KR101867340B1 - 연약지반용 어스 앵커 조립체 - Google Patents

연약지반용 어스 앵커 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연약지반용 어스 앵커 조립체에 관한 것으로서, 특히 갯벌 등의 연약지반에서도 구근을 용이하게 형성할 수 있는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 연약지반용 어스 앵커 조립체는, 연약지반에 천공된 삽입홀에 삽입되는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 있어서, 상기 삽입홀에 삽입되고 하부에 헤드부가 형성된 내하체와; 상기 헤드부에 결합된 인장재와; 일단이 상기 내하체에 배치되고 타단이 상기 삽입홀의 외부에 배치되어 일단을 통해 상기 삽입홀의 내부로 충진재를 공급하는 주입관과; 상기 주입관의 일단을 감싸면서 상기 헤드부에 결합되는 망부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 주입관의 일단은 상기 망부재의 안쪽에 배치되며, 상기 주입관의 일단을 통해 공급된 상기 충진재는 일부가 상기 망부재의 내부에 존재하고 일부가 상기 망부재를 통과하여 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.

Description

연약지반용 어스 앵커 조립체 { EARTH ANCHOR ASSEMBLY FOR SOFT GROUND }
본 발명은 연약지반용 어스 앵커 조립체에 관한 것으로서, 특히 갯벌 등의 연약지반에서도 구근을 용이하게 형성할 수 있는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 관한 것이다.
도로, 철도, 항만 등의 사회간접시설과 빌딩, 주택 등의 주거시설을 건설하기 위해 건축물의 지하층 굴착, 교량기초 굴착 및 사면 절취 등 굴착공사가 거의 모든 현장에서 수행되고 있다.
지반굴착 중 발생하는 토압을 지반의 전단강도로 충분히 저항할 수 있을 경우에는 지반에 별도의 보강이 필요없다.
지반의 전단강도가 매우 큰 암반 굴착을 예로 들면 암반 굴착시 절취면의 경사를 90도로 하여도 암반은 붕괴되지 않고 안정성을 확보하고 있다.
그러나 지반의 전단강도가 낮은 연약지반을 90도로 굴착할 경우 굴착지반은 붕괴가 발생하므로 굴착지반의 안정성을 확보하기 위해서는 별도의 보강공법이 필요하다.
굴착 중 지반보강 공법으로는 어스 앵커(그라운드 앵커)와 쏘일네일링이 가장 널리 사용되고 있다.
어스 앵커는 가설 토류벽이나 지반 등의 일시적인 보강공법, 비탈면의 붕괴방지 및 안정 공법, 구조물의 안정 등을 위해 다양한 용도로 사용되며, 단기간에 사용되는 가설앵커 및 장기간 사용되는 영구앵커로 대별된다.
위와 같은 어스 앵커를 이용하는 경우, 어스 앵커체 만으로도 충분한 크기의 구근을 형성하여 지반을 지지하나, 사질토나 점성토와 같은 연약지반의 경우에는 어스 앵커체 만으로는 충분한 지지력이 확보하기 어려운 경우가 있었다.
따라서, 연약지반에 사용되는 앵커에는 보통 전개되어 지반에 침투되도록 하는 날개부가 장착되어 있다.
그러나, 갯벌 등과 같이 지반이 매우 약한 곳의 경우에는, 구근을 형성하기 위해 주입되는 충진재가 그 자리에 존재하지 못하고 지반 안으로 이동하여 유실되는 문제가 발생되고 있고, 이로 인해 많은 양의 충진재를 공급하여야 하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0126995호 대한민국 공개특허 제10-2013-0069169호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 갯벌 등의 연약지반에서도 공급되는 충진재가 유실되는 것을 최소화하여 강하고 견고하면서 충분한 크기를 갖는 구근을 형성할 수 있는 연약지반용 어스 앵커 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 연약지반용 어스 앵커 조립체는, 연약지반에 천공된 삽입홀에 삽입되는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 있어서, 상기 삽입홀에 삽입되고 하부에 헤드부가 형성된 내하체와; 상기 헤드부에 결합된 인장재와; 일단이 상기 내하체에 배치되고 타단이 상기 삽입홀의 외부에 배치되어 일단을 통해 상기 삽입홀의 내부로 충진재를 공급하는 주입관과; 상기 주입관의 일단을 감싸면서 상기 헤드부에 결합되는 망부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 주입관의 일단은 상기 망부재의 안쪽에 배치되며, 상기 주입관의 일단을 통해 공급된 상기 충진재는 일부가 상기 망부재의 내부에 존재하고 일부가 상기 망부재를 통과하여 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.
