KR102629532B1

KR102629532B1 - 정착 안정성이 향상된 u턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR102629532B1
Application number: KR1020230105730A
Authority: KR
Inventors: 권석훈; 김정한
Original assignee: (주)일진
Priority date: 2023-08-11
Filing date: 2023-08-11
Publication date: 2024-01-30

Abstract

본 발명은 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법은, 강연선의 지지를 위한 강연선 홈이 외주면을 따라 U자 형태로 구비되고, 길이방향으로 연장되게 배치되는 복수의 내하체; 각 내하체에 형성된 강연선 홈을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지며, 밴드에 의해 내하체에 결속되는 강연선; 및 상기 앵커홀의 가장 안쪽에 위치하는 내하체의 선단에 지지대로 연결되어 내하체로부터 이격되고, 상기 앵커홀에 충전되는 그라우트재 보다 먼저 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀의 가장 안쪽에 밀착 고정되는 구근 형성체;를 포함한다.
이로써, 본 발명은 가장 안쪽에 위치하는 내하체로부터 이격된 구근 형성체에 충진재를 주입하여 앵커홀의 가장 안쪽에 구근을 형성하고, 이후 그라우팅재를 앵커홀에 주입하여 구근이 내하체와 함께 앵커홀에 매립되도록 함으로써, 앵커체를 보다 안정적으로 구조로 지반에 정착시킬 수 있다.

Description

정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법{U-turn Ground Anchor with Improved Anchoring Stability and Its Construction Method}

본 발명은 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지반에 천공 형성되는 앵커홀의 가장 안쪽에 위치하는 내하체와 연결되고, 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀에 밀착 고정되는 구근 형성체를 포함하여, 안정된 구조로 앵커홀에 고정 가능한 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 그라운드 앵커체는 흙막이벽, 각종 건축 구조물의 보강, 비탈면의 붕괴 방지 및 안정화 등을 목적으로 설치되는 지반구조물로, 지반에 천공 형성되는 앵커홀에 고강도 강재로 이루어지는 인장재를 삽입하고, 앵커홀에 그라우트재를 주입하여 인장재의 선단을 앵커홀에 정착시킨 후, 인장재에 긴장력(프리스트레스)을 도입하여 형성된다.

이러한 그라운드 앵커체와 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1167109호(2012.07.13. 등록, 이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)가 제안된 바 있다. 선행기술문헌 1에 따른 그라운드 앵커 구조체는, 도 1a에 도시된 바와 같이 앵커 헤드(1), 주입관(2), 스페이서(3) 및 연결관(4)이 연결되어 앵커가 형성되고, 상기 앵커를 팽창성 팩(5)이 둘러싸도록 이루어진다.

상기와 같은 선행기술문헌 1의 그라운드 앵커 구조체는, 지반이 해안매립지, 폐기물매립지 또는 균열이 심한 암반층으로 형성되어, 앵커의 충분한 정착력을 구현하기 어려운 환경에서도 팽창성 팩(5)을 통해 상대적으로 큰 정착용 구조를 형성시킴으로써, 충분한 정착력을 구현할 수 있도록 하였다.

그러나, 선행기술문헌 1의 그라운드 앵커 구조체는, 앵커를 전체적으로 감싸는 팽창성 팩(5)이 지반 굴착 시 발생한 슬라임 그리고 앵커의 삽입이나 케이싱의 제거 시 무너져 내린 토사에 눌려 제대로 팽창되지 못함으로써, 충분한 정착력이 구현되지 못하는 경우가 빈번하고, 이를 방지하기 위해 높은 압력으로 충진재를 팽창성 팩(5)에 주입하는 경우 팽창성 팩(5)이 터지는 문제점이 있다.

다른 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2015-0103563호(2015.09.11. 공개, 이하 '선행기술문헌 2'라 한다)가 제안된 바 있다. 선행기술문헌 2에 따른 그라운드 앵커체는, 도 1b에 도시된 바와 같이 강연선(6) 및 충진재 호스(7)가 연결되는 내하체(8), 상기 내하체(8)에 연결되는 캡(9) 및 상기 내하체(8) 및 캡(9)을 감싸며 충진재 호스(7)를 통해 캡(9)의 내부로 공급되어 캡(9)을 통해 유출되는 충진재에 의해 팽창되면서 앵커홀에 고정되는 자켓(10)을 포함한다.

