KR101991262B1 - 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는: 매립성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 외관을 형성하는 파형관; 상기 파형관의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선; 상기 파형관의 전방에 구비되어 상기 인장 강선들을 고정하는 앵커 헤드; 및 상기 앵커 헤드와 상기 인장 강선들을 둘러싸도록 구비되며, 상기 천공 홀의 내부로 삽입되어 상기 파형관의 가압 그라우팅시 자중에 의해 방사상으로 벌어지도록 구비된 확장형 날개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 앵커장치가 천공 홀에 영구적으로 시공되더라도 강연선의 인장력이 충분히 확보되도록 할 수 있고, 앵커가 천공 홀의 내에서 고정되는 강도가 집중적으로 충분히 확보되도록 함으로써, 내구성이 향상되도록 할 수 있는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치를 제공할 수 있다.

Description

확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치 {intensively expandable anchor apparatus with expandable wings}
본 발명은 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매립성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 가압 그라우팅시 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 용이하게 시공되도록 할 수 있는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치에 관한 것이다.
일반적으로, 어스앵커 공법은 흙막이 벽에 구멍을 뚫어 철근이나 PC강선을 집어넣은 다음, 모르타르를 그라우팅(grouting)하여 채우고 뒷면에 앵커를 만들어 흙막이 벽을 잡아매는 공법으로 버팀대 대신 흙막이 벽을 어스 드릴(earth drill)로 구멍 뚫은 뒤 그 속에 철근이나 PC강선 등의 인장재를 넣고, 그 주위를 모르타르로 그라우팅하여 굳힌 다음 외부에서 PC강선이나 철근 등에 인장력을 가해 정착시키는 흙막이 공법이다.
그러나, 이러한 어스앵커 공법은 주입재 유실이 발생하기 쉬운 지층 및 마찰 저항력이 작은 지층에서 시공시 앵커공 내부의 주입재가 유실되어 마찰력을 기대할 수 없거나, 지반의 전단 강도가 작아 인장력을 발휘할 수 없게 된다. 또한, 주입재의 유실이 발생할 경우 소요 인장력 확보를 위해 주변공극을 메워야 할 정도로 상당히 많은 주입이 필요하다.
최근에는 앵커(anchor) 공법이 제안되고 있는데, 앵커공법이란 정착부에 설치된 앵커 내부에 그라우팅을 가압 주입하여 확공 양생된 정착 구근과 지반을 밀착시키는 것이다.
종래기술에 따른 앵커장치의 일 예가 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0426625호(2006년09월08일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 앵커장치에 의하면 천공 홀의 내부로 삽입되어 영구적으로 시공되는 경우에는 강연선의 인장력이 충분히 확보되지 못하고 앵커가 천공 홀의 내에서 고정되는 강도가 충분히 확보되지 못하여 내구성이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 실용신안 등록번호 제20-0426625호(2006년09월08일자 등록)
본 발명의 목적은, 앵커장치가 천공 홀에 영구적으로 시공되더라도 강연선의 인장력이 충분히 확보되도록 할 수 있고, 앵커가 천공 홀의 내에서 고정되는 강도가 집중적으로 충분히 확보되도록 하여 내구성이 향상되도록 할 수 있는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는: 매립성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 외관을 형성하는 파형관; 상기 파형관의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선; 상기 파형관의 전방에 구비되어 상기 인장 강선들을 고정하는 앵커 헤드; 및, 상기 앵커 헤드와 상기 인장 강선들을 둘러싸도록 구비되며, 상기 천공 홀의 내부로 삽입되어 상기 파형관의 가압 그라우팅시 자중에 의해 방사상으로 벌어지도록 구비된 확장형 날개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 확장형 날개는 다수의 쐐기 형상의 외주면을 갖도록 마련된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 앵커 헤드의 전방에는 지지 바아가 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 앵커장치가 천공 홀에 영구적으로 시공되더라도 강연선의 인장력이 충분히 확보되도록 할 수 있고, 앵커가 천공 홀의 내에서 고정되는 강도가 집중적으로 충분히 확보되도록 함으로써, 내구성이 향상되도록 할 수 있는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀의 내부에 삽입된 후 확장형 날개가 확장되기 전과 확장된 후의 상태를 각각 옆에서 바라본 도면,
도 2는 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치의 내부 구성을 위에서 내려다본 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치의 내부 구성을 옆에서 바라본 측 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치의 확장형 날개가 확장된 상태를 옆에서 바라본 외관 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 분해된 상태를 옆에서 바라본 분해 측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 매립성토 지반을 천공한 천공 홀(10)의 내부로 삽입되며 외관을 형성하는 파형관(100)과, 파형관(100)의 내부로 길이방향을 따라 설치되며 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선(200)들과, 파형관(100)의 전방에 구비되어 인장 강선(200)들을 고정하는 앵커 헤드(300)와, 앵커 헤드(300) 및 인장 강선(200)들을 둘러싸도록 구비되며 천공 홀(10)의 내부로 삽입되어 파형관(100)의 가압 그라우팅시 그라우트의 자중에 의해 방사상으로 벌어지도록 구비된 확장형 날개(400)를 포함한다.
이에 따라, 앵커장치가 천공 홀(10)에 영구적으로 시공되더라도 인장 강선(200)들의 인장력이 충분히 확보되도록 할 수 있고, 앵커가 천공 홀(10)의 내에서 고정되는 강도가 집중적으로 충분히 확보되도록 함으로써, 내구성이 향상되도록 할 수 있는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치를 제공할 수 있다.
