KR100989923B1

KR100989923B1 - 자재 회수형 인장 소일 네일링

Info

Publication number: KR100989923B1
Application number: KR1020100016775A
Authority: KR
Inventors: 이근구
Original assignee: 이근구
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-10-26

Abstract

본 발명은 소일 네일 공법에 있어서, 네일체를 인장하여 사용하는 동시에 네일체를 필요에 따라 길이를 조절 회수하여 사용할 수 있도록 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링에 관한 것이다.
본 발명은 수 개의 네일체를 연결관의 양쪽에 끼워 연장시키는 한편 일정 길이마다 주입호스가 끼워지는 간격재를 끼워 천공구멍에 끼운 후 주입호스를 통하여 보강용 시멘트를 주입하는 소일 네일링에 있어서, 네일체의 최하측에 끼워지는 내하체는 하측으로 앵커부를 형성하고 상측으로 공간부를 형성하며, 상기 내하체의 공간부 내측으로 끼워져 내하체와 결합되는 한편 상측으로 네일체가 끼워져 결합되는 연결체를 구비하고, 상기 연결체의 내측으로 절개홈이 형성되는 벌림관을 끼우는 한편 상기 벌림관의 끼움홈에는 벌림쐐기를 끼우며, 상기 네일체는 천공구멍의 입구에서 인장용 강선에 의해 외측 방향으로 인장되게 함으로써 이루어진다.

Description

자재 회수형 인장 소일 네일링{Nail collecting type soil nai-nailing}

본 발명은 소일 네일 공법에 있어서, 네일체를 인장하여 사용하는 동시에 네일체를 필요에 따라 길이를 조절하고 회수하여 사용할 수 있도록 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링에 관한 것이다.

일반적으로 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 공사에 사용되는 소일 네일링(soil-nailing method)은 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 형성하게 된다.

이러한 소일 네일링 공법은 당 업계의 공지된 기술로써 네일링 작업시 사용된 네일체 등은 보강용 시멘트를 채우게 되므로, 네일체를 재사용 할 수 없음은 물론 네일체를 인장하며 보강용 시멘트를 경화시키지 못할 경우 법면의 응집력을 증대시키기 어려운 것이었다.

이를 해결하기 위하여 네일체를 인장시키는 기술이 제시되어 있으나, 네일체를 인장하는 장치의 경우 네일체를 회수하지 못하고 있으며, 네일체를 회수하는 구조가 일부 제안되어 있으나, 네일체의 회수에 상당한 어려움이 따르게 된다.

본 발명은 소일 네일링 방법에 있어서, 네일체를 인장시키는 경우 네일체를 회수하지 못하는 문제와 함께 네일체를 회수하는 경우 구조가 복잡하고 회수율이 낮은 문제를 해결하는 한편 필요에 따라 네일체의 길이를 조절하여 사용하지 못하였던 문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명은 수 개의 네일체를 연결관의 양쪽에 끼워 연장시키는 한편 일정 길이마다 주입호스가 끼워지는 간격재를 끼워 천공구멍에 끼운 후 주입호스를 통하여 보강용 시멘트를 주입하는 소일 네일링 공법으로, 네일체의 최하측에 끼워지는 내하체는 하측으로 앵커부를 형성하고 상측으로 공간부를 형성하며, 상기 내하체의 공간부 내측으로 끼워져 내하체와 결합되는 한편 상측으로 네일체가 끼워져 결합되는 연결체를 구비하고, 상기 연결체의 내측으로 절개홈이 형성되는 벌림관을 끼우는 한편 상기 벌림관의 끼움홈에는 벌림쐐기를 끼우며, 상기 네일체는 천공구멍의 입구에서 인장용 강선에 의해 외측 방향으로 인장되게 함으로써 이루어지게 된다.

본 발명은 법면의 천공구멍에 끼워져 보강용 시멘트에 의해 고정되는 소일 네일링 공법에 있어서, 네일체를 외측으로 인장시켜 고정되게 함으로써 법면의 결속력을 증대시키는 한편 네일체의 대부분을 회수하여 재사용할 수 있도록 하고, 네일체의 연결에 따라 다양한 깊이에 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 단면도
도 2는 본 발명의 네일체와 연결구 설명도
도 3은 본 발명 도 1의 A부위 확대도
도 4는 본 발명의 내하체 단면도
도 5는 본 발명의 연결체 단면도
도 6은 본 발명의 벌림관 좌측면도 정단면도 우측면도
도 7은 본 발명의 벌림쐐기와 벌림관 끼움상태 단면도
도 8은 본 발명의 인장용 연결구
도 9는 본 발명의 요부 단면도
도 10은 본 발명의 벌림관 벌림상태 단면도
도 11은 본 발명 도 1의 B부위 확대도
도 12는 본 발명 도 1의 C부위 확대도

