WO2010134765A2 - 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법 - Google Patents

인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법 Download PDF

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WO2010134765A2
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fixing
permanent
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김정열
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(주)삼우기초기술
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/80—Ground anchors

Definitions

  • the present invention relates to a composite ground anchor body and a construction method thereof, and more particularly, to a permanent anchor anchor and a removable tension-distributing anchor by separable combination to secure a permanent anchoring force in the anchorage section,
  • the present invention relates to a tensile-dispersion type composite anchor body capable of easily removing a tension member located therein and a construction method thereof.
  • ground anchors are used to stabilize structures from excessive stresses, deformations, and displacements in the ground by fixing high-strength tension members, such as PC strands, on both sides of the structure and the ground and applying prestress in civil works. It is a construction material.
  • the ground anchor body may be classified into a tension anchor, a compression anchor, and a load distribution anchor that distributes loads in the tension anchor and the compression anchor according to the supporting method of the mounting ground.
  • the tensile anchoring method is a method of supporting the ground by the friction force between the ground and the grout by providing a tension to the tension member after inserting the tension member in the perforated ground and filling the grout, as shown in Figs.
  • the crack is generated by the tension applied to the tension member 104 in the grout 102, and the load decreases because the progressive fracture occurs due to the creep caused by the load concentration.
  • the load transfer distribution is shown as curve 1 (initial loading), but as time passes, curve 3 ( ultimate loading) and the load decreases.
  • the compression type anchoring method is a method of generating a compressive force in the grout by confining a polyethylene strand (PE) -coated PC strand to a separate fixture.
  • PE polyethylene strand
  • the fixture 106 compresses the grout 102, so it is more likely to creep than the tension anchor method.
  • the above method has a disadvantage in that a predetermined anchor force cannot be secured in a relatively soft ground because a high strength grout should be used.
  • the compressive force acting on the grout 102 as shown in the load change diagram of FIG. 3, load concentration occurs at the tip portion, and such load concentration can destroy the grout.
  • the compression type anchor may generate a load reduction (load change degree in FIG. 3), and further, a sudden load reduction may occur due to compression failure.
  • load change degree in FIG. 3 load change degree in FIG. 3
  • a sudden load reduction may occur due to compression failure.
  • the load transfer distribution is changed from the load curve 1 to the load curve 3 to decrease the load.
  • the load-distributing anchor method complements the shortcomings of the tension-type anchor method and the load-focused anchor method as shown in FIGS. 5 and 6, and is a method loaded by dispersing the tension-type anchor in various parts.
  • this load-distributing anchoring method extreme load concentration should not occur in the anchoring ground and grout 102, and PE coated PC strands without restraint of free portion should be used. It should be easy to apply.
  • the load-distributing tensile anchor the load is distributed and loaded on the various tension members 104, so that the anchor force is secured even in a relatively soft ground having less influence on the grout strength. As a result, it can exert high loads in general soils as in rock.
  • the load distribution anchor is applied to the ground by distributing the load so that the load reduction is extremely small and the initial load distribution is maintained regardless of time.
  • the anchor support of the above-mentioned load-distributing concept is presented in the "friction and tensile force distributed composite ground anchor" of Korean Utility Model Registration No. 0375568, filed and registered by the present applicant. That is, in the composite ground anchoring method, as shown in FIG. 7, the anchoring anchors a, b, and c located in the anchorage section are arranged to form a stepped step, and each tension member 221a and 221b positioned in the free ledger after completion of construction. , 221c is removed from the fixing block 220.
  • the method can secure a large anchoring force compared to the tension-type anchor or compression-type anchor constructed by arranging the existing in one line.
  • the cap 225 is screwed to the fixing block 220, and the fixing anchor a fixed to the crimping sleeve 231 secures the cap 225. It consists of a structure connected through.
  • the cap 225 when the tensioning force is applied to the anchoring anchor a, the cap 225 may be separated from the anchoring block 220 by the tensioning force, and thus the tensioning force may not be imparted to the anchoring anchor a.
  • the fixing anchor (a) since the fixing anchor (a) is fixed to the fixing block 220, there is a problem that it is difficult to adjust the allowable anchor force that varies depending on the ground conditions of each site.
  • the internal fixing structure in which the tension member 221 is mounted on the fixing block 220 is packed and shipped in the form of a circular bundle during production. Therefore, it is difficult to produce an anchor body in which the anchoring anchor a and the internal fixing body which are not substantially covered are integrated, and the transportation is difficult.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, the permanent fixed anchor positioned in the anchorage section and the removable anchor positioned in the free chapter is composed of a complex configuration that can be separated and combined in a permanent fixed anchor It is an object of the present invention to provide a tensile dispersion type composite anchor body capable of securing a permanent anchoring force by applying necessary tensioning force, and removing a tensile material that can easily remove the anchor of a free chapter and a construction method thereof.
  • the present invention can be produced by packing and removing only the removable load-distributing anchor can be separated from the permanently fixed anchor removable load-distributing anchor, it is possible to adjust the allowable anchoring force according to the ground conditions of different sites.
  • Another object of the present invention is to provide a tensile-dispersion type composite anchor body capable of removing a tensile material and a construction method thereof.
  • a fifth step of releasing the wedge bite force of the tension member by pushing the wedge assembly holding the tension material by the reaction force as a reaction force having a magnitude corresponding to the tension force is applied to the tension member;
  • it provides a method of constructing a tension-dispersion type composite anchor body capable of removing the tension material comprising a sixth step of removing and removing the tension material from the fixing block.
  • a coupler is mounted on an internal fixing body in which a tension member is mounted on a fixing block, and a complex anchor body in which a permanent anchor is screwed to the coupler is introduced into an anchor hole, and then a tensile force is applied to the internal fixing body in the free long section.
  • Induced compression dispersion between the grout, and by increasing the friction force between the ground and the grout in the anchoring section can secure an excellent anchoring force than the existing tensile anchors or load-intensive anchors.
  • the combination of at least two complex anchors combining the inner fixing body and the permanent anchor on both sides of the coupler, the permanent anchor of these complex anchor body is arranged stepwise in the anchorage section to effect the tensile load dispersion effect in the anchorage section Will be given. Accordingly, the creep phenomenon due to the load can be minimized, and thus, the ground stability can be reliably maximized by maximizing the bearing capacity in the soft ground as well as the general ground.
  • 3 and 4 is a conceptual diagram and peripheral friction distribution graph for explaining the load change of the general compression anchor method
  • 5 and 6 is a conceptual diagram and peripheral friction distribution graph for explaining the load change of the general load distribution anchor method
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the anchor fixture in FIG.
  • Figure 9 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment of the tension-dispersion type composite anchor body capable of removing the tension member according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the anchor support and the permanent anchor assembled to the coupler in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process in which the grip sleeve is pressed to the permanent anchor in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line a-a 'of FIG. 12;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line b-b 'of FIG. 12;
  • Figure 16 is a partial sectional view showing the configuration of the third embodiment of the tension-dispersion type composite anchor body capable of removing the tension member according to the present invention
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of compressing a grip sleeve to a tension member in a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 18 is a partial sectional view showing the structure of the fourth embodiment of a tension-dispersion type composite anchor body capable of removing a tension member according to the present invention.