상기와 같은 선행기술문헌 2의 그라운드 앵커체는, 앵커홀의 끝에 캡(9)이 위치하기 때문에 캡(9)이 차지하는 공간만큼 토사의 함몰량이나 굴착슬라임의 양을 감소시킬 수 있고, 충진재가 캡(9) 내부를 통해 자켓(10)으로 공급되어 자켓(10)을 팽창시키기 때문에 캡(9) 주변의 토사나 굴착슬라임을 밀어낼 수 있으며, 충진재의 주입압력이 오버되지 않아 자켓(10)을 안정적으로 팽창 및 고정시킬 수 있다.

그러나, 선행기술문헌 2의 그라운드 앵커체는, 캡(9)의 내측에 보강체(11)가 위치하고, 외측에는 자켓(10)이 캡(9) 및 내하체(8)를 전체적으로 감싸도록 설치되는 관계로 구조가 복잡하고, 특히 볼트와 너트에 의해 내하체의 선단에 결합된 캡(9)은, 볼트를 중심으로 회전하여 내하체(8)와 동일 선상에 정렬되지 못하고 쉽게 어긋나게 되며, 이로 인해 앵커의 설치 과정에서 캡(9)이 앵커홀에 걸려 앵커의 삽입이 원활하지 못한 문제점이 있다.

한편, 상기 선행기술문헌 1과 2는 팽창성 팩(5)과 자켓(10)을 이용하여 토사나 굴착슬라임에 의하여 충진재가 희석되는 문제점도 해결하고자 하였으나, 일시에 충진재를 주입함에 따라 상향 경사진 앵커홀의 경우에는 선단에 위치하는 내하체까지 밀실한 충진이 이루어지지 못하는 문제점이 있었으며, 팽창성 팩(5)과 자켓(10) 그리고 캡(9)은 충분한 충진압을 확보함에 불리한 요소로 작용할 수밖에 없었다.

등록특허공보 제10-1167109호(2012.07.13. 등록) 공개특허공보 제10-2015-0103563호(2015.09.11. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단순한 구조를 가지며, 앵커홀에 안정적으로 정착 가능한 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 강연선을 동시에 인장하더라도 구근 형성체와 스페이서에 의하여 특정 강연선에 집중됨이 없이 균등한 인장력의 인가가 가능한 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 내하체와 구근 형성체를 연결하도록 내하체의 선단에 조립되는 지지대의 회전을 억제하여 앵커를 앵커홀에 용이하게 삽입할 수 있도록 한 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 문제점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체는, 지반에 천공 형성되는 앵커홀(H)에 삽입되고, 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재에 의해 고정되어 구조물을 지지하는 그라운드 앵커체에 관한 것으로, 강연선(120)의 지지를 위한 강연선 홈(111)이 외주면을 따라 U자 형태로 구비되고, 길이방향(D)으로 연장되게 배치되는 복수의 내하체(110); 각 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지며, 밴드에 의해 내하체(110)에 결속되는 강연선(120); 및 상기 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 상기 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재와 시간차를 두고 먼저 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정되는 구근 형성체(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대(150)는, 내하체(110)의 선단을 관통하여 내하체(110)에 결합되는 고정핀(171)에 의해 내하체(110)에 결합되고, 지지대(150)의 후단과 강연선(120)의 사이로 삽입 설치되는 인서트(172)에 의해 회전이 구속되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지대(150)에는, 충진재 주입홀(151) 및 상기 충진재 주입홀(151)로부터 구근 형성체(130)로 연결되는 충진 유로(152)가 구비되어, 상기 충진재 주입홀(151)에 연결되는 충진재 주입관(101)으로부터 공급되는 충진재가 충진재 주입홀(151) 및 충진 유로(152)를 통해 구근 형성체(130)로 주입되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지대(150)의 선단에는, 구근 형성체(130)의 내부에서 충진재에 매립 고정되는 환형의 판상 고정부(153)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 구근 형성체(130)는 외부로부터 들어오는 수분은 차단하고 내부의 수분은 방출하는 투습방수 원단으로 이루어질 수 있다.

