KR20110124852A - 암반용 어스앵커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반의 붕괴를 방지하기 위해 지반 내에 삽입되어 고정되는 어스앵커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 앵커축으로부터 양측으로 확장되는 밀착판에 의해 앵커공의 내주연에 견고한 고정 및 철거가 용이한 어스앵커에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 나사봉으로 이루어지되 어느 한 부분을 기준으로 일측은 정방향 나사산, 타측은 역방향 나사산을 갖는 앵커축과; 상기 앵커축의 역방향 나사산에 체결되는 제 1 이송대와; 상기 앵커축의 정방향 나사산에 체결되는 제 2 이송대와; 상기 제 1 이송대와 제 2 이송대 사이에 힌지 결합되며, 그 중앙이 두 분할되어 힌지 결합됨으로써 제 1 이송대와 제 2 이송대의 간격에 따라 수직으로 펴지거나 수평으로 확장되는 연결대와; 상기 연결대의 분할된 부분에 힌지 결합하되 연결대가 확장되는 방향에 위치하여 연결대가 수평으로 확장시 앵커공의 내주연에 밀착 고정되는 밀착판;으로 구성된다.
본 발명에 따른 어스앵커는 연결대가 확장되면 앵커공의 내주연에 밀착 고정되는 밀착판을 앵커축의 둘레에 다수 구비하여 앵커공으로 삽입이 용이토록 하면서 견고한 고정이 이루어지는 효과가 있으며, 그라이팅재 없이도 시공이 가능하기 때문에 시공비용을 대폭 절감할 수 있으며 매우 신속하게 시공할 수 있는 효과가 있다.

Description

암반용 어스앵커{earth anchor}

본 발명은 지반의 붕괴를 방지하기 위해 지반 내에 삽입되어 고정되는 어스앵커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 앵커축으로부터 양측으로 확장되는 밀착판에 의해 암반지대에서도 견고한 고정 및 철거가 용이한 암반용 어스앵커에 관한 것이다.

일반적으로 기초 공사 및 터파기 공사시 지반이 붕괴될 우려가 있는 곳에는 흙막이 패널을 설치하여 지반의 붕괴를 방지한다. 이러한 흙막이 패널은 다수의 수직 빔 사이에 수직으로 고정 설치되고, 지반 내에 발생하는 토압이나 수압을 충분히 견딜 수 있도록 흙막이 패널을 잡아주는 어스앵커가 지반 내에 삽입 고정하여 붕괴를 방지하게 된다.

통상적인 어스앵커 구조물은 지반에 천공된 앵커공으로 삽입되는 인장재와, 상기 앵커공에 채움 되어 경화되는 그라우트재와, 상기 인장재를 그라우트재 내에 정착시키기 위한 정착부와, 상기 외부로 노출된 인장재의 말단을 수직 빔 또는 흙막이 패널에 고정시키는 고정체로 구성된다.

이러한 어스앵커 구조물의 시공방법은 정착부가 고정 설치된 인장재를 천공된 앵커공으로 삽입한 후 그라우트재를 채워 매운 다음 일정시간을 경과시켜 그라우트재를 경화시키게 된다. 이와 같은 상태가 되면 인장재는 지반에 묻혀 고정된 상태가 되며 외부로 일부 노출된 상태가 되는데, 이 노출된 부분은 고정부를 이용하여 흙막이 패널이나 수직 빔에 고정설치 함으로써 시공을 완료하게 된다. 이와 같이 시공함으로써 큰 토압이나 수압이 발생하더라도 어스앵커에 의해 지반이 붕게되지 않고 충분히 견딜 수 있게 된다.

그러나 이와 같은 방법으로 시공되는 어스앵커 구조물은 그라우팅재를 이용해야 하므로 시공 및 시설비가 많이 소요되고 그라우팅재가 경화되기까지 기다려야 하므로 시공시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

또한, 인장력을 강화하기 위해 정착부에 확장부를 구비한 것도 있으나 이러한 경우 수축되지 않는 확장부 때문에 시공 완료 후 수거하기 어려워 그대로 방치함으로써 자재의 낭비 및 환경오염을 일으키는 요인이 된다. 특히 암반지대일 경우 앵커공이 불규칙하여 정착부가 암반에 견고히 걸림 고정되지 않아 인장력이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 앵커축의 둘레에 외측으로 벌어지는 밀착판을 구비하여 앵커공에 삽입 후 밀착판을 양측으로 벌려 앵커공에 밀착 고정되도록 함으로써 용이한 삽입 및 견고한 고정이 이루어짐은 물론 암반지대에서도 견고한 시공이 가능하며, 특히 그라우트재 없이도 시공됨에 따라 그 시공비를 절감할 수 있으면서 신속하게 시공할 수 있는 암반용 어스앵커를 제공 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 암반용 어스앵커는,