본 발명은 소일 네일링 공법에서 네일체를 인장하여 고정시키는 한편 네일체의 대부분을 회수하여 재사용할 수 있도록 하는 것으로, 여러 개의 네일체를 연결하여 천공구멍에 끼운 후 보강용 시멘트를 채우고, 입구에서 인장용 강선을 설치하여 네일체를 인장시켜 강도를 높이도록 하는 한편 네일체의 대부분을 회수하도록 하는 것이다.

본 발명은 양쪽으로 나사부가 돌출되게 형성된 봉 또는 관 형태를 갖는 네일체(10)를 구비하고, 상기 네일체(10)의 나사부가 양쪽에서 내측으로 끼워져 두 개의 네일체(10)를 결합시키는 연결관(20)을 구비하며, 상기 네일체(10)는 일정 길이를 연결하여 천공구멍(1)에 끼우되 최하측에는 일측으로 돌출된 나사부가 형성되는 한편 타측으로 네일체(10)가 결합되는 공간이 형성되는 동시에 절개홈(31)이 형성된 연결체(30)를 구비하고, 상기 연결체(30)에는 내하체(40)를 결합시키되 상기 내하체(40)는 하측으로 앵커부(41)가 형성되고 상측으로 공간부(42)를 형성하여 연결체(30)와 연결되게 하며, 상기 천공구멍(1)의 입구에는 인장용 연결구(100)를 설치하되 상기 인장용 연결구(100)의 중앙에는 네일체(10)의 선단을 관통시키고 외측으로 인장용강선(110)이 끼워지게 하고, 상기 인장용 강선(110)은 고정용 H 빔(2)의 외측에 받쳐지는 플레이트(120)에 끼워져 웨지콘(121)으로 결합되게 함으로써 이루어지게 된다.

본 발명에서 내하체(40)의 공간부(42)에 끼워진 연결체(30)는 공간부(42)의 내경이 연결체(30)의 외경보다 커서 연결체(30)와 공간부(42)와의 사이가 일정 간격을 갖도록 하는 한편 네일체(10)의 외측에는 호스(70)를 끼우고 네일체(10)의 외측에는 시멘트 주입호스(51)가 끼워지는 호스홀(50a)이 형성된 간격재(50)를 끼워주고, 상기 호스(70)의 선단과 내하체(40)의 공간부(42)에는 테이프(45)로 테이핑을 하여 보강용 시멘트(3)가 공간부(42)와 연결체(30)의 틈새로 들어가지 않도록 한다.

그리고, 일측으로 절개홈(31)이 형성된 연결체(30)의 내측 공간에는 외측으로 절개홈(61)이 형성된 벌림관(60)을 끼우되 상기 벌림관(60)의 일측으로 쐐기형 끼움홈(62)을 형성하고, 상기 끼움홈(62)에는 쐐기형 벌림쐐기(65)를 끼워주며, 상기 벌림쐐기(65)는 네일체(10)의 하강시 밀리면서 벌림관(60)을 밀어 연결체(30)의 절개홈(31)에서 외측으로 벌어지도록 한다.

본 발명의 천공구멍(1)을 막아주는 인장용 연결구(100)는 내측 중앙으로 네일체(10)가 관통되어 너트(11)로 고정되게 되고, 외측으로는 인장용 강선(110)이 웨지콘(111)에 끼워져 고정되게 되고, 상기 인장용 강선(110)은 H 빔(2)의 외측으로 인출되어 H 빔(2)에 지지되어 받쳐지는 플레이트(120)를 관통한 후 웨지콘(121)으로 당겨지면서 고정되게 한다.

이같이 인장용 강선(110)을 당기게 되는 웨지콘(121)은 회전시 인장용 강선(110)을 당기게 되는 것으로 웨지 헤드(122)를 씌워주어 보호가 이루어지도록 한다.

본 발명의 간격재(50)는 중앙으로 네일체(10)를 감싸고 있는 호스(70)가 끼워지게 하여 천공구멍(1)의 내부 중앙에 네일체(10)가 위치하도록 하며, 상기 간격재(50)에는 주입호스(51)가 끼워지는 호스홀(50a)이 형성된다.

