KR101983346B1 - 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치 - Google Patents

철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치 Download PDF

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Abstract

철근의 후단부를 파지하는 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치가 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구는 내주에 나사선이 형성되는 케이스, 상기 케이스의 후단부 내측에 배치되고 전방으로부터 상기 철근이 일부 삽입되는 후방홀이 형성된 베이스부, 상기 베이스부의 전방에 배치되어 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근의 외주를 둘러싸는 복수의 왯지 및 상기 철근이 통과되는 전방홀이 형성되는 커버 및 상기 커버의 전방홀 둘레로부터 후방으로 돌출되고 상기 케이스의 내주에 나사 결합되는 왯지 가이드 부재를 포함하는 커버부를 포함하되, 상기 왯지 및 상기 왯지 가이드 부재는, 상기 왯지 가이드 부재의 후방 이동에 따라 상기 왯지가 상기 왯지 가이드 부재 및 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근 사이에 쐐기 결합 가능하도록 구비될 수 있다.

Description

철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치{END PART GRIPPING DEVICE FOR IRON BAR AND IRON BAR CONNECTING DEVICE USING THE SAME}
본원은 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치에 관한 것이다.
철근은 이어대지 않는 것을 원칙으로 한다. 그러나 철근의 길이는 제한이 있으므로, 부득이하게 이어야 할 경우가 발생한다. 종래의 철근의 이음 방법에는 겹침 이음, 용접 이음, 커플러에 의한 기계적인 이음 등이 있다.
기계적 이음은 주로 지름이 큰 철근의 이음부에 이용되고 있다. 일반적인 기계적 이음으로는 철근의 단부를 나사 가공하여 커플러 등으로 연결하는 나사 가공 방법이 활용된 바 있다. 그러나, 이러한 나사 가공 방법의 경우, 철근에 열 또는 외력을 가해서 철근의 단면을 부풀리거나 줄인 이후, 철근 표면을 절삭하거나 압축 성형으로 철근 단부에 나사를 형성하는 작업이 필요하므로, 이에 따른 철근(특히, 고강도 철근)의 연결 성능에 의문을 제기하는 경우가 빈번하게 발생하였다. 또한, 철근을 이어주는 슬리브(Sleeve) 내부에 모르타르를 메움으로써 이음성능을 발휘하는 공법의 경우는 모르타르 메움에 따른 현장 작업의 번거로움으로 인해, 그 시공성에 한계가 존재한다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1039120호(등록일: 2011.05.30)에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 철근 단부에 대한 별도의 나사 가공 없이도 강한 구속력으로 철근을 파지하고 2개의 철근을 상호 연결할 수 있는 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구는, 철근의 후단부를 파지하고, 내주에 나사선이 형성되는 케이스, 상기 케이스의 후단부 내측에 배치되고 전방으로부터 상기 철근이 일부 삽입되는 후방홀이 형성된 베이스부, 상기 베이스부의 전방에 배치되어 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근의 외주를 둘러싸는 복수의 왯지 및 상기 철근이 통과되는 전방홀이 형성되는 커버 및 상기 커버의 전방홀 둘레로부터 후방으로 돌출되고 상기 케이스의 내주에 나사 결합되는 왯지 가이드 부재를 포함하는 커버부를 포함하되, 상기 왯지 및 상기 왯지 가이드 부재는, 상기 왯지 가이드 부재의 후방 이동에 따라 상기 왯지가 상기 왯지 가이드 부재 및 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근 사이에 쐐기 결합 가능하도록 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 철근이 통과되는 중간홀이 형성되고, 상기 베이스부의 전단에 대하여 상기 왯지의 후단을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부는, 상기 중간홀이 형성되고, 상기 중간홀 둘레의 전면부가 상기 왯지의 후단과 접촉되는 지지부재 및 상기 베이스부의 전단에 대하여 상기 왯지의 후단을 미리 설정된 압축 거리 내에서 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부는, 상기 지지부재의 전후 방향 이동을 가이드 하는 가이드부재를 더 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 지지부재의 상기 중간홀 둘레의 후면부로부터 후방으로 연장되고 상기 후방홀의 내주에 적어도 일부 접촉될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 압축 거리는, 상기 탄성부재가 비압축된 상태에서 상기 베이스부의 전단과 상기 지지부재의 후면부 사이의 거리일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 압축 거리는, 상기 베이스부의 후방홀의 길이보다 짧게 설정될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부재의 전면부에는 상기 복수의 왯지에 대응하여 방사상으로 복수의 가이드 돌기가 형성되고, 상기 복수의 왯지 각각의 후단에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 홈은 반경 방향으로 개구되는 홀 형태로 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 왯지를 상기 중간홀 측으로 조임 가압하도록 상기 복수의 왯지의 외측면을 둘러싸는 탄성 링을 더 포함하고, 상기 왯지의 외측면과 상기 왯지 가이드 부재의 내측면은 상호 접촉시 쐐기 작용이 이루어질 수 있도록 각각 비스듬한 경사면으로 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 가이드 돌기는 상기 가이드 홈에 삽입된 상태에서 후방으로 이동되면 상기 가이드 홈으로부터 이탈 가능하게 구비되되, 상기 탄성 링의 조임 가압력의 후방 분력의 작용에 의해, 상기 지지부재로부터의 상기 왯지의 이탈이 방지될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 왯지 내측에는, 상기 철근의 삽입 전에 상기 복수의 왯지가 내측 반경 방향으로 이동되는 것을 제한하는 스페이서가 배치되고, 상기 철근의 삽입 이동에 따라 상기 스페이서는 상기 후방홀 측으로 이동될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서의 길이 및 상기 탄성부재가 비압축된 상태에서 상기 베이스부의 전단과 상기 지지부재의 후면부 사이의 거리의 합은 상기 베이스부의 후방홀의 길이보다 짧을 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 케이스의 외주에는 콘크리트와의 부착성을 향상시키기 위해 부착 돌기가 형성될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스부는, 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트로부터 전방으로 돌출되고 상기 케이스의 후단부 내주와 나사 결합되는 연결부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치는, 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구를 2개 포함하되, 상기 2개의 철근 단부 파지 기구는 상기 베이스 플레이트가 서로 마주보도록 대칭적으로 연결될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 2개의 철근 단부 파지 기구 중 어느 하나의 베이스 플레이트와, 상기 2개의 철근 단부 파지 기구 중 다른 하나의 베이스 플레이트는 상호 일체화된 하나의 베이스 플레이트일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 구조물은, 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치 및 상기 철근 이음 장치에 의해 연결된 복수의 철근을 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 왯지를 통한 쐐기 결합에 의해 철근 단부에 대한 별도의 나사 가공 없이 철근을 강한 구속력으로 파지할 수 있으므로, 시공성을 크게 개선할 수 있는 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치가 제공될 수 있다.
