KR20150025698A - 콘크리트 파일 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기초공사시 지반에 타공되는 콘크리트 파일들을 연결하는 콘크리트 파일 연결구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 연결되는 하부 파일과 상부 파일 사이의 연결부를 강하게 결합하여 타공작업 후 콘크리트 파일이나 콘크리트 파일 연결구의 파손이나 변형이 발생되지 않도록 하고, 자재를 단순화하여 시공현장에서 여러 종류의 파일이 필요하지 않으며, 시공작업이 용이하고, 공사시간과 공사비용을 줄일 수 있는 콘크리트 파일 연결구에 관한 것으로, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 복수의 콘크리트 파일들을 상·하로 연결하는 콘크리트 파일 연결구에 있어서, 상기 콘크리트 파일의 횡단면과 같은 형태로 일정한 두께를 갖는 상판과 하판, 및 상기 상판과 하판을 연결하는 일정한 높이를 가진 연결부재로 구성되며, 상기 상판과 하판에는 상기 콘크리트 파일에 형성된 고정너트에 대응되는 복수의 결합공이 형성되고, 상기 연결부재는 서로 이웃하는 상기 결합공들 사이에는 외측방향으로 볼록부가 형성되고, 상기 결합공이 있는 부분에는 오목부가 형성되어 전체적으로 일정한 두께를 갖는 파형의 폐곡면을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 파일 연결구{Joint Apparatus For Concrete Piles}

본 발명은 기초공사시 지반에 타공되는 콘크리트 파일들을 연결하는 콘크리트 파일 연결구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 연결되는 하부 파일과 상부 파일 사이의 연결부를 강하게 결합하여 타공작업 후 콘크리트 파일이나 콘크리트 파일 연결구의 파손이나 변형이 발생되지 않도록 하고, 자재를 단순화하여 시공현장에서 여러 종류의 파일이 필요하지 않으며, 시공작업이 용이하고, 공사시간과 공사비용을 줄일 수 있는 콘크리트 파일 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 토목공사나 건축공사를 하는 경우에는 지반의 보강을 위하여 비교적 제조단가가 저렴하고 수직하중에 강한 콘크리트 파일을 지반에 박는 기초공사를 시공하고 있으며, 지반조건에 따라 파일을 박는 깊이는 달라지게 된다.

특히, 지반 자체가 상부 구조물로부터 전해오는 하중을 견딜 수 없거나 예측 침하량이 허용치를 넘는 연약지반의 경우, 콘크리트 파일을 깊게 박아야 하는데 이를 위해 공장에서 미리 생산된 강관파일 또는 PHC, PC, RC 등의 콘크리트 파일을 2개 이상 연결하여 시공하고 있다.

2개 이상의 콘크리트 파일을 연결하여 시공하는 종래의 대표적인 기술로 콘크리트 파일의 일단에 금속 재질의 좌판을 일체로 설치하고, 좌판에 형성된 용접 홈을 이용하여 공사현장에서 상, 하 파일을 맞이음 용접하는 시공 방식이 있었다.

그러나 용접에 의한 콘크리트 파일 연결방식은 용접 부위가 먼저 산화함으로써 연결구조의 강도면에서 취약하고, 현장에서 용접을 하기 위한 별도의 발전기를 동원해야 하고, 공사를 중단하고 용접을 해야 하는 시공환경상 불편함과 많은 작업 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.

또한, 용접에 의한 콘크리트 파일 연결방식은 시공기간에 지장을 초래하지 않기 위해 좌판의 유무 및 위치에 따라 상부, 중부 및 하부 파일과 일단에 슈캡만 결합된 것, 일단에 슈캡이 결합되고 타단에 연결 플레이트가 결합된 것, 일단에만 연결 플레이트가 결합된 것, 양단에 연결 플레이트가 결합된 것과 같이 매우 다양한 종류의 파일을 다량으로 제작하여, 적재하여야 하므로 넓은 보관공간이 필요하게 되고, 재고 비용이 증가하는 단점이 있었다.

