KR20190040397A - 나선철근용 철근정착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 수용공간이 형성되어 나선철근을 내부에 수용하고, 수용공간 내주면에 나선홈이 형성되어 나선철근의 나선돌기와 나사결합하는 정착몸체와, 상기 정착몸체의 일단부에서 정착몸체보다 큰 종단면적을 갖도록 확장된 정착부와, 상기 정착부의 외측과 수용공간 내부가 연통하도록 천공된 체결부와, 상기 체결부에 나사결합하여 단부가 수용공간 내부의 나선철근 단부와 맞닿아 압력을 발생함으로써 수용공간 내부에서 나선철근의 움직임이 제한되도록 하는 유격제거부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

나선철근용 철근정착장치 {A Rebar anchoring device for hooped reinforcement}

본 발명은 나선철근용 철근정착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정착몸체 내부에 나사 결합된 나선철근의 유격을 제한하기 위한 유격제거부재가 구비된 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 정착몸체를 관통한 유격제거부재가 나선철근의 단부를 밀어 가압하도록 작용함으로써 나선돌기와 나선홈이 밀착된 상태로 구속력을 발생시켜 길이 방향 왕복 하중에 대한 내구성을 가질 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 유격제거부재가 정착몸체 및 나선철근의 중심과 불일치한 위치에 결합되게 하여 정착몸체에 나사결합된 나선철근의 회전이 제한될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치에 관한 것이다.

본 발명은 구성이 간소화되고 정착이 용이하도록 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, 본 발명은 나선철근용 철근정착장치에 관한 것으로, 정착몸체 내부에 나사 결합된 나선철근의 유격을 제한하기 위한 유격제거부재가 구비된 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 정착몸체를 관통한 유격제거부재가 나선철근의 단부를 밀어 가압하도록 작용함으로써 나선돌기와 나선홈이 밀착된 상태로 구속력을 발생시켜 길이 방향 왕복 하중에 대한 내구성을 가질 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유격제거부재가 정착몸체 및 나선철근의 중심과 불일치한 위치에 결합되게 하여 정착몸체에 나사결합된 나선철근의 회전이 제한될 수 있도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구성이 간소화되고 정착이 용이하도록 한 나선철근용 철근정착장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 수용공간이 형성되어 나선철근을 내부에 수용하고, 수용공간 내주면에 나선홈이 형성되어 나선철근의 나선돌기와 나사결합하는 정착몸체와, 상기 정착몸체의 일단부에서 정착몸체보다 큰 종단면적을 갖도록 확장된 정착부와, 상기 정착부의 외측과 수용공간 내부가 연통하도록 천공된 체결부와, 상기 체결부에 나사결합하여 단부가 수용공간 내부의 나선철근 단부와 맞닿아 압력을 발생함으로써 수용공간 내부에서 나선철근의 움직임이 제한되도록 하는 유격제거부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 체결부의 중심은 나선철근의 무게 중심을 지나는 직선과 평행한 것을 특징으로 한다.

상기 체결부의 중심은 수용공간의 중앙으로부터 일정 간격 이격된 곳에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 유격제거부재는 무두볼트가 적용됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치는, 정착몸체 내부에 나사 결합된 나선철근의 유격을 제한하기 위한 유격제거부재가 구비된다.

그리고 유격제거부재는 단부가 정착몸체를 관통하여 나선철근의 단부를 밀어 가압하도록 작용함으로써 나선돌기와 나선홈이 밀착된 상태로 구속력을 발생시켜 길이 방향 왕복 하중에 대한 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 유격제거부재가 정착몸체 및 나선철근의 중심과 불일치한 위치에 결합되게 하여 정착몸체에 나사결합된 나선철근의 회전이 제한되므로 외부로부터 가해진 충격 하중으로 인한 풀림이 방지되는 이점이 있다.

뿐만 아니라 구성이 간소화되고 정착이 용이하므로 시공 단가 및 시공 시간을 현저히 절감할 수 있는 효과를 가진다.