상기 망부재는 하단이 상기 헤드부에 고정결합되고 상단이 상기 내하체에 탈착 가능하게 결합되되, 상기 망부재의 상단은 상기 주입관을 통해 공급되는 상기 충진재의 배출압력에 의해 상기 내하체로부터 분리되어 전개된다.
상기 내하체는 상기 헤드부에 결합되어 전개되는 날개부를 포함하여 이루어지되, 상기 날개부가 접철된 상태에서 상기 망부재는 상기 날개부를 감싸면서 결합된다.
상기 망부재는 하단이 상기 헤드부에 고정결합되고 상단이 상기 내하체에 탈착 가능하게 결합되되, 접철된 상기 날개부의 전개시 상기 망부재의 상단은 상기 내하체로부터 분리되어 전개된다.
상기 내하체의 상부에 형성되어 내부에 외부에서 공급되는 충진재가 충진되어 확장되는 패커를 더 포함하여 이루어지되, 상기 망부재는 상기 패커보다 하부에 위치한다.
상기 망부재는 철망으로 이루어짐이 바람직하다.
상기 망부재는 상기 날개부 및 헤드부를 감싸면서 결합되는 제1망과 제2망으로 이루어지되, 외력에 의해 상기 제1망의 상부와 상기 제2망의 상부는 서로 다른 방향으로 전개된다.
또는, 상기 망부재는, 상하방향으로 형성된 다수개의 절개선에 의해 측단이 상호 분할되고 상기 내하체를 감싸는 상부망체와; 상호 분할된 상기 상부망체의 하부를 연결하고 상기 헤드부를 감싸면서 결합되는 하부망체;로 이루어지되, 외력에 의해 상기 상부망체는 서로 다른 방향으로 전개된다.
이때, 상기 상부망체는 상기 내하체를 적어도 1회 이상 감싸면서 결합되어 중첩되되, 상기 상부망체가 전개되지 전의 상태에서 중첩되는 상기 상부망체에 의해 상기 절개선은 상기 망부재의 내부와 외부의 연통을 차단하도록 할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 연약지반용 어스 앵커 조립체에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
망부재에 의해 갯벌 등의 연약지반에서도 공급되는 충진재가 유실되는 것을 최소화하여, 강하고 견고하면서 충분한 크기를 갖는 구근을 형성할 수 있다.
또한, 공급된 상기 충진재가 경화되어 구근을 형성할 때, 상기 망부재가 지지체 역할을 하여 보다 강하고 견고한 구근을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체의 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재를 분해한 상태의 사시도,
도 3은 도 1의 A-A선을 취하여 본 측단면구조도 및 B-B선을 취하여 본 평단면구조도,
도 4는 도 3에서 망부재가 전개된 상태의 측단면구조도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체를 삽입홀에 삽입한 상태의 측단면구조도,
도 6은 도 5에서 날개부를 전개시킨 상태의 측단면구조도,
도 7은 도 6에서 충진재를 충진한 상태의 측단면구조도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재를 분해한 상태의 사시도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재가 전개되기 전과 후의 평단면구조도,
도 10은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재가 전개되기 전과 후의 평단면구조도.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재를 분해한 상태의 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선을 취하여 본 측단면구조도 및 B-B선을 취하여 본 평단면구조도이고, 도 4는 도 3에서 망부재가 전개된 상태의 단면구조도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체를 삽입홀에 삽입한 상태의 측단면구조도이고, 도 6은 도 5에서 날개부를 전개시킨 상태의 측단면구조도이며, 도 7은 도 6에서 충진재를 충진한 상태의 측단면구조도이다.
본 발명은 갯벌, 진흙, 모래, 바닷가 등의 연약지반에 천공된 삽입홀(60)에 삽입되는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 관한 것으로써, 내하체(10)와, 인장재(20)와, 주입관(30)과, 망부재(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 내하체(10)는 상기 삽입홀(60)에 삽입되고, 하부에 헤드부(11)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 내하체(10)는 상기 헤드부(11)에 결합되어 전개되는 날개부(12)를 포함하여 이루어진다.
