KR101712649B1 - 스크류 파일 설치 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간편하게 연결작업을 실행할 수 있고, 연결부가 비틀림 및 휨에 대해 강한 저항력을 갖도록 구성된 조립식 스크류 파일 및 상기 스크류 파일을 지반에 매설하기 위한 스크류 파일 설치 기구에 관한 것이다.
본 발명은 「복수개의 강관유닛; 상기 복수개의 강관유닛 사이 사이에 체결되어, 상기 강관유닛을 선형으로 연결하도록 구성되며, 원통형 몸체 외주연에 스크류 날개가 구비된 복수개의 이음관; 상기 이음관을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛 중 최하부 강관유닛 하단에 결합되며, 원통형 몸체에서 하방향으로 수렴하는 원뿔형 하단부가 형성된 선단부재; 및 상기 이음관을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛 중 최상부 강관유닛 상단에 결합되며, 원통형 몸체의 상면을 커버하는 평판이 구비되고, 상기 평판 중앙에 체결공이 형성된 상단캡; 을 포함하여 구성된 조립식 스크류 파일」을 제공한다.

Description

스크류 파일 설치 기구{Scerw piling device}
본 발명은 간편하게 연결작업을 실행할 수 있고, 연결부가 비틀림 및 휨에 대해 강한 저항력을 갖도록 구성된 조립식 스크류 파일 및 상기 스크류 파일을 지층에 매설하기 위한 스크류 파일 설치 기구에 관한 것이다.
연약지반에 건축 또는 토목구조물을 시공하는 경우, 구조물이 하중을 지지층으로 전달하여 구조물의 안전성을 확보할 수 있도록 지표면에서 지지층으로 매입·설치되는 스크류 파일(스크류 강관말뚝)이 사용되는 경우가 많다.
상기 스크류 파일은 시공장비를 이용하여 회전시키면서 지지층에 압입되는 것으로, 통상적으로 하나의 스크류 파일을 압입시킨 후 다른 스크류 파일을 연결하여 다시 압입시키는 과정의 반복으로 시공된다.
따라서, 스크류 파일 간의 연결작업이 간편해야 하며, 연결부위가 회전에 의한 비틀림 및 압축력에 의한 휨 등에 취약해서는 안된다.
1. 공개특허 10-2015-0097286(2015.08.26.) 2. 공개특허 10-2012-0125728(2012.11.19.) 3. 등록특허 10-1565154(2015.11.03.) 4. 등록특허 10-1570525(2015.11.19.) 5. 일본 특허 제4786214호(2011.10.05.)
본 발명은 강관의 연결이 간편하게 이루어지고, 연결부위의 비틀림 및 힘저항력이 강한 조립식 스크류 파일을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 조립식 스크류 파일을 회전시키며 지층 내에 압입시키기 위한 스크류 파일 설치 기구를 함께 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 「복수개의 강관유닛; 상기 복수개의 강관유닛 사이 사이에 체결되어, 상기 강관유닛을 선형으로 연결하도록 구성되며, 원통형 몸체 외주연에 스크류 날개가 구비된 복수개의 이음관; 상기 이음관을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛 중 최하부 강관유닛 하단에 결합되며, 원통형 몸체에서 하방향으로 수렴하는 원뿔형 하단부가 형성된 선단부재; 및 상기 이음관을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛 중 최상부 강관유닛 상단에 결합되며, 원통형 몸체의 상면을 커버하는 평판이 구비되고, 상기 평판 중앙에 체결공이 형성된 상단캡; 을 포함하여 구성된 조립식 스크류 파일」을 제공한다.
또한, 본 발명은 「회동축이 상기 조립식 스크류 파일의 상단캡 체결공과 결합되어 상기 조립식 스크류 파일에 종축 회전력을 전달하는 회전모터; 상기 회전모터가 설치, 고정되는 지지프레임; 상기 지지프레임의 상부에 결합된 핸들; 및 상기 지지프레임에 힌지결합되어 상기 지지프레임을 지지하는 2개 이상의 경사지지대; 를 포함하는 스크류 파일 설치기구」를 함께 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1. 강관유닛과 이음관의 체결로 간단하게 스크류 파일을 연장할 수 있다.
2. 이음관이 원통형 몸체 외주연에 스크류 날개가 구비되도록 함으로써 상기 스크류 날개가 강관유닛 이음부의 보강재 역할을 하여, 이음부에서 비틀림과 휨에 대해 강한 저항력을 갖게 된다.
3. 스크류 파일 설치 기구를 이용하여 작업자가 상기 스크류 파일을 누르면서 회전모터로 회전력을 가하여 지층에 매설되도록 한다.
[도 1]은 강관유닛과 이음관의 분해사시도이다.
[도 2]는 직경이 다른(하부로 갈수록 강관유닛의 직경이 작아짐) 강관유닛을 연결한 조립식 스크류 파일(변단면형)의 분해사시도이다.
[도 3]은 본 발명이 제공하는 조립식 스크류 파일의 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 4]는 본 발명이 제공하는 스크류 파일 설치기구의 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 5]는 스크류 파일 설치기구를 이용하여 조립식 스크류 파일을 지층에 압입하는 과정을 도시한 것이다.
