KR101557735B1 - 가드레일 지주 보강용 지중 앵커 및 이의 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가드레일 지주의 지지력을 보강하기 위한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커에 관한 것이다. 본 발명에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커는, 선단이 뾰족한 선단부, 상기 선단부의 반대쪽에 형성되며 암나사부가 형성된 말단부, 및 상기 선단부와 말단부 사이에 상기 말단부에서 상기 선단부로 상향 경사진 경사면으로 형성되는 벌림부를 포함하는 쐐기 부재; 상기 말단부보다 작은 단면적을 가지며, 일단에 상기 말단부의 암나사부에 결합 가능한 항타 볼트가 형성된 항타봉; 및 상기 쐐기 부재의 선단부와 벌림부가 접하는 부분의 면적보다 작고 상기 말단부 면적보다 큰 면적을 가지며, 일단에는 일정 길이의 복수의 노치에 의해 복수의 파이프 가지가 형성되며 타단에는 연결부가 마련된 앵커 파이프;를 포함한다. 상기 앵커 파이프는 상기 항타봉에 의해 상기 쐐기 부재에 결합되며, 상기 항타봉을 이용하여 상기 쐐기 부재를 지반에 박은 뒤, 상기 항타봉을 제거한 후, 상기 앵커 파이프를 항타하여 박으면, 상기 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지가 상기 쐐기 부재의 벌림부에 의해 절곡되며 분기되어 주위의 지반으로 침투된다. 그러면, 앵커 파이프의 인발 저항력에 의해 가드레일 지주의 지지력이 증가하게 된다.

Description

가드레일 지주 보강용 지중 앵커 및 이의 설치방법{Ground anchor for reinforcing guard rail brace and method for mounting the same}

본 발명은 주행 차량의 도로 이탈을 방지하는 가드레일 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가드레일 지주가 설치된 주위의 지반에 소정의 깊이로 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하고 가드레일 지주와 이를 연결함으로써 가드레일 지주의 지지력을 향상시킬 수 있는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커 및 그 설치방법에 관한 것이다.

가드레일 구조물은 도로변에 설치되며, 차량의 충돌시 차량이 주행도로를 이탈하여 2차적인 사고를 일으키는 것을 방지하여 탑승자의 안전을 확보하는 기능을 하는 도로 시설물이다.

가드레일 구조물이 충분한 강도를 갖지 못한 경우, 차량이 가드레일 구조물을 타고 넘거나 관통하여 추락하는 등 심각한 사고가 발생할 수 있다. 가드레일 구조물의 충돌 하중은 횡방향 부재(레일)와 횡방향 부재를 지지하는 복수의 가드레일 지주가 분담하여 저항하도록 구성된다. 특히, 지중에 매입되는 가드레일 지주의 경우 설치되는 지반의 상태 및 노측 사면(경사)의 상태에 따라 충분한 지지력을 확보하지 못하는 경우, 전체 가드레일 구조물의 충돌 하중을 지지할 수 있는 강도를 저하시킨다.

구체적으로, 일반적인 가드레일 지주(10)는 도 1과 같이 도로(1) 쪽에서 차량 충돌시 횡방향 하중(F)에 저항하며 이때의 가드레일 지주(10)의 거동은 다음의 두 가지 경우로 나뉘다.

먼저, 도 2와 같이 가드레일 지주(10)가 휨에 의해 항복(파괴)하는 경우로서 가드레일 지주(10)가 설치된 지반이 충분한 저항 능력을 발휘할 때 나타나는 현상으로 휨 모멘트가 최대인 깊이를 중심(B)으로 가드레일 지주(10)의 휨이 발생한다. 다음으로는 도 3과 같이 가드레일 지주(10)의 변형은 발생하지 않은 상태로 일정 깊이를 회전 중심(R)으로 가드레일 지주(10)가 회전하는 현상으로 지반이 약한 경우에 발생한다.

이와 같은 종래 기술에 의한 가드레일 지주(10)의 지지력을 증가시키기 위해 다음과 같은 다양한 방식이 사용되고 있다.

