KR101423292B1 - 판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 지반에 형성된 천공 홀에 록 볼트를 삽입, 고정시키고, 그 노출단부에 판 스프링과 로프를 설치하여 지반 보강효과와 보강범위를 증대시킬 수 있도록 한 록 볼트 고정장치에 관한 것이다.

Description

판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치{Apparatus for fixing rock bolt with leaf springs}

본 발명은 판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 지반에 형성된 천공 홀에 록 볼트를 삽입, 고정시키고, 그 노출단부에 판 스프링과 로프를 설치하여 지반 보강효과와 보강범위를 증대시킬 수 있도록 한 록 볼트 고정장치에 관한 것이다.

본 발명은 프리스트레스를 도입하기 위해 지반의 천공 홀에 삽입되는 록 볼트(rock bolt)에 판 스프링을 결합하여 지반을 긴장시키기 위한 장치로서 상기 록 볼트의 선단부에 결합하여 지반의 이동에 따라 신축하면서 지반에 긴장감을 제공한다.

본 발명은 긴장장치가 외부에 있어 긴장감을 육안으로 식별할 수 있고, 진동에 의한 낙석발생을 방지하며, 공사중이나 공사가 끝난 뒤에 예상되는 지반의 변위를 가능한 억제하는 지반보강 공법이다. 또한 사면경사를 급경사로 할 수 있어 토지 이용효율을 높일 수 있고, 원 지반 자체를 벽체로 이용하기 때문에 안정성이 높은 옹벽을 구축할 수 있고, 신속성, 단순성, 경제성, 경장비의 사용 면에 타공법에 비해 유리하다는 장점에 사면보강과 굴착 면에 대한 유연한 지반보강공법으로 널리 활용될 수 있다.

종래의 록 볼트 시공방법은 주로 소일네일링 공법으로서, 지반에 천공 홀을 뚫고, 여기에 네일(nail), 즉 록 볼트(rock bolt)을 삽입한 후 천공홀 내에 그라우팅을 하고, 고정너트를 설치하는 방법으로 소일네일링 공법을 수행하여 왔다.

특허공개 제10-2003-0044571호(2003년 06월 09일) 특허공개 제10-2008-0025901호(2008년 03월 24일)

종래의 소일네일링 공법은 네일(록볼트)에 별도로 인장력을 가하지 아니할 뿐 아니라 천공 홀 내에 네일 만을 삽입하여 완성되므로 충분한 지반 보강효과를 가질 수 없다. 또한 네일의 선단과 결합하면서 천공 홀에 압착 설치되는 지압 판은 단순히 너트의 조임에 의존하여 고정 설치되므로 충분한 지압력을 발휘하지 못하였는바, 주변부의 굴착과정 또는 그라우팅 과정 등에서 외력이 작용하는 경우 쉽게 너트가 풀려 해체되는 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 지반에 긴장을 가능케 하여 하나의 천공 홀에 삽입되는 록 볼트에 고정되어 지반 보강효과와 보강범위를 증대시킬 수 있도록 한 판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치에 관한 것이다.

본 발명은 판 스프링을 이용하여 지반을 압박하고 그로 인한 반발력으로 너트 풀림을 방지하여 내력 발휘를 극대화시킨 긴장장치와 함께, 경사면에 낙석방지망이나 녹생토 등을 고정하는 로프가 설치되어 있는 지반압박 공법을 제공하는 것이다.

본 발명은 또 다른 목적으로 지반보강공사가 마무리된 후 종래의 기술로는 지반 압박의 효과를 육안으로 식별이 불가능하였지만, 본 발명은 긴장 장치가 외부에 노출되어 있기 때문에 지반보강효과의 지속 여부를 간단하게 육안으로 확인할 수 있어 필요시 추가적인 보강공사를 적시에 진행할 수 있고, 또는 상기 로프가 이완될 경우에 이를 수시로 용이하게 긴장시킬 수 있는 판 스프링을 이용한 록 볼트 시공장치이다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 판 스프링의 밀착력과 반발력을 증대시켜 지반의 진동이나 지반 절리와 같은 외력에 대한 저항력을 향상시킴으로써 록 볼트의 안정적인 정착력 확보와 지반표면 강화는 물론 록 볼트의 내력발휘를 극대화 시킬 수 있게 된다.

둘째, 지반보강공사가 마무리된 후에 지반보강효과의 지속 여부를 간단히 육안으로 확인할 수 있어서 필요한 추가적인 보강공사를 적시에 진행할 수 있고, 이완된 로프를 손쉽게 다시 긴장시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 천공 홀에 삽입되는 록 볼트에 고정되어 지반의 보강효과와 보강범위를 증대시킬 수 있게 되며 그 결과 전체적으로 설치량을 축소시켜 지반보강공사의 경제성을 확보하는데 유리하다.

도 1은 본 발명에 따른 록 볼트 고정장치의 설치 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2은 본 발명에 따른 록 볼트 고정장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 록 볼트 고정장치를 이용하여 낙석방지망을 설치한 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명은 도 1에서 보는 바와 같이, 지반(1)에 형성된 천공 홀(2)에 삽입되는 록 볼트(30)의 노출단부에 판 스프링(20)을 설치하여 상기 판 스프링(20)의 긴장을 이용하여 지반 보강효과와 보강범위를 증대시킬 수 있도록 한 록 볼트 고정장치로써, 록 볼트(30)와 판 스프링(20), 그리고 고정너트(10)로 이루어진다.

