KR100899528B1 - 스토퍼를 가지는 어스 앵커 브라켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어스 앵커(earth anchor) 공법에 따라 지반에 삽입된 앵커체(anchor body)를 고정하는 어스 앵커 브라켓을 개시한다. 본 발명의 어스 앵커 브라켓은 서로 대향하는 2개의 측판; 상기 양 측판을 연결하여 고정하는 연결부재; 상기 앵커체를 인출하는 관통부를 구비하고, 상기 양 측판의 상부에 거치되는 지압(支壓)플레이트; 일단이 상기 지압플레이트에 고정되고, 타단은 상기 측판쪽으로 절곡된 스토퍼(stopper); 상기 양 측판에 형성되며, 상기 스토퍼의 타단과 결합하는 스토퍼결합부를 포함하며, 상기 스토퍼결합부는 상기 양 측판의 대향하는 위치에 형성된 관통홀 또는 오목홈이고, 상기 스토퍼결합부의 내벽에는 상기 지압플레이트의 위치조절을 위하여 상기 스토퍼의 타단이 삽입되는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 앵커체의 설치방향에 따라 지압플레이트의 위치를 간편하게 조절할 수 있기 때문에 천공위치나 천공각도에 오차가 잦은 실제 시공현장에서 범용으로 활용될 수 있다. 또한 지압플레이트의 위치 조절을 통해 앵커체를 크게 절곡시키지 않아도 되므로 지압플레이트가 변형되는 위험을 크게 줄일 수 있다. 또한 내압성능이 높기 때문에 종래에 비해 동일 하중대비 소형 경량으로 제작할 수 있다.

어스 앵커 브라켓, 스토퍼

Description

스토퍼를 가지는 어스 앵커 브라켓{Earth anchor bracket having stopper}

본 발명은 어스 앵커(earth anchor) 공법에 따라 연약지반의 붕괴를 방지하기 위하여 지반 내에 삽입된 앵커체(anchor body)를 고정하는 어스앵커 브라켓에 관한 것으로서, 구체적으로는 지압(支壓)플레이트의 움직임을 방지하는 스토퍼를 가지는 어스앵커 브라켓에 관한 것이다.

일반적으로 토목 건축 현장의 터파기 공사나 기초공사에서 급경사의 굴착공을 형성할 때는 흙막이벽이 무너지는 것을 방지하기 위하여 어스 앵커 공법이 많이 이용된다. 어스 앵커 공법을 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이 지반에 엄지말뚝(H-pile)을 박고 지정된 지반을 굴착한 후에 각각의 엄지말뚝 사이에 토류판을 삽입하여 흙막이벽(1)을 형성한다.

이어서 흙막이벽(1)에 소정의 경사각으로 천공을 실시하고, 천공부(2)에 앵커체(3)를 박은 후에 정착장(fixed anchor length)(Lb)에 대해 1차 그라우 팅(grouting)을 실시하여 앵커체(3)를 고정시킨다. 일반적으로 앵커체(3)는 굴착공의 바닥면(6) 모서리와 지반사이에 토질에 따른 설계기준에 의해 가상붕괴선(도면상 점선)을 설정한 후 천공부(2)와 만나는 부분을 기준으로 자유장(free anchor length)(La)과 정착장(Lb)으로 구분되며 통상 1차 그라우팅은 정착장(Lb)에 대해서만 실시된다.

1차 그라우팅의 양생이 완료되면 앵커체(3)의 자유장(La)에 인장력을 가하여 흙막이벽(1)의 수평보(4)에 설치된 어스 앵커 브라켓(10)에 앵커체(3)를 고정하며, 이를 위해 앵커체(3)의 자유장(La)을 어스 앵커 브라켓(10)에 형성된 관통부를 통과시킨 후에 상기 관통부보다 큰 직경의 콘(5)을 이용하여 고정시킨다.

앵커체(3)를 어스 앵커 브라켓(10)에 고정시킨 후에는 천공부(2)의 나머지 부분에 대해 2차 그라우팅을 실시하며, 이를 통해 앵커체(3)의 인장력이 토압에 대응하여 흙막이벽(1)을 지지하게 된다.

