KR101244746B1

KR101244746B1 - 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101244746B1
Application number: KR1020120041973A
Authority: KR
Inventors: 신현택
Original assignee: 삼진스틸산업(주)
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-03-18

Abstract

본 발명은 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법에 관한 것으로, 강연선(150)의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간(111)을 형성하는 고정 헤드(110)와, 상기 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 전단을 끼우고 외주연에 밴드(121)를 결합하여 고정상태를 자제시키되 내면에 가이드 돌기(123)를 돌출시킨 내하체(120)와, 상기 강연선(150)에 설치하되 내하체(120)의 가이드 돌기(123)에 대응하는 지지 홈(131)을 형성한 고정 링(130), 및 상기 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이에 설치하여 내하체(120)를 확장시키는 패커(140)로 구성하므로, 패커를 확장시켜 영구 앵커를 견고하게 지지할 수 있도록 하여 굴착 공 내부의 강도가 강화할 뿐만 아니라 앵커와 그라우트의 마찰력을 극대화함과 동시에 앵커의 이탈 현상을 방지할 수 있도록 하고 내하체를 확장시켜 지지하므로 인장재를 견고하게 고정시켜 인장 할 수 있는 것이다.

Description

패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법{Packer extension type ground anchor}

본 발명은 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법에 관한 것으로, 상세하게는 굴착 공 내부의 강도를 강화하여 지반 붕괴로 인한 대형 사고의 발생을 방지하도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 영구앵커는 절개지 등에서의 절개 면의 붕괴방지 및 사면안정, 빌딩 또는 댐 등과 같은 대형 지하 구조물의 지하수에 의한 부상방지, 대형 건물의 지하층 토목 공사시 굴착 벽면의 붕괴방지 등에 사용되며, 또한 지진 발생지 등의 건축물이나 대형 철탑 시공시 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치되는 것이다.

이러한 앵커공법은 붕괴염려가 있는 지반에 천공기를 이용하여 굴착 공을 천공하고, 이 구멍에 그라우트 호스(grout hose)와 여러 개의 인장재 및 내하체를 하나의 유닛으로 마련하여 삽입한 다음, 그라우트 호스를 통해 그라우트(grout)를 주입하며, 주입된 그라우트가 내하체와 함께 양생되면 인장재의 다른 한쪽 끝단에 고정구를 체결한 후 강연선 내의 인장재를 유압장비 등을 사용하여 인장하여 대상 구조물을 안정시키는 것이다.

이와 같은 일반적 앵커는 그라우팅과 지반과의 마찰력에 의하여 표면으로부터의 인장력을 지지하게 된다.

이러한 앵커공법에서 앵커의 구성요소는 소요마찰력을 발휘하는 정착부, 이 정착부에서 발휘되는 마찰력을 전달하는 자유부, 소요마찰력을 구조체에 작용토록 하는 고정구로 구분된다.

이들 구성요소 중 정착부는 지반과 시멘트 그라우트, 시멘트 그라우트와 인장재의 마찰저항에 의해 결정된다.

상기 앵커공법에 사용되는 자유부는 예컨대 주로 다수의 강선이 꼬여있는 와이어로프가 피복된 인장재로 이루어질 수 있다.

