KR102292663B1

KR102292663B1 - 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트

Info

Publication number: KR102292663B1
Application number: KR1020210095549A
Authority: KR
Inventors: 박영수
Original assignee: 박영수
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2021-08-23

Abstract

본 발명은 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트에 관한 것으로, 락볼트공(A) 내부에 삽입되어 정착되는 락볼트선단정착부(F)와, 상기 락볼트선단정착부(F)에 선단이 결합되어 락볼트공에 삽입되도록 외주연에 나선형 돌기가 형성된 통상과 같은 락볼트(100)와, 락볼트공 내부에 그라우팅 주입을 위해 락볼트공 내에서 지상측으로 연장형성된 주입호스와, 상기 락볼트 후단에 결합되고, 락볼트공(A) 지상측 지면에 대응되어 인장력 인가로 후단이 지면에 고정되어 인장력이 인가된 상태로 유지되도록 마련된 락볼트고정부로 형성된 락볼트에 있어서, 락볼트선단정착부(F)는 락볼트공 (A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트(100) 선단에 일측이 고정결합되고, 타측이 상기 락볼트 외주연에서 축선상에서 이동되도록 마련되어 락볼트공 바닥 또는 지상측을 향하는 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개의 확장방향을 선택하고, 락볼트의 축선상에서 상기 락볼트공 바닥측으로 이동되도록 탄성력이 인가되어 선택된 방향으로 정착날개가 확장되도록 탄성부재가 마련된 확장유닛(200);으로 형성된 것을 특징으로 하는 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트에 관한 것이다.

Description

정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트{Shiatsu lock bolt with optional expansion direction of the anchoring wing}

본 발명은 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반의 특성에 따라 정착날개의 확장방향 선택이 가능하여 락볼트공이 천공된 현장의 지반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 고려한 정착구를 별도로 제작할 필요가 없고, 현장의 지반 특성에 적합한 정착날개의 확장방향에 따른 즉각적 시공이 가능하며, 이를 통해 시공시간 단축이 가능하고, 지반 특성에 따라 정착날개의 확장방향을 선택하여 시공함에 따른 버팀강성을 확보할 수 있어 지반 보강에 보다 효과적 대응이 가능한 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트에 관한 것이다.

일반적으로, 토목공사 중 암벽의 사면이나 갱도 혹은 갱내 공간의 천반, 측벽 등의 암석이 벗겨져 떨어지기 쉬운 경우, 취약한 지점의 단단한 암반에 락볼트를 설치해 고정함으로써, 락볼트의 지지에 의해 암석 등이 떨어지는 것을 방지하는데, 기본적으로는, 강한 인장력을 가지는 이형철근 등의 인장재로 이루어진 락볼트를 암반에 천공한 락볼트공 내로 삽입한 다음 이의 선단을 확개하거나 천공 내로 그라우팅 타설해 고정하고, 암반 외측으로는 인장재를 인장시킨 후 너트 등을 사용해 외측면에 죄어 고정하는 방법으로 시공된다.

그러나 종래의 락볼트는 단순히 락볼트공 내에 삽입해 끼워진 것에 불과하여 사면을 안정적으로 보강할 수 없으며, 사면의 상부에서 락볼트공 내로 그라우팅 타설하여 5일 내지 7일간 경화시킨 다음에 그 하부의 락볼트공에 락볼트 삽입 및 그라우팅 타설작업이 차례로 이루어짐으로써, 시공 기간이 장기간 소요되는 문제점이 있었다.

그리고 이러한 종래의 락볼트 시공은, 암반 사면에 경사지게 천공된 락볼트공 내로 락볼트를 삽입하면 락볼트공 내를 그라우팅 타설하여 경화하는데, 이때, 사면으로부터 하향경사지게 천공된 락볼트공 내에 삽입된 락볼트는 그 선단부가 자체하중 및 중력에 의해 락볼트공의 중심축 선상에 위치하지 못하고 하부로 쳐지면서 선단부가 하부면에 닿는 경우가 발생하며, 이렇게 되면, 락볼트가 락볼트공의 중심축 선상 하부로 기울어진 상태로 그라우팅재가 경화되는 과정에서 락볼트와 그라우팅재 사이의 정착강도가 현저하게 약해지고, 이러한 정착강도 약화로 인한 암반 사면의 전단 강도 역시 저하되어, 락볼트가 큰 저항력을 가지지 못하게 됨에 따라 암반의 균열이나 붕괴가 손쉽게 일어나거나 락볼트가 부식되는 등의 문제가 발생해, 이에 따른 유지보수비용의 증가 및 안전상의 심각한 문제점이 있었다.

또한, 위와 같이 락볼트공의 중심축 선상에서 하부면으로 기울어지게 설치된 락볼트에는 내부 암반의 압력 등에 의해 휨 변형이 이루어지기 쉬워, 시공불량 등에 의한 안전사고 및 구조적 안정성의 확보가 힘든 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 정착날개 확장에 따른 락볼트의 다양한 문제점에도 불구하고, 이미 널리 사용하고 있는 실정이며, 아직까지 대체할 수 있는 기술이 개시되지 않고 있고, 단지 지반의 특성에 따른 정착날개의 확장에 따른 기술이 다수 개발되고 있다.

여기서, 정착날개의 확장은 지반의 특성에 따라 그 방향성이 달라지게 된다. 통상 연암과 같이 비교적 단단한 지반이나 암석과 같은 일반적인 지반이나 암석특성을 가진 경우에는 정착날개의 확장방향이 락볼트공의 지반 내측이 내주연으로 벌어지도록 확장되게 하여 정착날개의 일부가 지반에 침투하면서 락볼트공의 내주연 지반 표면에 접촉면적이 크게 되도록 하여 인장시 버팀력을 얻고 있고, 토사와 같은 연약지반이나 연암과 같이 무른 암석의 경우에는 정착날개의 확장방향이 락볼트공의 지상측의 외연 둘레로 확장하도록 하여 인장시 정착날개가 지반측으로 계속 침투되어 버팀력을 얻도록 하고 있다.

하지만, 이와 같은 지반이나 암석의 특성에 따라 시공되는 락볼트의 정착날개를 확장하기 위한 정착부는 각각 개별적으로 구성하여 시공해야 함에 따라 현장의 지반이나 암석 특성을 고려하여 곧바로 시공할 수 없고, 지반이나 암석의 특성을 시공 전에 미리 측정하여 그에 적합한 정착부를 선정하여 시공해야 함에 따라 시공전 별도의 과정이 필요하기 때문에 전체 공기의 증가와 더불어 고비용이 지출되는 문제점이 있다.

또한, 현장 시공과정에서 락볼트공이 천공되는 지반의 전체가 동일한 지반구성을 가지고 있지 않기 때문에 앞서 과정이 없다면 지반이나 암석 특성에 적합한 락볼트의 시공이 불가능하고, 앞서 설명한 락볼트의 문제점이 고스란히 제기되게 된다.

나아가, 지반이나 암석 특성에 적합한 정착날개의 확장 방향을 가진 정착부를 각각 별도로 제작함에 있어 제작비용이 증가되고, 그에 따른 시공비 증가를 초래하는 문제가 있다.

