KR20180112357A - 앙카 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세트 앙카 타입으로서, 특히 확장유도부를 회전과 동시에 상승시킴에 따라 확개슬리브를 확개시켜 콘크리트 또는 ALC 패널 등의 시공면(바닥이나 벽면)에서 노출된 수나사 축부에 피고정물을 끼워 너트로 고정하는 앙카 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

Description

앙카 및 이를 이용한 시공방법{anchor and method of constructing the same}

본 발명은 세트 앙카 타입으로서, 특히 확장유도부를 회전과 동시에 상승시킴에 따라 확개슬리브를 확개시켜 콘크리트 또는 ALC 패널 등의 시공면(바닥이나 벽면)에서 노출된 수나사 축부에 피고정물을 끼워 너트로 고정하는 앙카 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 앙카(또는 앙카 볼트)는 플랜지 및 철골과 같은 피고정물을 건물이나 가구 등과 같은 바닥면 및 벽면(이하 시공면 이라 합니다)에 고정시키기 위한 것으로서, 빌딩 공사 시, 콘크리트 벽면에 벽판을 고정하는 경우와, 외장을 미려하기 하기 위하여 사용되는 화강암 재질의 벽판을 콘크리트 벽면에 고정하는 경우 등에 앙카가 사용된다.

이러한 종래의 앙카(1)가 특허문헌에 개시된 것이 제안되어 있다.

특허문헌 1의 앙카(1)는 도 5 및 도 6에 도시한 세트 앙카의 종류로서, 볼트체(2)와 커버체(3)를 조립한 상태에서 콘크리트 구조물의 설치구멍(5)에 삽입 매설한 다음 설치구멍(5)에서 길게 돌출된 볼트체(2)의 수나사부(21) 부분에 평와셔(41)와 스프링와셔(42)를 차례로 끼워주고 이어서 너트(4)를 나사 조임하는 방법으로 설치하는 것이다.

상기와 같은 구성의 앙카(1)를 시공면에 설치 시 너트(4)를 나사 조임하게 되면 볼트체(2)는 회전방지홈(23)에 의해 회전하지 않고 너트(4)의 나사 조임력에 의해 외측으로 빠져나오게 되며, 이에 따라 볼트체(2)의 원추형 확장부(22)가 커버체(3)의 원추형 몸체(31) 속으로 삽입되면서 원추형 몸체(31)를 강제로 벌려주게 되는 것이고, 이와 같이 강제로 벌어지는 원추형 몸체(31)에는 커버체(3)의 일측을 분리시키는 절개부(34)가 형성되어 있으므로 원추형 몸체(31)의 끝단부는 더 넓게 벌어지면서 설치구멍(5)의 내주면에 더 깊이 박히게 되는 것이다.

한편, 종래의 다른 앙카(100)는 특허문헌의 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 슬리브(300)의 구멍에 삽입되는 것으로서, 헤드(230)를 구비한 금속 재질의 볼트(200)와; 슬리브(300)의 하부에는 슬리브(300)의 구멍에 일부가 삽입되고, 슬리브(300)의 내경보다 큰 직경을 갖도록 하부 방향으로 직경이 확장되는 확장부(430)가 형성된 고정구(400)를 포함한다.

고정구(400)의 상부 내측에는 볼트(200)의 수나사부(250)와 체결되는 암나사부(450)가 형성되어 있다.

볼트(200)와 고정구(400)의 체결을 위해 볼트(200)의 헤드(230)를 회전시키면 슬리브(300)의 하단부에 결합된 고정구(400)가 슬리브(300)의 내부로 점차 인입되면서 고정구(400)가 상승하게 된다.

여기서 고정구(400)는 하부로 갈수록 직경이 확장되는 확장부(430)가 형성되어 있음으로 고정구(400)가 상승하면서 확장부(430) 역시 상승함으로 인해 자연스럽게 슬리브(300)의 절개부(350)를 밀어주게 되는 것이다.