첫번째로, 가드레일 지주(10)의 지지력을 증가시키기 위하여 가드레일 지주(10)의 매입 깊이를 증가시키는 방법이다. 이 방법은 가드레일 지주(10)와 지반이 접촉하는 단면적을 증가시켜 지지력을 증가시키는 것으로서, 도 3과 같이 가드레일 지주(10)가 회전하여 지반을 파괴하는 경우에, 매입 깊이를 충분히 증가시켜 도 2와 같은 가드레일 지주(10)의 휨이 발생할 수 있도록 유도할 수 있다. 그러나, 이때 가드레일 지주(10)가 휘는 지점(B)이 깊어 질수록 가드레일 지주(10)가 지지할 수 있는 횡방향 하중이 감소하므로 가드레일 지주(10)의 지지력을 향상시키는데 한계가 있다. 또한, 기존에 설치되어 있는 가드레일 지주에 추가로 보강하는 경우에는 적용이 불가능하며, 사면 유실 등이 발생하여 가드레일 지주가 설치된 지반의 토사가 제거된 경우 효과가 감소한다는 문제점이 있다.

두번째로, 가드레일 지주(10)의 지지력을 증가시키기 위하여 보강 지주(12)를 이용하는 방법이다. 이 방법은 도 4와 같이 가드레일 지주(10) 내부에 보강 지주(12)를 삽입하여 가드레일 지주(10)의 휨 강성을 증대시키는 방법으로서, 도 3과 같이 가드레일 지주(10)가 회전하는 경우에는 지지력 증대 효과를 기대하기 힘들며, 지반의 지지력이 강하여 가드레일 지주(10)가 휨에 의한 저항능력에 의해 지배되는 경우에만 효과적이다. 또한, 기존에 설치되어 있는 가드레일 지주에 추가로 보강하는 경우에는 적용이 불가능하며, 사면 유실 등이 발생하여 가드레일 지주가 설치된 지반의 토사가 제거된 경우 효과가 감소한다는 문제점이 있다.

세번째로, 가드레일 지주(10)의 지지력을 증가시키기 위하여 토압판(14)을 이용하는 방법이다. 이 방법은 도 5와 같이 토압판(14)을 이용하여 가드레일 지주(10)와 지반의 접촉 면적을 증가시키는 방법으로 가드레일 지주(10)가 지반에 작용하는 힘을 넓게 분산시켜 지반의 지지력을 증대시키는 방법이다. 이러한 방법의 경우 소정의 지지력을 확보하기 위해서는 토압판(14)의 폭이 충분히 넓어야 하며 이 경우 토압판(14)의 휨 현상을 방지하기 위해서는 토압판(14)의 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 또한, 지반이 약한 경우 토압판(14)의 두께 및 깊이를 많이 증가시켜야 하므로 비경제적이라는 문제점이 있다. 또한, 기존에 설치되어 있는 가드레일 지주에 추가로 보강하는 경우 시공의 어려우며, 사면 유실 등이 발생하여 가드레일 지주가 설치된 지반의 토사가 제거된 경우 효과가 감소한다는 문제점이 있다.

네번째로, 가드레일 지주(10)의 지지력을 증가시키기 위하여 도 6과 같이 사면 보강에 주로 사용하는 어스 앵커(16)를 이용하는 방법이다. 이 방법은 확실한 지지력을 보장할 수 있으나, 천공 및 그라우팅을 위한 장비가 별도로 필요하며, 근입장이 길어질 경우 도로 포장층으로 근입되어 차량 충돌시 도로 포장층이 파손될 우려가 있다. 또한, 기존에 설치되어 있는 가드레일 지주에 추가로 보강하는 경우 장비 진입 및 시공 공간의 협소 등으로 인해 시공의 어려움이 있다.

따라서, 충분한 지지력을 확보할 수 있으며, 시공이 편리하고, 기존에 설치되어 있는 가드레일 지주에도 적용할 수 있는 가드레일 구조물 및 그 설치방법의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 가드레일 지주가 설치된 주위의 지반에 소정의 깊이로 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하고 가드레일 지주와 보강용 지중 앵커를 연결함으로써 가드레일 지주의 지지력을 향상시킬 수 있는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커 및 그 설치방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면,

선단이 뾰족한 선단부, 상기 선단부의 반대쪽에 형성되며 암나사부가 형성된 말단부, 및 상기 선단부와 말단부 사이에 상기 말단부에서 상기 선단부로 상향 경사진 경사면으로 형성되는 벌림부를 포함하는 쐐기 부재;

