KR20220057893A

KR20220057893A - 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 인장재 시공방법과 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20220057893A
Application number: KR1020200142999A
Authority: KR
Inventors: 곽근우; 장성열; 신경선
Original assignee: 주식회사 비엠테크
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-05-09
Also published as: KR102435942B1

Abstract

긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치가 개시된다. 본 발명의 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치는, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 시공하기 위한 시공장치로서, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되며, 상기 복수의 인장재를 인장시키고 인장된 상태를 유지하도록 마련되는 인장재 인장부; 및 상기 지지블록과 상기 인장재 인장부의 사이에서 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 마련되고, 상기 복수의 처킹부를 가압하여 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정하도록 상기 지지블록과 인장재에 대해 분리 가능하도록 마련되며, 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하되 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 구비하는 압입 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 처킹 가압플레이트가 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질을 가지면서 처킹부의 헤드와 접촉 가능한 부분을 구현함으로써, 처킹부의 복수의 처킹편의 헤드가 가지런하게 배열되지 못한 상태에서 인장재에 인장력을 가하더라도 처킹편의 헤드 부위가 파손되는 것을 방지하여 최종적으로 처킹부가 인장된 인장재를 클램핑함에 있어 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 인장재 시공방법과 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 및 그 제조방법{Tension member construction device and tension member construction method of anchor system introducing tension force and chucking pressure plate of tension member construction device of anchor system to introduce tension and its manufacturing method}

본 발명은 토목공사나 건축공사장에서 지하터파기 또는 토목작업시에 절토된 흙이 무너지지 않도록 인장재를 고정 설치하고 인장재의 고정 설치과정에서 관련 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 인장재 시공방법과 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목, 건축 현장에서 터파기 또는 기초공사 현장에는 굴착면의 붕괴를 방지하기 위하여 어스 앵커(earth anchor) 공법이 많이 이용된다.

어스 앵커 공법은 지반에 삽입된 인장재에 인장력을 가하여 활동토체를 지지하는 공법으로서, 인장재에는 상당한 인장력이 가해지므로 외부로 노출된 인장재의 두단부는 전면벽의 외부에서 견고하게 고정되어야 한다.

인장재를 고정하는 방식에는 흙막이 공법의 경우 엄지 말뚝의 정면에 수평으로 설치된 띠장에 직접 고정하는 방식과 상하로 이격된 띠장 사이에 장착된 어스앵커브라켓을 이용하여 고정하는 방식 등이 있다. 절토사면의 경우 전면벽에 지압판을 설치하고 고정하는 방식 등이 있다. 이러한 고정방식은 인장재에 가해지는 인장력의 크기나 현장상황에 따라 적절히 선택될 수 있다.

이러한 종래 공법을 부연 설명하면, 터파기 토목공사시 굴착배면의 측벽의 토사가 주동토압증가에 따른 지반의 압력에 의하여 굴착면 측으로 흘러 내리므로 측벽에 전면벽체를 설치하여 흙이 무너져 내리는 것을 방지하고 있다. 이러한 전면벽체는 측벽에 하향 경사진 구멍을 뚫고 구멍 내부에 인장재의 내단부를 고정시키고 이 인장재의 외단부를 전면벽체의 표면에 고정시켜 토사의 이완에 의해 발생되는 주동토압에 대해 앵커의 긴장력을 전면벽체에 전달함으로써 토체가 무너지지 않도록 대응하고 있다. 이와같이 인장재를 이용하여 전면벽체가 활동토체의 주동토압에 대응하기 위해서는 인장재를 전면벽체 밖으로 견인하여 장력을 부여하는 인장기구와 인장된 인장재가 장력을 받은 상태에서 전면벽체에 고정되도록 하는 고정기구를 포함하는 인장재 견인장치가 사용되고 있다.

일반적으로 인장재 인장기구는 인장재를 클램핑하여 끌어 당기는 견인구와 전술한 견인구가 인장재를 클램핑하거나(물거나) 해제하도록 작동시키는 유압 피스톤/실린더 장치를 포함하며, 인장재 고정기구는 전술한 인장기구의 단부에 분리할 수 있게 결합되는 복수의 분할편(11)으로 된 고정구(10)로 포함하여 이루어져 있다.

이와 같은 인장재 견인장치는 인장재 고정기구를 견인할 전면벽체의 외측에 접촉시키고 인장재 인장기구를 이용하여 인장재를 외측으로 당겨 인장재가 일정한 장력을 받은후 고정구가 인장재를 클램핑하여 고정시키도록 한 다음 인장재 인장기구를 분리하고 고정구의 외측에서 인장재를 절단하여 전면벽체를 측벽에 고정시키도록 하였다.

한편, 인장재 인장기구에 의한 인장력 제공시 인장재 고정기구의 고정구(10, 복수의 분할편으로 구성)는 인장재(20)와 맞물림 상태이므로 인장재의 이동에 의해 수 mm 정도 후방으로 이동하게 되는데 이때 도 1(a)와 같이 복수의 분할편(11)의 헤드(12)가 가지런하게 배열된 상태라면 큰 문제가 발생하지 않으나, 도 1(b)와 같이 복수의 분할편(11) 중 적어도 하나가 돌출된 상태이면 돌출된 분할편(11)의 헤드(12)가 복수의 분할편(11)의 확장을 위한 가압플레이트(30) 내 소정의 공간 내에서 고정시 인장재(20)와 함께 지반 쪽으로 이동하게 되며 이때 인장재(20)의 단면적을 손상시키거나 파단시키는 문제가 발생하였다. 또한, 전술한 돌출로 인해 형성되는 이격공간을 통해 인장재(20)가 추가적으로 이동함으로써 순간적인 긴장력 손실이 크게 발생하였다.

부연하자면, 이러한 돌출된 분할편의 헤드 부위에 충격 하중이 집중되어 쉽게 인장재(20) 손상 및 긴장력 손실이 이루어진다. 여기서, 가압플레이트(30)는 인장재 고정기구에 마련되어 고정구(10)를 가압하는 구성이다.

이와 같이 분할편(11)의 헤드(12)가 파손된 상태에서, 인장재 고정기구를 작동하여 복수의 분할편(11)으로 이루어지는 고정구(10)가 인장재(20)를 클램핑하도록 하게되면 전술한 파손, 파단으로 인해 고정구(10)가 인장된 인장재(20)를 설정된 클램핑 압력으로 제대로 클램핑하지 못하는 커다란 문제가 발생하였다.

