KR100913320B1 - 다기능 복합형 앵커체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 복합형 앵커체에 관한 것으로, 중앙에 이형철근(111)을 형성하고 이형철근(111)의 동심원 상에 복수의 강연선(112)을 형성한 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112)의 전단을 고정시키되 외주연에 경사면(136)을 형성한 헤드블록(130)과, 상기 헤드블록(130)의 전단에 결합하는 헤드캡(140)과, 상기 헤드블록(130)의 외주연에 결합하되 대응되는 경사면(121)을 내주연에 형성하고 복수개로 분할되어 형성한 고정체(120), 및 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112)의 후단을 결합하는 지압판(150)으로 구성하므로, 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사 등에 다양하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 요구 심도까지 천공하여 이형철근과 강연선을 삽입하여 보강콘크리트로 그라우팅 함으로써 원지반과의 부착면 전체적인 전단강도를 증대시켜 기존지반을 크게 보강하므로 반영구적인 벽체를 형성하는 것이다.

앵커, 사면

Description

다기능 복합형 앵커체{Multifunctional Complex type Anchor Body}

본 발명은 다기능 복합형 앵커체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전단력과 인장력을 향상시켜 구조물을 안전하고 견고하게 설치할 수 있도록 하고 시멘트모르타르를 분사하고 자유장을 신장시켜 측벽 압축할 수 있도록 하며 앵커체로나 네일링용으로 사용할 수 있도록 하여 다양한 공법에도 적용할 수 있는 다기능 복합형 앵커체에 관한 것이다.

일반적으로 지반 경사면에 변화가 생겼을 때 지반 거동으로 인한 수압이나 토압 등에 저항하여 흙의 붕괴를 막고 안정성을 유지할 목적으로 설치되는 벽체 구조물인 옹벽을 이용하여 사면을 보호 또는 보강하게 되는데, 이러한 옹벽은 벽 자체의 무게와 바닥면의 마찰력 등을 이용하여 안정을 유지하는 항토압 구조물이며, 벽에 작용하는 수압이나 토압과 그 흙 위에 실린 하중 및 지반의 지지력 등을 조건으로 하여 구조부재의 안정성과 벽 전체가 쓰러지거나 미끄러지는 데 대한 안정성이 확보되도록 설계되며 이를 보강하기 위한 공법으로 어스앵커공법과 소일네일링공법으로 크게 나누어진다.

소일네일링공법은 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면 의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사에 사용되며 굴토 또는 절토 과정을 통하여 일련의 보강작업이 이루어지는 것으로 비탈면이나 터파기 굴착면을 자립할 수 있는 안정높이로 굴착함과 동시에 숏크리트(shotcrete; 뿜어 붙이기 콘크리트)로 표면보호면을 시공하고 굴착배면을 천공하여 네일(nail)을 삽입하며 이를 그라우팅하여 보강토체를 조성한다.

즉, 보강철근인 네일을 굴착배면에 좁은 간격으로 삽입하여 전체적인 전단강도를 증대시켜 기존지반을 보강하여 중력식 옹벽처럼 일체로 작용하는 보강토체를 형성한다.

어스앵커공법은 천공홀에 강연선을 삽입하여 시멘트모르타르로 그라우팅한 후 강연성을 당겨 인장하여 지압판에 고정시키므로 사면을 인장응력으로 가압하여 사면을 보강한다.

그러나 이러한 종래의 기술은 전단응력과 인장응력을 동시에 얻을 수 없을 뿐만 아니라 토층의 특성상 완전한 예측이 불가능하여 다양한 토층에 적극적으로 대처하는데 한계가 있는 문제점이 발생하였다.