  • Tensile dispersion type composite anchor body that can remove the tension member according to the present invention and its construction method is composed of a composite structure capable of separating and combining the permanent anchor positioned in the anchorage section and the internal anchor located in the free chapter as well as the general ground In particular, it is implemented to reliably promote the stability of the ground by maximizing the bearing capacity in the soft ground.
  • Figure 9 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment of the tension-dispersion compound anchor body capable of removing the tension material according to the present invention
  • Figure 10 is an anchor support and a permanent anchor assembled to the coupler according to the first embodiment of the present invention
  • 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process in which the grip sleeve is pressed to the permanent anchor according to the first embodiment of the present invention.
  • the present invention is a fixing block (7) equipped with a tension member (2) introduced into a free long section to provide a tension force, and a wedge assembly (6) for gripping the distal end of the tension member (2).
  • An internal fixing body 4 configured; A coupler 8 for mounting the fixing block 7 on one side; A grip sleeve 10 coupled to the other side of the coupler 8; A permanent anchor 12 having a twisted shape of several strands of PC strands and fitted into the grip sleeve 10 to exert an allowable anchoring force in the anchorage section; A block spacer 14 fitted to the outer circumferential surface of the coupler 8 and having a plurality of grooves 14a formed therein for holding the tension member 2 at the periphery thereof; And an anchor body 16 installed at one end of the fixing block 7 to prevent reinforcement of the tension member 2, waterproofing, and detachment of the steel wire.
  • the present invention is inserted into the outer circumferential surface of the permanent anchor 12, the strand grip 18 for increasing the binding with the grout put in the anchorage to secure the allowable tensile force according to the increase in friction force; It further includes a support cone 20 fitted to the tip of the permanent anchor 12 in order to prevent the PC strand strand forming the permanent anchor 12 is dismantled.
  • the tension member 2 has a structure in which the PC strand 2a made by twisting several strands is covered with a PE tube 2b.
  • the internal fixing body 4 having a structure in which the tension member 2 is mounted on the wedge assembly 6 of the fixing block 7 is Korean Patent No. 0418466 filed by the present applicant.
  • Korean Patent No. 435070, Korean Utility Model Registration No. 0242474 and Korean Patent No. 0411567 and Swing No. 0435069 of the swing type can be employed. Detailed description will be omitted.
  • the fixing block 7 of the inner fixing body 4 has a structure in which a female thread groove 7a for fastening with the coupler 8 is formed at its distal end, which is different from the prior patent structure.
  • the strand grip 18 is cylindrical in shape with a concave rounded center.
  • the strand grip 18 is not limited to the above shape, and any shape that can increase the binding force with the grout is possible.
  • the strand grip 18 can take the form of a polygonal block such as a trapezoidal shape, a square, or a circular disk plate.
  • the coupler 8 is formed of a cylindrical block in which a blocking film 8a is formed at an inner central portion, and a stepped groove 8b having female threads is formed in the center of both side ends.
  • the coupler (8) is formed with a male screw on one side of the outer surface is fastened to the female screw formed on the fixing block (7).
  • the grip sleeve 10 is a male thread processing on the outer circumferential surface to be fastened to the step groove 8b of the coupler 8 without the reduction of the cross-section so that the clamping force can sufficiently bear the tensile force applied to the permanent anchor 12 only by this fastening force. It was. Due to the separation structure of the inner fixing body 4 and the permanent anchor 12, the inner fixing body 4 can be produced together with the tension member 2 in a packing-packed state at the factory, and also easy to be transported. , By anchoring the internal fixing body 4 and the permanent anchor 12 via the coupler 8 in the field, it is possible to simplify the construction of the anchor in the field.
  • the permanent anchor 12 fitted to the grip sleeve 10 is crimped and fixed by a drawing process as shown in FIG.
  • the insert plate 22 for increasing the fixing force of the permanent anchor 12 is attached to the inner surface of the grip sleeve 10 is drawn through a die (not shown) as shown in the right figure of FIG.
  • the insert plate 22 and the permanent anchor 12 are compressed and integrated.
  • the composite anchor body 30 constructed and assembled as described above is inserted into the anchor hole to exert a tensile force together with the grout body.
  • FIG. 12 is a view illustrating a construction example of a tension-dispersive composite anchor body capable of removing a tension member according to the present invention
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line a-a 'of FIG. 12
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line b-b' of FIG.
  • the anchor fixing agent 4 is an example of adopting the "internal fixing body for pulling material removal type ground anchor" of the Republic of Korea Patent No. 0435069 of the swing type (swing type).
  • the composite anchor body of the present invention is mainly applied to soft ground as well as general ground, and is performed for slope stability or earth wall stability.
  • the tip of the portion from which the coating material is removed from the tension member 2 is gripped by the wedge assembly 6 of the inner fixing body 4, and the grip sleeve 10 that compresses the permanent anchor 12 is pressed.
  • the compound anchors 30a, 30b, 30c are screwed into the stepped grooves 8b of the coupler 8.
  • the composite anchor body (30a, 30b, 30c) is inserted into the anchor hole 32 in the ground.
  • the tension member (2) is a compressive dispersion action on the grout body in the free field section
  • the permanent anchor 12 in the anchorage site gives a tensile force to the grout body friction force between the ground and the grout body Increase the load on the ground.
  • the present invention shows an example of maximizing the tensile force in the section.
  • the present invention shows an example in which the permanent anchors 12 of each of the three composite anchor bodies 30a, 30b, and 30c are arranged in a staircase shape with respect to the total length of the anchorage section.
  • the present invention is not limited to this example, and it is well known that the composite anchor body 30 can be installed in a range that the block spacer 14 can accommodate according to the ground conditions (depending on the soft ground or the general ground state). Is true.
  • the composite anchor body 30 may have two to eight (or nine) arrangements.
  • the anchor hole 32 is considerable and several strands of anchors are required, more grooves of the block spacer 14 can be made.
  • the stepped arrangement of the composite anchor bodies 30a, 30b, 30c is characterized by that of the composite anchor bodies 30a, 30b, 30c adjacent to each groove of the block spacer 14 fitted in the coupler 8.
  • the tension member 2 is held by being fitted. Due to the stepped arrangement of the composite anchor body, the permanent anchors 12 corresponding to the stepped surfaces disperse the ground load continuously so as to secure a predetermined anchor force in the soft ground as well as the general ground.
  • the tension member 2 of the three composite anchors 30a, 30b, and 30c fixed to the external fixing body 38 is wrapped with a PP-based textile 40.
  • the tension member 2 fixed by the external fixing body 38 is cut by a welding machine to release the tensile force.
  • a reaction force of a magnitude corresponding to the tension force acts on the tension member 2, and pushes the wedge assembly 6 which held the tension member 2 by this reaction force.
  • the wedge assembly 6 is pushed out, the wedge bite of the tension member 2b is released, so that the PC strand 2a can be easily drawn out from the PE tube 2b of the tension member 2.