또한, 탄성부재의 탄성 복원력에 의해, 철근이 삽입된 이후에도 왯지에 쐐기 결합을 위한 가압력이 추가적으로 가해져 철근 고정의 신뢰성이 보다 명확하게 확보될 수 있는 철근 단부 파지 기구 및 이를 이용한 철근 이음 장치가 제공될 수 있다.
도 1a는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 구성을 도시한 도면이다.
도 1b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 케이스와 베이스부가 일체형으로 구비된 구현예를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 왯지를 길이 방향을 따라 절개한 단면도이고, 도 2의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 왯지를 반경 방향 외측에서 바라본 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 커버부의 구성을 도시한 도면(측면도 및 배면도)이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에 철근이 삽입되고 커버부가 케이스에 나사 결합되고 탄성부재가 최대로 압축된 상태를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 스페이서의 구성을 고려한 후방홀의 길이 및 탄성부재의 압축 거리의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부의 구성을 도시한 도면이다.
도 7a는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부에 왯지가 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부로부터 복수의 왯지 중 일부를 분리(분해)하여 도시한 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 탄성 링에 의해 왯지에 작용되는 분력을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치의 대칭 형성된 베이스부의 구성을 도시한 도면(측면도 및 정면도)이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치의 구성을 이를 통해 상호 연결되는 철근과 함께 쐐기 결합 전의 상태로 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1a는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 구성을 도시한 도면이다.
본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구(이하 '철근 단부 파지 기구'라 한다)는 철근(1)의 후단부를 파지하는 장치에 관한 것이다. 상기 철근(1)의 후단부는 도 1a를 참조하면, 철근(1)의 양단부 중 철근 단부 파지 기구에 삽입되는 9시 방향의 단부 부분을 의미할 수 있다. 또한, 예시적으로 철근(1)은 이형철근일 수 있으나, 이에만 제한되는 것은 아니다.
참고로, 도 1a를 기준으로 9시 방향이 후방이고, 3시 방향이 전방일 수 있다. 즉, 철근 단부 파지 기구에는 철근이 전방에서 후방을 향해 삽입되는 개념으로 이해될 수 있다. 다만, 철근 단부 파지 기구는 항상 전후 방향으로 배치되는 것으로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 철근 단부 파지 기구는 전후 방향이 상하 방향을 향하도록 배치되거나, 전후 방향이 비스듬한 경사 방향을 향하도록 배치되는 등, 필요(제작 여건 또는 시공 여건)에 따라 다양한 방향으로 배치될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 10을 참조하여 후술하겠지만, 철근 단부 파지 기구는 2개 구비될 수 있으며, 각 철근 단부 파지 기구의 후면끼리 서로 접하여 대칭되는 형태로 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치가 제공될 수 있다. 상기 2개의 철근 단부 파지 기구가 각각 철근의 후단부를 파지하는 형태의 철근 이음 장치에 의해, 2개의 철근이 상호 연결될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 철근 단부 파지 기구는 케이스(10), 베이스부(100), 복수의 왯지(300) 및 커버부(400)를 포함할 수 있다. 또한, 철근 단부 파지 기구는 지지부(200)를 포함할 수 있다.
케이스(10)는 내주에 나사선(11)이 형성될 수 있다. 예시적으로, 상기 나사선(11)은 케이스(10)의 전단부와 후단부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 나사선(11)은 암나사의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 도 1a를 참조하면, 케이스(10)의 외주에는 콘크리트와의 부착성을 향상시키기 위해 부착 돌기(12)가 형성될 수 있다. 예시적으로, 상기 부착 돌기(12)는 둘레 방향을 따라 연장되는 링 형상의 돌기와 같은 형태로 형성될 수 있다. 또한 부착 돌기(12)는 복수개 구비될 수 있다. 도 1a를 참조하면, 복수개의 부착 돌기(12)는 전후 방향을 따라 상호 간격을 두고 배치될 수 있다. 이처럼 케이스(10) 외주에 부착 돌기(12)가 형성됨에 따라 콘크리트와의 부착성이 향상될 수 있다.
베이스부(100)는 케이스(10)의 후단부 내측에 배치될 수 있다.
도 1a의 좌측 하단에 위치한 확대도를 참조하면, 베이스부(100)는 케이스(10)의 후단부의 내주에 형성된 나사선(11)과 나사 결합되는 형태로 후단부 내측에 결합될 수 있다. 구체적으로, 베이스부(100)는 케이스(10)의 내주와 나사 결합되는 연결부(120)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 연결부(120)의 외주에는 수나사 형태의 나사선이 형성될 수 있다. 도 1a의 좌측 하단의 확대도를 참조하면, 연결부(120)의 나사선은 상기 케이스(11)의 후단부의 내주에 형성된 암나사 형태의 나사선(11)과 나사 결합될 수 있다.
또한, 베이스부(100)는 베이스 플레이트(110)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 베이스 플레이트(110)는 상기 연결부(120)의 나사 결합에 의해 베이스부(100) 전부가 케이스(11) 내측으로 삽입되지 않도록 연결부(120)의 외주보다 큰 외주로 구비될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(110)는 연결부(120)와 케이스(10) 후단부 내주의 나사 결합량을 소정만큼 제한하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 연결부(120)는 베이스 플레이트(110)로부터 전방으로 돌출되게 구비될 수 있다.