이와 같이 슬리브(300)의 하부에 결합된 원추형의 고정구(400)가 슬리브(300)의 내부로 인입되면서 상승하게 되면, 슬리브(300)의 하단부에 형성된 절개부(350)가 점차 벌어지게 되며, 도 10b에 도시된 바와 같이 슬리브(300)의 벌어진 절개부(350)가 설치홀(600)의 내면에 끼이게 되면서 내벽면을 강하게 압박하게 됨으로써 슬리브(300)의 견고한 고정이 이루어짐과 아울러, 이를 통해 앙카(100)가 안전하게 고정되는 것이다.

이러한 슬리브(300)의 견고한 고정은 슬리브(300)에 투입된 볼트(200)에 의해 견고한 고정을 보장할 뿐만 아니라, 설치 후 외부에는 볼트(200)의 헤드(230) 부분만이 노출됨으로써 깔끔한 설치상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 볼트(200)의 분해시에도 별다른 어려움 없이 신속하고 간편하게 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.

위와 같은 종래의 앙카들은 원추형 확장부가 비회전 상승 확개식이기 때문에 아래와 같은 문제들이 있다.

원추형 확장부(22)(430)가 위로 수직 상승하면서 절개부(34)(350)가 확개되기 때문에, 큰 힘으로 위로 당겨야 절개부(34)(350)의 확개가 가능하다.

또한, 절개부(34)(350)의 하단이 원추형 확장부(22)(430)에 순간적으로 걸려 슬리브(3)(300)가 위로 올라오려는 움직임으로 인해, 그 움직임만큼 급속 경화 접착제가 깨져 그 역할을 제대로 하지 못하게 한다.

또한, 원추형 확장부(22)(430)가 상승하면서 절개부(34)(350)가 수직으로만 스크래치를 내기 때문에, 원추형 확장부(22)(430)가 아래로 미끄러져 내려올 우려가 커서 확개한 절개부(34)(350)의 역할이 약해질 수 있다.

또한, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이 원추형 확장부(430)에 암나사(450)가 형성됨으로써, 암나사(450)의 형성만큼 두께가 얇아지기 때문에 기존과 동일한 인발력(위로 당기는 힘)을 가지려면 불가피하게 원추형 확장부(430)의 지름이 더 크게 제작해야 하는데, 이럴 경우 구멍을 불필요하게 더 크게 뚫어야 하는 등 불필요한 요소가 더 생기게 된다.

또한, 도 7b와 같이 파고들어간 후 원추형 확장부(430)와 슬리브(300) 간의 마찰력(꽉 끼워짐으로 인함)이 암나사(450)와 볼트(250) 간의 체결력보다 점점 커지므로 공회전을 유발한다. 이러한 공회전 방지를 위해 슬리브(300)를 1차 타격 펀칭 작업이 필요한데, 암나사(450) 내부로 이물질이 들어갈 우려가 있다.

또한, 콘크리트의 특성상 앙카의 확장 후 최종높이가 각각 다르게 나타난다. 따라서 볼트(200)의 사이즈 선택에서 짧아지면 지지력이 저하되고, 특히 길어지면 결속의 목적을 상실하여 공회전한다.

또한, 일정한 접지력은 안전과 매우 밀접한 관계가 있는데, 볼트(250)와 암나사(450)의 나사산 결합 깊이가 기준 이상일 때에는 무관하지만 기준 이하로 확장이 완하되면 안전하지 못하게 된다.

또한, 암나사(450)에 볼트(250)가 체결되는 방식이기 때문에, 볼트(250)와 슬리브(300) 사이의 간격이 기존보다 2mm 이상 커지기 때문에 강한 조임을 필요로 하는 앙카의 결합을 불완전하게 만드는 역할을 한다.

