KR101125875B1 - 그라운드 앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라운드 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기압력에 의해 스파이크가 3단계로 진출되며 보강홀의 내측벽에 깊이 침투.삽입되도록 하는 정착수단을 구성하여 앵커의 정착력을 향상시켜 충분한 앵커력, 인장력을 확보함에 따른 안정적인 보강구조를 구축할 수 있는 그라운드 앵커에 관한 것이다.

그라운드 앵커, 정착수단, 어스앵커, 사면보강

Description

그라운드 앵커{ground anchor}

본 발명은 그라운드 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기압력에 의해 스파이크가 다단 진출되며 보강홀의 내측벽에 긴밀히 침투.삽입되도록 하는 정착수단을 구성하여 앵커의 지반 정착력을 향상시키고, 앵커의 안정적인 정착에 따른 지반과 앵커간 저항력을 극대화할 수 있어 보다 안정적으로 지반을 보강할 수 있는 그라운드 앵커에 관한 것이다.

일반적으로, 주거단지나 산업단지 또는 철도, 고속도로, 터널과 같은 산업기반시설의 토목공사를 할 때에는 자연적인 경사지형이나 굴착공사 등으로 인한 인공적인 급경사지형이 구축된다.

자연적, 인공적으로 형성된 비탈면은 토압, 풍압, 수압, 지진 등 여러 가지 요인에 의해 활동붕괴 등의 위험에 노출되어 있다.

그래서, 비탈면의 활동붕괴 등을 방지하기 위해 소일네일링(soil nailing), 락볼팅(rock bolting), 그라운드 앵커(ground anchor, 어스앵커 라고도 한다.) 등 각종 지반 및 사면 보강공법이 사용되고 있다.

이 중 그라운드 앵커(ground anchor)는 지반보강 뿐만아니라, 건물 교량 등의 구조 물을 지지하는 보강체로서도 사용되며, 자세하게는 시멘트 페이스트 혹은 그라우팅의 주입에 의해서 지중에 매입된 인장재의 선단부에 앵커본체가 형성되고 그것이 인장재와 앵커본체의 두부를 통하여 구조물과 역학적으로 연결지어진 상태를 앵커라 하며, 인장재에 가해지는 힘은 앵커본체와 그라우팅을 통하여 원지반에 전달되는 원리를 이용한 것으로, 상기 그라운드 앵커는 다양하게 실시되고 있다.

그러나, 종래에 실시되고 있는 그라운드 앵커는 지반과 그라우트와의 마찰력만으로 앵커력을 도입하는 경우가 대부분이며, 앵커력의 부족으로 사면이 붕괴되거나 흙막이벽체가 크게 변형하여 그라운드 앵커의 추가 설치를 필요로 하는 등 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 앵커의 정착력을 향상시켜 충분한 앵커력, 인장력을 확보함에 따른 안정적인 보강구조를 구축할 수 있고, 특히 스파이크가 공기압에 의해 전개되는 텔레스코프 구조로 이루어진 정착수단을 구성함으로써 스파이크를 보강홀 내측벽에 더욱 깊이 침투.삽입되도록 하여 앵커의 정착력을 향상시킬 수 있는 그라운드 앵커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단은 다음과 같다.

즉 압입실(12)이 형성된 몸체(10)와,

상기 몸체(10) 압입실(12)에 내재되며 하나 이상의 스파이크가 결합하여 이루어지고, 가압에 의해 몸체(10)로부터 스파이크가 돌출되는 정착수단(20)과,

상기 몸체(10)의 하부 저면부에 결합되며 정착수단(20)의 이탈방지 및 압입실(12)이 밀폐되도록 결합하는 하부캡(30)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 몸체(10)는 상부측 중공부(11)와 하부측 압입실(12) 사이에 체결공(13a)이 중앙에 뚫린 격벽(13)이 형성되고, 상기 체결공(13a)에 공기압을 주입하기 위한 분사노즐(15)이 결합되며, 상기 압입실(12)에서 측방부로 몸체(10) 바깥둘레면을 관통하여 하나 이상의 진출공(14)이 대응되게 뚫린 것을 특징으로 한다.

