KR102363602B1 - 히치 락볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히치 락볼트에 관한 것으로, 본 발명은 헤드부재; 상기 헤드부재에 접힘과 펴집 가능하게 핀에 의해 결합되어 접힘시 헤드부재 내부에 위치하고 펴짐시 헤드부재의 외면 밖으로 돌출되는 복수 개의 걸림부재들; 상기 걸림부재와 헤드부재에 연결되어 걸림부재가 펴지도록 탄성력으로 지지하는 스프링부재; 및 상기 헤드부재에 길이 방향 한쪽 단부가 체결되는 긴장봉을 포함한다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 경사지에 형성된 천공홀에 삽입시 천공홀의 내벽에 견고하게 지지될 뿐만 아니라 천공홀의 중심에 위치하고, 그라우팅 작업이 원활할 뿐만 아니라 천공홀에 모르타르가 충분히 충진된다.

Description

히치 락볼트{HITCH ROCK BOLT}

본 발명은 히치 락볼트에 관한 것이다.

일반적으로, 산악지형에 도로나 철도가 신설될 때 평탄화 작업에 의해 절취 사면이 생성되며, 이러한 절취 사면에 돌이나 흙이 도로나 철도로 떨어지거나 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 다양한 형태의 사면 안전공사가 실시된다.

사면 안정공사의 일예로, 암반 등의 사면에서 붕괴 위험이 있는 부위 즉, 경사지면 상에 일정 간격으로 3∼5m 정도의 깊이 또는 그 이상의 깊이로 천공홀을 다수 형성하고, 그 천공홀에 일정 길이를 갖는 락볼트를 삽입하여 몰탈 등을 충진시켜 고정한다. 이와 같이 고정된 락볼트의 단부는 경사지면의 표면으로부터 돌출된 형상을 이루게 되고, 이 돌출된 락볼트의 단부에는 일정한 두께와 강성을 갖는 방사형의 지지판이 관통되어 위치되며, 이후 락볼트와 짝을 이루는 너트가 체결됨에 따라 상기한 지지판은 경사지면의 표면에 대향하여 밀착됨과 동시에 락볼트와 너트의 체결력에 대응하여 경사지면의 표면을 지지하게 된다. 이에 대한 보충으로, 각 락볼트의 단부를 와이어 또는 철근 등으로 연결하여 상호 보완되도록 하고 각 와이어와 철근 사이에 망을 씌워 낙석 및 토사의 흘러내림을 방지한다.

한편, 건축, 토목 등의 건설현장에서 지반을 굴착하거나 절토, 성토하면서 발생하는 수직 또는 경사진 지반 사면은 매우 불안정한 구조를 갖기 때문에 항상 붕괴 또는 낙석의 위험성을 갖고 있다. 이와 같은 경우에도 위와 같은 방법으로 사면 보강공사가 시행된다.

대한민국 공개특허 제2019-0131339호(2019.11.26. 공개일)(이하, 선행기술이라 함)에는 히치네일이 구비된 철근을 이용한 사면보강장치가 개시되어 있다. 그러나 선행기술은 경사지에 형성된 삽입구멍(천공홀)에 삽입된 상태에서 네일부재들이 각각 펼쳐져 경사지 삽입구멍의 내벽에 지지되어야 하나 네일부재들이 잘 펼쳐지지 않게 되어 고정부재의 지지력이 저하될 뿐만 아니라 고정부재가 삽입구멍의 중심에 위치하지 못하게 되어 철근부재에 긴장력을 가할 때 양생된 모르타르의 중심으로 긴장력이 작용하지 못하게 된다.

본 발명의 목적은 경사지에 형성된 천공홀에 삽입시 천공홀의 내벽에 견고하게 지지될 뿐만 아니라 천공홀의 중심에 위치하는 히치 락볼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 경사지에 형성된 천공홀에 삽입된 상태에서 그라우팅 작업이 원활할 뿐만 아니라 천공홀에 모르타르가 충분히 충진될 수 있도록 하는 히치 락볼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 헤드부재; 상기 헤드부재에 접힘과 펴집 가능하게 핀에 의해 결합되어 접힘시 헤드부재 내부에 위치하고 펴짐시 헤드부재의 외면 밖으로 돌출되는 복수 개의 걸림부재들; 상기 걸림부재와 헤드부재에 연결되어 걸림부재가 펴지도록 탄성력으로 지지하는 스프링부재; 및 상기 헤드부재에 길이 방향 한쪽 단부가 체결되는 긴장봉을 포함하는 히치 락볼트가 제공된다.

