KR20060087803A

KR20060087803A - 앵커용 내부정착제

Info

Publication number: KR20060087803A
Application number: KR1020050008639A
Authority: KR
Inventors: 이재일; 박경태
Original assignee: 박경태
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-03
Also published as: KR100715633B1

Abstract

본 발명은 앵커용 내부정착제에 관한 것으로서, 앵커몸체에 방사상으로 복수의 정착날개를 마련하거나 복수의 정착날개를 판재로 마련하여 적어도 1단 이상으로 마련함으로써 천공구멍의 내면에 탄력적으로 지지된 상태에서 용이하게 삽입할 수 있고 앵커몸체를 당겨 인발하기만 하면 정착날개가 확장되면서 천공구멍의 내면을 파고들어가 걸리게 되며 이로 인하여 지반과 충진된 그라우팅재에 대한 마찰력과 압축력이 증대되어 인장재에 강력한 인장력이 걸리더라도 안전하여 강력한 정착력을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 앵커용 내부정착제는 상하외면에 호형의 돌기(12)가 소정간격으로 연속하여 형성된 인장재인 철근(10); 이 철근(10)의 외면에 하나의 원통형을 이루어 씌워지도록 한 쌍을 이루는 2개의 반원통형으로 마련되며 내면에 철근(10)외면의 돌기(12)들을 수용하여 걸리도록 호형의 홈(21)들이 형성되고 외면에 제1수나사(22)가 형성된 2개의 철근파지구(20); 이 철근파지구(20)가 철근(10)외면을 감싸서 하나의 원통형으로 조립된 외면에 체결되며 내면에 제1암나사(31)가 형성된 원통형의 앵커몸체(30,30a); 이 앵커몸체(30,30a)에 방사상으로 마련되는 복수의 걸림부재(40,40a)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

앵커, 인장재, 철근, 걸림부재

Description

앵커용 내부정착제{anchorage device for anchor}

도 1은 본 발명에 따른 앵커용 내부정착제를 나타낸 분해 사시도,

도 2는 본 발명의 조립 단면도,

도 3은 도 2의 정면도,

도 4는 도 2의 좌측면도,

도 5는 본 발명의 앵커용 내부정착제가 시공된 상태의 단면도,

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 다른 실시예의 앵커용 내부정착제를 나타낸 도면,

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 앵커용 내부정착제를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 철근 12: 돌기 20: 철근파지구

21: 홈 22: 제1수나사 23: 연장부

30: 앵커몸체 31: 제1암나사 32: 제2수나사

33: 제3수나사 34: 플랜지 40,40a: 걸림부재

41: 구멍 42,42a: 정착날개 43: 지지돌기

44: 스프링 50: 체결몸체 51: 제2암나사

52: 평면부 60: 캡 61: 제3암나사

본 발명은 지반의 천공구멍으로 인장재와 함께 삽입되어 매설되는 내부정착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철근을 인장재로 활용하고 영구용과 제거용으로 겸용하여 사용할 수 있으며 천공구멍에 용이하게 삽입함은 물론 장착되는 걸림부재가 구비되고 이 걸림부재를 복수의 단으로 설치가 가능하게 되는 앵커용 내부정착제에 관한 것이다.

일반적으로, 내부정착제는 절토사면이나 자연사면의 붕괴를 방지하면서 안정화를 꾀하기 위한 지반보강공법에 사용되는 것이다. 이러한 지반보강공법은 사면에 천공기를 이용하여 소정직경의 천공구멍을 소정깊이로 굴착하여 천공한 후, 이 천공구멍에 적어도 하나이상의 내부정착제가 장착된 인장재를 삽입하고, 상기 구멍 내에 시멘트그라우트를 주입하여 양생시킨 후 인장재를 견인 인장시켜 인장력이 작용하도록 하여 원지반의 전단저항력을 증가시켜 사면의 활동을 방지하는 공법이다.

