KR100450636B1

KR100450636B1 - 록볼트

Info

Publication number: KR100450636B1
Application number: KR10-2002-0029858A
Authority: KR
Inventors: 재 술 나
Original assignee: (주)청건축사사무소
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2004-10-13
Also published as: KR20030092246A

Abstract

본 발명의 록볼트는 암반지역(1)에 형성시킨 천공홀(10)에 네일(110)을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 상기 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결되면서 내부에서 외주연측으로 고정홀(121)을 개구시킨 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 외주연에 슬라이딩되도록 결합시키고 상측에 작동공(131)을 형성시킨 작동구(130)과, 상기 몸체(120)의 작동공(131) 내부에 스프링(145)과 일체로 내재시켜 슬라이딩되는 작동구(130)의 작동공(131)을 통하여 몸체(120)의 외부로 탄력적으로 돌출되는 절삭날(150)로 구성하여 록볼트를 암반에 상하좌우 유동없이 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화 시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 지압판에 록볼트를 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여 주고 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시키며 록볼트를 별도의 부재 없이 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 하는 효과가 있다.

Description

록볼트{Rock bolt}

본 발명은 록볼트에 관한 것으로, 상세하게는 터널 또는 지하구조물의 지보로 사용되는 록볼트를 견고하게 고정하고 신속하게 작업을 진행할 수 있도록 하여 공사기간을 단축시키도록 하는 록볼트에 관한 것이다.

일반적으로 록볼트는 지하구조물, 터널 등의 지보공법(支保工法)의 일종, 또는 이에 사용되는 볼트 또는 루프볼트라고 한다. 이는 터널 주위의 암반에 대략 지름 36~40mm, 깊이 2m 이상의 천공을 뚫고 그 구멍에 볼트를 끼워 고정시킨다.

록볼트(100)의 원리는 2가지가 있는데, 하나는 분리되기 쉬운 직접천반(直接天盤)위의 암석이 튼튼할 때, 이 암석에 볼트로 직접 천반을 메달도록 하는 것이며, 다른 하나는 박리되기 쉬운 암층을 여러층 합쳐서 하나의 들보나 도리를 만들어 반압을 지탱하게 하는 것이다. 이 2가지 원리를 기초로 하여 록볼트를 암반에 접착하는 방법은 선단(先端)접착방식과 전면(全面)접착방식이 있다.

접착방법을 근거로 한다면 2가지 방식이 공통적으로 기계식(쐐기식). 수지식(樹脂式). 몰탈식 등으로 나누어진다. 록볼트는 암반의 상황에 따라서 굵기. 길이 등 여러 종류의 것이 사용된다.

이러한 록볼트는 토목건축공사, 특히 터널공사 등에 있어서는 산의 암반을 포함하는 지중에 구멍을 형성하게 된다. 이때 천공된 구멍에 소정의 폭발물, 예를 들어 다이너마이트와 같은 폭발물을 다수개 터뜨려 암반을 깨면서 터널의 기초 구멍을 넓혀 나아가게 된다. 일정한 높이와 넓이로 기초터널을 뚫고 난 후, 이 기초터널의 붕괴를 방지하게 위하여 기초터널의 안쪽에 면사여 무수히 많은 록볼트(기토볼트)를 박고 매시 형상의 망사체를 설치하며 최종적으로 콘크리트를 타설하여 보강막 공사를 수행하게 된다. 이 보강막 공사는 먼저 착암기나 파쇄기를 이용하여 암반에 록볼트가 삽입될 구멍을 뚫은 다음 구멍에 시멘트 몰탈을 타설하고 롤볼트를 삽입하거나 록볼트를 삽입한 후 시멘트 몰탈을 타설한다. 이후 시멘트 몰탈이 완전히 굳어면 록볼트는 암반소게 견고하게 고정된다. 여기서 록볼트는 소정간격으로 다수개 설치함으로써 망사체에 분사된 콘크리트 하중을 충분히 견디면서 견고하게 고정상태를 유지하게 된다.

