KR102612246B1 - 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조 - Google Patents

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권석훈
김정한
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(주)일진
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Abstract

이 발명은 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조에 관한 것으로서 특히, 보강재 단부에 암나사를 구비하지 않고 숫나사부를 갖는 한쌍의 라이너 스크류와 고정너트에 의하여 지압판이 천공홀 주변의 사면으로 가압되도록 한 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조에 관한 것이다.

Description

영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조{SOIL NAILING STRUCTURE FOR PERMANENT SLOPE REINFORCEMENT}
이 발명은 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조에 관한 것으로서 특히, 상기 보강재 헤드부에 구비된 가압판에 암나사를 구비하지 않고 외주연부에 숫나사부를 갖는 한쌍의 라이너 스크류와 고정너트에 의하여 상기 지압판이 천공홀 주변의 사면으로 가압되도록 한 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조에 관한 것이다.
일반적으로 토류 벽체 설치, 자연 사면이나 굴착에 의한 인공 사면의 안정성을 높이기 위한 방안으로 쏘일 네일링(Soil Nailing)이 사용되고 있다.
쏘일 네일링은 인장응력, 전단응력 및 휨 모멘트 등에 저항할 수 있는 보강재 즉, 사면의 지반 내에 비교적 조밀한 간격으로 네일을 설치하여 지반의 전체적인 전단 저항력과 활동 저항력을 증가시켜 사면을 안정화시키는 가운데 변위를 억제시키게 된다.
쏘일 네일링은 무압식과 가압식이 있고, 무압식은 중력으로 그라우팅을 하는 것으로, 지반보강 효과가 명확하지 않아 지반 보강체에 구조적으로 결함이 발생될 수 있고, 충전 물질의 지반 침투 및 수축 현상을 보완하기 위한 방안으로 다수회 그라우팅 작업이 반복 실시됨에 따라 공사가 번거롭고 공정이 길어 시공성이 낮아지는 원인이 있었다.
가압식은 천공홀의 입구부에 가압 그라우팅을 시공하기 위해 패킹부재를 구비하고, 그라우팅재가 패킹부재를 통과하여 소정 압력으로 천공홀내에 채워지게 되는 것으로, 패킹부재에 과도한 압력이 작용되는 경우 천공홀 입구 주변이 변형되는 원인이 있었다.
종래기술로 등록특허공보 제10-1175521호(2012.08.13)의 가압식 쏘일 네일링장치 및 공법이 제안되었고, 제안된 기술은 가압식 쏘일 네일링장치를 사용하여 토류 벽체 또는 사면 안정화 시공을 위한 것으로, 쏘일 네일에 연결되는 패커부재의 구조를 단순하게 하여 부피가 최소화되는 가운데 패커부재와 천공홀을 이루는 내주면 사이로 충전 물질의 충입이 가능하도록 하였으나, 천공홀 입구에 설치된 패커부재가 천공홀 내벽에 안정되게 고정된 상태가 유지되지 못함으로써, 천공홀 내부에 그라우팅이 채워지면 압력을 이기지 못하고 외부로 이탈되는 문제점이 있었고, 그라우팅이 천천히 진행되도록 하여 작업 시간이 지연되는 문제점이 있었다.
다른 종래 기술로 등록특허공보 제10-2269636호(2021.06.21)의 지반 보강용 네일링 조립체가 제안되었고, 제안된 기술은 너트부재와 지압 플레이트 간의 결합력을 강화시키면서 주입관과 보강부재 간의 간격을 일정하게 유지되도록 하였으나, 너트부재가 지압 플레이트의 외측면에서 내측방향을 향하여 가압되게 됨에 따라 간혹 가압력에 의하여 지압 플레이트가 변형되는 문제점이 있었다.
이로 인해 네일링 조립체의 수명이 단축되는 문제점이 있었고, 너트부재의 외부가 그대로 노출됨에 따라 주변 환경과 조화를 이루지 못하는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1175521호(2012.08.13) 등록특허공보 제10-2269636호(2021.06.21)
이 발명은 보강재의 헤드부에 구비되는 지압판이 상기 보강재가 삽입된 천공홀 주변의 불균일한 사면에 다양한 각도로 안착되게 하여 충분한 가압력이 제공될 수 있도록 한 것이다.
