KR20230035902A - 강관 버팀보용 강관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버팀보로 쓰이는 강관을 신속하고 용이하게 연결할 수 있고, 사용 후 강관의 해체도 용이할 뿐만 아니라 연결부위의 강도를 향상시킬 수 있도록 한 강관 버팀보용 강관 연결장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치는 소정의 길이를 갖는 봉상체로서, 그 봉상체의 중간부 외면에 칼라가 형성되고, 상기 칼라를 기준으로 양측에 강관에 억지끼움되는 연결핀이 형성된 코어와; 상기 코어의 연결핀을 끼워서 연결된 강관의 연결단부에 둘러씌워 압박하는 압박밴드와; 상기 압박밴드의 외면에 부착된 결박벨트와; 상기 압박밴드 상에 설치되며, 상기 결박벨트의 자유단을 보빈에 권취되는 결착구로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

강관 버팀보용 강관 연결장치{Steel pipe connection device for supporting steel pipe}

본 발명은 강관 버팀보용 강관 연결장치에 관한 것으로, 특히 버팀보로 쓰이는 강관을 신속하고 용이하게 연결할 수 있고, 사용 후 강관의 해체도 용이할 뿐만 아니라 연결부위의 강도를 향상시킬 수 있도록 한 강관 버팀보용 강관 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 구조물을 시공하기 위해서는 해당 지반을 굴토한 후, 굴토면이 토압에 의해 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 흙막이 공사를 한다.

이러한 흙막이는 소정 간격으로 지반에 설치되는 H빔에 굴토면을 받치는 토류벽을 형성하고 H빔의 일측면에 상하로 일정 간격을 유지하면서 수평되게 복수의 띠장이 설치되며, 서로 마주보는 띠장과 띠장 사이에 일정간격으로 수평되게 버팀 보가 설치된다.

이때 H빔 사이의 간격이 비교적 멀리 떨어져 있는 경우에는 버팀보와 버팀보가 수평으로 연결되어 띠장과 띠장 사이에 연결된다.

상기 버팀보에 의해 일정 간격이 유지되는 띠장이 지지되어 토류벽이 토압을 견디게 되고, 이때 횡방향으로 미치는 토압 등을 지지하기 위하여 설치되는 버팀보를 토류벽 방향으로 밀착시키기 위해 띠장과 버팀보 사이에는 유압잭이 설치된다.

그런데 종래에는 버팀보로 H빔을 이용하고, 상기 H빔 버팀보의 연결시 H빔 버팀보와 기초판을 접하므로 현장으로 운반하는 경우에 기초판의 찌그러짐이 발생하고, 현장용접으로 품질이 저하되거나 고소작업시 작업자의 안전확보가 어려우며, 재활용 사용시 버팀보의 길이 조정의 불편함 등으로 인한 경제적 손실과 공기지연이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 버팀보로 H빔을 이용하는 경우에 H빔 버팀보에 약축방향으로 좌굴이 발생하여, 이를 보강하기 위해 수평 및 수직으로 사재를 설치해야 하는 문제가 있다.

따라서 방향별 강성의 차이가 없고 압축강성이 우수한 강관 버팀보를 이용하여 상기 강관 버팀보에 대한 새로운 구조가 필요하게 되었다.

한편, 지하구조물 시공을 위한 흙막이 공사에 사되는 버팀보는 매 공사마다 그 길이가 일정하지 않으므로 한개소의 공사에 이용하고 난 후에 절손되는 부분이 많아 부재의 재사용면에서 손실이 매우 큰 문제점이 있었다.

등록특허 10-0733719

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 버팀보로 쓰이는 강관을 신속하고 용이하게 연결할 수 있고, 사용 후 강관의 해체도 용이할 뿐만 아니라 연결부위의 강도를 향상시킬 수 있도록 한 강관 버팀보용 강관 연결장치을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치는 소정의 길이를 갖는 봉상체로서, 그 봉상체의 중간부 외면에 칼라가 형성되고, 상기 칼라를 기준으로 양측에 강관에 억지끼움되는 연결핀이 형성된 코어와; 상기 코어의 연결핀을 끼워서 연결된 강관의 연결단부에 둘러씌워 압박하는 압박밴드와; 상기 압박밴드의 외면에 부착된 결박벨트와; 상기 압박밴드 상에 설치되며, 상기 결박벨트의 자유단을 보빈에 권취되는 결착구로 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 강관 연결장치로서의 코어는 구조가 매우 단순하고, 연결할 2개의 강관 내주면에 긴밀하게 끼우는 방식으로 간단하고 견고하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라 제조와 강관의 연결도 용이한 장점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 강관 연결장치에서 외주면 상에 걸림턱이 부가된 코어는 양측 강관의 연결단이 갇혀 요동하지 못하게 함으로써 강관의 연결상태 한층 더 공고해지는 장점이 있다.

