KR20110074958A - 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조에 관한 것으로서, 종래에는 건축 및 토목공사현장이나 갱도건설현장에서 강재 지주로 사용되는 "I빔" 또는 "H빔"을 연결시킬 경우, 서로 마주보고 연결되는 강재 지주의 끝단을 맞댄 후 두 개의 강재 지주 전면과 후면에 연결부재를 설치하고 각각의 연결부재를 볼트로 결합하여 두 개의 강재 지주를 결합시켰으나, 이렇게 설치된 연결부재는 강재 지주 자채의 하중과 연결부재 상부로부터 작용하는 하중에 의해 쉽게 변형되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 중앙에는 강재 지주(10a)(10b)의 전면과 후면의 요입부(11)에 밀착되도록 요입부(11)와 대응되는 형태로 중앙지지부(21)가 돌출되고, 중앙지지부(21)의 상하 양단에는 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 외표면에 걸쳐지면서 상하의 플랜지(12)를 감싸주는 플랜지커버부(22)가 절곡되어 몸체의 단면이 "M" 자 형태를 이루는 연결부재(20)를 구비하고, 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 강재 지주(10a)(10b)에 형성된 체결공(13)과 일치되는 볼트공(23)을 다수 형성하여 볼트(40)와 너트(41)로 체결되게 한 강재 지주의 연결구조에 있어서, 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출되게 압출홈(21c)이 형성되는 압출지지돌기(21d)를 절곡 형성하여, 두 개의 강재 지주(10a)(10b)를 연결할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조{Coupling structure for steel material pole of keeping mine}

본 발명은 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조에 관한 것으로서, 보다 상세히는 건설현장의 골격을 형성하거나 탄광의 터널 갱도가 무너지지 않도록 받쳐주는 받침목을 설치하기 위해 일정 간격으로 설치되는 양쪽의 강재 지주를 연결부재로 보다 견고하게 연결하여 강재 지주의 연결부위가 외부 진동 등에 의해 가해지는 힘의 하중을 충분히 견딜 수 있도록 형성하며, 특히 수직 하중에 대한 연결부재의 변형률을 낮출 수 있도록 연결부재의 중앙지지부에는 내벽으로부터 외벽으로 돌출되게 압출홈이 형성된 압출지지돌기를 절곡하여 형성한 한 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축 및 토목공사 또는 갱도공사에는 "I빔" 이나 "H빔"의 강재 지주가 사용되는 것이다.

또한, 이러한 강재 지주는 강재 지주를 생산공장에서 일정한 크기로 생산되어 건축 및 토목공사현장 또는 갱도공사현장으로 보내지게 되는 것이다.

하지만 건축 및 토목공사현장 또는 갱도공사현장은 그 형태나 규모가 각기 다르기 때문에 각각의 현장에 맞추어 강재 지주를 자르거나 연결하여 사용하게 되는 것이다.

특히, 두 개 이상의 강재 지주를 결합시킬 경우 각각의 강재 지주 자체의 무게에 의한 하중과 강재 지주 상부에서 작용하는 하중을 견뎌야 하기 때문에 견고하게 결합되어야 하며, 탄광의 터널 갱도에 설치되는 강재 지주를 연결시킬 경우에는 탄광 터널 상부에서 가해지는 하중이 더욱 크기 때문에 더욱 견고하게 강재 지주가 결합되어야 하는 것이다.

이렇게 두 개 이상의 강재 지주를 결합시키기 위해서 마주보는 두 개의 강재 지주 끝단을 맞댄 후, 두 개의 강재 지주의 전면과 후면에 연결부재를 설치하게 되는 것이다.

그리고 두 개의 강재 지주 전면과 후면에 각각 설치된 연결부재를 볼트로 고정하여 두 개의 강재를 결합시키게 되는 것이다.

