KR20100063243A - 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인장재에 대한 외부정착이 해제되었음에도 내부 정착체에서의 정착해제가 미흡하여 인장재를 제거하기 곤란한 경우에 안전하고도 신속 간편하게 인장재에 대한 내부 정착체의 웨지물림을 해제시켜 인장재를 제거할 수 있는 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기를 제공하기 위하여, 외부정착이 해제된 상태에서의 심선 인장기에 심선의 후단을 물려 항복점 이내의 한계유압으로 인장하는 심선 인장부와; 상기 심선 인장부의 앞쪽에서 항복점 이내로 인발된 심선을 절단하는 심선 절단부;로 구성되고, 이 과제는, 외부정착이 해제된 상태에서의 심선 인장기에 심선의 후단을 물려 항복점 이내로 최대한 인장하는 심선 인장부와, 상기 심선 인장부의 앞쪽에서 항복점 이내로 인발된 심선을 절단하는 심선 절단부로 구성되고, 항복점 이내의 한계유압으로 인장된 심선이 절단되는 순간 인장력에 상응하는 인장재 내에 잔류하는 심선의 반력에 의해 내부 정착체의 웨지 조합체에 끼워진 막이가 웨지 조합체를 끌고 후퇴하여 막이에 부착된 뿔나사가 캡의 나사공에 처박혀서 체결 가능한 상태로 반전되고, 이후 뿔나사의 체결방향으로 인장재의 외측단을 잡아 돌리면 뿔나사가 캡에 체결되면서 웨지 조합체를 끌고 가 인장재의 선단에 대한 웨지물림을 해제, 인장재를 제거할 수 있게 한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기를 특징으로 한다.

인장재 제거형 그라운드 앵커, 인장재, 심선, 심선 인장부, 심선 절단부.

Description

인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기{FIXING AGENT FOR GROUND ANCHOR OF STEEL WIRE CUTTER}

본 발명은 인장재 제거형 그라운드 앵커에서 정착하중이 제거되었음에도 인장재 선단부에 대한 내부 정착체의 정착이 해제되지 않아 인장재를 제거하기 곤란한 비상사태의 경우에 안전하고도 신속 간편하게 인장재의 선단 정착을 해제시켜 제거하기 편하게 한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기에 관한 것이다.

그라운드 앵커 중에는 용도가 끝난 후에 인장재를 제거하도록 된 인장재 제거형 그라운드 앵커가 있다. 특허 제418466호로 대표되는 배트형 그라운드 앵커와 특허 제411567호로 대표되는 뿔나사형 그라운드 앵커 그리고 실용신안등록 제242474호로 대표되는 탄성후크형 그라운드 앵커 등이다.

이러한 인장재 제거형 그라운드 앵커가 적용된 현장에서 공사를 마친 후에 는 인근 토지의 지중 장애물로 남을 인장재를 제거하게 된다. 위에 예시된 인장 재 제거형 그라운드 앵커는 저마다 약간의 차이는 있으나, 대체로 시공된 그라운드 앵커에서 인장재의 외부정착상태를 해제하고, 인장재의 외측단을 잡아 돌리거나 가격 또는 인장재의 외부정착이 해제되는 순간 정착하중에 상응하는 반력으로 내부 정착체 내의 웨지 조합체를 후퇴시켜 인장재의 선단에 대한 웨지물림을 해제하고 인장재의 외측단을 잡아당기는 방법으로 인장재를 제거하게 된다.

그런데, 뿔나사형 막이를 가진 웨지 내장형 내부 정착체가 적용된 인장재 제거형 그라운드 앵커를 시공한 후 관련 공사를 마치고 인장재를 제거하기 위하여 인장의 외부정착을 해제했음에도 인장재의 선단에 대한 내부 정착체의 웨지 조합체가 후퇴하지 않거나 후퇴한 것으로 예상되는 데도 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 완전히 해제되지 않음으로써 인장재가 제거되지 않는 비상사태가 발생하곤 한다.

