KR20150097286A - 스크류 강관말뚝의 이음부 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외측 커플러의 걸림턱 내주면에 보강링의 용접부분을 수용하도록 수용면을 형성하여 외측 커플러의 인장강도를 강화함으로써 이음부의 파손을 방지하면서 제 1,2 스크류 강관말뚝을 견고하고 안전하게 이음결합할 수 있으며 내측 커플러의 일측 단부에 보강편을 형성하여 외측 커플러 보다 용접량을 늘려 지지력을 보강함으로써 제 1 스크류 강관말뚝에 제 2 스크류 강관말뚝을 이음결합시 제 1 스크류 강관말뚝과 내측 커플러의 변형 및 파손을 방지하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조에 관한 것이다.
Description
본 발명은 스크류 강관말뚝의 이음부 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1,2 스크류 강관말뚝의 이음부 구조를 강화하여 제 1,2 스크류 강관말뚝의 연결시공시 파손을 방지하면서 이음작업의 시공성을 향상시키도록 하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조에 관한 것이다.
일반적으로 연약지반에 건축 또는 토목구조물을 시공하고자 할 경우, 구조물의 하중을 지지층으로 전달하여 구조물의 안전성을 확보할 수 있도록 지표면으로부터 지지층으로 연결되는 스크류 강관말뚝을 사용하고 있다.
상기 스크류 강관말뚝은 시공장비를 이용하여 회전시키면서 지지층에 압입되는 것으로, 상기 스크류 강관말뚝의 길이는 보통 5~10M길이로 형성되어 있으며, 상기 하나의 스크류 강관말뚝이 지지층에 압입되면 상기 스크류 강관말뚝에 또 다른 스크류 강관말뚝을 이음작업하여 연이어서 지지층에 압입하는 과정을 반복하면서 시공된다.
상기 하나의 스크류 강관말뚝의 단부에는 내향으로 나사탭이 형성되어 있으며 또 다른 스크류 강관말뚝의 단부에는 외향으로 나사탭이 형성되어 나사체결되는 구조이며, 지지층에 하나의 스크류 강관말뚝이 압압된 상태에서 또 따른 스크류 강관말뚝을 수직선상에 위치시킨 후 시공장비를 이용하여 회전시키게 되면 나사탭에 의해 스크류 강관말뚝이 연결되어 길이가 연장되는 것이다.
그러나, 상기와 같이 스크류 강관말뚝의 이음구조는 스크류 강관말뚝의 이음작업시 인장강도 875kN에서 스크류 강관말뚝의 이음부 단부가 파단되는 결과가 초래하게 되어 비효율적일 뿐 아니라 시공성이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.
이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 외측 커플러의 걸림턱 내주면에 보강링의 용접면을 수용하도록 수용면을 형성하여 외측 커플러의 인장강도를 강화함으로써 이음부의 파손을 방지하면서 제 1,2 스크류 강관말뚝을 견고하고 안전하게 이음결합할 수 있는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 내측 커플러의 일측 단부에 보강편을 형성하여 외측 커플러 보다 용접량을 늘려 지지력을 보강함으로써 제 1 스크류 강관말뚝에 제 2 스크류 강관말뚝을 이음결합시 제 1 스크류 강관말뚝과 내측 커플러의 변형 및 파손을 방지하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조를 제공함에 있다.
본 발명은, 제 1 스크류 강관말뚝과 제 2 스크류 강관말뚝을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조에 있어서,
상기 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되어 외주면에 나사산이 형성되는 내측 커플러와;
상기 제 2 스크류 강관말뚝에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝을 제 1 스크류 강관말뚝에 결합시 외측 커플러의 지지력을 보강하는 보강링과;
상기 보강링을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러에 나사결합되는 외측 커플러와;
상기 외측 커플러의 걸림턱 내측에 형성되어 보강링의 일측에 용접고정된 부분을 수용하는 수용면을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은, 제 1 스크류 강관말뚝과 제 2 스크류 강관말뚝을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조에 있어서,
상기 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되어 외주면에 나사산이 형성되는 내측 커플러와;
상기 제 2 스크류 강관말뚝에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝을 제 1 스크류 강관말뚝에 결합시 외측 커플러의 지지력을 보강하는 보강링과;
상기 보강링을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러에 나사결합되는 외측 커플러와;
상기 내측 커플러의 일측 단부에 외향으로 연장형성되어 내측 커플러의 지지력을 보강하도록 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되는 보강편을 포함하여 구성되는 것이다.
