KR101417434B1 - 긴장재 제거가 가능한 앵커 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 깊은 터파기시 또는 절취 비탈면에서 절취에 따른 토압을 지지하기 위한 절취면에 설치하는 앵커에 관한 것으로서, 특히 터파기 및 절취 비탈면에 설치된 앵커를 고정했던 긴장재를 제거하기 위한 장치에 관한 것으로서, 앵커의 역할을 완료 한 후, 앵커의 긴장재를 제거하기 위하여 앵커 헤드 근처에서 잘린 긴장재 선단을 망치로 가격하므로서 긴장재를 잡고 있는 쐐기는 제거식 앵커 정착체에 쐐기 고정 몸체 내의 테이퍼진 구멍에 고정되었던 쐐기와 긴장재가 캡쪽으로 이동하여 풀리면 쐐기의 테이퍼진 외측면을 가압하고 있던 핀선단이 다시 인장 방향 쪽으로 이동이 안되도록하여 쉽게 긴장재가 빠져 나오도록 하여 긴장재를 회수할 수 있는 특징이 있다.

Description

긴장재 제거가 가능한 앵커{Removable tendon cable type anchor}
본 발명은 깊은 터파기시 또는 절취 비탈면에서 절취에 따른 토압을 지지하기 위한 절취면에 설치하는 앵커에 관한 것으로서, 특히 터파기 및 절취 비탈면에 설치된 앵커를 고정했던 긴장재를 제거하기 위한 앵커에 관한 것이다.
종래의 앵커 기술은 절취면을 천공한 후, 앵커체를 삽입하여 그라우팅하고 양생이 되면 지압판을 대고 앵커링을 하는 것이다. 앵커링 시공 후, 설치된 긴장재를 제거하여 회수하는 방식과, 영구히 제거하지 않는 방식이 있다.
최근 토지 이용 증대를 위하여, 인접지의 경계까지 토류벽을 앵커 공법으로 시공할 경우, 타토지 소유자의 토지에 앵커체를 설치 후, 긴장재를 제거하는 앵커가 주로 이용된다.
종래 제거식 앵커는 긴장재를 완벽히 제거하기가 어려운 문제점이 있다. 긴장재를 제거하여 회수하는 방식 중, 유턴 앵커는 긴장재의 강성이 크면 제거시 큰인발력을 필요로 하는 단점이 있다.
종래 제안된 제거식 앵커 방식에는 유턴(U-TURN) 앵커와, 쐐기가 풀리도록 하는 앵커가 있다. 유턴 앵커는 정착체를 U자 형태로 휘돌아서 제거되도록 되어 있으나 긴장재가 굵거나 강성이 큰 것은 굽혀지지 않기 때문에 제거하기가 쉽지 않다.
이러한 제거식 앵커 방식에는 쐐기가 풀리도록 하는 앵커 방식이 있는 데, 이러한 쐐기식 방식에는 대한민국특허 제10-1161665호가 제안되어 있다. 상기 특허 공보에는 내측에 중공부를 형성시키되 중앙축(C)을 기준으로 일측 중공부(S1)에는 단턱을 형성시키고, 타측 중공부(S2)에는 단턱을 형성시키지 않고 형성한 헤드캡; 상기 중립축을 기준으로 일측 또는 타측 중공부에 편중 설치된 스프링; 상기 스프링에 일측 하단부가 지지되도록 세팅된 긴장재; 상기 긴장재를 감싸 고정 몸체의 테이퍼부에 정착되는 것으로 일측 웨지는 단턱에 의하여 지지되도록 하여 이동이 방지되고, 타측 웨지는 스프링에 의하여 이동이 가능하도록 세팅된 웨지를 포함하여 구성되어 있다. 헤드캡 내부에 스프링을 설치하되 상기 스프링은 중앙축을 기준으로 편중되어 위치하도록 함으로서 일측 웨지만 긴장재에 도입된 고정력이 해제될 수 있도록 하였다. 이에 타측 웨지는 당초 긴장재 정착 위치를 그대로 유지하면서 고정력이 해제된 일측 웨지에 의하여 긴장재를 제거할 수 있도록 하였다. 상기 일측 웨지는 헤드캡 내부에 설치된 스프링의 탄성 복원력에 의하여 원래 긴장재를 정착하고 있던 위치로 복원되면서 긴장재가 헤드캡 내부에 삽입 설치될 경우, 재 고정시킬 수 있도록 하였다.
