KR101055621B1 - 지압형 앵커 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지압형 앵커에 관한 것으로, 특히 탄성체에 의해 지압구가 지중지반에서 확경되어 앵커의 인발에 대한 버팀력을 증대시키도록 한 지압형 앵커 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 지압형 앵커는, 텐던을 이루는 피씨강연선과, 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 피씨강연선의 하단부를 구속하는 하부정착수단과, 하부정착수단 상부에 정착체를 구비하는 앵커에 있어서, 상기 정착체는, 피씨강연선의 하부를 수용하면서 앵커공의 하부에 위치시켜 하부정착수단에 의해 지지되도록 된 몸통체와, 몸통체의 외주면에 배치되는 한편 일단이 지압구결합수단에 의해 몸통체에 결합되어 지지되고 타단이 일정한 간격을 두고 2개 이상으로 각각 분리되어 벌림수단에 의해 벌어져 확경되도록 되는 지압구와, 지압구의 일단을 몸통체에 결합시키는 지압구결합수단과, 지압구의 타단을 몸통체에서 벌어지도록 하기 위한 벌림수단과, 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 지압구의 바깥면을 감싸도록 설치된 고정밴드와, 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경방향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
앵커, 지압구, 벌림수단, 고정밴드, 밴드풀림수단

Description

지압형 앵커 및 그 시공방법{A Ground Pressure-Type Anchor And Constructing Method Thereof}
본 발명은 지압형 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄성체에 의해 지압구가 지중지반에서 확경되어 앵커의 인발에 대한 버팀력을 증대시킬 수 있도록 된 지압형 앵커 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 앵커는 건축, 토목공사시 지하수에 의한 구조물의 부상, 절개사면의 붕괴, 옹벽의 전도 등을 방지하기 위해 사용된다. 여기서 앵커는 지반에 천공후 설치되어 매립되며 지표면의 앵커두부, 지반측의 앵커체 및 상기 앵커두부와 앵커체를 연결시켜 지표면의 인장력을 지반 쪽으로 전이시키는 텐던으로 구성된다.
상기 앵커는 인장재의 그라우트에 대한 정착형식으로 구분할 때 통상 인장형 또는 압축형의 앵커를 사용해 오고 있다. 여기에서 인장형은 인장재와 그라우트가 직접 부착되는 텐던정착장을 갖도록 구비되는 한편, 앵커두부에서 인장을 하게 되면 상기 텐던정착장의 상부에 인장응력이 집중된다. 상기 인장응력이 집중되는 텐 던정착장 부위의 그라우트도 동시에 집중인장력을 받게 되는데 특성상 인장응력에 취약한 그라우트는 균열이 발생되는 단점이 있다. 또한, 압축형은, 인장재는 전장을 자유장으로 가지며 선단부는 상기 인장재를 정착하기 위한 정착수단을 포함하고, 상기 인장재를 내측에 수용하도록 중공을 갖는 내하체가 상기 정착수단의 상부에 위치됨과 더불어 상기 정착수단을 벗어나지 못하도록 밀착되는 구조로 되어, 그라우트는 인장재와 직접 부착되는 면을 갖지 않고도 내하체와 그라우트의 부착력으로 앵커의 지지력이 확보된다.
그러나 상기와 같이 내하체가 그라우트와의 부착력으로 앵커두부에서의 인장력에 저항하기 위해서는 내하체의 직경이 크고 길이가 길어져서 제조원가 및 경비가 증가하고, 취급이 곤란하여 현장에서 시공성을 나쁘게 하므로 공사비를 높이는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 탄성체에 의해 지압구가 지중지반에서 확경되어 앵커의 인발에 대한 버팀력을 증대시키는 지압형 앵커를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상술한 본 발명의 지압형 앵커를 이용하여 지중지반에 정착체를 포함한 앵커체의 삽입을 용이하게 한 후, 그라우트를 충진 및 양생하여 인장력을 가함으로서 버팀력을 증대시키도록 한 지압형 앵커의 시공방법을 제공함에 그 목적 이 있다.
