KR100463267B1 - 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커 - Google Patents

인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커 Download PDF

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Abstract

인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커가 개시된다. 본 발명에 다른 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커는 인장재가 삽입되는 중앙통공과 웨찌가 삽입되는 웨찌홈이 구비된 실린더; 상기 실린더에 삽입되어 상기 중앙통공으로 삽입된 인장재를 결속하는 분할 웨찌; 상기 분할 웨지와 결합하고, 상기 인장재의 중심선이 삽입되는 중앙통공 및 멈춤스프링과 멈춤뭉치를 삽입하는 홈을 측면에 구비하여 상기 멈춤스프링 및 멈춤 뭉치를 삽입하여 이루어진 견인부; 상기 실린더의 일측과 결합하여 외형을 형성하고 내측면에 상기 멈춤뭉치가 삽입되는 홈과 내측에 공간이 구비된 캡부; 및 상기 견인부와 캡부 사이의 공간에 삽입되어 상기 견인부의 후퇴를 막고, 상기 인장재 중심선의 삽입으로 지지력을 상실하는 지지부;를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인장재를 이루는 중심선의 돌출을 이용하여 인장재를 결속하는 분할 웨찌를 지지하는 지지부의 지지력을 상실시킴으로 해서 분할 웨찌의 인장재 결속을 해제하고 간단히 인장재를 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커{CABLE REMOVAL ANCHOR USING CENTER WIRE}
본 발명은 토목 또는 건축 구조물 공사에 있어서 설치되는 앵커시스템의 앵커에 관한 것이다.
우선, 종래의 앵커시스템의 시공방법을 간단히 설명한다.
앵커시스템은 토목 또는 건축 건축물 공사에 있어서 설치되는 정착장치로 지하 구조물의 구축을 위하거나 굴착 시에 주변 침하를 예방하기 위하여 토류벽을 가설하고 상기 토류벽을 지탱하기 위하여 설치된다.
상기와 같은 앵커시스템은 설치를 목적으로 하는 곳에 천공장비를 이용하여 일정한 깊이와 경사각으로 지반에 천공을 하고, 일정한 길이로 사전에 조립된 앵커시스템을 상기 천공에 삽입하고, 그라우팅을 통하여 지반과 앵커시스템을 고정시킨다. 상기 그라우팅은 모르타르 등을 이용하여 지반과 앵커시스템을 고정시킨다.
상기 지반에 고착된 앵커시스템의 인장재를 인장하고, 토류벽 내지 기타 장비와 인장재를 연결하여 상기 토류벽 내지 기타 장비가 하중을 견딜수 있도록 정착을 한다.
상기와 같은 방법으로 설치된 앵커시스템의 앵커는 상기 인장재를 결속하는 역할을 하며, 이때 결속은 분할 웨찌를 이용한다.
따라서, 지중에 앵커시스템을 구성하는 부품이 묻히게 되어 앵커시스템의 구성요소인 인장재의 제거의 필요성, 제거 방법 및 인장재 제거 가능 앵커의 개발 연구가 계속되고 있다.
종래의 인장재 제거 가능 앵커는 앵커내에서 인장재와 결속하는 분할 웨지의 결속을 제거하는 형태로 다양한 형태가 있으나, 부품수의 증가와 부품수의 증가에 따른 앵커의 제작비용이 증가함은 물론 앵커의 기계적 신뢰도가 낮은 문제점이 있었다. 예를들어, 인장재와 결속되어 조립된 앵커가 시공전에 결속이 풀려 인장작업을 할 수 없거나, 작은 외부 충격에 결속이 풀리는 문제점과 인장 후, 인장재를 제거시에 결속이 풀리지 않아 인장재를 제거하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인장재의 구조적 특성을 이용하여, 인장되어 설치된 인장재의 인장력 제거시에 발생하는 반발력과 이때 인장재의 구조적 특성인 중심선이 직선으로 이루어진 것을 이용하여 인장재 중심선이 분할 웨찌를 지지하고 있는 지지부의 지지력을 상실시켜 인장재를 제거하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브형 지지부를 포함하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 블럭형 지지부를 포함하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커에 포함되는 블럭형 지지부의 형태 및 부품을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 견인부의 형태 및 부품을 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 안전핀이 포함된 견인부의 형태 및 부품을 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 튜브형 지지부를 포함한 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 인장재 해체를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 블럭형 지지부를 포함한 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 인장재 해체를 보인 도면.