덧붙이자면, 인장재(20)에 대한 고정구(10)의 맞물림 작업은 작업자에 의해 수작업으로 진행되는데 다수의 반복작업 실시와 작업자 피로에 의해 전술한 바와 같이 실제 작업현장에서는 복수의 분할편(11)의 헤드가 가지런하게 배치되지 못하는 경우가 비일비재한바, 앵커 시스템에서 긴장력의 초기 손실량을 최소화하고 인장재(20)의 단면 손실을 저감하기 위해 본 출원인은 이러한 부품의 파손을 방지할 수 있는 구조의 인장재 인장 및 고정장치를 제안하는 바이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0076806호 (2012. 07. 10 공개)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인장재 고정과정시 인장재를 클램핑하는 고정부재가 고정과정 실시 전 인장재의 인장과정에서 인접하게 배치된 부품과의 접촉에 의해 파손되는 것을 방지함으로써, 인장재 고정작업 불량이 발생하는 것을 방지하고 인장된 상태의 인장재를 안정적으로 고정할 수 있는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 인장재 시공방법과 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 시공하기 위한 시공장치로서, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되며, 상기 복수의 인장재를 인장시키고 인장된 상태를 유지하도록 마련되는 인장재 인장부; 및 상기 지지블록과 상기 인장재 인장부의 사이에서 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 마련되고, 상기 복수의 처킹부를 가압하여 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정하도록 상기 지지블록과 인장재에 대해 분리 가능하도록 마련되며, 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하되 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 구비하는 압입 고정부를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치가 제공된다.

상기 압입 고정부는, 상기 지지블록의 일측에 상기 복수의 처킹부와 접촉 가능하도록 마련되는 처킹 가압플레이트; 상기 처킹 가압플레이트를 상기 지지블록 방향으로 가압하여 복수의 처킹부를 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정 가능한 가압 실린더; 및 상기 가압 실린더로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 유압제공 및 제거부를 포함할 수 있다.

상기 가압 실린더는, 양단이 관통된 중공 형상의 실린더 하우징; 상기 실린더 하우징의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하도록 실린더 하우징에 결합되며 상기 처킹 가압플레이트의 일면과 접촉 지지되는 가압 피스톤; 및 상기 실린더 하우징의 일측에 결합되어 상기 가압 피스톤의 왕복 이동에 따른 이탈을 방지하는 실린더 커버블록을 포함하고, 상기 실린더 하우징에는, 상기 실린더 하우징과 가압 피스톤 사이의 유압실과 연통되며 상기 유압제공 및 제거부와 연결되는 하나의 유압 경로가 마련될 수 있다.

상기 실린더 커버블록에는, 상기 유압실의 유압 제거시 상기 가압 피스톤을 탄성 가압하여 초기 위치로 복원하기 위한 탄성복원부가 마련될 수 있다.

상기 탄성복원부는 복수로 마련되어 상기 실린더 커버블록의 원주방향을 따라 서로 이격되게 형성된 복수의 탄성복원부 삽입홈 내에 각각 삽입되되, 그 일단이 상기 가압 피스톤에 탄성적으로 접촉 지지되도록 삽입될 수 있다.

상기 처킹 가압플레이트는, 가압 베이스와 상기 처킹헤드 접촉부를 포함하고, 상기 처킹헤드 접촉부는 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하도록 상기 가압 베이스의 일측에 마련되며, 상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에는 복수의 인장재가 관통하도록 복수의 관통홀이 마련될 수 있다.

상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고, 상기 처킹헤드 접촉부는 상기 오목홈 내에 금속을 용착하여 상기 가압 베이스와 일체로 성형될 수 있다.

상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고, 상기 처킹헤드 접촉부는 플라스틱 사출 성형하여 상기 오목홈에 강제압입을 통해 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 시공하기 위한 시공방법으로서, (a) 상기 인장재 삽입홈 외부로 노출된 복수의 인장재가 각각 복수의 인장재 관통홀을 관통하도록 복수의 인장재에 상기 지지블록을 삽입한 후, 상기 지지블록을 상기 전면벽체에 접촉 지지하는 단계; (b) 상기 복수의 처킹부가 각각 상기 인장재 관통홀 근방에 위치하도록 외부로 노출된 복수의 인장재에 각각 처킹부를 결합하는 단계; (c) 상기 복수의 처킹부를 가압하여 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정하기 위해, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되는 압입 고정부를 상기 처킹부의 일측에 설치하는 단계; (d) 상기 복수의 인장재를 인장시키기 위해, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되는 인장재 인장부를 상기 압입 고정부의 일측에 설치하는 단계; (e) 상기 인장재 인장부를 구동하여 복수의 인장재를 인장시키고 인장된 상태를 유지하는 단계; (f) 상기 압입 고정부를 구동하여 상기 복수의 처킹부를 각각 인장재 관통홀 내측으로 압입하여 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 단계; 및 (g) 상기 인장재 인장부와 압입 고정부를 순차적으로 제거하는 단계를 포함하되, 상기 압입 고정부는, 상기 처킹 가압플레이트를 상기 지지블록 방향으로 가압하기 위한 가압 실린더와, 상기 가압 실린더로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 유압제공 및 제거부를 포함하며, 상기 (f)단계는, (f1) 상기 유압제공 및 제거부로부터 상기 가압 실린더 내로 유압을 제공하며 제공되는 유압을 확인하는 단계; (f2) 상기 (f1)단계의 제공 유압이 설정 기준압을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (f3) 상기 (f2) 단계의 판단 결과, 설정 기준압을 초과하면 가압 실린더로의 유압 제공을 중지하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법이 제공된다.

상기 압입 고정부는 상기 지지블록의 일측에 상기 복수의 처킹부와 접촉 가능하도록 마련되는 처킹 가압플레이트를 더 포함하고, 상기 처킹 가압플레이트는 가압 베이스와 상기 가압 베이스의 일측에 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 포함하고, 상기 (c)단계에서는, 상기 처킹헤드 접촉부가 상기 처킹부를 향하도록 상기 처킹 가압플레이트의 복수의 관통홀에 복수의 인장재를 관통 삽입할 수 있다.

상기 (f)단계에서는, 상기 유압제공 및 제거부로부터 상기 가압 실린더 내로 공급되는 유압을 조절함으로써, 복수의 처킹부가 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 정도를 조절할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 것으로서, 가압 베이스; 및 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하도록 상기 가압 베이스의 일측에 마련되며, 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 포함하고, 상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에는 복수의 인장재가 관통하도록 복 수의 관통홀이 마련되는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트가 제공된다.

상기 가압 베이스는 알루미늄 합금강 재질을 포함하고, 상기 처킹헤드 접촉부는 구리 재질을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 처킹 가압플레이트를 제조하는 방법으로서, (a) 내측에 오목홈이 형성된 가압 베이스를 성형하는 단계; (b) 경화시 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 금속을 용융시켜 상기 오목홈 내에 충진하는 단계; (c) 상기 오목홈 내에 충진된 금속을 경화시키는 단계; (d) 상기 가압 베이스와 경화된 금속의 상면이 평탄하게 되도록 평탄화 작업하는 단계; 및 (e) 상기 복수의 인장재가 각각 관통 가능하도록 상기 가압 베이스와 경화된 금속에 복수의 관통홀을 성형하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 제조방법이 제공된다.

