KR100545251B1

KR100545251B1 - 록볼트

Info

Publication number: KR100545251B1
Application number: KR1020030054135A
Authority: KR
Inventors: 재 술 나
Original assignee: 재 술 나
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20050015352A

Abstract

본 발명은 록볼트에 관한 것으로, 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(2)을 형성하고 천공홀(2)에 삽입하여 고정시키는 록볼트(10)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(110a)이 형성하되 외향으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 수평이나 대각선상으로 형성하고 내주연에 걸림홈을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(123)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130)로 구성하므로 록볼트 설치 후 즉시 인발실험이 가능할 뿐만 아니라 이로 인하여 지보설치 작업 역시 록볼트의 설치 후 즉시 작업할 수 있으므로 공사기간을 대폭적으로 줄일 수 있고 견고하게 록볼트를 설치할 수 있어 공사에 대한 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

록볼트{rock bolt}

도 1 은 본 발명에 따른 록볼트를 나타낸 사시도.

도 2 는 본 발명에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 분해사시도.

도 3 는 본 발명에 따른 록볼트의 설치사용상태를 나타낸 사용상태도로써,

a)도는 천공홀에 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사용상태도이고,

b)도는 삽입된 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 사용상태도이며,

c)도는 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트 몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 사용상태도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 록볼트의 헤드부 작동을 설명하기 위한 정면도로써,

a)도는 헤드부의 삽입상태를 나타낸 정면도이고,

b)도는 헤드부의 고정상태를 나타낸 정면도이다.

*도면의 주요 부분의 부호의 설명*

1: 암반지역 2: 천공홀

10: 록볼트 110: 몸체
111: 절삭공 112: 지지공
113: 연결구 114: 수나사
115: 체결홈 116: 너트
117: 테이퍼부 118: 지지원판
119: 가이드공 120: 고정부
121: 절삭날 122: 걸림돌기
123: 고정구 124: 걸림돌기
130: 작동구 131: 가압봉
132: 작동돌부 133: 단차부

삭제

210: 메인와이어 211: 체결용수나사

220: 보조와이어 221: 체결용수나사

222: 결합용링 230: 지압판

231: 몰탈흐름방지캡 232: 몰탈주입구

본 발명은 록볼트에 관한 것으로, 상세하게는 터널 또는 지하구조물의 지보로 사용되는 록볼트를 견고하데 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. 록볼트의 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 들보{梁}나 도리{桁}를 만들어 반압(盤壓)을 지탱하게 하는 것이다. 이 2가지 원리를 기초로 하여 록볼트를 암반에 접착하는 방법은 선단(先端)접착방식과 전면(全面)접착방식이 있다. 접착방법을 근거로 하다면 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 방지하기 위하여 기초터널의 안쪽에 면하여 무수히 많은 록볼트(기초볼트)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 록볼트를 삽입하거나 록볼트를 삽입한 후 시멘트 몰탈을 타설한다. 시멘트 몰탈이 완전히 굳으면 록볼트는 암반 속에 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 어느 정도 굳을 때까지 기다린 후에 지압판에 견고하게 록볼트를 체결하고 2-3 주 후 시멘틀이 몰탈이 완전히 굳게되면 일정 하중 이상을 지탱할 수 있는지를 인발실험을 통하여 확인한 후 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 공사기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 지지력의 향상을 위하여 많은 수의 록볼트를 설치하여야 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주 목적은 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 인발시험을 실행하고 시멘트몰탈 작업 후 즉시 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 있도록 하여 공사기간을 줄여줄 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 록볼트를 암반에 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 록볼트를 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 록볼트를 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 되도록 하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 록볼트는 암반지역에 설치하여 천공홀을 형성하고 천공홀에 삽입하여 고정시키는 록볼트에 있어서, 길이방향으로 메인구멍이 형성되고 측방으로 절삭공과 지지공을 형성시킨 몸체와, 상기 몸체의 절삭공과 지지공에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날과 고정구를 구비한 고정부와, 상기 몸체의 메인구멍에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날과 고정구를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

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

도 1 은 본 발명에 따른 록볼트를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 분해사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 록볼트의 설치사용상태를 나타낸 사용상태도로써, a)도는 천공홀에 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사용상태도이고, b)도는 삽입된 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 사용상태도이며, c)도는 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트 몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 사용상태도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 록볼트의 헤드부 작동을 설명하기 위한 정면도로써, a)도는 헤드부의 삽입상태를 나타낸 정면도이고, b)도는 헤드부의 고정상태를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 4 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 록볼트(10)는 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(2)을 형성하고 천공홀(2)에 삽입하여 고정시키는 록볼트(10)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(110a)이 형성되고 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(123)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130)로 구성한다.

