KR102071403B1 - 내진 다단 세트 앵커 유닛 - Google Patents

내진 다단 세트 앵커 유닛 Download PDF

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KR102071403B1 KR1020190122112A KR20190122112A KR102071403B1 KR 102071403 B1 KR102071403 B1 KR 102071403B1 KR 1020190122112 A KR1020190122112 A KR 1020190122112A KR 20190122112 A KR20190122112 A KR 20190122112A KR 102071403 B1 KR102071403 B1 KR 102071403B1
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Abstract

본 발명은 구조물의 고정 및 접지수단으로서 종래에 사용되는 1단 앵커볼트가 지면에 세팅 후 외력이나 지동파 입사 시 스트롱 공간에 의해 흔들림 현상으로 고정 신뢰성이 떨어지기에 이를 개선할 수단으로 기존앵커볼트 1단 시공 후 여러 개의 백업테퍼링인 서포트링 및 스트롱을 다단으로 삽입 압타함으로써, 접지력을 중복수만큼 배가시킬 수 있는 내진 다단 세트 앵커 유닛에 관한 것이다.

Description

내진 다단 세트 앵커 유닛{SEISMIC MULTI-STAGE SET ANCHOR UNIT}
본 발명은 배전반, 구조물, 가설물 등의 내진 앵커 유닛에 관한 것으로, 이러한 구조물이 콘크리트지면이나 천정, 측벽면에 설치 시 지진 등이나 태풍해일, 기계적 반복진동을 받을 경우 발생하는 정전사고, 화재사고, 추락, 전도사고, 변형이탈사고와 같은 각종 돌발 사고를 예방하기 위해 지동파 유입 시 분리장치의 축수가 유연한 S형 변형이 용이한 내진 다단 세트 앵커 유닛에 관한 기술이다.
지구상에는 지각변동 등에 의한 지진 해일과 태풍이 인간이 머물며 활동하는 생활반경 내에 임의의 순간에 급습하고 있으며 인간은 지표면상의 구조물시설물, 위험시설물, 건축물, 교량, 기계, 전기장치, 발전소, 송전소, 전주, 탑, 등과 같은 고정시설 및 구조물에서 생활 및 활동하고 있다. 이러한 상황은 인간과 각종시설물과 지표면상의 확실한 접속관계, 구조물과 구조물간의 확실한 접속관계의 성능 여부에 따라 외력에 대한 인명과 재산 피해 여부가 정해진다.
일반건축물 및 고층건축물과 같은 대형 구조물은 지표면 상의 접속이 콘크리트 기초에 의한 접속수단이지만 이동, 혹은 분해조립이 가능한 구조물은 지표면과 수평, 수직한 면과 측벽면, 경사면 또는 지표면에 접속되는 부분이 구조물의 정하중의 수배 이상의 접속력에 미달될 시 외력진동 및 충격 등에 이탈되는 사고가 발생될 수 있다.
자동차나 비행기, 선박과 같은 실시간 움직이는 물체를 제외하고는 지표면상의 중량물은 지표면과 접속되어야 하며 대다수 접속은 했으나 느슨하고 형식적으로 고정 혹은 접지 접속되어 있어 외력에 의한 전도, 추락, 변위이탈, 타 구조물과 충돌사고가 유발될 수 있다.
구조물 형태가 밑면적이 작고 높이가 높은 구조물은 밑면 Base에 지면과 접속수단으로 일반 앵커볼트를 사용하여 접속하고 있으나 지진동파나 태풍 및 기타 외력이 구조물의 하부 및 상부면의 측면에 입사되면 관성모우멘트 작용에 의해 쉽게 접속탈락이 일어나면서 전도사고가 예상된다.
지구의 온난화 영향으로 환경변화에 의해 예측불가의 해일, 풍해 등 수해가 발생되고 있으며 지구의 지각변동의 영향권이 확대되고 있는 상황에서 지진파동에 의한 재난의 대비가 미약한 실정이다.
내진장치, 방진장치, 면진장치, 제진장치, 구조물 고정장치 모두 기초 Base를 갖추고 있으나 이러한 기초부 및 분리장치, 댐퍼의 Base부 고정에 관해서는 중요성을 망각하고 있는 실정이다. 특히 이러한 접지면 접속수단 기준이 물체의 형체별, 높이별, 중량별로 정해지지 않고 있는 실정이다.
전주와 같은 구조물의 전도방지장치나 낙뢰방지용 가공지선은 Rope형 내지 강선혼용 Wire를 사용하여 왔다. 그러나 태풍이나 강지진시 면진장치 성능은 한계가 있음에 따라 내진구조물이나 면진, 제진구조물의 상부와 지면사이에 입사파동에 의한 유연하게 대응하는 전도방지를 위한 강성변형이 없는 가새 역할을 담당할 장력Rope가 요구된다.
전기배전반, 위험시설물의 Base고정을 위한 볼트앵커의 인장력은 구조물의 중량과 구조물의 높이와 지동파의 가속도에 안전율을 곱한 값 이상의 접지인장력 및 전단력을 갖추어야 한다. 구조물의 질점의 중량을 “M”이라 하고 지진동파의 가속도를 단위시간(sec) 동안에 등가 환산한 평균치를 “V”라고 할 때 앵커볼트의 대응 소요장력은 M×0.5×V2×안전율 [Kg.f.g/sec2]을 고려해야 하나 종래에는 이러한 역학적 계산 없이 앵커시공이 이루어지고 있다.
중량물의 면진분리장치는 지동파 입사 시 이에 대응하는 탄성흡수장치로써 코일스프링이 아닌 횡파동에 유연한 변위를 갖는 분리장치가 필요하고 이러한 분리장치의 축수는 유연한 가요성 볼트를 사용해야 한다. 이로써 적정한 축수는 Wire Rope 종류가 요구된다.
종래에 가요성 축수를 Rope로 사용하기 곤란했던 원인은 Rope 단말부의 매듭처리가 용이하지 못했기 때문이다. 이러한 이유를 해소하기 위해 내진형 다단 Bolt Anchor와 내진형 다단 Rope Anchor의 개발이 시급하다.