상기 내하체(10)를 상기 삽입홀(60)에 삽입할 때 상기 날개부(12)는 접혀 있다가, 상기 삽입홀(60)에 삽입된 후 외력 등에 의해 상기 날개부(12)는 전개되면서 상기 삽입홀(60)이 형성된 지반에 침투하게 된다.
상기 날개부(12)가 접히거나 전개되는 구조는 종래의 공지된 기술을 이용하면 충분하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 인장재(20)는 강선 등으로 이루어지고, 상기 헤드부(11)에 결합되어 있다.
본 실시예에서 상기 인장재(20)는 일단이 상기 삽입홀(60)의 외부에 배치되고 타단이 상기 헤드부(11)에 결합되어 있지만, 경우에 따라 상기 인장재(20)는 중간부분이 상기 헤드부(11)를 감싸면서 'U'자 형상을 이루어 일단과 타단이 상기 삽입홀(60)의 외부에 배치되도록 할 수도 있다.
이러한 상기 헤드부(11), 날개부(12) 및 인장재(20)의 형상 및 구조는 종래의 공지된 구조를 이용하면 충분한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
경우에 따라 상기 날개부(12)없이 이루어질 수도 있다.
상기 주입관(30)은 일단이 상기 내하체(10)에 배치되고 타단이 상기 삽입홀(60)의 외부에 배치되어 일단을 통해 상기 삽입홀(60)의 내부로 충진재(콘크리트, 몰탈 등)를 공급한다.
상기 망부재(40)는 상기 주입관(30)의 일단을 감싸면서 상기 헤드부(11)에 결합된다.
이러한 상기 망부재(40)는 다수개의 기공이 형성된 메쉬타입으로 이루어지고, 일예로 철망 등으로 이루어진다.
상기 망부재(40)는 상기 날개부(12)가 상기 헤드부(11)에 접철된 상태에서 상기 날개부(12)를 감싸면서 상기 헤드부(11)에 결합된다.
보다 구체적으로 상기 망부재(40)는 하단이 상기 헤드부(11)에 고정결합되고, 상단이 상기 내하체(10)에 탈착 가능하게 결합된다.
본 실시예에서 상기 망부재(40)는 상기 헤드부(11)에 테이프 등에 의해 감겨 고정결합되어 있지만 다른 다양한 수단에 의해 고정결합시킬 수 있다.
그리고, 상기 망부재(40)의 상단은 상기 내하체(10)의 상부에 형성된 패커(50)의 하부에 결합되는데, 이때 상기 망부재(40)의 상단은 테이프 등으로 약하게 결합되어 외력에 의해 탈착될 수 있게 결합되도록 한다.
물론 경우에 따라 상기 망부재(40)는 상기 패커(50)가 아닌 상기 내하체(10)의 상부에 결합될 수도 있다.
따라서, 접철된 상기 날개부(12)의 전개시 탈착 가능하게 결합된 상기 망부재(40)의 상단은 상기 내하체(10) 및 패커(50)로부터 분리되면서 전개되게 된다.
그리고, 상기 내하체(10)에 배치된 상기 주입관(30)의 일단은 상기 망부재(40)의 안쪽에 배치되어, 상기 주입관(30)을 통해 공급되는 충진재가 상기 망부재(40)의 안쪽으로 배출되도록 한다.
본 실시예에서 상기 망부재(40)는 상기 날개부(12) 및 헤드부(11)를 감싸면서 결합되는 제1망(41)과 제2망(42)으로 이루어진다.
상기 제1망(41)과 제2망(42)은 서로 분리된 상태에서 상기 날개부(12) 및 헤드부(11)의 외곽을 감싸면서 일부가 중첩되어 결합된다.
따라서, 상기 날개부(12)의 전개시 상기 날개부(12)에 의해 상기 제1망(41)의 상부와 상기 제2망(42)의 상부는 서로 다른 방향으로 전개되게 된다.
경우에 따라 상기 제1망(41)과 제2망(42)은 다수개로 분할되어 이루어질 수도 있다.
본 발명은 상기 내하체(10)의 상부에 형성되어 내부에 외부에서 공급되는 충진재가 충진되어 확장됨으로써, 삽입홀(60)의 내측벽에 밀착되는 패커(50)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 망부재(40)는 상기 패커(50)보다 하부에 위치하도록 한다.