또한, 베이스부(100)에는 전방으로부터 철근(1)이 일부 삽입되는 후방홀(101)이 형성될 수 있다. 도 1a를 참조하면, 커버부(400)를 통과하여 삽입되는 철근(1)은 그 후단부가 베이스부(100)의 후방홀(101)까지 삽입될 수 있다.
도 1b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 케이스와 베이스부가 일체형으로 구비된 구현예를 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 철근 단부 파지 기구의 일 구현예로서, 필요에 따라서는 베이스부(100)와 케이스(10)는 상호 나사 결합되는 것이 아니라, 애초부터 상호 연결된 일체적인 형태로 마련될 수 있다.
도 2의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 왯지를 길이 방향을 따라 절개한 단면도이고, 도 2의 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 왯지를 반경 방향 외측에서 바라본 도면이다.
왯지(300)는 복수개 구비될 수 있다. 도 1a를 참조하면, 왯지(300)는 베이스부(100)의 전방에 배치되어 후방홀(101)에 일부 삽입되는 철근(1)의 외주를 둘러쌀 수 있다. 예시적으로 도 2의 (a)를 참조하면, 왯지(300)의 철근(1) 접촉면(내주면)에는 내측으로 돌출되는 돌기(340)가 형성될 수 있다. 도 2의 (a)를 참조하면, 돌기(340)는 둘레 방향을 따라 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 돌기(340)는 전후 방향(도 2의 (a) 기준 3시-9시 방향)을 따라 반복적으로 복수개 형성될 수 있다. 또한, 돌기(340)는 후방(도 2의 (a) 기준 9시 방향)을 향해 비스듬하게 돌출된 쐐기 또는 편향된 톱날 형상일 수 있다. 즉, 돌기(340)가 쐐기 또는 편향된 톱날 형상이라는 것은, 왯지(300)가 전방(도 2의 (a) 기준 3시 방향)으로 이동하고자 할 때에는 그 이동을 용이하게 하지만, 왯지(300)가 후방으로 이동하고자 할 때에는 그 이동을 최대한 제한하는 쐐기 효과를 발휘하도록 하는 형상임을 의미할 수 있다. 이러한 돌기(340)를 갖는 왯지(300)에 의하면, 돌기(340)가 철근(1)에 접촉되거나 철근(1)을 반경 내측 방향으로 가압하는 상태에서 왯지(300)가 철근(1)에 대하여 상대적으로 전방으로 이동되는 것은 용이한 반면, 왯지(300)가 철근(1)에 대하여 상대적으로 후방으로 이동되는 것은 제한될 수 있어, 철근에 대한 파지가 더욱 신뢰성 있게 이루어질 수 있다. 특히, 철근(1)이 이형철근인 경우, 이형철근의 요철 형태의 표면에 대한 상기 돌기(340)의 결합은 이형철근이 왯지(300)에 대하여 상대적으로 전방으로 이동되는 것(왯지가 이형철근에 대하여 상대적으로 후방으로 이동되는 것)을 보다 효과적으로 제한할 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 커버부의 구성을 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 3의 (a)는 커버부를 측면(반경 외측 방향에서)에서 바라본 측면도이고, 도 3의 (b)는 커버부를 배면(후방)에서 바라본 정면도이다.
도 3을 참조하면, 커버부(400)는 커버(410) 및 왯지 가이드 부재(420)를 포함할 수 있다. 예시적으로 커버(410)에는 철근(1)이 통과되는 전방홀(401)이 형성될 수 있다. 예를 들면 커버(410)는 중간에 전후 방향으로 전방홀(401)이 형성된 원형 플레이트 형태로 구비될 수 있다. 또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 전방홀(401)은 철근(1)이 통과될 수 있는 원형으로 형성될 수 있다.
또한 도 1a를 참조하면, 왯지 가이드 부재(420)는 커버(410)의 전방홀(401) 둘레로부터 후방으로 돌출될 수 있다. 도 3을 참조하면, 왯지 가이드 부재(420)는 원주(둘레) 방향을 따라 연속적으로 연장되는 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 왯지 가이드 부재(420)는 후방으로 갈수록 그 두께가 좁아지는 실린더(링) 형상으로 구비될 수 있다. 다만, 왯지 가이드 부재(420)의 형상은 둘레 방향을 따라 연속적으로 연장되는 실린더 형상만으로 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 왯지 가이드 부재(420)는 왯지(300)에 대응하여 3개 구비될 수 있다. 즉, 왯지 가이드 부재(420)는 왯지(300)와 일대일 대응하는 개수, 위치 및 형상으로 복수개 구비될 수 있다. 또 다른 예로, 왯지 가이드 부재(420) 및 왯지(300)는 각각 4개씩 구비될 수 있다.
또한 도 1의 우측 하단 확대도를 참조하면, 왯지 가이드 부재(420)는 케이스(10)의 내주에 나사 결합될 수 있다. 구체적으로, 커버부(400)는 왯지 가이드 부재(420)의 외주 부분이 케이스(10)의 전단부의 내주에 형성된 나사선(11)과 나사 결합하여, 왯지 가이드 부재(420)가 케이스(10) 전단부 내측에 삽입되도록 배치될 수 있다. 예시적으로, 왯지 가이드 부재(420)의 외주에는 수나사 형태의 나사선이 형성될 수 있다. 왯지 가이드 부재(420)의 외주에 형성된 나사선은 상기 케이스(11)의 전단부의 내주에 형성된 암나사 형태의 나사선(11)과 나사 결합될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에 철근이 삽입되고 커버부가 케이스에 나사 결합되고 탄성부재가 최대로 압축된 상태를 도시한 도면이다.
왯지(300) 및 왯지 가이드 부재(420)는 왯지 가이드 부재(420)의 후방 이동에 따라 왯지(300)가 왯지 가이드 부재(420) 및 후방홀(101)에 일부 삽입되는 철근(1) 사이에 쐐기 결합 가능하도록 구비될 수 있다. 여기서, 쐐기 결합이라 함은, 도 4에 도시된 바와 같이 왯지(300)의 비스듬한 외측면(외주면)에 대하여 왯지 가이드 부재(420)의 비스듬한 내측면(내주면)이 적어도 일부 면 접촉된 상태에서 왯지 가이드 부재(420)가 후방으로 이동될수록 왯지(300)가 철근(1)과 왯지 가이드 부재(420) 사이에 끼움 결합되면서 왯지(300)의 내측면과 외측면에 점차적으로 높은 압력이 작용되고, 이 같은 가압에 따라 높은 마찰이 형성되어, 왯지(300)가 철근(1)과 왯지 가이드 부재(420) 사이에 체결되는 형태의 결합(점진적인 억지 끼움 결합 또는 가압에 의한 고마찰 끼움 결합)을 의미할 수 있다.