  • a structure in which a permanently anchored anchor and a tension-dispersion anchor can be detachably combined by adopting a screw method instead of a wedge method as a method used for removing the tension member.
  • Fig. 15 is a partial sectional view showing the structure of the second embodiment of the tension-dispersion type composite anchor body capable of removing the tension member according to the present invention.
  • the second embodiment of the present invention proposes a structure in which the tension member and the permanent anchor of the inner fixing body are formed of a release steel bar.
  • the main feature of the second embodiment of the present invention is to increase the binding force with the grout only by the permanent anchor 50 of the release bar itself.
  • a second support cone 54 is further added to the end of the permanent anchor 50. In this case, it is possible to give both the compressive force and the binding force to the grout of the anchorage.
  • the fixing block 43 of the inner fixing body 44 is a joint block having a mediating function for fixing the anchor of the free book and the fixing book, and the blocking film 55 formed in the inner central part thereof.
  • First and second female threaded grooves 56 and 57 are formed at both sides of the boundary, and a stepped portion 58 for fitting the waterproof coupler 46 into one outer peripheral surface thereof is formed.
  • the tension member 42 has a structure in which a release steel bar is inserted into the coating material 42a, and the permanent anchor 50 is formed of a release steel bar which is not coated.
  • the first and second connection means is made of a threaded structure processed to the front end of each of the tension member 42 and the permanent anchor 50 made of a release steel bar. Therefore, the tension member 42 and the permanent anchor 50 may be detachably fastened to the first and second female threaded grooves 56 and 57 of the inner fixing body 44.
  • the tension member 42 and the permanent anchor 50 are all formed by a deformed steel bar, but the present invention is not limited thereto.
  • the tension member 42 and the permanent anchor 50 are not limited thereto. It is well known that at least one of the stranded wire or any other member capable of exerting a tensile force may be employed.
  • the permanent anchor 50 is a deformed steel bar, but an example in which the tension member 42 is composed of a stranded wire instead of the deformed steel bar is described, and a structure thereof will be described with reference to FIGS. 16 and 17. .
  • the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the tension member 62 has a structure in which a stranded strand 62a of twisted strands of PC strands is covered with a PE tube 62b.
  • the tip of the strand 62a from which the PE tube 62b has been removed is fixed to the grip sleeve 66 in which the male screw 66a is processed on the outer surface so that the cross section is not reduced.
  • the strand 62a is crimped and fixed to the grip sleeve 66 by a drawing process as shown in FIG.
  • an insert plate 68 is attached to the inner surface of the grip sleeve 66 to increase the fixing force of the strand 62a, and is drawn through a die (not shown) as shown in the right figure of FIG.
  • An external thread 66a is machined on the outer surface of the drawn grip sleeve 66 to be fastened to the first female threaded groove 70a of the fixing block 70 so as to sufficiently bear the tensile force applied to the tension member 62 only by the fastening force. do.
  • Fig. 18 is a partial sectional view showing the structure of the fourth embodiment of a tension-dispersion type composite anchor body capable of removing a tension member according to the present invention.
  • the same components as in the second and third embodiments are denoted by the same reference numerals.
  • both the tension member 42 and the permanent anchor 50 are composed of strands.
  • the grip sleeve 66 having the above-described structure is installed at the ends of the tension member 42 and the permanent anchor 50 by drawing, and detachably fastened to the internal fixing body 44.
  • the permanent anchor 50 is provided with a plurality of strand grips (70) at intervals to increase the binding force with the grout, the support cone for applying a compressive force to the grout at the end of the permanent anchor (50) (54) was further installed.
  • the composite anchor body shown in the second to fourth embodiments described above is constructed in the same manner as the construction of the composite anchor bodies 30a, 30b and 30c of the first embodiment.
  • the present invention is to be installed in areas where the strength of the ground is degraded due to large-scale land construction, roads, railroads, tunnel construction, etc., where local slopes can be collapsed, and soft grounds. Can be.

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Abstract

본 발명은 정착장 구간에 위치되는 영구고정식 앵커와 자유장부에 위치되는 제거식 하중분산형 앵커가 분리 및 조합이 가능한 형태로 복합 구성하여 영구고정식 앵커에 필요한 인장력을 부여함으로써 영구적인 앵커력을 확보하고, 자유장부의 앵커를 간단하게 제거할 수 있으며, 각기 다른 현장의 지반조건에 따라 허용 앵커력을 조절할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것이다. 본 발명은, 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재; 내부에 인장재의 선단부를 파지하기 위한 웨지조립체가 장착된 앵커정착체; 일측에 앵커정착체를 장착하기 위한 연결매개수단; 상기 연결매개수단의 타측에 결합되는 그립슬리브; 및 상기 그립슬리브에 끼워져 고정되며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체를 제공한다.

Description

인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법
본 발명은 복합그라운드 앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구고정식 앵커와 제거식 인장분산형 앵커를 분리가능하게 조합하여 정착장구간에서 영구적인 앵커력을 확보하면서, 자유장구간에 위치한 인장재를 손쉽게 제거할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 그라운드 앵커체는 토목 현장에서 PC 강연선 등의 고강도 인장재를 구축물과 지반 내부 양쪽에 고정하고 선행하중(prestress)을 부여함으로써 지반에서 발생하는 과도한 응력, 변형, 변위 등으로부터 구조물을 안정화시키기 위한 건설자재이다.
상기한 그라운드 앵커체는 장착지반의 지지방식에 따라 인장형 앵커, 압축형 앵커 및 인장형 앵커와 압축형 앵커에서 하중을 분산시키는 하중분산형 앵커로 분류할 수 있다.
상기 인장형 앵커공법은 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 천공된 지반에 인장재를 삽입하고 그라우트를 충진한 후, 인장재에 장력을 제공하여 지반과 그라우트간의 마찰력으로 지반을 지지하는 공법이다. 상기 인장형 앵커공법은 그라우트(102) 내에서 인장재(104)에 부여된 인장에 의해 크랙(crack)이 발생하고, 하중 집중으로 인한 크리프(creep)로 인하여 진행성 파괴현상이 발생되기 때문에 하중감소가 큰 단점이 있다. 따라서, 도2에 도시한 주면마찰분포 그래프에서와 같이 하중이 재하되는 초기에는 곡선 1(initial loading)과 같은 하중전이 분포를 나타내지만, 시간이 경과함에 따라 크리프 파괴 등의 원인으로 인하여 곡선 3(ultimate loading)과 같이 변화하며 이때 하중이 감소하게 된다. 또한, 인장재(104)에 인장력을 부여하게 되면 설계시 예상한 하중곡선을 기대하지만 실제로는 하중 집중구간이 대상지반의 극한 인발력을 상회하게 된다. 결국, 하중곡선 2의 형태로 이완되며 하중곡선 3의 형태로 정착된다. 이러한 경우가 발생되는 주 이유는 하중의 집중으로 인한 국부마찰력의 저하를 들 수 있다.