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 전면 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 사용 상태를 나타낸 후면 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치에서 가체결상태의 내부 구조를 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 내부 구조를 보인 도 7의 "A"부 확대도.
도 9 는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치에서 유격제거부재의 작용을 보인 종단면도.
도 10 은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치의 내부 구조를 보인 도 9의 "B"부 확대도.

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 전면 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)의 사용 상태를 나타낸 후면 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 우측부가 나선철근(F)보다 조금 큰 외경을 가지고, 내부에는 수용공간(122)이 형성되어 나선철근(F)을 수용 가능하다.

그리고 좌측부는 우측부보다 상대적으로 길이는 짧지만 외경은 크게 형성되어 정착 기능을 수행하게 된다.

즉, 상기 철근정착장치(100)는 수용공간(122)이 형성되어 나선철근(F)을 내부에 수용하고, 수용공간(122) 내주면에 나선홈(도 8의 도면부호 124 참조)이 형성되어 나선철근(F)의 나선돌기(F')와 나사결합하는 정착몸체(120)와, 상기 정착몸체(120)의 일단부에서 정착몸체(120)보다 큰 종단면적을 갖도록 확장된 정착부(140)와, 상기 정착부(140)의 외측에서 수용공간(122) 내부가 연통하도록 천공된 체결부(142)와, 상기 체결부(142)에 나사결합하여 단부가 수용공간(122) 내부의 나선철근(F) 단부와 맞닿아 압력을 발생함으로써 수용공간(122) 내부에서 나선철근(F)의 움직임이 제한되도록 하는 유격제거부재(160)를 포함하여 구성된다.

상기 정착몸체(120)는 내부가 뚫린 원통 형상을 가지며, 내주면에는 수용공간(122)이 형성되고, 상기 수용공간(122) 내주면에는 나선돌기(F')와 나사결합하기 위한 나선홈(124)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 정착부(140)는 정착몸체(120)와 일체로 형성된 것으로, 본 발명의 실시예에서는 원판 모양을 채택하였으나 정착몸체(120)보다 큰 외형 및 면적을 갖도록 하는 범위 내라면 다양한 형태로 변형 실시 가능하다.

상기 정착부(140)의 좌측면에는 도 6과 같이 체결부(142)가 형성된다. 상기 체결부(142)는 유격제거부재(160)가 나사결합 방식으로 결합될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 수용공간(122) 내부까지 천공되게 형성된다.

따라서 상기 유격제거부재(160)를 회전시켜 체결부(142)와 나사 결합하게 되면 상기 유격제거부재(160)의 우측단부는 수용공간(122) 내부로 돌출되어 나선철근(F)의 좌측 단부와 접촉할 수 있다.

그리고 상기 나선철근(F)은 유격제거부재(160)의 진입길이에 따라 우측 방향으로 이동 강제되며, 이때 상기 나선돌기(F')는 나선홈(124)과 접촉한 상태에서 보다 더 압력이 가해져 구속력이 높아지게 된다.

상기 체결부(142)는 정착부(140)의 중심으로부터 일정 거리만큼 우측으로 이격된 곳에 형성되어 있다. 그리고 상기 체결부(142)의 중심은 나선철근(F)의 중심과 일치하지 않고 평행하도록 배치된다.

이것은 상기 나선철근(F)의 좌측단부에서 중심으로부터 편심된 곳을 가압하도록 구성하여 수용공간(122) 내부에서 나선철근(F)이 회전하지 못하도록 제한하기 위함이다.

상기 체결부(142) 내부에는 유격제거부재(160)가 구비된다. 상기 유격제거부재(160)는 체결부(142)의 길이와 같거나 짧게 구성되며, 체결부(142) 내부에 형성된 암나사의 피치 및 내경과 대응하는 수나사를 가진다.

