KR20160039841A - 나선철근용 철근정착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 나선돌기를 구비한 나선철근을 정착하기 위한 나선철근용 철근정착장치에 있어서, 정착부가 구비되고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제1암나사가 구비된 정착몸체와, 상기 정착몸체와 나사결합하고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제2암나사가 구비된 압력부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

나선철근용 철근정착장치 {A Rebar anchoring device for hooped reinforcement}

본 발명은 나선철근용 철근정착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 나사결합하여 일체화된 정착몸체와 압력부재를 나선철근 외주면에 동시에 위치시킨 후 정착몸체와 압력부재를 반대방향으로 회전시켜 이격시킴으로써 간단하게 정착이 완료될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 정착몸체와 압력부재를 이격시에 각각 나선철근의 나선돌기에 반대방향의 반발력을 발생하도록 함으로써 나선철근의 흔들림을 규제하여 구속력이 향상될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 정착몸체와 압력부재의 내주면에 나선돌기와 대응하는 피치의 암나사를 구비하여 나선돌기와 나사결합함으로써 나선철근의 단부에 제한되지 않고 다양한 위치에 정착이 가능하도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 정착몸체와 압력부재 간의 결합을 위한 나사의 피치와 철근정착장치와 나선철근 간의 결합을 위한 나사의 피치를 서로 상이하게 구성하여 철근 정착 후 정착몸체와 압력부재의 풀림이 방지될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

일반적으로 철근 콘크리트 구조에 사용되는 철근은 단부를 갈고리 등으로 고정함으로써 하중으로 인한 인장력에 대응하여 철근의 빠짐이 방지될 수 있도록 설치된다.

이러한 철근의 정착 방법으로 철근의 단부를 U자 또는 L자 형상으로 굽혀서 정착부로 사용하고 있으며, 이러한 정착부에는 다른 철근과 묶음부재로 결합된다.

그러나, 철근의 단부를 U자 또는 L자 형상으로 굽혀서 정착하는 경우 부피가 커져 좁은 장소에서의 시공이 곤란하고, 철근 강도증가로 인한 가공의 어려움과 함께 굽혀진 부분은 결국 철근 비용의 증가를 초래하게 되므로 바람직하지 못하다.

이에 따라 대한민국 특허청 공개특허 제10-2009-0007858호에는 "정착부가 부착된 철근의 제조방법"이 개시되어 있다.

개략적으로 살펴보면, 상기 종래 기술은 철근의 단부 영역을 가열하고, 가열된 단부영역을 축선 방향으로 압축하여 외경이 증대되도록 소성변형시키는 열간 업세팅을 실시함으로써 정착부가 되는 확경부를 철근에 일체적으로 형성하는 방법이다.

그러나 이러한 종래의 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 철근의 단부에 정착부를 형성하기 위한 열간 업세팅 장비가 필요하며, 시공 현장에서 확경부를 성형하는데에는 생산성이 저하되고, 제조 원가를 높이게 되는 문제점이 있다.

또한, 확경부 형성을 위해 철근의 단부를 철근재료의 Ac3 변태점 이상 1200℃이하의 온도로 가열해야 하므로, 높은 열로 인한 조직의 변경을 야기하여 내구성이 저하되는 문제점이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허청 등록실용신안 제0312752호에는 "네일 장착구조" 가 개시되어 있다.

상기 네일 장착구조를 첨부된 도 1을 참조하여 개략적으로 살펴보면, 철근(10)의 외면에 안착되도록 요홈(31)이 형성된 한 쌍의 웨지(20,30)와, 상기 한 쌍의 웨지를 결속하는 오링(40)과, 상기 웨지(20,30)를 내부에 수용하여 압축력을 발생하는 체결구(50)와, 상기 체결구(50)의 수나사(53)와 결합하는 체결너트(70)와, 상기 체결너트(70)의 외측에서 수나사(53)와 결합하여 체결너트(70)와 체결구의 이탈을 방지하는 캐너트(60)를 포함하여 구성된다.

그러나 상기와 같은 구조를 이용하여 철근을 정착하는 데에는 많은 문제점이 있다.

즉, 부품의 개수가 많아 결합하는데 많은 시간이 소요되어 시공 기간을 연장시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 철근 하나 당 정착하기 위한 비용(부품 비용, 설치 비용)이 증가하게 되므로 결국 공사 비용을 증가시키게 되므로 바람직하지 못하다.

일본공개특허공보 특개2000-265617호에는 도 2와 같은 구조의 철근용정착체(1)가 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술은 한 쌍의 정착조각(3) 내부에 형성된 홈(5)에 철근(7)의 마디(8)를 안착한 상태에서 차양부(4)를 가진 외통(2)의 내부로 삽입하여 정착하는 구조를 가진다.

