KR102015001B1 - 영구 정착용 팩 앵커장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치는: 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 긴 외관을 형성하고, 내부로 그라우트가 유입됨에 따라 점차 부풀어오르도록 구비된 팩; 상기 팩의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선; 상기 인장 강선들과 함께 상기 팩의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 외부로부터는 그라우트가 주입되어 상기 팩의 내부로 채워지도록 하는 그라우트 주입 호스; 및, 상기 팩의 길이방향을 따라 상기 팩의 외주면을 감싸도록 구비된 피치 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 매립성토 또는 경사면 성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 확장되도록 함으로써, 가압 그라우팅시 팩 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 영구적으로 용이하게 정착 시공되도록 할 수 있는 영구 정착용 팩 앵커장치를 제공할 수 있다.

Description

영구 정착용 팩 앵커장치 {pack anchor apparatus for fixing permanently}

본 발명은 영구 정착용 팩 앵커장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매립성토 또는 경사면 성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 확장되도록 하여 가압 그라우팅시 팩 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 영구적으로 용이하게 정착 시공되도록 할 수 있는 영구 정착용 팩 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 팩 앵커(pack anchor) 공법이 제안되고 있는데, 팩 앵커공법이란 정착부에 설치된 팩 내부에 그라우팅을 가압 주입하여 확공 양생된 정착 구근과 지반을 밀착시키는 것이다.

종래기술에 따른 팩 앵커장치의 일 예가 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0426625호(2006년09월08일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 팩 앵커장치에 의하면 천공 홀의 내부로 삽입되어 영구적으로 시공되는 경우에는 강연선의 인장력이 충분히 확보되지 못하고 앵커가 천공 홀의 내에서 정착 고정되는 강도가 충분히 확보되지 못하여 내구성이 저하될 수 있으며, 지반이 연약하고 내부에 잡석들로 채워져 있는 등 시공 조건이 열악한 환경에서는 천공 홀이 쉽게 무너지거나 파형관의 확장이 제한되어 영구적인 정착 시공이 불리해질 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 실용신안 등록번호 제20-0426625호(2006년09월08일자 등록)

본 발명의 목적은, 매립성토 또는 경사면 성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 확장되도록 하여 가압 그라우팅시 팩 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 영구적으로 용이하게 정착 시공되도록 할 수 있는 영구 정착용 팩 앵커장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치는: 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 긴 외관을 형성하고, 내부로 그라우트가 유입됨에 따라 점차 부풀어오르도록 구비된 팩; 상기 팩의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선; 상기 인장 강선들과 함께 상기 팩의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 외부로부터는 그라우트가 주입되어 상기 팩의 내부로 채워지도록 하는 그라우트 주입 호스; 및, 상기 팩의 길이방향을 따라 상기 팩의 외주면을 감싸도록 구비된 피치 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피치 스프링은 일정 간격마다 피치가 서로 이격되게 마련된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 팩은 천과 같은 직물로 마련된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 매립성토 또는 경사면 성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 확장되도록 함으로써, 가압 그라우팅시 팩 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 영구적으로 용이하게 정착 시공되도록 할 수 있는 영구 정착용 팩 앵커장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 “A”영역을 확대 도시한 도면,
도 3은 도 1의 선단 보호 캡을 정면으로 바라본 도면,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치의 구성을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 “B”영역을 확대 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며 긴 외관을 형성하고 내부로 그라우트가 유입됨에 따라 점차 부풀어오르도록 구비된 팩(100)과, 팩(100)의 내부로 길이방향을 따라 설치되며 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선(200)과, 인장 강선(200)들과 함께 팩(100)의 내부로 길이방향을 따라 설치되며 외부로부터는 그라우트가 주입되어 팩(100)의 내부로 채워지도록 하는 그라우트 주입 호스(300)와, 팩(100)의 길이방향을 따라 팩(100)의 외주면을 나선형으로 감싸도록 구비된 피치 스프링(400)을 포함한다.

이에 따라, 매립성토 또는 경사면 성토 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 확장되도록 함으로써, 가압 그라우팅시 팩(100)의 내부로 주입되는 그라우트에 의해 견고한 기초구조가 영구적으로 용이하게 정착 시공되도록 할 수 있는 영구 정착용 팩 앵커장치를 제공할 수 있다.

팩(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 그라우트의 주입시 그라우트 압력에 의해 탄성을 갖고 부풀어오를 수 있도록 마련된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치가 천공 홀에 시공된 후, 팩(100)의 내부로 주입되어 그라우트가 점차 채워지게 됨에 따라 피치 스프링(400)에 의해 억제되는 부분을 제외한 팩(100)의 나머지 부분은 전체적으로 부풀어올라 천공 홀에 밀착되게 함으로써, 천공 홀의 내벽과의 마찰력이 증대되어 앵커가 천공 홀의 내에서 고정되는 강도가 극대화 되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 팩(100)은 천과 같은 직물로 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 팩(100)이 탄성적으로 확장 가능해지는 천과 같은 직물로 마련되도록 함으로써, 팩(100)의 내부로 그라우트가 점차 채워지게 됨에 따라 팩(100)이 유연하게 팽창되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 팩(100)은 천과 같은 직물로 마련된 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 팩(100)은 고무 또는 합성수지 재질로 마련되도록 할 수도 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 팩(100)은 외측으로 감싸지며 결속되는 피치 스프링(400)에 의해 인장 강선(200)들에 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 그라우트 주입 호스(300)를 통해 팩(100)의 내부로 그라우트 주입시 팩(100)의 외주면에 감겨있는 피치 스프링(400)의 후술할 피치(410) 사이로 팩(100)이 팽창, 돌출 및 확장되어 천공 홀의 내벽과의 마찰력이 증대되도록 할 수 있다.

