KR20110026206A - 콘크리트 파일용 조인트 - Google Patents

콘크리트 파일용 조인트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 파일용 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 파일과 항타용 파이프 연결용 조인트를 주물이 아닌 강재(鋼材)(steel)로 제조하되, 용접 없이 하나의 성형물로 제조하여 실질적으로 일체화시킬 수 있도록 함과 동시에, 상기 항타용 파이프를 용이하게 연결시킬 수 있는 구조의 콘크리트 파일용 조인트를 제공할 목적으로, 콘크리트 파일(100)의 끝단 면에 접하고 파일(100) 중공부(120)와 대응하는 중앙홀(221)이 형성되며, 중앙홀 주변에 강선(130) 체결용 연결홀(222)이 복수 개 형성된 플레이트부(220)와, 상기 플레이트부(220)의 주연에서 일측 방향으로 연장되어 콘트리트 파일(100)의 선단 외주면에 접하는 플랜지부(210) 및 상기 플레이트부(220)의 주연에서 플랜지부(210)의 타측 면에 항타용 파이프(300)의 단부가 안착되는 결합턱(230)이 상호 일체로 형성된 콘크리트 파일용 조인트가 개시된다.

Description

콘크리트 파일용 조인트{JOINT FOR CONCRETE PILE}
본 발명은 콘크리트 파일용 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반이 약한 지형 등에서 교량과 같은 여러 형태의 구조물 혹은 건축물을 시공할 경우 연약지반을 보강함과 동시에 구조물 혹은 건축물이 안전하게 지지되도록 하기 위해 땅에 매설되는 콘크리트 파일과 그의 최 상부에 위치하는 항타용 금속 파이프와 연결시키는데 사용되는 콘크리트 파일용 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 등의 각종 구조물을 지지하는데 사용되는 기초용 콘크리트 파일은 암반과 같은 구조물의 지지층 심도가 깊은 경우에 사용된다.
즉. 일반적으로 콘크리트 파일이 지하에 매설되는 상태를 보인 도 1을 참조하는 바와 같이, 콘크리트 파일(100)은 연약지반 혹은 암반 등의 지반이 깊은 곳에서 지중(地中)(G)에 대해 수직한 방향으로 박혀서 큰 중량을 가진 건축물 혹은 구조물을 안정작으로 지지하여 침하 등을 방지하도록 한 것이다.
암반 등의 지지층 심도가 깊은 경우, 복수 개의 콘크리트 파일(100)이 상호 연결되는데, 그 형태는 콘트리트 파일(100)의 길이 방향으로 복수 개가 연설되어 지하 깊은 곳까지 도달할 수 있도록 하고 있다.
상기 콘크리트 파일(100)은 마치 전신주와 같이 내부에 강선과 함께 콘크리트를 양생하여 제조한 것으로, 이는 금속 강관용 파일에 비해 제조비가 저렴하기 때문에 공사비를 절감할 수 있는 이점으로 가장 많이 사용된다.
그러나 콘크리트 파일(100) 자체는 전단력이나 굽힘 모멘트 등에 취약한 단점이 있기 때문에 구조물 등에 의한 큰 하중이 파일 상부에 작용하면 파괴되거나 강도가 약해질 우려가 있으므로, 이를 보강하기 위해서 파일의 사용 개수를 늘려야 하며, 이 경우 공사기간이 많이 소요되어 공사비의 절감을 이루지 못하게 된다.
따라서 최근의 공법은, 도 1과 같이 콘크리트 파일(100)의 상단과 하단에 각각 금속으로 제조한 캡(110)을 씌워서 콘크리트 파일(100)의 강도와 내구성을 향상시켜키고 있으며, 이러한 구조를 통해 재료비를 크게 상승시키지 않으면서도 적절한 개수의 파일을 사용하여 제조비와 공사비를 절감하고 있는 추세이다.
한편, 상기 콘크리트 파일(100)의 최 상부에는 본 발명과 같은 조인트(200)를 매개체로 하여 항타용 파이프(300)가 연결되고, 상기 항타용 파이프(300)는 금속으로 제조된 것으로 상기 콘크리트 파일(100)을 지하에 박기 위해 가격(도 1의 화살표 참조)하기 위한 부분이다.
즉, 여러 개가 연설된 콘크리트 파일(100)을 지하에 매설하기 위해서는, 먼저 지중(G)에 구멍을 뚫은 다음, 상기 콘크리트 파일(100)을 그 구멍에 밀어 넣고, 상기 항타용 파이프(300)에 대항블록(미도시)을 결합한 상태에서 대항블록을 대형해머(미도시)로 가격하여 매설한다.