만일, 상기 날개부(12)가 없는 경우에 상기 망부재(40)는 전개되지 않는 구조로 될 수도 있고, 상기 주입관(30)을 통해 공급되는 충진재의 배출압력에 의해 상기 망부재(40)가 전개될 수도 있다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.
먼저, 연약지반에 중공케이싱(미도시)을 삽입하여 삽입홀(60)을 형성한 후, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 망부재(40)가 장착된 본 발명의 어스 앵커 조립체를 상기 삽입홀(60)에 삽입 배치한다.
그 후 상기 중공케이싱을 제거하고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 날개부(12)를 전개시켜 상기 날개부(12)가 상기 삽입홀(60)의 형성된 지반을 뚫고 침투하도록 한다.
이때, 상기 날개부(12)가 전개되면서 상기 망부재(40)의 상부는 외력 즉 상기 날개부(12)의 전개력에 의해 상기 내하체(10) 및/또는 패커(50)로부터 분리되면서 전개되어, 상기 날개부(12)와 함께 일부가 상기 지반으로 침투되게 된다.
그 후 상기 날개부(12)가 상기 지반에서 보다 잘 전개되어 침투되도록 하기 위해, 필요에 따라 어스 앵커 조립체를 외부에서 약간 잡아당길 수도 있다.
이러한 상태에서 도 7에 도시된 바와 같이 상기 패커(50)에 충진재를 공급하고, 상기 주입관(30)을 이용하여 상기 헤드부(11)가 배치된 상기 삽입홀(60)의 하부에 충진재를 공급한다.
그러면, 상기 주입관(30)의 일단을 통해 공급된 상기 충진재는 일부가 상기 망부재(40)의 내부에 존재하고 일부가 상기 망부재(40)를 통과하여 외부로 유출되게 된다.
상기 날개부(12)가 없는 경우에 상기 망부재(40)는 상기 주입관(30)을 통해 공급되는 상기 충진재의 배출압력에 의해 상기 내하체(10)로부터 분리되어 전개될 수 있다.
또한, 상기 망부재(40)의 전개 없이 그 내부에 상기 충진재를 공급하고, 일부가 상기 망부재(40)를 통해 외부로 배출될 수도 있다.
상기 주입관(30)의 일단을 통해 공급된 충진재는 상기 망부재(40)에 의해 일부가 상기 망부재(40)의 내부에 그대로 존재하게 되는바, 갯벌 등의 연약지반에서도 충진재 전체가 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 망부재(40)에 의해 외부에서 많은 양의 갯벌이 상기 망부재(40)의 내부로 유입되는 것이 차단되는바, 많은 양의 갯벌이 상기 충진재가 배출되는 상기 주입관(30)의 일단을 막아 충진재가 배출되지 못하게 막는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 공급된 상기 충진재가 경화되어 구근을 형성할 때, 상기 망부재(40)가 지지체 역할을 하여 보다 강하고 견고한 구근을 형성할 수 있다.
위와 같이 본 발명은 갯벌 등의 연약지반에서도 강하고 견고하며 충분히 큰 구근을 형성하고, 어스 앵커를 지반의 내부에 고정시킬 수 있다.
제2실시예
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재를 분해한 상태의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재가 전개되기 전과 후의 평단면구조도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 연약지반용 어스 앵커 조립체에서 망부재가 전개되기 전과 후의 평단면구조도이다.
제2실시예는 제1실시예와 비교하여 상기 망부재(40)의 형상에 차이가 있는바, 이를 중심으로 설명한다.
상기 망부재(40)는 상부망체(43)와 하부망체(44)로 구분되어 이루어진다.
상기 상부망체(43)는 상하방향으로 형성된 다수개의 절개선에 의해 측단이 상호 분할되어 있다.
상기 하부망체(44)는 상호 분할된 다수개의 상기 상부망체(43)의 하부를 연결한다.
즉, 상기 망부재(40)를 전개한 상태에서 상기 망부재(40)의 상부 중 일부에 상기 절개선을 형성하고, 상기 절개선에 형성된 부위가 상기 상부망체(43)가 되고 절개선이 형성되지 않은 부위가 상기 하부망체(44)가 된다.
이때, 상기 상부망체(43)는 상기 내하체(10)부를 감싸면서 결합되고, 상기 하부망체(44)는 상기 헤드부(11)를 감싸면서 결합된다.
