KR102225888B1

KR102225888B1 - 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커

Info

Publication number: KR102225888B1
Application number: KR1020200122240A
Authority: KR
Inventors: 김의성
Original assignee: 김의성
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2021-03-11

Abstract

본 발명은 확장캠, 지지판, 확장판, 캠팔로워, 확장구속수단, 초기확장수단, 견인와이어, 확장제어수단 및 보호갭 등으로 구성된 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커로서 긴장을 완료한 후 천공홀을 그라우팅하는 지압형 앵커이다. 앵커체 구성 부재와 조임볼트로 견고하게 조립된 앵커는 천공홀의 직경보다 작은 규격으로 천공홀의 목표 위치까지 삽입이 원활하고, 초기확장수단에 의해 초기 긴장이 원활하게 이루어져 목표위치에 정착이 용이하다. 확장판을 최대로 확장하는 과정에서 확장판에 결합되어 있는 캠팔로워가 쐐기형 확장캠으로부터 이탈되지 않아 확장작동이 원활하고 확실하게 이루어고, 초기확장이 원활하게 이루어지며, 상하 확장판이 어긋남이 없이 동시에 확장되어 설계 앵커력을 확보할 수 있도록 정확하게 시공할 수 있도록 한 것이다. 풍화된 지반, 파쇄된 지반 등 지반이 연약하여 확장판이 충분히 확장되었음에도 천공홀의 변형에 의해 확장판의 확장이 지속될 경우 확장제어수단에 의해 쐐기형 확장캠이 과도하게 견인되거나 상하부 확장판이 과도하게 확장되는 일이 없게 하고 상하부 확장판이 독립적으로 확장되지 않게 하여 지반이 발휘할 수 있는 소정의 지지력을 최대한 활용할 수 있게 된다.

Description

경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커{Ground pressure type anchor with wedge having maximum expansion property for cross slope}

본 발명은 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 확장판을 최대로 확장할 수 있으면서 확장판에 결합되어 있는 캠팔로워가 쐐기형 확장캠으로부터 이탈되지 않아 확장작동이 원활하고 확실하게 이루어질 수 있고, 확장판이 임의로 확장되거나 유동하지 않게 구속하여 천공홀에 대한 삽입이 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 아울러 구속이 해제되었을 때 초기확장이 원활하게 이루어질 수 있으며, 선단부에 설치되는 보호캡에 의해서 이물질이 유입되는 것을 방지하여 천공홀의 목표 위치까지 원활하게 삽입하고 확장시킬 수 있고, 쐐기형 확장캠을 견인함에 있어서 쐐기형 확장캠에 압축력이 가해지게 하여 쐐기형 확장캠과 와이어연결구를 관통볼트로 용이하게 결합할 수 있으며, 풍화 및 파쇄된 연약한 지반 또는 여굴성 지반에 적용될 경우에도 확장제어제수단에 의해 쐐기형 확장캠이 설계견인거리를 초과하여 과도하게 견인되거나 상하부 확장판이 설계확장폭을 초과하여 과도하게 확장되는 일이 없게 하여 지반이 발휘할 수 있는 소정의 지지력을 최대한 활용할 수 있으며, 최대확장폭을 확보하고, 설계된 위치에 정확하게 정착, 시공할 수 있어 설계에 맞춰서 앵커력을 발휘할 수 있도록 한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 관한 것이다.

일반적으로 그라운드 앵커공법 및 네일링(Nailing)공법은 토류벽 버팀보에 대한 대체 공법으로 도입되어 토류벽, 옹벽보강, 건물의 부력방지, 방조제의 인발방지, 급경사면 붕괴방지, 지반사태방지 및 기타 공사에 사용되는데, 현재 국내 흙막이 공사는 그라운드 앵커 공법을 사용하여 공사를 하고 있는 실정이라고 말할 수 있다.

기존의 앵커공법은 마찰인장형으로서 시멘트 풀과 PC 강연선 또는 시멘트 풀과 지반의 부착력이 지속적인 인장력으로 인해 진행성 파괴현상이 생겨 앵커체 주면마찰의 감소와 정착 인장력의 감소가 크게 나타나는 등 앵커의 역할을 할 수 없게 되는 경우가 발생하기도 하며, 정착 길이가 길어지고 일정 길이 이상을 초과하면 정착기능을 상실하여 앵커의 활용성을 저해하는 문제점이 있다.

또한 도심에서의 가설앵커는 지중에 매설된 앵커체에 의해서 인접 건물의 터파기 등의 토목공사에 막대한 지장을 초래하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정착제, P.C 강연선, 슬라이드 파이프, 정착체, 정착단으로 구성되는 마찰압축형 앵커가 개발된 바 있고, 마찰압축형 앵커를 활용하여 가설앵커에서는 제거용 앵커가 개발된 바 있다.

마찰압축형 앵커의 정착체 또한 단순히 P.C 강봉과 그라운드와의 부착력에 의해 인발력에 저항하는 형식으로서 정착제의 부착력이 적어 인발력에 대한 저항에 약하다는 문제점으로 인하여 어스앵커 본체의 기능을 좀 더 충실히 수행하는 장치의 도입이 요구되는 실정이다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0488118호(2005.04.09. 등록) "압축확장 지압형 어스앵커 정착체"(이하, '선행기술 1'이라 함)가 개시되어 있다.

상기 선행기술 1은 토류벽, 옹벽보강, 건물의 부력방지, 방조제의 인발방지, 급경사면 붕괴방지, 지반의 사태방지 및 기타 공사에 사용되는 앵커, 내일 및 락볼트의 정착체에 관한 것으로, 나선형 스프링 철근의 내측에 안착되며 일측 끝단에 가이드 원통이 부착된 원형의 강봉과, 상기 가이드 원통이 부착된 강봉이 관통되며 4개의 삼각판이 장착된 돌출쐐기를 강보의 말단에 장착되는 돌출 확장지압형 정착체를 포함하는 것으로, 위치에 관계없이 시공이 가능하고, 어떠한 대형공사에도 앵커 수량과 시공심도의 조절로 시공이 가능하며, 스프링 철근을 사용하여 단면적 증가로 인한 부착력 증대로 인발력에 더 많은 저항을 할 수 있으며, 쐐기 및 원뿔 자체의 확장에 의한 지압효과를 가질 수 있고, 정착체에 의해 그라우트에 압축력 작용으로 그라우트의 인장균열을 방지할 수 있으며, 압축형, 지압형, 압축과 지압이 동시에 이루어지도록 하는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술 1은 다음과 같이 여러 문제점이 있다.