상기 (a)단계에서는 절삭 가공하여 알루미늄 합금강 재질의 가압 베이스를 성형하고, 상기 (b)단계에서는 구리봉을 용융시켜 충진할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 처킹 가압플레이트를 제조하는 방법으로서, (a) 내측에 오목홈이 형성된 가압 베이스를 성형하는 단계; (b) 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 플라스틱재를 이용하여 처킹헤드 접촉부를 사출 성형하는 단계; (c) 상기 처킹헤드 접촉부를 상기 오목홈 내에 강제 압입하여 고정하는 단계; 및 (d) 상기 복수의 인장재가 각각 관통 가능하도록 상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에 복수의 관통홀을 성형하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 제조방법이 제공된다.

상기에서 설명한 본 발명의 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 인장재 시공방법과 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 및 그 제조방법에 의하면, 처킹 가압플레이트가 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질을 가지면서 처킹부의 헤드와 접촉 가능한 부분을 구현함으로써, 처킹부의 복수의 처킹편의 헤드가 가지런하게 배열되지 못한 상태에서 인장재에 인장력을 가하더라도 처킹편의 헤드 부위가 파손되는 것을 방지하여 최종적으로 처킹부가 인장된 인장재를 클램핑함에 있어 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 실린더 커버블록에 가압 피스톤을 탄성적으로 위치 복원하기 위한 탄성복원부를 마련함으로써, 실린더 하우징에 하나의 유압경로만 형성하더라도 정상적으로 가압 피스톤을 왕복 이동시킬 수 있어 가압 실린더의 구조를 단순화할 수 있고 제조 비용 절감 및 조립의 용이성을 증대시킬 수 있다.

또한, 유압제공 및 제거부로부터 가압 실린더 내로 공급되는 유압을 조절함으로써, 복수의 처킹부가 인장재 관통홀 내측으로 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 정도를 가변적으로 조절할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 문제점을 나타내는 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치가 설치된 상태를 나타내는 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치가 인장재를 인장하고 인장된 상태를 유지하면서 처킹부를 가압하여 인장재를 고정하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면,
도 7은 도 6의 Ⅵ영역 확대도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹부를 나타내는 분해 사시도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치에서 지지블록, 처킹부 및 가압 실린더의 분해 상태를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치에서 처킹 가압플레이트의 일 예를 나타내는 사시도,
도 12은 도 11의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면도,
도 13은 도 11의 다른 예를 나타내는 사시도,
도 14는 도 13의 ⅩⅠⅠⅠ-ⅩⅠⅠⅠ선 단면도,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치에서 처킹 가압플레이트의 제조과정을 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치에서 또 다른 처킹 가압플레이트의 제조과정을 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법을 나타내는 순서도,
도 18 내지 도 23은 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치와 시공방법은 토목공사나 건축공사 현장에서 지하 터파기 또는 비탈면 절토작업시 절토된 흙이 붕괴하지 않도록 복수의 인장재를 사용하여 앵커링시킬때, 인장재를 처킹(chucking) 또는 클램핑(clamping)하는 관련 부품(이하의 처킹부)의 파손을 방지하여 인장재가 굴착법면에 설치되는 전면벽체를 장기간 안정적으로 지지하도록 함으로써 앵커 긴장력의 추가 손실을 방지하고 인장재의 건정성을 확보하여 공사 현장의 붕괴, 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치(이하, 시공장치)는 절토된 굴착법면 내측의 인장재 삽입홈(100)으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재(101)와, 복수의 인장재(101)가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀(210)이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록(200)과, 복수의 인장재 관통홀(210) 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 복수의 처킹부(300)를 시공하기 위한 장치이다. 즉, 아래에서 자세히 설명하겠지만, 복수의 인장재(101)는 인장재 삽입홈(100) 내에서 일정이상 인장된 상태를 갖고 있으며, 지지블록(200)과 처킹부(300)는 이러한 인장재의 인장상태를 안정적으로 유지시켜 최종적으로 전면벽체, 인장재(101), 지지블록(200) 및 처킹부(300)를 통해 굴착법면의 붕괴를 방지할 수 있다.

여기서, 전면벽체라 함은 절토사면에 마련되는 옹벽블록, 흙막이 공법에 적용되는 띠장(H), 흙벽지지브래킷(미도시) 등을 포함하고, 상기 옹벽블록은 대략 직육면체/정육면체 형태, 십자 형태(십자 블록) 등으로 이루어질 수 있으며, 도 2에는 옹벽블록에 설치된 경우가 도시되고, 도 3에는 띠장(H)에 설치된 경우가 도시되어 있다.

그리고, 이하 설명하는 '굴착법면'은 옹벽블록이 설치되는 절토사면, 건축공사 현장에서 흙막이 공사를 통해 형성되는 흙벽을 포함한다.

이하, 주요 구성에 대한 구체적인 설명에 앞서 상기 구성의 설치 상태를 간략하게 설명하면, 인장재(101)는 그 삽입 단부에 앵커체(102)가 결합된 상태로 일정 깊이의 인장재 삽입홈(100) 내로 삽입되며, 삽입된 후에는 인장재 삽입홈(100) 내로 그라우팅(시멘트 그라우팅)재를 주입하고 경화 작업을 완료하여 인장재(101)의 삽입단부를 굴착법면에 견고하게 고정시킨다. 여기서, 인장재(101)는 일정 굵기의 다수의 강선이 서로 꼬여서 일체로 이루어진 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 절토된 굴착법면을 지지하기 위해 흙막이 공법에서는 수직 띠장과 수평 띠장(H)이 설치되고, 지지블록(200)이 수평 띠장(H)에 접촉 지지되는 상태가 도시되어 있으나 이에 한정되지 않으며 작업 현장의 상황에 따라 지지블록(200)은 상하 이격된 복수의 수평 띠장을 연결하는 별도의 흙벽지지브래킷(미도시)에 접촉 지지되도록 설치될 수도 있으며, 절토사면의 전면벽체(도 2의 옹벽블록)에 접촉 지지되도록 설치될 수도 있다. 이하에서는 설명 및 도시의 편의를 위해 전자(수평 띠장에 설치)의 경우를 기준으로 설명하고 도 4 이후의 관련 도면에 도시하기로 하지만, 이 외에 절토사면의 전면벽체(도 2의 옹벽블록)에 접촉 지지되도록 설치되는 것도 당연히 가능하다.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시공장치는 복수의 인장재(101)를 인장시키고 인장된 상태를 유지하는 인장재 인장부(400)와 복수의 처킹부(300)를 가압하여 인장재 관통홀(210) 내측으로 압입 고정하는 압입 고정부(600)를 포함한다. 관련 도면에는 인장재가 4개로 마련되는 구조가 도시되어 있으나 그 개수는 증감 가능하다.

먼저, 인장재(101)를 인장시키기 위한 인장재 인장부(400)의 구조와 작동 과정을 설명한다.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 인장재 인장부(400)는 복수의 인장재(101)가 관통 가능하도록 이루어지고 인장재(101)로부터 분리 가능하도록 마련되는 일종의 실린더 구조를 포함한다. 이러한 인장재 인장부(400)는 압입 고정부(600)의 일측에 설치된다.

