KR101547686B1 - 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법 - Google Patents

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KR101547686B1
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양철진
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트윈보강기술(주)
트윈이엔지 주식회사
(주)케미우스코리아
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    • E02D5/80—Ground anchors
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    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

Abstract

본 발명은, 지면에 성형되는 천공에 삽입되는 강연선; 상기 강연선이 연결되고 지면에 안착되는 지압패널; 상기 강연선을 천공 내부에 고정시키는 고정부; 상기 강연선의 내측부에 구비되고 그라우트재가 경화되어 이루어지는 정착장외부에 배치되어 자유장을 이루는 상기 강연선을 천공 외측으로 인장시키는 인장부; 상기 강연선, 상기 고정부 및 상기 인장부에 지하수 또는 우수가 접촉되는 것을 방지하는 실링부; 및 상기 강연선이 상기 고정부로부터 슬립되는 것을 방지하는 슬립방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법 {ANCHOR FOR REINFORCEMENT SLOPE AND BUILDING METHOD THEREOF}
본 발명은 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 앵커의 부식을 방지할 수 있고, 시공된 앵커가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 그라운드 앵커공법은 토목이나 건축구조물을 지반에 정착시키기 위하여 버팀대 대신 흙막이벽에 천공을 실시하고, 천공부에 인장재의 삽입과 함께 그라우트를 충전하여 경화시킨 후, 인장재에 인장력을 도입하여 토압을 지지하는 공법이다.
이러한 그라운드 앵커공법은 가설 토류벽의 지보공, 영구앵커 토류벽, 송전탑 기초, 댐의 보강 지하구조물의 부력앵커, 사면 보강등에 적용된다. 상기 그라운드 앵커공법에 사용되는 앵커체는 토목 현장에서 PC 강연선 등의 고강도 인장재를 구축물과 지반 내부 양쪽에 고정하고 선행하중(prestress)을 부여함으로써 지반에서 발생하는 과도한 응력, 변형, 변위등으로부터 구조물을 안정화시킨다.
그라운드 앵커공법에 사용되는 앵커체는 사용기간에 따라 영구앵커와 가설앵커로 분류되며, 또 정착지반의 지지방식에 따라 인장형 앵커, 압축형 앵커 및 인장형 앵커와 압축형 앵커에서 하중을 분산시키는 하중분산형 앵커로 분류할 수 있으며, 지지방식에 따라 분류된 각 앵커체들은 단일 인장재(strand)를 복수개로 조합하여 그라우트의 주면마찰을 확보하기 위한 인장력을 발휘한다.
종래기술에 따른 앵커체는, 강연선의 길이를 자유장과 정착장으로 나눈 인장형 그라운드 영구앵커에서, 자유장 강연선은 선행하중을 부여할 수 있도록 그리스가 충전된 폴리에틸렌 호스(PE HOSE)에 삽입되고, 정착장 강연선은 그라우트와의 직접적인 부착으로 주면마찰력을 구현하기 위해 PE 호스가 없는 노출강선으로 되어 있으며, 정착장과 자유장 경계부에는 에폭시 또는 실리콘 등의 기밀부재가 부착되고, 정착장 및 자유장 강연선이 덕트로 씌워진다.
이러한 종래의 인장형 그라운드 영구앵커에 있어서, 자유장과 정착장은 가닥수에 상관없이 동일하게 구분되어 있다.
정착장과 자유장의 경계면 즉, 정착장 시작점에서의 인장하중이 그라우트와 강연선의 부착력보다 크게 걸리거나, 그라우트의 양생이 불량할 경우, 그라우트가 강연선에서 떨어지는 현상 즉, 언집핑(Un-zipping) 현상이 발생하게 되어 앵커력에 손실이 발생하게 된다.
또한, 종래의 인장형 그라운드 영구앵커는 정착장과 자유장이 연속된 인장재로서 자유장 강연선의 탄성력으로 앵커력이 발현되는 앵커이론에 바탕을 두고 있다.
따라서 자유장부의 앵커체가 손상되었거나 앵커의 천공심도가 설계 심도보다 깊어 앵커길이를 늘려야하는 경우 현재 앵커의 조립방법인 공장조립으로 제작된 앵커는 초기에 주문한 길이로 제작되기 때문에 사용을 할 수 없게 된다.
인장형 영구앵커에 있어서, 초기설계의 앵커력을 확보하기 위해서는 앵커의 자유장과 정착장 경계면의 방식 처리가 중요하다.
종래의 인장형 영구앵커에서는 자유장 구간의 강연선에 PE 호스를 씌우고, PE호스에 강연선을 보호하기 위하여 그리스를 채운 후 자유장과 정착장 경계부를 에폭시 또는 실리콘으로 마감처리하여 방식성을 유지하고 있다.
그러나 인장형 영구앵커의 경우 강연선의 운반시 자유장과 정착장 경계부에서 기밀부재의 손상이 자주 발생되고 있다.
경계부의 방식처리가 미흡하거나 운반과정에서 기밀부재의 손상이 발생되면, PE 호스에 충전되어 있는 그리스가 자유장 및 정착장의 경계부 틈새로 누출되어 정착장측으로 흘러들어가서 그라우트와 정착장 앵커체의 부착력을 저하시켜 정착장의 앵커력 손실로 이어지게 된다.
결국, 부착력을 발현하는 정착부의 노출강선(bare strand)이 제역할을 못하게 되어 소요 앵커력을 확보하기가 어려운 문제점이 있다.
또한, 방식처리가 미흡하면, 앵커설치 후 그라우팅시 그리스가 누출된 부위의 자유장 호스내로 그라우트가 침투되어 고결되고 이로 인하여 강연선이 그라우트에 의해 구속되어 응력의 거동이 파괴면내 거동이 되는 등의 심각한 문제를 초래할 수 있는 문제점이 있다. 자유장 앵커체의 손상으로 자유장 강연선이 그라우트에 의해 구속되면 인장력 손실로 인해 자유장 강연선의 인장 길이가 설계길이보다 짧아지게 되고 늘음량(Elongation)의 문제가 발생하게 되므로 앵커력의 실패를 야기될 수 있다. 실제로 위와 같은 경우 앵커 정착 전 확인시험에서 측정된 수치가 하한한계선 밑으로 떨어지게 되며 앵커력이 실패되는 경우가 종종 관찰되고 있다.
