KR101125615B1 - 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재료의 신율이나 스트레스 릴렉세이션에서 검증되어 품질관리가 용이할 뿐만 아니라 항복강도가 적어도 500MPa 이상인 고강도 이형철근을 인장재료로서 지반내에 도입하되, 지반의 추정 활동면 전후 구간에는 단면이 확장된 전단보강바(고강도 이형철근)를 변단면 커플러를 매개로 여유장부 및 정착장부의 고강도 이형철근과 연결하여 사면의 활동력에 대한 전단저항성을 부여함으로써 단기 및 장기 안정성을 확보할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은, 분절된 형태의 길이를 가지고 지반에 형성된 천공홀의 여유장 및 자유장에 도입되어 인장력을 제공하는 제1 바앵커; 정착장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제2 바앵커; 상기 제1 및 제2 바앵커보다 확장된 단면을 가지고 제1 및 제2 바앵커에 연결되며, 사면의 추정 활동면 전후 구간에 위치되어 정착장부에 도입된 제2 바앵커의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항성을 유지하는 전단보강바; 상기 제1 및 제2 바앵커와 전단보강바를 연결하기 위한 연결수단; 상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외면에 임의의 간격으로 고정되며, 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바의 위치를 천공홀의 중심에 위치시키기 위한 내부 스페이서; 상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외부에 씌워지는 주름관; 상기 정착장부에 위치한 제1 바앵커와 주름관을 일체화하기 위한 선단 스틸 캡; 및 상기 바앵커 및 전단보강바와 주름관 사이의 공간에 충진되는 그라우트층; 앵커체의 인장력을 가하 기 위해 상기 여유장부에 노출된 제1 바앵커의 두부에 끼워지는 두부부재를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체를 제공한다.

고강도 이형철근, 바앵커, 전단보강바, 변단면 커플러, 자유장, 정착장

Description

지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법{The bar anchors for stabilizing ground and it's procedure of installation}

본 발명은 고강도 이형철근을 이용하여 정착부를 통해 앵커에 발생하는 인장력을 지반내로 도입하기 위한 어스앵커공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근 콘크리트 구조물에서 인장부재로 사용되던 고강도 이형철근을 지반내에 도입하여 그라운드 앵커의 인장부재로 이용하되, 지반의 추정 활동면 전후구간에 단면이 확장된 인장부재를 위치시켜 사면의 활동력에 대한 전단저항성을 부여함으로써 장기적인 안정성을 확보하고 조치가능한 파괴거동을 유도하여 산사태 또는 사면활동으로 인한 각종 재해에서의 인명피해를 최소화하고 공사위험성(굴착심도 증가, 사면절취고 증가등)에 대해 최적의 안정성을 확보할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

최근 사면재해로 인한 사망자가 전체 재해로 인한 사망자의 연 20% 정도를 차지할 정도이다. 이러한 사태의 심각성으로 인해 세계적으로 사면보강용 앵커에 대한 유지관리지침을 세부적이고 체계적으로 요구하는 추세이다.

한편, 정착부를 통해 앵커에 발생하는 인장력을 지반내로 도입하여 활동면에서 유발되는 활동력에 대한 저항력을 증가시킴으로써 안전율을 향상시키는 것을 기본원리로 하는 그라운드 앵커공법이 과거 50여년이 넘는 시간동안 다양한 토목공사에서 광범위하게 적용되어 왔다. 특히, 공법상의 핵심재료인 인장부재는 강봉 및 강연선, 강관등의 재료에 대해 다양한 접근방법이 시도되어 왔다.

먼저, 종래의 어스앵커공법에서, 인장재료로서 강봉을 이용하는 경우 수입에 의존하는 고가의 강봉을 이용하는 경우와, 일반 저강도의 이형철근을 이용하는 경우로 나눌 수 있다. 수입 강봉의 경우, 재료비가 고가여서 적용사례가 매우 국한되고 있으며, 실제 적용된 사례에서도 재료의 허용하중을 최대한 이용하고 있지 못하여 비경제적인 단점이 있다.

