JP3899102B2

JP3899102B2 - 伸び量調節アンカーシステム

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Publication number: JP3899102B2
Application number: JP2004507612A
Authority: JP
Inventors: ビョン−クパク
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-06-03
Also published as: WO2003100177A1; KR20030091492A; JP2005527722A; AU2002306135A1; KR100472135B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木または建築構造物の工事において設置されるアンカーシステムに関するもので、特に、多数の引張線を利用して荷重を分散させるアンカーシステムに関するものである。
【０００２】
また本発明は、アンカーシステムに具備される定着部および耐荷体に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
アンカーシステムは、土木または建築、建築物工事等において設置される定着装置として、地下構造物の構築のためや、掘削時に周辺の沈下を予防するために仮設される土留壁を支えるために設置される。
【０００４】
前記のようなアンカーシステムは、設置を目的とする所に穿孔装置を利用して一定の深さと傾斜角で地盤へ穿孔し、一定の長さに事前に組立てられた該アンカーシステムを前記穿孔へ挿入し、グラウティングを通して地盤にアンカーシステムを固定させ、前記グラウティングはモルタル等を利用する。
【０００５】
前記地盤に固着されたアンカーシステムの引張線を引張り、土留壁またはその他の装備と引張線を連結して、前記土留壁またはその他装備が荷重に耐え得るように定着をする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようなアンカーシステムは、荷重を分散させるために多数の引張線で該アンカーシステムを構成する。しかし、図１に図示した多数の引張線からなるＵ−ターンアンカーシステムや除去式アンカーシステムは、引張線の長さに差異があるために同時に全ての引張線を引張って該アンカーシステムを設置する場合、各引張線に荷重が同一にかからない問題点があった。
【０００７】
従って従来は、引張装置を利用して引張線を引張る時に、長さが長い引張線を先に引張って一定の荷重をかけるようにした後に、残りの相対的に短い引張線と一緒に同時に引張るようにした。
【０００８】
従って、引張作業を２回も行なわなければならない煩わしさがあり、初期の引張作業時に全ての引張線が同一に荷重を受けることができるように引張る作業が困難な問題点があった。
【０００９】
以下、図２では、引張線にかかる荷重に差異が生ずることを具体的に説明する。
【００１０】
図２に示すように、アンカーシステムを設置する時に一定の深さに挿入して装着するように、一定の長さにアンカーシステムを組立てる。図２に図示した組立てられた除去式アンカーシステムをみると、２個の引張線が１組となり、２組が一つのアンカーシステムを構成して、引張線間に一定の長さの差異が生ずることが理解できる。図示したように組立てる理由は、引張線と結合する耐荷体および定着部を他の平面に位置するようにしてアンカーシステムを設置する時に、アンカーシステムの挿入のための穿孔の直径を小さくするための方法である。
【００１１】
結局、前記のような理由により、組立てられたアンカーシステムの全体長をＬ１として、相対的に短い長さをＬ２とすれば、長さの差異はＬ３となる。
【００１２】
従って、アンカーシステムの設置時に引張線を同時に引張る場合、Ｌ３に相当する引張線の長さの差異により、相対的に長い引張線と短い引張線は伸びる相対的伸び量が異なるようになり、引張線に作用する張力が異なるようになる。これにより、前記のようなアンカーシステムは、相対的に短い引張線に荷重が多くかかり、相対的に長い引張線は荷重が少なくかかる。
【００１３】