본 발명의 지압형 앵커는, 텐던을 구성하는 피씨강연선과, 이 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 상기 피씨강연선의 하부를 구속하는 하부정착수단과, 하부정착수단 상부에 정착체를 구비하되, 상기 정착체는, 상기 피씨강연선의 하부를 수용하면서 앵커공의 하부에 위치시켜 상기 하부정착수단에 의해 지지되도록 된 몸통체와, 상기 몸통체의 외주면에 배치되는 한편 일단이 지압구결합수단에 의해 상기 몸통체에 결합되어 지지되고 타단이 일정한 간격을 두고 2개 이상으로 각각 분리되어 벌림수단에 의해 벌어져 확경되도록 되는 지압구와, 상기 지압구의 일단을 몸통체에 결합시키는 지압구결합수단과, 상기 지압구의 타단을 몸통체에서 벌어지도록 하기 위한 벌림수단과, 상기 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 상기 지압구의 바깥면을 감싸도록 설치된 고정밴드와, 상기 고정밴드에 설치되는 한편 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경방향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커는, 상기 몸통체는 앵커축 방향으로 중공의 관형태로 형성되어 텐던을 완전히 내측에 수용하거나, 또는 외주면에 앵커축 방향으로 홈(凹)이 형성되어 이 홈에 텐던의 일부 또는 전부를 수용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커를 구성하는 지압구의 결합수단은, 상기 몸통체 의 하부에 형성된 나사부에 체결됨과 더불어 상부 내측 부위는 오목하고 외경부위는 볼록하게 돌출되어 지압구수용부를 갖추는 한편, 하부는 하부정착수단에 밀착되는 지압반력대로 이루어지거나, 또는 상기 지압구의 일단 양측부에 구비된 힌지결합공에 삽입되는 지압핀으로 이루어져 형성되거나, 또는 지압구의 외측부에 홈이 형성됨과 더불어 각각의 상기 지압구의 홈에 동시에 끼워지는 환형고리와 상기 지압구가 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되거나, 또는 상기 몸통체에 끼워지는 환형고리와, 이 환형고리에 각각의 지압구의 일측 단부가 앵커축을 중심으로 대칭되도록 부착되는 한편, 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커를 구성하는 벌림수단은, 상기 몸통체의 상부 외주면에 형성된 나사부에 체결되는 탄성체반력대와, 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 탄성체반력대의 하부에 밀착되고 타측이 스프레더를 가압하도록 된 압축스프링과, 상기 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 압축스프링에 밀착되면서 타측이 지압구와 몸통체의 사이에 위치되는 스프레더로 구성되거나, 또는 토션스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커는, 힌지결합부는 하나의 지압구와 다른 지압구가 서로 지압구끼리 지압핀으로 결합되거나, 또는 각각의 지압구가 몸통체에 형성된 지압핀 수용부와 서로 지압핀으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커는, 상기 정착체는 축방향으로 180도 회전시켜 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커는, 상기 정착체가 고하중의 정착력을 확보할 수 있도록 앵커축 방향으로 피씨강연선에 2개 이상 설치되되, 상기 정착체는 다른 정착체의 상부에 또는 하부에 밀착시켜 결합하거나 앵커축 방향으로 일정거리 이격시켜 결합시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커의 시공방법은, 지반을 천공하여 앵커공을 형성하는 단계와, 상술한 지압형 앵커를 상기 앵커공에 일정 깊이 삽입하는 단계와, 상기 밴드풀림수단을 이용하여 고정밴드를 해체하는 단계와, 상기 앵커공에 그라우트를 충진후 양생하는 단계와, 상기 지압형 앵커의 두부에서 인장력을 가해 정착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커의 시공방법은, 상기 지반을 천공하여 앵커공을 형성하는 단계 뒤에 지압형 앵커의 지압구가 위치하는 깊이에서 천공경의 직경을 더 넓도록 확공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 지압형 앵커의 시공방법은, 상기 지압형 앵커의 밴드풀림수단을 이용하여 고정밴드를 해체하는 단계후에 상기 지압형 앵커의 앵커두부에서 가인장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 지압형 앵커 및 그 시공방법에 의하면, 피 씨강연선을 앵커두부에서 인장하기 전에 정착체의 지압구가 정착장 구역에서 충분히 펼쳐지게 되고, 이후 앵커공에 충진되는 그라우트가 상기 지압구가 펼쳐진 정착체와 결합되어 앵커체로서 지중지반에서 큰 구근을 형성하는 한편, 앵커두부에서의 인장력에 대해 앵커체가 지중지반에 큰 지압력으로 대응하도록 되므로 앵커두부가 지반에 견고하게 고정되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 지압형 앵커 및 그 시공방법에 의하면, 고하중의 앵커체의 저항력이 요구되는 현장에서도 적용할 수 있게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 지압형 앵커 및 그 시공방법에 의하면, 정착장을 줄여 제조원가를 절감할 수 있고, 앵커공의 천공 길이를 줄이게 되어 환경훼손을 최소화 하며 공사비를 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.
