KR101974397B1

KR101974397B1 - 파형관 보강 앵커 구조

Info

Publication number: KR101974397B1
Application number: KR1020180074562A
Authority: KR
Inventors: 이인귀
Original assignee: 이인귀
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-05-02

Abstract

본 발명은 본 발명은 파형관 보강 앵커 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 종래의 파형관 구조를 개선하여 에폭시 주입 고정과 소켓 용접을 생략하여 생산성 증대 및 비용 절감을 할 수 있고, 파형관의 후단이 개방(Open)된 상태에서 시멘트를 주입하여 그라우트의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.
이는 강연선 또는 강봉이 체결된 정착구를 갖는 그라운드 앵커에 있어서, 정착구의 선단 외주면에 나사산이 형성돤 헤드를 구비하고, 전면 중앙에 구멍이 형성된 앤드캡을 관통하며 헤드의 외주면이 걸치며 나사산이 돌출되도록 설치하고, 내면에 나사산이 형성된 연결 소켓은 헤드의 나사산에 체결하여 앤드캡과 고정되고, 앤드캡은 파형관의 내부에 삽입 설치하며 파형관의 후단은 개방된 상태가 되도록 하고, 상기 파형관 내부 선단부 쪽에 주입 호스가 위치하며, 후단부 쪽에 보강주입용 호스가 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

파형관 보강 앵커 구조{Structure of reinforcing anchor for corrugated pipe type}

본 발명은 파형관 보강 앵커 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 종래의 파형관 구조를 개선하여 에폭시 주입 고정과 소켓 용접을 생략하여 생산성 증대 및 비용 절감을 할 수 있고, 파형관의 후단이 개방(Open)된 상태에서 시멘트를 주입하여 그라우트의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

그라운드앵커 공법을 적용할 때 해안가, 매립지 등 연약 지반이나 지하수 흐름이 있는 지층, 중간에 동공이 있거나 자갈층으로 이루어져 시멘트 유실이 많은 지반에서 시멘트와 지반과의 마찰력 및 시멘트와 인장재의 부착력이 낮아 앵커력 확보에 많은 어려움이 있다.

이를 극복하기 위해 천공방법 중 정착지반을 확공하는 방법이 있으나, 천공작업의 복잡함, 천공비용의 증대, 천공시간 지연 등의 단점이 있다.

이외에도 천공작업 중 자갈층이나 단단한 지층을 만날 경우 확공 비트가 손상되어 천공작업이 불가능해지는 경우가 종종 발생한다.

또한, 앵커체에는 토목섬유, 천으로 만들어진 패커(팩)를 씌우는 방법이 있으며, 통상 앵커 정착부에 설치되는 패커(팩)는 주입시 충분한 시멘트량이 충진되면서 주입 압력에 의해 부풀면서 지반과 밀착되어 구근이 형성되어야 하는데, 주입 압력을 견딜수 있도록 하기위한 패커(팩)의 선단과 후단의 밀봉작업이 어렵고, 제작 및 현장에서의 취급시 패커(팩) 손상 등의 이유로 자재 및 시공 품질에 대한 어려움이 많아 앵커력 확보가 불규칙한 단점이 있다.

패커(팩)을 사용하는 앵커 공사의 경우에는,

1. 케이싱+물주입(스위벨을 통한) 천공

2. 패커(팩)앵커 삽입

3. 주입호스를 통한 케이싱내 주입(1차)

4. 정착장부 케이싱 인발

5. 주입호스를 통한 패커(팩) 주입(2차)

- 확인호스를 통한 시멘트 유출 확인 후 확인호스 꺽고

- 적정 시멘트량 주입 및 게이지를 통한 적정 압력까지 주입 후 중단

6. 자유장부 케이싱 인발

7. 주입호스를 통한 천공홀 주입(3차) - 완료

- 천공홀 입구로 토사, 물이 유출될 경우,

천공홀 입구 막음용 차수패커 설치 및 차수패커내 주입 후 7번 실시

8. 가시설 설치

9. 인장 및 정착으로 시공이 이루어진다.

상기 패커(팩) 앵커 공사 중

4. 정착장부 케이싱 인발시, 천공홀이 무너지거나 수축되면서 홀이 작아져

5. 패커(팩) 주입시 적정 시멘트량이 주입되지 못하고 중단하는 경우가 많다. 이때, 패커(팩)가 부풀지 못하고 있는 상태라 지반과의 마찰력을 기대하기 어려우므로 앵커력 확보가 어렵게 된다.

이와 같은 패커(팩)앵커의 단점을 보완하기 위해 정착부를 파형관으로 보강한 앵커가 있다.