한편, 종래에는 가설앵커를 위한 하중분산형 복합앵커가 제안되어 있으며, 자유장 구간의 강연선과 정착장 구간의 강연선을 내부정착체를 매개로 연결하되, 정착장구간에 위치한 강연선이 계단식으로 배열되어 있으며, 정착장의 강연선 길이가 동일하게 형성되어 있다.
또한, 내부정착체에 강연선 제거가 가능한 웨지조립체가 내장되어 앵커설치후 자유장의 강연선을 제거할 수 있도록 되어 있다.
상기한 하중분산형 복합앵커는 자유장(free length) 구간에서의 인장분산효과와 정착장(bonded length) 구간에서의 인장력을 극대화한 것으로 기존의 일렬횡대로 배열하여 시공한 인장형 앵커 또는 압축형 앵커에 비하여 큰 앵커력을 확보할 수 있었다.
그러나 종래의 하중분산형 복합앵커는 용도 측면에서 지중에 잔존하는 영구앵커부분(부착텐던)의 길이가 가설앵커 설계기준에 준하여 설계되기 때문에, 정착장 강연선의 길이를 동일하게 하여 등간격으로 배치하고, 또 방식이나 방청을 고려하지 않고 있다.
즉, 가설앵커에서는 존치기간이 짧기 때문에(대략 2-3년) 안전율을 1.5 정도로 유지하고 있다. 또한 부착텐던이 길어질 경우 강연선 매설지역의 개발시 지중에 잔존된 부착텐던이 장애요소로 작용하기 때문에 정착장 길이가
허용 가능한 최소길이(안전율을 1.5 정도로 유지할 수 있는 길이)를 가지면서 등간격으로 배치하고 있는 것이며, 가설앵커의 짧은 존치기간으로 인하여 불필요하게 자유장부의 강연선 호스에 그리스를 충전할 필요가 없었다.
전술한 바와 같이, 종래의 인장형 영구앵커에서는 단지 재인장을 통하여 인장력 손실을 보상하고 있지만, 자유장 강연선의 인장 길이가 설계길이보다 짧아져 늘음량(Elongation)의 문제가 발생된 경우에 재인장으로는 해결이 되지 않고, 인장력 손실을 보상할 수 있는 별도의 해결책도 제시되어 있지 않는 실정이다. 따라서 지반의 안정화를 위해서는 장기적인 유지보수 차원에서 영구앵커의 인장력을 유지할 수 있는 근본대책을 강구할 필요가 있다.
또한, 대안책으로 제시될 수 있는 하중분산형 복합앵커는 가설앵커를 위해 제안된 구조이기 때문에, 영구앵커에서 요구하고 있는 안전율 2.5 이상을 유지할 수가 없고 방식 또는 방청이 고려되고 있지 않아 인장력 손실이 발생될 우려가 상당하므로 영구앵커로는 적합하지 않은 문제점을 내포하고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0113563호(2013년 10월 16일 공개, 발명의 명칭 : 인장재 교체가 가능한 하중분산형 영구앵커체)에 개시되어 있다.
일반적인 앵커체는, 지하수가 통과되는 지형에 시공되거나 우수가 유입되면 앵커가 부식될 수 있어 앵커체가 변형되거나 파손될 수 있으므로 영구 구조물로 시공하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 앵커의 부식을 방지할 수 있고, 시공된 앵커가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 지면에 성형되는 천공에 삽입되는 강연선; 상기 강연선이 연결되고 지면에 안착되는 지압패널; 상기 강연선을 천공 내부에 고정시키는 고정부; 상기 강연선의 내측부에 구비되고 그라우트재가 경화되어 이루어지는 정착장외부에 배치되어 자유장을 이루는 상기 강연선을 천공 외측으로 인장시키는 인장부; 상기 강연선, 상기 고정부 및 상기 인장부에 지하수 또는 우수가 접촉되는 것을 방지하는 실링부; 및 상기 강연선이 상기 고정부로부터 슬립되는 것을 방지하는 슬립방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 고정부는, 천공 내부에 안착되고 상기 슬립방지부에 의해 상기 강연선이 고정되는 제1고정블록; 및 상기 지압패널에 의해 지지되고 천공 외부에 배치되며 상기 슬립방지부에 의해 상기 강연선이 고정되는 제2고정블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 실링부는, 상기 강연선이 통과되도록 천공에 삽입되는 주름관; 상기 주름관에 결합되고 상기 제1고정블록을 감싸도록 천공 내부에 안착되는 제1마개부재; 및 상기 주름관에 결합되고 상기 제2고정블록을 감싸도록 상기 지압패널에 안착되는 제2마개부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 정착장과 상기 자유장을 구획하는 구획부재가 상기 강연선에 설치되고, 상기 제2고정블록으로부터 상기 제1고정블록까지 삽입되고 그라우트재를 주입하는 주입관이 설치되고, 상기 정착장에 배치되는 상기 강연선에는 간격유지패널이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 슬립방지부는, 상기 강연선이 통과되고 상기 제1고정블록, 상기 제2고정블록 또는 상기 간격유지패널에 압입되는 쐐기부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 슬립방지부는 경사면이 구비되는 복수 개의 상기 쐐기부재가 상기 강연선에 밀착되어 이루어지고, 상기 쐐기부재에는 고정링이 결합되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 간격유지패널은 복수 개의 상기 강연선이 통과되는 관통홀부가 형성되고, 상기 주입관이 통과되는 삽입홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 간격유지패널은 하나의 상기 강연선이 통과되는 관통홀부가 형성되고 각각의 상기 강연선에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 인장부는, 상기 제2고정블록과 상기 지압패널 사이에 개재되는 간격블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 인장부는, 상기 제2고정블록에 연결대에 의해 간격을 유지하도록 연결되는 견인블록; 상기 견인블록에 연결되고 상기 지압패널 외측으로 연장되는 구동축; 및 상기 구동축에 볼트결합되고 상기 지압패널에 안착되는 너트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 사면에 천공을 행하는 단계와, 제1고정블록에 쐐기부재가 설치된 복수 개의 강연선을 삽입하고 복수 개의 상기 강연선에 간격유지패널, 구획부재 및 주입관을 설치하는 단계와, 주름관에 상기 강연선을 삽입하고 상기 주름관에 제1마개부재를 설치하고 상기 주름관 및 상기 강연선을 천공에 삽입하는 단계와, 상기 주입관을 통해 상기 구획부재 내측으로 그라우트재를 주입하고 경화시켜 정착장을 형성하는 단계와, 상기 주입관을 통해 천공과 상기 주름관 사이에 그라우트재를 주입하고 경화시키는 단계를 포함하는 사면 보강용 앵커의 시공방법에 있어서, (a) 상기 강연선의 인장력이 설정치 이하로 낮아지면 지면에 안착되는 지압패널을 관통하여 상기 강연선이 연결되는 제2고정블록을 천공 외측으로 재인장시키는 단계; 및 (b) 상기 제2고정블록과 상기 지압패널 사이에 