본 발명은 외측 커플러의 걸림턱 내주면에 보강링의 용접부분을 수용하도록 수용면을 형성하여 외측 커플러의 인장강도를 강화함으로써 이음부의 파손을 방지하면서 제 1,2 스크류 강관말뚝을 견고하고 안전하게 이음결합할 수 있는 이점이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 내측 커플러의 일측 단부에 보강편을 형성하여 외측 커플러 보다 용접량을 늘려 지지력을 보강함으로써 제 1 스크류 강관말뚝에 제 2 스크류 강관말뚝을 이음결합시 제 1 스크류 강관말뚝과 내측 커플러의 변형 및 파손을 방지하는 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 분리사시도
도 2는 본 발명의 단면도
도 3은 'A'부의 확대 단면도
도 4는 본 발명 다른 실시예의 분리사시도
도 5는 본 발명 다른 실시예의 단면도
도 6은 'B'부의 확대 단면도
도 7은 본 발명 다른 실시예의 보강링과 수용면의 결합상태를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 단면도
도 3은 'A'부의 확대 단면도
도 4는 본 발명 다른 실시예의 분리사시도
도 5는 본 발명 다른 실시예의 단면도
도 6은 'B'부의 확대 단면도
도 7은 본 발명 다른 실시예의 보강링과 수용면의 결합상태를 나타낸 단면도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명 스크류 강관말뚝 이음부 구조(100)는, 제 1 스크류 강관말뚝(10)과 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음구조로서, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정되어 외주면에 나사산(111)이 형성되는 내측 커플러(110)가 구성되고, 상기 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 결합시 외측 커플러(130)의 지지력을 보강하는 보강링(120)이 구성되며, 상기 보강링(120)을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝(20)의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러(110)에 나사결합되는 외측 커플러(130)가 구성되고, 상기 외측 커플러(130)의 걸림턱(131) 내측에 형성되어 보강링(120)의 일측에 용접고정된 부분을 수용하는 수용면(140)을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명 스크류 강관말뚝 이음부 구조(100')는, 제 1 스크류 강관말뚝(10)과 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조에 있어서, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정되어 외주면에 나사산(111)이 형성되는 내측 커플러(110)가 구성되고, 상기 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 결합시 외측 커플러(130)의 지지력을 보강하는 보강링(120)이 구성되고, 상기 보강링(120)을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝(20)의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러(110)에 나사결합되는 외측 커플러(130)가 구성되며, 상기 내측 커플러(110)의 일측 단부에 외향으로 연장형성되어 내측 커플러(110)의 지지력을 보강하도록 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정되는 보강편(150)을 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 외측 커플러(130)의 걸림턱(131) 내측에 형성되어 보강링(120)의 일측에 용접고정된 부분을 수용하는 수용면(140)을 더 포함하여 구비된다.
상기 수용면(140)은 보강링(120)의 용접면(121)과 밀착되도록 내측으로 요입되는 만곡면 또는 경사지게 형성되는 경사면 중 어느 하나로 구비되어 외측 커플러(130)의 지지력을 강화한다.
상기 보강편(150)의 외경을 외측 커플러(130)의 외경보다 크게 형성하여 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 결합 및 설치상태를 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 선단부에 외주면에 나사산(111)이 형성된 내측 커플러(110)를 결합시키되, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 끝단부에 일정길이 여유를 두고 결합하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 내측 커플러(110)가 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 결합되면, 상기 내측 커플러(110) 양측의 결합부를 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정한다.
또한, 외측 커플러(130)의 일측이 절곡되어 형성되는 걸림턱(131) 내주면에 보강링(120)의 일측에 용접된 용접면(121)을 수용할 수 있도록 수용면(140)이 형성된다.
상기 수용면(140)은 내측으로 요입된 만곡면 또는 경사지게 형성된 경사면 중 어느 하나로 형성한다.
상기 제1 스크류 강관말뚝(10)과 대응하는 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 수용면(140)이 형성된 외측 커플러(130)를 먼저 끼워 결합하여 자유롭게 움직일 수 있도록 한다.
이 상태에서 제 2 스크류 강관말뚝(20)의 선단부에 보강링(120)을 결합한 후, 상기 보강링(120)의 양측 결합부를 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접하여 보강링(120)을 고정시킨다.
