KR200381589Y1 - 강관파일의 두부 보강 구조 - Google Patents

강관파일의 두부 보강 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 건물이나 교량 등과 같은 구조물의 기초를 다지기 위해 지반에 박아 넣는 강관 파일의 두부 보강 구조에 관한 것으로, 강관 파일내에 수직으로 설치하는 다수개의 수직 연결 철근의 하단부가 맞닿는 하방 원형판을 강관 파일 내측에 갖도록 하되, 상기 하방 원형판은 다수개의 지지대 하방 절곡단부와 볼트를 고정되도록 하며, 상기 지지대 상방 절곡단부는 강관의 상방 테두리에 얹어지도록 하며, 상기 지지대는 강관에 천공한 구멍을 통해 볼트로 고정되도록하며, 상기 지지대와 강관을 고정하는 볼트로 링 형상의 철근 지지판을 고정토록하며 상기 링 형상의 철근 지지판 에는 수직연결철근을 끼워넣는 다수개의 철근 체결구멍을 가지며, 상기 철근 체결구멍에는 끼워진 철근을 잡아주며, 쉽게 빠지지않토록 고정하는 체결돌기를 갖도록 한 것으로 강관 파일과 이에 고정하는 링형상의 철근지지판을 용접에 의한 접합방식이 아닌 볼트나 너트등의 기계식 접합으로 조립 설치 하여 조립이 간단하고 시공이 용이하며, 이에 수직연결철근을 용이하고 체결 고정하며, 강관 파일 내측으로 콘크리트를 채워 수직연결철근을 고정시킬 때, 수직연결철근과 강관사이에 일정간격을 가짐으로 말미암아 수직연결철근이 견고히 고정되어지는 구조를 갖도록 한 강관 파일의 두부 보강 구조를 제공하는 것이다.

Description

강관파일의 두부 보강 구조{A pile head reinforcement structure of precastconcrete pile}
본 고안은 건축이나 토목의 기초공사에 있어서 지면에 타설한 강관의 상단부를 보강하기위한 기초공사용 강관의 상단부 보강 구조에 관한 것으로, 특히 강관의 상단부 내측에 매립되는 수직 연결 철근을 용이하게 잡아 고정하는 수직연결철근 고정구조를 제공하며, 상기 수직 연결 철근 고정 구조 역시 강관의 상방 내주면에 용이하게 고정되는 강관파일의 두부 보강 구조에 관한 것이다.
일반적으로 건물이나 교량을 축조할 때, 또는 연약 지반위에 구축물을 축조할 때 지반을 보강하는 방법 중의 하나로 강관파일을 일정 간격으로 박아 지반을 보강하는 강관파일 지반 보강공법을 볼 수 있다.
강관파일 지반 보강 공법은 해머 등으로 강관을 대상 지면에 박아 기초를 다지며, 강관의 상부에 다수개의 수직 연결 철근과 띠철근을 배근하고 이에 수평연결철근을 배근한 다음 그 위에 기초 확대 콘크리트를 타설하여 지반을 보강하는 것을 볼 수 있다.
본 고안은 지반을 보강하기 위해 박은 강관파일에 다수개의 수직 연결 철근을 배근하여 강관파일의 두부를 보강하는 두부 보강 구조를 제공하는 것이다.
종래 강관파일의 두부 보강 방법으로는 여러가지 것들이 있다.
그 일예로, 강관 파일의 내주면에 보강판을 용접하고, 덮개판을 강관파일의 상단에 용접하고 철근을 덮개판 둘레에 용접하는 방식으로 덮개판을 강관파일의 상단에 설치하는 방법이 있다.
이와 같은 방식은 현장에서 작업자가 덮개판 및 철근을 일일이 용접해야 함으로 노동력과 생산비가 증가될 뿐만 아니라, 용접열로 인해 용접부의 변형, 균열, 조직 약화 및 부식이 유발될 수 있고, 적은 용접 면적으로 인해 용접이 탈락될 수 있고, 수직 하중에 취약하여 구조물의 부실을 야기할 수 있는 단점을 지니고 있다.
또 다른 예로는, 볼트식 강관말뚝 두부 보강 공법이 있다. 이것은 유압 타공기로 강관파일 측면에 다수개의 볼트구멍을 타공하고 볼트식 강관말뚝 두부 보강 덮개판을 강관내부에 삽입하고, 강관파일 측면에 볼트를 조립하고, 지반에서 버팀 콘크리트를 타설하며, 확대기초 하부 주철근과 배력철근을 조립하고, 통상의 보강 철근과 나사를 원형 덮개판에 체결하고, 확대 기초 잔여 철근의 조립 및 콘크리트 타설하는 방법에 있어서는, 현장 용접 과정이 없으며, 미리 만들어진 덮개판을 사용 함으로 시공시간의 단축효과는 기대되나, 덮개판의 운반 및 수송이 곤란하며, 이로 인한 시공비용이 과다하게 소요되며, 과중한 중량으로 이를 취급하는데 많은 어려움을 갖는 단점을 갖게 된다.
