KR200361251Y1 - 록크볼트용 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압력부재인 플레이트에 지지관체를 용접하여 플레이트와 지지관체를 일체화시킴으로써 이의 제조효율을 크게 향상시킴은 물론이고, 지지관체에 플레이트를 정확하게 위치하고 있기 때문에 록크볼트가 지지관체에 삽입된 튜브의 정중앙으로 위치하여 시멘트접합 액상 모르타르를 균일하게 분포, 경화함으로써 록크볼트의 결합강도를 더욱 강화할 수 있도록 한 록크볼트용 체결장치에 관한 것으로서,

그 중앙에 상부로 다소 솟은 볼록부가 형성되며, 상기 볼록부의 정중앙에 록크볼트가 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 다른 일측에 천공 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출공이 형성되어진 원판상의 플레이트와; 그 상단부에 플레이트의 관통공보다 직경이 다소 큰 대직경관부가 형성됨과 아룰러 상기 대직경관부의 일측에 모르타르관이 삽입되는 주입공이 형성되며, 상기 대직경관부의 하단에 플레이트의 관통공으로 관통되는 소직경관부가 형성되어 그 하단부에 록크볼트의 외주연으로 설치되어진 튜브가 밀폐가능하게 설치되는 지지관체와; 상기 록크볼트의 상단부에서 체결되어 지지관체의 대직경관부의 개구부를 밀폐시키는 체결너트; 등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

록크볼트용 체결장치{a coupler for rockbolt}

본 고안은 록크볼트용 체결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 록크볼트에 체결장치를 효과적으로 체결할 수 있도록 한 록크볼트용 체결장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 터널내 등에서 록크볼트에 의해 영구적 안전조치를 취할 때, 부식방지가 요구된다. 이를 위해 시멘트접합 액상 모르타르(cementing grout) 가압주입 또는 시멘트 액상 모르타르 주입(cement grouting)에 의해 완전히 몰드 처리할 수도있다. 볼트는 통상적으로 고온아연도금하거나 분체도장한다.

부식방지에 관한 어떤 요건이 없을 경우, 작업장 안전에 이용되는 볼트의 사용과 고착력(fastening)을 높이고 부식방지를 확실히 하기 위해 뒤따르는 시멘트 접합을 조합시키는 것이 바람직하다.

이를 위해 내측단부에 확장 부싱(expansion bushing)을 가지는 튜브형 볼트가 사용되어 왔다. 문제점에 대한 이러한 해결책은 추후에 시멘트접합을 해도 되지만, 튜브형 볼트의 가격이 강철볼트의 대략 2배이므로 비용이 비싸다. 이에 더하여, 이 해결책은 부정확한 액상 모르타르 점도(grout consistency)에 대해 민감하다 (불안정하다).

시멘트 주입호스와 배기튜브를 사용하여 강철로드를 후처리하는 것이 제안되어 있다. 이 강철로드는 확장 부싱에 의해, 또는 예를 들어 폴리에스터 통 (cartridge)과 같은 플라스틱 모르타르 주입에 의해 그 내측단부가 고정된다. 아울러, 구멍의 바닥부까지 배기튜브가 삽입되는 한편 시멘트 주입호스가 구멍속으로 대략 25cm 삽입된다. 다음으로, 구멍의 외측부분은 시멘트접합 액상 모르타르를 주입하기 전에 밀봉기포(sealing foam)에 의해 밀봉된다. 그리고, 구멍내의 공기는 배기튜브를 통해 배출된다.

이러한 시멘트접합은 추가적인 체결시간를 필요로 하고, 밀봉기포를 사용하는 불량밀봉에 의해 약화된다. 이로 인해 구멍이 채워지기 전에 누설(leakage)이 일어나고, 볼트의 일부가 시멘트접합 액상 모르타르에 의해 덮여지지 아니한다.

그래서, 근자에 보다 값싼 장비를 사용하여 록크볼트를 체결할 수 있도록 하고, 불량고착 작업에 의해 야기된 볼트결함에 따른 파손을 방지할 수 있는 록크볼트용 체결기구(대한민국 특허 등록번호 311357호)가 개발되었던 바, 상기 체결기구의 구성을 도 1 및 도2에 의거하여 상세히 설명하면 나사산 부분(13)위의 확장 부싱(14) 및 암벽(19)에 밀어붙이기 위해 외측단부에 형성된 와셔 형상의 압력부재(18)와 같은 고정부재와, 외측나사산부분(15)에 끼워져 고착력증대 및 부식방지를 목적으로 암벽과 록크볼트 사이의 공동을 채우기 위한 시멘트접합 액상 모르타르 공급용 위한 개구부를 가지는 지지요소(17)에 대해 밀어붙여 지는 너트(16)를 포함하는 체결기구에 있어서, 상기 록크볼트(12)에 적어도 그 자유장(free length)의 최대치를 초과하여 뻗어 있으며, 암벽구멍의 내측단부에 시멘트접합 액상 모르타르를 공급하고 암벽구멍으로부터 공기를 배출하기 위한 튜브(23)가 구비된 것이다.

