KR20060027954A

KR20060027954A - 영구 앵커의 재긴장공법

Info

Publication number: KR20060027954A
Application number: KR1020040076883A
Authority: KR
Inventors: 김준홍
Original assignee: 김준홍
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-03-29
Also published as: KR100605029B1

Abstract

본 발명은 소정의 지반에 영구 앵커를 설치한 후에 긴장재의 인장하중이 감소할 경우에 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 영구 앵커의 재긴장 공법에 관한 것이다.

본 발명은 영구 앵커의 긴장재의 지반 외부로 노출된 부분을 은폐하는 보호캡을 해체하는 보호캡 해체단계와; 영구 앵커의 상부 측에 긴장재 고정구용 고정판을 설치하는 긴장재 고정구용 고정판 설치단계와; 긴장재 고정구용 고정판의 상부 측에 재긴장용 고정구를 설치하는 재긴장용 고정구 설치단계와; 재긴장용 고정구의 상부 측에 인장기를 설치하는 인장기 설치단계와; 인장기의 피스톤 및 재긴장용 고정구를 연결시켜 피스톤을 상방으로 구동시켜 영구 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 재긴장단계와; 인장기, 재긴장용 고정구 및 긴장재 고정구용 고정구를 제거하는 제거단계와; 지반 외부로 노출되어 재긴장된 긴장재를 은폐하는 보호캡을 재설치하는 단계로 이루어진다.

영구 앵커, 긴장재, 재긴장, 인장기, 재긴장용 고정구

Description

영구 앵커의 재긴장공법{Method for retensioning the ground anchor}

도 1은 종래기술에 따른 영구 앵커의 재긴장공법을 시공단계별로 도시한 도면.

도 2는 다른 종래기술에 따른 영구 앵커의 재긴장공법을 시공단계별로 도시한 도면.

도 3은 또 다른 종래기술에 따른 영구 앵커의 재긴장공법을 시공단계별로 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 앵커의 재긴장공법을 시공단계별로 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 영구 앵커 재긴장공법을 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

40 : 영구 앵커 41 : 앵커체

42 : 긴장재 43 : 긴장재 고정구

44 : 보호캡 45 : 지반

46 : 수압 콘크리트 47 : 지압판

48 : 긴장재 고정구용 고정판 49 : 인장기

50 : 재긴장용 고정구

본 발명은 건축, 토목 공사 등에 사용되는 영구 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영구 앵커를 설치한 후에 긴장재의 인장하중이 감소할 경우에 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 영구 앵커의 재긴장 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 영구 앵커는 절개지 등에서의 절개면 붕괴 방지, 경사면의 안정, 빌딩 또는 댐 등과 같은 대형 건물의 지하수에 의한 부상 방지, 대형건물의 지하층 토목공사시 굴착벽면의 붕괴 방지 등을 위해 사용되고, 또한 지진 발생시 등의 건축물이나 대형 철탑 시공시 구축물의 이동이나 왜곡 등을 방지하기 위해 설치된다.

이러한 영구 앵커는 지반에 매립되어 표면으로부터의 인장력을 지반에 전달하도록 구성되는 데, 일반적으로 지반에 매립되는 앵커체와, PC 강연선 등으로 이루어진 다수의 긴장재와, 다수의 긴장재를 지반 표면 측에 고정시키는 긴장재 고정구로 이루어진다.

이러한 영구 앵커를 시공하는 방법은 앵커체를 지반의 천공을 통해 지중 내에 삽입한 후에 앵커체 내로 그라우트를 주입하여 지중 내에 그라운트체를 형성시키고, 지반 외부로 긴장재를 당겨 긴장시킨 상태에서 웨지 또는 너트를 이용하여 긴장재를 긴장재 고정구 측에서 고정시킨다.

이렇게 영구 앵커가 절개면, 경사면 등과 같은 지반에 설치되면 긴장재의 긴 장력이 그라우트체를 통해 주변 지반에 전달되도록 함으로써 지반을 튼튼하게 한다.

한편, 이렇게 시공된 영구 앵커는, 그 시공 초기에는 그 긴장력이 그대로 유지되지만, 시간이 경과함에 따라 긴장재의 인장하중은 감소하게 되고, 예컨대, 긴장재 및 주변 지반의 크리프(creep) 변형 등에 의해 시간의 경과에 따라 그라운트체가 긴장재 고정구 측으로 이동하게 된다.

따라서, 시간의 경과에 따른 긴장재의 인장하중 감소를 고려하여 영구 앵커의 시공 후에 일정기간이 경과하게 되면 영구 앵커의 긴장재를 재긴장시킬 필요가 있다.

