KR102272348B1 - 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면 등 지반 보강을 위해 설치된 긴장재의 긴장력 변화를 모니터링하여 긴장재의 유지 관리가 용이한 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 긴장재가 관통하는 정착구 외부에 구비된 반력지그의 상판과 정착구를 지시볼트에 의해 상호 결합하되, 긴장재에 작용하는 긴장력의 크기에 따라 지시볼트의 볼트헤드 상면에 구비된 표시자의 색상이 변하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치에 대한 것이다.
본 발명은 긴장력이 도입되는 긴장재의 두부를 고정하기 위한 것으로, 상기 긴장재가 관통되는 관통공이 중앙에 형성된 정착구; 상기 정착구의 상부에 구비되어 긴장재의 단부를 고정하는 고정구; 상기 정착구가 내부에 수용되도록 하부가 개방된 원통 형상이고, 상부로 상기 정착구의 상부가 노출되는 삽입공이 형성되며, 상판의 하면과 정착구의 상면이 서로 이격되도록 구비되는 반력지그; 및 볼트헤드와 볼트몸체로 구성되어, 상기 볼트헤드는 반력지그의 상판 상부에 구비되고 볼트몸체가 반력지그의 상판을 관통하여 정착구에 나사 결합되는 것으로 상기 볼트헤드의 상면에는 볼트몸체에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 이하이면 색상이 변하는 제1표시자가 구비되는 복수의 제1지시볼트; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치{Management device for anchor tension maintenance}

본 발명은 가시설, 비탈면 등의 안정성 향상, 구조물의 고정 및 프리스트레싱 도입 등을 위해 설치된 앵커의 긴장력 변화를 육안으로 상시 모니터링 가능하게 하여 앵커의 유지 관리가 용이한 앵커정착장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 긴장재가 관통하는 정착구 외부에 구비된 반력지그의 상판과 정착구를 지시볼트에 의해 상호 결합하되, 앵커의 긴장력 크기에 따라 지시볼트의 볼트헤드 상면에 구비된 표시자의 색상이 변하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치에 대한 것이다.

앵커는 설치 목적에 따라 설계 긴장력을 산정하여 시공하게 되는데 시공 후 다양한 요인에 의해 설치 초기의 긴장력이 증가 또는 감소하게 된다.

시간 경과 후 특정 시점에서의 앵커의 긴장력을 잔존긴장력이라고 하며, 이 잔존긴장력을 설계긴장력과 비교하여 앵커의 유지관리를 수행한다.

긴장력이 감소하여 앵커의 기능이 저하되는 요인으로는 긴장재의 릴렉세이션, 지반의 크립변형, 시공불량 등이 있다.

앵커의 긴장력이 허용범위 이하로 감소하게 되면, 앵커 설치 시 기대했던 성능을 발휘할 수 없게 되어 해당 구조물의 과다 변형, 파괴 등이 발생할 수 있으므로 잔존긴장력이 설계긴장력에 비해 현저하게 저하된 경우에는 재긴장을 통해 앵커의 기능을 회복시킬 필요가 있다.

한편, 긴장력이 증가하여 앵커가 과긴장되는 요인으로는 해당 구조물에서 과다한 변형 및 국소적 파괴 발생한 경우, 설계 시 상정한 외력을 상회하는 하중이 작용한 경우 등이 있다.

긴장력이 허용범위 이상으로 증가하게 되면, 해당 앵커의 파단, 인발(뽑힘) 및 정착부 파괴 등이 발생할 수 있고, 이는 주변에 설치한 다른 앵커에 부담을 전이하여 진행성 파괴(순차적 파괴)에 이를 수 있을 뿐 아니라 이미 해당 구조물에 국부적 변상이 발생했을 가능성이 있으며, 대규모 파괴로 이어질 가능성도 있어 과다한 긴장력이 확인된 경우에는 앵커의 추가시공 등의 대책을 수립하여야 한다.

따라서, 앵커 긴장력에 대한 지속적인 계측과 점검 및 유지관리가 필요한데, 종래에는 리프트오프 시험(Lift-off loads test)을 실시하거나, 앵커설치 시 정착부에 하중계(로드셀)를 설치하여 앵커의 잔존 긴장력을 측정하였다(공개특허 제10-2011-35499호 등).

리프트오프 시험은 하중재하 장치 및 계측 시스템을 앵커의 설치장소까지 반입하여 시험을 수행하여야 하므로, 시간과 비용의 한계로 시험 빈도, 시험 횟수(앵커 본수)가 제한된다.

이에 육안관찰을 중심으로 하는 일상점검 또는 정기점검에서는 긴장력 평가가 이루어지지 않는 경우가 대부분이고, 빈도가 적은 상세 점검시 또는 집중호우, 지진 등 필요시의 임시 점검시에만 한정적으로 이루어지고 있는 실정이다.

하중계 설치를 통한 잔존긴장력 관리는 앵커 시공시에 두부에 하중계를 설치하고 데이터 로거를 이용하여 앵커 긴장력의 경시변화를 측정할 수 있지만, 지속적으로 하중계와 데이터로거를 관리해줘야 하여, 비용 문제로 인해 시험 빈도, 시험 횟수(앵커 본수)가 제한된다.

