KR20170141553A - 매립형 phc파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법 - Google Patents

매립형 phc파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제1파일과 일체로 제작되도록 상기 제1파일에 구비되는 제1강선에 거치되는 제1플레이트; 제2파일과 일체로 제작되도록 상기 제2파일에 구비되는 제2강선에 거치되는 제2플레이트; 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 동시에 밀착되며 감싸도록 배치되는 연결링부; 및 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 상기 연결링부가 밀착된 상태를 유지시키는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제1플레이트와 상기 제1파일 사이에 개재되는 제1돌출부; 상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제2플레이트와 상기 제2파일 사이에 개재되는 제2돌출부; 및 상기 연결링부를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 연결부위에 결합시키는 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법 {BURIED TYPE QUICK CONNECTOR FOR PRETENSIONED SPUN HIGH STRENGTH CONCRETE PILE POST AND PILE CONSTRUCTION METHOD USING THAT}
본 발명은 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, PHC파일 제작 시에 일체형으로 제작하고, 용접공정을 생략할 수 있으며, 연결장치의 무게 및 부품 수를 감소시킬 수 있고, PHC파일 또는 파일 단부에 구비되는 슈를 변형시키지 않고 끼움결합에 의해 제1파일과 제2파일을 일체로 구속하며, 현장 여건에 따라 용접 이음 또는 볼트부재 및 너트부재에 의한 연결방식으로 쉽게 전환시켜 PHC파일을 연결할 수 있는 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 지반에 토목공사나 건축공사를 하는 경우에는 지반의 보강을 위하여 콘크리트 파일을 박고 그 위에 기초공사를 시공한다.
이와 같은 콘크리트 파일은 비교적 제조단가가 저렴하고 수직방향 하중에 높은 저항을 하기 때문에 주로 건축물의 기초공사에 널리 이용되고 있다.
그리고 콘크리트 파일은 지반조건에 따라 박혀 들어가야 하는 깊이가 다르며 연약지반의 경우에 2개 이상의 파일을 이어서 박는 경우가 있다.
즉 종래 콘크리트 파일의 이음은 콘크리트 파일의 끝단 부에 철강제의 좌판을 설치하여 이를 용접으로 잇는 방식을 채용한다.
이와 같은 용접에 의한 이음방식은 철강제의 좌판을 미리 콘크리트 파일의 끝단부에 결합하여야 하며, 좌판의 유무 및 위치에 따라 상부, 중부 및 하부 연결콘크리트 파일과, 일반 콘크리트 파일과 같은 많은 종류의 파일을 제작, 적재하여야 한다.
상부 연결콘크리트 파일은 하단에 좌판을 설치하여야 하고, 중부 연결콘크리트 파일은 상단과 하단에 좌판을 설치하여야 하며, 하부 연결콘크리트 파일은 상단에 좌판을 연결하여야 하고, 일반콘크리트 파일은 좌판이 없다.
그러나 이러한 많은 종류의 콘크리트 파일은 파일제작현장에 보관공간의 확보를 요구하게 되고, 좌판의 불필요한 재고에 따른 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한 용접에 의한 이음방식은 시공현장에서 용접을 하여야 하므로 이음에 많은 시간이 소요되고 시공현장 주변 환경이 열악하므로 완벽한 이음을 기대하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서 근자에는 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 볼트로 체결되어 연결하도록 된 이음장치가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.