상기 정착수단(20)은 공기압에 의해 전개되도록 하나 이상의 스파이크가 텔레스코프 구조로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 정착수단(20)은 압입실(12)에 내재되며 일측 외부면 끝단부에 걸림편(21a)이 형성되고, 걸림편(21a)에 공기가 유입되도록 하는 유입구(21c)가 형성되며, 타측 끝단부 내측으로 단턱지는 단턱부(21b)가 형성되며 내부가 관통되어진 제1스파이크(21)와, 상기 제1스파이크(21)와 동일한 형상을 가지며 제1스파이크(21)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하는 제2스파이크(22)와, 상기 제2스파이크(22)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하며 일측에 걸림편(23a)이 형성되고, 타측이 끝단부로 갈수록 좁아지는 삼각뿔 형상(23b)으로 이루어진 제3스파이크(23)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상부측에 중공부(11)가 형성되고, 하부측에 압입실(12)이 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10) 압입실(12)에 내재되며 하나 이상의 스파이크가 결합하여 이루어지고, 가압에 의해 몸체(10)로부터 스파이크가 돌출되는 정착수단(20)과, 상기 몸체(10)의 하부 저면부에 결합되며 정착수단(20)의 이탈방지 및 압입실(12)이 밀폐되도록 결합하는 하부캡(30)으로 구성된 앵커(100)는 상기 몸체(10) 중공부(11)에 결합되는 연결부재(40)에 의해 인장재(200)를 강선 또는 강봉중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있고, 하부캡(30) 저면에 강봉이 체결되는 연결공(33)을 형성하여 하나 이상의 앵커(100)를 다단 수직연결 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 그라운드 앵커에 의하면, 공기압에 의해 전개되는 텔레스코프 구조로 이루어진 정착수단을 구성함으로써 보강홀 내측 지반에 더욱 깊숙히 긴밀하게 침투.삽입하여 데드맨(deadman)을 형성함으로써 앵커의 정착력을 향상시킬 수 있고, 그라우트 주입후 인장재에 의해 인장력을 도입시 충분한 인장력의 도입은 물론 그 인장력이 지반 심층부까지 전달되어 지반과 앵커간 마찰력을 증대시켜 더욱 안정적인 보강구조를 구축할 수 있는 획기적이며 기대 가치가 우수한 기술인 것이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 그라운드 앵커로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

이하, 본 발명의 기술적 구성에 대해 도면을 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 보인 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실 시예에 따른 결합상태를 보인 사시도이며, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 사용상태를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 정착수단의 작동과정을 보인 평면도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 단면도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명은 도 1의 분리사시도에 의해 보인바와 같이, 상부에 인장재(200)가 체결된 연결부재(40) 및 방수패커(61)가 결합되고, 하부에 부식 방지를 위한 하부보호캡(50)이 결합되는 그라운드 앵커에 있어서,

상부측에 인장재(200)가 쐐기(42)에 의해 체결된 연결부재(40)가 결합되는 중공부(11)가 형성되고, 하부측에 정착수단(20)이 내재되는 압입실(12)이 형성된 몸체(10)와,

상기 몸체(10) 하부측에 내재되며 공기압에 의해 전개되도록 하나 이상의 스파이크(21,22,23)가 텔레스코프 구조로 결합된 정착수단(20)과,

상기 몸체(10)의 하부 저면부에 결합되며 정착수단(20)의 이탈방지 및 압입실(12)을 밀폐되도록 결합하는 하부캡(30)으로 구성한다.

이와 같은 본 발명에 따른 그라운드 앵커(100)는 하나 이상의 스파이크(21,22,23)가 텔레스코프 구조로 결합하여 이루어진 정착수단(20)을 앵커 하부측 내부에 내재되도록 하여 굴착되어진 보강홀(300)에 앵커(100) 시공을 하게 되면, 정착수단(20)이 외부에서 공급되는 공기압에 의해 앵커(100)의 몸체(10)로부터 텔레스코프 형식으로 다단 전개되면서 보강홀(300) 지반에 더욱 깊숙히 긴밀하게 침투.삽입함으로써 지반의 지압력을 활용하고 지반과 앵커(100)간 마찰력을 사용하여 앵커의 정착력을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 인장력의 충분한 도입과 함께 앵커력을 확보하여 안정적인 보강구조를 구축할 수 있다.

본 발명은 몸체(10), 정착수단(20), 하부캡(30)으로 주요 구성을 이루며, 상기 몸체(10)의 상부에 인장재(200)를 결합 고정하는 연결부재(40)를 결합할 수 있도록 하고, 몸체(10) 하부에 결합되는 하부캡(30)의 부식 방지를 위해 결합하는 하부보호캡(50)을 포함하여 구성한다.

상기 몸체(10)는 인장재(200)가 결합된 연결부재(40)가 삽입.체결되는 중공부(11)가 상부측에 형성되고, 하부측에 정착수단(20)을 내재할 수 있는 압입실(12)이 형성된다. 그리고 중공부(11)와 압입실(12) 사이에는 중앙에 체결공(13a)이 뚫린 격벽(13)이 형성된다.

