KR20180059983A - 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공사로 인해 성형된 경사면의 경관을 미적으로 꾸밈과 아울러 그 경사면의 내측 지반을 견고하게 보강하도록 하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치에 관한 기술로서, 성형된 경사면의 지반에 앵커장치 삽입을 위한 인서트홀을 형성하는 과정에서 엉성하게 교란된 부분까지 그라우트재를 효과적으로 충진함으로써 그 교란된 지반을 오히려 더 견고하게 보강하도록 개선함과 아울러 그 앵커장치의 인장 상태를 지탱하도록 필연적으로 경사면에 돌출되는 블록몸체부의 외표면에 미적인 경관을 나타내는 문양 레이어가 형성된 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 앵커의 인장력을 지탱하는 블록몸체부의 외표면에 문양 레이어부를 구비함으로써 경사지 지반에 대한 앵커 그라우팅 시공과 동시에 경사지의 외관을 꾸미는 경관 조성작업을 한꺼번에 수행함으로써 공사비용과 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 {landscape block type pressure grouting anchor device}

본 발명은 공사로 인해 성형된 경사면의 경관을 미적으로 꾸밈과 아울러 그 경사면의 내측 지반을 견고하게 보강하도록 하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치에 관한 기술이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 성형된 경사면의 지반에 앵커장치 삽입을 위한 인서트홀을 형성하는 과정에서 엉성하게 교란된 부분까지 그라우트재를 효과적으로 충진함으로써 그 교란된 지반을 오히려 더 견고하게 보강하도록 개선함과 아울러 그 앵커장치의 인장 상태를 지탱하도록 필연적으로 경사면에 돌출되는 블록몸체부의 외표면에 미적인 경관을 나타내는 문양 레이어가 형성된 기술에 관한 것이다.

일반적으로 공사에 의해 비스듬히 성형되는 경사면을 견고하게 유지할 수 있는 그 경사면의 지반에 대해 인서트홀을 형성한 후 그 인서트홀에 앵커를 삽입 고정한다.

이어서, 인서트홀에 삽입된 앵커에 그라우트재를 충진하면 그 그라우트재가 경화되면서 앵커가 인서트홀과 일체로 연결되어 그 인서트홀이 형성된 지반의 구조를 견고하게 유지하는 것이다.

그리고, 인서트홀에 삽입된 앵커가 그라우트재의 경화에 의해 경사면을 구조적으로 안정화시키면 경사면의 외관을 꾸미는 경관 조성작업을 하게 된다. 여기서, 경관 조성작업은 인서트홀에 앵커를 삽입 고정하는 작업과는 전혀 새로운 과정으로서 일반적으로는 인조석 등으로 경사면을 완전히 덮는 방식으로 경사면 경관을 조성하게 된다.

이처럼, 인서트홀에 앵커를 삽입 고정하는 작업과 인조석 등으로 경사면을 완전히 덮는 경관 조성작업을 병행하게 되면 공사비용이 훨씬 증가하게 되고 공사기간도 그만큼 늘어나는 단점이 있다.

여기서, 공사비를 절감하기 위해 경사면의 지반에 앵커 삽입에 의한 견고성만 만족시키고 해당 경사면을 그대로 방치한다면 미관적으로 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 문제가 있다.

한편, 경사면의 지반에 대한 앵커장치의 시공에 대해 살펴보면, 그라우트재를 충진하는 시공 방법이나 그라우트재를 충진하기 위한 앵커의 구성에 따라 인서트홀에서 경화된 상태의 그라운드 앵커는 그 내구성이나 견고성이 현저히 달라지게 된다.

예컨대, 인서트홀에 충진되는 그라우트재가 경화되기 전에 인서트홀의 내벽으로부터 발생하는 이물질이 앵커의 내측으로 인입되는 경우 외부로부터 앵커에 인입된 그라우트재의 불완전한 경화가 발생하여 내구성이나 견고성이 떨어지는 문제가 발생하기도 한다.

이러한 이유로 지반 보강 공사를 위해 앵커의 구조나 앵커를 통한 그라우트재의 충진기술은 매우 중요한 이슈이다.

다른 한편, 지반에는 지반 보강용 앵커를 삽입하기 위해 먼저 인서트홀을 형성하는데, 인서트홀을 형성하는 과정은 보통 고압의 에어를 지면에 분사하여 공간을 형성하는 동시에 그 공간을 채우고 있던 흙은 밖으로 석션해 내는 방법을 사용한다.

그런데, 이렇게 고압의 에어를 분사하면서 인서트홀을 형성하기 때문에 인서트홀의 내경은 울퉁불퉁하게 형성되고, 그렇게 형성된 인서트홀의 내벽으로부터 지반 깊숙한 곳까지 석션에 의한 공기 통로가 생성되어 소위 골다공증 환자의 뼈와 같이 지반에 교란이 발생하게 된다.

