KR100665594B1 - 영구앵커의 와이어 인장장치 - Google Patents

영구앵커의 와이어 인장장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영구앵커의 와이어 인장장치로서, 본 발명은 연직굴착벽체(10)에 뚫은 구멍(11)에 삽입되는 것으로, 복수의 스페이서(160)로 지지되는 다수개의 와이어(180)가 결합되고, 연직굴착벽체(10) 외부로 노출된 와이어(180)가 숏크리트층(13) 및 지압판(170)에 관통되게 고정되며, 인장기로 와이어(180)를 인장시킨 다음에 콘크리트몰탈(12)을 주입시킨 후에 양생시켜 지반강도를 강화시키는 영구앵커에 있어서, 상기 구멍(11)의 입구에 고정되는 것으로, 외주연에 형성된 고정공(112)을 통하여 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 다수개의 와이어(180)가 일체화되도록 관통 결합되고, 중심부에는 관통공(111)이 형성된 고정앵커(110); 상기 고정앵커(110)의 관통공(111)에 관통 결합되고, 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로 내입되는 중공을 갖는 주입파이프(120); 상기 주입파이프(120)의 일측과 연통되도록 나사 결합되고, 구멍(11)의 내부와 연통되게 배출공(131)이 형성된 배출파이프(130); 상기 배출파이프(130)에 와이어(180)의 타측단이 몰딩으로 고정되는 와이어고정헤드(140); 상기 와이어고정헤드(140)의 일단과 결합되고, 그 중심에 센터부재(151)가 돌출되게 결합되되, 센터부재(151)는 구멍(11)의 단부 정중앙에 부분적으로 삽입되도록 하는 고정헤드(150)로 구성된 소일네일링공법에 의해 연직굴착벽체의 지반강도를 향상시킬 수 있도록 하는 영구앵커의 와이어 긴장장치이다.
영구앵커, 와이어, 인장, 연직굴착벽체, 소일네일링

Description

영구앵커의 와이어 인장장치{Wire draw gear of casket anchor}
도 1은 종래기술에 따른 영구앵커를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 영구앵커의 와이어 인장순서를 나타낸 순서도로서,
a)는 연직굴착벽체에 구멍을 천공한 상태를 나타낸 단면도.
b)는 연직굴착벽체의 구멍에 와이어 조립체를 내입한 상태를 나타낸 단면도.
c)는 연직굴착벽체의 구멍 내부에 콘크리트몰탈을 주입하는 상태를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 영구앵커의 와이어 조립체를 나타낸 분해사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 연직굴착벽체 11 : 구멍
12 : 콘크리트몰탈 13 : 숏크리트층
100 : 영구앵커 110 : 고정앵커
111 : 관통공 112 : 고정공
113 : 주입구 120 : 주입파이프
121 : 투입공 130 : 배출파이프
131 : 배출공 140 : 와이어고정헤드
150 : 고정헤드 151 : 센터부재
160 : 스페이서 170 : 지압판
171 : 체결수단
본 발명은 영구앵커의 와이어 인장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소일네일링공법에 의해 연직굴착벽체의 구멍 내부에 내입되는 와이어의 인장력을 팽팽하게 유지시켜 연직굴착벽체의 지반강도를 향상시킬 수 있도록 하는 영구앵커의 와이어 긴장장치에 관한 것이다.
일반적으로 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목관련 시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사에 사용되는 소일네일링공법(soil-nailing method)은 굴토 또는 절토 과정을 통하여 일련의 보강작업이 이루어지는 것으로 비탈면이나 터파기 굴착면을 자립할 수 있는 안정높이로 굴착함과 동시에 숏크리트(shotcrete: 뿜어 붙이기 콘크리트)로 표현 보호면을 시공하고 굴착배면을 천공하여 보강철근인 네일(nail) 또는 와이어(wire)를 삽입하며 이를 그라우팅하여 보강토체를 조성하는 것이다.
즉, 네일 및 와이어를 굴착배면에 좁은 간격으로 삽입하여 전체적인 전단강도를 증대시켜 기존지반을 보강하여 중력식 옹벽처럼 일체로 작용하는 보강토체를 형성한다.
