KR102119948B1 - 커넥터 조립체 및, 파일벽 구조체 - Google Patents

커넥터 조립체 및, 파일벽 구조체 Download PDF

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KR102119948B1 KR1020180085406A KR20180085406A KR102119948B1 KR 102119948 B1 KR102119948 B1 KR 102119948B1 KR 1020180085406 A KR1020180085406 A KR 1020180085406A KR 20180085406 A KR20180085406 A KR 20180085406A KR 102119948 B1 KR102119948 B1 KR 102119948B1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02—Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04—Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
    • E02D5/08—Locking forms; Edge joints; Pile crossings; Branch pieces
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00—Miscellaneous
    • E02D2600/20—Miscellaneous comprising details of connection between elements

Abstract

본 발명은 대향되는 제1 플랜지의 사이에 제1 삽입공간이 형성되는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터와 연결되고, 대향되는 제2 플랜지의 사이에 제2 삽입공간이 형성되는 제2 커넥터; 및, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터의 사이에 설치되고, 물을 흡수하여 팽창되면서 제1 커넥터와 제2 커넥터의 연결부분에 수밀구조를 형성하는 수팽창부재;를 포함하고, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 일정한 두께를 가지는 금속판으로 구성되는 커넥터 조립체를 제공한다.

Description

커넥터 조립체 및, 파일벽 구조체{CONNECTOR ASSEMBLY AND PILE WALL STRUCTURE}
본 발명은 시공기간을 단축시키고 시공비용을 절감시킨 커넥터 조립체 및 파일벽 구조체에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
최근 토목 기초공사에는 많은 변화가 일고 있으며, 그 중에서도 사용환경이 열악한 지반개량이나 굴토 또는 성토 등 토목공사의 수요가 늘어 강관말뚝을 사용하는 공법이 꾸준히 개발 보급되고 있다.
그 중에서도 벽강관말뚝은 최근에 개발되어 보급되는 공법 중의 하나이다.
이러한 벽강관말뚝은 수심이 깊은 해안지역의 안벽 및 방파제 등에 강한 토압을 지지하는 말뚝벽을 시공할 때 사용되는데, 특히, 연약지반이나 수심이 깊은 경우에 말뚝기초와 수밀벽을 동시에 시공하기 위해 사용된다.
또한, 벽강관말뚝은 수직하중 및 횡하중이 작용하는 교량, 도로 및 철도공사 등에 사용된다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 강관시트파일 등을 활용한 벽강관말뚝은 강관시트파일(1)을 연결구(3, 5)를 이용하여 서로 연결하여 지반에 근입시킨 후 한쪽 지반을 굴착하거나 성토하여 흙막이벽체 등으로 사용한다.
흙막이벽은 항만 안벽, 해상교량기초, 방파제 등에 사용될 수 있다.
강관시트파일은 일반적인 시트파일보다 강성이 크기 때문에 굴착 깊이나 성토높이가 높은 경우에 자립식 흙막이 벽체로 사용할 수 있다.
때로는 강관시트파일의 배면으로 앵커 등을 설치하여 수평변위를 제어하면서 흙막이벽체로 사용한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 경우는 강관시트파일(1)의 일측에는 일부분이 길이방향을 따라 절개된 절개부를 갖는 제1 연결구(3)가 그 길이방향을 따라 용접 접합될 수 있다.
강관시트파일(1)의 일측에 대응하는 타측에는 상기 제1 연결구(3) 내에 삽입될 수 있는 크기의 원형부재인 원형봉이 그 길이방향을 따라 접합된 I형강이 그 길이방향을 따라 용접된 제2 연결구(5)가 형성될 수 있다.
제1 연결구(3)에 제2 연결구(5)의 원형봉이 삽입된 상태에서 주변에 그라우트(7)가 충전되면서 인접한 강관시트파일(1)이 연결될 수 있다.
이와 같이, 종래의 경우는 그라우트(7)를 채워서 연결부의 하중지지성능 및 수밀성을 확보였다.
강관시트파일을 지반에 근입시킬 때 일반적으로 말뚝 항타장비로 항타하여 근입시키지만 소음 및 진동이 문제가 되거나 암반까지 근입시켜야 할 때는 천공 후 압입시공을 한다.
도 1b를 참조하면, 종래의 경우는 강관시트파일(1)을 연결하는 연결구(3, 5)의 폭이 과도하게 커지면서 강관시트파일(1)의 근입을 위한 천공직경이 과대해질 수 있다는 단점이 있다.