이 발명은 사면(Slope Ground ; SG)에 다수개의 천공홀(H)이 구비되고, 상기 각각의 천공홀(H)에 보강재(10)와 그라우팅 주입관(Grouting Injection Tube;90)이 삽입되며, 상기 보강재(10)는 이형철근으로 표면에 횡방향으로 돌출 마디(110)가 일정간격으로 형성되고 축방향으로 리브(120)가 형성되며, 상기 보강재(10)의 헤드부에는 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)를 감싸며 구비되어지되, 상기 보강재(10)가 삽입된 천공홀(H)에서 상기 그라우팅 주입관(90)을 통해 그라우팅(Grouting)되는 그라우팅재(GR)가 경화되는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조(A)에 있어서, 상기 보강재(10)를 감싸는 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 지압판(30)이 끼워지되, 상기 지압판(30)은 사각 형태로 형성되어 상기 지압판(30)의 각 모서리에 일측에서 타측을 향하여 만곡형태를 갖도록 벤딩되는 4개의 벤딩 모서리(330)가 구비되고, 상기 지압판(30)이 끼워진 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 상기 지압판(30) 일측에는 고정 너트(40)가 나사 결합되고, 타측 단부에는 지지 너트(50)가 나사 결합되되, 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510) 일측에는 상기 지압판(30)의 중앙에 구비된 끼움공(320)에 다양한 각도록 끼워지도록 반구형태를 갖는 반구형 헤드(520)가 일체로 구비되고, 상기 고정 너트(40)가 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 끼워진 지압판(30)을 향하여 나사 결합되어 상기 지압판(30)의 후면이 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압 밀착되어 상기 보강재(10)의 헤드부, 고정 너트(40), 한 쌍의 라이너 스크류(20), 지압판(30) 및 지지너트(50)가 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압되어 일체화됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강재(10)의 헤드부에 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 감싸여지도록 구비하고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측으로부터 지압판(30)을 끼워 넣어 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 위치하게 하고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측에 고정 너트(40)를 끼워 나사 결합함으로써 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에 고정되면서 상기 지압판(30)이 타측의 사면(SG)이 가압됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지압판(30)은 중앙에 타측에서 일측을 향하여 볼록한 형태를 갖는 원형 돌출부(310)가 구비되고, 상기 원형 돌출부(310)의 중앙에 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측이 끼워지는 끼움공(320)이 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 끼움공(320)은 상기 지압판(30)의 일측에서 타측을 향하여, 즉, 외측에서 내측을 향하여 좁아지는 테이퍼부(320a)로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지압판(30)은 사각 형태로 형성되어 상기 지압판(30)의 모서리에는 일측에서 타측을 향하여 만곡형태를 갖도록 벤딩되는 4개의 벤딩 모서리(330)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지압판(30)의 끼움공(320) 크기는 상기 보강재(10)의 헤드부를 감싸는 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 외부 지름보다 크게 구비되어 상기 지압판(30)이 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 끼워지면서 일측 또는 타측으로 자유로이 이동되고 회전됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지압판(30)의 크기는 150×150×9mm의 강판으로 하되, 상항에 따라 150×150×12mm로 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 너트(40)는 다각형의 고정 몸체(410) 타측에 링 형태의 돌출 단턱부(420)가 구비되고, 상기 돌출 단턱부(420)의 타측으로 반구형 돌부(430)가 구비됨을 특징으로 한다
또한, 상기 보강재(10)의 외주면에는 일정 간격으로 스페이서(Spacer;60)가 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서(60)는 보강재(10)의 외주면에 1.5 ~ 3m 간격으로 구비되되, 이는 상기 보강재(10)가 상기 천공홀(H) 단면의 중앙에 위치할 수 있도록 하여, 상기 보강재(10)가 삽입된 천공홀(H)에서 상기 그라우팅 주입관(90)을 통해 그라우팅(Grouting)되는 그라우팅재(GR)가 경화될 때 충분한 부착강도가 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 그라우팅 주입관(90)은 그라우팅재(GR)를 주입하기 위한 관으로서 상기 천공홀(H) 바닥에서부터 주입되도록 설치되되, 상기 보강재(10)에 묶여져 상기 보강재(10)를 상기 천공홀(H)에 삽입할 때 함께 삽입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그라우팅 주입관(90)은 상기 지압판(30)의 중앙 끼움공(320) 일측에 상기 그라우팅 주입관 관통공이 일체로 형성되어 상기 그라우팅 주입관 관통공을 통하여 상기 그라우팅 주입관(90)이 상기 천공홀(H)로 삽입될 수도 있다.