먼저 상기 록 볼트(30)는 도 1에서 보는 바와 같이, 지반(1)에 형성된 천공홀(2) 속에 삽입되어 일 단부가 상기 천공홀(2) 밖으로 노출된 상태로 충진재(3)에 의해서 고착되는 것으로, 외경부에는 수나사부가 형성되어 있다.

상기 판 스프링(20)은 상기 록 볼트(30)의 노출단부에 설치되는 것으로. 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 천공홀(2)을 중심으로 서로 대향하는 양쪽 지반(1)을 압박하는 양쪽 지지부(21)와, 지반(1)을 향하여 탄성을 갖도록 상기 지지부(21) 사이를 둥글게 연결하는 탄성연결부(22)를 가지며, 상기 탄성연결부(22)의 중앙에는 상기 록 볼트(30)의 노출단부가 삽입되는 관통공(23)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 지지부(21)의 양단에는 각각 상향 절곡된 날개부(24)가 구비되어 있고, 상기 날개부(24)의 외면에는 각각 로프(4) 고정용 걸고리(25)가 설치되어 있다. 이때, 상기 날개부(24)의 내면에는 상기 걸고리(25)를 조여주는 조임너트(26)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한 상기 판 스프링(20)은 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 지지부(21) 및 탄성연결부(22)가 적층 구조, 예컨대 3겹 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다.

마지막으로 상기 고정너트(10)는 상기 록 볼트(30)의 노출단부에 장착되어 상기 판 스프링(20)을 고정시켜 주는 기능을 한다.

또한, 본 발명에 따른 록 볼트 고정장치에 대한 시공방법은 (a) 지반을 천공하여 천공 홀을 형성시키는 단계; (b) 천공 홀에 록 볼트를 삽입 설치하는 단계; (c) 천공 홀 내에 충전재를 주입하여 천공 홀 내에 삽입된 록 볼트를 지반에 정착하는 단계; (d) 판 스프링을 록 볼트에 장착하여 판 스프링을 장착하는 단계; (e) 록 볼트에 장착된 판 스프링에 고정너트를 설치하는 단계; (f) 상기 걸고리에 로프를 걸어서 긴장시키는 단계; 로 이루어지며, 이러한 과정을 통해서 천공 홀 주변에 긴장을 주어 지반의 보강효과를 증대시키게 된다.

(a) 지반 천공단계

지반(1)을 천공하여 천공 홀(2)을 형성시킨다. 본 발명에 따른 록 볼트 설치장치는 지반(1)에 대한 밀착력뿐만 아니라, 판 스프링(20)의 반발력으로 인하여 종래의 소일네일링 공법과 달리 천공 홀(2)을 그다지 촘촘하게 형성시킬 필요가 없을 것이다.

(b) 록 볼트 삽입단계

상기 천공 홀(2)에 록 볼트(30)를 삽입하여 설치한다.

(c) 그라우팅 단계

상기 천공 홀(2) 내에 충진재(3)를 주입하여 천공 홀(2) 내에 삽입된 록 볼트(30)를 지반(1)에 정착 시킨다.

(d) 판 스프링 장착단계

상기 천공 홀(2) 내에 고정된 록 볼트(30)의 노출단부에 판 스프링(20)의 관통공(23)을 삽입한다.

(e) 판 스프링 긴장단계

상기 록 볼트(30)에 장착된 판 스프링(20)을 고정너트(10)로 조여 천공 홀(2) 주변에 긴장을 주며, 지면에 대한 밀착력과 판 스프링(20) 자체의 탄성으로 인해 고정너트(10)의 풀림을 방지하며 지반(1)을 압박할 수 있다.

(f) 로프 설치단계

마지막으로 상기 걸고리(25)에 로프(4)를 걸어서 팽팽하게 긴장시킨다. 이때, 필요에 따라 상기 조임너트(26)를 조여서 각 걸고리(25)에 로프(4)를 고정할 수도 있다. 상기 로프(4)는, 도 3에서 보는 바와 같이, 경사면에 설치된 낙석방지망이나 녹생토 등을 효과적으로 고정시켜 주는 기능을 한다.

1 : 지반 2; 천공홀
3 : 충진재 4 : 로프
10 : 고정너트 20 : 판 스프링
21 : 지지부 22 : 탄성연결부
23 : 관통공 24 : 날개부
25 ; 걸고리 26; 조임너트
30 : 록 볼트

Claims (3)

1. 지반(1)에 형성된 천공홀(2) 속에 삽입되어 일 단부가 상기 천공홀(2) 밖으로 노출된 상태로 충진재(3)에 의해서 고착되는 것으로, 외경부에는 수나사부가 형성되어 있는 록 볼트(30)와;
   상기 천공홀(2) 입구에서 서로 대향하는 양쪽 지반(1)을 압박하는 양쪽 지지부(21)와, 지반(1)을 향하여 탄성을 갖도록 상기 지지부(21) 사이를 둥글게 연결하는 탄성연결부(22)와, 상기 탄성연결부(22)의 중앙에 상기 록 볼트(30)의 노출단부가 삽입되도록 형성된 관통공(23)과, 상기 지지부(21)의 양단에서 각각 상향 절곡된 날개부(24)와, 상기 날개부(24)의 외면에 각각 설치된 로프(4) 고정용 걸고리(25)와, 상기 날개부(24)의 내면에서 상기 걸고리(25)를 조여 주는 조임너트(26)로 구성되고, 상기 지지부(21)와 탄성연결부(22)가 적층구조로 이루어진 판 스프링(20)과;
   상기 록 볼트(30)의 노출단부에 설치되어 상기 판 스프링(20)을 고정시켜 주는 고정너트(10);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 판 스프링을 이용한 록 볼트 고정장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images