이와 같이, 강관시트파일(1)의 근입을 위한 천공직경이 커지면서 천공에 많은 시간과 비용이 소요되고, 천공직경이 커지면 시공장비를 확보가 어려워질 수 있는 문제점이 있다.
KR 10-2004-0057061 A
본 발명은 일 측면으로서, 파일의 천공직경을 감소시켜 시공비용을 절감하고, 시공기간을 단축할 수 있는 커넥터 조립체를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 대향되는 제1 플랜지의 사이에 제1 삽입공간이 형성되는 제1 커넥터; 상기 제1 커넥터와 연결되고, 대향되는 제2 플랜지의 사이에 제2 삽입공간이 형성되는 제2 커넥터; 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터의 사이에 설치되고, 물을 흡수하여 팽창되면서 제1 커넥터와 제2 커넥터의 연결부분에 수밀구조를 형성하는 수팽창부재; 및, 상기 수팽창부재가 상기 삽입공간에 배치된 상태에서 고정하는 고정부재;를 포함하고, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 일정한 두께를 가지는 금속판으로 구성되고, 상기 고정부재는, 상기 제1 커넥터와 상기 수팽창부재를 관통하여 설치되어 상기 수팽창부재를 상기 제1 커넥터에 고정하거나, 상기 제2 커넥터와 상기 수팽창부재를 관통하여 설치되어 상기 수팽창부재를 상기 제2 커넥터에 고정하고, 상기 수팽창부재는, 수분을 흡수하여 부피가 팽창하는 팽창본체; 및, 상기 팽창본체 보다 강성이 강하고 상기 팽창본체의 전면에 설치되며, 상기 제1 커넥터 또는 제2 커넥터와의 마찰에 의한 손상으로부터 상기 팽창본체를 보호토록 제공되는 보호실링부재;를 구비하고, 상기 제1 커넥터는, 일측의 파일에 접합되는 제1 접합플랜지; 및, 상기 제1 접합플랜지와 제1 절곡부분을 매개로 연결되고, 상기 제1 접합플랜지와 평행하게 배치되면서 제1 삽입공간을 형성하는 제1 삽입플랜지;를 구비하고, 상기 제2 커넥터는, 타측의 파일에 접합되는 제2 접합플랜지; 및, 상기 제2 접합플랜지에서 제2 절곡부분을 매개로 연결되고, 상기 제2 접합플랜지와 평행하게 배치되면서 제2 삽입공간을 형성하는 제2 삽입플랜지;를 구비하고, 상기 제1 삽입플랜지와 상기 제2 접합플랜지의 사이에 설치되고, 추가적으로 수밀구조를 형성하는 방수시트부재;를 더 포함하는 커넥터 조립체를 제공한다.
바람직하게, 제1 커넥터는, 절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제1 삽입공간을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제1 플랜지가 평행하게 배치되고, 상기 제2 커넥터는, 절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제2 삽입공간을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제2 플랜지가 평행하게 배치될 수 있다.
삭제
바람직하게, 제1 커넥터는, 상기 제1 접합플랜지와 교차되도록 형성되고, 상기 제2 커넥터가 상기 제1 커넥터에서 이탈되는 것이 방지하는 제1 스토퍼플랜지;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 제2 삽입공간에 삽입되는 상기 제1 삽입플랜지의 길이는 상기 제1 삽입공간에 삽입되는 상기 제2 삽입플랜지의 길이보다 상대적으로 길게 형성되고, 상기 제1 삽입공간에 상기 제2 삽입플랜지가 삽입되고 남은 공간에 상기 수팽창부재가 배치될 수 있다.
바람직하게, 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 일정한 두께를 가지는 금속판이 롤포밍 방식에 의해 다단으로 절곡되면서 형성될 수 있다.
삭제
바람직하게, 수팽창부재는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 연결된 상태에서 상기 제1 삽입공간의 적어도 일부영역에 설치되는 제1 수팽창부재; 및, 상기 제2 삽입공간의 적어도 일부영역에 설치되는 제2 수팽창부재;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 동일한 두께(D)를 가지는 강판으로 구성되고, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭은 강판의 두께(D)의 4 배 ~ 5 배의 범위로 구비될 수 있다.
바람직하게, 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 상이한 두께의 강판으로 구성되고, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭은, 아래의 식(1)에 의해 정의될 수 있다.
E = (2 ~ 2.5) * D1 + (2 ~ 2.5) * D2 ... 식(1)
(여기서, E = 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭,
D1= 제1 커넥터를 구성하는 강판의 두께,
D2 = 제2 커넥터를 구성하는 강판의 두께이다.)