結局、荷重を同一に分散させるアンカーシステムの目的に反するようになり、前記目的を達成するために、相対的に長い引張線を先に引張って一定の張力を与えた後、同時に引張るようにしなければならない。
【００１４】
すなわち、前記のようなアンカーシステムは、設置時に同一の荷重が各々の引張線にかかるようにするために、引張作業を数回に亘って行なわなければならない問題点がある。
【００１５】
【発明の目的】
従って、本発明がなそうとする技術的課題は、アンカーシステムに伸び量調節部を付加して自体的に伸び量の差異による引張線にかかる荷重を補正し、多数の引張線からなるアンカーシステムの引張作業時に、多数の引張線を同時に引張ることができる特徴を有する伸び量調節アンカーシステムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の技術的課題を解決するため本発明に係る伸び量調節アンカーシステムは、荷重がかかる引張線と、前記引張線を内部通孔へ挿入することができる形態を有する耐荷体と、内部に空間を形成して、前記耐荷体と結合する結合部を有する本体筒部と、前記本体筒部に挿入されて伸び量を調節する伸び量調節部と、前記本体筒部に挿入されて前記引張線と結合する定着部と、前記本体筒部と前記耐荷体を結合する連結部および、前記本体筒部の一側と結合されて一側を閉鎖するキャップとを有することを特徴とする。
【００１７】
また前記伸び量調節部は、前記引張線にかかる荷重に従って一定の長さだけ圧縮される一定の弾性係数を有するスプリング、または一定の弾性係数を有するゴム弾性体を有することが望ましい。
【００１８】
また、前記本体筒部と前記耐荷体の結合時に、連結部位を通した外部からの異物質の流入を食い止めるパッキン部を更に有することが望ましい。
【００１９】
また前記耐荷体は、前記キャップが結合された本体筒部または定着部を内部に具備した空間に挿入して、引張線と結合することができる一体型の耐荷体が望ましい。
【００２０】
【作用】
図４は、本発明に係る伸び量を調節する原理を説明するための図面である。
【００２１】
図４を参照すると、引張る前のアンカーシステムの引張線の自由長はＬ１とＬ２であり、同時に引張ることにより伸びた引張線の長さがＬ４、二つの引張線の長さ差異がＬ３となる。
【００２２】
二つの引張線が一つの組をなす場合、引張線の弾性伸張量Ｕは、引張線にかかる荷重をＰ、引張られた引張線の長さをＬ、引張線の１組の全断面積をＡ、２本の引張線からなる１組の弾性係数をＫとすると、次の数学式１のように求めることができる。
【００２３】
【数１】
Ｕ＝Ｐ×Ｌ／２×Ａ×Ｌ（数学式１）
【００２４】
前記数学式１に従って弾性伸張量は、実施例を通して算出すると次のようになる。
【００２５】
引張線にかかる荷重が３６ｔｏｎ、引張られた引張線の長さＬ１＋Ｌ４、Ｌ２＋Ｌ４が各々１４ｍ，１１ｍ、引張線の全断面積を０．９８７ｃｍ^３、２本の引張線からなる１組の弾性係数をｋｇ／ｃｍ^３とすると、各々の引張線の弾性伸張量Ｕ１とＵ２は次のようになる。
【００２６】
【数２】
Ｕ１＝Ｐ×Ｌ／２×Ａ×Ｋ＝３４×１０^３×１４×１０^２／２×１．９７４×１．９７×１０^６＝６．１２ｃｍ（数学式２）
【００２７】
【数３】
Ｕ２＝Ｐ×Ｌ／２×Ａ×Ｋ＝３４×１０^３×１１×１０^２／２×１．９７４×１．９７×１０^６＝４．８１ｃｍ（数学式３）
【００２８】
前記数学式２および３から理解できるように、同一の荷重が、各々長さが異なる引張線にかかる場合、前記条件で弾性伸張量が１．３１ｃｍの差異が生ずることが分かり得る。
【００２９】
結局、前述したように、弾性伸張量の差異によりアンカーシステムの施工時に同時引張りが不可能であり、各々に対して引張るようにしなければならない不便さがある。
【００３０】
従って、本発明に係る伸び量調節アンカーシステムは、前記弾性伸張量の差異をスプリングまたは弾性ゴム体を利用して引張り時に補正をし、全ての引張線に対して同時に引張ることが可能である。
【００３１】
図５は、本発明に係る伸び量調節部を説明するための図面である。図５を参照すると、前記のような弾性伸張量の差異を補正するために、本体筒部２０の内部に伸び量調節部３０を挿入して、引張線８０と定着具を結束させる。
【００３２】
前記引張線８０が引張られる前にはＬ５の長さを有する伸び量調節部３０が、引張線８０の引張りにより予め計算された圧縮率に従って圧縮がなされるように製作され、Ｌ６の長さに圧縮される。