간격블록을 배치시켜 상기 강연선의 인장력을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 그라우트재는, 결합재, 충진재, 팽창재, 방청제, CNT(Carbon Nano Tube), 분산제, 소포제 및 모래를 포함하고; 상기 충진재는 상기 결합재 100중량부 대비 5~35중량부 함유되고, 상기 팽창재는 상기 결합재 100중량부 대비 5~10중량부 함유되고, 상기 방청제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.3~3중량부 함유되고, 상기 CNT는 시멘트 혼용성을 가지는 분말형태로서 상기 결합재 100중량부 대비 0.05~1.5중량부 함유되고, 상기 분산제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.01~1중량부 함유되고, 상기 소포제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.01~0.5중량부 함유되고, 상기 모래는 최대 입경이 0.5㎜ 이하로서 상기 결합재 대비 20~120중량부 함유된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법은, 앵커에 지하수 또는 우수가 접촉되는 것을 방지하는 실링부가 구비되므로 부식에 의한 앵커의 변형 또는 파손을 방지할 수 있어 영구 구조물로 시공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법은, 강연선의 설치를 행한 수에 인장공정을 용이하게 행할 수 있으므로 앵커 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법은, 방청성과 무수축성을 가지고 있으며, 흐름성이 우수한 그라우트재를 앵커와 천공 사이에 주입하여 경화시키므로 그라우팅 시 강재의 부식을 방지할 수 있고, 1회의 주입만으로 작업을 마무리 할 수 있게 되며, 미세한 주입관을 통한 주입작업이 이루어질 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 슬립방지부가 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부가 도시된 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부가 도시된 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부가 도시된 작동 상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부가 도시된 작동 상태도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 슬립방지부가 도시된 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커는, 지면에 성형되는 천공에 삽입되는 강연선(10)과, 강연선(10)이 연결되고 지면에 안착되는 지압패널(12)과, 강연선(10)을 천공 내부에 고정시키는 고정부(30)와, 강연선(10)의 내측부에 구비되고 그라우트재가 경화되어 이루어지는 정착장 외부에 배치되어 자유장을 이루는 강연선(10)을 천공 외측으로 인장시키는 인장부(80)와, 강연선(10), 고정부(30) 또는 인장부(80)에 지하수 또는 우수가 접촉되는 것을 방지하는 실링부(50)와, 강연선(10)이 고정부(30)로부터 슬립되는 것을 방지하는 슬립방지부(83)를 포함한다.
사면 보강용 앵커를 설치할 때에는 사면에 천공을 시공하고, 다수 개의 강연선(10)이 다수 개의 구획부재(72)를 관통하도록 설치하고, 제1고정블록(32)에 강연선(10)의 단부를 고정시킨 후에 제1고정블록(32)의 저면에 제1마개부재(54)를 결합한 후에 천공에 강연선(10)을 삽입한다.
강연선(10)의 중앙부에는 구획부재(72)가 설치되고, 다수 개의 간격유지패널(76)을 통과하도록 주입관(78)이 설치되어 천공 내부로 동시에 삽입되므로 주입관(78)을 통해 그라우트재를 주입하여 경화시키면 천공 내부 하단부에 정착장이 형성된다.
고정부(30)는, 천공 내부에 안착되고 슬립방지부(83)에 의해 강연선(10)이 고정되는 제1고정블록(32)과, 지압패널(12)에 의해 지지되고 천공 외부에 배치되며 슬립방지부(83)에 의해 강연선(10)이 고정되는 제2고정블록(34)을 포함한다.
강연선(10)의 내측 단부와 강연선(10)의 외측 단부에는 각각 슬립방지부(83)가 설치되므로 강연선(10)의 단부가 제1고정블록(32) 또는 제2고정블록(34)에 고정되도록 연결되고, 제2고정블록(34)을 천공 외측으로 당겨서 강연선(10)에 인장력을 제공하는 인장작업을 행할 때에 강연선(10)이 제1고정블록(32) 또는 제2고정블록(34)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제1고정블록(32)은 원판 모양으로 형성되고, 강연선(10)이 통과되는 다수 개의 제1통과홀부(32a)가 형성되며, 둘레면에는 주름관(52)에 결합되는 가이드관의 둘레면으로 돌출되도록 걸림돌기(32b)가 형성되므로 제1고정블록(32)이 주름관(52)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
실링부(50)는, 강연선(10)이 통과되도록 천공에 삽입되는 주름관(52)과, 주름관(52)에 결합되고 제1고정블록(32)을 감싸도록 천공 내부에 안착되는 제1마개부재(54)와, 주름관(52)에 결합되고 제2고정블록(34)을 감싸도록 지압패널(12)에 안착되는 제2마개부재(56)를 포함한다.
제1마개부재(54)는 제1고정블록(32)의 저면에 체결부재에 의해 결합되고, 제1마개부재(54)의 제1체결홀부(54a)를 관통하는 체결부재가 제1고정블록(32)의 저면에 결합되어 제1고정블록(32)의 저면으로 노출되는 강연선(10) 및 슬립방지부(83)가 지하수 또는 우수와 접촉되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제2마개부재(56)는 제2고정블록(34)을 감싸도록 제2체결홀부(56a)를 관통하는 체결부재가 제2고정블록(34)의 상면에 결합되고, 제2마개부재(56)의 단부는 지압패널(12)의 상면에 밀착되어 제2마개부재(56)와 지압패널(12) 사이의 간격을 통해 지하수 또는 우수가 제2마개부재(56) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
따라서 제2고정블록(34)의 상면으로 노출되는 강연선(10)의 단부 및 슬립방지부(83)재가 지하수 또는 우수와 접촉되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예는, 정착장과 자유장을 구획하는 구획부재(72)가 강연선(10)에 설치되고, 그라우트재를 주입하도록 제2고정블록(34)으로부터 제1고정블록(32)까지 삽입되는 주입관(78)이 설치되고, 정착장에 배치되는 강연선(10)에는 간격유지패널(76)이 설치된다.