본 발명의 네일체(10)를 감싸는 호스(70)는 내하체(40)의 상부에 형성된 공간부(42)의 외측에 끼워지지 않아 호스(70)의 하측과 내하체(40)의 공간부(42) 외측은 테이프(45)를 이용하여 밀봉 처리가 되도록 한다.

이러한 본 발명은 법면의 보호를 필요로 하는 곳에 설치되는 것으로, 네일체(10)를 인장용 강선(110)으로 당기면서 보강용 시멘트(3)의 경화가 이루어지도록 함으로써 보강 강도를 높이는 한편 네일체(10)의 대부분을 회수하여 재사용 할 수 있는 것이다.

본 발명을 위해서는 우선 법면에 법면의 무너짐을 방지하기 위하여 H 빔(2)을 설치하게 되며, 이러한 설치는 통상의 작업으로써 본 발명은 네일체(10)의 투입되는 깊이와 법면의 강도 보강을 위한 깊이로 천공구멍(1)을 경사 방향으로 뚫어준다.

천공구멍(1)이 뚫리게 되면 천공구멍(1)으로 내하체(40)가 선단에 끼워진 네일체(10)를 끼우되 상기 네일체(10)의 선단은 천공구멍(1)에서 돌출된 형태를 갖도록 하는 한편 네일체(10)의 외측이 호스(70)로 씌워지는 한편 네일체(10)가 천공구멍(1)의 중앙에 위치하도록 하는 간격재(50)를 끼워주게 된다.

이하 본 발명에서 네일체(10)와 내하체(40)의 연결과정에 대하여 살펴본다.

먼저 내하체(40)의 상부에 형성된 공간부(42)의 내측으로 연결체(30)의 돌출 나사부를 끼워 고정시키고, 상기 절개홈(31)이 형성된 연결체(30)의 공간부 내측에는 절개홈(61)이 형성된 벌림관(60)을 끼우되 상기 벌림관(60)의 외경은 연결체(30)의 내경과 거의 같도록 하며, 벌림관(60)에는 상부가 넓고 하부가 좁은 형태의 끼움홈(62)을 형성하고, 상기 끼움홈(62)에는 벌림쐐기(65)를 끼워주도록 하되 상기 끼움홈(62)에 끼워진 벌림쐐기(65)는 일정 높이가 돌출되게 하며, 상기 연결체(30)에는 네일체(10)의 일측에 형성된 나사부를 끼워 고정시키도록 하되 상기 네일체(10)의 선단이 벌림쐐기(65)에 닿을 정도로 네일체(10)를 절개홈(31)이 형성된 연결체(30)에 끼워 고정시키도록 한다.

이때 내하체(40)의 공간부(42) 외측과 연결체(30) 사이에는 일정 거리가 유지될 수 있도록 함으로써, 연결체(30)가 공간부(42)까지 이동되면서 연결체(30)와 네일체(10)와의 결합력이 사라지도록 한다,

즉, 네일체(10)에 힘을 가하여 벌림쐐기(65)를 하부로 밀어주게 되면 벌림쐐기(65)가 끼움홈(62)을 파고들면서 벌림관(60)이 절개홈(61)에 의해 외부로 벌어지게 되며, 벌림관(60)이 외부로 벌어지면서 네일체(10)의 나사부가 결합된 연결체(30)도 절개홈(31)에 의해 외부로 벌어짐으로써 네일체(10)의 나사부와 연결체(30)와의 결합력이 사라지게 된다.

상기 네일체(10)는 내측으로 나사부가 형성된 연결관(20)을 이용하여 양쪽으로 네일체(10)의 나사부를 연결관(10)에 끼워줌으로써 네일체(10)가 연속적으로 연결되게 된다.

이때 네일체(10)의 외측에는 호스(70)가 끼워지게 되고, 호스(70)의 하부는 내하체(40)의 공간부(42) 외측과 테이프(45)로 막아주어 보강용 시멘트(3)가 연결체(30)와 공간부(42) 사이의 틈새로 밀리지 않도록 하며, 이 같이 내하체(40)의 공간부(42)와 연결체(30) 사이로 보강용 시멘트(3)가 유입되지 않도록 하는 이유는 네일체(10)의 회수를 위하여 벌림쐐기(65)를 밀어 벌림관(60)이 벌어지면서 연결체(30)를 외측으로 밀을 때 연결체(30)가 절개홈(31)에 의해 벌어지면서 잘 밀릴 수 있도록 공간을 확보하기 위함이다.