상기와 같은 볼트체결방식의 이음장치로는 한국특허등록 제10-835778호(명칭: 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치)가 있으며, 상기 한국특허등록 제10-835778호의 콘크리트 파일의 탈부착가능 이음장치는 공보에 게재된 바와 같이 중심부에 상부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외경이 상부 콘크리트파일의 외경과 동일하며 상부 콘크리트 파일의 PC 너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 상부원판과, 중심부에 하부 콘크리트 파일의 중공부 내경과 동일한 중공부가 형성되어 있으며 외부경이 하부 콘크리트 파일의 외경과 동일하며 하부 콘크리트 파일의 PC너트에 대응한 위치에 관통공이 천공되어 있는 하부원판과, 상부원판과 하부원판의 사이에 일체로 연결된 연결수직부재가 구성되어 있는 이음장치에서, 상부원판의 가장자리와 하부원판의 가장자리 사이를 연결하며, 일정 원주방향 간격마다 관통공이 형성되고, 적어도 한부분이 수직방향으로 절개된 환형링과, 상기 연결수직부재에 상기 환형링의 관통공과 대응되는 부분에 볼트공이 형성되어 있는 연결수직부재인 중앙관과, 상기 환형링의 관통공을 관통시키는 동시에 중앙관의 볼트공에 체결되는 볼트로 구성된 것으로 이루어진다.
상기와 같이 이루어진 기존의 콘크리트 파일의 이음장치는 환형링에 의하여 항타력이 골고루 분산되어 하부로 전달되게 되어 있으므로 제2파일 및 이음장치의 파손 및 변형이 일어나지 않으며, 그에 따라 이음강도를 강하게 한다.
또한 시공현장에서 비로소 이음장치가 사용되므로 미리 여러 종류의 콘크리트 파일과 많은 양의 이음장치를 제작해 놓을 필요가 없으며, 그에 따라 재고량이 적게 되며 보관 장소 및 보관비용의 문제가 발생하지 않고, 볼트체결에 의하여 견고한 이음작업이 가능하므로 시공현장에서의 작업이 용이하다.
상기한 바와 같은 볼트체결 형상의 콘크리트 파일의 이음장치는 이음장치를 구성하는 환형링(외부링)을 연결수직부재에 볼트체결하여 결합을 할 때, 다수의 볼트를 체결해야만 하기 때문에 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 환형링(외부링)의 양단이 맞대어지면서 고정될 때, 맞대어지는 양단부와 연결수직부재와의 결속력이 약하여 밀폐성이 떨어짐은 물론 결합 또한 비 안정적인 문제점이 있었다.
즉 환형링의 양단부가 수직 일자형상의 단부를 가지어, 장시간 사용 시 양단이 서로 벌어지는 문제점이 있었다.
그리고 상부원판과 하부원판 및 연결수직부재의 부피가 커 운반 및 보관이 용이하지 못함은 물론, 제조가 불편하여 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 콘크리트 파일의 이음장치는, 상부 콘크리트 파일의 선단과 고정볼트로 체결되는 체결공을 가지는 상부판과, 하부 콘크리트 파일의 상단과 고정볼트로 체결되는 체결공을 가지는 하부판과, 상부판과 하부판을 수직으로 연결하는 수직판을 포함하는 2개 이상의 연결블럭으로 이루어지고, 연결블럭들은 평면상 원형을 이루도록 결합되고, 연결블럭의 전면 및 배면은 타 연결블럭과의 연결시 평면상 원형을 이룰 수 있는 곡면으로 이루어지고, 상부판과 하부판은 수직판 보다 전면으로 연장돌출되어 있으며, 상부판과 하부판이 가장자리 부위의 수직판 전면에는 환형상의 외부링이 결합되고, 외부링의 양단에는 수평상 서로 맞춤 결합되어 밀착되는 절곡홈이 서로 대응되는 방향측에 구비되는 특징이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1207092호(2012년 11월 30일 공고, 발명의 명칭 : 콘크리트 파일의 이음장치)에 개시(開示)되어 있다.