상기와 같은 종래 용접에 의한 콘크리트 파일 연결방식의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2009-004925호, 대한민국 등록실용신안 제20-0345924호와 같이 상부파일과 하부파일을 볼트를 이용하여 결합하는 콘크리트 파일 연결구가 개발되어 용접에 의한 연결방식의 단점을 해결할 수 있었으나, 이러한 볼트 체결 방식의 콘크리트 파일 연결구는 상부원판과 하부원판을 연결하는 지지편 또는 수직보강판이 방사형으로 형성되어 지지편 또는 수직보강판 사이의 간격이 넓으므로, 상부원판과 하부원판을 골고루 지지하지 못하여 항타시 상부원판과 하부원판이 휘거나, 지지편 또는 수직보강판 주변의 조인트캡이나 PC너트 부분에 손상이 가는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해소하기 위해 지지편 또는 수직보강판의 수를 늘려 용접하는 방법이 시도되었으나 연결구제작시 용접위치가 늘어 용접이 번잡해지고, 현장에서 연결구를 결합할 때 볼트체결공간이 좁아져 시공에 불편을 초래하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0049250호 대한민국 등록실용신안 제20-0345924호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 콘크리트 파일 연결구를 이용하여 서로 연결되는 하부 콘크리트 파일과 상부 콘크리트 파일의 연결부를 강하게 결합하여 콘크리트 파일이나 연결구의 파손이나 변형이 발생되지 않도록 하고, 시공현장에서 용접 대신에 볼트체결방식만으로 단순하게 전환하여 여러 종류의 파일을 사용할 필요가 없도록 하며, 시공작업이 용이하면서 자재, 공사시간 및 공사비용을 절감할 수 있는 콘크리트 파일 연결구를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 복수의 콘크리트 파일들을 상·하로 연결하는 콘크리트 파일 연결구에 있어서, 상기 콘크리트 파일의 횡단면과 같은 형태로 일정한 두께를 갖는 상판과 하판, 및 상기 상판과 하판을 연결하는 일정한 높이를 가진 연결부재로 구성되며, 상기 상판과 하판에는 상기 콘크리트 파일에 형성된 고정너트에 대응되는 복수의 결합공이 형성되고, 상기 연결부재는 서로 이웃하는 상기 결합공들 사이에는 외측방향으로 볼록부가 형성되고, 상기 결합공이 있는 부분에는 오목부가 형성되어 전체적으로 일정한 두께를 갖는 파형의 폐곡면을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 하부 콘크리트 파일의 상단에 체결되는 하판과 상부 콘크리트 파일의 하단에 체결되는 상판 사이에 일체로 연결된 연결부재의 구조를 파형의 폐곡면으로 형성함으로써 콘크리트 파일 연결구에 전해지는 충격이나 항타력이 일정 부분에 집중되지 않아 콘크리트 파일을 연결하는 연결부의 강도를 강하게 할 수 있어 콘크리트 파일이나 파일 연결구의 파손이나 변형이 발생되지 않도록 하며, 다수의 보강재가 설치될 필요가 없어 제조시 자재를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 콘크리트 파일과 콘크리트 파일 연결구에 볼트를 체결하기 위한 공간이 충분히 확보되어 콘크리트 파일을 연결하는 시공작업이 용이하며, 시공에 필요한 공사비용 및 공사시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구를 이용하여 시공할 경우 시공현장에서 용접이 필요한 여러 종류의 파일을 사용할 필요가 없으므로 콘크리트 파일 생산을 공정을 단순화할 수 있으며, 콘크리트 파일 재고 관리에 필요한 공간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 파일 연결구를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 파일과 콘크리트 파일 연결구가 결합된 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 파일 연결구의 볼트체결방법 및 연결부재의 횡단면을 나타내는 참고도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 복수의 콘크리트 파일(10)들을 연결하는 상·하로 콘크리트 파일 연결구에 있어서, 콘크리트 파일(10)의 횡단면과 같은 형태로 일정한 두께를 갖는 상판(100)과 하판(200), 및 상판(100)과 하판(200)을 연결하는 일정한 높이를 가진 연결부재(300)로 구성된다.

