KR20080025901A - Rock bolt and fixation method the rock bolt - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 록볼트에 관한 도면으로서,1 to 6 are views of the rock bolt according to the present invention,
도 1은 록볼트의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a rock bolt.
도 2는 록볼트의 부분 확대 종단면도.2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the rock bolt.
도 3은 압착부재의 평면도.3 is a plan view of the pressing member.
도 4는 압착부재의 측면도.4 is a side view of the pressing member.
도 5는 록볼트의 분해 사시도.5 is an exploded perspective view of the rock bolt.
도 6a 내지 6f는 록볼트의 정착과정을 보인 종단면도.6a to 6f are longitudinal cross-sectional views showing the fixing process of the rock bolt.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 터널 10 : 암반1: tunnel 10: rock
20 : 정착공 100 : 록볼트 본체20: fixing hole 100: rock bolt body
110 : 헤드부 120 : 주간부110: head portion 120: day portion
130 : 나사부 200 : 압착부재130: screw 200: pressing member
210 : 근저부 211 : 테이퍼형 압착 날개부210: bottom 211: tapered crimp wing
212 : 절결홈 213 : 테이퍼형 내경부212: notch groove 213: tapered inner diameter
214 : 결합부 300 : 원추형 확개부재214: coupling portion 300: conical expanding member
310 : 몸체 311 : 경사 확개면310: body 311: inclined expanding surface
400 : 받침부재 410 : 결합부400: support member 410: coupling portion
500 : 너트 600 : 너트500: nut 600: nut
700 : 평판와셔 800 : 시멘트 페이스트700: flat washer 800: cement paste
본 발명은 록볼트와 그 록볼트 시공방법에 관한 것으로, 특히 확개부재와 압착부재가 록볼트 본체의 선단부에 결합된 록볼트를 암반의 정착공에 록볼트를 삽입하고 타격함에 의해 록볼트를 기계적으로 정착시켜 조기 인발강도를 얻을 수 있으며, 또한 암반의 정착공 내측부에 시멘트 페이스트를 주입하고 록볼트를 삽입, 타격하여 정착시킴에 의해 시멘트 페이스트가 정착공의 내측부와 록볼트의 틈새에 충전되어 경화되도록 함으로써 정착 강도가 더욱 증대되고, 부식방지가 영구적으로 가능하도록 한 록볼트와 그 록볼트 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rock bolt and a method for constructing the rock bolt, and in particular, the rock bolt is mechanically formed by inserting and hitting the rock bolt into the fixing hole of the rock with the expansion member and the pressing member coupled to the front end of the rock bolt body. It can be settled to obtain early draw strength, and cement paste is filled in the inner part of the fixing hole and the gap between the rock bolt by hardening by injecting cement paste into the inside of the rock hole and inserting and striking the rock bolt. The present invention relates to a rock bolt and a method of constructing the rock bolt, in which fixing strength is further increased, and corrosion prevention is permanently possible.
일반적으로 터널 공사 시에 암반을 굴착한 후에는 암반의 균열, 절리 등의 변형이 발생되므로 역학적인 불연속면을 갖는 암반을 일종의 봉합 구조로 연결하여 변형을 조기에 억지시킴으로써 암반을 안정시켜야 하며, 이와 같이 터널의 안정성을 유지하는 방법의 일환으로 터널의 암반에 록볼트를 설치하는 것이므로 록볼트의 조기 강도는 매우 중요한 사항이다.In general, after the rock is excavated at the time of tunnel construction, deformation of the rock occurs, such as cracking and jointing. Therefore, rock has a dynamic discontinuity and is connected by a kind of suture structure to stabilize the rock by inhibiting deformation early. As part of the method of maintaining the stability of the tunnel, the rock bolt is installed on the rock of the tunnel, so the early strength of the rock bolt is very important.
