KR200346693Y1 - 앵커체 고정장치 - Google Patents

Abstract

연약지반을 개량함에 있어, 지중에 매설되며 앵커체에 장착되는 고정장치에 관한 기술이 개시된다.

본 고안은 연약지반 개량을 위한 앵커체에 장착되는 앵커체 고정장치에 관한 것으로, 그라우팅에 의한 정착장부 형성으로 앵커체의 부착력이 확보되는 앵커체를 앵커체 고정장치의 날개부로 지중 내에 한번 더 고정시켜줌으로써 지중 내 앵커체 고정을 견고히 하며 앵커체의 마찰저항 및 토압저항을 증가시키고, 앵커체의 인장력을 향상시키며 구조적으로 안정된 앵커체를 형성하고 안정된 지반개량을 이루어지게 하는 앵커체 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 발명으로서, 이를 위하여 본 고안은 연약지반 개량을 위해 지중에 매설되며, 강봉과 그라우팅관으로 구성되는 앵커체에서, 내측에 상기 강봉을 포함할 수 있는 공간부가 형성되어 있고, 측면에는 상기 강봉에 지지되는 고정핀이 삽입되는 고정공이 형성되어 있는 좌우 대칭되는 한 쌍의 몸체부; 상기 몸체부의 길이방향 양 단부에 위치하며, 일단은 상기 몸체부의 내측에 고정되고 타단은 상기 몸체부의 외측을 향해 형성되어 있는 다수개의 날개부; 및 상기 날개부가 상기 몸체부의 외측에서 일방향으로 회동가능하도록 상기 날개부와 상기 몸체부를 연결하는 탄성수단;을 포함하는 앵커체 고정장치를 제공한다.

Description

앵커체 고정장치{Device for anchor fixing}

본 고안의 앵커체 고정장치는 연약지반 개량을 위해 지중에 설치되는 앵커체의 마찰저항, 토압저항, 및 인장력을 증대시키고, 지중 내 앵커체의 고정을 견고히 하여 안정적인 지반개량을 이루어지게 하는 앵커체 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하굴착공사, 터널공사, 사면공사, 옹벽공사 등 각종 공사를 할 때에는 주위의 암반, 토사 등이 무너지는 것을 방지하기 위하여 토류판 또는 기타 흙막이 벽체를 설치하게 되고, 이 때에는 상기 흙막이 벽체를 지지시키도록 주위의 암반, 토사 등에 앵커을 박는 어스앵커공사 또는 네일링공사를 시행하게 된다.

이러한 어스앵커 또는 네일링공법을 도 1a를 참고로 하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 네일인 앵커체(10)는 강선 등의 와이어(11)를 사용하여 선단부에 정착장(L1)을 후단부에 자유장(L2)을 형성하고 정착장과 자유장은 패커(PACKER, 12)를 중심으로 분리되며 정착장에서의 와이어(11)는 스페이서(13) 및 클램프(14)에 의해 다수의 구근부가 형성되며 상기 스페이서 및 클램프를 통해서는 그라우팅 파이프(15)가 설치되며 상기 패커(12)에도 그라우팅 파이프(16)가설치된다. 또한 와이어(11)의 끝단은 앵커해드(17)에 고정되고 그라우팅 파이프(15)(16)의 끝단은 상기 앵커헤드(17)부에 인출되도록 한다.

미설명 부호 1은 H빔, 2는 토류판, 3은 찬넬, 4는 충진재, 5는 삽통구멍이다.

이러한 앵커체(10)를 사용하는 어스앵커 또는 네일링공법을 설명하면, 먼저 드릴을 사용하여 소정 깊이의 삽통구멍(5)을 천공시키고, 상기 삽통구멍(5)을 통해 앵커체(10)를 집어 넣은 상태에서 상기 삽통구멍(5)에 시멘트 페이스트, 레진, 시멘트 몰탈 등의 충진재(4)를 1차로 무압 그라우팅시키고, 2차로 그라우팅 파이프(15)를 통해 패커(12)에 그라우팅시켜 부풀린 후 3차로 그라우팅 파이프(16)를 통해 정착장(L1)에 그라우팅을 행한다.

다음으로 상기 그라우팅된 충진재(4)가 양생되면 유압 인장기를 사용하여 와이어(11)를 잡아당겨 그 끝단을 찬넬(3)상에 고정시키게 되면 굴착한 땅 주위의 전단력이 상기 앵커체(10)에 미치게 됨으로써 벽이 무너지는 것을 방지한다.

