KR101978479B1 - 마찰력을 이용하는 회전형 강관버팀보 연결잭 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연결잭은, 띠장이나 강관버팀보에 연결되는 제1연결판과 제2연결판; 상기 제1연결판과 상기 제2연결판의 사이에, 상기 제1연결판으로부터 연장되어 형성되는 중앙플레이트와 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 방식으로 상기 제2연결판으로부터 연장되어 형성되어 형성되는 지지구를 포함하고; 상기 중앙플레이트의 상기 지지구를 향하는 일단에는 대체적으로 반원형의 회전지지면이 형성되고; 상기 지지구는 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 2개의 대칭되게 형성되는 측면플레이트를 포함하고, 상기 측면플레이트의 사이에는 상기 회전지지면의 회전면과 접촉하면서 상기 회전지지면을 수용할 수 있는 곡면부가 설치되고 상기 곡면부의 앞뒤에는 상기 곡면부를 지지하는 지지부가 형성된다.

Description

마찰력을 이용하는 회전형 강관버팀보 연결잭{Rotatable Connection Jack of Steel Pipe Strut Using Friction Contact}

본 발명은 지하구조물의 띠장-버팀보 공사에 사용되는 연결잭에 대한 것이고, 구체적으로는 연결잭의 띠장 연결부와 강관 연결부의 연결을 핀연결이 아닌 마찰접합부를 이용하는 연결잭에 대한 것이고, 보다 구체적으로는 연결잭의 띠장 연결부와 강관 연결부가 각도를 형성하고 있는 앵글잭에 대한 것이다.

최근 사회 간접시설에 대한 확충의 필요성이 증대됨에 따라 도심 내에 많은 지하 굴착공사가 진행되고 있다. 이러한 지하 굴착공사의 특징은 지하철, 고가도로, 지하구조물, 사무공간 및 주거공간을 위한 지상구조물 등이 근접하여 있는 근접시공과 제한된 지하공간을 최대한으로 활용하기 위한 최대공간 굴착 및 대심도 굴착이라 할 수 있다.

특히 도심지의 제한된 공간에서 대형 건축 지하구조물을 축조하기 위한 지하굴토공사는 주변지반의 안정이 최우선되어야 하므로, 주변지반 안정유지에 필요한 흙막이 공사가 필수적으로 검토되어야 하며, 공사계획에서도 흙막이 공법선정이 상당히 중요한 부분을 차지하고 있다. 흙막이 공법은 가설 흙막이 구조를 활용하는 방법과 본 구조체가 토압, 수압에 대응하여 흙막이벽 역할을 하며 굴토공사와 병행하여 지하구조물을 축조하는 방법으로 크게 2가지 방법으로 구분할 수 있다. 가설 흙막이 구조는 민원유발의 가능성과 주변 지반의 안정성 문제에 따른 흙막이 구조의 붕괴 위험이 있으며, 실제로 붕괴된 사례도 상당수 있다. 또한, 주변 지반의 변위로 인하여 민원이 발생되어 공사중단 또는 민원보상을 하는 사례도 다수 있다.

현행 토공사에 흙막이를 위해 사용되는 가시설은, 강재 파일과 토류판을 사용하거나, CIP(Cast in Place Wall), SCW(Soil Cement Wall) 등이 사용되며, 흙막이를 지지하는 형식은 재래의 가설 Strut로 지지하는 방식과 Earth Anchor, Soil Nailing, Rock Bolt 그리고 Top-Down 공법으로 지지하는 방식 등이 있다.

이중에서 가설 Strut를 사용하는 경우는 가설재의 설치 및 해체 공정에 따른 공기의 증대와 해체시 주변지반의 변경을 유발할 가능성이 높으나 상대적으로 Top-Down 공법에 비하여 지하공사시의 작업환경이 양호하고, 슬래브의 단면을 감소시킬 수 있는 장점이 있어 현재 널리 사용되고 있다.

또한, 버팀보로서, 최근에는 약축과 강축이 존재하여 토벽으로부터 띠장을 통해서 전달되는 압축하중에 대한 좌굴 설계시 약축에 대한 보강의 필요성이 있는 H-Pile 대신에, 대칭 단면을 가지고 있는 원형 강관 또는 정사각형 단면의 각형관이 널리 사용되고 있다.

위와 같은 원형 강관 또는 각형관을 버팀보로 사용하는 경우에는 버팀보와 버팀보 간의 연결을 위한 연결구조체의 설계가 띠장-버팀보 구조체의 거동에 중요한 역할을 한다. 또한, 연결구조체에는 일반적으로 강관을 띠장에 연결하기 위한 연결잭이 함께 사용된다.

