KR100295467B1 - 해체 가능한 가설지반 앵커체 및 인장재 해체공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해체 가능한 가설지반 앵커체 및 인장재 해체공법에 관한 것으로, 내주면 상측에 분리 걸림벽이 형성되고, 상기 상측 분리 걸림벽의 중간부에 중앙통공이 형성됨과 아울러 복수개의 외통공이 방사상으로 형성되며, 상기 중앙통공의 내주면 상측부에 걸림턱이 형성되는 실린더와, 상기 외통공의 상측부에 삽입되어 인장재를 체결하는 복수개의 앵커긴장용 인장재 결속콘과, 상기 실린더의 중앙통공에 삽입되고 원통형으로 형성됨과 아울러 내부 상측에는 테이퍼형 삽입부가 형성되며 내부 하측에는 안내부가 형성되는 중심재와, 상기 중심재의 테이퍼형 삽입부에 삽입되고 인장재가 삽입되어 체결되는 인장재 삽입공이 구비되는 앵커해체용 인장재 결속콘과 앵커 해체용 인장재 결속콘에서 인장재를 분리시키기 위해 사용되는 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재, 그리고 실린더의 하부에 위치해 인장재의 통로를 만들어주고 외부로부터 수분, 모르타르 등이 실린더 내부로 침투하는 것을 막아주는 하덮개와 실린더의 상부에 결합되어 결속콘의 축방향 이탈을 막아주는 상덮개가 있고, 실린더의 상부에서 외부로부터 침투하는 수분, 모르타르 등을 막아주는 캡, 그리고 실린더 및 하덮개와 결합되어 인장력을 지반에 전달하는 내하체로 구성된다.
또한, 본 발명의 인장재 해체공정은 앵커해체용 인장재의 인발력에 의해 중심재가 앵커긴장용 인장재 결속콘에서 발생하는 압력을 이기고 걸림턱을 파단시키며 제 자리에서 이탈하는 걸림턱 파단과정과, 중심재의 앵커해체용 인장재 결속콘이 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재와 접촉된 후 앵커해체용 인장재 결속콘으로 부터 인장재가 분리되는 인장재 분리과정과, 인장재들을 인장기를 이용해 인장함으로써 지상으로 발출해내는 해체과정을 행함에 의해 인장재를 해체하도록 되어 있다.
이러한 본 발명은 조립이 간편하면서도 조립 후에 주변 몰타르와 상관 없이 결속콘의 해체로 인장재를 완벽하게 지상으로 발출 가능하게 하고, 정확한 인장력의 제공으로 공사 안정성을 크게 확보할 수 있는 것이다.
더욱이, 인장재 해체공정시 앵커해체용 인장재의 인발력에 의해 중심재를 지탱하던 걸림턱이 파단되고, 중심재의 앵커해체용 인장재 결속콘이 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재에 접촉된 후 인장재가 앵커해체용 인장재 결속콘으로 부터 분리되는 매우 단순한 동작으로 인장재가 발출되도록 되어 있으므로 작업이 용이하고, 작업 시간이 크게 단축되며, 종래 중심재를 파단 절개시켜 인장재를 분리한 것에 비하여 매우 적은 인발력으로 발출시킬 수 있으므로 인발장치도 간소화되는 이점이 있을 뿐아니라, 인장재 해체시 인장재들이 순간적으로 급하게 뽑히지 않고 결속콘 및 중심재로 부터 서서히 이탈되면서 뽑히게 되므로 안전사고의 위험을 완벽하게 방지할 수 있는 이점이 있다. 그리고, 중심재의 형상도 간단하여 중심재의 제조도 매우 간편 용이한 이점이 있다.
Description
본 발명은 건축, 토목 구조물 공사에서 지하연속벽의 건설시에 앵커공법 시공후 지하에 타설된 가설앵커를 공사 완료후에 용이하게 해체하여 제거할 수 있는 해체 가능한 가설지반 앵커체 및 인장재 해체공법에 관한 것이다.
일반적으로 영구지반앵커는 지하수 침출지, 경사지, 지진 발생지 등에 건축물이나 탑시공시 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치하는 앵커이고, 공사완료후 제거하는 지하 고정구조물로는 가설지반앵커가 있는 바, 본발명은 가설지반앵커에 관한 것이다.