이와 같이 지반의 천공구멍에 삽입 설치되는 내부정착제는 인장재의 제거를 요하지 않는 영구매립타입과, 인장재를 제거할 수 있는 인장재 제거타입으로 나눠지며, 이들은 모두 삽입설치가 용이하여야 함은 물론, 인장재를 견인할 때 천공구멍 내면에 확실하게 걸려 인장력의 증대가 이뤄져야 된다.

이러한 기술과 관련된 내부정착제는 무수히 많은 것들이 제안되어 있으나 이들 중에서 2개만을 발췌하여 나타내었다. 대한민국 공개특허공보 공개번호 제1999-026113호의 '인장재회수형 지중앵커용 복합정착구'는 정착장구역에서 접이형 날개가 펼쳐지므로 내하체의 유효단면적이 증대되어 지반 또는 충진된 그라우팅재에 대한 마찰력과 압축력이 증대되고, 이로 인하여 인장재에 강력한 인장력이 걸리더라도 안전하여 강력한 정착력을 발휘하며, 또한 내하체에 인장재가 유턴(U-Turn)걸침이 이뤄지므로 인쟁재의 확실한 인장이 가능하도록 한 것이 그 특징이다.

그러나 상기 공개특허공보의 복합정착구에 있어서는 인장재가 내하체의 인장재 홈에 유턴(U-Turn)형상으로 걸침이 이뤄져 있어 인장재가 그 외측의 외피와 이격되어 있다하더라도 인장재가 유형으로 구부러져 걸려있는 상태여서 인장재의 제거에 큰 힘이 필요하고, 이로 인하여 정착구의 시공깊이가 깊을수록 인장재를 제거하는데 소용되는 힘이 기하학적으로 커져서 인장재의 회수가 곤란하였으며 결국 인장재 회수타입임에도 불구하고 인장재의 회수율이 극히 낮다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0437910호의 '복합형 패커를 사용한 어스앙카 및 이를 이용한 어스앙카 시공방법'은 강선의 선단이 쐐기와 고정헤드로 고정되고 상기 고정헤드에 걸림 쐐기를 갖는 덮개부가 씌워져 체결된 것이어서, 지반의 천공구멍에 앙카체를 삽입한 후 케이싱의 인발 전에 앙카체 전역에 걸쳐 중력식으로 그라우트의 주입을 실시하고 앙카체와 케이싱 사이의 공극을 주입재로 메운 후 케이싱을 인발하여 인장재선단에 설치된 덮개부의 걸림 쐐기가 펴져서 걸리도록 하여 앙카체를 지반 내에 고정하는 것이 하나의 특징이다.

