KR200257716Y1 - 쐐기형 원터치 철근 연결 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철근 콘크리트 구조물 등의 시공시에 철근을 상호 연결시켜 주는 장치에 관한 것으로써, 특히 연결되는 철근을 한번에 끼워 고정시킬 수 있는 원터치형(One-touch type) 철근 연결장치에 관한 것이다.

종래의 철근 연결 장치는 작업자가 현장에서 직접 철근에 대하여 설치작업을 수행하여야 하므로, 불편함이 뒤따르게 된다.

이에 본 고안에서는 철근의 외경보다 작은 내경을 갖도록 두 개의 철조각편을 이용하여 철근 진입경로를 형성하고, 철근을 진입경로상에 밀어넣어 두 개의 철조각편 방향에서 철근을 압력하여 고정하도록 하는 것으로, 이 수단에 탄성력을 제공하여 결합되는 철근에 의해 밀리면서 철근의 외경에 맞는 조각편들에 의해 형성되는 내경이 변화를 갖도록 함으로써, 철근이 상기한 수단내로 진입가능하도록 하는 수단을 구성하여, 철근을 작업자가 밀어넣는 동작만으로도 철근을 쉽게 고정시켜 연결할 수 있는 간편 연결형 철근 연결 장치를 제공하고자 하는 것이다.

Description

쐐기형 원터치 철근 연결 장치{Wedge shaped one-touch type steel-frame coupling device}

본 고안은 철근 콘크리트 구조물등의 시공시에 철근을 상호 연결시켜 주는 장치에 관한 것으로써, 특히 연결되는 철근을 한번(One time)에 끼워 고정시킬 수 있는 쐐기형 원터치 철근 연결 장치에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조물은 콘크리트(Concrete)의 내부에 그 강도를 보강하기위한 철근을 매립시킨 것으로, 시공의 용이성과 높은 내구성을 갖는 등의 장점에 따라 각종 건설 및 토목공사에 광범위하게 사용되고 있다.

이러한 철근은 그 강도 보강과 함께 콘크리트와의 결합력 증대를 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 철근의 외주에 그 축선방향으로 형성된 돌기로 이루어지는 리브(1)와 축선방향 이외의 방향으로 형성되는 돌기로 이루어지는 마디(2)가 형성되어 있다.

이와 같은 철근은 일반적으로 원형 단면을 갖는 긴 봉상으로 제작되는 바, 그 제작 및 운반상의 제약으로 인하여 일정길이 단위로 절단되어 공급되는 것이 일반적이다.

따라서, 이와 같이 일정 길이로 제작된 철근을 교각이나 고층건물 등의 대형 구조물에 사용할 경우에는 다수의 철근들을 수평 또는 수직 등의 방향으로 연결해서 사용할 수 밖에 없어, 철근 콘크리트 구조물의 시공에는 철근들을 상호 일체적으로 연결시키기 위한 철근 연결장치가 필요하게 된다.

이를 위한 가장 일반적인 방법으로는 연결할 두 철근의 대향 단부를 적절히 겹친 뒤 철사등의 금속 와이어로 묶어주는 방법과, 연결할 두 철근의 대향 단부를 용접으로 상호 접합 시키는 방법이다.

그러나, 금속 와이어에 의한 접속 방법은 작업성이 나빠 공기지연을 유발할뿐만 아니라 특히 연결부의 기계적 강도가 철근의 강도에 비해 크게 취약하여 쉽게 분리되는 등 부실공사의 원인이 되는 문제가 있고, 용접에 의한 결속 방법은 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 용접에 의한 열변형이 발생하여 철근의 강도를 떨어뜨리는 문제점이 뒤따르게 된다.

이에 따라 최근에는 두 철근을 기구적으로 연결시키는 다양한 형태의 연결장치들이 제시되고 있으며, 상용화 되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 철근 연결 장치들은 철근의 상부와 하부측으로부터 철근을 잡아 고정시키는 수단과, 이 고정수단의 외측으로부터 이 고정수단들을 완전고정시키는 수단을 구성한 것을 특징으로 하는 것으로,

도 2는 이와 같은 종래의 일예를 나타낸 것으로, 일본국 특개평 7-82841호에 제공된 철근 연결 장치를 도시하였다.