종래 록볼트는 쐐기형, 회전 확장형, 수지 충전형, 시멘트 몰탈 충전형 등으 로 구분되고, 쐐기형과 회전 확장형은 기계식 정착형이라고 하며, 이들은 조기 정착은 가능하나 충전을 하지 않아 록볼트의 부식 우려가 있으며, 록볼트를 정착시킨 후 시멘트 몰탈을 주입하는 방법이 있으나 내부 몰탈이 구멍밖으로 흘러내리는 등 시공 절차가 복잡하여 국내 현장에서 사용을 기피하고 있는 실정이다.Conventional rock bolts are classified into wedge type, rotary expansion type, resin filling type, cement mortar filling type, etc., and the wedge type and rotation expansion type are called mechanical fixing type. There is a method of injecting cement mortar after fixing the rock bolt, but the construction process is complicated, such as the internal mortar flows out of the hole, thus avoiding its use in domestic sites.
수지 충전형은 화학적 제품으로 조기 급결되어 초기 인장강도를 얻을 수 있으나 장기간 경과시 화학적 변화를 일으켜서 내구성이 저하되는 문제점이 있고, 시공비가 고가이며, 시멘트 몰탈 충전형은 양생 이전에는 조기 인발강도를 얻기가 곤란한 단점이 있다.Resin-filled type can be early quenched as a chemical product to obtain initial tensile strength, but there is a problem that durability is lowered due to chemical change over long periods of time, construction cost is high, and cement mortar-filled type obtains early drawing strength before curing There is a disadvantage that is difficult.
한편 대한민국 등록실용신안공보 공고번호 제20-0149280호에는 터널 내부의 지반이 붕괴되는 것을 미연에 방지하기 위하여 설치되는 지반붕괴방지용 로크 볼트에 관한 것으로서, 특히 록볼트를 견고하고 간편 용이하게 고정시킬 수 있도록 고안된 지반붕괴방지용 록볼트가 알려지고 있는 바, 이 록볼트는 록볼트가 크게 구분하여 고정본체와 이동축부로 구성되어 있다. On the other hand, Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0149280 relates to a ground bolt to prevent ground collapse, which is installed to prevent the collapse of the ground inside the tunnel, in particular, it can be securely fixed rock bolts easily and easily Rock bolts for preventing ground collapse are known, which is composed of a fixed body and a moving shaft.
그리고 상기 고정본체는 원주형태로 되는 3등분된 분할고정편이 원반구와 연결편으로 각각 연결되고, 상기 분할고정편의 선측 외주연부에는 외측방향으로 벌어진 걸림편이 각각 고정되어 있으며, 걸림편과 연결편은 분할고정편의 외주연부에 형성되는 고정홈부에 삽입되는 상태로 리벳으로 고정되고 원반구와 연결편도 리벳으로 고정된 구성으로 되어 있다.The fixed body has a three-part divided fixing piece having a circumferential shape connected to a hemisphere and a connecting piece, respectively. It is fixed with rivets in a state of being inserted into a fixing groove formed in the outer peripheral portion of the bias, and the disc and the connecting piece are also fixed by rivets.
또한 상기 분할고정편의 외주연부에는 다수의 걸림턱이 형성되고 내주연부는 구배면부로 형성되어 있으며, 각 분할고정편의 후단부는 코일스프링에 의해 상호 탄력적으로 연결된 구성으로 되어 있다.In addition, a plurality of locking jaws are formed at the outer circumferential edge of the split fixing piece, and the inner circumferential edge is formed with a gradient surface portion, and the rear ends of each split fixing piece are elastically connected to each other by a coil spring.
상기 코일스프링은 분할고정편의 양측에 각각 형성되는 스프링홈에 끼워지는 상태에서 고정핀에 의해 양단부가 고정되어 있다.Both ends of the coil spring are fixed by fixing pins in a state of being fitted into spring grooves respectively formed on both sides of the split fixing piece.
상기 이동축부는 분할고정편의 내측으로 삽입되고 중심에 록볼트 본체와 체결되도록 하기 위한 나사공이 형성됨과 아울러 선측으로는 원형부가 형성되고 후측으로는 테이퍼부가 형성되어 있다.The moving shaft portion is inserted into the split fixing piece and a screw hole for fastening with the lock bolt body is formed at the center thereof, and a circular portion is formed at the front side and a tapered portion is formed at the rear side.
또한, 이동축부의 첨부에는 원반구의 중앙공으로 삽입 및 이탈되는 중심돌부를 구비하도록 되어 있다.In addition, the attachment of the moving shaft portion is provided with a central protrusion which is inserted into and separated from the central hole of the disc.
