KR20170011387A - 피에이치씨 파일의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단순한 구성의 결합부재를 이용하여 피에이치씨 파일의 연결작업을 더욱 용이하게 할 수 있는 피에이치씨 파일의 결합구조에 관한 것이다.
종래의 피에이치씨 파일에서 복잡한 연결장치를 사용함으로써 결합이 용이하지 않은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 복수의 볼트홀 및 하측결합홀이 번갈아 가며 방사상으로 형성된 하측링과, 상기 하측링의 상측 중앙부에 결합되는 중앙링과, 상기 중앙링과 간격을 이루며 하측링의 상측 테두리 부분에 결합되는 상측링으로 구성된 결합부재가 두 개의 피에이치씨 파일 사이에 결합되고, 상기 상측링은 복수의 내측공간부 및 외측공간부가 번갈아 가며 방사상으로 형성되며, 상기 내측공간부에는 상측의 피에이치씨 파일을 볼트로 고정하기 위한 볼트홀이 위치하고, 상기 외측공간부에는 하측의 피에이치씨 파일을 볼트로 고정하기 위한 하측결합홀이 위치하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조를 제안한다.
따라서 본 발명은 상측과 하측의 피에이치씨 파일을 하나의 결합부재에 의해 견고히 결합할 수 있을 뿐만 아니라, 상측의 피에이치씨 파일이 결합된 상태에서 외측공간부를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 더욱 용이하게 결합할 수 있다. 또한, 피에이치씨 파일의 결합시간이 단축될 뿐만 아니라, 단순한 구성에 의해 결합부재를 제작할 수 있어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

피에이치씨 파일의 결합구조{Coupling structure for PHC file}

본 발명은 두 개의 피에이치씨(PHC) 파일을 서로 결합하기 위한 결합구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단순한 구성의 결합부재를 이용하여 피에이치씨 파일의 연결작업을 더욱 용이하게 할 수 있는 피에이치씨 파일의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 피에이치씨(PHC) 파일은 원심력을 이용하여 제작된 속이 빈 고강도 콘크리트 파일에 프리텐션 방식으로 프리 스트레스를 도입하여 해머 등을 이용한 타입 시공이 가능하고 휨 저항성이 커서 수직력과 수평력에 대한 저항성능이 모두 뛰어난 특징을 가지고 있다.

그런데 피에이치씨 파일은 제작 및 운반의 편의상 10m ~ 15m의 길이로 제작되며 그 이상의 깊이로 파일시공이 필요한 경우에는 현장에서 연결하여 사용하여야 한다. 현재까지 일반적으로 많이 사용되는 피에이치씨 파일 연결방식은 용접을 이용한 방식이다. 하부 피에이치씨 파일이 시공된 후에 상부 피에이치씨 파일을 크레인으로 들어올려 상부 피에이치씨 파일의 선단부를 덮고 있는 조인트슈와 하부 피에이치씨 파일의 두부를 덮고 있는 조인트캡의 접촉부 둘레를 용접하는 방식이다.

용접에 의한 연결은 품질관리에 주의한다면 확실한 이음을 할 수 있고 자재비가 많이 들지 않는다는 장점이 있다. 그러나 피에이치씨 파일의 이음에 소요되는 시간이 매우 길기 때문에 상부 피에이치씨 파일을 들고 있는 크레인의 비용, 항상 대기해야 하는 용접공의 인건비 등 직접적인 비용 그리고 공사기간이 길어지는데 따른 간접적인 비용까지 감소하는 재료비에는 비할 수 없을 정도로 큰 비용이 낭비된다.

또한, 용접공의 숙련도에 영향을 받으며 비가 오거나 바람이 강하게 부는 등 날씨가 좋지 않을 때는 작업을 전혀 할 수가 없다. 이러한 용접식 연결의 단점을 해결하기 위해서 여러 가지 비용접식 연결방법이 발명되었다.

공개특허공보 제10-2004-0024424호(구속력을 증대시킨 말뚝 연결구를 이용한 말뚝의 이음방법)에서는 일본에서 상용화되고 있는 쐐기이음방식 및 나사이음방식을 개선한 쐐기-나사이음방식을 제안하고 있다.

