KR101509480B1 - 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치 및 그를 이용한 철근 연결용 커플러 시공법 - Google Patents

철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치 및 그를 이용한 철근 연결용 커플러 시공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철근연결용 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 바르게 노출되도록 하고, 콘크리트 구조물의 형성시 커플러의 철근 연결구멍속으로 콘크리트가 유입되지 않도록 차단하는 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치 및 그를 이용한 철근 연결용 커플러 시공법을 제안한다.

Description

철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치 및 그를 이용한 철근 연결용 커플러 시공법{COUPLER PROTECTING CAP FOR CONNECTING STEEEL REINFORCEMENT AND COUPLER CONSTRUCTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 철근 연결용 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 바르게 노출되도록 하고, 콘크리트 구조물의 형성시 커플러의 철근 연결구멍속으로 콘크리트가 유입되지 않도록 차단하는 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치 및 그를 이용한 철근 연결용 커플러 시공법에 관한 것이다.
일반적인 콘크리트 구조물은 시공시 거푸집속에 철근을 다발형태로 배근하고 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생한 뒤 시공되는데 철근의 길이연장을 위해 철근과 철근사이를 커플러로 연결하여 철근의 길이를 연장하는 기법이 통용되고 있다.
커플러를 이용한 철근연결기법과 연결장치는 대한민국 특허 제10-0647910호(2006. 11. 13) 철근연결장치, 특허 제10-0346094호(2002.07.08) "철근이음장치" 및 특허 제10-0938726호 철근 및 철근 커플러와 그 조립체 및 이들의 연결방법" 등을 참조해볼 수 있다.
전술한 바와 같은 커플러를 이용한 철근 연결기법은 철근의 길이를 연장하는데 콘크리트 구조물의 물리적 강성을 신뢰하는데 매우 유용하다.
커플러는 콘크리트 구조물에 기둥과 기둥사이에 횡방향 구조물을 설치하기 위해 기둥 구조물을 시공할 커플러가 양생된 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공하는데 이를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 콘크리트 구조물속에 매립된 철근의 단부에 커플러를 결합하여 양생되어 콘크리트 구조물 표면에 커플러가 노출된 상태를 도시한 것으로 노출된 커플러의 나사구멍에 철근의 나선을 연결하여 횡방향 철근을 연결하는 기법을 보여준다.
도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물(1)의 시공방법을 보면 수직방향의 배근된 철근(10c)과, 수평방향으로 배근되는 철근(10a)의 단부에 커플러(20)를 결합한 뒤, 수평과 수직방향으로 배근된 양 철근(10a)(10c)의 교차부위를 철선(10d)으로 고정하고, 배근한 철근(10a)(10c)의 둘레에 거푸집(도면에는 미도시)을 장착하여 거푸집속으로 콘크리트를 타설하여 콘크리트를 양생한 뒤 거푸집을 제거하면 도 2와 같이 콘크리트 구조물(1)의 표면에 커플러(20)가 노출되므로 노출된 커플러(20)의 나사구멍(11a)에 연결철근(10b)을 연결할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 커플러 시공법은 커플러(20)가 콘크리트 구조물(1)의 표면에 노출되지 않거나 또는 연결철근(10b)이 연결되어지는 커플러 나사구멍(21a)은 양생된 콘크리트에 의해 막혀 연결철근(10b)을 연결하기 곤란한 경우가 매우 많다.
이와 같은 문제는 거푸집(도면에는 미도시)속으로 콘크리트를 타설한 뒤 타설된 콘크리트속을 진동기로 휘저어 콘크리트속에 포함된 기포를 제거하고 동시에 콘크리트를 거푸집속에 고르게 충진작업할 때 진동기의 강력한 진동에 의해 양 철근(10a)(10c)을 결선한 철선(10d)이 이완되거나 파단되면서 커플러(20)가 결합된 철근(10a)의 고정상태가 틀어지는 문제에 의해 발생되지만 이와 같은 커플러(20)의 위치변동이나 틀어짐은 외부에서는 확인할 수 없고 콘크리트가 양생된 이후에나 발견된다.