특허문헌 : 한국공개실용신안공보 제20-2011-0007769호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공구를 이용하여 확장유도부의 회전과 동시에 상승시켜 복수의 날개가 확개되면서 박혀 작업성, 구조 안전, 미관, 재활용 등에 현저히 우수한 앙카 및 이를 이용한 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 앙카는, 하면이 상면보다 넓은 원추부와, 상기 원추부의 상면에서 연장되는 수나사 축부와, 상기 수나사 축부의 상면에 형성된 공구자리홈을 포함하는 확장유도부; 상기 원추부의 외주면과 상기 수나사 축부 사이에 끼워지며, 절개홈에 의해 형성되는 복수의 날개를 포함하는 확개슬리브; 상기 수나사 축부에 체결되는 너트;를 포함하여, 상기 너트에 대해 상기 확장유도부가 회전과 동시에 상승하면서 상기 날개를 확개시킨다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 앙카의 시공방법은, 시공면에 구멍을 뚫는 단계; 확장유도부, 복수의 날개를 갖는 확개슬리브, 너트가 조립된 앙카를 상기 구멍에 삽입하는 단계; 상기 너트가 회전되지 않게 제1공구로 잡고 상기 확장유도부의 공구자리홈에 제2공구를 대는 단계; 상기 제2공구로 상기 확장유도부를 회전시켜 상기 너트와 체결됨에 따라 상기 확장유도부가 상승되면서 상기 날개를 확개시켜 상기 앙카가 상기 구멍에 박히는 단계;를 포함한다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 앙카의 시공방법에 있어서, 상기 구멍을 뚫은 단계 이후, 상기 구멍에 케미컬 튜브를 투입하는 단계와, 상기 앙카를 상기 구멍에 삽입하여 상기 케미컬 튜브를 터트리는 단계와, 상기 앙카가 상기 구멍에 박힌 단계 이후, 상기 너트를 분해한 후 상기 수나사 축부에 피고정물을 끼운 후 상기 너트로 상기 수나사 축부에 체결하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

고정된 너트에 대해 확장유도부가 회전 상승되면서 확개슬리브의 내부로 인입되기 때문에, 회전하지 않고 상승력에 의해서만 확개슬리브의 내부로 인입되는 것보다 덜 저항을 받으면 들어가 작업이 편리하다.

또한, 확개슬리브의 하단과의 마찰에 의해 확장유도부의 외주면에 나선 형태의 스크래치를 내기 때문에, 이 나선형태의 스크래치가 확장유도부가 아래로 내려가는 막아 풀림과 같은 현상을 방지하는 역할을 한다.

더욱이, 확장유도부의 회전은 공구에 의해 행해지기 때문에, 확개슬리브의 움직임을 최소화시킬 수 있어, 급속 경화식 접착제 속에서 복수의 날개가 확개된 상태로 그대도 굳어 결합력의 저하를 최소화시킬 수 있다.

또한, 장기간에 걸쳐 결합력이 저하되는 경우, 너트를 풀어내고 확장유도부를 공구로 회전시켜 간단히 재수정 가능하다.

또한, 공구로 확장유도부를 회전시키기 때문에, 확장유도부의 공회전이 생기지 않는다.

또한, 구멍에 접착제를 바로 주입하는 대신에 접착제나 경화제가 유리나 비닐 튜브 내부에 충전된 케미컬 튜브를 구멍에 투입함으로써, 접착제 주입할 때 접착제 총의 출구쪽을 막고 있는 굳어진 부분을 제거해야 하고, 주입 용량도 제대로 알 수 없이 시공자의 느낌만으로 짜 넣던 것을, 정량의 케미컬 튜브를 구멍에 투입만 하면 되어 시공성이 매우 우수하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앙카를 도시한 결합 사시도.
도 2는 도 1의 앙카를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 1의 단면도.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 앙카를 바닥에 시공한 순서를 도시한 단면도.
도 5는 종래에 따른 앙카의 조립상태 정면도.
도 6은 도 5의 앙카의 작동상태도.
도 7a 및 도 7b는 다른 종래에 따른 앙카의 사용상태를 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 앙카를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 앙카를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 단면도이고, 도 4a 내지 도 4f는 도 1의 앙카를 바닥에 시공한 순서를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 앙카(1000)는 확장유도부(1100)와, 확장유도부(1100)에 끼워지는 확개슬리브(1300)와, 확장유도부(1100)에 체결되는 너트(1500)를 포함한다.