또 상기 격벽(13) 중앙에 뚫린 체결공(13a)에는 공기를 압력 유입하는 분사노즐(15)이 결합된다.

또 상기 압입실(12)에서 측방부로 몸체(10) 바깥둘레면을 관통하여 하나 이상의 진출공(14)이 대응되게 형성되며 정착수단(20)이 진출공으로 돌출 전개하게 된다.

그리고 몸체(10) 중공부(11)로는 상부에서 연결부재(40)의 용이한 체결을 위한 암나사부(11a)가 형성되며, 중공부(11) 입구 바깥둘레면에는 방수패커(61)를 수용하는 공벽관(60)이 연장 결합되도록 숫나사부(11b)가 형성된다.

상기 정착수단(20)은 하나 이상의 스파이크(21,22,23)가 공기압에 의해 전개되도록 텔레스코프 구조로 결합되어 몸체(10) 압입실(12)에 내재되도록 하되, 정착 수단(20) 일측이 진출공(14)에 끼움되도록 하여 내재하게 된다. 그리고 텔레스코프 구조로 결합되는 정착수단(20)은 압입실(12)에 내재되며 일측 외부면 끝단부에 걸림편(21a)이 형성되고, 걸림편(21a)에 공기가 유입되도록 하는 유입구(21c)가 형성되며, 타측 끝단부 내측으로 단턱지는 단턱부(21b)가 형성되며 내부가 관통되어진 제1스파이크(21)와,

상기 제1스파이크(21)와 동일한 형상을 가지며 제1스파이크(21)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하는 제2스파이크(22)와,

상기 제2스파이크(22)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하며 일측에 걸림편(23a)이 형성되고, 타측이 끝단부로 갈수록 좁아지는 삼각뿔 형상(23b)으로 이루어진 제3스파이크(23)로 나뉘어져 외부에서 유입되는 공기압에 의해 작동하게 된다. 그리고 각 스파이크(21,22,23)가 진출시 걸림편(21a,22a, 23a)과 단턱부(21b,22b)에 의해 서로 걸림되도록 하여 일정간격 진출한 후, 멈춤상태를 유지하게 된다.

상기 각 스파이크(21,22,23)의 걸림편(21a,22a,23a) 바깥둘레에는 도 3에 보인바와 같이, 공기압이 누출되는 것을 방지할 수 있게 밀폐링(24)이 체결되며, 이에 스파이크(21,22,23)의 이동시 밀폐링(24)의 이탈을 방지할 수 있도록 걸림편의 바깥둘레에 고정홈(통상적인 것으로 구체적인 도시 및 설명은 생략)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하부캡(30)은 내측에 수용홈(31)이 형성되고, 하나 이상의 볼트공(32)이 형성되어 몸체(10)의 하부 저면부에서 볼트(B) 체결로 결합하여 압입실(12)을 밀폐시키고 정착수단(20)의 이탈을 방지하게 된다.

한편, 상기 하부캡(30)은 몸체 하부에 결합되는 것으로서 그 형상 및 결합관계는 다양하게 실시할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 그라운드 앵커(100)에 구성되는 정착수단(20)은 공기압에 의해 몸체(10)로부터 정착수단(20)이 보강홀(300) 주면에 긴밀히 전개 및 침투됨에 따라 외부에서 공기압이 제공되어야 한다. 그러므로 앵커(100) 조립시 공기유입관(70)을 설치하게 되며 공기유입관(70)의 선단부는 몸체(10) 격벽(13) 중앙에 결합된 분사노즐(15) 상단부와 연결되게 된다. 그리고 몸체(10) 중공부(11)에 결합되는 연결부재(40) 및 방수패커(61)의 중심부위에 관통공(41,61a)을 형성하여 관통공(41,61a)으로 하여금 공기유입관(70)을 관통시켜 분사노즐(15)에 결합하게 된다.

본 발명의 그라운드 앵커(100)는 굴착된 보강홀(300) 내측에 앵커 시공시 도 2에 보인바와 같이 최초 앵커(100)를 조립하게 되면, 정착수단(20)은 텔레스코프 구조로 다단 결합되어 몸체(10) 압입실(12)에 내재되게 된다. 그리고 앵커(100)를 보강홀(300) 내측으로 삽입 완료 후, 외부로부터 공기유입관(70)에 의해 앵커내 압입실(12)에 공기를 압력 주입하게 되면, 공기압이 제1스파이크(21)의 유입공(21c)으로 유입되어 제1.2.3스파이크(21,22,23)가 몸체(10) 진출공(14)으로부터 보강홀(300) 주면으로 긴밀히 침투 삽입하며 정착수단(20)에 의해 앵커(100)를 보강홀(300) 내측에 안정적으로 정착할 수 있는 것이다.

