KR101929420B1 - 확장형 영구 앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확장형 영구 앵커에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 구조물과 지반을 결합하는 정착체의 선단 압착구에 조립 설치되며, 영구 앵커의 강연선의 인장 강도를 증가시키는 과정에서 정착체의 구간을 늘리지 않고도 그라우트와의 결합력을 증대시킴과 아울러 저항을 늘려서 넓힘으로써 확장편이 움직이지 못하도록 하고 더하여 강연선의 인발 저항과 인장강도를 정착체에 전달을 증가시킬 수 있도록 한 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단;이 포함됨을 특징으로 하는 확장형 영구 앵커를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선의 하중을 견딜 수 있도록 구성한 것이고, 이로 인해 앵커의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

확장형 영구 앵커{Expandable permanent anchor}

본 발명의 실시예는 확장형 영구 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선의 하중을 견딜 수 있도록 구성한 것이고, 이로 인해 앵커의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 앵커(anchor)는 지반 속에 인장재(예: PC강봉, PC강선, 스트랜드 등)를 타설하고, 이것을 긴장함으로써 구조물로부터의 하중을 지반에 전하는 구조체를 말한다.

한편, 일반적으로 PC강연선, 강봉, 철근, 강선 등의 인장재를 이용한 지반보강공사에는 천공장비를 이용한 천공이 이루어지는데, 이에 따른 천공경은 설계에서 요구하는 하중을 만족하고자 지층조건, 천공방법, 천공장비 등을 고려하여 정해지며, 여기에 어떠한 제품을 사용하는가에 따라 천공경이 정해지게 된다.

천공을 통한 지반보강공사는 통상적으로 천공, 그라우팅, 가시설 또는 구조물 설치, 긴장 및 정착의 순서로 이루어진다.

이때, 인장재를 이용한 제품은 천공경의 중심에 위치하여 그라우트재에 균일하게 싸여서 양생되어야 시공 시점부터 시공 완료 후까지 설계에서 요구하는 하중을 얻고, 유지하는데 문제가 없게 된다.

특히, 연약지반에서는 하중확보를 위하여 여러 가지 방안이 사용되고 있으며, 이 중 앵커 시공의 경우에는 앵커체의 정착장 부위를 패커 천으로 감싸서 그라우트재를 충진하여 천공경을 확보하는데, 이때도 패커 천의 내부에 있는 앵커체는 패커 천을 사이에 두고 지면에 닿아 있는 상황이 되어 하중확보가 불리한 경우가 많기 때문에 패커 천 내부에서도 앵커체에 편심이 생기지 않도록 유지하는 것이 필요하다.

이를 위해 여러 가지 방법과 부속 자재가 이용되고 설치된다.

예를 들면 하중 전달과는 상관없이 인장재와는 별개로 인장재 외부에 플라스틱, 고무 등으로 이루어진 사출물을 일정 간격으로 설치하는 경우가 있고, 인장재와 일체화하여 하중 전달을 하는 주물, 다이캐스팅 등으로 이루어진 내하체를 천공경에 맞게 여러 가지 크기로 구비하는 방법이 있다.

이때, 하중 전달과는 상관없이 인장재와는 별개로 인장재 외부에 플라스틱, 고무 등으로 이루어진 사출물을 일정 간격으로 설치하는 경우는 천공각도, 지층조건에 따라 인장재 자체의 무게를 지탱하지 못하여 편심이 생기는 경우가 많고, 통상적으로 인장재를 여러 개 사용할 때 정렬하는 의미로 이용되고 있다.

인장재와 일체화하여 하중 전달을 하는 주물, 다이캐스팅 등으로 이루어진 내하체를 천공경에 맞게 여러 가지 크기로 구비하는 방법은 제품화하기 위해 금형비 등의 비용이 많이 발생하여 경제성이 없는 단점이 있었다.

특히 상기 종래 앵커 기술은 다음과 같은 문제점이 발생 되었다.

즉, 도 1 에 도시된 바와 같이 종래 1860 메가파스칼(㎫)(A구간) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)(A+B구간)이나 2400 메가파스칼(㎫)(A+B+C구간) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘려야 하는 커다란 문제점이 발생되었다.

