KR20150116728A - 팽창형 락볼트 단부 보호부 - Google Patents

팽창형 락볼트 단부 보호부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팽창형 락볼트 단부 보호부에 관한 것으로, 천공홀의 외부로 돌출된 팽창형 락볼트의 단부에 설치되는 팽창형 락볼트 단부 보호부로서, 상기 천공홀의 외부로 돌출되는 상기 팽창형 락볼트의 단부의 둘레면에 삽입되는 완충 부재와; 상기 완충 부재의 둘레면에 삽입되어 상기 완충 부재가 상기 락볼트의 외면에 밀착되도록 함과 동시에 상기 팽창형 락볼트의 단부가 폐쇄되도록 하여 상기 락볼트를 통하여 상기 천공홀 측으로 주입된 그라우팅액이 상기 천공홀의 외부로 유출됨을 방지하는 단부 보호부재를; 구비함으로써, 락볼트를 통하여 천공홀의 내부로 주입된 그라우트재가 천공홀의 외부로 유출됨을 효과적으로 방지함과 동시에 천공홀의 외부로 돌출된 락볼트의 단부로 인하여 작업자가 작업시에 두부를 손상받게 됨을 방지하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

팽창형 락볼트 단부 보호부{PROTECTING PART OF ENDING AREA FOR EXPANDING TYPE ROCKBOLT}
본 발명은 건설 토목 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 락볼트를 통하여 천공홀 측으로 주입한 그라우트재가 외부로 유출됨을 방지할 수 있는 팽창형 락볼트 단부 보호부에 관한 것이다.
락볼트는 암반 등의 지반에 사용되는 지보(支保)로 갱도(坑道)를 지지하는 재료로서, 암반 등의 지반을 천공한 천공홀에 락볼트를 삽입 설치하여 사용한다.
락볼트의 구조는 여러가지가 있으며, 그 중 하나로서 팽창형 구조가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 팽창형 락볼트(10)는 중공형 바디(12)의 그 둘레 일부가 눌려진 요입부(12B)가 형성된 상태로 천공홀에 설치한 후(도 1의 'R1'참조), 중공형 바디(12)의 중공(12A)에 고압의 물이나 공기 혹은 그라우트재 등의 유체를 주입하여 중공형 바디(12)를 팽창시킴으로써 팽창된 중공형 바디(12)가 암반 등의 지반에 밀착되어 정착될 수 있도록 한 것이다(도 1의 'R2' 참조).
여기서, 중공형 바디(12)의 선,종단에는 각각 선단용 캡(14), 종단용 캡(16)이 끼워지며, 용접에 의해 고정된다.
그런데, 이러한 종래의 팽창형 락볼트(10)에 있어서, 천공홀에 팽창형 락볼트를 삽입하여 설치시에 천공홀에 삽입된 팽창형 락볼트의 단부는 천공홀의 외부로 돌출된 형태로 구비되므로, 돌출된 팽창형 락볼트의 단부로 인하여 작업자의 두부가 부딪힘으로 인하여 두부가 손상될 수 있으로 그로 인하여 작업성이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 지반을 먼저 천공한 후에 팽창형 락볼트(10)를 설치해야 하므로, 천공홀의 직경이 팽창형 락볼트(10)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성되며, 이를 메우기 위하여 팽창형 락볼트(10)를 통하여 천공홀과 팽창형 락볼트(10)의 외면 사이에 그라우트재를 주입하게 되는데 천공홀의 외부로 돌출된 단부가 폐쇄되지 않으므로 그라우트재가 천공홀의 외부로 유출되어 지보력이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 락볼트를 통하여 천공홀의 내부로 주입된 그라우트재가 천공홀의 외부로 유출됨을 효과적으로 방지함과 동시에 천공홀의 외부로 돌출된 락볼트의 단부로 인하여 작업자가 작업시에 두부를 손상받게 됨을 방지하여 작업성을 향상시킬 수 있는 팽창형 락볼트 단부 보호부를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 팽창형 락볼트 단부 보호부는, 천공홀의 외부로 돌출된 팽창형 락볼트의 단부에 설치되는 팽창형 락볼트 단부 보호부로서, 상기 천공홀의 외부로 돌출되는 상기 팽창형 락볼트의 단부의 둘레면에 삽입되는 완충 부재와; 상기 완충 부재의 둘레면에 삽입되어 상기 완충 부재가 상기 락볼트의 외면에 밀착되도록 함과 동시에 상기 팽창형 락볼트의 단부가 폐쇄되도록 하여 상기 락볼트를 통하여 상기 천공홀 측으로 주입된 그라우팅액이 상기 천공홀의 외부로 유출됨을 방지하는 단부 보호부재를; 