KR0167354B1 - 지반정착시스템 - Google Patents

Abstract

지반앵커는 탄성바이어스(resilient biss)에 대하여 U 또는 V형상으로 절접한 평앵커플테이트(flat anchor plate)(10)와, 그 앵커플레이트를 절접상태로 이탈할 수 있게 보호지지함과 동시에 그 앵커플레이트를 지반(17)으로 타입(driving)하는 수단과, 그 판스프링이 개방되어 그 다음의 뽑아내기(extraction)를 저지하도록 보호지지수단을 이탈시키는 수단으로 구성한다.

Description

지반 정착 시스템

본 발명은 가요성 앵커 라인(anchor line)의 일단부가 지반 앵커(ground anchor)에 고착되고, 그 라인의 타단부가 물체에 고착되고, 지반 앵커가 때려박음 공구(driving tool)에 의해 지반에 강제적으로 박힘으로써 물체가 지반에 정착되는 타입의 지반 정착 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은, 예를 들어 하상(river bed) 또는 해상(sea bed)에 합성 엽상체(frond)의 매트를 정착시킬 때 수중에서 사용할 수 있다.

이러한 시스템에서, 일단 지반에 때려박힌 앵커가 뽑혀짐에 저항하는 것이 중요하다. 예를 들어, 앵커가 지반에 때려박혀지는 동안 채널(channel)을 형성하는 평판(flat plate)의 형상인 경우에, 채널을 가로질러 평판을 경사시키기 위한 수단이 일반적으로 요구되어야 하고, 그렇지 않으면 앵커 라인이 인장될 때 평판은 채널 위로 간단히 당겨질 것이다.

그러나, 평판으로부터 돌출하여 채널의 측면들과 결합하는 플랩(flaps), 미늘(barb), 또는 비늘과 같은 고착부 또는 이동부(moving parts)의 추가가 항상 필요하다. 이러한 돌출부는 필연적으로 앵커의 구조를 복잡하게 하여 지반에 앵커를 때려박을 때 앵커의 통과에 불필요한 저항을 제공한다.

평판은 때려박음 공구를 수용하기 위한 소켓의 형태 또는 위치 설정 핀을 필요로 하고, 이것은 외부 돌출부의 수를 더욱 증가시킨다. 이러한 평판의 정확한 작동은 이동부와 관련된 힌지 내에 수집하는 토양에 의해 종종 방해를 받는다.

따라서, 외부 돌출부 또는 이동부가 없지만 일단 지반에 박혀지면 뽑혀짐에 저항할 수 있는 지반 앵커를 제공하는 것이 유익하다.

본 발명에 따르면, 복원력에 대항하여 U 형상 또는 V형상으로 접철된 일반적 앵커 평판 장치와, 평판 장치가 지반으로 때려박혀지는 동안 앵커 평판 장치를 접철된 상태로 해제가능하게 보유 지지하기 위한 수단과, 추후의 뽑혀짐에 저항하기 위하여 평판 장치를 전개시키도록 상기 보유지지 수단을 해제시키기 위한 수단이 제공된다.

접철식 앵커 평판 장치에는 가요성 앵커 라인의 일단부가 고착되는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 앵커 라인은 앵커 평판 장치로부터 이격되어 지면에 접촉하는 정지 부재와 합체하여, 정지 부재가 지면에 접촉할 수 있는 깊이에 앵커가 도달할 때 앵커의 계속적 하향 이동은 앵커 라인을 연장시키고 해제 기구(release mechanism)를 작동시킨다.

다른 일 실시예에서, 해제 기구는 앵커 라인과 나란히 앵커로부터 상방으로 연장하는 별도의 해제 라인에 의해 작동된다.

앵커 라인이 웨브(web), 스트랩(strap) 또는 테이프(tape)의 형태인 것이 바람직하고, 접철식 U 또는 V 형상 앵커 평판의 대향 내측면의 각각에 독자적으로 고착되어 있다.

