KR102489845B1

KR102489845B1 - 두부보강용 철근고정유니트 및 이 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법

Info

Publication number: KR102489845B1
Application number: KR1020210048517A
Authority: KR
Inventors: 이호경; 이원준
Original assignee: (주)지앤디; 이원준
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2023-01-17
Also published as: KR20220142141A

Abstract

본 발명은 강관파일의 두부보강용 장치에서 주철근을 고정하는 유니트와 이 유니트를 이용한 두부보강 방법에 관한 것으로, 철근고정유니트는 측면 상 리을('ㄹ')자 구조로 절곡되어 위에서부터 제1가로편, 제1세로편, 제2가로편, 제2세로편, 제3가로편을 이루며, 제1가로편과 제2가로편은 주철근이 관통하는 끼움구멍을 형성하고, 제1세로편과 제2세로편의 길이 합은 두부보강의 속채움에 따른 주철근의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판의 설치깊이 미만이 되도록 형성하되, 제1세로편의 길이는 제2세로편의 길이보다 길게 형성하며, 강관파일 상단에 체결하는 체결수단을 포함하여, 철근고정유니트를 제1세로편이 강관파일 상부 내측에 접하도록 체결하고, 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하되, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써, 강관파일에 설치된 철근고정유니트로 주철근의 배치와 깊이를 고정해주는 두부보강용 철근고정유니트 및 이 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법에 관한 것이다.

Description

두부보강용 철근고정유니트 및 이 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법{REBAR FIXING UNIT FOR A REINFORCED HEAD AND HEAD REINFORCEMENT METHOD OF USING THIS REBAR FIXING UNIT}

일반적으로 강관파일은 연약지반과 같이 지반 자체가 상부 구조물의 하중을 견딜 수 없거나 혹은 예측 침하량이 허용치를 넘는 경우, 이 연약지반을 기초로 한 구조물의 안정성과 침하문제의 대책 중, 하나에 사용되는 것으로, 공장에서 미리 생산된 강관파일을 그 지반의 상태에 따라 타입 및 매입공법으로 시공하게 되며, 계획된 지반의 상부로 돌출된 강관파일을 적절히 절단하고, 그 끝 부분을 정리하면서 보강하는데, 이를 두부 정리라 한다.

그리고 두부 정리 후, 그 상부에 수평 방향으로 철근을 배근하고, 기초 콘크리트를 타설하여, 그 상부로 짓게 되는 구조물을 안정적으로 지지하도록 하는데, 이때, 두부 정리에서 두부 보강 방법으로, 강관파일 내부에 원반 형태의 하부원형판을 일정 깊이로 삽입 및 설치하고, 강관파일 내부에 보강철근을 인입 및 설치하되, 상부로 보강철근을 일정 길이가 돌출되게 배근하고, 강관파일의 적정 깊이로 콘크리트 타설로 매워 두부 보강을 하게 되는데, 이러한 강관파일의 두부 보강의 편의성이나 시공성 및 보강력 향상을 위한 장비 및 장치들이 개발되고 있다.

그 예로, 본 발명자의 국내특허등록 제1041565호에서는 하부로 구비되는 원반 형태의 하부원형판과; ‘

’자 단면 형상을 가지고, 측면과 하부면이 관통된 고정공과 끼움공을 각각 형성한 고정구와; 와이어로프 혹은 장볼트 등을 사용하는 지지수단이 각각 구비되어, 하부원형판의 가장자리를 따라 지지수단을 끼움·고정하고, 고정된 지지수단의 타측으로는 고정구를 고정하여, 하부원형판의 상부에 원 형상으로 다수의 고정구가 배치되고, 상기 고정구의 끼움공으로 일정 길이에 굴곡부를 형성한 보강철근을 끼움해 두부 보강 장치를 구성함으로써, 강관 파일의 상단에 고정구를 연결하는 방법으로 항타한 강관 파일에 상기 두부 보강 장치를 적용하여, 보강철근의 굴곡부가 강관 파일 내부로 구비되도록 연결하고, 콘크리트를 타설·경화하여 두부를 보강함에 따라, 보강철근의 회전반경을 충분히 확보하고, 설치 작업을 신속·정확하는 "강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치"가 게시되어 있다.

