KR20120076239A - 철근 및 그 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 및 그 생산방법에 관한 것으로, 철근(10d)은 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈(11)이 형성되고 상기 복수 줄의 리브홈(11) 사이의 외주면에 원주방향을 따라 마디(13)가 형성되며, 철근 생산방법은 최종 마무리 압연 전 두 번째 공형(k2 공형)에서 압연소재의 상하면에 요입부(g)가 형성되게 땅콩 모양(10a)으로 압연하고, 상기 땅콩 모양(10a)으로 압연한 압연소재를 최종 마무리 압연 공형(k1 공형)에서 외경을 축소 가공하여 원형(10b)으로 압연하는 단계를 포함한다.
본 발명은 모르타르, 콘크리트에 대한 부착력이 우수하고 별도의 나사 가공을 요구하지 않으며 생산성이 높고 단가적으로 유리한 이점이 있다.

Description

철근 및 그 생산방법{Reinforcing bar, and method for producing the same}

본 발명은 철근 및 그 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모르타르, 콘크리트와의 부착력이 우수한 철근 및 그 생산방법에 관한 것이다.

일반적으로 철근은 콘크리트 구조물을 형성할 때 사용하는 보강근으로서, 탄소강 또는 탄소합금강으로 제조되고, 원형철근과 이형철근으로 구분된다. 원형철근은 외주면에 마디가 없는 것을 말하고, 이형철근은 외주면에 마디와 리브가 형성되어 있는 것을 말한다.

이형철근은 원형철근보다 콘크리트와의 부착력이 크며, 콘크리트에 균열이 생길 때는 균열폭이 작아지는 이점이 있다.

본 발명의 목적은 터널을 지지하는 격자지보로 사용이 가능하도록 모르타르, 콘크리트와의 부착력이 우수하고 별도의 나사산을 가공하는 방법에 비해 생산성이 높은 철근 및 그 생산방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈이 형성되고, 상기 복수 줄의 리브홈 사이의 외주면에 원주방향을 따라 마디가 형성된다.

상기 마디는 나사 형태로 형성된다.

상기 복수 줄의 리브홈은 서로 대칭된다.

외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈이 형성된 원형철근이다.

압연소재를 타원형상으로 압연한 후 원형으로 압연하는 것을 교대로 반복하여 철근을 제조하되, 최종 마무리 압연 전 두 번째 공형에서 압연소재의 상하면에 요입부가 형성되게 땅콩 모양으로 압연하고, 상기 땅콩 모양으로 압연한 압연소재를 최종 마무리 압연 공형에서 외경을 축소 가공하여 원형으로 압연하여 외주면에 길이방향을 따라 요입된 리브홈을 형성시키는 단계를 포함한다.

상기 원형으로 압연된 압연소재를 외주면에 마디가 형성되도록 나사 형태의 홈띠가 가공된 압연롤을 통과시킨다.

본 발명의 철근은 외주면에 길이방향을 따라 서로 반대편에 두 줄의 대칭된 리브홈이 형성되고, 이 리브홈 사이의 원주방향을 따라 나사 형태의 마디가 형성된 형상이다.

이러한 철근의 형상은 압연 과정에서 만들어지므로 기존의 원형철근 또는 이형철근에 나사산을 가공하는 방법에 비해 생산성이 높고 단가적으로 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 철근을 생산함에 있어 기존의 철근 생산설비에서 최종 마무리 압연 전 두 번째 공형(k2 공형)과 최종 마무리 압연 공형(k1 공형)만 변경하여 생산이 가능하므로 운용편의성이 확보되고 별도의 나사 가공 선반을 구비하지 않아도 되므로 원가절감 차원에서도 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 철근은 요입된 리브홈 사이로 모르타르, 콘크리트가 침투하여 부착력을 높이므로 기존의 철근 콘크리트에 비해서도 훨씬 강한 접착력을 얻을 수 있는 효과가 있다. 이를 통해, 터널 시공시 접착력 증대로 작업의 안정성이 증대되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 철근 생산방법의 순차적으로 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 철근을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 철근을 연결한 모습을 보인 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 철근은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈(11)이 형성되고 이러한 복수 줄의 리브홈(11) 사이의 원주방향을 따라 마디(13)가 형성된 이형철근(10d), 또는 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈(11)이 형성되고 마디가 없는 원형철근(10c)이다.