상기 압축형 앵커공법은 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 폴리에틸렌(PE)이 코팅된 PC강연선을 별도의 정착체에 구속시켜 그라우트에 압축력을 발생시키는 공법이다. 상기 압축형 앵커공법은 인장재(104)를 통해 정착체(106)에 인장을 부여함에 따라, 상기 정착체(106)가 그라우트(102)를 압축하기 때문에 인장형 앵커공법에 비해 크리프(creep)에 의한 하중 감소가 작다. 그러나, 상기 공법은 고강도의 그라우트를 사용해야 하므로 비교적 연약한 지반에서는 소정의 앵커력을 확보할 수가 없는 단점을 가지고 있다. 또한, 그라우트(102)에 작용하는 압축력은 도3의 하중변화도에서 볼 수 있듯이 하중집중이 선단부에 발생하게 되며, 이러한 하중집중은 그라우트를 파괴시킬 수 있다. 또한, 극한 마찰력을 상회하는 하중을 도입하고자 할 경우에는 천공경의 증가나 주변 구속압이 높은 암반에 정착시켜야 하는 단점이 있다. 상기 압축형 앵커는 인장형의 경우와 마찬가지로 하중저감(도3의 하중변화도 --)이 발생하고, 더욱이 압축파괴에 의한 갑작스러운 하중저감이 발생할 수 있다. 도4의 주면마찰분포 그래프에서도 알 수 있듯이 하중집중형 앵커의 경우 하중전이 분포는 하중곡선 1에서 하중곡선 3으로 변화하여 하중이 감소하게 된다.
하중분산형 앵커공법은 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 인장형 앵커공법과 하중집중형 앵커공법의 단점들을 보완한 것으로, 인장형 앵커를 여러 부분에 분산시켜 재하한 공법이다. 이러한 하중분산형 앵커공법은 정착지반 및 그라우트(102)에 극단적인 하중집중이 발생되지 않아야 하며, 자유부의 구속이 발생하지 않는 PE코팅된 PC강연선을 사용하여야 하고, 지반조건에 따라 허용 앵커력을 적용하기가 용이하여야 한다. 상기 하중분산 인장형 앵커의 경우 하중이 여러 인장재(104)에 분산되어 재하되므로 그라우트 강도에 영향이 적고 비교적 연약한 지반에서도 소정의 앵커력을 확보할 수 있다. 그 결과 일반토사 지반에서도 암반에서와 같이 고하중을 발휘할 수 있다.
하중분산형 앵커는 도5 및 도6에 도시한 하중분포도 및 주면마찰분포 그래프에서 볼 수 있듯이 하중이 분산되어 지반에 가해지므로 하중감소가 극히 적으며 시간에 관계없이 초기 하중분포를 유지하게 된다.
상기한 하중분산형 개념의 앵커지지체가 본원출원인에 의해 출원되고 등록된 대한민국 실용신안등록 제0375568호의 "마찰력 및 인장력 분산형 복합그라운드 앵커"에 제시되었다. 즉, 상기한 복합그라운드 앵커공법은 도7에 도시한 바와 같이 정착장구간에 위치한 정착앵커(a, b, c)가 계단식 단차를 이루도록 배열되고, 시공완료 후 자유장부에 위치한 각 인장재(221a, 221b, 221c)를 정착블록(220)으로부터 제거한 공법이다. 상기 공법은 기존의 일렬 횡대로 배열하여 시공한 인장형 앵커 또는 압축형 앵커에 비하여 큰 앵커력을 확보할 수 있다.
미설명부호 222는 간격재를 나타낸다.
상기한 복합 그라운드 앵커체 구조에서는 도8에 도시한 바와 같이 캡(225)이 정착블록(220)에 나사결합되어 있고, 압착슬리브(231)에 정착된 정착앵커(a)는 캡(225)을 관통하여 연결된 구조로 이루어져 있다.
상기 구조는 정착앵커(a)에 인장력을 부여할 경우, 인장력에 의해 상기 캡(225)이 정착블록(220)으로부터 이탈될 수 있기 때문에 상기 정착앵커(a)에 인장을 부여할 수 없다. 또한, 상기 정착앵커(a)가 정착블록(220)에 고정되어 있기 때문에 각 현장의 지반조건에 따라 달라지는 허용앵커력을 조절하기가 어려운 문제점이 있다
또한, 정착블록(220)에 인장재(221)가 장착된 내부정착체 구조는 생산시 원형다발형태로 패킹포장되어 출하된다. 따라서, 실질적으로 피복되어 있지 않은 정착앵커(a)와 내부정착체를 일체로 한 앵커체를 생산하기가 어렵고, 운반도 어려운 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 정착장 구간에 위치되는 영구고정식 앵커와 자유장부에 위치되는 제거식 앵커가 분리 및 조합이 가능한 형태로 복합 구성하여 영구고정식 앵커에 필요한 인장력을 부여함으로써 영구적인 앵커력을 확보하고, 자유장부의 앵커를 간단하게 제거할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제거식 하중분산형 앵커가 영구고정식 앵커로부터 분리가 가능하므로 상기 제거식 하중분산형 앵커만을 패킹포장하여 생산할 수 있으며, 각기 다른 현장의 지반조건에 따라 허용 앵커력을 조절할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재; 내부에 인장재의 선단부를 파지하기 위한 웨지조립체가 장착된 정착블록; 일측에 정착블록을 장착하기 위한 연결매개수단; 상기 연결매개수단의 타측에 결합되는 그립슬리브; 및 상기 그립슬리브에 끼워져 고정되며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체를 제공한다.
또한, 본 발명은 정착블록의 웨지조립체에 인장재의 선단을 물리고, 정착블록의 몸체와 영구 앵커를 압착시킨 그립슬리브를 커플러의 양측에 나사체결하여 복합앵커체를 구성하는 제1 단계; 상기 적어도 2이상의 복합앵커체의 각 커플러 외면에 블록스페이서를 끼우되, 상기 블록 스페이서의 홈에 인접한 복합앵커체의 인장재를 끼우고, 각 복합앵커체의 영구 앵커들을 계단형태로 배열하여 앵커공에 삽입하는 제2 단계; 상기 앵커공에 그라우트재를 충전하여 정착시킨 후 인장재에 인장력을 부여한 상태에서 사면에 설치된 외부정착체에 고정하는 제3 단계; 앵커시공의 완료 후, 외부정착체에 의해 정착된 인장재를 용접기 등으로 절단하여 인장력을 해제하는 제4 단계; 인장력에 상응하는 크기의 반력이 인장재에 작용됨에 따라, 이 반력에 의해 인장재를 물고 있던 웨지조립체를 밀어 인장재의 웨지물림력을 해제하는 제5 단계; 및 상기 인장재를 정착블록으로부터 인출하여 제거하는 제6 단계를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법을 제공한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 구현한다.
첫째, 정착블록에 인장재를 장착된 내부정착체에 커플러를 장착하고 상기 커플러에 영구 앵커를 나사방식으로 결합한 복합앵커체를 앵커공에 도입한 후 인장력을 부여함으로써 상기 자유장구간에서는 내부정착체와 그라우트간의 압축분산을 유도하고, 정착장부에서는 지반과 그라우트간의 마찰력을 증대시킴으로써 기존의 인장형 앵커체 또는 하중 집중형 앵커체보다 우수한 앵커력을 확보할 수 있다.
