KR20190048333A

KR20190048333A - 콘크리트 바닥 구조체

Info

Publication number: KR20190048333A
Application number: KR1020170143211A
Authority: KR
Inventors: 이대용
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2019-05-09

Abstract

본 발명은 콘크리트 바닥 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 바닥 구조체는 지중에 고정되는 복수개의 말뚝부재;와, 상기 말뚝부재에 의해 형성되는 충진공간에 구비되는 콘크리트기초; 및 상기 말뚝부재의 외주를 감싸며, 상기 말뚝부재를 상기 말뚝부재의 중심방향으로 가압하는 압착수단;을 포함하되, 상기 압착수단의 내면의 둘레는 상기 말뚝부재의 외주와 같거나 상기 말뚝부재의 외주보다 작은 값을 가질 수 있다.

Description

콘크리트 바닥 구조체{UNDER STRUCTURE USING CONCRETE}

본 발명은 콘크리트 바닥 구조체에 관한 것이다.

도 1에는 일반적인 콘크리트 바닥 구조체(1)가 도시되어 있다. 콘크리트 바닥 구조체(1)는 지반에 구비되는 것으로서, 지반에 박아 고정한 말뚝(10)을 이용해 콘크리트기초(20)에 작용하는 상재하중을 지반으로 전달한다. 이때, 상기 말뚝(10)의 내부에는 프리스트레싱 강선(11)이 구비될 수 있다.

다양한 종류의 말뚝 중, PHC 말뚝을 콘크리트기초(20)에 연결하기 위해서는 지반에 박은 다수의 말뚝(10)에 의해 형성된 내부공간(12)에 콘크리트 받침대(50)를 마련하고, 인입연결철근(40) 및 기초철근(30)을 연결한 뒤, 콘크리트를 타설하는 방법을 사용할 수 있다.

이렇게 구비된 콘크리트 바닥 구조체(1)는 도 2에서 보이듯, 특정이유에 의한 지반이동 또는 지반융기에 의하여 손상을 받을 수 있다. 그 대표적인 사례는 말뚝(10)과 콘크리트기초(20) 사이의 단락으로서, 이는 지반이동 또는 지반융기에 의해 말뚝(10)과, 상기 말뚝(10)의 내부공간(12)에 타설된 콘크리트의 마찰부 미끄러짐에 의한 뽑힘을 들 수 있고, 또 다른 사례는 콘크리트기초(20) 내부에 정착된 인입연결철근(40)의 파단 또는 뽑힘을 들 수 있다.

위와 같은 손상이 발생한 경우, 콘크리트의 상승으로 말뚝(10)에 의해 형성된 내부공간(12)에는 유격부(21)가 발생하게 되어 보수가 필요하다. 그런데 보수작업에는 프리스트레싱 강선(11), 기초철근(30) 및 인입연결철근(40)들이 상호 엮여 있는 이유로 추가 연결부재가 필요하게 되고, 경우에 따라서는 기초철근(30) 노출 후 이 부위에 추가적인 용접작업이 필요하기도 한데, 이와 같은 부수적 작업들은 콘크리트 바닥 구조체의 시공성 및 구조적 안전성을 저하시키는 원인이 된다.

KR 10-2017-0115122 A (2017.10.17)

본 발명은 콘크리트 바닥 구조체의 시공성 및 구조적 안정성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.

또한, 콘크리트 바닥 구조체의 유지보수작업을 용이하게 하고, 시공 및 보수 작업에 소모되는 시간과 비용을 절감하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 구조체는 지중에 고정되는 복수개의 말뚝부재;와, 상기 말뚝부재에 의해 형성되는 충진공간에 구비되는 콘크리트기초; 및 상기 말뚝부재의 외주를 감싸며, 상기 말뚝부재를 상기 말뚝부재의 중심방향으로 가압하는 압착수단;을 포함하되, 상기 압착수단의 내면의 둘레는 상기 말뚝부재의 외주와 같거나 상기 말뚝부재의 외주보다 작은 값을 가질 수 있다.

바람직하게 상기 압착수단은, 상기 말뚝부재를 둘레방향으로 감싸는 제1 압착부재;와, 상기 제1 압착부재와 맞물려 상기 말뚝부재를 둘레방향으로 감싸는 제2 압착부재; 및 상기 제1,2 압착부재를 결합하는 결합부재;를 포함할 수 있다.

또한 바람직하게 상기 제1,2 압착부재는, 일정 곡률을 가지며, 상기 말뚝부재의 외면에 접촉하는 오목부;와, 상기 오목부의 양측으로 연장되고, 상기 결합부재가 관통하는 결합부; 및 상기 오목부와 상기 결합부에 접하며, 상기 말뚝부재의 직경방향으로 연장된 바닥부;를 포함할 수 있다.

