KR20110106642A - 제거식 유턴 앵커용 내하체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강연선을 완전하게 수납하여 고정할 수 있는 구조로 형성하여 U-턴 가설앵커체의 제작시 철밴드의 묶음가공으로부터 강연선을 보호하고, U-턴 헤드부재의 면적에 상당하는 크기로 지지몸체의 면적을 확장하여 그라우트와의 부착면적을 증대시킴으로써 인장시 그라우트 압축파괴 가능성을 감소시키면서 인장력 부여 후 강선의 제거를 용이하게 할 수 있는 제거식 U턴 앵커용 내하체에 관한 것이다.
본 발명은, 언본디드 강연선(unbonded strand)과 그를 피복하는 PE호스로 이루어진 앵커강선 직경 전체를 수용하여 지지하기 위한 제1 가이드홈이 외주면에 형성되며, 상,하면에는 간격을 두고 환형 리브(rib)가 형성되어 있는 지지몸체; 상기 지지몸체의 일측단에 장착되며, 외주면에 앵커강선을 U-턴 형태로 감아 지지하기 위한 제2 가이드홈이 형성되고, 상하면에 강연선 및 그라우팅 호스를 수납하기 위한 복수의 제1 환상 돌출홈이 형성되어 있는 U-턴 헤드부재; 및 상기 지지몸체의 타측단에 장착되며, 상기 제1 환상 돌출부와 대응하는 위치의 상하면에 복수의 제2 환상돌출홈이 형성된 강연선 유도부재를 포함하되, 상기 지지몸체의 제1 가이드홈과 헤드부재의 제2 가이드홈은 같은 라인선상에서 연통되며, 제1 및 제2 가이드홈은 동일한 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체를 제공한다.

Description

제거식 유턴 앵커용 내하체{Supporting member for removable U-turn type anchor}

본 발명은 일반지반의 보강뿐만 아니라, 고긴장력이 필요한 지반이나 연약지반의 사면안정화를 도모하기 위한 제거식 U-턴 앵커용 내하체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축형 하중분산 앵커체에 사용되는 U-턴 내하체의 강선 수납구조를 변경하여 앵커체 제작시 발생될 수 있는 강선의 손상을 방지함과 동시에 강선제거를 용이하게 하고, 유효 그라우트 부착면적을 증대하여 강선의 인장시 그라우트의 압축파괴 가능성을 감소시킬 수 있는 제거식 U-턴 앵커용 내하체에 관한 것이다.

일반적으로, 그라운드 앵커체는 토목 현장에서 구축물로부터 지중으로 앵커공을 형성하고, 상기 앵커공에 PC 강연선 등의 고강도 인장재를 고정한 후 선행하중(prestress)을 부여함으로써 지반에서 발생하는 과도한 응력, 변형, 변위 등으로부터 구조물을 안정화시키기 위한 건설자재로서, 영구지반앵커와 가설지반앵커로 구분될 수 있다.

상기 영구지반앵커는 지하수 침출지나 경사지, 지진 발생지 등에 건축물을 시공할 때 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치하는 앵커이고, 가설지반앵커는 공사완료 후 제거하는 지중 고정 구조물이다.

여기서, 상기 가설지반앵커체로 사용되고 있는 공지의 U턴 방식 가설앵커공법의 설치과정을 살펴보면, 도1에 도시한 바와 같이 터파기를 실시하여 형성된 굴착면(100)에 토류벽(102)을 설치하고, 상기 토류벽(102)에 하향 경사진 천공경(104)을 형성한다. 그리고, U-턴 내하체에 강연선을 감아 제작한 복수의 가설앵커(106)를 천공경(104)에 삽입하되, 전후에 위치하는 각 가설앵커(106)의 내하체가 교차(+)되도록 위치시키고, 그라우팅을 실시한다. 다음으로 지중 안정화를 위해 앵커브라켓(108)에 가설앵커(106)를 고정하여 인장력을 부여한 후, 그라우트의 양생이 완료되면 상기 가설앵커(106)에 부여된 인장력을 해제하고, 크레인과 같은 장비를 이용하여 가설앵커(106)의 강연선(107)을 제거함으로써 토공작업을 완료하게 된다.