둘째, 내부정착체와 영구 앵커를 커플러 양측에 결합한 적어도 2이상의 복합앵커체를 조합하되, 이들 복합앵커체의 영구 앵커를 정착장 구간에 계단식으로 배열함으로써 상기 정착장구간에서의 인장하중 분산효과를 부여하게 된다. 이에 따라 하중에 의한 크리프현상을 최소화할 수 있어 일반지반뿐만 아니라, 특히 연약지반에서의 지지력을 극대화하여 신뢰성있는 지반안정화를 도모할 수 있다.
셋째, 상기 복합 앵커체로부터 영구 앵커의 분리가 가능하므로 정착블록에 인장재를 장착된 내부정착체만을 패킹포장하여 생산할 수 있으며, 현장에서 내부정착체에 영구 앵커를 조립할 수 있어 현장시공이 매우 간단하다.
넷째, 내부정착체에 영구 앵커의 그립슬리브가 나사결합된 상태로 인장력이 부여됨으로써 각기 다른 현장의 지반조건에 따라 허용 앵커력을 조절할 수 있다.
도1 및 도2는 일반적인 인장형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도,
도3 및 도4는 일반적인 압축형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도,
도5 및 도6은 일반적인 하중분산형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도,
도7은 종래기술에 따른 복합앵커체의 구성을 나타낸 개략도,
도8은 도7에서 앵커정착체의 구성을 나타낸 단면도,
도9는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제1 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도,
도10은 본 발명의 제1 실시예에서 커플러에 앵커지지체와 영구 앵커가 조립된 상태를 나타낸 단면도,
도11은 본 발명의 제1 실시예에서 영구 앵커에 그립슬리브가 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도,
도12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공예시도,
도13은 도12의 a-a' 선단면도,
도14는 도12의 b-b' 선단면도,
도15는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제2 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도,
도16은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제3 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도,
도17은 본 발명의 제2 실시예에서 인장재에 그립슬리브가 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도,
도18은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제4 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도9 내지 도18을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법은 정착장 구간에 위치되는 영구 앵커와 자유장부에 위치되는 내부정착체를 분리 및 조합이 가능한 형태로 복합 구성하여 일반지반뿐만 아니라, 특히 연약지반에서의 지지력을 극대화하여 지반의 안정성을 신뢰적으로 도모할 수 있도록 구현한 것이다.
도9는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제1 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이고, 도10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커플러에 앵커지지체와 영구 앵커가 조립된 상태를 나타낸 단면도이며, 도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구 앵커에 그립슬리브가 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도이다.
본 발명은 도면에 도시한 바와 같이, 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재(2)와, 상기 인장재(2)의 선단부를 파지하기 위한 웨지조립체(6)가 장착된 정착블록(7)으로 구성된 내부정착체(4)와; 일측에 정착블록(7)을 장착하기 위한 커플러(8)와; 상기 커플러(8)의 타측에 결합되는 그립슬리브(10)와; 여러가닥의 PC 강연선을 꼬은 형태를 가지고 상기 그립슬리브(10)에 끼워져 압착되며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커(12)와; 상기 커플러(8)의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재(2)를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈(14a)이 형성되어 있는 블록스페이서(14); 및 상기 정착블록(7)의 일단부에 설치되어 인장재(2)의 보강과, 방수, 강선의 이탈을 방지하기 위한 앵커몸체(16)를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 영구 앵커(12)의 외주면에 끼워져 정착장에 투입된 그라우트와의 결속을 증대시켜 마찰력 증대에 따른 허용인장력을 확보하기 위한 스트랜드 그립(18)과; 상기 영구 앵커(12)를 이루는 PC 강연선 가닥들이 해체되는 것을 방지하기 위해 상기 영구 앵커(12)의 선단에 끼워지는 서포트 콘(20)을 더 포함한다.
상기한 구성에서, 상기 인장재(2)는 여러 가닥을 꼬아 만든 PC 강연선(2a)을 PE 튜브(2b)로 피복한 구조로 이루어진다.
그리고, 상기 정착블록(7)의 웨지 조립체(6)에 인장재(2)를 장착한 구조의 내부정착체(4)는 본원출원인에 의해 출원되고 등록된 배트타입(bat type)의 대한민국 특허 제0418466호, 대한민국 특허 제435070호, 대한민국 실용신안등록 제0242474호와 스윙타입(swing type)의 대한민국 특허 제0411567호 및 특허 제0435069호등에 개시된 공지의 구조가 채용될 수 있으며, 여기서의 주요 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 내부정착체(4)의 구성중 정착블록(7)은 그의 선단측에 커플러(8)와 체결되기 위한 암나사홈(7a)이 형성된 구조가 선행 특허 구조와 차이가 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 스트랜드 그립(18)은 중앙부가 오목하게 라운딩되어진 원통형상으로 되어 있다. 그러나, 상기 스트랜드 그립(18)이 상기의 형상에 국한되는 것은 아니고, 그라우트와의 결속력을 증대시킬 수 있는 어떠한 형상도 가능하다. 예를들어 스트랜드 그립(18)은 사다리꼴 도형, 사각형 등의 다각형 블록이나 원형 디스크판등의 형태를 취할 수 있음은 주지의 사실이다.
상기 커플러(8)는 도10에 도시한 바와 같이, 내부 중앙부에 차단막(8a)이 형성되며, 양측단 중앙 내부에 암나사를 갖는 단차홈(8b)이 형성된 원통형 블록으로 구성된다. 특히, 상기 커플러(8)는 일측 외면에는 수나사가 형성되어 정착블록(7)에 형성된 암나사와 체결된다.
상기 그립슬리브(10)는 외주면에 수나사산을 가공하여 단면의 축소없이 커플러(8)의 단차홈(8b)에 체결되도록 하여 이 체결력만으로 영구 앵커(12)에 부여되는 인장력을 충분히 부담할 수 있도록 하였다. 이러한 내부정착체(4)와 영구 앵커(12)의 분리구조에 의하여, 상기 내부정착체(4)는 인장재(2)와 함께 공장에서 패킹 포장상태로 생산이 가능하게 될 뿐만 아니라 운반이 용이해지고, 현장에서 커플러(8)를 매개로 내부정착체(4)와 영구 앵커(12)를 체결함으로써 현장에서 앵커시공을 간단하게 할 수 있다.
상기 그립슬리브(10)에 끼워지는 영구 앵커(12)는 도11에 도시한 바와 같이, 인발공정에 의해 압착고정된다. 이때, 상기 그립슬리브(10)의 내면에는 영구 앵커(12)의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판(22)이 부착되어 도11의 오른쪽 그림에서와 같이 다이스(도시하지 않음)를 통해 인발된 후에는 그립슬리브(10)의 관경이 감소되면서 인서트판(22)과 영구 앵커(12)가 압착되어 일체화되는 것이다.
상기와 같이 구성되어 조립되는 복합 앵커체(30)는 앵커공에 삽입되어 그라우트체와 함께 인장력을 발휘하게 된다.
다음, 본 발명에 따른 복합앵커체(30)의 시공예에 대하여 도12 내지 도14를 참조하여 설명한다.
