KR20100052847A - 말뚝연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부말뚝과 하부말뚝을 무용접으로 시공할 수 있는 말뚝연결장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 상부말뚝과 하부말뚝 사이에 구비되어 상기 상부말뚝과 하부말뚝을 연결시키는 장치에 있어서, 상기 하부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 하부말뚝의 일단에 고정된 상태를 이루며 상기 하부말뚝의 반경 외측까지 연장됨과 동시에 상기 연장된 부위의 둘레를 따라서 상기 하부말뚝의 길이방향과 평행한 복수개의 제1결합홀이 형성된 제1말뚝연결유닛 및 상기 상부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 상부말뚝의 일단에 고정된상태를 이루며 상기 제1말뚝연결유닛의 제1결합홀에 대응되는 위치로 상기 제1결합홀에 연결된 구조를 이루는 제2결합홀이 형성되어 상기 제1말뚝연결유닛에 직접 볼트 결합되는 제2말뚝연결유닛을 포함하여 구성된 말뚝연결장치를 제공한다.

콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 말뚝연결장치

Description

말뚝연결장치{Apparatus For Connecting Both Piles}

본 발명은 말뚝에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시공작업을 보다 간편히 하면서 시공비 절감이 가능한 말뚝연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 지반의 상부에 소정의 상재 구조물을 설치하기 위해서는 그 지반이 상재 구조물의 하중에 대한 충분한 지지력이 확보되어야 한다. 이러한 지반 조건이나 상재 구조물의 하중 조건에 대응하여 충분한 지지력이 확보되지 않는 지반을 연약지반이라 한다.

연약지반은 상재 구조물의 안정성과 침하 문제에 대한 대책이 상재 구조물 설치 이전에 마련되어야 하며, 이러한 사전 대책 중에 가장 보편적으로 사용되고 있는 방법으로써, 향후 예측되는 상재 구조물의 하중을 지지층에 균등하고 안전하게 도달시키고자 선 시공하는 말뚝공법이 있다.

말뚝공법은 미리 공장에서 생산된 기성의 콘크리트 말뚝이나 강관말뚝을 디젤해머 또는 유압해머 등으로 타격하여 시공하거나, 지반을 천공한 후 매입 시공하는 방법을 말한다.

말뚝공법에 사용되는 말뚝의 종류는 구조물에 가해지는 하중조건과 내진설계 여부, 기타 충격응력 등을 고려하여 선정하게 되는데, 현재 건축현장에서는 고강도 콘크리트 말뚝이 보편적으로 사용되고 있으며, 한국 산업규격(KS)따르면, 원심력을 응용하여 제조된 콘크리트의 압축 강도가 78.5N/㎟(800㎏f/㎠) 이상의 프리텐션 방식에 의한 고강도 콘크리트 말뚝(이하, “콘크리트 말뚝”이라 함)이라 규정하고 있다.

한편, 도로 및 상기 교량 등 토목현장에서는 건축물에 비하여 하중조건이 복잡하고 다양하여 콘크리트 말뚝으로는 설계조건을 만족하지 못하는 경우가 많아 대신 강관말뚝을 많이 사용하고 있으며, 이 강관말뚝에 대해서도 그 규격이 한국 산업규격(KS)에 규정되어 있다.

또한 지지 지반의 깊이에 따라 시공되는 말뚝의 길이는 선택적으로 사용할 수 있으나, 콘크리트 말뚝 및 강관말뚝은 공장에서 기성제품으로 제작되며, 일정길이 이상의 제품은 운반이 곤란하기 때문에 콘크리트 말뚝 및 강관말뚝은 15m를 최대 길이로 생산되고 있다. 그러나 각종 시공현장에서는 지반조건에 따라 15m를 초과하여 수십m의 파일 길이를 요하는 경우도 잦으며, 그 일례로 르노 삼성자동차 공장이 위치한 부산의 신호공단의 경우 약 60m로 시공되기도 하였다.

상기 기술한 바와 같이 시공하는 말뚝의 길이가 일정길이를 초과하는 경우 2본 이상의 말뚝을 연결하여 시공하는 것은 필연적이다.

종래의 말뚝 이음장치를 이용하여 두 개의 말뚝을 연결하는 대표적인 방법으로써, 콘크리트 말뚝의 경우 말뚝의 일단에 말뚝과 일체로 설치된 철제 조인트 판에 형성된 용접 홈을 이용하여 상, 하 말뚝을 맞이음 용접하는 시공방법이 사용되 고 있다. 그리고, 강관말뚝의 경우 말뚝과 말뚝을 맞대어 말뚝의 단부에 형성된 용접 홈을 이용하여 상, 하 말뚝을 맞이음 용접한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 일반적인 말뚝 시공 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래기술에 따른 강관말뚝(2)과 콘크리트 말뚝(3) 사이의 접합부 구조를 보여주는 분해 사시도이며, 도 2는 종래 기술에 따른 강관말뚝(2)과 콘크리트 말뚝(3)이 접합된 상태의 접합부 단면 구조를 보여주는 개략적인 단면 사시도이다.

