KR200479516Y1 - 구조물 지지용 나선형 지지대 - Google Patents

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    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/56Screw piles

Abstract

본 고안은 구조물 기초 나선형 지지대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물을 지지하기 위한 기존의 스파이럴 구조를 개선하여, 나선 형상의 고강력을 지닌 철근을 지중에 돌려 박아, 그 위에 구조물을 지지하는 원리로써, 돌려서 박아 넣은 철근이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않을 뿐만 아니라, 설치를 원하는 곳에 지지대를 박아 넣기만 하면 시공이 완료되므로 시공 시간이 대폭 단축되는 구조물 기초 나선형 지지대에 관한 것이다. 상기한 바와 같은 본 고안에 따른 구조물 기초 나선형 지지대는 철근을 일정한 간격으로 회전시켜 꼬아서된 나선형 철근을 핵심 구성 부품으로 하여 매설공 내에 긴밀하게 삽입 고정시킬 수 있게 해줌으로써, 지반에 대한 압축 지보력과 암반에 대한 단순 지보력을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 중량을 최대한 경감시켜 취급 및 시공이 용이하게 되고, 생산비를 대폭적으로 절감시켜서 저렴한 가격으로 공급할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

구조물 지지용 나선형 지지대{The spiral-shaped support structure}
본 고안은 구조물 지지용 나선형 지지대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물을 지지하기 위한 기존의 스파이럴 구조를 개선하여, 나선 형상의 고강력을 지닌 철근을 지중에 돌려 박아, 그 위에 구조물을 지지하는 원리로써, 돌려서 박아 넣은 철근이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않을 뿐만 아니라, 설치를 원하는 곳에 지지대를 박아 넣기만 하면 시공이 완료되므로 시공 시간이 대폭 단축되는 구조물 지지용 나선형 지지대에 관한 것이다.
일반적으로 전력 구조물 기초, 태양광 가대 기초, 풍력 발전 기초, 도로 시설물 및 기타 구조물 기초 등 시설물의 설치에 있어서는 천공장치 등으로 지반을 굴착하고 굴착부에 거푸집을 대고 콘크리트 기초를 타설하여 설치하는 것이 대부분인 바, 이러한 설치 방법은 콘크리트 기초 설치 시 천공장치 등으로 인도를 넓게 굴착한 후, 거푸집을 대고 콘크리트를 타설함으로써 사람의 통행에 많은 불편이 따르고, 도로 시설물 하나를 세우기 위해서는 좌우 반경으로 주변 땅을 파내 시멘트를 부어 콘크리트 블록을 만들어야 한다. 또한 블록이 마르기까지 기다려야 하며, 마른 후에는 주변의 흙을 다시 덮고 남은 흙은 또 다시 처리해야 하는 등 번거러운 작업을 거쳐야 하는 문제점이 있었다.
최근에 이러한 종래의 기술을 개선한 것으로는 공개특허 제10-2010-0015601호에 개시된 "스파이럴 강관 말뚝"에서 채용한 구조를 들 수 있다.
상기 공개특허 제10-2010-0015601호의 "스파이럴 강관 말뚝" 은 진동과 소음이 별로 따르지 않고도 시공을 할 수 있도록 하여, 주변 주민의 고민을 해소하며, 외경이 100mm 보다도 큰 강관 말뚝이어도 원활하게 매설 가능한 스파이럴 강관 말뚝을 제공하고 있다.
그러나 상기의 기술은 회전 압입 방식으로 타설 시 단면적이 형성되있어, 주변 토양에 영향을 미칠 수 있으며, 일반 구조강에 용융 아연도금을 함으로써 환경오염의 문제와 더불어 자재비가 다소 많이 소요된다는 단점이 있다.
또한, 타설 시 강한 압입의 요구로 중장비가 필요하고, 그에 따라 공사에 필요한 면적을 많이 차지하게 된다.
한국 공개특허 제10-2010-0015601호(2010.02.12) 한국 등록특허 제10-0802004호(2008.01.31)
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 지반면에 축조될 기초 건축물 등을 지지하기 위한 구조물 지지용 나선형 지지대에 관한 것으로, 매설된 상태에서 우수한 지지 능력을 발휘하여 시공 능력을 향상시키고, 자체의 무게를 경량화시켜 취급 및 시공성을 향상시키는 구조물 지지용 나선형 지지대를 제공하는데에 있다. 본 고안의 또 다른 목적은 생산비를 최대한 절감하여 경제성을 제고하여 주는 구조물 지지용 나선형 지지대를 제공하는데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 나선형 지지대는,
지중에 타설되어 지상 구조물을 지지하는 나선형 지지대(1)에 있어서,
상기 나선형 지지대(1)는,
지중(50)에 매립되는 스프링 형상의 나선형 철근(10);
상기 나선형 철근(10)과 일체로 용접 결합되고, 상부 표면이 지상에 노출되는 원형 또는 사각형의 상부 고정 플레이트(20); 및
상기 상부 고정 플레이트(20)와 볼트 및 너트 결합되는 구조물 지지 플레이트(30)를 포함하여 이루어지고,
상기 상부 고정 플레이트(20)와 구조물 지지 플레이트(30)는 체결홀을 통해 체결 볼트(40) 및 너트(42)의 결합에 의해 긴밀하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 나선형 철근(10)은 직경 20mm 내지 25mm의 원형 철근을 15~20회 회전시켜 형성되며, 매설하고자 하는 지점부터 회전하여 지중에 타설되어진다.
그리고, 상기 나선형 철근(10)은 매설하고자 하는 지면에 삽입되고, 삽입되어진 상기 나선형 철근(10)은 회전함으로써 지중에 매설된다.
또한, 상기 나선형 철근(10)은 하부 단부가 뾰족한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편 상기 상부 고정 플레이트(20) 또는 구조물 지지 플레이트(30)는 볼트 체결을 위한 복수의 체결홀(22)이 형성되어진다.
상기한 바와 같은 본 고안에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대는 철근을 일정한 간격으로 회전시켜 꼬아서된 나선형 철근을 핵심 구성 부품으로 하여 매설공 내에 긴밀하게 삽입 고정시킬 수 있게 해줌으로써, 지반에 대한 압축 지보력과 암반에 대한 단순 지보력을 획기적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 중량을 최대한 경감시켜 취급 및 시공이 용이하게 되고, 생산비를 대폭적으로 절감시켜서 저렴한 가격으로 공급할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 설치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 설치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 지중 압착부에 지중 타설을 완료한 상태를 도시한 도면이다.
