KR20090007218U - 인장부재 제거형 그라운드 앵커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 암반의 붕괴를 방지하기 위하여 설치되는 인장부재 제거형 앵커에 관한 것이다.

본 고안의 인장부재 제거형 그라운드 앵커는, 일측에 호스삽입공이 구비되고 내부에 콘형의 웨지수용공이 형성된 앵커본체; 상기 웨지수용공의 내주면에 협착 고정되며, 3개로 분할된 웨지가 오-링에 의해 확개 가능하게 결합된 웨지유니트; 상기 웨지유니트의 내측에 형성된 결착홈에 결합되는 인장부재 결합구; 상기 인장부재 결합구에 밀착 결합되는 스프링; 및 상기 인장부재 결합구와 스프링을 감싸며 상기 앵커본체에 결합되는 결착관;을 포함하며, 간단한 구조로 지중삽입 앵커가 구성됨에 따라 제작 단가를 절감할 수 있는 이점이 있으며, 스프링의 탄성만으로 인장부재의 신속히 해제되도록 한 장점이 있다.

앵커본체, 웨지유니트, 인장부재 결합구, 스프링, 결착관, 오-링

Description

인장부재 제거형 그라운드 앵커{Removal ground anchor}

본 고안은 암반의 붕괴를 방지하기 위하여 설치되는 앵커에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 인장부재의 지중삽입측 단부에 결합된 웨지유니트가 하향 확개된 스프링의 탄성 반발력만으로 앵커본체 내에서 확개되어 인장부재에 대한 압착력이 해제되도록 함으로써, 지중에 삽입되는 앵커본체로부터 인장부재의 해체가 용이하게 이루어지도록 한 인장부재 제거형 그라운드 앵커에 관한 것이다.

일반적으로, 앵커 공법이라 함은 각종 굴착 공사장이나 절개지 등의 작업현장에서 암반이나 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 것으로, 옹벽 측면에 드릴링에 의해 8∼10m 깊이의 하향 경사진 구멍을 천공하고, 천공된 구멍에 인장부재와 그라우트 호스로 이루어진 내하체를 설치한 후, 그라우팅(grouting) 작업을 수행함으로써 굴착 공사장 주변의 지반이 붕괴되지 않도록 하기 위한 것이다.

종래의 앵커 시공법은 상기 내하체를 석축 및 옹벽등의 토목공사 현장의 천공 구멍을 통해 삽입한 후, 그라우트 호스를 통해 시멘트 페이스트나 레진 및 시멘트 몰탈등의 그라우트를 주입하고, 주입된 그라우트가 내하체와 양생되면 상기 인장부재의 자유단부를 앵커공법용 인장재의 해체장치에 체결하며, 인장기로 인장재 를 당겨 그라우트와 지면은 물론 인장재에 최대의 인장력이 작용하도록 시공 설치하는 것으로서, 토목 공사시 연약한 지면을 보강하는 공법으로 주로 사용된다.

여기서, 상기 인장부재는 통상 직경 12.7mm 혹은 15.2mm의 것으로 7개의 소선을 꼬아서 만드는 강연선(strand)을 사용하고 있다.

이와 같은 앵커 시공법은 도심지 공사에서 기공관리 및 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있으나, 인접지대에 대한 추후 공사시 일반철근의 강도에 비해 단면적 당 강도가 약 6배인 인장재의 가설로 인해 굴착장비 및 천공장비의 손실과 공기지연이 발생하는 문제점이 지적되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 굴착공사 완료 후 건축공정에 맞추어 인장재를 제거할 수 있는 다양한 형태의 제거식 앵커가 주로 사용되고 있는 바, 그 대표적인 형태로서 한국공개특허 제2003-74099호(명칭:앵커공법용 인장재의 체결 및 해체장치)에 의하여 종래의 앵커 해체장치의 구조를 간략히 살펴보면 다음과 같다.

