KR20060088702A

KR20060088702A - 토목공사용 네일링구조

Info

Publication number: KR20060088702A
Application number: KR1020050009627A
Authority: KR
Inventors: 신현택
Original assignee: 신현택
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-08-07

Abstract

본 발명은 토목공사용 네일링구조에 관한 것으로, 외주연에 돌기(111)를 형성한 이형철근(110)과, 상기 이형철근(110)의 전단에 결합시키되 내부로 관통하는 그라우팅공(121)을 다수개 천공한 정착장(120)과, 상기 이형철근(110)의 외주연 후측에 결합하여 내부에 공간을 형성시켜 신장하는 자유장(140)과, 상기 정착장(120)과 자유장(140)을 이형철근(110)에 견고하게 결합시켜 연결하는 연결구(130)와, 상기 이형철근(110)과 이형철근(110)을 연결하는 이형철근연결구(150)와, 상기 이형철근(110)의 외부노출부에 결합되어 자유장(140)의 후단을 차단하는 지압판(150)과, 상기 이형철근(110)에 체결되어 지압판(160)를 가압하는 네일링너트(170), 및 상기 정착장(120)에 끼워 고압으로 시멘트몰탈을 분사 공급하는 그라우팅호스(180)로 구성하므로 각종 토목공사에서 사용되는 네일링에 있어서 이형철근(110)에 강관으로된 정착장(120)과 자유장(140)을 연결하여 사용하므로 전단력을 크게 향상되고 자유장을 신장시켜 설치되는 측벽이 사면에 밀착될 뿐만아니라 고압으로 시멘트몰탈을 분사하여 시공하므로 구조물을 견고하게 설치할 수 있다.

Description

토목공사용 네일링구조{Nailing Structure for Civil Engineering Works}

도 1 은 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 설치상태를 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 정착장 부분을 나타낸 분해사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 자유장 부분을 일부 절개하여 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 천공홀 20: 시멘트몰탈

110: 이형철근 111: 돌기

120: 정착장 121: 그라우팅공

122: 암나사 130: 연결구

131: 메인너트 132: 수나사

133: 암나사 134: 테이퍼

135: 웨지 136: 테이퍼

137: 고정구 138: 수나사

140: 자유장 141: 암나사

150: 이형철근연결구 160: 지압판

170: 네일링너트 180: 그라우팅호스

본 발명은 토목공사용 네일링구조에 관한 것으로, 상세하게는 토목공사에서 전단력과 인장력을 향상시켜 구조물을 안전하고 견고하게 설치할 수 있도록 하는 토목공사용 네일링구조에 관한 것이다.

일반적으로 터파기, 흙막이, 철도 및 도로에 인접한 자연 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등과 같은 토목 관련 시설물 축조에 필요한 굴착 지보체계, 기존 옹벽의 보수 및 옹벽을 설치하는 공사에 사용되는 소일네일링(soil-nailing method)공법이나 네일링 공법은 굴토 또는 절토 과정을 통하여 일련의 보강작업이 이루어지는 것으로 비탈면이나 터파기 굴착면을 자립할 수 있는 안정높이로 굴착함과 동시에 숏크리트(shotcrete; 뿜어 붙이기 콘크리트)로 표면보호면을 시공하고 굴착배면을 천공하여 네일(nail)을 삽입하며 이를 그라우팅하여 보강토체를 조성한다.

즉, 보강철근인 네일을 굴착배면에 좁은 간격으로 삽입하여 전체적인 전단강도를 증대시켜 기존지반을 보강하여 중력식 옹벽처럼 일체로 작용하는 보강토체를 형성한다.

상기와 같은 소일네일링공법의 시공방법을 살펴보면, 지정된 굴착심도 만큼 굴착하여 원지반이 자립하는지 확인한 후 굴착 즉시 원지반의 이완을 막기 위해 굴착면에 숏크리트를 타설하고, 요구심도까지 천공하여 네일을 삽입하며, 보강 콘크리트로 그라우팅함으로써 원지반과의 부착면을 향상시키도록 한다.

