KR100950693B1 - 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강도가 높고 경량화 및 슬림화된 판넬을 이용하여 옹벽을 설치하므로 옹벽이 안전성이 뛰어나고 시공성이 용이함과 동시에 경제성이 좋은 것이다.

또한, 판넬에 설치되는 나선형 앵커를 이용하여 선 천공 작업없이 직접 앵커를 지반에 삽입하여 보강하므로 설치가 쉽고 용이하고, 록볼트보다 단면적이 크기 때문에 마찰력 확보가 좋아 인장력이 뛰어나며, 부분적인 유지보수가 가능하여 추가적인 비용이 적게 되는 것이다.

일정한 두께를 가지면서 내부에 강도보강 및 균열방지를 위한 철근(10)이 전면에 걸쳐 배근되어 있고, 철근(10)의 전방면에는 나선형 앵커(60)가 삽입되는 삽입공(21)이 천공된 찬넬(20)을 설치하며, 찬넬(20)의 삽입공(21)과 일치되는 구멍(31)이 형성된 덮개수용관(30)을 판넬의 중앙에 형성된 원형의 관통공(41)으로 설치하여 이루어지는 판넬(40)과; 상기 판넬(40)에 형성된 덮개수용관(30)에 체결되며 하측 외주면에 다수 개의 절개홈(51)을 가지는 경사돌출부(52)가 형성되고 내부에는 빈공간을 갖는 덮개(50)와; 상기 찬넬(20)의 삽입공(21)으로 설치되며 철판이나 강판을 이용하면서 후단에 록볼트(61)가 형성되고 선단에 날카로운 삽입돌기(62)를 가짐과 동시에 일정한 간격을 유지하면서 나선형으로 회전되면서 이루어진 회전날개(63)를 갖는 나선형 앵커(60)로 구성한다.

찬넬, 덮개수용관, 판넬, 나선형 앵커

Description

나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조{Screw type anchor have wall structure}

본 발명은 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판넬의 강도가 높임과 동시에 경량화시켜 옹벽을 형성하기가 매우 간편하고 용이할 뿐만 아니라 나선형 앵커를 이용하여 토사 내부로 앵커를 보다 간단하게 삽입할 수 있어 설치작업이 용이한 것이다.

또한, 본 발명은 토사지반이나 천공이 이루어진 암반지반에 모두 적용할 수 있어 호환성이 뛰어나며, 배부름 현상이 나타날때 부분적인 유지 보수가 쉽고 용이하여 작업시간을 대폭 단축할 수 있는 것이다.

그리고 나선형 앵커의 후방을 덮개로 덮어 보호하므로 부식을 방지함과 동시에 미관도 뛰어난 것이다.

종래의 옹벽 시공방식은 콘트리트를 타설하여 일정한 규격을 갖는 판넬을 형성하고, 판넬을 상하좌우로 적층하여 옹벽을 축조하였다.

이는 콘트리트만을 사용하여 판넬을 형성하여 그 무게가 상당히 무거울 뿐만 아니라 두께도 두꺼워 작업자가 설치시 매우 힘들고 위험한 단점이 있는 것이다.

또한, 원자재의 가격 상승으로 제조비용이 많이 소요되고, 내부에 보강부재가 없어 강도가 약하고 균열이 종종 발생하여 안정성이 떨어지는 문제가 있었다.

상기와 같은 판넬의 후방에 록볼트를 설치하여 사용하게 되는데, 이는 지반 내부에 삽입시 마찰력이 떨어지게 되어 인장력 확보가 어려운 관계로, 공사기간이 지연됨과 동시에 공사비가 증대되는 단점이 있는 것이다.