종래기술에 따른 콘크리트 파일의 이음장치는, 상부판과 수직판을 연결하는 체결부재와, 하부판과 수직판을 연결하는 체결부재가 수직판 내부에서 조립되기 때문에 수직판 내부에 작업자가 체결부재의 조립을 행할 수 있는 작업공간이 요구되므로 수직판의 높이를 줄일 수 없어 이음장치의 재료비를 절감할 수 없고, 이음공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 없으며, 수직판에 의한 연결부위의 길이를 줄이기 어려워 연결강도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 콘크리트 파일의 이음장치는, 작업 현장의 여건에 따라 연결방식을 변경하기 어렵기 때문에 다양한 여건에 맞는 적합한 연결공정을 진행하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 PHC파일 제작 시에 일체형으로 제작하고, 용접공정을 생략할 수 있으며, 연결장치의 무게 및 부품 수를 감소시킬 수 있고, PHC파일 또는 파일 단부에 구비되는 슈를 변형시키지 않고 끼움결합에 의해 제1파일과 제2파일을 일체로 구속하며, 현장 여건에 따라 용접 이음 또는 볼트부재 및 너트부재에 의한 연결방식으로 쉽게 전환시켜 PHC파일을 연결할 수 있는 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 제1파일과 일체로 제작되도록 상기 제1파일에 구비되는 제1강선에 거치되는 제1플레이트; 제2파일과 일체로 제작되도록 상기 제2파일에 구비되는 제2강선에 거치되는 제2플레이트; 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 동시에 밀착되며 감싸도록 배치되는 연결링부; 및 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 상기 연결링부가 밀착된 상태를 유지시키는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제1플레이트와 상기 제1파일 사이에 개재되는 제1돌출부; 상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제2플레이트와 상기 제2파일 사이에 개재되는 제2돌출부; 및 상기 연결링부를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 연결부위에 결합시키는 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제1파일에는 슈를 이루는 제1마감링부에 상기 제1돌출부가 삽입되는 제1삽입홈부가 형성되고, 상기 제1삽입홈부에는 상기 볼트부재가 결합되는 제1결합홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제1삽입홈부는, 상기 제1마감링부의 단부가 상기 제1파일 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제1경사면; 및 상기 제1플레이트의 단부에 상기 제1경사면과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제2경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제1돌출부에는 상기 제1경사면과 밀착되는 제1외측경사와, 상기 제2경사면과 밀착되는 제1내측경사가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제2파일에는 슈를 이루는 제2마감링부에 상기 제2돌출부가 삽입되는 제2삽입홈부가 형성되고, 상기 제2삽입홈부에는 상기 볼트부재가 결합되는 제2결합홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제2삽입홈부는, 상기 제2마감링부의 단부가 상기 제2파일 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제3경사면; 및 상기 제2플레이트의 단부에 상기 제2경사면과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제4경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 제2돌출부에는 상기 제3경사면과 밀착되는 제2외측경사와, 상기 제4경사면과 밀착되는 제2내측경사가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 고정부는, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 통과하여 연장되는 상기 볼트부재에 체결되고 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트의 내벽에 밀찰되는 너트부재; 및 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트에 구비되고 상기 볼트부재가 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 통과하도록 구비되는 통과홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 제1강선의 머리부가 제1플레이트의 제1결합홈부에 걸림결합되도록 상기 제1강선을 상기 제1플레이트에 삽입하여 PHC파일을 제조하는 단계; (b) 상기 PHC파일은 현장에 시공하는 단계; (c) 상기 (a) 단계와 동일한 제조방법으로 제조하여 제2플레이트가 일체로 구비되는 제2파일을 제조하고 상기 제1파일 상단에 배치시키는 단계; (d) 