KR20190023822A - 지반 정착 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반 정착 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공 방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 지반에 설치되는 지반 정착용 앵커에 몰탈 채움구간을 다단으로 분할시키는 차단판을 설치 구성한 것이고, 이에따라 몰탈 충진시 그 충진되는 몰탈이 차단판에 의해 다단으로 분할되는 채움구간에서 순차적으로 오버플로우되도록 하면서 충진된 몰탈과 지면의 밀착력을 증대시킴은 물론, 몰탈의 충진 조밀도를 높이면서, 공동의 발생을 억제하고, 몰탈의 충전 불량을 해소하면서 지반에 대한 보강 효율을 높이는 것이다.

Description

지반 정착 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공 방법 {Foundation fixed anchor system and the soft foundation anchor construction technique for which this was used}

본 발명은 지반 정착 앵커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지반으로 지반 정착용 앵커를 설치시, 앵커에 몰탈 채움구간을 다단으로 분할하는 차단판을 설치하여, 몰탈 충진시 그 충진되는 몰탈이 차단판에 의해 다단으로 분할되는 채움구간에서 순차적으로 오버플로우되도록 하고, 이를 통해 충진된 몰탈과 지면의 밀착력을 증대시킴은 물론, 몰탈의 충진 조밀도를 높일 수 있도록 하는 지반 정착 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 터널 시공을 위한 지하 구조물이나 옹벽 시공을 위한 사면에는 지반의 안정화를 위한 지반 정착용 앵커를 시공하게 되고, 이러한 지반 정착용 앵커는 네일링 공법, rock bolt, anchor, 강관 다단 그라우팅 등이 사용되고 있다.

또한, 지반 보강을 행할 때 천공하여 형성된 천공부에 투입된 보강재에 의한 보강뿐만 아니라 터널 벽 주변의 그라우팅 효과를 필요로 하는 경우 그라우팅 공법을 시행해 왔다.

그러나, 종래의 그라우팅 기술은 등록특허공보 제10-0766450호(등록일 2007.10.05), 등록특허공보 제10-1544139호(등록일 2015.08.06)에서와 같이, 팩커를 강관의 내부에 일정간격 두고 삽입하여 강관의 내부 공간을 다단으로 분할하고, 분할된 각 공간으로 서로 다른 길이를 가지는 주입관을 각각 삽입하여 강관의 각 공간에 보강재를 동시에 주입시킨 후에, 강관의 분사공을 통해 보강재가 천공홀 내에 분사됨으로써 대상지반에 대한 그라우팅이 이루어지는 방식이었다.

그러나, 상기와 같은 그라우팅 기술은 서로 다른 길이를 가지는 주입관 및 주입관의 각각에 설치되는 주입펌프를 마련해야하기 때문에 이에 소요되는 비용이 증가하며, 분획된 강관의 각 공간에 주입관을 각각 삽입하기 위한 공정이 추가로 이루어져야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 그라우팅 기술은 강관 내부의 각 공간에 보강재가 균일한 압력으로 각각 주입되지만, 분사구를 통해 분사된 보강재가 강관 외부와 천공홀 사이에서 결국에는 서로 혼합되기 때문에 그라우팅이 균일하게 이루어지기 힘들뿐만 아니라, 천공부의 깊이에 따라 다양한 대상지반의 특성(누수량 또는 투수도 등)에 적합하도록 그라우팅 조건(보강재의 배합비, 주입량 및 주입압 등)을 다르게 설정해야할 경우, 이에 대한 조절이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 그라우팅 기술은 대상 지반에 천공부가 경사지게 시공되는 경우 강관의 외부로 분사되어 그라우팅되는 보강재가 어느 한 방향으로 모이게 되면서, 지반보강을 위한 그라우팅이 균일하게 이루어지기 힘든 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 지반에 설치되는 지반 정착용 앵커에 몰탈 채움구간을 다단으로 분할시키는 차단판을 설치 구성함으로써, 몰탈 충진시 그 충진되는 몰탈이 차단판에 의해 다단으로 분할되는 채움구간에서 순차적으로 오버플로우되도록 하고, 이를 통해 충진된 몰탈과 지면의 밀착력을 증대시킴은 물론, 몰탈의 충진 조밀도를 높이면서, 공동의 발생을 억제하고, 몰탈의 충전 불량을 해소하면서 지반에 대한 보강 효율을 높일 수 있도록 하는 지반 정착 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 지반 정착 앵커시스템은, 대상지반의 천공부에 삽입되는 것으로서 외주면에 나사부가 형성되어진 지반 정착용 앵커; 상기 앵커의 외주면에 일정간격을 두고 다단으로 설치되도록 중앙에 나사결합관이 형성되고 일면에는 관통구가 형성되면서, 상기 천공부의 표면과 일정 갭을 유지하면서 상기 천공부를 다단의 채움공간으로 분할하고, 상기 채움공간으로 채움된 몰탈이 경화시 저항판 역할을 수행하는 차단판; 및, 상기 차단판의 관통구를 관통하면서 상기 천공부에 설치되고, 상기 차단판에 의해 다단 분할되는 상기 채움공간으로 각각 몰탈을 주입하는 주입관; 을 포함하여 구성하고, 상기 주입관은 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간까지 연장하되, 상기 주입관을 통해 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간으로 몰탈 주입시, 상기 몰탈은 주입 압력에 따라 상기 차단판과 상기 천공부 표면 사이에 형성되는 갭을 통해 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 근접하면서 순차적으로 오버플로우되어 채움되도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 주입관에는 상기 채움공간의 개수에 대응하는 다단의 분사구를 형성하고, 상기 분사구에는 서로 다른 개방 압력을 가지는 제어밸브를 결합 구성하는 것이다.

