KR20230140669A - Connection structure of steel piles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상하부 강관의 단부가 각각 서로 대응되는 톱니 형상으로 등분할되어 슬라이딩면, 걸림편 및 걸림홈이 구비되는 것으로, 별도의 커플러 없이 걸림편을 걸림홈 내부에 삽입하여 상하부 강관을 맞물려 간단하게 연결할 수 있고, 가공이 용이하여 경제적이며, 시공성이 우수한 강관 파일 연결 구조에 대한 것이다.In the present invention, the ends of the upper and lower steel pipes are equally divided into corresponding sawtooth shapes and are provided with a sliding surface, a locking piece, and a locking groove. The locking piece can be inserted into the locking groove without a separate coupler to simply engage the upper and lower steel pipes. It is about a steel pipe pile connection structure that can be connected, is economical due to easy processing, and has excellent constructability.
헬리컬 파일(helical pile)은 지름 50~120㎜ 정도의 소구경 강관인 파일 샤프트 외부에 나선형의 헬릭스가 부착된 강관 파일로, 회전에 의해 지반 내에 관입 시공된다. A helical pile is a steel pipe pile with a spiral helix attached to the outside of the pile shaft, which is a small diameter steel pipe with a diameter of about 50 to 120 mm, and is constructed by penetrating into the ground by rotation.
헬리컬 파일은 헬릭스에서 발현되는 선단지지력과 직경이 큰 헬릭스 사이에 위치하는 원기둥형 지반에서 발현되는 주면마찰력에 의해 지지력을 발휘한다. 이에 동일 규격의 강관 파일에 비해 높은 지지력을 발휘할 수 있다.Helical piles exert bearing force by the tip bearing force developed from the helix and the main surface friction force developed by the cylindrical ground located between the large-diameter helices. As a result, it can demonstrate higher bearing capacity compared to steel pipe piles of the same standard.
또한, 헬리컬 파일은 항타 공법이나 천공홀 선굴착 후 파일을 근입하는 공법과 달리 회전 관입에 의해 비배토로 시공되므로, 지반 교란이 적고 시공 속도가 빠르다. 이러한 이유로 리모델링 공사의 기초 보강이나 태양광 시설 지지 구조 등에 많이 사용된다.In addition, unlike the driving method or the method of pre-excavating a drill hole and then inserting the pile, helical piles are constructed without topping by rotary penetration, so ground disturbance is minimal and construction speed is fast. For this reason, it is often used to reinforce the foundation of remodeling construction or support structures for solar power facilities.
일반적으로 헬리컬 파일은 백호 등 소규모 장비에 유압 장치를 장착하여 회전 관입으로 시공한다. 그러므로 파일 길이가 3m 이내로 제한되어, 관입 심도에 따라 다수의 파일을 연결하여 사용한다.In general, helical piles are constructed by rotary penetration by equipping hydraulic devices on small-scale equipment such as backhoes. Therefore, the pile length is limited to less than 3m, and multiple piles are connected and used depending on the penetration depth.
이에 헬리컬 파일은 파일 연결을 위한 다양한 파일 조인트가 사용된다.Accordingly, helical piles use various pile joints to connect the piles.
이 중 핀 타입 조인트는 핀홀이 형성된 연결강관을 이용하는 것으로, 상하부 강관을 핀 체결에 의해 연결한다.Among these, the pin-type joint uses a connecting steel pipe with a pinhole, and connects the upper and lower steel pipes by fastening pins.
핀 타입 조인트는 시공이 단순하고, 비용이 저렴하여 많이 사용된다.Pin-type joints are widely used because they are simple to construct and low cost.
그러나 별도의 연결강관이 필요하고, 회전 관입 시 발생하는 토크에 대해 핀홀과 핀이 상호 저항하게 되는데 핀홀과 핀 사이 유격으로 인해 핀홀이 손상되는 등 구조적인 취약점이 있다.However, a separate connecting steel pipe is required, and the pinhole and pin mutually resist the torque generated during rotational penetration, but there are structural vulnerabilities such as damage to the pinhole due to the gap between the pinhole and the pin.
다음으로, 쓰레드(thread) 타입 조인트는 암나사산과 수나사산이 각각 가공된 연결강관을 강관 파일의 양측에 용접한 후 회전하여 나사 결합으로 접합한다.Next, in the thread type joint, connecting steel pipes with female and male threads machined separately are welded to both sides of a steel pipe pile, then rotated and joined by screw coupling.
그러나 쓰레드 타입 조인트는 나사산 가공 비용이 비싸 비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 관입 장비와 파일을 분리하거나 파일 인발을 위해 파일 역회전 시 파일들 간 접합부 결합이 해제될 수 있다. However, thread-type joints have the problem of increasing costs due to the high cost of thread processing. In addition, when separating the penetration equipment and the pile or reversing the pile to pull out the pile, the joint joint between the piles may be released.
아울러 커플링 타입 조인트는 하부 샤프트 파일의 상단 내주면에 ㄱ자형 걸림턱이 형성된 암커플링을 결합하고, 상부 샤프트 파일의 하부 외주면에 ㄴ자형의 수커플링을 형성하여 암커플링과 수커플링의 결합에 의해 파일을 접합한다(공개특허 제10-2019-0000532호 등).In addition, the coupling type joint combines a female coupling with a L-shaped locking protrusion formed on the upper inner peripheral surface of the lower shaft pile, and forms an L-shaped male coupling on the lower outer peripheral surface of the upper shaft pile to connect the female coupling and the male coupling. The files are joined by joining (Public Patent No. 10-2019-0000532, etc.).