전술한 바와 같은 문제로 인해 양생된 콘크리트 구조물(1)속으로 커플러(20)가 매립되고, 연장철근의 연결시 매립된 커플러를 찾아내야 하는 문제가 있고, 커플러(20)가 콘크리트 구조물(1) 표면에 노출되어 있더라도 커플러(20)의 축선이 콘크리트 구조물에 대해 직각방향으로 배치되지 않고 기울어져 있어 연결철근(10b)을 커플러(20)에 바로 연결하기 어려우며, 또한 커플러(20)의 나사구멍(21a)속에 콘크리트가 유입되어 양생되므로 양생된 콘크리트를 나사구멍에서 일일이 제거해 주어야 하는 문제가 발생된다.
이와 같은 문제는 커플러(20)를 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공하는 대부분의 작업현장에서 대부분 발견되는 문제로 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 바른 자세로 노출되도록 매우 각별히 신경쓰고 있으나, 전술한 바와 같은 문제는 여전히 해결되지 않고 있어 효과적인 해결방안이 요구되고 있다.
본 발명은 단부에 커플러가 결합된 철근을 배근하고 배근된 철근 둘레에 거푸집을 장착하여 콘크리트를 타설하여 양생할 때 커플러의 나사구멍속으로 콘크리트가 유입되지 않도록 한 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 철근을 연결하는 커플러를 양생된 콘크리트 구조물 표면에 올바로 노출시키기 위한 철근 연결용 커플러 시공법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지정치 구현수단은, 도 5에 도시된 바와 같이 철근(10a)의 단부에 결합된 커플러(20)를 콘크리트 구조물(1) 표면으로 노출되도록 시공하기 위해 커플러(20)의 나사구멍(21a)속으로 삽입되는 캡부재(31)와;
상기 캡부재(31)를 고정시키는 캡 고정판(30) 및;
상기 캡 고정판(30)의 배면에 결합되어 배근된 철근(10a)의 둘레에 장착되는 거푸집(40)의 결합에 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 시공법의 구현수단은,
철근에 결합된 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공하는 시공법에 있어서,
단부에 커플러(20)가 결합된 철근(10a)을 배근하고 배근된 철근을 철선(10d)으로 고정하는 단계와;
상기 커플러(20)에 나사구멍(21a)속에 삽입되어 나사구멍의 입구를 봉하는 캡부재(31)를 구비한 캡 고정판(30)을 커플러의 나사구멍에 연결하는 단계와;
상기 캡 고정판(30)의 배면에 거푸집(40)을 중첩시켜 캡 고정판(30)과 거푸집(40)을 고정시키는 단계;
거푸집(40)속으로 콘크리트를 타설하고 양생된 콘크리트 구조물(1)에서 거푸집(40)과 캡 고정판(30)을 제거하는 단계로 이루어진 철근 연결용 커플러 시공법.에 의해 구현할 수 있다.
본 발명은 배근된 커플러의 나사구멍속으로 캡부재를 삽입하여 콘크리트를 양샹하므로 커플러의 나사구멍속으로 콘크리트가 유입되는 것은 원천적으로 차단할 수 있고, 또한 캡부재와 캡 고정판에 의해 커플러를 고정시킴으로써 배근한 철근의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배근된 철근이 진동기에 의해 위치가 변동되더라도 캡 고정판에 대해 커플러가 직각방향으로 고정되므로 양생된 콘크리트 표면에 커플러가 직각방향으로 바르게 고정되므로 커플러가 항시 콘크리트 구조물 표면에 노출되고, 노출된 나사구멍에 철근은 바로 연결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 철근을 연결하기 위한 커플러의 사용예를 예시한 요부 단면도,
도 2는 통용되는 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공한 커플러의 시공예를 예시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 예시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 배근한 철근에 연결하여 거푸집을 형성하는 과정을 예시한 요부단면도,
도 5는 본 발명에 따라 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 커플러에 연결하고 거푸집을 고정한 상태를 예시한 요부단면도,
도 6은 본 발명에 따라 양생된 콘크리트 구조물에서 거푸집을 제거한 콘크리트 구조물의 요부단면도,
도 7은 본 발명에 따라 양생된 콘크리트 구조물의 표면에 노출된 커플러에 철근을 연결한 뒤 연결한 철근둘레에 거푸집을 장착한 상태를 발췌하여 도시한 요부단면도,
도 8은 본 발명에 따라 커플러에 철근을 연결하여 콘크리트 구조물을 완성한 콘크리트 구조물의 요부단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 예시한 캡부재 사시도,
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 캡부재를 커플러에 연결한 뒤 콘크리트 구조물을 양생하기 전과 후 공정을 예시한 단면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 예시한 사시도로서, 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치(100)는 캡부재(31)와, 캡부재(31)가 부착되는 캡 고정판(30)으로 구성되어 있다.