그러나 상기와 같은 등록특허공보에 있어서는, 케이싱을 약간 인발하여 앙카체의 걸림 쐐기를 확장시키는 것으로 지반의 천공구멍으로의 삽입은 용이하게 이뤄지는 것이나, 덮개부의 걸림 쐐기를 확장시키기 위한 걸림 부분이 없고 걸림 쐐기의 후단에도 확장공간이 확보되어야 하기 때문에 걸림 쐐기가 제대로 확장되기 곤란하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 앵커몸체에 방사상으로 복수의 정착날개를 마련하거나 복수의 정착날개를 판재로 마련하여 적어도 1단 이상으로 마련함으로써 천공구멍의 내면에 탄력적으로 지지된 상태에서 용이하게 삽입할 수 있고 앵커몸체를 당겨 인발하기만 하면 정착날개가 확장되면서 천공구멍의 내면을 파고들어가 걸리게 되며 이로 인하여 지반과 충진된 그라우팅재에 대한 마찰력과 압축력이 증대되어 인장재에 강력한 인장력이 걸리더라도 안전하여 강력한 정착력을 발휘할 수 있도록 한 앵커용 내부정착제를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 반원통형으로 된 2개의 철근파지구를 이용하여 철근을 파지하고, 이 철근파지구를 앵커몸체로 체결함으로써 인장재로 철근을 활용하면서 영구용으로 사용할 수 있으며, 철근외측에 철근직경보다 큰 직경의 수지파이프와 앵커몸체에 캡을 씌워서 시공하면 인장재제거용으로도 사용할 수 있도록 한 앵커용 내부정착제를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명의 앵커용 내부정착제는, 상하외면에 호형의 돌기가 소정간격으로 연속하여 형성된 인장재인 철근; 이 철근의 외면에 하나의 원통형을 이루어 씌워지도록 한 쌍을 이루는 2개의 반원통형으로 마련되며 내면에 철근외면의 돌기들을 수용하여 걸리도록 호형의 홈들이 형성되고 외면에 제1수나사가 형성된 2개의 철근파지구; 이 철근파지구가 철근외면을 감싸서 하나의 원통형으로 조립된 외면에 체결되며 내면에 제1암나사가 형성된 원통형의 앵커몸체; 이 앵커몸체에 방사상으로 마련되는 복수의 걸림부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 앵커몸체는 외면에 제2, 제3수나사가 형성되고 외면의 한쪽부분에 플랜지가 형성되며, 상기 걸림부재는 판재로 마련되되 제2수나사의 외측으로 관통 삽입되도록 중앙에 구멍을 갖는 링 형의 외측주면에서 정착날개가 방사상으로 돌출되며, 상기 걸림부재를 고정할 수 있도록 내면에 앵커몸체의 제2수나사와 체결되는 제2암나사가 형성된 원통형의 체결몸체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림부재는 그 유효단면적의 증대를 위해 적어도 2단 이상으로 마련되며, 서로 이웃하여 설치된 2단의 걸림부재의 정착날개는 앵커몸체의 중심선 방향에서 보았을 때 꽃잎모양으로 배열 설치됨을 특징으로 한다.

이와 같이 2단으로 걸림부재를 마련하고자 하는 경우에는 앵커몸체의 제2수나사에 각각 하나의 판재로 된 걸림부재와 체결몸체가 연속적으로 설치하면 된다.

또한 인장재인 철근을 제거할 수 있는 제거형으로 시공하고자 할 때에는, 철근파지구의 한쪽에 형성되는 연장부에 기밀이 유지되게 수지파이프를 끼워 조립하고, 앵커몸체의 제3수나사에는 이와 체결되도록 내면에 제3암나사를 갖는 캡이 체결됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 앵커용 내부정착제를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 앵커용 내부정착제를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 조립 단면도이며, 도 3은 도 2의 측면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 인장재는 상하외면에 호형의 돌기(12)가 소정간격으로 연속하여 형성된 통상의 철근(10)이다. 철근파지구(20)는 상기 철근(10)의 외면에 하나의 원통형을 이루어 씌워져 파지함은 물론 고정하도록 한 쌍을 이루는 2개의 반원통형으로 마련되는 것이며, 내면에 철근(10)외면의 돌기(12)들을 수용하여 걸리도록 호형의 홈(21)들이 형성되어 있고 외면에 제1수나사(22)가 형성되어 있다.

앵커몸체(30)는 철근파지구(20)가 철근(10)외면을 감싸서 하나의 원통형으로 조립된 외면에 체결되는 것이며, 이는 내면에 제1암나사(31)가 형성되고 외면에는 제2, 제3수나사(32,33)가 형성되어 있으며 이 제2, 제3수나사(32,33)의 사이인 한쪽부분에는 플랜지(34)가 형성되어 있다.

걸림부재(40)는 판재로 마련되며 앵커몸체(30)의 플랜지(34)위에 안착되도록 제2수나사(32)의 외측으로 관통 삽입되는 구멍(41)을 갖는 링 형으로 마련되고 이 링 형의 외측주면에서 방사상으로 정착날개(42)가 돌출 형성되며, 이 정착날개(42)는 구조적인 특성상 강도보강이 이뤄지도록 링 형부분에 대하여 소정각도로 구부러져 있다.

