KR102244516B1 - 멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트는 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,
상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)이 구비되는 선단고정캡(20); 상기 천공홀의 입구측내에 상기 락볼트(10)를 관통하여 설치되며 둘레를 따라 다수의 관통공(400)이 형성되는 밀폐캡(40); 내부공간으로 주입되는 주입재에 의해 팽창되어 천공홀 내벽면으로 밀착되게 신축성을 갖는 재질이며 다수개 형성되는 분사공에 역류방지캡(51)이 설치되고 고정수단(55)에 의해 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정되며 타단은 락볼트(10)에 고정되어 락볼트(10)의 외측으로 밀폐구조를 갖는 멀티튜브(50)로 구성되는 것을 특징을 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.

Description

멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법{Rockbolt with multi-cap and construction method using the same}

본 발명은 멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 터널시공시 용출수가 많이 배출되는 불량지반에 락볼트를 시공시 용출수에 의해 몰탈 등의 주입재가 희석되어 천공홀 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있고, 터널의 크라운부에 설치되는 락볼트는 천공홀 내에 안전하게 삽입상태가 유지되어 락볼트의 자유낙하를 방지할 수 있게 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법에 관한 것이다.

락볼트는 암반 등의 지반에 사용하는 지보(支保)로 갱도(坑道)를 지지하는 재료로서, 일반적으로는 암반에 천공홀을 형성하고 천공홀에 그라우트 후 락볼트를 끼운 다음 너트를 단단히 죔으로써 굴착시 발파 등으로 인하여 연약해진 암반에 락볼트를 견고하고 안정되게 고정시켜 암반의 보강 및 낙석을 방지하도록 한다.

그러나 일반적인 락볼트의 시공방법에 의해서는 몰탈과 천공홀의 원지반을 일체화시키는 효과만 있어 원지반과 몰탈간의 마찰력이나 몰탈과 락볼트와의 부착력만으로만 인발력 저항력을 갖게되어 장기 강도가 약해지는 문제점이 발생하였다.

그리고 천공홀 내에서 배출되는 용출수에 의해서는 몰탈이 씻겨내려 몰탈의 품질이 저하되는 문제가 발생하여 이를 해결하기 위해 종래에는 팽창형 락볼트가 널리 사용되었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 팽창형 락볼트(10)는 중공형 바디(12)의 그 둘레 일부가 눌려진 상태로 천공에 설치한 후(도 1의 'R1'참조), 중공형 바디(12)의 중공(12A)에 고압의 물을 공급하여 중공형 바디(12)를 팽창시킴으로써 팽창된 중공형 바디(12)가 암반 등의 지반에 밀착되어 정착될 수 있도록 한 것이다(도 1의 'R2' 참조).

여기서, 중공형 바디(12)의 선,종단에는 각각 선단용 캡(14), 종단용 캡(16)이 끼워지며, 용접에 의해 고정된다.

그런데, 중공형 바디(12)와 선단용 캡(14)을 용접할 때, 중공형 바디(12)가 일부 눌려진 상태로 선단용 캡(14)에 끼워지기 때문에, 용접물이 중공형 바디(12)의 눌려진 부분(12B)에만 형성됨에 따라 용접면적이 광범위하다.

또한, 중공형 바디(12)와 선단용 캡(14)이 상호 충분히 용접에 의해 결합될 수 있도록 선단용 캡(14)의 전체 길이에 걸쳐 용접이 이루어지고 있으며, 이에 따라 용접면적이 광범위하다. 따라서, 용접에 따른 시간 및 비용이 많이 소요된다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 중공형 바디(12)의 눌려진 부분(12B)은 그 사이가 매우 협소하기 때문에, 중공형 바디(12)의 눌려진 부분(12B)에 용접물이 충분히 개재되지 못해, 용접에 따른 시간 및 비용이 많이 소요된다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 중공형 바디(12)의 둘레방향을 따라 일부분만 선단용 캡(14)에 직접적으로 밀착되는 바, 용접에 따른 시간 및 비용이 많이 소요된다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 위와 같이 중공형 바디(12)와 선단용 캡(14)의 결합부분이 취약함에 따라서 공급되는 고압의 물이 중공형 바디(12)와 선단용 캡(14) 사이 틈새로 누수되어 수압 손실이 발생되며, 이로 인해 중공형 바디(12)가 고압의 물에 의해 충분히 팽창되지 못하는 문제점이 지적되고 있으며, 외부로 자연 배출되지 못하고 잔류하게 되는 물로 인해 락볼트의 부식을 일으켜 락볼트의 정착력을 약화시키며 장기강도의 확보가 불확실하여 안전상에 문제를 발생시키게 된다.

국내등록특허 제10-0972357호 국내등록특허 제10-1196889호

본 발명은 락볼트의 외측으로 신축 변형이 용이한 멀티튜브가 밀폐구조로 감싸져 있어 주입재의 주입압력에 의해 멀티튜브가 팽창되면서 천공홀의 내벽면에 신속하게 밀착되고 멀티튜브의 분사공에서 분사되는 주입재는 천공홀과 멀티튜브 사이로 충진되면서 천공홀과 멀티튜브의 결합력을 높여 락볼트의 견고한 시공이 가능하게 하는 동시에 방수성을 제공하여 용출수가 배출되는 불량지반에서 주입재가 용출수에 의해 희석되어 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있는 멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 락볼트의 선단부를 천공홀 내에 안정적으로 정착시켜 인발력에 대한 저항력을 높일 수 있는 선단고정캡과 천공홀 입구의 불규칙한 단면의 천공홀에 적절하게 대응이 가능한 역코킹캡 및 역코킹캡을 확장시킬 수 있는 밀폐캡을 설치하여 천공홀을 효과적으로 밀폐시킴으로써 시공터널의 크라운부 천공홀로 주입된 주입재가 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있게 하는 동시에 선단고정캡과 역코킹캡의 작용으로 인한 천공홀 내의 마찰력과 압축력의 합력으로 락볼트의 인발력을 증대시킬 수 있는 멀티캡을 포함하는 락볼트 및 그를 이용한 락볼트 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트는 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,

상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)이 구비되는 선단고정캡(20);

상기 천공홀의 입구측내에 상기 락볼트(10)를 관통하여 설치되며 둘레를 따라 다수의 관통공(400)이 형성되는 밀폐캡(40);

내부공간으로 주입되는 주입재에 의해 팽창되어 천공홀 내벽면으로 밀착되게 신축성을 갖는 재질이며 다수개 형성되는 분사공에 역류방지캡(51)이 설치되고 고정수단(55)에 의해 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정되며 타단은 락볼트(10)에 고정되어 락볼트(10)의 외측으로 밀폐구조를 갖는 멀티튜브(50)로 구성되는 것을 특징을 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.