하지만, 이와 같은 강재 지주 연결구조는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 두 개의 강재 지주를 결합시키는 연결부재에는 연결부재의 중앙에 구비되는 중앙지지부가 단순히 평면으로 형성되어 있어서 강재 지주의 무게에 의해 작용하는 하중과 강재 지주 상부로부터 작용하는 하중에 대한 버팀작용을 수행하는 보강부가 별도로 구비되지 않기 때문에 하중을 가장 많이 견뎌야하는 연결부재의 변형률이 높아지는 문제점이 있었다.

그리고, 연결부재의 중앙지지부가 평면으로 형성되어 있어서 하중에 대한 변형률이 높아지므로 하중에 대한 변형률을 낮추기 위해서 강재 지주의 상하단 까지 플랜지로 감싸주는 플랜지커버부를 구비해야함으로써, 부품의 단가와 무게가 상승하여 경제성이 떨어지는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 갱도를 따라 연속 설치되는 지주를 강재 지주인 " I빔" 또는 "H빔"으로 형성하면서 그러한 강재 지주의 상단에 맞닿는 이음새 부위를 연결부재(연결바)로 연결할 때 연결부위에 가해지는 힘의 하중을 고르게 분산시킬 수 있도록 하여 연결부위가 쉽게 변형되는 취약점을 해결할 수 있도록 한 갱도유지용 강재 지주의 연결 구조를 제공하는 데 있다.

또한, 연결부재의 중앙지지부에는 별도로 물리적으로 부가시키는 보강부를 사용하지 않고 내벽으로부터 외벽으로 돌출되는 압출홈이 형성된 압출지지돌기를 절곡하여 형섬함으로써, 강재 지주의 무게에 의해 작용하는 하중과 강재 지주 상부로부터 작용하는 하중에 대한 버팀작용을 수행하는 보강부가 별도로 구비되지 않아서 하중을 가장 많이 견뎌야하는 연결부재의 변형률이 높아지는 문제점도 효과적으로 해결할 수 있도록 한 갱도유지용 강재 지주의 연결 구조를 제공하는 데 있다.

특히, 중앙지지부를 압출홈과 압출지지돌기로 보강시킴으로써, 플랜지커버부를 구비하지 않아도 되기 때문에 부품의 단가와 무게가 상승하여 경제성이 떨어지는 문제점도 효과적으로 해결할 수 있도록 한 갱도유지용 강재 지주의 연결 구조를 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명은 중앙에는 강재 지주의 전면과 후면의 요입부에 밀착되도록 요입부와 대응되는 형태로 중앙지지부가 돌출되고, 중앙지지부의 상하 양단에는 강재 지주의 상하 플랜지 외표면에 걸쳐지면서 상하의 플랜지를 감싸주는 플랜지커버부가 절곡되어 몸체의 단면이 "M" 자 형태를 이루는 연결부재를 구비하고, 연결부재의 중앙지지부에는 강재 지주에 형성된 체결공과 일치되는 볼트공을 다수 형성하여 볼트와 너트로 체결되게 한 강재 지주의 연결구조에 있어서, 연결부재의 중앙지지부에는 내벽으로부터 외벽으로 돌출되게 압출홈이 형성되는 압출지지돌기를 절곡 형성하여, 두 개의 강재 지주를 연결할 수 있도록 형성하며, 연결부재에 구비되는 중앙지지부의 상하 양단을 강재 지주의 상하 플랜지 측면 양단하부에 이르도록 연결부재에는 플랜지커버부를 생략되게도 형성하여, 연결부재에 사용되는 재료를 줄일 수 있도록 형성함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 강재 지주의 맞닿는 부위를 “M”자형 연결부재(연결바)로 연결함에 있어 연결부재의 중앙지지부에 별도로 물리적으로 부가시키는 보강부를 사용하지 않고 압출홈이 형성된 압출지지돌기를 중앙지지부의 내외벽 자체를 절곡하여 보강부를 형성함으로써, 연결부위에 가해지는 힘의 하중을 고르게 분산시켜서 연결부재 및 연결부위가 쉽게 파손되거나 변형되는 종래의 취약점을 해결할 수 있는 효과가 있는 것이다.

