KR20050065515A - 앵커 볼트용 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앵커 볼트용 커플링에 관한 것으로, 이러한 커플링은 내부 나사산(5)을 구비한 슬리브(1), 그리고 외부 나사산(3)을 구비한 두개의 앵커 파이프(2)를 포함하며, 상기 앵커 파이프의 단부(8)가 슬리브(1) 내로 나사 체결되고 있다. 상기 슬리브(1)에는 그 종방향 중간에 환형 리브(4)가 마련되고, 이 리브는 원통형의 내측 단부면(10)을 구비한다. 앵커 파이프(2)의 단부(8)가 환형 리브(4)와 밀봉 방식으로 정합되며, 이러한 밀봉 정합을 위해 단부에는 나사산이 형성되지 않은 원통형 외주면(12)이 형성되어 있다. 커플링의 밀봉 성능을 향상시키는 한편 제1 앵커 파이프(2)로부터 제2 앵커 파이프(2)로 충돌 에너지가 거의 손실 없이 전달되도록 하기 위하여, 앵커 파이프(2)의 환형 전면(6)이 환형 리브(4)의 영역에서 밀봉 방식으로 서로 맞대어 배치된다. 이렇게 해서, 분출 매체 및/또는 경화 물질의 누출을 방지하는 앵커 볼트용의 누출 방지 커플링이 제공된다.

Description

앵커 볼트용 커플링{COUPLING FOR ANCHOR BOLTS}

본 발명은 내주면에 나사산이 형성된 슬리브, 그리고 외주면에 나사산이 형성되고 상기 슬리브 내로 그 양측으로부터 나사 체결되는 두개의 앵커 파이프를 구비한 드릴 앵커의 커플링에 관한 것이다.

이러한 커플링은 공지되어 있다.

공지의 커플링은 그러나, 천공 시에 앵커 파이프의 공동을 관통하여 흐르는 분출 매체(공기 또는 물) 및 시추공의 천공 완료 후 그 시추공에 전단부가 고정된 앵커 파이프의 공동을 관통하여 가압되는 경화 물질(예를 들어, 시멘트 몰타르)이 커플링 영역으로 방출될 수 있다는 문제가 있다. 이로 인해, 분출 매체의 유출 손실이 발생하며, 경화 물질의 경우에도 커플링 플러그에서의 누출로 인해 드릴 앵커 주변 시추공의 완벽한 충진이 방해를 받게 된다.

본 발명의 커플링에 대한 기타 세부 사항, 특징 및 장점이 이하의 도면에 도시된 예시로써 주어진 본 발명의 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 커플링을 도시한 부분 절개 단면도.

도 2는 슬리브를 구비하지 않은 상태의 앵커 파이프의 인접 단부를 도시한 부분 절개 확대 단면도.

도 3은 슬리브를 도시한 종단면도.

도 4는 도 3의 원으로 표시된 부분(IV)의 세부 확대도.

도 5는 앵커 파이프를 도시한 부분 절개 단면도.

도 6은 도 5의 원으로 표시된 부분(VI)의 세부 확대도.

도 7은 커플링의 슬리브 환형 리브 영역의 세부 확대도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬리브를 구비한 커플링을 도시한 단면도.

본 발명의 목적은 천공(드릴 앵커의 회전 충돌 이동) 시에 발생하는 부하 하에서도 신뢰할 수 있는 밀봉 특성을 보이는 서두에 언급한 유형의 커플링을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 청구의 범위의 청구항 1에 정의된 바와 같은 특징부를 갖춘 본 발명의 커플링에 의해 달성 가능하다.

또한, 청구의 범위의 종속항들에는 본 발명에서 청구하고 있는 바와 같은 커플링의 바람직한 유리한 실시예가 청구되고 있다.

본 발명에서 청구하고 있는 바와 같은 커플링의 구성을 보면, 슬리브에 나사 체결되어 있는 앵커 파이프의 단부가 슬리브의 내부에 형성된 환형 리브에 끼워져 시일(seal)을 형성함으로써, 커플링(들) 영역에서의 분출 매체 및/또는 경화 물질의 누출을 방지할 수 있도록 되어 있다.

본 발명의 커플링의 바람직한 일 실시예에 따르면, 앵커 파이프의 단부가 슬리브의 내부에 그 전면이 서로 맞닿는 상태로 유지되어 있고 또한 바람직하게는 그러한 앵커 파이프의 전면이 서로 접촉하여 시일을 형성하고 있는 경우, 커플링 영역에서의 추가적인 밀봉 효과를 얻을 수 있는데, 이는 커플링 내에 위치한 앵커 파이프의 단부 사이로는 그러한 분출 매체 및/또는 경화 물질의 누출이 불가능하기 때문이다. 본 발명의 이와 같은 해결 방안은 또한, 바위에 구멍을 천공하는 경우에 드릴 앵커를 휘게 만드는 회전-충돌력이 앵커 파이프로부터 파이프로 직접 전달되기 때문에 거의 문제가 되지 않는다는 장점이 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 커플링은 슬리브(1), 그리고 이 슬리브(1)의 내부에 그 단부(8)가 유지되는 두개의 앵커 파이프(2)를 포함한다.