상기 몸체(110)는 외향으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성하되 수평 또는 대각선상으로 형성하고 내주연에 걸림홈을 형성한다.

더불어 몸체(110)의 메인구멍(110a) 하단에는 테이퍼부(117)를 형성하고, 몸체(110)의 하부에는 하향으로 연결구(113)를 돌출시키되 연결구(113)의 하부측 외주연에 너트(116)가 구비된 수나사(114)를 형성하고 내부로 체결홈(115)을 형성한다.

나아가, 몸체(110)의 상단에는 가이드공(119)이 형성된 지지원판(118)을 결합한다.

상기 고정부(120)는 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 돌출되지 않게 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비하되 절삭날(121)과 고정구(123)에 절삭공(111)과 지지공(112)에 형성된 걸림홈에 대응되는 걸림돌기(122,124)를 각각 형성한다.

여기서 절삭날(121)과 고정구(123)의 걸림돌기(122,124)는 내부에 스프링(도시하지 않음)를 삽입하여 탄력 설치하여 절삭날(121)과 고정구(123)를 외부로 가압하면 탄력 설치된 걸림돌기(122,124)가 절삭공(111)과 지지공(112)의 내면에 형성된 홈으로부터 이탈하여 절삭날(121)과 고정구(123)가 외부로 쉽게 돌출될 수 있도록 함이 바람직하다.

나아가, 절삭날(121)과 고정구(123)의 길이는 절삭날(121)이 약간 길게 형성하여 가압하면 절삭날(121)이 먼저 외부로 돌출되게 함이 바람직하다.

상기 작동구(130)는 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 지지원판(118)의 가이드공(119)을 통하여 외부로 돌출되는 가압봉(131)을 형성하고 하측으로 일체로된 원추형의 작동돌부(132)를 형성한다.

한편, 상기 몸체(110)의 연결구(113)에 형성된 체결홈(115)에는 메인와이어(210)를 결합한다.

더불어 몸체(110)의 연결구(113) 외주연에는 보조와이어(220)가 다수개 결합된 결합용링(222)을 끼워 이를 너트(116)로 체결하여 결합되게 하되 몸체(110)가 회전할 때 링이 회전하지 않도록 하여 결합용링(222)에 형성된 와이어가 록볼트(10)의 회전으로 꼬이지 않도록 함이 바람직하다.

나아가, 메인와이어(210)와 보조와이어(220)의 후단에는 체결용수나사(211,221)를 각각 결합한다.

여기서 와이어(210,220)의 규격은 한정하는 것은 아니며 이를 대용으로 네일등을 결합하여 강도를 증대시켜도 무방하다.

본 발명의 록볼트(10)는 통상의 지압판(230), 몰탈흐름방지캡(231), 간격유지구 등을 구비하여 사용한다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음 같다.

먼저 암반지역(1)에 천공홀(2)을 뚫고 여기에 결합된 록볼트(10)를 삽입한 다음 착암기 또는 파쇄기에 록볼트(100)의 메인와이어(210) 후단을 결합한다.

이러한 상태에서 착암기 또는 파쇄기를 조작하여 록볼트(10)를 천공홀(10) 내부로 가압하면서 회전시킨다.

이때 몸체(110)의 전방으로 돌출된 작동구(130)의 가압봉(131)이 천공홀(2)의 내부 끝 단면에 걸려 후측으로 밀리게 되고 따라서 가압봉(131)의 하측에 형성된 원추형 작동돌부(132)가 절삭날(121)을 먼저 가압한 후 고정구(123)를 가압하여 가체결 상태를 해제시킴과 동시에 록볼트(10)를 회전시키면 절삭날(121)과 고정구(123)를 외향으로 돌출되면서 회전된다.

