KR20110077140A - Structure for reinforcing joint of metallic pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속관 이음부 구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 연결된 금속관들이 횡방향 응력에 저항력을 갖도록 금속관들을 연결하는 이음부에 형성되는 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a metal pipe joint structure, and more particularly to a structure formed in the joint connecting the metal pipes so that the connected metal pipes are resistant to lateral stress.
통상적으로 교대(橋臺), 억지말뚝, 항만 구조물 등의 건축 구조물을 축조할 때 건축 구조물의 부등 침하와 허용치 이상의 침하를 방지하기 위한 기초공사는 필수적이다. 이러한 침하 방지를 위해 시공되는 기초공사에는 금속관 말뚝, 특히 강철로 만든 강관 말뚝을 지중에 매설하는 공사가 있다. 강관 말뚝은 강철을 소재로 하는 속이 빈 파이프 형상의 말뚝으로서 각종 건축, 토목 구조물의 기초로 사용된다.In general, when constructing a building structure such as a shift bridge, a hard pile, a port structure, and the like, it is essential to construct a foundation to prevent uneven settlement of the building structure and settlement beyond the allowable level. In order to prevent such settlement, the foundation works include undergrounding of metal pipe piles, especially steel pipe piles made of steel. Steel pipe pile is a hollow pipe-shaped pile made of steel, and is used as a basis for various construction and civil engineering structures.
이러한 강관은 길이가 한정되어 있으므로, 강관 말뚝을 높이 형성하고자 하는 경우에는 다수개의 강관을 용접이음하여 시공하게 된다. 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 하부 강관(10b)과 상부 강관(10a)를 연결하기 위해 밴드 형상의 이음부 구조체(5)를 강관 내부에 삽입하여 하부 강관(10b)과 상부 강관(10a)의 이음부 사이에 위치시키고, 용접을 하여 두 강관을 연결시켰다.Since the steel pipe is limited in length, when the steel pipe pile is to be formed high, a plurality of steel pipes are welded and constructed. In the related art, in order to connect the
복수 개의 강관을 연결하여 만든 강관말뚝에 도 6에 도시된 바와 같이 횡방향(A)으로 하중 또는 휨 모멘트로 인한 수평 변위가 발생하는 경우에는 강관 사이의 이음부 부분이 약하기 때문에 강관 말뚝이 휘어질 수 있다.When a horizontal displacement due to a load or a bending moment occurs in the transverse direction (A) in the steel pipe pile formed by connecting a plurality of steel pipes, the steel pipe pile may be bent because the joints between the steel pipes are weak. have.
종래 방식은 두 강관이 견고하게 연결되도록 지지하고 용접 비드가 용접에 의해 강관 내부로 흘러내리는 것을 방지할 수는 있지만, 횡방향의 하중 또는 휨 모멘트에 대해서는 저항력이 없어 힘이 작용하는 방향으로 휘어지게 되는 문제점이 발생하였다. 이를 방지하기 위해 강관의 두께와 지름을 크게 하는 경우에는 횡방향 하중 등에는 효과적이나 말뚝의 주목적인 축하중에 대해서는 필요 이상의 강성(剛性)을 갖게 되어 경제성을 떨어진다는 단점이 있었다.The conventional method supports the two steel pipes to be firmly connected and prevents the welding beads from flowing down into the steel pipe by welding, but there is no resistance to transverse loads or bending moments, so that the steel pipes are bent in the direction of the force acting. There was a problem. In order to prevent this, when the thickness and diameter of the steel pipe are increased, it is effective for lateral loads, etc., but it has disadvantages in that the economic efficiency is lowered because it has more rigidity than necessary for the main celebration of the pile.
본 발명은 연결된 금속관이 횡방향 응력에 버틸 수 있도록 하는 금속관 이음부 구조체를 제공한다.The present invention provides a metal tube joint structure that enables the connected metal tube to withstand lateral stresses.
또한 본 발명은 연결된 금속관의 이음부를 보강하는 것을 통해 금속관 조립체 전체가 횡방향 응력에 견딜 수 있도록 한다. The present invention also allows the entire metal tube assembly to withstand lateral stresses by reinforcing the joints of the connected metal tubes.