또한, 왯지(300)의 외측면은 왯지 가이드 부재(420)와의 쐐기 결합(왯징, wedging)이 보다 강한 결합력을 가지고 이루어질 수 있도록 표면 조도를 높이는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 왯지(300)의 제조시 높은 표면 조도를 갖는 재료가 선택적으로 채택될 수 있다. 또한, 왯지(300)의 외측면에는 표면 조도를 높이는 방향의 표면 가공 처리, 표면 코팅 처리 등이 이루어질 수 있다.
다른 예로, 도면에는 명확하게 도시되지 아니하였으나, 왯지(300)의 외측면에는 도 2에 도시된 왯지(300)의 내측면에 형성된 돌기(340)와 동일하거나 상응하는 형태의 돌기(후방 측으로 비스듬하게 돌출되는 쐐기 또는 편향된 톱날 형태의 돌기)가 전후 방향을 따라 반복적으로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 왯지(300) 외측면의 돌기에 대응하여, 왯지 가이드 부재(420)의 내측면에는 전방 측으로 비스듬하게 돌출되는 쐐기 형태의 돌기가 전후 방향을 따라 반복적으로 형성될 수 있다. 즉, 왯지(300)의 외측면 돌기는 후방을 향해 비스듬하게 외측으로 돌출되고, 왯지 가이드 부재(420)의 내측면 돌기는 이와 반대로 전방을 향해 비스듬하게 내측으로 돌출될 수 있다. 이러한 왯지(300)의 외측면 돌기와 왯지 가이드 부재(420)의 내측면 돌기가 상호 맞물린 쐐기 결합 상태에서는, 왯지(300)는 왯지 가이드 부재(420)에 대하여 상대적으로 전방으로만 이동이 허용(왯지 가이드 부재는 왯지에 대하여 상대적으로 후방으로만 이동이 허용)될 수 있으므로, 보다 강력한 결속 및 결합이 이루어질 수 있다.
예시적으로 도 1a를 참조하면, 철근(1)이 후방홀(101)까지 삽입된 상태에서 왯지 가이드 부재(420)가 케이스(10)와 나사 결합되면서 점진적으로 후방(도 1a 기준 9시 방향)으로 이동될수록, 왯지 가이드 부재(420)는 왯지(300)에 더 많이 면 접촉되고, 왯지(300)를 철근(1) 측으로 보다 가압하고 이동시키게 된다. 이때 도 4를 참조하면, 탄성부재(220)를 포함하는 지지부(200)가 왯지(300)를 지지하고 있는 경우에는, 탄성부재(220)가 압축될 수 있는 범위 내에서 압축되면서 왯지(300)는 탄성부재(220)가 압축된 거리만큼 후방으로 밀려 이동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 4는 베이스부(100)의 단부에 해당하는 돌출부재(130)의 단부에 지지부(200)의 지지부재(210)가 맞닿게 되는 상태, 즉 탄성부재(220)가 압축 가능한 거리 범위 내에서 최대로 압축된 상태를 도시한 도면이다. 이러한 도 4를 참조하였을 때, 탄성부재(220)가 적어도 일부 압축된 상태 및 왯지 가이드 부재(420)가 케이스(10)에 대하여 나사 결합이 완료된 상태를 동시에 충족하는 상태에서, 왯지(300)가 왯지 가이드 부재(420)와 철근(1) 각각에 대하여 적어도 일부 면 접촉되는 상태가 되도록, 왯지(300)의 형상 및 왯지 가이드 부재(420)의 형상이 설정됨이 바람직하다. 이 같은 형상 설정이 이루어짐으로써, 탄성부재(220)의 탄성 복원력이 전방(도 4 기준 3시 방향)으로 가해지면서 왯지(300)가 왯지 가이드 부재(420)와 철근(1) 사이에 쐐기 결합(억지 끼움 결합 또는 가압에 의한 고마찰 끼움 결합)될 수 있다.
도 1a 및 도 4를 참조하면, 왯지(300)는 전방(도 4 기준 3시 방향)으로 갈수록 그 전반적인 두께(도 4 기준 상하 방향으로의 두께)가 작아지는 형상으로 구비될 수 있다. 반대로, 왯지 가이드 부재(420)는 후방(도 4 기준 9시 방향)으로 갈수록 그 전반적인 두께가 작아지는 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 왯지(300)의 내측면은 철근(1)외 외주면(표면)에 대응하여 전후 방향을 따라 기울어짐 없이 연장 형성될 수 있고, 왯지(300)의 외측면은 전방으로 갈수록 왯지(300)의 두께가 작아지도록 비스듬히 기울어진 경사면의 형태로 형성될 수 있다. 반대로, 왯지 가이드 부재(420)의 내측면은 후방으로 갈수록 왯지 가이드 부재(420)의 두께가 작아지도록 비스듬히 기울어진 경사면의 형태로 형성될 수 있다. 즉, 왯지(300)의 외측면과 왯지 가이드 부재(420)의 내측면은 상호 접촉시 쐐기 작용이 이루어질 수 있도록 각각 비스듬한 경사면으로 형성될 수 있다. 예시적으로, 왯지(300)의 외측면의 기울어진 경사는 왯지 가이드 부재(420)의 내측면의 기울어진 경사에 대응하는 경사 각도를 가질 수 있다. 이러한 경사 각도 설정에 따라, 보다 많은 양의 면 접촉이 왯지(300)의 외측면과 왯지 가이드 부재(420)의 내측면 사이에 이루어질 수 있고, 가압시 보다 고마찰의 끼움 결합이 이루어져 철근(1)을 보다 견고하게 파지할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 왯지(300)의 전방 단부(도 4 기준 3시 방향 끝단)의 두께는, 왯지 가이드 부재(420)의 내측면 중 후방 끝단 부분과 철근(1) 사이의 간격보다 크게 설정됨이 바람직하다. 이처럼 왯지(300)의 전방 말단의 두께가 왯지 가이드 부재(420)의 내측면과 철근(1) 사이의 간격의 최소값보다 크게 설정됨으로써, 케이스(10)에 대한 커버부(400)의 나사 결합량 및 탄성부재(220)의 탄성 복원력의 크기에 따른 점진적인 억지 끼움 결합이 이루어질 수 있다.
