KR100896490B1 - 앵커체 및 앵커시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앵커체 및 앵커시공방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 앵커체는 일방향으로 길게 배치된 복수의 인장재에 일단부가 결합되어 천공홀에 매설되는 앵커본체를 구비하는 것에 있어서, 중공형으로 형성되어 앵커본체의 외주면을 감싸며 결합되는 케이스부와, 케이스부의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 복수 개 배치되며 그 각각은 케이스부의 하단으로부터 앵커본체의 길이방향을 따라 연장형성된 확장부를 구비하는 앵커확장체 및 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되어, 앵커확장체 확장부의 하단부가 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 함으로써 확장부는 천공홀의 내주면을 압밀시켜 천공홀을 확장시키는 확장수단을 더 구비하는 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 앵커시공방법은, 천공홀을 형성하는 천공단계와, 앵커체를 천공홀에 삽입하는 삽입단계와, 금속혼합물에 테르밋 반응을 일으킴으로써 앵커확장체의 확장부가 벌어져 천공홀의 내주면을 뚫고 지반에 삽입되게 하는 확장단계 및 천공홀에 그라우팅재를 충전시키는 충전단계 및 인장재를 소정의 하중으로 긴장시켜 정착시키는 인장정착단계를 구비하는 것에 특징이 있다.

앵커체, 앵커확장체, 테르밋, 그라우팅재

Description

앵커체 및 앵커시공방법{Anchor and Method of installing the anchor}

도 1은 종래의 앵커체를 설명하기 위한 개략적 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커체의 개략적 분리사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 앵커체가 결합된 상태의 개략적 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이다.

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 채용된 에너지 전달장치를 설명하기 위한 개략적 도면이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커시공방법의 개략적 흐름도이다.

도 8은 도 7에 도시된 앵커시공방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8a는 천공단계 내지 확장단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 8b는 충전단계와 인장정착단계를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 앵커체 200 ... 앵커시공방법

10 ... 앵커본체 11 ... 내하체

30 ... 앵커확장체 31 ... 케이스부

32 ... 확장부 33 ... 슬릿

35 ... 장착대 38 ... 돌출편

41 ... 전원공급장치 42,43 ... 도선

60 ... 앵커헤드 h ... 천공홀

m ... 금속혼합물 w ... 인장재

s ... 사면

본 발명은 지중에 매설되어 사면을 보강하기 위한 앵커 및 앵커를 시공하기 위한 앵커시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 앵커의 선단부에 배치되어 인장재에 결합되는 앵커체 및 이 앵커체를 이용한 앵커시공방법이다.

기반도로 설치나 단지 조성을 위해 산지와 같은 사면을 개발하는 것은 불가피한 바, 사면이 붕괴되거나 슬라이딩되는 것을 방지하기 위한 사면보강공법이 널리 이용되고 있다. 이러한 사면보강공법은 시공 목적에 따라 활동력 감소공법, 저항력 증강공법 및 표면보호공법 등으로 크게 분류되며, 이 중 저항력 증강공법의 대표적인 것으로 락볼트, 그라운드 앵커, 소일 네일, 계단식 옹벽 등이 있다.

상기 앵커공법은 지반의 보강은 물론, 건물, 교량 등 구조물을 지지하는 보강체로서도 널리 사용되고 있다.

앵커는 앵커체와 인장재 및 앵커헤드로 구분된다. 앵커를 시공함에 있어서 는 지반을 소정의 깊이와 직경으로 천공하고 인장재가 결합된 상태로 앵커체를 삽입한 후 시멘트 페이스트와 같은 그라우팅재를 충전한다. 그라우팅재가 경화되면 인장재를 소정의 하중으로 긴장시키고 앵커헤드를 정착시켜 안정을 꾀한다. 상기 인장재는 통상 PC 스트랜드(강연선)나 강봉을 사용한다. 인장재를 고정시키는 구조는, 강연선일 경우에는 주로 웨지콘을 이용하는 쐐기방식을, 강봉일 경우에는 주로 너트방식을 사용한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 앵커를 이용하여 사면을 보강하는데 있어서, 지반정착력을 우수하게 확보하기 위해서는 상기 앵커체가 배치된 천공홀의 선단부가 천공홀의 다른 부분에 비하여 넓은 직경으로 형성되어야 하며, 앵커체와 지반과의 사이에 정착력을 높여야 한다.