본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체는 금속관을 연결하는 금속관 이음부 구조체로서, 금속관 내경에 대응하는 외경을 갖고, 금속관 끝단에 삽입되도록 형성되는 보강관; 및 보강관 내부를 가로질러 형성되는 하나 이상의 지지부;를 포함한다.Metal tube joint structure according to the present invention is a metal tube joint structure for connecting a metal tube, having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the metal tube, the reinforcement tube is formed to be inserted into the metal tube end; And one or more supports formed across the interior of the reinforcement pipe.
본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체에 있어서, 보강관은 금속관 길이 방향으로 연장되어 형성되고, 지지부는 보강관의 길이방향과 교차하는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 지지부는 보강관 길이방향으로 연장되어 보강관과 동일한 길이로 형성되는 것이 바람직하다.In the metal pipe joint structure according to the present invention, the reinforcing pipe is formed extending in the metal pipe length direction, it is preferable that the support portion is formed in a direction crossing the longitudinal direction of the reinforcing pipe. In this case, the support portion preferably extends in the longitudinal direction of the reinforcement pipe and is formed to have the same length as the reinforcement pipe.
본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체에 있어서, 지지부가 복수개 구비되는 경우에는 복수개의 지지부가 교차하여 배치되는 것이 바람직하다. 이 때 두 개의 지지부가 구비되는 경우라면, 두 개의 지지부가 수직으로 교차하여 배치되는 바람직하다.In the metal pipe joint structure according to the present invention, when a plurality of support portions are provided, it is preferable that the plurality of support portions are arranged to cross each other. In this case, if two support parts are provided, it is preferable that the two support parts are vertically intersected.
본 발명에 따른 금속관 조립체는 복수의 금속관; 각 금속관의 내부에 적어도 일부가 각각 삽입되는 보강관 및 보강관 내부를 가로질러 형성되는 하나 이상의 지지부를 구비하는 이음부 구조체; 및 복수의 금속관의 이음부에 형성된 용접부;를 포함한다.Metal tube assembly according to the invention a plurality of metal tube; A joint structure including a reinforcing pipe each having at least a part inserted into the inside of each metal pipe and at least one support formed across the inside of the reinforcing pipe; And welds formed at joints of the plurality of metal tubes.
본 발명의 실시예에 따르면 연결된 금속관이 바람, 지진 등에 의한 횡방향 응력에 의해 휘어지지 않고 견딜 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the connected metal tube can be endured without bending due to lateral stress caused by wind, earthquake, or the like.
또한 연결된 금속관의 이음부만을 보강하여 금속관이 연결된 금속관 조립체가 횡방향 응력에 견딜 수 있도록 한다. 그리고 금속관의 두께에 변화를 주지 않고 간단한 구조의 금속관 이음부 구조체로 연결함으로써 금속관들을 보다 저렴하고 효율적으로 횡방향 응력에 견디게 할 수 있다.In addition, only the joints of the connected metal pipes are reinforced so that the metal pipe assemblies to which the metal pipes are connected can withstand the lateral stress. In addition, by connecting the metal tube joint structure having a simple structure without changing the thickness of the metal tube, the metal tubes can be more economically and efficiently withstand lateral stresses.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체에 관하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the metal pipe joint structure according to the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 횡단면도이다.Figure 2 is a perspective view of a metal tube joint structure according to an embodiment of the present invention, Figures 3 and 4 is a side cross-sectional view of the metal tube joint structure according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention A cross-sectional view of a metal tube joint structure according to an example.
본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체(1)는 금속관을 연결하는 금속관 이음 부 구조체로서, 금속관 내경에 대응하는 외경을 갖고, 금속관 끝단에 삽입되도록 형성되는 보강관(100); 및 보강관(100) 내부를 가로질러 형성되는 지지부(200);를 포함하여 구성된다.Metal
보강관(100)은 연결되는 금속관들이 견고하게 연결되도록 하는 수단으로서, 금속관 내부에 삽입배치되고, 도 2에 도시된 바와 같이 파이프 형상으로 형성될 수 있다. 보강관(100)의 외경은 금속관의 내경과 동일하거나 작아서 금속관 내면에 밀착되어 배치되는 것이 바람직하다. The
금속관들이 용접에 의해 연결되는 경우, 보강관(100)은 연결되는 금속관들이 견고하게 용접될 수 있도록 하고, 용접 비드가 용접에 의해 강관 내부로 흘러내리는 것을 방지할 수도 있다. 금속관들이 용접에 의해 연결되는 경우에는 상부 금속관(10a)과 하부 금속관을 용접할 때 보강관(100)과 함께 용접해야 하므로, 보강관(100)은 용접에 의해 용이하게 접합할 수 있는 다양한 물질 중에서 선택하는 것이 바람직하다. When the metal pipes are connected by welding, the
보강관(100)은 금속관 길이 방향으로 길게 연장되어 형성되는 것이 바람직하다. 금속관(10)은 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 지면에 수직으로 형성되기 때문에, 여기서 길이 방향이란 수직 방향을 의미한다. 보강관(100)이 길이가 연장되어 금속관(10) 내부에 삽입되는 부분이 많아지면, 보강관(100)에 의해 보다 견고하게 금속관(10)들이 연결되기 때문이다.
