KR101808171B1 - 이중 확개 구조를 구비한 네일 구조체 - Google Patents

Abstract

이중 확개 구조를 구비한 네일 구조체가 개시된다. 본 발명은, 천공홀에 삽입 설치되는 통형 본체부, 통형 본체부의 내부에 삽입되며, 통형 본체부의 하부를 확개시키는 하부 확개 부재, 및 통형 본체부의 상부를 확개시키는 상부 확개 부재가 설치되어 있는 지지 부재를 구비한다. 본 발명에 따르면, 상하부에서의 이중 확개 구조를 통해 외력에 대한 높은 인발 저항력을 확보할 수 있게 된다.

Description

이중 확개 구조를 구비한 네일 구조체{Nail Structure with Dual Spreading Structure}

본 발명은 네일 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하부에서의 이중 확개 구조를 통해 외력에 대한 높은 인발 저항력을 확보할 수 있는 네일 구조체에 관한 것이다.

쏘일 네일링 공법은 철근을 이용한 보강토 공법의 일종으로서, 봉모양의 보강재인 네일 구조체를 이용하여 절토 사면의 전단력을 보강하는 공법이다.

구체적으로, 쏘일 네일링 공법은 토사에 천공을 하여 네일 구조체를 삽입하고 천공홀 내부를 시멘트 밀크로 충진하고 전면을 숏크리트로 처리하며, 이와 같이 보강된 토괴는 일체화된 블록을 형성하여 중력 옹벽과 같이 거동함으로써 사면 안정이 확보된다.

이와 같은 쏘일 네일 공법은 사면 안정 뿐만 아니라 지하 공간의 활용에 필요한 흙막이 구조물 등에도 유효하게 적용될 수 있다.

한편, 쏘일 네일 공법의 성공적인 적용을 위해서는 천공홀에 삽입 설치된 네일 구조체가 외력에 대한 높은 인발 저항력을 확보해야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상하부에서의 이중 확개 구조를 통해 외력에 대한 높은 인발 저항력을 확보할 수 있는 네일 구조체를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 네일 구조체는, 천공홀에 삽입 설치되는 통형 본체부(100); 및 상기 통형 본체부(100)의 내부에 설치되며, 상기 통형 본체부(100)의 하부를 확개시키는 하부 확개 부재(200)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 통형 본체부(100)는 하부 내측면에 경사면이 구비되고, 상기 하부 확개 부재(200)는 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 하부로 이동하며 상기 통형 본체부(100)의 하부를 확개시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 확개 부재(200)가 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 하부로 이동하도록, 상기 하부 확개 부재(200)를 가압하는 지지 부재(300)를 더 포함한다.

또한, 상기 지지 부재(300)에는 상기 통형 본체부(100)의 상부를 확개시키는 상부 확개 부재(400)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 통형 본체부(100)는 상부 내측면에 경사면이 구비되고, 상기 상부 확개 부재(400)는 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 상부로 이동하며 상기 통형 본체부(100)의 상부를 확개시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 네일 구조체의 상하부에서의 이중 확개 구조를 통해 외력에 대한 높은 인발 저항력을 확보할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체의 구조를 나타낸 도면,
도 2은 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체에서의 통형 본체부(100)의 결합 구조 및 확개 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체의 구조를 나타낸 도면, 및
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체의 시공 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체는 통형 본체부(100), 하부 확개 부재(200), 지지 부재(300), 및 상부 확개 부재(400)를 포함한다.

통형 본체부(100)는 중공형의 원통형 구조로서 보강 대상 사면에 형성된 천공홀에 삽입 설치되며, 통형 본체부(100)의 외부면에는 천공홀에 삽입된 상태에서 인발에 저항하기 위한 구조로서 인발 저항 돌기(110)가 형성되어 있다.

한편, 도 1에서의 통형 본체부(100)의 수직 단면 구조에서 확인되는 바와 같이, 통형 본체부(100)의 하부 내측면에는 통형 본체부(100)의 하부 의 천공홀 내에서의 확개를 유도하기 위한 경사면인 하부 경사면(150)이 형성되고, 통형 본체부(100)의 상부 내측면에도 통형 본체부(100)의 상부의 천공홀 내에서의 확개를 유도하기 위한 경사면인 상부 경사면(130)이 형성되어 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체에서의 통형 본체부(100)의 결합 구조 및 확개 구조를 나타낸 도면이다. 한편, 도 2에서는 통형 본체부(100)의 결합 구조 및 확개 구조를 설명하기 위해 이와 무관한 인발 저항 돌기(110), 상부 경사면(130), 및 하부 경사면(150) 등은 미도시 되어 있다.