상기 헤드부재는 설정된 길이를 갖는 몸체부와, 상기 몸체부의 길이 방향 한쪽에 구비되어 상기 긴장봉이 체결되는 체결부와, 상기 몸체부의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 몸체부의 길이 방향으로 형성되는 복수 개의 유동개구홈들과, 서로 인접하는 두 개의 상기 유동개구홈들 사이에 위치하는 돌출부들과, 상기 돌출부들에 각각 형성되어 상기 걸림부재가 접히거나 펴지는 부재장착홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 부재장착홈은 상기 돌출부의 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개 구비되는 것이 바람직하다.

상기 체결부의 반대쪽인 상기 몸체부의 전면은 볼록한 반구 형상인 것이 바람직하다.

상기 걸림부재는 균일한 폭과 길이를 갖는 걸림본체부와, 상기 걸림본체부의 길이 방향 한쪽에 형성되어 핀이 관통 삽입되는 핀구멍과, 상기 걸림본체부의 길이 방향 다른 한쪽 단부에 폭이 점점 작아지는 삼각 형상으로 연장 형성되는 걸림부와, 상기 걸림본체부 또는 걸림부에 돌출 형성되어 상기 스프링부재의 한쪽이 결합되는 스프링지지부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 헤드부재의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 결합된 다수 개의 걸림부재들이 각각 스프링부재의 탄성력에 의해 지지되어 헤드부재의 외면 밖으로 펼쳐진 펼침위치로 경사지 천공홀의 내벽에 지지되어 헤드부재 및 긴장봉이 천공홀 내벽에 견고하게 지지될 뿐만 아니라 천공홀의 중심에 위치하게 되며, 또한 걸림부재들을 펼치기 위한 별도의 작동이 필요없게 되어 삽입 작업이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 경사지의 천공홀에 삽입한 상태에서 걸림부재들이 천공홀 내벽을 지지하여 헤드부재 및 긴장봉이 천공홀의 중심에 위치하게 되어 모르타르를 그라우팅시 모르타르가 헤드부재의 유동개구홈들로 유동하여 천공홀을 채우게 되어 그라우팅 작업이 원활할 뿐만 아니라 천공홀에 모르타르가 충분히 충진되어 양생된 상태에서 천공홀 내벽에 견고하게 지지된다.

도 1은 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 도시한 정반단면도,
도 2는 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 구성하는 헤드부재를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 구성하는 헤드부재의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 구성하는 걸림부재를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 히치 락볼트의 설치 상태를 도시한 단면도.

이하, 본 발명에 따른 히치 락볼트의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 도시한 정반단면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 도시한 측단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예를 구성하는 헤드부재를 도시한 사시도이다.

도 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 히치 락볼트의 일실시예는, 헤드부재(10), 걸림부재(20), 스프링부재(30), 긴장봉(40)을 포함한다.

헤드부재(10)는 경사지에 설정된 깊이로 형성된 천공홀에 삽입된다. 헤드부재(10)의 일예로, 헤드부재(10)는 설정된 길이를 갖는 몸체부(11)와, 그 몸체부(11)의 길이 방향 한쪽에 구비되어 긴장봉(40)이 체결되는 체결부(12)와, 몸체부(11)의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 몸체부(11)의 길이 방향으로 형성되는 복수 개의 유동개구홈(13)들과, 서로 인접하는 두 개의 유동개구홈(13)들 사이에 위치하는 돌출부(14)들과, 그 돌출부(14)에 형성되어 걸림부재(20)가 접히거나 펴지는 부재장착홈(15)을 포함한다.

체결부(12)의 반대쪽인 몸체부(11)의 전면(1)은 볼록한 반구 형상인 것이 바람직하다. 체결부(12)는 몸체부(11)의 길이 방향 한쪽에 일정 길이를 갖는 환봉 형태로 연장 형성되며 길이 방향 한쪽면에서부터 일정 깊이로 암나사산홀(2)이 형성된다. 다른 일예로, 체결부(12)는 횡단면이 사각형인 사각봉 형상으로 형성되고 그 길이 방향 한쪽면에서부터 일정 깊이로 암나사산홀이 형성될 수도 있다. 몸체부(11)와 체결부(12) 경계 사이에 경사면이 형성된다.

유동개구홈(13)들은 원주 방향으로 서로 균일한 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 유동개구홈(13)들은 90도의 간격을 두고 네 개 구비되는 것이 바람직하다. 유동개구홈(13)은 몸체부(11)의 길이 방향으로 관통되게 형성되되, 외면측으로 개구된 형상으로 형성된다. 유동개구홈(13)의 일예로, 유동개구홈(13)은 서로 내측각을 갖는 두 개의 면(3)들을 포함하며, 그 두 개의 면(3)들은 서로 90도를 이루는 것이 바람직하다. 그 두 개의 면(3)들은 예각을 이루거나 둔각을 이룰 수도 있다.