【００３３】
結局、前記弾性伸張量の差異を、Ｌ５とＬ６の長さの差で補正をする。
【００３４】
前記計算式の条件によれば、Ｌ５とＬ６の長さの差異は１．３１ｃｍになる。結局、伸び量調節部が１．３１ｃｍに相当する分だけ圧縮される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付した図面を参照して、本願発明の好適な実施例をより詳細に説明することとする。
【００３６】
図３は、本発明の実施例に係る伸び量調節アンカーシステムの構成図である。
【００３７】
図３を参照すると、本発明の実施例に係る伸び量調節アンカーシステムは、内部に空間を形成して、耐荷体５０と連結部６０，７０を通して結合される結合部を有する本体筒部２０と、前記本体筒部２０に挿入されて伸び量を調節する伸び量調節部３０と、前記本体筒部２０に挿入されて前記引張線８０と結合する定着部１００，１１０と、前記本体筒部２０と耐荷体５０を結合する連結部６０，７０と、前記本体筒部２０の一側と結合されて一側を閉鎖するキャップ１０と、耐荷体５０およびＰＶＣ被覆がある鋼線すなわち引張線８０とから構成される。
【００３８】
前記本体筒部２０は、内部に前記定着部と伸び量調節部３０を挿入することができる空間を形成し、一側は前記キャップ１０と結合するねじ溝と、他側は前記連結部のニップル６０と結合することができるねじ溝を具備する。
【００３９】
従って、前記本体筒部２０は、伸び量調節部３０を挿入した後、定着部１００，１１０を挿入して前記キャップ１０で本体筒部２０の一側を閉鎖し、このように組立てられた本体筒部２０は連結部６０，７０を利用して耐荷体５０と結合される。
【００４０】
前記定着部は、引張線除去用定着部を利用することが望ましく、前記引張材除去用定着部は内部に空間を形成して、一側はシリンダキャップ１００と結合するねじ溝と、他側は引張線８０が挿入され得る穿孔を具備したシリンダ１１０と、前記シリンダ１１０の内部に挿入されてシリンダ穿孔を通して挿入された引張線８０を結束する分割ウェッジ１２０と、前記分割ウェッジ１２０は２分割または３分割によりウェッジを形成することができ、また前記分割ウェッジ１２０が前記シリンダ１１０の内側面と接触時に、前記分割ウェッジ１２０の接触面とシリンダ１１０の内側面との接触による固着を防止するため、前記分割ウェッジ１２０におけるシリンダ１１０の内側面と接触する外側面にテーピング処理をする。前記テーピング処理をするために、通常的に接着手段として使用される一面に接着性物質が添付された接着テープ１２５を、前記分割ウェッジの外側面に接着させる。
【００４１】
前記接着テープ１２５は、ある特定の接着テープの形態または素材に制限されず、前記分割ウェッジ１２０の接触面とシリンダ１１０の内側面との接触による固着を防止するための多様な形態に変形が可能である。
【００４２】
前記分割ウェッジ１２０と結合され、引張線８０の引張力除去により発生した反発力により前記分割ウェッジ１２０を牽引する牽引部１３０と、前記牽引部１３０の穿孔に挿入される止めボス１４０と、止めスプリング１５０と、一定の力以下では前記牽引部１３０の後退を食い止めるスプリング１６０および、止めボス１４０と結合されて前記牽引部１３０を固定させる溝を内側に具備すると共に、前記シリンダを閉鎖するシリンダキャップ１００から構成される。
【００４３】
以下、図６または図７において、牽引部１３０および牽引部の固定原理を詳細に説明する。
【００４４】
前記連結部は、ニップル６０とソケット７０から構成される。前記引張線除去用定着部と、鋳物を素材として内部に引張線８０が挿入される耐荷体５０を連結させる締結手段として、ニップル６０とソケット７０を利用する。ニップル６０とソケット７０からなる連結部内にて、引張線の被覆はソケット７０までだけ挿入され、ニップル６０以降には引張線だけが挿入され、引張線の被覆はソケット７０内部のニップル６０の端部に引っ掛かる。
【００４５】
また前記連結部は、前記ニップル６０とソケット７０が一体となった一体型連結部６５を使用するのが望ましい。
【００４６】