인장 강선(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, PC 강연선(prestressing strand)으로서, 외부의 유압실린더와 같은 장치에 일측이 고정되어 인발시 늘어났다가 인발 해제시 다시 수축되며 내부에 인장력이 저장되도록 한다.

본 발명의 일실시예로서, 인장 강선(200)은 장기간 인장력이 확보되고 내식성이 확보되도록 그리스(grease) 충진이 되어 있는 강연선을 사용하는 것이 바람직하다.

그라우트 주입 호스(300)는 팩(100)의 내부로 그라우트를 가압 주입하도록 고무나 합성수지재질로 마련될 수 있지만, 그라우팅시 팩(100)의 내부로 채워지는 그라우트로부터 가해지는 압력에 대해 충분히 견딜 수 있는 재질로 마련된다.

피치 스프링(400)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 간격마다 피치(pitch)(410)가 서로 이격되게 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 피치 스프링(400)의 피치(410)가 팩(100)을 일정 간격마다 조여주도록 구비됨으로써, 팩(100) 자체가 파형관의 형태로 부풀어오르도록 하되 파형관처럼 팽창의 제한됨이 없이 천공 홀의 내주 면과의 접촉면적이 파형관보다 더욱 크게 확장되도록 할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 팩(100)의 내부에는 팩(100)의 내부를 관통하는 인장 강선(200)들이 모아져 고정되도록 인장 강선(200)의 길이방향을 따라 일정 간격마다 내하체(500)가 복수 개로 구비된 것이 바람직하다.

즉, 내하체(500)는 인장 강선(200)들이 팩(100)의 내부에서 처지게 되거나 변위 되는 것이 방지되게 팩(100)의 내부에서 중심이 유지되도록 구비된다.

본 발명의 일실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 내하체(500)는 팩(100)의 내부에서 역삼각형의 형태로 마련 및 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 내하체(500)에 의해 인장 강선(200)들의 고정력이 강화되고 팩(100)의 마찰력이 더욱 증대되도록 할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치를 천공 홀의 내부로 삽입 시공시 앵커의 선단부가 천공 홀의 끝단에 파묻히게 되는 것을 방지하기 위하여 앵커의 선단부에는 선단 보호 캡(600)이 구비된 것이 바람직하다.

이에 따라, 앵커의 선단부에서 인장 강선(200)이 압착되는 부분의 부식 손상을 방지할 수 있는 선단 보호 캡(600)에 의해 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치가 시공 중이나 시공 후에도 안전하게 보호 및 방수되고 시공된 상태가 견고하게 유지되도록 할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 선단 보호 캡(600)의 전방에는 선단 보호구로서 지지 바아(700)가 구비된 것이 바람직하다.

이에 따라, 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치가 천공 홀의 내부로 삽입되면 지지 바아(700)가 천공 홀의 바닥에 닿아 앵커장치를 지지하게 됨으로써, 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치의 시공시 앵커장치의 파손이나 손상 등이 발생 됨이 없이 안전한 시공이 이뤄지도록 할 수 있고, 시공 후에도 앵커장치가 천공 홀의 심부 지반으로부터 견고하게 지지 되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 지지 바아(700)에는 그라우트의 주입시 선단부 끝단에서 파이프로 그라우트의 유입이 이뤄질 수 있도록 다수의 그라우팅 통공(710)이 형성된 것이 바람직하다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영구 정착용 팩 앵커장치의 팩(100)은 풍선형으로 자유롭게 팽창되는 형태가 아닌 최대 팽창 외주면이 반듯한 원기둥 면의 형태를 이루도록 구비되어 최대 팽창시 천공 홀의 내벽과의 접촉면적이 최대한 증가 되어 마찰력이 더욱 증대되도록 할 수도 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 : 팩 200 : 인장 강선
300 : 그라우트 주입 호스 400 : 피치 스프링

Claims (3)

1. 지반을 천공한 천공 홀의 내부로 삽입되며, 긴 외관을 형성하고, 내부로 그라우트가 유입됨에 따라 점차 부풀어오르도록 구비된 팩(100);
   상기 팩(100)의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 인발 반복시 인장력이 저장되도록 구비된 복수의 인장 강선(200);
   상기 인장 강선(200)들과 함께 상기 팩(100)의 내부로 길이방향을 따라 설치되며, 외부로부터는 그라우트가 주입되어 상기 팩(100)의 내부로 채워지도록 하는 그라우트 주입 호스(300); 및
   상기 팩(100)의 길이방향을 따라 상기 팩(100)의 외주면을 감싸도록 구비된 피치 스프링(400);
   을 포함하고,
   상기 피치 스프링(400)은 일정 간격마다 피치(410)가 서로 이격되게 마련되며,
   상기 팩(100)은 천과 같은 직물로 마련되고,
   상기 팩(100)의 내부에는 상기 팩(100)의 내부를 관통하는 상기 인장 강선(200)들이 모아져 고정되도록 상기 인장 강선(200)의 길이방향을 따라 일정 간격마다 내하체(500)가 복수 개로 구비되며,
   상기 내하체(500)는 상기 인장 강선(200)들의 고정력이 강화되고 상기 팩(100)의 마찰력이 증대되도록 상기 팩(100)의 내부에서 역삼각형의 형태로 마련 및 배치되고,
   상기 팩(100)은 외측으로 감싸지며 결속되는 상기 피치 스프링(400)에 의해 상기 인장 강선(200)들에 고정되도록 하며,
   앵커의 선단부에는 선단 보호 캡(600)이 구비되고,
   상기 선단 보호 캡(600)의 전방에는 지지 바아(700)가 구비되며,
   상기 지지 바아(700)에는 다수의 그라우팅 통공(710)이 형성된 것을 특징으로 하는 영구 정착용 팩 앵커장치.
   
   
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