KR101244746B1 - Packer extension type ground anchor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법에 관한 것으로, 상세하게는 굴착 공 내부의 강도를 강화하여 지반 붕괴로 인한 대형 사고의 발생을 방지하도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a packer extended ground anchor and a construction method thereof, and more particularly, to a packer extended ground anchor and a construction method thereof to enhance the strength inside the excavation ball to prevent the occurrence of a large accident due to ground collapse.
일반적으로, 영구앵커는 절개지 등에서의 절개 면의 붕괴방지 및 사면안정, 빌딩 또는 댐 등과 같은 대형 지하 구조물의 지하수에 의한 부상방지, 대형 건물의 지하층 토목 공사시 굴착 벽면의 붕괴방지 등에 사용되며, 또한 지진 발생지 등의 건축물이나 대형 철탑 시공시 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치되는 것이다.In general, permanent anchors are used to prevent the collapse of the incision surface in the incision site, slope stability, to prevent the groundwater of large underground structures such as buildings or dams, and to prevent the collapse of excavated walls during the underground construction of large buildings, It is installed to prevent the movement or distortion of the structure when constructing an earthquake generating site or a large steel tower.
이러한 앵커공법은 붕괴염려가 있는 지반에 천공기를 이용하여 굴착 공을 천공하고, 이 구멍에 그라우트 호스(grout hose)와 여러 개의 인장재 및 내하체를 하나의 유닛으로 마련하여 삽입한 다음, 그라우트 호스를 통해 그라우트(grout)를 주입하며, 주입된 그라우트가 내하체와 함께 양생되면 인장재의 다른 한쪽 끝단에 고정구를 체결한 후 강연선 내의 인장재를 유압장비 등을 사용하여 인장하여 대상 구조물을 안정시키는 것이다.The anchoring method drills an excavation ball using a perforator in the ground where there is a risk of collapse, inserts a grout hose, a plurality of tension members and a load body into one unit, and inserts the grout hose into the unit. When the grout is injected, and the injected grout is cured together with the inner body, the fastener is fastened to the other end of the tension member and the tension member in the strand is tensioned using hydraulic equipment to stabilize the target structure.
이와 같은 일반적 앵커는 그라우팅과 지반과의 마찰력에 의하여 표면으로부터의 인장력을 지지하게 된다.This general anchor is to support the tension from the surface by the grouting and friction between the ground.
이러한 앵커공법에서 앵커의 구성요소는 소요마찰력을 발휘하는 정착부, 이 정착부에서 발휘되는 마찰력을 전달하는 자유부, 소요마찰력을 구조체에 작용토록 하는 고정구로 구분된다. In the anchoring method, the anchor component is divided into a fixing unit that exhibits the required friction force, a free part that transmits the frictional force exerted in the fixing unit, and a fixture that requires the required friction force to act on the structure.
이들 구성요소 중 정착부는 지반과 시멘트 그라우트, 시멘트 그라우트와 인장재의 마찰저항에 의해 결정된다. Of these components, the anchoring section is determined by the frictional resistance of the ground and cement grout, cement grout and tension member.
상기 앵커공법에 사용되는 자유부는 예컨대 주로 다수의 강선이 꼬여있는 와이어로프가 피복된 인장재로 이루어질 수 있다.The free part used in the anchoring method may be made of, for example, a tension member coated with a wire rope in which a plurality of steel wires are twisted.
그러나 이러한 종래 기술의 앵커는 그라우트와 지반과의 마찰력에 의해 인발에 대한 버팀 강성을 부여하는 것인데, 지반의 상태에 따라 강성 차이가 발생할 뿐만 아니라 이로 인하여 지반을 실질적으로 보강하지 못하여 굴착 공 내부의 강도가 약화되는 경우가 종종 발생하고, 선단 정착부에서 집중적인 하중을 받게 되어 구조적으로 안정하지 못하며 내하체 사이에 공간이 형성되어 쐐기의 지지기반이 매우 미약하며, 인장재의 인장시 인장기와 인장 헤드 사이에 슬립이 발생되어 인장재가 정상적으로 인장하지 못하고, 굴착 공에 충진한 그라우트가 완전하게 경화된 후에 강연선을 인장하므로 공사기간이 길어지는 문제가 있었다.
