KR100883133B1 - 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반에 적용이 가능한 제거식 앵커체에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관; 상기 패커주입관과 평행을 이루는 정착주입관; 상기 패커주입관과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재; 상기 패커주입관의 주입공을 감싸도록 패커주입관, 정착주입관 및 인장재를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커; 상기 패커의 양단을 결속하는 것으로, 측면에 주입관 관통공이 천공되고, 내부가 충진재로 채워지는 결속관; 상기 결속관의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개; 일단이 패커 내부에 위치하고, 상기 주입관 관통공을 통하여 타단이 지중에 노출되는 측면주입관; 및, 상기 인장재의 일단에 결합되는 내하체; 로 이루어지되, 대면하는 결속관 사이에 위치하는 인장재는 일부가 지중에 노출되는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체에 대한 것이다.

본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체를 이용하는 경우에는 측면주입관을 통하여 외부로 유출되는 그라우팅재가 지중에 일정한 구근을 형성하여 앵커체와 지반과의 결합력이 증가되기 때문에, 연약지반에서도 이중주입관이 구비된 제거식 앵커체를 적용할 수 있다.

제거식 앵커, 어스앵커, 내하체, 연약지반

Description

이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체{REMOVABLE EARTH ANCHOR WITH DOUBLE INJECTION PIPE FOR SOFTGROUND}

본 발명은 앵커체와 지반과의 사이에 결합력을 증가시킴으로써, 연약지반에서 적용이 가능한 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체에 대한 것이다.

어스앵커공법은 토공사에 있어서 흙막이벽 등의 배면을 원통형으로 굴착하고 굴착된 부분에 앵커체를 설치하여 주변 지반을 지탱하는 공법으로 본 발명의 출원인은 앵커체의 시공 중 천공홀의 교란을 방지하고, 천공홀에 밀실한 그라우팅을 수행하기 위한 목적으로 이중주입관이 구비된 어스앵커체에 대하여 출원하여 등록받은바 있다(특허 제557010호).

아울러 상기 특허발명을 제거식 어스앵커체에 적용하기 위하여 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체에 대하여 특허출원하였는바(출원 제10-2008-0048026호), 상기 특허출원은 앵커체와 지반과의 결합력을 확보하여 인장재를 용이 하게 제거하도록 함을 목적으로 한다.

그러나 연약지반을 구성하는 연약한 점토, 사질토 등은 압축성이 크고 지지력이 작아 역학적으로 불안정한 상태에 있기 때문에, 인장재의 제거시 지반을 침하시키거나 구조물의 안정성을 해칠 수 있는 문제점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 지반 개량 공법을 고려할 수 있으나, 흙막이벽 배면까지 지반 개량 공사가 진행되기 때문에 공사 규모가 커지고 공사비가 많이 소요되어 비경제적이다. 설사 흙막이벽 배면 부분까지 지반을 개량하더라도 토공사에는 많은 불확실성이 내재되어 있어 이 부분에 대한 안전성을 담보하기 어려웠다. 그리고 이러한 이유로 앵커체 주위의 지반을 압밀화하는 동시에, 앵커체와 지반과의 결합력을 더욱 증가시킬 수 있는 방법이 필요하게 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 앵커체와 지반과의 결합력을 더욱 증가시킴으로써, 연약지반에서도 적용할 수 있는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관; 상기 패커주입관과 평행을 이루는 정착주입관; 상기 패커주입관과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재; 상기 패커주입관의 주입공을 감싸도록 패커주입관, 정착주입관 및 인장재를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커; 상기 패커의 양단을 결속하는 것으로, 측면에 주입관 관통공이 천공되고, 내부가 충진재로 채워지는 결속관; 상기 결속관의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개; 일단이 패커 내부에 위치하고, 상기 주입관 관통공을 통하여 타단이 지중에 노출되는 측면주입관; 및, 상기 인장재의 일단에 결합되는 내하체; 로 이루어지되, 대면하는 결속관 사이에 위치하는 인장재는 일부가 지중에 노출되는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체를 제공한다.