압입 고정부(600)의 일측에 인장재 인장부(400)를 위치 고정시키고, 인장재 인장부(400)의 하우징 내에 이동가능하게 설치된 인장 피스톤(410)에 인장용 헤드(420)를 위치 고정하고, 인장용 헤드(420)에 형성된 테이퍼 형상의 관통공(430) 내에 인장재(101)를 클램핑하고 있는 인장용 처킹부(440)를 삽입하여 위치 고정시킨다.

이와 같이, 띠장에 지지블록(200), 인장재 인장부(400)를 위치 고정시킨 상태에서, 제1 유압포트(450)를 통해 제1 유압실(460) 내로 유압을 공급하면 인장 피스톤(410)이 지지블록(200)으로부터 이격되는 방향으로 이동한다.

이에 따라, 인장 피스톤(410)이 인장용 헤드(420)를 마찬가지로 동일한 방향으로 이동시키므로, 인장용 헤드(420)에 형성된 복수개의 테이퍼 형상의 관통공(430) 내에 삽입되어 있는 인장용 처킹부(440)가 동일한 방향으로 이동하면서 인장용 처킹부(440)에 클램핑되어 있는 인장재(101)가 대략 수 mm정도 인장된다. 또한, 이러한 유압 공급 상태를 유지함에 따라 복수의 인장재(101)가 인장된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 인장 피스톤(410)에는 복수의 인장재(101)가 개별적으로 관통하도록 관통홀이 형성된다.

본 발명은 이와 같이 인장재(101)가 인장된 상태에서, 후술하는 처킹부(300)를 가압하여 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내측으로 강제 압입함으로써, 결국 인장재(101)가 안정적으로 인장된 상태를 유지하면서 굴착법면의 붕괴를 방지하도록 설치된 상태를 유지시킬 수 있다.

한편, 이와 같이 인장재(101)를 인장시키는 과정에서, 후술하는 바와 같이 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내에 삽입되어 있는 복수의 처킹부(300, 가압용 처킹부), 특히 처킹부(300)의 헤드(320)는 종래기술에서 언급한 바와 같이 헤드(320) 단부의 파손이 발생할 수 있다.

부연하자면, 인장용 처킹부(440)와 인장재의 인장 상태를 유지하기 위한 처킹부(300)는 동일한 형상 및 구조로 이루어지며, 예를 들면 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 3개의 처킹편(310)이 인장재(101)를 원주방향으로 감싸도록 원주방향을 따라 이격 배치된 구조로 이루어지고 전체적으로 쐐기 형상으로 이루어진다. 3개의 처킹편(310)의 헤드(320) 측 부위는 고무링과 같은 탄성부재를 통해 서로 결합된 상태를 유지하고, 반대측 부위는 자유롭게 외측으로 벌려짐이 가능한 형태로 이루어진다. 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 또한 쐐기 형상의 처킹부(300)가 강제 압입되어 고정 가능하도록 내면이 테이퍼진 형태로 이루어진다.

도 8에 도시한 바와 같이, 인장재(101)와 접촉 가능한 처킹편(310)의 내면에는 인장재와의 접촉 마찰력 증대를 위해 다수의 접촉홈(330)이 형성되어 있고, 이에 따라 처킹부(300)가 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내측에 압입되었을때 인장재(101)의 외면과 충분하게 접촉하여 안정적으로 클램핑한 상태, 즉 인장재(101)가 인장된 상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 인장재(101)를 인장시킬 때, 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내측에 일부 삽입되어 있는 상태인 3개의 처킹편(310)의 헤드(320)가 종래 기술관련 도면에 도시한 바와 같이 가지런한 상태로 배치되어 있다면 헤드(320)의 파손이 발생하지 않을 수도 있다. 그러나, 도 1(b)에 도시한 바와 같이 3개의 처킹편이 가지런하게 배치되지 못하고 적어도 하나가 어긋난 위치에 배치된다면, 인장재(101)에 인장력이 작용할 때 어긋나게 배치된 처킹편(310)의 헤드(320)가 처킹 가압플레이트(610)의 일면을 정착하는 과정에 헤드(320) 부위로의 응력 집중에 의해 쉽게 인장재(20) 손상, 추가적인 긴장력 손실 등이 발생할 수 있다.

본 발명은 아래에서 설명하겠지만, 처킹 가압플레이트(610)에 신규한 형상 및 구조를 적용하여 이와 같은 상황 발생시에서도 처킹편(310)의 헤드(320)의 파손을 방지하여 전체 장치의 내구성을 증대시킬 수 있다. 이에 관련된 내용은 후술하기로 한다.

다음, 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 압입 고정부(600)는 복수의 처킹부(300)를 가압하여 인장재 관통홀(210) 내측으로 압입 고정하도록 지지블록(200)과 인장재 인장부(400) 사이에 마련되는 것으로서, 복수의 인장재(101)가 관통 가능하도록 마련되고 지지블록(200)과 인장재(101)에 대해 분리 가능하도록 이루어진다. 즉, 인장재 인장부(400)와 압입 고정부(600)는 복수의 인장재(101)가 자유롭게 관통 삽입되도록 설치될 수 있고, 또한 인장재(101)로부터 용이하게 분리할 수 있으며, 상호 간에도 분리 가능하게 이루어진다.

도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 압입 고정부(600)는 처킹 가압플레이트(610), 가압 실린더(630) 및 유압제공 및 제거부(640)를 포함한다.

처킹 가압플레이트(610)는 지지블록(200)의 일측에 복수의 처킹부(300)와 접촉 가능하도록 마련된다. 여기서, 처킹부(300)는 인장재(101)가 인장된 상태를 유지하도록 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내에 삽입되는 것이다.

가압 실린더(630)는 처킹 가압플레이트(610)를 지지블록(200) 방향으로 가압하여 복수의 처킹부(300)를 인장재 관통홀(210) 내측으로 압입 고정시킨다.

유압제공 및 제거부(640)는 가압 실린더(630)로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 것으로서, 예를 들어 작업자가 수동으로 작동할 수 있는 핸드 펌프 등으로 적용 가능하고 이러한 유압제공 및 제거부(640)에는 가압 실린더(630)로의 유압 제공시에는 폐쇄되어 유압이 가압 실린더로 제공되도록 하고 가압 실린더 내의 유압 제거시에는 개방되는 별도의 밸브(미도시)가 마련된다. 또한, 유압제공 및 제거부(640)에는 상기 '유압 제거시'에 가압 실린더(630) 내의 작동유체를 회수하기 위한 유체 회수 경로가 마련되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 유압제공 및 제거부(640)는 자동으로 유압을 제공, 제거할 수 있는 구조로 이루어질 수도 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 가압 실린더(630)는 양단이 관통된 중공 형상의 실린더 하우징(631), 실린더 하우징(631)의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하도록 실린더 하우징(631)에 결합되며 처킹 가압플레이트(610)의 일면과 접촉 지지되는 가압 피스톤(632), 실린더 하우징(631)의 일측에 결합되어 가압 피스톤(632)의 왕복 이동에 따른 이탈을 방지하는 실린더 커버블록(633)을 포함한다.

