KR102414976B1 - 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면 보강에 시공되는 앵커로써,
일측에 강연선과 측정센서와 연결되는 실드케이블이 끼워지는 구멍이 천공되고, 내부에 설치공간이 마련되며, 벽체에는 조립공이 형성된 앵커체; 상기 조립공에 끼워져 그라우트 방향으로 돌출되며 그라우트를 압박하여 지압력과 마찰력을 극대화시키는 지압쐐기; 상기 앵커체의 설치공간에 끼워지며 그라우트 양생 후 강연선을 인장할 때 상기 지압쐐기를 가압하여 강제로 앵커체 밖으로 밀어내는 가압블록; 상기 가압블록의 하단에 조립되는 관체의 외측면에 앵커력을 측정하는 측정센서가 갖추어진 앵커력 측정부; 상기 앵커력 측정부의 하단에 끼워져 조립되고 상기 가압블록을 통과한 강연선이 연결되어 강연선의 인장 시 상기 앵커력 측정부를 압박하여 앵커력이 측정되도록 하는 가압블록;으로 구성된 것을 포함하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

Description

앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 그 시공방법{Acupressure type permanent anchor with built-in anchor force measuring sensor and its construction method}

본 발명은 사면보강 및 흙막, 구조물 부상 방지 등의 공사에 적용되는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 이 영구앵커의 시공 방법에 관한 것이다.

더 상세하게는, 앵커체의 내부에 앵커력을 측정할 수 있는 측정센서를 구비하여 앵커력을 직접 측정하여 확인할 수 있도록 하고, 앵커체에서 출몰하며 그라우트를 압박하며 지지할 수 있는 압지쐐기를 구비하여 지압력과 마찰력을 극대화시킬 수 있는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 이 영구앵커의 시공방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은 로드셀을 별도로 설치하거나 구비할 필요 없이 기 장착된 측정센서를 이용하여 수시로 앵커력을 측정할 수 있어 유지 관리가 용이하고, 정착장의 응력 손실량을 판단하며 아울러 전수 조사가 가능하여 사고의 위험을 사전에 인지하고 대처할 수 있는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 이 영구앵커의 시공방법에 관한 것이다.

그라운드 앵커공법은 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 사면보강공법 중 하나이다.

이러한 공법은 강연선, 강선 등으로 이루어진 고강도 인장재를 구축물과 지반의 내부 안쪽에 고정하고 선행하중을 가하여 지반에서 발생하는 응력, 변형, 변위 등으로부터 구조물을 안정시키는 것으로, 사면붕괴나 움직임이 예상되는 곳에 원지반을 천공한 후 사면의 예상 활동보다 깊은 위치에 앵커체를 정착시켜 긴장력을 가하여 지반 활동을 억제하는 것이다.

이러한 앵커공법은 먼저 앵커체를 조립하고, 천공장비를 이용하여 지반을 일정깊이까지 천공한 다음 조립된 앵커체와 긴장재를 천공홀에 삽입하고 그라우트를 충진하여 긴장재와 지반을 일체화 시키며, 아울러 그라우트가 경화되면 인장하고, 지압판과 헤드를 설치하여 완료하는 것이다.

그런데 지반에 타설된 앵커는 시간이 지남에 따라 긴장력이 저하되며, 그 저하율은 지반의 종류나 타설조건에 의해 달라진다. 예를 들어 강도나 변형계수가 작은 점성토 지반이나 느슨한 모래지반 등에서는 크고, 신선한 암반 등에서는 상대적으로 작긴 하지만 그렇다고 최초의 긴장력이 유지되는 것은 아니다.

따라서 앵커를 안정적으로 장시간 유지하고 관리하기 위해서는 앵커의 긴장력 즉 앵커력을 측정하는 것이 매우 중요하며, 일반적인으로는 지반에서 외부로 노출되는 여유장에 로드셀을 설치하여 측정이 이루어지고 있다.

