KR102065742B1 - 강관 파일 연결구 - Google Patents

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KR102065742B1
KR102065742B1 KR1020190049686A KR20190049686A KR102065742B1 KR 102065742 B1 KR102065742 B1 KR 102065742B1 KR 1020190049686 A KR1020190049686 A KR 1020190049686A KR 20190049686 A KR20190049686 A KR 20190049686A KR 102065742 B1 KR102065742 B1 KR 102065742B1
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steel pipe
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pipe pile
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ring
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문종훈
이필구
조광일
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주식회사 택한
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Abstract

본 발명은 강관 파일의 회전 관입시 토크 저항 성능을 확보할 수 있고, 시공 후 원활한 그라우팅이 가능하도록 강관 내부 공간을 확보하면서도 시공성과 경제성이 우수한 강관 파일 연결구에 대한 것이다.
본 발명 강관 파일 연결구는 일측 강관 파일의 단부에 결합되는 제1연결구 및 타측 강관 파일의 단부에 결합되어 상기 제1연결구에 결합되는 제2연결구로 구성되는 것으로, 상기 제1연결구는 강관 파일의 외경보다 큰 외경을 갖는 링 형상의 제1본체링 및 상기 제1본체링의 내주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일의 단면과 동일한 위치에 위치하는 복수의 제1걸림돌부로 구성되고, 상기 제2연결구는 상기 제1본체링의 내부에 삽입되도록 강관 파일의 내경보다 작은 내경을 갖는 링 형상의 제2본체링 및 상기 제2본체링의 외주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일의 단면과 동일한 위치에 위치하는 것으로 제1걸림돌부의 강관 파일 길이 방향 단부에 걸리는 복수의 제2걸림돌부로 구성되며, 상기 제1걸림돌부 또는 제2걸림돌부 중 적어도 어느 하나에는 타측 걸림돌부의 측면이 걸리는 회전지지돌부가 연장 형성된다.

Description

강관 파일 연결구{Connector of steel piles}
본 발명은 이웃하는 강관 파일을 연결하기 위한 강관 파일 연결구에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 강관 파일의 회전 관입시 토크 저항 성능을 확보할 수 있고, 시공 후 원활한 그라우팅이 가능하도록 강관 내부 공간을 확보하면서도 시공성과 경제성이 우수한 강관 파일 연결구에 대한 것이다.
헬리컬 파일은 선단으로부터 나선형 원판이 일정 간격으로 구비되는 파일로, 지반에 회전 관입 후 교란된 지반을 그라우팅하여 하중 재하시 나선형 원판에서 발현되는 선단지지력과 시공 후 압축 또는 인발시 나선형 원판 사이에 있는 인접 지반에서 발현되는 주면마찰력으로 지지력을 발휘한다.
이러한 헬리컬 파일은 소음 및 진동이 적고 경제성과 시공성이 우수한 특징으로 인하여 리모델링 공사시 기초 보강 등에 많이 사용된다.
상기 헬리컬 파일은 보통 백호 등의 소규모 장비에 유압장치를 이용하여 회전 관입한다. 그러므로 파일의 길이가 3m 이내로 제한되며, 관입 심도에 따라 다수의 파일을 연결하여 사용 가능하다.
종래 이러한 파일을 연결하기 위하여 여러 가지 파일 연결구가 사용된다.
일례로 핀홀이 가공된 연결강관을 강관 파일의 양측에 용접하여 연결하고, 일측 강관 파일의 단부를 타측 강관 파일의 단부에 삽입하여 핀을 체결하는 핀(pin) 타입 연결구가 있다.
상기 핀 타입 연결구는 시공이 단순하고, 다른 방식에 비해 40% 이상 저렴하여 많이 사용된다. 그러나 회전 관입시 발생하는 토크에 대해 지름의 유격이 있는 핀홀과 핀이 상호 저항하므로, 핀홀이 손상되는 등 구조적으로 취약한 단점이 있다. 또한, 핀에 의해서만 인장력에 저항하므로 인발 강도가 떨어지고, 연결부에서 파일을 관통하는 핀들의 간섭으로 인해 그라우팅을 위한 주입관 삽입이 불가능해 선단부 그라우팅을 할 수 없다.