이의 구성을 살펴보면, 반원통형상의 두 반체(101)로 된 커플러(100)의 각 반체(101)내주에 다수의 톱니형 걸림돌기(102)들을 중간에 대해 대향되게 형성하고, 그 외주 양쪽에 각각 테이퍼 나사부(103)를 형성하여, 연결할 두 철근(300)의 단부들을 감싸도록 커플러(100)의 두 반체(101)를 접촉시킨 뒤, 이들의 양단 외주에 테이퍼나사부(201)를 내주에 갖는 체결부재(200)를 각각 나사 결합하면, 커플러(100)의 각 압축부위들이 두 철근(300)을 강하게 눌러 주므로써, 상호 연결 시키도록 되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 철근 연결 장치는 걸림돌기(102)가 한 면(102a)은 축 방향에 대해 직교되고, 다른 면(102b)은 경사진 첨예한 삼각단면을 가지는 즉, 철근(300)의 진행방향에 대하여 경사면을 갖는 형상으로,

걸림돌기(102)의 기계적 강도가 약할 뿐만 아니라 철근(300)에 선접촉하게 되므로, 걸림돌기(102)만으로는 큰 힘을 받을 수 없으며, 이로 인해 철근(300)에강한 인장력이 작용할 경우 걸림돌기(102)의 첨예부가 쉽게 문드러져 두 철근(300)의 연결상태의 해제 우려가 매우 높았다.

더욱이 걸림돌기(102)가 커플러(100)의 둘레 방향으로 형성되어 있는바, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 철근의 종류에 따라 마디(2)가 경사지거나 X자형 등으로 구성된 철근(1)에 사용된 경우 전술한 바와 같은 문제가 더욱 두드러지게 나타나는 사용상의 제약이 수반된다.

또한, 커플러(100)의 두 반체(101)가 반원통형상을 가지므로 체결부재(200)의 조임에 의한 커플러(100)의 탄성변형이 상당히 어려울뿐만 아니라 특히 두 체결부재(200)가 상호 분리된 채 커플러(100)의 양쪽 단부에만 각각 나사결합 되는바, 조임력이 커플러(100)의 양쪽 단부에 집중되어 철근(300)을 전체적으로 균일하게 접촉하여 강하게 잡아 줄 수 없게 된다.

또한, 커프러(100)의 양쪽 외주면에 일률적인 테이퍼상으로 형성되어 있으므로 체결부재(200)의 조임에 매우 큰 힘이 요구되면서도 커플러(100)를 충분히 탄성 변형시키기 곤란한 문제점도 있다.

또한, 이와 같은 종래의 철근 연결 장치는 작업자가 현장에서 직접 철근에 대하여 설치작업을 수행하여야 하므로, 불편함이 뒤따르게 된다.

이에 본 고안에서는 철근의 외경보다 작은 내경을 갖도록 두 개의 철조각편을 이용하여 철근 진입경로를 형성하고, 철근을 진입경로상에 밀어넣어 두 개의 철조각편 방향에서 철근을 압력하여 고정하도록 하는 것으로, 이 수단에 탄성력을 제공하여 결합되는 철근에 의해 밀리면서 철근의 외경에 맞는 조각편들에 의해 형성되는 내경이 변화를 갖도록 함으로써, 철근이 상기한 수단내로 진입가능하도록 하는 수단을 구성하여, 철근을 작업자가 밀어넣는 동작만으로도 철근을 쉽게 고정시켜 연결할 수 있는 간편 연결형 철근 연결 장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1a 내지 1c는 일반적인 철근의 종류를 나타낸 도면.

도 2는 종래 철근 연결장치의 일예를 보인 도면.

도 3은 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 분해 사시도.

도 4는 본 고안의 캡의 부분 단면 사시도.

도 5는 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 결합 상태를 보이기 위한 단면도.

도 6은 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 철근이 연결된 상태를 보이기 위한 사시도.

본 고안은 연결하고자 하는 철근의 수에 따라 캡과 결합되며 탄성수단을 취부하기 위한 캡 결합부가 구성되며, 구성되는 캡 결합부의 내부면에는 캡을 결합고정하기 위하여 나사산이 형성된다.

