KR102321986B1 - 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구 - Google Patents

기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수직부재인 기둥을 소구경 파일 상단에 설치하여 기둥 하중을 파일로 직접 전달함에 있어, 파일 두부에 정착되는 파일 정착구의 베이스플레이트 상에서 기둥 지지구의 위치를 조정하여 고정함으로써 파일과 기둥의 시공오차를 쉽게 흡수할 수 있으면서도 시공성이 우수한 파일 두부 접합구에 대한 것이다.
본 발명은 상단이 지반 상부로 돌출되도록 지반에 근입된 소구경 파일의 상단에 결합되는 것으로 소구경 파일의 외주면에 나사 결합되는 고정링과 상기 고정링의 상부에 구비되는 베이스플레이트로 구성되는 파일 정착구; 상기 파일 정착구의 베이스플레이트 상면에 수평 방향으로 위치 이동 가능하게 구비되어 베이스플레이트에 고정 결합되는 것으로 상부에 구조물의 기둥이 거치되어 지지되는 거치플레이트를 포함하여 구성되는 기둥 지지구; 상기 파일 정착구의 베이스플레이트와 기둥 지지구의 거치플레이트를 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구와 기둥 지지구를 고정하는 복수의 체결볼트; 및 상기 파일 정착구의 고정링의 외경보다 내경이 커 고정링 외주면과의 사이가 이격되도록 고정링이 관통되는 가이드공이 형성된 것으로 상기 파일 정착구의 베이스플레이트 하면에 밀착되는 고정플레이트를 포함하여 구성되는 고정구; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구{Joint for pile head}
본 발명은 수직부재인 기둥을 소구경 파일 상단에 설치하여 기둥 하중을 파일로 직접 전달함에 있어, 파일 두부에 정착되는 파일 정착구의 베이스플레이트 상에서 기둥 지지구의 위치를 조정하여 고정함으로써 파일과 기둥의 시공오차를 쉽게 흡수할 수 있으면서도 시공성이 우수한 파일 두부 접합구에 대한 것이다.
상부 지반이 풍화토 등의 연약지반인 경우, 직접 기초 사용시 침하로 인해 구조물에 손상이 발생할 수 있다. 이에 깊은 기초인 파일 기초(pile foundation)를 주로 사용한다.
파일 기초는 상부의 연약층을 관통하여 하부의 단단한 지층까지 파일을 관입하여 구조물의 하중을 지지하는 방식으로 구조적으로 안정된 기초 공법이다.
그런데 일반적으로 상부 구조물의 수직부재는 파일 위치와 일치하지 않는 경우가 많다. 따라서 지반에 파일을 근입 시공한 후 지반 상부에 기초 콘크리트를 타설하여 기초판을 시공함으로써, 기초판을 통해 수직부재의 하중을 파일로 전달하도록 한다(공개특허 제10-2016-0132343호 등).
한편, 최근에는 공기를 단축하고 소음이나 분진 발생 등 환경적 유해요소를 최소화할 수 있는 모듈러 건축의 수요가 증가하고 있다.
모듈러 시스템은 현장에서 골조의 시공이 이루어지는 기존 건축물과 달리, 공장에서 박스형으로 사전 제작된 모듈러 유닛을 현장에서 상하좌우로 적층 조립하여 완성되는 공업화 공법이다.
모듈러 시스템은 골조뿐 아니라 각종 내장재, 기계설비, 전기 배선 등의 공정이 대부분 공장에서 이루어지므로, 우수한 품질 확보가 가능하고 공기를 크게 단축할 수 있는 장점이 있다.
이러한 모듈러 시스템은 주로 중저층 건축물에 많이 사용되므로 수직 하중의 크기가 크지 않다.
따라서 모듈러 시스템은 자천공에 의해 신속한 시공이 가능하고, 소음이 적은 소구경 파일을 적용하여도 충분히 구조물을 지지할 수 있다.
뿐만 아니라 모듈러 시스템을 이루는 모듈러 유닛은 통상 육면체로 이루어져 각 모서리에 수직부재가 구비되고, 수직부재의 상단과 하단은 각각 상부수평부재와 하부수평부재로 연결된다. 그러므로 수직부재인 기둥의 배치가 정형화되어 파일 위치를 수직부재와 일치시켜 배치하기 용이하므로, 수직부재와 파일을 직접 연결하여 시공할 수 있다. 이 경우 기초판을 생략할 수 있으므로, 공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있다.