또한, 암나사산과 수나사산이 각각 가공된 연결강관을 강관 파일의 양측에 용접한 후 회전하여 나사 결합에 의해 체결하는 스레드(thread) 타입 연결구가 있다.
그러나 상기 스레드(thread) 타입 연결구는 나사산 가공 비용이 고가여서 비용이 올라가는 문제가 있다. 또한, 관입 장비와의 결합을 위해 파일 상단 연결구의 스레드를 이용하게 되면 장비와 분리를 위해 반대 방향으로 회전시킬 때 파일 자체가 같이 회전하면서 파일들 간 연결 부위도 결합이 해제될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 연결구의 외측에 토크를 전달할 수 있는 육각 너트 형태로 제작하여야 하므로 추가적인 비용 상승 요인이 발생한다. 동일한 이유로 영농형 태양광시설 등과 같이 지반 복원을 조건으로 하는 공사의 경우 파일을 역회전시켜 지반에서 뽑아내야 하는데 스레드 타입은 역회전 시 파일 간 연결이 해제되어 버리므로 위와 같은 경우에는 사용이 불가능한 문제가 있다.
아울러 종래 하부 샤프트 파일의 상단 내주면에 ㄱ자형 걸림턱이 형성된 암커플링을 결합하고, 상부 샤프트 파일의 하부 외주면에 ㄴ자형의 수커플링을 형성하여 암커플링과 수커플링을 결합하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조가 있다(공개특허 제10-2019-0000532호).
상기 종래 기술은 연결부에서 상하부 샤프트 파일의 전체 단면이 축하중에 저항하는 것이 아니라 수커플링 또는 ㄱ자형 걸림턱의 전단력에 의해서만 샤프트 파일 하중이 전달되므로, 연결부의 하중 저항 능력에 한계가 있다. 또한, 상부 샤프트 파일에 수커플링을 일체로 형성시 샤프트 파일 가공 비용이 증가하고, 이들을 용접에 의해 별도로 부착한다 하더라도 수커플링의 둘레만을 필렛 용접(fillet welding)하게 되므로 전단저항 성능에 한계가 있다. 나아가 용접비드의 간섭으로 암커플링의 ㄱ자형 걸림턱에 제대로 밀착 지지되기 어렵다.
KR 10-2019-0000532 A US2011/0194901A1
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 강관 파일의 회전 관입시 토크 저항 성능을 확보하고, 시공 후 원활한 그라우팅이 가능하도록 강관 내부 공간을 확보하면서도 시공성과 경제성이 우수한 강관 파일 연결구를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 일측 강관 파일의 단부에 결합되는 제1연결구 및 타측 강관 파일의 단부에 결합되어 상기 제1연결구에 결합되는 제2연결구로 구성되는 것으로, 상기 제1연결구는 강관 파일의 외경보다 큰 외경을 갖는 링 형상의 제1본체링 및 상기 제1본체링의 내주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일의 단면과 동일한 위치에 위치하는 복수의 제1걸림돌부로 구성되고, 상기 제2연결구는 상기 제1본체링의 내부에 삽입되도록 강관 파일의 내경보다 작은 내경을 갖는 링 형상의 제2본체링 및 상기 제2본체링의 외주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일의 단면과 동일한 위치에 위치하는 것으로 제1걸림돌부의 강관 파일 길이 방향 단부에 걸리는 복수의 제2걸림돌부로 구성되며, 상기 제1걸림돌부 또는 제2걸림돌부 중 적어도 어느 하나에는 타측 걸림돌부의 측면이 걸리는 회전지지돌부가 연장 형성되되, 상기 제1연결구에서 제1본체링의 일측 강관 파일 측 단부 내측에는 제2연결구의 제2본체링 및 제2걸림돌부의 단부가 지지되는 제1지지링이 내측으로 돌출 형성되고, 상기 제2연결구에서 제2본체링의 타측 강관 파일 측 단부 외측에는 제1연결구의 제1본체링 및 제1걸림돌부의 단부가 지지되는 제2지지링이 외측으로 돌출 형성되어, 강관 파일의 압축력을 지압에 의해 직접 전달하도록 구성되며, 상기 제1걸림돌부와 제2걸림돌부가 상하로 접하는 면은 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구를 제공한다.