또한, 상기 천공부의 최대 깊이에 위치하는 채움공간에 배치되는 상기 제어밸브의 개방 압력은 가장 낮게 설정되고, 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 근접할수록 상기 제어밸브의 개방 압력은 점차적으로 높아지면서 상기 천공부의 입구측에 위치하는 채움공간에 배치되는 상기 제어밸브의 개방 압력이 가장 높게 설정되는 것이다.

또한, 상기 제어밸브는, 상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체; 및, 상기 밸브몸체의 내면에 채움 설치되고, 상기 주입관의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체를 개방시키는 고무마개체; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 밸브몸체는 하부에 비해 상부가 넓은 경사진 벽면을 이룸으로서 밸브몸체의 내측에 고정된 고무마개체가 상기 주입관의 외측으로만 열리도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 주입관의 분사구에 대한 내경은 이에 끼워져 고정되는 상기 밸브몸체의 하부 외경보다 크거나 같고 밸브몸체의 상부 외경보다는 작게 형성되어 밸브몸체의 삽입시 억지끼움되어 고정되도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 밸브몸체의 측면에는 하나 이상의 절개공을 형성하고, 상기 고무마개체의 외측에는 상기 밸브몸체와의 결합력 증대를 위해 상기 절개공에 끼워지는 고정날개부를 형성하는 것이다.

또한, 상기 제어밸브는, 입구 단면적에 비해 출구 단면적이 넓어지도록 구성되어 경사진 내벽면을 갖게 되는 상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체; 및, 상기 밸브몸체의 내면에 채움되는 것으로서 상기 밸브몸체의 일면에 형성되는 이탈억제수단에 의해 이탈이 방지되는 상태로 설치되고, 상기 주입관의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체를 개방시키는 고무마개체; 를 포함하여 구성하되, 상기 이탈억제수단은 상기 밸브몸체의 내면을 가로질러 형성되는 하나 이상의 걸림날개와, 상기 걸림날개가 끼움 결합되도록 상기 고무마개체의 일면에 형성되는 걸림날개 끼움홈을 포함하는 것이다.

또한, 상기 걸림날개와 상기 걸림날개 끼움홈의 설치 높이는 밸브몸체의 상단부로부터 전체 높이의 1/2 지점을 유지하도록 구성하는 것이 바람직하며, 이는 높이가 1/2을 넘으면 고무마개체의 유연성을 확보하는데 어렵고, 반대로 너무 낮게 설치하면 이탈억지력이 확보되지 않기 때문인 것이다.