슬리브(2)는 그 내측으로 돌출되고 있는 환형 리브(4)에 의해 서로 분리되는 두개의 세그먼트로 구성되는데, 이들 세그먼트에는 동일 방향으로 연장하는 내부 나사산(5)이 형성되어 있다. 앵커 파이프(2)의 외주면에는 외부 나사산(3)이 형성되어, 슬리브(1)의 내부 나사산(5)과 체결되도록 되어 있다.

앵커 파이프(2)의 대향하는 양 단부(8) 상에는 각각의 앵커 파이프(2)의 전면(6)으로부터 반대 방향으로 연장하는 일 세그먼트가 제공되며 또한 이 세그먼트에는 나사산이 형성되어 있지 않은 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 이러한 내부 나사산을 구비하지 않은 세그먼트에는 따라서 원통형 외주면(12)이 형성되어 있다. 환형을 이루는 앵커 파이프(2)의 전면(6)은 그 내측 및/또는 외측에 모따기부(22, 20)가 형성되어 있다(도 6 참조).

슬리브(1)의 종방향으로 중앙에 위치한 상기 환형 리브(4)는 원통형의 내측 단부면(10) 및 양 측면(16)을 구비한다. 이들 양 측면(16)은 본질적으로 슬리브(1)의 축선(7)과 직교하도록 연장하며, 환형 리브(4)의 어느 일측으로 슬리브(2) 내주면의 세그먼트(14), 즉 내부 나사산을 구비하지 않은 세그먼트와 곡선형으로 연결되도록 곡률 반경을 갖는 형상으로 형성된다.

도 7에는 이와 같이 구성된 커플링의 조립 상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 앵커 파이프(2)는 나사산이 형성되어 있지 않은 단부(8)가 환형 리브(4) 안쪽에 위치하여 앵커 파이프(2)의 단부(8) 상의 원통형 외주면(12)이 환형 리브(4)의 내측 단부면(10)과 인접함으로써 시일을 형성하게 된다(도 7에 도시된 바와 같은 내측 단부면(10)과 원통형 외주면(12) 사이의 간극은 실제로는 존재하지 않는 것으로 단지 명료성을 위해 도시된 것이다).

도 7에는 또한 앵커 파이프(2)의 단부(8)의 환형 전면(6)이 서로 맞닿아 시일을 형성하는 상태가 도시되어 있다.

따라서, 환형 리브(4)의 폭(B), 즉 슬리브(1)의 축선(7) 방향으로 측정한 환형 리브(4)의 원통형 내측 단부면(10)의 길이는 상기 축선 방향, 즉 앵커 파이프(2)의 종방향으로 측정한 앵커 파이프(2)의 단부(8) 상의 나사산이 형성되지 않은 세그먼트(12)의 길이(A)를 합한 값과 대략 일치한다. 그 결과, 앵커 파이프(2)의 전면(6)이 환형 리브(4)의 종방향 연장 선상의 대략 중간에 위치하는 경우 앵커 파이프(2)의 원통형 외주면(12)의 단부 상의 숄더(shoulder)가 환형 리브(4)의 측면(16)과 충돌하게 되므로, 슬리브(1)가 앵커 파이프(2)에 그 이상 초과하여 나사 체결될 수 없도록 되어 있다. 따라서, 본 발명에서 청구하고 있는 바와 같은, 슬리브(1)와 이 슬리브 내부에 유지되는, 즉 나사 체결되는 두개의 앵커 파이프(2)로 이루어진 커플링의 본질적으로 대칭적인 구조를 달성할 수 있다.

도 8에는 본 발명의 다른 실시예의 커플링이 도시되어 있다. 본 실시예에서는, 내측을 향하고 있는 환형 리브(4)의 원통형 표면에 환형 홈(20)이 형성되어, 그 홈의 내부에 탄성 재료로 이루어진 환형 시일(21)(O-링)이 삽입되어 있다.

본 실시예에서는 또한, 슬리브(1) 내로 나사 체결되는 앵커 파이프(2)의 서로 맞닿는 전면(6)의 외측 가장자리에 모따기부(20)가 형성되어 시일(21)과 직접 맞닿도록 되어, 커플링 영역에서의 두개의 앵커 파이프(2) 사이의 밀봉이 보다 효과적으로 이루어지도록 되어 있다.