그런데 모듈러 시스템의 수직부재 위치에 맞춰 파일을 시공한다 하더라도 모듈러 유닛은 공장 제작되어 수직부재의 위치가 매우 정확한 반면, 현장 시공되는 파일은 시공 정밀도가 떨어져 파일 위치와 수직부재 위치가 정확하게 일치하지 않을 수 있다. 이 경우 기존에는 파일 두부와 기둥부재의 접합부에서 위치 오차를 흡수하기 어려웠다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 수직부재인 기둥을 소구경 파일 상단에 설치하여 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달함에 있어, 파일과 기둥의 위치 오차를 흡수할 수 있으면서도 시공성이 우수한 파일 두부 접합구를 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상단이 지반 상부로 돌출되도록 지반에 근입된 소구경 파일의 상단에 결합되는 것으로 소구경 파일의 외주면에 나사 결합되는 고정링과 상기 고정링의 상부에 구비되는 베이스플레이트로 구성되는 파일 정착구; 상기 파일 정착구의 베이스플레이트 상면에 수평 방향으로 위치 이동 가능하게 구비되어 베이스플레이트에 고정 결합되는 것으로 상부에 구조물의 기둥이 거치되어 지지되는 거치플레이트를 포함하여 구성되는 기둥 지지구; 상기 파일 정착구의 베이스플레이트와 기둥 지지구의 거치플레이트를 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구와 기둥 지지구를 고정하는 복수의 체결볼트; 및 상기 파일 정착구의 고정링의 외경보다 내경이 커 고정링 외주면과의 사이가 이격되도록 고정링이 관통되는 가이드공이 형성된 것으로 상기 파일 정착구의 베이스플레이트 하면에 밀착되는 고정플레이트를 포함하여 구성되는 고정구; 로 구성되어, 상기 파일 정착구의 베이스플레이트가 기둥 지지구의 거치플레이트와 고정구의 고정플레이트 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 기둥 지지구의 거치플레이트와 고정구의 고정플레이트를 관통하여 체결되는 상기 체결볼트에 의해 파일 정착구의 베이스플레이트가 거치플레이트와 고정플레이트 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구를 제공한다.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 파일 정착구의 베이스플레이트는 상기 기둥 지지구의 거치플레이트 하면에 형성된 것으로 내측면이 베이스플레이트의 외측면과 이격되는 수용홈 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 수용홈 내부의 이격 공간에는 채움재가 주입되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 기둥 지지구의 거치플레이트와 고정구의 고정플레이트에는 서로 대응되는 위치에 제1체결공과 제3체결공이 각각 형성되고, 상기 파일 정착구의 베이스플레이트에는 상기 제1, 3체결공과 대응되는 위치에 제1, 3체결공보다 지름이 큰 제2체결공이 형성되며, 상기 체결볼트는 제1, 2, 3체결공을 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구의 베이스플레이트가 거치플레이트와 고정플레이트 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구를 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수직부재인 기둥을 소구경 파일 상단에 설치하여 기둥 하중을 파일로 직접 전달함에 있어, 파일 두부에 정착되는 파일 정착구의 베이스플레이트 상에서 기둥 지지구의 위치를 수평 방향으로 이동하여 고정함으로써 소구경 파일과 기둥의 위치 오차를 쉽게 흡수할 수 있고 간단한 구성으로 시공이 용이한 파일 두부 접합구를 제공할 수 있다. 이에 따라 기둥 하중을 파일로 직접 전달할 수 있어 기초판 생략이 가능하므로, 모듈러 유닛 등 시공시 시공성 및 경제성 향상, 공기 단축이 가능하다.
둘째, 파일 정착구의 베이스플레이트와 기둥 지지구의 거치플레이트에 서로 직교하는 방향으로 장공을 형성하여 체결볼트로 결합하는 경우, 기둥 지지구의 위치를 쉽게 조절하여 용접 공정 없이 파일 정착구에 견고하게 고정할 수 있다.
셋째, 파일 정착구의 베이스플레이트 하부에 고정링이 관통되는 가이드공이 형성된 고정플레이트를 포함하는 고정구가 구비되는 경우, 기둥 지지구와 고정구의 조립체를 수평 방향으로 이동하여 위치를 조정한 후 각 플레이트의 접합면 간 마찰력에 의해 파일 정착구, 기둥 지지구 및 고정구를 견고하게 고정할 수 있다.
