KR20190026173A - 파일 이음장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지반 보강공사시 지반에 타공하는 파일들의 길이가 부족하여 서로 연결하여 사용하는 경우, 서로 견고하게 연결하기 위한 파일 연결용 이음장치에 관한 것이다. 본 발명은 원판과 수직 강관만을 사용하며, 볼트 체결만으로 파일을 연결하는 이음장치로서, 파일 연결작업 뿐만 아니라 제작시에도 용접작업이 필요없는 기술로서, 용접하지 않으므로 제작이 간단하여 경제적이며, 현장에서 파일 연결시간이 단축할수 있는 공법이다.
Description
본 발명은 지반 보강공사시 지반에 타공되는 파일들을 길이가 부족하여 서로 연결하여 사용하는 경우, 서로 견고하게 연결하기 위한 파일 연결용 이음장치에 관한 것이다.
본 발명은 고강도 콘크리트파일(pretentioned spun high strength concrete pile; 이하,“콘크리트파일”로 약칭함)을 포함한 기초용 파일에 탈부착이 가능한 조립식 이음장치에 관한 것으로, 특히, 파일 두개를 볼트 조임만으로 신속하게 연결함으로써, 시공성 향상 및 악천후에서도 작업을 수행할 수 있게 하여 공사기간의 단축과 공사비를 절감할 수 있게 하고, 용접 작업없이 연결 작업이 수행되게 하여 경제적이고 안전한 파일의 연결이 가능한 파일 이음장치에 관한 것이다.
일반적으로, 파일들을 서로 연결하여 시공하기 위해서는 조인트캡을 용접함으로써 파일의 연결 작업이 이루어지고 있다. 또한 용접 작업의 불편함을 개선하기 위하여, 등록실용 20-0345924호를 비롯하여 다수의 파일 연결용 이음장치가 개발되어 있다.
그러나 조인트캡을 용접하여 연결하는 경우, 다음과 같은 불편이 있다.
먼저 시공상의 불편함이 있었고, 많은 작업시간이 소요된다. 또한 용접 작업은 우기및 습도, 강풍 등의 악천후 시에는 작업이 불가능하여 공사기간이 지연된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 파일 이음장치가 몇 가지 제안되어 있으나, 이 또한 제작시 많은 구성부품을 연결해야 하는 등 불편함과 제작비용 증가가 불가피하며, 장기간 지중 사용시 용접부 산화에 의한 부식이 발생하여, 기초 안정성을 저해할수 있다. 따라서 이음장치 제작및 파일 연결작업시 용접을 사용하지 않는 방법을 제공하고자 한다.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 원판과 수직 강관을 사용하며, 볼트 체결만으로 파일을 연결하는 이음장치를 제공한다.
용접을 사용하지 않는 본 발명은 다음과 같은 장점이 있다.
첫째: 용접하지 않으므로, 제작이 간단하고, 파일 연결시간이 단축된다.
둘째: 용접 작업은 우기및 습도, 강풍 등의 악천후에는 작업이 불가능하지만, 볼트연결 작업은 제약을 받지 않는다.
셋째: 용접연결 작업은 상, 하부의 콘크리트파일이 정확하게 일직선이 되고, 완전히 밀착된 상태에서만 용접 작업이 가능하게 되는데, 작업자의 높은 숙련도가 요구되고 시간이 지체된다. 정확한 직선도 유지가 어려워서 정확하게 밀착 용접이 되지 않을 경우, 항타 및 상재 하중 재하시 용접부위에 균열 또는 파괴가 발생한다. 볼트연결 작업은 자동 체결공구를 사용하여 신속한 체결이 가능하다.
넷째: 건축물에서 가장 중요한 구조상 강도문제에 있어서도, 용접 부위가 먼저 산화함으로써 구조 강도면에서 취약한 단점이 있었다. 용접부가 산화되어 균열이 발생하면 건물이 기울어지는 등의 피해가 발생할수 있다. 본 발명은 제작및 조립과정에서 무 용접으로 이러한 피해를 근본적으로 방지한다.
도 1a는 지반에 콘크리트 파일을 타공한 모습.
도 1b 는 콘크리트 파일의 조인트캡을 용접 연결하는 사진.
도 2a는 종래 기술1의 사시도.
도 2b는 종래 기술1을 기초로 제작된 제품사진.
