KR102133600B1 - 철근 연결 장치 및 철근 연결 방법 - Google Patents

철근 연결 장치 및 철근 연결 방법 Download PDF

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도쿄 데코 가부시키가이샤
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Abstract

2개의 철근의 연결 작업의 시공성을 향상시킨다.
내주에 암나사산(31)이 형성된 통 형상의 조인트(30)와 너트(40)를, 임시 고정 수단(61)으로 서로 상대 회전 불가능하게 임시 고정시킨 상태에서, 수나사산(11)을 갖는 제1 철근(10)에 비틀어 박는다. 이어서, 조인트(30) 및 너트(40)를 상기 임시 고정 상태에서 제2 철근(20)을 향하게 돌리고, 조인트(30)를 제1 철근(10)으로부터 제2 철근(20)에 걸치게 한다. 이어서, 임시 고정 수단(61)에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 너트(40)를 조인트(30)에 체결한다.

Description

철근 연결 장치 및 철근 연결 방법{REINFORCING BAR CONNECTING DEVICE AND REINFORCING BAR CONNECTING METHOD}
본 발명은, 2개의 철근을 연결하는 철근 연결 장치 및 연결 방법에 관한 것이다.
건축 또는 토목 현장에 있어서의 일반적인 이형 철근은, 축방향으로 연장되는 리브와, 주위 방향으로 연장하는 마디를 갖고 있다. 상기 리브 및 마디에 의해 철근과 콘크리트와의 마찰 저항을 크게 할 수 있고, 나아가서는 철근에 인장력을 확실하게 담당시킬 수 있다.
특허 문헌 1에서는, 상기의 이형 철근끼리를 연결하는 수단으로서, 2개의 통 형상의 조인트 부재와, 수나사 부재가 사용되고 있다. 한쪽의 이형 철근의 단부에 상기 조인트 부재의 1개를 압착해서 덧붙이고, 다른 쪽의 이형 철근의 단부에 또 하나의 조인트 부재를 압착해서 덧붙인다. 각 조인트 부재의 내주에는 암나사가 형성되어 있다. 1개의 조인트 부재의 암나사에 상기 수나사 부재의 약 절반을 비틀어 박고, 또 하나의 조인트 부재의 암나사에 상기 수나사 부재의 나머지 절반을 비틀어 박는다. 이에 의해, 수나사 부재를 개재해서 2개의 조인트 부재가 연결되고, 나아가서는 2개의 이형 철근끼리가 연결된다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평 10-131303호 공보
상기 공보의 철근 연결 수단은, 나사부에 높은 정밀도가 요구되기 때문에, 제조하는 것이 용이하지 않고, 비용이 높다. 또한, 2개의 조인트 부재의 압착 작업 등을 필요로 하고, 시공이 번잡하다.
따라서, 철근의 외주의 마디를 나사 형상으로 하고, 조인트의 내주에는 상기 나사 형상의 마디와 맞물리는 암나사를 설치하고, 또한 상기 조인트의 단부를 너트로 로크하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 2개의 철근 중 어느 한쪽에는, 다른 쪽의 철근과의 대향 단부로부터 너트 및 조인트를 순차로 비틀어 박아 두고, 2개의 철근을 일렬로 배치한 후, 조인트를 한쪽의 철근으로부터 다른 쪽의 철근에 걸치게 이동시키고, 그 후, 너트를 조이는 것은 일반적으로 생각할 수 있다. 그러나, 그렇게 하면, 너트를 조인트와는 별도로, 게다가 조인트보다 깊이 한쪽의 철근에 비틀어 박아 둘 필요가 있다. 또한, 조인트의 너트의 재고관리 등을 따로따로 행할 필요가 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 철근 연결 구조는, 외주에 수나사산이 형성된 제1 철근과, 제2 철근을, 축방향으로 연결하는 철근 연결 장치로서,
상기 수나사산과 맞물림이 가능한 암나사산을 내주에 갖고, 상기 제1, 제2 철근의 서로 대향하는 단부의 외주간에 걸치는 통 형상의 조인트와,
상기 조인트의 제1 철근측 단부에 체결되는 너트와,
상기 조인트 및 상기 너트를 상대 회전 불가능하게, 또한 상기 상대 회전 불가능 상태를 해제 가능하게 임시 고정시키는 임시 고정 수단
을 구비한 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 철근의 연결 작업 시에, 조인트와 너트를 일체로 돌려서 철근에 비틀어 박을 수 있다. 따라서, 철근 연결 작업의 시공성을 향상할 수 있다. 너트를 체결할 때는, 임시 고정 상태를 해제함으로써, 너트를 조인트에 대하여 상대 회전시킬 수 있고, 너트를 확실하게 체결할 수 있다. 또한, 조인트와 너트의 재고 상황 등의 관리를 통합해서 행할 수 있다.
상기 임시 고정 수단이, 납재 또는 접착제를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 조인트 및 너트를 철근에 비틀어 박을 시에는, 조인트 및 너트의 상대 회전을 확실하게 저지할 수 있고, 비틀어 박기 조작을 원활하게 행할 수 있다. 너트의 체결 시에는, 납재 또는 접착제를 파괴하거나 박리하거나 함으로써, 상기 임시 고정 상태를 해제한다. 이에 의해, 너트를 체결할 수 있다. 바람직하게는, 너트에 조임 토크를 거는 것에 의해, 납재 또는 접착제를 파괴하면서, 너트를 체결한다. 이에 의해, 임시 고정 상태의 해제와 체결을 병행해서 행할 수 있고, 시공성을 한층 향상할 수 있다.