1. 대한민국 등록특허 제10-0950593호, 등록일자 2010년03월24일. 2. 대한민국 등록특허 제10-1059945호, 등록일자 2011년08월22일.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 지반보강을 위한 영구 앵커의 시공시, 지반 특성에 따라 버팀력을 크게 확보할 수 있는 정착날개의 방향을 현장에서 선택하여 앵커시공에 바로 적용이 가능함에 따라 지반보강을 위한 락볼트의 시공품질을 향상시킬 수 있는 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 지반의 특성에 따라 앵커 정착부의 정착날개 확장방향 선택이 가능함에 따라 락볼트공이 천공된 현장의 지반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 고려한 정착구를 각각 별도로 제작할 필요가 없이 정착구를 구성하는 하나의 구성만을 교체함으로써, 지반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 변경할 수 있어 제조비용 및 시공비용 절감이 가능하고, 현장의 지반 특성에 적합한 정착날개의 확장방향에 따른 즉각적 시공이 가능하여 이를 통한 시공시간 단축 및 전체 공기의 단축이 가능한 지압식 락볼트를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 지반 특성에 따라 정착날개의 확장방향을 선택하여 시공함에 따른 버팀강성을 확보할 수 있어 인장 과정에서 앵커의 락볼트공 이탈을 방지할 수 있어 지반 보강에 따른 불량으로 인한 재시공이 현저히 줄어 시공비 절감과 시공시간 단축과 함께 지반보강에 보다 효과적 대응이 가능한 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트를 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트는 락볼트공(A) 내부에 삽입되어 정착되는 락볼트선단정착부(F)와, 상기 락볼트선단정착부(F)에 선단이 결합되어 락볼트공에 삽입되도록 외주연에 나선형 돌기가 형성된 통상과 같은 락볼트(100)와, 락볼트공 내부에 그라우팅 주입을 위해 락볼트공 내에서 지상측으로 연장형성된 주입호스와, 상기 락볼트 후단에 결합되고, 락볼트공(A) 지상측 지면에 대응되어 인장력 인가로 후단이 지면에 고정되어 인장력이 인가된 상태로 유지되도록 마련된 락볼트고정부로 형성된 락볼트에 있어서, 락볼트선단정착부(F)는 락볼트공 (A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트(100) 선단에 일측이 고정결합되고, 타측이 상기 락볼트 외주연에서 축선상에서 이동되도록 마련되어 락볼트공 바닥 또는 지상측을 향하는 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개의 확장방향을 선택하고, 락볼트의 축선상에서 상기 락볼트공 바닥측으로 이동되도록 탄성력이 인가되어 선택된 방향으로 정착날개가 확장되도록 탄성부재가 마련된 확장유닛(200);으로 형성되고, 상기 확장유닛(200)은 원통형상의 축선방향으로 4분할되어 형성되고, 락볼트공(A)의 내주연 지면측으로 확장전개되어 침투정착되는 다수의 정착날개(210)와; 원통형상으로 형성되어 락볼트공(A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트 선단 외주연에 나선형 돌기가 나선 결합되어 고정되도록 나선탭이 형성된 락볼트 고정공(221)이 락볼트공의 지상측 방향을 향하는 일면 중앙에 형성되고, 정착날개가 락볼트공의 바닥 또는 지상측으로 선택적 확장되도록 마련된 확장헤드유닛(220)과; 원통형상으로 형성되어 상기 락볼트 외주연에 결합되어 락볼트 축선을 따라 이동가능하게 락볼트가이드공(242)이 형성되고, 락볼트공 지상측을 향하는 일면에 탄성부재의 일단이 안치되어 탄성력을 인가하도록 마련된 안치홈(244)이 형성되며, 정착날개(210)가 상기 확장헤드유닛(220)과 함께 작용하여 락볼트공의 바닥 또는 지상측으로 선택적 확장되도록 마련된 확장이동유닛(240)과; 상기 확장이동유닛(240)의 락볼트공 지상측을 향하는 일면에 락볼트 외주연에 락볼트과 동일축선상의 결합되어 락볼트이 락볼트공 내연 지면에 접촉되지 않도록 받침 지지하도록 마련된 간극고정부재(250)와; 상기 확장이동유닛(240)의 후단과 상기 간극고정부재 (250) 사이의 락볼트 외주연에 결합되고, 상기 간극고정부재(250)를 기준으로 상기 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력을 인가하는 탄성부재(260)와; 상기 정착날개(210)가 락볼트공의 축선 외측으로 분리이탈 및 정착전 선회확장되는 것을 방지하고, 정착날개의 분리이탈 및 선회확장을 방지함에 따라 상기 탄성부재(260)의 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력 인가가 제한되도록 확장방지수단(300);이 형성되며, 상기 확장방지수단(300)은 4분할된 정착날개를 하나의 묶음으로 결속되도록 와이어로 형성되어 양단에 링형 고리(312)가 형성된 와이어밴드(310)와; 상기 와이어 밴드(310)의 결속이 해지되지 않고 유지되도록 링형 고리(312)에 끼움결합되는 확장방지핀(320)으로 형성되어 확장방지핀이 와이어 밴드(310)의 링형 고리(312)에 끼움결합 및 해제에 따라 정착날개의 탄성부재에 의한 탄성력 인가전 선회확장을 단속하도록 형성되고, 상기 정착날개(210)는 원통형을 축선방향과 동일방향에서 4분할하여 각각의 원호상의 단면을 가지도록 형성되되, 원호상의 정착날개 단면 중앙에 좌우 길이방향으로 길게 형성되고, 정착날개의 분리이탈 및 선회확장이 방지되도록 마련된 상기 확장방지수단(300)의 확장방지 핀(320)이 끼움결합되는 핀공(212)과; 원호상의 정착날개의 외주면에 앵커공 지면 침투시 마찰력 증대와 상기 확장방지수단(300)의 와이어 밴드가 정착날개의 외연에 결속된 상태에서 정착날개 축선의 하향으로 이탈되지 않도록 마련되는 다수의 요철면(214)과; 상기 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛(220)측의 축선방향으로 힘이 작용하면 원호상의 정착날개의 외주연측인 확장헤드유닛 또는 탄성부재측의 락볼트공 내연 지면외주연 측으로 확장되도록 길이방향의 좌우 양단 내주연에 대칭형성된 경사면(216)과; 좌우측 상기 경사면(216)의 끝단측으로 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240) 사이에 정착날개가 평행하게 걸림되도록 대칭형성된 걸림단턱(218)과; 정착날개의 좌우 끝단 중 어느 하나의 끝단이 정착날개의 선회작동간에 선회간섭없이 원활하게 선회작동되도록 마련된 원호상의 회전만곡부(219);로 형성된 것으로,

상기 확장헤드유닛(220)은 원통형상으로 형성되어 일면 중앙으로 락볼트 선단 외주연의 나선형 돌기가 나사결합되어 고정되도록 나선탭이 내주연에 형성된 락볼트 고정공(221)과; 락볼트 고정공(221) 외연으로 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제1웨지면(223)이 형성되고, 제1웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제1걸림면(224)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된 제1걸림확장부(222)와; 상기 제1걸림확장부(222)의 제1걸림면(224) 하단으로부터 상기 락볼트 고정공(221)이 형성된 반대 방향 외연 일면측으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제1웨지면(223)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 지면측으로 확장안내하도록 마련된 제1안내경사면(225);으로 형성되되, 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제1안내경사면(225) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 탄성부재(260)가 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 정착날개(210)의 반대편측 일단이 선회되도록 마련된 제1회전선회부(228);가 더 형성되어 상기 확장헤드유닛(220)의 제1회전선회부(228)가 정착날개의 선회 기준점이 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 확장이동유닛(240)은 원통형상으로 형성되어 확장헤드유닛을 바라보는 전면의 반대편측 후면에 락볼트 축선상에 결합된 탄성부재(260)의 일단이 안치되도록 요입형성되는 안치홈(241)과; 확장헤드유닛을 바라보는 전면 일단 외연으로 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제2웨지면(243)이 형성되고, 제2웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제2걸림면(244)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된 제2걸림확장부(242)와; 상기 제2걸림확장부(242)의 제2걸림면(234) 하단으로부터 상기 안치홈(241)이 형성된 방향 외연 일면측으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제2웨지면(243)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 지면측으로 확장안내하도록 마련된 제2안내경사면(245)과; 상기 안치홈(241) 중앙에서 상기 제2걸림확장부(242) 중앙으로 관통되어 락볼트이 통과되도록 관통형성된 락볼트통공(246);으로 형성되되, 상기 확장이동유닛(240)이 정착날개의 선회 기준점이 될 경우에는 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제2안내경사면(245) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 탄성부재(260)가 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 정착날개(210)의 반대편측 일단이 선회되도록 마련된 제2회전선회부(248);가 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1회전선회부(228) 구성이 포함된 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 없는 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 확장헤드유닛(220)의 상기 제1회전선회부(228)를 기준으로 탄성부재(260) 측의 정착날개(210) 일단이 락볼트공 내연 지면측으로 선회 확장전개되어 침투고정되고, 상기 제1회전선회부(228) 구성이 없는 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 포함된 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 확장이동유닛(240)의 상기 제2회전선회부(248)를 기준으로 탄성부재(250) 측의 정착날개(210) 타단이 락볼트공 내연 지면측으로 선회 확장전개되어 침투고정되며, 상기 제1회전선회부(228) 구성이 없는 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 없는 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 축선상에서 수평한 방향으로 락볼트공 내연 지면측에 요철면(214)이 대응되게 확장전개되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 확장이동유닛(240)은 안치홈(241) 구성이 없는 2개의 확장이동유닛(240)이 좌우대칭되게 일체로 구성되도록 상기 확장이동유닛(240)의 제2걸림확장부(242)와 제2안내경사면(245)이 좌우 대칭형성되고, 중앙으로 락볼트 통공(246)이 관통형성된 2열 확장이동유닛(240')이 더 형성되되, 상기 2열 확장이동유닛(240')은 확장헤드유닛측과 탄성부재측으로 확장이동유닛이 체결 및 안치된 사이의 동일축선상의 락볼트 외주연에 결합되고, 정착날개(210)가 확장헤드유닛과 2열 확장이동유닛(240'), 2열 확장이동유닛과 확장이동유닛 사이 락볼트의 외연측으로 각각 결합되어 락볼트공 내연의 지면측으로 2열의 정착날개의 요철이 확장되어 접촉면적이 2열로 확대되도록 마련된 것을 특징으로 하 한다.

본 발명 지반 또는 암반 보강을 위한 락볼트의 시공시, 지반이나 암반의 특성에 따라 버팀력을 크게 확보할 수 있는 정착날개의 방향을 현장에서 선택하여 앵커시공에 바로 적용이 가능함에 따라 지반보강을 위한 락볼트의 시공품질을 향상시킬 수 있고, 정착날개 확장방향 선택이 가능함에 따라 락볼트공이 천공된 현장의 지반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 고려한 정착구를 각각 별도로 제작할 필요가 없이 정착구를 구성하는 하나의 구성만을 교체함으로써, 지반 이나 암반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 변경할 수 있어 제조비용 및 시공비용 절감이 가능하고, 현장의 지반이나 암반 특성에 적합한 정착날개의 확장방향에 따른 즉각적 시공이 가능하여 이를 통한 시공시간 단축 및 전체 공기의 단축이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지반이나 암반 특성에 따라 정착날개의 확장방향을 선택하여 시공함에 따른 버팀강성을 확보할 수 있어 인장 과정에서 락볼트의 락볼트공 이탈을 방지할 수 있어 지반 보강에 따른 불량으로 인한 재시공이 현저히 줄어 시공비 절감과 시공시간 단축과 함께 지반보강에 보다 효과적 대응이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 전체 설치상태 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 전체 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 정착날개 상측 확장상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 정착날개의 요부 분해사도이다.
도 6은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장헤드유닛 요부 분해사도이다.
도 8은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛 요부 분해사도이다.
도 9는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 연약지반에 사용시 사용상태 측면 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 단단한 지반 및 일반지반에 사용시 사용상태 측면 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 접촉면적이 확대되도록 확장하는 모습을 보인 사용상태 측면 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛의 다른 실시예를 도시한 요부 절개 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛의 다른 실시예를 도시한 전체사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 다른 실시예를 도시한 사용상태 측면 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장방지 핀 결합에 관한 다른 실시예를 도시한 측면 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다수의 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 전체 설치상태 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 전체 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 정착날개 상측 확장상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 정착날개의 요부 분해사도이고, 도 6은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장헤드유닛 요부 분해사도이고, 도 8은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛 요부 분해사도이며, 도 9는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 연약지반에 사용시 사용상태 측면 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 단단한 지반 및 일반지반에 사용시 사용상태 측면 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 접촉면적이 확대되도록 확장하는 모습을 보인 사용상태 측면 단면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛의 다른 실시예를 도시한 요부 절개 사시도이며, 도 13은 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장이동유닛의 다른 실시예를 도시한 전체사시도이고, 도 14는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 다른 실시예를 도시한 사용상태 측면 단면도이며, 도 15는 본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트의 확장방지 핀 결합에 관한 다른 실시예를 도시한 측면 단면도이다.

