KR20090069151A - 건축용 파일의 조립식 두부보강장치 - Google Patents

건축용 파일의 조립식 두부보강장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축용 파일의 두부보강장치에 있어서, 다수개의 철근; 상기 다수개의 철근 각각에 삽입되며 세로 방향으로 어느 한 부분이 상단부터 하단까지 쪼개진 형상의 개구부를 갖는 원통형 거치구; 상기 원통형 거치구를 매개로 상기 다수개의 철근과 결합되는 링형 플랜지; 상기 다수개의 철근 하단에 결합되는 원형 캡; 및 상기 원형 캡 하부에 상기 다수개의 철근에 끼워지는 핀형 고정구를 조립하여 형성되며, 상기 링형 플랜지와 결합된 상기 원통형 거치구의 상단 개구부 주변을 비틀어 폄으로써 상기 링형 플랜지에서 이탈되지 않도록 고정되며, 상기 링형 플랜지와 상기 원형 캡의 하부에는 상기 다수개의 철근이 삽입되는 원형 돌출구가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치를 제공함으로써, 구성부재를 간단한 구조 및 방법으로 현장 조립 가능하도록 개선함으로써 물류 이송이 용이해져 물류 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 용접 작업에 따른 인건비를 절감함으로써 전체적인 시공비용이 감소하고 시공의 안전성도 증대시킬 수 있다.

Description

건축용 파일의 조립식 두부보강장치{Prefab apparatus for reinforcing head of pile}
본 발명은 건축용 파일의 조립식 두부보강장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구성부재를 간단한 구조 및 방법으로 현장 조립 가능하도록 개선함으로써 물류 이송이 용이해져 물류 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 용접 작업에 따른 인건비를 절감함으로써 전체적인 시공비용이 감소하고 시공의 안전성도 증대시킬 수 있는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치에 관한 것이다.
빌딩, 교량 등 각종 건축 구조물을 시공할 경우, 연약지반을 기초로 하는 구조물의 안정성과 침하문제에 대한 대책으로서 흔히 파일(PILE)이용 공법이 사용된다. 즉, 공장에서 미리 생산된 강관 파일, PHC 파일, PC 파일 또는 RC 파일 등을 타입공법(타격, 진동)이나 매입공법 등의 방법으로 시공하게 되며, 이러한 파일은 적정하게 타격된 뒤에는 계획 지반 상부로 돌출된 파일을 적절히 절단하고, 그 끝부분을 보강하게 된다. 그 다음에는 그 상부에 수평 방향으로 바닥 철근을 배근하고, 기초 콘크리트를 타설하여 항타한 파일과 타설된 콘크리트에 의해, 이후 짓게 되는 구조물을 안정적으로 지지하도록 하는 것이다.
이 때, 건축용 파일의 두부를 보강하기 위한 건축용 파일의 두부 보강장치는 시공기간 및 시공비용뿐만 아니라 시공의 안전성과도 밀접한 관계를 갖고 있기 때문에 매우 중요하며, 종래에 알려진 건축용 파일의 두부를 보강하는 방법을 정리해 보면 다음과 같다.
첫째로, 건축용 파일의 내주면에 보강판을 용접한 후 덮개판을 건축용 파일의 상단에 용접하고, 철근들을 덮개판 둘레에 용접하는 방식으로 덮개판을 건축용 파일의 상단에 설치하는 방법이 있다.
하지만, 이러한 방법은 현장에서 작업자가 덮개판 및 철근을 일일이 용접해야 함으로 노동력과 생산비가 증가될 뿐만 아니라 용접열로 인해 용접부의 변형, 균열, 조직약화 및 부식이 유발될 수 있고, 적은 용접면적으로 인해 용접이 탈락될 수 있으며, 수직하중에 취약하여 구조물의 부실을 야기할 수 있는 단점을 지니고 있다.