또한, 앵커를 설치한 전체 구조계의 안정성을 평가하기 위해서는 가급적 다수의 앵커를 대상으로 잔존긴장력을 평가할 필요가 있지만, 리프트오프 시험 및 하중계 설치 방식은 시험횟수(앵커 본수)가 제한되기 때문에 제한적 수량의 관리 대상 앵커를 개별적으로 관리할 수밖에 없다는 한계가 있다. 하지만, 다수의 앵커를 설치한 경우, 특히 가시설 및 사면 보강과 같은 지반조건의 영향을 받는 경우에는 지층 및 지형 조건에 따라 각 앵커의 거동이 다르게 나타날 수 있으며, 개별 앵커의 긴장력 관리뿐만 아니라 앵커를 설치한 전체 면에 대한 조사 및 관리를 통해, 긴장력이 증가한 영역, 또는 긴장력이 감소한 영역을 파악하고 종합적으로 안정성을 평가할 필요가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 앵커의 긴장력 변화를 직관적으로 모니터링함으로써 개별 앵커의 유지관리를 용이하게 하고, 앵커가 설치된 전체 구조의 안정성을 모니터링할 수 있는 경제적인 앵커정착장치를 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 긴장력이 도입되는 긴장재의 두부를 고정하기 위한 앵커정착장치에 관한 것으로, 상면 외곽에 복수의 체결공이 형성된 응력전달플레이트와 상기 응력전달플레이트의 상면 중앙에 돌출되는 앵커헤드로 구성되어, 상기 응력전달플레이트와 앵커헤드의 중앙에 상기 긴장재가 관통되는 관통공이 형성된 정착구; 상기 정착구의 상부에 구비되어 긴장재의 단부를 고정하는 고정구; 하단이 지반 상부에 거치되고, 내부에 상기 정착구의 응력전달플레이트가 수납되는 원통 형상의 원통부와, 상기 원통부의 상부에 응력전달플레이트의 상면을 덮도록 원통부와 일체로 구비되는 것으로 상부로 상기 정착구의 앵커헤드 상부가 노출되는 삽입공이 형성되고, 상기 삽입공의 주변에 상기 응력전달플레이트의 체결공과 대응되는 위치에 복수의 체결공이 형성되되, 정착구의 상대 수직 변위를 허용하도록 하면이 응력전달플레이트의 상면과 서로 이격되어 사이에 공간부가 형성되는 상판으로 구성되는 반력지그; 및 볼트헤드와 볼트몸체로 구성되어, 상기 볼트헤드는 반력지그의 상판 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체가 반력지그 상판의 체결공을 관통하여 응력전달플레이트의 체결공에 나사 결합되어 사전에 제1긴장력이 인가되는 것으로 상기 볼트헤드의 상면에는 볼트몸체에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 미만으로 감소하면 색상이 변하는 제1표시자가 구비되는 복수의 제1지시볼트; 로 구성되되, 상기 제1긴장력은 복수의 제1지시볼트의 제1긴장력의 합이 상기 긴장재에 도입되는 목표 긴장력의 하한 기준과 같도록 설정된 값인 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 제공한다.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 앵커헤드는 응력전달플레이트와 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 볼트헤드와 볼트몸체로 구성되어, 상기 볼트헤드는 반력지그의 상판 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체가 반력지그 상판의 체결공을 관통하여 응력전달플레이트의 체결공에 나사 결합되는 것으로 상기 볼트헤드의 상면에는 볼트몸체에 작용하는 긴장력의 크기가 제2긴장력 이상이면 색상이 변하는 제2표시자가 구비되는 복수의 제2지시볼트가 더 구비되되, 상기 제2긴장력은 상기 긴장재에 긴장력이 초과 도입되어 한계 긴장력 작용시 제2지시볼트에 작용하는 사전 설정된 값인 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지시볼트는 상면 중앙에 수용홈이 형성된 상기 볼트헤드, 상기 수용홈의 하부에 연통되는 핀홀이 내부에 형성된 상기 볼트몸체, 상기 핀홀의 내부에 삽입되어 고정되는 것으로 상기 수용홈에 수용되는 핀헤드가 상단에 형성된 작동핀, 상기 수용홈의 내부에 수납되어 핀헤드의 상부에 구비되는 투명한 표시창 및 상기 표시창과 핀헤드의 사이에 구비되는 것으로 투명한 탄성 재질의 실링팩 내부에 흡광재가 충전된 상기 표시자로 구성되는 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 제공한다.

본 발명에 따르면 긴장재가 관통하는 정착구 외부에 구비된 반력지그의 상판과 정착구를 지시볼트에 의해 상호 결합하되, 지시볼트의 볼트몸체에 작용하는 긴장력의 크기에 따라 볼트헤드 상면에 구비된 표시자의 색상이 변하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 제공할 수 있다.