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트가 밀착된 상태에서 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 동시에 감싸도록 연결링부를 배치시키는 단계; 및 (e) 상기 연결링부를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 연결부위에 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법은, PHC파일 제조 시에 일체로 결합되는 플레이트를 연결링부에 의해 걸림결합시켜 제1파일 및 제2파일을 연결하므로 플레이트 또는 연결링부를 제1파일 또는 제2파일에 결합시키기 위한 별도의 구조물이 요구되지 않게 되어 연결장치의 무게 및 부품 수를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법은, PHC파일 및 PHC파일 단부에 구비되는 슈를 변형시키거나 슈에 플레이트를 용접하지 않고 제1파일 및 제2파일을 걸림결합시켜 연결할 수 있으므로 PHC파일을 변형 또는 파손에 의해 내구성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법은, 현장의 여건에 따라 높은 연결강도가 요구되는 경우에는 제1플레이트 및 제2플레이트를 서로 용접한 후에 연결링부를 설치하여 제1플레이트와 제2플레이트를 용접에 의한 접합공정과 동시에 걸림결합시킬 수 있어 다양한 연결공정을 선택적으로 행하면서 현장 여건에 맞는 적합한 연결공정을 행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법은, 연결링부를 걸림결합시키도록 플레이트에 고정시키는 볼트부재가 플레이트의 내측 공간부까지 연장되어 너트부재와 체결되므로 볼트부재에 의한 연결링부의 체결력을 향상시켜 플레이트의 걸림결합에 의해 연결되는 PHC파일의 연결강도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치는, 제1파일(12)과 일체로 제작되도록 제1파일(12)에 구비되는 제1강선(12b)에 거치되는 제1플레이트(32)와, 제2파일(14)과 일체로 제작되도록 제2파일(14)에 구비되는 제2강선(14b)에 거치되는 제2플레이트(34)와, 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)와 동시에 밀착되며 감싸도록 배치되는 연결링부(50)와, 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)와 연결링부(50)가 밀착된 상태를 유지시키는 고정부를 포함한다.
PHC파일을 제조할 때에는 원통 형상으로 이루어지는 제1마감링부(12a)와, 제1마감링부(12a) 내측에 원주방향으로 일정한 간격을 유지하며 다수 개가 배치되는 강선을 금형 내부에 배치시키고, 금형 내부에 콘크리트 모르타르를 주입하여 압력을 가하며 경화시켜 제1마감링부(12a)가 단부에 일체로 형성되고, 파일의 단부로부터 파일을 따라 길게 다수 개의 강선이 함침되는 PHC파일을 이루게 된다.
본 실시예는, 제1강선(12b)의 단부에 형성되는 제1머리부(12c)가 걸림결합되도록 파일 단부에 제1플레이트(32)를 배치시키고 제1플레이트(32)의 제1결합홀부(32a)에 강선을 삽입하여 PHC파일을 제조하면 파일 단부에 노출된 제1강선(12b)의 제1머리부(12c)에 제1플레이트(32)가 거치된 상태로 제1파일(12)과 제1플레이트(32)가 일체를 이루게 된다.
상기한 바와 같이 제조방법으로 제2파일(14)도 제조되며, 제2파일(14)의 단부에는 원통 모양의 제2마감링부(14a)가 일체로 설치되고, 제2파일(14)의 단부로부터 내측 방향으로 다수 개의 제2강선(14b)이 일정한 간격을 이루며 원주방향으로 배치되며, 제2강선(14b)은 제2플레이트(34)의 제2결합홀부(34a)를 관통하여 제2머리부(14c)에 제2플레이트(34)가 거치된 상태를 이루게 된다.
상기한 바와 같이 제1파일(12)의 단부에는 제1플레이트(32)가 일체로 연결되고, 제2파일(14)의 단부에는 제2플레이트(34)가 일체로 연결되는데, 본 실시예는 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)를 용접작업 또는 체결작업 없이 각각 파일과 일체로 제조되기 때문에 용접작업 또는 체결작업에 의해 제1마감링부(12a), 제2마감링부(14a) 및 파일에 변형 또는 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
연결링부(50)는, 반원 모양으로 형성되는 제1연결링(52)과, 반원 모양으로 형성되고 제1연결링(52)과 연결되면 원형을 이루며 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위에 배치되어 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 밀착상태가 유지시키는 제2연결링(54)을 포함한다.
제1연결링(52) 및 제2연결링(54)은 반원 모양으로 형성되고, 볼트부재(58)에 의해 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34) 사이의 연결부위에 밀착되게 배치되므로 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)를 동시에 감싸도록 설치되며 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 밀착상태를 유지할 수 있게 된다.