또 본 발명의 지압형 앵커 및 그 시공방법에 의하면, 탄성체의 탄발력에 의해 모든 지압구를 균일한 각도로 펼쳐지도록 하여 앵커체가 천공경의 중앙에 위치시키게 되고, 또한 앵커가 인장력에 대해 기울어지지 않고 수직으로 대응할 수 있게 되어 큰 지압력을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 지압형 앵커 및 그 시공방법에 의하면, 고정밴드와 밴드풀림수단에 의해 탄성체의 작용을 억제하여 앵커공에 정착체를 포함한 앵커체의 삽입이 용이하게 되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 지압형 앵커를 상세히 설명한 다.
첨부된 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 지압형 앵커를 도시한 개략적인 단면도이다.
본 발명의 지압형 앵커는, 텐던을 구성하는 피씨강연선(110)과, 이 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 상기 피씨강연선(110)의 하부를 구속하는 하부정착수단(120)과, 상기 하부정착수단 상부에 정착체가 구비된다.
여기서 상기 정착체(1000)는, 상기 피씨강연선의 하부를 수용하면서 천공경의 하부에 위치시켜 상기 하부정착수단(120)에 의해 지지되도록 된 몸통체(1100)와, 지압구결합수단의 하나로서 상기 몸통체의 하부에 형성된 나사부(1110)에 체결됨과 더불어 상부 내측 부위는 오목하고 외경부위는 볼록하게 돌출되어 지압구수용부(1210)를 갖추는 한편, 하부는 하부정착수단에 밀착되는 지압반력대(1200)와, 벌림수단의 하나로서 몸통체의 상부에 형성된 나사부(1120)에 체결되는 탄성체반력대(1300)와, 지압반력대의 지압구수용부에 하부가 지지되도록 몸통체의 주위에 일정한 간격을 두고 분리되어 배치된 지압구(1400)와, 각각의 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 상부를 감싸도록 설치된 고정밴드(1500)와, 고정밴드에 설치되어 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경반향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단(1600)과, 벌림수단의 하나로서 몸통체에 끼워져 지압구를 반경반향으로 벌어지도록 지압구를 쐐기형태로 가압하도록 구성된 스프레더(1700)와, 벌림수단의 하나로서 몸통체에 끼워져 일단이 탄성체반력대에 지지되면서 타단이 스프레더를 가압하도록 된 탄성체(1800)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 지압형 앵커의 정착체(1000)가 구비된 쪽을 천경공으로 넣어서 설치한 후, 상기 밴드풀림수단(1600)을 당겨서 고정밴드(1500)를 풀어주게 되면 상기 탄성체반력대(1300)에 의해 지지된 탄성체(1800)의 탄발력에 의해 스프레더(1700)가 하부로 이동하게 되면 지압구(1400)의 경사면을 따라 스프레더(1700)의 쐐기면(1710)이 밀고 들어가면서 지압구(1400)를 벌려서 천공경으로 밀착시키게 된다. 이때 상기 지압구(1400)의 하부는 상기 지압반력대(1200)의 지압구수용부(1210)에 지지되어 벌어지게 된다. 이후 상기 피씨강연선(110)에 인장력이 가해지면 상기 지압구(1400)의 상부가 천공경에 박혀 지지되게 된다.
이때 상기 지압구(1400)는 상기 몸통체(1100)와 천공경 사이의 공간이 적어서 원주방향으로 일정한 각도로만 기울어지게 되어 지압구(1400)가 천공경에 박히게 된다.
여기서 상기 몸통체(1100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이 앵커축 방향으로 중공의 관형태로 형성되어 텐던을 완전히 내측에 수용하거나, 또는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 몸통체(1100)의 외주면에 앵커축 방향으로 요홈(凹홈;1130)이 형성되어 이 요홈(1130)에 텐던의 일부 또는 전부를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 몸통체(1100)의 외주면에는 상기 외주면을 따라 축방향으로 고리 형태의 요홈(凹)을 다수 형성할 수 있다. 이렇게 되면 몸통체에 그라우트가 부착되는 면적을 더 넓게 확보할 수 있게 되므로 앵커체의 저항력을 증강시킬 수 있게 된다. 또 중공의 관형태를 가지는 몸통체는 내주면과 외주면을 관통하는 관통구멍을 다수 형성하게 되면 그라우트의 유출입을 원활하게 하여 앵커체의 저항력을 증강시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에서의 하부정착수단(120)은 그립(121)과 지압판(122)으로 이루어진 구성으로 되어 있으나 피씨강연선의 단부를 슬리브로 압출하여 형성하는 만숀타입 또는 헤드와 웨지콘을 이용하여 피씨강연선의 단부를 정착시키는 콘타입으로도 설치할 수 있고, 유턴타입의 정착구로 설치하는 것도 가능하다. 또한, 상기 정착체의 하부에 구비되는 하부정착수단은 지압판을 두는 것이 바람직하다. 다만, 지압판을 구비하지 않더라도 앵커두부에서 피씨강연선을 인장할 때 정착체에서 형성되는 지압력을 하부정착수단이 충분히 수용할 수 있는 경우에는 상기 지압판을 제거하여도 무방하다.
