KR101880745B1 - 회전 관입 말뚝용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관 말뚝 상단에 형성된 다각형의 결합부가 지그의 말뚝고정부에 형성된 삽입공에 삽입되어 상호 고정됨으로써, 볼트공 형성으로 인한 강관 말뚝의 단면 손실 없이 근입 장비의 회전력과 압입력을 강관 말뚝에 안정적으로 전달할 수 있는 회전 관입 말뚝용 지그에 대한 것이다.
본 발명 회전 관입 말뚝용 지그는 상부에 측면을 가압하여 외주면과 내주면의 단면이 다각형인 결합부가 일체로 형성된 강관 말뚝의 상기 결합부를 근입 장비에 연결하여 근입 장비의 회전력을 강관 말뚝에 전달하기 위한 것으로, 상기 지그는 근입 장비의 하부에 고정되는 장비고정부; 상기 장비고정부의 하부에 형성되는 것으로 하부에 상기 강관 말뚝의 결합부 외주면에 대응되는 형상의 삽입공이 형성된 말뚝고정부; 및 상기 삽입공의 중앙 상면에서 하부로 돌출 형성되는 것으로 상기 강관 말뚝의 결합부 내부에 삽입되어 회전력을 전달할 수 있도록 강관 말뚝의 결합부 내주면에 대응되는 형상의 단면을 갖는 끼움고정봉; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

회전 관입 말뚝용 지그{Jig for rotational penetration pile}

본 발명은 강관 말뚝 상단에 형성된 다각형의 결합부가 지그의 말뚝고정부에 형성된 삽입공에 삽입되어 상호 고정됨으로써, 볼트공 형성으로 인한 강관 말뚝의 단면 손실 없이 근입 장비의 회전력과 압입력을 강관 말뚝에 안정적으로 전달할 수 있는 회전 관입 말뚝용 지그에 대한 것이다.

각종 건축 구조물이나 교량, 항만 등 토목 구조물의 기초로 강관 말뚝이 많이 이용된다.

특히, 단면이 원형인 원형 강관 말뚝은 단면의 어느 방향으로나 단면 2차 반경이 동일하므로 좌굴 없이 내력을 발휘하고 높은 지지력을 얻을 수 있으며, 외부 하중에 구조적으로 안정할 뿐만 아니라 적은 단면적으로 두께나 길이를 사용 목적에 맞게 선택할 수 있어 공기와 공사비를 단축할 수 있는 여러가지 장점이 있다.

이러한 강관 말뚝은 별도로 천공홀을 미리 천공하지 않고, 강관 말뚝을 회전 또는 압입에 의해 지반에 관입한다.

이에 기존에는 도 1에 도시된 바와 같이, 근입 장비(3)로 강관 말뚝(1)에 회전력을 전달하면서 지반에 관입하기 위해 근입 장비(3)와 강관 말뚝(1) 사이에 지그(2)가 위치되었다. 이러한 지그(2)는 근입 장비(3)의 하부에 결합되는 것으로 볼트(13)를 관통하여 강관 말뚝(1)의 상단에 고정한다.

그러나 이러한 기존의 방법은 지그(2)와 강관 말뚝(1)의 결합을 위해 강관 말뚝(1)의 단부에 볼트(13) 결합을 위한 볼트공(11)을 형성하여야 하므로, 제작성이 떨어지고, 볼트(13)의 체결 및 해체 작업이 번거로우며, 단면 손실로 인한 구조적 성능 저하의 문제점이 있다.

또한, 회전력이 클수록 관통 결합되는 볼트(13)의 개수가 증가하기 때문에 이러한 문제점들은 배가될 수 있으며, 볼트(13)에 의해서만 큰 회전력이 전달되므로 볼트공(11) 주위의 강관 말뚝(1)이 변형이나 파손되는 문제가 발생할 수 있다.

KR 10-1744170 B1

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 강관 말뚝 상부에 볼트공을 형성하지 않고 강관 말뚝과 지그를 상호 견고하게 고정함으로써, 근입 장비의 회전력과 압입력을 강관 말뚝에 안정적으로 전달할 수 있는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공하고자 한다.