본 발명은 신축성이 용이한 멀티튜브가 주입재에 의해 팽창되면서 천공홀의 내벽면에 신속한 밀착이 이루어지고, 멀티튜브의 각 분사공에서 분사되는 주입재는 멀티튜브와 천공홀 사이로 매워지면서 멀티튜브와 천공홀간의 결합력을 높여주므로 락볼트가 천공홀에 보다 견고한 고정상태가 될 수 있게 하는 동시에 방수성을 제공하므로 용출수가 배출되는 불량지반의 천공홀에서 용출수에 의해 몰탈 등의 주입재가 희석되어 외부로 배출되는 것을 방지하여 락볼트의 시공성을 높일 수 있고, 또한 저렴한 비용으로 멀티튜브를 제조할 수 있어 락볼트 시공과 관련한 전체적인 시공비 절감 효과를 기대할 수 있는 효과가 있다.

또한 탄성변형이 용이한 역코킹캡이 불규칙한 단면의 천공홀에도 적절하게 대응하여 천공홀을 효과적으로 밀폐시키고, 주입재의 주입압력에 의해 밀폐캡이 역코킹캡을 용이하게 확장시켜 천공홀의 내벽면과 밀착되게 함으로써 천공홀 내에서 역으로 코킹작업이 이루어지게 하여 주입재가 외부로 흘러나올 통로를 완벽하게 차단시키므로 천공홀에 충진된 주입재가 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있고, 역코킹캡에 의해 천공홀 내에서 역으로 코킹작업이 이루어지면서 종래에 일반적으로 실시하였던 코킹공정을 생략할 수 있어 락볼트 시공기간을 단축시키고 작업능률을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 선단고정캡이 락볼트의 선단부를 안정적으로 천공홀 내에 고정시켜 락볼트에 가해지는 인발력에 대한 저항력을 높일 수 있게 하는 동시에 선단고정캡의 안정적인 정착으로 인한 락볼트의 초기 지압 및 인발력을 확보할 수 있게 하며, 선단고정캡에 의한 천공홀 내벽면과의 마찰력과 역코킹캡의 반발력이 천공홀 내에 동시에 작용함으로써 마찰력과 압축력의 합력에 의해 천공홀 내에 주입된 몰탈의 팽찰력이 발생되어 락볼트의 인발력이 더욱 증대될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 락볼트의 적용 예
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 멀티캡을 포함하는 락볼트의 단면도
도 3은 도 2에 도시된 제1선단캡의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 멀티캡을 포함하는 락볼트의 역류방지캡 상세도
도 5는 도 2에 도시된 A-A'선을 따라 절단한 멀티튜브의 단면도
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 멀티캡을 포함하는 락볼트의 단면도
도 7은 도 6에 도시된 제2선단캡의 분리 사시도
도 8은 도6에 도시된 제1선단캡과 제2선단캡의 결합단면도
도 9는 도6에 도시된 역코킹캡의 분리 사시도
도 10은 실시예 1에 따른 락볼트 시공상태도
도 11은 실시예 2에 따른 락볼트 시공상태도
도 12는 도 10에 도시된 "C"부분 상세도

본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트는 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,

상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)이 구비되는 선단고정캡(20);

상기 천공홀의 입구측내에 상기 락볼트(10)를 관통하여 설치되며 둘레를 따라 다수의 관통공(400)이 형성되는 밀폐캡(40);

내부공간으로 주입되는 주입재에 의해 팽창되어 천공홀 내벽면으로 밀착되게 신축성을 갖는 재질이며 다수개 형성되는 분사공에 역류방지캡(51)이 설치되고 고정수단(55)에 의해 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정되며 타단은 락볼트(10)에 고정되어 락볼트(10)의 외측으로 밀폐구조를 갖는 멀티튜브(50)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트는 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,

상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)과 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(21B)의 외측으로 형성되며 천공홀로 주입되는 주입재로 확장되어 천공홀 내벽면에 밀착되는 원통형몸체부(23B)를 갖는 제2선단캡(20B)이 구비되는 선단고정캡(20);

탄성재질로 이루어지며 천공홀의 입구를 밀폐시키도록 천공홀 삽입방향으로 직경이 작아지는 테이퍼형헤드부(31)와, 천공홀에 삽입되게 상기 테이퍼형헤드부(31)의 타단에서 일정길이 연장되며 내부 중공부(320)가 형성되는 원통형몸체부(32)와, 상기 테이퍼형 헤드부(31)의 중앙에서 원통형몸체부(32)의 중공부(320)를 통과하여 형성되고 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(33)과, 상기 테이퍼형헤드부(31)의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 관통부(34)를 갖는 역코킹캡(30);

상기 역코킹캡(30)의 내측에서 상기 파이프형 스트레이너고정관(33)을 통과하여 전,후로 복수개 설치되고 천공홀로 주입되는 주입재에 의해 전방으로 이동되면서 상기 원통형몸체부(32)를 확장시킬 수 있게 전방으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼형이며 둘레를 따라 상기 관통부(34)와 대응되는 복수의 관통공(400')을 갖는 밀폐캡(40')으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따른 멀티캡을 포함하는 락볼트를 도시한 도면으로 터널시공시 용출수가 배출되는 불량지반의 천공홀(S)에 락볼트(10)를 시공하기 위해 멀티캡은 선단고정캡(20), 밀폐캡(40), 멀티튜브(50)로 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 선단고정캡(20)은 락볼트(10)의 선단부에 설치되며 락볼트(10)에 가해지는 인발력에 더 많은 저항을 할 수 있어 우수한 정착력을 부여할 수 있는 제1선단캡(20A)으로 구성된다.

상기 제1선단캡(20A)은 락볼트(10)의 선단부에서 락볼트(10)를 관통하여 설치되며 길이방향으로 일정길이 연장되어 형성되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 선단부측 외주둘레를 따라 단면 부채꼴형태로 연장되어 형성되는 확장부(22A)와 상기 확장부(22A)의 단부 둘레를 따라 등간격으로 다수 형성되며 수축과 확장이 용이하게 탄성력을 갖는 재질이며 확장부(22A)의 단부에서 천공홀의 내벽면을 향해 경사지게 형성되는 복수의 확장날개(23A)로 구성된다.

상기 스트레이너파이프(21A)는 천공홀(S)로 주입되는 주입재의 부착력을 높여 락볼트(10)와 일체화될 수 있게 스트레이너형 파이프로 형성되고 상기 스트레이너파이프(21A)의 선단부에는 너트를 체결하여 락볼트(10)와의 결합력을 높일수도 있다.

상기 제1선단캡(20A)은 수축력과 빠른 복원력을 갖을 수 있게 탄성력을 갖는 플라스틱 재질로 이루어져 천공홀(S)에 삽입시에는 확장날개(22A)의 수축이 용이하고 삽입이 완료된 후에는 확장날개(23A)가 원상태로 빠르게 복원되면서 천공홀(S) 내벽에 밀착되어 제1선단캡(20A)의 지지력이 높아질 수 있게 한다.