파형관을 사용하는 앵커공법은 사면보강용, 옹벽보강용, 부력방지용 등의 영구앵커로 오래전부터 보편적이고 일반적으로 사용되었다.

일반적으로 파형관을 천공 깊이에 맞게 앵커 전체에 씌워서 사용하며, 파형관 선단부(앤드캡, 노즈콘)는 에폭시 마감을 하고, 천공면 외부까지 드러난 후단부는 개방(OPEN)된 상태로 있다.

파형관으로 보강한 앵커는 취급시 손상(파손, 찢어짐)의 위험이 거의 없고, 계산된(파형관 내경*파형관 길이) 시멘트량이 정확히 유지되어 구근형성 되므로 앵커력 확보에 유리하다.

그러나 통상적으로 지름 12.7mm PC강연선 4가닥을 사용하는 앵커는, 외경 지름 105mm, 내경 지름 80mm 파형관을 사용할 때, 이 내경에는 더블내하체(강연선2가닥용, 주물 또는 다이캐스팅) 2개가 들어가지 않으므로 싱글내하체(강연선1가닥용, 주물 또는 다이캐스팅) 4개를 사용하는데 이로 인해 내하체 추가비용이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 통상 천공작업에 사용하는 케이싱(외경 지름 133mm, 최소내경 지름 106mm)에는 외경 지름 105mm, 내경 지름 80mm 파형관을 케이싱에 넣을 수가 없어, 한단계 큰 사이즈의 케이싱(외경 지름 146mm, 최소내경 지름123mm)을 사용해야 하므로 천공비용 증가 및 케이싱 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 첨부된 도면 도 1에서 보는 바와 같이 파형관(1)의 선단부에 설치된 앤드캡(end cap)(노즈콘)(2)에 에폭시(3)로 채워서 내하체(4)와 연결된 정착구(5)와 앤드캡(2)이 고정되도록 하여 파형관(1)에서 앵커체가 빠져나오지 않게 하고 파형관(1)의 후단부는 에폭시, 우레탄, 스폰지류 등으로 밀봉(6)하여 마감한다.

상기 앤드캡(2)의 선단부에 소켓(7)을 용접하고, 소켓(7)에 서포트 바(8)를 체결하여 천공홀 내 슬라임에 파형관(1)의 선단부가 묻히지 않도록 하고 있다.

상기와 같은 파형관 구조는 제작공정상, 에폭시 사용으로 인해 일정시간의 양생과정을 거친 후 롤(Roll) 팩킹(Packing)을 해야 하므로 생산성이 낮아져 제품단가는 상승되는 단점이 있으며, 서포트바를 체결하기 위한 소켓 용접으로 생산 공정이 추가되는 단점도 있다.

또한, 상기 파형관(1)의 선단부와 후단부를 에폭시 등으로 밀봉된 상태이므로, 파형관(1)의 내부 선단부쪽으로 주입호스(9a) 1개가 들어가고, 파형관(1)의 내부 후단부쪽으로 확인호스(9b) 1개가 들어간다. 이는 파형관(1)의 내부에 시멘트가 차는 것을 천공홀 외부에서 보기 위해 확인호스(9b)가 설치된다.

상기 파형관(1)의 선단부와 후단부 양쪽을 밀봉하므로 파형관(1) 내부 골(홈)에 에어(Air)가 빠지지 않고 남아 공극이 생길 수 있고, 물과 혼합된 시멘트가 양생 수축되면서 공극이 생길 수 있으며, 외부에서 확인호스(9b)로 오버플로우하는 시멘트를 보고 시각적으로 판단하여 주입을 중단하므로 시멘트가 완전하게 차지 않을 수도 있어 그라우트 품질에 문제를 일으키는 단점이 있다.

