KR20180005796A - 지반보강 정착장치 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반보강 정착장치 및 그 시공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다수의 지압판에 한 가닥의 강연선과 다수의 이형철근을 설치하고, 강연선을 압착그립과 1, 2차 정착구로 지지하거나 전방 및 후방 내하체가 다단으로 설치된 앵커체를 이용하여 강연선을 지지하므로, 전단파괴에 저항할 뿐만 아니라 다철근 효과에 의한 단면 2차 모멘트 증가로 휨 저항력이 기존 단철근의 휨 저항력보다 증가하여 사면 전체 파괴에 대한 저항력을 크게 증대시키며, 연약한 법면에 설치된 수압판에 작용하는 하중을 천공홀 내부에 설치된 정착구에서 하중을 분산시켜 수압판의 침하를 최소화하여 하중손실을 방지하고 사면의 안정성을 극대화하는 것이다.
이는 천공홀 내부에 삽입되며 중앙에 강연선이 설치되고 외면에 다수 개의 이형철근이 설치되는 선단 및 후단 지압판과, 상기 선단 지압판의 외부로 배출된 강연선의 선단에 설치되는 강연선을 고정하는 압착그립과, 상기 후단 지압판의 상면에 설치되며 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 헤드를 형성하고 그 상면에 내부 공간에 설치된 밀착스프링이 웨찌를 지지하고 있는 헤드 커버가 체결된 포스트텐션용 1차 정착구와, 천공홀의 입구에 설치되며 강연선이 통과하는 마감 지압판을 설치하고, 마감 지압판의 상면에 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 웨찌를 형성하고 그 상면에 내부에 안내홈이 형성된 웨찌 이동판이 설치되는 2차 정착구로 구성한다.

Description

지반보강 정착장치 및 그 시공방법{Ground reinforcement fixing apparatus and method for construction}

본 발명은 지반보강 정착장치 및 그 시공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 다수의 지압판에 한 가닥의 강연선과 다수의 이형철근을 설치하고, 강연선을 압착그립과 1, 2차 정착구로 지지하거나, 전방 및 후방 내하체가 다단으로 설치된 앵커체를 이용하여 강연선을 지지하므로, 전단파괴에 저항할 뿐만 아니라 다철근 효과에 의한 단면 2차 모멘트 증가로 휨 저항력이 기존 단철근의 휨 저항력보다 증가하여 사면 전체 파괴에 대한 저항력을 크게 증대시키는 것이다.

또한, 연약한 법면에 설치된 수압판에 작용하는 하중을 천공홀 내부에 설치된 정착구에서 하중을 분산시켜 수압판의 침하를 최소화하여 하중손실을 방지하고 사면의 안정성을 극대화하는 것이다.

쏘일네일링 공법(Soil Nailing Method)은 NATM(New Austrian Tunneling Method)과 유사한 지반보강공법으로 인장응력, 전단응력 및 휨모멘트에 저항할 수 있는 보강재(네일)를 비교적 촘촘한 간격으로 삽입하여 원지반의 전체적인 전단강도를 증대시키고 발생변위를 가능한 억제하며 또한 굴착공사 도중 및 완료 후에 예상되는 이완을 제한하는 공법이다.

종래부터 사용되어온 쏘일네일링 공법으로는 전면이 숏크리트(shotcrete)로 처리되어진 일반적인 쏘일네일링 공법과 프리캐스트 콘크리트 블럭 또는 조립식 플라스틱 패널 전면판과 강재 보강재를 사용한 쏘일네일링 공법이 있다.

전면이 숏크리트(shotcrete)로 처리되어진 일반적인 쏘일네일링 공법은 1.0~1.5m 굴착한 후 보강재를 설치하고 1차 숏크리트를 시공하여 표면을 보호하는 작업을 반복적으로 시공하여 최종 굴착면까지 시공하는 방법으로서 미관이 매우 불량하므로 영구 쏘일네일로 사용하기 위해 벽체 전면에 문양거푸집을 이용하여 두께 30cm 정도의 콘크리트 전면벽체로 최종 마감하고 있다.

그러나 시공 사면의 높이가 높은 경우 시공성이 불량하며 와이어 메쉬(wire mesh)의 부식과 겨울철 지반동결에 의한 동팽창압에 의해 숏크리트면에 균열이 발생하는 등 매우 부실한 시공면이 형성됨으로써 안전사고의 위험이 상존하고 있을 뿐만 아니라 배후면의 용수처리도 어려운 문제점이 있다.