However, the anchor of the prior art is to give the stiffness to the draw by the friction between the grout and the ground, not only the stiffness difference occurs depending on the condition of the ground, but also due to the failure to substantially reinforce the ground, the strength inside the excavation ball It is often weakened, and it is not structurally stable due to intensive load at the tip fixing part, and there is a space between the inner body, and the support base of the wedge is very weak. There was a problem in that the construction period is long because the tensile material is not tensioned normally due to the slip, and the strand is stretched after the grout filled in the excavation ball is completely cured.
따라서 본 발명의 주목적은 패커를 확장시켜 영구앵커를 견고하게 지지할 수 있도록 하여 굴착 공 내부의 강도가 강화하므로 지반 붕괴로 인한 대형 사고를 방지할 수 있도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.Therefore, the main object of the present invention is to provide a packer-expandable ground anchor and its construction method that can prevent the large accidents caused by ground collapse because the strength of the inside of the excavation ball to be strengthened by expanding the packer to firmly support the permanent anchor. There is.
본 발명의 다른 목적은 내하체의 고정과 동시에 강연선을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a packer-type ground anchor and construction method that can significantly reduce the construction period, so that it can be quickly carried out by tensioning the stranded wire at the same time as fixing the load bearing body.
본 발명의 다른 목적은 내하체의 내부 측 공간에 패커를 설치하고 이를 그라우트로 충진시킨 패커로 확장시켜 지지하므로 인장재를 견고하게 고정시켜 인장 할 수 있도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.
It is another object of the present invention to provide a packer-extended ground anchor and a construction method for installing a packer in the inner space of the inner body and supporting it by expanding it with a packer filled with grout so as to securely tension the tension member. There is.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법은 강연선의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간을 형성하는 고정 헤드, 상기 고정 헤드의 삽입공간에 전단을 끼우고 외주연에 밴드를 결합하여 고정상태를 자제시키되 내면에 가이드 돌기를 돌출시킨 내하체와, 상기 강연선에 설치하되 내하체의 가이드 돌기에 대응하는 지지 홈을 형성한 고정 링, 및 상기 고정 헤드와 고정 링 사이에 설치하여 내하체를 외향으로 확장시키는 패커로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.Packer expandable ground anchor and the construction method of the present invention in order to achieve the above object is fixed to combine the front end of the strand, but fixed to form an insertion space into the rear end, inserting the shear into the insertion space of the fixed head The inner ring is coupled to the outer periphery to restrain the fixed state, but the inner body protruding the guide projections on the inner surface, the fixing ring which is installed on the strand and formed a support groove corresponding to the guide projection of the lower body, and fixed with the fixed head It is a basic feature of the technical construction that the packer is installed between the rings to extend the inner body outward.
한편, 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커의 시공방법은 그라운드 앵커의 조립단계가 완료되면, 그라운드 앵커를 굴착공에 삽입하여 자제시킨 후 패커에 그라우트를 주입하는 패커 팽창단계와; 상기 패커 팽창단계가 완료되면, 패커의 팽창으로 내하체가 확장되어 굴착공의 외주연에 고정하는 그라운드 앵커 1차 고정단계와; 상기 그라운드 앵커 1차 고정단계가 완료되면, 굴착공의 입구에 지압판을 결합하고 인장잭으로 강연선을 인장하는 강연선 인장단계; 및 상기 강연선 인장단계가 완료되면, 굴착 공의 내부에 그라우트를 주입하여 경화시키는 그라운드 앵커 고정 완료단계로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
On the other hand, the construction method of the packer expansion type ground anchor of the present invention, when the assembling step of the ground anchor is completed, the packer expansion step of inserting the ground anchor into the excavation hole and injecting grout into the packer; When the packer expansion step is completed, the ground anchor is expanded by the expansion of the packer and the ground anchor primary fixing step of fixing to the outer periphery of the excavation hole; When the ground anchor primary fixing step is completed, the tension line tension step of coupling the pressure plate to the inlet of the excavation hole and tension the strand with a tension jack; And when the strand tension step is completed, the ground anchor fixing completion step of injecting and curing the grout in the interior of the excavation ball is characterized in that the basic configuration in the technical configuration.