본 고안은 일면에 있어서,
지중에 타설되어 지상 구조물을 지지하는 나선형 지지대(1)에 있어서,
상기 나선형 지지대(1)는,
지중(50)에 매립되는 스프링 형상의 나선형 철근(10);
상기 나선형 철근(10)과 일체로 용접 결합되고, 상부 표면이 지상에 노출되는 원형 또는 사각형의 상부 고정 플레이트(20); 및
상기 상부 고정 플레이트(20)와 볼트 및 너트 결합되는 구조물 지지 플레이트(30)를 포함하여 이루어지고,
상기 상부 고정 플레이트(20)와 구조물 지지 플레이트(30)는 체결홀을 통해 체결 볼트(40) 및 너트(42)의 결합에 의해 긴밀하게 고정되는 것을 특징으로 하는 구조물 기초용 나선형 지지대를 제공한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서 및 실용실안등록청구범위에 사용된 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 설치를 도시한 사시도, 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 설치를 도시한 정면도, 도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대를 도시한 사시도, 도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대를 도시한 정면도, 도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대의 지반 압착부에 지중 타설을 완료한 상태를 도시한 도면이다.
본 고안에 따른 구조물 지지용 나선형 지지대(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 매설하고자 하는 지중(50)에 삽입되는 나선형 철근(10), 상기 나선형 철근(10)이 지중(50) 내부로 관입되고, 그 상부에는 상기 나선형 철근(10)과 일체로 형성되어, 지상에 노출되어지는 원형 또는 사각형의 상부 고정 플레이트(20); 및 상기 상부 고정 플레이트(20)와 볼트(40) 및 너트(42) 결합되어 긴밀하게 고정되는 구조물 지지 플레이트(30)를 기본 구성으로 한다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 실시 예의 구조물 지지용 나선형 지지대(1)는 지면(50)에 축조될 기초 건축물 등과 같은 구조물을 지지한다. 상기 나선형 지지대(1)는 상기 구조물을 지지할 수 있도록 그 구조물의 중량에 따라 적절한 개수로 설치된다.
한편, 상기 나선형 지지대(1)는 나선형 철근(10)과 상부 고정 플레이트(20)를 구비한다.
상기 나선형 철근(10)은 상기 지지대(1)의 지지력을 보강하기 위한 것으로, 직경이 20mm 내지 25mm의 원형 철근을 15~20회 동일한 피쳐로 나사산 형상과 유사하게 회전 굴곡시킨다.
상기 나선형 철근(10)은 원형 철근을 사용하는게 바람직하나, 주위 환경을 고려하여 콘크리트와의 부착력이 크며 콘크리트에 균열이 생길 때 균열 폭이 작아지는 이형 철근을 사용할 수도 있다.
상기 나선형 철근(10)은 지중(50)에 삽입되며, 그 지중(50)의 수직 방향으로 소정의 길이로 배치되어 있고 각각의 원주 방향을 따라 일정한 등간격을 이루도록 배치되어 있다.
상기 나선형 철근(10)은 그 일단부가 상기 지중(50)에 삽입되며, 그 타단부는 지면에 배치되어 있다.
이때, 상기 나선형 철근(10)의 일단부는 지중(50)의 삽입이 용이하도록 하기 위해 뾰족한 형상으로 이루어지는게 바람직하다.
또한, 상기 나선형 철근(10)은 일반적인 나사에 형성된 나사산과 비슷한 형태로써, 지중(50)에 회전하면서 수직으로 타설한다. 이는 벽에 돌려서 박아 넣은 나사못이 쉽게 빠지거나 흔들리지 않듯 지중(50)에 타설된 나선형 철근(10)도 강력한 지지력을 갖게 된다.
따라서, 시공이 매우 간편하고 빠르면서도 연약 지반에서도 지지력을 향상시킬 수 있다.
상기 나선형 철근(10)은 시공 시 지지력을 배가시키기 위해서 시멘트 몰탈을 주입하여 타설할 수도 있다.
상기 상부 고정 플레이트(20)는 지면에 배치되어진 상기 나선형 철근(10)에 용접 결합되어 일체형으로 구비되고, 원형 또는 사각형 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 상부 고정 플레이트(20) 가장자리에는 일정한 간격으로 복수 개의 체결홀(22)이 형성되어 있는데, 이는 후술할 체결 볼트(40)와 너트(42)의 체결을 하기 위함이다.
상기 구조물 지지 플레이트(30)는 축조될 기초 건축물의 기둥 등의 하단에 마련되어 있고, 전술한 상부 고정 플레이트(20)와 긴밀하게 연결되는 체결홀이 형성되어 있다.
상기 상부 고정 플레이트(20) 및 구조물 지지 플레이트(30)에 형성된 복수 개의 체결홀(22)에 체결 볼트(40)가 관통되어 삽입되는데, 상기 플레이트(20,30)를 관통한 체결 볼트(40)는 체결 너트(42)로 결합시켜 체결시킨다.
상기 고안의 시공 방법은 인력을 활용한 소형 타설기를 사용하거나 중기에 전용 부가 장치를 부착하고 타격 또는 유압오거를 이용하여 회전 압입 방식으로 타설한다.
이때, 지반이 밀리지 않도록 수직으로 타설하며, 경사가 있거나 지반이 밀릴 경우가 있는 장소에서는 시멘트 몰탈을 주입하여 타설할 수도 있다.
전술한 구조물 기초 나선형 지지대는 조명, 도로 표지판 기초, 교통 신호등, 방호, 방설, 간이 안내 표지판 등 도로 부착물 기초에 사용할 수 있으며, 매립지 각종 구조물, 조경 분야 구조물, 어린이 놀이터 구조물, 목조 주택 기초, 비석 등 건축물 기초에도 적용될 수 있다.
또한, 전력 구조물 기초, 태양광 가대 기초, 풍력 발전 기초, 철도·구조물 기초 등 산업 분야는 물론 비닐하우스 기초, 방충등 기초, 농기구 부품 등 농업 및 기계 분야도 쓰일 수 있다.
이상과 같이 본 고안은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 고안의 사상은 아래에 기재된 실용실안등록청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 지지대 30 : 구조물 지지 플레이트
10 : 나선형 철근 40 : 체결 볼트
20 : 상부 고정 플레이트 42 : 체결 너트
22 : 체결홀 50 : 지중