이처럼 왯지 가이드 부재(420)의 후방 이동이 진행됨에 따라 왯지(300)의 경사면과 왯지 가이드 부재(420)의 경사면이 접촉되고 서로 가압하게 되면서, 쐐기 효과(점진적인 억지 끼움 효과 또는 가압에 의한 고마찰 끼움 효과)가 발생하여 철근(1)이 구속될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 지지부(200)에는 철근(1)이 통과되는 중간홀(201)이 형성될 수 있다. 또한, 지지부(200)는 베이스부(100)의 전단에 대하여 왯지(300)의 후단을 지지할 수 있다. 이러한 지지부(200)는 지지부재(210), 탄성부재(220) 및 가이드부재(230)를 포함할 수 있다.
지지부재(210)에는 상기 중간홀(201)이 형성될 수 있다. 또한, 지지부재(210)는 중간홀(201) 둘레의 전면부가 왯지(300)의 후단과 접촉될 수 있다. 지지부재(210)에는 왯지(300)의 후단의 가이드 홈(320)에 삽입되어 왯지(300)의 원주 방향(둘레 방향)에 대한 움직임은 제한하고 반경 방향에 대한 움직임은 허용하는 가이드 돌기(240)가 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(240)는 도 6, 도 7a 및 도 7b를 통해 보다 구체적으로 후술하기로 한다.
가이드부재(230)는 지지부재(210)의 전후 방향 이동을 가이드 할 수 있다. 도 1a를 참조하면, 가이드부재(230)는 지지부재(210)의 중간홀(201) 둘레의 후면부로부터 후방으로 연장될 수 있다. 가이드부재(230)는 후방홀(101)의 내주에 적어도 일부 접촉되도록 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 1a를 참조하면, 후방홀(101)은 베이스부(100)의 돌출부재(130) 내측까지 연장되어 형성될 수 있고, 가이드부재(230)는 이러한 돌출부재(130) 내측에 삽입되는 형태로 배치될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 탄성부재(220)는 베이스부(100)의 전단에 대하여 왯지(300)의 후단을 미리 설정된 압축 거리 내에서 탄성적으로 지지할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 압축 거리는, 탄성부재(220)가 비압축된 상태에서 베이스부(100)의 전단(도 1a 기준 돌출부재(130)의 전단)과 지지부재(210)의 후면부 사이의 거리일 수 있다.
보다 구체적으로, 미리 설정된 압축 거리는 도 5b에서 보았을 때 도면부호 b로 표시된 거리일 수 있다. 또한, 탄성부재(220)는 코일 형태(나선 형태)로 연장되는 스프링일 수 있다. 탄성부재(220)가 상기와 같은 스프링인 경우, 그 코일 형태(나선 형태)에 의해 형성되는 내측 공간에 의해 철근(1)이 통과하는 홀이 자연히 형성될 수 있다. 예시적으로 도 1a를 참조하면, 베이스부(100)의 전단은 돌출부재(130)의 전단일 수 있다. 즉, 베이스부(100)에서, 연결부(120)의 전단에는 후방홀(101)이 연결부(120)로부터 연장되어 연속적으로 형성될 수 있도록 연결부(120)로부터 돌출되는 돌출부재(130)가 형성될 수 있다. 도 1a를 참조하면, 이러한 돌출부재(130)는 코일 스프링 형태의 탄성부재(220)가 그 외주면 상에 끼워지는 형태로 배치되어 고정될 수 있는 형태(두께)로 구비됨이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 도 4를 참조하면, 왯지 가이드 부재(420)가 후방 이동됨에 따라 왯지(300)에 적어도 일부 면 접촉되고 난 다음, 왯지 가이드 부재(420)가 더욱 후방 이동되면, 왯지(300)가 점차적으로 후방으로 밀리면서 탄성부재(220)가 미리 설정된 압축 거리(b)의 범위 내에서 탄성 압축될 수 있다. 즉, 왯지(300)는 지지부재(210)의 후면이 돌출부재(130)의 전단에 접촉할 때까지 이동되면 최대로 후방 이동된 상태라 할 수 있다. 이와 같이 미리 설정된 압축 거리 범위 내에서 탄성부재(220)를 압축시키면서 왯지(300)가 후방 이동되면, 탄성 압축된 탄성부재(220)에 의한 탄성 복원력이 역으로 왯지(300)에 대하여 전방으로 작용되면서 왯지(300)의 빗면과 왯지 가이드 부재(420)의 빗면이 서로에게 압력을 가하면서 왯지(300)가 왯지 가이드 부재(420)와 철근(1) 사이에 끼워지는 쐐기 결합(억지 끼움 결합 또는 가압에 의한 고마찰 끼움 결합)이 이루어질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 스페이서의 구성을 고려한 후방홀의 길이 및 탄성부재의 압축 거리의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 미리 설정된 압축 거리(b)는 베이스부(100)의 후방홀(101)의 길이(a)보다 짧게 설정될 수 있다. 예시적으로 도 5a에 도시된 바를 기준으로 설명하면, 미리 설정된 압축 거리(b)는, 돌출부재(130)의 전단부터 연결부(120)의 후단까지의 거리 짧게 설정될 수 있다. 이러한 탄성부재(220)의 압축 거리 대비 후방홀(101) 길이의 상대적인 설정을 통하여, 철근(1)의 후방 끝단이 후방홀(101)을 이탈하여 왯지(300)의 내측에 위치하게 됨으로서 왯지(300)에 의한 철근(1)의 파지가 불안정해질 수 있는 가능성을 거의 제로(0)에 가깝게 크게 낮출 수 있다.