또한, 상기 스페이서(60)는 다양한 구조로 하되, 일정 간격 이격된 반원형태를 갖는 안착 조임부재(610) 사이에 ∧형태를 갖는 스페이서암(620)으로 이루어진 한 쌍으로 구비되고, 상기 한 쌍의 안착 조임부재(610)가 보강재(10)의 표면에 서로 마주보게 맞대어져 조임 철선(630)에 의하여 조여지게 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 너트(40)의 일측 외측에는 원추형태를 갖는 보호캡(70)이 구비되되, 상기 고정 너트(40)는 다각형의 고정 몸체(410) 타측에 링 형태를 갖는 돌출 단턱부(420)가 일체로 형성되어 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410) 일측에 상기 보호캡(70)이 억지 끼워지면서 상기 돌출 단턱부(420)에 걸려지도록 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410)에 구비된 돌출 단턱부(420)의 타측으로는 끼움부(430)가 연장 구비됨으로써, 상기 고정 너트(40)의 끼움부(430)가 상기 지압판(30)의 테이퍼부(320a)로 형성된 끼움공(320)에 끼워져 고정됨을 특징으로 한다. 즉, 상기 지압판(30)은 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에서 다양한 각도로 구비되어지되, 상기 지압판(30)이 천공홀 주변의 불규일한 사면에 안착하게 된 후 상기 고정 너트(40)가 상기 지압판(30)을 향하여 나사 결합됨으로써, 상기 고정 너트(40)의 끼움부(430)가 상기 지압판(30)의 테이퍼부(320a)로 형성된 끼움공(320)에 가압되어 끼워져 상기 보강재(10) 헤드부의 한 쌍의 라이너 스크류(20)에서 상기 고정 너트(40)가 상기 지압판(30)에 고정됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 보호캡(70)은 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410)와 상기 고정 너트(40)의 일측 외부로 돌출되는 보강재(10) 단부를 감싸면서 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410)에 구비됨으로써 상기 보강재(10)의 단부가 외부로 직접 노출되는 것을 방지하여 주변과 조화를 이룰 수 있도록 하는 가운데 빗물이나 기타 먼지 등의 이물질이 끼이는 것을 방지하여 수명이 연장되게 구비되고, 상기 보호캡(70)은 필요에 따라 망치로 쳐서 해체됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강재(10)의 헤드부에 구비된 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측 단부에는 지지 너트(50)가 나사 결합되어 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에서 안전하게 지지되되, 상기 지지 너트(50)는 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 끼워지는 지압판(30)의 타측 후방에서 나사 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지 너트(50)는 상기 지압판(30)의 중앙에 구비된 끼움공(320)에 끼움되도록 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510) 일측에 반구형태를 반구형 헤드(520)가 단턱지게 외측으로 돌출되어 구비됨을 특징으로 한다. 상기 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510) 일측에 구비된 반구형 헤드(520)에 의하여 상기 보강재(10)가 상기 지압판(30)에서 다양한 각도로 구비될 수 있는 효과가 있고, 따라서 상기 지압판(30)이 불균일한 사면(SG)에서 다양한 각도록 밀착된 상태가 유지될 수 있게 된다.