따라서 본 발명의 주목적은 전단력과 인장력을 향상시켜 구조물을 안전하고 견고하게 설치할 수 있도록 하는 다기능 복합용 앵커체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고압으로 시멘트모르타르를 분사하고 자유장을 신장 시켜 견고하게 측벽을 형성할 수 있도록 하는 다기능 복합형 앵커체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 앵커체로나 네일링용으로 사용할 수 있도록 하여 다양한 공법에도 적용할 수 있도록 하는 다기능 복합형 앵커체를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다기능 복합형 앵커체는 중앙에 이형철근을 형성하고 이형철근의 동심원 상에 복수의 강연선을 형성한 몸체와, 상기 이형철근과 강연선의 전단을 고정시키되 외주연에 경사면을 형성한 헤드블록과, 상기 헤드블록의 전단에 결합하는 헤드캡과, 상기 헤드블록의 외주연에 결합하되 대응되는 경사면을 내주연에 형성하고 복수개로 분할되어 형성한 고정체, 및 상기 몸체의 이형철근과 강연선의 후단을 결합하는 지압판으로 구성하여 전체를 정착장으로 전단강도를 향상시킴과 동시에 강연선을 인장하여 인장응력을 최대로 얻을 수 있도록 함을 기본 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 다기능 복합형 앵커체는 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사 등에 다양하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 요구 심도까지 천공하여 이형철근과 강연선을 삽입하여 보강콘크리트로 그라우팅함으로써 원지반과의 부착면 전체적인 전단응력을 증대시킴과 동시에 인장응력을 최대화하여 보다 토층이나 암층 또는 이들의 혼 합층 등 다양한 지층에 효율적으로 시공할 수 있도록 할 뿐만 아니라 이로 인하여 천공홀의 수도 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 정착장을 분리하여 나타낸 사시도이며, 도 3a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 단면도이고, 도 4a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 설치상태를 단면도이며, 도 5a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 정착 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 결합상태를 일부 단면하여 나타낸 사시도이며, 도 7a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 요부를 분해하여 나타낸 사시도이다.

상기 도 1a 내지 도 7a 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다기능 복합형 앵커체(100)의 일실시예는 중앙에 이형철근(111)을 형성하고 이형철근(111)의 동심원 상에 복수의 강연선(112)을 형성한 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112)의 전단을 고정시키되 외주연에 경사면(136)을 형성한 헤드블록(130)과, 상기 헤드블록(130)의 전단에 결합하는 헤드캡(140)과, 상기 헤드블록(130)의 외주연에 결합하되 대응되는 경사면(121)을 내주연에 형성하고 복수개로 분할되어 형성한 고정체(120), 및 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112) 의 후단을 결합하는 지압판(150)으로 구성한다.

상기 몸체(110)는 사면 등에 요구 심도까지 천공된 천공홀의 깊이에 따라 적당한 길이로 제작된다.

상기 고정체(120)는 3개로 등분할 하여 형성하되 외주연에 체결홈(122)을 형성하고 체결밴드(123)를 구비하여 밴딩할 수 있도록 한다.

여기서 체결밴드(123)는 밴딩상태에서 힘을 가하면 풀러 질 수 있는 구조로 한다.

특히 고정체(120)는 내부로 시멘트모르타르가 유입되어 최종적으로 확개되면서 고정되므로 정착장이 견고하게 유지되어 전단강도를 크게 향상시키게 한다.

상기 헤드블록(130)은 후단 중앙에 센터홈(131)을 형성하여 이형철근(111)을 웨지(132a)와 웨지캡(132b)로 고정시켜 정착장이 최대화 되도록 형성한다.

나아가, 헤드블록(130)은 강연선(112)에 결합된 압착그립(134)을 고정시키는 걸림턱(137)이 형성된 결합공(133)을 동심원상으로 복수개 형성하여 강연선(112)을 인장하므로 자유장을 형성한다.

여기서 헤드블록(130)의 전단 중앙에는 고정홈(135)을 형성한다.

상기 헤드캡(140)은 헤드블록(130)의 전단에 나사 결합한다.

나아가, 헤드캡(140) 내부측에는 가이드공(143)이 동심원상으로 형성된 지지플레이트(141)를 고정홈(135)에 고정볼트(144)로 결합하여 강연선(112)이 외부로 빠져나오는 것을 방지하도록 한다.

