KR102465683B1

KR102465683B1 - 파일의 무용접 이음장치

Info

Publication number: KR102465683B1
Application number: KR1020210158264A
Authority: KR
Inventors: 김병철; 김기웅; 김유라
Original assignee: 김병철; 김기웅; 김유라
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2022-11-11

Abstract

본 발명은 파일의 무용접 이음장치에 관한 것으로, 상부파일에 설치되는 상부연결구와 하부파일에 설치되는 하부연결구가 맞물리도록 결합된 상태에서 상부연결구와 하부연결구의 외면에 폐합되지 않도록 절개되어 있는 전단연결링을 설치하고 링 고정수단을 통해 절개된 전단연결링의 양단을 일체로 구속하여 연결해줌으로서 상부연결구와 하부연결구의 빠르고 간편한 이음 시공 및 견고한 구속력이 발생되도록 하는 파일의 무용접 이음장치를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은, 상부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되고 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과, 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 다수의 연결부로 이루어진 상부연결구; 하부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되며 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 연결부로 이루어지고 상기 상부연결구와 결합편들이 교번되도록 맞물려 결합되는 하부연결구; 상기 상부연결구와 하부연결구의 결합편들에 형성된 링삽입홈으로 삽입되어 상부연결구와 하부연결구의 외측을 감싸 일체로 연결해주는 것으로 폐합되지 않고 어느 한 부분이 절개되도록 구성되는 전단연결링; 상기 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀 내부에서 링삽입홈으로 돌출되도록 설치되는 체결볼트와, 상기 체결볼트에 체결되어 절개되어 있는 전단연결링의 양 끝단을 가압 고정해주는 와셔 및 너트로 이루어진 링 고정수단;을 포함하여 구성된 것을 기술적 요지로 한다.

Description

파일의 무용접 이음장치{Coupling apparatus for non-welding of pile}

본 발명은 파일의 무용접 이음장치에 관한 것으로, 상부파일에 설치되는 상부연결구와 하부파일에 설치되는 하부연결구가 맞물리도록 결합된 상태에서 상부연결구와 하부연결구의 외면에 전단연결링을 설치한 후 링 고정수단을 통해 연결해줌으로서 상부파일과 하부파일의 안정적인 이음이 가능하도록 하는 파일의 무용접 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반에 건축 또는 토목 구조물을 시공하고자 할 경우, 구조물의 하중을 지지층으로 전달하여 구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 지표면으로부터 지지층으로 연결되는 파일이 사용되고 있다.

상기 파일의 시공을 위한 지지층은 주로 지표면으로부터 수십 미터의 깊이에 존재하며, 파일의 경우 생산 및 운반의 편의성을 위하여 최장 15m 이하의 길이로 제작되는 바, 다수 개의 파일을 상호 연결하여 지표면으로부터 지지층으로 파일을 연장 시키게 된다.

상기 파일중 PHC 파일(Pretensioned spun High strength Concrete Piles)은 원심력을 이용하여 제작된 속이 빈 고강도 콘크리트 파일에 프리텐션방식으로 프리스트레스를 도입한 것으로 제작되며, 이러한 PHC 파일은 휨 저항성, 수직력과 수평력에 대한 저항성이 뛰어난 특징을 갖고 있으며, 항타공법 및 매입공법 등을 이용하여 시공이 가능하므로 연약지반에 구조물을 시공하고자 할 경우 많이 사용되고 있다.

이러한 PHC파일은 설치 깊이에 따라 다수개를 연결하여 시공하게 되며 상부파일과 하부파일에 연결구를 설치하고 볼트 체결하여 연결하는 방식의 기술들이 많이 사용되고 있다.

종래의 파일 이음 시공기술인 등록특허번호 제10-1803358호 및 등록특허번호 제10-1983287호에서와 같이 상부연결구와 하부연결구 사이에 핀을 삽입하여 이음시공 하는 것이다.

그러나 이러한 시공구조는 핀의 수량이 PC 너트 1개당 2개씩 필요하여 PHC 파일 Φ500 A종의 경우 PIN이 18개씩 필요함에 따라 작업량 증가에 따른 시공기간의 증가와 비용이 증가되는 문제점이 있다.