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 완충 부재는 탄성을 갖는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 단부 보호부재는 상기 완충 부재의 외면에 삽입되어 상기 완충 부재를 상기 락볼트의 외면으로 밀착시키며 내면에 나사산이 형성된 링형부재와, 상기 완충 부재의 외면에 삽입되며 상기 링형부재의 내면에 체결되도록 단부 외면에 나사산이 형성된 관형부재와, 상기 관형부재의 단부에 체결되는 캡부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 링형부재의 내면 일측에는 상기 링형부재가 상기 완충 부재에 삽입된 상태를 유지시킬 수 있도록 쇄기부재가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 쇄기부재의 하단에는 경사면이 형성되고, 상기 관형부재의 단부에는 상기 관형부재를 상기 링형부재에 체결시에 관형부재가 상기 링형부재의 내측으로 이동할수록 상기 쇄기부재가 상기 완충부재의 외면측으로 밀착되도록 상기 경사면과 접촉되는 돌출턱이 형성될 수 있다.
아울러, 상기 충진부재는 접착재에 의하여 상기 락볼트의 단부 외면에 접착될 수 있다.
그리고, 상기 충진부재 및 상기 락볼트 단부와 상기 캡부재의 사이에는 수분 및 공기가 침투함을 방지할 수 있는 별도의 충진부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 충진부는 상기 캡부재의 내면에 일정 두께로 도포되는 우레탄으로 형성할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 팽창형 락볼트 단부 보호부는, 락볼트를 통하여 천공홀의 내부로 주입된 그라우트재가 천공홀의 외부로 유출됨을 효과적으로 방지함과 동시에 천공홀의 외부로 돌출된 락볼트의 단부로 인하여 작업자가 작업시에 두부를 손상받게 됨을 방지하여 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 락볼트가 천공홀에 삽입된 구조를 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부가 락볼트의 단부에 구비된 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 팽창형 락볼트 단부 보호부가 락볼트의 단부에서 분리된 구조를 분해하여 도시한 사시도이고,
도 4는 도 2의 'Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 선단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부가 설치된 락볼트가 지반에 설치된 구조를 도시한 평면도이다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부가 락볼트의 단부에 구비된 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 팽창형 락볼트 단부 보호부가 락볼트의 단부에서 분리된 구조를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 'Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 선단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부가 설치된 락볼트가 지반에 설치된 구조를 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부는, 천공홀(1)의 외부로 돌출된 팽창형 락볼트(2)의 단부에 설치되는 팽창형 락볼트 단부 보호부로서, 천공홀(1)의 외부로 돌출되는 팽창형 락볼트(2)의 단부의 둘레면에 삽입되는 완충 부재(100)와, 완충 부재(100)의 둘레면에 삽입되어 완충 부재(100)가 락볼트(2)의 외면에 밀착되도록 함과 동시에 팽창형 락볼트(2)의 단부가 폐쇄되도록 하여 팽창형 락볼트(2)를 통하여 천공홀(1) 측으로 주입된 그라우팅액(3)이 천공홀(1)의 외부로 유출됨을 방지하는 단부 보호부재(200)를 포함하여 구성되어 있다.
천공홀(1)은 팽창형 락볼트(2)를 설치하고자 하는 위치에 지반을 일정 폭과 깊이로 천공한 구멍으로 팽창형 락볼트(2)를 용이하게 삽입시킬 수 있도록 팽창되기 전의 팽창형 락볼트(2)의 직경보다 다소 큰 직경을 갖도록 형성되어 있다.
