KR101574515B1 - 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러 - Google Patents

직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자력발전소의 격납건물이나 지하철 공사구간 및 각종 건축, 토목 공사의 철근배근 작업시 구조물의 형태 맞게 철근의 시공방향을 간단히 조절할 수 있으며, 연결의 해체 및 재체결이 가능하고 설계값에 의한 체결상태를 육안으로 확인할 수 있는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이형철근 중 일직선 방향으로 배근되는 비방향성 이형철근에 나선 체결되는 커플러홀더와 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근에 끼움되는 TS조임볼트와 방향성 이형철근에 나선 체결되는 돌기너트로 구성하여; 각도를 갖거나 곡률진 구조물의 철근 배근시 골조를 이루는 철근을 회전시킬 수 있으며, 연결을 위한 체결 후에도 철근의 방향을 수정할 수 있어 시공성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러{Universal Share torque coupler for straight or bent rebar}
본 발명은 철근연결용 커플러에 관한 것으로, 특히 시공 방향에 따라 철근의 방향을 조정할 수 있으며 체결완성도를 육안으로 간단히 확인할 수 있는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러에 관한 것이다.
일반적으로 다수 철근 배근에 의한 철근 콘크리트 공사에 있어서 철근의 이음을 위하여 철근의 단부에 접합철근을 부착하거나 나사가공을 통한 나선 이음을 방식을 이용하여 철근 및 철근 커플러 간의 이음을 기초로 하는 철근콘크리트의 기초배근작업이 이루어지고 있다
이러한, 철근 콘트리트 구조물 속에 배근된 이형철근은 휨 모멘트에 의한 인장 또는 압축 응력을 부담하게 되는 것으로서, 표면에 마디와 리브가 있는 이형철근과 표면에 마디가 없는 원형철근 등이 있으며, 길이는 대략 3.5m~10m 사이의 규격으로 생산된다.
이렇게, 일정한 길이로 규격화되어 생산되는 이형철근은 거푸집의 폭과 높이보다 길이가 짧으면 한 개 이상의 이형철근을 일렬 배열로 연결하여 거푸집 속으로 배근을 한다.
이때, 이형철근의 연속성은 매우 중요한 것으로, 실제 시공 현장에서는 일정규격의 제품을 사용하므로 길이가 긴 철근이 필요할 경우 이형철근을 상호 이음하여 사용하고 있다.
상기와 같은, 이형철근의 연결방법에는 이형철근과 이형철근을 겹쳐서 연결하는 겹 이음, 용접에 의한 용접 이음, 기계식 나사 이음 등이 있는데 이중, 철근의 기계적 나사 이음방식은 겹 이음과 용접 이음의 단점을 개선한 이형철근 연결방법으로서, 이형철근 단부를 나사 가공하여 커플러를 이용하여 체결시키는 것으로 인장, 압축, 휨, 비틀림 등 기계적 성질이 우수하고 전체길이를 일정하게 유지하여 정밀시공을 할 수 있는 장점이 있다.
이에 따라, 최근에는 두 이형철근을 기구적으로 나사 이음 연결시키는 다양한 형태의 연결장치나 기술에 해당하는 커플러가 제시되고 있으며 상용화하고 있다.
이러한, 이형철근을 나사 이음 연결하는 가장 일반적인 방법으로는, 원통 형상의 커플러를 이용하여 부재를 연결할 경우 커플러의 양측 내부로 부재의 수나선단이 당겨지면서 나선체결되도록 회전시켜 체결하였다.
상기와 같은 나사 이음을 이용한 종래 기술로 제안된 등록번호 제10-1378723호 , 등록번호 제10-1464121호, 등록번호 제10-1014543호, 등록번호 제10-1456825호에 따른 기술들은 공통적으로 연속 배치되는 이형철근의 양 끝단에 수나선을 형성하고 커플러를 이용하여 나선체결로 연결하는 구조로 체결이 간편하며 시공이 간편하다.
그리고, JP11229557호(나사 철근용 연결 장치)는 너트형태와 볼트형태의 커플러가 철근의 돌기에 결합되면서 나선체결되는 것이다.
아울러, 공개번호 특2003-0089754호 (일축 및 다축 연결이 가능한 죠인트 및 이를 이용한구조물 시공방법)는 철근이 연결되는 부분에 조인트 형태의 커플러를 이용하여 연결함으로써 철근이 회전가능하도록 구성한 것이다.
