KR200292919Y1

KR200292919Y1 - 지압식 압축형 앵커

Info

Publication number: KR200292919Y1
Application number: KR2020020021553U
Authority: KR
Inventors: 남홍기
Original assignee: (주) 코리아에스이
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2002-10-25

Abstract

본 고안은 표면으로부터의 인장력을 압축력으로 변환시켜 앵커 주변의 그라우팅에 작용하도록 함으로써 앵커 주변의 그라우팅에 인장 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 지압식 압축형 앵커에 관한 것이다.

본 고안에서는 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달시키기 위하여 지중에 매립되는 지압식 압축형 앵커로서, 지반에 정착되는 앵커체, 앵커를 표면에 고정시키는 앵커 두부(頭部), 및 상기 앵커 두부와 앵커체를 연결하여 표면으로부터의 인장력을 앵커체에 전달하는 텐던으로 구성되어 있으며; 상기 앵커 두부에는, 상기 텐던의 상측 단부의 강연선 가닥들을 각각 물게 되는 웨지와, 강연선 가닥을 물고 있는 웨지가 끼워지므로써 상기 텐던의 상측 단부가 정착되도록 웨지콘이 형성된 정착구가 구비되어 있고; 상기 앵커체에는 상기 텐던의 단부를 물고 있는 하부 만숀이 구비되어 있고; 상기 하부 만숀에는 지압체가 설치되어 있어, 외력에 의하여 상기 텐던에 인장력이 가해져 상기 하부 만숀이 당겨지게 되면 상기 지압체가 함께 당겨져서 외부의 인장력을 압축력으로 변환시켜 외부에 형성된 그라우팅을 가압하여 그라우팅에 압축력을 가하게 되는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커가 제공된다.

이와 같은 본 고안의 지압식 압축형 앵커에 의하면, 그라우팅에 인장력이 아닌 압축력이 가해지게 되므로 그라우팅에 인장균열이 발생하는 것이 방지되고, 그에 따라 누수 등으로 인하여 텐던이 손상되어 앵커로서의 기능을 상실하게 되는 것을 예방할 수 있게 된다는 효과가 발휘된다.

Description

지압식 압축형 앵커{Compressive Bearing Type Ground Anchor}

본 고안은 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달시키기 위하여 지중에 영구히 또는 일시적으로 매립되는 지압식 압축형 앵커에 관한 것으로서, 표면으로부터의 인장력을 압축력으로 변환시켜 앵커 주변의 그라우팅에 작용하도록 함으로써 앵커 주변의 그라우팅에 인장 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 지압식 압축형 앵커에 관한 것이다.

앵커는 지반에 매립되어 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달하게 되는데, 일반적으로 지반에 매립되는 앵커체와, PC강연선 등의 텐던(tendon)으로 이루어지는 인장부와, 인장부를 지반 표면에 고정시키는 앵커 두부(頭部)로 구성된다.

상기 앵커체 주위에는 콘크리트가 주입되어 그라우팅이 형성되어 있어 그라우팅의 지압력 또는 지반과의 마찰력에 의하여 표면으로부터의 인장력을 지지하게 된다. 종래의 앵커에서 표면으로부터의 인장력에 의하여 앵커체가 당겨지며 그에 따라 그라우팅에 인장력이 작용하게 된다. 그런데 그라우팅을 형성하는 콘크리트는 인장력에 매우 취약한 성질을 가지고 있기 때문에 많은 경우 앵커체가 당겨질 때의 인장력에 의하여 그라우팅에 인장 균열이 발생하게 된다.

그라우팅에 이러한 인장 균열이 발생하게 되면 균열을 통하여 수분 등이 침투하게 되고 그에 따라 인장부의 텐던이 부식되어 결국 앵커로서의 기능을 상실하게 되는 문제점이 발생한다.

본 고안은 위와 같이 외력에 의하여 그라우팅에 인장력이 발생하게 되어 인장균열이 발생하게 되는 종래의 앵커가 가지고 있는 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 표면으로부터의 인장력을 압축력으로 변환시켜 앵커 주변의 그라우팅에 작용하도록 함으로써 앵커 주변의 그라우팅에 인장 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 지압식 압축형 앵커를 제공하는 것을 고안의 목적으로 한다.

도 1a는 본 고안에 따른 지압식 압축형 앵커가 지반의 앵커공에 매립되어 표면의 콘크리트 블록에 정착되어 있는 상태의 개략도이다.

