KR100404756B1 - 어스 앵커 공법 및 이에 적합한 강선 가이드 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 옹벽과 옹벽 뒤 토사층 사이에 연결 설치되는 강선이 강한 장력을 받을 수 있게 하는 어스 앵커 공법 및 이에 적합한 강선 가이드를 제공하는 데 그 목적이 있다.

구성 : 이 어스 앵커 공법은, 옹벽과 토사층을 일정한 깊이까지 천공하는 공정; 천공된 토사층 내에 다수의 가이드 홀이 구비된 강선 가이드를 삽입하는 공정; 이 강선 가이드 선단의 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하는 공정; 강선의 선단이 그라우팅재 안에서 곡선 상태로 휘어 들어가서 앵커를 형성하도록 가이드 홀로 강선을 삽입하는 공정; 이 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 공정으로 구성되고, 이 공법에 적합한 강선 가이드(5)는, 천공된 토사층(3) 내에 삽입되며 강선(9)을 그라우팅재(7) 내측으로 돌출시키는 다수의 돌출구(21)를 형성한 외측 관체(15); 이 외측 관체(15)의 내주에 일체로 형성되어 상기 돌출구(21)로 강선(9)을 안내하는 각 경사면(23)을 형성한 다수의 내측 관체(19)로 형성되어 있다.

효과 : 본 발명은 강선의 선단이 강선 가이드를 통하여 그라우팅재 내에서 넓은 면적으로 토사층과 일체로 되고, 강선과 강선 가이드가 토사층과 일체로 되며, 강선의 옹벽측 선단이 옹벽에 견고하게 고정되므로 강선과 강선의 선단이 형성하는 앵커를 토사층에 더 견고하게 고정시킬 수 있어, 강선이 옹벽에 대하여 강한 장력을 받을 수 있게 한다.

Description

어스 앵커 공법 및 이에 적합한 강선 가이드 {earth anchor method and a steel wire guide fit with the method}

본 발명은 어스 앵커 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토압이나 수압을 받는 옹벽과 이 후방의 토사층을 강선으로 연결하여 옹벽을 보강하는 어스 앵커 공법 및 이에 적합한 강선 가이드에 관한 것이다.

일반적으로, 어스 앵커 공법은 토압이나 수압(이하에서 수압은 생략함) 등에 의하여 옹벽이 밀리거나, 균열 또는 균열될 우려가 있는 곳에 적용되는 옹벽 보강 공법의 하나이다.

이 어스 앵커 공법은 코아 드릴을 사용하여 옹벽(51)을 천공하고, 이어서 크롤러 드릴을 사용하여 소정의 깊이까지 토사층(53)을 천공하며, 천공된 토사층(53) 내에 강선(55)을 삽입하고, 이 강선(55) 주위에 콘크리트를 주입하며, 옹벽(51)의 외부에 띠장(57)을 설치하여 강선(55)의 인장력을 작용시키는 일련의 공정으로 이루어진다.

또, 이 어스 앵커 공법은 토사층(53)에 강선(55)을 삽입하기 전에, 앵커 작용을 하는 헝겊 주머니(59)를 강선(55)의 선단에 형성시키는 강선 제작 공정을 구비하고 있다.

이 강선 제작 공정에서 형성된 헝겊 주머니(59)는 콘크리트와 함께 천공된 토사층(53) 내에서 굳어짐으로서 옹벽(51)에 작용하는 토압에 의하여 발생되는 강선(55)의 인장력을 받는 앵커 작용을 한다.