팽창형 락볼트(2)는 천공홀(1)에 삽입된 후에 유체를 내부에 주입시켜 주입되는 유체의 압력에 의하여 팽창하면서 팽창형 락볼트(2)의 외면이 천공홀(1)의 내면에 접촉되도록 함으로써 지보력을 확보하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부가 설치되는 팽창형 락볼트의 경우에는 내부에 주입되는 유체는 그라우트재이며, 주입되는 그라우트재가 일정 압력 이상이 되면 팽창형 락볼트의 일측면이 파열되면서 그라우트재가 팽창형 락볼트의 외면과 천공홀(1)의 내면 사이에 충전됨으로써 고결체를 형성하여 지보력을 보강하게 되는 것이다.
이러한 과정에 의하여 천공홀(1)에 설치된 팽창형 락볼트(2)는 완전히 천공홀(1)에 삽입되지 않고 단부가 천공홀(1)의 외부로 돌출되는 형태로 구비되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부는 천공홀(1)의 외부로 돌출되는 팽창형 락볼트의 단부에 설치되므로써 상기 그라우트재가 락볼트(2)를 통하여 천공홀(1)의 외부로 유출됨을 방지하고 락볼트의 단부를 외부로부터 차폐시킴으로써 작업자의 두부가 부딪힘을 방지하여 작업성을 향상시키는 역할을 한다.
완충 부재(100)는 탄성을 갖는 우레탄 재질로 형성되어 락볼트의 단부에 삽입되는 부재로서 직경은 락볼트의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어 락볼트의 단부에 완충 부재(100)를 삽입시에 완충 부재(100)가 락볼트의 외면을 타이트하게 쪼임으로써 락볼트의 단부에서 쉽게 이탈됨을 방지하는 것이 바람직하다.
이러한 완충 부재(100)가 락볼트의 외면에서 이탈됨을 더욱 효과적으로 방지할 수 있도록 완충 부재(100)의 내면과 락볼트 단부의 외면 사이에는 별도의 접착재가 도포된 상태로 완충 부재(100)를 락볼트의 외면에 삽입함으로써 완전하게 부착되도록 할 수도 있다.
단부 보호부재(200)는 완충 부재(100)의 외면 일부와 락볼트의 단부를 외부로부터 차폐시킴으로써 락볼트(2)를 통하여 천공홀(1)의 내부로 주입된 그라우트재가 천공홀(1)의 외부로 유출됨을 방지함과 동시에 천공홀(1)의 외부로 돌출된 락볼트의 단부에 작업자의 두부가 부딪힘을 방지하는 역할을 한다.
이러한 단부 보호부재(200)는 완충 부재(100)의 외면에 삽입되어 완충 부재(100)를 락볼트(2)의 외면으로 밀착시키며 내면에 나사산이 형성된 링형부재(210)와, 완충 부재(100)의 외면에 삽입되며 링형부재(210)의 내면에 체결되도록 단부 외면에 나사산이 형성된 관형부재(220)와, 관형부재(220)의 단부에 체결되는 캡부재(230)를 포함하여 구성되어 있다.
링형부재(210)의 직경은 락볼트(2) 단부 외면에 삽입되는 충진부재(100)의 직경보다 다소 작게 형성되어 링형부재(210)를 충진부재(100)의 외면에 삽입시에 탄성 재질의 충진부재(100)가 압축된 형태가 되도록 한다.
링형부재(210)의 내면 일측에는 링형부재(210)가 완충 부재(100)에 삽입된 상태를 유지시킬 수 있도록 링형부재(210)보다 작은 직경을 형성하도록 돌부가 구비된 쇄기부재(211)이 구비되는 것이 효과적인데, 이러한 쇄기부재(211)에 의하여 링형부재(210)가 완충 부재(100)를 더욱 락볼트(2) 측으로 압착시킬 수 있으므로 링형부재(210)가 임의로 락볼트(2)의 단부에서 이탈됨을 방지할 수 있다.