상기 철근(10c,10d)은 터널 공사시 터널의 지지역할을 하는 격자지보 설치에 사용가능하며, 철근 콘크리트 구조물의 강도를 보강하기 위한 용도로도 사용가능하다.

설명의 편의를 위해 최종 생산된 이형철근을 기준으로 설명한다.

철근(10d)의 마디(13)는 모르타르, 콘크리트(20)와의 부착력을 높이고, 철근(10d)과 철근(10d)의 연결시 별도의 나사 가공 없이도 철근(10d)의 두 축을 용이하게 연결할 수 있도록 나사 형태로 형성된다.

예를 들어, 철근을 터널 공사시 격자지보 설치에 사용하기 위해서는 복수의 철근을 연결하여 아치형태로 만들어야 하는데, 철근의 두 축을 연결하기 위해서는 철근의 각 단부에 나사가공을 수행해야 한다. 그런데 철근에 돌출띠 형태의 리브가 있는 경우 나사가공이 어렵다.

이에 별도의 나사가공을 수행하지 않도록 압연 과정에서 철근(10d)의 마디(13)를 나사 형태로 형성한다. 그러나 마디를 나사 형태로 형성하더라도 철근에 돌출띠 형태의 리브가 있는 경우 철근의 두 축을 연결하기 위한 너트의 체결이 불가능하다. 따라서, 압연 과정에서 철근(10c)의 외주면에 돌출띠 형태의 리브가 아닌 요입된 리브홈(11)이 형성되도록 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 리브홈(11)은 철근(10d)의 두 축을 연결할 때 간섭없이 너트(30)의 체결이 용이하도록 하고, 마디(13)와 마찬가지로 철근(10d)과 모르타르, 콘크리트(20)와의 부착력을 높인다. 그 원리는 모르타르 또는 콘크리트(20)가 리브홈(11)에 침투되어 철근(10c,10d)과 모르타르, 철근(10c,10d)과 콘크리트와의 부착력을 높이는 것이다.

한편, 철근 생산방법은 최종 마무리 압연 전 두 번째 공형(k2 공형)에서 압연소재의 상하면에 요입부(g)가 형성되게 땅콩 모양(10a)으로 압연하고, 땅콩 모양으로 압연한 압연소재(10a)를 최종 마무리 압연 공형(k1 공형)에서 외경을 축소 가공하여 원형(10b)으로 압연하는 것이다.

상기 과정은 압연소재를 타원형상으로 압연한 후 원형으로 압연하는 것을 교대로 반복하여 크기가 점차적으로 줄어들도록 압연하는 과정 중에 포함된다.

일반적인 철근 생산방법을 적용하면 철근의 최종 마무리 압연시 폭확장에 의해 자연스럽게 돌출띠 형태의 리브가 생성된다. 돌출띠 형태의 리브가 형성되면 상술한 바와 같이 나사 형태의 마디를 형성하더라도 너트 체결이 불가능하다.

마무리 압연 전 두 번째 공형(k2 공형)에서 압연소재를 땅콩 모양(10a)으로 압연하고 최종 마무리 압연 공형(k1 공형)에서 외경을 축소 가공하여 원형(10b)으로 압연하면 최종 마무리 압연시 폭확장이 되더라도 돌출띠 형태의 리브가 아닌 요입된 리브홈(11)이 형성된다.

리브홈(11) 형성에 따른 철근(10c,10d)의 단면적 부족분을 반영하여 최종 마무리 압연 공형의 코어(Core)는 일반 철근 생산시의 압연 공형의 코어보다 다소 크게 유지한다.