등록특허번호 제10-1803358호 등록특허번호 제10-1983287호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상부파일에 설치되는 상부연결구와 하부파일에 설치되는 하부연결구가 맞물리도록 결합된 상태에서 상부연결구와 하부연결구의 외면에 폐합되지 않도록 절개되어 있는 전단연결링을 설치하고 링 고정수단을 통해 절개된 전단연결링의 양단을 일체로 구속하여 연결해줌으로서 상부연결구와 하부연결구의 빠르고 간편한 이음 시공 및 견고한 구속력이 발생되도록 하는 파일의 무용접 이음장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 상부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되고 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과, 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 다수의 연결부로 이루어진 상부연결구; 하부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되며 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 연결부로 이루어지고 상기 상부연결구와 결합편들이 교번되도록 맞물려 결합되는 하부연결구; 상기 상부연결구와 하부연결구의 결합편들에 형성된 링삽입홈으로 삽입되어 상부연결구와 하부연결구의 외측을 감싸 일체로 연결해주는 것으로 폐합되지 않고 어느 한 부분이 절개되도록 구성되는 전단연결링; 상기 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀 내부에서 링삽입홈으로 돌출되도록 설치되는 체결볼트와, 상기 체결볼트에 체결되어 절개되어 있는 전단연결링의 양 끝단을 가압 고정해주는 와셔 및 너트로 이루어진 링 고정수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하부연결구의 결합편은, 상기 하부파일에 결합되는 결합편몸체; 상기 결합편몸체의 중심을 관통하도록 형성되어 하부파일의 너트부에 볼트를 통해 체결될 수 있도록 하는 볼트홀; 상기 결합편몸체의 상부에서 볼트홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 볼트홀의 입구부분에 오목하게 형성되어 볼트의 머리가 삽입되는 볼트머리 삽입홈; 상기 결합편몸체의 상부에서 하부방향으로 오목하게 형성되어 상기 상부연결구의 연결부가 삽입되는 연결부 삽입홈; 상기 결합편몸체의 외측면에서 결합편몸체의 폭방향으로 오목하게 형성되어 상기 전단연결링이 삽입되는 링삽입홈; 상기 볼트머리 삽입홈의 내측면에서 링삽입홈으로 관통되도록 형성되어 상기 체결볼트가 설치될 수 있도록 하는 통공; 상기 통공의 입구부분에서 통공의 직경보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 체결볼트의 머리가 삽입되도록 하면서 너트 체결시 회전되지 않도록 하는 볼트머리 끼움홈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 링 고정수단은, 상기 볼트머리 끼움홈의 입구부분 바닥면에 형성되는 스토퍼 설치홀에 삽입되도록 설치됨으로서 상기 체결볼트에 와셔와 너트를 체결하는 과정에서 체결볼트의 머리가 볼트머리 끼움홈에서 이탈되지 않도록 하는 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 볼트머리 삽입홈에서 볼트머리 삽입홈보다 큰 직경을 갖는 호 형태의 확장부를 형성하고, 상기 확장부의 내부에 풀림방지키를 설치하여 고정볼트의 머리에 간섭되도록 함으로써 고정볼트의 풀림을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부연결구와 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀의 폭은 상기 너트부의 폭 보다 크게 형성되어 상부연결구 및 하부연결구가 너트부에 맞닿지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전단연결링은, 상기 체결볼트가 설치될 수 있도록 양단부에 폭 방향으로 오목한 형태의 볼트설치홈이 형성되고, 두께방향으로는 상기 너트 및 와셔가 링삽입홈 외측으로 노출되지 않도록 너트매립 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전단연결링에는 적어도 1개 이상의 키가 돌출되도록 형성되고 상기 하부연결구의 링 삽입홈의 상부면에는 상기 키가 삽입될 수 있도록 키 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 전단연결링은 적어도 2개 이상으로 분리되어 구성되며 이웃하는 전단연결링이 링 고정수단을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부연결구 및 하부연결구의 결합편 상, 하측면에서 일측방향으로 돌출되도록 형성되어 상부파일과 하부파일의 내경 및 외경에 걸려짐으로써 상부파일과 하부파일을 눕힌 후 상부연결구 및 하부연결구를 설치하는 과정에서 상부연결구와 하부연결구의 처짐을 방지하여 볼트의 체결이 용이하게 이루어지도록 하는 걸림편을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서로 맞물리도록 결합된 상부연결구와 하부연결구의 외측면을 전단연결링으로 감아주도록 설치하고, 링 고정수단을 통해 전단연결링을 구속하여 고정해줌으로써 상부파일과 하부파일의 간편한 이음 시공이 가능한 효과가 있다.

또한 링 고정수단을 통해 전단연결링을 구속하여 고정해주는 과정에서 체결볼트의 머리가 축방향으로 구속되어 너트를 체결하는 과정에서 회전이 방지되고, 스토퍼에 의해 길이방향으로 구속됨으로써 결합편의 외측에서 너트의 회전만으로 조임이 가능하여 시공성이 우수한 효과가 있다.

또한 상부연결구와 하부연결구를 전단연결링으로 감싸 다수의 결합편을 원주방향으로 한 번에 연결해 줌으로써 링 고정수단의 설치 개소를 최소화 시켜주게 되어 작업량을 줄여줌과 동시에 자재비를 절감시켜주는 효과가 있다.