미설명부호 110은 그라우팅 호스를 나타낸다.

상기한 일련의 과정을 거치는 U-턴 방식 가설앵커공법에서의 가설앵커(106)는 가이드홈이 형성된 내하체에 U형으로 언본디드 강연선(unbonded strand)을 감아주는 형태로 제작된다.

상기 내하체는 도2에 도시한 바와 같이, 그라우트와의 접착면적을 증가시키기 위해 외주면에 환형돌기(202a)가 형성되어 있는 지지부재(202)와, 상기 지지부재(202)의 일측단에 장착되며, 외주연에 언본디드 강연선(unbonded strand)을 U자 형태로 감을 수 있는 가이드홈(204a)이 형성되고 상하면에 강연선 및 그라우팅 호스를 수납하기 위한 복수의 제1 환상 돌출홈(204b)이 형성된 U-턴 헤드부재(204)와, 상기 지지부(202)의 타측단에 장착되며 상하면에 복수의 제2 환상돌출홈(206a)이 형성된 강연선 유도부재(206)로 구성되어 있다.

상기한 구조의 내하체에 PE호스에 피복된 강연선을 U자 형태로 감아 가설앵커를 제작하게 된다. 이때, 상기 내하체에 U자 형태로 감겨지는 강연선이 지지부재(202)에 밀착되지 못하고 자체 탄성에 의해 벌어지는 것을 방지하기 위하여 철밴드(208)로 묶어 제작하고 있다.

상술한 U턴 방식 가설앵커는 복수의 내하체에서 하중을 효율적으로 분담할 수 있다는 장점이 있는 반면에, 앵커체에 인장력 부여후 크레인과 같은 장비를 이용하여 강연선을 제거하는 작업이 용이하지 못한 문제점이 있다.

즉, 상기 가설앵커체를 제작하는 과정에서 강연선이 피복된 PE호스를 철밴드(208)로 묶게 되는데, 이 과정에서 상기 피복된 강연선에 굽힘력(bending force)이 작용하고, 이렇게 굽혀진 강연선부위(A)(도2의 "A부" 참조)는 강연선 해체를 어렵게 만드는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 철밴드로 묶는 제작과정에서 강연선을 피복하는 PE 호스가 손상되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 구조의 내하체는 헤드부재(204)의 가이드홈(204a)에 수용되는 강연선이 완전하게 수용되지 못하고 일부가 노출된 구조로 이루어져 있기 때문에 롤 형태로 패킹하기가 어려웠으며, 이에 따라 가설앵커체의 운반 및 취급이 번거로울 뿐만 아니라, 가설앵커체의 운반이나 천공경에 가설앵커를 삽입시 또는 앵커체의 해체시에 PE 호스의 손상을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