그리고 상기 록볼트의 선단이 판넬의 외부로 노출된 상태로 있어 부식이 발생하게 되고 미관상도 좋지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지 문제점을 고려하여 이루어진 것으로 그 목적은 판넬의 자체 무게를 경량하고 무게를 슬림화하고 판넬에 나선형 앵커를 결합하여 옹벽 설치작업을 쉽고 간편하게 함과 동시에 토사지반에 나선형 앵커의 삽입이 용이하여 공사기간 및 비용을 대폭 줄일 수 있는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정한 두께를 가지면서 내부에 강도보강 및 균열방지를 위한 철근(10)이 전면에 걸쳐 배근되어 있고, 철근(10)의 전방면에는 나선형 앵커(60)가 삽입되는 삽입공(21)이 천공된 찬넬(20)을 설치하며, 찬넬(20)의 삽입공(21)과 일치되는 구멍(31)이 형성된 덮개수용관(30)을 판넬의 중앙에 형성된 원형의 관통공(41)으로 설치하여 이루어지는 판넬(40)과; 상기 판넬(40)에 형성된 덮개수용관(30)에 체결되며 하측 외주면에 다수 개의 절개홈(51)을 가지는 경사돌출부(52)가 형성되고 내부에는 빈공간을 갖는 덮개(50)와; 상기 찬넬(20)의 삽입공(21)으로 설치되며 철판이나 강판을 이용하면서 후단에 록볼트(61)가 형성되고 선단에 날카로운 삽입돌기(62)를 가짐과 동시에 일정한 간격을 유지하면서 나선형으로 회전되면서 이루어진 회전날개(63)를 갖는 나선형 앵커(60)로 구성한다.

본 발명은 다음과 같은 여러 가지 효과를 가지고 있다.

첫째는 절토 사면이 토사지반인 경우 바로 나선형 앵커을 삽입 설치하므로 그라우트액을 주입할 필요가 없어 설치작업이 간편하고 용이하여 공사기간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

둘째는 종래보다 경량화되고 슬림화된 판넬을 이용하여 옹벽을 형성하므로 시공성 및 작업성이 용이하고 경제성도 뛰어난 효과가 있다.

셋째는 나선형 앵커의 단면적이 록볼트보다 크기 때문에 지반 내부로 삽입시 마찰력이 크므로 인발력이 뛰어나고, 부분적인 유지 보수가 쉽고 간편한 장점이 있다.

이하에서 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1 및 도 2에서는 본 발명이 적용되는 나선형 앵커를 갖는 옹벽의 전체적인 구성을 상세히 나타낸 도면이고, 도 5 이하에서는 본 발명인 나선형 앵커를 갖는 옹벽의 다른 구성 및 사용상태를 나타낸 도면이며, 이의 도면에서 부호 100은 본 발명에 따른 나선형 앵커를 갖는 옹벽의 본체를 표시하고 있다.

상기 본체(100)는 내부에 철근(10)이 배근된 찬넬(20)이 설치되면서 덮개수용관(30)이 삽입 설치되는 관통공(41)이 형성된 판넬(40)과, 상기 판넬(40)의 덮개수용관(30)에 체결되어 나선형 앵커(60)의 후단을 커버하는 덮개(50)와, 찬넬(20)에 설치되면서 절토 사면의 토사나 암반에 삽입 설치되는 나선형 앵커(60)로 구성한다.

상기 판넬(40)은 일정한 두께를 갖는 사각형 형태로 형성되며 강도보강 및 균열방지를 위하여 내부 전방면에 다수 개의 철근(10)을 전체 면에 걸쳐 배근되어 있으며, 판넬(40)의 중앙 부분에는 찬넬(20)의 삽입공(21)이 외부로 노출되도록 원형의 관통공(41)이 형성되어 있다.

상기 찬넬(20)은 직사각형 형태이면서 금속 재질로 이루어지고 중앙에 후술하는 나선형 앵커(60)가 삽입되는 삽입공(21)이 형성되어 있고 양측 면을 전방으로 절곡하여 형성한다.

그리고 절곡면에 다수 개의 구멍을 형성하여 콘크리트가 유동할 수 있도록 하여 판넬(40) 내에서 슬립 현상이 발생하지 않고 견고하게 고정되도록 한다.

이와 같이 판넬(40)은 내부에 찬넬(20)을 매설하므로 후술하는 나선형 앵커(60)를 긴장 정착할 때, 그 긴장력 또는 공용중 외력에 의해 나선형 앵커(60)에 발생하는 응력이 찬넬(20)에 의해 지지되므로 콘크리트를 보강하는 철근(10)과 함께 옹벽의 균열을 방지함과 동시에 별도의 지압판이 필요없게 된다.