또한 상부연결구와 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀의 폭을 상부파일과 하부파일에 매립되어 있는 너트부의 폭 보다 넓게 형성하여 상부연결구와 하부연결구가 너트부에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 항타시 상부연결구와 하부연결구에 발생되는 외력이 너트부에 직접적으로 전달되는 것을 방지하여 파일의 파손을 방지해주는 효과가 있다.

또한 결합편의 상, 하측면에 걸림편을 더 형성하여 상부파일과 하부파일을 눕힌 상태에서 상부연결구와 하부연결구를 설치하는 과정에서 상부연결구와 하부연결구의 처짐을 방지하여 볼트체결이 용이하게 이루어지게 되어 작업성이 향상되도록 하는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구를 상측에서 바라본 분리사시도,
도 2 은 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구를 하측에서 바라본 분리사시도,
도 3 은 본 발명에 의한 하부연결구의 결합편과 링 고정수단의 설치 구조를 나타낸 사시도,
도 4 는 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구의 결합 후 전단연결링의 설치 구조를 나타낸 사시도,
도 5 는 본 발명에 의한 전단연결링을 다수개로 분리한 상태를 나타낸 사시도,
도 6 은 본 발명에 의한 전단연결링의 설치 및 링 고정수단의 설치 구조를 나타낸 예시도,
도 7 은 본 발명에 의한 전단연결링의 설치 후 링 고정수단을 이용하여 전단연결링을 고정한 상태를 나타낸 예시도,
도 8 은 본 발명에 의한 상부연결구의 고정 구조를 나타낸 단면도,
도 9 는 본 발명에 의한 하부연결구에서 전단연결링과 링 고정수단의 설치 상태를 나타낸 단면도,
도 10 은 본 발명에 의한 상부연결구가 걸림편을 통해 상부파일에 정위치 되도록 안착된 상태를 나타낸 예시도,
도 11 은 본 발명에 의한 결합편에 확장부를 더 형성하고 비탄성 재질의 풀림방지키를 설치한 예시도,
도 12 는 본 발명에 의한 풀림방지키에 의해 고정볼트의 회전이 방지되는 상태를 나타낸 예시도,
도 13 은 본 발명에 의한 결합편에 확장부를 더 형성하고 비탄성 재질의 풀림방지키를 설치한 예시도.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구를 상측에서 바라본 분리사시도, 도 2 은 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구를 하측에서 바라본 분리사시도, 도 3 은 본 발명에 의한 하부연결구의 결합편과 링 고정수단의 설치 구조를 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명에 의한 상부연결구와 하부연결구의 결합 후 전단연결링의 설치 구조를 나타낸 사시도, 도 5 는 본 발명에 의한 전단연결링을 다수개로 분리한 상태를 나타낸 사시도, 도 6 은 본 발명에 의한 전단연결링의 설치 및 링 고정수단의 설치 구조를 나타낸 예시도, 도 7 은 본 발명에 의한 전단연결링의 설치 후 링 고정수단을 이용하여 전단연결링을 고정한 상태를 나타낸 예시도, 도 8 은 본 발명에 의한 상부연결구의 고정 구조를 나타낸 단면도, 도 9 는 본 발명에 의한 하부연결구에서 전단연결링과 링 고정수단의 설치 상태를 나타낸 단면도, 도 10 은 본 발명에 의한 상부연결구가 걸림편을 통해 상부파일에 정위치 되도록 안착된 상태를 나타낸 예시도로서,

도면에서와 같이 상부파일(10)과 하부파일(20)은 통상의 PHC파일로 구성되며 상기 PHC파일의 단부에는 다수의 너트부(40)가 매립되며 본 발명의 상부연결구(100)와 하부연결구(200)가 고정볼트(30)를 통해 너트부(40)에 체결되는 것이다.

본 발명에 의한 파일의 무용접 이음장치는, 일정한 간격으로 이격되어 상부파일(10)에 형성된 다수의 너트부(40)에 결합되는 다수의 결합편(110)과, 상기 결합편(110)들을 연결해주는 연결부(120)로 이루어진 상부연결구(100)와, 일정한 간격으로 이격되어 하부파일(20)에 형성된 다수의 너트부(40)에 결합되며 상기 상부연결구(100)의 결합편(110) 사이에 형성되는 이격공간으로 삽입되어 상부연결구(100)의 결합편(110)과 서로 교번되도록 위치하게 되는 결합편(210)과, 상기 결합편(210)들을 연결해주는 연결부(220)로 이루어진 하부연결구(200)와, 상기 교번되도록 위치하는 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 결합편(110)(210) 외측에 감겨지도록 끼움 설치되어 상부연결구(100)와 하부연결구(200)를 일체로 연결해주되, 폐합되지 않고 어느 한 부분이 절개되도록 구성되는 전단연결링(300)과, 상기 전단연결링(300)이 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 결합편(110)(210)에서 이탈되는 것을 방지해주는 링 고정수단(400)을 포함하여 구성된다.