돌출부(14)는 복수 개이며, 그 돌출부(14)들은 유동개구홈(13)들에 의해 형성된다. 즉, 서로 인접하는 두 개의 유동개구홈(13)들에 의해 그 사이에 돌출부(14)가 형성된다. 유동개구홈(13)들이 네 개인 경우 돌출부(14)들은 네 개이며, 그 네 개의 돌출부(14)들은 측면에서 볼 때 십자 형상이 된다(도 2 참조). 돌출부(14)의 면은 평면인 것이 바람직하다.

부재장착홈(15)은 돌출부(14)들의 각 외면에 형성된다. 부재장착홈(15)은 균일한 폭과 길이와 깊이를 갖는 사각홈 형상으로 형성됨이 바람직하다. 부재장착홈(15)은 한 개의 돌출부(14) 외면에 길이 방향으로 서로 간격을 두고 복수 개 구비되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 두 개이다. 즉, 돌출부(14)들이 네 개인 경우 부재장착홈(15)의 수는 여덟 개가 된다.

일예로, 체결부(12)의 횡단면 크기는 몸체부(11)의 횡단면 크기보다 작다. 이와 같은 경우 유동개구홈(13)들의 각 내측 끝점을 연결하는 가상의 원은 체결부(12)의 외경보다 작게 된다.

다른 일예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 체결부(12)의 횡단면 크기가 몸체부(11)의 횡단면 크기보다 크다. 이와 같은 경우 유동개구홈(13)쪽에 위치하는 체결부(12)의 끝면(4)은 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

걸림부재(20)는 헤드부재(10)에 접힘과 펴집 가능하게 핀에 의해 결합되어 접힘시 헤드부재(10) 내부에 위치하고 펴짐시 헤드부재(10)의 외면 밖으로 돌출된다. 걸림부재(20)는 복수 개이다. 걸림부재(20)들은 헤드부재(10)의 부재장착홈(15)들에 각각 구비된다. 걸림부재(20)의 일예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 걸림부재(20)는 균일한 폭과 길이를 갖는 걸림본체부(21)와, 그 걸림본체부(21)의 길이 방향 한쪽에 형성되어 핀이 관통 삽입되는 핀구멍(22)과, 걸림본체부(21)의 길이 방향 다른 한쪽 단부에 폭이 점점 작아지는 삼각 형상으로 연장 형성되는 걸림부(23)와, 걸림본체부(21) 또는 걸림부(23)에 돌출 형성되어 스프링부재(30)의 한쪽이 결합되는 스프링지지부(24)를 포함한다. 걸림본체부(21)와 걸림부(23)의 두께는 걸림부 끝으로 갈수록 점점 두꺼워지는 것이 바람직하다.

헤드부재(10)의 돌출부(14)에 돌출부(14) 및 부재장착홈(15)을 관통하도록 횡방향으로 핀구멍이 구비되고 걸림부재(20)가 헤드부재(10)의 부재장착홈(15)에 삽입된 상태에서 핀(5)이 돌출부(14)의 핀구멍과 걸림부재(20)의 핀구멍에 관통 결합됨에 의해 걸림부재(20)가 돌출부(14)의 부재장착홈(15)에 접힘과 펴집이 가능하게 결합된다. 즉, 걸림부재(20)를 핀(5)을 축으로 하여 회전시키게 되면 걸림부(23)가 헤드부재(10)의 축방향 중심에 대하여 수직 방향으로 위치하게 되면서 펴지게 되어 걸림부(23)가 부재장착홈(15)의 밖으로 돌출된다. 이와 같은 상태를 걸림위치라고 하며, 이때, 걸림부재(20)는 부재장착홈(15)의 내벽에 지지된 상태가 된다. 한편, 걸림부재(20)를 핀(5)을 축으로 하여 역회전시키게 되면 걸림부재(20)의 걸림부(23)가 부재장착홈(15) 내부로 삽입된다. 이와 같은 상태를 접힘위치라 한다.

스프링부재(30)는 걸림부재(20)와 헤드부재(10)에 연결되어 걸림부재(20)가 펴지도록 탄성력으로 지지한다. 스프링부재(30)의 일예로, 스프링부재(30)는 압축코일스프링인 것이 바람직하다.

