KR20230033011A - 관 연결구조 및 이를 이용하는 phc 파일 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 연결구조 및 이를 이용하는 PHC 파일 구조체를 제공한다. 본 발명에 따른 관 연결구조는 서로 체결 가능한 제1 연결부재 및 제2 연결부재를 포함하고, 제1 연결부재는 일단부가 제1 관의 일단에 설치되는 접합 핀을 포함하고, 접합 핀의 연결부의 외주면에 둘레방향으로 제1 걸림부가 구비되고, 제2 연결부재는 제1 관의 일단과 마주 보는 제2 관의 일단에 설치되는 접합 핀 연결조립체를 포함하고, 접합 핀 연결조립체는, 내부에 수용공간이 형성되며 일단에 접합 핀이 삽입되는 삽입구가 형성되는 케이싱; 수용공간에 중심선 방향으로 위치 고정되며, 내부에 중심선 방향으로 삽입구와 대응되며 내면에 둘레방향으로 제1 걸림부에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림부가 구비되는 고정홀이 형성되는 홀더; 일단이 홀더의 단부에 맞닿게 배치되며 홀더를 방사방향 및 중심선 방향으로 위치 고정 가능한 위치 설정부; 및 중심선 방향에서 삽입구와 마주 보는 수용공간의 일단 내면에 지지되며, 중앙부에 형성된 관통홀에 위치 설정부의 적어도 일부가 수용되며, 홀더의 외측면에 결합 가능한 홀더 조임구;를 포함하고, 관 연결구조는 제1 연결부재와 제2 연결부재가 미체결된 제1 위치 및 제1 연결부재와 제2 연결부재가 체결된 제2 위치를 가지며, 제1 위치에서, 위치 설정부는 홀더의 단부에 맞닿게 배치되어 홀더를 방사방향 및 중심선 방향으로 위치 고정시키고, 제2 위치에서, 위치 설정부는 고정홀로 삽입되는 접합 핀의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 홀더의 단부로부터 이격되어 홀더와 위치 고정 해제되고, 홀더 조임구는 홀더의 외측면에 결합된 상태로 홀더가 방사방향 내측으로 축소되어 접합 핀과 끼워맞춤되어 조임 고정되도록 가압력을 제공함으로써, 제1 연결부재의 접합 핀의 제1 걸림부와 제2 연결부재의 홀더의 제2 걸림부의 끼워맞춤 체결방식을 통해 관 사이의 견고한 연결을 확보하여 연결 풀림을 효과적으로 방지하며 연결강도를 향상시킬 수 있다.

Description

관 연결구조 및 이를 이용하는 PHC 파일 구조체{PIPE CONNECTING STRUCTURE AND PHC PILE STRUCTURE USING THE SAME}

본 발명은 관 연결구조 및 이를 이용하는 PHC 파일 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 건축, 토목에 적용되는 PHC 파일(Pretensioned spun high strength concrete pile) 등과 같은 관의 연결방식은 주로 용접과 무용접방식으로 구분되는데, 무용접방식에서 연결하고자 하는 2 개의 관에서 마주 보는 단부 사이에 관 연결구조를 설치하여 나사연결, 쐐기 등 연결방식으로 관을 서로 연결시킨다. 종래의 파일 연결구조를 사용하는 경우, 체결공차 또는 장기간 사용 등으로 인해, 파일 간의 연결이 견고하지 않을 수 있어 연결강도에 영향을 미치거나 연결 풀림의 위험이 있으며 이에 따라 인장 하중에도 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 관 사이의 견고한 연결을 확보하여 연결 풀림을 효과적으로 방지하며 연결강도를 향상시킬 수 있는 관 연결구조를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파일 간의 견고한 연결을 확보하여 연결 풀림을 효과적으로 방지하며 연결강도를 향상시킬 수 있는 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체를 제공함을 목적으로 한다.

다만 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 서로 체결 가능한 제1 연결부재 및 제2 연결부재를 포함하는 관 연결구조로서, 상기 제1 연결부재는 일단부가 제1 관의 일단에 설치되는 접합 핀을 포함하고, 상기 접합 핀의 연결부의 외주면에 둘레방향으로 제1 걸림부가 구비되고, 상기 제2 연결부재는 상기 제1 관의 일단과 마주 보는 제2 관의 일단에 설치되는 접합 핀 연결조립체를 포함하고, 상기 접합 핀 연결조립체는, 내부에 수용공간이 형성되며 일단에 상기 접합 핀이 삽입되는 삽입구가 형성되는 케이싱; 상기 수용공간에 중심선 방향으로 위치 고정되며, 내부에 상기 중심선 방향으로 상기 삽입구와 대응되며 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림부에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림부가 구비되는 고정홀이 형성되는 홀더; 일단이 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되며 상기 홀더를 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정 가능한 위치 설정부; 및 상기 중심선 방향에서 상기 삽입구와 마주 보는 상기 수용공간의 일단 내면에 지지되며, 중앙부에 형성된 관통홀에 상기 위치 설정부의 적어도 일부가 수용되며, 상기 홀더의 외측면에 결합 가능한 홀더 조임구;를 포함하고, 상기 관 연결구조는 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재가 미체결된 제1 위치 및 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재가 체결된 제2 위치를 가지며, 상기 제1 위치에서, 상기 위치 설정부는 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되어 상기 홀더를 상기 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정시키고, 상기 제2 위치에서, 상기 위치 설정부는 상기 고정홀로 삽입되는 상기 접합 핀의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 상기 홀더의 단부로부터 이격되어 상기 홀더와 위치 고정 해제되고, 상기 홀더 조임구는 상기 홀더의 외측면에 결합된 상태로 상기 홀더가 상기 방사방향 내측으로 축소되어 상기 접합 핀과 끼워맞춤되어 조임 고정되도록 가압력을 제공하는, 관 연결구조를 제공한다.

상기 위치 설정부는 일단이 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되며 상기 홀더를 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정시키는 위치 고정핀; 및 상기 홀더 조임구의 관통홀에 배치되며 상기 위치 고정핀이 위치 고정 가능한 위치 고정부;를 포함하고, 상기 제1 위치에서, 상기 위치 고정핀은 상기 홀더의 단부와 상기 위치 고정부에 의해 위치 고정되고, 상기 제2 위치에서, 상기 위치 고정핀은 상기 고정홀로 삽입되는 상기 접합 핀의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 상기 홀더의 단부 및 상기 위치 고정부와 위치 고정 해제되어 상기 고정홀로부터 상기 관통홀로 이탈될 수 있다.

