KR100383451B1 - 고정구를 이용한 락볼트 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내외면으로 돌출하는 다수개의 돌기를 가지는 고정구를 이용하여, 실제 현장에서 암벽에 형성되는 락 볼트용 구멍의 다양한 크기에 적절하게 대응하고 몰탈 주입 시 아무런 기포발생이 없게 하여 락 볼트 고정 강도를 높히며 작업성, 안전성 및 신속한 시공성을 보장하는 락 볼트 시공방법에 관한 것이다.

그 시공방법은, 암벽에 락 볼트 삽입용 구멍을 뚫는 단계(S100); 원통형 본체의 하부에 형성되는 플랜지와, 상기 본체의 외면 측 및 내면 측으로 돌출형성되는 다수개의 돌기와, 상기 본체 및 플랜지의 길이방향 전체에 걸쳐서 형성되는 절개홈과, 상기 플랜지 중앙 부분의 통과구멍을 폐쇄하거나 개방하는 플랩으로 구성되는 고정구를 상기 구멍에 장착하는 단계(S102); 몰탈을 주입하기 위하여 몰탈 주입용 호스를 상기 고정구를 통과하여 구멍 안쪽으로 깊숙하게 삽입하는 단계(S104); 상기 호스를 이용하여 몰탈을 구멍 내에 충전하는 단계(S106); 상기 몰탈이 완전 충전되면 상기 호스를 상기 고정구로부터 빼내는 단계(S108); 상기 고정구의 플랩에 통상의 락 볼트를 삽입하고 구멍 내측단 끝까지 밀어 넣고 적절한 체결수단으로 조이는 단계(S100); 로 이루어진다.

따라서, 매우 간단한 돌기 구성을 채택하고 절개홈을 적용한 고정구를 이용하여 락 볼트를 암벽의 구멍에 시공함에 있어서, 몰탈이 무단히 흘러내리는 것을 방지하고 각 단계의 공정에서 다양한 작용을 발휘함으로써 작업성을 개선하고 안전사고를 방지하며 작업성을 현저하게 개선하고, 몰탈 주입 시 호스를 이용하여 구멍의 맨 안쪽으로부터 몰탈을 주입하기 때문에 몰탈이 주입된 양만큼 기포가 충분히 외부로 빠져 나오게 되어 기포발생이 없어 시공 강도가 강한 효과가 있다.

Description

고정구를 이용한 락 볼트 시공방법{Rock Bolt Working Method by Fixture}

본 발명은 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 내외면으로 돌출하는 다수개의 돌기를 가지는 고정구를 이용하여, 실제 현장에서 암벽에 형성되는 락 볼트용 구멍의 다양한 크기에 적절하게 대응하고 몰탈 주입 시 아무런 기포발생이 없게 하여 락 볼트 고정 강도를 높히며 작업성, 안전성 및 신속한 시공성을 보장하는 락 볼트 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목건축공사, 특히 터널공사 등에 있어서는 산의 암반을 포함하는 지중에 구멍을 형성하게 된다. 이 구멍은 소정의 폭발물, 예를들면 다이너마이트와 같은 폭발물을 다수개 터뜨려서 암반을 깨면서 터널 기초구멍을 넓혀 나아가게 된다. 일정한 높이와 넓이로 기초터널을 뚫고 난 후, 이 기초터널의 붕괴를 방지하기 위해서는 기초터널의 안쪽에 면하여 무수히 많은 기초 볼트(락 볼트)를 박고 메쉬 형상의 망사체를 설치하며 최종적으로 콘크리트를 타설하는 보강막 공사를 하게 된다.

이 보강막 공사는, 먼저 착암기나 파쇄기를 이용하여 암반에 기초 볼트가 삽입될 구멍을 뚫는다. 상기 구멍에 시멘트 몰탈을 타설하고 기초 볼트를 삽입한다.

상기 기초 볼트 주위의 상기 몰탈이 굳으면 기초 볼트는 암반 속에 고정되는 것이다. 상기 기초 볼트를 소정 간격으로 다수개 설치함으로써 망사체에 분사되는 콘크리트 하중에 충분히 견디도록 한다.

이때 상기 기초 볼트를 암반에 깊숙하게 설치하여야 보강막이 견고하게 되므로 보강막 공사에 있어서 기초 볼트의 설치공법의 개선은 터널 공사 등에 있어서 공수단축, 인건비 절감 등에 큰 영향을 미친다.

도 1을 참조하여 일반적인 락 볼트 시공방법에 대하여 개략 설명한다.