본 발명은 강관 말뚝을 가공할 필요가 없어 제작이 편리하고, 강관 말뚝과 지그의 고정 작업이 편리하여 시공성이 우수하며, 단면 손실이나 부재의 변형으로 인한 성능 저하의 문제가 없는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상부에 측면을 가압하여 외주면과 내주면의 단면이 다각형인 결합부가 일체로 형성된 강관 말뚝의 상기 결합부를 근입 장비에 연결하여 근입 장비의 회전력을 강관 말뚝에 전달하기 위한 회전 관입 말뚝용 지그에 관한 것으로, 상기 지그는 근입 장비의 하부에 고정되는 장비고정부; 상기 장비고정부의 하부에 형성되는 것으로 하부에 상기 강관 말뚝의 결합부 외주면에 대응되는 형상의 삽입공이 형성된 말뚝고정부; 및 상기 삽입공의 중앙 상면에서 하부로 돌출 형성되는 것으로 상기 강관 말뚝의 결합부 내부에 삽입되어 회전력을 전달할 수 있도록 강관 말뚝의 결합부 내주면에 대응되는 형상의 단면을 갖는 끼움고정봉; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 말뚝고정부의 측면에는 삽입공에 삽입된 강관 말뚝의 결합부 측면을 가압하여 고정하기 위한 고정볼트가 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 끼움고정봉은 말뚝고정부의 하부로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 끼움고정봉의 하단은 하부로 갈수록 지름이 작아지도록 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 끼움고정봉은 삽입공의 상면에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 강관 말뚝 상단에 형성된 다각형의 결합부가 지그의 말뚝고정부 하부에 형성된 삽입공에 삽입되어 상호 고정됨으로써, 근입 장비의 회전력과 압입력을 강관 말뚝에 안정적으로 전달할 수 있다.

둘째, 강관 말뚝에 볼트공을 형성할 필요가 없으므로 강관 말뚝의 제작이 편리하고, 단면 손실이나 볼트공 주변의 변형으로 인한 구조적 성능 저하의 문제가 없다.

셋째, 강관 말뚝과 지그를 상호 밀착 고정하면 충분하므로, 강관 말뚝과 지그 상호 간의 고정 작업이 편리하여 시공성이 우수하다.

도 1은 종래 강관 말뚝과 지그의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 2는 일실시예에 의한 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 4는 다른 실시예에 의한 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 6은 끼움고정봉의 실시예를 도시하는 단면도.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 일실시예에 의한 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그는 상부에 측면을 가압하여 외주면과 내주면의 단면이 다각형인 결합부(12)가 일체로 형성된 강관 말뚝(1)의 상기 결합부(12)를 근입 장비(3)에 연결하여 근입 장비(3)의 회전력을 강관 말뚝(1)에 전달하기 위한 것으로, 상기 지그(2)는 근입 장비(3)의 하부에 고정되는 장비고정부(21) 및 상기 장비고정부(21)의 하부에 형성되는 것으로 하부에 상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 외주면에 대응되는 형상의 삽입공(221)이 형성된 말뚝고정부(22)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명 회전 관입 말뚝용 지그(2)는 근입 장비(3)와 강관 말뚝(1) 사이에 위치되어 근입 장비(3)의 회전력을 강관 말뚝(1)에 전달한다.

상기 강관 말뚝(1)은 지반에 미리 천공홀을 형성하지 않고 직접 회전시켜 지반에 관입할 수 있다.

상기 강관 말뚝(1)은 단면이 원형으로 내부에 소정의 공간부가 형성된다.

상기 강관 말뚝(1)은 상부에 단면이 다각형인 결합부(12)가 형성된다.

상기 결합부(12)는 근입 장비(3)의 회전력이 원활하게 전달될 수 있도록 다각형 단면 형상으로 형성한다.

상기 결합부(12)는 강관 말뚝(1) 상단을 측면에서 가압하여 형성할 수 있다.

이때, 다각 단면 가공은 강관 말뚝(1)의 단부 내에 단면 형상이 다각형인 심재 금형을 삽입하고, 다각형의 각 면에서 유압으로 가압하여 단면 치수가 정확하게 구성되도록 할 수 있다.

상기 결합부(12)는 강관 말뚝(1)과의 일체성 및 회전력의 전달 효율 등을 고려하여 육각형 형상으로 구성하는 것이 가장 바람직하다.

왜냐하면, 상기 결합부(12)의 단면 형상이 오각형 이하이면, 원형 가압되는 부분의 변형이 커져 재료의 손상이 발생할 수 있고 단면계수가 작아져 단면 효율이 떨어지기 때문이다. 반대로 상기 결합부(12)의 단면이 칠각형 이상이면, 원형 형상에 가까워지므로, 회전시 슬립(slip)이 발생하여 회전력이 하부로 제대로 전달되지 않을 수 있다.

