KR20230172924A

KR20230172924A - 너트 박스를 이용한 조립식 건축용 모듈러 체결 구조

Info

Publication number: KR20230172924A
Application number: KR1020220073689A
Authority: KR
Inventors: 조용선
Original assignee: 주식회사 케이모듈러스
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-12-26

Abstract

본 발명은 조립식 건축용 모듈러 체결 구조에 관한 것으로서 특히, 너트 박스를 이용하여 수직으로 적층된 모듈러를 실내에서 빠르고 정확하게 체결할 수 있는 모듈러 체결 구조에 관한 것이다.

Description

너트 박스를 이용한 조립식 건축용 모듈러 체결 구조 {Connecting structure of modular unit using nut-box}

일반적으로 모듈러 건축물이란 현장에서 시공하는 기존의 습식 공법과는 달리 공장에서 모듈러 유닛(이하 '모듈러'라 한다)을 조립하고, 각종 내·외장재, 설비 및 배선 등을 미리 시공한 후 이를 현장으로 운송하여 조립 및 적층함으로써 완성된 건축물을 말한다.

이러한 모듈러는 방수 및 마감, 배수 설비는 물론 전기설비 및 내부 마감을 모두 포함할 수 있으며 하나의 단위 공간을 형성한다.

이러한 모듈러는 통상 공장에서 육면체 형태로 제조되어 운송수단을 통해 시공현장으로 이송한 후 현장에서 작업용 크레인에 의해 이동 조립된다.

모듈러를 조립할 때 수평 방향으로 체결할 뿐만 아니라, 도 1 및 도 2와 같이 모듈러를 수직 방향으로 다수 적층하여 체결하는 작업이 이루어지는데, 적층된 모듈러를 체결할 때 하부에 위치하는 제1 모듈러(10A)의 수직 프레임(11) 상단에 형성된 체결판(13)과, 상부에 위치하는 제2 모듈러(10B)의 수직 프레임(11) 하단에 형성된 체결판(13)을 볼트 및 너트로 체결하여 고정한다.

다수의 모듈러가 적층되는 높은 건축물인 경우에 작업자가 줄을 타고 내려오거나, 고소차를 이용하여 건축물 외부에서 모듈러를 체결하는데, 안전사고가 발생할 수 있고, 공기가 길어지는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 도 3과 같이 수직 프레임(11)의 웹(15) 하부를 천공하여 마우스 홀(16)을 형성하고, 상기 마우스 홀(16)로 작업자가 체결판(13)의 체결공(14)에 체결볼트를 삽입하여 제1,2 모듈러(10A, 10B)를 체결하는 작업을 시행하고 있다.

이때, 도 4와 같이 제1 모듈러(10A) 체결판(13)의 체결공(14) 저면에는 체결 너트(17)를 용접으로 체결한 상태에서 작업자는 제2 모듈러(10B)의 마우스 홀(16)을 통해 체결판(13)의 체결공(14)에 체결 볼트를 삽입하여 체결한다.

그런데 제2 모듈러(10B)의 체결판(13) 체결공(14) 위치와, 제1 모듈러(10A)의 체결 너트(17)의 위치가 조금만 어긋나도 볼트-너트 체결이 이루어지지 않기 때문에 위치 조정작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-2182115호, "실내에서 체결 가능한 조립식 건축용 모듈러 유닛의 체결 구조" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0914742호, "조립식 건축용 모듈과 이를 이용한 모듈러 건축물 시공시스템 및 그 시공방법" 문헌 3. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1381281호, "고정브라켓-접합식 모듈러 건축물"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 적층된 모듈러가 설계된 위치에서 조금 어긋나더라도 실내에서 빠르고 간편하게 적층된 모듈러를 체결할 수 있는 모듈러 체결구조를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 조립식 건축용 모듈러 체결 구조는 체결공(14)을 구비하여 제1 모듈러(10A)의 수직 프레임(11) 상단에 체결되는 체결판(13); 상기 제1 모듈러(10A)의 상부에 적층되는 제2 모듈러(10B)의 수직 프레임(11) 하단에 체결되고, 체결공(14)이 구비된 체결판(13); 상기 제1 모듈러(10A)의 체결판(13) 하부면에 체결되는 하우징(110); 상기 하우징(110)의 내부에 삽입되는 체결 너트(120); 및 상기 체결 너트(120)가 하우징(110) 내부에서 회전하지 못하도록 구속하는 회전 방지 수단;으로 구성됨으로써, 제1 모듈러(10A) 체결판(13)의 체결공(14)에 체결 볼트(18)를 삽입하여 회전시키면 하우징(110)의 회전하지 못하도록 구속된 체결 너트(120)와 볼트-너트 체결되며 제1,2 모듈러(10A, 10B)가 체결되도록 구성된다.