상기와 같은 영구앵커의 시공방법을 살펴보면, 지정된 굴착심도 만큼 굴착하 여 원지반이 자립하는지 확인한 후 굴착 즉시 원지반의 이완을 막기 위해 굴착면에 숏크리트를 타설하고 요구심도까지 구멍을 천공하여 와이어 또는 네일을 삽입하며, 보강 콘크리트로 그라우팅함으로써 원지반과의 부착면을 향상시키도록 한다.
여기서 와이어와 숏크리트 층을 토사의 압력으로부터 지지하기 위하여 노출된 네일의 일단부에 고정앵커와 지압판을 상호 체결한다.
이러한 종래기술에 따른 소일네일링용 와이어 인장방법 및 장치는 도 1에서 보는 바와 같이, 연직굴착벽체(10)의 내부에 천공된 구멍(11)에 삽입시키되 일정간격으로 순차적으로 이격되게 스페이서(161)를 결합하여 구멍(11) 내부 중앙에 위치되도록 하는 와이어(160)와, 상기 와이어(160)의 끝단을 관통되게 결합하면서 전면으로 주입구(113)를 형성시킨 고정앵커(110)와, 상기 고정앵커(110)에 결합되어 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 단부를 압박하는 지압판(120)으로 구성된다.
이렇게 구성된 영구앵커는 먼저, 연직굴착벽체(10)에 구멍(11)을 천공시킨 다음 구멍(11)의 내주연과 지름이 동일하거나 작은 스페이서(161)를 일정간격으로 순착되게 결합시킨 다음 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부에 와이어(160)를 내입시킨다.
이후, 구멍(11) 외부로 노출된 와이어(160)를 고정앵커(110)에 일체로 고정되도록 한 다음, 지압판(120)을 고정앵커(110)와 결합시키고 고정앵커(110)의 주입구(도시되지 않음)를 통하여 구멍(11) 내부로 콘크리트몰탈(12)을 주입시켜 양생시킨 후, 와이어(160)를 인장하여 연직굴착벽체(10)의 지반강도를 강화하게 된다.
그러나, 종래기술에 따른 영구앵커는 스페이서(161)를 결합한 와이어(160)를 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부에 내입시키면 와이어(160) 자체의 자중 및 유연성에 의해 스페이서(161)와 스페이서(161) 사이에 위치한 와이어(160)가 구멍(11)의 중앙 센터에서 하부로 쳐지는 현상이 발생하게 된다.
이러한 상황에서 구멍(11) 내부로 콘크리트몰탈(12)을 주입하고 양생시킨 다음에 와이어(160)를 인장하게 되면, 처짐현상이 발생된 와이어(160)는 긴장되면서 콘크리트몰탈(12)에 크랙이 발생하면서 구멍(11) 내부의 콘크리트몰탈(12)의 균열이 발생되어 연직굴착벽체(10)의 지반강도를 떨어뜨리는 문제점이 발생하였다.