상기 덮개수용관(30)은 판넬(40)의 중앙에 형성된 원형의 관통공(41)으로 삽입한다. 그리고 덮개수용관(30)의 선단 내측으로 록볼트(61)에 설치된 고정판(65)을 설치하여 찬넬(30)과 밀착된 상태가 되도록 한 후에 고정너트(66)를 조여 완벽하게 고정한다.

상기 덮개수용관(30)은 덮개(50)를 수용하기 위한 장치로, 내부는 중공 형태를 가지면서 전방 중앙에 찬넬(20)의 삽입공(21)과 일치되는 구멍(31)이 형성되어 있고 외주면에는 외부로 돌출된 경사면(32)이 형성되어 있다.

상기 덮개(50)는 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 탄성을 갖는 재질로 이루어지면서 전방 외주면에 다수 개의 절개홈(51)을 가지는 경사돌출부(52)가 형성됨과 동시에 내부가 빈 중공 형태로 이루어져 있다.
상기 덮개(50)는 판넬(40)에 형성된 관통공(41)에 체결된 덮개수용관(30)으로 삽입 설치된다.

이때, 덮개(50)의 경사돌출부(52)의 외면이 덮개수용관(30)의 경사면(32) 내측에 밀착되면서 삽입되어 외부로 빠지지 않게 되고, 고정판(65)의 후단을 덮게된다.

상기 찬넬(20)은 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 양측 단을 하측으로 절곡하여 ㄷ자 형태를 갖는 일자형으로 형성하여 사용하는 것이 기본이나, 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 그 모양을 십자형(25)로 형성하고 하측면에 철근(10)을 착탈식으로 체결되도록 다수 개의 삽입홈(22)을 형성하여 사용한다.

또한, 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 상기 찬넬(20)의 모양을 X자형(26)으로 형성하고 하측에 하측면에 철근(10)이 착탈식으로 체결되도록 다수 개의 삽입홈(22)를 형성하여 사용한다.

이는 철근(10)과 찬넬(20)이 한 몸을 이루게 되어 설치가 용이하며 콘크리트 타설시 슬립 현상이 전혀 없고 견고성이 유지되어 균열 및 국부적인 파괴를 방지하게 된다.

또한, 찬넬(20)은 사각 형태로 형성하여 사용할 수 있고, 필요에 따라 사용자가 임의대로 그 형태를 다양하게 변형하여 사용할 수 도 있는 것이다.

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상기와 같은 판넬(40)은 내부에 철근(10)이 설치된 찬넬(20)을 삽입 설치하여 강도가 뛰어나며, 콘크리트 양을 최대한 적게 사용하여 경제성이 좋게 된다.

또한, 찬넬(20)을 알루미늄 재질 등으로 경량화시켜 사용시에는 판넬(40)의 전체 무게도 가벼워 설치 및 운반이 용이한 효과가 있다.

상기 나선형 앵커(60)는 판넬(40)의 내부에 설치된 찬넬(20)의 삽입공(21)에 삽입되어 고정 설치되며, 철판이나 강판을 이용하여 일정 간격을 유지하면서 나선형 모양의 회전날개(63)를 다수개 형성하고, 그 선단에는 토사 내부로 삽입이 용이하도록 금속 재질로 이루어진 날카로운 삽입돌기(62)를 형성한다.

이때, 삽입돌기(62)의 지름은 나선형 앵커(60)의 지름보다는 작게 형성하여 사용하게 된다. 또한, 상기 삽입돌기(62)는 사용자의 편의에 따라 십자형 돌기 형태로 형성하여 사용할 수 있다.

또한, 나선형 앵커(60)의 첨부된 도면 도 8a에서 보는 바와 같이 후단 중앙에는 내측으로 일정한 길이로 절단하고 그 전방에 너트(64)를 고정 설치하며, 너트(64)로 일정한 길이를 갖는 록볼트(61)를 나사 결합한다.

