KR200188101Y1 - 그라운드 앵커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건축, 토목 구조물 공사시 설치되는 앵커에 관한 것으로, 구조를 단순화하는 동시에, 설치 상태가 견고하게 유지될 수 있도록 한 앵커에 관한 것이다.

본 고안 앵커는, 실린더에는 복수개의 인장재가 방사상으로 관통되며, 실린더의 인장재 인출부측에는 인장재 결속용 웨지콘이 삽입되어 인장재를 결속하는 한편, 인장재 도입부측에는 압착링이 결합되어 인장재를 압착 고정하고, 실린더의 상하면에는 어퍼/로워 디스크가 결합되어 인장재의 결속을 유지시키며, 하측에는 내경이 좁아지게 형성된 내하체가 결합된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 인장재에 인발력이 작용되면 내하체의 내부가 인발방향으로 갈수록 좁아져 앵커공 벽면에 대한 압착력이 커지게 되어 앵커는 설치 상태를 유지하게 되며, 아울러, 인장재가 볼트 체결 등의 복잡한 체결 방법을 사용하지 않고 결속되어 제작이 매우 간편해진다.

Description

그라운드 앵커{GROUND ANCHORAGE}

본 고안은 건축, 토목 구조물 공사시 설치되는 앵커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 단순화하는 동시에, 설치 상태가 견고하게 유지될 수 있도록 한 앵커에 관한 것이다.

일반적으로 앵커는 건물건축공사에 수반되는 지하구조물의 구축을 위하여 굴착하고 주변지하의 침하를 예방하기 위하여 토류벽을 가설하고 이 토류벽을 지탱하는 것으로, 영구지반앵커와 가설지반앵커로 구분된다.

영구지반앵커는 지하수 침출지, 경사지, 지진 발생지 등에 건축물이나 탑시공시 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치하는 앵커이고, 가설지반앵커는 공사완료후 제거하는 지하 고정구조물이다.

고층건물, 지하철 기타 대형구조물의 지하구조물을 건설함에 있어서, 지하로 깊이를 더해가면서 주변에 H 빔을 수직으로 고정하고 대형의 괴목을 이용하여 토류벽 또는 지수벽을 형성하게 된다. 이 경우에 횡으로 설치된 횡판류가 받는 주위의 토압은 지하로 들어감에 따라 수백톤에 이르는 압력을 받게 되며, 결국 토류벽 등이 압력을 견딜 수 없어서 붕괴되는 대형사고의 원인이 되고 있다. 이에 토류벽의 붕괴를 막기 위해 대형의 H 빔을 이용하여 굴착한 지하공간에 양편의 토류벽을 가로, 세로로 연결하는 복잡한 구조의 강제 지보공을 설치하기도 한다. 그러나 이러한 강재 지보공은 격자로 설치된 강제 비임의 구조물들로 인하여 공사 장비의 원활한 시공의 장애요인이 되어서 작업 능률의 저하와 공사기간의 연장, 공사비용의 상승, 막대한 철재 낭비 등의 그 유용성에도 불구하고 많은 문제를 가지고 있다.

또 다른 시공법인 지하연속벽 시공법은 벽체의 표면이 불규칙하고 표면의 다듬질이 필요한 단점이 있고 이 경우에 소음과 분진 등의 공해 요인이 되기도 한다. 그러므로 앵커공법에 의한 연속벽의 시공이 많이 채용되고 있다.

이러한 종래 기술에 따른 앵커를 설명하면, 압축앵커 몸체 하부에 형성되는 앵커체의 외부에는 방수캡을 형성하고, 이의 방수캡 하부를 보강하기 위한 반원형의 보강수지를 충진 경화시키며, 보강수지의 상부에는 윤활작용, 4차 방수수단 및 부식을 방지하는 그리스가 수용되도록 하는 그리스바울이 안착되고, 그리스에는 복수의 인장재가 피복이 탈리된 상태에서 수용되며, 방수캡의 내부 상측의 주연턱에는 분할받침의 하측이 안착되는 것으로, 그 분할받침의 중앙에는 나사공을 천공하며, 그 나사공의 주변에는 테이퍼 형상의 분할구멍을 복수개로 천공하되, 그 분할구멍의 하측에는 암나사를 형성하여 테이퍼 형상의 척의 주연에 형성된 숫나사와 체결되며, 척의 내부에는 인장재가 삽입되어 볼트로 고정되고, 분할받침의 상측 주면에는 3차 방수의 수단을 갖는 오링의 자리를 마련하는 오링홈을 복수개로 형성하고, 분할받침 상부의 표면에는 복수의 인장재구멍 및 중앙에 나사공이 천공된 원형의 방수패킹을 안착시키며, 그 방수패킹 상부의 표면에는 2차 방수의 수단을 갖는 코팅원판이 안착되고, 그 코팅원판은 복수의 인장재 구멍 및 중앙에 너트가 안착될 수 있는 너트공이 천공된 것이고, 피복이 형성된 인장재의 내측으로는 인장재의 내측을 보강하는 스프링 형상의 내부 인장재를 삽입하며, 인장재의 외측을 보강하는 스프링 형상의 외부 인장재를 설치하여 구성된다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 앵커는 다음과 같은 문제점이 있다.

