KR20100062300A - 확경부가 형성된 피에스 강연선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그라운드 앵커의 보강재로 사용되는 피에스 강연선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토사 및 암반 지반보강에 모두 사용될 수 있는 확경부가 형성된 피에스 강연선에 관한 것이다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 심선에 길이방향을 따라 복수개의 확경구를 결합하고 상기 심선의 둘레에 6개의 측선을 S연으로 꼬아 확경구가 결합된 위치가 다른 부분보다 직경이 커지도록 한 것을 특징으로 하는 확경부를 갖는 피에스 강연선이 제공된다.

어스 앵커, 그라운드앵커, 소일앵커, 보강재, 피에스 강연선

Description

확경부가 형성된 피에스 강연선{PS strand with diameter enlarging apparatus}

본 발명은 그라운드 앵커의 보강재로 사용되는 피에스 강연선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토사 및 암반 지반보강에 모두 사용될 수 있는 확경부가 형성된 피에스 강연선에 관한 것이다.

기초를 굴착할 때 굴착면의 원지반이 느슨해지는 것을 억제하기 위하여 어스 앵커(earth anchor)가 사용되고, 터널을 굴착할 때 벽면암반이 느슨해지는 것을 억제하기 위하여 록 앵커(rock anchor)가 사용되고 있다. 어스 앵커를 소일 앵커(soil anchor)라고도 하며, 록 앵커는 피에스 강재를 너트에 끼워서 정착하기 때문에 록 볼트(rock bolt)라고 부르는 경우가 많다.

이들 앵커공법은 착공기로 뚫은 천공에 쉬스와 피에스 강재를 삽입한 후 시멘트 풀 또는 시멘트 모르터를 주입해서 앵커체를 만들고 이 앵커체가 충분히 경화한 후 앵커 두부에서 피에스 강재를 정착함으로써 구조물을 안정화시키는 것이다.

이들 앵커공법에서는 피에스 강재로 표면에 요부 또는 철부를 연속 또는 일정간격으로 형성한 이형 피에스 강봉 또는 피에스 강연선(이들을 보강재라 한다)이 사용된다. 그러나 이형 피에스 강봉은 정착부에서 경사 정착되거나 접속장치로 이은 피에스 강봉이 일직선이 되지 않거나 할 경우에는 피에스 강봉에 국부적인 휨이 작용하여 피에스 강봉이 응력부식이나 지연파괴를 일으켜 나중에는 파단될 염려가 있다. 또한 중량이 나가고 유연하지 않아 시공성 및 작업성이 좋지 못하고 고가로서 경제적이지 못하다. 보강재로 피에스 강연선을 사용할 경우 매끄러운 표면으로 인해 이형 피에스 강봉과 달리 그라우트재와의 부착력이 확실하지 않은 단점이 있다.

한편, 천공에 삽입된 피에스 강재는 그 주변과 천공 사이에 그라우트가 밀실하게 채워질 수 있도록 그리고 피에스 강재가 그라우트에 의해 완전히 피복되도록 하기 위해 굴착면에서 일정 간격 이격되어 설치되어야 한다. 종래에는 이를 위해 별도의 간격재를 피에스 강재에 일정 간격으로 설치하였는데 이는 대단히 번거로웠다.

본 발명은 별도의 간격재가 필요 없고 정착부에서의 정착각도 및 이음부에서의 응력부식이나 지연파괴를 방지할 수 있는 확경부가 형성된 피에스 강연선을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 심선에 길이방향을 따라 복수개의 확경구를 결합하고 상기 심선의 둘레에 6개의 측선을 S연으로 꼬아 확경구가 결합된 위치가 다른 부분보다 직경이 커지도록 한 것을 특징으로 하는 확경부를 갖는 피에스 강연선이 제공된다.

본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 확경구는 전체 길이의 중심에서 양단부쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 럭비공 형상이다.

본 발명에 따르면 종래 이형 피에스 강봉을 사용한 앵커 조립체에 비해 정착부에서의 정착각도에 상관없이 그리고 이음부에서의 응력부식이나 지연파괴를 방지할 수 있고 보다 우수한 보강효과를 얻을 수 있다.

또한 가볍고 유연하여 시공현장에서의 작업효율성이 좋고 그라우트와의 부착력이 뛰어나며 별도의 간격재가 필요없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하 기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 피에스 강연선의 심선을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 피에스 강연선을 나타낸 일부절개사시도이다.

피에스 강연선(steel strand)은 2개의 소선을 꽈배기 모양(S연)으로 꼰 2연선과 1개의 소선 둘레에 6개의 소선을 S연으로 꼬아 만든 7연선이 많이 사용되는데, 본 발명에서는 7연선을 사용하였다. 7연선의 중심에 두는 소선을 심선(11), 둘레에 두는 6개의 소선을 측선(12)이라고 하며, 심선은 측선보다 지름이 약간 큰 것을 사용한다.