바람직하게, 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 10 ~ 12 mm 범위의 두께를 가지는 강판이 절곡 형성될 수 있다.
삭제
삭제
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 커넥터 조립체; 및, 상기 커넥터 조립체에 의해 연결되고, 지반의 천공홀에 삽입 설치되는 복수 개의 파일;을 포함하는 파일벽 구조체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 파일의 천공직경을 감소시켜 시공비용을 절감하고, 시공기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및, 도 1b는 종래의 흙막이벽을 구성하는 강관시트파일의 연결 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체된 파일벽 구조체를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체가 설치된 파일을 도시한 도면이다.
도 3b는 도 2의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체의 제1 커넥터와 제2 커넥터를 도시한 도면이다.
도 5a 및, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체의 수팽창부재가 팽창되기 전과 후를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 커넥터 조립체를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 커넥터 조립체를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일벽 구조체를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 파일벽 구조체의 설치를 위한 천공직경을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체(20)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체(20)는 제1 커넥터(100), 제2 커넥터(200), 수팽창부재(300)를 포함하고, 추가적으로 고정부재(400), 탄성방수시트를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 커넥터 조립체(20)는 대향되는 제1 플랜지의 사이에 제1 삽입공간(150)이 형성되는 제1 커넥터(100)와, 상기 제1 커넥터(100)와 연결되고, 대향되는 제2 플랜지의 사이에 제2 삽입공간(250)이 형성되는 제2 커넥터(200) 및, 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)의 사이에 설치되고, 물을 흡수하여 팽창되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 연결부분에 수밀구조를 형성하는 수팽창부재(300)를 포함하고, 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 일정한 두께를 가지는 금속판으로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 커넥터 조립체(20)는 인접한 파일(10)을 연결할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제1 커넥터(100)는 일측의 파일(10)에 설치될 수 있다.
제2 커넥터(200)는 일측의 파일(10)과 연결되는 타측의 파일(10)에 설치되고, 상기 제1 커넥터(100)와 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 서로 대응되는 길이를 가지고, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 상호 삽입되면서 결합될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 파일(10)이 축방향으로 삽입 결합되면서 서로 결합될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제2 커넥터(200)에 제1 커넥터(100)에 삽입된 상태에서 제2 커넥터(200)가 후방으로 이탈되는 것을 방지하도록, 제1 커넥터(100)는 제2 커넥터(200)의 대향되는 제2 플랜지 사이의 제2 절곡부분(240)을 둘러싸면서 지지하는 형태로 설치될 수 있다.
도 4 및, 도 5a를 참조하면, 제1 삽입공간(150)에 제2 플랜지의 일측이 삽입되고, 제2 삽입공간(250)에 제1 플랜지의 일측이 삽입되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 결합될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 일정한 두께를 가지는 금속판이 절곡된 형상으로 구성될 수 있다.
일례로, 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 일정한 두께를 가지는 금속판이 다단으로 절곡되어 형성될 수 있다.
일례로, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 구성하는 금속판은 스틸 또는 스테인레스 소재로 구성된 강판으로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 커넥터(100)는 대향되는 제1 플랜지와, 대향되는 제1 플랜지의 사이에 형성되는 제1 삽입공간(150)을 구비할 수 있다.
대향되는 제1 플랜지의 사이는 제1 절곡부분(140)에 의해 연결될 수 있다.
제2 커넥터(200)는 대향되는 제2 플랜지와, 대향되는 제2 플랜지의 사이에 형성되는 제2 삽입공간(250)을 구비할 수 있다.
대향되는 제2 플랜지의 사이는 제2 절곡부분(240)에 의해 연결될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 지반근입시공 중에 발생하는 충격에 대한 저항성을 확보하기 위하여 항복강도가 380 MPa 이상인 구조용 강재로 제작될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 플랜지와 상기 제2 플랜지는 파일(10)의 연결방향(C)에 교차되는 방향으로 배치될 수 있다.
도 3b 및, 도 4를 참조하면, 제1 커넥터(100)의 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 커넥터(200)의 제2 삽입플랜지(230)는 인접한 파일(10)의 연결방향(C)에 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
다른 일례로, 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태에서, 제1 삽입플랜지(130)와 제2 삽입플랜지(230)는 파일(10)의 연결방향(C)과 87도 내지 93도의 범위로 교차되도록 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 커넥터(100)는, 절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제1 삽입공간(150)을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제1 플랜지가 평행하게 배치되고, 상기 제2 커넥터(200)는, 절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제2 삽입공간(250)을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제2 플랜지가 평행하게 배치될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 금속판이 절곡되어 형성될 수 있다.