그리고 바람직하게 상기 콘크리트기초와 상기 압착수단에 구비되어, 상기 콘크리트기초와 상기 압착수단을 상기 말뚝부재의 길이방향으로 연결하는 종방향 압착수단;을 더 포함할 수 있다.

이때 상기 종방향 압착수단은, 상기 제1,2 압착부재의 상기 바닥부에 구비되어 상기 콘크리트기초 방향으로 연장되는 인발저항볼트;와, 상기 콘크리트기초에 구비되어 상기 바닥부 방향으로 연장되는 셋앵커볼트; 및 상기 인발저항볼트와 상기 셋앵커볼트를 연결하는 턴버클부재;를 포함할 수 있다.

한편 바람직하게 상기 말뚝부재는, 내부에 강선;을 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면 콘크리트 바닥 구조체의 시공성 및 구조적 안정성이 향상된다.

또한, 콘크리트 바닥 구조체의 유지보수작업의 편의성이 향상되고, 시공비용이 절감된다.

도 1은 통상의 콘크리트 바닥 구조체를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 통상의 콘크리트 바닥 구조체가 밀려 올라간 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 압착수단의 말뚝 외부 설치상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 압착수단의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 콘크리트 바닥 구조체를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 종방향 압착수단의 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.

또한, 이하에서 설명하는 콘크리트 바닥 구조체는 최초 시공시에 형성될 수도 있고, 도 2와 같이 지반융기 등의 이유로 유격부(21)가 발생하거나, 기타 다른 구성요소들의 하자로 인한 보수작업을 통해 완성된 구조체일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 콘크리트 바닥 구조체는 도 3에서 보이듯, 지중에 고정되는 말뚝부재(110), 상기 말뚝부재(110)에 의해 형성되는 충진공간에 충진되어 형성되는 콘크리트기초(120) 및 상기 말뚝부재(110)의 외주를 감싸며, 상기 말뚝부재(110)를 상기 말뚝부재의 중심방향으로 가압하는 압착수단(130)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 압착수단(130)의 내면 즉, 상기 말뚝부재(110)의 외주와 접촉하는 면의 둘레는 상기 말뚝부재(110)의 외주보다 작은 값을 가질 수 있고, 이에 따라 압착수단(130)이 말뚝부재(110)에 외주에 접했을 때, 상기 압착수단(130)은 말뚝부재(110)를 말뚝부재(110)의 중심방향으로 가압할 수 있다.

이때, 압착수단(130)이 말뚝부재(110)를 가압하는 힘의 세기는 압착수단(130)의 내면의 둘레를 말뚝부재(110)의 외주보다 작게 할수록 커지며, 이 힘의 세기는 작업자 및 작업환경에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.

한편, 상기 말뚝부재(110)는 지반 일측에 고정되는 제1 말뚝부재(111)와 상기 제1 말뚝부재(112)와 일정거리 이격되게 지반에 고정되는 제2 말뚝부재(112)를 포함할 수 있고, 상기 제1,2 말뚝부재(111,112)의 내측으로는 콘크리트 충진공간이 형성되며, 상기 제1,2 말뚝부재(111,112)의 내부에는 프리스트레싱 강선(113)이 시공될 수 있다.

또한, 상기 말뚝부재(110)는 복수개가 마련될 수 있는데, 그 개수는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것은 아니며 당업자에 의해 적절히 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.

상기 제1,2 말뚝부재(111,112)의 상단부는 일부 지반의 상부로 노출될 수 있는데 이러한 경우, 상기 제1,2 말뚝부재(111,112)의 상단부 일부를 파괴하여 프리스트레싱 강선(113)의 일단부가 제1,2 말뚝부재(111,112)의 외부로 노출되게 할 수 있다.

이러한 상태에서 제1,2 말뚝부재(111,112)에 의해 형성된 충진공간에 콘크리트를 타설하고, 콘크리트로 하여금 상기 제1,2 말뚝부재(111,112)의 상부를 덮게 하면 콘크리트기초(120)를 형성할 수 있고, 이와 같이 형성된 콘크리트 바닥 구조체는 바닥슬래브를 형성하게 된다.

이와 같이 형성된 콘크리트 바닥 구조체는 지반의 융기 등 지반의 부등침하에 따라 말뚝부재(110)와 콘크리트기초(120) 간의 결합력이 약해질 수 있는데 이를 방치하면 말뚝부재(110)와 콘크리트기초(120) 간의 결합력은 더욱 약해져 건물이 기울어지거나, 건물에 균열이 발생할 수 있다.

