KR101371333B1 - 언폴드 타입 앵커 헤드 - Google Patents

언폴드 타입 앵커 헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 언폴드 타입 앵커 헤드에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 언폴드 타입의 제거식 앵커 헤드에 관한 것으로, 천공에 삽입되는 인장 지주체가 단순 회전만으로 후크 본체를 해제시켜 반자동 방식으로 언폴딩(펼쳐짐) 시키도록 하되, 상기 후크 본체의 확장형 갈고리암에 형성된 자유단에는 선택에 따라 패커 또는 마대에 의한 확대구근이나 톱니 형태의 인발력 증대 구조가 더 구비되도록 형성되어 종전대비 현저히 개선된 매립 정착성과 인발력 증대를 도모하고, 작업자에게 개선된 시공 안전성과 작업성을 제공하여 건축 구조물 또는 토목 구조물의 시공에 따른 생산성이 크게 향상되도록 하는 특징이 있다.

Description

언폴드 타입 앵커 헤드{The end head of anchor construction method in soft ground of gavingused the foundation fixing anchor}
본 발명은 언폴드 타입의 제거식 앵커 헤드에 관한 것으로, 천공에 삽입되는 인장 지주체가 단순 회전만으로 후크 본체를 해제시켜 반자동 방식으로 언폴딩(펼쳐짐) 시키도록 하되, 상기 후크 본체의 확장형 갈고리암에 형성된 자유단에는 선택에 따라 패커 또는 마대에 의한 확대구근이나 톱니 형태의 인발력 증대 구조가 더 구비되도록 형성되어 종전대비 현저히 개선된 매립 정착성과 인발력 증대를 도모하고, 작업자에게 개선된 시공 안전성과 작업성을 제공하여 건축 구조물 또는 토목 구조물의 시공에 따른 생산성이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 지중에 앵커를 설치하는 공법은 토목이나 건축 구조물을 지반에 정착시키기 위하여 이용되는데, 이는 고강도의 강재에 높은 인장력을 도입하여 구속력 또는 선행하중을 가하기 위한 효과적인 공법으로서, 경제성과 더불어 큰 인발 저항력 및 탁월한 시공성으로 인하여 국내외 공사현장에서 활발히 적용되고 있는 실정이다.
이에 굴토 공사시 연약 지반 변형은 지반침하의 원인이 되는 것으로, 이론상 굴착시의 변형을 억제하는 가장 효과적인 공법은 지지공법상에서 초기에 지지보에 인위적인 수평력(선행하중)을 가하는 공법이다.
즉, 종래에는 같이 어스앵커 공법으로서, 배면 지반에 어스앵커를 설치 후 프리스트레스(Prestress)를 가하여 앵커 정착부의 마찰저항으로 하여금 토압을 지지하도록 형성된다.
이러한 공법에 사용되는 앵커의 종류에는 영구식 앵커와 제거식 앵커가 있으며, 영구식 앵커는 토목공사에 주로 사용되는 앵커로서 공사 후에도 설치된 강연선을 제거하지 않고 지중에 잔류시키는 것이고, 제거식 앵커는 도심지 내에서의 공사 또는 인접한 구조물에 영향을 줄 염려가 있는 경우에 주로 사용되는 앵커로서 공사 후 앵커 내에 설치되는 강연선을 제거할 수 있도록 제작하여 공사가 끝난 후에 강연선을 인발, 제거하고 고형화된 그라우트재만 잔류시키는 것이다.
한편, 상술한 종래의 앵커는 그라우트의 지압력에 의해 인발에 대한 버팀 강성을 부여하는 것인데, 지반의 상태에 따라 앵커가 삽입된 앵커공의 주변에는 다수의 절리가 존재한다.
따라서, 그라우트는 주입 압력에 의해 충진되는 것이기 때문에 앵커공에 주입될 때 절리를 통해 상기 앵커공에서 누출되어 상기 앵커공 내부의 충진율이 낮아짐으로써 지반을 실질적으로 보강하지 못하고 있다.
이때, 상기 절리가 일부분에만 형성된다 하여도 상기 앵커공 내부의 전영역이 하나의 공간이기 때문에 앵커공의 전 영역에 충진된 그라우트 내부에 공극이 발생되어 보강이 이루어지지 않게 된다.