실린더 하우징(631)과 가압 피스톤(632) 사이에는 하나의 유압실(634)이 형성되고, 실린더 하우징(631)에는 하나의 유압실(634)과 연통되며 유압제공 및 제거부(640)와 연결되는 하나의 유압 경로(635)가 마련되어 있다. 가압 피스톤(632)은 내측에 복수의 인장재(101)가 관통하도록 마찬가지로 양단이 개방된 중공 형상으로 이루어진다. 또한, 유압실(634)로 공급된 작동 유체의 누설을 방지하도록 실린더 하우징(631)과 가압 피스톤(632)의 접촉 부위에는 고무 재질 등의 누설방지링(636)이 마련된다. 또한, 실린더 하우징(631)에는 가압 피스톤(632)이 지지블록(200)을 향하는 방향의 반대방향으로 이동할 시 이동거리를 제한하도록 별도의 스토퍼 돌기(637)가 마련되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 처킹 가압플레이트(610)는 가압 피스톤(632)의 일단에 접촉 지지된 상태로 마련되고, 유압제공 및 제거부(640)로부터 실린더 하우징(631)의 유압실(634)이 유압이 공급되면 가압 피스톤(632)은 처킹 가압플레이트(610)를 지지블록(200) 방향으로 이동시키고 이에 따라 처킹 가압플레이트(610)는 복수의 처킹부(300)를 지지블록의 인장재 관통홀(210) 내측으로 강제 압입시킬 수 있다.

한편, 후술하는 바와 같이, 인장재의 인장 -> 처킹부의 강제 압입을 통한 인장재의 인장 상태 유지 -> 인장재 인장부 제거 -> 압입 고정부 제거가 순차적으로 이루어지고, 압입 고정부(600)는 또 다른 인장재(101)의 동일한 반복 작업을 위해 가압 피스톤(632)이 실린더 하우징(631) 내에서 초기 위치로 위치 복원해야 할 필요가 발생한다.

본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이, 실린더 하우징(631) 내에 하나의 유압실(634)만 존재하는바 작동 유체의 공급과 제거만을 통해서는 가압 피스톤(632)의 왕복 이동을 용이하게 구현할 수 없다.

즉, 유압 경로(635)를 통해 유압실(634) 내의 작동유체가 외부로 이동할 때 가압 피스톤(632)을 초기상태로 위치 복원하기 위해, 도 4 내지 도 7, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 실린더 커버블록(633)에는 유압실(634)의 유압 제거시 가압 피스톤(632)을 탄성 가압하여 초기 위치로 복원하기 위한 탄성복원부(638)가 마련된다.

실린더 커버블록(633)에는 그 원주방향을 따라 서로 이격되게 복수의 탄성복원부 삽입홈(639)이 형성되고, 탄성복원부(638)는 복수로 마련되어 복수의 탄성복원부 삽입홈(639) 내에 각각 삽입된다. 탄성복원부(638)는 일 예로 코일 스프링으로 적용 가능하고, 그 일단은 가압 피스톤(632)에 탄성적으로 접촉 지지되고 그 타단은 탄성복원부 삽입홈(639)의 바닥면에 접촉 지지되도록 마련된다. 따라서, 유압실(634)의 유압이 제거되면 탄성복원부(638)는 가압 피스톤(632)을 가압하여 초기 상태로 위치복원시킬 수 있다. 여기서, 실린더 커버블록(633)은 실린더 하우징(631)에 대해 분리 가능하도록 나사 결합된다.

즉, 본 발명은 실린더 커버블록(633)에 가압 피스톤(632)을 탄성적으로 위치 복원하기 위한 탄성복원부(638)를 마련함으로써, 실린더 하우징(631)에 하나의 유압 경로(635)만 형성하고 하나의 유압경로를 통해 유압 공급 및 제거를 실시함에 따라 정상적으로 가압 피스톤(632)을 왕복 이동시킬 수 있게 되고, 이에 따라 가압 실린더의 구조를 단순화할 수 있고 제조 비용 절감 및 조립의 용이성을 증대시킬 수 있다.

다음, 처킹 가압플레이트(610)는 대략 원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 처킹부(300)의 헤드(320)와 가압 피스톤(632)의 사이에 헤드(320), 가압 피스톤(632)과 접촉 가능하도록 개재되며, 가압 피스톤의 이동시 동시에 이동하여 처킹부(300)를 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내로 강제 압입시킨다.

한편, 전술한 바와 같이 복수의 처킹편(310)이 가지런히 배열되지 못한 상태에서 인장재(101)를 인장시켜 헤드(320) 부위의 파손이 발생하는 것을 방지하도록, 처킹 가압플레이트(610)는 추가적인 구조를 채용하고 있다.

구체적으로, 도 11 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 처킹 가압플레이트(610)는 가압 베이스(611)와, 처킹부(300)의 헤드(320)와 직접적으로 접촉 가능하도록 가압 베이스(611)의 일측에 마련되는 처킹헤드 접촉부(621,622)를 포함한다. 여기서, 처킹헤드 접촉부(621,622)는 전술한 바와 같이 인장재의 인장작업에 의해 처킹편(310)의 헤드(320)가 처킹 가압플레이트(610)를 타격하면서 파손되는 것을 방지하도록, 처킹부(300)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어진다. 또한, 가압 베이스(611)와 처킹헤드 접촉부(621,622)에는 복수의 인장재(101)가 관통하도록 복수의 관통홀(623)이 마련된다.

본 발명의 실시예에서, 처킹헤드 접촉부(621,622)는 아래의 두가지 실시예와 같이 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 가압 베이스(611)의 일면 상에 전체적으로 마련되어도 무방하다. 이하에서는 구체적인 두가지의 실시예를 기준으로 설명한다.

첫번째 실시예로, 도 15에 도시한 바와 같이, 가압 베이스(611)의 내측에는 오목홈(612)이 마련되고, 처킹헤드 접촉부(621)는 오목홈(612) 내에 금속을 용착하여 가압 베이스(611)와 일체로 성형될 수 있다.

본 발명에서, 처킹부(300), 즉 각각의 처킹편(310)은 SNCM 415, SNCM 420 계열 재질로 이루어지고, 가압 베이스(611)는 알루미늄 합금강 재질을 포함할 수 있다. 그리고, 처킹헤드 접촉부(621)는 SNCM 415, SNCM 420 계열 재질보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 구리 재질을 포함하거나 구리 재질로 이루어질 수 있다.

이하, 도 15를 참조하여 처킹 가압플레이트(610)를 제조하는 방법을 설명한다.