삭제
상기 공보에 개시된 쐐기가 풀리도록 하는 앵커 방식은 긴장재의 길이가 길 경우, 긴장재 자체의 압축성으로 앵커 선단 쪽으로 밀어 넣어 걸림턱에 걸려야 쐐기가 풀리는 방식으로서 얼마 만큼 밀어 넣어야 걸림 턱에 걸리는지 알 수 없으며 커다란 힘이 필요하다는 커다란 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하여 긴장재 제거가 종래보다 간단하면서 완벽히 할 수 있는 앵커를 제안하고자 한다.
대한민국특허공보 제10-1161665호 공보
본 발명의 목적은 종래 기술에서 쐐기가 걸림턱에 걸려야 쐐기가 풀리는 방식에서 얼마만큼 밀어 넣어야 걸림 턱에 걸리는지 알 수 없고 커다란 힘이 드는 단점을 개선한 것으로서, 제거식 앵커 정착체에 쐐기 고정 몸체 내의 테이퍼진 구멍에 고정되었던 쐐기와 긴장재가 캡쪽으로 이동하여 풀리면 쐐기의 테이퍼진 외측면을 가압하고 있던 핀선단이 다시는 인장 방향 쪽으로는 이동이 안되도록 하여 쉽게 긴장재가 빠져 나오도록 함으로써 용이하게 긴장재를 회수할 수 있는 긴장재 제거가 가능한 앵커를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은, 앵커의 역할을 완료한 후, 앵커의 긴장선을 제거하기 위하여 앵커 헤드 근처에서 긴장선 선단을 자르고, 잘린 긴장선 선단을 망치로 가격하므로서 긴장선을 잡고 있는 쐐기가 제거식 앵커 정착체에 쐐기 고정 몸체 내의 테이퍼진 구멍에 고정되었던 쐐기와 긴장재가 앵커캡 쪽으로 이동하여 풀리면 스프링에 의해 쐐기의 테이퍼진 외측면을 가압하고 있던 핀선단이 다시 인장 방향 쪽으로는 이동이 안되도록 하여 쉽게 긴장재가 빠져 나오도록 하여 긴장재를 회수할 수 있는 특징이 있다.
본 발명은 앵커의 헤드를 풀고 긴장재의 선단을 밀거나 망치로 때리거나 하여 진동이나 충격을 주면 긴장재가 강연선의 경우에도 쐐기 풀림핀이 쐐기가 풀리는 방향으로만 이동하게 되어 쉽게 쐐기가 풀리도록 구성되어 종래에 쐐기가 풀리지 않아 긴장재가 모두 다 회수되지 않는 결점을 해결하는 효과가 있다.
강선인 긴장재를 회수할 때에도 굽힘이 없이 직선으로 적은 힘으로 당기면 빠지는 개선된 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 앵커의 작동 순서를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 종래의 앵커의 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제거가 가능한 앵커의 입체 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제거가 가능한 앵커의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 앵커 장치를 조립한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 긴장재가 한 가닥인 앵커 정착체(200)의 작동 순서도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 당해 기술 분야에서 용이하게 실시가 가능하도록 긴장재 제거가 가능한 앵커의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면의 표현은 기술 사상을 분명하게 표현하기 위해 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면 부호는 인접한 결합물에 대하여는 가까운 번호를 붙여 설명한다.
도 2는 일반적인 종래의 앵커를 도시한 도면으로 통용되는 명칭과 구성을 나타내며, 도 3은 제거식 앵커 정착체(200)의 조립 입체도이며, 쐐기캡과 쐐기가 도면 표기상 일부 생략되었고, 도 4는 제거가 가능한 앵커 정착체의 단면도이고, 도 5는 조립한 상태를 나타내며, 도 6은 긴장재가 한가닥인 앵커 정착체(200)의 작동 순서도이다.
도 2는 일반적인 종래의 앵커(100)를 도시한 도면으로서, 일반 앵커 정착체(200)는 쐐기식으로 쐐기 고정 몸체의 테이퍼진 구멍에 쐐기가 끼워져 강연선을 고정하는 방식과 볼트와 너트처럼 나사 결합된 여러 가지 형태가 있다. 앵커 정착부(102)는 파이프 형태로 천공홀 내에서 그라우팅에 의해 지반과 고정된다. 긴장재(101)는 강연선, 강봉형 등이 있다. 지압판(103), 앵커 헤드(104)는 긴장재를 긴장 후, 고정하는 역할을 한다. 지표면(105)은 터파기 굴착면일 수도 있다.
본 발명을 사시도로 도시하고 있는 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 제거가 가능한 앵커의 입체 분해 사시도이고, 도 4는 도 3을 단면도로 나타낸 도면이고, 도 5는 조립된 앵커체를 도시한 도면이다.