그러나 커플링 타입 조인트는 암수커플링의 가공 비용이 비싸 비경제적이다.However, coupling type joints are uneconomical due to the high processing cost of the male and female couplings.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 별도의 커플러가 필요 없이 상하부 강관 파일을 직접 연결할 수 있고, 가공이 용이하여 경제적이며, 시공성이 우수한 강관 파일 연결 구조를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention seeks to provide a steel pipe pile connection structure that can directly connect the upper and lower steel pipe piles without the need for a separate coupler, is economical due to easy processing, and has excellent constructability.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 각각 원형 단면인 하부 강관의 상단과 상부 강관의 하단을 직접 체결하여 상호 접합하기 위한 강관 파일 연결 구조에 관한 것으로, 상기 하부 강관의 상단부는 적어도 2 이상의 동일 각도로 등분할되고, 각각의 상단에는 동일 방향으로 경사진 제1슬라이딩면이 형성되어 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제1슬라이딩면 단부의 단턱부 측단 상부에는 상기 제1슬라이딩면에서 연장되는 제1걸림편이 돌출 형성되고, 상기 제1걸림편의 하부에는 하면이 인접하는 제1슬라이딩면에서 연장되는 제1걸림홈이 형성되며, 상기 상부 강관의 하단부는 하부 강관과 동일하게 등분할되고, 각각의 하단에는 상기 제1슬라이딩면과 대응되는 각도의 제2슬라이딩면이 형성되어 하부 강관과 대응되는 형상의 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제2슬라이딩면 단부의 단턱부 측단 하부에는 상기 제1걸림홈에 삽입되는 제2걸림편이 돌출 형성되고, 상기 제2걸림편의 상부에는 상기 제1걸림편이 삽입되는 제2걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다. The present invention according to a preferred embodiment relates to a steel pipe pile connection structure for mutually joining the upper end of the lower steel pipe, each of which has a circular cross-section, by directly fastening the lower end of the upper steel pipe, and the upper end of the lower steel pipe is divided into at least two equal angles. A first sliding surface inclined in the same direction is formed at the top of each, forming a sawtooth shape, and a first locking piece extending from the first sliding surface protrudes from the upper part of the side end of the step at the end of the first sliding surface. A first locking groove extending from the first sliding surface adjacent to the lower surface is formed in the lower part of the first locking piece, the lower end of the upper steel pipe is divided into equal parts as the lower steel pipe, and each lower end has the first locking groove. A second sliding surface is formed at an angle corresponding to the first sliding surface and is formed in a sawtooth shape corresponding to the lower steel pipe, and a second sliding surface is inserted into the first locking groove at the lower part of the side end of the step portion at the end of the second sliding surface. A steel pipe pile connection structure is provided, wherein a locking piece is formed to protrude, and a second locking groove into which the first locking piece is inserted is formed on an upper part of the second locking piece.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부 강관과 상부 강관의 접합면에는 서로 대응되는 위치에 키홈이 각각 형성되어 상기 상하부 키홈에 의해 키홀이 형성되며, 상기 키홀에는 전단키가 삽입되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment is characterized in that key grooves are formed at corresponding positions on the joint surfaces of the lower steel pipe and the upper steel pipe, a key hole is formed by the upper and lower key grooves, and a shear key is inserted into the key hole. Provides a steel pipe pile connection structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부 강관의 상단과 상부 강관의 하단은 3 이상으로 등분할되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a steel pipe pile connection structure, wherein the upper end of the lower steel pipe and the lower end of the upper steel pipe are divided into three or more equal parts.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 키홀은 하부 강관 및 상부 강관의 양측에 대칭되는 위치에 한 쌍으로 형성되고, 상기 전단키는 상기 한 쌍의 키홀을 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment is a steel pipe pile connection, wherein the keyholes are formed as a pair at symmetrical positions on both sides of the lower steel pipe and the upper steel pipe, and the shear key is fastened through the pair of keyholes. Provides structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 키홀 위치의 하부 강관과 상부 강관 접합부 외측에는 강관의 외주면에 밀착되도록 평면상 원호 형상으로 형성되어 상기 전단키가 관통하는 가이드플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment is a steel pipe pile, characterized in that, on the outside of the joint between the lower steel pipe and the upper steel pipe at the keyhole location, a guide plate is formed in a planar arc shape to be in close contact with the outer peripheral surface of the steel pipe and the shear key penetrates. Provides a connection structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 하부 강관 또는 상부 강관 중 어느 하나의 내주면에는 상기 키홈 위치에 전단키가 체결되는 고정너트가 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a steel pipe pile connection structure, wherein a fixing nut to which a shear key is fastened to the keyway position is provided on the inner peripheral surface of either the lower steel pipe or the upper steel pipe.
본 발명에 따르면 원형 강관인 상하부 강관의 단부가 각각 서로 대응되는 톱니 형상으로 등분할되어 슬라이딩면, 걸림편 및 걸림홈이 구비되는 것으로, 걸림편을 걸림홈 내부에 삽입하여 상하부 강관을 서로 맞물려 간단하게 연결할 수 있는 강관 파일 연결 구조를 제공할 수 있다. According to the present invention, the ends of the upper and lower steel pipes, which are circular steel pipes, are equally divided into corresponding sawtooth shapes and are provided with a sliding surface, a locking piece, and a locking groove, and the upper and lower steel pipes are simply engaged with each other by inserting the locking piece into the locking groove. A steel pipe pile connection structure that can be easily connected can be provided.