또, 상기 지압구(1400)는 상기 지압반력대(1200)의 지압구수용부(1210)에 하부가 지지되도록 몸통체(1100)의 주위에 분할척의 형태로 적어도 2개 이상으로 각각 분리되어 설치된다. 또 도 4에 도시된 것과 같이 철근을 이용하여 사용할 수도 있다.
따라서 상기 지압구(1400)는 상기 지압구의 외측면에 구비된 밴드풀림수 단(1600)을 당겨서 고정밴드(1500)를 풀어주게 되면 상기 탄성체반력대(1300)에 의해 지지된 상기 탄성체(1800)의 탄발력에 의해 가압되는 스프레더(1700)에 의해 쐐기면(1710)을 따라 벌어지게 되고 피씨강연선(110)에 가해지는 인장력에 의해 상기 지압구의 선단부가 지중지반에 박혀서 고정되게 된다. 이후, 앵커두부에서 피씨강연선을 인장하게 되면 하부정착수단에 인발력이 발생되고 상기 하부정착수단은 상기 지압구에 의해 지중지반에 견고하게 고정된 상기 정착체에 걸려서 지지력을 확보하게 된다.
한편 상기 지압구(1400)가 펴졌을 때 그 하부가 지압반력대(1200)의 내측에 접지되는 면적을 넓게 하기 위해, 상기 지압구의 하부는 일정한 곡률을 갖는 곡면으로 형성됨은 물론 외측면으로 하부는 좁고 상부는 넓은 경사진면을 형성할 수 있다.
또 상기 지압구(1400)의 상부는 폭이 좁은 상태로 형성되면 지중지반에 용이하게 박힐 수 있게 된다.
또한 상기 밴드풀림수단(1600)은 본 실시예에서는 리드철선으로 이루어져 있으나 폭약장치로 구성되어 앵커두부 쪽에서 작동시킬 수 있음은 물론이다. 또한 상기 밴드풀림수단은 갈고리가 있는 지팡이 형태로 구비되어, 짧은 직선부가 고정밴드(1500)를 구속시키는 한편 긴 직선부가 앵커의 선단부 보다 더 돌출되어, 앵커를 앵커공에 삽입하면서 갈고리의 긴 직선부의 선단부가 지반에 충격을 받으면 상기 고정밴드(1500)에서 이탈되도록 형성될 수도 있다.
한편 상기 정착체(1000)를 구성하는 몸통체(1100)의 하부에 형성된 나사 부(1110)에는 지압턱링(1900)이 더 체결되면, 상기 지압구(1400)의 내측면으로 돌출된 내측턱(1410)이 상기 지압턱링(1900)에 걸려 지압구(1400)를 지지할 수 있다.
따라서 상기 지압턱링(1900)에 상기 지압구(1400)의 내측면으로 돌출된 내측턱(1410)이 걸려서 안정되게 안착되어 지압구(1400)가 필요 이상으로 벌어지는 것을 막을 수 있게 된다.
또한 상기 스프레더(1700)의 하부에는 경사진 쐐기면(1710)이 구비되고, 이 쐐기면(1710)에는 도 3에 도시된 것과 같이 상기 지압구(1400)의 상부를 안내하는 안내홈(1711)이 형성된 것을 특징으로 한다.
따라서 상기 지압구(1400)의 상부 단부가 안내홈(1711)에 안내되어 좌우로 틀어짐 없이 벌어지면서 천공경에 밀착되게 된다.
