KR200233313Y1

KR200233313Y1 - 에이치-파일의 볼트체결식 두부보강구조

Info

Publication number: KR200233313Y1
Application number: KR2020010007532U
Authority: KR
Inventors: 이호경
Original assignee: 이호경
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2001-10-08

Abstract

본 고안은 토목 또는 건축구조물 시공시 선행되는 지반 기초공사시 기초지반상에 타입되는 H-파일의 두부상에 견고하게 접합되는 H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 제공함을 그 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 H-파일과 덮개판 및 상부 철근으로 조립된 H-파일의 볼트체결식 두부 보강 구조에 있어서,

두부(4)상단 웨브부(2)에는 수직방향으로 배열된 통공이 구비된 H-파일,

상면 가장자리부를 따라 텝홀(16)이 구비된 톱플레이트(11), 톱플레이트 (11)의 저면 중앙부에는 양단 가장자리부의 측부 보강판(14)과 중간부의 중간 보강판(13)이 일체로 구성되고, 각 보강판(13),(14)사이에는 상기 H-파일의 통공과 일치되는 한쌍의 수직판(12)이 홈부(15)를 중심으로 서로 대응되게 용접,고정된 파일 두부 보강판(10),

하단부에 나사부(31)을 가진 철근(30)등으로 구성되며, 상기 파일 두부 보강판(10)의 홈부(15)에 H-파일 웨브부(2)가 끼움되어 일치된 통공(17)을 통해 볼트가 체결되고, 톱 플레이트(11)의 상단 텝홀(16)에는 철근이 나사조립된 H-파일의 볼트식 두부 보강 구조로 구성되어 있으며,

또, 측부 보강판과 H-파일 웨브부에도 나사 결합부를 더 추가함으로써, 파일 두부 보강판과 H-파일간에 보다 견고한 체결이 이루어지도록 한 구성으로 되어 있다.

이러한 H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 제공함으로써,

H-파일과 상부 구조물이 일체화되게 하여 구조물 자체의 견고한 시공과 시공의 정밀도를 향상시키고, H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 공장제작화 함으로써, 동일형상과 동일 규격의 고품질 제품의 대량생산이 가능하며, 각종 부재의 용접불량에 의한 용접부의 급속한 부식과 강도약화 등을 방지하는 효과를 달성할 수 있다.

Description

에이치-파일의 볼트체결식 두부보강구조{a bolt coupling method of the head reinforcement structure for H-pile}

통상 토목 또는 건축구조물을 시공하기 이전에 대상 지반이 연약지반인 경우에는, 기초지반을 보강하기 위해서 약액주입공법, 콘크리트 또는 강관파일 등을 이용한 파일기초 보강공법 등의 기초지반 개량공법이 선행되며, 이러한 기초지반 개량을 행한 후, 파일 두부 상단에 상부 구조물의 골조를 연결한 다음, 매설된 콘크리트 또는 강관파일과 연결되는 기둥용 콘크리트를 타설하게 된다.

이러한 형태의 종래 기술이 도1에 예시되어 있으며, 도1의 A에는 H-파일에 적용된 종래 기술이, 도1의 B에서는 강관파일에 적용된 종래 기술이 각기 도시되어 있다.

먼저 도1의 A에 도시된 종래 기술은, 파일타입시 타입 충격력에 의해 파손된 파일두부룰 절단, 정리하고, 이곳에 사각형상의 톱 플레이트를 재치한 후, 이들의접합면을 따라 서로 용접하여 고정한다.

다음으로, 톱 플레이트의 가장자리부를 따라 적절한 간격으로 상부구조물 골조용 철근들이 용접,고정되며, 그 외측으로 기둥용 거푸집 설치 및 콘트리트를 타설하여 왔으며,

도1의 B에는 강관파일에 적용된 종래기술이 도시되어 있는데, 강관(50)의 상단 개구부에 덮개판(60)이 구비되고, 상기 덮개판(60)의 하단에는 덮개판(60)이 지지되도록 강관(50)의 내부에 끼움되는 십자형 보강판(61)이 설치되며, 상기 덮개판 (60)과 강관(50)의 접합면을 따라 서로 용접하고, 덮개판의 상단면에는 다수의 철근(30)들이 현장 용접 등의 방법으로 연결되도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 종래기술들은 덮개판(60), 보강판(61), 철근(30) 등이 각각 현장용접에 의해 고정되는 것이어서, 작업자의 숙련정도, 현장여건 등에 따라 용접부가 균일한 강도를 유지할 수 없으며, 따라서 구조물은 소정의 하중에 견디어 내지 못하고, 용접점이 탈락할 우려가 있고, 용접부위는 외부환경 여건에 따라 단기간에도 심한 부식이 일어나며, 이러한 원인들로 인하여 부실공사를 초래할 수 있는 폐단이 있었다.