즉, 본 발명에서는 패커와 돌출날개에 더하여 일단이 패커 내부에 위치하고, 타단이 지중에 노출되는 측면주입관을 추가함으로써, 앵커체와 지반과의 결합력을 증가시키도록 한다. 이로써 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체는 연약지반에서도 적용이 가능하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체와 지반과의 결합력을 증가시킬 수 있다. 따라서 인장재의 인발시 앵커체가 소정의 지지력을 발휘할 수 있어 연약지반에서도 이중주입관이 구비된 제거식 어스앵커체의 적용이 가능하다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도1 및 도2는 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 실시예이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관(100); 상기 패커주입관(100)과 평행을 이루는 정착주입관(200); 상기 패커주입관(100)과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재(300); 상기 패커주입관(100)의 주입공을 감싸도록 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및 인장재(300)를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커(400); 상기 패커(400)의 양단을 결속하는 것으로, 측면에 주입관 관통공(510)이 천공되고, 내부가 충진재(520)로 채워지는 결속관(500); 상기 결속관(500)의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관(500)의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개(600); 일단이 패커(400) 내부에 위치하고, 상기 주입관 관통공(510)을 통하여 타단이 지중에 노출되는 측면주입관(700); 및, 상기 인장재(300)의 일단에 결합되는 내하체(800); 로 이루어지되, 대면하는 결속관(500) 사이에 위치하는 인장재(300)는 일부가 지중에 노출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 패커주입관(100)은 패커(400) 내부에 그라우팅재를 채우기 위한 것으로, 패커주입관(100)의 외주면에는 다수 개의 주입공이 형성되고 하단은 밀폐된 구조이다. 그리고 정착주입관(200)은 지반의 천공홀, 특히 정착단 부분에 그라우팅재를 주입한다.

또한 인장재(300)는 피복재에 의하여 둘러싸이며, 인장재(300)와 피복재 사이에는 통상 윤활유를 채워넣는다. 지중의 정착단을 구성하는 인장재(300)의 일단은 내하체(800)에 고정하며, 인발 작업시 앵커헤드(810) 내에서 인장선을 풀어 인장재(300)를 해체한다.

아울러 패커(400)는 내부에 그라우팅재가 주입됨에 따라 부피가 증가하여, 앵커체와 지반과의 접촉 면적을 증가시킨다. 이로써 증가된 접촉 면적만큼 앵커체와 지반과의 결합력이 증가된다.

그리고 결속관(500)은 내부에 채워지는 충진재(520)가 경화되어, 패커(400) 내부의 그라우팅재가 외부로 유출되는 것을 방지하며, 결속관(500)의 측면에는 주 입관 관통공(510)이 천공된다. 본 발명에서는 충진재(520)의 실시예로 시멘트와 에폭시를 혼합하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명은 앵커체와 지반과의 결합력을 증가시키기 위한 구성요소로 측면주입관(700)을 포함하여 구성된다. 측면주입관(700)은 일단이 패커(400) 내부에 위치하고, 타단이 결속관(500)의 측면에 천공된 주입관 관통공(510)을 통하여 지중에 노출되며, 측면주입관(700)의 타단에는 패커(400)에 주입된 그라우팅재가 흘러나와 형성된 구근이 자리잡게 된다.

즉, 본 발명에서는 결속관(500)의 외주면에 결합되는 돌출날개(600)가 케이싱(10)의 인발시 천공홀의 크기보다 넓은 크기로 확장되어 인장재(300)의 인발시 앵커체와 지반과의 반발력을 증가시키며, 측면주입관(700)을 통하여 외부로 유출되는 그라우팅재가 주위 지반을 압밀하여 일정한 구근을 형성함으로써, 앵커체와 지반과의 결합력이 증가된다. 이때 지중에 노출되는 측면주입관(700)의 단부는 돌출날개(600)에 테이핑하거나 철선 등으로 결합할 수 있다.