이 같은 비상사태는 방수가 불완전한 내부 정착체의 내부로 침투한 지하수로 인하여 웨지 조합체의 웨지 날과 여기에 물린 인장재 부분이 녹이 슬었다든지, 혹은 침투한 그라우트재가 달라붙어 굳는 바람에 인장재의 선단에서 웨지 조합체가 떨어지지 않은 경우, 인장재에 너무 깊게 날이 박혀서 인장재의 선단부에서 웨지 조합체가 떨어지지 않은 경우, 운반 도중에 혹은 현장에서의 보관미숙으로 인장재에 씌운 피복관이 훼손되어 그리로 유입된 그라우트가 굳은 경우, 연약지반에서의 늘음량을 무시한 과잉 인장으로 인하여 인장재의 피복관이 변형되거나 시공 후에 지반 함몰로 인하여 구근이 변형 또는 파괴됨으로써 인장재가 절곡된 경우, 또는 내부 정착체의 웨지 블록과 웨지의 가공오차에 기인하여 웨지 블록 내에서 웨지 조합체가 제때 순조롭게 후퇴하지 못한 경우에 발생한다.

이런 비상사태 시에는 의례껏 응급조치로 대응하게 된다. 우선, 인장재의 소선 중의 일부를 망치 따위로 가격한다. 그 소선의 타력은 내부 정착체의 웨지 조합체 선단 내면을 가로지르게 걸친 막이를 거쳐 다른 비가격 소선에 반력으로 전달된다. 이럴 때마다 내부 정착체의 웨지 조합체는 조금씩 후퇴하고 비가격 소선은 그 반력에 상응하는 만큼 인장재의 외측단 쪽으로 후퇴한다. 소선을 가격했음에도 웨지 조합체에 의한 내부정착이 해제되지 아니한 경우에는 반복 가격한다. 그러다보면 마침내 인장재 선단에 대한 내부 정착체의 웨지물림이 해제되어 인장재가 제거될 수 있는 상태로 반전된다.

인장재는 통상 용접기로 가열하여 외부정착단 부분을 가열하여 소선을 절단하는 방식으로 외부정착을 해제한다. 소선의 외측단부는 절단되는 순간 정착하중에 상응하는 반력에 의해 바라진다. 인장재는 중앙의 심선 주위에 6가닥의 소선이 꼬인 강연선이다. 끝 부분이 바라진 소선을 심선 쪽으로 모아서 수작업으로 가격한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 소선이 낭창거리는 데다 인장재와 평행하지 않아서 가격하기도 어렵고 설령 가격한다손 치더라도 그 타력이 제대로 소선에 미치지 않기 때문이다. 손부상을 입을 우려도 크다.

이 점을 고려하여 제안된 것이 특허 제447967호의 인장재 해체장치이다. 이 선행기술은 릴리즈에 외부정착에 해제된 인장재의 후단부를 끼워서 물리고 내주면에 일부 소선의 단부에만 가닿는 걸림턱이 주어진 릴리즈 커버를 가격하면 그 걸림턱에 닿은 소선을 통한 충격으로 나머지 소선들이 물러나게 해서 인장재의 선단에 대한 내부 정착체의 웨지 물림이 해제되도록 한 것이다.

망치질은 릴리즈 커버에 대한 타력이 부족하다. 그래서 여러 번에 결쳐 가격을 해야만 인장재의 선단에 대한 내부 정착체의 웨지 물림을 해제시킬 수 있다.

실제로 이 작업이 너무 힘들고, 가시적인 성과가 있기 까지는 너무 더디다. 또, 서툰 망치질에 손 부상을 당할 우려가 있고, 탄성이 강한 바라진 소선을 모두 모아 릴리즈에 끼우는 작업도 또한 쉽지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 인장재에 대한 외부정착이 해제되었으나 내부 정착체에서의 정착해제가 불완전한 경우에 안전하고도 신속 간편하게 인장재에 대한 내부 정착체의 웨지물림을 해제시켜 인장재를 제거할 수 있는 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기를 제공하는 것이다.