체결몸체(50)는 원통형으로 마련되며, 내면에는 상기 걸림부재(40)를 고정할 수 있도록 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)와 체결되는 제2암나사(52)가 형성되어 있고, 외면에는 스패너 등의 수공구로 파지할 수 있는 평면부(54)가 형성되어 있다.

상기 걸림부재(40)는 그 유효단면적의 증대를 위해 적어도 2단 이상으로 마련되며, 서로 이웃하여 설치된 2단의 걸림부재(40)는 앵커몸체(30)의 중심선 방향에서 보았을 때 꽃잎모양으로 배열 설치된다. 이와 같이 2단으로 걸림부재(40)를 마련하고자 하는 경우에는 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)에 각각 하나의 판재로 된 걸림부재(40)와 체결몸체(50)가 연속적으로 설치하면 된다. 상기 걸림부재(40) 사이의 체결몸체(50)는 걸림부재(40)간의 간격을 유지하는 간격유지부재로서의 기능 또한 갖는 것이며, 나머지의 체결몸체(50)는 걸림부재(40)를 고정하는 것이면 족하므로 낮은 높이로 제작하여도 무방하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 앵커용 내부정착제에 대하여 조립하는 과정을 설명한다.

먼저, 걸림부재(40)의 구멍(41)으로 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)가 삽입되도록 하여 걸림부재(40)를 앵커몸체(30)의 플랜지(34)에 안착시킨 후, 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)에 체결몸체(50)의 제2암나사(51)를 체결하여 걸림부재(40)를 견고하게 고정한다. 이와 같은 방법으로 필요한 만큼의 걸림부재(40)를 다단으로 조립한다.

이러한 상태에서 인장재인 철근(10)의 끝단부분에 반원통형으로 된 2개의 철근파지구(20)를 하나의 원통형으로 되게 가조립한다. 이때, 철근(10)의 외면에 형성된 호형의 돌기(12)가 철근파지구(20)내면의 홈(21)에 위치되게 안착시켜야 하며, 따라서 철근파지구(20)는 철근(10)의 중심선방향(길이방향)으로 유동됨이 없이 고정되는 상태로 된다.

이후에 상기 철근파지구(20)의 외면에 형성된 제1수나사(22)가 앵커몸체(30)의 제1암나사(31)로 삽입되도록 앵커몸체(30)를 회전시켜 체결함으로써 조립을 완료한다.

이와 같이 조립되어진 앵커용 내부정착제를 도 5와 같이 지반의 천공구멍(15)으로 삽입하는데, 이때의 천공구멍(15)은 걸림부재(40)의 외경보다 약간 작은 사이즈로 천공되며, 이러한 천공구멍(15)으로 본 발명의 내부정착제를 삽입하면 걸림부재(40)의 정착날개(42)가 천공구멍(15)내면과 닿아 약간 오므라든 상태에서 부드럽게 삽입된다. 이와 같이 지반의 천공구멍(15)에 소정깊이로 삽입한 후 그라우팅재(16)를 충전하지 않은 상태에서 인장재인 철근(10)에 약간의 견인하는 힘을 가하면, 걸림부재(40)의 정착날개(42)가 펼쳐지면서 천공구멍(15)의 내면을 파고들어가 걸리도록 한다.

이후에 지반의 천공구멍(15)으로 그라우트호스(도시하지 않음)를 통해 그라우팅재(16)를 주입하여 양생시킨 다음, 인장재인 철근(10)을 견인하여 인장하면 정착날개(42)의 유효단면적이 증대되어 지반 또는 충진된 그라우팅재(16)에 대한 마 찰력과 압축력이 증대되고, 이로 인하여 인장재에 강력한 인장력이 걸리더라도 안전하여 강력한 정착력을 발휘하는 것이다.

