KR200255681Y1 - 강관파일 이음부의 루트 백링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강관파일 이음부의 루트 백링에 관한 것으로서, 파일의 내경에 접하는 외경을 갖는 수직링 형태의 상단에 경사면을 구비하고, 링의 일부분이 절단된 절개부 및 적정 간격으로 통공을 형성한 지지 연결구로서 루트 백링을 구성하여, 상기 통공에 삽입되고 상, 하 파일간의 레벨 조정을 위한 간격유지수단을 구비한 강관파일 이음부의 루트 백링을 제공함으로써, 상, 하 강관 파일 이음부의 레벨 조정 및 용접을 용이하게 함은 물론 이음부의 강도를 증대시켜 주도록 하기 위한 것이다.

본 고안에 따른 강관파일 이음부의 루트 백링은 상단에 경사면(22)을 구비한 띠 형태의 수직링(21)의 일부분에 절개부(23) 및 상기 수직링(21) 상측에 일정개수의 통공(24)을 형성하여, 상기 통공(24)에 상, 하 강관파일의 간격유지수단(30)을 구비함을 특징으로 하며, 상기 간격유지수단(30)은 원형단면의 강철단봉 또는 사각단면의 사각단봉으로 구성되어 루트 백링(20)의 수직링(21) 통공(24) 상에 용접에 의해 고착되고, 또 다른 실시예로, 루트 백링(20)의 수직링(21)에 형성된 통공(24) 내경부에 나사텝을 형성하고 이에 치합되는 볼트체로 구성되어 나사결합하기도 하며, 특히, 상기 간격유지수단(30)의 크기는 사용된 강관 파일(10)(10′)의 두께와 동일한 굵기를 갖도록 함으로써, 상, 하 파일(10)(10′) 연결시 용접 후 외주면이 돌출되거나 하지 않고 동일하게 이어지도록 한다.

이러한 구성을 통해, 본 고안은 간격유지수단을 구비한 루트 백링을 통해상, 하 강관 파일 이음부의 레벨 조정 및 용접을 용이하게 함은 물론 이음부의 강도를 증대시킴은 물론, 상기 간격유지수단이 구비된 루트 백링을 이용하여 상, 하 파일의 이음부를 간편하게 연결하여 강도있게 사용할 수 있어 파일 연결구의 품질 향상에 기여하고, 사용성을 증대시키는 효과가 있다.

Description

강관파일 이음부의 루트 백링{root backing ring of a steel pipe pile joint}

본 고안은 강관파일 이음부의 루트 백링에 관한 것으로서, 파일의 내경에 접하는 외경을 갖는 수직링 형태의 상단에 경사면을 구비하고, 링의 일부분이 절단된 절개부 및 적정 간격으로 통공을 형성한 지지 연결구로서 루트 백링을 구성하여, 상기 통공에 삽입되고 상, 하 파일간의 레벨 조정을 위한 간격유지수단을 구비한 강관파일 이음부의 루트 백링을 제공함으로써, 상, 하 강관 파일 이음부의 레벨 조정 및 용접을 용이하게 함은 물론 이음부의 강도를 증대시켜 주도록 하기 위한 것이다.

통상적으로 고층건물의 시공을 위해서는, 건축될 건축물의 하중을 기초가 지지하기 위해, 기초가 시공될 지반이 기초의 하중을 감당할 수 있도록 지반을 보강하는 작업을 하여 건축물을 건설하게 되며, 특히, 건축물이 건설될 지반이 연질일 경우에는 임의로 콘크리트나 철재로 된 파일을 지반에 박아 강제로 지반의 지내력을 증가시켜 경질의 지반을 확보하게 된다.

최근에는 지반보강을 위해 사용되는 부재로, 콘크리트 파일에 비해 사용 및 시공이 편리한 원통형 철재파일이 사용되고 있으며, 상기의 지반보강 공사를 위해서는 시간과 인력을 투자하여 경질의 토양층이나 암반층이 형성된 곳까지 건축물의 하중을 감안, 충분한 깊이로 파일을 지반의 여러 곳에 박아서 파일을 설치하여야한다.