이 과제는, 외부정착이 해제된 상태에서의 심선 인장기에 심선의 후단을 물려 항복점 이내로 최대한 인장하는 심선 인장부와, 상기 심선 인장부의 앞쪽에서 항복점 이내로 인발된 심선을 절단하는 심선 절단부로 구성되고, 항복점 이내의 한계유압으로 인장된 심선이 절단되는 순간 인장력에 상응하는 인장재 내에 잔류하는 심선의 반력에 의해 내부 정착체의 웨지에 끼워진 막이가 웨지를 끌고 후퇴하여 막이의 앞면에 부착된 뿔나사가 캡의 나사공에 박혀서 뿔나사가 캡에 체결 가능한 상태로 반전되고, 이후 뿔나사의 체결방향으로 인장재의 외측단을 잡아돌리면 뿔나사가 캡에 체결되면서 웨지 저합체를 끌고 가 인장재의 선단에 대한 웨지물림을 해제, 인장재를 제거할 수 있게 한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기로 달성할 수 있다.

심선 인장부에 외부정착이 해제되면서 바라진 소선들 사이로 노출된 심선의 후단을 끼워 물리고 항복점 이내의 한계유압으로 최대한 인장한 다음에 심선 절단부의 커터를 전진시켜 심선을 절단한다. 심선이 절단되는 순간 그 장력에 상응하는 반력에 의하여 내부 정착체의 막이가 후퇴하면서 웨지조합체를 이끌고 내부 정착체의 캡쪽으로 급후퇴하고, 막이에 일체로 형성된 뿔나사 선단이 캡의 나사공에 처박혀 체결이 가능한 상황변화가 일어난다.

이 상태에서 인장재의 외측단을 심선의 이같은 반력에 의하여 비상사태 하에 있던 인장재의 선단이 뿔나사의 체결방향으로 틀어서 캡에 완전 체결하면 인장재의 선단부가 내부 정착체측 웨지 조합체의 웨지물림으로부터 해제되어 제거가능한 상태로 반전되는 것이다.

한 가닥 뿐인 심선이 재인장된 후에 절단되는 순간의 반력을 이용하여 인장재의 선단에 대한 내부 정착체측 정착을 안전하고도 간편 용이하게 해제시킬 수 있다.

지중의 앵커공에 시공된 그라운드 앵커의 인장재에 대한 그라우트와 피복 튜브의 구속으로 인하여 외부정착이 해제되었음에도 내부 정착체의 웨지물림이 해제되지 않음으로써 인장재를 제거하기가 곤란한 경우 심선은 소선에 비해 구속력이 작다.

또, 소선은 나선상으로 꼬여서 소선 간의 마찰저항이 크기 때문에 인발하기가 쉽지 않지만 심선은 곧고 소선과의 접촉도 마찰저항이 큰 선접촉이 아니라 마찰저항이 작은 점접촉이므로 소선에 비해 인발이 용이하며, 인장력에 대응하는 반발값도 훨씬 크다. 이를 적절히 활용하면 비상사태에 직면한 내부 정착체의 인장재 정착상태를 보다 수월하게 해제시킬 수 있을 것으로 예상된다. 이런 전제에서 본 발명을 제안한다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명에 의한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 제거기는 심선 인장부(10)와 심선 절단부(20)로 구성된다.

심선 인장부(10)는 피스톤 로드용 전진 포트(12)와 후퇴 포트(13)를 가진 실린더(11)와 실린더(11)에 삽입된 피스톤 로드(14), 그리고 피스톤 로드((14)에 내장되어 심선의 후단을 물고 인장방향으로 이동하는 분할 웨지(15)로 구성된다. 실린더(11)는 심선을 서서히 인장하는 심선 인장부(10)의 특성에 부합하는 유압식이며, 선단 내주면에는 심선 절단부(20) 체결용 암나사(16)가 형성되어 있다.

피스톤 로드(14)는 내면 선단부에 테이퍼진 웨지좌(17)가 형성된 관상 로드이다. 웨지좌(17)는 분할 웨지(15)를 향심방향으로 옥죄여 심선을 물게 하는 선협후광형이다.

분할 웨지(15)는 웨지좌(17) 내에서 전진했다 후퇴할 때 심선을 무는 것으로, 외주면은 웨지좌(17)의 테이퍼에 대응하게 테이퍼진 원주분할형 쐐기이다. 이 분할 웨지(15)는 그 뒤쪽에 삽입된 슬리브(18)에 의해 피스톤 로드(14) 내에서의 무단 후퇴가 방지된다.