일반 저강도 이형철근의 경우, 통상 사면 발생변위에 따라 저항효과를 발휘하는 쏘일네일링(Soil Nailng)과 동일한 강도의 철근이다. 이러한 저강도 이형철근은 지반 활동면에서 저항되어야 하는 하중규모가 제한적이기 때문에, 관련된 어떤 정착장치를 적용하더라도 재료적인 한계를 극복하기 어려운 문제점이 있다. 결국, 적용되어야 하는 개소 수가 과도하게 증가함에 따라 천공 비용 등의 공사비 증가가 불가피하고, 실제 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 저강도 이형철근은 에폭시와 같은 여러 가지 코팅재료로 코팅하여 방식처리를 하고 있는데, 이러한 방식처리는 철근의 운반이나 지반에 삽입시 긁힘이나 찢김등에 의해 지하수 침투를 허용하게 될 경우 철근이 부식되는 문제를 여전히 내포하게 된다. 따라서, 상기 저강도 이형철근은 영구앵커로서 적용이 어렵고 단기적인 가설앵커수준의 적용성만 남게 된다.

근본적인 재료의 측면에서 살펴보면, 종래의 저강도 이형철근은 재료의 균질성을 확보하기 어려워 국부적인 하중집중으로 인한 파단가능성이 있다. 또한, 상기 저강도 이형철근은 그 항복강도가 300Mpa - 350Mpa 정도로서 저강도의 재료를 사용하기 위한 신율(탄성한도내의 변형률을 의미하며 적절한 신율 미확보시 설계인장력 도입에 따라 소성변형이 과다하게 발생하여 설계인장력 감소분이 커짐) 및 스트레스 릴렉세이션(stress relaxation)(설계인장력을 재료내에 장기간 유지할 수 있는 정도로서 미확보시 일정기간 경과 후 재료내에 설계인장력이 소실되어 앵커로서의 역할을 상실함)에 대해서도 검증되어 있지 않기 때문에, 저항되어야 하는 하중규모에 따라 대상 지반 및 구조물에 대한 불안정성을 초래할 가능성이 큰 문제점이 있다.

다음, 인장재료로서 강연선을 이용하는 경우, 장기적인 정착부 용탈현상 및 부식 등으로 인하여 설계인장력을 확보하기 어렵고, 이로 인해 일정기간 경과후 사면의 안정성이 급격히 감소될 위험성을 내포하고 있다. 특히, 부식문제에 있어 시공중(정착부가 지하수위 하부에 놓이는 경우, 천공 후 강선삽입시 그라우팅이전에 하부 그라우팅 캡을 통해 지하수 침투(암반-절리면을 따라 유입, 토사-수두차로 인한 천공홀 내로의 유입)) 및 시공후(집중호우 등으로 인한 지하수위 상승시 정착부의 장기적인 용탈현상 발생, 자유장과 정착장 경계면에서의 인장응력 집중으로 그 라우트체 균열발생으로 지하수 침투) 발생가능한 지하수 침투로 인해 국부적인 부식이 진행되어, 부식단면적이 적은 특성상 부식부위의 하중집중으로 인해 궁극적으로 파단될 가능성이 높다. 따라서, 파단시 주변 앵커의 하중부담을 급격히 증가시켜 전체적인 사면 안전율 저하 및 산사태등의 활동이 초래되는 현상을 야기할 수 있다.

이 밖에, 강관을 이용한 경우도 있으나, 그 두께가 부족할 경우, 적용대상의 하중규모에 따라 파단등의 문제점이 발생할 수 있어 그 적용사례는 매우 적다.

상기한 재료적인 측면에서의 문제점 외에 인장재료로서 강봉, 저강도 이형철근, 강연선 및 강관을 사용하는 종래의 어스앵커공법은 다음과 같은 근본적인 문제점을 내포하고 있다.

