KR101590892B1

KR101590892B1 - 철근 이음 장치

Info

Publication number: KR101590892B1
Application number: KR1020150032494A
Authority: KR
Inventors: 최광덕; 양인철
Original assignee: (주)스틸코리아
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-02-02

Abstract

본 발명은, 선행 구조물의 콘크리트에 매립될 복수의 선행 철근들; 상기 선행 철근들을 통과시키기 위한 통과홀들을 갖고, 상기 선행 구조물의 설치 이후 상기 선행 철근들로부터 후행 구조물이 설치될 공간 쪽으로 분리될 수 있게 마련된 레일; 상기 통과홀 내에 위치하는 상기 선행 철근의 단부와 나사결합을 하면서 상기 통과홀을 막도록 마련된 마개; 상기 마개가 상기 통과홀을 막았을 때 상기 레일이 상기 선행 철근들의 길이 방향으로 움직이는 것을 방지하는 움직임 방지 수단;을 포함하는 철근 이음 장치를 제공한다.

Description

철근 이음 장치{DEVICE FOR CONNECTING REINFORCING BAR}

본 발명은 철근 이음 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코어 선행 공법의 사용시 먼저 설치되는 선행 구조물(코어 벽체, 선행 바닥 슬래브 등)의 철근과 후행 구조물(바닥 슬래브, 후행 바닥 슬래브 등)의 설치에 필요한 철근을 서로 연결할 때 사용되는 철근 이음 장치에 관한 것이다.

건축물의 시공시 사용되는 공법들 중 하나인 코어 선행 공법이 현재 알려져 있다. 코어 선행 공법은 코어 벽체를 먼저 시공한 후 이 코어 벽체에 바닥 슬래브를 결합시키는 공법으로서, 공사 기간을 단축할 수 있어 건축 현장에서 많이 사용되고 있다. 코어 선행 공법은 코어 벽체와 바닥 슬래브를 결합시킬 경우 외에, 선행 바닥 슬래브의 임시 개구부(건축 자재 및 건축 장비를 통과시키기 위한 것임)를 후행 바닥 슬래브로 밀폐하는 경우에도 사용되고 있다.

코어 선행 공법의 사용시 굽힌 철근을 이용하는 방법(이하, "굽힌 철근법"이라 함)이 알려져 있다. 굽힌 철근법에서는 도 1에 도시된 바와 같은 굽힌 철근 박스를 코어 벽체나 선행 바닥 슬래브(이하, "선행 구조물"이라 함)에 매립한 후, 굽혀 있던 철근을 곧게 편다. 그러면 도 2에 도시된 바와 같이 철근이 선행 구조물로부터 돌출한 형태로 된다. 이후, 상기 철근에 후행 철근을 연결하고, 이 후행 철근이 매립되도록 콘크리트를 양생하여 바닥 슬래브나 후행 바닥 슬래브(이하, "후행 구조물"이라 함)를 완성한다.

이러한 굽힌 철근법에서는 철근의 굽힘과 펴짐이 이루어져야 하므로 철근의 조기 항복 발생, 연신율 저하, 탄성계수 저하 등의 현상이 발생한다. 그리고 이 현상들로 인해 설계시 가정한 접합부의 성능이 발현되지 않아 건축물의 성능 저하가 유발될 수 있다.

이와 같은 굽힌 철근법의 문제점을 해결하기 위한 기술이 한국등록특허 제10-1025781호(커플러와 정착판을 구비한 철근 이음용 매립 강판) 및 한국등록특허 제10-1080836호(전단키를 구비한 철근 이음용 매립 강판)에 개시되어 있다.

위 한국등록특허들에 개시된 철근 이음용 매립 강판에서는 스틸 플레이트에 커플러가 용접되고, 상기 커플러에 선행 철근이 나사결합된다. 철근 이음용 매립 강판이 거푸집과 함께 설치된 후 콘크리트가 양생되면 선행 구조물이 완성되는데, 이때 상기 스틸 플레이트 및 선행 철근은 콘크리트에 매립되고, 상기 커플러의 중공은 외부로 노출된다. 외부로 노출된 커플러의 중공에는 후행 철근이 나사결합되고, 이후 후행 철근이 매립되도록 콘크리트를 양생하여 후행 구조물을 완성한다.