상기 기술에 따른 말뚝 연결구는 세 조각의 원호형으로 형성되어 내측 상부에는 고리모양의 돌기와 함께 양쪽 끝단에 나사구멍을 갖고 있는 브래킷이 부착되고 하부에는 사다리꼴 모양의 돌기와 함께 나사구멍이 설치되어 있어, 상부는 상기 고리형 돌기가 상부 피에이치씨 파일 조인트슈의 쇄기형 홈에 형성된 삼각형 모양의 돌기에 걸림식으로 파지되고, 하부는 하부 피에이치씨 파일 조인트캡에 형성된 사다리꼴 홈에 삽지된 후 상기 하부 피에이치씨 파일 조인트캡에 형성된 나사구멍에 나사를 체결하여 연결하게 된다. 이후 세 조각의 연결구에 형성된 브래킷 나사구멍에도 나사를 체결하여 각 조각의 연결구를 상호 고정하게 된다. 그러나 이 방법은 조인트슈와 조인트캡에 다수의 나사구멍을 형성해야 하고, 역시 여러 번의 볼팅 작업 및 볼트 구멍을 맞추기 위해 크레인에 매달린 상부 피에이치씨 파일의 미세한 위치조정이 필요하다.

등록특허공보 제10-0546941호(콘크리트말뚝의 이음을 위한 말뚝 연결장치)에서는 상부 피에이치씨 파일 조인트슈와 하부 피에이치씨 파일 조인트캡을 동일하게 제작하고, 상기 상부 피에이치씨 파일 조인트슈와 하부 피에이치씨 파일 조인트캡에 볼트구멍을 만들지 않아도 되는 방법으로서, 원호형 연결구들을 연결하면서 피에이치씨 파일 중심방향으로 구속해주는 또 한 종류의 연결구를 제작하고 두 종류의 연결구를 서로 볼트로 연결하는 방법을 제안하고 있다.

이 방법을 사용하면 볼트 구멍을 맞추기 위해서 피에이치씨 파일의 위치를 조정하지 않아도 된다. 그러나 이 방법 역시 여러 번의 볼팅 작업이 필요하고 연결구의 수가 증가하여 연결부의 제작비용 및 파괴위험성이 증가한다.

등록특허공보 제10-0687471호(피에이치씨 파일의 볼트 체결식 조인트 슈)에서는 조인트슈와 조인트캡의 중공부에 내부로 관통되어 수직으로 돌출된 너트형 결합축 및 그 내경부에 암나사부가 형성되고, 중간 지점에 스톱 피치가 형성

된 수나사부를 이용하여 상·하부 피에이치씨 파일을 연결한다.

또한, 상기 스톱피치로 인하여 발생하는 두 피에이치씨 파일의 이격부는 도우넛 형상의 완충재를 중간에 삽입함으로써 채운다. 이 방법은 연결형태는 단순하나 크레인에 매달린 상부 피에이치씨 파일을 인력을 이용하여 상당히 여러 번 회전시켜야 할 뿐 아니라 중앙부만을 연결하기 때문에 모멘트에 대한 전달이 확실치 않아 수평력을 받는 피에이치씨 파일로서 충분한 기능을 못 할 가능성이 있다.

또한, 특수하게 제작되는 대형 암나사부와 대형 수나사부의 제작에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 개의 피에이치씨 파일 사이에 결합되는 결합부재를 개선하여 제작비용을 절감하고 연결작업을 더욱 용이하게 한 피에이치씨 파일의 결합구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 의한 피에이치씨 파일의 결합구조는 복수의 볼트홀 및 하측결합홀이 번갈아 가며 방사상으로 형성된 하측링과, 상기 하측링의 상측 중앙부에 결합되는 중앙링과, 상기 중앙링과 간격을 이루며 하측링의 상측 테두리 부분에 결합되는 상측링으로 구성된 결합부재가 두 개의 피에이치씨 파일 사이에 결합되고, 상기 상측링은 복수의 내측공간부 및 외측공간부가 번갈아 가며 방사상으로 형성되며, 상기 내측공간부에는 상측의 피에이치씨 파일을 볼트로 고정하기 위한 볼트홀이 위치하고, 상기 외측공간부에는 하측의 피에이치씨 파일을 볼트로 고정하기 위한 하측결합홀이 위치하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 피에이치씨 파일의 결합구조에 의하면, 상측과 하측의 피에이치씨 파일을 하나의 결합부재에 의해 견고히 결합할 수 있을 뿐만 아니라, 상측의 피에이치씨 파일이 결합된 상태에서 외측공간부를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일을 더욱 용이하게 결합할 수 있다.