상기 홀더 조임구는, 상기 위치 고정부가 배치되는 상기 관통홀이 구비되고 상기 케이싱의 내벽면에 접하며, 상기 홀더의 외측면을 따라 이동 가능하게 배치되는 고정 링; 및 상기 고정 링의 외측면에 형성되는 장착부에 장착되며, 상기 중심선 방향에서 상기 수용공간의 일단 내면과 상기 고정 링의 장착부에 압축 지지되어, 상기 제2 위치에서 상기 고정 링이 탄성 복원력에 의해 이동되어 상기 홀더의 외측면에 결합된 상태로 상기 가압력을 제공하도록 상기 고정 링을 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함할 수 있다.

상기 홀더는 서로 분리되는 복수 개의 홀더 피스가 상기 복수 개의 홀더 피스의 외측면에 배치되는 탄성 링에 의해 결합되어 구성되고, 상기 홀더의 외측면은 상기 접합 핀의 삽입방향으로 크기가 점차 작아지도록 테이퍼진 형상으로 구성되고, 상기 고정 링의 내측면은 상기 외측면의 형상과 매칭되는 형상으로 구성되어, 상기 탄성부재가 상기 고정 링을 상기 홀더의 외측면을 따라 상기 삽입방향과 반대되는 방향으로 이동하도록 가압할 수 있다.

상기 접합 핀의 연결부는 상기 접합 핀의 일단부에서 연장되는 연장부분 및 상기 연장부분으로부터 연장되며 상기 연장부분과의 접하는 부위에 상기 제1 걸림부로서 제1 걸림턱이 상기 방사방향으로 돌출 형성되는 결합부분을 포함하고, 상기 홀더의 고정홀은 상기 제2 위치에서 상기 연장부분이 결합되는 안내홀 및 상기 제2 걸림부로서 상기 고정홀의 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림턱에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림턱이 형성되는 결합홀을 포함하고, 상기 위치 고정핀의 일단에는 상기 결합홀로 삽입되어 상기 홀더를 상기 방사방향으로 위치 고정하는 돌출 플랜지가 배치될 수 있다.

상기 접합 핀의 연결부의 길이는 상기 접합 핀과 접하는 상기 케이싱의 상단면에서 상기 돌출 플랜지까지의 길이보다 크게 구성될 수 있다.

상기 제1 걸림턱과 제2 걸림턱은 서로 접하는 걸림면이 경사면으로 이루어질 수 있다.

상기 고정 링의 내경은 상기 위치 고정핀의 외경보다 크게 구성되며, 상기 홀더와 마주 보는 상기 고정 링의 내측면과 상기 홀더의 외측면은 각각 매칭되는 테이퍼진 경사면으로 구성되어, 상기 제1 위치에서 서로 이격되고, 상기 제2 위치에서 서로 결합될 수 있다.

상기 제1 연결부재는 상기 접합 핀의 머리부에 나사산 연결되는 제1 너트를 더 포함하고, 상기 접합 핀은 상기 제1 너트에 의해 상기 제1 관에 연결되고, 상기 접합 핀의 머리부는 상기 제1 너트 내에 수용되며 상기 접합 핀의 연결부는 상기 제1 너트 외부로 노출되게 배치되고, 상기 제2 연결부재는 상기 접합 핀 연결조립체를 내부에 수용하며 상기 케이싱의 외면에 나사산 연결되는 제2 너트를 더 포함하고, 상기 접합 핀 연결조립체는 상기 제2 너트에 의해 상기 제2 관에 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시 형태에 의하면, 상기 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체로서, 상기 제1 관인 상부 PHC 파일 및 상기 제2 관인 하부 PHC 파일을 포함하고, 상기 제1 연결부재는 상기 상부 PHC 파일의 하단부에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되고, 상기 제2 연결부재는 상기 제1 연결부재와 대응되도록 상기 하부 PHC 파일의 상단부에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되어, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재를 통해 상기 상부 PHC 파일과 상기 하부 PHC 파일이 연결되는 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체를 더 제공한다.

본 발명에 따른 관 연결구조는 제1 연결부재의 접합 핀의 제1 걸림부와 제2 연결부재의 홀더의 제2 걸림부의 끼워맞춤 체결방식을 통해 관 사이의 견고한 연결을 확보하여 연결 풀림을 효과적으로 방지하며 연결강도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 상기 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체는 제1 연결부재의 접합 핀의 제1 걸림부와 제2 연결부재의 홀더의 제2 걸림부의 끼워맞춤 체결방식을 통해, 체결공차가 없이 상부 PHC 파일과 하부 PHC 파일이 견고하게 연결되며, 연결 풀림을 효과적으로 방지하고 연결강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1 연결부재의 접합 핀이 홀더와 체결된 후, 상부 PHC 파일과 하부 PHC 파일 간의 유격이 발생되지 않는 밀착된 결합조건을 갖추게 되어 시공성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제2 연결부재의 예시적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제1 연결부재와 제2 연결부재가 조립되는 과정을 나타내는 예시적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제1 연결부재와 제2 연결부재가 조립된 제2 위치에서의 예시적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일 구조체의 분해도이다.
도 5는 도 4의 PHC 파일 구조체의 "A"부분과 "B"부분이 체결된 확대 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일 구조체의 분해도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 관 연결구조는 PHC 파일, PC 파일, 금속 관 등 건축, 토목에 적용되는 관을 연결하는 구조로서, 예로, 도로에 사용되는 PHC 파일 간을 연결하는데 사용될 수 있다.

예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 관 연결구조는 PHC 파일용 연결구조로서, 상부 PHC 파일(100) 및 하부 PHC 파일(200)을 포함할 수 있고, 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200)은 본 발명에 따른 관 연결구조를 이용하여 서로 연결될 수 있다.

구체적으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 관 연결구조를 설명한다.

