KR101265226B1

KR101265226B1 - 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법

Info

Publication number: KR101265226B1
Application number: KR1020110030090A
Authority: KR
Inventors: 김정열; 김성례
Original assignee: 김성례; (주)삼우지앤씨
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2013-05-24
Also published as: KR20120111554A

Abstract

본 발명은 천공홀에 강관을 삽입한 상태에서 강봉을 이용하여 쐐기콘을 회전시켜 압착콘에서 이탈되도록 한 후, 쐐기콘에서 이탈된 압착콘을 강봉으로 타격하면서 쐐기콘이 확장되어 천공홀에 밀착되면서 강관이 천공홀의 중앙에 위치하도록 함으로써, 별도의 부품이 필요하지 않아 제조원가를 절감하여 경제성을 향상시킴과 아울러 강관을 통하여 그라우트가 천공홀의 선단부부터 주입되게 하므로 그라우트 중력에 의한 밀실한 주입효과를 얻어 지반을 보강하여 하중전달의 효과가 우수하면서 큰 휨인장력이 작용하는 경우에도 균열발생이 작아 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법{Using corn as a gap steel nail and its construction methods}

본 발명은 강관네일에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천공홀에 강관을 삽입한 상태에서 강봉을 이용하여 쐐기콘을 회전시켜 압착콘에서 이탈되도록 한 후, 쐐기콘에서 이탈된 압착콘을 강봉으로 타격하면서 쐐기콘이 확장되어 천공홀에 밀착되면서 강관이 천공홀의 중앙에 위치하도록 하고, 강관을 통하여 그라우트가 천공홀의 선단부부터 주입되게 하므로 그라우트 중력에 의한 밀실한 주입효과를 얻어 지반을 보강하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업이 발전함에 따라 기반도로나 단지 조성 등에서 발생하는 산지의 사면 붕괴나 슬라이딩을 억제하기 위해 사면보강공법이 수행되고 있으며, 이 사면보강공법은 시공목적에 따라, 활동력 감소공법, 저항력 증강공법, 표면보호공법 등의 여러 가지로 구분되고, 이 중 저항력 증강공법으로 대표적인 것으로 락볼트, 어스앵커, 소일네일, 계단식 옹벽 등이 있다.

상기 소일네일은, 네일과 전면판(콘크리트)을 이용하여 사면을 보강하는 공법으로, 사면에 천공홀을 형성하고, 이 천공홀에 네일을 삽입한 후, 천공홀에 그라우팅(Grouting)재를 투입한 상태에서 네일과 지압판을 사면에 고정시킴에 따라 그라우팅재와의 부착저항력으로 네일의 인발 저항력을 발생시켜 흙 자체의 취약한 강도를 증대시키며, 네일이 갖고 있는 인장력이 및 전단력을 이용하여 연직 사면을 보강하게 된다.

그러나 상기 네일의 단위길이당 중량이 많이 나감에 따라 가공이 어려우며, 상기 네일이 천공홀의 중앙에 위치하도록 별도의 간격조절부재를 네일 외주면에 고정하는 과정이 복잡하여 작업성이 떨어져 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었고, 이로 인해 제조원가가 상승하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 압착콘의 가압으로 확장되는 쐐기콘이 천공홀 내면에 밀착되면서 네일이 천공홀 중앙에 위치하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 네일을 천공홀 중앙에 위치시키는 별도의 간격조절부재가 필요하지 않아 제조원가를 절감함과 아울러 작업공정 및 작업시간의 단축으로 경제성을 향상시킬 수 있는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일과 이의 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일은,

천공홀에 삽입되는 강관과;

상기 강관의 작동안내공간에 장착되어 루프스프링으로 결합되는 쐐기콘과;

상기 쐐기콘에 나사체결되어 결합되고, 나사체결력이 해제되면 쐐기콘을 가압하여 천공홀 내면에 밀착되도록 하는 압착콘과;

상기 압착콘에 암수결합되어 회전시키거나 두부에 전달되는 충격으로 이동하여 압착콘을 가압하는 강봉과;