상기 말단부보다 작은 단면적을 가지며, 일단에 상기 말단부의 암나사부에 결합 가능한 항타 볼트가 형성된 항타봉; 및

상기 쐐기 부재의 선단부와 벌림부가 접하는 부분의 면적보다 작고 상기 말단부 면적보다 큰 면적을 가지며, 일단에는 일정 길이의 복수의 노치에 의해 복수의 파이프 가지가 형성되며 타단에는 연결부가 마련된 앵커 파이프;를 포함하며,

상기 앵커 파이프는 상기 항타봉에 의해 상기 쐐기 부재에 결합되며, 상기 항타봉을 이용하여 상기 쐐기 부재를 지반에 박은 뒤, 상기 항타봉을 제거한 후, 상기 앵커 파이프를 항타하여 박으면, 상기 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지가 상기 쐐기 부재의 벌림부에 의해 절곡되며 분기되어 주위의 지반으로 침투되는 것을 특징으로 하는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 제공할 수 있다.

이때, 상기 복수의 파이프 가지의 일단은 뾰족하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 항타봉의 일단에는 피항타부가 설치될 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면,

가드레일 지주의 주변에 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하는 방법에 있어서,

상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하고자 하는 위치에 쐐기 부재의 선단을 위치시키는 단계;

상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 항타봉을 항타하여 상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 소정 깊이까지 박는 단계;

상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커에서 상기 항타봉을 제거하는 단계;

상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프를 항타하는 단계; 및

상기 앵커 파이프의 연결부와 상기 가드레일 지주를 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치방법을 제공할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커와 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치방법을 사용하면, 기존의 어스 앵커 방식에 비해 천공 및 그라우팅 장비가 불필요하므로 설치가 용이하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커와 그 설치방법에 의하면, 종래의 어스 앵커 방식에 비해 지중에 박는 깊이가 감소되므로 도로 포장층의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커와 그 설치방법은 가드레일 지주가 설치된 사면의 토사가 유실된 경우와 같이 현장 여건이 좋지 못한 곳에서도 시공을 할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 도로에 설치된 종래기술에 의한 가드레일 지주를 나타낸 단면도;
도 2는 도 1의 가드레일 지주가 휨 항복되는 경우를 나타내는 도면;
도 3은 도 1의 가드레일 지주가 설치된 지반이 파괴되어 가드레일 지주가 회전하는 경우를 나타내는 도면;
도 4는 내부 보강 지주를 사용하여 가드레일 지주를 보강한 경우를 나타낸 단면도;
도 5는 토압판을 사용하여 가드레일 지주를 보강한 경우를 나타낸 단면도;
도 6은 어스 앵커를 사용하여 가드레일 지주를 보강한 경우를 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 나타내는 단면도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 분해도;
도 9는 도 7의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프에 형성된 복수의 노치의 예를 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커에서 앵커 파이프의 절곡 메카니즘을 설명하기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치방법을 나타낸 순서도;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커가 항타봉의 항타에 의해 땅속에 소정 깊이로 박힌 상태를 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프의 항타가 완료된 상태를 나타낸 도면;
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 다양한 설치 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커 및 그 설치방법의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 분해도이다. 도 9는 도 7의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프(130)에 형성된 복수의 노치의 예를 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 쐐기 부재(110), 항타봉(120), 및 앵커 파이프(130)를 포함한다.

쐐기 부재(110)는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 땅속에 박기 위한 것으로서, 3개의 부분, 즉 선단부(111), 벌림부(112), 및 말단부(113)로 구성된다. 선단부(111)는 땅속에 잘 박힐 수 있도록 선단이 뾰족하게 형성된다. 예를 들면, 선단부(111)는 원추 형상, 삼각뿔이나 사각뿔과 같은 정다각뿔 형상, 화살촉 형상, 쐐기 형상 등과 같은 뾰족한 형상으로 형성될 수 있다. 벌림부(112)는 선단부(111)에서 하향 경사지게 연장되는 경사면을 가지며, 후술하는 앵커 파이프(130)의 복수의 파이프 가지(131)를 절곡시켜 분기시키는 역할을 한다. 다시 말해, 벌림부(112)는 선단부(111)와 말단부(113) 사이에 말단부(113)에서 선단부(111)를 향해 상향 경사진 경사면으로 형성된다. 말단부(113)는 벌림부(112)에서 연장되며, 원통 형상으로 형성된다. 다시 말해, 말단부(113)는 선단부(111)의 반대쪽으로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 선단부(111)와 벌림부(112)가 접하는 단면의 면적이 벌림부(112)와 말단부(113)가 접하는 단면의 면적보다 넓게 형성된다. 또한, 말단부(113)의 단면에는 암나사부(114)가 형성된다. 암나사부(114)는 항타봉(120)의 항타 볼트(121)에 대응하는 크기로 형성된다. 암나사부(114)의 깊이는 항타봉(120)의 항타 볼트(121)를 체결하였을 때, 항타봉(120)의 항타 볼트(121)가 설치된 면(122)이 말단부(113)의 단면에 접촉할 수 있도록 항타 볼트(121)의 길이보다 깊게 형성된다.