스프링부재(30)의 한쪽 단부가 걸림부재(20)의 스프링지지부(24)에 지지 고정되고 다른 한쪽 단부가 부재장착홈(15)의 내면에 지지되거나 부재장착홈(15)의 내면에 돌출 형성되는 스프링지지부에 지지 고정된다. 다른 일예로, 스프링부재(30)의 한쪽 단부가 걸림부재(20)의 스프링지지부(24)에 지지 고정되고 다른 한쪽 단부에 지지구가 결합되어 지지구가 부재장착홈(15)의 내면에 지지 고정된다. 또다른 일예로, 스프링부재(30)는 한쪽 단부가 걸림부재(20)의 스프링지지부(24)에 지지 고정되고 다른 한쪽 단부가 헤드부재(10)의 돌출부(14) 외면에 돌출 형성되는 스프링지지부에 지지 고정될 수도 있다.

스프링부재(30)가 걸림부재(20)를 탄성력으로 지지함에 의해 걸림부재(20)가 탄성력에 의해 펴진 상태의 걸림위치에 위치하게 되고, 스프링부재(30)의 탄성력이 작용하는 반대쪽에서 걸림부재(20)에 외력이 작용하게 되면 걸림부재(20)가 탄성력을 받으면서 부재장착홈(15)으로 삽입되어 접힘위치에 위치하게 되고 그 외력이 해제되면 스프링부재(30)의 탄성력에 의해 펴지면서 걸림위치에 위치하게 된다.

긴장봉(40)은 헤드부재(10)에 길이 방향 한쪽 단부가 체결된다. 긴장봉(40)의 일예로, 긴장봉(40)은 설정된 길이를 가지며 한쪽 단부에 헤드부재(10)의 체결부(12)에 체결되는 체결부(12)가 구비된다. 긴장봉(40)의 체결부(12)의 일예로, 체결부(12)는 헤드부재(10)의 체결부(12)에 체결되는 수나사산들을 포함한다. 수나사산들은 긴장봉(40) 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다.

긴장봉(40)은 그 체결부(12)가 헤드부재(10)의 체결부(12)에 체결되며, 헤드부재(10)와 천공홀에 위치하게 된다. 긴장봉(40)의 길이와 횡단면 면적은 시공 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 히치 락볼트의 작용과 효과를 설명한다.

먼저, 경사지 사면을 보강하기 위하여 경사지를 굴착하여 다수 개의 천공홀들을 시공한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 천공홀에 본 발명에 따른 히치 락볼트를 삽입한다. 천공홀에 본 발명에 따른 히치 락볼트를 삽입시 걸림부재(20)들이 스프링부재(30)들에 의해 각각 탄성력을 받아 펼침위치에 위치한 상태에서 긴장봉(40)을 끝을 잡고 헤드부재(10)를 먼저 천공홀에 삽입하여 설정된 깊이까지 밀어 넣게 된다. 이때, 헤드부재(10)에 결합된 걸림부재(20)들이 천공홀의 내벽에 접촉시 걸림부재(20)들이 스프링부재(30)에 의해 탄성력을 받으면서 접히면서 헤드부재(10)와 함께 천공홀에 삽입된다. 이와 같은 상태에서 경사지 천공홀에 모르타르를 그라우팅하여 천공홀을 채운다. 천공홀에 모르타르를 충분히 충진시킨 다음 양생시켜 경화시킨다. 그리고 천공홀 외부로 노출된 긴장봉(40)에 지지판과 체결수단을 이용하여 긴장봉(40)을 긴장시킨다. 경우에 따라 경사지에 낙석방지망을 설치하고 긴장봉(40)에 와이어를 연결하여 와이어로 낙석방지망을 지지한다. 한편, 경사지에 옹벽을 설치하고 그 옹벽을 긴장봉(40)으로 긴장시켜 옹벽을 견고하게 지지할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 헤드부재(10)의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 결합된 다수 개의 걸림부재(20)들이 각각 스프링부재(30)의 탄성력에 의해 지지되어 헤드부재(10)의 외면 밖으로 펼쳐진 펼침위치로 경사지 천공홀의 내벽에 지지되어 헤드부재(10) 및 긴장봉(40)이 천공홀 내벽에 견고하게 지지될 뿐만 아니라 천공홀의 중심에 위치하게 되며, 또한 걸림부재(20)들을 펼치기 위한 별도의 작동이 필요하지 않게 되어 삽입 작업이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 경사지의 천공홀에 삽입한 상태에서 걸림부재(20)들이 천공홀 내벽을 지지하여 헤드부재(10) 및 긴장봉(40)이 천공홀의 중심에 위치하게 되어 모르타르를 그라우팅시 모르타르가 헤드부재(10)의 유동개구홈(13)들로 유동하여 천공홀을 채우게 되어 그라우팅 작업이 원활할 뿐만 아니라 천공홀에 모르타르가 충분히 충진되어 양생된 상태에서 천공홀 내벽에 견고하게 지지된다.