도 1은 상기 보강막 공사 시에 적용하는 락 볼트를 시공하는 일반적인 공정을 설명하기 위한 설명도이다. 이 도면을 참조하면, 먼저 (가)와 같이 터널 암벽(300)에 락 볼트(306)가 삽입될 구멍(302)을 천공(뚫음)한다. 이어서 (나)와 같이 상기 구멍(302)에 몰탈 충전기를 이용하여 몰탈(304)을 충전하고, (다)와 같이 상기 몰탈(304)이 충전된 구멍(302) 내에 락 볼트(306)를 자동 또는 수동으로 삽입한다. (라)와 같이 락 볼트(306)를 구멍(302) 내에 완전 삽입한 후, (마)와 같이 체결너트(308) 등으로 암벽(300)에 락 볼트(306)를 단단히 고정함으로써 락 볼트(306)를 암벽(300)에 시공 완료한다.

이 때, 즉 상기 몰탈(304)을 구멍(302) 내에 충전할 때에 상기 몰탈(304)이 암벽(300)으로부터 흘러내리는 현상이 빈번하여, 이를 해결하기 위하여 도 2에 도시한 바와 같은 몰탈 흘러내림 방지캡(310)을 사용하여 몰탈(304)을 구멍(302)에 충전하거나 락 볼트(306)를 박아 왔었다.

도 2를 참조하여 종래의 방지캡(310)을 이용한 락 볼트(306)의 시공방법에 대하여 개략 설명한다. 도 2는 종래의 방지캡(310)에 의한 락 볼트 시공방법의 개념을 설명하기 위한 단면도이다.

이 방법은, 도 2에 도시한 바와 같이 암벽(300)의 구멍(302)을 뚫고 이 구멍(302)의 입구단에 락 볼트(306) 및 몰탈 주입호스(312)를 장착한 방지캡(310)을 미리 설치하고, 상기 주입호스(312)를 통하여 상기 구멍(302) 내에 몰탈(304)을 충전하고, 상기 방지캡(310), 주입호스(312), 락 볼트(306) 전체를 구멍(302)에 그대로 남겨 놓는 방법이다. 즉 상기 주입호스(312)의 표면 측을 찌부려뜨리는 방법으로 폐쇄하여 몰탈(304)이 흘러내리는 것을 방지하고 있다. 도 2에서 부호 307은 통상의 락 볼트(306) 외표면에는 형성된 나선돌기이다.

그러나 종래의 방지캡(310)에 의한 락 볼트 시공방법은 다음과 같은 문제가 있다.

1. 상기 암벽(300)에 구멍(302)을 뚫음에 있어서, 암벽이라고 하는 가공물의 특성 상, 원하는 구멍의 직경, 즉 설계치대로의 구멍보다 크게 뚫리거나 작게 뚫리는 경우가 대부분이어서, 이러한 현상은 상기 방지캡(310)의 직경은 고정된 상태이기 때문에 실제 시공에 적용할 때에는 여러 가지 문제가 발생한다. 즉, 설계치보다 구멍(302) 직경이 크게 뚫린 경우에는, 암벽(300) 구멍(302)에 상기 방지캡(310)이 헐겁게 끼워맞춤되기 때문에 제대로 세팅이 되지 않게 된다. 반대로, 설계치 보다 구멍(302) 직경이 작게 뚫린 경우에는, 암벽(300) 구멍(302)에 상기 방지캡(310)이 억제로 끼워맞춤되기 때문에 세팅에 애로가 많아 이로 인하여 작업성이 현저히 저하된다.

2. 상기 종래의 방지캡(310)을 이용하여 몰탈(304)을 충전할 때에는 상기 주입호스(312)의 길이가 짧아 구멍(302)의 외부측부터 몰탈(304)이 주입되는데, 이 때 초기 주입된 몰탈(304)에 의하여 구멍(302) 내는 초기 주입된 몰탈에 의하여 진공상태로 되고 공기가 미처 빠져 나오지 못하게 기포발생의 원인이 된다. 이 기포발생 현상은 락 볼트(306)를 견고하게 지지하지 못하여 부실시공의 원인이 된다.

3. 종래 방지캡(310)을 이용하여 시공완료된 상태에서는, 기포의 생성으로 인하여 몰탈(304) 부분이 견고하지 못하여 락 볼트(306)가 구멍(302) 내로부터 떨어져 나와 낙하함으로써 안전사고가 빈번하고 재시공이 빈번하여 작업성이 현저하게 나빴다.