그러나 이러한 종래의 록볼트는 몰탈흐름방지캡을 끼워 밀폐시킨 다음 시멘트 몰탈을 타설하여 시멘트 몰탈이 굳을 때까지 3,4일을 기다린 후에 지압판에 견고하게 록볼트를 체결함으로서 공사기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 지지력의 향상을 위하여 많은 수의 록볼트를 설치하여야 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주 목적은 네일에 결합되어 천공홀의 내주연에 삽입되는 록볼트의 몸체 내부에서 스프링에 의해 탄력적으로 외부로 돌출되는 절삭날을 회전시켜 천공홀 내부의 암반을 절삭하면서 천공홀 내부에 고정되어 록볼트를 암반에 견고하게 고정시킬 수 있도록 하는 록볼트를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 암반에 즉시 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여줄 수 있도록 하는데 있다.

볼 발명의 다른 목적은 록볼트를 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 록볼트를 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 록볼트를 나타낸 분해 사시도.

도 2는 볼 발명에 따른 록볼트의 몸체부분을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 록볼트의 몸체부분에 절삭날의 돌출 전 상태를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 록볼트의 몸체부분에 절삭날의 돌출 후 상태를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 록볼트의 몸체부분를 나타낸 평단면도.

도 6는 본 발명에 따른 록볼트의 사용상태를 나타낸 정면도로써,

a)도는 암반지역에 천공홀을 형성시킨 상태를 나타낸 정면도이고,

b)도는 천공홀에 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 정면도이며,

c)도는 삽입된 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 정면도이며,

d)도는 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트 몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 암반지역 10 : 천공홀

11 : 절삭공간 12 : 걸림면

100 : 록볼트 110 : 네일

111 : 나선돌출부 112 : 결합돌출부

120 : 몸체 121 : 고정홀

122 : 나사공 123 : 가이드홈

130 : 작동구 131 : 작동공

132 : 슬라이드공 133 : 가이드돌기

140 : 수납블럭 141 : 걸림턱

145 : 스프링 150 : 절삭날

151 : 돌출부 152 : 걸림돌기

160 : 지압판 170 : 너트

180 : 몰탈흐름방지캡 181 : 몰탈주입구

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 록볼트는 암반지역에 형성시킨 천공홀에 내일을 삽입하여 고정시키는 록볼트에 있어서, 상기 네일의 전단에 체결되면서 내부에서 외주연측으로 고정홀을 개구시킨 몸체와, 상기 몸체의 외주연에 슬라이딩되도록 결합시키고 상측에 작동공을 형성시킨 작동구과, 상기 몸체의 작동공 내부에 스프링과 일체로 내재시켜 슬라이딩되는 작동구의 작동공을 통하여 몸체의 외부로 탄력적으로 돌출되는 절삭날로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 록볼트를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 볼 발명에 따른 록볼트의 몸체부분을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 록볼트의 몸체부분에 절삭날의 돌출 전 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 록볼트의 몸체부분에 절삭날의 돌출 후 상태를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명에따른 록볼트의 몸체부분를 나타낸 평단면도이고, 도 6는 본 발명에 따른 록볼트(100)의 사용상태를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 5에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 록볼트(100)는 암반지역에 형성시킨 천공홀(10)에 내일을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결되면서 내부에서 외주연측으로 고정홀(121)을 개구시킨 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 외주연에 슬라이딩되도록 결합시키고 상측에 작동공(131)을 형성시킨 작동구(130)와, 상기 몸체(120)의 작동공(131) 내부에 스프링(145)과 일체로 내재시켜 슬라이딩되는 작동구(130)의 작동공(131)을 통하여 몸체(120)의 외부로 탄력적으로 돌출되는 절삭날(150)로 구성한다.

상기 네일(110)은 외주연에 나사돌출부(151)를 형성시키고 후단에 착암기 또는 파쇄기 등에 고정시킬 수 있도록 다각형의 결합돌출부(112)를 형성시켜 네일(110)이 천공홀(10)의 내부로 가압 되면서 회전될 수 있도록 한다.

또한 몸체(120)는 하단 중앙에서 내부로 나사공(122)을 형성시켜 네일(110) 전단의 나선돌출부(111)에 결합될 수 있도록 한다.

