KR20150073227A - 단부 접합형 락볼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단부 접합형 락볼트에 관한 것으로, 유체가 유입되는 입구 측인 선단을 통해 상기 유체가 유입될 수 있도록 내부에 중공이 형성되며, 둘레방향을 따라 일부분이 요입된 형태로 눌려지며, 상기 중공으로 유입된 상기 유체에 의해 눌려진 부분이 펴지게 되는 중공형 바디와; 상기 유체를 분사하는 분사부를 연결시킬 수 있도록 상기 중공형 바디의 선단에 고정 결합되는 선단용 캡과; 상기 분사부를 통하여 상기 중공형 바디의 상기 중공으로 유입된 유체가 상기 중공형 바디의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 상기 중공형 바디의 후단이 접합되어 폐쇄되도록 하는 후단 접합부를; 구비함으로써, 락볼트의 설치를 위하여 락볼트의 중공형 바디 내부로 유입시킨 유체가 중공형 바디의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 중공형 바디의 후단을 별도의 캡을 구비하지 않고 용접에 의하여 직접적으로 폐쇄시킴으로써 락볼트의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

단부 접합형 락볼트{END PART JOINING TYPE ROCKBOLT}

본 발명은 건설 토목 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 단부를 용접에 의하여 폐쇄한 단부 접합형 락볼트에 관한 것이다.

도 1은 종래의 락볼트의 구조를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 락볼트 시공용 유체공급관(10)은 일단이 공기나 물과 같은 유체를 고압으로 형성하는 본체(미도시)와 연결되고, 타단은 락볼트(20) 측으로 고압으로 형성된 공기나 혹은 물 등의 유체를 주입할 수 있도록 락볼트(20)의 단부와 연결되는 관상의 부재이다.

이러한 락볼트 시공용 유체공급관(10)은 공기와 물 등과 같은 유체가 통과할 수 있는 통로를 형성하기 위하여 내부에 중공이 형성되며 일정 직경을 갖는 원통 형상으로 형성되어 있다.

락볼트(20)는 그 둘레방향을 따라 일부분이 요입된 형태로 눌려진 상태에서 그 내부의 중공에 공급되는 유체에 의해 팽창되는 중공형 바디(21)와, 상기 중공에 유체가 통과하는 통로가 형성되어 중공형 바디(21)의 단부에 연결되는 선단용 캡(22)과, 유체가 중공형 바디(21) 측으로 주입될 수 있도록 락볼트 시공용 유체공급관(10)과 선단용 캡(22)을 연결시키는 커플링(23)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고, 중공형 바디(21)의 후단에는 중공형 바디(21)로 유입된 유체가 중공형 바디(21)의 외부로 유출됨을 방지하여 중공형 바디(21) 내부의 압력을 증가함으로써 중공형 바디(21)가 팽창하여 원하는 위치에 락볼트의 설치가 가능하도록 하는 후단용 캡(24)이 구비되어 있다.

이러한 후단용 캡(24)은 중공형 바디(21)의 후단을 폐쇄시킬 수 있도록 중공형 바디(21)의 후단에 용접 등의 방법에 의하여 고정 결합되어 있다.

이러한 구성에 의하여 본체(미도시)에서 공기나 혹은 물 등의 유체를 고압으로 형성한 후에 락볼트 시공용 유체공급관(10)을 통하여 락볼트(20)의 내부로 유체를 유입시키면 후단용 캡(24)에 의하여 내부로 유입된 유체가 외부로 유출됨을 방지하여 중공형 바디(21) 내부의 압력이 증가하여 중공형 바디(21)가 순간적으로 팽창하면서 락볼트가 지반의 내부에 고정됨으로써 락볼트(20)의 시공이 완료된다.