이러한 어스 앵커 공법에 사용되는 어스 앵커 브라켓은 여러 종류가 있는데 도 2는 종래의 시공 현장에서 가장 많이 사용되었던 어스 앵커 브라켓(10)을 나타낸 것이다. 즉, 종래의 어스 앵커 브라켓(10)은 서로 평행하게 설치되는 대략 삼각형상의 2개의 측판(11), 상기 양 측판(11)의 동일 경사변의 상부에 횡설(橫設)되며 앵커체(3)가 인출되는 관통부(12a)를 가지는 지압플레이트(12)를 포함한다. 이때 지압플레이트(12)는 앵커체(3)의 인장방향과 직교하는 방향으로 설치된다.

그런데 종래의 어스 앵커 브라켓(10)은 다음과 같은 몇 가지 문제점을 안고 있다. 첫째. 실제 시공 현장에서는 천공부(2)의 위치가 정확하지 않기 때문에 지압플레이트(12)의 관통부(12a)와 앵커체(3)의 위치가 일치하지 않는 경우가 빈번하게 발생하며, 이 경우에는 앵커체(3)를 절곡시켜서 관통부(12a)로 인출할 수 밖에 없다. 그런데 앵커체(3)를 절곡시키면 앵커체(3)의 인장방향과 설치방향이 달라지므로 정상적으로 설치된 경우에 비하여 더 큰 인장력이 필요하고 이러한 압력을 지탱하기 위해서는 어스 앵커 브라켓(10)의 크기나 무게를 증가시켜야 하는 문제점이 있다.

둘째, 앵커체(3)의 인장방향과 설치방향이 달라지면 지압플레이트(12)에 횡방향의 힘이 가해지면서 지압플레이트(12)나 측판(11)이 변형되어 재사용이 불가능한 경우가 자주 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 어스 앵커 브라켓에서 지압플레이트(12)의 위치를 가변할 수 있도록 함으로써 앵커체를 지압플레이트의 관통부로 정확하게 인출할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한 어스 앵커 브라켓의 내압성능을 향상시켜 지압플레이트나 측판의 변형을 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 어스 앵커(earth anchor) 공법에 따라 지반에 삽입된 앵커체(anchor body)를 고정하는 어스 앵커 브라켓에 있어서, 서로 대향하는 2개의 측판; 상기 양 측판을 연결하여 고정하는 연결부재; 상기 앵커체를 인출하는 관통부를 구비하고, 상기 양 측판의 상부에 거치되는 지압(支壓)플레이트; 일단이 상기 지압플레이트에 고정되고, 타단은 상기 측판쪽으로 절곡된 스토퍼(stopper); 상기 양 측판에 형성되며, 상기 스토퍼의 타단과 결합하는 스토퍼결합부를 포함하며, 상기 스토퍼결합부는 상기 양 측판의 대향하는 위치에 형성된 관통홀 또는 오목홈이고, 상기 스토퍼결합부의 내벽에는 상기 지압플레이트의 위치조절을 위하여 상기 스토퍼의 타단이 삽입되는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 어스 앵커 브라켓을 제공한다.

상기 스토퍼결합부에서 상기 다수의 안착홈이 형성된 면을 제1면이라 하고 상기 제1면과 대향하는 면을 제2면이라 할 때, 상기 제1면에 형성된 안착홈의 최상단부와 상기 제2면의 간격은 상기 스토퍼의 타단의 직경보다 큰 것이 바람직하다.

한편 상기 양 측판은 각각 적어도 하나의 경사변을 포함하고, 상기 지압플레이트는 상기 양 측판의 동일 경사변의 상부에 거치되며, 상기 다수의 안착홈은 상기 지압플레이트가 거치되는 경사변과 같은 방향으로 배열될 수 있다.

또한 상기 지압플레이트의 상기 관통부의 대향하는 내벽에는 각각 두께방향으로 절개된 요홈부가 형성되고, 상기 스토퍼의 일단은 상기 요홈부에 삽입되어 고 정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 앵커체의 설치방향에 따라 지압플레이트의 위치를 간편하게 조절할 수 있기 때문에 천공위치나 천공각도에 오차가 잦은 실제 시공현장에서 범용으로 활용될 수 있다. 또한 지압플레이트의 위치 조절을 통해 앵커체를 크게 절곡시키지 않아도 되므로 지압플레이트가 변형되는 위험을 크게 줄일 수 있다. 또한 내압성능이 높기 때문에 종래에 비해 동일 하중대비 소형경량으로 제작할 수 있다.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 어스 앵커 브라켓(100)의 사시도 및 분해사시도이다.