상기 임시 고정 수단이, 상기 조인트와 너트 중 한쪽에 설치된 볼록부와, 상기 조인트와 너트 중 다른 쪽에 설치되어 상기 볼록부가 꼭 맞는 오목부를 포함하고 있어도 좋다. 이에 의해, 조인트 및 너트를 철근에 비틀어 박을 시에는, 조인트 및 너트의 상대 회전을 확실하게 저지할 수 있고, 비틀어 박기 조작을 원활하게 행할 수 있다. 너트의 체결 시에는, 예를 들어 너트에 조임 토크를 가함으로써 볼록부를 파괴한다. 이에 의해, 임시 고정 상태를 해제할 수 있고, 너트를 확실하게 체결할 수 있다.
상기 철근 연결 장치가, 상기 조인트의 제2 철근측 단부에 체결되는 제2 너트와, 상기 조인트 및 상기 제2 너트를 상대 회전 불가능하게, 또한 상기 상대 회전 불가능 상태를 해제 가능하게 임시 고정하는 제2 임시 고정 수단을 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이에 의해, 제2 너트도 조인트와 일체적으로 돌려서 철근에 비틀어 박을 수 있다. 따라서, 철근 연결 작업의 시공성을 한층 향상할 수 있다. 제2 너트를 체결할 때는, 조인트와 제2 너트의 임시 고정 상태를 해제함으로써, 제2 너트를 조인트에 대하여 상대 회전시킬 수 있고, 제2 너트를 확실하게 체결할 수 있다. 조인트의 양단부에 각각 너트를 체결함으로써, 조인트를 확실하게 로크할 수 있고, 나아가서는 2개의 철근을 확실하게 연결할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 방법은, 외주에 수나사산이 형성된 제1 철근과, 제2 철근을, 축방향으로 연결하는 철근 연결 방법으로서,
내주에 암나사산이 형성된 통 형상의 조인트와, 상기 조인트의 제1 철근측 단부에 설치되는 너트를, 임시 고정 수단으로 서로 상대 회전 불가능하게 임시 고정된 상태에서 상기 제1 철근에 비틀어 박고,
이어서, 상기 조인트 및 너트를 상기 임시 고정 상태에서 상기 제2 철근을 향하게 돌려서, 상기 조인트를 상기 제1 철근으로부터 상기 제2 철근에 걸치게 하고,
이어서, 상기 임시 고정 수단에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 상기 너트를 상기 조인트에 체결하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 철근의 연결 작업 시에, 조인트와 너트를 일체로 돌려서 철근에 비틀어 박을 수 있다. 따라서, 철근 연결 작업의 시공성을 향상할 수 있다. 너트를 체결할 때는, 임시 고정 상태를 해제함으로써, 너트를 조인트에 대하여 상대 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 너트를 확실하게 체결할 수 있다.
상기 본 발명의 방법에 있어서, 상기 조인트의 제2 철근측 단부에는, 제2 너트를 제2 임시 고정 수단으로 상기 조인트에 대하여 상대 회전 불가능하게 임시 고정시켜 두고, 상기 조인트를 상기 제1 철근으로부터 상기 제2 철근에 걸치게 한 후, 상기 제2 임시 고정 수단에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 상기 제2 너트를 상기 조인트에 체결하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 제2 너트도 조인트와 일체적으로 돌려서 철근에 비틀어 박을 수 있다. 따라서, 철근 연결 작업의 시공성을 한층 향상할 수 있다. 제2 너트를 체결할 때는, 조인트와 제2 너트와의 임시 고정 상태를 해제함으로써, 제2 너트를 조인트에 대하여 상대 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 제2 너트를 확실하게 체결할 수 있다. 조인트의 양단부에 각각 너트를 체결함으로써, 조인트를 확실하게 로크할 수 있고, 나아가서는 2개의 철근을 확실하게 연결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 철근의 연결 작업 시에, 조인트와 너트를 일체로 돌릴 수 있다. 따라서, 철근 연결 작업의 시공성을 향상할 수 있다. 재고 상황 등의 관리도 용이하다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 철근 연결 구조를, 부분적으로 단면으로 해서 도시하는 정면도이다.
도 2는, 도 1의 II-II 선을 따르는, 제1 철근의 단면도이다.
도 3은, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 철근 연결 전의 철근 연결 장치를, 부분적으로 단면으로 해서 도시하는 정면도이다.
도 4는, 제1 실시 형태에 있어서의 철근 연결 공정을 나타내고, 도 4(a)는, 제1 철근에 철근 연결 장치를 비틀어 박은 상태(제1 비틀어 박기 공정)를 도시하는 정면도이다.
도 4(b)는, 제1, 제2 철근을 일직선으로 배치한 상태를 도시하는 정면도이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 있어서의 철근 연결 공정을 나타내고, 도 5(a)는, 철근 연결 장치를 제1 철근으로부터 제2 철근을 향해서 하강시키는 상태(제2 비틀어 박기 공정의 초기 단계)를 도시하는 정면도이다. 도 5(b)는, 또한 철근 연결 장치의 조인트를 제1 철근으로부터 제2 철근에 걸치게 한 상태(제2 비틀어 박기 공정의 종기)를 도시하는 정면도이다. 도 5(c)는, 너트를 체결한 상태(체결 공정)를 도시하는 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 철근 연결 전의 철근 연결 장치를, 부분적으로 단면으로 해서 도시하는 정면도이다.