이에 따라 상하부 강관을 밀착시킨 상태에서 슬라이딩면을 따라 상부 강관을 회전시켜 걸림편을 걸림홈 내부에 삽입, 고정하면 연결이 완료되므로, 별도의 커플러 없이 상하부 강관 파일을 간단하게 연결할 수 있어 시공성이 우수하다. Accordingly, the connection is completed by rotating the upper steel pipe along the sliding surface with the upper and lower steel pipes in close contact, inserting and fixing the locking piece inside the locking groove, and thus the upper and lower steel pipe piles can be simply connected without a separate coupler, resulting in excellent constructability. do.
아울러 단일 규격의 강관을 상하부 강관으로 사용할 수 있으며, 슬라이딩면, 걸림편 및 걸림홈을 CNC 절단에 의해 정밀 가공할 수 있으므로 제작이 용이하고 경제적이다.In addition, steel pipes of a single standard can be used as the upper and lower steel pipes, and the sliding surface, locking piece, and locking groove can be precisely processed by CNC cutting, making it easy and economical to manufacture.
도 1 내지 도 4는 일실시예에 의한 상하부 강관의 결합 과정을 도시하는 도면.
도 5는 상하부 강관의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 6 내지 도 9는 다른 실시예에 의한 상하부 강관의 결합 과정을 도시하는 도면.
도 10은 걸림편이 모따기 형성된 상하부 강관의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 11은 관통형 전단키의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 12는 가이드플레이트의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 13은 가이드플레이트의 결합 상태를 도시하는 사시도.
도 14는 고정너트가 구비된 실시예를 도시하는 사시도.1 to 4 are diagrams showing a process of joining upper and lower steel pipes according to an embodiment.
Figure 5 is a perspective view showing the combined state of the upper and lower steel pipes.
6 to 9 are diagrams showing a process of joining upper and lower steel pipes according to another embodiment.
Figure 10 is a perspective view showing the joined state of the upper and lower steel pipes in which the stopping piece is formed with a chamfer.
Figure 11 is a perspective view showing the coupling relationship of the through-type shear key.
Figure 12 is a perspective view showing the coupling relationship of the guide plate.
Figure 13 is a perspective view showing the coupled state of the guide plate.
Figure 14 is a perspective view showing an embodiment provided with a fixing nut.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 1 내지 도 4는 일실시예에 의한 상하부 강관의 결합 과정을 도시하는 도면이고, 도 5는 상하부 강관의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.Figures 1 to 4 are diagrams showing the joining process of the upper and lower steel pipes according to an embodiment, and Figure 5 is a perspective view showing the joining state of the upper and lower steel pipes.
도 1 내지 도 5 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 강관 파일 연결 구조는 각각 원형 단면인 하부 강관(1)의 상단과 상부 강관(2)의 하단을 직접 체결하여 상호 접합하기 위한 강관 파일 연결 구조에 관한 것으로, 상기 하부 강관(1)의 상단부는 적어도 2 이상의 동일 각도로 등분할되고, 각각의 상단에는 동일 방향으로 경사진 제1슬라이딩면(11)이 형성되어 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제1슬라이딩면(11) 단부의 단턱부 측단 상부에는 상기 제1슬라이딩면(11)에서 연장되는 제1걸림편(12)이 돌출 형성되고, 상기 제1걸림편(12)의 하부에는 하면이 인접하는 제1슬라이딩면(11)에서 연장되는 제1걸림홈(13)이 형성되며, 상기 상부 강관(2)의 하단부는 하부 강관(1)과 동일하게 등분할되고, 각각의 하단에는 상기 제1슬라이딩면(11)과 대응되는 각도의 제2슬라이딩면(21)이 형성되어 하부 강관(1)과 대응되는 형상의 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제2슬라이딩면(21) 단부의 단턱부 측단 하부에는 상기 제1걸림홈(13)에 삽입되는 제2걸림편(22)이 돌출 형성되고, 상기 제2걸림편(22)의 상부에는 상기 제1걸림편(12)이 삽입되는 제2걸림홈(23)이 형성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figures 1 to 5, the steel pipe pile connection structure of the present invention is a steel pipe pile connection structure for mutually joining the upper end of the lower steel pipe (1), each of which has a circular cross section, and the lower end of the upper steel pipe (2). Related to this, the upper end of the
본 발명은 별도의 커플러가 필요 없이 상하부 강관 파일을 직접 연결할 수 있고, 가공이 용이하여 경제적이며, 시공성이 우수한 강관 파일 연결 구조를 제공하기 위한 것이다. The present invention is intended to provide a steel pipe pile connection structure that can directly connect upper and lower steel pipe piles without the need for a separate coupler, is economical due to easy processing, and has excellent constructability.
본 발명은 헬리컬 파일의 결합을 위한 것이나 헬리컬 파일뿐 아니라 원형 단면 강관을 사용하는 타종류의 강관 파일에도 적용 가능하다.The present invention is for combining helical piles, but is applicable not only to helical piles but also to other types of steel pipe piles using circular cross-section steel pipes.
서로 이음되는 하부 강관(1)과 상부 강관(2)은 이음 단부를 동일한 형상으로 형성하여 상하 구분 없이 단일 규격으로 사용할 수 있다.The lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2), which are joined to each other, have joint ends of the same shape and can be used as a single standard without distinction between top and bottom.
상기 하부 강관(1)의 상단과 상부 강관(2)의 하단은 각각 서로 대응되는 톱니 형상으로 형성되어, 서로 맞물려 회전 시 토크를 전달하도록 구성된다.The upper end of the
구체적으로 하부 강관(1)의 상단부는 적어도 2 이상의 동일 각도로 등분할되고, 각 분할된 단부 상면에는 일측으로 경사진 제1슬라이딩면(11)이 형성된다. Specifically, the upper end of the
상부 강관(2) 역시 하단부가 하부 강관(1)과 동일하게 2 이상으로 등분할되고, 각 분할된 단부 하면에는 일측으로 경사진 제2슬라이딩면(21)이 형성된다. The upper steel pipe (2) is also divided into two or more equal parts at its lower end like the lower steel pipe (1), and a second sliding surface (21) inclined to one side is formed on the lower surface of each divided end.