도면에 도시된 것처럼, 종래기술에 따른 복합 말뚝(1)은, 하부는 콘크리트 말뚝(3)으로 이루어지고 상부는 강관말뚝(2)으로 이루어져 있으며, 상기 강관말뚝(2)과 콘크리트 말뚝(3)은 다음과 같은 구조를 가진 접합부를 통하여 일체를 이루고 있다.

즉, 상기 콘크리트 말뚝(3)의 두부에는 말뚝 제조 시부터 소정 두께의 강재로 이루어진 원형의 두부 보호판(31)이 일체로 설치되어 있다. 상기 두부 보호판(31)의 아래쪽으로 상기 콘크리트 말뚝(3)에는 보강 밴드(32)가 더 구비될 수도 있다. 상기 콘크리트 말뚝(3)의 두부와 접합되는 상기 강관말뚝(2)의 하단부에는 접합보강부재(4)가 구비된다.

도시된 것처럼, 상기 접합보강부재(4)는, 콘크리트 말뚝(3)의 두부 형상에 대응되는 원형의 강재로 이루진 보강판(41)과, 상기 보강판(41)에 수직하게 설치되는 하나 이상의 수직리브(42)를 포함하여 구성된다. 상기 보강판(41)과 수직리브(42)를 포함하는 상기 접합보강부재(4)는, 도 2에 도시된 것처럼, 강관말뚝(2)의 하단부가 상기 보강판(41)에 닿아 용접되고, 상기 수직 리브(42)는 강관말뚝(2)의 내부로 삽입되어 강관말뚝(2)의 내면에 밀착되는 형태로 상기 강관말뚝(2)의 하단부에 결합된다.

또한, 상기 접합보강부재(4)는 두부 보호판(31)과도 일체로 결합하게 되는데, 도면에 예시된 실시예에서는, 상기 접합보강부재(4)의 하면이 콘크리트 말뚝(3)의 두부 보호판(31)에 밀착된 상태로 그 테두리가 용접됨으로써, 상기 접합보강부재(4)와 두부 보호판(31)이 견고하게 결합된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래 기술의 경우는 결합구를 강관말뚝에 용접하여 접착하는 작업을 거치게 되어 시공현장에 필수적으로 용접인원 및 설비가 필요하여 시공절차가 복잡해지고 시공을 위한 설비비도 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 시공을 위한 설비시간이 증가되며 악천 후 등 주위 환경에 따라 시공자체가 힘들어 지는 등의 문제점도 있었다.

한편, 첨부된 도 3에 도시된 것처럼, 종전의 무용접 말뚝연결장치로 등록 특허 제10-0798647호가 나와 있으나, 상기 기술의 경우는 말뚝을 연결하고자 하는 경우에 제1조인트부를 구성하는 제1측판(112)의 제1체결홀(112a)과 연결판(130)의 통과홀(134), 그리고 제2조인트부를 구성하는 제2측판(122)의 제2체결홀(122a)을 동시에 맞추어 볼트(136)를 이용 체결하는 방식을 사용하였다.

그런데, 상기 기술의 경우 비록 가이드 돌기(124c) 및 가이드 홀(114b)을 이용하여 상기 각각의 체결홀의 위치를 일치시키는데 편리하기는 하나, 말뚝연결장치를 구성하는 각각의 조인트부의 구성요소가 많아 제작비 및 제작작업이 증가될 수 있으며 이를 위해, 시공비를 보다 절감하면서 제작도 간편함과 동시에 실제 시공현장에서는 직접 무용접 방법으로 말뚝을 연결하는 보다 편리한 말뚝구조 및 개발이 필요하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 목적은 상부말뚝과 하부말뚝의 연결 시공 시 그 시공작업을 보다 간편히 하고 시공설비 및 시공비용을 줄이는데 그 목적이 있다.

둘째, 콘크리트 말뚝과 콘크리트 말뚝을 무용접 공법으로 이을 수 있는 말뚝연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

셋째, 콘크리트 말뚝과 강관말뚝을 무용접 공법으로 이을 수 있는 말뚝연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