이러한 앵커 유닛에 관한 기술로는,
대한민국 특허공개 특2003-0031044호 (2003.04.18.공개, 이하에서는 ‘문헌 1’이라고 함) 『다단앵커볼트의 구조와 압축공기를 이용한 로프의 삽입과 정착 방법』이 제시되어 있는바,
문헌 1은 앵커볼트 삽입할 때 앵커너트에 부착된 스프링의 날개가 천공-홀이 커지면 많이 펴지고 천공-홀의 크기가 좁아지면 오므라져 앵커너트 가까이에 위치하도록 앵커너트에 부착된 스프링의 날개는 항상 천공-홀의 벽에 붙어 있도록 하여 삽입한 로프를 인장기계를 사용하여 텐션(tension)하게 되면 로프가 뒤로 밀리면서 앵커너트에 부착된 모든 스프링의 날개가 천공-홀의 벽에 의해 1차 가고정(暇固定)되어 앵커너트를 고정시켜주고 이어서 정착쐐기가 앵커너트의 두부에 삽입되면서 앵커너트를 팽창시켜 천공-홀의 벽에 최종적으로 정착시켜 주는 다단앵커볼트의 구조와 압축공기를 이용한 로프의 삽입과 정착 방법에 관한 기술이다.
다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2012-0105129호 (2012.09.25.공개, 이하에서는 ‘문헌 2’라고 함) 『확장형 앵커볼트』가 제시되어 있는바,
문헌 2는 볼트에 원통형확장슬리브가 결합되고, 또한 볼트의 사사부에 슬리브확장너트가 체결되어 볼트의 조임 방향의 회전에 따라서 슬리브확장너트가 원통형확장슬리브를 확장하도록 하는 앵커볼트에 있어서, 상기 원통형확장슬리브와 슬리브확장너트의 사이에 슬리브확장너트에 의하여 확장되는 제2확장슬리브가 결합되도록 하여, 볼트의 조임 방향의 회전에 따라서 슬리브확장너트가 제2확장슬리브의 원추형확장부가 앵커볼트구멍에 확장 유지되어, 앵커볼트가 유지 고정될 수 있도록 하고, 또한, 볼트의 조임이 더 허락되는 경우 상기 제2확장슬리브가 원통형확장슬리브의 원추형확장부가 앵커볼트구멍에 확장 유지되도록 함으로써, 앵커볼트가 확장슬리브들에 의하여 1단 또는 다단으로 유지 고정되어 앵커볼트구멍의 직경에 따라서 확장 유지되어 견고하게 유지 고정될 수 있는 확장형 앵커볼트에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 실용신안공개 제20-2017-0003523호 (2017.10.13.공개, 이하에서는 ‘문헌 3’이라고 함) 『확장 가능한 체결부가 구비된 앵커볼트 유닛』이 제시되어 있는바,
문헌 3은 상측 외주연에 길이방향으로 나사산이 형성되고 하측 외주연에 길이방향으로 다수의 걸림턱이 형성된 선형의 볼트 몸체와, 상기 나사산 측에 나사 결합되되 상기 나사산을 타고 상기 나사산과 걸림턱의 경계부까지 진입되는 고정링과, 상기 볼트 몸체의 하측이 상부에서 삽입될 수 있도록 내측이 중공 된 원통 형상으로 형성되고 하측에는 가압 여부에 따라 외측으로 회동될 수 있도록 수직 방향으로 다수의 슬릿이 형성된 고정부와, 원추 형상으로 형성되어 상기 고정부의 하부로 삽입되고 중앙이 관통 형성되며 내주연에는 상기 걸림턱이 단계적으로 고정 가능한 걸림홈이 형성되어 상기 볼트 몸체의 삽입 체결 시 외부로 확장되며 상기 고정부를 외측으로 회동시키는 체결부가 포함됨으로써, 고정부가 벽체 내에 밀착 고정됨에 따라 파공부의 내부 일측이 비대칭으로 파공된다 하더라도 앵커볼트가 견고하게 체결될 수 있으며, 앵커볼트에 의해 벽체에 고정되는 내, 외장재 또는 간판과 같은 고정물이 임의로 탈락되지 않아 안전사고가 예방될 수 있는 확장 가능한 체결부가 구비된 앵커볼트 유닛에 관한 기술이다.
문헌 1. 대한민국 특허공개 특2003-0031044호 (2003.04.18.공개) 문헌 2. 대한민국 특허공개 제10-2012-0105129호 (2012.09.25.공개) 문헌 3. 대한민국 실용신안공개 제20-2017-0003523호 (2017.10.13.공개)
본 발명은 여러 스트롱과 이들 사이사이에 배치되는 여러 서포트링을 이용해 로프앵커나 볼트앵커를 설치면에 견고하게 고정시킬 수 있고, 스트롱이나 서포트링과 설치면의 타공홈 사이에 이격 공간을 줄이거나 없애 지진 등의 파동 시 설치면의 타공홈 내에서 앵커의 움직임을 최대한 제한시킬 수 있도록 한 내진 다단 세트 앵커 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은 1개의 앵커에 다단개의 앵커기능이 가능한 구조개발과 면진제진용 분리장치의 외력입사에 대응하여 충격감쇠 장치인 탄성흡수장치의 축수는 S형 내지 역S형으로 유연하게 움직이는 가요성 축수 Bolt가 요구됨에 따라 이에 부합되는 도구로서 Rope를 사용하며 Rope의 문제점인 단말부를 앵커헤드나 Bolt화함으로써, 초대형 면진용 댐퍼제조가 가능한 내진 다단 세트 앵커 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 본 발명은 지진, 태풍 발생이 잦아지는 환경변화에 따라 구조물의 내진 및 면진, 제진구조의 고정이나 분리장치의 축수 내진 결속은 주로 가요성 Coil스프링과 직선형 Bolt축수, 직선형 가새를 사용하는데 이는 기계적 충돌 등에 의해 항복변형이 일어나기에 이를 개선할 목적으로 가요성 볼트나 가요성 가새 장치 시대가 예상되며, 이와 같은 가요성 재료로는 Wire Rope이고, Wire Rope가 면진 내진 제진 구조에 사용되지 않는 이유는 Rope헤드부와 끝부분의 단말부가 손상 없는 장력 균압 매듭이 곤란했기에 이를 해결할 수단으로 Rope 단말부를 내진용 Rope Head Anchor화 하여 그 축상에 스트롱과 Back up Tapering인 서포트링의 조합으로 다단개의 Taper Head가 만들어짐에 따라 접지응력이 단수배로 증폭되는 내진 다단 세트 앵커 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은,
원통의 헤드, 상기 헤드 하부에 연결되되 상협하광의 단면 구조를 갖는 테이퍼부, 상기 테이퍼부 하부 측에 배치되되 상기 테이퍼부 하단보다 작은 직경을 갖는 부싱부, 상기 부싱부 하부 측에 배치되는 지지체, 그리고 상기 헤드, 테이퍼부, 부싱부 및 지지체 내부를 따라 관통 형성되며 로프가 삽입되는 중심홀로 이루어져, 로프의 단부가 상기 지지체에 의해 용착/압축 고정되는 로프앵커바디;
설치면의 타공홈에 상기 로프앵커바디가 삽입된 상태에서 상기 로프앵커바디의 헤드를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 테이퍼부 상부 측에 배치되는 원통의 바텀스트롱;