이와 관련하여, 탄성부재(220)가 b만큼 탄성 압축되었다가 다시 b만큼 전부 탄성 복원되었다고 다소 극단적으로 가정(만에 하나 발생하게 될 극히 희박한 가능성을 염두에 둔 가정)하여 보자. 이러한 경우, 철근(1)은 이러한 탄성 복원에 따라 b만큼 다시 전방(도 5b 기준 3시 방향)으로 되돌아가게 될 수 있다. 이때, a보다 b가 크게 설정된 상태라면, 철근(1)의 후단부 말단은 후방홀(101)을 벗어나게 될 수 있고, 경우에 따라서는 철근(1)의 후단부 말단이 왯지(300)의 내측에 위치하게 될 수도 있다. 이처럼 철근(1)의 후단부 말단이 왯지(300)의 내측 중간 부분에 위치하게 되면, 왯지(300)의 내측면의 가압 및 마찰에 의한 철근(1) 파지가 완전하게 이루어질 수 없기 때문에, 철근(1) 파지에 있어서의 구속력 및 신뢰도가 떨어지게 될 가능성을 완전히 배제하기 어려울 수 있다. 따라서, b보다 a를 길게 설정함으로써, 왯지(300)의 모든(거의 대부분의) 내측면이 철근(1)의 외주면(외측면)에 접촉될 수 있는 여건이 안정적으로 조성될 수 있다.
한편, 도 6은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부의 구성을 도시한 도면이다. 또한, 도 7a는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부에 왯지가 장착된 모습을 도시한 도면이고, 도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구의 지지부로부터 복수의 왯지 중 일부를 분리(분해)하여 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 지지부재(210)의 전면부에는 복수의 왯지(300)에 대응하여 방사상으로 복수의 가이드 돌기(240)가 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 6 및 도 7a를 함께 참조하면, 가이드 돌기(240)는 왯지(300)에 일대일 대응하는 개수만큼 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 가이드 돌기(240)는 3개(3조각)의 왯지(300)에 대응하여 3개 구비될 수 있다. 다른 예로, 왯지(300)가 4개(4조각)이면 가이드 돌기(240)도 4개일 수 있다. 또한, 복수의 가이드 돌기(240)는 철근(1)을 전 방향에 대하여 보다 균일하게 파지할 수 있도록 원주 방향으로 동일한 간격(일정한 간격)을 가지고 상호 이격되게 구비될 수 있다. 예를 들어, 가이드 돌기(240)가 3개인 경우, 각 가이드 돌기(240) 상호간의 이격 각도는 120°일 수 있다.
또한 도 7a, 도 7b 및 도 2을 함께 참조하면, 복수의 왯지(300) 각각의 후단에는 가이드 돌기(240)가 삽입되는 가이드 홈(320)이 형성될 수 있다. 도 7b 및 도 2을 참조하면, 상기 가이드 홈(320)은 반경 방향(도 2의 (a) 기준 12시-6시 방향, 도 2의 (b) 기준 도면이 도시된 페이지 면과 직교하는 면 법선 방향)으로 개구되는 홀 형태로 형성될 수 있다. 즉, 가이드 홈(320)은 전방(도 2의 (a) 및 (b) 기준 3시 방향)으로 함몰 형성된다는 점에서 홈이면서, 반경 방향으로는 통공 형성된다는 점에서 홀이라고 할 수 있다. 이러한 가이드 홈(320)에 가이드 돌기(240)가 삽입됨에 따라, 왯지(300)가 가이드 홈(320)을 따라 중간홀(201)의 내외측 반경 방향으로 이동 가능한 형태(원주 방향으로의 이동은 제한되는 형태)로 지지부재(210) 전면부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 왯지(300)에 의한 구속력(파지력 또는 가압력)이 가이드 홈(320)을 따라 일정하게 철근(1)에 작용될 수 있다.
또한, 가이드 돌기(240)는 가이드 홈(320)에 삽입된 상태에서 후방으로 이동되면 가이드 홈(320)으로부터 이탈 가능하게 구비될 수 있다. 도 6 및 도 7b를 참조하면, 가이드 돌기(240)에 대한 가이드 홈(320)의 결합은 단순히 왯지(300)를 전방에서 후방으로 이동시키면 가이드 홈(320)에 가이드 돌기(240)가 삽입되는 형태로 간단하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 가이드 돌기(240)는 단면이 사각형과 같은 단순 다각형일 수 있고, 가이드 홈(320)도 그 단면이 가이드 돌기(240)의 단면에 대응하는 단순 다각형일 수 있다. 이에 따라, 가이드 돌기(240)나 가이드 홈(320)의 형성에 있어서, 복잡한 가공이나 제조 공정이 필요 없어, 철근 단부 파지 기구의 제작에 있어서의 제조 단가 및 제조 시간이 크게 절감될 수 있다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 탄성 링에 의해 왯지에 작용되는 분력을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 8을 참조하면, 철근 단부 파지 기구는 복수의 왯지(300)를 중간홀(201) 측으로 조임 가압하도록 복수의 왯지(300)의 외측면을 둘러싸는 탄성 링(310)을 포함할 수 있다. 탄성 링(310)은 복수의 왯지(300)를 중간홀(201)의 중심 방향으로 가압할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 왯지(300)는 전방으로 갈수록 두께가 좁아지는 형상을 가지기 위해 그 외측면이 비스듬한 경사면으로 형성되기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같이, 탄성 링(310)에 의한 가압 힘(F)은 내측 반경 방향에서 다소 후방(도 8 기준 9시 방향)으로 기울어진 방향으로 작용하게 된다. 이러한 가압 힘(F)은 내측 반경 방향으로의 분력(F내측방향)과 후방으로의 분력(F후방)으로 나누어 볼 수 있다. 즉, 내측 반경 방향으로의 분력(F내측방향)에 의해 왯지(300)는 내측 반경 방향으로 가압되는 한편, 후방으로의 분력(F내측방향)에 의해 왯지(300)는 지지부재(210)에 더욱 밀착되는 방향으로 가압되게 된다.