넷째, 상기 상부말뚝과 하부말뚝의 무용접 시공을 위한 연결유닛을 이루는 구성요소를 최소화함과 동시에, 상부말뚝과 하부말뚝의 연결방법을 최소의 인원 및 공구로 간편히 할 수 있는 말뚝연결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부말뚝과 하부말뚝 사이에 구비되어 상기 상부말뚝과 하부말뚝을 연결시키는 장치에 있어서, 상기 하부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 하부말뚝의 일단에 고정된 상태를 이루며 상기 하부말뚝의 반경 외측까지 연장됨과 동시에 상기 연장된 부위의 둘레를 따라서 상기 하부말뚝의 길이방향과 평행한 복수개의 제1결합홀이 형성된 제1말뚝연결유닛 및 상기 상부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 상부말뚝의 일단에 고정된상태를 이루며 상기 제1말 뚝연결유닛의 제1결합홀에 대응되는 위치로 상기 제1결합홀에 연결된 구조를 이루는 제2결합홀이 형성되어 상기 제1말뚝연결유닛에 직접 볼트 결합되는 제2말뚝연결유닛을 포함하여 구성된 말뚝연결장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1말뚝연결유닛은 상기 하부말뚝의 반경보다 큰 반경을 가지고 상기 하부말뚝의 반경 외측으로 상기 제1결합홀을 구비함과 동시에 상기 하부말뚝의 일단에 말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제1단판 및 상기 제1단판에 수직하게 형성되며 상기 하부말뚝의 일단부 외주면을 둘러 감싸도록 구비되는 제1측판을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제1측판과 상기 하부말뚝의 외주면을 동시에 둘러 감싸는 제1보강밴드가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제2말뚝연결유닛은 상기 상부말뚝의 반경보다 큰 반경을 가지며 상기 상부말뚝의 반경 외측으로 상기 제1결합홀에 대응하는 위치로 상기 제2결합홀이 구비됨과 동시에 상기 상부말뚝의 일단에 상부말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제2단판 및 상기 제2단판에 수직하게 형성되며 상기 상부말뚝의 일단부 외주면을 둘러 감싸도록 구비되는 제2측판을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 하부말뚝의 길이방향을 따라 설치되어 하부말뚝의 휨강도를 증대시키는 보강부재를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 보강부재는 상기 하부말뚝의 길이방향을 따라 연장 형성되며 상기 하부말뚝을 따라 설치된 상태로 고정되는 내설부 및 상기 하부말뚝의 일단 측 외부로 노출되며 상기 내설부의 일단에 형성되는 헤드부를 포함하여 구성될 수 있 다.

여기서, 상기 제1단판은 상기 보강부재의 헤드부가 고정되는 고정홀이 포함될 수 있다.

또한, 상기 제1단판은 상기 고정홀과 연통되며 상기 보강부재의 관통이 용이하도록 형성된 관통홀을 더 포함할 수 있다.

마찬가지로, 상기 상부말뚝의 길이방향을 따라 설치되어 상기 상부말뚝의 휨강도를 증가시키는 보강부재가 더 구비될 수 있다.

이 경우에도, 상기 보강부재는 상기 상부말뚝의 길이방향을 따라 연장 형성되며 상기 상부말뚝을 따라 설치된 상태로 고정되는 내설부 및 상기 상부말뚝의 일단 측 외부로 노출되며 상기 내설부의 일단에 형성되는 헤드부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제2단판은 상기 보강부재의 헤드부가 고정되는 고정홀이 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제2단판은 상기 고정홀과 연통되며 상기 보강부재의 관통이 용이하도록 형성된 관통홀을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2측판과 상기 상부말뚝의 외주면을 동시에 둘러 감싸는 제2보강밴드가 더 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 제1측판과 상기 제1단판은 일체로 형성될 수 있으며, 상기 제2측판과 상기 제2단판은 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1측판은 상기 제1보강밴드가 안착되는 안착홈이 더 구비될 수 있으며, 상기 제2측판도 상기 제2보강밴드가 안착되는 안착홈이 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 상부말뚝 및 하부말뚝은 콘크리트 말뚝일 수 있다.

한편, 상기 상부말뚝은 강관말뚝일 수 있다.

이 경우, 상기 제2말뚝연결유닛은 상기 강관말뚝의 일단에 강관말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제2단판 및 상기 제2단판에 수직하게 형성되고 상기 강관말뚝 일단부의 내주면에 접촉하여 상기 강관말뚝을 지지하는 제3측판이 더 구비될 수 있다.

상기 제2단판의 상부로 수직하게 상기 제3측판의 내측에 접하도록 형성되어 상기 제3측판의 강도를 보강하는 보조리브가 더 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 제2단판은 상기 제1단판 측으로 돌출된 가이드부가 구비되며, 상기 제1단판은 상기 가이드부가 삽입되는 가이드홈이 구비될 수 있다.

여기서, 상기 가이드부는 상기 제1단판에 용접 결합되거나, 상기 가이드부와 상기 제1단판은 일체로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1단판은 상기 제2단판 측으로 돌출된 가이드부가 구비되며, 상기 제2단판은 상기 가이드부가 삽입되는 가이드홈이 구비될 수 있다.

이 경우에도, 상기 가이드부는 상기 제2단판에 용접 결합되거나, 상기 가이드부와 상기 제2단판은 일체로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 말뚝연결장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명 말뚝연결장치에 의하면, 무용접으로 상부말뚝과 하부말뚝의 결합이 가능해지는 효과가 있다.