이와 같은 종래의 록볼트는 암반에 천공한 구멍의 내측단부까지 록볼트를 삽입한 후, 록볼트 본체가 다시 나오도록 잡아당기면 고정본체는 록볼트 본체와 달리 외측으로 벌어진 걸림편이 구멍의 내주면을 파고들어가 1차적으로 걸리는 상태가 되고, 이와 같이 고정본체가 걸려 이동하지 못하는 상태에서 이동축부가 외측으로 당겨지면 분할고정편의 내주면이 구배면부를 가지고 있기 때문에 이동축부의 원형부에 의해 분할고정편이 외측방향으로 밀려나게 되고, 이에 따라 분할고정편의 외주면에 형성된 걸림턱이 천공 내주면에 밀착되면서 벽을 파고 들어가는 상태로 걸리게 된다.In the conventional rock bolt, the rock bolt is inserted up to the inner end of the hole drilled in the rock, and the lock bolt body is pulled out again, unlike the rock bolt body. When the moving shaft is pulled outward in the state where the fixed body is not caught and moved in this way, the split fixing piece is moved outward by the circular part of the moving shaft part because the inner circumferential surface of the split fixing piece has a gradient surface part. It is pushed to, so that the engaging jaw formed on the outer circumferential surface of the split fixing piece is in close contact with the inner circumferential surface of the perforation is caught in a state of digging into the wall.
그리고 이동축부가 더 당겨져 분할고정편이 천공 내주면에 완전히 압착되는 상태가 되면 이때는 록볼트 본체 선단부에 있는 이동축부가 분할고정편에 견고하게 끼이게 되어 록볼트가 견고하게 고정되는 것이다.When the moving shaft portion is further pulled so that the split fixing piece is completely compressed to the inner circumferential surface of the drill, the moving shaft part at the front end of the lock bolt body is firmly sandwiched by the split fixing piece, and the rock bolt is firmly fixed.
이와 같은 종래의 록볼트는 탄성력이 있는 걸림편에 의해 1차적인 걸림이 되 는 동시에 분할고정편에 의한 2차적인 걸림과 고정이 확실하게 도모된다고 설명되어 있으나, 암반의 상태에 따라 구멍의 내주면이 흙으로 되어 있는 경우에는 정착이 가능할 것이나 암석인 경우에는 고정본체의 판스프링재 걸림편이 파고 들어가지 못하게 되어 탄성 걸림편에 의한 1차 고정이 불가능하게 되어 록볼트 본체를 당김에 따라 고정몸체도 계속 외측으로 미끌려 따라 나오게 되므로 분할고정편과 이동축부에 의한 2차 고정도 불가능하게 되어 록볼트의 정착이 불가능하게 되는 결함이 있었다.This conventional rock bolt has been described as being secured primarily by the locking piece with elastic force and at the same time secured secondary locking and fixing by the split fixing piece, but according to the condition of the rock If it is made of dirt, it will be possible to settle it, but if it is rock, the plate spring member of the fixed body will not be able to dig into it. Since it is continued to slide outwards, the secondary fixing by the split fixing piece and the moving shaft part is also impossible, so that the fixing of the lock bolt is impossible.
그리고 암반의 천공 내에 록볼트 본체의 선단부가 고정된 상태에서 기존과 같이 천공 내부를 시멘트 몰탈을 주입한 후 평와셔를 끼우고 록볼트 본체의 단부에 너트를 체결하여 정착 작업을 완료하는 것으로 되어 있으나, 록볼트를 설치한 후 외측에서 주입하는 것이므로 시멘트 몰탈이 구멍의 내축부와 록볼트의 틈새에 고르게 충전될 수 없으며 시멘트 몰탈은 유동성이 있는 것으로 주입된 후 바로 흘러내리게 되므로 정착력을 증가시킬 수 없게 되는 문제점이 있었다.In the rock drilling, the tip of the rock bolt body is fixed and the cement mortar is injected into the hole as before, and then the flat washer is fitted and the nut is tightened to the end of the rock bolt body to complete the fixing work. The cement mortar cannot be evenly filled in the gap between the inner shaft of the hole and the rock bolt, because the rock bolt is injected from the outside after the installation of the rock bolt. There was a problem of disappearing.
