KR20190000532A - 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조 - Google Patents

헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하부 샤프트 파일의 상단에 암 커플링이 장착되고, 암 커플링의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 배치는 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조에 관한 것으로서, 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일(3)이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일(3) 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부(5)가 구비되는 헬리컬 파일에 있어서, 2개의 샤프트 파일(3 ; 3a, 3b) 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일(3a)의 상단에 암 커플링(10)의 하단이 용접되고, 암 커플링(10)의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱(15)이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링(10)과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링(20)이 상부 샤프트 파일(3b)의 하단 외주면에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조{STRUCTURE FOR CONNECTING SHAFT-PILES IN THE HELICAL PILE}
본 발명은 헬리컬 파일에서 상재적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트와 상대적으로 상부에 배치되는 상부 샤프트를 연결하는 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 샤프트 파일의 상단에 암 커플링이 장착되고, 암 커플링의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 배치는 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-1675884호(2016년 11월 8일, 등록)에 " 확장판이 제작된 헬리컬 파일 및 그 시공 방법"이 소개되어 있다.
상기 확장판이 제작된 헬리컬 파일은 선단부 파일, 상기 선단부 파일과 연결되어 일체로 회전 가능한 제 1 샤프트 파일 및 상기 제 1 샤프트 파일과 연결되어 일체로 회전 가능한 제 2 샤프트 파일을 포함하는 파일부; 상기 선단부 파일의 외주면에 상호 이격된 상태로 배치되는 나선형의 회전날개부; 상기 선단부 파일과 제 1 샤프트 파일, 상기 제 1 샤프트 파일과 상기 제 2 샤프트 파일을 연결시키는 커플러; 및 상기 커플러보다 회전 반경이 넓고, 상기 커플러를 둘러싸도록 배치되는 확장부를 포함하고, 상기 파일부가 지반으로 회전 관입될 경우, 상기 확장부는 회전하면서 상기 선단부 파일과 상기 지반 사이의 토사 공간을 형성시키며, 상기 확장부는, 원판의 중앙부가 관통형성된 링형상의 확장판; 및 상기 확장판의 양단부로부터 하방으로 형성되어 상기 커플러의 외주면 상에 위치하는 확장날개를 포함하며, 상기 확장판에는 상기 확장판을 관통형성하는 그라우팅홀이 확장판의 중심으로부터 방사상으로 배치되고, 상기 선단부 파일의 외주면을 따라 주입되는 그라우트재는 상기 그라우팅홀로 통과되어 상기 파일부의 회전 관입에 따라 형성된 토사 공
간으로 그라우팅되며, 상기 그라우트재는 지상에서 상기 토사공간으로 직접 주입하여 헬리칼파일의 관경이 커지도록 하며, 상기 커플러의 외주면에는 볼트가 관통될 수 있도록 다수의 관통홀이 대향되게 형성되며, 상기 볼트는 확장날개도 관통하면서 너트와 체결됨에 따라 확장부를 커플러에 고정되도록 하되, 상기 확장날개는 커플러의 외주면 일측에 형성되는 제 1 확장날개; 및 상기 제 1 확장날개와 대향하는 상기 커플러의 외주면 타측에 형성되는 제 2 확장날개를 포함하고, 상기 제 1, 2 확장날개는 하부로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 지닌 것이다.
그러나, 상기 확장판이 제작된 헬리컬 파일은 샤프트 파일에 볼트를 성형하고, 커플러에 너트를 성형하기 때문에 자재비와 가공비가 많이 요구되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 하부 샤프트 파일의 상단에 암 커플링이 연결되고, 암 커플링의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 배치됨으로써, 하부 샤프트 파일과 상부 샤프트 파일의 연결 작업이 간편하고, 암 커플링과 수 커플링을 제작하고 및 접합하기 용이하여 제작비 및 가공비를 절감할 수 있는 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조의 일례는 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부가 구비되는 헬리컬 파일에 있어서,
2개의 샤프트 파일 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일의 상단에 암 커플링의 하단이 용접되고, 암 커플링의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 암 커플링은 외주면에 볼트 구멍이 형성되고, 볼트 구멍이 수 커플링이 인입되는 걸림턱 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍에 무두 볼트가 체결되고, 걸림턱과 결합된 수 커플링의 수직부가 무도 볼트에 걸려, 암 커플링과 수 커플링의 결합이 무두 볼트에 의해 해제되지 않게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 암 커플링은 내주면에 걸림턱이 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.