한국등록특허 제10-1025781호(커플러와 정착판을 구비한 철근 이음용 매립 강판) 한국등록특허 제10-1080836호(전단키를 구비한 철근 이음용 매립 강판)

그러나 위 한국등록특허들의 철근 이음용 매립 강판을 이용한 코어 선행 공법에서는 서로 대향하는 두 커플러에 두 후행 철근이 각각 나사결합된 후, 상기 두 후행 철근이 새로운 커플러를 매개로 연결되어야 한다. 따라서 위 한국등록특허들에 따르면, 긴 두 후행 철근을 돌려 커플러에 결합해야 하므로 후행 철근의 설치 작업이 어렵고, 두 후행 철근의 연결을 위해 새로운 커플러가 추가로 사용되어야 하는 문제가 발생한다.

그러므로 본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해결할 수 있는 철근 이음 장치를 제공하고자 한다.

상기 움직임 방지 수단은, 상기 통과홀의 외주면에 마련된 통과홀 나사산; 및 상기 통과홀 나사산과 맞물리도록 상기 마개의 외주면에 마련된 마개 나사산;을 포함할 수 있다.

이와 달리 상기 움직임 방지 수단은, 상기 마개의 전단으로부터 후방으로 갈수록 커지는 외경을 갖도록 상기 마개에 마련된 마개 테이퍼; 상기 마개 테이퍼와 면접할 수 있는 형태로 상기 통과홀의 외주면에 마련된 통과홀 테이퍼; 및 상기 마개가 상기 통과홀로부터 인출되는 것을 방지하는 인출 방지 수단;을 포함할 수도 있다.

이때, 상기 인출 방지 수단은 상기 마개의 뒷면을 상기 통과홀 쪽으로 가압하기 위한 가압 띠를 포함할 수 있다. 상기 가압 때의 일단은 상기 레일에 고정되어 있고, 상기 가압 띠의 반대단은 상기 레일과 분리 가능하게 결합하도록 마련된다.

한편, 상기 레일의 상하면에는 상기 레일의 뒷면으로부터 앞쪽으로 가면서 벌어지는 형태의 경사면이 마련된다.

본 발명에 의하면, 두 개의 후행 철근이 마련되어야 하는 종래 기술의 문제점, 상기 두 후행 철근을 연결하기 위해 새로운 커플러가 추가되어야 하는 종래 기술의 문제점 및 후행 철근과 선행 철근의 결합을 위해 후행 철근을 회전시켜야 하는 종래의 불편함이 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 선행 구조물에 매립된 선행 철근으로부터 레일이 분리될 수 있으므로 상기 레일의 재활용이 가능하고, 그러면서도 선행 구조물의 설치시 상기 레일과 선행 철근 간 고정적인 결합이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 설치가 완료된 선행 구조물로부터 레일이 쉽게 분리될 수 있다.

도 1은 코어 선행 공법에 사용되는 일반적인 굽힌 철근 박스의 사진이다.
도 2는 도 1에 도시된 굽힌 철근 박스의 철근들이 펴져 선행 구조물의 외측으로 돌출한 모습을 도시한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 철근 이음 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 철근 이음 장치의 선행 철근에 후행 철근이 연결된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 변형예를 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 철근 이음 장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 철근 이음 장치(100)는 선행 구조물의 콘크리트(30)에 이미 매립된 철근(이하, "선행 철근"이라 함)과 후행 구조물의 콘크리트에 매립될 철근(이하, "후행 철근"이라 함)을 서로 연결할 때 사용되는 것이다. 여기서, 선행 구조물은 코어 벽체나 선행 바닥 슬래브와 같이 건축물의 시공시 먼저 설치되는 구조물을 의미하고, 후행 구조물은 바닥 슬래브(코어 벽체에 연결되는 구조물)나 후행 바닥 슬래브(선행 바닥 슬래브의 임시 개구부를 밀폐하는 구조물)와 같이 상기 선행 구조물에 결합되도록 나중에 설치되는 구조물을 의미한다. 또한, 이하에서는 단부에만 나사산을 갖는 보통의 철근이 상기 철근의 한 예로 설명될 것이나, 본 발명에서는 상기 철근이 이에 한정되지 않고 전 길이에 걸쳐 나사산을 갖는 전산 볼트도 포함하는 개념임을 미리 밝혀 둔다.