땅콩 모양(10a)은 압연롤 외주면에 가공되어 형성된 볼록한 내면형상에 따라 압연시에 형성된다. 땅콩 모양(10a) 압연시에는 상, 하부 압연롤(1,2)를 구비한 2단식 평행 압연기를 사용하여 행해지며, 땅콩 모양(10a)을 원형(10b)으로 압연시에는 좌, 우 압연롤(3,4)를 구비한 2단식 수직 압연기를 사용하여 행해진다.

최종 마무리 압연을 행한 철근(10c)은 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈(11)이 형성되고 마디가 없는 원형철근이 된다. 보다 정확하게는 철근의 외주면에 길이방향을 따라 서로 반대편에 두 줄의 대칭된 리브홈(11)이 형성된 원형철근이 된다.

상기 리브홈(11)이 형성된 철근(10c)을 외주면에 마디가 형성되도록 나사 형태의 홈띠(7)가 가공된 화형공형 압연롤(5,6)을 통과시킨다. 화형공형 압연롤(5,6)을 통과한 철근(10d)의 표면에는 두 줄의 리브홈(11) 사이에 나사 형태의 마디(13)가 형성된다.

이와 같이 생산된 철근(10d)은 압연 과정에서 외주면에 나사 형태의 마디(13)를 형성하므로 돌출띠 형태의 리브가 형성된 원형철근에 나사산을 가공하는 방법에 비해 생산성이 높고 단가적으로 유리하다.

또한, 일반적인 철근 생산방법에 적용하되 최종 마무리 압연 전 두 번째 공형(k2 공형)과 최종 마무리 압연 공형(k1 공형)만 변경하면 생산이 가능하므로 운용편의성이 확보되고 별도의 나사 가공 선반을 구비하지 않아도 되므로 원가절감에서도 유리하다.

또한, 압연을 통해 철근(10c) 외주면에 나사를 가공하는 것이므로 철근 조직에 손상을 주지 않아 균열 발생을 방지할 수 있다.

또한, 철근(10d)을 구부려 사용할 경우 리브홈(11)이 요입된 형상이므로 마디(13)와 리브홈(11)이 만나는 지점에서 균열이 발생하지 않아 콘크리트 구조물에 적용시 내구성을 높일 수 있다.

또한, 철근(10c,10d)은 요입된 리브홈 사이로 모르타르, 콘크리트(20)가 침투하여 부착력을 높이므로 기존의 철근 콘크리트에 비해서도 훨씬 강한 접착력을 얻을 수 있다. 따라서, 터널 공사시 터널의 지지역할을 하는 격자지보인 트레드바(Thread bar)로 사용시 작업의 안정성을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

1,2:상, 하부 압연롤 3,4:좌, 우 압연롤
5,6:화형공형 압연롤 7:홈띠
10a:땅콩 모양(압연소재) g:요입부
10b:원형(압연소재) 10c:철근(원형철근)
10d:철근(이형철근) 11:리브홈
13:마디 20:모르타르 또는 콘크리트
30:너트

Claims (6)

1. 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈이 형성되고, 상기 복수 줄의 리브홈 사이의 원주방향을 따라 마디가 형성된 것을 특징으로 하는 철근.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 마디는 나사 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철근.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수 줄의 리브홈은 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 철근.
4. 외주면에 길이방향을 따라 요입된 복수 줄의 리브홈이 형성된 원형철근인 것을 특징으로 하는 철근.
5. 압연소재를 타원형상으로 압연한 후 원형으로 압연하는 것을 교대로 반복하여 철근을 제조하되,
   최종 마무리 압연 전 두 번째 공형에서 압연소재의 상하면에 요입부가 형성되게 땅콩 모양으로 압연하고,
   상기 땅콩 모양으로 압연한 압연소재를 최종 마무리 압연 공형에서 외경을 축소 가공하여 원형으로 압연하여 외주면에 길이방향을 따라 요입된 리브홈을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근 생산방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 원형으로 압연된 압연소재를 외주면에 마디가 형성되도록 나사 형태의 홈띠가 가공된 압연롤을 통과시키는 것을 특징으로 하는 철근 생산방법.

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