인장재가 척에 나사 체결됨과 더불어, 이 척은 분할받침에 나사체결되어 그 결합작업이 번거롭고 제작비가 높으며 불편하다.

또한, 장치의 중앙을 관통하는 길게 형성된 볼트를 이용함으로써 장치의 구조가 복잡해지고 제작비가 높아지게 되며, 장치가 모르타르 내에서 강한 하중으로 당겨지는 경우 방수캡 및 그 하부의 보강수지를 압박하여 찌그러짐과 부서짐을 수반할 수 있는 문제를 가진다.

또한, 인장재를 감싸는 피복을 장치와 고정하는 방법으로 수지를 경화하여 부착하는 방법을 이용함으로써 제작비가 높으며 내충격성이 떨어지는 문제를 가진다.

그리고, 인장재의 보강을 위하여 인장재의 내외부에 스프링 형상의 보강선이 설치되어 원통형의 보강재를 부착하는 경우에 비해 구조가 복잡하며 또한 주면마찰저항이 떨어지는 문제도 가진다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 구성부품의 결합작업을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 새로운 내하체를 사용함으로써 앵커의 주면마찰저항을 극대화하여 시간의 경과에 따른 크리이프 문제, 긴장력 감소의 문제를 해결함으로써 앵커의 내구성 및 안전성을 향상시키는 앵커를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 고안의 다른 목적은 부품의 구조를 단순화하여도 인장재를 효과적으로 지지할 수 있도록 하여 제조비용을 경감하고 구조를 단순화하려는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 그라운드 앵커는, 실린더와; 상기 실린더의 상측부에 결합되며 인너와 아웃터의 이중구조를 갖는 헤드와; 상기 실린더에 관통되면서 고정되는 복수의 인장재와; 상기 실린더의 상하면에 고정되는 어퍼/로워 디스크와; 상기 실린더의 인장재 인출부측에 결합되어 상기 인장재를 압착 고정하는 인장재 결속부재와; 상기 실린더의 하측부에 결합되며 직경이 좁아지는 내하체와; 상기 실린더의 인장재 도입부에 결합되어 상기 인장재를 압착하며 일측이 개구되는 환상의 압착링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 고안 앵커에 따르면, 인장력이 작용되더라도 내하체의 정착력이 증대되며, 인장재 결속부재 및 압착부재에 의해 인장재가 견고하게 고정되는 한편, 상하부 디스크에 의해 인장재 결속부재, 압착부재의 이탈이 방지되어 부품의 구조가 매우 단순해지고, 결과적으로 생산 비용이 절감됨과 더불어, 시공이 간편해진다.

도 1은 본 고안에 의한 앵커의 분해 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 앵커의 종단면도.

도 3은 본 고안에 의한 앵커의 설치 상태도.

도 4는 본 고안에 의한 앵커의 작용 상태도.

도 5a와 도 5b는 본 고안에 의한 실시예에 적용된 내하체의 다른 실시예를 보인 단면도.

도 6a는 본 고안에 의한 실시예에 적용된 헤드의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 실린더 20 : 캡

30 : 내하체 40 : 인장재

50 : 인장재 결속용 웨지콘 60,61 : 디스크

70,71,72 : 실링 디스크 80 : 압착링

100 : 앵커

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 고안에 따른 앵커의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 앵커의 분해 사시도이며, 도 2는 본 고안에 따른 앵커의 내부 구조를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 고안에 의한 앵커의 설치상태도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안 앵커(100)는, 실린더(10)와, 실린더(10)의 상측부에 장착되는 헤드(20)와, 실린더(10)의 하측부에 결합되며 내부에 중공부가 구비된 내하체(30)와, 실린더(10)에 관통 고정되는 복수의 인장재(40)를 포함하여 구성된다.