그러나, 상기 종래 기술에 따른 연결 방식은 연결되는 철근의 단부가 서로 밀착되지 못하여 철근에 작용하는 축방향 하중의 지지력이 약해져 연결부위에서 나선 마모현상이 발생하거나 커플러가 파손되는 문제점이 있었다.
더불어, 상기 종래 기술에 따른 연결 방식은 연결되는 철근의 단부에 별도의 부재를 연결하여 지지하는 구조로 철근에 작용하는 하중을 지지하도록 구성하였지만 부재의 개수가 증대되고 제조과정이 복잡하여 가공단가가 상승하는 문제점이 있었다.
아울러, 상기 종래 기술에 따른 연결 방식은 구조물의 형태에 따라 배근 방향을 조정해야 할 경우 나선체결방식으로 인하여 철근을 회전시킬 수 있지만, 철근을 회전시키면 연결되는 철근의 단부가 이격되는 문제점이 발생되며, 이를 해결하기 위하여 커플러를 재체결시 나선으로 연결되는 철근이 긴밀하게 체결되지 못하여 체결위치가 정확해지지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래 기술에 따른 연결 방식은 작업자의 숙련도나 체결 작용력에 따라 체결 정도가 달라지는 문제점이 있었다.
이러한, 문제점을 해결하기 위하여 커플러의 조임이 충분한 정도로 이루어져 있음을 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 하여, 커플러가 작업자에 의해 불충분하게 조여지는 상황이 발생하는 것을 방지하고, 또한 커플러의 조임 상태 확인 작업을 신속하고 용이하게 진행할 수 있도록 하는 토크쉐어 커플러(Torque Shear Coulper)가 소개되어 있다.
상기 토크쉐어 커플러는 체결 몸통부가 양측 이형철근의 연결단부에 나선체결된 상태에서 체결 몸통부와 분리부에 계속하여 회전 토크를 가하게 되면, 단면 감소부가 일정한 토크에 도달할 때 전단 파괴되어 분리부와 체결 몸통부가 서로 분리됨으로써 이에 따라 체결 몸통부에 설계값으로 도입된 토크의 정도를 육안으로 확인할 수 있게 된다.
그러나, 상기 토크쉐어 커플러를 이용할 경우 체결완료와 동시에 분리부가 파단되어 해체가 어려울 뿐만 아니라 불가능하여 철근의 배근 방향을 조정이 어려운 문제점이 있었다.
이로 인하여, 구조물의 형태에 따라 철근을 배근시 시공 방향을 수정해야 할 경우 체결과 해체, 재체결이 가능하고 시공 방향성을 갖는 철근의 방향을 쉽게 조정할 수 있으며, 체결 완성도를 육안으로 쉽게 확인가능한 간단한 구조로 시공성 향상 및 작업시간을 단축시킬 수 있는 개선된 철근 연결구가 절실히 요구되는 실정이다.
1. 등록번호 제10-1378723호 (접합단부재에 의한 소켓체결형 철근연결구) 2. JP11229557 (나사 철근용 연결 장치) 3. 공개번호 특2003-0089754호 (일축 및 다축 연결이 가능한 죠인트 및 이를 이용한구조물 시공방법) 4. 등록번호 제10-1464121호 (중공형재 쌍이 구비된 철근연결구) 5. 등록번호 제10-1014543호 (나사형 슬리브에 의한 철근 연결구) 6. 등록번호 제10-1456825호 (로킹편 쌍이 구비된 철근연결구 및 이를 이용한 선조립 철근망의 연결이음 공법)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 각도를 갖거나 곡률진 구조물의 철근 배근시 골조를 이루는 철근을 회전시킬 수 있으며, 연결을 위한 체결 후에도 철근 방향의 수정을 위해 회전시킬 수 있는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 제공하는데 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 토크 쉐어 커플러를 볼트형태로 변형하여 적용함으로써 철근을 서로 연결시 설계상 요구되는 체결 허용값으로 체결되도록 하는 데 있다.
