KR20110092757A

KR20110092757A - 제거식 어스앵커체

Info

Publication number: KR20110092757A
Application number: KR1020100012366A
Authority: KR
Inventors: 윤용수
Original assignee: 주식회사 장평건설; 주식회사 포스코건설; 주식회사 삼안
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-18
Also published as: KR101072525B1

Abstract

본 발명은 소정 직경으로 천공된 부분에 앵커체를 설치하여 주변지반을 지탱하는 제거식 어스앵커체에서,
상기 천공된 부분을 통해 삽입되어 천공홀에 정착되는 것으로, 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 인장재 회전레일(120), 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 내하체(100); 전체적으로 강봉형상으로 일단에 지지대(210)가 형성되고 타단에 채널(230)이 형성되어 상기 채널(230)이 상기 인장재 회전레일(120)에 부착되는 선단 이격재(200); 상기 인장재 유도레일(110) 및 인장재 회전레일(120)에 설치되는 인장재(300); 및, 선단이 상기 내하체(100)를 향하면서 상기 인장재(300)와 평행을 이루도록 설치되는 정착주입관(400);을 포함하여 구성되되,
상기 내하체(100)는 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 평행하게 마주보며 결합체를 형성하는 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 일단에 설치되는 반원형의 인장재 회전레일(120), 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 사이에 평행하게 설치되는 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 스프링을 사용하여 예각으로만 벌어질 수 있도록 상기 날개부 고정레일(130)에 힌지 결합되는 한 쌍의 날개지지대(141)와 상기 한 쌍의 날개지지대(141)의 상부에 부착되는 외부날개(143)로 이루어진 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체를 제공한다.
또한 추가로 전체적으로 중공이 형성된 원통형상으로 외주면에 다수 개의 이격날개(510)가 형성된 중단 이격재(500)를 더 포함하되, 상기 인장재(300)는 상기 중공에 배치되거나 상기 이격날개(510) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

Description

제거식 어스앵커체{Removable earth anchor}

본 발명은 앵커체와 지반과의 사이에 결합력을 증가시킴으로써, 인장력을 높이고 인장부 인장력의 손실을 최소화함으로써 다양한 지반에 적용이 가능한 제거식 어스앵커체에 대한 것이다.

지중에 앵커를 설치하는 공법은 토목이나 건축 구조물을 지반에 정착시키기 위하여 이용되는데, 이는 고강도의 강재에 높은 인장력을 도입하여 구속력 또는 선행하중을 가하기 위한 효과적인 공법으로서, 가설 토류벽의 지보공, 영구앵커 토류벽, 송전탑 기초, 댐의 보강, 지하 구조물의 부력 앵커, 사면 보강 등에 주로 이용되고 있으며, 경제성과 더불어 큰 인발저항력 및 탁월한 시공성으로 인하여 국내외적으로 공사현장에서 활발히 적용되고 있다.

이러한 공법에 사용되는 앵커의 종류에는 영구식 앵커와 제거식 앵커가 있으며, (1) 영구식 앵커는 토목공사에 주로 사용되는 앵커로서 공사 후에도 설치된 강연선을 제거하지 않고 지중에 잔류시키는 것이고, (2) 제거식 앵커는 도심지내에서의 공사 또는 인접한 구조물에 영향을 줄 염려가 있는 경우에 주로 사용되는 앵커로서 공사 후 앵커 내에 설치되는 강연선을 제거할 수 있도록 제작하여 공사가 끝난 후에 강연선을 인발, 제거하고 고형화된 그라우트재만 잔류시키는 것이다.