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커는 인장재가 삽입되는 중앙통공과 웨찌가 삽입되는 웨찌홈이 구비된 실린더; 상기 실린더에 삽입되어 상기 중앙통공으로 삽입된 인장재를 결속하는 분할 웨찌; 상기 분할 웨지와 결합하고, 상기 인장재의 중심선이 삽입되는 중앙통공 및 멈춤스프링과 멈춤 뭉치를 삽입하는 홈을 구비하여 멈춤스프링 및 상기 멈춤스프링에 의하여 견인부 밖으로 밀려나와 견인부를 고정하는 멈춤 뭉치를 삽입하여 이루어진 견인부; 상기 실린더의 일측과 결합하여 외형을 형성하고 내측면에 상기 멈춤 뭉치가 삽입되는 홈과 내측에 공간이 구비된 캡부; 및 상기 견인부와 캡부 사이의 공간에 삽입되어 상기 견인부의 후퇴를 막고, 상기 인장재 중심선의 삽입으로 지지력을 상실하는 지지부;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 견인부는 상기 인장재의 중심선이 삽입되는 중앙통공; 멈춤스프링과 멈춤 뭉치를 삽입하는 측면통공; 상기 멈춤스프링을 지지하는 멈춤스프링턱;을 측면통공의 내측에 구비하여, 상기 측면통공의 양쪽으로 멈춤스프링; 및 일측에 홈이 구비된 멈춤뭉치;를 삽입하고, 상기 중앙통공에서 상기 측면통공의 양쪽에서 삽입된 상기 홈이 구비된 멈춤뭉치의 홈과 결합하여 상기 멈춤뭉치를 고정하는 고정핀;으로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부는 상기 인장재 중심선의 삽입으로 지지력을 상실하기 위한 내부공간이 구비된 소정의 두께 및 형태를 갖는 밀폐튜브;를 이루고 상기 내부공간에 유체;를 주입한 튜브형 지지부, 또는 안쪽보다 입구쪽의 내경이 크며, 상기 내경의 차이만큼 소정의 각으로 경사를 이루는 경사면을 같는 캡부의 경사면과 결합하는 경사면을 외측에 구비하고, 테이퍼 형태로 소정의 경사면을 갖는 퇴출부;의 외측면과 결합하는 내측면과 상기 퇴출부의 분리를 막는 걸림턱을 구비하는 결합부;와 상기 인장재 중심선의 삽입으로 상기 결합부의 걸림턱을 밀어내고 퇴출되는 퇴출부;와 상기 퇴출부와 결합부의 결합을 유지하고, 상기 결합부에 악력을 제공하는 고무링;으로 이루어진 블럭형 지지부가 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브형 지지부를 포함하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 구성도이다. 도 1에 도시한 바와같이, 본 발명에 따른 앵커는 실린더(10), 분할 웨찌(20), 견인부(30), 캡부(40) 및 지지부(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 실린더(10)는 상기 캡부(40)와 결합하여 본 발명에 따른 앵커의 외관을 형성하며, 일측에 상기 캡부(40)와 결하하는 나사홈을 구비하고, 타측에는 인장재(60)가 삽입될 수 있는 중앙통공을 구비한다.
이때, 실린더(10) 내부의 웨찌가 삽입되는 웨찌홈은 테이퍼형으로 중앙통공쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 형태를 갖는다. 이로써 상기 웨지홈에 삽입되어 인장재(60)와 결속한 분할 웨지(20)는 인장재에 하중이 크게 걸리는 만큼 상기 분할 웨찌(20)가 인장재(60)를 결속하는 힘이 증가한다.
상기 분할 웨찌(20)는 2분할 내지 3분할 등으로 제작될 수가 있으며, 반드시 어떤 특정 분할 웨찌에 한정되는 것은 아니다.
상기 견인부(30)는 중앙에 상기 인장재(60)의 중심선이 삽입될 수 있는 중앙통공을 갖는 것이 특징이며, 이하 도 4에서 상기 견인부(30)를 상세히 설명한다.
상기 캡부(40)는 상기 실린더(10)와 결합할 수 있는 나사홈을 일측에 구비하며 내측면에 상기 견인부(30)에 삽입되어 있는 멈춤뭉치가 삽입되어 견인부(30)를 고정시키는 홈과 내부에 지지부(50)를 삽입할 수 있는 공간을 구비한다.