그런데 이러한 종래의 어스앵커 또는 네일링공법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 굴착된 삽통구멍(5)의 천공경(약 100MM-150MM)이 일정하여 연약지반일 경우 앵커체(10)의 마찰저항 및 토압저항이 약하게 되고, 시간의 경과에 따라 마찰저항 및 토압저항이 약화되면서 상기 앵커체의 인장력 또한 감소하게 된다. 또한 패커(12)는 팽창력이 발휘된다고는 하나 단지 정착장(L1)과 자유장(L2)을 구획시키는 수단에 불과하여 그 팽창력에 의해 앵커체의 마찰저항 및 토압저항을 증대시키는 것을 기대할 수 없으며, 연약지반에서 앵커체가 마찰력이 작아 인장 시 빠지게 되는 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 1b에 도시된 바와 같이 하나의 몸통으로 이루어진 앵커체 고정장치를 앵커체 길이방향으로 관통시켜 설치함으로써 앵커체의 마찰저항 및 토압저항을 증대시키고, 인장 시 앵커체가 쉽게 이탈되는 것을 방지하고자 하였다. 그러나 상기 앵커체 고정장치는 도면에 도시된 바와 같이 앵커체에 설치되기 위해서는 앵커체의 일끝단에서부터 삽입되어 설치위치에 위치됨으로 설치공정이 번거롭고, 앵커체의 고정장치의 형상 또한 복잡하여 제작하기 쉽지 않다.

상기 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안은 제작이 용이하고 설치가 간편한 앵커체 고정장치를 앵커체에 장착함으로써, 연약지반의 앵커체 시공 시 지중에 설치되는 앵커체의 마찰저항 및 토압저항을 증가시키고, 앵커체의 인장력을 향상시켜 인장 시 앵커체가 쉽게 이탈되지 않으며, 견고한 앵커체 설치를 가능하게 하는 앵커체 고정장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1a는 종래의 앵커체의 설치상태를 나타내는 단면도이다.

도 1b는 종래의 앵커체 고정장치가 앵커체에 설치된 예를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 고안의 앵커체 고정장치의 사시도이다.

도 3은 본 고안의 앵커체 고정장치가 앵커체에 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4a 내지 도 4d는 본 고안의 앵커체 고정장치가 장착된 앵커체의 시공과정을 순차적으로 간략히 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 앵커체 100a : 강봉

100b : 그라우팅관 200 : 케이싱

300 : 앵커체 고정장치 310 : 몸체부

311 : 고정공 312 : 고정핀

320 : 날개부 321 : 날개이탈방지턱

330 : 탄성수단 500 : 충진재

상기 목적을 달성하고자 하는 본 고안은 연약지반 개량을 위해 지중에 매설되며, 강봉과 그라우팅관으로 구성되는 앵커체에서, 내측에 상기 강봉을 포함할 수있는 공간부가 형성되어 있고, 측면에는 상기 강봉에 지지되는 고정핀이 삽입되는 고정공이 형성되어 있는 좌우 대칭되는 한 쌍의 몸체부; 상기 몸체부의 길이방향 양 단부에 위치하며, 일단은 상기 몸체부의 내측에 고정되고 타단은 상기 몸체부의 외측을 향해 형성되어 있는 다수개의 날개부; 및 상기 날개부가 상기 몸체부의 외측에서 일방향으로 회동가능하도록 상기 날개부와 상기 몸체부를 연결하는 탄성수단;을 포함하는 앵커체 고정장치를 제공한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 앵커체 고정장치는 연약지반 개량에 사용되는 앵커체에 장착되어, 상기 앵커체 고정장치의 날개부가 앵커체의 역진행 방향으로 벌어져 지중에 고정됨으로써, 앵커체의 지중 내 고정을 견고하게 하여 앵커체의 마찰저항 및 토압저항을 증가시키고, 앵커체의 인장력을 향상시킴으로써 구조적으로 안정된 앵커체를 형성하게 하는 바, 이와 같은 구성에 의하여 상기한 본 고안의 기술적 과제를 달성할 수 있게 된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 상기와 같은 본 고안의 기술적 개념이 바람직하게 구현된 실시예와 함께 본 고안을 더욱 상세히 설명한다. 다만 이는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 더욱 명확하게 이해하고 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위한 것으로 본 고안의 보호범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 전술한 사항들 이외에 본 고안이 가지는 또 다른 기술적 특징들 및 장점들은 후술하는 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 당업자에게 더욱 확실하게 이해될 수 있을 것이다.