상기 록볼트(61)에는 찬넬(20)을 고정 설치할 수 있는 고정판(65)과 고정너트(66)가 설치되어 있다.

상기 고정판(65)은 금속 재질로 중앙에 삽입공(65a)을 가지면서 사각형 형태로 구성되어 있고 고정너트(66)는 고정판(65)의 후방에 나사 체결되어 있다.

또한, 첨부된 도면 도 8b에서 보는 바와 같이 나선형 앵커(60)의 후단에 직접 록볼트(61)를 용접하여 사용할수 도 있다.

상기와 같은 나선형 앵커(60)의 회전날개(63)는 그 회전 방향을 사용 형태는 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 길이 방향 중간 부분을 기점으로 한쪽은 우측방향으로 꼬여있는 정방향으로 형성하고, 다른 쪽은 좌측방향으로 꼬여있는 역방향으로 형성하여 사용할 수 있다.

이때, 서로 다른 회전 방향을 갖는 나선형 앵커(60)은 중간 부분을 볼트(69)로 체결하여 한몸이 되도록 한다.

그리고, 상기 나선형 앵커(60) 대신에 사용목적과 필요에 따라 록볼트를 고정 설치하여 사용할 수 도 있다.

또한, 상기 나선형 앵커(60)의 선단에 첨부된 도면 도 10에서 보는 바와 같이 회전날개(63)의 표면에 날카롭게 형성된 보강돌기(63a)를 형성하여 나선형 앵커(60)가 회전하면서 삽입시 마찰력을 높여 삽입이 용이하게 하는 효과를 발생하게 된다.

상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면 도 11에서 보는 바와 같은 절토사면이 토사지반(1)에 나선형 앵커(60)가 설치된 판넬(40)을 설치하는 방법은,

먼저, 토사지반에 천공을 하지 않고 나선형 앵커(60)의 선단에 형성된 결합돌기(62)를 토사지반에 밀착한 후에 별도의 장비를 이용하여 나선형 앵커(60)를 회전시키게 되면, 회전날개(63)의 회전 방향에 따라 나선형 앵커(60)가 스크류 형태와 같이 토사지반 내부로 회전하면서 삽입한다.

이때, 회전날개(63)가 토사면과 밀착된 상태에서 회전 삽입되어 마찰계수 측면에서도 종래보다 크고, 토사의 전단파괴면의 둘레 길이도 크게 된다. 이는 나선형 앵커(60)의 인발력을 향상시키게 되고, 재료를 감소시키는 효과가 있다.

상기와 같이 토사에 삽입된 나선형 앵커(60)의 후방에는 위에서 상술한 바와 같이 판넬(40)을 결합하게 되고, 이들 판넬(40)을 다수 개 결합하여 설치하므로 옹벽을 형성하게 된다.

그리고 각각의 판넬(40)에 설치된 나선형 앵커(60)의 후방을 덮는 덮개(50)를 체결하여 완성하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 다른 실시예를 첨부된 도면 도 12 및 13을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

상기 나선형 앵커(60)를 갖는 판넬(40)을 토사지반이 아닌 암반지반에 설치시에는,

먼저, 암반지반에 천공(1)을 한 후에 나선형 앵커(60)를 천공 내로 삽입하여 설치한다.

이때, 나선형 앵커(60)의 회전날개(63)에는 회전방향과 동일한 방향으로 회전되는 그라우팅 호스(70)를 밀착되게 설치하고, 그라우팅 호스(70)가 외부로 이탈되지 않도록 고정관(80)을 체결한다.
상기 고정관(80)은 그라우팅 호스(70)를 고정함과 동시에 나선형 앵커(60)의 중심을 잡아주는 역할을 한다.

상기 고정관(80)은 첨부된 도면 도 12에서 보는 바와 같이 내부에 스크류 형태와 동일한 삽입홈(81)이 형성되어 있고 외면에는 밴딩홈(82)을 가지고 있다.

이는 나선형 앵커(60)의 선단 외면으로 일정한 간격을 유지하면서 다수 개를 체결하고 외면으로 철밴드(83)로 조여 고정하므로 나선형 앵커(60)가 천공 내부에서 한쪽으로 기울어지는 것을 방지함과 동시에 중심을 잡게하는 역할을 한다.