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1지지링 및 제2지지링의 강관 파일 측 단부에는 강관 파일 단부와의 사이에 용접홈을 형성하는 경사진 용접 홈면이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 제1지지링 및 제2지지링의 강관 파일 측 단부에는 강관 파일의 단부 내측 일부가 안착되는 지지단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 회전지지돌부 및 상기 회전지지돌부에 밀착되는 걸림돌부의 지압면은 연결구의 중심 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 회전지지돌부는 제1걸림돌부에 형성되어 상기 제2걸림돌부의 일측면이 상기 회전지지돌부의 일측면에 밀착되고, 상기 제2걸림돌부의 타측에는 이웃하는 다른 회전지지돌부와의 사이에 고정편이 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구를 제공한다.
삭제
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 일측 강관 파일의 외측에 구비되는 제1연결구의 제1걸림돌부 사이로 타측 강관 파일의 내측에 구비되는 제2연결구의 제2걸림돌부를 삽입한 다음 강관 파일을 회전하면, 제2걸림돌부가 제1걸림돌부의 하부에 삽입되어 걸려 평면상 동일한 위치에 위치된다. 이에 따라 제1, 2걸림돌부의 전단력에 의해 인발력에 저항 가능하며, 편심 없이 원활하게 응력을 전달할 수 있다.
둘째, 제1, 2연결구의 제1, 2걸림돌부 중 어느 하나에 회전지지돌부가 연장 형성되므로, 강관 파일의 회전 관입시 회전력을 전달할 수 있다.
셋째, 이웃하는 강관 파일을 연결하기 위한 연결구의 구성이 간단하고 강관 파일의 이음 과정에 매우 용이하므로, 경제성 및 시공성이 우수하다. 또한, 강관 파일 연결 후 강관 파일 내부 공간이 확보되므로, 시공 후 강관 파일 내부에 간섭되는 부재가 없어 원활하게 그라우팅할 수 있다.
도 1은 본 발명 강관 파일 연결구를 도시하는 사시도.
도 2는 강관 파일에 결합된 본 발명 강관 파일 연결구를 도시하는 사시도.
도 3은 제1연결구와 제2연결구의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명 강관 파일 연결구에 의해 연결된 강관 파일을 도시하는 사시도.
도 5는 연결구의 연결 과정을 도시하는 평면도.
도 6 내지 도 8은 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 사시도.
도 9는 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 평면도.
도 10은 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 측면도.
도 11은 제1걸림돌부와 제2걸림돌부의 결합 관계를 도시하는 측면도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 강관 파일 연결구를 도시하는 사시도이고, 도 2는 강관 파일에 결합된 본 발명 강관 파일 연결구를 도시하는 사시도이며, 도 3은 제1연결구와 제2연결구의 결합 관계를 도시하는 단면도이다. 그리고 도 4는 본 발명 강관 파일 연결구에 의해 연결된 강관 파일을 도시하는 사시도이고, 도 5는 연결구의 연결 과정을 도시하는 평면도이다.