상기 지지부(50)는 상기 분할 웨찌(20)와 결합되어 있는 견인부(30)의 밀림을 막아 인장재(60) 및 앵커에 충격에 가해져서 분할 웨찌(20)의 인장재(60) 결속력이 상실되는 것을 방지함과 동시에 인장재 제거시에는 인장재(60) 중심선의 돌출로 인하여 견인부(30)를 지지하는 힘이 제거되어 인장재(60)를 제거할 수 있도록 하는 목적을 달성하기 위한 하나의 실시예로 고무 내지 폴리계열 소재를 이용하여 내부에 공간을 같는 밀폐튜브 형태로 제작이 되며, 내부공간에는 공기, 물, 오일 등을 주입할 수가 있다. 이와같이 제작된 지지부(60)는 일정한 탄성력을 가지게 되며, 상기 견인부(30)를 지지할 수 있는 지지력을 갖게된다. 상기와 같은 지지부(60)는 인장재 중심선의 돌출로 인하여 상기 고무 내지 폴리계열 소재로 이루어진 밀폐튜브가 파열되고, 파열로 인해 밀폐튜브내에 있는 공기, 물, 오일 등이 유출되어 지지부(50)의 부피가 감소하면서 지지력이 상실된다.
상기 인장재(60)는 중앙에 강철 중심선을 중심으로 하여 다수의 강철선을 꼬아서 이루어진다. 따라서, 인장재(60)가 인장되어 인장재에 하중이 걸린 후에 상기 하중이 제거가 되면 인장재를 잡아당기던 반대쪽으로 반발력이 생성되고, 상기 반반력에 의해 인장재의 중심에 놓인 중심선이 돌출되게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 반발력과 인장재의 중심선이 돌출하는 것을 이용하여 인장재를 결속하는 앵커의 결속력을 제거하고 인장재를 앵커로부터 분리를 한다.
이하 도 6에서 튜브형 지지부(50)의 지지력 상실로 인한 인장재 해체를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 블럭형 지지부를 포함하는 인장재 중심선을 이용한인장재 제거형 앵커의 구성도이다. 도 2에 도시한 바와같이, 블럭형 지지부(70)는 퇴출부(72), 결합부(74) 및 고무링(76)이 일체되어 견인부(30)에 얹혀지고 내경이 다른 캡부(44)에 의해서 고정되고 장착된다.
상기 퇴출부(72)를 중심으로 상기 퇴출부(72)의 외측면과 결합하는 내측면을 갖는 2쪽 내지 3쪽으로 이루어진 결합부(74)를 결합하고 상기 퇴출부(72)와 결합부(74)가 결합된 것을 고무링(76)을 이용하여 고정시키며, 상기 고무링(76)으로 결합이 고정된 블럭형 지지부는 분할 웨찌(20)와 결합된 견인부(30)에 얹혀지고 내경이 차이가 나는 캡부(44)에 의해서 장착된다.
상기 캡부(44)는 서로 다른 크기의 내경을 같는다. 따라서, 상기 캡부(45)의 입구쪽의 내경은 상기 고무링(76)으로 고정된 블럭형 지지부(70)가 삽입될 수 있는 크기의 갖으며, 상기 캡부(45)의 안쪽 내경은 상기 블럭형 지지부(70)의 퇴출부(72)가 퇴출되어 결합부(74)가 고무링(76)의 악력에 의해 모여진 상태에서 삽입될 수 있는 크기의 내경을 갖는다. 이렇게 함으로 해서 퇴출부(72)가 블럭형 지지부(70)에 결합된 상태에서는 안쪽 내경보다 큼으로 인하여 고정되어 견인부(30)를 지지하게 되며, 상기 퇴출부(72)가 퇴출되면 안쪽 내경보다 작음으로 삽입이 되고, 지지력을 상실하게 된다. 또한, 상기 캡부(45)는 안쪽 내경과 입구쪽의 내경이 차이가 나는 만큼 일정한 경사각을 갖는 경사면을 형성하고, 상기 결합부(74)의 외측면에 상기 경사면에 대한 경사면(741)을 갖는다. 이로써, 퇴출부(72)가 퇴출되어 결합부(74)가 모아져 내경이 작은 안쪽으로 삽입시에 원활히 삽입이 이루어질 수 있도록 한다.
도 3에서는 상기 블럭형 지지부를 부품별로 나누어 상세히 설명한다.
상기 퇴출부(72)는 테이퍼 형태의 경사면(723)과 상기 결합부(74)의 걸림턱(742)에 걸리는 걸림면(721)을 갖으며, 이때 상기 걸림면(721)은 상기 소정의 경사면(723)의 역테이퍼 형태로 상기 두면이 접하는 부분은 모서리(724)가 형성되며, 상기 모서리(724)는 상기 결합부(74)의 걸림턱(742)보다 원주가 크게 된다.