먼저, 내측에 오목홈(612)이 형성된 가압 베이스(611)를 성형한다. 구체적으로, 알루미늄 합금강 재질을 포함하는 가압 베이스 블록(미도시)을 절삭 가공하여 내측에 오목홈(612)을 형성한다.

다음, 금속을 용융시켜 오목홈(612) 내에 충진시킨다. 구체적으로, 구리봉(624)을 용융시켜 충진시키며, 구리는 경화시 처킹부(300)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는다.

다음, 오목홈(612) 내에 충진된 용융된 금속, 즉 구리를 경화시킨다.

한편, 경화된 금속의 상면은 평탄하지 않을 수 있으므로, 이어서 가압 베이스(611)와 경화된 금속, 즉 처킹헤드 접촉부(621)의 상면이 평탄하게 되도록 평탄화 작업을 실시한다. 여기서, 평탄화 작업은 별도의 연마장치, 그라인더 등을 이용할 수 있다.

마지막으로, 복수의 인장재(101)가 각각 관통 가능하도록 가압 베이스(611)와 경화된 금속, 즉 처킹헤드 접촉부(621)에 복수의 관통홀(623)을 성형한다.

여기서, 오목홈(612)은 도 14에 도시한 바와 같이, 가압 베이스(611)의 내측 전체 영역(중앙 영역까지 포함)에 걸쳐 형성될 수 있으나, 이와 달리 도 13, 도 14에 도시한 바와 같이 가압 베이스(611)의 중앙 원통 부위(625)를 제외한 나머지 부위에만 형성되도록 할 수도 있다. 이 경우, 구리가 가압 베이스(611)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 가지므로 전자의 경우에 비해 구리가 마련되는 영역의 면적을 축소함으로써 전체 처킹 가압플레이트(610)의 강성 저하를 보완할 수 있다.

두번째 실시예로, 도 16에 도시한 바와 같이, 가압 베이스(611)의 내측에는 오목홈(612)이 마련되고, 처킹헤드 접촉부(622)는 플라스틱 사출 성형하여 오목홈(612)에 강제압입을 통해 고정된다.

본 발명에서, 처킹부(300), 즉 각각의 처킹편(310)은 SNCM 415, SNCM 420 계열 재질로 이루어지고, 가압 베이스(611)는 알루미늄 합금강 재질을 포함할 수 있다. 그리고, 처킹헤드 접촉부(622)는 SNCM 415, SNCM 420 계열 재질보다 상대적으로 낮은 경도를 갖는 ABS, POM, PS, PE 등의 재질로 이루어질 수 있다.

이하, 도 16을 참조하여 처킹 가압플레이트(610)를 제조하는 방법을 설명한다.

다음, 플라스틱재를 이용하여 별도의 처킹헤드 접촉부(622)를 사출 성형한다.

여기서, 처킹헤드 접촉부(622)를 사출 성형하기 위한 레진은 용융후 경화시 처킹부(300)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 ABS, POM, PS, PE 등으로 적용 가능하다.

다음, 처킹헤드 접촉부(622)를 오목홈(612) 내에 강제 압입하여 고정 결합한다. 이러한 강제 압입은 프레스기 등과 같은 별도의 압입장치를 이용할 수 있다.

마지막으로, 복수의 인장재(101)가 각각 관통 가능하도록 가압 베이스(611)와 처킹헤드 접촉부(622)에 복수의 관통홀(623)을 성형한다.

여기서, 오목홈(612)은 도 16에 도시한 바와 같이, 가압 베이스(611)의 내측 전체 영역(중앙 영역까지 포함)에 걸쳐 형성될 수 있으나, 이와 달리 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 가압 베이스(611)의 중앙 원통 부위(625)를 제외한 나머지 부위에만 형성되도록 할 수도 있다. 이 경우, 플라스틱재가 가압 베이스(611)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 가지므로 전자의 경우에 비해 플라스틱재가 마련되는 영역의 면적을 축소함으로써 전체 처킹 가압플레이트(610)의 강성 저하를 보완할 수 있다.

이하, 도 17 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법을 설명한다.

먼저, 단부에 앵커체(102)가 결합된 인장재(101)를 준비한다.

다음, 절토된 굴착법면 내측으로 인장재(101)의 삽입을 위한 인장재 삽입홈(100) 천공 작업을 실시한다.

이후, 인장재 삽입홈(100) 내측으로 그라우팅(시멘트 그라우팅)재를 주입하고 경화 작업을 완료하여 인장재(101)의 선단부에 위치한 정착장을 견고한 정착지반에 견고하게 정착 고정시킨다.

이어서, 활동토체의 주동 토압에 저항하기 위해 인장력 도입시 인장재의 견인력이 전달되는 앵커의 전면벽체(옹벽블록, 띠장, 흙벽지지 브래킷)를 설치한다. 흙막이 공법의 경우 절토된 흙벽의 하중을 지지하기 위한 수직 띠장(H)과 수평 띠장(H)을 설치하고 작업 현장에 따라 수평 띠장(H)에 별도의 흙벽지지브래킷(미도시)을 설치한다.

이후, 실질적으로 인장재(101)를 일정이상 인장시키고 인장재가 인장된 상태를 유지하도록 하는 작업이 실시되며, 도 16을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 인장재 삽입홈(100) 외부로 노출된 복수의 인장재(101)가 각각 복수의 인장재 관통홀(210)을 관통하도록 복수의 인장재(101)에 지지블록(200)을 삽입한 후, 지지블록(200)을 전면벽체에 접촉 지지시킨다(S100).

다음, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 복수의 처킹부(300)가 각각 인장재 관통홀(210) 근방에 위치하도록 외부로 노출된 복수의 인장재(101)에 각각 처킹부(300)를 결합한다(S200). 여기서, 처킹부(300)는 전면벽체를 기준으로 지지블록(200)보다 이격된 위치에 결합되며, 즉 처킹부는 상기 인장재 관통홀에 압입된 상태가 아니다.

다음, 도 17 및 도 19에 도시한 바와 같이, 외부로 노출된 복수의 인장재(101)에 압입 고정부(600)를 설치한다(S300). 구체적으로, 복수의 인장재(101)가 관통하도록 처킹 가압플레이트(610)와 가압 실린더(630)를 순차적으로 삽입한다.

여기서, 처킹 가압플레이트(610)의 처킹헤드 접촉부(621,622)가 지지블록(200)을 향하도록, 즉 처킹헤드 접촉부(621,622)가 처킹부(300)와 접촉 가능한 방향으로 삽입한다. 처킹 가압플레이트(610)와 가압 실린더(630)는 모두 복수의 인장재(101)가 관통 가능하도록 이루어짐과 더불어 인장재(101)로부터 분리 가능하도록 마련된다.