더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 방향성을 갖는 철근이 비방향성 이형철근에 체결되는 커플러홀더에 삽입되어 회전되도록 하는 데 있다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 TS조임볼트에 조임단과 토크단을 형성시켜 체결이 완료된 후 철근 방향의 수정을 위해 조임단을 이용하여 체결을 해체할 수 있도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 커플러홀더와 TS조임볼트의 나선방향과 돌기너트의 나선방향을 반대로 형성하여 상대 부재의 회전으로 인해 풀림이 방지되도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연속 배치되어 맞닿는 이형철근의 양 끝단을 연결하는 커플러에 있어서, 방향성을 갖지 않는 일직선 배치되는 비방향성 이형철근에 체결되어 연결을 위한 너트 기능을 하는 커플러홀더와, 절곡이나 곡률진 끝단이 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근에 볼트 기능을 하는 TS조임볼트가 끼워진 하부로 방향성 이형철근에 체결되어 TS조임볼트와 접촉으로 돌기 기능을 하는 돌기너트로 형성하되, 상기 TS조임볼트는 원통 형상으로 외면에 커플러홀더의 암나선단과 체결을 위한 수나선단이 형성된 볼트몸체와 연결부로 연결되는 조임단을 형성하고, 상기 조임단의 상부로 파단부로 연결되는 토크단을 형성하여, 상기 방향성 이형철근에 체결된 돌기너트를 커플러홀더의 내부로 삽입하면서 커플러홀더에 TS조임볼트를 나선 체결시 설계에 따른 파단 허용값을 넘어서면 파단되어 체결을 완료하며, 체결력을 해제하거나 체결력을 유지한 상태에서 방향성 이형철근을 회전시킬 수 있으며, 상기 커플러홀더에 TS조임볼트의 토크단이 파단부로부터 이탈되게 허용 체결력으로 체결 후 조임단을 이용해 TS조임볼트를 커플러홀더에서 체결을 해제한 다음 방향성 이형철근을 회전시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 제공한다.
이상에서와 같이 본 발명은 각도를 갖거나 곡률진 구조물의 철근 배근시 골조를 이루는 철근을 회전시킬 수 있으며, 연결을 위한 체결 후에도 철근의 방향을 수정할 수 있어 시공성을 향상시키는 효과가 있다.
그리고, 토크 쉐어 커플러를 볼트형태로 변형하여 적용함으로써 철근을 서로 연결시 설계상 요구되는 체결 허용값으로 연결하며 체결 상태를 육안을 통해 간단히 확인할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 방향성을 갖는 철근이 비방향성 이형철근에 체결되는 커플러홀더에 삽입되어 회전되어 철근 배근 작업의 수정작업이 간단한 효과가 있다.
아울러, TS조임볼트에 조임단과 토크단을 형성시켜 체결이 완료된 후 철근 방향을 수정을 위해 조임단을 이용하여 체결을 해체할 수 있어 구조의 변경이나 잘못된 시공에 대한 수정시공이 가능한 효과가 있다.
또한, 커플러홀더와 TS조임볼트의 나선방향과 돌기너트의 나선방향을 반대로 형성하여 상대 부재의 회전으로 인해 풀림이 방지되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 나타낸 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 나타낸 결합과정 사시도,
도 3에서 도면 a는 원형 형태의 커플러홀더, 도면 b는 사각형태의 커플러홀더, 도면 c는 육각형태의 커플러홀더, 도면 d는 팔각형태의 커플러홀더를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 나타낸 결합 부분단면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러를 나타낸 결합단면도,
도 6은 다른 실시 예에 따른 TS조임볼트의 사시도 및 단면도,
도 7에도 도면 a는 비방향성 이형철근과 커플러홀더, 도면 b는 방향성 이형철근과 TS조임볼트의 나선단 길이비교도,
도 8은 다른 실시 예에 따른 돌기너트의 단면도,
도 9는 공구를 이용하여 유니버셜 토크쉐어 커플러를 체결하는 나타낸 체결사시 과정도,
도 10은 체결된 TS조임볼트를 해체 후 방향성 이형철근을 회전시키는 작동도,
도 11은 공구를 이용하여 다른 실시 예에 따른 TS조임볼트가 적용된 유니버셜 토크쉐어 커플러를 체결하는 나타낸 체결사시 과정도,
도 12는 다른 실시 예에 따른 TS조임볼트가 체결된 상태에서 방향성 이형철근을 타격하여 회전시키는 작동도이다.