더불어 몸체(120)의 상부에는 내부에서 외주연측으로 개구되는 고정홀(121)을 복수개로 형성시키되, 네일(110)에 의해 회전하는 몸체(120) 회전 방향측으로 고정홀(121)이 예각을 이룰 수 있도록 하여 고정홀(121)에 결합되는 절삭날(150)이 보다 효과적으로 천공홀(10)의 내부의 암반을 절삭할 수 있도록 한다.

여기서 몸체(120)의 고정홀(121)에는 상부가 개방되고 일측에 걸림턱(141)을형성시킨 수납블럭(140)을 결합시키되 수납블럭(140)의 내부공간에는 걸림돌기(152)가 형성된 절삭날(150)과 상기 절삭날(150)을 몸체(120)의 바깥측으로 탄력적으로 밀어내는 스프링(145)을 함께 내재시켜 상기 절삭날(150)의 걸림돌기(152)가 수납블럭(140)의 걸림턱(141)에 의해 일정길이 만큼만 외부로 돌출 되도록 한다.

상기 작동구(130)는 내부중앙에 슬라이드공(132)을 길이방향으로 천공한 다음 그 상단에서 하측으로 작동공(131)을 절개시키되, 상기 몸체(120)의 고정홀(121)과 대응되도록 형성시켜 몸체(120)에 결합된 작동구(130)의 슬라이딩으로 상기 작동공(131)과 고정홀(121)이 상호 연통 될 수 있도록 하여 절삭날(150)이 고정홀(121)과 작동공(131)을 통하여 외부로 탄력적으로 돌출 될 수 있도록 한다.

상기 작동구(130)의 슬라이드공(132) 내주연에는 가이드돌기(133)를 돌출 시키고 이와 결합되는 몸체(120)의 외주연에는 가이드홈(123)을 길이방향으로 형성시켜 몸체(120)에 결합되어 상하로 슬라이딩하는 작동구(130)의 상하 직진성을 향상시킬 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 록볼트(100)의 몸체(120) 외주연 상부측에 작동구(130)를 결합시키고 이때 몸체(120)의 가이드홈(123)에 작동구(130)의 슬라이드공(132) 내주연에 돌출시킨 가이드돌기(133)가 상호 결합될 수 있도록 한다.

그리고 몸체(120)의 고정홀(121) 내부에 결합시킨 절삭날(150)은 작동구(130)의 슬라이드공(132) 내주연에 걸려 스프링(145)을 압착하면서고정홀(121)의 내부로 완전 수납되도록 하며, 동시에 몸체(120)의 전방으로 작동구(130)의 전단이 돌출 되도록 한다.

이때 작동구(130)는 스프링(145)에 의해 압착되어 있는 절삭날(150)의 돌출부(151)가 작동구(130) 슬라이드공(132) 내주연에 강하게 밀착됨으로서 작동구(130)가 결합된 몸체(120)를 천공홀(10)의 내주연에 삽입하여 상기 천공홀(10)의 내주연과 마찰 및 간섭되어도 쉽게 몸체(120)의 후방으로 슬라이딩되지 않는다.

이러한 상태에서 암반지역(1)에 형성시킨 천공홀(10)에 네일(110)의 전단에 몸체(120)가 결합된 록볼트(100)를 삽입한 다음 착암기 또는 파쇄기를 록볼트(100)의 네일(110) 후단의 결합돌출부(112)에 결합한 다음 착암기 또는 파쇄기를 조작하여 록볼트(100)를 천공홀(10) 내부로 가압하면서 회전시킨다.

이때 록볼트(100)는 몸체(120)의 전방으로 돌출된 작동구(130)의 전단이 천공홀(10)의 바닥에 걸려 후측으로 밀리면서 몸체(120)의 후방으로 가이드홈(123) 길이만큼만 슬라이딩된다. 동시에 몸체(120)의 하방으로 슬라이딩되는 작동구(130)에 의해 작동공(131)은 고정홀(121)과 연통되어 고정홀(121)의 내부에 스프링(145)에 의해 탄력적으로 수납되어 있던 절삭날(150)이 고정홀(121)과 작동공(131)을 통하여 작동구(130)의 외주연측으로 돌출되면서 몸체(120)와 일체로 회전한다.