이하, 각 구성요소 및 결합관계를 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.

실린더(10)에는 복수개의 인장재 관통공이 방사상으로 천공되어 인장재(40)가 각각 결합되며, 이때, 인장재(40)는 피복(41)이 탈리된 상태의 강선(42)이 인장재 결속용 웨지콘(50)을 매개로 하여 실린더(10)에 견고하게 결속된다.

그리고, 헤드(20)는 인너 캡(21)과 아웃터 캡(22)의 이중 구조로 이루어지며, 인너 캡(21)은 주연부에 플랜지(21a)가 구비되어 후술하는 바와 같이, 실린더(10), 어퍼 디스크(60)와 함께 볼트 체결되어 그 결속이 증대되는 한편, 윤활 및 부식 방지를 위한 그리스를 주입할 수 있도록 그리스 니플(21b)이 채용된다.

실린더(10)의 상하부에는 어퍼 및 로워 디스크(60)(61)가 볼트(60a)(61a) 체결되어 어퍼 및 로워 디스크(60)(61)에 의해 인장재(40)와 인장재 결속용 웨지콘(50)의 분리를 막아주게 되며, 이때, 상부 볼트(60a)는 헤드(20)의 인너 캡(21)과 어퍼 디스크(60) 및 실린더(10)에 체결되고, 한편, 인너 캡(21), 어퍼 디스크(60), 실린더(10) 및 로워 디스크(61)의 사이에는 실링 디스크(70)(71)(72)가 각각 개재된다.

그리고, 인장재(40)와 로워 디스크(61)의 사이 즉, 실린더(10)의 인장재 도입부에는 압착링(80)이 압착 고정되고, 압착링(80)은 판상부재가 환형으로 벤딩되 어져 양단부가 맞닿지 않고 일정 간격 벌어진 상태를 초기 상태로 하고 있으며, 압착링(80)은 그 단부가 모따기되어 실린더(10)의 링고정부(11)에 삽입되면서 압축되어 인장재(40)의 강선(42)과 피복(41)이 분리되지 않도록 잡아주게 된다.

본 고안에 의한 앵커(100)에 적용된 내하체(30)는 후단부 즉, 설치 상태에서 지표면쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼형상으로 형성되며, 그 방법으로는 원통형상의 내하체(30)가 테이퍼형상으로 형성되는 방법과, 도 5a와 도 5b에서 보이는 바와 같이, 일자형의 원통체(31) 내부에 하측으로 갈수록 내측으로 경사진 복수개의 어댑터(32)가 결합되어 내부의 직경을 좁아지게 만드는 방법 등이 가능하며, 이와 다른 방법으로 도면에 도시하지는 않았지만, 내하체를 복수의 분할편으로 구성할 수 있고, 이렇게 되면, 인발력이 가해지는 경우 내하체의 분할편이 변형되면서 외주연의 벽면에 대한 압착력이 커지게 된다.

더불어, 내하체(30)의 외주면에는 내외부에 주입 양생되는 모르타르가 서로 정착되도록 다수개의 통공(30a)이 형성되는 한편, 지중의 벽면 혹은 모르타르와 마찰력 및 압착력이 증대되도록 복수개의 돌출부(30b)가 형성된다.

도면중 미설명 부호 22a, 81은 오링이다.

이와 같이 구성된 본 고안 앵커의 조립 공정을 설명하면 다음과 같다.

(가) 인장재(40)에 로워 디스크(61), 실링 디스크(72)를 끼우며, 오링(81) 및 압착링(80)을 끼운다.

(나) 실린더(10)의 인장재 관통공에 (가)에서 조립된 인장재(40)를 삽입한다.

(다) 실린더(10)의 상측으로 돌출된 인장재(40)의 돌출 부분에 인장재 결속용 웨지콘(50)을 끼우며, 유압프레스를 이용하여 인장재 결속용 웨지콘(50)을 실린더(10)의 결속콘 삽입부(10a)에 밀어 넣는다.

(라) 압착링(80)을 링고정부(11)로 밀어 넣은 후, 로워 디스크(61)에 볼트(61a)를 체결하여 실린더(10)에 고정한다.

(마) 어퍼 디스크(60)와 인너 캡(21)을 실린더(10)의 상면에 안착시키고, 볼트(60a)를 체결하고, 아웃터 캡(22)을 결합한다.

(바) 실린더(10)의 하측에 내하체(30)를 결합한다.

(사) 복수개의 인장재(40) 사이에 스페이서(43)를 결합/벤딩하여 인장재(40)를 정렬시킨다.

