KR20010067955A - 철근이음쇠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근을 기계적으로 연결하는 커플러형 철근이음쇠에서 적용되는 한쌍의 편체로 이형철근 마디의 배열 또는 형상에 관계없이 적용할 수 있는 편체를 갖는 철근이음쇠에 관한 것이다.

본 발명은 반원통형상으로 외부면은 중앙부를 기점으로 양단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼가공되며, 내부면에는 마디홈 또는 톱니형 요철이 형성된 2개조 한쌍의 편체; 원통형상으로 내경이 일정한 직선부와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부로 구분되며, 상기 경사부의 내부는 이형철근과 결합한 한 쌍의 편체를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부 외주면에는 수나사 가공되는 제1커플러; 및, 원통형상으로 내경이 일정한 직선부와 상기 직선부에 연결되며 점점 외경이 작아지는 경사부로 구분되며, 상기 경사부의 내부는 이형철근과 결합한 다른 한 쌍의 편체를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부의 내주면에는 암나사가 가공되어 상기 제1커플러의 수나사와 체결되는 제2커플러:를 포함하여 구성되는 철근이음쇠를 제공한다.

Description

철근이음쇠{Splicing device for reinforcing bars}

본 발명은 철근이음쇠에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 철근을 기계적으로 연결하는 커플러형 철근이음쇠에서 적용되는 한쌍의 편체로 이형철근 마디의 배열 또는 형상에 관계없이 적용할 수 있는 편체를 갖는 철근이음쇠에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조는 콘크리트가 압축력을 부담하고 철근이 인장력을 부담하는 구조로써 철근과 콘크리트의 결합에 의하여 이루어진 구조이다. 콘크리트는 거푸집을 설치하고 타설하므로 이를 일체로 시공할 수 있으나, 철근은 일정한 길이의 규격품을 이어가며 시공해야 하는 바, 철근과 철근간의 조인트가 발생할 수밖에 없다. 따라서, 철근이 소요 인장력에 충분히 저항하기 위해서는 철근과 철근이 서로 긴밀하게 연결되어야 하며 이를 위해서는 통상 겹친 이음, 압접 또는 연결구를 이용한 기계적 이음 방법 등이 사용된다.

겹친 이음은 철근과 철근을 소요 이음 길이 이상으로 겹쳐서 배근하고 결속선으로 묶는 것으로 배근 작업이 용이한 장점은 있으나, 철근의 직경이 큰 경우에는 편심에 의해 철근의 응력중심이 일치되지 않아 구조 내력상의 문제가 있고, 콘크리트 부재가 얇은 경우에는 겹쳐진 철근 때문에 거푸집의 단면이 좁아져 콘크리트 타설이 용이하지 않으며 철근의 배근간격과 콘크리트의 최소 피복두께를 유지하기 어려운 문제가 있다. 또한, 현장에서 철근 이음길이에 대한 관리가 어렵고 이는 부실공사에 의한 하자의 발생으로 이어질 소지도 다분하며, 이음길이만큼 철근의 소요량이 증가하는 등의 문제가 있다. 압접에 의한 철근 이음 방법은 철근과 철근의 단부를 이어댄 후 가열하고 압착하여 단부를 일체로 성형하는 방법이다. 그러나 압접은 작업시간이 길고 비용이 과다하며 화재의 위험이 있는 등 많은 문제가 있어 이를 적용하기가 쉽지 않다.

이에, 겹친 이음 또는 압접 이음의 문제를 해결하기 위하여 철근과 철근을 철근이음쇠를 이용하여 기계적으로 결합하는 방법이 다양하게 개발되고 있으며, 본 발명은 이러한 기계적 철근이음방법에 적용되는 철근이음쇠 중 두 철근의 마디를 편체로 지지하고 이를 커플러로 조여 두 철근을 연결하게 되는 철근이음쇠에 관한 것이다. 종래의 철근이음쇠는 상기 편체로 반원통형으로 내부면에 이형철근의 마디가 끼워지는 마디홈이 형성된 편체를 적용하여 왔다.