이때, 상기 회전 방지 수단은 삽입구(122)를 구비하여 체결 너트(120)의 상부 또는 하부에 체결되는 타원 또는 다각 판 형태의 와셔(121)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와셔(121)의 테두리와 하우징(110)의 내면 사이에 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와셔(121)의 삽입구(122)는 깔대기 형태로 경사지게 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(110)의 바닥에는 천공된 구멍 형태로 관통구(111)가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 너트 박스(100)를 하부에 위치하는 제1 모듈러(10A)의 체결판(13) 하부에 체결함으로써, 상부에 위치하는 제2 모듈러(10B)가 제1 모듈러(10A)와 조금 어긋나게 위치하더라도 체결 볼트(18)와 체결 너트(120)의 체결이 가능하고, 한 방향에서 빠르고 간편하게 체결할 수 있으므로 공기를 획기적으로 단축할 수 있고, 제2 모듈러(10B)의 마우스 홀(16)을 통해 실외에서 완전한 체결이 가능하므로 공장에서 모듈러의 실내 마감을 완료한 후 현장 시공이 가능하다.

도 1 내지 도 4는 종래의 적층된 모듈러 체결구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 의한 모듈러 체결 구조에 사용되는 너트 박스 및 체결 볼트를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 모듈러 체결 구조에 사용되는 너트 박스를 분해 도시한 분해 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 모듈러 체결구조에서 적층된 모듈러를 체결하는 과정을 도시한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 "상부", "하부", "저부", "전방", "후방", "아래" 등의 용어는 단지 설명을 용이하게 하기 위한 것으로 도면에 도시되어 있는 바와 같은 구성요소의 배향을 지칭한다.

본 발명에 의한 모듈러 체결구조는 너트 박스를 이용하여 적층된 모듈러를 빠르고 간편하게 체결하도록 구성된다.

너트 박스(100)는 도 5에 도시한 바와 같이 상부가 개방된 육면체 형태의 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부에 삽입되는 체결 너트(120)와, 상기 테결 너트(120)가 하우징(110) 내부에서 회전하지 않도록 하는 회전 방지 수단으로서 삽입구(122)를 구비하고 사각 판 형태로 성형되어 체결 너트(120)에 체결되는 와셔(121)로 구성된다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 사각 판 형태로 성형된 와셔(121)는 중심에 천공된 구멍 형태로 삽입구(122)가 형성되고, 상기 와셔(121)의 하부 면에는 체결 너트(120)가 용접 등의 체결 수단으로 와셔(121)의 하부 면에 체결되는데 와셔(121)의 삽입구(122)와 체결 너트(120)의 중심이 일치되도록 체결 너트(120)를 와셔(121)의 하부 면에 체결한다.

하우징(110)은 도 5 및 도 6과 같이, 상부가 개방된 육면체 형태로 성형되고, 하우징(110)의 내부에 체결 너트(120)가 체결된 와셔(121)가 삽입된다.

이때, 상기 와셔(121)의 테두리인 외면과 하우징(110)의 내면에는 소정 간격 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 체결 너트(120)의 하단부터 와셔(121)의 상단까지의 높이보다 하우징(110)의 내부 높이가 더 높게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징(110)의 바닥에는 천공된 구멍 형태로 관통구(111)를 형성하는데, 상기 관통구(111)는 체결 볼트(18)의 외경과 동일하거나 조금 크게 형성한다.

상기와 같이 구성된 너트 박스(100)를 도 7과 같이 체결하고자 하는 하부 모듈러인 제1 모듈러(10A)의 상부 체결판(13)의 하부 면에 용접 등의 체결 수단으로 체결한다.

이때, 체결판(13)의 체결공(14)과 너트 박스(100)에서 와셔(121)의 삽입구(122) 및 하우징(1100의 관통구(111)는 동일 선상에 위치하도록 너트 박스(100)를 제1 모듈러(10A)의 상부 체결판(13)의 하부 면에 체결한다.

적층된 제1 모듈러(10A)와 제2 모듈러(10B)를 체결하기 위해서는 상부에 위치한 제2 모듈러(10B)의 체결판(13) 체결공(14)에 체결볼트(18)를 삽입하여야 하는데, 공장에서 생산되어 시공현장으로 운송된 모듈러는 외장패널(20)까지 설치된 상태이므로 모듈러의 외부에서는 작업할 수 없다.

따라서, 작업자가 모듈러 내부에서 수직 프레임(11)의 하부에 형성된 마우스 홀(16)을 통해 체결 볼트(18)를 체결판(13)의 체결공(14)에 삽입하면 체결 볼트(18)가 상부에 위치하는 제2 모듈러(10B)의 체결판(13) 체결공(14)과 연결 플레이트(30)의 체결공(미도시)과 하부에 위치하는 제1 모듈러(10A)의 체결판(13) 체결공(14)을 통해 너트 박스(100)로 삽입된다.

너트 박스(100)로 삽입된 체결 볼트(18)는 와셔(121)의 삽입구(122)를 삽입된다.

이때, 와셔(121)의 외면(테두리)과 하우징(110) 내면 사이에는 소정의 간격이 형성되므로 상부의 제2 모듈러(10B)와 하부의 제1 모듈러(10A)가 조금 어긋난 상태라 하더라도 체결 볼트(18)를 와셔(121)의 삽입구(122)에 삽입할 수 있다.