상기와 같이 보강링(120)을 용접고정한 상태에서, 상기 보강링(120)을 내측에 수용하도록 하면서 보강링(120) 일측의 용접면(121)이 수용면(140)에 수용되도록 위치시킨 후, 상기 외측 커플러(130) 외주면의 결합부를 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접하여 외측 커플러(130)와 제2 스크류 강관말뚝(20)을 고정시키게 되면, 수용면(140)과 보강링(120)의 용접면(121)이 서로 밀착되어 외측 커플러(130)의 인장강도를 향상시킴으로써 제 1,2 스크류 강관말뚝(10)(20)의 이음결합시 외측 커플러(130)가 제 2 스크류 강관말뚝(20)으로부터 변형되거나 파손되지 않도록 한다.
상기와 같이 제 1,2 스크류 강관말뚝(10)(20)에 각 구성요소들을 고정시킨 상태에서, 제 1 스크류 강관말뚝(10)을 지반에 시공하면서 제 1 스크류 강관말뚝(10)이 일정 깊이 압입되면, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 상단부에 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 연결하게 된다.
이때, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 상부에 수직선상으로 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 위치시킨 상태에서, 시공장치(미도시)를 이용하여 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 회전시키게 되면 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접고정된 외측 커플러(130)의 나사산(132)이 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정된 내측 커플러(110)의 나사산(111)에 나사체결되면서 결합되는 것이다.
| TYPE | 항복하중 (MPa) |
외경 (mm) |
두께 (mm) |
자재허용하중 (tf/ea) |
인장하중 |
| SAP-N1000(Φ73,11t) | 552 | 73 | 11 | 70.53 | 875kN |
| SAP-P1000(Φ73,9.5t) | 758 | 73 | 9.5 | 85.66 |
상기의 표 1은 종래의 나사탭 결합방식으로 된 스크류 강관말뚝의 인장강도를 실험한 결과이다.
표 1에서 보여주는 바와 같이, 나사탭 방식의 스크류 강관말뚝에 유압을 공급하여 서로 인장하게 되면 875kN에서 나사탭 이음부가 파단되는 것을 알 수 있다.
| TYPE |
커플러 제원 | 인장하중 |
|||||
| 자재종류 | 항복하중 (MPa) |
외경 (mm) |
내경 (mm) |
두께 (mm) |
용접목두께 (mm) |
||
| Male-Coupler | SCM440 | 417 | 100 | 73 | 13.5 | 6 | 1,750kN |
| Famale-Coupler | SCM440 | 417 | 120 | 100 | 10 | 6 | |
상기의 표 2는 내측 커플러(110)와 외측 커플러(130)로 보강한 스크류 강관말뚝 이음부의 인장강도를 실험한 결과이다.
표 2에서 보여주는 바와 같이 내측 커플러(110)와 외측 커플러(130)의 항복하중은 417MPa이고, 용접목의 두께는 6mm이며, 스크류 강관말뚝 이음부에 유압을 공급하여 서로 인장하게 되면 1,750kN에서 이음부가 파단되는 것을 알 수 있다.
따라서, 상기의 나사탭 방식의 스크류 강관말뚝의 이음부의 인장강도인 875kN에 비해 현저하게 향상된 강도를 가지게 되는 것을 알 수 있으며, 상기 제 1,2 스크류 강관말뚝(10)(20)의 결합시 이음부의 파손을 방지함으로써 안전하면서도 작업효율성이 향상되는 것이다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 다른 실시예의 결합 및 설치상태를 상세하게 설명한다.
먼저, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 선단부에 외주면에 나사산(111)이 형성된 내측 커플러(110)를 결합시키되, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 끝단부에 일정길이 여유를 두고 결합하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 내측 커플러(110)가 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 결합되면, 상기 내측 커플러(110) 양측의 결합부를 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정한다.
상기 내측 커플러(110)의 일측에 보강편(150)을 연장형성하고, 연장형성된 보강편(150)의 결합부 외주면을 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접하여 내측 커플러(110)와 제 1 스크류 강관말뚝(10)을 고정한다.
이때, 상기 보강편(150)의 외경은 외측 커플러(130)의 외경보다 크게 형성되어 용접량을 늘림으로써 내측 커플러(110)의 지지력을 보강하여 제 1 스크류 강관말뚝(10)으로부터 내측 커플러(110)가 변형되거나 파손되지 않도록 한다.
또한, 상기 제1 스크류 강관말뚝(10)과 대응하는 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 걸림턱(131)이 형성된 외측 커플러(130)를 먼저 끼워 결합하여 자유롭게 움직일 수 있도록 한다.
이 상태에서 제 2 스크류 강관말뚝(20)의 선단부에 보강링(120)을 결합한 후, 상기 보강링(120)의 일측 결합부를 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접하여 보강링(120)을 고정시킨다.
