KR100616070B1 - 앵커 볼트용 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 암나사 부분(5)을 가진 슬리브(1)와, 수나사(3)를 가지고 슬리브(1) 내에 나사결합되는 2개의 앵커 파이프(2)로 구성되는 앵커 볼트용 커플링에 관한 것이다. 슬리브(1)는 그의 길이방향 중간에, 원통형의 내측 끝면(10)을 가진 환형 리브(4)를 가지고 있다. 앵커 파이프(2)의 단부(8)가 환형 리브(4)와 밀봉적으로 결합되고, 이를 위해, 단부(8)에는 나사가 형성되지 않은 원통형 외측 표면(12)이 형성되어 있다. 커플링의 긴밀성을 향상시키고, 하나의 앵커 파이프(2)로부터 다른 앵커 파이프(2)로의 충돌 에너지의 전달이 적은 손실로 행해지도록 하기 위해, 앵커 파이프(2)들의 환형 앞면(6)이 환형 리브(4)의 구역에서 밀봉적으로 서로 맞닿는다. 그리하여, 누출이 없고, 플러싱(flushing)용 매체 및/또는 세팅용 재료의 탈출을 방지하는 드릴 앵커용 커플링이 제공된다.

앵커 볼트, 커플링, 슬리브, 앵커 파이프, 환형 리브

Description

앵커 볼트용 커플링{COUPLING FOR ANCHOR BOLTS}

본 발명은, 암나사 부분을 가진 슬리브와, 수나사를 가지고 양측으로부터 슬리브 내에 나사결합되는 2개의 앵커 파이프를 포함하며, 독립 청구항 제1항의 전제부에 기재된 바와 같은 특징을 가지는 드릴 앵커용 커플링에 관한 것이다.

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앵커 파이프를 구비하는 유형의 커플링에서의 문제점은, 천공 중에 앵커 파이프의 공동부(空洞部)를 통하여 흐르는 플러싱(flushing) 매체(공기 또는 물)와, 시추공의 완성 후에 그 시추공 내에 보유되는 앵커 파이프의 전방 단부쪽으로 앵커 파이프의 공동부를 통하여 가압되는 세팅 재료(예를 들어, 시멘트 몰타르)가 공지의 커플링의 구역에서 탈출할 수 있다는 것이다. 이로 인해, 플러싱 매체의 손실이 발생하고, 세팅 재료의 누출에 의한 커플링의 막힘이 드릴 앵커 주변 시추공의 완벽한 충전을 방해한다.
서두에서 언급한 유형의 커플링이 DE-A-42 20 636호에 개시되어 있다. 이 DE-A-42 20 636호는, 암나사 부분을 가진 슬리브와, 수나사를 가지고 양측으로부터 슬리브 내에 나사결합되는 2개의 앵커 파이프를 포함하며, 슬리브의 길이방향 중간에는 내측으로 돌출하는 환형 리브(rib)가 마련되어 있고, 슬리브 내에 보유되는 앵커 파이프들의 단부의 앞면이 환형 리브의 구역에서 서로 직접 맞닿도록 배치되고, 앵커 파이프의 단부의 외측 표면이 환형 리브의 내측 끝면과 맞닿아 시일을 형성하도록 되어 있는 드릴 앵커용 커플링을 개시하고 있다. 이 DE-A-42 20 636호에 개시된 커플링에서는, 환형 리브에 인접하여 환형 시일이 마련되어 있다.

본 발명의 목적은, 천공(드릴 앵커의 회전 충격 운동) 중에 발생하는 부하 하에서도 신뢰할 수 있는 밀봉 특성을 유지하는 서두에 언급한 유형의 커플링을 제공하는데 있다.

이 목적은 본 발명에서 청구하는 청구항 제1항에 기재된 바와 같은 특징을 가지는 커플링에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 커플링의 바람직하고 유리한 실시형태가 종속 청구항들의 주제이다.

본 발명의 커플링에서는, 슬리브 내에 나사결합된 앵커 파이프들의 단부가 슬리브에 형성된 환형 리브에 결합되어 시일(seal)을 형성하고, 또한 환형 리브 상에 환형 시일이 배치되기 때문에, 커플링 구역에서의 플러싱 매체 및/또는 세팅 재료의 탈출이 방지된다.

본 발명의 커플링의 바람직한 일 실시형태에 따르면, 슬리브 내에 보유되고 앞면에서 서로 맞닿는 앵커 파이프들의 단부가 그의 앞면에서 서로 직접 맞닿아 시일을 형성하고, 커플링의 구역에서의 부가적인 밀봉이 보장되어, 커플링 내에 위치한 앵커 파이프들의 단부들 사이에서 플러싱 매체 및/또는 세팅 재료가 탈출할 수 없다. 또한, 본 발명의 이러한 수단은, 암석에 구멍을 천공할 때 드릴 앵커를 휘게 하는 회전 충격력이 하나의 앵커 파이프로부터 다른 앵커 파이프로 직접 전달되기 때문에 거의 문제가 되지 않는다는 이점을 가진다.
본 발명의 커플링의 다른 세부 사항, 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 예시된 실시예의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

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도 1은 커플링을 부분 단면으로 나타내는 도면.

