KR20000045953A - Earth anchor using pressurizing expandable membrane - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 어스앵커 공법에 관한 것으로, 특히 강봉과 연결된 팽창막 안으르 모르타르를 가압주입하므로서 주변 지반을 다져 앵커의 부착력을 향상시키는 어스앵커공법에 있어서 모르타르를 주입하면서 팽창막 내부의 공기를 배제시킬 수 있게 하여 향상된 지지력을 가질 수 있는 가압팽창 멤브레인을 이용한 어스앵커에 관한 것이다.The present invention relates to an earth anchor method, and in particular, by injecting mortar into the expansion membrane connected to the steel rod to squeeze the surrounding ground to improve the adhesion of the anchor in the anchor anchor method while injecting mortar to exclude the air inside the expansion membrane An earth anchor using a pressure-expandable membrane that can be made to have improved bearing capacity.
근래에 흙막이 가설 구조물의 버팀재, 또는 구조물의 강도를 보강하기 위하여 어스앵커 공법을 사용하고 있다.Recently, earth anchor construction method is used to reinforce the supporting material of the temporary structure or the strength of the structure.
이러한 어스앵커 공법은 지반에 홀을 천공한 후 홀내에 그라우트재를 채우고 강선 또는 강봉 등의 인장재를 삽입하여 소요의 인장력을 확보하고자 하는 공법이다. 그러나 이러한 전형적인 어스앵커 공법은 시공상 앵커체와 지반의 주면마찰저항 및 인장재와 그라우트재의 부착력에 대한 불확실성으로 인해 마찰력에 대한 과다설계 또는 마찰력 미확인으로 인한 시공오류를 범할 수 있다. 따라서 마찰력에 대한 신뢰성을 극대화하기 위한 여러 가지 대안이 나오고 있는데 그 중 하나가 바로 앵커 정착장에 팽창체를 부착하는 방법이다.The earth anchor method is a method for securing a required tensile force by drilling a hole in the ground and then filling the grout material in the hole and inserting a tensile material such as steel wire or steel rod. However, such a typical earth anchor method may cause construction errors due to overdesign of friction force or unacknowledged friction force due to uncertainty about anchorage body and ground principal friction resistance and tension member and grout adhesion force. Therefore, various alternatives have been made to maximize the reliability of friction force, one of which is the method of attaching the inflatable body to the anchor anchorage.
도 1은 앵커 정착장에 팽창체를 부착하는 종래 어스앵커 장치의 단면도를나타내고 있다.1 shows a cross-sectional view of a conventional earth anchor device for attaching an inflatable body to an anchor anchorage.
이 도면을 참조하여 설명하면 종래기술에서는 다단으로 연결된 강봉 또는강선으로 되는 인장재(1) 끝에 강으로 만든 팽창체(2)를 부착하여 구조물에 형성된 천공홀에 삽입한 후 팽창체(2) 내부로 모르타르가 주입되도록 하는 것이다.Referring to this drawing, in the prior art, an inflator (2) made of steel is attached to the end of a tension member (1), which is a steel rod or steel wire connected in multiple stages, inserted into a drilling hole formed in the structure, and then into the inflator (2). Mortar is to be injected.
이러한 종래기술은 우선 팽창체(2)가 강으로 형성되어 있으므로 그라우트재와의 표면마찰각이 작게 나타나고, 팽창체(2)는 모르타르가 주입될 때에 밀폐되는 구조를 가지게 됨으로 모르타르가 주입될 때에 모르타르에 공기가 포함된다. 그러나 내부의 공기를 배출시킬 수 있는 수단이 마련되어 있지 않기 때문에 팽창체(2) 내부에 갇혀있는 공기가 주입재의 지지력을 저하시키는 원인이 되고있다.In the prior art, since the inflated body 2 is formed of steel, the surface friction angle with the grout material is small, and the inflated body 2 has a structure that is closed when the mortar is injected, so that the mortar is injected into the mortar. Air is included. However, since the means for discharging the air inside is not provided, the air trapped inside the inflating body 2 causes the bearing capacity of the injection material to decrease.