등록번호/일자 1010415650000 (2011.06.08)

그러나 국내특허등록 제1041565호의 "강관 파일의 콘크리트 속채움식 두부 보강 장치" 및 종래 두부보강장치나 방법에서는 주철근 하단이 하부원형판의 안착홈에 안착되어 지지되는데, 하부원형판이 설치되는 깊이는 두부보강의 속채움에 따른 주철근의 정착길이보다 큼으로써, 하부원형판에 안착되는 주철근의 길이는 주철근의 정착길이를 초과하게 되며, 초과한 길이만큼의 주철근이 낭비되는 문제점이 있었다.

또한, 하부원형판에 안착홈을 형성하여야 하는 과정으로 인해 제작비용이 상승하며, 주철근의 하단이 안착 및 고정되는 하부원형판의 안착홈과, 주철근이 관통하는 고정구의 끼움공에서 하부원형판과 고정구가 일체화되지 않기 때문에, 하부원형판의 회전 및 유동에 따라 주철근의 수직도가 달라지는 문제점이 있었다.

아울러, 고정구는 강관파일에 형성된 고정공과 고정구의 고정공을 관통하는 볼트와 너트에 의해 체결됨으로써, 현장상황에 따라 주철근이 추가 배근 되거나, 배근 될 위치와 설치된 강관파일의 고정공이 일치하지 않을 경우, 강관파일에 고정공을 추가로 뚫어야 하는 문제점이 있었다.

전술된 문제점을 해결하고자, 본 발명은, 측면 상 리을('ㄹ')자 구조로 절곡되어 위에서부터 제1가로편, 제1세로편, 제2가로편, 제2세로편, 제3가로편을 이루며, 제1가로편과 제2가로편은 두부보강용 주철근이 관통하는 끼움구멍을 형성하고, 제1세로편과 제2세로편의 길이 합은 두부보강의 속채움에 따른 주철근의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판의 설치깊이 미만이 되도록 형성하되, 제1세로편의 길이는 제2세로편의 길이보다 길게 형성하며, 강관파일 상단에 체결하는 체결수단을 포함하여, 철근고정유니트를 제1세로편이 강관파일 상부 내측에 접하도록 체결하고, 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하되, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써, 강관파일에 설치된 철근고정유니트로 주철근의 배치와 깊이를 고정해주도록 한다.

또한, 철근고정유니트의 체결수단으로 강관파일 상단을 거는 걸이편을 구성하며, 걸이편은 제1세로편 중, 제1가로편 측 일부가 절개되어 제1가로편 끝에서 강관파일 두께만큼 연장되다, 하향수직 절곡된 구조로 형성하여, 강관파일 상단에 걸이편을 걸어 철근고정유니트를 체결하도록 한다.

이와 같이 본 발명은 측면 상 리을('ㄹ')자 구조의 철근고정유니트에서 제1세로편과 제2세로편의 길이 합은 두부보강의 속채움에 따른 주철근의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판의 설치깊이 미만이 되도록 형성하여, 제1세로편이 강관파일 상부 내측에 접하도록 체결하고, 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하되, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써, 주철근이 바닥판의 안착홈에 안착하는 종래 두부보강장치나 방법과 달리 주철근의 정착길이만큼 주철근이 배근 되어, 주철근이 정착길이보다 깊은 속채움 깊이까지 내려가 그 차이만큼 주철근이 낭비되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 종래 두부보강장치나 방법과 달리 주철근이 바닥판에 안착하지 않고, 철근고정유니트의 제3가로편에 안착함으로써, 바닥판에 주철근이 안착할 안착홈을 형성할 필요가 없어지며, 주철근을 고정하는 구성이 단일 구성으로 구성함으로써, 두 가지 구성으로 주철근을 고정하는 종래 두부보강장치나 방법과 달리 다른 구성에 작용하는 외력 및 변형에 의한 주철근 수직도 변동의 문제점이 해결되는 효과가 있다.

아울러, 철근고정유니트의 체결수단으로 강관파일 상단을 거는 걸이편을 구성하여, 강관파일 상단에 걸이편을 걸어 철근고정유니트를 체결함으로써, 현장상황에 따라 주철근이 추가 배근 되거나, 배근 될 위치가 변경될 경우, 용이하게 철근고정유니트를 체결 및 위치 변경할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 예시에 따라 두부보강용 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법의 사시도.
도 2는 도 1의 분해결합도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 도 1의 측단면도.
도 5 내지 8은 각각 본 발명의 다른 예시에 따라 두부보강용 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법의 사시도.

