KR102142942B1 - 위치 제어형 기능성 앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반의 굴착 영역에서 적어도 하나 이상의 걸림편이 회동 가능하게 설치되는 구조적 특성에 기인하여 작업자 선택 내지 작업 환경에 적합한 형태로 제공될 뿐 아니라 별도의 수단 없이 사방 전개되는 걸림편의 토사 침투 행위만으로도 견고히 위치 구속됨으로써 너트나 각종 주입재를 활용하던 기존 방식에 비해 작업성이 강화되고, 취급 및 관리가 용이한 이점 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성 또한 극대화 유도되는 위치 제어형 기능성 앵커에 관한 것으로, 단부의 양측이 사선으로 면치되어 지반 침투를 유도하는 굴착부재(10);와, 굴착부재의 상단에 안착하는 연결체(21) 및 연결체로부터 회동 가능하게 설치되는 복수의 걸림편(22)으로 이루어지고, 걸림편이 연결체로부터 사방 전개되면서 지반에 침투된 굴착부재의 위치를 구속하는 고정부재(20);와, 고정부재를 관통한 상태로 굴착부재와 결합하여 상호 일체화시키면서 사용자의 파지가 유도되는 결합부재(30);로 구성된다.

Description

위치 제어형 기능성 앵커{Anchorbolt with locking function}

본 발명은 앵커의 기술사상에 관하여 개시되고, 더욱 상세하게는 지반의 굴착 영역에서 적어도 하나 이상의 걸림편이 회동 가능하게 설치되는 구조적 특성에 기인하여 작업자 선택 내지 작업 환경에 적합한 형태로 제공될 뿐 아니라 별도의 수단 없이 사방 전개되는 걸림편의 토사 침투 행위만으로도 견고히 위치 구속됨으로써 너트나 각종 주입재를 활용하던 기존 방식에 비해 작업성이 강화되고, 취급 및 관리가 용이한 이점 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성 또한 극대화 유도되는 위치 제어형 기능성 앵커에 관한 것이다.

통상 앵커라 함은 철골구조 또는 목조 기둥의 밑부분이나 교량의 철제 거더와 같은 구조물과 콘크리트 또는 철근콘크리트 등의 기초를 연결하는 볼트의 통칭 개념으로, 그 길이의 대부분을 기초 내에 매장한 후 남은 일부를 기초면 위로 노출시켜 해당 노출부위를 상부 구조체에 꽂아 너트로 얽어매는 방식으로 이루어진다.

전술한 앵커는 기초 구조물에 매장된 부위를 구부리거나 앵커판 및 가시볼트의 사용 또는 철분질의 수축 그라우트재(주입재)를 투입하는 방식으로 견고한 위치 고정을 유도하게 된다.

상기와 같은 앵커의 기술사상 중 일례로 등록실용신안공보 제20-0303223호 "앵커볼트"가 게재되어 있으며, 해당 기술사상은 다수개의 절개부를 구비하는 슬리브 및 슬리브에 끼워지는 나사부가 구비되어 해당 나사부의 상부로 머리부가 일체로 형성된 볼트부재로 구성되고, 볼트부재의 나사부에 나사 결합되는 암나사를 구비하여 슬리브를 확장시키는 구조이다.

즉 기존 앵커의 구조를 개선하고자 볼트부재의 나사부가 외부로 길게 노출되는 것을 방지하고, 아울러 외부로 노출된 나사부에 걸려 넘어지거나 부딪치는 안전사고를 미연에 방지하기 위한 제반 구성이 제안되고 있다.

한편, 앵커의 기술사상 중 또 다른 일례로 등록실용신안공보 제20-0247280호 "앵커볼트 고정구"가 게재되어 있다.

해당 기술사상은 햄머 드릴기에 앵커볼트를 결합하여 사용할 수 있도록 제공함으로써 시공면에 대한 천공과 앵커볼트의 매립을 동시에 수행할 수 있도록 개선한 것이다.

상기의 기술은 햄머 드릴기의 타격력을 이용하여 앵커볼트가 매립되는 기술적 특성상 앵커볼트 고정작업의 안전성이 확보되며, 햄머드릴이 파손될 경우 최소한의 부품으로 교체 가능한 이점으로 인해 자원낭비를 줄일 수 있는 장점을 갖고 있다.

결과적으로 상술한 앵커는 매립작업의 간편함과 매립 후 견고한 고정을 도모하기 위해 다양한 노력이 기울여지고 있으며, 이러한 노력의 결과물로 앵커의 일부를 구부리거나 철분질의 주입재를 투입하는 등의 기술이 제공되고 있다.