그리고, 압력부재(18)를 마주보는 구형표면이 있는 지지요소(17)를 가지며, 상기 지지요소(17)는 시멘트접합 액상 모르타르용 공급라인과 튜브의 내측단부 사이의 연결을 제공하고, 상기 지지요소(17)가 구형조개 형상이고 상기 튜브(23)용 나사산 개구부(23)를 가지며, 상기 튜브(23)의 적어도 외측단부에 외측나사산이 형성되고, 상기 지지요소(17)가 시멘트접합 액상 모르타르의 공급을 위해, 나사산이 형성될 수도 있는, 구멍(27)을 가진 것이다.

그러나, 종래의 록크볼트의 체결기구는 압력부재(18)와 대응되는 지지요소(17)가 구형표면을 가지고 있기 때문에 상기 지지요소(17)의 제작이 극히 번거로울 뿐만 아니라, 압력부재(18)와 지지요소(17)의 틈새로 시멘트접합 액상 모르타르가 누설되며, 구형상의 지지요소(17)에 압력부재(18)를 정확하게 위치시키기가 어려워 록크볼트(12)가 지지요소(17)에 삽입된 튜브(23)의 정중앙으로 위치하지 못하고 튜브(23)의 일측으로 치우침으로써 시멘트접합 액상 모르타르의 불균일로 록크볼트의 결합강도가 크게 감소되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 압력부재인 플레이트에 지지관체를 용접하여 플레이트와 지지관체를 일체화시킴으로써 이의 제조효율을 크게 향상시킴은 물론이고, 지지관체에 플레이트를 정확하게 위치하고 있기 때문에 록크볼트가 지지관체에 삽입된 튜브의 정중앙으로 위치하여 시멘트접합 액상 모르타르를 균일하게 분포, 경화함으로써 록크볼트의 결합강도를 더욱 강화할 수 있도록 한 록크볼트용 체결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 록크볼트와 체결장치의 결합상태를 보인 단면도,

도 2는 도 1의 요부를 발췌도시한 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 체결장치의 분해사시도,

도 4는 본 고안에 따른 록크볼트와 체결장치의 결합상태를 보인 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 록크볼트와 체결장치의 요부 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:체결장치 110:플레이트

111:볼록부 112:관통공

113:공기배출공 120:지지관체

121:대직경관부 122:주입공

123:소직경관부 124:밀폐링

140:체결너트 200:천공

300:록크볼트 400:모르타르관

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 암벽의 천공에 설치되어진 록크볼트에 체결되어 시멘트접합 액상 모르타르를 튜브로 주입함과 동시에 천공 내부의 공기를 외부로 배출하는 록크볼트용 체결장치를 형성함에 있어서, 그 중앙에 상부로 다소 솟은 볼록부가 형성되며, 상기 볼록부의 정중앙에 록크볼트가 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 다른 일측에 천공 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출공이 형성되어진 원판상의 플레이트와; 그 상단부에 플레이트의 관통공보다 직경이 다소 큰 대직경관부가 형성됨과 아룰러 상기 대직경관부의 일측에 모르타르관이 삽입되는 주입공이 형성되며, 상기 대직경관부의 하단에 플레이트의 관통공으로 관통되는 소직경관부가 형성되어 그 하단부에 록크볼트의 외주연으로 설치되어진 튜브가 밀폐가능하게 설치되는 지지관체와; 상기 록크볼트의 상단부에서 체결되어 지지관체의 대직경관부의 개구부를 밀폐시키는 체결너트; 등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 체결장치의 분해사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 록크볼트와 체결장치의 결합상태를 보인 단면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 록크볼트와 체결장치의 요부 단면도이다.

암벽의 천공(200)에 설치되어진 록크볼트(300)에 체결되어 시멘트접합 액상 모르타르를 튜브(130)로 주입함과 동시에 천공(200) 내부의 공기를 외부로 배출하는 록크볼트용 체결장치(100)를 형성함에 있어서,

먼저, 상기 천공(200)을 차단하는 플레이트(110)는 그 중앙에 상부로 다소 솟은 볼록부(111)가 형성되는데, 상기 볼록부(111)의 중앙일부는 평탄함을 유지할 수 있도록 한다.

그런 다음, 상기 볼록부(111)의 정중앙에 록크볼트(300)가 관통되는 관통공(112)이 형성되고, 상기 관통공(112)의 일측에 천공(200) 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출공(113)이 형성된다.

그리고, 상기 플레이트(110)에 설치되는 지지관체(120)는 그 상단부에 플레이트(110)의 관통공(112)보다 직경이 다소 큰 대직경관부(121)가 형성됨과 아룰러 상기 대직경관부(121)의 일측에 모르타르관(400)이 삽입되는 주입공(122)이 형성되며, 상기 대직경관부(121)의 하단에 플레이트(110)의 관통공(112)으로 관통되는 소직경관부(123)가 형성되어 그 하단부에 록크볼트(300)의 외주연으로 설치되어진 튜브(130)가 밀폐가능하게 결합된다.이때, 상기 플레이트(110)의 관통공(112) 주변에 지지관체(120)의 대직경관부(121)를 용접하여도 무방하다.