따라서, 이와 같은 상황이 발생한 경우에는 신속한 보수작업을 실시해야 하며, 또는 이러한 상황이 발생하기 이전에, 사전에 안정된 구조로 시공을 하여 이러한 전단변형으로 인한 결합력 저하를 방지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 압착수단(130)은 위와 같이 보수작업에 사용되거나 또는 시공 초기에 적용될 수 있다.

바람직하게 상기 압착수단(130)은 도 4에서 보이듯, 상기 말뚝부재(도 3의 110)를 둘레방향으로 감싸는 제1 압착부재(131), 상기 제1 압착부재(131)와 맞물려 상기 말뚝부재(도 3의 110)를 둘레방향으로 감싸는 제2 압착부재(132) 및 상기 제1,2 압착부재(131,132)를 결합하는 결합부재(133)를 포함할 수 있다.

압착수단(130)을 제1,2 압착부재(131,132)로 분할하고, 결합부재(133)에 의해 결합 또는 결합해제되게 하면 현장 시공의 편의성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 상기 압착수단(130)은 말뚝부재(도 3의 110)를 횡방향으로 압박하여 상기 말뚝부재 또는 상기 말뚝부재 내측에 충진된 콘크리트기초(도 3의 120)의 일부가 중력반대방향으로 상승하는 것을 억제하는 역할을 한다. 따라서, 상기 압착수단(130)에 따르면 콘크리트 바닥 구조체에 횡방향 구속력을 가할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 압착부재(131) 및 상기 제2 압착부재(132)는 일정 곡률을 가지며, 말뚝부재(도 3의 110)의 외면에 접촉하는 오목부(134), 상기 오목부(134)의 양측으로 연장되고, 상기 결합부재(133)가 관통하는 결합부(135) 및 상기 오목부와 상기 결합부에 접하며, 상기 말뚝부재의 직경방향으로 연장된 바닥부(136)를 포함할 수 있다.

먼저, 결합부재(133)는 결합부(135)를 관통하는 볼트로 제공될 수 있으며, 이를 위해 상기 결합부(135)에는 상기 볼트가 삽입되는 결합구멍(133a)이 마련될 수 있다.

그리고 상기 볼트의 단부에는 상기 볼트의 결합을 더욱 견고하게 하기 위하여 너트(133b)가 체결될 수 있다.

그러나, 상기의 결합부재(133)는 볼트 및 너트 이외에 다른 결합수단이 적용될 수 있고, 이는 반드시 본 발명에 의해 한정되지 않으며 당업자에 의해 적절히 변경되어 적용될 수 있는 사항이다.

제1,2 압착부재(131,132)의 오목부(134)는 다수개의 말뚝부재(도 3의 110)가 원형을 이루도록 배치되는 경우에 그러한 말뚝부재들의 원주에 대응되는 형태를 가지며, 말뚝부재들의 원주에 대응되는 곡률을 가질 수 있다.

이와 같은 오목부(134)에 의하면 말뚝부재(도 3의 110)를 상기 말뚝부재의 중심방향으로 가압하는 힘을 더욱 증가시킬 수 있고, 말뚝부재(도 3의 110)의 제1,2 압착부재(131,132) 간의 결합력을 더욱 상승시키는 효과가 있다.

한편, 상기 제1,2 압착부재(131,132)의 바닥부(136)에는 적어도 하나의 관통구멍(137)이 형성될 수 있다.

상기 관통구멍(137)에는 도 5에 보이듯, 종방향 압착수단(140)이 구비될 수 있다.

종방향 압착수단(140)은 말뚝부재(110)의 길이방향으로 구속력을 제공하며, 일측은 압착수단(130)에 체결되고, 타측은 콘크리트기초(120)에 체결됨으로써 콘크리트기초(120)와 말뚝부재(110) 간의 결합력을 더욱 상승시키는 효과가 있다.

또한, 종방향 압착수단(140)을 콘크리트기초(120)와 말뚝부재(110)에 결합하는 구조이기 때문에 말뚝부재(110)의 상단부, 콘크리트기초(120)의 파쇄작업이 불필요하여 추후 콘크리트 현장타설 등의 구조보강을 위한 추가적인 현장작업을 배제할 수 있다. 따라서, 시공에 소모되는 시간, 비용 및 인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

종방향 압착수단(140)은 압착수단(130)의 둘레방향으로 복수개가 마련될 수 있는데, 이 개수 또한 반드시 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, 건물의 특성 및 요구되는 하중 지지력 등을 고려하여 당업자가 적절히 적용할 수 있는 사항이다.