또 상기 몸통체(1100)로 유입된 피씨강연선(110)은 간격재를 이용하여 고정할 수 있고, 각각의 피씨강연선(110)은 언본디드코팅이 이루어져 있다. 또 피씨강연선은 다중피씨강연선 또는 피씨바(환봉)을 사용할 수 있고, 슬라이드 파이프로 방식처리될 수 있다. 또한 그라우트를 주입하는 도시되지 않은 주입관은 몸통체(1100)의 외부 또는 내부로 설치할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 정착체(1000)를 180도 회전시킨 상태로 피씨강연선 및 하부정착수단과 결합시켜도 무방함은 물론이다. 즉, 상기 정착체(1000)를 구성하는 지압반력대(1200)가 상부로 향하고 탄성체반력대(1300)가 하부로 향하도록 결합할 수 있다. 이와 같이 정착체를 형성하면 앵커체가 앵커두부에서의 인장력에 대해 더 큰 지압력으로 저항할 수 있게되어 바람직하다.
즉, 상술한 바와 같이 탄성체에 의해 지압구(1400)가 지중지반에서 확경되어 앵커의 인발에 대한 버팀력을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 지압형 앵커는, 그라우트와의 부착력을 더 확보하여 앵커체의 저항력을 증가시키기 위해 상기 정착체의 상부에 상기 피씨강연선을 수용하는 일정 길이의 몸통체 연장부를 부가하거나, 또는 몸통체의 외주면과 내주면을 관통하는 통공을 다수 형성할 수 있다.
한편 본 발명에 의한 지압형 앵커는, 하나의 앵커에 2개 이상의 정착체를 결합하여 형성하는 것도 가능하다. 즉, 하나의 정착체의 상부에 다른 하나의 정착체의 하부를 밀착시켜 중첩하여 결합할 수 있으며, 중첩된 정착체에 있어서 상부에 위치한 정착체에 다시 또 다른 정착체를 중첩시킬 수 있다. 따라서 앵커체의 정착력이 부족한 경우에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
또한 2개 이상의 정착체가 하나의 앵커에 설치될 때 하나의 정착체와 다른 하나의 정착체는 앵커축 방향으로 일정거리 이격시켜 결합시킬 수 있다. 이때 각 정착체의 하부에는 상기한 하부정착수단이 각각 구비되는 것은 당연하다. 따라서 지반이 연약하여 고하중의 정착력을 확보할 수 없거나 지중지반이 여러 지층을 이루고 하나의 정착체가 연약지반에 위치하더라도 다른 정착체가 견고한 지반에 정착되도록 하는 경우에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
이와 같이 2개 이상의 정착체를 결합하는 경우, 정착체에 구비되는 고정밴드는 양단부의 고리가 도시되지 않은 고정핀에 끼워져 고정되고, 이 고정핀은 다시 리드철선으로 연결될 수도 있다. 이때, 리드철선을 지표면에서 잡아당기면 가장 하 부에 구비된 정착체의 고정밴드에 결합된 고정핀을 가장 먼저 뽑히도록 하고, 이어서 상부에 있는 정착체의 고정밴드에 결합된 고정핀이 뽑히도록 갈고리가 있는 지팡이 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 대한 지압형 앵커를 도시한 사시도로서, 텐던을 구성하는 피씨강연선(110)과, 이 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 상기 피씨강연선의 하부를 구속하는 하부정착수단(120)과, 이 하부정착수단 상부에 정착체를 구비하는 지압형 앵커에 있어서, 상기 정착체는, 상기 피씨강연선(110)의 하부를 수용하면서 천공경의 하부에 위치시켜 상기 하부정착수단(120)에 의해 지지되도록 된 몸통체(1100)와, 벌림수단의 하나로서 상기 몸통체의 상부에 형성된 나사부(1120)에 체결되는 탄성체반력대(1300)와, 상기 몸통체의 하부에 힌지되어 지지되도록 몸통체의 외주에 일정한 간격을 두고 2개 이상으로 각각 분리되어 회동가능하게 설치된 지압구(2000)와, 상기 각각의 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 상부를 감싸도록 설치된 고정밴드(1500)와, 상기 고정밴드에 설치되어 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경반향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단(1600)과, 벌림수단의 하나로서 상기 몸통체에 끼워져 지압구를 반경반향으로 벌어지도록 지압구를 쐐기형태로 가압하도록 구성된 스프레더(1700)와, 벌림수단의 하나로서 상기 몸통체에 끼워져 일단이 탄성체반력대에 지지되면서 타단이 스프레더를 가압하도록 된 탄성체(1800)를 포함한다.
따라서 지압형 앵커의 정착체가 천공경에 일정깊이 위치한 상태에서 상기 밴드풀림수단(1600)에 의해 고정밴드(1500)가 풀리게 되면 상기 탄성체반력대(1300) 에 의해 지지된 탄성체(1800)가 스프레더(1700)를 가압하게 되고, 이때 스프레더(1700)는 지압구(2000)를 밀어 부치게 되므로 힌지점을 중심으로 회동되면서 천공경에 밀착되게 되고, 이후 앵커두부에서 인장력이 가해지면 상기 지압구(2000)의 상부가 천공경에 박히면서 정착이 이루어지게 된다.