둘째로, 볼트식 강관말뚝 두부보강법이 있다. 이것은 유압타공기로 건축용 파일 측면에 볼트구멍을 타공하고, 기성제품인 볼트식 강관말뚝 두부보강 덮개판을 강관내부에 삽입한 후, 건축용 파일 측면에 고장력 볼트를 조립하는 방식이다.
이러한 볼트식 강관말뚝 두부보강법은, 현장용접이 불필요해지고 기성제품(공장 제작용접)인 덮개판을 사용함으로써 시공시간이 단축되는 이점을 지니고 있기는 하지만, 덮개판의 운반 및 수송으로 인해 시공비용이 증가되고, 과중한 중량으로 인하여 이를 운반하고 현장에서 취급하는데 불편한 단점을 지니고 있다.
셋째로, 건축용 파일에 십자보강판을 삽입하여 강관내부와 용접한 후, 원형 덮개판과 강관 말뚝 두부를 서로 용접하고, 수직철근을 건축용 파일의 바깥측면둘레에 필렛 용접하고, 확대기초 철근을 조립한 다음, 콘크리트를 타설하는 방법이 있다.
이러한 방법은 속채움 콘크리트가 불필요하지만 현장에서 용접을 해야 하는 번거로움과 확대기초 철근조립이 힘들고 수송이 곤란할 뿐만 아니라 공사비도 고가인 단점을 지니고 있다.
특히 상기한 바와 같이, 종래의 건축용 파일의 두부보강장치의 대부분은 용접 작업을 요하므로, 이에 따른 인력 및 비용 상승 문제를 야기하게 되고, 또한 용접 완료된 두부 보강장치를 이송하는 경우에는 완성된 제품의 부피 또는 사이즈(size)가 증가하여 물류 이송에 어려움을 초래할 뿐만 아니라 물류비용을 상승시키는 문제점을 발생시키고 있으므로 이에 대한 대책이 요구된다.
본 발명은 구성부재를 간단한 구조 및 방법으로 현장 조립 가능하도록 개선함으로써 물류 이송이 용이해져 물류 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 용접 작업에 따른 인건비를 절감함으로써 전체적인 시공비용이 감소하고 시공의 안전성도 증대시킬 수 있는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따라 상기 목적은, 건축용 파일의 두부보강장치에 있어서, 다수개의 철근; 상기 다수개의 철근 각각에 삽입되며 세로 방향으로 어느 한 부분이 상단부터 하단까지 쪼개진 형상의 개구부를 갖는 원통형 거치구; 상기 원통형 거치구를 매개로 상기 다수개의 철근과 결합되는 링형 플랜지; 상기 다수개의 철근 하단에 결합되는 원형 캡; 및 상기 원형 캡 하부에 상기 다수개의 철근에 끼워지는 핀형 고정구를 조립하여 형성되며, 상기 링형 플랜지와 결합된 상기 원통형 거치구의 상단 개구부 주변을 비틀어 폄으로써 상기 링형 플랜지에서 이탈되지 않도록 고정되며, 상기 링형 플랜지와 상기 원형 캡의 하부에는 상기 다수개의 철근이 삽입되는 원형 돌출구가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치에 의해 달성된다.
상기 원통형 거치구는 일측 직경이 커지도록 테이퍼지게 형성되며, 억지끼움방식으로 상기 다수개의 철근 각각에 삽입된다.
상기 핀형 고정구는 상기 원형 캡 하부에 형성된 상기 원형 돌출구를 지나친 철근의 일부 영역에 천공되어 마련된 고정홀에 끼워져 결합된다.
상기 링형 플랜지 및 상기 원형 캡 하부에 형성된 상기 원형 돌출구는 직경이 좁아지도록 테이퍼지게 형성되며, 상기 링형 플랜지의 상면에는 원주방향을 따라 돌출된 비드라인이 형성된다.