다른 대안으로, 상기 암 커플링은 단조 가공 또는 선삭 가공에 의해 내주면에 한 쌍의 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 수 커플링은 암 커플링의 걸림턱에 밀착되지 않는 외측 둘레부가 용접되고, 수평부와 수직부에 각각 천공된 구멍의 둘레가 상부 샤프트 파일의 외주면에 용접되는 것을 특징으로 한다.
상기 수 커플링은 내부에 "ㄴ" 형상의 구멍이 천공되고, 구멍의 둘레가 상부 샤프트 파일의 외주면에 용접되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조의 다른 예는 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부가 구비되는 헬리컬 파일에 있어서,
2개의 샤프트 파일 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일의 상단에 암 커플링의 하단이 용접되고, 암 커플링의 원통 둘레에 프레스 가공에 의해 사각형 형상으로 형성된 3개의 걸림턱이 일정 간격으로 배열되고, 암 커플링과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 3개의 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 암 커플링은 프레스 가공 방법으로 외주면에 중심을 향해 프레스 가압을 함으로써, 외주면의 3곳에 사각형의 프레스 홈이 일정 간격으로 형성되고, 프레스 홈에 대응되게 내주면에 3개의 걸림턱이 돌출되고, 내주면 하단에 단턱이 형성되며, 걸림턱과 단턱 사이에 수 커플링의 수평부가 끼워질 수 있는 통로가 형성되며, 외주면에 볼트 구멍이 형성되고, 볼트 구멍이 수 커플링이 인입되는 걸림턱과 걸림턱 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍에 무두 볼트가 체결되며, 걸림턱과 결합된 수 커플링의 수직부가 무도 볼트에 걸려, 암 커플링과 수 커플링의 결합이 무두 볼트에 의해 해제되지 않게 되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조는 "ㄱ" 형상의 걸림턱이 배치된 암 커플링과 "ㄴ" 형상의 수 커플링를 이용하여 하부 샤프트 파일과 상부 샤프트 파일의 연결하는 작업이 간편하고, 암 커플링과 수 커플링을 각각 제작하고 및 용접하기 용이하여 제작비 및 가공비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 헬리컬 파일을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 수 커플링이 상부 샤프트 파일의 하단 외주면에 용접되는 구조를 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조의 연결 공정을 도시한 작업 공정도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헬리컬 파일용 사프트 파일 연결구조를 도시한 조립 사시도이다.
도 10은 암 커플링의 일부를 절취하여 도시한 일부 절취 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하조면, 일반적으로 헬리컬 파일(1)은 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일(3)이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일(3) 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부(5)가 구비된다.
도 2를 참조하면, 상기와 같은 헬리컬 파일에 있어서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조는 2개의 샤프트 파일(3 ; 3a, 3b) 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일(3a)의 상단에 암 커플링(10)의 하단이 용접되고, 암 커플링(10)의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱(15)이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링(10)과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링(20)이 상부 샤프트 파일(3b)의 하단 외주면에 배치된다.
또한, 상기 암 커플링(10)은 외주면에 볼트 구멍(13)이 형성되고, 볼트 구멍(13)이 수 커플링(20)이 인입되는 걸림턱(15) 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍(13)에 무두 볼트(14)가 체결되며, 걸림턱(15)과 결합된 수 커플링(20)의 수직부(21)가 무도 볼트(14)에 걸려, 암 커플링(10)과 수 커플링(20)의 결합이 무두 볼트(14)에 의해 해제되지 않게 된다.
상기 암 커플링(10)은 내주면에 걸림턱(15)이 용접에 의해 접합된다.