상기 지압판(150)은 이형철근(111)과 강연선(112)을 관통시키되 지압판(150) 의 외측면에 인장헤드(151)를 결합하여 웨지(152a)와 웨지캡(152b)으로 강연선(112)을 고정시킨다.

더불어, 인장헤드(151)의 중앙에는 정착제뭉치(154)를 결합하여 지압판(150)에서 관통된 이형철근(111)을 고정시킨다.

여기서 지압판(150)의 외부에는 마감캡(153)을 결합한다.

한편, 도 1b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 정착장을 분리하여 나타낸 사시도이며, 도 3b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 단면도이고, 도 4b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 설치상태를 단면도이며, 도 5b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 정착 후 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 결합상태를 일부 단면하여 나타낸 사시도이며, 도 7b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 요부를 분해하여 나타낸 사시도이다.

상기 도 1b 내지 도 7b 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다기능 복합형 앵커체(100)의 다른 실시예는 중앙에 이형철근(111)을 형성하고 이형철근(111)의 동심원 상에 복수의 강연선(112)을 형성한 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 강연선(112)의 전단을 고정시키되 외주연에 경사면(136)을 형성한 고정헤드(160)와, 상기 고정헤드(160)의 전단에 결합하는 헤드캡(140)과, 후단 중앙에 센터홈(171)을 형성하여 이형철근(111)을 웨지(172a)와 웨지캡(172b)으로 고정시키되 외주연에 경사면(173)을 형성한 정착헤드(170)와, 상기 고정헤드(160)와 정착헤드(170)의 외주연에 결합 하되 대응되는 경사면(181)을 내주연에 형성하고 복수개로 분할되어 형성한 고정체(180), 및 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112)의 후단을 결합하는 지압판(150)으로 구성한다.

본 발명의 다기능 복합형 앵커체(100)의 다른 실시예와 상기 일실시예의 구성상 차이점을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 다른 실시예의 상기 고정체(180)도 3개로 등분할 하여 형성하되 외주연에 체결홈(182)을 형성하고 체결밴드(123)를 구비하여 밴딩할 수 있도록 하고, 체결밴드(123)는 밴딩상태에서 힘을 가하면 풀러 질 수 있는 구조로 함으로써 내부로 시멘트모르타르가 유입되고 난 후 최종적으로 확개되면서 고정되게 되며, 고정체(180) 내주연의 경사면(181)은 고정헤드(160)와 정착헤드(170)의 경사면(136,173)에 대응되게 된다.

상기 정착헤드(170)의 센터홈(171)에는 이형철근(111)을 웨지(172a)와 웨지캡(172b)으로 고정시키되 스프링(174)을 삽입하여 탄력 설치함이 바람직하고, 정착헤드(170)에는 결합공(175)을 동심원상으로 복수개 형성시켜 강연선(112)이 관통하여 인장되도록 한다.

한편, 상기 고정헤드(160)는 상기 헤드블록(130)과 전단의 구조는 동일하지만 후단의 이형철근(111)이 고정되는 구조는 존재하지 않고 이형철근(111)은 상기 정착헤드(170)에 고정된다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기와 같은 다용도 복합형 앵커체(100)를 조립하고 이러한 앵커 체(100)를 천공홀에 삽입하여 도 4a,b와 같이 설치한다.

여기서 간격유지구 등의 부재는 생략하였다.

도 4a,b 와 같이 설치된 상태에서 지압판(150)은 결합하여 고정시키고 천공홀 내부에 그라우트재를 주입한다.

이러한 상태에서 시멘트모르타르가 적당히 경화되고 난 후 외부로 노출된 앵커체(100)의 강연선(112)을 당기면 압축되면서 헤드블록(130) 또는 고정헤드(160)의 경사면(136)과 고정체(120,180)의 경사면(121,181)에 의해 헤드블록(130) 또는 고정헤드(160)가 당겨지면서 고정체(120,180)를 확개시키게 되고 이로 인하여 고정체(120,180)를 결합한 체결밴드(123)가 풀어진다.