콘크리트 파일(10)들로는 외경과 내경을 갖는 원통형 파일로서 내부에 강선(11)이 포함되고, 끝단에는 강선(11)과 연결된 복수의 고정너트(12)들이 구비된 강관 파일이나 PHC 파일 등과 같은 공지의 콘크리트 파일(10)을 이용할 수 있으며, 콘크리트 파일(10) 연결시에는 2개 이상의 콘크리트 파일(10)들을 상·하로 결합시키게 되므로, 이하 상부에 배치되는 콘크리트 파일(10)을 상부 콘크리트 파일(10a)이라 하고, 하부에 배치되는 콘크리트 파일(10)을 하부 콘크리트 파일(10b)이라 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구를 구성하는 상판(100), 하판(200) 및 연결부재(300)는 높은 강도를 갖는 철강재인 것이 바람직하고, 콘크리트 파일 연결구를 제조함에 있어 구성요소들을 각각 제조한 후 용접 등의 방법을 이용하여 일체가 되도록 할 수도 있으며, 주조 등의 방법을 이용하여 처음부터 일체로 형성되게 할 수도 있다.

상판(100)은 상부 콘크리트 파일(10a)의 횡단면과 동일한 형상과 크기를 갖는 일정한 두께의 판상체로 형성되되, 상부 콘크리트 파일(10a)의 하단에 형성된 고정너트(12)에 대응되는 복수의 결합공(400)이 원주 방향으로 형성된다.

하판(200)은 상기 상판(100)과 대응되는 것으로서 하부 콘크리트 파일(10b)의 횡단면과 동일한 형태와 크기를 갖는 일정한 두께의 판상체로 형성되고, 하판(200)에는 하부 콘크리트 파일(10b)의 상단에 형성된 고정너트(12)에 대응되는 복수의 결합공(400)이 원주 방향으로 형성된다. 이때, 하판(200)에 형성되는 결합공(400)은 볼트 체결작업이 용이하도록 원주방향으로 확장된 타원형으로 형성될 수도 있으며, 상판(100)과 하판(200)은 동일한 크기와 형상을 갖는 것이 바람직하다.

상판(100)과 하판(200) 사이에 일체로 연결된 연결부재(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상판(100)과 하판(200)에 형성된 결합공(400)의 위치에 대응하여, 서로 이웃하는 결합공(400)들 사이에는 외측방향으로 돌출된 볼록부(310)가 형성되고, 결합공(400)이 형성된 위치에는 오목부(320)가 형성되어 전체적으로 일정한 두께를 갖는 파형의 폐곡면을 이루게 된다.

즉, 연결부재(300)는 서로 이웃하는 결합공(400)들 사이에 형성되는 볼록부(310)와 결합공(400)이 있는 위치에 형성되는 오목부(320)가 원주 방향을 따라 교대로 연결된 파형의 구조를 갖는 폐곡면으로 형성되며, 이때 오목부(320)에 의해 일정 공간이 형성되어 콘크리트 파일(10)에 형성된 고정너트(12)와 상판(100) 및 하판(200)에 형성된 결합공(400)을 볼트로 용이하게 체결할 수 있다.