도 3a는 종래 기술2의 사시도.
도 3b는 종래 기술2의 평면도.
도 4a는 종래 기술1의 정면도.
도 4b는 종래 기술2의 시공사진.
도 5a는 본 발명의 구성품을 설명하는 사시도.
도 5b는 본 발명의 구성품을 하부 콘크리트 파일에 체결한 사시도.
도 6a는 본 발명의 구성품을 설명하는 정면도.
도 6b는 본 발명의 구성품을 설명하는 사시도.
도 7에서부터 도 10은 본 발명과 종래 기술1의 조립과정을 설명하는 사시도.
도 7은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 조인트캡에 형성된 볼트 구멍 위에 올리는 모습.
도 8는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 하부 콘크리트 파일과 하부볼트로 체결한 모습.
도 9은 본 발명의 원판과 종래 기술1의 상부원판에 상부볼트를 삽입한 모습.
도 10은 상부 콘크리트 파일에 상부볼트를 체결한 모습.
도 11은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 분리한 사시도.
도 12는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치 용접부위를 보여주는 사시도.
도 13에서부터 18은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치의 수직하중 전달과정을 보여주는 정면도.
도 13은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치가 콘크리트 파일에 최종 체결된 모습.
도 14은 도 13를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 일부 구성품을 삭제한 정면도.
도 15은 도14를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치에서 수직하중 전달과정을 보여주는 모습.
도 16은 도15를 더욱 단순화하여, 하부 콘크리트 파일의 조인트캡 위에 이음장치를 하부볼트로 조립한 모습.
도 17은 본 발명과 종래 기술1의 수평하중 작용시 응력구조를 보여주는 설명도.
도 18은 도 16에서 본 발명의 원판과 종래 기술1의 상부원판을 삭제하여 , 더욱 단순화 한 모습.
도 19는 본 발명의 파일 이음장치에 필요한 경우, 부재 사이를 용접 보강하는 모습을 보여주는 정면도.
도 20은 본 발명의 내부 삽입용 강관인 내관을 추가 배치한 모습.
도 21에서부터 도 23는 본 발명의 원판에 하부볼트및 너트로 조여서 보강한 모습의 사시도, 정면도 및 설명도.
도 24a는 본 발명의 이음장치를 강관과 콘크리트 파일을 연결한 복합파일에 적용한 모습.
도 24b는 본 발명의 이음장치에 있어서,수직강관을 너트로 사용하는 모습.
도 1b 는 콘크리트 파일의 조인트캡을 용접 연결하는 사진.
도 2a는 종래 기술1의 사시도.
도 2b는 종래 기술1을 기초로 제작된 제품사진.
도 3a는 종래 기술2의 사시도.
도 3b는 종래 기술2의 평면도.
도 4a는 종래 기술1의 정면도.
도 4b는 종래 기술2의 시공사진.
도 5a는 본 발명의 구성품을 설명하는 사시도.
도 5b는 본 발명의 구성품을 하부 콘크리트 파일에 체결한 사시도.
도 6a는 본 발명의 구성품을 설명하는 정면도.
도 6b는 본 발명의 구성품을 설명하는 사시도.
도 7에서부터 도 10은 본 발명과 종래 기술1의 조립과정을 설명하는 사시도.
도 7은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 조인트캡에 형성된 볼트 구멍 위에 올리는 모습.
도 8는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 하부 콘크리트 파일과 하부볼트로 체결한 모습.
도 9은 본 발명의 원판과 종래 기술1의 상부원판에 상부볼트를 삽입한 모습.
도 10은 상부 콘크리트 파일에 상부볼트를 체결한 모습.
도 11은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 분리한 사시도.
도 12는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치 용접부위를 보여주는 사시도.
도 13에서부터 18은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치의 수직하중 전달과정을 보여주는 정면도.
도 13은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치가 콘크리트 파일에 최종 체결된 모습.
도 14은 도 13를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 일부 구성품을 삭제한 정면도.
도 15은 도14를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치에서 수직하중 전달과정을 보여주는 모습.
도 16은 도15를 더욱 단순화하여, 하부 콘크리트 파일의 조인트캡 위에 이음장치를 하부볼트로 조립한 모습.
도 17은 본 발명과 종래 기술1의 수평하중 작용시 응력구조를 보여주는 설명도.