따라서 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법은 굴착 공 내부로 조립한 그라운드 앵커를 삽입한 다음 패커 내부로 그라우트를 주입하여 팽창시키므로, 패커의 팽창으로 인하여 내하체가 외향으로 확장되면서 벌어져 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 고정되는 것인 바, 패커를 확장시켜 그라운드 앵커를 견고하게 지지할 수 있도록 하여 굴착 공 내부의 강도를 강화하고 내하체의 고정과 동시에 강연선을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 앵커의 이탈 현상을 방지할 수 있도록 하고 내하체를 확장시켜 지지하므로 강연선을 견고하게 고정시켜 인장 할 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the packer expandable ground anchor of the present invention and its construction method are expanded by inserting the ground anchor assembled into the excavation ball and then injecting grout into the packer to expand and expand the inner body outward due to the expansion of the packer. It is fixed firmly while pressing the inner surface of the bar, so that the packer can be expanded to firmly support the ground anchor, thereby strengthening the strength inside the excavation ball, and fixing the load body and tensioning the stranded wire at the same time. As it can proceed, not only can greatly reduce the construction period, but also it can prevent the departure of anchors and expand the supporting body, so that the strand can be firmly fixed and tensioned.
도 1 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 조립상태를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 확장상태를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 조립상태를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 삽입상태를 나타낸 전체 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 확장상태를 나타낸 전체단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 그라우팅 상태를 나타낸 전체 단면도.1 is a perspective view showing the assembled state of the packer expandable ground anchor according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing an expanded state of the packer expanded ground anchor according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the assembled state of the packer expandable ground anchor according to the present invention.
Figure 4 is an overall cross-sectional view showing the insertion state of the packer expanded ground anchor according to the present invention.
5 is an overall cross-sectional view showing an expanded state of the packer expanded ground anchor according to the present invention.
Figure 6 is an overall cross-sectional view showing a grouting state of the packer expanded ground anchor according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 6 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커(100)는 강연선(150)의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간(111)을 형성하는 고정 헤드(110)와, 상기 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 전단을 끼우고 외주연에 밴드(121)를 결합하여 고정상태를 자제시키되 내면에 가이드 돌기(123)를 돌출시킨 내하체(120)와, 상기 강연선(150)에 설치하되 내하체(120)의 가이드 돌기(123)에 대응하는 지지 홈(131)을 형성한 고정 링(130), 및 상기 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이에 설치하여 내하체(120)를 확장시키는 패커(140)로 구성한다.
1 to 6, the packer
상기 고정 헤드(110)는 다수개의 관통 공(112)을 형성하여 강연선(150)을 관통시키고 관통시킨 강연선(150)의 전단에 압착그립(114)을 결합하여 고정하도록 한다.The fixed
나아가, 고정 헤드(110)의 전단에는 고정 캡(113)을 결합하여 강연선(150)을 고정시킨 압착그립(114) 등을 보호하도록 함이 바람직하다.Further, the front end of the fixed
특히 고정 헤드(110)의 후단에 내측으로 삽입공간(111)을 형성하여 내하체(120)의 전단을 삽입하되 약간의 유격이 발생하도록 하여 내하체(120)가 삽입공간(111)을 기점으로 원활하게 벌어질 수 있도록 함이 바람직하다.In particular, the
상기 내하체(120)는 길이방향으로 다수개 절개하여 형성하되 전단을 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 삽입할 수 있도록 하고 각각의 내하체(120)의 내측 면에 가이드 돌기(123)를 돌출시킨다.The
더불어, 내하체(120)의 외주연에 홈을 형성하여 다수 개로 절개한 내하체(120)를 밴드(141)로 밴딩할 수 있도록 함이 바람직하다.In addition, it is preferable to form a groove on the outer circumference of the
여기서 내하체(120)의 외주연에는 다수개의 걸림 턱을 형성하여 굴착 공에 효율적으로 밀착 고정될 수 있도록 함이 바람직하다.
