JP5140747B2 - 拡孔支圧型アンカー構造 - Google Patents

Description

本発明は、拡孔支圧型アンカー構造に係り、より詳細には、穿孔ホールへ挿入される拡孔支圧型アンカーの打撃バーが穿孔ホール先端面と衝突すると同時に拡張羽が外部へ広げられつつ拡孔ホールの後方面に据置され、アンカーが地盤との結束力を高めて引張力の確保が容易であり、グラウトの前に仮引張りを通じて鋼撚線をぴんと張った直線状態にした後、グラウト液を注入してグラウトの品質を良好に維持し、引張りが安定的に行われるようにする拡孔支圧型アンカー構造に関する。

グラウンドアンカーは、使用期間及び目的に応じて永久構造物に適用される永久アンカーと、一般的に２年未満の期間に使用される仮設のアンカーに分類され、地盤への支持方式に応じて摩擦式、支圧式、複合式などに分類され、引張材のグラウトによる支持方式に応じて引張型、圧縮分散型、圧縮集中型などに分類される。

そして、引張材の種類と使用用途に応じて、ＰＣ鋼撚線アンカー、鋼棒アンカー、埋立式アンカー、除去式アンカーなどに分類される。

前記のように、グラウンドアンカー工法が様々に分類される最も重要な理由である引張力の確保のためには、地盤条件に合った施工方法及び資材の選定が行われなければならない。

現在、通常的に適用している施工の順序は、穿孔装備により穿孔（約１０５ｍｍ）された穿孔ホール内部にアンカー（長さ約１０〜３０ｍ）を挿入した後、グラウト（水＋セメント）して養生期間を経た後、構造物（壁体）とアンカーとを固定し、プレストレス（引張、約４０〜８０ｔｏｎ）を加えて安定させるという順で施工が行われている。

これは、純粋に穿孔の断面積とグラウトとの摩擦力のみで引張力を確保することになるので、地層が軟弱な場合には摩擦力が低下して引張力の確保が困難であるという関係から、過多な設計（数量の増加）や補完（変形）工法の併用等により工事期間の遅延や工事費の増大はもちろん、無理な施工により上部地盤の変位（ひび等）や崩壊などの危険要因が存在していた。

また、支圧式アンカーと呼ばれる岩盤層に適用される永久アンカーの種類があり、これは、他のアンカーよりも長さを短くしても引張力を確保できるという長所があるが、軟弱層では適用が不可能で、製品単価が非常に高価であり、施工中に追加工程を人為的に加えなければ効果が発揮されないという原理により、追加工程に対する作業者の忌避現象や、追加工程の排除により発生する問題等があり、わずかに命脈を維持しつつ適用されている実情である。

このように、従来は技術性や経済性が欠如しており、どのような地層でも円滑な施工性を確保することが困難であるという問題があった。

大韓民国公開１０−２００６−０１２２３４６号公報 大韓民国公開１０−２０１０−００２２７６７号公報 大韓民国公開１０−２００９−００３３２９０号公報 大韓民国特許１０−０６９６５８３号公報

本発明は、前記のような様々な問題点を考慮してなされたもので、その目的は、穿孔ホールの先端に形成された拡孔ホールの後方面へ拡張羽が強固に定着してグラウト前の仮引張りが可能であり、鋼撚線を張った後にグラウト液を注入して、グラウトの亀裂や破壊が発生せず、グラウトの品質が良好な拡孔支圧型アンカー構造を提供することにある。