뿐만 아니라 종래의 록볼트는 암반의 천공 내주면에 록볼트 본체를 삽입한 후 외측으로 당겨서 정착시키는 구조로서 록볼트 본체를 당기면서 와셔를 끼우고 잠금너트를 체결하는 작업이 번거롭게 까다로워 시공이 어렵게 되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional rock bolt is a structure that inserts the rock bolt main body on the inner circumferential surface of the rock and pulls it outward to fix the lock bolt body while pulling the lock bolt and tightening the lock nut, which makes the construction difficult. There was this.
더욱이 종래의 록볼트는 원주형태로 되는 3등분된 분할고정편이 원반구와 연결편으로 각각 연결되고, 상기 분할고정편의 선측 외주연부에는 외측방향으로 벌어진 걸림편이 각각 고정되어 있으며, 걸림편과 연결편은 분할고정편의 외주연부에 형성되는 고정홈부에 삽입되는 상태로 리벳으로 고정되고 원반구와 연결편도 리벳으로 고정되어 고정본체가 구성된 것으로 고정본체의 구성이 복잡하므로 생산성이 크게 떨어지고 원가가 증대될 수밖에 없는 문제점이 있었다.Furthermore, in the conventional rock bolt, a three-part divided fixing piece having a circumferential shape is connected to a hemisphere and a connecting piece, respectively, and a locking piece that is opened in the outward direction is fixed to the side outer periphery of the divided fixing piece, and the locking piece and the connecting piece are divided It is fixed with rivets in the state of being inserted into the fixing groove formed in the outer periphery of the fixing piece, and the disc and the connecting piece are also fixed with rivets, and the fixed body is composed. There was this.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 확개부재와 압착부재가 록볼트 본체의 선단부에 결합된 록볼트를 암반의 정착공에 록볼트를 삽입하고 타격함에 의해 록볼트를 기계적으로 정착시켜 조기 인발강도를 얻을 수 있으며, 또한 암반의 정착공 내측부에 시멘트 페이스트를 주입하고 록볼트를 삽입, 타격하여 정착시킴에 의해 시멘트 페이스트가 정착공의 내측부와 록볼트의 틈새에 충전되어 경화되도록 함으로써 정착 강도가 더욱 증대되고, 부식방지가 영구적으로 가능하게 되는 록볼트 및 그 록볼트 시공방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems and defects of the prior art as described above, inserting the rock bolt to the fixing hole of the rock and the rock bolt coupled to the leading end of the rock bolt body expansion member and the pressing member By the mechanical fixation of the rock bolts, early drawing strength can be obtained.In addition, cement paste is injected into the interior of the fixing hole of the rock, and the rock bolts are inserted and blown to fix the cement. The purpose of the present invention is to provide a rock bolt and a method of constructing the rock bolt in which the fixing strength is further increased and the corrosion prevention is permanently possible by filling the gap.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 록볼트는 일단의 헤드부에 이 보다 작은 직경을 갖도록 주간부가 단차지게 형성되는 록볼트 본체와, 상기 록볼트 본체의 주간부에 끼워져 상기 헤드부에 일단부가 접촉되는 원추형 확개부재와, 상기 록볼트 본체의 주간부의 타단부에 끼워지는 원관체의 주벽에 근저부를 남기고 복수개의 절결홈과 테이퍼형 압착 날개부 형성되고 상기 록볼트 본체와 원추형 확개부재가 가압 타격되면 상기 테이퍼형 압착 날개부가 확개되는 압착부재와, 상기 록볼트 본체의 나사부에 체결되는 너트와, 상기 너트의 외측으로 끼워져 상기 원추형 확개부재와 결합되고 상기 압착부재 타격시 원추형 확개부재를 받쳐주는 받침부재를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the rock bolt according to the present invention includes a rock bolt body having a stepped portion formed stepwise so as to have a smaller diameter at one end of the head portion, and one end of the rock bolt inserted into the main portion of the rock bolt body. A plurality of cutout grooves and tapered crimping wings are formed leaving the bottom at the circumferential wall of the cylindrical body fitted into the conical expanding member and the other end of the rock bolt main body, and the rock bolt main body and the conical expanding member are pressed against each other. When the tapered crimping wing is expanded, the pressing member, the nut is fastened to the screw portion of the lock bolt body, the nut is fitted to the outside of the conical expansion member and the support to support the conical expansion member when hitting the pressing member It is configured to include a member.