일례로, 제1 커넥터(100) 및, 상기 제2 커넥터(200)는, 강판이 다단으로 절곡된 절곡형의 부재로 구성될 수 있다.
일례로, 제1 커넥터(100)는, 강판이 절곡되어 형성되고, 상기 제1 삽입공간(150)을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제1 플랜지가 평행하게 배치될 수 있다.
제2 커넥터(200)는, 강판이 절곡되어 형성되고, 상기 제2 삽입공간(250)을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제2 플랜지가 평행하게 배치될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 커넥터(100)에 상기 제2 커넥터(200)가 연결된 상태에서 제1 삽입공간(150) 및 제2 삽입공간(250) 중 적어도 어느 일측에 수팽창부재(300)가 배치될 수 있다.
일례로, 수팽창부재(300)는 삽입공간의 제1 삽입공간(150) 및 제2 삽입공간(250) 중 적어도 어느 일측의 일부영역에 배치될 수 있다.
도 4 및, 도 5a를 참조하면, 제1 커넥터(100)는, 일측의 파일(10)에 접합되는 제1 접합플랜지(110) 및, 상기 제1 접합플랜지(110)와 제1 절곡부분(140)을 매개로 연결되고, 상기 제1 접합플랜지(110)와 평행하게 배치되면서 제1 삽입공간(150)을 형성하는 제1 삽입플랜지(130)를 구비할 수 있다.
제2 커넥터(200)는, 타측의 파일(10)에 접합되는 제2 접합플랜지(210) 및, 상기 제2 접합플랜지(210)에서 제2 절곡부분(240)을 매개로 연결되고, 상기 제2 접합플랜지(210)와 평행하게 배치되면서 제2 삽입공간(250)을 형성하는 제2 삽입플랜지(230)를 구비할 수 있다.
도 3b 및, 도 5a를 참조하면, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 연결된 상태에서 제1 삽입플랜지(130)와 제2 삽입플랜지(230)는 연결되는 파일(10)의 연결방향(C)에 교차되도록 설치될 수 있다.
일례로, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 연결된 상태에서 제1 삽입플랜지(130)와 제2 삽입플랜지(230)는 연결되는 파일(10)의 연결방향(C)에 수직한 방향으로 설치될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 커넥터(100)는, 상기 제1 접합플랜지(110)와 교차되도록 형성되고, 상기 제2 커넥터(200)가 상기 제1 커넥터(100)에서 이탈되는 것이 방지하는 제1 스토퍼플랜지(170)를 더 포함할 수 있다.
제1 스토퍼플랜지(170)는 제2 커넥터(200)에 제1 커넥터(100)에 삽입된 상태에서, 제2 커넥터(200)가 후방으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
제1 스토퍼플랜지(170)는 제1 접합플랜지(110)의 일측단부에서 절곡 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 스토퍼플랜지(170)는 적어도 상기 제2 접합플랜지(210)와 상기 제2 삽입플랜지(230)의 절곡부분을 둘러싸도록 설치되면서 상기 제2 커넥터(200)가 상기 제1 커넥터(100)에서 이탈되는 것이 방지할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 상기 제2 삽입공간(250)에 삽입되는 상기 제1 삽입플랜지(130)의 길이는 상기 제1 삽입공간(150)에 삽입되는 상기 제2 삽입플랜지(230)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되고, 상기 제1 삽입공간(150)에 상기 제2 삽입플랜지(230)가 삽입되고 남은 공간에 상기 수팽창부재(300)가 배치될 수 있다.
수팽창부재(300)는 상기 제1 삽입플랜지(130) 또는 상기 제2 삽입플랜지(230) 중 상대적으로 길이가 짧은 것의 단부에서 연장된 영역에 배치될 수 있다.
제1 삽입플랜지(130)의 길이는 상기 제2 삽입플랜지(230)의 길이의 1.2 ~ 1.5 배의 범위로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 삽입플랜지(130)의 길이 및, 제2 삽입플랜지(230)의 길이는 제1 삽입플랜지(130)와 제1 접합플랜지(110) 사이의 U자형의 제1 절곡부분(140) 및, 제2 삽입플랜지(230)와 제2 접합플랜지(210) 사이의 U자형의 제2 절곡부분(240)을 제외한 직선구간의 길이를 의미한다.
일례로, 상대적으로 길이가 짧은 제2 삽입플랜지(230)의 단부에서 연장된 영역에 배치되되, 수팽창부재(300)는 제1 절곡부분(140)에 접하게 형성되고 제2 삽입플랜지(230)와는 소정의 간격으로 이격하여 배치될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 일정한 두께를 가지는 금속판이 롤포밍 방식에 의해 다단으로 절곡되면서 형성될 수 있다.