특히 전면에 문양거푸집을 이용한 콘크리트 전면벽체 마감에 있어서 사면의 높이가 높은 경우 콘크리트의 유동압 때문에 문양거푸집을 지지하기 위한 동바리공을 견고히 해야 하는 등 시공에 어려움이 있어 일반적으로 6.0m 이내의 사면에 대해서 문양거푸집을 이용한 콘크리트 전면벽체 마감을 하고 있는 실정이다.

프리캐스트 콘크리트 블럭 또는 조립식 플라스틱 블럭 전면판과 강재 보강재를 사용한 쏘일네일링 공법은 숏크리트를 사용하는 대신 블럭을 조립식으로 시공함으로써 시공상의 문제점을 보완하고 보강재에 프리스트레스를 도입하여 사면의 내압을 증가시킴으로써 사면의 안정성을 증대시킨 공법이다.

그러나 이 공법의 경우 천공 후 프리캐스트 콘크리트 블럭을 설치하므로 시공오차에 의해 블럭의 설치가 용이하지 않을 수 있으며 조립식 플라스틱 블럭을 사용할 경우 산불 등의 화재로 인한 전면 벽의 파손으로 전체 사면의 안정성을 저하시키는 요인이 될 수 있다는 문제점이 있었으며, 높은 경사면에서 보강재에 소요 프리스트레스를 도입하는 작업이 어려울 뿐만 아니라 프리스트레스의 손실 등으로 인해 유지보수가 요구될 때 재도입도 어렵고 강재를 사용하기 때문에 보강재의 부식으로 인한 내구성의 저하가 발생할 수 있으며 정착부의 부식으로 재긴장이나 교체가 어려운 단점이 있다.

또한, 앵커 긴장재인 강연선에 작용하는 하중분포는 앵커 종류에 따라 아래와 같이 다양하다. 인장형 앵커의 경우 두부에서 긴장되는 하중은 자유장을 거처 정착장에서 점차적으로 감소하며 선단압축형 앵커는 자유장 및 정착장 전체에서 긴장하중 전체가 작용한다.

그리고 분산압축형 앵커는 하중분산을 위한 내하체의 위치에 따라 정착장에서 하중이 감소하나 자유장 및 앵커 두부위치에서는 긴장하중 전체가 작용하게 된다.

이와 같은 앵커공법은 지반 파괴면 바깥쪽에 위치한 견고한 정착장과 법면의 수압판 사이에 긴장력을 도입하여 지반의 안정성을 확보하는 수동적인 공법이다.

그러나 암반 등의 견고한 정착장과 달리 법면은 비교적 연약하기 때문에 사각 패널이나 십자블록과 같은 넓은 수압판을 설치하여 긴장력의 손실을 방지하고 있으나 앵커공법은 긴장 하중이 크기 때문에 하중감소가 불가피하여 사면의 안전을 크게 위협하고 있다.

이와 같이 하중 감소가 빈번하게 발생하기 때문에 앵커 두부에 재긴장 가능한 앵커 헤드를 사용하도록 하고 있으며, 현장 잔류하중측정 시험을 통해 하중 손실이 발생할 경우에는 전체 앵커를 재긴장하고 있다.

한국특허등록 제10-0651607호(2006.11.22.)

본 발명은 상기와 같은 여러 가지의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 그 목적은 사면의 가상파괴면 위치에는 큰 압축력이 작용하지만 비교적 약한 법면에는 작은 하중을 작용시키는 다단 포스트텐션을 도입하여 하중을 분산시키므로 수압판의 침하를 최소화하여 하중손실을 방지하고 사면의 안정성을 극대화시키는 지반보강 정착장치 및 그 시공방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 천공홀 내부에 삽입되며 중앙에 강연선이 설치되고 외면에 다수 개의 이형철근이 설치되는 선단 및 후단 지압판과, 상기 선단 지압판의 외부로 배출된 강연선의 선단에 설치되는 강연선을 고정하는 압착그립과, 상기 후단 지압판의 상면에 설치되며 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 헤드를 형성하고 그 상면에 내부 공간에 설치된 밀착스프링이 웨찌를 지지하고 있는 헤드 커버가 체결된 포스트텐션용 1차 정착구와, 천공홀의 입구에 설치되며 강연선이 통과하는 마감 지압판을 설치하고, 마감 지압판의 상면에 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 웨찌를 형성하고 그 상면에 내부에 안내홈이 형성된 웨찌 이동판이 설치되는 2차 정착구로 구성한다.