도 18은 도 16에서 본 발명의 원판과 종래 기술1의 상부원판을 삭제하여 , 더욱 단순화 한 모습.
도 19는 본 발명의 파일 이음장치에 필요한 경우, 부재 사이를 용접 보강하는 모습을 보여주는 정면도.
도 20은 본 발명의 내부 삽입용 강관인 내관을 추가 배치한 모습.
도 21에서부터 도 23는 본 발명의 원판에 하부볼트및 너트로 조여서 보강한 모습의 사시도, 정면도 및 설명도.
도 24a는 본 발명의 이음장치를 강관과 콘크리트 파일을 연결한 복합파일에 적용한 모습.
도 24b는 본 발명의 이음장치에 있어서,수직강관을 너트로 사용하는 모습.
도 1은 종래의 콘크리트 파일을 조인트캡을 이용하여 용접연결 하는 모습의 일례를 보여주는 사진이다.
콘크리트 파일의 단부 마감부는 콘크리트 파일의 파손을 방지하기 위하여 외부를 감싸는 금속원통 과 파일 단부를 마감하는 조인트캡으로 구성된다. 조인트캡 중앙에는 일반적으로 구멍이 형성되어 있고 방사형으로 다수의 PC 너트가 구비되어 있으며, PC너트에는 PC강선이 콘크리트 파일속에서 긴장되어 연결되어 있다. 파일 연결시 조인트캡을 서로 용접하여 이어 붙인다.
도 1a는 항타기를 이용하여 지반에 콘크리트 파일을 타공한 모습.
파일 상단에 용접을 위한 조인트캡(80)이 부착된것을 볼수 있다.
도 1b 는 종래의 조인트캡의 용접연결 공정을 보여주는 사진이다. 하부 콘크리트 파일 상단위에 상부 콘크리트 파일을 들어 올려 두개의 조인트캡을 맞춘후, 연결부위를 용접(W)하여 연결한다.
그러나 이와 같이 조인트캡을 용접하여 콘트리트 파일을 연결하는 방법은 상기한 많은 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 콘크리트 파일 이음장치가 몇 가지 제안되어 있다.
등록실용 20-0345924(콘크리트 말뚝의 탈부착이 가능한 조립식 이음장치: 종래 기술1)가 있다.
상기 종래 기술1의 청구항 을 살펴보면,
“중심부에 말뚝 중공부의 내경에 구멍이 뚫리고 말뚝의 외경치수와 같으며, 윗말뚝의 PC너트와 위치와 크기가 동일한 볼트연결구멍이 천공된 상부원판과 아래말뚝의 PC너트와 위치와 크기가 동일한 볼트연결구멍이 천공된 하부원판의 사이에 연결좌판 및 수직보강판을 일체로 하여 이루어진 탈부착이 가능한 철강제 조립식 이음장치.“ 로서, 상부원판과 하부원판을 연결좌판및 수직보강판으로 일체화 한 것을 특징으로 하고 있다.
도 2a는 상기 종래 기술1의 사시도. 도 2b는 종래 기술1을 기초로 제작된 제품사진.
수직보강판은 수직하중을 지지하는 수직부재로 "수직 강판(50)"으로 약칭한다.
중앙부에 구멍이 형성된 상부원판(40a)과 하부원판(40b)을, 원통형(○)의 연결좌판(60)으로 용접 고정하고, 상하 공간을 수직강판(50)을 방사형으로 배치하여 용접 고정하였다.
상기 종래 기술1은 상부원판(40a)과 하부원판(40b)사이의 연결좌판(60)과 방사 배치한 수직강판(50)의 연결부를 모두 용접하여 일체화해야 하므로, 용접부위가 매우 많아지는 단점이 있었다.
이러한 단점을 개선하기 위하여,
공개특허 10-2015-0025698(콘크리트 파일 이음장치: 종래 기술2)가 있다. 연결좌판이 외측방향으로 볼록부및 오목부가 형성되어, 전체적으로 일정한 두께를 갖는 파형의 폐곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 파일 이음장치를 특징으로 한다. 도 3과 도 4는 종래 기술 2의 도면 및 제품사진이다. 용접부위가 다소 줄었지만, 파형선을 따라 상부및 하부 단면을 용접하여야 한다.
