KR20030056025A

KR20030056025A - 록볼트

Info

Publication number: KR20030056025A
Application number: KR1020010086177A
Authority: KR
Inventors: 장인희
Original assignee: 장인희
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-04

Abstract

본 발명은 구조가 간단하여 제작코스트가 저렴하면서도, 사용성이 우수한 새로운 구조의 록볼트에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 외주면에 나사산(14)이 형성되며 내부에 중공부(12)가 형성된 샤프트(10)와, 이 샤프트(10)의 기단부에 결합되는 지지플레이트(16) 및 너트(18)와, 이 샤프트(10)의 선단에 구비되는 커팅부(24)와, 상기 샤프트(10)의 선단부 부근에 형성되는 적어도 하나의 토출공(23)을 포함하는 록볼트(1)에 있어서, 상기 커팅부(24)는 샤프트(10)의 선단부를 가압하여 압착성형한 후에 열처리하여 강화시켜서, 샤프트(10)과 커팅부(24)을 일체적으로 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트(1)가 제공된다.

Description

록볼트 {Rock bolt}

본 발명은 록볼트에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 구조가 간단하여 제작코스트가 저렴하면서도, 사용성이 우수한 새로운 구조의 록볼트에 관한 것이다.

터널의 시공시에 바위나 토사 등이 무너지지 않도록 지반을 보강하기 위해 지반 속으로 록볼트라 칭하는 샤프트를 회전시키면서 압입한 후에, 그 선단에 시멘트 모르타르를 주입하여 정착하는 공법이 사용되고 있다. 이러한 록볼트 공법은 먼저 드릴로 구멍을 천공하고, 주입관이나 강재를 박은 후에 시멘트 모르타르를 주입하는 종래의 록앵커 또는 어스앵커방식와 달리, 록볼트를 지반에 박은 후에, 이 록볼트를 통해 시멘트모르타르를 주입하면 시공이 완료되므로, 시공이 간편한 이점이 있다.

도 1과 도 2는 종래의 록볼트 공법에 사용되는 록볼트의 구조 및 시공상태도를 보여주는 예시도이다. 도시된 바와 같이, 강재 등으로 제작되며 내부에 중공부(12)가 형성되고 외주면에는 나사산(14)이 형성된 샤프트(10)와, 이 샤프트(10)의 선단에 나사결합되는 비트(20)와, 이 샤프트(20)의 기단부에 결합되는 지지플레이트(16)와 너트(18)로 구성된다. 이 비트(20)는 그 선단부에 커터날(21)이 형성되고, 그 둘레부에는 토출공(22)이 형성되어, 샤프트(10)의 중공부(12)에 연통되도록 구성된다.

이러한 록볼트(1)는 유압척이나 기타 도시안된 구동장치로 경암 또는 비교적 강도가 강한 풍화암 등의 지반(2) 속으로 회전 진입시켜서 매입한 후에, 샤프트(10)의 중공부(12)와 비트(20)의 토출공(22)을 통해 지반(1) 내에 형성된 매입공(4) 속에 시멘트 모르타르(8)를 주입하여 샤프트(10)와 지반(2)과의 사이에 정착력을 증대시킨다. 이와 같이, 록볼트(1)의 시공이 완료되면 터널 내벽에 쇼크리트 등을 타설하여 내벽을 시공하게 된다.

그런데, 종래의 이러한 록볼트(1)는 샤프트(10)와 비트(20)가 별체로 제작되어 나사결합되고, 이 비트(20)는 경도가 높은 특수 재질의 금속소재로 주물제작한 후에 가공하는 단계를 거쳐서 제작되므로 상대적으로 코스트가 높은 문제점이 있었다. 그런데, 이러한 비트(20)는 시공이 완료된 후에 지중에 그대로 두어서 회수되지 않음으로 인해, 공사비의 상승의 원인이 되었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 록볼트의 시공상의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 구조가 간단하여 코스트가 저렴하고, 충분한 강도를 구비하여 사용성이 우수한 새로운 구조의 록볼트를 제공하고자 하는 것이다.

도 1과 도 2는 종래의 록볼트의 구성도와 시공상태도

도 3와 도 4는 본 발명의 일 실시예의 구성도와 시공상태도

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예의 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 록볼트 10. 샤프트