제1 커넥터(100)는 일정한 두께를 가지는 금속판이 롤포밍 방식에 의해 다단으로 절곡되면서 제1 삽입플랜지(130), 제1 절곡부분(140), 제1 접합플랜지(110), 제1 스토퍼플랜지(170)가 연속적으로 성형될 수 있다.
제2 커넥터(200)는 일정한 두께를 가지는 금속판이 롤포밍 방식에 의해 다단으로 절곡되면서 제2 삽입플랜지(230), 제2 절곡부분(240), 제2 접합플랜지(210)가 연속적으로 성형될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 수팽창부재(300)는 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)의 사이에 설치되고, 물을 흡수하여 팽창되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 연결부분에 수밀구조를 형성할 수 있다.
수팽창부재(300)는 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)의 사이에 설치될 수 있고, 제1 커넥터(100) 또는 상기 제2 커넥터(200)의 높이방향 전체에 걸쳐서 설치될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 연결된 상태에서 삽입공간의 일부영역에 수팽창부재(300)가 배치될 수 있다.
제1 삽입공간(150) 또는 상기 제2 삽입공간(250) 중 적어도 어느 일측에 수팽창부재(300)의 설치공간이 형성되고, 수팽창부재(300)는 제1 삽입공간(150)의 일부영역 또는 상기 제2 삽입공간(250)의 일부영역에 설치될 수 있다.
수팽창부재(300)는 수분을 흡수하여 부피가 팽창하는 팽창본체(310)로 구성될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 조립체(20)의 수팽창부재(300)가 팽창되기 전과 후를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 수팽창부재(300)는, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 서로 삽입되어 결합된 상태에서, 제1 접합플랜지(110)와 상기 제1 삽입플랜지(130)의 사이를 연결하고 절곡된 제1 절곡부분(140)에서 제2 삽입플랜지(230) 방향으로 연장 형성될 수 있다.
이때, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합과정에서 수팽창부재(300)의 손상을 방지하기 위해 수팽창부재(300)는 제2 삽입플랜지(230)의 단부에 이격된 상태로 설치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 수팽창부재(300)가 물을 흡수하여 팽창하게 되면 수팽창부재(300)가 적어도 제2 삽입플랜지(230)와 접촉되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 수팽창부재(300)는, 수분을 흡수하여 부피가 팽창하는 팽창본체(310) 및, 상기 팽창본체(310)의 전면에 설치되어, 상기 제1 커넥터(100) 또는 제2 커넥터(200)와의 마찰에 의한 손상으로부터 상기 팽창본체(310)를 보호토록 제공되는 보호실링부재(330)를 구비할 수 있다.
팽창본체(310)는 고무형 수팽창부재(300)는 팽창전과 수팽창 후의 부피비율이 1:1.5 정도 이고, 팽창한 상태에서도 연성을 가지는 물질로 구성된다.
보호실링부재(330)는, 팽창본체(310) 보다 강성이 강하고, 마찰력이 큰 물질로 구성될 수 있다.
일례로, 보호실링부재(330)는 마찰력이 적은 PC판(Polycarbonate plaet)으로 구성될 수 있다.
이는, 수팽창부재(300)는 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 설치되는바, 상대적으로 강성이 약한 팽창부재가 제1 커넥터(100)의 제1 삽입플랜지(130)와 마찰되거나, 제2 커넥터(200)의 제2 삽입플랜지(230)와 마찰되면서 팽창본체(310)가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
도 6을 참조하면, 수팽창부재(300)는, 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 연결된 상태에서 상기 제1 삽입공간(150)의 적어도 일부영역에 설치되는 제1 수팽창부재(300-1) 및, 상기 제2 삽입공간(250)의 적어도 일부영역에 설치되는 제2 수팽창부재(300-2)를 구비할 수 있다.
일례로, 제1 수팽창부재(300-1)는 상기 제1 접합플랜지(110)와 상기 제1 삽입플랜지(130)의 사이를 연결하도록 절곡된 제1 절곡부분(140)의 내측에 배치되고, 제2 수팽창부재(300-2)는 제2 접합플랜지(210)와 상기 제2 삽입플랜지(230)의 사이를 연결하도록 절곡된 제2 절곡부분(240)의 내측에 배치될 수 있다.
제1 수팽창부재(300-1)는, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 서로 삽입되어 결합된 상태에서, 제1 접합플랜지(110)와 상기 제1 삽입플랜지(130)의 사이를 연결하고 절곡된 제1 절곡부분(140)에서 제2 삽입플랜지(230) 방향으로 연장 형성될 수 있다.
