KR20190040393A - 나선철근용 철근연결구 - Google Patents

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KR20190040393A KR1020170128668A KR20170128668A KR20190040393A KR 20190040393 A KR20190040393 A KR 20190040393A KR 1020170128668 A KR1020170128668 A KR 1020170128668A KR 20170128668 A KR20170128668 A KR 20170128668A KR 20190040393 A KR20190040393 A KR 20190040393A
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Abstract

본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구는, 서로 다른 나선철근의 나선돌기와 각각 나사결합하는 제1나선홈과 제2나선홈 중 어느 하나가 형성된 제1몸체 및 제2몸체와, 상기 제1몸체와 제2몸체 사이에 위치하고, 상기 제1몸체 내부에 일측 일부가 나사결합에 의해 삽압되어 나선철근 단부를 가압하며, 타측 내부는 상기 제2몸체의 일부를 나사결합에 의해 수용하여 상기 제1몸체와 제2몸체를 구속하는 가압체를 포함하여 구성되며, 상기 가압체는 제1몸체 및 제2몸체에 대하여 다열나사에 의해 결합됨을 특징으로 한다.

Description

나선철근용 철근연결구 {Reinforcing rod a coupling device for hooped reinforcement}
본 발명은 철근연결구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 나선철근 각각에 양측이 가조립될 수 있도록 하여 보관이 용이하고 시공이 용이한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
본 발명은 각각 분리된 상태로 가조립된 한 쌍의 나선철근을 근접하여 연결시 삽입 위치를 안내하는 삽입부 및 안착면을 구비하여 시공 능률을 높일 수 있도록 한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
본 발명은 나선철근용 철근연결구를 이루는 다수 부품이 모두 다열나사로 체결되게 하여 충격 하중으로부터 풀림이 미연에 차단될 수 있도록 한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
본 발명은 한 쌍의 나선철근을 내부에 수용한 상태로 완전 조립시 나선철근의 단부에 틈이 발생하지 않도록 한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
본 발명은 나선철근을 회전시키지 않고 연결 가능하도록 한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
본 발명은 지상에서 서로 조립된 다수 나선철근과 지반에 고정된 다수 나선철근을 적층 조립시 각각의 나선철근 하단부의 위치가 상이하더라도 틈없이 조립가능하도록 한 나선철근용 철근연결구에 관한 것이다.
일반적으로 철근 콘크리트의 구조물의 시공에 있어서 골조로 사용하는 철근은 콘크리트와의 부착응력도를 향상시키기 위해 횡 방향으로 돌출된 마디와 종 방향으로 전체 길이에 걸쳐 대칭으로 두 줄의 리브가 있는 이형철근을 주로 사용하고 있으며, 철근은 운반이나 작업 편의를 위해 한정된 길이로 생산되기 때문에 대부분 연결하여 사용하게 되는데 이형철근을 연결하기 위한 방식은 여러 가지가 사용되고 있다.
가장 널리 사용하는 방식은 두 철근의 단부를 겹쳐 결속선으로 묶는 겹침이음 방식인데 이 방식은 이음부가 철근의 부착력에만 의존하기 때문에 안전성이 취약하고, 두 철근의 단부를 산소 아세틸렌 가스 불꽃으로 가열하여 압접기로 가압해 연결하는 가스압접 방식은 이음부에 열변형이 일어나 이차응력이 발생하여 이음부가 철근 모재 보다 취약해지며, 두 철근의 양단을 업셋팅하거나 단조가공으로 리브와 마디를 원형으로 가공한 다음 절삭 및 전조 방식으로 수나사를 가공하여 암나사형 커플러로 연결하는 나사 이음 방식은 철근에 외력이 가해져 이음부가 철근 모재와 다른 변형이 일어나 모재 보다 취약해지는 문제점이 있다.
철근의 생산에 관한 규정에 있어서는 철근콘크리트 구조물에 열이 가해져도 쉽게 붕괴 되지 않도록 하기 위해 철근은 콘크리트와 열팽창 비율이 비슷한 재료적 성질을 유지하여 생산하도록 하고 있으나, 우리나라의 철근의 이음에 관한 규정에서 철근의 호칭명이 D29 (직경 29mm) 이상의 철근 이음에는 겹침이음 방식을 허용하지 않고 있기 때문에, 상기에서 설명한 바와 같이 철근을 가스압접이나 기계적인 방식으로 연결하고 있는데 이 방식은 철근에 열이나 외력을 가하는 이차가공을 함으로써 철근이 가지고 있는 본래의 재료적 성질을 변화시키는 이음 방식인 것으로서 이 연결 방식을 불가피하게 허용하는 것은 철근 본래의 재료적 성질을 변화시키지 않으면서 연결할 수 있는 철근연결구가 많이 개발되어 있다.