첫째, 확장성이 낮아 천공홀의 공벽, 공경 유지가 어려운 단열대(斷熱帶; Fracture Zone) 등 여굴성 지반에 적용할 수 없으며, 연암 또는 경암 등의 암반에 한정하여 적용하여야 하는 문제점이 있다.

둘째, 나선형 철근의 도입은 기존의 마찰압축형 앵커의 내하체를 경량화한 것으로, 지압력만으로는 소요 앵커력을 확보할 수 없는 복합형(압축형 + 지압형) 앵커이다. 따라서 시공순서상 선 긴장 후 그라우팅이 불가하여 지압형 앵커의 장점 활용이 축소되는 문제점이 있다.

셋째, 기타 유사 지압형 앵커의 경우에도 천공홀의 확공, 긴장 전 패커의 팽창, 묶음 장치의 해제 등 시공 공정이 복잡하며, 시공성이 불량하게 되는 문제점이 있다.

본 발명자는 상술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1985956호(2019.06.05. 공고) "교차 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커"(이하, '선행기술 2'라 함)를 발명한 바 있다.

상기 선행기술 2는 좌우측 앵커바와, 앵커바를 상하부에서 감싸는 상하부 확장판 본체와, 좌우측 앵커바 사이에 위치하며 후방으로 가면서 점차 좁아지는 쐐기형 확장캠과, 확장판 본체의 내주면에 결합되며 상기 쐐기형 확장캡의 상하부 경사캠면에 접촉하는 상하부 캠팔로워편과, 좌우측 앵커바의 선단측에 설치되어 상하부 확장판 본체를 상하로 벌리는 탄성력을 가지는 비틀림 스프링을 구비하는 초기확장수단과, 상하부 확장판 본체가 벌어지는 것을 방지하는 구속수단을 포함한다.

천공홀에 삽입하기 전에 상하부 확장판 본체는 구속수단에 의해 오므라진 상태로 구속되고, 쐐기형 확장캠은 캠팔로워편의 전방에 위치하는 상태로 유지된다.

이 상태에서 천공홀에 삽입하고, 쐐기형 확장캠의 후단에 연결부재와 인장헤드를 통하여 연결되는 견인와이어를 당기면 구속수단의 구속핀이 이탈되면서 구속이 해제되고, 초기확장수단에 의하여 상하부 확장판 본체가 벌어지면서 그 외주면이 천공홀의 내벽면에 토션스프링의 탄성력에 의해 가압된 상태로 접촉하여 추후 앵커바를 후방으로 견인하는 과정에서 상하부 확장판 본체와 이에 결합된 캠팔로워편이 딸려 나오지 않게 됨과 아울러 쐐기형 확장캠과 상하부 캠팔로워편에 의한 확장 작동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

그러나 쐐기형 확장캠의 후단에 결합되며 외주면에 수나사부가 형성되는 연결부재와, 내주면에 형성된 암나사부를 수나사부에 체결하는 것에 의해 연결부재에 결합되는 인장헤드를 구비하여, 견인와이어를 연결부재에 형성된 연결공에 관통시키고 견인와이어의 선단에 연결공의 내경보다 큰 외경을 가지는 고정그립을 결합하여 고정그립이 연결부재의 선단면에 걸리게 하여 쐐기형 확장캠의 후단에 견인와이어(PC 강선)를 연결하고 있으나, 긴장력에 저항할 수 있는 소요 단면적이 그라우팅 주입관 관통구멍의 단면적을 뺀 단면적으로 한정될 뿐만 아니라 연결부재의 수나사부와 인장헤드의 암나사부의 단면적으로 한정되기 때문에 긴장력에 저항할 수 있는 충분한 단면적을 확보하지 못하여 인장헤드의 직경에 따라 설계앵커력 적용에 제약이 뒤따르는 문제점이 있다.

또한 쐐기형 확장캠의 후단부에 연결부재를 결합하는 방법으로서 일체로 성형하는 방법과 용접하는 방법이 있을 수 있는데 쐐기형 확장캠과 연결부재의 구조(형상)상 일체로 성형하거나 용접하는 데에는 어려움이 있고, 제작비가 상승하여 실용성이 저하되는 문제점이 있다.

또한 앵커바와 쐐기형 확장캠이 일체화된 구조로서 긴장력에 대해 앵커바의 인장저항력, 앵커바와 쐐기형 확장캠의 접촉부에서 전단저항력으로 저항해야 하므로 일체로 성형하거나 분리 제작하여 용접에 의하여 일체화하는 데에 어려움이 있어 실용성이 저하되는 문제점이 있다.

또한 확장구속수단이 분리형 보호캡 내부에 위치되어 있어 보호캡의 구조가 복잡하며, 앵커체 조립에 어려움이 있고, 제작비가 상승하여 실용성이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 앵커 관련 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1393727호(2014.05.15. 공고) "기계적 반발력을 이용한 선단 정착형 영구 앵커 및 이를 이용한 지반 보강 공법"(이하, '선행기술 3'이라 함)은 탄성부재의 탄성력에 의해 정착날개를 1차로 확장시켜 정착하고 인장재의 인장에 의해 정착날개를 2차로 확장시켜 정착하며 이러한 정착부만 그라우팅하는 한편 나머지 공간을 친환경재료로 채워 지반을 견실하게 보강함과 아울러 환경오염을 줄이도록 한 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술 3은 정착날개의 확장수단인 탄성부재가 외부로 노출되어 있고 이를 보호하는 수단이 없어 앵커공에 삽입시 탄성부재의 파손, 토사 충전, 끼임 등으로 탄성부재의 팽창작동이 이루어지지 않게 될 염려가 있다.

또한 탄성부재의 내측에 인장재와 그라우팅 호스 등의 부재를 배치해야 하므로 탄성부재의 나선 직경이 커지게 되며, 이에 따라 탄성부재의 무게가 증가하고, 동일 직경의 강철선으로 제작한 탄성부재와 대비하여 확장력이 감소되는 등의 문제점이 있다.

또한 정착날개의 확장에 있어서, 정착날개의 내측에 제1, 제2 경사부가 위치하며, 경사부의 최소 직경과 최대 직경의 차이가 작아 이에 따른 정착날개의 확장폭이 작아 여굴성 지반에서 충분한 앵커력을 얻는데 제약이 뒤따르는 문제점이 있다.

또한 정착날개의 확장폭이 작으므로 작업성 저하(통상적으로 현장에서는 앵커공과 내하체의 직경 차이가 25mm 정도 확보되도록 요구되고 있음)되고, 여굴성 지반에 적용이 불가능하며, 경암반의 지반에만 적용이 가능하다는 문제점이 있다.