이와 같은 고정관(80)은 그라우트시 나선형 앵커(60)가 정확한 중심점에서 그라우트액이 도포되도록하여 안정적인 그라우팅이 이루어지도록 하는 것이다.

그런 다음, 그라우트액(4)을 그라우팅 호스(70)를 통해 천공 내부로 주입하여 경화한 후에 나선형 앵커(60)의 후방으로 위에서 상술한 바와 동일한 형태의 판넬(40)을 설치하고 각각의 판넬(40)로 덮개(50)를 체결하여 마무리한다.

도 1~4은 본 발명의 구성을 나타낸 단면도 및 사시도

도 5~6은 본 발명의 판넬 구성을 나타낸 단면도

도 8a~9는 본 발명의 나선형 앵커의 구성을 나타낸 도면

도 10~13은 본 발명의 사용 상태를 나나낸 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 본체 10: 철근

20: 찬넬 21: 삽입공

30: 덮개수용관 31: 구멍

40: 판넬 50: 덮개

51: 절개홈 52: 경사돌출부

60: 나선형 앵커 62: 록볼트

62: 삽입돌기 63: 회전날개

70: 그라우팅 호스 80: 고정관

81: 삽입홈 82: 밴딩홈

Claims (6)

1. 일정한 두께를 가지면서 내부에 강도보강 및 균열방지를 위한 철근이 전면에 걸쳐 배근되어 있고, 철근의 전방 면에는 나선형 앵커가 삽입되는 삽입공이 천공된 찬넬을 설치하며, 찬넬의 삽입공과 일치되는 구멍이 형성된 덮개수용관을 판넬의 중앙에 형성된 원형의 관통공으로 설치하여 이루어지는 판넬과;

   상기 판넬에 설치된 덮개수용관에 체결되며 하측 외주면에 다수 개의 절개홈을 갖는 경사돌출부가 형성되고 내부는 빈공간인 덮개;로 구성함을 특징으로 하는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조.
2. 일정한 두께를 가지면서 내부에 강도보강 및 균열방지를 위한 철근이 전면에 걸쳐 배근되어 있고, 철근의 전방 면에는 나선형 앵커가 삽입되는 삽입공이 천공된 찬넬을 설치하며, 찬넬의 삽입공과 일치되는 구멍이 형성된 덮개수용관을 판넬의 중앙에 형성된 원형의 관통공으로 설치하여 이루어지는 판넬과;

   상기 판넬에 설치된 덮개수용관에 체결되며 하측 외주면에 다수 개의 절개홈을 가지는 경사돌출부가 형성되고 내부는 빈공간인 덮개와;

   상기 찬넬의 삽입공으로 설치되며 철판이나 강판을 이용하면서 후단에 록볼트가 형성되고 선단에 날카로운 삽입돌기를 가짐과 동시에 일정한 간격을 유지하면서 나선형으로 회전되면서 이루어진 회전날개를 갖는 나선형 앵커;로 구성함을 특징으로 하는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 나선형 앵커의 회전날개를 따라 그라우팅 호스를 고정 설치하며 그라우팅 호스가 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 내부에 삽입홈이 형성되고 외주면에는 밴딩홈이 형성되며, 밴딩홈으로 철밴드를 이용하여 철밴딩하여 이루어지는 고정관을 포함함을 특징으로 하는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조.
4. 제2항에 있어서,

   상기 나선형 앵커의 회전날개의 형태는 길이 방향 중간 부분을 기점으로 한쪽은 우측방향으로 꼬여있는 정방향으로 형성하고, 다른 쪽은 좌측방향으로 꼬여있는 역방향으로 형성된 것을 포함함을 특징으로 하는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 찬넬은 ㄷ자 형태를 가지며 하측에 철근이 일체로 삽입 설치되도록 다수 개의 삽입홈이 형성되고, 그 모양이 십자형이나 X자형으로 이루어진 것을 포함함을 특징으로 하는 나선형 앵커를 갖는 옹벽 구조.
6. 삭제

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