따라서 이형철근(111), 고정체(120,180), 헤드블록(130) 또는 고정헤드(160) 및 헤드캡(140)은 전체가 정착장이 되어 전단강도를 크게 향상시키고 이와 동시에 인장된 강연선(112)이 토층을 압축하여 인장응력을 향상시키게 된다.

특히 고정체(120,180)는 내부로 시멘트모르타르가 유입되어 최종적으로 확개되면서 고정되므로 정착장 전체가 견고하게 유지되어 전단강도를 크게 향상시키고 이형철근(111)을 정착제뭉치(154)로 고정시키며 강연선(112)을 인장하여 인장강도를 얻을 수 있어 전체적으로 지지강도를 크게 향상할 수 있는 것이다.

상기에서는 본 발명에 대한 특정의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경시킬 수 있을 것이다.

도 1a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체의 일실시예를 나타낸 사시도.

도 1b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 2a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 정착장을 분리하여 나타낸 사시도.

도 2b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 정착장을 분리하여 나타낸 사시도.

도 3a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 단면도.

도 3b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 단면도.

도 4a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 설치상태를 단면도.

도 4b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 설치상태를 단면도.

도 5a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 정착 후 상태를 나타낸 단면도.

도 5b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 정착 후 상태를 나타낸 단면도.

도 6a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 결합상태를 일부 단면하여 나타낸 사시도.

도 6b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 결합상태를 일부 단면하여 나타낸 사시도.

도 7a 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1a의 요부를 분해하여 나타낸 사시도.

도 7b 는 본 발명에 따른 다기능 복합형 앵커체인 도 1b의 요부를 분해하여 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 앵커체 110: 몸체

111: 이형철근 112: 강연선

120: 고정체 121: 경사면

122: 체결홈 123: 체결밴드

130: 헤드블록 131: 센터홈

132a: 웨지 132b: 웨지캡

133: 결합공 134: 압착그립

135: 고정홈 136: 경사면

137: 걸림턱 140: 헤드캡

141: 지지플레이트 142: 결합공

143: 가이드공 144: 고정볼트

150: 지압판 151: 인장헤드

152a: 웨지 152b: 웨지캡

153: 마감캡 154: 정착제뭉치

160: 고정헤드 170: 정착헤드

171: 센터홈 172a: 웨지

172b: 웨지캡 173: 경사면

174: 스프링 175: 결합공

180: 고정체 181: 경사면

182: 체결홈

Claims (5)

1. 중앙에 이형철근(111)을 형성하고 이형철근(111)의 동심원 상에 압착그립(134)이 각각 결합된 복수의 강연선(112)을 형성한 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 강연선(112)의 전단을 고정시키되 외주연에 경사면(136)을 형성한 고정헤드(160)와, 상기 고정헤드(160)의 전단에 결합하는 헤드캡(140)과, 상기 몸체의 후단 중앙에 센터홈(171)을 형성하여 이형철근(111)을 웨지(172a)와 웨지캡(172b)으로 고정시키되 외주연에 경사면(173)을 형성한 정착헤드(170)와, 상기 고정헤드(160)와 정착헤드(170)의 외주연에 결합하되 대응되는 경사면(181)을 내주연에 형성하고 복수개로 분할되어 형성한 고정체(180), 및 상기 몸체(110)의 이형철근(111)과 강연선(112)의 후단을 결합하는 지압판(150)으로 구성한 복합형 앵커체에 있어서,

   상기 고정체(180)는 내부로 시멘트모르타르가 유입되게 하고 3개로 등분할하여 형성하며 외주연에 체결홈(182)을 형성하고 체결홈(182)에 결합하는 체결밴드(123)를 구비하되 체결밴드(123)가 밴딩상태에서 힘을 가하면 풀어질 수 있도록 하고, 상기 정착헤드(170)의 센터홈(171)에는 스프링(174)을 삽입하여 이형철근(111)을 탄력 설치하며, 상기 헤드캡(140) 내부측에는 지지플레이트(141)를 고정홈(135)에 고정볼트(144)로 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 다기능 복합형 앵커체.
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