즉, 전술한 바와 같이, 가이드 돌기(240)가 가이드 홈(320)에 삽입된 상태에서 단순히 후방으로 이동되면 가이드 홈(320)으로부터 이탈 가능하게 구비되더라도, 상기와 같은 탄성 링(310)에 의한 후방으로의 분력(F후방)이 왯지(300)에 작용됨으로써, 왯지(300)는 지지부재(210)에 접촉된 상태를 쉽게 유지할 수 있게 된다. 다시 말해, 탄성 링(310)의 조임 가압력의 후방 분력의 작용에 의해 지지부재(210)로부터 왯지(300)의 이탈이 방지될 수 있다. 이에 따라, 철근 단부 파지 기구는 지지부재(210)에 왯지(300)가 조립된 상태에서 용이하게 운반(이동)될 수 있고, 철근 단부 파지 기구에 철근(1)을 삽입할 때에도 지지부재(210)로부터 왯지(300)가 쉽게 분리되지 않아 설치 편의성이 확보될 수 있다.
또한 도 2을 참조하면, 복수의 왯지(300)는 탄성 링(310)이 장착되는 장착홈(311)을 포함할 수 있다. 상기 장착홈(311)이 마련됨에 따라, 탄성 링(310)은 복수의 왯지(300)의 외측면 중 특정한 위치에 고정적으로 장착될 수 있다.
또한, 도 5a, 도 5b, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 복수의 왯지(300) 내측에는, 철근(1)의 삽입 전에 복수의 왯지(300)가 내측 반경 방향으로 이동되는 것을 제한하는 스페이서(330)가 배치될 수 있다. 스페이서(330)는 탄성 링(310)에 의해 작용되는 가압 힘(F) 중 내측 반경 방향으로의 분력(F내측방향)에 의해 왯지(300)가 중간홀(201)에 대응하는 영역보다 내측으로 이동되는 것을 제한하도록 마련될 수 있다. 예시적으로 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 스페이서(330)는 중간홀(201)에 대응하는 원형 둘레면을 갖는 형상으로 구비될 수 있다. 예시적으로, 스페이서(330)는 원통 형상, 원반 형상, 링 형상(도넛 형상 또는 실린더 형상) 등의 형상일 수 있다.
또한 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 스페이서(330)는 철근(1)의 삽입 이동에 따라 후방홀(101) 측으로 이동될 수 있다. 이를 위해 스페이서(330)는 중간홀(201)과 후방홀(101)을 통과 가능한 크기로 구비됨이 바람직하다. 스페이서(330)가 복수의 왯지(300) 각각의 내측면 중 일부를 지지하고 있다가 철근(1)이 전방으로부터 후방으로 삽입되면서 철근(1)의 후방 말단이 스페이서(330)를 후방으로 밀어내어 중간홀(201) 또는 후방홀(101) 측으로 이동되면, 스페이서(330)에 의한 복수의 왯지(300)의 내측 반경 방향으로의 이동 제한이 해제될 수 있다. 이에 따라, 왯지 가이드 부재(420)의 점차적인 후방 이동, 탄성부재(220)의 탄성 복원력, 및 탄성 링(310)에 의한 내측 반경 방향으로의 분력 중 적어도 하나에 의해 복수의 왯지(300)는 내측 반경 방향으로 이동되거나 철근(1)을 내측 반경 방향으로 가압하게 될 수 있다.
한편, 이와 같이 스페이서(330)가 구비되는 경우에는, 스페이서(330)의 길이(c) 및 탄성부재(220)가 비압축된 상태에서 베이스부(100)의 전단과 지지부재(210)의 후면부 사이의 거리(b)의 합이 베이스부(100)의 후방홀(101)의 길이(a)보다 짧게 설정함이 바람직하다. 도 5b를 참조하면, 전후 방향으로 c만큼의 길이를 갖는 스페이서(330)는 후방홀(101)로 이동되었을 때 c만큼의 공간을 차지할 수 있다. 이같이 스페이서(330)가 차지하는 공간을 고려하면, b가 a보다 짧도록 설정하는 것에서 더 나아가, b가 (a-c)보다 짧도록 설정함이 바람직하다는 측면을 고려한 것이다.
한편, 도 9는 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치의 대칭 형성된 베이스부의 구성을 도시한 도면(측면도 및 정면도)이고, 도 10은 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치의 구성을 이를 통해 상호 연결되는 철근과 함께 쐐기 결합 전의 상태로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본원은 2개의 철근 단부 파지 기구를 포함하는 철근 이음 장치를 제공할 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치는 2개의 철근 단부 파지 기구를 포함할 수 있다. 상기 철근 단부 파지 기구는 전술한 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구와 동일하거나 상응하는 장치로 이해될 수 있다. 따라서, 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치에 대한 설명에 있어서, 앞서 살핀 본원의 일 실시예에 따른 철근 단부 파지 기구에서 설명한 구성과 동일 내지 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하고 그 설명을 생략하거나 간략히 하기로 한다.