상기 철근 이음 장치(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 선행 철근들(110)과, 레일(120)과, 마개(130)와, 움직임 방지 수단을 포함한다.

상기 선행 철근들(110)은 선행 구조물의 콘크리트(30)(도 5 참고)에 매립될 부재로서, 종래와 마찬가지로 일렬로 나열된다. 선행 철근들(110)의 양단 중 후행 구조물이 설치될 공간(20)(도 5 참고)에 노출되는 단부인 전단은 외주면에 나사산(114)을 갖는다. 그리고 상기 전단의 반대단인 후단에는 정착판(112)이 마련된다. 이 정착판(112)은 "ㄱ"자 형태의 앵커(미도시)로 대체되어도 무방하다.

상기 레일(120)은 복수의 통과홀들(122)을 갖는데, 이 통과홀들(122) 내에는 도 3에 도시된 바와 같이 선행 철근들(110) 각각의 전단이 위치하게 된다. 상기 통과홀(122)의 직경은 선행 철근(110)의 외경보다 약간 크게 마련되는데, 이 때문에 레일(120)은 선행 철근(110)의 길이 방향을 따라 자유롭게 이동할 수 있게 된다. 또한, 레일(120)은 앞면 및 뒷면을 갖는데, 상기 앞면은 선행 구조물용 거푸집이 제거된 후 후행 구조물이 설치될 공간(20)에 노출된다. 따라서 상기 레일(120)은 상기 선행 구조물이 설치된 이후 선행 철근들(110)로부터 분리되어 재활용될 수 있다.

한편, 양생된 상기 콘크리트(30)로부터의 분리가 용이하도록 레일(120)의 상하면에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 경사면(124)이 마련된다. 이 경사면(124)은 레일(120)의 뒷면으로부터 앞쪽으로 가면서 벌어지는 형태를 갖는다.

본 발명에서는 위와 같이 레일(120)이 상기 콘크리트(30)의 양생 후 선행 철근들(110)로부터 분리되는데, 그러면 선행 철근들(110)의 전단이 도 5에 도시된 바와 같이 선행 구조물로부터 돌출되게 된다. 이 경우, 양단에 커플러(12)를 구비한 하나의 후행 철근(10)을 도 5에 도시된 바와 같이 서로 마주하는 두 선행 철근(110) 사이에 위치시킨 후, 상기 커플러(12)를 회전하여 후행 철근(10)과 선행 철근(110)을 연결할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 두 개의 후행 철근이 마련되어야 하는 종래의 문제, 상기 두 후행 철근을 연결하기 위해 새로운 커플러가 추가되어야 하는 종래의 문제, 후행 철근과 선행 철근(110)의 결합을 위해 후행 철근을 회전시켜야 하는 종래의 불편함이 전혀 발생하지 않는다.

레일(120)이 선행 철근들(110)로부터 분리될 수 있으면 위와 같은 장점들이 발생하기는 하나, 레일(120)과 선행 철근들(110) 간 고정이 이루어지지 않는 문제가 발생하게 된다. 이 문제의 해결을 위해 상기 철근 이음 장치(100)는 마개(130) 및 움직임 방지 수단을 포함한다.

상기 마개(130)는 레일(120)의 통과홀(122) 내에 위치하는 선행 철근 전단과 나사결합을 한다. 이를 위해, 마개(130)의 전단에는 삽입홈(132)이 마련되고, 이 삽입홈(132)의 외주면에는 선행 철근 전단의 나사산(114)과 맞물리는 나사산(132a)이 마련된다. 선행 철근 전단을 삽입홈(132)의 개구에 약간 삽입한 상태에서 선행 철근(110) 또는 마개(130)를 회전시키면 마개(130)와 선행 철근 전단 간 나사결합이 이루어지면서 마개(130)가 선행 철근 전단에 고정된다. 한편, 마개(130)와 선행 철근 전단 간 나사결합이 이루어졌을 때, 상기 마개(130)는 레일(120)의 통과홀(122)을 밀폐하게 된다.