또한, 최근에는 최선의 연결 방법의 필요성에 의해 도 1과 같이, 철근의 외면에 나사산 형태의 나사 마디(11)를 형성한 나사 마디 철근(1, 1a)이 개발되어 내면에 철근(1, 1a)의 나사 마디(11)가 체결되는 암나사부(41)가 있는 슬리브(4z)로 연결하고 있다.
그러나, 철근(1, 1a)의 나사 마디(11)의 피치가 길고 나사의 형태가 정밀하지 않아 체결이 원활하도록 슬리브(4z)의 암나사부(41)의 나사골을 철근(1, 1a)의 나사 마디(11)보다 크게 형성하기 때문에 슬리브(4z)로 두 철근(1,1a)을 체결하면 슬리브(4z)와 철근 (1, 1a)사이에 유격이 많아 체결이 쉽게 풀리고 슬립이 발생하는 문제점이 있다.
즉 외부로부터 충격하중이나, 인장과 압축의 반복하중이 가해지면 암나사부(41)와 나사 마디(11) 사이의 유격에 의해 점차적으로 풀려 구속이 해지되는 문제점이 있다.
이를 해소하기 위하여 슬리브(4z)의 양단에 로크너트(5z)를 체결하고 슬리브(4z)의 내부에 그라우트재를 충전하여 유격을 제거하고 있으나, 별도로 그라우트재를 준비하여 충전하는 작업이 번거롭고 그라우트재의 강도가 철근의 10% 내외에 불과해 안전한 결속이 되지 못하며, 철근(1, 1a)의 피치가 길어 나사산의 경사각이 크므로 로크너트(5z)의 체결에 많은 힘이 소요되고 외부의 진동에 로크너트(5z)가 쉽게 풀릴 수 있는 안전성의 문제가 있다.
그리고 두 개의 로크너트(5z)가 슬리브(4z)와 일체로 가결합 되어 있지 않고 별도의 부품으로 구비되어 부품의 관리가 어렵고 로크너트(5z)는 비교적 크기가 작아 연결작업 시에 낙하에 의한 안전사고가 발생할 수 있는 위험성이 높기 때문에 작업의 안전성과 시공성 그리고 작업 속도에 의한 원가절감이 요구되는 건설 현장의 특성상 가결합이 가능한 철근 연결구의 필요성이 절감되고 있는 현실이다.
이를 해소하기 위하여 대한민국 등록실용신안 제0409526호에는 도 2와 같이 나사마디(11)를 감싸도록 안착되는 반원형슬리브(2)를 구비하고, 상기 반원형슬리브(2)의 좌우측에는 로크너트(5)를 죄어 반원형슬리브(2)의 경사진 양측을 가압함으로써 나선철근(1a)을 연결할 수 있도록 한 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래 기술 역시 많은 수의 부품을 포함하여 구성되므로, 보관 및 관리가 불편하며, 시공성이 저하되는 문제점을 여전히 가지고 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 철근연결구에 관한 것으로서, 한 쌍의 나선철근 각각에 양측이 가조립될 수 있도록 하여 보관이 용이하고 시공이 용이한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 각각 분리된 상태로 가조립된 한 쌍의 나선철근을 근접하여 연결시 삽입 위치를 안내하는 삽입부 및 안착면을 구비하여 시공 능률을 높일 수 있도록 한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 나선철근용 철근연결구를 이루는 다수 부품이 모두 다열나사로 체결되게 하여 충격 하중으로부터 풀림이 미연에 차단될 수 있도록 한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 한 쌍의 나선철근을 내부에 수용한 상태로 완전 조립시 나선철근의 단부에 틈이 발생하지 않도록 한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 나선철근을 회전시키지 않고 연결 가능하도록 한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지상에서 서로 조립된 다수 나선철근과 지반에 고정된 다수 나선철근을 적층 조립시 각각의 나선철근 하단부의 위치가 상이하더라도 틈없이 조립가능하도록 한 나선철근용 철근연결구를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구는, 서로 다른 나선철근의 나선돌기와 각각 나사결합하는 제1나선홈과 제2나선홈 중 어느 하나가 형성된 제1몸체 및 제2몸체와, 상기 제1몸체와 제2몸체 사이에 위치하고, 상기 제1몸체 내부에 일측 일부가 나사결합에 의해 삽압되어 나선철근 단부를 가압하며, 타측 내부는 상기 제2몸체의 일부를 나사결합에 의해 수용하여 상기 제1몸체와 제2몸체를 구속하는 가압체를 포함하여 구성되며, 상기 가압체는 제1몸체 및 제2몸체에 대하여 다열나사에 의해 결합됨을 특징으로 한다.