특히, 종래의 내하체는 헤드부재의 면적보다 지지부재의 면적이 작게 이루어져 있는데, 이러한 구조는 유효 그라우트 부착면적을 작게 하여 인장시 그라우트 압축파괴 가능성을 증가시키는 요인으로 작용하고 있으며, 이로 인해 시공품질에 따라 목표로 하는 앵커력의 확보가 불확실한 문제점이 있다. 또한, 강연선 인장시 그라우트 피괴로 강연선의 구속 및 제거 성능이 감소되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 강연선을 완전하게 수납하여 고정할 수 있는 구조로 형성하여 U-턴 가설앵커체의 제작시 철밴드의 묶음가공으로부터 강연선을 보호하고, 헤드부의 면적에 상당하는 크기로 지지몸체의 면적을 확장하여 그라우트와의 부착면적을 증대시킴으로써 인장시 그라우트 압축파괴 가능성을 감소시키면서 인장력 부여 후 강선의 제거를 용이하게 할 수 있는 제거식 U턴 앵커용 내하체를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 언본디드 강연선(unbonded strand)과 그를 피복하는 PE호스로 이루어진 앵커강선 직경 전체를 수용하여 지지하기 위한 제1 가이드홈이 외주면에 형성되며, 상,하면에는 간격을 두고 환형 리브(rib)가 형성되어 있는 지지몸체; 상기 지지몸체의 일측단에 장착되며, 외주면에 앵커강선을 U-턴 형태로 감아 지지하기 위한 제2 가이드홈이 형성되고, 상하면에 강연선 및 그라우팅 호스를 수납하기 위한 복수의 제1 환상 돌출홈이 형성되어 있는 U-턴 헤드부재; 및 상기 지지몸체의 타측단에 장착되며, 상기 제1 환상 돌출부와 대응하는 위치의 상하면에 복수의 제2 환상돌출홈이 형성된 강연선 유도부재를 포함하되, 상기 지지몸체의 제1 가이드홈과 헤드부재의 제2 가이드홈은 같은 라인선상에서 연통되며, 제1 및 제2 가이드홈은 동일한 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체를 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 지지몸체 및 헤드부재에 형성된 제1 및 제2 가이드홈과 상기 헤드부재 및 강연선 유도부의 제1 및 제2 환형 돌출홈을 앵커강선이 완전히 수용될 수 있는 크기로 형성함으로써 가설앵커체의 제작시 철밴드에 의해 묶음 가공시 앵커강선의 PE 호스가 손상되는 것을 방지하고, 철밴드에 의한 묶음시 앵커강선이 굽혀지지 않은 상태로 제작되기 때문에, 천공경에서 가설앵커의 인장력 해제 후, 앵커체로부터 강연선을 용이하게 제거할 수 있다.

둘째, 상기 앵커강선이 상기 지지몸체 및 헤드부재에 형성된 제1 및 제2 가이드홈에 완전히 수용되어 제작되므로 롤(roll) 단위의 패킹이 가능하고, 이에 따라 가설앵커의 운반 및 취급이 용이하며, 운반과정 및 설치과정에서 발생할 수 있는 PE 호스의 손상을 방지할 수 있다.

셋째, 상기 지지몸체를 헤드부재의 면적에 상응하는 크기로 확장함으로써 유효 그라우트 부착면적을 증대시켜 인장시 그라우트 압축파괴 가능성을 최소화하며, 요구되는 그라우트 압축감소로 인해 목표 앵커력의 확보 및 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.

넷째, 본 발명은 알루미늄 다이캐스팅 방식으로 내하체를 일체화되도록 제작함으로써 높은 정밀도를 구현할 수 있다.

도1은 일반적인 U-턴 방식의 가설앵커공법을 나타낸 개략도,
도2는 종래기술에 따른 내하체의 구조를 나타낸 정단면도 평면도, 저면도 및 측단면도,
도3은 본 발명에 의한 제거식 U-턴 앵커체용 내하체의 일실시예 구성을 나타낸 사시도,
도4는 도3에 도시된 내하체의 정단면도 평면도, 저면도 및 측단면도,
도5는 본 발명의 내하체가 장착된 가설앵커체를 천공경에 삽입하는 상태를 나타낸 개략도이다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 제거식 U-턴 앵커용 내하체는 철밴드의 묶음가공으로부터 앵커강선을 보호하고, 그라우트와의 부착면적을 증대시켜 인장시 그라우트 압축파괴 가능성을 감소시키면서 인장력 부여 후 강선의 제거를 용이하게 할 수 있도록 구현한 것이다.

도3은 본 발명에 의한 제거식 U-턴 앵커체용 내하체의 일실시예 구성을 나타낸 사시도이고, 도4는 도3에 도시된 내하체의 정단면도, 평면도, 저면도 및 측단면도이다.