본 발명에 따른 관 연결구조는 접합 핀(12)를 포함하는 제1 연결부재(1) 및 접합 핀 연결조립체를 포함하는 제2 연결부재(2)를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제2 연결부재(2)의 예시적 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제1 연결부재(1)와 제2 연결부재(2)가 조립되는 과정을 나타내는 예시적 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관 연결구조의 제1 연결부재(1)와 제2 연결부재(2)가 조립된 제2 위치에서의 예시적 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PHC 파일 구조체의 분해도이며, 도 5는 도 4의 PHC 파일 구조체의 "A"부분과 "B"부분이 체결된 확대 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 관 연결구조는 서로 체결 가능한 제1 연결부재(1) 및 제2 연결부재(2)를 포함하고, 제1 연결부재(1)는 일단부가 제1 관의 일단에 설치되는 접합 핀(12)을 포함하고, 접합 핀(12)의 연결부의 외주면에 둘레방향으로 제1 걸림부가 구비된다. 제2 연결부재(2)는 제1관의 일단과 마주 보는 제2 관의 일단에 설치되는 접합 핀 연결조립체를 포함한다. 상기 접합 핀 연결조립체는, 내부에 수용공간(221)이 형성되며 일단에 상기 접합 핀(12)이 삽입되는 삽입구(222)가 형성되는 케이싱(22); 상기 수용공간(221)에 중심선 방향(C)으로 위치 고정되며, 내부에 상기 중심선 방향(C)으로 삽입구(222)와 대응되며 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림부에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림부가 구비되는 고정홀(232)이 형성되는 홀더(23); 일단이 홀더(23)의 단부에 맞닿게 배치되며 홀더(23)를 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정시키는 위치 고정핀(24); 및 상기 중심선 방향(C)에서 삽입구(222)와 마주 보는 수용공간(221)의 일단 내면(2211)에 지지되며, 중앙부에 형성된 관통홀(253)에 위치 고정핀(24)의 타단이 위치 고정 가능한 위치 고정부가 구비되며, 홀더(23)의 외측면에 결합 가능한 홀더 조임구(25);를 포함한다. 여기서, 상기 관 연결구조는 제1 연결부재(1)와 제2 연결부재(2)가 미체결된 제1 위치 및 제1 연결부재(1)와 제2 연결부재(2)가 체결된 제2 위치를 갖는다. 상기 제1 위치에서, 위치 고정핀(24)은 홀더(23)의 단부와 위치 고정부에 의해 위치 고정된다. 상기 제2 위치에서, 위치 고정핀(24)은 고정홀(232)로 삽입되는 접합 핀(12)의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 위치 고정부와 위치 고정 해제되어 고정홀(232)로부터 홀더 조임구(25)의 관통홀(253)로 이탈되고, 홀더 조임구(25)는 홀더(23)의 외측면에 결합된 상태로 홀더(23)가 방사방향 내측으로 축소되어 접합 핀(12)과 끼워맞춤되어 조임 고정되도록 가압력을 제공한다.

여기서, 상기 관 연결구조가 PHC 파일 구조체에 적용될 경우, 제1 관 및 제2 관 중 하나는 상부 PHC 파일(100)일 수 있고, 다른 하나는 하부 PHC 파일(200)일 수 있다. 예를 들어, 조립이 용이하도록, 제1 관은 상부 PHC 파일(100)로 구성되고, 제2 관은 하부 PHC 파일(200)로 구성될 수 있어, 제1 연결부재(1)가 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 설치되고, 제2 연결부재(2)가 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 설치된 상태에서, 상부 PHC 파일(100)의 자중을 이용하여 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12)이 제2 연결부재(2)의 삽입구(222)를 통과하여 홀더(23)의 고정홀(232)로 삽입되는 과정에서, 홀더(23)의 단부와 홀더 조임구(25)의 위치 고정부 사이에 위치 고정된 위치 고정핀(24)을 밀어서 위치 고정부와 위치 고정 해제되어 고정홀(232)로부터 홀더 조임구(25)의 관통홀(253)로 이탈 시, 홀더 조임구(25)가 홀더(23)의 외측면에 결합된 상태가 되어 홀더(23)가 홀더 조임구(25)의 가압력에 의해 방사방향 내측으로 축소되어 접합 핀(12)의 제1 걸림부와 홀더(23)의 제2 걸림부가 끼워맞춤되어 조임 고정됨으로써, 체결공차가 없이 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200)이 견고하게 연결되며, 연결 풀림을 효과적으로 방지하고 연결강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12)이 홀더(23)와 체결된 후, 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200) 간의 유격이 발생되지 않는 밀착된 결합조건을 갖추게 되어 시공성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200)의 연결강도 및 인장 하중을 더욱 향상시키도록, 상기 제1 연결부재(1)는 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되고, 상기 제2 연결부재(2)는 제1 연결부재(1)와 대응되도록 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되어, 제1 연결부재(1)와 제2 연결부재(2)를 통해 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200)이 연결될 수 있다. 다만, 상기 관 연결구조가 PHC 파일 구조체에 적용될 경우, 제1 관이 하부 PHC 파일(200)로 구성되고, 제2 관은 상부 PHC 파일(100)로 구성될 수도 있다.