도 1 내지 도 5 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 강관 파일 연결구는 일측 강관 파일(1a)의 단부에 결합되는 제1연결구(2a) 및 타측 강관 파일(1b)의 단부에 결합되어 상기 제1연결구(2a)에 결합되는 제2연결구(2b)로 구성되는 것으로, 상기 제1연결구(2a)는 강관 파일(1a)의 외경보다 큰 외경을 갖는 링 형상의 제1본체링(21a) 및 상기 제1본체링(21a)의 내주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일(1a)의 단면과 동일한 위치에 위치하는 복수의 제1걸림돌부(22a)로 구성되고, 상기 제2연결구(2b)는 상기 제1본체링(21a)의 내부에 삽입되도록 강관 파일(1b)의 내경보다 작은 내경을 갖는 링 형상의 제2본체링(21b) 및 상기 제2본체링(21b)의 외주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일(1b)의 단면과 동일한 위치에 위치하는 것으로 제1걸림돌부(22a)의 강관 파일(1a) 길이 방향 단부에 걸리는 복수의 제2걸림돌부(22b)로 구성되며, 상기 제1걸림돌부(22a) 또는 제2걸림돌부(22b) 중 적어도 어느 하나에는 타측 걸림돌부(22a, 22b)의 측면이 걸리는 회전지지돌부(23)가 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이웃하는 강관 파일(1a, 1b)을 연결하여 회전 관입시 토크 저항 성능을 확보하고, 시공 후 원활한 그라우팅이 가능하도록 강관 내부 공간을 확보하면서도 시공성과 경제성이 우수한 강관 파일 연결구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명 강관 파일 연결구(2)는 일측 강관 파일(1a)의 단부에 결합되는 제1연결구(2a) 및 타측 강관 파일(1b)의 단부에 결합되어 상기 제1연결구(2a)에 결합되는 제2연결구(2b)로 구성된다 .
본 발명에서는 편의상 일측 강관 파일(1a)을 하부의 강관 파일, 타측 강관 파일(1b)을 상부의 강관 파일로 설명한다.
하부에 위치하는 일측 강관 파일(1a)의 상부에는 제1연결구(2a)가 용접 결합된다.
그리고 상부에 위치하는 타측 강관 파일(1b)의 하부에는 제2연결구(2b)가 용접 결합된다.
이때, 상기 제1연결구(2a)는 일측 강관 파일(1a)의 외측에 결합되고, 상기 제2연결구(2b)는 타측 강관 파일(1b)의 내측에 결합된다.
상기 제1연결구(2a)는 제1본체링(21a)과 제1걸림돌부(22a)를 포함하여 구성된다.
상기 제1본체링(21a)은 강관 파일(1a)의 외경보다 큰 외경을 갖는 것으로, 상하가 개방된 원통 형상으로 구성된다.
상기 제1걸림돌부(22a)는 제1본체링(21a)의 내주면에 제1본체링(21a)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 복수 개가 돌출 형성된다.
상기 제1걸림돌부(22a)는 강관 파일(1a)의 단면과 동일한 위치에 위치된다.
상기 제1걸림돌부(22a)가 강관 파일(1a)의 단면상에 위치할 수 있도록 제1연결구(2a)의 제1본체링(21a)은 외경이 강관 파일(1a)의 외경보다 크게 형성되어 강관 파일(1a)의 외부로 약간 돌출된다.
상기 제2연결구(2b)는 제2본체링(21b)과 제2걸림돌부(22b)를 포함하여 구성된다.
상기 제2본체링(21b)은 상기 제1본체링(21a)의 내부에 삽입되도록 강관 파일(1b)의 내경보다 작은 내경을 갖는 것으로, 상하가 개방된 원통 형상으로 이루어진다.
상기 제2걸림돌부(22b)는 제2본체링(21b)의 외주면에 제2본체링(21b)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 복수 개가 돌출 형성된다.
상기 제2걸림돌부(22b)는 강관 파일(1b)의 단면과 동일한 위치에 위치하는 것으로, 제1걸림돌부(22a)의 강관 파일(1a) 길이 방향 단부에 걸린다.
상기 제2걸림돌부(22b)가 강관 파일(1b)의 단면상에 위치할 수 있도록 제2연결구(2b)의 제2본체링(21b)은 내경이 강관 파일(1b)의 내경보다 작게 형성되어 강관 파일(1b)의 내부로 약간 돌출된다.
상기 강관 파일 연결구(2)에 의하여 상하로 이웃하는 강관 파일(1a, 1b)을 연결하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 도 5의 (a)와 같이, 제1연결구(2a)의 제1걸림돌부(22a) 사이로 제2연결구(2b)의 제2걸림돌부(22b)가 삽입되도록 제2연결구(2b)를 삽입한다.
그리고 강관 파일의 회전에 의해 제2연결구(2b)를 회전하면, 도 3의 (a) 및 도 5의 (b)와 같이 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a)의 하부로 삽입되어 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)가 평면상 동일한 위치에 위치된다.