본 발명은 천공기를 이용하여 홀을 형성한 후 그라우트재와 인장재를 홀내에 삽입하는 기존의 어스앵커공법에 기반을 두고, 지반에 홀을 형성하면서 주변지반의 이완으로 인해 감소하는 마찰력을 보강하기 위해 앵커 정착장에 부착한 팽창체에 모르타르를 압력주입하여 팽창체를 팽창시키므로서 앵커체와 지반의 주면마찰저항을 증대시키고자 하는 어스앵커 공법에 있어서, 종래의 앵커 정착장에 부착하는 팽창체와는 달리 팽창막을 합성섬유를 이용하여 가공성 및 모르타르의 가압주입을 용이하게 하고, 팽창체와 배기관을 연결하여 모르타르 주입시 앵커체의 지지력을 저하시킬 수 있는 팽창체 내부의 공기가 외부로 빠져나갈 수 있도록 하였다.The present invention is based on the existing earth anchor method for inserting grout and tension member into the hole after the hole is formed using a perforator, to reinforce the friction force that is reduced due to the relaxation of the surrounding ground while forming a hole in the ground In the earth anchor method for increasing the main surface frictional resistance of the anchor body and the ground by infusing the mortar with the expansion body attached to the anchor anchor by expanding the inflatable body, In contrast, the expanded membrane facilitates processability and pressure injection of mortar by using synthetic fibers, and connects the inflatable body with the exhaust pipe so that air inside the inflatable body can escape to the outside when mortar is injected. It was made.
도 1은 종래 장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional device
도 2는 본 발명이 적용된 어스앵커의 단면도Figure 2 is a cross-sectional view of the earth anchor to which the present invention is applied
도 3은 본 발명에 의한 어스앵커공법의 시공 순서도3 is a construction flowchart of the earth anchor construction method according to the present invention
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시공방법은 팽창체를 앵커의 정착장에 형성하는 단계와, 팽창체로 어스앵커를 형성하는 단계로 나눌 수 있다.The construction method of the present invention for achieving the above object can be divided into the step of forming the expansion body in the anchorage of the anchor, and the step of forming the earth anchor with the expansion body.
우선 팽창체를 앵커체의 정착장에 형성하는 단계는, 인장재 겸 모르타르 주입관인 강관 측면에 모르타르 배출구를 형성하는 단계, 공기 및 모르타르를 팽창막 외부로 배출시키기 위한 배출관을 형성하는 단계, 평면형의 팽창막을 튜브형으로 봉합하는 단계, 튜브형의 팽창막을 강관 및 배출관에 부착시켜 패킹하는 단계를 포함한다.First, the expansion body is formed in the anchorage of the anchor body, forming a mortar outlet on the side of the steel pipe, which is the tension member and the mortar injection pipe, forming an outlet pipe for discharging air and mortar to the outside of the expansion membrane, planar expansion Sealing the membrane in tubular form, and attaching and packing the tubular expansion membrane to the steel and outlet tubes.
팽창체로 어스앵커를 형성하는 단계는, 천공기를 이용하여 지반에 홀을 형성하는 단계, 적정량의 그라우트재를 주입하는 단계, 팽창체를 천공된 홀 내에 삽입하는 단계, 모르타르 주입관을 통해 적정 압력으로 팽창막 내부로 모르타르를 가압 주입하여 배출관으로 모르타르가 배출된 후 배출관의 개폐밸브를 닫는 단계, 마지막으로 앵커 두부를 형성하는 공지의 시공 단계를 포함한다.The step of forming the earth anchor with the inflator may include forming a hole in the ground using a perforator, injecting an appropriate amount of grout material, inserting the inflator into the perforated hole, and applying a proper pressure through a mortar injection tube. And pressing the mortar into the expansion membrane to close the open / close valve of the discharge tube, and finally, a known construction step to form the anchor head.