도 7은, 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 철근 연결 전의 철근 연결 장치를, 부분적으로 단면으로 해서 도시하는 정면도이다.
도 8은, 본 발명의 제4 실시 형태를 나타내고, 철근 연결 전의 철근 연결 장치를, 부분적으로 단면으로 해서 도시하는 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 따라서 설명한다.
<제1 실시 형태>
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 철근 연결 구조(1)를 나타낸 것이다. 철근 연결 구조(1)는, 건축 분야 또는 토목 분야에 있어서의 철근 콘크리트 구조물 등에 적용된다. 철근 연결 구조(1)는, 2개의 철근(10, 20)과, 철근 연결 장치(3)를 구비하고 있다. 철근(10, 20)은, 상기 철근 콘크리트 구조물의 예를 들어 기둥부의 주근을 구성하고 있다. 이들 철근(10, 20)이, 축방향을 연직으로 향해, 일직선상으로 배치되어 있다. 제1 철근(10)은 상대적으로 상측에 위치하고, 제2 철근(20)은 상대적으로 하측에 위치하고 있다.
철근(10, 20)은, 나사 형상(나선 형상)의 마디(11, 21)(돌기)를 갖는 이형 철근으로 구성되어 있다. 상세하게 설명하면, 제1 철근(10)의 외주에는, 마디로서, 제1 수나사산(11)이 형성되어 있다. 수나사산(11)은, 제1 철근(10)의 주위 방향으로 180도 이격된 2개의 나사 형성 영역(12, 12)에, 일정한 피치로, 제1 철근(10)의 전체 길이에 걸쳐 설치되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 철근(10)의 외주에 있어서의 2개의 나사 형성 영역(12, 12) 사이의 부분은, 거의 평평한 평탄부(13)가 되어 있다. 도 1의 이점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 한쪽 영역(12)의 수나사산(11)을 평탄부(13)에 가상적으로 연장하면, 상기 가상의 수나사산(11x)이 다른 쪽 영역(12)의 수나사산(11)에 연속한다.
마찬가지로, 제2 철근(20)은, 제2 수나사산(21) 및 평탄부(23)를 갖고, 제1 철근(10)과 동일한 형상 및 치수가 되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 2개의 철근(10, 20)이, 철근 연결 장치(3)로 연결되어 있다. 철근 연결 장치(3)는, 조인트(30)와, 이 조인트(30)를 상하로 끼우는 한 쌍의 너트(40, 50)를 구비하고 있다.
조인트(30)는, 통 형상으로 되어 있다. 조인트(30)의 내주에는, 그 거의 전역에 걸쳐 암나사산(31)이 형성되어 있다. 조인트(30)의 외형 단면은, 특별히 한정이 없고, 다각형이어도 좋고, 원형이어도 좋다.
조인트(30)의 축방향 중앙부에는, 그라우트 구멍(32)이 형성되어 있다. 그라우트 구멍(32)은, 조인트(30)의 외주로부터 내주에 관통하고 있다. 그라우트 구멍(32)의 위치는, 조인트(30)의 중앙부에 한정되지 않고, 조인트(30)의 단부 가까이에 설치해도 좋다. 그라우트 구멍(32)의 수는, 1개에 한정되지 않고, 2개 이상 설치해도 좋다. 2개의 그라우트 구멍(32)을 조인트(30)의 양단부에 형성해도 되고, 이 경우, 한쪽의 구멍(32)을 그라우트 주입 구멍으로 하고, 다른 쪽의 구멍(32)을 그라우트 배출공으로 해도 좋다.
도 1에 도시한 바와 같이, 조인트(30)는, 축선을 철근(10, 20)의 축선과 일치시켜서, 철근(10, 20)의 서로 대향하는 단부의 외주간에 걸쳐 있다. 조인트(30)의 상측 부분에 제1 철근(10)의 하단부가 삽입되어 있다. 조인트(30)의 하측 부분에 제1 철근(10)의 상단부가 삽입되어 있다. 조인트(30)의 상측 부분의 암나사산(31)은, 제1 철근(10)의 수나사산(11)과 축방향으로 여유를 갖고 맞물려 있다. 조인트(30)의 하측 부분의 암나사산(31)은, 상기 나사산(31, 11) 사이와 동일 정도의 축방향 여유를 갖고, 제2 철근(20)의 수나사산(21)과 맞물려 있다. 암나사산(31)과 수나사산(11, 21) 사이의 간극에는, 그라우트(61)가 충전되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 너트(40)는, 조인트(30)보다 상측의 제1 철근(10)의 외주에 끼워지고, 또한 조인트(30)의 상단부에 맞닿아 있다. 너트(40)의 내주에는, 암나사산(41)이 형성되어 있다. 암나사산(41)은, 상기 나사산(31, 11) 사이와 동일 정도의 축방향 여유를 갖고, 제1 철근(10)의 수나사산(11)과 맞물려 있다. 암나사산(41)과 수나사산(11) 사이의 간극에는, 그라우트(61)가 충전되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제2 너트(50)는, 조인트(30)보다 하측의 제2 철근(20)의 외주에 끼워지고, 또한 조인트(30)의 하단부에 맞닿아 있다. 너트(50)의 내주에는, 암나사산 (51)이 형성되어 있다. 암나사산 (51)은, 상기 나사산(31, 11) 사이와 동일 정도의 축방향 여유를 갖고, 제2 철근(20)의 수나사산(21)과 맞물려 있다. 암나사산 (51)과 수나사산(21) 사이의 간극에는, 그라우트(61)가 충전되어 있다.