그런데, 기존에 공급되는 철재파일의 길이가 일정규격 정해진 표준 형태로 되어 있어, 현장 작업시 표준형태로 정해져 있는 파일의 길이보다 더 깊은 지반층에 파일을 박기 위해서는, 박혀있는 파일의 상측으로 다른 파일을 연결하여 사용하여야 한다.

이때, 파일을 연결하는 방법으로, 지반상에 1차 타격되어 박힌 하측 파일의 손상된 파일두부를 정리한 다음, 이 접합면에 상측 파일의 일측끝이 접하도록 일치시킨 후, 현장 용접을 하는 방법으로 상,하 파일을 일체화하였는데, 이러한 현장용접시에는 용접작업 시간동안 크레인 등을 동원하여 상측 파일을 고정시켜 주어야 하며, 이때, 상,하 파일의 축중심을 일치시키기 어려운 문제점이 있었고, 축중심이 일치되지 않는 경우에는, 상, 하 파일의 접합부에 수직하중 또는 타격력에 의한 휨변형이 일어나 상부 구조물의 상재하중을 지지할 수 없는 문제가 발생하기도 하였다.

또한, 강관파일의 이음부를 용접으로 연결할 때, 상,하 파일의 수직 및 수평 레벨이 파일의 하중강도와 측면 압축강도에 중요한 역할을 하기 때문에, 종래에는 용접부의 4∼5 곳에 둥글게 용접하여 상부 파일의 레벨을 잡은 다음, 나머지 부위에 용접으로 상, 하 파일을 연결하였다.

그러나, 상기와 같은 방법으로 상,하 파일 이음부의 레벨을 조정하는 것은,용접으로 둥글게 형성한 구성부의 굵기를 일정하게 형성하기가 어려우며, 그에 따라 하부 파일 상에서 상부 파일의 레벨을 수평 및 수직으로 잡아주기가 쉽지 않은 문제점이 있고, 상기의 경우 상, 하 파일의 이음부 내측에 파일의 내경과 접하는 외경을 갖는 연결링을 구비하게 되는데, 이러한 연결링이 아래로 흘러 내리지 않도록 하기 위하여 연결링 하단에 철편 스토퍼를 별도로 구비하여 받쳐주어야 함에 따라, 작업이 지연되고 지지강도가 강하지 못한 문제점 등이 있었다.

또 다른 파일 연결 방법으로, 상기의 용접방법 외에, 도7 및 도8에 도시되어 있는 것처럼, 상, 하 파일(4)(4′)의 이음부에 외통(1)과 내통(2)으로 구성되고, 연결핀(3)이 삽입될 수 있도록 이와 동일한 외경의 통공을 형성한 연결구를 구비하여 사용하는데, 지반(5)에 박혀 있는 하부 파일(4)의 끝에 연결구의 외통(1) 내경이 파일(4)의 외경에 접하고, 내통(2)의 외경이 파일(4)의 내경에 접하도록 연결구를 삽입 고정한 후, 그 사이에 연결핀(3)을 결합하여 상,하부 파일(4)(4′)의 이음부를 구성하게 되는 것이다.

그러나, 이는 하측 파일(4)에만 연결핀(3)을 체결하여 연결구를 고정한 후, 상측 파일(4′)은 내측으로 체결되는 연결핀(3)을 붙들어 줄 수 있는 수단이 전혀 강구되지 않아 연결구 상에 단순히 끼워서 사용할 수 밖에 없는 문제점이 있으며, 소요되는 부품수가 많고, 작업의 지연에 의해 공정이 연장되어 경제적 손실을 크게 발생시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 강관 파일의 이음부 용접의 문제점을 개선하고, 파일의 내경에 접하는 외경을 갖는 수직링 형태의 상단에 경사면을 구비하고, 링의 일부분이 절단된 절개부 및 적정 간격으로 통공을 형성한 지지 연결구로서 루트 백링을 구성하여, 상기 통공에 삽입되고 상, 하 파일간의 레벨 조정을 위한 간격유지수단을 구비한 강관파일 이음부의 루트 백링을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 간격유지수단을 구비한 루트 백링을 통해 상, 하 강관 파일 이음부의 레벨 조정 및 용접을 용이하게 함은 물론 이음부의 강도를 증대시킴을 또 다른 목적으로 한다.

