 의한 PHC 말뚝의 결합작업이 완료된 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.
도 12는 도 7에 도시된 상태에서 보호파이프가 더 설치된 것을 보여주는 단면 사시도이다.
도 13은 도 11에 도시된 상태에서 보호파이프가 더 설치된 것을 보여주는 단면 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 각각 본 발명에 따른 PHC 말뚝의 연결구조 및 연결시공방법에 사용되는 연결장치(1)에 대한 개략적인 분해 사시도(도 1)와 조립 사시도(도 2)가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 선 A-A에 따른 개략적인 평단면도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 연결장치(1)는, 서로 연결될 PHC 말뚝(110, 120)의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 2개의 원판 즉, 제1원판(10) 및 제2원판(20)을 포함하며, 상기 제1원판(10)과 상기 제2원판(20) 사이에 배치되어 상기 2개의 원판과 일체를 이루고 있는 파형강판으로 이루어진 본체(30)로 구성된다.

구체적으로, 제1원판(10) 및 제2원판(20)은 각각 링(ring) 형태로 이루어진 판 형상의 부재로서, 링의 폭은 PHC 말뚝의 두께에 대응되는 것이 바람직하다. 즉, 중공 형상을 가지는 PHC 말뚝의 연결단부면 두께와 상기 원판의 링 형태의 폭은 서로 동일한 것이 바람직한 것이다. 제1원판(10)과 제2원판(20)에는 각각 볼트부재(12)가 관통되어 체결되거나 또는 긴장재의 단부가 관통되어 정착되는 관통공(11)이 형성되어 있다.

상기 본체(30)는 제1원판(10)과 제2원판(20) 사이에 배치되어 그 일측은 제1원판(10)과 일체로 결합되고 타측은 제2원판(20)과 일체로 결합되어 있는 부재로서, 본 발명에서 상기 본체(30)는 파형강판으로 제작된다. 즉, 도면에 도시된 것처럼, 파형강판의 파형이 제1 및 제2원판(10, 20)의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 통형상을 이루어서 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 배치되어 제1 및 제2원판(10, 20)과 일체화되어 있는 것이다.

한편, 이러한 연결장치(1)는 복수개로 분할되어 있는 구성을 가질 수도 있다. 도 4에는 상기한 연결장치(1)가 복수개로 분할된 구성을 가지는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 연결장치(1)는 평면 상에서 복수개의 조각으로 분할되어 있고, 이러한 각각의 분할된 조각이 후술하는 것처럼 PHC 말뚝에 결합될 수 있는 것이다.

도 5에는 상기한 연결장치(1)를 이용하는 본 발명의 일 실시예에 의하여 두 개의 PHC 말뚝(110, 120)을 연결하는 것을 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 선 B-B에 따른 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 6의 상태에 후속하여 연결장치(1)에 의한 PHC 말뚝(110, 120)의 결합작업이 완료된 상태를 보여주는 도 6에 대응되는 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에서, 타측 PHC 말뚝(120)에서 일측 PHC 말뚝(110)을 향하는 단부면 즉, 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에는 너트부재(13)가 매립되어 있다. 타측 PHC 말뚝(120)은 공장에서 제작될 당시부터, 콘크리트 부분에는 말뚝의 길이 방향으로 긴장재(9)가 매립되어 있는데, 도면에 도시된 실시예의 경우, 긴장재(9)의 단부는 너트부재(13)에 정착되어 있다. 여기서, 너트부재(13)는 내면에 나사부가 형성되어 있는 통형상으로 이루어져 있되, PHC 말뚝에 매립되는 방향에는 마감판이 형성되어 있는 구성을 가지고 있고, 긴장재(9)의 단부가 상기 너트부재(13)의 마감판을 관통하여 마감판에 걸리게 되어 정착되는 구성을 가질 수 있다. 그러나 타측 PHC 말뚝(120)에서, 너트부재(13)가 반드시 위의 실시예처럼 긴장재(9)의 단부 정작 기능을 수행할 필요는 없다. 즉, 타측 PHC 말뚝(120)에서 긴장재(9)가 정착되어 있는 위치가 아닌 다른 위치에, 오로지 후술하는 것처럼 연결장치(1)와의 결합 목적으로만 별도의 너트부재(13)가 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 매립된 상태로 구비될 수도 있는 것이다.