도 6의 본 실시예에서는 상기 몸통체(1110)는 환봉의 형태로 이루어진 것이고, 상기 지압구(2000)가 상기 몸통체(1110)에 외주면으로 고정된 지압핀에 의해 회동가능하게 설치된 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 대한 지압형 앵커를 도시한 사시도로서, 텐던을 구성하는 피씨강연선(110)과, 이 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 상기 피씨강연선의 하부를 구속하는 하부정착수단(120)과, 이 하부정착수단 상부에 정착체를 구비하는 지압형 앵커에 있어서, 상기 정착체는, 상기 피씨강연선(110)의 하부를 수용하면서 천공경의 하부에 위치시켜 상기 하부정착수단(120)에 의해 지지되도록 된 몸통체(1100)와, 상기 몸통체의 하부에 힌지되어 지지되도록 몸통체의 외주에 일정한 간격을 두고 2개 이상으로 각각 분리되어 회동가능하게 설치된 지압구(2000)와, 지압구결합수단의 하나로서 상기 지압구에 힌지결합되는 지압핀(2100)과, 상기 각각의 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 상부를 감싸도록 설치된 고정밴드(1500)와, 상기 고정밴드에 설치되어 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경반향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단(1600)과, 벌림수단의 하나로서 상기 몸통체에 일단이 지지되면서 타단이 상기 지압구(2000)의 내측면을 외측으로 가압하도록 된 탄성체(3000)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 몸통체(1110)는 파이프의 형태로 이루어진 것이고, 외주면에 계단진 요홈이 형성된 상태이다. 또 상기 몸통체(1110)의 내주면 상부에는 간격재가 설치되어 피씨강연선(110)이 일정한 간격을 유지할 수 있게 되며, 상기 탄성체(3000)는 상기 몸통체(1110)의 외주면에서 일정깊이 삽입되고 외부로 일정길이 돌출된 탄성체힌지핀(3100)에 의해 지지된 것이다.
따라서 지압형 앵커의 정착체가 천공경에 일정깊이 위치한 상태에서 상기 밴드풀림수단(1600)에 의해 고정밴드(1500)가 풀리게 되면 상기 탄성체(3000)가 지압구(2000)를 밀어붙이게 되므로 지압핀(2100)을 중심으로 회동되면서 천공경에 밀착되게 되고, 이후 앵커두부에서 인장력이 가해지면 상기 지압구(2000)의 상부가 천공경에 박히면서 정착이 이루어지게 된다.
또 상기 지압구결합수단은, 상기 몸통체의 하부에 형성된 나사부에 체결됨과 더불어 상부 내측 부위는 오목하고 외경부위는 볼록하게 돌출되어 지압구수용부를 갖추는 한편, 하부는 하부정착수단에 밀착되는 지압반력대로 이루어지거나, 또는 상기 지압구의 일단 양측부에 구비된 힌지결합공에 삽입되는 지압핀으로 이루어져 형성되거나, 또는 지압구의 외측부에 홈이 형성됨과 더불어 각각의 상기 지압구의 홈에 동시에 끼워지는 환형고리와 상기 지압구가 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되거나, 또는 상기 몸통체에 끼워지는 환형고리와, 이 환형고리에 각각의 지압구의 일측 단부가 앵커축을 중심으로 대칭되도록 부착되는 한편, 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되는 것도 가능하다.
또 상기 벌림수단은, 상기 몸통체의 상부 외주면에 형성된 나사부에 체결되는 탄성체반력대와, 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 탄성체반력대의 하부에 밀착되고 타측이 스프레더를 가압하도록 된 압축스프링과, 상기 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 압축스프링에 밀착되면서 타측이 지압구와 몸통체의 사이에 위치되는 스프레더로 구성되거나, 또는 토션스프링으로 이루어질 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 상기 지압구(2000)는 상기 몸통체(1110)에 일부분 삽입된 지압핀(2100)에 의해 회동가능하게 설치됨과 더불어, 상기 지압구(2000)는 회동될 때 상기 지압핀(2100)에 회동가능하게 설치된 외주면에 형성된 회전톱니부(2200)에 의해 맞물려서 동기적으로 회동되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 지압형 앵커를 이용하는 시공방법에 대해 설명한다.