본 발명에 따른 정착날개의 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트은 락볼트공이 천공된 지반이나 암반의 특성에 맞게 정착날개의 확장방향을 선택할 수 있는 것으로, 연약지반이나 연암과 같은 경우 버팀강성이 높도록 정착날개의 확장되는 방향은 락볼트공의 지면측을 향하는 정착날개의 일단이 펼쳐지게 되어 락볼트의 인장방향에 대하여 버팀강성을 가지도록 하고, 지반이 단단한 지반이나 통상의 암반일 경우에는 지반의 기본적인 버팀강성에 마찰력을 증대하여 락볼트의 인장력에 대한 버팀강성을 연약지반보다는 용이하게 가질수 있어 정착날개의 확장방향이 락볼트공의 바닥측이 확장되도록 구성된다. 또한, 단단한 암반(경암)과 같이 정착날개의 침투가 어려운 경우에는 정착날개를 락볼트공의 축선과 나란히 수평을 이루게 하여 락볼트공 내연 지반측에 접촉되도록 하여 버팀강성이 부여되도록 마련된다.

즉, 상기와 같이 연약지반, 단단한 일반지반, 암반(경암)지반과 같은 각각의 지반특성에 따라 정착날개의 방향을 결정하여 버팀강성을 부여함으로써, 락볼트의 인장시 이탈이나 시공불량을 방지하게 된다. 하지만, 이와 같은 정착날개의 확장방향은 통상 쉽게 방향을 전환할 수 있는 구성이 아니여서 각각의 지반특성에 맞는 정착날개의 확장방향에 따라 각각 별도 구비하여야 하고, 이로 인한 경제적 손실과 시공시간 증대, 현장대응력 저하 등의 문제가 발생된다.

따라서, 현장에서 즉시 지반이나 암반 특성에 맞는 정착날개의 확장방향을 작업자가 선택할 수 있고, 이를 통해 빠르게 현장시공이 가능하며, 시공품질 향상과 더불어 기존 지반특성에 맞게 각각 구비해야만 하는 경제적 부담을 줄여 시공비 절감을 가져올 수 있는 기술로 본원 발명을 개시하게 되었다.

이와 같은 본원 발명에 따른 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트은 도 1에 도시된 바와 같이, 락볼트공(A) 내부에 삽입되어 정착되는 락볼트선단정착부(F)와, 상기 락볼트선단정착부(F)에 선단이 결합되어 락볼트공에 삽입되도록 락볼트공에 삽입되도록 외주연에 나선형 돌기가 형성된 통상과 같은 락볼트(100)와, 락볼트공 내부에 그라우팅 주입을 위해 락볼트공 내에서 지상측으로 연장형성된 주입호스와, 상기 락볼트 후단에 결합되고, 락볼트공(A) 지상측 지면에 대응되어 인장력 인가로 후단이 지면에 고정되어 인장력이 인가된 상태로 유지되도록 마련된 락볼트고정부로 형성된 통상의 락볼트의 락볼트선단정착부(F)를 본원 발명의 구성으로 변경함으로써, 지반이나 암반의 특성에 따라 정착날개의 확장방향을 작업자가 선택적으로 변경할 수 있다.

따라서, 본 발명은 도 2 내지 도 5, 도 9에 도시된 바와 같이, 락볼트선단정착부를 직접적으로 이루는 락볼트(100) 선단과 락볼트의 축선상에 결합되는 확장유닛(200)을 현장에서 락볼트(100)과 조립하는 과정에서 정착날개의 확장방향을 작업자가 지반이나 암반의 특성에 적합하게 선택적으로 선정하여 현장에서 즉시 적용이 가능하도록 구성되는 것으로, 상기 확장유닛(200)은 앞서도 잠시 언급한 바와 같이, 락볼트선단정착부(F)는 락볼트공(A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트(100) 선단에 일측이 고정결합되고, 타측이 상기 락볼트 외주연에서 축선상에서 이동되도록 마련되어 락볼트공 바닥 또는 지상측을 향하는 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개의 확장방향을 선택하고, 락볼트의 축선상에서 상기 락볼트공 바닥측으로 이동되도록 탄성력이 인가되어 선택된 방향으로 정착날개가 확장되도록 탄성부재가 마련된다.

이와 같은 작용의 상기 확장유닛(200)의 구성을 보다 상세히 살펴보면 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 정착날개(210), 확장헤드유닛(220), 확장이동유닛(240), 간극고정부재(250), 탄성부재(260), 확장방지수단(300)으로 구성된다.

상기 정착날개(210)는 어느 한 측은 정착날개의 확장을 위한 선회 기준점이 되고, 선회 기준점이 되는 반대편측 선단은 락볼트공의 내연 지면에 침투고정되어 락볼트의 인장력에 대하여 버팀강성을 가지도록 마련된 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형상의 축선방향으로 4분할되어 형성되고, 락볼트공(A)의 내주연 지면측으로 확장전개되어 침투정착된다. 이와 같은 상기 다수의 정착날개(210)는 앞서 상술한 바와 같이, 원통형을 축선방향과 동일방향에서 4분할하여 각각의 원호상의 단면을 가지도록 형성되되, 핀공(212), 요철면(214), 경사면(216), 걸림단턱(218), 회전만곡부(219)가 구성된다.

여기서, 정착날개(210)는 도 6에 도시된 바와 같이, 4분할된 상태에서 인장재 외측으로 하나의 묶음으로 결합된 상태를 유지하기 위해 후술되는 확장방지수단의 와이어밴드에 의해 결속되고, 와이어밴드의 결속을 유지하도록 정착날개의 핀공에 끼움결합되는 확장방지핀이 결합되어 있다. 이하 결속이 유지되는 부분은 확장방지수단 설명에서 상세히 설명하고자 한다.

상기 핀공(212)은 후술되는 확장방지수단의 확장방지 핀이 핀결합되어 정착날개의 선회확장을 방지하도록 마련된 것으로, 확장방지 핀을 핀공으로부터 제거해야만 정착날개의 선회 확장이 이루어지도록 구성된다. 이와 같은 상기 핀공(212)은 원호상의 정착날개 단면 중앙에 좌우 길이방향으로 길게 형성되고, 정착날개의 확장을 제한하도록 마련된 후술되는 확장방지 핀(320)의 일단이 상기 핀공(212)에 끼움결합되고, 타단은 후술되는 확장이동유닛(240)의 외주연과 간극고정부재(250)의 외주연에 접하면서 정착날개의 선회확장이 방지되거나 외부로 연결된 연결줄을 통해 수직상태를 유지하면서 확장방지 핀들간에 상호연결되거나 단독 연결되어 정착날개의 선회확장이 제한되도록 결합된다.

여기서, 상기 핀공(212)은 확장방지 핀이 끼움결합된 상태에서 정착날개의 상하 길이방향과 직교되는 앵커공측 외측으로 이탈되지 않도록 원통형으로 관통형성되되, 도 6에 도시된 바와 같이, 정착날개의 외측의 마찰력을 증대하도록 형성된 후술되는 요철면과 더불어 마찰력 증대를 위해 핀공이 정착날개의 축선상의 외측으로 일부가 절개 개방되어 앵커공 지면과의 접촉면의 확대되도록 확장방지 핀의 수직상의 상하 길이방향의 결합된 일부가 노출되게 형성된다.

상기 요철면(214)은 락볼트공의 내연 지면에 정착날개가 접촉시, 마찰력을 증대하여 버팀강성을 높이도록 구성된 것으로, 원호상의 정착날개의 외주면에 락볼트공 지면 침투시 마찰력 증대를 위하여 다수 형성된다. 즉, 상기 요철면(214)은 정착날개가 락볼트와 나란히 평행하도록 확장시, 락볼트공 내연 지면에 접촉하여 마찰력 증대를 통해 버팀강성을 높이고자 할 때 보다 효과적으로 작용된다.

여기서, 상기 요철면(214)의 정착날개의 외측면에 상하 길이방향과 좌우 길이방향으로 형성될 수 있고, 도면에는 정착날개의 외측면에 축선방향과 직교되는 방향으로 다수의 요철면이 형성되고, 전술한 핀공의 절개개방된 부분에 의해 축선방향과 동일방향으로 나뉘어져 있어 마찰력 증대가 가능하고, 축선방향과 직교되는 방향의 요철면의 요입된 부분에는 후술되는 확장방지수단의 와이어밴드가 둘레를 감싸 4분할된 정착날개가 하나의 묶음으로 결속되는 자리홈의 역할을 수행하게 된다.