쐐기 부재(110)의 말단부(113)에는 암나사부(114) 대신에 다양한 단면의 홈(미도시)을 형성할 수 있다. 이 경우, 항타봉(120)에는 항타 볼트(121) 대신에 말단부(113)의 홈에 대응하는 돌기를 형성한다. 예를 들어, 쐐기 부재(110)의 말단부(113)에 원형 단면의 홈을 형성한 경우, 항타봉(120)에는 항타 볼트 (121)대신 말단부(113)의 원형 단면 홈에 대응하는 원형 단면의 돌기를 형성할 수 있다. 이와 같이 나사 결합 대신 끼워넣는 방식을 적용하면, 쐐기 부재(110)에서 항타봉(120)을 제거하는 것이 용이하다는 장점이 있다.

항타봉(120)은 쐐기 부재(110)의 말단부(113)와 동일하거나 작은 단면적을 갖는 원형 봉으로 형성될 수 있다. 또한, 항타봉(120)은 쐐기 부재(110)의 말단부(113)의 암나사부(114)의 지름보다 큰 지름을 갖도록 형성된다. 항타봉(120)의 일단에는 말단부(113)의 암나사부(114)에 결합 가능한 항타 볼트(121)가 설치된다. 항타 볼트(121)는 항타봉(120)의 지름보다 작은 지름을 갖는 것을 사용한다. 다른 예로서, 쐐기 부재(110)에 암나사부(114) 대신 홈이 형성된 경우에는 항타봉(120)에는 홈에 대응하는 단면을 갖는 돌기를 형성한다. 항타봉(120)의 타단에는 항타기로 항타할 수 있는 피항타부(124)가 마련될 수 있다. 피항타부(124)는 항타봉(120)보다 넓은 면적을 갖는 원판 또는 사각판으로 형성될 수 있다. 항타봉(120)의 항타 볼트(121)를 쐐기 부재(110)의 말단부(113)의 암나사부(114)에 체결하면, 항타봉(120)의 상기 항타 볼트(121)가 설치된 일면(122)은 쐐기 부재(110)의 말단부(113)와 직접 접촉하게 된다. 따라서, 항타봉(120)의 피항타부(124)를 항타하면, 항타봉(120)의 항타 볼트(121)가 설치된 일면(122)에 의해 쐐기 부재(110)의 말단부(113)가 힘을 받게 되어 쐐기 부재(110)가 땅속으로 박히게 된다.

앵커 파이프(130)는 쐐기 부재(110)의 선단부(111)와 벌림부(112)가 접한 면보다 작고 말단부(113)보다 큰 지름을 가지는 원형 파이프로 형성된다. 앵커 파이프(130)의 일단에는 복수의 파이프 가지(131)가 마련되며, 타단에는 연결부(133)가 마련된다. 복수의 파이프 가지(131)는 앵커 파이프(130)의 일단에서 일정 길이로 복수의 노치(132)를 형성하면, 앵커 파이프(130)가 복수 개로 절개되어 형성된다. 이때, 복수의 노치(132)의 개수는 필요에 따라 적절하게 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 노치(132)를 4개 형성할 수 있다. 이 경우는 앵커 파이프(130)의 일단부가 4개로 절개되므로 앵커 파이프(130)의 일단에는 4개의 파이프 가지(131)가 형성된다. 또는, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 노치(132)를 5개 형성할 수 있다. 이 경우는 앵커 파이프(130)의 일단부가 5개로 절개되므로 앵커 파이프(130)의 일단에는 5개의 파이프 가지(131)가 형성된다. 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 노치(132)를 6개 형성한 경우는, 앵커 파이프(130)의 일단부가 6개로 절개되므로 앵커 파이프(130)의 일단에는 6개의 파이프 가지(131)가 형성된다.