예를 들어 국내 공개특허 10-2011-0035499호는 어스 앵커용 로드셀에 관한 것이다. 이 로드셀은 원기둥 형상을 가지며, 내부에 제1중심구멍이 형성되며, 상부면에는 원주방향으로 120°간격을 갖는 3개의 제1삽입공이 형성되되, 상기 제1삽입공 내부의 상부에는 제1상부단턱이 형성되고, 상기 제1삽입공 내부의 하부에는 제1하부단턱이 형성되는 상부가압판; 원기둥 형상을 가지며, 내부에 제2중심구멍)이 형성되며, 상부면에는 원주방향으로 120°간격을 가지며 상기 제1삽입공과 대응되는 3개의 제2삽입공이 형성되되, 상기 제2삽입공 내부의 상부에는 제2상부단턱이 형성되고, 상기 제2삽입공 내부의 하부에는 제2하부단턱이 형성되는 하부가압판; 길이가 긴 원기둥 형상을 가지며, 일단은 상기 상부가압판의 제1삽입공 하부로 삽입되어 상기 제1하부단턱에 의해 걸려 고정되고, 타단은 상기 하부가압판의 제2삽입공 상부로 삽입되어 상기 제2상부단턱에 의해 고정되되, 일단과 타단의 내부에는 소정의 깊이를 갖는 체결홈이 형성되는 하중감지봉; 상기 상부가압판의 제1삽입공 상부 및 상기 하부가압판 제2삽입공 하부로 각각 삽입되어 상기 하중감지봉의 체결홈과 체결되어 상기 상부가압판과 하부가압판과 하중감지봉이 상호 견고히 결합되도록 하는 체결구; 상기 하중감지봉의 외주면에 용접 설치되어 상기 하중감지봉에 작용하는 하중을 측정하는 하중측정센서; 및 상기 하중측정센서와 연결되어 상기 하중측정센서의 감지신호를 전달하는 케이블 선을 포함하는 것이다.

이러한 구성의 로드셀은, 사면의 경계면에 설치되는 지지판에 안착되는 다시 말해 상기 지지판과 어스 앵커 후단부 사이에 위치하는 구성으로, 어스 앵커의 후단부 강선들을 소정의 힘으로 인장한 후, 상기 후단부를 상기 로드 셀에 밀착 고정하고, 강선들에 가하는 인장력을 해제함으로써 최초 인장하중이 작용하도록 한 것이다.

그런데, 종래의 로드셀은 상기와 바와 같이 지지판과 어스앵커 후단 사이 즉 여유장에 설치됨으로써 헤드두부에 대한 직접적인 측정이 불가능하고, 로드셀을 별도로 구비하고 운반하며 이를 장착하고, 측정 후 분리하는 등 상당히 번잡하고 어려운 작업이 아닐 수 없다. 또한 로드셀의 구입 제작 비용도 상당하고, 유지 관리에 어려움이 있을 수 밖에 없는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 측정센서가 내장되어 앵커력을 필요에 따라 수시로 측정할 수 있도록 구성되어 유지 관리가 용이하고 비용을 절감하며, 앵커에 내장된 측정센서를 이용함으로써, 직접적이고 정확한 측정이 가능하며, 여기에 더하여 정착장 주변의 응력 손실량을 판단할 수 있고, 전수 조사가 가능하여 사고의 위험으로부터 대처할 수 있는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 그라우트 양생 후 강연선을 인장 과정에서, 지압쐐기가 돌출되어 그라우트를 압박 또는 이 그라우트에 박힘으로써 지압력과 마찰력을 크게 향상시킬 수 있는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 사면을 보강하는 앵커로써,

일측에 강연선과 측정케이블이 끼워지는 구멍이 천공되고, 내부에 설치공간이 마련되며, 벽체에는 조립공이 형성된 앵커체; 상기 조립공에 끼워져 그라우트 방향으로 돌출되며 그라우트를 압박하여 지압력과 마찰력을 극대화시키는 지압쐐기; 상기 앵커체의 설치공간에 끼워지며 그라우트 양생 후 강연선을 인장할 때 상기 지압쐐기를 가압하여 강제로 앵커체 밖으로 밀어내는 가압블록; 상기 가압블록의 하단에 조립되는 앵커력 측정부; 상기 앵커력 측정부의 하단에 끼워져 조립되고 상기 가압블록을 통과한 강연선이 연결되어 강연선의 인장 시 상기 앵커력 측정부를 압박하여 앵커력이 측정되도록 하는 가압블록;으로 구성된 것을 포함하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