본 발명은 도면에 도시한 바와 같이, 외주면에 언본디드 강연선(unbonded strand)이 피복된 PE호스(이하, '앵커강선'이라 칭함)를 수납하여 지지하기 위한 제1 가이드홈(2a)이 형성되며, 상,하면에는 간격을 두고 환형 리브(rib)(2b)가 형성되어 있는 지지몸체(2)와; 상기 지지몸체(2)의 일측단에 장착되며, 제1 가이드홈(2a)으로부터 같은 라인선상에서 연통하도록 연장되어 앵커강선을 U-턴 형태로 감아 지지하기 위한 제2 가이드홈(4a)이 형성되고, 상하면에 강연선 및 그라우팅 호스를 수납하기 위한 복수의 제1 환상돌출홈(4b)이 형성되어 있는 U-턴 헤드부재(4)와; 상기 지지몸체(2)의 타측단에 장착되며 상기 제1 환상돌출홈(4b)와 대응하는 위치의 상하면에 복수의 제2 환상돌출홈(6a)이 형성된 강연선 유도부재(6)를 포함한다.

여기서, 상기 지지몸체(2)의 제1 가이드홈(2a)은 앵커강선의 직경을 완전히 수용할 수 있는 크기를 가짐으로써 앵커강선을 철밴드(8)로 묶음가공시 상기 앵커강선의 PE호스가 손상되는 것을 방지함과 동시에, 상기 앵커강선이 철밴드의 묶음에 의해 구부러지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 현장에서 가설앵커체를 설치하여 인장력을 부여한 후 상기 앵커체의 제거시 필요하중(통상 30kN ~ 35kN) 이상의 하중을 소요하지 않고도 PE 호스내의 강연선을 원활하게 인출할 수 있으며, 앵커강선의 제거시에 소요되는 과도한 제거하중에 의해 강연선의 파단이나 압축그라우트가 파괴될 수 있는 현상을 감소시킬 수 있다.

또한, 마찬가지로 상기 헤드부재(4)의 제1 환상 돌출홈(4b) 및 강연선 유도부재(6)의 제2 환상돌출홈(6a) 직경도 앵커강선의 PE호스를 완전히 수용할 수 있는 직경을 가지도록 구성된다.

상기한 구조의 내하체는 도4에 도시한 바와 같이, 지지몸체(2)의 제1 가이드홈(2a)에 수납되는 앵커강선과 헤드부재(4)의 제1 환상돌출홈(4b) 및 강연선 유도부재(6)의 제2 환상돌출홈(6a)은 중심으로부터 앵커강선이 위치되는 지점까지 원을 그렸을 때, 상기 앵커강선을 완전하게 수납하는 형태의 직경으로 제작된다. 따라서, 상기 천공경에 설치되는 복수의 내하체를 교차되게 위치시킬 때, 앵커강선이 엉키거나 간섭되는 것을 방지할 수 있어 가설앵커체의 설치작업을 원활하게 할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 지지몸체(2)는 간격을 두고 상하로 평행하게 위치된 한쌍의 판상부재(21, 22)를 연결함으로써 제1 가이드홈(2a)을 형성하고, 또 상기 각 판상부재(21, 22)의 외면에 등간격으로 환형 리브(2b)를 형성한 구조로 되어 있다. 마찬가지로 상기 지지몸체(2)를 이루는 판상부재(21, 22)로부터 연장되어 형성된 U-턴 헤드부재(4)도 지지몸체(2)에 상응하는 면적을 가지게 된다. 따라서, 상기 구조의 내하체는 기존의 내하체(도2에 도시된 헤드부재(204)는 크고 지지부재(202)는 작은 면적을 가진 내하체) 구조에 비해 유효 그라우트 부착면적을 증대시킬 수 있다. 상기 유효 그라우트 부착면적이 커지게 되면, 가설앵커체의 인장시 그라우트의 압축강도를 감소시킬 수 있게 되며, 이로 인해 시공품질에 따른 목표 앵커력을 신뢰적으로 유지할 수 있고 구조적인 안정성을 확보할 수 있게 된다.