고층건물, 지하철 기타 대형구조물의 지하구조물을 건설함에 있어서, 지하로 깊이를 더해가면서 주변에 H 빔을 수직으로 고정하고 대형의 괴목을 이용하여 토류벽 또는 지수벽을 형성하게 된다. 이 경우에 횡으로 설치된 횡판류가 받는 주위의 토압은 지하로 들어감에 따라 수백톤에 이르는 압력을 받게 되며 결국 토류벽 등이 압력을 견딜 수 없어서 붕괴되고 마는 대형사고의 원인이 되고 있다. 이에 토류벽의 붕괴를 막기 위해 대형의 H 빔을 이용하여 굴착한 지하공간에 양편의 토류벽을 가로, 세로로 연결하는 복잡한 구조의 강제 지보공을 설치하기도 한다. 그러나 이러한 강재 지보공은 격자로 설치된 강제 비임의 구조물들로 인하여 공사 장비의 원활한 시공의 장애요인이 되어서 작업 능률의 저하와 공사기간의 연장, 공사비용의 상승, 막대한 철재 낭비 등의 그 유용성에도 불구하고 많은 문제를 가지고 있다.
또 다른 시공법인 지하연속벽 시공법은 벽체의 표면이 불규칙하고 표면의 다듬질이 필요한 단점이 있고 이 경우에 소음과 분진 등의 공해 요인이 되기도 한다. 그러므로 앵커공법에 의한 연속벽의 시공이 많이 채용되고 있다.
미합중국특허 제4,592,178호는 복수의 날개형아암을 피봇팅되게 하여 굴삭공내의 암이 펼쳐져 앵커기능을 갖게 하며, 미합중국특허 제4,832,535호에서는 앵커기능을 갖는 공법도 제공되고 있으나 형성된 앵커용 인장재는 그대로 잔류하므로 공사 완료후 심각한 문제로 대두될 수 있는 것이다.
일본특허 공고 평3-77,891호와 평2-5,206호에서 제공하는 제거식 앵커는 중앙에 분리제거 가능한 심재를 굴삭공내로 박고 그 주위에 다양한 형태의 인장재 체결 구조물을 스페이서를 매개로 일체화하여 앵커링한 다음 중앙의 심재를 제거하면 스페이서와 인장체결구조물간의 체결구조가 파괴되어 인장재를 인발제거할 수 있는 방법이 제공되고 있다. 그러나, 중앙심재를 중심으로 스페이서 및 인장재 체결구조물 간의 결합을 강하게 유지할 수 없으므로 설치후 자연적으로 해체되어 기능이 상실되고 있으며, 일본국 특공 평3-77891호는 테이퍼콘부를 갖는 심재와, 그 주위에 위치하여 선단이 테이퍼콘부의 긴장재홈에 끼워맞춰 주도록 하는 긴장재, 그리고 이들 테이퍼콘부의 각편 사이에 위치하는 공동재로 구성되어 있어 테이퍼콘부를 앵커의 전길이에 걸쳐 당겨올림으로써 긴장재는 전장에 걸쳐 공동공내에 압출되어져 그라우트재의 구속으로부터 해방되어 앵커제거가 가능하도록 한 것이다. 일본국특공 평2-5206호는 언본드타입의 심재, 심재주위에 위치하여 심재가 제거되는 경우 분해하도록 복수의 코아에 의하여 되는 스페이서, 심재와 스페이서 외주에 위치하도록 한 긴장재로 구성된 것으로서 심재를 제거하면 스페이서가 붕괴되어 이것에 결합되어 있던 긴장재가 제거될 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 이같은 경우에 스페이서 등에 일측벽만 긴장재가 부착되어져 있어 횡토압력을 충분히 견딜 수 있도록 긴장재를 인발하기에 부족하며, 굴삭공내에 이들 앵커체를 내삽하기 위하여 앵커체를 조립하더라도 이들의 조립형태를 유지한채 굴삭공내로 삽입고정하는 과정이 여의치 아니함을 물론 주변의 몰타르와 접착되어 일체화되므로 잘 분리되지 아니하여 실제 시공현장에서 적용되지 못하는 이론적 고안에 머무르고 있는 실정이다.
