KR101135076B1 - 제거식 앵커의 강연선 제거공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시공 후에 강연선의 제거작업이 매우 간편하고 효율적으로 진행될 수 있는 제거식 앵커의 강연선 제거공법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 제거식 앵커의 강연선 제거공법은, 지반 내에 긴장되어 시공되는 강연선 및 상기 강연선의 내측단부를 클램핑 및 해체하는 복수의 웨지를 가진 앵커체를 포함하는 제거식 앵커에 있어서, 상기 강연선의 외측단부를 유압에 의해 복수의 웨지측으로 가압함으로써 상기 강연선의 내측단부를 상기 웨지들로부터 해체시키는 가압단계; 상기 웨지의 해체상태를 유지시키는 유지단계; 및 상기 강연선의 외측단부를 지면 외측으로 인출시켜 강연선을 제거하는 강연선 제거단계;를 포함한다.

앵커, 제거, 앵커체, 웨지, 스토퍼판, 탄성부재

Description

제거식 앵커의 강연선 제거공법{METHOD FOR REMOVING THE TENTION MEMBER OF TEMPORARY ANCHOR}

본 발명은 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시공 후에 강연선의 제거작업이 매우 간편하고 효율적으로 진행될 수 있는 제거식 앵커의 강연선 제거공법에 관한 것이다.

일반적으로, 앵커 공법은 토목이나 건축의 구조물을 지반에 정착시키기 위한 것으로, 강연선과 같은 고강도의 인장재로 연결한 후에 인장재에 높은 긴장력을 도입하여 구조물에 횡방향 또는 연직방향의 구속력 또는 선행 하중(pre stress) 등을 가함으로써 지반에서 발생하는 과도한 응력, 변형, 변위 등으로부터 구조물을 보호 내지 안정화시키는 공법이다.

이러한 앵커 공법에 이용되는 앵커는 그 말뜻과 같이 지반에 박는 못이란 의미로서, 지반과 구조물을 하나의 집합체로 묶는 효과를 발휘하며 일반적으로 강선과 시멘트 그라우트로 구성되어 있다. 앵커는 가설 토류벽의 지보공, 영구 앵커 토류벽, 송전탑 기초, 댐의 보강, 지하구조물의 부력앵커, 사면보강 등에 다양하게 사용된다.

앵커는 정착되는 지반의 종류에 따라 암반앵커(Rock anchor) 및 그라운드 앵커(Ground anchor)로 분류되고, 그 설치되는 방향에 따라 타이백(tieback) 및 타이다운(tiedown) 등으로 분류되며, 주입되는 그라우트의 압력에 따라 저압형 앵커 및 고압형 앵커로 분류되며, 앵커의 그라우트체에 긴장력이 가해지는 방식에 따라 인장형 및 압축형으로 분류되고, 앵커에 가해지는 응력분포 방식에 따라 응력집중형 및 응력분산형으로 구분되고, 응력집중형은 앵커의 선단 측에 응력이 집중되도록 하는 방식이고, 응력분산형은 앵커의 정착구간 전체에 걸쳐 응력을 균일하게 분산시키도록 하는 방식이다.

그리고, 앵커는 그 사용기간에 의한 분류로서 제거식 앵커 및 영구식 앵커로 구분된다. 영구식 앵커는 그 사용기간이 2년 이상으로 구조물의 잔존기간과 관련있으며, 보통 2년 이상의 장기간 하중을 유지하기 위하여 지반 내에 설치된 강연선을 제거하지 않도록 구성된다. 제거식 앵커는 그 사용기간이 2년 이내로 가설벽이나 지반을 일시적으로 지지하기 위한 것으로, 그 시공 후에 지반 내에 설치된 강연선을 제거하도록 구성된다.

토지 이용률 증대를 위하여 인접지의 경계선에 근접시켜 공사를 할 필요성이 커지게 되면서, 영구식 앵커의 경우에는 그 강연선이 지중에 잔류하고, 이 강연선이 지중 장애물화되어 인접지의 개발공사와 지하보상권 등의 문제를 일으킬 수 있는 문제점이 있었다. 이에 따라, 최근에는 그 시공 후에 강연선을 제거하는 제거식 앵커에 대한 관심이 커지고 있는 것이 현재의 실정이다.