본 발명에 의한 록볼트 시공방법은 터널이 굴착 시공되는 암반에 천공된 다수개의 정착공에 시멘트 페이스트를 주입하는 시멘트 페이스트 주입단계와, 록볼트 본체에 원추형 확개부재, 압착부재, 너트 및 받침부재를 조립하여 이 조립된 록볼트를 상기 암반의 정착공에 삽입하는 록볼트 삽입단계와, 상기 록볼트 본체의 헤드부를 에어 해머로 타격하여 상기 원추형 확개부재를 압착부재에 대하여 가압 전진시킴으로써 상기 압착부재의 복수개 테이퍼형 압착 날개부들을 확개시켜 상기 암반의 정착공 내주면에 압착시키는 동시에 상기 시멘트 페이스트를 암반의 정착공 내부와 록볼트의 틈새에 충전시키는 압착부재 압착 고정 및 시멘트 페이스트 충전단계와, 상기 록볼트 본체와 원추형 확개부재를 근저부에 의해 정지될 때까지 인장기로 당기고 프리 스트레스를 가하면서 헤드부에 평판와셔를 삽입한 후 너트를 체결하는 긴장 체결단계를 포함하여 구성된다.The rock bolt construction method according to the present invention includes a cement paste injection step of injecting cement paste into a plurality of fixing holes drilled into a rock to which a tunnel is excavated, and a conical expanding member, a pressing member, a nut, and a supporting member to the rock bolt body. A rock bolt insertion step of assembling and inserting the assembled rock bolt into the fixing hole of the rock, and pressing the head portion of the rock bolt body with an air hammer to press the advancing conical extension member against the crimping member to A plurality of tapered crimping wings are expanded to compress the inner circumferential surface of the fixing hole of the rock, and at the same time, the pressing member pressing and cement paste filling step of filling the cement paste into the gap between the fixing hole of the rock and the rock bolt, and the rock bolt Pull the main body and the conical extender with a tensioner until they are stopped by the base and free It is configured to include a tension tightening step of tightening the nut after inserting the plate washer in the head portion while applying stress.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail as follows.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 록볼트에 관한 도면으로서, 도 1에는 록볼트의 종단면도, 도 2에는 록볼트의 부분 확대 종단면도가 각각 도시되고, 도 3에는 압착부재의 평면도, 도 4에는 압착부재의 측면도가 각각 도시되어 있으며, 도 5에는 록볼트의 분해 사시도가 도시되고, 도 6a 내지 6f에는 록볼트의 정착과정을 보인 종단면도가 각각 도시되어 있다.1 to 6 are views of the rock bolt according to the present invention, Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of the rock bolt, Figure 2 is a partially enlarged longitudinal cross-sectional view of the rock bolt, Figure 3 is a plan view of the pressing member, Fig. 4 is a side view of the crimping member, respectively, FIG. 5 is an exploded perspective view of the rock bolt, and FIGS. 6A to 6F are longitudinal cross-sectional views showing the fixing process of the rock bolt, respectively.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 록볼트는 일단의 헤드부(110)에 이 보다 작은 직경을 갖도록 주간부(120)가 단차지게 형성되는 록볼트 본체(100)와,As shown in the present invention, the rock bolt according to the present invention includes a rock bolt