본 발명자는 상기한 바와 같은 단점을 개선하기 위하여 중앙에 앵커해체용 인장재 결속콘을 원추형 중심재의 중앙에 배치하고 그 외주면을 따라 스페이서들을 배치한 다음 앵커긴장용 인장재 결속콘을 빈틈 없이 배열하여 일체화한 해체 가능한 앵커체를 개발하여 국내 특허출원 제93-7,616호, 제97-36,215호에 선출원한 바 있다. 이러한 앵커체는 중앙의 앵커해체용 인장재 결속콘만 제거시켜주면 앵커긴장용 인장재의 긴장력에 의하여 스페이서가 내부로 무너져 내려 지지구조가 해체되므로 주변의 앵커긴장용 인장재 결속콘을 진동 또는 인장시켜 주어 결속콘의 체결력이 해제되어 인장재를 지상에서 용이하게 인발제거할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 이러한 선출원 발명도 인장재를 해체하는 과정에서 중심재를 중심재 디바이더에 의해 절개시켜 인장재를 해체하는 것이므로 매우 큰 인발력이 요구되고, 이에 따라 대용량의 인발장치가 필요할 뿐아니라, 작업이 어렵게 되고, 중심재가 파단되는 순간에 인장재가 순간적으로 급격히 뽑히게 되므 작업 안전성이 다소 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 제반 결함 및 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 건축, 토목 구조물 공사에서 지하연속벽의 건설시에 앵커공법 시공후 지하에 타설된 가설앵커를 공사 완료후에 간단용이하게 그리고 안전하게 해체하여 제거할 수 있는 해체 가능한 가설지반 앵커체 및 인장재 해체공법을 제공하고자 함에 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명 해체 가능한 가설지반 앵커체는 내주면 상측부에 분리 걸림벽이 형성되고, 상기 상측 분리 걸림벽의 중간부에 중앙통공이 형성됨과 아울러 복수개의 외통공이 방사상으로 형성되며, 상기 중앙통공의 내주면 상측부에 걸림턱이 형성되는 실린더와, 상기 외통공의 상측부에 삽입되어 인장재를 체결하는 복수개의 앵커긴장용 인장재 결속콘과, 상기 실린더의 중앙통공에 삽입되고 원통형으로 형성됨과 아울러 내부 상측에는 테이퍼형 삽입부가 형성되며 내부 하측에는 안내부가 형성되는 중심재와, 상기 중심재의 테이퍼형 삽입부에 삽입되고 인장재가 삽입되어 체결되는 인장재 삽입공이 구비되는 앵커해체용 인장재 결속콘과 인장재 결속콘에서 인장재를 분리시키기 위해 사용되는 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재, 그리고 실린더의 하부에 위치해 인장재의 통로를 만들어주고 외부로부터 수분, 모르타르 등이 실린더 내부로 침투하는 것을 막아주는 하덮개와 실린더의 상부에 결합되어 결속콘의 축방향 이탈을 막아주는 상덮개가 있고, 실린더의 상부에서 외부로부터 침투하는 수분, 모르타르 등을 막아주는 캡, 그리고 실린더 및 하덮개와 결합되어 인장력을 지반에 전달하는 내하체를 포함하여 구성된다.
그리고, 본 발명에 의한 인장재 해체공법은 인장재 해체공정시 앵커해체용 인장재의 인발력에 의해 중심재가 앵커긴장용 인장재 결속콘에서 발생하는 압력을 이기고 걸림턱을 파단시키며 제 자리에서 이탈하는 걸림턱 파단과정과, 중심재의 앵커해체용 인장재 결속콘이 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재와 접촉된 후 앵커해체용 인장재 결속콘으로 부터 인장재가 분리되는 인장재 분리과정을 행하여 인장재를 해체하도록 되어 있다.
도 1 내지 도 11은 본발명의 해체 가능한 가설지반 앵커체 및 인장재 해체공
법에 관한 도면으로서,
도 1a는 본 발명 앵커체가 설치된 단면구조 개략도.
도 1b는 본 발명 앵커체에 내하체가 결합된 형태의 구성도.
도 2은 본 발명 앵커체의 일 실시예에 대한 분해사시도.
도 3는 본 발명 앵커체가 조립된 상태의 단면도.
도 4는 본 발명 앵커체의 실린더부의 일부 절개 사시도.
도 5 내지 도 7는 앵커체의 해체과정을 보여주는 단면도.
도 8a,b는 결속콘의 결속, 해체 작용 설명도.
도 9은 앵커체의 평면도.
도 10은 스페이서의 변형예를 보인 평면도.