그런데, 이러한 종래의 락볼트에 있어서는, 중공형 바디(21)의 내부로 유입되는 유체가 중공형 바디(21)의 외부로 유출되지 않도록 별도의 후단용 캡(24)을 중공형 바디(21)의 단부에 구비하고, 용접 등의 방법에 의하여 고정시키는 작업을 수행해야 하므로 락볼트의 제조에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 별도의 후단용 캡(24)을 제작해야 하므로 제조 비용이 상승하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 락볼트의 설치를 위하여 락볼트의 중공형 바디 내부로 유입시킨 유체가 중공형 바디의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 중공형 바디의 후단을 별도의 캡을 구비하지 않고 용접에 의하여 직접적으로 폐쇄시킴으로써 락볼트의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있는 단부 접합형 락볼트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 단부 접합형 락볼트는, 유체가 유입되는 입구 측인 선단을 통해 상기 유체가 유입될 수 있도록 내부에 중공이 형성되며, 둘레방향을 따라 일부분이 요입된 형태로 눌려지며, 상기 중공으로 유입된 상기 유체에 의해 눌려진 부분이 펴지게 되는 중공형 바디와; 상기 유체를 분사하는 분사부를 연결시킬 수 있도록 상기 중공형 바디의 선단에 고정 결합되는 선단용 캡과; 상기 분사부를 통하여 상기 중공형 바디의 상기 중공으로 유입된 유체가 상기 중공형 바디의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 상기 중공형 바디의 후단이 접합되어 폐쇄되도록 하는 후단 접합부를; 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 후단 접합부는 상기 중공형 바디의 후단이 용접에 의하여 접합될 수 있도록 상기 중공형 바디의 후단에 충진되어 상기 후단의 둘레면과 용접되는 용접물로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 중공형 바디의 후단과 근접한 위치의 상기 중공형 바디의 외면에는 상기 중공형 바디의 상기 중공으로 유입된 유체에 의하여 발생되는 압력이 상기 중공형 바디의 후단에 집중되어 상기 후단 접합부가 손상됨을 방지할 수 있는 용접물 보호부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 용접물 보호부는 상기 중공형 바디의 요입된 부분과 접합되는 원통 형상의 후단보강 환봉으로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 용접물 보호부는 상기 중공형 바디의 종단면과 대응되는 형상을 갖는 삽입홈이 형성되어 상기 중공형 바디의 둘레면에 삽입되는 삽입부재로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 용접물 보호부는 상기 중공형 바디의 외면에 권취되는 권취링 부재로 구성될 수 있다.

또한, 상기 삽입부재와 상기 권취링 부재는 상기 중공형 바디의 외면에 가접합되어 상기 중공형 바디의 길이 방향을 따라 유동하지 않도록 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 단부 접합형 락볼트는, 락볼트의 설치를 위하여 락볼트의 중공형 바디 내부로 유입시킨 유체가 중공형 바디의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 중공형 바디의 후단을 별도의 캡을 구비하지 않고 용접에 의하여 직접적으로 폐쇄시킴으로써 락볼트의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 락볼트의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 'Ⅲ-Ⅲ' 선에 따른 선단면도이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이고,
도 5는 도 4의 'Ⅳ-Ⅳ' 선에 따른 선단면도이며,
도 6는 본 발명의 제3실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이고,
도 7은 도 6의 'Ⅵ-Ⅵ' 선에 따른 선단면도이다.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 단부 접합형 락볼트를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 'Ⅲ-Ⅲ' 선에 따른 선단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 'Ⅳ-Ⅳ' 선에 따른 선단면도이며, 도 6는 본 발명의 제3실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 구조를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 'Ⅵ-Ⅵ' 선에 따른 선단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단부 접합형 락볼트는, 유체가 유입되는 입구 측인 선단을 통해 상기 유체가 유입될 수 있도록 내부에 중공(110)이 형성되며 둘레방향을 따라 일부분이 요입된 형태로 눌려지며, 중공(110)으로 유입된 상기 유체에 의해 눌려진 부분이 펴지게 되는 중공형 바디(100)와, 상기 유체를 분사하는 분사부(210)를 연결시킬 수 있도록 중공형 바디(100)의 선단에 고정 결합되는 선단용 캡(200)과, 분사부(210)를 통하여 중공형 바디(100)의 중공(110)으로 유입된 유체가 중공형 바디(100)의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 중공형 바디(100)의 후단이 접합되어 폐쇄되도록 하는 후단 접합부(300)를 포함하여 구성되어 있다.

