KR101893328B1

KR101893328B1 - 케이싱 연결구조

Info

Publication number: KR101893328B1
Application number: KR1020180085305A
Authority: KR
Inventors: 임문수; 정연순
Original assignee: 임문수; 정연순
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2018-10-04

Abstract

본 발명은 케이싱 연결구조로서, 일측 케이싱(1)의 단부에 용접되며 외주면에 단턱부(12)가 형성되고 이 단턱부(12)의 둘레벽에는 외부걸림턱(15)을 가진 체결공(14)이 이격되도록 형성된 제1연결관체(10)와, 타측 케이싱(2)의 단부에 용접되며 내주면에 단턱부(22)가 형성되고 이 단턱부(22)의 둘레벽에는 체결공(24)이 형성된 제2연결관체(20)와, 외부걸림턱(15)에 결합되는 플랜지부(32)가 형성되어 체결공(14)에 결합되며 중앙부에는 암나사부(34)가 형성된 디스크형상의 너트부재(30)와,플랜지부(42)가 형성되고 테이퍼진 내경부(43)가 형성되어 상기 체결공(24)에 끼워지는 체결링(40)과, 상기 체결링(40)의 테이퍼진 내경부(43)에 정합되는 테이퍼진 외경부(53)를 가지며 중앙부에는 볼트헤드삽입홈(54)와 볼트축통과공(55)이 형성된 콘형상체(50)와, 콘형상체(50)의 볼트축통과공(55)을 통해 너트부재(30)의 암나사부(34)에 나사결합되며 볼트헤드(62)가 볼트헤드삽입홈(54)에 끼워져 수납되는 볼트부재(60)로 이루어진다.

Description

케이싱 연결구조 {Casing connection structure}

본 발명은 케이싱 연결구조에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 지중에 매설되는 케이싱의 매설깊이가 길어서 케이싱을 연결할 때, 구조가 간단하여 제작 및 조립과 해체가 용이하면서도 지중 설치시에 장비 및 인접토사와 간섭되지 않도록 된 새로운 구조의 케이싱 연결구조에 관한 것이다.

연약지반에 현장타설 기초구조를 축조하거나 하천이나 해상에 교량의 교각 등을 설치하기 위해서 대구경의 케이싱을 지상 또는 수중 지반에 세우고, 케이싱 내부의 토사를 굴착하면서 케이싱을 하강 또는 침하시켜서 연약지반을 뚫고 경지반에 도달하도록 하고, 이 케이싱 내부에 기초 등의 지중구조물을 축조하게 된다. 그리고 이 케이싱은 시공이 완료된 후에 그대로 지중에 존치하기도 하지만, 회수가 가능한 경우에는 인발하여 재사용하게 된다. 한편, 강재 케이싱의 경우에, 연약지반층이 수십미터 이상으로 깊어서 단일의 케이싱으로는 연약지반을 관통하여 경지반 또는 암반에 도달하기 어려운 경우에는 케이싱을 길이방향으로 연결하여 그 길이를 연장시켜서 사용하게 된다. 이러한 연결방법으로서 케이싱을 지중에 존치시키는 경우에는 케이싱의 맞닿음 부분을 단순히 용접하여 접합하지만, 케이싱을 인발하여 회수하는 경우에는 케이싱의 연결부위를 볼트 등으로 체결하여 연결하여, 케이싱 인양시 연결부위를 해체 분리할 수 있도록 한다..

그런데 종래의 볼트 등으로 접합하는 케이싱 연결부위는 연결볼트나 너트가 내주면에 돌출되어 케이싱의 내부로 오거 등의 굴착장비를 삽입하여 지반을 굴착할 때 오거스크류와 간섭되어 오거스크류가 손상되어 굴착작업이 곤란하거나, 연결볼트가 손상되어 케이싱 연결부가 취약해지는 문제가 있다. 또한, 연결볼트나 너트 등이 케이싱의 외주면으로 돌출되는 경우에는 케이싱이 지반 속으로 하강하는데 인접 토사나 바위들과 간섭되므로 케이싱의 원활한 하강에 지장을 줄 수 있었다.