도 11는 본 발명 앵커체의 다른 실시예에 대한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 실린더 11 : 중앙통공
11a : 홈 11b : 걸림턱
12 : 외통공 13 : 상단면
13b : 볼트공 13c : 하단면
14 : 상측 분리 걸림벽 16 : 밀착홈
18 : 테이퍼 형상 19 : 홈
20 : 앵커해체용 인장재 결속콘 20' : 앵커긴장용 인장재 결속콘
20a, 20b, 20c : 단조각 21 : 탄성링
22 : 절결부 23 : 인장재 삽입공
24 : 요철부 25 : 링홈
26 : 하단부 30 : 스페이서
30a, 30b, 30c,30d,30e : 접촉면 31 : 중심재
31a : 삽입부 31b : 안내부
33 : 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재 40 : 상덮개
41 : 하덮개 43 : 내하체 체결부
43a : 내주면 45 : 안내공
50 : 캡 60 : 내하체
60a : 돌출부 60b : 구멍
61 : 외경부 W : 앵커해체용 인장재
W' : 앵커긴장용 인장재
이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도4에서 10은 실린더, 11은 실린더(10)의 중심선 상에 형성되는 중앙통공, 12는 중앙통공(11)의 주위에 형성되는 외통공, 13은 실린더(10)의 상단면, 14는 실린더(10)의 상측부에 형성되는 상측 분리 걸림벽을 각각 보인 것으로, 예컨데 상기 실린더(10)는 원통형으로 형성되고, 상측 분리 걸림벽(14)의 중앙부에 중앙통공(11)이 형성되고, 중앙통공(11)을 중심으로 복수개의 외통공(12)이 방사상으로 배치되어 형성되어 있다.
도면에서 20은 앵커해체용 인장재 결속콘, 20'는 앵커긴장용 인장재 결속콘, 30은 스페이서를 각각 보인 것으로, 이 앵커해체용 인장재 결속콘(20)과 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')은 각각 앵커해체용 인장재(W)와 앵커긴장용 인장재(W')를 고정하기 위하여 사용된다.
상기 실린더(10)의 상측부에는 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')들이 끼워질 수 있는 밀착홈(16)이 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')의 숫자 만큼 형성되고, 중앙통공(11)에는 걸림턱(11b)이 형성되어 있다.
상기 실린더(10)의 중앙통공(11)에는 중심재(31)가 삽입되고, 중심재(31)의 테이퍼형 삽입부(31a)에 앵커해체용 인장재 결속콘(20)이 삽입되며, 그 주위로 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')이 방사상으로 삽입됨과 아울러 중심재(31)와 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')이 유동되지 않도록 고정시키는 스페이서(30)가 삽입되어 있다.
상기 앵커해체용 인장재 결속콘(20)과 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')은 꼭지가 없는 원추형으로 내부 인장재 삽입공(23)의 주면에는 요철부(24)가 형성되고, 지름이 넓은 상측부의 외주면에는 링홈(25)이 형성되어 탄성링(21)이 이 링홈(25)에 삽입됨으로써 다분할된 결속 단조각(20a),(20b),(20c)들이 절결부(22)를 맞대고 일체화되어 원추형을 이루도록 되어 있다. 상기 밀착홈(16)은 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')이 밀착될 수 있도록 경사지게 형성된 테이퍼 구조이다.
상기 인장재 결속콘(20),(20') 들은 그 크기와 폭 등이 서로 동일한 것이 생산과 사용면에서 능률이 있으나, 필요에 따라서는 크기를 서로 달리하여 강도와 조립성의 변화를 줄 수 있으나, 탄성링(21)은 다분할체를 서로 일체화시킨다는 점에서 차이가 없다.
상기 스페이서(30)는 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심재(31)의 외주면과 접하면서 동시에 인장재 결속콘(20),(20')들의 외주면과 접하게 되므로 이들 접촉면(30a),(30b),(30c)이 원형단면으로 형성되어 조립시 긴밀한 접촉이 가능하도록 되어 있다.
상기 스페이서(30)는 도 9와 같이 접촉면(30a),(30b),(30c)이 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')과 중심재(31)의 외주면에 접촉되도록 형성되고, 도 10과 같이 접촉면(30d),(30e)이 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')과 중심재(31)의 외주면에 접촉되도록 형성될 수 있다. 스페이서(30)는 이외에도 단순한 봉체, 다면체 및 여러 가지 형태로 형성할 수 있으며, 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')을 2개 이상 지지하도록 할 수도 있다. 또, 스페이서(30)는 적당한 두께 차이를 둘 수 있으며 상부와 하부의 두께를 중심재의 형상에 따라 변화시킬 수 있다.
상기 스페이서(30)의 사용 숫자는 도 9, 10과 같이 6개를 사용하거나 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')이 배치되는 숫자에 따라 변경될 수 있다.