여기서 앵커공 내부의 강도를 측정할 방법이 없기 때문에 공극이 존재하는 상태를 인지하지 못하고 공사를 진행하게 되고 결국 지반 붕괴로 인한 대형사고가 발생될 수 있다.
그리고 앵커의 외주면이 대개 평평한 면이기 때문에 그라우트와 앵커 사이에 이탈현상이 발생되므로 인장재의 인장시 앵커가 앵커공에서 인발되고, 결과적으로 지반이 붕괴되는 단점도 있다.
이에 대하여 최근에는 '이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체(특허 제0883133호-이하 '종래의 선행기술'이라 함)'에 대한 기술이 소개된 바 있다.
그러나 상기 종래의 선행기술은 어스 앵커체의 구성요소로서, 패커의 양단을 결속하는 결속관과 날개부가 구성되어 종래의 문제점을 일부 극복하기는 하였으나, 패커의 양단에 결속관을 위치시키고 결속관 내부에 패커주입관을 위치시키는 등 충진재를 충진하는 단계의 시공 절차가 복잡하여, 어스 앵커체의 조립 과정에 많은 시간과 노력이 소요된다는 단점이 계속되고 있는 실정이다.
또한, 연약한 지반에 엔드 헤드(내하체)가 단단히 고착되지 못하거나 그라우팅 되지 못하는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래의 앵커체는 연약 지반 등에 정착됨에 있어서, 충분한 구속력과 인장력을 확보하기 어려웠음은 물론 특히 종래의 앵커체용 엔드 헤드는 단순한 원통형으로 외관이 형성되어 지반에 삽입되기 위한 단부일 뿐 자체적으로 구속력을 발휘하거나 인장력을 확보할 수 없는 구조로서, 작업성과 시공성이 개선된 효율적인 앵커체의 출시가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 언폴드 타입의 제거식 앵커 헤드에 관한 것으로, 천공에 삽입되는 인장 지주체가 단순 회전만으로 후크 본체를 해제시켜 반자동 방식으로 언폴딩(펼쳐짐) 시키도록 하되, 상기 후크 본체의 확장형 갈고리암에 형성된 자유단에는 선택에 따라 패커 또는 마대에 의한 확대구근이나 톱니 형태의 인발력 증대 구조가 더 구비되도록 형성되어 종전대비 현저히 개선된 매립 정착성과 인발력 증대를 도모하고, 작업자에게 개선된 시공 안전성과 작업성을 제공하여 건축 구조물 또는 토목 구조물의 시공에 따른 생산성이 크게 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드를 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 연약 지반의 천공(10)에 삽입된 강선(110)의 단부에 엔드(120)가 결합되고, 엔드(120)의 후방에는 강선(110)을 감싸는 연결관(130)이 결합되며, 엔드(120) 측과 대향되는 연결관(130)의 단부에는 개폐홈(141)을 갖는 고정캡(140)이 결합되도록 하되, 상기 강선(110), 엔드(120), 연결관 및 고정캡(140)은 원주방향 회전시 일체로 결합되어 동시에 회전하도록 하는 인장 지주체(100)와; 상기 연결관(130)을 내부에 수납하면서 엔드(120)의 후방 면상에 안착되도록 결합관(210)이 형성되고, 상기 결합관(210)은 선상 일측에 플렌지(220)가 형성되며, 플렌지(220)의 원주방향 선상에는 걸쇠용 돌기(231)를 갖는 확장형 갈고리암(230)이 다수개 형성되어 고정캡의 개폐홈(141)으로부터 걸쇠용 돌기(231)가 탈출하면 텐션부재(235)의 탄성과 힌지(232)로 하여금 외측으로 확장 펼침(언폴드)되도록 하는 후크 본체(200)가; 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 확장형 갈고리암(230)은 걸쇠용 돌기(231)가 형성된 자유단 측에 직교방향으로 결합된 "⌒" 자형 브라켓(233)이 더 구비되어 인발력을 높이도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 텐션부재(235)는 코일 스프링으로서 일측단이 결합관(210)의 선상에 지지되고, 타측단이 확장형 갈고리암(230)에 선상에 지지되어 상기 확장형 갈고리암(230)이 결합관(210)을 기준으로 힌지(232)를 축삼아 상시 벌어지려고 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 확장형 갈고리암(230)은 브라켓(233)들의 일측에 패커 또는 마대(240)의 개구부(241)가 결합되어 천공(10)에 삽입된 상태에서 확장 펼침(언폴드)시 후발 공정인 몰탈 충진에 따라 확대구근이 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