주름관(52), 강연선(10), 고정부(30) 및 실링부(50)를 조립한 후에 천공에 조립된 구조물을 삽입한 후에 주입관(78)을 통해 앵커의 내측 단부에 그라우트재를 주입하여 경화시키므로 앵커의 내측 단부를 구속하는 정착장을 형성하게 된다.
이때, 정착장을 형성하는 그라우트재는 구획부재(72)를 경계로 하여 천공의 내측에 주입되므로 앵커의 내측 단부가 천공 내벽에 마찰되도록 한다.
이후에, 인장부(80)를 조작하여 강연선(10)을 천공 외측으로 당기므로 강연선(10)에 인장력을 부여하게 되고, 강연선(10)에 인장력을 부여한 상태에서 강연선(10)을 공정하므로 사면에 인장력을 주면서 사면 보강을 행할 수 있게 된다.
이후에 주름관(52)과 천공 사이에 그라우드재를 주입하여 경화시킴으로써, 앵커의 시공을 완료할 수 있게 된다.
본 실시예의 슬립방지부(83)는, 강연선(10)이 통과되고 제1고정블록(32), 제2고정블록(34) 또는 간격유지패널(76)에 압입되는 쐐기부재(84)를 포함한다.
쐐기부재(84)는 제1통과홀부(32a), 제2통과홀부(34a) 또는 관통홀부(76a)에 압입되도록 경사면(84a)이 형성되므로 강연선(10)의 둘레면에 복수 개의 블록으로 이루어지는 쐐기부재(84)를 밀착시킨 후에 강연선(10) 및 쐐기부재(84)를 제1통과홀부(32a), 제2통과홀부(34a) 또는 관통홀부(76a)에 삽입하면 쐐기부재(84)가 압입되면서 강연선(10)을 고정시키게 된다.
본 실시예의 슬립방지부(83)는 경사면(84a)이 구비되는 복수 개의 쐐기부재(84)가 강연선(10)에 밀착되어 이루어지고, 쐐기부재(84)에는 고정링이 결합되는 안착홈부가 형성된다.
슬립방지부(83)는 2개 또는 3개의 쐐기부재(84)가 강연선(10)의 둘레면에 서로 대향되게 배치되어 하나의 쐐기 모양을 이루게 되고, 복수 개의 쐐기부재(84)를 강연선(10)의 둘레면에 밀착시키는 고정링이 설치된다.
쐐기부재(84)의 전단부에는 내측으로 오목하게 제1안착홈부(84b)가 형성되고, 쐐기부재(84)의 후단부에는 내측으로 오목하게 제2안착홈부(84c)가 형성되며, 복수 개의 제1안착홈부(84b)에 동시에 제1고정링(84d)이 결합되고, 복수 개의 제2안착홈부(84c)에 동시에 제2고정링(84e)이 결합된다.
따라서 복수 개의 쐐기부재(84)는 제1고정링(84d) 및 제2고정링(84e)에 의해 강연선(10)의 둘레면에 밀착되게 배치되고, 복수 개의 쐐기부재(84)가 제1통과홀부(32a), 제2통과홀부(34a) 또는 관통홀부(76a)에 복수 개의 쐐기부재(84)가 압입되면서 쐐기부재(84)들 사이의 간격이 더 좁아지면서 강연선(10)의 둘레면 압착된다.
상기한 바와 같은 쐐기부재(84)의 작용에 의해 강연선(10)이 제1통과홀부(32a), 제2통과홀부(34a) 또는 관통홀부(76a)를 따라 슬립되지 않게 고정되므로 강연선(10)에 의한 인장력이 효과적으로 유지될 수 있게 된다.
인장부(80)는, 제2고정블록(34)과 지압패널(12) 사이에 개재되는 간격블록(82)을 포함하므로 강연선(10)의 인장을 행하는 경우에는 제2고정블록(34)을 천공 외측으로 당긴 후에 제1고정블록(32)과 지압패널(12) 사이에 간격블록(82)을 위치시켜 당겨진 제2고정블록(34)의 위치를 유지시킨다.
따라서 제2고정블록(34)에 슬립방지부(83)에 의해 고정되는 강연선(10)이 천공 외측으로 당겨진 상태가 유지되면서 강연선(10)의 인장력을 유지시키게 된다.
본 실시예의 그라우트재는, 결합재, 충진재, 팽창재, 방청제, CNT(Carbon Nano Tube), 분산제, 소포제 및 모래를 포함하고, 충진재는 결합재 100중량부 대비 5~35중량부 함유되고, 팽창재는 결합재 100중량부 대비 5~10중량부 함유되고, 방청제는 결합재 100중량부 대비 0.3~3중량부 함유되고, CNT는 시멘트 혼용성을 가지는 분말형태로서 결합재 100중량부 대비 0.05~1.5중량부 함유되고, 분산제는 결합재 100중량부 대비 0.01~1중량부 함유되고, 소포제는 결합재 100중량부 대비 0.01~0.5중량부 함유되고, 모래는 최대 입경이 0.5㎜ 이하로서 결합재 대비 20~120중량부 함유된다.
결합재는 그라우트재의 골격을 형성하는 것으로 그라우트재의 강도를 발현시키는 데 핵심적인 역할을 하며, 보통포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 마이크로 시멘트 및 알루미나 시멘트 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
충진재는 혼합수의 사용을 감소시켜 주고 공극을 채워주어 강도를 개선해주는 한편 작업성도 잃지 않게 하는 역할을 하며, 플라이애시, 실리카흄, 탄산칼슘 및 석회미분 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
플라이애시와 실리카흄은 SiO2, Al2O3, Fe2O₃등의 성분을 주로 제공하며, 탄산칼슘과 석회미분은 CaCO3, CaO, Ca(OH)2 등의 성분을 제공하여 Ca2+, AlO4 4-, SiO4 4-이온들을 용출시키고, 칼슘실리케이트 수화물(CSH) 및 칼슘알루미네이트 수화물(CAH) 등을 생성하는 수화반응이 일어나게 해준다.
충진재는 강도의 개선과 작업성 확보 등을 고려할 때 결합재 100중량부 대비 5~35중량부 함유되는 것이 바람직하다.