한편 철근은 강도 및 콘크리트와의 부착력 향상을 위해 통상 원형의 철근 본체(3a)에 길이방향으로 리브(2)가 형성되고 너비방향으로 마디(3b)가 형성되는 이형철근(1)을 사용하게 되는 바, 상기 리브(2)와 마디(3b)는 제1a도 내지 제1d도와같이 다양한 형상으로 제작되나 제1a도에서 도시하고 있는 바와 같이 리브(2)를 중심으로 마디(3b)가 서로 어긋나게 배열되도록 형성되는 이형철근을 주로 적용해 왔다. 따라서, 기계적 철근이음쇠에 적용되는 편체는 제1a도의 이형철근(1a)의 형상을 고려하여 제작되었으며, 이는 종래의 철근이음쇠가 제1b도 내지 제1d도에서 도시하고 있는 다양한 형상의 이형철근에 적용되는 것을 어렵게 하였다. 즉, 종래의 철근이음쇠를 1b도에서 도시하고 있는 마디가 동일선상에 배열되는 이형철근(1b)에 적용하는 경우, 이형철근의 마디와 한쌍의 편체의 마디홈을 맞춰 결합시키면 상기 한쌍의 편체는 서로 어긋나게 위치하여 결국 커플러와 편체의 밀착결합이 어렵게 된다. 또한, 종래의 철근이음쇠를 제1c도 및 제1d도에서 도시하고 있는 다양한 형상의 마디가 형성된 이형철근(1c, 1d)에 사용하는 경우에는 편체가 철근에 맞물리지 못하여 연결되는 두 철근의 이음부가 취약해지는 문제점을 일으킨다.

따라서 본 발명자는 커플러형 철근이음쇠에 적용되는 한쌍의 편체로 이형철근의 형상에 관계없이 적용할 수 있는 편체를 가지게 되어 연결되는 두 철근의 이음에 확실성을 기할 수 있는 철근이음쇠를 개발하게 되었다.

본 발명의 목적은 커플러형 철근이음쇠에 적용되는 한쌍의 편체로 이형철근 마디의 배열 또는 형상에 관계없이 적용할 수 있는 편체를 갖는 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 커플러형 철근이음쇠에 적용되는 한쌍의 편체가 이형철근에 임시 고정되므로 커플러 체결결합을 용이하게 수행할 수 있도록 한 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 커플러형 철근이음쇠에 적용되는 한쌍의 편체가 이형철근의 마디와의 체결시 동일선상에 위치하게 되어 커플러와 밀착, 결합하는 바 편체가 쐐기역할을 수행할 수 있는 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연결할 두 개의 철근을 서로 맞닿게 조립함으로써 연결되는 두 철근의 인장력 전달을 확실하게 할 수 있는 철근이음쇠를 제공하는 것이다.

제1a도 내지 제1d도는 여러 형태의 이형철근을 도시한 사시도이다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 철근이음쇠의 구성요소인 편체의 구체예의 평면도 및 분리사시도이다.

제4a도 및 제4b도는 제3도의 편체를 제1a도 및 제1b도의 이형철근의 마디에 체결시킨 상태를 도시한 단면도이다.

제5도는 본 발명의 철근이음쇠의 구성요소인 편체의 다른 구체예의 분리사시도이다.

제6도는 본 발명의 철근이음쇠의 구성요소인 제1커플러 및 제2커플러의 사시도이다.

제7도 및 제8도는 본 발명의 철근이음쇠를 사용하여 철근을 연결한 상태를 도시한 단면도 및 사시도이다.

<도면의 주요 부호의 설명>

1a, 1b, 1c, 1d: 이형철근 2: 리브

3a: 철근 본체 3b: 마디

10, 10′: 편체 13: 마디홈

13a: 돌출부 13b: 함입부

13′: 톱니형 요철 15: 안내홈

17: 조립링 20a: 제1커플러

20b: 제2커플러 21a, 21b: 직선부

22a, 22b: 경사부 25a: 수나사

25b: 암나사

상기의 목적을 달성하고자 본 발명은 반원통형상으로 외부면은 중앙부를 기점으로 양단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼가공되며, 내부면에는 마디홈 또는 톱니형 요철이 형성된 2개조 한쌍의 편체; 원통형상으로 내경이 일정한 직선부와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부로 구분되며, 상기 경사부의 내부는 이형철근과 결합한 한 쌍의 편체를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부 외주면에는 수나사 가공되는 제1커플러; 및, 원통형상으로 내경이 일정한 직선부와 상기 직선부에 연결되며 점점 외경이 작아지는 경사부로 구분되며, 상기 경사부의 내부는 이형철근과 결합한 한 쌍의 편체를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부의 내주면에는 암나사가 가공되어 상기 제1커플러의 수나사와 체결되는 제2커플러:를 포함하여 구성되는 철근이음쇠를 제공한다.

이하, 첨부한 도면에 따라 본 발명의 바람직한 구체예를 설명한다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 철근이음쇠의 구성요소인 편체의 구체예의 평면도 및 사시도이며, 제4a도 및 제4b도는 제3도의 편체를 이형철근의 형상에 따라 다르게 체결시킨 상태를 도시한 단면도이다.