한편, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에서 일측 PHC 말뚝(110)의 경우, 연결단부면에 미리 연결장치(1)가 결합되어 있다. 즉, 연결장치(1)의 제1원판(10)이 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 미리 결합되어 있는 것이다. 구체적으로 연결장치(1)의 제1원판(10)이 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 밀착하여 배치되고 일측 PHC 말뚝(110)의 콘크리트 부분에 말뚝의 길이 방향으로 매립되어 있는 긴장재(9)의 단부가 상기 제1원판(10)의 관통공(11)을 관통하여 정착되어 있는 상태로, 연결장치(1)가 연결단부면에 일체로 구비된 상태로 일측 PHC 말뚝(110)이 제작되는 것이다. 이 때, 제1원판(10)의 관통공(11)은 긴장재(9)의 머리부가 걸려서 정착될 수 있도록 긴장재(9)의 몸체가 통과하는 통과 구멍과, 상기 긴장재(9)의 머리부가 걸리게 되는 오목한 부분으로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에서는 긴장재(9)의 몸체는 통과 구멍을 통과하고, 상기 통과 구멍보다 더 큰 크기를 가지는 긴장재(9)의 머리부는 관통공(11)의 오목한 부분에 위치하여 긴장재(9)가 정착될 수 있다.

이와 같이 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 연결장치(1)가 일체로 구비되어 있는 상태에서, 상기 연결장치(1)의 제2원판(20)이 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착되도록 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)이 일직선으로 배치된다. 도면에 예시된 것처럼, 타측 PHC 말뚝(120)이 지반에 연직하게 관입 설치되어 있는 경우, 연결장치(1)가 일체로 구비되어 있는 일측 PHC 말뚝(110)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 위로 연직하게 위치하여, 상기 연결장치(1)의 제2원판(20)이 아래쪽에 위치하는 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착되도록 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 연속한 상태로 배치되는 것이다. 그러나 이와 반대로 일측 PHC 말뚝(110)이 지반에 연직하게 관입 설치되고, 그 위로 타측 PHC 말뚝(120)이 놓여서 일체로 연결될 수도 있다.

제2원판(20)에 형성된 관통공(11)은 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 매립되어 구비된 너트부재(13)의 위치에 대응되는 위치에 형성되어 있다. 따라서 상기 연결장치(1)의 제2원판(20)이 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착된 상태에서, 제2원판(20)에 형성된 관통공(11)은 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13) 입구와 연통된 상태가 되며, 볼트부재(12)를 상기 관통공(11)에 관통시켜 너트부재(13)에 나사결합하게 되면, 제2원판(20)이 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 견고하게 일체화되고, 그에 따라 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 견고하게 일체화되어 연결된다.

한편, 도 4와 관련하여 살펴본 것처럼, 상기 연결장치(1)는 복수개의 조각으로 분할된 구성을 가지고 있는 바, 도 8에는 이렇게 분할된 조각으로 이루어진 연결장치(1)가 앞서 도 5의 실시예처럼 일측 PHC 말뚝(110)에 각각 미리 결합되어 있는 것을 보여주는 일측 PHC 말뚝(110)의 하단부에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 즉, 연결장치(1)가 복수개의 조각으로 분할되어 있는 경우에도 도 8에 도시된 것처럼, 미리 일측 PHC 말뚝(110)에 결합될 수 있는 것이다.

도 9 내지 도 11에는 연결장치(1)를 이용하여 두 개의 PHC 말뚝(110, 120)을 연결하는 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도면이 개시되어 있는데, 도 9는 도 5에 대응되는 개략적인 분해 사시도이고, 도 10은 도 9의 선 C-C에 따른 개략적인 단면 사시도이며, 도 11은 도 10의 상태에 후속하여 PHC 말뚝(110, 120)의 일체 결합작업을 완료한 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.