심선 절단부(20)는 앞뒤가 완전히 트인 헤드(21)와 커터(22) 및 웨지벌림구(23)로 이뤄진다.

헤드(21)는 중공관상이며, 외주면 후단에는 상기 암나사(16)에 체결되는 숫나사(28)가 형성되어 있고, 커터용 전진 포트(25)와 후진 포트(26)가 딸린 횡실린더(24)가 형성되어 있다. 상기 횡실린더(24)에는 피스톤 로드(27)가 들어 있다. 상기 실린더(24)는 커터(22)에 의한 순간적인 절단작업을 하기에 적합한 유압식 또는 공압식이다.

커터(22)는 심선 절단용이며, 상기 피스톤 로드(27)의 선단에 부착되어 있다.

또, 웨지벌림구(23)는 피스톤 로드(14)의 전진행정을 따라 이동하는 분할 웨지(15)를 저지하여 원심방향으로 벌어지게 하고, 벌어진 분할 웨지(15) 사이로 심선의 후단부가 들어가 물리게 하는 것으로, 단면 중심에는 축선방향으로 관통하는 심선공(29)이 천공되어 있다.

도 2의 빗금 중 U1은 실린더(11)의 압력유체, U2는 횡실린더(24)내의 압력유체를 표시한다.

도 3에서, 토류벽(30)에서 제거할 인장재가 있는 앵커공(31)의 외측단에 임시로 대판(32)을 대고, 외부정착을 해제할 때 정착하중에 상응하는 반력에 의해 심선(42) 주위로 바라진 인장재(40)의 소선 외측단부(41)은 앵커공(31) 바깥 주위 벌려서 심선 심선 인장절단기(a)를 설치할 때 거치적거리지 않게 한다.

도 4에서, 커터(22)가 복귀상태일 때 전진 포트(12)로 유압을 가해 피스톤 로드(14)를 전진시켜 분할 웨지(15)의 선단이 웨지벌림구(23)의 후단에 가닿게 한다. 분할 웨지(15)는 선단이 웨지벌림구(23)의 후단에 접촉될 때부터 피스톤 로드(14)의 전진행정 종료 시까지 후퇴하면서 원심방향으로 벌어진다.

심선(42)의 후단부가 헤드(21)의 중앙을 축선방향으로 관통한 후 웨지벌림구(23)의 심선공(29)에 끼워지도록 대판(32)의 외면에 헤드(21)의 선단이 밀착되도록 심선 인장 절단기(a)를 설치한다. 여기까지가 심선 인장대기상태이다.

도 5는 심선(42)이 인장되기 전의 내부 정착체(50)의 배부 모습을 예시한 것이다. 웨지 조립체(51)가 인장재(41)의 선단부를 물고 있고, 웨지 조립체(51)의 선단을 가로지른 막이(52)의 뿔나사(53) 선단이 캡(54)의 나사공(55)에서 떨어져서 체결되지 않음으로써 인장재의 선단에 대한 정착해제가 난처한 상황이다.

도 6에서, 상기한 심선 인장대기상태에서 이번에는 후진 포트(13)로 유압을 가하여 피스톤 로드(14)를 후퇴시킨다. 피스톤 로드(14)가 후퇴할 때 분할 웨지(15)를 이끌려가면서 웨지좌(17)에 의해 향심방향으로 오므라들면서 심선(42)의 후단부를 죄어 문다. 이후로 항복점 직전의 한계유압까지 유압을 높여 심선(42)을 인발한다.

도 7에서, 전진 포트(25)로 순간 유압 또는 공압을 가하여 피스톤 로드(27)를 내민다. 그러면 피스톤 로드(23)가 급진하면서 커터(22)를 내밀어 심선(42)을 절단한다. 절단 후의 심선 파편(42')은 웨지(15)에 물린 채로 머물고, 잔류 심선(42")은 절단되는 순간 인장력에 상응하는 반력에 의해 역인장방향으로 매우 강하게 튕기고, 그 힘에 의하여 인장재(41)가 급히 내부정착체(50)의 캡(54)으로 급 히 후퇴한다.