상기 로프앵커바디의 헤드를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱의 상단 둘레를 따라 안착되는 미들서포트링; 및
상기 로프앵커바디의 헤드를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링의 상부 측에 배치되는 원통의 탑스트롱;
으로 이루어지되,
상기 미들서포트링은 상단에 상협하광의 단면 구조를 갖는 미들슬로프와, 하단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 미들라운드홈이 형성되고,
상기 바텀스트롱 타격 시 상기 바텀스트롱이 상기 로프앵커바디의 테이퍼부 형상에 맞게 변형되고, 상기 탑스트롱 타격 시 상기 탑스트롱의 하단이 상기 미들서포트링의 미들슬로프 형상에 맞게 변형되면서 하단 일부가 상기 미들라운드홈에 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 다른 예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은,
원통의 나선부, 그리고 상기 나선부 하부에 연결되되 상협하광의 단면 구조를 갖는 볼트헤드를 갖는 볼트앵커바디;
설치면의 타공홈에 상기 볼트앵커바디가 삽입된 상태에서 상기 볼트앵커바디의 나선부를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 볼트헤드 상부 측에 배치되는 원통의 바텀스트롱;
상기 볼트앵커바디의 나선부를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱의 상단 둘레를 따라 안착되는 미들서포트링; 및
상기 볼트앵커바디의 나선부를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링의 상부 측에 배치되는 원통의 탑스트롱;
으로 이루어지되,
상기 미들서포트링은 상단에 상협하광의 단면 구조를 갖는 미들슬로프와, 하단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 미들라운드홈이 형성되고,
상기 바텀스트롱 타격 시 상기 바텀스트롱이 상기 볼트앵커바디의 테이퍼부 형상에 맞게 변형되고, 상기 탑스트롱 타격 시 상기 탑스트롱의 하단이 상기 미들서포트링의 미들슬로프 형상에 맞게 변형되면서 하단 일부가 상기 미들라운드홈에 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 내진 다단 세트 앵커 유닛은,
콘크리트면 등의 설치면 상에 스트롱 외경에 맞는 타공홈을 만들고 타공홈 내부에 배치된 로프앵커바디나 볼트앵커바디에 스트롱 및 서포트링 등을 다단으로 삽입 압타하여 기존 1개의 Taper 헤드 접지력에 비해 1본당 스트롱 1개마다 2개의 Taper Head가 생성됨으로써 “스트롱(개수×2)-1” 배의 접지력이 증폭되는 가장 큰 효과가 있다.
또 서포트링 개수에 따라 기존 앵커의 수를 증가시킨 효과를 기대할 수 있고, 탈락 원인이 되는 타공홈과 앵커바디 간의 틈새를 없애 횡파동에 의한 변형 탈락사고가 예방되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛을 나타낸 분해 구성도,
도 2는 도 1의 시공 상태 결합 구성도,
도 3은 일체형의 미들서포트링과 바텀서포트링, 그리고 탑서포트링이 마련된 것을 구조를 보여주기 위한 분해 구성도,
도 4는 도 3의 시공 상태 결합 구성도,
도 5는 분리형 지지체 및 분리형의 미들서포트링과 바텀서포트링을 보여주기 위한 분해 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 다른 예의 내진 다단 세트 앵커 유닛을 나타낸 분해 구성도,
도 7은 도 6의 시공 상태 결합 구성도,
도 8은 각 스트롱의 정면 구성도 및 전개 구성도,
도 9는 펀치의 정면 및 측면 구성도,
도 10은 구조물의 지동가속도 파동이 입사 시 일어나는 현상을 나타낸 도면,
도 11은 외경에 대한 길이 단위 압축력을 나타낸 그래프 도면.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1을 기준으로 바텀스트롱 측을 하부 또는 하방, 탑스트롱 측을 상부 또는 상방이라고 방향을 특정하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은,
크게 로프앵커바디(10A), 바텀스트롱(20), 미들서포트링(30) 및 탑스트롱(40)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
로프앵커바디(10A)는
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
원통의 헤드(11),
상기 헤드(11) 하부에 연결되되 상협하광(上狹下廣)의 단면 구조를 갖는 테이퍼부(12),
상기 테이퍼부(12) 하부 측에 배치되되 상기 테이퍼부(12) 하단보다 작은 직경을 갖는 부싱부(13),
상기 부싱부(13) 하부 측에 배치되는 지지체(14), 그리고
상기 헤드(11), 테이퍼부(12), 부싱부(13) 및 지지체(14) 내부를 따라 관통 형성되며 로프(1)가 삽입되는 중심홀(15)
을 포함하여 이루어진다.
이때 상기 로프(1)의 단부가 상기 지지체(14)에 의해 용착/압축 고정된다. 결국 상기 로프(1)의 단부가 상기 지지체(14) 내에 배치된 상태에서 상기 지지체(14)에 대한 용착 가공을 하고, 이후 상기 지지체(14)에 대해 고중량의 프레스로 고압 가압함으로써 압축됨에 따라 상기 로프(1)와 상기 지지체(14) 간의 견고한 결합이 이루어진다.
그리고 도 1에서와 같이, 상기 지지체(14)는 상기 부싱부(13)와 상호 연결된 일체형 구조를 이루는데, 이때 상기 부싱부(13)가 상기 테이퍼부(12) 하단에 일체로 연결될 수 있고, 도 5에서와 같이 상호 분리될 수도 있다.
바텀스트롱(20)은
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
설치면의 타공홈(3)에 상기 로프앵커바디(10A)가 삽입된 상태에서 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 테이퍼부(12) 상부 측에 배치되는 속이 빈 원통의 구조로 이루어진다.
이때 상기 바텀스트롱(20)의 내부 공간은 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)와 서로 상응한 직경 또는 이보다 미세하게 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다.