하지만, 이를 위해 별도의 도구나 부재가 필수불가결하게 동반되어야 하는 불편함이 야기될 뿐 아니라 실제 시공 시 만족할 만한 수준의 내구성 내지 고정력이 발휘되지 못하는 치명적인 폐단을 초래하는바, 구조적으로 간편하면서도 앵커 고유 기능인 고정력을 효율적이고 완벽하게 구현할 수 있는 형태의 개선된 앵커 관련 기술사상이 요구되고 있다.

등록실용신안공보 제20-0303223호 "앵커볼트" 등록실용신안공보 제20-0247280호 "앵커볼트 고정구"

본 발명은 전술한 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 지반 내 매립된 앵커의 위치를 보존하기 위하여 너트 조임 내지 수축 그라우트재 투입 등으로 일관하던 기존 방식과 달리 별도의 도구나 주입재 없이도 자체 보유한 구조적 특성에 의해 지반 내 견고한 위치 구속이 구현 가능한 앵커를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 위치 제어형 기능성 앵커(1)의 구성은 다음과 같다.

상기 위치 제어형 기능성 앵커(1)는 단부의 양측이 사선으로 면치되어 지반 침투를 유도하는 굴착부재(10);와, 굴착부재의 상단에 안착하는 연결체(21) 및 연결체로부터 회동 가능하게 설치되는 복수의 걸림편(22)으로 이루어지고, 걸림편이 연결체로부터 사방 전개되면서 지반에 침투된 굴착부재의 위치를 구속하는 고정부재(20);와, 고정부재를 관통한 상태로 굴착부재와 결합하여 상호 일체화시키면서 사용자의 파지가 유도되는 결합부재(30);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부재(20)는 굴착부재(10)의 상단에서 상향 전개되는 제1고정부재(20-1) 및 제1고정부재의 상단에서 제1고정부재와 대칭된 상태로 배치되어 하향 전개되는 제2고정부재(20-2)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1고정부재(20-1)는 원뿔의 형상을 가지면서 상단으로부터 설정 깊이 절개되어 걸림편의 회동 결합이 가능한 거치공간(21a)을 제공하는 제1연결체(21-1) 및 제1연결체가 제공하는 거치공간 내에서 수직 입설 설치되는 제1걸림편(22-1)으로 구성되고, 상기 제2고정부재(20-2)는 제1고정부재와 대칭되는 제2연결체(21-2) 및 제2걸림편(22-2)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2고정부재(20-1, 20-2)는 상호 교차 배치되어 제1,2걸림편(22-1, 22-2)이 상대측 연결체의 원뿔면에 안착되고, 상기 제2연결체(21-2)의 원뿔면이 제1연결체(21-1)의 거치공간(21a)으로 진입하면서 상대측 연결체의 원뿔면이 제공하는 경사로를 따라 제1,2걸림편이 외측으로 확장 전개되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2걸림편(22-1, 22-2)은 단부가 제1,2연결체(21-1, 21-2)의 경사로와 대응하는 면치부(22a)가 더 형성되어 안착 및 슬라이드가 유도되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 걸림편(22)은 외주면에 적어도 하나 이상의 요홈(22b)이 등간격 배열되어 지반 내 토사와의 접촉 면적 확장에 대한 고정력 향상이 유도되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 굴착부재의 구조적 특성상 굴착이 용이하여 지면에 효과적으로 매립됨은 물론 매립 시 고정부재에 설치된 복수의 걸림편이 사방으로 전개되면서 주변의 토사를 결박함에 따라 기존 너트 조임 또는 수축 그라우트재의 투입 없이도 자체적으로 지반 내 완벽한 위치 구속이 가능한 효과를 발휘한다.

그리고 본 발명은 복수의 걸림편이 연결체 주변으로 밀착되면서 굴착부재 및 결합부재와 동일한 파이프의 형태로 제공됨에 따라 굴착 시 걸림편과 지반 내 토사가 서로 간섭받지 않게 되므로 굴착 및 보관과 운반의 용이성, 미려한 외관성 등에도 기여한다.