그러나 이러한 종래 기술의 앵커는 그라우트와 지반과의 마찰력에 의해 인발에 대한 버팀 강성을 부여하는 것인데, 지반의 상태에 따라 강성 차이가 발생할 뿐만 아니라 이로 인하여 지반을 실질적으로 보강하지 못하여 굴착 공 내부의 강도가 약화되는 경우가 종종 발생하고, 선단 정착부에서 집중적인 하중을 받게 되어 구조적으로 안정하지 못하며 내하체 사이에 공간이 형성되어 쐐기의 지지기반이 매우 미약하며, 인장재의 인장시 인장기와 인장 헤드 사이에 슬립이 발생되어 인장재가 정상적으로 인장하지 못하고, 굴착 공에 충진한 그라우트가 완전하게 경화된 후에 강연선을 인장하므로 공사기간이 길어지는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 주목적은 패커를 확장시켜 영구앵커를 견고하게 지지할 수 있도록 하여 굴착 공 내부의 강도가 강화하므로 지반 붕괴로 인한 대형 사고를 방지할 수 있도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내하체의 고정과 동시에 강연선을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내하체의 내부 측 공간에 패커를 설치하고 이를 그라우트로 충진시킨 패커로 확장시켜 지지하므로 인장재를 견고하게 고정시켜 인장 할 수 있도록 하는 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법은 강연선의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간을 형성하는 고정 헤드, 상기 고정 헤드의 삽입공간에 전단을 끼우고 외주연에 밴드를 결합하여 고정상태를 자제시키되 내면에 가이드 돌기를 돌출시킨 내하체와, 상기 강연선에 설치하되 내하체의 가이드 돌기에 대응하는 지지 홈을 형성한 고정 링, 및 상기 고정 헤드와 고정 링 사이에 설치하여 내하체를 외향으로 확장시키는 패커로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커의 시공방법은 그라운드 앵커의 조립단계가 완료되면, 그라운드 앵커를 굴착공에 삽입하여 자제시킨 후 패커에 그라우트를 주입하는 패커 팽창단계와; 상기 패커 팽창단계가 완료되면, 패커의 팽창으로 내하체가 확장되어 굴착공의 외주연에 고정하는 그라운드 앵커 1차 고정단계와; 상기 그라운드 앵커 1차 고정단계가 완료되면, 굴착공의 입구에 지압판을 결합하고 인장잭으로 강연선을 인장하는 강연선 인장단계; 및 상기 강연선 인장단계가 완료되면, 굴착 공의 내부에 그라우트를 주입하여 경화시키는 그라운드 앵커 고정 완료단계로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커 및 그 시공방법은 굴착 공 내부로 조립한 그라운드 앵커를 삽입한 다음 패커 내부로 그라우트를 주입하여 팽창시키므로, 패커의 팽창으로 인하여 내하체가 외향으로 확장되면서 벌어져 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 고정되는 것인 바, 패커를 확장시켜 그라운드 앵커를 견고하게 지지할 수 있도록 하여 굴착 공 내부의 강도를 강화하고 내하체의 고정과 동시에 강연선을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 앵커의 이탈 현상을 방지할 수 있도록 하고 내하체를 확장시켜 지지하므로 강연선을 견고하게 고정시켜 인장 할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 조립상태를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 확장상태를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 조립상태를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 삽입상태를 나타낸 전체 단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 확장상태를 나타낸 전체단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 패커 확장형 그라운드 앵커의 그라우팅 상태를 나타낸 전체 단면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커(100)는 강연선(150)의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간(111)을 형성하는 고정 헤드(110)와, 상기 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 전단을 끼우고 외주연에 밴드(121)를 결합하여 고정상태를 자제시키되 내면에 가이드 돌기(123)를 돌출시킨 내하체(120)와, 상기 강연선(150)에 설치하되 내하체(120)의 가이드 돌기(123)에 대응하는 지지 홈(131)을 형성한 고정 링(130), 및 상기 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이에 설치하여 내하체(120)를 확장시키는 패커(140)로 구성한다.

상기 고정 헤드(110)는 다수개의 관통 공(112)을 형성하여 강연선(150)을 관통시키고 관통시킨 강연선(150)의 전단에 압착그립(114)을 결합하여 고정하도록 한다.

나아가, 고정 헤드(110)의 전단에는 고정 캡(113)을 결합하여 강연선(150)을 고정시킨 압착그립(114) 등을 보호하도록 함이 바람직하다.

특히 고정 헤드(110)의 후단에 내측으로 삽입공간(111)을 형성하여 내하체(120)의 전단을 삽입하되 약간의 유격이 발생하도록 하여 내하체(120)가 삽입공간(111)을 기점으로 원활하게 벌어질 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 내하체(120)는 길이방향으로 다수개 절개하여 형성하되 전단을 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 삽입할 수 있도록 하고 각각의 내하체(120)의 내측 면에 가이드 돌기(123)를 돌출시킨다.

더불어, 내하체(120)의 외주연에 홈을 형성하여 다수 개로 절개한 내하체(120)를 밴드(141)로 밴딩할 수 있도록 함이 바람직하다.

여기서 내하체(120)의 외주연에는 다수개의 걸림 턱을 형성하여 굴착 공에 효율적으로 밀착 고정될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 고정 링(130)은 고정 헤드(110)의 후 측 강연선(150)에 결합하되 내하체(120)의 가이드 돌기(123)와 대응하는 지지 홈(131)을 형성하여 조립한 내하체(120)가 후측으로 빠져나오는 것을 방지하므로, 원하는 위치에 세팅된 상태를 유지하도록 한다.

상기 패커(140)는 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이 강연선(150)에 설치하되 내하체(120)의 내부 측에 설치하므로, 패커(140)의 팽창으로 내하체(130)의 전단을 기점으로 확장하여 굴착 공에 견고하게 고정할 수 있도록 함이 바람직하다.

여기서 패커(140)는 양측을 밴드(141)로 밴딩하여 내부를 밀폐시키고 내부로 그라우트 호스(142)를 연통시켜 그라우트를 주입하여 패커(120)를 팽창시킬 수 있도록 한다.