강관버팀보를 연결하는 연결잭의 하중 지지성능이 중요한 것은 토압, 수압 등과 같은 횡방향 하중에 대하여 연결구조체의 충분한 강성을 확보하기 위하여서는 연결잭의 강성이나 하중 지지성능이 큰 역할을 하며, 연결잭을 포함한 연결구조체의 강성 부족은 종국에는 강관버팀보의 변형으로 발현되며 결국은 재활용되어야 하는 강관버팀보와 그 연결구조의 회수율을 떨어뜨려 경제적 손실을 야기한다.

따라서, 이와 같은 강관버팀보의 변형을 방지하여 강관버팀보의 강성을 확보할 수 있는 연결잭의 설치는 매우 중요한데, 한편으로는 강관버팀보의 강성을 확보하는 것은, 강관버팀보는 영구 구조물이 아닌 가시설재이기 때문에 지하 흙막이 공사가 종료된 후에는 해체되어 재활용되어야 한다는 점에서, 즉 부재 회수율 측면에서 매우 중요하다.

특히 종래의 연결잭 중에서 연결잭의 상하(또는 좌우)에 설치되는 띠장(2)과 버팀보(1)가 연결잭과 서로 나란하게 배열되지 않고 서로 간에 경사를 이루는 경우 이들을 연결하기 위해서는 소위 앵글잭을 이용하게 된다.

도 1은 그러한 종래의 앵글잭(10)을 도시한 것인데, 띠장(2)이 연결되는 제1연결판(3)과 버팀보(1)가 연결되는 제2연결판(8) 사이에서, 제1연결판(3)으로 연장되는 중심플레이트(4)와 상기 중심플레이트(4)를 중심에 두고 이를 좌우에서 수용하는 좌우플레이트(6, 7, 도 1에서 7번은 가려서 보이지 않음)가 상기 제2연결판(8)까지 연결되어 있고, 상기 제1연결판(3)과 상기 제2연결판(8)은 버팀보(1)와 띠장(2)의 설치 각도에 맞게 경사져 있다.

그런데 종래의 앵글잭(10)에서는 상기 중심플레이트(4)와 상기 좌우플레이트(6, 7)의 회전축 역할을 하는 연결핀(5)이 직접 힘을 받는 구조로서 상기 연결핀(5)이 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 중심플레이트(4)와 상기 좌우플레이트(6, 7) 사이의 통공에 삽입되어 그 통공의 면과 맞닿으면서 그 통공 내에서 직접 회전가능하게 고정되어 있는 구조이다. 그렇기 때문에 상기 연결핀(5)이 휘어지는 등의 변형이 발생하기가 쉽고 핀부재는 그 부재의 규격으로 인하여 본질적으로 받을 수 있는 하중이 제한된다.