상기 상부연결구(100)의 결합편(110)은 상부파일(10)에 형성된 너트부(40)의 위치에 대응되도록 일정한 간격으로 이격되어 방사상으로 배치되고 상부파일(10)에 결합되는 결합편몸체(111)와, 상기 결합편몸체(111)의 중심을 관통하도록 형성되어 상부파일(10)의 너트부(40)에 고정볼트(30)의 체결이 가능하도록 하는 볼트홀(112)과, 상기 결합편몸체(111)의 하부에서 볼트홀(112)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 볼트홀(112)의 입구부분에 오목하게 형성되어 고정볼트(30)의 머리가 삽입되는 볼트머리 삽입홈(113)과, 상기 결합편몸체(111)의 하부면에서 상부방향으로 오목하게 형성되어 상기 하부연결구(200)의 연결부(220)가 삽입되는 연결부 삽입홈(116)과, 상기 결합편몸체(111)의 외측면에서 결합편몸체(111)의 폭방향으로 오목하게 형성되어 상기 전단연결링(300)이 삽입되는 링삽입홈(114)으로 구성된다.

상기 연결부(120)는 상기 결합편몸체(111)의 상단을 연결해줌으로써 다수의 결합편들(111)을 일체로 연결해주게 되며 후술되는 하부연결구(200)의 연결부 삽입홈(218)으로 삽입된다.

한편 하부연결구(200)의 결합편(210)은 도 2, 3 에서와 같이 하부파일(20)에 형성된 너트부(40)의 위치에 대응되도록 일정한 간격으로 이격되어 방사상으로 배치되고 하부파일(20)에 결합되는 결합편몸체(211)와, 상기 결합편몸체(211)의 중심을 관통하도록 형성되어 하부파일(20)의 너트부(40)에 고정볼트(30)를 통해 체결될 수 있도록 하는 볼트홀(212)과, 상기 결합편몸체(211)의 상부에서 볼트홀(212)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 볼트홀(212)의 입구부분에 오목하게 형성되어 고정볼트(30)의 머리가 삽입되는 볼트머리 삽입홈(213)과, 상기 결합편몸체(211)의 상부에서 하부방향으로 오목하게 형성되어 상기 상부연결구(100)의 연결부(120)가 삽입되는 연결부 삽입홈(218)과, 상기 결합편몸체(211)의 외측면에서 결합편몸체(211)의 폭방향으로 오목하게 형성되어 상기 전단연결링(300)이 삽입되는 링삽입홈(214)과, 상기 볼트머리 삽입홈(213)의 내측면에서 링삽입홈(214)으로 관통되도록 형성되어 상기 체결볼트(410)가 설치될 수 있도록 하는 통공(215)과, 상기 통공(215)의 입구부분에서 통공(215)의 직경보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 체결볼트(410)의 머리가 삽입되도록 하면서 결합편몸체(211)의 외측에서 너트(420)를 체결하는 과정에서 회전되지 않도록 하는 볼트머리 끼움홈(216)을 포함하여 구성된다.

상기 하부연결구(200)의 결합편(210)은 볼트머리 삽입홈(213)의 내부에서 링 삽입홈(214)으로 통공(215)을 형성함으로써 결합편(210)의 내측에서 외측을 향해 체결볼트(410)의 설치가 가능하게 되고, 볼트머리 끼움홈(216)을 형성함으로써 결합편(210)의 외측에서 체결볼트(410)에 너트(420)를 체결하는 과정에서 체결볼트(410)가 회전하는 것을 방지하여 너트(420)의 설치 및 견고한 조임이 가능하게 된다.

상기 볼트머리 끼움홈(216)은 4각형의 단면을 갖도록 형성되어, 통상의 6각형 단면을 갖는 체결볼트(410)의 머리가 삽입된 후 회전되지 않도록 하는 것이다.

한편 상기 하부연결구(200)는 상기 볼트머리 끼움홈(216) 입구부분의 바닥면에 스토퍼 설치홀(217)이 더 형성되고 상기 스토퍼 설치홀(217)에는 후술되는 링 고정수단(400)의 스토퍼(440)가 삽입되어 체결볼트(410)가 볼트머리 끼움홈(216)에서 이탈되지 않도록 한다.

또한 도 6, 7 에서와 같이 상기 하부연결구(200)의 결합편(210)에 형성된 링삽입홈(214)에는 링삽입홈(214)의 폭 보다 더 큰 폭을 갖도록 형성되어 상기 체결볼트(410)에 너트(420)을 체결하는 과정에서 렌치와 같은 공구를 용이하게 삽입하여 작동할 수 있도록 하는 공구삽입홈(400)을 더 포함하여 구성된다.