10; 헤드부재 20; 걸림부재
30; 스프링부재 40; 긴장봉

Claims (5)

1. 헤드부재;
   상기 헤드부재에 접힘과 펴집 가능하게 핀에 의해 결합되어 접힘시 헤드부재 내부에 위치하고 펴짐시 헤드부재의 외면 밖으로 돌출되는 복수 개의 걸림부재들;
   상기 걸림부재와 헤드부재에 연결되어 걸림부재가 펴지도록 탄성력으로 지지하는 스프링부재; 및
   상기 헤드부재에 길이 방향 한쪽 단부가 체결되는 긴장봉을 포함하며,
   상기 헤드부재는 설정된 길이를 갖는 몸체부와, 상기 몸체부의 길이 방향 한쪽에 구비되어 상기 긴장봉이 체결되는 체결부와, 상기 몸체부의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 몸체부의 길이 방향으로 형성되는 복수 개의 유동개구홈들과, 서로 인접하는 두 개의 상기 유동개구홈들 사이에 위치하는 돌출부들과, 상기 돌출부들에 각각 형성되어 상기 걸림부재가 접히거나 펴지는 부재장착홈을 포함하며,
   상기 체결부의 반대쪽인 상기 몸체부의 전면은 볼록한 반구 형상이며,
   상기 체결부의 횡단면 크기가 상기 몸체부의 횡단면 크기보다 크며, 상기 유동개구홈쪽에 위치하는 상기 체결부의 끝면은 곡면으로 형성되며,
   상기 걸림부재는 균일한 폭과 길이를 갖는 걸림본체부와, 상기 걸림본체부의 길이 방향 한쪽에 형성되어 핀이 관통 삽입되는 핀구멍과, 상기 걸림본체부의 길이 방향 다른 한쪽 단부에 폭이 점점 작아지는 삼각 형상으로 연장 형성되는 걸림부와, 상기 걸림본체부 또는 걸림부에 돌출 형성되어 상기 스프링부재의 한쪽이 결합되는 스프링지지부를 포함하는 히치 락볼트.
2. 헤드부재;
   상기 헤드부재에 접힘과 펴집 가능하게 핀에 의해 결합되어 접힘시 헤드부재 내부에 위치하고 펴짐시 헤드부재의 외면 밖으로 돌출되는 복수 개의 걸림부재들;
   상기 걸림부재와 헤드부재에 연결되어 걸림부재가 펴지도록 탄성력으로 지지하는 스프링부재; 및
   상기 헤드부재에 길이 방향 한쪽 단부가 체결되는 긴장봉을 포함하며,
   상기 헤드부재는 설정된 길이를 갖는 몸체부와, 상기 몸체부의 길이 방향 한쪽에 구비되어 상기 긴장봉이 체결되는 체결부와, 상기 몸체부의 외면에 원주 방향으로 간격을 두고 몸체부의 길이 방향으로 형성되는 복수 개의 유동개구홈들과, 서로 인접하는 두 개의 상기 유동개구홈들 사이에 위치하는 돌출부들과, 상기 돌출부들에 각각 형성되어 상기 걸림부재가 접히거나 펴지는 부재장착홈을 포함하며,
   상기 체결부의 반대쪽인 상기 몸체부의 전면은 볼록한 반구 형상이며,
   상기 체결부의 횡단면 크기는 상기 몸체부의 횡단면 크기보다 작으며, 상기 유동개구홈들의 각 내측 끝점을 연결하는 가상의 원은 상기 체결부의 외경보다 작으며,
   상기 걸림부재는 균일한 폭과 길이를 갖는 걸림본체부와, 상기 걸림본체부의 길이 방향 한쪽에 형성되어 핀이 관통 삽입되는 핀구멍과, 상기 걸림본체부의 길이 방향 다른 한쪽 단부에 폭이 점점 작아지는 삼각 형상으로 연장 형성되는 걸림부와, 상기 걸림본체부 또는 걸림부에 돌출 형성되어 상기 스프링부재의 한쪽이 결합되는 스프링지지부를 포함하는 히치 락볼트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부재장착홈은 상기 돌출부의 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 히치 락볼트.
4. 삭제
5. 삭제

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