앵커체와 지반의 정착력을 높이기 위한 종래의 앵커가 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래의 앵커체를 설명하기 위한 개략적 도면이다. 도 1에 도시된 앵커는 공개특허 제10-2006-01223346호에 개시된 것으로서, 도 1을 참조하면 종래의 앵커(9)는 지중에 매설되는 앵커본체(1)와, 앵커본체(1)에 결합되어 있는 복수의 인장재(2)를 구비한다. 또한, 앵커본체(1)에는 복수의 블레이드(3)가 이 앵커본체(1)에 대하여 삽입 및 돌출가능하게 설치된다. 이 블레이드(3)가 돌출되면 천공홀(h)을 뚫고 지반에 정착되도록 구성되어 있다. 한편, 이 블레이드(3)가 돌출되도록 앵커본체(1)와 블레이드(3) 사이에는 스프링(미도시)이 개재되어 블레이드(3)를 외측으로 탄성바이어스 시킨다.

그러나, 상기한 바와 같은 앵커(9)에서 스프링의 힘으로 블레이드(3)를 천 공홀(h)의 내주면을 뚫고 밀어 넣는다는 것이 사실상 불가능하며, 밀어 넣어진다고 하여도 그 깊이가 깊지 않아 실질적으로 앵커본체(1)와 지반 사이의 정착력을 보장하지 못한다는 문제점이 있었다. 또한, 상기한 구성으로는 앵커본체(1)가 배치된 천공홀(h)의 직경을 넓게 확보할 수 없어, 앵커(9)에 의한 지반정착력을 우수하게 확보할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 천공홀 선단의 직경을 확장시킬 수 있으며, 앵커체와 지반 사이에 정착력을 증대시킬 수 있도록 구조가 개선된 앵커체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 앵커체를 이용하여 지반정착력이 우수한 앵커시공방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 앵커체는, 일방향으로 길게 배치된 복수의 인장재에 일단부가 결합되어 천공홀에 매설되는 앵커본체를 구비하는 것으로서, 중공형으로 형성되어 상기 앵커본체의 외주면을 감싸며 결합되는 케이스부와, 상기 케이스부의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 복수 개 배치되며 그 각각은 상기 케이스부의 하단으로부터 상기 앵커본체의 길이방향을 따라 연장형성된 확장부를 구비하는 앵커확장체 및 상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되어, 상기 앵커확장체 확장부의 하단부가 상기 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 함으로써 상기 확장부는 천공홀의 내주면을 압밀시켜 천공홀을 확장시키는 확장수단을 더 구비 하는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 확장수단은, 상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되며 금속산화물과 금속분말로 이루어져 테르밋 반응을 일으키는 금속혼합물과, 상기 금속혼합물에 에너지를 전달함으로써 상기 금속혼합물에 테르밋 반응을 유도하는 에너지 전달장치를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 에너지 전달장치는, 전원공급장치와, 상기 전원공급장치의 양극과 음극에 각각 전기적으로 연결되며 그 하단부가 상호 소정 간격 이격된 상태로 상기 금속혼합물에 인접배치되는 두 개의 도선을 구비하여, 상기 전원공급장치에 전원이 인가되면 상기 두 개의 도선 하단부 사이에서 발생되는 아크에 의한 에너지는 상기 금속혼합물에 전달되어 테르밋 반응을 일으키는 것이 더욱 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 앵커시공방법은, 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공단계와, 일단부가 인장재에 결합된 앵커체를 상기 천공홀에 삽입하는 삽입단계와, 상기 천공홀에 그라우팅재를 충전시키는 충전단계 및 상기 그라우팅재가 경화된 후 상기 인장재를 소정의 하중으로 긴장시켜 정착시키는 인장정착단계를 구비하는 것으로서, 상기 앵커체는 상기한 바와 같은 앵커체가 채용되며, 상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되며 금속산화물과 금속분말로 이루어져 테르밋 반응을 일으키는 금속혼합물를 구비하며, 상기 삽입단계와 충전단계 사이에 행해지는 것으로서, 에너지를 상기 금속혼합물에 전달하여 테르밋 반응을 일으킴으로써, 상기 앵커확장체의 확장부가상기 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 하여 상기 천공홀의 내주면을 뚫고 지반에 삽입되게 하는 확장단계를 더 구 비하는 것에 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커체와 앵커시공방법을 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커체의 개략적 분리사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 앵커체가 결합된 상태의 개략적 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이고, 도 8은 앵커시공방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8a는 천공단계 내지 확장단계를 설명하기 위한 도면이며, 도 8b는 충전단계와 인장정착단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커체(100)는 앵커본체(10)와 앵커확장체(30)를 구비한다.