도 1은 소구경 파일과 기둥 사이에 설치된 본 발명 두부 접합구를 도시하는 사시도.
도 2는 소구경 파일과 파일 정착구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 3은 파일 정착구와 기둥 지지구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도.
도 5는 고정구가 구비된 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도.
도 7은 기둥 지지구에 수용홈이 구비된 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면 사시도.
도 9는 채움재가 주입된 두부 접합구를 도시하는 단면도.
도 10은 체결볼트에 의해 결합되는 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 11은 도 10에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 소구경 파일과 기둥 사이에 설치된 본 발명 두부 접합구를 도시하는 사시도이고, 도 2는 소구경 파일과 파일 정착구의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 3은 파일 정착구와 기둥 지지구의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 3 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구는 상단이 지반 상부로 돌출되도록 지반에 근입된 소구경 파일(1)의 상단에 결합되는 것으로 소구경 파일(1)의 외주면에 나사 결합되는 고정링(41)과 상기 고정링(41)의 상부에 구비되는 베이스플레이트(42)로 구성되는 파일 정착구(4); 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 상면에 수평 방향으로 위치 이동 가능하게 구비되어 베이스플레이트(42)에 고정 결합되는 것으로 상부에 구조물의 기둥(2)이 거치되어 지지되는 거치플레이트(51)를 포함하여 구성되는 기둥 지지구(5); 및 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)와 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)를 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구(4)와 기둥 지지구(5)를 고정하는 복수의 체결볼트(6); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 수직부재인 기둥(2)을 소구경 파일(1)의 상단에 설치하여 기둥 하중을 파일로 직접 전달함에 있어, 파일과 기둥 간 시공오차를 쉽게 흡수할 수 있으면서도 시공성이 우수한 파일 두부 접합구를 제공하기 위한 것이다.
상기 소구경 파일(1)은 마이크로 파일, 할로우바, 헬리컬 파일 등으로 구성할 수 있다.
상기 소구경 파일(1)은 지반 내에 천공홀 천공 후 삽입하여 시공될 수 있고, 천공홀의 천공 없이 자천공에 의해 직접 근입 시공될 수도 있다.
상기 소구경 파일(1)은 지반 상면으로 일정 길이 돌출되도록 지반 내에 근입된다.
상기 소구경 파일(1)의 외주면에는 후술할 파일 정착구(4)의 결합을 위해 나사산이 형성된다.
상기 두부 접합구(3)는 파일 정착구(4)와 기둥 지지구(5) 및 체결볼트(6)로 구성된다.
상기 파일 정착구(4)는 지반 상부로 돌출된 소구경 파일(1)의 상단에 결합된다.
상기 파일 정착구(4)는 고정링(41)과 베이스플레이트(42)로 구성된다.
상기 고정링(41)은 소구경 파일(1)의 외주면에 나사 결합되는 것으로, 원통 형상으로 형성된다.
상기 고정링(41)은 내주면에 암나사산이 형성되어 소구경 파일(1)의 외부에 나사 결합된다.
상기 파일 정착구(4)의 회전, 즉 고정링(41)이 소구경 파일(1)의 두부 외주면에서 상하로 이동함에 따라 파일 정착구(4)의 설치 높이를 조절할 수 있다.
상기 베이스플레이트(42)는 고정링(41)의 상부에 구비된다.
도 4에서 상기 베이스플레이트(42)는 고정링(41)의 상단에서 외주면으로 돌출되게 구비되었다.
상기 고정링(41)과 베이스플레이트(42)는 용접 등에 의해 고정 가능하다.
상기 기둥 지지구(5)는 상부에 모듈러 유닛 등 구조물의 기둥(2)이 거치되어 지지된다.
상기 기둥 지지구(5)는 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 상부에 거치된다.
상기 기둥 지지구(5)는 베이스플레이트(42)의 상부에 거치되는 거치플레이트(51)를 포함하여 구성된다.
상기 거치플레이트(51)는 상부에 구조물의 기둥(2)이 거치되는 것으로서, 상부에 거치되는 기둥(2) 또는 복수의 기둥(2)들의 단면 외곽 형상과 대응되는 형상으로 형성 가능하다.
즉, 사각 단면 기둥(2)의 경우, 기둥 지지구(5) 역시 평면상 사각형으로 형성할 수 있다.