특히, 주철근(30)의 경우, 사각 덮개판(60)의 가장자리부 또는 강관(50)의 외부면에 용접됨으로써, 수직하중을 지지하여야 할 주철근(30)이 오히려 수직하중에 가장 취약하게 되는 문제점을 안고 있었다.

또한, 현장에서 각종 자재들이 직접 조립,용접되는 것이어서, 시공의 정밀도가 떨어질 뿐만 아니라, 작업시간이 과다하게 소요되고, 복잡한 현장여건 하에서용접장비 등을 비롯한 각종 장비의 이동이 불편하여 작업의 능률이 떨어짐으로 인하여 전체 공기를 지연시키게 되는 폐단이 뒤따랐다.

본 고안은 선행기술에서 밝히고 있는 H-파일형 기초보강공법을 개선하기 위한 것으로서, 기초지반상에 타입되는 H-파일의 두부상에 견고하게 접합되는 H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 제공함으로써, H-파일과 상부 구조물의 일체화를 통해 구조물 자체의 견고한 시공과 시공의 정밀도를 향상시킴을 그 목적으로 하고 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 공장제작화 함으로써, 동일 형상 및 동일 규격 제품의 대량생산이 가능하며, 각종 부재의 용접불량에 의한 용접부의 급속한 부식과 강도약화 등을 방지하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 기성화함으로써, 현장 조립의 편리성과 작업능률의 향상을 실현하기 위한 것이다.

도1은 본 고안의 제 1실시예에 따른 전체 사시도

도2는 본 고안에 사용되는 파일두부 보강판의 사시도

도3은 도2의 저면부를 보여주는 사시도

도4는 파일 웨브부와 보강판이 일체로 볼트 체결된 측단면도

도5는 파일 웨브부의 정면에서 바라본 볼트 체결상태도

도6은 본 고안의 제 2실시예에 따른 전체사시도

도7은 본 고안의 제 2실시예에 사용되는 파일두부 보강판의 사시도

도8은 본 고안의 제 2실시예에 따라 볼트 체결된 단면도

도9는 본 고안의 제 2실시예에 따라 볼트 체결된 정면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: H-파일 2: 웨브부

3: H-플랜지 4: H-파일 두부

10: 파일두부 보강판 11: 톱 플레이트

12: 수직판 13: 중간 보강판

14: 측부 보강판 15: 홈부

16: 텝 홀 18: 관통공

20: 볼트 30: 철근

상기와 같은 고안의 목적에 따른 H- 파일의 볼트체결식 두부보강 구조체는 H-파일본체와 파일두부 보강판, 일단이 나사 가공된 철근, 파일두부 보강판을 H-파일의 웨브에 체결하기 위한 볼트와 너트 등으로 이루어져 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안을 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 제 1실시예에 따른 전체 사시도이며, 도2 및 도3은 제 1실시예에 따른 보강판의 사시도이며, 도4는 웨브부의 체결상태도, 도5는 제 1실시예에 따른 정면도 등이 도시되어 있으며, 도6은 제 2실시예에 따른 전체사시도, 도7은 제 2실시예에 따른 보강판의 사시도, 도8은 제 2실시예의 웨브부 체결상태도, 도9는 제 2실시예에 따른 정면도 등이 도시되어 있다.

우선, 본 고안에 사용되는 H- 파일의 경우, 중간의 웨브(2)와 그 양단에 플렌지(3)를 구비한 ' H' 자형의 파일(1)이 적용되며, 통상 H-파일은 ' 웨브의 길이 (L) ×플렌지 길이(B)×웨브와 플렌지의 두께(T)(단위:mm)'라고 할때, 200 ×200 ×12, 250 ×250 ×14, 300 ×300 ×15, 350 ×350 ×19, 400 ×400 ×35 등 다양한 규격의 파일이 시중에 유통되고 있으며, 본 고안에도 이러한 파일들이 적용된다.

토목 및 건축 구조물의 건설 예정지에 타입된 H-파일은 건설될 구조물의 베이스 레벨에 맞추어 절단하고, H-파일의 두부(4) 상단 웨브부(2)에는 수직판(12)에 수직으로 배열된 3단 통공과 일치되는 통공(17)이 천공된다.

다음으로 공장 제작되는 파일 두부 보강판(10)을 도2에 도시되어 있는 제 1실시예의 구성에 따라 살펴보면,

상면 가장자리부에 철근(30)이 나합되는 텝홀(16)이 구비된 사각형상의 톱 플레이트(11), 상기 톱 플레이트(11)의 저면 중앙부에 배치되며, H-파일(1)의 웨브부(2)가 수용될 수 있도록 일정한 간격의 홈부(15)를 유지한 채, 좌,우측 가장자리부에 각기 측부 보강판(14)이 돌출되게 입설된 'ㄷ'자형의 수직판(12)이 용접,고정된다.

수직판(12)의 가장자리부에 배치되는 측부보강판(14)의 하단부는 도면에 예시된 것과 같은 '라운드형' 또는 중간보강판의 하단부와 같은 '각부 모따기형' 등이 선택적으로 가공되어 있다.