또한 강관파일 내측에 십자형 보강판을 삽입하고 이를 강관 내부와 용접하고, 원형 덮개판과 강관말뚝 두부를 서로 용접하며, 다수개의 수직 철근을 강관파일의 바깥 측면 둘레에 필렛 용접하고, 그 후 확대 기초 철근을 조립하고, 그 위에 콘크리트를 타설하는 방법이 있다.
이는 강관파일은 내측으로 콘크리트 채움이 불필요하지만 현장에서 용접을 하는 번거로움과 확대 기초 철근조립이 힘들며, 수송이 곤란하며, 공사비가 많이 드는 단점을 갖게 된다.
이와 같은 종래의 두부 보강 방법들이 갖는 단점을 해결하기 위해 본 고안이 안출된 것으로, 종래 공법에서 볼 수 있는 용접에 의한 조립 방식을 탈피하고, 볼트나 너트에 의한 현장 체결방식으로 조립 및 설치가 간단하며, 이로인해 비숙련자라도 이를 용이하게 조립 설치할 수 있도록 한 것으로, 강관파일 내측으로 수직 철근의 버팀판으로 사용되는 원형판을 설치하되, 상기 원형판은 볼트로 연결 고정하는 지지대를 가지며, 지지대 상단은 강관의 테두리에 걸쳐 얹어지며, 지지대 중간에 수직 연결 철근을 잡아 고정하는 철근 고정구를 볼트로 조립하여 보다 간단히 수직 연결 철근을 설치할 수 있도록 한 것이다.
본 고안은 토목이나 건축물의 기초를 다지기 위해 지면에 박는 강관파일의 두부를 보강하는 두부 보강 구조에 관한 것으로, 보다 간단히 강관파일의 두부보강 구조물을 장착 시공할 수 있도록 하며, 그 설치 과정 및 방법이 단순하여 비숙련자라도 이를 용이하게 시공할수 있으며, 이로인해 공기 단축 및 공사비 절감에 크게 기여할 수 있도록 한 것으로,
특히 종래 두부보강 방법에서 볼 수 있는 용접방식을 배제하고, 부품의 조립 결합을 볼트나 너트등으로 결합토록 하여 간단한 수공구만으로도 이를 수행 가능토록 한 것으로, 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
강관(10)의 내측에 하방 원형판(11)을 가지며, 상기 하방 원형판(11)은 강관(10)의 내측에 끼워지며 하방 및 상방절곡단부(13-1),(13-2)를 갖는 다수개의 지지대(13)의 하방 절곡단부(13-1)와 볼트(14)로 고정하며, 상기 각각의 지지대(13)의 상방 절곡단부(13-2)는 강관(10)의 상방테두리 위에 얹어지며, 상기 지지대(13)는 강관(10)의 표면에 천공한 구멍(10-1)을 통해 볼트(15)로 강관(10)과 고정하며, 상기 강관(10)과 지지대(13)를 고정하는 볼트(15)는 수직연결철근을 체결하는 다수개의 철근체결구멍(22)을 갖는 링형상의 철근지지판(21)의 결합부(21-1)와 체결되며, 상기, 링형상의 철근지지판(21)의 철근 체결구멍(22)에는 체결된 수직연결철근(31)이 쉽게 빠지지 않토록하는 체결돌기(22-1)를 갖도록 한 것 이다.
상기 결합부(21-1)는 볼트(15)를 고정하는 볼트 고정구멍(21-2)을 갖는 "ㄱ"형상의 철편등을 용접으로 일체로 고정하여 형성하거나, 링형상의 철근지지판(21)과 일체로 형성시키고 이를 구부려 결합부(21-1)를 형성토록하며 상기 볼트(15)를 결합하는 볼트 결합구멍(21-2)은 수평장공 형태를 갖도록 한 것 이다.
상기 강관(10) 내측의 링형상의 철근지지판(21)에 끼워 고정되는 다수개의 수직연결철근(31)에는 링형상의 띠철근(32)이 묶음철끈으로 고정되며, 또한 다수개의 수평연결철근이 배근된 후 강관(10)내측 및 외측으로 콘크리트를 타설하여 지반을 보강하거나 구조물의 기초를 조성하게 된다.