아울러 상기 바텀스트롱(20)은 펀치 등에 의해 타격됨에 따라 상기 테이퍼부(12)에 가압 고정된 상태에서 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)에 일부가 배치되고 상기 로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12)에 나머지 일부가 배치될 수 있는 정도의 상하 길이를 갖는 것이 바람직하다.
미들서포트링(30)은
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)의 상단 둘레를 따라 안착되는 것으로,
상단에 상협하광(上狹下廣)의 단면 구조를 갖는 미들슬로프(31), 그리고
하단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 미들라운드홈(32)
을 포함하여 이루어진다.
이때 상기 미들서포트링(30)의 내부 공간은 상기 바텀스트롱(20)과 마찬가지로, 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)와 서로 상응한 직경 또는 이보다 미세하게 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다.
특히 상기 미들라운드홈(32)은 오목하게 들어간 형태의 홈으로서, 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 탑스트롱(40)의 하단이 상기 미들슬로프(31)를 타고 내려가면서 상기 미들슬로프(31) 형상에 맞게 변형되고, 이때 점차 하강하던 상기 탑스트롱(40)의 하단이 상기 미들라운드홈(32)을 만나면서 상기 미들라운드홈(32) 측으로 방향이 전환되면서 상기 미들라운드홈(32)의 형상에 맞게 최종 변형되어 밀착 고정된다. 이렇게 상기 미들라운드홈(32)에 밀착되게 하단이 변형된 상기 탑스트롱(40)은 상기 미들서포트링(30)과 상호 견고하게 결합될 수 있는 것이다.
탑스트롱(40)은
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링(30)의 상부 측에 배치되는 속이 빈 원통의 구조로 이루어진다.
이때 상기 탑스트롱(40)은 펀치 등에 의해 타격됨에 따라 상기 미들서포트링(30)의 미들슬로프(31)에 가압 고정된 상태에서 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)에 일부가 배치되고 상기 미들서포트링(30)의 미들슬로프(31) 및 미들라운드홈(32)에 나머지 일부가 배치될 수 있는 정도의 상하 길이를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 도 9에서와 같이 상기 바텀스트롱(20)과 상기 탑스트롱(40)에는 중단부 상하 둘레를 따라 배치되면서 내외로 타공된 둘 이상의 탑가이드홀(21, 41)과 둘 이상의 바텀가이드홀(22, 42)이 형성되고, 상기 탑가이드홀(21)과 해당 스트롱의 상단을 잇는 형태로 탑슬릿(23, 43)이 형성되며, 상기 바텀가이드홀(22, 42)과 해당 스트롱의 하단을 잇는 형태로 바텀슬릿(24, 44)이 형성된다.
다시 말해, 상기 바텀스트롱(20)과 상기 탑스트롱(40)에는 중단부 상부 측 둘레를 따라 배치되면서 내외로 타공된 둘 이상의 탑가이드홀(21, 41)과, 상기 탑가이드홀(21, 41)에 연결되어 상방으로 개구되면서 좁고 기다란 구멍 형태의 탑슬릿(23, 43)이 형성된다.
상기 바텀스트롱(20)과 상기 탑스트롱(40)에는 중단부 하부 측 둘레를 따라 배치되면서 내외로 타공된 둘 이상의 바텀가이드홀(22, 42)과, 상기 바텀가이드홀(22, 42)에 연결되어 하방으로 개구되면서 좁고 기다란 구멍 형태의 바텀슬릿(24, 44)이 형성된다.
결국 상기 각 슬릿(23, 24, 43, 44) 및 각 가이드홀(221, 22, 41, 42)은 상기 각 스트롱(20, 40)이 펀치 등에 의해 타격될 때에 좀 더 용이하게 외측으로 변형될 수 있도록 하는 데에 도움을 준다.
아울러 도 9에서와 같이, 상기 탑슬릿(23, 43)의 상단에는 공간이 확장되는 U자형의 탑개구부(25, 45)가 형성되고, 상기 바텀슬릿(24, 44)의 하단에는 공간이 확장되는 ∩자형의 바텀개구부(26, 46)가 형성됨으로써, 상기 각 스트롱(20, 40)이 타격에 의해 초기 변형이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 데에 도움을 준다.
한편, 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은 바텀서포트링(50)을 더 포함하는데,
상기 바텀서포트링(50)은
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)과 상기 미들서포트링(30) 사이에 개재(介在)되는 것으로,
하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 바텀슬로프(51), 그리고
상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 바텀라운드홈(52)
을 포함하여 이루어진다.
이때 상기 바텀서포트링(50)의 내부 공간은 상기 바텀스트롱(20)과 마찬가지로, 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)와 서로 상응한 직경 또는 이보다 미세하게 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다.
특히 상기 바텀라운드홈(52)은 오목하게 들어간 형태의 홈으로서, 상기 미들서포트링(30)과 상기 바텀서포트링(50)이 상호 분리형일 경우 상기 바텀서포트링(50)을 타격하게 되고, 일체형일 경우 상기 탑스트롱(40)을 타격하게 되며, 이때 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51)가 상기 바텀스트롱(20) 내부로 강제 삽입되면서 상기 바텀스트롱(20)의 상단이 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51) 형상에 맞게 변형되고, 이때 점차 하강하던 상기 바텀서포트링(50)의 바텀라운드홈(52)에 상기 바텀스트롱(20)의 상단이 만나면서 상기 바텀라운드홈(52) 측으로 방향이 전환되면서 상기 바텀라운드홈(52)의 형상에 맞게 최종 변형되어 밀착 고정된다. 이렇게 상기 바텀라운드홈(52)에 밀착되게 상단이 변형된 상기 바텀스트롱(20)은 상기 바텀서포트링(50)과 상호 견고하게 결합될 수 있는 것이다.
아울러 상기 미들서포트링(30)과 상기 바텀서포트링(50)은 상호 동일한 구조이되 사용 시에 상하가 뒤바뀌게 되며, 다른 예로 도 3에서와 같이 상기 미들서포트링(30)의 하단과 상기 바텀서포트링(50)의 상단이 상호 연결된 일체형 구조를 이룬다. 결국 상기 미들서포트링(30)과 상기 바텀서포트링(50)이 상하 대향되는 구조를 이룬다.