한국 특허등록 제10-1762179호(2017.07.21.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 그 목적은 앤드캡을 나사 가공된 정착구의 헤드에 삽입 설치하고 연결 소켓으로 고정하므로 앤드캡의 고정작업이 간편하여 생산성이 증대되며, 파형관의 후단을 개방(Open)한 상태이므로 에어(Air)가 차거나, 양생 후 공극이 생길 수 없어 그라우트 품질 관리에 유리한 파형관 보강 앵커 구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 강연선 또는 강봉이 체결된 정착구를 갖는 그라운드 앵커에 있어서, 정착구의 선단 외주면에 나사산이 형성돤 헤드를 구비하고, 전면 중앙에 구멍이 형성된 앤드캡을 관통하며 헤드의 외주면이 걸치며 나사산이 돌출되도록 설치하고, 내면에 나사산이 형성된 연결 소켓은 헤드의 나사산에 체결하여 앤드캡과 고정되고, 앤드캡은 파형관의 내부에 삽입 설치하며 파형관의 후단은 개방된 상태가 되도록 하고, 상기 파형관 내부 선단부 쪽에 주입 호스가 위치하며, 후단부 쪽에 보강주입용 호스가 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래의 파형관 구조를 개선하여 에폭시 주입을 통한 고정과 소켓 용접을 생략하여 작업의 편의성, 생산선 증대, 비용 절감을 할 수 있고, 파형관의 후단이 개방(Open)된 상태이므로 에어(Air)가 차거나, 양생 후 공극이 생길 수 없어 그라우트 품질 관리에 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 파형관 내부에 정확한 시멘트량이 구근으로 형성되므로 그 자체를 하나의 내하체로 볼 수 있어, 정착구와 연결된 기존 내하체(주물, 다이캐스팅)를 없애고 정착구만 설치하거나 압축스프링이 보강된 정착구를 설치하여 내하체(주물, 다이캐스팅)가 빠진 만큼의 공간에 시멘트량을 확보할 수 있고, 파형관 크기도 줄일 수 있으므로 통상 천공작업에 사용하는 케이싱을 사용할 수 있어, 천공 비용, 케이싱 비용, 내하체 비용, 파형관 비용 절감의 효과가 있다.

도 1은 종래의 파형관 구조를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 정착구와 앤드캡과 연결 소켓의 구성을 나타낸 사시도
도 5는 도 4에 압축스프링이 추가된 구성을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 다른 구성을 나타낸 단면도
도 7~9은 본 발명의 사용 상태를 나타낸 단면도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 파형관 앵커(100)는 정착구(110)의 선단 헤드(112)에 앤드캡(120)을 체결한 후에 연결 소켓(130)을 나사 결합하므로 종래의 에폭시 주입을 통한 고정을 생략할 수 있고, 파형관(1)의 후단부에 에폭시 주입없이 개방(Open)된 상태에서 파형관의 내부에 시멘트를 주입하여 그라우트의 품질을 향상시키는 것이다.

첨부된 도면 도 2를 참조하여 파형관 보강 앵커 구조에 대해 설명한다.

파형관 보강 앵커(100) 구조는 공지된 정착구(110)와 정착구(110)의 헤드(112)에 체결되는 앤드캡(120)과, 헤드(112)에 나사 결합되어 앤드캡(120)을 고정하는 연결 소켓(130)으로 구성한다.

상기 정착구(110)는 몸체 내부에 웨찌 또는 그립이 설치되며, 웨찌 또는 그립에는 전선관(11)의 내부에 삽입되어 있는 강연선(10)이 체결된다.

첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 공지된 정착구(110)의 선단 외주면에 나사산(111)을 갖는 헤드(112)를 형성한다.

상기 앤드캡(120)은 전면 중앙에 원형의 구멍(121)을 형성하고, 파형관(1)과 동일한 형태의 주름을 가지며, 외경 지름은 파형관(1)의 지름보다 작게 형성하여, 파형관(1)의 내부에 삽입 설치되도록 한다.

상기 파형관(1)은 외경 지름 105mm, 내경 지름 80mm로 이루어져 있다.

상기 연결 소켓(130)은 금속 또는 플라스틱 재질이며 내면에 나사산(131)이 형성된 환봉 또는 원형관이며, 외부에는 걸림턱을 형성하고 내부 중간이 막힌 상태에서 양쪽에 나사산을 형성할 수도 있으며, 그 길이는 조절 가능하다.
상기 앤드캡(120)은 파형관(1)의 외부에 삽입 설치할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 정착구(110)의 후단에 압축스프링(160)을 설치하여 사용하게 되는데, 이는 기존 내하체로 인해 시멘트량이 부족해지는 것을 개선하기 위해 내하체를 없애고 사용하므로, 시멘트량을 확보함은 물론 정착구(110)에서 시멘트로 전해지는 압축력에 보강 대응하면서 내하체 비용은 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 정착구(110)의 후단에 싱글내하체(170)를 설치하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 파형관 보강 앵커의 실시 예는 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 먼저, 정착구(110)의 후단에 압축스프링(160)을 체결하고, 전선관(10)에 삽입된 강연선(11)을 체결한 정착구(110)를 밴딩 처리하여 고정한다. 기본적으로 정착구(100)는 파형관(1)의 크기에 따라 4가닥에서 8가닥까지 설치할 수 있다.

그리고 파형관(1)의 내부로 시멘트를 주입하는 주입 호스(140)와 보강주입용호스(150)도 밴딩 처리하여 고정한다.

상기 주입 호스(140)의 위치는 파형관(1)의 선단부 쪽에 위치하고, 기본적으로 보강주입용 호스(150)는 파형관(1)의 후단부 쪽에 위치하지만 중간 또는 선단부 쪽에 위치할 수 있다.