이때, 반영구적인 벽체를 형성하도록 철근콘크리트를 형성할 수 도 있고, 가시설용으로 이용할 수 있는데 이 경우에는 와이어 메시 및 횡방향 철근을 설치한 후 숏크리트 층과 네일을 고정체로 고정하고 2차 숏크리트 타설하여 벽체를 형성하고 원지반의 부착력을 증대시키기 위하여 2차 그라우팅을 실시하여 시공을 완료한다.

여기서 네일과 숏크리트 층을 토사의 압력으로부터 지지하기 위하여 노출된 네일의 일단부에 고정체를 체결한다.

이러한 토목공사의 공법은 천공홀에 이형철근을 삽입하고 여기에 시멘트 몰탈 등으로 그라우팅하여 지반을 견고히 한 다음 측벽이나 사면에 다양한 공법으로 구조물을 설치하였다

그러나 이러한 종래의 공법에서 사용되는 이형철근은 수압이나 토압이 심하게 발생되거나 이 같은 압력의 발생이 우려되는 경우 전단력과 인장력이 비교적 약해 시공부분이 훼손되거나 심지어 공사 중에 구조물이 붕괴되는 문제점이 있었다

따라서, 본 발명의 주 목적은 전단력과 인장력을 향상시켜 구조물을 안전하고 견고하게 설치할 수 있도록 하는 토목공사용 네일링구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고압으로 시멘트몰탈을 분사하고 자유장을 신장시켜 견고하게 측벽을 형성할 수 있도록 하는 토목공사용 네일링구조를 제공하는 데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 토목공사용 네일링구조는 각종 토목공사에서 사용되는 네일링에 있어서 이형철근에 정착장과 자유장을 형성하되 전단력과 인장력을 향상시키고 고압으로 시멘트몰탈을 분사하며 자유장을 신장하여 견고하게 측면이나 사면을 시공하여 구조물을 안전하게 설치할 수 있도록 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 설치상태를 나타낸 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 정착장 부분을 나타낸 분해사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 토목공사용 네일링의 구조를 설명하기 위한 자유장 부분을 일부 절개하여 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 토목공사용 네일링의 구조는 외주연에 돌기(111)를 형성한 이형철근(110)과, 상기 이형철근(110)의 전단에 결합시키되 내부로 관통하는 그라우팅공(121)을 다수개 천공한 정착장(120)과, 상기 이형철근(110)의 외주연 후측에 결합하여 내부에 공간을 형성시켜 신장하는 자유장(140)과, 상기 정착장(120)과 자유장(140)을 이형철근(110)에 견고하게 결합시켜 연결하는 연결구(130)와, 상기 이형철근(110)과 이형철근(110)을 연결하는 이형철근연결구(150)와, 상기 이형철근(110)의 외부노출부에 결합되어 자유장(140)의 후단을 차 단하는 지압판(150)과, 상기 이형철근(110)에 체결되어 지압판(160)를 가압하는 네일링너트(170), 및 상기 정착장(120)에 끼워 고압으로 시멘트몰탈을 분사 공급하는 그라우팅호스(180)로 구성한다

상기 이형철근(110)은 외주연에 가로및 세로로 돌기(111)가 형성되어 시멘트몰탈(20)과 결합력이 향상시길 수 있도록 형성한다

상기 정착장(120)은 파이프 형상으로 형성하되 외주연에 다수개의 그라우팅공(121)을 천공하여 내부와 관통되게 한다.

여기서 정착장(120)은 이형철근(110)의 앞측에 연결할 때 전단을 막아 정착장(120)천공홀(10)에 삽입할 때 토사등의 이물이 유입되지 않도록 함이 바람직하다

이때 후측 내주연에는 암나사(122)을 형성한다.

나아가 정착장(120)은 강관으로 형성하여 그 강도를 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 자유장(140)은 이형철근(110)의 후측에 외주연에 설치하되 이형철근(110)이 관통되어 지압판(160)의 외부로 노출될 수 있도록 형성한다.