즉 종래 기술1과 2는 여전히 용접해야 할 연결부가 너무 많다는 단점이 있다. 또한 도 3b를 살펴보면, 상부원판(40a)과 하부원판(40b)사이의 상하 공간이 협소한 상태에서, 수직강판(50)과 파형 강판을 배치하여, 좌우 공간이 협소하여 좌우로 크게 회전할수 없어, 볼트체결 작업이 오래 소요되는 단점이 발생하게 된다.
도 3a는 종래 기술2의 사시도이며, 도 3b는 평면도.
도 4a는 종래 기술1의 정면도이며, 도 4b는 종래 기술2의시공사진.
종래 기술1과 2는 2가지 특징이 있다. 첫째: 상부원판(40a)과 하부원판(40b)으로 기본구성되며, 둘째: 정면에서 보면, 강판으로 수직연결(평면상으로는 방사형 또는 폐합파형)
읫쪽의 상부 콘크리트 파일(70a)의 무게 및 항타하중을 이음장치가 견디기 위하여, 구조적으로 강판을 수직으로 배치하여 지지하고 있다. 즉 대부분의 수직하중을 수직강판(50)이 지지하고, 연결좌판(60)은 수직강판(50)이 전도되지 않도록 직각 배치한 또 하나의 수직강판이다. 연결좌판(60) 없이 상부원판(40a)과 하부원판(40b) 그리고 수직강판(50)만 연결하면 사각형 구조(□)로 횡하중 작용시 전도에 취약해진다. 파일은 대부분이 수직하중이나, 약간의 수평하중이 작용하며, 이에 대한 대응이 필요하다.
종래 기술1은 수직 부재로 원통형 연결좌판(60)과 사각형의 수직 보강판, 즉 수직강판(50)을 사용하며, 상부원판(40a)과 하부원판(40b)에 상호 용접 연결하여 수직강판이 전도되지 않고 지지할 수 있는 구조를 형성하였다.
종래 기술 2은 수직강판을 연속해서 파형형태로 배치하여 연결좌판을 삭제해도 수직강판 부재가 전도되지 않고 지지할 수 있는 구조를 형성하였다. 하지만 수직강판을 상부원판(40a)과 하부원판(40b)에 용접 연결하여야 한다.
약간의 차이는 있겠지만, 종래 기술 1과 2는 전도방지를 위하여 많은 부위를 용접(w)하여 고정하여야 한다. 상호 일체화하여야 수직하중 및 수평하중에 대응할수 있다. 그러나 용접 작업은 용접 기술자 인건비 및 용접시간이 소요되고, 용접검사 등 비용과 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 발명은 이러한 과도한 용접없이 볼트 조립만으로 시공하기 위하여 안출된 기술이다.
지금부터는 본 발명을 설명하도록 하겠습니다. 본 발명과 상관없는 사항과 공지된 사항은 설명을 생략하도록 하겠습니다.
파일 연결용 이음장치를 설명하기 위하여, 본 발명에서는 콘크리트 파일을 대표적인 실시예로 사용한다. 그러나 본 기술이 콘크리트 파일에 한정되지 않고, 모든 파일에 적용할수 있다.
도 5a는 본 발명의 구성품을 설명하는 사시도로서, 원판(10)과 수직강관(20)으로 구성되어 있다. 원판(10)은 중심부가 천공된, 일정두께의, 원형의 강판을 말하며, 천공작업도 비용을 소모하기 때문에 천공하지 않은 원형 강판을 그대로 사용할 수도 있다.
수직강관(20)은 긴 파이프(pipe)를 절단한 짧은 파이프로서, 내경은 하부볼트(30b) 외경과 동일하게 하며, 두께는 수직하중을 고려하여 지지할 수 있도록 제작한다. 본 발명은 구성품이 간단하며, 제작도 매우 간단하다.
도 5b는 본 발명의 구성품을 하부 콘크리트 파일에 체결한 사시도.
상기 구성품을 볼트를 사용하여 상부 콘크리트 파일(70a)과 하부 콘크리트 파일(70b)에 연결하여 체결한다. 본 발명에서는 설명을 위하여 상부 콘크리트 파일(70a) 또는 하부 콘크리트 파일(70b), 그리고 상부볼트(30a) 또는 하부볼트(30b)로 구분명기하나, 실제 사용시는 위치구분 없이 사용할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 정면도. 도 6b는 하부 콘크리트 파일(70b)에 수직강관(20)을 올려놓고, 하부볼트(30b)로 원판(10)을 조립하는 모습의 사시도.