이에 따라 상기 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a)의 하부, 즉 제1걸림돌부(22a)의 강관 파일(1a) 길이 방향 단부에 걸리게 되며, 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)의 전단력에 의해 인발력에 저항 가능하다.
아울러 상기 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)가 강관 파일의 단면과 동일한 위치에 위치하므로, 편심 없이 원활하게 응력을 전달할 수 있다.
도 3의 (a)와 (b)는 각각 제1연결구(2a)와 제2연결구(2b)의 결합시, 도 1의 'A'와 'B'에 따른 단면을 나타낸다.
상기 제1걸림돌부(22a) 또는 제2걸림돌부(22b) 중 적어도 어느 하나에는 타측 걸림돌부(22a, 22b)의 측면이 걸리는 회전지지돌부(23)가 연장 형성된다.
즉, 상기 제1걸림돌부(22a) 또는 제2걸림돌부(22b)의 강관 파일 축 방향 단부에는 회전 관입시 회전력을 전달할 수 있도록 타측 걸림돌부(22a, 22b)의 측면이 밀착되어 걸리는 회전지지돌부(23)가 돌출 형성된다.
이에 따라 상기 제1걸림돌부(22a) 또는 제2걸림돌부(22b)와 회전지지돌부(23)는 전체적으로 ㄱ자 또는 ㄴ자 형상을 이루게 된다.
상기 회전지지돌부(23)는 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b) 중 어느 한쪽에만 형성될 수도 있고, 양쪽에 모두 형성될 수도 있다.
상기 제1걸림돌부(22a), 제2걸림돌부(22b) 및 회전지지돌부(23)의 인발 전단 및 회전 전단에 의해 회전력과 인발력이 지지된다.
도 1, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 제1연결구(2a)에서 제1본체링(21a)의 일측 강관 파일(1a) 측 단부 내측에는 제2연결구(2b)의 제2본체링(21b) 및 제2걸림돌부(22b)의 단부가 지지되는 제1지지링(24a)이 내측으로 돌출 형성되고, 상기 제2연결구(2b)에서 제2본체링(21b)의 타측 강관 파일(1b) 측 단부 외측에는 제1연결구(2a)의 제1본체링(21a) 및 제1걸림돌부(22a)의 단부가 지지되는 제2지지링(24b)이 외측으로 돌출 형성되어, 강관 파일(1a, 1b)의 압축력을 지압에 의해 직접 전달하도록 구성될 수 있다.
상기 강관 파일(1a, 1b)의 압축력을 지압에 의해 직접 전달할 수 있도록 제1본체링(21a)과 제2본체링(21b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 각각 내측과 외측으로 제1지지링(24a)과 제2지지링(24b)이 돌출 형성될 수 있다.
상기 제1지지링(24a)과 제2지지링(24b)은 걸림돌부(22a, 22b)와 강관 파일(1a, 1b)의 단면 두께와 대응되는 폭으로 돌출 형성하여 걸림돌부(22a, 22b)와 강관 파일(1a, 1b)의 단부를 동시에 지지 가능하다.
이에 따라 연결구(2a, 2b)에서 압축력에 대해 강관 파일(1a, 1b) 단면과의 편심이 발생하지 않고, 강관 파일(1a, 1b)의 압축 강도 이상의 지압 강도를 갖게 되므로 압축력을 안정적으로 전달할 수 있다.
상기 제1지지링(24a)과 제2지지링(24b)은 강관 파일(1a, 1b)과 용접에 의해 결합 가능하다.
본 발명에 의한 강관 파일 연결시, 연결구의 구성은 물론 상하 강관 파일의 결합 상세가 간단하고 용이하다. 따라서 경제성 및 시공성이 우수하다.
또한, 강관 파일 연결 후 강관 파일 내부 공간이 확보되므로, 시공 후 강관 파일 내부에 간섭되는 부재가 없어 원활하게 그라우팅할 수 있다.
도 1, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지링(24a) 및 제2지지링(24b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 강관 파일(1a, 1b) 단부와의 사이에 용접홈을 형성하는 경사진 용접 홈면(241a, 241b)이 형성될 수 있다.
