KR200286021Y1 - 록볼트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 록볼트에 관한 것으로, 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 네일(110)을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 상기 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결하되 길이방향으로 작동공(121)을 형성한 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 앞측 외주연에 방사형으로 확개되는 절삭날(130), 및 상기 몸체(120)의 작동공(121) 전단으로 돌출되게 삽입되고 후측으로 이동하여 절삭날(130)을 확개시키는 작동구(140)로 구성하므로 록볼트를 암반에 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 지압판에 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여 주고 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시키며 록볼트를 별도의 부재 없이 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 되도록 하는 효과가 있다.

Description

록볼트{rock bolt}

본 고안은 록볼트에 관한 것으로, 상세하게는 터널 또는 지하구조물의 지보로 사용되는 록볼트를 견고하데 고정하고 신속하게 작업을 진행할 수 있도록 하여 공사기간을 단축시키도록 하는 록볼트에 관한 것이다.

일반적으로 록볼트는 지하구조물, 터널 등의 지보공법(支保工法)의 일종, 또는 이에 사용되는 볼트 또는 루프볼트라고 한다. 이는 터널 주위의 암반에 대략 지름 36-40mm, 깊이 2m 이상의 천공을 뚫고 그 구멍에 그 구멍에 볼트를 끼워 고정시킨다. 록볼트의 원리는 2가지가 있는데, 하나는 분리되기 쉬운 직접천반(直接天盤) 위의 암석이 튼튼할 때, 이 암석에 볼트로 직접 천반을 메달도록 하는 것이며, 다른 하나는 박리되기 쉬운 암층을 여러층 합쳐서 하나의 들보{梁}나 도리{桁}를 만들어 반압(盤壓)을 지탱하게 하는 것이다. 이 2가지 원리를 기초로 하여 록볼트를 암반에 접착하는 방법은 선단(先端)접착방식과 전면(全面)접착방식이 있다. 접착방법을 근거로 하다면 2가지 방식이 공통적으로 기계식(쐐기식)·수지식(樹脂式)·몰탈식 등으로 나누어진다. 록볼트는 암반의 상황에 따라서 굵기·길이 등 여러 종류의 것이 사용된다.

이러한 록볼트는 토목건축공사, 특히 터널공사 등에 있어서는 산의 암반을 포함하는 지중에 구멍을 형성하게 된다. 이때 천공된 구멍에 소정의 폭발물, 예를 들어 다이너마이트와 같은 폭발물을 다수개 터뜨려 암반을 깨면서 터널의 기초구멍을 넓혀 나아가게 된다. 일정한 높이와 넓이로 기초터널을 뚫고 난 후, 이 기초터널의 붕괴를 방지하기 위하여 기초터널의 안쪽에 면하여 무수히 많은 록볼트(기초볼트)를 박고 매시 형상의 망사체를 설치하며 최종적으로 콘크리트를 타설하여 보강막 공사를 수행하게 된다. 이 보강막 공사는 먼저 착암기나 파쇄기를 이용하여 암반에 록볼트가 삽입될 구멍을 뚫은 다음 구멍에 시멘트 몰탈을 타설하고 록볼트를 삽입하거나 록볼트를 삽입한 후 시멘트 몰탈을 타설한다. 시멘트 몰탈이 완전히 굳으면 록볼트는 암반 속에 견고하게 고정된다. 여기서 록볼트는 소정간격으로 다수개 설치함으로써 망사체에 분사된 콘크리트 하중을 충분히 견디면서 견고하게 고정상태를 유지하게 된다.

그러나 이러한 종래의 록볼트는 몰탈흐름방지캡을 끼워 밀폐시킨 다음 시멘트 몰탈을 타설하여 시멘트 몰탈이 굳을 때까지 3,4일을 기다린 후에 지압판에 견고하게 록볼트를 체결하므로 공사기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 지지력의 향상을 위하여 많은 수의 록볼트를 설치하여야 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 주 목적은 록볼트를 암반에 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여줄 수 있도록 하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 록볼트를 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 록볼트를 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 되도록 하는 데 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 록볼트를 나타낸 사시도.

도 2 는 본 고안에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 사시도.

도 3 은 본 고안에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 단면도.

도 4 는 본 고안에 따른 록볼트의 사용상태를 나타낸 정면도로써,

a)도는 천공홀에 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 정면도이고,

b)도는 삽입된 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 정면도이며,

c)도는 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트 몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 정면도이다.