이러한 이유로 인서트홀에 앵커를 삽입한 후 그라우트재를 주입하는 시공 방법에 따라 지반의 견고성은 천차만별의 결과를 나타낸다. 이때, 그라우트재를 주입하는 시공 방법은 앵커를 어떻게 구성하였느냐에 따라 크게 좌우되므로 앵커의 구성을 어떻게 채택하는가가 무엇보다도 중요하다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 경사지 지반에 대한 앵커 그라우팅 시공과 동시에 경사지의 외관을 꾸미는 경관 조성작업을 한꺼번에 수행할 수 있는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 인서트홀에 삽입된 상태에서 그라우트재를 충진하기 직전이나 충진하는 과정에서 인서트홀의 내부로부터 앵커 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지하여 그라우트재의 견고성을 유지하도록 하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 인서트홀을 형성하는 과정에서 교란된 지반의 공기구멍까지 그라우트재를 충진하여 교란된 지반을 오히려 더 견고하게 보강할 수 있는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 진한 그라우트재와 묽은 그라우트재의 시공 순서에 무관하게 지반의 상태에서 따라 탄력적으로 그라우트재를 시공할 수 있는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지반에 형성된 인서트홀의 선단부에 대응하는 정착장과 인서트홀의 후반부에 대응하는 자유장을 연통하여 인서트홀에 삽입된 상태로 그라우트재의 주입을 통해 지반을 보강하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치로서, 자유장으로부터 정착장에 이르기까지 인서트홀의 내측에 끼워지고 정착장에 대응하는 정착 앵커부와 자유장에 대응하는 자유 앵커부로 이루어지며, 외부로부터 내측에 인입되는 그라우트재가 정착 앵커부에서는 전방으로 토출되도록 하고 자유 앵커부에서는 측방으로 토출되도록 하는 외통관; 자유 앵커부에 대응하는 외통관의 측벽에 외통관을 관통하여 자유 앵커부의 내외부를 소통하도록 복수 개 설치되며, 인서트홀로부터 자유 앵커부에 대응하는 외통관의 내측으로 이물질의 유입은 차단하고 외부로부터 인입되는 그라우트재를 인서트홀의 내벽 방향으로 분사하도록 하는 역류차단 체크밸브; 정착 앵커부로부터 자유 앵커부에 이르기까지 외통관의 내부에 삽입 고정되며, 외통관의 내외부와 인서트홀에 그라우트재가 충진된 상태에서 인서트홀의 입구쪽으로 자신이 당겨지면서 그 충진된 그라우트재를 압착시키는 강선; 인서트홀의 외부에 배치되어 강선의 당겨진 현재 상태를 유지시키는 지압판; 지압판의 일면과 인서트홀의 입구 지반 사이에 배치되어 인서트홀의 입구 지반을 지지 기반으로 강선의 텐션에 따른 지압판의 쏠림을 지탱하고 지압판과 밀착되는 중앙부 소정 부분 외의 나머지 외표면이 외부에 노출되는 경관블록;을 포함하여 구성된다.

그리고, 경관블록은, 강선이 관통하는 중공홀이 중앙부에 형성되고 인서트홀의 입구 지반에 밀착되어 지압판이 인서트홀의 내측으로 쏠리는 힘을 지탱하는 블록몸체부; 음각 또는 양각 중 어느 하나이상의 패턴으로 형성되는 레이어부가 블록몸체부의 외표면에 일체로 덧대어지는 문양 레이어부; 중공홀의 테두리를 따라 중공홀로부터 소정 위치까지 절개되어 지압판이 끼워져 고정되도록 하는 끼움 단턱부;를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 외통관은 직경이 큰 피치부와 직경이 작은 골부가 교번하는 주름관 형태로 이루어지고, 역류차단 체크밸브는 자유 앵커부에 대응하는 외통관의 골부에 연결됨이 바람직하다.

또한, 역류차단 체크밸브는, 자유 앵커부에 대응하는 외통관의 소정 높이에서 상호 마주하도록 배치되는 대칭배치구조를 이루며, 대칭배치구조는 자유 앵커부에 대응하는 외통관의 길이 방향을 따라 교번하여 외통관의 둘레를 따라 직각 회전된 형태로 배치될 수 있다.

한편, 자유 앵커부로부터 정착 앵커부에 이르기까지 외통관에 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부에 대응하는 외통관의 선단부를 관통하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 외통관의 선단부를 통해 외부로 토출시키는 외부 주입호스; 외부 주입호스와 나란히 자유 앵커부에 대응하는 외통관에 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부에 인접하는 자유 앵커부에 위치하여 외부로부터 고압으로 그라우트재를 분사함으로써 외통관을 팽창시킴과 동시에 외통관 내부의 그라우트재가 역류차단 체크밸브를 통해 외통관의 외부로 토출되도록 하는 그라우트 가압호스;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 그라우트 가압호스는 측벽에 복수 개의 가압홀을 구비함으로써, 외부로부터 그라우트 가압호스에 주입된 그라우트재가 그라우트 가압호스의 선단부 및 복수 개의 가압홀을 통해 고압으로 확산되도록 할 수 있다.

다른 한편, 자유 앵커부로부터 정착 앵커부에 이르기까지 외통관에 외부 주입호스와 병립하여 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부에 대응하는 외통관에 위치하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 정착 앵커부에 대응하는 외통관의 내부에 토출시키는 내부 주입호스;를 더 포함하여 구성되고, 내부 주입호스를 통해 외통관의 내부에 주입되는 그라우트재가 가압홀을 통해 역류됨을 차단하도록 가압홀이 위치하는 그라우트 가압호스의 외벽에 역류방지 차단부가 구비되며, 역류방지 차단부는 그라우트 가압호스에 외부로부터 그라우트재를 주입하는 소정의 압력에 의해 그라우트 가압호스의 외벽으로부터 이탈되도록 구성될 수 있다.