상기 제1연결구(2a) 및 제2연결구(2b)를 강관 파일(1a, 1b)에 결합할 때, 필렛 용접이 아닌 용입 용접을 통해 강관 파일(1a, 1b)과 견고하게 일체화할 수 있도록 제1지지링(24a)과 제2지지링(24b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 경사진 용접 홈면(241a, 241b)을 형성할 수 있다.
이에 따라 상기 용접 홈면(241a, 241b)과 강관 파일(1a, 1b)의 단부 사이에 용접홈(groove)이 형성되어 용접살(W)이 채워진다.
용접 작업의 용이성을 위해 강관 파일(1a, 1b)의 외부에서 용접 가능하도록 상기 용접 홈면(241a, 241b)은 강관 파일(1a, 1b)의 외측을 향해 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 1, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 제1지지링(24a) 및 제2지지링(24b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 강관 파일(1a, 1b)의 단부 내측 일부가 안착되는 지지단턱(242a, 242b)이 형성될 수 있다.
상기 제1연결구(2a) 및 제2연결구(2b)를 강관 파일(1a, 1b)에 용접 결합할 때, 제1연결구(2a) 및 제2연결구(2b)의 위치를 고정하여 정확한 위치에 결합되도록 지지단턱(242a, 242b)을 형성 가능하다.
상기 지지단턱(242a, 242b)은 강관 파일(1a, 1b)의 내주면에 대응되는 위치에 형성되어 강관 파일(1a, 1b)의 단부 내측이 걸리도록 형성할 수 있다.
도 1, 도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 회전지지돌부(23) 및 상기 회전지지돌부(23)에 밀착되는 걸림돌부(22a, 22b)의 지압면은 연결구(2a, 2b)의 중심 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제1연결구(2a)와 제2연결구(2b)를 조립하기 위해서는 약간의 유격이 필요하다. 이와 같은 유격에도 불구하고 회전지지돌부(23)와 이와 밀착되는 걸림돌부(22a, 22b)가 상호 밀착되어 회전력을 전달할 수 있도록 이들 부재가 접촉되는 지압면은 경사면으로 형성 가능하다.
강관 파일의 회전 관입시 이러한 경사면에 의해 제1연결구(2a)의 제1본체링(21a)은 외부로, 제2연결구(2b)의 제2본체링(21b)은 내부로 서로 밀어내어 상하 강관 파일(1a, 1b)의 중심을 일치시키고, 지압면이 밀착될 수 있다.
상기 회전지지돌부(23)가 제1걸림돌부(22a)에 연장 형성되어 제2걸림돌부(22b)가 회전지지돌부(23)와 밀착 지지되는 경우, 이웃하는 제1걸림돌부(22a) 사이로 제2걸림돌부(22b)가 삽입될 수 있도록 제1걸림돌부(22a)의 대응되는 측면 역시 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 강관 파일 회전시 회전 전단은 회전지지돌부(23)가 본체링(21a, 21b)과 접합되는 면적에 의해 결정된다. 그러므로 상기 회전지지돌부(23)를 경사지게 형성하면, 회전지지돌부(23)와 본체링(21a, 21b)의 접합면인 전단 면적을 최대화함으로써 회전 전단에 대한 단면 효율을 극대화할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 사시도이고, 도 9는 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 평면도이며, 도 10은 고정편에 의한 연결구의 고정 과정을 도시하는 측면도이다.
도 6 내지 도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 회전지지돌부(23)는 제1걸림돌부(22a)에 형성되어 상기 제2걸림돌부(22b)의 일측면이 상기 회전지지돌부(23)의 일측면에 밀착되고, 상기 제2걸림돌부(22b)의 타측에는 이웃하는 다른 회전지지돌부(23)와의 사이에 고정편(25)이 구비되도록 구성할 수 있다.
강관 파일이 잘못 시공되거나 근입 깊이의 조정이 필요한 경우 또는 강관 파일을 제거하여야 할 경우 등에는 강관 파일을 역방향으로 회전시켜 인발하여야 한다.