대한민국등록특허공보 제10-1329440호 대한민국등록특허공보 제10-1601166호 대한민국등록특허공보 제10-1740045호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 앵글잭에서 중심플레이트와 좌우플레이트 간의 연결이 핀연결 방식이 아닌, 면접촉의 마찰연결로 개선하고 이를 위하여 완전히 새로운 구조의 앵글잭의 구조를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 연결잭은, 띠장이나 강관버팀보에 연결되는 제1연결판과 제2연결판; 상기 제1연결판과 상기 제2연결판의 사이에, 상기 제1연결판으로부터 연장되어 형성되는 중앙플레이트와 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 방식으로 상기 제2연결판으로부터 연장되어 형성되어 형성되는 지지구를 포함하고; 상기 중앙플레이트의 상기 지지구를 향하는 일단에는 대체적으로 반원형의 회전지지면이 형성되고; 상기 지지구는 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 2개의 대칭되게 형성되는 측면플레이트를 포함하고, 상기 측면플레이트의 사이에는 상기 회전지지면의 회전면과 접촉하면서 상기 회전지지면을 수용할 수 있는 곡면부가 설치되고 상기 곡면부의 앞뒤에는 상기 곡면부를 지지하는 지지부가 형성된다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 띠장과 상기 강관버팀보는 경사각을 이루면서 상기 연결잭의 제1연결판 및 제2연결판에 각각 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 중앙플레이트와 상기 좌우플레이트의 모두의 두께를 완전히 관통하는 통공이 서로 대응되는 직경으로 형성되고 상기 통공에 연결볼트가 삽입되되, 상기 통공은 상기 연결볼트보다 큰 직경으로 형성되어 상기 연결볼트와 상기 통공 사이에 상기 통공 내에서 유격이 형성되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 통공을 덮기 위한 상기 연결볼트 보다 큰 직경의 상기 통공의 직경에 대응되게 형성된 덮개가 상기 연결볼트의 일단에 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 연결볼트의 타단에는 상기 덮개가 부착되고 또한 너트가 상기 연결볼트에 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 중앙플레이트가 자유낙하된 상태에서는 상기 연결볼트가 상기 통공의 중앙에 위치하고, 상기 중앙플레이트를 들어올리면 상기 연결볼트가 상기 통공의 상면에 접촉할 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 좌측플레이트의 두께를 완전히 관통해서 상기 중앙플레이트의 두께의 일부만을 관통하여 상기 좌측플레이트와 상기 중앙플레이트를 연결하는 탭나사와 상기 우측플레이트의 두께를 완전히 관통해서 상기 중앙플레이트의 두께의 일부만을 관통하여 상기 우측플레이트를 상기 중앙플레이트를 연결하는 탭나사를 포함하고, 상기 좌우의 탭나사가 삽입되기 위하여 상기 중앙플레이트 및 좌우측플레이트에 형성되는 구멍은 상기 탭나사의 직경과 대응되게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 좌우플레이트의 모두의 두께를 완전히 관통하는 통공이 형성되고 상기 통공에 중공플레이트가 상기 좌우플레이트에 각각 삽입되어 상기 중앙플레이트의 외측면까지 각각 연장되고, 상기 통공은 상기 중공플레이트가 상기 통공 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록 상기 중공플레이트 보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 중공플레이트는 원통형 부재로서 그 내부에 중공이 형성된 것으로서 상기 중앙플레이트와 만나는 면에서 상기 중공플레이트의 내면 및/또는 외주면을 따라서 용접부가 형성되어, 상기 중앙플레이트가 회전할 때 상기 중공플레이트가 함께 회전할 수 있되, 상기 좌우플레이트에 대해서는 자유롭게 공회전만이 되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 제1연결판과 상기 중앙플레이트 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브가 상기 제1연결판의 하면과 상기 중앙플레이트의 측면 사이에 형성되고, 상기 제2연결판과 상기 지지구 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브가 상기 제2연결판의 상면과 상기 지지구의 측면 사이에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 제1연결판과 상기 제2연결판에는 띠장 또는 버팀보를 연결하기 위한 볼트구멍이 1개 이상 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭에서는, 상기 제1연결판에 형성되는 리브는 상기 제1연결판의 면방향에 수직으로 형성되고, 상기 제2연결판에 형성되는 리브는 상기 제1연결판에 재하되는 하중의 방향과 평행한 방향으로 형성되어 상기 제1연결판을 상기 하중의 방향과 수직되는 방향으로 설치하는 경우 상기 제1연결판에 형성되는 리브가 상기 제2연결판에 형성되는 리브와 나란하게 배열됨으로써, 상기 리브들이 상기 연결잭의 제1연결판과 상기 제2연결판 사이의 경사각에 대응되게 나란하게 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 연결잭을 사용하면 중앙플레이트가 좌우플레이트와 핀연결되지 않고 마찰연결됨으로써, 연결부의 하중지지 성능이 핀연결시에 비하여 크게 증가됨으로써, 연결잭의 하중 지지 성능이 본질적으로 개선된다.

본 발명에 따른 연결잭은 중앙플레이트와 좌우플레이트 사이에 볼트, 탭나사, 중공플레이트를 통하여 연결이 되나, 이는 단순히 연결을 하기 위한 것일 뿐 연결부의 하중 지지 성능은 볼트가 통공 내에서 공회전하거나 탭나사가 중앙플레이트에 완전히 연결되지 못하거나 중공플레이트가 좌우플레이트에 대해서 공회전하는 등의 이유로 무시할 수 있고, 그렇기 때문에 연결부에 하중 집중이 발생할 수 없으므로 연결부의 손상 가능성도 본질적으로 해소된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 연결잭의 입면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결잭의 사시도. 도 2a는 연결볼트(50) 방향에서 본 사시도이고, 도 2b는 너트(51) 방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결잭의 분해 사시도.
도 4는 중앙플레이트가 자유낙하 상태에 있을 때 연결볼트가 중앙플레이트/좌우플레이트 상의 통공의 중앙에 위치한 것을 보여주는 단면도.
도 5는 중앙플레이트가 들려진 경우 연결볼트가 중앙플레이트/좌우플레이트 상기 통공의 상점에 맞닿은 것을 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명에서 중앙플레이트와 좌우플레이트 사이를 연결볼트를 이용하여 연결한 것을 보여주는 제1실시예의 단면도.
도 7은 본 발명에서 중앙플레이트와 좌우플레이트 사이를 탭나사를 이용하여 연결한 것을 보여주는 제2실시예의 단면도.
도 8은 본 발명에서 중앙플레이트와 좌우플레이트 사이를 중공플레이트를 이용하여 연결한 것을 보여주는 제3실시예의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 연결판의 리브가 하중 방향에 나란하게 배열될 수 있는 특징을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 명세서에서 "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용하는 상하좌우의 방향을 특별히 달리 정의되지 않는 한 본 명세서의 도 1의 사시도에서 본 발명의 연결잭이 도시된 것을 기준으로 즉 제1연결판이 상부에 제2연결판이 하부에 도시된 것을 기준으로 설명한다.