본 발명은 강관파일의 두부보강용 장치에서 주철근을 고정하는 유니트와 이 유니트를 이용한 두부보강 방법에 관한 것으로, 종래의 두부보강 방법을 간략히 설명한 후, 본 발명의 철근고정유니트를 설명, 그리고 이 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래의 두부보강 방법은 강관파일 상부 내측으로 바닥판 설치, 주철근 배근, 콘크리트 타설의 속채움으로 이루어지며, 여기서 바닥판은 강관파일 내경에 대응되는 원형판으로 강관파일 상단에 걸거나 고정되는 지지대에 의해 강관파일 내 설치되는 깊이가 유지되어 콘크리트 속채움의 깊이를 한정한다.

그리고 주철근 배근은 주철근이 수직 관통하는 끼움구멍과 강관파일 상부에 형성된 체결구멍에 대응되는 체결구멍이 형성된 고정구를 강관파일 상부 내측에 볼트와 너트로 고정하고, 바닥판에 주철근 끝을 고정하는 안착홈을 형성하여, 고정구의 끼움구멍을 관통한 주철근이 바닥판의 안착홈에 안착하게 한다.

그 후, 강관파일 상부 내측으로 콘크리트를 타설하여 바닥판이 설치된 깊이에서부터 강관파일 상단까지 속채움을 한다.

다음, 본 발명의 철근고정유니트(110)는 앞서 설명한 종래 두부보강 방법에서 주철근 배근에 사용되는 고정구와 바닥판의 안착홈을 대신하는 구성으로, 도 2에서 도시한 바와 같이, 폭이 좁고 길이가 긴 판이 측면 상 리을('ㄹ')자 구조가 되도록 길이방향에서 절곡되어, 위에서부터 제1가로편(111), 제1세로편(112), 제2가로편(113), 제2세로편(114), 제3가로편(115)을 이룬다.

그리고 제1가로편(111)과 제2가로편(113)은 평면상 동일 위치에 두부보강용 주철근(131)이 관통하는 끼움구멍(116)을 형성하며, 제1세로편(112)과 제2세로편(114)의 길이 합은 두부보강의 속채움에 따른 주철근(131)의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판(141)의 설치깊이 미만이 되도록 형성하되, 제1세로편(112)의 길이는 제2세로편(114)의 길이보다 길게 형성한다.

이때, 제2세로편(114)의 길이는 주철근(131) 두께의 0.5 내지 1.5배 길이가 바람직하며, 제2가로편(113), 제2세로편(114), 제3가로편(115)을 디귿('ㄷ')자 구조로 절곡할 수 있는 가장 짧은 길이로 하여도 무방하다.

그리고 두부보강할 강관파일(121) 상단에 체결하는 체결수단을 구성하는데, 이 체결수단의 유형에 따라 걸이형과 볼트형으로 나누어지며, 걸이형의 경우, 강관파일 상단을 거는 걸이편(119)을 구성하는데, 이 걸이편(119)은 제1세로편(112) 중, 제1가로편(111) 측 일부가 절개되어 제1가로편(111) 끝에서 강관파일(121) 두께만큼 연장되다, 하향수직 절곡된 구조로 형성한다.

이때, 걸이편(119)의 형성은 철근고정유니트(110)가 리을자 구조로 절곡되기 전 미리 절개되고, 리을자 구조로 절곡 될 때, 같이 절곡되며, 이 걸이편(119)은 제1세로편(112)의 좌우 양단에 형성되는 것이 바람직하고, 제1세로편(112) 좌우 양단에 형성되는 걸이편(119)의 폭은 각각 제1세로편(112) 폭의 20 내지 30%의 폭으로 형성되는 것이 바람직하며, 하나의 걸이편(119) 또는 다수개의 걸이편(119)을 형성할 경우, 하나의 철근고정유니트(110)에 형성된 모든 걸이편(119) 폭의 합은 제1세로편(112)의 폭의 30 내지 50%가 바람직하다.

또한, 볼트형의 경우, 종래 두부보강 방법 중, 주철근의 고정구처럼 체결수단으로 제1세로편(112)에 강관파일(121) 상부에 형성된 체결구멍(124)에 대응되는 체결구멍(118)을 구성한다.

이렇게 구성된 두부보강용 철근고정유니트(110)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 지지대(142)가 구성된 바닥판(141)을 강관파일(121) 상부 내측으로 삽입하고, 걸이구조의 지지대(142) 상단을 강관파일(121) 상단에 걸어 바닥판(141)을 속채움 깊이에 설치를 한 후, 두부보강용 주철근(131)이 배근 될 위치마다 철근고정유니트(110)를 강관파일(121) 상부 내측에 체결하되, 제1세로편(112)이 강관파일(121) 상부 내측에 접하도록 체결한다.