상기 앵커본체(10)는 천공홀(h)에 삽입되어 지중에 매설되는 것으로서, 공지의 부재이다. 앵커본체(10)는 복수의 인장재(w)에 결합된 상태로 천공홀(h)에 삽입된다. 앵커본체(10)의 종류에 따라 상기 인장재(w)는 앵커의 시공완료 후 제거할 수 있다. 이 인장재(w)는일반적으로 복수의 PC 강연선 또는 강봉으로 이루어진다. 인장재(w)는 피복(12)에 의하여 감싸져 있다. 상기 인장재(w)를 고정시키는 구조는, 강연선일 경우에는 주로 웨지콘(미도시)을 이용하는 쐐기방식을, 강봉일 경우에는 주로 너트(미도시)방식을 사용한다. 한편, 앵커본체(10)의 중앙부에는 내하체(11)가 결합되어 있다.

상기 앵커확장체(30)는 중공형으로 형성되어 앵커본체(10)에 끼워져 결합되는 것으로서, 케이스부(31)와 복수의 확장부(32)를 구비한다. 상기 케이스부(31) 는 내하체(11)의 상단에 끼워져 고정된다. 케이스부(31)에는 그 상면에 복수의 관통공(39)이 형성되어 있으며, 앵커본체(10)에 결합된 인장재(w)는 이 관통공(39)을 지난다. 상기 복수의 확장부(32)는 케이스부(31)로부터 이 케이스부(31)의 길이방향을 따라 하방으로 연장형성된다. 이 확장부(32)는 서로 이격되도록 확장부(32)들 사이에는 슬릿(33)이 형성되어 있다. 본 실시예에서 확장부(32)는 케이스부(31)의 둘레방향을 따라 4개 배치된다. 상기한 바와 같이, 확장부(32)들이 서로 이격될 수도 있지만, 연결부(미도시)에 의하여 상호 연결되어 있을 수도 있다. 다만, 이렇게 연결부(미도시)가 있는 경우, 이 연결부는 후술할 금속혼합물의 테르밋 반응에 의하여 쉽게 파손될 수 있어야 한다. 즉, 연결부와 확장부 사이는 매우 약하게 결합되어 있어야 한다.

상기 확장부(32)의 외측면에는 복수의 돌출편(38)이 형성되어 있다. 상기 돌출편(38)은 앵커확장체(30)의 길이방향에 대하여 교차하는 방향으로 돌출되어 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 돌출편(38)은 수직부(36)와 경사부(37)로 이루어지는데, 수직부(36)는 앵커확장체(30)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 배치되며, 경사부(37)는 수직부(36)의 단부로부터 소정의 각도를 형성하여 배치된다. 이에 따라, 경사부(37)와 수직부(36) 사이의 소정의 각도는 예각으로 형성된다. 본 실시예에서, 돌출부(38)는 앵커확장체(30)의 각 확장부(32)에 각각 두 개 배치된다.