도 2는 슬리브가 제거된 상태의 앵커 파이프의 인접하여 있는 단부들을 확대하여 부분 단면으로 나타내는 도면.

도 3은 슬리브의 길이방향 단면을 나타내는 도면.

도 4는 도 3에서 IV로 지시된 부분을 상세히 나타내는 도면.

도 5는 앵커 파이프를 부분 단면으로 나타내는 도면.

도 6은 도 5에서 VI로 지시된 부분을 상세히 나타내는 도면.

도 7은 슬리브의 환형 리브의 구역에서의 커플링의 세부를 확대하여 나타내는 도면.

도 8은 슬리브를 구비한 본 발명에 따른 커플링을 나타내는 도면.

도 1에 도시된 바와 같이, 커플링은 슬리브(1)와, 이 슬리브(1) 내에 단부(8)가 보유되는 2개의 앵커 파이프(2)로 구성된다.

슬리브(1)는 2개의 암나사 부분(5)을 가지고 있고, 이들 암나사 부분(5)은 내측으로 돌출하는 환형 리브(rib)(4)에 의해 서로 분리되어 있으며, 이들 암나사 부분의 나삿니들은 동일한 방향으로 연장하여 있다. 앵커 파이프(2)는 그의 외측 표면에, 슬리브(1)의 암나사 부분(5)의 암사나와 맞물리는 수나사(3)를 가지고 있다.

앵커 파이프(2)는 바람직하게는 양 단부(8)에, 앵커 파이프(2)의 앞면(6)으로부터 먼쪽으로 연장하는 나사 없는 부분을 가지고 있다. 이 나사 없는 부분은 원통형의 외측 표면(12)으로 형성되어 있다. 환형을 이루는 앵커 파이프(2)의 앞면(6)은 그의 외측 모서리에 모따기부(20)를 가지고 있고, 임의적으로는 그의 내측 모서리에도 모따기부(22)를 구비할 수 있다(도 6).

슬리브(1)의 길이방향으로 중앙에 위치한 환형 리브(4)는 원통형의 내측 끝면(10)과 2개의 측면(16)을 가지고 있고, 이들 측면(16)은 슬리브(1)의 축선(7)에 대하여 본질적으로 수직이고, 환형 리브(4)의 양측에 있으며, 슬리브(2)의 내측 표면의 나사 없는 부분(14)에 이어지는 반경(곡률)을 가지고 있다.

도 7에는, 커플링의 조립된 상태가 도시되어 있다. 앵커 파이프(2)의 나사 없는 부분을 가진 단부(8)가 환형 리브(4) 내에 배치되는 상태로 앵커 파이프(2)들이 슬리브(1)내에 나사결합되어 있고, 이때, 앵커 파이프(2)의 단부(8)의 원통형 표면(나사 없는 부분)(12)이 환형 리브(4)의 내측 끝면(10)에 접함으로써 시일(seal)을 형성한다(도 7에 도시된 바와 같은 내측 끝면(10)과 원통형 표면(12) 사이의 간극은 실제로는 존재하지 않고, 알기 쉽게 하기 위해 나타낸 것뿐이다).

도 7은 또한, 앵커 파이프(2)들의 단부(8)의 환형 앞면(6)이 시일을 형성하도록 서로 직접 맞닿아 있는 것을 나타내고 있다.

따라서, 환형 리브(4)의 폭(B), 즉, 슬리브(1)의 축선(7)의 방향으로 측정한, 환형 리브(4)의 원통형 내측 끝면(10)의 길이는, 상기 축선 방향, 즉, 앵커 파이프(2)의 길이방향으로 측정한, 각 앵커 파이프(2)의 단부(8)의 원통형 표면(나사 없는 부분)(12)의 길이(A)를 합한 값과 대략 같다. 그 결과, 앵커 파이프(2)의 앞면(6)이 환형 리브(4)의 길이방향 연장의 대략 중앙에 위치할 때, 앵커 파이프(2)의 원통형 표면(12)의 끝의 어깨부(shoulder)가 환형 리브(4)의 측면(16)에 맞닿게 되므로, 슬리브(1)가 앵커 파이프(2) 위에서 과도하게 나사결합될 수 없게 된다. 따라서, 슬리브(1)와 이 슬리브 내에 보유되는(나사결합되는) 2개의 앵커 파이프(2)로 이루어진 본 발명의 커플링은 본질적으로 대칭적 구조가 보증된다.

도 8에 도시된 본 발명의 커플링의 실시예에서는, 환형 리브(4)의 내측 끝면에 환형 홈이 형성되어 있고, 그 홈 내에 탄성 재료로 된 환형 시일(21)(O-링)이 삽입된다.