편체(10)는 반원통형상으로 외부면은 중앙부를 기점으로 양단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼가공되며, 내부면에는 이형철근의 마디(3b)가 끼워지는 마디홈(13)이 소정간격으로 형성되되 일단부는 이형철근의 본체(3a)와 접하도록 돌출부(13a)로 처리되고 타단부는 이형철근의 마디(3b)와 접하도록 함입부(13b)로 처리된다. 상기 편체의 마디홈(13)이 제4a도와 같이 이형철근의 마디(3b)를 포함하면서 유격이 형성되도록 그 폭을 충분히 크게 제작하면 마디 크기 및 마디 간격이 다양하게 제작되는 이형철근에 용이하게 적용할 수 있게 된다.

제4a도 및 제4b도는 상기 편체를 이형철근의 마디의 체결시킨 상태를 도시하고 있다. 즉, 제1a도에서처럼 상기 편체(10)를 마디(3b)가 어긋나게 배열되는 이형철근(1a)에 적용되는 경우, 제4a도와 같이 한쌍의 편체 중 하나의 편체(10)는 함입부(13b)가 전진배치되고 다른 하나의 편체(10)는 돌출부(13a)가 전진배치되도록 설치하면 한쌍의 편체(10)는 동일선상에 위치하게 된다. 또는, 제1b도에서처럼 상기 편체를 마디(3b)가 동일선상에 배열되는 이형철근(1b)에 적용되는 경우, 제4b도와 같이 한쌍의 편체 둘 다 함입부(13b)가 전진배치되거나 돌출부(13a)가 전진배치되도록 설치하면 한쌍의 편체(10)는 동일선상에 위치하게 된다.

또한, 상기 편체(10)는 그 중앙부에 안내홈(15)을 형성시키면 한쌍의 편체(10)가 이형철근(1)과의 체결시 동일선상에 위치하였는지를 확인할 수 있게 되며, 아울러 상기 안내홈(15)에 조립링(17)을 설치함으로 한쌍의 편체(10)를 이형철근(1)에 가조립하여 고정시킬 수 있게 된다. 이는 한쌍의 편체(10)가 이형철근(1)에서 이탈되지 않게 함으로써 후술하는 제1커플러(20a)와 제2커플러(20b)와의 체결, 결합 작업을 용이하게 한다.

제5도는 편체의 변형체로 제1c도 및 제1d도와 같이 마디가 다양한 형상을 갖는 이형철근(1c, 1d)에 적용하기 위하여 내부면에는 톱니형 요철(13′)이 형성되도록 제작되는 것을 특징으로 한다. 상기 편체(10′) 또한 그 중앙부에 안내홈(15)이 형성되며, 상기 안내홈(15)에 조립링(17)을 사용하여 한쌍의 편체(10′)를 이형철근에 가조립할 수 있다. 가조립상태에서 상기 편체(10′)는 이형철근과 맞물림 결합하지는 않지만 후술하는 제1커플러(20a)와 제2커플러(20b)를 체결하여 두 개의 철근을 연결시키면 편체의 톱니형 요철(13′)은 마찰력을 발휘하면서 이형철근에 압착하게 된다.

제6도는 본 발명의 철근이음쇠의 구성요소인 제1커플러 및 제2커플러의 사시도를 도시하고 있다.

제1커플러(20a)는 직경이 일정한 직선부(21a)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22a)로 구분된다. 상기 경사부(22a)의 내부는 이형철근과 결합한 한 쌍의 편체(10, 10??)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되어 이형철근의 마디(3b)와 결합한 한쌍의 편체(10, 10′)를 압착하며, 상기 직선부(21a)의 외주면에는 수나사(25a)가 형성되어 후술하는 제2커플러(20b)와 체결, 결합한다.

제2커플러(20b)는 원통형상으로 내경이 일정한 직선부(21b)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22b)로 구분된다. 상기 경사부(22b)의 내부는 이형철근과 결합한 한 쌍의 편체(10, 10′)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되어 이형철근의 마디(3b)와 결합한 한쌍의 편체(10, 10′)를 압착하며, 상기 직선부(21b)의 내주면에는 암나사(25b)가 가공되어 상기 제1커플러(20a)의 수나사(25a)와 체결되어 결합된다.