여기서, 케이싱(22)의 삽입구(222)는 접합 핀(12)의 연결부(후술될 연장부분(121)과 결합부분(122)을 포함)가 용이하게 삽입되도록 접합 핀(12)의 연결부의 외경보다 큰 홀경을 가질 수 있다. 아울러, 접합 핀(12)에 대향되는 케이싱(22)의 삽입구(222)의 일단(도면에서 상단)은 라운드지게 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 홀더 조임구(25)는, 상기 관통홀(253) 및 상기 위치 고정부가 구비되고 케이싱(22)의 내벽면(225)에 접하며, 홀더(23)의 외측면을 따라 이동 가능하게 배치되는 고정 링(251); 및 고정 링(251)의 외측면에 형성되는 장착부에 장착되며, 중심선 방향(C)에서 수용공간(221)의 일단 내면(2211)과 고정 링(251)의 장착부에 압축 지지되어, 제2 위치에서 고정 링(251)이 탄성 복원력에 의해 이동되어 홀더(23)의 외측면에 결합된 상태로 상기 가압력을 제공하도록 고정 링(251)을 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성부재는 나선형 스프링(252)일 수 있다. 관통홀(253)은 고정 링(251)의 중앙부에 형성된다. 고정 링(251)의 장착부는 고정 링(251)의 외측면에서 방사방향 내측으로 함몰되는 장착홈 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 나선형 스프링(252)은 장착홈에 삽입 장착되어 장착홈의 홈벽과 수용공간(221)의 중심선 방향(C)에서 삽입구(222)와 마주 보는 수용공간의 일단 내면(2211)(도면에서 하단 내면) 사이에 압축 지지되어 홀더(23)의 고정홀(232)로부터 위치 고정핀(24)이 이탈 시 나선형 스프링(252)의 탄성 복원력에 의해 고정 링(251)을 접합 핀(12)의 삽입방향과 반대되는 방향 즉 상향으로 이동시켜 홀더(23)의 외측면에 결합되어 홀더(23)가 방사방향 내측으로 축소되도록 가압력을 제공할 수 있다. 고정 링(251)의 장착부는 상기와 같은 장착홈 형태에 한정되는 것이 아니며, 위치 한정 돌출구조 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 설명해야 할 것은, 고정 링(251)이 홀더(23)의 외측면을 따라 이동 가능하게 배치된다는 것은, 위치 고정핀(24)이 홀더(23)의 단부와 고정 링(251)의 위치 고정부 사이에 위치 고정된 상태 및 홀더(23)의 고정홀(232)로부터 고정 링(251)의 관통홀(253)로 이탈된 상태 두 가지 상태, 또는 홀더(23)의 고정홀(232)로부터 고정 링(251)의 관통홀(253)로 이탈된 상태에서만 고정 링(251)이 홀더(23)의 외측면과 접하여 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 홀더(23)의 외측면을 따라 이동하여 홀더(23)가 방사방향 내측으로 축소되도록 한다는 것을 의미하는 것이며, 상기 두 가지 상태 중 어느 하나의 상태로 구성된 고정 링(251)과 홀더(23)의 배치구조든지 모두 본 발명의 범위에 속한다. 구체적으로, 일 실시예에서, 위치 고정핀(24)이 홀더(23)의 단부와 고정 링(251)의 위치 고정부 사이에 위치 고정된 상태 및 홀더(23)의 고정홀(232)로부터 고정 링(251)의 관통홀(253)로 이탈된 상태 두 가지 상태에서 모두 홀더(23)의 외측면과 접하도록 배치된 경우, 고정 링(251)은 케이싱(22)의 내벽면과 홀더(23)의 외측면 사이에 맞닿게 배치되어 홀더(23)의 외측면과 고정 링(251)의 내측면이 중첩되는 구조로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 위치 고정핀(24)이 고정홀(232)로부터 관통홀(253)로 이탈된 상태에서만 고정 링(251)이 홀더(23)의 외측면과 접하도록 배치된 경우, 고정 링(251)은 접합 핀(12)이 제2 연결부재(2)의 삽입구(222)를 통과하여 홀더(23)의 고정홀(232)로 삽입되는 과정에서 시종 고정 링(251)의 관통홀(253)과 유격을 가지도록 구성함으로써, 홀더(23)와 고정 링(251)이 간섭을 방지하여, 제2 연결부재(2)의 고정홀(232)로의 접합 핀(12)의 삽입이 용이하게 구현될 수 있다. 이 경우, 접합 핀(12)이 홀더(23)의 단부와 고정 링(251)의 위치 고정부 사이에 위치 고정된 위치 고정핀(24)을 밀어서 위치 고정부와 위치 고정 해제되어 고정홀(232)로부터 홀더 조임구(25)의 관통홀(253)로 이탈 시, 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 고정 링(251)이 홀더 측으로 이동하여 홀더(23)의 외측면에 결합된 상태가 된다. 이때 홀더(23)가 고정 링(251)의 가압력에 의해 방사방향 내측으로 축소되어 접합 핀(12)의 제1 걸림부와 홀더(23)의 제2 걸림부가 끼워맞춤되어 조임 고정될 수 있다.

유의해야 할 점은, 위치 고정핀(24)이 고정홀(232)로부터 고정 링(251)의 관통홀(253)로 이탈된 후, 탄성 링(234)에 의해 홀더(23)의 고정홀(232)이 자체로 축소된 후의 직경이 고정 링(251)의 내측면의 직경과 같거나 작게 하여 홀더(23)의 단부가 고정 링(251)의 내측면 내로 삽입되어 고정 링(251)이 홀더(23)의 외측면에 가압력을 제공하도록 설계해야 한다.

또한, 설명해야 할 것은, 위치 고정핀(24)이 고정홀(232)로부터 고정 링(251)의 관통홀(253)로 이탈된 후, 고정 링(251)이 홀더(23) 측으로 이동하기 때문에 수용공간(221)의 일단 내면(2211)으로부터 이격되고, 위치 고정핀(24)은 자중에 의해 수용공간(221)의 일단 내면(2211)으로 떨어지며, 이 때 위치 고정핀(24)은 일부가 관통홀(253) 내에 수용되고 다른 일부가 수용용간(221)에 노출될 수 있거나, 관통홀(253) 내에 수용되지 않고 전부가 수용공간(221)으로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 서로 접하는 고정 링(251)의 내측면과 홀더(23)의 외측면은 각각 매칭되는 테이퍼진 경사면으로 구성되어 면과 면 접촉방식으로 접할 수 있거나, 서로 접하는 고정 링(251)의 내측면과 홀더(23)의 외측면 중 하나는 테이퍼진 경사면으로 구성되고, 다른 하나는 수직면으로 구성되어 선과 면 접촉방식으로 접할 수도 있다. 물론, 홀더 조임구(25)는 상기와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 상기 홀더(23)를 방사방향 내측으로 축소 가능하도록 작동하는 한, 실제 상황에 따라 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.

일 예로, 상기 위치 고정부는 고정 링(251)의 관통홀(253)의 내측면에서 돌출 형성되는 제1 위치 고정턱(254)으로 구성되고, 위치 고정핀(24)의 타단(홀더(23)와 배향되는 위치 고정핀(24)의 하단)의 가장자리면에는 상기 제1 위치에서 제1 위치 고정턱(254)에 걸려 고정되는 제2 위치 고정턱(242)이 상기 방사방향 외측으로 돌출 형성될 수 있다.

여기서, 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)의 위치 고정이 해제되는 형태는 다양하게 이루어질 수 있으며, 구체적인 일 예로, 제1 위치 고정턱(254) 및 제2 위치 고정턱(242) 중 적어도 하나가 외력(접합 핀(12)이 위치 고정핀(24)을 미는 힘)에 의해 파괘될 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 예시적으로 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 위치 고정핀(24)의 제2 위치 고정턱(242)이 파괘 가능한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)의 위치 고정이 해제되는 형태는 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 위치에서 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)가 위치 고정되고 제2 위치에서 위치 고정이 해제되기만 하면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다. 다른 일 예로, 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242) 중 적어도 하나는 탄성 핀 등 형태로 구성될 수도 있다.

또한, 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)의 위치 고정을 원활하게 해제시키기 위해, 상기 제1 위치 고정턱(254)은 방사방향 내측으로 점차 얇아지는 형태로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 위치 고정턱(242)도 방사방향 외측으로 점차 얇아지는 형태로 구성될 수 있다. 제1 위치 고정턱(254) 및 제2 위치 고정턱(242)은 또한 서로 맞닿는 면이 경사면으로 형성될 수 있다.