종래의 앵커 해체장치는 본체(60)의 웨지수용공간(61)에 웨지유닛(20)이 안착 설치되며, 이 웨지유닛(20)을 본체(60)의 웨지수용공간(61)으로 항시 밀도록 스프링(90)이 탄력적으로 설치되고 상기 본체(60) 상단의 캡 체결나사(62)에 웨지유닛(20)과 스프링(90)의 이탈을 방지하도록 나사 결합되는 캡(70)으로 구성된다.

이와 같은 구조의 종래 앵커는 인장재의 절단시 발생되는 반발력을 이용하여 절단된 인장재(10)가 웨지유닛(20)을 단턱봉(80)쪽으로 튕겨지면서 인장재(10)가 웨지유닛(20)에서 해제되도록 하고 있으나, 인장재(10) 후방에 결합된 스프링(90)의 탄성에 의해 웨지유닛(20)의 전방으로 인장재(10)가 분리될 때 스프링(90)의 탄 성력만으로는 8m 이상의 인장재(10)에 반발력을 전달하기가 어려울 뿐 만 아니라 단턱봉(80)의 단턱(81)이 뭉개져 웨지유닛(20)의 걸림턱(21)이 제대로 걸리지 않을 경우에는 웨지유닛(20)이 확개될 수 없어 그 내부의 인장재(10)가 절대로 분리될 수 없는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 종래 앵커의 구조를 개선한 다른 구조의 앵커로는 국내실용신안등록 제386865호(명칭:인장재 제거형 그라운드 앵커의 내부 정착제용 후크)에 기재된 바와같이, 길이방향으로 탄성을 갖기 위한 슬리트(15)가 주어진 축(11)에 외부 정착이 해제된 인장재의 반력전달용 막이(12)와 웨지조립체(30)의 턱홈(31)에 끼워지는 턱(13)이 형성된 인장재 제거형 그라운드 앵커의 후크(10) 선단에 나선형 걸림날(14)이 형성된 구조로 이루어져 있으나, 이는 상기 한국공개특허 제2003-74099호의 발명의 종래기술에 기재된 지지판재의 상부로 해체나사가 돌출 형성되어본체의 상단에 체결되도록 암나사가 구비된 캡으로 이루어진 구조와 별다른 차이점을 구별할 수 없다.

즉, 후자의 실용신안등록건은 해체나사를 대신할 수 있는 후크(10) 단부에 걸림날(14)이 형성되어 타격에 의해 상기 걸림날(14)이 나사공(24)의 내주면에 압착 결합됨과 아울러 상기 걸림날(14)이 형성된 후크(10)가 회전되도록 함으로써, 본체내의 해체나사가 캡의 암나사부에 회전에 의해서 결합되도록 한 구조와 동일하게 구성되어 있음을 알 수 있으며, 이들 구조가 후크의 회전 구조로 이루어져 있기 때문에 인장재의 인장 또는 해체시 작업시간이 많이 걸릴 수 밖에 없어 인장부재 제거작업의 효율성이 현저히 떨어지는 단점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 고안의 명칭을 '인장부재 제거형 그라운드 앵커'로 하는 실용신안이 2005년 출원되어 등록(한국실용신안등록 제398519호)되었는 바, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 인장부재 제거형 그라운드 앵커는 그라우트 호스(200)가 고정되는 웨지 유니트(120) 하부에 십자지지구(133)가 구비된 인장부재 결합구(130)가 장착됨으로써, 상기 인장부재 결합구(130)의 점진적 후퇴에 의해 웨지 유니트(120)가 확개되고, 확개된 웨지 유니트(120)로부터 인장부재(300)가 분리되도록 한다.