종래의 제거식 앵커는 타격공법에 의해 강연선을 제거하도록 구성되어 있지 만, 단 한번의 큰 힘으로 타격하여야 함에 따라 강연선의 제거가 번거럽고, 그 타격 시에 부주의로 인해 빗나가면 안전사고가 발생할 수 있는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 시공 후에 강연선의 제거를 매우 간편하고 효율적으로 진행할 수 있는 제거식 앵커의 강연선 제거공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제거식 앵커의 강연선 제거공법은, 지반 내에 긴장되어 시공되는 강연선 및 상기 강연선의 내측단부를 클램핑 및 해체하는 복수의 웨지를 가진 앵커체를 포함하는 제거식 앵커에 있어서, 상기 강연선의 외측단부를 유압에 의해 복수의 웨지측으로 가압함으로써 상기 강연선의 내측단부를 상기 웨지들로부터 해체시키는 가압단계; 상기 웨지의 해체상태를 유지시키는 유지단계; 및 상기 강연선의 외측단부를 지면 외측으로 인출시켜 강연선을 제거하는 강연선 제거단계;를 포함한다.

상기 가압단계는, 상기 강연선의 외측단부에 관형 형상의 파이프 및 푸싱부재가 설치되고, 유압기구가 상기 푸싱부재를 가압함으로써 상기 강연선의 외측단부를 가압하는 것을 특징으로 한다.

상기 유지단계에서, 상기 앵커체는 복수의 웨지를 이동가능하게 수용하는 중공부를 가지고, 상기 중공부의 일측 내주면에는 걸림턱이 형성되며, 상기 웨지의 하단에 스토퍼판이 배치되고, 상기 강연선의 외측단부가 가압됨에 따라 상기 스토퍼판이 상기 앵커체의 걸림턱에 걸림결합됨으로써 상기 웨지의 해체상태를 유지하 는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 타격공법 대신에 유압에 의해 강연선을 가압한 후에 강연선 내측단부의 해체상태를 일정하게 유지함으로써 강연선의 제거작업을 매우 간편하고 신속하게 진행될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 강연선 제거공법이 적용되는 제거식 앵커의 일 형태를 예시한다.

도 1에 예시된 바와 같이, 강연선(11)은 지반 내에 길이방향으로 긴장되어 시공되고, 그 외측단부(11a)가 지면 외측으로 돌출되며, 강연선(11)의 외측단부(11a)는 정착구을 통해 지면의 구조물에 일정시간 동안 고정된다. 또한, 강연선(11)은 그 외주면이 쉬스(15) 등에 의해 피복됨으로써 보호될 수 있다.

그리고, 강연선(11)의 제거를 위하여 강연선(11)의 외측단부(11a)를 유압실린더 등과 같은 유압기구(31)에 의해 하방향으로 가압하는 구조로 구성되고, 이에 따라 강연선(11)의 제거 작업이 매우 신속하고 간편하게 진행될 수 있을 뿐만 아니라 안전사고의 위험성을 줄일 수 있는 장점이 있다. 특히, 강연선(11)의 외측단부(11a)가 유압에 의해 가압될 경우 앵커체(20)의 웨지(23)들이 강연선(11)의 내측단부(11b) 외측으로 벌어지고, 이에 강연선(11)의 내측단부는 복수의 웨지(23)들에 서 해체된다.

앵커체(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1몸체(21), 제1몸체(21)에 분리가능하게 결합되는 제2몸체(22), 제1 및 제2 몸체(21, 22) 내에 설치되어 강연선(11)의 내측단부(11b)를 해체가능하게 클램핑하는 복수의 웨지(23)를 포함한다.