또한 본 발명은 천공 장비를 이용하여 지반을 천공하는 천공단계와, 상기 천공단계에서 천공된 천공홀에 강연선이 연결된 앵커를 삽입하는 삽입단계와, 상기 천공홀에 그라우트를 주입하는 그라우팅 주입단계; 그라우트 양생 후 강연선을 인장하는 인장단계; 및 인장단계 후 지면에 노출된 강연선을 앵커 헤드에 고정하는 마감단계;를 포함하며,

상기 강연선을 인장하는 인장단계에서 이 강연선과 연결된 검출블록과 이 검출블록의 상부에 위치한 앵커력 측정부와 가압블록이 당겨지며 이동하는 이동단계와, 상기 가압블록이 이동하며 지압쐐기를 앵커체 밖으로 밀어내며 그라우트에 박히도록 하는 정착단계; 및 상기 정착단계에서 상기 검출블록이 앵커력 측정부에 압력을 가하여 앵커력을 측정하는 앵커력 측정단계;로 이루어진 것을 포함하는 특징이 있다.

본 발명은 앵커 내부에 앵커력을 측정할 수 있는 측정센서가 내장됨으로써, 별도의 로드셀이 불필요하고, 앵커 내부의 측정센서를 이용하여 수시로 앵커력을 측정하여 현재의 상태를 정확히 알 수 있도록 하고, 여기에 정착장 주변의 응력 손실량을 판단하여 상황에 맞게 대처할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 앵커에 내장된 측정 센서를 이용하여 전수 조사가 가능하고 유지 관리가 편리하며 그에 따른 비용을 절감하고, 전수 조사된 측정 데이터를 축척하여 다른 유사한 보강 공사에 활용하며, 아울러 사전에 위험 요소를 알 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 발명이다.

도 1은 본 발명이 적용된 앵커의 일 예를 나타낸 일측면도,
도 2는 본 발명에 따른 앵커를 확대한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 앵커의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 앵커의 요부를 확대한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 앵커의 동작 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명을 설명하기 위한 블록도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 일측면도.

본 발명을 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 생략될 수 있다.

구체적인 설명에 앞서, 본 명세서상에 비록 단수적 표현으로 기재되어 있을지라도 국어 사용에 있어서 단수/복수를 명확하게 구분 짓지 않고 사용되는 환경과 당해 분야에서의 통상적인 용어 사용 환경에 비추어, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 뜻하지 않는 이상 복수의 표현을 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에 기재되었거나 기재될 수 있는 '포함한다', '갖는다', '구비한다', '포함하여 이루어진다' 등은 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

하나의 관점에서 본 발명은 마찰력과 지압력을 극대화시킬 수 있는 앵커로서, 앵커체의 내부에 앵커력를 검출할 수 있는 측정센서가 내장되어 시공 후 수시로 앵커력을 측정할 수 있도록 하고, 강연선 인장과정에서 자연스럽게 지압쐐기가 돌출되어 그라우트에 박힐 수 있도록 하는 구성을 갖는 것이다.

다른 관전에서 본 발명은 천공 장비를 이용하여 지반을 천공하는 천공단계와, 상기 천공단계에서 천공된 천공홀에 강연선이 연결된 앵커를 삽입하는 삽입단계와, 상기 천공홀에 그라우트를 주입하는 그라우팅 주입단계; 그라우트 양생 후 강연선을 인장하는 인장단계; 및 인장단계 후 지면에 노출된 강연선을 앵커 헤드에 고정하는 마감단계;를 포함하며, 상기 강연선을 인장하는 인장단계에서 이 강연선과 연결된 검출블록과 이 검출블록의 상부에 위치한 앵커력 측정부와 가압블록이 당겨지며 이동하는 이동단계와, 상기 가압블록이 이동하며 지압쐐기를 앵커체 밖으로 밀어내며 그라우트에 박히도록 하는 정착단계; 및 상기 정착단계에서 상기 검출블록이 앵커력 측정부에 압력을 가하여 앵커력을 측정하는 앵커력 측정단계;로 이루어진 것을 포함하는 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명이 적용된 앵커의 일 예를 나타낸 일측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 앵커를 확대한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 앵커의 평면도를 도시한 것이다. 또한 첨부된 도 4는 본 발명에 따른 앵커의 요부를 확대한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 앵커의 동작 상태를 나타낸 단면도를 도시한 것이며, 도 6은 본 발명의 블록도를 도시한 것이다.