상기 강관의 단부에 장착되는 캡과;

상기 압착콘과 캡에 장착되어 압착콘의 복원을 방지하는 당김부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일의 시공방법은,

지반에 천공홀을 형성하는 단계와;

상기 천공홀에 강관네일을 삽입하는 단계와;

상기 천공홀에 삽입된 강관네일에 강봉을 삽입하여 압착콘과 결합부재로 결합하는 단계와;

상기 결합부재로 결합된 강봉을 회전시키면서 압착콘을 강관의 선단부로 이동시키는 단계와;

상기 강봉의 회전에 따라 압착콘의 나사산이 회전하면서 쐐기콘의 나사산으로부터 이탈하는 단계와;

상기 쐐기콘의 나사산으로부터 나사산이 이탈된 압착콘을 강봉의 두부에 전달되는 충격으로 이동시키는 단계와;

상기 압착콘의 이동에 따라 경사면에 경사면이 밀착된 쐐기콘이 확장되면서 천공홀 내면에 밀착하는 단계와;

상기 쐐기콘을 확장시킨 압착콘을 당김부재의 당김력으로 당겨 복원되지 않도록 하는 단계와;

상기 강관 및 천공홀에 그라우트를 타설 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 압착콘의 가압으로 확장되는 쐐기콘이 천공홀 내면에 밀착되면서 천공홀 중앙에 네일을 용이하게 위치시킴으로 하중전달의 효과가 우수하면서 큰 휨인장력이 작용하는 경우에도 균열발생이 작아 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의하면, 압착콘의 가압으로 확장되는 쐐기콘이 천공홀 내면에 밀착되면서 천공홀 중앙에 네일을 용이하게 위치시킴으로 별도의 부품이 필요하지 않아 제조원가를 절감하여 경제성을 향상시킴과 아울러 작업공정 및 작업시간의 단축으로 생산성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 분리사시도
도 3은 본 발명의 단면도
도 4 내지 도 8은 본 발명의 시공과정도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분리사시도이며, 도 3은 본 발명의 단면도이다.

본 발명 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일(100)은, 천공홀(10)에 삽입되는 강관(110)이 구성되고, 상기 강관(110)의 작동안내공간(111)에 장착되어 루프스프링(120')으로 결합되는 쐐기콘(120)이 구성되며, 상기 쐐기콘(120)에 나사체결되어 결합되고, 나사체결력이 해제되면 쐐기콘(120)을 가압하여 천공홀(10) 내면에 밀착되도록 하는 압착콘(130)이 구성되며, 상기 압착콘(130)에 암수결합되어 회전시키거나 두부에 전달되는 충격으로 이동하여 압착콘(130)을 가압하는 강봉(140)이 구성되고, 상기 강관(110)의 단부에 장착되는 캡(150)이 구성되며, 상기 압착콘(130)과 캡(150)에 장착되어 압착콘(130)의 복원을 방지하는 당김부재(160)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 작동안내공간(111)은 강관(110)의 외주면에 적어도 2개 이상 방사상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 쐐기콘(120)은, 상기 작동안내공간(111)에 결합되면서 강관(110) 외주면에 밀착되도록 형성된 몸체(121)가 구비되고, 상기 몸체(121) 내면에 선단부 좁게 형성된 경사면(122)이 구비되며, 상기 경사면(122) 단부에 형성된 나사산(123)이 구비되고, 상기 몸체(121) 외면에 요입된 루프결합홈(124)을 포함하여 구비된다.

상기 쐐기콘(120)의 몸체(121) 외주면에 돌출되어 천공홀(10) 내면에 삽입되어 고정되는 다수의 접지돌기(125)를 더 포함하여 구비된다.

상기 압착콘(130)은, 원뿔형상으로 경사면(131')이 형성되면서 단부에 쐐기콘(120)의 나사산(123)에 체결되도록 나사산(132)이 형성된 몸체(131)가 구비되고, 상기 몸체(131)의 선단부에 당김부재(160)가 고정되도록 하는 고정구(133)가 구비되며, 상기 몸체(131) 후단부에 강봉(140)의 결합부재(141)와 결합되는 결합부재(134)를 포함하여 구비된다.