제1몸체(21)는 그 상하부가 개방되고, 강연선(11)의 내측단부(11b)가 수용가능한 중공부를 가지며, 중공부의 일부 내주면에는 테이퍼면(21a)이 형성된다. 이 테이퍼면(21a)에 의해 제1몸체(21)는 그 상단 내경이 하단 내경보다 작게 형성된다. 제1몸체(21)의 중공부 상단 내주면에는 쉬스(15)의 소켓커넥터(15a)가 분리가능하게 결합될 수 있는 나사부(21b)가 형성될 수 있고, 제1몸체(21)의 하단 내주면에는 제2몸체(22)가 분리가능하게 나사결합되는 나사부(21c)가 형성될 수 있다.

제2몸체(22)는 그 상단이 개방되고, 하단이 폐쇄되며, 내부에 중공부를 가진다. 제2몸체(22)의 상단에는 나사부(22c)가 형성되고, 이 나사부(22c)가 제1몸체(21)의 나사부(21c)에 나사결합됨으로써 제2몸체(22)는 제1몸체(21)의 하부에 분리가능하게 결합될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 몸체(21, 22)의 결합에 의해 제1 및 제2 몸체(21, 22)의 중공부는 서로 소통한다.

제2몸체(22)의 중공부는 그 내주면 일측에 내경방향으로 돌출된 환형의 걸림턱(22a)을 가지고, 제2몸체(22)의 중공부에는 탄성부재(24)가 수용된다.

복수의 웨지(23)는 각 외측면에 테이퍼면(23a)을 가지고, 각 테이퍼면(23a)은 제1몸체(21)의 테이퍼면(21a)과 동일한 경사각을 가짐으로써 웨지(23)의 테이퍼면(23a)과 제1몸체(21)의 테이퍼(21a)은 쐐기결합가능하고, 웨지(23)의 테이퍼 면(23a)이 제1몸체(21)의 테이퍼면(21a)에 쐐기결합됨에 따라 복수의 웨지(23)는 강연선(11)의 내측단부(11b)를 해체가능하게 클램핑한다.

복수의 웨지(23)는 각 하부 외주면에 홈(23b)을 가지고, 이 홈(23b)들은 원주방향으로 연장되며, 이 홈(23b)들에 고정링(23c)이 장착된다. 이 고정링(23c)은 복수의 웨지(23)를 하부에서 결합함과 더불어 웨지(23)들의 하단에서 내경방향으로 힘을 부가한다. 이 고정링(23c)에 의해 복수의 웨지(23)는 외경방향의 벌어짐과 내경방향으로의 죔이 용이해진다. 그리고, 고정링(23c)은 탄성고무 또는 탄성금속 등의 재질로 이루어짐이 바람직하지만, 웨지(23)들의 결합 및 힘의 부가라는 역할을 수행할 수 있다면 그외 다양한 재질로 구성될 수도 있다.

웨지(23)들의 하단 내경에는 저지판(23e)이 결합되고, 이 저지판(23e)은 강연선(11)의 단부를 저지한다. 각 웨지(23)의 표면에는 PET(polyethylene terephtalate) 등과 같은 윤활층이 피복될 수 있고, 이에 의해 복수의 웨지(23)가 제1몸체(21) 및 제2몸체(22)의 중공부를 따라 상하 이동시에 마찰력을 감소시킴과 더불어 열발생을 완화시켜 원활한 이동을 용이하게 할 수 있다. 각 웨지(23)의 내경면에는 나사부 등과 같은 요철부(23d)가 형성되고, 이에 의해 복수의 웨지(23)는 강연선(11)의 내측단부(11b)를 보다 견고하게 클램핑할 수 있다.

탄성부재(24)는 제2몸체(22)의 중공부 내에 설치되고, 복수의 웨지(23) 저면을 탄성적으로 지지함으로써 복수의 웨지(23)는 각 테이퍼면(23a)이 제1몸체(21)의 테이퍼면(21a)에 쐐기결합되며, 이에 복수의 웨지(23)는 강연선(11)의 내측단부(11b)를 클램핑한다. 탄성부재(24)는 일정한 하중 또는 일정한 충격력이 가해질 경우 그 탄성력과 반발력을 상실할 정도의 탄성계수를 가진 압축스프링으로 이루어질 수 있다.