상기 록볼트 본체(100)의 주간부(120)에 끼워져 상기 헤드부(110)에 일단부가 접촉되는 원추형 확개부재(300)와,
상기 록볼트 본체(100)의 주간부(120)의 타단부에 끼워지는 원관체의 주벽에 근저부(210)를 남기고 복수개의 절결홈(212)과 테이퍼형 압착 날개부(211) 형성되고 상기 록볼트 본체(100)와 원추형 확개부재(300)가 가압 타격되면 상기 테이퍼형 압착 날개부(211)가 확개되는 압착부재(200)와,A plurality of
상기 록볼트 본체(100)의 나사부(130)에 체결되는 너트(500)와,
상기 너트(500)의 외측으로 끼워져 상기 원추형 확개부재(300)와 결합되고 상기 압착부재(200) 타격시 원추형 확개부재(300)를 받쳐주는 받침부재(400)를 포함하여 구성된다.It is configured to include a
예를 들어 상기 록볼트 본체(100)는 철근으로 가공되어 일단의 헤드부(110)에 이 보다 작은 직경을 갖도록 주간부(120)가 단차지게 형성되고 주간부(120)의 타단부에 나사부(130)가 형성된다.For example, the
상기 압착부재(200)는 상기 록볼트 본체(100)의 주간부(120)가 끼워지고 일단부가 상기 헤드부(110)에 접촉되는 원관체의 근저부(210)로부터 타단부까지 내경이 점차 커지는 테이퍼형 내경부(213)가 형성되고 원통체의 주벽에 근저부(210)를 남기고 복수개의 절결홈(212)이 길이방향을 따라 절결 형성된다.The pressing
여기서 상기 압착부재(200)의 절결홈(212)과 테이퍼형 압착 날개부(211)는 각각 3개씩 120도 등각으로 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 가감하여 형성할 수 있다.Here, the
상기 원추형 확개부재(300)는 상기 록볼트 본체(100)의 주간부(120)의 타단부에 끼워지고 상기 압착부재(200)의 테이퍼형 압착 날개부(211)들의 내측으로 삽입되는 몸체(310)에 경사 확개면(311)이 구비되는 원추형으로 형성된다.The conical expanding
상기 받침부재(400)는 상기 너트(500)의 외측으로 끼워지는 원통체의 개구단에 상기 압착부재(200)의 결합부(214)와 결합되는 결합부(410)가 형성된다.The supporting
상기 받침부재(400)의 결합부(410)와 원추형 확개부재(300)의 결합부(312)는 나사 결합 또는 억지끼움으로 결합된다.The
도면에서 600은 너트를 보인 것이고, 700은 평판와셔를 보인 것이다.In the figure, 600 shows a nut, and 700 shows a flat washer.
본 발명에 의한 록볼트 시공방법은 터널(1)이 굴착 시공되는 암반(10)에 천공된 다수개의 정착공(20)에 시멘트 페이스트(800)를 주입하는 시멘트 페이스트 주입단계와,The rock bolt construction method according to the present invention includes a cement paste injection step of injecting
록볼트 본체(100)에 원추형 확개부재(300), 압착부재(200), 너트(500) 및 받침부재(400)를 조립하여 이 조립된 록볼트를 상기 암반(10)의 정착공(20)에 삽입하는 록볼트 삽입단계와,Assembling the
상기 록볼트 본체(100)의 헤드부(110)를 에어 해머로 타격하여 상기 원추형 확개부재(300)를 압착부재(200)에 대하여 가압 전진시킴으로써 상기 압착부재(200)의 복수개 테이퍼형 압착 날개부(211)들을 확개시켜 상기 암반(10)의 정착공(20) 내주면에 압착시키는 동시에 상기 시멘트 페이스트(800)를 암반(10)의 정착공(20) 내부와 록볼트의 틈새에 충전시키는 압착부재 압착 고정 및 시멘트 페이스트 충전단계와,A plurality of tapered crimp wings of the crimping
상기 록볼트 본체(100)를 너트(500)가 압착부재(200)에 접촉되어 정지될 때까지 인장기로 당기고 프리 스트레스를 가하면서 헤드부(110)에 평판와셔(700)를 삽입한 후 너트(600)를 체결하는 긴장 체결단계를 포함하여 구성된다.The
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 록볼트 시공작업을 설명하면 다음과 같다.Referring to the rock bolt construction work according to the present invention as described above are as follows.