둘째, 상기와 같이 무용접 이음을 위한 말뚝 연결 유닛의 구성을 최소화하여 시공비를 절감함과 동시에 시공품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 말뚝의 가공 시 단판, 측판, 보강밴드 등으로 이루어진 말뚝연결유닛을 미리 상, 하부말뚝 자체를 제조 시에 각각의 말뚝 일단에 고정된 상태로 결합되도록 한다. 그리고, 시공현장에서는 말뚝 연결을 위한 다른 결합용 부재의 필요 없이 상부말뚝과 하부말뚝을 직접 결합볼트만으로 연결할 수 있게 되어 시공작업이 종전과 비교하여 훨씬 수월해지며 시공시간의 현저한 단축효과도 가져올 수 있다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 상부말뚝 및 하부말뚝이 모두 콘크리트 말뚝으로 구성된 경우에 본 발명 말뚝연결장치가 적용되는 일실시예를 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 말뚝연결장치는 하부말뚝(100)의 일측 단부에 구비되는 제1말뚝연결유닛과 상부말뚝의 일측 단부에 구비되는 제2말뚝연결유닛으로 구성된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 말뚝연결장치를 나타낸 분해사시도이다.

상기 하부말뚝(100)의 일단에는 상부말뚝(200)과 연결하기 위한 제1말뚝연결유닛을 구비한다.

도 4를 참조하면, 상기 제1말뚝연결유닛은 상기 하부말뚝(100)의 일단에 구비되는 제1단판(120)과, 상기 제1단판(120)에 수직하게 형성되며 상기 하부말뚝(100)의 일단부 외주면에 접촉한 채로 상기 하부말뚝(100)을 지지하는 제1측판(121)으로 구성된다.

상기 제1단판(120)과 제1측판(121)은 일체로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 제1단판(120)은 상기 하부말뚝(100)의 직경보다 더 크게 형성되고, 상기 하부말뚝(100)의 외측으로 연장된 부위에는 그 둘레부를 따라서 소정 이격된 위치마다 제1결합홀(124)이 형성된다.

여기서, 상기 제1결합홀(124)은 상기 하부말뚝(100)의 길이방향과 일치되는 방향으로 볼트가 체결 가능하게 형성된다.

그리고, 상기 제1말뚝연결유닛은 상기 제1측판(121)과 상기 하부말뚝(100)의 외주면을 동시에 둘러 감싸는 제1보강밴드(110)를 더 구비한다.

상기 제1보강밴드(110)는 말뚝이 타격되어 시공 시 압축력에 의한 콘크리트 변형에 견딜 수 있도록 강성이 있는 철판 등의 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 제1보강밴드(110)는 변형에 의한 내력을 증대시키기 위하여 내측을 향해 적어도 한 개 이상의 보강리브(115)가 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 보강리브(115)에 대응하여 제조가 완료된 후의 상기 하부말 뚝(100)의 외주면에는 콘크리트가 굳으면서 보강리브 삽입홈(105)이 형성되며 이에 대한 설명은 후술한다.

도 5는 상기 도 4에 나타난 상부말뚝과 하부말뚝이 결합된 상태를 나타낸 측단면도이다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 제1측판(121)에는 상기 제1보강밴드(110)가 연결되는 안착홈(121a)이 구비되고, 이때, 상기 안착홈(121a)은 상기 제1보강밴드(110)의 두께와 같도록 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 제1보강밴드(110)는 상기 제1측판(121)에 용접 결합된다.

그리고, 상기 하부말뚝(100)의 휨강도 향상을 위하여 보강부재(150)가 따로 구비된다. 상기 보강부재(150)는 상기 하부말뚝(100)의 길이방향을 따라 내측에 설치되는 내설부(152)와 상기 하부말뚝(100)의 외부로 노출되도록 상기 내설부(152)의 일단에 형성되는 헤드부(151)로 구성된다.

그리고, 상기 헤드부(151)의 폭은 상기 내설부(152)의 길이방향에 수직한 측의 두께보다 더 크게 형성된다.

이때, 상기 제1단판(120)의 평면도를 나타낸 도 6을 참조하면, 상기 제1단판(120)은 상기 보강부재(150)의 헤드부(151)가 고정되는 고정홀(127)을 구비한다.

상기 고정홀(127)은 보강부재(150)의 위치를 고정하여 하부말뚝의 제조를 보다 편하게 할 수 있도록 한 것이다.

그러므로, 상기 보강부재(150)의 헤드부(151)를 상기 고정홀(127)에 고정하는 작업이 보다 쉽게 이루어지도록 함이 바람직하다.

이를 위해, 상기 제1단판(120)은 상기 보강부재(150) 특히 헤드부(151)가 쉽게 관통되도록 한 후 상기 헤드부(151)가 상기 고정홀(127)에 끼워져 고정된 상태를 이루도록 상기 고정홀(127)과 연통된 구조로 이루어진 관통홀(126)을 더 구비한다.

이때, 도시된 것처럼, 상기 고정홀(127) 및 상기 관통홀(126)은 상기 제1단판(120)의 중앙을 중심으로 상기 하부말뚝(100)의 반지름 방향 내측으로 원주 방향을 따라서 소정 이격된 위치로 다수개 구비된다.