아울러 본 발명은 각 걸림편마다 복수의 요홈이 형성되어 지반 내 토사와의 접촉 면적을 확장 유도함에 따라 해당 마찰계수의 향상으로 고정력이 보다 적극적으로 우수해지는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 위치 제어형 기능성 앵커의 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명에서 제안하는 연결체와 걸림편의 결합관계를 상세 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명에서 제안하는 결합부재의 분해 사시도.
도 5는 도 1의 사용 상태도.
도 6은 도 1의 저면도.
도 7 내지 8은 도 6의 단면도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 락킹 기능이 부여된 앵커에 관하여 개시된다.

무엇보다 본 발명은 지반의 굴착 영역에서 적어도 하나 이상의 걸림편이 회동 가능하게 설치되는 구조적 특성에 기인하여 작업자 선택 내지 작업 환경에 적합한 형태로 제공될 뿐 아니라 별도의 수단 없이 사방 전개되는 걸림편의 토사 침투 행위만으로도 견고히 위치 구속됨으로써 너트나 각종 주입재를 활용하던 기존 방식에 비해 작업성이 강화되고, 취급 및 관리가 용이한 이점 등으로 인해 조작의 편의성 내지 사용상 효율성 또한 극대화 유도되는 위치 제어형 기능성 앵커(1)에 관련된 기술임을 주지한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 위치 제어형 기능성 앵커의 사시도이고, 도 2는 굴착부재와 고정부재의 결합관계를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1과 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 앵커는 크게 지반을 굴착하여 앵커를 매몰하는 굴착부재(10);와, 매립된 앵커를 해당 지반 내에 위치 구속시키는 고정부재(20);와, 굴착부재 및 고정부재를 서로 결합하여 일체화시키면서 사용자의 파지를 도모하는 결합부재(30);로 구성된다.

상기 굴착부재(10)는 지반을 굴착하여 앵커(1)를 지면에 매몰 내지 매립하기 위한 목적이 있으며, 이를 위해 원기둥의 형상을 한 굴착바디(11)와, 굴착바디의 단부 양측을 사선으로 면치하여 지반의 굴착을 도모하는 굴착면(12)으로 구성된다.

상기 굴착면(12)은 굴착바디(11)의 단부 양측에 사선으로 면치됨에 따라 해당 단부는 'V자 형상'의 날이 형성되고, 해당 날로 하여금 지반이 굴착되어 지반 침투가 수월해진다.

상기 고정부재(20)는 연결체(21)와 걸림편(22)의 조합으로 이루어지고, 앵커(1)가 굴착부재(10)에 의해 지반 내 매립된 상태에서 걸림편(22)의 사방 전개를 통해 매립 위치를 구속하는 역할을 수행한다.

여기서 상기 연결체(21)는 원뿔의 형상을 가지면서 상단으로부터 설정 깊이를 절개하여 걸림편(22)을 수용하기 위한 거치공간(21a)이 제공되며, 상기 걸림편(22)은 일측 단부가 고리형태로 이루어져 연결체(21)의 단부에 끼움되면서 설정 각도로 회동 가능하게 복수 설치된다.

상기 걸림편(22)은 연결체(21)의 거치공간(21a)에 수직 입설된 상태로 배치되어 굴착부재(10)와 동일한 지름을 가진 원기둥으로 최초 제공되었다가 작업 상황 및 사용자 의도에 따라 거치공간(21a)에 수용된 걸림편(22)이 일괄 전개되면서 주변의 토사에 침투하여 앵커(1)를 견고하게 고정한다.

또한, 상기 걸림편(22)은 도면에 도시한 것과 같이 쐐기의 형상을 가지며, 일측 단부는 연결체(21)와의 결합이 가능하도록 고리 형태로 이루어지고, 타측 단부는 상대 연결체의 원뿔면에 안착되도록 원뿔면의 경사로와 대응하는 면치부(22a)로 이루어진다.

상기 면치부(22a)는 걸림편(22)의 단부를 날카롭게 하여 토사로의 진입을 더욱 수월하게 유도할 뿐만 아니라 연결체(21)의 원뿔면 경사를 따라 외측으로 전개되는 행위가 자연스럽게 이루어질 수 있도록 걸림편의 전개 경로를 제공하는 기능을 동시 수행한다.

이때 상기 걸림편(22)은 외주면에 복수의 요홈(22b)이 등간격으로 배열 형성된 것을 포함하고, 상기 요홈(22b)은 주변의 토사를 내부 진입시켜 진입된 토사로 하여금 앵커(1)의 이탈을 방지할 뿐만 아니라 주변 토사와의 접촉면적 확장으로 마찰계수가 향상되면서 앵커와 지반 간의 결합력이 더욱 극대화되게 유도한다.