본 발명은 상기 종래 문제를 감안하여 이를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 내외면에 다수개의 돌기와 길이방향으로 절개홈을 가지는 구조의 고정구를 이용하여, 실제 현장에서 암벽에 형성되는 락 볼트 삽입용 구멍의 다양한 크기에 적절하게 대응하고 몰탈 주입 시 아무런 기포발생이 없게 하여 강도를 높히며 작업성, 안전성, 신속한 시공성을 보장하고 단가도 저렴한 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 락 볼트 시공방법을 나타낸 설명도

도 2는 종래의 몰탈 흘러내림 방지캡을 이용하여 락 보트를 시공하는 방법을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명의 락 볼트 시공방법에 사용되는 고정구를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명의 락 볼트 시공방법을 나타낸 공정도

도 5 내지 도 10은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구에 의한 락 볼트 삽입 공정을 순서대로 나타낸 단면도로서,

도 5는 암벽 구멍에 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 장착한 상태,

도 6은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구에 몰탈 충전용 호스를 장착한 상태,

도 7은 상기 몰탈충전용 호스를 이용하여 몰탈을 충전하는 상태,

도 8은 몰탈이 충전완료되어 호스를 발출한 상태,

도 9은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 이용하여 암벽 구멍에 락 볼트를 삽입한 상태,

도 10는 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 이용하여 락 볼트에 너트를 체결한 상태임.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고정구 12 : 본체

14,16 : 돌기 20 : 플랜지

22 : 절개홈 22 : 절개홈

24 : 유동성 플랩 30 : 몰탈 주입용 호스

32 : 공기배출구멍 300 : 암벽

302 : 구멍 304 : 몰탈

306 : 락 볼트 307 : 나선돌기

308 : 체결너트 d : 내측구멍

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법은,

암벽에 락 볼트 삽입용 구멍을 뚫는 단계;

원통형 본체의 하부에 형성되는 플랜지와, 상기 본체의 외면 측 및 내면 측으로 돌출형성되는 다수개의 돌기와, 상기 본체 및 플랜지의 길이방향 전체에 걸쳐서 형성되는 절개홈과, 상기 플랜지 중앙 부분의 통과구멍을 폐쇄하거나 개방하는 플랩으로 구성되는 고정구를 상기 구멍에 장착하는 단계(S102);

몰탈을 주입하기 위하여 몰탈 주입용 호스를 상기 고정구를 통과하여 구멍 안쪽으로 깊숙하게 삽입하는 단계;

상기 호스를 이용하여 몰탈을 구멍 내에 충전하는 단계;

상기 몰탈이 완전 충전되면 상기 호스를 상기 고정구로부터 빼내는 단계;

상기 고정구의 플랩에 통상의 락 볼트를 삽입하고 구멍 내측단 끝까지 밀어 넣고 적절한 체결수단으로 조이는 단계;

로 이루어진다.

이와 같이 본 발명은, 상기 고정구의 돌기는 일단 암벽에 삽입되면 후퇴하지 못하도록 역날개 형태로 구성되어 있기 때문에 암벽의 구멍에 단단하게 고정되어 고정력을 향상하고, 상기 고정구의 내면에 돌출 형성된 돌기는 락 볼트나 호스를 재갈 물리듯이 붙잡아 매기 때문에 이들 락 볼트나 호스가 좀처럼 고정구로부터 이탈되는 현상이 없고, 돌기에 걸리는 하중이 각각 암벽의 구멍이나 락 볼트 측에 대하여 반대측으로 작용하기 때문에 부착강도가 강하고 이탈현상이 없으며, 돌기를 구부려서 고정구의 전체 직경을 가변할 수 있기 때문에 구멍의 다양한 크기에 대응하여 고정구를 구멍에 설치가능하게 되고, 몰탈 주입 시 고정구 중앙을 통과하는 호스를 이용하여 구멍의 맨 안쪽으로부터 몰탈을 주입하기 때문에 기포발생이 없어 시공 강도가 강하다. 이는 안전사고를 방지하고 재시공의 요인을 없애므로서 작업성을 개선하는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법에 대하여 보다 자세하게 설명한다. 종래 설명과 같은 부품에 대하여는 동일부호를 사용하여 설명함으로써 설명 상의 번잡함을 피하고자 한다.