나사봉으로 이루어지되 어느 한 부분을 기준으로 일측은 정방향 나사산, 타측은 역방향 나사산을 갖는 앵커축;

상기 앵커축의 역방향 나사산에 체결되는 제 1 이송대;

상기 앵커축의 정방향 나사산에 체결되는 제 2 이송대;

상기 제 1 이송대와 제 2 이송대 사이에 힌지 결합되며, 그 중앙이 두 분할되어 힌지 결합됨으로써 제 1 이송대와 제 2 이송대의 간격에 따라 수직으로 펴지거나 수평으로 확장되는 연결대;

상기 연결대의 분할된 부분에 힌지 결합하되 연결대가 확장되는 방향에 위치하여연결대가 수평으로 확장시 앵커공의 내주연에 밀착 고정되는 밀착판; 으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀착판은 그 외측면에 다수의 미끄럼방지돌부가 돌출 형성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 암반용 어스앵커는 연결대가 양측으로 확장되면 밀착판이 앵커공의 내주연에 고정되어 견고한 고정이 이루어짐으로써 암반지대에서도 견고한 고정이 이루어지는 효과가 있으며, 확장된 밀착판을 원상태로 복귀할 수 있어 시공 완료 후 손쉽게 수거 가능함은 물론 또 다시 재활용 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 그라우팅재 없이도 시공이 가능하기 때문에 시공비용을 대폭 절감할 수 있으며, 그라우팅재의 미사용으로 경화될 필요가 없기 때문에 매우 신속하게 시공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 주변으로부터 충격이 발생하더라도 다수의 연결대가 진동을 흡수하여 완화시킴으로써 견고한 고정상태가 장기간 유지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 밀착판이 확장된 상태를 도시한 사시도.
도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 작동과정을 도시한 사용상태도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 예시도.
도 5a, 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 예시도.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 밀착판이 확장된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 작동과정을 도시한 사용상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 암반용 어스앵커는 나사봉으로 이루어지되 어느 한 부분을 기준으로 일측은 정방향 나사산(11), 타측은 역방향 나사산(12)을 갖는 앵커축(10)과, 상기 앵커축(10)의 역방향 나사산(12)에 체결되는 제 1 이송대(21)와, 상기 앵커축(10)의 정방향 나사산(11)에 체결되는 제 2 이송대(22)와, 상기 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22) 사이에 힌지 결합되며, 그 중앙이 두 분할되어 힌지 결합됨으로써 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22)의 간격에 따라 수직으로 펴지거나 수평으로 확장되는 연결대(30)와, 상기 연결대(30)의 분할된 부분과 힌지 결합하되 연결대(30)가 확장되는 방향에 위치하여 연결대(30)가 수평으로 확장시 앵커공(10)의 내주연에 밀착 고정되는 밀착판(40); 으로 구성된다.

상기 앵커축(10)은 그 외주연에 정방향 나사산(오른나사)(11)이 형성된 나사봉으로 이루어지되, 그 말단부에는 역방향 나사산(왼나사)(12)이 일부 형성된다. 그리고 역방향의 나사산(12)이 형성된 타측 단에는 도구를 이용하여 앵커축(10)을 회전시킬 수 있도록 홈부(13)가 형성된다.

상기 제 1 이송대(21) 및 제 2 이송대(22)는 그 중앙에 암나사산이 형성되어 앵커축(10)에 체결하되, 제 1 이송대(21)는 역방향의 나사산(12)에 결합되고, 제 2 이송대(22)는 정방향 나사산(11)에 체결된다. 따라서 제 1 이송대(21)의 암나사산은 역방향으로 이루어지고 제 2 이송대(22)의 암나사산은 정방향으로 이루어진다. 이러한 구조에 의한 제 1 이송대(21) 및 제 2 이송대(22)는 후술되는 연결대(30)에 의해 회전되지 않기 때문에 앵커축(10)이 정회전하면 서로 멀어지는 방향으로 이송하고, 앵커축(10)이 역회전 하면 서로 근접한 방향으로 이송한다.

상기 연결대(30)는 기다란 판으로 이루어진 것으로 그 중앙부가 분할되고 분할된 부위가 힌지 결합되어 접히거나 펼쳐지는 구조를 갖는다. 이러한 연결대(30)는 그 양단이 각각 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22)에 힌지 결합하되 제 1, 2 이송대(21)(22)의 양측에 구비된다. 여기서 상기 연결대(30)는 세 개나 네 개가 구비될 수 있으며 개 수가 많아질수록 앵커축(10)을 회전함에 있어 더욱 큰 힘이 필요하지만 더욱 견고한 고정이 이루어지므로 시공 환경에 맞추어 개수를 결정한다.