이때, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합과정에서 수팽창부재(300)의 손상을 방지하기 위해 제1 수팽창부재(300-1)는 제2 삽입플랜지(230)의 단부에 이격된 상태로 설치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제1 수팽창부재(300-1)가 물을 흡수하여 팽창하게 되면 제1 수팽창부재(300-1)가 적어도 제2 삽입플랜지(230)와 접촉되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
물론, 제1 수팽창부재(300-1)가 제2 삽입플랜지(230), 제1 접합플랜지(110), 제1 삽입플랜지(130)와 접합되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
제2 수팽창부재(300-2)는, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 서로 삽입되어 결합된 상태에서, 제2 접합플랜지(210)와 상기 제2 삽입플랜지(230)의 사이를 연결하고 절곡된 제2 절곡부분(240)에서 제1 삽입플랜지(130) 방향으로 연장 형성될 수 있다.
이때, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합과정에서 수팽창부재(300)의 손상을 방지하기 위해 제2 수팽창부재(300-2)는 제1 삽입플랜지(130)의 단부에 이격된 상태로 설치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제2 수팽창부재(300-2)가 물을 흡수하여 팽창하게 되면 제2 수팽창부재(300-2)가 적어도 제1 삽입플랜지(130)와 접촉되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
물론, 제2 수팽창부재(300-2)가 제1 삽입플랜지(130), 제2 접합플랜지(210), 제2 삽입플랜지(230)와 접합되면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
커넥터 조립체(20)는 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 동일한 두께(D)를 가지는 강판으로 구성되고, 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)은 강판의 두께(D)의 4 배 ~ 5 배의 범위로 구비될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)는 동일한 두께의 강판으로 구성될 수 있다.
제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)은 연결된 파일(10)의 이격거리와 동일하다.
바람직하게 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)은 강판의 두께(D)의 4 배(4D)인 것이 가장 바람직할 수 있다.
다만, 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)은 설치상의 시공오차를 고려하여 강판의 두께(D)의 4 배 ~ 5 배(4D ~ 5D)로 제한될 수 있다.
이는, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)인 커넥터 조립체(20)의 설치폭(E)을 최소화하여, 파일(10)의 천공직경을 감소시킴으로써 시공비용을 절감하고, 시공기간을 단축하기 위함이다.
또한, 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)이 강판의 두께(D)의 5 배를 초과할 경우 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합부분 사이에 공차가 크게 발생하면서 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합이 불안정해 질 수 있다.
따라서, 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)이 강판의 두께(D)의 5 배 이하로 구성되는 것이 바람직하다.
커넥터 조립체(20)는 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 상이한 두께의 강판으로 구성되고, 상기 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)은, 아래의 식(1)에 의해 정의될 수 있다.
E = (2 ~ 2.5) * D1 + (2 ~ 2.5) * D2 ... 식(1)
여기서, E = 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태에서 커넥터 조립체(20)의 설치폭,
D1= 제1 커넥터(100)를 구성하는 강판의 두께,
D2 = 제2 커넥터(200)를 구성하는 강판의 두께이다.
제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)을 식(1)에 의해 제한하는 것은 앞서 설명한 바와 같이, 파일(10)의 천공직경을 감소시킴으로써 시공비용을 절감하고, 시공기간을 단축하고, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합부분 사이에 공차가 크게 발생하면서 발생할 수 있는 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 결합이 불안정해지는 것을 방지하기 위함이다.
제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)는 10 ~ 12 mm 범위의 두께를 가지는 강판이 절곡 형성될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b를 참조하면, 커넥터 조립체(20)는 수팽창부재(300)가 상기 삽입공간에 배치된 상태에서 고정하는 고정부재(400)를 더 포함할 수 있다.
커넥터 조립체(20)는 수팽창부재(300)가 제1 삽입공간(150) 및, 제2 삽입공간(250) 중 적어도 어느 일측에 배치된 상태에서 고정하는 고정부재(400)를 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 수팽창부재(300-1)를 고정하는 고정부재(400)는 제1 삽입플랜지(130) 및, 제1 수팽창부재(300-1)를 관통하여 설치되는 고정나사로 구비될 수 있다.
제2 수팽창부재(300-2)를 고정하는 고정부재(400)는 제2 삽입플랜지(230) 및, 제2 수팽창부재(300-2)를 관통하여 설치되는 고정나사로 구비될 수 있다.