이때 콘크리트 파일(100)의 최 상부와 상기 항타용 파이프(300)를 연결시키 기 위한 매개체로서, 복합파일이라고도 불리는 조인트(200)는 항타용 파이프(300)와 같이 금속으로 제조하여 상호 용접으로 고정된다.
이러한 조인트에 관한 종래 기술로서, 국내 공개특허 제 2008-0083604호(공개일: 2008. 9. 18.)에는, 도 2를 참조하는 바와 같이 콘크리트 파일(10)에 결합되는 통상부(22); 상기 통상부(22)의 상단에 내측으로 돌출되어 형성되는 환상고리부(20); 상기 통상부(22)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 상기 환상고리부(20)의 상측으로 상기 통상부(22)에 대해 단차를 가지도록 형성되는 연결부(30); 상기 연결부(30)의 내주면을 따라 상기 연결부(30)의 반지름 내측방향으로 형성되는 복수의 보강판(40); 및 상기 연결부(30)의 외주면을 감싸며, 상기 통상부(22)의 상측에 형성된 단차에 맞닿도록 결합되는 강관파일(50)을 포함하는 콘크리트 파일 보강용 복합파일(조인트)을 개시하였다.
그러나 도 2와 같이 종래 기술의 조인트를 제조하기 위해서는, 통상부(22)의 상단에 원통형의 연결부(30)를 용접 고정하고, 이후 상기 연결부(30) 내측에 복수 개의 보강판(40)을 대고 통상부(22)와 연결부(30)에 각각 용접으로 고정해야만 한다. 즉, 금속 강재의 특성상 도 1의 구조로 된 조인트는 일체로 성형할 수 없기 때문에 통상부(22)와 연결부(30) 및 보강판(40)을 각각 제조하고 이들을 용접해야만 하는 것이다.
그런데 용접에 의한 강도는 작업자의 숙련도에 따라 차이가 많기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 그 내구성에 편차가 심한 문제점이 있을 뿐 아니라, 용접 시간이 많이 소요되므로 인건비가 고가인 문제점이 있다.
더욱이 도시된 바와 같이 무려 12개(혹은 복수 개)에 달하는 보강판(40)을 일일이 통상부(22)와 연결부(30)에 용접하여 일체화시키는 경우 제조비가 대폭 상승할 수밖에 없으므로 가격 경쟁력이 저하되는 문제점이 있으며, 또한 보강판(40) 등이 형성된 조인트를 콘크리트 파일에 고정하는 경우 보강판(40) 때문에 콘크리트 파일 내부에 형성된 강선을 연결하기 어려운 문제점이 있다.
이와 같이 종래 기술에 의한 조인트는 현장에서 강관파일(50)과의 조립성이 좋은 반면에, 조인트를 제조하는데 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 결국 공사비용을 절감할 수 없다.
물론, 금속 재료로서 상기 도 1의 구조를 하나의 형태로 일체화시키는 방법으로서, 주물을 금형 틀에 부어 성형하는 주조법이 있기는 하지만, 주물은 충격에 대한히 취약하기 때문에 해머의 타격에 의해 충격이 가해지면 그 즉시 파괴되기 때문에 적합하지 않다.
본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트 파일과 항타용 파이프 연결용 조인트를 주물이 아닌 강재(鋼材)(steel)로 제조하되, 용접 없이 하나의 성형물로 제조하여 실질적으로 일체화시킬 수 있도록 함과 동시에, 상기 항타용 파이프를 용이하게 연결시킬 수 있는 구조의 콘크리트 파일용 조인트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 해결 수단은, 콘크리트 파일(100)의 끝단 면에 접하고 파일(100) 중공부(120)와 대응하는 중앙홀(221)이 형성되며, 중앙홀 주변에 강선(130) 체결용 연결홀(222)이 복수 개 형성된 플레이트부(220)와, 상기 플레이트부(220)의 주연에서 일측 방향으로 연장되어 콘트리트 파일(100)의 선단 외주면에 접하는 플랜지부(210) 및 상기 플레이트부(220)의 주연에서 플랜지부(210)의 타측 면에 항타용 파이프(300)의 단부가 안착되는 결합턱(230)이 상호 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 해결 수단으로서, 상기 결합턱(230)의 수평면에 외측으로 하향 경사진 경사부(231)가 형성되고, 상기 항타용 파이프(300) 단부 면에 상기 경사부(231)와 대칭하도록 외측으로 상향 경사진 경사부(301)가 형성되어 용접면적을 증가시켜서 고정력을 향상시키도록 한 것을 특징으로 한다.