또한 위와 같은 이유로 정착날개의 확장이 진행됨에 따라 정착날개와 제1, 제2 경사부의 접촉면적이 점점 작아지며, 부재에 작용하는 하중이 좁은 접촉면적에 집중되어 부재에 작용하는 응력이 커지는 문제점이 있다.

또한 2개가 1조로 이루어진 정착날개의 확장이 진행됨에 따라 한 쌍의 정착날개는 상호 구속력이 없어 서로 어긋난 위치에서 확장될 염려가 있어 충분한 앵커력을 보장하지 못하는 문제점이 있다.

또한 정착날개의 내측 중앙에 가이드홈과 가이드돌기가 결합되는 구조를 가지고 있으나 정착날개 하나에 1개의 가이드돌기가 결합되는 것이므로 확장시 정착날개의 회전에 대한 제어수단이 없어 충분한 정착을 보장하지 못하는 문제점이 있다.

또한 정착날개의 양단에서 일정 거리만큼 이격된 위치에 홈을 형성하고 이에 고정밴드를 삽입하도록 구성되어 있으나, 고정밴드와 안전핀은 서로 직각방향으로 조립되도록 구성되어 있기 때문에 안전핀이 제거된 후에도 고정밴드가 정착날개에 끼워져 있어 정착날개의 확장을 방해할 수 있고 정착날개가 앵커공의 벽면에 밀착을 방해할 수 있는 문제점이 있다.

고정밴드는 길이방향 양측에 각각 핀공이 형성되어 정착날개의 둘레에 핀공이 일치되도록 조립되는 것으로, 고정밴드의 길이 조정이 불가하며, 취급시 견고한 조립 상태 유지가 어렵게 되는 문제점이 있다.

또한 앵커 관련 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1474530호(2014.12.26. 공고) "쐐기정착부 작용력에 의한 확장 지압형 앵커체"(이하, '선행기술 4'라 함)는 앵커내하체에 각각 독립적으로 이동되게 설치된 쐐기정착구가 강연선의 인장력에 의해 앵커내하체의 기울어진 경사면을 따라 각각 자유롭게 이동되면서 천공홀 내벽에 압착되어 안정적인 확장이 이루어지도록 하는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술 4는 앵커내하체와 쐐기정착부 모두 경사면에 강연선 통과공이 형성되고, 쐐기정착부의 경사면은 강연선이 점유하는 면적을 제외하면 양측에 좁은 단면적만 유용할 수 있으며, 앵커내하체도 강연선 통과공을 제외하면 경사면 중 유용한 부위의 단면적이 한정되어 있어 강연선으로부터 전달받은 하중이 좁은 단면적에 집중되어 분포하게 되므로 부재에 과도한 응력이 작용하고, 확장이 더욱 진행되면 쐐기정착부의 좁은 내측이 앵커체의 넓은 통과공에 겹쳐지면 미끄러짐 발생 불능으로 확장이 원활하게 이루어지지 않을 수 있는 문제점이 있다.

또한 쐐기정착부는 2개 또는 4개의 부재가 한 조를 이루며, 서로 균등하게 확장되는 것을 전제로 구성되어 있으나 쐐기정착부를 구성하는 2개 또는 4개의 부재들의 균등한 확장을 규제하는 수단이 없으므로 쐐기정착부의 부재들이 서로 어긋나게 확장될 수 있어 앵커력 저하가 우려되는 문제점이 있다.

또한 쐐기정착부를 구성하는 2개 또는 4개의 부재 중 어느 하나가 과도하게 확장되면 나머지 부재들은 확장에 제한을 받을 수 있으며, 이로 인해 쐐기정착부의 상부 두께가 얇은 부분만이 앵커내하체의 경사면에 접촉하게 되므로 응력이 집중되는 문제점이 있다.

또한 강연선을 견인하여 긴장력을 가하면, 쐐기정착부가 앵커내하체의 경사면을 따라 이동하면서 확장되어 쐐기정착부의 돌기부가 천공홀의 내벽면에 밀착되는데, 천공홀의 내벽면에 밀착된 후에는 돌기부와 천공홀의 내벽면 간의 접촉면에 전단력이 가해지게 되며 확장이 멈출 때까지 전단변위가 발생하게 된다.

여기서 통상적으로 앵커에서 마찰저항력은 설계 앵커력의 2.5배 이상 확보하도록 규정되어 있는바, 선행기술 4에서는 마찰저항력이 초기 긴장력의 1.0배를 초과할 수 없어 장기적인 설계 정착력을 확보할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 진장시간을 길게 하여야 하며, 조속한 그라우팅 시공으로 마찰저항력을 확보해야 하므로 작업이 번거롭게 되는 문제점이 있다.

또한 쐐기정착부를 통해 지반으로 전달되는 지압력은 긴장력(설계 앵커력)에 비례하며, 쐐기정착부와 지반(천공홀 내벽면)의 접촉면적이 작으므로 압축강도가 큰 암반지반에는 적용이 가능하나, 풍화된 지반과 파쇄된 지반 등 연약 지반에는 적용성이 낮은 한계가 있다.

또한 앵커내하체는 천공홀의 쐐기정착 위치에 정확히 거치되어야 설계위치의 정위치에 정확한 정착이 가능하게 되는데 앵커내하체 고정수단이 구비되어 있지 않아 설계위치의 정위치에 정확한 장착이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0488118호(2005.05.09. 공고) "압축확장 지압형 어스앵커 정착체" 대한민국 등록특허 제10-1985956호(2019.06.05. 공고) "교차 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커" 대한민국 등록특허 제10-1393727호(2014.05.15. 공고) "기계적 반발력을 이용한 선단 정착형 영구 앵커 및 이를 이용한 지반 보강 공법" 대한민국 등록특허 제10-1474530호(2014.12.26. 공고) "쐐기정착부 작용력에 의한 확장 지압형 앵커체"