이에 따라 관리자가 표시자의 색상을 육안으로 확인하여 각 앵커의 긴장력 증감 여부를 즉시 파악할 수 있으므로, 각 앵커에 대하여 별도의 리프트오프 시험 또는 하중계 설치 없이 육안관찰을 통해 잔존긴장력을 상시 관리 가능하고, 점검 시간을 대폭 줄일 수 있어 앵커의 유지 관리가 용이하다.

또한, 다수의 앵커에 대해 잔존긴장력을 확인하고, 전체 면에 대해 표시자의 색상이 변화된 앵커의 분포 및 위치를 파악하여, 긴장력 증가 또는 감소가 집중적으로 발생하는 영역을 쉽게 파악할 수 있어 집중적 관리가 가능하다.

아울러 관리 빈도를 높이게 되면, 잔존긴장력의 경시적인 변화를 볼 수 있어, 긴장력 변화 요인 파악, 대처 방안 검토, 대책 수행, 사후 관리로 이어지는 앵커의 유지관리를 신속하고 원활하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 도시하는 단면 사시도.
도 3은 정착구를 도시하는 사시도.
도 4는 반력지그를 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 작동 관계를 도시하는 단면도.
도 6은 일실시예에 의한 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 순서를 도시하는 사시도.
도 7은 다른 실시예에 의한 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 순서를 도시하는 사시도.
도 8은 분리형 정착구의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 9는 분리형 정착구의 설치 상태를 도시하는 단면도.
도 10 내지 도 12는 제1, 2지시볼트 구비시 긴장력 상태에 따른 표시자의 색상을 나타내는 도면.
도 13은 지시볼트에 긴장력이 인가된 상태를 도시하는 단면도.
도 14는 지시볼트에 긴장력이 해제된 상태를 도시하는 단면도.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 상태를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치를 도시하는 단면 사시도이다. 그리고 도 3은 정착구를 도시하는 사시도이고, 도 4는 반력지그를 도시하는 사시도이며, 도 5는 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 작동 관계를 도시하는 단면도이다.

도 1 내지 도 5 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치는 긴장력이 도입되는 긴장재(2)의 두부를 고정하기 위한 앵커정착장치(3)에 관한 것으로, 상면 외곽에 복수의 체결공(42)이 형성된 응력전달플레이트(4a)와 상기 응력전달플레이트(4a)의 상면 중앙에 돌출되는 앵커헤드(4b)로 구성되어, 상기 응력전달플레이트(4a)와 앵커헤드(4b)의 중앙에 상기 긴장재(2)가 관통되는 관통공(41)이 형성된 정착구(4); 상기 정착구(4)의 상부에 구비되어 긴장재(2)의 단부를 고정하는 고정구(5); 하단이 지반(1) 상부에 거치되고, 내부에 상기 정착구(4)의 응력전달플레이트(4a)가 수납되는 원통 형상의 원통부(61)와, 상기 원통부(61)의 상부에 응력전달플레이트(4a)의 상면을 덮도록 원통부(61)와 일체로 구비되는 것으로 상부로 상기 정착구(4)의 앵커헤드(4b) 상부가 노출되는 삽입공(621)이 형성되고, 상기 삽입공(621)의 주변에 상기 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)과 대응되는 위치에 복수의 체결공(622)이 형성되되, 정착구(4)의 상대 수직 변위를 허용하도록 하면이 응력전달플레이트(4a)의 상면과 서로 이격되어 사이에 공간부가 형성되는 상판(62)으로 구성되는 반력지그(6); 및 볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성되어, 상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체(72)가 반력지그(6) 상판(62)의 체결공(622)을 관통하여 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)에 나사 결합되어 사전에 제1긴장력이 인가되는 것으로 상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 미만으로 감소하면 색상이 변하는 제1표시자(75a)가 구비되는 복수의 제1지시볼트(7a); 로 구성되되, 상기 제1긴장력은 복수의 제1지시볼트(7a)의 제1긴장력의 합이 상기 긴장재(2)에 도입되는 목표 긴장력의 하한 기준과 같도록 설정된 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 가시설, 비탈면 등의 안정성 향상, 구조물의 고정 및 프리스트레싱 도입 등을 위해 설치된 앵커의 긴장력 변화를 육안으로 상시 모니터링 가능하게 하여 앵커의 유지 관리가 용이한 앵커정착장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 앵커 긴장력의 앵커정착장치(3)는 긴장재(2)의 두부를 고정하기 위한 것으로, 정착구(4), 고정구(5), 반력지그(6) 및 제1지시볼트(7a)를 포함하여 구성된다.

상기 긴장재(2)는 강봉, 이형철근, 쓰레드바, 강연선 등 각종 긴장재를 사용 가능하다.

도면에는 상기 앵커정착장치(3)가 지반(1) 상부에 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 앵커정착장치(3)는 콘크리트 또는 강재인 지압판 상부에 설치될 수도 있다.

상기 정착구(4)는 지반(1)에 근입된 긴장재(2)의 두부를 고정하여 긴장재(2)에 도입된 긴장력을 유지시키는 부분이다.

