이음부를 구비한 스크류파일{SCREW FILE HAVING JOINING PART}
본 발명은 이음부를 구비한 스크류파일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필요에 따라 스크류파일의 길이를 가변하여 사용할 수 있는 이음부를 구비한 스크류파일에 관한 것이다.
일반적으로 고층 건축물이나 철근 콘크리트 구조물 등을 축조할 경우에는 그 기초를 견고히 하기 위하여 지반에 PHC 파일 또는 H형 빔을 박아서 매설하는 방법으로 기초공사를 지행하고 있으며, 상기 파일 등의 시공은 건축물 및 구조물 등을 축조하는데 있어서는 매우 중요한 공사이다. 상기 파일을 시공하는 방법으로는 타설시공법과 굴착시공법 등이 소개된 바 있다. 전자의 타설시공법은 크롤러주행 장치에 수직으로 설치한 리더(Leader)의 상부에 설치된 권양로우프를 이용하여 중량체의 해머를 상승시켰다가 낙하시켜 파일을 타발하여 삽입시키는 방법과 콤푸레샤의 압축공기를 이용하여 해머를 상승시켰다가 하강시키면서 파일을 타설하여 지반에 삽입시키 공법이다. 그리고, 후자의 굴착시공법은 파일연결부에 장착된 스크류 파일을 회전작동시켜 지반을 굴착하여 파일공을 형성시킨 다음 스크류 파일을 역회전시켜 굴착된 파일공에서 빼낸 다음 파일공에 파일을 삽입시키는 방법이다. 그런데 이러한 스크류 파일에 있어서는 지반을 천공하고자 하는 깊이에 따라서 스크류 파일의 길이 조절해야 할 뿐만 아니라, 스크류 파일 내부의 중공을 통하여 수분이나 혹은 공기가 분출되면서 지반이 천공되기 때문에 스크류 파일을 상호 연결한 부위를 통하여 수분이나 공기가 누출되지 않도록 스크류 파일을 견고하게 연결하여 길이를 조절할 수 있는 구조가 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 필요에 따라 스크류파일의 길이를 용이하게 조절할 수 있도록 함과 아울러 스크류파일의 연결구조를 견고히 하여 지반 천공 작업에 오류가 발생함을 방지할 수 있는 이음부를 구비한 스크류파일를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 내부에 중공이 구비되고 일정한 길이를 갖도록 형성된 관상의 로드부와; 상기 로드부의 외주면에 상기 로드부의 길이 방향을 따라 나선 형상으로 형성되어 부착되는 나선부와; 상기 로드부의 일측에 구비되어 상기 로드부의 길이를 연장시킬 수 있도록 복수의 상기 로드부가 상호 연결되도록 하는 이음부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 이음부는 상기 로드부의 단부 직경보다 큰 직경으로 갖도록 형성되어 상기 로드부의 일측 단부 외주면에 그 일부가 상기 로드부의 단부에서 연장되게 결합되며 연장된 판면에 관통공이 형성된 보강재와, 상기 보강재에 형성된 제1관통공과 상기 보강재의 내부에 삽입되는 다른 보강재의 단부에 형성된 제2관통공에 체결되는 체결핀을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1관통공은 상기 보강재의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 복수로 구비되고, 제2관통공은 상기 로드부의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 복수로 구비될 수 있다. 또한, 상기 이음부는 상기 로드부의 단부에 구비되며 그 둘레방향을 따라 관통공이 형성된 원판 형상의 제1플랜지와, 상기 로드부와 연결되는 다른 로드부의 단부에 구비되며 그 둘레방향을 따라 관통공이 형성된 원판 형상의 제2플랜지와, 상기 제1플랜지와 제2플랜지의 관통공에 체결되는 체결수단을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 제1플랜지와 상기 제2플랜지가 상호 접합되는 접합면 사이에는 별도의 패킹부재가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 이음부는 상호 연결되어야 할 상기 로드부의 단부 외주면에는 각각 제1나사산이 형성된 나사산부와, 내주면에 상기 제1나사산과 체결되는 제2나사산이 형성되어 상기 나사산부의 외주면에 체결되는 커플러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 이음부는 상기 로드부의 일측 외주면에 형성된 제1나사산과, 상기 로드부와 연결되어야 할 다른 로드부의 내주면에 형성되어 상기 제1나사산과 상호 체결되는 제2나사산을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 제1나사산과 제2나사산은 사각 나사산으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1나사산과 제2나사산 사이에는 별도의 패킹부재가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 이음부를 구비한 스크류파일은 필요에 따라 스크류파일의 길이를 용이하게 조절할 수 있도록 함과 아울러 스크류파일의 연결구조를 견고히 하여 지반 천공 작업에 오류가 발생함을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이며,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 단면도이며,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 단면도이며,