도 3은 본 발명의 락 볼트 시공방법에 사용되는 고정구를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 락 볼트 시공방법을 나타낸 공정도, 도 5 내지 도 10은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구에 의한 락 볼트 삽입 공정을 순서대로 나타낸 단면도로서, 도 5는 암벽 구멍에 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 장착한 상태, 도 6은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구에 몰탈 충전용 호스를 장착한 상태, 도 7은 상기 몰탈충전용 호스를 이용하여 몰탈을 충전하는 상태, 도 8은 몰탈이 충전완료되어 호스를 발출한 상태, 도 9은 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 이용하여 암벽 구멍에 락 볼트를 삽입한 상태, 도 10는 본 발명의 락 볼트 시공용 고정구를 이용하여 락 볼트에 너트를 체결한 상태이다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 시공방법에 사용되는 고정구(10)의 구조에대하여 설명한다. 주로 금속재로 제작되는 원통형 본체(12)의 하부에는 합성수지재 또는 고무재의 플랜지(20)가 일체로 형성된다. 상기 본체(12)의 외면 측 및 내면 측으로 다수개의 돌기(14),(16)가 외/내측을 향하여 돌출형성되어 있다. 본 실시예에서는 상기 돌기(14),(16)가 본체(12)의 3면을 절단하고 1면을 본체(12)에 유지한 채 내외측으로 구부려서 형성하고 있으나 반드시 이러한 방식에 한정될 필요는 없으며 본체(12)로부터 일정간격을 두고 내/외측으로 돌출된 형상의 돌기라면 어떠한 방식일지라도 가능하다.

상기 본체(12) 및 플랜지(20) 전체에 걸쳐서 길이방향으로 절개홈(22)이 형성되어 있다. 상기 플랜지(20)의 중앙은 유동성 플랩(24)을 일체 성형하고 있다. 이 플랩(24)은 저면에서 보아 십자형으로 절개되고 측면 단면으로 보아 내측으로 오목하게 들어간 반구형을 이루고 있다. 이 플랩(24)은 평시에는 닫힘 상태에서 락 볼트(10)나 몰탈 주입용 호스(30)가 플랜지(20)를 밀치고 삽입되면 개방되고 상기 부품을 제거하면 즉시 닫히도록 플랙스블한 재질로 구성되어 있다.

또 본 발명의 상기 플랩(24)은 금속재의 고정구 본체(12)와 플랜지(20)가 일체로 성형된 것을 제공하거나, 고무재 플랩(24)으로 별도 구성하여 상기 금속재 본체(12)에 끼워맞춤하는 형태로 구성할 수도 있다. 고무재 플랩(24)으로 구성하면 일체성형에 따른 제작 상의 난제를 피할 수 있어 제작비용을 경감할 수 있게 된다.

상기 고정구(10)는 착암기 등으로 형성한 구멍(302)에 맞도록, 직경이 크면 상기 돌기(14)를 벌리고, 직경이 작으면 상기 돌기(14)를 오므라지도록 구부려서 그 직경을 가변함으로써 구멍(302)에 끼워맞춤되도록 하여, 구멍(302)의 직경에 관계없이 본 발명의 고정구(10)가 구멍(302)에 끼워맞춤하도록 하고 있다.

한편, 상기 고정구(10)의 내측에 형성된 돌기(16)의 경우에도 그 작용하중이 호스(30)나 락 볼트(10)를 걸리는 방향으로 작용하여, 이들 부품이 임의 이탈하는 것을 적극 방지하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 고정구를 이용하여 암벽(300)의 구멍(302)에 몰탈(304)을 충전하거나 락 볼트(306)를 삽입하는 작용에 대하여, 도 4, 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 5와 같이 암벽(300)에 구멍(302)을 뚫고(S100), 본 발명의 고정구(10)를 상기 구멍(302)에 장착한다(S102). 이때 본 발명의 플랜지(20)에 의하여 암벽(300) 면에 걸리어 구멍(302) 측으로 더 이상 고정구(10)는 들어가지 않게 되고 상기 돌기(14)는 구멍(302) 내면에 단단하게 결착된다.

이어서 도 6과 같이 몰탈(304)을 주입하기 위하여 몰탈주입용 호스(30)를 상기 고정구(10)를 통과하여 구멍(302) 안쪽으로 깊숙하게 삽입한다(S104). 이때에도 호스(30) 삽입 시, 고정구(10) 본체(12)의 내면 측으로 돌출 형성한 돌기(16)에 의하여 상기 호스(30)는 일단 삽입되면 견고하게 호스(30) 외면에 부착하여 강제로 후퇴시키지 않는 한 고정구(10)로부터 임의 이탈될 염려는 없고 매우 견고하게 삽입상태를 유지하여 몰탈(304)을 구멍(302) 내에 주입할 때에 호스(30)가 빠짐으로 인한 작업중단 등의 사태를 미연에 방지한다.