한편, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 경사면(216)은 정착날개의 확장각도를 결정하도록 형성된 것으로, 후술되는 확장헤드유닛(220) 또는 확장이동유닛(240) 중 어느 하나가 탄성부재(260)에 의해 축선방향으로 힘이 작용하면 원호상의 정착날개의 외주연측으로 정착날개가 확장되도록 길이방향의 좌우 양단 내주연에 대칭형성된다. 또한, 상기 경사면(216)과 대응되는 후술되는 확장헤드유닛 또는 확장이동유닛의 제1,2웨지면(223,243)과의 각도에 따라 정착날개의 확장각도가 달라지고, 이에 따라 정착날개가 확장시 락볼트공 내연 지면측으로 침투각도가 달라져 버팀강성이 달라진다. 여기서, 버팀강성을 높이기 위한 최적의 정착날개 확장각도는 20°~45°가 바람직하다. 20°보다 작은 각도로 확장되면 락볼트공 지면으로 침투 깊이가 낮아 인장시 버팀강성을 만족할 수 없고, 45°이상으로 확장될 경우에는 버팀강성은 확보할 수 있으나 락볼트공을 무리하게 확장하여야 하는 문제로 인해 그라우팅 면적이 확대되어 원자재 비용 상승과 더불어 시공성이 떨어지게 된다.

상기 걸림단턱(218)은 정착날개가 축선상의 원호상에 평행하게 안치되어 락볼트공 진입시, 불필요한 간섭(정착날개의 벌어짐으로 인한 락볼트공 내연 지면측에 걸리거나 접촉되는 문제)을 최소화하도록 좌우측 상기 경사면(216)의 끝단측으로 수직하게 형성되고, 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240) 사이에 정착날개가 평행하게 걸림되도록 대칭형성됨에 따라 수평하지 않은 상태에서 정착날개간의 공극발생으로 인한 틈세를 통해 이물질 유입 문제를 방지하고, 정착날개 확장시, 다수의 정착날개에 탄성력이 균일하게 작용하여 정착날개 확장이 균일하게 이루어지도록 마련된다.

상기 회전만곡부(219)는 정착날개의 확장시, 선회 기준점이 되도록 형성된 것으로, 정착날개의 좌우 끝단 중 어느 하나의 끝단이 정착날개의 선회작동간에 선회간섭없이 원활하게 선회작동되도록 마련되고, 원호상으로 형성된다. 즉, 상기 회전만곡부(219)는 현장이나 공장에서 제1회전선회부(228)가 형성된 확장헤드유닛(220) 또는 제2회전선회부(248)가 형성된 확장이동유닛(240)의 조립위치가 락볼트의 선단부 또는 락볼트의 축선상에 형성된 후술되는 탄성부재측 중 어느 하나로 선택되느냐에 따라 정착날개의 확장방향이 선택되고, 지반의 특성에 따른 정착날개의 확장이 가능한 것으로, 정착날개의 선회작동시, 기준이 되는 위치에서 탄성력의 락볼트 축선상에서 선단부측으로 인가에 따라 선회각도가 보다 용이하게 변경되도록 만곡진 곡선형태로 형성되는 것이다.

나아가, 정착날개의 선택적 확장방향을 결정하는 것은 앞서 언급한 바와 같이, 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240)으로 구성되되, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1회전선회부(228)와 제2회전선회부(248)의 구성 유무에 따른 확장헤드유닛(220)측으로 탄성력을 인가받아 이동하는 확장이동유닛(240)에 의해 지반에 특성을 고려한 정착날개의 확장방향을 선택할 수 있다. 이와 같은 상기 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240)은 상기 정착날개(210)의 일단이 확장전개시 선회기준이 되도록 제1회전선회부(228)가 확장헤드유닛(220)에 형성되거나 제2회전선회부(248)가 확장이동유닛(240)에 형성되면 상기 정착날개의 일단(타단)이 정착날개(210) 타단(일단)의 선회기준점이 되어 앵커공 내연 지면측으로 정착날개의 확장방향이 상향확장 또는 하향확장되도록 형성된다. 여기서, 확장헤드유닛(220)은 인장재의 끝단이 결합된 상태에서 앵커공 내측 바닥면측을 향하고, 확장이동유닛(240)은 락볼트가 관통된 상태에서 감싼 상태에서 확장헤드유닛(220)의 상측으로 위치되며, 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240) 사이에 정착날개가 인장재 축선둘레를 감싸도록 결합된다.

이와 같은 제1회전선회부(228)와 제2회전선회부(248)의 구성 유무에 따른 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240)은 상기 정착날개(210)의 일단이 확장전개시 선회기준이 되도록 락볼트선단에 제1회전선회부(228)가 형성된 확장헤드유닛(220)-락볼트축선상의 탄성부재측에 확장이동유닛(240), 락볼트선단에 확장헤드유닛(220)-락볼트축선상의 탄성부재측에 제2회전선회부(248)가 형성된 확장이동유닛(240), 락볼트선단에 확장헤드유닛(220)-락볼트축선상의 탄성부재측에 확장이동유닛(240)의 형태로 작업자에 의해 정착날개의 확장방향을 선택하여 결합될 수 있다.

이와 같은 상기 확장헤드유닛(220)의 구성은 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 락볼트 고정공(221), 제1걸림확장부(222), 제1안내경사면(225)으로 구성된 것과 제1회전선회부(228)가 상기 제1안내경사면(225)상에 추가로 형성되어 구성된다. 여기서, 제1안내경사면(225)이 구성되지 않은 확장헤드유닛(220)은 정착날개가 락볼트 외주연측으로 제1걸림확장부(222)에 의해 벗어나게 되도록 마련된 것이고, 제1회전선회부(228)가 형성된 확장헤드유닛(220)은 정착날개의 일단이 제1회전선회부에 선접촉되면서 회전만곡부의 곡선에 의해 선회작동되는 기준이 된다.

여기서, 상기 확장헤드유닛(220)의 락볼트고정공(221)은 락볼트 선단 외주연에 형성된 나선형 돌기가 락볼트 고정공(221)에 형성된 나선탭에 나선결합하여 고정되도록 형성된다.

상기 제1걸림확장부(222)는 타측 일단에 외연이 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 외주연 외측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제1웨지면(223)이 형성되고, 제1웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제1걸림면(224)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된다. 즉, 상기 제1걸림확장부(222)는 정착날개의 확장전에는 정착날개가 락볼트의 중심축선상에서 나란히 평행을 이루도록 걸림결합되도록 하고, 탄성력 인가에 따라 정착날개의 경사면(216)에 대응된 제1웨지면(223)이 경사면을 따라 이동하면서 경사면의 각도에 준하는 각도로 정착날개가 락볼트공 내연 지면측으로 확장전개된다.

상기 제1안내경사면(225)은 정착날개의 경사면을 따라 이동하는 제1웨지면(223)이 정착날개의 확장각도로 확장전개되기 전에 탄성력 인가에 따라 정착날개가 외측으로 벌어지게 1차 진행이 먼저되고, 이후, 제1웨지면이 경사면의 각도에 따라 정착날개가 확장전개되도록 마련됨과 함께 제1회전선회부(228)가 더 구성된 확장헤드유닛(220)이 결합되면 탄성력이 인가되는 방향과 반대방향으로 힘이 작용하여 회전만곡부의 원호상의 곡선을 따라 선회작동 되도록 구성되는 것으로, 상기 제1걸림확장부(222)의 제1걸림면(224) 하단으로부터 상기 락볼트공 바닥측의 내연 지면 방향 외연 일면으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제1웨지면(223)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 일측으로 확장안내하도록 마련된다.

한편, 앞서 상술한 제1회전선회부(228) 구성이 형성된 확장헤드유닛(220)은 상기 확장헤드유닛(220)이 정착날개의 선회 기준점이 되는 경우로 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제1안내경사면(225) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 후술되는 탄성부재(260)가 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 정착날개(210)의 반대편측 일단이 선회되면저 벌어지게 확자되도록 마련된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 확장이동유닛(240)의 구성은 안치홈(241), 제2걸림확장부(242), 제2안내경사면(245), 락볼트통공(246)으로 구성된 것과 제2회전선회부(248)이 상기 제2안내경사면(245)상에 추가로 형성되 것으로 구분된다. 여기서, 앞서 상술한 확장헤드유닛(240)과 마찬가지로 제2안내경사면(245)이 구성되지 않은 확장이동유닛(240)은 정착날개의 회전만곡부측의 일단이 락볼트 외주연측으로 제2걸림확장부(242)에 의해 벗어나게 되도록 마련된 것이고, 제2회전선회부(248)가 형성된 확장이동유닛(240)은 정착날개의 일단이 제2회전선회부에 선접촉되면서 회전만곡부의 곡선에 의해 선회작동되는 기준이 된다.

여기서, 상기 확장이동유닛(240)의 안치홈(241)은 원통형상으로 형성되어 확장헤드유닛을 바라보는 전면의 반대편측 후면에 락볼트 축선상에 결합된 탄성부재(260)의 일단이 안치되도록 요입형성된다.

