KR101803358B1

KR101803358B1 - 콘크리트말뚝 연결장치 및 방법

Info

Publication number: KR101803358B1
Application number: KR1020150034200A
Authority: KR
Inventors: 백규호
Original assignee: 주식회사 파일웍스
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2035-03-12
Also published as: KR20150110336A

Abstract

본 발명은 하부콘크리트말뚝의 상단부와 상부콘크리트말뚝의 하단부에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 돌기 및 홈을 방사상으로 형성하거나 돌기 및 홈이 방사상으로 형성된 하,상부이음판을 하,상부콘크리트말뚝에 볼트 결합하여 하,상부콘크리트말뚝의 중심을 용이하게 일치시킴은 물론 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 두부에 형성된 하부돌기와 상부콘크리트말뚝 선단부에 형성된 상부돌기를 연결부재로 결합하여 하,상부콘크리트말뚝을 용이하게 연결할 수 있도록 하는 콘크리트말뚝의 연결장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

콘크리트말뚝 연결장치 및 방법{Concrete pile connection apparatus and method}

본 발명은 콘크리트말뚝을 연결하는 연결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하부콘크리트말뚝의 상단부와 상부콘크리트말뚝의 하단부에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 돌기 및 홈을 방사상으로 형성하거나 돌기 및 홈이 방사상으로 형성된 하,상부이음판을 하,상부콘크리트말뚝에 볼트 결합하여 하,상부콘크리트말뚝의 중심을 용이하게 일치시킴은 물론 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 두부에 형성된 하부돌기와 상부콘크리트말뚝 선단부에 형성된 상부돌기를 연결부재로 결합하여 하,상부콘크리트말뚝을 용이하게 연결할 수 있도록 하는 콘크리트말뚝의 연결장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 도심지가 급격히 확대되면서 도로와 교량 등의 기간시설과 각종 건축구조물을 포함한 많은 구조물이 연약지반에 건설되는 경우가 증가되고 있다. 이러한 지반에서는 지표면으로부터 지반강도가 큰 지지층까지의 깊이가 매우 큰 것이 일반적이기 때문에 구조물의 하중을 지지층에 전달하기 위하여 콘크리트말뚝의 길이가 길어야 된다.

그러나 현재 생산되고 있는 콘크리트말뚝의 최대길이가 15m에 불과하기 때문에 연약지반과 같이 지지층의 깊이가 깊은 경우에는 동일한 직경을 갖는 콘크리트말뚝을 서로 연결해서 사용하는 것이 불가피하고, 하,상부콘크리트말뚝의 연결은 하부콘크리트말뚝의 두부와 상부콘크리트말뚝의 선단부에 결합된 금속재질의 단판을 서로 용접함으로써 이루어졌다.

그러나 용접에 의한 연결방식은, 기후조건에 크게 영향을 받아서 바람이 불거나 비가 내리는 경우에는 용접이음이 어렵고 품질도 양호하지 못하며, 콘크리트말뚝을 시공하는 동안 용접공이 항상 대기하여야 하므로 공사비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 용접을 통한 연결을 위해서는 미리 콘크리트말뚝의 상단부 및 하단부에 단판을 설치해야 하므로 현장에 콘크리트말뚝을 원활하게 공급하기 위해서는 말뚝의 길이와 연결여부에 따라 여러 종류의 콘크리트말뚝을 제작해서 확보하고 있어야 하기 때문에 콘크리트말뚝의 재고 관리에 많은 비용이 투입되는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 근래에는 대한민국 등록특허공보 제10-1207194호로 콘크리트말뚝의 이음장치가 등록된 바 있다.

선 등록된 특허는, 내부링의 상,하단부에 상부원판과 하부원판을 고정하고, 상기 상,하부원판 사이에 수직보강판을 고정한 이음부재를 이용해서 상,하부콘크리트말뚝을 연결하는 것으로, 이음부재의 하부원판을 하부콘크리트말뚝에 안착시켜 하부원판과 하부콘크리트말뚝의 두부를 볼트로 체결하여 고정하고, 상부원판에 상부콘크리트말뚝을 안착시켜 상부원판과 상부콘크리트말뚝의 선단부를 볼트로 체결하여 고정한 후, 이음부재를 외부링으로 감싸는 구성으로 종래의 문제점을 해결할 수 있었다.