본 발명의 호스(70)가 끼워진 네일체(10)는 천공구멍(1)에 끼워지는 것으로, 호스(70)의 외측에는 일정 간격으로 간격재(50)를 끼워주어 네일체(10)가 천공구멍(1)의 중앙에 위치하도록 하는 한편 보강용 시멘트(3)를 주입하는 주입호스(51)가 호스홀(50a)에 끼워지도록 한다.

이 같이 네일체(10)를 연결관(20)으로 연결하는 한편 선단에 연결체(30)로 내하체(40)를 연결한 후 네일체(10)의 외측을 호스(70)로 씌운 후 간격재(50)를 끼워가며 네일체(10)를 천공구멍(1)에 끼우되 간격재(50)에 형성된 호스홀(50a)로 주입호스(51)가 끼워지게 한다.

이 상태에서 주입호스(51)를 통하여 보강용 시멘트(3)를 주입하게 되면, 보강용 시멘트(3)는 천공구멍(1)의 내측 바닥에서부터 서서히 채워져 올라오며 천공구멍(1)을 막아주게 되며, 주입호스(51)는 시멘트의 주입량에 따라 서서히 천공구멍(1)에서 빼 주면서 보강용 시멘트(3)의 주입이 이루어지도록 한다.

천공구멍(1)으로 보강용 시멘트(3)의 주입이 이루어지면 천공구멍(1)은 보강용 시멘트(3)로 채워지나, 호스(70)와 테이프(45)로 막아준 내하체(40)의 공간부(42)에는 내측으로 시멘트(3)가 채워지지 않게 된다.

천공구멍(1)이 보강용 시멘트(3)로 채워진 후에는 천공구멍(1) 입구를 인장용 연결구(100)로 막아주되 인장용 연결구(100)의 중앙에 네일체(10)를 끼워준 후 너트(11)로 조여줄 수 있도록 하고, 상기 인장용 연결구(100)에는 외측으로 수 개의 인장용 강선(110)을 웨지콘(111)으로 고정시킨다.

여기서 인장용 연결구(100)의 외측에서 네일체(10)에 결합된 너트(11)를 조이는 방향으로 돌림에 따라 네일체(10)가 외부로 빠지려는 힘을 받도록 한다.

상기 인장용 연결구(100)에 고정된 인장용 강선(110)은 H 빔(2)에 걸쳐진 플레이트(120)를 관통하여 플레이트(120)의 상부에서 웨지헤드(122)에 끼워지는 웨지콘(121)으로 고정되게 되고, 상기 웨지콘(121)을 나사 조이는 방향으로 돌릴 경우 웨지콘(121)에 고정된 인장용 강선(110)이 당겨지게 되며, 상기 웨지헤드(122)는 웨지캡(123)으로 씌워져 보호되게 된다.

본 발명은 천공구멍(1)에 네일체(10)를 넣고 보강용 시멘트(3)를 채운 후 인장용 강선(110)을 당길 수 있도록 설치하고, 웨지콘(121)을 돌려 인장용 강선(110)을 당기게 되면, 네일체(10)가 인장되는 효과를 볼 수 있어, 충분한 인장강도를 견딜 수 있는 상태로 보강용 시멘트(3)가 경화되게 된다.

보강용 시멘트(3)가 충분히 경화되면 웨지캡(123), 웨지헤드(122), 웨지콘(121)을 제거하는 한편 인장용 강선(110)을 제거하기 위하여 너트(11)를 제거한 후 인장용 연결구(100)를 떼어내면 인장 장치가 모두 제거되게 되며, 인장에 사용된 장치는 다음에 재사용 할 수 있게 된다.

이 같이 인장용 연결구(100)를 제거한 후에는 네일체(10)를 하부로 조금 박아주도록 하고, 네일체(10)가 하부로 약간 박히게 되면, 연결체(30)의 내부에 끼워진 벌림쐐기(65)가 네일체(10)에 의해 하부로 밀리게 된다.

벌림쐐기(65)가 하부로 밀리게 되면, 벌림쐐기(65)가 벌림관(60)의 끼움홈(62)을 타고 밀리면서 벌림관(60)의 절개홈(61)을 절단시킴으로써 벌림관(60)을 외측으로 벌려주게 되고, 벌림관(60)이 외측으로 벌어지면서 연결체(30)를 외부로 벌려주게 되어 연결체(30)도 절개홈(31)을 따라 절개되면서 외측으로 벌어지게 되며, 이로 인하여 연결체(30)에 결합된 네일체(10)의 나사 결합이 해제되게 된다.