그리고, 길이방향(D)으로 인접하는 내하체(110) 중 상대적으로 바깥쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 강연선(120)이 방사상으로 일정한 위치에 배치되도록 외주부에 다수의 안착홈(141)이 형성되는 스페이서(140);를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 시공방법은, 지반에 앵커홀(H)을 형성하는 천공단계(S10); 상기 앵커체의 구근 형성체(130)가 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하고, 상기 강연선(120) 및 충진재 주입관(101)의 단부가 앵커홀(H)의 밖으로 노출되도록 앵커체를 앵커홀(H)에 배치하는 앵커체 배치단계(S20); 상기 충진재 주입관(101)을 통해 구근 형성체(130)에 충진재를 주입하여 구근 형성체(130)를 팽창시켜 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정하는 구근 형성단계(S30); 상기 구근 형성체(130)로 주입된 충진재의 경화 후, 앵커홀(H)에 그라우트재를 주입하여 앵커체를 고정시키는 그라우트재 주입단계(S40); 및 상기 앵커홀(H)에 주입된 그라우트재의 경화 후, 강연선(120)을 인장하는 인장단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법에 의하면, 가장 안쪽에 위치하는 내하체로부터 이격된 구근 형성체에 충진재를 주입하여 앵커홀의 가장 안쪽에 구근을 형성하고, 충진재가 경화되도록 시간차를 두고 그라우팅재를 앵커홀에 주입하여 구근이 내하체와 함께 앵커홀에 매립되도록 함으로써, 앵커체를 보다 안정적인 구조로 지반에 정착시킬 수 있다.

특히, 시간차를 두고 충진재를 먼저 주입함에 따라 상향 경사진 앵커홀의 경우에도 가장 안쪽에 위치하는 구근 형성체까지 밀실한 충진이 가능해진다.

또한, 구근 형성체와 연결되는 지지대가 인서트에 의해 회전이 억제된 상태로 내하체에 설치되어, 앵커체의 길이방향으로 곧게 펼쳐진 상태를 유지하게 되므로, 앵커체의 설치가 용이하며, 상기 지지대를 통해 구근 형성체의 중심부로 충진재를 원할하게 주입할 수 있으므로, 구근 형성체의 안정적인 팽창을 유도할 수 있다.

나아가, 지지대의 선단에 구비된 환형의 판상 고정부가 구근 형성체의 내부에서 충진재에 매립 고정됨으로써, 강연성의 인장 시 지지대가 구근 형성체로부터 분리되는 것을 안정적으로 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 복수의 강연선을 동시에 인장하더라도 구근 형성체와 스페이서가 인장에 대한 지점으로 작용하여 특정 강연선에 집중됨이 없이 균등한 인장력의 인가를 구현할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 선행기술문헌들에 따른 그라운드 앵커체의 구조도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그라운드 앵커체의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내하체의 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구근 형성체가 내하체에 결합되는 구조를 보인 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구근 형성체가 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀에 고정된 상태를 보인 단면도,
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 설치 구조를 보인 측면도,
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서의 정면 구조도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스페이서의 측면 구조도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시공방법을 시계열적으로 도시한 블록도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시공방법에 의해 앵커체가 앵커홀에 설치되는 상태를 보인 예시도.

이하에서는 도면에 도시된 사항을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하되, 관련된 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체는, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 내하체(110), 복수의 강연선(120) 및 구근 형성체(130)를 포함하며, 복수의 내하체(110)는 앵커체의 길이방향(D)으로 이격되고, 상기 구근 형성체(130)는 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)와 지지대(150)로 연결된다.

또한, 앵커체의 길이방향(D)으로 인접하는 내하체(110)는 서로 교차되는 형태의 자세를 갖는다. 즉, 인접하는 내하체(110) 중 어느 한 내하체(110)가 가로 방향으로 배치되는 경우, 나머지 한 내하체(110)는 세로 방향으로 배치되며, 이에 따라 복수의 내하체(110)로부터 연장되는 강연선(120)들은 서로 간섭되지 않고 앵커홀(H)의 밖으로 연장된다.