이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러는 연속 배치되어 맞닿는 이형철근의 양 끝단을 연결하는 커플러에 관한 것으로, 상기 이형철근(200) 중 일직선 방향으로 배근되는 비방향성 이형철근(201)에 나선 체결되는 커플러홀더(10), 절곡 또는 굴곡되어 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근(202)에 끼움되는 TS조임볼트(20), 방향성 이형철근(202)에 나선 체결되는 돌기너트(30)로 유니버셜TS커플러(100)를 구성한다.
우선, 상기 이형철근(200)을 간단히 살펴보면 콘크리트 구조물을 시공하기 위하여 배근 작업을 시행하는데, 구조물이 직선을 이루는 형태일 경우 철근을 일직선으로 연결 배근한다.
이때, 상기 이형철근(200)이 배근되는 구조물이 직선을 이루는 구간에 위치하는 이형철근(200)은 시공 방향성이 정해지지 않고 일직선상으로 배치되는 비방향성 이형철근(201)으로 적용하며, 상기 구조물이 원자로발전소의 격납건물, 지하철 공사구간과 같이 상부가 둥근 형태이거나 구조물이 각도를 이루는 경우에서 둥근 형태나 각도를 이루는 구간에 위치하는 이형철근(200)은 곡률이나 각도에 맞게 곡률 또는 절곡된 절곡곡률단(202a)에 연장되며 비방향성 이형철근(201)과 일직선상으로 연장되는 직선단(202b)로 형성되는 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근(202)으로 적용하여 구성한다.
즉, 상기 비방향성 이형철근(201)과 방향성 이형철근(202)은 구조물의 형태에 맞게 배근을 위해 유니버셜TS커플러(100)를 이용하여 연결하도록 비방향성 이형철근(201)의 끝단에는 제1수나선단(203)을 형성하고, 방향성 이형철근(202)의 끝단에는 제2수나선단(204)을 형성하여 구성된다.
이러한, 상기 유니버셜TS커플러(100)의 커플러홀더(10)는 시공 방향성을 갖지 않는 일직선 배치되는 비방향성 이형철근(201)에 체결되어 연결을 위한 너트 기능을 하도록 구성하며, 원형, 4각 형태, 6각 형태, 8각 형태 중 하나로 형성되는 것으로 본 발명에서는 원형을 일 예로 들어 설명한다.
이때, 상기 비방향성 이형철근(201)에 형성된 제1수나선단(203)의 길이는 커플러홀더(10)의 홀더암나선단(11)의 길이보다 길게 형성하는데, 상기 제1수나선단(203)의 길이는 제1길이(L-1)으로 나타내며 홀더암나선단(11)의 길이는 제2길이(L-2)로 표시하여 설명하기로 한다.
즉, 상기 비방향성 이형철근(201)의 제1수나선단(203)에 커플러홀더(10)를 체결시 암나선단(12)을 지나 제1수나선단(203)의 끝단이 돌출되어 돌기너트(30)와 체결되는 방향성 이형철근(202)의 끝단과 밀착되어 하중을 일직선상으로 지지하도록 구성하는 것이다.
아울러, 상기 유니버셜TS커플러(100)의 TS조임볼트(20)는 절곡이나 곡률진 끝단이 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b)을 볼트내경(27)에 끼워 볼트 기능을 하도록 구성한다.
이러한, 상기 TS조임볼트(20)는 원통 형상으로 외면에 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 체결을 위한 수나선단(21)이 형성된 볼트몸체(22)와 연결부(23)로 연결되는 조임단(24)을 형성한다.
그리고, 상기 조임단(24)의 상부에 형성되는 파단부(25)와 연결되는 토크단(26)을 형성하는데, 상기 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)의 토크단(26)이 파단부(25)로부터 이탈되게 허용 체결력으로 체결되더라도 조임단(24)을 이용해 TS조임볼트(20)를 커플러홀더(10)에서 체결을 해제한 다음 방향성 이형철근(202)을 회전시킬 수 있도록 구성한다.
여기서, 상기 연결부(23)의 직경은 파단부(25)의 직경보다 크게 형성하여, 파단 허용값 이상의 체결력으로 토크단(26)을 회전시켜 TS조임볼트(20)를 커플러홀더(10)에 체결시 연결부(23)보다 파단부(25)가 파단되도록, 상기 연결부(23)와 파단부(25)의 두께는 볼트내경(27)을 기준으로 할 때 연결부(23)의 두께가 파단부(25)의 두께보다 더 두껍게 구성한다.