따라서 절삭날(121)이 천공홀(2)의 내주연에서 암반을 절삭하여 걸림턱을 형성하게 되고 여기에 절삭날(121)과 고정구(123)가 견고하게 걸리게 된다.

즉, 절삭날(121)이 천공홀(2)에 걸림턱을 형성하고 그 걸림턱에 절삭날(121)과 고정구(123)가 견고하게 걸리게되므로 록볼트(10)가 완벽하게 고정되는 것이다.

이러한 상태의 록볼트(10)는 암반이 붕괴되거나 자체가 파손되지 아니하는 한 절대로 천공홀(2)에서 빠져나오지 않게 되고 이로 인하여 록볼트(10)의 설치와 동시에 견고하게 고정시킬 수 있게 되는 것이다.
특히 본 발명은 절삭날(121)과 고정구(123)가 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 끼워져 있어 인발력을 극대화 할 수 있다

한편 종래와는 달리 록볼트(10)가 견고하게 고정되어 있으므로 록볼트(10)의 후단에 몰탈흐름방지캡(231)을 끼워 천공홀(2)을 차단하고 몰탈주입구(232)로 시멘트몰탈을 충진시킨 후 지압판을 결합하되 즉시 인발시험을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 록볼트(10)가 견고하게 지지되므로 곧바로 지보설치가 가능하여 공사기간을 대폭 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 록볼트(10)는 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(2)을 형성하고 천공홀(2)에 삽입하여 고정시키는 록볼트(10)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(110a)이 형성되고 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(123)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130)로 구성하므로 록볼트 설치 후 즉시 인발실험이 가능할 뿐만 아니라 이로 인하여 지보설치 작업 역시 록볼트의 설치 후 즉시 작업할 수 있으므로 공사기간을 대폭적으로 줄일 수 있고 견고하게 록볼트를 설치할 수 있어 공사에 대한 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims

암반지역(1)에 설치하여 천공홀(2)을 형성하고 천공홀(2)에 삽입하여 고정시키는 록볼트(10)에 있어서,

길이방향으로 메인구멍(110a)이 형성하되 외향으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 수평이나 대각선상으로 형성하고 내주연에 걸림홈을 형성시킨 몸체(110)와,

상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비한 고정부(120)와,

상기 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(123)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130)로 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(110)는 몸체(110)의 메인구멍(110a) 하단에 테이퍼부(117)를 형성하고, 몸체(110)의 하부에는 하향으로 연결구(113)를 돌출시키되 연결구(113)의 하부측 외주연에 너트(116)가 구비된 수나사(114)를 형성하고 내부로 체결홈(115)을 형성하며, 몸체(110)의 상단에는 가이드공(119)이 형성된 지지원판(118)을 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1 항에 있어서,

상기 고정부(120)는 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 돌출되지 않게 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(123)를 구비하고 절삭날(121)과 고정구(123)에 절삭공(111)과 지지공(112)에 형성된 걸림홈에 대응되는 걸림돌기(122,124)를 각각 형성하여 가체결 상태를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 3 항에 있어서

상기 고정부(120)의 절삭날(121)과 고정구(123)는 고정구(123)보다 절삭날(121)이 약간 길게 형성하여 가압시 절삭날(121)이 먼저 외부로 돌출되게 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1 항에 있어서,

상기 작동구(130)는 몸체(110)의 메인구멍(110a)에 삽입하되 지지원판(111)의 가이드공(119)을 통하여 외부로 돌출되는 가압봉(131)을 형성하고 하측으로 일체로된 원추형의 작동돌부(132)를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(110)의 연결구(113)에 형성된 체결홈(115)에는 메인와이어(210)를 결합하고, 몸체(110)의 연결구(113) 외주연에는 보조와이어(220)가 다수개 결합된 결합용링(222)을 끼워 너트(116)를 체결하여 결합하되 몸체(110)가 회전할 때 링이 회전하지 않도록 하여 결합용링(222)에 형성된 와이어가 록볼트(10)의 회전으로 꼬이지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.