그러나 선 등록된 특허는, 이음부재의 하부원판과 상부원판을 각각 하부콘크리트말뚝 두부와 상부콘크리트말뚝 선단부에 볼트로 체결할 때 상부원판과 하부원판 사이의 작업공간이 협소해서 고속의 전동공구를 사용해서 볼트를 체결하는 것이 불가능하기 때문에 작업능률이 매우 낮을 뿐만 아니라 상,하부원판과 상,하부콘크리트말뚝을 볼트로 견고하게 고정하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 상부원판에 상부콘크리트말뚝을 안착시킬 때, 상부원판에 관통된 결합공과 상부콘크리트말뚝에 형성된 PC너트를 동일선상에 위치시키는 작업이 어렵고, 상부원판의 결합공과 상부콘크리트말뚝의 PC너트를 볼트로 체결할 때, 상부원판의 하부에서 상부로 볼트를 체결하여야 하므로 작업능률이 떨어져 작업시간이 늘어나는 문제점이 있었다.

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 하부콘크리트말뚝의 두부와 상부콘크리트말뚝의 선단부에 볼트 결합된 하,상부이음판에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 돌기 및 홈을 형성하여 하,상부콘크리트말뚝의 중심을 용이하게 일치시킬 수 있는 콘크리트말뚝의 연결장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기 사이에 형성된 연결홀에 연결부재를 결합하여 하,상부콘크리트말뚝을 연결할 수 있도록 하는 콘크리트말뚝 연결장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기 사이에 형성된 연결홀에 체결고정부재를 결합하면서 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기 중 어느 하나에 형성된 체결공에 체결고정하여 하,상부콘크리트말뚝을 연결할 수 있도록 하는 콘크리트말뚝 연결장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명 콘크리트말뚝 연결장치는,

하부콘크리트말뚝의 두부에 볼트 결합되면서 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기 및 하부홈이 방사상으로 형성되는 하부이음판과;

상기 하부돌기 및 하부홈에 맞물리도록 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈 및 상부돌기가 하면에 방사상으로 형성되어 상부콘크리트말뚝의 선단부에 볼트 결합되는 상부이음판과;

상기 하부이음판의 하부홈과 상부이음판의 상부홈에 결합되는 상부돌기 및 하부돌기의 일측면 또는 양측면에 연결부재가 결합되도록 동일선상으로 1/2씩 대향하게 형성된 다수의 연결홀과;

상기 하부돌기와 상부돌기에 걸리면서 하,상부콘크리트말뚝이 연결되도록 상기 연결홀에 결합하는 연결부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명 콘크리트말뚝의 연결방법은,

상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기 및 하부홈이 방사상으로 형성되는 하부이음판을 하부콘크리트말뚝의 두부에 볼트 결합하는 단계와;

상기 하부이음판의 하부돌기 및 하부홈에 맞물리도록 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈 및 상부돌기가 방사상으로 형성되는 상부이음판을 상부콘크리트말뚝의 선단부에 볼트 결합하는 단계와;

상기 하부이음판의 하부홈과 상부이음판의 상부홈에 상부돌기 및 하부돌기가 결합되면서 상부돌기와 하부돌기의 일측면 또는 양측면에 연결부재가 결합되도록 1/2씩 대향하게 연결홀을 형성하는 단계와;

상기 연결홀에 연결부재를 결합하여 상기 연결부재가 상기 하부돌기와 상부돌기에 걸리면서 하,상부콘크리트말뚝이 연결되도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 하,상부콘크리트말뚝에 볼트 결합되는 하,상부이음판에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 돌기 및 홈을 형성하여 하,상부콘크리트말뚝의 중심을 용이하게 일치시킬 수 있으므로 작업시간을 단축시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기를 연결부재로 손쉽게 결합하여 하,상부콘크리트말뚝을 연결함으로써, 연결된 말뚝의 구조적 성능 유지 및 신속한 작업으로 말뚝 연결작업의 능률을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 중심이 일치된 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기 사이에 형성된 연결홀에 체결고정부재를 결합하면서 하부콘크리트말뚝의 하부돌기와 상부콘크리트말뚝의 상부돌기 중 어느 하나에 형성된 체결공에 체결고정하여 하,상부콘크리트말뚝을 연결함으로써, 연결된 말뚝의 구조적 성능 유지 및 신속한 작업으로 말뚝 연결작업의 능률을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 일 실시예의 분리사시도
도 2는 도 1의 정면구성도
도 3은 본 발명 일 실시예의 하,상부이음판을 보강밴드로 보강하는 상태의 분리사시도
도 4는 도 3의 부분단면도
도 5는 본 발명 다른 실시예의 분리사시도
도 6은 도 5의 부분단면도
도 7은 본 발명 다른 실시예의 하,상부이음판을 보강밴드로 보강하는 상태의 분리사시도
도 8은 도 7의 부분단면도
도 9는 본 발명 또 다른 실시예의 분리사시도
도 10은 도 9의 부분단면도
도 11은 본 발명 또 다른 실시예의 하,상부이음판을 보강밴드로 보강하는 상태의 분리사시도
도 12는 도 11의 부분단면도
도 13 내지 도 14는 본 발명 보강밴드의 단부를 나타낸 도면