충진재가 결합재 100중량부 대비 5중량부 미만으로 함유될 경우 그 효과가 미미하고, 충진재가 결합재 100중량부 대비 35중량부를 초과하여 함유될 경우 초기강도가 저하되는 문제가 발생하게 된다.
팽창재는 무수축성을 발현시켜주는 역할을 하며, 구체적으로 팽창재는 칼슘 설포 알루미네이트, 석고알루미늄파우더 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있고, 칼슘 설포 알루미네이트와 상기 석고 알루미늄파우더는 CaO, Al2O3, CaSO4 등을 제공하고, 수화반응을 통해 에트린자이트(ettringite)를 생성하는 한편, 이 과정에서 지속적으로 SO3 2-를 공급하여 팽창성이 높은 에트린자이트가 수화물 결정크기가 작은 모노설페이트(3CaOㆍAl2O3ㆍCaSO4ㆍ12H2O)로 분해되는 것을 막아줌으로써 그라우트재가 수축하는 것을 방지해준다.
팽창제는 결합재 100중량부 대비 5~10중량부 함유되는 것이 바람직한데 팽창제가 결합재 100중량부 대비 5중량부 미만으로 함유될 경우 수축저지 효과가 미미하고, 팽창제가 결합재 100중량부 대비 10중량부를 초과하여 함유될 경우 과도한 팽창을 일으키게 되기 때문이다.
방청제는 철근재료의 부식을 방지해주는 역할을 하며, 경사면(84a) 보수를 위한 그라우팅에는 스틸바가 사용되는 등 일반적으로 그라우팅 후 그라우트재가 철근재료에 접하게 되는 경우가 많다.
따라서 그라우트재에는 철근재료의 부식을 방지해주는 성질이 요구되는데 방청제는 그라우트재에 이러한 방청성을 부여해주고, 구체적으로 방체제는 아질산나트륨 및 아질산칼슘 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
아질산나트륨이나 상기 아질산칼슘 중의 아질산이온(NO2 -)은 Fe2+과 반응하여 OH-와 염화물이온(Cl-)이 반응하는 것을 차단해준다.
더 나아가 철근재료의 표면에 화학적으로 안정한 산화제이철(Fe2O3)이 피막이 형성되도록 해주어 부식을 방지해준다.
방청제는 결합재 100중량부 대비 0.3~3중량부 함유되는 것이 바람직한데, 방청제의 함량이 결합재 100중량부 대비 0.3중량부 미만일 경우 부식방지 효과가 미미해지고, 방청제의 함량이 결합재 100중량부 대비 3중량부를 초과할 경우 그라우트재의 유동성을 저하시키기 때문이다.
CNT는 그라우트재에 배합될 경우 그라우트재가 철근재료에 잘 접착될 수 있도록 해주는 한편, 수화열의 배출을 촉진하는 역할을 하며, CNT는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있는 신소재로서, 관의 지름이 수~수십㎚에 불과하며, 현존하는 물질 중 열전도도가 가장 좋은 물질로 알려져 있는데 단일벽 CNT의 경우 그 열전도도가 6,000W/mK로서 은의 15배에 달한다.
구체적으로 CNT는 시멘트 혼용성을 가지는 분말형태로 배합되는 것이 바람직하며, CNT는 결합재 100중량부 대비 0.05~1.5중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 CNT가 상기 결합재 100중량부 대비 0.05중량부 미만으로 함유될 경우 그 효과가 미미하고, 상기 CNT가 결합재 100중량부 대비 1.5중량부를 초과하여 함유될 경우 그라우트재의 유동성이 저하되는 문제가 야기될 수 있다.
분산제는 그라우트재의 점성을 저하시켜 주는 역할을 하며, 구체적으로 분산제는 리그닌계 분산제, 멜라민계 분산제, 나프탈렌계 분산제 및 폴리카르본산계 분산제 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
분산제는 조성물에서 입자표면에 흡착하여 입자 표면에 전하를 주고 입자간 반발력을 발산시켜 응집한 입자를 분산하여 조성물의 유동성을 증가시켜준다.
분산제는 결합재 100중량부 대비 0.01~1중량부 함유되는 것이 바람직하며, 상기 분산제가 결합재 100중량부 대비 0.01중량부 미만으로 함유될 경우 점성 저하효과가 미미하게 되고, 결합재 100중량부 대비 1중량부를 초과하여 함유될 경우 재료의 분리로 인한 압축강도의 저하가 발생할 수 있다.
소포제는 기포를 제거하여 조직을 치밀하게 하여 강도를 증가시켜주는 역할을 하며, 지방산계 분말 소포제 및 실리콘계 분말 소포제 가운데 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
소포제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.01~0.5중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소포제가 상기 결
합재 100중량부 대비 0.01중량부 미만으로 함유될 경우 그 효과가 미미하게 되고, 소포제가 결합재 100중량부 대비 0.5중량부를 초과하여 함유될 경우 그라우트재의 유동성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
모래는 통상적인 골재로 사용되는 규사 등을 의미하는데, 모래는 그 최대 입경이 3㎜를 넘지 않는 것이 그라우트재의 물성면에서 바람직하다.
모래는 결합재 대비 20~100중량부 함유될 수 있으며, 요구되는 압축강도에 따라 모래의 배합비는 범위 내에서 변경의 폭이 크다.
본 발명에 따른 실시예와 비교예들의 물성을 구체적으로 비교하며 살펴본다.
아래의 [표 1]에는 본 발명에 따른 실시예 및 비교예들의 조성비가 결합재 100중량부를 기준으로 나타나 있다.
구체적으로 [표 1]의 결합재는 보통포틀랜드 시멘트, 충진재는 실리카흄과 탄산칼슘의 1:2 혼합물, 팽창제는 칼슘 설포 알루미네이트, 방청제는 아질산칼슘, CNT는 시멘트 혼용성을 가지는 분말형태의 CNT, 분산제는 나프탈렌계 분산제, 소포제는 실리콘계 분말 소포제로 구성되어 있으며, 모래는 최대 입경이 3㎜이하인 규사가 사용되었다.