상기와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째는 다철근 네일의 선단 압착그립과 1차 정착구 또는 그라운드 앵커의 전방 내하체와 전방 정착구 사이에 가해진 포스트텐션 하중은 사면의 파괴면에 작용하여 전단저항력 및 안정성을 극대화시키는 효과가 있다.

둘째는 다철근 네일의 1차 정착구와 2차 정착구 또는 그라운드 앵커의 전방 정착구와 후방 정착구 사이에 가해진 비교적 작은 하중은 법면이나 법면을 덮고 있는 망을 압착시켜 법면의 유실을 막아 주며, 하중이 과도하지 않아 토사 법면에서 지압판이나 옹벽패널이 침하되지 않는 효과가 있다.

셋째는 다철근 네일의 2차 정착구의 위치에서 하중을 도입할 때, 웨찌 슬립에 의한 포스트텐션 감소가 없어 도입되는 하중을 정확히 특정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 선단 및 후단 지압판의 구성을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 1차 정착구의 구성을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 2차 정착구의 구성을 나타낸 단면도
도 6~9는 본 발명의 앵커 구성을 나타낸 사시도 및 단면도
도 10~13은 본 발명의 설치상태 및 작동상태를 나타낸 도면
도 14~15는 본 발명인 수압판의 다른 구성을 나타낸 도면

이하에서 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1~2는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도 3 이하는 본 발명의 구성 부품을 표현한 도면이고, 도 6 이하는 본 발명의 앵커 구성을 나타낸 도면이며, 도 10 이하는 본 발명의 설치상태 및 작동상태를 나타낸 도면이다.

이의 도면 중 부호 200은 본 발명의 다철근 네일을 이용한 지반보강 정착장치를 나타내고, 부호 300은 그라운드 앵커를 이용한 지반보강 정착장치를 나타내고 있다.

상기 다철근 네일을 이용한 지반보강 정착장치(200)는 강연선(211) 및 이형철근(213)이 설치된 선단 및 후단 지압판(210)(220)과, 선단 지압판(210)의 강연선(211)에 설치되는 압착그립(230)과, 후단 지압판(220)의 상면에 설치되는 1차 정착구(240)와, 천공홀(1)의 입구에 설치된 마감 지압판(256)의 상면에 설치되는 2차 정착구(250)으로 구성한다.

상기 선단과 후단 지압판(210)(220)은 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 원형판이며 중앙에 강연선(211)이 삽입되는 구멍(211')과 외면에는 이형철근(213)이 삽입되는 3개의 구멍(213')을 형성한다.

그리고 선단과 후단 지압판(210)(220)은 천공홀(1)의 크기보다 조금 작게 형성한다.

상기 강연선(211)은 선단과 후단 지압판(210)(220)의 중앙을 관통하며 선단은 선단 지압판(210)의 외부로 배출되고 후단은 천공홀(1)의 외부로 배출된다.

상기 이형철근(213)은 선단과 후단 지압판(210)(220)의 외면에 3개가 관통되며 선단은 선단 지압판(210)의 외부로 배출되고 후단은 천공홀(1)의 상단에 위치하게 된다.

즉, 선단과 후단 지압판(210)(220)에는 1가닥의 강연선(211)과 3개의 이형철근(213)이 설치된다.

상기 선단 지압판(210)의 전방으로 배출된 피복호스(212)가 설치된 강연선(211)에 압착그립(230)을 설치하여 선단 지압판(210)에 고정되도록 한다.

상기 선단 지압판(210)은 압착그립(230)에 전달된 하중을 천공홀(1) 내에 주입된 그라우트에 전달시키는 역할을 한다.

상기 1차 정착구(240)는 포스트텐션용으로 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 웨찌(241)와 정착 헤드(243)와 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 체결된 헤드 커버(246)로 이루어져 있다.