상기 정착구(4)는 원형 형상의 플레이트로 구성 가능하다.

도 3과 같이, 상기 정착구(4)는 상면 외곽에 복수의 체결공(42)이 형성된 응력전달플레이트(4a)와 상기 응력전달플레이트(4a)의 상면 중앙에 돌출되는 앵커헤드(4b)로 구성되어, 상기 응력전달플레이트(4a)와 앵커헤드(4b)의 중앙에 상기 긴장재(2)가 관통되는 관통공(41)이 형성된다.

이에 상기 긴장재(2)는 정착구(4) 중앙의 관통공(41)을 관통하여 정착구(4)의 상부로 돌출된 상태에서 긴장하여 긴장력이 도입된다.

상기 긴장재(2)에 긴장력을 도입한 후에는 고정구(5)에 의해 긴장재(2)를 고정하여 긴장력을 유지한다.

상기 고정구(5)는 정착구(4)의 상부에 구비되어 긴장재(2)의 단부를 고정한다.

상기 고정구(5)는 정착구(4)의 관통공(41) 내부에 삽입되는 웨지 또는 긴장재(2)에 나사 결합되는 고정너트 등으로 구성할 수 있다.

상기 정착구(4)의 외부에는 반력지그(6)가 구비된다.

상기 반력지그(6)는 내부에 정착구(4)가 수용되도록 하부가 개방된 원통 형상이다.

상기 반력지그(6)는 상부로 상기 정착구(4)의 상부가 노출되는 삽입공(621)이 형성된다.

이에 도 4와 같이, 상기 반력지그(6)는 하단이 지반(1) 상부에 거치되고, 내부에 상기 정착구(4)의 응력전달플레이트(4a)가 수납되는 원통 형상의 원통부(61)와, 상기 원통부(61)의 상부에 응력전달플레이트(4a)의 상면을 덮도록 원통부(61)와 일체로 구비되는 것으로 상부로 상기 정착구(4)의 앵커헤드(4b) 상부가 노출되는 삽입공(621)이 형성되고, 상기 삽입공(621)의 주변에 상기 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)과 대응되는 위치에 복수의 체결공(622)이 형성되되, 정착구(4)의 상대 수직 변위를 허용하도록 하면이 응력전달플레이트(4a)의 상면과 서로 이격되어 사이에 공간부가 형성되는 상판(62)으로 구성된다.

상기 삽입공(621)은 반력지그(6)의 상판(62) 중앙에 형성될 수 있으며, 상부로 긴장재(2) 및 고정구(5)가 노출된다.

상기 반력지그(6)의 상판(62) 하면과 정착구(4)의 상면 사이에는 소정 간격으로 이격된 공간부가 구비되어 정착구(4)의 상대 변위를 허용한다(도 5의 (a) 및 (b)).

상기 제1지시볼트(7a)는 반력지그(6)의 상판(62)과 정착구(4)를 결합하는 것으로, 복수 개가 구비된다.
상기 제1지시볼트(7a)는 볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성되어, 상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체(72)가 반력지그(6) 상판(62)의 체결공(622)을 관통하여 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)에 나사 결합되어 사전에 제1긴장력이 인가되는 것으로 상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 미만으로 감소하면 색상이 변하는 제1표시자(75a)가 구비된다.
상기 제1긴장력은 복수의 제1지시볼트(7a)의 제1긴장력의 합이 상기 긴장재(2)에 도입되는 목표 긴장력의 하한 기준과 같도록 설정된 값이다.

이를 위해 상기 반력지그(6)의 상판(62)과 정착구(4)의 상면에는 서로 대응되는 위치에 각각 체결공(622, 42)이 형성될 수 있다.

상기 제1지시볼트(7a)는 볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성된다.

상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상부에 구비되고, 볼트몸체(72)는 반력지그(6)의 상판(62)을 관통하여 정착구(4)에 나사 결합된다.

상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기에 따라 색상이 변하는 제1표시자(75a)가 구비된다.

즉, 상기 제1표시자(75a)는 제1지시볼트(7a)에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 초과이면 제1색상(A)을 나타내다가 긴장력이 감소하여 제1긴장력 미만이 되면 제2색상(B)으로 변색된다.

상기 제1지시볼트(7a)는 복수의 제1지시볼트(7a)의 제1긴장력 합이 긴장재(2)에 도입되는 목표 긴장력의 하한 기준과 같도록 용량 및 개수를 조절할 수 있다.

상기 제1지시볼트(7a)는 긴장재(2)에 긴장력이 도입되었을 때 제1지시볼트(7a)에 설정된 긴장력인 제1긴장력이 작용할 수 있는 정도의 토크치를 갖는 조임력으로 체결할 수 있다.

즉, 상기 긴장재(2)에 목표 긴장력이 도입된 상태에서는 정착구(4)가 지반(1) 측으로 가압되면서 정착구(4)에는 하향의 힘이 작용하고, 반력지그(6)는 지반(1)에 거치된 상태로 고정되어 있으므로 반력지그(6)의 상판(62)과의 상대 거리가 멀어진다. 그러면서 제1지시볼트(7a)에는 제1긴장력이 인가된 상태로 유지되고, 제1표시자(75a)는 제1색상(A)으로 표시된다(도 5의 (a)).