도 2는 본 고안의 앵커체 고정장치의 사시도(300)이고, 도 3은 본 고안의 앵커체 고정장치(300)가 앵커체(100)에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 고안의 앵커체 고정장치(300)가 장착된 앵커체(100)의 시공과정을 순차적으로 간략히 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 앵커체 고정장치(300)는 내측에 강봉(100a)을 포함할 수 있는 공간부가 형성되어 있고, 측면에는 상기 강봉(100a)에 지지되는 고정핀(312)이 삽입되는 고정공(311)이 형성되어 있는 좌우 대칭되는 한 쌍의 몸체부(310)와, 상기 몸체부(310)의 길이방향 양 단부에 위치하며, 일단은 상기 몸체부(310)의 내측에 고정되고 타단은 상기 몸체부(310)의 외측을 향해 형성되어 있는 다수개의 날개부(320), 및 상기 날개부(320)가 상기 몸체부(310)의 외측에서 일방향으로 회동가능하도록 상기 날개부(320)와 상기 몸체부(310)를 연결하는 탄성수단(330)을 포함하여 구성된다. 또한 본 고안의 앵커체 고정장치(300)는 상기 몸체부(310)의 길이방향 내측 양 단부 상단에 형성되는 날개이탈방지턱(321_을 더 포함하여 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 앵커체 고정장치(300)는 좌우 대칭되는 한 쌍의 몸체부(310)가 결합되어 형성된다. 따라서 본 고안의 앵커체 고정장치(300)는 도 1b에 도시된 바와 같이 하나의 몸체를 이루며, 앵커체(10a)에 설치되기 위해서는 앵커체(10a)의 일끝단에서부터 차례 차례로 끼워지던 기존의 앵커체 고정장치(20)와는 달리 설치하고자 하는 위치에 앵커체(100)의 강봉(100a)을 사이에 두고 한 쌍의 몸체부(310)를 좌우로 위치시켜 결합시킴으로써 훨씬 용이하게 앵커체(100)에 설치된다. 이때 상기 한 쌍의 몸체부(310)의 고정은 몸체부(310) 측면에 형성되어 있는 고정공(311)에 고정핀(312)이 삽입됨으로써 완성된다.

또한 상기 한 쌍의 몸체부(310)는 지중 내 앵커체(100) 삽입 시 발생되는 마찰력 및 토압에 대응할 수 있는 소정의 내구성을 갖고 있는 강재 또는 플라스틱 등의 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 이외에도 지중 내의 마찰력 및 토압에 저항할 수 있는 재질이라면 어느 것이라도 무방하다.

또한 본 고안의 앵커체 고정장치(300)에서 상기 날개부(320)는 상기 몸체부(310)와 같이 지중 내의 마찰력 및 토압에 저항할 수 있으며, 지중 내에 박혀 앵커체(100)를 고정시킬 수 있는 소정의 내구성을 갖고 있는 강재 또는 플라스틱 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 이외에도 상기 날개부(320)의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.

또 본 고안의 앵커체 고정장치(300)에서 몸체부(310)와 날개부(320)는 탄성수단(330)으로 연결되어 있으며, 상기 날개부(320)는 탄성수단(330)으로 인해 일방향으로 회동이 가능하게 된다. 따라서 후술되는 바와 같이 시공 시 본 고안의 앵커체 고정장치(300)가 장착된 앵커체(100)는 날개부(320)가 앵커체(100)쪽으로 오므라져 앵커체(100)의 케이싱(200) 내부 삽입이 용이하게 이루어지며, 케이싱(200) 제거 시에는 날개부(320)가 지중을 향해 앵커체(100)의 역진행 방향으로 벌어져 지중 내에 박힘으로써 앵커체(100)의 견고한 고정을 가능하게 한다. 이때 상기 날개부(320)는 회동 시 날개이탈방지턱(321)으로 인해 몸체부(310)로부터 쉽게 이탈되지 않는다.

또한 이때 도 2 내지 도 4d에는 상기 탄성수단(330)이 복원력을 갖고 있는 스프링 인 것으로 도시되어 있지만, 이외에도 몸체부(310)와 날개부(320)를 연결할 수 있으며 복원력을 갖는 힌지핀을 사용하여도 무방하며, 그 외에 상기 탄성수단(330)의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 어느 것이라도 무방하다.

도 3 내지 도 4d를 기준으로 본 고안의 앵커체 고정장치(300)의 바람직한 시공예를 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이 강봉(100a)에 앵커체 고정장치(300) 장착을 마친 후, 상기 앵커체 고정장치(300)의 외측면에 그라우팅관(100b)을 위치시킨 뒤 철선(400)으로 강봉(100a)과 그라우팅관(100b)을 연결하여 앵커체(100) 제작을 완성한다. 이때 상기 앵커체 고정장치(300)는 한 쌍의 몸체부(310)를 설치하고자 하는 위치에 상기 강봉(100a)을 사이에 두고 좌우로 배치시켜 결합함으로써 앵커체(100)에 용이하게 장착되며 설치공정이 단순하고 간편하다. 또 전술된 바와 같이 앵커체(100)에 장착되는 앵커체 고정장치(300)는 강봉(100a)에 지지되는 고정핀(312)이 몸체부(310)의 고정공(311)을 통해 삽입됨으로써 앵커체(100)의 장착이 더욱 견고하게 이루어진다.

