KR100867976B1 - 강관말뚝의 두부 보강장치 - Google Patents

Abstract

강관말뚝의 상부를 덮는 덮개판 및 강관말뚝의 내부에 배치되는 바닥판과, 덮개판과 바닥판을 연결하면서 바닥판을 지지하는 다수의 지지대와, 지지대를 견고하게 지지하는 고정부재를 구비함으로써, 바닥판을 견고하게 지지할 수 있으며, 구조가 단순하여 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라 구조적 안정성 및 내구성을 보장할 수 있는 강관말뚝의 두부 보강장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 보강장치는 강관말뚝의 상부에 놓여지고 중앙부분에는 콘크리트 타설공이 형성됨과 아울러 막대철근이 관통되는 다수의 철근관통공이 형성된 덮개판, 강관말뚝의 내측에서 덮개판과 이격 배치되는 바닥판, 덮개판 및 바닥판을 연결하는 다수의 지지대, 및 상기 지지대를 지지하는 다수의 고정부재로 이루어진다.

Description

강관말뚝의 두부 보강장치{A PILE HEAD REINFORCEMENT DEVICE OF PRECAST CONCRETE PILE}

본 발명은 강관말뚝의 두부 보강장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관말뚝의 상부를 덮는 덮개판 및 강관말뚝의 내부에 배치되는 바닥판과, 덮개판과 바닥판을 연결하면서 바닥판을 지지하는 다수의 지지대와, 지지대를 견고하게 지지하는 고정부재를 구비함으로써, 바닥판을 견고하게 지지할 수 있으며, 구조가 단순하여 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라 구조적 안정성 및 내구성을 보장할 수 있는 강관말뚝의 두부 보강장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강관말뚝은 다른 토목공사용 말뚝재료에 비하여 재료의 중량이 경량이고 취급 시 재료손상 가능성이 낮으며 높은 타격에너지로 시공이 가능하고 내구성이 양호하다는 장점이 기술자들에게 널리 인식되어 PHC 말뚝과 함께 우리나라에서 가장 보편적으로 사용되는 말뚝재료이다.

특히 강관말뚝은 절단 및 이음이 용이하기 때문에 시공 관리 상 다른 말뚝에 비하여 장점을 가지고 있다. 또한 강관말뚝 단면의 기하학적 특성은 수평방향 하중에 높은 저항을 할 수 있기 때문에 주요교량이나 정밀한 품질관리가 요구되는 공장 등의 기초용으로는 가장 적합한 것으로 평가받고 있는 실정이다.

전술한 강관말뚝의 시공 방법은 통상적으로 지반에 강관말뚝을 삽입하고, 강관말뚝의 두부에 철근 구조물을 설치한 후, 철근 구조물이 설치된 강관말뚝 두부에 콘크리트를 타설하여 완료되는데, 최근에는 강관 말뚝의 두부를 보강하기 위해서 철근 구조물을 강관말뚝에 고정하는 구조 및 강관말뚝 내에 콘크리트 타설을 위한 구조들이 다양하게 개발되고 있는 실정이다.

그러나 종래 강관말뚝 두부를 보강하는 방법들은 별도로 다수의 부품들이 추가되기 때문에 추가 부품으로 인한 시공비가 증가하고, 추가 부품들의 사용방법을 숙지하고 있어야 하기 때문에 숙련된 작업자가 아니면 시공할 수 없을 뿐만 아니라 시공시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 강관말뚝의 상부를 덮는 덮개판 및 강관말뚝의 내부에 배치되는 바닥판과, 덮개판과 바닥판을 연결하면서 바닥판을 지지하는 다수의 지지대와, 지지대를 견고하게 지지하는 고정부재를 구비함으로써, 바닥판을 견고하게 지지할 수 있으며, 구조가 단순하여 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라 구조적 안정성 및 내구성을 보장할 수 있는 강관말뚝의 두부 보강장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,

지중으로 고정 삽입되고 지면으로 노출된 강관말뚝의 상부에 구비되어 강관말뚝에 세워지는 다수의 막대철근을 지지하는 강관말뚝의 두부 보강장치에 있어서,

강관말뚝의 두부 보강장치는;