본 발명의 지압형 앵커를 이용하는 시공방법은, 먼저 지반을 천공하여 앵커공을 형성하는 단계(S1)와, 앵커공에 상술한 지압형 앵커를 일정 깊이 삽입하는 단계(S2)와, 상기 지압형 앵커의 밴드풀림수단(1600)을 이용하여 고정밴드(1500)를 해체하는 단계(S3)와, 앵커공에 그라우트를 충진후 양생하는 단계(S4)와, 지압형 앵커의 두부에서 인장력을 가해 정착하는 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 앵커공에 지압형 앵커를 장착한 뒤 밴드풀림수단(1600)을 이용하여 고정밴드(1500)를 해체하는 것에 의해 간단히 지압형 앵커의 지압구(2000)를 설치할 수 있어서 간단히 시공할 수 있고, 이후 그라우트의 충진과 앵커두부에서의 정착에 의해 앵커의 설치가 이루어지게 된다.
여기서 상기 지반을 천공하여 앵커공을 형성하는 단계(S1)뒤에 상기 지압형 앵커의 지압구가 위치하는 깊이의 앵커공을 직경이 더 넓도록 확공하는 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.
따라서 지압형 앵커의 상기 지압구(2000)가 앵커공에 확실하게 펼쳐져 고정되게 된다.
그리고 상기 지반을 천공시 케이싱(강관)을 앵커공에 삽입하는 단계(S7)를 더 포함할 수 있다.
따라서 상기 케이싱에 의해 천공되는 앵커공의 붕괴를 막을 수 있게 된다.
또한 상기 지압형 앵커의 밴드풀림수단(1600)을 이용하여 고정밴드(1500)를 해체하는 단계(S3)후에 상기 지압형 앵커의 앵커두부에서 가인장하는 단계(S8)를 더 포함할 수 있다.
따라서 상기 지압구(2000)가 앵커공에 밀착된 후 그라우트가 주입되므로 확실하게 앵커가 앵커공에 고정된 상태가 된다.
이와 같이 시공하게 되면, 밴드풀림수단에 의해 고정밴드가 해체되는 순간 상기 정착체에 구비된 탄성체가 탄발력을 회복하게 되고, 그 탄발력에 의해 스프레더가 이동하면서 지압구를 벌려 지압구의 상부가 지중지반에 밀착되도록 된다. 또한, 정착구가 위치하는 깊이에서의 확공 천공하게 되면 상기 지압구가 더욱 넓게 확경되고 이후 충진되는 그라우트와 지압구가 결합되어 지중에서 상부의 천공경보다 직경이 큰 구근이 형성되므로 지반에 큰 지압력을 확보할 수 있게 되므로 안전하다.
또한, 천공된 지반에 앵커를 삽입한 후 그라우트를 충진하는 바, 상기 그라우트가 양생되기 이전에 앵커두부에서 가인장을 실시하게 되면 상기 지압구의 상부가 지중지반에 더욱 밀착되는 한편, 피씨강연선이 직선으로 정렬되므로 본인장시 인장력의 손실을 최소화될 수 있고 그라우트의 파손을 예방 할 수 있게 된다.
또한, 지반 천공시 천공벽이 붕괴되는 것을 막기 위해 케이싱(강관)을 천공경에 삽입하면서 천공하는 것도 가능하다. 토사층에서 이와같이 케이싱 천공을 하게 되면, 확공 천공을 하지 않더라도 지반에 삽치된 케이싱의 단부를 걸림턱으로 활용하여 상기 앵커의 지압구의 선단부를 케이싱 외경 바깥쪽 지반으로 박히게 할 수 있으므로 바람직하다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 지압형 앵커를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 지압형 앵커를 나타내는 종단면 설명도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 지압형 앵커를 도시한 개략적인 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 지압형 앵커를 도시한 개략적인 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 지압형 앵커를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 대한 지압형 앵커를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 대한 지압형 앵커를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 대한 지압형 앵커를 도시한 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 피씨강연선 120 : 하부정착수단
1000 : 지반보강앵커용 복합형 정착체 1100 : 몸통체
1200 : 지압반력대 1210 : 지압구수용부
1300 : 탄성체반력대 1400 : 지압구
1410 : 내측턱 1500 : 고정밴드
1600 : 밴드풀림수단 1700 : 스프레더
1710 : 쐐기면 1711 : 안내홈
1800 : 탄성채 1900 : 지압턱링
2000 : 지압구 3000 : 탄성체

Claims (10)

  1. 텐던을 구성하는 피씨강연선과, 이 피씨강연선의 상단부를 인장하여 지표면 측에 정착하는 상부정착수단과, 상기 피씨강연선의 하부를 구속하는 하부정착수단과, 하부정착수단 상부에 정착체를 포함하는 지압형 앵커에 있어서,