이와 같은 연결대(30)는 양 말단과 그 중앙부가 힌지 결합되었기 때문에 제 1 이송대(21) 및 제 2 이송대(22)의 간격이 근접할수록 힌지 부위가 꺾이면서 양측으로 펼쳐져 확장된다.

상기 밀착판(40)은 사각의 판으로 이루어지되 그 양단이 연결대(30) 중앙의 힌지에 연결되어 회동되는 구조를 갖고, 그 낸측면 상하단에 연결대(30) 방향으로 돌출되는 단턱(41)을 형성한다. 여기서 상기 단턱(41)의 돌출 길이는 연결대(30)와 결합된 힌지와 같거나 조금 더 돌출되도록 한다. 이는 연결대(30)가 중앙의 힌지를 중심으로 꺾이거나 수직으로 펴지게 되는데, 수직으로 펴질 때 밀착판(40)의 단턱(41)이 연결대(40)와 밀착됨으로써 수직으로 완전히 펴지는 각을 한정함으로써 반대방향 즉, 앵커축(10) 방향으로 꺾이는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 밀착판(40)의 외측면에는 다수의 미끄럼방지돌부(42)를 돌출 형성하여 앵커공(1)에 밀착시 미끄러지는 것을 방지토록 한다. 여기서 미끄럼방지돌부(42)는 그 끝을 뾰족하게 형성하여 앵커공(1) 내주연에 박히도록 한다.

아울러 상기 제 2 이송대(22)의 하단에는 앵커공(1)의 초입 틈새를 마감하는 마감재(50)가 구비된다. 상기 마감재(50)는 원통으로 형성되며, 그 중앙에 앵커축(10)이 관통하는 구멍(51)이 형성되며 외부로 노출되는 일단에는 확장된 외향 플랜지(52)가 형성됨으로써 앵커공(1)의 초입에 끼워졌을 때 플랜지(52) 부위가 걸림되면서 깔끔하게 마감된다.

그리고 마감재(50)로부터 노출되는 앵커축(10)에는 두 개의 너트(N)를 체결하여 마감재(50)를 앵커공(1)에 밀착시키면서 다른 부착물을 결합할 수 있도록 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 암반용 어스앵커의 작동과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 지반에 앵커공(1)을 형성하고 앵커공(1)에 본 발명의 어스앵커를 삽입하는데, 이때 밀착판(40)은 앵커축(10)에 밀착된 상태 즉, 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22)가 가장멀리 위치하여 연결대(30)가 거의 수직으로 펴진 상태에서 삽입한다. 삽입이 완료되면 앵커축(10)의 말단에 형성된 홈부(13)로 도구를 결합하여 앵커축(10)을 왼쪽으로 회전시킨다. 그러면 상기 앵커축(10)이 회전함과 동시에 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22)가 서로 근접한 방향으로 이송한다. 이는 이송대(30) 중앙 힌지 결합된 부분이 꺾이면서 양측으로 벌어지게 되는데, 이와 연결된 밀착판(40)도 양측으로 벌어지면서 앵커공(1)의 내주연에 밀착된다. 결국 밀착판(40)이 앵커공(1)의 내주연을 가압하게 되고 더 이상 벌어지지 않으면 앵커축(10)의 회전도 멈추게 된다. 이때, 밀착판(40)에 형성된 미끄럼방지돌부(42)는 앵커공(1)의 내주연에 박힌 상태가 되므로 견고하게 고정된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 고정된 앵커축(10)의 말단에 연결하고자 하는 인장재 또는 부품을 끼워 너트(N)로 견고히 고정함으로써 시공을 완료한다. 여기서 상기 앵커축(10)의 말단이 외부로 노출될 경우 마감재(50)를 앵커공(1) 초입에 삽입하여 앵커공(1)과 앵커축(10) 사이의 틈새를 마감한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 암반용 어스앵커는 연결대가 앵커축(10)으로부터 벌어지며 밀착판(40)을 확장시키는 구조를 가짐으로써 앵커공(1)으로 삽입이 용이하면서도 견고한 고정이 이루어져 손쉽게 고정할 수 있다. 또한, 그라이팅재 없이도 시공이 가능하기 때문에 시공비용을 대폭 절감할 수 있으며, 경화될 필요가 없기 때문에 다음 공정을 바로 진행할 수 있다.