즉, 본 발명은 앵커 정착장에 부착된 팽창체에 모르타르를 압력 주입하여팽창체를 팽창시킴으로서 앵커체와 지반의 주면 마찰력을 증대시키는 어스앵커를 시공함에 있어서, 천공기를 이용하여 지반에 홀을 천공하는 단계와; 천공된 홀내에 적정량의 그라우트재를 주입하면서 각각의 개폐밸브를 구비하는 모르타르주입관과 배기관에 팽창체를 고정하여 상기 팽창체를 홀 내에 삽입하는 단계와; 홀 내에 삽입된 팽창체 내부로 모르타르주입관을 통하여 모르타르를 적정압력으로 주입하여 배출관으로 모르타르가 배출될 때에 모르타르주입관 및 배출관의 개폐밸브를 닫는 단계 및 앵커두부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.That is, the present invention injects the mortar to the expansion body attached to the anchor anchorage to expand the expansion body to expand the earth anchor to increase the friction between the anchor body and the main surface of the ground, using a perforator to drill holes in the ground Making a step; Inserting the inflated body into the hole by injecting an appropriate amount of grout material into the perforated hole and fixing the inflated body to the mortar inlet pipe and the exhaust pipe having respective on-off valves; Injecting the mortar at the appropriate pressure through the mortar injection pipe into the expansion body inserted into the hole when the mortar is discharged to the discharge pipe, closing the opening and closing valve of the mortar injection pipe and discharge pipe and forming an anchor head It is to be done.
이와 같은 본 발명에 의하면 팽창체에 모르타르를 압력 주입하여 팽창체를 팽창시키면서 팽창체 내부의 공기를 배출시키고, 모르타르의 주입이 완료되는 시점에서 모르타르주입관과 배출관에 형성되어 있는 개폐밸브를 개폐시킴으로서 주입된 모르타르의 압력을 보전하게 되어 앵커체의 지반 지지력을 향상시킬 수있게 된다,According to the present invention by injecting the mortar into the expander to expand the expander to discharge the air inside the expander, by opening and closing the opening and closing valve formed in the mortar injection pipe and the discharge pipe when the injection of the mortar is completed By maintaining the pressure of the mortar injected, it is possible to improve the ground bearing capacity of the anchor body,
본 발명의 어스앵커 장치는 앵커 정착장에 부착된 팽창체에 모르타르를 압력 주입하여 팽창체를 팽창시킴으로서 앵커체와 지반의 주면 마찰력을 증대시키는 어스앵커체를 형성함에 있어서, 모르타르가 배출되는 배출포트를 구비하는 모르타르 주입관과; 상기 모르타르 주입관과 동축상으로 놓여지는 배출관과; 상기 모르타르 주입관의 배출포트와 상기 배출관의 한쪽 단부를 수용하면서 한쪽은 모르타르 주입관의 외주에 고정되고, 다른 한쪽은 모르타르 주입관과 배출관의 외주에 고정되는 팽창체와; 상기 팽창체에 모르타르가 주입되었을 때에 주입 압력을 차단하기 위한 개폐수단을 구비하여 팽창체로 모르타르가 주입될 때에 팽창체 내의 공기가 배출관으로 배출되고, 배출관으로 모르타르가 배출될 때에 개폐수단을 차단하여 주입 압력을 유지할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 것이다.The earth anchor device of the present invention injects mortar into the expander attached to the anchor anchorage to expand the expander, thereby forming an earth anchor body that increases the frictional force between the anchor and the ground. Mortar injection tube having a; A discharge pipe disposed coaxially with the mortar injection pipe; An expansion body which receives an outlet port of the mortar injection tube and one end of the discharge tube and is fixed to an outer circumference of the mortar injection tube, and the other is fixed to an outer circumference of the mortar injection tube and the discharge tube; It is provided with opening and closing means for blocking the injection pressure when the mortar is injected into the inflatable body, when the mortar is injected into the inflatable body, the air in the inflatable body is discharged to the discharge pipe, and when the mortar is discharged into the discharge pipe by blocking the opening and closing means It is characterized in that the pressure can be maintained.