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래의 마찰인장형 앵커 및 마찰압축형 앵커의 문제점은 물론 지압형 앵커의 문제점을 해결한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 확장판을 최대로 확장할 수 있으면서 확장판에 결합되어 있는 캠팔로워가 쐐기형 확장캠으로부터 이탈되지 않아 확장작동이 원활하고 확실하게 이루어질 수 있도록 한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 확장판 2개 중 어느 하나가 더 많은 확장을 하지 않도록 제어함으로써 2개가 균등하게 확장이 이루어질 수 있도록 확장제어수단을 구성한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 확장판이 임의로 확장되거나 유동하지 않게 구속하여 천공홀에 대한 삽입이 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 아울러 구속이 해제되었을 때 초기확장이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 선단부에 설치되는 보호캡에 의해서 이물질이 유입되는 것을 방지하여 천공홀의 목표 위치까지 원활하게 삽입하고 확장시킬 수 있도록 한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쐐기형 확장캠을 견인함에 있어서 쐐기형 확장캠에 인장력 또는 전단력이 가해지지 않고 압축력이 작용하게 하여 쐐기형 확장캠에 균열이 생기거나 쐐기형 확장캠이 파단되는 일이 없도록 함과 동시에 와이어연결구와 쐐기형 확장캠을 간단한 볼트(관통 볼트) 연결만으로 조립이 가능한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 쐐기형 확장캠이 설계견인거리를 초과하여 과도하게 견인되거나 상하부 확장판이 설계확장폭을 초과하여 과도하게 확장되는 일이 없게 하고, 상하부 확장판이 독립적으로 확장되지 않게 하여 설계 앵커력을 확보할 수 없는 지반조건에서도 지반이 발휘할 수 있는 소정의 지지력을 최대한 활용할 수 있는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 후방을 향해 하향 경사진 상부경사캠면(110)과, 후방을 향해 상향 경사진 하부경사캠면(120)을 가지는 쐐기형 확장캠(100)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)의 양측면에 결합되는 좌우측 지지판(210, 220)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)의 상하부에 설치되는 상하부 확장판(310, 320)과; 상기 상부 확장판(310)의 하부에 일체로 결합되며 상기 상부 경사캠면(110)에 대응하여 후방을 향해 하향 경사진 상부 캠팔로어면(411)을 가지는 상부 캠팔로워(410)와, 상기 하부 확장판(320)의 상부에 일체로 결합되며 상기 하부 경사캠면(120)에 대응하여 후방을 향해 상향 경사진 하부 캠팔로어면(421)을 가지는 하부 캠팔로워(420)와; 상기 상하부 확장판(310, 320)이 임의로 확장되는 것을 방지하는 확장구속수단(500)과; 상기 상하부 확장판(310, 320)을 확장시키는 초기확장수단(600)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)을 견인함과 아울러 앵커력을 제공하는 복수개의 견인와이어(700); 및 상기 쐐기형 확장캠(100)이 과도하게 견인되는 것과 상하부 확장판(310, 320)이 과도하게 확장되는 것을 규제하고 상하부 캠팔로워(411, 421)의 독립적인 확장을 방지하기 위한 확장제어수단(800);을 포함하여 구성되며,

상기 좌우측 지지판(210, 220)은 상하연부가 각각 쐐기형 확장캠(100)의 상하부 경사캠면(110, 120)과 평행을 이루는 형태로 형성되는 전반부(211, 221)와, 상기 전반부(211, 221)의 후단에서 연장되는 후반부(212, 222)와, 상기 상하연부에 의해 형성되는 안내부(213, 223)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 제공한다.

상기 확장구속수단(500)은 상기 상하부 확장판(310, 320)의 선단부 외주면에 형성되는 상하부 밴드삽입홈(510, 520)과, 상기 상부 밴드삽입홈(510)의 좌우측에 삽입되며 하방으로 만곡 연장되며 하단부에 절곡형성되는 상부 힌지연결편(531, 541)과 상단부에 절곡형성되어 상방으로 연장되는 조임연결편(532, 542)을 가지는 좌우측 쿼터밴드(530, 540)와, 상기 하부 밴드삽입홈(520)에 삽입되며 양단이 상방으로 만곡연장되며 상단부에 절곡형성되는 하부 힌지연결편(551)을 가지는 하프밴드(550)와, 상기 상부 힌지연결편(531, 541)과 하부 힌지연결편(551)을 연결하는 연결핀(560)과, 상기 연결핀(560)에 연결되어 후단부로 연장되는 당김줄(570) 및, 상기 조임연결편(532, 542)에 관통되는 조임볼트(581)와 조임볼트(581)에 체결되는 조임너트(582)를 포함하여 길이조절이 가능하게 구성된다.

상기 초기확장수단(600)은 상기 상하부 확장판(310, 320)의 후단에 형성되는 스프링선단지지편(610, 620)과, 상기 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 결합되는 스프링후단지지부재(630)와, 상기 스프링선단지지편(610, 620)에 선단부가 지지되고 스프링후단지지부재(630)에 후단부가 지지되는 압축코일스프링(640)을 포함하고, 상기 압축코일스프링(640)은 상기 스프링선단지지편(610, 620)과 스프링후단지지부재(630) 및 좌우측 지지판(210, 220) 사이에 삽입되어 천공홀 내의 토사로부터 차단되게 설치된다.

상기 견인와이어(700)는 와이어연결구(710)에 의해 상기 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 결합되며, 상기 와이어연결구(710)는 상기 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 고정되는 연결구 본체(711)와, 상기 연결구 본체(711)에 형성된 복수개의 와이어관통공(712)과, 상기 연결구 본체(711)의 선단면에 돌출 형성되며 와이어관통공(712)과 연통되는 복수개의 압착슬리브(713)를 포함하여 구성된다.

상기 와이어연결구(710)의 선단에 결합되는 보호캡(720)을 포함하며, 상기 보호캡은 내주면에 암나사부가 형성되어 상기 연결구 본체의 외주면에 형성된 수나사부에 체결된다.

상기 확장제어수단(800)은 상기 상부 캠팔로워(410)의 후단 하부와 하부 캠팔로워(420)의 후단 상부에 돌출 형성되는 걸림돌기(810, 820)와, 상기 쐐기형 확장캠(100)의 후단부에 형성되어 상기 걸림돌기(810, 820)에 걸리는 걸림면(830)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 쐐기형 확장캠과 캠팔로워를 구비하여 확장판을 최대로 확장할 수 있으면서 확장판에 결합되어 있는 캠팔로워가 쐐기형 확장캠으로부터 이탈되지 않아 확장작동이 원활하고 확실하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 상하부 확장판의 선단부 외주면에 길이조절이 가능한 확장구속수단을 구비하여 확장판이 임의로 확장되거나 유동하지 않게 구속하여 천공홀에 대한 삽입이 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 아울러 천공홀 내의 토사의 영향을 받지 않는 초기확장수단을 구비하여 구속이 해제되었을 때 초기확장이 원활하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 선단부에 설치되는 보호캡에 의해서 이물질이 유입되는 것을 방지하여 천공홀의 목표 위치까지 원활하게 삽입하고 와이어연결구의 방식으로 내구성을 확보할 수 있다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 견인와이어를 쐐기형 확장캠의 선단부에 연결하여 쐐기형 확장캠을 견인함에 있어서 쐐기형 확장캠에 인장력이 가해지지 않고 압축력이 작용하게 고안하여 주물제작 또는 가공제작 등의 제작편의성을 제고하고, 볼트만으로 와이어 연결구와 간단히 연결하는 방식으로 조립의 편의성을 높일 수 있다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 확장제어수단을 구비하여 쐐기형 확장캠이 설계견인거리를 초과하여 과도하게 견인되거나 상하부 확장판이 설계확장폭을 초과하여 과도하게 확장되는 일이 없게 하고, 상하부 확장판이 독립적으로 확장되지 않게 하여 설계 앵커력을 확보할 수 없는 지반조건에서도 지반이 발휘할 수 있는 소정의 지지력을 최대한 활용할 수 있게 된다.