상기 결합부(12)는 강관 말뚝(1)의 상하부에 각각 형성할 수도 있으며, 이때 상부와 하부에 형성된 결합부(12)의 지름을 각각 다르게 형성하여 상하로 이음되는 강관 말뚝(1)의 이음에 사용할 수 있다.

상기 지그(2)는 상부의 장비고정부(21)와 하부의 말뚝고정부(22)로 구성된다.

상기 장비고정부(21)는 근입 장비(3)의 하부에 고정된다.

상기 말뚝고정부(22)는 장비고정부(21)의 하부에 형성된다.

상기 말뚝고정부(22)는 하부에 상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 외주면에 대응되는 형상의 삽입공(221)이 형성된다.

이에 따라 강관 말뚝(1)의 결합부(12)가 지그(2)의 말뚝고정부(22) 하부에 형성된 삽입공(221)에 삽입되어, 강관 말뚝(1) 상단 전체 외주면을 통해 근입 장비(3)의 회전력이 확실하게 전달된다.

상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12)는 삽입공(221)에 밀착되어 압입력을 전달한다.

상기 강관 말뚝(1)은 끼움 결합에 의하여 지그(2)에 결합하면 충분하므로, 결합 과정이 간단하여 시공성이 우수하다. 아울러 강관 말뚝(1)에 볼트공을 형성할 필요가 없으므로, 강관 말뚝(1)의 제작이 편리하고 단면 손실이나 볼트공 주변의 변형으로 인한 구조적 성능 저하의 문제가 없다.

상기 말뚝고정부(22)의 삽입공(221) 입구 내측면은 결합부(12)의 삽입이 용이하도록 내측 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 테이퍼지게 형성하는 것이 바람직하다.

도 2 등에 도시된 바와 같이, 상기 말뚝고정부(22)의 측면에는 삽입공(221)에 삽입된 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 측면을 가압하여 고정하기 위한 고정볼트(23)가 관통 결합될 수 있다.

상기 고정볼트(23)는 결합부(12)의 측면을 가압하여 고정한다.

이에 따라 지그(2)의 삽입공(221)에 강관 말뚝(1)의 결합부(12)를 삽입하여 결합한 후 근입 장비(3)에 의해 강관 말뚝(1) 양중시, 강관 말뚝(1)이 자중에 의해 지그(2)로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 아울러 고정볼트(23)로 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 상단 일측면을 가압하여 삽입공(221) 내에 강관 말뚝(1)의 결합부(12)가 밀착되도록 구성함으로써, 강관 말뚝(1)이 말뚝고정부(22)의 삽입공(221) 내에서 헛돌지 않도록 할 수 있다.

상기 고정볼트(23)는 일측에 1개만 구비될 수도 있고, 말뚝고정부(22)의 외주면을 따라 복수 개가 구비될 수도 있다.

도 4는 다른 실시예에 의한 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명 회전 관입 말뚝용 지그와 강관 말뚝의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.

도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 삽입공(221)의 중앙 상면에서 하부로 돌출 형성되는 것으로 상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내부에 삽입되어 회전력을 전달할 수 있도록 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내주면에 대응되는 형상의 단면을 갖는 끼움고정봉(24)이 구비될 수 있다.

통상 말뚝 시공시 항타기를 설치할 수 있는 말뚝 길이의 제한으로 인하여 상하로 이웃하는 복수의 강관 말뚝(1)을 상호 연결하여 시공하는데, 이음되는 강관 말뚝(1)의 개수가 많아지거나 지반이 단단하면 큰 회전력이 작용하게 된다.

이때, 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 외주면만을 말뚝고정부(22)가 잡아 회전시킬 경우, 강관 말뚝(1) 상단에 토션이 크게 작용하여 결합부(12)가 비틀리거나 찌그러지는 등의 변형이 발생할 수 있다.

이와 같이 강관 말뚝(1)의 결합부(12)에 변형이 발생하면 근입 장비(3)의 회전력을 제대로 강관 말뚝(1)으로 전달할 수 없다.

뿐만 아니라 강관 말뚝(1)의 결합부(12)는 강관 말뚝(1)의 이음부 역할을 할 수 있는데, 이음부에 변형이 발생하면 강관 말뚝(1) 간 이음도 곤란해진다.