캡부재(31)는 강력 접착제나 접시머리 못 또는 피스 등과 같은 고정수단(32)에 의해 캡 고정판(30)에 견고하게 고정되어 있다.
캡부재(31)는 커플러의 수에 대응하는 수로 캡 고정판(30)에 결합되며, 캡부재(31)간의 간격은 커플러(20)의 배치간격 즉 배근한 철근의 간격에 맞게 조절하여 캡 고정판(30)에 고정된다.
캡부재(31)는 커플러(20) 구멍(21a)속으로 삽입될 수 있는 외경을 지니고 있고, 신축성을 지닌 재질 예를 들면 고무재나 스폰지재질로 제조되어 있다.
또한 캡부재(31)는 커플러(20)의 구멍(21a)속으로 진입이 용이하도록 외경이 테이퍼지도록 형성하는 것이 바람직하다.
상기한 캡부재(31)는 후술하는 커플러 시공방법에서 보다 상세히 설명되어질 것이나 커플러(20) 구멍(21a)에 캡부재(31)가 삽입(도 5 참조)되고, 캡 고정판(30)은 그 배면에 거푸집(40, 도 4 참조)에 의해 지지된다. 거푸집(40)은 알루미늄재 또는 철재 또는 나무재를 포함한다.
본 발명에서 예시한 커플러는 그 내경에 나사산을 형성한 것으로 예시하였으나 어떤 커플러는 커플러(20)의 내경에 나사산이 없는 커플러도 통용되므로 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공함에 있어 커플러의 구멍속에 나사산이 있고 없는 차이는 실질적으로 별다른 차이가 없다. 다만 본 발명에서 도면에는 구멍내에 나사산이 마련된 커플러가 예시되어 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 철근 연결용 커플러 시공법에 대하여 첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도면에서 부여한 참조번호는 도 1 및 도 2의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호로 표기한다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따라 도 3에 도시된 캡 장치를 커플러가 결합되고 배근되어진 철근에 연결하여 순차적으로 콘크리트 구조물을 양생하는 일련의 순열적 공정을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면 도 4는 도 3에 도시된 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 배근한 철근에 연결하여 거푸집을 형성하는 과정을 예시한 요부단면도로서, 커플러(20)가 결합된 철근(10a)을 수직방향의 철근(10c)과 철선(10d)으로 고정한 상태에서 캡부재(31)를 도 5에 도시된 바와 같이 커플러(20)의 구멍(21a)에 삽입하고 캡 고정판(30)의 배면에 거푸집(40)을 말착시켜 고정시킨다.
이와 같이 캡 고정판(30)의 캡부재(31)가 구멍(21a)속으로 삽입되면, 거푸집(40)속에 타설되는 콘크리트 압과 진동기(도면에는 미도시)의 진동에 의해 철근의 고정상태가 변동되더라도 캡 고정판이 커플러와 함께 유동될 수 있으나 나사구멍(21a)속으로 콘크리트가 유입되지 않는다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명에 따라 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치를 커플러에 연결하고 거푸집을 장착한 상태를 예시한 요부단면도로서, 거푸집속으로 콘크리트 타설하고 진동기로 콘트리트속에 포함된 기포를 제거한 뒤 일정시간 동안 콘크리트를 양생한다.
도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명에 따라 양생된 콘크리트 구조물에서 거푸집을 제거한 콘크리트 구조물의 요부단면도로서, 양생된 콘트리트 구조물(1)에서 거푸집(40)과 캡 고정판(30)을 순차적으로 제거한다.
도 6에서 참조번호 30a은 양생한 콘크리트 구조물에서 캡 고정판(30)을 제거한 공간이다.
도 6에 도시된 콘크리트 구조물은 그 표면에 커플러의 구멍 모두가 노출되고 노출된 구멍의 축선은 콘크리트 구조물에 대해 직각방향으로 콘크리트 구조물에 의해 고정되므로 그 축선이 바르게 정렬되는 효과가 있고, 노출된 구멍속에 연결철근(10b)을 바로 연결할 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명에 따라 양생된 콘크리트 구조물의 표면에 노출된 커플러(20)에 철근을 연결한 뒤 연결한 철근둘레에 거푸집을 장착한 상태를 발췌하여 도시한 요부단면도로서, 도 7에 도시된 바와 같이 연결철근(10b)의 둘레에 거푸집을 장착하고 전술한 바와 같이 진동기를 이용하여 충진작업과 기포제거작업수행한 뒤 일정기간 동안 콘크리트를 양생한다.