체결 볼트(18)가 와셔(121)의 삽입구(122)에 원활하게 삽입될 수 있도록 와셔(121)의 삽입구(122)를 깔대기 형태로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.

와셔(121)의 삽입구(122)에 삽입된 체결 볼트(18)를 회전시키면 체결 볼트(18)와 와셔(121) 하부의 체결 너트(120)가 나사 결합하면서 와셔(121)가 하우징(110) 내부에서 상승한다.

체결 볼트(18)를 회전시켜 체결 너트(120)와 나사 결합시킬 때 체결 너트(120)가 체결 볼트(18)의 회전 방향으로 연동하여 회전하려 하는데, 체결 너트(120)와 체결된 와셔(121)가 하우징(110) 내면과 접하면서 체결 너트(120)가 체결 볼트(18)와 연동하여 회전하지 않고 고정되므로, 체결 볼트(18)를 조이면 와셔(121) 및 체결 너트(120)가 체결 볼트(18)를 따라 하우징(110) 내부에서 상승한다.

상기와 같이 하우징(110) 내부에서 와셔(121)와 체결 너트(120)가 상승하다가 도 8과 같이, 와셔(121)가 제1 모듈러(10A)의 체결판(13)과 접하면서 체결 볼트(18)와 체결 너트(120)에 의해서 제1 모듈러(10A)와 제2 모듈러(10B)를 견고하게 체결된다.

하우징(110)의 바닥에 관통구(111)를 형성함으로써, 도 8과 같이 체결 볼트(18)의 하단이 상기 관통구(111)를 통해 하우징(110)의 외부로 돌출되는데, 이와 같이 구성함으로써, 너트 박스(100)의 부피를 줄일 수 있고, 다양한 길이의 체결 볼트(18)를 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 너트 박스(100)를 하부에 위치하는 제1 모듈러(10A)의 체결판(13) 하부에 체결함으로써, 상부에 위치하는 제2 모듈러(10B)가 제1 모듈러(10A)와 조금 어긋나게 위치하더라도 체결 볼트(18)와 체결 너트(120)를 빠르고 간편하게 체결할 수 있으므로 공기를 획기적으로 단축할 수 있고, 실내에서 체결 작업이 이루어지므로 안전 사고를 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 너트 박스(100)의 하우징(110)과 와셔(121)의 단면이 사각 형태인 것으로 설명하였으나, 체결 볼트(18)를 조이는 동안 체결 너트(120)가 연동하여 회전하지 않도록 하우징(110)과 와셔(121)의 단면이 원형이 아닌 타원형 및 다각 형태로 구성할 수도 있다.

이상 상술한 실시 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.

또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.

첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

10A : 제1 모듈러
10B : 제2 모듈러
11 : 수직프레임
12 : 수평프레임
13 : 체결판
14 : 체결공
15 : 웹
16 : 마우스 홀
17 : 체결 너트
18 : 체결볼트
20 : 외장패널
30 : 연결 플레이트
100 : 너트 박스
110 : 하우징
111 : 관통구
120 : 체결 너트
121 : 와셔
122 : 삽입구

Claims

체결공(14)을 구비하여 제1 모듈러(10A)의 수직 프레임(11) 상단에 체결되는 체결판(13);
상기 제1 모듈러(10A)의 상부에 적층되는 제2 모듈러(10B)의 수직 프레임(11) 하단에 체결되고, 체결공(14)이 구비된 체결판(13);
상기 제1 모듈러(10A)의 체결판(13) 하부면에 체결되는 하우징(110);
상기 하우징(110)의 내부에 삽입되는 체결 너트(120); 및
상기 체결 너트(120)가 하우징(110) 내부에서 회전하지 못하도록 구속하는 회전 방지 수단;으로 구성됨으로써,
제1 모듈러(10A) 체결판(13)의 체결공(14)에 체결 볼트(18)를 삽입하여 회전시키면 하우징(110) 내부에서 회전하지 못하도록 구속된 체결 너트(120)와 볼트-너트 체결되며 제1,2 모듈러(10A, 10B)가 체결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 조립식 건축용 모듈러 체결 구조.
제1항에 있어서,
상기 회전 방지 수단은,
삽입구(122)를 구비하여 체결 너트(120)의 상부 또는 하부에 체결되는 타원 또는 다각 판 형태의 와셔(121)인 것을 특징으로 하는 조립식 건축용 모듈러 체결 구조.
제2항에 있어서,
상기 와셔(121)의 테두리와 하우징(110)의 내면 사이에 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 건축용 모듈러 체결 구조.
제2항에 있어서,
상기 와셔(121)의 삽입구(122)는 깔대기 형태로 경사지게 성형된 것을 특징으로 하는 조립식 건축용 모듈러 체결 구조.
제1항에 있어서,
상기 하우징(110)의 바닥에는 천공된 구멍 형태로 관통구(111)가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 건축용 모듈러 체결 구조.