바람직하게는 상기 내하체(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이 몸체부(110a), 헤드부(110b) 및 가이드부(110c)를 포함할 수 있으며, 몸체부(110a)의 선단에 헤드부(110b)가 위치하고, 몸체부(110a)의 후단에 가이드부(110c)가 위치하도록, 몸체부(110a)와 헤드부(110b) 및 가이드부(110c)가 일체화되어 하나의 내하체(110)가 구성될 수 있다.

또한, 상기 내하체(110)의 측면에는 강연선(120)의 지지를 위한 강연선 홈(111)이 외주면을 따라 연장되어 U자 형태로 구비되고, 상기 가이드부(110c)의 상하에는 충진재 주입관(101) 및 그라우트재 주입관(102)이 삽입 지지되는 다수의 가이드 홈(112)이 분산 형성되며, 상기 가이드 홈(112)은 몸체부(110a) 및 헤드부(110b)에도 추가 형성될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 몸체부(110a)에는 다수의 리브(113)가 상하로 돌출되고, 길이방향(D)으로 이격되도록 형성되며, 일부 리브(113)에는 상기 가이드 홈(112)이 일체로 형성될 수 있다.

상기 강연선(120)은 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지게 형성되며, U자 형태로 굽어진 선단부가 내하체(110)에 결합되고, 후단부는 앵커홀(H)의 밖으로 돌출된다. 즉, 상기 강연선(120)은 앵커체의 길이방향(D)으로 연장되어 내하체(110)의 일측면에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 내하체(110)의 헤드부(110b)로 연장되고, 내하체(110)의 헤드부(110b)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 U자 형태로 굽어지며, 내하체(110)의 반대 측면에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 앵커체의 길이방향(D)으로 연장되어 내하체(110)로부터 멀어지도록 형성된다. 따라서 강연선(120)은 양단이 내하체(110)로부터 연장되어 앵커홀(H)의 밖으로 돌출된다.

이와 같이 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 U자 형태로 굽어지게 형성되는 강연선(120)은 금속 밴드(160)에 내하체(110)에 결속될 수 있다.

상기 구근 형성체(130)는 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 구근을 형성하여 앵커체가 보다 안정적인 구조로 앵커홀(H)에 정착되도록 하는 것으로, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 내부로 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀(H)에 밀착 고정된다. 이러한 구근 형성체(130)는 변형이 용이하고, 외부 수분의 유입을 차단하며, 내부 수분은 시간을 거쳐 서서히 방출되도록 하는 투습방수 원단으로 이루어지되, 지지대(150)가 삽입 결합되는 주입구를 제외한 나머지 부분은 모두 페쇄되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 구근 형성체(130)를 내하체(110)에 연결하는 지지대(150)는, 내하체(110)의 선단을 상하로 관통하여 내하체(110)에 결합되는 고정핀(171)에 의해 내하체(110)에 결합되며, 지지대(150)의 후단과 강연선(120)의 사이로 삽입 설치되는 인서트(172)에 의해 회전이 구속된다. 이때 상기 고정핀(171)은 내하체(110)의 선단을 상하로 관통하여 너트와 체결되는 볼트로 형성될 수 있고, 상기 인서트(172)는 짧은 막대나 플레이트 형상으로 형성되어 지지대(150)와 강연선(120)의 사이로 강제 삽입시, 강연선(120) 및 지지대(150)에 밀착되어 지지대(150)의 회전을 억제할 수 있으며, 바람직하게는 상기 인서트(172)는 상하단이 절곡된 상하 플랜지(172a,172b)가 형성되어 지지대(150)의 단부를 감싸도록 형성되고, 상기 고정핀(171)이 상하 플랜지(172a,172b)의 체결공을 관통하여 체결될 수 있다.

한편, 상기 지지대(150)에 면하는 인서트(172)에는 마찰에 의한 회전 억제가 구현되도록 고무와 같은 탄성재가 구비될 수 있다.