또한, 인장재인 철근(10)에는 도 5에서 확인할 수 있듯이, 적어도 하나이상의 간격유지재(17)가 설치되되 철근(10)의 시공깊이에 적합한 간격으로 복수의 간격유지재를 설치할 수 있다. 상기 간격유지재(17)는 철근(10)의 외면에 삽입하면 원통몸체(17a)의 내면에 철근(10)의 돌기(12)가 탄성걸림편(17b)과, 상기 원통몸체(17a)의 한쪽에서 소정각도로 경사져 방사상으로 돌출된 날개(17c)로 구성된다. 따라서 간격유지재(17)의 날개(17c)가 본 발명의 내부정착제를 이루는 걸림부재(40)의 정착날개(42)와 동일한 방향으로 경사지게 설치되며 지반의 천공구멍(15)중앙에 철근(10)을 위치시킴은 물론 걸림부재(40)의 정착날개(42)와 같은 기능 또한 발휘할 수 있다.

그리고 도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 다른 실시예의 앵커용 내부정착제를 나타낸 도면이다. 여기서는, 철근파지구(20)의 한쪽에 연장부(23)가 형성되고 이 연장부(23)에 기밀이 유지되게 수지파이프(24)를 끼워 조립하며, 앵커몸체(30)의 제3수나사(33)에는 이와 체결되도록 내면에 제3암나사(61)를 갖는 캡(60)이 체결된 것을 제외하고 본 발명의 구성과 동일하다.

상기와 같이 구성된 다른 실시 예에 의하면, 그라우팅재인 시멘트몰탈이 철근(10)외면이 장착되지 않고 앵커몸체(30)의 내부로 수분이 침투되지 않아 앵커몸체(30), 철근파지구(20) 등에 부식되지 않으므로 인장재인 철근(10)을 회전시킬 수 있다. 상기 철근(10)을 회전시키면 철근파지구(20)또한 회전되어 앵커몸체(30)로부 터 분리되게 되며, 이렇게 분리되면 철근(10)의 파지가 해제되므로 철근(10)에는 마찰력이 거의 없이 철근(10)의 자체중량만이 작용하는 상태이다. 따라서 철근(10)을 잡아당기면 아무런 저항 없이 부드럽게 빼내어 제거할 수 있는 것이다.

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 앵커용 내부정착제를 나타낸 도면이다. 앵커몸체(30a)는 내면에 제1암나사(31)를 갖고 외면에 제3수나사(33)만이 형성된 원통형으로 마련되며, 걸림부재(40a)는 상기 앵커몸체(30a)에 복수의 정착날개(42a)가 힌지를 중심으로 접히고 정착날개(42a)의 펼쳐짐 각도는 지지돌기(43)에 의해 45°정도로 펼쳐지며, 상기 정착날개(42a)는 항시 펼쳐지는 힘이 걸리도록 스프링(44)이 설치된다. 상기 철근(10)과 이를 파지하기 위한 철근파지구(20)는 상기에서 설명한 구성과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같은 또 다른 실시예의 구성에 의하면, 상기의 걸림부재(40)의 정착날개(42)와 같이 지반의 천공구멍(15)으로 삽입될 때에는 그 내면에 의해 정착날개(42a)를 밀어 접힌 상태로 삽입되며 인장재인 철근(10)을 견인할 때에는 정착날개(42a)의 끝단이 천공구멍(15)의 내면에 걸려 확장되면서 파고들어가게 된다. 따라서 정착날개(42a)의 다단설치는 곤란하나 그 구성이 단순화되고 제작이 용이함은 물론 단가 또한 저렴하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 앵커용 내부정착제는, 앵커몸체에 방사상으로 복수의 정착날개를 마련하거나 복수의 정착날개를 판재로 마련하여 적어 도 1단 이상으로 마련함으로써 천공구멍의 내면에 탄력적으로 지지된 상태에서 용이하게 삽입할 수 있고 앵커몸체를 당겨 인발하기만 하면 정착날개가 확장되면서 천공구멍의 내면을 파고들어가 걸리게 되며 이로 인하여 지반과 충진된 그라우팅재에 대한 마찰력과 압축력이 증대되어 인장재에 강력한 인장력이 걸리더라도 안전하여 강력한 정착력을 발휘할 수 있는 유용한 발명이다.