복수의 노치(132)가 형성된 앵커 파이프(130)의 일단, 즉 복수의 파이프 가지(131) 각각의 일단(131a)은 지반(1)으로의 침투를 용이하게 하기 위하여 뾰족하게 형성할 수 있다. 앵커 파이프(130)의 타단에 마련되는 연결부(133)는 앵커 파이프(130)를 가드레일 지주(10)와 연결하기 위한 것으로서, 가드레일 지주(10)에 볼트(140)로 고정할 수 있도록 관통 구멍으로 형성할 수 있다. 또는, 연결부(133)를 돌기부 또는 고리로 형성하여 가드레일 지주(10)와 와이어로 연결할 수도 있다.

앵커 파이프(130)는 항타봉(120)에 의해 쐐기 부재(110)와 일체로 고정된다. 구체적으로, 앵커 파이프(130)의 복수의 파이프 가지(131)가 마련된 일단을 쐐기 부재(110)의 말단부(113)에 삽입한 후, 항타봉(120)의 항타 볼트(121)가 마련된 일단을 앵커 파이프(130)에 삽입한다. 그 후, 항타봉(120)을 돌려 항타봉(120)의 항타 볼트(121)를 쐐기 부재(110)의 암나사부(114)에 체결하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 쐐기 부재(110), 앵커 파이프(130), 항타봉(120)이 일체로 조립되어 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)가 된다.

가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 지반(1)에 박을 경우에는 쐐기 부재(110)를 박을 곳에 위치시킨 후, 항타봉(120)의 피항타부(124)를 항타한다. 그러면, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)가 지반(1)에 박히게 된다. 그 후, 항타봉(120)을 빼고, 앵커 파이프(130)의 후단을 항타하면, 앵커 파이프(130)의 복수의 파이프 가지(131)가 절곡되어 지반(1)에 박히게 된다. 구체적으로, 앵커 파이프(130)의 후단을 일정한 힘(F)으로 항타하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 쐐기 부재(110)의 벌림부(112)에 접촉하고 있는 앵커 파이프(130)의 복수의 파이프 가지(131)의 선단(131a)이 벌림부(112)를 따라 절곡되어 벌어지면서 쐐기 부재(110)가 박혀 있는 곳의 옆의 지반(1)으로 침투하면서 넓게 확산 된다. 이렇게 확산된 복수의 파이프 가지(131)는 저항 가능한 지반(1)의 면적을 넓게 하여 앵커 파이프(130)를 뽑는 힘에 저항하게 된다고 볼 수 있다. 또는, 절곡된 복수의 파이프 가지(131)를 다시 원상태로 펴기 위해서는 많은 힘이 필요하므로, 앵커 파이프(130)를 뽑기 위해 필요한 이 힘이 가드레일 지주(10)의 저항력을 보강한다고 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 인발 저항력을 조절하기 위해서는 앵커 파이프(130)를 지반(1)에 박는 깊이나 앵커 파이프(130)의 두께 등을 조절할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 가드레일 지주의 주변에 설치하는 방법에 대해 도 11 내지 도 13을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치방법을 나타낸 순서도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커가 항타봉의 항타에 의해 땅속에 소정 깊이로 박힌 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프의 항타가 완료된 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 지지력을 보강하고자 하는 가드레일 지주(10)의 주변에 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 설치하고자 하는 위치에 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 쐐기 부재(110)의 선단을 위치시킨다(S1110). 이때, 본 발명에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 원형 파이프, H-형, 사각형 파이프 등 다양한 종류의 가드레일 지주에 지지력을 보강하기 위해 적용할 수 있다.

이어서, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 항타봉(120)을 일정한 힘(F)으로 항타하여 지반(1)의 소정 깊이까지 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 박는다(S1120). 구체적으로, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 항타봉(120)에 설치된 피항타부(124)를 항타하면, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 뾰족한 쐐기 부재(110)가 지반(1)을 침투하여 소정 깊이로 박히게 된다. 소정 깊이까지 항타된 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 모습이 도 12에 도시되어 있다.