본 발명에서 돌출날개(600)의 실시예로는 도1과 같이 스프링(644)에 의하여 결속관(500)의 측면에 결합하는 형태, 도2와 같이 탄성수평부재를 U형으로 접어 결속관(500)에 용접하는 형태가 가능하다. 이때 돌출날개(600)는 결속관(500)의 외주면을 따라 다수 개 결합될 수 있으며, 인장재(300)의 인발시 반발력이 골고루 유지되도록 패커(400)의 양단에 위치하는 돌출날개(600)는 상호 엇갈리도록 결합한다.

아울러 도1에서 지중에 노출되는 인장재(300) 부분은 물 보링으로 인하여 지반의 천공홀 내에 잔존하는 지중수나 천공수의 배출을 돕는 부분이다.

그리고 도면에는 미도시되어 있으나, 본 발명은 내하체(800)와 내하체(800)에 인접하는 결속관(500), 또는 지중에 노출된 인장재(300)를 사이에 두고 대면하는 결속관(500)을 상호 연결하는 강재를 포함하여 구성되어, 인장재(300)의 인발시 각 구성요소 상호 간의 일체화를 도모할 수 있다.

이 밖에도 본 발명은 도2에 도시된 바와 같이, 결속관(500)은 외주면을 따라 다수 개의 홈(522)이 형성될 수 있는바, 홈(522) 부분은 패커(400)를 구성하기 위한 부직포 등의 직물을 철사(524)로 감을 때 철사(524)의 위치를 유지하는 부분이다.

본 발명은 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및, 인장재(300)를 배치하고, 이들을 감싸는 결속관(500)을 위치시킨 다음, 결속관(500) 내부에 충진재(520)를 채워 넣고, 패커(400)를 구성하는 직물을 감싸 매는 순서로 제작 가능하다. 아울러 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및, 인장재(300)를 배치하고, 패커(400)를 구성하는 직물을 위치시킨 다음, 패커(400)의 양단을 결속관(500)으로 결속하고, 충진재(520)를 채워 넣는 순서로도 제작가능하다. 다만, 결속관(500) 내부에 충진재(520)를 주입하기 전에 측면주입관(700)의 양단이 패커(400) 내부 및 지중에 위치하도록 미리 배치하여야 할 것이다.

다음으로 도3은 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 다른 실시예이다.

도3에서와 같이, 본 발명은 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관(100); 상기 패커주입관(100)과 평행을 이루는 정착주입관(200); 상기 패커주입관(100)과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재(300); 상기 패커주입관(100)의 주입공을 감싸도록 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및 인장재(300)를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커(400); 상기 이웃하는 패커(400)의 대면하는 단부를 동시에 결속하되, 측면에 주입관 관통공(510)이 천공되고, 내부가 충진재(520)로 채워지는 결속관(500); 상기 결속관(500)의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관(500)의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개(600); 일단이 패커(400) 내부에 위치하고, 상기 주입관 관통공(510)을 통하여 타단이 지중에 노출되는 측면주입관(700); 및, 상기 인장재(300)의 일단에 결합되는 내하체(800); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체를 포함한다.

도1 및 도2의 실시예와는 달리, 도3의 실시예에서는 결속관(500)이 이웃하는 패커(400)의 대면하는 단부를 동시에 결속한다. 따라서 앵커체의 제작에 필요한 결속관(500)의 수가 감소되어 제작 비용 절감 및 시공 능률 향상이 가능하다.

아울러 도1 및 도2와 마찬가지로 도3의 실시예에서도 결속관(500)의 측면은 주입관 관통공(510)이 천공되고, 내부가 충진재(520)로 채워지게 된다. 주입관 관통공(510)은 측면주입관(700)이 통과되는 부분으로 동시에 결속관(500)의 내부에 충진재(520)를 주입하는 구멍으로 활용 가능하다. 이 밖에 결속관(500)에는 충진재(520)를 주입하기 위한 별도의 구멍을 형성할 수 있다.