도 2에서와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체에서의 통형 본체부(100)의 상부와 하부에는 세로 방향으로 절단(또는 부분 절단)된 부분인 절개부(190)가 각각 2개씩 상호 대향되게 형성되어 있으며, 통형 본체부(100)의 상부 구조체(100-2)와 하부 구조체(100-1)는 이와 같은 절개부(190)가 벌어짐으로써 확개가 전개된다.

아울러, 도 2에서와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 통형 본체부(100)는 상부 구조체(100-2)와 하부 구조체(100-1)를 별도로 제작한 다음, 나사형 결합부(120)를 통해 나사 방식으로 결합 설치되도록 함으로써, 통형 본체부(100)의 제작에 있어서의 작업 효율성 및 비용 절감을 도모하고, 정비 용이성을 확보할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 도 1에서의 하부 확개 부재(200)는 원판형 디스크 구조체로서, 도 1에서와 같이 하부 확개 부재(200)의 측면은 하부 경사면(150)과 동일한 각도의 경사면을 형성함으로써 쐐기형 구조를 갖게 된다.

도 1을 참조하면, 철근 등의 부재인 지지 부재(300)의 하부에는 볼트 등의 체결 부재(350)를 통해 상부 확개 부재(400)가 설치되어 있으며, 상부 확개 부재(400)는 원통형 디스크 구조체로서, 상부 경사면(130)에서의 확개가 원활하게 진행되도록 하기 위해 상부 확개 부재(400)의 측면 상단부는 도 1에서와 같이 라운드 처리되도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 제조자는 통형 본체부(100)의 상부 구조체(100-2)와 하부 구조체(100-1)를 상호 결합 설치하기 전에 통형 본체부(100)의 하부 구조체(100-1)의 내측 경사 개시 구간에 하부 확개 부재(200)를 설치하고, 통형 본체부(100)의 상부 구조체(100-2)의 내부에는 상부 확개 부재(400)가 결합된 지지 부재(300)를 설치한 상태에서 상부 구조체(100-2)와 하부 구조체(100-1)를 나사 방식으로 결합하게 된다.

이후 이와 같이 결합된 네일 구조체가 천공홀에 삽입된 상태에서 시공자가 지지 부재(300)의 상단부를 외부에서 타격함에 따라, 지지 부재(300)의 하단부는 하부 확개 부재(200)를 하방으로 밀어내게 되며, 그에 따라 하부 확개 부재(200)가 통형 본체부(100)의 하부 구조체(100-1)의 하부 경사면(150)을 따라 이동함으로써 통형 본체부(100)의 하부의 확개가 전개된다(①).

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 하부 확개 부재(200)의 하부 경사면(150)을 통한 원활한 이동을 위해 도 1에서와 같이 하부 확개 부재(200)의 측면 하단부는 라운드 처리됨이 바람직할 것이다.

이와 같이 통형 본체부(100)의 하부 경사면(150)을 따라 이동된 하부 확개 부재(200)는 하부 구조체(100-1)의 하단에 구비된 걸림턱(170)에 하부 확개 부재(200)의 상단이 걸림으로써 고정되고, 그 결과 통형 본체부(100)의 하부 구조체(100-1)는 하부 확개 부재(200)에 의해 확개된 상태를 유지하게 된다.

하부 구조체(100-1)가 확개된 상태에서 이후 시공자는 지지 부재(300)를 견인하여 상부로 끌어 올리게 되며, 그에 따라 상부 확개 부재(400)가 통형 본체부(100)의 상부 구조체(100-2)의 상부 경사면(130)을 따라 이동함으로써 통형 본체부(100)의 상부가 확개되게 된다(②).

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체의 구조를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체는 도 1에서의 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체와 기본적으로 동일한 구조를 구비하되, 상부 확개 부재(400)에 지지 부재(300)에 평행한 방향으로 복수개의 강연선(370)이 추가로 설치되어 있다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 지지 부재(300)는 원통형 상부 확개 부재(400)의 중심부를 관통하도록 설치하고, 강연선(370)은 지지 부재(300)와 일정한 거리를 두고 90도 간격으로 상부 확개 부재(400)에 복수개(예를 들면, 4개)를 설치되도록 함이 바람직할 것이다.