그리고, 상기 보강부재(150)는 상기 고정홀(127)과 대응되는 위치 및 개수로 상기 하부말뚝(100)에 설치됨은 물론이다.

즉, 상기 관통홀(126)은 상기 보강부재(150)의 헤드부(151)가 간섭되지 않고 쉽게 관통 가능한 정도의 크기로 구성되며, 상기 고정홀(127)은 상기 관통홀(126)을 통과한 상기 헤드부(151)가 이동되어 상기 고정홀(127)에 고정이 된 상태를 이룰 수 있도록 그 크기가 정해진다.

한편, 본 발명에 있어서 상기와 같은 구성을 이루는 제1말뚝연결유닛은 콘크리트로 이루어진 상기 하부말뚝(100)의 제조과정에서 콘크리트가 굳음과 동시에 직접 하부말뚝(100)의 일단에 고정된 상태를 이루도록 한다.

이를 위해, 상기 제1단판(120)의 관통홀(126)을 통하여 관통시키고 고정홀(127)에 고정시킨 보강부재(150)를 포함한 제1말뚝연결유닛을 미리 말뚝 제조를 위한 몰드에 배치시킨 후 하부말뚝(100)을 제조하는 과정을 거치게 된다.

보다 자세히 설명하면, 상기 하부말뚝(100)의 제조를 위한 몰드에 콘크리트 를 주입 전 미리 최종 제조가 완료된 후의 상기 하부말뚝의 일단 측에 상기 제1말뚝연결유닛을 배치시키는 것이다.

그리고, 콘크리트의 주입 후 하부말뚝의 제조가 완료되면 상기 제1말뚝연결유닛이 상기 하부말뚝(100)의 일단에 고정된 상태로 설치된다.

또한, 상기 제1보강밴드(110)에 구비된 보강리브(115)가 위치되는 부위로는, 첨부된 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 하부말뚝(100)에 보강리브 삽입홈(105)이 형성된다.

그리고, 상기 제1말뚝연결유닛과 마찬가지로 상기 상부말뚝(200)에는 제2말뚝연결유닛이 구비된다.

상기 제2말뚝연결유닛도 제2단판(220), 제2측판(222) 및 제2보강밴드(210)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제2단판(220)에는 제1단판(120)의 제1결합홀(124)에 대응되는 위치 및 개수로 제2결합홀(224)이 구비된다.

그리고, 상기 상부말뚝(200)에도 내설부(152)와 헤드부(151)로 이루어진 보강부재(150)가 설치된다. 또한, 자세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1단판(120)과 마찬가지로 상기 보강부재(150)의 설치작업을 보다 편하게 할 수 있도록 상기 제2단판(220)에는 상기 헤드부(151)의 관통이 용이함과 동시에 제2단판(220)에 고정이 가능하도록 서로 연통된 구조로 형성된 관통홀과 고정홀이 구비된다.

또한, 상기 제2보강밴드(210)에는 보강리브(215)가 구비되며, 이에 대응하여 상기 제2말뚝연결유닛이 부착된 상부말뚝(200)에는 보강리브 삽입홈(205)이 형성된 다.

그리고, 상기 제2말뚝연결유닛의 상부말뚝(200)에의 설치도 상부말뚝의 제조과정 중 고정이 되도록 하며, 이에 대해서는 이미 제1말뚝연결유닛의 설치방법에서 상술하였으므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 상부말뚝과 하부말뚝을 연결하는 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제2말뚝연결유닛이 설치된 상부말뚝(200) 및 제1말뚝연결유닛이 설치된 하부말뚝(100)을 시공장소로 이동시킨 후, 상기 하부말뚝(100)을 소정의 시공하고자 하는 위치에 길이 방향으로 세워 시공하는 작업을 거치게 된다.

이때, 상기 하부말뚝의 상단에 제1말뚝연결유닛이 위치하게 된다.

그리고 나서, 상기 상부말뚝(200)의 제2단판(220)이 하부말뚝(100)의 제1단판(120)에 대면된 상태를 이루도록 위치시킨다.

여기서, 상기 제1결합홀(124)과 제2결합홀(224) 각각의 위치가 일치되도록 해야 함은 물론이다.

다음으로는, 결합볼트(191)와 결합너트(192)를 외부에 노출된 상태에 있게 되는 상기 제1단판(120)의 제1결합홀(124)과 제2단판(220)의 제2결합홀(224)을 이용하여 제1단판(120)과 제2단판(220)을 결합시킨다.

상기와 같은 과정을 거침으로써, 상기 하부말뚝(100)의 상부로 상부말뚝(200)이 고정 결합된 상태를 이루게 되며, 이때 상기 상부말뚝(200)의 상부로는 상기 상술된 방법을 되풀이 함으로써 원하는 개 수만큼의 말뚝을 더 연결 설치할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 의하면, 콘트리트 말뚝으로 구성된 상부말뚝과 하부말뚝을 시공현장에서는 볼트만을 이용하여 무용접으로 결합이 가능하게 되어 시공방법이 종전방식과 비교 수월해지며, 말뚝 연결을 위한 다른 결합용 부재가 필요하지 않게 된다.