탄성수단의 상부에 위치하게 되며, 철근의 외경보다 좁은 내경을 갖는 통공을 이루고, 그 외면은 소정의 각을 이루는 다각면으로 이루어지는 넓적한 타원형으로부터 분할되는 두 개의 철 조각편으로 이루어지며, 그 내면은 밀착되는 철근을 고정시킬 수 있는 걸림 돌기를 형성하는 철근 고정편과,

철근 고정편을 그 내측으로 게재시킬 수 있도록 통공되어 있으며, 그 내측면이 철근의 주입구로부터 소정의 설정된 위치까지 경사곡면을 이루면서 점점 넓어지는 형상으로 이루어지며, 철근의 주입구 그 타측 가이드와 결합되는 그 외측면은 캡의 내면에 형성된 나사산에 대응되는 위치에 나사산이 구성된 캡(Cap)으로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 철근 고정편의 각 하부에는 탄성수단과의 결합을 위한 결합홀이 포함되어 구성되며,

그 철근고정편을 탄성수단에 쉽게 결합하여 캡내에서 철근 주입구로부터 끼워지는 철근을 눌러 줄 수 있도록 하기 위한 고정편 결합 가이드를 더 포함하며 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안을 첨부된 도면 3내지 5에 도시된 그 실시예를 참조하여 그 구성 및 결합구조를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안의 캡의 부분 단면 사시도, 도 5는 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 결합 상태를 보이기 위한 단면도이며, 도 6은 본 고안의 간편 연결형 철근 연결 장치의 철근이 연결된 상태를 보이기 위한 사시도이다.

철근(10)이 끼워지는 캡(20)과의 결합을 위하여 캡 결합부(50)가 구성되며, 캡 결합부(50)의 내부면에는 캡(20)을 고정하기 위한 나사산(51)이 형성된다.

상기 캡 결합부(50)의 내부에는 철근(10)의 진행방향에 대하여 철근 고정편(30)에 탄성력을 제공하는 스프링(40)이 구성되며,

연결하고자 하는 철근(10)의 외경보다 좁은 내경을 갖는 타원형의 통공을 이루고, 그 외면은 소정의 각을 갖는 다각면으로 이루어져 분할되는 두 개의 조각편으로 이루어지며, 그 내면은 밀착되는 철근(10)을 잡아 고정시킬 수 있도록 걸림돌기(31)를 형성하고, 하부에는 상기 스프링(40)의 결합 돌기(41)가 삽입되기 위한 결합홀(33)을 포함하여 구성되는 철근 고정편(30)과,

상기 철근 고정편(30)을 그 내측으로 게재하면서 캡 결합부(50)에 결합되도록 외측면의 소정부위에는 나사산(21)이 형성되어 있으며, 그 타측으로 철근(10)이 끼워지는 철근 주입구(22)가 형성되고, 그 내면으로부터 소정의 위치까지 상기 철근 고정편(30)의 외측면이 형성하는 다각면에 대응되게 경사면으로 이루어지는 점차 그 내경이 넓어지는 통공을 갖는 캡(20)이 구성된다.

상기 스프링(40)의 양 선단에는 철근 고정편(30)에 삽입되기 위한 결합 돌출부(41)가 포함되어 구성되고, 상기 철근 고정편(30)에 형성되는 결합돌기(31)는 철근(10)의 진행방향에 대하여 경사면을 갖도록 형성되어 있으며, 철근(10)에 구성된 마디(12)에 걸리도록 결합홈(32)을 포함하여 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안의 실시예는 도면에 도시된 바와 같이, 두 개의 철근을 연결하기 위한 것이다.

그 결합순서를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 캡 결합부(50)를 수평으로 위치하고, 스프링(40) 양 선단의 결합 돌출부(41)에 철근 고정편(30)을 삽입하여, 그 스프링(40)을 캡 결합부(50)에 삽입한다.

이후, 좌우 어느 일측의 캡(20)을 상기 2개의 조각편으로 이루어지는 철근 고정편(30)에 끼움식으로 결합하게 되는데, 철근 고정편(30) 외측면에 형성된 다각면과 캡(20)의 철근 주입구(22)에 형성된 다각면을 맞추어 캡(20)을 철근 고정편(30)에 끼우게 된다.

상기와 같이, 철근 고정편(30)을 맞추게 되면, 연결하고자 하는 철근(10)의 외경보다 좁은 내경을 갖는 타원형 통공을 이루게 된다.