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고,
도 8은 도 7의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 이음부를 구비한 스크류파일에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 구조를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 단면도이다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일은, 내부에 중공(110)이 구비되고 일정한 길이를 갖도록 형성된 관상의 로드부(100)와, 로드부(100)의 외주면에 로드부(100)의 길이 방향을 따라 나선 형상으로 형성되어 부착되는 나선부(200)와, 로드부(100)의 일측에 구비되어 로드부(100)의 길이를 연장시킬 수 있도록 복수의 로드부(100)가 상호 연결되도록 하는 이음부(300)를 포함하여 구성되어 있다. 로드부(100)는 지반을 천공시에 로드부(100)의 단부를 통하여 물이나 혹은 공기등의 유체를 분출함으로써 천공 작업을 용이하게 할 수 있도록 그 중심에 길이 방향을 따라 연장 형성되어 유체가 이동하는 경로를 형성하는 중공(110)이 구비되어 있다. 로드부(100)의 외주면에는 나선 형상으로 형성되어 고정 결합되는 나선부(200)가 구비되는데, 나선부(200)는 지반을 천공시에 회전에 의하여 로드부(100)가 용이하게 지반으로 삽입될 수 있도록 함과 동시에 스크류파일에 의하여 천공되는 지반의 천공 지름을 확대시킬 수 있는 역할을 한다. 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 이음부(300)는, 로드부(100)의 단부 직경보다 큰 직경으로 갖도록 형성되어 로드부(100)의 일측 단부 외주면에 그 일부가 로드부(100)의 단부에서 연장되게 결합되며 연장된 판면에 제1관통공(311)이 형성된 보강재(310)와, 보강재(310)에 형성된 제1관통공(311)과 보강재(310)의 내부에 삽입되는 다른 로드부(100)의 단부에 형성된 제2관통공(120)에 체결되는 체결핀(320)으로 구성될 수 있다. 제1관통공(311)은 보강재(310)의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 복수로 구비되고, 제2관통공(120)은 로드부(100)의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 복수로 구비될 수 있다. 이는, 보강재(310)의 내주면과 접촉되어 로드부(100)와 연결되는 다른 로드부(100')가 유동함을 방지하기 위함이며, 따라서 제1관통공(311)이나 혹은 제2관통공(120)이 상호 이격되는 거리는 멀수록 더욱 효과적이다. 도 3와 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 이음부(300)는 상호 연결되어야 할 로드부(100, 100')의 단부 외주면에 각각 제1나사산(371)이 형성된 나사산부(370)와, 내주면에 제1나사산(371)과 체결되는 제2나사산(381)이 형성되어 나사산부(370)의 외주면에 체결되는 커플러(380)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 제1나사산(361)과 제2나사산(371)은 체결력을 향상시킴과 동시에 체결과 분리를 반복적으로 수행하였을 경우에 나사산이 뭉게짐을 방지할 수 있도록 사각 나사산으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제1나사산(361)과 제2나사산(371) 사이에는 로드부(100, 100')의 내부를 통과하는 유체가 외부로 누출되지 않도록 별도의 패킹부재(360)가 더 구비되는데, 패킹부재(360)는 로드부(100, 100')의 내부를 통과하는 유체가 외부로 누출되지 않도록 할 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 가능하며, 본 실시예에서는 고무, 실리콘 등의 합성수지재로 형성되고 제1나사산(361)과 제2나사산(371)의 외주면을 감쌀 수 있는 필름 형태를 이루도록 하였다. 도 5과 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 이음부(300)는 로드부(100)의 일측 외주면에 형성된 제1나사산(391)과, 로드부(100)와 연결되어야 할 다른 로드부(100')의 내주면에 형성되어 제1나사산(391)과 상호 체결되는 제2나사산(392)으로 구성될 수도 있다. 