복수의 웨지(23)가 하방향으로 힘을 받을 경우 탄성부재(24)는 압축되고, 이에 의해 각 웨지(23)의 테이퍼면(23a)들이 제1몸체(21)의 테이퍼면(21a)에서 이탈됨으로써 복수의 웨지(23)는 고정링(23c)을 기준으로 벌어진다.

그리고, 탄성부재(24)의 상단과 복수의 웨지(23) 하단 사이에는 스토퍼판(25)이 개재되고, 이 스토퍼판(25)은 강연선(11)의 제거를 위해 유압에 의해 강연선(11)이 탄성부재(24)측으로 가압될 경우, 스토퍼판(25)이 탄성부재(24)를 가압한 후에 스토퍼판(25)의 가장자리가 제2몸체(22)의 걸림턱(22a)에 걸림으로써 탄성부재(24)를 압축된 상태로 유지시킨다. 이에, 탄성부재(24)의 탄성력이 웨지(23)를 가압하지 않는 상태가 되므로 복수의 웨지(23)는 더 이상 강연선(11)의 내측단부(11b)를 클램핑하지 못하는 해체상태를 유지할 수 있고, 이에 강연선(11)의 제거가 매우 용이해진다.

한편, 제2몸체(22)의 걸림턱(22a)은 경사면(22b)을 가지고, 이에 스토퍼판(25)은 걸림턱(22a)의 경사면(22b)을 따라 신속하고 간편하게 안내됨으로써 걸림턱(22a)에 용이하게 걸림결합된다.

또한, 스토퍼판(25)은 도 6에 도시된 바와 같이 그 중심부가 하부방향으로 만곡된 구조로 형성될 수 있고, 이러한 만곡구조에 의해 스토퍼판(25)은 걸림턱(22a)의 경사면(22b)을 따라 신속하고 간편하게 안내된 후에 걸림턱(22a)에 안정적으로 걸림결합된다.

강연선(11)의 외측단부(11a)에는 해체용 헤드(30)가 분리가능하게 설치되고, 해체용 헤드(30)는 강연선(11)의 외측단부(11a)를 가압하는 유압기구(31)를 포함하고, 상기 유압기구(31)는 유압실린더 등과 같이 유압 또는 공압에 의해 작동하는 다양한 유압 또는 공압 엑츄에이터 구조로 이루어질 수 있고, 이 유압기구(31)는 그 유압력 또는 공압력에 의해 구동피스톤(31a)이 강연선(11)을 가압할 수 있는 다양한 구조가 적용될 수 있다.

그리고, 해체용 헤드(30)는 유압기구(31)의 작동을 안내할 수 있는 케이스(32) 및 푸싱부재(33)를 더 포함할 수 있다.

케이스(32)는 강연선(11)의 외측단부(11a)를 수용할 수 있도록 상하단이 개방된 중공형 관체 형상으로 이루어진다. 케이스(32)의 외주면에는 길이방향으로 길게 연장된 가이드슬롯(32a)이 형성된다.

케이스(32)의 중공부에는 푸싱부재(33)가 이동가능하게 설치되고, 푸싱부재(33)의 외주면에는 가이드돌기(33a)가 돌출된다. 푸싱부재(33)의 가이드돌기(33a)는 케이스(32)의 가이드슬롯(32a)을 따라 안내됨에 따라 푸싱부재(33)의 이동거리를 용이하게 식별할 수 있다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 제거식 앵커의 제거공법을 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 지반 내에 제거가능하게 긴장되어 시공되는 강연선(11) 및 강연선(11)의 내측단부(11b)에 결합 및 해체되는 복수의 웨지(23)를 가진 앵커체(20)를 포함하는 제거식 앵커의 강연선(11)을 제거하는 제거공법에 관한 것으로, 강연선(11)의 외측단부(11a)를 가압하는 가압단계(S1), 웨지(23)의 해 체상태를 유지시키는 웨지 해체단계(S2), 해체상태의 웨지(23)들로부터 강연선(11)을 분리하여 제거하는 강연선 제거단계(S3)로 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 강연선(11)의 내측단부(11b)에 앵커체(20)가 결합된 상태에서 지반 내에 강연선(11)의 내측단부(11b) 및 앵커체(20)를 정착시키고, 이런 상태에서 강연선(11)의 외측단부(11a)를 당기면 강연선(11)은 지반 내에서 긴장되어 시공된다. 이때, 강연선(11)의 내측단부(11b)가 앵커체(20)의 웨지(23)에 의해 클램핑된 상태가 유지된다.