상술한 종래기술에 의한 앵커는 그라우트의 지압력에 의해 인발에 대한 버팀 강성을 부여하는 것인데, 지반의 상태에 따라 앵커가 삽입된 앵커공의 주변에는 다수의 절리가 존재한다. 따라서 그라우트는 주입압력에 의해 충진 되는 것이기 때문에 앵커공에 주입될 때 절리를 통해 상기 앵커공에서 누출되어 상기 앵커공 내부의 충진율이 낮아짐으로써 지반을 실질적으로 보강하지 못하고 있다. 이때, 상기 절리가 일부분에만 형성된다 하여도 상기 앵커공 내부의 전영역이 하나의 공간이기 때문에 앵커공의 전 영역에 충진된 그라우트 내부에 공극이 발생되어 보강이 이루어지지 않게 된다. 여기서 앵커공 내부의 강도를 측정할 방법이 없기 때문에 공극이 존재하는 상태를 인지하지 못하고 공사를 진행하게 되고 결국 지반 붕괴로 인한 대형사고가 발생될 수 있다. 그리고 앵커의 외주면이 대개 평평한 면이기 때문에 그라우트와 앵커 사이에 이탈현상이 발생되므로 인장재의 인장시 앵커가 앵커공에서 인발되고, 결과적으로 지반이 붕괴되는 단점도 있다.

본 발명의 출원인은 상기와 같은 단점을 극복하기 위해 제거식 어스앵커체와 관련하여 '이중주입관이 구비된 제거식 어스앵커체 및 이의 시공방법(특허 제0872145호)'과 '이중주입관이 구비된 연약지반용 제거식 어스앵커체(특허 제0883133호)'에 대하여 출원하여 등록받은바 있다. 또한 '제거식 어스앵커체(특허출원 제10-2009-0012897호)에 대하여 출원중이다.

상기 선행등록발명은 어스앵커체의 구성요소로서, 패커의 양단을 결속하는 결속관과 날개부가 포함되어 구성되어 종래기술들의 단점을 극복하였다. 그러나 패커의 양단에 결속관을 위치시키고 결속관 내부에 패커주입관 등을 위치시키는 등 충진재를 충진하는 단계는 시공 절차가 복잡하여, 어스앵커체의 조립 과정에 많은 시간과 노력이 소요된다는 단점이 있다. 이런 단점들을 극복하기 위하여 본 발명의 출원인은 날개달린 간단한 앵커를 발명하여 제거식 어스앵커체에 대하여 출원중이다.

다만 상기 어스앵커체 만으로도 충분한 크기의 구근을 형성하여 지반을 지지하나, 사질토나 점성토와 같은 연약지반의 경우에는 어스앵커체 만으로는 충분한 지지력이 확보하기 어려운 경우가 있었다. 그리고 앵커에 날개만 있는 경우에는 날개부에 집중적인 하중이 발생되어 구조적으로 안정하지 못하고 인발시 날개의 위치가 틀어져 날개부 고유의 능력을 발휘하지 못하는 경우가 있었다.

또한, 지하수위가 높은 지반 등에서는 내하체가 지중의 연약지반인 진흙과 같은 벌층에 박혀 날개부가 천공홀 면에 단단히 고착되지 못하거나 그라우팅 되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다.

그 목적은 제거식 어스앵커체에 있어, 설치 및 해체가 간편하여 안전하고 경제적이며 다양한 지반에 적용할 수 있도록 지반과의 정착력을 증대시킨 제거식 어스앵커체를 제공하고자 한다.

상기 한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 소정 직경으로 천공된 부분에 앵커체를 설치하여 주변지반을 지탱하는 제거식 어스앵커체에서,

상기 천공된 부분을 통해 삽입되어 천공홀에 정착되는 것으로, 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 인장재 회전레일(120), 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 내하체(100); 전체적으로 강봉형상으로 일단에 지지대(210)가 형성되고 타단에 채널(230)이 형성되어 상기 채널(230)이 상기 인장재 회전레일(120)에 부착되는 선단 이격재(200); 상기 인장재 유도레일(110) 및 인장재 회전레일(120)에 설치되는 인장재(300); 및, 선단이 상기 내하체(100)를 향하면서 상기 인장재(300)와 평행을 이루도록 설치되는 정착주입관(400);을 포함하여 구성되되,