한편, 상기 제2걸림확장부(242)와 제2안내경사면(245)는 앞서 상술한 확장헤드유닛의 제1걸림확장부(222)와 제1안내경사면(225)와 동일한 작동관계를 가지는 구성으로, 상기 제2걸림확장부(242)는 타측 일단에 외연이 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 외주연 외측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제2웨지면(243)이 형성되고, 제2웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제2걸림면(244)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된다. 즉, 상기 제2걸림확장부(242)는 정착날개의 확장전에는 정착날개가 락볼트의 중심축선상에서 나란히 평행을 이루도록 걸림결합되도록 하고, 탄성력 인가에 따라 정착날개의 경사면(216)에 대응된 제2웨지면(243)이 경사면을 따라 이동하면서 경사면의 각도에 준하는 각도로 정착날개가 락볼트공 내연 지면측으로 확장전개된다.

상기 제2안내경사면(245)은 정착날개의 경사면을 따라 이동하는 제2웨지면(243)이 정착날개의 확장각도로 확장전개되기 전에 탄성력 인가에 따라 정착날개가 외측으로 벌어지게 1차 진행이 먼저되고, 이후, 제2웨지면이 경사면의 각도에 따라 정착날개가 확장전개되도록 마련됨과 함께 제2회전선회부(248)가 더 구성된 확장이동유닛(240)이 결합되면 탄성력이 인가되는 방향과 반대방향으로 힘이 작용하여 회전만곡부의 원호상의 곡선을 따라 선회작동 되도록 구성되는 것으로, 상기 제2걸림확장부(242)의 제2걸림면(244) 하단으로부터 상기 락볼트공 바닥측의 내연 지면 방향 외연 일면으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제2웨지면(243)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 일측으로 확장안내하도록 마련된다.

상기 락볼트통공(246)은 상기 안치홈(241) 중앙에서 상기 제2걸림확장부(242) 전면 중앙으로 관통되어 락볼트이 통과되도록 관통형성된 것으로, 락볼트의 인장시, 간섭없이 인장이 가능하도록 형성되고, 탄성부재에 의해 탄성력이 확장이동유닛(240)에 인가되어 확장이동유닛이 락볼트의 축선상을 따라 이동간에 간섭없이 확장헤드유닛(220)측으로 이동되도록 형성된다.

한편, 앞서 상술한 제2회전선회부(248) 구성이 형성된 확장이동유닛(240)은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 확장이동유닛(220)이 정착날개의 선회 기준점이 되는 경우로 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제2안내경사면(245) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 후술되는 탄성부재(260)가 확장헤드유닛(220)측 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 탄성력에 의해 확장헤드유닛(220)측으로 밀리는 정착날개(210)의 반대편측 일단이 제1걸림확장부의 제1웨지면을 따라 선회되면 벌어지게 확장되도록 마련된다.

즉, 상기 제1회전선회부(228)가 구성된 확장헤드유닛(220)이나 제2회전선회부(248)가 구성된 확장이동유닛(240)은 공통적으로 탄성력이 인가되면 정착날개의 회전만곡부의 곡선이 제1,2회전선회부(228,248)의 수직면에 선형접촉된 상태에서 계속해서 탄성력이 인가됨에 따라 정착날개의 다른 일단은 제1, 2안내경사면과 제1,2웨지면을 따라 각각 외측으로 벌어지면서 확장되어 정착날개의 각도가 변경된다. 이때, 회전만곡부는 제1,2안내경사면과 제1,2회전선회부에 각각 선형접촉된 상태에서 탄성력 인가에 따라 계속해서 선회작동되어 정착날개의 제1,2회전선회부를 각각 구성한 확장헤드유닛 또는 확장이동유닛측 일단은 정착날개의 선회기준점이 되고, 반대편측은 락볼트공 내연 지면측에 침투하도록 확장전개되게 된다.

따라서, 상기 제1회전선회부와 제2회전선회부의 구성이 있는 확장헤드유닛과 확장이동유닛의 적용위치에 따라 정착날개의 확장전개되는 방향이 변경되게 되는 것으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1회전선회부를 구성한 확장헤드유닛이 락볼트선단에 결합되고, 제2회전선회부 구성이 없는 확장이동유닛이 락볼트 축선상의 탄성부재측에 결합되면 정착날개는 락볼트공의 지압판이 형성되는 지상측을 향하는 정착날개의 일단이 락볼트공 내연 지면으로 침투되도록 벌어지게 확장되고, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1회전선회부 구성이 없는 확장이동유닛이 락볼트 선단에 결합되고, 제2회전선회부를 구성한 확장이동유닛이 락볼트 축선상의 탄성부재측에 결합되면 정착날개의 확장헤드유닛측의 일단이 전진이동하는 확장이동유닛에 의해 락볼트공 바닥측으로 이동하면서 바닥측을 바라보는 상태로 벌어지게 되어 락볼트공 내연 지면측에 침투하도록 선택됨에 따라 지반의 상태에 따라 정착날개의 확장방향을 작업자가 제1회전선회부와 제2회전선회부를 구성한 확장헤드유닛과 확장이동유닛을 선택하여 적용위치에 따라 선택할 수 있다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면 상기 확장헤드유닛(220)이 락볼트공 바닥측에 락볼트 선단에 결합되어 위치되고, 확장이동유닛(240)이 락볼트 축선상의 탄성부재(260) 측에 결합하여 탄성부재의 탄성력 인가에 따라 락볼트 축선상에서 확장헤드유닛(220)으로 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 제1회전선회부(228)이 형성된 확장헤드유닛(220)이 락볼트선단에 결합되거나 제2회전선회부(248)가 형성된 확장이동유닛(240)이 락볼트 축선상의 탄성부재측에 결합되느냐에 따라 정착날개(210) 일단이 락볼트공 내연 지면측으로 확장전개되어 침투고정되는 위치가 락볼트공 바닥측 또는 지상측인지 결정되고, 상기 제1,2회전선회부를 적용하지 않은 상태의 확장헤드유닛과 확장이동유닛을 락볼트선단과 락볼트축선상에 결합할 경우에는 정착날개(210)는 축선상에서 수평한 방향으로 락볼트공 내연 지면측에 요철면(214)이 대응되게 확장전개된다.

이에 대한 작동관계를 실시예로 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

<실시예 1>

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전선회부(228)가 구성된 확장헤드유닛(220)을 락볼트선단이 락볼트 고정공의 나선탭에 나선결합고정하고, 확장이동유닛(240)의 안치홈(241)에 후술되는 탄성부재의 선단이 결합하여 탄성부재의 탄성력에 의해 확장이동유닛(240)이 락볼트축선상을 따라 확장헤드유닛(220)측으로 이동되도록 구성된 경우

압축된 탄성부재가 복귀되려는 탄성력을 확장이동유닛측으로 가해지기 전에 정착날개의 핀홀에 핀결합된 확장방지 핀을 외부에서 연결된 줄을 당겨 제거한다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 정착날개의 요철면의 둘레로 결속되어 있는 와어어밴드(310)에 의해 결속된 정착날개의 선회확장 제한이 해제되게 된다. 이후, 탄성부재의 탄성력이 확장이동유닛에 인가되면서 확장이동유닛이 확장헤드유닛측으로 락볼트 축선상에서 이동한다.

이때, 탄성력 인가에 따라 탄성부재측에 결합된 확장이동유닛의 제2안내경사면에 접하여진 회전만곡부 부분이 먼저 확장이동유닛의 외주연 외측으로 각도변형되면서 벌어지고, 이후, 확장이동유닛(240)이 계속해서 확장헤드유닛측으로 락볼트 축선을 따라 이동하면서 제2웨지면(243)이 정착날개의 경사면(216)을 따라 확장헤드유닛측으로 이동한다. 이 과정에서 경사면(216)의 경사각에 의해 정착날개는 1차로 제2안내경사면에 의해 최초 외측으로 각도 변형된 시점에서 다시 경사각에 대응되는 각도로 변형되면서 확장전개된다.

이때, 반대편측 확장헤드유닛(220)의 제1걸림면(224)에 결합된 정착날개의 걸림단턱(218)에 걸림되고, 제1회전선회부(228)의 수직면에 접하여 받침된 상태의 회전만곡부(219)는 확장이동유닛(240)의 축선상 이동에 따라 탄성력이 정착날개로 전달된 힘의 반대방향으로 작용되어 회전만곡부(219)의 곡선을 따라 1차로 제2안내경사면에 의해 변경된 정착날개의 각도와 2차로 제2웨지면과 경사면에 의해 변경된 각도에 따라 선회되어 정착날개의 확장 방향이 락볼트공의 지상측 방향으로 확장되어 통상 토사나 연약지반의 특성을 가진 지반에 적용하게 된다.

<실시예 2>

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전선회부(228)가 구성되지 않은 확장헤드유닛(220)을 락볼트선단이 락볼트 고정공의 나선탭에 나선결합고정하고, 제2회전선회부(248)가 구성된 확장이동유닛(240)의 안치홈(241)에 후술되는 탄성부재의 선단이 결합하여 탄성부재의 탄성력에 의해 확장이동유닛(240)이 락볼트축선상을 따라 확장헤드유닛(220)측으로 이동되도록 구성된 경우

압축된 탄성부재가 복귀되려는 탄성력을 확장이동유닛측으로 가해지기 전에 정착날개의 핀홀에 핀결합된 확장방지 핀을 외부에서 연결된 줄을 당겨 제거한다. 여기서, 핀 제거는 앞서 상술한 실시예 1과 같이, 요철면의 둘레로 결속되어 있는 와이어밴드(310)의 링형고리(312)로부터 확장방지 핀 결합이 함께 해제되고, 와어어밴드(310)에 의해 결속된 정착날개의 선회확장 제한이 해제되게 되는 것으로 도 6에 도시된 바와 같다. 이후, 탄성부재의 탄성력이 확장이동유닛에 인가되면서 확장이동유닛이 확장헤드유닛측으로 락볼트 축선상에서 이동한다.

