KR101498616B1 - 철근 연결용 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PC부재를 다른 구조물과 서로 연결하는 경우에 철근관통마개에 의한 압축응력 저하를 방지하고, 그라우팅을 기공없이 완충할 수 있는 철근 연결용 슬리브에 관한 것으로, 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체; 상기 슬리브몸체의 외주면의 하부에 배치되는 주입관; 상기 슬리브몸체의 외주면의 상부에 배치되는 배출관; 및 상기 슬리브몸체의 하부의 개구부에 설치되고, 철근이 삽입가능한 관통홀을 가지는 철근삽입마개를 포함하고, 상기 배출관에는 상기 슬리브몸체 내부의 그라우팅을 완충시키는 완충수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

철근 연결용 슬리브{Sleeve for connection of reinforcing steels}

본 발명은 철근 연결용 슬리브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PC부재를 다른 구조물과 서로 연결하는 경우에 철근관통마개에 의한 압축응력 저하를 방지하고, 그라우팅을 기공없이 완충할 수 있는 철근 연결용 슬리브에 관한 것이다.

철근 연결용 슬리브는 내부에 그라우트를 충전하여 인접하는 철근을 상호 고정시키므로, 철근의 위치오차에 둔감하여 시공이 용이하다. 또한, 최근에 많이 사용되고 있는 대구경 철근에 대해서도 접합성이 양호하기 때문에 PC부재를 사용하는 프리캐스트 공법의 철근이음 방법으로 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래기술은 튜브형상의 철근 연결용 슬리브의 상하로 철근을 삽입하고 그라우트를 충전하는 방식이다. 좀 더 상술하면, 일측은 마구리면에 노출되고, 완성 후 다른 구조물의 철근이 삽입되기 때문에 폐쇄마개로 막은 상태로 슬리브가 설치된 구조물이 제작된다. 그리고, 타측은 철근이 삽입된 상태로 콘크리트 구조물 내에서 양생되기 때문에 슬리브 내로 콘크리트가 유입되지 않도록 철근이 삽입가능한 철근관통마개로 막게 된다. 이 때, 콘크리트가 양생하면서 발생되는 철근과 슬리브몸체와 콘크리트의 열변형 차이로 인하여 상기 철근관통마개에 응력이 작용하여 변형되는 것에 상기 철근관통마개가 변형하게 되고 이 결과 철근 연결용 슬리브의 주위로 크랙이 생기는 문제가 있다. 또, 철근관통마개는 구조물의 압축력에 대하여 항력을 기대할 수 없으므로, 구조물의 압축응력 설계시 철근관통마개의 면적을 제외하여 실제 압축응력을 지지하는 면적이 줄어들게 된다.

또, 철근 연결용 슬리브가 삽입되는 구조물을 완성하고, 다른 구조물로부터 돌출된 철근을 상기 철근 연결용 슬리브에 삽입한 후, 상기 철근 연결용 슬리브 내로 그라우팅을 충진할 경우에, 상기 철근 연결용 슬리브 내를 가득 채우지 못하여 기공이 형성되는 경우가 흔히 발생한다. 이 경우, 그라우팅과 철근 사이의 마찰력이 부족하여 철근이 철근 연결용 슬리브로부터 분리되는 문제가 발생할 수 있다.

한국특허공개 2014-0021288

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 인접하는 PC부재를 서로 연결하는 경우에 철근관통마개에 의한 압축응력 저하를 방지할 수 있는 철근 연결용 슬리브를 제공하는 데에 있다.

또 다른 목적은, 철근을 연결하고, 그라우팅을 주입시 기공없이 완충할 수 있는 철근 연결용 슬리브를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체; 상기 슬리브몸체의 외주면의 하부에 배치되는 주입관; 상기 슬리브몸체의 외주면의 상부에 배치되는 배출관; 및 상기 슬리브몸체의 상부의 개구부에 설치되고, 철근이 삽입가능한 관통홀을 가지는 철근삽입마개를 포함하고, 상기 배출관에는 상기 슬리브몸체 내부의 그라우팅을 완충시키는 완충수단을 가지는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브이다.

상기 완충수단은 상기 배출관에 삽입되어 상기 배출관의 유효단면적을 상기 주입관보다 작게 하는 배출저항부재인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 완충수단은 상기 배출관에 삽입되는 삽입관인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 완충수단은 상기 배출관 내에 삽입되어 상기 배출관보다 높은 위치에 연장관배출부를 가지는 연장관인 것도 가능하다.

또, 상기 완충수단은, 상기 주입관의 단면적보다 작은 단면적을 가지는 배출관인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 철근삽입마개는 상기 슬리브몸체에 삽입되는 마개삽입부와, 상기 마개삽입부와 일체이고 상기 슬리브몸체의 외부에 위치하는 마개헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마개헤드의 압축강도는 상기 마개삽입부의 압축강도보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여, 철근관통마개에 의해 발생되는 구조물의 취약부분을 제거하여, 철근 연결용 슬리브를 이용한 구조물의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.