또한 상기 종래 기술은 구조상 정착체 구간을 늘리기 어려울 뿐만 아니라 설사 늘린다고 하여도 강연선의 하중을 견딜만한 강도를 갖지 못하는 커다란 문제점이 발생되었다.

그리고 상기 종래 기술은 강연선의 하중을 견딜만한 강도를 갖기 위해서는 앵커의 길이가 길어져야 하나, 그렇게 되면 설치 및 조립이 용이하지 못하다는 커다란 문제점도 발생 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 아래와 같은 선행기술문헌이 개발되었으나, 여전히 상기한 종래 기술의 문제점을 일거에 해결하지 못하는 커다란 문제점이 발생 되었다.

대한민국 등록특허공보 제1442760호(2014. 09. 15)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제1557651호(2015. 09. 30)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제1302143호(2013. 08. 26)가 등록된바 있다. 대한민국 등록특허공보 제1360731호(2014. 02. 03)가 등록된바 있다. 대한민국 공개특허공보 제2010-0121867호(2010. 11. 19)가 공개된바 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단에 확장편과 다리 그리고 하우징과 구멍 및 압착구가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선의 하중을 견딜 수 있도록 구성한 것이고, 제3목적은 강연선을 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우에도 앵커의 길이를 길게 하지 않아도 되므로 현장 조립이 용이하다는 장점이 있도록 한 것이며, 제4목적은 주변지반을 가압하여 발생하는 마찰력과 지압력의 상승효과로 앵커체의 천공길이 및 천공경 축소가 가능하여 공사비를 대폭 절감시킬 수 있도록 한 것이고, 제5목적은 앵커의 운반 및 파손 그리고 간섭이 없도록 하여 작업 효율성을 증대시킬 수 있도록 한 것이고, 제6목적은 그라우트와의 결합력이 증대되어 인장강도를 증가시킬 수 있도록 한 것이며, 제7목적은 이로 인해 앵커의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 확장형 영구 앵커를 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 구조물과 지반을 결합하는 정착체의 선단 압착구에 조립 설치되며, 영구 앵커의 강연선의 인장 강도를 증가시키는 과정에서 정착체의 구간을 늘리지 않고도 그라우트와의 결합력을 증대시킴과 아울러 저항을 늘려서 넓힘으로써 확장편이 움직이지 못하도록 하고 더하여 강연선의 인발 저항과 인장강도를 정착체에 전달을 증가시킬 수 있도록 한 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단;이 포함됨을 특징으로 하는 확장형 영구 앵커를 제공한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단에 확장편과 다리 그리고 하우징과 구멍 및 압착구가 구비되도록 한 것이다.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선의 하중을 견딜 수 있도록 구성한 것이다.

또한 본 발명은 강연선을 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우에도 앵커의 길이를 길게 하지 않아도 되므로 현장 조립이 용이하다는 장점이 있도록 한 것이다.

그리고 본 발명은 주변지반을 가압하여 발생하는 마찰력과 지압력의 상승효과로 앵커체의 천공길이 및 천공경 축소가 가능하여 공사비를 대폭 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

아울러 본 발명은 앵커의 운반 및 파손 그리고 간섭이 없도록 하여 작업 효율성을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

더하여 본 발명은 그라우트와의 결합력이 증대되어 인장강도를 증가시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기한 효과로 인해 앵커의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 영구 앵커의 설치 상태도.
도 2 는 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 분해 사시도.
도 3 은 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 결합상태 사시도.
도 4 는 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 설치 상태도.
도 5 는 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 요부 확대 단면도.

본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커는 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

먼저, 본 발명은 구조물과 지반을 결합하는 정착체(30)의 선단 압착구(20)에 조립 설치되며, 영구 앵커의 강연선(40)의 인장 강도를 증가시키는 과정에서 정착체의 구간을 늘리지 않고도 그라우트와의 결합력을 증대시킴과 아울러 저항을 늘려서 넓힘으로써 확장편(11)이 움직이지 못하도록 하고 더하여 강연선(40)의 인발 저항과 인장강도를 정착체에 전달을 증가시킬 수 있도록 한 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단(10)이 포함됨을 특징으로 하는 확장형 영구 앵커를 제공한다.