도 8에는 환형 시일(21)이 "이상적인 형태"로, 즉 원형 단면을 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 실제로 커플링이 조립된 경우, 환형 리브(4)의 내면을 초과하여 돌출하는 그 일부가 앵커 파이프(2)의 전면(6) 상의 외측 모따기부(20)의 형상을 따라 삼각형 단면 형상을 갖도록 변형됨에 주목하여야 한다.

또한, 환형 시일(21)의 단면 형상이 반드시 원형일 필요는 없다. 예를 들어, 환형 시일은 다각형의 단면 형상(직사각형 또는 정방형)을 가질 수도 있다. 또한, 환형 리브(4)의 내면 위로 돌출하는 환형 시일(21)의 일부가 내측으로 반경 방향으로 테이퍼지는 쐐기형 단면 형상을 가질 수도 있음을 알 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 다음과 같이 요악될 수 있다.

본 발명의 드릴 앵커용 커플링은 내부 나사산(5)이 형성된 슬리브(1), 그리고 외부 나사산(3)이 형성되고 그 단부(8)가 슬리브(1) 내부에 나사 체결되는 두개의 앵커 파이프(2)를 포함한다. 슬리브(1)는 그 종방향 중앙으로 원통형의 내측 단부면(10)을 갖는 환형 리브를 구비한다. 앵커 파이프(2)의 단부(8)가 상기 환형 리브(4)에 끼워져 시일을 형성하도록 되며, 이 경우에 양 단부는 나사산이 형성되지 않은 외주면(12)을 구비하도록 형성되어 있다. 커플링의 밀봉 성능을 향상시키는 한편 앵커 파이프(2)로부터 파이프(2)로 충돌 에너지가 거의 손실되지 않고 전달되도록 하기 위하여, 앵커 파이프(2)의 환형 전면(6)이 환형 리브(4)의 영역에서 서로 맞닿아 시일을 형성하고 있다. 이렇게 해서, 분출 매체 및/또는 경화 물질의 누출을 방지하는 누출 위험이 없는 드릴 앵커용 커플링이 제공된다.

Claims (11)

1. 내부 나사산(5)을 구비한 슬리브(1), 그리고 외부 나사산(3)을 구비하며 슬리브(1) 내로 그 양측으로부터 나사 체결되는 두개의 앵커 파이프(2)를 포함하며, 상기 슬리브(1)의 본질적으로 종방향 중간에 내측으로 돌출하는 환형 리브(4)가 마련되고, 슬리브(1)의 내부에 유지되고 있는 앵커 파이프(2)의 양 단부(8)의 전면(6)이 환형 리브(4)의 영역에서 서로 맞닿도록 배치되어 있는 드릴 앵커용 커플링에 있어서,

   상기 환형 리브(4)는 원통형의 내측 단부면(10)을 구비하며,

   상기 앵커 파이프(2)의 나사산이 형성되지 않은 단부(8)의 원통형 외주면(12)이 환형 리브(4)의 상기 내측 단부면(10)과 맞닿아 시일을 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 앵커 파이프(2)의 전면(6)이 서로 맞닿아 시일을 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 슬리브(1)에는, 환형 리브(4)의 어느 일측 상으로, 나사산이 형성되지 않은 내부 영역(14)이 마련되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형 리브(4)의 측면(16)은 슬리브(1)의 축선(7)과 직교하게 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형 리브(1)의 측면(16)은 슬리브(1)의 내주면, 특히 상기 나사산이 형성되지 않은 세그먼트(14)와 곡선형으로 연결되도록 곡률 반경을 갖는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 앵커 파이프(2)의 전면(6)은 그 내측 및/또는 외측 상에 모따기부(20, 22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리브(1)의 축선(7) 방향으로 측정한 환형 리브(4)의 폭(B)은 앵커 파이프(2)의 종방향으로 측정한 앵커 파이프(2)의 나사산이 형성되지 않은 원통형 단부(8)의 길이(A)의 합과 본질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형 리브(4) 상에는 적어도 하나의 환형 시일(21)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 환형 시일(21)은 환형 리브(4)의 원통형의 내측 단부면(10)에 형성된 환형 홈 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 앵커 파이프(2)가 그 전면(6)의 외측 가장자리 상에 형성된 모따기부(20)에서 상기 환형 시일(21)과 인접하는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 환형 리브(4)의 내측 단부면(10) 위로 돌출하는 상기 환형 시일(21)의 일부가 앵커 파이프(2)의 전면(6), 특히 전면(6)의 모따기부(20)에 의해 변형되는 것을 특징으로 하는 드릴 앵커용 커플링.