상기 결합부재(134)(141)는 홈이나 돌기 중 암수결합이 될 수 있도록 대응하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캡(150)의 내부에 관통되어 당김부재(160)에 고정된 연결부재(150')가 결합되는 관통공(151)이 구비되고, 상기 관통공(151)으로 돌출된 연결부재(150')를 캡(150)에 고정시키는 고정부재(152)를 포함하여 구비된다.

상기 캡(150)의 단부에 돌출되어 천공홀(10)의 슬라임에 박혀 간격을 조절하는 간격조절봉(153)을 더 포함하여 구비된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제작 및 시공과정을 설명한다.

먼저, 작동안내공간(111)이 방사상으로 관통되는 강관(110)을 형성하고, 상기 강관(110)의 내부로 압착콘(130)의 몸체(131) 선단부를 결합하는데, 상기 몸체(131)의 후단부에 홈이나 돌기로 결합부재(134)가 형성되며, 상기 결합부재(134)는 원형이 아닌 다각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 압착콘(130)의 몸체(131)는 강관(110)의 작동안내공간(111)을 통과하지 않아야 하고, 상기 몸체(131)에 형성된 경사면(131')에 방사상의 작동안내공간(111)에 각각 결합되는 쐐기콘(120)의 경사면(122)이 밀착됨과 동시에 압착콘(130)의 나사산(132)에 쐐기콘(120)의 나사산(123)이 결합되며, 상기 쐐기콘(120)의 루프결합홈(124)에 루프스프링(120')을 결합하여 고정시킨다.

또한, 상기 압착콘(130)의 고정구(133)에 당김부재(160)의 일측단부를 고정하고, 상기 당김부재(160)의 타측단부에 적어도 2개 이상의 연결부재(150')를 연결한 후, 상기 연결부재(150')단부가 관통공(151)으로 돌출되도록 간격조절봉(153)이 돌출된 캡(150)을 강관(110)의 단부에 고정하는데, 상기 캡(150)은 강관(110)에 억지끼움 및 용접으로 고정한다.

상기 관통공(151)으로 돌출된 연결부재(150')를 당겨 당김부재(160)가 압착콘(130)의 당김력을 유지하도록 하는데, 상기 당김부재(160)의 당김력이 작용하여도 압착콘(130)의 나사산(132)이 쐐기콘(120)의 나사산(123)에 결합되어 있으므로 압착콘(130)이 유동되지 않으며, 이 상태에서 상기 연결부재(150')의 단부를 캡(150)에 고정부재(152)로 고정하면서 강관네일(100)의 조립이 완료되는 것이다.

상기의 과정으로 조립된 강관네일(100)은, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 지면에 천공된 천공홀(10)에 삽입하면, 상기 천공홀(10)의 내면을 따라 강관네일(100)이 삽입되면서 강관네일(100)의 간격조절봉(153)이 천공홀(10) 바닥의 슬라임층에 박히면서 강관네일(100)의 삽입과정이 정지된다.

상기 천공홀(10)에 강관네일(100)의 삽입과정이 정지되면, 상기 강관네일(100)의 강관(110) 내부로 강봉(140)을 삽입시키면서 강봉(140)의 결합부재(141)가 압착콘(130)의 결합부재(134)에 결합되도록 한다.

이때, 상기 결합부재(134)(141)는 홈이나 돌기 중 암수결합이 될 수 있도록 대응하게 형성되는데, 상기 결합부재(134)가 홈이면, 상기 홈에 결합되는 강봉(140)의 결합부재(141)는 돌기이어야 하고, 상기 결합부재(134)가 돌기이면, 상기 돌기가 결합되도록 강봉(140)의 결합부재(141)는 홈이어야 암수결합이 되며, 상기 강봉(140)의 회전에 따라 압착콘(130)의 몸체(131)를 회전시킬 수 있도록 다각형으로 형성됨이 바람직하다.