이와 같은 구조를 갖는 본 고안을 보다 상세히 설명 함과 동시에 그 작용을 살펴보면 다음과 같다.
본 고안은 미리 해머등으로 강관(10)을 지면에 박은 후, 강관(10)의 두부를 절단하여 강관의 두부를 반듯하게 하고 강관(10) 위에 철근콘크리트 기초를 조성하기 위해 강관(10)에 다수개의 수직연결철근(31)을 간편하게 설치하기 위한 구조를 제공하는 것이다.
본 고안은 강관(10)의 내측으로 삽입되는 하방 원형판(11)을 강관(10) 내측에 갖게 되며, 상기 하방 원형판(11)은 지지대(13)의 하방절곡단부(13-1)와 볼트(14)로 고정되어 강관(10) 내측에 고정되어지게 된다.
즉, 하방 원형판(11)은 지지대(13) 하방 절곡단부(13-1)와 볼트(14)로 고정되어 강관(10) 내측에 위치하게 되며, 지지대(13)의 상방 절곡단부(13-2)는 강관(10)의 테두리 위에 걸쳐져서 지지대(13)와 이에 고정된 하방 원형판(11)을 강관(10) 내측에 고정하게 된다.
상기 하방 원형판(11)은 강관(10) 내측에 삽치 고정되는 수직연결철근(31)의 하단을 지지하는 역할을 하게 되며, 강관(10) 내측에 콘크리트를 부어 수직연결철근을 고정 할 시 콘크리트가 강관(10) 내측으로 유입되는 것을 방지하는 콘크리트 저지판 역활을 하게 된다.
상기 지지대(13)는 강관(10)의 외주면에 형성한 체결구멍(10-1)을 통해 볼트(15)로 고정하게 된다.
상기 수직연결철근(31)을 고정하는 링 형상의 철근 지지판(21)의 체결구멍(22) 내측에는 이에 끼워지는 수직연결철근(31)을 잡아주며, 쉽게 빠지지않도록 고정하는 체결돌기(22-1)를 갖게된다.
또한, 링형상의 철근 지지판(21)의 외측 테두리에 형성한 결합부(21-1)는 강관(10)과 지지대(13)를 고정하는 볼트(15)와 결합하여 링형상의 철근지지판(21)을 강관(10)내측에 고정하게된다.
상기 결합부(21-1)는 볼트(15)를 고정하는 볼트고정구멍(21-2)을 갖는 "ㄱ"형상의 철편등을 용접으로 일체로 고정하여 형성하거나, 링형상의 철근지지판(21)과 일체로 형성시키고 이를 구부려 결합부(21-1)를 형성토록하며 상기 볼트(15)를 결합하는 볼트고정구멍(21-2)은 수평장공 형태를 갖도록하여 링형상의 철근지지판(21)이 강관(10) 내측에서 일정 각도 범위 내에서 회전이동이 가능토록 한 것 이다.
이와 같은 구조를 갖는 본 고안의 시공 과정을 설명하면 다음과 같다.
하방원형판(11)과 지지대(13)의 하방 절곡단부(13-1)를 볼트로 고정하고, 이를 강관(10)내측으로 밀어넣게 되면 지지대(13) 상방 절곡 단부(13-2)는 강관(10)의 상방 테두리에 얹어지게되며, 강관(10)의 표면에 천공한 구멍(10-1)에 볼트(15)로 지지대(13)와 강관(10)을 고정하며, 동시에 볼트(15)로 상기 강관(10)내측의 링 형상의 철근 지지판(21)의 테두리에 형성한 결합부(21-1)를 결합하여 링 형상의 철근 지지판(21)을 강관(10)내측에 고정시키게 된다.
그 후 철근 지지판(21)에 형성한 다수개의 체결구멍(22)에 원하는 수 만큼의 수직연결철근(31)을 위에서 아래로 가압하여 체결하여 수직연결철근(31)을 링형상의 철근 지지판(21)에 설치하게 되는 것 이다.
위에서 아래 방향으로 체결구멍(22)에 결합되는 수직 연결철근(31)은 체결구멍(22)내측에 형성한 체결돌기(22-1)를 구부리는 등의 변형을 가하면서 체결되므로 한번 체결된 수직연결철근(31)은 쉽게 빠지지않게되며 굳은 결속력으로 링 형상의 철근 지지판(21)에 고정되어지게된다.
이와 같이 수직연결철근(31)을 잡아주는 링형상의 철근지지판(21)은 철근지지판(21)과 일체로된 결합부(21-1)가 지지대(13)와 강관(10)을 고정하는 볼트(15)로 고정되며 볼트(15)가 체결되는 결합부의 볼트고정구멍(21-2)은 수평장공 형태를 갖도록하여 볼트(15)와 결합부(21-1)의 결합이 용이토록 하며 결합부(21-1)와 일체로된 링형상의 철근 지지판(21)이 강관(10)의 내측에서 일정각도(수평장공의 길이)만큼 회전 이동이 가능하게 된다.