이에 따라 하부 강관(1)이 지반에 근입된 상태에서 상부 강관(2)을 하강시키고(도 1), 상부 강관(2)의 하단을 하부 강관(1)의 상단에 밀착시키면 제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21)이 서로 접촉하게 된다(도 2). Accordingly, when the upper steel pipe (2) is lowered while the lower steel pipe (1) is embedded in the ground (Figure 1), and the lower end of the upper steel pipe (2) is brought into close contact with the upper end of the lower steel pipe (1), the first sliding surface ( 11) and the second sliding surface 21 come into contact with each other (Figure 2).
그리고 상기 상부 강관(2)을 하향 회전시키면(도 2), 제2슬라이딩면(21)이 제1슬라이딩면(11)을 따라 미끄러지면서 제2슬라이딩면(21)의 단부 단턱부가 제1슬라이딩면(11)의 단부 단턱부에 걸려 상부 강관(2)의 회전력이 하부 강관(1)으로 전달된다(도 3).And when the upper steel pipe (2) is rotated downward (FIG. 2), the second sliding surface (21) slides along the first sliding surface (11) and the end step of the second sliding surface (21) slides along the first sliding surface (11). It is caught on the end step of (11) and the rotational force of the upper steel pipe (2) is transmitted to the lower steel pipe (1) (FIG. 3).
이때, 상기 하부 강관(1)의 제1슬라이딩면(11) 단턱부 측단 상부에는 제1걸림편(12)이 형성되고, 이에 따라 제1걸림편(12)의 하부에는 제1걸림홈(13)이 형성된다. At this time, a first locking piece 12 is formed on the upper side of the step portion of the first sliding
상기 제1걸림편(12)의 상면은 제1슬라이딩면(11)과 연속되는 경사면으로 형성되고, 제1걸림홈(13) 역시 하면이 인접하는 제1슬라이딩면(11)에 연속되는 경사면으로 형성된다. The upper surface of the first engaging piece 12 is formed as an inclined surface continuous with the first sliding
상기 제1걸림편(12)과 제1걸림홈(13)은 별도의 부재를 결합하는 것이 아니라 하부 강관(1)의 단부를 절단하여 형성 가능하다. The first locking piece 12 and the first locking groove 13 can be formed by cutting the end of the
상기 상부 강관(2)에는 하부 강관(1)과 동일한 방식으로 제2슬라이딩면(21), 제2걸림편(22) 및 제2걸림홈(23)이 형성된다.The upper steel pipe (2) is formed with a second sliding surface (21), a second locking piece (22), and a second locking groove (23) in the same manner as the lower steel pipe (1).
상기 상부 강관(2)의 제2걸림편(22)은 하부 강관(1)의 제1슬라이딩면(11)을 따라 슬라이딩되어 제1걸림홈(13) 내부에 삽입되어 결합된다(도 3). 이에 따라 상기 하부 강관(1)의 제1걸림편(12)은 상부 강관(2)의 제2걸림홈(23) 내부에 삽입된다. The
결과적으로 상기 제2걸림편(22)과 제1걸림편(12)이 서로 걸려 인발에 저항할 수 있다. As a result, the
즉, 하부 강관(1)의 상단은 ㄱ자, 상부 강관(2)의 하단은 ㄴ자 형상으로 형성되어 서로 단부가 걸리도록 맞물림으로써 상하부 강관(1, 2)이 연결된다.That is, the upper end of the
이에 따라 압축력은 제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21)의 지압에 의해 전달되고, 인발력은 제1걸림편(12)과 제2걸림편(22) 사이 지압 및 각 걸림편(12, 22)의 전단력에 의해 전달된다. 아울러 토크는 제1걸림편(12)의 측단과 제2걸림홈(23) 내측면 사이 지압 및 제2걸림편(22)의 측단과 제1걸림홈(13) 내측면 사이 지압에 의해 전달된다. Accordingly, the compressive force is transmitted by the acupressure of the first sliding
상기 제1걸림편(12)과 제2걸림홈(23)은 동일한 형상과 크기로 형성되어 서로 끼움 결합된다. 마찬가지로 상기 제1걸림홈(13)과 제2걸림편(22)은 동일한 형상과 크기로 형성되어 서로 끼움 결합된다. The first locking piece 12 and the second locking groove 23 are formed to have the same shape and size and are fitted together. Likewise, the first locking groove 13 and the
상기 하부 강관(1)과 상부 강관(2)을 단일 규격으로 동일하게 제작하기 위해 상기 제1걸림편(12), 제2걸림편(22), 제1걸림홈(13) 및 제2걸림홈(23)은 모두 대응되도록 동일한 높이로 구성하는 것이 바람직하다.In order to manufacture the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2) to the same standard, the first locking piece (12), the second locking piece (22), the first locking groove (13), and the second locking groove are used. (23) is preferably configured to have the same height so that they all correspond.