이때, 제1 커넥터(100)에 제2 커넥터(200)를 삽입시, 고정부재(400)가 간섭되는 것을 방지하 기 위해 고정부재(400)는 제2 삽입플랜지(230)의 표면에서 내입되도록 설치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 커넥터 조립체(20)는 상기 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210)의 사이에 설치되는 방수시트부재(500)를 더 포함할 수 있다.
수팽창부재(300)에 수분이 유입되어 팽창시, 수팽창부재(300)의 팽창력에 의해 제1 삽입플랜지(130)가 제2 접합플랜지(210) 방향으로 벌어질 수 있다.
이때, 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210) 중 적어도 어느 일측에 설치된 방수시트부재(500)가 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210)의 사이에서 가압되면서 수밀구조가 추가적으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 수팽창부재(300) 및, 방수시트부재(500)에 의해 중첩적으로 수밀구조가 형성될 수 있다.
도 7의 확대된 부분을 참조하면, 방수시트부재(500)는 제2 접합플랜지(210)에 설치될 수 있다.
방수시트부재(500)는 제2 접합플랜지(210)의 높이방향 전체에 걸쳐서 설치될 수 있다.
일례로, 방수시트부재(500)는 제2 접합플랜지(210)에 제공된 메탈실링층으로 구성될 수 있다.
메탈실링층이 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210)의 사이에서 가압 및 변형되면서 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210)의 사이의 수밀구조를 형성할 수 있다.
일례로, 제1 삽입플랜지(130)와 상기 제2 접합플랜지(210) 중 적어도 어느 일측에 방수시트부재(500)가 부착될 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 파일벽 구조체에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파일벽 구조체는 커넥터 조립체(20) 및, 복수 개의 파일(10)을 포함할 수 있다.
도 2 및, 도 8을 참조하면, 파일벽 구조체는 앞서 설명한 커넥터 조립체(20) 및, 상기 커넥터 조립체(20)에 의해 연결되고, 지반의 천공홀에 삽입 설치되는 복수 개의 파일(10)을 포함할 수 있다.
파일(10)은 미리 천공된 지반의 천공홀에 설치될 수 있다.
파일(10)은 내부가 중공된 강관시트파일(10)으로 구비되고, 지반의 천공홀에 설치될 수 있다.
커넥터 조립체(20)는 인접한 강관시트파일(10)의 사이를 설정된 폭으로 연결할 수 있다.
일례로, 복수 개의 파일(10)이 연설되어 흙막이벽을 구성할 수 있다.
도 2 및, 도 3a를 참조하면, 파일(10)에는 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 각각 설치될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일측의 파일(10)에 설치된 제1 커넥터(100)와, 일측의 파일(10)과 연결되는 타측의 파일(10)에 설치된 제2 커넥터(200)가 연결되면서, 일측의 파일(10)과 타측의 파일(10)이 연결될 수 있다.
이때, 수팽창부재(300)가 제1 커넥터(100)와 상기 제2 커넥터(200)의 사이에 설치되어 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 사이에 수밀구조를 형성함으로써, 일측의 파일(10)과 타측의 파일(10)의 사이에 수밀구조를 형성할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 결합된 상태의 설치폭(E)인 커넥터 조립체(20)의 설치폭을 최소화하여, 파일(10)의 천공직경을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 파일(10)의 천공직경이 감소됨에 따라, 파일벽 구조체의 시공비용이 절감되고 시공기간을 단축될 수 있다.