상기 거치플레이트(51)는 베이스플레이트(42)의 상면에서 수평 방향으로 위치 이동이 가능하게 구비된다.
이에 상기 소구경 파일(1)의 상부에 설치될 기둥(2)의 위치 오차에 따라 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 상에서 기둥 지지구(5)의 위치를 조정하여 고정할 수 있다. 이때, 상기 기둥 지지구(5)의 위치를 조정한 후 거치플레이트(51)를 베이스플레이트(42) 상에 용접 등에 의해 고정할 수 있다.
도 1, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51) 상면에는 기둥(2)의 하단이 수용되도록 외측에 가이드벽(52)이 돌출 형성될 수 있다.
2 이상의 모듈러 유닛이 만나는 부위의 경우, 상기 가이드벽(52)은 복수 개의 기둥(2)이 수용될 수 있는 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어, 4개의 모듈러 유닛이 만나는 부위에서는 4개의 기둥(2)이 수용될 수 있는 크기로 가이드벽(52)의 크기와 위치 등을 설정할 수 있다.
상기 기둥(2)이 설치될 위치에 따라 현장 실측하여 기둥 지지구(5)의 위치를 조정 및 고정한 상태에서 기둥(2)을 설치하는 경우, 기둥(2)의 위치와 기둥 지지구(5) 사이에 위치 오차가 존재할 수 있다. 그러므로 이러한 시공오차를 고려하여 기둥(2)과 가이드벽(52) 사이에는 유격을 둘 수 있다.
상기 기둥(2) 설치 후에는 유격 공간 내에 심플레이트를 삽입하거나 용접에 의해 고정 가능하다.
상기 가이드벽(52)의 내측면 상단에는 용접살이 채워질 수 있도록 면취를 형성할 수 있다.
상기 체결볼트(6)는 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)와 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)를 관통하여 복수 개가 이격되게 체결됨으로써, 파일 정착구(4)와 기둥 지지구(5)를 고정한다.
상기와 같이, 본 발명에서는 소구경 파일(1)의 두부에 정착되는 파일 정착구(4)와 기둥(2)의 하부에 구비되는 기둥 지지구(5)를 수평 방향으로 상대 이동 가능하게 구성함으로써, 소구경 파일(1)과 기둥(2)의 위치 오차를 쉽게 흡수할 수 있다.
이에 따라 기둥 하중을 파일로 직접 전달할 수 있어 기초판 생략이 가능하므로, 모듈러 유닛 등 시공시 시공성 및 경제성 향상, 공기 단축이 가능하다.
본 발명을 이용하는 경우, 상기 기둥 지지구(5)의 위치를 먼저 설정하여 파일 정착구(4)의 상부에 고정한 후 기둥 지지구(5) 상부에 기둥(2)을 설치하는 순서로 시공할 수 있다. 또는, 상기 기둥 지지구(5)의 상부에 기둥(2)을 먼저 설치하여 고정한 다음, 기둥(2)과 함께 기둥 지지구(5)의 위치를 조절하여 나중에 파일 정착구(4)의 상부에 고정할 수도 있다.
도 4는 도 3에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도이다.
도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)에는 일방향으로 길게 형성된 복수의 제1장공(421)이 형성되고, 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)에는 상기 제1장공(421)과 대응되는 위치에 제1장공(421)과 직교하는 방향으로 길게 형성된 복수의 제2장공(511)이 형성되어, 제1장공(421)과 제2장공(511)을 관통하는 상기 체결볼트(6)에 의해 거치플레이트(51)가 베이스플레이트(42)에 고정 결합될 수 있다.
상기 기둥 지지구(5)는 위치 조정 후 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)에 고정하여 수평 방향 유동이 발생하지 않도록 하여야 한다.
그런데 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)를 베이스플레이트(42)에 용접 고정할 경우 현장 화기 작업이 필요하다. 또한, 거치플레이트(51)가 베이스플레이트(42) 상에 단순 거치될 경우, 기둥 지지구(5)가 과도하게 이동하여 파일 정착구(4)로부터 이탈될 수 있다.
따라서 용접 공정 없이 기둥 지지구(5)를 파일 정착구(4)에 고정하면서 기둥 지지구(5)의 이탈을 방지하기 위해 체결볼트(6)를 이용하여 거치플레이트(51)를 베이스플레이트(42)에 고정할 수 있다.