상기 슬라이딩면(11, 21), 걸림편(12, 22) 및 걸림홈(13, 23)은 레이저 절단이나 CNC(computer numerical control) 절단에 의해 정밀 가공할 수 있다. 그러므로 별도의 연결구나 용접 없이 절단 가공에 의해 제작 가능하므로 제작이 용이하고 경제적이다.The sliding surfaces 11 and 21, the locking
도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 하부 강관(1)과 상부 강관(2)의 접합면에는 서로 대응되는 위치에 키홈(14, 24)이 각각 형성되어 상기 상하부 키홈(14, 24)에 의해 키홀(H)이 형성되며, 상기 키홀(H)에는 전단키(3)가 삽입될 수 있다. As shown in Figures 3 and 4, key grooves 14 and 24 are formed at corresponding positions on the joint surfaces of the
상기 상부 강관(2)을 회전시켜 걸림홈(13, 23) 내부에 걸림편(22, 12)을 삽입한 후에는 도 4, 도 5에서와 같이 키홀(H)에 전단키(3)를 삽입 설치할 수 있다. After rotating the upper steel pipe (2) and inserting the locking pieces (22, 12) into the locking grooves (13, 23), the shear key (3) can be installed by inserting it into the key hole (H) as shown in Figures 4 and 5. You can.
상기 제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21)은 일측 방향으로 경사지게 형성된다. 그러므로 정방향(제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21)의 하향 경사 방향) 회전 시에는 제1걸림편(12)과 제2걸림편(22)의 측단이 각각 제2걸림홈(23)과 제1걸림홈(13)의 내측면에 걸려 회전력을 전달하고, 서로 이탈되지 않도록 고정된다.The first sliding
그러나 역방향(제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21)의 상향 경사 방향) 회전 시에는 제1걸림편(12)과 제2걸림편(22)이 제2걸림홈(23)과 제1걸림홈(13)에서 빠지면서 결합이 해제되어 서로 분리된다.However, when rotating in the reverse direction (in the upwardly inclined direction of the first sliding
따라서 역방향 회전 시에도 걸림편(12, 22)과 걸림홈(13, 23)의 결합이 빠지지 않고 고정이 유지되도록 전단키(3)를 설치할 수 있다.Therefore, the shear key (3) can be installed so that the locking pieces (12, 22) and the locking grooves (13, 23) do not come off and remain fixed even when rotating in the reverse direction.
이를 위해 상기 하부 강관(1)과 상부 강관(2)은 접합면의 서로 대응되는 위치에 각각 키홈(14, 24)을 형성할 수 있다. 상기 상하부 키홈(14, 24)에 의해 키홀(H)이 형성되며, 상기 키홀(H)에 전단키(3)를 삽입하여 하부 강관(1)과 상부 강관(2)의 회전 방향 슬라이딩 이동을 제한할 수 있다.For this purpose, the
상기 키홀(H)은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. The keyhole (H) may be formed in a circular or polygonal shape.
도 4 등에는 키홀(H)이 사각형인 경우에 대한 실시예가 도시된다. 4 and the like show an embodiment in which the keyhole (H) is square.
상기 키홀(H)이 원형인 경우, 하부 강관(1)과 상부 강관(2)의 접합면에는 각각 반원형의 키홈(14, 24)이 형성될 수 있으며, 상하부 키홈(14, 24)에 의해 전체적으로 원형 형상의 키홀(H)이 형성된다.When the keyhole (H) is circular, semicircular keyways (14, 24) may be formed on the joint surfaces of the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2), respectively, and the upper and lower keyways (14, 24) may form an overall A keyhole (H) of circular shape is formed.
상기 키홈(14, 24)은 제1슬라이딩면(11)과 제2슬라이딩면(21) 상의 대응되는 위치, 또는 제1걸림편(12)의 하면과 제2걸림편(22)의 상면 상 대응되는 위치에 형성될 수 있다.The key grooves (14, 24) are located at corresponding positions on the first sliding surface (11) and the second sliding surface (21), or on the lower surface of the first locking piece (12) and the upper surface of the second locking piece (22). It can be formed in a location where
상기 키홀(H) 및 전단키(3)는 강관 둘레에 걸쳐 균등하게 고정되도록 복수 개가 일정 간격으로 이격되게 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of keyholes (H) and shear keys (3) are provided spaced apart at regular intervals so that they are evenly fixed around the circumference of the steel pipe.
상기 전단키(3)의 후단에는 강관 외주면에 걸리는 헤드부(31)가 형성되어 전단키(3)가 키홀(H)을 통과하여 강관 내부로 빠지지 않도록 할 수 있다.A
도 6 내지 도 9는 다른 실시예에 의한 상하부 강관의 결합 과정을 도시하는 도면이고, 도 10은 걸림편이 모따기 형성된 상하부 강관의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.Figures 6 to 9 are diagrams showing a process of joining upper and lower steel pipes according to another embodiment, and Figure 10 is a perspective view showing a joined state of upper and lower steel pipes in which the engaging pieces are chamfered.
도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 하부 강관(1)의 상단과 상부 강관(2)의 하단은 3 이상으로 등분할될 수 있다. As shown in FIG. 6, the upper end of the
상하부 강관(1, 2)의 단부를 2분할하면, 양측의 걸림편(12, 22)과 걸림홈(13, 23)이 원점을 중심으로 서로 대칭되는 위치에 형성된다. When the ends of the upper and
이 경우 양측 걸림편(12, 22)과 걸림홈(23, 13)의 결합면이 서로 평행하게 위치하므로, 걸림편(12, 22) 및 걸림홈(23, 13)의 면외 방향(걸림편(12, 22)의 법선 방향)으로 횡력 작용 시 걸림편(12, 22)이 걸림홈(23, 13)에서 측방으로 이탈될 수 있다.In this case, since the mating surfaces of both locking pieces (12, 22) and locking grooves (23, 13) are located parallel to each other, the out-of-plane direction (locking piece ( When a lateral force is applied in the normal direction of 12, 22), the locking
따라서 하부 강관(1)의 상단과 상부 강관(2)의 하단을 적어도 3 이상으로 등분할함으로써, 각 분할 위치의 걸림편(12, 22)과 걸림홈(23, 13)의 결합면 각도가 평행하지 않고 어긋나도록 형성할 수 있다.Therefore, by dividing the upper end of the lower steel pipe (1) and the lower end of the upper steel pipe (2) into at least three equal parts, the angles of the engaging surfaces of the locking pieces (12, 22) and the locking grooves (23, 13) at each divided position are parallel. It can be formed so that it is misaligned without doing so.