도 1b는 도 1a의 선A-A에 따른 단면도이고, 도 1c는 도 1a의 선B-B에 따른 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 지압식 압축형 앵커의 또다른 실시예의 개략도로서, 텐던을 제거할 수 있는 제거식 앵커가 앵커공에 매립되어 있는 상태의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 지압식 압축형 앵커 10 앵커체

11 하부 만숀 12 지압체

20 텐던 21 PC강연선

22 방청유 23 방수성 보호파이프

30 앵커 두부 31 웨지

36 보호강관 40 그라우팅

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에서는 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달시키기 위하여 지중에 매립되는 지압식 압축형 앵커로서, 지반에 정착되는 앵커체, 앵커를 표면에 고정시키는 앵커 두부(頭部), 및 상기 앵커 두부와 앵커체를 연결하여 표면으로부터의 인장력을 앵커체에 전달하는 텐던으로 구성되어 있으며; 상기 앵커 두부에는, 상기 텐던의 상측 단부의 강연선 가닥들을 각각 물게 되는 웨지와, 강연선 가닥을 물고 있는 웨지가 끼워지므로써 상기 텐던의 상측 단부가 정착되도록 웨지콘이 형성된 정착구가 구비되어 있고; 상기 앵커체에는 상기 텐던의 단부를 물고 있는 하부 만숀이 구비되어 있고; 상기 하부 만숀에는 지압체가 설치되어 있어, 외력에 의하여 상기 텐던에 인장력이 가해져 상기 하부 만숀이 당겨지게 되면 상기 지압체가 함께 당겨져서 외부의 인장력을 압축력으로 변환시켜외부에 형성된 그라우팅을 가압하여 그라우팅에 압축력을 가하게 되는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커가 제공된다.

상기한 본 고안의 지압식 압축형 앵커에 있어서, 상기 지압체는 하부 만숀에 장착되는 너트로 구성되며; 상기 텐던은 소정 개수의 PC강연선이 서로 꼬아져 있고 그 외부에는 그리스와 같은 방청유(anti-corrosive oil)가 도포되어 방수성 보호파이프 속에 삽입되어 보호되어 있는 상태로 구성된다.

또한, 본 고안에서는 또다른 실시예로서, 하부 만숀과 텐던 단부의 결합력이 텐던의 제거를 위한 순간 인발력 보다 작아지도록 상기 하부 만숀의 길이가 축소되어 있어, 외부의 순간 인발력에 의하여 텐던의 PC강연선이 인발되어 제거되는 제거식 앵커의 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커가 제공된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 구성과 작용효과에 대하여 설명한다.

도 1a는 본 고안에 따른 지압식 압축형 앵커(1)가 지반의 앵커공(41)에 매립되어 콘크리트 블록(42)에 정착되어 있는 상태의 개략도이다. 도 1a에서는 아직 그라우팅이 주입되지 아니한 상태로 도시되어 있다.

본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)는 지반에 정착되는 앵커체(10), 앵커를 표면에 고정시키는 앵커 두부(頭部)(30), 및 상기 앵커 두부(30)와 앵커체(10)를 연결하여 표면으로부터의 인장력을 앵커체(10)에 전달하는 인장부, 즉 텐던(20)으로 구성되어 있다.

도 1b는 도 1a의 선A-A에 따른 단면도로서 앵커의 자유장 부분에서의 텐던(20)의 구성을 보여주고 있는데, 편의상 그라우팅(40)이 완료된 상태에서의 단면도로 도시하였다. 도 1b에 도시된 실시예에서 텐던(20)은 PC강연선(21)이 서로 꼬아져 있고, 그 외부에는 그리스와 같은 방청유(anti-corrosive oil)(22)가 도포되어 있고 폴리에틸렌 파이프와 같은 방수성 재질로 이루어진 방수성 보호파이프(23) 속에 보호되어 있는 상태로 이루어져 있다.

이와 같이, 본 고안에 있어서 텐던(20)은 그 강연선 외부에 부식을 방지하기 위한 조치(방청유 도포, PE 보호파이프)가 구비되어 있으므로 외부의 수분 침투로 인하여 PC강연선(21)이 부식되는 것이 방지된다. 참고로 도 1a에서 텐던(20)은 내부구조를 보여주기 위하여 PC강연선(21)이 노출된 상태로 도시되어 있다.

본 고안에 있어서, 상기 앵커체(10)에는 상기 텐던(20)의 단부를 물고 있는 하부 만숀(11)이 구비되어 있다. 도 1c에는 도 1a의 선B-B에 따른 단면도, 즉 하부 만숀(11)에서의 단면도가 도시되어 있는데, 7개의 PC강연선(21)이 하부 만숀(11)에 강하게 맞물려 있는 상태를 도면으로부터 확인할 수 있다. 편의상 도 1c에서도 그라우팅이 주입된 상태의 단면도로 도시하였다.