본 실시예와 같이 상기 날개부(12)를 형성한 경우 상기 상부망체(43)는 상기 날개부(12)를 감싸면서 결합되도록 한다.
따라서, 상기 날개부(12)의 전개시 도 9에 도시된 바와 같이 상기 날개부(12)에 의해 상기 상부망체(43)는 서로 다른 방향으로 전개되게 된다.
한편, 상기 상부망체(43)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 내하부체 구체적으로 상기 날개부(12)를 적어도 1회 이상 감싸면서 중첩되게 결합될 수도 있다.
이러한 구조에서는, 상기 날개부(12)가 접철된 상태에서 중첩되는 상기 상부망체(43)에 의해 상기 절개선은 상기 망부재(40)의 내부와 외부의 연통을 차단하게 된다.
따라서, 상기 날개부(12)가 전개되기 전에 상기 절개선을 통해 외부의 이물질이 상기 망부재(40)의 내부로 용이하게 유입되는 것을 차단할 수 있고, 전개 후에는 상부망체(43)가 서로 인접하게 연결되어 강하고 견고한 구근을 형성하도록 할 수 있다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명인 연약지반용 어스 앵커 조립체는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 내하체, 11 : 헤드부, 12 : 날개부,
20 : 인장재,
30 : 주입관,
40 : 망부재, 41 : 제1망, 42 : 제2망, 43 : 상부망체, 44 : 하부망체,
50 : 패커,
60 : 삽입홀,

Claims (9)

  1. 연약지반에 천공된 삽입홀에 삽입되는 연약지반용 어스 앵커 조립체에 있어서,
    상기 삽입홀에 삽입되고 하부에 헤드부가 형성되며 상기 헤드부에 결합되어 전개되는 날개부를 포함하여 이루어진 내하체와;
    상기 헤드부에 결합된 인장재와;
    일단이 상기 내하체에 배치되고 타단이 상기 삽입홀의 외부에 배치되어 일단을 통해 상기 삽입홀의 내부로 충진재를 공급하는 주입관과;
    상기 날개부가 접철된 상태에서 상기 날개부 및 주입관의 일단을 감싸면서 상기 헤드부에 결합되고, 다수개의 기공이 형성된 메쉬타입의 망부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 망부재는 하단이 상기 헤드부에 고정결합되고 상단이 상기 내하체에 탈착 가능하게 결합되며,
    내부에 접철되어 배치된 상기 날개부의 전개시 상기 망부재의 상단은 상기 내하체로부터 분리되면서 상기 날개부와 함께 외측방향으로 전개되고,
    상기 주입관의 일단을 통해 상기 망부재의 안쪽으로 공급된 상기 충진재는 일부가 상기 망부재의 안쪽에 존재하고 일부가 상기 망부재를 통과하여 바깥쪽인 삽입홀로 유출되어, 상기 충진재가 전개된 상기 망부재의 안쪽과 바깥쪽에 공존하는 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 내하체의 상부에 형성되어 내부에 외부에서 공급되는 충진재가 충진되어 확장되는 패커;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 망부재는 상기 패커보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
  6. 청구항1에 있어서,
    상기 망부재는 철망으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
  7. 청구항1에 있어서,
    상기 망부재는 상기 날개부 및 헤드부를 감싸면서 결합되는 제1망과 제2망으로 이루어지되,
    외력에 의해 상기 제1망의 상부와 상기 제2망의 상부는 서로 다른 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
  8. 청구항1에 있어서,
    상기 망부재는,
    상하방향으로 형성된 다수개의 절개선에 의해 측단이 상호 분할되고 상기 내하체를 감싸는 상부망체와;
    상호 분할된 상기 상부망체의 하부를 연결하고 상기 헤드부를 감싸면서 결합되는 하부망체;로 이루어지되,
    외력에 의해 상기 상부망체는 서로 다른 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
  9. 청구항8에 있어서,
    상기 상부망체는 상기 내하체를 적어도 1회 이상 감싸면서 결합되어 중첩되되,
    상기 상부망체가 전개되지 전의 상태에서 중첩되는 상기 상부망체에 의해 상기 절개선은 상기 망부재의 내부와 외부의 연통을 차단하는 것을 특징으로 하는 연약지반용 어스 앵커 조립체.
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