    상기 정착체는, 상기 피씨강연선의 하부를 수용하면서 앵커공의 하부에 위치시켜 상기 하부정착수단에 의해 지지되되, 앵커축 방향으로 중공의 관형태로 형성되어 텐던을 완전히 내측에 수용하거나, 또는 외주면에 앵커축 방향으로 요홈이 형성되어 이 요홈에 텐던의 일부 또는 전부를 수용하도록 된 몸통체와,
    상기 몸통체의 외주면에 배치되는 한편 일단이 상기 몸통체에 결합되어 지지되고 타단이 일정한 간격을 두고 2개 이상으로 각각 분리되어 벌림수단에 의해 벌어져 확경되도록 되는 지압구와, 상기 지압구의 일단을 몸통체에 결합시키는 지압구결합수단과, 상기 지압구의 타단을 몸통체에서 벌어지도록 하기 위한 벌림수단과, 상기 지압구가 반경방향으로 벌어지지 않도록 상기 지압구의 바깥면을 감싸도록 설치된 고정밴드와, 상기 고정밴드에 설치되는 한편 고정밴드를 풀어서 지압구가 반경방향으로 벌어질 수 있도록 설치된 밴드풀림수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지압구는 상기 몸통체에 일부분 삽입된 지압핀에 의해 회동가능하게 설치됨과 더불어, 상기 지압구는 회동될 때 상기 지압핀에 회동가능하게 설치된 외주면에 형성된 회전톱니부에 의해 맞물려서 동기적으로 회동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 지압형 앵커.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지압구결합수단은, 상기 몸통체의 하부에 형성된 나사부에 체결됨과 더불어 상부 내측 부위는 오목하고 외경부위는 볼록하게 돌출되어 지압구수용부를 갖추는 한편, 하부는 하부정착수단에 밀착되는 지압반력대로 이루어지거나, 또는 상기 지압구의 일단 양측부에 구비된 힌지결합공에 삽입되는 지압핀으로 이루어져 형성되거나, 또는 지압구의 외측부에 홈이 형성됨과 더불어 각각의 상기 지압구의 홈에 동시에 끼워지는 환형고리와 상기 지압구가 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되거나, 또는 상기 몸통체에 끼워지는 환형고리와, 이 환형고리에 각각의 지압구의 일측 단부가 앵커축을 중심으로 대칭되도록 부착되는 한편, 상기 몸통체에서 이탈하는 것을 억제하기 위해 상기 몸통체의 하단부에 나사로 결합되는 너트 형태의 지압반력대로 형성되는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 벌림수단은, 상기 몸통체의 상부 외주면에 형성된 나사부에 체결되는 탄성체반력대와, 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 탄성체반력대의 하부에 밀착되고 타측이 스프레더를 가압하도록 된 압축스프링과, 상기 몸통체를 내측에 수용하는 한편 일측이 상기 압축스프링에 밀착되면서 타측이 지압구와 몸통체의 사이에 위치되는 스프레더로 구성되거나, 또는 토션스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밴드풀림수단은, 리드철선으로 이루어져 일단이 상기 고정밴드의 결합부를 구속하는 한편 타단이 앵커 두부까지 연장되도록 되거나, 또는 일단이 갈고리 모양을 갖춘 지팡이 형태로 짧은 직선부가 상기 고정밴드의 결합부를 구속하는 한편 타단이 앵커 선단부 보다 더 돌출되도록 되어 결합되는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커.
  8. 앵커공을 형성하기 위해 지반을 천공하는 단계와,
    지반에 형성한 앵커공에 제 1항과 제 3항 및 제 5항과 제 7항 중 어느 한 항의 지압형 앵커를 일정 깊이 삽입하는 단계와,
    상기 지압형 앵커의 밴드풀림수단을 이용하여 고정밴드를 해체하고 지압구를 확경시키는 단계와,
    상기 앵커공에 그라우트를 충진,양생후 앵커두부에서 인장력을 가해 정착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커의 시공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 지반을 천공하는 단계뒤에 상기 지압형 앵커의 정착체가 위치되는 깊이에는 지반을 확공 천공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커의 시공방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 지압형 앵커의 밴드풀림수단을 이용하여 고정밴드를 해체하는 단계후에 상기 지압형 앵커의 앵커두부에서 가인장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지압형 앵커의 시공방법.
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