확장유도부(1100)는 하면(1111)이 상면(1113)보다 넓은 원추부(1110)와, 원추부(1110)의 상면에서 연장되는 수나사 축부(1130)와, 수나사 축부(1130)의 상면에 형성된 공구자리홈(1150)을 포함한다.

원추부(1110)는 단면이 사다리꼴로서, 그 외주면(1115)이 경사져 있다.

수나사 축부(1130)는 원추부(1110)의 상면(1113)에서 연장되는 축봉의 길이방향을 따라 외주면에 수나사가 형성된 수나사봉이다.

공구자리홈(1150)은 수나사 축부(1130)의 상단에 일자, 십자 또는 렌치홈(소켓)으로 형성 가능하다.

확개슬리브(1300)는 원추부(1110)와 수나사 축부(1130) 사이에 끼워진다.

확개슬리브(1300)는 길이방향으로 절개된 절개홈(1320)에 의해 분할되는 복수의 날개(1310)를 포함한다. 즉, 확개슬리브(1300)는 날개(1310)가 확개(외측으로 점차 벌어짐)되지 않했을 때 원통형상이다.

날개(1310)는 90도 간격의 4개 또는 120도 간격의 3개로 구현되는 것이 바람직하다.

절개홈(1320)의 하단은 개방되고 상단은 폐쇄되어 있다.

또한, 절개홈(1320)의 상단에는 C자 형상의 홈(1330)이 형성되고, 절개홈(1320)이 C자 홈(1330)의 열린 부분에서 연장 형성되어 서로 통하게 되어 있다.

이러한 C자 홈(1330)은 날개(1310)가 유연하게 외측으로 벌려 확개되되는 것을 도와준다.

확장유도부(1100)가 확개슬리브(1300)의 밑에서 위로 끼워지면, 도 1 및 도 3과 같이 확개슬리브(1300)의 하단(1311)이 원추부(1110)의 외주면(1115)에 걸리게 된다.

절개홈(1320)과 C자 홈(1330)을 홈이라 표현한 것은 길이방향에서 볼 땐 홈이기 때문이며, 물론 직경방향에서 볼 땐 관통공이다.

또한, 절개홈(1320)의 하단측에는 점점 넓어지는 확장절개홈(1325)이 형성되어 있다.

이 확장절개홈(1325)은 원추부(1110)의 외주면(1115)과 닿는 면적을 줄여주어, 초기 확장유도부(1100)의 회전 및 승강을 부드럽게 기동시킬 수 있다.

너트(1500)는 도 1 및 도 3과 같이, 조립된 앙카(1000)에서 외부로 노출된 수나사 축부(1130)에 체결되는 구성이다.

너트(1500)는 후술되는 바와 같이 확장유도부(1100)가 회전됨에 따라 체결되면서 상승시키는 역할을 하고, 피고정물(B)를 고정시킬 때 체결되는 구성으로 사용된다.

따라서, 본 실시예의 너트(1500)는 승강용 고정너트 또는 최종 체결 고정너트로 사용되기 때문에, 승강용 고정너트인 경우 암나사공이 있는 체결요소이면 다 포함되는 것으로 볼 수 있다. 예컨대, 와셔 타입의 중심에 암나사공이 형성된 경우가 이에 해당된다.

공구자리홈(1150)은 공구(T)로 확장유도부(1100)를 회전시키기 위한 자리로서, 확장유도부(1100)가 회전함에 따라 수나사 축부(1130)가 너트(1500)를 따라 체결되면서 위로 이동하게 된다.