다음으로는, 첨부된 도 7 및 도 8을 참조하여, 하부말뚝은 콘크리트 말뚝으로 구성되며 상부말뚝은 내부가 빈 강관말뚝으로 구성된 경우에 있어서 본 발명 말뚝연결장치를 이용하는 다른 실시예를 설명하기로 한다.

여기서, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 말뚝연결장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 말뚝연결장치에 의하여 상부는 강관말뚝으로 하부는 콘크리트 말뚝으로 이루어진 말뚝이 연결된 모습을 나타낸 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 상부말뚝(300)으로 콘크리트 말뚝 대신 내부가 빈 강관말뚝을 사용하는 경우에도, 상기 상부말뚝(300)의 일단에 제2말뚝연결유닛이 설치된다.

이 경우, 상기 제2말뚝연결유닛은 제2단판(220)을 구비한다. 그리고, 상기 제2단판(220)에 수직하게 상기 강관말뚝으로 구성된 상부말뚝(300)의 일단 내측으로 삽입된 후 내주면에 밀착되어 상기 상부말뚝(300)을 지지하는 제3측판(333)이 구비된다.

또한, 강관말뚝인 상부말뚝(300)에 설치되는 제2말뚝연결유닛은 상기 제3측 판(333)의 내측에 연결된 구조를 이룸과 동시에 상기 제2단판(300)의 중심으로부터 방사형으로 형성된 보조리브(321)가 더 구비된다.

상기 보조리브(321)는 일정 두께를 가진 강재이면 적합하다.

그리고, 상기 보조리브(321)는 제3측판(333)의 상단에서 일정 길이 이상 돌출되도록 제작되어 상기 상부말뚝인 강관말뚝(300)의 내측면에 용접시공이 가능하도록 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 보조리브(321)의 측면형상은 삼각형, 사다리꼴, 사각형 등 구조적으로 다양한 형태로 다각형의 형상을 이룰 수 있다.

한편, 상기 제3측판(333)의 상부 일측으로는 상기 상부말뚝(300)이 안착되는 안착홈(333a)이 형성되며, 상기 안착홈(333a)의 폭은 상기 상부말뚝(300)의 두께와 같도록 형성함이 바람직하다.

이 경우에도. 상기 강관말뚝에 말뚝연결유닛을 설치하는 과정도 시공장소가 아닌 강관말뚝을 제조하는 과정에서 미리 설치된다.

그리고, 콘크리트 말뚝을 이루는 상기 하부말뚝(100)에는 본 발명의 일실시예에서와 마찬가지로 보강부재(150)가 설치되며, 제1단판(120) 및 제1측판(121) 등으로 이루어진 제1말뚝연결유닛이 구비된다.

그 외 상기 보강부재(150)가 고정되는 고정홀(127) 및 제1결합홀(124)을 구비하며 이에 대해서는 이미 일실시예에서 상세히 설명하였으므로 그 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 말뚝연결장치를 이용한 말뚝 시공방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각각 제1말뚝연결유닛 및 제2말뚝연결유닛이 결합된 상부말뚝(300) 및 하부말뚝(100)을 설치하고자 하는 장소에 이동시킨 후 먼저 하부말뚝(100)을 시공하는 작업을 거치게 된다.

그리고 나서, 상기 상부말뚝(300)을 하부말뚝(100)의 상부에 올려 놓게 되며, 이 경우 상기 제1결합홀(124)과 제2결합홀(224)을 일치시키도록 함은 물론이다.

다음으로, 결합볼트(191)와 결합너트(192)를 이용 상기 제1단판(120)과 제2단판(220)을 결합시킨다.

상기와 같은 과정을 거침으로써, 하부말뚝(100)의 상부로 상부말뚝이 고정 결합되며, 이때 상기 상부말뚝의 상부로는 상기 상술된 방법을 되풀이 함으로써 원하는 개 수만큼 말뚝을 더 연결 설치할 수도 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 상부말뚝과 하부말뚝의 제조 시에미리 각각의 말뚝 일단마다 말뚝연결장치가 고정된 상태로 제조되도록 한 후, 실제 시공작업에 있어서는, 미리 말뚝에 결합된 말뚝연결유닛을 결합볼트만을 이용 연결시킬 수 있게 된다.

즉, 하부말뚝에 구비된 제1말뚝연결유닛과 상부말뚝에 구비된 제2말뚝연결유닛을 다른 결합을 위한 부재가 없이 직접적으로 결합시킬 수 있어 말뚝의 이동 시 말뚝 연결용 결합부재를 따로 챙기는 등의 수고를 덜게 되며, 실제 시공작업에서도 최소한의 인원으로 말뚝연결작업이 가능하게 된다.