본 발명에 따른 어스 앵커 브라켓(100)은 서로 대향하는 2개의 측판(110), 상기 양 측판(110)의 사이에 개재되어 상기 양 측판(110)을 고정하는 연결부재(120), 상기 양 측판(110)의 밑변 양단에 서로 이격되어 각각 결합되는 제1 및 제2 베이스 플레이트(130a, 130b), 앵커체의 자유장을 인장하기 위해 상기 양 측판(110)의 동일 경사변의 상부에 횡설(橫設)되는 지압플레이트(140)를 포함한다.

각 측판(110)은 대략 삼각형 형태로서, 지압플레이트(140)가 설치되는 제1경사변(111), 그 반대쪽의 제2경사변(112), 그리고 밑변(113)을 포함한다. 지압플레 이트(140)가 설치되는 제1경사변(111)은 설치시에 앵커체의 기준 설치방향과 직교하는 각도로 형성된다.

양 측판(110)을 고정하는 연결부재(120)는 다수의 사각파이프로서, 각 단부가 양 측판(110)의 내벽에 각각 고정된다. 연결부재(120)의 구체적인 형상이나 설치위치가 도시된 것에 한정되지 않음은 물론이다.

지압플레이트(140)는 앵커체를 인출하는 관통부(142)를 구비하며, 관통부(142)의 형상은 도시된 바와 같이 원형으로 한정되는 것은 아니므로 사각형 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다. 지압플레이트(140)의 양 측 주변부는 각각 측판(110)의 제1경사변(111)에 거치된다.

본 발명의 실시예에서는 지압플레이트(140)를 측판(110)의 제1경사변(111)의 소정 위치에 고정하기 위하여 스토퍼(150)를 설치한 점에 특징이 있다.

스토퍼(150)는 대략 봉(棒) 형상으로서 그 일단은 용접 등으로 지압플레이트(140)에 고정되며, 스토퍼(140)의 타단에는 측판(110)쪽으로 절곡된 삽입단(152)이 형성된다. 따라서 스토퍼의 삽입단(152)을 각 측판(110)에 형성된 스토퍼결합부(114)에 결합하면, 지압플레이트(140)가 스토퍼(150)에 의해 양 측판(110)에 대해 고정된다.

측판(110)에 형성된 스토퍼결합부(114)는 도시된 바와 같이 관통홀일 수도 있고, 각 측판(110)의 내측면에 관통되지 않도록 형성된 오목홈일 수도 있다.

스토퍼(150)의 일단을 지압플레이트(140)에 보다 견고히 결합하기 위하여 지 압플레이트(140)의 관통부(142)의 내측면에 지압플레이트(140)의 두께방향을 따라 절개된 요홈부(144)를 형성하고, 상기 요홈부(144)에 스토퍼(150)의 일단을 삽입한 후 용접할 수도 있다.

스토퍼(150)는 각 측판(110)마다 하나 이상씩 결합되는 것이 바람직하다. 이를 위해 지압플레이트(140)에서 관통부(142)의 마주보는 내벽에 하나씩의 요홈부(144)를 형성하고, 각 요홈부(144)마다 스토퍼(150)를 결합할 수 있다. 도면에는 각 측판(110)에 하나씩의 스토퍼(150)를 결합하였으나 필요에 따라서는 각 측판(110)마다 2이상의 스토퍼(150)를 결합할 수도 있다.

관통부(142)의 내벽에 요홈부(144)를 형성하지 않고, 지압플레이트(140)에 상기 관통부(142)와 구분되는 별도의 홀(미도시)을 형성하고, 상기 홀에 스토퍼(150)의 일단을 삽입한 후 용접할 수도 있다.

스토퍼결합부(114)는 지압플레이트(140)가 거치되는 제1경사변(111)에 인접하여 형성되며, 특히 지압플레이트(140)의 위치를 조절하기 위한 다수의 안착홈(116)을 구비한다.

측판(110)의 측면을 도시한 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 스토퍼결합부(114)의 내벽에서 제1경사변(111)과 평행한 밑변에 다수의 안착홈(116)을 일정 간격으로 형성하면, 스토퍼(150)의 삽입단(152)이 안착되는 위치를 변경하여 지압플레이트(140)의 위치를 조절할 수 있게 된다.