지지부(200)는 금속관 이음부에 횡방향 저항력을 부가하는 수단으로서, 보강관(100) 내부를 가로질러 형성된다. 내부를 가로질러 형성된다 함은 보강관(100)의 길이 방향, 즉 수직 방향으로 형성되거나 또는 보강관(100)의 길이 방향과 교차하는 방향, 즉 수평 방향으로 형성되는 것을 의미한다. 지지부(200)는 보강관(100)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 형성되는 것이 바람직한데, 보다 효과적으로 횡방향 응력에 대항할 수 있기 때문이다. 지지부(200)는 플레이트 형상으로 구성될 수 있으며, 그 형상은 이에 한정되지 않고 봉 형상 등 보강관(100) 내부를 가로질러 횡방향 저항력을 부가할 수 있는 형상이라면 다양하게 변경되어 구현될 수 있을 것이다. The
또한 복수 개의 플레이트 형상의 지지부(200)를 구비하는 경우에는 복수 개의 지지부(200)가 서로 동일한 높이에 형성되어 교차하여 배치될 수도 있고(도 2 참조), 서로 다른 높이에 형성되어 교차하지 않고 엇갈려 배치될 수 있다(미도시). 이 경우 지지부(200)가 서로 동일한 높이에 형성되어 교차하여 배치되는 것이 보다 더 견고하게 보강관(100) 내부를 지지할 수 있는 있으므로 더 바람직하다.In addition, when a plurality of plate-
2개의 지지부를 구비하는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 X자 형태로 교차하고, 수직을 이루는 것이 바람직하다(도 4 참조). 두 개의 지지부(200)가 수직으로 교차할 때, 횡방향 하중이나 휨 모멘트가 부과되는 방향에 상관없이 효과적으로 횡방향 하중 등에 대항할 수 있기 때문이다. 지지부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 보강관(100) 양 끝단에 구비될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 보강관(100)의 길이 방향으로 연장 형성되어 보강관(100)과 동일한 길이로 구비될 수 있다.In the case of having two supporting portions, it is preferable to cross each other in an X shape and form a vertical shape as shown in FIG. 2 (see FIG. 4). This is because when the two
금속관 이음부 구조체(1)는 보강관(100) 내부에 플레이트 형상의 지지 부(200)가 용접 등으로 접합되어 형성될 수도 있고, 보강관(100)과 지지부(200)가 일체로 형성될 수도 있다.The metal
한편, 본 발명에 따른 금속관 조립체는 복수의 금속관(10); 각 금속관의 내부에 적어도 일부가 각각 삽입되는 보강관(100) 및 보강관 내부를 가로질러 형성되는 하나 이상의 지지부(200)를 구비하는 금속관 이음부 구조체(1); 복수의 금속관의 이음부에 형성되는 용접부(20);를 포함하여 구성된다.On the other hand, the metal tube assembly according to the invention a plurality of metal tube (10); A metal pipe fitting structure (1) having a reinforcing pipe (100) at least partially inserted into the inside of each metal pipe and at least one support portion (200) formed across the inside of the reinforcing pipe; It is configured to include;
금속관(10)은 금속으로 이루어진 파이프로서, 본 발명에서는 용접에 의해 용이하게 접합할 수 있는 다양한 금속 중에서 선택하는 것이 바람직하다. 금속관(10)은 상하방향, 즉 지면에 수직인 방향으로 형성된다.The
보강관(100) 및 지지부(200)를 구비하는 금속관 이음부 구조체(1)의 기술적 특징은 상기 설명한 바와 동일하다. 금속관 이음부 구조체(1)는 보강관(100)의 일단부가 하부 금속관(10b)의 내부에 삽입되고, 타단부가 상부 금속관(10a)의 내부에 삽입되어 배치된다.The technical features of the metal
또한 보강관(100)은 금속관(10)과 동일한 형상으로 구비되고, 보강관(100)의 외경이 금속관(10)의 내경과 동일하거나 작은 것이 바람직하다. 보강관(100)이 이와 같은 특징들을 갖는 경우에는 금속관(10)에 삽입되는 보강관(100)이 금속관(10)에 밀착배치되어 금속관(10)과 보강관(100) 사이의 이격공간이 작으므로 용접이 용이하고, 연결된 금속관(10)들이 보다 견고하게 지지될 수 있다.In addition, the
복수의 금속관의 이음부에는 용접부(20)가 형성된다. 용접부(20)에 대응하는 위치에 금속관 이음부 구조체(1)가 위치한다.The
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체 및 금속관 조립체의 사용에 관하여 설명한다. Hereinafter, the use of the metal pipe fitting structure and the metal pipe assembly according to the present invention will be described through examples.