상기 웨찌(241)는 강연선(211)을 물고 있는 부품이며, 내부에 경사공(242)을 가지며 상, 하가 개방된 정착 헤드(243)에 삽입 설치된다.

상기 헤드 커버(247)는 상, 하가 개방되고 걸림턱(245)을 갖는 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 삽입 설치되며, 밀착스프링(246)의 하단이 웨찌(241)의 상면에 지지되도록 정착 헤드(243)의 상면에 결합한다.

상기 밀착스프링(245)은 하중 도입시 강연선(211)이 늘어날 때, 웨찌(241)가 후퇴되는 것을 방지하므로 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 없게 된다.

상기 1차 정착구(240)는 후단 지압판(220)의 상면에 설치되며 강연선(211)에 가해진 하중이 파괴면에 압축력으로 작용하여 사면의 전단저항력을 증대시킨다.

상기 2차 정착구(250)는 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 강연선(211)이 삽입 설치된 마감 지압판(256)과, 강연선(211)을 물고 있는 웨찌(251)와, 웨찌(251)가 삽입되는 정착 헤드(253)와, 안내홈(254)이 형성된 웨찌 이동판(255)으로 이루어져 있다.

상기 웨찌(251)는 내부에 경사공(252)을 가지며 상, 하가 개방된 정착 헤드(253)에 삽입 설치되고, 웨찌 이동판(255)은 내부에 웨찌(251)가 삽입되는 안내홈(254)을 형성한다.

상기 2차 정착구(250)는 천공홀(1)의 입구에 설치된 사각 형태의 마감 지압판(256) 중앙으로 배출된 강연선(211)에 체결한다.

상기 2차 정착구(250)는 웨찌슬립으로 손실되는 하중을 웨찌 이동판(255)에 있는 안내홈(254)의 깊이를 조절하여 웨찌 슬립량 및 손실 하중을 조절할 수 있게 된다.

상기 강연선(211)은 법면에 설치된 수압판인 옹벽패널(260)이나 십자블록에 삽입 설치한 후에 2차 정착구(250)를 이용하여 고정 설치한다.

상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 천공홀(1)에 삽입되는 지압판(210)(220)을 대체하여 전방과 후방 내하체(271)(281)가 다단으로 설치되고, 전방과 후방 내하체(271)(281)의 강연선(211)에 설치된 전방과 후방 정착구(272)(282)를 갖는 그라운드 앵커(300)를 삽입 설치한다.

상기 그라운드 앵커를 이용한 지반보강 정착장치는 양쪽 측면과 중앙에 강연선(211)이 삽입되는 삽입공이 형성된 고정구(275)를 형성한다.

그리고 전방 내하체(271)의 전면과 후면에 고정구(275)를 고정 설치하고, 양 측면에 강연선(211)을 삽입하여 전방 내하체(271)의 내부에 고정한다.

상기 전방 내하체(271)의 전면 중앙에 형성된 2개의 삽입공에는, 전방에 고정구(275')가 형성된 간격 유지구(276)를 체결하여 그라운드 앵커(300)가 천공홀(1)의 선단에서 일정 간격이 떨어진 상태가 유지되도록 한다.

그리고 전방 내하체(271)에 설치된 강연선(211)의 후방에 전방 정착구(272)를 설치한다. 이때, 전방 정착구(272)의 내부 구조는 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 강연선(211)이 삽입 설치된 마감 지압판(256)과, 강연선(211)을 물고 있는 웨찌(251)와, 웨찌(251)가 삽입되는 정착 헤드(253)와, 안내홈(254)이 형성된 웨찌 이동판(255)으로 이루어져 있다.

상기 전방 정착구(272)에 체결된 강연선(211)은 천공홀(1)의 입구에 설치된 정착 헤드(285)에 웨찌(251)를 이용하여 고정한 후에 유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장한다.

이때, 웨찌 슬립으로 손실되는 하중을 웨찌 이동판(255)에 있는 안내홈(254)의 깊이를 조절하므로 웨찌 슬립량 및 손실 하중을 조절할 수 있게 된다.

상기 전방 내하체(271)의 후방에 일정한 간격을 두고 후방 내하체(281)를 설치하게 되며, 후방 내하체(281)의 전면과 후면에 고정구(275)를 고정 설치하고, 중앙에 형성된 2개의 삽입공에 강연선(211)을 삽입하여 후방 내하체(281)의 내부에 고정한다.