Here, the outer periphery of the
상기 고정 링(130)은 고정 헤드(110)의 후 측 강연선(150)에 결합하되 내하체(120)의 가이드 돌기(123)와 대응하는 지지 홈(131)을 형성하여 조립한 내하체(120)가 후측으로 빠져나오는 것을 방지하므로, 원하는 위치에 세팅된 상태를 유지하도록 한다.
The fixed
상기 패커(140)는 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이 강연선(150)에 설치하되 내하체(120)의 내부 측에 설치하므로, 패커(140)의 팽창으로 내하체(130)의 전단을 기점으로 확장하여 굴착 공에 견고하게 고정할 수 있도록 함이 바람직하다.The
여기서 패커(140)는 양측을 밴드(141)로 밴딩하여 내부를 밀폐시키고 내부로 그라우트 호스(142)를 연통시켜 그라우트를 주입하여 패커(120)를 팽창시킬 수 있도록 한다.
Here, the
한편, 이러한 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커(100)의 시공방법은 강연선(150)의 전단에 고정 헤드(110)를 결합하고, 고정 헤드(110)의 뒤쪽 강연선(150)에 패커(140)를 결합하며 고정 헤드(110)의 뒤쪽으로 내하체(120)를 결합하여 패커(140)의 외주연을 감싸도록 하는 조립한 그라운드 앵커(100)조립단계와; 상기 그라운드 앵커(100)조립단계가 완료되면, 그라운드 앵커(100)를 굴착 공에 삽입하여 자제시킨 후 패커(140)에 그라우트를 주입하는 패커(140) 팽창단계와; 상기 패커(140) 팽창단계가 완료되면, 패커(140)의 팽창으로 내하체(120)가 고정 헤드(110)를 기준으로 뒤쪽이 확장되어 굴착 공의 외주연에 고정함과 동시에 패커(140)가 팽창상태를 유지하여 견고하게 지지하는 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계와; 상기 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계가 완료되면, 굴착 공의 입구에 지압판(160)을 결합하고 인장 잭으로 강연선(150)을 인장하는 강연선(150) 인장단계; 및 상기 강연선(150) 인장단계가 완료되면, 굴착 공의 내부에 그라우트를 주입하여 경화시키는 그라운드 앵커(100) 고정 완료단계로 구성한다.
On the other hand, the construction method of the packer expansion-
상기 그라운드 앵커(100)조립단계는 고정 헤드(110)의 뒤쪽으로 인접하여 패커(140)를 설치하되 패커(140)의 전후를 밴딩하고 내부에 그라우트 호스를 연결하여 그라우트를 충진할 수 있도록 한다.The
여기서 고정 헤드(110)의 후단에 다수 개로 형성한 내하체(120)의 전단을 끼우고 내하체(120)의 외주연을 밴딩하여 결합하되, 내하체(120)의 내측에 가이드 돌기(123)를 형성하고 패커(140)의 뒤쪽에 지지 홈(131)을 형성한 고정 링(130)을 결합하여 가이드 돌기(123)가 지지 홈(131)에 끼워져 후방으로 빠져나오는 것을 방지하도록 조립한다.
Here, the front end of the
상기 패커(140) 팽창단계는 굴착 공에 그라운드 앵커체(100)를 삽입한 다음 패커(140) 내부와 연통된 그라우트 호스를 통해 그라우트를 출진하여 패커(140)를 팽창시킴으로 패커(140)의 외주연에 형성된 내하체(120)가 밴드(122)를 파쇄하여 밴딩상태를 해제하면서 확장하도록 한다.
In the expansion step of the
상기 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계는 내하체(120)가 고정 헤드(110)를 기점으로 외향으로 확장되면서 벌어지게 되고 이로 인하여 내하체(120)의 외주 면이 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 지지한다.
In the first anchoring step of the
상기 강연선(150) 인장단계는 패커(140)와 내하체(120)가 고정되면 굴착 공의 입구에서 강연선(150)을 지압판(160)으로 결합한 다음 인장 잭 등을 강연선(150)을 당겨 인장상태로 자제시켜 전단력 등을 강화하도록 하고 외벽에 다양한 구조물을 설치한다.