도 7에서부터 도 10은 본 발명과 종래 기술1의 조립과정을 설명하는 사시도. 장단점을 상호비교하며 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 하부 콘크리트 파일(70b)의 조인트캡(80)에 형성된 볼트 구멍에 맞추어 올리는 모습.
도 8는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 하부 콘크리트 파일(70b)과 하부볼트(30b)로 체결한 모습. 본 발명은 하부볼트(30b)로 원판(10)과 수직강관(20)을 관통하여 체결하며, 종래 기술1은 하부볼트(30b)로 하부원판(40b)만을 관통하여 조인트캡(80)에 체결한다. 종래 기술1은 하부볼트(30b) 조립시 상부원판(40a)과 하부원판(40b) 사이의 협소한 공간에서 조립해야 하므로 작업이 불편하고 조립시간이 지체된다. 본 발명은 원판(10) 위가 개방되어 조립작업에 불편함이 없다. 아울러 자동 체결공구 사용도 자유로워 작업시간을 크게 줄일수 있다.
도 9은 본 발명의 원판(10)과 종래 기술1의 상부원판(40a)에 상부볼트(30a)를 삽입한 모습. 상부볼트(30a)의 일부는 상부 콘크리트 파일(70a)의 조인트캡(80)에 형성된 구멍에 쉽게 삽입을 유도하기 위한 유도용 볼트를 배치하는 것이 바람직하다.
도 10은 상부 콘크리트 파일(70a)에 상부볼트(30a)를 체결한 모습.
도 11은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 분리한 사시도.
도 11을 살펴보면, 본 발명의 이음장치는 원판(10)과 하부볼트 개수만큼의 수직강관(20), 2종류로 구성된 것을 알수 있으며, 종래 기술1의 이음장치는 상부원판(40a)과 하부볼트 개수만큼의 수직강판(50), 연결좌판(60), 하부원판(40b), 4종류로 구성된 것을 알수 있다.
본 발명에 비하면, 원판이 1개 더 필요로 하는 등 구성품이 많은 것을 알수 있다. 본 발명은 긴 강관을 절단해서 짧은 강관을 제작하므로 간단한 반면, 종래 기술1은 절단 및 용접 작업이 복잡하다.
도 12는 본 발명과 종래 기술1의 이음장치 용접(w)부위를 보여주는 사시도.
본 발명의 이음장치는 원판(10)과 수직강관(20)을 용접할 필요가 없다. 종래 기술1의 이음장치는 상부원판(40a) 및 하부원판(40b)과 연결좌판(60), 그리고 상부원판(40a), 하부원판(40b), 연결좌판(60)과 수직강판(50)을 상호 용접하여야 한다 (용접선: 노란선 표시)
도 13에서 도 18은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치의 수직하중 전달과정을 보여주는 정면도.
도 13은 본 발명과 종래 기술1의 이음장치가 콘크리트 파일에 최종 체결된 모습.
도 14은 도 13를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치를 일부 구성품을 삭제하여 단순화한 정면도. 본 발명은 상부 콘크리트 파일(70a)에서 발생하는 수직 하중을 하부볼트(30b)의 머리부, 원판(10), 하부볼트의 몸통부와 수직강관(20)을 통해서 하부 콘크리트 파일(70b)에 전달된다. 종래 기술1은 상부원판(40a), 수직강판(50), 하부원판(40b)을 통해서 전달된다
도 15은 도14를 더욱 단순화하여, 본 발명과 종래 기술1의 이음장치에서 수직하중 전달과정을 보여주는 모습. 본 발명은 하부볼트(30b)의 머리부, 원판(10), 하부볼트(30b)의 몸통부와 수직강관(20)을 통해서 전달되며, 종래 기술1은 상부원판(40a), 수직강판(50), 하부원판(40b)을 통해서 전달된다. 모두 3종류로 구성된 수직 간격재를 통하여 전달된다.
도 16은 도15를 더욱 단순화하여, 하부 콘크리트 파일(70b)의 조인트캡(80) 위에 이음장치를 하부볼트(30b)로 조립한 모습. 정면에서 보면 둘다 사각형 구조를 이루고 있다.
도 17은 수평하중 작용시 응력구조를 보여주는 설명도.