상기와 같은 정착구(110)를 파형관(1)의 내부로 삽입 설치한 후에 선단 정착구(110)의 헤드(112)에 밀폐 오링(113)을 체결하고, 헤드(112)를 앤드캡(120)의 구멍(121)으로 관통 설치한 후, 연결 소켓(130)의 한쪽을 헤드(112)에 체결하여 앤드캡(120)을 고정한다.

상기 앤드캡(120)은 파형관(1)의 내부로 삽입 설치하므로 파형관(1)의 외경 치수에 영향을 주지 않게 된다.

또한, 상기 파형관(1)의 후단부를 밀봉 처리하지 않고 개방(Open)된 상태를 유지한다.

상기 파형관(1)은 최대 외경 지름 105mm, 최소 내경 지름 65mm를 사용한다.

상기와 같이 싱글내하체를 없앨 경우 외경 지름 84.5mm, 내경 지름 65mm 파형관(1)에 압축스프링(160)이 보강된 정착구(110)(PC강연선 4가닥)를 넣을 수 있으므로, 통상 천공작업에 사용하는 케이싱(외경 지름 133mm, 최소내경 지름 106mm)을 사용할 수 있어, 천공 비용, 케이싱 비용, 파형관 비용을 절감할 수 있다. 그리고 상기 연결 소켓(130)의 전면에 서포트바(180)를 필요에 따라 고정 설치한다.

상기와 같은 파형관 보강 앵커(100)를 첨부된 도면 도 7에서 보는 바와 같이 천공홀(20) 내부로 삽입하여, 서포트바(180)가 천공홀(20)의 선단에 위치하도록 한다.

상기 파형관(1)은 정착장 구간에 위치하고, 파형관(1)의 후단부는 개방(Open)된 상태를 유지한다.

이와 같은 상태에서 주입호스(140)를 통해 시멘트를 주입하면, 앤드캡(120) 부분부터 파형관(1) 내부에 시멘트가 충진된다. 이때, 파형관(1)의 후단부가 개방되어 있어 에어(Air)가 차거나, 양생 후 공극이 생길 수 없으므로 그라우트의 품질이 우수하다.

뿐만 아니라, 기존의 싱글내하체로 인해 파형관이 커지고 시멘트량이 부족해지는 것을 개선하기 위해 정착구(110)만 설치하거나 정착구(110)에 압축스프링(160)을 설치하여 시멘트량을 확보함은 물론 정착구(110)에서 시멘트로 전해지는 압축력에 보강 대응할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 다른 실시 예를 첨부된 도면 도 8를 통해 설명하면 다음과 같다.

상기 정착구(110)의 후단에 싱글내하체(강연서 1가닥용)(170)를 설치하여 압축스프링(160) 대용으로 사용한다. 이때, 파형관(1)은 외경 지름 105mm, 내경 지름 80mm를 사용한다.

또한, 본 발명은 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 상기 정착구(110)에 압축스프링(160)이나 싱글내하체(170)를 설치하지 않고 정착구(110) 단독으로 사용할 수 있다.

100:파형관 보강 앵커
110:정착구 111:나사산
112:헤드 120:앤드캡
121:구멍 130:연결 소켓
131:나사산 140:주입호스
150:보강주입 호스

Claims

강연선 또는 강봉이 체결된 정착구를 갖는 그라운드 앵커에 있어서,
정착구(110)의 선단 외주면에 나사산(111)이 형성돤 헤드(112)를 구비하고,
전면 중앙에 구멍(121)이 형성된 앤드캡(120)을 관통하며 헤드(112)의 외주면이 걸치며 나사산(111)이 돌출되도록 설치하고,
내면에 나사산(131)이 형성된 연결 소켓(130)를 헤드(112)의 나사산(111)에 체결하여 앤드캡(120)과 고정되고, 앤드캡(120)은 파형관(1)의 내부에 삽입 설치하며 파형관(1)의 후단은 개방된 상태가 되도록 하고,
상기 파형관(1) 내부 선단부 쪽에 주입 호스(140)가 위치하며, 후단부 쪽에 보강주입용 호스(150)가 위치하는 것을 특징으로 하는 파형관 보강 앵커 구조.
제1항에 있어서.
상기 정착구의 후단에 압축스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 파형관 보강 앵커 구조.
제1항에 있어서.
상기 정착구의 후단에 싱글내하체가 설치되는 것을 특징으로 하는 파형관 보강 앵커 구조.
제1항에 있어서,
상기 연결 소켓의 전면에 서포트바를 체결하여 사용하는 것을 특징으로 하는 파형관 보강 앵커 구조.