어스앵커공법이 적용되는 대상 지반의 장기적인 안정성을 확보하기 위한 핵심요소는 앵커 정착부의 유효성이다. 정착부는 지반조건에 따라 용탈 및 부식 등에 의해 최초 시공직후 도입된 설계인장력, 즉 외력에 대한 저항력이 시간이 지남에 따라 점차 줄어들 가능성이 높다. 이러한 외력에 대한 저항력 감소 현상은 재료의 특성으로 인해 적극적인 대처가 근본적으로 어렵다.

즉, 시공 직후의 단기적인 기간내에서는 정착부 저항이 유지되어 사면의 안전성에서의 문제는 도출되지 않는다 그러나, 도1a에 도시한 바와 같이, 천공부(100)에 어스앵커가 설치된 절개사면에서 장기적으로 지하수, 우수등과 같은 요인에 의한 그라우트재의 용탈현상으로 앵커 정착부의 저항력이 소실되어 지반내에서 유동하게 되거나, 도1b에 도시한 바와 같이 인장재료(102)의 부식으로 인해 끊김현상이 발생하여 지반 활동면에서 유발되는 활동력에 대하여 저항성을 발휘하지 못하게 될 경우, 급격하게 사면 안정성을 저하시켜 산사태등과 같은 사면의 활동이 초래될 수 있는 긴급한 상황에 놓이게 될 수 있으며, 그 대책수립의 시간과 방법에 있어서도 매우 불리하게 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 재료의 신율이나 스트레스 릴렉세이션에서 검증되어 품질관리가 용이할 뿐만 아니라 항복강도가 적어도 500MPa 이상인 고강도 이형철근을 인장재료로서 지반내에 도입하되, 지반의 추정 활동면 전후 구간에는 단면이 확장된 전단보강바(고강도 이형철근)와 여유장부 및 정착장부의 고강도 이형철근을 변단면 커플러를 매개로 연결하여 사면의 활동력에 대한 전단저항성을 부여함으로써 단기 및 장기 안정성을 확보할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지반의 추정 활동면 전후 구간에 도입된 단면이 확장된 고강도 이형철근의 직경이 기존의 일반 이형철근(최대 32mm)에 비해 크므로(최대 51mm까지) 설계인장력의 도입정도에 따라 천공개소수를 최적화하여 경제성을 확보할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고강도 이형철근의 재료적인 특성상 부식두께를 고려해도 부식에 대한 저항성이 크고, 장기적으로 정착부의 용탈로 인해 긴장력이 저하되어도 커플러를 매개로 여유장부 및 정착장부의 고강도 이형철근과 연결된 전단보강바의 전단저항성에 의해 급격한 파괴로 이어질 가능성이 적어 인명이나 재산의 피해를 초래하지 않고 사전에 조치 가능한 파괴거동을 유도할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기존에 수입에 의존하던 고강도 강봉을 고강도 이형철근으로 대체함으로써 경제성을 확보할 수 있는 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 분절된 형태의 길이를 가지고 지반에 형성된 천공홀의 여유장 및 자유장에 도입되어 인장력을 제공하는 제1 바앵커; 정착장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제2 바앵커; 상기 제1 및 제2 바앵커보다 확장된 단면을 가지고 제1 및 제2 바앵커에 연결되며, 사면의 추정 활동면 전후 구간에 위치되어 정착장부에 도입된 제2 바앵커의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항성을 유지하는 전단보강바; 상기 제1 및 제2 바앵커와 전단보강바를 연결하기 위한 연결수단; 상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외면에 임의의 간격으로 고정되며, 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바의 위치를 천공홀의 중심에 위치시키기 위한 내부 스페이서; 상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외부에 씌워지는 주름관; 상기 정착장부에 위치한 제1 바앵커와 주름관을 일체화하기 위한 선단 스틸 캡; 및 상기 바앵커 및 전단보강바와 주름관 사이의 공간에 충진되는 그라우트층; 앵커체의 인장력을 가하기 위해 상기 천공홀 외부로 노출된 제1 바앵커의 두부에 끼워지는 두부부재를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체를 제공한다.