상기 확장날개(22A)는 단부의 직경이 천공홀(S)의 내경보다 큰 직경으로 형성되어 천공홀(S)내에서 원상태로 복원되면 확장날개(23A)가 천공홀(S)의 내벽에 밀착되면서 지지력이 높아질 수 있게 하는 한편, 확장날개(22A)의 지지력과 인발저항력을 더욱 높여주기 위해 각 확장날개(23A)의 외측면에는 뾰족돌기 또는 원형의 돌기(231A)가 복수개 형성되고, 각 확장날개(23A)의 단부는 톱니형태를 이루도록 한다.

따라서 각 확장날개(23A)는 천공홀(S) 내벽으로 슬라이딩되면서 수축되어 삽입이 용이하게 이루어지고 삽입이 완료된 후에는 확장날개(23A)가 탄성복원력에 의해 원상태로 확장 복원되어 확장날개(23A)가 천공홀(S)의 내벽에 밀착되고 견고한 지지상태를 이루게 되므로 락볼트(10)의 정착력이 우수해져 터널시공시 암반의 크라운부에 천공되는 천공홀(S)에서 락볼트(10)가 자중에 의해 자유 낙하되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 락볼트(10)를 천공홀(S)에 삽입하는 과정에서 락볼트(10)가 천공홀(S)의 중앙부에 중심을 유지한 상태로 삽입되어 몰탈 등의 주입재가 천공홀(S)에 균일하게 주입되게 하며, 제1선단캡(20A)의 안정적인 정착으로 초기 지압 및 인발력을 확보하여 락볼트의 시공효과를 극대화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 각 확장날개(23A)에는 압착판끼움공(250A)이 형성되면서 압착판끼움공(250A)으로 스파이더압착판(25A)이 탈,부착 가능하게 복수개 설치되므로 스파이더압착판(25A)이 확장날개(23A)와 천공홀(S)간의 마찰력을 높여 제1선단캡(20A)의 더욱 높은 정착력을 제공할 수 있게 한다.(도 6 및 도 8 참조)

상기 밀폐캡(40)은 상기 천공홀(S)의 입구측에 설치되어 입구를 폐방시키며 후술되는 멀티튜브(50)의 일단에 고정되어 멀티튜브(50)의 일단을 밀폐시키도록 천공홀(S) 삽입방향으로 직경이 작아지는 고무재질의 테이퍼형으로 형성되며, 둘레를 따라 관통공(400)이 복수개 형성되어 주입재충진 호스(60)가 연결될 수 있게 한다.

상기 멀티튜브(50)는 상기 락볼트(10)의 외측을 감싸고 내부로 주입되는 주입재에 의해 팽창되어 천공홀의 내벽면으로 밀착될 수 있게 신축 변형이 용이한 PE필름, 플라스틱, 고무 등에서 선택된 어느 하나의 재질이며 팽창이 용이하도록 양측면에 중첩구조의 주름부(510)가 다수 형성되고 길이방향으로 연장된 내부 공간을 갖는 형태로서 조임나사를 구비한 체결링 또는 밴드 등으로된 고정수단(55)에 의해 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정되고 타단은 락볼트(10)에 고정되어 상기 락볼트(10)의 외측으로 밀폐구조로 설치된다.

이때, 상기 멀티튜브(50)는 팽창이 용이하도록 길이방향을 따라 전체적으로 울퉁불퉁한 요철형으로 형성할 수도 있다.

상기 멀티튜브(50)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 내부로 주입되는 주입재의 분출을 위해 다수의 분사공(500)이 일정간격으로 형성되어 멀티튜브(50)의 내부로 주입되는 주입재에 의해 멀티튜브(50)가 팽창되면서 천공홀(S)의 내벽면으로 밀착되는 과정에서 각 분사공(500)으로 주입재가 분출되어 천공홀(S)의 지반균열이나 공극을 매울 수 있게 하는 동시에 천공홀(S)과 멀티튜브(50)사이로 충진되면서 천공홀(S)과 멀티튜브(50)간의 밀착력을 높일 수 있게 한다.

상기 각 분사공(500)에는 멀티튜브(50) 내부로 주입되는 주입재의 배출은 원활하게 하고 천공홀(S) 내의 용출수 유입은 막을 수 있도록 역류방지캡(51)이 설치된다.

상기 역류방지캡(51)은 도 4A에 도시된 바와 같이, 사각판형태로 상기 분사공(500)의 상부면을 덮으며 일측이 상기 분사공(500)의 일측으로 접합된 구조의 역류방지캡(51a) 또는 도 4B에 도시된 바와 같이,분사공(500)의 직경보다 작게 분사공(500)에 위치되는 원형몸체(510b)의 상부면에 분사공(500)의 직경보다 확장된 확장헤드(51b)와 원형몸체(510b)의 하부면에 상기 분사공(500)의 외측으로 돌출된 복수의 다리(512b)가 형성된 역류방지캡(51b)의 구조로 구성되어, 분사공(500)으로 주입재의 배출시에만 상기 역류방지캡(51a,51b)이 개방되고 멀티튜브(50)의 팽창으로 멀티튜브(50)가 천공홀(S) 내벽면에 밀착되면 역류방지캡(51a,51b)이 천공홀(S) 내벽면에 의해 압착되면서 폐방상태가 되어 주입재 또는 용출수가 분사공(500)으로 역류되는 것을 방지하게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 멀티튜브(50)의 상부면과 하부면에는 부직포 또는 스트레이너 재질이며 길이방향으로 연장된 띠형태의 유도배수로(52)가 복수개 부착되어 천공홀(S) 내의 용출수가 각 유도배수로(52)로 유입되면서 흡수될 수 있도록 구성된다.

상기 락볼트(10)의 외측에 밀폐구조로 설치되는 멀티튜브(50)는 내부로 주입재가 주입되면서 팽창되어 천공홀(S)의 내벽면에 신속하게 밀착되고, 이 과정에서 멀티튜브(50) 내부에서 발생하는 주입재의 주입압에 의해 주입재가 각 분사공(500)으로 배출되면서 멀티튜브(50)와 천공홀(S)의 사이로 충진되므로 멀티튜브(50)와 천공홀(S)간의 결합력을 높 수 있게 하는 동시에 방수성을 제공하게 되므로 용출수가 배출되는 불량지반에서 주입재가 경화되기전 주입재가 용출수에 의해 희석되면서 천공홀(S) 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있게 한다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예 2에 따른 멀티캡을 포함하는 락볼트를 도시한 도면으로, 터널시공시 자중에 의해 락볼트가 자유낙하될 수 있는 크라운부의 천공홀(S)에 락볼트(10)를 시공하기 위해 멀티캡은 선단고정캡(20), 역코킹캡(30), 밀폐캡(40')으로 구성된다.

상기 선단고정캡(20)은 락볼트(10)의 선단부에 설치되며 락볼트(10)에 가해지는 인발력에 더 많은 저항을 할 수 있어 우수한 정착력을 부여할 수 있는 제1선단캡(20A)과 제2선단캡(20B)으로 구성된다.