본 발명에 따른 연결잭(100)은, 지하흙막이 공사에서 사용하는 띠장(2)-버팀보(1) 구조체를 설치하는 과정에서 사용되는 연결잭으로서 신장 상태가 되거나 압축상태가 되어 띠장-강관버팀보 사이의 유격을 조정하거나 강관버팀보(1)에 인가되는 하중을 해제하는 등의 역할을 한다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 연결잭(100)은 도 1과 마찬가지로 앵글잭으로서, 좌우플레이트(60, 70)에 대해서 중앙플레이트(40)가 회전가능하며 연결판(30)과 연결판(80)의 설치각도, 즉 연결판(30)에 연결되는 띠장(2)과 연결판(80)에 연결되는 버팀보(1)의 설치 각도에 따라서 상기 회전각도 역시 조정된다. 연결판(30)에 버팀보(1)가 연결판(80)에 띠장(2)이 설치될 수 있음은 당연하다. 즉, 상기 띠장(2)과 상기 강관버팀보(1)는 경사각을 이루면서 상기 연결잭(100)의 제1연결판(30) 및 제2연결판(80)에 각각 연결되고 그 각도에 대응되게 후술하는 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이의 회전각도가 결정됨으로써 서로 경사져 있는 띠장(2)과 버팀보(1)의 연결을 용이하게 할 수 있다.

도 1에서는 강관 형태의 버팀보(1)가 볼트구멍이 형성된 제2연결판(8)에 직접 연결되는 것으로 도시가 되기는 했으나 강관은 중공단면으로서 중실단면인 제2연결판(8)에 용접이 아니고서는 직접 볼트구멍을 통해서 연결될 수 없을 것이므로 강관버팀보(1)는 (특허문헌 1) 대한민국등록특허공보 제10-1329440호에서와 같은 엔클로저형 강관버팀보일 수 있다. 도 2 등에서는 편의상 띠장과 버팀보를 도시하지는 않았으나 도 1과 이러한 점에서 마찬가지이다.

도 2 내지 도 9을 참조하여 본건발명의 예시적 실시예를 설명한다.

본 발명의 연결잭에서는 제1연결판(30)과 제2연결판(80)에 띠장(2)이나 강관버팀보(1)이 연결될 수 있고, 본 명세서에서는 편의상 제1연결판(30)에 띠장(2)이 제2연결판(80)에 버팀보(1)가 연결되는 것을 설명한다.

도 2 등을 참조하면, 상기 제1연결판(30)과 상기 제2연결판(80)의 사이에는, 상기 제1연결판(30)으로부터 연장되어 중앙플레이트(40)가 형성되고, 상기 중앙플레이트(40)의 좌우를 감싸는 방식으로 상기 제2연결판(80)으로부터 연장되어 형성되어 지지구(200)가 형성된다.

상기 지지구(200)는 상기 중앙플레이트(40)와 연결되어 연결잭(100)을 형성하는 것으로서, 별도로 도면부호 200으로 표시하였는데 대체적으로 좌우플레이트(60, 70)와 제2연결판(80)을 포함하는 부분을 의미한다.

상기 중앙플레이트(40)에서 상기 지지구(200)를 향하는 일단, 즉 제1연결판(30)이 맞닿는 반대편의 하단에는 도 3에서와 같이 대체적으로 반원형의 회전지지면(41)이 형성되어 후술하는 지지구(200)의 곡면부(61)와 마찰접촉하게 되고, 제1연결판(30)을 통해서 연결잭(100)으로 전달되는 하중을 지지구(200)를 통해서 제2연결판(80)을 거쳐 버팀보(1)로 전달하게 된다.

도 3 등을 참조하면 상기 지지구(200)는 상기 중앙플레이트(40)의 좌우를 감싸는 2개의 대칭되게 형성되는 측면플레이트(60, 70)를 포함하고, 상기 측면플레이트(60, 70)의 사이에는 상기 회전지지면(41)의 회전면과 접촉하면서 상기 회전지지면(41)을 수용할 수 있는 곡면부(61)가 설치되고 상기 곡면부(61)의 앞뒤에는 상기 곡면부(61)를 지지하는 지지부(62, 63)가 형성되어 지지구(200)를 완성하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 연결잭(100)에 의하면 중앙플레이트(40)가 좌우플레이트(60, 70)와 핀연결되지 않고 회전지지면(41)과 곡면부(61)에 의하여 마찰연결됨으로써, 중앙플레이트(40)가 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결구조의 하중지지 성능이 핀연결시에 비하여 크게 증가됨으로써, 연결잭(100)의 하중 지지 성능이 본질적으로 개선된다.