물론 상기 플랜지부(210)에 내측으로 홈이 진 적어도 하나 이상의 요홈(211) 이 형성되어 콘트리트 파일(100)과의 고정력을 증대시킬 수도 있다.
본 발명에 의하면, 주물(鑄物)을 이용하지 않고 강재(鋼材)를 사용하여 제조하기 때문에 충격강도나 내구성이 취약하지 않게 되어 콘크리트 파일을 박을 때 가해지는 항타 충격에 뛰어난 내구성을 가진 조인트를 제공할 수 있다.
게다가 일체형 강재로 제조되면서도, 상단 외주연에 항타용 파이프를 안착, 연결시킬 수 있는 턱이 형성되므로 현장에서의 조립성이 우수할 뿐 아니라, 턱에 형성된 경사부의 틈으로 용접물이 유입되므로 용접 고정력을 더욱 증진시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도3 내지 도 5를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하며, 첨부된 도면의 구조는 본 발명의 최선의 형태를 보인 일 실시예일 뿐이므로 본 발명이 도면의 구조로 한정되는 것은 아니다.
또한, 각 도면에 표시된 부호에 대한 용어의 정의가 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안되고 본 발명의 설명을 위해 임의 선택한 것으로 이해되어야 하며, 따라서 당업자는 동일한 목적물 혹은 동일 구성요소에 대해 다른 용어를 부여할 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 파일용 조인트의 연결 상태를 보인 사시도로서, 도 1의 'A' 부분의 연결 상태를 보인 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 파일용 조인트 및 캡의 연결상태를 보인 단면도이며, 도 5는 도 4의 'B' 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하는 바와 같이, 지중(G)에 매설되는 콘트리트 파일(100)의 최 상부에 본 발명의 조인트(200)가 설치되고, 상기 조인트(200) 상측에는 항타용 파이프(300)가 안착된다. 또한 상기 조인트(200)가 설치된 콘크리트 파일(100)의 하단에는 통상적인 복합 파일의 캡(110)이 설치된다.
상기 콘크리트 파일(100)은 내부가 중공(120)인 원통형상을 가진 콘크리트 구조물로서, 콘크리트 내에는 금속성의 강선(鋼線)(110)이 내재되어 콘트리트의 내구성을 증가시키도록 구성된다.
조인트(200) 및 캡(110)이 설치된 콘트리트 파일(100)을 제조하는 과정을 간력하게 설명하며, 여기서 캡(110)은 통상적인 구조이므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략한다.
먼저, 조인트(200)와 캡(110)에 각각 형성된 연결홀(222)에 강선의 양단을 볼트로 고정한 다음, 조인트(200)와 캡(110)을 일정 거리, 즉 콘크리트 파일의 길이만큼 이격시켜 강선(110)을 팽팽하게 잡아당긴 상태에서 시멘트와 모래가 혼합된 콘트리트를 주입하여 양생하면, 도 4의 형태와 같은 원통형상의 콘크리트 파일(복합 파일)이 제조된다.
이때 상기 항타용 파이프(300)를 안착시키기 위한 본 발명의 조인트(200)의 플레이트부(220)는 콘크리트 파일(100)의 끝단 면에 접하게 되고, 상기 플레이트부(220)는 콘크리트 파일(100) 중공부(120)와 대응하는 중앙홀(221)이 형성되어 있으며, 상기 중앙홀(221) 주변의 플레이트부(220)에는 상기 강선(130) 체결하기 위 한 복수 개의 연결홀(222)이 구비되어 있다.
또한, 상기 플레이트부(220)의 주연에서 일측 방향, 즉 양생된 콘트리트 파일(100)이 형성된 방향으로 콘트리트 파일(100)의 선단 외주면에 접하는 플랜지부(210)가 연장 형성되는 한편, 상기 플레이트부(220)의 주연에서 플랜지부(210)의 타측 면에는 항타용 파이프(300)의 단부가 안착되는 결합턱(230)이 형성되어 있다.
여기서 상기 플레이트부(220)와 플랜지부(210) 및 결합턱(230)은 하나의 강재(鋼材)를 가공하여서 일체로 된 것이다.
물론, 상기 플레이트부(220)와 결합턱(230)을 하나의 강재(鋼材)로 가공하고, 상기 플랜지부(210)를 또 다른 강재로 가공하여 제조한 뒤, 이를 상호 용접으로 고정할 수도 있으며, 이 경우 플랜지부(210)의 상단 둘레가 플레이트부(220)의 주연에 용접 고정되도록 할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 의한 조인트(200)가 일체화된 것이라는 의미는 결합턱(230)이 형성된 플레이트부(220)와 플랜지부(210)가 하나의 강재로 제조된 것을 의미함은 물론 플레이트부(220)와 플랜지부(210)를 별도로 제조하여 상호 용접 고정한 형태를 포함한다.