또한, 상기 지지대(150)에는, 충진재 주입관(101)이 연결되는 충진재 주입홀(151)이 외주면에 구비되고, 상기 충진재 주입홀(151)을 통해 유입되는 충진재를 구근 형성체(130)의 내부로 주입하기 위한 충진 유로(152)가 내부에 구비되며, 선단에는 구근 형성체(130)의 내부에서 충진재에 매립 고정되는 환형의 판상 고정부(153)가 일체로 형성된다. 이때, 상기 충진 유로(152)는 일측 단부가 판상 고정부(153)를 통해 개방되어, 충진재 주입홀(151)을 통해 유입되는 충진재를 구근 형성체(130)의 내부로 배출하게 되고, 상기 판상 고정부(153)는 지지대(150)의 선단에 확장된 구조로 형성되어 충진재에 매립 고정됨으로써, 지지대(150)가 인장력에 의해 구근 형성체(130)로부터 이탈하는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 판상 고정부(153)는 충진재의 충진과정에서 발생되는 충진압에 의하여 구근 형성체(130)가 이탈하는 것을 방지하는 추가적인 기능도 수행한다. 필요에 따라서는 결속선을 판상 고정부(153)에 지지되도록 감아 부가적인 결속력을 확보할 수도 있다.

이때, 상기 충진 유로(152)의 반대쪽 단부는 폐쇄되도록 형성함으로써, 상향 경사진 앵커홀(H)에 충진재를 주입하는 경우에도 역방향으로 배출됨이 없이 빠르고 밀실한 충진을 구현할 수 있다. 실시형태에 따라서는 상기 인서트(172)가 충진 유로(152)를 폐쇄하도록 기능할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 U턴 그라운드 앵커체에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 내하체(110)로부터 연장되는 강연선(120)의 양단이 정해진 위치에서 일정한 간격을 유지하면서 연장되도록 강연선(120)을 지지하도록 스페이서(140)가 포함될 수 있다. 이때, 상기 스페이서(140)는 강연선(120), 충진재 주입관(101) 및 그라우트재 주입관(102)이 삽입 지지되는 다수의 안착홈(141)이 외주부에 방사상으로 형성된다.

이하의 설명에서 안쪽 내하체(110)는 길이방향(D)으로 인접하는 두 내하체(110) 중 상대적으로 앵커홀(H)의 안쪽에 위치하는 내하체(110)를 의미하고, 바깥쪽 내하체(110)는 상대적으로 앵커홀(H)의 바깥쪽에 위치하는 내하체(110)를 의미하는 것으로 정의한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바에 따른 스페이서(140)는, 보다 극한의 연약 지반에 설치하기 위하여 제안된 것이다. 구체적으로, 바깥쪽 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 바깥쪽 내하체(110)와 함께 움직이며, 바깥쪽 내하체(110) 및 안쪽 내하체(110)로부터 이격되게 배치된다. 이처럼 스페이서(140)를 바깥쪽 내하체(110)에 연결하는 지지대(150)는 구근 형성체(130)를 내하체(110)의 선단에 연결하는 지지대(150)와 동일하게 구성될 수 있으므로, 동일한 도면부호를 사용하며, 그 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 스페이서(140)를 지지하는 지지대(150)의 선단에는 판상 고정부(153)가 플랜지 역할을 하도록 구비되어 볼트 체결에 의해 스페이서(140)와 탈부착 가능하도록 결속될 수 있다. 즉, 연약 지반이 아닌 경우에는 지지대(150)를 생략하여 시공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스페이서(140)에 형성되는 다수의 안착홈(141) 중, 안쪽 내하체(110)로부터 연장되는 강연선(120)이 삽입 지지되는 한 쌍의 안착홈(141`)은, 나머지 안착홈(141) 보다 상대적으로 깊게 형성되어 강연선(120)이 스페이서(140)의 중심 방향으로 굽어진 형태로 결합될 수 있다. 한 쌍의 안착홈(141`)에는 그라우트재가 유입되는 것을 방지하고 강연선(120)의 인장 시 곧게 펼쳐지는 강연선(120)에 의해 그라우트재와 강연선(120)의 사이에서 압축 변형되어 안착홈(141`)의 측면에 보다 긴밀하게 밀착됨으로써 스페이서(140) 사이에 강한 마찰력을 형성하는 발포성 수지재(142)가 구비된다.