이후, 공용 중 긴장재(2)에 긴장력 손실이 발생하면, 정착구(4)를 하향으로 가압하는 힘이 감소하면서 제1지시볼트(7a)에 인가되었던 긴장력이 제1긴장력 미만으로 감소하게 된다. 그리고 제1표시자(75a)의 색상은 제1색상(A)에서 제2색상(B)으로 변색된다(도 5의 (b)).

상기 제1표시자(75a)가 제1색상(A)을 나타내는 긴장재(2)는 긴장력 손실이 없는 것이고, 제1표시자(75a)가 제2색상(B)을 나타내는 긴장재(2)는 긴장력 손실이 발생하였음을 의미한다.

이에 따라 관리자는 긴장재(2) 각각에 대해 리프트오프 시험 등과 같은 별도 시험 없이, 제1, 2표시자(75a, 75b)의 색상을 육안으로 확인하여 직관적으로 각 긴장재(2)의 긴장력 손실 여부를 파악할 수 있다. 따라서 상시 관리가 가능하다.

또한, 현장에 설치된 전체 앵커의 긴장력 손실 여부를 동시에 파악할 수 있으므로, 점검 시간을 대폭 줄일 수 있다.

아울러 표시자(75a, 75b)가 제2색상(B)으로 변색된 앵커의 분포를 확인함으로써, 앵커의 긴장력 손실이 집중적으로 발생하는 부분을 쉽게 파악할 수 있어 집중 관리가 가능하다. 나아가 시차를 두고 현장을 촬영하여 비교함으로써, 전반적인 거동을 모니터링하고 근본적인 대책을 수립할 수 있다.

뿐만 아니라 영상 촬영에 의해 사면을 모니터링하면, 넓은 면적을 최소한의 인력으로 관리 가능하다.

도 6은 일실시예에 의한 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 순서를 도시하는 사시도이고, 도 7은 다른 실시예에 의한 본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치의 설치 순서를 도시하는 사시도이다.

본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치는 정착구(4)와 반력지그(6)를 제1지시볼트(7a)로 미리 체결한 상태의 완제품으로 제공되어 현장 설치될 수도 있으나, 각 부품을 개별 제공하여 현장에서 도 6의 (a) 내지 (f)와 같은 과정을 통하여 설치할 수도 있다.

먼저, 지반(1)에 긴장재(2)를 시공한 다음(도 6의 (a)), 긴장재(2)의 두부에 긴장재(2)의 단부가 상부로 돌출되도록 정착구(4)를 설치한다(도 6의 (b)).

그리고 긴장 장치(미도시)로 긴장재(2)를 긴장하여 긴장재(2)에 긴장력을 도입한 후(도 6의 (c)), 긴장력이 도입된 긴장재(2)의 두부에 고정구(5)를 결합하여 긴장재(2)를 긴장 상태로 고정한다(도 6의 (d)).

다음으로, 반력지그(6)를 정착구(4)의 외부에 설치한다(도 6의 (e)).

마지막으로 제1지시볼트(7a)를 반력지그(6)의 상판(62)에 구비된 체결공(622)을 관통하여 정착구(4)의 체결공(42)에 나사 결합하여 체결한다(도 6의 (f)).

이때, 상기 볼트헤드(71)의 상면에 구비된 제1표시자(75a)의 색상이 제2색상(B)에서 제1색상(A)으로 변색할 때까지 토크를 가하여 제1지시볼트(7a)를 조이도록 한다.

사용 중 제1표시자(75a)의 변색 여부를 육안 또는 영상 촬영에 의해 확인할 수 있으며, 긴장력이 손실된 긴장재(2)는 재긴장하여 긴장력을 도입한다.

본 발명 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치는 도 7의 (a) 내지 (f)와 같은 과정을 통하여 설치할 수도 있다.

먼저, 지반(1)에 긴장재(2)를 시공한 다음(도 7의 (a)), 긴장재(2)의 두부에 긴장재(2)의 단부가 상부로 돌출되도록 정착구(4)를 설치한다(도 7의 (b)).

그리고 반력지그(6)를 정착구(4)의 외부에 설치한 후(도 7의 (c)), 제1지시볼트(7a)를 반력지그(6)의 상판(62)에 구비된 체결공(622)을 관통하여 정착구(4)의 체결공(42)에 나사 결합하여 체결한다(도 7의 (d)). 이때, 상기 제1지시볼트(7a)에는 긴장력이 작용하지 않아 제1표시자(75a)는 제2색상(B)인 상태이다.

다음으로, 긴장 장치로 긴장재(2)를 긴장하여 긴장재(2)에 긴장력을 도입한다(도 7의 (e)). 상기 긴장재(2)는 제1표시자(75a)의 색상이 제1색상(A)으로 변색될 때까지 긴장한다.