다른 일면에 따라, 지반 정착 앵커시스템의 시공 방법으로는, (a) 지반보강 대상지반에 천공부를 천공하는 공정; (b) 지반 정착용 앵커의 외주면에 일정간격을 두고 차단판을 나사 결합방식으로 다단 결합시킨 후, 상기 차단판을 관통하도록 상기 앵커의 길이에 대응하는 길이의 주입관을 상기 차단판의 관통구를 통해 관통시키면서 상기 앵커의 외주면에 설치하는 공정; (c) 상기 (b)공정으로부터 상기 차단판이 다단 결합되고 상기 주입관이 설치되는 상기 지반 정착용 앵커를 상기 (a)공정에서 천공되는 천공부에 삽입하되, 상기 차단판과 상기 천공부의 표면 사이에 일정 갭이 형성되도록 하는 공정; (d) 상기 천공부의 입구측에 위치하는 상기 주입관에 몰탈주입장치를 연결하고, 상기 주입관으로 몰탈을 주입하여, 상기 천공부의 최대깊이에서 상기 몰탈을 분출시키는 공정; (e) 상기 (d)공정으로부터 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간으로 몰탈을 우선 채움한 후, 상기 몰탈의 주입 압력에 따라 상기 (c)공정의 일정 갭에 의해 몰탈을 오버플로우시키면서 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 조밀하게 순차 채움이 이루어져, 상기 채움공간으로 채움된 몰탈이 천공부내 표면과 밀착되도록 하는 공정; (f) 상기 (e)공정으로부터 다단 형성되는 채움공간으로 몰탈 채움이 종료되어, 상기 몰탈이 경화시, 상기 차단판이 저항판 기능을 수행하면서, 상기 앵커를 상기 천공부내에 정착시키는 공정; 을 포함하여 진행하는 것이다.

또한, 상기 (b)공정에서. 상기 주입관에는 다단 형성되는 채움공간에 대응하는 분사구를 형성하고, 상기 분사구에는 각각 서로 다른 개방 압력을 가지는 제어밸브를 결합하는 공정; 을 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 (d)공정으로부터 상기 주입관으로 몰탈 주입시, 상기 몰탈은 상기 (b)공정에서 상기 주입관의 분사구에 결합되는 제어밸브가 몰탈의 주입 압력에 따라 순차 개방이 이루어져, 다단으로 분할되는 상기 채움공간으로 각각 몰탈 주입이 이루어지도록 하는 공정; 을 더 포함하는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 지반에 설치되는 지반 정착용 앵커에 몰탈 채움구간을 다단으로 분할시키는 차단판을 설치 구성한 것이며, 이를 통해 몰탈 충진시 그 충진되는 몰탈이 차단판에 의해 다단으로 분할되는 채움구간에서 순차적으로 오버플로우되도록 하여 충진된 몰탈과 지면의 밀착력을 증대시킴은 물론, 몰탈의 충진 조밀도를 높이면서, 공동의 발생을 억제하고, 몰탈의 충전 불량을 해소하면서 지반에 대한 보강 효율을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 지반 정착용 앵커시스템의 구조를 보인 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예로 지반 정착용 앵커시스템의 설치상태를 보인 측단면 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예로 도 2에 대한 정단면 개략도.
도 4는 본 발명의 다른실시예로 주입관의 분사구에 설치되는 것으로서 절개공과 고정날개부를 가지는 제어밸브의 구조를 보인 분해사시도.
도 5는 본 발명의 다른실시예로 도 4에 대한 개략적인 결합 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른실시예로 주입관의 분사구에 설치되는 것으로서 걸림날개와 끼움홈을 가지는 제어밸브의 구조를 보인 분해사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로 도 6에 대한 개략적인 결합 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 지반 정착용 앵커시스템의 구조를 보인 분해도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 지반 정착용 앵커시스템의 설치상태를 보인 측단면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 도 2에 대한 정단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지반 정착 앵커시스템은, 지반 정착용 앵커(10), 차단판(20), 주입관(30)을 포함하여 구성하는 것이다.

상기 지반 정착용 앵커(10)는 대상지반의 천공부에 삽입되는 것으로, 첨부된 도 1에서와 같이 최대깊이로 상기 천공부의 천공이 이루어질 때, 상기 앵커(10)는 상기 천공부의 최대깊이에 대응하는 길이를 가지며, 외주면에는 나사부(11)를 형성한 것이다.