また、前記本体筒部２０と耐荷体５０を、前記連結部を利用して結合する時に、連結部のニップル６０および前記耐荷体５０に挿入されたニップル６０とソケット７０が結合された部位にパッキン部４０を付加して、外部からのモルタルまたは水分等が前記本体筒部２０および耐荷体５０が連結部と結合された部分を通して前記本体筒部２０に流入されないようにし、腐食またはモルタルによる固着によって引張線８０を除去する引抜き作業時に、円滑に引張線８０が定着部または耐荷体５０から分離され得るようにする。前記パッキン部４０は、特に弾力性があるゴム素材を利用することが望ましい。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、モルタルまたは水分の流入を食い止めることができる多様な素材を利用することができる。
【００４７】
前記耐荷体５０は、鋳物を素材として、内部中心に引張線８０を挿入する形態の耐荷体を利用することが望ましい。既存の鋳物からなる耐荷体は、定着時に引張線を耐荷体の外部へ設置することにより、耐荷体と引張線が結合された外部を別途のベンディング処理をしなければならず、固定させる不便さがあったが、本発明に係る耐荷体５０は引張線を内部へ挿入する形態であるから、別途のベンディング処理を要しない。
【００４８】
また、本体筒部または定着部を内部に有する一体型耐荷体を利用するのが望ましい。以下、図８から図１２において、前記一体型耐荷体の実施例を詳細に説明する。
【００４９】
前記伸び量調節部３０は、前記本体筒部２０に挿入されて前記定着部と引張線８０が結合された中間に位置し、引張線８０の伸び量を調節する。伸び量調節の原理は、図４において詳細に説明する。
【００５０】
前記伸び量調節部３０は、スプリングまたはゴム弾性体から構成されることが望ましい。前記スプリングとゴム弾性体は、引張線に一定の引張力が作用する場合、既存に計算された量程度に圧縮して引張線の伸び量を補正することができるように製作される。
【００５１】
例えば、１０ｍの引張線に１０ｔｏｎの荷重がかかる場合、前記スプリングまたはゴム弾性体が２ｃｍ圧縮することができるように製作され、引張線にかかる荷重を調節する。
【００５２】
図６は、本発明に係る牽引部の部品構成図である。図６を参照すると、図示された牽引部１３０は、前記図３において詳細に説明した定着部の分割ウェッジ１２０と結合され、引張線を解体する時に引張線の反発力により分割ウェッジ１２０を牽引するためのものである。
【００５３】
図示された止めボス１４０と止めスプリング１５０は前記牽引部１３０に具備された穿孔に挿入され、前記牽引部１３０が引張線の解体時に作用する反発力により分割ウェッジを牽引した後、反発力の除去で分割ウェッジがスプリング１６０の弾性力により復帰されることを防止する。
【００５４】
図７は、本発明に係る定着部の引張線解体時に、牽引部の掛止を説明するための図面である。図７を参照すると、引張線８０の引張りにより、伸び量調節部３０が圧縮されて定着部と引張線８０が結合されてアンカーシステムに設置されている。引張線８０を除去する場合には、まず引張線に付与された荷重を除去すると、引張線８０には反発力が生じる。この反発力は牽引部１３０の後退を食い止めるスプリング１６０を圧縮して、圧縮と同時に分割ウェッジと結合されている牽引部１３０は後退する。この牽引部１３０の後退時に、牽引部に挿入されている止めボス１４０は、シリンダキャップ１００の内壁により突出が拘束された状態から、シリンダキャップ１００の内壁に形成された溝が位置したところまで牽引部１３０が後退すると前記拘束が解かれるようになるので、前記止めボス１４０を押していた止めスプリング１５０により前記止めボス１４０が突出する。その結果、止めボスは前記シリンダキャップ１００に形成された溝へ挿入される。これにより引張線８０の反発力が消えた後にもスプリング１６０の復元力による牽引力１３０の復帰を食い止めることができる。
【００５５】
結局、分割ウェッジの引張線に対する結束力は消え、引張線を定着部から除去することができる。
【００５６】
以下、図８から図１２では、本発明に係る一体型耐荷体を詳細に説明する。
【００５７】
図８は、本発明に係る包含型耐荷体の組立外観を示した図面である。
【００５８】
図８を参照すると、半分に分けられた包含型耐荷体８００と、前記包含型耐荷体８００に挿入されて定着部に結束される被覆に覆われた引張線８０および、前記半分に分けられた包含型耐荷体を結束して包含型耐荷体の分離を食い止めるベンディング線８１０からなる。