앞서 설명한 도 5 내지 도 7의 실시예의 경우에는, 연결장치(1)가 미리 결합된 상태로 일측 PHC 말뚝(110)을 제작하였으나, 도 9 내지 도 11의 실시예에서는 연결장치(1)를 미리 PHC 말뚝에 결합해두는 것이 아니라, 현장에서 양측의 PHC 말뚝(110, 120)을 결합할 때 연결장치(1)를 그 사이에 배치하여 연결장치(1)의 양측을 각각 PHC 말뚝(110, 120)과 결합하게 된다. 일측 PHC 말뚝(110)에 연결장치(1)가 미리 결합되어 있지 아니하므로, 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에는 연결장치(1)와의 결합을 위한 너트부재(13)가 구비되어 있다. 물론 일측 PHC 말뚝(110)에서 상기 너트부재(13)는 타측 PHC 말뚝(120)의 경우와 마찬가지로 긴장재(9)를 정착시키는 기능을 수행할 수도 있지만, 긴장재(9)의 정착과 무관하게 별도로 매립 설치될 수도 있다.

이 때, 타측 PHC 말뚝(120)에 구비된 너트부재(13)의 위치는 제2원판(20)에 형성된 관통공(11)의 위치와 대응되며, 일측 PHC 말뚝(110)에 구비된 너트부재(13)의 위치는 제1원판(10)에 형성된 관통공(11)의 위치에 대응된다.

따라서 이와 같이 연결장치(1)가 일측 PHC 말뚝(110)과 미리 결합되어 있지 아니한 경우에는, 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면과 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면 사이에 연결장치(1)를 배치하고, 제2원판(20)은 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착시켜 볼트부재(12)를 상기 관통공(11)에 관통시켜 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13)에 나사결합하고, 이와 마찬가지로 제1원판(10)은 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 밀착시켜 볼트부재(12)를 상기 관통공(11)에 관통시켜 일측 PHC 말뚝(110)의 너트부재(13)에 나사결합함으로써, 연결장치(1)의 양단 즉, 제1원판(10)과 제2원판(20)을 각각 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)과 견고하게 결합하여 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 완전히 일체화시키게 된다.

도 4와 관련하여 살펴본 것처럼, 연결장치(1)가 복수개의 조각으로 분할된 구성을 가지고 있는 경우에도, 위의 도 9 내지 도 11과 관련하여 설명한 방식으로 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120) 사이에 연결장치(1)의 각 조각이 배치되어 결합될 수 있다.

한편, 위와 같이 볼트부재(12)를 이용하여 연결장치(1)의 양측에 각각 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)을 일체로 연결한 후에는, 볼트부재(12)가 부식 등에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 목적과, 제1 및 제2원판(10, 20)의 변형 방지를 위한 목적으로, 상기 볼트부재(12)의 머리부를 감싸도록 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 보호파이프(15)를 더 설치할 수도 있다. 도 12는 도 7의 상태에서 보호파이프(15)가 설치된 것을 보여주는 단면 사시도이고, 도 13은 도 11의 상태에서 보호파이프(15)가 설치된 것을 보여주는 단면 사시도이다. 상기 보호파이프(15)는 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있는데, 도면에 예시된 것처럼 텔레스코픽한 구성을 통해서 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있다. 이러한 보호파이프(15)의 중공에 볼트부재(12)의 머리부가 삽입되어 위치하도록 보호파이프(15)를 제1 및 제2원판(10, 20) 사이의 간격에 맞추어서 배치하게 되면, 볼트부재(12)의 머리부가 외부로 노출되지 않게 되어 볼트부재(12)의 머리부 손상 방지는 물론이고 볼트부재(12)와 관통공(11) 사이의 틈으로 수분이나 이물질이 흘러들어가 부식 또는 기타 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 보호파이프(15)가 배치되어 그 간격을 유지할 수 있게 되므로, 제1 및 제2원판(10, 20)의 변형이 발생하는 것도 매우 효율적으로 방지할 수 있게 된다.