제거식 앵커 정착체(200)는 강연선인 긴장재(101), 쐐기 고정 몸체(210), 고정 몸체 연결 파이프(211), 쐐기 풀림핀(300), 쐐기(201), 쐐기 결합링(202), 쐐기캡(203), 쐐기캡 결합링(204), 쐐기 압축 스프링(205), 스프링 고정판(206), 앵커 정착체캡(207)으로 구성되어 있다.
긴장재로서는 강봉, 강연선, FRP 등의 다양한 재료를 사용할 수 있다. 그리고 쐐기(201)에 물리는 부분을 제외하고 외부는 피복되어 천공홀 내의 그라우팅에 묻히게 된다.
긴장재의 일종인 강연선인 앵커 긴장재(101)는 쐐기 고정 몸체(210)에 테이퍼가 형성된 구멍에 쐐기(201)가 끼워져 고정된다. 쐐기(201)는 쐐기 결합링(202)에 의해 원형 형태로 조립된다. 쐐기(201)는 두부 쪽 몸통에 두 개의 원형 홈이 파여 있으며, 두부 쪽 끝단에 홈은 쐐기 캡(203)이 결합되는 곳이고, 두 번째 홈은 쐐기 조각을 결합하는 쐐기 결합링(202)이 결합되는 곳이다.
쐐기캡(203)은 긴장재의 선단을 막아서 긴장재를 제거하기 위해 긴장재 인장의 반대 방향으로 움직일 때, 쐐기(201)와 일체로 움직이도록 하기 위한 역할을 하며, 쐐기캡(203) 두부에 스프링(205)이 결합되어 쐐기(201)에 압축력을 가해 앵커를 천공홀에 인입하는 작업시에 쐐기(201)가 임의로 빠지지 않도록 한다. 쐐기 압축 스프링(205)은 스프링 고정판과 쐐기캡(203) 사이에 끼워져 쐐기(201)를 압축하는 역할을 하며, 앵커 정착캡(207)은 쐐기 고정 몸체(210)에 나사 결합되어 앵커 시공을 위해 천공된 구멍에 삽입시 앵커 정착체의 가이드 역할도 하며 스프링을 압축하게 된다. 고정 몸체 연결파이프(211)는 고정 몸체와 연결되는 강선에 삽입되어고정 몸체와 일체화되며 천공홀 내에서 그라우팅에 의해 지반과 일체화된다.
본 발명의 가장 중요한 부분인 쐐기 풀림핀(300)은 쐐기 고정 몸체(210) 외주면에서 중심으로 각각 쐐기(201)의 끝단에 맞추어 설치된다. 풀림핀(300)은 스프링(302)이 중간에 설치되어 쐐기 고정 몸체(210)에 핀두부(301)가 나사 결합으로 장착되며 핀선단(303)은 쐐기를 밀게 된다.
만약, 쐐기(201)가 앵커캡 쪽으로 이동되면 풀림핀(300)에 의해 인장 방향 쪽으로는 다시 이동되지 않게 되어 쐐기(201)에 물린 긴장재가 쉽게 빠지도록 하는 것이다. 이때, 핀선단(303)의 쐐기 접촉부가 쐐기(201) 끝단에서 2 내지 3mm 정도의 유격을 주는 것이 적당하다.
도 6은 긴장재가 한 가닥인 앵커 정착체(200)의 작동 순서도로서, 도 6(a)는 긴장재가 고정된 상태이고, 도 6(b)는 긴장재가 긴장재 선단의 타격에 의해 캡 쪽으로 이동한 상태이고, 도 6(c)는 긴장재가 빠져 나오는 상태이고, 도 6(d)는 완전히 이탈된 상태를 도시한다. 이때, 긴장재는 그라우팅에 묻히는 부분은 pe나 비닐로 피복되어서 쉬게 긴장재 만 빠질 수 있도록 되어 있고, 쐐기에 고정되는 부분은 피복이 되어 있지 않다.
본 발명의 긴장재 제거가 가능한 앵커의 시공 방법은 흙막이 앵커를, 예를 들면 터파기 굴착 후, 흙막이 가시설을 설치하고 굴착면을 천공하고 앵커를 삽입한 후, 세멘트 밀크 그라우팅을 하고 양생이 된 후, 앵커 헤드를 긴장재에 끼운 다음 인장기로 인장력을 긴장재에 가한다.
이때, 앵커가 굴착벽면의 토압을 긴장재가 인장력으로 견디게 되게 된다.