상기 가압체는, 외측으로 갈수록 단면적이 감소하도록 구성되어 상기 제1몸체 내부로 삽입시 간섭량을 감소시키는 삽입부와, 상기 제1몸체 내부에 나사 결합 방식으로 결합하는 제1나사와, 상기 제2몸체의 일부를 수용하도록 함몰된 수용공간과, 상기 수용공간의 내주면에 제2몸체의 외면과 나사결합하도록 형성된 암나사가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 제2몸체의 외면 일측에는, 상기 암나사와 나사결합하는 수나사가 형성되고, 상기 수나사는 암나사와 동일한 피치를 가지며 다열나사가 채택됨을 특징으로 한다.
상기 제1몸체는, 상기 제1나선홈과 연통하는 하부 내주면에 상기 제1나사와 나사결합하는 제3나선홈이 형성되며, 상기 제3나선홈은 가압체 회전시 제1나선홈과 동일 방향으로 동일한 피치만큼 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 삽입부는 제1몸체 내부에 회전하여 삽입시 나선철근 단부와 접촉한 이후 나선철근을 통해 상기 제1몸체에 인장력과 압축력을 동시에 발생시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제2몸체의 내부 일측에는, 상기 제2나선홈 일부를 제거하여 나선철근의 회전량을 증가시킴으로써 나선철근 단부와 가압체가 서로 접촉할 수 있도록 한 도피홈이 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구는, 한 쌍의 나선철근 각각에 양측이 가조립될 수 있도록 구성된다.
따라서 보관이 용이하고 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.
본 발명에서는 각각 분리된 상태로 가조립된 한 쌍의 나선철근을 근접하여 연결시 삽입 위치를 안내하는 삽입부 및 안착면을 구비하여 시공 능률을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 나선철근용 철근연결구를 이루는 다수 부품이 모두 다열나사로 체결되게 하여 충격 하중으로부터 풀림이 미연에 차단될 수 있는 이점이 있다.
그리고 한 쌍의 나선철근을 내부에 수용한 상태로 완전 조립시 나선철근의 단부에 틈이 발생하지 않으므로 외부의 충격으로부터 풀림이 방지되어 결합력 및 내구성이 향상되는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 지상에서 서로 조립된 다수 나선철근과 지반에 고정된 다수 나선철근을 직립되게 적층 조립시 각각의 나선철근 하단부의 위치가 상이하더라도 틈없이 조립가능하므로 시공 기간을 현저히 단축할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 철근연결구의 구성을 보인 분해 사시도.
도 2 는 종래 기술(대한민국 등록실용신안 제0409526호)에 의한 철근연결구의 구성을 보인 사용 상태도.
도 3 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구의 사용 상태를 보인 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구의 구조를 보인 종단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구의 세부 구성을 보인 분해 종단면도.
도 6 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 한 쌍의 나선철근이 가조립된 상태를 보인 종단면도.
도 7 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 한 쌍의 나선철근이 직립된 상태를 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 일 구성인 제1몸체가 회전하여 하측 방향으로 이동한 상태를 보인 종단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 내부 결합 상태를 보인 도 8의 "B"부 확대도.
도 10 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 일 구성인 가압체 회전시 작용을 보인 도 4의 "A"부 확대도.
도 11 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구에서 강도보강부재가 적용된 상태를 보인 종단면도.
이하에서는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(이하 '철근연결구(100)'라 칭함)의 구성을 첨부된 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)의 사용 상태도가 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.
그리고 본 발명의 도면에서 나선철근(F)은 다른 구성과 오인되지 않도록 단면표시를 하지 않았다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 철근연결구(100)는 한 쌍의 나선철근(F)을 일직선상에 연결하기 위한 것으로, 3개의 부품을 일직선상에 서로 결합하되, 상측과 하측 내부에 각각 나선철근(F)의 단부가 수용되게 하고 구속력을 가하여 연결되도록 하는 기구이다.