도 3은, 철근(10, 20)을 연결하기 전의 철근 연결 장치(3)를 나타낸 것이다. 철근 연결 전의 철근 연결 장치(3)는, 조인트(30)와 너트(40, 50)를 임시 고정시키는 임시 고정 수단을 구비하고 있다. 임시 고정 수단은, 납재(71, 72)로 구성되어 있다. 제1 납재(71)(제1 임시 고정 수단)는, 박층 형상으로 되어 조인트(30)와 너트(40)의 대향 단부면 간에 개재되어 있다. 이 납재(71)에 의해, 조인트(30)와 너트(40, 50)가 상대 회전 불가능하게 임시 고정되어 있다. 이 임시 고정 상태에서 암나사산(31, 41)이 서로 연속하고 있다. 제2 납재(72)(제2 임시 고정 수단)는, 박층 형상으로 되어 조인트(30)와 너트(50)의 대향 단부면 간에 개재되어 있다. 이 납재(72)에 의해, 조인트(30)와 너트(50)가 상대 회전 불가능하게 임시 고정되어 있다. 이 임시 고정 상태에서 암나사산(31, 51)이 서로 연속하고 있다. 납재(71, 72)는, 철근 연결 장치(3)를 철근(10, 20)에 비틀어 박을 때에 철근(10, 20)으로부터 받는 마찰 저항 정도의 전단력에서는 파괴되지 않고, 한편, 너트(40, 50)의 조임 토크에 상당하는 전단력에서는 파괴되는 것 같은 강도를 갖고 있다. 납재(71, 72)가 파괴되면, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 임시 고정 상태가 해제되어, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 상대 회전이 허용된다.
상기 구성의 철근 연결 장치(3)에 의해 한 쌍의 철근(10, 20)을 연결해서 철근 연결 구조(1)를 구축하는 방법을 설명한다.
[제1 비틀어 박기 공정]
도 4(a)에 도시한 바와 같이, 철근 연결 장치(3)를, 조인트(30) 및 너트(40, 50)가 납재(71, 72)로 임시 고정된 상태에서, 제1 철근(10)의 하단부(제2 철근(20)과의 대향 단부)로부터 제1 철근(10)에 비틀어 박는다(제1 비틀어 박기 공정). 이때, 예를 들어 조인트(30)에 회전력을 직접 가한다. 그러면, 너트(40, 50)도 조인트(30)와 일체가 되어 회전한다. 너트(40, 50)는, 제1 철근(10)으로부터 회전 방향과는 역방향으로 마찰 저항을 받는다. 그러나, 이 마찰 저항으로는 납재(71, 72)가 파괴되는 경우가 없고, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 임시 고정 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 조인트(30)를 돌리는 것만으로, 조인트(30)와 함께 너트(40, 50)도 제1 철근(10)에 비틀어 박을 수 있다. 이에 의해, 제1 비틀어 박기 공정의 시공성을 높일 수 있다.
수나사산(11)과 암나사산(31, 41, 51) 사이에는 충분한 여유가 있기 때문에, 상기 마찰 저항을 작게 할 수 있다. 따라서, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 상기 임시 고정 상태를 확실하게 유지할 수 있음과 함께, 비틀어 박기 토크를 저감할 수 있다.
제1 비틀어 박기 공정에서는, 제1 철근(10)의 하단부가 너트(50)보다 조금 돌출될 때까지, 철근 연결 장치(3)를 제1 철근(10)에 비틀어 박는 것이 바람직하다.
[배치 공정]
이어서, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 제1 철근(10)을, 시공 현장에 설치 완료된 제2 철근(20)의 상방에 제2 철근(20)과 일직선으로 되게 연직으로 배치한다(배치 공정). 제2 철근(20)의 상단부에는, 너트(50)를 비틀어 박아 둘 필요가 없다.
[제2 비틀어 박기 공정]
이어서, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 철근 연결 장치(3)를, 조인트(30) 및 너트(40, 50)가 임시 고정된 상태인 채로, 제1 비틀어 박기 공정과는 역방향으로 돌리고, 제2 철근(20)을 향해서 하강시킨다. 그리고, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 너트(50)를 제2 철근(20)으로 옮기고, 또한, 조인트(30)를 제1 철근(10)으로부터 제2 철근(20)에 걸치게 한다. 이 제2 비틀어 박기 공정에서는, 예를 들어 조인트(30)에 회전력을 직접 가한다. 그러면, 너트(40, 50)도 조인트(30)와 일체가 되어 회전한다. 너트(40, 50)는, 제1 철근(10) 또는 제2 철근(20)으로부터 회전 방향과는 역방향으로 마찰 저항을 받는다. 그러나, 이 마찰 저항으로는 납재(71, 72)가 파괴되는 경우가 없고, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 임시 고정 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 조인트(30)를 돌리는 것만으로, 조인트(30)와 함께 너트(40, 50)도 회전시켜 하강시킬 수 있다. 이에 의해, 제2 비틀어 박기 공정의 시공성을 높일 수 있다.