상기 차단판(20)은 상기 앵커(10)의 외주면에 일정간격을 두고 다단으로 설치되면서, 상기 천공부의 표면과 일정 갭(G)을 유지하면서 상기 천공부를 다단의 채움공간(A1,A2,A3,…,An)으로 분할하고, 상기 채움공간(A1,A2,A3,…,An)으로 채움된 몰탈이 경화시 저항판 역할을 수행하도록 구성한 것이다.

여기서, 상기 차단판(20)의 전후방에는 상기 나사부(11)로의 나사 체결을 위한 나사 결합관(21)이 형성됨은 물론, 상기 차단판(20)의 일면에는 상기 주입관(30)이 통과될 수 있도록 하는 관통구(22)를 형성한 것이다.

상기 주입관(30)은 상기 천공부의 입구측에서 몰탈주입장치(미도시)와 연결이 이루어지면서, 상기 천공부의 최대깊이까지 상기 관통구(22)를 관통하면서 상기 앵커(10)와 함께 삽입되는 것으로, 상기 차단판(20)의 관통구(22)를 관통하면서 상기 천공부에 설치되며, 상기 차단판(20)에 의해 다단 분할되는 상기 채움공간(A1,A2,A3,…,An)으로 각각 몰탈을 주입하도록 구성한 것이다.

즉, 상기 주입관(30)은 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간(An)까지 연장하되, 상기 주입관(30)을 통해 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간(An)으로 몰탈 주입시, 상기 몰탈은 주입 압력에 따라 상기 차단판(20)과 상기 천공부 표면 사이에 형성되는 갭을 통해 상기 천공부의 입구측 채움공간(A3→A2→A1)으로 근접하면서 순차적으로 오버플로우되어 채움이 이루어지도록 구성한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지반 정착 앵커시스템은 첨부된 도 1 내지 도 3에서와 같이, 우선 지반보강 대상 지반에 최대깊이의 천공부를 천공한다.

다음의 공정으로, 상기 지반 정착용 앵커(10)의 외주면에 형성되는 나사부(11)에 일정간격을 두고 나사 결합관(21)을 이용하여 차단판(20)을 다단 결합시킨 후, 상기 차단판(20)의 관통구(22)를 관통하도록 상기 앵커(10)의 길이에 대응하는 길이의 주입관(30)을 상기 앵커(10)의 외주면에 설치한다.

다음의 공정으로, 상기 차단판(20)이 다단 결합되고 상기 주입관(30)이 설치되는 상기 지반 정착용 앵커(10)를 상기 천공부에 삽입하되, 상기 차단판(20)과 상기 천공부의 표면 사이에는 몰탈의 오버플로우를 위해 일정 갭을 형성한다.

다음의 공정으로, 상기 천공부의 입구측에 위치하는 상기 주입관(30)에 몰탈주입장치(미도시)를 연결한 후, 상기 몰탈주입장치를 통해 상기 주입관(30)으로 몰탈을 주입하게 되면, 상기 몰탈은 상기 천공부의 최대깊이에서 분출되어, An의 채움공간에 대한 몰탈 채움이 이루어진다.

다음의 공정으로, 상기 채움공간(An)에 대한 몰탈 채움이 완료시, 상기 주이관(30)을 통해서는 계속적으로 몰탈 주입이 이루어지므로, 상기 채움공간(An)으로 주입되는 몰탈의 주입 압력으로부터 상기 차단판(20)과 상기 천공부의 표면 사이에 형성되는 일정 갭을 통해 오버플로우되면서, 상기 채움공간(An)의 전단에 위치하는 채움공간(A3)의 몰탈 채움이 진행되고, 다음으로 상기 일정 갭에 의해 몰탈의 오어플로우가 이루어지면서, 상기 채움공간(A3)의 전단에 위치하는 채움공간(A2)의 몰탈 채움이 진행되는 한편, 최종적으로는 상기 천공부의 입구측인 채움공간(A1)에 대한 몰탈 채움이 순차적으로 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 상기 주입관(30)을 통해 최대깊이에 위치하는 채움공간(An)으로의 몰탈 채움이 이루어지면, 그 몰탈은 상기 일정 갭에 의해 오버플로우가 이루어지면서, 상기 천공부의 입구측 채움공간(A3→A2→A1)으로 조밀하게 순차 채움이 가능해지고, 이에따라 상기 채움공간(An,…,A3→A2→A1)으로 순차 채움된 몰탈은 상기 차단판(20)에 의해 유동이 방지되면서 천공부내 표면과의 밀착력이 증대될 수 있는 것이다.

