KR20110072256A - 지수패커 및 이를 채용한 강연선 홀딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지수패커 및 이를 채용한 강연선 홀딩장치에 관한 것으로, 특히 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치는, 지반 측벽의 붕괴를 방지하도록, 지반 내부로 천공된 천공홀에 삽입되는 강연선을 지지하는 강연선 홀딩장치에 있어서, 상기 천공홀에 삽입되며, 상기 천공홀의 내주면에 접촉하는 슬리브; 상기 슬리브에 삽입되는 지수패커; 상기 지반 측벽에 지지되는 지지판과, 상기 지지판으로부터 상기 슬리브 측을 향하여 돌출되어 상기 슬리브 내로 삽입되는 삽입부와, 상기 지지판으로부터 상기 슬리브로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖는 브라켓; 상기 돌출부의 상단부에 결합되는 강연선홀더; 상기 강연선의 외주면을 감싸며, 상기 강연선홀더에 결합되는 웨지조립체;를 포함하며, 상기 지수패커는, 금속소재로 이루어지며, 볼트로 체결되는 상판 및 하판; 상기 상판 및 하판 사이에 삽입되며, 상기 볼트의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체; 및 상기 탄성체 내에 그 탄성체의 두께 방향으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

지수패커 및 이를 채용한 강연선 홀딩장치{Packer for ground anchor and wire holding device using the same}

본 발명은 지수패커 및 이를 채용한 강연선 홀딩장치에 관한 것으로, 특히 지반 측벽의 붕괴를 방지하도록, 지반 측벽에 천공된 천공홀에 삽입되는 강연선을 천공홀의 길이방향과 대응하는 방향으로 지지하여 강연선의 인장시 가해지는 인장력을 균일하게 유지시키고, 천공홀 내부에 존재하는 지하용수, 이물질 등이 천공홀 외부로 배출되지 않도록 한 지수패커 및 이를 채용한 강연선 홀딩장치에 관한 것이다.

그라운드 앵커(Ground anchor)는 토목이나 건축 공사 등에 필수적으로 사용되는 고정용 장치로서, 각종 구조물이나 건축물을 지반에 고정시키거나, 또는 굴착에 의해 형성된 지면의 측벽이 붕괴되지 않도록 설치한 지지벽을 상기 측벽에 고정시키기 위해 사용된다.

이러한 그라운드 앵커는, 지반에 천공한 천공홀에 삽입된 후 그라우트(grout)에 의해 고정되어 구조물이나 건축물 또는 지지벽을 해당 위치에 견고히 고정시킨다.

도1은 종래 강연선 홀딩장치를 개략적으로 도시한다.

도1에 도시된 바와 같이, 그라운드 앵커는 지반(S)을 굴착하여 생긴 측벽(W)이 붕괴되지 않도록 지지벽(5)을 지지하기 하기 위해 설치된다.

측벽(W)에 대하여 경사진 천공홀(4)을 형성하고, 상기 천공홀(4)에 강연선(1)을 삽입하고 주입관(3)을 통해 천공홀(4) 내부에 그라우트(13,grout)를 주입하여 강연선(1)을 천공홀(4) 내부에 고정시키며, 상기 측벽(W) 외부로 돌출되는 강연선(1)은 브라켓(12), 강연선홀더(11), 및 웨지조립체(14)를 관통하며, 웨지조립체(14)로부터 연장되어 돌출된 강연선(1)은 별도의 강연선인장기(미도시)로 당겨지게 된다.

상기 강연선인장기로부터 당겨진 강연선(1)은 복원력에 의해 지지벽(5)을 측벽(W) 측으로 가압하여 측벽(W)의 붕괴를 방지한다.

한편, 시간이 경과함에 따라 지반에서 흘러나오는 지하용수 및 이물질 등이 천공홀(4) 내부로 흘러들어오게 되고 상기 지하용수 및 이물질 등이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 지수패커(15)를 천공홀(4)에 삽입설치해 둔다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래 강연선 홀딩장치(100)는, 천공홀(4)의 외부로 돌출되는 강연선을 지지하기 위해서, 통상 지지벽(5)에 H빔(16)을 설치하고, 상기 H빔(16)을 지지하는 지지대(17)를 설치하며, 상기 브라켓(12)을 상기 H빔(16)에 고정설치한다. 그리고, 웨지조립체(14)가 결합된 강연선홀더(11)를 상기 브라켓(12)에 안착시킨다.