이때 자유장(140)의 후단은 지압판(160)에 밀착되어 내부에 공간을 형성하도록 하여 외부에서 이를 신장시켜 측벽을 견고하게 설치할 수 있도록 한다.

여기서 자유장(140)은 PVC 등의 합성수지제로 형성하여 신장이 대응될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 연결구(130)는 메인너트(131)의 외주연에 정착장(120) 또는 자유장(140)의 암나사(122,141)와 체결하는 수나사(132)를 형성하고 내주연에 암나사(133)을 형성하 되 암나사(133)의 앞측 내주연에 테이퍼(134)를 형성한다.

더불어 연결구(130)의 메인너트(131) 내부에는 2개 이상으로 된 웨지(135)을 구비하되 웨지(135)의 외주연에 메인너트(131)의 테이퍼(134)에 대응되는 테이퍼(136)을 형성한다

나아가 연결구(130)의 후측에는 외주연에 수나사(138)를 형성한 고정구(137)를 구비하여 메인너트(131)의 암나사(133)에 체결하여 고정구(137)가 웨지(135)를 가압하여 웨지(135)가 이형철근(110)을 물어 고정될 수 있도록 한다.

여기서 웨지(135)의 내주연에는 이형철근(110)의 외주연에 형성된 돌기(111)에 일치되는 홈(139)를 형성함이 바람직하다.

상기 그라우팅호스(180)는 고압으로 시멘트몰탈 등을 분사하여 천공홀(10)의 내벽에 깊숙하게 가압되어 천공홀(10) 내부는 물론 내벽과도 견고하게 경화될 수 있도록 함이 바람직하다

상기 이형철근연결구(150)과 지압판(160)과 네일링너트(170) 및 그라우팅호스(180) 등은 통상의 것들을 사용하는 것으로 그 구조나 종류를 한정하는 것은 아니다

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 정착장(120)을 이형철근(110)의 앞측에 연결하는 경우에는 이형철근(110)의 앞측 외주연에 메인너트(131)을 끼운 다음 이형철근(110)의 외주연에 웨지(135)의 내주연에 형성된 홈(139)을 이형철근(110)의 돌기(111)에 일치시킨다.

이러한 상태에서 이형철근(110)의 후측에(137)를 끼워 고정구(137)의 외주연에 형성된 수나사(138)을 메인너트(131)의 내주연에 형성된 암나사(133)에 체결한다.

이때 고정구(137)의 체결로 메인너트(131)를 당겨짐과 동시에 웨지(135)를 가압하여 메인너트(131)가 견고하고 이형철근(110)의 외중연에 견고하게 결합된다.

즉, 웨지(130)가 가압되면서 메인너트(131)의 내주연에 형성된 테이터(134)와 웨지(135)의 외주연에 형성된 테이퍼(136)이 일치되므로 웨지(135)가 이형철근(110)에 견고하게 결합된다.

이렇게 이형철근(110)에 연결구(130)의 조립이 완료되면 정착장(120)의 후측에 형성된 암나사(122)에 연결구(130)의 메인너트(131)외주연에 형성된 수나사(132)를 나사 결합하여 완성한다.

한편 자유장(140)을 이형철근(110)의 후측에 연결하는 경우에는 이형철근(110)의 적정위치에 상기와 같이 연결구(130)를 체결하고 체결된 연결구(130)을 기준으로 후측에서 정착장(120)의 암나사(122)와 연결구(130)의 메인너트(131) 외주연에 형성된 수나사(132)를 나사 결합하여 완성한다.

이때 자유장(140)의 후단에는 이형철근(110)이 관통하여 외부로 어느 정도 노출되게하여 지압판(160)을 체결할 수 있도록 한다.

이형철근(110)에 정착장(120) 및 자유장(140)을 결합하여 혼용 네일이 완성되면 이를 천공홀(10)에 삽입하고, 지압판(120)을 노출된 이형철근(110)에 끼워 네일링너트(170)로 체결한다

이때 이형철근(110)의 돌출부을 당겨 자유장(140)을 신장시키면서 네일링너트(170)을 체결하므로 설치되는 측면이 더욱더 사면에 밀착되어 견고하게 설치된다.