다른 실시 예로써, 상기 TS조임볼트(20)는 원통 형상으로 외면에 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 체결을 위한 수나선단(21)이 형성된 볼트몸체(22)와 파단부(25)로 연결되는 토크단(26)을 형성한다.
즉, 상기 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)의 토크단(26)이 파단부(25)로부터 이탈되게 허용 체결력으로 연결된 상태에서 방향성 이형철근(202)을 타격하여 회전시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 유니버셜TS커플러(100)의 돌기너트(30)는 방향성 이형철근(202)에 체결되어 TS조임볼트(20)와 접촉으로 방향성 이형철근(202)의 이탈을 방지하는 돌기 기능을 하도록 형성한다.
이때, 상기 방향성 이형철근(202)에 형성된 제2수나선단(204)의 길이는 돌기너트(30)의 너트암나선단(31)의 길이보다 길게 형성하는데, 상기 제2수나선단(204)의 길이는 제3길이(L-3)으로 나타내며 너트암나선단(31)의 길이는 제4길이(L-4)로 표시하여 설명하기로 한다.
즉, 상기 방향성 이형철근(202)의 제2수나선단(204)에 돌기너트(30)를 체결시 너트암나선단(31)을 지나 제2수나선단(204)의 끝단이 돌출되어 커플러홀더(10)와 체결되는 비방향성 이형철근(201)의 끝단과 밀착되어 하중을 일직선상으로 지지하도록 구성하는 것이다.
더불어, 상기 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 TS조임볼트(20)와 수나선단(21)은 오른나사나 왼나사 중 하나로 구성할 수 있다.
그리고, 상기 방향성 이형철근(202)의 제2수나선단(204)과 돌기너트(30)의 너트암나선단(31)의 나선 체결방향은 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 TS조임볼트(20)의 수나선단(21)이 체결되는 나선 방향과 반대로 형성한다.
즉, 상기 TS조임볼트(20)가 커플러홀더(10)에 체결시 TS조임볼트(20)의 하부 끝단이 돌기너트(30)의 상부 끝단과 접촉하더라도 방향성 이형철근(202)과 나선체결이 풀림되지 않고 조임되도록 구성하는 것이다.
아울러, 상기 커플러홀더(10)의 암나선단(12)을 제외한 내면에는 회전시 돌기너트(30)와 마찰을 최소화하기 위하여 윤활제(40)를 도포하여 방향성 이형철근(202)의 방향 전환을 위해 회전시 커플러홀더(10)의 내면과 돌기너트(30)의 외면에 마찰력을 최소화하도록 구성할 수 있다.
다른 실시 예로써, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 돌기너트(30)는 상부면에는 원형의 레일홈(32)을 형성한다.
그리고, 상기 레일홈(32)에는 금속볼(33)을 삽입하여 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)가 체결된 후 금속볼(33)이 TS조임볼트(20)의 하부 끝단면에 접촉되어 방향성 이형철근(202)의 회전시 베어링 기능을 하도록 구성할 수도 있다.
즉, 상기 유니버셜TS커플러(100)는 방향성 이형철근(202)에 체결된 돌기너트(30)를 커플러홀더(10)의 내부로 삽입하면서 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)를 나선 체결시 설계에 따른 파단 허용값을 넘어서면 파단되어 체결을 완료하며, 체결력을 해제하거나 체결력을 유지한 상태에서 방향성 이형철근(202)을 회전시킬 수 있도록 구성하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1, 도 4 및 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이,, 상기 유니버셜TS커플러(100)를 이용하여 이형철근(200)을 연결하기 위해서는 비방향성 이형철근(201)의 끝단과 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b) 끝단에 각각 전조방식을 이용하여 제1수나선단(203)과 제2수나선단(204)을 형성한다.
이후, 상기 비방향성 이형철근(201)의 제1수나선단(203)에 커플러홀더(10)의 홀더암나선단(11)을 나선 체결하는데, 제1수나선단(203)의 제1길이(L-1)는 홀더암나선단(11)의 제2길이(L-2)의 보다 길어 체결을 완료하면 제1수나선단(203)의 끝단이 홀더암나선단(11)을 지나 약 0.1~0.3mm정도 미세하게 돌출된다.