그러나, 이 어스 앵커 공법은, 천공된 토사층(53) 내에서 충진되는 콘크리트에 의하여 불룩해지는 헝겊 주머니(59)를 앵커로 작용시키므로, 옹벽(51)이 강한토압을 받아 옹벽(51)의 띠장(57)에 연결된 강선(55)이 헝겊 주머니(59)로부터 빠질 경우, 옹벽(51)에 강선(55)의 인장력이 작용하지 않아 옹벽(51)을 충분하게 보강할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 점들을 감안한 것으로서, 옹벽과 옹벽 뒤 토사층 사이에 연결 설치되는 강선이 강한 장력을 받을 수 있게 하는 어스 앵커 공법 및 이에 적합한 강선 가이드를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이를 실현하는 어스 앵커 공법은, 옹벽과 토사층을 일정한 깊이까지 천공하는 공정, 천공된 토사층 내에 다수의 가이드 홀이 구비된 강선 가이드를 삽입하는 공정, 이 강선 가이드 선단의 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하는 공정, 강선의 선단이 그라우팅재 안에서 곡선 상태로 휘어 들어가서 앵커를 형성하도록 가이드 홀로 강선을 삽입하는 공정, 이 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 공정을 포함하여 구성된다.

또, 어스 앵커 공법은 강선의 선단을 옹벽에 고정시키기 전에, 강선 가이드의 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하는 공정을 더 포함하므로 그 일측이 앵커를 형성하는 강선과 이 강선이 내장된 가이드를 토사층에 더욱 견고하게 정착시킨다.

또한, 옹벽과 토사층을 일정한 깊이까지 천공하고, 천공된 토사층 내에 다수의 가이드 홀이 구비된 강선 가이드를 삽입하며, 이 가이드 선단의 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하고, 가이드 홀로 강선을 삽입하여 강선의 선단이 그라우팅재 안에서 곡선 상태로 휘어 들어가서 앵커를 형성하며, 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 어스 앵커 공법에 적합한 강선 가이드는,

천공된 토사층 내에 삽입되며 상기 강선을 그라우팅재 내측으로 돌출시키는 다수의 돌출구를 형성한 외측 관체, 이 외측 관체의 내주에 일체로 형성되어 상기 돌출구로 강선을 안내하는 각 경사면을 형성한 다수의 내측 관체로 형성된다.

또, 강선 가이드는 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 강선 정착 부재를 구비하므로 앵커를 형성하는 강선이 토사층과 옹벽 사이에서 강한 장력을 받을 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 관련된 어스 앵커 공법의 공정도.

도 2는 본 발명에 관련된 강선 가이드의 사시도.

도 3은 강선 가이드 선단의 단면도.

도 4는 도 1의 A-A선에 따른 단면도.

도 5는 다수의 강선 가이드가 설치된 옹벽의 단면도.

도 6은 종래기술에 따른 어스 앵커 공법의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 옹벽 3 : 토사층

5 : 강선 가이드 7,27 : 그라우팅재

9 : 강선 13 : 천공

15 : 내측 관체 19 : 외측 관체

21 : 돌출 홀 23 : 경사면

25 : 강선 정착 부재

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 관련된 어스 앵커 공법의 공정도로서, 옹벽(1)과 토사층(3)을 천공하는 천공공정(a), 강선 가이드(5)를 삽입하는 가이드삽입공정 (b), 그라우팅재(7)를 주입하는 그라우팅공정(c), 강선(9)을 삽입하는 강선삽입공정(d), 그리고 강선(9)의 옹벽(1) 측 선단을 옹벽(1)에 고정시키는 강선고정공정 (e)으로 구성되어, 강선(9)의 양단이 옹벽(1)과 토사층(3)에 주입된 그라우팅재(7) 내에서 견고하게 고정되어 강선(9)에 강한 장력을 받을 수 있게 한다.

먼저, 천공공정(a)은 강선 가이드(5)를 삽입하기 위하여 옹벽(1)과 토사층 (3)에 구멍을 뚫는 공정으로서, 종래기술에서 언급한 바와 같은 코아 드릴(11)로 진행될 수 있다. 여기서는 천공 방향을 수평 상태로 도시하고 있으나 종래기술에서와 같이 경사지게 할 수도 있다.

이 천공공정(a)에 이어지는 가이드삽입공정(b)은 천공(13)된 토사층(3)에 강선 가이드(5)를 삽입하는 공정이다.