나아가 그라우팅호스(180)를 통하여 시멘트몰탈 등을 고압으로 주입하므로 천공홀 (10)의 내벽에 깊숙하게 시멘트몰탈이 유입되어 천공홀(10) 내부는 물론 내벽과도 견고하게 경화되어 견고하게 설할 수 있다.

더불어 본 발명은 이형철근(110)에 강관으로된 정착장(120)과 자유장(140)을 연결하여 사용하므로 전단력을 크게 향상되고 자유장을 신장시켜 설치되는 측벽이 사면에 밀착될 뿐만아니라 고압으로 시멘트몰탈을 분사하여 시공하므로 구조물을 견고하게 설치할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 토목공사용 네일링의 구조는 외주연에 돌기(111)를 형성한 이형철근(110)과, 상기 이형철근(110)의 전단에 결합시키되 내부로 관통하는 그라우팅공(121)을 다수개 천공한 정착장(120)과, 상기 이형철근(110)의 외주연 후측에 결합하여 내부에 공간을 형성시켜 신장하는 자유장(140)과, 상기 정착장(120)과 자유장(140)을 이형철근(110)에 견고하게 결합시켜 연결하는 연결구(130)와, 상기 이형철근(110)과 이형철근(110)을 연결하는 이형철근연결구(150)와, 상기 이형철근(110)의 외부노출부에 결합되어 자유장(140)의 후단을 차단하는 지압판(150)과, 상기 이형철근(110)에 체결되어 지압판(160)를 가압하는 네일링너트(170), 및 상기 정착장(120)에 끼워 고압으로 시멘트몰탈을 분사 공급하는 그라우팅호스(180)로 구성하므로 각종 토목공사에서 사용되는 네일링에 있어서 이형철근(110)에 강관으로된 정착장(120)과 자유장(140)을 연결하여 사용하므로 전단력을 크게 향상되고 자유장을 신장시켜 설치되는 측벽이 사면에 밀착될 뿐만아니라 고압 으로 시멘트몰탈을 분사하여 시공하므로 구조물을 견고하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외주연에 돌기(111)를 형성한 이형철근(110)과,

상기 이형철근(110)의 전단에 결합시키되 내부로 관통하는 그라우팅공(121)을 다수개 천공한 정착장(120)과,

상기 이형철근(110)의 외주연 후측에 결합하여 내부에 공간을 형성시겨 신장하는 자유장(140)과,

상기 정착장(120)과 자유장(140)을 이형철근(110)에 견고하게 결합시켜 연결하는 연결구(130)와,

상기 이형철근(110)과 이형철근(110)을 연결하는 이형철근연결구(150)와,

상기 이형철근(110)의 외부노출부에 결합되어 자유장(140)의 후단을 차단하는 지압판(150)과,

상기 이형철근(110)에 체결되어 지압판(160)를 가압하는 네일링너트(170), 및

상기 정착장(120)에 끼워 고압으로 시멘트몰탈을 분사하여 공급하는 그라우팅호스(180)로 구성한것을 특징으로 하는 토목공사용 네일링구조.
제 1 항에 있어서

상기 연결구(130)는 메인너트(131)의 외주연에 정착장(120)의 암나사(122)와 체결하는 수나사(132)를 형성하고 내주연에 암나사(133)을 형성하며 암나사(133)의 앞 측 내주연에 테이퍼(134)를 형성하되, 메인너트(131) 내부에는 2개 이상으로 된 웨지(135)을 구비하여 웨지(135)의 외주연에 테이퍼(136)을 형성하고, 외주연에 수나사(138)를 형성한 고정구(137)를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 토목공사용 이용한 네일링구조.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 정착장(120)과 자유장(140)의 길이을 선택적으로 사용할 수 있도록 하되 정착장(120)은 강관으로 형성하고 자유장(140)은 합성수지제로 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 정착장을 이용한 네일링구조.