도면을 참고로 본 발명의 영구앵커(10)는, 강연선에 연결되는 앵커체(100)와, 그라우트를 압박하며 지압력과 마찰력을 크게 향상시키는 지압쐐기(200)와, 상기 지압쐐기(200)를 강제로 앵커체(100) 밖으로 밀어내는 가압블록(300)과, 상기 가압블록(300)과 간격을 두고 위치하며, 이 가압블록(300)을 통과한 강연선(20)의 하단부가 연결되는 검출블록(400) 및 상기 가압블록(300)과 검출블록(400) 사이에 위치하며, 강연선(20)의 인장 시 검출블록(400)에 의해 가해지는 압력에 의해 변화하며 앵커력이 측정되도록 하는 앵커력 측정부(500)로 구성되는 것이며, 여기에 상기 앵커력 측정부로부터 수신된 값을 산출하는 제어부(50)와 산출된 측정값을 표시하는 표시부(60) 그리고 음성출력부(70)가 더 구비될 수 있다.

먼저 본 발명에 따른 상기 앵커체(100)는, 평단면이 원형 또는 다각 또는 임의 형태로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 내부에 설치공간(120)을 갖는 원통형의 본체(102)와, 이 본체의 하단에 나사결합 또는 끼워맞춤 방식으로 조립되는 하부체(104) 그리고 본체의 상단에 조립되어 강연선(20) 및 실드케이블(40)이 끼워지도록 안내하는 가이드체(106)로 구성되는 것이다.

이러한 구성은 설치 공간(120)에 후술하는 가압블록, 앵커력 측정부 및 검출블록의 조립이 용이하도록 하기 위함이며, 필요에 따라서는 일체형으로도 제작될 수 있다.

상기 본체(102)의 상부에는 좌우 양측으로 지압쐐기(200)가 출몰하는 조립공(140)이 형성되며, 도면과 같이 이 조립공(140)의 안쪽으로 결합된 가이드체(106)의 저면이 조립공의 상면과 수평을 이루며 지압쐐기의 이동을 안내하는 것이다.

상기 조립공(140)은 필요에 따라 3개 이상이 형성될 수도 있다. 당연히 지압쐐기도 3개 이상으로 분할되어 각 조립공에 조립될 것이다.

상기 본체(102)의 하단에 조립되는 상기 하부체(104)는 천공홀에 용이하게 삽입될 수 있도록 하향으로 뾰족한 형태로 구성되고, 본체(102)의 상단에 조립되는 가이드체(106)는, 저면에 마련된 가이드면(108)이 지압쐐기의 이동을 안내하고, 중앙에는 실드케이블(40)이 끼워지는 케이블구멍(42)이 마련되며, 이 케이블구멍(42)을 중심으로 동심원 상에 강연선(20)이 끼워지는 4개의 끼움구멍(24)이 천공되어 실드케이블(40) 및 강연선(20)이 정위치에 끼워지도록 하는 구성이다.

상기 지압쐐기(200)는 2개 또는 그 이상으로 분할되어 상기 조립공(140) 각각에 끼워져 상기 가이드체(106)의 가이드면(108)을 따라 출몰하고, 각각의 지압쐐기(200) 외측면에는 마찰력을 향상시키는 산형의 돌기(220)가 연속으로 형성된 구성이다.

상기 지압쐐기(200)의 안쪽면에는 정면에서 보았을 때 상부에서 하부로 점차 넓어지는 형태로 경사진 경사면(240)이 형성되어 가압블록(300)이 밀어올렸을 때 직각 방향 즉 본체(102)의 외측으로 밀려나가며 그라우트를 압박하고 그라우트에 박혀 정착하도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 가압블록(300)은, 상기 가이드체(106)와 동일하게 실드케이블(40)과 강연선(20)이 끼워지는 구멍을 갖는 것으로, 중앙에는 실드케이블(40)이 끼워지는 중앙홀(302)이 형성되고, 이 중앙홀(302) 주변에는 상기 끼움구멍(24)에 끼워진 강연선(20)이 관통하여 후술하는 검출블록(400)에 연결되도록 하는 삽입공(304)이 형성되는 구성이다.

상기 중앙홀(302)은 도면과 같이 상부의 확장부와 하부의 협소부를 구성되는데, 이 확장부에 실드케이블을 보호하는 보호관이 끼워지는 구성이다.