2개의 철근 단부 파지 기구의 베이스부는 베이스 플레이트가 서로 마주보도록 대칭적으로 연결될 수 있다. 예시적으로, 도 9를 참조하면, 2개의 철근 단부 파지 기구 중 어느 하나의 베이스 플레이트와, 2개의 철근 단부 파지 기구 중 다른 하나의 베이스 플레이트는 상호 일체화된 하나의 베이스 플레이트(110)로 마련될 수 있다. 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 일체화된 베이스 플레이트(110)의 전면과 후면에 대칭하여 연결부(120)가 마련될 수 있다. 결과적으로, 전방으로 돌출되는 연결부를 포함하는 철근 단부 파지 기구와, 후방으로 돌출되는 연결부를 포함하는 철근 단부 파지 기구가 상호 대칭적으로 결합될 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 구조물은 본원의 일 실시예에 따른 철근 이음 장치, 및 상기 철근 이음 장치에 의해 연결된 복수의 철근을 포함할 수 있다. 예시적으로, 구조물은 교량(예를 들면, 교량의 상부 구조물 및 하부 구조물), 건물, 암거 등의 지중구조물, 옹벽 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본원에서 구조물은 철근이 적용되는 다양한 구조물들을 전부 포괄하는 넓은 개념으로 이해함이 바람직하다. 예를 들면, 구조물은 철근콘크리트 구조물일 수 있다. 또한, 철근 이음 장치, 철근 등에 대해서는 앞서 설명한 바 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 철근
10: 케이스
11: 나사선
12: 부착 돌기
100: 베이스부
101: 후방홀
110: 베이스 플레이트
120: 연결부
130: 돌출 부재
200: 지지부
201: 중간홀
210: 지지부재
220: 탄성부재
230: 가이드부재
240: 가이드 돌기
300: 왯지
310: 탄성 링
320: 가이드 홈
330: 스페이서
340: 돌기
400: 커버부
401: 전방홀
410: 커버
420: 왯지 가이드 부재

Claims (17)

  1. 철근의 후단부를 파지하는 철근 단부 파지 기구에 있어서,
    내주에 나사선이 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 후단부 내측에 배치되고 전방으로부터 상기 철근이 일부 삽입되는 후방홀이 형성된 베이스부;
    상기 베이스부의 전방에 배치되어 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근의 외주를 둘러싸는 복수의 왯지;
    상기 철근이 통과되는 전방홀이 형성되는 커버 및 상기 커버의 전방홀 둘레로부터 후방으로 돌출되고 상기 케이스의 내주에 나사 결합되는 왯지 가이드 부재를 포함하는 커버부; 및
    상기 철근이 통과되는 중간홀이 형성되고, 상기 베이스부의 전단에 대하여 상기 왯지의 후단을 지지하는 지지부를 포함하되,
    상기 왯지 및 상기 왯지 가이드 부재는, 상기 왯지 가이드 부재의 후방 이동에 따라 상기 왯지가 상기 왯지 가이드 부재 및 상기 후방홀에 일부 삽입되는 철근 사이에 쐐기 결합 가능하도록 구비되고,
    상기 지지부는, 상기 중간홀이 형성되고 상기 중간홀 둘레의 전면부가 상기 왯지의 후단과 접촉되는 지지부재 및 상기 베이스부의 전단에 대하여 상기 왯지의 후단을 미리 설정된 압축 거리 내에서 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함하며,
    상기 지지부재의 전면부에는 상기 복수의 왯지에 대응하여 방사상으로 복수의 가이드 돌기가 형성되고, 상기 복수의 왯지 각각의 후단에는 전방으로 함몰 형성되는 홈 형태로서 상기 가이드 돌기가 삽입되는 가이드 홈이 형성되고,
    상기 가이드 홈은, 상기 가이드 돌기가 삽입된 상태로 상기 왯지가 상기 중간홀의 내외측 반경 방향으로 이동 가능하도록, 반경 방향으로 통공되는 홀 형태로 형성되며,
    상기 철근 단부 파지 기구는 상기 복수의 왯지를 상기 중간홀 측으로 조임 가압하도록 상기 복수의 왯지의 외측면을 둘러싸는 탄성 링을 더 포함하고, 상기 왯지의 외측면과 상기 왯지 가이드 부재의 내측면은 상호 접촉시 쐐기 작용이 이루어질 수 있도록 각각 비스듬한 경사면으로 형성되며,
    상기 복수의 왯지 내측에는, 상기 철근의 삽입 전에 상기 복수의 왯지가 상기 가이드 돌기를 따라 내측 반경 방향으로 이동되는 것을 제한하는 스페이서가 배치되고, 상기 스페이서는 상기 중간홀과 상기 후방홀을 통과 가능한 크기로 구비되어 상기 철근의 삽입 이동에 따라 상기 후방홀 측으로 이동되며,
    상기 철근의 후방 끝단이 상기 후방홀을 이탈하여 상기 왯지의 내측에 위치하게 되는 것이 방지되도록, 상기 스페이서의 길이 및 상기 탄성부재가 비압축된 상태에서 상기 베이스부의 전단과 상기 지지부재의 후면부 사이의 거리의 합은 상기 베이스부의 후방홀의 길이보다 짧은 것인, 철근 단부 파지 기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 지지부재의 전후 방향 이동을 가이드 하는 가이드부재를 더 포함하고,
    상기 가이드부재는 상기 지지부재의 상기 중간홀 둘레의 후면부로부터 후방으로 연장되고 상기 후방홀의 내주에 적어도 일부 접촉되는 것인, 철근 단부 파지 기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 압축 거리는, 상기 탄성부재가 비압축된 상태에서 상기 베이스부의 전단과 상기 지지부재의 후면부 사이의 거리인 것인, 철근 단부 파지 기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 미리 설정된 압축 거리는, 상기 베이스부의 후방홀의 길이보다 짧게 설정되는 것인, 철근 단부 파지 기구.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는 상기 가이드 홈에 삽입된 상태에서 후방으로 이동되면 상기 가이드 홈으로부터 이탈 가능하게 구비되되,
    상기 탄성 링의 조임 가압력의 후방 분력의 작용에 의해, 상기 지지부재로부터의 상기 왯지의 이탈이 방지되는 것인, 철근 단부 파지 기구.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 외주에는 콘크리트와의 부착성을 향상시키기 위해 부착 돌기가 형성되는 것인, 철근 단부 파지 기구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는, 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트로부터 전방으로 돌출되고 상기 케이스의 후단부 내주와 나사 결합되는 연결부를 포함하는 것인, 철근 단부 파지 기구.
  15. 철근 이음 장치로서,
    제14항에 따른 철근 단부 파지 기구를 2개 포함하되,
    상기 2개의 철근 단부 파지 기구는 상기 베이스 플레이트가 서로 마주보도록 대칭적으로 연결되는 것인, 철근 이음 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 2개의 철근 단부 파지 기구 중 어느 하나의 베이스 플레이트와, 상기 2개의 철근 단부 파지 기구 중 다른 하나의 베이스 플레이트는 상호 일체화된 하나의 베이스 플레이트인 것인, 철근 이음 장치.
  17. 구조물에 있어서,
    제15항에 따른 철근 이음 장치; 및
    상기 철근 이음 장치에 의해 연결된 복수의 철근을 포함하는 구조물.
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