타측의 캡(20)도 상기와 같이 조립하게 된다.

이때, 상기 좌우 양측의 캡(20)을 캡 결합부(50)에 나사 결합 할 때, 각각의캡(20)의 소정 부위에 형성된 나사산(21)을 반대 방향으로 형성하여 동시에 나사 결합 가능하도록 한다.

즉, 일측의 캡(20)을 오른쪽으로 돌려 나사 결합하면, 그 반대 일측의 캡(20)은 왼쪽으로 돌려 나사 결합 가능한 구조로 동시에 양측의 캡(20)을 결합 가능한 것이다.

이후, 양측의 캡(20)을 캡 결합부(50) 방향으로 압력을 가하면서 캡(20)의 소정 부위에 형성된 나사산(21)을 캡 결합부(50)의 내측에 형성된 나사산(51)에 나사 결합하게 되는데,

이때, 캡(20)을 캡 결합부(50) 방향으로 압력을 가하게 되므로, 스프링(40)의 탄성력이 발생되는 상태에서 결합이 완료되는 것이다.

상기와 같이 조립하게 되면, 철근 고정편(30)이 스프링(40)에서 제공되는 탄성력에 의해 캡(20)의 철근 주입구(22)까지 밀려나가게 되며, 도 4에서와 같이 캡(20)의 내부 다각면은 내측 설정된 위치로부터 철근 주입구(22)까지 점차 좁아지는 형상이므로, 두 개의 철근 고정편(30)이 맞닿은 타원형 통공을 이루면서 철근 주입구(22)의 외부로 나오지는 않고 캡(20)내에서 철근 주입구(22)상에 위치하게 된다.

즉, 철근 고정편(30)은 캡(20)안에 위치하면서, 스프링(40)으로부터 철근 주입구(22)측으로 탄성력을 받는 상태로 결합유지하게 되는 것이다.

이와 같은 상태로 간편 연결형 철근 연결 장치를 구성하게 되며, 이를 작업 현장에서 사용하게 될 때, 그 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 쐐기형이라 함은 억지끼움식을 말하는 것으로, 연결하고자 하는 두 개의 철근(10)중 하나의 철근의 일측의 캡(20)에 형성되어 있는 철근 주입구(22)로 밀어넣게 되면, 철근(10)의 외경이 철근 주입구(22)내에 위치하는 두 개의 철근 고정편(30)에 의해 형성된 통공 내경보다 크므로, 철근 고정편(30)내로 들어가지 않고, 철근 고정편(30)을 밀게 된다.

이때, 철근 고정편(30)의 후단에는 스프링(40)의 탄성력이 제공되고 있으므로, 철근 고정편(30)이 밀려들어가게 된다.

작업자가 철근(10)을 계속하여 철근 주입구(22)로 스프링(40)에서 제공되는 탄성력 이상의 힘으로 밀어넣게 되면, 철근 고정편(30)이 계속하여 후단으로 밀려 들어가게 되는 바,

여기서, 철근 고정편(30)은 두 개의 분할된 조각편으로 이루어져 있고, 도 4에서와 같이 두 개의 철근 고정편(30)의 형상을 유지하도록 하는 캡(20)의 내경이 점차 넓어지는 형상을 이루고 있으므로, 두 개의 철근 조각편(30)이 캡(20)의 내경이 넓어짐에 따라 조금씩 철근 조각편(30)의 맞닿은 사이가 벌어지게 된다.

따라서, 철근(10)의 외경과 동일한 시점으로부터 외경보다 넓어지게 되면, 철근(10)이 두 개의 철근 조각편(30)에 의해 형성되는 통공내로 밀려들어가게 된다.

이후, 캡(20)의 내경은 소정의 위치까지만 넓어지므로, 철근 조각편(30)의 사이 통공내부 내경의 변화가 없으면서, 스프링(40)의 탄성력이 제한되는 시점까지 이르러 철근(10)은 더 이상 밀려들어가지 않게 된다.

철근(10)은 스프링(40)내로 진입하여 도 4에서와 같이 소정 위치까지 진입할 수 있으며, 이의 설정은 두 개의 철근 조각편(30)에 의하여 형성되는 통공이 넓어지는 길이 즉, 캡(20)의 내경이 넓어지는 길이 및 스프링(40)에서 제공되는 탄성력등의 설정에 따라 달라질 수 있는 것이다.