이후 도 4a에 도시된 바와 같이 케이싱(200) 및 천공롯드(210)를 사용하여 삽입하고자 하는 앵커체(100)의 삽입길이 만큼 물보링하여 지반을 천공한다.

도 4b에 도시된 바와 같이 천공홀에 상기 앵커체(100)를 삽입한다. 이때 상기 앵커체 고정장치(300)의 날개부(320)는 앵커체(100)쪽으로 오므라들게 되어 상기 앵커체(100)의 케이싱(200) 내부 삽입이 용이하게 이루어진다.

이후 상기 앵커체(100)를 케이싱(200) 내부에 완전하게 삽입한 후, 도 4c에 도시된 바와 같이 천공홀에서 케이싱(200)을 제거한다. 이때 케이싱(200)이 제거되면서 상기 앵커체 고정장치(300)의 날개부(320)가 앵커체(100) 역진행 방향으로 벌어지게 되면서 지중에 박히게 되어 앵커체(100)의 지중 내 고정을 견고하게 한다.

도 4d에 도시된 바와 같이 상기 천공홀에 시멘트 페이스, 레진, 시멘트 몰탈 등의 충진재(500)를 1차로 무압그라우팅시키고, 2차로 그라우팅관(100b)을 통해 충진재(500)를 그라우팅함으로써 상기 앵커체(100)의 정착장부를 형성한다. 이로써 본 고안의 앵커체 고정장치(300)가 장착된 앵커체(100)는 그라우팅되어 형성되는 정착장부로 앵커체(100)의 부착강도가 확보되며, 상기 앵커체 고정장치(300)의 날개부(320)로 다시 한번 앵커체(100)가 지중에 고정됨으로써 앵커체(100)의 마찰저항력, 토압저항력, 및 인장력이 증가되어 안정적인 연약지반 보강이 이루어지게 된다.

이후 상기 그라우팅된 충진재(500)가 양생되면 유압인장기를 사용하여강봉(100a)을 잡아당겨 프리스트레스를 걸어 인장시키고 앵커 머리를 철물로 고정시켜 마무리한다. 이때 상기 앵커체(100)는 앵커체 고정장치(300)의 날개부(320)가 지중에 박혀 앵커체(100)의 고정을 견고히 하여 인장 시 앵커체(100)의 이탈이 쉽게 발생되지 않게 한다.

본 고안의 앵커체 고정장치는 연약지반 개량 시 앵커체에 장착되어 지중에 매설되는 것으로, 그라우팅에 의한 정착장부 형성으로 부착력이 확보되는 앵커체를 앵커체 고정장치의 날개부로 지중에 한번 더 고정시켜줌으로써 앵커체의 지중 내 설치를 견고히 하여 앵커체의 마찰저항, 및 토압저항을 증가시키고 앵커체의 인장력 또한 증가시켜 강봉 인장 시 앵커체의 이탈이 쉽게 발생되지 않으며, 안정적인 지반개량을 가능하게 하는 앵커체 고정장치를 제공하는데 효과가 있다.

또한 본 고안의 앵커체 고정장치는 몸체부가 좌우대칭되는 한 쌍의 몸체부로 이루어져 있음으로 앵커체에 설치하기가 용이하고 설치위치에 제약을 받지 않으며, 앵커체의 장착 또한 몸체부의 고정공에 고정핀이 삽입됨으로써 이루어짐으로 설치가 용이하고 간편하여 작업성이 높은 앵커체 고정장치를 제공하는데 다른 효과가 있다.

Claims (3)

1. 연약지반 개량을 위해 지중에 매설되며, 강봉과 그라우팅관으로 구성되는 앵커체에서,

   내측에 상기 강봉을 포함할 수 있는 공간부가 형성되어 있고, 측면에는 상기 강봉에 지지되는 고정핀이 삽입되는 고정공이 형성되어 있는 좌우 대칭되는 한 쌍의 몸체부;

   상기 몸체부의 길이방향 양 단부에 위치하며, 일단은 상기 몸체부의 내측에 고정되고 타단은 상기 몸체부의 외측을 향해 형성되어 있는 다수개의 날개부; 및

   상기 날개부가 상기 몸체부의 외측에서 일방향으로 회동가능하도록 상기 날개부와 상기 몸체부를 연결하는 탄성수단;

   을 포함하는 앵커체 고정장치.
2. 제1항에서, 상기 탄성수단은 스프링 또는 힌지핀 인 것을 특징으로 하는 앵커체 고정장치.
3. 제1항에서, 상기 몸체부의 길이방향 내측 양 단부 상단에는 날개이탈방지턱이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 앵커체 고정장치.