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예의 분리사시도이다.

본 발명 콘크리트말뚝 연결장치(100)는, 하부콘크리트말뚝(10)의 두부에 볼트(S) 결합되면서 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되는 하부이음판(110)이 구성되고, 상기 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 맞물리도록 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 하면에 방사상으로 형성되어 상부콘크리트말뚝(20)의 선단부에 볼트(S) 결합되는 상부이음판(120)이 구성되며, 상기 하부이음판(110)의 하부홈(112)과 상부이음판(120)의 상부홈(121)에 결합되는 상부돌기(122) 및 하부돌기(111)의 일측면 또는 양측면에 연결부재(140)가 결합되도록 동일선상으로 1/2씩 대향하게 형성된 다수의 연결홀(130)이 구성되고, 상기 하부돌기(111)와 상부돌기(122)에 걸리면서 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)이 연결되도록 상기 연결홀(130)에 결합되는 연결부재(140)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 볼트(S)가 결합되도록 하부이음판(110)의 하부돌기(111)와 하부홈(112) 및 상부이음판(120)의 상부홈(121)과 상부돌기(122)에 형성되는 통공(S')은 볼트(S) 머리부가 상,하부이음판(110)(120)보다 돌출되지 않도록 다단으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하부이음판(110)의 하면 및 상부이음판(120)의 상면에 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 두부와 선단부로 돌출된 PC너트를 수용하는 수용홈(110')(120')이 형성된다.

상기 연결홀(130)은, 원형 또는 다각형으로 관통된 통공이거나 내주면에 나사산이 형성된 체결공이고, 상기 연결부재(140)는, 원형 또는 다각형으로 형성된 봉이거나 외주면에 나사산이 형성된 볼트이다.

또한, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 연결하여 보강하는 연결보강부(150)를 더 포함하여 구성되며, 상기 연결보강부(150)는, 상기 하,상부돌기(111)(122)의 외주면에 테이퍼진 단면으로 돌출되는 보강돌기(151)가 구비되고, 상기 보강돌기(151)를 감싸 수용하도록 내주면에 돌기결합홈(153)이 요입되어 형성되면서 상기 연결홀(130)과 동일선상으로 통공(154)이 관통된 보강밴드(152)를 포함하여 구비된다.

상기 보강밴드(152) 단부는 수직 또는 경사지면서 1/2씩 대향하게 통공(154)이 관통되어 서로 맞물리도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하부이음판(110)과 하부콘크리트말뚝(10) 및 상부이음판(120)과 상부콘크리트말뚝(20)을 일체로 형성할 수도 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 일 실시예의 제작 및 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되면서 하부돌기(111)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(130)의 1/2이 형성된 하부이음판(110)과, 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 방사상으로 형성되면서 상부돌기(122)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(130)의 1/2이 형성된 상부이음판(120)을 각각 형성한 후, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 두부 및 선단부에 각각 밀착시킨다. 이때, 상기 하,상부이음판(110)(120)에 관통된 통공(S')은 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 PC너트(미도시)와 동일선상에 위치하여야 하며, 상기 PC너트(미도시)의 단부를 수용할 수 있는 수용홈(110')(120')이 하부이음판(110)의 하면 및 상부이음판(120)의 상면에 각각 형성됨이 바람직하다.

상기 하,상부이음판(110)(120)의 통공(S')이 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 PC너트(미도시)와 동일선상에 위치하면, 상기 통공(S')으로 볼트(S)를 결합하여 PC너트(미도시)에 체결함으로써 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)에 고정시키며, 상기 볼트(S)가 결합되는 통공(S')은 다단으로 형성되어 볼트(S) 머리부가 하,상부이음판(110)(120)보다 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 하,상부콘크리트말뚝(10)(20) 제작 시, 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)과 일체로 제작할 수도 있는 것이다.