여기서, 상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바는 고강도 이형철근으로 이루 어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 사면의 구조 계산 완료후 앵커 정착장, 자유장 및 여유장이 결정된 상태에서, 고강도 이형철근으로 이루어진 제1 및 제2 바앵커와 제1 및 제2 바앵커보다 단면이 확장되며 고강도 이형철근으로 이루어진 전단보강바를 변단면커플러를 매개로 체결하여 인장부재를 완성하는 제1 단계; 상기 인장부재의 자유길이(자유장부 해당)에 대하여 쉬스관을 씌우는 제2 단계; 상기 인장부재의 제1 및 제2 바앵커 외면에 내부 스페이서를 간격을 두고 설치한 후, 상기 내부 스페이서에 그라우트 호스를 부착하는 제3 단계; 상기 그라우트 호스가 부착된 인장부재 전체에 주름관을 씌우되, 상기 주름관의 선단을 스틸캡으로 막는 제4 단계; 상기 선단 스틸캡 내부에 에폭시를 충진하여 제2 바앵커와 주름관을 일체화하고, 상기 인장부재와 주름관 사이의 공간에 그라우트 호스를 통해 그라우트를 주입하여 고강도 이형철근 앵커체를 완성하는 제5 단계; 지반의 천공홀에 상기 고강도 이형철근 앵커체를 삽입한후, 몰탈을 타설하여 상기 천공홀 내에 앵커체를 정착하는 제6 단계; 및 상기 이형철근 앵커체에 인장력을 도입한 후. 여유장부에 노출된 제1 바앵커의 두부를 앵커플레이트에 끼운 후 앵커너트와 체결하고, 그리스가 충진된 선단두부캡을 제1 바앵커의 두부에 씌워 마감하는 제7 단계를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체의 시공방법을 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 인장부재로서 고강도 이형철근으로 이루어진 바앵커를 분절형태로 하여 정착장, 자유장 및 여유장에 위치시키되, 사면의 추정 활동면 전후 구간에는 바앵커보다 단면이 확장된 전단보강바를 변단면 커플러를 매개로 바앵커와 연결하여 위치시킴으로써 지하수, 우수등에 의한 앵커 정착부에서의 용탈현상, 또는 부식등의 문제로 앵커의 설계인장력이 감소되거나, 소실되어도 전단보강바가 전단저항 역할을 하여 장기적인 사면의 안정성을 확보함과 동시에 조치가능한 파괴거동의 유도를 가능하게 한다.

둘째, 정착장, 자유장 및 여유장 전 길이에 설치되던 기존의 고가 수입재인 고강도 강봉앵커를 고강도 이형철근으로 대체함으로써 공사비를 대폭 절감하여 경제성을 확보할 수 있다.

셋째, 본 발명은 적용범위가 사면 이외에 기초, Underpinning, 터널지보, 가시설공사의 앵커지보체 등 다양한 현장조건등에서도 탁월한 그라운드 앵커의 기능 및 전단저항 성능을 발휘할 수 있다.

이하, 첨부된 도2 및 도3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 지반안정을 위한 앵커지지체 및 그의 시공방법은 지하수 침투가 발생가능한 다양한 현장조건에서 정착부의 용탈현상으로 인한 긴장력이 저하되거나 소실되어도 사면의 안정성을 최대한 확보할 수 있도록 구현한 것이다.

도2는 본 발명에 의한 고강도 이형철근을 이용한 앵커부재의 구성을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 실시예에서는 도면에 도시한 바와 같이, 분절된 형태의 길이를 가지고 지반에 형성된 천공홀의 여유장 및 자유장에 도입되어 인장력을 제공하는 제1 바앵커(2)와; 정착장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제2 바앵커(4)와; 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)보다 확장된 단면을 가지고 제1 및 제2 바앵커(2, 4)에 연결되며, 사면의 추정 활동면 전후 구간에 위치되어 정착장부에 도입된 제2 바앵커(4)의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항성을 유지하는 전단보강바(6); 및 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)와 전단보강바(6)를 연결하기 위한 변단면 커플러(8)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4) 및 전단보강바(6)는 항복강도가 500MPa 이상인 고강도 이형철근으로 이루어져 있다.