본 발명에 따르면, 구성부재를 간단한 구조 및 방법으로 현장 조립 가능하도록 개선함으로써 물류 이송이 용이해져 물류 비용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 용접 작업에 따른 인건비를 절감함으로써 전체적인 시공비용이 감소하고 시공의 안전성도 증대시킬 수 있는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치가 제공된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 조립식 두부보강장치에 대한 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 A부분에 대한 확대 사시도, 도 4는 핀형 고정구가 끼워지는 도 1의 B-B단면을 도시한 단면도,도 5는 도 1의 조립식 두부보강장치가 건축용 파일에 설치된 상태를 나타낸도면이다.
본 발명의 조립식 두부보강장치는 다수개의 철근(110)과 다수개의 철근에 각각 삽입되는 원통형 거치구(120), 원통형 거치구를 매개로 다수개의 철근(110)과 결합되며 건축용 파일(10)의 상단에 걸쳐지는 링형 플랜지(130), 다수개의 철근(110)의 하단에 결합되는 원형 캡(140) 및 원형 캡(140) 하부에서 다수개의 철근(110)에 끼워지는 핀형 고정구(150)를 포함한다.
따라서 이와 같이 구성되는 각 구성부재를 조립하기만 하면 되므로, 별도로 용접작업이 요구되지 않아 인건비가 절감되고 용접을 위해 전력이 공급되지 않아도 되며, 각 구성부재를 현장에서 조립가능하므로 물류이송이 용이해지고 부피가 줄어들므로 물류비도 감소하게 된다.
도 2 내지 도3을 참조하여 본 발명에 따른 조립식 두부보강장치의 조립과정을 살펴보면, 먼저 철근(110)에 원통형 거치구(120)가 억지끼움 방식으로 공구를 이용하여 삽입된다. 원통형 거치구(120)는 상부의 지름이 넓어지도록 테이퍼진 형상으로 형성된다. 또한, 원통형 거치구(120)는 철판 등을 둥글게 말아놓은 형태로 일측의 어느 한 부분은 세로 방향으로 개구부(125)가 마련된다. 즉, 어느 한 부분이 상단부터 하단까지 쪼개진 형상이 된다. 이에 따라, 원통형 거치구(120)가 철근(110)에 삽입된 다음 링형 플랜지(130)가 원통형 거치구(120) 위로 삽입 결합된 후, 원통형 거치구(120)의 개구부(125) 상단 영역의 일측 또는 양측을 간단한 공구를 이용하여 비틀어 폄으로써 보다 단단히 링형 플랜지(130)에 결합할 수 있다.
그런 다음 철근(110)의 하단에 원형 플랜지(140)가 결합되고, 도 4에서 보는 바와 같이, 원형 플랜지(140)가 결합된 철근(110) 위로 핀형 고정구(150)를 철근(110) 하단 영역에 마련된 고정홀(155)에 삽입하고 핀형 고정구(150)를 구부리는 작업으로 조립이 완료된다. 고정홀(155)은 철근(110)을 끼우기 전 별도의 천공용 도구를 이용하여 미리 뚫어 놓게 되며, 철근(110)이 끼워질 때 원형 플랜지(140)의 원형돌출구(141)를 지나쳐 튀어나올 수 있는 영역에 마련하는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 철근(110)에 결합되는 원통형 거치구(120)는 상부의 직경이 넓어지도록 테이퍼진 형상으로 형성되며 하부는 철근(110)의 직경에 대응하도록 형성된다. 따라서 원통형 거치구(120)는 철근(110)에 억지끼움 방식으로 결합된다.