본 발명은 하부볼트(30b)가 하부 콘크리트 파일(70b)에 파일(Pile)처럼 수직으로 체결되어 있고, 그 하부볼트(30b)에 원판(10)과 수직강관(20)이 삽입 고정되어 있다. 원판(10)과 수직강관(20)의 내경은 하부볼트(30b)의 외경과 동일한 크기로 틈새없이 견고히 체결되어 있다. 필요시 수직강관(20)을 모두 볼트에 맞는 너트로 체결할수도 있다. 이미 제작된 기성 너트를 사용하면 다수의 너트가 소모되는 대신, 틈새가 없이 견고히 체결되는 장점이 있다.
따라서 수평하중(화살표)이 작용하여도 넘어지지 않지만, 종래 기술1의 경우 하부볼트(30b)는 하부원판(40b)만 하부 콘크리트 파일(70b)에 파일(Pile)처럼 수직으로 체결하고 있어, 수직강판(50)과 상부원판(40a)은 쉽게 전도된다.
따라서 전도되지 않도록, 수직강판(50)과 상부원판(40a)및 하부원판(40b)을 용접하여 일체화 할 수밖에 없는 구조이다. 종래 기술들이 많은 용접을 하는 이유이며, 본 발명과 구조적으로 크게 상이하다.
건축물에 비유하면, 본 발명은 지중에 박은 파일기초 위에 건물을 올리는 형태라면, 종래 기술1은 사각 프레임 위에 건물을 올리는 형태가 된다.
도 18은 도 16을 더욱 단순화하여, 본 발명의 원판(10)과 종래 기술1의 상부원판(40a)을 삭제한 모습.
본 발명은 수직부재인 수직강관(20)을 하부 콘크리트 파일(70b)에 매입 고정된 하부볼트(30b)가 지지하여 전도되지 않도록 하고 있다. 종래 기술1의 수직부재인 수직강판(50)은 보는 바와 같이, 전도에 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서 상부원판(40a)을 배치하고 용접(w)을 추가하여 상호 연결함으로서 전도에 대응하고 있다. 구조적으로 수직 하중 전달체계는 비숫하지만, 수직 부재의 전도대응 방식은 크게 다르다.
교량의 교대 등 현장여건에 따라 상부 콘크리트 파일(70a)에 휨응력이 많이 작용하는 경우가 있다. 이런 특수한 조건인 경우, 본 발명도 기본 구조를 벗어나지 않는 범위에서, 전도 방지를 보강할 필요가 있다.
도 19는 본 발명의 파일 이음장치에 필요한 경우, 부재 사이를 용접(w)으로 보강하는 모습을 보여주는 정면도. 본 발명도 휨응력이 크게 작용하는 경우, 수직강관(20)과 원판(10) 또는 조인트캡(80)과 용접(w)하여서 사용할 수 있다.
또한 급경사지에 시공된 교량의 교대 등에서는 전도에 대하여 크게 보강할 필요가 있으며, 콘크리트 파일 내부에 형성된 구멍의 직경에 맞게 내부 삽입용 강관을 추가 배치하는 것이 합리적이며 바람직하다.
강관은 휨응력에 대한 대응능력이 큰 부재로서 360도 방향에서 가해지는 응력에 골고루 대응할 수 있다. 또한 미도시 하였지만, 휨응력에 대응하기 위하여 강관을 내부가 아닌 외부에 배치할 수도 있다. 상부 파일과 하부 파일을 외부 강관이 감싸는 형태가 된다. 본 발명의 이음장치에 이러한 강관을 추가 배치하여 보강하는 방법은 일반사항으로 보편적 사항이다.
도 20은 본 발명의 휨 방지목적의 내부 삽입용 강관인 내관을 추가 배치한 모습.
또한 본 발명은 이음해야 할 파일이 강관 파일인 경우에도 적용할 수 있다. 본 발명은 상부 파일과 하부 파일을 연결하는 파일 이음장치로서 이음해야 할 파일이 강판인 경우에도 적용함에 크게 어려움이 없으며, 필요한 경우 상부볼트(30a)에도 수직강관(20)을 배치할수 있으며, 조인트캡(80)이 불필요한 경우 제거한 상태에서 볼트를 조립하여 사용할 수 있다. 이러한 사항들은 보편사항으로 미도시 하였다.