제1 연결부재(1)의 접합 핀(12)이 삽입되지 않아 위치 고정핀(24)에 외력이 가해지지 않은 제1 위치에서, 위치 고정핀(24)은 홀더(23)의 단부와 고정 링(251)의 제1 위치 고정턱(254) 사이에 위치하며 제2 위치 고정턱(242)이 제1 위치 고정턱(254)에 걸려 위치 고정된다. 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12)이 홀더(23)의 고정홀(232)로 삽입되어 위치 고정핀(24)에 외력이 가해지는 제1 위치에서, 위치 고정핀(24)은 외력에 의해 제2 위치 고정턱(242)이 제1 위치 고정턱(254)으로부터 이탈되어 관통홀(253)에서 하방으로 이동하게 된다. 이 때, 고정 링(251)은 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)의 위치 고정이 해제됨(예로 제1 위치 고정턱(254) 및 제2 위치 고정턱(242) 중 적어도 하나가 외력에 의해 파괘되어 양자의 위치 고정이 해제됨)에 따라 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 홀더(23) 측으로 이동하여 홀더(23)의 외측면에 결합되어 가압력을 제공할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 위치 고정핀(24)과 고정 링(251)의 위치 고정 형태는 이에 한정되는 것이 아니며, 위치 고정을 구현할 수 있는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 상기 고정 링(251)과 위치 고정핀(24)은 상기 제1 위치에서 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)에 의해 서로 유격되게 위치 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정 링(251)의 내경은 위치 고정핀(24)의 외경보다 크게 구성될 수 있으며, 홀더(23)와 마주 보는 고정 링(251)의 내측면과 홀더(23)의 외측면은 각각 매칭되는 테이퍼진 경사면으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 고정 링(251)과 위치 고정핀(24)은 상기 제1 위치에서 제1 위치 고정턱(254)과 제2 위치 고정턱(242)에 의해 서로 유격되게 위치 고정될 수 있고, 또한 제1 위치에서 제2 위치로 변위하는 과정에서도 서로 유격되어 이동 간섭을 효과적으로 방지하도록 구현될 수 있다.본 발명에서, 위치 고정핀(24)은 접합 핀(12)이 별도의 항타 시공 없이도 PHC 파일 등 관 자체의 자중으로도 쉽게 홀더(23)의 고정홀(232) 내로 삽입될 수 있도록 공간 확장 역할을 할 수도 있다. 여기서, 위치 고정핀(24) 및 접합 핀(12)의 연결부의 크기에 대해서는 한정하지 않으며, 접합 핀(12)의 용이한 삽입 및 고정홀(232)로부터 위치 고정핀(24)의 이탈 시 접합 핀(12)과 홀더(23)와의 신속한 체결을 구현할 수 있는 크기로 구성하면 된다.

한편, 일 실시예에서, 상기 홀더(23)는 서로 분리되는 복수 개의 홀더 피스(233)가 복수 개의 홀더 피스(233)의 외측면에 배치되는 탄성 링(234)에 의해 결합되어 구성되고, 홀더(23)의 외측면은 접합 핀(12)의 삽입방향으로 크기가 점차 작아지도록 테이퍼진 형상으로 구성되고, 고정 링(251)의 내측면은 상기 외측면의 형상과 매칭되는 형상으로 구성되어, 탄성부재가 상기 고정 링(251)을 상기 홀더(23)의 외측면을 따라 상기 삽입방향과 반대되는 방향으로 이동하도록 가압할 수 있다. 즉, 복수 개의 홀더 피스(233)는 웨지 형태일 수 있으며, 탄성 링(234)에 의해 일정 형태로 유지될 수 있다. 여기서, 각 홀더 피스(233)에 둘레방향으로 대응되는 부분에 링 홈이 형성되어 탄성 링(234)이 링 홈에 장착됨으로써, 탄성 링(234)이 전체적으로 홀더(233)의 외측면 밖으로 돌출되지 않게 배치되어, 고정 링(251)과의 이동 간섭을 방지할 수 있다. 이와 같이, 홀더(23)의 외측면과 고정 링(251)의 내측면이 테이퍼진 형상으로 서로 매칭되어, 고정 링(251)이 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 홀더(23)의 외측면에 면과 면 접촉방식으로 지지 및 가압할 수 있어, 방사방향 내측으로의 홀더(23)의 축소 동작을 빠르고 원활하게 이루어질 수 있도록 한다. 여기서, 홀더 피스(233)는 서로 동일한 간격으로 이격된 3 개로 구성될 수 있으나, 2 개 또는 4 개 이상으로 구성될 수도 있다. 또한, 홀더(23)는 일체로 형성될 수 있으며, 예로 금속 소재와 탄성 소재가 복합된 소재로 제작되어 방사방향 내측으로 축소할 수 있는 탄성 변형 가능한 부재일 수 있다. 구체적으로 둘레방향으로 이격되게 배치되는 복수 개의 홀더 피스 사이에 탄성재로 연결시켜 일체로 결합된 구조 등일 수 있다. 물론, 홀더(23)는 상기 구성에만 한정되는 것이 아니라, 방사방향 내측으로 축소 변형될 수 있는 한, 다양한 구조로 이루어질 수 있다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 접합 핀(12)의 연결부는 연장부분(121) 및 결합부분(122)을 포함할 수 있다. 구체적으로 연장부분(121)은 접합 핀(12)의 일단부에서 연장되고, 결합부분(122)은 연장부분(121)으로부터 연장되며 연장부분(121)과의 접하는 부위에 상기 제1 걸림부로서 제1 걸림턱(1221)이 상기 방사방향으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 홀더(23)의 고정홀(232)은 제2 위치에서 연장부분(121)이 결합되는 안내홀(2321) 및 상기 제2 걸림부로서 고정홀(232)의 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림턱(1221)에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림턱(231)이 형성되는 결합홀(2322)을 포함할 수 있다. 상기 위치 고정핀(24)의 일단에는 결합홀(2322)로 삽입되어 홀더(23)를 상기 방사방향으로 위치 고정하는 돌출 플랜지(241)가 형성될 수 있다. 따라서, 제1 위치에서 돌출 플랜지(241)가 홀더(23)의 고정홀(232)에 삽입되어 홀더(241)의 일단이 돌출 플랜지(241)의 둘레측에 걸려 지지됨으로써 방사방향 및 중심선 방향(C)으로 위치고정될 수 있다. 접팝핀(12)이 홀더(23)의 고정홀(232)로 삽입되는 과정에서 미는 힘에 의해 위치 고정핀(24)과 고정 링(251)의 위치 고정이 해제 시 위치 고정핀(24)이 삽입방향(즉 하방)으로 이동되고, 고정 링(251)은 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 삽입방향과 반대되는 방향 즉 홀더(23) 측으로 이동되어 홀더(23)의 외측면에 가압력을 제공하여 홀더(23)가 방사방향 내측으로 축소된다. 따라서, 접합 핀(12)의 결합부분(122)에 형성된 제1 걸림턱(1221)이 홀더(23)의 고정홀(232)에 형성된 제2 걸림턱(231)에 끼워맞춤되어 견고한 조임 고정을 구현할 수 있다. 여기서, 특히 접합 핀(12)의 제1 걸림턱(1221)과 홀더(23)의 제2 걸림턱(231)은 단번에 정확한 위치로 끼워맞출될 수 있어, 접합 핀(12)에 가해지는 힘의 방향에 따라 비틀어지게 체결되는 등 문제점이 발생하지 않고 접합 핀(12)에 가해지는 힘의 방향과 관계없이 정위치 체결을 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 접합 핀(12)의 연결부의 길이는 상기 접합 핀(12)과 접하는 상기 케이싱(22)의 상단면에서 위치 고정핀(24)의 돌출 플랜지(241)까지의 길이보다 크게 구성될 수 있다. 다시 말하면, 접합 핀(12)의 연장부분(121)과 결합부분(122)을 포함한 연결부의 길이는 상기 접합 핀(12)과 접하는 상기 케이싱(22)의 상단면에서 위치 고정핀(24)의 돌출 플랜지(241)까지의 길이보다 크게 구성될 수 있다. 여기서, 접합 핀(12)과 접하는 케이싱(22)의 상단면은 삽입구가 형성되는 케이싱(22)의 일단이 될 수 있으며, 또는 케이싱(22)의 일단에 상기 접합 핀(12)의 머리부(123)가 일부 안착되는 안착홈이 형성될 경우, 접합 핀(12)과 접하는 케이싱(22)의 상단면은 상기 안착홈의 바닥면이 될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 접합 핀(12)의 연결부가 고정홀(232)로 삽입되는 과정에서 돌출 플랜지(241)에 접촉하여 가압함으로써 위치 고정핀(24)이 고정홀(232)로부터 이탈될 수 있다.