상기 제1선단캡(20A)은 실시예 1에서 자세히 상술된 구성으로 상기 락볼트(10)의 선단부에 설치되어 천공홀(S)에 삽입시 확장날개(23A)가 천공홀(S) 내벽으로 슬라이딩되면서 수축되어 삽입이 용이하게 이루어지고 삽입이 완료된 후에는 확장날개(23A)가 탄성복원력에 의해 원상태로 확장되면서 천공홀(S)의 내벽에 밀착되어 지지되므로 천공홀(S) 내에 락볼트(10)의 고정력을 높여 락볼트10)의 자유 낙하를 방지할 뿐만 아니라, 락볼트(10)를 천공홀(S)에 삽입하는 과정에서 락볼트(10)가 천공홀(S)의 중앙부에 정확하게 중심을 유지한 상태로 삽입되어 몰탈 등의 주입재가 천공홀(S)에 균일하게 주입되어 락볼트의 시공효과를 극대화시킬 수 있게 한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2선단캡(20B)은 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(21B)의 선단부 외주면에 형성되는 원통형헤드부(22B)와 상기 원통형헤드부(22B)의 단부에서 일정길이로 연장되고 내부에 중공부(230B)가 형성되어 중공부(230B) 내부로 주입되는 주입재에 의해 확장되면서 천공홀(S)의 내벽면으로 밀착되는 원통형몸체부(23B)와 일부는 주입재 충진호스(60)가 삽입되고 일부는 주입재가 배출될 수 있게 원통형헤드부(22B)의 둘레를 따라 복수개가 등간격으로 형성되는 관통부(24B)로 구성된다.

상기 제2선단캡(20B)은 탄성을 갖도록 고무 또는 연질의 PE 재질로 이루어져 천공홀(S)에 대응하여 삽입이 원활할 수 있고 중공부(230B)로 주입되는 주입재의 압력에 의해 원통형몸체부(23B)의 확장이 용이하여 원통형몸체부(23B)와 천공홀(S)과의 밀착력을 높여 제2선단캡(20B)의 마찰력 증대와 초기 접지압의 증대로 인한 인발 저항력을 높일 수 있게 한다.

상기 제2선단캡(20B)에 형성되는 상기 파이프형 스트레이너고정관(21B)은 상기 원통형헤드부(22B)와 일체형 또는 탈,착 가능한 분리형 구조로 설치되며 분리형일 경우 스트레이너고정관(21B)의 선단부에는 직경이 확장된 플랜지부(210B)가 형성되고, 플랜지부(210B)에서 일정간격 이격된 위치의 스트레이너고정관(21B)에는 원통형헤드부(22B)의 중앙부 둘레에 방사상으로 복수개 형성되는 잠금홈(222B)과 대응되는 잠금돌부(232B)가 복수개 형성되어 상기 잠금홈(222B)에 각 잠금돌부(232B)가 통과되게 스트레이너고정관(21B)을 원통형헤드부(22B)의 중앙부에 통과시킨 후 스트레이너고정관(21B)을 소정각도 회전시킴으로써 스트레이너고정관(21B)이 원통형헤드부(22B)에 잠금상태가 될 수 있어 외력이 가해져도 고정상태가 용이하게 유지되어 스트레이너고정관(21B)의 밀림을 방지할 수 있게 한다.

이때, 상기 잠금홈(222B)은 상기 스트레이너고정관(21B)의 길이만큼 연장되어 상기 원통형몸체부(23B)가 스트레이너고정관(21B)의 외측면과 밀착되는 것을 방지할 수 있게 한다.

그리고 상기 원통형헤드부(22B)에는 천공홀(S) 내벽면과의 밀착력을 높이기 위해 원통형몸체부(23B)의 방향으로 환형홈(221B)과 원통형헤드부(22B)의 외주연 둘레를 따라 등간격으로 오목홈(233B)이 형성되어 상기 제2선단캡(20B)을 천공홀(S)에 삽입시 환형홈(221B)에 의해 수축이 용이하고 오목홈(233B)을 통해서는 천공홀 내부의 공기가 배출되면서 삽입이 원활하게 이루어질 수 있으며 공기가 배출된 후에는 각 오목홈(233B)의 공기압에 의해 천공홀(S)의 내벽면과 원통형헤드부(22B)간의 밀착력이 높아질 수 있게 한다.

상기 원통형몸체부(23B)는 내부 주입재의 압력에 의해 확장이 용이하도록 길이방향으로 절개되며 양단이 중첩되게 형성되는 복수개의 분할몸체(23B')로 형성된다.

따라서 상기 원통형몸체부(23B)는 중공부(230B) 내로 주입되는 주입재에 의해 원통형몸체부(23B)가 확장되면서 천공홀(S)의 내벽면으로 밀착되어 마찰력이 증대되고 초기 인발 저항력 확보로 인해 락볼트(10)가 자중에 의해 자유낙하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 한다.

상기 관통부(24B)는 상기 원통형헤드부(22B)에 복수개 형성되어 일부 관통부(24B)는 주입재 충진호스(60)가 연결될 수 있고 일부 관통부(24B)는 중공부(230B) 내부로 주입된 주입재나 원통형헤드부(22B)의 선단으로 주입된 주입재가 중공부(230B) 내로 유입될 수 있는 통로로 제공되는 것으로, 주입재 충진호스(60)의 삽입이 용이하고 주입재의 압력에 의해 관통부(24B)의 확장이 용이하도록 각 관통부(24B)에는 둘레를 따라 소정길이 절개된 복수의 절개부(240B)가 형성된다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1선단캡(20A)과 제2선단캡(20B)은 락볼트(10)의 선단부에 제1선단캡(20A) 또는 제2선단캡(20B)이 선택적으로 각각 설치되거나 제1선단캡(20A)과 제2선단캡(20B)이 전,후 방향으로 연결되어 일체형으로 설치될 수 있는 것으로, 상기 제1선단캡(20A)의 스트레이너파이프(21A)의 후단부에 외측으로 돌출된 단턱이 형성되고 단턱으로 파이프형 스트레이너고정관(21B)이 제거된 제2선단캡(20B)의 원통형헤드부(22B) 중앙부가 통과되어 제1선단캡(20A)의 후측으로 제2선단탭(20B)이 고정력있게 일체형으로 설치될 수 있게 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 역코킹캡(30)은 불규칙한 단면으로 천공된 천공홀(S)에 대응하여 천공홀(S)의 입구를 효과적으로 밀폐시켜 천공홀(S) 내에 주입된 몰탈 등의 주입재가 외부로 흘러내리지 않도록 하기 위해 테이퍼형헤드부(31), 원통형몸체부(32), 스트레이너고정관(33), 관통부(34)로 구성된다.

상기 테이퍼형헤드부(31)는 천공홀(S)의 입구측에 삽입되어 천공홀을 밀폐시키도록 천공홀(S)의 삽입방향으로 직경이 작아지는 테이퍼형으로 형성되고, 상기 원통형몸체부(32)는 테이퍼형헤드부(31)의 타단에서 천공홀(S) 내측방향으로 일정길이 원통형으로 연장되며 내측으로 주입재가 주입되게 중공부(320)를 갖도록 형성된다.