이때 본 발명에 적용된 상기 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단(10)은 다음과 같이 구성된다.

즉, 본 발명은 상기 압착구(20)의 선단에 일체로 형성되는 수나사부(21)가 구비된다.

그리고 본 발명은 상기 수나사부(21)에 체결되게 내부에 암나사공(17)이 형성되고, 확장편(11)의 다리(13)가 끼워질 수 있도록 복수개의 구멍(16)이 형성된 하우징(15)이 구비된다.

이때 상기 하우징(15)의 외관은 원통형은 물론 삼각, 사각, 다각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명은 복수개의 구멍(16)에 확장편(11)의 다리(13)가 조립 설치되고, 그라우트와의 결합력이 증대되어 강연선의 인장강도를 증가시킬 수 있도록 한 확장편(11)이 구비된다.

이때 상기 본 발명에 적용된 확장편(11)은 천공 출구쪽으로 저항을 받을 수 있도록 천공의 출구쪽 방향으로 경사지게 형성함이 바람직하다.

상기 확장편(11)의 경사지 각도는 저항을 받도록 약 30~40도로 경사지게 형성됨이 바람직하다.

그리고 상기 본 발명에 적용된 확장편(11)에는 수나사부(21)의 결합시 확장편(11)이 밀려 들어가기 쉽도록 곡면부(12)가 형성됨이 바람직하다.

마지막으로 상기 본 발명에 적용된 확장편(11)은 하우징(15)에 2열 이상으로 형성함은 물론 가로 방향 또는 세로방향으로 조립 설치할 수 있음은 물론이다.

도면상 미 설명부호 50은 지압판이고, 51은 헤드이고, 52는 인장웨지이고, 53은 캡이다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 확장형 영구 앵커의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선의 하중을 견딜 수 있도록 구성한 것이다.

이를 위해 본 발명에 적용된 도 2 는 확장형 영구 앵커의 분해 사시도를 나타낸 것으로, 압착구와 하우징 및 확장편이 상호 분리된 상태를 나타낸 것이다.

또한 도 3 은 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 결합상태 사시도를 나타낸 것으로, 압착구와 하우징 및 확장편이 상호 결합된 상태를 나타낸 것이다.

그리고 도 4 는 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 설치 상태도를 나타낸 것으로, 천공 안쪽에 확장형 영구 앵커를 설치한 상태를 나타낸 것이다.

마지막으로 도 5 는 본 발명에 적용된 확장형 영구 앵커의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

상기한 본 발명의 작용효과를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 도 2 와 같은 상태에서 하우징(15)의 구멍(16)에 확장편(11)의 다리(13)를 삽입한다. 본 발명의 하우징(15)에는 확장편(11)의 다리(13)가 삽입되고 압착구(20)의 선단에 형성된 수나사부(21)가 삽입된 다리(13)를 밀어서 확장편(11)이 천공 출구의 반대방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 구멍(16)이 복수개 형성된다.

이때 본 발명은 상기 다리(13)의 선단을 먼저 구멍(16)에 삽입한 후 회전시키면서 확장편(11)을 구멍(16)에 끼우게 된다.

본 발명은 상기와 같은 방법으로 복수개의 확장편(11)을 하우징(15)의 구멍(16)에 끼워 조립 설치하게 된다.

이후 본 발명은 압착구(20)의 선단에 구비된 수나사부(21)를 하우징(15)의 암나사공(17)에 체결한다.

상기 수나사부(21)가 암나사공(15)에 나사 체결된 상태로 계속 진입하게 되면 수나사부(21)의 선단이 확장편(11)을 밀어서 전진시키게 된다.

상기와 같이 확장편(11)이 밀려서 전진하게 되면 구멍(16)의 끝단에 걸려 더 이상 전진하지 못하게 되고 이러한 상태에서 확장편(11)은 완전히 고정시키게 된다.

특히 본 발명은 확장편(11)에 곡면부(12)가 형성되어서 수나사부(21)가 구멍(16)에 삽입된 다리(13)를 밀어서 확장편(11)이 천공 출구의 반대 방향으로 구멍(16)의 끝단까지 전진 이동시켜 밀려 들어가기 쉽도록 하는 효과를 제공하게 된다.