앵커를 지반에 하향으로 때려박기위한 때려박음 공구는 접철식 U형 또는 V형 앵커 장치의 두 개의 대향 내측면 사이에 삽입되는 것이 바람직하고, 앵커 라인과 나란히 상방으로 연장한다. 그러므로, 앵커는 지반을 향한 앵커의 하향 이동을 방해하는 돌출부, 힌지 또는 다른 장치가 없는 매끄럽고 완만한 외부 윤곽(external profile)을 가진다. 접철식 평판(folded plate)의 사용은 평판이 갑자기 전개될 때 앵커의 유효 면적을 증가시킨다.

때려박음 공구는 예를 들어 공기압식 해머(pneumatic hammer)에 부착된 긴 샤프트(elongate shaft)로 구성되고, 접철 앵커 장치의 각각의 부분과 결착하기 위한 다수의 때려박음면을 가진 장치 내에서 종단한다.

일반적으로 앵커 평판 장치는 단일 연속 시트 또는 플레이트로 구성되는 것이 바람직하고, 평판 스프링(flat plate spring)에 의해 복원력을 제공하는 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 앵커 평판 또는 시트 자체가 스프링을 형성한다. 대안으로, 각각의 평판 스프링은 앵커 시트 또는 평판에 고착되고 접철선을 중심으로 하여 대칭적으로 설정되어 있다. 다른 형상의 스프링, 예를 들어 판 스프링(leaf spring)도 사용될 수 있다.

일반적으로 앵커 평판 장치는 서로 힌지되거나 V형상으로 접철되는 평판 스프링의 각각의 내외측면에 각각 접속되는 두 개의 평판으로 구성된다.

실시예에 의한 첨부도면에서,

제1도는 본 발명을 구체화시키는 앵커 시스템의 개략적인 정면도이다.

제2도는 해제 기구의 작동을 도시한 제1도와 동일한 단면도이다.

제3도는 갑자기 전개되어 경사 상태에 있는 앵커를 도시한 개략적인 측면도이다.

제4도는 앵커를 U형상 구조로 접철시키기 전의 앵커의 측면도이다.

제5도는 U형상 구조로 접철된 제4도의 앵커를 도시한 도면이고, 앵커 라인 부착과 보유 기구가 도시된다.

제6도는 탄성에 의해 개방된 제5도의 앵커의 개략도이다.

제7도는 때려박음 공구를 삽입한 제4도의 앵커의 개략도이다.

제8도는 제2도와 동일하나 다른 해제 기구를 가진 개략적인 정면도이다.

제9도는 제8도의 해제 기구의 측면도이다.

제10도는 앵커 평판 선단의 3개의 다른 구조를 도시한 상세도이다.

도면들을 참조하면, 앵커 평판(10)이 가요성 앵커 라인(11)의 일단에 고착된 지반 정착 시스템이 도시된다. 앵커 라인(11)은 직조된 선형 복합 재료된 웨브 또는 테이프로 구성되어 있다.

장방형 평판(10)은 제4도에 도시된 바와 같이 처음에는 평편하지만 중앙 횡단 접철선(central transverse fold line)(12) 부근에서 U 형상 구조로 단조되고 접철된다. 앵커 평판에는 U 형상 구조의 대향 내측면의 각각에 형성되어 있는 앵커 라인 부착점(13, 14)이 포함되어 있다. 접철을 보조하기 위하여, 금속의 일부는 접철선을 따라 바람직하게 절취되어 평판의 아래쪽에 홈형 레일(gulley)(25)을 형성한다.

