KR20100072465A - 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목 공사에 있어 흙막이 벽이나 사면에서 벽체의 전도나 사면의 붕괴를 방지하기 위한 어스앵커 (earth anchor) 에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 어스앵커의 끝단에 수동저항체를 설치하여 수동저항체의 수동토압에 의하여 어스앵커에 작용하는 인발하중에 저항토록 함으로써, 마찰력에 의하여 인발하중에 저항하는 기존 어스앵커 보다 인발저항력을 획기적으로 향상시킨 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 인발저항력의 향상은 물론, 기존 방식과 비교하여 그라우팅 과정을 생략할 수도 있어, 어스앵커 설치공정의 시간과 비용을 현저히 절감할 수 있으며, 또한 향상된 인발저항력으로 전체 흙막이 벽이나 사면에서 어스앵커의 소요개수를 크게 절감할 수 있다.

수동저항체, 고정부, 정착판, 굴착단면

Description

회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커{Earth anchor with the rotary passive anchorage}

본 발명은 토목 공사에 있어 흙막이 벽이나 사면에서 벽체의 전도나 사면의 붕괴를 방지하기 위한 어스앵커 (earth anchor) 에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 어스앵커의 끝단에 수동저항체를 설치하여 수동저항체의 수동토압에 의하여 어스앵커에 작용하는 인발하중에 저항토록 함으로써, 마찰력에 의하여 인발하중에 저항하는 기존 어스앵커 보다 인발저항력을 획기적으로 향상시킨 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커에 관한 것이다.

일반적으로 토목공사의 첫번째 공정은 지반을 굴착하는 것이고, 지반을 굴착할 때는 굴착면의 붕괴와 주변구조물의 손상을 방지하기 위하여 굴착단면을 보강하여야 한다. 지반 굴착 시 굴착단면의 보강방법은 몇 가지가 있으나 아주 특수한 경우를 제외하고는 버팀 굴착과 어스앵커의 두 가지 방법을 주로 이용한다. 어스앵커는 굴착단면의 무너지고자 하는 힘을 어스앵커에 미리 가해준 힘으로 버티도록 하는 것 이다.

도 1은 기존의 어스앵커를 설명하기 위한 단면도이다. 기존의 앵커 시스템은 대부분 땅속의 정착부에 그라우팅을 하고 정착부에서의 마찰력으로 필요한 인발저항력을 확보하는 방식이다. 도 1을 참조하면, 어스앵커의 설치를 위하여는, 굴착단면(1)에 긴장재(2)를 경사지게 삽입한 후 그라우트(grouting)를 주입하여 그라우트체(3)를 형성시킨다. 다음, 굴착단면(1)에서 긴장재(2)를 당겨 힘을 가한 상태에서(prestressing), 볼트(4) 또는 쐐기를 이용하여 고정시킨다. 어스앵커는 긴장재(2)를 미리 가해진 힘으로 버티게 하여 굴착단면(1)의 무너짐을 버텨주는 것으로 이때 반력은 땅속에 설치된 그라우트체(3)를 통하여 주변지반에 전달된다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 어스앵커에 있어서는, 시공초기에는 어스앵커에 가해준 하중이 그대로 유지되지만 지반(soil, earth)은 크립(creep) 변형이 일어나고, 어스앵커 자체의 변형 등이 복합적으로 작용하여 시간이 지남에 따라 도 1 의 (나)와 같이 그라우트체(3)가 볼트(4)쪽으로 움직이게 되는 문제가 있다.

또한 이러한 문제를 해결하기 위하여 지금까지는 그라우팅을 크게 하는 등 전체적인 과도한 설계로 이러한 문제를 해결하는 낭비가 있어 왔으며, 시공 과정에서도 천공 및 그라우팅 처리 등 복잡하고 시간이 걸리는 과정을 거침으로써 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커는, 어스앵커에 회전이 가능한 수동저항체를 구비하여 어스앵커의 수동 저항체가 땅속의 정착부에서 회전토록 함으로써 그라우팅을 대체하고, 어스앵커의 인발력을 극대화하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커는,