개폐수단은 모르타르 주입관의 입구측에 형성되는 개폐밸브와 배출관의 출구측에 형성되는 각각의 개폐밸브로 되어 팽창체에 주입되는 모르타르가 배출관으로 배출될 때에 폐쇄시키게 된다.The opening / closing means is an opening / closing valve formed at the inlet side of the mortar inlet tube and each opening / closing valve formed at the outlet side of the outlet tube so as to be closed when the mortar injected into the expansion body is discharged to the outlet tube.
이와 같은 본 발명의 가압 팽창 멤브레인을 이용한 어스앵커 장치를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.The earth anchor device using the pressure expansion membrane of this invention is demonstrated by attached drawing.
도 2는 본 발명에 의한 장치의 단면도를 나타내고 있다.2 shows a cross-sectional view of the device according to the invention.
본 발명에서 사용되는 앵커체(10)는 모르타르주입관(11), 배출관(12), 고정부(13)(13a) 및 팽창체(14)로 구성된다.The anchor body 10 used in the present invention is composed of a mortar injection pipe 11, the discharge pipe 12, the fixing portion 13 (13a) and the expansion body (14).
모르타르주입관(11)은 천공된 홀에 삽입되는 쪽에서 팽창체(14)가 형성하는 공간에 놓여지는 모르타르주입구(15)가 형성되고, 다른 한쪽의 단부에는 개폐밸브(16)가 형성되어 팽창체(14)에 주입된 모르타르를 차단할 수 있게 되며, 외부에는 배출관(12)이 고정부(13)에 의하여 고정된다.The mortar inlet pipe 11 has a mortar inlet 15 which is placed in the space formed by the inflating body 14 at the side inserted into the perforated hole, and the on / off valve 16 is formed at the other end of the inflating body. It is possible to block the mortar injected into the (14), the discharge pipe 12 is fixed to the outside by the fixing portion (13).
배출관(12)의 한쪽 단부는 팽창체(14)가 형성하는 공간 내에 놓여지는데,그 단부는 모르타르주입관(11)을 통하여 모르타르의 주입이 완료될 때까지 팽창체(14) 내부의 공기가 배출될 수 있도록 팽창막(14)이 형성하는 공간의 윗쪽에 위치하며, 다른 한쪽의 단부에는 배출되는 모르타르를 차단할 수 있도록 개폐밸브(17)가 형성되어 있다.One end of the discharge pipe 12 is placed in the space formed by the inflatable body 14, and the end of the discharge pipe 12 discharges air inside the inflatable body 14 until the injection of the mortar through the mortar injection pipe 11 is completed. Located on the upper side of the space formed by the expansion membrane 14 so as to be, the other end is formed with an on-off valve 17 to block the discharged mortar.
모르타르주입관(11)과 배출관(12)은 강관 또는 유동호스를 이용하는데, 유동호스를 사용하는 경우에는 고정부(13)(13a)에서의 패킹 작업시 관체의 축소를 방지하기 위해 패킹되는 부위에 강관을 씌우게 된다.The mortar injection pipe 11 and the discharge pipe 12 use a steel pipe or a flow hose. In the case of using a flow hose, the portion to be packed to prevent shrinkage of the pipe during the packing operation in the fixing part 13 (13a). It is covered with steel pipe.
고정부(13)(13a)는 팽창체(14)의 상부와 하부가 고정되는 위치에 형성되는 한쌍의 링(18)(18a)과 강선(19)(19a)으로 구성되는데, 고정부(13)의 링(18)은 모르타르주입관(11)과 배출관(12)을 감싸서 고정하게 되고, 고정부(13a)의 링(18a)은 모르타르주입관(11)의 하단부에 고정된다.The fixing parts 13 and 13a consist of a pair of rings 18 and 18a and steel wires 19 and 19a formed at positions where the upper and lower parts of the inflatable body 14 are fixed. The ring 18 of) is wrapped around the mortar injection pipe 11 and the discharge pipe 12 to be fixed, and the ring 18a of the fixing portion 13a is fixed to the lower end of the mortar injection pipe 11.