그리고 후방 내하체(281)에 설치된 강연선(211)의 후방에 후방 정착구(282)를 설치한다. 이때, 후방 정착구(282)의 내부 구조는 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 강연선(211)을 물고 있는 웨찌(241)와, 웨찌가 삽입 설치되는 정착 헤드(243)와, 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 체결된 헤드 커버(246)로 이루어져 있다.

상기 헤드 커버(247)는 상, 하가 개방되고 걸림턱(245)을 갖는 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 삽입 설치되고, 밀착스프링(246)의 하단이 웨찌(241)의 상면에 지지되도록 정착 헤드(243)의 상면에 결합된다.

상기 밀착스프링(245)은 하중 도입시 강연선(211)이 늘어날 때, 웨찌(241)가 후퇴되는 것을 방지하므로 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 없게 된다.

상기 후방 정착구(282)의 강연선(211)은 천공홀(1)의 입구에 설치된 정착 헤드(285)에 웨찌(251)를 이용하여 고정한 후에 유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장하게 되고, 강연선(211)에 가해진 하중이 파괴면에 압축력으로 작용하여 사면의 전단저항력을 증대시킨다.

상기와 같이 전방 및 후방 내하체(271)(281)가 다단으로 설치된 그라운드 앵커(300)를 천공홀(1)의 내부에 삽입 설치한 후에 그라우트를 주입하고 양생이 이루어진 후에 천공홀(1)의 입구에 첨부된 도면 도 7에서 보는 바와 같이 정착 헤드(285)을 설치한다.

그리고 강연선(211)을 웨찌(251)를 이용하여 정착 헤드(285)에 고정한 후에 유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장한다.

상기와 같은 다단으로 설치된 전, 후방 내하체(271)(281)를 갖는 그라운드 앵커(300)의 하중 분포는 첨부된 도면 도 8에서 보는 바와 같이 정착 헤드(285)에 작용하는 하중이 자유장 상부, 즉 지압판(285)의 아래 정착구에서 분산 재하되므로 지압판(285)의 크기를 줄일 수 있으므로 공사비를 크게 절감할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 지반보강을 위해 다철근 네일을 이용한 시공공법은 첨부된 도면 도 9에서 보는 바와 같이 천공단계(S1)와, 다단 포스트텐션 다철근 네일 삽입단계(S2)와, 그라우팅 및 양생 단계(S3)와, 강연선 긴장단계(S4)와, 다단 포스트텐션 도입단계(S5)와, 두부 마감단계(S6)로 이루어진다.

상기 천공단계(S1)는,

지반에 천공기를 이용하여 천공하여 천공홀(1)을 형성한다.

상기 다단 포스트텐션 다철근 네일 삽입단계(S2)는,

첨부된 도면 도 10에서 보는 바와 같이 천공홀(1)의 내부에 강연선(211) 및 이형철근(213)이 설치된 선단 및 후단 지압판(210)(220)과, 선단 지압판(210)의 강연선(211)에 설치되는 압착그립(230)과, 후단 지압판(220)의 상면에 설치되는 1차 정착구(240)로 이루진 다단 포스트텐션 다철근 네일 정착장치(200)을 삽입한다.

상기 1차 정착구(240)는 웨찌(241)와 정착 헤드(243)와 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 체결된 헤드 커버(246)로 이루어져 있다.

상기 웨찌(241)는 강연선(211)을 물고 있는 부품이며, 내부에 경사공(242)을 가지며 상, 하가 개방된 정착 헤드(243)에 삽입 설치된다.

상기 헤드 커버(247)는 상, 하가 개방되고 걸림턱(245)을 갖는 내부 공간(244)에 밀착스프링(245)이 삽입 설치되며, 밀착스프링(246)의 하단이 웨찌(241)의 상면에 지지되도록 정착 헤드(243)의 상면에 결합한다.

상기 밀착스프링(245)은 하중 도입시 강연선(211)이 늘어날 때, 웨찌(241)가 후퇴되는 것을 방지하므로 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 없게 된다.

상기 그라우팅 및 양생 단계(S3)는,

상기 다단 포스트텐션 다철근 네일(200)이 삽입된 천공홀(1)의 내부로 그라우트를 주입한다. 이때, 그라우트의 주입은 후단 지압판(220)의 전방까지 주입하고, 일정 기간 양생을 한다.