파형관(100)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외주면이 복수의 파형 형상을 이루도록 마련되고 내부에 인장 강선(200)들이 삽입되어 인장 강선(200)들을 감싸도록 구비되며, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 수직으로 세워져 천공 홀(10)의 내부로 삽입시 상부에 배치되게 구비되고, 파형관(100)과 인장 강선(200)들의 사이에는 외부에서의 펌핑 등에 의한 가압 그라우팅시 주입되는 그라우트가 내부로 채워지도록 이격된 공간을 갖는다.
인장 강선(200)은 외부의 유압실린더와 같은 장치에 일측이 고정되어 인발시 늘어났다가 인발 해제시 다시 수축되며 내부에 인장력이 저장되도록 여러 가닥이 새끼줄처럼 꼬아져 탄성을 갖게 마련될 수 있다.
앵커 헤드(300)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파형관(100)의 전방에 구비되어 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 수직으로 세워져 천공 홀(10)의 내부로 삽입시 하부에 배치되게 구비되고, 인장 강선(200)들이 외주 둘레를 따라 방사상으로 고정되도록 구비된다.
본 발명의 일실시예로서, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 앵커 헤드(300)는 금속 재질로 마련되며 천공 홀(10)의 내부로 삽입시 상부에서 하부로 갈수록 점차 외경이 확장되는 원추형의 형상으로 마련되고, 외주면은 상부에서 하부로 가면서 다수의 쐐기들이 하향 돌출된 형상을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
확장형 날개(400)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 재질로 마련되며 앵커 헤드(300)의 둘레를 감싸도록 평면상 두 부분 또는 세 부분이나 그 이상의 개수로 분할되게 마련되며, 내주면은 앵커 헤드(300)의 외주면에 형성된 다수의 쐐기들에 대응되게 상부에서 하부로 가면서 다수의 쐐기들이 상향 돌출된 형상을 갖도록 형성된다. 이때, 앵커 헤드(300)의 외주면의 쐐기들과 확장형 날개(400)의 내주면의 쐐기들은 상호 동일한 각도로 비스듬하게 경사진 각도를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치를 천공 홀(10)의 내부에 삽입한 후 가압 그라우팅을 하게 되면 그라우트의 자중에 의해 확장형 날개(400)의 내주면의 쐐기들이 원추형상을 갖는 앵커 헤드(300)의 외주면의 쐐기들에 서로 맞물리며 하향 됨으로써, 확장형 날개(400)의 하부가 하부로 갈수록 외주가 확장되는 앵커 헤드(300)의 형상에 의해 금속 재질의 탄성 변형으로 점차 벌어지며 둘레가 확장되어 천공 홀(10)의 내주면에 접촉될 만큼 국부적으로 집중되는 접촉 강도가 증가 되도록 할 수 있고, 확장형 날개(400)가 앵커 헤드(300)를 타고 하향 되면서 벌어지게 되면 확장형 날개(400)의 내주면의 쐐기들과 앵커 헤드(300)의 외주면의 쐐기들 간의 맞물림에 의해 확장형 날개(400)의 변위가 비가역적으로 이뤄지게 되어 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)에 영구적으로 시공되도록 할 수 있으며, 인장 강선(200)들의 인장 후 변위에 의해 앵커 헤드(300)가 확장형 날개(400)를 벌리는 역할도 하게 되어 인장 강선(200)들의 인장 강도 또한 더욱 높아지도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 확장형 날개(400)는 다수의 쐐기 형상의 외주면을 갖도록 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)의 내부로 삽입된 후 가압 그라우팅에 의해 확장형 날개(400)가 국부적으로 확장되어 천공 홀(10)의 내주면에 밀착될 때에 다수의 쐐기 형상에 의해 밀착 강도가 더욱 강화되도록 함으로써, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)의 내부에서 시공된 상태가 더욱 견고한 구조로 유지되도록 할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 확장형 날개(400)의 상측에는 분할된 확장형 날개(400)들을 하나로 묶어주는 결속 링(미도시)이 체결되는 결속 링 체결부(410)가 형성된 것이 바람직하다.
이에 따라, 결속 링 체결부(410)에 결속 링이 체결되어 분할된 확장형 날개(400)들을 적어도 상측에서 하나로 묶어줌으로써, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)의 내부로 삽입되어 확장형 날개(400)가 서로 벌어지며 확장되기 이전에 분할된 확장형 날개(400)가 상호 완전히 분리되거나 이탈되는 것이 방지되도록 할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는 앵커 헤드(300)의 전방에 구비된 지지 바아(500)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)의 내부로 삽입되면 지지 바아(500)가 천공 홀(10)의 바닥에 닿아 앵커장치를 지지하게 됨으로써, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치의 시공시 앵커장치의 파손이나 손상 등이 발생 됨이 없이 안전한 시공이 이뤄지도록 할 수 있고, 시공 후에도 앵커장치가 천공 홀(10)의 심부 지반으로부터 견고하게 지지 되도록 할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는 앵커 헤드(300)와 지지 바아(500)의 사이에 구비되어 앵커 헤드(300)와 지지 바아(500)를 결속하며 시공시 앵커 헤드(300)를 보호하고 외부로부터 지하수나 우수 등이 침투되는 것을 방지하는 헤드 방수 캡(600)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 헤드 방수 캡(600)에 의해 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 시공 중이나 시공 후에도 안전하게 보호 및 방수되고 시공된 상태가 견고하게 유지되도록 할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치는 수직으로 세워져 천공 홀(10)의 내부로 삽입시 파형관(100)의 상부에 배치되게 파형관(100)의 후방에 구비되어 인장 강선(200)들을 둘러싸는 마감 캡(700)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 마감 캡(700)에 의해 본 발명에 따른 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치가 천공 홀(10)의 내부로 삽입되어 시공될 때에 상부가 깔끔하게 마감 처리되도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 파형관 200 : 인장 강선
300 : 앵커 헤드 400 : 확장형 날개
500 : 지지 바아