또한, 상대적으로 깊게 형성된 안착홈(141`)에 삽입되는 강연선(120)을 안착홈(141`)의 바닥에 밀착 고정시키는 탄성띠(143)가 감겨지게 설치되고, 상기 탄성띠(143)의 설치를 위하여 스페이서(140)의 외주면 상에서 원주방향으로 연장되어 한 쌍의 안착홈(141`)과 연결되는 절개홈(144)이 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 탄성띠(143)는 절개홈(144) 내에서 강연선(120)을 가압하도록 스페이서(140)에 권취되는 형태로 설치되어 강연선(120)을 안착홈(141)의 바닥에 밀착시키게 된다.

상기와 같이 지지대(150)에 의해 바깥쪽 내하체(110)와 연결되고, 상대적으로 깊은 한 쌍의 안착홈(141`)을 포함하는 스페이서(140)에 의하면, 그라우트 작업 후 진행되는 강연선(120)의 인장 작업 시, 긴장되어 곧게 펼쳐지는 강연선(120)에 의해 발포성 수지재(142)가 그라우트재와 강연선(120)의 사이에서 압축되고, 압축되는 발포성 수지재(142)는 안착홈(141`)의 내측면에 보다 긴밀하게 밀착되어 마찰력이 증대됨에 따라, 강연선(120)과 탄성체(142) 및 스페이서(140)가 결속되어 함께 움직이게 된다.

이에 따라 구근 형성체(130)에 의하여 안쪽 내하체(110)에 작용하는 지지력의 일부가 바깥쪽 내하체(110)에도 가해지도록 강연선(120)과 스페이서(140)에 의하여 분산되어 스페이서(140)가 추가적인 지점으로 작용하게 되므로, 복수의 강연선을 동시에 인장하더라도 특정 강연선에 집중됨이 없이 균등한 인장력의 인가가 구현되어 앵커체의 정착 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 스페이서(140)에 대한 추가적인 변형 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 탄성체(142)는 제1경사면(142a)을 포함하여 상대적으로 깊은 한 쌍의 안착홈(141`)의 후단에 삽입 설치되고, 상기 제1경사면(142a)과 마주하여 밀착되는 제2경사면(145a)을 포함하는 고정체(145)가 안착홈(141`)의 전단에 삽입되어, 탄성체(142) 및 고정체(145)가 함께 강연선(120)을 안착홈(141`)의 바닥에 밀착시킬 수도 있다. 이때, 상기 고정체(145)는 볼팅, 용접, 접착 등 다양한 방식으로 스페이서(140)에 일체화될 수 있다.

상기 탄성체(142)와 고정체(145)를 구비하는 스페이서(140)의 경우, 강연선(120)의 인장 시 탄성체(142)에 작용하는 압축력이 제1경사면(142a)과 제2경사면(145a)에 의해 고정체(145)를 구근 형성체(130) 방향으로 당기는 지지력으로 변환되며, 고정체(145)에 작용하는 지지력은 스페이서(140) 및 지지대(150)를 통해 바깥쪽 내하체(110)로 전달되므로, 마찬가지로 복수의 강연선을 동시에 인장하더라도 특정 강연선에 집중됨이 없이 균등한 인장력의 인가가 구현되어 앵커체의 정착 안정성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 시공방법은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 천공단계(S10), 앵커체 배치단계(S20), 구근 형성단계(S30), 그라우트재 주입단계(S40) 및 인장단계(S50)를 포함하여 순차적으로 진행된다.

상기 천공단계(S10)는 천공장비를 이용하여 지반에 앵커홀(H)을 천공하는 공정으로, 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단으로부터 이격된 구근 형성체(130)를 고려하여 충분한 깊이로, 다수의 앵커홀(H)을 지반에 천공하게 된다.