한편, 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은 탑서포트링(60)을 더 포함하는데,
상기 탑서포트링(60)은
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 탑스트롱(40) 상부 측에 배치되는 것으로,
하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 탑슬로프(61), 그리고
상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형의 탑라운드홈(62)
을 포함하여 이루어진다.
이때 상기 탑서포트링(60)의 내부 공간은 상기 바텀서포트링(50)과 마찬가지로, 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)와 서로 상응한 직경 또는 이보다 미세하게 큰 직경을 갖는 것이 바람직하다.
특히 상기 탑라운드홈(62)은 오목하게 들어간 형태의 홈으로서, 상기 탑서포트링(60)은 상기 바텀서포트링(50)과 서로 상응한 구조를 이룬다.
따라서 상기 탑서포트링(60) 타격 시 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61)가 상기 탑스트롱(40) 내부로 강제 삽입되면서 상기 탑스트롱(40)의 상단이 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 탑라운드홈(62)에 밀착 고정된다. 이렇게 상기 탑라운드홈(62)에 밀착되게 상단이 변형된 상기 탑스트롱(40)은 탑서포트링(60)과 상호 견고하게 결합될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 일예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은 용착용접부(70) 및 헤드볼트(80)를 더 포함하는데,
상기 용착용접부(70)는
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 지지체(14) 하단 측을 무산소 용착 용접함에 따라 로프(1)의 단부와 상호 결합되는 구조로 이루어진다.
상기 헤드볼트(80)는
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로프(1)에 압착 고정되어 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11) 측 상부에 배치되는 것으로, 외주면을 따라 나사산이 형성된 볼트 구조로 이루어진다.
이러한 볼트 구조의 상기 헤드볼트(80)에는 평와셔, 스프링와셔 등이 끼워진 후 너트 등이 체결되고, 여러 개의 너트 체결 시에는 각 너트 사이사이에 스프링와셔 등이 더 개재될 수 있다.
상기 헤드볼트(80)는 로프(1)의 끝부의 단말 결박의 수단으로 로프 끝부를 Bolt화 한 것으로, 로프(1)를 헤드볼트(80)에 삽입하고 용착시킨 후 스롯트로 Pitch를 만들거나 주조하는 방법 후 외경다듬기와 스롯트 작업하는 방법으로 제조된다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 예의 내진 다단 세트 앵커 유닛은,
크게 볼트앵커바디(10B), 바텀스트롱(20), 미들서포트링(30) 및 탑스트롱(40)으로 이루어진다. 이때에 상기 바텀스트롱(20), 미들서포트링(30) 및 탑스트롱(40)은 이들이 삽입되는 대상체가 로프앵커바디(10A)에서 볼트앵커바디(10B)로 대체되었을 뿐, 구성은 동일하므로 이하에서는 상세한 구성에 대한 설명을 생략하기로 한다.
볼트앵커바디(10B)는
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이,
원통의 나선부(16), 그리고
상기 나선부(16) 하부에 연결되되 상협하광의 단면 구조를 갖는 볼트헤드(17)
를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 나선부(16)와 상기 볼트헤드(17)는 일체형 구조로서, 설치면의 타공홈(3)에 상기 볼트앵커바디(10B)가 삽입된 상태에서 상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 상기 바텀스트롱(20)이 삽입되고 삽입된 상기 바텀스트롱(20)이 상기 볼트헤드(17)의 상부 측에 배치된다.
이어서 상기 미들서포트링(30)은 상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)의 상단 둘레를 따라 안착된다.
이어서 상기 탑스트롱(40)은 상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링(30)의 상부 측에 배치된다.
결국 상기 바텀스트롱(20) 타격 시 상기 바텀스트롱(20)이 상기 볼트앵커바디(10B)의 볼트헤드(17) 형상에 맞게 변형되고, 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 탑스트롱(40)의 하단이 상기 미들서포트링(30)의 미들슬로프(31) 형상에 맞게 변형되면서 하단 일부가 상기 미들라운드홈(32)에 밀착 고정된다.
아울러 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51)가 상기 바텀스트롱(20) 내부로 강제 삽입되면서 상기 바텀스트롱(20)의 상단이 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 바텀라운드(52)홈에 밀착 고정된다.
아울러 상기 탑서포트링(60) 타격 시 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61)가 상기 탑스트롱(40) 내부로 강제 삽입되면서 상기 탑스트롱(40)의 상단이 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 탑라운드홈(62)에 밀착 고정된다.
한편, 본 발명에 따른 일예 및 다른 예의 내진 다단 세트 앵커 유닛 설치 시 타격을 위해 사용되는 펀치(90)는
도 9에 도시된 바와 같이,
내부에 상하로 관통된 유통홀(911)을 갖는 펀치바디(91), 그리고
상기 펀치바디(91)의 상단에 연결되고 내부에 상기 유통홀(911)과 상호 연통되는 대응유통홀(921)을 갖는 펀치헤드(92)
를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 펀치바디(91)는 사용처에 따라 내부 직경이 다를 수 있는데, 그 사용처가 로프앵커바디(10A)에 결합된 로드(1)인 경우 상기 유통홀(911)은 상기 로프(1)와 서로 상응한 직경을 갖거나 이보다 미세하게 큰 직경을 갖고, 그 사용처가 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)인 경우 즉 상기 유통홀(911)은 상기 나선부(16)와 서로 상응한 직경을 갖거나 이보다 미세하게 큰 직경을 갖는다.
그리고 상기 펀치헤드(92)에서 대응유통홀(921)의 출구는 상기 펀치헤드(92)의 중심에서 벗어나 일측으로 방향이 전환되어 측부를 향해 개구된 구조로 이루어진다. 이는 상기 로프(1)를 상기 펀치헤드(92)의 외측으로 벗어나게 배치시킬 수 있고 상기 펀치헤드(92)에 대한 타격 시 상기 로프(1)와의 간섭을 없앨 수 있다.