본 발명은 앵커의 인장력을 지탱하는 블록몸체부의 외표면에 문양 레이어부를 구비함으로써 경사지 지반에 대한 앵커 그라우팅 시공과 동시에 경사지의 외관을 꾸미는 경관 조성작업을 한꺼번에 수행함으로써 공사비용과 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점을 나타낸다.

또한, 본 발명은 자유 앵커부에 대응하는 외통관에 역류방지 체크밸브를 구비함에 따라 인서트홀에 삽입된 상태에서 그라우트재를 충진하기 직전이나 충진하는 과정에서 인서트홀의 내부로부터 외통관 내부에 이물질이 유입되는 것을 방지함에 따라 그라우트재의 견고성을 유지하도록 하는 장점을 나타낸다.

또한, 본 발명은 자유 앵커부에 대응하는 외통관에 역류방지 체크밸브를 구비하고 외통관의 내부에 배치되는 그라우트 가압호스에 역류방지 차단부를 구비함으로써 인서트홀을 형성하는 과정에서 교란된 지반의 공기구멍까지 그라우트재를 충진할 수 있으므로 교란된 지반을 오히려 더 견고하게 보강할 수 있는 장점을 나타낸다.

또한, 본 발명은 자유 앵커부에 대응하는 외통관에 역류방지 체크밸브를 구비하고 외통관의 내부에 배치되는 그라우트 가압호스에 역류방지 차단부를 구비함으로써 기존과 같은 진한 그라우트재와 묽은 그라우트재의 정형화된 시공 순서에 무관하게 지반 상태에 대응하여 그때그때 탄력적으로 그라우트재의 농도를 선택 시공할 수 있는 장점을 나타낸다.

[도 1]은 지반에 형성된 인서트홀의 예시도 1,
[도 2]는 지반에 형성된 인서트홀의 예시도 2,
[도 3]은 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치를 통해 [도 2]의 인서트홀에 그라우트재를 충진한 상태의 예시도,
[도 4]는 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 경사면에 설치된 상태를 도시한 예시도,
[도 5]는 본 발명에 따른 경관블록을 발췌하여 도시한 예시도,
[도 6]은 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치가 설치된 상태를 도시한 예시도,
[도 7]은 [도 6]의 일부분을 발췌하여 확대한 도면,
[도 8]은 본 발명에 따른 경관블록의 제작을 위한 거푸집을 도시한 예시도,
[도 9]는 본 발명에 따른 가압 그라우팅 앵커장치를 도시한 예시도,
[도 10]은 본 발명에 따른 정착 앵커부를 발췌하여 도시한 예시도,
[도 11]은 [도 10]의 A-A'선 단면도,
[도 12]는 본 발명에 따른 자유 앵커부를 발췌하여 도시한 예시도,
[도 13]은 [도 12]의 C-C'선 단면도,
[도 14]는 [도 12]의 D-D'선 단면도,
[도 15]는 본 발명에 따른 그라우트 가압호스의 단면을 도시한 예시도,
[도 16]은 [도 12]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이다.

[도 1]은 지반에 형성된 인서트홀의 예시도 1이고, [도 2]는 지반에 형성된 인서트홀의 예시도 2이다.

먼저, [도 1]과 같이 지반에 형성되는 인서트홀(10)은 개념적으로 도시한 것이고, 실제 현장에서 인서트홀(10)을 형성할 때에는 [도 2]에서와 같이 인서트홀(10)의 내경이 울퉁불퉁하게 형성된다.

상세하게, 인서트홀(10)을 형성하는 과정은 보통 고압의 에어를 지면에 분사하여 공간을 형성하는 동시에 그 공간을 채우고 있던 흙과 돌은 밖으로 석션해 내는 방법을 사용한다.

이때, 고압의 에어를 분사하면서 인서트홀(10)을 형성하기 때문에 인서트홀(10)의 내경은 [도 2]에서와 같이 울퉁불퉁하게 형성되고, 그렇게 형성된 인서트홀(10)의 내벽으로부터 지반 깊숙한 곳까지 석션에 의해 발생한 공기통로인 크랙이 소위 골다공증 환자의 뼈처럼 지반을 약화시켜 결국 지반의 교란을 발생시키게 된다.

즉, 이렇게 형성된 인서트홀(10)의 주변 지반은 그라우트재를 충진하기 전에는 애초 인서트홀(10)이 형성되기 이전보다 오히려 더 부실한 상태를 이루기 때문에 인서트홀(10)에 그라우트재를 충진할 때에는 그렇게 부실하게 교란된 지반까지 더 견고하게 보강할 필요가 있다.

[도 3]은 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치를 통해 [도 2]의 인서트홀에 그라우트재를 충진한 상태의 예시도이다. [도 3]에서와 같이 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치를 통해 인서트홀(10)의 주변 지반에 형성된 크랙 및 그 크랙의 인접 부분에 이르기까지 그라우트재를 충진하면 부실하게 교란된 지반을 오히려 더 견고하게 보강할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 이렇게 부실하게 교란된 지반까지 광범위하고 치밀하게 그라우트재를 충진할 수 있는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치를 구현하였다.