상기 테이퍼형헤드부(31)의 외측으로는 상기 원통형몸체부(32)의 방향으로 환형홈(311)이 형성되고 환형홈(311)의 외주면에는 둘레를 따라 등간격으로 오목홈(313)이 형성되어 오목홈(313)의 공기압에 의해 천공홀(S)과 테이퍼형헤드부(31)간의 밀착력을 높이고 환형홈(311)에 의해서는 천공홀(S) 내부로 주입된 주입재가 환형홈(311) 내측으로 수용되면서 천공홀(S) 외부로 흘러내리는 것을 차단할 수 있도록 한다.

상기 테이퍼형헤드부(31)와 원통형몸체부(32)는 탄성을 갖도록 고무 또는 연질의 PE 재질로 이루어져 천공홀(S)의 단면이 불규칙하거나 크기가 크더라도 천공홀(S)에 대응하여 신축이 자유로워 천공홀(S)에 효과적으로 삽입될 수 있는 동시에 천공홀(S)에 주입되는 주입재의 압력에 의해 원통형몸체부(32)가 확장되면서 원통형몸체부(32)와 천공홀(S)과의 밀착력을 높여 밀폐력을 더욱 상승시킬 수 있게 한다.

상기 원통형몸체부(32)는 상기 중공부(320)로 충진되는 주입재의 압력에 의해 확장이 용이하도록 길이방향으로 절개된 복수의 분할몸체(32')로 형성되며 각 분할몸체(32')는 인접되는 분할몸체(32')간에 양단이 중첩되게 꽃받침의 형태를 이루도록 하여 천공홀(S)의 삽입은 원활하고 주입재의 충진압력에 의해서는 각 분할몸체(32')들이 용이하게 벌어지면서 원통형몸체부(32)의 확장이 용이하게 이루어질 수 있게 한다.

이때, 상기 분할몸체(32')는 2개 이상 복수개로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 스트레이너고정관(33)은 상기 테이퍼형헤드부(31)의 중앙에서 원통형몸체부(32)의 중공부(320)를 통과하여 원통형몸체부(32) 보다 일정길이 연장되어 형성되며, 내측으로 상기 락볼트(10)가 관통되어 설치되는 스트레이너형 파이프형태로서 천공홀로 주입되는 주입재의 부착력을 높여 락볼트(10)와 스트레이너고정관(33)이 일체화되게 할 수 있다.

한편, 상기 스트레이너고정관(33)은 상기 테이퍼형헤드부(31)의 중앙부에 일체형으로 연장되어 형성되거나 탈,착 가능한 분리형 구조로 설치되며, 탈,착 가능한 분리형 구조의 스트레이너고정관(33)일 경우 상기 테이퍼형헤드부(31)의 중앙부에는 스트레이너고정관(33)이 관통되는 통공이 형성되되, 통공에는 방사상으로 복수의 잠금홈(312)이 형성되고,

상기 스트레이너고정관(33)에는 상기 테이퍼형헤드부(31)의 일단에 고정되게 스트레이너고정관(33)의 하단부에 직경이 확장된 플랜지부(330)와 상기 테이퍼형헤드부(31)에 형성되는 복수의 잠금홈(312)과 대응되는 잠금돌부(332)가 스트레이너고정관(33)의 외주둘레를 따라 방사상으로 돌출되되, 상기 잠금돌부(332)는 상기 플랜지부(330)에서 상기 테이퍼형헤드부(31)의 길이방향 두께만큼 이격된 위치에서 소정길이 형성되어 상기 각 잠금돌부(332)를 상기 각 잠금홈(312)에 통과시킨 후 스트레이너고정관(32)을 소정각도 회전시킴으로써 각 잠금돌부(332)에 의해 스트레이너고정관(32)이 테이퍼형헤드부(31)에서 잠금 또는 잠금해체 상태가 될 수 있게 한다.

한편, 상기 잠금돌부(332)는 스트레이너고정관(33)의 선단부측에도 형성하여 후술되는 밀폐캡(40')이 스트레이너고정관(32)에 설치후 밀림을 방지하수도 있게 한다.

상기 관통부(34)는 주입재 충진호스(60)의 삽입 및 천공홀 내부의 물, 공기 배출, 주입재 충진용 확인공으로 이용될 수 있도록 테이퍼형헤드부(31)에서 상기 원통형몸체부(32)와 스트레이너고정관(33)의 사이에서 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되며 각 관통부(34)에는 둘레를 따라 소정길이로 절개된 절개부(240)가 형성되어 주입재 충진호스(60)의 삽입과 물 및 공기배출, 주입재 충진상태의 확인이 용이하도록 한다.

따라서, 상기 어느 하나의 관통부(34)에는 주입재 충진호스(60)를 삽입시켜 천공홀(S) 내에 주입재를 충진시킬 수 있게 하고, 다른 관통부(34)들에 의해서는 용출수(물), 공기 등의 배출과 주입재 배출에 의한 주입재 충진용 확인공으로 이용할 수 있게 할 뿐만 아니라, 주입재의 충진 완료 후 주입재 충진호스(60)의 일단부를 인접된 다른 관통부(34)에 삽입시켜 관통부(34)의 마개역할을 할 수도 있게 한다.

상기 밀폐캡(40')은 상기 역코킹캡(30)의 내측에서 상기 스트레이너고정관(33)을 통과하여 복수개가 설치되며 천공홀(S)로 주입되는 주입재에 의해 전방으로 이동되면서 상기 원통형몸체부(32)를 확장시킬 수 있게 원통형몸체부(32) 보다 큰 외경을 갖되 중공부(32) 방향인 전방으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼형으로 형성되며 둘레부에는 각 상기 관통부(34)와 대응되게 다수의 관통공(400')이 형성되어 상기 관통부(34)를 통과한 주입재 충진호스(60)의 연결 또는 천공홀(S) 내부의 용출수, 공기, 주입재의 배출 등이 원활하게 이루어질 수 있게 한다.

상기 밀폐캡(40')은 상기 스트레이너고정관(33)의 외측으로 통과되어 설치된 상태에서 천공홀(S) 내에 충진되는 주입재의 충진압에 의해 원통형몸체부(32)의 중공부(320) 내로 원활하게 이동될 수 있도록 상기 주입재 충진호스(60)가 연결되는 관통공(400')은 주입재 충진호스(60) 보다는 약간 큰 직경으로 형성되게 하고, 밀폐캡(40') 상기 스트레이너고정관(33)의 외측으로 약간 헐거운 상태로 설치될 수 있게 하며, 이때, 상기 스트레이너고정관(33)의 끝단부에는 상기 밀폐캡(40')이 스트레이너고정관(33)에서 이탈되는 것을 막기위해 스트레이너고정관(33)의 외측방향으로 돌출된 이탈방지턱(331)을 더 형성시키도록 한다.