여기서, 접합 핀(12)과 홀더(23)의 조임 고정을 쉽고 정확하게 구현하기 위해, 상기 제1 걸림턱(1221)과 제2 걸림턱(231)은 서로 접하는 걸림면이 접합 핀(12)의 삽입을 안내하도록 경사면으로 이루어질 수 있다.

또한 홀더(23)의 고정홀(232)은 상기 제1 위치에서 안내홀(2321)의 홀경이 결합부분(122)의 외경보다 작게 구성될 수 있다. 이는 접합 핀(12)의 결합부분(122)이 안내홀(2321)로 삽입되는 과정에서 홀더(23)의 안내홀(2321)에 의해 중심선 방향(C)으로 자동 위치 조정되어 고정홀(232)로 정확하게 정렬되도록 가이드 기능을 할 수 있다. 아울러, 접합 핀(12)의 결합부분(122)이 안내홀(2321)을 통해 위치 고정핀(24)의 돌출 플랜지(241)에 접촉되기 전까지 삽입되는 과정에서, 홀더(23)를 확장시켜 돌출 플랜지(241)로부터 방사방향 외측으로 이격되게 유지한 상태로 위치 고정핀(24)의 방사방향으로의 위치 고정을 해제시키는 기능도 할 수 있다.

일 구체적인 실시예에서, 접합 핀(12)의 삽입이 용이하도록, 상기 고정홀(232)은 접합 핀(12)이 삽입되는 안내홀(2321)의 삽입단에 라운드지게 형성되는 확장홀(2323)을 더 포함할 수 있으며, 상기 접합 핀(12)의 결합부분(122)의 삽입단은 원뿔형 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 원뿔형 형태의 삽입단이 구비된 접합 핀(12)은 홀더(23)의 안내홀(2321)로 삽입되는 과정에서 위치 보정되어 중심선 방향(C)을 기준으로 센터링이 이루어질 수 있으므로, 접합 핀(12)과 고정홀(232)의 체결위치가 자동 결정되어 연결작업을 용이하고 신속하며 편리하게 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 접합 핀 및 홀더의 형태는 상기 구성에만 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 케이싱(22)은 조립이 용이하도록 분리된 구조로 구성될 수 있다. 구체적으로, 케이싱(22)은 일단부가 상기 삽입구(222)가 형성된 단턱부(2231)로 구성되며, 타단부가 개방된 본체(223); 및 본체(223)의 타단부에 실링 방식으로 결합되는 캡(224);을 포함할 수 있다. 여기서, 본체(223)와 캡(224)이 함께 상기 수용공간(221)을 형성할 수 있고, 나사산 연결 등에 의해 서로 연결될 수 있다. 본체(223)의 단턱부(2231)의 삽입구(222) 둘레는 라운딩 처리될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 제2 연결부재(2)는 케이싱(22)의 수용공간(221)을 충분히 활용하여 홀더(23), 위치 고정핀(24), 홀더 조임구(25)를 콤팩트하게 배치함으로써, 관 연결구조가 전체적으로 소형화 구조를 이루도록 한다.

또한, 상기 제1 연결부재(1)는 상기 접합 핀(12)의 머리부(123)에 나사산 연결되는 제1 너트(11)를 더 포함하고, 접합 핀(12)은 상기 제1 너트(11)에 의해 상기 제1 관에 연결되고, 접합 핀의 머리부(123)는 제1 너트(11) 내에 수용되며 접합 핀(12)의 연결부는 제1 너트(11) 외부로 노출되게 배치될 수 있다. 여기서, 접합 핀(12)의 머리부(123)는 연결부와 연결되는 부분에 방사방향 외측으로 돌출되는 돌출턱(1231)이 형성될 수 있다. 접합 핀(12)의 머리부(123)가 나사산 연결에 의해 제1 너트(11)로 삽입되는 과정에서, 머리부(123)의 돌출턱(1231)이 제1 너트(11)의 단면에 걸려 머리부(123)와 제1 너트(11)가 정위치로 위치 고정됨으로써, 접합 핀(12)의 연결부와 접합 핀 연결조립체의 홀더(23)의 체결 정밀도를 높일 수 있다. 상기 제2 연결부재(2)는 상기 접합 핀 연결조립체를 내부에 수용하며 케이싱(22)의 외면에 나사산 연결되는 제2 너트(21)를 더 포함하고, 접합 핀 연결조립체는 상기 제2 너트(21)에 의해 상기 제2 관에 연결될 수 있다. 구체적으로, 본체(223)의 외주면은 제2 너트(21)에 나사산 연결되고, 접합 핀(12)의 머리부(123)는 상기 제1 너트(11)에 나사산 연결될 수 있다. 여기서, 제2 너트(21)의 내주면에는 캡(224)가 걸리도록 둘레방향으로 걸림턱(211)이 형성되어 케이싱(22)의 정확한 고정위치를 한정할 수 있다. 제1 연결부재(1)의 제1 너트(11) 및 제2 연결부재(2)의 제2 너트(21)는 PHC 파일 등 관의 단부에 매립 설치된 매립 너트로 구성될 수 있어, 작업 장소에서 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12) 및 제2 연결부재(2)의 접합 핀 연결조립체를 제1 너트(11) 및 제2 너트(21)에 각각 연결시킨 후, 접합 핀(12)을 접합 핀 연결조립체에 삽입 연결시키는 것을 통해, 관 사이의 견고한 연결을 구현할 수 있다.