스토퍼(150)의 위치변경을 위해서는 삽입단(152)이 스토퍼결합부(114)의 각 안착홈(116) 사이를 이동할 수 있어야 한다. 이를 위해 각 안착홈(116)의 상단부와 스토퍼결합부(114)의 상변 사이의 간격(t)은 삽입단(152)의 직경보다는 커야 한다. 즉, 스토퍼결합부(114)의 내측면에서 다수의 안착홈(116)이 형성된 면을 제1면이라 하고 제1면과 대향하는 면을 제2면이라 할 때, 제1면에 형성된 안착홈(116)의 최상단부와 제2면의 간격은 스토퍼의 삽입단(152)의 직경보다 커야 한다.

안착홈(116)의 개수나 간격은 고객이 요구하는 간격조절 해상도에 따라 얼마든지 달라질 수 있음은 당연하다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이 각 안착홈(116)을 다소 넓은 간격으로 형성할 수도 있다.

또한 스토퍼의 삽입단(152)이 반드시 원형의 단면 형상을 가져야 하는 것은 아니므로 삽입단(152)의 단면형상에 따라 안착홈(116)의 형상도 얼마든지 달라질 수 있다. 도 6b는 삽입단(152)이 사각의 단면형상을 가지는 경우에 이에 대응하는 사각의 안착홈(116)을 나타낸 것이고, 도 6c는 삽입단(152)이 톱니 형태의 단면형상을 가지는 경우에 이에 대응하는 안착홈(116)을 나타낸 것이다.

또한 정상적인 경우에는 지압플레이트(140)에는 제1경사변(111)에 대해 수직방향의 힘만이 인가되어야 하지만, 천공위치나 천공각도의 오차로 인해 실제 현장에서는 다소의 측방향 힘이 가해지게 된다. 따라서 안착홈(116)의 간격이나 형상 등은 이러한 측방향 힘을 고려하여 적절히 설계되는 것이 바람직하다.

한편 도 3 및 도 4에서 제1 및 제2베이스플레이트(130a, 130b)는 양 측판(110)에 가해지는 압력을 수평보(4)로 분산시키는 역할을 한다. 제1 및 제2베이 스플레이트(130a, 130b)는 대략 수평보(4)의 설치간격만큼 이격되므로 설치시에 각각 상부 및 하부에 위치하는 수평보(4)에 접하게 된다.

또한 본 발명의 실시예에서는 어스 앵커 브라켓(100)을 간편하게 설치할 수 있도록, 제2베이스플레이트(130b)의 상단부를 절곡하여 수평보에 거치할 수 있는 걸림단(132)을 형성한다. 특히 다양한 두께의 수평보(H-beam)에 범용으로 사용할 수 있도록 상기 걸림단(132)을 제2베이스플레이트(130b)에 대해 평행하게 형성하지 않고, 제2베이스플레이트(130b)에 대해 소정의 각도(예각)를 갖도록 형성한다. 이때 응력의 집중으로 인해 걸림단(132)이 파손되는 것을 방지하기 위하여 절곡된 부위를 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한 걸림단(132)의 내압성능을 높이기 위하여, 양 측판(110)의 밑변(113)에는 상기 걸림단(132)의 외주면을 감싸면서 지지하는 보강부(119)를 형성하는 것이 바람직하다. 제1 베이스 플레이트(130a)의 상단부에 걸림단을 형성할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 어스 앵커 브라켓(100)의 내압성능을 향상시키기 위한 방안으로서 각 측판(110)의 외측벽에 보강재(160)를 결합한다.

상기 보강재(160)는 'ㄱ' 자 형상의 단면을 가지며, 측판(110)의 외벽에 용접 등을 통해 고정되는 제1면(161)과 상기 제1면(161)의 상단으로부터 측방으로 수직 절곡되는 제2면(162)을 포함한다. 상기 보강재(160)는 측판(110)의 제1 경사변(111)과 같은 방향으로 설치된다. 단순히 제1면(161)과 같은 띠형상의 판재를 덧붙이지 않고 전술한 형상의 보강재(160)를 사용하는 이유는 실험결과 띠형상의 판 재를 붙이는 경우에 비하여 내압성능이 현저하게 향상되고 이를 통해 어스 앵커 브라켓(100)의 소형화가 가능해지기 때문이다. 이러한 보강재(160)는 작업자가 어스 앵커 브라켓(100)을 설치할 때 손잡이로도 유용하게 사용될 수 있다.