이렇게 천공홀(10)의 내주연에서 회전하는 절삭날(150)은 스프링(145)에 의해 절삭공간(11)의 절삭면에 지속적으로 절삭날(150)의 돌출부(151)가 밀착되면서 회전되어 천공홀(10) 내부에 절삭공간(11)이 확개되면서 절삭되도록 한다.

이와 같이 천공홀(10)은 절삭날(150)에 의해 절삭공간(11)에 걸림면(12)이 형성되어 절삭날(150)이 걸림면(12)에 걸리게 되면서 록볼트(100)를 완벽하게 암반지역(1)의 천공홀(10)에 고정시키게 되는 것이다.

이때, 천공홀(10) 내부의 절삭공간(11)은 절삭날(150)과 동일한 폭으로 절삭되어져 절삭날(150)이 절삭공간(11) 내부에서 유동되지 않아 록볼트(100)가 유동없이 천공홀(10)에 보다 견고하게 고정되는 것이다.

이후, 록볼트(100)의 후단에 몰탈흐름방지캡(180)을 끼워 천공홀(10)의 개방을 차단한 다음 몰탈주입구(181)를 통하여 시멘트몰탈을 충진시킨 후 지압판(160)을 결합하고 너트(170)를 네일(110)의 후단에 체결하여 최종 록볼트(100)를 암반에 견고히 고정시킨다.

이러한 상태의 록볼트(100)는 암반이 붕괴되거나 자체가 파손되지 않는 한 천공홀(10)에서 빠져 나오지 않게 되어 공사기간을 최소로 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 록볼트는 암반지역에 형성시킨 천공홀(10)에 내일을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결되면서 내부에서 외주연측으로 고정홀(121)을 개구시킨 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 외주연에 슬라이딩되도록 결합시키고 상측에 작동공(131)을 형성시킨 작동구(130)과, 상기 몸체(120)의 작동공(131) 내부에 스프링(145)과 일체로 내재시켜 슬라이딩되는 작동구(130)의 작동공(131)을 통하여몸체(120)의 외부로 탄력적으로 돌출되는 절삭날(150)로 구성하여 록볼트를 암반에 상하좌우 유동없이 견고하게 고정시킬 수 있도록 하여 그 지지력을 극대화 시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 지압판에 록볼트를 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여 주고 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시키며 록볼트를 별도의 부재 없이 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 하는 효과가 있다.

Claims

네일(110)과,

상기 네일(110)의 전단에 체결되면서 내부에서 외주연측으로 고정홀(121)을 개구시킨 몸체(120)와,

상기 몸체(120)의 외주연에 슬라이딩되도록 결합시키고 상측에 작동공(131)을 형성시킨 작동구(130)와,

상기 몸체(120)의 작동공(131) 내부에 스프링(145)과 일체로 내재시켜 슬라이딩되는 작동구(130)의 작동공(131)을 통하여 몸체(120)의 외부로 탄력적으로 돌출되는 절삭날(150)로 구성된 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(120)는 하단 중앙에서 내부로 나사공(122)을 형성시켜 네일(110)의 전단에 결합될 수 있도록 하고 몸체(120)의 상측에는 내부에서 외주연측으로 고정홀(121)을 복수개로 형성시키되, 네일(110)에 의해 회전하는 몸체(120) 회전 방향측으로 고정홀(121)이 예각을 이룰 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1항에 있어서,

상기 몸체(120)의 고정홀(121)에는 상부가 개방되고 일측에 걸림턱(141)을 형성시킨 수납블럭(140)을 결합시켜 상기 수납블럭(140)의 내부공간에 절삭날(150)과 스프링(145)을 내재시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1항에 있어서,

상기 작동구(130)는 상단에서 하부측으로 작동공(131)을 형성시키되 작동구(130)가 몸체(120)의 하부로 슬라이딩할 때 상호 연통 될 수 있도록 하고 상기 작동구(130) 내부에 길이방향으로 천공된 슬라이드공(132)의 내주연에는 가이드돌기(133)를 형성시키며 이와 결합되는 몸체(120)의 외주연에는 가이드홈(123)을 길이방향으로 돌출 시켜 몸체(120)에서 슬라이딩하는 작동구(130)의 상하 직진성을 향상시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.