다음으로, 상기 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b)에 형성되는 제2수나선단(204)을 향해 TS조임볼트(20)의 토크단(26)이 향하도록 한 상태에서 볼트내경(27)의 내부를 통해 끼움한다.
그 다음으로, 상기 돌기너트(30)의 너트암나선단(31)에 방향성 이형철근(202)의 제2수나선단(204)을 체결하는데, 제2수나선단(204)의 제3길이(L-3)는 너트암나선단(31)의 제4길이(L-4)의 보다 길어 체결을 완료하면 제2수나선단(204)의 끝단이 너트암나선단(31)을 지나 약 0.1~0.3mm정도 미세하게 돌출된다.
이렇게, 상기 비방향성 이형철근(201)과 방향성 이형철근(202)에 각각 커플러홀더(10)와 돌기너트(30)의 체결을 완료하면 돌기너트(30)를 커플러홀더(10)의 내부에 삽입시키면서 TS조임볼트(20)의 수나선단(21)을 커플러홀더(10)의 암나선단(12)에 나선체결한다.
이때, 상기 TS조임볼트(20)는 인력을 이용하여 커플러홀더(10)에 자유 회전 가능한 지점까지 체결시킨 다음 토크단(26)을 스패너나 기타 잠금장치를 이용하여 체결한다.
이렇게, 상기 TS조임볼트(20)가 지속적인 나선 체결과정을 거쳐 커플러홀더(10)와 더 이상 나선 체결이 불가능한 시점에 도달하면 토크단(26)으로 전달되는 스패너나 기타 잠금장치에서 작용하는 조임작용력이 토크단(26)을 거쳐 파단부(25)에서 비틀림 응력으로 변환 및 집중된 후 파단 허용 응력 한계점을 넘어서면 파단부(25)가 비틀림 전단 파괴된다.
이때, 상기 파단부(25)가 조임단(24)과 연결된 경우에는 TS조임볼트(20)를 완전히 체결한 상태에서 방향성 이형철근(202)의 배근 방향을 조정하기 위하여 조임단(24)에 스패너나 기타 잠금장치와 같은 공구를 이용하여 TS조임볼트(20)를 커플러홀더(10)에서 해체할 수도 있으며, 상기 파단부(25)가 볼트몸체(22)와 연결된 경우에는 TS조임볼트(20)를 완전히 체결한 상태에서 스패너나 기타 잠금장치와 같은 공구를 이용하여 해체하지 못하지만 방향성 이형철근(202)을 파이프렌치를 이용하거나 절곡곡률단(202a)을 타격하여 미세하게 조정할 수도 있을 것이다.
아울러, 상기 절곡곡률단(202a)을 타격하여 방향성 이형철근(202)의 배근 방향을 수정할 경우 돌기너트(30)의 레일홈(32)에 삽입된 금속볼(33)이 베어링 기능을 수행하여 마찰력이 최소화되면서 회전시킬 수 있는 특징이 있을 것이다.
여기서, 상기 방향성 이형철근(202)의 방향을 조정할 때 커플러홀더(10)의 내면과 돌기너트(30)의 외면 사이에 윤활제(40)가 도포되어 있어 마찰을 최소화하며 부식을 방지할 수 있는 특징이 있다.
이와 같이, 상기 파단부(25)의 비틀림 절단 현상으로 인하여 커플러홀더(10)와 TS조임볼트(20)는 체결 안전 허용값으로 체결됨을 육안을 통해 간단히 확인할 수 있는 특징이 있다.
이때, 상기 TS조임볼트(20)가 커플러홀더(10)에 체결될 때 볼트몸체(22)의 하부 끝단은 돌기너트(30)의 상부면에 접촉되는데, 본 발명에서는 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 TS조임볼트(20)와 수나선단(21)은 오른나사로 형성하고 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 TS조임볼트(20)의 수나선단(21)이 체결되는 나선 방향은 왼나사로 형성하여, 상기 TS조임볼트(20)가 커플러홀더(10)에 체결시 TS조임볼트(20)의 하부 끝단이 돌기너트(30)의 상부 끝단과 접촉하더라도 방향성 이형철근(202)과 나선체결이 풀림되지 않고 접촉에 의해 조임되는 특징이 있다.