상기의 과정으로 하,상부이음판(110)(120)이 결합된 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 제작한 상태에서 상기 하부콘크리트말뚝(10)을 말뚝 연결용 천공홀에 삽입한 후, 상기 하부콘크리트말뚝(10)에 상부콘크리트말뚝(20)을 연결시키려면, 상기 상부콘크리트말뚝(20)을 크레인과 같은 장비로 인양한 상태에서 하부콘크리트말뚝(10)에 안착시킨다.

이때, 상기 하부이음판(110) 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상부이음판(120) 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 용이하게 결합됨과 동시에 하부돌기(111)와 상부돌기(122)의 일측면 또는 양측면에 1/2씩 형성되어 맞물린 연결홀(130)이 형성되고, 상기 하부콘크리트말뚝(10)과 하부이음판(110) 및 상부콘크리트말뚝(20)과 상부이음판(120)을 고정시킨 볼트(S)는 하부돌기(111)와 하부홈(112) 및 상부홈(121)과 상부돌기(122)에 다단으로 형성된 통공(S')에 볼트(S) 머리부가 결합되면서 하,상부이음판(110)(120)의 외부로 돌출되지 않으므로 하,상부돌기(111)(122)는 상,하부홈(121)(112)에 면접촉되는 것이다.

상기 상,하부홈(121)(112)에 하,상부돌기(111)(122)가 결합되면서 형성된 연결홀(130)에 연결부재(140)를 결합하면, 상기 연결부재(140)에 의해 하,상부돌기(111)(122)가 걸린 상태를 유지하므로 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 연결홀(130)이 원형 또는 다각형으로 관통된 통공일 경우, 상기 연결부재(140)는 원형 또는 다각형으로 형성된 봉을 억지끼움으로 결합하는 것이 바람직하고, 상기 연결홀(130)이 내주면에 나사산이 형성된 체결공일 경우, 상기 연결부재(140)는 외주면에 나사산이 형성된 볼트를 체결공에 체결하여 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하,상부이음판(110)(120)의 연결상태를 연결보강부(150)로 보강할 수 있는데, 이는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상부이음판(120)의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 결합되면서 하,상부돌기(111)(122)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(130)이 형성된 상태에서 하,상부돌기(111)(122)의 외주면을 따라 테이퍼진 단면으로 돌출된 보강돌기(151)를 보강밴드(152)로 감싸는데, 상기 보강돌기(151)는 보강밴드(152) 내면에 요입된 돌기결합홈(153)이 수용함과 동시에 보강밴드(152)에 관통된 통공(154)은 연결홀(130)과 연통되어야 한다.

여기서, 상기 보강밴드(152)의 단부는 도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 수직 또는 경사지게 구비되고 1/2씩 형성되어 맞물린 통공(154)에 연결부재(140)를 결합할 수 있으며, 상기 보강밴드(152)는, 하,상부이음판(110)(120)에 결합되었을 때, 보강밴드(152)의 두께만큼 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면보다 돌출되어 형성되나, 하,상부이음판(110)(120)의 직경을 보강밴드(152)의 두께만큼 줄여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면으로 보강밴드(152)가 돌출되지 않도록 형성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 보강밴드(152)는 2개 이상으로 분할하여 형성한 후, 통공(154)을 통해 연결홀(130)에 연결부재(140)를 결합하여 보강밴드(152)와 하,상부이음판(110)(120)을 고정하면서 상기 하,상부이음판(110)(120)의 외주면에 돌출된 보강돌기(151)에 상기 보강밴드(152) 내주면에 요입된 돌기결합홈(153)이 결합되도록 함으로써, 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 연결상태를 더욱 견고하게 할 수 있는 것이다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명 다른 실시예의 콘크리트말뚝 연결장치(100')는, 하부콘크리트말뚝(10)의 두부에 볼트(S) 결합되면서 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되는 하부이음판(110)이 구성되고, 상기 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 맞물리도록 측면이 경사진 테이퍼 형테의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 하면에 방사상으로 형성되어 상부콘크리트말뚝(20)의 선단부에 볼트(S) 결합되는 상부이음판(120)이 구성되며, 상기 하부이음판(110)의 하부홈(112)과 상부이음판(120)의 상부홈(121)에 결합되는 상부돌기(122) 및 하부돌기(111)의 외주면에 연결부재(140)가 결합되도록 형성된 연결홀(130)과 통공(154)이 연통되도록 하,상부이음판(110)(120)을 보강밴드(152)로 감싸 보강하는 연결보강부(150)가 구성되고, 상기 보강밴드(152)에 관통된 통공(154) 및 연결홀(130)에 결합되면서 통공(154) 및 하부돌기(111)와 상부돌기(122)에 걸려 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)이 연결되도록 하는 연결부재(140)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

