KR20030009835A - 강관말뚝용 철근고정구 및 이를 이용한 강관말뚝 머리부와철근콘크리트 기초의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관말뚝 머리부에 철근콘크리트 기초의 수직철근을 간편하면서 안정적으로 고정, 설치할 수 있도록 하는 강관말뚝용 철근고정구에 관한 것으로서, 기초의 수직철근 배근과 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판의 설치를 동시에 가능케 하여 작업효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공기를 단축시킬 수 있는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것이다.

본 발명의 강관말뚝용 철근고정구는 강관말뚝과 철근콘크리트 기초가 결합되는 구조에서 철근을 강관말뚝 머리부에 고정시키기 위한 부재로서, 강관말뚝 머리부에 걸쳐질 수 있도록 수평부와 상기 수평부의 일단에서 하방으로 연장, 형성되는 수직부로 구분되며, 수평부에는 철근이 삽입되는 철근삽입공이 형성되고 수직부에는 암나사공이 형성된 본체; 및, 상기 암나사공과 조임체결하는 조절볼트;를 포함하여 구성된다. 또한, 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조는 중공부를 갖는 강관말뚝; 상기 강관말뚝의 중공부와 동일한 형상으로 중공부의 소정의 위치에 고정, 설치되는 받침판; 소정의 정착길이를 갖도록 상기 강관말뚝 중공부에 삽입, 배근되며 강관말뚝용 철근고정구에 의해 강관말뚝의 머리부에 고정되는 다수개의 수직철근; 및, 상기 받침판 상부의 강관말뚝 중공부에 채워지는 기초 콘크리트;를 포함하여 구성된다.

Description

강관말뚝용 철근고정구 및 이를 이용한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조{Device fixing bar and structure for connecting head of steel pile and concrete footing of the same}

본 발명은 강관말뚝용 철근고정구 및 이를 이용한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 강관말뚝 머리부에 철근콘크리트 기초의 수직철근을 간편하면서 안정적으로 고정, 설치할 수 있도록 하는 강관말뚝용 철근고정구에 관한 것으로서, 기초의 수직철근 배근과 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판의 설치를 동시에 가능케 하여 작업효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공기를 단축시킬 수 있는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 시공시 지반이 무른 경우에 지반 강도 증대를 위해 지반 다지기를 하는데, 이러한 지반 다지기의 일종으로 말뚝지정이 있다. 말뚝지정에는 사용하는 재료에 따라 나무말뚝지정, 콘크리트말뚝지정, 강관말뚝지정 등으로 구별할 수 있으며, 본 발명은 이러한 말뚝지정 중 강관말뚝지정을 적용하는 경우에서 강관말뚝지정과 철근콘크리트 기초를 결합하여 하중을 적절히 전달하기 위한 방법으로 채택되는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에 관한 것이다.

종래에는 이러한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초를 결합하기 위하여강관말뚝 머리부 끝단을 덮는 판상부재 하부로 보강판을 구비하는 덮개판을 이용하여 왔다. 즉, 덮개판을 강관말뚝 머리부에 용접한 후 상기 덮개판 둘레로 일정간격으로 철근을 용접함으로써 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조를 완성했다. 상기의 방법은 현장용접이 필수적인바 숙련된 용접기능공을 필요로 하며, 또한 기초의 철근 배근이 어려워 전체적으로 작업효율성을 떨어뜨리는 문제가 있다.

상기 용접에 의한 방법을 개선하고자 조립식으로 설치가능한 강관말뚝 두부 덮개판에 대한 개발이 이루어지고 있으며, 이러한 강관말뚝 덮개판은 공장에서 제작하여 현장 적용하는 것으로서 공기단축, 현장 적용성 향상, 품질규격화 및 경제성을 확보할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

도1은 특허 10-1998-55835호(공개번호 특1999-0078514)로 출원한 것으로 원판과 +자형의 보강판으로 구성된 강관말뚝용 덮개판을 제안하고 있으며, 상기의 장점을 모두 만족키시고 있다. 그러나 상기 특허출원은 모든 구성요소가 상당한 중량을 갖는 강재로 제작되고 강관말뚝의 크기 및 종류에 따라 정확한 규격으로 제작되어야 하므로 시공성, 경제성 및 적용성이 저하되며, 강관말뚝용 덮개판의 조립을 위한 정확한 위치의 볼트체결공 가공작업이 강관말뚝 머리부에 선행되어야 하는 문제점을 내재하고 있다. 또한, 강관말뚝용 덮개판 상부로 기초 주철근의 배근작업(볼트접합 또는 용접접합)이 강관말뚝용 덮개판의 설치작업과는 별도의 공정으로 이루어지는바, 작업량 증대 및 그에 따른 비용 증가(볼트접합인 경우에는 말뚝용 덮개판 상부의 볼트체결공 가공과 철근의 나사가공이 선행된 후 볼트조립작업이 이루어지며, 용접접합인 경우에는 숙련된 용접기능공의 용접작업이 이루어져야 함)가 불가피하다.