이와 같은 종래 강연선 홀딩장치(100)는, 천공홀(4)의 외부로 돌출되는 강 연선을 지지하기 위해 복잡한 추가적인 구성을 요하여, 작업효율을 떨어뜨리고, 특히 천공홀(4)로부터 돌출되는 강연선(1)을 천공홀(4)의 길이방향과 동일하게 유지시키지 못하는 문제가 있다.

구체적으로, 천공홀(4)로부터 돌출되어 브라켓(12)까지 연장되는 강연선(1)은 일직선을 유지하지 못할 수 있다. 즉, 브라켓(12)이 놓이는 위치에 따라서 강연선(1)이 천공홀(4)의 길이방향과 일직선을 유지하지 못할 수 있다. 천공홀(4)과 일직선을 유지하도록 정확하게 브라켓(12)을 설치하는 것이 매우 어렵기 때문에, 브라켓(12)에 삽입되는 강연선(1)은 천공홀(4)의 길이방향과 어긋나서 휘어질 수 있으며, 이렇게 휘어진 상태에 있는 강연선(1)을 강연선홀더(11)의 외측에서 인장하게 되면, 인장력이 강연선(1)에 균일하게 전달되지 않아서, 불안전한 시공의 원인을 제공한다.

또한, 종래 강연선 홀딩장치(100)는 천공홀(4) 내부의 지하용수, 이물질 등이 천공홀(4)의 외부로 누출되는 것을 방지하지 위해서, 천공홀(4) 내부에 지수패커(15)를 삽입한다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래 지수패커(15)는 상판, 하판이 볼트로 체결되며, 상기 상판과 하판 사이에 삽입되는 복수개의 중간판을 구비한다. 상기 상판, 하판, 중간판은 금속소재로 이루어지는데, 상기 상판, 하판, 및 중간판의 외주면과 상기 천공홀의 내주면 사이로 지하용수, 이물질 등이 지속적으로 누출되어 지지벽(5) 외부로 배출되어 건설 시공의 어려움을 야기하고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 사항을 고려하여 안출된 것으로, 지반 측벽의 붕괴를 방지하도록, 지반 측벽에 천공된 천공홀에 삽입되는 강연선을 천공홀의 길이방향과 대응하는 방향으로 지지하여 강연선의 인장시 가해지는 인장력을 균일하게 유지시키고, 또한 상기 강연선을 천공홀의 길이방향에 대응하는 방향으로 용이하게 정렬시킬 수 있도록 구조가 개선된 강연선 홀딩장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

또한, 상기 강연선 홀딩장치에 채용된 지수패커에 있어서, 천공홀 내부의 지하용수, 이물질 등이 천공홀 외부로 배출되지 않도록 구조가 개선된 지수패커를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치는, 지반 측벽의 붕괴를 방지하도록, 지반 내부로 천공된 천공홀에 삽입되는 강연선을 지지하는 강연선 홀딩장치에 있어서, 상기 천공홀에 삽입되며, 상기 천공홀의 내주면에 접촉하는 슬리브; 상기 슬리브에 삽입되는 지수패커; 상기 지반 측벽에 지지되는 지지판과, 상기 지지판으로부터 상기 슬리브 측을 향하여 돌출되어 상기 슬리브 내로 삽입되는 삽입부와, 상기 지지판으로부터 상기 슬리브로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖는 브라켓; 상기 돌출부의 상단부에 결합되는 강연선홀더; 상기 강연선의 외주면을 감싸며, 상기 강연선홀더에 결합되 는 웨지조립체;를 포함하며, 상기 지수패커는, 금속소재로 이루어지며, 볼트로 체결되는 상판 및 하판; 상기 상판 및 하판 사이에 삽입되며, 상기 볼트의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체; 및 상기 탄성체 내에 그 탄성체의 두께 방향으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 삽입막대는 상기 탄성체의 중심부에 결합되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 삽입막대의 횡단면은 원형인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 삽입부의 길이는 상기 돌출부의 길이보다 짧은 것이 바람직하다.