수나사산(11, 21)과 암나사산(31, 41, 51) 사이에는 충분한 여유가 있기 때문에, 상기 제2 비틀어 박기 공정에서의 마찰 저항을 작게 할 수 있다. 따라서, 조인트(30, 40, 50)의 상기 임시 고정 상태를 확실하게 유지할 수 있음과 함께, 비틀어 박기 토크를 저감할 수 있다.
[체결 공정]
이어서, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 상하의 너트(40, 50)를 각각 조인트(30)를 향해서 체결한다. 이 조임 토크에 의해, 납재(71, 72)가 파괴(분쇄)되어, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 임시 고정 상태가 해제된다. 이에 의해, 너트(40, 50)를 각각 조인트(30)에 대하여 확실하게 상대 회전시켜서 체결할 수 있다. 일단, 체결 방향과는 역방향으로 너트(40, 50)에 토크를 걸어서 납재(71, 72)를 파괴한 다음, 너트(40, 50)를 체결해도 좋다. 또한, 파괴한 납재(71, 72)를 제거한 다음, 너트(40, 50)를 체결해도 좋다.
도 1에 도시한 바와 같이, 이들 너트(40, 50)의 체결에 의해, 너트(40)의 암나사산(41)이 제1 철근(10)의 수나사산(11)에 하측으로부터 강하게 맞닿게 되고, 너트(50)의 암나사산 (51)이 제2 철근(20)의 수나사산(21)에 상측으로부터 강하게 맞닿게 된다. 조인트(30)의 상측 부분의 암나사산(31)은, 제1 철근(10)의 수나사산(11)에 상방으로부터 근접하고, 바람직하게는 수나사산(11)의 상측부에 맞닿게 되고, 더욱 바람직하게는 강하게 맞닿게 된다. 조인트(30)의 하측 부분의 암나사산(31)은, 제2 철근(20)의 수나사산(21)에 하방으로부터 근접하고, 바람직하게는 수나사산(21)의 하측부에 맞닿게 되고, 더욱 바람직하게는 강하게 맞닿게 된다. 따라서, 나사산 간에 여유가 있어도, 철근(10, 20)과 조인트(30)와 너트(40, 50)를, 덜컹거리는 일 없이 연결할 수 있다.
[그라우트 주입 공정]
도 1에 도시한 바와 같이, 이어서, 그라우트(61)를 그라우트 구멍(32)으로부터 조인트(30)의 내부에 주입한다. 이 그라우트(61)가, 조인트(30)의 내주와 철근(10, 20) 사이의 간극에 충전된다. 또한, 그라우트(61)는, 제1 너트(40)의 내주와 제1 철근(10) 사이의 간극 및 제2 너트(50)의 내주와 제2 철근(20) 사이의 간극에도 충전된다. 그리고, 제1 너트(40)의 나사 구멍의 상단부로부터 그라우트(61)가 누설되고, 또한 제2 너트(50)의 나사 구멍의 하단부로부터 그라우트(61)가 누설된다. 이에 의해, 그라우트(61)가 철근 연결 장치(3) 내에 충분히 널리 퍼진 것을 확인할 수 있다. 이 시점에서, 그라우트(61)의 주입을 정지한다. 그라우트(61)는, 곧 고화한다. 이와 같이 하여, 2개의 철근(10, 20)을, 철근 연결 장치(3)를 개재해서 연결할 수 있다.
철근 연결 구조(1)에 의하면, 상기 나사산(11, 21, 31, 41, 51)끼리의 맞닿음 및 그라우트(61)의 충전 고화에 의해, 철근(10, 20) 사이에서 인장력을 확실하게 전달할 수 있다.
또한, 철근 연결 장치(3)보다 상측의 철근(10)은, 외주의 수나사산(11)에 의해 콘크리트와의 부착성을 높일 수 있고, 또한 철근 연결 장치(3)보다 하측의 철근(20)은, 외주의 수나사산(21)에 의해 콘크리트와의 부착성을 높일 수 있다. 이 결과, 철근(10, 20)의 주근으로서의 기능을 충분히 발현할 수 있다.
또한, 조인트(30) 및 너트(40, 50)는, 고정밀도가 요구되는 경우가 없어, 저렴하게 제조할 수 있다. 납재(71)는 조인트(30) 및 너트(40, 50)를 임시 고정시키는 정도의 접합력이 있으면 되기 때문에, 납 구비 작업을 간단하게 끝마칠 수 있다.
철근 연결 장치(3)는 전체적으로 일체로 관리할 수 있다. 조인트(30)와 너트(40, 50)를 따로따로 관리할 필요가 없다.
이어서, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다. 이하의 실시 형태에 있어서 이미 설명한 형태와 중복하는 구성에 관해서는, 도면에 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
<제2 실시 형태>
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태를 나타낸 것이다. 이 형태에서는, 철근 연결전의 연결 장치(3)에 있어서, 납재(71, 72)가, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 맞닿음부의 외주면에 설치되어 있다. 상측의 납재(71)(제1 임시 고정 수단)는, 조인트(30)와 너트(40) 사이에 걸쳐 있다. 조인트(30)와 너트(40)는 서로 직접 접촉되어 있다. 하측의 납재(72)(제2 임시 고정 수단)는, 조인트(30)와 너트(50) 사이에 걸쳐 있다. 조인트(30)와 너트(50)는 서로 직접 접촉되어 있다. 납재(71, 72)는, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 전체 둘레에 걸쳐 환상으로 설치되어 있지만, 납재(71, 72)가, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 둘레방향으로 간격을 두고 복수 개소에 스폿 형상으로 설치되어 있어도 좋다. 조인트(30)와 너트(40, 50)는 같은 단면 형상인 것이 바람직하다.