한편, 상기 고정부재(20)는 굴착부재(10)의 상단에서 상향 전개되는 제1고정부재(20-1) 및 제1고정부재의 상단에서 제1고정부재와 대칭된 상태로 서로 마주보는 방향으로 배치되어 하향 전개되는 제2고정부재(20-2)로 구성된다.

상기 제1고정부재(20-1)와 제2고정부재(20-2)는 각각 동일한 형상의 연결체(21)와 걸림편(22)으로 구성되며, 상기에 언급한 바와 같이 제1고정부재와 제2고정부재는 동일한 구성이 서로 마주보도록 방향을 배치한 것일 뿐이다. 다만, 설명의 이해를 돕고자 제1고정부재(20-1)의 연결체(21)와 걸림편(22)을 각각 제1연결체(21-1)와 제1걸림편(22-1)으로 명칭하고, 제2고정부재(20-2)의 연결체와 걸림편을 각각 제2연결체(21-2)와 제2걸림편(22-2)으로 명칭을 구분하였다.

상기 제1고정부재(20-1)와 제2고정부재(20-2)의 구조적 관계를 더욱 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1고정부재(20-1)는 굴착부재(10)의 상단에서 상측을 향하도록 설치되고, 제2고정부재(20-2)는 제1고정부재의 상단에서 제1고정부재를 마주보며 하측을 향하도록 배치된다.

상기 제1고정부재(20-1)와 제2고정부재(20-2)는 서로 설정 간격 이격된 상태로 배치되어 추후 제2고정부재에 하중이 가해질 경우 제2고정부재가 제1고정부재로 설정거리 하강할 수 있도록 배치된다.

예컨대 제2고정부재(20-2)가 제1고정부재(20-1)로 하강하여 일정 거리만큼 진입할 수 있도록 제1연결체(21-1)와 제2연결체(21-2)의 거치공간(21a)을 서로 교차된 상태로 배치시킨다. 이에 따라 제1연결체(21-1)의 거치공간(21a)에 수용된 제1걸림편(22-1)의 일측 단부는 제2연결체(21-2)의 원뿔면에 안착되고, 반대로 제2연결체의 거치공간에 수용된 제2걸림편(22-2)의 일측 단부는 제1연결체의 원뿔면에 안착된다.

다시 말해 제1연결체(21-1)의 원뿔면은 제2연결체(21-2)의 거치공간(21a)과 동일선상에 배치되고, 제1연결체의 거치공간은 제2연결체의 원뿔면과 동일선상으로 배치되기 때문에 제2고정부재(20-2)가 제1고정부재(20-1)로 하강 시 제2연결체의 원뿔면은 제1연결체의 거치공간으로 진입하고, 제2연결체의 거치공간은 제1연결체의 원뿔면으로 진입하면서 소정의 거리가 하강하게 된다. 이와 관련하여서는 도 3에 상세 도시하였다.

도 5 내지 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2고정부재(20-2)가 제1고정부재(20-1)로 진입하는 과정에서 제1걸림편(22-1)과 제2걸림편(22-2)이 각각 제1연결체(21-1)의 원뿔면과 제2연결체(21-2)의 원뿔면의 경사로를 따라 슬라이드 유도되면서 서로 외향 전개된다.

상기 제1고정부재(20-1)는 제1연결체(21-1)로부터 제1걸림편(22-1)이 전개됨에 따라 상측이 개구되면서 지반 내 상측 토사와 결합하여 앵커(1)의 상측 이탈을 차단하고, 상기 제2고정부재(20-2)는 제1연결체(21-2)로부터 제2걸림편(22-2)이 전개됨에 따라 하측이 개구되면서 지반 내 하측 토사와 결합하여 앵커(1)의 하측 진입을 차단한다.

도 4는 본 발명에서 제안하는 복수의 결합부재(30)를 통해 앵커(1)의 길이 조절이 가능함을 나타낸 분해 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 굴착부재(10)와 고정부재(20)는 결합부재(30)의 관통 결합으로 인해 일체로 조립된다.

상기 결합부재(30)는 제2고정부재(20-1)의 상단을 관통하고 제2고정부재(20-2)를 관통 경유하여 최종적으로 굴착부재(10)에 삽입 결합되는바, 이를 위해 고정부재(20)에 관통하여 굴착부재(10)와 고정 결합되는 체결부(31)와, 체결부에 비해 확장된 지름으로 체결부 상단에서 상향 연장되며 제2고정부재(20-2)가 제1고정부재(20-1)로의 하강 시 하강 범위를 설정하는 관통부(32)와, 관통부에 비해 확장된 지름으로 관통부 상단에서 상향 연장되며 제2고정부재(20-2)의 상단에 안착하여 사용자의 가압력을 고정부재에 전달하는 연장부(33)로 이루어진다.