In the tensioning step of the
상기 그라운드 앵커(100) 고정 완료단계는 강연선(150)의 인장이 완료되면 굴착공에 그라우트를 주입하여 경화시켜 외벽이나 사면 등을 보강한다.
In the fixing step of fixing the
이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention will be described as follows.
먼저, 강연선(150)에 고정 헤드(110)와 패커(140) 및 고정 링(130) 등을 결합하고 내하체(120)의 전단을 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 끼운 다음 밴드(122)로 내하체(120)의 외주연을 밴딩하여 그라운드 앵커(100)를 조립한다.First, the fixing
이때 내하체(120)의 내부 면에 돌출된 가이드 돌기(123)가 고정 링(120)의 지지 홈(131)에 삽입되어 외부로 빠져나오지 않게 된다.
At this time, the
이러한 상태에서 굴착 공 내부로 조립한 그라운드 앵커(100)를 삽입한 다음 그라우트 호스(142)를 통해 패커(140)의 내부로 그라우트를 주입하여 팽창시킨다.In this state, the
따라서 패커(140)의 팽창으로 밴딩 상태의 밴드(122)가 끊어지면서 내하체(120)가 삽입공간(111)에 삽입된 전단을 기점으로 외향으로 확장되면서 벌어지게 되고 이로 인하여 내하체(120)의 외주 면이 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 고정되는 것이다.Accordingly, as the
특히 이러한 패커(140)를 이용한 정확한 위치에 내하체(120)를 확장시켜 그라운드 앵커(100)를 견고하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라 내하체(120)의 고정과 동시에 강연선(150)을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 있는 것이다.
In particular, by expanding the
100 : 그라운드 앵커 110 : 고정 헤드
111 : 삽입공간 112 : 관통 공
113 : 고정 캡 114 : 압착그립
120 : 내하체 121 : 체결 홈
122 : 밴드 123 : 가이드 돌기
130 : 고정 링 131 : 지지 홈
140 : 패커 141 : 밴드
142 : 그라우트 호스 150 : 강연선
160 : 지압판 100: ground anchor 110: fixed head
111: insertion space 112: through hole
113: fixing cap 114: compression grip
120: lower body 121: fastening groove
122: band 123: guide projection
130: retaining ring 131: support groove
140: Packer 141: Band
142
160: pressure plate
Claims (4)
상기 내하체(120)의 내면에 가이드 돌기(123)를 돌출시키고 고정 링(130)에 내하체(120)의 가이드 돌기(123)에 대응하는 지지 홈(131)을 형성하고, 상기 고정 헤드(110)는 다수개의 관통 공(112)을 형성하여 강연선(150)을 관통시키고 관통시킨 강연선(150)의 전단에 압착그립(114)을 결합하여 고정하도록 하되, 고정 헤드(110)의 전단에는 고정 캡(113)을 결합하며, 고정 헤드(110)의 후단에는 내측으로 삽입공간(111)을 형성하여 내하체(120)의 전단을 삽입하되 유격이 발생하도록 하여 내하체(120)가 삽입공간(111)을 기점으로 원활하게 확장할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 패커 확장형 그라운드 앵커.The fixed head 110 is coupled to the front end of the strand 150 to form an insertion space 111 into the rear end, and the front end is inserted into the insertion space 111 of the fixed head 110, By combining the band 121 and the lower body body 120 to restrain the fixed state, the fixing ring 130 to be installed on the strand 150, and installed between the fixing head 110 and the fixing ring 130 In the packer expansion-type ground anchor composed of the packer 140 for extending the lower body 120,
The guide protrusion 123 protrudes on the inner surface of the lower body body 120, and a support groove 131 corresponding to the guide protrusion 123 of the lower body body 120 is formed in the fixing ring 130, and the fixing head ( 110 to form a plurality of through-holes 112 to penetrate the strands 150 and to combine and secure the compression grip 114 to the front end of the strands 150 passed through, fixed to the front end of the fixed head 110 The cap 113 is coupled, and the rear end of the fixed head 110 forms an insertion space 111 inwardly to insert the front end of the lower body body 120 so that the clearance occurs so that the lower body body 120 is inserted into the insertion space ( Packer extended ground anchors, characterized in that configured to expand smoothly from the base 111.
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