목적하는 구조물을 완성하고 앵커를 해체시는 앵커의 긴장재(101)를 절단하고 긴장재 선단에 긴장재가 1cm 정도 노출되게 하고 긴장재 직경에 맞는 선단이 막혀있는 돌출된 긴장재 길이보다 약간 짧은 파이프를 외부에 삽입 설치하고 선단이 막혀 있는 파이프 두부를 망치로 타격을 가한다. 또는 여러 개의 앵커를 끝단 길이가 같게 하여 파이프 내에 삽입하여 한꺼번에 타격을 가할 수도 있다.
그러면, 제거식 앵커 정착체(200)에 쐐기 고정 몸체(201) 내의 테이퍼진 구멍에 고정되었던 쐐기(201)와 긴장재가 캡 쪽으로 이동하여 풀리면 쐐기(201)의 테이퍼진 외측면을 가압하고 있던 핀선단(303)이 다시 인장 방향 쪽으로 이동이 안되도록 하여 쉽게 긴장재(101)가 빠져나오게 된다.
100: 앵커 101: 긴장재
102: 앵커 정착부 103: 지압판
104: 앵커 헤드 105: 지표면
200: 제거식 앵커 정착체 201: 쐐기
202: 쐐기 결합링 203: 쐐기캡
204: 쐐기캡 결합링 205: 쐐기 압축 스프링
206: 스프링 고정판 207: 앵커 정착체캡
210: 쐐기 고정 몸체 211: 고정 몸체 연결 파이프
300: 쐐기 풀림핀 301: 핀두부
302: 스프링 303: 핀선단

Claims (3)

  1. 긴장재가 쐐기 고정 몸체(210)의 테이퍼가 형성된 구멍에 쐐기(201)가 끼워져 고정되는 긴장재 제거가 가능한 앵커에 있어서,
    두부 쪽 몸통에 두 개의 원형 홈이 파여 있는 쐐기(201)와; 상기 쐐기(201)는 두부 쪽 끝단에 홈은 쐐기 캡(203)이 결합되고, 두 번째 홈은 쐐기 조각을 결합하는 쐐기 결합링(202)이 결합되고,
    긴장재(101)의 선단을 막아서 긴장재(101)를 제거하기 위해 긴장재 인장의 반대 방향으로 움직일 때, 쐐기(201)와 일체로 움직이도록 하기 위한 쐐기캡(203)과; 상기 쐐기캡(203)의 두부에 스프링(205)이 결합되어 쐐기(201)에 압축력을 가해 앵커(100)를 천공홀에 인입하는 작업시에 쐐기(201)가 임의로 빠지지 않도록 하고,
    스프링 고정판(206)과 쐐기캡(203) 사이에 끼워져 쐐기(201)를 압축하는 역할을 하는 쐐기 압축 스프링(205)과;
    쐐기 고정 몸체(210)에 나사 결합되어 앵커 시공을 위해 천공된 구멍에 삽입시 앵커 정착체(200)의 가이드 역할을 하며, 스프링(302)을 압축하는 앵커 정착캡(207)과;
    쐐기 고정 몸체(210) 외주면에서 중심으로 각각 쐐기(201)의 끝단에 맞추어 설치되는 쐐기 풀림핀(300)을 구비하고, 상기 풀림핀(300)은 스프링(302)이 중간에 설치되어 쐐기 고정 몸체(210)에 핀두부가 나사 결합으로 장착되며 핀선단(303)은 쐐기(201)를 밀게 되고, 쐐기(201)가 쐐기캡 쪽으로 이동하면 풀림핀(300)에 의해 인장 방향쪽으로는 다시 이동되지 않아 쐐기(201)에 물린 긴장재(101)가 쉽게 빠지도록 하는 것을 특징으로 하는 긴장재 제거가 가능한 앵커.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 핀선단의 쐐기 접촉부가 쐐기(201) 끝단에서 2~3mm 정도의 유격을 가지는 것을 특징으로 하는 긴장재 제거가 가능한 앵커.
  3. 청구항 1에 있어서,
    목적하는 구조물을 완성하고 앵커를 해체시는 앵커의 긴장재(101)를 절단하고 긴장재 선단에 긴장재가 1cm 정도 노출되게 하고, 긴장재 직경에 맞는 선단이 막혀 있는 돌출된 긴장재 길이보다 약간 짧은 파이프를 외부에 삽입 설치하고 선단이 막혀 있는 파이프 두부를 망치로 타격을 가하는 것을 특징으로 하는 긴장재 제거가 가능한 앵커.
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