한편, [도 4]는 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치 경사면에 설치된 상태를 도시한 예시도이다.

[도 4]를 참조하면, 공사에 의해 성형된 경사지의 지반에 앵커 그라우팅 시공을 통해 경사지 지반을 견고하게 유지함과 동시에 경사지의 외부로 돌출되는 경관블록(500)의 외표면에 양각 또는 음각으로 이루어진 문양이 형성되어 유려한 외관을 갖추고 있다.

본 발명은 이처럼 경사지 지반에 대한 앵커 그라우팅 시공과 동시에 경사지의 외관을 꾸미는 경관 조성작업을 한꺼번에 수행할 수 있는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치를 구현하였다. 이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[도 5]는 본 발명에 따른 경관블록을 발췌하여 도시한 예시도이고, [도 6]은 본 발명에 따른 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치가 설치된 상태를 도시한 예시도이고, [도 7]은 [도 6]의 일부분을 발췌하여 확대한 도면이다.

[도 5] 내지 [도 7]을 참조하면, 본 발명은 지반에 형성된 인서트홀의 선단부에 대응하는 정착장과 인서트홀의 후반부에 대응하는 자유장을 연통하여 인서트홀에 삽입된 상태로 그라우트재의 주입을 통해 지반을 보강하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치로서, 외통관(100), 역류차단 체크밸브(200), 강선(300), 지압판(400), 경관블록(500)을 포함하여 구성된다.

외통관(100)은 앵커장치의 전체를 감싸도록 속이 빈 파이프 형태로 이루어지지며, 자유장(12)으로부터 정착장(11)에 이르기까지 인서트홀(10)의 내측에 끼워지고 정착장(11)에 대응하는 정착 앵커부(110)와 자유장(12)에 대응하는 자유 앵커부(120)로 이루어진다.

그리고, 외통관(100)은 외부로부터 내측에 인입되는 그라우트재가 정착 앵커부(110)에서는 하방으로 토출되도록 하고 자유 앵커부(120)에서는 하방 및 측방으로 토출되도록 구성됨이 바람직하다.

이를 위해, 외통관(100)은 인서트홀(10)의 가장 안쪽에 대응하는 선단부가 그라우트재의 토출이 가능하도록 개구된 상태로 이루어지고, 인서트홀(10)의 진입부에 대응하는 후단부도 외부로부터의 그라우트재의 주입이 가능하도록 개구된 상태로 이루어진다.

역류차단 체크밸브(200)는 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 측벽에 외통관(100)을 관통하여 자유 앵커부(120)의 내외부를 소통하도록 복수 개 설치됨이 바람직하다.

역류차단 체크밸브(200)는 외통관(100)의 측벽에 부착된 상태에서 인서트홀(10)로부터 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 내측으로 이물질의 유입은 차단하고 외부로부터 인입되는 그라우트재를 인서트홀(10)의 내벽 방향으로 분사하도록 구성된다.

강선(300)은 정착 앵커부(110)로부터 자유 앵커부(120)에 이르기까지 외통관(100)의 내부에 삽입 고정되며, 외통관(100)의 내외부와 인서트홀(10)에 그라우트재가 충진된 상태에서 인서트홀(10)의 입구쪽으로 자신이 당겨지면서 그 충진된 그라우트재를 압착시킨다.

지압판(400)은 [도 7]에서와 같이 인서트홀(10)의 외부에 배치되어 강선(300)의 당겨진 현재 상태를 유지시킨다. 그리고, 지압판(400)은 바람직하게는 슬림한 철재로 이루어질 수 있다.

한편, 지압판(400)과 이 지압판(400)의 외부로 돌출된 강선(300) 부분이 외부 환경에 노출되는 것을 차폐시킬 수 있도록 지압판(400)에는 보호캡(410)으로 마감 처리될 수 있다.

경관블록(500)은 지압판(400)의 일면과 인서트홀(10)의 입구 지반 사이에 배치되어 인서트홀(10)의 입구 지반을 지지 기반으로 강선(300)의 텐션에 따른 지압판(400)의 쏠림을 지탱하고 지압판(400)과 밀착되는 중앙부 소정 부분 외의 나머지 외표면이 외부에 노출된다.

상세하게, 경관블록(500)은 블록몸체부(510), 문양 레이어부(520), 끼움 단턱부(530)를 포함하여 구성될 수 있다.

블록 몸체부(510)는 강선(300)이 관통하는 중공홀(511)이 중앙부에 형성되고 인서트홀의 입구 지반에 밀착되어 지압판(400)이 인서트홀(10)의 내측으로 쏠리는 힘을 지탱한다.

문양 레이어부(520)는 음각 또는 양각 중 어느 하나이상의 패턴으로 형성되는 레이어부가 블록몸체부(510)의 외표면에 일체로 덧대어진다.

끼움 단턱부(530)는 중공홀(511)의 테두리를 따라 중공홀(511)로부터 소정 위치까지 절개되어 지압판(400)이 끼워져 고정되도록 한다.