여기서, 상기 삽입부와 상기 돌출부의 중심을 잇는 가상선은, 상기 지지판에 대하여 기울어지며, 상기 천공홀의 중심을 잇는 중심선과 일치하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 돌출부에는, 그 외주면을 관통하는 홀이 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지수패커는, 지반 내부로 천공된 천공홀에 삽입되어, 상기 천공홀 내부의 이물질이 누출되는 것을 방지하는 지수패커에 있어서, 금속소재로 이루어지며, 볼트로 체결되는 상판 및 하판; 상기 상판 및 하판 사이에 삽입되며, 상기 볼트의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체; 및 상기 탄성체 내에 그 탄성체의 두께 방향 으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 삽입막대는 상기 탄성체의 중심부에 결합되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 삽입막대의 횡단면은 원형인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치는, 천공홀에 삽입되는 강연선을 천공홀의 길이방향과 일치하는 방향으로 용이하게 정렬시키고, 상기 강연선을 천공홀의 길이방향과 일치하는 방향으로 정렬된 상태에서 지지하여, 강연선의 인장시 인장력이 강연선에 균일하게 전달될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 지수패커는, 천공홀에 삽입되며 탄성변형가능한 탄성체를 구비하여, 상판과 하판이 볼트에 의해 체결될 때 그 체결력에 의해 탄성체가 탄성변형되면서 팽창하여 상판과 하판의 외주면을 통하여 지하용수, 이물질 등이 외부로 흘러나오지 않도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 지수패커는, 탄성체에 삽입막대를 삽입하여 상판과 하판이 볼트에 의해 체결될 때, 볼트에 의한 체결력이 삽입막대에 전달되고 그 반작용력이 강연선에 전달되어 강연선을 탄성체에 견고하게 밀착시키므로, 강연선의 외주면을 따라서 지하용수, 이물질 등이 외부로 흘러나오는 것을 방지하고, 탄성체 내부의 탄성변형 효과를 개선한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설 명한다.

도2는 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치의 분리사시도이고, 도3은 도2의 결합된 상태에서의 단면도이다. 도4는 도2의 요부를 발훼하여 도시한 도면이며, 도5는 도4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)는, 지반 측벽(W)의 붕괴를 방지하도록, 지반(S) 내부로 천공된 천공홀(4)에 삽입되는 강연선(1)을 지지하는 강연선 홀딩장치에 있어서, 상기 천공홀(4)에 삽입되며, 상기 천공홀(4)의 내주면에 접촉하는 슬리브(10)와, 상기 슬리브(10)에 삽입되는 지수패커(20)와, 상기 지반 측벽(W)에 지지되는 지지판(31)과, 상기 지지판(31)으로부터 상기 슬리브(10) 측을 향하여 돌출되어 상기 슬리브(10) 내로 삽입되는 삽입부(32)와, 상기 지지판(31)으로부터 상기 슬리브(10)로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부(33)를 갖는 브라켓(30)과, 상기 돌출부(33)의 상단부에 결합되는 강연선홀더(40)와, 상기 강연선(1)의 외주면을 감싸며, 상기 강연선홀더(40)에 결합되는 웨지조립체(50)를 포함하여 구성되며, 상기 지수패커(20)는, 금속소재로 이루어지며, 볼트(26)로 체결되는 상판(21) 및 하판(22)과, 상기 상판(21) 및 하판(22) 사이에 삽입되며, 상기 볼트(26)의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체(23)와, 상기 탄성체(23) 내에 그 탄성체(23)의 두께 방향으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대(60)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 슬리브(10)는 천공홀(4)에 삽입되며, 그 외주면이 천공홀(4)의 내주면 에 접촉된다. 상기 슬리브(10)는 지반(S)에 대하여 기울어져 형성된 천공홀(4)에 삽입된다. 천공홀(4)에 삽입된 상기 슬리브(10)는 천공홀(4) 입구 측의 형상을 확보하고, 천공홀(4) 입구 측이 무너지는 것을 방지한다. 상기 슬리브(10)의 상단부에는 천공홀(4)의 입구 측에 걸리는 걸림판(10a)이 결합되어 있다. 상기 걸림판(10a)은 슬리브(10)가 천공홀(4)의 내부로 미끄러지는 것을 방지한다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 지수패커(20)는 상기 슬리브(10)에 삽입되며, 천공홀(4) 내부에 존재하는 지하용수, 이물질 등이 천공홀(4) 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해 마련된다. 상기 지수패커(20)는, 상판(21), 하판(22), 탄성체(23), 및 삽입막대(60)를 포함하여 구성된다.

도4에 도시된 바와 같이, 상기 상판(21) 및 하판(22)은 금속소재로 이루어지며, 볼트(26)와 너트(27)를 이용하여 체결되고, 상기 상판(21) 및 하판(22)에는 상기 볼트(26)가 삽입되는 체결공(21b,22b)이 각각 형성된다. 상기 탄성체(23)에는 상기 체결공(21b,22b)에 대응하는 위치에 볼트(26)가 관통하는 체결공(23b)이 형성된다.