또한, 상기 지지 너트(50)는 상기 보강재(10)의 헤드부에서 한 쌍의 라이너 스크류(20) 및 지압판(30)이 쉽게 이탈되는 것을 방지하는 기능을 하는 부재로서, 상기 지지 너트(50)에 의하여 서로 분리되어 있는 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에서 쉽게 고정됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지 너트(50) 일측에 구비되는 지압판(30)도 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 쉽게 끼워짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지 너트(50)에 의하여 상기 보강재(10)의 헤드부가 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 밀착되기 전에 벌써 상기 보강재(10)의 헤드부에서 상기 보강재(10)의 헤드부, 고정 너트(40), 한 쌍의 라이너 스크류(20), 지압판(30) 및 지지 너트(50)가 안정되게 구비됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 보강재(10)의 헤드부에 지지 너트(50)를 구비하고, 상기 지지 너트(50)를 갖는 보강재(10)의 헤드부에 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 감싸여지도록 구비하며, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 상기 지지 너트(50)가 나사 결합되게 하여 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에서 지지되게 하고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측으로부터 지압판(30)을 끼워 넣어 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 위치하게 하고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측에 고정 너트(40)를 끼워 나사 결합됨으로써 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에 고정되면서 상기 지압판(30)이 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 구비된 지지 너트(50)의 반구형 헤드(520)에 끼워지면서 타측의 사면(SG)을 가압됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510)는 다각형으로 형성되어 상기 지지 몸체(510)에 그라우팅 보강지지부(80)가 상기 천공홀(H)의 타측을 향하여 구비되되, 상기 그라우팅 보강지지부(80)는 2개 이상의 소정 길이를 갖는 보강 와이어(810)의 일측에 고리부(820)가 구비되어 상기 지지 몸체(510)에 착탈식 또는 고정식으로 결합되고, 상기 보강와이어(810)의 타측에는 링형태의 변형 방지구(830)가 구비됨을 구비됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 지지 몸체(510)에 구비되는 그라우팅 보강지지부(80)는 상기 천공홀(H)의 타측 내부를 향하여 소정 길이로 구비된 것으로, 상기 천공홀(H)에 주입되어 경화되는 그라우팅재(GR)에 보강재(10)가 함께 매립 경화됨으로써, 상기 보강재(10)의 강성과 더불어 그라우팅 보강지지부(80)의 강성이 더해져 기존에 단순한 보강재(10) 보다 더 충분한 인장력 내지는 강성이 확보됨을 특징으로 한다.
이 발명은 보강재의 헤드부에 구비되는 한쌍의 라이너 스크류에 지압판이 나사결합이 아닌 자유롭게 관통되어지도록 구비됨으로써, 상기 보강재가 상기 지압판에 구비된 끼움공에서 다양한 각도로 구비되어질 수 있고, 따라서 불균일한 천공홀 주변의 사면(SG)에서 상기 지압판이 다양한 각도로 밀착되어지는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 지압판의 내외측에 숫나사부를 갖는 한쌍의 라이너 스크류가 구비되도록 한 후 라이너 스크류의 일측 숫나사부에 고정 너트가 나사 결합되도록 함으로써, 지압판이 천공홀 주변의 사면으로 충분한 가압력이 제공될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 보강재의 헤드부에 보호캡이 씌워지도록 함으로써, 헤드부 부분이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이를 통해 외부로부터 이물질이 보강재의 헤드부와 헤드부에 결합된 라이너 스크류 및 고정 너트 사이로 끼이는 것을 방지함으로써, 부식을 막아 수명이 연장될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 보강재의 헤드부에 구비된 한 쌍의 라이너 스크류 타측에 지지 너트가 구비됨으로써 상기 한 쌍의 라이너 스크류가 상기 보강재의 헤드부에서 안전하게 지지되고, 상기 보강재의 헤드부에서 한 쌍의 라이너 스크류 및 지압판이 쉽게 이탈되는 것이 방지되는 효과가 있으며, 상기 지지 너트에 의하여 서로 분리되어 있는 한 쌍의 라이너 스크류가 상기 보강재의 헤드부에서 쉽게 고정되어 사면에 더 큰 가압력이 작용될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 지압판의 끼움공에 테이퍼부가 구비됨으로써, 상기 지압판의 일측에 구비된 지지 너트가 일정한 각도 내에서 임의 방향으로 회동이 가능하게 됨에 따라 상기 지압판이 상기 보강재가 삽입된 천공홀(H) 주변의 불균일한 사면(SG)에서 다양한 각도록 밀착된 상태가 유지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 지지 너트의 일측이 반구형태의 반구형 헤드부로 구비됨으로써, 상기 보강재의 헤드부에 구비된 지압판이 상기 보강재가 삽입된 천공홀(H) 주변의 불균일한 사면에서 다양한 각도록 밀착된 상태가 유지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 지압판의 모서리가 일측에서 타측을 향하여 만곡형태를 갖도록 구비됨으로써, 모서리 부분이 사면에 소정 압력 또는 깊이로 파고 들어 안정되게 지지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 보강재에 일정 간격으로 스페이서가 구비됨으로써, 보강재가 천공홀의 내주연부의 중앙이 위치될 수 있도록 하여 편심되는 것을 방지하는 가운데 스페이서가 그라우팅재에 매립 경화됨에 따라 보강재의 충분한 지지력이 더 확보될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조를 도시한 종단면도.