[도 8]은 본 발명에 따른 경관블록의 제작을 위한 거푸집을 도시한 예시도이다. [도 8]을 참조하면, 본 발명에 따른 경관블록(500)은 바람직하게는 강선(300)의 인장력을 지탱할 수 있는 정도의 경도를 갖는 블록몸체부(510)를 만든 후 그 블록몸체부(510)의 외관 형태와 유사한 거푸집(H)에 그 블록몸체부(510)를 끼워 문양 레이어부(520)를 형성할 수 있다.

상세하게, 거푸집(H)은 자신의 내벽이 블록몸체부(510)의 외표면에 소정 거리 이격되도록 구성함으로써 [도 8]에서와 같이 자신에게 끼워진 블록몸체부(510)와의 이격 공간에 배합물(예: 모르타르, 흙벽돌 반죽)을 충진한 후 경화시켜 문양 레이어부(520)를 형성하게 된다.

이를 위해, 거푸집(H)의 내측에 블록몸체부(510)가 안착되고 문양 레이어부(520)를 위한 배합물을 충진한 후에는 거푸집(H)의 상부로부터 몰딩캡(미도시)을 씌워 압착하도록 구성될 수 있다. 이때, 바람직하게는 거푸집(H)의 내벽과 몰딩캡의 하면에는 문양 레이어부(520)에 형성할 문양에 대응하는 음각 또는 양각의 패턴을 형성한다.

이렇게 거푸집(H)의 내측에서 배합물이 충분히 경화된 후 블록몸체부(510)로부터 몰딩캡과 거푸집(H)을 제거하면 블록몸체부(510)의 외표면에 문양 레이어부(520)가 형성된 경관블록(500)이 완성된다.

한편, 끼움 단턱부(530)는 중공홀(511)의 테두리를 따라 중공홀(511)로부터 소정 위치까지 절개되는데, 문양 레이어부(520)의 제작시 이 끼움 단턱부(530)의 지름에 대응되게 몰딩캡의 하부에 돌기를 형성한 후 그 돌기를 중공홀(511)의 상부 테두리에 밀착시킨 상태로 거푸집(H)의 배합물을 경화시키면 자연적으로 끼움 단턱부(530)에 대응하는 공간이 마련될 수 있다.

[도 9]는 본 발명에 따른 가압 그라우팅 앵커장치를 도시한 예시도이고, [도 10]은 본 발명에 따른 정착 앵커부를 발췌하여 도시한 예시도이고, [도 11]은 [도 10]의 A-A'선 단면도이고, [도 12]는 본 발명에 따른 자유 앵커부를 발췌하여 도시한 예시도이고, [도 13]은 [도 12]의 C-C'선 단면도이고, [도 14]는 [도 12]의 D-D'선 단면도이다.

[도 9] 내지 [도 14]를 참조하면, 외통관(100)은 직경이 큰 피치부와 직경이 작은 골부가 교번하는 주름관 형태로 이루어진다.

이때, 외부로부터 외통관(100)의 내부에 주입되는 그라우트재를 외통관(100)의 측방향으로 고압분사 하되, 그 역류를 차단할 수 있도록 하는 역류차단 체크밸브(200)는 [도 12]에서와 같이 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(110)의 골부에 연결됨이 바람직하다.

즉, 역류차단 체크밸브(200)를 외통관(100)의 골부에 연결함으로써 외통관(100)을 인서트홀(10)에 삽입하는 과정에서 인서트홀(10)과의 마찰로 인해 망가지지 않게 되고, 외통관(100)이 인서트홀(10)에 삽입된 상태에서도 외통관(100)의 피치부가 인서트홀(10)의 내벽에 밀착 지지됨에 따라 외통관(100)의 골부에 연결된 역류차단 체크밸브(200)는 인서트홀(10)의 내벽으로부터의 외력을 상대적으로 적게 받을 수 있다.

여기서, 역류차단 체크밸브(200)는 [도 12]와 [도 13]에서와 같이, 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 소정 높이에서 상호 마주하도록 배치되는 대칭배치구조로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 그 대칭배치구조는 [도 12]와 [도 14]에서와 같이, 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 길이 방향을 따라 교번하여 외통관(100)의 둘레를 따라 직각 회전된 형태로 배치됨이 바람직하다.

이를 통해, 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 측벽으로부터 분사되는 그라우트재는 외통관(100)의 단면을 기준으로 볼 때 사방으로 고르게 분사될 수 있다.

여기서, 역류방지 체크밸브(200)는 정착 앵커부(110)에 대응하는 외통관(100)을 통해 정착장(11)에 대응하는 인서트홀(10)에 그라우트재를 분사하는 과정에서 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)로부터 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 내부로 이물질이 유입하는 것을 차단하도록 한다.

공사 현장의 지반 상태에서 따라서는 물기가 많거나 토사가 흐를 수도 있는데, 인서트홀(10)이나 외통관(100)의 내부로 이물질이 유입된다면 애초 최적의 상태로 배합한 그라우트재에 이물질이 별도로 배합된 꼴이 되어 이후 경화되어도 부실할 수 있는 문제가 있기 때문에 역류방지 체크밸브(200)는 그 역류를 차단함으로써 원천적으로 위 문제를 해소시킬 수 있다.

아울러, 역류방지 체크밸브(200)는 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)을 통해 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)에 고압으로 그라우트재를 분사할 수도 있는 이중의 장점을 갖는다.