강관말뚝의 상부에 놓여지고 중앙부분에는 콘크리트 타설공이 형성됨과 아울러 막대철근이 관통되는 다수의 철근관통공이 형성된 덮개판;

강관말뚝의 내측에서 덮개판과 이격 배치되는 바닥판;

덮개판 및 바닥판을 연결하는 다수의 지지대; 및
상기 지지대를 지지하는 다수의 고정부재;로 이루어지며,

상기 지지대는 상기 바닥판의 하부에서부터 상기 바닥판 및 상기 덮개판을 관통하면서 외주면 상에는 제 1 수나사가 형성된 수직지지부와, 상기 수직지지부의 하부에 일체로 절곡 형성되어 상기 바닥판의 하부면에 걸쳐지는 수평지지부를 구비하고, 상기 바닥판 및 상기 덮개판에는 상기 수직지지부가 관통될 수 있도록 제 1 연결공 및 제 2 연결공이 형성되고, 상기 제 2 연결공은 상기 철근관통공에 간섭되지 않게 형성되면서 상기 제 2 연결공을 관통한 상기 수직지지부에는 내주면 상에 상기 제 1 수나사와 맞물리는 제 1 암나사가 형성된 연결너트가 체결되며, 상기 고정부재는 상기 수직지지부에 체결되는 고정관과, 상기 고정관의 외측에 형성되어 상기 강관말뚝을 관통하는 고정바아와, 상기 강관말뚝을 관통한 상기 고정바아에 체결되는 체결너트를 구비한다.

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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강관말뚝의 두부 보강장치는 덮개판과 바닥판을 연결하면서 바닥판을 지지하는 다수의 지지대를 견고하게 지지하는 고정부재를 구비함으로써, 바닥판을 견고하게 지지할 수 있어 덮개판 및 바닥판 사이에 충진되는 콘크리트가 전체적으로 타설됨과 아울러 지지력과 하중에 견고한 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 강관말뚝의 두부 보강장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 강관말뚝의 두부 보강장치를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 보강장치를 분해 하여 나타낸 분해 사시도이며, 그리고 도 3은 도 1의 선 A-A를 따라 도시된 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 강관말뚝의 두부 보강장치(100)는 지중으로 고정 삽입되고 지면으로 노출된 강관말뚝(110)의 상부에 구비된다.

이렇게 구비되는 보강장치(100)는 강관말뚝(110)의 상부에 놓여지는 덮개 판(120)과, 강관말뚝(110)의 내측에서 덮개판(120)과 이격 배치되는 바닥판(130)과, 덮개판(120) 및 바닥판(130)을 연결하는 다수의 지지대(140) 및 지지대(140)를 지지하는 다수의 고정부재(150)로 이루어진다.

바람직하게는 강관말뚝(110)은 누구나 알 수 있듯이, 토목 또는 건축 구조물의 기초로서 통상의 항타기를 통해 지중에 항타되고, 지면에 노출된 부분은 통상의 절단기를 통해 수평이 되도록 절단된다.

먼저, 덮개판(120)은 중앙부분에 콘크리트 타설공(122)이 형성된 수평한 환형의 링 형상을 가지며, 바닥판(130)은 수평한 원판형상을 가진다. 이렇게 형성된 덮개판(120)에는 다수의 막대철근(170)이 관통되는 다수의 철근관통공(124)이 형성되고, 바닥판(130)은 덮개판(120)과 다수의 지지대(140)에 의해서 연결되어 강관말뚝(110) 내측에 배치된다. 이렇게 배치된 바닥판(130)과 덮개판(120) 사이에는 철근관통공(124)에 끼워진 막대철근(170)을 고정하기 위해 콘크리트가 타설된다.