12. 중공부 14. 나사산

18. 너트 23. 토출공

24. 커팅부

본 발명에 따르면, 외주면에 나사산(14)이 형성되며 내부에 중공부(12)가 형성된 샤프트(10)와, 이 샤프트(10)의 기단부에 결합되는 지지플레이트(16) 및너트(18)와, 이 샤프트(10)의 선단에 구비되는 커팅부(24)와, 상기 샤프트(10)에 형성되는 적어도 하나의 토출공(23)을 포함하는 록볼트(1)에 있어서, 상기 커팅부(24)는 샤프트(10)의 선단부를 가압하여 압착성형한 후에 열처리하여 강화시켜서, 샤프트(10)와 커팅부(24)을 일체적으로 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트(1)가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 커팅부(24)는 일자형, 삼각형 또는 사각형 형태 중의 어느 하나의 형태로 이루어지고, 이 커팅부(24)의 외측단의 회전궤적이 상기 샤프트(10)의 외경보다 크게 제작된 것을 특징으로 하는 록볼트가 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 3과 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 구성도와 시공상태도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 록볼트(1)는 외주면에 나사산(14)이 형성되고, 내부에는 중공부(12)가 형성된 샤프트(10)를 본체로 하여 구성되고, 이 샤프트(10)의 기단부에는 지지플레이트(16)와 너트(18)가 결합된다. 이 지지플레이트(16)와 너트(18)는 별체로 제작되지만, 이를 일체로 제작할 수도 있음은 물론이다.

이 샤프트(10)의 선단부는 납짝하게 압착성형하여 일자형의 커팅부(24)로 성형한다. 바람직하게는 이 커팅부(24)의 폭은 그 회전궤적이 샤프트(10)의 외경보다 크게 만들어져서, 이 커팅부(24)가 암반이나 지반을 굴착하는 경우에, 그 관통공의구경이 샤프트(10)보다 커져서 샤프트(10) 사이에 간극이 형성됨으로써, 충분한 양의 시멘트모르타르가 주입될 수 있도록 한다.

이 선단부의 근방에는 적어도 하나, 바람직하게는 복수개의 토출공(23)이 관통형성된다. 이 토출공(23)은 모르타르를 토출하기 위한 구멍으로서, 샤프트(10)의 선단부 부근에 적어도 하나 설치하지만, 필요에 따라 모르타르의 토출효율을 높이기 위해 샤프트(10)의 선단부 이외에도 샤프트(10)의 중간부에도 토출공을 형성할 수 있다.

이러한 샤프트(10)는 암반을 뚫고 전진해야 하므로, 그 선단부의 경도나 강도가 높아야 한다. 그러나, 샤프트(10) 자체를 그 선단부에 요구되는 경도나 강도의 특수강 또는 메탈소재로 하는 경우에는 전체적인 코스트가 상승되므로, 샤프트(10) 자체는 선단부의 커팅부(24)에서 요구되는 경도 또는 강도보다는 작은 금속소재로 제작하되, 그 선단부를 담금질 등의 열처리하여 강화처리한다. 그리고 샤프트(10)의 나사산(14)은 중공 파이프로 된 본체를 전조가공하여 제작한다.

도 5과 도 6는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 3은 샤프트(10) 선단의 커팅부(24)의 형태를 삼각형으로 압착한 것이고, 도 4는 사각형으로 압착한 것이다. 이와 같이, 선단부 커팅부의 형태는 굴착기능을 발휘할 수 있는 적절한 커팅부 형태로 제작될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 샤프트(10)의 선단부에 초경팁(25)을 부착한 것이다. 이는 상대적으로 굴착할 암반이 단단한 경우에 록볼트의 굴착력을 증대시키기 위한 것으로서, 샤프트(10)의 선단을 열을 가하여 어느정도 변형을 한 후에 초경팁(25)을 삽입하고 더욱 압착하여 일체로 결합한 것이다.

이러한 구조에 따르면, 록볼트를 본체인 샤프트와 선단 커팅부를 별체로 제작하여 결합하여 사용하는 대신에, 단일의 중공관체의 선단부를 압착 성형하고 열처리하여 제작함으로써, 샤프트와 선단비트가 일체로 구성되고, 선단부가 충분히 강화됨으로써, 구조적으로 충분한 강도나 경도를 발휘하면서도, 코스트가 저렴한 새로운 구조의 록볼트를 달성할 수 있다.

Claims

외주면에 나사산(14)이 형성되며 내부에 중공부(12)가 형성된 샤프트(10)와, 이 샤프트(10)의 기단부에 결합되는 지지플레이트(16) 및 너트(18)와, 이 샤프트(10)의 선단에 구비되는 커팅부(24)와, 상기 샤프트(10)에 형성되는 적어도 하나의 토출공(23)을 포함하는 록볼트(1)에 있어서, 상기 커팅부(24)는 샤프트(10)의 선단부를 가압하여 압착성형한 후에 열처리하여 강화시켜서, 샤프트(10)과 커팅부(24)을 일체적으로 구성한 것을 특징으로 하는 록볼트(1).
제 1 항에 있어서, 상기 커팅부(24)는 일자형, 삼각형 또는 사각형 형태 중의 어느 하나의 형태로 이루어지고, 이 커팅부(24)의 외측단의 회전궤적이 상기 샤프트(10)의 외경보다 크게 제작된 것을 특징으로 하는 록볼트(1).