일본특허 제5762796호 (2015.6.19)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 케이싱 연결구조의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 구조가 간단하여 제작 및 조립과 해체가 용이하면서도 연결부가 충분한 강도를 발휘할 수 있고, 지중 설치시에 굴착장비나 인접토사와 간섭되지 않아서 시공이 원활하게 되는 새로운 케이싱 연결구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 지중에 설치되는 단면 원형의 강재 케이싱(1,2)을 길이방향으로 연결하는 케이싱 연결구조에 있어서, 일측 케이싱(1)의 길이방향 단부에 용접되며 외주면에 단턱부(12)가 형성되고 이 단턱부(12)의 둘레벽에는 외부걸림턱(15)을 가진 복수개의 체결공(14)이 이격되도록 형성된 제1연결관체(10)와, 타측 케이싱(2)의 길이방향 단부에 용접되며 내주면에는 상기 단턱부(12)에 결합되는 단턱부(22)가 형성되고 이 단턱부(22)의 둘레벽에는 상기 체결공(14)에 정렬되며 외부걸림턱(25)을 가진 복수개의 체결공(24)이 형성된 제2연결관체(20)와, 상기 제1연결관체(10)의 체결공(14)의 외부걸림턱(15)에 결합되는 플랜지부(32)가 외측에 형성되어 상기 체결공(14)에 끼워져 결합되며 중앙부에는 암나사부(34)가 형성된 디스크형상의 너트부재(30)와, 상기 제2연결관체(20)의 체결공(24)의 외부걸림턱(25)에 결합되는 플랜지부(42)가 형성되고 내주면에는 외측에서 내측으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 내경부(43)가 형성되어 상기 체결공(24)에 끼워지는 체결링(40)과, 상기 체결링(40)의 테이퍼진 내경부(43)에 정합되는 테이퍼진 외경부(53)를 가지며 중앙부에는 볼트헤드삽입홈(54)과 볼트축통과공(55)이 형성된 콘형상체(50)와, 상기 콘형상체(50)의 볼트축통과공(55)을 통해 상기 너트부재(30)의 암나사부(34)에 나사결합되며 볼트헤드(62)가 상기 볼트헤드삽입홈(54)에 끼워져 수납되는 볼트부재(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 1연결관체(10)의 단턱부(12)의 기단부에는 상향돌출된 키(17)이 형성되고, 상기 제2연결관체(20)의 단턱부(22)의 선단부에는 상기 키(17)에 끼워맞춤되는 키홈(27)이 형성된 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 너트부재(30)의 암사나부(34)의 외측에는 암나사부(34)와 동축적으로 링형상홈(36)이 형성되고, 상기 콘형상체(50)의 내측단은 상기 너트부재(30)의 링형상홈(36)에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조가 제공된다.

본 발명에 따르면, 강재 케이싱(1,2)을 연결하기 위해 케이싱(1,2)의 인접하는 단부에 각각 제1연결관체(10)와 제2연결관체(20)를 용접접합하되, 제1연결관체(10)의 체결공(14)의 외부걸림턱(15)에 결합되는 플랜지부(32)와 중앙의 암나사부(34)가 형성된 디스크형상의 너트부재(30)를 제1연결관체(10)의 체결공(14)에 끼워서 결합하고, 제2연결관체(20)의 체결공(24)의 외부걸림턱(25)에 결합되는 플랜지부(42)가 형성되고 테이퍼진 내경부(43)를 가진 체결링(40)을 제2연결관체(20)의 체결공(24)에 결합하고, 이 체결링(40)에 콘형상체(50)와 볼트부재(60)가 돌출되지 않도록 너트부재(30)의 암나사부(34)에 나사결합하는 간단한 구조로써 볼트축이나 너트부재가 연결관체(1,2)의 외벽 또는 외벽으로부터 돌출되지 않도록 결합하되, 볼트부재(60)와 너트부재(30)와의 나사결합력을 확대된 직경의 너트부재(30)와 체결링(40)의 기계적 맞물림에 의한 체결구조로 전환함으로써, 볼트축에의 응력집중을 줄이면서 견고하고 강화된 체결력을 발휘할 수 있다.

또한, 제1연결관체(10)의 단턱부(12)와 제2연결관체(20)의 단턱부(22)에 각각 키(17)과 키홈(27)을 형성함으로써, 케이싱(1,2)의 연결을 위해 제1,2연결관체(10,20)를 상호 끼움결합할 때, 간단히 키(17)을 키홈(27)에 결합함으로써 연결관체(10,20)의 체결공(14,24)이 서로 정렬될 수 있어서, 케이싱의 연결작업이 신속용이하게 이루어지며, 볼트체결단계에서 케이싱(1,2) 상호간의 원주방향의 위치이탈이나 비틀림 등을 방지할 수 있어서, 정밀한 연결작업이 가능하다.