상기 하부 만숀(11)의 단부에는 지압체(12)가 구비되어 있는데, 구체적으로 도 1a에 도시된 실시예에서는 상기 하부 만숀(11)의 단부에 나사부(13)가 형성되어있고 상기 지압체(12)에 해당하는 소정 넓이의 너트가 상기 나사부(13)에 끼워져 장착되어 있다. 앵커(1)의 삽입을 용이하게 하기 위하여 도 1a에 도시된 것처럼 상기 하부 만숀(11)의 최단부에는 보호캡(14)이 씌워질 수 있다. 텐던(20)과 하부 만숀(11)의 연결부위에는 수분 등의 침투를 방지하기 위하여 방수재료로 이루어진 지수튜브(15)가 덮여져 있다.

본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)에 있어서, 앵커 두부(30)는 웨지콘 형식의 정착구조를 가지고 있다. 구체적으로, 상기 텐던(20)의 상측 단부에서는 강연선의 가닥들이 각각 웨지(31)에 물려서, 정착구(32)에 형성된 웨지콘에 끼워진 형태로 고정된다. 텐던(20)의 강연선이 정착된 후에는 상부에 앵커캡(35)이 덮여진다. 도 1a에서 부재번호 34는 지압판(34)이다. 본 고안에 있어서, 상기 텐던(20) 상부의 강연선이 분기되는 부분을 보호하기 위하여 텐던(20) 상부 주위로 보호강관(36)이 설치된다.

도 1a에 도시된 것처럼 앵커(1)가 지반에 삽입된 후에는 앵커(1)의 측면에 나란하게 삽입되는 그라우팅관(도시되지 않음)을 통하여 콘크리트와 같은 그라우팅 재료가 주입되어 앵커(1)의 외부에 채워지므로써 그라우팅(40)을 형성하게 된다.

위와 같은 구성을 가진 본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)에서는 외력에 의하여 텐던(20)에 인장력이 가해지게 되면, 즉 텐던(20)의 단부에 연결된 하부 만숀(11)이 당겨지게 되면, 하부 만숀(11)에 설치되어 있던 지압체(12)가 하부 만숀(11)의 외부에 형성된 그라우팅(40)에 압축력을 가하게 된다.

요컨대, 본 고안의 앵커(1)에서는 텐던(20)을 통하여 전달되는 외부의 인장력이 하부 만숀(11)에 설치된 지압체(12)에 의하여 그라우팅(40)에 압축력으로 변환되어 가해지게 되는 것이다.

앞서 살펴본 바와 같이 종래의 앵커에서는 외부의 인장력이 앵커체와 그라우팅의 마찰저항을 통하여 그라우팅에 인장력으로 가해지며, 그로 인하여 그라우팅(40)에 인장균열이 발생하는 문제점이 있었다.

그러나, 본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)에서는 외부의 인장력이 압축력으로 변환되어 그라우팅(40)에 가해지게 되므로, 종래와 같이 그라우팅(40)에 인장균열이 발생하는 것이 방지된다. 따라서 그라우팅(40)의 균열에 의한 수분의 침투, 그로 인한 텐던의 부식 및 결과적으로 앵커로서의 기능을 상실하는 등의 문제점을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)에 있어서, 이와 같이 그라우팅(40)에 압축력이 작용하게 되므로 압축력에 대한 그라우팅(40)의 보강을 위하여 도 1a에 도시된 것처럼 정착장 부위에는 그라우팅 보강철근(43)을 배근하는 것도 바람직하다.

도 2에는 본 고안에 지압식 압축형 앵커의 또다른 실시예로서, 제거식 앵커의 개략도가 도시되어 있다. 도 1a에 도시된 앵커(1)는 영구 앵커로서 지반에 앵커(1)를 한번 설치하고 나면 영구적으로 존치시키는 것인데 비하여, 도 2에 도시된 지압식 압축형 제거 앵커(1')의 경우는 필요할 때 순간 인장력을 가하여 앵커체(10)로부터 PC강연선(21)을 분리시켜 PC강연선(21)을 지중에서 제거할 수 있는 것이다.

도 1a에서 앵커(1)에 가해지는 외부 인장력은 텐던(20) 하부 단부의 PC강연선(21)을 물고 있는 하부 만숀(11)을 통하여 앵커체(10)에 전달되는데, 영구 앵커의 경우는 하부 만숀(11)과 PC강연선(21) 단부의 결합력이 외부 인장력 보다 크기 때문에 인장력이 작용하더라도 PC강연선(21)과 하부 만숀(11)이 분리되지 않는 것이다.

하부 만숀(11)과 PC강연선(21) 단부의 결합력은 결국 PC강연선(21) 단부를 물고 있는 하부 만숀(11)의 길이에 의하여 결정되는데, 본 고안의 고안자가 수행한 연구에 의하면, 하부 만숀(11)의 길이를 상대적으로 짧게 하면 결합력이 저하되고, 일반적인 하중에 의한 인장력 보다 큰 순간 인장력을 가하여 텐던(20)을 인발하게 되면 PC강연선(21)의 단부가 하부 만숀(11)과 분리되어 외부로 인발된다는 것이 확인되었다.