마지막으로 긴장력이 도입된 긴장재(2)의 두부에 고정구(5)를 설치하여 긴장재(2)를 긴장 상태로 고정한다(도 7의 (f)).

도 6의 실시예에서와 마찬가지로 이 경우에도 사용 중 제1표시자(75a)의 변색 여부를 육안 또는 영상 촬영에 의해 확인할 수 있으며, 긴장력이 손실된 긴장재(2)는 재긴장하여 긴장력을 도입할 수 있다.

도 7의 실시예에서와 같이, 상기 긴장재(2)에 긴장력을 도입하기 전에 미리 반력지그(6)와 제1지시볼트(7a)를 설치하는 경우, 제1표시자(75a)의 색상 변화에 의해 긴장재(2)에 목표 긴장력이 도입되었는지 여부를 쉽게 파악할 수 있다.

도 2, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 정착구(4)는 상기 반력지그(6)의 내부에 수납되는 응력전달플레이트(4a) 및 상기 응력전달플레이트(4a)의 상면에 돌출되어 반력지그(6)의 상판(62)에 형성된 삽입공(621)에 삽입되는 앵커헤드(4b)로 구성될 수 있다.

도 7에 도시된 실시예에서와 같이, 상기 긴장재(2)에 긴장력을 도입하기 전에 반력지그(6)와 제1지시볼트(7a)를 미리 설치하는 경우, 긴장재(2)의 긴장시 반력지그(6)와 간섭되어 작업이 어렵다.

또한, 도 6의 실시예에서와 같이, 긴장재(2)에 긴장력 도입 후 반력지그(6)가 설치되는 경우에도 제1표시자(75a)의 색상 변화에 의해 긴장력 손실이 발생한 긴장재(2)가 탐지되면 긴장재(2)를 재긴장하여야 하는데, 이 경우에도 반력지그(6)와의 간섭이 발생한다.

따라서 상기 정착구(4)의 상부에 앵커헤드(4b)를 돌출시켜 앵커헤드(4b)의 상면이 반력지그(6)의 상면 높이 이상이 되도록 하여, 긴장재(2)의 긴장시 반력지그(6)에 간섭되지 않도록 할 수 있다.

이 경우, 긴장 장치를 앵커헤드(4b)의 상면에 거치시켜 긴장재(2)를 긴장한다.

상기 관통공(41)은 응력전달플레이트(4a)와 앵커헤드(4b)를 관통하여 형성한다.

도 8은 분리형 정착구의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 9는 분리형 정착구의 설치 상태를 도시하는 단면도이다.

도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 앵커헤드(4b)는 응력전달플레이트(4a)와 분리 구성될 수 있다.

즉, 상기 앵커헤드(4b)는 응력전달플레이트(4a)에서 분리하여 구성할 수 있다.

이에 따라 종래 긴장재(2)의 두부 정착을 위해 사용되는 일반적인 앵커헤드(4b) 기성제품을 그대로 사용 가능하다.

또한, 상기 긴장재(2)의 손상 등으로 인해 재시공이 필요한 경우, 응력전달플레이트(4a)와 반력지그(6)는 그대로 존치한 상태에서 앵커헤드(4b)를 제거하는 것만으로 긴장재(2)의 제거 및 재시공이 가능하다.

이때, 상기 응력전달플레이트(4a)의 중앙에는 제1관통공(41a)을 형성하고, 앵커헤드(4b)의 중앙에는 제2관통공(41b)을 형성할 수 있다.

상기 제1관통공(41a)의 크기를 제2관통공(41b)의 크기보다 크게 형성하는 경우, 긴장재(2)의 제거 또는 재시공시 시공성을 높일 수 있다.

상기 응력전달플레이트(4a)의 상면에는 앵커헤드(4b)가 삽입되어 안착되는 안착홈(43)이 형성될 수 있다.

상기 안착홈(43)은 앵커헤드(4b)의 설치 위치를 가이드하여 고정한다.

도 10 내지 도 12는 제1, 2지시볼트 구비시 긴장력 상태에 따른 표시자의 색상을 나타내는 도면이다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성되어, 상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체(72)가 반력지그(6) 상판(62)의 체결공(622)을 관통하여 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)에 나사 결합되는 것으로 상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기가 제2긴장력 이상이면 색상이 변하는 제2표시자(75b)가 구비되는 복수의 제2지시볼트(7b)가 더 구비될 수 있다.
상기 제2긴장력은 상기 긴장재(2)에 긴장력이 초과 도입되어 한계 긴장력 작용시 제2지시볼트(7b)에 작용하는 사전 설정된 값이다.

사면 변형 등에 의해 긴장재(2)에 긴장력이 과도하게 가해질 경우 긴장재(2)의 파단 우려가 있다.

따라서 긴장력의 크기가 사전 설정된 제2긴장력 이상이면 제2표시자(75b)의 색상이 변하는 제2지시볼트(7b)를 이용하여 반력지그(6)와 정착구(4)를 연결함으로써, 과도한 긴장력이 작용하는 긴장재(2)를 육안으로 쉽게 탐지하도록 할 수 있다.