이때, 상기 체결볼트(6)가 가조임된 상태에서 기둥 지지구(5)가 베이스플레이트(42) 상에서 어느 방향으로든지 수평 이동 가능하도록 베이스플레이트(42)와 거치플레이트(51)에 각각 제1장공(421)과 제2장공(511)을 형성할 수 있다.
상기 제1장공(421)과 제2장공(511)은 체결볼트(6) 삽입시 체결볼트(6)의 2방향 이동이 가능하도록 서로 직교하는 방향으로 길이를 길게 형성한다.
상기 체결볼트(6)가 제1장공(421)과 제2장공(511)에 관통 결합되어 가조임된 상태에서 기둥 지지구(5)의 위치를 조정한 후 체결볼트(6)를 본조임하여 기둥 지지구(5)를 파일 정착구(4)에 고정할 수 있다.
한편, 상기 기둥(2)을 기둥 지지구(5)에 먼저 설치한 후 기둥 지지구(5)의 위치를 조절하는 경우, 체결볼트(6)의 본조임시 기둥(2)이 간섭되지 않도록 체결볼트(6)는 기둥(2)의 외측에 배치함이 바람직하다.
이와 달리 상기 기둥 지지구(5)의 위치를 먼저 조절하여 고정한 후 기둥(2)을 설치하는 경우, 체결볼트(6)는 기둥(2)의 외측 또는 기둥(2)의 하부 어느 곳에 있어도 무방하다. 다만, 이 경우 상기 체결볼트(6)의 헤드가 기둥(2)과 간섭되지 않도록 기둥(2)의 하부가 개방되거나 체결볼트(6)의 헤드가 거치플레이트(51)의 상면 내에 수용되어 돌출되지 않도록 구성한다.
본 발명은 상기 기둥 지지구(5)를 파일 정착구(4)와 상대 이동이 가능하도록 구성한 것으로서, 시공오차에 따라 기둥(2)의 중심이 소구경 파일(1)의 중심에서 벗어나 편심이 발생할 수 있도록 허용한다.
따라서 편심이 큰 경우에도 기둥(2)의 하중을 소구경 파일(1)로 원활하게 전달하도록 두부 접합구(3)의 하부를 지지하기 위해 베이스플레이트(42)의 하부면과 고정링(41)의 외측면 사이에 복수의 보강리브(43)를 설치할 수 있다(도 4).
도 5는 고정구가 구비된 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도이다.
도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파일 정착구(4)의 하부에는 상기 파일 정착구(4)의 고정링(41)의 외경보다 내경이 커 고정링(41) 외주면과의 사이가 이격되도록 고정링(41)이 관통되는 가이드공(711)이 형성된 것으로 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 하면에 밀착되는 고정플레이트(71)를 포함하여 구성되는 고정구(7)가 더 구비되어, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71) 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71)를 관통하여 체결되는 상기 체결볼트(6)에 의해 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71) 사이에 고정될 수 있다.
즉, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 상부에는 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)가 구비되고, 하부에는 고정구(7)의 고정플레이트(71)가 구비되어, 상기 베이스플레이트(42)는 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71) 사이에서 수평 방향으로 상대 이동 가능하게 구성할 수 있다.
이를 위해 상기 고정구(7)의 고정플레이트(71) 중앙에는 파일 정착구(4)의 고정링(41)이 관통되는 가이드공(711)을 형성할 수 있다.
상기 기둥 지지구(5)와 함께 이동하는 고정구(7)가 파일 정착구(4)와 수평 방향 상대 이동이 허용될 수 있도록 가이드공(711)의 내경은 고정링(41)의 외경보다 다소 크게 형성하여 허용 이동 거리만큼 이격되게 배치할 수 있다.
상기 체결볼트(6)는 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)를 관통하여 체결되는 것으로, 기둥 지지구(5)와 고정구(7)가 일체로 움직이게 하면서 이들을 상호 고정한다.
상기 체결볼트(6)가 가조임된 상태에서는 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)가 베이스플레이트(42)에 밀착되지 않는다. 그러므로 체결볼트(6)가 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)를 관통하여 가조임된 상태에서 기둥 지지구(5)와 고정구(7)의 조립체를 자유롭게 수평 방향으로 이동하여 위치를 조정할 수 있다.