그리고 본 발명의 실시예에서 상기 유격제거부재(160)는 무두볼트가 채택되었으며, 렌치 등의 공구를 사용하여 회전시키게 되면 상기 유격제거부재(160)는 체결부(142)를 따라 직선 왕복 운동 가능하며, 우측 단부는 상기 수용공간(122) 내부로 돌출되어 나선철근(F)의 단부를 가압할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도 7 내지 도 10을 참조하여 상기 철근정착장치(100)를 이용하여 나선철근(F)을 정착하는 과정을 설명한다.

도 7은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)에서 가체결상태의 내부 구조를 보인 종단면도이고, 도 8은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)의 내부 구조를 보인 도 7의 "A"부 확대도이다.

그리고 도 9는 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)에서 유격제거부재(160)의 작용을 보인 종단면도이고, 도 10은 본 발명에 의한 나선철근용 철근정착장치(100)의 내부 구조를 보인 도 9의 "B"부 확대도이다.

우선 상기 철근정착장치(100)와 나선철근(F)이 준비되면, 상기 수용공간(122) 내부에 나선철근(F)을 삽입하게 된다. 즉, 상기 나선홈(124)과 나선돌기(F')를 나사결합방식으로 회전시켜 삽입하게 된다.

이때 상기 수용공간(122) 내부는 도 7과 같이 나선철근(F)과 나선홈(124) 사이의 유격이 발생하게 되며, 상기 나선철근(F)의 좌측 단부는 수용공간(122)의 좌측 내벽으로부터 이격 가능한 상태이다.

그리고 상기 유격제거부재(160)는 도 8과 같이 체결부(142) 내부에 위치하여 우측단부가 수용공간(122)에 돌출되지 않도록 준비되어 있다.

이후 작업자는 공구를 사용하여 유격제거부재(160)를 회전시킴으로써 체결부(142) 내부에서 우측 방향으로 움직여 유격제거부재(160)의 우측단부가 수용공간(122) 내부에 수용된 나선철근(F)의 좌측 단부를 우측 방향으로 강제 직선운동시켜 유격을 제거하게 된다.

이때 상기 유격제거부재(160)는 나선철근(F)의 중심으로부터 벗어난 곳을 가압하도록 체결되므로 나선철근(F)이 수용공간(122) 내부에서 자유롭게 회전하는 것을 차단할 수 있게 되며, 상기한 바와 같은 간소한 과정만으로 나선철근(F)의 정착은 완료된다.

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 실시예에서 유격제거부재(160)는 무두볼트가 채택되었으나, 필요에 따라서는 유격제거부재(160)의 우측 단부를 뾰족하게 하거나, 뾰족한 돌기를 방사상으로 다수 형성하여 나선철근(F)의 단부를 찍어눌러 결합할 수 있도록 형상 변경도 가능하다.

100. 철근정착장치 120. 정착몸체
122. 수용공간 124. 나선홈
140. 정착부 142. 체결부
160. 유격제거부재 F . 나선철근
F'. 나선돌기

Claims (4)

1. 수용공간이 형성되어 나선철근을 내부에 수용하고, 수용공간 내주면에 나선홈이 형성되어 나선철근의 나선돌기와 나사결합하는 정착몸체와,
   상기 정착몸체의 일단부에서 정착몸체보다 큰 종단면적을 갖도록 확장된 정착부와,
   상기 정착부의 외측과 수용공간 내부가 연통하도록 천공된 체결부와,
   상기 체결부에 나사결합하여 단부가 수용공간 내부의 나선철근 단부와 맞닿아 압력을 발생함으로써 수용공간 내부에서 나선철근의 움직임이 제한되도록 하는 유격제거부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 체결부의 중심은 나선철근의 무게 중심을 지나는 직선과 평행한 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 체결부의 중심은 수용공간의 중앙으로부터 일정 간격 이격된 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 유격제거부재는 무두볼트가 적용됨을 특징으로 하는 나선철근용 철근정착장치.
   

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