앵커 평판(10)는 복원력에 대항하여 U 형상 구조로 접철된다. 제5도와 제6도에는 이러한 경향을 제공하도록 사용될 수 있는 두 개의 다른 형상의 보조 스프링이 도시된다. 제5도에는 굽힘판 스프링(bent leaf spring)(15)이 도시되고, 제6도에는 평판 스프링(16)이 도시된다. 다른 대안은 평금속 스프링(flat metal spring)으로서 앵커 평판 자체를 형성하는 것이고, 이 경우에는 보조 스프링 기구를 필요로 하지 않는다. 그러나, 평판의 두께는 원래의 상태로 복귀할 수 있도록 감소될 것이고, 평판은 예를 들어 전체적으로 탄소강으로 형성될 수 있다. 이와 같은 평판의 전단은 내마모성이 높은 합성재의 외부 피복(outer coating) 또는 제10도에서 3개의 다른 구조로 도시된 바와 같이 주 앵커 평판에 접합 또는 고착된 성형의 경금속판 또는 보호판(33)에 의해 보호되는 것이 바람직하다.

평판은 평판의 양측면과, 상기 부착점(13, 14)에 각각 고착된 웨브 부착 스트랩(web attachment straps)(11a, 11b)을 관통하는 시어핀(shear pin)(17)에 의해 복원력에 대항하는 U형상 구조로 유지된다.

때려박음 공구 스피곳(driving tool spigot)(18)의 분기단 구역(bifuracted end section)(19)은 제1도에 도시된 바와 같이 접철된 앵커 평판(10)에 삽입되고 시어핀(17)에 양다리로 걸쳐진다.

앵커 라인(11)은 웨브가 소정 깊이 이상으로 때려박혀지는 것을 방지하는 원형의 디스크 형상인 외부 돌출 웨브 정지 부재(outwardly projecting web stop)(20)와 합체된다. 따라서, 앵커 평판이 제1도에 도시된 위치에 도달될 때, 제2도에 도시된 위치까지 때려박음 공구 스피곳(18)의 계속적 하향 이동은 앵커 라인(11)을 강제로 신장시킨다. 앵커 라인이 신장함에 따라 앵커 평판이 제3도 및 제6도에 도시되고 제5도에서 점선으로 도시된 바와 같이 위쪽으로 벌려지는 개방 위치로 복원하도록 전단시키기에 충분한 힘이 시이핀(17)에 가해진다. 핀(17)의 전단은 때려박음 공구의 분기단 구역(19)의 다리부(bridging portion)(21)에 대항하여 발생하는 것이 바랍직하다. 따라서, 다리부(21)는 앵커 평판의 상단 모서리의 아래에서 하방으로 만곡하도록 제1도와 제2도에 도시된 것에 마주하여 곡면을 형성한다. 앵커 라인(11)이 부착점(13, 14)과 시어핀(17) 사이에서 신장함에 따라 시어핀(17)의 전단 작용을 보조하도록 시어핀(17)은 때려박음 공구의 다리부(21)에 대항하여 상방으로 힘을 받는다.

앵커 라인이 실제로 신장할 수 없는 경우에는, 해제 기구의 다른 형태가 사용될 수 있다. 리벳 핀(rivet pin)(17)대신에 예를 들어, 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 평판(10)의 내측 대향면에 각각의 수평형 지지 걸이 구멍(horizontal retaining eye )(30a, 30b)이 제공되고, 수직 분할 핀(vertical split pin)(31)이 서로 중첩하고 있는 두 개의 걸이 구멍을 관통함으로써 평판은 접철된 U 형상 구조로 유지된다. 이렇게 체결시키는 핀은 앵커 라인(11)과 나란히 상방으로 연장하는 해제 라인(release line)(32)에 연결될 수 있다. 앵커 평판이 필요한 깊이까지 때려박혀질 때 수직 분할 핀을 제거하기 위하여 해제 라인(32)을 잡아당긴다.

해제 라인(32)이 앵커 라인(11)의 내측면에 고착된다면, 이러한 형태의 해제는 연장가능한 앵커 라인과 함께 사용될 수 있으며, 따라서 제2도에 도시된 실시예에서 앵커 라인의 신장은 해제 라인을 인장시키고 핀(31)을 제거한다.