또한, 와이어(160)를 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로 내입하는 과정에서 구멍(10) 내부가 일부 무너져 흘러내림이 발생하게 되면, 특별한 지지기반이 없는 와이어(160)의 유연성에 의해 구멍(11) 내부의 끝단까지 와이어(160)를 내입시키지 못하는 문제점이 발생하여 영구앵커의 시공성을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에 따른 주목적은, 연직굴착벽체 구멍 내부로 내입되는 와이어의 처짐 현상이 발생되지 않도록 인장시켜 긴장력을 유지되로록 함과 동시에, 와이어를 인장시킨 후에 구멍 내부에 콘크리트몰탈을 주입함으로써, 양생 후의 콘크리트몰탈의 균열 및 파손을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 연직굴착벽체의 구멍에 내입되는 주입파이프 및 배출파이프를 통해 구멍 내부에서부터 콘크리트몰탈이 충진되도록 주입시킴으로써, 콘크리트몰탈을 높은 밀도로 충진시킬 수 있어 연직굴착벽체의 지반강도를 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 와이어의 양 끝단에 결합되는 고정앵커와 와이어고정헤드 사이의 간격이 견고하게 유지되도록 함으로써, 영구앵커를 연직굴착벽체 구멍에 내입할 때에 구멍 내부의 흘러내림이 발생하더라도 와이어를 구멍 내부 끝단까지 용이하게 내입시킬 수 있도록 하여 영구앵커의 시공성을 향상시키는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 영구앵커의 와이어 인장장치는 연직굴착벽체에 뚫은 구멍에 삽입되는 것으로, 복수의 스페이서로 지지되는 다수개의 와이어가 결합되고, 연직굴착벽체 외부로 노출된 와이어가 숏크리트층 및 지압판에 관통되게 고정되며, 인장기로 와이어를 인장시킨 다음에 콘크리트몰탈을 주입시킨 후에 양생시켜 지반강도를 강화시키는 영구앵커에 있어서,
상기 구멍의 입구에 고정되는 것으로, 외주연에 형성된 고정공을 통하여 상기 구멍 내부로 삽입되는 다수개의 와이어가 일체화되도록 관통 결합되고, 중심부에는 관통공이 형성된 고정앵커; 상기 고정앵커의 관통공에 관통 결합되고, 연직굴착벽체의 구멍 내부로 내입되는 중공을 갖는 주입파이프; 상기 주입파이프의 일측과 연통되도록 나사 결합되고, 구멍의 내부와 연통되게 배출공이 형성된 배출파이프; 상기 배출파이프에 와이어의 타측단이 몰딩으로 고정되는 와이어고정헤드; 상기 와이어고정헤드의 일단과 결합되고, 그 중심에 센터부재가 돌출되게 결합되되, 센터부재는 구멍의 단부 정중앙에 부분적으로 삽입되도록 하는 고정헤드로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출파이프는 일측 내주연에 암나사가 형성되고, 암나사 내주연에 배출공을 구멍의 내부와 연통되도록 방사상으로 다수개 형성시켜 주입파이프의 투입공을 통하여 콘크리트몰탈을 배출공 측으로 배출시켜 구멍의 내부 바닥으로부터 콘크리트몰탈이 충진되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 영구앵커의 와이어 긴장방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 영구앵커의 와이어 긴장장치를 나타낸 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 영구앵커의 와이어 인장장치는 연직굴착벽체(10)에 뚫은 구멍(11)에 삽입되는 것으로, 복수의 스페이서(160)로 지지되는 다수개의 와이어(180)가 결합되고, 연직굴착벽체(10) 외부로 노출된 와이어(180)가 숏크리트층(13) 및 지압판(170)에 관통되게 고정되며, 인장기로 와이어(180)를 인장시킨 다음에 콘크리트몰탈(12)을 주입시킨 후에 양생시켜 지반강도를 강화시키는 영구앵커에 있어서,
상기 구멍(11)의 입구에 고정되는 것으로, 외주연에 형성된 고정공(112)을 통하여 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 다수개의 와이어(180)가 일체화되도록 관통 결합되고, 중심부에는 관통공(111)이 형성된 고정앵커(110); 상기 고정앵커(110)의 관통공(111)에 관통 결합되고, 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로 내입되는 중공을 갖는 주입파이프(120); 상기 주입파이프(120)의 일측과 연통되도록 나사 결합되고, 구멍(11)의 내부와 연통되게 배출공(131)이 형성된 배출파이프(130); 상기 배출파이프(130)에 와이어(180)의 타측단이 몰딩으로 고정되는 와이어고정헤드(140); 상기 와이어고정헤드(140)의 일단과 결합되고, 그 중심에 센터부재(151)가 돌출되게 결합되되, 센터부재(151)는 구멍(11)의 단부 정중앙에 부분적으로 삽입되도록 하는 고정헤드(150)로 구성한다.
또한, 배출파이프(130)는 일측 내주연에 암나사가 형성되고, 암나사 내주연에 배출공(131)을 구멍(11)의 내부와 연통되도록 방사상으로 다수개 형성시켜 주입파이프(120)의 투입공(121)을 통하여 콘크리트몰탈(12)을 배출공(131) 측으로 배출시켜 구멍(11)의 내부 바닥으로부터 콘크리트몰탈(12)이 충진되도록 한다.