여기서, 강선 가이드(5)에 대하여 구체적으로 설명하면, 이 강선 가이드(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외측 관체(15)와 이 외측 관체(15)의 내부에서 각각 독립적인 가이드 홀(17)을 형성하는 다수의 내측 관체(19)로 구성되어 있다.

이 외측 관체(15)는 가이드 홀(17)로 삽입되는 강선(9)의 선단이 외측 관체(15) 밖으로 돌출되게 하는 다수의 돌출구(21)를 그 선단에 구비하고 있다. 내측 관체(19)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외측 관체(15)의 내주에 일체로 형성되며, 외측 관체(15)의 돌출구(21)로 강선(9)의 선단을 안내할 수 있도록 그 선단에 형성된 경사면(23)을 구비하고 있다. 이 경사면(23)은 여기서 직선 상태로 도시되어 있으나, 가이드 홀(17)로 삽입되는 강선(9)의 선단이 내측 관체(19)의 끝에서 돌출구(21)를 향하여 보다 원활하게 진행할 수 있도록 곡선 상태로 형성될 수도 있다.

또한, 강선 가이드(5)는 강선 정착 부재(25)를 더 포함한다. 이 강선 정착 부재(25)는 강선 가이드(5)의 일측 선단인 옹벽(1) 측에 견고학 끼워지도록 콘 형상으로 되어 강선(9)의 안정된 정착을 가능하게 한다. 또 이 강선 정착 부재(25)에는 강선 홈(26)이 형성되어, 강선(9)의 옹벽(1)측 선단은 옹벽(1)에 보다 자연스럽게 고정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 강선 가이드(15)를 천공(13)된 토사층(3)에 삽입한 후, 그라우팅공정(c)이 진행된다. 이 그라우팅공정(c)은 강선 가이드(15)를 통하여 강선 가이드(15)의 선단 외측 토사층(3)에 그라우팅재(7)를 주입한다. 이 그라우팅재(7)에는 시멘트풀이나 모르터 등이 있으며, 이들 그라우팅재(7)는 펌프(미도시)에 의하여 압송되어 강선 가이드(15)의 돌출구(21)를 통하여 토사층(3)에 주입된다.

강선삽입공정(d)은 강선 가이드(15)의 내측 관체(19)에 형성된 가이드 홀(17)을 따라 다수의 강선(9)을 삽입한다. 이렇게 삽입되는 강선(9)의 선단들은 내측 관체(19)의 선단에 형성된 경사면(23)의 안내를 받으면서 돌출구(21)를 통하여 그라우팅재(7) 내부로 휘어져 들어간다. 이렇게 휘어져 들어가는 강선(9)의 선단들은 그라우팅재(7)와 넓은 표면적으로 일체화되어 강선(9)의 장력에 저항하는 앵커 작용을 하게 된다.

이 강선삽입공정(d)에 이어지는 강선드고정공정(e)은 그라우팅공정을 추가로 구비할 수도 있으며, 이 그라우팅공정은 강선 가이드(5)의 외측과 토사층(3)에 또 그라우팅재(27)를 주입하여, 강선 가이드(5)를 토사층(3)에 일체화시킨다. 따라서 이 그라우팅공정은 상기 강선(9)의 선단이 그라우팅재(7)와 일체화됨에 따른 앵커 작용을 더욱 강화시킨다.

마지막으로, 강선고정공정(e)은 강선(9)의 옹벽(1) 측 선단을 옹벽(1)에 고정시킨다. 이때 사용되는 강선 정착 부재(25)는 천공된 옹벽(1)에 끼워지고, 강선 홈(26)에 강선(9)이 위치되어 강선(9)의 옹벽(1)측 선단을 안정된 상태로 고정시켜 준다.

상기와 같은 일련의 천공공정(a), 가이드삽입공정(b), 그라우팅공정(c), 강선삽입공정(d), 그리고 그라우팅공정 및 강선고정공정(e)으로 진행됨에 따라 강선 가이드(5)와 강선(9)은 도 4에 도시된 바와 같은 단면 구조를 이룬다.