그리고 본 발명에 적용된 상기 확장편(11)은 천공 출구쪽으로 저항을 받을 수 있도록 천공의 출구쪽 방향으로 경사지게 형성되는 것으로, 저항을 늘려서 넓히게 됨은 물론 움직이지 못하도록 고정시키는 효과를 제공하게 된다.

한편, 본 발명은 상기와 같이 하우징(15)과 확장편(11)이 조립 설치되면 천공에 삽입하여 도 4 와 같은 상태를 유지하게 되고, 이후 그라우트를 삽입하여 양생시키면서 지압판(50)과 헤드(51) 그리고 인장웨이(52)와 캡(53)을 조립 설치하여 마무리하게 된다.

상기한 본 발명 확장형 영구 앵커는 종래 1860 메가파스칼(㎫) 강도의 강연선을 2160 메가파스칼(㎫)이나 2400 메가파스칼(㎫) 또는 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우 정착체(30)의 구간을 늘리지 않고도 확장형 영구 앵커를 이용하여 강연선(40)의 하중을 견딜 수 있도록 한 것이다.

그리고 본 발명은 상기 강연선(40)을 2400 메가파스칼(㎫) 이상의 강도로 증가시킬 경우에도 앵커의 길이를 길게 하지 않아도 되므로 현장 조립이 용이하다는 장점이 있도록 한 것이다.

특히 본 발명 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단(10)은 주변지반을 가압하여 발생하는 마찰력과 지압력의 상승효과로 앵커체의 천공길이 및 천공경 축소가 가능하여 공사비를 대폭 절감시킬 수 있도록 한 것이다.

아울러 본 발명 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단(10)은 현장에서 조립 설치할 수 있도록 하여 앵커의 운반 및 파손 그리고 간섭이 없도록 하여 작업 효율성을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

마지막으로 본 발명은 확장편(11)이 그라우트와의 결합력이 증대되어 인장강도를 증가시킬 수 있도록 한 효과를 제공하게 된다.

본 발명 확장형 영구 앵커의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단
11: 확장편
13: 다리
15: 하우징
16: 구멍
20: 압착구
30: 정착체

Claims (4)

1. 구조물과 지반을 결합하는 정착체의 선단 압착구에 조립 설치되며, 영구 앵커의 강연선의 인장 강도를 증가시키는 과정에서 정착체의 구간을 늘리지 않고도 그라우트와의 결합력을 증대시킴과 아울러 저항을 늘려서 넓힘으로써 확장편이 움직이지 못하도록 하고 더하여 강연선의 인발 저항과 인장강도를 정착체에 전달을 증가시킬 수 있도록 한 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단;이 포함되되,
   상기 강연선 강도를 정착체에 확장하는 수단은,
   압착구의 선단에 일체로 형성되는 수나사부;
   상기 수나사부에 체결되게 내부에 암나사공이 형성되고, 확장편의 다리가 삽입되고 압착구의 선단에 형성된 상기 수나사부가 삽입된 상기 다리를 밀어서 확장편이 천공 출구의 반대방향으로 끝단까지 이동할 수 있도록 안내하는 복수개의 구멍을 구비한 하우징; 및
   복수개의 구멍에 확장편의 다리가 조립 설치되고, 그라우트와의 결합력이 증대되어 강연선의 인장강도를 증가시킬 수 있도록 한 확장편;이 포함되고, 아울러
   상기 확장편은 천공 출구쪽으로 저항을 받을 수 있도록 천공의 출구쪽 방향으로 30~40도로 경사지게 형성되고, 상기 수나사부가 상기 구멍에 삽입된 상기 다리를 밀어서 확장편이 천공 출구의 반대 방향으로 상기 구멍의 끝단까지 밀려 들어가기 쉽도록 곡면부가 형성됨을 특징으로 하는 확장형 영구 앵커.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1 에 있어서,
   상기 확장편은,
   하우징에 2열 이상으로 형성함은 물론 가로 방향 또는 세로방향으로 조립 설치함을 특징으로 하는 확장형 영구 앵커.

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