前記のような目的を達成するために、本発明は、内部を貫通する貫通孔を有しつつ、先端外周面にネジ山を有する結合部を形成し、結合部の後方外周面にボルトが締結される支持バーが両側に形成された締結孔を形成し、締結孔の後方外周面には多数のアンカー体が締結されるよう締結突起が形成された締結溝により構成される躯体と；前記躯体の締結孔に挿入されて螺合され、上端にボルト孔が形成された柱部を形成し、柱部の下側に前面が外部に突出した突出部を形成し、後面の中間にはＯリング溝が形成され、下側に傾斜面を有する翼部により構成される拡張羽と；前記躯体の締結溝に挿設され、下側外周面にネジ山が形成された上側ケースと、上側内周面に固定ピンが形成された内部空間にウェッジとウェッジの上部に締結されたガイドバーとガイドバーの外周面に締結された弾性バネが装着された下側ケースからなるアンカー体と；前記アンカー体のウェッジに締結され、電線管により被覆されている鋼撚線と；前記躯体の先端に螺合され、前面中央に挿入孔を有するとともに外周面に傾斜面が形成され、内面後方にネジ山を有するとともに内部空間が形成されたキャップと；前記キャップの内部空間に設置され、拡張羽の前面に配置されて前方が尖成され後方中央にネジ山を有する締結溝が形成されたクサビと；前記クサビの後方締結溝に螺合され、中央にボルト孔が形成された円形板を形成し、ボルト孔に両端のネジ山が形成されたバーを締結してなる打撃バーにより構成する。

前記のような本発明は、次のような様々な効果がある。

第一に、構造が簡単で、拡張羽が従来よりも迅速に広がって拡孔ホールに固定設置が容易であるという効果を有する。

第二に、グラウト前に仮引張りを施して、鋼撚線を張った後にグラウトを施し、グラウトの品質を良好に維持して、引張りを安定的に進めることができるという長所がある。

第三に、拡張羽の広がりが安定的に行われると同時に、外部の環境により拡張羽が再び復帰することを遮断して、拡孔ホールに安定的に据置される効果がある。

本発明の構成全体を示した分解斜視図である。 本発明の構成が組み立てられた状態を示した斜視図である。 本発明の躯体の構成を示した断面図である。 本発明の躯体の構成を示した断面図である。 本発明の拡張羽の構成を示した斜視図である。 本発明のアンカー体の構成を示した分解斜視図である。 本発明のキャップの構成を示す斜視図である。 本発明のクサビの構成を示した斜視図である。 本発明の打撃バーの構成を示した斜視図である。 本発明の円形板の他の構成を示した断面図である。 本発明のバンド溝の構成を示した斜視図である。 本発明の躯体と拡張羽の他の構成を示した平面図及び斜視図である。 本発明の躯体と拡張羽の他の構成を示した平面図及び斜視図である。 本発明の他の構成の使用状態図である。 本発明の他の構成の使用状態図である。 本発明の使用状態を例示した図である。 本発明の使用状態を例示した図である。

以下、本発明を実施するための拡孔支圧型アンカーの構造について詳細に説明する。

添付の図面中、図１は、本発明の構成全体を示した分解斜視図、図２は、本発明の構成を示した断面図であり、図３以下は、本発明の各構成要素の斜視図及び断面図を示している。これら図面中、符号１００は、本発明の拡孔支圧型アンカーの本体を示している。

前記本体１００は、多数の拡張羽３０とアンカー体４０が締結される躯体１０と、内部に挿入溝７１を有し、躯体１０の前方面に螺合されるキャップ７０と、前記キャップ７０の挿入溝７１に設けられるクサビ８０と、前記クサビ８０の後方に螺合されるとともに先端に円形板９３が結合された打撃バー９０により構成する。

前記躯体１０は、円筒状に形成されており、先端外周面にネジ山１１を有する結合部１２が形成されており、内部には内部を貫通する円形の貫通孔１３が形成されている。

前記貫通孔１３は、添付の図３に示すように、後述するクサビ８０が挿入されるクサビ挿入部１３ａと、クサビ挿入部１３ａの後方には、グラウトホースが挿入されるホース挿入部１３ｂが形成されている。

そして、前記結合部１２の後方外周面には、一定角度（１２０°）ごとにボルト１４が締結されるようにボルト孔１５が貫通して形成された支持バー１６が上向きに突出して形成された締結孔１７を形成する。

前記締結孔１７には、拡張羽３０が締結され、その形態は、前方１７ａは拡張羽３０の翼部３５が挿入されるように幅を広く形成し、後方１７ｂは拡張羽３０の柱部３１が挿入されるように前方の幅よりも幅を狭く形成する。

