KR101998835B1 - 피에이치씨 파일의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단순한 구성의 결합부재를 이용하여 PHC 파일의 연결작업을 더욱 용이하게 할 수 있는 피에이치씨 파일의 결합구조에 관한 것으로, 링 형상의 결합부재에는 볼트를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 복수의 하측고정홀이 방사상으로 형성되고, 상기 하측고정홀의 사이에는 상측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 복수의 상측고정홀이 방사상으로 형성되며, 상기 상측고정홀의 하측에는 핀고정홀이 연통되도록 형성되고, 상기 핀고정홀은 상측고정홀과 수직을 이루며 형성되며, 입구는 결합부재의 외주면 또는 내주면으로 개방되도록 형성되고, 상기 상측고정홀 및 핀고정홀에는 상측의 피에이치씨 파일에 결합된 핀볼트의 머리가 삽입되며, 상기 핀볼트의 머리에는 핀고정홀을 통해 삽입되는 고정핀에 의해 피에이치씨 파일을 고정할 수 있도록 핀삽입홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 결합부재에 볼트를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 먼저 결합하고, 상측의 피에이치씨 파일에 핀볼트를 미리 결합한 후 고정핀에 의해 고정할 수 있도록 구성함으로써 피에이치씨 파일의 결합이 더욱 용이할 뿐만 아니라 결합시간이 더욱 단축되는 장점이 있다. 또한, 결합부재가 금형에 의해 구성되기 때문에 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이며 대량생산에 적합한 장점이 있다.

Description

피에이치씨 파일의 결합구조{Coupling structure for PHC file}

본 발명은 두 개의 PHC 파일을 서로 결합하기 위한 결합구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구성의 결합부재를 이용하여 PHC 파일의 연결작업을 더욱 용이하게 할 수 있는 피에이치씨 파일의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 PHC 파일은 원심력을 이용하여 제작된 속이 빈 고강도 콘크리트 파일에 프리텐션 방식으로 프리 스트레스를 도입하여 해머 등을 이용한 타입 시공이 가능하고 휨 저항성이 커서 수직력과 수평력에 대한 저항성능이 모두 뛰어난 특징을 가지고 있다.

그런데 PHC 파일은 제작 및 운반의 편의상 10m ~ 15m의 길이로 제작되며 그 이상의 깊이로 파일시공이 필요한 경우에는 현장에서 연결하여 사용하여야 한다. 현재까지 일반적으로 많이 사용되는 PHC 파일 연결방식은 용접을 이용한 방식이다. 하부 파일이 시공된 후에 상부파일을 크레인으로 들어올려 상부파일의 선단부를 덮고 있는 조인트슈와 하부파일의 두부를 덮고 있는 조인트캡의 접촉부 둘레를 용접하는 방식이다.

용접에 의한 연결은 품질관리에 주의한다면 확실한 이음을 할 수 있고 자재비가 많이 들지 않는다는 장점이 있다. 그러나 파일의 이음에 소요되는 시간이 매우 길기 때문에 상부파일을 들고 있는 크레인의 비용, 항상 대기해야 하는 용접공의 인건비 등 직접적인 비용 그리고 공사기간이 길어지는데 따른 간접적인 비용까지 감소하는 재료비에는 비할 수 없을 정도로 큰 비용이 낭비된다.

또한, 용접공의 숙련도에 영향을 받으며 비가 오거나 바람이 강하게 부는 등 날씨가 좋지 않을 때는 작업을 전혀 할 수가 없다. 이러한 용접식 연결의 단점을 해결하기 위해서 여러 가지 비용접식 연결방법이 발명되었다.

공개특허공보 제10-2004-0024424호(구속력을 증대시킨 말뚝 연결구를 이용한 PHC말뚝의 이음방법)에서는 일본에서 상용화되고 있는 쐐기이음방식 및 나사이음방식을 개선한 쐐기-나사이음방식을 제안하고 있다.

상기 기술에 따른 말뚝 연결구는 세 조각의 원호형으로 형성되어 내측 상부에는 고리모양의 돌기와 함께 양쪽 끝단에 나사구멍을 갖고 있는 브래킷이 부착되고 하부에는 사다리꼴 모양의 돌기와 함께 나사구멍이 설치되어 있어, 상부는 상기 고리형 돌기가 상부파일 조인트슈의 쇄기형 홈에 형성된 삼각형 모양의 돌기에 걸림식으로 파지되고, 하부는 하부파일 조인트캡에 형성된 사다리꼴 홈에 삽지된 후 상기 하부파일 조인트캡에 형성된 나사구멍에 나사를 체결하여 연결하게 된다. 이후 세 조각의 연결구에 형성된 브래킷 나사구멍에도 나사를 체결하여 각 조각의 연결구를 상호 고정하게 된다. 그러나 이 방법은 조인트슈와 조인트캡에 다수의 나사구멍을 형성해야 하고, 역시 여러 번의 볼팅 작업 및 볼트 구멍을 맞추기 위해 크레인에 매달린 상부파일의 미세한 위치조정이 필요하다.