【００５９】
図９は、本発明に係る包含型耐荷体の一部分を示した図面である。図９を参照すると、同一の形態を有して二つの部分を結合して一つの包含型耐荷体をなす包含型耐荷体の一部９００は、内部にキャップが結合された本体筒部または定着部を収納することができる空間９２０と、引張線および連結部が挿入される空間９３０と、前記挿入された連結部が定着される掛止突部９４０および、前記包含型耐荷体の一部９００に、前記引張線、連結部およびキャップが結合された本体筒部または定着部が組立てられ、組立てられた後に前記包含型耐荷体の分離を食い止めるベンディング処理をするためのベンディング線８１０がかかるベンディングホーム９１０からなる。
【００６０】
図１０は、本発明に係る包含型耐荷体の断面図である。図１０を参照すると、伸び量調節部および定着部を有してキャップと結合された本体筒部３００が、ニップル６０とソケット７０からなる連結部、または図１０には図示されていないが前記ニップル６０とソケット７０が前記図３の一体型となった連結部６５と結合され、引張線と組立てられて包含型耐荷体８００に内包される。この際、モルタルまたは水分が、前記キャップが結合された本体筒部３００に流入することを防止するためのパッキン部４０を追加して組立てることが望ましく、このように組立てられた包含型耐荷体８００は、ベンディング線８１０により組立てられた包含型耐荷体８００を固定して分離するのを防止する。
【００６１】
前記図１０では、２本の引張線が挿入されて１組をなす包含型耐荷体の形態だけを図示したが、１本からなる形態もまた可能である。
【００６２】
図１１は、本発明に係る挿入型耐荷体の組立外観を示した図面である。図１１を参照すると、前記挿入型耐荷体１１００は、耐荷体を製作する際にキャップが結合された本体筒部３００または定着部を、側部から挿入することができるように空間が具備されて、一側に引張線８０を挿入することができる穿孔が具備される。
【００６３】
従って、図１１から理解できるように、キャップが結合された本体筒部３００または定着部は耐荷体１１００の側部に具備された空間に挿入され、前記挿入型耐荷体１１００に具備されて引張線が挿入される穿孔を通して挿入された引張線８０と結合される。
【００６４】
図１２は、本発明に係る挿入型耐荷体の断面図である。図１２を参照すると、伸び量調節部および定着部を有してキャップと結合された本体筒部３００が、ニップル６０とソケット７０からなる連結部、または図１２には図示されていないが前記ニップル６０とソケット７０が前記図３の一体型となった連結部６５と結合され、引張線と組立てられて挿入型耐荷体１１００に内包される。この際、モルタルまたは水分が前記キャップが結合された本体筒部３００に流入することを防止するためのパッキン部４０を追加して組立てることが望ましい。
【００６５】
前記図１２では、２本の引張線が挿入されて１組をなす挿入型耐荷体の形態だけを図示したが、一本からなる形態もまた可能である。
【００６６】
本発明の範囲は、前記各実施例に限定されるものではなく、添付した各請求項による定義される本発明の範囲内で、当業者により変形または修正され得る。
【００６７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、アンカーシステムに弾性伸張量を補正することができる伸び量調節部を具備したので、伸び量を同一にするための別途の引張がなくとも同時に全ての引張線を引張ることができてアンカーシステムの設置が簡便な効果があり、事前に計算された量に従って一定の長さのアンカーシステムの製作が可能であるから、同時に引張った時に作業効率および規格化を通した機械的信頼度を向上させることができる。また、牽引部の内部に止めボスと止めスプリングを具備してアンカーシステムの製作時に本体筒部の加工が簡便であることと、本体筒部の内側直径と挿入された定着部の直径との遊隔を最小化することにより、機械的信頼度を高めることができる効果がある。
【００６８】