본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커에 의하면 상하부 캠팔로워, 스프링선단지지편 및 걸림돌기 등은 요철형태로 상호 맞물려 있어 확장판의 상하 확장은 허용하나 전후 개별 이동은 상호 규제하여 균등하게 확장되도록 하였다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커의 분해 사시도,
도 2는 쐐기형 확장캠, 좌우측 지지판, 상하부 확장판, 견인와이어의 준비 상태를 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커가 축소된 상태를 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커가 축소된 상태를 보인 단면도,
도 5는 도 4의 A-A선, B-B선, C-C선, D-D선 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커가 확장된 상태를 보인 사시도,
도 7은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커가 확장된 상태를 보인 단면도,
도 8은 도 7의 E-E선, F-F선, G-G선 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커의 바람직한 실시예를 보인 것이다.

본 실시예에 따른 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커는 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 후방을 향해 하향 경사진 상부경사캠면(110)과, 후방을 향해 상향 경사진 하부경사캠면(120)을 가지는 쐐기형 확장캠(100)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)의 양측면에 결합되는 좌우측 지지판(210, 220)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)의 상하부에 설치되는 상하부 확장판(310, 320)과; 상기 상부 확장판(310)의 하부에 일체로 결합되며 상기 상부 경사캠면(110)에 대응하여 후방을 향해 하향 경사진 상부 캠팔로어면(411)을 가지는 상부 캠팔로워(410)와, 상기 하부 확장판(320)의 상부에 일체로 결합되며 상기 하부 경사캠면(120)에 대응하여 후방을 향해 상향 경사진 하부 캠팔로어면(421)을 가지는 하부 캠팔로워(420)와; 상기 상하부 확장판(310, 320)이 임의로 확장되는 것을 방지하는 확장구속수단(500)과; 상기 상하부 확장판(310, 320)을 확장시키는 초기확장수단(600)과; 상기 쐐기형 확장캠(100)을 견인함과 아울러 앵커력을 제공하는 복수개의 견인와이어(700); 및 쐐기형 확장캠(100)이 과도하게 견인되는 것과 상하부 확장판(310, 320)이 과도하게 확장되는 것을 규제하고 상하부 캠팔로워(411, 421)의 독립적인 확장을 방지하기 위한 확장제어수단(800);을 포함하여 구성된다.

상기 쐐기형 확장캠(100)은 선단면 상하부에 와이어연결구 지지돌기(130)가 돌출 형성된다.

상기 좌우측 지지판(210, 220)은 용접에 의해 상기 쐐기형 확장캠(100)의 양측면에 일체로 결합된다.

상기 좌우측 지지판(210, 220)은 상하연부가 각각 쐐기형 확장캠(100)의 상하부 경사캠면(110, 120)과 평행을 이루는 형태로 형성되는 전반부(211, 221)와, 상기 전반부(211, 221)의 후단에서 연장되는 후반부(212, 222)를 포함한다.

상기 전반부(211, 221)의 상부 경사연부는 쐐기형 확장캠(100)의 상부 경사캠면(110)보다 상부로 돌출되고, 전반부(211, 221)의 하부 경사연부는 쐐기형 확장캠(100)의 하부 경사캠면(120)보다 하부로 돌출되어 도 7에서 빗금 친 부분만큼 상하부 캠팔로워(410, 420)를 안내하는 안내부(213, 223)가 형성되도록 구성된다.

상기 상부 확장판(310)은 상면이 원호면으로 형성되고 하면이 평면으로 형성되고, 상기 하부 확장판(320)은 하면이 원호면으로 형성되고 상면이 평면으로 형성된다.

상기 상하부 확장판(310, 320)과 상하부 캠팔로워(410, 420)는 일체로 성형하거나 분리 제작하여 용접에 의해 일체화되는 것이나, 도 7에서는 상하부 확장판(310, 320)과 상하부 캠팔로워(410, 420)의 구성이 명확히 나타나도록 하기 위하여 분리된 상태로 도시한 것으로 이해하여야 할 것이다.

상기 상하부 캠팔로워(410, 420)를 단순히 쐐기형 확장캠(100)의 두께와 동일한 두께로 형성할 경우, 상부 캠팔로워(410)의 후단 상단부와 하부 캠팔로워(420)의 후단 하단부가 서로 접촉하기 때문에 수축상태로 전환될 수 없게 된다.

따라서 상부 캠팔로워(410)의 후반부 좌측과 하부 캠팔로워(420)의 후반부 우측에 각각 두께의 절반을 절취한 절취부(412, 422)를 형성함으로써 상하부 캠팔로워(410, 420)가 이 부분에서 서로 겹칠 수 있게 되고, 이에 따라 수축상태로 전환될 수 있게 구성된다.

이때 상하부 캠팔로워(410, 420)의 전반부 전체에 걸쳐서 절취부(412, 422)를 형성하는 경우 쐐기형 확장캠(100)의 강도가 저하될 수 있으므로 삼각형 모양으로 절취하여 절취경사면(413, 423)이 형성되도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 확장구속수단(500)은 상기 상하부 확장판(310, 320)의 선단부 외주면에 형성되는 상하부 밴드삽입홈(510, 520)과, 상기 상부 밴드삽입홈(510)의 좌우측에 삽입되며 하방으로 만곡연장되며 하단부에 절곡형성되는 상부 힌지연결편(531, 541)과 상단부에 절곡형성되어 상방으로 연장되는 조임연결편(532, 542)을 가지는 좌우측 쿼터밴드(530, 540)와, 상기 하부 밴드삽입홈(520)에 삽입되며 양단이 상방으로 만곡연장되며 상단부에 절곡형성되는 하부 힌지연결편(551)을 가지는 하프밴드(550)와, 상기 상부 힌지연결편(531, 541)과 하부 힌지연결편(551)을 연결하는 연결핀(560)과, 상기 연결핀(560)에 연결되어 후단부로 연장되는 당김줄(570)과, 상기 조임연결편(532, 542)에 관통되는 조임볼트(581)와 조임볼트(581)에 체결되는 조임너트(582)를 포함하여 구성된다.