또한, 피에이치씨 파일의 결합시간이 단축될 뿐만 아니라, 단순한 구성에 의해 결합부재를 제작할 수 있어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 피에이치씨 파일의 결합구조를 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 의한 결합부재의 실시 예를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 하측링, 중앙링, 상측링을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 하측링, 중앙링, 상측링의 결합상태를 나타낸 사시도,
도 5는 도 2의 A-A 표시 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 결합부재의 결합과정을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 의한 피에이치씨 파일의 결합구조를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 의한 결합부재의 다른 실시 예를 나타낸 사시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 피에이치씨 파일의 결합구조는 도 1에서 나타낸 바와 같이 결합부재(100)를 이용하여 상측과 하측의 피에이치씨 파일(P)을 용이하게 결합하기 위한 것으로서, 하나의 결합부재(100)를 사용하여 두 개의 피에이치씨 파일을 견고하게 결합할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 결합부재(100)는 도 2에서 나타낸 바와 같이 금속으로 이루어진 하측링(10), 중앙링(20), 상측링(30)과, 상기 중앙링(20)과 상측링(30)의 사이에 형성되는 충진부(40)로 구성되어 있다.

상기 하측링(10), 중앙링(20), 상측링(30)은 각각 별도로 제작되어 스폿용접에 의해 견고히 결합되며, 상기 충진부(40)는 결합부재(100)의 강도를 보강하기 위한 것이다.

상기 하측링(10)은 도 3에서 나타낸 바와 같이 소정의 두께를 갖는 금속으로 이루어지며 상측과 하측을 관통하는 복수의 볼트홀(11) 및 하측결합홀(12)이 방사상으로 형성되어 있다.

상기 볼트홀(11) 및 하측결합홀(12)은 서로 번갈아 가며 형성되어 있는데, 상기 볼트홀(11)은 원뿔의 형상으로 형성되어 있어 하측에서 상측으로 접시머리 볼트가 삽입되는 홀이며, 상기 하측결합홀(12)은 상측에서 하측으로 볼트가 삽입되는 홀이다.

상기 중앙링(20)은 소정의 높이를 갖는 링으로서, 스폿용접에 의해 상기 하측링(10)의 상측 중앙부에 견고히 결합됨으로써 중앙에 형성된 공간이 서로 연통된다.

상기 상측링(30)은 중앙링(20)의 높이와 동일한 높이로 형성되는 것으로서, 기어의 형상과 같이 절곡 형성됨으로써 내측과 외측에는 복수의 내측공간부(31) 및 외측공간부(32)가 서로 번갈아 가며 방사상으로 형성되어 있다.

상기 상측링(30)은 스폿용접에 의해 상기 하측링(10)의 상측 테두리 부분에 상기 중앙링(20)과 간격을 이루며 견고히 결합된다.

상기 하측링(10), 중앙링(20), 상측링(30)은 도 4에서 나타낸 바와 같이 스폿용접에 의해 결합됨으로써 상기 중앙링(20)과 상측링(30)의 사이에는 공간이 형성되며, 이러한 공간에는 충진부(40)를 형성하여 결합부재(100)의 강도를 보강하게 된다.

상기 상측링(30)이 하측링(10)과 결합될 때는 상기 하측링(10)의 볼트홀(11)은 상측링(30)의 내측공간부(31)에 위치하게 되며, 상기 하측링(10)의 하측결합홀(12)은 상측링(30)의 외측공간부(32)에 위치하게 된다.

그리고 상기 충진부(40)는 콘크리트, 금속, 경질의 합성수지인 폴리에틸렌(polyethylene : PE) 등을 이용하여 구성할 수 있으며, 충진부(40)를 형성할 때에는 복수의 핀을 이용하여 상측에 도 2에서와 같은 복수의 상측결합홀(41)을 방사상으로 형성한다.

상기 상측결합홀(41)은 내측공간부(31)에 형성됨으로써 도 5에서 나타낸 바와 같이 하측링(10)의 볼트홀(11)과 연통되며, 하측결합홀(12)은 외측공간부(32)를 통해 외부로 노출된다.