이때, 탄성력 인가에 따라 락볼트 선단에 결합된 확장헤드유닛의 제1안내경사면에 접하여진 회전만곡부 부분이 먼저 확장헤드유닛의 외주연 외측으로 각도변형되면서 벌어지고, 이후, 확장이동유닛(240)이 계속해서 확장헤드유닛측으로 락볼트 축선을 따라 이동하면서 제1웨지면(243)이 정착날개의 경사면(216)을 따라 확장헤드유닛측으로 이동한다. 이 과정에서 경사면(216)의 경사각에 의해 정착날개는 1차로 제1안내경사면에 의해 최초 외측으로 각도 변형된 시점에서 다시 경사각에 대응되는 각도로 변형되면서 확장전개된다.

이때, 락볼트 축선을 따라 탄성부재의 탄성력에 의해 확장헤드유닛측으로 이동하는 반대편측 확장이동유닛(240)의 제2걸림면(244)에 결합된 정착날개의 걸림단턱(218)에 걸림되고, 제2회전선회부(248)의 수직면에 접하여 받침된 상태의 회전만곡부(219)는 확장이동유닛(240)의 축선상 이동에 따라 탄성력이 정착날개로 전달된 힘의 반대방향으로 작용되어 회전만곡부(219)의 곡선을 따라 1차로 제1안내경사면에 의해 변경된 정착날개의 각도와 2차로 제1웨지면과 경사면에 의해 변경된 각도에 따라 선회되어 정착날개의 확장 방향이 락볼트공의 바닥측 방향으로 확장되어 일반적인 지반특성을 가진 부분에 적용하게 된다.

<실시예 3>

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전선회부(228)의 구성이 없는 기본형 확장헤드유닛(220)을 락볼트 선단이 락볼트 고정공의 나선탭에 나선결합고정하고, 락볼트 축선상의 탄성부재측에 탄성력 인가에 따라 락볼트 축선을 따라 확장헤드유닛(220)측으로 이동하는 제2회전선회부(248) 구성이 없는 기본형 확장이동유닛(240)으로 구성된 경우

압축된 탄성부재가 복귀되려는 탄성력을 확장헤드유닛측으로 가해지기 전에 정착날개의 핀홀에 핀결합된 확장방지 핀을 제거한다. 여기서도 실시예 1,2와 마찬가지로 요철면의 둘레로 결속되어 있는 와이어밴드(310)의 링형고리(312)로부터 확장방지 핀 결합이 함께 해제되고, 와이어밴드(310)에 의해 결속된 정착날개의 선회확장 제한이 해제되게 된다. 이후, 탄성부재의 탄성력이 확장헤드유닛측으로 인가되면 확장이동유닛(240)은 락볼트 축선을 따라 확장헤드유닛측으로 축선상 이동한다.

이때, 탄성력 인가에 따라 정착날개의 양쪽, 즉, 확장헤드유닛과 확장이동유닛측의 각각의 안내경사면에 접하여진 회전만곡부 부분이 먼저 확장헤드유닛과 확장이동유닛의 외주연 외측으로 각도변형없이 수평확장되고, 이후, 탄성부재측의 확장이동유닛(240)이 계속해서 확장헤드유닛으로 락볼트 축선을 따라 이동하면서 확장헤드유닛측과 확장이동유닛에 각각 형성된 제1,2웨지면(223,243)이 정착날개의 양단에 형성된 각각의 경사면(216)을 따라 확장헤드유닛측으로 이동한다. 이 과정에서 경사면(216)의 경사각에 의해 정착날개는 1차 양쪽의 확장헤드유닛과 확장이동유닛에 형성된 제1,2안내경사면에 의해 최초 수평하게 각도변형없이 확장되고, 다시 경사면의 각도 변형된 시점에서 다시 경사각에 대응되는 각도로 변형없이 2차 수평하게 확장전개된다.

즉, 제1회전선회부와 제2회전선회부 구성이 있는 확장헤드유닛과 확장이동유닛만으로 구성시에는 제1,2회전선회부(228,248)에 의한 탄성 작용에 대한 반작용이 있기 때문에 정착날개가 락볼트공 내연 지면측으로 확장전개되지만 제1,2회전선회부(228,248)가 없는 확장헤드유닛과 확장이동유닛으로 작업자가 결합시에는 정착날개가 앵커헤드의 축선과 나란히 평행한 상태로 확장되어 락볼트공 내연 지면에 접촉면적이 가장 극대화되도록 하여 버팀강성을 확보하게 된다. 이는 통상 암반과 같이 정착날개의 침투가 용이하지 못한 단단히 특성의 지반에 적용한다.

상기 간극고정부재(250)는 기본적으로 락볼트이 락볼트공의 내연 지면에 처짐이나 접하는 것을 방지하고, 락볼트공의 중심축선과 동일축선상에 락볼트가 놓여 인장시 인장력이 올바르게 작용되도록 하기 위해 설치되는 것으로, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 확장이동유닛(240)의 락볼트 통공에 락볼트이 관통되어 결합되는 위치의 동일축선상의 락볼트공의 지면측을 향하는 위치에 설치된다. 이와 같은 상기 간극고정부재(250)는 후술되는 탄성부재의 탄성력 인가방향이 앵커헤드측으로 인가되도록 받침역할을 함께 수행함과 더불어 확장이동유닛이 락볼트 축선상 이동시 락볼트공의 지면과의 간섭을 방지하기 위한 공간을 확보한다.

상기 탄성부재(260)는 정착날개의 확장전개를 위한 탄성력을 발생하는 것으로, 상기 확장이동유닛(240)의 안치홈과 상기 간극고정부재(250) 사이에 결합되고, 상기 간극고정부재(250)를 기준으로 상기 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력을 인가하여 확장이동유닛(240)이 확장헤드유닛(220)측으로 이동되도록 마련된다. 이와 같은 상기 탄성부재(260)는 탄성스프링으로 도시되어 있지만 유압이나 공압방식의 실린더 형태로 탄성부재의 탄성력을 대체하도록 하여도 동일한 효과를 가진다.

상기 확장방지수단(300)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(260)의 작동 전에 정착날개(210)의 선회확장을 방지하고, 락볼트공 삽입과정이나 이동간에 정착날개가 축선 외측으로 분리이탈되는 것을 방지함에 따라 상기 탄성부재(260)의 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력 인가가 제한된다. 즉, 전술한 탄성부재(260)는 상기 확장방지수단에 의해 4분할된 정착날개의 하나의 묶음 결속력이 해제되어야만 작용하게 되어 정착날개가 선회확장이 가능하다.

따라서, 4분할로 구성된 정착날개의 결속 및 해제를 결정하는 상기 확장방지수단(300)은 4분할된 정착날개를 하나의 묶음으로 결속되도록 와이어로 형성되어 양단에 링형 고리(312)가 형성된 와이어밴드(310)가 마련되고, 상기 와이어 밴드(310)의 결속이 해지되지 않고 유지되도록 링형 고리(312)에 끼움결합되는 확장방지핀(320)으로 형성되어 도 6에 도시된 바와 같이, 확장방지핀이 와이어 밴드(310)의 링형 고리(312)에 끼움결합 및 해제에 따라 와이어밴드의 정착날개 결속 및 해제가 결정되게 됨에 따라 정착날개의 선회확장이 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 가능한 상태를 결정하게 된다.

즉, 4분할 형성된 정착날개는 하나의 묶음형태로 확장방지수단(300)의 와이어밴드(310)의 요철면의 요입된 일면 둘레를 따라 결속하여 정착날개가 하나의 묶음형태로 구성되도록 한 후, 와이어밴드(310)의 양단에 형성된 링형고리(312)가 중첩된 상태에서 확장방지 핀(320)이 정착날개의 핀공을 통해 끼움결합하면서 중첩된 링형고리(312)를 관통하여 결합되도록 구성함에 따라 정착날개는 락볼트 외연둘레를 따라 원통형상으로 와이어밴드와 확장방지핀에 의해 결속고정되어 위치되고, 정착날개의 상하단이 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240) 사이에서 선회확장이 단속된 상태로 유지된다. 또한, 확장방지수단(300)에 의해 선회확장이 단속되도록 정착날개를 결속고정함에 따라 탄성부재의 탄성력이 확장이동유닛(240)에 작용하여 확장헤드유닛(220) 측으로 이동되는 것이 단속된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 락볼트공에 삽입되어 정착위치에 도달되면 도 9에 도시된 바와 같이, 확장방지수단(300)의 확장방지 핀의 상단에 연결된 줄을 잡아당겨 핀공으로부터 끼움결합을 해제하게 되면 도 6에 도시된 바와 같이, 와이어밴드의 링형고리(312)로부터도 확장방지 핀(320)이 제거되기 때문에 하나의 묶음으로 고정된 상태인 정착날개를 결속하고 있는 와이어밴드(310) 역시 결속력이 해제된다. 이후, 탄성부재의 탄성력이 확장이동유닛(240)을 확장헤드유닛(220)측이로 이동되도록 탄성력을 인가하면서 정착날개는 제1회전선회부 또는 제2회전선회부가 형성된 확장헤드유닛 또는 확장이동유닛에 의해 선택된 방향으로 선회작동되어 정착날개의 상향확장 또는 하향확장으로 락볼트공 내측 지면의 정착위치로 정착되게 된다.