また、前記支持バー１６の後方外周面に、添付の図４に示すように、多段からなり且つ一定角度（１２０°）ごとにアンカー体４０が締結されるように後方内周面に外部へ突出しつつＵ字状に係合顎部２１が形成された締結溝２０を形成する。

前記締結溝２０の係合顎部２１には、アンカー体４０の後方に形成された締結溝４８が締結されつつ、アンカー体４０が締結溝２０の内側に挿入される。

前記躯体１０の外周面には、多数の屈曲や凹凸及び孔を形成して使用する。これにより、グラウト液が躯体１０に形成された屈曲や凹凸及び孔に流入して養生されるため、拡孔支圧型アンカーが摩擦抵抗を多く受けて引張りを安定的に進めることができるようになる。

前記拡張羽３０は、添付の図５に示すように、柱部３１と翼部３５で構成されており、柱部３１は、上向きに突出するとともに上端にボルト１４が締結されるボルト孔３４が貫通しており、一側面は傾斜面３２を形成し、他側面は垂直面３３を形成する。

前記翼部３５は、柱部３１の下側面に形成され、前面には外部に先細りに突出した突出部３６を形成し、後面には中間部分にＯリング３９が挿入されるＯリング溝３８を有し、下側面の一部が前方に傾くように形成する。

また、前記拡張羽３０の翼部３５前面を拡孔ホールの後方面角の形態に応じて、直線状やラウンド状に形成し、拡張羽３０の翼部３５が拡孔ホールの後方面に密着結合されて、拡張羽３０の固定が完全になされるようにする。

前記拡張羽３０は、躯体１０の締結孔１７に挿入した後、支持バー１６のボルト孔１５と、拡張羽３０の柱部３１に形成されたボルト孔３４を一致させた後、ボルト１４を締結して回転可能に固定する。

前記躯体１０の締結孔１７に締結された３つの拡張羽３０は、添付の図２に示すように、翼部３５のＯリング溝３８を外部に露出するように挿入し、それぞれの拡張羽３０の両側面が互いに当接している状態でＯリング溝３８によりＯリング３９を締結し、拡張羽３０が互いに密着した状態を維持しつつ固定された状態になるようにする。

前記アンカー体４０は、添付の図６に示すように、上側ケース４１と下側ケース４５からなり、上側ケース４１は、下側外周面にネジ山４２が形成された結合突起４３が外部に突出している。

前記下側ケース４５は、上端内周面にネジ山４５ａを形成し、その下側内周面の一側面に前方に突出した固定ピン４６が形成された内部空間４７を備えている。
そして、外周面の下端には、中間部分に締結溝４８を有する締結突起４９を形成する。

前記下側ケース４５の内部空間４７は、３つに分割されており、上端の内周面に係合溝５１を有するとともに外周面にゴムＯリング５２が締結されているウェッジ５０が設けられる。

そして、ウェッジ５０の係合溝５１に、下端に係合顎部５３が形成されたガイドバー５４を挿設し、ガイドバー５４の外周面に弾性バネ５５を締結する。

次いで、上側ケース４１の結合突起４３に形成されたネジ山４２を、下側ケース４５の上端内周面に形成されたネジ山４５ａに結合してアンカー体４０が完成する。

前記鋼撚線６０は、中央に１本の素線と外面に６本の素線が互いに撚成され、その外面に、電線管６１を締結して使用する。
また、７本の素線からなる鋼撚線６０自体を２本以上設置して使用することができる。

前記キャップ７０は、添付の図７に示すように、内部に挿入溝７１を形成し、前面中央に円形の挿入孔７２と、後方内周面にネジ山７３を有しつつ、前方外周面には斜面７４を形成する。

前記キャップ７０の後方に形成されたネジ山７３により、躯体１０の結合部１２に形成されたネジ山１１を締結し、キャップ７０が躯体１０の前方に設けられるようにする。

前記クサビ８０は、添付の図８に示すように、前方が先細りに形成され、後方の中央内周面にネジ山８１が形成されたネジ溝８２を形成する。

前記クサビ８０は、キャップ７０の内部に形成された挿入溝７１に挿入され、後方面のネジ溝８２に添付の図９に示すように打撃バー９０を螺結する。

前記打撃バー９０は、両端にネジ山が形成された円形バー９１の形態で構成され、その一側端には中央にネジ孔９２が形成された円形板９３を螺合し、その他側端はクサビ８０の後部面に形成されたネジ溝８２に螺合する。