*도면의 주요 부분의 부호의 설명*

1 : 암반지역 10 : 천공홀

100 : 록볼트 110 : 네일

111 : 나선돌출부 112 : 결합돌출부

120 : 몸체 121 : 작동공

122 : 걸림턱 123 : 나사

124 : 고정홀 125 : 핀공

130 : 절삭날 131 : 돌출부

132 : 고정핀 133 : 축공

134 : 캠부 140 : 작동구

141 : 돌출부 142 : 헤드부

143 : 테이퍼 144 : 걸림턱

150 : 지압판 151 : 너트

160 : 몰탈흐름방지캡 161 : 몰탈주입구

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 록볼트는 암반지역에 설치하되 천공홀을 형성하고 천공홀에 네일을 삽입하여 고정시키는 록볼트에 있어서, 상기 네일의 전단에 체결하되 길이방향으로 작동공을 형성한 몸체와, 상기 몸체의 외주연에 방사형으로 확개되는 절삭날, 및 상기 몸체의 작동공 전단으로 돌출되게 삽입되고 후측으로 이동하여 절삭날을 밀어 외향으로 확개시키는 작동구로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 록볼트를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 고안에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 사시도이며, 도 3 은 본 고안에 따른 록볼트의 헤드부분을 나타낸 단면도이고, 도 4 는 본 고안에 따른 록볼트의 사용상태를 나타낸 정면도로써, a)도는 천공홀에 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 정면도이고, b)도는 삽입된 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 정면도이며, c)도는 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트 몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 4 에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 록볼트(100)는 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 네일(110)을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 상기 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결하되 길이방향으로 작동공(121)을 형성한 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 앞측 외주연에 방사형으로 확개되는 절삭날(130), 및 상기 몸체(120)의 작동공(121) 전단으로 돌출되게 삽입되고 후측으로 이동하여 절삭날(130)을 확개시키는 작동구(140)로 구성한다.

상기 네일(110)은 외주연에 나사돌출부(111)를 형성하고 후단에 착암기 또는 파쇄기 등에 고정시키는 결합돌출부(112)를 형성하여 네일(110)을 가압하면서 회전시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 몸체(120)는 길이방향으로 작동공(121)을 형성하되 작동공(121)의 전단에 걸림턱(122)을 형성하고 후측 내주연에 네일(110)의 나선돌출부(111)에 체결할 수 있도록 나사(123)를 형성한다.

더불어 몸체(120)의 외주연에서 작동공(121)으로 관통되는 사각형상의 고정홀(124)을 한 개 이상 형성하되 고정홀(124)의 좌우에 상호 대응되게 관통되는 핀공(125)을 형성한다.

여기서 이러한 고정홀(124)은 등간격으로 2-4개정도 방사형으로 형성함이 바람직하다.

상기 절삭날(130)은 몸체(120)의 고정홀(124)에 삽입하되 핀공(125)으로 고정핀(132)을 끼워 절삭날(130)의 축공(133)을 관통시켜 절삭날(130)이 회전되게 결합한다.

여기서 절삭날(130)은 고정홀(124)에 삽입된 상태에서 몸체(120)의 후측에 위치하게 하여 확개될 때 후측에서 전방으로 회전되면서 확개되도록 한다.

나아가 절삭날(130)은 고정홀(124)에 삽입된 상태에서 몸체(120)의 내주연에서 내향으로 약간 돌출되는 캠부(134)를 형성하되 90도 이상으로 확개되지 않도록 함이 바람직하다.

더불어 절삭날(130)의 축공(133)은 편심되게 형성하여 확개 동작이 원활하게 함이 바람직하다.

상기 작동구(140)는 몸체(120)의 작동공(121) 내부에 삽입하여 전후로 자유롭게 이동되게 결합하되, 전단에는 작동공(121)의 외부로 돌출되는 돌출부(141)를 형성하고, 후단에는 헤드부(142)를 형성하여 헤드부(142)가 절삭날(130)의 캠부(134)와 대응되어 작동구(140)가 후측으로 이동하면 캠부(134)를 가압하여 절삭날(130)을 회전시키도록 한다.

여기서 헤드부(142)의 외주연은 테이퍼(143)로 형성하여 절삭날(130)의 회전 동작이 원활하도록 함이 바람직하다.

더불어 헤드부(142)에는 몸체(120)의 작동공(121)에 형성된 걸림턱(122)에 대응되는 걸림턱(144)을 형성하여 작동구(140)가 몸체(120)로부터 분리되는 것을 방지하도록 함이 바람직하다.

이러한 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 암반지역(1)에 천공홀(10)을 뚫고 여기에 네일(110)의 전단에 몸체(120)가 결합된 록볼트(100)를 삽입한 다음 착암기 또는 파쇄기에 록볼트(100)의 네일(110) 후단을 결합한다.

이러한 상태에서 착암기 또는 파쇄기를 조작하여 록볼트(100)를 천공홀(10) 내부로 가압하면서 회전시킨다.