즉, 상기 철근연결구(100)는 서로 다른 나선철근(F)의 나선돌기(F')와 각각 나사결합하는 제1몸체(120) 및 제2몸체(140)와, 상기 제1몸체(120)와 제2몸체(140) 사이에 위치하고, 상기 제1몸체(120) 내부에 상측 일부가 나사결합에 의해 삽입되어 나선철근(F) 단부를 가압하며, 하측 내부는 상기 제2몸체(140)의 일부를 나사결합에 의해 수용하여 상기 제1몸체(120)와 제2몸체(140)를 구속하는 가압체(160)를 포함하여 구성된다.
상기 가압체(160)는 제2몸체(140)에 나사결합한 상태로 하측에 위치한 나선철근(F)과 가조립되고, 상기 제1몸체(120)는 상측에 위치한 나선철근(F)과 가조립될 수 있다.
이때 상기 제1몸체(120)와 가압체(160)를 결합함으로써 한 쌍의 나선철근(F)은 일직선상에 놓일 수 있으며, 상기 가압체(160)만 회전시켜 상기 제1몸체(120) 방향으로 근접하게 되면 상기 가압체(160)의 상단부는 제1몸체(120) 내부의 나선철근(F) 단부를 상방향으로 밀어올려 압력을 발생시키게 된다.
그리고 상기 가압체(160)는 공구 등을 이용하여 최종 결합을 위한 회전력이 가해져야 하므로 외형은 다각형으로 형성됨이 바람직하다.
상기 철근연결구(100)의 세부 구성을 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)의 구조를 보인 종단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)의 세부 구성을 보인 분해종단면도가 도시되어 있다.
이들 도면과 같이 상기 제1몸체(120)는 내부가 뚫린 원통형상을 가지며, 외면은 상/하부가 서로 상이한 외경을 갖도록 단차지게 형성된다.
그리고 상기 제1몸체(120)의 내주면 상부에는 나선돌기(F')와 동일한 피치를 갖도록 나선형으로 함몰된 제1나선홈(122)이 구비되고, 내주면 하부에는 가압체(160)의 상부와 나사결합하기 위한 제3나선홈(124)이 형성된다.
상기 제1나선홈(122)은 제1몸체(120)의 내주면의 상부에 형성되어 있으며, 상측에서 하측 방향으로 나선돌기(F')와 나사결합하면서 나선철근(F)을 수용하게 된다.
그리고 상기 제1나선홈(122)의 하측에는 제1나선홈(122)보다 큰 외경을 가지면서 상기 제1몸체를 동일 각도만큼 회전시 동일 길이만큼 이송 안내하는 제3나선홈(124)이 형성된다.
상기 제3나선홈(124)은 가압체(160)의 상부(아래에서 설명하게 될 제1나사(162) 참조)를 나사 결합 방식으로 수용하게 된다.
상기 제1나선홈(122)과 제3나선홈(124) 사이에는 안착면(126)이 형성된다. 상기 안착면(126)은 가압체(160)와 나사결합시에 라운드지게 형성된 가압체(160) 상단부를 수용할 수 있도록 라운드지게 형성된 구성이다.
따라서 상기 안착면(126)은 삽입부(161)의 외형과 대응하는 내부 형상을 갖도록 형성되어 접촉 면적을 넓힐 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 제2몸체(140)는 하측에 위치한 나선철근(F)을 하측에서 상방향으로 내측에 수용하되 나사결합방식으로 수용할 수 있도록 한 구성이다.
이를 위해 상기 제2몸체(140)의 내부는 하측 방향으로 뚫려 있고, 내주면에는 제2나선홈(142)이 나선 방향으로 함몰 형성된다. 상기 제2나선홈(142)은 나선철근(F)의 나선돌기(F')와 나사결합하기 위한 것으로서, 상기 나선돌기(F')와 대응하는 피치를 갖도록 형성되며, 상기 제1나선홈(122)과 동일한 형상 및 크기를 갖도록 제조됨이 바람직하다.
만일 서로 상이한 크기의 나선철근(F)을 일직선상에 결합하고자 한다면, 상기 제1나선홈(122)과 제2나선홈(142)은 상이한 피치로 가공되어질 수도 있음은 물론이다.