또한, 앵커확장체(30)의 확장부(32)의 내측면에는 장착대(35)가 마련된다. 이 장착대(35)는 후술할 금속혼합물(m)을 장착시키기 위한 것으로서, 앵커확장 체(30)의 길이방향에 대하여 교차하는 방향으로 설치된다. 한편, 앵커확장체(30)의 재질은 철 등의 금속소재가 사용되며, 주조 등의 방식으로 제조된다.

본 발명에 따른 앵커체(100)는 상기 앵커확장체(30)의 확장부(32)를 외측 즉, 천공홀(h)의 내주면 측으로 벌려서 확장시키기 위한 확장수단을 구비한다.

본 실시예에서, 상기 확장수단은 이른바 테르밋 반응(thermite reaction)을 일으키기 위한 것으로서, 금속혼합물(m)과 전원공급장치(41)를 구비한다. 이 금속혼합물(m)은 앵커확장체(30)와 앵커본체(10) 사이에 배치되는데, 본 실시예에서는 상기 앵커확장체(30) 확장부(32)의 내측에 형성된 장착대(35)에 장착된다. 이 금속혼합물(m)은 분말 형태로서 예컨대, 직물 소재의 주머니 등에 넣어져 장착대(35)에 장착된다.

상기 금속혼합물(m)은 금속산화물과 금속분말로 이루어진다. 금속산화제로는 제1산화구리(CuO), 제2산화구리(Cu₂O), 산화철(FeO), 삼산화이철(Fe₂O₃), 사산화삼철(Fe₃O₄), 이산화망간(MnO₂), 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇) 등이 사용될 수 있다. 또한, 금속분말로는 알카리금속, 알카리토금속, 알루미늄(Al), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 등 다양한 종류의 금속이 사용가능하다. 본 실시예에서, 금속분말로는 단위질량당 반응열이 상대적으로 우수한 알루미늄(Al)이 채용되며, 금속산화물로는 상대적으로 경제적인 제1산화구리(CuO)가 채용된다. 그 혼합비는 알루미늄 1g 당 제1산화구리 4g ~ 5g으로 혼합한다. 또한, 상기한 금속혼합물(m) 이외에 다른 기능성 물질이 첨가될 수 있다. 예컨대, 테르밋 반응의 반응속도를 증가시키고 완전 반응을 유도하기 위하여 이산화규소(SiO2), 삼산화알루미늄(Al2O3), 삼산화이철(Fe2O3), 산화칼슘 등과 같은 저비중, 초경량의 미소입자를 주성분으로 하여 발열량이 높은 알루미늄 분말이 혼합되어 있는 반응속도 증강제가 첨가될 수 있다. 또한, 소음감소 및 불완전 반응시 발생되는 화염으로 인한 유폭현상을 방지하고 공발현상을 억제하도록 알카리 금속 또는 알카리토금속의 할로겐화물, 산소산염 등과 염화나트륨을 물에 용해한 전해유체물질이 첨가될 수도 있다.

앵커확장체(30)의 장착대에 장착되는 전체 양은 천공홀(h)의 직경과 앵커확장체(30)의 재질 및 두께에 따라 달라질 수 있으며 대략 10g ~ 70g 정도이지만, 작게는 10g 미만일 수도 있으며 많게는 70g을 초과할 수도 있다.