여기서 배출파이프(130)는 내주연에 암나사를 형성시키고, 이와 나사결합으로 체결되는 주입파이프(120)의 외주연에는 수나사를 형성시켜 상호 나사결합으로 연결하되, 연직굴착벽체(10)에 천공한 구멍(11) 내부의 각기 다른 내부의 깊이에 따라 주입파이프(120) 및 배출파이프(130)의 체결력을 달리하여 상호 연결되는 배출파이프(150) 및 주입파이프(120)의 길이를 탄력적으로 조정가능하게 하여 연직굴착벽체(10)의 각기 다른 구멍(11) 깊이에 적절하게 적용시킬 수 있도록 한다.
이와 같은 영구앵커의 와이어 인장장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 토목관련 시설물 축조에 필요한 굴착지보체계 및 옹벽 등의 연직굴착벽체(10)에 구멍(11)을 굴착한 다음, 그 구멍(11)의 내부에 내입되는 와이어(180)의 일측에는 고정앵커(110)가 설치되고, 타측단에는 와이어고정헤드(140)를 설치된다.
이때, 와이어(180)의 일측은 고정앵커(110)에 등간격으로 관통 형성되어 있는 고정공(112)을 통하여 결합되고, 와이어(180)의 타측은 와이어고정헤드(140)에 몰딩방식으로 결합 고정시켜 고정앵커(110)와 와이어고정헤드(140) 사이에 다수개의 와이어(160)가 동일한 수평이 이루어지도록 설치하여 최종적으로 고정앵커(110) 및 와이어고정헤드(140) 사이에 일정한 간격으로 복수개가 배치될 수 있도록 한다.
이후, 고정앵커(110)에 형성된 관통공(111)을 통하여 중공의 주입파이프(120)를 관통되게 결합시키되, 고정앵커(110)의 외부로 주입파이프(120)의 일부가 노출되도록 하고, 상기 와이어고정헤드(140)에도 중공의 배출파이프(130)를 결합시킨 다음, 배출파이프(130) 일측 내주연에 형성된 암나사에 주입파이프(120)의 일측 외주연에 형성된 수나사를 상호 나사결합으로 체결하여 주입파이프(120)와 배출파이프(130) 내주연 구멍이 상호 연통되도록 한다.
그 다음으로 고정앵커(110)에 부분 노출된 주입파이프(120)에 지압판(120)을 설치하되, 연직굴착벽체(10)의 외벽에 뿜어지는 숏크리트층(13)의 폭과 동일한 거리만큼 고정앵커(110)와 지압판(170)의 이격되도록 설치한 후에 체결수단(171)을 이용하여 지압판(170)에 주입파이프(120)를 고정시킨다.
이후, 와이어(160)의 인장작업 전에 고정앵커(110)와 와이어고정헤드(140) 사이에 위치한 와이어(160)에 길이방향으로 복수개의 스페이서(160)를 순차적으로 결합시킴으로써, 구멍의 내주연과 동일한 지름의 스페이서(160)에 의하여 와이어(160)가 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부에서 처짐현상을 발생되지 않도록 함과 동시에, 배출파이프(130)의 타측단에 센터부재(151)가 돌출되게 결합시킨 고정헤드(150)를 나사체결 방식으로 결합함으로써, 영구앵커의 와이어 인장장치의 조립이 완료된다.
상기와 같이 결합된 와이어 조립체를 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로 내입시킬 때에 구멍(11)의 내부가 일부 무너져 흙의 흘러내림이 발생하여도 주입파이프(120)와 배출파이프(130)의 지지력에 의해 와이어고정헤드(140)와 고정헤드(150)를 구멍(11)의 내부 바닥까지 용이하게 내입시킬 수 있도록 영구앵커(100)를 구멍(11)에 내입시킨다.
이후, 연직굴착벽체(10)의 외부에서 인장기를 통하여 각각의 와이어(180)가 고정앵커(110)와 와이어고정헤드(140) 사이에서 팽팽하게 인장되도록 고정앵커(110)의 외부로 노출된 와이어(180)를 인장기로 인장시킨다.
이때, 와이어(180)는 지압판(170) 및 와이어고정헤드(140) 사이의 간격을 지지하는 주입파이프(120) 및 배출파이프(130)에 의해 와이어(180)의 인장된 인장력을 보상받게 된다.