제2 실시 형태에서는, 체결 공정에 있어서, 너트(40)에 조임 토크를 거는 것에 의해, 납재(71)가 너트(40) 및 조인트(30)의 외주면상에서 파괴(분쇄)된다. 마찬가지로, 너트(50)에 조임 토크를 거는 것에 의해, 납재(72)가 너트(50) 및 조인트(30)의 외주면상에서 파괴(분쇄)된다. 따라서, 파괴(분쇄)된 납재(71, 72)가 조인트(30)와 너트(40, 50) 사이에 끼워져 잔류하는 것을 피할 수 있다. 이 결과, 너트(40, 50)를 조인트(30)에 직접적으로 맞닿게 할 수 있고, 너트(40, 50) 및 조인트(30)를 확실하게 체결할 수 있다.
<제3 실시 형태>
도 7은, 본 발명의 제3 실시 형태를 나타낸 것이다. 이 실시 형태의 제1 임시 고정 수단(81) 및 제2 임시 고정 수단(82)은, 각각 오목부(83)와 볼록부(84)에 의한 요철 끼워 맞춤 수단으로 구성되어 있다. 조인트(30)의 단부의 외주면에는 1개 또는 복수의 오목부(83)가 설치되어 있다. 오목부(83)는, 너트(40, 50)측과는 반대측을 향함에 따라서 깊어지는 웨지형의 공간이 되어 있다. 복수의 오목부(83)는, 서로 조인트(30)의 주위 방향으로 바람직하게는 등간격마다 배치되어 있다.
너트(40, 50)의 조인트(30)측의 단부에는, 오목부(83)와 동수의 볼록부(84)가 일체로 설치되어 있다. 볼록부(84)는, 너트(40, 50)로부터 조인트(30)를 향해서 돌출하고, 또한 돌출 방향을 따라 두께가 점차 커지는 웨지형 형상으로 되어 있다. 볼록부(84)의 기단부(84a)(너트(40, 50)의 본체부와의 연속 부분)는, 두께가 얇아진다. 기단부(84a)는, 철근 연결 장치(3)를 철근(10, 20)에 비틀어 박을 때에 철근(10, 20)으로부터 받는 마찰 저항 정도의 전단력으로는 파단(파괴)되지 않고, 한편, 너트(40, 50)의 조임 토크에 상당하는 전단력으로는 파단되는 것 같은 강도를 갖고 있다.
또한, 볼록부(84)의 형상은 적절히 개변할 수 있다.
볼록부(84)는, 오목부(83)와 일대일로 대응하고 있다. 각 볼록부(84)가, 대응하는 오목부(83)에 끼워 넣어져 있다. 이에 의해, 조인트(30) 및 너트(40, 50)가 상대 회전 불가능하게 임시 고정된다. 이 임시 고정 상태에서 제1 비틀어 박기 공정 및 제2 비틀어 박기 공정을 행한다. 그 후, 조임 공정에 있어서, 너트(40, 50)에 조임 토크를 걸면, 볼록부(84)의 기단부(84a)가 파단(파괴)된다. 일단, 체결 방향과는 역방향으로 너트(40, 50)에 토크를 걸어서 볼록부(84)의 기단부(84a)를 파단한 다음, 너트(40, 50)를 체결해도 좋다. 이에 의해, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 임시 고정 상태가 해제되어 상대 회전이 허용되고, 너트(40, 50)를 조인트(30)에 조일 수 있다.
<제4 실시 형태>
도 8은, 본 발명의 제4 실시 형태를 나타낸 것이다.
이 실시 형태의 철근 연결 장치(3)에 있어서의 제1, 제2 임시 고정 수단은, 조인트(30) 및 너트(40, 50)와는 별체의 임시 고정 부재(91, 92)로 구성되어 있다. 각 임시 고정 부재(91, 92)는, 가는 금속선으로 구성되고, 주부(93)와, 이 주부(93)에 대하여 대략 직교하는 한 쌍의 걸기부(94)를 갖고, 대략 ㄷ자 형상(C자 형상)으로 되어 있다. 주부(93)와 걸기부(94)의 각도(내각)는, 직각에 한정되지 않고, 예각이어도 좋고, 둔각이어도 좋다. 걸기부(94)의 선단부는, 상하 외측 또한 반대측(주부(93)의 측)으로 270도 이상 절곡되어 있다.
주부(93)는, 철근 연결 장치(3)를 철근(10, 20)에 비틀어 박을 때에 철근(10, 20)으로부터 받는 마찰 저항 정도의 힘으로는 거의 변형되지 않고 , 또한 파단도 하지 않고, 그 한편, 너트(40, 50)의 조임 토크에 상당하는 힘으로는 크게 신장 변형되고, 또는 파단하는 것 같은 강도를 갖고 있다.
임시 고정 부재(91, 92)는, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 주위 방향으로 떨어져 복수 배치되어 있다. 상측의 각 임시 고정 부재(91)(제1 임시 고정 수단)의 주부(93)가, 조인트(30)로부터 너트(40)에 걸쳐 있다. 하측의 각 임시 고정 부재(92)(제2 임시 고정 수단)의 주부(93)가, 조인트(30)로부터 너트(50)에 걸쳐 있다.