이와 같이 제조된 본 발명의 조인트(200)는, 도 2의 종래 기술과 같이 연결부(30)와 복수 개(도 2의 예를 들면 12개)의 보강판(40)을 일일이 용접 고정한 형태의 조인트에 비하여 용접 공정이 대폭 절감되므로 생산성이 현저하게 상승하면서도 항타용 파이프(300)를 안착시킬 수 있도록 하는 결합턱(230)을 형성시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 플랜지부(210)에는 내측으로 홈이 진 적어도 하나 이상의 요홈(211)이 형성됨으로써 플랜지부(210)가 콘크리트 파일(100)의 외측면에 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 즉, 상기 요홈(211)이 콘크리트 파일(100)의 중심 측으로 일정부분 파고들어 고정되어 있으므로 콘크리트 파일(100)에서 플랜지부(210)가 쉽게 빠지지 않게 되는 것이다.
바람직한 실시 예로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 결합턱(230)의 수평면에는 외측으로 하향 경사진 경사부(231)가 형성될 수 있다.
이와 같이 경사부(231)가 형성되는 경우, 항타용 파이프(300)가 결합턱(230)에 안착되었을 때, 파이프(300) 하단과 결합턱(230) 수평면 사이에 경사부(231)에 의한 홈이 형성되고, 이 홈에 용접물(W)이 유입될 수 있으므로, 용접물(W)과의 접촉면적이 증가하여 고정력을 증대시킬 수 있게 된다.
더욱 바람직한 형태로서, 본 발명은 상기 항타용 파이프(300) 단부 면에도 상기 경사부(231)와 대칭하도록 외측으로 상향 경사진 경사부(301)가 더 형성되는 것을 포함하며, 이와 같이 하면, 용접물(W)이 투입될 수 있는 공간이 넓어지므로 용접물(W)에 의해 파이프(300)와 조인트(200)가 견고하게 고정된다.
이상의 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태를 보인 도면의 구조로 설명된 것이나, 본 발명은 예시된 구조에 한하지 않음은 물론이고, 그 구성요소의 재질 역시 예시된 재료 외에도 동일한 기능과 목적을 달성하는 것이라면 다양한 재료에서 선택될 수 있으며, 이에 따라 당업자는 상기 설명된 내용을 참조하여 그것과 동일 내지 균등한 수단으로의 변경이나 치환이 가능하며, 그러한 변경 내지 치환은 본 발명의 보호범위 내에 있는 것임을 이해해야 한다.
도 1은 일반적으로 콘크리트 파일이 지하에 매설되는 상태를 보인 도면이다.
도 2는 종래 콘크리트 파일 보강용 복합파일(조인트)을 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 파일용 조인트의 연결 상태를 보인 사시도로서, 도 1의 'A' 부분의 연결 상태를 보인 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 파일용 조인트 및 캡의 연결상태를 보인 단면도이다.
도 5는 도 4의 'B' 부분을 확대하여 보인 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
100... 콘크리트 파일 110... 캡
120... 중공부 130... 강선(鋼線)
200... 조인트 210... 플랜지부
211... 요홈 220... 플레이트부
221... 중앙홀 222... 연결홀
230... 결합턱 231... 경사부
300... 항타용 파이프 301... 경사부

Claims (4)

  1. 콘크리트 파일(100)의 끝단 면에 접하고 파일(100) 중공부(120)와 대응하는 중앙홀(221)이 형성되며, 중앙홀 주변에 강선(130) 체결용 연결홀(222)이 복수 개 형성된 플레이트부(220)와,
    상기 플레이트부(220)의 주연에서 일측 방향으로 연장되어 콘트리트 파일(100)의 선단 외주면에 접하는 플랜지부(210) 및
    상기 플레이트부(220)의 주연에서 플랜지부(210)의 타측 면에 항타용 파이프(300)의 단부가 안착되는 결합턱(230)이 상호 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 조인트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 결합턱(230)의 수평면에 외측으로 하향 경사진 경사부(231)가 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 조인트.
  3. 제 2항에 있어서,
    항타용 파이프(300) 단부 면에 상기 경사부(231)와 대칭하도록 외측으로 상향 경사진 경사부(301)가 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 조인트.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 플랜지부(210)에 내측으로 홈이 진 적어도 하나 이상의 요홈(211)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일용 조인트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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