다른 대안으로, 상기 암 커플링(20)은 단조 가공 또는 선삭 가공에 의해 내주면에 한 쌍의 걸림턱(15)이 형성된다.
도 3을 참조하면, 상기 수 커플링(20)은 암 커플링(10)의 걸림턱(15)에 밀착되지 않는 외측 둘레부가 용접되고, 수평부(21)와 수직부(22)에 각각 천공된 구멍(23, 24)의 둘레가 상부 샤프트 파일(3b)의 외주면에 용접된다.
도 4를 참조하면, 다른 대안으로, 상기 수 커플링(20)은 내부에 "ㄴ" 형상의 구멍(25)이 천공되고, 구멍(25)의 둘레가 상부 샤프트 파일(3b)의 외주면에 용접된다.
도 3 및 도 4에는 용접되는 부위를 까맣게 도시하였다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조에 의해 2개의 샤프트 파일이 연결되는 공정을 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7에는 설명의 편의상 하부 샤프트(3ㅁ)와 상부 샤프트(3b)에 걸림턱(10)과 수 커플링(20)이 각각 하나씩만 도시하였다.
도 5에 도시된 것처럼, 하부 샤프트(3a)의 상단에 연결된 암 커플링(10)의 걸림턱(15) 사이로 상부 샤프트(3b)의 하단 외주면에 부착된 수 커플링(20)이 인입되어, 상부 샤프트(3b)의 하단이 하부 샤프트(3a)이 상단에 밀착된다.
이후, 도 6에 도시된 것처럼, 하부 샤프트(3a)에 대해 상부 샤프트(3b)를 화살표(31) 방향으로 돌림으로써, "ㄱ" 형상의 걸림턱(15)과 "ㄴ" 형상의 수 커플링(20)이 결합된다.
이후, 도 7에 도시된 것처럼, 암 커플링(10)의 볼트구멍(130에 무두 볼트(14)를 체결함으로써, 걸림턱(15)과 결합된 수 커플링(20)의 반대편 수직면(26)이 무도 볼트(14)에 걸려, 무두 볼트(14)에 의해 암 커플링(10)의 걸림턱(15)과 수 커플링(20)의 결합이 해제되지 않게 된다.
상기와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조는 "ㄱ" 형상의 걸림턱(15)이 배치된 암 커플링(10)과 "ㄴ" 형상의 수 커플링(20)를 이용하여 하부 샤프트 파일(3a)과 상부 샤프트 파일(3b)의 연결하는 작업이 간편하고, 암 커플링(10)과 수 커플링(20)을 각각 제작하고 및 용접하기 용이하여 제작비 및 가공비를 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조는 2개의 샤프트 파일(110a, 110b) 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일(110a)의 상단에 암 커플링(120)의 하단이 용접되고, 암 커플링(120)의 원통 둘레에 프레스 가공에 의해 사각형 형상으로 형성된 3개의 걸림턱(121)이 일정 간격으로 배열되고, 암 커플링(120)과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 3개의 수 커플링(130)이 상부 샤프트 파일(110b)의 하단 외주면에 일정 간격으로 배치된다.
상기 암 커플링(120)은 프레스 가공 방법으로 외주면에 중심을 향해 프레스 가압을 함으로써, 외주면의 3곳에 사각형의 프레스 홈(122)이 일정 간격으로 형성되고, 프레스 홈(122)에 대응되게 내주면에 3개의 걸림턱(121)이 돌출되고, 내주면 하단에 단턱(123)이 형성되며, 걸림턱(121)과 단턱(123) 사이에 수 커플링(130)의 수평부(131)가 끼워질 수 있는 통로(124)가 형성되며, 외주면에 볼트 구멍(125)이 형성되고, 볼트 구멍(125)이 수 커플링(130)이 인입되는 걸림턱과 걸림턱 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍(125)에 무두 볼트(126)가 체결되며, 걸림턱(121)과 결합된 수 커플링(130)의 수직부(132)가 무도 볼트(126)에 걸려, 암 커플링(120)과 수 커플링(130)의 결합이 무두 볼트(126)에 의해 해제되지 않게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조의 암 커플링과 수 커플링의 결합 공정은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조와 같다.