상기 가압블록(300)의 하단에는 앵커력 측정부(500)가 조립되는 하부 끼움단차(320)가 가공되고, 상부는 상기 경사면(240)에 맞대어지며, 경사면과 동일한 각도로 경사진 가압면(340)이 마련된 구성이다.

본 발명에 따른 상기 검출블록(400)은 상면에 상기 하부 끼움단차에 대응하는 상부 끼움단차(420)가 마련되고, 상기 삽입공(304)과 동일한 위치에 강연선(20)이 끼워지는 통공(404)이 천공되는 구성이다.

본 발명에 따른 상기 앵커력 측정부(500)는, 관체(520)와, 이 관체(520)의 외측면 둘레에 설치되는 측정센서(540)로 구성되는 것이다.

상기 관체(520)는 강관으로 구성되며, 외측면에 측정센서(540)가 매립될 수 있도록 하는 홈부(522)가 마련되고, 상기 측정센서(540)는 스트레인 게이지식 측정센서로 구성되는 것이다. 여기서 스트레인 게이지식은 하나의 실 예이고, 다른 방식의 측정 장치 및 센서가 적용될 수 있다.

상기 측정센서(540)는 상기 홈부(520)에 등간격으로 3개 이상 바람직하게 4개가 설치되어 측정될 수 있도록 하고 각 측정센서(540)는 직렬로 연결된 상태에서 상기 실드케이블(40)에 다시 연결되어 신호가 수신되도록 하는 것으로, 어느 한쪽으로 쏠리거나 여러 가닥의 강연선이 동시에 같은 인장력으로 인장되었는가를 알 수 있고 또한 어느 하나의 측정센서에 고장이 발생하여도 앵커력을 측정할 수 있도록 한 것이다.

이러한 구성의 스트레인 게이지식 측정센서(540)는 검출블록(400)에 의해 압력을 받으면 부피가 변화하며 회로의 길이나 폭의 변화를 수반하게 되고, 그에 따라 회로에 걸리는 저항값이 변동하게 되며 그 저항값의 변동치를 측정하여 앵커력의 변화를 알 수 있는 것이다.

도면 부호 560은 상기 측정센서를 보호하는 몰딩부이며, 부호 22는 강연선의 하단에 설치되어 검출블록에서 빠지지 않도록 하는 결속부재이다.

본 발명에 따른 상기 제어부(50)는 상기 측정센서(540)에서 검출된 변동값을 수신하고, 이 값을 수치로 산출하며, 산출된 값을 표시부(60)에 출력되도록 하는 것이다.

다른 실시 예로 본 발명은, 제어부(50)에 기준 변동값을 설정하고, 기 설정된 변동값을 넘어서면 표시부(60)에 경고 메세지가 출력되도록 하는 것도 가능하다. 상기 표시부는 테블릿 PC, 핸드폰 또는 별도로 구성된 측정기 등으로 구성될 수 있다.

본 발명은 음성출력부(70)를 더 구비할 수 있다. 이 음성출력부는 측정 수치를 음성으로 출력하고, 기 설정된 변동값 이상의 측정값이 측정되었을 때 경고음을 출력하는 것이다.

또한 본 발명은 데이터 저장부(80)를 구비할 수 있다. 이 데이터 저장부(80)는 시공 직후의 측정값과, 날씨의 변화 장마철 직후의 측정값, 타설 조건에 따른 앵커력의 변화를 저장하여 데이터 베이스를 구축할 수 있도록 함으로써, 동일 유사한 현장에서 이 데이터를 활용하여 사고의 위험을 사전에 차단하는 것이다.

여기에 더하여 본 발명은 저항값을 수신할 수 있는 무선통신부을 구비하고, 이 무선통신부를 통해 무선으로 앵커력이 검출되도록 하는 것도 가능하다.

다음은 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 시공 및 동작 과정을 설명한다.

본 발명의 영구앵커(10)는 사면 보강, 옹벽 보강, 지중 구조물 부상 방지 등 다양한 보강 공사에 적용될 수 있다.

이러한 본 발명은 시공하고자 하는 사면을 절취하고 면을 정리하며 측량 시공 위치를 마킹하는 준비단계를 거치게 되는데, 이 준비단계에는 강연선(20)과 본 발명의 앵커체(100)를 조립하는 조립단계도 포함한다.