셋째, 본 발명에 따른 강관 연결장치에서 코어에 씌워진 양측 강관의 연결단부에 압박밴드를 둘러씌우고 결착구와 결박벨트로 전방위적으로 압박밴드를 압박함으로써 코어 및 걸림턱이 부가된 코어 만으로는 부족하게 느낄 수 있는 강관의 연결상태를 더욱 더 튼튼히 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 코어를 도시한 투시도,
도 2는 도 1의 코어로 2개의 강관을 연결하는 상태를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치에서 결착구 부착형 압박밴드로 강관의 연결부를 결합한 상태를 도시한 종단면 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치에서 외주면 상에 걸림턱이 부가된 변형 코어를 부분 절개 도시한 정면도,
도 5는 도 4의 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 변형 압박밴드를 도시한 투시도,
도 7은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 변형 압박밴드로 강관의 연결단부를 결박한 상태를 도시한 부분 절개 정면도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 코어를 도시한 투시도, 도 2는 도 1의 코어로 2개의 강관을 연결하는 상태를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치에서 결착구 부착형 압박밴드로 강관의 연결부를 결합한 상태를 도시한 종단면 확대도, 도 4는 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치에서 외주면 상에 걸림턱이 부가된 변형 코어를 부분 절개 도시한 정면도, 도 5는 도 4의 측면도, 도 6은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 변형 압박밴드를 도시한 투시도, 도 7은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치의 변형 압박밴드로 강관의 연결단부를 결박한 상태를 도시한 부분 절개 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치는 소정의 길이를 갖는 봉상체로서, 그 봉상체의 중간부 외면에 칼라(2)가 형성되고, 상기 칼라(2)를 기준으로 양측에 강관(6a, 6b)에 억지끼움되는 연결핀(3a, 3b)이 형성된 코어(1)와; 상기 코어(1)의 연결핀(3a, 3b)을 끼워서 연결된 강관(6a, 6b)의 연결단부에 둘러씌워 압박하는 압박밴드(20)와; 상기 압박밴드(20)의 외면에 부착된 결박벨트(22)와; 상기 압박밴드(20) 상에 설치되며, 상기 결박벨트(22)의 자유단을 보빈(32)에 권취되는 결착구(30)로 구성된다.

또한, 상기 코어(1)가 관상으로 형성되고, 그 외경은 연결할 강관(6a, 6b)의 연결단부 내경에 일치하도록 구성된다.

그리고, 상기 연결핀(3a, 3b) 상에 볼트로 강관(6a, 6b)을 체결하는 체결공이 천공된다.

또한, 상기 결착구는 U형 프레임 내에 결속밴드 권취용 보빈이 설치되고, 상기 프레임의 양측 벽에 보빈축이 회전가능하게 설치되며, 상기 보빈축의 일단에 보빈의 일방향 회전용 래킷기어가 설치되고, 상기 프레임 상에 피봇 설치되어 토션 스프링에 의해 레칫기어의 역회전이 방지되도록 구성된다.

그리고, 상기 코어(1)의 칼라(2) 외측단에 걸림턱이 형성된다.

또한, 상기 압박밴드(20) 상에 코어(1)의 칼라(2) 외측단에 형성된 걸림턱 관통용 턱공이 천공된다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 강관 버팀보용 강관 연결장치로서 코어를 나타낸 것이다.

이 도면에서 코어(1)란 연결할 2개의 강관(6a, 6b)단에 끼워서 강관(6a, 6b)을 연결하는 기본형 강관 연결장치로서, 관상이며, 외주면의 중간에 칼라(2)가 일체로 된 형상이며, 상기 칼라(2)를 기준으로 그 양측에 연결핀(3a, 3b)이 위치하는 형상이다.

여기서, 상기 코어(1)의 형상을 비관상을 적용할 수 있으나, 경량화 및 원가절감을 고려한 측면에서 관상이 바람직하다.

