KR20040040791A - 지반 개량용 슈를 이용한 앵커공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목공사시 주위의 연약지반이나 토사 등이 무너지는 것을 방지하기위하여 주위의 암반 토사등에 앵커를 박는 어스앵커공법에 있어서 구근부가 형성되어 인장력이 증대되도록 상기 구근부를 형성시키는 지반 개량용 슈(Shoe)를 이용한 앵커 시공방법에 관한 것이다.

종래에는 연약지반 천공시 앵커체의 마찰저항 및 지압저항이 약하게 되고, 앵커 인장후 시간의 경과에 따라 상기 앵커체의 마찰저항 및 지압저항은 더욱 약해져 앵커체의 인장력 감소 현상이 발생하게 되며, 또한 앵커체의 마찰저항 및 지압저항은 단지 강선의 구근부에 의해서 발생하게 되나 그 구근부는 소정의 형태로 고정된 상태가 되어 천공홀의 변형에 대처할 수 없다는 한계가 있으며, 이를 감안한다면 구근부의 형태 및 사이즈를 크게 하거나 앵커의 길이를 길게해야 하는 폐단이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하려는 것으로써, 회전로트의 선단에다 공기압 및 유압으로서 조절개폐케되는 지반 확장 개량용 슈(Shoe)를 부착하여 연약지반 천공시 소요위치에 개폐하여 보강주의 크기를 인위적으로 선택할 수 있으며, 또한 이러한 인위적인 선택으로 인하여 지반의 특성에 따라 구근부의 직경을 조절할 수 있도록 시공할 수 있기 때문에 경제적이고 확실한 시공이 가능하다. 또한 개량용 슈의 날개에 그라우팅 분출구를 두어 천공시 연약토와 혼합하여 개량하고자 하는 구근으로 지반을 조성함으로서 연약지반을 능률적으로 개량하고 그 구근 내에 앵커를 설치하여 전체길이를 줄이고 인장력을 충분히 발휘할 수 있도록 하는 앵커공법이다.

Description

지반 개량용 슈를 이용한 앵커공법{The anchor method which uses the ground improvement shoe}

본 발명은 지하철, 도로터널, 전력구, 통신구, 지하구조물 등의 토목공사시 연약지반을 보강하기 위한 방법 및 이의 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연약지반을 보강하기 위하여 유압드릴이나 각종 천공기의 로드 및 비트를 이용하여 천공홀을 형성 할때 확장식 슈를 회전로드의 선단에 장착하여 어스앵커, 쏘일네일 또는 기초파일시공에 있어서 매설된 보강재의 필요위치에 확장된 구근부가 형성되도록 하고, 또한 케이싱을 천공과 동시에 삽입하여 종래의 공법에서 발생하던 문제점 즉 천공후 비트회수 공정에서 지질의 복합성 및 천공홀 내부의 지하수 유출로 인해 천공홀의 자립도가 저하되는 점과 이로인해 앵커 삽입후 케이싱을 제거할 때 지반이 함몰되어 구근 형성이 어려운 문제점을 해결하였다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제를 해소하기 위해서 창안된 것으로, 그 목적은 천공과 케이싱을 동시에 삽입하여 케이싱 삽입과 같은 별도의 작업이 없이 연약지반 및 불량지반을 보강하기 위한 그라우팅 작업시 발생되는 천공홀의 붕괴를 방지토록 하였고, 또한 로드의 선단에 개량용 슈를 부착하여 연약지반을 천공시 필요위치에 개폐하여 지반을 개량하여 천공 직경과 앵커의 길이를인위적으로 조절할 수 있으며, 또한 이러한 인위적인 조절로 인하여 지반의 특성에 따라 시공할 수 있기 때문에 경제적이고 확실한 시공이 가능하다. 또한 개량용 슈의 날개에 그라우팅 분출구를 두어 천공시 연약토와 혼합하여 케이싱의 직경보다 현저히 큰 직경인 개량토주를 지반중에 조성하고 앵커를 설치하므로 천공 길이를 짧게 하여도 인장력을 크게 발휘할 수 있는 앵커 공법이다.

제 도1은 본 발명에 의한 토목공사의 연약지반 보강 공정도

제 도2는 본 발명의 확장식 개량용 슈의 접힘과 펼침 상태도

제 도3은 종래의 연약지반 보강도면과 본 발명의 비교도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 개량토주 면 2 : 케이싱

3 : 고정 나사 4 : 로트

5 : 개량용 슈 6 : 분출홀

7 : 조절 나사 8 : 앵커체

9 : 그라우팅 홀 10: 슈 조절기

11: 1차그라우팅 12: 2차 그라우팅

13: 천공홀

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상술한다.

제 도1은 본 발명에 의한 토목공사의 연약지반 보강 공정도

제 도2는 본 발명의 확장식 개량용 슈의 접힘과 펼침 상태도

제 도3은 종래의 연약지반 보강도면과 본 발명의 비교도

도1은 도시된 바와 같이 원하는 위치에 천공장비를 설치하고, 드리프터를 전진시키게 되고, 이의 전진으로 로드에 연결된 확장식 개량용 슈(5)는 케이싱(2)을 통하여 천공지점에 닿게 되며, 전진회전에 의한 상기 천공지점에서는 개량용 슈(5)가 접힌 상태에서 천공을 시작하고 필요깊이까지 천공을 하면 케이싱(2)에서 나온 개량용 슈(5)가 유압이나 공압에 의해서 펼쳐져 천공을 실시한다. 이같이 확장식 슈(5)에 의한 천공작업으로 로드(4)의 길이만큼 전진천공을 하게 되면 드리프터의 미는 힘에 의해서 케이싱(2)도 따라서 천공홀 내부로 삽입된다.