본 발명에 의한 록볼트를 시공함에 있어서는 먼저 터널(1)이 암반(10)에 굴착된 후, 암반(10)에 설계된 수만큼 정착공(20)을 천공한다.In the construction of the rock bolt according to the present invention, the tunnel 1 is first excavated in the
이어서 암반(10)에 천공된 다수개의 정착공(20)에 시멘트 페이스트(800)를 록볼트가 정착되었을 때에 정착공(20)의 내부와 록볼트의 틈새에 충전될 정도로 설정된 량만큼 각 정착공(20)의 내측부에 주입하게 된다.Subsequently, when the rock paste is fixed to the
이때 시멘트 페이스트(800)는 정착공(20)이 천공된 방향에 무관하게 정착공(20) 외측으로 흘러내림이 없이 주입된 내측부에 점착되어 있고, 이후 록볼트를 타격할 때에 정착공(20) 내부와 록볼트의 틈새로 퍼져 충전될 정도의 점성을 갖도록 배합된다.At this time, the
위와 같이 암반(10)의 각 정착공(20)에 시멘트 페이스트(800)가 주입되면, 록볼트 본체(100)에 원추형 확개부재(300), 압착부재(200), 너트(500) 및 받침부재(400)를 조립한 록볼트를 상기 암반(10)의 정착공(20)에 삽입한다.When the
이어서 정착공(20)의 외부로 돌출된 록볼트 본체(100)의 헤드부(110)를 에어 해머로 타격한다.Subsequently, the
이와 같이 록볼트 본체(100)의 헤드부(110)를 타격하면 록볼트 본체(100)의 주간부(120)에 결합된 압착부재(200)는 받침부재(400)에 의해 정지되어 있으므로 헤드부(110)에 의해 가압된 원추형 확개부재(300)가 밀려 전진되면서 압착부재(200)에 형성된 각 테이퍼형 압착 날개부(211)가 원추형 확개부재(300)에 의해 벌어지면서 정착공(20)의 내주면에 압착 고정된다.As such, when the
이와 동시에 암반(10)의 정착공(20) 내측부에 주입되어 있는 시멘트 페이스트(800)가 록볼트 삽입과 동시에 정착공(20)의 내부로 퍼지고, 록볼트 본체(100)의 압착부재(200), 원추형 확개부재(300), 너트(500) 및 받침부재(400)가 이루는 틈새에 파고들어 전체적으로 균일하게 충전된다.At the same time, the
이때 시멘트페이스트는 시멘트와 분말혼합제를 적당량 비율로 혼입후 물의 배합은 시멘트 중량의 20∼30%정도 혼합교반하게 되면, 수직천공 구멍에서도 흘러나오지 않을 정도의 점성을 갖는 시멘트페이스트가 만들어진다.At this time, the cement paste is mixed with the cement and the powder mixture in an appropriate amount ratio, and when the water is mixed and stirred about 20-30% of the weight of the cement, a cement paste having a viscosity that does not flow out from the vertical hole is made.
위와 같이 압착부재(200)의 각 테이퍼형 압착 날개부(211)가 확개되어 정착공(20)에 고정되고 시멘트 페이스트(800)가 충전되면 상기 록볼트 본체(100)를 너트(500)가 압착부재(200)에 접촉되어 정지될 때까지 인장기로 당기고 프리 스트레스를 가하면서 헤드부(110)에 평판와셔(700)를 삽입한 후 너트(600)를 체결한다.As described above, each tapered crimping
이와 같이 시공되는 본 발명의 록볼트는 암반(10)의 정착공(20)에 설치되는 순간 압착부재(200)의 각 테이퍼형 압착 날개부(211)가 확개되어 기구적으로 견고하게 압착 고정되며, 이에 따라 록볼트를 설치한 초기부터 프리스트레스를 가하여 체결할 수 있고, 결국 암반(10)을 초기에 긴장시켜 안정화시킬 수 있다.As described above, the rock bolt of the present invention is fixed to each tapered crimping
그리고 설정된 시간이 흘러 암반(10)의 정착공(20) 내부와 록볼트의 틈새에 충전된 시멘트 페이스트(800)가 경화되면 록볼트가 견고하게 정착 고정되면서 암반(10)이 더욱 견고하게 안정화된다.When the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 록볼트는 록볼트 본체에 원통형 압착부재, 원추형 확개부재, 너트 및 원통형 받침부재를 조립한 매우 간단한 구성으로 되어 있으며, 각 부품도 단순한 형태로 되어 있으므로 생산성이 우수하고 원가도 절감할 수 있는 이점이 있다.As described above, the rock bolt according to the present invention has a very simple configuration in which a cylindrical crimping member, a conical expanding member, a nut, and a cylindrical support member are assembled in the rock bolt main body. And the cost can be reduced.
