KR19990011120A

KR19990011120A - 철근 연결구조

Info

Publication number: KR19990011120A
Application number: KR1019970034088A
Authority: KR
Inventors: 정경옥
Original assignee: 정경옥
Priority date: 1997-07-21
Filing date: 1997-07-21
Publication date: 1999-02-18
Also published as: KR100220173B1

Abstract

연결부의 기계적 강도를 향상시키고, 연결작업이 매우 용이하여 공기단축과 비용을 절감시킬 수 있는 철근 연결구조를 제공할 목적으로;

상호 연결되는 철근의 양 선단부를 단부 유효직경이 대직경부로 이루어지도록 테이퍼 형상으로 연결부를 각각 성형하고, 일측 철근의 연결부 테이퍼 면을 전체적으로 가압할 수 있는 잭과, 내경부 후측부분이 상기 철근과 연결되는 다른 철근의 연결부의 테이퍼면을 가압하면서 내경부 전측부분이 상기 잭과 나사 체결되는 커플러에 의하여 2개의 철근이 연결되도록 한 철근 연결구조를 제공한다.

Description

철근 연결구조

본 발명은 건설, 토목 현장에서 시공물의 골격을 형성하는 철근의 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연결부의 기계적 강도를 향상시키고, 연결작업이 매우 용이하여 공기단측과 비용을 절감시킬 수 있는 철근 연결구조에 관한 것이다.

예컨대, 건설 및 토목 현장에서는 철근을 이용하여 기본 골격을 세운 후에 콘크리트를 타설 양생시키는 과정으로 시공물을 건축하게 된다.

그리고 상기 철근은 제조업체에서 소정의 길이로 절단되어 공급되기 때문에 시공물의 크기에 따라 철근을 절단하거나 상호 연결하여 요구하는 길이로 만들어 사용하게 되는데, 본 발명은 철근을 길이방향으로 연결하는 것에 관계한다.

즉, 철근을 길이방향으로 연결함에 있어서는 여러 가지 방법이 알려져 있는데, 그 대표적인 연결방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 연결하고자 하는 철근을 맞대어 놓고 가스불을 이용하여 그 연결부위를 용융온도까지 가열하여 융착시키는 가스 압접법이 있는데, 이 방법은 특수장비가 필요치 않고 현장에서 위치에 관계없이 시공이 가능하다는 장점은 있으나, 대구경 철근의 경우 1급이상의 기능사 자격 보유자가 필요하고, 용융온도까지 가열하여야 함으로써, 많은 시간이 소요되며, 연결부위가 취약해지고, 초음파, X 레이등 비파괴검사에 의하여 연결부위의 검사가 이루어져야 한다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 연결하고자 하는 철근의 연결부위에 파이프 형상의 슬리이브를 끼워놓고 이의 슬리이브를 가압하여 철근에 압착시키는 방법이 있는데, 이 방법은 철근에 별도의 가공공정이 필요치 않고 비숙련공도 작업이 가능하다는 장점은 있으나, 철근 마디 형상에 따라 품질이 변화하고, 좁은 공간에서 작업이 불가능하며, 작업시 특수장비가 요구된다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 연결하고자 하는 철근을 겹쳐 놓고 슬리이브를 끼운 후에 철근과 철근사이에 쐐기를 박아 연결하는 방법이 있는데, 이 방법은 특수 장비가 요구되고, 연결부위의 단면적이 커지게 되므로 콘크리트 단면적이 작아진다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고, 상기 방법 이외에 연결하고자 하는 부위에 슬리이브를 끼워놓고 철근과 슬리이브 사이에 화학약품(레진)을 투입하는 화학약품에 의한 방법과, 철근 선단에 테이퍼 나사를 가공하여 원통형의 연결부재를 체결하는 방법등 여러 가지 방법과, 철근 양 선단에 나사부를 형성하여 내경부에 암나사가 형성된 슬리이브의 체결하는 방법등 여러 가지가 알려져 있다.

