KR20120103106A - 크로스 스파이럴 락볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스파이럴 락볼트에 관한 것으로, 그 구성은 단면의 형상이 십자(+)형으로 이루어지는 봉 형상의 몸체부의 양단을 서로 반대되는 방향으로 비틀어서 나선형으로 형성한 본체부재와, 상기 본체부재에 나사 결합되는 너트 및 상기 너트와 결합되며, 상기 너트가 눌리는 힘에 의해 지면과 접촉되며, 판형상을 가지는 지압판을 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 경량으로 운반 및 취급이 용이하여 작업자의 안전시공이 가능하며, 철강 원자재를 절감할 수 있어 친환경적이며, 충진되어 경화되는 시멘트몰탈 등과의 접촉면적이 넓어서 부착력이 증진되며 또한 십자(+)형상이 타형상보다 지반의 전단파괴에 더욱 우수하여 지반이나 암반에 구축되는 구조물을 더욱 견고하게 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

크로스 스파이럴 락볼트{Cross Spiral rock bolt}

본 발명은 스파이럴 락볼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반이나 암반에 구축되는 구조물을 안정화시키는 지보재로 사용할 수 있는 스파이럴 락볼트에 관한 것이다.

일반적으로 지반이나 암반 지역에서 터널, 지하저장소, 흙막이, 사면 보호구조물 등을 구축할 때에 구조물의 안정화를 위한한 지보재로서 지중앵커를 사용한다.

이러한 지중앵커를 이용하는 쏘일 레일링 공법은 원지반을 굴착하여 노출된 지반 굴착면에 숏크리트를 타설하고, 원지반에 향하여 보링기로서 요구 심도까지 굴착공을 천공하며, 그 굴착공 내에 지중앵커를 삽입한 후 그라우트액을 주입하고, 굴착공으로부터 굴착면의 외부에 설치되는 보강구조물 또는 보강블록을 관통하여 외부로 돌출된 지중앵커의 끝단에 지압판을 끼우고, 지중앵커를 인장시킨 후 너트를 체결하는 방식으로 시공하여, 지중앵커에 의한 압축 지보력으로 구조물을 안정화시켜서 지반이 붕괴되는 사고가 발생됨을 방지하여 주도록 하였다.

한편, 통상의 락(rock)볼트는 암반 지역에 터널, 지하저장소 등을 구축할 때에 구조물의 안정화를 위한 지보재로 사용되고 있다.

이러한 락볼트를 이용하는 락볼트 공법은 암반을 발파하여 노출된 사면이나 터널의 암반 굴착면에 천공기로서 요구 심도까지 굴착공을 천공하며, 그 굴착공에 락볼트를 삽입한 후 시멘트몰탈을 주입하거나 시멘트몰탈을 선 주입한 후 락볼트를 삽입하고, 굴착공으로부터 굴착면의 외부에 타설 경화된 숏크리트 또는 콘크리트를 관통하여 외부로 돌출된 락볼트의 끝단에 지압판을 끼우고 너트를 체결하는 방식으로 시공하여, 락볼트에 의한 단순 지보력으로 구조물을 안정화시켜서 암반이 붕괴되는 사고가 발생됨을 방지하여 주도록 하였다.

상기 한 바와 같이, 지반에 구축되는 구조물의 지보용으로 사용되는 지중앵커는 압축 지보력을, 암반에 구축되는 구조물의 지보용으로 사용되는 락볼트는 단순 지보력을 갖도록 설치 시공되는 점에서 엄격히 구분하고 있으나, 최근에는 지반에 구축되는 구조물의 지보용으로 사용하면서 암반에 구축되는 구조물의 지보용으로 사용할 수 있게 한 지중앵커 겸 락볼트가 제공되고 있다.

종래의 지중앵커 겸 락볼트(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 단면 형상을 가지는 몸통부(2)의 외면에 길이방향으로 돌출리브(3)가 반복되는 이형 철근의 형상을 가진다.

그리고 도 1의 6은 지중앵커 겸 락볼트(1)의 끝단에 끼워지는 지압판이고, 도 1의 7은 상기 지중앵커 겸 락볼트(1)에 체결되는 너트이다.

이와 같이 종래의 지중앵커 겸 락볼트(1)는 몸통부(2)의 외면에 돌출리브(3)를 가지기 때문에 지반이나 암반의 굴착면에 천공된 굴착공(4) 내에서 충전 경화되는 시멘트몰탈(5)과 접촉에 따른 마찰 저항력에 의해 구속된 상태로 정착능력을 발휘하여서, 지반에 대한 압축 지보력 또는 암반에 대한 단순 지보력을 갖게 하여 주므로, 그 지반이나 암반에 구축되는 구조물을 안정화시킬 수 있는 장점을 가지는 것이 사실이다.

그러나, 이와 같은 종래의 지중앵커 겸 락볼트(1)는 첫째, 몸통부(2)의 외면에 돌출시킨 돌출리브(3)는 굴착공(4) 내에서 시멘트몰탈(5)과 접촉에 의한 마찰 저항력이 그다지 크지 못하기 때문에, 강력한 정착능력을 기대하기 어려워서 결과적으로 지반이나 암반에 대한 압축 지보력 또는 단순 지보력을 획기적으로 증대시키기에 역부족한 문제점이 있었다.