Claims (5)

  1. 지중에 타설되어 지상 구조물을 지지하는 나선형 지지대(1)에 있어서,
    상기 나선형 지지대(1)는,
    지중(50)에 매립되는 스프링 형상의 나선형 철근(10);
    상기 나선형 철근(10)과 일체로 용접 결합되고, 상부 표면이 지상에 노출되는 원형 또는 사각형의 상부 고정 플레이트(20); 및
    상기 상부 고정 플레이트(20)와 볼트 및 너트 결합되는 구조물 지지 플레이트(30)를 포함하여 이루어지고,
    상기 상부 고정 플레이트(20) 또는 구조물 지지 플레이트(30)는 볼트 체결을 위한 복수의 체결홀(22)이 형성되며,
    상기 상부 고정 플레이트(20)와 구조물 지지 플레이트(30)는 체결홀을 통해 체결 볼트(40) 및 너트(42)의 결합에 의해 긴밀하게 고정되며,
    상기 나선형 철근(10)은 직경 20mm 내지 25mm의 원형 철근 또는 이형 철근을 15~20회 동일한 피쳐로 나사산 형상과 유사하게 회전시켜 형성되며, 매설하고자 하는 지면에 삽입되고, 삽입되어진 상기 나선형 철근(10)은 회전함으로써 지중에 매설되는 것을 특징으로 하는 구조물 지지용 나선형 지지대.
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