지지대(140)는 바닥판(130) 및 덮개판(120)을 관통하는 수직지지부(142)와, 수직지지부(142)의 하부에 일체로 절곡 형성되어 바닥판(130)의 하부면에 걸쳐지는 수평지지부(144)를 구비한다. 수직지지부(142)는 바닥판(130)의 하부에서부터 덮개판(120)을 관통하는데, 이를 위해서 바닥판(130)에는 수직지지부(142)가 관통하는 다수의 제 1 연결공(132)이 형성되고, 마찬가지로 덮개판(120)에는 수직지지부(142)가 관통하는 다수의 제 2 연결공(126)이 철근관통공(124)에 간섭되지 않게 형성된다. 이렇게 제 2 연결공(126)을 관통한 수직지지부(142)의 외주면 상에는 제 1 수나사(146)가 형성되고, 제 2 연결공(126)을 관통한 수직지지부(142)에는 내주 면 상에 제 1 수나사(146)와 맞물리는 제 1 암나사(147)가 형성된 연결너트(148)가 체결된다. 즉 바닥판(130)은 덮개판(120)에 고정된 지지대(140)에 의해서 덮개판(120)에 이격되게 배치된다.

한편, 고정부재(150)는 덮개판(120)과 바닥판(130) 사이 배치된다. 이러한 고정부재(150)는 수직지지부(142)에 체결되는 고정관(152)과, 고정관(152)에 외측에 수평하게 형성되어 강관말뚝(110)을 관통하는 고정바아(154)를 구비한다. 이러한 고정관(152)의 내주면 상에는 제 1 수나사(146)에 체결될 수 있도록 제 2 암나사(153)가 형성되고 고정바아(154)의 외주면 상에는 제 2 수나사(158)가 형성된다. 한편, 고정바아(154)는 강관말뚝(110)의 외주면 상에 배치되는 체결너트(160)에 의해서 고정되는데, 이를 위해서 체결너트(160)의 내주면 상에는 제 2 수나사(158)와 맞물리는 제 3 암나사(162)가 형성되고, 강관말뚝(110)에는 제 2 수나사(158)가 강관말뚝(110)의 외주면 상으로 노출될 수 있도록 다수의 체결공(112)이 형성된다. 체결공(112)은 수직한 장공형상을 가진다. 바람직하게는 고정바아(154)에는 고정관(152)과 강관말뚝(110)의 내주면과의 간격을 유지하는 간격유지부싱(156)이 끼워진다. 간격유지부싱(156)은 수평한 원통형상을 가진다.

더욱 바람직하게는, 덮개판(120)의 철근관통공(124)을 관통한 막대철근(170)의 하부는 덮개판(120)과 바닥판(130) 사이에 콘크리트가 타설될 때 막대철근(170) 하부가 용이하게 정착될 수 있도록 대략 “ㄱ”자 형상으로 굴절된다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 강관말뚝의 두부 보강장치(100)의 결합상 태를 간략하게 설명한다.

먼저, 지중으로 강관말뚝(110)을 통상의 항타기를 이용하여 고정 삽입시킨다. 이때, 지면으로 노출된 강관말뚝(110)의 상부를 수평이 되도록 통상의 절단기를 이용하여 절단한 후, 강관말뚝(110)의 외주면 상에 다수의 체결공(112)을 천공한다. 바람직하게는 체결공(112)은 강관말뚝(110)에 세워질 막대철근(170)의 개수와 동일한 개수로 천공한다.

이렇게 강관말뚝(110)이 준비되면, 바닥판(130)에 다수의 지지대(140)를 결합한 상태로 바닥판(130)을 강관말뚝(110) 내부에 배치시킨다. 이때 지지대(140)의 수직지지부(142)는 바닥판(130)의 하부에서부터 제 1 연결공(132)을 관통하고 지지대(140)의 수평지지부(144)는 바닥판(130)의 하부에 밀착된다.

강관말뚝(110) 내에 바닥판(130)이 배치되면, 각각의 지지대(140)의 수직지지부(142)에 고정관(152)을 체결한 후, 고정바아(154)를 체결공(112)에 관통시킨 상태 하에서 각각의 체결공(112)을 관통한 고정바아(154)에 체결너트(160)를 체결시킨다.

이러한 상태 하에서 다시, 덮개판(120)을 지지대(140)에 결합시켜 덮개판(120)을 강관말뚝(110)의 상부에 안치시키데, 이때, 지지대(140)의 수직지지부(142)는 덮개판(120)에 형성된 제 2 연결공(126)을 통해 관통되고, 제 2 연결공(126)을 관통한 수직지지부(142)에 연결너트(148)를 체결한다.