헤드부분의 정착판이 개재되어 너트로 고정되고 끝단부에 고정부가 고정되는 앵커 본체와, 상기 앵커 본체의 고정부에 회전 가능토록 장착되는 수동 저항체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 수동저항체는, 상기 고정부의 끝단에 힌지로 연결되어 회전 가능토록 된 것을 특징으로 하고, 또한 상기 수동저항체는, 상기 고정부에 부착된 스프링의 탄발력에 의해 회전되는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 수동저항체는, 천공홀로 밀어 넣을 때는 고정부에 졉혀 있고, 천공홀의 끝단에 도달하면 회전하여 지반에 정착되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명의 어스앵커는 앵커 끝단에 설치된 수동저항체의 수동토압에 의하여 인발하중에 저항하기 때문에, 마찰력에 의하여 인발하중에 저항하는 기존 어스앵커 보다 인발저항력을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 기존 방식과 대비하여 그라우팅 과정이 필요 없어, 어스앵커 설치공정의 시간과 비용을 현저히 절감할 수 있다. 또한 향상된 인발저항력으로 전체 흙막이 벽이나 사면에서 어스앵커의 소요개수를 크게 절감할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 어스앵커로서, 수동저항체가 접힌 모양을 보여주는 개념도이다. 도 3은 본 발명의 어스앵커로서, 수동저항체가 펴진 모양을 보여주는 개념도이다. 도 4는 본 발명의 어스앵커가 현장에 설치된 모습을 보여주는 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 어스앵커는, 어스앵커에서 지반으로 정착되는 수동저항체(1)와 고정부(2), 그리고 수동저항체를 회전시키는 스프링(3)을 구비하며, 중간부분은 길다란 강봉(13)으로 연결되어 이어지고, 굴착단면(1)에 정착되는 쪽은 상기 강봉(13)과 결합된 정착판(14)과 너트(15)로 구성된다. 수동저항체는 고정부의 끝단에 힌지로 연결되어 회전이 가능한데 고정부에는 스프링이 부착되 어 이를 통하여 수동저항체를 회전시킨다.

본 발명의 어스앵커를 설치할 때에는 도 2와 같이 공벽 안에서 수동저항체가 고정부 스프링에 눌려 있는 상태로 들어가서 원활히 공벽 내로 밀어 넣을 수 있다. 어스앵커가 공벽의 끝단에 위치하면 도 3과 같이 스프링에 눌려있던 수동저항체가 스프링의 복원력에 의하여 회전하여 지중의 공벽 내에 고정된다.

도 4는 본 발명의 어스앵커가 현장에 설치된 모습을 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 어스앵커의 설치방법과 작용에 관하여 설명한다. 우선 어스앵커의 설치를 위하여는, 경사면에서 땅속을 향하여 천공홀(20)을 천공하고, 공간부(30)를 형성한다. 다음 도 2와 같이 수동 저항체(10)가 닫힌 상태로 앵커 본체를 천공홀(20)을 통하여 밀어 넣는다. 수동저항체(10)가 공간부에 도달하여 자유로워지면 수동저항체는 도 3과 같이 스프링의 복원력에 의하여 펴지면서 강봉(13)과는 직각을 이루는 상태가 된다. 이때 굴착단면(1)에는 정착판(14)이 위치하게 되고, 그 상부에 설치된 강봉(13)의 나사산과 결합된 너트(15)를 회전시켜 조이면, 땅속의 수동저항체(10)는 지하의 공간부(30) 내에서 도 4에 나타난 바와 같이 흙벽 지반에 밀착 고정된다.

이렇게 고정된 수동저항체는 앵커에 인발력이 작용할 때 지중에서 수동토압으로 인발에 저항하며 수동토압은 주동토압이나 정지토압보다 휠씬 크기 때문에 상당 히 큰 인발저항력을 얻을 수 있다.

도 1은 기존의 어스앵커 개요도

도 2는 본 발명에 따른 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커 개요도

도 3는 본 발명에 따른 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커 개요도

Claims (4)

1. 헤드부분의 정착판이 개재되어 너트로 고정되고 끝단부에 고정부가 고정되는 앵커 본체와,

   상기 앵커 본체의 고정부에 회전 가능토록 장착되는 수동 저항체로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커
2. 제1항에 있어서,

   상기 수동저항체는, 상기 고정부의 끝단에 힌지로 연결되어 회전 가능토록 된 것을 특징으로 하는 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커
3. 제1항에 있어서,

   상기 수동저항체는, 상기 고정부에 부착된 스프링의 탄발력에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커
4. 제1항에 있어서,

   상기 수동저항체는, 천공홀로 밀어 넣을 때는 고정부에 졉혀 있고, 천공홀의 끝단에 도달하면 회전하여 지반에 정착되는 것을 특징으로 하는 회전식 수동저항체가 설치된 어스앵커

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