한편, [도 9] 내지 [도 14]를 참조하면, 본 발명은 외부 주입호스(610), 내부 주입호스(620), 그라우트 가압호스(630)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 외부 주입호스(610)는 자유 앵커부(120)로부터 정착 앵커부(110)에 이르기까지 외통관(100)에 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부(110)에 대응하는 외통관(100)의 선단부를 관통하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 외통관(100)의 선단부를 통해 외부로 토출시킨다.

그리고, 내부 주입호스(620)는 자유 앵커부(120)로부터 정착 앵커부(110)에 이르기까지 외통관(100)에 외부 주입호스(610)와 병립하여 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부(110)에 대응하는 외통관(100)에 위치하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 정착 앵커부(110)에 대응하는 외통관(100)의 내부에 토출시키면서 정착 앵커부(110)에 대응하는 외통관(100)의 내부를 채운다.

그라우트 가압호스(630)는 내부 주입호스(620)와 나란히 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)에 삽입되며, 선단부가 정착 앵커부(110)에 인접하는 자유 앵커부(120)에 위치하여 외부로부터 유입되는 그라우트재를 고압으로 분사함으로써 외통관(100)을 팽창시킴과 동시에 외통관(100) 내부의 그라우트재가 역류차단 체크밸브(200)를 통해 외통관(100)의 외부로 토출되도록 한다.

물론, 그라우트 가압호스(630)가 그라우트재를 고압으로 분사하도록 하는 외력은 인서트홀(10)의 외부에 위치하여 그라우트 가압호스(630)의 후단부에 연결되는 외부의 설비(미도시)에 의한다.

다른 한편, [도 10] 내지 [도 13]을 참조하면, 본 발명은 간격재(700)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.

먼저, 강선(300)은 바람직하게는 금속 재질의 와이어로서 정착 앵커부(110)로부터 자유 앵커부(120)에 이르기까지 외통관(100)의 내부에 삽입 고정되며, 외통관(100)의 내,외부와 인서트홀(10)에 그라우트재가 모두 충진된 상태에서 인장 과정을 거치면 그 충진된 그라우트재에 긴장을 조성한다.

이렇게 긴장된 상태로 그라우트재가 경화되면 보다 치밀한 구조로 경화가 이루어지고, 결국 인서트홀(10)과 이 인서트홀(10) 주변의 지반이 일체로 경화되어 지반이 보강되는 것이다.

이를 위해, 강선(300)을 살펴보면 바람직하게는 정착 앵커부(110)에 대응하는 부분은 피복이 벗겨진 비피복 강선(310)으로 이루어지고, 자유 앵커부(120)에 대응하는 부분은 피복이 씌워진 피복 강선(320)으로 이루어지며, 비피복 강선(310)과 피복 강선(320)에 경계는 수밀유지가 가능하도록 코킹 처리된 코킹부(330)로 이루어진다.

여기서, 정착 앵커부(110)에 대응하는 위치의 비피복 강선(310)은 그라우트재와 일체로 엉기게 되고, 자유 앵커부(120)에 대응하는 위치의 피복 강선(320)은 그라우트재에 감싸진 상태에서 그라우트재가 완전히 경화되기 전까지는 슬라이딩이 가능하다.

즉, 자유 앵커부(120)에 대응하는 위치의 피복 강선(320)이 그라우트재에 감싸진 상태에서 소정 시간 동안은 슬라이딩이 가능하여야 인서트홀(10)의 외부로부터 강선(300)을 잡아당기는 인장 과정시 그 힘이 자유 앵커부(120)에 대응하는 그라우트재를 슬라이딩하면서 정착 앵커부(110)에 대응하는 그라우트재를 잡아당길 수 있기 때문이다.

그리고, 간격재(700)는 정착 앵커부(110)에 대응하는 위치의 비피복 강선(310) 사이에 끼워지는데, 이 간격재(700)는 반경이 크거나 작은 것이 함께 구성된다.

이때, [도 10]에서와 같이 반경이 큰 간격재(700)는 복수 개의 비피복 강선(310) 사이에 끼워져 복수 개의 비피복 강선(310) 사이를 벌리고 반경이 작은 간격재(700)는 복수 개의 비피복 강선(310)을 묶는 형태로 교번하여 배치됨으로써 인서트홀(10)의 진입부에 대응하는 외부로부터 강선(300)을 인장할 때 정착 앵커부(110)에 대응하는 그라우트재가 일체로 긴장되도록 한다.

[도 15]는 본 발명에 따른 그라우트 가압호스의 단면을 도시한 예시도이다. [도 15]를 참조하면, 그라우트 가압호스(630)는 측벽에 복수 개의 가압홀(631)을 구비함으로써, 외부로부터 그라우트 가압호스(630)에 주입된 그라우트재가 그라우트 가압호스(630)의 선단부 및 복수 개의 가압홀(631)을 통해 고압으로 확산되도록 한다.

여기서, 그라우트 가압호스(630)는 바람직하게는 가압홀(631)이 위치하는 외벽에 역류방지 차단부(332)를 구비한다. 이 역류방지 차단부(632)는 내부 주입호스(620)를 통해 외통관(100)의 내부에 주입되는 그라우트재가 가압홀(631)을 통해 역류되는 것을 차단한다.