특히, 상기 지지몸체(2)의 환형 리브(2b)중 일부는 면적을 크게 한 확장 리브(2c)로 구성하여 그라우트와의 부착면적을 증대시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 본 발명의 내하체를 이루는 상기 지지몸체(2), U-턴 헤드부재(4) 및 강연선 유도부재(6)는 공장생산방식에 의해 부식에 강한 알루미늄 다이캐스팅으로 일체화되도록 제작된다. 따라서, 가설앵커체의 품질관리가 용이하고 또 앵커강선을 완전히 수납하여 지지하는 구조로 제작됨으로써 롤(roll) 단위로 패킹할 수 있어 운반 및 취급이 용이하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 내하체가 장착된 가설앵커는 도5에 도시한 바와 같이, 천경공(32)에 복수개의 가설앵커가 삽입되되, 각각의 가설앵커는 내하체(34)를 교차(+)형태로 위치시켜 설치하게 된다. 그리고나서, 천공경(32)에 그라우팅을 실시하고, 앵커브라켓(38)에 U-턴된 앵커강선(36)을 고정하여 인장력을 부여한다. 상기 그라우트의 양생이 완료되면, 앵커강선(36)의 인장력을 해제하고, 장비제거방식으로 강연선을 제거하게 된다. 이때, 상기 앵커강선(36)이 내하체(34)의 제1 및 제2 가이드홈(2a, 4a)에 완전히 수납되어 있고, 또 제1 및 제2 환상 돌출홈(4b, 6a)에 수납되는 앵커강선도 완전히 수용됨으로써 강연선의 제거는 큰 하중을 필요로 하지 않은 상태로 쉽게 제거될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

2: 지지몸체 2a: 제1 가이드홈
4: U-턴 헤드부재 4a: 제2 가이드홈
4b: 제1 환상돌출홈 6: 강연선 유도부재
6a: 제2 환상돌출홈 8: 철밴드

Claims (5)

1. 언본디드 강연선(unbonded strand)과 그를 피복하는 PE호스로 이루어진 앵커강선 직경 전체를 수용하여 지지하기 위한 제1 가이드홈이 외주면에 형성되며, 상,하면에는 간격을 두고 환형 리브(rib)가 형성되어 있는 지지몸체;
   상기 지지몸체의 일측단에 장착되며, 외주면에 앵커강선을 U-턴 형태로 감아 지지하기 위한 제2 가이드홈이 형성되고, 상하면에 강연선 및 그라우팅 호스를 수납하기 위한 복수의 제1 환상 돌출홈이 형성되어 있는 U-턴 헤드부재; 및
   상기 지지몸체의 타측단에 장착되며, 상기 제1 환상 돌출부와 대응하는 위치의 상하면에 복수의 제2 환상돌출홈이 형성된 강연선 유도부재를 포함하되,
   상기 지지몸체의 제1 가이드홈과 U-턴 헤드부재의 제2 가이드홈은 같은 라인선상에서 연통되며, 제1 및 제2 가이드홈은 동일한 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지몸체의 제1 가이드홈과 상기 U-턴 헤드부재의 제2 가이드홈 및 제1 환상 돌출홈과 강연선 유도부재의 제2 환상 돌출홈은 앵커강선이 노출되지 않도록 수용할 수 있는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 지지몸체는
   간격을 두고 상하로 평행하게 위치된 한쌍의 판상부재를 연결함으로써 제1 가이드홈을 형성하고, 또 상기 각 판상부재의 외면에 등간격으로 환형 리브를 설치하되, 상기 환형 리브중 적어도 하나 이상은 면적이 확장되어 그라우트와의 부착면적을 증대시킬 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   유효그라우트 부착면적을 증대시키기 위하여, 상기 지지몸체의 한쌍의 판상부재로부터 연장하여 U-턴 헤드부재가 설치되되, 상기 지지몸체와 U-턴 헤드부재가 서로 상응하는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지몸체, U-턴 헤드부재 및 강연선 유도부재가 알루미늄 다이캐스팅으로 일체화 제작된 것을 특징으로 하는 제거식 U-턴 앵커용 내하체.
   

Images