즉, 본 실시예의 앙카 요지는 확장유도부(1100)가 회전과 동시에 상승되면서 날개(1310)가 벌어지게 하는 것이다.

이러한 회전 상승식 앙카(1000)의 주요 특징은 도 4a 내지 도 4g에 도시한 시공방법을 통해 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4f에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 앙카(1000)의 시공방법은, 시공면(601)에 구멍(600)을 뚫는 단계(도 4a)와, 뚫은 구멍(600)에 케미컬 튜브(700)를 투입하는 단계(도 4b)와, 확장유도부(1100), 확개슬리브(1300), 너트(1500)의 순서로 조립된 앙카(1000)를 구멍(600)에 삽입하여 케미컬 튜브(700)를 터트리는 단계(도 4c)와, 너트(1500)를 시공면(601)에 닿게 체결한 후 제1공구 (T1)로 너트(1500)를 잡고 제2공구(T2)를 확장유도부(1100)의 공구자리홈(1150)에 대는 단계(도 4d)와, 너트(1500)가 잡힌 상태에서 제2공구(T2)로 확장유도부(1100)를 회전시켜 너트(1500)와 체결됨에 따라 확장유도부(1100)가 상승되면서 확개슬리브(1300)의 날개(1310)가 확개되어 구멍(600)의 측면에 박히는 단계(도 4e)를 포함한다.

먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 콘크리트 또는 ALC 패널 바닥(FC)의 피고정면인 시공면(601)에 앙카(1000)가 삽입될 구멍(600)을 드릴(미도시) 등으로 낸다. 구멍작업단계에서는 드릴(미도시) 등으로 뚫은 구멍(600)의 내부를 청소하는 작업이 병행될 수 있다.

구멍(600)이 형성되면, 도 4b와 같이 접착제 등을 내부에 충전한 케미컬 튜브(700)가 구멍(600)에 투입한다.

케미컬 튜브(700)는 유리 또는 비닐 등의 내부에 충전된 것으로, 구멍(600)의 사이즈에 따라 접착제의 용량을 달리하여 그에 맞는 앙카와 세트로 해서 제공하면 매우 편리하다.

구멍(600)에 케미컬 튜브(700)가 투입된 후, 도 4c와 같이 조립된 앙카(1000)를 구멍(600)에 삽입하여 케미컬 튜브(700)를 찢어 터트린다.

이때, 원추부(1110)의 하면(1111)에 침과 같은 돌기(미도시)가 형성되면, 케미컬 튜브(700)의 터짐이 보다 쉽게 행해질 수 있다.

접착제(700)는 급속히 경화되기 때문에, 고정작업이 신속해야 하고 무엇보다도 날개(1310)의 확개 시 움직임이 거의 없어야 한다.

왜냐하면, 날개(1310)가 확개될 때 확개슬리브(1300)가 움직이면 경화된 접착제가 깨져 그 기능을 상실하기 때문이다.

본 실시예에서는 이러한 확개슬리브(1300)의 움직임이 없도록 제2공구(T2)를 이용하여 확장유도부(1100)를 회전 상승시키는 구조를 채택한 것이다.

앙카(1000)가 구멍(600)에 삽입될 때 확개슬리브(1300)가 구멍(600)의 직경과 거의 맞게 삽입되게 들어가는 것이 바람직하다.

앙카(1000)가 구멍(600)에 삽입되면, 너트(1500)를 조여서 시공면(601)에 접촉하게 하는 게 좋다.

앙카(1000)가 구멍(600)에 삽입되면, 도 4d와 같이 제1공구(T1)로 너트(1500)의 둘레를 회전되지 않게 잡고, 시공면(601)에서 노출된 수나사 축부(1130)의 공구자리홈(1150)에 맞춘 후 도 4e와 같이 제2공구(T2)를 회전시키면, 확장유도부(1100)는 제2공구(T2)와 같이 회전함과 동시에 잡혀 있는 너트(1500)에 체결됨에 따라 상승되게 된다.