먼저 지면에 박힌 하부 금속관(10b)을 마련하고, 하부 금속관(10b) 내부에 금속관 이음부 구조체(1)의 보강관(100)의 일단부를 삽입한다. 보강관(100)의 일단부를 삽입한 후 보강관(100)의 타단부를 상부 금속관(10a)의 내부에 삽입하되, 상부 금속관(10a)이 하부 금속관(10b)에 접촉할 정도로 삽입시키지 않고 용접에 의해 접합할 수 있도록 약간의 공간을 이격시킨다. 이격된 공간 사이로 용가재를 삽입하고 하부 금속관(10b)과 상부 금속관(10a)을 보강관(100)과 함께 용접하여 접합시킨다. 본 실시예에서는 하부 금속관(10b)과 상부 금속관(10a)을 용접으로 접합하는 경우로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 결합될 수 있다.First, the
도 6은 종래 기술에 따른 금속관 이음부 구조체가 적용된 금속관과 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체가 적용된 금속관에 횡방향 응력이 가해진 것을 나타내는 개념도이다.FIG. 6 is a conceptual view illustrating that a lateral stress is applied to a metal pipe to which a metal pipe fitting structure according to the prior art is applied and a metal pipe to which a metal pipe fitting structure according to an embodiment of the present invention is applied.
종래 기술에 따른 금속관 이음부 구조체(5)가 적용된 금속관은 횡방향(A)으로 응력이 가해지자, 금속관 이음부 구조체(5)의 이음부에서는 횡방향(A) 하중을 지탱하지 못하고 응력이 가해지는 방향(A)으로 휘어진다. 반면에 본 발명에 따른 금속관 이음부 구조체가 적용된 금속관은 횡방향(A)으로 응력이 가해지더라도 보강관(100) 내부에 형성된 지지부(200)에 의해 횡방향(A)로 휘어지지 않고 횡방향 응력에 대항할 수 있다.When the metal pipe to which the metal pipe
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The embodiments and drawings attached to this specification are merely to clearly show some of the technical ideas included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the present invention. Modifications that can be made and specific embodiments will be apparent that both are included in the scope of the invention.
도 1은 종래 기술에 따른 금속관 이음부 구조체의 사시도이다.1 is a perspective view of a metal tube joint structure according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of a metal tube joint structure according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 측단면도이다.3 and 4 are side cross-sectional views of the metal tube joint structure according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체의 횡단면도이다.5 is a cross-sectional view of a metal tube joint structure according to an embodiment of the present invention.
도 6은 종래 기술에 따른 금속관 이음부 구조체가 적용된 금속관과 본 발명의 일 실시예에 따른 금속관 이음부 구조체가 적용된 금속관에 횡방향 응력이 가해진 것을 나타내는 개념도이다.FIG. 6 is a conceptual view illustrating that a lateral stress is applied to a metal pipe to which a metal pipe fitting structure according to the prior art is applied and a metal pipe to which a metal pipe fitting structure according to an embodiment of the present invention is applied.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 금속관 20 : 용접부10: metal tube 20: welded portion
100 : 보강관 200 : 지지부100: reinforcement pipe 200: support
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