도2는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 도시한 사시도.
도3은 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 배면에서 도시한 사시도.
도4는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 분리하여 도시한 사시도.
도5는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 도시한 종단면도.
이 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조를 도시한 종단면도이고, 도2는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 도시한 사시도이고, 도3은 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 배면에서 도시한 사시도이고, 도4는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 분리하여 도시한 사시도이고, 도5는 이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링을 도시한 종단면도이다.
이 발명에 따른 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조(A)는 사면(Slope Ground;SG)에 구비된 다수개의 천공홀(H)에 보강재(10)와 그라우팅 주입관(Grouting Injection Tube;90)이 각각 삽입되고, 이형철근으로 이루어진 상기 보강재(10)의 표면에 횡방향으로 돌출 마디(110)가 일정 간격으로 형성되며, 축방향으로 리브(120)가 형성되고, 상기 보강재(10)의 헤드부에 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 감싸여지게 구비되어지고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에는 지압판(30)이 끼워지되, 상기 보강재(10)가 삽입된 천공홀(H)에 상기 그라우팅 주입관(90)을 통해 그라우팅재(GR)가 그라우팅(Grouting)되어 경화되도록 구비된다.
상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 내주연부에는 횡방향으로 상기 보강재(10)의 돌출 마디(110)에 걸리도록 돌출 걸림부(210)가 일정 간격으로 형성되고, 외주연부에는 일정 피치를 갖는 숫나사부(220)가 구비된다.
상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측 외주연부에 구비된 고정 너트(40)가상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 끼워진 지압판(30)을 향하여 나사 결합되어 상기 지압판(30)의 후면이 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압 밀착됨으로써, 상기 보강재(10)의 헤드부, 고정 너트(40), 한 쌍의 라이너 스크류(20) 및 지압판(30)이 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압되어 일체화된다.
상기 지압판(30)은 중앙에 타측에서 일측을 향하여 볼록한 형태를 갖는 원형 돌출부(310)가 구비되고, 상기 원형 돌출부(310)의 중앙에 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 끼워지는 끼움공(320)이 구비된다.
상기 지압판(30)은 사각형태를 갖도록 형성됨으로써, 상기 지압판(30)의 모서리에는 일측에서 타측을 향하여 만곡형태를 갖도록 벤딩되는 4개의 벤딩 모서리(330)가 구비되고, 이러한 벤딩 모서리(330)가 천공홀(H)의 입구측 주변으로 위치된 불규칙한 사면(SL)에 맞닿거나 소정 깊이로 파고 들어가게 됨에 따라 안정된 상태로 사면(SL)의 표면이 가압된다.
이 발명에서는 상기 그라우팅 주입관(90)이 지압판(30)의 가장자리로 위치된 사면(SL)을 관통하여 천공홀(H)로 삽입되도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 상기 지압판(30)의 모서리 일측에 소정의 직경을 갖는 주입관 관통공이 구비되어지도록 하여 사용할 수도 있다.