상기 보강링(120)은 외측 커플러(130)의 걸림턱(131)에 밀착되는 부분은 용접하지 않고 걸림턱(131) 타측의 보강링(120) 일측에만 용접고정되는 것이다.
상기와 같이 보강링(120)을 용접고정한 상태에서, 상기 보강링(120)을 내측에 수용하도록 하면서 보강링(120)에 걸림턱(131)이 밀착되도록 외측 커플러(130)를 위치시킨 후, 상기 외측 커플러(130) 외주면의 결합부를 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접하여 외측 커플러(130)와 제2 스크류 강관말뚝(20)을 고정시킨다.
또한, 상기 외측 커플러(130)의 걸림턱(131)에는 내측으로 요입된 만곡면 또는 경사지게 형성된 경사면 중 어느 하나로 형성되는 수용면(140)이 형성될 수도 있으며, 상기 수용면(140)은, 보강링(120)과 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 고정하는 용접면(121)이 밀착되도록 하여 외측 커플러(130)의 지지력을 한층 더 강화할 수 있다.
상기와 같이 제 1,2 스크류 강관말뚝(10)(20)에 각 구성요소들을 고정시킨 상태에서, 제 1 스크류 강관말뚝(10)을 지반에 시공하면서 제 1 스크류 강관말뚝(10)이 일정 깊이 압입되면, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 상단부에 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 연결하게 된다.
이때, 상기 제 1 스크류 강관말뚝(10)의 상부에 수직선상으로 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 위치시킨 상태에서, 시공장치(미도시)를 이용하여 제 2 스크류 강관말뚝(20)을 회전시키게 되면 제 2 스크류 강관말뚝(20)에 용접고정된 외측 커플러(130)의 나사산(132)이 제 1 스크류 강관말뚝(10)에 용접고정된 내측 커플러(110)의 나사산(111)에 나사체결되면서 결합되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100,100': 이음부 구조 110: 내측 커플러
120: 보강링 121: 용접면
130: 외측 커플러 131: 걸림턱
140: 수용면 150: 보강편
120: 보강링 121: 용접면
130: 외측 커플러 131: 걸림턱
140: 수용면 150: 보강편
Claims (5)
- 제 1 스크류 강관말뚝과 제 2 스크류 강관말뚝을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조에 있어서,
상기 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되어 외주면에 나사산이 형성되는 내측 커플러와;
상기 제 2 스크류 강관말뚝에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝을 제 1 스크류 강관말뚝에 결합시 외측 커플러의 지지력을 보강하는 보강링과;
상기 보강링을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러에 나사결합되는 외측 커플러와;
상기 외측 커플러의 걸림턱 내측에 형성되어 보강링의 일측에 용접고정된 부분을 수용하는 수용면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조.
- 제 1 스크류 강관말뚝과 제 2 스크류 강관말뚝을 상호 결합하여 길이를 연장하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조에 있어서,
상기 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되어 외주면에 나사산이 형성되는 내측 커플러와;
상기 제 2 스크류 강관말뚝에 용접고정되며 제 2 스크류 강관말뚝을 제 1 스크류 강관말뚝에 결합시 외측 커플러의 지지력을 보강하는 보강링과;
상기 보강링을 수용하면서 제 2 스크류 강관말뚝의 외주면에 용접고정되어 상기 내측 커플러에 나사결합되는 외측 커플러와;
상기 내측 커플러의 일측 단부에 외향으로 연장형성되어 내측 커플러의 지지력을 보강하도록 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정되는 보강편을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크류 강관말뚝 이음부 구조.
- 청구항 2에 있어서,
상기 외측 커플러의 걸림턱 내측에 형성되어 보강링의 일측에 용접고정된 부분을 수용하는 수용면을 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조.
- 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 수용면은 보강링의 용접면과 밀착되도록 내측으로 요입되는 만곡면 또는 경사지게 형성되는 경사면 중 어느 하나로 구비되어 외측 커플러의 지지력을 강화하는 것을 특징으로 하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조.
- 청구항 2에 있어서,
상기 보강편의 외경을 외측 커플러의 외경보다 크게 형성하여 제 1 스크류 강관말뚝에 용접고정하는 것을 특징으로 하는 스크류 강관말뚝의 이음부 구조.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20050002951A (ko) | 2003-06-27 | 2005-01-10 | 박재현 | 원터치 방식의 관부재 이음장치 |
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2014
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| KR101672479B1 (ko) | 2016-11-04 |
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