상기 움직임 방지 수단은 마개(130)와 레일(120) 간 고정을 위한 것이다. 마개(130)는 상술한 바와 같이 선행 철근 전단에 나사결합을 통해 고정되는바, 마개(130)와 레일(120) 간 고정이 이루어지면, 결국 레일(120)과 선행 철근들(110) 간 고정이 이루어지면서 레일(120)이 선행 철근들(110)의 길이 방향을 따라 이동하는 현상이 방지될 것이다.

이러한 기능을 갖는 움직임 방지 수단은 다양한 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 상기 움직임 방지 수단은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 통과홀 나사산(122a) 및 마개 나사산(134)을 포함할 수 있다. 상기 통과홀 나사산(122a)은 레일(120)의 통과홀(122)의 외주면에 마련되고, 상기 마개 나사산(134)은 마개(130)의 외주면에 마련된다. 이러한 통과홀 나사산(122a)과 마개 나사산(134)이 서로 맞물리면 마개(130)와 레일(120) 간 고정이 이루어진다.

도 3 및 도 4에 도시된 바에 따르면 마개(130)에 외경이 일정한 부위가 마련되고, 이 부위에 마개 나사산(134)이 형성된다. 그러나 상기 마개(130)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 전단에서 후단으로 갈수록 외경이 커지는 콘 형태로 마련되고, 이 콘 형태의 외주면에 마개 나사산(134)이 형성될 수도 있다.

위와 달리 상기 움직임 방지 수단은 마개 테이퍼(136)와, 통과홀 테이퍼와, 인출 방지 수단을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 마개 테이퍼(136)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 마개(130)의 전단으로부터 후방으로 갈수록 커지는 외경을 가지면서 마개(130)에 마련된다. 그리고 상기 통과홀 테이퍼는 마개 테이퍼(136)와 면접할 수 있는 형태를 가지면서 통과홀(122)의 외주면에 마련된다. 마개(130)와 선행 철근(110)이 나사결합을 한 상태에서 마개 테이퍼(136)와 통과홀 테이퍼가 면접하면, 선행 철근(110) 전방 쪽으로의 레일(120) 움직임이 제한된다.

상기 마개 테이퍼(136) 및 통과홀 테이퍼가 마련되더라도 선행 철근(110) 후방 쪽으로의 레일(120) 움직임은 제한될 수 없는데, 이 제한은 인출 방지 수단에 의해 이루어진다.

이러한 인출 방지 수단은 다양한 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 상기 인출 방지 수단은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 마개(130)의 뒷면을 레일(120)의 통과홀(122) 쪽으로 가압하는 가압 띠(140)를 포함할 수 있다. 이 경우, 가압 띠(140)의 일단은 피스나 볼트와 같은 고정수단(142)에 의해 레일(130)의 앞면에 고정된다. 그리고 가압 띠(140)의 반대단은 똑딱이(144)와 같은 수단에 의해 레일(130)의 앞면과 분리 가능하게 결합한다. 상기 똑딱이(144)는 서로 암수 결합을 하는 암컷 똑딱이(144a) 및 수컷 똑딱이(144b)로 이루어지는데, 이 두 똑딱이(144a, 144b) 중 어느 하나는 가압 띠(140)의 반대단에 마련되고 나머지 하나는 레일(120)의 앞면에 마련된다. 마개 테이퍼(136)와 통과홀 테이퍼 간 면접, 그리고 마개(130)와 선행 철근(110) 간 나사결합이 이루어진 상태에서 상기 두 똑딱이(144a, 144b)가 결합하면 마개(120)는 가압 띠(140)에 의해 가압되어 레일(120)의 통과홀(122)로부터 인출될 수 없고, 따라서 레일(120)은 선행 철근(110)의 후방 쪽으로 이동할 수 없게 된다.

이하, 상술한 바와 같은 철근 이음 장치(100)의 사용 방법을 설명한다.

작업자는 우선 선행 철근들(110)의 전단을 레일(120)의 통과홀들(122) 내에 각각 위치시키고, 마개(130)를 레일(120)의 앞면에 체결한다. 이때, 움직임 방지 수단이 도 4 및 도 6의 (a)에 도시된 바와 같다면 마개(130)의 체결로써 레일(120)의 움직임이 제한될 것이다. 반면, 움직임 방지 수단이 도 6의 (b)에 도시된 바와 같다면 마개(130)의 체결 후 똑딱이(144)를 결합하여야 레일(120)의 움직임이 제한될 것이다.