한편 도 8, 9, 10 에서와 같이 상기 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 결합편(110)(210)에 형성된 볼트홀(112)(212)의 폭(a)은 상기 너트부(40)의 폭(b) 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 볼트홀(112)(212)의 폭(a)을 너트부(40)의 폭(b) 보다 크게 형성함으로써 상부파일(10) 및 하부파일(20)에 상부연결구(100) 및 하부연결구(200)를 설치할 경우 너트부(40)에 상부연결구(100) 및 하부연결구(200)가 맞닿지 않고 이격되도록 위치하게 됨으로써 지중으로 파일을 항타하는 과정에서 발생되는 외력이 상부연결구(100)와 하부연결구(200)를 통해 너트부(40)에 직접적으로 전달되지 않게 되고 이로 인해 너트부(40) 주변 콘크리트의 균열 및 파손을 방지해주게 되는 것이다.

한편 본 발명은 상기 상부연결구(100) 및 하부연결구(200)의 결합편(110)(210) 상, 하측면에서 일측방향으로 돌출되도록 형성되어 상부파일(10)과 하부파일(20)의 내경 및 외경에 걸려지게 되어 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 처짐을 방지하는 걸림편(130)(230)을 더 포함하여 구성된다.

이를 보다 상세히 설명하면, 통상적으로 상부파일(10)과 하부파일(20)을 눕힌 상태에서 상부연결구(100)와 하부연결구(200)를 미리 설치하게 된다.

이때 볼트홀(112)(212)의 폭이 너트부(40)의 폭 보다 크게 형성됨으로써 고정볼트(30)를 너트부(40)에 체결할 경우 볼트홀(112)(212)의 여유 공간만큼 상부연결구(100)와 하부연결구(200)가 하부방향으로 처지게 되며 이로 인해 각각의 너트부(40)에 고정볼트(30)를 체결하는 과정에서 고정볼트(30)와 너트부(40)의 중심을 일치시키기 매우 어려운 문제점이 발생하게 된다.

따라서 상기와 같이 상부연결구(100)와 하부연결구(200)가 걸림편(130)(230)을 통해 상부파일(10)과 하부파일(20)의 내, 외경에 걸려지게 됨으로써 볼트홀(112)(212)의 중심과 너트부(40)의 중심이 일치되어 고정볼트(30)를 통한 체결이 용이하게 이루어지게 되는 것이다.

상기 상부연결구(100)와 하부연결구(200)는 서로 마주보도록 위치하고 결합편(110)(210)이 서로 엇갈려 교번되도록 결합됨으로써 상호 결합되는 것이다.

이와 같이 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 결합편(110)(210)들이 상호 교번되어 끼워지게 됨으로써 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 링삽입홈(114)(214)이 동일선상에서 서로 연속되도록 연결되고 전단연결링(300)을 링삽입홈(114)(214)으로 삽입하여 상부연결구(100)와 하부연결구(200)를 감싸 상호 연결하여 고정해주게 된다.

상기 전단연결링(300)은 도 4 에서와 같이 링 형태로 이루어지되, 어느 한 부분이 절개되어 절개부(340)를 형성함으로써 폐합되지 않도록 구성되고 탄성을 갖는 금속 재질로 이루어짐으로서, 작업자가 소정의 힘으로 벌어지도록 하거나 휘도록 하여 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 링삽입홈(114)(214)에 삽입할 수 있다.

또한 상기 전단연결링(300)은 상기 체결볼트(410)가 설치될 수 있도록 양단부에 폭 방향으로 오목한 반원 형태의 볼트설치홈(320)이 형성되며, 상기 볼트설치홈(320)과 마주하여 원형으로 형성되고, 상기 체결볼트(410)가 끼워질 수 있게 된다.

또한 상기 전단연결링(300)은 두께 방향으로 상기 너트(420) 및 와셔(430)가 링삽입홈(114)(214) 외측으로 노출되지 않도록 하면서 전단연결링(300)을 가압 고정할 수 있도록 하는 너트매립 단턱부(310)가 형성된다.

또한 상기 전단연결링(300)의 상부면에는 적어도 1개 이상의 키(330)가 돌출 형성되며 상기 링 삽입홈(214)의 상부면에는 상기 키(330)가 삽입될 수 있도록 키 삽입홈(214a)이 형성되어 전단연결링(300)이 링 삽입홈(114)(214)으로 삽입되면서 키(330)가 키 삽입홈(214a)에 삽입되어 걸리게 됨으로써 원주 방향으로 회전하지 않고 정위치되어 전단연결링(300)의 신속하고 정확한 설치가 이루어지게 된다.