확개슬리브(1300)는 처음에 확장유도부(1100)가 회전할 때 미세하게 공회전 될 수도 있지만, 원추부(1110)와 너트(1500) 사이에 있고, 날개(1310)가 최초 확개되어 파고들어가면 공회전이 생기지 않으면서 점차 더 확개되어 최종 구멍(600)에 박히게 된다.

또한, 확장유도부(1100)와 날개(1310) 간의 마찰력으로 인해 확장유도부(1100)의 공전회 우려가 전혀 없다,

또한, 확장유도부(1100)가 회전하면서 상승하기 때문에, 회전하지 않고 수직으로 바로 올라오는 것보다는 쉽게 확장하기 쉽다(거리는 길되 힘이 적게 드는 지그재그 이동 원리와 비슷).

또한, 확장유도부(1100)의 회전 상승으로 인해, 확개슬리브(1300)의 하단(1311)에 의해 외주면(1115)에 나선 형태로 스크래치가 형성되어 이 나선 스크래치가 나사 풀림 방지와 같은 효과가 얻어 확장유도부(1100)가 최종 위치에 안정적으로 있게 된다.

확개슬리브(1300)의 날개(1310)가 결합력이 약해지더라도 공구(T1)(T2)로 간단히 재수정이 가능하다.

앙카(1000)의 고정이 완료되면, 도 4f와 같이 노출된 수나사 축부(1130)에 피고정물(B)을 끼워 시공면(601)에 놓고, 와셔(1510)와 스프링 와셔(1530)를 끼운 후 너트(1500)로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 해당기술분야의 당업자라면 자명하다 할 것이다.

1000 : 앙카 1100 : 확장유도부
1110 : 원추부 1130 : 수나사 축부
1150 : 공구자리홈 1300 : 확개슬리브
1310 : 날개 1320 : 절개홈
1500 : 너트 1510 : 와셔
1530 : 스프링 와셔

Claims (3)

1. 하면이 상면보다 넓은 원추부와, 상기 원추부의 상면에서 연장되는 수나사 축부와, 상기 수나사 축부의 상면에 형성된 공구자리홈을 포함하는 확장유도부;
   상기 원추부의 외주면과 상기 수나사 축부 사이에 끼워지며, 절개홈에 의해 형성되는 복수의 날개를 포함하는 확개슬리브;
   상기 수나사 축부에 체결되는 너트;를 포함하여,
   상기 너트에 대해 상기 확장유도부가 회전과 동시에 상승하면서 상기 날개를 확개시키는 앙카.
   
2. 시공면에 구멍을 뚫는 단계;
   확장유도부, 복수의 날개를 갖는 확개슬리브, 너트가 조립된 앙카를 상기 구멍에 삽입하는 단계;
   상기 너트가 회전되지 않게 제1공구로 잡고 상기 확장유도부의 공구자리홈에 제2공구를 대는 단계;
   상기 제2공구로 상기 확장유도부를 회전시켜 상기 너트와 체결됨에 따라 상기 확장유도부가 상승되면서 상기 날개를 확개시켜 상기 앙카가 상기 구멍에 박히는 단계;를 포함하는 앙카의 시공방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 구멍을 뚫은 단계 이후, 상기 구멍에 케미컬 튜브를 투입하는 단계와,
   상기 앙카를 상기 구멍에 삽입하여 상기 케미컬 튜브를 터트리는 단계와,
   상기 앙카가 상기 구멍에 박힌 단계 이후, 상기 너트를 분해한 후 상기 수나사 축부에 피고정물을 끼운 후 상기 너트로 상기 수나사 축부에 체결하는 단계;를 더 포함하는 앙카의 시공방법.
   

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