또한 본 발명에 따르면, 너트부재(30)의 암사나부(34)의 외측에 암나사부(34)와 동축적으로 링형상홈(36)을 형성하고, 여기에 콘형상체(50)의 내측단을 끼워 결합함으로써, 제1 및 제2 연결관체(10,20) 상호간의 맞물림에 의한 기계적 연결강도가 더욱 증대되어 케이싱의 연결부위의 접합강도가 더욱 증대된다. 한편, 해체시에는 너트부재(30)에 나사결합된 볼트부재(60)을 렌치 등으로 돌려서 간단하게 케이싱의 연결을 해제할 수 있어서, 해제작업도 간편하게 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 외관사시도
도 2는 상기 실시예의 연결부위 구성도
도 3은 상기 실시예의 연결부위의 단면도
도 4는 상기 실시예의 연결부품의 분해사시도
도 5는 상기 실시예의 연결부의 확대단면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 외관사시도, 도 2는 상기 실시예의 연결부위 구성도, 도 3은 상기 실시예의 연결부위의 단면도, 도 4는 상기 실시예의 연결부품의 분해사시도이고, 도 5는 상기 실시예의 연결부의 확대단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 지중에 수직으로 매설되는 단면 원형의 강재 케이싱(1,2)을 연결하는 연결구조에 관한 것이다. 이중 일측 케이싱(1), 바람직하게는 하부에 설치되는 케이싱(1)이 길이방향 상단에는 제1연결관체(10)가 용접접합된다. 바람직하게는 이 제1연결관체(10)의 두께는 상기 케이싱(1)의 두께보다 두꺼우며, 제1연결관체(10)의 케이싱(1)과의 용접부위는 경사지게 연마처리하여 돌출된 걸림턱이 없이 매끄럽게 이어지도록 한다. 그리고 이 제1연결관체(10)의 외주면에는 단턱부(12)가 형성된다. 이 단턱부(12)의 둘레벽에는 복수개의 체결공(14), 바람직하게는 원형의 체결공(14)이 관통형성된다. 그리고 이 체결공(14)의 외측, 구체적으로는 케이싱(1)의 내주면에 면한 부위에는 외부걸림턱(15)이 형성된다. 또한, 상기 단턱부(12)의 타측에는 오링홈(16)이 형성되어, 여기에 방수를 위한 오링(18)이 결합된다. 한편, 미설명부호 19는 케이싱(1)의 운반시에 견인고리나 인양와이어 등을 걸기 위한 걸이공이다.

한편, 상기 케이싱(1)에 연결되는 타측 케이싱(1)의 인접하는 단부에는 제2연결관체(20)가 용접접합된다. 바람직하게는 이 제2연결관체(20)의 두께도 케이싱(2)이 두께보다 두껍게 형성되고 연결부위는 경사지게 연마처리하여 돌출부가 없도록 한다. 그리고 이 제2 연결관체20)의 내주면에는 상기 제1연결관체(10)의 단턱부(12)에 결합되는 단턱부(22)가 형성된다. 이 단턱부(22)의 둘레벽에는 상기 제1연결관체(10)의 체결공(14)에 정렬되는 복수개의 체결공(24)이 형성된다. 그리고 이 체결공(24)의 외측, 구체적으로는 케이싱(2)의 외주면에 면한 부위에는 외부걸림턱(25)이 형성된다.

한편, 상기 제1연결관체(10)의 체결공(14)에 결합되며 중앙부에 암나사부(34)가 형성된 디스크형상의 너트부재(30)가 구비된다. 이 너트부재(30)의 두께는 제1연결관체(10)의 두께와 동등하게 제작되어, 너트부재(30)를 체결공(14)에 끼워 결합하면 너트부재(30)가 제1연결관체(10)의 외측, 즉 케이싱의 내부로 내향돌출되지 않도록 한다. 이 너트부재(30)의 외측 둘레부에는 제1연결관체(10)의 체결공(14)의 외부걸림턱(15)에 결합되는 플랜지부(34)가 형성된다. 바람직하게는 이 너트부재(30)의 암나사부(34)의 외측에는 암나사부(34)와 동축적으로 링형상홈(36)이 형성된다. 이 링형상홈(36)은 너트부재(30)의 중량을 줄이면서도 후술하는 바와 같이 콘형상체(50)와 맞물려서 기계적 결합력을 증대시킨다. 이 너트부재(30)는 제1연결관체10)이 체결공(14)에 끼워져 결합된 상태에서 그 둘레부의 복수의 개소에 용접을 하여 너트부재(30)를 제1연결관체(10)에 가접합하게 된다.

이에 대응하여 제2연결관체(20)의 체결공(24)에는 체결링(40)이 끼워진다. 이 체결링(40)의 외측 둘레부에는 제2연결관체(20)의 체결공(24)의 외부걸림턱(25)에 결합되는 플랜지부(42)가 형성되고, 내주면에는 외측에서 내측으로 갈수록 직경이 줄어드는 테이퍼진 내경부(43)가 형성된다. 그리고 이 체결링(40)의 두께는 체결공(24)에 끼워진 상태에서 연결관체(20)의 외주면으로부터 돌출되지 않도록 하는 두께로 제작된다.