우선, 락볼트를 설치시에 중공형 바디(100)의 내부에 형성된 중공(110)으로 유체를 주입하는 통로가 되는 분사부(210)는 다음과 같이 구성된다.

분사부(210)의 일단부는 공급될 유체가 수용된 유체수용부(미도시)와 연결되고 타단부는 락볼트의 중공형 바디(100)의 선단에 구비된 선단용 캡(200)과 연통되게 구비되어 락볼트를 시공시에 락볼트의 내부로 상기 유체를 주입하게 된다.

이를 위하여 분사부(210)은 압축된 고압의 공기를 락볼트 측으로 주입할 수 있도록 내부에 중공이 형성된 관상으로 형성되어 있다.

락볼트의 몸체가 되는 중공형 바디(100)는 내부에 유체가 유입될 수 있는 공간이 되는 중공(110)이 형성되어 있으며, 둘레 방향을 따라 일부분은 내측으로 유입된 형태로 눌려지게 형성되어 있다.

그리고, 락볼트가 설치되는 지반의 깊이와 요구되는 지반과의 마찰의 정도에 따라 그 길이는 상이하게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 중공형 바디(100)는 중공(110)으로 유입되는 유체에 의하여 형성되는 압력에 의하여 요입부가 외측으로 펼쳐지면서 그 외면이 지반의 내측벽면과 면접촉됨으로써 설치가 완료된다.

선단용 캡(200)은 중공(110)이 형성된 중공형 바디(100)의 선단에 고정 결합되어 유체공급관(100)이 중공형 바디(100)와 연결되도록 하는 역할을 한다.

이러한 선단용 캡(200)은 중공형 바디(100)의 선단에 용접 등의 방법에 의하여 접합되며, 중공형 바디(100)와 연통되어 유체공급관(100)을 통하여 유체를 중공형 바디(100)의 중공(110) 측으로 유입시킬 수 있도록 한다.

후단 접합부(300)는 중공형 바디(100)의 내부에 형성된 중공(110)이 외부로부터 폐쇄될 수 있도록 중공형 바디(100)의 후단에 구비되는 부분으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 단부 접합형 락볼트에서는 용접물(310)로 형성되어 있다.

즉, 중공형 바디(100)의 후단이 용접에 의하여 접합될 수 있도록 중공형 바디(100)의 후단에 일정 두께를 갖도록 충진되어 상기 후단의 둘레면과 용접되는 용접물(310)로 구성된다.

이러한 용접물(310)의 두께는 락볼트를 설치시에 중공형 바디(100)의 내부로 주입되는 유체로 인하여 중공(110)에 형성되는 압력에 따라 상이하게 설치될 수 있는데, 중공(110) 내부에 형성되는 압력이 높을 경우에는 상대적으로 용접물(310)의 두께를 두껍게 형성하고 중공(110)의 내부에 형성되는 압력이 낮을 경우에는 상대적으로 용접물(310)의 두께를 얇게 형성할 수 있다.

그리고, 중공형 바디(100)의 내부로 유입되는 유체에 의하여 중공(110)의 내부에 형성되는 압력이 후단에 집중되어 용접물(310)이 손상될 정도인 경우에는 중공형 바디(100)의 외면에 별도의 용접물 보호부(400)를 구비할 수 있다.

용접물 보호부(400)는 중공형 바디(100)의 후단과 근접한 위치의 중공형 바디(100)의 외면에는 중공형 바디(100)의 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 발생되는 압력이 중공형 바디(100)의 후단에 집중되어 후단 접합부(300)가 손상됨을 방지하는 역할을 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 경우에는 상기 용접물 보호부(400)가 중공형 바디(100)의 요입된 부분과 접합되는 원통 형상의 후단보강 환봉(410)으로 구성될 수 있다.

후단보강 환봉(410)은 원통 형상의 부재로서 중공형 바디(100)의 요입된 부분에 선형으로 접합물을 구비한 후에 후단보강 환봉(410)을 접합물의 상측에 안착시킴으로써 중공형 바디(100)의 외면에 고정되어 접합이 이루어지게 된다.