또한 반원통형으로 된 2개의 철근파지구를 이용하여 철근을 파지하고, 이 철근파지구를 앵커몸체로 체결함으로써 인장재로 철근을 활용하면서 영구용으로 사용할 수 있으며, 철근외측에 철근직경보다 큰 직경의 수지파이프와 앵커몸체에 캡을 씌워서 시공하면 인장재제거용으로도 사용할 수 있다.

Claims

상하외면에 호형의 돌기(12)가 소정간격으로 연속하여 형성된 인장재인 철근(10); 이 철근(10)의 외면에 하나의 원통형을 이루어 씌워지도록 한 쌍을 이루는 2개의 반원통형으로 마련되며 내면에 철근(10)외면의 돌기(12)들을 수용하여 걸리도록 호형의 홈(21)들이 형성되고 외면에 제1수나사(22)가 형성된 2개의 철근파지구(20); 이 철근파지구(20)가 철근(10)외면을 감싸서 하나의 원통형으로 조립된 외면에 체결되며 내면에 제1암나사(31)가 형성된 원통형의 앵커몸체(30,30a); 이 앵커몸체(30,30a)에 방사상으로 마련되는 복수의 걸림부재(40,40a)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 앵커용 내부정착제.
상기 제1항에 있어서,

상기 앵커몸체(30)는 외면에 제2, 제3수나사(32,33)가 형성되고 외면의 한쪽부분에 플랜지(34)가 형성되며, 상기 걸림부재(40)는 판재로 마련되되 제2수나사(32)의 외측으로 관통 삽입되도록 중앙에 구멍(41)을 갖는 링 형의 외측주면에서 정착날개(42)가 방사상으로 돌출되며, 상기 걸림부재(40)를 고정할 수 있도록 내면에 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)와 체결되는 제2암나사(51)가 형성된 원통형의 체결몸체(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 앵커용 내부정착제.
제2항에 있어서,

상기 앵커몸체(30)의 제2수나사(32)에는 각각 하나의 걸림부재(40)와 체결몸체(50)를 한 쌍으로 1단으로 하되 2단 이상으로 마련되며, 서로 이웃하여 설치된 2단의 걸림부재(40)의 정착날개(42)가 앵커몸체(30)의 중심선 방향에서 보았을 때 꽃잎모양으로 배열 설치됨을 특징으로 하는 앵커용 내부정착제.
제1항에 있어서,

상기 앵커몸체(30a)는 내면에 제1암나사(31)를 갖고 외면에 제3수나사(33)만이 형성된 원통형으로 마련되며, 상기 걸림부재(40a)는 앵커몸체(30a)에 복수의 정착날개(42a)가 힌지를 중심으로 접히면서 정착날개(42a)의 펼쳐짐 각도는 지지돌기(43)에 의해 45°정도로 펼쳐지고 상기 정착날개(42a)는 항시 펼쳐지는 힘이 걸리도록 스프링(44)이 설치되는 것을 특징으로 하는 앵커용 내부정착제.
제1항 또는 제4항에 있어서,

상기 철근파지구의 한쪽에 연장부(23)가 형성되고 이 연장부(23)에 기밀이 유지되게 수지파이프(24)가 끼워져 조립되며, 앵커몸체(30)의 제3수나사(33)에는 이와 체결되도록 내면에 제3암나사(61)를 갖는 캡(60)이 체결됨을 특징으로 하는 앵커용 내부정착제.