상기 앵커체 배치단계(S20)는 준비된 앵커체를 앵커홀(H)에 배치하는 공정으로, 상기 준비된 앵커체는, 복수의 내하체(110)를 포함하되, 각 내하체(110)에는 강연선(120)이 U자의 형태로 설치되고, 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하게 되는 내하체(110)의 선단에는 지지대(150)에 의해 구근 형성체(130)가 설치되며, 상기 구근 형성체(130)로 충진재를 주입하기 위한 충진재 주입관(101) 및 앵커홀(H)의 하단부로부터 그라우트재를 주입하기 위한 그라우트재 주입관(102)이 설치된다.

이처럼 준비된 앵커체는, 구근 형성체(130)가 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하고, 강연선(120), 충진재 주입관(101) 및 그라우트재 주입관(102)의 단부가 앵커홀(H)의 밖으로 노출되도록 앵커홀(H)에 배치된다.

상기 구근 형성단계(S30)는 구근 형성체(130)에 충진재를 주입하는 공정으로, 앵커홀(H)의 밖으로 돌출된 충진재 주입관(101)에 충진재 주입장비를 연결하여 충진재를 주입하게 된다. 상기 충진재 주입관(101)을 통해 주입되는 충진재는 지지대(150)의 충진 유로(152)를 통해 구근 형성체(130)의 내부로 직접 공급되는 방식으로 주입되므로, 구근 형성체(130)는 중심부로부터 서서히 팽창하여 주변의 토사 및 슬라임을 밀어내면서 앵커홀(H)에 밀착 고정된다.

이와 같은 구근 형성단계(S30)의 진행 시, 충진재 주입장비에 구비된 압력계를 이용하여 구근 형성체(130)에 적절한 양의 충진재가 주입되도록 하며, 그라우트재를 충진재로 사용하게 되면, 구근 형성단계(S30) 및 그라우트재 주입단계(S40)를 하나의 주입장비를 이용하여 진행할 수 있게 되어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 구근 형성단계(S30)는 그라우트재 주입단계(S40)와는 일정한 시간차를 두고 충진재를 먼저 주입함에 따라 상향 경사진 앵커홀의 경우에도 가장 안쪽에 위치하는 구근 형성체까지 밀실한 충진이 가능해진다.

상기 그라우트재 주입단계(S40)는 앵커홀(H)에 그라우트재를 주입하는 공정으로, 구근 형성체(130)에 주입된 충진재의 경화가 완료된 후, 그라우트재 주입관(102)에 그라우트재 주입장비를 연결하여 그라우트재를 주입하게 되며, 앵커홀(H)에 주입된 그라우트재의 경화로 인하여 앵커체는 앵커홀(H)에 고정된다.

상기 인장단계(S50)는 강연선(120)을 인장시켜 앵커체에 프리스트레스를 도입하는 공정으로, 앵커홀(H)에 주입된 그라우트재의 경화 후, 강연선(120)의 고정을 위한 앵커정착장치(170)와 인장장치를 설치하고, 인장장치를 이용하여 설계인장력으로 강연선(120)을 인장시킨 후 고정하게 된다.

이러한 인장단계(S50)는 복수의 내하체(110)로부터 연장되는 강연선(120)을 동시에 인장시키거나, 안쪽의 내하체(110)로부터 순차적으로 인장시키는 방식으로 진행될 수 있으며, 강연선(120)의 인장 시 구근 형성체(130)가 강연선(120)의 인장 방향과 반대 방향으로 내하체(110)를 지지하게 되므로, 효과적으로 프리스트레스를 도입시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 및 그 시공방법은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 충진재 주입관 110: 내하체
111: 강연선 홈 120: 강연선
130: 구근 형성체 140: 스페이서
141: 안착홈 150: 지지대
151: 충진재 주입홀 152: 충진 유로
153: 판상 고정부 160: 금속 밴드
171: 고정핀 172: 인서트