즉, 상기 파단부(25)의 두께가 두꺼우면 TS조임볼트(20)의 조임력을 크게 작용시켜야 하며 두께가 얇을 경우에는 TS조임볼트(20)의 조임력을 작게 작용시키는 것으로 파단부(25)의 두께는 설계에 따라 파단 허용값을 설정할 수 있는 특징이 있다.
이렇게, 상기 TS조임볼트(20)가 커플러홀더(10)에 완전히 체결되면 TS조임볼트(20)의 볼트몸체(22) 하부 끝단은 돌기너트(30)의 상부 끝단을 가압하는 작용을 하여 방향성 이형철근(202)의 자유회전이나 외력에 의해 쉽게 배근 방향이 변화되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 상기 TS조임볼트(20)가 커플러홀더(10)에 완전히 체결한 상태에서 비방향성 이형철근(201)의 제1수나선단(203)의 끝단면은 커플러홀더(10)의 홀더암나선단(11)과 체결된 상태에서 미세하게 돌출되어 돌기너트(30)의 너트암나선단(31)에 체결되면서 돌출하는 방향성 이형철근(202)의 제2수나선단(204) 끝단면이 서로 긴밀하게 밀착되어 비방향성 이형철근(201)이나 방향성 이형철근(202)의 길이 방향으로 작용하는 지지응력을 안정되게 지지할 수 있는 특징이 있는 것이다.
이로써, 기존의 철근 연결구나 커플러는 다양한 구성품으로 형성되어 복잡한 체결 및 연결구조로 시공과정과 공정이 복잡하고 많이 소요되는 문제점이 있는 반면, 본 발명의 유니버셜TS커플러(100)는 간단한 체결방식을 채택하여 시공과정 및 시간을 단축시킬 수 있는 특징이 있다.
아울러, 기존의 철근 연결구나 커플러는 체결된 상태에서 연결된 철근의 끝단이 밀착되지 않거나 철근의 양 끝단에 부수적인 부재를 결합하는데 철근의 끝단이 들뜬 경우에는 하중을 지지가 전혀 이루어지지 않고 이음부의 변형과 파단 현상이 발생되는 문제점이 발생하며, 철근의 양 끝단에 부수적인 부재를 결합하는 경우에는 부품비용이 증대되며 편심이 발생할 경우에는 접촉부분이 변형이 발생하고 응력의 지지능력이 현저하게 저하되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 유니버셜TS커플러(100)는 비방향성 이형철근(201)과 방향성 이형철근(202)의 끝단이 체결된 상태에서 서로 돌출되어 맞닿게 됨으로써 하중을 지지하는 응력분산이 고른 분포를 이루며 안정된 지지력을 확보할 수 있는 특징이 있다.
더불어, 기존의 철근 연결구나 커플러를 이용할 경우에는 작업자의 체결을 위한 작용력의 차이로 인하여 체결력과 체결로 인한 체결거리의 조정 및 체결정도가 일정하지 못한 문제점이 있으며, 토크쉐어 커플러를 이용할 경우에는 체결을 완료한 상태에서 철근의 방향을 조정하기 위해서 체결을 해체시킨 다음 철근의 방향을 조정한 후 새로운 토크쉐어 커플러를 이용하여 체결해야 하는 불편함과 부품의 낭비를 초래하는 문제점이 있었으나, 본 발명의 유니버셜TS커플러(100)는 체결과 해체가 자유로우며 재사용할 수 있는 개선된 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 유니버셜TS커플러(100)는 방향성 이형철근(202)을 연속으로 연결할 경우 서로 연속배치되는 방향성 이형철근(202)의 절곡곡률단(202a)과 다른 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b)을 연결하거나 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b)의 다른 방향성 이형철근(202)의 직선단(202b)을 연결할 수 있는 특징이 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10 : 커플러홀더 11 : 홀더암나선단
12 : 암나선단 20 : TS조임볼트
21 : 수나선단 22 : 볼트몸체
23 : 연결부 24 : 조임단
25 : 파단부 26 : 토크단
27 : 볼트내면 30 : 돌기너트
31 : 너트암나선단 32 : 레일홈
33 : 금속볼 40 : 윤활제
100 : 유니버셜TS커플러 200 : 이형철근
201 : 비방향성 이형철근 202 : 방향성 이형철근
202a : 절곡곡률단 202b : 직선단
203 : 제1수나선단 204 : 제2수나선단
L-1 : 제1길이 L-2 : 제2길이
L-3 : 제3길이 L-4 : 제4길이

Claims (10)

  1. 연속 배치되어 맞닿는 이형철근의 양 끝단을 연결하는 커플러에 있어서,
    시공 방향성을 갖지 않는 일직선 배치되는 비방향성 이형철근(201)에 체결되어 연결을 위한 너트 기능을 하는 커플러홀더(10)와,