가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 소정 깊이까지 박은 후, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)에서 항타봉(120)을 제거한다(S1130). 구체적으로, 항타봉(120)의 피항타부(124)를 회전시키면 항타봉(120)의 선단에 설치된 항타 볼트(121)가 쐐기 부재(110)의 암나사부(114)에서 분리된다. 항타 볼트(121)가 쐐기 부재(110)의 암나사부(114)에서 완전히 빠진 후, 항타봉(120)을 지면과 반대 방향으로 들어올리면 항타봉(120)을 앵커 파이프(130)에서 완전히 뺄 수 있다. 회수한 항타봉(120)은 다른 쐐기 부재(110)와 앵커 파이프(130)에 결합하여 재사용할 수 있다.

이어서, 지면 위로 돌출된 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 앵커 파이프(130)의 일단을 항타한다(S1140). 그러면, 앵커 파이프(130)에 가해지는 힘(F)에 의해 쐐기 부재(110)의 벌림부(112)에 접촉하고 있는 복수의 파이프 가지(131)가 벌림부(112)의 경사면을 따라 절곡되어 벌어지게 된다. 앵커 파이프(130)의 연결부(133)가 지면(1)에 근접할 때까지 앵커 파이프(130)를 항타한다. 앵커 파이프(130)의 항타가 완료된 모습이 도 13에 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 앵커 파이프(130)가 항타되면, 앵커 파이프(130)의 복수의 파이프 가지(131)가 쐐기 부재(110)에 의해 절곡되어 벌어지면서 주변의 땅속으로 침투하게 된다. 이때, 복수의 파이프 가지(131)의 선단(131a)은 뾰족하게 형성되어 있으므로 용이하게 땅속을 침투할 수 있다. 이와 같이 복수의 파이프 가지(131)가 주변의 땅속으로 파고들면 앵커 파이프(130)를 지지하는 지반의 면적이 넓어지므로 앵커 파이프(130)의 지지력이 커지게 된다.

끝으로, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 앵커 파이프(130)의 연결부(133)와 가드레일 지주(10)를 연결한다(S1150). 앵커 파이프(130)와 가드레일 지주(10)는 다양한 방법으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 앵커 파이프(130)의 연결부(133)를 관통 구멍으로 형성한 경우에는, 가드레일 지주(10)에 암나사부를 형성하고, 볼트(140)를 이용하여 앵커 파이프(130)와 가드레일 지주(10)를 결합할 수 있다. 다른 예로서는, 앵커 파이프(130)의 연결부(133)를 고리로 형성하고 가드레일 지주(10)에도 연결 고리를 만든 후, 앵커 파이프(130)의 고리(133)와 가드레일 지주(10)의 연결 고리를 와이어로 연결할 수도 있다. 또 다른 방법으로는 앵커 파이프(130)의 연결부(133)와 가드레일 지주(10)를 용접하여 연결할 수도 있다. 이러한 방법 외에도, 가드레일 지주(10)에 인가되는 힘을 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 앵커 파이프(130)로 전달할 수 있는 방법이면 다양한 방법으로 가드레일 지주(10)와 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 앵커 파이프(130)를 연결할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치 위치에 대해 도 14 내지 도 16을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100) 2개를 가드레일 지주(10)의 양측에 설치할 수 있다. 도 14(a)는 가드레일 지주(10)의 양측에 2개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 설치한 경우를 나타낸 단면도이고, 도 14(b)는 평면도이다. 도 14(b)에서는 설치된 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 모습을 명확하게 보여 주기 위해 지중에 삽입되어 있는 앵커 파이프(130)와 쐐기 부재(110)를 실선으로 도시하였다. 또한, 도 14의 (a) 및 (b)에서 점선(L)은 가드레일 지주(10)와 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)에 힘이 가해져서 지반이 파괴되는 경우의 경계선을 나타낸다. 즉, 점선(L)은 지반의 파괴선을 나타낸다. 2개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 파괴되는 지반이 가능하면 겹치지 않도록 가드레일 지주(10)에 대해 소정 각도로 경사지게 설치한다. 또한, 앵커 파이프(130)의 연결부(133)는 볼트(140)를 이용하여 가드레일 지주(10)의 양측에 결합한다. 이와 같이 2개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 가드레일 지주(10)의 양측에 설치하는 방식은 큰 지지력이 필요한 가드레일 지주(10)에 효과적이다.