그러나, 이와 같은 그라운드 앵커는 웨지 유니트(120)가 지지되고 인장부재(200)의 삽입 단부측이 결합되는 인장부재 결합구(130)에 십자지지구(133)가 구비되어야만 하기 때문에 정확한 위치에 십자지지구(133)를 설치하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 십자지지구(133)가 지지되도록 걸림턱(151)이 형성된 제2 결착관(150)을 정교하게 제작하기가 어려울 뿐만 아니라 웨지유니트(120)가 결합된 인장부재 결합구(130)가 복잡한 형상으로 제작되기 때문에 제조 단가가 상승하게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 종래 인장부재 제거형 그라운드 앵커의 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 인장부재의 지중삽입측 단부에 결합된 웨지유니트가 그 하부에 결합된 스프링의 탄성 반발력만으로 앵커본체 내에서 확개 되어 인장부재에 대한 압착력이 해제되도록 함으로써, 지중에 삽입되는 앵커본체로부터 인장부재의 해체가 용이하게 이루어지도록 한 인장부재 제거형 그라운드 앵커에 관한 것이다.

본 고안의 상기 목적은, 일측에 호스삽입공이 구비되고 내부에 콘형의 웨지수용공이 형성된 앵커본체와, 상기 웨지수용공의 내주면에 협착 고정되는 웨지유니트와, 상기 웨지유니트의 내측에 형성된 결착홈에 결합되는 인장부재 결합구와, 상기 인장부재 결합구에 밀착 결합되는 스프링과, 상기 인장부재 결합구와 스프링을 감싸며 앵커본체에 결합되는 결착관을 포함하는 인장부재 제거형 그라운드 앵커가 제공됨에 의해서 달성된다.

상기 앵커본체는 호스삽입공을 통해 그라우트 호스가 밀착 결합된 인장부재가 삽입되고, 상기 인장부재의 단부는 앵커본체 내주면에 밀착 결합된 웨지유니트를 관통하여 인장부재 결합구 내로 삽입된다.

상기 웨지유니트는 3개로 분할된 웨지가 오-링에 의해 확개 가능하게 결합되며, 각 웨지의 내측에 홈이 형성되어 3개의 웨지 결합시 인장부재 결합구를 고정시키기 위한 결착홈이 구비된다.

상기 앵커본체의 호스삽입공을 통해 삽입된 인장부재는 상기 웨지유니트 내부를 관통하여 인장부재 결합구에 삽입단부측이 안착되고, 앵커본체 외부로 노출된 인장부재의 자유 단부측에 타격이 가해짐에 의해서 앵커로부터 분리된다.

즉, 상기 인장부재는 꼬인 형태의 강연선 일부 또는 전부를 타격하게 되면, 상기 인장부재 삽입 단부측의 인장부재 결합구가 결착관 내부에서 인장부재의 타격력에 의해 스프링에 지지되며 탄성적으로 후퇴하게 되고, 이때 상기 인장부재 결합구에 결합된 웨지유니트가 확개되어 인장부재를 구성하는 일부 강연선이 앵커본체 외부로 인출된다.

따라서, 앵커본체 내의 웨지유니트를 통해 압착이 해제된 인장부재는 별도의 인장기를 이용하여 애어본체 외부로 제거된다.

여기서, 상기 인장부재 결합구는 결착관 내부에 장착된 스프링에 의해 지지되는 바, 상기 스프링은 일단부가 인장부재 결합구에 밀착 결합되어 타단부가 결착관 저면에 지지되며, 상기 인장부재 결합구에 장착된 일단부에서 타단부로 갈수록 스프링의 직경이 넓은 형태로 구성됨으로써, 상기 인장부재의 노출측 단부에서 가해지는 타격력에 충분한 대응이 이루어지도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 인장부재 제거형 그라운드 앵커는 앵커본체에 결합되는 결착관 내부에 하부로 갈수록 직경이 넓어지는 스프링이 내장되어 상기 스프링에 인장부재 결합구가 지지됨으로써, 간단한 구조로 지중삽입 앵커가 구성됨에 따라 제작 단가를 절감할 수 있는 이점이 있으며, 스프링의 탄성만으로 인장부재의 신속히 해제되도록 한 장점이 있다.