Claims

삭제
지반에 천공 형성되는 앵커홀(H)에 삽입되고, 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재에 의해 고정되어 구조물을 지지하는 그라운드 앵커체에 관한 것으로,
강연선(120)의 지지를 위한 강연선 홈(111)이 외주면을 따라 U자 형태로 구비되고, 길이방향(D)으로 연장되게 배치되는 복수의 내하체(110);
각 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지며, 밴드에 의해 내하체(110)에 결속되는 강연선(120); 및
상기 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 상기 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재와 시간차를 두고 먼저 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정되는 구근 형성체(130);를 포함하되,
상기 지지대(150)는, 내하체(110)의 선단을 관통하여 내하체(110)에 결합되는 고정핀(171)에 의해 내하체(110)에 결합되고, 지지대(150)의 후단과 강연선(120)의 사이로 삽입 설치되는 인서트(172)에 의해 회전이 구속되는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체.
지반에 천공 형성되는 앵커홀(H)에 삽입되고, 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재에 의해 고정되어 구조물을 지지하는 그라운드 앵커체에 관한 것으로,
강연선(120)의 지지를 위한 강연선 홈(111)이 외주면을 따라 U자 형태로 구비되고, 길이방향(D)으로 연장되게 배치되는 복수의 내하체(110);
각 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지며, 밴드에 의해 내하체(110)에 결속되는 강연선(120); 및
상기 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 상기 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재와 시간차를 두고 먼저 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정되는 구근 형성체(130);를 포함하되,
상기 지지대(150)에는, 충진재 주입홀(151) 및 상기 충진재 주입홀(151)로부터 구근 형성체(130)로 연결되는 충진 유로(152)가 구비되어, 상기 충진재 주입홀(151)에 연결되는 충진재 주입관(101)으로부터 공급되는 충진재가 충진재 주입홀(151) 및 충진 유로(152)를 통해 구근 형성체(130)로 주입되는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체.
지반에 천공 형성되는 앵커홀(H)에 삽입되고, 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재에 의해 고정되어 구조물을 지지하는 그라운드 앵커체에 관한 것으로,
강연선(120)의 지지를 위한 강연선 홈(111)이 외주면을 따라 U자 형태로 구비되고, 길이방향(D)으로 연장되게 배치되는 복수의 내하체(110);
각 내하체(110)에 형성된 강연선 홈(111)을 따라 연장되어 U자 형태로 굽어지며, 밴드에 의해 내하체(110)에 결속되는 강연선(120); 및
상기 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 상기 앵커홀(H)에 충전되는 그라우트재와 시간차를 두고 먼저 주입되는 충진재에 의해 팽창되어 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정되는 구근 형성체(130);를 포함하되,
상기 지지대(150)의 선단에는, 구근 형성체(130)의 내부에서 충진재에 매립 고정되는 환형의 판상 고정부(153)가 구비되는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체.
청구항 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구근 형성체(130)는 외부로부터 들어오는 수분은 차단하고 내부의 수분은 방출하는 투습방수 원단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체.
청구항 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
길이방향(D)으로 인접하는 내하체(110) 중 상대적으로 바깥쪽에 위치하는 내하체(110)의 선단에 지지대(150)로 연결되어 내하체(110)로부터 이격되고, 강연선(120)이 방사상으로 일정한 위치에 배치되도록 외주부에 다수의 안착홈(141)이 형성되는 스페이서(140);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체.
청구항 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항의 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체를 시공하는 방법에 있어서,
지반에 앵커홀(H)을 형성하는 천공단계(S10);
상기 앵커체의 구근 형성체(130)가 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 위치하고, 상기 강연선(120) 및 충진재 주입관(101)의 단부가 앵커홀(H)의 밖으로 노출되도록 앵커체를 앵커홀(H)에 배치하는 앵커체 배치단계(S20);
상기 충진재 주입관(101)을 통해 구근 형성체(130)에 충진재를 주입하여 구근 형성체(130)를 팽창시켜 앵커홀(H)의 가장 안쪽에 밀착 고정하는 구근 형성단계(S30);
상기 구근 형성체(130)로 주입된 충진재의 경화 후, 앵커홀(H)에 그라우트재를 주입하여 앵커체를 고정시키는 그라우트재 주입단계(S40); 및
상기 앵커홀(H)에 주입된 그라우트재의 경화 후, 강연선(120)을 인장하는 인장단계(S50);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 안정성이 향상된 U턴 그라운드 앵커체 시공방법.