아울러 상기 펀치헤드(92)에는 수평으로 관통되게 공구삽입홀(922)이 더 형성되는데, 상기 펀치헤드(92)에 대한 타격 후 상기 펀치헤드(92) 제거 시 상방으로 잡아당길 때에 쉽게 빠지지 않을 경우 파이프나 바(bar) 등을 상기 공구삽입홀(922)에 끼운 후 뒤트는 동작으로 상기 펀치(90)를 쉽게 빼낼 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 상기 펀치(90)에서 상기 펀치바디(91)는 원통 형상이어서 그 하부면이 둘레를 따라 도넛 형태의 면이 형성되어 있기에 이 면을 이용해 해당 서포트링이나 스트롱을 타격하게 된다. 이렇게 타격된 해당 스트롱은 타격에 의한 충격에 의해 변형되는데, 특히 타격 부위의 내경이 좁아져 이후 서포트링을 삽입시킬 수 없기에 도 9의 [나]에서와 같이, 상기 펀치바디(91)의 하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 펀치가이드(912)가 형성되는 별도의 펀치(90)를 더 마련함으로써, 내경이 좁아진 해당 서포트링을 별도의 펀치(90)의 펀치가이드(912)를 이용해 강제로 확경시킬 수 있는 것이다.
이상의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 내진 다단 세트 앵커 유닛은
종래의 내진이나 면진 구조물의 분리장치 중 상하부 댐퍼장치의 탄성응답부의 축수가 강성 Shaft로서 입사파동 시 탄성체는 S형 및 역S형으로 응답 변형됨에 따라 축수(Shaft)가 강성 변형되거나 탄성체와 충돌 및 상하 댐퍼에 충돌되어 강진 시 파손 내지 탈락이 예상되기에 이를 개선할 수단으로 가요성 축수에 Rope를 지목하였고, Rope만의 직접 사용은 불가하기에 이를 사용 가능케 할 수단으로 Bolt화 내지 로프 앵커화 하는 기술을 적용하였다.
내진형 구조물이거나 면진형구조물 내지 일반구조물은 반드시 Base부를 지면이나 바닥면 또는 기초면에 지지되어야 하고 견고하게 고정되어야 한다. 이 고정(Anchoring)의 응력 강도에 따라, 구조물에 지진이나 태풍 해일 및 운동성 가속에너지를 갖는 힘이 입사될 시, 전도, 파손, 변위이탈 현상 발생여부와 인명, 재산상의 피해크기 여부가 결정된다. 본 발명에서 다루고자하는 기술적 수단은 종래의 같은 규격 1단 Bolt앵커를 개선하여 같은 규격으로서 종래의 테이퍼부를 로프앵커바디나 볼트앵커바디 상에 다단개로 형성시킴으로써 1개의 볼트앵커 성능이 종래 앵커의 수량을 단수별로 배가시키는 Back up Tapering을 개발하는 수단이다.
내진성 볼트앵커바디에 대한 설계상의 인장력에 대한 희망 강성력은 다음과 같이 요구된다. 내진 다단 볼트앵커바디의 외경, 길이와 같이 그 크기와 각 서포트링의 크기와 종류는 다음 수학식에 적합해야 한다.
고정코자하는 구조물의 질점의 중량을 M이라하고 Base부에 입사되는 지동파 가속도(단위시간(sec)동안에 평균등가 에너지의 속도)를 V m/sec2 이라면
입사외력에 견디어야할 내진 인장력과 전단력(W)은 W = 0.5 MV2(kg·f·G/sec2) × 안전율 / 앵커의 수량(kg·f·G)이 요구된다.(W : 1개의 Bolt앵커가 부담할 인장력 혹은 전단력)
그리고 각 스트롱(20, 40)의 내경은 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)나 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16) 외경을 D1이라할 때 각 스트롱 내경은 D1-(D1×0.1~D1×0.3) 범위이며, 스트롱의 외경은 테이퍼부(12)나 볼트헤드(17)의 외경 D2와 같거나 D2×(0.1~0.2) 만큼 작아야 한다.
로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12)에서 하단 측 제일 큰 외경은 선정규격 ±0.1~±0.2mm에 적합하고 각 스트롱의 내경은 선정규격의 0.2~0.5mm의 오차범위 크기로 하며 외경은 로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12)에서 하단 측 제일 큰 외경 보다 0.2~0.5mm 크게 제작한다.
도 11을 참조하면, 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)는 내부 용착 후 템퍼링 하되 로크웰C 강도 20~30이하로 템퍼링한 후 부분별 압축크림핑 압력은 단위cm 길이 당 헤드(11) 외경에 따라 y를 압축톤(t), x축을 외경의 크기로 할 때 실험에 의한 수학식 y=0.2738x2-0.4567x+0.056 의 관계식이 성립한다. 예를 들어 로프앵커바디(10A)의 중심홀(15)이 10Ø이고 각 스트롱(20, 40)의 외경이 15Ø이면 17.2ton이 필요하며 외경이 25Ø일 때 1cm 경간을 압축하는데 필요한 압축력은 50ton이다. 이에 대한 수학식은 도 11을 다항2차방정식이다.
그리고 각 서포트링(30, 50, 60)은 제일 큰 외경은 각 스트롱(20, 40)의 외경과 같거나 스트롱 외경과 내경 두께의 5~10% 적게 되며, 또 각 서포트링(30, 50, 60)의 내경은 상기 지지체(14)의 외경 보다 1/100~5/100정도 크게 하여 유격 없이 삽입이 가능한 내경이어야 한다.
그리고 각 서포트링(30, 50, 60)의 각 슬로프(31, 51, 61) 경사각과 갈이는 종래 볼트앵커의 Taper부와 같은 각과 길이에 맞게 제조되며 로프앵커바디(10A)와 볼트앵커바디(10B) 규격에 맞게 치수가 정해진다.
아울러 각 서포트링(30, 50, 60)의 제조는 공구강인 SKD-II와 동등이상 및 스프링강으로 가공하고 고주파열처리 후 로크웰 C강도 45-50 상당 유지시켜 겨울철에 소손되지 않도록 소정의 균질 처리한다. 스트롱이 찌그러질 정도의 압타 시에도 변형되지 않아야하며 삽입 시 스트롱이 콘크리트 홀 내에서 찌그러진 상태에서도 각 서포트링은 스트롱의 찌그러진 부위를 절단시키고 앵커링(Anchoring) 되어야 한다. 또한 장기간 산화에 따른 수명단축을 예방하기 위해 아연도금 내지 크롬도금과 같은 산화방지 도금 처리한다.
한편, 상기 로프앵커바디(10A)에서 지지체(14)가 일체형인 경우, 중심부에는 로프(1)가 용착 및 압착력을 받고 있으며 로프(1)의 외경과 중심홀(15)의 내경 사이에 용착된다. 테이퍼부(12)는 가장 중요한 책무인 지면과 구조물간의 인장력을 받고 있는 경사(Taper)면으로서 제일 큰 외경은 스트롱의 외경보다 1~5% 작거나 같다. 이 테이퍼부(12)의 끝부분 요철부는 스트롱이 시공 후 머무는 곳이다.