아래에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 예시적 실시예에 따른 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체의 연결과정을 설명한다.

앞서 설명해야 할 것은, 제1 연결부재(1)의 제1 너트(11)는 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 미리 매립 설치되고, 제2 연결부재(2)의 제2 너트(21)는 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 미리 매립 설치되어, 연결 작업 시, 작업 장소에서 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12) 및 제2 연결부재(2)의 접합 핀 연결조립체를 각각 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 매립된 제1 너트(11) 및 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 매립된 제2 너트(21)에 연결한 다음, 접합 핀(12)과 접합 핀 연결조립체의 연결작업을 진행하면 된다. 여기서, 제1 너트(11) 및 제2 너트(21)는 너트로 구성된 예를 들어 설명한다. 특히, 제1 너트(11)는 PC 너트로 구성되며, 상부 PHC 파일(100)은 PC 너트가 하단부(101)에 타설된 기존 구조의 상부 PHC 파일을 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(1) 및 제2 연결부재(2)는 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101) 및 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 동일한 수로 배열될 수 있으며, 도면에서는 각각 9개로 도시되어 있으나, 이는 예시적일 뿐, 실제 PHC 파일 등 관 구조의 직경 및 필요에 따라 결정할 수 있다.

먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 작업 장소에서 제1 연결부재(1)의 접합 핀(12)을 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 매립된 제1 너트(11)에 연결하고, 제2 연결부재(2)의 접합 핀 연결조립체의 케이싱(22)을 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 매립된 제2 너트(21)에 연결한다. 여기서, 접합 핀(12)의 머리부(123)가 나사산 연결에 의해 상부 PHC 파일(100)의 제1 너트(11)로 삽입되는 과정에서, 머리부(123)의 돌출턱(1231)이 제1 너트(11)의 단면에 걸려 머리부(123)와 제1 너트(11)가 정위치로 위치 고정될 수 있다. 또한, 제2 연결부재(2)의 접합 핀 연결조립체의 케이싱(22)은 나사산 연결에 의해 하부 PHC 파일(200)의 제2 너트(21)로 삽입되는 과정에서, 제2 너트(21)의 걸림턱(211)에 걸리게 되므로 케이싱(22)의 정확한 고정위치를 한정할 수 있다.

다음으로, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 PHC 파일(100)의 하단부(101)에 연결된 접합 핀(12)을 하부 PHC 파일(200)의 상단부(201)에 연결된 접합 핀 연결조립체의 삽입구(222)를 통해 홀더(23)의 고정홀(232)로 삽입시킨다. 이 때, 접합 핀(12)의 연결부는 위치 고정핀(24)의 안내홀(2321)로 삽입될 때 중심선 방향(C)을 기준으로 센터링이 이루어져 정확한 체결위치로 보정되어 위치 고정핀(24)을 삽입방향으로 밀어서 고정홀(232)로부터 홀더 조임구(25)의 관통홀(253)로 이탈시킨다. 위치 고정핀(24)이 고정홀(232)로부터 홀더 조임구(25)의 고정 링(351)의 관통홀(253)로 이탈 시, 홀더 조임구(25)의 탄성부재의 탄성 복원력에 의해 고정 링(251)을 접합 핀(12)의 삽입방향과 반대되는 방향으로 이동시켜 제2 위치까지 이동하게 된다. 이때, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 고정 링(251)의 내측면은 홀더(23)의 외측면에 결합된 상태로 고정 링(251)의 가압력에 의해 홀더(23)가 방사방향 내측으로 축소되어 접합 핀(12)의 제1 걸림부와 홀더(23)의 제2 걸림부가 끼워맞춤되어 조임 고정됨으로써, 체결공차가 없이 상부 PHC 파일(100)과 하부 PHC 파일(200)이 견고하게 연결되며, 연결 풀림을 효과적으로 방지하고 연결강도를 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 포함한 관 연결구조 및 이를 이용하는 PHC 파일 구조체는 본 발명에 따른 관 연결구조는 제1 연결부재의 접합 핀의 제1 걸림부와 제2 연결부재의 홀더의 제2 걸림부의 끼워맞춤 체결방식을 통해 관 사이의 견고한 연결을 확보하여 연결 풀림을 효과적으로 방지하며 연결강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체는 제1 연결부재의 접합 핀이 홀더와 체결된 후, 상부 PHC 파일과 하부 PHC 파일 간의 유격이 발생되지 않는 밀착된 결합조건을 갖추게 되어 시공성을 향상시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 제1 연결부재 11: 제1 너트
12: 접합 핀 121: 연장부분
122: 결합부분 1221: 제1 걸림턱
123: 머리부 1231: 돌출턱
2: 제2 연결부재 21: 제2 너트
211: 걸림턱 22: 케이싱
221: 수용공간 2211: 일단 내면
2212: 타단 내면 222: 삽입구
223: 본체 2231: 단턱부
224: 캡 225: 내벽면
23: 홀더 231: 제2 걸림턱
232: 고정홀 2321: 안내홀
2322: 결합홀 2323: 확장홀
233: 홀더 피스 234: 탄성 링
24: 위치 고정핀 241: 돌출 플랜지
242: 제2 위치 고정턱 25: 홀더 조임구
251: 고정 링 252: 나선형 스프링
253: 관통홀 254: 제1 위치 고정턱
100: 상부 PHC 파일 101: 하단부
200: 하부 PHC 파일 201: 상단부

Claims (10)