상기 강연선 긴장단계(S4)는,

그라우트 주입 및 양생이 완료된 후에 첨부된 도면 도 11에서 보는 바와 같이 천공홀(1)의 입구에 마감 지압판(256)을 설치하고, 마감 지압판(256)의 강연선(211)에 2차 정착구(250)를 설치한다.

상기 2차 정착구(250)는 강연선(211)을 물고 있는 웨찌(251)와, 웨찌(251)가 삽입되는 정착 헤드(253)와, 안내홈(254)이 형성된 웨찌 이동판(255)으로 이루어져 있다.

상기 웨찌(251)는 내부에 경사공(252)을 가지며 상, 하가 개방된 정착 헤드(253)에 삽입 설치되고, 웨찌 이동판(255)은 내부에 웨찌(251)가 삽입되는 안내홈(254)을 형성한다.

상기 2차 정착구(250)는 천공홀(1)의 입구에 설치된 사각 형태의 마감 지압판(256) 중앙으로 배출된 강연선(211)에 체결한다.

이와 같이 2차 정착구(250)를 설치한 후에 유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장한다.

상기 다단 포스트텐션 도입단계(S5)는,

유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장하게 되면, 첨부된 도면 도 12에서 보는 바와 같이 강연선(211)의 선단에 설치된 압착그립(230)의 하중이 선단 지압판(210)을 통해 천공홀(1)의 내부에 주입된 그라우트에 전달된다.

그리고 상기 후단 지압판(220)에 설치된 1차 정착구(240)의 밀착 스프링(246)이 정착 헤드(243)의 웨찌(241)가 후퇴되는 것을 방지하므로 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 없게 된다.

이와 같이 압착그립과 과 1차 정착구(240) 사이에 가해진 포스트텐션 하중은 사면의 파괴면에 작용하여 전단저항력 및 안정성을 극대화된다.

이와 같은 상태에서 계속해서 긴장을 하게 되면, 첨부된 도면 도 13에서 보는 바와 같이 1차 정착구(240)의 밀착 스프링(246)이 웨찌(241)를 밀고 있는 상태에서 2차 정착구(250)의 웨찌(254)가 정착 헤드(253)의 내부에서 상부쪽으로 후퇴되었던 웨찌(241)가 전진하여 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 발생한다.

이때, 2차 정착구(250)에서 웨찌 슬립으로 손실되는 하중은 웨찌 이동판(255)에 있는 안내홈(254)의 깊이를 조절하여 웨찌 슬립량 및 손실하중을 조절할 수 있다.

상기와 같이 1차 정착구(240)와 2차 정착구(250) 사이에 가해진 작은 하중은 법면 또는 법면을 덥고 있는 망을 압착시켜 법면의 유실을 막아 준다.

또한, 하중이 과도하지 않아 토사 법면에서 지압판이나 패널이 침하되지 않게 된다.

상기 두부 마감단계(S6)은,

상기와 같이 다단 포스트텐션을 완료 후에 강연선(211)을 일정한 길이로 절단하고 마감 캡을 설치하며 천공홀(1)의 두부를 마감한다.

또한, 본 발명은 천공홀(1)의 내부에 그라운드 앵커(300)를 삽입하여 시공할 수 있으며, 그라운드 앵커를 이용한 정착장치의 시공방법은,

먼저, 천공홀(1)의 내부에 전방 내하체(271)와 후방 내하체(281)가 다단으로 체결되고, 전방 내하체(271)의 전방에 간격 유지구(276)가 설치되며, 전방과 후방 내하체(271)(281)의 강연선(211)에 설치되는 전방과 후방 정착구(272)(282)를 갖는 그라운드 앵커(300)를 삽입 설치한 후에 천공홀(1)의 내부에 그라우트를 주입하고 일정기간 양생을 한다.

이때, 간격 유지구(276)는 그라운드 앵커(300)가 천공홀(1)의 선단에서 일정 간격이 떨어진 상태가 유지되도록 하여 그라우트의 밀실이 안정적으로 이루어지도록 한다.

그라우트 주입 및 양생이 완료된 후에는 천공홀(1)의 입구에 설치된 정착 헤드(285)에 전방 및 후방 내하체(271)(281)의 강연선(211)을 웨찌(251)를 이용하여 체결하고, 유압 실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장한다.