한편 어스 앵커 브라켓(100)에는 설치 시에 수십 내지 백 톤 이상의 하중이 가해지기 때문에 제품 조립시에 조금만 정렬이 흐트러져도 일부분으로 하중이 집중되어 내압성능이 크게 저하될 수밖에 없다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 제품조립의 정확도를 높이기 위하여 각 측판(110)의 제2경사변(112)의 동일 위치에 제품조립시 기준점 역할을 하는 정렬홈(115)을 형성한다. 상기 정렬홈(115)을 이용하면 양 측판(110) 사이에 다수의 연결부재(120)를 평행하게 설치하거나, 제1, 제2베이스플레이트(130a,130b) 등의 위치를 정확하게 설정하는 것이 용이해진다.

이하에서는 도 7과 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 어스 앵커 브라켓(100)을 설치하는 방법을 설명한다.

먼저 제2 베이스 플레이트(130b)의 걸림단(132)을 수평보(4)에 거치하여 제1, 제2 베이스 플레이트(130a, 130b)를 각각 상하의 수평보(4)에 밀착시킨다. 이때 앵커체(3)의 자유장이 지압플레이트(140)의 관통부(142)을 통해 인출되도록 한다. 이어서 지압플레이트(140)를 제1 경사변(111)을 따라 이동시켜서 스토퍼(150)의 삽입단(152)을 스토퍼결합부(114)의 다수의 안착홈(116) 중에서 앵커체(3)의 설치방향에 대응하는 안착홈(116)에 안착시킨다.

지압플레이트(140)의 위치가 정해지면 인장기(200)를 이용하여 인출된 앵커 체(3)를 인장시키고, 이어서 콘(미도시)으로 인장된 앵커체(3)를 지압플레이트(140)에 대해 고정시킨다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니어서 다양한 형태로 수정 내지 변형되어 실시될 수 있다. 그리고 이와 같이 수정 또는 변형된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 어스 앵커 공법을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 종래 어스 앵커 브라켓의 일 예를 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 어스 앵커 브라켓의 사시도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어스 앵커 브라켓의 분해사시도

도 5는 본 발명의 어스 앵커 브라켓의 측판을 나타낸 측면도

도 6a 내지 도 6c는 스토퍼안착홈의 다양한 유형을 나타낸 도면

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 어스 앵커 브라켓의 설치모습을 나타낸 측단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 어스 앵커 브라켓 110: 측판

111: 제1경사변 112: 제2경사변

114: 스토퍼결합부 115: 정렬홈

116: 안착홈 120: 연결부재

130a, 130b: 제1, 제2 베이스플레이트

140: 지압플레이트 142: 관통부

144: 요홈부 150: 스토퍼

152: 삽입단 160: 보강재

200: 인장기

Claims (8)

1. 어스 앵커(earth anchor) 공법에 따라 지반에 삽입된 앵커체(anchor body)를 고정하는 어스 앵커 브라켓에 있어서,

   서로 대향하는 2개의 측판;

   상기 양 측판을 연결하여 고정하는 연결부재;

   상기 앵커체를 인출하는 관통부를 구비하고, 상기 양 측판의 상부에 거치되는 지압(支壓)플레이트;

   일단이 상기 지압플레이트에 고정되고, 타단은 상기 측판쪽으로 절곡된 스토퍼(stopper);

   상기 양 측판에 형성되며, 상기 스토퍼의 타단과 결합하는 스토퍼결합부;

   를 포함하며, 상기 스토퍼결합부는 상기 양 측판의 대향하는 위치에 형성된 관통홀 또는 오목홈이고, 상기 스토퍼결합부의 내벽에는 상기 지압플레이트의 위치조절을 위하여 상기 스토퍼의 타단이 삽입되는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 어스 앵커 브라켓
2. 제1항에 있어서,

   상기 스토퍼결합부에서 상기 다수의 안착홈이 형성된 면을 제1면이라 하고 상기 제1면과 대향하는 면을 제2면이라 할 때, 상기 제1면에 형성된 안착홈의 최상단부와 상기 제2면의 간격은 상기 스토퍼의 타단의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 어스 앵커 브라켓
3. 제1항에 있어서,

   상기 양 측판은 각각 적어도 하나의 경사변을 포함하고, 상기 지압플레이트는 상기 양 측판의 동일 경사변의 상부에 거치되며,

   상기 다수의 안착홈은 상기 지압플레이트가 거치되는 경사변과 같은 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 어스 앵커 브라켓
4. 제1항에 있어서,

   상기 지압플레이트의 상기 관통부의 대향하는 내벽에는 각각 두께방향으로 절개된 요홈부가 형성되고, 상기 스토퍼의 일단은 상기 요홈부에 삽입되어 고정된 것을 특징으로 하는 어스 앵커 브라켓
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