이와 같이 조립된 앵커(100)는 다음 공정을 거치면서 지중에 삽입 및 정착된다.

앵커(100)의 삽입 및 정착 공정은 도 1에서 보이는 바와 같이, (가) 지중에 앵커공(1)을 삭공한다.

(나) 조립된 앵커(100)를 앵커공(1)내부에 삽입한다.

(다) 모르타르 등의 고결재를 이용하여 통상의 그라우팅 작업을 실시한다. 이때 고결재가 고결되지 않을 때 케이싱을 뽑아내면서 모르타르 등의 고결재를 고압으로 주입한다.

(라) 고결재가 경화한 후에는 앵커공(1)의 밖으로 노출된 인장재(40)를 인장기를 이용하여 긴장하여 정착한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 지반의 붕괴 등으로 인하여 인장재(40)에 인장력이 작용되는 경우 즉, 앵커(100)에 인발력이 작용되어 지중으로부터 인발되려는 경우 도 5에서 보이는 바와 같이, 인장재(40)로부터 가해지는 인장력은 내하체(30) 내부의 모르타르를 압축하는 A 방향의 힘으로 작용하게 된다.

이때, 내하체(30)가 테이퍼형상으로 이루어져 지표면측으로 갈수록 직경이 좁아지게 되므로 A 방향의 힘은 B, C 방향의 힘으로 변환하게 되며, 즉, 테이퍼의 원리에 따라 내하체(30) 전체 길이에 걸쳐 내하체(30)를 벽면측으로 압착하는 C 방향의 힘을 만들게 되어 결과적으로 내하체(30)는 앵커공(1)의 내벽면에 대한 압착력이 증대하게 되며, 이는 결과적으로 앵커의 주면마찰저항을 증가시키게 되어 앵커의 내구성을 향상시키게 됨과 아울러, 앵커의 긴장력이 감소되는 문제를 해결할 수 있게 된다.

따라서, 내하체(30)의 직경이 인장재(40)의 인발방향으로 갈수록 좁아지게 형성되어 인발력에 따라 정착력이 더욱 증대되므로 종래와 같이 인장재 및 앵커의 긴장력이 감소되지 않게 된다.

그리고, 압착링(80)에 의해 인장재(40)가 앵커(100)의 실린더(10)에 견고하게 고정되어 종래와 같이 수지를 이용하여 고정하는 번거로움을 피할 수 있으며, 또한 결속콘(50)을 조립단계에서 유압장비를 이용하여 일정한 하중으로 밀어넣은 후에 어퍼디스크(60)를 덮어줌으로써 구조 및 제조가 간편해진다.

한편, 도 6a에서 보이는 바와 같이, 본 고안 앵커(100)는, 전술한 실시예와 달리 인장재(40)가 헤드(90)를 중심으로 하여 C턴되도록 감길 수 있으며, 헤드(90) 의 외주면에는 직선형의 인장재 안착홈(91)이 길이 방향으로 형성됨과 아울러, 인장재 안착홈(91)과 직교되도록 인장재 관통공(92)이 형성되며, 헤드(90), 인장재(40)의 내부 강선 피복을 보호하기 위하여 헤드캡(95)을 끼우게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 앵커에 의하면, 인발력이 작용하게 되면 앵커의 정착력이 더욱 증대됨으로써 앵커의 긴장력 감소 문제를 해결할 수 있게 되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 앵커의 전체적인 부품수 감소, 구조 및 제조가 단순해져 생산 원가를 절감할 수 있게 된다.

지금까지 본 고안의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 고안의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (3)

1. 실린더와; 상기 실린더의 상측부에 결합되며 인너와 아웃터의 이중구조를 갖는 헤드와; 상기 실린더에 관통되면서 고정되는 복수의 인장재와; 상기 실린더의 상하면에 고정되는 어퍼/로워 디스크와; 상기 실린더의 인장재 인출부측에 결합되어 상기 인장재를 압착 고정하는 인장재 결속부재와; 상기 실린더의 하측부에 결합되는 내하체와; 상기 실린더의 인장재 도입부에 결합되어 상기 인장재를 압착하며 일측이 개구되는 환상의 압착링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 그라운드 앵커.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내하체는 상기 인장재의 인발방향으로 갈수록 직경이 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 그라운드 앵커.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 헤드는 상기 인장재가 C턴되면서 감기게 되는 인장재 안착홈과 인장재 관통공이 형성되는 한편, 헤드캡이 결합되는 것을 특징으로 하는 그라운드 앵커.