본 발명의 목적은 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에서 간편하면서 안정적으로 철근콘크리트 기초의 철근을 강관말뚝 머리부에 고정, 정착시킬 수 있는 강관말뚝용 철근고정구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기초의 수직철근 배근과 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판의 설치를 동시에 가능케 하여 작업효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공기를 단축시킬 수 있는 강관말뚝용 철근고정구 및 이를 이용한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판을 별도의 고정수단없이 절곡된 수직철근(굽힘철근)을 이용하여 강관말뚝 중공부의 소정의 위치에 고정 설치할 수 있게 함으로써 시공성과 경제성이 우수한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조를 제공하는 것이다.

도1은 종래의 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조의 사시도이다.

도2는 본 발명의 강관말뚝용 철근고정구의 구체예의 사시도이다.

도3은 도2의 강관말뚝용 철근고정구의 시공상태를 도시한 상세단면도이다.

도4는 도2의 강관말뚝용 철근고정구를 이용한 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조의 구체예의 사시도이다.

<도면의 주요 부호의 설명>

100: 강관말뚝용 철근고정구120: 본체

120a: 수평부120b: 수직부

121a: 철근삽입공121b: 암나사공

122: 철근안착부130: 조절볼트

140: 편체141: 날개

200: 강관말뚝300: 받침판

310: 철근삽입홈320: 철근정착공

400: (수직)철근

상기의 목적을 달성하고자 본 발명은 강관말뚝과 철근콘크리트 기초가 결합되는 구조에서 철근을 강관말뚝 머리부에 고정시키기 위한 부재로서, 강관말뚝 머리부에 걸쳐질 수 있도록 수평부와 상기 수평부의 일단에서 하방으로 연장, 형성되는 수직부로 구분되며, 수평부에는 철근이 삽입되는 철근삽입공이 형성되고 수직부에는 암나사공이 형성된 본체; 및, 상기 암나사공과 조임체결하는 조절볼트;를 포함하여 구성되는 강관말뚝용 철근고정구를 제공한다.

또한, 본 발명은 중공부를 갖는 강관말뚝; 상기 강관말뚝의 중공부와 동일한 형상으로 중공부의 소정의 위치에 고정, 설치되는 받침판; 소정의 정착길이를 갖도록 상기 강관말뚝 중공부에 삽입, 배근되며 강관말뚝용 철근고정구에 의해 강관말뚝의 머리부에 고정되는 다수개의 수직철근; 및, 상기 받침판 상부의 강관말뚝 중공부에 채워지는 기초 콘크리트;을 포함하여 구성되는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조를 제공한다.

이하, 첨부한 도면에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 강관말뚝용 철근고정구의 구체예의 사시도이고 도3은 그 시공상태를 도시한 상세단면도로, 본 발명의 강관말뚝용 철근고정구(100)는 본체(120)와 조절볼트(130)를 포함하여 구성된다.

본체(120)는 강관말뚝(200) 머리부에 걸쳐질 수 있도록 수평부(120a)와 상기 수평부(120a)의 일단에서 하방으로 연장, 형성되는 수직부(120b)로 구분되며, 수평부(120a)에는 철근(400)이 삽입되는 철근삽입공(121a)이 형성되고 수직부(120b)에는 암나사공(121b)이 형성된다. 조절볼트(130)는 상기 암나사공(121b)과 조임체결하여 철근(400)을 강관말뚝(200)에 밀착 고정시킬 수 있도록 한다. 즉, 본체의 수직부(120b)가 강관말뚝 외측에 위치하도록 본체(120)를 강관말뚝(200)에 걸쳐 설치하고 본체의 철근삽입공(121a)에 철근(400)을 삽입한 후 본체 수직부(120b)의 암나사공(121b)에 조절볼트(130)를 조임체결하면, 철근(400)이 본체의 철근삽입공(121a) 끝단에 걸리고 강관말뚝(200)과 맞닿을 때까지 본체(121)가 강관말뚝(200)쪽으로 당겨지면서 철근(400)은 강관말뚝(200)에 고정 설치된다.

상기 본체(120)에는 수평부(120a) 타단 하방으로 철근삽입공(121a)에서 연장, 형성된 철근안착부(122)가 더 포함될 수 있는데, 이는 철근삽입공(121a)에 삽입된 철근(400)이 철근안착부(122)에 안착되어 지지받게 되므로 더욱 안정적으로 고정 설치할 수 있게 한다. 특히, 이형철근을 적용하는 경우에는 상기 철근안착부(122)에 이형철근의 마디와 일치하는 마디홈이 형성되도록 제작하여 보다 효과적인 결속관계(철근과 철근안착부와의 부착면적의 확대로 강한 마찰력을 발휘하여 결속됨)를 유지하도록 한다.