이러한 결합부재(30)는 굴착부재(10)와 고정부재(20)를 서로 결합하여 일체화시킴으로써 본 발명의 앵커(1)를 완성하는 것뿐 아니라 사용자의 파지를 유도하여 운반 또는 지반 매립을 보다 용이하게 진행할 수 있으며, 결합부재 단부에 별도의 연결부재(40)를 결합시킴으로써 복수의 결합부재를 선택적으로 연장 가능하게 하는 등 앵커(1)의 길이가 조절되는 특성에 의해 더욱 다양한 용도로 활용 가능하다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 굴착부재의 구조적 특성상 굴착이 용이하여 지면에 효과적으로 매립됨은 물론 매립 시 고정부재에 설치된 복수의 걸림편이 사방으로 전개되면서 주변의 토사를 결박함에 따라 기존 너트 조임 또는 수축 그라우트재의 투입 없이도 자체적으로 지반 내 완벽한 위치 구속이 가능한 효과를 발휘한다.

그리고 본 발명은 복수의 걸림편이 연결체 주변으로 밀착되면서 굴착부재 및 결합부재와 동일한 파이프의 형태로 제공됨에 따라 굴착 시 걸림편과 지반 내 토사가 서로 간섭받지 않게 되므로 굴착 및 보관과 운반의 용이성, 미려한 외관성 등에도 기여한다.

아울러 본 발명은 각 걸림편마다 복수의 요홈이 형성되어 지반 내 토사와의 접촉 면적을 확장 유도함에 따라 해당 마찰계수의 향상으로 고정력이 보다 적극적으로 우수해지는 또 다른 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1. 앵커
10. 굴착부재 11. 굴착바디
12. 굴착면 20. 고정부재
21. 연결체 22. 걸림편
30. 결합부재 31. 체결부
32. 관통부 33. 연장부
40. 연결부재

Claims (3)

1. 단부의 양측이 사선으로 면치되어 지반 침투를 유도하는 굴착부재(10)와, 굴착부재의 상단에 안착하는 연결체(21) 및 연결체로부터 회동 가능하게 설치되는 복수의 걸림편(22)으로 이루어지고, 걸림편이 연결체로부터 사방 전개되면서 지반에 침투된 굴착부재의 위치를 구속하는 고정부재(20)와, 고정부재를 관통한 상태로 굴착부재와 결합하여 상호 일체화시키면서 사용자의 파지가 유도되는 결합부재(30);로 구성되어 앵커(1)를 지면에 매몰 내지 매립하는 위치 제어형 기능성 앵커에 있어서,
   상기 고정부재(20)는,
   설정 깊이 굴착부재(10)의 상단에서 상향 전개되기 위해 원뿔의 형상을 가지면서 상단으로부터 설정 깊이 절개되어 걸림편(22)의 회동 결합이 가능한 거치공간(21a)을 제공하는 제1연결체(21-1)와, 제1연결체가 제공하는 거치공간(21a) 내에서 수직 입설 설치되는 제1걸림편(22-1)을 포함하는 제1고정부재(20-1);
   제1고정부재의 상단에서 제1고정부재와 대칭되는 제2연결체(21-2) 및 제2걸림편(22-2)으로 구분 구성되어 하향 전개되는 제2고정부재(20-2);
   로 구성하고,
   상기 제1,2고정부재(20-1, 20-2)는 상호 교차 배치되어 제1,2걸림편(22-1, 22-2)이 상대측 연결체의 원뿔면에 안착되고, 상기 제2연결체(21-2)의 원뿔면이 제1연결체(21-1)의 거치공간(21a)으로 진입하면서 상대측 연결체의 원뿔면이 제공하는 경사로를 따라 제1,2걸림편이 외측으로 확장 전개되는 것에 특징이 있는 위치 제어형 기능성 앵커.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1,2걸림편(22-1, 22-2)은 제1,2연결체(21-1, 21-2)의 경사로와 대응하는 면치부(22a)를 단부에 더 형성하여 안착 및 슬라이드가 유도되는 것을 특징으로 하는 위치 제어형 기능성 앵커.
3. 삭제

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