본 실시예에서, 상판(21) 및 하판(22)은 3개의 볼트(26)를 이용하여 체결되며, 상기 볼트(26)는 상판(21) 및 하판(22)에 대하여 등간격으로 배치되어 있다. 물론, 볼트(26)의 개수는 변경가능하며, 그 개수를 달리하는 경우라도 각 볼트(36)는 등간격으로 배치하여 볼트(26)와 너트(27)에 의한 체결력이 탄성체(23)에 균등하게 전달되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 상판(21), 하판(22), 및 탄성체(23)에는 강연선(1)이 관통하는 관통공(21a,22a,23a)이 각각 형성된다.

상기 탄성체(23)는 볼트(26)와 너트(27)의 체결력에 의해 탄성변형되는 합성수지로 이루어진다. 상기 탄성체(23)에는 삽입공(24)이 다수 형성된다.

본 실시예에서, 상기 삽입공(24)은 탄성체(23)의 중심부에 1개가 형성되고, 가장자리부에 3개가 등간격으로 형성된다. 물론, 본 실시예에서는 삽입공(24)이 중심부와, 가장자리부에 모두 형성되어 있으나, 중심부 또는 가장자리부에 선택적으로 형성될 수 있다.

즉, 삽입공(24)이 중심부에만 형성되거나, 또는 가장자리에만 형성될 수 있다. 다만, 가장자리에 복수개의 삽입공(24)을 형성하는 경우에 있어서, 상기 삽입공(24)은 등간격으로 배치하여 탄성체(23)가 균일하게 탄성변형되도록 함이 바람직하다.

상기 삽입막대(60)는, 탄성체(23)에 삽입되는 강연선(1)을 관통공(23a)에 더욱 밀착시키기 위해 마련된다. 상기 삽입막대(60)는 탄성체(23)의 두께 방향으로 삽입된다.

본 실시예에서, 상기 탄성체(23)에 형성된 삽입공(24)은 그 횡단면이 원형으로 이루어지며, 상기 삽입공(24)의 횡단면에 대응하여 상기 삽입막대(60)의 횡단면 또한 원형으로 이루어진다.

볼트(26)와 너트(27)의 체결력에 의해 상판(21) 및 하판(22)이 조여질때, 상기 탄성체(23)는 체결력을 전달받으며, 이때 상기 삽입막대(60)는 그 체결력에 대한 반작용력을 강연선(1)이 지나가는 관통공(23a) 측을 분산시켜 강연선(1)을 관통 공(23a)의 내주면에 더욱 밀착시키게 된다. 상기 삽입막대(60)의 횡단면을 원형으로 형성하는 것은, 체결력의 반작용력을 효과적으로 관통공(23a) 측으로 분산시키기 위함이다. 또한, 볼트(26)와 너트(27)의 체결력을 전달받은 삽입막대(60)가 그 체력력의 반작용력을 탄성체(23)에 전달하므로, 탄성체(23)의 탄성변형 효과를 현저히 향상시키게 된다.

상기 브라켓(30)은, 지지판(31)과, 삽입부(32)와 돌출부(33)를 포함하여 구성된다.

상기 지지판(31)은 지반(S)의 측벽(W)에 지지된다. 일반적으로 지반(S)의 측벽(W)에는 콘크리트 등을 타설하여 지지벽(70)을 형성하므로, 상기 지지판(31)은 지지벽(70)이 형성된 지반(S)의 측벽에 지지될 수 있다.

상기 삽입부(32)는, 상기 지지판(31)으로부터 슬리브(10) 측으로 연장되며, 상기 슬리브(10)에 삽입된다. 상기 브라켓(30)의 삽입부(32)가 슬리브(10)에 삽입됨으로써, 브라켓(30)은 종래 강연선 홀딩장치(100)와 같은 별도의 지지대(17)를 구비함이 없이, 지지벽(70)에 지지될 수 있다.

상기 돌출부(33)는, 상기 지지판(31)으로부터 상기 슬리브(10)로부터 이격되는 방향으로 돌출된다. 상기 돌출부(33)는 상기 삽입부(32)의 연장길이보다 길게 돌출된다. 상기 돌출부(33)의 길이를 상기 삽입부(32)의 길이보다 길게 형성하여,지반(S)의 측벽(W) 외측으로 연장되는 강연선(1)을 지지하는 구간을 충분히 확보하한다. 또한, 후공정, 예컨대 강연선(1)의 홀딩, 인장 등의 공정을 위한 여유공간을 확보하게 된다.