그러나 이들 방법은 공통적으로 연결부위의 기계적 강도가 기준치에 못미치는등 연결부위에 대한 신뢰성이 저하되고, 연결작업이 어려우며, 비용이 크게 상승 된다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 철근에 나사부를 형성하는 방법에 있어서는 나사부를 형성하는 작업이 매우 어렵고, 업셋팅(Up Setting)에 의하여 얻어진 섬유상 조직을 외주 가공 및 나사가공에 의하여 파괴시키므로 그 부위에 노치(Notch)부를 발생시켜 취약하게 한다는 문제점을 안고 있다.

이에 따라 본 발명자는 상기 종래 기술에 대한 문제점을 예의 연구한 결과, 연결부의 기계적 강도를 향상시키고, 연결작업이 매우 용이하여 공기단축과 비용을 절감시킬 수 있는 철근 연결구조를 제안하게 되었다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 상호 연결되는 철근의 양 선단부를 단부 유효직경이 대직경부로 이루어지도록 테이퍼 형상으로 연결부를 성형하고, 일측 철근의 연결부 테이퍼 면을 전체적으로 가압할 수 있는 잭과, 내경부 후측부분이 상기철근과 연결되는 다른 철근의 연결부의 테이퍼면을 가압하면서 내경부 전측부분이 상기 잭과 나사 체결되는 커플러에 의하여 2개의 철근이 연결되도록 한 철근 연결구조를 제공함에 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 제1 실시예의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 조립 단면도.

도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 철근의 단부에 연결부의 성형예를 보인 도면.

도 4는 철근 단부의 조직을 설명하기 위한 단면도.

도 5a, 도 5b는 본 발명에 적용되는 잭의 제2 실시예도.

도 6은 본 발명에 적용되는 잭의 제3 실시예도.

도 7은 본 발명에 적용되는 잭의 제4 실시예도.

도 8a, 도 8b는 본 발명에 적용되는 잭의 제5 실시예도.

도 9a, 도 9b는 본 발명에 적용되는 잭의 제6 실시예도.

도 10은 본 발명에 의한 제2 실시예의 조립 단면도.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 슬리이브 잭의 제2 실시예도.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 슬리이브 잭의 제3 실시예도.

도13은 본 발명에 의한 제3 실시예에 적용되는 길이 조절수단의 분해 사시도.

도 14a, 도 14b, 도 14c는 본 발명의 제3 실시예를 단면도이다.

도1과 도2는 본 발명에 의한 제1 실시예를 도시한 것으로서, 본 발명은 서로 연결되는 철근(2)(4)의 양 선단부를 테이퍼 형의 연결부(6)(8)로 성형하고, 이의 연결부(6)(8)를 맞댄 상태에서 잭(10)과 커플러(12)를 이용하여 연결하였다.

상기 연결부를 형성하기 위하여는 도3a,도3b,도3c,도3d에서와 같이, 상하로 이형되는 상형(14)과 하형(16)으로 이루어지는 금형에 철근(2)(4)을 물리고, 그 선단부를 성형관(18)으로 타격하여 선단면의 유효직경이 대직경부로 이루어지는 테이퍼 형의 연결부(6)(8)를 성형하게 되는 것이다.

그러면 상기와 같이 연결부(6)(8)를 형성한다는 것은 결국 소성가공으로 이루어지는 것이며, 이러한 소성가공에 의하여 연결부(6)(8)는 도 4에서와 같이 섬유상 조직(S)이 손상되지 않고, 조직이 미세하고 균일하게 되며, 수측공이나 기공을 압측시켜 금속의 기계적 성질을 향상시키게 되는 것이다.

그리고, 상기의 잭(10)은 원통형 부재로서, 그 내경부는 연결부(6)(8)의 테이퍼 면과 대응되는 테이퍼 면(20)을 보유하게 되며, 그 외주면에는 전체적으로 숫나사부(22)가 형성된다.

이에 따라 잭(10)의 삽입시에는 연결부(6)의 외주 테이퍼 면이 잭(10)의 테이퍼 면(20)과 면접촉이 이루어지게 된다.

그리고 커플러(12)는 원통형 부재로서, 내경부 후측에는 철근(8)의 연결부(8) 테이퍼 면과 대응되는 테이퍼 면(24)이 형성되고, 이 테이퍼 면(24)의 전측부에는 상기 잭(l0)의 외주면에 형성되어 있는 숫나사부(22)와 체결될 수 있는 암나사부(26)가 형성된다.