따라서, 상기 밀폐캡(40')은 주입재의 충진압에 의해 전방으로 밀리면서 원통형몸체부(32)의 중공부(320) 내로 삽입이 이루어져 원통형몸체부(32)를 용이하게 확장시킴으로써 원통형몸체부(32)가 천공홀(S) 내벽면과 밀착상태를 이룰 수 있게 하여 천공홀(S) 내에서 역으로 코킹작업이 이루어진 역코킹캡(30)은 천공홀(S)을 밀실하게 밀폐시켜 주입재가 천공홀 외부로 흘러내리는 것을 효과적으로 방지하여 종래에 일반적으로 실시하였던 코킹공정을 생략할 수 있게 한다.

그리고 상기 선단고정캡(20), 역코킹캡(30), 밀폐캡(40')에 의해 천공홀(S) 내에 설치되는 락볼트(10)는 선단고정캡(20)의 안정적인 정착으로 초기 지압 및 인발력이 확보될 수 있고 락볼트(10)에 인발력이 가해지는 경우 몰탈과 천공홀(S)간의 주변 마찰력 및 역코킹캡(30)의 반발력에 의한 내부 압축력의 합력으로 몰탈이 천공홀(S)내에 팽창력을 발휘하여 락볼트의 인발력을 더욱 증대시킬 수 있게 한다.

이하, 상기 실시예 1에 의한 본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트를 이용하여 용출수가 배출되는 불량지반의 천공홀에 락볼트를 시공하는 방법을 설명한다.(도 10 및 도 12 참고)

용출수가 배출되는 불량지반인 시공터널의 암반에 천공된 천공홀(S)로 락볼트(10)를 시공하기 위하여 락볼트(10), 선단고정캡(20)의 제1선단캡(20A), 밀폐캡(40), 멀티튜브(50)로 이루어진 멀티캡을 준비한다.

그후, 락볼트(10)의 선단에서 제1선단캡(20A)의 스트레이너파이프(21A)를 통과시켜 선단고정캡(20)을 락볼트(10)의 선단측에 설치하고, 멀티튜브(50), 밀폐캡(40) 순으로 락볼트(10)의 후단에서부터 통과시킨 후 고정수단(55)을 이용해 멀티튜브(50)의 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정시키고, 멀티튜브(50)의 타단은 락볼트(10)에 고정시켜 멀티튜브(50)를 락볼트(10)의 외측에 밀폐상태로 설치한다.

상기 락볼트(10)에 선단고정캡(20), 밀폐캡(40), 멀티튜브(50)를 설치한 후에는 주입재 충진호스(60)를 상기 밀폐캡(40)에 형성된 어느 하나의 관통공(400)에 통과시켜 멀티튜브(50) 내부에 위치시킨 후 락볼트(10)의 선단부터 천공홀(S)에 삽입시켜 천공홀(S)에 삽입된 락볼트(10)가 선단고정캡(20)의 확장날개(22)에 의해 천공홀(S) 내에서 견고한 삽입상태를 유지할 수 있게 락볼트(10)를 설치한다.

그후, 주입재 충진호스(60)에 주입장치를 연결한 후 주입재를 멀티튜브(50)에 주입시킨다.

이때, 주입재에 의해 상기 멀티튜브(50)가 팽창되면서 천공홀(S)의 내벽면에 밀착되는 과정에서 주입재의 압력에 의해 멀티튜브(50)의 각 분사공(500)에 설치된 역류방지캡(51)이 개방된 후 각 분사공(500)을 통해 주입재가 분사되면서 천공홀(S)과 멀티튜브(50) 사이로 주입재가 밀실하게 채워져 지반균열이나 공극을 매우는 동시에 팽창된 멀티튜브(50)와 천공홀(S) 간의 결합력을 높여줄 수 있게 된다.

상기 멀티튜브(50)로 주입재의 충진이 이루어진 후 주입재 충진호스(60)가 연결되지 않은 밀폐캡(40)의 다른 관통공(400)에서 주입재의 배출이 이루어지는 것이 확인되면 주입재의 주입작업을 중단하며, 주입재 충진호스(60)를 주입장치로부터 분리 후 주입재 충진호스(60)의 단부를 밀폐캡(40)의 다른 관통공(400)에 삽입시켜 몰탈의 자유흐름을 차단하도록 한다.

(상기 멀티튜브(50) 내에 주입재가 충진되면서 멀티튜브가 팽창되어 천공홀(S) 내벽으로 밀착이 이루어지면 주입재의 주입압에 의해 주입재가 각 관통공(400)을 통해 밀폐캡(40)에서 배출되므로 관통공(400)을 통해 주입재가 배출되는 것이 확인될 때까지는 주입재의 충진작업을 계속실시한 후 관통공(400)을 통해 주입재의 배출이 이루어지면 주입재의 충진작업을 중단하도록 한다.)

그후, 소정의 시간동안 주입재의 양생과 경화 과정을 거친 후 천공홀(S)의 입구 표면에서 지압판(70)과 고정너트(71)를 락볼트(10)에 체결하여 락볼트(10)의 시공을 완료한다.

이하, 상기 실시예 2에 의한 본 발명의 멀티캡을 포함하는 락볼트를 이용하여 시공터널의 암반 크라운부 천공홀에 락볼트를 시공하는 방법을 설명한다.(도 11 참고)

시공터널의 암반 크라운부에 천공된 천공홀(S)로 락볼트(10)를 시공하기 위하여 락볼트(10), 선단고정캡(20)의 제1선단캡(20A) 또는 제2선단캡(20B), 역코킹캡(30), 밀폐캡(40')으로 이루어진 멀티캡을 준비한다.

그후, 락볼트(10)의 선단에서 제1선단캡(20A)의 스트레이너파이프(21A) 또는 제2선단캡(20B)의 파이프형 스트레이너고정관(21B)을 통과시켜 선단고정캡(20)을 락볼트(10)의 선단측에 설치하고, 상기 밀폐캡(40')을 역코킹캡(30)에 설치하되, 직경이 작은 일측이 원통형몸체부(32)의 중공부(320)를 향하도록 스트레이너고정관(33)으로 밀폐캡(40')을 통과시켜 역코킹캡(30)에 밀폐캡(40')을 설치하고, 상기 역코킹캡(30)은 원통형몸체부(32)가 천공홀(S)의 삽입방향을 향하도록한 후 스트레이너고정관(33)을 락볼트(10)의 후단에서 통과시켜 상기 락볼트(10)의 후단부에 역코킹캡(30)을 설치한다.

상기 락볼트(10)에 선단고정캡(20), 역코킹캡(30), 밀폐캡(40')을 설치한 후에는 주입재 충진호스(60)를 상기 역코킹캡(30)과 밀폐캡(40')에 형성된 어느 하나의 관통부(34) 및 관통공(400')으로 통과시켜 주입재 충진호스(60)의 선단이 선단고정캡(20)의 선단측까지 위치되게 설치한 후, 상기 락볼트(10)의 선단부터 천공홀(S)에 삽입시켜 천공홀(S)내에 삽입된 락볼트(10)가 선단고정캡(20)의 확장날개(22)에 의해 천공홀(S) 내에서 견고한 삽입상태를 유지할 수 있게 하고 역코킹캡(30)은 천공홀(S)의 입구에 밀어넣어 천공홀(S)의 입구가 밀폐되게 락볼트(10)를 설치한다.