바람직하게는 도 6에 보이듯, 상기 종방향 압착수단(140)은 인발저항볼트(141), 셋 앵커볼트(142) 및 상기 인발저항볼트(141)와 상기 셋 앵커볼트(142)를 결합하는 턴버클부재(143)를 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 인발저항볼트(141)는 머리부(141a)가 상기 제1,2 압착부재(도 4의 131,132)의 상기 바닥면(도 4의 136)의 관통구멍(137)에 삽입되고, 상기 머리부(141a)에 연결된 몸체부(141b)는 셋 앵커볼트(142) 방향으로 연장되며, 일정 구간 나사산을 구비할 수 있다.

또한, 상기 셋 앵커볼트(142)는 머리부(142a)가 콘크리트기초(도 5의 120)에 삽입되고, 상기 머리부(142a)로부터 연장된 몸체부(142b)에는 일정구간 나사산이 구비될 수 있다.

이때, 상기 셋 앵커볼트(142)의 머리부(142a)는 콘크리트기초(도 5의 120)에 삽입되었을 때 쉽게 빠지지않도록 상부가 넓은 형태로 구비될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 마찰방지부재(미도시) 등이 구비되어 콘크리트기초(도 5의 120)로부터 쉽게 이탈되지 않게 할 수 있다.

그리고, 상기 인발저항볼트(141) 및 셋 앵커볼트(142)의 나사산에 대응되는 나사홈(미도시)을 구비하는 턴버클부재(143)를 회전시키되, 회전방향을 조절함으로써 상기 인발저항볼트(141)와 셋 앵커볼트(142)가 서로 가까워지게 하거나 멀어지게 할 수 있으며, 이로써 말뚝부재(도 5의 110)와 콘크리트기초(도 5의 120) 간의 종방향 구속력의 세기를 조절할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시 예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

10 : 말뚝 20 : 콘크리트기초
30 : 기초철근 40 : 인입연결철근
50 : 받침대 110 : 말뚝부재
111 : 제1 말뚝부재 112 : 제2 말뚝부재
113 : 강선 120 : 콘크리트기초
130 : 압착수단 131 : 제1 압착부재
132 : 제2 압착부재 133 : 결합부재
134 : 오목부 135 : 결합부
136 : 바닥부 140 : 종방향 압착수단
141 : 인발저항볼트 142 : 셋 앵커볼트
143 : 턴버클부재

Claims

지중에 고정되는 복수개의 말뚝부재;
상기 말뚝부재에 의해 형성되는 충진공간에 구비되는 콘크리트기초; 및
상기 말뚝부재의 외주를 감싸며, 상기 말뚝부재를 상기 말뚝부재의 중심방향으로 가압하는 압착수단;을 포함하되,
상기 압착수단의 내면의 둘레는 상기 말뚝부재의 외주와 같거나 상기 말뚝부재의 외주보다 작은 콘크리트 바닥 구조체.
제1항에 있어서,
상기 압착수단은,
상기 말뚝부재를 둘레방향으로 감싸는 제1 압착부재;
상기 제1 압착부재와 맞물려 상기 말뚝부재를 둘레방향으로 감싸는 제2 압착부재; 및
상기 제1,2 압착부재를 결합하는 결합부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 구조체.
제2항에 있어서,
상기 제1,2 압착부재는,
일정 곡률을 가지며, 상기 말뚝부재의 외면에 접촉하는 오목부;
상기 오목부의 양측으로 연장되고, 상기 결합부재가 관통하는 결합부; 및
상기 오목부와 상기 결합부에 접하며, 상기 말뚝부재의 직경방향으로 연장된 바닥부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 구조체.
제3항에 있어서,
상기 콘크리트기초와 상기 압착수단에 구비되어, 상기 콘크리트기초와 상기 압착수단을 상기 말뚝부재의 길이방향으로 연결하는 종방향 압착수단;
을 더 포함하는 콘크리트 바닥 구조체.
제4항에 있어서,
상기 종방향 압착수단은,
상기 제1,2 압착부재의 상기 바닥부에 구비되어 상기 콘크리트기초 방향으로 연장되는 인발저항볼트;
상기 콘크리트기초에 구비되어 상기 바닥부 방향으로 연장되는 셋앵커볼트; 및
상기 인발저항볼트와 상기 셋앵커볼트를 연결하는 턴버클부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 구조체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 말뚝부재는,
내부에 강선;을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 구조체.