도1은 본 고안의 루트 백링과 강관파일의 결합상태를 보여주는 분해 사시도

도2는 본 고안의 전체 사시도

도3은 본 고안의 평면도

도4는 본 고안에 따른 루트 백링 제작 공정도

도5는 본 고안의 루트 백링을 구비하여 용접하기전 결합 상태도

도6은 도5에서 용접한 후 루트 백링과 강관파일과 일체화된 상태도

도7은 종래 체결식 연결구를 예시한 사용 상태도

도8은 도7의 요부 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 하부 파일 10′: 상부 파일

11 : 공간부 12 : 용접부

20 : 루트 백링 21 : 수직링

22 : 경사면 23 : 절개부

24 : 통공 30 : 간격유지수단

본 고안은 강관파일 이음부의 루트 백링에 관한 것으로서, 파일의 내경에 접하는 외경을 갖는 수직링 형태의 상단에 경사면을 구비하고, 링의 일부분이 절단된 절개부 및 적정 간격으로 통공을 형성한 지지 연결구로서 루트 백링을 구성하여, 상기 통공에 삽입되고 상, 하 파일간의 레벨 조정을 위한 간격유지수단을 구비한 강관파일 이음부의 루트 백링을 제공함을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 강관파일 이음부의 루트 백링(20)은 도1에 도시된 결합상태를 보여주는 분리 사시도에 도시되어 있는 바와 같이, 상,하부 파일(10)(10′) 사이의 이음부 내측에 구비되는 것이며, 자세한 구성을 도2의 전체 사시도 및 도3의 평면도를 참고로 자세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 고안에 따른 루트 백링(20)은 파일(10)(10′)의 내경과 일치하는 외경을 가지는 일정한 너비의 수직링(21)과, 상기 수직링(21)의 상단으로 약 15°정도의 경사를 갖는 경사면(22)을 형성하고 있으며, 루트 백링(20)의 일부분에는 상기 경사면(22)에서 수직링(21)에 이어지는 절개부(23)가 형성되어 있어 비압축된 상태에서와 압축된 상태에서 그 직경이 편차를 갖는다.

한편, 상기 수직링(21) 상측에는 일정 간격으로 통공(24)을 형성하고 있으며, 상기 이 통공(24)에 돌출되어 고정 부착되는 간격유지수단(30)이 구비되는데, 상기 간격유지수단(30)이 90°의 간격으로 4개 구비되는 경우에 있어서 다양한 실시예를 살펴보면, 먼저, 제 1실시예로는 도2 및 도3에 도시된 것처럼, 강철을 재질로 한 원형단면의 강철단봉을 구성하여 상기 루트 백링(20)의 수직링(21)의 통공(24)에 용접으로 고착함으로써 구성된다.

또한, 제 2실시예로 동일한 강철재질로 하되, 상기 원형단면의 강철단봉 대신 그 단면이 사각형상을 갖는 사각단봉을 구성할 수 있으며, 제 3실시예로서 상기 수직링(21)상에 형성된 통공(24) 내주면을 나사 가공하여 이 나사텝과 나사결합될 수 있는 볼트체를 구비하여 구성할 수도 있다.

이러한 상기 간격유지수단(30)은 그 형태에 있어서 상기의 예들에 국한되지 않으며, 상, 하 강관 파일(10)(10′)의 이음부 레벨 조정을 통한 용접을 용이하게 하기 위한 간격유지수단(30)으로의 기능으로 사용될 수 있는 다양한 형태로 변형가능한 것이며, 특히, 이 간격유지수단(30)의 크기는 사용된 강관 파일(10)(10′)의 두께와 동일한 굵기를 갖도록 함으로써, 상, 하 파일(10)(10′) 연결시 용접 후 외주면이 돌출되거나 하지 않고 동일하게 이어지도록 한다.