이하에서는 본 발명의 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결구조를 도 3 내지 8을 참조하여 설명한다.

첫째로, 본 발명의 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결구조의 제1 실시예를 보여주는 도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 중앙플레이트(40)와 상기 좌우플레이트(60, 70)에는 이들 모두의 두께를 완전히 관통하는 통공(53)이 서로 동일한 직경으로 형성되고 상기 통공에 연결볼트(50)가 삽입된다. 상기 연결볼트(50)는 도 1의 핀연결방식과 달리, 도 4와 도 5에 명확하게 도시된 바와 같이 상기 통공(53)보다 직경이 작아서 상기 연결볼트(50)는 상기 통공(53) 내에서 자유롭게 이동가능하다. 다시 말해서, 도 4 내지 도 5 등에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 연결볼트(50)와 상기 통공(53) 사이에 상기 통공(53) 내에서 유격이 형성되어 상기 연결볼트(50)가 상기 통공(53) 내에서 자유롭게 이동이 가능하게 된다.

즉, 상기 연결볼트(50)와 통공(53)을 통한 상기 중앙플레이트(40)와 상기 좌우플레이트(60, 70)의 연결은 연결을 위한 것일 뿐 실질적인 하중 전달 기능이 없고 따라서 상기 연결볼트(50)와 통공(53)에는 하중 집중이 발생하지 않고 이로 인하여 연결볼트(50)와 통공(53)의 파괴 가능성도 본질적으로 줄어든다.

그렇기 때문에 본 발명의 회전지지면(41)과 곡면부(61)는 그 연결되는 접촉면의 면적 자체가 연결핀(5)과는 비교할 수 없을 정도로 크고, 종래의 연결잭(10)에서는 중앙플레이트(4)와 좌우플레이트(6, 7) 사이의 유연한 이동을 위하여 이들이 서로 면접촉 하지 않아서 중앙플레이트(4)와 좌우플레이트(6, 7) 사이의 하중 전달은 오로지 연결핀(5)에 의하므로 본 발명의 연결잭(100)의 연결구조는 종래의 연결잭(10)에 비하여 하중전달 성능이 본질적이고 현저하게 상승하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 통공(53)은 상기 연결볼트(50)보다 큰 직경으로 형성되어 상기 연결볼트(50)가 상기 통공(53) 내에서 자유롭게 이동이 가능하고, 중력방향으로 하중이 재하되는 경우 정상적인 상태에서는 도 4에서와 같이 중앙플레이트(40)가 자유낙하 상태에 있을 때 연결볼트(50)가 중앙플레이트(40)/좌우플레이트(60, 70) 상의 통공(53)의 중앙에 위치하게 되고, 이 상기 연결볼트(50)와 통공(53) 사이의 유격으로 인하여 상기 연결볼트(50)가 공회전하게 됨으로써 연결볼트(50)로 연결잭(100)의 하중이 전달되지 않고 마찬가지로 연결볼트(50)에 하중 집중으로 인한 변형이나 파괴가 발생하지 않게 된다.

반면에, 중앙플레이트(40)가 좌우플레이트(60, 70)에 대하여 이동 등의 목적으로 들려진 경우 연결볼트(50)가 상기 통공(53)의 상점에 맞닿게 된다.

이 때, 연결볼트(50)가 통공(53)에 완전히 연결된 상태를 보여주는 도 6 등을 참조하면, 상기 연결볼트(50)에는 이보다 더 큰 직경으로 형성된 통공(53)을 가리기 위하여 즉, 상기 통공(53)을 덮기 위하여 상기 연결볼트(50)보다 큰 직경의 상기 통공의 직경에 대응되게 형성된 덮개(52)가 상기 연결볼트(50)의 일단에 부착되게 된다. 즉, 상기 덮개(52)가 상기 연결볼트(50)와 상기 통공(53) 사이의 공백을 가려서 상기 공백을 통해서 이물질 등이 유입되는 것을 최소화한다.