이에 따라 상기 긴장재(2)에 목표 긴장력이 도입된 상태에서는 제2지시볼트(7b)에 응력이 작용하지 않거나 매우 작은 크기의 응력이 작용하도록 체결된다. 이 상태에서 제2표시자(75b)는 제3색상(C)을 나타낸다(도 11).

상기 긴장재(2)에 추가적인 긴장력이 인가되면 정착구(4)가 하향 가압되면서 반력지그(6)와 정착구(4)를 연결하는 제2지시볼트(7b)에 긴장력이 발생하게 되고, 긴장재(2)의 긴장력이 설정된 수준 이상이 되면 제2지시볼트(7b)의 응력이 제2긴장력에 도달하면서 제2표시자(75b)의 색상이 제3색상(C)에서 제4색상(D)으로 변경된다(도 12).

제1, 2지시볼트(7a, 7b)가 모두 구비된 경우, 긴장력 상태에 따른 표시자(75a, 75b)의 색상 변화를 도 10 내지 도 12에서 확인할 수 있다.

도 10은 정상 상태, 도 11은 긴장력 손실 상태, 도 12는 긴장력 초과 도입 상태를 각각 도시한다.

상기 긴장재(2)의 목표 긴장력과 한계 긴장력의 차이에 따라 제2지시볼트(7b)의 용량 및 개수를 결정한다.

도 13은 지시볼트에 긴장력이 인가된 상태를 도시하는 단면도이고, 도 14는 지시볼트에 긴장력이 해제된 상태를 도시하는 단면도이다.

도 13, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 지시볼트(7a, 7b)는 상면 중앙에 수용홈(711)이 형성된 상기 볼트헤드(71), 상기 수용홈(711)의 하부에 연통되는 핀홀(721)이 내부에 형성된 상기 볼트몸체(72), 상기 핀홀(721)의 내부에 삽입되어 고정되는 것으로 상기 수용홈(711)에 수용되는 핀헤드(731)가 상단에 형성된 작동핀(73), 상기 수용홈(711)의 내부에 수납되어 핀헤드(731)의 상부에 구비되는 투명한 표시창(74) 및 상기 표시창(74)과 핀헤드(731)의 사이에 구비되는 것으로 투명한 탄성 재질의 실링팩(751) 내부에 흡광재(752)가 충전된 상기 표시자(75a, 75b)로 구성될 수 있다.

상기 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기에 따라 표시창(74)과 핀헤드(731) 사이에 구비된 표시자(75a, 75b)의 두께가 변화되면서 핀헤드(731) 상면의 색상이 투과 또는 차단되게 구성할 수 있다.

이에 상기 핀헤드(731)의 상면에는 색상층(732)이 구비될 수 있다.

상기 표시자(75a, 75b)의 흡광재(752)와 핀헤드(731)의 색상층(732)은 구별이 용이한 서로 다른 색상을 갖도록 구성한다.

일례로 상기 제1지시볼트(7a)의 경우, 흡광재(752)는 제1색상, 핀헤드(731)의 색상층(732)은 제2색상으로 구성할 수 있다.

그리고 상기 제2지시볼트(7b)의 경우, 흡광재(752)는 제4색상, 핀헤드(731)의 색상층(732)은 제3색상으로 구성할 수 있다.

정상 상태에서 제1지시볼트(7a)는 제1색상, 제2지시볼트(7b)는 제3색상으로 표시되므로, 제1색상과 제3색상은 동일한 색상을 사용해도 무방하다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 볼트몸체(72)의 긴장력이 일정 크기 이상이면 볼트몸체(72)의 신장에 의해 작동핀(73)이 하향 이동한다. 이에 따라 상기 표시창(74)과 핀헤드(731) 사이의 거리가 멀어지면서 실링팩(751)이 탄성 복원되어 표시자(75a, 75b)의 두께가 두꺼워진다.

따라서 상기 실링팩(751) 내부의 흡광재(752)가 실링팩(751)의 중앙으로 이동하여, 핀헤드(731)와 표시창(74) 사이에 위치하는 흡광재(752)의 양이 증가하면서 빛을 차단하게 된다. 그러므로 핀헤드(731) 상면의 색상이 보이지 않고, 흡광재(752)의 색상만 노출된다.

즉, 제1지시볼트(7a)와 제2지시볼트(7b)는 흡광재(752)의 색상인 제1색상과 제4색상을 각각 나타낸다.

상기 고정링(76)은 표시창(74)의 외주면에서 표시창(74)을 수용홈(711) 내부에 고정하고, 탄성패드(77)는 핀헤드(731) 하부를 지지한다.

반대로 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 볼트몸체(72)의 긴장력이 일정 크기 이하이면, 표시창(74)은 표시자(75a, 75b)를 가압한 상태로 유지되어 표시자(75a, 75b)의 두께가 얇아진다.