이때, 도 1 내지 6에서 도시한 바와 같이, 주철근(131)을 8개 배근할 수 있도록 철근고정유니트(110)를 일정각도마다 체결하며, 도 7에서 도시한 바와 같이, 주철근(131)을 10개 배근할 수 있도록 철근고정유니트(110)를 10개 체결, 도 8에서 도시한 바와 같이, 12개를 배근할 수 있도록 철근고정유니트(110)를 12개 체결할 수 있다.

또한, 도 1 내지 4에서 도시한 바와 같이, 볼트형과 걸이형의 철근고정유니트(110)를 같이 사용할 수 있으며, 도 5에서 도시한 바와 같이 볼트형만 사용하거나, 도 6에서 도시한 바와 같이 걸이형만 사용할 수도 있다.

여기서, 도 1 내지 4에서 도시한 바와 같이, 강관파일(121) 상부에 체결구멍(124)은 주철근이 배근 될 숫자보다 적게 형성되거나, 현장 상황에 따라 주철근(131)의 추가 배근 또는 배치변경이 필요할 경우, 볼트형과 걸이형의 철근고정유니트(110)를 같이 사용하게 되며, 주철근(131)이 배근 될 위치의 강관파일(121) 체결구멍(124)마다 볼트형 철근고정유니트(110)의 체결구멍(118)을 일치시키고, 두 체결구멍(118)(124)을 관통하는 볼트(122)와 너트(123)로 볼트형 철근고정유니트(110)를 체결한 후, 주철근(131)이 배근 될 위치의 강관파일(121) 상단에 걸이형 철근고정유니트(110)의 걸이편(119)을 걸어 걸이형 철근고정유니트를 체결한다.

그 후, 각 철근고정유니트(110)의 끼움구멍(116)마다 주철근(131)을 삽입하고, 주철근(131) 끝이 제3가로편(115)에 안착하도록 하며, 도 3에서 도시한 바와 같이, 걸이형 철근고정유니트(110)는 현장 상황에 맞게 주철근(131)의 위치를 강관파일(121) 상단 테두리를 따라 조정할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 측면 상 리을('ㄹ')자 구조의 철근고정유니트(110)에서 제1세로편(112)과 제2세로편(114)의 길이 합은 주철근(131)의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판(141)의 설치깊이 미만이 되도록 형성하여, 제1세로편(112)이 강관파일(121) 상부 내측에 접하도록 체결하고, 철근고정유니트(110)의 끼움구멍(116)마다 주철근(131)을 삽입하되, 주철근(131) 끝이 제3가로편(115)에 안착하도록 함으로써, 주철근(131)이 바닥판(141)의 안착홈에 안착하는 종래 두부보강장치나 방법과 달리 주철근(131)의 정착길이만큼 주철근(131)이 배근 되어, 주철근(131)이 정착길이보다 깊은 속채움 깊이까지 내려가 그 차이만큼 주철근(131)이 낭비되는 것을 방지하는 특징이 있다.

또한, 종래 두부보강장치나 방법과 달리 주철근(131)이 바닥판(141)에 안착하지 않고, 철근고정유니트(110)의 제3가로편(115)에 안착함으로써, 바닥판(141)에 주철근(131)이 안착할 안착홈을 형성할 필요가 없어지며, 주철근(131)을 고정하는 구성이 단일 구성으로 구성함으로써, 두 가지 구성으로 주철근(131)을 고정하는 종래 두부보강장치나 방법과 달리 다른 구성에 작용하는 외력 및 변형에 의한 주철근(131) 수직도 변동의 문제점이 해결되는 특징이 있다.

아울러, 철근고정유니트(110)의 체결수단으로 강관파일(121) 상단을 거는 걸이편(119)을 구성하여, 강관파일(121) 상단에 걸이편(119)을 걸어 철근고정유니트(110)를 체결함으로써, 현장상황에 따라 주철근(131)이 추가 배근 되거나, 배근 될 위치가 변경될 경우, 용이하게 철근고정유니트(110)를 체결 및 위치 변경할 수 있는 특징이 있다.