결합재 충진재 팽창제 방청제 CNT 분산제 소포제 모래
실시예 100 25 8 1.5 1 0.8 0.4 30
비교예 1 100 3 8 1.5 1 0.8 0.4 30
비교예 2 100 40 8 1.5 1 0.8 0.4 30
비교예 3 100 25 8 5 1 0.8 0.4 30
비교예 4 100 25 8 1.5 2 0.8 0.4 30
비교예 5 100 25 8 1.5 1 1.5 0.4 30
비교예 6 100 25 8 1.5 1 0.8 0.8 30
비교예 7 100 25 1 1.5 1 0.8 0.4 30
비교예 8 100 25 15 1.5 1 0.8 0.4 30
아래의 [표 2]에는 위의 [표 1]에 따른 실시예와 비교예 1 내지 6의 유동성 및 압축강도를 KS F 4044 방법에 따라 시험한 결과가 나타나 있다.
Figure 112014104820767-pat00001
[표 2]를 살펴보면 비교예 1의 경우 유동성은 우수하지만 충진재가 과소하게 함유되어 압축강도의 발현양상이 실시예에 비하여 저하된 것을 확인할 수 있다.
또한 비교예 2의 경우 압축강도의 발현양상은 실시예에 비하여 우수하지만 유동성이 저하되며, 비교예 3, 4 및 6의 경우는 실시예와 비교하여 비슷한 압축강도의 발현양상을 보이지만 유동성이 저하되었음을 확인할 수 있다. 한편, 비교예 5의 경우는 유동성은 우수하지만 압축강도의 발현은 상당히 저하되었음을 확인할 수 있는데, 이는 분산제가 과도하게 함유됨으로 인하여 재료분리가 발생하였기 때문이라고 판단된다.
아래의 [표 3]에는 위의 [표 1]에 따른 실시예와 비교예 7 및 8의 블리딩률 및 팽창높이를 KS F 4044 방법에 따라 시험한 결과가 나타나 있다.
Figure 112014104820767-pat00002
위의 [표 3]을 살펴보면 실시예에 비하여 팽창제가 과소하게 함유된 비교예 7의 경우 블리딩률이 높아지고 (-)팽창 즉, 수축이 일어난 것을 확인할 수 있다.
또한 실시예에 비하여 팽창제가 과대하게 함유된 비교예 8의 경우는 과도한 팽창이 일어나는 문제가 있음을 확인할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 방청 무수축 그라우트재로서 그 배합비가 보통포틀랜드 시멘트 50wt%, 마이크로 시멘트 10wt%, 실리카흄 5wt%, 탄산칼슘 10%, 칼슘 설포 알루미네이트 5wt%, 아질산칼슘 1wt%, CNT 0.5wt%, 나프탈렌계 분산제 0.5wt%, 실리콘계 분말 소포제 0.25wt% 및 모래 17.75wt%인 방청 무수축 그라우트재(이하, 'ACG')에 대하여 품질시험을 실시한 결과를 살펴본다.
아래의 [표 4]에는 ACG에 대하여 KS F 2561 방법에 따라 방청성을 시험한 결과가 나타나 있다.
Figure 112014104820767-pat00003
표 4를 살펴보면 배합염분량이 0.2%인 경우 ACG의 방청성이 기준대비 105.5%이며, 배합염분량이 0.4%인 경우에는 ACG의 방청성이 기준대비 110.0%에 이르는 것을 확인할 수 있다.
아래의 [표 5]에는 ACG에 대하여 KS F 4044 방법에 따라 각종 물성을 시험한 결과가 나타나 있다.
Figure 112014104820767-pat00004
[표 5]에서 확인할 수 있는 바와 같이 ACG에 의할 경우 작업성에서 유하시간을 60초 이내로 확보할 수 있고, 플로도 300㎜ 이상이며, 블리딩률도 0.0%를 보였다. 따라서 ACG는 미세주입관(78)을 통한 주입이 가능할 정도로 점성이 낮으면서도 블리딩률 역시 무블리딩에 가까워 1회의 주입만으로 작업을 완료할 수 있게 해주는 우수한 작업성을 발휘하게 된다.
또한 팽창높이와 압축강도를 살펴보면 과도한 팽창이나 수축이 없는 매우 우수한 치수안정 특성을 발휘하는 한편, 압축강도 면에서도 전 재령일수에서 성능기준을 훨씬 상회하는 압축강도를 보이는 것을 확인할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 그라우트재는 방수 또는 방청의 기능이 구비되므로 본 실시예의 기술구성으로부터 강연선(10)을 감싸는 주름관(52)을 생략할 수 있으며, 자유장에 배치되는 강연선(10)을 감싸는 보호관(74)도 생략될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 그라우트재를 사용하는 경우에는 구획부재(72)를 강연선(10)의 내측 단부까지 위치를 변경하여 정착장의 길이를 최소화할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 시공방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 시공방법은, 사면에 천공을 행하는 단계와, 제1고정블록(32)에 쐐기부재(84)가 설치된 복수 개의 강연선(10)을 삽입하고 복수 개의 강연선(10)에 간격유지패널(76), 구획부재(72) 및 주입관(78)을 설치하는 단계와, 주름관(52)에 강연선(10)을 삽입하고 주름관(52)에 제1마개부재(54)를 설치하고 주름관(52) 및 강연선(10)을 천공에 삽입하는 단계와, 주입관(78)을 통해 구획부재(72) 내측으로 그라우트재를 주입하고 경화시켜 정착장을 형성하는 단계와, 주입관(78)을 통해 천공과 주름관(52) 사이에 그라우트재를 주입하고 경화시키는 단계를 포함하는 사면 보강용 앵커의 시공방법에서, 강연선(10)의 인장력이 설정치 이하로 낮아지면 지면에 안착되는 지압패널(12)을 관통하여 강연선(10)이 연결되는 제2고정블록(34)을 천공 외측으로 재인장시키는 단계와, 제2고정블록(34)과 지압패널(12) 사이에 간격블록(82)을 배치시켜 강연선(10)의 인장력을 유지시키는 단계를 포함한다.
사면에 천공을 성형한 후에 다수 개의 강연선(10)을 제1고정블록(32) 및 다수 개의 간격유지패널(76)에 쐐기부재(84)에 의해 연결하고, 강연선(10)에 구획부재(72) 및 주입관(78)을 설치하여 주름관(52)에 삽입하고, 주름관(52)의 외측 단부에 지압패널(12), 제2고정블록(34) 및 제2마개부재(56)를 설치하여 천공에 삽입한다.
이후에, 주름관(52)과 천공 사이에 그라우트재를 주입하여 경화시키고, 강연선(10)을 천공 외측으로 당겨 인장력을 제공한 상태에서 슬립방지부(83)재와 제2고정블록(34)을 고정시킨 후에 지압패널(12)에 안착된 제2고정블록(34)을 감싸도록 제2마개부재(56)를 설치하여 앵커의 시공을 완료한다.