상기 결합부(74)는 퇴출부(72)와 결합시에 퇴출부(72)를 고정하기 위한 결합턱(742)을 갖으며, 테이퍼 형태의 퇴출부(72)의 경사면(723)에 대한 경사면을 갖는다. 또한 상기 고무링(76)의 밀림을 방지하기 위한 고무링홈을 결합부(74)의 외측면에 구비하는 것이 더 바람직하다.
상기 고무링(76)은 상기 퇴출부(72)와 결합부(74)의 결합을 유지함과 동시에 퇴출부(72)의 퇴출시 결합부(74)가 모여질 수 있도록 악력을 제공하며, 퇴출부(72)의 퇴출시 퇴출부(72)의 걸림면(721)이 결합부(74)의 결합턱(742)을 넘을 수 있도록 결합부(74)가 벌어질 수 있는 공간을 확보한다.
이하 도 7에서 블럭형 지지부(50)의 지지력 상실로 인한 인장재 해체를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커에 포함되는 견인부의 형태 및 부품구성을 보인 도면이다. 도 4에 도시한 바와같이, 본 발명에 따른 앵커의 견인부(30)는 인장재의 중심선이 삽입되는 중앙통공(32), 분할 웨찌와 결합하여 분할 웨지를 견인하는 웨찌턱(34) 및 멈춤스프링(36)과 멈춤뭉치(38)를 삽입할 수 있는 홈을 구비하여, 분할 웨찌와 결합하고 측면에 구비된 홈에 멈춤스프링 및 멈춤뭉치를 삽입하여 실린더 내부에 삽입된다. 따라서 인장재의 인장력 제거로 인장재에 반발력이 발생한 경우 상기 견인부(30)에 힘을 전달하고 상기 힘에 의하여 견인부(30)가 실린더쪽에서 캡부쪽으로 밀리면서 분할 웨찌를 견인한다.도 6은 본 발명에 따른 튜브형 지지부를 포함한 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 인장재 해체를 보인 도면이다. 도 6에 도시한 바와같이, 인장재(60)가 삽입되어 앵커 내의 분할 웨찌(20)에 의해 앵커와 결합한다. 상기 결합된 인장재(60)는 앵커의 가설을 목적으로 하는 지반에 뚫어논 천공에 삽입되고, 모르타르 등으로 그라우팅되어, 외부에서 인장기 등으로 인장하고, 토류벽 등과 결합되어 토류벽 등의 붕괴를 막는다. 이때 상기 튜브형 지지부(50)는 앵커 가설 시에 발생하는 충격으로 부터 분할 웨찌(20)의 인장재(60) 결속풀림을 방지함과 동시에 인장재(60) 제거시에는 지지력을 상실하여 인장재(60) 결속이 풀리도록 한다.
인장된 인장재(60)의 토류벽 등과의 결합을 제거하면 인장재(60)는 반발력이 생기게 되고 인장재의 중심선(62)이 돌출되게 된다. 상기 인장재의 중심선(62)은 견인부(30)의 중앙통공을 지나 튜브형 지지부(50)의 막을 파열시킨다. 튜브형 지지부(50)의 막이 파열됨과 동시에 밀폐튜브 내에 포함되어 있던 공기, 물, 오일 등이 유출되고, 상기와 같이 내재물이 유출된 튜브형 지지부(50)는 부피감소와 함께 지지력을 상실한다. 따라서, 인장재(60)의 반반력으로 견인부(30)를 후퇴시키고, 견인부(30)는 후퇴하며 견인부(30)의 웨찌턱에 걸려있는 분할 웨찌(20)를 견인한다. 소정의 길이를 후퇴한 견인부(30)는 견인부(30) 내부에 삽입되어 있는 멈춤뭉치(38)가 돌출되어 캡부(40)에 구비되어 있는 내측 홈(42)에 삽입되어 고정된다. 이와같이 견인부(30)를 고정시켜 인장재(60)를 인발기 등으로 인발 작업시에 분할 웨찌(20)의 인장재 재결속을 막는다.