따라서, 도 2에서 볼 때 외통(2)에 대하여 좌측 방향의 충격이 가해지거나, 정착조각(3)에 대하여 우측 방향의 충격이 가해질 경우 정착조각(3)과 외통(2)은 서로 이탈되는 구조를 가지므로 안전사고를 유발하게 되어 바람직하지 못하다.

한편, 최근에는 도 3과 같이 연결의 용이성을 위해 외면에 나사산 형태의 나선돌기(F')를 형성한 나선철근(F)이 개발되어 사용되고 있다.

그러나, 나선철근(F)은 나사 마디의 피치가 길고 나사의 형태가 정밀하지 않아 상대물과 나사 결합시 유격이 크고 체결이 쉽게 풀리며 슬립이 발생하는 문제점이 있다.

이에 따라 도 3과 같이 나선돌기와 나사 결합하는 2개의 부품을 구비하되 2개의 부품이 서로 맞닿은 상태에서 서로 반대 방향으로 회전시켜 결합력을 증가시키거나, 도 4와 같이 단일의 부품으로 이루어지되 구멍(6')을 구비하여 경화제를 주입함으로써 결합력을 증가시킬 수 있도록 한 철근정착장치(6)가 일본에 시판되고 있다.

그러나, 도 3의 경우 외부에서 가해진 충격에 의해 결합력이 해지될 수 있으며, 2개의 부품이 동일 방향으로 동시에 회전이 가능한 구조이므로, 슬립이 발생하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 도 4의 경우 경화제를 주입하기 위한 별도의 장치가 요구되며, 경화제 주입을 위한 시간 및 노동력이 추가되어야만 하므로 경제적이지 못하다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 나사결합하여 일체화된 정착몸체와 압력부재를 나선철근 외주면에 동시에 위치시킨 후 정착몸체와 압력부재를 반대방향으로 회전시켜 이격시킴으로써 간단하게 정착이 완료될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 정착몸체와 압력부재를 이격시에 각각 나선철근의 나선돌기에 반대방향의 반발력을 발생하도록 함으로써 나선철근의 흔들림을 규제하여 구속력이 향상될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 정착몸체와 압력부재의 내주면에 나선돌기와 대응하는 피치의 암나사를 구비하여 나선돌기와 나사결합함으로써 나선철근의 단부에 제한되지 않고 다양한 위치에 정착이 가능하도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 정착몸체와 압력부재 간의 결합을 위한 나사의 피치와 철근정착장치와 나선철근 간의 결합을 위한 나사의 피치를 서로 상이하게 구성하여 철근 정착 후 정착몸체와 압력부재의 풀림이 방지될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 나선돌기를 구비한 나선철근을 정착하기 위한 나선철근용 철근정착장치에 있어서, 정착부가 구비되고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제1암나사가 구비된 정착몸체와, 상기 정착몸체와 나사결합하고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제2암나사가 구비된 압력부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 정착몸체와 압력부재 일측에는, 서로 나사결합하여 정착몸체와 압력부재가 서로 가체결될 수 있도록 한 체결수나사와 체결암나사가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 정착몸체와 압력부재는 가체결된 상태로 내부에 나선철근을 수용하고, 서로 반대방향으로 회전하여 멀어짐으로써 나선철근에 반대방향 압력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 체결수나사와 체결암나사는, 상기 제1암나사 및 제2암나사와 상이한 피치를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 정착몸체와 압력부재는 체결수나사와 체결암나사의 나사 결합에 의해 가체결되어 나선철근을 내부로 수용함을 특징으로 한다.

상기 정착몸체와 압력부재가 가체결된 상태에서, 상기 제1암나사와 제2암나사는 나선돌기와 대응하는 피치의 나선을 연속적으로 형성함을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 정착몸체와 압력부재가 가체결되어 일체화한 상태로 나선철근 외주면에 동시에 안착 가능하며, 정착몸체와 압력부재를 반대방향으로 회전시켜 이격시킴으로써 정착이 완료된다.

따라서, 작업이 간단하여 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 정착몸체와 압력부재를 이격시에 각각 나선철근의 나선돌기에 반대방향의 반발력을 발생하도록 구성하였다.

따라서 정착몸체와 압력부재 및 나선철근은 서로 구속력을 발생하게 되어 흔들림이 제한되므로 구속력이 향상되는 이점이 있다.

그리고 본 발명에서는 정착몸체와 압력부재의 내주면에 나선돌기와 대응하는 피치의 암나사를 구비하여 나선돌기와 나사결합함으로써 나선철근의 단부에 제한되지 않고 다양한 위치에 정착이 가능한 효과도 가진다.