그리고 상기 용착용접부(70)는 로프(1)가 용착 공정되거나 다이캐스팅 공법으로 제작된 후 풀림 작업 후 다시 압축공정이 끝나면 상기 용착용접부(70)인 무산소용접 공정분이다. 로프(1)의 외경이 9.6~10Ø일 경우 로프앵커바디(10A)의 헤드(11) 외경은 15Ø의 비율이고 헤드(11)의 끝단의 크기는 20Ø 비율로 구성된다. 로프(1)의 크기에 따라 이 비율보다 높거나 낮게 임의대로 제작하며 필요시 주요도 및 구조물의 공간 여건에 따라 로프 크기와 헤드(11)의 외경이 변경될 수 있다. 제작은 기계가공, 주조, 다이캐스팅 후 마감가공, 스롯트 작업, 압축공정, 종단무산소용접과 같은 공정으로 제작된다. 또한 재료가 비철금속 스테인리스강일 경우 백업템퍼링 공정은 생략한다.
한편, 상기 로프앵커바디(10A)에서 지지체(14)가 분리형인 경우, 분리형의 장점은 시중의 종래 앵커볼트에 중심홀(15)을 가공하여 급한 사항일 때 임시 대처로 사용할 수 있다.
헤드(11)에 각 스트롱(20, 40) 삽입 시 테이퍼부(12)의 길이변을 x, 외경의 두께부를 y라 할 때 테이퍼부의 경사각은 SINθ값이다. 이 경사각은 스트롱 내경 외경차인 두께의 크기에 따라 결정된다. SINθ값은 (2.5±0.8)/20이 요구되며, 스트롱 내외경차의 두께가 클수록 SINθ값이 커진다. 즉 경사각이 커질 수 있다.
각 스트롱(20, 40)의 외경은 로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12) 끝단 외경보다 같거나 적어야하며 헤드(11)의 외경보다 1~2% 커야 한다. 또한 스트롱(20, 40)의 끝단에서 스트롱 총길이의 1/3 지점까지는 원주의 3등분 또는 4등분 절단선을 만들어 시공 시 테이퍼부(12)를 감싸는 변형 시 늘어남이 용이하게 할 목적이다.
또한 각 스트롱(20, 40)의 두께는 로프앵커바디(10A)의 헤드(11) 외경에서 1~2%유격을 둔 나머지 테이퍼부(12)의 큰 부위 외경보다 같거나 0.1~0.2%정도 적어야 한다.
그리고 상기 로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12)와 상기 볼트앵커바디(10B)의 볼트헤드(17)에서 경사면의 기울기는 수평길이를 x, 두께를 y라 할 때 경사의 기울기는 y=sinθ 값으로 하고 이 값은 (2.5 ± 0.8) /20 으로 한다.
도 10에서와 같이, 구조물의 지동가속도 파동이 입사 시 D측에 대응관성력 C의 벡터량으로 작용됨에 따라 가속관성력 M2와 M1의 벡터량이 작용되어 D측에는 압축벡터 M2가 작용하고 A측에는 인장 벡터량의 Moment M1이 작용하여 앵커 탈락되어 벡터C에서 벡터F 방향으로 전도되거나 변위 이탈된다. 이때 반작용
Figure 112019100910533-pat00001
,
Figure 112019100910533-pat00002
가 자중벡터보다 클 경우 발생된다. 방지대책으로 본 발명의 내진 다단 세트 앵커 유닛을 구조물과 반사변 상부와 접지면에 설치하여 인장벡터량(M1)을 해소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 “내진 다단 세트 앵커 유닛”을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10A : 로프앵커바디
11 : 헤드
12 : 테이퍼부
13 : 부싱부
14 : 지지체
15 : 중심홀
10B : 볼트앵커바디
16 : 나선부
17 : 볼트헤드
20 : 바텀스트롱
21 : 탑가이드홀
22 : 바텀가이드홀
23 : 탑슬릿
24 : 바텀슬릿
25 : 탑개구부
26 : 바텀개구부
30 : 미들서포트링
31 : 미들슬로프
32 : 미들라운드홈
40 : 탑스트롱
41 : 탑가이드홀
42 : 바텀가이드홀
43 : 탑슬릿
44 : 바텀슬릿
45 : 탑개구부
46 : 바텀개구부
50 : 바텀서포트링
51 : 바텀슬로프
52 : 바텀라운드홈
60 : 탑서포트링
61 : 탑슬로프
62 : 탑라운드홈
70 : 용착용접부
80 : 헤드볼트
90 : 펀치
91 : 펀치바디
911 : 유통홀
912 : 펀치가이드
92 : 펀치헤드
921 : 대응유통홀
922 : 공구삽입홀

Claims (12)

  1. 원통의 헤드(11), 상기 헤드(11) 하부에 연결되되 상협하광(上狹下廣)의 단면 구조를 갖는 테이퍼부(12), 상기 테이퍼부(12) 하부 측에 배치되되 상기 테이퍼부(12) 하단보다 작은 직경을 갖는 부싱부(13), 상기 부싱부(13) 하부 측에 배치되는 지지체(14), 그리고 상기 헤드(11), 테이퍼부(12), 부싱부(13) 및 지지체(14) 내부를 따라 관통 형성되며 로프(1)가 삽입되는 중심홀(15)로 이루어져, 용착 후 압축되는 상기 지지체(14)에 의해 로프(1)의 단부가 고정되는 로프앵커바디(10A);
    설치면의 타공홈(3)에 상기 로프앵커바디(10A)가 삽입된 상태에서 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 테이퍼부(12) 상부 측에 배치되는 원통의 바텀스트롱(20);
    상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)의 상단 둘레를 따라 안착되는 미들서포트링(30); 및
    상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링(30)의 상부 측에 배치되는 원통의 탑스트롱(40);
    으로 이루어지되,
    상기 미들서포트링(30)은 상단에 상협하광의 단면 구조를 갖는 미들슬로프(31)와, 하단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 미들라운드홈(32)이 형성되고,
    상기 바텀스트롱(20) 타격 시 상기 바텀스트롱(20)이 상기 로프앵커바디(10A)의 테이퍼부(12) 형상에 맞게 변형되고, 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 탑스트롱(40)의 하단이 상기 미들서포트링(30)의 미들슬로프(31) 형상에 맞게 변형되면서 하단 일부가 상기 미들라운드홈(32)에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)과 상기 미들서포트링(30) 사이에 개재(介在)되고, 하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 바텀슬로프(51)와, 상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 바텀라운드홈(52)을 갖는 바텀서포트링(50)을 더 포함하고,
    상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51)가 상기 바텀스트롱(20) 내부로 강제 삽입되면서 상기 바텀스트롱(20)의 상단이 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 바텀라운드홈(52)에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미들서포트링(30)과 상기 바텀서포트링(50)은 상기 미들서포트링(30)의 하단과 상기 바텀서포트링(50)의 상단이 상호 연결된 일체형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 탑스트롱(40) 상부 측에 배치되고, 하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 탑슬로프(61)와, 상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형의 탑라운드홈(62)을 갖는 탑서포트링(60)을 더 포함하고,