그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 유압기구(31)의 작동에 의해 푸싱부재(33)가 강연선(11)의 외측단부(11a)를 가압하면(S1), 강연선(11)의 내측단부(11b)가 복수의 웨지(23) 및 탄성부재(24)를 밀어냄으로써 복수의 웨지(23)가 벌어지고, 이때 스토퍼판(25)은 하방향으로 이동하여 제2몸체(22)의 걸림턱(22a)에 걸림결합된다. 이에, 탄성부재(24)는 스토퍼판(25)에 의해 압축된 상태가 유지되어 원위치로의 복귀가 저지됨으로써 복수의 웨지(23)는 벌어진 상태가 유지된다(S2).

그 후에, 도 5와 같이 해체 상태의 웨지(23)들로부터 강연선(11)의 외측단부(11a)를 외측으로 당김으로써 강연선(11)의 제거가 매우 간편하게 진행될 수 있다(S3).

도 1은 본 발명에 의한 제거공법이 적용되는 제거식 앵커의 일예를 예시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거식 앵커의 제거공법을 도시한 공정도이다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제거식 앵커에서 강연선을 제거하는 과정을 도시한 도면이다.

도 6는 본 발명이 적용되는 다른 형태의 제거식 앵커를 예시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

11: 강연선 20: 앵커체

21: 제1몸체 22: 제2몸체

23: 웨지 30: 해체용 헤드

31: 유압기구 32: 케이스

33: 푸싱부재

Claims (3)

1. 지반 내에 긴장되어 시공되는 강연선 및 상기 강연선의 내측단부를 클램핑 및 해체하는 복수의 웨지를 가진 앵커체를 포함하는 제거식 앵커에 있어서,

   상기 강연선의 외측단부를 유압에 의해 복수의 웨지측으로 가압함으로써 상기 강연선의 내측단부를 상기 웨지들로부터 해체시키는 가압단계;

   상기 웨지의 해체상태를 유지시키는 유지단계; 및

   상기 강연선의 외측단부를 지면 외측으로 인출시켜 강연선을 제거하는 강연선 제거단계;로 이루어지고,

   상기 가압단계에서, 상기 강연선의 외측단부에 해체용 헤드를 설치하고, 상기 해체용 헤드는 상기 강연선을 스토퍼판을 향해 가압하는 유압기구, 상기 유압기구의 작동을 안내하는 케이스 및 푸싱부재를 구비하며, 상기 유압기구에 의해 상기 푸싱부재를 가압함으로써 상기 강연선의 외측단부를 가압하고,

   상기 케이스는 상기 강연선의 외측단부를 수용하도록 상하단이 개방된 중공형 관체 형상으로 이루어지고, 상기 케이스의 일측에는 길이방향으로 가이드슬롯이 길이방향으로 길게 연장되며, 상기 케이스의 중공부에는 푸싱부재가 이동가능하게 설치되고, 상기 푸싱부재의 외주면에는 가이드돌기가 돌출되며, 상기 푸싱부재의 가이드돌기는 상기 케이스의 가이드슬롯을 따라 안내되고,

   상기 유지단계에서, 상기 앵커체는 복수의 웨지를 이동가능하게 수용하는 중공부를 가지고, 상기 중공부의 일측 내주면에는 걸림턱이 형성되며, 상기 웨지의 하단에 상기 스토퍼판이 배치되고, 상기 강연선의 외측단부가 가압됨에 따라 상기 스토퍼판이 상기 앵커체의 걸림턱에 걸림결합됨으로써 상기 웨지의 해체상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 제거식 앵커의 강연선 제거공법.
2. 삭제
3. 삭제

Images