그후, 주입재 충진호스(60)에 주입장치를 연결한 후 주입재를 천공홀(S)로 주입시킨다.

이때, 주입재가 천공홀(S)의 선단부부터 충진이 이루어지면서 점차 천공홀(S)의 입구측을 향해 충진되고, 주입재가 밀폐캡(40') 후방까지 점차 충진이 이루어지면 주입재의 주입압력으로 인해 밀폐캡(40')이 전방으로 밀리면서 역코킹캡(30)의 원통형몸체부(32)에 형성된 중공부(320) 내로 삽입되어 밀폐캡(40')이 원통형몸체부(32)를 용이하게 확장시키며, 그로인해 원통형몸체부(32)가 천공홀(S) 내벽면의 불규칙한 단면에 대응되면서 밀착되어 천공홀(S) 내에서 역으로 코킹작업이 이루어 질 수 있게 된다.

상기 천공홀(S)로 주입재의 충진이 이루어진 후 주입재 충진호스(60)가 연결되지 않은 역코킹캡(30)의 다른 관통부(34)에서 주입재의 배출이 이루어지는 것이 확인되면 주입재의 주입작업을 중단하고, 주입재 충진호스(60)를 주입장치로부터 분리 후 주입재 충진호스(60)의 단부를 역코킹캡(30)의 다른 관통부(34)에 삽입시켜 몰탈의 자유흐름을 차단하도록 한다.

그후, 소정의 시간동안 주입재의 양생과 경화 과정을 거친 후 천공홀(S)의 입구 표면에서 지압판(70)과 고정너트(71)를 락볼트(10)에 체결하여 락볼트(10)의 시공을 완료한다.

한편, 크라운부에 천공된 천공홀(S)에서 용출수가 많이 배출되는 경우에는 상기 실시예 1의 락볼트 시공방법과 같은 동일 방법으로 멀티튜브(50)를 락볼트(10)에 설치한 후 락볼트(10)를 시공하여 용출수에 의해 주입재가 희석되는 것을 막을 수 있게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고도 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10-락볼트
20-선단고정캡
20A-제1선단캡
20B-제2선단캡
30-역코킹캡
40-밀폐캡
40'-밀폐캡
50-멀티튜브
60-주입재 충진호스

Claims (9)