    상기 탑서포트링(60) 타격 시 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61)가 상기 탑스트롱(40) 내부로 강제 삽입되면서 상기 탑스트롱(40)의 상단이 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 탑라운드홈(62)에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체(14)는 상기 부싱부(13)와 상호 연결된 일체형 구조를 이루고,
    상기 지지체(14) 하단 측을 무산소 용착 용접함에 따라 로프(1)의 단부와 상호 결합되는 용착용접부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로프(1)에 압착 고정되어 상기 로프앵커바디(10A)의 헤드(11) 측 상부에 배치되는 헤드볼트(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  7. 원통의 나선부(16), 그리고 상기 나선부(16) 하부에 연결되되 상협하광의 단면 구조를 갖는 볼트헤드(17)를 갖는 볼트앵커바디(10B);
    설치면의 타공홈(3)에 상기 볼트앵커바디(10B)가 삽입된 상태에서 상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 볼트헤드(17) 상부 측에 배치되는 원통의 바텀스트롱(20);
    상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)의 상단 둘레를 따라 안착되는 미들서포트링(30); 및
    상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 미들서포트링(30)의 상부 측에 배치되는 원통의 탑스트롱(40);
    으로 이루어지되,
    상기 미들서포트링(30)은 상단에 상협하광의 단면 구조를 갖는 미들슬로프(31)와, 하단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 미들라운드홈(32)이 형성되고,
    상기 바텀스트롱(20) 타격 시 상기 바텀스트롱(20)이 상기 볼트앵커바디(10B)의 볼트헤드(17) 형상에 맞게 변형되고, 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 탑스트롱(40)의 하단이 상기 미들서포트링(30)의 미들슬로프(31) 형상에 맞게 변형되면서 하단 일부가 상기 미들라운드홈(32)에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 바텀스트롱(20)과 상기 미들서포트링(30) 사이에 개재(介在)되고, 하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 바텀슬로프(51)와, 상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형(環形)의 바텀라운드홈(52)을 갖는 바텀서포트링(50)을 더 포함하고, 상기 탑스트롱(40) 타격 시 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51)가 상기 바텀스트롱(20) 내부로 강제 삽입되면서 상기 바텀스트롱(20)의 상단이 상기 바텀서포트링(50)의 바텀슬로프(51) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 바텀라운드홈(52)에 밀착 고정되며,
    상기 볼트앵커바디(10B)의 나선부(16)를 감싸는 형태로 삽입되어 상기 탑스트롱(40) 상부 측에 배치되고, 하단에 상광하협의 단면 구조를 갖는 탑슬로프(61)와, 상단에 외주면 둘레를 따라 내측으로 움푹 들어간 환형의 탑라운드홈(62)을 갖는 탑서포트링(60)을 더 포함하고, 상기 탑서포트링(60) 타격 시 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61)가 상기 탑스트롱(40) 내부로 강제 삽입되면서 상기 탑스트롱(40)의 상단이 상기 탑서포트링(60)의 탑슬로프(61) 형상에 맞게 변형되면서 상단 일부가 상기 탑라운드홈(62)에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바텀스트롱(20)과 상기 탑스트롱(40)에는 중단부 상부 측 둘레를 따라 배치되면서 내외로 타공된 둘 이상의 탑가이드홀(21, 41)과, 상기 탑가이드홀(21, 41)에 연결되어 상방으로 개구되면서 좁고 기다란 구멍 형태의 탑슬릿(23, 43)이 형성되고,
    상기 바텀스트롱(20)과 상기 탑스트롱(40)에는 중단부 하부 측 둘레를 따라 배치되면서 내외로 타공된 둘 이상의 바텀가이드홀(22, 42)과, 상기 바텀가이드홀(22, 42)에 연결되어 하방으로 개구되면서 좁고 기다란 구멍 형태의 바텀슬릿(24, 44)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 탑슬릿(23, 43)의 상단에는 공간이 확장되는 U자형의 탑개구부(25, 45)가 형성되고,
    상기 바텀슬릿(24, 44)의 하단에는 공간이 확장되는 ∩자형의 바텀개구부(26, 46)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부에 상하로 관통된 유통홀(911)을 갖는 펀치바디(91)와, 상기 펀치바디(91)의 상단에 연결되고 내부에 상기 유통홀(911)과 상호 연통되는 대응유통홀(921)을 갖는 펀치헤드(92)로 이루어진 타격용 펀치(90)를 더 포함하고,
    상기 펀치헤드(92)에서 대응유통홀(921)의 출구는 상기 펀치헤드(92)의 중심에서 벗어나 일측으로 방향이 전환되어 측부를 향해 개구(開口)된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 펀치바디(91)의 하단에는 상광하협의 단면 구조를 갖는 펀치가이드(912)가 더 형성되고,
    상기 펀치헤드(92)에는 수평으로 관통되게 공구삽입홀(922)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내진 다단 세트 앵커 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030031044A (ko) 2003-03-06 2003-04-18 이승욱 다단앵커볼트의 구조와 압축공기를 이용한 로프의 삽입과정착 방법
KR20120105129A (ko) 2011-03-15 2012-09-25 김원일 확장형 앵커볼트
KR20170003523U (ko) 2016-04-05 2017-10-13 김세열 확장 가능한 체결부가 구비된 앵커볼트 유닛

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030031044A (ko) 2003-03-06 2003-04-18 이승욱 다단앵커볼트의 구조와 압축공기를 이용한 로프의 삽입과정착 방법
KR20120105129A (ko) 2011-03-15 2012-09-25 김원일 확장형 앵커볼트
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