따라서 삽입공(221)의 중앙 상면에 하부로 돌출 형성된 끼움고정봉(24)을 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내부에 삽입되도록 함으로써, 강관 말뚝(1)의 내부와 외부를 모두 지그(2)에 고정한 상태에서 회전시킬 수 있다. 이에 따라 회전력을 확실하게 전달하고 결합부(12)의 변형을 방지할 수 있다.

상기 끼움고정봉(24)의 외주면은 회전력이 잘 전달될 수 있도록 결합부(12)의 내주면과 동일한 단면의 다각형 형상으로 구성함이 바람직하다.

상기 끼움고정봉(24)은 말뚝고정부(22)의 하부로 돌출 형성될 수 있다.

상기 끼움고정봉(24)은 강관 말뚝(1)과 지그(2) 결합시 중심축을 잡아주는 가이드 역할을 한다.

이에 따라 상기 끼움고정봉(24)을 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내부에 먼저 삽입한 후 결합부(12)가 끼움고정봉(24)에 의해 가이드되어 삽입공(221) 내부로 안정적으로 삽입될 수 있어, 지그(2)와의 결합이 용이하다.

상기 끼움고정봉(24)의 하단은 하부로 갈수록 지름이 작아지도록 테이퍼부(241)가 형성될 수 있다.

상기 끼움고정봉(24)의 하단에 테이퍼부(241)가 형성되면, 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내에 끼움고정봉(24)을 삽입하기 용이하다.

도 6은 끼움고정봉의 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 끼움고정봉(24)은 삽입공(221)의 상면에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

상기 끼움고정봉(24)을 삽입공(221)의 상면에 착탈 가능하도록 구성하면, 강관 말뚝(1)의 지름이나 두께에 따라 끼움고정봉(24)을 교체하여 사용할 수 있다.

따라서 지그(2)를 교체할 필요가 없어 편리하며, 지그(2)와 끼움고정봉(24)을 일체형으로 만드는 것보다 분리하여 결합하는 것이 제작 면에서도 유리하다.

일례로 상기 끼움고정봉(24)의 상부에 나사산이 형성된 체결부(242)를 형성하고, 삽입공(221)의 상면에 상기 체결부(242)가 나사 결합되도록 암나사산이 형성된 체결홈부(222)를 형성할 수 있다. 그리고 상기 끼움고정봉(24)을 회전시켜 체결부(242)와 체결홈부(222)를 상호 나사 결합한 다음, 말뚝고정부(22)의 결합부(12) 내에 끼움고정봉(24)을 결합할 수 있다.

1: 강관 말뚝
11: 볼트공
12: 결합부
2: 지그
21: 장비고정부
22: 말뚝고정부
221: 삽입공
222: 체결홈부
23: 고정볼트
24: 끼움고정봉
241: 테이퍼부
242: 체결부
3: 근입 장비

Claims (6)

1. 상부에 측면을 가압하여 외주면과 내주면의 단면이 다각형인 결합부(12)가 일체로 형성된 강관 말뚝(1)의 상기 결합부(12)를 근입 장비(3)에 연결하여 근입 장비(3)의 회전력을 강관 말뚝(1)에 전달하기 위한 회전 관입 말뚝용 지그(2)에 관한 것으로,
   상기 지그(2)는 근입 장비(3)의 하부에 고정되는 장비고정부(21);
   상기 장비고정부(21)의 하부에 형성되는 것으로 하부에 상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 외주면에 대응되는 형상의 삽입공(221)이 형성된 말뚝고정부(22); 및
   상기 삽입공(221)의 중앙 상면에서 하부로 돌출 형성되는 것으로 상기 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내부에 삽입되어 회전력을 전달할 수 있도록 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 내주면에 대응되는 형상의 단면을 갖는 끼움고정봉(24); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그.
   
2. 제1항에서,
   상기 말뚝고정부(22)의 측면에는 삽입공(221)에 삽입된 강관 말뚝(1)의 결합부(12) 측면을 가압하여 고정하기 위한 고정볼트(23)가 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그.
   
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 끼움고정봉(24)은 말뚝고정부(22)의 하부로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그.
   
5. 제1항에서,
   상기 끼움고정봉(24)의 하단은 하부로 갈수록 지름이 작아지도록 테이퍼부(241)가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그.
   
6. 제1항에서,
   상기 끼움고정봉(24)은 삽입공(221)의 상면에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 회전 관입 말뚝용 지그.

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