상기 실린더(10)의 중앙통공(11)의 내주면 상측부에 형성된 걸림턱(11b)은 중앙통공(11)의 상측부에 일체로 형성하거나, 도 3과 같이 내주면 상측부에 홈(11a)을 형성하고 이에 스냅링과 같은 부재를 삽입함으로써 형성할 수 있다.
상기 중심재(31)는 상기 중앙통공(11)에 삽입되어 걸림턱(11b)에 얹혀질 수 있도록 하면의 직경이 중앙통공(11) 보다 약간 좁게 형성되고, 내측 상,하부에는 테이퍼형 삽입부(31a)와 안내부(31b)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 중심재(31)의 테이퍼형 삽입부(31a)는 상기 앵커해체용 인장재 결속콘(20)의 외형과 같이 원추형으로 테이퍼지게 형성되어 있고, 중심재(31)의 외주면은 도 3에서 보는 것처럼 상단부와 하단부를 같은 직경으로 하는 경우와 도 11에서 보는 것처럼 하단부 일부를 제외하고 위에서 아래로 가면서 점차 직경이 커지도록 경사지게 테이퍼형으로 형성되게 하는 경우가 있다.
상기 하덮개(41)의 상면 중앙부에는 상기 중심재(31)의 앵커해체용 결속콘(20)에서 앵커해체용 인장재(W)를 분리시키기 위한 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재(33)가 형성되어 있다.
상기 인장재(W),(W')는 통상 와이어, 또는 PC강선, 기타 가설지반앵커에 사용되는 인장재로, 인장재 결속콘(20),(20')의 내부에 끼워져 조립될 때에 인장재 결속콘(20),(20') 내주면에 형성된 요철부(24)가 강선 표면에 조여들어 이탈되지 않도록 되어 있다.
상기 실린더(10)의 상단부에는 상덮개(40)가 체결되고, 실린더(10)의 상단부에는 캡(50)이 체결되어 있다. 상기 상덮개(40)는 실린더(10)의 상단면(13)에 형성된 2 이상 볼트공(13b)에 볼트(42)로 체결되며, 상기 인장재(W),(W')들의 직경 보다 약간 큰 직경의 안내공(45)이 다수개 형성되어 있다.
상기 캡(50)은 내부에 인장재(W),(W')들이 충분히 유동할 수 있는 정도의 공간부(51)를 갖도록 형성되어 있으며, 상기 실린더(10) 상부의 외주면에 공지의 뚜껑을 결합하는 방식에 의해 체결하도록 되어 있다. 또 다른 예로서 마찰재의 링를 부착하여 캡(50)을 실린더(10) 상부의 외주면에 체결할 수도 있다. 즉, 캡(50)의 내주면과 실린더(10)의 외주면에 링홈을 형성하고 이 홈내에 마찰 특성이 우수한 링을 끼워준 다음 캡(50)과 실린더(10)를 공지의 뚜껑을 결합하는 방식에 의하여 체결할 수 있다.
이외에도 캡(50)에 실린더(10)의 볼트공(13b)과 대응되는 복수개의 볼트공을 형성하여 캡(50)과 상덮개(40)를 별도의 긴 볼트를 이용하여 함께 체결할수도 있다. 이 외에도 캡(50)과 상덮개(40)의 역할을 하나로 하는 또 다른 형태의 캡을 만들어 실린더에 체결할 수 있다.
상기 실린더(10)의 하단부에는 하덮개(41)가 체결된다. 하덮개(41)는 실린더(10)의 하단면(13c)에 형성된 2 이상의 볼트공(13b)에 볼트(42)로 체결되며, 모르타르와 인장재가 서로 접촉하지 않도록 피복재로 씌워진 인장재(W),(W')가 끼워질 수 있도록하는 안내공(45)이 다수개 형성된다. 이때 안내공(45)과 피복재 사이는 실링을 하여 모르타르 등이 실린더(10)의 내부로 침투할 수 없도록 한다.
또 다른 예로서 실린더(10)와 하덮개(41)를 일체화할 수 있다. 하덮개(41)는 그 하부에 내하체 체결부(43)가 형성되어 내하체(60)를 체결하도록 되어 있다. 내하체 체결부(43)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 내하체(60)의 원통형 외경부(61)를 내하체 체결부(43)의 내주면에 체결하는 방법과, 역으로 내하체 체결부(43)의 외경부를 내하체(60)의 내주면에 체결하는 방법 등이 있다. 이때 내하체(60)는 원통 형태가 좋으며, 주위의 면은 거친 상태로 하는 것이 좋다. 또한 원통의 일부분을 관통하여 내하체(60)의 내외부에 채워지는 모르타르가 하나가 될 수 있도록 내하체(60) 주벽에 구멍(60a)을 내줄 수도 있다. 이 구멍(60a)은 내하체(60)의 길이방향을 따라 골고루 형성한다. 내하체(60)로는 금속제, 섬유강화플라스틱 등의 여러 재료가 사용될 수 있다.