소정의 깊이 까지 천공을 마치면 개량용 슈(5)를 공압이나 유압에 의해서 접고 케이싱(2) 안으로 넣어서 개량용 슈(5)를 제거한 후 케이싱(2) 안으로앵커를(8) 삽입한 후 2차 그라우팅(12)을 실시한다. 이때 그라우트가 경화되기전에 케이싱(2)을 제거하고 보충 그라우팅을 실시하면 본 발명의 공정을 끝이 난다.

제 도2는 본 발명의 확장식 개량용 슈(5)의 접힘과 펼침 상태도 이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 지반확장 개량용 슈(5)는 상단에 회전로드 고정 나사부(3)가 형성되고 로드의 선단에서는 3방향으로 형성된 개량용 슈(5)의 날개를 지지하고 있으며 3방향으로 펼쳐진 개량용 슈(5)를 조절하기 위해 슈 조절기(10)가 장착되어 있다. 3방향으로 형성된 개량용 슈(5)의 날게에는 천공시 1차그라우팅(11)을 할 수 있도록 분출홀(6)이 구비되어 있어 천공시 연약토와 혼합하여 케이싱(2)의 직경보다 현저히 큰 직경인 개량토주(1)를 지반중에 조성함으로써 연약지반을 능률적으로 개량할 수 있도록 하였다.

제 도3은 종래의 연약지반 보강방법과 본 발명의 비교도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 종래에는 연약지반 천공시 앵커체의 마찰저항 및 지압저항이 약하게 되고, 앵커 인장후 시간의 경과에 따라 상기 앵커체의 마찰저항 및 지압저항은 더욱 약해져 인장력 감소로 인한 앵커체의 인장력 감소 현상이 발생하게 되며, 또한 앵커체의 마찰저항 및 지압저항은 단지 강선의 구근부에 의해서 발생하게 되나 그 구근부는 소정의 형태로 고정된 상태가 되어 천공홀의 변형에 대처할 수 없다는 한계가 있으며, 이를 감안하여 앵커의 길이를 길게해야 하는 폐단이 있었다. 따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하려는 것으로써, 회전로트의 선단에다 공기압 및 유압으로서 조절개폐케되는 지반 확장 개량용 슈(Shoe)(5)를 부착하여 연약지반 천공시 필요위치에 개폐하여 보강주의 크기를 인위적으로 선택할 수 있으며, 또한 이러한 인위적인 선택으로 인하여 지반의 특성에 따라 구근부의 직경을 조절할 수 있도록 시공할 수 있기 때문에 경제적이고 확실한 시공이 가능하다. 또한 개량용 슈의 날개에 그라우팅 분출구를 두어 천공시 연약토와 혼합하여 개량하고자 하는 구근으로 지반을 조성함으로서 연약지반을 능률적으로 개량하고 그 구근 내에 앵커를 설치하여 앵커체의 길이를 줄여도 인장력을 충분히 발휘할 수 있도록 하는 앵커공법이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 개량용 슈를 이용하여 천공과 동시에 케이싱을 삽입할 수 있도록 함으로써 기존의 케이싱 공법과 같은 별도의 작업없이 연약지반 및 불량지반에 케이싱을 손상없이 간단하게 삽입할 수 있을 뿐만아니라 이로인해 작업의 신속성 및 간편성 그리고 효율성을 한층 증대시킬수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 기존에서와 같이 재 천공없이 그 위치에 정확한 천공이 이루어지므로 설계대로의 정밀시공이 가능한 효과가 있으며 마지막으로 회전로트의 선단에다 공기압 및 유압으로서 조절개폐케되는 개량용 슈를 부착하여 연약지반을 천공시 개폐하여 보강주의 크기를 인위적으로 선택할 수 있으며, 또한 이러한 인위적인 선택으로 인하여 지반의 특성에 따라 시공할 수 있기 때문에 경제적이고 확실한 시공이 가능하다. 또한 개량용 슈의 날개에 그라우팅 분출구를 두어 천공시 연약토와 혼합하여 케이싱의 직경보다 현저히 큰 직경인 개량토주를 지반중에 조성함으로써 연약지반을 능률적으로 개량하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회전로드의 선단에 장착된 지반확장 개량용 슈는 상단에 회전로드 고정 나사부가 형성되고 로드 선단에서는 3방향으로 형성된 개량용 슈의 날개를 지지하고 있으며 3방향으로 펼쳐진 개량용 슈를 조절하기 위해서 슈 조절기가 구비되어 있고 조절기를 공압, 유압에 의해 조절하면서 개량용 슈를 펼치거나 접히게 하여 최초 지반을 천공할때에는 소구경으로 천공하고 필요한 위치에 펼쳐 천공직경을 크게하여 지반을 개량하는 지반 개량용 슈를 이용한 앵커 공법
2. 제 1항에 있어서 회전로드의 선단에 장착된 개량용 슈는 슈의 날개에 그라우팅을 분출하는 분출구가 구비되어 있어 천공과 동시에 연약토와 혼합하여 연약지반의 개량토주를 형성하는 것을 특징으로 하는 지반 개량용 슈를 이용한 앵커공법