이와 같이 구성된 결합부재(100)를 이용하여 두 개의 피에이치씨 파일(P)을 더욱 용이하고 견고하게 결합할 수 있는데, 도 6에서 나타낸 바와 같이 볼트홀(11) 및 상측결합홀(41)에 볼트(B)를 삽입함으로써 먼저 결합부재(100)의 상측에 피에이치씨 파일(P)을 결합한다.

이렇게 결합부재(100)의 상측에 피에이치씨 파일(P)을 결합한 후에는 도 7에서 나타낸 바와 같이 외측공간부(32)를 통하여 공구를 삽입함으로써 하측결합홀(12)에 볼트(B)를 삽입하여 결합부재(100)의 하측에 피에이치씨 파일(P)을 결합한다.

이로써 상측과 하측의 피에이치씨 파일(P)은 하나의 결합부재(100)에 의해 견고히 결합될 뿐만 아니라, 상측의 피에이치씨 파일(P)이 결합된 상태에서 외측공간부(32)를 이용하여 하측의 피에이치씨 파일(P)을 더욱 용이하게 결합할 수 있게 된다.

따라서 피에이치씨 파일(P)의 결합시간이 단축될 뿐만 아니라, 단순한 구성에 의해 결합부재(100)를 제작할 수 있어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 실시 예로서 도 8에서 나타낸 바와 같이 충진부(40) 및 상측결합홀(41)을 형성하지 않고 중앙링(20)과 상측링(30)의 사이에 복수의 보강부(21)를 스폿용접에 의해 방사상으로 결합함으로써 제작비용을 더욱 절감할 수 도 있다.

이러한 보강부(21)는 충진부(40)와 같이 형성함으로써 지름이 큰 피에이치씨 파일(P)을 결합할 경우에 결합부재(100)의 강도를 더욱 보강할 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 하측링(10), 중앙링(20), 상측링(30), 충진부(40)을 상술한 바와 같이 각각 별도로 제작하여 용접 등의 결합수단에 의해 일체로 결합할 수도 있으나, 금형에 의해 주물로 각각의 부품을 일체로 성형할 수도 있다.

10 : 하측링 11 : 볼트홀
12 : 하측결합홀 20 : 중앙링
21 : 보강부 30 : 상측링
31 : 내측공간부 32 : 외측공간부
40 : 충진부 41 : 상측결합홀
100: 결합부재 P : 피에이치씨 파일

Claims (4)

1. 복수의 볼트홀(11) 및 하측결합홀(12)이 번갈아 가며 방사상으로 형성된 하측링(10)과, 상기 하측링(10)의 상측 중앙부에 결합되는 중앙링(20)과, 상기 중앙링(20)과 간격을 이루며 하측링(10)의 상측 테두리 부분에 결합되는 상측링(30)으로 구성된 결합부재(100)가 두 개의 피에이치씨 파일(P) 사이에 결합되고,
   상기 상측링(30)은 복수의 내측공간부(31) 및 외측공간부(32)가 번갈아 가며 방사상으로 형성되며, 상기 내측공간부(31)에는 상측의 피에이치씨 파일(P)을 볼트(B)로 고정하기 위한 볼트홀(11)이 위치하고, 상기 외측공간부(32)에는 하측의 피에이치씨 파일(P)을 볼트(B)로 고정하기 위한 하측결합홀(12)이 위치하는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하측링(10)의 상측에 결합된 중앙링(20)과 상측링(30)의 사이에는 결합부재(100)의 강도를 보강하기 위하여 콘크리트, 금속, 폴리에틸렌(polyethylene : PE) 중 어느 하나로 이루어진 충진부(40)가 형성되고,
   상기 내측공간부(31)에 형성된 충진부(40)에는 상기 볼트홀(11)과 연통되는 복수의 상측결합홀(41)이 형성된 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 중앙링(20)과 상측링(30)의 사이에는 결합부재(100)의 강도를 보강하기 위하여 복수의 보강부(21)가 방사상으로 결합된 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 하측링(10), 중앙링(20), 상측링(30), 충진부(40)은 각각 별도로 제작되어 일체로 결합되거나, 또는 금형에 의해 주물로 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 피에이치씨 파일의 결합구조.

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