또한, 상기 연결보강부(150)는, 상기 하,상부돌기(111)(122)의 외주면에 테이퍼진 단면으로 돌출되는 보강돌기(151)가 구비되고, 상기 보강돌기(151)를 감싸 수용하도록 내주면에 돌기결합홈(153)이 요입되어 형성되면서 상기 연결홀(130)과 동일선상으로 통공(154)이 관통된 보강밴드(152)를 포함하여 구비된다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되면서 상기 하부돌기(111) 외주면에 연결홀(130)이 형성된 하부이음판(110)과, 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 방사상으로 형성되면서 상기 상부돌기(122) 외주면에 연결홀(130)이 형성된 상부이음판(120)을 각각 형성한 후, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 두부 및 선단부에 각각 밀착시킨다. 이때, 상기 하,상부이음판(110)(120)에 관통된 통공(S')은, 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 PC너트(미도시)와 동일선상에 위치하여야 하며, 상기 PC너트(미도시)의 단부를 수용할 수 있는 수용홈(110')(120')이 하부이음판(110)의 하면 및 상부이음판(120)의 상면에 각각 형성됨이 바람직하다.

상기 하,상부이음판(110)(120)의 통공(S')이 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 PC너트(미도시)와 동일선상에 위치하면, 상기 통공(S')으로 볼트(S)를 결합하여 PC너트(미도시)에 체결함으로써, 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)에 고정시키며, 상기 볼트(S)가 결합되는 통공(S')은 다단으로 형성되어 볼트(S) 머리부가 하,상부이음판(110)(120)보다 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 하부이음판(110) 상면에 위치한 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상부이음판(120) 하면에 위치한 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 용이하게 결합됨과 동시에 상기 하부콘크리트말뚝(10)과 하부이음판(110) 및 상부콘크리트말뚝(20)과 상부이음판(120)을 고정시킨 볼트(S)는 하부돌기(111)와 하부홈(112) 및 상부홈(121)과 상부돌기(122)에 다단으로 형성된 통공(S')에 볼트(S) 머리부가 결합되면서 하,상부이음판(110)(120)의 외부로 돌출되지 않으므로 하,상부돌기(111)(122)는 상,하부홈(121)(112)에 면접촉되는 것이다.

상기 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상부이음판(120)의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 결합되면, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 연결보강부(150)의 보강밴드(152)로 감싸는데, 상기 보강밴드(152)는 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 하,상부돌기(111)(122)의 외주면을 따라 테이퍼진 단면으로 돌출된 보강돌기(151)를 감쌈과 동시에 보강밴드(152) 내주면에 요입된 돌기결합홈(153)이 보강돌기(151)를 수용하면서 보강밴드(152)에 관통된 통공(154)은 연결홀(130)과 연통되어야 한다.