다음으로 콘크리트몰탈(12)이 주입파이프(140)의 입구를 통하여 투입공(121) 내부로 공급되어 배출공(131)을 통해 배출되면, 주입파이프(140)와 연통되어 있는 배출파이프(150)의 배출공(131)을 통하여 구멍(11)의 내부 바닥부터 콘크리트몰탈(12)이 밀도 있게 충진된다.
여기서, 콘크리트몰탈(12)은 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로부터 점차 충진되어 콘크리트몰탈(12)의 구멍(11)의 내부공간이 밀도 있게 충진됨으로서, 기공이 발생하지 않으면서 구멍(11)의 무너짐이나 흘러내림 등을 방지하여 구멍(11)내부에 보다 향상된 강도가 부여되게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 영구앵커의 와이어 인장장치는 연직굴착벽체 구멍 내부로 내입되는 와이어의 처짐현상이 발생되지 않도록 인장시켜 와이어의 긴장력이 유지되도록 함과 동시에, 와이어를 인장시킨 후에 구멍 내부에 콘크리트몰탈을 주입시킴으로써, 콘크리트몰탈의 양생 후에 균열 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연직굴착벽체의 구멍에 내입되는 주입파이프 및 배출파이프에 의해 구멍 내부에서부터 콘크리트몰탈이 충진되도록 주입시킴으로써, 콘크리트몰탈을 밀도 있게 충진시킬 수 있어 연직굴착벽체의 지반강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더불어, 와이어의 양 끝단에 결합되는 고정앵커와 와이어고정헤드 사이의 간격이 견고하게 유지되도록 함으로써, 영구앵커를 연직굴착벽체 구멍에 내입할 때에 구멍 내부의 흘러내림이 발생하더라도 와이어를 구멍 내부 끝단까지 용이하게 내입시킬 수 있도록 하여 영구앵커의 시공성을 향상시킨 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 연직굴착벽체(10)에 뚫은 구멍(11)에 삽입되는 것으로, 복수의 스페이서(160)로 지지되는 다수개의 와이어(180)가 결합되고, 연직굴착벽체(10) 외부로 노출된 와이어(180)가 숏크리트층(13) 및 지압판(170)에 관통되게 고정되며, 인장기로 와이어(180)를 인장시킨 다음에 콘크리트몰탈(12)을 주입시킨 후에 양생시켜 지반강도를 강화시키는 영구앵커에 있어서,
    상기 구멍(11)의 입구에 고정되는 것으로, 외주연에 형성된 고정공(112)을 통하여 상기 구멍(11) 내부로 삽입되는 다수개의 와이어(180)가 일체화되도록 관통 결합되고, 중심부에는 관통공(111)이 형성된 고정앵커(110);
    상기 고정앵커(110)의 관통공(111)에 관통 결합되고, 연직굴착벽체(10)의 구멍(11) 내부로 내입되는 중공을 갖는 주입파이프(120);
    상기 주입파이프(120)의 일측과 연통되도록 나사 결합되고, 구멍(11)의 내부와 연통되게 배출공(131)이 형성된 배출파이프(130);
    상기 배출파이프(130)에 와이어(180)의 타측단이 몰딩으로 고정되는 와이어고정헤드(140);
    상기 와이어고정헤드(140)의 일단과 결합되고, 그 중심에 센터부재(151)가 돌출되게 결합되되, 센터부재(151)는 구멍(11)의 단부 정중앙에 부분적으로 삽입되도록 하는 고정헤드(150)
    로 구성된 것을 특징으로 하는 영구앵커의 와이어 인장장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배출파이프(130)는 일측 내주연에 암나사가 형성되고, 암나사 내주연에 배출공(131)을 구멍(11)의 내부와 연통되도록 방사상으로 다수개 형성시켜 주입파이프(120)의 투입공(121)을 통하여 콘크리트몰탈(12)을 배출공(131) 측으로 배출시켜 구멍(11)의 내부 바닥으로부터 콘크리트몰탈(12)이 충진되도록 구성된 것을 특징으로 하는 영구앵커의 와이어 인장장치.
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