그리고 밀착판(40)이 확장되는 범위가 크므로 앵커공(1)을 크게 형성한 곳에도 시공이 용이하며, 밀착판(40)이 힌지 결합되어 회동되는 구조이므로 암반지역 등과 같이 앵커공(1)의 내주연이 불규칙하게 형성된 곳에도 시공이 가능하고 견고하게 고정된다. 또한, 앵커축(10)으로 전달되는 충격을 다수이 연결대(30)가 흡수하여 일부 소진시킴으로써 진동이 잦은 곳에도 견고한 설치가 가능한 특징이 있다.

한편, 본 발명의 어스앵커를 수거하고자 할 경우에는 앵커축(10)을 오른쪽으로 정회전 시킨다. 그러면 제 1 이송대(21) 및 제 2 이송대(22)가 서로 멀어짐과 동시에 꺾여있던 연결대(30)가 수직으로 펴지면서 앵커공(1) 내주연에 박혔던 밀착판(40)이 앵커축 방향으로 이동하여 그 너비가 축소된다. 이러한 상태에서 앵커축(10)을 잡아 당기면 지반으로부터 걸림되는 것이 없기 때문에 쉽게 빠지게 된다. 이와 같이 확장된 밀착판(40)을 원상태로 복귀시킬 수 있기 때문에 시공 완료 후 수거 가능함은 물론 손쉽게 수거할 수 있고 또 다시 재활용할 수 있으므로 시공비용이 절감된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 예시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 밀착판(40)을 펼치기 위해 앵커축(10)을 회전시키는 과정에서 제 1, 제 2 이송대(21)(22)가 같이 회전되는 것을 방지하기 위한 구조이다.

상기 제 2 이송대(22)와 마감재(50) 사이에 압축스프링(60)을 설치하여 압축스프링(60)의 말단부가 제 2 이송대(22)에 밀착되어 가압함으로써 제 2 이송대(22)의 회전을 방지하게 된다. 이러한 압축스프링(60)은 앵커축(10)의 초기 회전 시에만 필요하므로 밀착판(40)이 앵커공(1)에 밀착되면 제거해도 무방하다.

도 5a, 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 암반용 어스앵커의 구조를 도시한 예시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 상기 연결대(30)는 중앙의 분할된 부분이 밀착판(40)의 상하부에 각각 힌지 결합된 구조를 갖는다.

즉, 상기 연결대(30)는 그 중앙부가 분할 되어 상부 연결대와 하부 연결대로 나누어지는데, 상부 연결대의 말단은 밀착판(40)의 상부에 힌지 결합되고, 하부의 연결되는 밀착판(40)의 하부에 힌지 결합된다. 이와 같이 밀착판(40)의 상부와 하부에서 힘이 전달되기 때문에 더욱 안정된 상태로 고정된다.

1 : 앵커공 10 : 앵커축 11 : 정방향 나사산
12 : 역방향 나사산 21 : 제 1 이송대 22 : 제 2 이송대
30 : 연결대 40 : 밀착판 41 : 단턱
42 : 미끄럼방지돌부 50 : 마감재 60 : 압축스프링
N : 너트

Claims (4)

1. 나사봉으로 이루어지되 어느 한 부분을 기준으로 일측은 정방향 나사산(11), 타측은 역방향 나사산(12)을 갖는 앵커축(10);
   상기 앵커축(10)의 역방향 나사산(12)에 체결되는 제 1 이송대(21);
   상기 앵커축(10)의 정방향 나나산(11)에 체결되는 제 2 이송대(22);
   상기 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22) 사이에 힌지 결합되며, 그 중앙이 두 분할되어 힌지 결합됨으로써 제 1 이송대(21)와 제 2 이송대(22)의 간격에 따라 수직으로 펴지거나 수평으로 확장되는 연결대(30);
   상기 연결대(30)의 힌지에 결합하되 연결대(30)가 확장되는 방향에 위치하여 연결대(30)가 수평으로 확장시 앵커공(1)의 내주연에 밀착 고정되는 밀착판(40); 으로 구성됨을 특징으로 하는 암반용 어스앵커.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀착판(40)은 그 상하단에 연결대(30) 방향으로 돌출되는 단턱(41)을 형성하여 연결대(30)가 내측으로 꺾이는 것을 방지토록 함을 특징으로 하는 암반용 어스앵커.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 이송대(22)의 후방에는 제 2 이송대(22)를 가압하여 회전되는 것을 방지하는 압축스프링(60)이 구비됨을 특징으로 하는 암반용 어스앵커.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 연결대(30)는 중앙의 분할된 부분이 밀착판(40)의 상하부에 각각 힌지 결합됨을 특징으로 하는 암반용 어스앵커.

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