한편, 첨부된 도 9 및 도 10은 본 발명 말뚝연결장치에 있어서, 단판과 단판의 결합이 보다 용이하게 이루어지도록 가이드부가 부착된 구조를 도시한 것이다.

여기서, 도 9는 용접방식에 의하여 가이드부가 부착된 구조를 나타낸 것이며, 도 10은 단판에 일체형으로 구비된 가이드부가 부착된 구조를 나타낸 것이다.

상기 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼, 상기 실시예들에 있어서 시공 시 상부말뚝의 하단과 하부말뚝의 상단부의 접합을 용이하게 하고 말뚝에 발생하는 횡하중에 저항하는 내력을 키우기 위하여, 상기 상부말뚝(300)에 설치되는 제2단판(220)에는 가이드부(381,382)가 구비되도록 하고 이에 대응하여 상기 하부말뚝의 제1단판(120)에는 상기 가이드부(381,382)가 삽입되는 가이드홈(118)이 구비될 수 있다.

이렇게 되어 상기 가이드부(381,382)가 상기 제1단판(120)의 가이드홈(118)에 삽입되는 방식이 가능하도록 함으로써, 상기 제1단판(120)과 제2단판(220)의 조립이 용이하여 지게 된다.

그리고, 상기 가이드부(381,382)는 상기 제1단판(120)의 가이드홈(118)에 밀착되는 방식으로 삽입되도록 하여 횡하중에 저항하는 내력이 증대되도록 함이 바람직할 것이다.

여기서, 도시된 것처럼, 상기 가이드홈은 상기 제1단판(118)의 중앙부에 소정의 내경을 이루며 구성된 관통홀(118: 도 7 참조)로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 가이드부(381,382)는 상기 관통홀(118)에 대응하여 원형의 링 형태로 구성될 것이다. 그러나, 상기 가이드부 및 가이드홈은 반드시 링 및 원형의 관통홀의 형태가 아닌 다른 형태로도 가능함은 물론이다.

도시되지는 않았으나, 상기 도면 및 서술과는 반대로 상기 제1단판(120) 상에 가이드부가 부착되도록 하고, 상기 가이드부가 상기 제2단판(220)에 구비되는 내경을 가진 관통홀(228: 도 7 참조)로 구성되는 가이드홈에 삽입되도록 할 수도 있을 것이다.

이와 같은 단판에 가이드부 및 가이드홈을 적용하는 구조는 상부가 강관말뚝이 아닌 콘크리트말뚝의 경우에도 적용이 가능함은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 말뚝연결장치를 나타내는 분해 사시도;

도 2는 도 1의 종래 말뚝연결장치의 주요부를 절단하여 나타낸 측단면도;

도 3은 종래 다른 형태의 말뚝연결장치를 나타내는 분해 사시도;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 말뚝연결장치를 나타낸 분해사시도;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 말뚝연결장치에 의하여 각각 콘크리트 말뚝으로 구성된 상, 하부말뚝이 연결된 모습을 나타낸 종단면도;

도 6은도 4에서 제1단판을 나타낸 평면도;

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 말뚝연결장치를 나타낸 분해사시도;

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 말뚝연결장치에 의하여 상부는 강관말뚝으로 하부는 콘크리트 말뚝으로 이루어진 말뚝이 연결된 모습을 나타낸 종단면도이다.

도 9는 말뚝의 연결 작업이 용이하게 이루어지도록 용접방식에 의한 가이드부가 설치된 단판을 구비한 말뚝연결유닛을 나타낸 측단면도; 및

도 10은 말뚝의 연결 작업이 용이하게 이루어지도록 일체방식에 의한 가이드부가 설치된 단판을 구비한 말뚝연결유닛을 나타낸 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 하부말뚝 105: 보강리브 삽입홈

110: 보강밴드 115: 보강리브

120: 제1단판 121: 제1측판

124: 제1결합홀 191: 결합볼트

192: 결합너트 200: 상부말뚝

205: 보강리브 삽입홈 210: 제2보강밴드

220: 제2단판 222: 제2측판

224: 제2결합홀 321: 보조리브

333: 제3측판

Claims (28)

1. 상부말뚝과 하부말뚝 사이에 구비되어 상기 상부말뚝과 하부말뚝을 연결시키는 장치에 있어서,

   상기 하부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 하부말뚝의 일단에 고정된 상태를 이루며 상기 하부말뚝의 반경 외측까지 연장됨과 동시에 상기 연장된 부위의 둘레를 따라서 상기 하부말뚝의 길이방향과 평행한 복수개의 제1결합홀이 형성된 제1말뚝연결유닛; 및

   상기 상부말뚝의 제조가 완료된 후 상기 상부말뚝의 일단에 고정된상태를 이루며 상기 제1말뚝연결유닛의 제1결합홀에 대응되는 위치로 상기 제1결합홀에 연결된 구조를 이루는 제2결합홀이 형성되어 상기 제1말뚝연결유닛에 직접 볼트 결합되는 제2말뚝연결유닛;