1. 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,
   상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)이 구비되는 선단고정캡(20);
   상기 천공홀의 입구측내에 상기 락볼트(10)를 관통하여 설치되며 둘레를 따라 다수의 관통공(400)이 형성되는 밀폐캡(40);
   내부공간으로 주입되는 주입재에 의해 팽창되어 천공홀 내벽면으로 밀착되게 신축성을 갖는 재질이며 다수개 형성되는 분사공에 역류방지캡(51)이 설치되고 고정수단(55)에 의해 일단은 상기 밀폐캡(40)에 고정되며 타단은 락볼트(10)에 고정되어 락볼트(10)의 외측으로 밀폐구조를 갖는 멀티튜브(50)로 구성되며,
   상기 제1선단캡(20A)은 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)의 선단부측 외주면에서 단면 부채꼴형상으로 연장되어 형성된 확장부(22A)의 단부에 둘레를 따라 등간격으로 형성되며 각 단부가 천공홀 내벽면에 밀착되게 천공홀 내벽을 향해 경사지게 형성되는 탄성력을 갖는 복수의 확장날개(23A)로 이루어지고,
   상기 제1선단캡(20A)의 각 확장날개(23A) 외측면에는 뾰족돌기 또는 원형의 돌기(231A)가 복수개 형성되며, 각 확장날개(23A)의 단부는 톱니형태로 형성되고, 탈,착 가능한 스파이더압착판(25A)이 확장날개(23A)에 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.
2. 멀티캡을 포함하는 락볼트에 있어서,
   상기 멀티캡은 락볼트(10)의 선단에 설치되어 락볼트(10)를 천공홀 내에 고정시키기 위해 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)와 스트레이너파이프(21A)의 외측으로 형성되며 신축가능하게 탄성재질인 단면 부채꼴형상의 확장부(22A)를 갖는 제1선단캡(20A)과 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(21B)의 외측으로 형성되며 천공홀로 주입되는 주입재로 확장되어 천공홀 내벽면에 밀착되는 원통형몸체부(23B)를 갖는 제2선단캡(20B)이 구비되는 선단고정캡(20);
   탄성재질로 이루어지며 천공홀의 입구를 밀폐시키도록 천공홀 삽입방향으로 직경이 작아지는 테이퍼형헤드부(31)와, 천공홀에 삽입되게 상기 테이퍼형헤드부(31)의 타단에서 일정길이 연장되며 내부 중공부(320)가 형성되는 원통형몸체부(32)와, 상기 테이퍼형 헤드부(31)의 중앙에서 원통형몸체부(32)의 중공부(320)를 통과하여 형성되고 내측으로 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(33)과, 상기 테이퍼형헤드부(31)의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 관통부(34)를 갖는 역코킹캡(30);
   상기 역코킹캡(30)의 내측에서 상기 파이프형 스트레이너고정관(33)을 통과하여 전,후로 복수개 설치되고 천공홀로 주입되는 주입재에 의해 전방으로 이동되면서 상기 원통형몸체부(32)를 확장시킬 수 있게 전방으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼형이며 둘레를 따라 상기 관통부(34)와 대응되는 복수의 관통공(400')을 갖는 밀폐캡(40')으로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 멀티튜브(50)는 양측면에 중첩되는 다수의 주름부(510)가 형성되고, 상부면과 하부면에는 부직포재질이며 길이방향으로 연장된 다수의 유도배수로(52)가 띠형태로 복수개 부착되어 천공홀내의 용출수 배수를 유도하도록 하고,
   상기 역류방지캡(51)은 사각판형태로 분사공의 상부면을 덮으며 일측이 분사공의 일측으로 접합된 역류방지캡(51a) 또는 분사공(500)의 직경보다 작게 분사공(500)에 위치되는 원형몸체(510b)의 상부면에 분사공(500)의 직경보다 확장된 확장헤드(511b)와 원형몸체(510b)의 하부면에 상기 분사공(500)의 외측으로 돌출된 복수의 다리(512b)가 형성된 역류방지캡(51b)인 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1선단캡(20A)은 락볼트(10)가 통과되는 스트레이너파이프(21A)의 선단부측 외주면에서 단면 부채꼴형상으로 연장되어 형성된 확장부(22A)의 단부에 둘레를 따라 등간격으로 형성되며 각 단부가 천공홀 내벽면에 밀착되게 천공홀 내벽을 향해 경사지게 형성되는 탄성력을 갖는 복수의 확장날개(23A)로 이루어지며,
   상기 제1선단캡(20A)의 각 확장날개(23A) 외측면에는 뾰족돌기 또는 원형의 돌기(231A)가 복수개 형성되며, 각 확장날개(23A)의 단부는 톱니형태로 형성되고, 탈,착 가능한 스파이더압착판(25A)이 확장날개(23A)에 복수개 설치되며,
   상기 제2선단캡(20B)은 락볼트(10)가 통과되는 파이프형 스트레이너고정관(21B)의 선단부 외주면에 형성되는 원통형헤드부(22B)와 상기 원통형헤드부(22B)의 단부에 일정길이로 연장되며 내부에 중공부(230B)가 형성되고 중공부(230B)로 주입되는 주입재에 의해 확장되어 천공홀 내벽면으로 밀착되는 원통형몸체부(23B)와 원통형헤드부(22B)의 둘레를 따라 복수개가 이격되어 형성되는 관통부(24B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제2선단캡(20B)과 역코킹캡(30)은 각 파이프형 스트레이너고정관(21B,33)이 탈,착 가능하도록 각 파이프형 스트레이너고정관(21B,33)의 일단부에 직경이 확장되어 형성된 플랜지부(210B,330)와 각 원통형헤드부(22B), 테이퍼형헤드부(31)의 중앙부 둘레에 방사상으로 복수개 형성되는 잠금홈(222B,312)과 대응되는 잠금돌부(232B,332)가 플랜지부(210B,330)에서 일정간격 이격되어 각 파이프형 스트레이너고정관(21B,33)의 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 원통형몸체부(23B,32)는 확장이 용이하도록 길이방향으로 절개된 복수개의 분할몸체(23B',32')로 형성되며, 각 분할몸체(23B',32')는 인접되는 분할몸체와 양단이 중첩되게 형성되고,
   상기 원통형헤드부(22B)와 테이퍼형헤드부(31)에는 각각 원통형몸체부(23B,32) 방향으로 환형홈(221B, 311)과 외주면 둘레를 따라 등간격으로 오목홈(233B,313)이 형성되고,
   상기 각 관통부(24B,34)에는 둘레를 따라 등간격으로 소정길이의 절개부(240B,240)가 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 락볼트(10)의 선단부에는 선단고정캡(20)의 상기 제1선단캡(20A) 또는 제2선단캡(20B)이 선택적으로 설치되거나 제1선단캡(20A)의 스트레이너파이프(21A) 후단으로 파이프형 스트레이너고정관(21B)이 제거된 원통형헤드부(22B)가 삽입되어 제1선단캡(20A)과 제2선단캡(20B)이 일체형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티캡을 포함하는 락볼트.
8. 청구항 1 또는 3에 의한 멀티캡을 포함하는 락볼트를 이용하여 락볼트를 시공하는 방법에 있어서,
   용출수가 배출되는 불량지반인 시공터널의 암반에 천공된 천공홀(S)에 시공하기 위한 락볼트(10), 선단고정캡(20), 밀폐캡(40), 멀티튜브(50)를 준비하는 단계;
   상기 락볼트(10)의 선단에 선단고정캡(20)을 설치하고, 상기 멀티튜브(50), 밀폐캡(40) 순으로 락볼트(10)의 후단에서 통과시킨 후 고정수단(55)을 이용해 멀티튜브(50)의 일단은 밀폐캡(40)에 고정되고 타단은 락볼트(10)에 고정되게 멀티튜브(50)를 설치하는 단계;
   주입재 충진호스(60)를 상기 밀폐캡(40)에 형성된 어느 하나의 관통공(400)에 통과시킨 후 멀티튜브(50) 내부에 설치하는 단계;
   상기 선단고정캡(20), 멀티튜브(50), 밀폐캡(40) 순으로 삽입되게 락볼트(10)를 천공홀(S)내에 설치한 후 주입재 충진호스(60)에 주입장치를 연결하여 주입재를 주입시키는 단계;
   멀티튜브(50)로 주입재의 충진이 이루어진 후 주입재의 주입압력에 의해 밀폐캡(40)의 다른 관통공(400)에서 주입재가 배출되면 주입재의 주입을 중단 후 주입재 충진호스(60)에서 주입장치를 제거하고 주입재 충진호스(60)의 단부를 밀폐캡(40)의 다른 관통공(400)에 삽입시키는 단계;
   소정의 시간동안 주입재의 양생과 경화 과정을 거친 후 천공홀(S)의 입구 표면에서 지압판(70)과 고정너트(71)를 락볼트(10)에 체결하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공장치를 이용한 락볼트 시공방법.
9. 청구항 2 및 4 내지 7에서 선택된 어느 한항에 의한 멀티캡을 포함하는 락볼트를 이용하여 락볼트를 시공하는 방법에 있어서,
   시공터널의 암반 크라운부에 천공된 천공홀(S)에 시공하기 위한 락볼트(10), 선단고정캡(20), 역코킹캡(30), 밀폐캡(40')을 준비하는 단계;
   상기 락볼트(10)의 선단에 선단고정캡(20)을 설치하고, 역코킹캡(30)의 스트레이너고정관(33)에 밀폐캡(40')을 전방측부터 통과시켜 밀폐캡(40')의 전방측이 원통형몸체부(32)의 중공부(320)를 향하도록 밀폐캡(40')을 역코킹캡(30)에 설치한 후 원통형몸체부(32)가 천공홀(S)의 삽입방향을 향하게 역코킹캡(30)을 락볼트(10)의 후단에 설치하는 단계;
   주입재 충진호스(60)를 상기 역코킹캡(30)과 밀폐캡(40')에 형성된 어느 하나의 관통부(34) 및 관통공(400')으로 통과시켜 주입재 충진호스(60)의 배출구가 선단고정캡(20)의 선단부측에 위치되게 설치하는 단계;
   상기 선단고정캡(20)은 천공홀(S)의 선단부에 위치되고 역코킹캡(30)은 천공홀(S)의 입구를 밀폐시키도록 락볼트(10)를 천공홀(10)내에 설치하는 단계;
   상기 주입재 충진호스(60)에 주입장치를 연결한 후 주입재의 주입압력에 의해 밀폐캡(40')이 전방 이동되어 역코킹캡(30)의 원통형몸체부(32)를 확장시킬 수 있게 주입재를 주입시키는 단계;
   상기 천공홀(S) 내에 주입재의 충진이 이루어진 후 주입재의 주입압력에 의해 밀폐캡(40')의 다른 관통공(400')에서 주입재가 배출되면 주입재의 주입을 중단 후 주입재 충진호스(60)에서 주입장치를 제거하고 주입재 충진호스(60)의 단부를 역코킹캡(30)의 다른 관통부(34)에 삽입시키는 단계;
   소정의 시간동안 주입재의 양생과 경화 과정을 거친 후 천공홀(S)의 입구 표면에서 지압판(70)과 고정너트(71)를 락볼트(10)에 체결하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공장치를 이용한 락볼트 시공방법.

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