前記打撃バー９０の円形板９３は、添付の図１０に示すように、前方面に先細りに外部に突出した円錐形突出部９３ａを形成する。

前記円錐形突出部９３ａは、拡孔ホール２の先端面に打撃されるとともに、地面の中に打ち込まれて拡孔支圧型アンカー１００が安定的に固定される。

そして、本発明は、添付の図１１に示すように、躯体１０の外周面に薄い鉄板で構成される鉄バンドが締結されるバンド溝１９を形成する。

これにより、躯体１０の締結溝２０に挿入されたアンカー体４０が外部に離脱されることを防止することになる。

また、多数の鋼撚線が締結された躯体１０の後方外周面に長手方向に長く弾性バネや鉄筋などを補強設置して短い定着長の長さを補完することになる。

前記のような本発明の躯体と拡張羽の他の構成を添付の図面に基づいて説明すると、以下のとおりである。

添付の図１２に示すように、躯体１０の締結孔１１０を、上下に横長に形成された上下溝１１１と、中間部分に上下よりも短く形成された中間溝１１２で形成する。

前記拡張羽１２０は、添付の図１３に示すように、上下両側が外部に突出した補強顎部１２１が形成され、中央部分の前面が前方に突出した突出部１２２が形成されている。そして、前記突出部１２２の両側面には、ガイド溝１２３が形成されている。

前記拡張羽１２０の側面の形態は、締結孔１１０の形態と同一に形成されており、締結孔１１０に挿設された拡張羽１２０は、突出部１２２のガイド溝１２３に締結されたボルトの案内を受けつつ左右に移動することになる。

前記拡張羽１２０は、添付の図１４及び図１５に示すように、躯体１０の締結孔１１０に挿入した後、ガイド溝１２３にボルト１４を締結して固定する。
次いで、前述のように、クサビ８０が拡張羽１２０の前方に位置するように設置する。

このような状態で、クサビ８０の後方に設けられた打撃バー９０の円形板９３が穿孔ホールの先端に当接して衝撃を受けることになると、クサビ８０が前方に進みつつ拡張羽１２０を押しながら通過するようになる。

このとき、拡張羽１２０が締結孔１１０の外部に排出されつつ広げられるようになり、クサビ８０の外周面が躯体１０のクサビ挿入部１３ａの内周面と密着して拡張羽１２０が外部の環境により内部に戻ることを遮断することになる。

前記のような本発明は、添付の図１６及び図１７に示すように、まず、風化岩や、弱い岩盤及び普通岩以上の岩盤にハンマービットを利用して穿孔ホール１を垂直又は斜めに形成し、穿孔ホール１の先端を拡孔して拡孔ホール２を形成する。

前記穿孔ホール１に、本発明の拡孔支圧型アンカー１００を挿入すると、拡孔支圧型アンカー１００の重さと穿孔ホール１の角度により滑るように降下してから、躯体１０の先端に設けられた打撃バー９０の円形板９３に形成された円錐形突出部９３ａが拡孔ホール２の先端底面３と当接しつつ衝突するとともに、地面の中に打ち込まれることとなる。

このとき、打撃バー９０の後方に螺合されたクサビ８０が上側へ垂直移動しながら、クサビ８０の尖った部分が、互いにゴムＯリング３９に連結されている３つの拡張羽３０の中央部分に入り込みつつ上側へ移動すると同時に、拡張羽３０が上側のボルト孔１５を中心に外部に広がりつつ翼部３５が開かれるようになる。

そして、クサビ８０の外周面が躯体１０のクサビ挿入部１３ａの内周面に密着結合されていて、外部に開かれた拡張羽３０が再び内部に戻ることを遮断することになる。

このように、拡張羽３０が躯体１０の締結孔１７の外部に広がった状態で、アンカー体４０に締結された鋼撚線６０を上側へ引っ張ると、拡張羽３０の翼部３５が広げられた状態で持ち上がって拡孔ホール２の後方面４に引っかかることになる。