또한, 철근 고정편(30)의 철근 진행 방향에 대한 길이 즉, 철근을 잡아주는 길이를 어느 정도로 설정하느냐에 따라 달라질 수도 있다.

이에 따라 철근(10)의 진행 방향이 달라지게 됨에 따라서, 캡 결합부(50)내에는 철근(10)이 스프링(40)을 통해 진행함에 따라 캡 결합부(50)의 내부로 진입할 수 있는 여유공간을 더 형성하게 된다.

이와 같이 철근(10)은 어느정도 진행하게 되면, 더 이상 진행하지 않게 되고, 두 개의 조각편으로 이루어지는 철근 조각편(30)에 의해 강하게 눌려 고정되므로써, 견고하게 고정된다.

또한, 각 철근 고정편(30)의 철근(10)과 밀착하는 면에는 걸림돌기(31)가 형성되어 있는바, 걸림돌기(31)는 철근(10)의 진행 방향에 대하여 슬라이드 형태의 경사면을 갖고 있어, 철근(10)이 진행함에는 영향을 주지 않지만, 철근(10)이 역으로 빠져나오게 됨에 있어서, 철근(10)을 잡아주게 되며, 걸림돌기(31)의 걸림홈(32)에 마디(12)가 걸리어 더욱 견고하게 잡아주는 역할을 하게 되는 것이다.

이때에는 캡(20)을 캡 결합부(50)로부터 분리하여 연결된 철근(10)을 빼낼 수 밖에 없다.

타측의 철근(10) 또한 마찬가지의 작용에 의해 철근(10)을 끼워넣을 수 있다.

여기서, 도 5는 결합상태에서의 단면도를 나타낸 것으로,

철근(10)의 진입경로를 결정하는 수단들에 의해 다양하게 나타날 수 있으며, 철근(10)의 규격이 정해져 있지만, 철근(10)의 외경은 조금씩 달라질 수 있고, 캡(20)내의 경사곡면 또한 미세하게 조금씩 넓어지는 형태를 유지하고 있으므로, 철근(10)의 진입정도는 도 4에 제한되지 않고 다양하게 나타날 수 있다.

이와 같이 함으로써, 두 개의 철근을 하나의 연장선상에서 연결할 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 고안 철근 연결 장치를 적용하게 되면, 작업 현장에서 작업자가 쉽고 간편하게 철근을 연결할 수 있으므로, 작업 시간의 단축과 더불어 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 철근이 끼워지는 캡과의 결합을 위하여 캡 결합부가 구성되며, 캡 결합부의 내부면에는 캡을 고정하기 위한 나사산이 형성되고, 상기 캡 결합부의 내부에는 철근의 진행방향에 대하여 철근 고정편에 탄성력을 제공하며, 그 양선단에는 철근 고정편에 삽입되기 위한 결합 돌출부를 포함되어 구성된 스프링이 구성되며,

   연결하고자 하는 철근의 외경보다 좁은 내경을 갖는 타원형의 통공을 이루고, 그 외면은 소정의 각을 갖는 다각면으로 이루어져 분할되는 하나이상 다수개의 조각편으로 이루어지며, 그 내면은 밀착되는 철근을 잡아 고정시킬 수 있도록 철근의 진행방향에 대하여 경사면을 갖도록 형성되어 있는 걸림돌기를 형성하고, 철근에 구성된 마디에 걸리도록 결합홈을 구성하며 하부에는 상기 스프링에 구성된 결합 돌기가 삽입되기 위한 결합홀을 포함하여 구성되는 철근 고정편과,

   상기 철근 고정편을 그 내측으로 게재하면서 캡 결합부에 결합되도록 외측면의 소정부위에는 나사산이 형성되어 있으며, 그 타측으로 철근이 끼워지는 철근 주입구가 형성되고, 그 내면으로부터 소정의 위치까지 상기 철근 고정편의 외측면이 형성하는 다각면에 대응되게 경사면으로 이루어지는 점차 그 내경이 넓어지는 통공을 갖는 캡으로 구성됨을 특징으로 하는 쐐기형 원터치 철근 연결 장치.