또한, 본 발명의 파일벽 구조체에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 커넥터 조립체(20)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 파일벽 구조체에서 활용되는 커넥터 조립체(20)의 제1 커넥터(100), 제2 커넥터(200), 수팽창부재(300)의 구성은 이미 설명한 바와 같이 커넥터 조립체(20)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 강관시트파일 3: 제1 연결구
5: 제2 연결구 7: 그라우트
10: 파일 20: 커넥터 조립체
100: 제1 커넥터 110: 제1 접합플랜지
130: 제1 삽입플랜지 140: 제1 절곡부분
150: 제1 삽입공간 170: 제1 스토퍼플랜지
200: 제2 커넥터 210: 제2 접합플랜지
230: 제2 삽입플랜지 240: 제2 절곡부분
250: 제2 삽입공간 300: 수팽창부재
300-1: 제1 수팽창부재 300-2: 제2 수팽창부재
310: 팽창본체 330: 보호실링부재
400: 고정부재 500: 방수시트부재
C: 연결방향 D: 강판의 두께
D1: 제1 커넥터를 구성하는 강판의 두께
D2: 제2 커넥터를 구성하는 강판의 두께
E: 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭
H: 천공직경

Claims (14)

  1. 대향되는 제1 플랜지의 사이에 제1 삽입공간이 형성되는 제1 커넥터;
    상기 제1 커넥터와 연결되고, 대향되는 제2 플랜지의 사이에 제2 삽입공간이 형성되는 제2 커넥터;
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터의 사이에 설치되고, 물을 흡수하여 팽창되면서 제1 커넥터와 제2 커넥터의 연결부분에 수밀구조를 형성하는 수팽창부재; 및,
    상기 수팽창부재가 상기 삽입공간에 배치된 상태에서 고정하는 고정부재;를 포함하고,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 일정한 두께를 가지는 금속판으로 구성되고,
    상기 고정부재는,
    상기 제1 커넥터와 상기 수팽창부재를 관통하여 설치되어 상기 수팽창부재를 상기 제1 커넥터에 고정하거나, 상기 제2 커넥터와 상기 수팽창부재를 관통하여 설치되어 상기 수팽창부재를 상기 제2 커넥터에 고정하고,
    상기 수팽창부재는,
    수분을 흡수하여 부피가 팽창하는 팽창본체; 및,
    상기 팽창본체 보다 강성이 강하고 상기 팽창본체의 전면에 설치되며, 상기 제1 커넥터 또는 제2 커넥터와의 마찰에 의한 손상으로부터 상기 팽창본체를 보호토록 제공되는 보호실링부재;를 구비하고,
    상기 제1 커넥터는,
    일측의 파일에 접합되는 제1 접합플랜지; 및,
    상기 제1 접합플랜지와 제1 절곡부분을 매개로 연결되고, 상기 제1 접합플랜지와 평행하게 배치되면서 제1 삽입공간을 형성하는 제1 삽입플랜지;를 구비하고,
    상기 제2 커넥터는,
    타측의 파일에 접합되는 제2 접합플랜지; 및,
    상기 제2 접합플랜지에서 제2 절곡부분을 매개로 연결되고, 상기 제2 접합플랜지와 평행하게 배치되면서 제2 삽입공간을 형성하는 제2 삽입플랜지;를 구비하고,
    상기 제1 삽입플랜지와 상기 제2 접합플랜지의 사이에 설치되고, 추가적으로 수밀구조를 형성하는 방수시트부재;를 더 포함하는 커넥터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 커넥터는,
    절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제1 삽입공간을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제1 플랜지가 평행하게 배치되고,
    상기 제2 커넥터는,
    절곡된 형상의 금속판으로 구성되고, 상기 제2 삽입공간을 사이에 두고 한 쌍의 상기 제2 플랜지가 평행하게 배치되는 커넥터 조립체.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 커넥터는,
    상기 제1 접합플랜지와 교차되도록 형성되고, 상기 제2 커넥터가 상기 제1 커넥터에서 이탈되는 것이 방지하는 제1 스토퍼플랜지;를 더 포함하는 커넥터 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 삽입공간에 삽입되는 상기 제1 삽입플랜지의 길이는 상기 제1 삽입공간에 삽입되는 상기 제2 삽입플랜지의 길이보다 상대적으로 길게 형성되고,
    상기 제1 삽입공간에 상기 제2 삽입플랜지가 삽입되고 남은 공간에 상기 수팽창부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 일정한 두께를 가지는 금속판이 롤포밍 방식에 의해 다단으로 절곡되면서 형성되는 커넥터 조립체.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 수팽창부재는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 연결된 상태에서 상기 제1 삽입공간의 적어도 일부영역에 설치되는 제1 수팽창부재; 및,
    상기 제2 삽입공간의 적어도 일부영역에 설치되는 제2 수팽창부재;를 구비하는 커넥터 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 동일한 두께(D)를 가지는 강판으로 구성되고,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭은 강판의 두께(D)의 4 배 ~ 5 배의 범위로 구비되는 커넥터 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 상이한 두께의 강판으로 구성되고,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭은, 아래의 식(1)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.

    E = (2 ~ 2.5) * D1 + (2 ~ 2.5) * D2 ... 식(1)
    (여기서, E = 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합된 상태의 설치폭,
    D1= 제1 커넥터를 구성하는 강판의 두께,
    D2 = 제2 커넥터를 구성하는 강판의 두께이다.)
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터는 10 ~ 12 mm 범위의 두께를 가지는 강판이 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항 내지 제2항, 제4항 내지 제6항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 커넥터 조립체; 및,
    상기 커넥터 조립체에 의해 연결되고, 지반의 천공홀에 삽입 설치되는 복수 개의 파일;을 포함하는 파일벽 구조체.
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