상기 내하체(100)는 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 평행하게 마주보며 결합체를 형성하는 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 일단에 설치되는 반원형의 인장재 회전레일(120), 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 사이에 평행하게 설치되는 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 스프링을 사용하여 예각으로만 벌어질 수 있도록 상기 날개부 고정레일(130)에 힌지 결합되는 한 쌍의 날개지지대(141)와 상기 한 쌍의 날개지지대(141)의 상부에 부착되는 외부날개(143)로 이루어진 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

또한 추가로 전체적으로 중공이 형성된 원통형상으로 외주면에 다수 개의 이격날개(510)가 형성된 중단 이격재(500)를 더 포함하되, 상기 인장재(300)는 상기 중공에 배치되거나 상기 이격날개(510) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 날개부의 구조를 단순화하여 날개부의 하중 집중을 막고 날개부의 틀어짐을 방지하는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

둘째, 내하체의 선단에 선단 이격재를 부착하여 상기 내하체가 진흙과 같은 벌층에서 이격되어 단단한 지반에 설치될 수 있는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

셋째, 날개부로 인한 구근의 형성면적을 늘려 지반과의 점착력을 충분히 확보함으로써, 사질토나 점성층 등 다양한 지반에 적용할 수 있는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

넷째, 인장재를 천공홀의 중심에 위치하도록 중단 이격재를 구비하여 구조적으로 안정한 제거식 어스앵커체를 제공한다.

다섯째, 인장재를 한 쌍으로 구비하여 강한 인장력을 확보할 수 있는 제거식 어스앵커체를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3에서 A-A`의 단면도이다.
도 5는 본 발명 중 내하체의 측면도 및 부분 확대도이다.
도 6a는 도 5에서 B-B`의 단면도로써 날개부가 펼쳐질 때를 도시한 것이다.
도 6b는 도 5에서 B-B`의 단면도로써 날개부가 접어질 때를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명 중 중단 이격재의 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 결합 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 10에서 C-C`의 단면도이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 4의 경우 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제1실시예에 관한 것으로, 도 1은 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제거식 어스앵커체를 도시한 측면도이다. 또한, 도 4는 도 3에서 A-A`의 단면도이다.

본 발명의 제거식 어스앵커체는 소정 직경으로 천공된 부분에 앵커체를 설치하여 주변지반을 지탱하는 제거식 어스앵커체에서,

상기 내하체(100)는 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 평행하게 마주보며 결합체를 형성하는 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 일단에 설치되는 반원형의 인장재 회전레일(120), 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 사이에 평행하게 설치되는 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 스프링을 사용하여 예각으로만 벌어질 수 있도록 상기 날개부 고정레일(130)에 힌지 결합되는 한 쌍의 날개지지대(141)와 상기 한 쌍의 날개지지대(141)의 상부에 부착되는 외부날개(143)로 이루어진 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 어스앵커체의 지지력을 증대하기 위하여 상기 내하체(100)를 직렬로 다수 개를 상기 인장재(300)와 상기 정착주입관(400)의 길이 방향으로 이격되어 설치할 수 있으며, 이때 인장재(300)의 개수는 내하체(100)의 개수만큼 증가하게 된다.

상기 인장재(300)는 인장력을 증대하기 위하여 한 쌍 이상으로 할 수 있다.

상기 선단 이격재(200)는 전체적으로 강봉형상으로 일단에 지지대(210)가 형성되고 타단에 채널(230)이 형성되어 상기 채널(230)이 상기 인장재 회전레일(120)에 부착된다.

종래의 어스앵커체의 경우 지하수위가 높은 지반 등에서는 내하체의 선단이 지중의 연약지반인 진흙과 같은 벌층에 박혀 날개부가 천공홀 면에 단단히 고착되지 못하거나 그라우팅 되지 못하여 내하체 부분이 구근을 형성 못하는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명의 경우 내하체(100)의 선단에 약 50cm 정도의 선단 이격재(200)를 부착하여 상기 내하체(100)가 진흙과 같은 벌층에서 이격되게 하며, 일단에 형성된 지지대(210)가 진흙과 같은 벌층에 박히게 됨으로써 내하체의 중심을 유지하고 본 발명의 제거식 어스앵커체가 고정된다.