본 실시예에서, 상기 삽입부(32)와, 돌출부(33)는 중공의 파이프형으로 이루어지며, 강연선(1)이 그 내부를 통과한다. 상기 돌출부(33)는 천공홀(4) 외부로 돌출되는 강연선(1)을 수용하여, 천공홀(4) 외부로 돌출되는 강연선(1)이 휘어지지 않고 천공홀(4)의 길이방향으로 일정하게 연장되는 가이드 역할을 한다.

강연선(1)을 천공홀(4)의 길이방향과 일치하는 방향으로 정렬시킴으로써, 강연선(1)의 인장시 강연선(1)에 전달되는 인장력이 균등하게 분배되도록 한다. 만약, 강연선(1)이 휘어진 상태에서 강연선(1)을 인장시키면, 인장력이 균등하게 작용하지 못하여 지수패커(20)의 변형을 야기시킬 수 있으며, 이에 따라 지수패커(20)를 통하여 지하용수, 이물질 등이 외부로 누수되는 결과를 야기할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서, 상기 삽입부(32)와 상기 돌출부(33)의 중심을 잇는 가상선은, 상기 지지판(31)에 대하여 기울어져 형성된다. 지지판(31)은 지반(S)의 측벽(W) 또는 지지벽(70)에 접촉되고, 상기 삽입부(32)와 상기 돌출부(33)는 지반(S)에 대하여 비스듬이 형성된 천공홀(4)의 길이방향에 대응하도록 형성된다. 그리하여, 상기 삽입부(32)와 상기 돌출부(33)의 중심을 잇는 가상선은 상기 천공홀(4)의 중심을 잇는 중심선과 일치하게 된다. 물론, 천공홀(4)이 지반(S)의 측벽(W)에 수직으로 형성되는 경우에는, 상기 삽입부(32)와 돌출부(33)는 지지판(31)에 대하여 수직으로 형성될 수 있다. 예컨대, 지반(S)의 바닥면에 대하여 수직으로 천공된 천공홀(4)에 앵커를 가설시공하는, 이른바 부력앵커시공에 있어서, 상기 삽입부(32)와 돌출부(33)는 지지판(31)에 대하여 수직으로 형성되게 된다. 어떠한 경우라도, 삽입부(32)와 돌출부(33)의 중심을 잇는 가상선은 천공홀(4)의 길이방향에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌출부(33)에는 외주면을 관통하는 홀(34)이 형성되어 있다. 일반적으로, 지수패커(20)는 영구정착용 앵커에 사용되는 영구정착용 지수패커와, 제거식 앵커에 사용되는 제거식 지수패커로 구분된다. 상기 돌출부(33)에 형성된 홀(34)은, 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)가 제거식 앵커에 사용되는 경우에 활용된다.

즉, 제거식 앵커의 경우에, 강연선홀더(40)와, 브라켓(30)을 해체할 필요가 있으며, 이를 위해, 천공홀(4) 외부로 돌출되는 강연선(1)을 절단하여야 한다. 이때, 상기 홀(34)을 이용하여 돌출부(33) 내를 지나는 강연선(1)을 용이하게 절단할 수 있으며, 강연선(1)이 절단되면 강연선홀더(40)와 브라켓(30)을 용이하게 해체할 수 있다.

상기 강연선홀더(40)는, 상기 브라켓(30)의 돌출부(33)로부터 돌출되는 강연선(1)을 파지하도록, 상기 돌출부(33)의 상단부에 결합된다. 또한, 웨지조립체(50)가 강연선(1)의 외주면을 감싼 상태에서 상기 강연선홀더(40)에 결합된다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 웨지조립체(50)는 돌출부(33) 측으로 갈수록 그 내경이 좁아지는 깔대기 형상으로 이루어진다. 상기 강연선홀더(40)에는 상기 웨지조립체(50)가 결합되는 구멍이 형성되고, 상기 구멍의 형상은 상기 웨지조립체(50)의 외형에 대응하도록 형성된다. 상기 웨지조립체(50)의 구성은 일반적인 구성에 의하는 바, 그 구체적인 설명은 생략한다.

이하, 상기 구성에 의한 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)의 작용을 구체적으로 설명한다.

먼저 도3에 도시된 바와 같이, 천공홀(4) 내부에 슬리브(10)를 삽입하고, 상기 슬리브(10) 내에 지수패커(20)를 삽입한다. 이때, 천공홀(4)의 내부에는 그라우트가 주입되어, 강연선(1)의 말단이 고정된 상태에 있다.