이때, 상기와 같이 다단 형성되는 채움공간(An,…,A3→A2→A1)으로 몰탈 채움이 순차적으로 이루어지면서 순차적으로 경화되면, 다단의 상기 채움공간(An,…,A3→A2→A1)을 형성시킨 상기 차단판(20)은 저항판 기능을 수행하게 되므로, 상기 지반 정착용 앵커(10)은 상기 천공부내에서 대상 지반에 대한 보강력을 높일 수 있는 것이다.

한편, 상기 설명되는 본 발명의 실시예는 주입관(30)을 통한 몰탈 주입 압력에 따라 몰탈을 오버플로우시켜, 다단을 이루는 채움공간(An,…,A3→A2→A1)에 대한 몰탈 충진이 순차적으로 진행되도록 한 것이지만, 본 발명의 다른실시예에서는 상기 주입관(30)에 일정간격을 두고 분사구(31)를 형성한 후, 상기 분사구(31)에 각각 첨부된 도 4 및 도 5에서와 같이 서로 다른 개방 압력(P1,P2,P3,…,Pn)을 가지는 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)를 결합 구성할 수도 있는 것이다.

이때, 상기 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)는 각각 상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구(31)에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체(41), 그리고 상기 밸브몸체(41)의 내면에 채움 설치되고 상기 주입관(30)의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관(30)의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체(41)를 개방시키는 고무마개체(42)의 결합 구조로 이루어지는 것으로서, 상기 밸브몸체(41)는 하부에 비해 상부가 넓은 경사진 벽면을 이룸으로서 밸브몸체(41)의 내측에 고정된 고무마개체(42)가 상기 주입관(30)의 외측으로만 열리도록 구성하는 한편, 상기 주입관(30)의 분사구(31)에 대한 내경은 이에 끼워져 고정되는 상기 밸브몸체(41)의 하부 외경보다 크거나 같고 밸브몸체(41)의 상부 외경보다는 작게 형성되어 밸브몸체(41)의 삽입시 억지끼움되어 고정되도록 구성한 것이다.

더불어, 상기 밸브몸체(41)의 측면에는 하나 이상의 절개공(41a)을 형성하고, 상기 고무마개체(42)의 외측에는 상기 밸브몸체(41)와의 결합력 증대를 위해 상기 절개공(41a)에 끼워지는 고정날개부(42a)를 형성한 것이다.

여기서, 상기 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)를 결합시킴에 있어, 상기 천공부의 최대깊이(L3)에 위치하는 채움공간(An)에 배치되는 상기 제어밸브(Vn)의 개방 압력(Pn)은 가장 낮게 설정되고, 상기 천공부의 입구측 채움공간(A3→A2)으로 근접할수록 상기 제어밸브(V3,V2)의 개방 압력(P3,P2)은 높아지면서 상기 천공부의 입구측에 위치하는 채움공간(A1)에 배치되는 상기 제어밸브(V1)의 개방 압력(P1)이 가장 높게 설정되도록 한 것이다.

따라서, 상기 주입관(30)에 상기와 같이 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)를 결합시킨 상태에서, 상기 주입관(30)으로 몰탈주입장치를 통해 몰탈을 주입하면, 개방 압력(Pn)이 가장 낮은 최대깊이에 배치된 제어밸브(Vn)가 우선적으로 개방되면서, 상기 제어밸브(Vn)의 개방으로부터 최대깊이에 위치하는 채움공간(An)에 우선적으로 몰탈 채움이 가능하게 된다.

다음으로, 상기 제어밸브(Vn)의 개방압력(Pn)보다 높은 개방압력(P3)을 가지는 제어밸브(V3)의 개방이 이루어지면서 채움공간(A3)에 대한 몰탈 채움이 이루어지고, 다음으로 상기 제어밸브(V3)의 개방압력(P3)보다 높은 개방압력(P2)을 가지는 제어밸브(V2)의 개방이 이루어지면서 채움공간(A2)에 대한 몰탈 채움이 이루어지며, 최종적으로는 상기 제어밸브(V2)의 개방압력(P2)보다 높은 개방압력(P1)을 가지는 제어밸브(V1)의 개방이 이루어지면서 채움공간(A1)에 대한 몰탈 채움이 순차적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 첨부된 도 1 내지 도 3의 실시예에서와 작용효과에 대하여는 동일하므로 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

한편, 첨부된 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예인 첨부된 도 4 및 도 5의 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)에 대한 다른 실시예를 도시한 것이다.