또한, 상기 연결볼트(50)의 타단, 즉 도 6에서 보았을 때 좌측의 타단에서도 마찬가지로 상기 연결볼트(50)와 상기 통공(53) 사이의 공백을 가리기 위하여 상기 덮개(52)가 부착되고 상기 타단에는 또한 너트(51)가 상기 연결볼트(50)에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결구조의 제2 실시예를 보여주는 도 7을 참조하면, 상기 좌측플레이트(60)의 두께를 완전히 관통하나, 상기 중앙플레이트(40)의 두께의 일부만을 관통하여 상기 좌측플레이트(60)와 상기 중앙플레이트(40)를 연결하는 탭나사(500)와 상기 우측플레이트(70)의 두께를 완전히 관통하나 상기 중앙플레이트(40)의 두께의 일부만을 관통하여 상기 우측플레이트(70)를 상기 중앙플레이트(40)를 연결하는 탭나사(500)에 의하여 상기 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이에 연결된다.

또한, 상기 좌우의 탭나사(500)가 삽입되기 위하여 상기 중앙플레이트(40) 및 좌우측플레이트(60, 70)에 형성되는 구멍(502)은 상기 탭나사(500)의 직경과 대응되게 형성되어 연결볼트(50)의 직경보다 통공(53)이 크게 형성되는 제1실시예와 차이가 있다. 도 7의 제2 실시예에서는 상기 구멍(502)이 탭나사(500)의 직경과 동일하게 형성되어 있기는 하나 도 1의 연결핀(5)과 달리 본 발명의 탭나사(500)는 상기 중앙플레이트(40)에 단순히 연결할 정도로만 삽입되어 있고 도 1의 연결핀(5)이나 도 3의 연결볼트(50)에서와 같이 중앙플레이트(40)를 관통하는 것이 아니다. 따라서 도 7의 실시예에서도 탭나사(500)의 연결로 인하여 제1연결판(30)을 통하여 띠장(2)으로부터 전달되는 하중이 강성이 약한 탭나사(500) 연결부를 통하여 전달되지 않고 모두 회전지지면(41)과 곡면부(61) 사이의 마찰접합부를 통하여 전달되게 되고 상기 탭나사(500) 연결부에는 하중 집중이 발생할 여지가 생기지 않는다.

상기 탭나사(500)는 상기 좌우플레이트(60, 70)와 상기 중앙플레이트(40)에 압착하여 삽입될 수도 있으나 나사산을 상기 탭나사(500)와 상기 좌우플레이트(60, 70)와 상기 중앙플레이트(40)에 형성하여 나사체결방식으로 삽입할 수도 있다.

또한, 본 발명의 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결구조의 제3 실시예를 보여주는 도 8을 참조하면, 상기 좌우플레이트(60, 70)의 모두의 두께를 완전히 관통하는 통공(505)이 형성되고 상기 통공(505)에 중공플레이트(503)가 상기 좌우플레이트(60, 70)에 각각 삽입되되 상기 중앙플레이트(40)의 외측면까지만 각각 연장되고, 상기 중앙플레이트(40)의 내측으로는 삽입되지 못한다. 즉, 상기 중공플레이트(503)는 상기 좌우플레이트(60, 70)의 통공(505)을 통해서 상기 좌우플레이트(60, 70)만을 관통하며, 상기 중앙플레이트(40)는 관통하지 못한다.

그리고 이때 상기 통공(505)은 도 3의 연결볼트(50)의 통공(53)에서와 같이 상기 중공플레이트(503)가 상기 통공(505) 내에서 자유롭게 이동할 수 있도록, 즉 상기 중공플레이트(503)와 상기 통공(505) 사이에서 상기 통공(505) 내에서 유격이 생기도록, 상기 중공플레이트(503)보다 큰 직경으로 형성된다.

또한, 상기 중공플레이트(503)와 상기 중앙플레이트(40)와 만나는 상기 중앙플레이트(40)의 외면에서는 상기 중공플레이트(503)의 내주면 및/또는 외주면을 따라서 용접부(504)가 형성되어 상기 중공플레이트(503)와 상기 중앙플레이트(40)가 고정연결되게 된다. 반면에 상기 좌우플레이트(60, 70)에 관통 형성된 통공(505)에서는 상기 중공플레이트(503)가 자유롭게 이동가능하고, 상기 좌우플레이트(60, 70)와는 별도로 용접 연결 등을 하지 않게 되므로, 이를 통하여 상기 중앙플레이트(503)가 회전할 때 상기 중공플레이트(503)는 상기 중앙플레이트(503)와 함께 회전하지만, 상기 좌우플레이트(60, 70)에 대해서는 자유롭게 공회전만이 되도록 구성된다. 이를 통하여 상기 중공플레이트(503)를 통한 상기 중앙플레이트(40)와 상기 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결 역시 연결잭(100)을 통해서 띠장(2)과 버팀보(1) 사이에서 연결되는 하중의 전달을 하지 못하게 되고 모든 하중은 회전지지면(41)과 곡면부(61)의 마찰접합의 하중 전달에 의하게 된다.