한편, 돌출날개(600)의 다른 실시예로 도3의 확대도에 도시된 바와 같이, 결속관(500)의 측면에 결합되는 것으로, 측면의 일단 및 타단에 각각 회전공(612) 및 장공(614)이 형성되는 가이드 채널(610); 상기 가이드 채널(610)의 회전공(612)에 일단이 힌지 결합되는 제1지지부재(620); 일단이 상기 장공(614) 내부에서 슬라이딩 가능하도록 힌지 결합되고, 타단이 제1지지부재(620)의 소정 위치에 힌지 결합되는 제2지지부재(630); 및, 상기 가이드 채널(610)과 제1지지부재(620)의 힌지 결합을 구성하는 축핀(642)에 수용되어 제1지지부재(620)의 벌어진 상태를 유지하거나, 제1지지부재(620)와 제2지지부재(630)의 힌지 결합을 구성하는 축핀(642)에 수용되어 제1지지부재(620)와 제2지지부재(630)의 벌어진 상태를 유지하는 탄성체(640); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 돌출날개(600)를 상정할 수 있다.

도3에서 탄성체(640)는 제1지지부재(620)와 제2지지부재(630)의 힌지 결합을 구성하는 축핀(642)을 감싸는 형태로 되어 있다. 탄성체(640)의 실시예로 토션스프링을 사용할 수 있다.

그리고 내하체(800)는 도3에서 2개가 도시되어 있으나, 이에 구애받지 않고 3개 이상 설치도 가능하며, 내하체(800)가 2개 이상 결합되는 경우에는 도3과 같이, 이웃하는 내하체(800) 사이에는 단부패커를 설치할 수 있다.

단부패커는 이웃하는 내하체(800) 사이에 위치되어, 패커주입관(100)의 주입공을 감싸도록 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및 인장재(300)를 둘러싸는 것으로, 단부 패커(820)의 양단 역시 내부가 충진재(520)로 채워지는 결속관(500)이 결 합된다.

마지막으로 도4에서는 본 발명은 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 시공방법이 도시된다.

우선 (a)케이싱(10)을 삽입하고 천공롯드(20)를 이용하여 소정의 깊이만큼 지반을 천공한 다음, (b)상기 케이싱(10) 내부에 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체를 삽입한다.

다음으로 정착주입관(200)에 1차 그라우팅을 실시하여, 앵커체와 케이싱(10) 사이의 공극을 메운 다음, 케이싱(10)을 인발한다(도4의 (c)). 케이싱(10)의 인발시에는 앵커체의 측면에 위치되는 돌출날개(600)가 확장되어 앵커체의 측면이 지반에 정착된다.

그리고 케이싱(10)을 제거한 후에는 확장된 돌출날개(600)가 제자리를 잡도록 앵커체를 가인장하고, 가인장으로 인한 앵커체와 케이싱(10) 사이의 공극을 메우기 위하여 정착주입관(200)에 2차 그라우팅을 실시한다.

다음으로 패커주입관(100)에 1차 그라우팅하는 한편, 정착주입관(200)에 3차 그라우팅하고, 다시 패커주입관(100)에 2차 그라우팅을 실시한다(도4의 (d)).

여기에서 패커주입관(100)에 주입되는 그라우팅재는 패커(400)를 팽창시켜 안정적인 정착 장부를 형성하며, 측면주입관(700)을 통하여 지중으로 배출되는 그라우팅재는 패커(400) 외에 별도의 정착 장부를 형성한다.

마지막으로, 상기 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 양 생 후, 본인장하여 앵커 머리를 철물로 고정하는데, 양생 기간은 7일 이상이 바람직하다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

도1 내지 도3은 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 실시예.