한편 상기 키 삽입홈(214a)은 필요에 따라 상부연결구(100)의 결합편(110)에 형성된 링삽입홈(114)의 상부면에도 형성할 수 있다.

한편 상기 전단연결링(300)은 도 5 에서와 같이 적어도 2개 이상으로 분리되어 구성할 수 있으며, 이때 이웃하는 전단연결링(300)이 링 고정수단(400)을 통해 연결된다.

즉 2개 이상으로 분리된 전단연결링(300)은 링 고정수단(400)을 통해 이웃하는 전단연결링(300)의 양단을 1개의 전단연결링(300) 양단을 가압 고정하는 것과 동일하게 가압 고정해주게 된다.

한편 상기 링 고정수단(400)의 체결볼트(410)는 볼트머리 삽입홈(213)의 내부에서 통공(215)을 통해 링삽입홈(214)으로 노출되면서 전단연결링(300)의 볼트설치홈(320)으로 끼워지도록 설치되며 너트매립 단턱부(310)에 의해 형성되는 공간에서 와셔(430)와 너트(420)가 체결볼트(410)에 체결하여 절개되어 있는 전단연결링(300)의 양단을 가압 고정함으로써 전단연결링(300)이 링 삽입홈(114)(214)의 내부에 견고히 고정될 수 있도록 한다.

한편 상기 링 고정수단(400)은 도 3 에서와 같이 상기 스토퍼 설치홀(217)에 설치되어 결합편(210)의 외측에서 체결볼트(410)에 너트(420)를 체결할 경우 체결볼트(410)의 머리가 볼트머리 끼움홈(216)의 외부로 이탈되는 것을 방지해주는 스토퍼(440)를 포함하여 구성된다.

상기 스토퍼(440)는 가는 핀 형태로 구성할 수 있으며 상기 체결볼트(410)에 너트(420)를 체결하는 과정에서 체결볼트(410)을 지지할 수 있는 정도의 강도를 가진다.

한편 도 11 은 본 발명에 의한 결합편에 확장부를 더 형성하고 비탄성 재질의 풀림방지키를 설치한 예시도, 도 12 는 본 발명에 의한 풀림방지키에 의해 고정볼트의 회전이 방지되는 상태를 나타낸 예시도, 도 13 은 본 발명에 의한 결합편에 확장부를 더 형성하고 비탄성 재질의 풀림방지키를 설치한 예시도로서,

상기 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 볼트머리 삽입홈(113)(213)에서 볼트머리 삽입홈(113)(213)보다 큰 직경을 갖는 호 형태의 확장부(115)(219)를 형성하고, 상기 확장부(115)(219)의 내부에 풀림방지키(500)를 설치하여 상기 너트부(40)에 체결된 고정볼트(30)의 머리에 간섭되도록 함으로써 고정볼트(30)의 풀림을 방지하도록 구성된다.

상기 확장부(115)(219)는 결합편(110)(210)의 내측에 위치하도록 형성하며, 바람직하게는 하부연결구(200)의 결합편(210)에 확장부(219)를 형성할 경우 체결부재(400)가 설치되는 것에 간섭되지 않도록 내측으로 형성하는 것이다.

또한 상기 확장부(219)는 도 12 에서와 같이 120°의 각도를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

이는 고정볼트(30)의 머리가 6각형으로 구성될 경우 머리의 각 모서리는 60°의 각도를 갖는 6개의 측면부가 구비되며 120°의 각도를 갖는 확장부(219)의 내부에 풀림방지키(500)를 설치할 경우 도 8의 A,B,C와 같이 고정볼트(30)의 어느 하나의 측면부는 풀림방지키(500)와 필수적으로 맞닿게 됨으로써 고정볼트(30)의 풀림을 방지해주게 되며, 이러한 구성은 상부연결구(100)의 걸림편(110)에에 형성된 확장부(115)도 동일하게 적용된다.

한편 상기 풀림방지키(500)는 도 11, 12 에서와 같이 금속이나 플라스틱과 같은 비탄성체 재질로 구성할 수 있으며 이때에는 풀림방지키(500)의 외면과 확장부(219)의 내면을 조면 처리하여 고정볼트(30) 머리와의 마찰력이 향상되도록 하여 보다 안정적으로 고정볼트(30)의 풀림을 방지해주게 된다.

또한 풀림방지키(500)는 도 13 에서와 같이 탄성체로 구성할 수 있으며,이때 탄성체인 풀림방지키(500)를 확장부(115)(219)와 고정볼트(30) 사이에 강제로 밀어 넣어서 억지끼움 형태로 설치함으로써 고정볼트(30)가 회전할 경우 머리와 확장부(219) 사이에서 압착되어서 항타시에 진동에 의해 고정볼트(30)가 회전되어 풀리는 것을 방지해주게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 파일의 무용접 이음장치을 이용한 상부파일과 하부파일의 이음과정을 설명하면,

상기 하부파일(20)의 두부에 하부연결구(200)를 거치시킨다. 이때 하부연결구(200)의 결합편(210)이 하부파일(20)에 형성된 너트부(40)에 대응되도록 위치시킨다.