또한, 상기 체결링(40)의 내경부(43)에는 콘형상체(50)가 결합된다. 이 콘형상체(50)의 외주면은 상기 체결링(40)의 테이퍼진 내경부(43)에 정합되도록 테이퍼진 외경부(53)를 가지며, 콘형상체(50)의 중앙부에는 상대적으로 큰 직경의 볼트헤드삽입홈(54)과, 상대적으로 작은 직경의 볼트축통과공(55)이 형성된다. 그리고 이 콘형상체(50)의 내측단은 상기 너트부재(30)의 링형상홈(36)에 끼워져서 너트부재(30)의 기계적 결합력을 증대시킨다. 이 콘형상체(50)이 두께도 체결링(40)에 결합된 상태에서 연결관체(20)의 외주면보다 돌출되지 않도록 하는 규격으로 제작된다.

그리고, 이 콘형상체(50)의 볼트축통과공(55)에는 볼트부재(60)가 끼워져서 상기 너트부재(30)의 암나사부(34)와 나사결합된다. 이 볼트부재(60)의 볼트헤드(62)에는 육각렌치홈(64)이 형성되고, 이 볼트헤드(62)는 콘형상체(50)의 볼트헤드삽입홈(54)에 삽입되어, 외부로 돌출되지 않도록 구성된다. 이와 같이 볼트부재(60)의 볼트헤드(62)가 볼트헤드삽입홈(54)에 삽입되어 외부로 돌출되지 않으므로, 케이싱을 지반 속으로 하강시킬 때, 인접토사나 바위와의 간섭이나 충돌이 방지되므로, 케이싱의 하강이 원활하고, 볼트부재(60)의 파손으로 인한 케이싱 연결부의 파괴를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제1연결관체(10)의 단턱부(12)의 기단부에는 상향돌출된 키(17)이 복수개, 바람직하게는 4개 일정한 간격을 두고 형성된다. 그리고 이에 대응하여 제2연결관체(20)의 단턱부(22)의 선단부에는 상기 키(17)에 끼워맞춤되는 키홈(27)기 복수개 형성된다. 이에 따라 케이싱(1,2)의 연결을 위해 제1,2연결관체(10,20)를 상호 끼움결합할 때, 간단히 키(17)을 키홈(27)에 결합함으로써 연결관체(10,20)의 체결공(14,24)이 서로 정렬될 수 있어서, 케이싱의 연결작업이 신속용이하게 이루어지며, 볼트체결단계에서 케이싱(1,2) 상호간의 원주방향의 위치이탈이나 비틀림 등을 방지할 수 있어서, 정밀한 연결작업이 가능하다.

Claims

지중에 설치되는 단면 원형의 강재 케이싱(1,2)을 길이방향으로 연결하는 케이싱 연결구조에 있어서, 일측 케이싱(1)의 길이방향 단부에 용접되며 외주면에 단턱부(12)가 형성되고 이 단턱부(12)의 둘레벽에는 외부걸림턱(15)을 가진 복수개의 체결공(14)이 이격되도록 형성된 제1연결관체(10)와, 타측 케이싱(2)의 길이방향 단부에 용접되며 내주면에는 상기 단턱부(12)에 결합되는 단턱부(22)가 형성되고 이 단턱부(22)의 둘레벽에는 상기 체결공(14)에 정렬되며 외부걸림턱(25)을 가진 복수개의 체결공(24)이 형성된 제2연결관체(20)와, 상기 제1연결관체(10)의 체결공(14)의 외부걸림턱(15)에 결합되는 플랜지부(32)가 외측에 형성되어 상기 체결공(14)에 끼워져 결합되며 중앙부에는 암나사부(34)가 형성된 디스크형상의 너트부재(30)와, 상기 제2연결관체(20)의 체결공(24)의 외부걸림턱(25)에 결합되는 플랜지부(42)가 형성되고 내주면에는 외측에서 내측으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 내경부(43)가 형성되어 상기 체결공(24)에 끼워지는 체결링(40)과, 상기 체결링(40)의 테이퍼진 내경부(43)에 정합되는 테이퍼진 외경부(53)를 가지며 중앙부에는 볼트헤드삽입홈(54)과 볼트축통과공(55)이 형성된 콘형상체(50)와, 상기 콘형상체(50)의 볼트축통과공(55)을 통해 상기 너트부재(30)의 암나사부(34)에 나사결합되며 볼트헤드(62)가 상기 볼트헤드삽입홈(54)에 끼워져 수납되는 볼트부재(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조.
제 1 항에 있어서, 상기 제1연결관체(10)의 단턱부(12)의 기단부에는 상향돌출된 키(17)이 형성되고, 상기 제2연결관체(20)의 단턱부(22)의 선단부에는 상기 키(17)에 끼워맞춤되는 키홈(27)이 형성된 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 너트부재(30)의 암사나부(34)의 외측에는 암나사부(34)와 동축적으로 링형상홈(36)이 형성되고, 상기 콘형상체(50)의 내측단은 상기 너트부재(30)의 링형상홈(36)에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 케이싱 연결구조.