예를 들어 본체(102)의 설치 공간(120)에 가압블록(300)을 끼워넣고, 이 가압블록의 하부끼움단차부(320)에 앵커력 측정부(400)의 관체(520)를 끼워 조립한 다음 가이드체(106)에 형성된 케이블구멍(42)과 가압블록(300)의 중앙홀(302)에 실드케이블(20)을 끼워 측정센서(540)와 연결시키는 것이다.

다음 검출블록(400)의 상부끼움단차(420)를 앵커력 측정부(500)의 관체(520) 안쪽으로 끼워 조립하고, 강연선 즉 가이드체(106)의 끼움구멍(24)과 가압블록(300)의 삽입공(304)을 관통하여 끼워진 강연선을 검출블록(400)의 통공(404)을 관통시켜 끼운 상태에서 강연선의 끝부분에 결속부재(22)를 설치하여 인장 중에 빠지지 않도록 하는 것이다.

물론 이러한 과정은 하나 실 예에 불과한 것이다.

준비과정을 마친 사면은 천공기 예를들어 롤러 드릴을 이용하여 천공 홀을 천공하고, 상기 천공홀에 앵커를 삽입하는 것이다.

앵커 삽입 후 또는 삽입 단계에서 그라우트 주입을 위한 주입관이 천공홀에 삽입되고, 이 주입관을 통해 그라우트를 주입한 다음 양생을 하게 된다.

양생 후 강연선(20)에 인장기를 연결하여 인장하며, 이 인장단계에서 지압쐐기(200)가 그라우트를 압박하고 파고들어 완전히 정착하게 되는 것이다.

즉 강연선(20)의 인장이 시작되면 이 강연선(20)과 연결된 검출블록(400)이 지면 방향으로 당겨지고 이와 동시에 검출블록 상부에 위치하는 앵커력 측정부(500)와 가압블록(300)도 함께 당겨진다.

당겨지는 가압블록(300)의 상부측 가압면(340)이 경사면(240)을 따라 이동하면 자연스럽게 지압쐐기(200)는 직각방향 즉 앵커체(100)의 외측으로 강제로 밀려나가게 되고, 인장력에 비례하여 주변 그라우트를 압압하며 점차 파고들어 정착을 하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상기 정착 단계에서 자연스럽게 앵커력을 측정할 수 있다.

지압쐐기(200)가 그라우트를 압박하며 파고들 때 검출블록(400)과 가압블록 (300)사이에 위치하는 관체(520)에는 인장력과 동일한 압력이 가해진다. 이에 측정센서(540)의 부피가 변화되며 저항값에 변동이 생기고, 제어부(50)가 이를 수신하여 앵커력을 산출하고, 산출된 값을 표시부(60)에 출력하여 누구나 알 수 있도록 하며, 아울러 그 값을 데이터 저장부(80)에 저장하는 것이다.

인장단계 후 앵커헤드(60)와 웨지(62)를 시공하고, 캡(70)을 씌우는 것으로 보강 공사는 마무리된다.

본 발명의 장점은 유지 관리가 용이하고, 전수 조사가 가능하다는 것이다.

일정 기간 경과 후 긴장 및 정착 상태가 유지되어 앵커가 그 기능을 충분히 다하고 있는가 여부를 확인하는 작업을 하게 된다. 이때 본 발명은 앵커에 내장된 측정센서의 저항값을 측정하는 간단한 작업으로 앵커력을 측정할 수 있고, 데이터 저장부에 저장된 최초 측정값과 비교하여 변화된 상태를 알 수 있는 것이다.

당연히 모든 앵커체에 측정센서가 내장되어 있으므로 언제라도 전수 조사가 가능한 것이다.

첨부된 도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 것이다.

이 실시 예는 실드케이블이 편리하게 연결될 수 있도록 함과 아울러 꼬임을 방지하여 시공 중 또는 검출과정에서 연결 상태가 불안하거나, 선이 끊어지는 현상이 없도록 하는 것이다.

이 실시 예의 실드케이블 접속부(600)는, 관체(520)에 조립 또는 일부가 매설되는 고정부(620)와 이 고정부에 조립되는 회전부(660) 및 상기 회전부(660)에 연결된 실드케이블의 이탈을 방지하는 이탈방지캡(680)으로 구성되는 것이다.