한편, 상기 록크볼트(300)의 상단부에는 체결너트(140)가 체결되는데, 상기 체결너트(140)는 록크볼트(300)로부터 플레이트(110)의 이탈을 방지하는 동시에, 지지관체(120)의 대직경관부(121)의 개구부를 밀폐시키는 역활을 수행한다. 이때, 상기 체결너트(140)와 대직경관부(121) 사이에 밀폐링(124)을 설치하여 시멘트접합액상 모르타르의 누설을 방지함이 바람직하다.

미설명 부호 500은 록크볼트(300)를 천공(200)에 고정시키기 위한 고정구이다.

이하, 상기와 같이 구성된 록크볼트용 체결장치(100)의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 암벽에 소정 깊이의 천공(200)을 형성한 다음, 상기 천공(200)에 록크볼트(300)를 삽입하게 되는데, 이때 상기 록크볼트(300)의 끝단부에는 고정구(500)가 설치되어 천공(200)에 장착된다.

그런 다음, 상기 체결장치(100)인 플레이트(110)의 관통공(112) 상부에서 하방으로 지지관체(120)의 소직경관부(123)를 관통하여 지지관체(120)의 지지관체(120)가 플레이트(110)의 볼록부(111)상에 접촉되도록 한 후 대직경관부(121)를 볼록부(111)에 용접한다.

그런 후, 도 4와 같이 상기 록크볼트(300)의 외주연에 튜브(130)을 설치한 다음, 상기 지지관체(120)의 소직경관부(123)에 튜브(130) 상단을 결합한다.

그리고, 상기 록크볼트(300)의 상단에 밀폐링(124)과 체결너트(140)를 순차적으로 체결하여 밀폐링(124)이 대직경관부(121)의 상단에 완전히 밀착되도록 체결너트(140)를 조여 추후 주입되는 시멘트접합 액상 모르타르가 누설되는 것을 방지한다.

한편, 록크볼트(300)에 체결장치(100)가 결합되면, 상기 대직경관부(121)의주입공(122)을 통해 모르타르관(400)을 삽입하여 그 하단부가 대직경관부(121)의 내부에 위치토록 한 후 시멘트접합 액상 모르타르를 주입하게 되는데, 상기 시멘트접합 액상 모르타르는 소직경관부(123)를 거쳐 튜브(130)로 주입되며, 상기 튜브(130)를 거친 시멘트접합 액상 모르타르는 록크볼트(300)의 단부가 깊이 설치된 천공(200)의 내측부터 서서히 채워지면서 튜브(130)와 천공(200) 사이가 채워짐과 동시에 천공(200) 내부의 공기가 밀려 나와 플레이트(110)의 공기배출공(113)으로 배출되며, 이와 동시에 상기 공기배출공(113)을 통해 시멘트접합 액상 모르타르가 배출되는 순간 시멘트접합 액상 모르타르의 주입을 차단한다.

그리고, 소정의 시간이 경과하면 시멘트접합 액상 모르타르가 경화하여 록크볼트(300)가 단단히 고정된다.

따라서, 본 고안은 압력부재인 플레이트(110)에 지지관체(120)를 용접하여 이들을 일체화시킴으로써 체결장치(100)의 제조효율을 크게 향상시킴은 물론이고, 지지관체(120)에 플레이트(110)를 정확하게 위치하고 있기 때문에 록크볼트(300)가 지지관체(120)에 삽입된 튜브(130)의 정중앙으로 위치하여 시멘트접합 액상 모르타르를 균일하게 분포, 경화함으로써 록크볼트(300)의 결합강도를 더욱 강화할 수 있도록 한 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 암벽의 천공에 설치되어진 록크볼트에 체결되어 시멘트접합 액상 모르타르를 튜브로 주입함과 동시에 천공 내부의 공기를 외부로 배출하는 록크볼트용 체결장치를 형성함에 있어서,

   그 중앙에 상부로 다소 솟은 볼록부가 형성되며, 상기 볼록부의 정중앙에 록크볼트가 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 다른 일측에 천공 내부의 공기를 외부로 배출하는 공기배출공이 형성되어진 원판상의 플레이트와;

   그 상단부에 플레이트의 관통공보다 직경이 다소 큰 대직경관부가 형성됨과 아룰러 상기 대직경관부의 일측에 모르타르관이 삽입되는 주입공이 형성되며, 상기 대직경관부의 하단에 플레이트의 관통공으로 관통되는 소직경관부가 형성되어 그 하단부에 록크볼트의 외주연으로 설치되어진 튜브가 밀폐가능하게 설치되는 지지관체와;

   상기 록크볼트의 상단부에서 체결되어 지지관체의 대직경관부의 개구부를 밀폐시키는 체결너트; 등으로 구성된 것을 특징으로 한 록크볼트용 체결장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 체결너트와 대직경관부 사이에 시멘트접합 액상 모르타르의 누설을 방지하는 밀폐링을 설치한 것을 특징으로 한 록크볼트용 체결장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 플레이트의 관통공 주변에 지지관체의 대직경관부를 용접 고정한 것을 특징으로 한 록크볼트용 체결장치.