도12는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공예시도이고, 도13은 도12의 a-a' 선단면도이고, 도14는 도12의 b-b' 선단면도이다.
본 시공예에서 앵커정착제(4)는 스윙타입(swing type)인 대한민국 특허 제0435069호의 "인장재 제거형 그라운드 앵커용 내부정착체"를 채용한 예를 들였다.
본 발명의 복합앵커체는 일반 지반뿐만 아니라 연약지반에 주로 적용되어 사면안정 또는 토류벽 안정등을 위해 실시되어진다. 본 발명의 시공예에서는 먼저 내부정착체(4)의 웨지조립체(6)에 인장재(2)로부터 피복이 제거된 부분의 선단을 파지시키고, 영구 앵커(12)를 압착시킨 그립슬리브(10)를 커플러(8)의 단차홈(8b)에 나사체결하여 복합앵커체(30a, 30b, 30c)를 구성한다. 그리고, 상기 복합앵커체(30a, 30b, 30c)는 지중의 앵커공(32)에 삽입된다. 그리고, 상기 앵커공(32)에 그라우트재(34)를 충전한 후, 인장재(2)의 PC강연선(2a)에 인장력을 부여한 상태에서 사면(36)에 설치된 외부정착체(38)로 고정하는 일련의 과정을 수행한다.
상기 시공에서, 정착장의 영구앵커(12)에 부여된 인장력보다 크게 커플러(8)와 그립슬리브(10)간의 나사체결력이 확보되어 있으므로, 상기 영구 앵커(12)의 이탈염려는 없게 된다.
앵커시공이 완료되면, 인장재(2)는 자유장 구간에서 그라우트체에 대한 압축분산작용을 하게 되고, 정착장부위에서의 영구 앵커(12)는 그라우트체에 인장력을 부여하게 됨으로써 지반과 그라우트체간의 마찰력을 증대시켜 지반에 대하여 고하중을 재하하게 된다.
본 시공예에서는 도12에 도시한 바와 같이, 3개의 복합앵커체(30a, 30b, 30c)를 앵커공(32) 내에 배열하여 자유장(free length) 구간에서의 인장분산효과와 정착장(bonded length) 구간에서의 인장력을 극대화한 예를 나타내었다. 특히, 본 발명에서는 정착장구간의 총 길이에 대하여 3개의 복합앵커체(30a, 30b, 30c) 각각의 영구 앵커(12)를 계단형태로 배열하여 시공한 한 예를 보여주고 있다. 그러나, 이와 같은 한 예에 국한하는 것은 아니고 지반조건(연약지반 또는 일반 지반상태에 따라)에 따라 상기 복합앵커체(30)를 블록스페이서(14)가 수용할 수 있는 범위에서 설치할 수 있음은 주지의 사실이다. 통상적으로, 상기 블록스페이서(14)는 인장재를 끼워 지지할 수 있는 8개의 홈이 형성되어 있으므로, 상기 복합앵커체(30)는 2개 ~ 8(또는 9)개의 배열이 가능하다. 또한, 앵커공(32)이 상당하고, 여러 가닥의 앵커가 필요한 경우는 블록스페이서(14)의 홈을 더 많이 할 수 있음은 주지의 사실이다.
도13에 도시한 바와 같이 상기 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 계단형태 배열은 커플러(8)에 끼워진 블록스페이서(14)의 각 홈에 인접한 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 인장재(2)가 끼워짐으로써 유지된다. 이러한 복합앵커체의 계단식 배열구조에 의하여 각 단차면에 해당하는 영구 앵커(12)가 지반 하중을 연속적으로 분산하여 인장함으로써 일반지반뿐만 아니라 연약한 지반에서도 소정의 앵커력을 확보할 수 있게 되는 것이다.
도14에서는 상기 외부정착체(38)에 고정된 3개의 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 인장재(2)를 PP 계열의 텍스타일(textile)(40)로 감싼 상태를 보여주고 있다.
이와 같이 앵커시공의 완료 후에는 외부정착체(38)에 의해 정착된 인장재(2)를 용접기등으로 절단하여 인장력을 해제하게 된다. 이에 따라, 상기 인장력에 상응하는 크기의 반력이 인장재(2)에 작용하게 되고, 이 반력에 의해 인장재(2)를 물고 있던 웨지조립체(6)를 밀게 된다. 상기 웨지조립체(6)가 밀려남에 따라 인장재(2b)의 웨지물림력이 해제되어 인장재(2)의 PE 튜브(2b)로부터 PC강연선(2a)을 쉽게 인출할 수 있게 된다.
하기에서는 인장재 제거에 사용되는 방식으로서 웨지방식이 아닌 나사방식을 채용하여 영구고정식 앵커와 인장분산형 앵커를 분리가능하게 조합할 수 있는 구조에 대하여 설명한다.
도15는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제2 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에서는 내부정착체의 인장재와 영구앵커를 이형강봉으로 형성한 구조를 제시하고 있다.
본 발명의 제2 실시예는 도15에 도시한 바와 같이, 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재(42)와, 상기 인장재(2)의 강연선(2a) 선단부를 끼워 고정하며 중앙부에 차단막(55)을 갖는 정착블록(43)으로 구성된 내부정착체(44)와; 상기 인장재(42)를 내부정착체(44)에 분리가능하게 결합하기 위한 제1 연결수단과; 상기 내부정착체(44)의 일측 외면에 끼워지며, 그라우트의 수분이나 외부의 이물질이 인장재(42)의 강연선(42a)을 타고 내부정착체(44)의 내부로 침투되는 것을 차단하기 위한 방수커플러(46)와; 상기 인장재(42)의 강연선(42a)과 방수커플러(46) 사이 및 내부정착체(44)와 방수커플러(46) 사이에 각각 설치된 수밀링(48)과; 상기 내부정착체(44)의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커(50)와; 상기 내부정착체(44)에 영구앵커(50)를 결합하기 위한 제2 연결수단; 및 상기 내부정착체(44)의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재(42)를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈(52a)이 형성되어 있는 블록스페이서(52)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예의 주된 특징은 이형봉강의 영구앵커(50) 자체만으로 그라우트와의 결속력을 증대시킬 수 있다. 상기 영구앵커(50)와 그라우트간의 좀더 증대된 결속력을 부여하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 영구 앵커(50)의 종단부에 서프트 콘(support cone)(54)을 더 부가한다. 이 경우에 정착장의 그라우트에 압축력과 결속력을 함께 부여할 수 있게 된다.
본 발명의 제2 실시예에서 상기 내부정착체(44)의 정착블록(43)은 자유장부와 정착장부의 앵커를 정착시키기 위한 매개기능을 하는 조인트 블록으로서, 내부 중앙부에 형성된 차단막(55)을 경계로 양측부에 제1 및 제2 암나사 홈(56, 57)이 형성되며, 일측 외주면에 방수커플러(46)가 끼워지기 위한 단차부(58)가 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에서 상기 인장재(42)는 피복재(42a)내에 이형강봉이 삽입된 구조로 이루어지며, 상기 영구앵커(50)는 피복되어 있지 않은 이형강봉으로 이루어진다. 그리고, 제1 및 제2 연결수단은 이형강봉으로 이루어진 인장재(42)와 영구앵커(50) 각각의 선단부에 가공된 나사산 구조로 이루어져 있다. 따라서, 상기 내부정착체(44)의 제1 및 제2 암나사홈(56, 57)에 인장재(42)와 영구앵커(50)가 분리가능하게 체결될 수 있는 것이다.