상기 압착콘(130)의 결합부재(134)에 강봉(140)의 결합부재(141)가 결합되면, 상기 강봉(140)을 일방향으로 회전시킴과 동시에 상기 강봉(140)의 회전방향으로 압착콘(130)의 몸체(131)가 회전하는데, 상기 몸체(131)에 형성된 나사산(132)이 쐐기콘(120)의 나사산(123)을 따라 회전하여 강관(110)의 선단부 방향으로 소정거리 이동된 후, 상기 압착콘(130)의 나사산(132)이 쐐기콘(120)의 나사산(123)에서 이탈한다.

상기 압착콘(130)의 나사산(132)이 쐐기콘(120)의 나사산(123)에서 이탈하면, 상기 압착콘(130)은 당김부재(160)의 당김력에 의해 강관(110)의 선단부 방향으로 이동되어 압착콘(130)의 경사면(131')이 쐐기콘(120)의 경사면(122)에 면접촉되도록 한다.

또한, 상기 압착콘(130)의 경사면(131')이 쐐기콘(120)의 경사면(122)에 면접촉된 상태에서 상기 강봉(140)의 두부를 햄머와 같은 공구로 타격하면, 두부로 전달되는 충격으로 강봉(140)이 이동함과 동시에 상기 강봉(140)이 압착콘(130)을 가압하여 이동시키는데, 상기 압착콘(130)의 경사면(131')이 경사면(122)을 밀어냄으로써, 상기 경사면(122)이 형성된 쐐기콘(120)은 강관(110)의 외향으로 확장되면서 천공홀(10) 밀착된다.

여기서, 상기 압착콘(130)의 경사면(131')이 경사면(122)을 가압하는 쐐기콘(120)이 방사상으로 동일한 길이로 돌출되면서 천공홀(10) 내면에 밀착되므로 강관(110)이 천공홀(10)에 편심되게 위치하면, 방사상의 작동안내공간(111)에 각각 결합된 쐐기콘(120)이 각각 돌출되면서 편심된 강관(110)과 가까운 천공홀(10) 내면에 밀착된 후, 밀어내면서 천공홀(10) 중앙에 강관(110)이 위치하도록 한다.

상기 천공홀(10) 내면에 밀착된 쐐기콘(120)의 경사면(122)을 압착콘(130)의 경사면(131')이 가압함과 동시에 상기 압착콘(130)의 고정구(133)에 고정된 당김부재(160)가 압착콘(130)을 당기면서 압착콘(130)이 복원되지 않도록 하여 쐐기콘(120)이 천공홀(10)에 정착되는 것이며, 상기 쐐기콘(120)이 천공홀(10) 내면에 밀착될 때, 쐐기콘(120)의 몸체(121) 외주면에 돌출된 다수의 접지돌기(125)가 천공홀(10) 내면에 박혀 고정되기 때문에 견고하게 고정시킬 수 있는 것이다.

상기 쐐기콘(120)이 천공홀(10)에 정착되면, 강봉(140)을 강관(110) 내부로부터 이탈시킨 후, 상기 강관(110)의 단부를 수용하면서 지면에 밀착되도록 베이스플레이트(20)을 설치하고, 상기 강관(110)의 단부에 너트(21)를 체결하여 고정시키면 된다.

상기 너트(21)를 통해 강관(110)이 고정되면, 상기 강관(110)의 내부에 그라우트를 주입하고, 주입된 그라우트는 강관(110)의 내면을 따라 하부로 이동하여 강관(110)의 하단부에 저장되면서 수위가 상승하게 되고, 수위가 상승되는 그라우트는 작동안내공간(111)과 주입구(110')를 통해 천공홀(10) 내부로 주입되며, 상기 천공홀(10) 및 강관(110)의 하부에서 상부로 그라우트가 주입된 후, 양생되도록 한다.