다른 예로는 내하체(60)를 원통으로 하되 내하체(60)의 외주면에 돌출부(60b)를 부분적으로 또는 부분적으로 형성할수도 있다.
도 11는 본 발명 앵커체의 다른 실시예에 대한 단면도를 보인 것으로 실린더(10)의 중앙통공(11)에 삽입되는 중심재(31)의 윗부분이 테이퍼의 형상으로 된 경우를 보여준다. 또, 실린더(10)의 하측부는 위에서 아래로 직경이 점차 줄어드는 테이퍼면(18)으로 형성되고, 복수개의 홈(19)이 형성되어 있으며, 하덮개(41)가 단순 원판형으로 되고, 그 상면 중앙부에 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재(33)가 구비된 구성으로 되어 있다.
한편, 국내 특허공보 제87-1862호에는 확경자재의 제1 링부재, 이 제1 링부재의 내측에 1개 또는 2개 이상 배치되는 제2 링부재, 이 제2 링부재의 내벽에 연하여 길이 방향으로 습동하고, 제2 링부재를 제1 링부재의 내벽에 연하여 길이 방향으로 습동시키는 동시에 제1 및 제2의 링부재를 확경시키는 앙카헤드, 그리고 이 앙카헤드에 고착된 인장재로 구성된 어스앙카(earth anchor)가 알려지고 있다.
보다 구체적으로 이 어스앙카는 동체의 일단부를 동부(胴部)로 하고 동체의 길이방향으로 홈을 요설하여 각부(脚部)를 형성함과 아울러 말단부에 테이퍼부를 형성하며 동부와 각부의 경계 부근에 절결부를 형성한 외부링(제1 링부재), 동체의 일단부를 동부로 하고 동체의 길이방향으로 홈을 요설하여 각부를 형성함과 아울러 동부와 각부의 경계 부근에 절결부를 형성하고 선단부와 말단부에 테이퍼부를 형성한 슬라이더링(제2 링부재), 선단부에 테이퍼부가 형성되고 외주면에 길이방향으로 가이드가 형성된 앙카헤드, 및 이 앙카헤드에 고착된 인장재로 구성되어 되어 있다.
또한, 외부링의 내측에 슬라이더링을 삽입하고, 슬라이더링의 내측에 앙카헤드를 삽입하여 직선상으로 연결 배치하도록 되어 있으며, 외부링의 내벽은 슬라이더링의 외주면에 설한 가이드에 그리고 슬라이더링의 내벽은 앙카헤드의 외주면에 설한 가이드에 각각 감합하도록 구성되어 있고, 외부링, 슬라이더링 및 앙카헤드의 각각의 위치 맞춤이 될 수 있도록 되어 있다.
그리고, 이러한 어스앙카를 지반에 형성한 삭공에 설치하면 앵커의 인력에 의해 쐐기력이 발생하여 앵커의 정착력이 크게 증대된다.
본 발명의 해체 가능한 앵커체도 상기한 바와 같은 외부링 및 슬라이더링(쐐기형 내하체)을 결합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 쐐기형 내하체가 앵커체와 서로 적합하게 조립되도록 치수 및 형상을 변경하여 적용할수도 있다.
이하, 이상의 구조적 특징에 기초한 가설지반앵커 설치와 해체의 과정을 공정별로 설명한다.
1. 앵커체 조립공정
실린더(10)에 앵커해체용 인장재 결속콘멈춤재(33)를 가진 하덮개(41)를 볼트(42)를 이용하여 체결한다. 그리고는 실린더(10)의 중앙통공(11) 내주면에 일체형의 걸림턱(11b) 대신에 홈(11a)을 형성한 경우에는 홈에 맞는 스냅링을 끼운다. 이어서 중심재(31)의 내부로 앵커 해체용 인장재 결속콘(20)을 삽입한 후에, 앵커해체용 인장재 결속콘(20)이 삽입된 중심재(31)를 실린더(10)의 중앙통공(11)을 통해 걸림턱(11b)에 얹혀 놓는다. 이어 중심재(31)의 외주면을 따라 밀착홈(16)의 배열에 맞추어 스페이서(30)들을 중앙통공(11)과 외통공(12)의 경계부에 저면이 닿고 접촉면(30c)은 중심재(31)의 외주면에 닿아 기대지도록 한다.