도 2의 지압식 압축형 제거 앵커(1')는 이와 같은 연구 결과가 반영된 것으로서, 하부 만숀(11')과 PC강연선(21) 단부의 결합력이 PC강연선(21)의 제거를 위한 순간 인발력 보다 작아지도록 길이가 축소된 하부 만숀(11')을 구비한 것을 특징으로 한다.

따라서, 도 2의 지압식 압축형 제거 앵커(1')에서는 필요한 경우, 소정의 순간 인장력으로 PC강연선(21)을 인발하면 하부 만숀(11')과 PC강연선(21)의 맞물림이 해제되어 PC강연선(21)을 제거할 수 있게 된다. 도 2에 도시된 실시예의 기타 구성은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 실시예의 구성과 동일하므로 반복 설명은 생략한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)에서는 텐던(20)을 통하여 전달되는 외부의 인장력이 하부 만숀(11)에 설치된 지압체(12)에 의하여 그라우팅(40)에 압축력으로 변환되어 가해지게 되므로, 그라우팅(40)에 인장균열이 발생하는 것이 방지되고, 그에 따라 누수 등으로 인하여 텐던(20)이 손상되어 앵커로서의 기능을 상실하게 되는 것을 예방할 수 있게 된다는 효과를 발휘한다.

따라서, 본 고안의 지압식 압축형 앵커(1)를 이용하게 되면 시공관리, 유지보수가 용이하여 시공의 품질을 향상시킬 수 있으며 사후 충분한 안정성을 확보할 수 있게 된다.

그에 더하여, 본 고안에서는 소정 개수의 PC강연선(21)의 외부에 방청유(22)가 도포되어 있고 폴리에틸렌 파이프와 같은 방수성 보호파이프(23) 속에 보호되어 있는 상태로 이루어진 텐던(20)을 사용하므로 부식에 대한 저항성이 우수하며, 앵커두부에도 강연선 주위에 보호강관(36)이 설치되므로 앵커두부에서의 강연선의 보호가 강화된다.

또한, 본 고안에 따른 제거 앵커(1')의 경우, 하부 만숀(11')의 길이가 축소되어 있어, 소정의 순간 인장력으로 텐던(20)을 당기게 되면 하부 만숀(11')과 PC강연선(21)이 분리되어 PC강연선(21)이 인발되므로, 필요한 경우 PC강연선(21)을 용이하게 제거할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 기술적 사상 및 특허청구범위 내에서 자유로운 변형과 개선이 이루어질 수 있다.

Claims

표면으로부터의 인장력을 지반에 전달시키기 위하여 지중에 매립되는 지압식 압축형 앵커로서, 지반에 정착되는 앵커체(10), 앵커를 표면에 고정시키는 앵커 두부(30), 및 상기 앵커 두부(30)와 앵커체(10)를 연결하여 표면으로부터의 인장력을 앵커체(10)에 전달하는 텐던(20)으로 구성되어 있으며;

상기 앵커 두부(30)에는, 상기 텐던(20)의 상측 단부의 강연선 가닥들을 각각 물게 되는 웨지(31)와, 강연선 가닥을 물고 있는 웨지(31)가 끼워지므로써 상기 텐던(20)의 상측 단부가 정착되도록 웨지콘이 형성된 정착구(32)가 구비되어 있고;

상기 앵커체(10)에는 상기 텐던(20) 단부의 PC강연선(21)을 물고 있는 하부 만숀(11, 11')이 구비되어 있으며;

상기 하부 만숀(11, 11')에는, 외력에 의하여 상기 텐던(20)에 인장력이 가해져 상기 하부 만숀(11, 11')이 당겨지게 되면 함께 당겨져서 외부에 형성되는 그라우팅(40)을 가압하여 그라우팅(40)에 압축력을 가하게 되는 지압체(12)가 설치되어 있어, 외부의 인장력을 압축력으로 변환시켜 그라우팅(40)에 가하게 되는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커.
제1항에 있어서,

상기 지압체(12)는 하부 만숀(11, 11')에 장착되는 너트로 구성되며;

상기 텐던(20)은, 소정 개수의 PC강연선(21)이 서로 꼬아진 상태에서 그 외부에는 방청유(22)가 도포된 후 방수성 보호파이프(23)에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커.
제1항 또는 제2항에 있어서,

하부 만숀(11')과 텐던(20) 단부의 결합력이 텐던(20)의 제거를 위한 순간 인발력 보다 작아지도록 상기 하부 만숀(11')의 길이가 축소되어 있어, 외부의 순간 인발력에 의하여 PC강연선(21)이 인발되어 제거되는 제거식 앵커의 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 지압식 압축형 앵커.