역류방지 차단부(632)는 가압홀(631)이 위치하는 그라우트 가압호스(630)의 외벽에 테이핑 처리되거나 본딩 처리될 수 있다.

그리고, 역류방지 차단부(632)는 그라우트 가압호스(630)에 외부로부터 그라우트재를 주입하는 소정의 압력에 의해 그라우트 가압호스(630)의 외벽으로부터 이탈되도록 구성됨이 바람직하다.

그라우트 가압호스(630)로부터 고압으로 분사되는 그라우트재는 역류방지 체크밸브(200)가 설치된 부분으로 고압 분사되도록 구성됨으로써 그라우트 가압호스(630)와 역류방지 체크밸브(200)는 인서트홀(10)의 형성시 교란된 지반의 깊숙한 곳까지 그라우트재를 효과적으로 주입시킬 수 있다.

이처럼, 그라우트 가압호스(630)와 역류방지 체크밸브(200)가 협동으로 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)에 그라우트재를 효과적으로 분사할 수 있도록 그라우트 가압호스(630)에 형성되는 가압홀(631)은 외통관(100)에 설치되는 역류방지 체크밸브(200)와 근접하는 방향에 형성됨이 바람직하다.

이와 같이, 그라우트 가압호스(630)와 역류방지 체크밸브(200)가 협동으로 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)에 그라우트재를 주입하도록 구성되기 때문에 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)에 일반적으로 묽은 그라우트재를 주입해야 하는 기존의 한계를 극복한 장점도 있다.

즉, 자유장(12)에 대응하는 인서트홀(10)에 묽은 그라우트재 또는 진한 그라우트재를 현장의 지반 상태에 따라 선택적으로 주입할 수 있으며, 이는 역류방지 체크밸브(200)가 외부로부터 유입될 수 있는 이물질을 원천적으로 차단할 수 있기 때문이다.

또한, 그라우트 가압호스(630)의 선단부를 통해 매우 진한 그라우트재를 분사하는 경우 부족할 수 있는 그라우트재의 분사량을 그라우트 가압호스(630)의 측벽에 형성된 복수 개의 가압홀(631)을 통해 협동으로 분사되도록 함으로써 그라우트재의 묽은 정도에 무관하게 현장의 상태에 따라 그라우트재를 선택적으로 분사하도록 할 수 있다.

[도 16]은 [도 12]의 일부분을 발췌하여 확대 도시한 도면이다. [도 16]을 참조하면, 본 발명은 내부 패커(810), 내부 패커 주입호스(811), 외부 패커(820), 외부 패커 주입호스(821)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

내부 패커(810)는 바람직하게는 수축과 팽창이 가능하도록 구성되며, 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 내부에 삽입 고정된 상태에서 팽창되어 외통관(100)의 내부로 인입된 그라우트재가 외통관(100)의 후단부로 역류되는 것을 차단한다.

그리고, 내부 패커 주입호스(811)는 내부 패커(810)의 내부와 연통하도록 선단부가 내부 패커(810)에 삽입되며 외부로부터 공급되는 그라우트재를 내부 패커(810)에 주입하여 내부 패커(810)를 팽창시킨다.

외부 패커(820)는 바람직하게는 수축과 팽창이 가능하도록 구성되며, 자유 앵커부(120)에 대응하는 외통관(100)의 외벽과 인서트홀(10)의 내벽 사이에 삽입 고정된 상태에서 팽창되어 외통관(100)으로부터 외통관(100)의 외부로 분사된 그라우트재가 인서트홀(10)의 후단부로 역류되는 것을 차단한다.

그리고, 외부 패커 주입호스(821)는 외부 패커(820)의 내부와 연통하도록 선단부가 외부 패커(820)에 삽입되며 외부로부터 공급되는 그라우트재를 외부 패커(820)에 주입하여 외부 패커(820)를 팽창시킨다.

한편, 내부 패커(810)와 외부 패커(820)에 주입되는 그라우트재는 초속경 시멘트를 채택하여 외통관(100)의 후단부와 인서트홀(10)의 후단부를 신속하게 차단하여 이후 외통관(100)에 인입된 그라우트재의 고압 분사가 가능하도록 할 수도 있다.

10 : 인서트홀
11 : 정착장
12 : 자유장
100 : 외통관
110 : 정착 앵커부
120 : 자유 앵커부
200 : 역류차단 체크밸브
300 : 강선
310 : 비피복 강선
320 : 피복 강선
330 : 코킹부
400 : 지압판
410 : 보호캡
500 : 경관블록
510 : 블록몸체부
511 : 중공홀
520 : 문양 레이어부
530 : 끼움 단턱부
610 : 외부 주입호스
620 : 내부 주입호스
630 : 그라우트 가압호스
631 : 가압홀
632 : 역류방지 차단부
700 : 간격재
810 : 내부 패커
811 : 내부 패커 주입호스
820 : 외부 패커
821 : 외부 패커 주입호스
H : 거푸집

Claims (8)