둘째, 상기 몸통부(2)가 원형의 단면을 가지는 이형철근의 형상으로서 단면적이 크게 만들어지기 때문에, 자체의 무게가 중량이어서 취급 및 시공성이 크게 저하될 뿐만 아니라, 단면적이 커서 소요되는 원재료 량이 증가된 만큼 생산원가가 상승되어서 고가로 공급되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 경량으로 운반 및 취급이 용이하여 작업자의 안전시공이 가능하며, 철강 원자재를 절감할 수 있어 친환경적이며, 충진 되어 경화되는 시멘트몰탈 등과의 접촉 면적이 넓어서 부착력이 증진되며 또한 십자(+)형상이 타형상보다 지반의 전단파괴에 더욱 우수하여 지반이나 암반에 구축되는 구조물을 더욱 견고하게 안정화시킬 수 있는 스파이럴 락볼트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스파이럴 락볼트는, 단면의 형상이 십자(+)형으로 이루어지는 봉 형상의 몸체부의 양단을 서로 반대되는 방향으로 비틀어서 나선형으로 형성한 본체부재와, 상기 본체부재에 나사 결합되는 너트 및 상기 너트와 결합되며, 상기 너트가 눌리는 힘에 의해 지면과 접촉되며, 판형상을 가지는 지압판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스파이럴 락볼트에 의하면, 경량으로 운반 및 취급이 용이하여 작업자의 안전시공이 가능하며, 철강 원자재를 절감할 수 있어 친환경적이며, 충진되어 경화되는 시멘트몰탈 등과의 접촉면적이 넓어서 부착력이 증진되며 또한 십자(+)형상이 타형상보다 지반의 전단파괴에 더욱 우수하여 지반이나 암반에 구축되는 구조물을 더욱 견고하게 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 지중앵커 겸 락볼트의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스파이럴 락볼트의 구성을 나타낸 도면
도 3은 도 2에 도시된 본체부재의 사시도
도 4는 도 2에 도시된 본체부재를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스파이럴 락볼트를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스파이럴 락볼트를 도시한 것으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스파이럴 락볼트의 구성을 나타낸 도면을, 도 3은 도 2에 도시된 본체부재의 사시도를, 도 4는 도 2에 도시된 본체부재를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면을 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스파이럴 락볼트(100)는 본체부재(10)와, 너트(20)와, 지압판(30)을 포함하고 있다.

상기 본체부재(10)는 단면의 형상이 십자(+)형으로 이루어지는 봉 형상의 몸체부(12)의 우측부위와 좌측부위를 서로 반대되는 방향으로 비틀어서 나선형으로 형성한 것이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 본체부재(10)는 단면의 형상이 십자형인 봉 형상의 몸체부(12)의 우측부위와 좌측부위를 별도의 기계장치에 물려서 서로 반대되는 방향으로 회전시켜 나선형으로 제작한 것이다. 이 때 상기 몸체부(12)의 양단만을 물려서 서로 반대 방향으로 회전시키면 양단 부위만 비틀려지므로 상기 몸체부(12)의 전체 길이에 걸쳐서 반대 방향으로 비트는 것이 중요하다.

상기 너트(20)는 상기 본체부재(10)에 나사 결합되는 것이다.

상기 지압판(30)은 상기 너트(20)와 결합되며, 상기 너트(20)가 눌리는 힘에 의해 지면과 접촉되며, 판형상을 가지는 것이다.

상기 너트(20)와 지압판(30)은 종래의 것을 사용하여도 무방하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 스파이럴 락볼트(100)는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 암반이나 지반, 혹은 보강을 요하는 터널의 윗면을 발파하여 노출된 사면이0나 터널의 암반 굴착면에 천공기로서 요구 심도까지 굴착공(4)을 천공한다.

이어서, 상기 굴착공(4)에 상기 스파이럴 락볼트(100)를 삽입한 후 시멘트몰탈(5)을 주입하거나 시멘트몰탈(5)을 선 주입한 후 상기 스파이럴 락볼트(100)를 삽입하고, 상기 굴착공(4)으로부터 굴착면의 외부에 타설 경화된 숏크리트 또는 콘크리트를 관통하여 외부로 돌출된 상기 스파이럴 락볼트(100)의 끝단에 상기 지압판(30)을 끼우고 너트(20)를 체결한다.

그러면, 상기 본체부재(10)와 시멘트몰탈(5) 사이의 접촉 면적이 최대한으로 확대되어 부착력이 증진되며, 십자(+)형상이 전단파괴에 더욱 우수하여 구조물을 안정화시킬 수 있는 것이다.

10. 본체부재 12. 몸체부
20. 너트 30. 지압판

Claims (1)

1. 단면의 형상이 십자(+)형으로 이루어지는 봉 형상의 몸체부(12)의 양단을 서로 반대되는 방향으로 비틀어서 나선형으로 형성한 본체부재(10);
   상기 본체부재(10)에 나사 결합되는 너트(20); 및
   상기 너트(20)와 결합되며, 상기 너트(20)가 눌리는 힘에 의해 지면과 접촉되며, 판형상을 가지는 지압판(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 스파이럴 락볼트.
   

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