도 8을 참조하면, 도 8은 도 7에 도시된 거푸집을 양생된 콘크리트 구조물에서 제거한 콘크리트 구조물의 요부단면도로서, 커플러(20)에 연결철근(10a)을 정확하게 바로 연결할 수 있음을 보여준다.
도 9 내지 도 10b를 참조하면 도 9는 본 발명의 캡 고정판(30)을 생략하고 캡부재(31)를 직접 커플러(20)의 구멍(21a)속에 삽입한 뒤 캡부재(31)의 헤드(31b) 표면을 거푸집(40)표면에 밀착 또는 강력 접착제로 부착하여 커플러(20)속으로 콘크리트 타설물이 유입되지 않도록 하는 한편, 상기와 같이 캡부재(31)의 헤드(31b)가 거푸집(40)에 밀접하게 면접촉되면서 철근의 유동을 방지하여 콘크리트 타설시 그 압력과 진동 등에 의해 철근이 유동되지 않도록 하는 다른 실시예를 예시한 것이다.
도 10b에 도시된 바와 같이 커플러(20)의 구멍(21a)속으로 캡부재(31)의 삽입부(31a)를 삽입한 뒤, 도 10b에 도시된 바와 같이 캡부재(31)와 커플러(20)의 둘레에 콘크리트를 충진하여 양생한 뒤 거푸집(40)을 제거하면, 양생된 콘크리트 구조물 표면에 캡부재(31)의 헤드(31b) 표면이 노출되고, 노출된 캡부재(31)를 제거한 뒤 커플러(20)의 구멍(21a) 속으로 연장철근를 결합할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 커플러의 구멍속으로 콘크리트가 유입되지 않고, 철근연결용 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 항시 노출되도록 시공할 수 있어 후속적인 연결철근의 연결작업이 매우 용이할 뿐만 아니라 정밀하게 철근을 배근할 수 있어 건축물의 안전성 향상에도 크게 유용한 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 목적으로 에시적으로 설명한 것일 뿐 본 발명의 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서를 통해 다양한 응용예나 실시예를 변경하여 실시할 수 있을 것이나 그와 같은 응용예 또는 변경예는 본 발명의 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하의 특허청구범위에서 정의하는 특허청구범위의 범주에 포함된다는 것을 미리 밝혀두는 바이다.
1: 콘크리트 구조물
10a,10b,10c: 철근
10d: 철근 결선용 철선
20: 커플러
21a: 커플러의 구멍
30: 캡 고정판
30a: 캡 고정판 제거 공간
31: 캡부재
32: 캡 고정수단
40: 거푸집
100: 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치

Claims (4)

  1. 철근(10a)에 결합된 커플러(20)의 구멍을 콘크리트 구조물(1) 표면으로 노출되도록 시공하기 위해 커플러의 구멍속으로 삽입 고정되는 공지의 캡부재를 포함하는 철근 연결용 커플러 고정 및 유동 방지장치에 있어서,
    상기 커플러의 구멍속으로 삽입 고정되는 캡부재(31)는 고무 또는 스폰지재질 중 하나를 선택하여 제조되되 외경이 테이퍼지게 형성되는 한편,
    상기 캡부재(31)는 커플러(20)의 구멍(21a)과 대응되게끔 캡고정판(30)에 다수 고정 배치시킨 구성을 포함하는 철근 연결용 커플러 및 유동 방지장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 철근의 단부에 결합된 커플러를 콘크리트 구조물 표면에 노출되도록 시공하는 시공법에 있어서,
    단부에 커플러(20)가 결합된 철근(10a)을 배근하고 배근된 철근을 철선(10d)으로 고정하는 단계와;
    상기 커플러(20) 구멍(21a)속에 삽입되어 구멍의 입구를 봉하는 캡부재(31)를 구비한 캡 고정판(30)을 커플러 구멍(21a)속으로 삽입하여 연결하는 단계와;
    상기 캡 고정판(30)의 배면에 거푸집(40)을 중첩시켜 캡 고정판(30)과 거푸집(40)을 고정시키는 단계;
    거푸집(40)속으로 콘크리트를 타설하고 양생된 콘크리트 구조물(1)에서 거푸집(40)과 캡 고정판(30)을 제거하는 단계로 이루어진 철근 연결용 커플러 시공법.
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