상기 상하부 쿼터밴드(510, 520)는 대략 1/4원으로 형성되고, 하프밴드(530)는 1/2원으로 형성된다.

상기 초기확장수단(600)은 상기 상하부 확장판(310, 320)의 후단에 형성되는 스프링선단지지편(610, 620)과, 상기 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 결합되는 스프링후단지지부재(630)와, 상기 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 결합되며 상기 스프링선단지지편(610, 620)에 선단부가 지지되고 스프링후단지지부재(630)에 후단부를 지지하는 압축코일스프링(640)을 포함하여 구성된다.

상기 스프링선단지지편(610, 620)은 압축코일스프링(640)의 선단부를 지지하는 수직부(611, 621)와, 압축코일스프링(640)의 상하부를 가리는 수평부(612, 622)를 포함한다.

상기 스프링후단지지부재(630)는 압축코일스프링(640)의 후단부를 지지하는 수직부(631)와, 압축코일스프링(640)의 상하부를 가리는 수평부(632)를 포함한다.

상기 견인와이어(700)는 압착슬리브(713)에 의해 와이어연결구(710)에 결합되고 와이어연결구(710)는 관통볼트(715)에 의해 상기 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 결합된다.

상기 상하부 확장판(310, 320), 좌우측 지지판(210, 220), 스프링 후단지지부재(630) 및 와이어연결구(710) 등이 결합되어 쐐기형 확장캠(100), 상하부 캠팔로워(410, 420) 및 압축코일스프링(640) 등이 있는 내부로 천공홀 내의 토사가 침입하는 것을 차단한다.

상기 와이어연결구(710)는 상기 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 고정되는 연결구 본체(711)와, 상기 연결구 본체(711)에 형성된 복수개의 와이어관통공(712)과, 상기 연결구 본체(711)의 선단면에 돌출 형성되며 와이어관통공(712)과 연통되는 복수개의 압착슬리브(713)를 포함하여 구성되며, 쐐기형확장캠(100)은 중앙에 배치되고 와이어관통공(712)은 쐐기형확장캠(100)의 좌우측에 배치된다.

상기 견인와이어(700)는 복수개의 소선을 꼬아서 만든 통상적인 PC강연선이 사용된다.

상기 와이어연결구(710)는 연결구 본체(711)에 형성된 볼트관통공(714)에 관통되는 볼트(715)를 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 형성된 볼트체결공(716)에 체결하는 것에 의해 쐐기형 확장캠(100)의 선단부에 결합될 수 있다.

상기 와이어연결구(710)의 선단에는 천공홀 내의 토사가 연결구 본체(711)에 형성된 볼트관통공(714), 관통볼트(714), 압착슬리브(713) 등으로 침입하는 것을 차단하기 위한 보호캡(720)이 씌워진다.

상기 보호캡(720)은 내주면에 형성된 암나사부(721)를 상기 연결구 본체(711)의 외주면에 형성된 수나사부(722)에 체결하는 것에 의해 와이어연결구(710)에 결합될 수 있다.

또한 와이어연결구(710)는 연결구 본체(711)의 상하단이 쐐기형 확장캠(100)의 선단면 상하부에 형성된 와이어연결구 지지돌기(130)에 지지되므로 쐐기형 확장캠(100)에 대한 결합이 더욱 견고하게 이루어지고 와이어관통공(712)이 쐐기형 확장캠(100)과 간섭이 발생하지 않고 결합이 용이하게 된다.

상기 확장제어수단(800)은 상기 상부 캠팔로워(410)의 후단 하부와 하부 캠팔로워(420)의 후단 상부에 돌출 형성되는 걸림돌기(810, 820)와, 상기 쐐기형 확장캠(100)의 후단부에 형성되어 상기 걸림돌기(810, 820)에 걸리는 걸림면(830)을 포함한다.

상기 확장제어수단(800)은 쐐기형 확장캠(100)의 후단이 상하부 캠팔로워(410, 420)의 후단에 이르는 설계견인거리만큼 견인되었을 때 걸림면(830)이 걸림돌기(810, 820)에 걸리게 함으로써 쐐기형 확장캠(100)이 과다하게 견인되는 것을 방지하도록 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커의 작용에 대하여 설명한다.

쐐기형 확장캠(100)의 좌우측면에 좌우측 지지판(210, 220)을 용접에 의해 결합하고 한 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 스프링후단지지부재(630)를 용접에 의해 결합상태로 준비하고, 상하부 확장판(310, 320)은 하면과 상면에 각각 상하부 캠팔로워(410, 420)가 일체로 결합됨과 아울러 후단에 스프링선단지지편(610, 620)이 일체로 결합된 상태로 준비하며, 복수개의 견인와이어(700)의 선단을 와이어연결구(710)의 와이어관통공(712)을 통해 압착슬리브(713)에 삽입하고, 압착슬리브(713)를 압착하여 복수개의 견인와이어(700)가 와이어연결구(710)에 결합된 상태로 준비한다[도 2 참조].

쐐기형 확장캠(100)의 후단에 압축코일스프링(640), 상하부에 상하부 확장판(310, 320)을 위치시킨 상태에서 좌우측 지지판(210, 220)의 사이에 상하부 캠팔로워(410, 420)를 삽입한다.

상하부 확장판(310, 320)과 좌우측 지지판(210, 220) 사이에 압축코일스프링(640)을 압축시키면서 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 스프링후단지지부재(630)에 스프링선단지지편(610, 620)이 완전히 끼워질 때까지 삽입시키고 확장구속수단(500)을 결합한다.

압축코일스프링(640)을 압축시키는 과정은 바이스 등의 공구를 사용하여 상하부 확장판(310, 320)을 상하방향으로 조임으로써 상하부 경사캠면(110, 120)에 의해 압축코일스프링(640)의 압축을 수행할 수 있다.

이때, 압축코일스프링(640)은 좌우측 지지판(210, 220)의 후반부(212, 222), 스프링선단지지편(610, 620), 스프링후단지지편(630) 사이에 삽입되어 천공홀 내의 토사로부터 차단되는 상태로 된다.

또한 와이어연결구(710)의 연결구 본체(711)의 볼트관통공(714)에 볼트(715)를 관통시켜 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 형성된 볼트체결공(716)에 체결하여 복수개의 견인와이어(700)가 쐐기형 확장캠(100)의 선단부에 결합되도록 한다.