특히, 상기 인장재(42)는 내부정착체(44)의 제1 암나사홈(56)에 체결되어 자유장부의 인장분산을 유도한 후에 다시 인장력을 해제하였을 때, 인장재(42)를 회전시키는 동작만으로 내부정착체(44)로부터 쉽게 이탈시켜 제거할 수 있는 것이다. 따라서, 인장재의 제거를 위해 기존의 내부정착체에 내장되었던 웨지조립체가 필요없게 된다. 이에 따라 내부정착체(44)의 구조를 단순화할 수 있고, 원가절감을 달성할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 인장재(42)와 영구앵커(50)를 모두 이형강봉으로 형성한 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 인장재(42)와 영구앵커(50)중 적어도 하나를 강연선 또는 이 밖에 인장력을 발휘할 수 있는 부재는 모두 채용할 수 있음은 주지의 사실이다.
본 발명의 제3 실시예에서는 영구 앵커(50)를 이형강봉으로 하되, 인장재(42)를 이형강봉 대신에 강연선으로 구성한 예를 보여주고 있으며 이에 대한 구조를 도16 및 도17을 참조하여 설명한다. 본 발명의 제3 실시예의 구성중 제2 실시예와 동일구성에 대해서는 동일부호를 병기한다.
도16은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제3 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이고, 도17은 본 발명의 요부인 내하체의 인장재가 그립슬리브에 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 상기 인장재(62)는 여러가닥의 PC 강연선을 꼬은 형태의 강연선(62a)을 PE 튜브(62b)로 피복한 구조로 이루어진다. 그리고, PE 튜브(62b)가 제거된 상기 강연선(62a)의 선단부는 단면이 축소되지 않도록 외면에 수나사(66a)가 가공되어 있는 그립 슬리브(66)에 끼워져 고정된다.
상기 강연선(62a)은 도17에 도시한 바와 같이 인발공정에 의해 그립슬리브(66)에 압착고정된다. 이때, 상기 그립슬리브(66)의 내면에는 강연선(62a)의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판(68)이 부착되어 도17의 오른쪽 그림에서와 같이 다이스(도시하지 않음)를 통해 인발된 후에는 그립슬리브(66)의 관경이 감소되면서 인서트판(68)과 강연선(62a)이 압착되어 일체화되는 것이다. 상기 인발된 그립슬리브(66)의 외면에는 수나사(66a)가 가공되어 정착블록(70)의 제1 암나사홈(70a)에 체결되는데, 이 체결력만으로 인장재(62)에 부여되는 인장력을 충분히 부담하게 된다.
도18은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제4 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이다. 본 발명의 제4 실시예의 구성중 제2 및 제3 실시예와 동일구성에 대해서는 동일부호를 병기한다.
본 발명의 제4 실시예는 도면에 도시한 바와 같이 인장재(42) 및 영구앵커(50)를 모두 강연선으로 구성한 것이다. 그리고, 상기 인장재(42) 및 영구앵커(50)의 단부에 전술한 구조의 그립슬리브(66)를 인발가공으로 설치하여 내부정착체(44)에 분리가능하게 체결한 것이다.
또한, 상기 영구앵커(50)에는 복수의 스트랜드 그립(70)을 간격을 두고 설치하여 그라우트와의 결속력을 증대시킬 수 있도록 하며, 영구앵커(50)의 단부에 그라우트에 압축력을 부여하기 위한 서포트콘(54)을 더 설치하였다.
상기한 제2 내지 제4 실시예에 제시된 복합앵커체는 제1 실시예의 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 시공과 동일한 방식으로 시공된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변경, 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명은 대규모의 토지조성이나, 도로, 철도, 터널 공사등으로 인해 지반의 강도가 저하된 부위, 국부적으로 사면이 붕괴될 수 있는 부위, 연약지반 등에 설치되어 지반의 안정화를 도모하기 위한 곳에 적용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재와, 상기 인장재의 선단부를 파지하기 위한 웨지조립체가 장착된 정착블록을 포함하는 내부정착체;
    일측에 내부정착체를 장착하기 위한 연결매개수단;
    상기 연결매개수단의 타측에 결합되는 그립슬리브; 및
    상기 그립슬리브에 끼워져 고정되며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커
    를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결매개수단의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈이 형성되어 있는 블록스페이서를 더 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영구 앵커의 외주면에 끼워지며, 정착장에 투입된 그라우트와의 결속을 증대시키기 위한 스트랜드 그립
    을 더 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 영구앵커의 선단에 끼워지는 서포트 콘을 더 포함하며,
    상기 스트랜드 그립은
    중앙부가 오목하게 라운딩되어진 원통, 사다리꼴 도형, 사각형을 포함하는 다각형 블록, 원형 디스크판중 선택된 하나로 이루어진 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 일단부에 설치되어 인장재의 보강과, 그라우팅에 따른 방수와 강선의 이탈을 방지하기 위한 앵커몸체를 더 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은 선단부 내측에 암나사홈이 형성되며,
    상기 연결매개수단은 내부 중앙부에 형성된 차단막을 경계로 양측 중앙내부에 암나사가 형성된 단차홈이 형성되며, 일측 외면에는 정착블록의 암나사홈에 체결되기 위한 수나사가 형성된 원통형 블록의 커플러(Coupler)로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 그립슬리브는 커플러의 단차홈내에서 암나사와 체결되도록 외주면에 단면의 축소가 없는 수나사가 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 그립슬리브 내면에 장착되어 고정력을 증대시키기 위한 인서트판이 더 포함되며, 상기 영구 앵커와 그립슬리브는 인발가공에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  9. 내부정착체의 웨지조립체에 인장재의 선단을 물리고, 내부정착체의 정착블록과 영구 앵커를 압착시킨 그립슬리브를 커플러의 양측에 나사체결하여 구성한 복합앵커체를 적어도 2개 이상 마련하여 앵커공에 삽입하되, 커플러 외면에 끼워진 블록스페이서의 각 홈에 인접한 복합앵커체의 인장재를 끼워 각 복합앵커체의 영구 앵커들이 계단형태로 배열되도록 한 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  10. 내부정착체의 웨지조립체에 인장재의 선단을 물리고, 내부정착체의 정착블록과 영구앵커를 압착시킨 그립슬리브를 커플러의 양측에 나사체결하여 복합앵커체를 구성하는 제1 단계;
    상기 적어도 2개 이상의 복합앵커체의 각 커플러 외면에 블록스페이서를 끼우되, 상기 블록 스페이서의 홈에 인접한 복합앵커체의 인장재를 끼우고, 각 복합앵커체의 영구 앵커들을 계단형태로 배열하여 앵커공에 삽입하는 제2 단계;
    상기 앵커공에 그라우트재를 충전하여 정착시킨 후 인장재에 인장력을 부여한 상태에서 사면에 설치된 외부정착체에 고정하는 제3 단계;
    앵커시공의 완료 후, 외부정착체에 의해 정착된 인장재를 용접기등으로 절단하여 인장력을 해제하는 제4 단계;