고정부는, 연결링부(50)로부터 돌출되고 제1플레이트(32)와 제1파일(12) 사이에 개재되는 제1돌출부(56a)와, 연결링부(50)로부터 돌출되고 제2플레이트(34)와 제2파일(14) 사이에 개재되는 제2돌출부(56b)와, 연결링부(50)를 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위에 결합시키는 볼트부재(58)를 포함한다.
제1연결링(52) 및 제2연결링(54) 내벽에는 일정한 간격을 유지하며 곡선 띠 형상의 제1돌출부(56a)와 제2돌출부(56b)가 형성되므로 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)가 밀착된 상태에서 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위를 감싸도록 제1연결링(52)과 제2연결링(54)을 배치시키면 제1돌출부(56a)와 제2돌출부(56b) 사이의 간격으로 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 단부가 삽입되면서 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)가 밀착된 상태로 구속된다.
이후에, 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)에 형성되는 관통홀부(50a)를 통해 볼트부재(58)를 삽입하여 제1마감링부(12a) 및 제2마감링부(14a)에 형성되는 고정홀부에 결합시키면 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)의 양단부가 서로 밀착되면서 원형의 띠 모양을 이루면서 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위를 감싸며 구속하게 된다.
제1파일(12)에는 슈를 이루는 제1마감링부(12a)에 제1돌출부(56a)가 삽입되는 제1삽입홈부(16a)가 형성되고, 제1삽입홈부(16a)에는 볼트부재(58)가 결합되는 고정홀부(16)가 형성되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)에 형성되는 제1돌출부(56a)가 제1삽입홈부(16a)에 삽입되면서 제1플레이트(32)와 제1마감링부(12a) 사이의 간격에 배치된다.
또한, 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)에 형성되는 관통홀부(50a)는 제1돌출부(56a)를 따라 연장되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54) 외측에서 삽입되는 볼트부재(58)는 관통홀부(50a)를 따라 제1돌출부(56a)를 통과하여 제1삽입홈부(16a)에 형성되는 고정홀부(16)에 체결된다.
제2파일(14)에는 슈를 이루는 제2마감링부(14a)에 제2돌출부(56b)가 삽입되는 제2삽입홈부(16b)가 형성되고, 제2삽입홈부(16b)에는 볼트부재(58)가 결합되는 고정홀부(16)가 형성되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)에 형성되는 제2돌출부(56b)가 제2삽입홈부(16b)에 삽입되면서 제2플레이트(34)와 제2마감링부(14a) 사이의 간격에 배치된다.
또한, 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)에 형성되는 관통홀부(50a)는 제2돌출부(56b)를 따라 연장되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54) 외측에서 삽입되는 볼트부재(58)는 관통홀부(50a)를 따라 제2돌출부(56b)를 통과하여 제2삽입홈부(16b)에 형성되는 고정홀부(16)에 체결된다.
제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 테두리에는 파일 내측 방향으로 경사지게 형성되는 제1경사부(32b) 및 제2경사부(34b)가 형성되므로 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)가 밀착되게 배치되면 제1경사부(32b)와 제2경사부(34b)의 단부가 연결되면서 'V' 모양의 홈부를 이루게 된다.
따라서 작업 현장의 여건에 따라 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34) 사이의 연결강도가 보다 더 강하게 요구되는 경우에는 제1경사부(32b)와 제2경사부(34b)에 의해 형성되는 'V' 모양 홈부에 용접작업을 행하고, 제1경사부(32b)와 제2경사부(34b) 및 용접부위가 감싸지도록 연결링부(50)를 설치할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치를 이용하는 파일 시공방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치를 이용하는 파일 시공방법은, 제1강선(12b)의 머리부가 제1플레이트(32)의 제1결합홀부(32a)에 걸림결합되도록 제1강선(12b)을 제1플레이트(32)에 삽입하여 제1파일(12)을 제조하고, 제2강선(14b)의 머리부가 제2플레이트(34)의 제2결합홀부(34a)에 걸림결합되도록 제2강선(14b)을 제2플레이트(34)에 삽입하여 제2파일(14)을 제조하는 단계와, 제2파일(14)을 현장에 시공하는 단계와, 제1파일(12)을 제2파일(14) 상단에 배치시키는 단계와, 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)가 밀착된 상태에서 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)를 동시에 감싸도록 연결링부(50)를 배치시키는 단계와, 연결링부(50)를 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위에 결합시키는 단계를 포함한다.