10 : 암 커플링 15 : 걸림턱
20 ; 수 커플링

Claims (8)

  1. 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일(3)이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일(3) 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부(5)가 구비되는 헬리컬 파일에 있어서,
    2개의 샤프트 파일(3 ; 3a, 3b) 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일(3a)의 상단에 암 커플링(10)의 하단이 용접되고, 암 커플링(10)의 내주면에 "ㄱ" 형상으로 형성된 한 쌍의 걸림턱(15)이 서로 마주보게 배치되며, 암 커플링(10)과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 한 쌍의 수 커플링(20)이 상부 샤프트 파일(3b)의 하단 외주면에 배치되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 암 커플링(10)은 외주면에 볼트 구멍(13)이 형성되고, 볼트 구멍(13)이 수 커플링(20)이 인입되는 걸림턱(15) 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍(13)에 무두 볼트(14)가 체결되며, 걸림턱(15)과 결합된 수 커플링(20)의 수직부(21)가 무도 볼트(14)에 걸려, 암 커플링(10)과 수 커플링(20)의 결합이 무두 볼트(14)에 의해 해제되지 않게 되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 암 커플링(10)은 내주면에 걸림턱(15)이 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 암 커플링(20)은 단조 가공 또는 선삭 가공에 의해 내주면에 한 쌍의 걸림턱(15)이 형성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수 커플링(20)은 암 커플링(10)의 걸림턱(15)에 밀착되지 않는 외측 둘레부가 용접되고, 수평부(21)와 수직부(22)에 각각 천공된 구멍(23, 24)의 둘레가 상부 샤프트 파일(3b)의 외주면에 용접되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수 커플링(20)은 내부에 "ㄴ" 형상의 구멍(25)이 천공되고, 구멍(25)의 둘레가 상부 샤프트 파일(3b)의 외주면에 용접되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  7. 근입 깊이에 따라 복수개의 샤프트 파일이 연결되며, 복수개의 샤프트 파일 중 끝이 뾰족한 선단의 샤프트 파일에 복수개의 헬릭스부가 구비되는 헬리컬 파일에 있어서,
    2개의 샤프트 파일(110a, 110b) 중 상대적으로 하부에 배치되는 하부 샤프트 파일(110a)의 상단에 암 커플링(120)의 하단이 용접되고, 암 커플링(120)의 원통 둘레에 프레스 가공에 의해 사각형 형상으로 형성된 3개의 걸림턱(121)이 일정 간격으로 배열되고, 암 커플링(120)과 짝을 이루는 "ㄴ" 형상으로 형성된 3개의 수 커플링(130)이 상부 샤프트 파일(110b)의 하단 외주면에 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 암 커플링(120)은 프레스 가공 방법으로 외주면에 중심을 향해 프레스 가압을 함으로써, 외주면의 3곳에 사각형의 프레스 홈(122)이 일정 간격으로 형성되고, 프레스 홈(122)에 대응되게 내주면에 3개의 걸림턱(121)이 돌출되고, 내주면 하단에 단턱(123)이 형성되며, 걸림턱(121)과 단턱(123) 사이에 수 커플링(130)의 수평부(131)가 끼워질 수 있는 통로(124)가 형성되며, 외주면에 볼트 구멍(125)이 형성되고, 볼트 구멍(125)이 수 커플링(130)이 인입되는 걸림턱과 걸림턱 사이의 위치에 배치되며, 볼트 구멍(125)에 무두 볼트(126)가 체결되며, 걸림턱(121)과 결합된 수 커플링(130)의 수직부(132)가 무도 볼트(126)에 걸려, 암 커플링(120)과 수 커플링(130)의 결합이 무두 볼트(126)에 의해 해제되지 않게 되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 파일용 샤프트 파일 연결구조.
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