이때 하부연결구(200)의 결합편(210)에 형성된 걸림편(230)이 하부파일(20)의 내경 및 외경에 끼워져 결합편(210)의 볼트홀(212)과 하부파일(20)의 너트부(40) 중심이 일치되게 위치하게 된다.

이후 통공(215)으로 체결볼트(410)를 삽입하여 링 삽입홈(214)으로 노출되도록 한다.

이후 결합편(210)의 볼트홀(212)을 통해 고정볼트(30)를 설치하여 하부파일(20)의 너트부(40)에 체결하여 하부연결구(200)를 설치하고 풀림방지키(500)를 확장부(219)와 고정볼트(30)사이에 삽입한다.

이후 상기 스토퍼 설치홀(217)에 스토퍼(440)를 설치하여 체결볼트(410)에 너트(420)를 체결하는 과정에서 이탈되지 않도록 한다.

또한 상기 상부파일(10)에 상부연결구(100)를 고정볼트(30)를 이용하여 체결하고 확장부(115)와 고정볼트(30) 사이에 풀림방지키(500)를 설치하여 상부파일(10)에도 상부연결구(100)의 설치를 완료한다.

상기와 같이 상부파일(10)과 하부파일(20)에 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 설치가 완료되면 하부연결구(200)가 설치된 하부파일(20)을 설계된 파일의 시공위치에 안착시킨다.

이후 하부연결구(200)가 설치된 하부파일(20)의 상부에 상부연결구(100)가 설치되어 있는 상부파일(10)을 안착시킨다. 이때 상부연결구(100)의 결합편(110)과 하부연결구(200)의 결합편(210)은 서로 교번되어 맞물리도록 결합되고, 상부연결구(100)의 연결부(120)는 하부연결구(200)의 연결부 삽입홈(218)로 삽입되고 하부연결구(200)의 연결부(220)는 상부연결구(100)의 연결부 삽입홈(116)으로 삽입된다.

이후 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 링 삽입홈(114)(214)으로 전단연결링(300)을 삽입하되, 전단연결링(300)의 볼트설치홈(320)으로 상기 체결볼트(410)가 삽입되도록 하여 설치하게 된다.

이후 체결볼트(410)에 와셔(430)와 너트(420)를 체결하여 전단연결링(300)의 양 끝단을 가압 고정해줌으로서 전단연결링(300)의 고정을 통해 상부연결구(100)와 하부연결구(200)가 연결되고 이로 인해 상부파일(10)과 하부파일(20)의 이음 시공이 완료된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 서로 맞물리도록 결합된 상부연결구(100)와 하부연결구(200)의 외측면을 전단연결링(300)이 감아지도록 설치하고, 링 고정수단(400)을 통해 전단연결링(300)을 구속하여 고정해줌으로써 상부파일(10)과 하부파일(20)의 간편한 이음 시공이 가능하다.

또한 링 고정수단(400)을 통해 전단연결링(300)을 구속하여 고정해주는 과정에서 체결볼트(410)의 머리가 볼트머리 끼움홈(216)에 끼워져 구속됨으로써 체결볼트(410)가 축방향으로 회전하는 것을 방지하고, 스토퍼(440)에 의해 길이방향으로 구속됨으로써 볼트머리 끼움홈(216)에서 이탈되는 것이 방지되어 결합편(210)의 외측에서 너트(420)의 회전만으로 조임이 가능하여 견고하고 안정적인 시공이 가능하여 시공성이 매우 우수하다.

또한 상부연결구(100)와 하부연결구(200)를 전단연결링(300)으로 감싸 다수의 결합편(110)(210)을 한 번에 연결해주고, 이로 인해 링 고정수단(400)의 설치 개소를 최소화 시켜주게 됨으로써 자재비를 절감하고 작업량을 줄여줌에 따라 시공이 간편하고 비용을 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(10) : 상부파일 (20) : 하부파일
(30) : 고정볼트 (40) : 너트부
(100) : 상부연결구 (110) : 결합편
(111) : 결합편몸체 (112) : 볼트홀
(113) : 볼트머리 삽입홈 (114) : 링삽입홈
(115) : 확장부 (116) : 연결부 삽입홈
(120) : 연결부 (130) : 걸림편
(200) : 하부연결구 (210) : 결합편
(211) : 결합편몸체 (212) : 볼트홀
(213) : 볼트머리 삽입홈 (214) : 링삽입홈
(214a) : 키 삽입홈 (215) : 통공
(216) : 볼트머리 끼움홈 (217): 스토퍼 설치홀
(218) : 연결부 삽입홈 (219) : 확장부
(220) : 연결부 (230) : 걸림편
(240) : 공구삽입홈 (300) : 전단연결링
(310) : 너트매립 단턱부 (320) : 볼트설치홈
(330) : 키 (340) : 절개부
(400) : 링 고정수단 (410) : 체결볼트
(420) : 너트 (430) : 와셔
(440) : 스토퍼 (500) : 풀림방지키