상기, 링형상의 철근지지판(21)에는 수직연결철근(31)이 체결되는 다수개의 체결구멍(22)을 가지므로 세우고자하는 기둥의 강도에 해당하는 수 만큼의 수직연결철근(31)을 체결구멍(22)에 결합한 다음, 수직연결철근(31)과 띠철근(32) 및 수평연결철근 을 배근한 후 강관 내측이나 강관 외측에 콘크리트를 타설하여 지반의 기초를 구축하게 되는 것 이다.
이와 같은 일렬의 공정은 볼트, 너트와 같은 간단한 결합수단으로 이를 수행하므로 말미암아 시공이 용이하며 비숙련자라도 이를 간단히 시공 할 수 있는 아주 유용한 고안인 것이다.
건축물이나 교량등을 축조하는 경우, 축조하기에 앞서 지반을 보강하거나 또는 연약지반등을 보강 구축하기 위해 수미터에서 수십미터되는 강관을 박아 기초를 구축하게 되며, 강관 상방에 강관과 일체로 되는 다수개의 수직철근을 배열 고정하여 구축물의 기둥이나 구축물의 토대를 구축하게 된다.
본 고안은 강관 내측에 타설되는 콘크리트를 저지하며 수직연결철근의 하단부를 지지하는 원형판을 강관 내측에 지지 고정 함에 있어서, 다수개의 지지대의 하방 절곡 단부를 볼트로 연결 고정하며, 지지대 상단 절곡단부를 강관의 테두리에 걸쳐 설치 함으로 간단하면서도 견고하게 원형판을 강관 내측에 고정하게되며,지지대 중간에 수직연결철근을 고정하는 링 형상의 철근지지판에 수직연결철근이 체결 고정되어지도록하며, 강관 내측에 콘크리트를 타설 할 경우, 철근지지판과 지지대 및 수직연결철근 사이로 콘크리트가 투입되어 견고히 수직연결철근을 강관 내측에 고정하게 되는 것이다.
이와 같이 강관 파일에 다수개의 수직연결철근을 연결 구성함에 있어, 본 고안은 용접에 의한 강제 접합방식을 배제하고, 각 구성 부품을 미리 조성하고 볼트나 너트등을 이용하여 조립하도록 하여, 그 조립 설치가 간단하여 비숙련자라도 용이하게 시공 할 수 있는 잇점을 가지며, 조립 설치에 많은 시간을 요하지 않아 공기 단축 및 공사비 절감의 효과를 갖게 되는 아주 유용한 고안인 것이다.
도1 - 본 고안의 분해 사시도.
도2 - 본 고안의 평면도.
도3 - 도2의 A-A선 단면도.
도4 - 도3의 B-B선 단면도.
도5 - 본 고안의 타 실시예의 분해 사시도
도6 - 도5의 조립 단면도

Claims (2)

  1. 강관(10)의 내측에 하방 원형판(11)을 가지며, 상기 하방 원형판(11)은 강관(10)의 내측에 끼워지며 하방 및 상방절곡단부(13-1),(13-2)를 갖는 다수개의 지지대(13)의 하방 절곡단부(13-1)와 볼트(14)로 고정하며, 상기 각각의 지지대(13)의 상방 절곡단부(13-2)는 강관(10)의 상방테두리 위에 얹어지며, 상기 지지대(13)는 강관(10)의 표면에 천공한 구멍(10-1)을 통해 볼트(15)로 강관(10)과 고정하며, 상기 강관(10)과 지지대(13)를 고정하는 볼트(15)는 수직연결철근을 체결하는 다수개의 철근체결구멍(22)을 갖는 링형상의 철근지지판(21)의 결합부(21-1)와 체결되며, 상기, 링형상의 철근지지판(21)의 철근 체결구멍(22)에는 체결된 수직연결철근(31)이 쉽게 빠지지 않토록하는 체결돌기(22-1)를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 강관 파일의 두부 보강 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 결합부(21-1)는 볼트(15)를 고정하는 볼트 고정구멍(21-2)을 갖는 "ㄱ"형상의 철편등을 용접으로 일체로 고정하여 형성하거나, 링형상의 철근지지판(21)과 일체로 형성시키고 이를 구부려 결합부(21-1)를 형성토록하며 상기 볼트를 결합하는 볼트 고정구멍(21-2)은 수평장공 형태를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 강관 파일의 두부 보강 구조.
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