따라서 쐐기형 확장캠(100)에 대한 와이어연결구(710)의 연결이 간편하고 견고하게 이루어지게 되고, 견인와이어(700)는 와이어연결구(710)를 통해 쐐기형 확장캠(100)의 선단부에 연결되어 있어 쐐기형 확장캠(100)에는 압축력이 가해지게 되므로 쐐기형 확장캠(100)과 와이어연결구(710)를 볼트체결로 쉽게 연결되며, 쐐기형 확장캠(100)과 와이어연결구(710)를 일체화된 부재로 제작하지 않아도 된다.

상부 밴드삽입홈(510)에 좌우측 쿼터밴드(530, 540)를 삽입하고, 하부 밴드삽입홈(520)에 하프밴드(550)를 삽입하며, 당김줄(570)이 연결된 연결핀(560)을 힌지연결편(531, 541)과 하부 힌지연결편(551)에 삽입하여 좌우측 쿼터밴드(530, 540)와 하프밴드(550)를 연결하며, 조임연결편(532, 542)에 조임볼트(581)를 관통시키고 조임너트(582)를 체결하는 것에 의하여 상하부 확장판(310, 320)이 임의로 확장되지 않게 구속한다.

이때, 좌우측 쿼터밴드(530, 540)는 조임볼트(581)와 조임너트(582)의 체결에 의해 조여져서 상하부 확장판(310, 320)을 조이게 되므로 상하부 확장판(310, 320)이 임의로 확장되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 상하부 확장판(310, 320)과 쐐기형 확장캠(100) 등이 유동 없이 조립된 상태로 유지될 수 있어 천공홀에 대한 삽입이 원활하게 이루어지게 된다.

다음으로 연결구 본체(711)의 외주면에 형성된 수나사부(722)에 보호캡(720)의 내주면에 형성된 암나사부(721)를 체결하는 것에 의해 와이어연결구(710)에 보호캡(720)을 결합하여 천공홀 내의 토사가 와이어연결구(710), 쐐기형 확장캠(100), 상하부 캠팔로워(410, 420)의 내부로 침입하지 않도록 보호한다[도 3 참조].

이와 같이 조립된 본 발명의 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커를 천공홀에 삽입하면, 견인와이어(700)와 당김줄(570)이 천공홀의 후단부에서 인출되는 상태로 된다.

경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커가 천공홀에 완전히 삽입된 상태에서 당김줄(570)을 당기면, 상부 힌지연결편(531, 541)과 하부 힌지연결편(551)에서 연결핀(560)이 빠지게 되고, 이에 따라 좌우측 쿼터밴드(530, 540)와 하프밴드(550)가 상하로 분리되고, 이에 따라 상하부 확장판(310, 320)이 임의로 확장되지 못하게 구속하고 있던 구속력이 해제된다.

구속력이 해제되면, 상하부 확장판(310, 320)의 후단에 형성된 스프링선단지지편(610, 620)과 좌우측 지지판(210, 220)의 후단에 결합된 스프링후단지지부재(630) 사이에 압축된 상태로 지지되어 있던 압축코일스프링(640)이 탄성복원되면서 스프링선단지지편(610, 620)과 스프링후단지지부재(630)를 밀게 된다.

이에 따라 상하부 확장판(310, 320)이 전방으로 밀림과 동시에 상하로 확장된다. 이때, 쐐기형 확장캠(100)의 상하부 경사캠면(110, 120)과 이에 각각 접촉하고 있는 상하부 캠팔로워(410, 420)의 상하부 캠팔로어면(411, 421)의 캠작용(쐐기작용)에 의해 상하부 캠팔로워(410, 420)와 상하부 확장판(310, 320)이 전방으로 밀림과 동시에 상하로 확장되면서 상하부 확장판(310, 320)의 외주면이 천공홀의 내주면에 밀착되어 초기확장이 이루어지게 된다.

초기확장력과 상하부 확장판(310, 320)의 자중은 천공홀에 대한 상하부 확장판(310, 320)의 외주면의 지압력이 추후 견인와이어(700)를 견인할 때 상하부 확장판(310, 320)이 천공홀로부터 인출되지 않도록 하는 힘을 가진다.

이와 같은 초기확장력에 의해 천공홀에 지지된 상태에서 견인와이어(700)를 견인하면, 견인와이어(700)의 선단에 결합된 와이어연결구(710)가 쐐기형 확장캠(100)의 선단면에 고정되어 있으므로 쐐기형 확장캠(100)과 이에 결합된 좌우측 지지판(210, 220)이 후방으로 견인된다.

쐐기형 확장캠(100)이 후방으로 견인됨에 따라 서로 접촉하고 있는 상하부 경사캠면(110, 120)과 상하부 캠팔로워(410, 420)의 상하부 하부 캠팔로어면(411, 421)의 캠작용(두정각에 따른 쐐기작용)에 의해 상하부 캠팔로워(410, 420)와 이에 결합된 상하부 확장판(310, 320)이 확장되면서 상하부 확장판(310, 320)의 외주면이 천공홀의 내주면에 더욱 압착되고 압착력(지압력)은 견인력을 지지하는 마찰력을 발현시키게 된다.

한편, 쐐기형 확장캠(100)과 좌우측 지지판(210, 220)이 후방으로 견인될 때, 상하부 캠팔로워(410, 420)는 안내부(213, 223)에 의하여 안내되어 쐐기형 확장캠(100)과 상하부 캠팔로워(410, 420)가 좌우로 벗어나지 않고 정해진 위치에서 접촉하게 되므로 확장작동이 원활하게 이루어지게 된다.

이때, 천공홀(105mm 기준)의 직경보다 약 20~25mm 작은 규격으로 결합된 앵커체를 천공홀에 설치한 후 확장 시 천공홀의 직경보다 25mm 혹은 그 이상 확장시킬 수 있다.

한편, 상하부 캠팔로워(410, 420), 스프링선단지지편(610, 620) 및 걸림돌기(810, 820) 등은 요철형태로 상호 맞물려 있어 확장판(310, 320)의 상하 확장은 허용하나 전후 개별 이동은 상호 규제하므로 확장판(310, 320)이 균등하게 확장된다.

한편, 매우 무른 지반에 시공되는 경우, 상하부 확장판(310, 320)이 확장되어 천공홀에 압착되는 과정에서 상하부 확장판(310, 320)이 천공홀의 내주면을 밀고 들어가게 되어 설계견인거리보다 더 견인되고 설계확장폭보다 더 확장될 수 있는데 본 발명에서는 확장제어수단(800)에 의해 과도한 견인과 과도한 확장 및 상하부 확장판(310, 320)의 독립적 확장이 방지된다.