이어서 도 7과 같이 상기 호스(30)를 이용하여 몰탈(304)을 구멍(302) 내에 충전(주입)한다(S106). 이때 상기 몰탈(304)은 구멍(302)의 안쪽으로부터 충전되고고정구(10)의 내측구멍(d), 즉 공기배출구멍(32) 및 절개홈(22)을 통하여 구멍(302) 내에 있던 공기는 '몰탈(304)이 충전된 양만큼' 외부로 배기된다.

도 8과 같이 상기 몰탈(304)이 완전 충전되면 상기 호스(30)를 고정구(10)로부터 빼낸다(S108). 이때 상기 플랩(24)은 다시 막히게 되어 내부의 충전된 몰탈(304)이 외부로 흘러내리는 것을 방지한다.

이어서 도 9 및 도 10과 같이, 상기 고정구(10)의 플랩(24)에 통상의 락 볼트(306)를 삽입하고 구멍 내측단 끝까지 밀어 넣고 적절한 체결수단으로 조인다(S110). 즉, 상기 몰탈(304)이 굳은 후 적절한 체결수단인 체결너트(308)로 상기 락 볼트(306)를 고정함으로써, 락 볼트(306)의 시공을 마감한다.

이때 통상의 락 볼트(306) 외표면에는 나선돌기(307)가 형성되어 있으므로 이 나선돌기(307)에 상기 돌기(14)가 걸리게 되어 락 볼트(306)가 임의로 구멍(302) 외측으로 빠지는 것을 방지하고, 이때 락 볼트(306)가 삽입된 양만큼의 소량의 몰탈은 상기 절개홈(22)으로 빠져 나온다.

상술한 바와 같이 본 발명의 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법은, 매우 간단한 돌기 구성을 채택하고 절개홈을 적용한 고정구를 이용하여 락 볼트를 암벽의 구멍에 시공함에 있어서, 몰탈이 무단히 흘러내리는 것을 방지하고 각 단계의 공정에서 다양한 작용을 발휘함으로써 작업성을 개선하고 안전사고를 방지하며 작업성을 현저하게 개선한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 상기 고정구(10)의 돌기(14)는 일단 암벽(300)에 삽입되면 후퇴하지 못하도록 역날개 형태로 구성되어 있기 때문에 암벽(300)의 구멍(302)에 단단하게 고정되어 고정력을 향상한다.

2. 상기 고정구(10)의 내면에 돌출 형성된 돌기(16)는 락 볼트(306)나 호스(30)를 재갈 물리듯이 붙잡아 매기 때문에 이들 락 볼트(306)나 호스(30)가 좀처럼 고정구(10)로부터 이탈되는 현상이 없고, 돌기(14),(16)에 걸리는 하중이 각각 암벽(300)의 구멍(302)이나 락 볼트(306) 측에 대하여 반대측으로 작용하기 때문에 부착강도가 강하고 이탈현상이 없다.

3. 돌기(14),(16)를 구부려서 고정구(10)의 전체 직경을 가변할 수 있기 때문에 구멍(302)의 다양한 크기에 대응하여 고정구(10)를 구멍(302)에 설치가능하게 된다.

4. 몰탈 주입 시 호스(30)를 이용하여 구멍(302)의 맨 안쪽으로부터 몰탈을 주입하기 때문에 기포발생이 없어 시공 강도가 강하다. 이는 안전사고를 방지하고 재시공의 요인을 없애므로서 작업성을 개선한다.

Claims (1)

1. 암벽에 락 볼트 삽입용 구멍을 뚫는 단계(S100);

   원통형 본체의 하부에 형성되는 플랜지와, 상기 본체의 외면 측 및 내면 측으로 돌출형성되는 다수개의 돌기와, 상기 본체 및 플랜지의 길이방향 전체에 걸쳐서 형성되는 절개홈과, 상기 플랜지 중앙 부분의 통과구멍을 폐쇄하거나 개방하는 플랩으로 구성되는 고정구를 상기 구멍에 장착하는 단계(S102);

   몰탈을 주입하기 위하여 몰탈 주입용 호스를 상기 고정구를 통과하여 구멍 안쪽으로 깊숙하게 삽입하는 단계(S104);

   상기 호스를 이용하여 몰탈을 구멍 내에 충전하는 단계(S106);

   상기 몰탈이 완전 충전되면 상기 호스를 상기 고정구로부터 빼내는 단계(S108);

   상기 고정구의 플랩에 통상의 락 볼트를 삽입하고 구멍 내측단 끝까지 밀어 넣고 적절한 체결수단으로 조이는 단계(S100);

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고정구를 이용한 락 볼트 시공방법.