상기한 바와 같은 금속혼합물(m)에 의하여 발생되는 테르밋 반응이란 금속산화물이 알루미늄과 같은 금속분말에 의하여 산소를 빼앗기는 반응을 총칭하는 것으로, 금속산화물과 알루미늄 분말의 혼합물로 실용화되어 있는 것을 테르밋 제라 한다. 금속산화물과 금속분말로 된 테르밋 제 금속혼합물(m)을 점화하는 등 에너지를 가하게 되면, 매우 강한 화학 작용으로서 알루미늄은 제1산화구리를 환원하여 유리시키고 알루미나가 된다. 이 과정에서 매우 짧은 시간(수십 μsec)에 대략 3000℃ 의 고반응열과 금속증기압이 발생하며, 1207kJ의 에너지가 발생된다. 테르밋 반응식은 이하와 같다.

2Al + 3CuO + ΔE → Al₂O₃ +1207kJ

상기 ΔE는 테르밋 반응을 유도하기 위한 에너지로서, 대략 알루미늄 1g당 10kJ 정도가 필요하다. 위 테르밋 반응을 유도하기 위한 에너지는 후술할 전원공급장치(41)에 의하여 전기적으로 부여되거나 화약과 같은 비전기적 방식에 의하여 부여될 수도 있다. ΔE의 에너지가 한 번 부여되면, 상기 금속혼합물(m)은 이른바 자체 유지 반응(self sustain reaction)을 통해 연쇄적으로 테르밋 반응을 수행하게 된다.

이렇게 테르밋 반응이 발생하면 팽창력이 발생하여 상기 앵커확장체(30)의 확장부(32)는 외측으로 꺽어져 벌어지게 된다. 외측으로 벌어진 확장부(32)는 천공홀(h)의 내주면을 압밀시킴으로써 천공홀(h)이 확장된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 테르밋 반응을 발생시키기 위해서는 ΔE의 에너지를 금속혼합물(m)에 전달하여야 하므로, 본 발명에 따른 앵커체(100)의 확장수단은 에너지 전달장치(40)를구비한다. 에너지 전달장치로는 상기한 바와 같이 전기식 방식과 비전기식 방식이 채택될 수 있으며, 본 실시예에서는 전기식 방식이 채용된다.

도 6에는 본 발명의 바람직한 실시예에 채용된 에너지 전달장치가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 전달장치(40)는 전원공급장치(41)와 두 개의 도선(42,43)으로 이루어진다. 전원공급장치(41)는 천공홀(h)의 외부에 배치되며, 양극단자와 음극단자가 설치되어 있다. 상기 두 개의 도선(42,43)은 각각 전원공급장치(41)의 양극단자와 음극단자에 전기적으로 연결되며, 피복으로 감싸져 있다. 그러나, 도선(42,43)의 하단부는 피복이 제거된 상태로 형성된다. 이 도선들(42,43)의 하단부는 소정 간격으로 서로 이격되어 배치된 다. 상기 도선들(42,43)은 천공홀(h)로 삽입되며, 앵커확장체(30)의 관통공(39)을 통해 금속혼합물(m)에 인접배치된다. 전원공급장치(41)에 전원이 인가되면 도선들의 하단부에서 아크(arc)가 발생된다. 이 아크는 테르밋 반응을 유도하는 에너지 ΔE로 작용하여 금속혼합물(m)에는 테르밋 반응이 일어난다.

그러나, 아크를 발생시키지 않고 발열저항체를 이용하여 에너지를 전달할 수도 있다. 즉, 상기 도선들(42,43)의 하단부를 텅스텐 와이어나 니크롬 와이어와 같이 저항값이 높은 발열저항체(미도시)로 상호 연결시키는 경우, 전원이 공급되면 이 와이어의 저항에 의하여 고열이 발생되고 이 열은 테르밋 반응을 일으키는 에너지로 작용하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 앵커시공방법(200)에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커시공방법의 개략적 흐름도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앵커시공방법(200)은, 천공단계를 구비한다.

상기 천공단계에서는 소구경의 오거스크류(auger screw) 등을 이용하여 지반을 하방으로 천공하여 천공홀(h)을 형성한다. 그 천공깊이는 경사면(s)을 넘도록 설정되어야 한다.