상기 고정부(620)는 관체에 나사결합으로 조립되는 나사부(622)와, 중심축(624)으로 구성되며, 상기 나사부는 관체에 조립된 상태에서 측정센서에서 인출된 실드케이블이 연결되고, 상기 중심축에는 링체(640)가 설치되어 상기 회전부가 이를 중심으로 회전하며 꼬임을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 회전부(640)에는 실드케이블이 끼워져 연결되도록 하는 연결구(642)가 마련되며, 이 연결구의 안쪽으로 실드케이블이 끼워진 상태에서, 상기 이탈방지캡으로 연결구를 조여 고정되도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 앵커 100 : 앵커체
102 : 본체 200 : 지압쐐기
300 : 가압쐐기 400 : 검출블록
500 : 앵커력 측정부 540 : 측정센서

Claims (5)

1. 사면 보강에 시공되는 앵커로써,
   일측에 강연선과, 측정센서와 연결되는 실드케이블이 끼워지는 구멍이 천공되고, 내부에 설치공간이 마련되며, 본체에는 조립공이 형성된 앵커체;
   상기 조립공에 끼워져 그라우트 방향으로 돌출되며 그라우트를 압박하여 지압력과 마찰력을 극대화시키는 지압쐐기;
   상기 앵커체의 설치공간에 끼워지며 그라우트 양생 후 강연선을 인장할 때 상기 지압쐐기를 가압하여 강제로 앵커체 밖으로 밀어내는 가압블록;
   상기 가압블록의 하단에 조립되는 관체의 외측면에 앵커력을 측정하는 측정센서가 갖추어진 앵커력 측정부;
   상기 앵커력 측정부의 하단에 끼워져 조립되고 상기 가압블록을 통과한 강연선이 연결되어 강연선의 인장 시 상기 앵커력 측정부를 압박하여 앵커력이 측정되도록 하는 검출블록;으로 구성된 것을 포함하는 앵커력 측정센서가 내장되는 지압식 영구앵커.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 앵커체는, 본체와 이 본체의 상단에 조립되는 가이드체와, 본체의 하단에 조립되는 하부체로 구성되며, 상기 가이드체에는 실드케이블이 끼워지는 케이블구멍과 강연선이 끼워지는 끼움구멍이 형성된 것을 포함하는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 본체에 형성된 조립공에 지압쇄기가 끼워져 출몰하고, 본체의 상단에 조립되어 실드케이블과 강연선의 끼움을 안내하는 가이드체의 저면에 지압쐐기의 이동을 안내하는 안내면이 형성되며,
   각 지압쐐기의 외측면에 마찰력 및 지압력을 향상시키는 산형의 돌기가 형성된 것을 포함하는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커.
4. 앵커체를 시공하는 방법으로써,
   천공 장비를 이용하여 지반을 천공하는 천공단계;
   상기 천공단계에서 천공된 천공홀에 강연선이 연결된 앵커를 삽입하는 삽입단계;
   상기 천공홀에 그라우트를 주입하는 그라우팅 주입단계;
   그라우트 양생 후 강연선을 인장하는 인장단계; 및
   인장단계 후 지면에 노출된 강연선을 앵커 헤드에 고정하는 마감단계;를 포함하며,
   상기 강연선을 인장하는 인장단계에서 이 강연선과 연결된 검출블록과 이 검출블록의 상부에 위치한 앵커력 측정부와 가압블록이 당겨지며 이동하는 이동단계와,
   상기 가압블록이 이동하며 지압쐐기를 앵커체 밖으로 밀어내며 그라우트에 박히도록 하는 정착단계;
   상기 정착단계에서 상기 검출블록이 앵커력 측정부에 압력을 가하여 앵커력을 측정하는 앵커력 측정단계;로 이루어진 것을 포함하는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 시공 방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 앵커력 측정단계는, 검출블록이 앵커력 측정부를 가압하고, 앵커력 측정부의 측정센서의 부피가 변화하고, 그에 따른 저항값에 변동이 발생하며, 제어부가 이를 수신하여 앵커력을 산출하는 것을 포함하는 앵커력 측정센서가 내장된 지압식 영구앵커 시공 방법.

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