또한 암반의 정착공에 록볼트를 삽입하고 격타하면 압착부재가 정착공의 내측으로 이동하면서 테이퍼형 압착 날개부가 원추형 확개부재에 의해 확개되어 정착공 내주면에 압착되어 고정되는 것으로 록볼트가 매우 견고하고 정착되는 이점이 있다.In addition, when the rock bolt is inserted into the fixing hole of the rock and the batter is pressed, the pressing member moves to the inside of the fixing hole, and the tapered crimping wing portion is enlarged by the conical expanding member to be pressed and fixed to the inner peripheral surface of the fixing hole. There is an advantage to be settled.
또한 록볼트 본체를 격타하여 정착시키는 것이므로 외측으로 당겨서 정착시키는 것이 비하여 신속하게 정착시킬 수 있을 뿐 아니라 암반의 상태와 무관하게 견고하게 정착시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the rock bolt body is to be settled and settled, it can be settled quickly as compared to being pulled out and settled firmly regardless of the condition of the rock.
또한 암반의 정착공 내측에 시멘트 페이스트를 충분히 채워지도록 주입한 후, 록볼트를 삽입하면 점성을 갖는 시멘트페이스트는 정착공의 내측부와 록볼트의 틈새에 전체적으로 균일하게 충전되어 경화되는 이점이 있으며, 이에 따라 록볼트의 정착력을 더욱 견고하게 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, after the cement paste is sufficiently filled with cement paste inside the rock, the rock bolt is inserted into the viscous cement paste, which has the advantage that the inside of the fixing hole and the space between the rock bolt are uniformly filled and cured. Therefore, there is an advantage that can increase the fixing force of the rock bolt more firmly.
더욱이 암반에 수직 또는 경사지게 형성한 정착공에 시멘트 몰탈을 주입하고 록볼트를 설치하는 경우에는 시멘트 몰탈이 흘러내리게 됨으로써 록볼트 정착력 보강 효과가 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명은 시멘트 몰탈보다 유동성이 적고 점성이 높은 시멘트 페이스트를 채택하여 이 시멘트 페이스트를 주입하고 록볼트를 설치하여 암반의 수직 또는 경사지게 형성한 정착공에서도 시멘트 페이스트가 누출되지 않고 충전, 경화되도록 한 것이므로 시멘트 페이스트에 의한 정착력 보강 효과가 우수한 이점이 있으며, 이에 따라 각종 토목 공사에 유리하게 적용할 수 있을 뿐 아니라 터널 공사에 보다 더 매우 유리하게 적용할 수 있다.Moreover, when cement mortar is injected into the fixing hole formed vertically or inclined to the rock and the rock bolt is installed, the cement mortar flows down, thereby reducing the effect of reinforcing the rock bolt fixing force, but the present invention has less fluidity than cement mortar. This cement paste is injected with high viscosity cement paste and rock bolts are installed so that the cement paste can be filled and hardened without leaking even in the fixing hole formed vertically or inclined. There is an excellent advantage, and thus can be advantageously applied to various civil works as well as much more advantageous to tunnel construction.
특히 본 발명은 암반의 정착공에 록볼트를 삽입하고 타격하여 압착부재의 테이퍼형 압착 날개부를 원추형 확개부재에 의해 확개시킴으로써 록볼트를 기계적으로 견고하게 정착시키는 것이므로 조기 인발강도를 얻을 수 있으며, 록볼트를 기계적으로 정착시키면서 시멘트 페이스트에 의해 경화시켜 더욱 견고하게 고정시키는 것이므로 조기에 정착강도를 발휘할 수 있어 터널공사에서 암반의 안정성을 향상시키고 공사비를 감소시키는 효과가 있다.In particular, the present invention is to insert the rock bolt in the fixing hole of the rock and to hit the tapered crimping wing of the pressing member by the conical expansion member to fix the rock bolt mechanically firmly, so that early drawing strength can be obtained. As the bolt is mechanically fixed, it is hardened by cement paste to fix it more firmly, so that the fixing strength can be exhibited at an early stage, thereby improving rock stability and reducing construction cost in tunnel construction.
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