이에, 상기 패커 또는 마대(240)는 외주면에 직조된 섬유가 노출된 거친 표면(242)을 갖도록 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 확장형 갈고리암(230)은 확장 펼침(언폴드)시 천공(10)에 삽입된 측 면상에 톱니(234)가 형성되어 지반과의 인발력을 더욱 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 앵커 헤드는 하나의 천공(10)에 2개 이상 삽입되어 시공되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 언폴드 타입의 제거식 앵커 헤드에 관한 것으로, 천공에 삽입되는 인장 지주체가 단순 회전만으로 후크 본체를 해제시켜 반자동 방식으로 언폴딩(펼쳐짐) 시키도록 하되, 상기 후크 본체의 확장형 갈고리암에 형성된 자유단에는 선택에 따라 패커 또는 마대에 의한 확대구근이나 톱니 형태의 인발력 증대 구조가 더 구비되도록 형성되어 종전대비 현저히 개선된 매립 정착성과 인발력 증대를 도모하고, 작업자에게 개선된 시공 안전성과 작업성을 제공하여 건축 구조물 또는 토목 구조물의 시공에 따른 생산성이 크게 향상되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 앵커 헤드의 일 실시예로서, 확장형 갈고리암의 펼침면이 평면으로 이루어져 패커 또는 마대 내에 내입된 상태를 나타낸 예시도,
도 2는 도 1의 확장형 갈고리암이 언폴드(펼침)된 상태를 나타낸 예시도,
도 3은 도 2의 확장형 갈고리암의 언폴드(펼침)된 상태를 평면에서 바라본 상태도,
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 고정캡의 회전에 따라 갈고리암의 걸쇠용 돌기가 개폐홈으로부터 탈출하는 상태를 나타낸 예시도,
도 6 내지 도 7은 도 1 및 도 2의 다른 실시예로서, 확장형 갈고리암에 톱니가 형성되어 인발력이 증대된 것을 나타낸 예시도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 톱니를 갖는 확장형 갈고리암이 연약지반 천공에서 언폴드(펼침)된 상태를 나타낸 예시도,
도 9는 도 8의 다른 실시예로서, 톱니를 갖는 확장형 갈고리암이 암지반 천공에서 언폴드(펼침)된 상태를 나타낸 예시도,
도 10은 본 발명에 따른 앵커헤드가 하나 이상 복수개가 연설되어 매립된 상태를 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 앵커 헤드는 인장 지주체와 후크 본체로 크게 구성된다.
이때, 상기 인장 지주체(100)는 연약 지반의 천공(10)에 삽입된 강선(110)의 단부에 엔드(120)가 결합되고, 엔드(120)의 후방에는 강선(110)을 감싸는 연결관(130)이 결합되며, 엔드(120) 측과 대향되는 연결관(130)의 단부에는 개폐홈(141)을 갖는 고정캡(140)이 결합되도록 하되, 상기 강선(110), 엔드(120), 연결관 및 고정캡(140)은 원주방향 회전시 일체로 결합되어 동시에 회전하도록 구성된다.
이에, 상기 강선과 엔드는 일체로 결합된 상태로서, 원주방향 회전시 동시에 회전하도록 일방향 나사체결로 맞물려 있도록 한 것으로, 상기 엔드는 금속 재질의 원통체로 형성되고 상기 강선은 엔드 내부에 삽입되어 나사 체결방식으로 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
다만, 그라우팅이나 무수축 몰탈이 채워지기 전에 상기 강선은 엔드로부터 반대 방향으로 나사산을 풀어 제거하도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 연결관은 내부에 중공이 형성되어 강선을 내부에 끼운 상태에서 서로 간섭이 없도록 갭이 형성되고, 특히 엔드의 후방측 단부와 맞닿는 단부에는 나사체결부(131)가 형성되어 엔드의 나사부(121)와 대응되어 조임 결합된 후 일체로서 일방향 회전시 연동하도록 형성된다.