팽창체(14)는 적정한 강성을 가지는 불투수성 지오멤브레인, 지오컴포지트 등의 합성섬유, 또는 고분자 계열의 팽창막을 사용하는 것이 바람직하며, 튜브형으로 봉합되어 양쪽 단부가 각각 링(18)(18a)에 씌워져서 링(18)(18a) 주변에 적정한 인장력으로 감겨지는 강선(19)(19a)에 의하여 패킹된다.The expanded body 14 is preferably made of synthetic fibers such as impermeable geomembrane, geocomposite, or a polymer-based expanded membrane having appropriate rigidity, and is sealed in a tubular shape so that both ends are covered with the rings 18 and 18a, respectively. Packed by steel wires 19 and 19a wound around the ring 18 and 18a with proper tensile force.
도 3은 본 발명에 의한 시공 순서도를 나타내고 있다.3 shows a construction flowchart according to the present invention.
본 발명에 의한 시공 순서는 천공기(20)를 이용하여 지반(21)을 천공하는단계(도3a), 천공기(20)를 인발하면서 적정량의 그라우트재(22)를 천공된 홀 내부에 타설하는 단계(도3b), 팽창체(14)을 부착한 앵커체(10)를 천공된 홀에 삽입하는 단계(도3c), 모르타르 주입관(11)을 통해 적정압력으로 팽창체(14)에 모르타르를 가압 주입하여 배출관(12)으로 모르타르가 배출된 다음 배출관(12)과 모르타르주입관(11)의 개폐밸브(17)(16)를 닫는 단계(도3d), 마지막으로 두부를 형성하는 공지의 단계로 진행된다.The construction sequence according to the present invention comprises the steps of drilling the ground 21 using the perforator 20 (FIG. 3a), drawing the appropriate amount of grout material 22 into the perforated hole while drawing the perforator 20. (B) inserting the anchor body (10) to which the inflator (14) is attached to the perforated hole (Fig. 3c), and applying the mortar to the inflator (14) at an appropriate pressure through the mortar injection tube (11). Mortar is discharged to the discharge pipe 12 by pressure injection, and then closing the opening and closing valves 17 and 16 of the discharge pipe 12 and the mortar injection pipe 11 (FIG. 3D), and finally forming a tofu Proceeds.
상기한 바와 같은 절차에 의해 수행되는 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖게 된다.The present invention carried out by the procedure as described above has the following effects.
첫째, 폐쇄된 팽창체에 모르타르를 압력 주입하므로서 어스앵커의 정착장과 주변지반과의 마찰력을 증대시킨다.First, by injecting mortar into the closed inflatable body to increase the friction between the anchor anchor and the surrounding ground.
둘째, 팽창막에 배출관을 연결하므로서 모르타르를 압력 주입할 때에 팽창체 내부의 공기가 배출관으로 빠져나가 앵커체의 지지력을 견고하게 할 수 있다.Second, when the mortar is pressure-injected by connecting the discharge pipe to the expansion membrane, the air inside the expansion body can be discharged to the discharge pipe to firmly support the anchor body.
셋째, 모르타르주입관과 배출관 상부에 개폐밸브를 설치하여 모르타르 압력 주입후 관을 폐쇄하므로 주입된 모르타르의 압력이 손실되지 않는다.Third, the on-off valve is installed on the mortar injection pipe and the discharge pipe to close the pipe after the mortar pressure injection so that the pressure of the injected mortar is not lost.
넷째, 어스앵커 설치 과정중 타설압 및 타설량을 측정하여 주면마찰력을 개략적으로 평가할 수 있다.Fourth, the principal surface friction can be roughly evaluated by measuring the pouring pressure and the pouring amount during the earth anchor installation process.
다섯째, 팽창체가 합성섬유, 또는 고분자 계열의 재질로 되어 가공성 및 모르타르의 가압주입이 용이하게 된다.Fifth, the expanded body is made of a synthetic fiber or a polymer-based material is easy to process and pressurized mortar.
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