그리고, 제1나사산(391)과 제2나사산(392)은 체결력을 향상시킴과 동시에 체결과 분리를 반복적으로 수행하였을 경우에 나사산이 뭉게짐을 방지할 수 있도록 사각 나사산으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제1나사산(391)과 제2나사산(392) 사이에는 로드부(100, 100')의 내부를 통과하는 유체가 외부로 누출되지 않도록 별도의 패킹부재(360)가 더 구비되는데, 패킹부재(360)는 로드부(100, 100')의 내부를 통과하는 유체가 외부로 누출되지 않도록 할 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 가능하며, 본 실시예에서는 고무, 실리콘 등의 합성수지재의 필름 형태가 되도록 구성하여 제1나사산(391)과 제2나사산(392)을 감싸도록 구비함으로써 로드부(100, 100') 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있도록 한다. 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일의 이음부(300)는 로드부(100)의 단부에 구비되며 그 둘레방향을 따라 관통공(331)이 형성된 원판 형상의 제1플랜지(330)와, 로드부(100)와 연결되는 다른 로드부(100')의 단부에 구비되며 그 둘레방향을 따라 관통공(341)이 형성된 원판 형상의 제2플랜지(340)와, 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340)의 관통공(331, 341)에 체결되는 체결수단(350)을 포함하여 구성할 수 있다. 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340)는 상호 접촉되어 체결수단(350)에 의하여 체결시에 체적이나 무게의 균형을 이룰 수 있도록 상호 동일한 직경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 체결수단(350)은 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340)를 상호 접합시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 가능하며, 본 실시예에서는 볼트와 너트로 구성하여, 볼트와 너트를 상호 체결함으로써 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340)를 접합한다. 그리고, 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340)가 상호 접합되는 접합면 사이에는 로드부(100, 100')의 중공을 통하여 수분이나 공기 등의 유체가 통과할 경우에 이음부(300)를 통하여 외부로 누출되지 않도록 별도의 패킹부재(360)가 구비되는 것이 효과적이다. 패킹부재(360)는 제1플랜지(330)와 제2플랜지(340) 사이의 접합력을 높여서 로드부(100, 100')의 내부를 통과하는 유체가 외부로 누출되지 않도록 할 수 있는 구성이라면 어떠한 구성이라도 가능하며, 본 실시예에서는 고무, 실리콘 등의 합성수지재로 형성하였다. 본 발명의 제1실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일은 핀결합 방식이므로 핀이 이탈될 수 있으며, 또한 스크류파일을 연결하여 장시간 사용하면 핀의 결합구조가 헐거워져 스크류파일의 유동이 발생한다는 문제가 있다. 본 발명의 제2실시예와 제3실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일은 각각 별도의 커플러(380)를 이용하여 나사 결합하거나 혹은 스크류파일을 직접 상호 나사결합시킨 구조이므로 스크류파일을 역회전시킬 경우에 나사 결합부위가 풀려서 스크류파일이 상호 이탈할 수 있으며, 반복적인 결합과 분리를 수행하면 나사산이 손상될 수 있다는 문제가 있다. 이러한 본 발명의 제4실시예에 따른 이음부를 구비한 스크류파일은 상술한 문제점들을 모두 해결할 수 있는 최선의 구조로서, 플랜지가 볼트와 너트에 의하여 결합되어 있으므로, 스크류파일의 결합이 견고하며, 스크류파일을 역회전 시키더라도 분리될 염려가 없다. 또한, 패킹부재(360)에 의하여 완벽하게 기밀이 유지되므로 스크류파일의 중공(110)을 통하여 유체를 흘려보낼 경우에 유체가 누출될 문제가 전혀 없으므로 안정적으로 유체를 통과시킬 수 있다는 효과가 있다. 참고로, 로드부(100)와 로드부(100')의 분리 작업에 장시간이 소요되고 분리하는 과정에서 로드부(100, 100')가 손상될 수 있는 문제점이 있지만, 로드부(100)와 로드부(100')의 상호 접합면의 둘레 방향을 따라 용접을 실시하여 로드부(100)와 로드부(100')를 연결할 수도 있음은 물론이며 이러한 경우는 접합력이 가장 우수하며 별도의 패킹부재(360)를 구비할 필요가 없다는 장점이 있다. 이상, 본 발명의 이음부를 구비한 스크류파일을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 로드부 200 : 나선부
300 : 이음부 310 : 보강재
320 : 체결핀 330 : 제1플랜지
331 : 제1관통공 340 : 제2플랜지
341 : 제2관통공 350 : 체결부재
360 : 패킹부재 370 : 나사산부
371, 391 : 제1나사산 380 : 커플러
381, 392 : 제2나사산 |