본 실시예는, PHC파일을 제조할 때에 제1마감링부(12a) 및 제2마감링부(14a)가 파일의 단부를 감싸며 일체로 형성되도록 제조하고, 파일의 단부로부터 파일의 길이 방향으로 다수 개의 제1강선(12b) 및 제2강선(14b)이 함침된 상태를 이루도록 PHC파일을 제조한다.
제1강선(12b) 및 제2강선(14b)의 단부에는 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)가 구비되고, 각각의 머리부에는 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)가 거치되도록 PHC파일을 제조한다.
제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)에는 제1강선(12b) 및 제2강선(14b)에 대향되는 위치에 다수 개의 제1결합홀부(32a) 및 제2결합홀부(34a)가 형성되고, 제1결합홀부(32a) 및 제2결합홀부(34a)는 원형의 홀부로부터 측 방향을 연장되는 연장홀부(36)가 형성되므로 제1강선(12b) 및 제2강선(14b)의 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)가 노출되게 PHC파일을 제작한 후에 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)를 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)에 거치시켜 조립할 수 있다.
이때, 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)를 제1결합홀부(32a) 및 제2결합홀부(34a)의 원형 홀부로 삽입한 후에 상대적으로 지름이 작은 연장홀부(36) 측으로 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)를 슬라이딩시키면 지름 또는 폭이 좁은 연장홀부(36)에 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)가 걸림결합되어 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)로부터 제1머리부(12c) 및 제2머리부(14c)가 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)를 제1파일(12) 및 제2파일(14)에 조립한 후에 지중에 제1파일(12)을 시공하고, 제1파일(12)의 상면에 배치되는 제1플레이트(32)의 상면에 제2플레이트(34)가 밀착되도록 제2파일(14)을 배치시킨다.
이후에, 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)이 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위를 감싸도록 배치시키고, 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)의 외벽으로부터 볼트부재(58)를 삽입하여 제1마감링부(12a) 및 제2마감링부(14a)에 체결하면 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 밀착상태가 유지되도록 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)이 원형의 띠 모양으로 조립된다.
상기한 바와 같은 시공방법에 의해 지중에 설치되는 제2파일(14) 상단에 제1파일(12)을 연결할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치가 도시된 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 PHC파일용 신속 연결장치의 제1삽입홈부(16a)는, 제1마감링부(12a)의 단부가 제1파일(12) 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제1경사면(17a)과, 제1플레이트(32)의 단부에 제1경사면(17a)과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제2경사면(17b)을 포함한다.
본 실시예의 제1파일(12)은, 제1삽입홈부(16a)를 이루기 위한 별도의 구도물이 구비되지 않고, 제1마감링부(12a)의 단부 파일의 내측으로 굴곡되어 제1경사면(17a)을 형성하고, 제1플레이트(32)의 단부에 형성되는 제2경사면(17b)이 제1경사면(17a)과 대칭되게 형성되므로 제1플레이트(32)를 제1파일(12)의 단부에 조립하면 제1경사면(17a)과 제2경사면(17b)의 단부가 밀착되면서 'V' 모양의 제1삽입홈부(16a)를 이루게 된다.
제1돌출부(56a)에는 제1경사면(17a)과 밀착되는 제1외측경사(57c)와, 제2경사면(17b)과 밀착되는 제1내측경사(57a)가 형성되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)을 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위에 배치시키면 제1돌출부(56a)를 이루는 제1외측경사(57c)와 제1내측경사(57a)가 제1경사면(17a)과 제2경사면(17b)에 밀착되면서 제1돌출부(56a)가 제1삽입홈부(16a)에 삽입된다.