도 7은 본 발명에 따른 블럭형 지지부를 포함한 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거형 앵커의 인장재 해체를 보인 도면이다. 도 7에 도시한 바와같이, 인장재(60)의 결속은 상기 도 6에서 설명한 바와같고, 블럭형 지지부(70)는 퇴출부(72)를 중심으로 결합부(74)와 결합되어 고무링(76)으로 고정되어 견인부(30)에 얹혀지고 내경이 다른 캡부(44)에 의해 장착된다. 이와같이 장착된 블럭형 지지부(70)는 견인부(30)에 지지력을 제공하고 외부 충격으로부터 인장재(60)의 결속 풀림을 방지한다. 인장재(60)의 해체는 인장된 인장재(60)의 반발력에 의하여 돌출된 인장재 중심선(62)이 견인부(30)의 중앙통공을 지나 상기 블럭형 지지부(70)의 퇴출부(72)를 타격하게 되고, 타격된 퇴출부(72)는 결합부(74)의 걸림턱(742)을 넘어 퇴출되고, 결합부(74)는 고무링(76)에의해 악력을 제공받아 모아지고 캡부(44)의 안쪽 내경보다 작아져 캡부(44)의 안쪽으로 삽입된다. 따라서, 견인부(30)에 제공하고 있던 지지력이 상실되고, 인장재(60)의 반반력으로 견인부(30)를 후퇴시키고, 견인부(30)는 후퇴하며 견인부(30)의 웨찌턱(34)에 걸려있는 분할 웨찌(20)를 견인한다. 소정의 길이를 후퇴한 견인부(30)는 견인부(30) 내부에 삽입되어 있는 걸림뭉치(38)가 돌출되어 캡부(44)에 구비되어 있는 내측 홈(42)에 삽입되어 고정된다. 이렇게 견인부(30)를 고정시켜 인장재(60)를 인발기 등으로 인발 작업시에 분할 웨찌(20)의 인장재 재결속을 막는다.
본 발명의 범위는 상기 본 발명의 상세한 설명 내지 실험예들에 한정되지 않으며, 첨부된 청구항들에 의하여 정의되는 본 발명의 범위내에서 당업자에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 인장재의 구조적 특징으로 이용하여 인장재에 반발력 생성시 인장재 중심에 놓인 중심선의 돌출을 이용하여 앵커 내에서 인장재를 결속하는 분할 웨찌를 지지하는 지지부의 지지력을 상실시켜 분할 웨찌의 인장재 결속을 풀어 인장재를 쉽게 해체할 수가 있으며, 상기 분할 웨찌를 견인하는 견인부를 구비하고 상기 견인부가 후퇴한 후, 상기 견인부를 고정시켜 인장재의 인발 작업시 인장재가 재결속되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 견인부에 고정핀을 더 포함하여 인장재 해체시 이외의 충격 또는 지지부의 지지력 상실로 견인부가 후퇴하여 캡부에 구비되어 있는 홈에 걸림뭉치가 삽입되어 견인부가 고정되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 인장재가 삽입되는 중앙통공과 웨찌가 삽입되는 웨찌홈이 구비된 실린더;
    상기 실린더에 삽입되어 상기 중앙통공으로 삽입된 인장재를 결속하는 분할 웨찌;
    상기 분할 웨지와 결합하는 결합턱, 상기 인장재의 중심선이 삽입되는 중앙통공, 견인부를 고정하는 멈춤뭉치, 상기 멈춤뭉치에 돌출력을 제공하는 멈춤스프링 및 상기 멈춤뭉치와 멈춤스프링이 삽입되는 홈으로 이루어진 견인부;
    상기 실린더의 일측과 결합하여 외형을 형성하고 내측면에 상기 멈춤뭉치가 삽입되는 홈과 내측에 공간이 구비된 캡부; 및
    상기 견인부에 얹혀저 상기 캡부에 의해 장착되고 상기 견인부의 후퇴를 막고, 상기 인장재 중심선의 삽입으로 지지력을 상실하는 지지부;를 포함한 것을 특징으로 하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지부는
    상기 인장재 중심선의 삽입으로 지지력을 상실하기 위한 내부공간이 구비된 소정의 두께 및 형태를 갖는 밀폐튜브;를 이루고 상기 내부공간에 유체;를 주입한 튜브형 지지부인 것을 특징으로 하는 인장재 중심선을 이용한 제거식 앵커.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지부는
    안쪽보다 입구쪽의 내경이 크며, 상기 내경의 차이만큼 소정의 각으로 경사를 이루는 경사면을 같는 캡부의 경사면과 결합하는 경사면을 외측에 구비하고, 테이퍼 형태로 소정의 경사면을 갖고 상기 인장재 중심선의 삽입으로 상기 결합부의 걸림턱을 밀어내고 퇴출되는 퇴출부;
    상기 퇴출부의 외측면과 결합하는 내측면과 상기 퇴출부의 분리를 막는 걸림턱을 구비하는 결합부; 및
    상기 퇴출부와 결합부의 결합을 유지하고, 상기 결합부에 악력을 제공하는 고무링;을 포함하는 블럭형 지지부인 것을 특징으로 하는 인장재 중심선을 이용한 인장재 제거식 앵커.
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