이에, 상기 연결관 중 엔드(120)와 대향되는 측에는 고정캡(140)이 형성되는 바, 상기 고정캡은 내주연에 암나사산(142)이 형성되어 연결관의 숫나사산(132)과 대응되어 조립되도록 형성되고, 내부 일측에는 끼움홈(143)이 형성되어 연결관과 결합관이 후방측 일부가 삽입되도록 하되, 상기 끼움홈(143)으로 인해 발생된 얇은 두께의 하부 공간부(144)에는 축과 직교된 측방으로부터 무드볼트(145)가 관통되면서 면접촉에 의한 조임 고정을 수행하도록 함으로써, 상기 강선(110), 엔드(120), 연결관 및 고정캡(140)은 원주방향 회전시 일체로 결합되어 동시에 회전하도록 구성된다.
이러한 일체식 회전 구조의 역할은 후크 본체의 확장형 갈고리암이 반자동 방식으로 펼침(언폴딩)되도록 하기 위함으로, 최초 고정캡의 공간부에 수납된 걸쇠용 돌기가 천공에 삽입된 이후 회전에 따라 개폐홈을 탈출하면서 확장을 수행하도록 형성된다.
이에, 상기 후크 본체(200)는 상기 연결관(130)을 내부에 수납하면서 엔드(120)의 후방 면상에 안착되도록 결합관(210)이 형성되고, 상기 결합관(210)은 선상 일측에 플렌지(220)가 형성되며, 플렌지(220)의 원주방향 선상에는 걸쇠용 돌기(231)를 갖는 확장형 갈고리암(230)이 다수개 형성되어 고정캡의 개폐홈(141)으로부터 걸쇠용 돌기(231)가 탈출하면 텐션부재(235)의 탄성과 힌지(232)로 하여금 외측으로 확장 펼침(언폴드)되도록 구성되어 이루어진다.
다시 말해, 상기 강선(110), 엔드(120), 연결관 및 고정캡(140)이 원주방향 회전시 일체로 결합되어 동시에 회전하면 최초 고정캡의 공간부에 수납된 걸쇠용 돌기가 천공에 삽입된 이후 회전에 따라 개폐홈을 탈출하면서 확장을 수행하도록 형성된다.
이때, 상기 확장형 갈고리암(230)은 걸쇠용 돌기(231)가 형성된 자유단 측에 직교방향으로 결합된 "⌒" 자형 브라켓(233)이 더 구비되어 인발력을 높이도록 하는 것이 바람직하다.
다시 말해, 상기 브라켓(233)과 확장형 갈고리암은 전체적으로 알파벳 "T"자 형태를 이루도록 형성된다.
또한, 상기 텐션부재(235)는 코일 스프링으로서 일측단이 결합관(210)의 선상에 지지되고, 타측단이 확장형 갈고리암(230)에 선상에 지지되어 상기 확장형 갈고리암(230)이 결합관(210)을 기준으로 힌지(232)를 축삼아 상시 벌어지려고 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 천공 내에서 실시하는 시공의 일 예시로서, 상기 확장형 갈고리암(230)은 브라켓(233)들의 일측에 패커 또는 마대(240)의 개구부(241)가 결합되어 천공(10)에 삽입된 상태에서 확장 펼침(언폴드)시 후발 공정인 몰탈 충진에 따라 확대구근이 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
이에, 상기 패커 또는 마대(240)는 필요에 따라 외주면에 직조된 섬유가 노출된 거친 표면(242)을 갖도록 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 거친 표면은 섬유재가 들쭉 날쭉 짖이겨진 형태로서, 연약지반 내에서 마찰계수를 높여 인발력을 향상시키도록 형성된다.
다시 말해, 천공된 지반의 내부로 외부로부터 그라우팅이 고압에 의해 분사되면 패커 또는 마대 내부로 고압의 그라우팅이 급속으로 채워지면서 확대구근을 형성하도록 형성된다.