앵커 시공이 완료된 후에 강연선(10)의 인장력이 설정치 이하로 저하되면 제2마개부재(56)를 개방하여 제2고정블록(34)을 천공 외측으로 당기면서 인장력을 제공하고, 간격블록(82)을 제2고정블록(34)과 지압패널(12) 사이에 개재시켜 강연선(10)의 인장력을 설정치 이상으로 유지시킨다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 간격유지패널(76)은 복수 개의 강연선(10)이 통과되는 관통홀부(76a)가 형성되고, 주입관(78)이 통과되는 삽입홀부(76b)가 형성되므로 다수 개의 강연선(10)이 서로 간격을 유지하도록 배치될 수 있고, 주입관(78)과 강연선(10)이 간섭되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예는 간격유지패널(76)을 통과하는 강연선(10)에 쐐기부재(84)가 설치되므로 강연선(10)이 간격유지패널(76)의 관통홀부(76a)를 따라 슬립되는 것을 방지할 수 있게 된다.
따라서 그라우트재가 경화되어 정착장이 형성되면 간격유지패널(76)이 정착장을 이루는 그라우트재 내부로 함침되면서 강연선(10)이 정착장 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 간격유지패널(76)은, 다수 개가 간격을 유지하며 다단으로 강연선(10)에 쐐기부재(84)에 의해 고정되고, 삽입홀부(76b)를 통해 간격유지패널(76)을 통과하는 주입관(78)에 의해 간격유지패널(76) 사이의 공간에 그라우트재의 주입이 가능하며, 인장부(80)의 작동에 의해 강연선(10)이 당겨질 때에 쐐기부재(84)에 의해 강연선(10)이 간격유지패널(76)로부터 슬립되지 않으므로 간격유지패널(76)에 형성되는 인장력이 향상될 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 관통홀부(76a)는 서로 간격을 유지하며 형성되므로 다수 개의 강연선(10)이 간격유지패널(76)을 통과하여 설치되어도 강연선(10)들 사이의 간격이 유지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 간격유지패널(76)은 하나의 강연선(10)이 통과되는 관통홀부(76a)가 형성되고 각각의 강연선(10)에 설치된다.
따라서 본 실시예는 하나의 간격유지패널(76)에 다수 개의 강연선(10)이 통과되도록 설치되는 실시예와 비교하여 간격유지패널(76)의 부피가 감소됨을 알 수 있고, 간격유지패널(76)의 설치를 용이하게 행할 수 있게 된다.
또한, 간격유지패널(76)이 설치되는 주름관(52) 내부에 그라우트재가 주입될 때에 그라우트재의 주입이 간격유지패널(76)에 의해 간섭되는 것을 방지하고, 그라우트재가 경화된 후에는 정착장 내부에 함침되어 강연선(10)이 정착장 외부로 배출되는 것을 방지하게 된다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 사면 보강용 앵커는, 제1실시예와 비교하여 제1고정블록(32)이 생략되고, 강연선(10)의 내측 단부에 간격유지패널(76)이 슬립방지부(83)에 의해 연결된다.
제1마개부재(54)는 천공 내측으로 연장되는 안내홀부(54b)가 형성되고, 안내홀부를 따라 주입관(78)이 연장되며, 주름관(52) 내부에 배치되는 주입관(78)의 둘레면에는 제1토출홀부(78a)가 형성되고, 안내홀부(54b)를 따라 천공 내측으로 돌출되게 연장되는 주입관(78)에는 제2토출홀부(78b)가 형성된다.
따라서 하나의 주입관(78)을 통해 주름관(52) 내부 또는 외부에 그라우트재를 공급할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 사면 보강용 앵커가 도시된 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 간격유지부재는 다수 개가 각각의 강연선(10)에 설치되고, 각각의 간격유지패널(76)에는 쐐기부재(84)가 입압되어 강연선(10)이 정착장을 이루는 그라우트재와 마찰되면서 강연선(10)이 정착장 외부로 배출되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 제1마개부재(54)에도 안내홀부가 형성되어 주입관(78)이 안내홀부를 따라 제2마개부재(56) 저면으로 돌출되게 형성된다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부(80)가 도시된 작동 상태도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부(80)는, 간격블록(82) 및 간격블록(82)에 연결되어 인장기에 연결되는 연결고정대(87)를 포함한다.
따라서 앵커의 시공이 완료된 후에 강연선(10)의 인장력이 설정치 이하로 낮아지게 되면 작업자는 제2고정블록(34)에 연결고정대(87)를 설치하여 인장기에 연결한 후에 연결고정대(87)를 천공 외측으로 당기면서 강연선(10)의 재인장을 행하게 된다.
상기한 바와 같이 재인장 작업이 완료된 후에는 복수 개의 블록으로 조립 또는 해체되는 간격블록(82)을 제2고정블록(34)과 지압패널(12) 사이에 개재시켜 강연선(10)이 인장된 상태를 유지시키게 된다.
도 9는 본 발명의 제7실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부(80)가 도시된 작동 상태도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 사면 보강용 앵커의 인장부(180)는, 제2고정블록(34)에 연결대(184)에 의해 간격을 유지하도록 연결되는 견인블록(182)과, 견인블록(182)에 연결되고 지압패널(12) 외측으로 연장되는 구동축(186)과, 구동축(186)에 볼트결합되고 지압패널(12)에 안착되는 너트부재(188)를 포함한다.
본 실시예는 별도의 인장기 없이 너트부재(188)를 회전시키는 작업에 의해 연결대(184) 및 제2고정블록(34)을 천공 외측으로 이동시킬 수 있으므로 손쉬운 재인장 작업을 행할 수 있게 된다.
미설명 부호 187은 인장부(180)를 감싸도록 설치되는 보호캡(187)이다.