    인장력에 상응하는 크기의 반력이 인장재에 작용됨에 따라, 이 반력에 의해 인장재를 물고 있던 웨지조립체를 밀어 인장재의 웨지물림력을 해제하는 제5 단계; 및
    상기 인장재를 내부정착체로부터 인출하여 제거하는 제6 단계
    를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 단계는 영구 앵커와 그라우트체와의 마찰력을 증대시키기 위하여 상기 영구 앵커의 외면에 다수의 스트랜드 그립을 소정 간격마다 끼우는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
  12. 자유장구간에 도입되어 긴장력을 제공하는 인장재와, 상기 인장재의 강연선 선단부를 분리가능하게 결합하는 정착블록을 포함한 내부정착체;
    상기 내부정착체에 인장재를 결합 및 분리시키기 위한 제1 연결수단;
    상기 내부정착체의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커; 및
    상기 내부정착체에 영구앵커를 결합하기 위한 제2 연결수단
    을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈이 형성되어 있는 블록스페이서를 더 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은 내부 중앙부에 형성된 차단막을 경계로 양측 중앙 내부에 암나사 홈이 형성된 원통형 조인트 블록으로 이루어지며,
    상기 제1 및 제2 연결수단은
    상기 정착블록의 양측 암나사홈에 각각 체결되도록 인장재와 영구앵커 각각의 선단부에 형성된 수나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은
    내부 중앙부에 형성된 차단막을 경계로 양측 중앙 내부에 암나사 홈이 형성되고, 일측 외주면에 단차구간이 형성되며;
    상기 정착블록의 단차구간에 끼워지며, 그라우트의 수분과 외부의 이물질이 정착블록의 암나사홈으로 유입되는 것을 차단하기 위한 방수커플러; 및
    상기 방수커플러와 정착블록의 단차구간 사이에 설치된 수밀수단을 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 연결수단은
    정착블록의 양측 암나사홈에 각각 체결되도록 인장재와 영구앵커 각각의 선단부에 형성된 수나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 인장재는
    피복재와, 상기 피복재 내에 감싸여져 인장되는 이형강봉 또는 강연선중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 인장재 및 영구앵커중 적어도 하나가 이형강봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 인장재는
    피복재와, 상기 피복재에 감싸여져 있는 강연선을 포함하며;
    상기 강연선의 선단부에 결합되며, 외주면에 수나사가 가공되어 있는 그립 슬리브; 및
    상기 그립슬리브 내면에 장착되어 강연선과의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판을 포함하며,
    상기 강연선과 그립슬리브는 인발가공에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 인장재는
    피복재와, 상기 피복재에 감싸여져 있는 강연선으로 이루어지며;
    상기 영구앵커는 강연선으로 이루어지며;
    상기 강연선 각각의 선단부에 결합되며, 외주면에 수나사가 가공되어 있는 그립 슬리브; 및
    상기 그립슬리브 내면에 장착되어 강연선과의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판을 포함하며,
    상기 강연선과 그립슬리브는 인발가공에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 영구앵커의 선단에 끼워지는 서포트 콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  21. 피복이 제거된 인장재의 선단을 내부정착체의 정착블록 일측에 분리가 가능하도록 결합하고, 상기 내부정착체의 타측에 영구앵커의 선단부를 결합하여 구성한 복합앵커체를 적어도 2개 이상을 앵커공에 삽입하되, 내부정착체 외면에 블록스페이서를 끼워 설치하고, 상기 블록스페이서의 각 홈에 인접한 복합앵커체의 인장재를 끼워 각 복합앵커체의 영구 앵커들이 계단형태로 배열되도록 한 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은 양측 중앙 내부에 암나사홈이 형성되고, 상기 양측 암나사홈에 체결되도록 인장재 및 영구앵커 각각의 선단부에 수나사부가 형성되며, 상기 인장재 및 영구앵커는 이형강봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은 양측 중앙 내부에 암나사홈이 형성되고,
    상기 인장재는 강연선으로 이루어지고, 영구앵커는 이형강봉으로 이루어지며,
    상기 인장재는 그의 선단을 끼워 압착한 그립 슬리브의 포함하되, 상기 그립슬리브의 외면에 수나사부를 형성하여 정착블록의 일측 암나사홈에 체결하고, 상기 영구앵커의 선단부에 수나사부를 형성하여 정착블록의 타측 암나사홈에 체결하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 내부정착체의 정착블록은 양측 중앙 내부에 암나사홈이 형성되고,
    상기 인장재 및 영구앵커는 강연선으로 이루어지며,
    상기 인장재 및 영구앵커는 그들의 선단을 끼워 압착한 그립 슬리브의 포함하되, 상기 그립슬리브의 외면에 수나사부를 형성하여 정착블록의 양측 암나사홈에 각각 체결하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
  25. 상기 내부정착체의 정착블록의 양측 중앙 내부에 암나사홈을 형성하고, 상기 정착블록의 양측 암나사홈에 인장재와 영구앵커를 각각 분리가능하도록 체결한 복합앵커체를 구성하는 제1 단계;
    적어도 2개 이상의 복합앵커체의 내부정착체 외면에 블록스페이서를 끼우되, 상기 블록스페이서의 각 홈에 인접한 복합앵커체의 인장재를 끼워 각 복합앵커체의 영구 앵커들이 계단형태로 배열하여 앵커공에 삽입하는 제2 단계;
    상기 앵커공에 그라우트재를 충전하여 정착시킨 후 인장재에 인장력을 부여한 상태에서 사면에 설치된 외부정착체에 고정하는 제3 단계;
    앵커시공의 완료 후, 외부정착체에 의해 정착된 인장재를 용접기등으로 절단하여 인장력을 해제하는 제4 단계; 및
    상기 내부정착체의 정착블록에 체결되어 있는 자유장부의 인장재를 회전시켜 체결력을 해제한 후 인출하여 제거하는 제5 단계
    를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제1 단계는
    상기 인장재 및 영구앵커가 강연선으로 이루어진 경우, 상기 강연선의 선단에 그립 슬리브를 끼워 압착하되, 상기 그립슬리브의 외면에 수나사부를 형성하여 정착블록의 암나사홈에 체결하는 과정을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제1 단계는
    상기 인장재 및 영구앵커가 이형강봉으로 이루어진 경우, 상기 이형강봉의 선단부에 수나사부를 형성하여 정착블록의 양측 암나사홈에 체결하는 과정을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 제1 단계는
    상기 인장재 및 영구앵커중 어느 하나가 강연선으로 이루어지고, 다른 하나가 이형강봉으로 이루어진 경우, 상기 강연선의 선단에 수나사를 갖는 그립 슬리브를 끼워 압착하고, 이형강봉의 선단부에는 수나사를 직접 형성하여 정착블록의 양측 암나사홈에 각각 인장재와 영구앵커를 체결하는 과정을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
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