등록특허공보 제10-0546941호(콘크리트말뚝의 이음을 위한 말뚝 연결장치)에서는 상부파일 조인트슈와 하부파일 조인트캡을 동일하게 제작하고, 상기 상부파일 조인트슈와 하부파일 조인트캡에 볼트구멍을 만들지 않아도 되는 방법으로서, 원호형 연결구들을 연결하면서 파일중심방향으로 구속해주는 또 한 종류의 연결구를 제작하고 두 종류의 연결구를 서로 볼트로 연결하는 방법을 제안하고 있다.

이 방법을 사용하면 볼트 구멍을 맞추기 위해서 파일의 위치를 조정하지 않아도 된다. 그러나 이 방법 역시 여러 번의 볼팅 작업이 필요하고 연결구의 수가 증가하여 연결부의 제작비용 및 파괴위험성이 증가한다.

등록특허공보 제10-0687471호(피에이치씨 파일의 볼트 체결식 조인트 슈)에서는 조인트슈와 조인트캡의 중공부에 내부로 관통되어 수직으로 돌출된 너트형 결합축 및 그 내경부에 암나사부가 형성되고, 중간 지점에 스톱 피치가 형성된 수나사부를 이용하여 상·하부파일을 연결한다.

삭제

또한, 상기 스톱피치로 인하여 발생하는 두 파일의 이격부는 도우넛 형상의 완충재를 중간에 삽입함으로써 채운다. 이 방법은 연결형태는 단순하나 크레인에 매달린 상부파일을 인력을 이용하여 상당히 여러 번 회전시켜야 할 뿐 아니라 중앙부만을 연결하기 때문에 모멘트에 대한 전달이 확실치 않아 수평력을 받는 파일로서 충분한 기능을 못 할 가능성이 있다.

또한, 특수하게 제작되는 대형 암나사부와 대형 수나사부의 제작에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허공보 제10-1726278호에서 두 개의 피에이치씨 파일 사이에 결합되는 결합부재를 개선하여 제작비용을 절감하고 연결작업을 더욱 용이하게 한 피에이치씨 파일의 결합구조를 제안한 바 있다.

그러나 상기 발명은 도 1에서 나타낸 바와 같이 금속으로 이루어진 하측링(1), 중앙링(2), 상측링(3)을 용접에 의해 결합해야 하고, 내측공간부(4)에 콘크리트로 이루어진 충진부(5)를 형성해야 하기 때문에 제작이 용이하지 않으며, 이에 따라 비용이 상승하게 되어 경제적이지 않고 대량생산에 적합하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 상측의 피에이치씨 파일을 먼저 결합한 후, 하측의 피에이치씨 파일을 결합해야 하기 때문에 좁은 외측공간부(6)를 통해 볼트를 조이는 작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 개의 PHC 파일을 연결하는 결합부재의 구성 및 결합방식을 개선하여 제작비용을 절감하고 연결작업을 더욱 용이하게 한 피에이치씨 파일의 결합구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 의한 피에이치씨 파일의 결합구조는 링 형상의 결합부재에는 볼트를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 복수의 하측고정홀이 방사상으로 형성되고, 상기 하측고정홀의 사이에는 상측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 복수의 상측고정홀이 방사상으로 형성되며, 상기 상측고정홀의 하측에는 핀고정홀이 연통되도록 형성되고, 상기 핀고정홀은 상측고정홀과 수직을 이루며 형성되며, 입구는 결합부재의 외주면 또는 내주면으로 개방되도록 형성되고, 상기 상측고정홀 및 핀고정홀에는 상측의 피에이치씨 파일에 결합된 핀볼트의 머리가 삽입되며, 상기 핀볼트의 머리에는 핀고정홀을 통해 삽입되는 고정핀에 의해 피에이치씨 파일을 고정할 수 있도록 핀삽입홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 피에이치씨 파일의 결합구조에 의하면, 결합부재에 볼트를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 먼저 결합하고, 상측의 피에이치씨 파일에 핀볼트를 미리 결합한 후 고정핀에 의해 고정할 수 있도록 구성함으로써 피에이치씨 파일의 결합이 더욱 용이할 뿐만 아니라 결합시간이 더욱 단축되는 장점이 있다.

또한, 결합부재가 금형에 의해 구성되기 때문에 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이며 대량생산에 적합한 장점이 있다.