도 1은 종래의 영구 앵커 재긴장공법을 단계별로 도시한 것으로, 이러한 재긴장공법이 적용되는 영구 앵커(10)의 시공구조는 도 1a에 도시된 바와 같이, 앵커체(11)가 지반(15) 내에 견고하게 고정된 상태에서, 영구 앵커(10)의 긴장재(12)는 긴장재 고정구(13)를 관통하여 지반(15) 위로 당겨져 일부 돌출되며, 이 긴장재(12)는 지반(15) 측에서 긴장재 고정구(13)에 의해 고정되고, 긴장재(12)의 일부 돌출된 부분에는 보호캡(14)이 씌워진다.

또한, 지반(15) 위에는 수압 콘크리트(16)가 배치되고, 이 수압 콘크리트(16)와 긴장재 고정구(13) 사이에는 금속재질의 지압판(17)이 개재된다.

한편, 긴장재 고정구(13)에는 다수의 수용부가 형성되고, 이 수용부에 긴장되는 긴장재(12)를 고정시키는 원추형상의 웨지콘(13a)이 수용되며, 이러한 웨지콘(13a)은 긴장재(12)가 지반 외부로 이동됨을 허용하고 지반 내부로 이동됨은 차단 하는 구성으로, 이는 당업계에 널리 공지된 기술이다.

이렇게 시공이 완료된 영구 앵커(10)의 긴장재(12)를 재긴장하기 위해서는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 보호캡(14)을 해체한 후에 긴장재 고정구(13)의 상부 측에 긴장재 고정구용 고정판(18)을 설치하고, 이 때 긴장재(12)의 돌출된 부분이 긴장재 고정구용 고정판(18)을 관통하게 된다.

다음에, 도 1c에 도시된 바와 같이, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 인장기(19)를 영구 앵커(10)의 상부 측에 설치하고, 이때 긴장재(12)의 돌출된 일부분은 인장기(19)의 내부를 관통하게 된다.

그런 다음에, 도 1d에 도시된 바와 같이, 인장기(19)의 상부 측에 재긴장용 고정구(19a)를 설치하고, 이 제2 긴장재 고정구(19a)는 인장기(19) 내부를 통과한 긴장재(12)의 상부 측을 고정하게 되며, 이런 상태에서 인장기(19)의 피스톤(19b)을 상방으로 구동시킴으로써 긴장재(12)를 재긴장시킨다.

이렇게 긴장재(12)의 재긴장작업이 완료되면 긴장재 고정구, 인장기 및 제2 긴장재 고정구(13, 19, 19a)를 해체한 후에 보호캡(14)을 씌워 도 1a에 도시된 형태로 마무리한다.

그러나, 상기된 종래의 영구 앵커 재긴장 공법에 의해 형성되는 영구 앵커의 시공구조는 영구 앵커(10)의 긴장재(12)가 외부로 돌출되는 길이가 상대적으로 길게 형성됨에 따라 보호캡(14)의 길이가 매우 길어지게 되는 단점이 있었다.

또한, 도 2는 다른 형태의 종래기술에 따른 영구 앵커의 재긴장 공법을 도시한 도면으로, 이러한 재긴장공법이 적용되는 영구 앵커(20)의 시공구조는 도 2a에 도시된 바와 같이, 앵커체(21)가 지반(25) 내에 견고하게 고정된 상태에서, 영구 앵커(20)의 긴장재(22)는 긴장재 고정구(23)를 관통하여 지반(25) 위로 당겨져 일부 돌출되며, 이 긴장재(22)는 지반(25) 측에서 긴장재 고정구(23)에 의해 고정되고, 긴장재(22)의 일부 돌출된 부분에는 보호캡(24)이 씌워져 이루어진다.

또한, 지반(25) 위에는 수압 콘크리트(26)가 배치되고, 이 수압 콘크리트(26)와 긴장재 고정구(23) 사이에는 금속재질의 지압판(27)이 개재된다.

긴장재 고정구(23)에는 다수의 수용부가 형성되고, 이 수용부에 긴장되는 긴장재(22)를 고정시키는 원추형상의 웨지콘(23a)이 수용되며, 이러한 웨지콘(23a)은 긴장재(22)가 지반 외부로 이동됨을 허용하고 지반 내부로 이동됨은 차단하는 구성으로, 이는 당업계에 널리 공지된 기술이다.

또한, 긴장재 고정구(23)의 외주면에는 수나사부(23b)가 형성되고, 이 수나사부(23b)에는 암나사부(28a)가 형성된 관체 형상의 커플러(28)가 나사결합된다.