여기서, 상기 보강밴드(152)의 단부는 도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 수직 또는 경사지게 구비되고, 1/2씩 형성되어 맞물린 통공(154)에 연결부재(140)를 결합할 수 있으며, 상기 보강밴드(152)는, 하,상부이음판(110)(120)에 결합되었을 때, 보강밴드(152)의 두께만큼 하,상부콘크리트말뚝(10)(12)의 외주면보다 돌출되어 형성되나, 하,상부이음판(110)(120)의 직경을 보강밴드(152)의 두께만큼 줄여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면으로 보강밴드(152)가 돌출되지 않도록 형성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 보강밴드(152)는 2개 이상으로 분할하여 형성한 후, 통공(154)을 통해 연결홀(130)에 연결부재(140)를 결합하여 보강밴드(152)와 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)에 고정하면서 상기 하,상부이음판(110)(120)의 외주면에 돌출된 보강돌기(151)에 상기 보강밴드(152) 내주면에 요입된 돌기결합홈(153)이 결합되도록 함으로써, 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 연결상태를 더욱 견고하게 할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 연결홀(130)이 원형 또는 다각형으로 관통된 통공일 경우, 상기 연결부재(140)는 원형 또는 다각형으로 형성된 봉을 억지끼움으로 결합하는 것이 바람직하고, 상기 연결홀(130) 내주면에 나사산이 형성된 체결공일 경우, 상기 연결부재(140)는 외주면에 나사산이 형성된 볼트를 체결공에 체결하여 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명 또 다른 실시예의 콘크리트말뚝 연결장치(100")는, 하부콘크리트말뚝(10)의 두부에 볼트(S) 결합되면서 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되는 하부이음판(110)이 구성되고, 상부콘크리트말뚝(20)의 선단부에 볼트(S) 결합되면서 상기 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 맞물리도록 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 방사상으로 형성되는 상부이음판(120)이 구성되며, 상기 하부이음판(110)의 하부홈(112)과 상부이음판(120)의 상부홈(121)에 결합되는 상부돌기(122) 및 하부돌기(111)의 일측면 또는 양측면에 체결고정부재(170)가 결합되도록 1/2씩 대향하게 형성된 연결홀(160)이 구성되고, 상기 연결홀(160)에 연통되면서 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 내측 및 상부이음판(120)의 상부돌기(122) 내측 중 어느 하나에 형성된 체결공(180)에 단부의 나사산(171)을 체결고정하여 하부이음판(110)과 상부이음판(120)을 연결하는 체결고정부재(170)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 볼트(S)가 결합되도록 하부이음판(110)의 하부돌기(111)와 하부홈(112) 및 상부이음판(120)의 상부홈(121)과 상부돌기(122)에 형성되는 통공(S')은 볼트(S) 머리부가 상,하부이음판(110)(220)보다 돌출되지 않도록 다단으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결홀(160)은, 원통형 또는 입구보다 체결공(180)이 형성된 내측이 좁도록 경사진 테이퍼 형태 중 어느 하나로 형성된다.

상기 체결고정부재(170)는, 원통형 또는 볼트머리가 형성된 단부보다 나사산(171)이 형성된 단부가 좁도록 경사진 테이퍼 형태 중 어느 하나로 형성된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 또 다른 실시예의 제작 및 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)이 방사상으로 형성되면서 하부돌기(111)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(160)의 1/2이 형성된 하부이음판(110)과, 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 방사상으로 형성되면서 상부돌기(122)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(160)의 1/2이 형성된 상부이음판(120)을 각각 형성한 후, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 두부 및 선단부에 각각 밀착시킨다. 이때, 상기 하,상부이음판(110)(120)에 관통된 통공(S')은 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 PC너트(미도시)와 동일선상에 위치하여야 하며, 상기 PC너트(미도시)의 단부를 수용할 수 있는 수용홈(110')(120')이 하부이음판(110)의 하면 및 상부이음판(120)의 상면에 각각 형성됨이 바람직하다.

상기의 과정으로 하,상부이음판(110)(120)이 결합된 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 제작한 상태에서 상기 하부콘크리트말뚝(10)을 말뚝 연결용 천공홀에 삽입한 후, 상기 하부콘크리트말뚝(10)에 상부콘크리트말뚝(20)을 연결시키려면, 상기 상부콘크리트말뚝(20)을 크레인과 같은 장비로 인양한 상태에서 상부콘크리트말뚝(20)을 하부콘크리트말뚝(10)에 안착시킨다.

이때, 상기 하부이음판(110) 상면에 위치한 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상기 상부이음판(120) 하면에 위치한 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 용이하게 결합됨과 동시에 하부돌기(111)와 상부돌기(122)의 일측면 또는 양측면에 1/2씩 형성되어 맞물린 연결홀(160)이 형성되고, 상기 하부콘크리트말뚝(10)과 하부이음판(110) 및 상부콘크리트말뚝(20)과 상부이음판(120)을 고정시킨 볼트(S)는 하부돌기(111)와 하부홈(112) 및 상부홈(121)과 상부돌기(122)에 다단으로 형성된 통공(S')에 볼트(S) 머리부가 결합되면서 하,상부이음판(110)(120)의 외부로 돌출되지 않으므로 하,상부돌기(111)(122)는 상,하부홈(121)(112)에 면접촉되는 것이다.