특히, 상기 코어(1)의 두께를 얇게 설계할 경우에는 강관(6a, 6b)으로 하고, 두껍게 설계할 경우에는 PE, PP관으로 할 수 있다.

여기서, 상기 강관제 코어(1)의 경우에는 금속 특유의 고강도가 강점이므로 연결할 강관(6a, 6b)과 비등한 두께로 설정해도 되고, 금속에 비해 강도가 떨어지는 PE, PP의 경우에는 강관(6a, 6b) 보다 낮은 강도가 보완되도록 두껍게 설계할 필요가 있다.

상기 칼라(2)는 연결할 강관(6a, 6b)의 연결단부가 끼워지는 길이를 동등하게 제한하기 위해 필요하며 코어(1)의 1/2 지점에 형성하여 양측 강관(6a, 6b)에 끼워지는 길이의 균형을 맞춘다.

상기 칼라(2)의 양쪽에 위치하는 연결핀(3a, 3b)은 연결할 강관(6a, 6b)의 연결단부에 끼워서 연결상태를 유지하는 부분이다.

각 연결핀(3a, 3b)의 선단은 강관(6a, 6b) 연결단부의 관입을 용이하게 하기 위해 빗면(4a, 4b)으로 한다.

도면 부호 (5a, 5b)는 연결핀(3a, 3b)이 끼워진 강관(6a, 6b)의 연결단부측에서 볼트, 압박밴드(20)를 적용할 시에는 머리가 없어 엘-렌치로만 체결할 수 있는 비두부형 볼트를 체결하여 고정할 체결공으로, 필수사항은 아니며, 강관(6a, 6b)의 연결단부에 대한 단순한 끼움만으로는 유격 때문에 헐거워서 연결상태가 불안할 경우에 적용할 수 있는 선택사항이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 양측 연결핀(3a, 3b)을 강관(6a, 6b)의 연결단부에 끼운다.

상기 연결핀(3a, 3b)의 전제조건은 그 외경을 동일한 규격의 강관(6a, 6b)의 내경에 일치시키는 것이다.

이 조건을 충족하면 양측 강관(6a, 6b)의 연결단부에 연결핀(3a, 3b)을 억지로 끼우는 것만으로 축방향으로 인장력이 작용하지 않는 띠장용 강관(6a, 6b)의 연결상태를 유지할 수 있다.

그럼에도 양측 강관(6a, 6b)의 내경과 연결핀(3a, 3b)간의 규격차로 인하여 양측 강관(6a, 6b)이 유동할 것이 염려스러우면 강관(6a, 6b)의 연결단부에서 연결핀(3a, 3b)의 체결공(5a, 5b)과 같은 위치에 구멍(7a, 7b)을 뚫고 나사(8a, 8b)를 체결하여 연결상태를 공고히 한다.

도시한 바와 같이, 강관 연결장치로서의 코어(1)는 구조가 매우 단순하고 연결할 2개의 강관(6a, 6b) 내주면에 긴밀하게 끼우는 것만으로 간단히 견고하게 연결할 수 있으며, 제조는 물론 강관(6a, 6b) 연결작업도 매우 용이하다.

도 3은 코어(1)의 양측 연결핀(3a, 3b)이 끼워진 강관(6a, 6b)의 연결단부 외부에 결박벨트(22)가 재봉된 압박밴드(20)를 두르고, 결착구(30)로 결박벨트(22)를 조여서 결박한 경우를 예시한 것이다.

압박밴드(20)는 비인장사 매입형 합성고무제 컨베이어 벨트(22)나 차량용 타이어의 사이드 월과 같이 하절기의 강렬한 태양광과 동절기의 혹한에 노출되어도 신축율이 “0” 또는 그에 가까울 정도로 강인한 재질로 한다.

스테인레스 강판으로도 대체할 수 있음을 밝혀둔다.

상기 압박밴드(20)가 합성고무제인 경우, 강관(6a, 6b)을 연결하여 띠장으로 사용했을 때 토압을 받더라도 연결단부가 굴절되지 않도록 적극적으로 억제 또는 방지하려면 되도록 두께를 늘리고, 스테인레스 강판제의 경우에는 강도와 안장강도가 합성고무를 능가하므로 1㎜ 내외의 두께로 충분하다.