시공자는 이와 같이 상부 확개 부재(400)에 고정 설치된 강연선(370)에 대해서, 천공홀 내부의 그라우팅 처리 전에 사전 긴장을 함으로써 네일 구조체에 압축력을 가하여, 시공 이후의 네일 구조체에 작용하는 인장력이 상쇄되도록 한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체의 시공 과정을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 네일 구조체의 시공 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 시공자는 네일 구조체의 시공 대상 사면을 천공한 다음(S510), 천공홀에 내부에 본 발명에 따른 네일 구조체를 삽입 설치한다(S520).

이후 시공자는 지지 부재(300)의 천공홀 외부로의 노출 단부를 타격 장비를 통해 타격함으로써 네일 구조체의 1차 확개 작업을 진행한다(S530).

구체적으로, 지지 부재(300)는 외부 타격에 의해 하부 확개 부재(200)를 하방으로 밀어내게 되며, 그에 따라 하부 확개 부재(200)가 통형 본체부(100)의 하부 경사면(150)을 따라 이동함으로써 통형 본체부(100)의 하부는 확개되며(①), 하부 경사면(150)을 따라 이동된 하부 확개 부재(200)는 하부 구조체(100-1)의 하단에 구비된 걸림턱(170)에 하부 확개 부재(200)의 상단이 걸림으로써 고정되게 된다.

상기와 같은 1차 확개 작업이 완료된 이후 시공자는 지지 부재(300)를 견인함으로써 2차 확개 작업을 진행한다(S540).

구체적으로, 시공자가 지지 부재(300)를 잡아당김으로써 상부 확개 부재(400)가 통형 본체부(100)의 상부 경사면(130)을 따라 이동하게 되고, 그 결과 통형 본체부(100)의 상부가 확개된다(②).

상기와 같이 2차 확개 작업이 완료된 이후에, 시공자는 상부 확개 부재(400)에 설치되어 있는 강연선(370)을 강연선(370)의 단부에 설치되어 있는 긴장 장치를 이용하여 긴장함으로써 1차 긴장 작업을 실행한다(S550).

이와 같이 강연선(370)에 대해 긴장력(Pre-Stress)이 가해진 상태에서 시공자는 천공홀 내부로의 그라우팅 작업을 실행한다(S560). 작업자는 그라우팅 작업이 완료된 후에 지지 부재(300)에 대한 긴장 작업을 통해 긴장력(Pre-Stress)을 추가적으로 가함으로써, 향후 네일 구조체에 가해지는 인장력에 대한 추가의 저항력을 확보하게 된다(S570).

한편, 도 1에서의 본 발명의 제1 실시예에 따른 네일 구조체의 시공 과정에 있어서는, 전술한 S550 단계에서의 강연선(370)에 대한 긴장 작업은 구비되지 않을 수 있을 것이다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 통형 본체부, 100-1: 하부 구조체,
100-2: 상부 구조체, 110: 인발 저항 돌기,
120: 결합부, 130: 상부 경사면,
150: 하부 경사면, 170: 걸림턱,
190: 절개부, 200: 하부 확개 부재,
300: 지지 부재, 350: 체결 부재,
370: 강연선, 400: 상부 확개 부재.

Claims (3)

1. 천공홀에 삽입 설치되는 통형 본체부(100); 및
   상기 통형 본체부(100)의 내부에 설치되며, 상기 통형 본체부(100)의 하부를 확개시키는 하부 확개 부재(200)
   를 포함하며,
   상기 통형 본체부(100)는 하부 내측면에 경사면이 구비되고,
   상기 하부 확개 부재(200)는 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 하부로 이동하며 상기 통형 본체부(100)의 하부를 확개시키며,
   상기 하부 확개 부재(200)가 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 하부로 이동하도록, 상기 하부 확개 부재(200)를 가압하는 지지 부재(300)를 더 포함하고,
   상기 지지 부재(300)에는 상기 통형 본체부(100)의 상부를 확개시키는 상부 확개 부재(400)가 설치되며,
   상기 통형 본체부(100)는 상부 내측면에 경사면이 구비되고, 상기 상부 확개 부재(400)는 상기 경사면을 따라 상기 통형 본체부(100)의 상부로 이동하며 상기 통형 본체부(100)의 상부를 확개시키는 것인 네일 구조체.
   
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