제2삽입홈부(16b)는, 제2마감링부(14a)의 단부가 제2파일(14) 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제3경사면(17c)과, 제2플레이트(34)의 단부에 제3경사면(17c)과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제4경사면(17d)을 포함한다.
본 실시예의 제2파일(14)은, 제2삽입홈부(16b)를 이루기 위한 별도의 구도물이 구비되지 않고, 제2마감링부(14a)의 단부 파일의 내측으로 굴곡되어 제3경사면(17c)을 형성하고, 제2플레이트(34)의 단부에 형성되는 제4경사면(17d)이 제3경사면(17c)과 대칭되게 형성되므로 제2플레이트(34)를 제2파일(14)의 단부에 조립하면 제3경사면(17c)과 제4경사면(17d)의 단부가 밀착되면서 'V' 모양의 제2삽입홈부(16b)를 이루게 된다.
제2돌출부(56b)에는 제3경사면(17c)과 밀착되는 제2외측경사(57d)와, 제4경사면(17d)과 밀착되는 제2내측경사(57b)가 형성되므로 제1연결링(52) 및 제2연결링(54)을 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)의 연결부위에 배치시키면 제2돌출부(56b)를 이루는 제2외측경사(57d)와 제2내측경사(57b)가 제3경사면(17c)과 제4경사면(17d)에 밀착되면서 제2돌출부(56b)가 제2삽입홈부(16b)에 삽입된다.
따라서 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34) 사이의 연결부위와 연결링부(50)가 간격 없이 밀찰된 상태로 조립될 수 있게 되어 제1파일(12)과 제2파일(14) 사이의 조립강도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 고정부는, 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)를 통과하여 연장되는 볼트부재(58)에 체결되고 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 내벽에 밀찰되는 너트부재(58a)와, 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)에 구비되고 볼트부재(58)가 제1플레이트(32)와 제2플레이트(34)를 통과하도록 구비되는 통과홀부(70)를 더 포함한다.
본 실시예의 볼트부재(58)는 연결링부(50)의 외벽으로부터 연결링부(50), 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)를 관통하여 파일 내부까지 연장되고, 볼트부재(58)의 단부에 너트부재(58a)가 결합되어 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 내측 단부에 형성되는 걸림턱부(59)에 너트부재(58a)가 체결된다.
제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 외벽에는 통과홀부(70)를 이루는 홈부가 형성되는데, 제1플레이트(32)에 형성되는 제1통과홈부(72)와, 제2플레이트(34)에 형성되는 제2통과홈부(74)가 서로 밀착되어 볼트부재(58)가 통과되는 통과홀부(70)를 이루게 된다.
제1통과홈부(72) 및 제2통과홈부(74)는 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 외벽에 방사형으로 다수 개가 일정한 간격을 유지하도록 형성되고, 각각의 통과홀부(70)에 대향되도록 연결링부(50)에 관통홀부(50a)가 형성되므로 일 실시예와 비교하여 상대적으로 길게 형성되는 볼트부재(58)를 관통홀부(50a) 및 통과홀부(70)를 통해 삽입하면 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 내측 단부를 통과하여 연장되므로 제1플레이트(32) 및 제2플레이트(34)의 내측 단부에 배치되는 너트부재(58a)와 결합될 수 있게 된다.
여기서, 너트부재(58a)는 제1플레이트(32)의 내측 단부에 형성되는 걸림턱부(59) 또는 제2플레이트(34)의 내측 단부에 형성되는 걸림턱부(59)에 용접되어 고정될 수 있다.