유압실린더를 이용하여 강연선(211)을 긴장하게 되면, 전방 내하체(271)의 하중이 정착 헤드(285)를 통해 천공홀(1)의 내부에 주입된 그라우트에 전달된다.

그리고 전방 정착구(272)의 밀착 스프링(246)이 정착 헤드(243)의 웨찌(241)가 후퇴되는 것을 방지하므로 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 없게 된다.

이와 같이 전방 내하체(271)와 전방 정착구(272) 사이에 가해진 포스트텐션 하중은 사면의 파괴면에 작용하여 전단저항력 및 안정성을 극대화된다.

이와 같은 상태에서 계속해서 긴장을 하게 되면, 전방 정착구(272)의 밀착 스프링(246)이 웨찌(241)를 밀고 있는 상태에서 후방 정착구(282)의 웨찌(254)가 정착 헤드(253)의 내부에서 상부 쪽으로 후퇴되었던 웨찌(241)가 전진하여 웨찌 슬립에 의한 하중손실이 발생한다.

상기와 같이 전방 정착구(272)와 후방 정착구(282) 사이에 가해진 작은 하중은 법면 또는 법면을 덥고 있는 망을 압착시켜 법면의 유실을 막아 준다.

상기와 같이 다단 포스트텐션을 완료 후에 강연선(211)을 일정한 길이로 절단하고 마감 캡을 설치하며 천공홀(1)의 두부를 마감한다.

상기와 같은 본 발명의 다른 시공방법을 첨부된 도면 도 14를 통해 설명하면 다음과 같다.

상기 그라우팅 및 양생 단계 후에 법면에 수압판인 옹벽패널(260)을 설치한 다음 지압판(261)을 체결한다.

그리고 지압판(261)의 상면에 2차 정착구(250)를 설치한 후에 수압판인 옹벽패널(260)과 경사면에 토사로 뒤채움(262)을 하고, 강연선(211)을 긴장한다. 이때, 긴장 내용은 위에서 설명한 내용과 동일하다.

또한, 첨부된 도면 도 15에서 보는 바와 같이 천공홀(1)의 내부에 그라운드 앵커를 삽입 설치하여 긴장을 한 후에 법면에 설치된 수압판인 옹벽패널(292)에 강연선을 고정 설치한다.

또, 첨부된 도면 도 16에서 보는 바와 같이 상기 수압판을 십자블록(293)으로 형성하여 사용할 수 있다.

210:선단 지압판 211:강연선
212:피복호스 213:이형철근
220:후단 지압판 230:압착그립
240:1차정착구 241,251:웨찌
242,252:경사공 243:정착 헤드
244:내부공간 245:밀착스프링
246:커버 250:2차정착구
253:정착 헤드 254:안내홈
255:웨찌 이동판 260:옹벽패널

Claims (6)

1. 천공홀 내부에 삽입되며 중앙에 강연선이 설치되고 외면에 다수 개의 이형철근이 설치되는 선단 및 후단 지압판과,
   상기 선단 지압판의 외부로 배출된 강연선의 선단에 설치되는 강연선을 고정하는 압착그립과,
   상기 후단 지압판의 상면에 설치되며 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 헤드를 형성하고 그 상면에 내부 공간에 설치된 밀착스프링이 웨찌를 지지하고 있는 헤드 커버가 체결된 포스트텐션용 1차 정착구와,
   천공홀의 입구에 설치되며 강연선이 통과하는 마감 지압판을 설치하고, 마감 지압판의 상면에 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 웨찌를 형성하고 그 상면에 내부에 안내홈이 형성된 웨찌 이동판이 설치되는 2차 정착구로 구성함을 특징으로 하는 지반보강 정착장치.
   