Claims (3)

  1. 매립성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 외관을 형성하는 파형관;
    상기 파형관의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선;
    상기 파형관의 전방에 구비되어 상기 인장 강선들을 고정하는 앵커 헤드; 및
    상기 앵커 헤드와 상기 인장 강선들을 둘러싸도록 구비되며, 상기 천공 홀의 내부로 삽입되어 상기 파형관의 가압 그라우팅시 자중에 의해 방사상으로 벌어지도록 구비된 확장형 날개;
    를 포함하고,
    상기 확장형 날개는 다수의 쐐기 형상의 외주면을 갖도록 마련되며,
    상기 앵커 헤드는, 천공 홀의 내부로 삽입시 상부에서 하부로 갈수록 점차 외경이 확장되는 원추형의 형상으로 마련되고, 외주면은 상부에서 하부로 가면서 다수의 쐐기들이 하향 돌출된 형상을 갖도록 형성되며,
    상기 확장형 날개는, 상기 앵커 헤드의 둘레를 감싸도록 평면상 복수로 분할 확장되게 상단부가 상기 파형관의 전방에 마련되고, 내주면은 상기 앵커 헤드의 외주면에 형성된 다수의 쐐기들에 대응되게 상부에서 하부로 가면서 다수의 쐐기들이 상향 돌출된 형상을 갖도록 형성되며, 상기 앵커 헤드의 외주면의 쐐기들과 상기 확장형 날개의 내주면의 쐐기들은 상호 동일한 각도로 비스듬하게 경사진 각도를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 확장형 날개를 갖는 국부 확장 앵커장치.

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