KR200346125Y1 - 제거형 앵커 겸용 록볼트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제거형 앵커겸용 록볼트에 관한 것으로, 지반(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 삽입하여 고정시키는 앵커겸용 록볼트(100)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(113)을 형성하고 후측에 수나사(114)를 돌출시키며 중앙부분에서 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(122)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(113)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(122)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130), 및 상기 몸체(110)의 수나사(114)에 순차적으로 나사결합하여 연결하되 연결부분에 체결공(144)을 형성하고 체결공(144)에 끼워 결합상태를 유지하는 체결핀(143)을 구비한 연결파이프(210)로 구성하므로 록볼트나 인장형 앵커를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 인발시험을 실행하고 시멘트몰탈 작업 후 즉시 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 있도록 하여 공사기간을 줄여줄 뿐만 아니라 시공 후 연결된 파이프를 간편하게 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

제거형 앵커 겸용 록볼트{REMOVABLE LOCK BOLT SERVING AS ANCHOR}

본 고안은 제거형 앵커겸용 록볼트에 관한 것으로, 상세하게는 토목건축공사 등에 사용되는 록볼트나 인장형 앵커를 견고하게 고정하고 신속하게 작업을 진행할 수 있도록 할 뿐만 아니라 이를 제거할 수 있도록 하는 제거형 앵커겸용 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 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.

한편, 앵커는 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련 시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사에 사용되는 것으로 보강철근인 네일을 굴착배면에 좁은 간격으로 삽입하여 전체적인 전단강도를 증대시켜 기존지반을 보강하여 중력식 옹벽처럼 일체로 작용하는 보강토체를 형성하도록 하는 것이다.

이러한 앵커는 예를 들어 소일 네일링의 경우 지정된 굴착심도 만큼 굴착하여 원지반이 자립하는지 확인한 후 굴착 즉시 원지반의 이완을 막기 위해 굴착면에 숏크리트를 타설하고, 요구심도까지 천공하여 네일을 삽입하며, 보강 콘크리트로 그라우팅함으로써 원지반과의 부착면을 향상시키도록 하고, 이때 반영구적인 벽체를 형성하도록 철근콘크리트를 형성할 수 도 있고, 가시설용으로 이용할 수 있는데 이 경우에는 와이어 메시 및 횡방향 철근을 설치한 후 숏크리트 층과 네일을 고정체로 고정하고 2차 숏크리트 타설하여 벽체를 형성하고 원지반의 부착력을 증대시키기 위하여 2차 그라우팅을 실시하여 시공을 완료하며, 여기서 네일과 숏크리트 층을 토사의 압력으로부터 지지하기 위하여 노출된 네일의 일단부에 고정체를 체결한다.

그러나 이러한 종래의 록볼트나 인장형 앵커는 몰탈흐름방지캡을 끼워 밀폐시킨 다음 시멘트 몰탈을 타설하여 시멘트 몰탈이 어느 정도 굳을 때까지 기다린 후에 지압판에 견고하게 록볼트를 체결하고 2-3 주 후 시멘트이 몰탈이 완전히 굳게되면 일정 하중 이상을 지탱할 수 있는지를 인발실험을 통하여 확인한 후 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 공사기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 지지력의 향상을 위하여 많은 수의 록볼트를 설치하여야 하는 문제점이 있었다.

나아가, 이러한 종래의 록볼트나 앵커는 인접 지반의 대지경계선을 지나 설치되는 경우 타인의 재산권을 침해하게되므로 공사 후 이를 제거하여야 하나 그라우팅으로 인하여 록볼트나 앵커의 제거가 매우 불편하고 까다로울 뿐만 아니라 제거가 거의 불가능한 문제점이 있었고 토압이나 수압으로 인한 지반의 거동에 적절하게 대응하지 못할 뿐만 아니라 이로 인하여 안전사고의 우려가 높은 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 주 목적은 록볼트나 인장형 앵커를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 인발시험을 실행하고 시멘트몰탈 작업 후 즉시 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 있도록 하여 공사기간을 줄여줄 수 있도록 하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 시공 후 연결된 파이프를 간편하게 제거할 수 있도록 하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 록볼트나 앵커를 견고하게 고정시켜 그 지지력을 극대화시킬 수 있도록 하는 데 있다.

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

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

도 1 은 본 고안에 따른 제거형 앵커 겸용 록볼트를 나타낸 사시도.

도 2 는 본 고안에 따른 제거형 앵커 겸용 록볼트의 헤드부분을 나타낸 분해사시도.

도 3 는 본 고안에 따른 제거형 앵커 겸용 록볼트의 설치사용상태를 나타낸 사용상태도로써,

a)도는 천공홀에 제거형 앵커 겸용 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사용상태도이고,

b)도는 삽입된 제거형 앵커 겸용 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 사용상태도이며,

c)도는 제거형 앵커 겸용 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 사용상태도이고,

d)도는 제거형 앵커 겸용 록볼트의 연결파이프를 제거한 상태를 나타낸 사용상태도이다.