용접에 의하여 후단보강 환봉(410)을 중공형 바디(100)의 상기 요입된 부분에 부착할 경우에 용접물을 상기 요입된 부분에 선형으로 채운 후에 후단보강 환봉(410)을 안착시키면 접합이 이루어지므로 신속한 접합 작업이 가능한 효과가 있다.

후단보강 환봉(410)이 설치되는 위치는 중공형 바디(100)의 후단과 근접한 위치이긴 하지만 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 후단에 집중되는 압력의 정도에 따라 중공형 바디(100)의 후단으로부터 설치되는 위치가 변경될 수 있다.

즉, 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 후단에 집중되는 압력의 정도가 큰 경우에는 최대한 중공형 바디(100)의 후단에 가까운 위치에 후단보강 환봉(410)이 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상술한 경우에 비하여 상대적으로 중공형 바디(100)의 후단에 집중되는 압력의 정도가 작은 경우에는 중공형 바디(100)의 후단으로부터 상대적으로 먼 위치에 후단보강 환봉(410)이 설치되는 것이 바람직하다.

중공형 바디(100)의 중공으로 유입되는 유체에 의하여 형성되는 압력이 후단에 집중되어 후단 접합부(300)가 손상됨을 방지하는 다른 방법은 후단보강 환봉(410) 자체의 길이를 늘여서 중공형 바디(100)와 후단보강 환봉(410)이 상호 접촉되는 길이를 늘이는 방법이 사용될 수도 있다.

즉, 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 후단에 집중되는 압력의 정도가 큰 경우에는 후단보강 환봉(410)의 길이를 상대적으로 길게 형성하고, 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 후단에 집중되는 압력의 정도가 작은 경우에는 후단보강 환봉(410)의 길이를 상대적으로 짧게 형성하게 되는 것이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 용접물 보호부(400)는 중공형 바디(100)의 종단면과 대응되는 형상을 갖는 삽입홈(421)이 형성되어 중공형 바디(100)의 둘레면에 삽입되는 삽입부재(420)로 구성되어 있다.

삽입부재(420)에 형성된 삽입홈(421)은 중공형 바디(100)의 외형과 동일한 형상으로 형성되어 삽입부재(420)의 삽입홈(421)에 중공형 바디(100)가 삽입될 수 있도록 한다.

이러한 삽입부재(420)는 중공형 바디(100)의 외면에 슬라이딩 방식에 의하여 삽입된 후에 설치될 위치가 정해지면 중공형 바디(100)가 팽창시에 중공형 바디(100)의 외면에서 미끄러지지 않도록 용접 등의 방식에 의하여 중공형 바디(100)의 외면에 고정 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 삽입부재(420)의 길이와 설치위치는 후단보강 환봉(410)과 마찬가지로 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 형성되는 압력이 중공형 바디(100)의 후단에 집중되는 정도에 따라 변화 가능하다.

즉, 중공형 바디(100)의 후단에 압력이 집중되는 정도가 크면 길이는 길어지고 설치되는 위치는 중공형 바디(100)의 후단과 최대한 가까운 위치에 설치되며, 반대로 중공형 바디(100)의 후단에 압력이 집중되는 정도가 작으면 길이는 짧게 형성될 수 있으며 설치되는 위치는 중공형 바디(100)의 후단으로부터 일정 거리 이격되는 위치에 설치될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 단부 접합형 락볼트의 용접물 보호부(400)는 중공형 바디(100)의 외면에 권취되는 권취링 부재(430)로 구성될 수도 있다.

권취링 부재(430)는 링 형상의 부재로서 중공형 바디(100) 외면의 직경과 동일한 직경으로 형성되어 중공형 바디(100)의 외면에 슬라이딩 방식에 의하여 삽입 설치된다.

그리고, 삽입부재(410)와 마찬가지로 권취링 부재(430)는 중공형 바디(100)의 외면에 슬라이딩 방식으로 삽입된 후에 설치된 위치가 결정되면 중공형 바디(100)가 팽창시에 중공형 바디(100)의 외면에서 미끄러지지 않도록 용접 등의 방식에 의하여 중공형 바디(100)의 외면에 고정 결합되는 것이 효과적이다.