위에서 설명한 것처럼 본 발명에서는 제1 및 제2원판(10, 20) 사이가 파형강판에 의해 연결되어 있는 연결장치(1)에 의해 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 일체로 연결된다. 이와 같이 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)을 일체로 연결하는 연결장치(1)가 파형강판으로 이루어진 본체(30)를 구비하고 있고, 본체(30)를 이루는 이러한 파형강판은 그 파형의 형상으로 인하여 큰 단면계수를 가지고 있으므로, 단순한 원통형상의 본체보다 매우 큰 휨강성을 발휘하게 된다. 즉, 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 연결되었을 때, 그 연결부분에서 큰 휨강성을 가지게 되므로, PHC 말뚝에 작용하는 휨모멘트가 크더라도 그에 대해 충분한 저항성을 발휘하게 되는 것이다.

더 나아가 본 발명에서는 연결장치(1)가 파형강판으로 이루어진 본체(30)를 구비하고 있으므로 구조적으로 매우 안정적인 상태가 되며, 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)의 그 연결부분에서 좌굴이 발생하는 것을 효과적 방지할 수 있으며, 연결장치(1)의 변형 또한 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 경우, 연결장치를 보강하기 위한 별도의 보강리브 등이 필요하지 않으므로, 그만큼 연결장치(1)의 제작이 용이하게 되고, 이러한 연결장치(1)를 PHC 말뚝에 연결 결합하는 작업 역시 쉽게 수행할 수 있으므로, 연결장치를 이용하여 PHC 말뚝을 연결하는데 소요되는 비용과 시간을 크게 줄일 수 있게 되는 장점이 있다.