다음, 도 17 및 도 20에 도시한 바와 같이, 외부로 노출된 복수의 인장재(101)에 인장재 인장부(400)를 설치하되 압입 고정부(600)와 이웃하도록 압입 고정부(600)의 일측에 설치한다(S400). 여기서, 인장재 인장부(400)는 인장재(101)에 인장력을 제공하기 위한 것으로서, 압입 고정부(600)와 마찬가지로 복수의 인장재(101)가 관통 가능하도록 이루어짐과 더불어 인장재(101)로부터 분리 가능하도록 마련된다.

다음, 도 17 및 도 21에 도시한 바와 같이, 인장재 인장부(400)를 구동하여 복수의 인장재(101)를 인장시키고 인장된 상태를 유지한다(S500). 여기서, 인장재(101)의 인장과 인장 유지는 인장 실린더(470)의 제1 유압포트(450)를 통해 제1 유압실(460) 내로 유압을 공급함으로써 가능하다. 한 곳의 인장재 시공작업이 완료되어 다른 인장재의 동일한 반복 작업을 위해, 인장재 인장부(400)를 인장재로부터 분리시키고 인장 실린더(470)의 제2 유압포트(480)를 통해 제2 유압실(490) 내로 유압을 공급하면 인장 피스톤(410)은 초기 상태로 위치복원되며, 이후 동일한 반복 작업을 실시할 수 있다.

다음, 도 17 및 도 22에 도시한 바와 같이, 압입 고정부(600)를 구동하여 복수의 처킹부(300)를 각각 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210) 내측으로 강제 압입하여 처킹부(300)가 인장재(101)를 안정적으로 처킹(chucking), 클램핑하도록 한다(S600). 여기서, 전술한 바와 같이 인장재(101)는 인장재 인장부(400)를 통해 인장된 상태를 가지며, 처킹부(300)는 인장된 상태의 인장재를 처킹하게 된다.

여기서, 압입 고정부(600)는 처킹 가압플레이트를 지지블록(200) 방향으로 가압하기 위한 가압 실린더(630)와, 가압 실린더(630)로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 유압제공 및 제거부(640)를 포함한다.

도면에 구체적으로 도시하지 않았으나, S600 단계는 유압제공 및 제거부(640)로부터 가압 실린더(630) 내로 유압을 제공하며 제공되는 유압을 확인하는 단계(S610)와, S610 단계의 제공 유압이 설정 기준압을 초과하는지 여부를 판단하는 단계(S620)와, S620 단계의 판단 결과 설정 기준압을 초과하면 가압 실린더(630)로의 유압 제공을 중지하는 단계를 포함한다.

부연하자면, 본 출원인은 다수의 반복 테스트를 통해 실린더 하우징(631)의 유압실(634)로 대략 8 ~ 12ton/min 정도의 유압(유량)이 공급될 때 처킹부(300)가 인장재 관통홀(210) 내측으로 완전히 압입되는 것을 확인하였다. 유압제공 및 제거부(640)에는 가압 실린더로 공급되는 유압의 세기를 디스플레이하는 유압 게이지(미도시)가 마련되어 있으며, S620 단계에서는 가압 실린더로의 제공 유압이 대략 8 ~ 12ton/min의 유량(설정 기준 유량)을 만족시키는지 여부를 판단하고, S630 단계에서는 현재 투입되는 유량이 이를 초과하는 경우 유압 공급을 중지한다.

한편, S600 단계에서는 유압제공 및 제거부(640)로부터 가압 실린더(630) 내로 공급되는 유압을 조절함으로써, 복수의 처킹부(300)가 인장재 관통홀(210) 내측으로 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 정도를 조절할 수 있다.

실제 작업 현장에서 작업자는 유압제공 및 제거부(640)로부터 유압실로 전술한 설정 기준압 이상으로 유압이 공급되도록 할 수 있고, 작업현장의 다양한 변수 발생에 따라 이러한 유압 공급 수치를 적절히 조절하여 처킹부(300)의 처킹 정도를 조절할 수도 있다.

다음, 도 17 및 도 23에 도시한 바와 같이, 인장재 인장부(400)와 압입 고정부(600)를 인장재(101)로부터 순차적으로 제거하고 지지블록으로부터 돌출되는 인장재를 적절한 길이만 남기고 커팅하여 제거한다(S700). 이에 따라, 지지블록(200)의 인장재 관통홀(210)에 강제 압입된 처킹부(300)에 의해 클램핑된 인장재만 남아있는 상태가 된다. 이때, 처킹부(300)의 내면과 인장재(101)와의 접촉 마찰(처킹편의 내면에 형성된 다수 접촉홈과 인장재 외면 사이의 접촉 마찰), 처킹부의 강제 압입에 의한 인장재 클램핑 상태를 통해 인장재(101)는 인장된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

101: 인장재 200: 지지블록
210: 인장재 관통홀 300: 처킹부
320: 헤드 330: 접촉홈
400: 인장재 인장부 440: 인장용 처킹부
600: 압입 고정부 610: 처킹 가압플레이트
611: 가압 베이스 612: 오목홈
621,622: 처킹헤드 접촉부 625: 중앙 원통 부위
630: 가압 실린더 633: 실린더 커버블록
634: 하나의 유압실 638: 탄성복원부
639: 탄성복원부 삽입홈 640: 유압제공 및 제거부