상기 강관(110) 및 천공홀(10)에 주입된 그라우트가 양생되면, 강봉(140)보다 강관네일(100)의 단면계수가 크므로 휨저항효과가 매우 우수하여 지반속에 위치한 하중 고정점을 중심으로 콘크리트 기둥에 큰 휨인장력이 작용하여도 균열발생이 작으며, 콘크리트 기둥 외곽에 강관(110)이 넓게 위치하므로 균열발생을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 상기 강관(110)의 후단부는 보호캡(미도시)을 체결하여 고정시킴으로써, 외부 환경에 따라 강관네일(100)을 보호할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 강관네일 110: 강관
120: 쐐기콘 120': 루프스프링
130: 압착콘 140: 강봉
150: 캡 160: 당김부재

Claims

천공홀에 삽입되는 강관과;
상기 강관의 작동안내공간에 장착되어 루프스프링으로 결합되는 쐐기콘과;
상기 쐐기콘에 나사체결되어 결합되고, 나사체결력이 해제되면 쐐기콘을 가압하여 천공홀 내면에 밀착되도록 하는 압착콘과;
상기 압착콘에 암수결합되어 회전시키거나 두부에 전달되는 충격으로 이동하여 압착콘을 가압하는 강봉과;
상기 강관의 단부에 장착되는 캡과;
상기 압착콘과 캡에 장착되어 압착콘의 복원을 방지하는 당김부재와;
상기 캡의 내부에 관통되어 당김부재에 고정된 연결부재가 결합되어 돌출되는 관통공이 구비되고, 상기 관통공으로 돌출된 연결부재를 캡에 고정시키는 고정부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
청구항 1에 있어서,
상기 작동안내공간은 강관의 외주면에 적어도 2개 이상 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
청구항 1에 있어서, 쐐기콘은,
상기 작동안내공간에 결합되면서 강관 외주면에 밀착되도록 형성된 몸체와;
상기 몸체 내면에 선단부 좁게 형성된 경사면과;
상기 경사면 단부에 형성된 나사산과;
상기 몸체 외면에 요입된 루프결합홈을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
청구항 3에 있어서,
상기 쐐기콘의 몸체 외주면에 돌출되어 천공홀 내면에 삽입되어 고정되는 다수의 접지돌기를 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
청구항 1에 있어서, 압착콘은,
원뿔형상으로 경사면이 형성되면서 단부에 쐐기콘의 나사산에 체결되도록 나사산이 형성된 몸체와;
상기 몸체의 선단부에 당김부재가 고정되도록 하는 고정구와;
상기 몸체 후단부에 강봉의 결합부재와 결합되는 다각형의 결합부재를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
청구항 5에 있어서,
상기 압착콘과 강봉의 결합부재는, 홈이나 돌기 중 암수결합이 될 수 있도록 대응하게 형성되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 캡의 단부에 돌출되어 천공홀의 슬라임에 박혀 간격을 조절하는 간격조절봉을 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일.
지반에 천공홀을 형성하는 단계와;
상기 천공홀에 강관네일을 삽입하는 단계와;
상기 천공홀에 삽입된 강관네일에 강봉을 삽입하여 강봉의 결합부재와 압착콘의 결합부재가 결합되도록 하는 단계와;
상기 결합부재로 결합된 강봉을 회전시키면서 압착콘의 나사산이 쐐기콘의 나사산을 따라 회전하여 압착콘의 나사산이 쐐기콘의 나사산으로부터 이탈되도록 하는 단계와;
상기 쐐기콘의 나사산으로부터 나사산이 이탈된 압착콘을 강봉의 두부에 전달되는 충격으로 이동시키는 단계와;
상기 강봉에 전달되는 충격으로 압착콘이 이동하면서 경사면에 경사면이 밀착된 쐐기콘이 확장되어 천공홀 내면에 밀착하는 단계와;
상기 쐐기콘을 확장시킨 압착콘을 당김부재의 당김력으로 당겨 복원되지 않도록 하는 단계와;
상기 강관 및 천공홀에 그라우트를 타설 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압착콘을 간격재로 이용한 강관네일의 시공방법.