이로써, PHC파일 제작 시에 일체형으로 제작하고, 용접공정을 생략할 수 있으며, 연결장치의 무게 및 부품 수를 감소시킬 수 있고, PHC파일 또는 파일 단부에 구비되는 슈를 변형시키지 않고 끼움결합에 의해 제1파일과 제2파일을 일체로 구속하며, 현장 여건에 따라 용접 이음 또는 볼트부재 및 너트부재에 의한 연결방식으로 쉽게 전환시켜 PHC파일을 연결할 수 있는 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 매립형 PHC파일용 신속 연결장치 및 이를 이용하는 파일 시공방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 연결장치 및 이를 이용하는 시공방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
12 : 제1파일 12a : 제1마감링부
12b : 제1강선 12c : 제1머리부
14 : 제2파일 14a : 제2마감링부
14b : 제2강선 14c : 제2머리부
32 : 제1플레이트 32a : 제1결합홀부
32b : 제1경사부 34 : 제2플레이트
34a : 제2결합홀부 34b : 제2경사부
50 : 연결링부 50a : 관통홀부
52 : 제1연결링 54 : 제2연결링
56a : 제1돌출부 56b : 제2돌출부
57a : 제1내측경사 57b : 제2내측경사
57c : 제1외측경사 57d : 제2외측경사
58 : 볼트부재 58a : 너트부재
70 : 통과홀부 72 : 제1통과홈부
74 : 제2통과홈부

Claims (9)

  1. 제1파일과 일체로 제작되도록 상기 제1파일에 구비되는 제1강선에 거치되는 제1플레이트;
    제2파일과 일체로 제작되도록 상기 제2파일에 구비되는 제2강선에 거치되는 제2플레이트;
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 동시에 밀착되며 감싸도록 배치되는 연결링부; 및
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트와 상기 연결링부가 밀착된 상태를 유지시키는 고정부를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제1플레이트와 상기 제1파일 사이에 개재되는 제1돌출부;
    상기 연결링부로부터 돌출되고 상기 제2플레이트와 상기 제2파일 사이에 개재되는 제2돌출부; 및
    상기 연결링부를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 연결부위에 결합시키는 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일용 신속 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1파일에는 슈를 이루는 제1마감링부에 상기 제1돌출부가 삽입되는 제1삽입홈부가 형성되고, 상기 제1삽입홈부에는 상기 볼트부재가 결합되는 제1결합홀부가 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1삽입홈부는,
    상기 제1마감링부의 단부가 상기 제1파일 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제1경사면; 및
    상기 제1플레이트의 단부에 상기 제1경사면과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제2경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1돌출부에는 상기 제1경사면과 밀착되는 제1외측경사와, 상기 제2경사면과 밀착되는 제1내측경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2파일에는 슈를 이루는 제2마감링부에 상기 제2돌출부가 삽입되는 제2삽입홈부가 형성되고, 상기 제2삽입홈부에는 상기 볼트부재가 결합되는 제2결합홀부가 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일용 신속 연결장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2삽입홈부는,
    상기 제2마감링부의 단부가 상기 제2파일 내측으로 굴곡되어 일루어지는 제3경사면; 및
    상기 제2플레이트의 단부에 상기 제2경사면과 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제4경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2돌출부에는 상기 제3경사면과 밀착되는 제2외측경사와, 상기 제4경사면과 밀착되는 제2내측경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 고정부는,
    상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 통과하여 연장되는 상기 볼트부재에 체결되고 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트의 내벽에 밀찰되는 너트부재; 및
    상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트에 구비되고 상기 볼트부재가 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 통과하도록 구비되는 통과홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치.
  9. (a) 제1강선의 머리부가 제1플레이트의 제1결합홀부에 걸림결합되도록 상기 제1강선을 상기 제1플레이트에 삽입하여 제1파일을 제조하고, 제2강선의 머리부가 제2플레이트의 제2결합홀부에 걸림결합되도록 상기 제2강선을 상기 제2플레이트에 삽입하여 제2파일을 제조하는 단계;
    (b) 상기 제2파일을 현장에 시공하는 단계;
    (c) 상기 제1파일을 상기 제2파일 상단에 배치시키는 단계;
    (d) 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트가 밀착된 상태에서 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트를 동시에 감싸도록 연결링부를 배치시키는 단계; 및
    (e) 상기 연결링부를 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트의 연결부위에 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 PHC파일형 신속 연결장치를 이용하는 파일 시공방법.
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