이렇게 시공이 완료된 영구 앵커(20)의 긴장재(22)를 재긴장하기 위해서는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 보호캡(24)을 해체한다.

다음에, 도 2c에 도시된 바와 같이, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 인장기(29)를 영구 앵커(20)의 상부 측에 설치하고, 이 인장기(29)는 그 내부에서 상하방으로 이동하는 피스톤(29a)을 구비하며, 이 피스톤(29a)의 하단부는 긴장재 고정구(23)의 상부측 수나사부(23b)에 나사결합되도록 암나사부(29b)가 형성된다.

그런 다음에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 인장기(29)의 피스톤(29a) 하단부를 긴장재 고정구(23)의 상부측 수나사부(23b)에 나사결합시키고, 인장기(29)의 피 스톤(29a)을 상방으로 구동시킴으로써 긴장재(22)를 재긴장시킨다.

이렇게 긴장재(22)의 재긴장작업이 완료되면, 도 2e에 도시된 바와 같이, 인장기(29)를 해체하고, 커플러(28)를 하방으로 나사운동시켜 그 하단면이 지압판(27)에 맞닿게 한 다음에 보호캡(24)을 씌워 마무리한다.

한편, 상기된 종래의 영구 앵커 재긴장공법에 의해 시공된 영구 앵커의 시공구조는, 긴장재(22)의 돌출길이가 상대적으로 짧게 형성됨에 따라 보호캡(24)의 높이가 짧게 되는 장점이 있지만, 커플러(28)의 장착으로 인해 긴장재 고정구(23)의 높이 및 보호캡(24)의 직경이 커지게 되므로 단가상승의 요인되고, 긴장재 고정구(23) 및 커플러(28)의 상호 접촉하는 부분에 수나사부 및 암나사부(23b, 28a)를 가공함에 따라 단가상승의 요인이 되며, 또한 재긴장시킬수 있는 길이가 긴장재 고정구(23) 및 커플러(28)의 나사산부(23b, 28a) 길이를 초과할 수 없으므로 그 재긴장 길이가 제한되는 단점이 있었다.

또한, 도 3은 또 다른 형태의 종래기술에 따른 영구 앵커의 재긴장 공법을 도시한 도면으로, 이러한 영구 앵커의 재긴장공법이 적용되는 영구 앵커(30)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 앵커체(31)가 지반(35) 내에 견고하게 고정된 상태에서, 영구 앵커(30)의 긴장재(32)는 긴장재 고정구(33)를 관통하여 지반(35) 위로 당겨져 일부 돌출되며, 이 긴장재(32)는 지반(35) 측에서 긴장재 고정구(33)에 의해 고정되고, 긴장재(32)의 일부 돌출된 부분에는 보호캡(34)이 씌워짐으로써, 그 시공이 완료된다.

또한, 지반(35) 위에는 수압 콘크리트(36)가 배치되고, 이 수압 콘크리트 (36)와 긴장재 고정구(33) 사이에는 금속재질의 지압판(37)이 개재된다.

긴장재 고정구(33)에는 다수의 수용부가 형성되고, 이 수용부에 긴장되는 긴장재(32)를 고정시키는 원추형상의 웨지콘(33a)이 수용되며, 이러한 웨지콘(33a)은 긴장재(32)가 지반 외부로 이동됨을 허용하고 지반 내부로 이동됨은 차단하는 구성으로, 이는 당업계에 널리 공지된 기술이다.

또한, 긴장재 고정구(33)의 외주면 일측에는 소정의 단턱부(33b)가 형성된다.

이렇게 시공이 완료된 영구 앵커(30)의 긴장재(32)를 재긴장하기 위해서는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보호캡(34)을 해체한다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 인장기(39)를 영구 앵커(30)의 상부 측에 설치하고, 이 인장기(39)는 그 내부에서 상하방으로 이동하는 피스톤(39a)을 구비하고, 이 피스톤(39a)의 하단부에는 긴장재 고정구(33)의 외주면에 형성된 단턱부(33b)에 걸려지는 걸림턱(39b)이 형성된다.

그런 다음에, 도 3d에 도시된 바와 같이, 인장기(39)의 피스톤(39a)의 하단부에 형성된 걸림턱(39b)을 긴장재 고정구(33)의 단턱부(33b)에 걸림결합시킨 후에 인장기(39)의 피스톤(39a)을 상방으로 구동시킴으로써 긴장재(32)를 재긴장시킨다.

이렇게 긴장재(32)의 재긴장작업이 완료되면, 도 3e에 도시된 바와 같이, 인장기(39)를 해체하고, 지압판(37) 및 긴장재 고정구(33) 사이의 이격공간에 높이조절판(38)을 끼운 후에, 보호캡(34)을 재설치하게 된다.