상기 기둥 지지구(5)와 고정구(7)의 조립체 위치를 조정한 후에는 체결볼트(6)를 본조임한다. 이에 따라 상기 베이스플레이트(42)의 상면과 하면에 각각 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)가 밀착되며, 이들 부재의 접합면 간 마찰력에 의해 파일 정착구(4), 기둥 지지구(5) 및 고정구(7)가 상호 고정될 수 있다.
상기 고정플레이트(71) 하면의 가이드공(711) 주변에는 파일 정착구(4)의 고정링(41)이 삽입되는 가이드링(72)이 구비될 수 있다.
상기 가이드링(72)의 내주면은 고정구(7)가 파일 정착구(4)와 수평 방향 상대 이동이 허용될 수 있도록 고정링(41)의 외주면과 다소 이격되게 배치한다.
상기 가이드링(72)은 고정플레이트(71)의 가이드공(711) 주변을 보강한다.
도 7은 기둥 지지구에 수용홈이 구비된 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면 사시도이다.
도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)는 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51) 하면에 형성된 것으로 내측면이 베이스플레이트(42)의 외측면과 이격되는 수용홈(512) 내부에 수용되도록 구성할 수 있다.
상기 체결볼트(6)가 베이스플레이트(42)의 외측에서 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)에 체결되면, 베이스플레이트(42)의 두께만큼 상하 이격 공간이 발생하게 된다.
이 경우 체결볼트(6)의 본조임시, 거치플레이트(51) 및 고정플레이트(71)에 휨 변형이 발생하여 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)가 베이스플레이트(42)에 제대로 밀착되지 않을 수 있다.
따라서 상기 거치플레이트(51)의 하면에 소정 깊이로 수용홈(512)을 형성하고 베이스플레이트(42)가 상기 수용홈(512) 내부에 수용되도록 함으로써, 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)가 서로 이격되지 않고 직접 밀착되게 할 수 있다.
상기 거치플레이트(51)가 베이스플레이트(42)와 수평 방향으로 상대 이동이 가능하도록 상기 수용홈(512)의 내측면은 베이스플레이트(42)의 외측면과 허용 이동 거리만큼 이격 형성함이 바람직하다.
따라서 상기 체결볼트(6)의 본조임시, 거치플레이트(51)와 베이스플레이트(42) 간 마찰력 및 고정플레이트(71)와 베이스플레이트(42) 간 마찰력에 의해 부재 위치가 고정될 수 있다.
이 경우 체결볼트(6)의 조임력이 베이스플레이트(42) 측에 제대로 전달되도록 체결볼트(6)는 베이스플레이트(42)에 가까운 위치에 체결하는 것이 바람직하다.
도 9는 채움재가 주입된 두부 접합구를 도시하는 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(512) 내부의 이격 공간에는 채움재(8)가 주입될 수 있다.
상기 거치플레이트(51)의 위치 조정 후 체결볼트(6)의 본조임시, 플레이트 간 마찰력에 의해 기둥 지지구(5)와 파일 정착구(4)가 고정된다.
그런데 플레이트 간 마찰력이 부족한 경우, 상기 수용홈(512) 내에서 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 슬립되면서 기둥 지지구(5)의 위치가 변동될 수 있다.
따라서 상기 기둥 지지구(5)의 위치 조정 후 베이스플레이트(42)를 수용홈(512) 내에 견고하게 고정하여 위치 변동이 발생하지 않게 할 필요가 있다.
이를 위해 상기 체결볼트(6)는 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71)를 상호 고정하도록 하고, 수용홈(512) 내에서 베이스플레이트(42)의 횡방향 유동을 방지하도록 수용홈(512) 내부의 이격 공간에 채움재(8)를 주입할 수 있다.
상기 채움재(8)는 에폭시, 무수축 모르타르 등일 수 있다.
상기 채움재(8)의 주입을 위해 거치플레이트(51)에는 수용홈(512) 내부로 연통되는 주입공(미도시)을 형성 가능하다.
도 10은 체결볼트에 의해 결합되는 두부 접합구의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 두부 접합구를 도시하는 단면도이다.
도 10, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71)에는 서로 대응되는 위치에 제1체결공(513)과 제3체결공(712)이 각각 형성되고, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)에는 상기 제1, 3체결공(513, 712)과 대응되는 위치에 제1, 3체결공(513, 712)보다 지름이 큰 제2체결공(422)이 형성되며, 상기 체결볼트(6)는 제1, 2, 3체결공(513, 422, 712)을 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71) 사이에 고정되도록 구성할 수 있다.