도 21에서 도 23은 본 발명의 전도 보강 방법을 설명하는 사시도및 정면도.
도 21과 도 22를 살펴보면, 본 발명의 원판(10)에 하부볼트(30b)를 체결하면서, 원판(10)을 사이에 두고, 너트로 조인 것을 알수 있다. 원판(10)을 사이에 두고 하부볼트(30b)를 너트로 강력히 조임으로서 고정단 구조를 형성하고, 원판(10)은 수평하중에 쉽게 넘어지지 않는 전도에 대한 저항력을 가지게 된다.
도 23을 보면, 본 발명은 너트를 추가 배치하여 조임으로서, 간단히 종래 발명1의 상부 원판과 수직강판(50)의 용접(w)효과를 대체할수 있다. 즉 도 19에서 처럼 용접을 할 필요가 없게 된다.
용접부는 장기간 지중에 사용시 산화하여 균열 등의 하자를 유발할수 있다. 본 발명은 용접을 하지 않고, 볼트조임으로 연결부를 고정하므로 품질개선 및 안정성을 높일수 있다.
도 24a는 본 발명의 이음장치를 강관과 콘크리트 파일을 연결한 복합파일에 적용한 모습. 도 24b는 본 발명의 이음장치에 있어서,수직강관(20)을 너트(90)로 사용하는 모습.
상부 파일은 강관 그리고 하부 파일은 콘크리트 파일로 구성된 파일을 복합파일이라고 하는데, 본 발명은 이와 같이 강관의 단부에 조인트캡처럼 너트가 구비된 원판을 용접하면, 강관과 콘크리트 파일과의 연결에도 아무런 불편이 없다. 즉 본 발명은 모든 파일에 골고루 적용할수 있는 기술이다.
필요시 하부볼트(30b)에 삽입하는 수직강관(20)을 볼트에 맞는 너트(90)를 사용하여 체결할수도 있다. 이미 제작된 기성품의 너트(90)를 사용하면 별도로 제작할 필요가 없으며, 다수의 너트가 소모되는 대신, 틈새가 없이 견고히 체결되어 휨저항이 향상되는 장점이 있다. 필요시 너트는 상부볼트(30a)에 적용할수 있다.
상기한바와 같이, 본 발명과 종래 기술은 구조적으로 매우 상이하다. 뿐만 아니라 구성품이 단순하며, 용접이 필요 없는 공법으로 제작비용 절감과 작업시간을 단축할 수 있며, 용접검사 등 불편함을 개선한 유용한 기술이다.
10: 원판
20: 수직강관
30a: 상부볼트, 30b: 하부볼트
40a: 상부원판, 40b; 하부원판
50: 수직강판
60: 연결좌판
70a: 상부 콘크리트 파일
70b: 하부 콘크리트 파일
80; 조인트캡
90; 너트
용접: W
20: 수직강관
30a: 상부볼트, 30b: 하부볼트
40a: 상부원판, 40b; 하부원판
50: 수직강판
60: 연결좌판
70a: 상부 콘크리트 파일
70b: 하부 콘크리트 파일
80; 조인트캡
90; 너트
용접: W
Claims (2)
- 상부 파일과 하부 파일의 단부 마감부에 형성된 너트와 대응하여 체결할수 있도록, 너트와 동일한 크기로 관통공이 형성된 원판;
상기 원판의 관통공에 위로부터 아래로 삽입하여 하부 파일의 단부 마감부에 형성된 너트에 체결하는 하부볼트;
상기 하부볼트의 외경과 동일한 크기로 내경을 형성되며, 수직하중을 지지할 수 있도록, 원판과 하부 파일의 단부 마감부 사이 공간에서, 하부볼트에 삽입하는 수직강관;
상기 원판의 관통공에 아래로부터 위로 삽입하여 상부 파일의 단부 마감부에 형성된 너트에 체결하는 상부볼트;로
구성되는 것을 특징으로 하는 파일 연결용 이음장치.
- 제1항에 있어서,
수직강관은 하부볼트의 외경과 동일한 크기로 내경을 형성하는 너트;로
구성되는 것을 특징으로 하는 파일 연결용 이음장치.
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KR1020170112579A KR102431394B1 (ko) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | 파일 이음장치 |
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2017
- 2017-09-04 KR KR1020170112579A patent/KR102431394B1/ko active IP Right Grant
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