조인트(30)의 양단부의 외주면에는, 걸기 구멍(96)이 형성되어 있다. 너트(40, 50)의 외주면에는, 걸기 구멍(97)이 형성되어 있다. 각 임시 고정 부재(91, 92)의 한쪽의 걸기부(94)가 걸기 구멍(96)에 삽입되어 있다. 다른 쪽의 걸기부(94)가 걸기 구멍(97)에 삽입되어 있다. 각 걸기부(94)는, 구멍(96, 97) 내에서 폭이 작아지도록 탄성 변형함으로써, 구멍(96, 97)의 내주면에 탄성적으로 맞닿아 있다. 이에 의해, 임시 고정 부재(91, 92)가 빠짐 방지되어 있다. 나아가서는, 조인트(30) 및 너트(40, 50)가 임시 고정 부재(91, 92)를 개재해서 상대 회전 불가능하게 임시 고정되어 있다.
철근(10, 20)을 연결할 때는, 조인트(30) 및 너트(40, 50)를 임시 고정 부재(91, 92)로 임시 고정시킨 상태에서, 제1 비틀어 박기 공정 및 제2 비틀어 박기 공정을 행한다. 이때, 각 임시 고정 부재(91, 92)는 거의 탄성 변형하지 않고, 조인트(30)와 너트(40, 50)의 상대 회전을 저지할 수 있다. 이에 의해, 조인트(30) 및 너트(40, 50)를 일체적으로 돌리고, 철근(10, 20)에의 비틀어 박기 조작을 효율적으로 행할 수 있다. 그 후, 조임 공정에 있어서, 너트(40, 50)에 조임 토크를 걸면, 주부(93)가 크게 신장 변형되고, 또는 파단함으로써, 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 임시 고정 상태가 해제되어 상대 회전이 허용된다. 이에 의해, 너트(40, 50)를 조인트(30)에 조일 수 있다.
또한, 조임 공정에 앞서, 걸기부(94)를 걸기 구멍(96, 97)으로부터 인발하거나, 주부(93)를 절단 공구로 절단하거나 함으로써, 임시 고정 부재(91, 92)에 의한 조인트(30) 및 너트(40, 50)의 임시 고정 상태를 해제하고, 그 위에, 너트(40, 50)에 토크를 걸어서 조이기 해도 좋다.
본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 개변을 이룰 수 있다.
예를 들어, 상하로 일직선으로 배열한 2개의 철근 중, 하측의 철근이 「제1 철근」을 구성하고, 상측의 철근이 「제2 철근」을 구성하고 있어도 좋다.
제1 철근(10) 및 제2 철근(20)은, 연직에 한정되지 않고, 수평하게 배치되어 있어도 좋다. 제1 철근(10) 및 제2 철근(20)은, 기둥부의 주근에 한정되지 않고, 빔부의 주근을 구성하고 있어도 좋다. 제1 철근(10) 및 제2 철근(20)이, 연직 및 수평에 대하여 비스듬해져 있어도 좋다.
임시 고정 수단은, 접착제이어도 좋다. 이 접착제는, 너트에의 조임 토크 정도의 힘으로 용이하게 박리되는 것이 바람직하다.
임시 고정 수단은, 점착 테이프이어도 좋다. 이 점착 테이프는, 너트에의 조임 토크 정도의 힘으로 용이하게 박리 또는 파단할 수 있는 것이 바람직하다.
철근 연결 전의 연결 장치(3)에 있어서, 조인트(30)와 제1 너트(40)가 임시 고정 수단으로 임시 고정되는 한편, 조인트(30)와 제2 너트(50)는 임시 고정되지 않고 분리되어 있어도 좋다. 이 경우, 제1 비틀어 박기 공정에서는, 너트(50)를 제2 철근(20)의 상단부(제1 철근측 단부)에 비틀어 박고, 또한 조인트(30) 및 너트(40)를 일체로 제1 철근(10)의 하단부(제2 철근측 단부)에 비틀어 박는다. 그리고, 제2 비틀어 박기 공정에 있어서, 조인트(30) 및 너트(40)를 일체로 하강시켜서, 조인트(30)를 제1 철근(10)으로부터 제2 철근(20)에 걸치게 하고, 너트(50)를 조인트(30)의 하단부에 맞닿게 한다. 그 후, 너트(10, 20)를 조인다.
복수의 실시 형태의 독자 구성을 서로 조합해도 좋다. 예를 들어, 조인트(30)와 너트(40, 50)가, 납재(71, 72)와, 요철 끼워 맞춤 수단(81, 82)의 양쪽에서 임시 고정되는 등, 복수종의 임시 고정 수단으로 임시 고정되어 있어도 좋다.
본 발명은, 건축·토목 구조물의 구축에 적용 가능하다.