そして、鋼撚線６０を仮引張りして、穿孔ホールで弛んでいる鋼撚線６０が張られた状態を維持した後にグラウトを施し、グラウトの品質が良好な状態を維持するとともに、鋼撚線の緊張力が安定的に行われるようにする。

１００：本体
１０：躯体
１１，４２：ネジ
１２：結合部
１３：貫通孔
１４：ボルト
１５：ボルト孔
１６：支持バー
１７：締結孔
１９：バンド溝
２０：締結溝
２１：係合顎部
３０，１２０：拡張羽
３１：柱部
３２：傾斜
３４：ボルト孔
３５：羽部
３６：突出部
３８：Ｏリング溝
３９：Ｏリング
４０：アンカー体
４１：上側ケース
４３：結合突起
４６：ピン
４８：締結溝
４９：締結突起
５０：ウェッジ
５１：係合溝
５３：係合顎部
５４：ガイドバー
５５：弾性バネ
６０：鋼撚線
６１：電線管
７０：キャップ
７１：挿入溝
７２：挿入孔
７４：斜面
８０：クサビ
８２：ネジ溝
９０：打撃バー
９２：ネジ孔
９３：円形板
１１０：締結孔
１２１：補強顎部
１２２：突出部
１２３：ガイド溝

Claims (7)

1. 内部を貫通する貫通孔を有しつつ先端外周面にネジ山を有する結合部を形成し、結合部の後方外周面にボルトが締結される支持バーが両側に形成された締結孔を形成し、締結孔の後方外周面には多数のアンカー体が締結されるように係合顎部が形成された締結溝からなる躯体と；
   前記躯体の締結孔に挿入されて螺合され、上部にボルト孔が形成された柱部を形成し、柱部の下側に前面が外部に突出した突出部を形成し、後面の中間にはＯリング溝が形成され、下側に傾斜面を有する羽部に構成される拡張羽と；
   前記躯体の締結溝に挿設され、下側外周面にネジ山が形成された上側ケースと、上側内周面に固定ピンが形成された内部空間にウェッジとウェッジの上部に締結されたガイドバーとガイドバーの外周面に締結された弾性バネが装着された下側ケースからなるアンカー体と；
   前記アンカー体のウェッジに締結され、電線管で被覆されている鋼撚線と；
   前記躯体の先端に螺合され、前面の中央に挿入孔を有しつつ、外周面に傾斜面が形成され、内面後方にネジを有しつつ内部空間が形成されたキャップと；
   前記キャップの内部空間に設けられ、拡張羽の前面に位置するとともに、前方が尖成され、後方の中央にネジ山を有するネジ溝が形成されるクサビと；
   前記クサビの後方の締結溝に螺合され、中央にボルト孔が形成された円形板を形成し、ボルト孔に両端にネジ山が形成されたバーを締結してなる打撃バーからなることを特徴とする拡孔支圧型アンカー構造。
2. 前記躯体の外周面に多数のバンド溝が形成されたことを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。
3. 前記躯体の締結孔を、上下に横長に形成された上下溝と、中間部分に上下よりも短く形成された中間溝とで形成し、
   前記締結孔に上下両側が外部に突出した補強顎部が形成されるとともに中央部分の前面が前方に突出した突出部を有し、突出部の両側面にはガイド溝が形成された拡張羽が締結されることを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。
4. 前記躯体の外周面に屈曲や凹凸及び孔を形成してグラウト液が躯体に強固に定着され、摩擦抵抗を多く受けるようにすることを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。
5. 前記打撃バーの円形板は、前面が前方に突出した円錐形突出部が形成されることを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。
6. 前記拡張羽の羽部前面に直線状又はラウンド状に形成して拡孔ホールの後部面に密着結合されるようにすることを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。
7. 多数の鋼撚線が締結された躯体の後方外周面に、長手方向に長く弾性バネや鉄筋を補強設置することを含む請求項１記載の拡孔支圧型アンカー構造。