상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)의 일측부 및 전단보강바(6)의 양측부에는 수나사가 형성되어 있으며, 변단면 커플러(8)는 내부에 단차진 암나사가 형성되어 제1 및 제2 바앵커(2, 4)와 전단보강바(6)를 나사결합한다.

본 발명에서는 사면의 추정 활동면 전후 구간에 단면이 확장된 고강도 이형철근으로 이루어진 전단보강바(6)가 위치된 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니다. 즉, 전단보강바(6)가 정착장부에 도입된 제2 바앵커(4)의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항역할을 할 수 있는 인장부재는 모두 가능하다. 예를들어 상기 전단보강바(6)가 단면이 확장된 강봉, 강연선 및 강관중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있음은 주지의 사실이다.

상기한 바와 같이 변단면 커플러(8)를 매개로 제1 및 제2 바앵커(2, 4)와 전단보강바(6)를 연결하여 이루어진 인장부재(1)에서 자유장부 구간의 인장부재의 외면에는 지하수나 우수에 의한 부식을 방지하기 위한 쉬스관(10)이 설치되며, 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)의 외면에는 임의의 간격으로 내부스페이서(12)가 설치되어 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)의 위치를 천공홀의 중심에 위치시킨다.

상기 내부 스페이서(12)의 내,외부측에는 그라우트를 주입하기 위한 그라우트 호스(도시하지 않음)가 설치되며, 상기 제1 및 제 바앵커(2, 4)와 전단보강바(6) 전체는 주름관(14)에 의해 씌워진다.

상기 주름관(14)의 선단에는 스틸캡(16)이 설치되고, 상기 선단 스틸캡(16)에는 에폭시가 충진되어 정착장부에 위치한 제2 바앵커(4)와 주름관(14)을 일체화한다.

상기 여유장부에 노출된 제1 바앵커(2)의 두부에는 앵커체의 인장력을 가하기 위한 두부부재(18)가 설치되며, 상기 제1 및 제2 바앵커(2, 4)와 전단보강바(6)를 연결하여 이루어진 인장부재(1)와 주름관(14) 사이의 공간에는 그라우트 호스를 통해 그라우트가 주입되어 고강도 이형철근 앵커체가 완성된다.

상기 두부부재(18)는 여유장부에 위치되어 천공홀을 차단하며, 제1 바앵커(2)를 끼워 지지하기 위한 앵커 플레이트(22)와; 상기 제1 바앵커(2)의 두부(2a)에 끼워지는 앵커너트(24)와; 상기 앵커너트(24)의 외부에 끼워져 마감되는 선단 두부캡(26) 및 상기 선단 두부캡(26) 및 쉬스관(10)으로부터 제1 바앵커가 노출된 구간에 충진되는 그리스(grease)(28)를 포함한다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 앵커부재를 이용한 시공방법을 하기에 상세히 설명한다.

먼저, 사면의 구조 계산 완료후 앵커 정착장, 자유장 및 여유장이 결정된 상태에서, 고강도 이형철근으로 이루어진 제1 및 제2 바앵커(2, 4)와 고강도 이형철근으로 이루어지되, 제1 및 제2 바앵커(2, 4)보다 단면이 확장된 전단보강바(6)를 변단면커플러(8)를 매개로 체결하여 인장부재(1)를 완성하고, 상기 인장부재(1)의 자유길이(자유장부 해당)에 대하여 쉬스관(10)을 씌운다.