또한, 본체(120)에는 철근(400)과 강관말뚝(200) 사이에 위치하도록 본체 수평부(120a)의 철근삽입공(121a)에 삽입되는 편체(140)가 더 포함될 수 있는데, 이는 상기 철근안착부(122)에 대응되는 위치에서 철근을 지지하는 역할을 한다. 상기 편체(140)는 일측면은 강관말뚝(200)에 내접하도록 강관말뚝의 단면을 고려하고 타측면은 철근(400)을 감싸도록 철근의 단면을 고려(특히, 이형철근을 적용하는 경우에는 이형철근의 마디와 일치하는 마디홈을 형성시킴)하여 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 편체(140)는 시공성을 향상시키기 위해 본체에서 분리 이탈되지 않도록 하며, 본 발명의 구체예에서는 이를 위해 철근삽입공에 걸쳐지도록 상부측에 양날개(141)가 형성되는 편체를 제안하고 있다.

도4는 전술하고 있는 강관말뚝용 철근고정구(400)를 이용한 강관말뚝(200) 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조의 구체예의 사시도로, 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조는 중공부(210)를 갖는 강관말뚝(200); 상기 강관말뚝의 중공부(210)의 소정의 위치에 고정, 설치되는 받침판(300); 강관말뚝용 철근고정구(100)에 의해 강관말뚝의 머리부에 고정되는 다수개의 수직철근(400); 및, 상기 받침판(300) 상부의 강관말뚝 중공부(210)에 채워지는 기초 콘크리트;를 포함하여 구성된다.

강관말뚝(200)은 통상 말뚝지정용 강관으로 내부에 중공부(210)가 형성되는 부재이며, 받침판(300)은 강관말뚝의 중공부(210)와 동일한 형상으로 형성되며 중공부(210)의 소정의 위치에 고정, 설치되어 위로 타설되는 기초 콘크리트가 받침판 아래 강관말뚝 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 수직철근(400)은 철근콘크리트 기초의 주근이 되는 것으로, 소정의 정착길이(d)를 갖도록 상기 강관말뚝 중공부(210)에 삽입, 배근되며, 강관말뚝용 철근고정구(100)에 의해 강관말뚝(200)의 머리부에 고정되며, 기초 콘크리트는 받침판(300) 상부의 강관말뚝 중공부(210)에 채워져 상기 수직철근(400)을 안정적으로 정착시키는 역할을 한다.

상기 받침판(300)으로는 강관말뚝 중공부(210)의 소정의 위치에 걸림돌기를 용접한 후 걸림돌기 위에 올려 다시 용접접합하는 방법으로 고정 설치되는 종래의 받침판(일반적인 판상의 부재임)을 적용해도 무방하나, 본 발명의 구체예에서는 별도의 접합방법(용접, 볼트)없이 굽힘철근을 적용하여 강관말뚝 중공부(210) 소정의 위치에 고정시킬 수 있는 철근삽입홈(310)과 철근정착공(320)이 형성된 받침판(300)을 제안하고 있다. 상기 받침판(300)은 별도의 접합방법을 요하지 않으므로 취급이 용이하고 경제적으로 제작 가능한 플라스틱을 적용할 수 있어 유리하다.

도시하지 않았지만 받침판(300)이 외주면에 수직철근(400)이 끼워지는 다수개의 철근삽입홈(310)이 형성되도록 제작되고 수직철근(400)이 상기 받침판의 철근삽입홈(310)에 끼워지고 받침판 아래에서 내측으로 절곡된 굽힘철근이면, 상기 받침판(300)은 받침판 아래에서 절곡된 수직철근(400)에 의해 지지되어 강관말뚝 중공부(210)에 고정, 설치되며, 이때 수직철근(400)은 강관말뚝(200) 머리부 끝단에서 받침판(300)까지의 정착길이(d)를 유지하게 된다.