특히, 연결부재의 중앙지지부에 압출홈과 압출지지돌기를 절곡 형성하여 하중에 대한 변형률을 낮춤으로써 연결부재의 수명을 연장시키는 효과도 있는 것이다.

또한, 연결부재의 중앙지지부에 압출홈과 압출지지돌기를 절곡 형성하여 하중에 대한 변형률을 낮춤으로써 연결부재의 중앙지지부 상하 양단에 별도의 플랜지커버부를 구비하지 않아도 되기 때문에 연결부재의 생산단가가 낮아져 경제성이 향상되는 효과도 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주가 아치형으로 연결된 상태를 보여주는 정면도.
도 2 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 아치부위가 연결부재로 연결된 상태를 확대하여 보여주는 정면도.
도 3 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 모습을 보여주는 도 2 의 A-A 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 모습을 보여주는 도 2 의 B-B 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주를 연결하는 연결부재의 구조를 보여주는 분해사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주 연결부재의 다른 실시 예를 보여주는 단면도.

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주가 아치형으로 연결된 상태를 보여주는 정면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 아치부위가 연결부재오 연결된 상태를 확대하여 보여주는 장면도, 도 3 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 모습을 보여주는 도 2 의 A-A 단면도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주의 모습을 보여주는 도 2 의 B-B 단면도, 도 5 는 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주를 연결하는 연결부재의 구조를 보여주는 분해사시도이고, 도 6 은 본 발명에 따른 갱도 유지용 강재 지주 연결부재의 다른 실시 예를 보여주는 단면도이다.

이와 같은 본 발명은 중앙에는 강재 지주(10a)(10b)의 전면과 후면의 요입부(11)에 밀착되도록 요입부(11)와 대응되는 형태로 중앙지지부(21)가 돌출되고, 중앙지지부(21)의 상하 양단에는 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 외표면에 걸쳐지면서 상하의 플랜지(12)를 감싸주는 플랜지커버부(22)가 절곡되어 몸체의 단면이 "M" 자 형태를 이루는 연결부재(20)를 구비하고, 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 강재 지주(10a)(10b)에 형성된 체결공(13)과 일치되는 볼트공(23)을 다수 형성하여 볼트(40)와 너트(41)로 체결되게 한 강재 지주의 연결구조에 있어서, 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출되게 압출홈(21c)이 형성되는 압출지지돌기(21d)를 절곡 형성하여, 두 개의 강재 지주(10a)(10b)를 연결할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 연결부재(20)에 구비되는 중앙지지부(21)의 상하 양단을 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 측면 양단 하부에 이르도록 연결부재(20)의 몸체단면이 "Ｕ" 자 형태로 형성하여, 연결부재(20)에 사용되는 재료를 줄일 수도 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 이와 같은 본 발명은 "I빔" 또는 "H빔" 형태인 양쪽 강재 지주(10a)(10b)를 아치형으로 연결하고자 할 때 도3 및 도4 와 같이 강재 지주(10a)(10b)의 연결부위 전면과 후면에 연결부재(20)의 양단이 밀착되도록 한다.

그러면 연결부재(20)의 돌출된 중앙지지부(21)는 강재 지주(10a)(10b)의 요입부(11)에 밀착되고, 연결부재(20) 상하의 플랜지커버부(22)는 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 외표면을 감싸주는 형태로 밀착된다.

그 후 볼트(40)를 일치된 체결공(13) 및 볼트공(23)에 관통시켜 끼우고 너트(41)로 체결하면 양쪽 강재 지주(10a)(10b)는 연결부재(20)에 의해 아치형의 형태를 견고하게 유지하게 된다.