도 8을 보면 용접부(504)가 상기 중공플레이트(503)의 외주면에 대해서만 형성된 것으로 도시되어 있는데, 상기 중공플레이트(503)는 도면에 도시된 것보다 짧은 길이로 형성될 수도 있고, 또는 그 길이와 관계없이 상기 중공플레이트(503) 내에 형성된 구멍을 통하여 상기 구멍의 내측 원주면과 상기 중앙플레이트(40)가 만나는 면, 즉 상기 중공플레이트(40)의 내주면에도 용접부(504)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 용접부(504)는 상기 중공플레이트(40)의 외주면에만, 또는 외주면과 내주면 모두에 형성될 수 있다.

도 8을 포함하여 본 명세서에 첨부된 모든 도면은 스케일에 따라 도시되지 않고 필요에 따라서 설명의 편의를 위하여 확대 내지 축소되어 있음은 당연하다.

상기 중공플레이트(503)는 원통형 부재로서 그 내부에 중공이 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하기는 하나, 중실단면의 일반 단면을 사용할 수도 있다. 단, 중앙플레이트(40)와 상기 좌우플레이트(60, 70) 사이의 연결부의 강성을 저하시키고 하중 집중과 하중 전달이 회전지지면(41)과 곡면부(61) 사이에서 발생하도록 한다는 점에서 굳이 강성이 큰 중실단면을 사용할 필요는 없을 것이다.

또한, 상기 제1연결판(30)과 상기 중앙플레이트(40) 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브(32)가 상기 제1연결판(30)의 하면과 상기 중앙플레이트(40)의 측면 사이에 형성되고, 상기 제2연결판(80)과 상기 지지구(200) 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브(82)가 상기 제2연결판(80)의 상면과 상기 지지구(200)의 측면 사이에 형성된다.

위와 같은 본 발명에 따른 연결잭(100)은 중앙플레이트(40)와 좌우플레이트(60, 70) 사이에 연결볼트(50), 탭나사(500), 중공플레이트(503)를 통하여 연결이 되나, 이는 단순히 연결을 하기 위한 것일 뿐 연결부의 하중 지지 성능은 연결볼트가 통공(53) 내에서 공회전하거나 탭나사(500)가 중앙플레이트(40)에 완전히 연결되지 못하거나 중공플레이트(503)가 좌우플레이트(60, 70)에 대해서 공회전함으로써 무시할 수 있고, 그렇기 때문에 연결부에 하중 집중이 발생할 수 없으므로 연결부의 손상 가능성도 본질적으로 해소되는 것이다.

그런데, 본 발명에서 특징적인 리브 설치 방향을 보여주는 도 9를 참조하면, 상기 제1연결판(30)에 형성되는 리브(32)는 상기 제1연결판(30)의 면방향에 수직으로 형성되되, 상기 제2연결판(80)에 형성되는 리브(82)는 상기 제2연결판(80)이 면방향에 수직으로 형성하지 않고 상기 제1연결판(30)에 재하되는 하중의 방향(즉 제1연결판에 연결될 띠장의 수직방향 또는 강관의 길이 방향)과 평행한 방향으로 형성한 후, 상기 제1연결판(30)을 상기 하중의 방향과 수직되는 각도로 설치한다.

즉, 도 9에서 제1연결판(30)을 시계방향으로 리브(32)가 리브(82)와 나란하게 될 때까지 회전하여 설치하는 경우 이미 하중 방향과 나란하게 배열된 상기 제2연결판(80)의 리브(82)가 상기 리브(32)와도 나란하게 배열됨으로써, 상기 리브들(32, 82)이 상기 연결잭(100)의 제1연결판(30)과 상기 제2연결판(80) 사이의 경사각에 대응되게 나란하게 배열될 수 있게 된다. 이를 통하여 상기 리브(32, 82)의 전체가 하중 전달의 방향과 나란하게 배열됨으로써 리브(32, 82)를 통한 하중 분배의 효과를 달성할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1연결판(30)과 상기 제2연결판(80)에는 띠장(2) 또는 버팀보(1)와 연결하기 위한 볼트구멍(31, 81)이 1개 이상 설치될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하였지만, 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

또한, 첨부한 도면은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여, 스케일에 따라 도시하지 않고, 부분적으로 확대 및 축소하여 도시되었다.

또한 이상 설명한 본 발명의 시스템이나 방법이나 장치의 구성 요소와 단계들을 선택적으로 결합한 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속한다는 것은 당연하다.