Claims

상부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되고 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과, 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 다수의 연결부로 이루어진 상부연결구;
하부파일에 형성된 너트부에 볼트를 통해 결합될 수 있도록 볼트홀이 형성되며 외측면에는 폭방향으로 링삽입홈이 형성되어 있는 다수의 결합편과 상기 결합편들을 일체로 연결해주는 연결부로 이루어지고 상기 상부연결구와 결합편들이 교번되도록 맞물려 결합되는 하부연결구;
상기 상부연결구와 하부연결구의 결합편들에 형성된 링삽입홈으로 삽입되어 상부연결구와 하부연결구의 외측을 감싸 일체로 연결해주는 것으로 폐합되지 않고 어느 한 부분이 절개되도록 구성되는 전단연결링;
상기 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀 내부에서 링삽입홈으로 돌출되도록 설치되는 체결볼트와, 상기 체결볼트에 체결되어 절개되어 있는 전단연결링의 양 끝단을 가압 고정해주는 와셔 및 너트로 이루어진 링 고정수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하부연결구의 결합편은,
상기 하부파일에 결합되는 결합편몸체;
상기 결합편몸체의 중심을 관통하도록 형성되어 하부파일의 너트부에 볼트를 통해 체결될 수 있도록 하는 볼트홀;
상기 결합편몸체의 상부에서 볼트홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 볼트홀의 입구부분에 오목하게 형성되어 볼트의 머리가 삽입되는 볼트머리 삽입홈;
상기 결합편몸체의 상부에서 하부방향으로 오목하게 형성되어 상기 상부연결구의 연결부가 삽입되는 연결부 삽입홈;
상기 결합편몸체의 외측면에서 결합편몸체의 폭방향으로 오목하게 형성되어 상기 전단연결링이 삽입되는 링삽입홈;
상기 볼트머리 삽입홈의 내측면에서 링삽입홈으로 관통되도록 형성되어 상기 체결볼트가 설치될 수 있도록 하는 통공;
상기 통공의 입구부분에서 통공의 직경보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 체결볼트의 머리가 삽입되도록 하면서 너트 체결시 회전되지 않도록 하는 볼트머리 끼움홈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 2 항에 있어서,
상기 링 고정수단은,
상기 볼트머리 끼움홈의 입구부분 바닥면에 형성되는 스토퍼 설치홀에 삽입되도록 설치됨으로서 상기 체결볼트에 와셔와 너트를 체결하는 과정에서 체결볼트의 머리가 볼트머리 끼움홈에서 이탈되지 않도록 하는 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 2 항에 있어서,
상기 볼트머리 삽입홈에서 볼트머리 삽입홈보다 큰 직경을 갖는 호 형태의 확장부를 형성하고,
상기 확장부의 내부에 풀림방지키를 설치하여 고정볼트의 머리에 간섭되도록 함으로써 고정볼트의 풀림을 방지하는 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부연결구와 하부연결구의 결합편에 형성된 볼트홀의 폭은 상기 너트부의 폭 보다 크게 형성되어 상부연결구 및 하부연결구가 너트부에 맞닿지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 5 항에 있어서,
상기 상부연결구 및 하부연결구의 결합편 상, 하측면에서 일측방향으로 돌출되도록 형성되어 상부파일과 하부파일의 내경 및 외경에 걸려짐으로써 상부파일과 하부파일을 눕힌 후 상부연결구 및 하부연결구를 설치하는 과정에서 상부연결구와 하부연결구의 처짐을 방지하여 볼트의 체결이 용이하게 이루어지도록 하는 걸림편을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전단연결링은,
상기 체결볼트가 설치될 수 있도록 양단부에 폭 방향으로 오목한 형태의 볼트설치홈이 형성되고, 두께방향으로는 상기 너트 및 와셔가 링삽입홈 외측으로 노출되지 않도록 너트매립 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전단연결링에는 적어도 1개 이상의 키가 돌출되도록 형성되고 상기 하부연결구의 링 삽입홈의 상부면에는 상기 키가 삽입될 수 있도록 키 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전단연결링은 적어도 2개 이상으로 분리되어 구성되며 이웃하는 전단연결링이 링 고정수단을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 파일의 무용접 이음장치.