다음 예로는, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100) 한 개를 가드레일 지주(10)의 일측에 설치할 수 있다. 도 15(a)는 가드레일 지주(10)의 일측에 1개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 설치한 경우를 나타낸 단면도이고, 도 15(b)는 평면도이다. 도 15(b)에서는 설치된 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 모습을 명확하게 보여 주기 위해 지중에 삽입되어 있는 앵커 파이프(130)와 쐐기 부재(110)를 실선으로 도시하였다. 또한, 도 15의 (a) 및 (b)에서 점선(L)은 지반의 파괴선을 나타낸다. 한 개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 파괴되는 지반이 가능하면 겹치지 않도록 가드레일 지주(10)에 대해 소정 각도 경사지게 설치한다. 또한, 앵커 파이프(130)의 연결부(133)는 볼트(140)를 이용하여 가드레일 지주(10)의 일측에 결합한다. 이와 같이 한 개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 설치하는 방식은 상술한 2개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 사용하는 경우보다 작은 소정의 지지력을 필요로 하는 가드레일 지주(10)에 사용될 수 있다.

또 다른 설치 예로는, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 가드레일 지주(10) 전면에 가드레일 지주(10)와 일정 거리 이격된 곳에 설치할 수 있다. 도 16(a)는 가드레일 지주(10)의 전면에 1개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 설치한 경우를 나타낸 단면도이고, 도 16(b)는 평면도이다. 도 16(b)에서는 설치된 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)의 모습을 명확하게 보여 주기 위해 지중에 삽입되어 있는 앵커 파이프(130)와 쐐기 부재(110)를 실선으로 도시하였다. 또한, 도 16의 (a) 및 (b)에서 점선(L)은 지반의 파괴선을 나타낸다. 한 개의 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 파괴되는 지반이 가능하면 겹치지 않고 넓은 면적을 갖도록 가드레일 지주(10)로부터 일정 거리 떨어진 곳에 설치한다. 또한, 앵커 파이프(130)의 연결부(133)는 가드레일 지주(10)에 마련된 연결부재(142)에 와이어(141) 등을 이용하여 연결한다. 도 16에서는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)가 가드레일 지주(10)의 전면에 가드레일 지주(10)와 평행하게, 즉 지면(1)에 수직하게 설치된 경우를 도시하고 있으나, 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)는 가드레일 지주(10)의 전면에 가드레일 지주(10)에 대해 소정 각도 경사지도록 설치할 수도 있다. 예를 들면, 도 15와 같이 가드레일 지주 보강용 지중 앵커(100)를 가드레일 지주(10)에 대해 소정 각도 경사지게 설치할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커와 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 설치방법에 의하면, 기존의 어스 앵커 방식에 비해 천공 및 그라우팅 장비가 불필요하므로 설치가 용이하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 종래의 어스 앵커 방식에 비해 지중에 박는 깊이가 감소되므로 도로 포장층의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 가드레일 지주 보강용 지중 앵커와 그 설치방법은 가드레일 지주가 설치된 사면의 토사가 유실된 경우와 같이 현장 여건이 좋지 못한 곳에서도 시공이 가능하다는 이점이 있다.

상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

1; 도로(지면) 3; 사면
10; 가드레일 지주 100; 가드레일 지주 보강용 지중앵커
110; 쐐기 부재 111; 선단부
112; 벌림부 113; 말단부
114; 암나사부 120; 항타봉
121; 항타 볼트 130; 앵커 파이프
131; 파이프 가지 133; 연결부
140; 볼트 141; 와이어

Claims (4)