1: (강관)버팀보
2: 띠장
3, 30: 제1연결판
4, 40: 중앙플레이트
5: 연결핀
6, 7, 60, 70: 좌우플레이트
8, 80: 제2연결판
9, 32, 82: 리브
10, 100: 연결잭
31, 81: 볼트구멍
41: 회전지지면
50: 연결볼트
51: 너트
52: 덮개
53: 통공
61: 곡면부
62, 63: 지지부
200: 지지구
500, 501: 탭나사
502: 탭나사 삽입 구멍
503: 중공플레이트
504: 용접부
505: 중공플레이트가 삽입되는 좌우플레이트의 통공

Claims (11)

1. 띠장-버팀보 공사에 사용되는 앵글잭으로서,
   상기 띠장이나 강관버팀보에 연결되는 제1연결판과 제2연결판,
   상기 제1연결판과 상기 제2연결판의 사이에, 상기 제1연결판으로부터 연장되어 형성되는 중앙플레이트와 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 방식으로 상기 제2연결판으로부터 연장되어 형성되어 형성되는 지지구를 포함하고
   상기 중앙플레이트의 상기 지지구를 향하는 일단에는 대체적으로 반원형의 회전지지면이 형성되고,
   상기 지지구는 상기 중앙플레이트의 좌우를 감싸는 2개의 대칭되게 형성되는 측면플레이트를 포함하고, 상기 측면플레이트의 사이에는 상기 회전지지면의 회전면과 접촉하면서 상기 회전지지면을 수용할 수 있는 곡면부가 설치되고 상기 곡면부의 앞뒤에는 상기 곡면부를 지지하는 지지부가 형성되고,
   상기 좌우 측면플레이트의 모두의 두께를 완전히 관통하는 통공이 서로 대응되는 직경으로 형성되고 상기 통공에 연결볼트가 삽입되되,
   상기 통공은 상기 연결볼트보다 큰 직경으로 형성되어 상기 연결볼트와 상기 통공 사이에 상기 통공 내에서 유격이 형성되어, 상기 연결볼트가 상기 통공 내에서 자유롭에 이동가능하도록 형성되고,
   상기 중앙플레이트가 자유낙하된 상태에서는 상기 연결볼트가 상기 통공의 중앙에 위치하여 상기 통공의 상면 내지 하면과 접촉하지 않고, 상기 연결볼트와 상기 통공 사이의 유격으로 인하여 상기 연결볼트가 공회전하게 됨으로써 상기 앵글잭의 작동 중에 상기 연결볼트로 하중이 전달되지 않도록 구성되고, 상기 중앙플레이트를 들어올리면 상기 연결볼트가 상기 통공의 상면에 접촉함으로써, 상기 중앙플레이트와 상기 좌우 측면플레이트가 면접촉의 마찰연결을 형성하여 상기 면접촉의 마찰연결에 의해서만 상기 하중이 전달되도록 구성되고,
   상기 제1연결판과 상기 중앙플레이트 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브가 상기 제1연결판의 하면과 상기 중앙플레이트의 측면 사이에 형성되고,
   상기 제2연결판과 상기 지지구 사이에는 이들 사이의 결합력을 강화하고 하중 전달을 용이하게 하기 위한 소정 개수의 리브가 상기 제2연결판의 상면과 상기 지지구의 측면 사이에 형성되고,
   상기 제1연결판에 형성되는 리브는 상기 제1연결판의 면방향에 수직으로 형성되고, 상기 제2연결판에 형성되는 리브는 상기 제1연결판에 재하되는 하중의 방향과 평행한 방향으로 형성되어 상기 제1연결판을 상기 하중의 방향과 수직되는 방향으로 설치하는 경우 상기 제1연결판에 형성되는 리브가 상기 제2연결판에 형성되는 리브와 나란하게 배열됨으로써, 상기 리브들이 상기 앵글잭의 제1연결판과 상기 제2연결판 사이의 경사각에 대응되게 나란하게 배열될 수 있으며,
   상기 제2연결판에는 상기 제2연결판의 면방향에 수직으로 형성되는 리브가 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 앵글잭.
2. 제1항에 있어서,
   상기 띠장과 상기 강관버팀보는 경사각을 이루면서 상기 앵글잭의 제1연결판 및 제2연결판에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 앵글잭.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 통공을 덮기 위한 상기 연결볼트 보다 큰 직경의 상기 통공의 직경에 대응되게 형성된 덮개가 상기 연결볼트의 일단에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 앵글잭.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결볼트의 타단에는 상기 덮개가 부착되고 또한 너트가 상기 연결볼트에 부착되는 것을 특징으로 하는 앵글잭.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결판과 상기 제2연결판에는 띠장 또는 버팀보 연결하기 위한 볼트구멍이 1개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 앵글잭.
11. 삭제

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