본 발명의 철근이음쇠의 설치방법을 제7도 및 제8도에 따라 설명하면 다음과 같다. 연결할 두 개의 철근 각각에 제1커플러(20a)와 제2커플러(20b)의 경사부(22a, 22b)부터 끼운다. 상기 제1커플러(20a)와 제2커플러(20b)가 끼워진 철근에 편체 중앙부의 안내홈(15)이 일치하도록 한쌍의 편체(10, 10′)의 위치를 조정하여 2개조 한쌍의 편체(10)를 연결할 두 개의 철근에 각각 결합시킨 후 상기 안내홈(25)에 조립링(17)을 설치하여 가조립하고 제1커플러의 수나사(25a)와 제2커플러의 암나사(25b)를 체결한다. 이어 토크렌치로 제1커플러(20a)와 제2커플러(20b)를 조이면 이형철근, 2개조 한쌍의 편체(10, 10′), 제1커플러(20a) 및 제2커플러(20b)는 서로 압착하면서 단단하게 결속된다. 이때 연결할 두 개의 철근은 유격없이 그 단면이 서로 맞닿게 하여 한쌍의 편체(10, 10′)와 이형철근의 결합이 풀리는 것을 방지하도록 한다. 따라서, 상기 2개조 한쌍의 편체(10, 10′)의 테이퍼형의 외부면은 제1커플러(20a) 또는 제2커플러(20b)에 강하게 밀착되는바, 상기 편체(10, 10′)는 쐐기역할을 하면서 철근의 인장력을 커플러에 전달하는 역할을 수행한다. 즉, 상기와 같이 두개의 철근을 연결하면 철근의 인장력은 하나의 철근에서 본 발명의 철근이음쇠의 커플러를 통해 다른 철근으로 전달된다.

본 발명의 철근이음쇠는 커플러형 철근이음쇠에 적용되는 한쌍의 편체로 이형철근 마디의 배열 또는 형상에 관계없이 적용할 수 있는 편체를 구성요소로 포함하며, 상기 편체는 이형철근에 가조립할 수 있으므로 커플러 체결결합을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 한쌍의 편체는 이형철근의 마디와의 체결시 동일선상에 위치하게 되어 커플러와 밀착, 결합하고 동시에 두 철근은 맞닿게 연결되는 바 한쌍의 편체는 쐐기역할을 수행하게 됨으로써 철근의 인장력이 한쌍의 커플러를 통해 확실하게 전달될 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 반원통형상으로 외부면은 중앙부를 기점으로 양단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼가공되며, 내부면에는 이형철근의 마디가 끼워지는 마디홈(13)이 소정간격으로 형성되되 일단부는 이형철근의 본체(3a)와 접하도록 돌출부(13a)로 처리되고 타단부는 이형철근의 마디(3b)와 접하도록 함입부(13b)로 처리되는 2개조 한쌍의 편체(10);

   원통형상으로 내경이 일정한 직선부(21a)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22a)로 구분되며, 상기 경사부(22a)의 내부는 이형철근과 결합한 상기 한쌍의 편체(10)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부(21a) 외주면에 수나사(25a)가 가공되는 제1커플러(20a); 및,

   원통형상으로 내경이 일정한 직선부(21b)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22b)로 구분되며, 상기 경사부(22b)의 내부는 이형철근과 결합한 한쌍의 편체(10)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부(21b)의 내주면에는 암나사(25b)가 가공되어 상기 제1커플러의 수나사(25a)와 체결되는 제2커플러(20b):

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음쇠.
2. 반원통형상으로 외부면은 중앙부를 기점으로 양단부로 갈수록 외경이 작아지도록 테이퍼가공되며, 내부면에는 톱니형 요철(13′)이 형성되는 2개조 한쌍의 편체(10′);

   원통형상으로 내경이 일정한 직선부(21a)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22a)로 구분되며, 상기 경사부(22a)의 내부는 이형철근과 결합한 상기 한쌍의 편체(10)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부(21a) 외주면에 수나사(25a)가 가공되는 제1커플러(20a); 및,

   원통형상으로 내경이 일정한 직선부(21b)와 단부로 갈수록 내경이 작아지는 경사부(22b)로 구분되며, 상기 경사부(22b)의 내부는 이형철근과 결합한 한쌍의 편체(10)를 감쌀 수 있도록 상기 편체의 외부면과 같은 경사도로 테이퍼가공되고 상기 직선부(21b)의 내주면에는 암나사(25b)가 가공되어 상기 제1커플러의 수나사(25a)와 체결되는 제2커플러(20b):

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근이음쇠.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 편체(10, 10′)는 그 중앙부에 안내홈(15)이 더 형성된 편체인 것을 특징으로 하는 철근이음쇠.
4. 제3항에서, 상기 안내홈(15)에 설치되어 한쌍의 편체(10, 10′)를 이형철근에 고정시키는 조립링(17)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 철근이음쇠.