수직판(12)의 중간부에는 대체로 측부 보강판(14) 길이의 약 2/3 정도 길이의 중간보강판(13)이 돌출되게 입설된 상태로 용접,고정되어 있다.

또한, 상기 수직판(12)의 좌,우측 보강판(14)과 중간보강판(13)의 사이에는 각기 수직으로 배열된 3단 통공(17)이 구비된 구성으로 이루어져 있으며,

본 고안의 제 2실시예에 따른 파일 두부 보강판(14)이 도7에 도시되어 있는데, 전체적으로는 제 1실시예의 구성과 대동소이하나, H-파일(1)과 파일두부 보강판(10)간의 체결,고정력을 향상시키기 위해 측부 보강판(14)에도 H-파일(1)의 플랜지(3)의 통공과 일치되는 상,하 두 개의 관통공(18)이 더 구비되어 있음이 상이한 구성이다.

상기와 같은 구성으로 공장 가공된 파일두부 보강판(10)과 가공된 주철근 (30)등은 현장 조립에 의하여 시공되며, 이러한 시공공정을 본 고안의 각 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

[제 1실시예]

본 고안의 제 1실시예에 따라 완성 조립된 전체 사시도가 제 1도에 예시되어있는데, 현장에 타설된 H-파일의 손상된 파일두부를 절단, 가공한 다음, H-파일 웨브부에 파일두부 보강판의 양측 수직보강판 사이의 홈부를 이용, 파일두부 보강판을 안치시키고, 수직판의 통공과 일치되는 H-파일 웨브부에 천공드릴 등을 이용하여 볼트가 체결될수 있도록 통공을 천공한다.

다음으로 수직판의 통공과 웨브부의 통공을 일치시킨 후 볼트와 너트를 이용하여 H-파일과 파일두부 보강판을 조립한다.

다음에 톱 플레이트의 텝홀에 하단에 나사부가 가공된 주철근들을 나사 조립함으로써, 본 고안의 H-파일의 볼트체결식 두부보강구조의 시공이 완성된다.

[제 2실시예]

제 2실시예에 따라 완성 조립된 전체사시도가 도6에 제시되어 있으며, 제 1실시예와 상이한 점은 파일두부 보강판의 측부 보강판에 상하 두개의 볼트 체결용 관통공이 구비되어 있으며, H-파일 웨브부에 이 관통공에 대응되는 볼트공을 천공하여 볼트 체결함으로써, 파일두부 보강판과 파일두부간의 체결력을 강화함에 그 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 시공되는 본 고안은 토목 또는 건축구조물 시공시 가장 먼저 선행되는 지반 기초공사에서 기초지반상에 타입되는 H-파일의 두부상에 견고하게 접합되는 H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 제공함으로써,

H-파일과 상부 구조물의 일체화를 통한 구조물 자체의 견고한 시공과 시공의 정밀도를 향상시키고, H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 공장제작화함으로써, 동일 형상과 동일 규격의 고품질 제품의 대량생산이 가능하며, 각종 부재의 용접불량에 의한 용접부의 급속한 부식과 강도약화 등을 방지하는 효과를 달성할 수 있다.

또한, H-파일의 볼트체결식 두부보강 구조체를 기성화함으로써, 현장 조립의 편리성과 작업능률을 향상시키는 효과가 달성된다.

Claims

H-파일과 덮개판 및 상부 철근으로 조립된 H-파일의 볼트식 두부 보강 구조에 있어서,

두부(4)상단 웨브부(2)에는 수직방향으로 배열된 통공이 구비된 H-파일,

상면 가장자리부를 따라 텝홀(16)이 구비된 톱플레이트(11), 톱플레이트 (11)의 저면 중앙부에는 양단 가장자리부의 측부 보강판(14)와 중간부의 중간 보강판(13)이 일체로 구성되고, 각 보강판(13),(14)사이에는 상기 H-파일의 통공과 일치되는 한쌍의 수직판(12)이 홈부(15)를 중심으로 서로 대응되게 용접,고정된 파일 두부 보강판(10),

하단부에 나사부(31)를 가진 철근(30)등으로 구성되며, 상기 파일두부 보강판(10)의 홈부(15)에 H-파일 웨브부(2)가 끼움되어 일치된 통공(17)을 통해 볼트가 체결되고, 톱 플레이트(11)의 상단 텝홀(16)에는 철근이 나사조립된 H-파일의 볼트식 두부 보강 구조.
제 1항에 있어서,

파일 두부 보강판(10)의 측부 보강판(14)과 이에 접하는 H-파일 웨브부(2)에는 상,하 두 개의 관통공(18)을 더 구비하여 볼트 체결함으로써, 파일 두부 보강판(10)과 H-파일(1)간에 보다 견고한 체결이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 H-파일 구조.