이 실시예에서는, 앵커 파이프(2)는 서로 인접하여 있는 앞면(6)의 외측 모서리에 형성된 모따기부(20)가 환형 시일(21)과 맞닿은 상태로 슬리브(1) 내에 나사결합되므로, 커플링의 구역에서 2개의 앵커 파이프(2)들 사이의 밀봉이 더욱 향상된다.

도 8에는 환형 시일(21)이 "이상적인 형태"로, 즉, 원형 단면을 가지는 것으로 도시되어 있지만, 실제로, 커플링이 조립된 상태에서는, 환형 리브(4)의 내측 끝면 위로 돌출하는 그 시일의 일부가 앵커 파이프(2)의 단부의 앞면(6)의 외측 모따기부(20)에 따라 삼각형 단면 형상으로 변형된다.

또한, 환형 시일(21)의 단면 형상은 반드시 원형일 필요는 없다. 예를 들어, 환형 시일은 다각형의 단면 형상(직사각형 또는 정사각형)을 가질 수도 있다. 또한, 환형 리브(4)의 내측 끝면 위로 돌출하는 환형 시일(21)의 부분이 반경방향 내측으로 테이퍼지는 쐐기형 단면 형상을 가질 수도 있다.

요약하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.

본 발명의 드릴 앵커용 커플링은 암나사 부분(5)을 가진 슬리브(1)와, 슬리브(1) 내에 나사결합되는 수나사(3)와 단부(8)를 각각 가진 2개의 앵커 파이프(2)로 구성된다. 슬리브(1)는 그의 길이방향 중앙에, 원통형의 내측 끝면(10)을 가진 환형 리브(4)를 가지고 있다. 앵커 파이프(2)들의 단부(8)가 환형 리브(4) 내측에 끼워져 시일을 형성하고, 이를 위해, 그 단부(8)는 나사가 없는 원통형의 외측 표면(12)을 가지고 있다. 커플링의 긴밀성을 향상시키고, 하나의 앵커 파이프(2)로부터 다른 앵커 파이프(2)로의 충돌 에너지의 전달이 적은 손실로 행해지도록 하기 위해, 앵커 파이프(2)들의 환형 앞면(6)이 환형 리브(4)의 구역에서 서로 맞닿아 시일을 형성한다. 그리하여, 누출이 없고, 플러싱(flushing)용 매체 및/또는 세팅용 재료의 탈출을 방지하는 드릴 앵커용 커플링이 제공된다.

Claims (11)

1. 암나사 부분(5)을 가진 슬리브(1)와, 수나사(3)를 가지고 양측으로부터 슬리브(1) 내에 나사결합되는 2개의 앵커 파이프(2)를 포함하며, 슬리브(1)의 길이방향 중간에는 내측으로 돌출하는 환형 리브(rib)(4)가 마련되어 있고, 슬리브(1) 내에 보유되는 앵커 파이프(2)들의 단부(8)의 앞면(6)이 환형 리브(4)의 구역에서 서로 맞닿도록 배치되는 드릴 앵커용 커플링에 있어서, 상기 환형 리브(4)는 원통형의 내측 끝면(10)을 가지고 있고, 상기 앵커 파이프(2)의 단부(8)에는 나사가 없는 원통형 외측 표면(12)이 마련되어 있고, 이 외측 표면(12)이 상기 환형 리브(4)의 내측 끝면(10)과 맞닿아 시일(seal)을 형성하고, 상기 앵커 파이프(2)의 앞면(6)은 그의 외측 모서리에 모따기부(20)를 가지고 있고, 상기 환형 리브(4) 상에 적어도 하나의 환형 시일(21)이 배치되며, 상기 앵커 파이프(2)의 앞면(6)의 상기 모따기부(20)가 상기 환형 시일(21)에 맞닿는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 앵커 파이프(2)들의 앞면(6)이 서로 맞닿아 시일을 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브(1) 내에서 상기 환형 리브(4)의 양측에, 암나사가 형성되지 않은 영역(14)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 리브(4)의 측면(16)이 슬리브(1)의 축선(7)에 대하여 수직인 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 리브(1)의 측면(16)이 슬리브(1)의 내측의 나사가 없는 부분(14)에 반경을 가지고 이어지는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 앵커 파이프(1)의 앞면(6)이 그의 내측 모서리에 모따기부(22)를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브(1)의 축선(7)의 방향으로 측정한 상기 환형 리브(4)의 폭(B)이, 앵커 파이프(2)의 길이방향으로 측정한, 각 앵커 파이프(2)의 나사가 없는 원통형 단부(8)의 길이(A)의 합과 같은 크기인 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 환형 시일(21)이 상기 환형 리브(4)의 원통형 내측 끝면(10)에 형성된 환형 홈 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 환형 리브(4)의 내측 끝면(10) 위로 돌출하는 상기 환형 시일(21)의 일부가 상기 앵커 파이프(2)의 앞면(6)의 모따기부(20)에 변형되도록 밀착되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
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