상기 지압판(30)에 구비된 끼움공(320)의 크기는 상기 보강재(10)의 헤드부를 감싸는 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 외부 지름보가 크게 구비되어 상기 지압판(30)이 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 끼워지면서 일측 또는 타측으로 자유로이 이동되어질 수 있을뿐만 아니라 다양한 각도로 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기, 상기 지압판(30)의 크기는 150×150×9mm의 강판으로 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 현장 상황에 따라 150×150×12mm를 갖도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링의 설치는 보강재(10)의 헤드부에 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 감싸여지도록 한 후 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측으로부터 지압판(30)을 끼워 넣어 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 위치되도록 하고, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 일측에 고정 너트(40)를 끼워 나사 결합되도록 함으로써, 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 보강재(10)의 헤드부에 가압되어 고정되면서 지압판(30)이 타측의 사면(SG)에 맞닿게 가압된다.
또 다른 실시예로 상기 보강재(10)의 헤드부에 구비된 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측 단부에는 지지 너트(50)가 나사 결합되어짐으로써, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)의 헤드부에서 안전하게 지지될 수 있도록 한다.
상기 지지 너트(50)는 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 끼워지는 지압판(30)의 타측 후방에서 나사 결합된다.
또한, 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510) 일측에는 반구형태를 반구형 헤드(520)가 단턱지게 외측으로 돌출되게 구비된다.
상기 반구형 헤드(520)가 끼워지는 상기 지압판(30)의 끼움공(320)은 도5와 같이, 상기 지압판(30)의 일측에서 타측을 향하여 좁아지는 테이퍼부(320a)로 구비되되, 상기 지압판(30)의 끼움공(320) 지름은 상기 지지 너트(50)의 반구형 헤드(520)의 지름보다 작게 구비됨으로써, 상기 보강재(10)의 헤드부에 구비된 지압판(30)이 천공홀(H) 주변의 불균일한 사면에서 다양한 각도록 밀착된 상태가 유지될 수 있게 된다.
상기 지지 너트(50)는 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 보강재(10)의 헤드부에서 안전하게 지지되면서 상기 보강재(10)의 헤드부에서 한 쌍의 라이너 스크류(20) 및 지압판(30)이 쉽게 이탈되는 것을 방지하는 기능이 제공되는 부재로서, 상기 지지 너트(50)에 의하여 서로 분리되어 있는 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 보강재(10)의 헤드부에서 쉽게 고정될 수 있다.
이러한 상기 지지 너트(50)의 일측에 구비된 지압판(30)도 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 쉽게 끼워질 수 있는 효과가 있다.
상기 보강재(10)의 외주면에는 일정 간격으로 스페이서(Spacer;60)가 구비되어 있다.
상기 스페이서(60)는 보강재(10)가 천공홀(H)의 내주연부의 중앙이 위치될 수 있도록 함으로써, 편심을 방지하는 가운데 스페이서(60)가 그라우팅재(GR)에 매립 경화됨에 따라 보강재(10)의 충분한 지지력이 더 확보될 수 있도록 한 효과를 제공할 수 있게 된다.
이를 위해, 상기 스페이서(60)는 보강재(10)의 외주면에 1.5~3m 간격을 갖도록 하는 것이 바람직하고, 이는 상기 보강재(10)가 천공홀(H) 단면의 중앙에 위치됨으로써, 상기 보강재(10)가 삽입된 천공홀(H)에서 그라우팅 주입관(90)을 통해 그라우팅(Grouting)되는 그라우팅재(GR)가 경화될 때 부착강도를 충분히 발휘하도록 하기 위함이다.
이러한 상기 스페이서(60)는 다양한 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하고, 일정 간격 이격된 반원형태를 갖는 안착 조임부재(610) 사이에 ∧형태를 갖는 스페이서암(620)으로 이루어진 한 쌍으로 구비되고, 상기 한 쌍의 안착 조임부재(610)가 보강재(10)의 표면에 서로 마주보게 맞대어져 조임 철선(630)에 의하여 조여지게 구비되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 그라우팅 주입관(90)은 그라우팅재(GR)를 주입하기 위한 관으로서 천공홀(H) 바닥에서부터 주입될 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 고정 너트(40)의 일측 외측에는 원추형태를 갖는 보호캡(70)이 구비됨으로써, 단부 부분이 외부로 노출되는 것을 방지하는 가운데 외부로부터 이물질이 보강재(10)의 헤드부와 상기 헤드부에 결합된 라이너 스크류(20) 및 고정 너트(40) 사이로 끼이는 것을 방지하여 부식을 막고, 수명이 연장될 수 있다.