Claims

절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 시공하기 위한 시공장치로서,
상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되며, 상기 복수의 인장재를 인장시키고 인장된 상태를 유지하도록 마련되는 인장재 인장부; 및
상기 지지블록과 상기 인장재 인장부의 사이에서 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 마련되고, 상기 복수의 처킹부를 가압하여 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정하도록 상기 지지블록과 인장재에 대해 분리 가능하도록 마련되며, 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하되 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 구비하는 압입 고정부를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제1항에 있어서,
상기 압입 고정부는,
상기 지지블록의 일측에 상기 복수의 처킹부와 접촉 가능하도록 마련되는 처킹 가압플레이트;
상기 처킹 가압플레이트를 상기 지지블록 방향으로 가압하여 복수의 처킹부를 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정 가능한 가압 실린더; 및
상기 가압 실린더로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 유압제공 및 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제2항에 있어서,
상기 가압 실린더는,
양단이 관통된 중공 형상의 실린더 하우징;
상기 실린더 하우징의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하도록 실린더 하우징에 결합되며 상기 처킹 가압플레이트의 일면과 접촉 지지되는 가압 피스톤; 및
상기 실린더 하우징의 일측에 결합되어 상기 가압 피스톤의 왕복 이동에 따른 이탈을 방지하는 실린더 커버블록을 포함하고,
상기 실린더 하우징에는, 상기 실린더 하우징과 가압 피스톤 사이의 유압실과 연통되며 상기 유압제공 및 제거부와 연결되는 하나의 유압 경로가 마련되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제3항에 있어서,
상기 실린더 커버블록에는, 상기 유압실의 유압 제거시 상기 가압 피스톤을 탄성 가압하여 초기 위치로 복원하기 위한 탄성복원부가 마련되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제4항에 있어서,
상기 탄성복원부는 복수로 마련되어 상기 실린더 커버블록의 원주방향을 따라 서로 이격되게 형성된 복수의 탄성복원부 삽입홈 내에 각각 삽입되되, 그 일단이 상기 가압 피스톤에 탄성적으로 접촉 지지되도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제2항에 있어서,
상기 처킹 가압플레이트는, 가압 베이스와 상기 처킹헤드 접촉부를 포함하고,
상기 처킹헤드 접촉부는 상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하도록 상기 가압 베이스의 일측에 마련되며,
상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에는 복수의 인장재가 관통하도록 복수의 관통홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제6항에 있어서,
상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고,
상기 처킹헤드 접촉부는 상기 오목홈 내에 금속을 용착하여 상기 가압 베이스와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
제6항에 있어서,
상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고,
상기 처킹헤드 접촉부는 플라스틱 사출 성형하여 상기 오목홈에 강제압입을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치.
절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되며 절토된 굴착법면을 지지하는 전면벽체에 접촉 지지 가능한 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 시공하기 위한 시공방법으로서,
(a) 상기 인장재 삽입홈 외부로 노출된 복수의 인장재가 각각 복수의 인장재 관통홀을 관통하도록 복수의 인장재에 상기 지지블록을 삽입한 후, 상기 지지블록을 상기 전면벽체에 접촉 지지하는 단계;
(b) 상기 복수의 처킹부가 각각 상기 인장재 관통홀 근방에 위치하도록 외부로 노출된 복수의 인장재에 각각 처킹부를 결합하는 단계;
(c) 상기 복수의 처킹부를 가압하여 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입 고정하기 위해, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되는 압입 고정부를 상기 처킹부의 일측에 설치하는 단계;
(d) 상기 복수의 인장재를 인장시키기 위해, 상기 복수의 인장재가 관통 가능하도록 이루어지고 상기 인장재로부터 분리 가능하도록 마련되는 인장재 인장부를 상기 압입 고정부의 일측에 설치하는 단계;
(e) 상기 인장재 인장부를 구동하여 복수의 인장재를 인장시키고 인장된 상태를 유지하는 단계;
(f) 상기 압입 고정부를 구동하여 상기 복수의 처킹부를 각각 인장재 관통홀 내측으로 압입하여 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 단계; 및
(g) 상기 인장재 인장부와 압입 고정부를 순차적으로 제거하는 단계를 포함하되,
상기 압입 고정부는, 상기 처킹 가압플레이트를 상기 지지블록 방향으로 가압하기 위한 가압 실린더와, 상기 가압 실린더로 유압을 제공 및 제공된 유압을 제거 가능한 유압제공 및 제거부를 포함하며,
상기 (f)단계는,
(f1) 상기 유압제공 및 제거부로부터 상기 가압 실린더 내로 유압을 제공하며 제공되는 유압을 확인하는 단계;
(f2) 상기 (f1)단계의 제공 유압이 설정 기준압을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
(f3) 상기 (f2) 단계의 판단 결과, 설정 기준압을 초과하면 가압 실린더로의 유압 제공을 중지하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법.
제9항에 있어서,
상기 압입 고정부는 상기 지지블록의 일측에 상기 복수의 처킹부와 접촉 가능하도록 마련되는 처킹 가압플레이트를 더 포함하고, 상기 처킹 가압플레이트는 가압 베이스와 상기 가압 베이스의 일측에 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 포함하고,
상기 (c)단계에서는, 상기 처킹헤드 접촉부가 상기 처킹부를 향하도록 상기 처킹 가압플레이트의 복수의 관통홀에 복수의 인장재를 관통 삽입하는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법.
제9항에 있어서,
상기 (f)단계에서는, 상기 유압제공 및 제거부로부터 상기 가압 실린더 내로 공급되는 유압을 조절함으로써, 복수의 처킹부가 상기 인장재 관통홀 내측으로 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking)하는 정도를 조절 가능한 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공방법.
절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 것으로서,
가압 베이스; 및
상기 처킹부의 헤드와 직접적으로 접촉 가능하도록 상기 가압 베이스의 일측에 마련되며, 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 재질로 이루어지는 처킹헤드 접촉부를 포함하고,
상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에는 복수의 인장재가 관통하도록 복수의 관통홀이 마련되는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트.
제12항에 있어서,
상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고,
상기 처킹헤드 접촉부는 상기 오목홈 내에 금속을 용착하여 상기 가압 베이스와 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트.
제13항에 있어서,
상기 가압 베이스는 알루미늄 합금강 재질을 포함하고, 상기 처킹헤드 접촉부는 구리 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트.
제12항에 있어서,
상기 가압 베이스의 내측에는 오목홈이 마련되고,
상기 처킹헤드 접촉부는 플라스틱 사출 성형하여 상기 오목홈에 강제압입을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트.
절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 처킹 가압플레이트를 제조하는 방법으로서,
(a) 내측에 오목홈이 형성된 가압 베이스를 성형하는 단계;
(b) 경화시 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 금속을 용융시켜 상기 오목홈 내에 충진하는 단계;
(c) 상기 오목홈 내에 충진된 금속을 경화시키는 단계;
(d) 상기 가압 베이스와 경화된 금속의 상면이 평탄하게 되도록 평탄화 작업하는 단계; 및
(e) 상기 복수의 인장재가 각각 관통 가능하도록 상기 가압 베이스와 경화된 금속에 복수의 관통홀을 성형하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 제조방법.
제16항에 있어서,
상기 (a)단계에서는 절삭 가공하여 알루미늄 합금강 재질의 가압 베이스를 성형하고, 상기 (b)단계에서는 구리봉을 용융시켜 충진하는 것을 특징으로 하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 제조방법.
절토된 굴착법면 전면벽체의 인장재 삽입홈으로 일단이 삽입되어 단부 고정되는 복수의 인장재와, 상기 복수의 인장재가 개별적으로 관통 가능하도록 복수의 인장재 관통홀이 마련되는 지지블록과, 상기 복수의 인장재 관통홀 내측으로 각각 압입되어 복수의 인장재를 처킹(chucking) 가능한 복수의 처킹부를 포함하는 시공장치에서, 상기 복수의 처킹부를 지지블록 측으로 가압하는 처킹 가압플레이트를 제조하는 방법으로서,
(a) 내측에 오목홈이 형성된 가압 베이스를 성형하는 단계;
(b) 상기 처킹부에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 플라스틱재를 이용하여 처킹헤드 접촉부를 사출 성형하는 단계;
(c) 상기 처킹헤드 접촉부를 상기 오목홈 내에 강제 압입하여 고정하는 단계; 및
(d) 상기 복수의 인장재가 각각 관통 가능하도록 상기 가압 베이스와 처킹헤드 접촉부에 복수의 관통홀을 성형하는 단계를 포함하는 긴장력을 도입하는 앵커시스템의 인장재 시공장치의 처킹 가압플레이트 제조방법.