1. 지반에 형성된 인서트홀의 선단부에 대응하는 정착장과 상기 인서트홀의 후반부에 대응하는 자유장을 연통하여 상기 인서트홀에 삽입된 상태로 그라우트재의 주입을 통해 지반을 보강하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치로서,
   상기 자유장으로부터 상기 정착장에 이르기까지 상기 인서트홀의 내측에 끼워지고 상기 정착장에 대응하는 정착 앵커부(110)와 상기 자유장에 대응하는 자유 앵커부(120)로 이루어지며, 외부로부터 내측에 인입되는 그라우트재가 상기 정착 앵커부에서는 전방으로 토출되도록 하고 상기 자유 앵커부에서는 측방으로 토출되도록 하는 외통관(100);
   상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 측벽에 상기 외통관을 관통하여 상기 자유 앵커부의 내외부를 소통하도록 복수 개 설치되며, 상기 인서트홀로부터 상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 내측으로 이물질의 유입은 차단하고 외부로부터 인입되는 그라우트재를 상기 인서트홀의 내벽 방향으로 분사하도록 하는 역류차단 체크밸브(200);
   상기 정착 앵커부로부터 상기 자유 앵커부에 이르기까지 상기 외통관의 내부에 삽입 고정되며, 상기 외통관의 내외부와 상기 인서트홀에 그라우트재가 충진된 상태에서 상기 인서트홀의 입구쪽으로 자신이 당겨지면서 그 충진된 그라우트재를 압착시키는 강선(300);
   상기 인서트홀의 외부에 배치되어 상기 강선의 당겨진 현재 상태를 유지시키는 지압판(400);
   상기 지압판의 일면과 상기 인서트홀의 입구 지반 사이에 배치되어 상기 인서트홀의 입구 지반을 지지 기반으로 상기 강선의 텐션에 따른 상기 지압판의 쏠림을 지탱하고 상기 지압판과 밀착되는 중앙부 소정 부분 외의 나머지 외표면이 외부에 노출되는 경관블록(500);
   을 포함하여 구성되는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 경관블록(500)은,
   상기 강선이 관통하는 중공홀(511)이 중앙부에 형성되고 상기 인서트홀의 입구 지반에 밀착되어 상기 지압판이 상기 인서트홀의 내측으로 쏠리는 힘을 지탱하는 블록몸체부(510);
   음각 또는 양각 중 어느 하나이상의 패턴으로 형성되는 레이어부가 상기 블록몸체부의 외표면에 일체로 덧대어지는 문양 레이어부(520);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 경관블록(500)은,
   상기 중공홀의 테두리를 따라 상기 중공홀로부터 소정 위치까지 절개되어 상기 지압판이 끼워져 고정되도록 하는 끼움 단턱부(530);
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경관블록 타입 가압 그라우팅 앵커장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 외통관(100)은 직경이 큰 피치부와 직경이 작은 골부가 교번하는 주름관 형태로 이루어지고, 상기 역류차단 체크밸브는 상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 상기 골부에 연결되는 것을 특징으로 하는 영구식 앵커장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 역류차단 체크밸브(200)는,
   상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 소정 높이에서 상호 마주하도록 배치되는 대칭배치구조를 이루며,
   상기 대칭배치구조는 상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 길이 방향을 따라 교번하여 상기 외통관의 둘레를 따라 직각 회전된 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 영구식 앵커장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 자유 앵커부로부터 상기 정착 앵커부에 이르기까지 상기 외통관에 삽입되며, 선단부가 상기 정착 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 선단부를 관통하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 상기 외통관의 선단부를 통해 외부로 토출시키는 외부 주입호스(610);
   상기 외부 주입호스와 나란히 상기 자유 앵커부에 대응하는 상기 외통관에 삽입되며, 선단부가 상기 정착 앵커부에 인접하는 상기 자유 앵커부에 위치하여 외부로부터 고압으로 그라우트재를 분사함으로써 상기 외통관을 팽창시킴과 동시에 상기 외통관 내부의 그라우트재가 상기 역류차단 체크밸브를 통해 상기 외통관의 외부로 토출되도록 하는 그라우트 가압호스(630);
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영구식 앵커장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 그라우트 가압호스(630)는 측벽에 복수 개의 가압홀(631)을 구비함으로써, 외부로부터 상기 그라우트 가압호스에 주입된 그라우트재가 상기 그라우트 가압호스의 선단부 및 상기 복수 개의 가압홀을 통해 고압으로 확산되도록 하는 것을 특징으로 하는 영구식 앵커장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 자유 앵커부로부터 상기 정착 앵커부에 이르기까지 상기 외통관에 상기 외부 주입호스와 병립하여 삽입되며, 선단부가 상기 정착 앵커부에 대응하는 상기 외통관에 위치하여 외부로부터 주입되는 그라우트재를 상기 정착 앵커부에 대응하는 상기 외통관의 내부에 토출시키는 내부 주입호스(620);
   를 더 포함하여 구성되고,
   상기 내부 주입호스를 통해 상기 외통관의 내부에 주입되는 그라우트재가 상기 가압홀을 통해 역류됨을 차단하도록 상기 가압홀이 위치하는 상기 그라우트 가압호스의 외벽에 역류방지 차단부(632)가 구비되며, 상기 역류방지 차단부는 상기 그라우트 가압호스에 외부로부터 그라우트재를 주입하는 소정의 압력에 의해 상기 그라우트 가압호스의 외벽으로부터 이탈되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 영구식 앵커장치.

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