본 고안의 인장부재 제거형 그라운드 앵커의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참 조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도 3은 본 고안에 따른 앵커의 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 앵커의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 앵커(1)는 상호 나사 결합되는 앵커본체(2)와 결착관(6) 내부에 인장부재(W)가 결합되는 웨지유니트(3)와 인장부재 결합구(4) 및 인장부재 결합구(4)가 지지되는 스프링(5)이 내장된 구조이다.

상기 앵커본체(2)는 일측에 호스삽입공(2b)이 구비된 원통형으로 구성되고, 내주면은 하부로 갈수록 직경이 협소해지는 원추형의 웨지수용공(2a)이 형성된다.

상기 앵커본체(2)의 웨지수용공(2a) 내부에는 내주면에 다수의 압착돌기(3aa)가 형성된 3개의 웨지(3a)가 합체된 웨지유니트(3)가 결합된다. 상기 웨지유니트(3)는 3개의 웨지(3a)가 콘 형상으로 합체되어 외주면에 오-링 삽입홈(3b)이 형성되며, 상기 오-링 삽입홈(3b)에 장착된 오-링(O)에 의해서 확개 가능하게 결합된다.

또한, 상기 웨지유니트(3)의 내주면에는 결착홈(3c)이 구비되어 인장부재 결합구(4)의 일단부측이 협지 고정된다.

상기 인장부재 결합구(4)는 결착홈(3c)에 결합되는 유니트 결착륜(4a)이 일단부에 돌출 형성되고, 상기 유니트 결착륜(4a)의 타단부에 스프링(5)이 밀착 결합된다.

상기 스프링(5)은 상기 인장부재 결합구(4)의 타단부에 억지끼움에 의해서 협지 고정되거나, 접착제의 개재에 의해서 밀착 결합되어 상기 웨지유니트(3)와 이 에 결합된 인장부재 결합구(4)를 탄성적으로 지지한다.

또한, 상기 스프링(5)은 인장부재 결합구(4)에 장착된 부위에서 그 타측으로 갈수록 점차적으로 직경이 넓어진다. 즉, 상기 웨지유니트(3)와 유사한 형태의 원추형으로 구성되며, 상기 스프링(5)의 타측 단부는 상기 앵커본체(2)와 결합되는 결착관(6)의 저면에 밀착 지지된다.

상기 스프링(5)이 일측으로 갈수록 직경이 넓어지도록 하는 이유는, 상기 웨지유니트(3)에 결합된 강연선의 인장부재(W)에 외력이 가해질 경우 이를 안정적으로 지지하기 위함이다.

즉, 상기 결착관(6)의 저면에 밀착되는 스프링(5)의 일측이 인장부재 결합구(4)에 장착된 타측보다 더 넓은 직경을 가지고 있기 때문에 상기 웨지유니트(3)외 인장부재 결합구(4)가 안정적으로 지지 가능하고, 상기 웨지유니트(3) 내에 장착된 인장부재(W)의 노출측에서 외력을 가할때에 그 외력에 의해 스프링(5)이 무너지지 않고 탄성적으로 지지될 수 있도록 한다.

이때, 상기 스프링(5)의 직경은 대략 3Φ 내지 5Φ의 직경을 가지도록 함이 바람직하다.

상기 스프링(5)의 직경이 3Φ 이하이면 인장부재(W)에 가해지는 외력에 대하여 탄력적으로 지지하기가 불가능하고, 직경이 5Φ 이상이면 인장부재(W)에 가해지는 외력이 커야 하기 때문에 작업 능률이 저하되기 때문이다.

이와 같은 기술적 구성을 갖는 본 고안의 앵커 구조에서 인장부재 해체 과정을 도 5에 의거하여 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 고안에 따른 그라운드 앵커의 사용 상태 단면도로서, 도시된 바와같이 본 고안의 앵커(1)는 원통형의 앵커본체(2)에 구비된 웨지수용공(2a)을 통해 3개의 웨지(3a)가 합체되어 확개 가능하게 합체된 웨지유니트(3)가 장착되고, 상기 웨지유니트(3)에 인장부재(W)의 삽입측 단부가 장착되는 인장부재 결합구(4)와 이를 탄성적으로 지지하는 스프링(5)이 결합되며, 상기 인장부재 결합구(4)와 스프링(5)을 감싸도록 결착관(6)이 오-링(O)이 개재되어 상기 앵커본체(2)에 나사 결합된다.