상기 상,하부홈(121)(112)에 하,상부돌기(111)(122)가 결합되면서 형성된 연결홀(160)에 체결고정부재(170)를 결합하고, 상기 체결고정부재(170)의 볼트 머리부를 별도의 공구로 회전시키면, 상기 체결고정부재(170)의 단부에 형성된 나사산(171)이 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 내측 및 상부이음판(120)의 상부돌기(122) 내측 중 어느 하나에 형성된 체결공(180)에 체결고정됨으로써 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)이 연결되는 것이다.

여기서, 상기 연결홀(160)은 원통형 또는 입구보다 체결공(180)이 형성된 내측이 좁도록 경사진 테이퍼 형태 중 어느 하나로 형성되고, 상기 체결고정부재(170)는 원통형 또는 볼트 머리부보다 나사산(171)이 형성된 단부가 좁도록 경사진 테이퍼형 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하,상부이음판(110)(120)의 연결상태를 연결보강부(150)로 보강할 수 있는데, 이는 도 11 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 및 하부홈(112)에 상부이음판(120)의 상부홈(121) 및 상부돌기(122)가 결합되면서 하,상부돌기(111)(122)의 일측면 또는 양측면에 연결홀(160)이 형성된 상태에서 하,상부돌기(111)(122)의 외주면을 따라 테이퍼진 단면으로 돌출된 보강돌기(151)를 보강밴드(152)로 감싸는데, 상기 보강돌기(151)는 보강밴드(152) 내면에 요입된 돌기결합홈(153)이 수용함과 동시에 보강밴드(152)에 관통된 통공(154)은 연결홀(160)과 연통되어야 한다.

여기서, 상기 보강밴드(152)의 단부는 도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 수직 또는 경사지게 구비되고, 1/2씩 형성되어 맞물린 통공(154)에 체결고정부재(170)를 결합할 수 있으며, 상기 보강밴드(152)는, 하,상부이음판(110)(120)에 결합되었을 때, 보강밴드(152)의 두께만큼 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면보다 돌출되어 형성되나, 하,상부이음판(110)(120)의 직경을 보강밴드(152)의 두께만큼 줄여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면으로 보강밴드(152)가 돌출되지 않도록 형성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 보강밴드(152)는 2개 이상으로 분할하여 형성한 후, 통공(154)을 통해 연결홀(160)에 체결고정부재(170)를 결합하고, 상기 체결고정부재(170)의 볼트 머리부를 별도의 공구로 회전시키면, 상기 체결고정부재(170) 단부에 형성된 나사산(171)이 하부이음판(110)의 하부돌기(111) 내측 및 상부이음판(120)의 상부돌기(122) 내측 중 어느 하나에 형성된 체결공(180)에 체결고정되어 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결함으로써, 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 연결상태가 더욱 견고하게 될 수 있는 것이다.

여기서, 상기 연결홀(160)은 원통형 또는 입구보다 체결공(180)이 형성된 내측이 좁도록 경사진 테이퍼 형태 중 어느 하나로 형성되고, 상기 체결고정부재(170)는 원통형 또는 볼트 머리부보다 나사산(171)이 형성된 단부가 좁도록 경사진 테이퍼형 중 어느 하나로 형성할 수 있다.

상기의 과정으로 상기 하,상부이음판(110)(120)이 결합되어 형성된 연결홀(130)에 연결부재(140)를 결합하여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결할 수도 있고, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 보강밴드(152)로 감싼 상태에서 보강밴드(I52)의 통공(154)과 연결홀(130)을 연결부재(140)로 결합하여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결할 수도 있고, 상기 하,상부이음판(110)(120)이 결합되어 형성된 연결홀(160)에 체결고정부재(170)를 결합 및 체결하여 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결할 수도 있고, 상기 하,상부이음판(110)(120)을 보강밴드(152)로 감싼 상태에서 보강밴드(152)의 통공(154)과 연결홀(160)에 체결고정부재(170)를 를 결합 및 체결하여 연결할 수도 있다.