이러한 본 발명은 연결부재(20)의 중앙지지부(21)를 중심으로 상하의 플랜지커버부(22)가 "M"자 형태를 이루도록 절곡되어 있는 것이므로 연결부재(20) 자체의 강성이 상당히 강하다고 할 수 있다.

특히 중앙지지부(21)는 강재 지주(10a)(10b)의 중앙 요입부(11)에 밀착되고, 상하 플랜지커버부(22)는 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 외측면을 감싸주는 형태로 결합되므로 연결부위 외측에서 연결부재(20)에 많은 하중이 가해지더라도 연결부재(20) 및 강재 지주(10a)(10b)의 연결부위에 고르게 하중이 분산되어 전달되므로 어느 한 부위가 쉽게 변형되거나 할 우려가 없는 것이다.

또한, 본 발명은 현재 "M"자형으로 형성된 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에 별도의 돌기를 물리적으로 부가하여 형성하지 않고 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출되어 압출홈(21c)이 형성된 압출지지돌기(21d)를 절곡하여 형성하는 것이다.

이렇게 연결부재(20)의 중앙지지부(21)에 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출되어 압출홈(21c)이 형성된 압출지지돌기(21d)를 절곡하여 형성함으로써, 중앙지지부(21)에 압출지지돌기(21d)가 하중에 대해 버팀목처럼 단일체로 절곡되어 형성되기 때문에 견고하여 연결부재(20)의 변형률을 최대한 줄일 수 있게 되는 것이다.

그리고, 연결부재(20)의 압출지지돌기(21d)는 별도의 재료를 물리적으로 부가하지 않고 중앙지지부(21) 내벽(21a)과 외벽(21b)을 절곡하여 형성함으로써, 종래 연결부재(20)의 질량과 부피만으로써 생산하여 사용될 수 있기 때문에 경제성이 향상되는 것이다.

특히, 연결부재(20)의 중앙지지부(21) 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출된 압출홈(21c)과 압출지지돌기(21d)가 형성되어 하중에 대한 변형률을 낮춤으로써, 강제 지주(10a)(10b)의 상하 양단에 플랜지(12)를 감싸게 형성되는 플랜지커버부(22)가 구비되지 않아도 되기 때문에 연결부재(20)의 무게와 생산단가를 모두 낮출 수 있게 되는 것이다.

10a, 10b : 강재 지주 11 : 요입부
12 : 플랜지 20 : 연결부재
21 중앙지지부 21a : 내벽
21b : 외벽 21c : 압출홈
21d : 압출지지돌기 22 : 플랜지커버부
40 : 볼트

Claims (2)

1. 중앙에는 강재 지주(10a)(10b)의 전면과 후면의 요입부(11)에 밀착되도록 요입부(11)와 대응되는 형태로 중앙지지부(21)가 돌출되고, 중앙지지부(21)의 상하 양단에는 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 외표면에 걸쳐지면서 상하의 플랜지(12)를 감싸주는 플랜지커버부(22)가 절곡되어 몸체의 단면이 "M" 자 형태를 이루는 연결부재(20)를 구비하고,
   연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 강재 지주(10a)(10b)에 형성된 체결공(13)과 일치되는 볼트공(23)을 다수 형성하여
   볼트(40)와 너트(41)로 체결되게 한 강재 지주의 연결구조에 있어서,
   연결부재(20)의 중앙지지부(21)에는 내벽(21a)으로부터 외벽(21b)으로 돌출되게 압출홈(21c)이 형성되는 압출지지돌기(21d)를 절곡 형성하여,
   두 개의 강재 지주(10a)(10b)를 연결할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조.
   
2. 제1 항에 있어서,
   연결부재(20)에 구비되는 중앙지지부(21)의 상하 양단을 강재 지주(10a)(10b)의 상하 플랜지(12) 측면 양단 하부에 이르도록 형성한 것을 특징으로 하는 갱도 유지용 강재 지주의 연결 구조.

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