[도 6]은 본 발명이 제공하는 조립식 스크류 파일이 적용된 여러 가지 기초 형태를 도시한 것이다.
본 발명은 「복수개의 강관유닛(110); 상기 복수개의 강관유닛(110) 사이 사이에 체결되어, 상기 강관유닛(110)을 선형으로 연결하도록 구성되며, 원통형 몸체(121) 외주연에 스크류 날개(122)가 구비된 복수개의 이음관(120); 상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(110) 중 최하부 강관유닛 하단에 결합되며, 원통형 몸체(131)에서 하방향으로 수렴하는 원뿔형 하단부(132)가 형성된 선단부재(130); 및 상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(100) 중 최상부 강관유닛 상단에 결합되며, 원통형 몸체(141)의 상면을 커버하는 평판(142)이 구비되고, 상기 평판(142) 중앙에 체결공(143)이 형성된 상단캡(140); 을 포함하여 구성된 조립식 스크류 파일(100)」을 제공한다.
본 발명은 [도 1]에 도시된 바와 같이 복수개의 강관유닛(110)이 이음관(120)을 매개로 선형으로 연결되고 하단에는 선단부재(130), 상단에는 상단캡(140)이 구비된 조립식 스크류 파일(100)에 관한 것이다.
상기 강관유닛(110)은 통상의 강관을 적용할 수 있으며, 필요에 따라 절단하거나 상·하단부에 수나사산(111)이나 핀홀(112)을 형성시킬 수 있다.
상기 이음관(120)은 원통형 몸체(121) 외주연에 스크류 날개(122)가 구비된 것으로서, 상기 강관유닛(110)의 사이 사이에 체결된다. 상기 이음관(120)에 의해 스크류 파일이 형성되는 것이며, 상기 원통형의 몸체(121) 외주연에 스크류 날개(122)가 구비됨으로써, 상기 스크류 날개가 비틀림 및 휨에 대한 보강재 역할을 함께 하게 된다.
상기 강관유닛(110)과 이음관(120)의 체결을 위해, [도 1]에 도시된 바와 같이 상기 강관유닛(110)의 상·하부에는 수나사산(111)이나 핀홀(112)을 형성시킬 수 있다. 이 경우에는 상기 이음관(120)의 상·하부에는 체결되는 강관유닛(110)의 수나사산(111) 또는 핀홀(112)과 암나사홈(123) 또는 핀홀(124)을 형성시켜야 한다. 이에 따라 상기 강관유닛(110)과 이음관(120)은 나사결합 또는 핀결합에 의한 체결이 이루어진다.
상기 선단부재(130)는 상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(110) 중 최하부 강관유닛 하단에 결합되며, 원통형 몸체(131)에서 하방향으로 수렴하는 원뿔형 하단부(132)가 형성된 부재이다.
상기 선단부재(132)의 하단부가 하향하는 원뿔형으로 형성됨에 따라 조립식 스크류 파일(100)을 지층에 압입하기 유리하며, 상기 선단부재(130)의 몸체(131)에도 [도 2]에 도시된 바와 같이 스크류 날개(133)가 구비되도록 할 수 있다. 상기 최하부 강관유닛(110)과 선단부재(130) 역시 핀결합 또는 나사결합에 의해 체결할 수 있다.
상기 상단캡(140)은 상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(110) 중 최상부 강관유닛 상단에 결합되며, 원통형 몸체(141)의 상면을 커버하는 평판(142)이 구비되고, 상기 평판(142) 중앙에 체결공(143)이 형성된 부재이다.
상기 평판(142)은 상부 구조물과의 체결을 위한 부재로서, 장공홀(144) 등을 형성시킬 수 있다. 상기 체결공(143)에는 후술할 회전모터(210)의 회동축(211)이 결합된다.
한편, 상기 복수개의 강관유닛(110)은 직경이 다른 2종 이상으로 구분되어, 직경이 작은 강관유닛이 하부에 배치되되, 직경이 다른 강관유닛을 연결하는 이음관(120)은 원통형 몸체(121)가 상단부와 하단부로 구분되어, 상기 상단부에는 직경이 큰 상부의 강관유닛이 삽입·체결되고, 상기 하단부는 직경이 작은 하부의 강관유닛에 삽입·결합되도록 구성할 수 있다([도 2] 및 [도 3] 참조). 조립식 스크류 파일(100) 상부에서 하부로 갈수록 강관유닛의 직경이 작아지면, 상기 조립식 스크류 파일(100)을 회전시키면서 지층에 압입하기가 쉬워진다.
또한, 본 발명은 「회동축(211)이 상기 조립식 스크류 파일(100)의 상단캡(140) 체결공(143)과 결합되어 상기 조립식 스크류 파일(100)에 종축 회전력을 전달하는 회전모터(210); 상기 회전모터(210)가 설치, 고정되는 지지프레임(220); 상기 지지프레임(220)의 상부에 결합된 핸들(230); 및 상기 지지프레임(220)에 힌지결합되어 상기 지지프레임(220)을 지지하는 2개 이상의 경사지지대(240); 를 포함하는 스크류 파일 설치기구(200)」를 함께 제공한다([도 4] 참조).