이에 따라 철근(2)(4)을 연결하기 위하여는 먼저 철근(2)(4)의 선단부에 연결부(6)(8)를 성형하고, 하나의 철근(2)에는 잭(10)을 삽입시키고, 이에 연결되는 철근(4)에는 커플러(12)를 삽입시킨 후에 잭(10)과 커플러(12)를 상호 체결하면 도 2와 같은 상태로 연결이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이 철근(2)(4)을 상호 연결하게 되면, 불이 사용되지 않는 바, 열에 의한 연결부의 취약해질 염려가 없으며, 비 숙련공이라도 간단히 철근을 연결할 수 있으며, 기계적 강도 또한 종래 방법에 비하여 크게 향상된다.

또한, 상기의 요인으로 인하여 공기 단측으로 원가를 절감시킬 수 있게 된다.

그리고. 상기의 연결부(6)(8) 성형과정에서는 철근(2)(4)의 외주면에 형성되어 있는 길이방향의 리브(28)와 원주방향의 리브(30)는 완전 압착되는 것은 아니며, 다소 압축되더라도 도1,도2,도3a,도3b,도3c,도3d 에서와 같이 테이퍼 면 보다는 돌출 형태를 취하게 된다.

이에 따라 잭(10)에 있어서의 테이퍼 면(20)은 도1,도2,도3a,도3b,도3c,도3d에서와 같이 테이퍼 면(20)을 단순히 원형의 상태로 형성하여도 좋으나, 도5a,도5b에서와 같이, 길이방향의 리브(28)가 삽입될 수 있는 리브홈(32)을 형성하는 것도 바람직하다.

즉, 도5a, 도5b는 리브흠(32)을 180도 간격으로 2개를 형성한 예를 보인 것이며, 도6은 90도 간격으로 4개를 형성한 예를 보이고 있으며, 이는 잭(10)을 철근(2)에 삽입시키는 경우 잭(10)의 나사조임시 별도의 공구가 필요 없으며 미끄러짐을 방지하여 조임력을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 철근(2)(4)의 길이방향 리브(28)는 보통 철근(2)(4)의 원주면 양측에 2개가 형성되는 바, 도5a,도6b와 같은 잭(10)은 이를 고려한 것이며, 도6의 잭(10)은 삽입초기에 리브흠(32)과 리브(28)가 일치하지 않을 때 최대 90도만을 회전시키면서 용이하게 삽입할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 도7은 잭(10)의 테이퍼 면(20)을 다각형으로 형성한 것을 도시한 것으로서, 상기에서는 연결부(6)(8)를 원형으로 성형한 예로서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다각형으로 형성하였을 때, 이에 적용할 수 있도록 하기위한 것이다.

도8a, 도8b와 도9a, 도9b는 본 발명에 적용되는 잭(10)의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 잭(10)의 내경부에 전체적으로 세레이션(34)을 형성하거나, 내경부에 리브흠(32)을 제외한 면에 세레이션(34)을 형성한 예를 도시한 것이다.

이는 잭(10)과 커플러(12)의 체결시 세레이션(34)에 의하여 철근(2)(4)의 연결부(6)(8)와의 사이에 미끄러짐이 방지되어 체결력을 증대시킬 수 있게 되는 바,그 연결상태를 견고히 할 수 있게 되는 것이다.

도10은 본 발명에 의한 제2 실시예를 도시한 것으로서, 이는 커플러(12)와 철근(4)의 연결부(8) 사이에 슬리이브 잭(36)을 개재시킨 것이다.

즉, 상기 슬리이브 잭(36)은 상기의 잭(10)과 동일하게 형성하되, 외주면에 숫나사부(22)를 형성하지 않은 구조를 갖게 된다.

그리고 슬리이브 잭(36)을 적용하는 경우에 있어서, 커플러(12)의 내경부에는 테이퍼 면(24)을 생략하고, 암나사부(26)만 형성하면 된다.

도11과 도12는 상기 슬리이브 잭(36)의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도11에서는 슬리이브 잭(36)의 일부분을 길이방향으로 절개하여 탄성홈(38)을 형성함으로써, 자체 탄성력을 보유토록 한 것이다.