천공단계후에는 삽입단계가 행해진다. 삽입단계에서는 상기한 구성으로 이루어진 앵커체(100)를 인장재(w)에 결합시켜 천공홀(h)의 하부로 삽입시킨다. 이 때, 전원공급장치와 전기적으로 연결된 도선들도 함께 삽입한다. 이 도선들은 앵 커확장체(30)의 관통공(39)을 통해 금속혼합물(m)에 인접배치시킨다.

앵커체(100)에 대한 삽입이 완료되면, 확장단계를 행한다. 확장단계에서는 상기 금속혼합물(m)에 테르밋 반응을 일으킨다. 즉, 전원공급장치에 전원을 인가하여 금속혼합물(m)에 인접배치된 도선들의 단부에서 아크를 발생시킨다. 아크에 의한 에너지는 금속혼합물(m)에 전달되며, 금속혼합물(m)은 테르밋 반응을 시작하며 한 번 테르밋 반응이 시작되면 연쇄적으로 테르밋 반응이 유지된다. 테르밋 반응이 일어나면, 팽창력이 발생함으로 앵커확장체(30)의 확장부(32)는 외측으로 벌어지게 되고 천공홀(h)의 내주면을 압밀시킨다. 결국 천공홀(h)은 그 직경이 확장된다. 이 과정에서, 앵커확장체 확장부(32)에 예각으로 형성된 돌출편(38)은 천공홀(h)의 내주면을 뚫고 삽입된다.

상기한 바와 같이 천공홀(h)이 확장되면, 시멘트 페이스트 등 그라우팅재(g)를 이 천공홀에 충전시키는 충전단계가 행해지며, 그라우팅재가 경화되면 상기 인장재(w)에 소정의 하중으로 긴장시켜서 앵커헤드(60)에 정착시키는 인장정착단계가 완료된다. 이후, 상기 인장재(w)는 분리시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 공법으로 앵커체(100)를 시공하면, 천공홀(h) 중 앵커체(100)가 배치된 부분이 다른 부분에 비하여 큰 부피로 형성되므로, 그라우팅재가 경화되면서 구근을 형성하게 된다. 또한, 앵커확장체(30)가 지반을 뚫고 들어감으로써 앵커체(30)와 지반 사이의 정착력도 커지게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 앵커체(100)를 이용하여 앵커를 시공하면, 종래의 앵커공법에 비하여 사면이 매우 안정적으로 지지되어 슬라이딩되거나 붕괴되는 것을 막을 수 있다는 장점이 있 다. 미설명한 부호 b는 흙막이벽이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 앵커체와 이 앵커체를 이용한 앵커시공방법은 앵커체와 지반 사이의 정착력을 높여줄 뿐만 아니라 천공홀 하단부에 직경이 큰 구근을 형성함으로써 사면이 매우 안정적으로 보강될 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 일방향으로 길게 형성된 복수의 인장재에 일단부가 결합되며, 천공홀에 매설되는 앵커체에 있어서,

   상기 복수의 인장재가 삽입되는 케이스부와, 상기 케이스부의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 복수 개 배치되며 그 각각은 상기 케이스로부터 상기 인장재의 길이방향을 따라 연장되는 확장부를 구비하는 앵커확장체; 및

   상기 천공홀의 내주면이 상기 앵커확장체의 확장부에 의해 압밀되도록, 상기 확장부를 상기 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 하는 확장수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 앵커체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 인장재가 결합되는 앵커본체;를 더 포함하며,

   상기 케이스부는 중공형으로 형성되어 상기 앵커본체의 외주면을 감싸며 결합되며,

   상기 확장수단은 상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되며, 상기 앵커확장체 확장부의 단부가 상기 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 함으로써 상기 확장부는 천공홀의 내주면을 압밀시켜 상기 천공홀을 확장시키는 것을 특징으로 하는 앵커체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 확장수단은,