즉, 첨부된 도 6 및 도 7의 제어밸브(V1,V2,V3,…,Vn)는, 입구 단면적에 비해 출구 단면적이 넓어지도록 구성되어 경사진 내벽면을 갖게 되는 상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구(31)에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체(411)와, 상기 밸브몸체(411)의 내면에 채움되는 것으로서 상기 밸브몸체(411)의 일면에 형성되는 이탈억제수단에 의해 이탈이 방지되는 상태로 설치되고, 상기 주입관(30)의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관(30)의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체(411)를 개방시키는 고무마개체(421)를 포함하여 구성하되, 상기 이탈억제수단은 상기 밸브몸체(411)의 내면을 가로질러 형성되는 하나 이상의 걸림날개(411a)와, 상기 걸림날개(411a)가 끼움 결합되도록 상기 고무마개체(421)의 일면에 형성되는 걸림날개 끼움홈(421a)을 포함하여 구성한 것이다.

이때, 상기 걸림날개(411a)와 상기 걸림날개 끼움홈(421a)의 설치 높이는 밸브몸체(411)의 상단부로부터 전체 높이의 1/2 지점을 유지하도록 구성하는 것이 바람직한데, 이는 높이가 1/2을 넘으면 고무마개체(421)의 유연성을 확보하는데 어려움이 있고, 반대로 너무 낮게 설치하면 이탈억지력이 확보되지 않기 때문이다.

이하, 상기 설명되는 본 발명의 실시예들인 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 그 작용효과는 동일하므로 중복되는 부분에 대하여는 동일부호로서 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명의 지반 정착용 앵커시스템과 이를 이용한 앵커 시공방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 앵커 11; 나사부
20; 차단판 21; 나사결합관
22; 관통구 30; 주입관
31; 분사구 41,411; 밸브몸체
41a; 절개공 42,421; 고무마개체
42a; 고정날개부 411a; 걸림날개
421a; 끼움홈 A1,A2,A3,…,An; 채움공간
V1,V2,V3,…,Vn; 제어밸브 P1,P2,P3,…,Pn; 개방 압력

Claims (12)