이와 같이 강관말뚝(110)의 상부에 보강장치(100)가 배치되면 각각의 막대철근(170)을 덮개판(120)에 형성된 철근관통공(124)을 통해 삽입한 후, 덮개판(120) 에 형성된 콘크리트 타설공(122)을 통해 덮개판(120)과 바닥판(130) 사이에 콘크리트를 타설한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 강관말뚝의 두부 보강장치를 보인 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 보강장치를 분해 하여 나타낸 분해 사시도이며, 그리고

도 3은 도 1의 선 A-A를 따라 도시된 단면도이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

100 : 강관말뚝의 두부 보강장치 110 : 강관말뚝

112 : 체결공 120 : 덮개판

122 : 콘크리트 타설공 124 : 철근관통공

126 : 제 2 연결공 130 : 바닥판

132 : 제 1 연결공 140 : 지지대

142 : 수직지지부 144 : 수평지지부

146 : 제 1 수나사 147 : 제 1 암나사

148 : 연결너트 150 : 고정부재

152 : 고정관 153 : 제 2 암나사

154 : 고정바아 156 : 간격유지부싱

158 : 제 2 수나사 160 : 체결너트

162 : 제 3 암나사 170 : 막대철근

Claims (6)

1. 지중으로 고정 삽입되고 지면으로 노출된 강관말뚝의 상부에 구비되어 상기 강관말뚝에 세워지는 다수의 막대철근을 지지하는 강관말뚝의 두부 보강장치에 있어서,

   상기 강관말뚝의 두부 보강장치는;

   상기 강관말뚝의 상부에 놓여지고 중앙부분에는 콘크리트 타설공이 형성됨과 아울러 상기 막대철근이 관통되는 다수의 철근관통공이 형성된 덮개판;

   상기 강관말뚝의 내측에서 상기 덮개판과 이격 배치되는 바닥판;

   상기 덮개판 및 상기 바닥판을 연결하는 다수의 지지대; 및

   상기 지지대를 지지하는 다수의 고정부재;로 이루어지며,

   상기 지지대는 상기 바닥판의 하부에서부터 상기 바닥판 및 상기 덮개판을 관통하면서 외주면 상에는 제 1 수나사가 형성된 수직지지부와, 상기 수직지지부의 하부에 일체로 절곡 형성되어 상기 바닥판의 하부면에 걸쳐지는 수평지지부를 구비하고, 상기 바닥판 및 상기 덮개판에는 상기 수직지지부가 관통될 수 있도록 제 1 연결공 및 제 2 연결공이 형성되고, 상기 제 2 연결공은 상기 철근관통공에 간섭되지 않게 형성되면서 상기 제 2 연결공을 관통한 상기 수직지지부에는 내주면 상에 상기 제 1 수나사와 맞물리는 제 1 암나사가 형성된 연결너트가 체결되며, 상기 고정부재는 상기 수직지지부에 체결되는 고정관과, 상기 고정관의 외측에 형성되어 상기 강관말뚝을 관통하는 고정바아와, 상기 강관말뚝을 관통한 상기 고정바아에 체결되는 체결너트를 구비하는 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 두부 보강장치.
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5. 제 1 항에 있어서, 상기 고정관의 내주면 상에는 상기 제 1 수나사에 체결될 수 있도록 제 2 암나사 형성되고, 상기 강관말뚝의 외주면 상에는 상기 고정바아가 관통될 수 있도록 다수의 체결공이 형성되고, 상기 고정바아의 외주면 상에는 제 2 수나사가 형성되며, 상기 체결너트의 내주면 상에는 상기 제 2 수나사와 맞물리는 제 3 암나사가 형성되고, 상기 고정바아에는 상기 고정관과 상기 강관말뚝의 내주면과의 간격을 유지하는 간격유지부싱이 끼워지는 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 두부 보강장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 막대철근의 하부는 상기 덮개판과 상기 바닥판 사이에 콘크리트가 타설될 때 상기 막대철근이 용이하게 정착될 수 있도록 대략 “ㄱ”자 형상으로 굴절된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 강관말뚝의 두부 보강장치.

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