본 발명에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 심선(11)에 그 길이방향을 따라 소정의 간격으로 복수개의 확경구(111)를 결합하였다. 결합되는 확경구(111)의 갯수는 제조되는 피에스 강연선의 전체 길이, 부착력, 처짐 등을 고려하여 적절한 수로 결정된다. 확경구(111)의 형상은 심선(11)의 둘레에 측선(12)을 S연으로 꼴 때 측선(12)에 응력집중이 발생하지 않도록 전체 길이의 중심에서 양단부쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 럭비공 형상(계란 형상, Oval shape)의 것인 바람직하다. 그러나 확경구(111)의 형상은 이에 한정되지 않으며 측선(12)을 S연으로 꼴 때 측선(12)에 자연스럽게 휘어져 응력집중이 발생하지 않도록 하는 것이라면 구형으로 구성할 수도 있다.

이와 같이 심선(11)에 확경구(111)를 결합한 다음 통상의 강연선을 제조할 때와 같이 측선(12)을 배치하고 S연으로 꼬면 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 피에스 강연선(10)이 제조된다. 그리고 심선(11)에 결합된 확경구(111)로 인해 제조된 피에스 강연선(10)에는 확경구(111)가 결합된 위치에 자연스럽게 다른 부분에 비해 직경이 큰 확경부(13)가 형성된다.

이 확경부(13)는 간격재 및 기계적 부착력을 증가시키는 역할을 한다. 즉, 보강재로 사용되는 피에스 강연선은 PC부재(PC거더, PC슬래브)처럼 강연선을 균등하게 콘크리트로 피복하는 것이 곤란하므로 영구 앵커인 때에는 부식에 대한 주의가 필요한데, 본 발명에서는 확경부(13)가 천공 주변 주반으로부터 피에스 강연선을 이격시켜 주므로 피에스 강연선이 그라우트재에 의해 전체적으로 어느 정도 균등하게 피복이 될 수 있도록 한다. 또한 확경부(13)는 매끄러운 표면을 갖는 피에스 강연선에 일종의 돌기가 되므로 그라우트재와의 마찰력을 증가시켜 결과적으로 부착력을 증가시킨다. 그리고 확경부(13)의 형성 간격을 적절히 조절함으로써 확경부(13)가 유연한 피에스 강연선의 자연스러운 처짐을 보강하는 역할을 할 수도 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 피에스 강연선은 이형 피에스 강봉 또는 일반적인 피에스 강연선을 이용하는 것과 동일한 방법으로 시공될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 피에스 강연선을 이용하여 지반을 보강하는 방법을 나타낸 단면도이다.

먼저 보강대상 지반을 착공기로 뚫은 구멍에 본 발명에 따른 피에스 강연선(10)을 삽입한다. 피에스 강연선(10)의 선단부에는 구멍에 삽입할 때 풀리는 것을 방지하기 위해 풀림방지구(20)가 결합될 수 있다. 풀림방지구(20)는 풀림방지 이외에 그라우트재와의 부착력을 향상시켜 정착력을 높이는 역할도 수행할 수 있도록 외면에 나사가 가공된 형상으로 구성하였다.

다음으로, 주입호스를 이용해 시멘트 풀, 시멘트 모르터, 레진 등의 그라우트재(30)를 주입한다.

다음으로, 노출된 피에스 강연선(10)의 두부에 두부체결구(40)를 쐐기로 고정하고 두부체결구(40)를 관통하여 정착판(50)을 설치한다. 정착판(50)은 전체적으로 사각형 형상으로 중심부에는 피에스 강연선(10)이 삽입되는 구멍이 형성되어 있다.

마지막으로 두부체결구(40)에 앵커헤드(60)를 체결하여 피에스 강연선(10)을 정착한다. 이때 필요할 경우 앵커헤드(60)를 결합하기 전에 피에스 강연선에 긴장력이 도입될 수 있다. 앵커헤드(60)는 일종의 너트로서 상단부에는 렌치 등을 이용해 회전시킬 수 있도록 육각으로 각이져 있으며 두부체결구(40)에 나사결합될 수 있도록 나사산이 가공된 중공이 형성되어 있다.

위에서 본 발명은 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않고 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.

도 1은 본 발명에 따른 피에스 강연선의 심선을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 피에스 강연선을 나타낸 일부절개사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 피에스 강연선을 이용하여 지반을 보강하는 방법을 나타낸 단면도이다.

Claims (2)

1. 심선에 길이방향을 따라 복수개의 확경구를 결합하고 상기 심선의 둘레에 6개의 측선을 S연으로 꼬아 확경구가 결합된 위치가 다른 부분보다 직경이 커지도록 한 것을 특징으로 하는 확경부를 갖는 피에스 강연선.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 확경구는 전체 길이의 중심에서 양단부쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 럭비공 형상인 것을 특징으로 하는 확경부를 갖는 피에스 강연선.

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