또, 철근 연결용 슬리브 내에 그라우팅을 충진할 경우, 기포 없이 완충하는 것이 가능하여, 철근과 그라우팅 사이의 마찰력을 설계자의 의도대로 구현하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 철근 연결용 슬리브의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 철근 연결용 슬리브의 절개사시도이다.
도 3은 도 1의 철근 연결용 슬리브의 단면도이다.
도 4는 도 1의 철근 연결용 슬리브를 띠철근으로 서로 연결한 모습이다.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 철근 연결용 슬리브의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 철근 연결용 슬리브의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예4에 따른 철근 연결용 슬리브의 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 1의 철근 연결용 슬리브를 이용하여 PC파일을 제작하고, 다른 구조물과 연결하는 과정을 설명하는 개략도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예1에 다른 철근 연결용 슬리브를 지시한다.

상기 철근 연결용 슬리브(100)는 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체(102)와, 상기 슬리브몸체(102)의 외주면의 하부에 배치되는 주입관(104)과, 상기 슬리브몸체(102)의 외주면의 상부에 배치되는 배출관(106)과, 상기 슬리브몸체(102)의 하부의 개구부에 설치되고 철근(12)이 삽입가능한 관통홀(118)을 가지는 철근삽입마개(112)를 포함하여 이루어진다.

상기 철근 연결용 슬리브(100)는 금속 또는 강화플라스틱 등으로 이루어질 수 있다. 상기 슬리브몸체(102)의 하측 개구부에는 폐쇄마개(110)가 결합되어, 상기 철근 연결용 슬리브(100)가 PC파일(10)에 삽입되어 양생될 때 상측 개구부로 콘크리트 등 다른 물질이 투입되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 배출관(106)에는 상기 슬리브몸체(102) 내부의 그라우팅을 완충시키는 완충수단을 가지는 것에 의해, 상기 슬리브몸체(102)의 내부에 기공을 남기지 않고 균질하게 그라우팅이 충진되는 것이 가능하다.

실시예 1에서 제시하는 완충수단은 상기 배출관(106)에 삽입되어 상기 배출관(106)의 유효단면적을 상기 주입관(104)보다 작게 하는 배출저항부재이다. 상기 배출저항부재는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 배출저항스크린(108)을 사용하거나, 그릴, 다공성 볼 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

또, 상기 슬리브몸체(102)에는 몸체홈(101,103)이 오목하게 형성될 수 있다. 이 몸체홈(101,103)은 주형에 미리 대응되는 돌기를 형성하거나, 프레스에 의한 후가공으로 형성될 수 있다.

그리고, 하나의 파일을 형성하기 위해서는 복수의 철근 연결용 슬리브(100)가 사용되며, 상기 철근 연결용 슬리브(200)는 파일의 외측으로 배치된다. 그리고, 상기 몸체홈(101,103)에 띠철근(18,20)을 상기 철근 연결용 슬리브(100) 전체를 외측에서 감싸도록 설치한다.

또, 도 5의 실시예 2에 도시되는 바와 같이, 완충수단으로써, 주입관(128)의 단면적보다 작은 단면적을 가지는 배출관(130)으로 이루어지는 것도 가능하다.

또 다른 상기 완충수단으로 도 6의 실시예3에 도시된 바와 같이, 상기 배출관 (106)내에 삽입되어 상기 배출관(106)보다 높은 위치에 연장관배출부(144)를 가지는 연장관(138)인 것도 가능하다.

상기 연장관(138)의 형상의 제한은 없으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배출관(106)에 삽입되는 연장관삽입부(140)와, 상기 연장관삽입부(140)에서 절곡되어 상기 슬리브몸체(102)의 길이방향으로 연장되는 연장관상승부(142)와, 상기 연장관상승부(142)와 연결되는 연장관배출부(144)로 이루어질 수 있다.

또, 도 7에 도시된 실시예4와 같이, 상기 배출관(106) 내에 삽입관홀(150)을 가지는 삽입관(148)을 끼워넣는 것으로, 상기 배출관(106)의 단면적을 감소시키는 방법을 활용하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 철근삽입마개(112)는 상기 슬리브몸체(102)에 삽입되는 마개삽입부(116)와, 상기 마개삽입부(116)와 일체이고 상기 슬리브몸체(102)의 외부의 마개자리(120)에 맞닿도록 위치하는 마개헤드(114)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 철근삽입마개(112)의 중심으로 관통홀(118)이 형성된다.

따라서, 마개삽입부(116)는 상기 슬리브몸체(102) 내부에 삽입되므로, 외부로부터의 응력변화 또는 온도변화에 대하여 슬리브몸체(102)에 의해 둔감해지는 장점이 있다. 또, 본 발명에서는 상기 마개헤드(114)의 압축강도는 상기 마개삽입부(116)의 압축강도보다 크게 하여, 상기 마개헤드(114)에 의해 충분히 압축응력을 상기 슬리브몸체(102)에 전달할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 마개헤드(115)로써, 금속, 석재, 콘크리트와 같이 압축력에 대하여 저항가능한 소재를 선택하여 사용할 수 있다.