이에 따라 어느 방향으로 횡력이 작용하더라도 최소한 어느 일측의 걸림편(12, 22)과 걸림홈(23, 13)은 걸림편(12, 22)의 측단과 걸림홈(23, 13)의 내측면의 결합 각도가 횡력 방향과 어긋나므로 서로 이탈되지 않고 고정이 유지된다.Accordingly, no matter which direction the lateral force acts, the locking pieces (12, 22) and the locking grooves (23, 13) on at least one side are aligned with the side ends of the locking pieces (12, 22) and the inner surfaces of the locking grooves (23, 13). Since the coupling angle is offset from the direction of the lateral force, they do not break away from each other and remain fixed.
상하부 강관(1, 2)의 단부가 3분할된 경우에도 하부 강관(1) 상부에서 상부 강관(2)을 하강시켜(도 6), 상하부 강관(1, 2)의 단부를 밀착시킨다(도 7). Even when the ends of the upper and lower steel pipes (1, 2) are divided into three, the upper steel pipe (2) is lowered from the upper part of the lower steel pipe (1) (FIG. 6), and the ends of the upper and lower steel pipes (1, 2) are brought into close contact (FIG. 7) ).
그리고 상부 강관(2)을 회전시켜 걸림편(12, 22)을 걸림홈(23, 13) 내부로 삽입한 다음(도 8), 상하부 키홈(14, 24)에 의해 형성된 키홀(H)에 전단키(3)를 삽입하여 고정하는 순서로 시공할 수 있다(도 9). Then, rotate the upper steel pipe (2) to insert the locking pieces (12, 22) into the locking grooves (23, 13) (FIG. 8), and then insert the shear key into the keyhole (H) formed by the upper and lower keyways (14, 24). Construction can be done in the order of inserting and fixing (3) (Figure 9).
도 10에 도시된 바와 같이, 걸림편(12, 22)이 타측 걸림홈(23, 13)의 입구로 용이하게 진입하여 삽입될 수 있도록 제1걸림편(12)의 측단 하부 모서리 및 제2걸림편(22)의 측단 상부 모서리는 모따기(121, 221) 처리를 할 수 있다. As shown in FIG. 10, the lower edge of the side end of the first locking piece 12 and the second locking piece allow the locking
도 11은 관통형 전단키의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.Figure 11 is a perspective view showing the coupling relationship of the through-type shear key.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 키홀(H)은 하부 강관(1) 및 상부 강관(2)의 양측에 대칭되는 위치에 한 쌍으로 형성되고, 상기 전단키(3)는 상기 한 쌍의 키홀(H)을 관통하여 체결될 수 있다. As shown in Figure 11, the keyholes (H) are formed in a pair at symmetrical positions on both sides of the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2), and the shear key (3) is formed in a pair of keyholes ( It can be fastened through H).
상기 키홀(H)이 복수 개 형성되는 경우, 전단키(3)는 각 키홀(H)마다 독립적으로 삽입 설치할 수 있다. 그러나 이 경우 전단키(3) 결합에 시간이 많이 소요된다.When a plurality of keyholes (H) are formed, the shear key (3) can be independently inserted and installed into each keyhole (H). However, in this case, it takes a lot of time to combine the shear key (3).
따라서 상기 키홀(H)을 상하부 강관(1, 2)을 관통하도록 대칭되는 양측에 한 쌍으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 전단키(3)는 길이를 길게 형성하여 마주보는 양측 키홀(H)을 관통하여 체결할 수 있다.Therefore, the keyholes (H) can be formed as a pair on both symmetrical sides so as to penetrate the upper and lower steel pipes (1, 2). In addition, the shear key (3) can be formed to be long and fastened by penetrating the keyholes (H) on both opposing sides.
상기 전단키(3)는 볼트 형태로 형성하여 후단에 강관 외측에 걸리는 헤드부(31)를 형성할 수 있다. The
상기 전단키(3)의 전단은 상하부 강관(1, 2)을 관통하여 상하부 강관(1, 2)의 외측에서 체결너트(4) 등으로 고정할 수 있다. The front end of the shear key (3) can penetrate the upper and lower steel pipes (1, 2) and be fixed on the outside of the upper and lower steel pipes (1, 2) with a fastening nut (4), etc.
상기 전단키(3)는 단순히 상부 강관(2)과 하부 강관(1)의 회전만을 방지하는 것이고, 상하부 강관(1, 2)의 연결부에서의 인발력은 걸림편(12, 22)에 의해 지지된다. 그러므로 상기 전단키(3)와 키홀(H) 사이에 유격이 있더라도 인발력에 의한 키홀(H)의 손상 우려는 없다.The
도 12는 가이드플레이트의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 13은 가이드플레이트의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.Figure 12 is a perspective view showing the coupling relationship of the guide plates, and Figure 13 is a perspective view showing the coupling state of the guide plates.