즉, 네일체(10)를 하부로 박아주면 벌림쐐기(65)가 벌림관(60)을 외부로 벌려주고, 벌림관(60)은 연결체(30)를 외부로 벌려주어 연결체(30)를 벌림으로써 연결체(30)와 네일체(10)와의 연결이 해제되는 것이다.

이 때 내하체(40)의 공간부(42)가 확보되어 있기 때문에 연결체(30)가 외부로 벌어지는 것이다.

이 같이 연결체(30)에서 연결이 해제되면 네일체(10)를 외부로 잡아당길 경우 네일체(10)는 호스(70)의 내부를 타고 밖으로 뽑혀져 나오게 된다.

따라서 네일체(10)를 재사용 할 수 있게 된다.

10 : 네일체 20 : 연결관
30 : 연결체 40 : 내하체
50 : 간격재 60 : 벌림관
65 : 벌림쐐기 70 : 호스
100 : 인장용 연결구 110 : 인장용 강선
120 : 플레이트

Claims

네일체(10)를 연결관(20)으로 연결하여 호스(70)에 끼우고, 상기 호스(70)의 외측에 간격재(50)를 끼운 후 천공구멍(1)에 넣어 보강용 시멘트(3)를 채우는 소일 네일링에 있어서,
일측으로 네일체(10)가 내측으로 끼워지는 공간부를 형성하되 공간부에는 절개홈(31)을 형성하는 한편 타측으로는 내하체(40)에 형성된 공간부(42)에 끼워지는 돌출부를 형성하는 연결체(10)를 구비하고,
상기 연결체(30)에서 네일체(10)가 끼워지는 공간부에는 절개홈(61)이 형성된 벌림관(60)을 끼우되 상기 벌림관(60)의 내부에는 벌림쐐기(65)를 끼워 네일체(10)에 의해 벌림쐐기(65)가 밀리게 하며,
상기 연결체(30)의 돌출부는 상측으로 공간부(42)가 형성되고 하측으로 앵커부(41)가 형성된 내하체(40)의 공간부(52) 내측에 끼워지게 하고,
상기 네일체(10)의 외측에 끼워진 호스(70)는 내하체(40)의 공간부(42) 외측과 테이프(45)로 접착되게 하며,
상기 천공구멍(1)에 끼워진 네일체(10)는 인장용 연결구(100)를 관통하여 너트(11)로 고정되게 하고,
상기 인장용 연결구(100)에 연결된 인장용 강선(110)은 H 빔(2)에 받쳐진 플레이트(120)에서 웨지콘(121)으로 결합되는 것을 특징으로 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링.
제1항에 있어서, 연결체(30)는 일측으로 네일체(10)가 내측으로 나사 결합되게 하는 한편 절개홈(31)을 형성하고, 타측에는 내하체(40)의 공간부(42)에 내삽되어 끼워지게 하되 상기 연결체(30)의 외경은 공간부(42)의 내경보다 작아 연결체(30)의 외경과 공간부(42) 사이가 일정 간격이 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링.
제1항에 있어서, 벌림관(60)은 외측으로 절개홈(61)이 형성되고 일측으로 쐐기형 끼움홈(62)이 형성되며, 상기 끼움홈(62)에 벌림쐐기(65)를 끼우되 상기 벌림쐐기(65)는 네일체(10)의 하측에 위치하고, 벌림관(60)은 연결체(30)의 공간부 내측으로 위치하는 것을 특징으로 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링.
제1항에 있어서, 천공구멍(1)에 끼워진 네일체(10)는 보강용 시멘트(3)를 주입한 후 입구를 인장용 연결구(100)로 막아주되 네일체(10)가 인장용 연결구(100)를 관통하여 너트(11)로 고정되게 하고, 상기 인장용 연결구(100)에는 측면으로 인장용 강선(110)을 고정시키되 상기 인장용 강선(110)은 H 빔(2)에 받쳐진 플레이트(120)에 웨지콘(121)으로 고정되게 하며, 상기 웨지콘(121)의 회전으로 인장용 강선(110)을 당겨 네일체(10)를 당기도록 하는 것을 특징으로 하는 자재 회수형 인장 소일 네일링.