여기서, 상기 압박밴드(20)가 코어(1)의 전장 보다도 지나치게 짧으면 강관(6a, 6b) 연결 후 연결잔부에 대한 외압이 미치는 영역이 작아 강관(6a, 6b) 연결상태가 약해질 수 있고, 코어(1)의 전장을 지나칠 정도로 압박밴드(20)가 길면 낭비될 수 있다.

이 점을 고려하면 상기 압박밴드(20)의 길이는 상기 코어(1)의 길이에 준하는 것이 강관(6a, 6b)의 연결상태의 안정과 함께 압박밴드(20)의 소재도 절감된다.

상기 압박밴드(20)는 평판을 강관(6a, 6b) 연결부에 둘러씌울 수 있게 둥글게 말아 양손으로 벌려서 양측 강관(6a, 6b) 연결단부에 둘러 씌우거나 벗길 수 있게 한다.

도면부호(21)은 압박밴드(20)를 둥글게 말았을 때 폭 방향의 양단부가 중첩되는 개방부이다.

상기 압박밴드(20)의 외면에는 결박벨트(22)가 부착되어 있다.

상기 결박벨트(22)는 압박밴드(20)를 옥죄어 강관(6a, 6b) 연결단부에 대한 외압을 높임으로써 강관(6a, 6b)의 연결상태를 강화하는 것으로, 압박밴드(20)의 양 단부에 부착하되(도 7 참조), 결착구의 보빈에 끼워서 감는 단부는 압박밴드(20)에 부착되지 않은 자유단(23)으로 한다.

상기 결착구(30)는 결박벨트(22)의 고정단은 압박밴드(20)의 타단측을 바라보는 프레임(31) 상에 고정하며, 결박벨트(22)의 자유단(23)은 보빈(32)을 반경방향으로 관통하도록 천공된 벨트공(25)에 끼워 보빈(32)을 일방향으로 돌리면 자유단(23)이 보빈(32)에 자유단(23)이 권취되면서 압박밴드(20)를 전방위적으로 압박하여 연결단부의 연결상태를 강회시키는 것으로, 결박벨트(22)의 고정단(24)은 도 3에서 프레임(31)의 좌측 하단에 끼워 고정한다.

이러한 결착구(30)는 프레임(31)과 보빈(32), 래칫기어(33)와 걸쇠(34) 및 보빈축(35)으로 구성된다.

상기 프레임(31)은 도 3의 측면에서 보면 U형이며, 양 측벽에 보빈축(32)의 양단을 회전할 수 있게 끼워서 지지한다.

상기 보빈(32)의 보빈축(35) 일단에는 래칫기어(33)가 고정 축설치되어 보빈(32)과 동기되고, 걸쇠(34)는 상기 래칫기어(33)의 회전반경을 벗어 난 프레임(31)의 측벽 상에 피봇 설치하여 래킷기어(33)가 일방향, 즉 결박벨트(22)의 자유단(23)을 감아들이는 방향으로만 회전하도록 단속한다.

상기 걸쇠(34)는 토선 스프링(36)에 의해 늘 래킷기어(33)의 톱니를 거는 방향으로 쏠리게 하여 래킷기어(33)의 무단 역회전을 저지한다.

상기한 바와 같은 구조의 결착구(20)는 구조가 매우 단순하여 설계 및 제작이 용이하고, 경량이며, 염가제공도 가능하다.

상기 코어(1)의 양측 연결핀(3a, 3b)을 두 강관(6a, 6b)의 연결단에 압입하여 연결하고, 양측 강관(6a, 6b)의 연결단부 외면에 압박밴드(20)를 둘러 씌운다.

다음으로, 결박벨트(22)의 자유단(23)을 보빈(32)의 벨트공(25)에 관통시키고, 박스 스패너 등의 공구로 보빈축(35)을 도 3의 시계방향으로 틀면 래칫기어(33)가 같은 방향으로 회전하면서 보빈(32)을 동기시켜 결박벨트(22)의 자유단(23)을 감아들인다.

이에 압박밴드(20)는 결박벨트(22)에 의해 옥죄어져 강관(6a, 6b)의 연결단부를 강하게 압박한다.

이에 따라 강관(6a, 6b)은 연결단부의 내부는 코어(1)의 연결핀(3a, 3b)에 의지하고, 연결단부의 외면은 압박밴드(20)에 의해 전방위적으로 압박당해 연결상태가 강화된다.