도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 키홀(H) 위치의 하부 강관(1)과 상부 강관(2) 접합부 외측에는 강관(1, 2)의 외주면에 밀착되도록 평면상 원호 형상으로 형성되어 상기 전단키(3)가 관통하는 가이드플레이트(6)가 구비될 수 있다. As shown in Figures 12 and 13, on the outside of the joint between the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2) at the position of the keyhole (H), it is formed in a circular arc shape in plan so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the steel pipes (1, 2). A
하부 강관(1) 및 상부 강관(2)의 양측에 대칭으로 형성되는 키홀(H)에 볼트 형태의 전단키(3)를 관통 결합하는 경우, 횡력이 작용하더라도 볼트의 헤드부(31)와 체결너트(4)에 의해 걸림편(12, 22)이 걸림홈(13, 23)에서 측방으로 이탈되지는 않는다.When a bolt-shaped shear key (3) is coupled through a key hole (H) formed symmetrically on both sides of the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2), even if a lateral force is applied, the head portion of the bolt (31) and the fastening nut Due to (4), the locking pieces (12, 22) do not deviate laterally from the locking grooves (13, 23).
그러나 볼트의 헤드부(31)나 체결너트(4)는 전체 면이 강관(1, 2) 외주면에 밀착될 수 없어 횡력에 대한 견고한 고정에 한계가 있다. 뿐만 아니라 걸림편(12, 22)은 상하 폭이 상대적으로 좁아 횡력이 클 경우 면외 방향 변형 우려가 있다.However, the entire surface of the head portion of the bolt (31) or the fastening nut (4) cannot be in close contact with the outer peripheral surface of the steel pipe (1, 2), so there is a limit to solid fixation against lateral force. In addition, the locking
따라서 전단키(3)가 결합되는 강관(1, 2)의 접합부 주변을 지지하여 보강하기 위하여 전단키(3)가 결합되는 키홀(H) 주변의 하부 강관(1)과 상부 강관(2)의 접합부 외측에 가이드플레이트(6)를 설치할 수 있다.Therefore, in order to support and reinforce the area around the joint of the steel pipes (1, 2) where the shear key (3) is connected, the outer side of the joint between the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2) around the keyhole (H) where the shear key (3) is connected. The guide plate (6) can be installed.
상기 가이드플레이트(6)는 상하부 강관(1)의 양측에 대칭으로 구비되어 전단키(3)가 관통 결합된다.The
상기 가이드플레이트(6)는 내주면의 곡률을 강관(1, 2) 외주면의 곡률과 동일하게 형성하여 강관(1, 2) 외주면에 밀착할 수 있다.The guide plate (6) can be in close contact with the outer peripheral surface of the steel pipe (1, 2) by forming a curvature of the inner peripheral surface to be the same as the curvature of the outer peripheral surface of the steel pipe (1, 2).
상기 가이드플레이트(6)는 평철을 프레스 가공에 의해 원호 형상으로 형성하여 제작 원가를 줄일 수 있다.The
도 14는 고정너트가 구비된 실시예를 도시하는 사시도이다.Figure 14 is a perspective view showing an embodiment provided with a fixing nut.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 하부 강관(1) 또는 상부 강관(2) 중 어느 하나의 내주면에는 상기 키홈(14, 24) 위치에 전단키(3)가 체결되는 고정너트(5)가 구비될 수 있다.As shown in Figure 14, a fixing nut (5) to which the shear key (3) is fastened is provided on the inner peripheral surface of either the lower steel pipe (1) or the upper steel pipe (2) at the key groove (14, 24). You can.
상기 걸림편(12, 22)이 타측 걸림홈(23, 13)에 용이하게 삽입되기 위해서는 걸림편(12, 22)과 걸림홈(23, 13) 사이에 약간의 유격이 필요하다. In order for the locking pieces (12, 22) to be easily inserted into the other locking grooves (23, 13), a slight gap is required between the locking pieces (12, 22) and the locking grooves (23, 13).
이 경우 상하부 키홈(14, 24)에 의해 형성된 키홀(H)의 크기 역시 오차가 발생할 수 있어 키홀(H)에 삽입된 전단키(3)가 빠질 수 있다.In this case, errors may also occur in the size of the keyhole (H) formed by the upper and lower keyways (14, 24), and the shear key (3) inserted into the keyhole (H) may fall out.
따라서 하부 강관(1)이나 상부 강관(2)의 내주면에 고정너트(5)를 결합하여 고정너트(5)에 전단키(3)의 단부를 나사 결합할 수 있다.Therefore, the end of the shear key (3) can be screwed to the fixing nut (5) by attaching the fixing nut (5) to the inner peripheral surface of the lower steel pipe (1) or the upper steel pipe (2).
도 14에는 하부 강관(1)의 내주면에 고정너트(5)가 결합된 실시예가 도시되었으나 상부 강관(2)의 내주면에 고정너트(5)를 결합하는 것도 가능하다. 14 shows an embodiment in which the fixing nut 5 is coupled to the inner peripheral surface of the
상기 고정너트(5)는 키홈(14, 24) 위치에 용접 등에 의해 고정되며, 전단키(3)는 키홀(H)을 관통하여 고정너트(5)에 나사 결합될 수 있다. The fixing nut (5) is fixed to the key groove (14, 24) by welding, etc., and the shear key (3) can be screwed to the fixing nut (5) through the key hole (H).
이에 따라 상기 전단키(3)는 전단이 고정너트(5)에 고정되어 이탈이 방지되고, 상하부 강관(1, 2)의 키홈(14, 24)은 상기 전단키(3)에 걸려 상하부 강관(1, 2)의 회전을 제한한다.Accordingly, the shear key (3) is fixed to the fixing nut (5) to prevent separation, and the key grooves (14, 24) of the upper and lower steel pipes (1, 2) are caught by the shear key (3) to secure the upper and lower steel pipes (1, 2) Limit rotation.