이어서, 지수패커(20)와 슬리브(10) 사이의 긴밀성을 확보하기 위해서, 지수패커(20)의 상판(21)과 하판(22)을 견고히 볼팅한다. 지수패커(20)의 상판(21), 탄성체(23), 및 하판(22)은 볼트(26)와 너트(27)에 의해 다소 느슨하게 체결된 상태로 슬리브(10)에 삽입되며, 긴밀성을 확보하기 위해서 적절한 도구를 이용하여 천공홀(4)의 외부에서 볼트(26)와 너트(27)를 더욱 견고하게 볼팅하는 것이 바람직하다.

도5에 도시된 바와 같이, 탄성체(23)를 횡방향으로 팽창시켜서, 슬리브(10)의 내주면과 긴밀하게 접촉시킨다.

그리고, 탄성체(23)의 외주면이 균등하게 팽창되도록 상판(21)에 연결된 각 볼트(26)를 일정한 횟수로 회전시킨다. 예컨대 5회를 회전시키는 경우에, 본 실시예에 채용된 3개의 볼트(26)에 대하여 모두 5회를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 하나의 볼트(26)를 한번에 5회 회전시키면, 회전되는 볼트(26)에 인접한 탄성체(23)가 먼저 과도하게 팽창되어 탄성체(23)의 불균일한 팽창을 야기할 수 있기 때문에, 각각의 볼트(26)를 먼저 2회전시켜서 1차적인 팽창을 유도하고, 이어서 각각의 볼트(26)를 3회전시켜서 2차적 팽창을 유도하여 탄성체(23)가 균일하게 팽창되도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 탄성체(23)에 삽입된 삽입막대(60)는 볼트(26)의 회전시 강연선(1)을 관통공(23a)에 더욱 밀착시키게 된다. 구체적으로, 볼트(26)와 너트(27)의 체결력에 의해 상판(21)과 하판(22)이 조여지면 탄성체(23)가 횡방향으로 팽창하는 힘을 받으며, 이때 상기 체결력이 삽입막대(60)에 전달되고, 그 전달된 체결력의 반작용력이 인접하는 관통공(23a) 측으로 분산되게 된다.

상기 분산된 반작용력은 강연선(1)을 관통공(23a)에 더욱 밀착시키게 되고, 탄성체(23)의 내부에서도 탄성변형이 효과적으로 일어나게 한다. 특히, 본 실시예에 채용된 삽입막대(60)의 횡단면은 원형으로 이루어지므로, 삽입막대(60)에 전달된 체결력이 삽입막대(60)의 외주면 둘레방향으로 고르게 분산되는 효과를 제공하게 된다.

이어서, 천공홀(4)의 기울어진 정도에 맞추어 제작된 브라켓(30)을 천공홀(4)에 삽입한다. 상기 브라켓(30)의 삽입부(32)가 천공홀(4)에 삽입된 슬리브(10)의 내주면과 접촉하여, 브라켓(30)을 지지하게 된다.

이때, 브라켓(30)의 삽입부(32)가 슬리브(10)에 삽입되어, 브라켓(30)이 측벽(W) 또는 지지벽(70)에 지지 가능하므로, 종래 별도의 지지대(17)와 같은 구조물이 없이도 브라켓(30)을 지반(S)의 측벽(W) 또는 지지벽(70)에 지지시킬 수 있다.

천공홀(4)의 외부로 돌출되는 강연선(1)은 삽입부(32)와 돌출부(33) 내를 관통하게 된다. 상기 브라켓(30)의 삽입부(32)와 돌출부(33)는 천공홀(4)의 길이방향과 일치하는 방향으로 연장되므로, 상기 브라켓(30)의 삽입부(32)와 돌출부(33)는 천공홀(4)의 외부로 돌출되는 강연선(1)을 천공홀(4)의 길이방향으로 가이드하면서 지지하게 된다. 강연선 인장장치(미도시)를 이용하여, 강연선(1)을 인장시킬 때, 천공홀(4)의 길이방향과 일치하여 연장되는 강연선(1)에 균일하게 인장력을 전달시키게 된다.

이어서, 상기 돌출부(33)를 관통하여 돌출되는 강연선(1)의 외주면은 웨지조립체(50)가 감싼 상태에서 강연선홀더(40)에 결합되어, 강연선(1)이 지지되게 된다.