여기서, 상기 확장방지 핀(320)은 정착날개 각각의 외연에 형성된 핀공에 핀결합되고, 타단이 확장이동유닛(240)과 간극고정부재(250) 외주연에 접하면서 핀공으로부터 완전히 제거되기 전까지는 와이어밴드의 결속이 해제되더라도 정착날개의 선회확장에 따른 선회가 일부 제한되도록 길이방향으로 길게 형성된다. 여기서, 상기 확장방지 핀(320)은 앞서 상술한 바와 같이, 제거시 외부에서 줄을 잡아당겨 제거되도록 상단에 고리형으로 밴딩처리되어 있다.

상기 확장방지 핀(270)은 정착날개의 핀공에 결합된 상태로 정착날개의 확장방향에 대하여 직교되는 방향으로 길게 형성되어 있어 확장방지 핀을 핀공에서 해제하지 않은 상태에서는 확장방지 핀의 확장이동유닛(240)과 간극고정부재(250) 외주연에 접하여진 부분이 타단이 정착날개의 선회확장방향과 반대반향으로 작용하게된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 정착날개가 선회확장되기 전, 확장을 제한하기 위해서는 확장방지 핀의 타단은 확장이동유닛과 간극고정부재 외주연에 접하여진 상태에 있어 확장방지 핀의 타단이 선회되지 않고, 역으로 확장이동유닛과 간극고정부재에 의해 걸림되면서 선회될려는 힘이 역방향으로 작용하게 된다. 따라서, 사실상 확장방지 핀(270)의 핀공에 결합된 일단이 정착헤드의 중심축선상의 방향으로 누르는 힘이 작용하게 되어 탄성부재에 의한 탄성력 인가시, 상기 확장방지 핀을 통해 앵커공에 삽입된 정착위치에서 정착날개의 선회확장을 제한함에 따라 와이어밴드의 결속이 해제되더라도 급격한 선회확장이 되지 않고 확장방지 핀을 핀공으로부터 완전히 제거하는 과정에서 서서히 원하는 정착위치에서 정착날개의 확장이 가능하다. 즉, 확장방지 핀의 제거속도에 따라 정착날개의 선회확장 속도를 조절할 수 있다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 정착날개의 지면측을 향하는 부분이 선회확장되도록 구성하면 확장방지핀은 일단은 정착날개의 핀공에 끼움결합되어 고정되고, 타단은 줄 또는 끈(와이어)를 통해 밴딩된 고리부분을 서로 연결고정하거나 확장방지 핀의 각각의 밴딩된 고리부분에 줄 또는 끈을 연결하여 확장방지 핀이 항상 수직상태를 유지하도록 지면측 외부로 이어지게 구성하며, 정착날개의 확장시 동시 또는 개별적으로 잡아당겨 확장방지 핀을 제거됨과 동시에 와이어밴드의 링형고리로부터 해제되면서 와이어밴드 역시 정착날개 결속을 해제하도록 마련된다.

한편, 상기와 같은 확장방지수단(300)의 와이어밴드(310)는 현장에서 타이밴드로 대체하여 정착날개를 결속할 수도 있다. 타이밴드 결속시에는 확장방지 핀의 끝단을 절곡하여 확장방지 핀 제거과정에서 절곡된 끝단에 의해 타이밴드가 파손되면서 정착날개 결속이 해제되도록 구성하되, 이와 같은 현장에서 급작스러운 부품의 부족으로 인하여 타이밴드 사용시에는 확장방지핀을 정착날개의 핀공에 결속하지 못하고 정착날개의 외연으로 타이밴드에 의해 함께 결속하여 사용하여도 동일한 효과를 가질 수 있다. 다만, 탄성부재에 의한 탄성력이 결속해제와 더불어 동시에 발생되기 때문에 정착날개의 급격한 선회확장이 발생될 수 있다.

나아가, 도 15에 도시된 바와 같이, 앵커헤드(110)나 앵커캡(140) 외연으로 확장방지수단(300)의 확장방지 핀(320) 하단이 와이어밴드에 의해 결속되는 정착날개의 핀공을 거쳐 끼움결합되도록 핀공과 동일축선상에 형성되는 핀고정부(400)를 더 구성하여 확장방지 핀의 보다 안정적인 결속력을 유지하여 정착날개의 정착전 선회확장 및 분리이탈을 방지하도록 구성하여도 바람직하다.

한편, 앞서 상술한 실시예1 내지 3 외에 제1,2 회전선회부(228,248)이 형성된 확장헤드유닛과 확장이동유닛을 동시에 적용할 경우에는 실질적으로 정착날개의 작동이 되지 않아 사용불량이며, 확장이동유닛(240)을 도 11에 도시된 바와 같이, 확장이동유닛(240)의 안치홈(241) 구성이 없는 2개의 확장이동유닛(240)이 좌우대칭되게 일체로 구성되도록 상기 확장이동유닛(240)의 제2걸림확장부(242)와 제2안내경사면(245)이 좌우 대칭형성되고, 중앙으로 와이어통공(246)이 관통형성된 2단 확장이동유닛(240')으로 변형 실시함으로써, 수평확장시 정착날개를 2열로 구성하여 락볼트공 내연 지면측으로의 접촉면적을 더욱 확대하여 버팀강성을 보다 효과적으로 발휘할 수 있도록 형성하여도 바람직하다.

이와 같은 상기 2단 확장이동유닛(240')은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 확장헤드유닛과 확장이동유닛(240)이 락볼트선단과 락볼트 축선상에 결합된 사이의 동일축선상에 결합되고, 정착날개(210)가 확장헤드유닛과 2단 확장이동유닛, 2단 확장이동유닛과 확장이동유닛 순서로 결합하여 정착날개를 2열로 구성함으로써, 탄성부재의 탄성력 작용에 따라 확장이동유닛과 2단 확장이동유닛이 확장헤드유닛측으로 락볼트 축선을 따라 이동하면서 정착날개가 락볼트공 내연으로 락볼트 축선과 평행하게 확장접촉되면서 락볼트공 내연의 지면측으로 정착날개의 요철이 2단으로 확장되어 접촉면적이 2단으로 확대되도록 마련된다.

따라서, 본 발명에 따른 정착날개의 확장방향의 선택이 가능한 구성은 지반보강을 위한 락볼트의 시공시, 지반 특성에 따라 버팀력을 크게 확보할 수 있는 정착날개의 방향을 현장에서 선택하여 락볼트시공에 바로 적용이 가능함에 따라 지반보강을 위한 락볼트의 시공품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 락볼트의 락볼트선단정착부의 정착날개 확장방향 선택이 가능함에 따라 락볼트공이 천공된 현장의 지반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 고려한 정착구를 각각 별도로 제작할 필요가 없이 정착구를 구성하는 하나의 구성만을 교체함으로써, 지반이나 암반 특성에 따른 정착날개의 확장방향을 변경할 수 있어 제조비용 및 시공비용 절감이 가능하다.

나아가, 본 발명은 지반이나 암반 특성에 따라 정착날개의 확장방향을 선택하여 시공함에 따른 버팀강성을 확보할 수 있어 인장 과정에서 앵커의 락볼트공 이탈을 방지할 수 있고, 지반 보강에 따른 불량으로 인한 재시공이 현저히 줄어 시공비 절감과 시공시간 단축과 함께 지반보강에 보다 효과적 대응이 가능한 것은 자명한 것이다.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다수의 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

A : 락볼트공 F : 락볼트선단정착부
100 : 락볼트 200 : 확장유닛
210 : 정착날개 212 : 핀공
214 : 요철면 216 : 경사면
218 : 걸림단턱 219 : 회전만곡부
220 : 확장헤드유닛 221 : 락볼트고정공
222 : 제1걸림확장부 223 : 제1웨지면
224 : 제1걸림면 225 : 제1안내경사면
228 : 제1회전선회부 240 : 확장이동유닛
241 : 안치홈 242 : 제2걸림확장부
243 : 제2웨지면 244 : 제2걸림면
245 : 제2안내경사면 246 : 락볼트 통공
248 : 제2회전선회부 240' : 2단 확장이동유닛
250 : 간극고정부재 260 : 탄성부재
300 : 확장방지수단 310 : 와이어밴드
312 : 링형고리 320 : 확장방지 핀
400 : 핀 고정부