이와같이 함으로써 방사상으로 배치된 외통공(12)의 상부에 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')의 삽입공간이 형성됨으로 이 공간에 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')들을 삽입한다. 이어 상덮개(40)를 볼트(42)를 이용하여 다소 느슨하게 체결한다. 이때 상덮개(40)에 형성된 안내공(45)들의 중심점은 상기 조립된 결속콘(20),(20')의 중심점들과 같은 축에 있게되어, 각 결속콘(20),(20')에 인장재(W),(W')들이 결속되는 경우 이 인장재(W),(W')들이 상덮개(40)의 안내공(45)를 통과하게 된다.
이와같이, 상덮개(40)를 실린더(10)에 체결한 다음에는 상단부에는 일정 길이 만큼 피복재를 제거한 인장재(W),(W')들을 하덮개(41)에 형성된 안내공(45)을 통하여 밀어넣어서 다시 외통공(12) 및 중앙통공(11)을 지난 인장재들이 결속콘(20),(20')의 밑으로부터 위로 끼워진 다음에 다시 상덮개(40)의 안내공(45)을 통해 인장재(W),(W')의 일부가 상덮개(40)의 윗부분으로 노출될 때까지 실린더(10)의 밑으로부터 밀어 넣어준다. 모든 인장재(W),(W')들이 상덮개(40)의 안내공(45) 위로 노출된 다음에는, 상덮개(40)를 볼트(42)를 더욱 강하게 조여서 실린더(10)에 밀착을 시킨다. 그리고는 캡(50)을 씌워준다.
위와 같은 과정을 마친 다음에는 필요에 따라 내하체(60)를 하덮개(41)와 조립한다. 그리고는 내하체(60) 너머로 길게 이어진 인장재(W),(W')들이 서로 엉커지 않도록 일정한 간격으로 간격재를 배치한다. 이후에 필요한 과정은 통상의 앵커공법의 예를 따른다.
2. 삽입 및 정착공정
지중에 앵커공을 삭공하고 케이싱을 삽입한다. 그리고는 상기 조립된 앵커체를 앵커공내로 삽입한다. 이때 시스파이프를 사용할 수 있다. 이어서 모르타르, 시멘트밀크 등의 고결재를 이용하여 통상의 그라우팅 작업을 실시한다. 이때 고결재가 고결되지 않을 때 케이싱을 뽑아내면서 모르타르 및 시멘트밀크 등의 고결재를 고압으로 주입한다. 고결재가 경화한 후에는 굴삭공의 밖으로 노출된 앵커 긴장용 인장재(20')를 인장기를 이용하여 긴장하여 정착한다.
이때 도 1 및 도 2와 같이 내하체(60)의 외주면에 돌출부(60a)가 형성된 경우와, 내하체(60)의 외주면에 구멍(60b)이 형성되어 고결재가 내하체(60)의 내,외부에서 일체로 연결되는 형태의 내하체(60)는 앵커의 정착력이 증대된다.
3. 앵커해체공정
상기 중심재(31) 내부에 삽입된 앵커해체용 인장재 결속콘(20)에서 나온 앵커해체용 인장재(W)를 인장기를 이용하여 강하게 당겨주면 도 5과 같이 실린더(10)의 중앙통공(11)에 형성된 걸림턱(11b)이 중심재(31)의 강한 압력으로 파괴되어 하측으로 떨어지면서 중심재(31)와 앵커해체용 인장재 결속콘(20) 및 그에 물린 앵커해체용 인장재(W)가 위치에서 이탈되게 되고 이 순간 긴장되어 있던 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')들이 저항력을 제공하던 중심재(31)의 이탈에 따라 중심재(31)의 외주면에 접촉하여 있던 스페이서(30)들이 중앙쪽으로 쏠려 안정된 구조가 무너지게 된다.