이어서, 강연선 인장장치를 이용하여 강연선(1)을 인장하게 되며, 시간의 경과 후 인장된 강연선(1)을 재인장할 필요가 있는 경우에 재인장하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)가 제거식 앵커의 시공에 사용되는 경우에 있어서, 브라켓(30)과, 강연선홀더(40)를 해체할 필요가 있는 경우는 돌출부(33)의 홀(34)을 통하여 강연선(1)을 절단하여 브라켓(30)과 강연선홀더(40)를 해체하게 된다.

이처럼, 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)는, 천공홀(4)로부터 돌출되는 강연선(1)을 천공홀(4)의 길이방향과 대응하여 일직선을 유지하면서 지지하므로, 강연선(1)의 인장시 인장력이 균일하게 전달되도록 한다.

또한, 슬리브(10)에 삽입되는 브라켓(30)은 강연선(1)을 일직선으로 용이하게 유지하도록 한다.

또한, 종래 강연선 홀딩장치(100)가, 강연선(1)의 홀딩을 위해서 다수의 부가적인 부품이 필요한 것에 비하여, 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치(200)는 브라켓(30)을 슬리브(10)에 삽입하고, 브라켓(30)의 돌출부(33)로부 터 돌출되어 연장되는 강연선(1)을 강연선홀더(40)와 웨지조립체(50)에 결합하는 방식으로 강연선(1)의 홀딩을 수행할 수 있으므로, 비교적 간단하고 용이하게 강연선(1)의 홀딩을 수행할 수 있으므로, 시공을 간편하게 하여 작업시간을 단축시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 지수패커(20)는, 탄성변형가능한 탄성체(23)를 구비하여 슬리브(10)와 탄성체(23) 간의 긴밀성을 확보하여 천공홀(4) 내부에 존재하는 지하용수, 이물질 등의 유출을 미연에 방지한다.

특히, 탄성체(23) 내에는 삽입막대(60)가 삽입되므로, 볼트(26)의 체결력에 대한 반작용력을 이용하여 탄성체(23)를 관통하는 강연선(1)을 관통공(23a)에 더욱 긴밀하게 밀착시키고, 탄성체(23) 내부의 탄성변형을 촉진시킴으로써, 지하용수, 이물질 등이 관통공(21a,22a,23a)을 통하여 유출되는 것을 미연에 방지하는 효과를 제공한다. 이에 관하여, 아래에서 도6 및 도7을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도6 및 도7은, 삽입막대의 삽입여부에 따른 탄성체의 탄성변형 정도를 시뮬레이션한 그림을 나타낸 것이다.

도6은 탄성체(23)에 삽입막대(60)를 삽입하지 않은 상태에서, 유한요소해석법(Finite Element Analysis)에 의한 수치해석결과를 도시하며, 도7은 탄성체(23)에 삽입막대(60)를 삽입한 상태에서 유한요소해석법에 의한 수치해석결과를 도시한다. 도7은 탄성체(23)의 중심에 삽입막대(60)를 삽입하여 시뮬레이션한 결과이다. 붉은색으로 표현된 부분은 탄성변형이 활성화된 부분이고, 파란색으로 표현된 부분은 탄성변형이 활성화되지 못한 부분이다.

도6에 도시된 바와 같이, 삽입막대(60)를 삽입하지 않은 상태에서는, 볼트(26)와 너트(27)의 체결력이 상판(21)과 하판(22)의 인접한 부근에만 전달되어 탄성체(23)의 탄성변형을 유도하고 있음을 알 수 있다. 탄성체(23)의 중간부근에서는 거의 탄성변형이 일어나지 않고 있다. 또한, 도6에서 우측의 붉은색은 상판(21)에 인접한 부분이고, 좌측의 붉은색은 하판(22)이 위치한 부분이다. 도6에 보듯이, 상판(21)에 인접합 부분이 하판(22)에 인접한 부분보다 탄성변형의 정도한 큰 것을 알 수 있다.

한편, 도7에 도시된 바와 같이, 삽입막대(60)가 탄성체(23)에 삽입된 경우, 탄성체(23)의 중간부근에서도 붉은색이 넓게 분포하므로, 탄성체(23)의 중간부근에서도 탄성변형이 활성화됨을 직접적으로 알 수 있다. 삽입막대(60)를 삽입함으로써, 탄성변형 효과는 현저히 개선된다. 그리고, 도7의 시뮬레이션 결과에 의하면, 볼트(26)와 너트(27)가 위치한 곳에서 비교적 탄성변형이 적게 일어나는 것을 알 수 있다. 이를 이용하면, 볼트(26)와 너트(27), 및 삽입막대(60)의 위치를 적절히 변경하여, 탄성체(23)의 탄성변형 정도 및 위치를 조절할 수 있다.