또한, 권취링 부재(430)의 길이와 설치위치도 삽입부재(420)와 마찬가지로 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 형성되는 압력이 중공형 바디(100)의 후단에 집중되는 정도에 따라 변화 가능하다.

즉, 중공형 바디(100)의 후단에 압력이 집중되는 정도가 크면 길이는 길어지고 설치되는 위치는 중공형 바디(100)의 후단과 최대한 가까운 위치에 설치되며, 반대로 중공형 바디(100)의 후단에 압력이 집중되는 정도가 잡으면 길이는 짧게 형성될 수 있으며 설치되는 위치는 중공형 바디(100)의 후단으로부터 일정 거리 이격되는 위치에 설치될 수 있다.

여기서, 용접물 보호부(400)가 삽입부재(420) 및 권취링 부재(430)로 형성된 경우에는 삽입부재(420) 및 권취링 부재(430)가 중공형 바디(100)의 외면과 접촉되는 부분에 스팟 용접과 같은 가접합을 하여 중공형 바디(100)외 외면에서 삽입부재(420) 및 권취링 부재(430)가 유동하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 가접합에 의하여 삽입부재(420) 및 권취링 부재(430)와 같은 용접물 보호부(400)가 구비되도록 할 수 있으므로 락볼트의 신속한 제조가 가능하다는 효과가 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 단부 접합형 락볼트는 중공형 바디(100)의 후단을 별도의 캡을 구비하지 않고 용접에 의하여 직접적으로 폐쇄시킴으로써 락볼트의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 중공형 바디 110 : 중공
200 : 선단용 캡 210 : 분사부
300 : 후단 접합부 310 : 용접물
400 : 용접물 보호부 410 : 후단보강 환봉
420 : 삽입부재 421 : 삽입홈
430 : 권취링 부재

Claims (7)

1. 유체가 유입되는 입구 측인 선단을 통해 상기 유체가 유입될 수 있도록 내부에 중공(110)이 형성되며, 둘레방향을 따라 일부분이 요입된 형태로 눌려지며, 상기 중공(110)으로 유입된 상기 유체에 의해 눌려진 부분이 펴지게 되는 중공형 바디(100)와;
   상기 유체를 분사하는 분사부(210)를 연결시킬 수 있도록 상기 중공형 바디(100)의 선단에 고정 결합되는 선단용 캡(200)과;
   상기 분사부(210)를 통하여 상기 중공형 바디(100)의 상기 중공(110)으로 유입된 유체가 상기 중공형 바디(100)의 외부로 유출됨을 방지할 수 있도록 상기 중공형 바디(100)의 후단이 접합되어 폐쇄되도록 하는 후단 접합부(300)를;
   포함한 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 후단 접합부(300)는 상기 중공형 바디(100)의 후단이 용접에 의하여 접합될 수 있도록 상기 중공형 바디(100)의 후단에 충진되어 상기 후단의 둘레면과 용접되는 용접물(310)인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 중공형 바디(100)의 후단과 근접한 위치의 상기 중공형 바디(100)의 외면에는 상기 중공형 바디(100)의 상기 중공(110)으로 유입된 유체에 의하여 발생되는 압력이 상기 중공형 바디(100)의 후단에 집중되어 상기 후단 접합부(300)가 손상됨을 방지할 수 있는 용접물 보호부(400)가 구비된 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 용접물 보호부(400)는 상기 중공형 바디(100)의 요입된 부분과 접합되는 원통 형상의 후단보강 환봉(410)인 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
5. 제3항에 있어서,
   상기 용접물 보호부(400)는 상기 중공형 바디(100)의 종단면과 대응되는 형상을 갖는 삽입홈(421)이 형성되어 상기 중공형 바디(100)의 둘레면에 삽입되는 삽입부재(420)인 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
6. 제3항에 있어서,
   상기 용접물 보호부(400)는 상기 중공형 바디(100)의 외면에 권취되는 권취링 부재(430)인 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 삽입부재(420)와 상기 권취링 부재(430)는 상기 중공형 바디(100)의 외면에 가접합되어 상기 중공형 바디(100)의 길이 방향을 따라 유동하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 단부 접합형 락볼트.

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