또 정착수단(20)이 텔레스코프 구조로 보강홀(300) 주면 내측을 깊이 파고 들어 침투. 삽입됨에 따라 그라우트 주입후 인장력을 도입시 충분한 인장력의 도입은 물론 인장력이 지반 심층부까지 전달되어 지반과 앵커간 저항력을 증대시켜 더욱 안정적인 보강구조를 구축할 수 있게 되는 것이다.

한편, 제1.2.3스파이크(21,22,23)가 공기압에 의해 전개되는 텔레스코프 구조로 이루어진 정착수단(20)은 지반의 상태에 따라 스파이크의 개수를 변경하여 다양하게 실시 가능하다. 또한 정착수단(20)을 작동하는 공기압은 수압이 이용될 수도 있다.

상기 본 발명의 구성에 있어서, 인장재(200)인 강선을 결합하기 위한 연결부재(40)의 구성은 도 6과 같이 인장재(200)를 강봉으로 사용하기 위한 구성으로 변형실시가능한 것으로, 연결부재(40)의 중앙에 결합공(43)을 형성하고, 공기유입관(70)이 관통할 수 있는 통공(44)이 결합공(43)의 옆쪽에 관통되도록 형성하여 수개의 강선을 치환하여 강봉 시공 또한 가능하게 된다.

즉, 연결부재(40)는 보강홀(300)에 삽입되는 인장재(200)를 강선 또는 강봉중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있도록 변경 구성할 수 있는 것이다.

또, 본 발명은 보강홀(300)에 그라운드 앵커 시공시, 앵커(100) 자체를 하나 이상 다단 연결 구성으로 변형실시 가능한 것으로, 앵커를 다단 연결 구성하기 위해 하부쪽 앵커(100,100a)와 체결된 강봉 선단부와 체결할 수 있도록 하부캡(30) 저면에 연결공(33)을 형성하여 하나 이상의 앵커(100)를 다단 구성 가능하게 된다.

또 본 발명의 하나 이상의 앵커(100)를 다단 구성시 도 7에 보인바와 같이 상.하부측 구성되는 앵커(100,100a)는 강봉에 의해 연결하고 인장재(200)는 강선을 사용하는 시공도 변형 실시 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 보인 분리사시도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 결합상태를 보인 사시도

도 3 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 사용상태를 보인 단면도

도 5는 본 발명의 정착수단의 작동과정을 보인 평면도

도 6은 본 발명의 변형 실시예를 보인 단면도

도 7은 본 발명의 다른 변형 실시예를 보인 단면도를 나타낸 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 앵커 200 : 인장재 300 : 보강홀

10 : 몸체 11 : 중공부 12 : 압입실 13 : 격벽 14 : 진출공

20 : 정착수단 21 : 제1스파이크 22 : 제2스파이크 23 ; 제3스파이크

30 : 하부캡 31 : 수용홈 32 : 볼트공 33 : 연결공

40 : 연결부재 42 : 쐐기 41 : 관통공 43 : 결합공 44 : 통공

50 : 하부보호캡

60 : 공벽관 61 : 방수패커 61a:관통공

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 그라운드 앵커에 있어서,

   압입실(12)이 형성된 몸체(10)와,

   상기 몸체(10) 압입실(12)에 내재되며 하나 이상의 스파이크가 결합하여 이루어지고, 가압에 의해 몸체(10)로부터 스파이크가 돌출되는 정착수단(20)과,

   상기 몸체(10)의 하부 저면부에 결합되며 정착수단(20)의 이탈방지 및 압입실(12)이 밀폐되도록 결합하는 하부캡(30)으로 구성되되,

   상기 정착수단(20)은 공기압에 의해 전개되도록 하나 이상의 스파이크가 텔레스코프 구조로 결합된 것이며,

   상기 정착수단(20)은 압입실(12)에 내재되며 일측 외부면 끝단부에 걸림편(21a)이 형성되고, 걸림편(21a)에 공기가 유입되도록 하는 유입구(21c)가 형성되며, 타측 끝단부 내측으로 단턱지는 단턱부(21b)가 형성되며 내부가 관통되어진 제1스파이크(21)와,

   상기 제1스파이크(21)와 동일한 형상을 가지며 제1스파이크(21)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하는 제2스파이크(22)와,

   상기 제2스파이크(22)의 관통되어진 내부에 끼움되어 전후방 이동하며 일측에 걸림편(23a)이 형성되고, 타측이 끝단부로 갈수록 좁아지는 삼각뿔 형상(23b)으로 이루어진 제3스파이크(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그라운드 앵커.
5. 삭제

Images