그러나, 상기된 종래의 영구 앵커 재긴장공법에 의해 시공되는 영구 앵커의 시공구조는, 긴장재 고정구(33)의 외주면에 단턱부(33b)를 가공하므로 그 단가가 상승하고, 또한 인장작업 완료후에 지압판(37) 및 긴장재 고정구(33) 사이에 높이고정판(38)을 추가적으로 설치하여야 하므로 단가상승의 요인이 되며, 또한 긴장재 인장기(39)의 피스톤(39a)이 고정구(33)의 단턱부(33b)를 견고하게 척킹할 수 있지 못하게 됨에 따라 재긴장작업의 정밀도가 저하되는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 제 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재긴장작업을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있고, 또한 재긴장작업시의 시공단가를 최소화할 수 있으며, 재긴장작업이 완료된 영구 앵커의 돌출부분을 보다 컴팩하게 할 수 있는 영구 앵커의 재긴장공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 영구 앵커의 긴장재의 지반 외부로 노출된 부분을 은폐하는 보호캡을 해체하는 보호캡 해체단계와; 영구 앵커의 상부 측에 긴장재 고정구용 고정판을 설치하는 긴장재 고정구용 고정판 설치단계와; 긴장재 고정구용 고정판의 상부 측에 재긴장용 고정구를 설치하는 재긴장용 고정구 설치단계와; 재긴장용 고정구의 상부 측에 인장기를 설치하는 인장기 설치단계와; 인장기의 피스톤 및 재긴장용 고정구를 연결시켜 피스톤을 상방으로 구동시켜 영구 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 재긴장단계와; 인장기, 재긴장용 고정구 및 긴장재 고정구용 고정구를 제거하는 제거단계와; 지반 외부로 노출되어 재긴장된 긴장재를 은폐하는 보호캡을 재설치하는 단계로 이루어진다.

바람직하게는, 재긴장단계에서, 재긴장용 고정구의 외주면에 형성된 수나사부에 인장기의 피스톤 하단부를 형성된 수나사부가 나사결합됨으로써, 인장기의 피스톤과 재긴장용 고정구가 연결된다.

대안적으로, 재긴장단계에서, 재긴장용 고정구의 외주면에 형성된 단턱부에 인장기의 피스톤 하단부에 형성된 걸림턱이 걸림결합됨으로써, 인장기의 피스톤과 재긴장용 고정구가 연결된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 앵커의 재긴장공법을 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 영구 앵커 재긴장공법은 보호캡 해체단계(S1)와, 긴장재 고정구용 고정판 설치단계(S2)와, 재긴장용 고정구 설치단계(S3)와, 인장기 설치단계(S4)와, 재긴장단계(S5)와, 제거단계(S6)와, 보호캡 재설치단계(S7)로 이루어진다.

먼저, 본 발명의 영구 앵커 재긴장공법이 적용되는 영구 앵커(40)의 시공구조는 도 4a에 도시된 바와 같이, 앵커체(41)가 지반(45) 내에 견고하게 고정된 상태에서, 영구 앵커(40)의 긴장재(42)는 긴장재 고정구(43)를 관통하여 지반(45) 위로 당겨져 일부 돌출되며, 이 긴장재(42)는 지반(45) 측에서 긴장재 고정구(43)에 의해 고정되고, 긴장재(42)의 일부 돌출된 부분에는 보호캡(44)이 씌워진다.

또한, 지반(45) 위에는 수압 콘크리트(46)가 배치되고, 이 수압 콘크리트 (46)와 긴장재 고정구(43) 사이에는 금속재질의 지압판(47)이 개재된다.

한편, 긴장재 고정구(43)에는 다수의 수용부가 형성되고, 이 수용부에 긴장되는 긴장재(42)를 고정시키는 원추형상의 웨지콘(43a)이 수용되며, 이러한 웨지콘(43a)은 긴장재(42)가 지반 외부로 이동됨을 허용하고 지반 내부로 이동됨은 차단하는 구성으로, 이는 당업계에 널리 공지된 기술이다.

이렇게 시공이 완료된 영구 앵커(40)의 긴장재(42)를 재긴장하기 위해서는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 보호캡(44)을 해체한(S1) 후에, 긴장재 고정구(43)의 상부 측에 긴장재 고정구용 고정판(48)을 설치하고(S2), 이 때 긴장재(42)의 돌출된 부분이 긴장재 고정구용 고정판(48)을 관통하게 되며, 긴장재 고정구용 고정판(48)의 상부 측에 긴장재(42)를 고정하는 다수의 웨지콘(50a)이 수용된 재긴장용 고정구(50)를 설치하고(S3), 이 재긴장용 고정구(50)의 외주면에는 수나사부(50b)가 형성되며, 이 때 긴장재(42)의 돌출된 부분이 재긴장용 고정구(50)를 관통하게 된다.