도 1은 종래에 의한 결합부재의 사시도
도 2는 본 발명에 의한 결합부재의 사시도
도 3은 본 발명에 의한 결합부재의 평면도 및 단면도
도 4는 본 발명의 결합부재와 하측 파일의 결합과정을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 결합부재와 상측 파일의 결합과정을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 결합부재에 고정핀이 결합되는 과정을 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 결합부재에 상측과 하측의 파일이 결합된 부분 단면도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 피에이치씨 파일의 결합구조는 도 2에서 나타낸 바와 같은 금속으로 이루어진 링 형상의 결합부재(100)를 이용하여 상측과 하측의 피에이치씨 파일을 용이하게 결합하기 위한 것으로서, 상기 결합부재(100)에 의해 두 개의 피에이치씨 파일을 더욱 신속하고 편리하게 결합할 수 있다.

상기 결합부재(100)에는 볼트를 삽입하여 하측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 복수의 하측고정홀(10)이 방사상으로 형성되어 있으며, 상기 하측고정홀(10)의 사이에는 상측의 피에이치씨 파일을 고정하기 위한 상측고정홀(20)이 방사상으로 형성되어 있다.

상기 상측고정홀(20)의 하측에는 도 3에서 나타낸 바와 같이 핀고정홀(21)이 서로 연통되도록 직각을 이루며 형성되어 있고, 상기 핀고정홀(21)의 입구는 결합부재(100)의 외주면을 통해 외부로 개방되어 있는데, 이에 국한되는 것이 아니라 핀고정홀(21)의 입구를 결합부재(100)의 내주면에서 개방되도록 구성할 수도 있다.

상기 결합부재(100)는 금형을 이용해 제작함으로써 대량생산에 적합하도록 구성되어 있으며, 상기 상측고정홀(20) 및 하측고정홀(10)을 이용하여 두 개의 피에이치씨 파일을 용이하게 결합할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 결합부재(100)는 도 4에서 나타낸 바와 같이 결합부재(100)의 하측고정홀(10)에 볼트(B)를 삽입함으로써 하측의 피에이치씨(P) 파일을 먼저 결합하며, 하측의 피에이치씨 파일(P)이 결합된 결합부재(100)의 상측에는 도 5에서 나타낸 바와 같이 상측의 피에이치씨 파일(P)을 결합한다.

이때 상측의 피에이치씨 파일(P)에는 저면에 복수의 핀볼트(30)를 미리 나사 결합하게 되는데, 상기 핀볼트(30)는 상측고정홀(20)과 대응하도록 방사상으로 결합된다.

상기 핀볼트(30)의 머리에는 고정핀(40)이 삽입되는 핀삽입홀(31)이 형성되어 있으며, 상기 핀삽입홀(31)은 핀볼트(30)의 머리가 상측고정홀(20) 및 핀고정홀(21)에 삽입될 때 입구가 핀고정홀(21)의 입구와 동일한 방향을 이루게 된다.

이에 따라 도 6에서 나타낸 바와 같이 상측의 피에이치씨 파일(P)이 결합부재(100)의 상측에 안착되면, 복수의 고정핀(40)을 각각의 핀고정홀(21)에 삽입함으로써 도 7에서 나타낸 바와 같이 고정핀(40)이 핀볼트(30)의 핀삽입홀(31)에 삽입되어 상측의 피에이치씨 파일(P)을 고정하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 결합부재(100)에 볼트(B)를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일(P)을 먼저 결합하고, 상측의 피에이치씨 파일(P)에 핀볼트(30)를 미리 결합한 후 고정핀(40)에 의해 고정할 수 있도록 구성함으로써 피에이치씨 파일(P)의 결합이 더욱 용이할 뿐만 아니라 결합시간이 더욱 단축되는 장점이 있다.

또한, 결합부재(100)가 금형에 의해 구성되기 때문에 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이며 대량생산에 적합한 장점이 있다.

10 : 하측고정홀 20 : 상측고정홀
21 : 핀고정홀 30 : 핀볼트
31 : 핀삽입홀 40 : 고정핀
100 : 결합부재

Claims (3)

1. 링 형상의 결합부재(100)에는 볼트(B)를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일(P)을 고정하기 위한 복수의 하측고정홀(10)이 방사상으로 형성되고, 상기 하측고정홀(10)의 사이에는 상측의 피에이치씨 파일(P)을 고정하기 위한 복수의 상측고정홀(20)이 방사상으로 형성되며, 상기 상측고정홀(20)의 하측에는 핀고정홀(21)이 연통되도록 형성되고,
   상기 핀고정홀(21)은 상측고정홀(20)과 수직을 이루며 형성되며, 입구는 결합부재(100)의 외주면 또는 내주면으로 개방되도록 형성되고, 상기 상측고정홀(20) 및 핀고정홀(21)에는 상측의 피에이치씨 파일(P)에 결합된 핀볼트(30)의 머리가 삽입되며, 상기 핀볼트(30)의 머리에는 핀고정홀(21)을 통해 삽입되는 고정핀(40)에 의해 피에이치씨 파일(P)을 고정할 수 있도록 핀삽입홀(31)이 형성된 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조.
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