이를 위해, 상기 고정 너트(40)는 다각형의 고정 몸체(410) 타측에 링 형태를 갖는 돌출 단턱부(420)가 일체로 형성되어 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410) 일측에 상기 보호캡(70)이 억지 끼워지면서 상기 돌출 단턱부(420)에 걸려지게 구비된다. 상기 보호캡(70)은 필요에 따라 망치로 쳐서 해체할 수도 있다.
또한, 상기 고정 너트(40)는 다각형태를 갖는 고정 몸체(410)의 타측에 링형태의 돌출 단턱부(420)가 구비되고, 상기 돌출 단턱부(420)의 타측으로 상기 지압판(30)의 끼움공(320)에 끼워지는 끼움부(430)가 도 4와 같이 연장되어 일체로 형성되어질 수도 있다.
상기 고정 너트(40)의 끼움부(430)에 의하여 상기 고정 너트(40)는 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 외주면에 나사 결합되면서 상기 끼움부(430)가 상기 지압판(30)의 테이퍼진 끼움공(320)에 끼워져 더욱 긴밀하게 결합될 수 있게 된다. 이때, 상기 지압판(30)의 끼움공(320)에 테이퍼부(320a)가 구비됨으로써, 상기 지압판(30)에 구비된 끼움공(320)에 상기 보강재(10)가 끼워진 상태에서 일정한 각도 내에서 임의 방향으로 회동이 가능하게 됨에 따라 상기 지압판(30)이 상기 보강재가 삽입된 천공홀(H) 주변의 불균일한 사면(SG)에서 다양한 각도록 밀착된 상태가 유지될 수 있게 된다.
이러한 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링의 다른 실시예의 설치는 보강재(10)의 헤드부에 먼저 지지 너트(50)가 삽입되도록 한 후 상기 지지 너트(50)의 외측으로 노출된 보강재(10)의 헤드부에 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 감싸여지도록 구비하고, 이어 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측에 지지 너트(50)가 나사 결합됨으로써, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 보강재(10)의 헤드부에서 지지된다.
상기 라이너 스크류(20)의 일측으로부터 지압판(30)을 끼워 넣어 타측에 위치되도록 한 후 라이너 스크류(20)의 일측에 고정 너트(40)가 나사 결합되도록 함으로써, 상기 라이너 스크류(20)가 보강재(10)의 헤드부에 고정되면서 상기 지압판(30)의 끼움공(320)이 라이너 스크류(20)의 타측에 구비된 지지 너트(50)의 반구형 헤드(520)에 끼워지면서 타측의 사면(SG)이 가압되게 고정된다.
이를 통해 상기 보강재(10)의 헤드부가 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 밀착되기 전에 벌써 상기 보강재(10)의 헤드부, 고정 너트(40), 라이너 스크류(20), 지압판(30) 및 지지 너트(50)가 일체화되어질 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510)는 다각형으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 지지 몸체(510)에 별도의 그라우팅 보강지지부(80)가 구비되도록 할 수 있다.
상기 그라우팅 보강지지부(80)는 천공홀(H)의 타측을 향하여 구비된 것으로, 2개 이상의 소정 길이를 갖는 보강 와이어(810)의 일측에 고리부(820)가 구비되어 상기 지지 몸체(510)에 착탈식 또는 고정식으로 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 보강와이어(810)의 타측에는 링형태의 변형 방지구(830)가 구비됨으로써, 보강와이어(810)의 타측단부가 보강부(10)의 표면으로부터 불규칙하게 이격되거나 변형되는 것을 더 방지할 수 있게 된다.