또한, 본 발명은 정착몸체와 압력부재 간의 결합을 위한 나사의 피치와 철근정착장치와 나선철근 간의 결합을 위한 나사의 피치를 서로 상이하게 구성하여 철근 정착 후 정착몸체와 압력부재의 풀림이 방지되는 효과로 인해 큰 안전성을 가진다.

뿐만 아니라, 나선철근과 철근정착장치의 결합력을 높이기 위한 경화제가 불필요하므로 경화제주입장치가 불필요하여 시공 단가 및 시공 시간을 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 철근정착장치의 구성을 보인 분해 사시도.
도 2 는 종래 기술에 의한 철근용정착체의 사용 상태를 보인 종단면도.
도 3 은 종래 기술에 의한 철근정착장치의 사용 상태를 보인 종단면도.
도 4 는 종래 기술에 의한 철근정착장치의 사용 상태를 보인 종단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 사용 상태를 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 세부 구성을 보인 분해 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 세부 구성을 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치가 가체결된 상태로 나선철근을 수용한 모습을 보인 종단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치가 정착된 모습을 보인 종단면도.
도 10 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 다른 실시예의 구조를 보인 종단면도.

이하에서는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(이하 '철근정착장치(100)'라 칭함)의 구성을 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

도 5에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)의 사용 상태를 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)의 세부 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면과 같이 본 발명에 의한 철근정착장치(100)는 중앙이 천공되어 내부에 나선철근(F)이 수용되며, 내부에 수용된 나선철근(F)의 나선돌기(F')에 반대방향 반발력을 제공하여 정착이 가능하게 된다.

이를 위해 상기 철근정착장치(100)는 대략 원판 모양의 정착부(126)가 구비되며, 나선철근(F)의 단부에 한정되지 않고 다양한 위치에 정착 가능하다.

이를 위해 상기 철근정착장치(100)는 정착몸체(120)와, 상기 정착몸체(120)의 전방에 원통 모양의 압력부재(140)를 포함하여 구성된다.

도 6을 참조하여 상기 정착몸체(120)와 압력부재(140)의 세부 구성을 살펴보면, 상기 정착몸체(120)는 중앙부가 천공되며, 천공된 내부에는 나선돌기(F')와 대응하는 피치를 가지는 제1암나사(122)가 형성된다.

그리고 상기 정착부(126)의 전방 외주면에는 정착부(126) 보다 작은 외경을 갖고 정착몸체(120)가 압력부재(140)와 가체결될 수 있도록 한 체결수나사(124)가 구비된다.

상기 체결수나사(124)는 제1암나사(122)와 상이한 피치를 갖도록 구성된 것으로, 보다 바람직하게는 제1암나사(122)보다 작은 피치를 갖도록 구성된다.

이것은 상기 체결수나사(124)가 압력부재(140)와 가체결된 상태에서 내부에 수용된 나선철근(F)을 정착하고자 할 때, 정착몸체(120)와 압력부재(140)를 반대방향으로 회전시켜 이격함으로써 완료되는데, 상기 체결수나사(124)와 제1암나사(122)의 피치를 상이하게 함으로써 정착몸체(120)와 압력부재(140) 및 나선철근(F)이 모두 서로 구속력을 발생할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 압력부재(140)는 내부가 천공된 원통 형상을 가지며, 내주면에는 제2암나사(142)가 구비된다. 상기 제2암나사(142)는 제1암나사와 대응하는 피치를 갖도록 구성된 것으로, 보다 상세하게 상기 제2암나사(142)는 압력부재(140)의 좌측단에서 일정 깊이만큼만 형성되어 있다.

그리고, 상기 제2암나사(142)는 정착몸체(120)와 압력부재(140)가 가체결(강하게 죄지 않고 작은 힘으로도 결합을 해지할 수 있는 체결 상태) 상태일 때 제1암나사(122)와 인접하여 연속적인 나선을 형성함으로써 나선돌기(F')와 나사결합이 가능하도록 한다.

한편, 상기 압력부재(140)의 내부 우측 즉, 제2암나사(142)의 우측단으로부터 우측에는 체결암나사(144)가 구비된다.

이하 첨부된 도 7을 참조하여 상기 체결암나사(144)의 형성 위치 및 결합관계를 설명한다.

도 7에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 세부 구성을 보인 종단면도가 도시되어 있다.

도면과 같이 상기 체결암나사(144)는 체결수나사(124)와 나사 결합하여 압력부재(140)와 정착몸체(120)가 가체결될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 체결수 대응하는 피치를 갖도록 가공된다.