이렇듯, 상기 코어(1)에 씌워진 양측 강관(6a, 6b)의 연결단부에 압박밴드(20)를 둘러씌우고 결착구와 결박벨트를 이용하여 전방위적으로 압박밴드(20)를 옥죄면 코어(1), 걸림턱이 부가된 코어(1)만으로는 부족할 수도 있을 강관(6a, 6b)을 튼튼하게 연결할 수 있다.

도 4와 도 5는 코어의 변형실시예를 나타낸 것이다.

상기 코어(1a)는 상기 칼라(2)의 외측단에 길이방향과 평행한 걸림턱(40)을 일체화하여 연결핀(3a, 3b)의 외주면과의 사이에 강관 삽입홈(41a, 41b)을 형성한 것으로, 코어(1)의 연결핀(3a, 3b)에 강관(4a, 4b)의 연결단부가 씌워지다가 막판에 연결단부가 강관 삽입홈(41a, 41b)으로 기어들어가 외면이 걸림턱(40)에 걸리게 되는 데, 강관(6a, 6b)의 연결단부가 일단 강관 삽입홈(41a, 41b)으로 기어들어가 걸림턱(40)에 걸리면 양측 강관(6a, 6b)에 작용하는 횡압에 대한 저항력이 증대되어 연결상태가 더욱 안정된다.

이와 같이 칼라(2)의 외주면 상에 걸림턱이 부가된 코어(1)는 양측 강관(6a, 6b)의 연결단부가 갖혀 요동하지 않게 되므로 강관(6a, 6b)의 연결상태가 한층 공고해진다.

도 6은 걸림턱(40)을 가진 코어(1a)용 압박밴드(20a)로서, 압박밴드(20a)의 길이방향 중간에 상기 걸림턱(40)이 관통할 턱공(51)을 천공하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 코어(1a)로 강관(6a, 6b)을 연결하고 압박밴드(20a)를 두를 때 걸림턱(40)에 닿는 압박밴드(20a) 부분이 들뜨지 않게 함으로써 걸림턱이 없는 코어로 강관(6a, 6b)을 연결한 경우와 다름없는 강관(6a, 6b) 연결단부의 연결상태 압박효과가 나타나도록 한 것이다.

본 발명의 상세한 설명에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

1: 코어 1a: 코어
2: 칼라 3a: 연결핀
3b: 연결핀 4a: 빗면
4b: 빗면 5a: 체결공
5b: 체결공 6a: 강관
6b: 강관 7a: 구멍
7b: 구멍 8a: 볼트
8b: 볼트 20: 압박밴드
20a: 압박밴드 21: 개방부
22: 결박벨트
23: 자유단 24: 고정단
30: 결착구 31: 프레임
32: 보빈 33: 래칫기어
34: 걸쇠 35: 보빈축
36: 토션스프링 40: 걸림턱
41a: 삽입홈 41b: 삽입홈
51: 턱공

Claims (6)

1. 소정의 길이를 갖는 봉상체로서, 그 봉상체의 중간부 외면에 칼라가 형성되고, 상기 칼라를 기준으로 양측에 강관에 억지끼움되는 연결핀이 형성된 코어와;
   상기 코어의 연결핀을 끼워서 연결된 강관의 연결단부에 둘러씌워 압박하는 압박밴드와;
   상기 압박밴드의 외면에 부착된 결박벨트와;
   상기 압박밴드 상에 설치되며, 상기 결박벨트의 자유단을 보빈에 권취되는 결착구로 구성됨을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코어가 관상으로 형성되고, 그 외경은 연결할 강관의 연결단부 내경에 일치하도록 구성됨을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결핀 상에 볼트로 강관을 체결하는 체결공이 천공된 것을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 결착구는 U형 프레임 내에 결속밴드 권취용 보빈이 설치되고, 상기 프레임의 양측 벽에 보빈축이 회전가능하게 설치되며, 상기 보빈축의 일단에 보빈의 일방향 회전용 래킷기어가 설치되고, 상기 프레임 상에 피봇 설치되어 토션 스프링에 의해 레칫기어의 역회전이 방지되도록 구성됨을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 코어의 칼라 외측단에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 압박밴드 상에 코어의 칼라 외측단에 형성된 걸림턱 관통용 턱공이 천공된 것을 특징으로 하는 강관 버팀보용 강관 연결장치.
   
   

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