이와 같이 연결부재(300)가 파형 구조를 갖는 폐곡면으로 형성되면, 상판(100)과 하판(200)의 접촉면적이 넓어져 콘크리트 파일 연결구가 받는 충격과 하중을 효율적으로 분산시킬 수 있어 콘크리트 파일 연결부의 강도를 더욱 강하게 할 수 있으며, 지지편 또는 수직보강재를 별도로 설치할 필요가 없어 콘크리트 파일 연결구 제조시 자재를 절감할 수 있게 되고, 현장에서 볼트를 체결함에 있어, 도 3과 같이 볼트체결을 위한 공구를 이용할 수 있는 충분한 공간이 확보되어 체결작업이 용이하게 된다.

상기와 같은 구성에 따른 본원 발명에 따른 파일 연결구는 다음과 같은 방법으로 결합된다.

먼저, 상부 콘크리트 파일(10a)의 하단에 상판(100)을 맞대고, 상부 콘크리트 파일(10)의 고정 너트(12)와 상판(100)에 형성된 결합공(400)을 일치시켜 볼트를 끼워 조임으로써 결합시킨다.

다음으로, 하부 콘크리트 파일(10b)의 상단에 하판(200)을 맞대고, 하부 콘크리트 파일(10b)의 고정 너트(12)와 하판(200)에 형성된 결합공(400)을 일치시키고 볼트를 끼워 조임으로써 결합시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 상부 콘크리트 파일(10a)과 하부 콘크리트 파일(10b)을 간편하게 볼트를 이용하여 연결할 수 있도록 하고, 시공 작업시 용이하게 볼트 체결을 할 수 있어 시공현장에서 용접이 필요한 여러 종류의 파일을 사용할 필요가 없으므로 콘크리트 파일 생산 공정을 단순화할 수 있으며, 콘크리트 파일 재고 관리에 필요한 공간과 비용을 절감할 수 있는 효과도 있으며, 시공 비용과 시공 시간을 절감할 수 있게 된다.

상술한 과정에 따라 콘크리트 파일 연결구에 의해 상부 콘크리트 파일(10a)과 하부 콘크리트 파일(10b)이 연결되면, 상부 콘크리트 파일(10a)의 상단을 항타하여 지반에 박는다. 이때, 상부 콘크리트 파일(10a)에 연결된 상판(100)에 전해진 항타력은 넓은 면적의 파형 구조의 폐곡면으로 형성된 연결부재(300)에 의해 어느 한 부분에 집중되지 않고 분산되어 하판(200)에 전달되고, 분산된 항타력은 다시 하판(200)과 연결된 하부 콘크리트 파일(10b)에 전달된다.

따라서, 가해진 항타력이 전달 과정에서 일정 부분에 집중되지 않고 넓게 분산되므로 시공 작업시 콘크리트 파일 및 콘크리트 파일 연결구에 파손이나 변형을 일으키지 않고, 시공 후에도 콘크리트 파일 연결부가 높은 강성을 유지하게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 콘크리트 파일 연결구는 도 1과 같이 조인트캡(13)이 끝단에 끼워진 콘크리트 파일(10)에도 사용가능하며, 도 2와 같이 조인트캡(13)을 끼우지 않고 끝단에 고정너트(12)만 구비하는 콘크리트 파일(10)에도 동일한 방법으로 이용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

100 : 상판 200 : 하판
300 : 연결부재 310 : 볼록부
320 : 오목부 400 : 결합공

Claims (1)

1. 복수의 콘크리트 파일들을 상·하로 연결하는 콘크리트 파일 연결구에 있어서,
   상기 콘크리트 파일의 횡단면과 같은 형태로 일정한 두께를 갖는 상판과 하판, 및 상기 상판과 하판을 연결하는 일정한 높이를 가진 연결부재로 구성되며,
   상기 상판과 하판에는 상기 콘크리트 파일에 형성된 고정너트에 대응되는 복수의 결합공이 형성되고,
   상기 연결부재는 서로 이웃하는 상기 결합공들 사이에는 외측방향으로 볼록부가 형성되고, 상기 결합공이 있는 부분에는 오목부가 형성되어 전체적으로 일정한 두께를 갖는 파형의 폐곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 연결구.

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