    절곡이나 곡률진 끝단이 시공 방향성을 갖는 방향성 이형철근(202)에 볼트 기능을 하는 TS조임볼트(20)가 끼워진 하부로 방향성 이형철근(202)에 체결되어 TS조임볼트(20)와 접촉으로 돌기 기능을 하는 돌기너트(30)로 형성하되,
    상기 TS조임볼트(20)는 원통 형상으로 외면에 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 체결을 위한 수나선단(21)이 형성된 볼트몸체(22)와 연결부(23)로 연결되는 조임단(24)을 형성하고, 상기 조임단(24)의 상부로 파단부(25)로 연결되는 토크단(26)을 형성하여,
    상기 방향성 이형철근(202)에 체결된 돌기너트(30)를 커플러홀더(10)의 내부로 삽입하면서 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)를 나선 체결시 설계에 따른 파단 허용값을 넘어서면 파단되어 체결을 완료하며, 체결력을 해제하거나 체결력을 유지한 상태에서 방향성 이형철근(202)을 회전시킬 수 있으며, 상기 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)의 토크단(26)이 파단부(25)로부터 이탈되게 허용 체결력으로 체결 후 조임단(24)을 이용해 TS조임볼트(20)를 커플러홀더(10)에서 체결을 해제한 다음 방향성 이형철근(202)을 회전시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러.
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  5. 제 1항에 있어서, 상기 TS조임볼트(20)는 원통 형상으로 외면에 커플러홀더(10)의 암나선단(12)과 체결을 위한 수나선단(21)이 형성된 볼트몸체(22)와 파단부(25)로 연결되는 토크단(26)을 형성하여,
    상기 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)의 토크단(26)이 파단부(25)로부터 이탈되게 허용 체결력으로 연결된 상태에서 방향성 이형철근(202)을 타격하여 회전시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러.
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  10. 제 1항에 있어서, 상기 돌기너트(30)는 상부면에는 원형의 레일홈(32)을 형성하고,
    상기 레일홈(32)에는 금속볼(33)을 삽입하여 커플러홀더(10)에 TS조임볼트(20)가 체결된 후 금속볼(33)이 TS조임볼트(20)의 하부 끝단면에 접촉되어 방향성 이형철근(202)의 회전시 베어링 기능을 하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 직선 또는 각도가 주어진 철근용 유니버셜 토크쉐어 커플러.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106592872A (zh) * 2016-11-24 2017-04-26 浙江大学建筑设计研究院有限公司 钢筋机械连接结构及安装方法
KR102141602B1 (ko) * 2020-02-06 2020-08-05 대림산업 주식회사 철근 기계식 이음구
CN112324149A (zh) * 2020-09-16 2021-02-05 国网山东省电力公司建设公司 一种构造柱箍筋固定自锁装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101378723B1 (ko) * 2013-09-09 2014-03-27 김용근 접합단부재에 의한 소켓체결형 철근연결구

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101378723B1 (ko) * 2013-09-09 2014-03-27 김용근 접합단부재에 의한 소켓체결형 철근연결구

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106592872A (zh) * 2016-11-24 2017-04-26 浙江大学建筑设计研究院有限公司 钢筋机械连接结构及安装方法
CN106592872B (zh) * 2016-11-24 2019-04-23 浙江大学建筑设计研究院有限公司 钢筋机械连接结构及安装方法
KR102141602B1 (ko) * 2020-02-06 2020-08-05 대림산업 주식회사 철근 기계식 이음구
CN112324149A (zh) * 2020-09-16 2021-02-05 国网山东省电力公司建设公司 一种构造柱箍筋固定自锁装置

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