그리고, 도 6과 같이 중심재(31)에 삽입된 앵커헤체용 인장재 결속콘(20)의 하단부가 앵커해체용 인장재 결속콘멈춤재(33)의 상단부와 맞닫게 되면 중심재(31)는 더 이상 진전을 못하게 되며 이때 도 7과 같이 하덮개(41)와 중심재(31)의 하단부는 일정한 간격이 생긴다. 이 상태에서 앵커해체용 인장대(W)를 계속하여 인장하게 되면 앵커해체용 인장재(W)는 앵커헤체용 인장재 결속콘(20)으로부터 천천히 미끄러지며 분리되게 된다. 이렇게하여 앵커해체용 인장재(W)가 앵커해체용 인장재 결속콘(20) 및 중심재(31)로부터 서서히 분리된다. 그리고 나머지 앵커긴장용 인장재(W')를 인장하면 도 6 및 도 7와 같이 앵커긴장용 인장재 결속콘(20')들이 실린더(10)의 외통공(12)에 걸려서 기능을 잃게되어 벌려지게 된다. 이때 인장을 계속하여 인장재(W),(W')들을 앵커공 밖으로 뽑아내면 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 해체 가능한 앵커체는 조립이 간편하면서도 조립 후에 주변 몰타르와 상관 없이 결속콘의 해체로 인장재를 완벽하게 지상으로 발출 가능하게 하고, 정확한 인장력의 제공으로 공사 안정성을 크게 확보할 수 있다.
더욱이, 인장재 해체공정시 앵커해체용 인장재의 인발력에 의해 중심재를 지탱하던 걸림턱이 파단되고, 중심재의 앵커해체용 인장재 결속콘이 결속콘 멈춤재에 접촉된 후 인장재가 앵커해체용 인장재 결속콘으로 부터 분리되는 매우 단순한 동작으로 인장재가 발출되도록 되어 있으므로 작업이 용이하고, 작업 시간이 크게 단축되며, 종래 중심재를 파단 절개시켜 인장재를 분리한 것에 비하여 매우 적은 인발력으로 발출시킬 수 있으므로 인발장치도 간소화되는 이점이 있을 뿐아니라, 인장재 해체시 인장재들이 순간적으로 급하게 뽑히지 않고 결속콘 및 중심재로 부터 서서히 이탈되면서 뽑히게 되므로 안전사고의 위험을 완벽하게 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 중심재의 형상도 간단하여 중심재의 제조도 매우 간편 용이한 이점이 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.
Claims (5)
- 몸체의 내주면 상측부에 분리 걸림벽이 형성되고, 상기 몸체의 상기 상측 분리 걸림벽의 하측에는 중앙통공이 형성됨과 아울러 복수개의 외통공이 방사상으로 형성되는 실린더와, 상기 실린더의 중앙통공의 상측부에 삽입되어 원통형으로 형성됨과 아울러 내부 상측에는 테이퍼형 삽입부가 형성되는 중심재와, 상기 중심재의 삽입부에 삽입되고 인장재가 삽입되어 체결되는 인장재 삽입공이 구비되는 앵커해체용 인장재 결속콘과, 상기 외통공의 상측부에 삽입되어 인장재를 체결하는 복수개의 앵커긴장용 인장재 결속콘과, 상기 실린더의 하단부에 결합되는 하덮개와, 상기 중앙통공의 내주면 상측부에 상기 중심재가 걸려 고정되도록 형성되고 해체공정시 파단되도록 형성되는 걸림턱과, 상기 하덮개의 상면 중간부에 형성되어 해체공정시 인장재가 앵커해체용 인장재 결속콘에서 발출되도록 앵커해체용 인장재 결속콘의 이동을 저지하도록 형성되는 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 해체 가능한 가설지반 앵커체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 하덮개의 하측부에 앵커 저항력을 증강시키기 위한 내하체가 체결되어 구성된 것을 특징으로 하는 해체 가능한 가설지반 앵커체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 내하체는 원통형 주벽에 내,외부에 채워지는 모르타르가 일체로 연결되도록 형성된 구멍 또는/및 마찰 저항을 높이기 위한 요철부가 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 해체 가능한 가설지반 앵커체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 실린더의 하측부에 쐐기형 내하체가 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 해체 가능한 가설지반 앵커체.
- 인장재 해체공정시 앵커해체용 인장재의 인발력에 의해 중심재가 앵커긴장용 인장재 결속콘에서 발생하는 압력을 이기고 걸림턱을 파단시키는 걸림턱 파단과정과, 이탈된 중심재의 앵커해체용 인장재 결속콘을 앵커해체용 인장재 결속콘 멈춤재에 접촉시켜 중심재의 이동을 저지하고 앵커해체용 인장재 결속콘으로부터 인장재를 뽑아 분리하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인장재 해체공법.
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