즉, 커플러(12)를 체결시 탄성홈(38) 부분이 벌어지면서 슬리이브 잭(36)이 커플러(12)의 내면과 더욱 큰 힘으로 밀착되면서 고정되도록 하여 연결부에 대한 기계적 강도를 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 도12에서는 슬리이브 잭(36)을 좌우 2개로 분할 형성한 것이며, 그 작용은 상기 탄성홈(38)을 갖는 슬리이브 잭(36)과 동일 효과를 갖는다.

도13과 도14a, 도14b, 도14c는 본 발명에 의한 제3 실시예를 도시한 것으로서, 이는 철근(2)(4)의 상호 연결시 길이 조정이 요구될 때, 이를 가능하게 한 연결구조로서, 상기 잭(10)의 선단 연장부(40)의 내경부에 나사 결합되는 고정부재(42)와 상기 고정부재(42)의 내경부에 나사 결합되는 길이 조절부재(44)로 이루어지는 길이 조절수단이 적용된다.

즉, 도14a에서와 같이 고정부재(42)와 조절부재(44)의 조립체를 우선적으로 잭(10)의 선단 연장부(40)에 나사 결합시킨 후에 길이 조절부재(44)를 회전시켜 도14b와 같이 결이를 조절한 후에 도14c와 같이 커플러(12)와 잭(10)과 체결하면 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 건설, 토목 현장에서 사용되는 철근의 연결시 철근의 선단을 테이퍼 형으로 성형하고, 잭과 커플러를 이용하여 용이하게 철근을 연결할 수 있도록 함으로써, 연결부의 기계적 강도를 향상시키고, 연결작업이 매우 용이하여 공기단축과 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

또한, 그 중간부에 길이조절수단을 개재시켜 연결 길이를 조절할 수 있도록 함으로써, 정밀 시공시에 유용하게 이용할 수 있는 발명인 것이다.

Claims

2개의 철근을 길이방향으로 연결함에 있어서, 상호 연결되는 철근의 양 선단부를 단부 유효직경이 대직경부로 이루어지도록 테이퍼 형상으로 연결부를 각각 성형하고, 일측 철근의 연결부 테이퍼 면을 전체적으로 가압할 수 있는 잭과, 내경부 후측부분이 상기 철근과 연결되는 다른 철근의 연결부의 테이퍼면을 가압하면서 내경부 전측부분이 상기 잭과 나사 체결되는 커플러에 의하여 2개의 철근이 연결되도록 한 철근 연결구조.
청구항 1에 있어서, 잭은 원통형 부재로서 내경부가 철근의 연결부 테이퍼면과 대응되는 테이퍼 면이 형성되고, 외주면에는 숫나사부가 전체적으로 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 2에 있어서, 잭은 내경부에 180도 간격으로 2개의 리브홈이 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 2에 있어서, 잭은 내경부에 90도 간격으로 4개의 리브홈이 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 2에 있어서, 잭의 내경부는 전체적으로 세레이션이 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 2에 있어서, 잭의 내경부는 스플라인 형태로 형성하되, 그 돌출면에 세례이션을 형성함을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 1에 있어서, 커플러는 원통형 부재로서, 내경부 일측에는 철근의 연결부 테이면과 대응되는 테이퍼 면이 형성되고, 그 타측에는 상기 잭의 숫나사부와 체결되는 암나사부가 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 1에 있어서, 커플러는 철근 연결부와의 사이에 슬리이브 잭을 개재시킨 상태에서 잭과 체결됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 8에 있어서, 슬리이브 잭은 원통형 부재로서 내경부가 철근 연결부의 테이퍼 면과 대응되는 테이퍼 면으로 형성됨을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 9에 있어서, 슬리이브 잭은 일부분이 길이방향으로 개구되어 차체 탄성력을 갖도록 형성함을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 9에 있어서, 슬리이브 잭은 2등분으로 분할하여 2개 1조로 형성함을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 1에 있어서, 잭과 커플러 사이에 길이 조절수단을 개재시켜 이루어짐을 특징으로 하는 철근 연결구조.
청구항 12에 있어서, 길이 조절수단은 잭의 선단 연장부 내경부에 나사결합되는 고정부재와, 상기 고정부재의 내경부에 나사 결합되는 길이 조절부재와로 이루어짐을 특징으로 하는 철근 체결구조.