즉, 토사층(3)에 그라우팅재(27)를 개재하여 강선 가이드(5)의 외측 관체(15)가 토사층(3)에 일체로 된다. 외측 관체(15)와 일체로 형성된 내측 관체(19)가 그라우팅재(7)를 개재하여 강선(9)에 일체로 된다. 따라서 강선(9)은 강선 가이드(5)가 설치된 토사층(3)의 전 범위에 걸쳐 토사층(3)과 일체로 된다. 이는 상기 강선(9)의 선단이 형성하는 앵커 구조를 더욱 견고하게 한다.

이러한 구조의 강선 가이드(5)는 도 5에 도시된 바와 같이, 옹벽(1)의 높이에 따라 다수 개로 설치될 수 있다. 이때 강한 토압을 받는 옹벽(1)의 상측에는 강선 가이드(5)의 길이를 길게 하고, 상측에서 하측으로 갈수록 옹벽(1)에 작용하는 토압이 작아지므로, 옹벽(1)의 하측으로 갈수록 강선 가이드(5)의 길이를 점진적으로 짧게 형성함이 경제적이다.

이와 같이, 본 발명은 가이드 홀과 경사면을 형성한 내측 관체와 돌출구를 형성한 외측 관체로 형성되고, 강선 정착 부재를 더 포함하는 강선 가이드를 구비함으로서, 앵커 작용하는 강선의 선단을 그라우팅재에 넓은 면적으로 정착시키고, 강선과 강선 가이드를 토사층에 일체로 고정시키며, 강선의 옹벽측 선단을 옹벽에 견고하게 고정시키므로, 토사층 내의 헝겊 주머니에 불룩하게 충진된 콘크리트로 앵커를 형성하고 이 콘크리트에 옹벽을 강선으로 연결하는 종래기술보다 앵커를 토사층에 더 견고하게 정착시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 강선은 토압이 작용하는옹벽에 대하여 강한 장력을 받을 수 있다.

Claims (4)

1. 옹벽과 토사층을 일정한 깊이까지 천공하는 천공공정,

   상기 천공공정에서 천공된 토사층 내에 다수의 가이드 홀이 구비된 강선 가이드를 삽입하는 가이드삽입공정,

   상기 삽입공정에서 삽입된 강선 가이드 선단의 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하는 그라우팅공정,

   상기 그라우팅공정에서 주입된 상기 그라우팅재 내부로 상기 강선의 선단이 곡선 상태로 휘어 들어가서 앵커를 형성하도록 상기 가이드 홀을 통하여 상기 강선을 삽입하는 강선삽입공정,

   상기 상선삽입공정에서 삽입된 상기 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 강선고정공정을 포함하는 어스 앵커 공법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 강선삽입공정과 상기 강선고정공정사이에, 상기 강선 가이드의 외측과 상기 천공된 토사층에 그라우팅재를 주입하는 그라우팅공정을 더 구비하는 어스 앵커 공법.
3. 옹벽과 토사층을 일정한 깊이까지 천공하고, 천공된 토사층 내에 다수의 가이드 홀이 구비된 강선 가이드를 삽입하며, 강선 가이드 선단 외측 토사층에 그라우팅재를 주입하고, 강선의 선단이 그라우팅재 안에서 곡선 상태로 휘어 들어가서앵커를 형성하도록 가이드 홀로 강선을 삽입하며, 이 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키는 공정으로 이루어지는 어스 앵커 공법에 적합한 강선 가이드에 있어서,

   상기 천공된 토사층 내에 삽입되며 상기 강선을 상기 그라우팅재 내측으로 돌출시키는 다수의 돌출구를 형성한 외측 관체,

   상기 외측 관체의 내주에 일체로 형성되어 상기 돌출구로 상기 강선을 안내하는 각 경사면을 형성한 다수의 내측 관체를 포함하는 어스 앵커 공법에 적합한 강선 가이드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 강선의 옹벽 측 선단을 옹벽에 고정시키도록 강선의 선단과 함께 상기 옹벽에 끼워지는 콘 형상의 강선 정착 부재를 더 포함하는 어스 앵커 공법에 적합한 강선 가이드.