또한, 본 발명은 천공 내에서 실시하는 시공의 다른 예시로서, 상기 확장형 갈고리암(230)은 확장 펼침(언폴드)시 천공(10)에 삽입된 측 면상에 톱니(234)가 형성되어 지반과의 인발력을 더욱 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 연약지반에 톱니 부분이 징 또는 스파이크 역할을 하면서 인발력을 높이도록 형성된다.
아울러, 상기 앵커 헤드는 하나의 천공(10)에 2개 이상 삽입되어 시공되는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 ... 천공
100 ... 인장 지주체 110 ... 강선
120 ... 엔드 121 ... 나사부
130 ... 연결관 131 ... 나사체결부
132 ... 숫나사산
140 ... 고정캡 141 ... 개폐홈
142 ... 암나사산 143 ... 끼움홈
144 ... 공간부 145 ... 무드볼트
200 ... 후크 본체 210 ... 결합관
220 ... 플렌지 230 ... 확장형 갈고리암
231 ... 걸쇠용 돌기 232 ... 힌지
233 ... 브라켓 234 ... 톱니
235 ... 텐션부재
240 ... 패커 또는 마대 241 ... 개구부
242 ... 거친 표면

Claims (7)

  1. 연약 지반의 천공(10)에 삽입된 강선(110)의 단부에 엔드(120)가 결합되고, 엔드(120)의 후방에는 강선(110)을 감싸는 연결관(130)이 결합되며, 엔드(120) 측과 대향되는 연결관(130)의 단부에는 개폐홈(141)을 갖는 고정캡(140)이 결합되도록 하되, 상기 강선(110), 엔드(120), 연결관 및 고정캡(140)은 원주방향 회전시 일체로 결합되어 동시에 회전하도록 하는 인장 지주체(100)와; 상기 연결관(130)을 내부에 수납하면서 엔드(120)의 후방 면상에 안착되도록 결합관(210)이 형성되고, 상기 결합관(210)은 선상 일측에 플렌지(220)가 형성되며, 플렌지(220)의 원주방향 선상에는 걸쇠용 돌기(231)를 갖는 확장형 갈고리암(230)이 다수개 형성되어 고정캡의 개폐홈(141)으로부터 걸쇠용 돌기(231)가 탈출하면 텐션부재(235)의 탄성과 힌지(232)로 하여금 외측으로 확장 펼침(언폴드)되도록 하는 후크 본체(200)가; 구성되어 이루어지되,
    상기 강선(110)과 엔드(120)는 일체로 결합된 상태로서, 원주방향 회전시 동시에 회전하도록 일방향 나사체결로 맞물려 있도록 한 것으로, 상기 엔드(120)는 금속 재질의 원통체로서 상기 강선(110)이 엔드(120) 내부에 삽입되어 나사 체결방식으로 고정되도록 한 뒤, 천공 내부에 그라우팅이나 무수축 몰탈이 채워지기 전에 상기 강선(110)은 엔드(120)로부터 반대 방향으로 나사산을 풀어 제거하도록 형성되며, 상기 확장형 갈고리암(230)은 브라켓(233)들의 일측에 패커 또는 마대(240)의 개구부(241)가 결합되어 천공(10)에 삽입된 상태에서 확장 펼침(언폴드)시 후발 공정인 몰탈 충진에 따라 확대구근이 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 확장형 갈고리암(230)은 걸쇠용 돌기(231)가 형성된 자유단 측에 직교방향으로 결합된 "⌒" 자형 브라켓(233)이 더 구비되어 인발력을 높이도록 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 텐션부재(235)는 코일 스프링으로서 일측단이 결합관(210)의 선상에 지지되고, 타측단이 확장형 갈고리암(230)에 선상에 지지되어 상기 확장형 갈고리암(230)이 결합관(210)을 기준으로 힌지(232)를 축삼아 상시 벌어지려고 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서, 상기 패커 또는 마대(240)는 외주면에 직조된 섬유가 노출된 거친 표면(242)을 갖도록 형성되어 지반과의 인발력을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 언폴드 타입 앵커 헤드.
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