도4에서와 같이 상기 받침판(300)은 내부에 다수개의 철근정착공(320)이 더 형성된 받침판이며 받침판(300) 아래에서 절곡되는 수직철근(400)은 상기 받침판(300)의 내부에 형성된 철근정착공(320)에 삽입되도록 상방 수직으로 더 절곡되는 굽힘철근(400a)이면, 수직철근(400)과 받침판(300)은 더욱 긴결하게 일체로 결합될 수 있다. 또한, 상기 받침판(300)의 내부에 형성된 철근정착공(320)에 삽입되는 수직철근(400)이 강관말뚝 머리부 끝단 이상으로 더 연장되는 굽힘철근(400b)이면, 내부배근 수직철근 역할을 동시에 하게 되어 기초 철근배근의 작업이 간편해진다(한번의 철근배근작업으로 내·외부 이중의 철근배근작업이 완성됨). 또한, 상기 수직철근(400)이 강관말뚝 머리부 끝단에서 외측으로 더 절곡되는 굽힘철근(400c)이면, 강관말뚝(200)에 걸쳐지는 정착철근이 역할을 하게 되는바 강관말뚝머리부와 철근콘크리트 기초가 더욱 효과적으로 일체화된다.

이때, 받침판(300)에 형성된 철근삽입홈(310)과 철근정착공(320)은 수직철근의 배근상태를 결정하는 요소로 작용하므로, 구조계산된 수직철근(400, 철근콘크리트 기초의 주근)의 배근도를 고려하여 일정간격으로 형성되되 받침판(300)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되도록 제작되는 것이 바람직하다.

본 발명의 강관말뚝용 철근고정구는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조에서 간편하면서 안정적으로 철근콘크리트 기초의 철근을 강관말뚝 머리부에 고정, 정착시킬 수 있다. 또한, 상기의 강관말뚝용 철근고정구를 이용하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조는 그 시공에서 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판(받침판)을 별도의 고정수단 없이 절곡된 수직철근(굽힘철근)이용하여 강관말뚝 중공부의 소정의 위치에 고정, 설치할 수 있게 함으로써 시공성과 경제성이 우수한 효과를 발휘하며, 기초의 수직철근 배근과 강관말뚝 중공부 막이용 덮개판의 설치를 동시에 가능케 하여 작업효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공기를 단축시킬 수 있는 효과 발휘한다.

Claims (8)

1. 강관말뚝과 철근콘크리트 기초가 결합되는 구조에서 철근을 강관말뚝 머리부에 고정시키기 위한 부재로서,

   강관말뚝 머리부에 걸쳐질 수 있도록 수평부와 상기 수평부의 일단에서 하방으로 연장, 형성되는 수직부로 구분되며, 수평부에는 철근이 삽입되는 철근삽입공이 형성되고 수직부에는 암나사공이 형성된 본체; 및,

   상기 암나사공과 조임체결하는 조절볼트;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝용 철근고정구.
2. 제1항에서, 상기 본체는 수직부와 대응하도록 수평부 타단의 철근삽입공에서 하방으로 연장, 형성되는 철근안착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝용 철근고정구.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 본체가 걸쳐진 강관말뚝 머리부와 철근삽입공에 삽입된 철근 사이에 위치하도록 본체 수평부의 철근삽입공에 삽입되는 편체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝용 철근고정구.
4. 중공부를 갖는 강관말뚝;

   상기 강관말뚝의 중공부와 동일한 형상으로 중공부의 소정의 위치에 고정, 설치되는 받침판;

   소정의 정착길이를 갖도록 상기 강관말뚝 중공부에 삽입, 배근되며, 상기 제1항 또는 제2항의 강관말뚝용 철근고정구에 의해 강관말뚝의 머리부에 고정되는 다수개의 수직철근; 및,

   상기 받침판 상부의 강관말뚝 중공부에 채워지는 기초 콘크리트;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조.
5. 제4항에서, 상기 받침판은 외주면에 수직철근이 끼워지는 다수개의 철근삽입홈이 형성되는 받침판이며, 상기 수직철근은 상기 받침판의 철근삽입홈에 끼워지고 받침판 아래에서 내측으로 절곡되는 굽힘철근으로써, 상기 받침판은 수직철근에 의해 지지되어 강관말뚝 중공부에 고정, 설치되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조.
6. 제5항에서, 상기 받침판은 내부에 다수개의 철근정착공이 더 형성되는 받침판이며, 받침판 아래에서 절곡되는 수직철근은 상기 받침판의 내부에 형성된 철근정착공에 삽입되도록 수직으로 더 절곡되는 굽힘철근인 것을 특징으로 하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조.
7. 제6항에서, 상기 받침판에 형성된 다수개의 철근삽입홈과 철근정착공은 받침판의 중심을 기준으로 방사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조.
8. 제7항에서, 상기 받침판의 내부 철근정착공에 삽입되는 수직철근은 강관말뚝 머리부 끝단 이상으로 더 연장되는 굽힘철근으로 내부배근 수직철근이 되거나 강관말뚝 머리부 끝단에서 외측으로 더 절곡되는 굽힘철근으로 강관말뚝에 걸쳐져 정착철근이 되는 것을 특징으로 하는 강관말뚝 머리부와 철근콘크리트 기초의 결합구조.