그러나 기존의 나사 체결식 또는 암수 커플링에 의한 강관 파일 연결구는 역방향으로 회전하면 연결부의 고정이 해제되는 문제가 있다.
따라서 강관 파일의 역회전 인발시 연결구에 의한 연결이 해제되지 않도록 고정편(25)을 구비할 수 있다.
상기 고정편(25)이 구비된 경우, 연결구(2a, 2b)의 고정 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6, 도 10의 (a)와 같이, 상기 제2연결구(2b)의 제2걸림돌부(22b) 상부에 고정편(25)이 위치되도록 한다.
즉, 상부의 타측 강관 파일(1b)을 내려 제2연결구(2b)의 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a) 사이에 삽입 가능한 상태에서 고정편(25)을 제2걸림돌부(22b)의 상부에 위치시킨다.
그리고 도 7, 도 9의 (a) 및 도 10의 (b)와 같이, 상부의 타측 강관 파일(1b)을 더욱 내려 상기 제2연결구(2b)를 제1연결구(2a)의 내측으로 삽입시킨다.
이때, 상기 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a)의 하부로 이동하면 고정편(25)은 이웃하는 제1걸림돌부(22a) 사이에 위치된다.
다음으로 도 8, 도 9의 (b) 및 도 10의 (c)와 같이, 상부의 타측 강관 파일(1b)을 회전시켜 제2연결구(2b)가 회전되면, 제2걸림돌부(22b)는 제1걸림돌부(22a)의 하부로 수평 이동된다. 이에 따라 고정편(25)은 자중에 의해 양측의 제2걸림돌부(22b)와 회전지지돌부(23) 사이로 하강하여 제2걸림돌부(22b)의 측면을 지지한다.
따라서 상기 고정편(25)에 의하여 제2연결구(2b)가 역방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있으므로, 결과적으로 연결구(2a, 2b)의 풀림을 방지할 수 있다.
상기 고정편(25)은 복수의 제2걸림돌부(22b) 중 어느 하나에만 구비되어도 연결구(2a, 2b)의 풀림을 충분히 방지할 수 있다.
도 11은 제1걸림돌부와 제2걸림돌부의 결합 관계를 도시하는 측면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)가 상하로 접하는 면은 경사면으로 형성할 수 있다.
상기 제2연결구(2b)를 회전하여 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a)의 하부로 슬라이딩 이동할 때, 제1걸림돌부(22a) 하부의 높이가 제2걸림돌부(22b)의 높이와 동일하면 제2걸림돌부(22b)가 제1걸림돌부(22a)의 하부에 삽입되기 어려울 수 있다. 그러므로 상기 제1걸림돌부(22a)의 하부 높이를 약간 높게 하여야 하는데, 이 경우 유격으로 인해 제1연결구(2a)와 제2연결구(2b)가 완전히 밀착되지 않아 상부 강관 파일(1b)에 수평력 작용시 연결부가 꺾이는 문제가 있다.
따라서 일측 강관 파일(1a)이 하부, 타측 강관 파일(1b)이 상부인 경우를 기준으로 하였을 때, 상기 제1걸림돌부(22a)의 하면은 제2걸림돌부(22b)가 진입되는 입구 측의 높이가 높도록 경사지게 형성할 수 있다. 그리고 이에 대응되도록 상기 제2걸림돌부(22b)의 상면은 제1걸림돌부(22a) 하면의 경사면과 대응되도록 경사면으로 형성할 수 있다.
이에 따라 상기 제1걸림돌부(22a) 하면의 입구는 제2걸림돌부(22b)의 전방보다 다소 높이가 높아 제2걸림돌부(22b)의 진입이 쉬워지므로 조립이 편리하다(도 11의 (a)).
아울러 파일 회전이 완료된 후에는 제1걸림돌부(22a)의 하면과 제2걸림돌부(22b)의 상면에 형성된 경사면이 밀착되어, 제1연결구(2a)와 제2연결구(2b)가 유격 없이 견고하게 밀착된다. 그러므로 수평력 작용시에도 강관 파일의 꺾임 현상을 방지할 수 있다(도 11의 (b)).