여기서, 상기와 같은 루트 백링(20)의 제작 공정을 살펴보면, 평철을 띠 형태로 절단하여 예정위치에 통공(24)을 형성하여 수직링(21)을 구성하고, 상단 일정부가 경사지도록 롤 밴딩을 실시하여 경사면(22)을 형성한 다음, 상기 통공(24)에 간격유지수단(30)을 구비하여 고정하여 강관파일 이음부의 루트 백링(20)을 완성하며, 이는 도4에 순서대로 나타나 있다.

이와 같은 루트 백링(20)은 상,하 파일(10)(10′)의 연결을 위해 파일(10)(10′) 이음부 내측에 구비하여 용접하는데, 지반에 타설된 하부 파일(10)의 상단면을 수평으로 절단하여 정리한 다음, 상기 하부 파일(10)의 상단 내측으로 루트 백링(20)을 구비, 루트 백링(20)의 수직링(21) 외주면이 상기 하부 파일(10)의 내주면에 접하고, 돌출구비된 간격유지수단(30)이 하부 파일(10)의 단면상에 걸쳐지도록 한 후, 그 위에 상부 파일(10′)의 내주면이 루트 백링(20)의 수직링(21) 외주면에 접하고 상측 경사면(22)에 받쳐져 지지되도록 결합되며, 이러한 상태가도5에 도시되어 있다.

그런 다음, 도6에서와 같이 간격유지수단(30)의 두께만큼 공간부(11)를 용접하여 상,하 파일(10)(10′)의 외주면이 매끈하게 이어지도록 한 후, 간격유지수단(30)을 용접기구로 가열하여 탈리시킨 다음 빈 공간을 메워 다시 용접함으로써 용접부(12)를 구성하는데, 이는 간격유지수단(30)을 그대로 두고 용접하게 되면 파일 이음부의 완성 후 행하게 되는 X선 검사 등에서 용접부(12) 내에 이물질이 남아 있는 것으로 판명되어 용접불량의 판정을 받을 수 있기 때문이다.

이렇게 완성된 파일은 용접부(12)의 X선 검사가 완료되면 지반에 타입되어 지반의 지내력을 증가시켜 경질의 지반을 확보 및 건축될 건축물의 하중을 기초가 지지하기 위해 기초가 시공될 지반이 기초의 하중을 감당할 수 있도록 지반을 보강하는 역할을 하게 된다.

본 고안은 간격유지수단을 구비한 루트 백링을 통해 상, 하 강관 파일 이음부의 레벨 조정 및 용접을 용이하게 함은 물론 이음부의 강도를 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 상기 간격유지수단이 구비된 루트 백링을 이용하여 상, 하 파일의 이음부를 간편하게 연결하여 강도있게 사용할 수 있어 파일 연결구의 품질 향상에 기여하고, 사용성을 증대시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 상단에 경사면(22)을 구비한 띠 형태의 수직링(21)의 일부분에 절개부(23) 및 상기 수직링(21) 상측에 일정개수의 통공(24)을 형성하여, 상기 통공(24)에 상, 하 강관파일의 간격유지수단(30)을 구비함을 특징으로 하는 강관파일 이음부의 루트 백링.
2. 1항에 있어서, 상기 간격유지수단(30)은 원형단면의 강철단봉으로 구성되어 루트 백링(20)의 수직링(21) 통공(24) 상에 용접에 의해 고착됨을 특징으로 하는 강관파일 이음부의 루트 백링.
3. 1항에 있어서, 상기 간격유지수단(30)은 그 단면이 사각형상을 갖는 사각단봉으로 구성되어 루트 백링(20)의 수직링(21) 통공(24) 상에 용접에 의해 고착됨을 특징으로 하는 강관파일 이음부의 루트 백링.
4. 1항에 있어서, 상기 간격유지수단(30)은 루트 백링(20)의 수직링(21)에 형성된 통공(24) 내경부에 나사텝을 형성하고 이에 치합되는 볼트체로 구성되어 나사결합됨을 특징으로 하는 강관파일 이음부의 루트 백링.