그리고, 이러한 링형부재(210)의 단부 내면에는 나사산이 형성되어 관형부재(220)와 체결이 이루어질 수 있도록 하며, 그 길이는 관형부재(220)를 링형부재(210)에 체결시에 관형부재(220)의 단부가 락볼트(2)의 단부보다 일정 길이 돌출될 수 있는 길이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
이는, 락볼트(2)의 단부보다 돌출된 영역에 캡부재(230)를 체결시에 수분이나 공기가 침투됨을 방지하는 충진부(300)를 충진시킬 수 있는 공간을 마련하기 위함이다.
관형부재(220)는 링형부재(210)보다 상대적으로 긴 길이를 갖도록 형성된 관상의 부재로서 링형부재(210)의 단부 내면에 형성된 나사산과 체결할 수 있도록 그 단부 외면에는 나사산이 형성되어 있다.
관형부재(220)의 둘레면 일측에는 관형부재(220)를 링형부재(210)에 체결시에 체결되는 깊이를 제한할 수 있도록 고리 형상의 돌출부(221)가 둘레면을 따라 연장되게 돌출 형성되어 있다.
그리고, 링형부재(210)와 체결이 이루어지는 관형부재(220)의 일측 단부와 대향되는 타측 단부의 내면에는 캡부재(230)를 체결할 수 있는 나사산이 형성되어 있다.
또한, 관형부재(220)의 단부에는 관형부재(220)를 링형부재(210)에 체결시에 관형부재(220)가 링형부재(210)의 내측으로 이동할수록 쇄기부재(211)의 저면에 형성된 경사면(211a)과 접촉되어 쇄기부재(211)가 내측으로 슬라이딩이동하여 쇄기부재(211)에 형성된 상기 돌부가 완충부재(100)의 외면측으로 밀착되도록 하는 돌출턱(222)이 형성되어 있다.
캡부재(230)는 락볼트(2)의 단부보다 돌출된 링형부재(210)의 단부에 체결되어 락볼트(2)를 통하여 천공홀(1)의 내부로 주입된 그라우트재가 외부로 유출되지 않도록 관형부재(220)의 단부를 폐쇄시키는 역할을 한다.
이를 위하여 캡부재(230)의 외면에는 관형부재(220)의 단부 내면에 형성된 나사산과 체결될 수 있는 나사산이 형성되어 있으며, 캡부재(230)의 저면은 캡부재(230)가 관형부재(220)에 체결되는 깊이를 제한할 수 있도록 측면보다 다소 큰 직경을 갖도록 형성되어 일정 간격 돌출형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 캡부재(230)의 내부에는 중공이 형성됨으로써 충진재(300)를 충진할 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
충진부(300)는 수분이나 공기가 관형부재(220)와 캡부재(230) 사이의 이격 공간을 통하여 침투함을 방지하기 위하여 충진부재(100) 및 락볼트(2) 단부와 캡부재(230)의 사이에 충진되는 부재이다.
충진부(300)는 캡부재(230)의 내면에 일정 두께로 도포되는 우레탄으로 구성하여 관형부재(220)와 캡부재(230) 사이의 이격 공간을 메움으로써 수분이나 공기가 침투함을 방지하게 된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창형 락볼트 단부 보호부를 조립하는 과정은 다음과 같다.
우선, 천공홀(1)의 외부로 돌출된 락볼트(2)의 단부에 접착제를 도포한 후에 완충 부재(100)를 락볼트(2)의 단부에 삽입하게 되는데, 이때, 완충 부재(100)의 일부는 락볼트(2)의 단부 외면에 배치되도록 하고 나머지 일부는 락볼트(2)의 단부에서 돌출되도록 삽입하는 것이 바람직하다.
완충 부재(100)의 삽입이 완료되면 링형부재(210)를 완충 부재(100)의 외면으로 삽입하게 되는데, 완충 부재(100)의 용이한 삽입을 위해서는 완충 부재(100)를 손으로 눌러서 압축되도록 한 상태가 되도록 한다.
링형 부재(210)가 완충 부재(100)의 외면에 삽입된 상태에서는 완충 부재(100)의 외면이 락볼트(2) 측으로 압축된 상태가 되며, 링형 부재(210)에 형성된 쇄기부재(211)으로 인하여 링형 부재(210)를 완충 부재(100)의 외면에서 미끄러지지 않고 고정된 상태가 된다.