1. 선단이 뾰족한 선단부, 상기 선단부의 반대쪽에 형성되며 암나사부가 형성된 말단부, 및 상기 선단부와 말단부 사이에 상기 말단부에서 상기 선단부로 상향 경사진 경사면으로 형성되는 벌림부를 포함하는 쐐기 부재;
   상기 말단부보다 작은 단면적을 가지며, 일단에 상기 말단부의 암나사부에 결합 가능한 항타 볼트가 형성된 항타봉; 및
   상기 쐐기 부재의 선단부와 벌림부가 접하는 부분의 면적보다 작고 상기 말단부 면적보다 큰 면적을 가지며, 일단에는 일정 길이의 복수의 노치에 의해 복수의 파이프 가지가 형성되며 타단에는 연결부가 마련된 앵커 파이프;를 포함하며,
   상기 앵커 파이프는 상기 항타봉에 의해 상기 쐐기 부재에 결합되며, 상기 항타봉을 이용하여 상기 쐐기 부재를 지반에 박은 뒤, 상기 항타봉을 제거한 후, 상기 앵커 파이프를 항타하여 박으면, 상기 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지가 상기 쐐기 부재의 벌림부에 의해 절곡되며 분기되어 주위의 지반으로 침투되는 것을 특징으로 하며,
   상기 앵커 파이프의 연결부는 관통 구멍으로 형성되어 주변에 설치되는 가드레일 지주에 볼트에 의해 고정되거나, 돌기부 또는 고리로 형성되어 주변에 설치되는 가드레일 지주에 와이어로 연결되고,
   상기 앵커 파이프는 가드레일 지주 보강용 주중 앵커가 지반에 박힌 후 항타봉을 빼고 그 후단을 항타하면 쐐기 부재의 벌림부가 접촉하고 있는 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지의 선단이 상기 쐐기 부재의 벌림부를 따라 절곡되어 쐐기 부재가 박혀 있는 곳의 옆의 지반으로 침투하면서 확산되어 지반에 박히며,
   상기 항타봉은 항타볼트가 설치된 일단의 타단에 피항타부가 구비되며, 상기 피항타부의 회전에 의해 항타봉의 선단에 설치된 항타볼트가 쐐기 부재의 암나사부에서 분리되며 빠지고, 상기 항타봉을 지면과 반대 방향으로 들어올림에 의해 앵커 파이프로부터 분리되는 것을 특징으로 하는
   가드레일 지주 보강용 지중 앵커.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 파이프 가지의 일단은 뾰족하게 형성된 것을 특징으로 하는 가드레일 지주 보강용 지중 앵커.
3. 삭제
4. 가드레일 지주의 주변에 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하는 방법에 있어서,
   상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하고자 하는 위치에 쐐기 부재의 선단을 위치시키는 단계;
   상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 항타봉을 항타하여 상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 소정 깊이까지 박는 단계;
   상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커에서 상기 항타봉을 제거하는 단계;
   상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커의 앵커 파이프를 항타하는 단계; 및
   상기 앵커 파이프의 연결부와 상기 가드레일 지주를 연결하는 단계;를 포함하여 구성되며,
   상기 가드레일 지주 보강용 지중 앵커에 있어서, 상기 앵커 파이프는 상기 항타봉에 의해 상기 쐐기 부재에 결합되며, 상기 항타봉을 이용하여 상기 쐐기 부재를 지반에 박은 뒤, 상기 항타봉을 제거한 후, 상기 앵커 파이프를 항타하여 박으면, 상기 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지가 상기 쐐기 부재의 벌림부에 의해 절곡되며 분기되어 주위의 지반으로 침투되는 것을 특징으로 하고,
   상기 앵커 파이프의 연결부는 관통 구멍으로 형성되어 주변에 설치되는 가드레일 지주에 볼트에 의해 고정되거나, 돌기부 또는 고리로 형성되어 주변에 설치되는 가드레일 지주에 와이어로 연결되며,
   상기 앵커 파이프는 가드레일 지주 보강용 주중 앵커가 지반에 박힌 후 항타봉을 빼고 그 후단을 항타하면 쐐기 부재의 벌림부가 접촉하고 있는 앵커 파이프의 복수의 파이프 가지의 선단이 상기 쐐기 부재의 벌림부를 따라 절곡되어 쐐기 부재가 박혀 있는 곳의 옆의 지반으로 침투하면서 확산되어 지반에 박히고,
   상기 항타봉은 항타볼트가 설치된 일단의 타단에 피항타부가 구비되며, 상기 피항타부의 회전에 의해 항타봉의 선단에 설치된 항타볼트가 쐐기 부재의 암나사부에서 분리되며 빠지고, 상기 항타봉을 지면과 반대 방향으로 들어올림에 의해 앵커 파이프로부터 분리되는 것을 특징으로 하는
   가드레일 지주의 주변에 가드레일 지주 보강용 지중 앵커를 설치하는 방법.
   

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