상기 회전모터(210)는 상기 조립식 스크류 파일(100)에 종축 회전력을 전달하기 위해 회동축(211)이 상기 조립식 스크류 파일(100)의 상단캡(140) 체결공(143)과 결합된다.
상기 지지프레임(220)은 상기 회전모터(210)의 설치, 고정을 위한 부재로서, [도 4]에 도시된 바와 같이 상기 회전모터(210)가 링형 테두리(221)의 내부 중앙에 배치된 상태에서 상기 링형 테두리(221)에 결합된 복수개의 경사연결부재(222)와 결합, 고정되도록 구성할 수 있다.
상기 핸들(230)은 작업자가 상기 조립식 스크류 파일(100)을 지층에 압입하기 위해 손으로 잡는 부분이며 [도 4]에 도시된 바와 같이 상하연결부재(223)에 의해 상기 지지프레임(220)과 연결되도록 할 수 있다.
상기 경사지지대(240)는 상기 지지프레임(220)에 힌지결합되되, 상기 지지프레임(220)을 지지할 수 있도록 2개 이상이 구비된다.
[도 5]는 상기 스크류 파일 설치기구(200)를 이용하여 조립식 스크류 파일(100)을 지층에 압입하는 과정을 도시한 것이다.
[도 5]의 (a)에 도시된 바와 같이 조립식 스크류 파일(100)을 상기 스크류 파일 설치기구(200)와 결합시켜 세워둔 상태에서, 1~4인의 작업자가 상기 핸들(230)을 잡고 누르면서 상기 회전모터(210)를 구동시킴으로써 [도 5]의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 조립식 스크류 파일(100)이 지층에 압입된다. 이 과정에서 상기 지지프레임(220)에 힌지결합된 경사지지대(240)는 바깥쪽으로 밀리면서 벌어지게 된다.
[도 6]은 본 발명이 제공하는 조립식 스크류 파일(100)이 적용된 여러 가지 기초 형태를 도시한 것이다. 지층에 압입된 조립식 스크류 파일(100)의 상단캡(140)에 구조물을 결합시켜 파일과 일체를 이룬 기초를 구성할 수 있다.
10 : 핀
100 : 조립식 스크류 파일
110 : 강관유닛 111 : 수나사산(강관유닛)
112 : 핀홀(강관유닛)
120 : 이음관 121 : 몸체(이음관)
122 : 스크류 날개(이음관) 123 : 암나사홈(이음관)
124 : 핀홀(이음관)
130 : 선단부재 131 : 몸체(선단부재)
132 : 하단부(선단부재) 133 : 스크류 날개(선단부재)
140 : 상단캡 141 : 몸체(상단캡)
142 : 평판 143 : 체결공
144 : 장공
200 : 스크류 파일 설치기구 210 : 회전모터
220 : 지지프레임 230 : 핸들
240 : 경사지지대
300a, 300b, 300c : 조립식 스크류 파일이 적용된 기초

Claims (4)

  1. 복수개의 강관유닛(110);
    상기 복수개의 강관유닛(110) 사이 사이에 체결되어, 상기 강관유닛(110)을 선형으로 연결하도록 구성되며, 원통형 몸체(121) 외주연에 스크류 날개(122)가 구비된 복수개의 이음관(120);
    상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(110) 중 최하부 강관유닛 하단에 결합되며, 원통형 몸체(131)에서 하방향으로 수렴하는 원뿔형 하단부(132)가 형성된 선단부재(130); 및
    상기 이음관(120)을 매개로 연결된 복수개의 강관유닛(110) 중 최상부 강관유닛 상단에 결합되며, 원통형 몸체(141)의 상면을 커버하는 평판(142)이 구비되고, 상기 평판(142) 중앙에 체결공(143)이 형성된 상단캡(140); 을 포함하여 구성되고,
    상기 복수개의 강관유닛(110)은 직경이 다른 2종 이상으로 구분되어, 직경이 작은 강관유닛이 하부에 배치되되,
    직경이 다른 강관유닛(110)을 연결하는 이음관(120)은 원통형 몸체(121)가 상단부와 하단부로 구분되어, 상기 상단부에는 직경이 큰 상부의 강관유닛(110)이 삽입·체결되고, 상기 하단부는 직경이 작은 하부의 강관유닛(110)에 삽입·결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 스크류 파일(100)을 지반에 설치하는 기구로서,
    회동축(211)이 상기 조립식 스크류 파일(100)의 상단캡(140) 체결공(143)과 결합되어 상기 조립식 스크류 파일(100)에 종축 회전력을 전달하는 회전모터(210);
    상기 회전모터(210)가 설치, 고정되는 지지프레임(220);
    상기 지지프레임(220)의 상부에 결합된 핸들(230); 및
    상기 지지프레임(220)에 힌지결합되어 상기 지지프레임(220)을 지지하는 2개 이상의 경사지지대(240); 를 포함하는 스크류 파일 설치기구(200).
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