이러한 상기 그라우팅 보강지지부(80)는 상기 천공홀(H)의 타측 내부를 향하여 소정 길이로 구비된 것으로, 상기 천공홀(H)에 주입되어 경화되는 그라우팅재(GR)에 보강재(10)가 함께 매립 경화됨으로써, 상기 보강재(10)의 강성과 더불어 그라우팅 보강지지부(80)의 강성이 더해져 기존에 단순한 보강재(10) 보다 더 충분한 인장력 내지는 강성이 확보된다.
10:보강재 20:라이너 스크류
30:지압판 40:고정 너트
50:지지 너트 60:스페이서
70:보호캡 90:그라우팅 주입관
110:돌출 마디 120:리브
210:돌출 걸림부 220:숫나사부
310:원형 돌출부 320:끼움공
410:고정 몸체 420:돌출 단턱부

Claims (5)

  1. 사면(Slope Ground ; SG)에 다수개의 천공홀(H)이 구비되고, 상기 각각의 천공홀(H)에 보강재(10)와 그라우팅 주입관(Grouting Injection Tube;90)이 삽입되며, 상기 보강재(10)는 이형철근으로 표면에 횡방향으로 돌출 마디(110)가 일정간격으로 형성되고 축방향으로 리브(120)가 형성되며, 상기 보강재(10)의 헤드부에는 한 쌍의 라이너 스크류(20)가 상기 보강재(10)를 감싸며 구비되어지되, 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 내주연부에는 횡방향으로 돌출 걸림부(210)가 일정 간격으로 형성되고, 외주연부에는 일정 피치를 갖는 숫나사부(220)가 구비되며, 상기 보강재(10)가 삽입된 천공홀(H)에서 상기 그라우팅 주입관(90)을 통해 그라우팅(Grouting)되는 그라우팅재(GR)가 경화되는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조(A)에 있어서,
    상기 보강재(10)를 감싸는 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 지압판(30)이 끼워지되, 상기 지압판(30)은 사각 형태로 형성되어 상기 지압판(30)의 각 모서리에 일측에서 타측을 향하여 만곡형태를 갖도록 벤딩되는 4개의 벤딩 모서리(330)가 구비되고, 상기 지압판(30)이 끼워진 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 상기 지압판(30) 일측에는 고정 너트(40)가 나사 결합되고, 타측 단부에는 지지 너트(50)가 나사 결합되되, 상기 지지 너트(50)의 지지 몸체(510) 일측에는 반구형태를 갖는 반구형 헤드(520)가 일체로 구비되고, 상기 고정 너트(40)가 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)에 끼워진 지압판(30)을 향하여 나사 결합되어 상기 지압판(30)의 후면이 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압 밀착되어 상기 보강재(10)의 헤드부, 고정 너트(40), 한 쌍의 라이너 스크류(20), 지압판(30) 및 지지너트(50)가 상기 천공홀(H) 주변의 사면(SG)에 가압되어 일체화됨을 특징으로 하는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지압판(30)은 중앙에 타측에서 일측을 향하여 볼록한 형태를 갖는 원형 돌출부(310)가 구비되고, 상기 원형 돌출부(310)의 중앙에 상기 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 타측이 끼워지는 끼움공(320)이 구비되어지되, 상기 끼움공(320)은 일측에서 타측을 향하여 좁아지는 테이퍼부(320a)로 구비되고, 상기 지압판(30)의 끼움공(320) 크기는 상기 보강재(10)의 헤드부를 감싸는 한 쌍의 라이너 스크류(20)의 외부 지름보다 크게 구비됨을 특징으로 하는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강재(10)의 외주면에는 일정 간격으로 스페이서(Spacer;60)가 구비됨을 특징으로 하는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 너트(40)의 일측 외측에는 원추형태를 갖는 보호캡(70)이 구비되되, 상기 고정 너트(40)는 다각형의 고정 몸체(410) 타측에 링 형태를 갖는 돌출 단턱부(420)가 일체로 형성되어 상기 고정 너트(40)의 고정 몸체(410) 일측에 상기 보호캡(70)이 억지 끼워지면서 상기 돌출 단턱부(420)에 걸려지도록 구비됨을 특징으로 하는 영구식 사면 보강용 쏘일 네일링 구조.
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