링형 플랜지(130)는 하부에 원형 돌출구(131)가 일체로 성형되며 원형 돌출구(131)는 하부 쪽으로 직경이 좁아지도록 테이퍼진 형상을 가지며, 링형 플랜지(130)의 상단에는 돌출된 비드라인(132)이 형성되고 내측으로는 절곡링(133)이 형성되어 지지력을 보강하게 된다. 원형 돌출구(131)의 제작은 천공을 인위적으로 구성하는 것보다 금형으로 제작시 천공을 진행하면서 자연스럽게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서 링형 플랜지(130)는 원통형 거치구(120)를 매개로 철근(110)에 억지끼움 방식으로 결합되고 일단 결합되면 철근(110)은 원통형 거치구(120) 상부의 테이퍼진 형상에 의하여 철근(110)이 링형 플랜지(130)로부터 미끄러져 빠져나갈 염려가 없게 되며, 또한 원통형 거치구(120)의 개구부(125) 상단 영역 양측을 비틀어 폄으로써 더욱 견고하게 링형 플랜지(130)에 결합되게 된다.
도 4는 원형 캡(140)이 철근(110)의 하단에 결합되는 상태를 도시한 단면도이다. 원형 캡(140)의 외주연에는 다수의 이격 날개들이 형성되어 건축용 파일에 삽입을 용이하게 하며, 하부에는 직경이 좁아지도록 테이퍼지는 원형 돌출구(141)가 형성되어 이 원형 돌출구(141) 내로 철근(110)이 삽입된다. 철근(110) 하단 영역에는 핀형 고정구(150)을 고정하기 위한 고정홀(155)이 마련된다. 철근(110)이 삽입되면 마지막으로 핀형 고정구(155)를 끼운 후 공구를 이용하여 핀형 고정 구(155)을 절곡시킴으로써 서로 이탈되지 않으면서도 간편하게 조립될 수 있다.
도 5는 본 발명의 조립식 두부보강장치가 건축용 파일(10) 상에 장착된 상태를 도시한다. 링형 플랜지(130)의 일부가 건축용 파일(10)의 상단면에 일부 거치되도록 설치되고 이 위에 콘크리트가 타설되어 두부보강작업이 이루어지게 된다.
따라서 두부보강장치의 각 구성부재를 서로 조립할 수 있도록 구성함으로써 별도의 용접작업이 요구되지 않게 되어 전체적인 시공비용이 감소할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 조립식 두부보강장치에 대한 사시도이며,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 A부분에 대한 확대 사시도,
도 4는 핀형 고정구가 끼워지는 도 1의 B-B단면을 도시한 단면도,
도 5는 도 1의 조립식 두부보강장치가 건축용 파일에 설치된 상태를 나타낸도면이다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명
110: 철근 120: 원통형 거치구
130: 링형 플랜지 140: 원형 캡
150: 핀형 고정구

Claims (4)

  1. 건축용 파일의 두부보강장치에 있어서,
    다수개의 철근;
    상기 다수개의 철근 각각에 삽입되며 세로 방향으로 어느 한 부분이 상단부터 하단까지 쪼개진 형상의 개구부를 갖는 원통형 거치구;
    상기 원통형 거치구를 매개로 상기 다수개의 철근과 결합되는 링형 플랜지;
    상기 다수개의 철근 하단에 결합되는 원형 캡; 및
    상기 원형 캡 하부에 상기 다수개의 철근에 끼워지는 핀형 고정구를 조립하여 형성되며,
    상기 링형 플랜지와 결합된 상기 원통형 거치구의 상단 개구부 주변을 비틀어 폄으로써 상기 링형 플랜지에서 이탈되지 않도록 고정되며,
    상기 링형 플랜지와 상기 원형 캡의 하부에는 상기 다수개의 철근이 삽입되는 원형 돌출구가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 거치구는 일측 직경이 커지도록 테이퍼지게 형성되며, 억지끼움방식으로 상기 다수개의 철근 각각에 삽입됨을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핀형 고정구는 상기 원형 캡 하부에 형성된 상기 원형 돌출구를 지나친 철근의 일부 영역에 천공되어 마련된 고정홀에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 링형 플랜지 및 상기 원형 캡 하부에 형성된 상기 원형 돌출구는 직경이 좁아지도록 테이퍼지게 형성되며, 상기 링형 플랜지의 상면에는 원주방향을 따라 돌출된 비드라인이 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 파일의 조립식 두부보강장치.
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