상기 제2몸체(140)의 상부는 하부보다 작은 외경을 갖도록 형성된다. 그리고 작은 외경 외면에는 수나사(144)가 형성된다.
상기 수나사(144)는 가압체(160)의 하부(아래에서 상세히 설명하게 될 암나사(164) 참조)와 나사결합하기 위한 구성으로, 다열나사가 채택된다.
보다 구체적으로, 상기 수나사(144)는 1열나사가 아닌 2열, 3열 등의 다열나사가 채택된 것으로, 상기 가압체(160)의 외형 크기가 증가하는 것을 지양하고, 상기 가압체(160)가 회전하여 상방향으로 이동시에 제1나사(162)와 동일한 진행속도를 갖도록 설계되었다.
따라서 상기 제1나사(162)의 피치가 12㎜로 설계되었다고 가정하면, 상기 수나사(144)는 3㎜의 피치를 가지는 4열나사가 적용될 수 있고, 6㎜의 피치를 가지는 2열나사가 채택될 수도 있으며, 상기 제1나사(162)와 수나사(144)가 동일한 방향 및 진행거리로 작동할 수 있도록 하는 범위 내라면 다양하게 변경 적용 가능하다.
상기 수나사(144)의 하단부에는 응력분산부(146)가 구비된다. 상기 응력분산부(146)는 제2몸체(140)의 외형이 상/하부가 서로 상이한 외경을 갖도록 형성됨에 따라 내구성이 급격하게 저하되는 점을 방지하기 위하여 라운드지게 형성한 것으로서, 상기 가압체(160)로부터 이격될 수 있는 위치에 형성되어 응력 집중을 방지할 수 있도록 작용하게 된다.
상기 제2몸체(140)의 내부 상측 즉, 상기 제2나선홈(142)의 상단에는 도피홈(148)이 구비된다. 상기 도피홈(148)은 제2나선홈(142)을 형성하지 않고 큰 내경을 갖도록 가공한 것으로, 상기 제2나선홈(142) 일부를 제거하여 나선철근(F)의 회전량을 증가시킴으로써 나선철근(F) 단부와 가압체(160)가 서로 접촉할 수 있도록 한 구성이다.
따라서 도 4와 같은 상태에서 상기 제2몸체(140)를 회전시켜 하측 방향으로 이동하게 되면, 나선철근(F)의 상단부는 상기 제2몸체(140)의 내부 천장과 접촉하게 된다.
상기 제1몸체(120)와 제2몸체(140) 사이에는 가압체(160)가 구비된다. 상기 가압체(160)는 제1몸체(120) 및 제2몸체(140)에 대하여 상/하부가 나사결합하는 구성으로, 상부는 제1몸체(120)와 나사결합하고, 하부는 중앙부가 비어있는 캡(CAP) 형태를 갖도록 구성되어 수나사(144)와 나사결합한다.
상기 가압체(160)의 세부 구성을 살펴보면, 상기 가압체(160)는 외부로 갈수록 단면적이 감소하도록 구성되어 상기 제1몸체(120) 내부로 삽입시 간섭량을 감소시키는 삽입부(161)와, 상기 제1나선홈(122)과 대응하는 피치로 형성되어 제1나선홈(122)과 나사결합하는 제1나사(162)와, 상기 제2몸체(140)의 일부를 수용하도록 함몰된 수용공간(166)과, 상기 수용공간(166)의 내주면에 수나사(144)와 나사결합하도록 형성된 암나사(164)를 포함하여 구성된다.
상기 삽입부(161)는 상측으로 갈수록 단면적이 감소하도록 하여 상기 제1몸체(120) 내부에 보다 용이하게 안착 및 삽입될 수 있도록 하는 구성이다.
따라서 상기 삽입부(161)는 안착면(126)과 대응하는 곡률을 갖도록 가공됨이 바람직하며, 본 발명의 실시예에서 라운드지게 형성하였으나, 상측방향으로 갈수록 횡단면적이 작아지는 범위 내라면 삼각뿔, 사각뿔 등의 형태로 적용하여도 무방하다.
상기 제1나사(162)는 제3나선홈(124)과 대응하는 외경 및 피치를 갖도록 형성된 것으로, 상기 가압체(160)의 상단부가 제1몸체(120) 내부로 수용된 후 상측으로 더 이동할 수 있도록 함으로써 상기 가압체(160)와 나선철근(F)의 하단부가 맞닿아 반발력을 발생할 수 있도록 설계하였다.