이로써, 앵커의 부식을 방지할 수 있고, 시공된 앵커가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 사면 보강용 앵커 및 이의 시공방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 앵커 및 이의 시공방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 강연선 12 : 지압패널
30 : 고정부 32 : 제1고정블록
32a : 제1통과홀부 32b : 걸림돌기
34 : 제2고정블록 34a : 제2통과홀부
50 : 실링부 52 : 주름관
54 : 제1마개부재 54a : 제1체결홀부
54b : 안내홀부 56 : 제2마개부재
56a : 제2체결홀부 72 : 구획부재
74 : 보호관 76 : 간격유지패널
76a : 관통홀부 76b : 삽입홀부
78 : 주입관 78a : 제1토출홀부
78b : 제2토출홀부 80, 180 : 인장부
82 : 간격블록 83 : 슬립방지부
84 : 쐐기부재 84a : 경사면
84b : 제1안착홈부 84c : 제2안착홈부
84d : 제1고정링 84e : 제2고정링
182 : 견인블록 184 : 연결대
186 : 구동축 187 : 보호캡
188 : 너트부재

Claims (12)

  1. 지면에 성형되는 천공에 삽입되는 강연선;
    상기 강연선이 연결되고 지면에 안착되는 지압패널;
    상기 강연선을 천공 내부에 고정시키는 고정부;
    상기 강연선의 내측부에 구비되고 그라우트재가 경화되어 이루어지는 정착장외부에 배치되어 자유장을 이루는 상기 강연선을 천공 외측으로 인장시키는 인장부;
    상기 강연선, 상기 고정부 및 상기 인장부에 지하수 또는 우수가 접촉되는 것을 방지하는 실링부; 및
    상기 강연선이 상기 고정부로부터 슬립되는 것을 방지하는 슬립방지부를 포함하고,
    상기 고정부는,
    천공 내부에 안착되고 상기 슬립방지부에 의해 상기 강연선이 고정되는 제1고정블록; 및
    상기 지압패널에 의해 지지되고 천공 외부에 배치되며 상기 슬립방지부에 의해 상기 강연선이 고정되는 제2고정블록을 포함하고,
    상기 정착장과 상기 자유장을 구획하는 구획부재가 상기 강연선에 설치되고, 상기 제2고정블록으로부터 상기 제1고정블록까지 삽입되고 그라우트재를 주입하는 주입관이 설치되고, 상기 정착장에 배치되는 상기 강연선에는 간격유지패널이 설치되고,
    상기 슬립방지부는, 상기 강연선이 통과되고 상기 제1고정블록, 상기 제2고정블록 또는 상기 간격유지패널에 압입되는 쐐기부재를 포함하고,
    상기 슬립방지부는 경사면이 구비되는 복수 개의 상기 쐐기부재가 상기 강연선에 밀착되어 이루어지고, 상기 쐐기부재에는 고정링이 결합되는 안착홈부가 형성되고,
    상기 간격유지패널은 복수 개의 상기 강연선이 통과되는 관통홀부가 형성되고, 상기 주입관이 통과되는 삽입홀부가 형성되고,
    상기 간격유지패널은, 다수 개가 간격을 유지하며 다단으로 상기 강연선에 상기 쐐기부재에 의해 고정되고, 다수 개의 상기 관통홀부는 서로 간격을 유지하며 형성되는 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 실링부는,
    상기 강연선이 통과되도록 천공에 삽입되는 주름관;
    상기 주름관에 결합되고 상기 제1고정블록을 감싸도록 천공 내부에 안착되는 제1마개부재; 및
    상기 주름관에 결합되고 상기 제2고정블록을 감싸도록 상기 지압패널에 안착되는 제2마개부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인장부는, 상기 제2고정블록과 상기 지압패널 사이에 개재되는 간격블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커.
  10. 제1항에 있어서, 상기 인장부는,
    상기 제2고정블록에 연결대에 의해 간격을 유지하도록 연결되는 견인블록;
    상기 견인블록에 연결되고 상기 지압패널 외측으로 연장되는 구동축; 및
    상기 구동축에 볼트결합되고 상기 지압패널에 안착되는 너트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커.
  11. 사면에 천공을 행하는 단계와, 제1고정블록에 쐐기부재가 설치된 복수 개의 강연선을 삽입하고 복수 개의 상기 강연선에 간격유지패널, 구획부재 및 주입관을 설치하는 단계와, 주름관에 상기 강연선을 삽입하고 상기 주름관에 제1마개부재를 설치하고 상기 주름관 및 상기 강연선을 천공에 삽입하는 단계와, 상기 주입관을 통해 상기 구획부재 내측으로 그라우트재를 주입하고 경화시켜 정착장을 형성하는 단계와, 상기 주입관을 통해 천공과 상기 주름관 사이에 그라우트재를 주입하고 경화시키는 단계를 포함하는 사면 보강용 앵커의 시공방법에 있어서,
    (a) 상기 강연선의 인장력이 설정치 이하로 낮아지면 지면에 안착되는 지압패널을 관통하여 상기 강연선이 연결되는 제2고정블록을 천공 외측으로 재인장시키는 단계; 및
    (b) 상기 제2고정블록과 상기 지압패널 사이에 간격블록을 배치시켜 상기 강연선의 인장력을 유지시키는 단계를 포함하고,
    복수 개의 상기 강연선에 상기 간격유지패널 및 주입관을 설치하는 단계는, 복수 개의 관통홀부 및 삽입홀부가 형성되는 간격유지패널에 복수 개의 상기 쐐기부재가 상기 강연선에 밀착되고 상기 관통홀부에 삽입되어 이루어지고, 상기 삽입홀부에 상기 주입관이 삽입되며,
    상기 간격유지패널은, 다수 개가 간격을 유지하며 다단으로 상기 강연선에 상기 쐐기부재에 의해 고정되고, 다수 개의 상기 관통홀부는 서로 간격을 유지하며 형성되고, 상기 쐐기부재에는 고정링이 결합되는 안착홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커의 시공방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 그라우트재는, 결합재, 충진재, 팽창재, 방청제, CNT(Carbon Nano Tube), 분산제, 소포제 및 모래를 포함하고;
    상기 충진재는 상기 결합재 100중량부 대비 5~35중량부 함유되고, 상기 팽창재는 상기 결합재 100중량부 대비 5~10중량부 함유되고, 상기 방청제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.3~3중량부 함유되고, 상기 CNT는 시멘트 혼용성을 가지는 분말형태로서 상기 결합재 100중량부 대비 0.05~1.5중량부 함유되고, 상기 분산제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.01~1중량부 함유되고, 상기 소포제는 상기 결합재 100중량부 대비 0.01~0.5중량부 함유되고, 상기 모래는 최대 입경이 0.5㎜ 이하로서 상기 결합재 대비 20~120중량부 함유된 것을 특징으로 하는 사면 보강용 앵커의 시공방법.
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