1: 연결장치
10: 제1원판
20: 제2원판
30: 본체

Claims

서로 연결될 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120) 각각의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 제1원판(10)과 제2원판(20); 및 파형강판의 파형이 상기 제1 및 제2원판(10, 20)의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 원통형상을 이루어서 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 배치되어 일측은 상기 제1원판(10)과 일체로 결합되고 타측은 상기 제2원판(20)과 일체로 결합됨으로써 상기 제1 및 제2원판(10, 20)과 일체를 이루고 있는 본체(30)로 구성되고, 상기 제1원판(10)과 상기 제2원판(20)의 각각에는 볼트부재가 관통되어 체결되거나 또는 긴장재의 단부가 관통되어 정착되는 관통공(11)이 형성되어 있는 연결장치(1)가, 상기 일측 PHC 말뚝(110)과 상기 타측 PHC 말뚝(120) 사이에 배치되어;
상기 제1원판(10)은 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 결합되고, 상기 제2원판(20)은 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합됨으로써, 타측 PHC 말뚝(120)과 일측 PHC 말뚝(110)이 상기 연결장치(1)에 의해 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조.
제1항에 있어서,
상기 일측 PHC 말뚝(110)은, 연결단부면에는 연결장치(1)의 제1원판(10)이 밀착된 상태에서 일측의 PHC 말뚝(110)에 배치된 긴장재(9)가 상기 제1원판(10)에 정착됨으로써 상기 연결장치(1)가 미리 결합된 상태로 제작된 것이며;
상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에는 너트부재(13)가 매립되어 있고;
상기 제2원판(20)에는 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)이 형성되어 있어서;
상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착하고 볼트부재(12)가 상기 제2원판(20)의 관통공(11)을 관통하여 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13)에 체결되어 상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합됨으로써, 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조.
제1항에 있어서,
상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면과 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에는 각각 너트부재(13)가 매립되어 있고;
상기 제1원판(10)에는 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)이 형성되어 있고, 상기 제2원판(20)에도 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)이 형성되어 있어서;
상기 제1원판(10)과 상기 제2원판(20)이 각각 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면과 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착하고 볼트부재(12)가 상기 관통공(11)을 관통하여 상기 너트부재(13)에 체결되어, 상기 제1원판(10)이 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 결합되고 상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합됨으로써, 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2원판(10, 20) 사이의 간격을 유지하도록, 길이조절이 가능한 보호파이프(15)가 상기 제1 및 제2원판(10, 20) 사이의 간격에 배치되어 있되, 볼트부재(12)의 머리부가 외부로 노출되지 않도록 보호파이프(15)의 중공에 볼트부재(12)의 머리부가 삽입되어 위치하는 형태로 상기 보호파이프(15)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결구조.
서로 연결될 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120) 각각의 연결단부면의 중공 형상에 대응되도록 링 형태로 이루어진 제1원판(10)과 제2원판(20); 및 파형강판의 파형이 상기 제1 및 제2원판(10, 20)의 반지름 방향으로 교번하여 돌출되도록 파형강판이 원통형상을 이루어서 제1 및 제2원판(10, 20) 사이에 배치되어 일측은 상기 제1원판(10)과 일체로 결합되고 타측은 상기 제2원판(20)과 일체로 결합됨으로써 상기 제1 및 제2원판(10, 20)과 일체를 이루고 있는 본체(30)로 구성되고, 상기 제1원판(10)과 상기 제2원판(20)의 각각에는 볼트부재가 관통되어 체결되거나 또는 긴장재의 단부가 관통되어 정착되는 관통공(11)이 형성되어 있는 연결장치(1)를, 상기 일측 PHC 말뚝(110)과 상기 타측 PHC 말뚝(120) 사이에 배치하여;
상기 제1원판(10)은 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 결합되도록 하고, 상기 제2원판(20)은 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합되도록 함으로써, 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)을 상기 연결장치(1)에 의해 일체로 연결하는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결시공방법.
제5항에 있어서,
상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에는 연결장치(1)의 제1원판(10)이 밀착된 상태에서 일측 PHC 말뚝(110)에 배치된 긴장재(9)가 상기 제1원판(10)에 정착되도록 함으로써 상기 연결장치(1)가 미리 결합된 상태로 상기 일측 PHC 말뚝(110)을 제작하고;
상기 타측 PHC 말뚝(120)은 그 연결단부면에 너트부재(13)가 매립되도록 제작하며;
상기 제2원판(20)은 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)이 형성되도록 제작하여;
연결장치(1)가 결합되어 있는 일측 PHC 말뚝(110)을 타측 PHC 말뚝(120)에 접근시켜서, 상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착되도록 한 후, 볼트부재(12)를 상기 제2원판(20)의 관통공(11)에 관통시켜 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13)에 체결되도록 하여 상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합되도록 함으로써, 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결시공방법.
제5항에 있어서,
상기 일측 PHC 말뚝(110)과 상기 타측 PHC 말뚝(120)을 제작할 때, 각각의 연결단부면에는 너트부재(13)가 매립되어 있도록 하며;
상기 연결장치(1)를 제작할 때에는, 상기 제1원판(10)에 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)을 형성하고, 상기 제2원판(20)에도 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 너트부재(13) 위치에 대응되는 위치에 관통공(11)을 형성하여;
상기 제1원판(10)과 상기 제2원판(20)을 각각 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면과 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 밀착시키고 볼트부재(12)를 상기 관통공(11)에 관통시켜서 상기 너트부재(13)에 체결함으로써, 상기 제1원판(10)이 상기 일측 PHC 말뚝(110)의 연결단부면에 결합되도록 하고 상기 제2원판(20)이 상기 타측 PHC 말뚝(120)의 연결단부면에 결합되도록 하여 일측 PHC 말뚝(110)과 타측 PHC 말뚝(120)을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결시공방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
볼트부재(12)를 너트부재(13)에 체결하는 것을 완료한 후에, 상기 제1 및 제2원판(10, 20) 사이의 간격을 유지하도록, 길이조절이 가능한 보호파이프(15)를 상기 제1 및 제2원판(10, 20) 사이의 간격에 배치하되, 볼트부재(12)의 머리부가 외부로 노출되지 않도록 보호파이프(15)의 중공에 볼트부재(12)의 머리부가 삽입되어 위치하는 형태로 상기 보호파이프(15)를 배치하는 것을 특징으로 하는 PHC 말뚝의 연결시공방법.