이와 같이 앵커(1)의 조립이 완료되면, 앵커본체(2)의 호스삽입공(2b)을 통해 그라우트 호스(H)가 결합된 인장부재(W)가 삽입되고, 삽입된 인장부재(W)는 웨지유니트(3)의 중앙부를 관통하여 인장부재 결합구(4)의 내부에 삽입 단부측이 안착된다.

이때, 상기 인장부재(4)는 3개로 분할 결합된 웨지유니트(3)의 내주면에 압착 결합되고, 결합 완료 후 인장력을 발생시켜 웨지유니트(3)가 웨지수용공(2a) 내주면에 밀착되도록 함으로써 인장부재(W)의 결속력이 커지도록 한다.

그리고, 상기 웨지유니트(3)와 결합된 인장부재 결합구(4)를 탄성적으로 지지하는 스프링(5)은 결착관(6)의 저면에 밀착 지지되도록 한다.

이와 같이, 상기 앵커본체(2) 내에 장착된 웨지유니트(3)에 결속되어 있는 인장부재(W)는 앵커본체(2)의 외부로 노출된 자유 단부측 강연선의 일부를 망치나 해머등으로 타격하게 되고, 일부 강연선이 앵커 내부로 밀려들어가면서 인장부재(W)가 결합된 인장부재 결합구(4)에 외력이 가해지게 된다.

상기 인장부재 결합구(4)는 일부 인장부재(W)에 가해지는 외력에 의해 결착관(6)의 저면측으로 스프링(5)에 의해 탄력적으로 후퇴하게 되고, 상기 웨지유니트(3)는 인장부재 결합구(4)와 동시에 후퇴하면서 탄성적으로 확개됨에 따라 외력이 가해진 인장부재(W)를 제외한 인장부재(W)는 앵커본체(2) 외부로 탄성 인출된다.

이 후, 외력이 가해진 인장부재(W)와 분리된 인장부재(W)를 잡아당겨 앵커 내부에서 일부 인장부재(W)를 인출하고, 최종적으로 인장부재 결합구(4) 내에 남아있는 인장부재(W)를 제거함으로써, 앵커와 이와 연결된 그라우트 호스(H) 내에 남아있는 인장부재(W)의 완전한 해체가 이루어지도록 한다.

도 1은 종래 앵커의 조립 사시도.

도 2는 종래 앵커의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 앵커의 분해 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 앵커의 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 그라운드 앵커의 사용 상태 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

2. 앵커본체 3. 웨지유니트

4. 인장부재 결합구 5. 스프링

6. 결착관 O. 오-링

Claims (3)

1. 일측에 호스삽입공이 구비되고 내부에 콘형의 웨지수용공이 형성된 앵커본체;

   상기 웨지수용공의 내주면에 협착 고정되며, 3개로 분할된 웨지가 오-링에 의해 확개 가능하게 결합된 웨지유니트;

   상기 웨지유니트의 내측에 형성된 결착홈에 결합되는 인장부재 결합구;

   상기 인장부재 결합구에 밀착 결합되는 스프링; 및

   상기 인장부재 결합구와 스프링을 감싸며 상기 앵커본체에 결합되는 결착관;

   을 포함하는 인장부재 제거형 그라운드 앵커.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스프링은, 상기 인장부재 결합구에 장착된 부위로부터 그 타측으로 갈수록 직경이 확개되는 원추형으로 구성된 것을 특징으로 하는 인장부재 제거형 그라운드 앵커.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스프링의 직경은 3Φ 내지 5Φ의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 인장부재 제거형 그라운드 앵커.

Images