상기 인장부재(1)의 제1 및 제2 바앵커(2, 4)의 외면에 내부 스페이서(12)를 간격을 두고 설치한 후, 상기 내부 스페이서(12)에 그라우트 호스를 부착한다. 상기 그라우트 호스가 부착된 인장부재(1) 전체에 주름관(14)을 씌우되, 상기 주름관(14)의 선단을 스틸캡(16)으로 막는다. 상기 선단 스틸캡(16) 내부에 에폭시(31)를 충진하여 제2 바앵커(4)와 주름관(14)을 일체화하고, 상기 인장부재(1)와 주름관(14) 사이의 공간에는 그라우트 호스를 통해 그라우트(32)를 주입하여 고강도 이형철근 앵커체를 완성한다.

공압 또는 유압천공 장비에 의해 천공된 사면의 천공홀(100)에 상기 고강도 이형철근 앵커체를 삽입한후, 몰탈(34)을 타설하여 상기 천공홀(100) 내에 앵커체를 정착시킨다.

상기 이형철근 앵커체에 인장력을 도입한 후. 여유장부에 노출된 제1 바앵커(2)의 두부(2a)를 앵커플레이트(22)에 끼운 후 앵커너트(24)와 체결하고, 그리스 가 충진된 선단두부캡(26)을 제1 바앵커(2)의 두부(2a)에 씌워 마감한다.

상기한 일련의 과정을 통하여 시공되는 본 발명은 인장부재(1)로서 단면의 크기가 다른 고강도 이형철근을 이용함으로써 앵커의 장기적인 안정성 확보와 조치가능한 파괴거동의 유도가 가능하다.

즉, 도3a에 도시한 바와 같이, 시공직후 도입된 설계인장력(외력에 대한저항력)은 단기적으로 정착부의 저항으로 유지되며, 도3b에 도시한 바와 같이 지반조건에 따라 용탈 및 부식등에 의해 최초 시공직후 도입된 설계인장력이 시간이 지남에 따라 점차 줄어든다 하더라도 본 발명의 단면이 확장된 전단보강바(6)에 의해 장기적으로는 앵커거동(인발저항)에서 네일링거동(전단저항)으로 유도시킴으로써 극복될 수 있다.

특히, 정착부의 저항성이 소실되어도 고강도 이형철근 자체의 전단저항효과로 인해 급격한 파괴상황을 벗어날 수 있어 적절한 대책의 마련이 가능하므로 장기적인 안정성 확보가 매우 유리한 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도1a 및 도1b는 사면보강을 목적으로 적용된 강연선앵커공법에서 강선의 부식으로 인해 강선이 끊어지는 상태를 나타낸 개략도.
도2는 본 발명에 의한 고강도 이형철근을 이용한 영구앵커부재의 구성을 나타낸 단면도.

삭제

도3a 및 도3b는 본 발명에 의한 고강도 이형철근을 이용한 영구강봉앵커공법에서, 강봉앵커의 전단저항효과에 따른 장기적 안정성을 확보한 개념을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 인장부재 2, 4: 제1 및 제2 바앵커

6: 전단보강바 8: 변단면 커플러

10: 쉬스관 12: 내부스페이서

14: 주름관 16: 선단 스틸캡

18: 두부부재

Claims (10)

1. 분절된 형태의 길이를 가지고, 지반 사면에 형성된 천공홀의 여유장, 자유장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제1 바앵커;

   정착장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제2 바앵커;

   상기 제1 및 제2 바앵커보다 확장된 단면을 가지고 제1 및 제2 바앵커에 연결되며, 사면의 추정 활동면 전후 구간에 위치되어 정착장부에 도입된 제2 바앵커의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항성을 유지하면서 지반의 활동면에서 발생하는 활동력에 저항하는 전단보강바;

   상기 제1 및 제2 바앵커와 전단보강바를 연결하기 위한 연결수단;

   상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외부에 씌워지는 주름관; 및

   상기 제1 바앵커의 외면에 끼워져 지하수나 우수에 의한 부식을 방지하기 위한 쉬스관

   을 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
2. 분절된 형태의 길이를 가지고 지반에 형성된 천공홀의 여유장 및 자유장에 도입되어 인장력을 제공하는 제1 바앵커;