*도면의 주요 부분의 부호의 설명*

1: 지반 10: 천공홀

100: 앵커 겸용 록볼트 110: 몸체

111: 절삭공 112: 지지공

113: 메인구멍 114: 수나사

115: 테이퍼부 116: 지지원판

117: 가이드공 120: 고정부

121: 절삭날 122: 고정구

130: 작동구 131: 가압봉

132: 작동돌부 133: 단차부

140: 연결파이프 141: 암나사

142: 수나사 143: 체결핀

144: 체결공

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 제거형 앵커겸용 록볼트는 지반에 설치하여 천공홀을 형성하고 천공홀에 삽입하여 고정시키는 앵커겸용 록볼트에 있어서, 길이방향으로 메인구멍을 형성하고 후측에 수나사를 돌출시키며 중앙부분에서 측방으로 절삭공과 지지공을 형성시킨 몸체와, 상기 몸체의 절삭공과 지지공에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날과 고정구를 구비한 고정부와, 상기 몸체의 메인구멍에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날과 고정구를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구, 및 상기 몸체의 수나사에 순차적으로 나사결합하여 연결하되 연결부분에 체결공을 형성하고 체결공에 끼워 결합상태를 유지하는 체결핀을 구비한 연결파이프로 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 제거형 앵커 겸용 록볼트를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 고안에 따른 제거형 앵커 겸용 록볼트의 헤드부분을 나타낸 분해사시도이며, 도 3 는 본 고안에 따른 제거형 앵커 겸용 록볼트의 설치사용상태를 나타낸 사용상태도로써, a)도는 천공홀에 제거형 앵커 겸용 록볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사용상태도이고, b)도는 삽입된 제거형 앵커 겸용 록볼트를 회전시켜 고정시킨 상태를 나타낸 사용상태도이며, c)도는 제거형 앵커 겸용 록볼트가 고정된 천공홀에 시멘트몰탈을 충진시킨 상태를 나타낸 사용상태도이고, d)도는 제거형 앵커 겸용 록볼트의 연결파이프를 제거한 상태를 나타낸 사용상태도이다,

도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 제거형 앵커겸용 록볼트는 지반(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 삽입하여 고정시키는 앵커겸용 록볼트(100)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(113)을 형성하고 후측에 수나사(114)를 돌출시키며 중앙부분에서 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(122)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(113)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(122)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130), 및 상기 몸체(110)의 수나사(114)에 순차적으로 나사결합하여 연결하되 연결부분에 체결공(144)을 형성하고 체결공(144)에 끼워 결합상태를 유지하는 체결핀(143)을 구비한 연결파이프(210)로 구성한다.

상기 몸체(110)는 외향으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성하되 수평 또는 대각선상으로 형성하고 내주연에 걸림홈을 형성한다.

여기서 몸체(110)의 메인구멍(113) 하부에는 테이퍼부(115)를 형성하고, 몸체(110)의 하단에는 하향으로 수나사(114)를 돌출시켜 형성한다.

더불어, 몸체(110)의 상단에는 가이드공(117)이 형성된 지지원판(116)을 결합한다.

상기 고정부(120)는 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 돌출되지 않게 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(122)를 구비하되 절삭날(121)과 고정구(122)에 절삭공(111)과 지지공(112)에 형성된 걸림홈에 대응되는 걸림돌기를 각각 형성한다.

여기서 걸림돌기는 탄력 설치하여 절삭날(121)과 고정구(122)를 가압하면 이탈하여 절삭날(121)과 고정구(122)가 외부로 쉽게 돌출될 수 있도록 함이 바람직하다.

나아가, 절삭날(121)과 고정구(122)의 길이는 절삭날이 약간 길게 형성하여 가압하면 절삭날(121)이 먼저 외부로 돌출되게 함이 바람직하다.

상기 작동구(130)는 몸체(110)의 메인구멍(113)에 삽입하되 지지원판(116)의 가이드공(117)을 통하여 외부로 돌출되는 가압봉(131)을 형성하고 하측으로 일체로된 원추형의 작동돌부(132)를 형성한다.

상기 연결파이프(140)는 일측단에 암나사(141)를 형성하고 타측단에 수나사(142)를 형성하되 암나사(141)과 수나사(142)를 상호 결합하여 적정길이로 유지하도록 하고 암나사(141)와 수나사(142)에 체결공(144)을 형성하고 체결 후 체결핀(143)을 끼워 고정시키도록 한다.

여기서 상호 연결된 연결파이프(140)의 전단의 암나사(141)는 몸체(110)의 수나사(114)에 단순히 나사결합하여 형성한다.

더불어, 연결파이프(140)의 외주연에는 필름이나 코팅제를 등을 형성하여 시멘트몰탈이 달라붙는 것을 억제하도록 함이 바람직하다.

본 고안의 앵커 겸용 록볼트(10)는 통상의 지압판(230), 몰탈흐름방지캡(231), 간격유지구 등을 구비하여 통상의 목적으로 사용한다.

이러한 본 고안의 작용을 설명하면 다음 같다.