그리고, 도6에 의하면, 상판(21) 부근에서 탄성체(23)의 탄성변형 정도가 크므로, 삽입막대(60)를 탄성체(23)의 두께보다 작게하여 상판(21) 측에 가깝게 배치시키면, 상판(21) 부근에 집중되는 체결력이 삽입막대(60)에 효과적으로 전달되어 탄성체(23) 전체의 탄성변형 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여 러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도1은 종래 강연선 홀딩장치를 개략적으로 도시한 도면,

도2는 본 발명에 따른 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치의 분리사시도,

도3은 도2의 결합된 상태에서의 단면도,

도4는 도2의 요부를 발췌하여 도시한 도면,

도5는 도4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,

도6 및 도7은, 삽입막대의 삽입여부에 따른 탄성체의 탄성변형 정도를 시뮬레이션한 그림이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10... 슬리브 20... 지수패커

21... 상판 22... 하판

23... 탄성체 21a,22a,23a... 관통공

21b,22b,23b... 체결공 24... 삽입공

26... 볼트 27... 너트

30... 브라켓 31... 지지판

32... 삽입부 33... 돌출부

34... 홀 40... 강연선홀더

50... 웨지조립체 60... 삽입막대

Claims (9)

1. 지반 측벽의 붕괴를 방지하도록, 지반 내부로 천공된 천공홀에 삽입되는 강연선을 지지하는 강연선 홀딩장치에 있어서,

   상기 천공홀(4)에 삽입되며, 상기 천공홀(4)의 내주면에 접촉하는 슬리브(10);

   상기 슬리브(10)에 삽입되는 지수패커(20);

   상기 지반 측벽에 지지되는 지지판(31)과, 상기 지지판(31)으로부터 상기 슬리브(10) 측을 향하여 돌출되어 상기 슬리브(10) 내로 삽입되는 삽입부(32)와, 상기 지지판(31)으로부터 상기 슬리브(10)로부터 이격되는 방향으로 돌출되는 돌출부(33)를 갖는 브라켓(30);

   상기 돌출부(33)의 상단부에 결합되는 강연선홀더(40);

   상기 강연선의 외주면을 감싸며, 상기 강연선홀더(40)에 결합되는 웨지조립체(50);를 포함하며,

   상기 지수패커(20)는,

   금속소재로 이루어지며, 볼트(26)로 체결되는 상판(21) 및 하판(22);

   상기 상판(21) 및 하판(22) 사이에 삽입되며, 상기 볼트(26)의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체(23); 및

   상기 탄성체(23) 내에 그 탄성체(23)의 두께 방향으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대(60);를 구비하는 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩 장치
2. 제1항에 있어서,

   상기 삽입막대(60)는 상기 탄성체(23)의 중심부에 결합되는 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 삽입막대(60)의 횡단면은 원형인 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 삽입부(32)의 길이는 상기 돌출부(33)의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 삽입부(32)와 상기 돌출부(33)의 중심을 잇는 가상선은, 상기 지지판(31)에 대하여 기울어지며, 상기 천공홀(4)의 중심을 잇는 중심선과 일치하는 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 돌출부(33)에는, 그 외주면을 관통하는 홀(34)이 형성된 것을 특징으로 하는 지수패커를 채용한 강연선 홀딩장치.
7. 지반 내부로 천공된 천공홀에 삽입되어, 상기 천공홀 내부의 이물질이 누출되는 것을 방지하는 지수패커에 있어서,

   금속소재로 이루어지며, 볼트(26)로 체결되는 상판(21) 및 하판(22);

   상기 상판(21) 및 하판(22) 사이에 삽입되며, 상기 볼트(26)의 체결력에 의해 탄성변형가능한 합성수지재로 이루어지는 탄성체(23); 및

   상기 탄성체(23) 내에 그 탄성체(23)의 두께 방향으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입막대(60);를 구비하는 것을 특징으로 하는 지수패커.
8. 제7항에 있어서,

   상기 삽입막대(60)는 상기 탄성체(23)의 중심부에 결합되는 것을 특징으로 하는 지수패커.
9. 제7항에 있어서,

   상기 삽입막대(60)의 횡단면은 원형인 것을 특징으로 하는 지수패커.

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