   상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되며 금속산화물과 금속분말로 이루어져 테르밋 반응을 일으키는 금속혼합물과, 상기 금속혼합물에 에너지를 전달함으로써 상기 금속혼합물에 테르밋 반응을 유도하는 에너지 전달장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 앵커체.
4. 제3항에 있어서,

   상기 에너지 전달장치는,

   전원공급장치와, 상기 전원공급장치의 양극과 음극에 각각 전기적으로 연결되며 그 하단부가 상호 소정 간격 이격된 상태로 상기 금속혼합물에 인접배치되는 두 개의 도선을 구비하며,

   상기 전원공급장치에 전원이 인가되면 상기 두 개의 도선 하단부 사이에서 발생되는 아크에 의한 에너지는 상기 금속혼합물에 전달되어 테르밋 반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 앵커체.
5. 제3항에 있어서,

   상기 에너지 전달장치는,

   전원공급장치와, 상기 전원공급장치의 양극과 음극에 각각 전기적으로 연결되며 그 하단부가 상호 소정 간격 이격된 상태로 상기 금속혼합물에 인접배치되는 두 개의 도선과, 상기 두 개의 도선의 하단부를 연결하는 발열저항체를 구비하며,

   상기 전원공급장치에 전원이 인가되면 상기 발열저항체에 의하여 발생된 열에너지는 상기 금속혼합물에 전달되어 테르밋 반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 앵커체.
6. 제3항에 있어서,

   상기 금속분말은 알루미늄이며, 상기 금속산화물은 산화구리인 것을 특징으로 하는 앵커체.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 앵커확장체의 확장부가 상기 천공홀의 내주면을 뚫고 지반에 삽입될 수 있도록, 상기 앵커확장체 확장부에는 상기 앵커확장체의 길이방향에 대하여 교차하는 방향을 따라 돌출된 돌출편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 앵커체.
8. 제7항에 있어서,

   상기 돌출편은 상기 앵커확장체의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 형성된 수직부와, 상기 수직부와 예각을 형성하도록 경사지게 배치되는 경사부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 앵커체.
9. 제3항에 있어서,

   상기 앵커확장체는 각 확장부 사이에 배치되어 상기 서로 인접한 확장부들을 서로 연결시켜주기 위한 연결부를 더 구비하며,

   상기 금속혼합물에 의하여 테르밋 반응이 발생하면 상기 연결부는 파손되어 상기 앵커확장체의 각 확장부는 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 앵커체.
10. 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공단계와, 일단부가 인장재에 결합된 앵커체를 상기 천공홀에 삽입하는 삽입단계와, 상기 천공홀에 그라우팅재를 충전시키는 충전단계 및 상기 그라우팅재가 경화된 후 상기 인장재를 소정의 하중으로 긴장시켜 정착시키는 인장정착단계를 구비하는 앵커시공방법에 있어서,

    상기 앵커체는 앵커본체와, 중공형으로 형성되어 상기 앵커본체의 외주면을 감싸며 결합되는 케이스부와, 상기 케이스부의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 복수 개 배치되며 그 각각은 상기 케이스부의 하단으로부터 상기 앵커본체의 길이방향을 따라 연장형성된 확장부를 구비하는 앵커확장체와, 상기 앵커본체와 앵커확장체 사이에 배치되며 금속산화물과 금속분말로 이루어져 테르밋 반응을 일으키는 금속혼합물을 구비하며,

    상기 삽입단계와 충전단계 사이에 행해지는 것으로서, 에너지를 상기 금속혼합물에 전달하여 테르밋 반응을 일으킴으로써, 상기 앵커확장체의 확장부가상기 천공홀의 내주면 측으로 벌어지게 하여 상기 천공홀의 내주면을 뚫고 지반에 삽입되게 하는 확장단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 앵커시공방법.

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