1: 하부 강관
11: 제1슬라이딩면
12: 제1걸림편
121: 모따기
13: 제1걸림홈
14: 키홈
2: 상부 강관
21: 제2슬라이딩면
22: 제2걸림편
221: 모따기
23: 제2걸림홈
24: 키홈
3: 전단키
31: 헤드부
4: 체결너트
5: 고정너트
6: 가이드플레이트
H: 키홀1: Lower steel pipe 11: First sliding surface
12: First locking piece 121: Chamfering
13: first locking groove 14: key groove
2: upper steel pipe 21: second sliding surface
22: Second locking piece 221: Chamfering
23: second locking groove 24: key groove
3: Shear key 31: Head part
4: Fastening nut 5: Fixing nut
6: Guide plate H: Keyhole
Claims (6)
상기 하부 강관(1)의 상단부는 적어도 2 이상의 동일 각도로 등분할되고, 각각의 상단에는 동일 방향으로 경사진 제1슬라이딩면(11)이 형성되어 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제1슬라이딩면(11) 단부의 단턱부 측단 상부에는 상기 제1슬라이딩면(11)에서 연장되는 제1걸림편(12)이 돌출 형성되고, 상기 제1걸림편(12)의 하부에는 하면이 인접하는 제1슬라이딩면(11)에서 연장되는 제1걸림홈(13)이 형성되며,
상기 상부 강관(2)의 하단부는 하부 강관(1)과 동일하게 등분할되고, 각각의 하단에는 상기 제1슬라이딩면(11)과 대응되는 각도의 제2슬라이딩면(21)이 형성되어 하부 강관(1)과 대응되는 형상의 톱니 형상으로 형성되며, 상기 제2슬라이딩면(21) 단부의 단턱부 측단 하부에는 상기 제1걸림홈(13)에 삽입되는 제2걸림편(22)이 돌출 형성되고, 상기 제2걸림편(22)의 상부에는 상기 제1걸림편(12)이 삽입되는 제2걸림홈(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.
It relates to a steel pipe pile connection structure for mutually joining the upper end of the lower steel pipe (1), each of which has a circular cross section, and the lower end of the upper steel pipe (2),
The upper end of the lower steel pipe 1 is divided into at least two equal angles, and at each upper end, a first sliding surface 11 inclined in the same direction is formed in a sawtooth shape, and the first sliding surface ( 11) A first locking piece 12 extending from the first sliding surface 11 is formed protruding on the upper side of the stepped portion of the end, and the lower surface is adjacent to the lower part of the first locking piece 12. A first locking groove 13 extending from the surface 11 is formed,
The lower end of the upper steel pipe (2) is divided equally into the lower steel pipe (1), and a second sliding surface (21) at an angle corresponding to the first sliding surface (11) is formed at each lower end. It is formed in a sawtooth shape corresponding to (1), and a second locking piece 22 inserted into the first locking groove 13 is formed protruding below the side edge of the stepped portion at the end of the second sliding surface 21. A steel pipe pile connection structure, characterized in that a second locking groove (23) into which the first locking piece (12) is inserted is formed on the upper part of the second locking piece (22).
상기 하부 강관(1)과 상부 강관(2)의 접합면에는 서로 대응되는 위치에 키홈(14, 24)이 각각 형성되어 상기 상하부 키홈(14, 24)에 의해 키홀(H)이 형성되며, 상기 키홀(H)에는 전단키(3)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.
In paragraph 1:
Key grooves 14 and 24 are formed at corresponding positions on the joint surfaces of the lower steel pipe 1 and the upper steel pipe 2, respectively, and a key hole H is formed by the upper and lower key grooves 14 and 24, A steel pipe pile connection structure characterized in that a shear key (3) is inserted into the key hole (H).
상기 하부 강관(1)의 상단과 상부 강관(2)의 하단은 3 이상으로 등분할되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.
In paragraph 1:
A steel pipe pile connection structure, characterized in that the upper end of the lower steel pipe (1) and the lower end of the upper steel pipe (2) are divided into three or more equal parts.
상기 키홀(H)은 하부 강관(1) 및 상부 강관(2)의 양측에 대칭되는 위치에 한 쌍으로 형성되고, 상기 전단키(3)는 상기 한 쌍의 키홀(H)을 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.
In paragraph 2,
The key holes (H) are formed as a pair at symmetrical positions on both sides of the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2), and the shear key (3) is fastened through the pair of key holes (H). Characterized by steel pipe pile connection structure.
상기 키홀(H) 위치의 하부 강관(1)과 상부 강관(2) 접합부 외측에는 강관(1, 2)의 외주면에 밀착되도록 평면상 원호 형상으로 형성되어 상기 전단키(3)가 관통하는 가이드플레이트(6)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.
In paragraph 4,
On the outside of the joint between the lower steel pipe (1) and the upper steel pipe (2) at the keyhole (H) position, a guide plate ( 6) A steel pipe pile connection structure, characterized in that it is provided.
상기 하부 강관(1) 또는 상부 강관(2) 중 어느 하나의 내주면에는 상기 키홈(14, 24) 위치에 전단키(3)가 체결되는 고정너트(5)가 구비되는 것을 특징으로 하는 강관 파일 연결 구조.In paragraph 2,
Steel pipe pile connection structure, characterized in that the inner peripheral surface of either the lower steel pipe (1) or the upper steel pipe (2) is provided with a fixing nut (5) to which the shear key (3) is fastened at the key groove (14, 24) position. .
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