따라서 가압에 의해 흡광재(752)는 실링팩(751)의 주변으로 밀려나고, 핀헤드(731)와 표시창(74) 사이에 위치하는 흡광재(752)의 양이 줄어들어 빛을 투과시킨다. 그러므로 상기 핀헤드(731) 상면의 색상이 노출된다.

즉, 제1지시볼트(7a)와 제2지시볼트(7b)는 핀헤드(731) 상면의 색상인 제2색상과 제3색상을 각각 나타낸다.

1: 지반 2: 긴장재
3: 앵커정착장치 4: 정착구
4a: 응력전달플레이트 4b: 앵커헤드
41: 관통공 41a: 제1관통공
41b: 제2관통공 42: 체결공
43: 안착홈 5: 고정구
6: 반력지그 61: 원통부
62: 상판 621: 삽입공
622: 체결공 7a: 제1지시볼트
7b: 제2지시볼트 71: 볼트헤드
711: 수용홈 72: 볼트몸체
721: 핀홀 73: 작동핀
731: 핀헤드 732: 색상층
74: 표시창 75a: 제1표시자
75b: 제2표시자 751: 실링팩
752: 흡광재 76: 고정링
77: 탄성패드

Claims (5)

1. 긴장력이 도입되는 긴장재(2)의 두부를 고정하기 위한 앵커정착장치(3)에 관한 것으로,
   상면 외곽에 복수의 체결공(42)이 형성된 응력전달플레이트(4a)와 상기 응력전달플레이트(4a)의 상면 중앙에 돌출되는 앵커헤드(4b)로 구성되어, 상기 응력전달플레이트(4a)와 앵커헤드(4b)의 중앙에 상기 긴장재(2)가 관통되는 관통공(41)이 형성된 정착구(4);
   상기 정착구(4)의 상부에 구비되어 긴장재(2)의 단부를 고정하는 고정구(5);
   하단이 지반(1) 상부에 거치되고, 내부에 상기 정착구(4)의 응력전달플레이트(4a)가 수납되는 원통 형상의 원통부(61)와, 상기 원통부(61)의 상부에 응력전달플레이트(4a)의 상면을 덮도록 원통부(61)와 일체로 구비되는 것으로 상부로 상기 정착구(4)의 앵커헤드(4b) 상부가 노출되는 삽입공(621)이 형성되고, 상기 삽입공(621)의 주변에 상기 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)과 대응되는 위치에 복수의 체결공(622)이 형성되되, 정착구(4)의 상대 수직 변위를 허용하도록 하면이 응력전달플레이트(4a)의 상면과 서로 이격되어 사이에 공간부가 형성되는 상판(62)으로 구성되는 반력지그(6); 및
   볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성되어, 상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체(72)가 반력지그(6) 상판(62)의 체결공(622)을 관통하여 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)에 나사 결합되어 사전에 제1긴장력이 인가되는 것으로 상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기가 제1긴장력 미만으로 감소하면 색상이 변하는 제1표시자(75a)가 구비되는 복수의 제1지시볼트(7a); 로 구성되되,
   상기 제1긴장력은 복수의 제1지시볼트(7a)의 제1긴장력의 합이 상기 긴장재(2)에 도입되는 목표 긴장력의 하한 기준과 같도록 설정된 값인 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 앵커헤드(4b)는 응력전달플레이트(4a)와 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치.
   
4. 제1항에서,
   볼트헤드(71)와 볼트몸체(72)로 구성되어, 상기 볼트헤드(71)는 반력지그(6)의 상판(62) 상면에 밀착되어 지지되도록 구비되고 볼트몸체(72)가 반력지그(6) 상판(62)의 체결공(622)을 관통하여 응력전달플레이트(4a)의 체결공(42)에 나사 결합되는 것으로 상기 볼트헤드(71)의 상면에는 볼트몸체(72)에 작용하는 긴장력의 크기가 제2긴장력 이상이면 색상이 변하는 제2표시자(75b)가 구비되는 복수의 제2지시볼트(7b)가 더 구비되되, 상기 제2긴장력은 상기 긴장재(2)에 긴장력이 초과 도입되어 한계 긴장력 작용시 제2지시볼트(7b)에 작용하는 사전 설정된 값인 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치.
   
5. 제1항 또는 제4항에서,
   상기 지시볼트(7a, 7b)는 상면 중앙에 수용홈(711)이 형성된 상기 볼트헤드(71), 상기 수용홈(711)의 하부에 연통되는 핀홀(721)이 내부에 형성된 상기 볼트몸체(72), 상기 핀홀(721)의 내부에 삽입되어 고정되는 것으로 상기 수용홈(711)에 수용되는 핀헤드(731)가 상단에 형성된 작동핀(73), 상기 수용홈(711)의 내부에 수납되어 핀헤드(731)의 상부에 구비되는 투명한 표시창(74) 및 상기 표시창(74)과 핀헤드(731)의 사이에 구비되는 것으로 투명한 탄성 재질의 실링팩(751) 내부에 흡광재(752)가 충전된 상기 표시자(75a, 75b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 앵커 긴장력의 육안 식별이 가능한 앵커정착장치.

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