상기 마개헤드(114)와 상기 마개삽입부(116)는 서로 접합을 하거나, 관통홀이 형성된 디스크 형상의 마개헤드(114)를 성형틀에 넣고 용융된 고무를 주입하여 상기 마개헤드(114)의 주위로 고무가 코팅되면서 일체로 마개삽입부(116)를 형성하는 방법을 사용할 수 있다.

도 8을 이용하여 본 발명의 실시예 1에 따른 철근 연결용 슬리브(100)를 이용하여 PC파일(10)을 제작하고, 다른 구조물(14)과 연결하는 과정을 설명한다.

도 8에서 좌측도면은 상기 철근 연결용 슬리브(100)가 콘크리트와 함께 양생되어 PC파일(10)이 완성된 모습이다, 이 대에는 폐쇄마개(110)가 상기 철근 연결용 슬리브(100)에 삽입된 상태이다.

그리고, 도 8의 중간 그림과 같이 폐쇄마개(110)를 제거하고, 상기 철근 연결용 슬리브(100)의 내부로 다른 구조물(14)과 일체인 철근(16)의 단부를 삽입한다. 이 때, PC파일(10)의 마구리면과 구조물(14)의 마구리면이 맞닿게 된다. 그리고, 주입관(104)을 통해 그라우팅액을 주입하면, 완충수단에 의해 상기 철근 연결용 슬리브(100) 내부를 기공없이 채우게 된다. 그리고, 상기 그라우팅액이 경화되면 PC파일(10)과 다른 구조물(14)이 일체로 연결될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: PC파일 12,16: 철근
14: 구조물 18,20: 띠철근
100,124,136,146: 철근 연결용 슬리브
101,103: 몸체홈 102,126: 슬리브몸체
104,128: 주입관 106,130: 배출관
108: 방해스크린 110: 폐쇄마개
112: 철근삽입마개 114: 마개헤드
116: 마개삽입부 118: 관통홀
120,122,132,134: 마개자리 138: 연장관
140: 연장관삽입부 142: 연장관상승부
144: 연장관배출부 148: 삽입관
150: 삽입관홀

Claims (7)

1. 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 하부에 배치되는 주입관;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 상부에 배치되는 배출관; 및
   상기 슬리브몸체의 상부의 개구부에 설치되고, 철근이 삽입가능한 관통홀을 가지는 철근삽입마개를 포함하고,
   상기 철근삽입마개는 상기 슬리브몸체에 삽입되는 마개삽입부와, 상기 마개삽입부와 일체이고 상기 슬리브몸체의 외부의 마개자리에 맞닿도록 위치하여 압축응력을 상기 슬리브몸체에 전달하는 마개헤드를 포함하며,
   상기 마개헤드의 압축강도는 상기 마개삽입부의 압축강도보다 큰 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
2. 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 하부에 배치되는 주입관;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 상부에 배치되는 배출관; 및
   상기 슬리브몸체의 상부의 개구부에 설치되고, 철근이 삽입가능한 관통홀을 가지는 철근삽입마개를 포함하고,
   상기 철근삽입마개는 상기 슬리브몸체에 삽입되는 마개삽입부와, 상기 마개삽입부와 일체이고 상기 슬리브몸체의 외부의 마개자리에 맞닿도록 위치하여 압축응력을 상기 슬리브몸체에 전달하도록 금속, 석재, 콘크리트 중 선택되는 어느 하나로 이루어지는 마개헤드를 포함하며,
   상기 마개헤드의 압축강도는 상기 마개삽입부의 압축강도보다 큰 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
3. 상하부가 개구되는 튜브형상의 슬리브몸체;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 하부에 배치되는 주입관;
   상기 슬리브몸체의 외주면의 상부에 배치되는 배출관; 및
   상기 슬리브몸체의 상부의 개구부에 설치되고, 철근이 삽입가능한 관통홀을 가지는 철근삽입마개를 포함하고,
   상기 철근삽입마개는 상기 슬리브몸체에 삽입되는 마개삽입부와, 상기 마개삽입부와 일체이고 상기 슬리브몸체의 외부의 마개자리에 맞닿도록 위치하여 압축응력을 상기 슬리브몸체에 전달하도록 금속, 석재, 콘크리트 중 선택되는 어느 하나로 이루어지는 디스크의 주위로 상기 마개삽입부와 일체인 고무가 코팅되어 형성되는 마개헤드를 포함하며,
   상기 마개헤드의 압축강도는 상기 마개삽입부의 압축강도보다 큰 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출관에는 상기 슬리브몸체 내부의 그라우팅을 완충시키는 완충수단을 가지는 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 완충수단은 상기 배출관에 삽입되어 상기 배출관의 유효단면적을 상기 주입관보다 작게 하는 배출저항부재인 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
6. 제4항에 있어서,상기 완충수단은 상기 배출관에 삽입되는 삽입관인 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 배출저항부재는 방해스크린인 것을 특징으로 하는 철근 연결용 슬리브.

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