상기 가압체(160)의 하부 즉, 상기 제1나사(162)의 하측에는 수용공간(166)이 형성된다. 상기 수용공간(166)은 가압체(160)의 하면에서 상방향으로 일정 깊이만큼 함몰 형성된 것으로, 상기 제2몸체(140)의 상부가 나사결합 방식으로 수용된다.
그리고, 상기 수용공간(166)의 내주면에는 암나사(164)가 함몰 형성되며, 상기 암나사(164)는 수나사(144)와 대응하는 다열나사로 형성되되 수나사(144)와 대응하는 피치를 갖도록 가공되어 나사결합될 수 있게 된다.
한편, 상기 가압체(160)는 제1몸체(120) 및 제2몸체(140)에 대하여 다열나사가 적용된 제1나사(162) 및 제3나선홈(124)에 의해 일직선상에서 구속력을 발생시키게 된다.
상기 제1나사(162)와 수나사(144)는 서로 상이한 외경을 가지되, 동일한 피치를 갖도록 구성됨으로서, 상기 가압체(160) 회전시 동일 길이만큼 상대물을 이송시킬 수 있게 된다.
이하 첨부된 도 6 내지 도 10을 참조하여 상기와 같이 구성되는 나선철근용 철근연결구(100)를 이용한 나선철근(F) 결합 과정을 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)에서 한 쌍의 나선철근(F)이 가조립된 상태를 보인 종단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)에서 한 쌍의 나선철근(F)이 직립된 상태를 보인 종단면도이며, 도 8은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)에서 일 구성인 제1몸체(120)가 회전하여 하측 방향으로 이동한 상태를 보인 종단면도이다.
그리고, 도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 나선철근용 철근연결구(100)에서 내부 결합 상태를 보인 도 8의 "B"부 및 도 4의 "A"부 확대도이다.
우선 연결하고자 하는 한 쌍의 나선철근(F)이 준비되면 도 6과 같이 가조립하게 된다.
즉 상기 제1몸체(120)의 내부에는 나선철근(F)이 하단부가 제1몸체(120)의 하단부 하측으로 일정길이만큼 돌출되도록 가체결하고, 나머지 나선철근(F)은 하측 방향에서 상방향으로 회전시켜 제2몸체(140) 내부에 나사결합시키게 된다.
이때 상기 제2몸체(140)와 가압체(160)는 수나사(144)와 암나사(164)의 나사결합에 의해 서로 분리되지 않는 상태이며, 하측의 나선철근(F) 상단부는 제2몸체(140) 내부의 천장과 맞닿아 더 이상 회전하지 못하고 구속된다.
상기와 같은 과정에 따라 한 쌍의 나선철근(F) 각각에는 제1몸체(120) 또는 제2몸체(140) 및 가압체(160)와 가조립이 완료된다.
이후 도 7과 같이 상측의 나선철근(F)의 위치를 이동하여 가압체(160)의 중심을 맞춘 후 가압체(160)의 상단부와 접촉시키게 된다.
한편, 상기 나선철근(F)은 한 쌍의 나선철근(F)을 일직선상에 연결하는 공정도 가능하나, 필요시 다수개의 나선철근(F)을 지상에서 평행하게 조립하여 지반에 고정된 다수 나선철근(F) 상측에 적층하는 공정이 채택될 수 있다.
이때, 상측에 적층되는 나선철근(F)들은 하단부의 길이가 서로 상이할 수 있는데, 이런 결과로 상측의 나선철근(F) 하단부와 가압체(160)의 상단부는 소정 간격 서로 이격될 수도 있다.
본 발명은 이러한 간격도 가압체(160)의 위치를 상방향으로 조정하여 서로 밀착된 상태가 될 수 있도록 작용하게 된다.
즉, 도 7과 같은 상태 나선철근(F)의 하단부와 가압체(160) 상단부의 접촉 여부와 상관없이 상기 제1몸체(120)를 회전시켜 하측 방향으로 이동시킴으로써 도 8과 같이 제1나사(162)와 제3나선홈(124)을 나사 결합하게 된다.
만일 상기 가압체(160)의 상단부와 나선철근(F)의 하단부가 도 8 및 도 9와 같이 이격된 상태라면, 상기 가압체(160)를 회전시켜 상방향으로 이동시킴으로써 이격된 틈을 없앨 수 있다.