   정착장부에 도입되어 인장력을 제공하는 제2 바앵커;

   상기 제1 및 제2 바앵커보다 확장된 단면을 가지고 제1 및 제2 바앵커에 연결되며, 사면의 추정 활동면 전후 구간에 위치되어 정착장부에 도입된 제2 바앵커의 설계인장력이 감소되거나 소실되어도 전단저항성을 유지하는 전단보강바;

   상기 제1 및 제2 바앵커와 전단보강바를 연결하기 위한 연결수단;

   상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외면에 임의의 간격으로 고정되며, 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바의 위치를 천공홀의 중심에 위치시키기 위한 내부 스페이서;

   상기 제1 및 제2 바앵커 및 전단보강바 외부에 씌워지는 주름관;

   상기 정착장부에 위치한 제1 바앵커와 주름관을 일체화하기 위한 선단 스틸 캡; 및

   상기 바앵커 및 전단보강바와 주름관 사이의 공간에 충진되는 그라우트층;

   앵커체의 인장력을 가하기 위해 천공홀 외부로 노출된 제1 바앵커의 두부에 끼워지는 두부부재

   를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 연결수단이 변단면 커플러인 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 바앵커가 고강도 이형철근인 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 전단보강바가 고강도 이형철근인 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 전단보강바가 강봉, 강연선 및 강관중선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 바앵커 및 전단보강바는 항복강도가 적어도 500MPa인 고강도 이형철근으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 바앵커의 일측부 및 전단보강바의 양측부에 수나사가 형성되며, 변단면 커플러는 내부에 단차진 암나사가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 두부부재는

   여유장부에 위치되어 천공홀을 차단하며, 제1 바앵커를 끼워 지지하기 위한 앵커 플레이트;

   상기 제1 바앵커의 두부에 끼워지는 앵커너트;

   상기 앵커너트의 외부에 끼워져 마감되는 선단 두부캡; 및

   상기 선단 두부캡 및 쉬스관으로부터 제1 바앵커가 노출된 구간에 충진되는 그리스

   를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체.
10. 사면의 구조 계산 완료후 앵커 정착장, 자유장 및 여유장이 결정된 상태에서, 고강도 이형철근으로 이루어진 제1 및 제2 바앵커와 제1 및 제2 바앵커보다 단면이 확장되며 고강도 이형철근으로 이루어진 전단보강바를 변단면커플러를 매개로 체결하여 인장부재를 완성하는 제1 단계;

    상기 인장부재의 자유길이(자유장부 해당)에 대하여 쉬스관을 씌우는 제2 단계;

    상기 인장부재의 제1 및 제2 바앵커 외면에 내부 스페이서를 간격을 두고 설치한 후, 상기 내부 스페이서에 그라우트 호스를 부착하는 제3 단계;

    상기 그라우트 호스가 부착된 인장부재 전체에 주름관을 씌우되, 상기 주름관의 선단을 스틸캡으로 막는 제4 단계;

    상기 선단 스틸캡 내부에 에폭시를 충진하여 제2 바앵커와 주름관을 일체화하고, 상기 인장부재와 주름관 사이의 공간에 그라우트 호스를 통해 그라우트를 주입하여 고강도 이형철근 앵커체를 완성하는 제5 단계;

    지반의 천공홀에 상기 고강도 이형철근 앵커체를 삽입한후, 몰탈을 타설하여 상기 천공홀 내에 앵커체를 정착하는 제6 단계; 및

    상기 이형철근 앵커체에 인장력을 도입한 후, 여유장부에 노출된 제1 바앵커의 두부를 앵커플레이트에 끼운 후 앵커너트와 체결하고, 그리스가 충진된 선단두부캡을 제1 바앵커의 두부에 씌워 마감하는 제7 단계

    를 포함하는 지반 안정을 위한 앵커지지체의 시공방법.

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