도 5는 본 발명 중 내하체의 측면도 및 부분 확대도이고, 도 6a는 도 5에서 B-B`의 단면도로써 날개부가 펼쳐질 때를 도시한 것이며, 도 6b는 도 5에서 B-B`의 단면도로써 날개부가 접어질 때를 도시한 것이다.

상기 날개부(140)는 케이싱의 인발시 천공홀의 크기보다 넓은 크기로 확장되며, 인장재(300)의 제거시 날개부(140)의 외부날개(143) 후단이 지반에 걸려 어스앵커체의 지반에 대한 반발력을 증가시키고, 구근의 형성면적이 증가하여 어스앵커체와 지반과의 마찰력이 증가하여 어스앵커체의 지반에 대한 반발력을 더욱 증가시킨다.

상기 외부날개(143)는 양단이 둔각으로 절곡될 수 있는 데, 도 6b에 도시된 것처럼 날개부(140)를 접을 경우 내하체(100) 전체에서 튀어나온 요철부분이 없도록 하여 본 발명의 제거식 어스앵커체가 천공홀에 손쉽게 삽입되도록 하며, 날개부(140)가 확장되었을 경우에 날개부(140) 전체의 파손을 방지한다.

상기 외부날개(143)는 날개부(140) 전체가 확장되었을 때 외부날개(143)의 전단이 날개부 고정레일(130)에 걸려 전체 날개부(140)가 예각 이상으로는 확장되지 않도록 하는 역할을 한다.

따라서,

상기 인장재(300)는 인장재 유도레일(110) 및 인장재 회전레일(120) 위에 고리모양으로 둘러서 설치는 것으로 양단이 천공홀의 외부로 빠져나오게 된다. 상기 인장재(300)는 어스앵커체에 인장력을 도입하여 지반을 지지하는데, 후에 인발 작업으로 일단을 자유롭게 해제하고 타단을 당기면 어스앵커체로부터 해체된다.

인장재(300)로는 다수의 강연선에 합성수지 피복이 씌워 사용할 수 있으며, 인장재(300)와 피복재 사이에는 윤활유를 채워넣는 것이 바람직하다.

상기 정착주입관(400)은 지반의 천공홀 중 정착단 부분에 일정한 구근을 형성시킬 목적으로 그라우팅재를 주입시키는 부분이다.

도 7은 본 발명 중 중단 이격재의 실시예를 도시한 것이다.

본 발명의 제거식 어스앵커체는 전체적으로 중공이 형성된 원통형상으로 외주면에 다수 개의 이격날개(510)가 형성된 중단 이격재(500)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 인장재(300)는 본 발명의 제1실시예로써 상기 중공에 배치되거나 제2실시예로써 상기 이격날개(510) 사이에 배치될 수 있다.

상기 제1실시예는 종래의 경우 인장재가 천공홀의 중심에 위치 못하는 단점을 보완하기 위한 것으로 인장재(300)를 천공홀의 중심에 위치하도록 상기 인장재(300)의 외부에 중단 이격재(500)를 구비하여, 인장재(300)의 긴장 시 상기 인장재(300)가 편심되지 않아 구조적으로 안정한 제거식 어스앵커체를 형성할 수 있다.

상기 중단 이격재(500)는 인장재(300)의 삽입을 용이하게 하기 위하여 도 7(a)에 도시된 바와 같이 두 쪽으로 하거나 도 7(b)에 도시된 바와 같이 두 쪽의 일단을 연결하여 양단을 클램프 등으로 고정하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 결합 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예를 도시한 측면도이다. 또한, 도 11은 도 10에서 C-C`의 단면도이다.