1. 대상지반의 천공부에 삽입되는 것으로서 외주면에 나사부가 형성되어진 지반 정착용 앵커;
   상기 앵커의 외주면에 일정간격을 두고 다단으로 설치되도록 중앙에 나사결합관이 형성되고 일면에는 관통구가 형성되면서, 상기 천공부의 표면과 일정 갭을 유지하면서 상기 천공부를 다단의 채움공간으로 분할하고, 상기 채움공간으로 채움된 몰탈이 경화시 저항판 역할을 수행하는 차단판; 및,
   상기 차단판의 관통구를 관통하면서 상기 천공부에 설치되고, 상기 차단판에 의해 다단 분할되는 상기 채움공간으로 각각 몰탈을 주입하는 주입관; 을 포함하여 구성하고,
   상기 주입관은 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간까지 연장하되, 상기 주입관을 통해 상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간으로 몰탈 주입시, 상기 몰탈은 주입 압력에 따라 상기 차단판과 상기 천공부 표면 사이에 형성되는 갭을 통해 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 근접하면서 순차적으로 오버플로우되어 채움되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 주입관에는 상기 채움공간의 개수에 대응하는 다단의 분사구를 형성하고, 상기 분사구에는 서로 다른 개방 압력을 가지는 제어밸브를 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간에 배치되는 상기 제어밸브의 개방 압력은 가장 낮게 설정되고, 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 근접할수록 상기 제어밸브의 개방 압력은 점차적으로 높아지면서 상기 천공부의 입구측에 위치하는 채움공간에 배치되는 상기 제어밸브의 개방 압력이 가장 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어밸브는,
   상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체; 및,
   상기 밸브몸체의 내면에 채움 설치되고, 상기 주입관의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체를 개방시키는 고무마개체; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 밸브몸체는 하부에 비해 상부가 넓은 경사진 벽면을 이룸으로서 밸브몸체의 내측에 고정된 고무마개체가 상기 주입관의 외측으로만 열리도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 주입관의 분사구에 대한 내경은 이에 끼워져 고정되는 상기 밸브몸체의 하부 외경보다 크거나 같고 밸브몸체의 상부 외경보다는 작게 형성되어 밸브몸체의 삽입시 억지끼움되어 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 밸브몸체의 측면에는 하나 이상의 절개공을 형성하고, 상기 고무마개체의 외측에는 상기 밸브몸체와의 결합력 증대를 위해 상기 절개공에 끼워지는 고정날개부를 형성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어밸브는,
   입구 단면적에 비해 출구 단면적이 넓어지도록 구성되어 경사진 내벽면을 갖게 되는 상하로 관통되는 관의 구조로 이루어지며 상기 분사구에 견고하게 끼워져 고정되는 밸브몸체; 및,
   상기 밸브몸체의 내면에 채움되는 것으로서 상기 밸브몸체의 일면에 형성되는 이탈억제수단에 의해 이탈이 방지되는 상태로 설치되고, 상기 주입관의 내부로 몰탈주입장치를 통해 몰탈 주입시 그 주입되는 몰탈의 주입압력에 따라 상기 주입관의 외부 측면으로 주입된 몰탈이 분사되도록 상기 밸브몸체를 개방시키는 고무마개체; 를 포함하여 구성하되,
   상기 이탈억제수단은 상기 밸브몸체의 내면을 가로질러 형성되는 하나 이상의 걸림날개와, 상기 걸림날개가 끼움 결합되도록 상기 고무마개체의 일면에 형성되는 걸림날개 끼움홈을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 걸림날개와 상기 걸림날개 끼움홈의 설치 높이는 밸브몸체의 상단부로부터 전체 높이의 1/2 지점을 유지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템.
10. (a) 지반보강 대상지반에 천공부를 천공하는 공정;
    (b) 지반 정착용 앵커의 외주면에 일정간격을 두고 차단판을 나사 결합방식으로 다단 결합시킨 후, 상기 차단판을 관통하도록 상기 앵커의 길이에 대응하는 길이의 주입관을 상기 차단판의 관통구를 통해 관통시키면서 상기 앵커의 외주면에 설치하는 공정;
    (c) 상기 (b)공정으로부터 상기 차단판이 다단 결합되고 상기 주입관이 설치되는 상기 지반 정착용 앵커를 상기 (a)공정에서 천공되는 천공부에 삽입하되, 상기 차단판과 상기 천공부의 표면 사이에 일정 갭이 형성되도록 하는 공정;
    (d) 상기 천공부의 입구측에 위치하는 상기 주입관에 몰탈주입장치를 연결하고, 상기 주입관으로 몰탈을 주입하여, 상기 천공부의 최대깊이에서 상기 몰탈을 분출시키는 공정;
    (e) 상기 (d)공정으로부터 천공부의 최대깊이에 위치하는 채움공간으로 몰탈을 우선 채움한 후, 상기 몰탈의 주입 압력에 따라 상기 (c)공정의 일정 갭에 의해 몰탈을 오버플로우시키면서 상기 천공부의 입구측 채움공간으로 조밀하게 순차 채움이 이루어져, 상기 채움공간으로 채움된 몰탈이 천공부내 표면과 밀착되도록 하는 공정; 및,
    (f) 상기 (e)공정으로부터 다단 형성되는 채움공간으로 몰탈 채움이 종료되어, 상기 몰탈이 경화시, 상기 차단판이 저항판 기능을 수행하면서, 상기 앵커를 상기 천공부내에 정착시키는 공정; 을 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템 시공방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (b)공정에서. 상기 주입관에는 다단 형성되는 채움공간에 대응하는 분사구를 형성하고, 상기 분사구에는 각각 서로 다른 개방 압력을 가지는 제어밸브를 결합하는 공정; 을 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템 시공방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (d)공정으로부터 상기 주입관으로 몰탈 주입시, 상기 몰탈은 상기 (b)공정에서 상기 주입관의 분사구에 결합되는 제어밸브가 몰탈의 주입 압력에 따라 순차 개방이 이루어져, 다단으로 분할되는 상기 채움공간으로 각각 몰탈 주입이 이루어지도록 하는 공정; 을 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 지반 정착 앵커시스템 시공방법.

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