   을 포함하여 구성된 말뚝연결장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1말뚝연결유닛은,

   상기 하부말뚝의 반경보다 큰 반경을 가지고 상기 하부말뚝의 반경 외측으로 상기 제1결합홀을 구비함과 동시에 상기 하부말뚝의 일단에 말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제1단판; 및

   상기 제1단판에 수직하게 형성되며 상기 하부말뚝의 일단부 외주면을 둘러 감싸도록 구비되는 제1측판;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1측판과 상기 하부말뚝의 외주면을 동시에 둘러 감싸는 제1보강밴드가 더 포함된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제2말뚝연결유닛은,

   상기 상부말뚝의 반경보다 큰 반경을 가지며 상기 상부말뚝의 반경 외측으로 상기 제1결합홀에 대응하는 위치로 상기 제2결합홀이 구비됨과 동시에 상기 상부말뚝의 일단에 상부말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제2단판; 및

   상기 제2단판에 수직하게 형성되며 상기 상부말뚝의 일단부 외주면을 둘러 감싸도록 구비되는 제2측판;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1말뚝연결유닛은,

   상기 하부말뚝의 길이방향을 따라 설치되어 하부말뚝의 휨강도를 증대시키는 보강부재를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 보강부재는,

   상기 하부말뚝의 내측으로 하부말뚝의 길이방향을 따라 설치되는 내설부; 및

   상기 하부말뚝의 일단 측 외부로 노출되며 상기 내설부의 일단에 형성되는 헤드부;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1단판은,

   상기 보강부재의 헤드부가 고정되는 고정홀이 포함된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1단판은,

   상기 고정홀과 연통되며 상기 보강부재의 관통이 용이하도록 형성된 관통홀을 더 포함한 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 상부말뚝연결유닛은,

   상기 상부말뚝의 길이방향을 따라 설치되어 상기 상부말뚝의 휨강도를 증가 시키는 보강부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 보강부재는,

    상기 하부말뚝의 길이방향을 따라 연장 형성되며 상기 하부말뚝의길이방향을 따라 설치되는 내설부; 및

    상기 하부말뚝의 일단 측 외부로 노출되며 상기 내설부의 일단에 형성되는 헤드부;

    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
11. 제10항에 있어서

    상기 제2단판은,

    상기 보강부재의 헤드부가 고정되는 고정홀이 더 포함된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제2단판은,

    상기 고정홀과 연통되며 상기 보강부재의 관통이 용이하도록 형성된 관통홀을 더 포함한 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
13. 제4항에 있어서,

    상기 제2측판과 상기 상부말뚝의 외주면을 동시에 둘러 감싸는 제2보강밴드가 더 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
14. 제2항에 있어서,

    상기 제1측판과 상기 제1단판은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
15. 제4항에 있어서,

    상기 제2측판과 상기 제2단판은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
16. 제3항에 있어서,

    상기 제1측판은,

    상기 제1보강밴드가 안착되는 안착홈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
17. 제13항에 있어서,

    상기 제2측판은,

    상기 제2보강밴드가 안착되는 안착홈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝 연결장치.
18. 제2항에 있어서,

    상기 상부말뚝 및 하부말뚝은 콘크리트 말뚝인 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
19. 제2항에 있어서,

    상기 상부말뚝은 강관말뚝인 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 제2말뚝연결유닛은,

    상기 상부말뚝의 반경보다 큰 반경을 가지고 상기 제1결합홀에 대응하는 위치로 상기 제2결합홀이 구비되며 상기 강관말뚝의 일단에 강관말뚝의 길이방향에 수직하게 구비되는 제2단판; 및

    상기 제2단판에 수직하게 형성되고 상기 강관말뚝 일단부의 내주면에 접촉하여 상기 강관말뚝을 지지하는 제3측판:

    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
21. 제20항에 있어서,

    상기 제2단판의 상부로 수직하게 상기 제3측판의 내측에 접하도록 형성되어 상기 제3측판의 강도를 보강하는 보조리브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
22. 제4항에 있어서,

    상기 제2단판은 상기 제1단판 측으로 돌출된 가이드부가 구비되며,

    상기 제1단판은 상기 가이드부가 삽입되는 가이드홈이 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
23. 제22항에 있어서,

    상기 가이드부는 상기 제1단판에 용접 결합된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
24. 제22항에 있어서,

    상기 가이드부와 상기 제1단판은 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
25. 제4항에 있어서,

    상기 제1단판은 상기 제2단판 측으로 돌출된 가이드부가 구비되며,

    상기 제2단판은 상기 가이드부가 삽입되는 가이드홈이 구비된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
26. 제25항에 있어서,

    상기 가이드부는 상기 제2단판에 용접 결합된 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
27. 제25항에 있어서,

    상기 가이드부와 상기 제2단판은 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.
28. 제22항 또는 제25항에 있어서,

    상기 가이드부는 원형의 링 형상을 이루며,

    상기 가이드홈은 상기 가이드부의 형상에 대응하여 원형의 관통홀 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 말뚝연결장치.

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