즉, 쐐기형 확장캠(100)이 견인되는 과정에서 쐐기형 확장캠(100)의 후단에 형성된 걸림면(830)이 상부 캠팔로워(410)의 후단하부와 하부 캠팔로워(420)의 후단상부에 돌출 형성되어 있는 걸림돌기(810, 820)에 걸리게 되면, 더 이상 확장되지 않게 되고, 이에 따라 쐐기형 확장캠(100)이 설계견인거리를 초과하여 과도하게 견인되는 일이 없게 되고, 상하부 확장판(310, 320)이 설계확장폭을 초과하여 과도하게 확장되는 일이 없게 된다.

여기서 상하부 확장판(310, 320)이 독립적으로 확장된다는 것은 상하부 확장판(310, 320)의 확장폭이 서로 다르게 된다는 것을 의미한다.

따라서 풍화된 지반, 파쇄된 지반 등 지반 이 연약하여 확장판이 충분히 확장되었음에도 천공홀의 변형에 의해 확장판의 확장이 지속될 경우 확장제어수단(800)에 의해 쐐기형 확장캠이 과도하게 견인되거나 상하부 확장판이 과도하게 확장되는 일이 없게 되고, 상하부 확장판이 독립적으로 확장되는 일이 없게 하여 지반이 발휘할 수 있는 소정의 지지력을 최대한 활용할 수 있게 된다.

이와 같이 앵커의 긴장이 완료되면 천공홀에 그라우팅재를 주입하여 양생시킴으로써 시공이 완료된다.

이때, 그라우팅재 양생 후 상하부 확장판(310, 320)과 좌우측 지지판`(210, 220)이 함께 그라우팅재에 매설되는 상태로 되므로 충분한 앵커력을 발휘할 수 있게 된다.

이상에서는 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예로서 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같은 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 누구라도 다양한 변형 실시가 가능하여 이러한 변형 실시 또한 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것이라고 할 것이다.

100 : 쐐기형 확장캠 110, 120 : 상하부 경사캠면
210, 220 : 좌우측 지지판 213, 223 : 안내부
310, 320 : 상하부 확장판 410, 420 : 상하부 캠팔로워
411, 421 : 상하부 캠팔로우면
500 : 확장구속수단 510, 520 : 상하부 밴드삽입홈
530, 540 : 쿼터밴드 550 : 하프밴드
560 : 연결핀 570 : 당김줄
581 : 조임볼트 582 : 조임너트
600 : 초기확장수단 610, 620 : 스프링선단지지편
630 : 스프링후단지지부재 640 : 압축코일스프링
700 : 견인와이어 710 : 와이어연결구
720 : 보호캡 800 : 확장제어수단
810, 820 : 걸림돌기 830 : 걸림면

Claims

후방을 향해 하향 경사진 상부경사캠면과, 후방을 향해 상향 경사진 하부경사캠면을 가지는 쐐기형 확장캠과; 상기 쐐기형 확장캠에 결합되는 좌우측 지지판과; 상기 쐐기형 확장캠의 상하부에 설치되는 상하부 확장판과; 상기 상부 확장판의 하부에 일체로 결합되며 상기 상부 경사캠면에 대응하여 후방을 향해 하향 경사진 상부 캠팔로어면을 가지는 상부 캠팔로워와, 상기 하부 확장판의 상부에 일체로 결합되며 상기 하부 경사캠면에 대응하여 후방을 향해 상향 경사진 하부 캠팔로어면을 가지는 하부 캠팔로워와; 상기 상하부 확장판이 임의로 확장되는 것을 방지하는 확장구속수단과; 상기 상하부 확장판을 확장시키는 초기확장수단과; 상기 쐐기형 확장캠을 견인함과 아울러 앵커력을 제공하는 복수개의 견인와이어; 및 상기 쐐기형 확장캠이 과도하게 견인되는 것과 상하부 확장판이 과도하게 확장되는 것을 규제하고 상하부 확장판의 독립적인 확장을 방지하기 위한 확장제어수단;을 포함하여 구성되며,
상기 초기확장수단은 상기 상하부 확장판의 후단에 형성되는 스프링선단지지편과, 상기 좌우측 지지판의 후단에 결합되는 스프링후단지지부재와, 상기 스프링선단지지편에 선단부가 지지되고 스프링후단지지부재에 후단부가 지지되는 압축코일스프링을 포함하고, 상기 압축코일스프링은 상기 스프링선단지지편과 스프링후단지지부재 및 좌우측 지지판 사이에 삽입되어 천공홀 내의 토사로부터 차단되게 설치됨을 특징으로 하는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커.
제1항에 있어서,
상기 확장구속수단은 상기 상하부 확장판의 선단부 외주면에 형성되는 상하부 밴드삽입홈과, 상기 상부 밴드삽입홈의 좌우측에 삽입되며 하방으로 만곡연장되며 하단부에 절곡형성되는 상부 힌지연결편과 상단부에 절곡형성되어 상방으로 연장되는 조임연결편을 가지는 좌우측 쿼터밴드와, 상기 하부 밴드삽입홈에 삽입되며 양단이 상방으로 만곡연장되며 상단부에 절곡형성되는 하부 힌지연결편을 가지는 하프밴드와, 상기 상부 힌지연결편과 하부 힌지연결편을 연결하는 연결핀과, 상기 연결핀에 연결되어 후단부로 연장되는 당김줄 및, 상기 조임연결편에 관통되는 조임볼트와 조임볼트에 체결되는 조임너트를 포함하여 길이조절이 가능하게 구성됨을 특징으로 하는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커.
삭제
제1항에 있어서,
상기 견인와이어는 와이어연결구에 의해 상기 쐐기형 확장캠의 선단면에 결합되며, 상기 와이어연결구는 상기 쐐기형 확장캠의 선단면에 고정되는 연결구 본체와, 상기 연결구 본체에 형성된 복수개의 와이어관통공과, 상기 연결구 본체의 선단면에 돌출 형성되며 와이어관통공과 연통되는 복수개의 압착슬리브를 포함하여 구성되며, 쐐기형확장캠은 중앙에 배치되고 와이어관통공은 쐐기형확장캠의 좌우측에 배치됨을 특징으로 하는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커.
제1항에 있어서,
상기 확장제어수단은 상기 상부 캠팔로워의 후단 하부와 하부 캠팔로워의 후단 상부에 돌출 형성되는 걸림돌기와, 상기 쐐기형 확장캠의 후단부에 형성되어 상기 걸림돌기에 걸리는 걸림면을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 경사면의 최대 확장성을 적용한 쐐기 지압형 앵커.