2. 양쪽 측면과 중앙에 강연선이 삽입되는 삽입공을 갖는 고정구와;
   상기 고정구의 후방 양쪽 측면에 강연선이 체결된 내하체의 전면을 설치하고, 그 후면에 고정구를 체결하여 이루어진 전방 내하체와;
   상기 전방 내하체의 강연선 후방에 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 헤드를 형성하고, 정착 헤드의 상면 내부 공간에 설치된 밀착스프링이 웨찌를 지지하고 있는 헤드 커버가 체결된 전방 정착구와,
   상기 전방 내하체의 전면에 설치된 고정구의 중앙 삽입공에는 전방에 고정구가 설치되고 일정 길이를 유지하도록 설치되는 간격유지구와;
   상기 전방 내하체의 후방에 일정 간격을 두고 설치되며 고정구의 후방 중앙에 강연선이 체결된 내하체의 전면을 설치하고, 그 후면에 고정구를 체결하여 이루어진 후방 내하체와;
   상기 후방 내하체의 강연선 후방에 웨찌가 삽입되도록 경사공을 갖는 정착 헤드를 형성하고, 정착 헤드의 상면 내부공간에 설치된 밀착스프링이 웨찌를 지지하고 있는 헤드 커버가 체결된 후방 정착구으로 이루어진 그라운드 앵커를 천공홀의 내부에 삽입 설치한 후에 천공홀의 입구에 설치된 정착 헤드를 이용하여 강연선을 고정하는 것을 특징으로 하는 지반보강 정착장치.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강연선의 후단을 수압판인 옹벽패널이나 십자블록에 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 지반보강 정착장치.
4. 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공단계와,
   상기 천공홀의 내부에 강연선 및 이형철근이 설치된 선단 및 후단 지압판과, 선단 지압판의 강연선에 설치되는 압착그립과, 후단 지압판의 상면에 설치되는 1차 정착구로 이루어진 다단 포스트텐션 다철근 정착장치 삽입단계와,
   상기 다단 포스트텐션 다철근 네일이 삽입된 천공홀의 내부로 그라우트를 주입한 후 양생하는 그라우팅 및 양생 단계와,
   상기 그라우트의 양생이 완료된 후에 천공홀의 입구에 마감 지압판을 설치하고, 마감 지압판의 강연선에 2차 정착구를 설치한 다음에 실린더를 이용하여 강연선을 긴장하는 강연선 긴장단계와,
   강연선을 긴장하면, 선단 압착그립과 1차 정착구 사이에 가해진 포스트텐션 하중은 사면의 파괴면에 작용하여 전단저항력 및 안정성을 극대화하고, 1차 정착구와 2차 정착구 사이에 가해진 비교적 작은 하중은 법면 또는 법면을 덮고 있는 망을 압착시켜 법면의 유실을 막아 주는 다단 포스트텐션 도입단계와,
   다단 포스트텐션 완료 후 강연선을 절단하고 마감 캡을 설치하며 두부 마감단계로 이루어지는 지반보강 정착장치 시공방법.
5. 지반을 천공하여 천공홀을 형성하는 천공단계와,
   상기 천공홀에 양측에 고정구가 설치된 전방 내하체와 후방 내하체가 다단으로 설치되고, 전방과 후방 내하체에 설치된 강연선의 후방에 정착구가 체결된 앵커를 삽입하는 그라운드 앵커 삽입단계와,
   상기 내하체가 다단으로 체결된 그라운드 앵커가 삽입된 천공홀의 내부로 그라우트를 주입한 후 양생하는 그라우팅 및 양생 단계와,
   상기 그라우트의 양생이 완료된 후에 천공홀의 입구에서 전방과 후방 내하체의 강연선을 정착 헤드에 고정한 후에 실린더를 이용하여 강연선을 긴장하는 강연선 긴장단계와,
   강연선을 긴장하면, 전방 내하체와 전방 정착구에 가해진 포스트텐션 하중은 사면의 파괴면에 작용하여 전단저항력 및 안정성을 극대화하고, 전방과 후방 정착구의 사이에 가해진 비교적 작은 하중은 법면 또는 법면을 덮고 있는 망을 압착시켜 법면의 유실을 막아 주는 다단 포스트텐션 도입단계와,
   다단 포스트텐션 완료 후 강연선을 절단하고 마감 캡을 설치하며 두부 마감단계로 이루어지는 지반보강 정착장치 시공방법.
6. 제4항 또는 제5항 어느 한 항에 있어서,
   상기 그라우팅 및 양생 단계 후에 법면에 옹벽패널 또는 십자블록인 수압판을 설치한 후에 수압판에 강연선을 고정 설치하는 수압판 설치단계를 포함함을 특징으로 하는 지반보강 정착장치 시공방법.

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