상기의 방법으로 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 연결한 후, 상부콘크리트말뚝(20)에 인발력이 작용하면, 하,상부이음판(110)(120)에 작용하는 인발력으로 인해 보강밴드(152)에 원주방향으로 인장력이 발생하는데, 이때, 보강밴드(152)의 단부에 관통된 통공(154)을 통해 연결홀(130)에 체결된 연결부재(140)가 보강밴드(152)의 원주방향 벌어짐에 저항하고, 원주방향 인장력에 의한 연결부재(140) 상,하부에 위치하는 보강밴드(152) 단부의 상하변위는 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)에 의해 억제되어 보강밴드(152)에 의한 보강돌기(151)의 결합력을 유지하므로 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 연결상태를 견고하게 유지할 수 있고, 상기 체결고정부재(170)는 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)을 기준으로 외주면 부분이 넓고 내주면 부분이 좁도록 경사지게 형성되어 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 외주면에 발생하는 응력저항에 대응할 수 있으므로 하,상부콘크리트말뚝(10)(20)의 연결상태를 견고하게 유지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100,100',100": 콘크리트말뚝 연결장치
110: 하부이음판 111: 하부돌기
112: 하부홈 120: 상부이음판
121: 상부홈 122: 상부돌기
130, 160: 연결홀 140: 연결부재
150: 연결보강부

Claims

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하부콘크리트말뚝의 두부에 볼트 결합되면서 상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기 및 하부홈이 방사상으로 형성되고, 상기 하부돌기에 볼트 머리부가 돌출되지 않도록 통공이 다단으로 형성된 하부이음판과;
상부콘크리트말뚝의 선단부에 볼트 결합되면서 상기 하부이음판의 하부돌기 및 하부홈에 맞물리도록 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈 및 상부돌기가 방사상으로 형성되고, 상기 상부돌기에 볼트 머리부가 돌출되지 않도록 통공이 다단으로 형성된 상부이음판과;
상기 하부이음판의 하부홈과 상부이음판의 상부홈에 결합되는 상부돌기 및 하부돌기의 일측면 또는 양측면에 체결고정부재가 결합되도록 1/2씩 대향되게 형성되면서 입구보다 체결공이 형성된 내측이 좁도록 경사진 테이퍼 형태로 형성되는 연결홀과;
상기 연결홀에 연통되면서 하부이음판의 하부돌기 내측 및 상부이음판의 상부돌기 내측 중 어느 하나에 형성된 체결공에 단부의 나사산을 체결고정하여 하부이음판과 상부이음판을 연결하면서 볼트 머리부보다 나사산이 형성된 단부가 좁도록 경사진 테이퍼 형태로 형성되는 체결고정부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트말뚝 연결장치.
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청구항 3에 있어서,
상기 하부이음판의 하면 및 상부이음판의 상면에 하,상부콘크리트말뚝의 두부와 선단부로 돌출된 PC너트를 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트말뚝 연결장치.
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청구항 3에 있어서,
상기 하부이음판과 하부콘크리트말뚝 및 상부이음판과 상부콘크리트말뚝을 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 콘크리트말뚝 연결장치.
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상면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 하부돌기 및 하부홈이 방사상으로 형성되고, 상기 하부돌기 및 하부홈에 볼트 머리부가 돌출되지 않도록 통공이 다단으로 형성된 하부이음판을 하부콘크리트말뚝의 두부에 볼트 결합하는 단계와;
상기 하부이음판의 하부돌기 및 하부홈에 맞물리도록 하면에 측면이 경사진 테이퍼 형태의 상부홈 및 상부돌기가 방사상으로 형성되고, 상기 상부홈 및 상부돌기에 볼트 머리부가 돌출되지 않도록 통공이 다단으로 형성된 상부이음판을 상부콘크리트말뚝의 선단부에 볼트 결합하는 단계와;
상기 하부이음판의 하부홈과 상부이음판의 상부홈에 상부돌기 및 하부돌기가 결합되면서 상부돌기 및 하부돌기의 일측면 또는 양측면에 체결고정부재가 결합되도록 1/2씩 대향되게 형성되면서 입구보다 체결공이 형성된 내측이 좁도록 경사진 테이퍼 형태의 연결홀을 형성하는 단계와;
상기 연결홀로 볼트 머리부보다 나사산이 형성된 단부가 좁도록 경사진 테이퍼 형태로 형성된 체결고정부재를 결합하면서 하부이음판의 하부돌기 내측 및 상부이음판의 상부돌기 내측 중 어느 하나에 형성된 체결공에 체결고정하여 하부이음판과 상부이음판을 연결하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트말뚝 연결방법.
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청구항 16에 있어서,
상기 하부이음판 및 상부이음판에 하부콘크리트말뚝의 두부 및 상부콘크리트말뚝의 선단부로 돌출되는 PC너트를 수용하는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트말뚝 연결방법.