상기 제1연결구(2a)와 제2연결구(2b)가 결합된 상태에서 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)의 대응된 경사면이 서로 밀착될 수 있도록 제2연결구(2b)의 전방은 회전지지돌부(23)의 측면에 밀착되거나 약간 이격되도록 형성할 수 있다.
1a: 일측 강관 파일 1b: 타측 강관 파일
2: 강관 파일 연결구
2a: 제1연결구 2b: 제2연결구
21a: 제1본체링 21b: 제2본체링
22a: 제1걸림돌부 22b: 제2걸림돌부
23: 회전지지돌부
24a: 제1지지링 24b: 제2지지링
241a: 용접 홈면 241b: 용접 홈면
242a: 지지단턱 242b: 지지단턱
25: 고정편
W: 용접살

Claims (7)

  1. 일측 강관 파일(1a)의 단부에 결합되는 제1연결구(2a) 및 타측 강관 파일(1b)의 단부에 결합되어 상기 제1연결구(2a)에 결합되는 제2연결구(2b)로 구성되는 것으로,
    상기 제1연결구(2a)는 강관 파일(1a)의 외경보다 큰 외경을 갖는 링 형상의 제1본체링(21a) 및 상기 제1본체링(21a)의 내주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일(1a)의 단면과 동일한 위치에 위치하는 복수의 제1걸림돌부(22a)로 구성되고,
    상기 제2연결구(2b)는 상기 제1본체링(21a)의 내부에 삽입되도록 강관 파일(1b)의 내경보다 작은 내경을 갖는 링 형상의 제2본체링(21b) 및 상기 제2본체링(21b)의 외주면에 원주 방향으로 상호 이격되게 돌출 형성되어 강관 파일(1b)의 단면과 동일한 위치에 위치하는 것으로 제1걸림돌부(22a)의 강관 파일(1a) 길이 방향 단부에 걸리는 복수의 제2걸림돌부(22b)로 구성되며,
    상기 제1걸림돌부(22a) 또는 제2걸림돌부(22b) 중 적어도 어느 하나에는 타측 걸림돌부(22a, 22b)의 측면이 걸리는 회전지지돌부(23)가 연장 형성되되,
    상기 제1연결구(2a)에서 제1본체링(21a)의 일측 강관 파일(1a) 측 단부 내측에는 제2연결구(2b)의 제2본체링(21b) 및 제2걸림돌부(22b)의 단부가 지지되는 제1지지링(24a)이 내측으로 돌출 형성되고, 상기 제2연결구(2b)에서 제2본체링(21b)의 타측 강관 파일(1b) 측 단부 외측에는 제1연결구(2a)의 제1본체링(21a) 및 제1걸림돌부(22a)의 단부가 지지되는 제2지지링(24b)이 외측으로 돌출 형성되어, 강관 파일(1a, 1b)의 압축력을 지압에 의해 직접 전달하도록 구성되며,
    상기 제1걸림돌부(22a)와 제2걸림돌부(22b)가 상하로 접하는 면은 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제1지지링(24a) 및 제2지지링(24b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 강관 파일(1a, 1b) 단부와의 사이에 용접홈을 형성하는 경사진 용접 홈면(241a, 241b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구.
  4. 제1항에서,
    상기 제1지지링(24a) 및 제2지지링(24b)의 강관 파일(1a, 1b) 측 단부에는 강관 파일(1a, 1b)의 단부 내측 일부가 안착되는 지지단턱(242a, 242b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구.
  5. 제1항에서,
    상기 회전지지돌부(23) 및 상기 회전지지돌부(23)에 밀착되는 걸림돌부(22a, 22b)의 지압면은 연결구(2a, 2b)의 중심 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구.
  6. 제1항에서,
    상기 회전지지돌부(23)는 제1걸림돌부(22a)에 형성되어 상기 제2걸림돌부(22b)의 일측면이 상기 회전지지돌부(23)의 일측면에 밀착되고, 상기 제2걸림돌부(22b)의 타측에는 이웃하는 다른 회전지지돌부(23)와의 사이에 고정편(25)이 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결구.
  7. 삭제
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