도4는 본 발명의 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체의 시공 과정을 나타내는 단면도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10: 케이싱 20: 천공롯드

100: 패커주입관

200: 정착주입관 300: 인장재

400: 패커 500: 결속관

510: 주입관 관통공 520: 충진재

522: 홈 524: 철사

600: 돌출날개 610: 가이드 채널

612: 회전공 614: 장공

620: 제1지지부재 630: 제2지지부재

640: 탄성체 642: 축핀

644: 스프링

700: 측면주입관 800: 내하체

810: 앵커헤드 820: 단부 패커

Claims (4)

1. 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관(100);

   상기 패커주입관(100)과 평행을 이루는 정착주입관(200);

   상기 패커주입관(100)과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재(300);

   상기 패커주입관(100)의 주입공을 감싸도록 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및 인장재(300)를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커(400);

   상기 패커(400)의 양단을 결속하는 것으로, 측면에 주입관 관통공(510)이 천공되고, 내부가 충진재(520)로 채워지는 결속관(500);

   상기 결속관(500)의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관(500)의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개(600);

   일단이 패커(400) 내부에 위치하고, 타단은 상기 주입관 관통공(510)을 통하여 지중에 노출되되, 돌출날개(600)에 긴결되는 측면주입관(700); 및,

   상기 인장재(300)의 일단에 결합되는 내하체(800); 로 이루어지되,

   대면하는 결속관(500) 사이에 위치하는 인장재(300)는 일부가 지중에 노출되는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체.
2. 외주면에 길이 방향을 따라 다수 개의 주입공이 형성되되, 하단이 밀폐된 패커주입관(100);

   상기 패커주입관(100)과 평행을 이루는 정착주입관(200);

   상기 패커주입관(100)과 평행을 이루되, 피복재에 둘러싸인 인장재(300);

   상기 패커주입관(100)의 주입공을 감싸도록 패커주입관(100), 정착주입관(200) 및 인장재(300)를 둘러싸되, 일정 간격 이격되어 형성되는 다수 개의 패커(400);

   상기 이웃하는 패커(400)의 대면하는 단부를 동시에 결속하되, 측면에 주입관 관통공(510)이 천공되고, 내부가 충진재(520)로 채워지는 결속관(500);

   상기 결속관(500)의 외주면을 따라 복수 개 형성되는 것으로, 결속관(500)의 측면을 향하여 접이가 가능한 돌출날개(600);

   일단이 패커(400) 내부에 위치하고, 타단은 상기 주입관 관통공(510)을 통하여 지중에 노출되되, 돌출날개(600)에 긴결되는 측면주입관(700); 및,

   상기 인장재(300)의 일단에 결합되는 내하체(800); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체.
3. 제1항 또는 제2항에서,

   상기 돌출날개(600)는

   상기 결속관(500)의 측면에 결합되는 것으로, 측면의 일단 및 타단에 각각 회전공(612) 및 장공(614)이 형성되는 가이드 채널(610);

   상기 가이드 채널(610)의 회전공(612)에 일단이 힌지 결합되는 제1지지부재(620);

   일단이 상기 장공(614) 내부에서 슬라이딩 가능하도록 힌지 결합되고, 타단이 제1지지부재(620)의 소정 위치에 힌지 결합되는 제2지지부재(630); 및,

   상기 가이드 채널(610)과 제1지지부재(620)의 힌지 결합을 구성하는 축핀(642)에 수용되어 제1지지부재(620)의 벌어진 상태를 유지하거나, 제1지지부재(620)와 제2지지부재(630)의 힌지 결합을 구성하는 축핀(642)에 수용되어 제1지지부재(620)와 제2지지부재(630)의 벌어진 상태를 유지하는 탄성체(640); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체.
4. 제3항에서,

   상기 측면 주입관의 타단은 제2지지부재(630)에 긴결되는 것을 특징으로 하는 이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체.

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