同時に、本発明に係る耐荷体を包含型または挿入型とされる一体型耐荷体を使用したもとで、キャップが結合された本体筒部または定着部を内包または挿入して、地盤のアンカーシステムを挿入するための穿孔に該アンカーシステムを挿入する際に、前記キャップが結合された本体筒部または定着部が、挿入過程において外部から受ける衝撃から保護することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＵ−ターンアンカーシステムおよび除去式アンカーシステムの組立てられた形態を示した実施図である。
【図２】従来のアンカーシステムの引張時に、引張線にかかる荷重の差異を説明するための図面である。
【図３】本発明の実施例に係る伸び量調節アンカーシステムの構成図である。
【図４】本発明に係る伸び量を調節する原理を説明するための図面である。
【図５】本発明に係る伸び量調節部を説明するための図面である。
【図６】本発明に係る牽引部の部品構成図である。
【図７】本発明に係る定着部の引張線解体時に、牽引部の掛止を説明するための図面である。
【図８】本発明に係る包含型耐荷体の組立外観を示した図面である。
【図９】本発明に係る包含型耐荷体の一部分を示した図面である。
【図１０】本発明に係る包含型耐荷体の断面図である。
【図１１】本発明に係る挿入型耐荷体の組立外観を示した図面である。
【図１２】本発明に係る挿入型耐荷体の断面図である。

Claims

定着部、耐荷体および引張線からなるアンカーシステムにおいて、
内部に空間を形成して、前記耐荷体と結合する結合部を有する本体筒部と、
前記本体筒部に挿入されて伸び量を調節する伸び量調節部と、
前記本体筒部に挿入されて前記引張線と結合する定着部と、
前記本体筒部と耐荷体を結合する連結部および、
前記本体筒部の一側と結合されて一側を閉鎖するキャップ、とを有することを特徴とする、
伸び量調節アンカーシステム。
前記伸び量調節部は、
前記引張線にかかる荷重に従って一定の弾性係数を有するスプリングを有することを特徴とする、請求項１に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記伸び量調節部は、
前記引張線にかかる荷重に従って一定の弾性係数を有するゴム弾性体を有することを特徴とする、請求項１に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記本体筒部と前記耐荷体の結合時に、連結部位を通した外部から本体筒部への異物質の流入を食い止めるパッキン部を更に有することを特徴とする、請求項１に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記定着部は、
シリンダキャップの内側に溝を形成して、分割ウェッジと結合して引張線の後退時に分割ウェッジと共に後退する牽引部の内部に穿孔を形成し、前記牽引部の内部に形成された穿孔に前記シリンダキャップの内側溝にかかる止めボスと、前記止めボスを押し出す止めスプリングを有することを特徴とする、請求項１に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記分割ウェッジは、
シリンダの内壁と分割ウェッジの接触面が固着されることを防止するテーピング処理をするための接着テープを更に有することを特徴とする、請求項５に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記耐荷体は、
引張線を結束する前記キャップが結合された本体筒部または定着部を具備した空間に挿入して、引張線と結合することができる一体型の耐荷体としてなされることを特徴とする、請求項１に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記一体型の耐荷体は、
半円筒形態として内部に前記引張線が挿入され得る溝と、前記溝に連接部が挿入されて掛止するように形成された掛止突部と、前記キャップが結合された本体筒部または前記定着部を挿入し得る空間および、組立てられた耐荷体をベンディング処理するためのベンディング溝を有することを特徴とする、請求項７に記載の伸び量調節アンカーシステム。
前記一体型の耐荷体は、
引張線が挿入され得る穿孔と、前記連結部が挿入されて掛止するように形成された掛止突部および、前記耐荷体の側面に前記キャップが結合された本体筒部または前記定着部を挿入して前記引張線と結合し得る空間を有することを特徴とする、請求項７に記載の伸び量調節アンカーシステム。