1 철근 연결 구조
3 철근 연결 장치
10 제1 철근
11 제1 수나사산
12 나사 형성 영역
13 평탄부
20 제2 철근
21 제2 수나사산
23 평탄부
30 조인트
31 암나사산
32 그라우트 구멍
40 너트
41 암나사산
50 제2 너트
51 암나사산
61 그라우트
71 제1 납재(임시 고정 수단)
72 제2 납재(제2 임시 고정 수단)
81 제1 요철 끼워 맞춤 수단(임시 고정 수단)
82 제2 요철 끼워 맞춤 수단(제2 임시 고정 수단)
83 오목부
84 볼록부
84a 기단부
91 제1 임시 고정 부재(임시 고정 수단)
92 제2 임시 고정 부재(제2 임시 고정 수단)
93 주부
94 걸기부
96, 97 걸기 구멍

Claims (6)

  1. 외주에 수나사산 형상의 마디가 형성된 이형 철근으로 구성되는 제1 철근과, 제2 철근을, 축방향으로 연결하는 철근 연결 장치로서,
    상기 수나사산 형상의 마디와 여유를 갖고 맞물림 가능한 암나사산을 내주에 갖고, 상기 제1, 제2 철근의 서로 대향하는 단부의 외주간에 걸치는 통 형상의 조인트와,
    상기 수나사산 형상의 마디와 여유를 갖고 맞물림 가능하며, 또한 상기 조인트의 제1 철근측 단부에 체결되는 너트와,
    상기 조인트 및 상기 너트를 상대 회전 불가능하게, 또한 상기 상대 회전 불가능 상태를 해제 가능하게 임시 고정시키는 임시 고정 수단
    을 구비하고,
    상기 임시 고정 수단이 상기 조인트와 상기 너트의 대향 단부면 간에 개재되는 층 형상의 납재인 것을 특징으로 하는 철근 연결 장치.
  2. 외주에 수나사산이 형성된 제1 철근과, 제2 철근을, 축 방향으로 연결하는 철근 연결 장치로서,
    상기 수나사산과 맞물림 가능한 암나사산을 내주에 갖고, 상기 제1, 제2 철근의 서로 대향하는 단부의 외주간에 걸치는 통 형상의 조인트와,
    상기 조인트의 제1 철근측 단부에 체결되는 너트와,
    상기 조인트 및 상기 너트를 상대 회전 불가능하게, 또한 상기 상대 회전 불가능 상태를 해제 가능하게 임시 고정시키는 임시 고정 수단
    을 구비하고,
    상기 임시 고정 수단이, 상기 조인트와 너트 중 한쪽에 설치된 볼록부와, 상기 조인트와 너트 중 다른 쪽의 단부의 외주면에 설치되어 상기 볼록부가 꼭 맞는 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 연결 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조인트의 제2 철근측 단부에 체결되는 제2 너트와,
    상기 조인트 및 상기 제2 너트를 상대 회전 불가능하게, 또한 상기 상대 회전 불가능 상태를 해제 가능하게 임시 고정하는 제2 임시 고정 수단
    을 더 구비한 것을 특징으로 하는 철근 연결 장치.
  4. 외주에 수나사산 형상의 마디가 형성된 이형 철근으로 구성되는 제1 철근과, 제2 철근을, 축방향으로 연결하는 철근 연결 방법으로서,
    내주에 상기 수나사산 형상의 마디와 여유를 갖고 맞물리는 암나사산이 형성된 통 형상의 조인트와, 상기 조인트의 제1 철근측 단부에 설치됨과 함께 상기 수나사산 형상의 마디와 여유를 갖고 맞물리는 너트를, 상기 조인트 및 너트의 대향 단부면 간에 개재되는 층 형상의 납재로 구성되는 임시 고정 수단으로 서로 상대 회전 불가능하게 임시 고정된 상태에서 상기 제1 철근에 비틀어 박고,
    이어서, 상기 조인트 및 너트를 상기 임시 고정 상태에서 상기 제2 철근을 향하게 돌리고, 상기 조인트를 상기 제1 철근으로부터 상기 제2 철근에 걸치게 하고,
    이어서, 상기 납재를 파괴함으로써 상기 임시 고정 수단에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 상기 너트를 상기 조인트에 체결하는 것을 특징으로 하는 철근 연결 방법.
  5. 외주에 수나사산이 형성된 제1 철근과, 제2 철근을, 축방향으로 연결하는 철근 연결 방법으로서,
    내주에 암나사산이 형성된 통 형상의 조인트와, 상기 조인트의 제1 철근측 단부에 설치되는 너트를, 임시 고정 수단으로 서로 상대 회전 불가능하게 임시 고정된 상태에서 상기 제1 철근에 비틀어 박고, 상기 임시 고정 수단이, 상기 조인트와 너트 중 한쪽에 설치된 볼록부와, 상기 조인트와 너트 중 다른 쪽의 단부의 외주면에 설치되어 상기 볼록부가 꼭 맞는 오목부를 포함하고,
    이어서, 상기 조인트 및 너트를 상기 임시 고정 상태에서 상기 제2 철근을 향하게 돌리고, 상기 조인트를 상기 제1 철근으로부터 상기 제2 철근에 걸치게 하고,
    이어서, 상기 볼록부를 파단시킴으로써 상기 임시 고정 수단에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 상기 너트를 상기 조인트에 체결하는 것을 특징으로 하는 철근 연결 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 조인트의 제2 철근측 단부에는, 제2 너트를 제2 임시 고정 수단으로 상기 조인트에 대하여 상대 회전 불가능하게 임시 고정시켜 두고, 상기 조인트를 상기 제1 철근으로부터 상기 제2 철근에 걸치게 한 후, 상기 제2 임시 고정 수단에 의한 임시 고정 상태를 해제함과 함께 상기 제2 너트를 상기 조인트에 체결하는 것을 특징으로 하는 철근 연결 방법.
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