Claims

락볼트공(A) 내부에 삽입되어 정착되는 락볼트선단정착부(F)와, 상기 락볼트선단정착부(F)에 선단이 결합되어 락볼트공에 삽입되도록 외주연에 나선형 돌기가 형성된 통상과 같은 락볼트(100)와, 락볼트공 내부에 그라우팅 주입을 위해 락볼트공 내에서 지상측으로 연장형성된 주입호스와, 상기 락볼트 후단에 결합되고, 락볼트공(A) 지상측 지면에 대응되어 인장력 인가로 후단이 지면에 고정되어 인장력이 인가된 상태로 유지되도록 마련된 락볼트고정부로 형성된 락볼트에 있어서, 락볼트선단정착부(F)는 락볼트공 (A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트(100) 선단에 일측이 고정결합되고, 타측이 상기 락볼트 외주연에서 축선상에서 이동되도록 마련되어 락볼트공 바닥 또는 지상측을 향하는 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개의 확장방향을 선택하고, 락볼트의 축선상에서 상기 락볼트공 바닥측으로 이동되도록 탄성력이 인가되어 선택된 방향으로 정착날개가 확장되도록 탄성부재가 마련된 확장유닛(200);으로 형성되고, 상기 확장유닛(200)은 원통형상의 축선방향으로 4분할되어 형성되고, 락볼트공(A)의 내주연 지면측으로 확장전개되어 침투정착되는 다수의 정착날개(210)와; 원통형상으로 형성되어 락볼트공(A) 내측 바닥측에 위치되어 락볼트공에 삽입된 상기 락볼트 선단 외주연에 나선형 돌기가 나선 결합되어 고정되도록 나선탭이 형성된 락볼트 고정공(221)이 락볼트공의 지상측 방향을 향하는 일면 중앙에 형성되고, 정착날개가 락볼트공의 바닥 또는 지상측으로 선택적 확장되도록 마련된 확장헤드유닛(220)과; 원통형상으로 형성되어 상기 락볼트 외주연에 결합되어 락볼트 축선을 따라 이동가능하게 락볼트가이드공(242)이 형성되고, 락볼트공 지상측을 향하는 일면에 탄성부재의 일단이 안치되어 탄성력을 인가하도록 마련된 안치홈(244)이 형성되며, 정착날개(210)가 상기 확장헤드유닛(220)과 함께 작용하여 락볼트공의 바닥 또는 지상측으로 선택적 확장되도록 마련된 확장이동유닛(240)과; 상기 확장이동유닛(240)의 락볼트공 지상측을 향하는 일면에 락볼트 외주연에 락볼트과 동일축선상의 결합되어 락볼트이 락볼트공 내연 지면에 접촉되지 않도록 받침 지지하도록 마련된 간극고정부재(250)와; 상기 확장이동유닛(240)의 후단과 상기 간극고정부재 (250) 사이의 락볼트 외주연에 결합되고, 상기 간극고정부재(250)를 기준으로 상기 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력을 인가하는 탄성부재(260)와; 상기 정착날개(210)가 락볼트공의 축선 외측으로 분리이탈 및 정착전 선회확장되는 것을 방지하고, 정착날개의 분리이탈 및 선회확장을 방지함에 따라 상기 탄성부재(260)의 확장헤드유닛(220) 방향으로 탄성력 인가가 제한되도록 확장방지수단(300);이 형성되며, 상기 확장방지수단(300)은 4분할된 정착날개를 하나의 묶음으로 결속되도록 와이어로 형성되어 양단에 링형 고리(312)가 형성된 와이어밴드(310)와; 상기 와이어 밴드(310)의 결속이 해지되지 않고 유지되도록 링형 고리(312)에 끼움결합되는 확장방지핀(320)으로 형성되어 확장방지핀이 와이어 밴드(310)의 링형 고리(312)에 끼움결합 및 해제에 따라 정착날개의 탄성부재에 의한 탄성력 인가전 선회확장을 단속하도록 형성되고, 상기 정착날개(210)는 원통형을 축선방향과 동일방향에서 4분할하여 각각의 원호상의 단면을 가지도록 형성되되, 원호상의 정착날개 단면 중앙에 좌우 길이방향으로 길게 형성되고, 정착날개의 분리이탈 및 선회확장이 방지되도록 마련된 상기 확장방지수단(300)의 확장방지 핀(320)이 끼움결합되는 핀공(212)과; 원호상의 정착날개의 외주면에 앵커공 지면 침투시 마찰력 증대와 상기 확장방지수단(300)의 와이어 밴드가 정착날개의 외연에 결속된 상태에서 정착날개 축선의 하향으로 이탈되지 않도록 마련되는 다수의 요철면(214)과; 상기 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛(220)측의 축선방향으로 힘이 작용하면 원호상의 정착날개의 외주연측인 확장헤드유닛 또는 탄성부재측의 락볼트공 내연 지면외주연 측으로 확장되도록 길이방향의 좌우 양단 내주연에 대칭형성된 경사면(216)과; 좌우측 상기 경사면(216)의 끝단측으로 확장헤드유닛(220)과 확장이동유닛(240) 사이에 정착날개가 평행하게 걸림되도록 대칭형성된 걸림단턱(218)과; 정착날개의 좌우 끝단 중 어느 하나의 끝단이 정착날개의 선회작동간에 선회간섭없이 원활하게 선회작동되도록 마련된 원호상의 회전만곡부(219);로 형성된 것으로,
상기 확장헤드유닛(220)은 원통형상으로 형성되어 일면 중앙으로 락볼트 선단 외주연의 나선형 돌기가 나사결합되어 고정되도록 나선탭이 내주연에 형성된 락볼트 고정공(221)과; 락볼트 고정공(221) 외연으로 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제1웨지면(223)이 형성되고, 제1웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제1걸림면(224)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된 제1걸림확장부(222)와; 상기 제1걸림확장부(222)의 제1걸림면(224) 하단으로부터 상기 락볼트 고정공(221)이 형성된 반대 방향 외연 일면측으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제1웨지면(223)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 지면측으로 확장안내하도록 마련된 제1안내경사면(225);으로 형성되되, 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제1안내경사면(225) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 탄성부재(260)가 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 정착날개(210)의 반대편측 일단이 선회되도록 마련된 제1회전선회부(228);가 더 형성되어 상기 확장헤드유닛(220)의 제1회전선회부(228)가 정착날개의 선회 기준점이 되는 것을 특징으로 하는 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트.
제 1항에 있어서,
상기 확장이동유닛(240)은 원통형상으로 형성되어 확장헤드유닛을 바라보는 전면의 반대편측 후면에 락볼트 축선상에 결합된 탄성부재(260)의 일단이 안치되도록 요입형성되는 안치홈(241)과;
확장헤드유닛을 바라보는 전면 일단 외연으로 정착날개(210)의 경사면(216)에 대응되어 락볼트공 내연 지면측으로 정착날개가 확장되도록 마련된 제2웨지면(243)이 형성되고, 제2웨지면이 타측 일단으로부터 끝나는 지점에 수직의 제2걸림면(244)이 형성되어 상기 정착날개(210)의 걸림단턱(218)이 걸림결합되도록 형성된 제2걸림확장부(242)와;
상기 제2걸림확장부(242)의 제2걸림면(234) 하단으로부터 상기 안치홈(241)이 형성된 방향 외연 일면측으로 상향 경사지게 형성되며 상기 제2웨지면(243)과 함께 정착날개(210)가 락볼트공 내연 지면측으로 확장안내하도록 마련된 제2안내경사면(245)과;
상기 안치홈(241) 중앙에서 상기 제2걸림확장부(242) 중앙으로 관통되어 락볼트이 통과되도록 관통형성된 락볼트통공(246);으로 형성되되,
상기 확장헤드유닛(220)의 제1회전선회부(228)와 같이, 정착날개(210)의 선회 기준점을 형성하도록 제2안내경사면(245) 일면에 수직돌출되어 정착날개(210)의 회전만곡부(219) 일면이 선형접촉되면서 걸림되고, 탄성부재(260)가 축선상으로 탄성력을 인가함에 따라 선형접촉된 일면이 탄성력과 마주보는 방향으로 받침되어 걸림된 회전만곡부(219)의 곡선면을 따라 정착날개(210)가 락볼트공내 지면측으로 선회되면서 정착날개(210)의 반대편측 일단이 선회되도록 마련된 제2회전선회부(248);가 더 형성되어 상기 확장이동유닛(240)의 제2회전선회부(248)가 정착날개의 선회 기준점이 되는 것을 특징으로 하는 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트.
제 2항에 있어서,
상기 제1회전선회부(228) 구성이 포함된 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 없는 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 확장헤드유닛(220)의 상기 제1회전선회부(228)를 기준으로 탄성부재(260) 측의 정착날개(210) 일단이 락볼트공 내연 지면측으로 선회 확장전개되어 침투고정되고,
상기 제1회전선회부(228) 구성이 없는 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 포함된 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 확장이동유닛(240)의 상기 제2회전선회부(248)를 기준으로 탄성부재(250) 측의 정착날개(210) 타단이 락볼트공 내연 지면측으로 선회 확장전개되어 침투고정되며,
상기 제1회전선회부(228) 구성이 없는 확장헤드유닛(220)에 락볼트 선단이 락볼트 고정공(221)의 나선탭에 나사결합되어 고정되고, 제2회전선회부(248) 구성이 없는 확장이동유닛(240)이 탄성부재(260)에 의해 확장헤드유닛측으로 축선상에서 이동하도록 마련되면 정착날개(210)는 축선상에서 수평한 방향으로 락볼트공 내연 지면측에 요철면(214)이 대응되게 확장전개되는 것을 특징으로 하는 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트.
제 2항에 있어서,
상기 확장이동유닛(240)은 안치홈(241) 구성이 없는 2개의 확장이동유닛(240)이 좌우대칭되게 일체로 구성되도록 상기 확장이동유닛(240)의 제2걸림확장부(242)와 제2안내경사면(245)이 좌우 대칭형성되고, 중앙으로 락볼트 통공(246)이 관통형성된 2열 확장이동유닛(240')이 더 형성되되,
상기 2열 확장이동유닛(240')은 확장헤드유닛측과 탄성부재측으로 확장이동유닛이 체결 및 안치된 사이의 동일축선상의 락볼트 외주연에 결합되고, 정착날개(210)가 확장헤드유닛과 2열 확장이동유닛(240'), 2열 확장이동유닛과 확장이동유닛 사이 락볼트의 외연측으로 각각 결합되어 락볼트공 내연의 지면측으로 2열의 정착날개의 요철이 확장되어 접촉면적이 2열로 확대되도록 마련된 것을 특징으로 하는 선택적 확장방향이 가능한 지압식 락볼트.