보다 구체적으로, 도 8과 같은 상태에서 상기 가압체(160)를 회전시켜 상방향으로 상승시키게 되면, 상기 가압체(160)의 상단부는 도 10과 같이 나선철근(F)의 하단부를 상방향으로 들어올리게 되며, 나선돌기(F')의 상면은 제1나선홈(122)과 접촉한 상태로 압력을 가하게 된다.
이와 동시에 상기 제1나사(162)의 하면은 제1나선홈(122)과 접촉한 상태가 되어 결국 상기 가압체(160)는 상측의 나선철근(F)에 대하여 틈이 발생하지 않은 상태로 구속력을 발생시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 가압체(160)의 상방향 이동으로 인해 상기 제2몸체(140)의 상단부가 도피홈(148)의 천장으로부터 이격될 수 있다. 그러나 상기 가압체(160)의 경우 지반에 고정시 콘크리트에 타설되는 부분이므로 강도 및 내구성면에서 극히 취약한 부위가 아니라 할 수 있다.
또한 하측의 나선철근(F) 상단부는 제2몸체(140)의 내부 천장에 맞닿아 구속되어 하측 방향 반발력을 발생한 상태이므로 외부로부터의 충격에 의해 풀림이 방지될 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 본 발명의 실시예에서, 제1몸체의 외형이 단차지도록 구성하였으나, 제1나선홈(122)과 제3나선홈(124)이 서로 연통하도록 하는 범위 내라면, 일정한 외경을 갖도록 구성될 수도 있다.
또한 도 11과 같이 별도의 강도보강부재(180)를 상/하측에 구비하여 각각의 철근(F)의 나선돌기(F')와 체결함으로써 철근연결구(100)에 의한 가압력을 보다 높일 수도 있으며, 외부로부터 제공되는 충격하중에 의한 풀림을 미연에 방지할 수 있을 것이다.
100. 철근연결구 120. 제1몸체
122. 제1나선홈 124. 제3나선홈
126. 안착면 140. 제2몸체
142. 제2나선홈 144. 수나사
146. 응력분산부 148. 도피홈
160. 가압체 161. 삽입부
162. 제1나사 164. 암나사
166. 수용공간 168. 응력분산부
F . 나선철근 F'. 나선돌기

Claims (6)

  1. 서로 다른 나선철근의 나선돌기와 각각 나사결합하는 제1나선홈과 제2나선홈 중 어느 하나가 형성된 제1몸체 및 제2몸체와,
    상기 제1몸체와 제2몸체 사이에 위치하고, 상기 제1몸체 내부에 일측 일부가 나사결합에 의해 삽압되어 나선철근 단부를 가압하며, 타측 내부는 상기 제2몸체의 일부를 나사결합에 의해 수용하여 상기 제1몸체와 제2몸체를 구속하는 가압체를 포함하여 구성되며,
    상기 가압체는 제1몸체 및 제2몸체에 대하여 다열나사에 의해 결합됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가압체는,
    외측으로 갈수록 단면적이 감소하도록 구성되어 상기 제1몸체 내부로 삽입시 간섭량을 감소시키는 삽입부와,
    상기 제1몸체 내부에 나사 결합 방식으로 결합하는 제1나사와,
    상기 제2몸체의 일부를 수용하도록 함몰된 수용공간과,
    상기 수용공간의 내주면에 제2몸체의 외면과 나사결합하도록 형성된 암나사가 구비됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2몸체의 외면 일측에는,
    상기 암나사와 나사결합하는 수나사가 형성되고, 상기 수나사는 암나사와 동일한 피치를 가지며 다열나사가 채택됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1몸체는,
    상기 제1나선홈과 연통하는 하부 내주면에 상기 제1나사와 나사결합하는 제3나선홈이 형성되며, 상기 제3나선홈은 가압체 회전시 제1나선홈과 동일 방향으로 동일한 피치만큼 이동하는 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 삽입부는 제1몸체 내부에 회전하여 삽입시 나선철근 단부와 접촉한 이후 나선철근을 통해 상기 제1몸체에 인장력과 압축력을 동시에 발생시키는 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2몸체의 내부 일측에는,
    상기 제2나선홈 일부를 제거하여 나선철근의 회전량을 증가시킴으로써 나선철근 단부와 가압체가 서로 접촉할 수 있도록 한 도피홈이 구비됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근연결구.
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