제7도에 도시된 바와 같이, 때려박음 공구 분기단 구역(19)의 각각의 분가지(prong)(22)는 U 형상의 앵커 평판(10)의 각각의 상부 모서리를 내리누르는 한 쌍의 대향 견부(opposed shoulders)(23, 24)를 수반한다. 때려박음 하중이 4개의 견부(23, 24)와, 접철선을 따라 앵커 평판과 결합하는 분가지의 기부에 분산되는 동안 분가지(22)는 앵커 평판의 정렬(alignment)을 유지하도록 돕는다.

위에서 설명한 앵커 시스템은 앵커 평판(10)이 하상(river bed) 또는 해상(sea bed)으로 때려박혀지고 때려박음 공구가 다이버(diver)에 의해 이송되는 수중에서 사용하는 데 특히 적합하다. 앵커 라인의 타단부는 영구적으로 견고한 사주(consolidated sand bank)를 생성하는 합성 엽상체의 매트(mat)에 고착시켜 지지 구조물을 중심으로 하여 그 해상 또는 하상의 세굴(scouring)을 방지할 수 있다.

Claims (11)

1. 가요성 앵커 라인의 일단부에의 앵커 장치는 지반으로 강제 때려박히고, 라인의 타단은 정착되고자 하는 물체에 고착되는 형식의 지반 앵커에 있어서, 상기 앵커 장치는 복원력에 대항하여 U 형상 또는 V형상으로 접철된 앵커 평판 장치와, 앵커를 지반으로 때려박음시키는 동안 접철 상태인 앵커 평판 장치를 해제가능하게 보유 지지하는 수단과, 앵커 평판 장치가 탄성으로 전개되어 추후의 뽑혀짐에 저항하도록 상기 보유지지 수단을 해제 시키는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
2. 제1항에 있어서, 해제 수단은 지반으로 때려박혀지는 앵커 라인의 소정 길이에 응답하여 작동되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
3. 제2항에 있어서, 앵커 라인은 연장기능하고, 지면 접촉 정지 부재를 더 구비하여, 앵커가 정지부재를 지면에 접촉시키도록 야기시키는 깊이에 도달할 때 지반 앵커의 추가 하향이동은 앵커 라인을 연장시키고 해제 기구를 작동시키는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
4. 제2항에 있어서, 보유지지 수단은 앵커 라인을 관통하는 시어 핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
5. 제1항에 있어서, 해제 수단은 앵커 라인과 나란히 앵커 평판 장치로부터 상방으로 연장하는 독립적인 해제 라인에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
6. 제5항에 있어서, 보유지지 수단은 해제 라인의 일단에 고착되고, 접철식 앵커 평판 장치의 대향 내측면 사이의 링크를 관통하는 고착 핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 앵커 평판 장치는 U 또는 V 형상 구조로 횡방향 접철된 단일 장방형 시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
8. 제7항에 있어서, 복원력을 제공하도록 접철 시트의 내측면에 고착된 보조 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
9. 제7항에 있어서, 시트는 평판 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 앵커.
10. 물체를 하상 또는 해상에 정착시키는 방법에 있어서, 가요성 앵커 라인의 일단부에 상기 물체를 고착시키는 단계와, 복원력에 대항하여 U 또는 V 형상 구조로 접철된 앵커 평판 장치를 상기 앵커 라인의 타단부에 고착시키는 단계와, 접철된 앵커 평판의 대향 내측면 사이에 때려박음 공구를 삽입시키는 단계와, 평판을 지반으로 때려박는 동안 앵커 평판을 접철된 상태로 보유 지지하는 단계와, 추후의 뽑혀짐에 저항하기 위하여 평판 스프링이 개방하도록 보유지지 수단을 해제시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 앵커 평판을 지반으로 때려박을 때 U 또는 V 형상 평판의 최상단과 때려박음 공구의 돌출부를 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.