링형 부재(210)의 설치가 완료되면 관형부재(220)를 링형 부재(210) 단부에 체결하게 되며, 이때 관형부재(220)는 일정 길이 락볼트(2)의 단부로 돌출된 상태가 된다.
관형부재(220)의 체결이 완료되면 관형부재(220)의 단부에 캡부재(230)를 체결하게 되는데, 캡부재(230)와 관형부재(220) 사이의 간극으로 인하여 수분이나 공기가 침투하지 못하도록 캡부재(230)의 외면에 우레탄과 같은 충진부(300)를 도포함과 동시에 캡부재(230)의 내면에는 충진부(300)를 충분히 충진시키게 된다.
상술한 과정에 의하여 팽창형 락볼트 단부 보호부의 조립이 완료되어 락볼트를 통하여 천공홀의 내부로 주입된 그라우트재가 천공홀의 외부로 유출됨을 효과적으로 방지함과 동시에 천공홀의 외부로 돌출된 락볼트의 단부로 인하여 작업자가 작업시에 두부를 손상받게 됨을 방지하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
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.
1 : 천공홀 2 : 락볼트
3 : 그라우트재 100 : 완충 부재
200 : 단부 보호부재 210 : 링형부재
211 : 쇄기부재 211a : 경사면
220 : 관형부재 221 : 돌출부
222 : 돌출턱 230 : 캡부재
300 : 충진부

Claims (8)

  1. 천공홀(1)의 외부로 돌출된 팽창형 락볼트(2)의 단부에 설치되는 팽창형 락볼트 단부 보호부로서,
    상기 천공홀(1)의 외부로 돌출되는 상기 팽창형 락볼트(2)의 단부의 둘레면에 삽입되는 완충 부재(100)와;
    상기 완충 부재(100)의 둘레면에 삽입되어 상기 완충 부재(100)가 상기 락볼트(2)의 외면에 밀착되도록 함과 동시에 상기 팽창형 락볼트(2)의 단부가 폐쇄되도록 하여 상기 팽창형 락볼트(2)를 통하여 상기 천공홀(1) 측으로 주입된 그라우팅액(3)이 상기 천공홀(1)의 외부로 유출됨을 방지하는 단부 보호부재(200)를;
    포함한 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충 부재(100)는 탄성을 갖는 우레탄 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단부 보호부재(200)는 상기 완충 부재(100)의 외면에 삽입되어 상기 완충 부재(100)를 상기 락볼트(2)의 외면으로 밀착시키며 내면에 나사산이 형성된 링형부재(210)와, 상기 완충 부재(100)의 외면에 삽입되며 상기 링형부재(210)의 내면에 체결되도록 단부 외면에 나사산이 형성된 관형부재(220)와, 상기 관형부재(220)의 단부에 체결되는 캡부재(230)를 포함한 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 링형부재(210)의 내면 일측에는 상기 링형부재(210)가 상기 완충 부재(100)에 삽입된 상태를 유지시킬 수 있도록 쇄기부재(211)가 형성된 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 쇄기부재(211)의 하단에는 경사면(211a)이 형성되고, 상기 관형부재(220)의 단부에는 상기 관형부재(220)를 상기 링형부재(210)에 체결시에 관형부재(220)가 상기 링형부재(210)의 내측으로 이동할수록 상기 쇄기부재(211)가 상기 완충부재(100)의 외면측으로 밀착되도록 상기 경사면과 접촉되는 돌출턱(222)이 형성된 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충진부재(100)는 접착재에 의하여 상기 락볼트(2)의 단부 외면에 접착되는 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충진부재(100) 및 상기 락볼트(2) 단부와 상기 캡부재(230)의 사이에는 수분 및 공기가 침투함을 방지할 수 있는 별도의 충진부(300)가 구비된 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충진부(300)는 상기 캡부재(230)의 내면에 일정 두께로 도포되는 우레탄인 것을 특징으로 하는 팽창형 락볼트 단부 보호부.
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