110: 철근고정유니트 111: 제1가로편 112: 제1세로편
113: 제2가로편 114: 제2세로편 115: 제3가로편
116: 끼움구멍 117: 끼움구멍 118: 체결구멍
119: 걸이편 121: 강관파일 122: 볼트
123: 너트 124: 체결구멍 131: 주철근
132: 띠철근 141: 바닥판 142: 지지대

Claims

폭이 좁고 길이가 긴 판이 측면 상 리을('ㄹ')자 구조가 되도록 길이방향에서 절곡되어, 위에서부터 제1가로편, 제1세로편, 제2가로편, 제2세로편, 제3가로편을 이루며,
제1가로편과 제2가로편은 평면상 동일 위치에 두부보강용 주철근이 관통하는 끼움구멍을 형성하며,
제1세로편과 제2세로편의 길이 합은 주철근의 정착길이 이상이면서 두부보강용 바닥판의 설치깊이 미만이 되도록 형성하되, 제1세로편의 길이는 제2세로편의 길이보다 길게 형성하며,
두부보강할 강관파일 상단에 체결하는 체결수단을 포함하는 철근고정유니트를 구성하여,
두부보강에 사용될 주철근 개수에 따라 철근고정유니트를 제1세로편이 강관파일 상부 내측에 접하도록 체결하고, 각 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하고, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써,
강관파일에 설치된 철근고정유니트로 두부보강용 주철근의 배치와 깊이를 고정해주는 것을 특징으로 하는 두부보강용 철근고정유니트.
제 1항에 있어서,
체결수단으로 강관파일 상단을 거는 걸이편을 구성하며;
걸이편은 제1세로편 중, 제1가로편 측 일부가 절개되어 제1가로편 끝에서 강관파일 두께만큼 연장되다, 하향수직 절곡된 구조로 형성하여,
강관파일 상단에 걸이편을 걸어 철근고정유니트를 체결하는 것을 특징으로 하는 두부보강용 철근고정유니트.
제 1항에 있어서,
체결수단으로 제1세로편에 체결구멍을 구성하며,
철근고정유니트의 체결구멍은 강관파일 상부에 형성된 체결구멍과 대응되게 형성하여,
강관파일과 철근고정유니트의 체결구멍을 관통하는 볼트와 너트에 의해 철근고정유니트가 체결되는 것을 특징으로 하는 두부보강용 철근고정유니트.
강관파일 상부 내측으로 바닥판 설치, 주철근 배근, 콘크리트 타설하는 두부보강 방법에 있어서,
청구항 제1항 내지 3항 중, 어느 한 항에 해당하는 두부보강용 철근고정유니트를 구성하여,
두부보강에 사용될 주철근 개수에 따라 철근고정유니트를 제1세로편이 강관파일 상부 내측에 접하도록 체결하고, 각 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하고, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써,
강관파일에 설치된 철근고정유니트로 두부보강용 주철근의 배치와 깊이를 고정해주는 것을 특징으로 하는 두부보강용 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법.
강관파일 상부 내측으로 바닥판 설치, 주철근 배근, 콘크리트 타설하는 두부보강 방법에 있어서,
청구항 제1항에 해당하는 두부보강용 철근고정유니트를 구성하되, 철근고정유니트는 체결수단의 유형에 따라 걸이형과 볼트형으로 나누어지며,
걸이형은 강관파일 상단을 거는 걸이편을 구성하고, 걸이편은 제1세로편 중, 제1가로편 측 일부가 절개되어 제1가로편 끝에서 강관파일 두께만큼 연장되다, 하향수직 절곡된 구조로 형성하며,
볼트형은 제1세로편에 형성되는 체결구멍을 구성하고, 체결구멍은 강관파일 상부에 형성된 체결구멍과 대응되게 형성하여,
주철근이 배근 될 위치의 강관파일 체결구멍마다 볼트형 철근고정유니트의 체결구멍을 일치시키고, 두 체결구멍을 관통하는 볼트와 너트로 볼트형 철근고정유니트를 체결하며,
현장 상황에 따라 주철근의 추가 배근 또는 배치변경이 필요할 경우, 주철근이 배근 될 위치의 강관파일 상단에 걸이형 철근고정유니트의 걸이편을 걸어 걸이형 철근고정유니트를 체결하며,
각 철근고정유니트의 끼움구멍마다 주철근을 삽입하고, 주철근 끝이 제3가로편에 안착하도록 함으로써,
강관파일에 설치된 철근고정유니트로 두부보강용 주철근의 배치와 깊이를 고정해주는 것을 특징으로 하는 두부보강용 철근고정유니트를 이용한 두부보강 방법.