1. 서로 체결 가능한 제1 연결부재 및 제2 연결부재를 포함하는 관 연결구조로서,
   상기 제1 연결부재는 일단부가 제1 관의 일단에 설치되는 접합 핀을 포함하고, 상기 접합 핀의 연결부의 외주면에 둘레방향으로 제1 걸림부가 구비되고,
   상기 제2 연결부재는 상기 제1 관의 일단과 마주 보는 제2 관의 일단에 설치되는 접합 핀 연결조립체를 포함하고,
   상기 접합 핀 연결조립체는, 내부에 수용공간이 형성되며 일단에 상기 접합 핀이 삽입되는 삽입구가 형성되는 케이싱; 상기 수용공간에 중심선 방향으로 위치 고정되며, 내부에 상기 중심선 방향으로 상기 삽입구와 대응되며 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림부에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림부가 구비되는 고정홀이 형성되는 홀더; 일단이 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되며 상기 홀더를 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정 가능한 위치 설정부; 및 상기 중심선 방향에서 상기 삽입구와 마주 보는 상기 수용공간의 일단 내면에 지지되며, 중앙부에 형성된 관통홀에 상기 위치 설정부의 적어도 일부가 수용되며, 상기 홀더의 외측면에 결합 가능한 홀더 조임구;를 포함하고,
   상기 관 연결구조는 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재가 미체결된 제1 위치 및 상기 제1 연결부재와 제2 연결부재가 체결된 제2 위치를 가지며,
   상기 제1 위치에서, 상기 위치 설정부는 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되어 상기 홀더를 상기 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정시키고,
   상기 제2 위치에서, 상기 위치 설정부는 상기 고정홀로 삽입되는 상기 접합 핀의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 상기 홀더의 단부로부터 이격되어 상기 홀더와 위치 고정 해제되고, 상기 홀더 조임구는 상기 홀더의 외측면에 결합된 상태로 상기 홀더가 상기 방사방향 내측으로 축소되어 상기 접합 핀과 끼워맞춤되어 조임 고정되도록 가압력을 제공하는, 관 연결구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치 설정부는 일단이 상기 홀더의 단부에 맞닿게 배치되며 상기 홀더를 방사방향 및 상기 중심선 방향으로 위치 고정시키는 위치 고정핀; 및 상기 홀더 조임구의 관통홀에 배치되며 상기 위치 고정핀이 위치 고정 가능한 위치 고정부;를 포함하고,
   상기 제1 위치에서, 상기 위치 고정핀은 상기 홀더의 단부와 상기 위치 고정부에 의해 위치 고정되고,
   상기 제2 위치에서, 상기 위치 고정핀은 상기 고정홀로 삽입되는 상기 접합 핀의 연결부로부터의 미는 힘에 의해 상기 홀더의 단부 및 상기 위치 고정부와 위치 고정 해제되어 상기 고정홀로부터 상기 관통홀로 이탈되는, 관 연결구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 홀더 조임구는, 상기 위치 고정부가 배치되는 상기 관통홀이 구비되고 상기 케이싱의 내벽면에 접하며, 상기 홀더의 외측면을 따라 이동 가능하게 배치되는 고정 링; 및 상기 고정 링의 외측면에 형성되는 장착부에 장착되며, 상기 중심선 방향에서 상기 수용공간의 일단 내면과 상기 고정 링의 장착부에 압축 지지되어, 상기 제2 위치에서 상기 고정 링이 탄성 복원력에 의해 이동되어 상기 홀더의 외측면에 결합된 상태로 상기 가압력을 제공하도록 상기 고정 링을 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함하는, 관 연결구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 홀더는 서로 분리되는 복수 개의 홀더 피스가 상기 복수 개의 홀더 피스의 외측면에 배치되는 탄성 링에 의해 결합되어 구성되고, 상기 홀더의 외측면은 상기 접합 핀의 삽입방향으로 크기가 점차 작아지도록 테이퍼진 형상으로 구성되고, 상기 고정 링의 내측면은 상기 외측면의 형상과 매칭되는 형상으로 구성되어, 상기 탄성부재가 상기 고정 링을 상기 홀더의 외측면을 따라 상기 삽입방향과 반대되는 방향으로 이동하도록 가압하는, 관 연결구조.
5. 제4항에 있어서, 상기 접합 핀의 연결부는 상기 접합 핀의 일단부에서 연장되는 연장부분 및 상기 연장부분으로부터 연장되며 상기 연장부분과의 접하는 부위에 상기 제1 걸림부로서 제1 걸림턱이 상기 방사방향으로 돌출 형성되는 결합부분을 포함하고,
   상기 홀더의 고정홀은 상기 제2 위치에서 상기 연장부분이 결합되는 안내홀 및 상기 제2 걸림부로서 상기 고정홀의 내면에 둘레방향으로 상기 제1 걸림턱에 끼워맞춤 가능한 제2 걸림턱이 형성되는 결합홀을 포함하고,
   상기 위치 고정핀의 일단에는 상기 결합홀로 삽입되어 상기 홀더를 상기 방사방향으로 위치 고정하는 돌출 플랜지가 배치되는, 관 연결구조.
6. 제5항에 있어서, 상기 접합 핀의 연결부의 길이는 상기 접합 핀과 접하는 상기 케이싱의 상단면에서 상기 돌출 플랜지까지의 길이보다 크게 구성되는, 관 연결구조.
7. 제5항에 있어서, 상기 제1 걸림턱과 제2 걸림턱은 서로 접하는 걸림면이 경사면으로 이루어지는, 관 연결구조.
8. 제3항에 있어서, 상기 고정 링의 내경은 상기 위치 고정핀의 외경보다 크게 구성되며, 상기 홀더와 마주 보는 상기 고정 링의 내측면과 상기 홀더의 외측면은 각각 매칭되는 테이퍼진 경사면으로 구성되어, 상기 제1 위치에서 서로 이격되고, 상기 제2 위치에서 서로 결합되는, 관 연결구조.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결부재는 상기 접합 핀의 머리부에 나사산 연결되는 제1 너트를 더 포함하고, 상기 접합 핀은 상기 제1 너트에 의해 상기 제1 관에 연결되고, 상기 접합 핀의 머리부는 상기 제1 너트 내에 수용되며 상기 접합 핀의 연결부는 상기 제1 너트 외부로 노출되게 배치되고,
   상기 제2 연결부재는 상기 접합 핀 연결조립체를 내부에 수용하며 상기 케이싱의 외면에 나사산 연결되는 제2 너트를 더 포함하고, 상기 접합 핀 연결조립체는 상기 제2 너트에 의해 상기 제2 관에 연결되는, 관 연결구조.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체로서, 상기 제1 관인 상부 PHC 파일 및 상기 제2 관인 하부 PHC 파일을 포함하고, 상기 제1 연결부재는 상기 상부 PHC 파일의 하단부에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되고, 상기 제2 연결부재는 상기 제1 연결부재와 대응되도록 상기 하부 PHC 파일의 상단부에 둘레방향으로 이격되게 복수 개로 타설되어, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재를 통해 상기 상부 PHC 파일과 상기 하부 PHC 파일이 연결되는, 관 연결구조를 이용하는 PHC 파일 구조체.

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