따라서 상기 체결암나사(144)와 체결수나사(124)는 서로 대응하는 피치를 가지되 상기 제1암나사(122) 및 제2암나사(124) 보다는 작은 피치를 갖도록 형성됨이 바람직하다.

이하 첨부된 도 6 내지 도 9를 참조하여 상기 철근정착장치를 이용하여 철근을 정착하는 과정을 설명한다.

도 8은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치가 가체결된 상태로 나선철근을 수용한 모습을 보인 종단면도이고, 도 9는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치가 정착된 모습을 보인 종단면도이다.

먼저 도 6과 같이 정착몸체(120)와 압력부재(140)를 준비한 후 체결수나사(124)와 체결암나사(144)를 가체결하여 도 7과 같은 상태로 만든다.

이때 상기 제1암나사(122)와 제2암나사(144)는 서로 이어진 나선을 이루게 되어 나선돌기(F')와 나사 결합이 가능하다.

상기 정착몸체(120)와 압력부재(140)가 가체결된 상태에서 내부로 나선철근(F)을 회전하면서 유입시키게 된다.

이때 상기 철근정착장치(100)는 도 8과 같은 상태이다.

즉, 상기 나선돌기(F')는 제1암나사(122)와 제2암나사(144) 내부에 삽입되어 있으나, 확대도와 같이 서로 이격되어 서로 구속력을 제공하지 않고 있으므로 정착몸체(120)와 압력부재(140)는 나선철근(F)의 외주면에서 회전 가능하다.

이때 작업자는 상기 정착몸체(120)와 압력부재(140)를 서로 반대방향으로 회전시켜 체결암나사(144)와 체결수나사(124)가 풀리도록 함으로써 정착몸체(120)와 압력부재(140)가 서로 이격되는 방향으로 멀어지도록 강제하게 된다.

상기 정착몸체(120)와 압력부재(140)가 멀어지는 방향으로 회전함에 따라 상기 나선돌기(F')는 제1암나사(122) 및 제2암나사(142)의 내부면에 의해 반대방향으로 가압된다.

보다 구체적으로 도 9의 확대도와 같이 제2암나사(142)의 우측면은 나선돌기(F')의 우측면을 좌측으로 가압하게 되고, 제1암나사(122)의 좌측면은 나선돌기(F')의 좌측면을 우측으로 가압하게 되어 서로 반대방향으로 밀게 된다.

이때 상기 체결수나사(124)와 체결암나사(144)는 제2암나사(142) 및 제1암나사(122)가 나선돌기(F')를 가압함에 따라 더 이상 회전하지 못하게 된다.

즉, 상기 제2암나사(142) 및 제1암나사(122)는 체결수나사(124)와 체결암나사(144)가 나선돌기(F')에 가하는 힘의 반대 방향으로 서로 압력을 가하여 구속하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 정착부(126)가 나선철근(F)의 우측 단부에 위치하도록 실시하였으나, 상기와 같은 결합 구조에 의하면 나선철근(F)의 다양한 위치에 정착이 가능함은 물론이다.

그리고 상기 압력부재(140)와 정착몸체(120)의 위치를 바꾸어 나선철근(F)의 내측에 정착부(126)가 위치하도록 결합할 수도 있을 것이다.

또한, 도 10과 같이 체결수나사(124)와 체결암나사(144)의 형성 위치를 서로 바꾸어도 무방하다.

100. 철근정착장치 120. 정착몸체
122. 제1암나사 124. 체결수나사
126. 정착부 140. 압력부재
142. 제2암나사 144. 체결암나사
F . 나선철근 F'. 나선돌기

Claims (6)

1. 나선돌기를 구비한 나선철근을 정착하기 위한 나선철근용 철근정착장치에 있어서,
   정착부가 구비되고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제1암나사가 구비된 정착몸체와,
   상기 정착몸체와 나사결합하고 내주면에는 나선돌기와 대응하는 피치의 제2암나사가 구비된 압력부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정착몸체와 압력부재 일측에는,
   서로 나사결합하여 정착몸체와 압력부재가 서로 가체결될 수 있도록 한 체결수나사와 체결암나사가 구비됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 정착몸체와 압력부재는 가체결된 상태로 내부에 나선철근을 수용하고, 서로 반대방향으로 회전하여 멀어짐으로써 나선철근에 반대방향 압력을 제공하는 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 체결수나사와 체결암나사는,
   상기 제1암나사 및 제2암나사와 상이한 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 정착몸체와 압력부재는 체결수나사와 체결암나사의 나사 결합에 의해 가체결되어 나선철근을 내부로 수용함을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 정착몸체와 압력부재가 가체결된 상태에서,
   상기 제1암나사와 제2암나사는 나선돌기와 대응하는 피치의 나선을 연속적으로 형성함을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.

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