도 8에서, 잔류 심선(42")의 반력에 의해 인장재(41)가 튕겨나가는 힘이 내부 정착체(50)의 웨지(51)를 가로 지른 막이(52)에 전달되고, 막이(52)는 내부 정착체(50)의 웨지 조립체(51)를 이끌고 간다. 이때, 막이(52)에 딸린 뿔나사(53)의 선단이 캡(54)의 나사공(55)에 처박히듯 꽂힌다. 잔류 심선(42")의 반력이 막이(52)에 전해지는 순간 강한 충격에 의해서 인장재의 선단부에 달라붙은 그라우트재는 산산이 부서져 가루가 되고 슨 녹도 떨어진다. 또, 웨지(51)의 전부 또는 일부가 인장재(40)의 선단부 외면에서 떨어지기도 한다.

이후, 심선 인장 절단기를 제거하고 바라진 소선(41)들을 한데 모은 다음에 뿔나사(53)의 체결방향으로 잡아 돌려서 캡(54)의 나사공(55)에 체결한다. 그러면 막이(52)가 웨지(51)를 끌고 동반 후퇴하여 인장재의 선단부에 대한 정착을 해제한다.

선단부에 대한 웨지물림이 해제된 인장재는 자유상태로 바뀌므로 인력 또는 전용인장기로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기의 부분 절개 투시도(해칭 생략)

도 2는 해칭이 생략된 동 종단면도

도 3은 제거할 인장재의 심선을 인장하여 절단하기 위한 준비상태도(해칭 생략)

도 4는 피스톤 로드를 전진시켜 웨지를 벌리고 웨지 사이로 심선의 후단부를 끼운 상태의 예시도(해칭 생략)

도 5는 내부 정착체의 내부 상황도

도 6은 한계유압까지 후퇴시켜 심선을 인장한 경우의 단면도(해칭 생략)

도 7은 인장된 심선이 커터에 의해 절단된 경우의 단면도(해칭 생략)

도 8은 도 7일 때 내부 정착체 내부의 상황변화도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 심선 인장부

11: 실린더

14,27: 피스톤 로드

15: 웨지

17: 웨지좌

18: 슬리브

20: 심선 절단부

21: 헤드

22: 커터

23: 웨지벌림구

24: 횡실린더

29: 심선공

Claims (6)

1. 인장재의 심선 후단부를 물려서 한계유압까지 인장하는 심선 인장부(10)와;

   상기 심선 인장부(10)의 선단에 체결되어 인장된 심선을 절단하는 심선 절단부(20);

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.
2. 제1항에 있어서, 심선 인장부(10)는 피스톤 로드용 전진 포트(12)와 후퇴 포트(13) 그리고 선단에 심선 절단부의 헤드 체결용 암나사(16)를 가진 실린더(11)와, 선협후광형 웨지좌(17)가 형성된 관상 피스톤 로드(14)와, 상기 웨지좌(17)에 의해 향심방향으로 조여져서 심선을 무는 웨지(15)로 된 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.
3. 제2항에 있어서, 웨지(15)는 웨지좌(17)의 후방에 삽입된 슬리브(18)에 의하여 무단 후퇴가 방지되게 한 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.
4. 제1항에 있어서, 심선 절단부(20)는 횡실린더(24)와 이 횡실린더(24)로 통하는 전진 포트(25)와 후진 포트(26)를 가진 중공형 헤드(21)와, 상기 횡실린더(24)에 내장된 피스톤 로드(27)의 선단에 부착된 심선 절단용 커터(22)로 이뤄진 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.
5. 제4항에 있어서, 헤드(21)는 심선공(29) 일체형으로서 전진행정에서 웨지(15)를 벌려 심선이 들어가 물릴 수 있게 하는 웨지벌림구(23) 내장형인 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.
6. 제4항에 있어서, 횡실린더(24)는 유압형 또는 공압형 중의 어느 하나인 인장재 제거형 그라운드 앵커의 인장재용 심선 인장 절단기.

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