본 발명의 제거식 어스앵커체의 제2실시예는 상술한 바와 같이 중단 이격재(500)를 구비하고, 이때 인장재(300)는 상기 이격날개(510) 사이에 배치된 것을 말한다.

본 발명의 제거식 어스앵커체는 다음과 같은 단계를 거쳐 시공 가능하다.

우선 지중에 케이싱을 삽입하고 소정 깊이만큼 지반을 천공한 다음, 케이싱 내부에 본 발명의 제거식 어스앵커체를 삽입한다.

다음으로, 정착주입관(400)에 1차 그라우팅을 하여 앵커체와 케이싱 사이의 공극을 메운 다음 케이싱을 인발하게 되는데, 케이싱의 인발시 내하체(100)의 날개부(140)가 확장되어 지반에 정착된다.

케이싱 제거 후에는 확장된 날개부(140)가 제자리를 잡도록 어스앵커체를 가인장하고, 가인장으로 인한 앵커체와 케이싱 사이의 공극을 정착주입관(400)에 2차 그라우팅을 하여 메운다.

마지막으로, 7일 이상의 양생 과정을 거쳐, 어스앵커체를 본인장하여 앵커 머리를 철물로 고정한다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

100: 내하체
110: 인장재 유도레일
120: 인장재 회전레일
130: 날개부 고정레일
140: 날개부
141: 날개지지대
143: 외부날개
200: 선단 이격재
210: 지지대
230: 채널
300: 인장재
400: 정착주입관
500: 중단 이격재
510: 이격날개

Claims

소정 직경으로 천공된 부분에 앵커체를 설치하여 주변지반을 지탱하는 제거식 어스앵커체에서,
상기 천공된 부분을 통해 삽입되어 천공홀에 정착되는 것으로, 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 인장재 회전레일(120), 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 내하체(100);
전체적으로 강봉형상으로 일단에 지지대(210)가 형성되고 타단에 채널(230)이 형성되어 상기 채널(230)이 상기 인장재 회전레일(120)에 부착되는 선단 이격재(200);
상기 인장재 유도레일(110) 및 인장재 회전레일(120)에 설치되는 인장재(300); 및,
선단이 상기 내하체(100)를 향하면서 상기 인장재(300)와 평행을 이루도록 설치되는 정착주입관(400);
을 포함하여 구성되되,
상기 내하체(100)는 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 평행하게 마주보며 결합체를 형성하는 한 쌍의 인장재 유도레일(110), 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 일단에 설치되는 반원형의 인장재 회전레일(120), 판재를 ㄷ자로 절곡한 형태로 개구부가 외부를 향하면서 상기 한 쌍의 인장재 유도레일(110)의 결합체의 사이에 평행하게 설치되는 다수 개의 날개부 고정레일(130) 및 스프링을 사용하여 예각으로만 벌어질 수 있도록 상기 날개부 고정레일(130)에 힌지 결합되는 한 쌍의 날개지지대(141)와 상기 한 쌍의 날개지지대(141)의 상부에 부착되는 외부날개(143)로 이루어진 다수 개의 날개부(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.
제1항에서,
상기 내하체(100)는 다수 개인 것으로 상기 인장재(300)와 상기 정착주입관(400)의 길이 방향으로 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.
제1항에서,
상기 인장재(300)는 한 쌍인 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 외부날개(143)는 양단이 둔각으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
전체적으로 중공이 형성된 원통형상으로 외주면에 다수 개의 이격날개(510)가 형성된 중단 이격재(500)를 더 포함하되,
상기 인장재(300)는 상기 중공에 배치되거나 상기 이격날개(510) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.
제4항에서,
전체적으로 중공이 형성된 원통형상으로 외주면에 다수 개의 이격날개(510)가 형성된 중단 이격재(500)를 더 포함하되,
상기 인장재(300)는 상기 중공에 배치되거나 상기 이격날개(510) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제거식 어스앵커체.