다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, 유압 또는 공압에 의해 작동하는 인장기(49)를 영구 앵커(40)의 상부 측에 설치하고(S4), 이 인장기(49)는 그 내부에서 상하방으로 이동하는 피스톤(49a)을 구비하며, 이 피스톤(49a)의 하단부에는 재긴장용 고정구(50)의 수나사부(50b)에 나사결합되는 암나사부(49b)가 형성된다.

대안적으로, 재긴장용 고정구(50)는 그 외주면에 암나사부(49b) 대신에 단턱부가 형성되고(도 3d 참조), 인장기(49)의 피스톤(49a) 하단부에는 상술한 단턱부에 걸림결합되는 걸림턱(도 3d 참조)가 형성됨으로써, 인장기(49)의 피스톤(49a)과 재긴장용 고정구(50)가 연결될 수도 있을 것이다.

그런 다음에, 도 4d에 도시된 바와 같이, 피스톤(49a)의 하단부에 형성된 암나사부(49b) 또는 걸림턱을 재긴장용 고정구(50)의 수나사부(50b) 또는 단턱부에 나사결합 또는 걸림결합시킨 후에, 인장기(49)의 피스톤(49a)을 상방으로 구동시킴으로써 긴장재(42)를 재긴장시킨다(S5).

이렇게 긴장재(42)의 재긴장작업이 완료되면, 도 4e에 도시된 바와 같이, 인장기(49), 재긴장용 고정구(50) 및 긴장재 고정구용 고정판(48)를 순차적으로 제거한(S6) 다음에, 긴장재(42)의 노출된 부분을 은폐하는 보호캡(44)을 재설치함으로써, 도 4a에 도시된 형태로 마무리하게 된다.

이상과 같은 본 발명의 재긴장공법은 재긴장용 고정구(50) 및 긴장재 고정구용 고정판(48)을 단일의 세트로 재활용할 수 있고, 또한 본 발명의 재긴장공법에 의해 시공되는 영구 앵커(40)의 시공구조는 그 긴장재(42)의 노출길이가 짧게 형성됨으로써 보호캡(44)의 길이를 줄임으로써 단가를 절감할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 재긴장공법은 재긴장작업의 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라, 재긴장작업을 신속하고 용이하게 실시할 수 있는 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명은, 재긴장작업을 보다 용이하게 할 수 있고, 또한 재긴장작업시의 시공단가를 최소화할 수 있으며, 종래기술에 비하여 재긴장작업이 완료된 후에 영구 앵커의 돌출되는 부분을 노출을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였 다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims

지반 상에 시공된 영구 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 재긴장공법에 있어서,

상기 영구 앵커의 긴장재의 지반 외부로 노출된 부분을 은폐하는 보호캡을 해체하는 보호캡 해체단계와;

상기 영구 앵커의 상부 측에 긴장재 고정구용 고정판을 설치하는 긴장재 고정구용 고정판 설치단계와;

상기 긴장재 고정구용 고정판의 상부 측에 재긴장용 고정구를 설치하는 재긴장용 고정구 설치단계와;

상기 재긴장용 고정구의 상부 측에 인장기를 설치하는 인장기 설치단계와;

상기 인장기의 피스톤 및 재긴장용 고정구를 연결시킨 후에 피스톤을 상방으로 구동시켜 영구 앵커의 긴장재를 재긴장시키는 재긴장단계와;

상기 인장기, 재긴장용 고정구 및 긴장재 고정구용 고정구를 제거하는 제거단계와;

지반 외부로 노출되어 재긴장된 긴장재를 은폐시키도록 상기 보호캡을 재설치하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영구 앵커의 재긴장공법.
제1항에 있어서,

상기 재긴장단계에서, 상기 재긴장용 고정구의 외주면에 형성된 수나사부에 상기 인장기의 피스톤 하단부에 형성된 암나사부가 나사결합됨으로써, 인장기의 피 스톤과 재긴장용 고정구가 연결되는 것을 특징으로 하는 영구 앵커의 재긴장공법.
제1항에 있어서,

상기 재긴장단계에서, 상기 재긴장용 고정구의 외주면에 형성된 단턱부에 상기 인장기의 피스톤 하단부에 형성된 걸림턱이 걸림결합됨으로써, 인장기의 피스톤과 재긴장용 고정구가 연결되는 것을 특징으로 하는 영구 앵커의 재긴장공법.