먼저, 지반(1)에 천공홀(10)을 뚫고 여기에 결합된 앵커 겸용 록볼트(100)를 삽입한 다음 착암기 또는 파쇄기에 앵커 겸용 록볼트(100)의 연결파이프(140) 후단을 결합한다.

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

이때 몸체(110)의 전방으로 돌출된 작동구(130)의 가압봉(131)이 천공홀(2)의 바닥에 걸려 후측으로 밀리게 되고 따라서 가압봉(131)의 하측에 형성된 원추형 작동돌부(132)가 절삭날(121)을 먼저 가압한 후 고정구(122)를 가압하여 가체결 상태를 해제시키고 따라서 절삭날(121)과 고정구(122)를 외향으로 돌출되면서 회전된다.

이로 인하여 절삭날(121)이 천공홀의 내주연에서 암반을 절삭하여 걸림턱을 형성하게 되고 여기에 절삭날(121)과 고정구(122)가 견고하게 걸리게 된다.

즉, 절삭날(121)이 천공홀(10)의 내주연에 걸림턱을 형성하고 그 걸림턱에 절삭날(121)과 고정구(122)가 견고하게 걸리게되므로 앵커 겸용 록볼트(100)가 완벽하게 고정되는 것이다.

이러한 상태의 앵커 겸용 록볼트(100)는 암반이 붕괴되거나 자체가 파손되지 아니하는 한 절대로 천공홀(10)에서 빠져나오지 않게 되고 이로 인하여 앵커 겸용 록볼트(100)의 설치와 동시에 견고하게 고정시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서 앵커 겸용 록볼트(100)가 설치와 동시에 견고하게 고정되므로 앵커 겸용 록볼트(100)의 후단에 몰탈흐름방지캡(231)을 끼워 천공홀(10)을 차단하고 몰탈주입구로 시멘트몰탈을 충진시킨 후 지압판을 결합함 과 동시네 즉시 인발시험을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 앵커 겸용 록볼트(100)가 견고하게 지지되므로 곧바로 지보 등의 설치가 가능하여 공사기간을 대폭 줄일 수 있는 것이다.

공사가 완료되면 착암기 또는 파쇄기를 이용하여 연결파이프(140) 후단을 결합한 다음 역회전시키면 앵커 겸용 록볼트(100)의 몸체(110)와 연결파이프(140)가 분리되고, 이때 연결파이프(140)를 잡아당겨 제거하도록 한다.

즉, 연결파이프(140)는 상호 나사결합하되 체결공(144)에 체결핀(143)을 끼워 고정시키므로 역회전시 연결상태를 유지하게 되고 몸체(110)의 수나사(114)에 결합된 연결파이프(140)의 최전단 암나사(141)만이 분리하게 된다.

나아가 연결파이프(140)의 역회전으로 연결파이프(140)의 표면에서 경화된 시멘트몰탈과 분리되므로 연결파이프(140)가 쉽게 제거된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 본 고안의 제거형 앵커겸용 록볼트는 지반(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 삽입하여 고정시키는 앵커겸용 록볼트(100)에 있어서, 길이방향으로 메인구멍(113)을 형성하고 후측에 수나사(114)를 돌출시키며 중앙부분에서 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(122)를 구비한 고정부(120)와, 상기 몸체(110)의 메인구멍(113)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(122)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130), 및 상기 몸체(110)의 수나사(114)에 순차적으로 나사결합하여 연결하되 연결부분에 체결공(144)을 형성하고 체결공(144)에 끼워 결합상태를 유지하는 체결핀(143)을 구비한 연결파이프(210)로 구성하므로 록볼트나 인장형 앵커를 시멘트 몰탈의 굳음과 관계없이 즉시 인발시험을 실행하고 시멘트몰탈 작업 후 즉시 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 있도록 하여 공사기간을 줄여줄 뿐만 아니라 시공 후 연결된 파이프를 간편하게 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 지반(1)에 설치하여 천공홀(10)을 형성하고 천공홀(10)에 삽입하여 고정시키는 앵커겸용 록볼트(100)에 있어서,

   길이방향으로 메인구멍(113)을 형성하고 후측에 수나사(114)를 돌출시키며 중앙부분에서 측방으로 절삭공(111)과 지지공(112)을 형성시킨 몸체(110)와,

   상기 몸체(110)의 절삭공(111)과 지지공(112)에 각각 삽입하여 가체결하는 절삭날(121)과 고정구(122)를 구비한 고정부(120)와,

   상기 몸체(110)의 메인구멍(113)에 삽입하되 후측으로 이동되면서 절삭날(121)과 고정구(122)를 가압하여 외부로 돌출시키는 작동구(130), 및

   상기 몸체(110)의 수나사(114)에 순차적으로 나사결합하여 연결하되 연결부분에 체결공(144)을 형성하고 체결공(144)에 끼워 결합상태를 유지하는 체결핀(143)을 구비한 연결파이프(210)로 구성한 것을 특징으로 하는 제거형 앵커겸용 록볼트.