상기 체결볼트(6)가 거치플레이트(51), 베이스플레이트(42) 및 고정플레이트(71)를 모두 관통하도록 함으로써, 체결볼트(6)의 본조임시 체결볼트(6)의 조임력이 각 부재들 간 접합면에 직접 전달되도록 할 수 있다.
이를 위해 상기 거치플레이트(51), 베이스플레이트(42) 및 고정플레이트(71)에는 서로 대응되는 위치에 각각 제1체결공(513), 제2체결공(422) 및 제3체결공(712)을 형성할 수 있다.
이 경우 상기 기둥 지지구(5)와 고정구(7)가 같이 움직이되, 기둥 지지구(5)와 고정구(7)의 조립체가 베이스플레이트(42)와 상대 이동이 가능하도록 제1체결공(513)과 제3체결공(712)은 체결볼트(6)의 지름과 대응되는 크기의 지름으로 형성할 수 있다.
그리고 상기 베이스플레이트(42)의 제2체결공(422)은 내주면이 체결볼트(6)의 외주면과 허용 이동 거리만큼 이격되도록 제1, 3체결공(513, 712)보다 지름을 크게 형성할 수 있다.
1: 소구경 파일 2: 기둥
3: 두부 접합구 4: 파일 정착구
41: 고정링 42: 베이스플레이트
421: 제1장공 422: 제2체결공
43: 보강리브 5: 기둥 지지구
51: 거치플레이트 511: 제2장공
512: 수용홈 513: 제1체결공
52: 가이드벽 6: 체결볼트
7: 고정구 71: 고정플레이트
711: 가이드공 712: 제3체결공
72: 가이드링 8: 채움재

Claims (6)

  1. 상단이 지반 상부로 돌출되도록 지반에 근입된 소구경 파일(1)의 상단에 결합되는 것으로 소구경 파일(1)의 외주면에 나사 결합되는 고정링(41)과 상기 고정링(41)의 상부에 구비되는 베이스플레이트(42)로 구성되는 파일 정착구(4);
    상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 상면에 수평 방향으로 위치 이동 가능하게 구비되어 베이스플레이트(42)에 고정 결합되는 것으로 상부에 구조물의 기둥(2)이 거치되어 지지되는 거치플레이트(51)를 포함하여 구성되는 기둥 지지구(5);
    상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)와 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)를 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구(4)와 기둥 지지구(5)를 고정하는 복수의 체결볼트(6); 및
    상기 파일 정착구(4)의 고정링(41)의 외경보다 내경이 커 고정링(41) 외주면과의 사이가 이격되도록 고정링(41)이 관통되는 가이드공(711)이 형성된 것으로 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42) 하면에 밀착되는 고정플레이트(71)를 포함하여 구성되는 고정구(7); 로 구성되어,
    상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71) 사이에서 수평 방향으로 이동 가능하게 구비되며,
    상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71)를 관통하여 체결되는 상기 체결볼트(6)에 의해 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71) 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)는 상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51) 하면에 형성된 것으로 내측면이 베이스플레이트(42)의 외측면과 이격되는 수용홈(512) 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구.
  5. 제4항에서,
    상기 수용홈(512) 내부의 이격 공간에는 채움재(8)가 주입되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구.
  6. 제1항에서,
    상기 기둥 지지구(5)의 거치플레이트(51)와 고정구(7)의 고정플레이트(71)에는 서로 대응되는 위치에 제1체결공(513)과 제3체결공(712)이 각각 형성되고, 상기 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)에는 상기 제1, 3체결공(513, 712)과 대응되는 위치에 제1, 3체결공(513, 712)보다 지름이 큰 제2체결공(422)이 형성되며,
    상기 체결볼트(6)는 제1, 2, 3체결공(513, 422, 712)을 관통하여 체결됨으로써 파일 정착구(4)의 베이스플레이트(42)가 거치플레이트(51)와 고정플레이트(71) 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 하중을 소구경 파일로 직접 전달하기 위한 파일 두부 접합구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007205108A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Sankin B & G Kk 基礎杭と建造物の支柱との接合構造およびそれに使用する基礎杭
KR20170025329A (ko) * 2015-08-28 2017-03-08 이정엽 높이 조절이 가능한 독립 기초 파일
JP6096367B1 (ja) * 2016-10-20 2017-03-15 大和リース株式会社 鋼管杭と鉄骨柱の接合構造

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