레일(120)의 움직임이 제한되었으면, 선행 구조물용 거푸집을 설치한 후 콘크리트(30)를 주입하여 양생한다. 콘크리트(30)의 양생이 완료되면 상기 거푸집이 제거되는데, 그러면 마개(130)를 레일(120)로부터 분리한 후 레일(120)을 선행 철근들(110)로부터 분리한다.

레일(120)이 선행 철근들(110)로부터 분리되면 도 5에 도시된 바와 같이 선행 철근들(110)의 전단이 후행 구조물이 설치될 공간(20)에 노출된다. 그러면 작업자는 하나의 후행 철근(10)을 상기 공간(20)에 위치시킨 후, 후행 철근(10) 양단의 커플러(12)를 회전하여 후행 철근(10)을 선행 철근(110)에 결합시킨다. 이와 같은 작업까지 완료되면, 작업자는 후행 구조물용 거푸집을 설치한 후, 콘크리트를 주입하고 양생시켜 후행 구조물을 설치한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

100 : 철근 이음 장치 110 : 선행 철근
112 : 정착판 114 : 나사산
120 : 레일 122 : 통과홀
122a : 통과홀 나사산 124 : 경사면
130 : 마개 132 : 삽입홈
132a : 나사산 134 : 마개 나사산
140 : 가압 띠 142 : 고정수단
144 : 똑딱이 10 : 후행 철근
12 : 커플러 20 : 후행 구조물이 설치될 공간
30 : 선행 구조물의 콘크리트

Claims

삭제
선행 구조물의 콘크리트에 매립될 복수의 선행 철근들;
상기 선행 철근들을 통과시키기 위한 통과홀들을 갖고, 상기 선행 구조물의 설치 이후 상기 선행 철근들로부터 후행 구조물이 설치될 공간 쪽으로 분리될 수 있게 마련된 레일;
상기 통과홀 내에 위치하는 상기 선행 철근의 단부와 나사결합을 하면서 상기 통과홀을 막도록 마련된 마개; 및
상기 마개가 상기 통과홀을 막았을 때 상기 레일이 상기 선행 철근들의 길이 방향으로 움직이는 것을 방지하는 움직임 방지 수단;을 포함하되,
상기 움직임 방지 수단은,
상기 통과홀의 외주면에 마련된 통과홀 나사산; 및
상기 통과홀 나사산과 맞물리도록 상기 마개의 외주면에 마련된 마개 나사산;을 포함하는 철근 이음 장치.
선행 구조물의 콘크리트에 매립될 복수의 선행 철근들;
상기 선행 철근들을 통과시키기 위한 통과홀들을 갖고, 상기 선행 구조물의 설치 이후 상기 선행 철근들로부터 후행 구조물이 설치될 공간 쪽으로 분리될 수 있게 마련된 레일;
상기 통과홀 내에 위치하는 상기 선행 철근의 단부와 나사결합을 하면서 상기 통과홀을 막도록 마련된 마개; 및
상기 마개가 상기 통과홀을 막았을 때 상기 레일이 상기 선행 철근들의 길이 방향으로 움직이는 것을 방지하는 움직임 방지 수단;을 포함하되,
상기 움직임 방지 수단은,
상기 마개의 전단으로부터 후방으로 갈수록 커지는 외경을 갖도록 상기 마개에 마련된 마개 테이퍼;
상기 마개 테이퍼와 면접할 수 있는 형태로 상기 통과홀의 외주면에 마련된 통과홀 테이퍼; 및
상기 마개가 상기 통과홀로부터 인출되는 것을 방지하는 인출 방지 수단;을 포함하는 철근 이음 장치.
제3항에 있어서,
상기 인출 방지 수단은 상기 마개의 뒷면을 상기 통과홀 쪽으로 가압하기 위한 가압 띠를 포함하되, 상기 가압 때의 일단은 상기 레일에 고정되어 있고, 상기 가압 띠의 반대단은 상기 레일과 분리 가능하게 결합하도록 마련된 철근 이음 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레일의 상하면에는 상기 레일의 뒷면으로부터 앞쪽으로 가면서 벌어지는 형태의 경사면이 마련된 철근 이음 장치.