이때 록볼트(100)는 몸체(120)의 전방으로 돌출된 작동구(140)의 돌출부(141)가 천공홀(10)의 바닥에 걸려 후측으로 밀리게 되고 따라서 헤드부(142)가 절삭날(130)의 캠부(134)를 가압하여 절삭날(130)이 확개되면서 회전하게 되므로 네일(110)이 천공홀(10)의 중심선에 정확하게 위치됨과 동시에 천공홀의 내주연에서 암반을 절삭하여 걸림턱(11)을 형성하게 되므로 록볼트(100)를 견고하게 고정시키게 되는 것이다.

즉, 확개된 절삭날(130)이 천공홀(10)에 걸림턱(11)을 형성하고 그 걸림턱(11)에 절삭날(130)이 견고하게 걸리게되므로 록볼트(100)가 완벽하게 고정되는 것이다.

이러한 상태의 록볼트(100)는 암반이 붕괴되거나 자체가 파손되지 아니하는 한 절대로 천공홀(100)에서 빠져나오지 않게 되고 이로 인하여 견고하게 록볼트(100)를 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

한편 종래와는 달리 록볼트(100)가 견고하게 고정되어 있으므로 록볼트(100)의 후단에 몰탈흐름방지캡(160)을 끼워 천공홀(10)을 차단하고 몰탈주입구(161)로 시멘트몰탈(12)을 충진시킨 후 즉시 지압판(150)을 결합하여 너트(151)로 견고하게 체결하므로 공사기간을 최소로 줄일 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 록볼트(100)는 암반지역(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 네일(110)을 삽입하여 고정시키는 록볼트(100)에 있어서, 상기 네일(110)과, 상기 네일(110)의 전단에 체결하되 길이방향으로 작동공(121)을 형성한 몸체(120)와, 상기 몸체(120)의 앞측 외주연에 방사형으로 확개되는 절삭날(130), 및 상기 몸체(120)의 작동공(121) 전단으로 돌출되게 삽입되고 후측으로 이동하여 절삭날(130)을 확개시키는 작동구(140)로 구성하므로 록볼트를 암반에 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 록볼트를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 지압판에 록볼트 견고하게 고정시켜 공사기간을 줄여 주고 간편하게 설치하도록 하여 작업효율을 향상시키며 록볼트를 별도의 부재 없이 천공홀의 중심선에 정확하게 위치되게 되도록 하는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 네일(110)과,

   상기 네일(110)의 전단에 체결하되 길이방향으로 작동공(121)을 형성한 몸체(120)와,

   상기 몸체(120)의 결합되어 방사형으로 확개되는 절삭날(130), 및

   상기 몸체(120)의 작동공(121) 전단으로 돌출되게 삽입되고 후측으로 이동하여 절삭날(130)을 확개시키는 작동구(140)로 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 네일(110)은 외주연에 나사돌출부(111)를 형성하고 후단에 착암기 또는 파쇄기 등에 고정시키는 결합돌출부(112)를 형성하여 네일(110)을 가압하면서 회전시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체(120)는 작동공(121)의 전단에 걸림턱(122)을 형성하고 후측 내주연에 네일(110)의 나선돌출부(111)에 체결할 수 있도록 나사(123)를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체(120)의 외주연에서 작동공(121)으로 관통되는 사각형상의 고정홀(124)을 한 개 이상 형성하되 고정홀(124)의 좌우에 상호 대응되게 관통되는 핀공(125)을 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭날(130)은 몸체(120)의 고정홀(124)에 삽입하되 핀공(125)으로 고정핀(132)을 끼워 절삭날(130)의 축공(133)을 관통시켜 절삭날(130)이 회전되게 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭날(130)은 고정홀(124)에 삽입된 상태에서 몸체(120)의 후측에 위치되게 하여 확개될 때 후측에서 전방으로 회전되면서 확개되도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭날(130)은 고정홀(124)에 삽입된 상태에서 몸체의 내주연에서 내향으로 약간 돌출되는 캠부(134)를 형성하되 90도 이상으로 확개되지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 절삭날(130)의 축공(133)은 편심되게 형성하여 확개동작이 원활하도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 작동구(140)는 몸체(120)의 작동공(121) 내부에 삽입하여 전후로 자유롭게 이동되게 결합하되 전단이 작동공(121) 전단을 통하여 외부로 돌출되는 돌출부(141)를 형성하고 후단 헤드부(142)를 형성하여 헤드부(142)가 절삭날(130)의 캠부(134)와 대응되어 작동구(140)가 후측으로 이동하면 캠부(134)를 가압하여 절삭날(130)을 회전시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
10. 제 9 항에 있어서

    상기 헤드부(142)의 외주연은 테이퍼(143)로 형성하여 동작이 원활하도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 헤드부(142)에는 몸체(120)의 작동공(121)에 형성된 걸림턱(122)에 대응되는 걸림턱(144)을 형성하여 작동구(140)가 몸체(120)로부터 분리되는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트.