한편, 이러한 본 발명의 패커 확장형 그라운드 앵커(100)의 시공방법은 강연선(150)의 전단에 고정 헤드(110)를 결합하고, 고정 헤드(110)의 뒤쪽 강연선(150)에 패커(140)를 결합하며 고정 헤드(110)의 뒤쪽으로 내하체(120)를 결합하여 패커(140)의 외주연을 감싸도록 하는 조립한 그라운드 앵커(100)조립단계와; 상기 그라운드 앵커(100)조립단계가 완료되면, 그라운드 앵커(100)를 굴착 공에 삽입하여 자제시킨 후 패커(140)에 그라우트를 주입하는 패커(140) 팽창단계와; 상기 패커(140) 팽창단계가 완료되면, 패커(140)의 팽창으로 내하체(120)가 고정 헤드(110)를 기준으로 뒤쪽이 확장되어 굴착 공의 외주연에 고정함과 동시에 패커(140)가 팽창상태를 유지하여 견고하게 지지하는 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계와; 상기 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계가 완료되면, 굴착 공의 입구에 지압판(160)을 결합하고 인장 잭으로 강연선(150)을 인장하는 강연선(150) 인장단계; 및 상기 강연선(150) 인장단계가 완료되면, 굴착 공의 내부에 그라우트를 주입하여 경화시키는 그라운드 앵커(100) 고정 완료단계로 구성한다.

상기 그라운드 앵커(100)조립단계는 고정 헤드(110)의 뒤쪽으로 인접하여 패커(140)를 설치하되 패커(140)의 전후를 밴딩하고 내부에 그라우트 호스를 연결하여 그라우트를 충진할 수 있도록 한다.

여기서 고정 헤드(110)의 후단에 다수 개로 형성한 내하체(120)의 전단을 끼우고 내하체(120)의 외주연을 밴딩하여 결합하되, 내하체(120)의 내측에 가이드 돌기(123)를 형성하고 패커(140)의 뒤쪽에 지지 홈(131)을 형성한 고정 링(130)을 결합하여 가이드 돌기(123)가 지지 홈(131)에 끼워져 후방으로 빠져나오는 것을 방지하도록 조립한다.

상기 패커(140) 팽창단계는 굴착 공에 그라운드 앵커체(100)를 삽입한 다음 패커(140) 내부와 연통된 그라우트 호스를 통해 그라우트를 출진하여 패커(140)를 팽창시킴으로 패커(140)의 외주연에 형성된 내하체(120)가 밴드(122)를 파쇄하여 밴딩상태를 해제하면서 확장하도록 한다.

상기 그라운드 앵커(100) 1차 고정단계는 내하체(120)가 고정 헤드(110)를 기점으로 외향으로 확장되면서 벌어지게 되고 이로 인하여 내하체(120)의 외주 면이 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 지지한다.

상기 강연선(150) 인장단계는 패커(140)와 내하체(120)가 고정되면 굴착 공의 입구에서 강연선(150)을 지압판(160)으로 결합한 다음 인장 잭 등을 강연선(150)을 당겨 인장상태로 자제시켜 전단력 등을 강화하도록 하고 외벽에 다양한 구조물을 설치한다.

상기 그라운드 앵커(100) 고정 완료단계는 강연선(150)의 인장이 완료되면 굴착공에 그라우트를 주입하여 경화시켜 외벽이나 사면 등을 보강한다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 강연선(150)에 고정 헤드(110)와 패커(140) 및 고정 링(130) 등을 결합하고 내하체(120)의 전단을 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 끼운 다음 밴드(122)로 내하체(120)의 외주연을 밴딩하여 그라운드 앵커(100)를 조립한다.

이때 내하체(120)의 내부 면에 돌출된 가이드 돌기(123)가 고정 링(120)의 지지 홈(131)에 삽입되어 외부로 빠져나오지 않게 된다.

이러한 상태에서 굴착 공 내부로 조립한 그라운드 앵커(100)를 삽입한 다음 그라우트 호스(142)를 통해 패커(140)의 내부로 그라우트를 주입하여 팽창시킨다.

따라서 패커(140)의 팽창으로 밴딩 상태의 밴드(122)가 끊어지면서 내하체(120)가 삽입공간(111)에 삽입된 전단을 기점으로 외향으로 확장되면서 벌어지게 되고 이로 인하여 내하체(120)의 외주 면이 굴착 공의 내주 면을 가압하면서 견고하게 고정되는 것이다.

특히 이러한 패커(140)를 이용한 정확한 위치에 내하체(120)를 확장시켜 그라운드 앵커(100)를 견고하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라 내하체(120)의 고정과 동시에 강연선(150)을 인장하여 신속하게 공사를 진행할 수 있도록 하므로 공사기간을 크게 줄일 수 있는 것이다.

100 : 그라운드 앵커 110 : 고정 헤드
111 : 삽입공간 112 : 관통 공
113 : 고정 캡 114 : 압착그립
120 : 내하체 121 : 체결 홈
122 : 밴드 123 : 가이드 돌기
130 : 고정 링 131 : 지지 홈
140 : 패커 141 : 밴드
142 : 그라우트 호스 150 : 강연선
160 : 지압판

Claims

강연선(150)의 전단을 결합하여 고정하되 후단의 내측으로 삽입공간(111)을 형성하는 고정 헤드(110)와, 상기 고정 헤드(110)의 삽입공간(111)에 전단을 끼우고 외주연에 밴드(121)를 결합하여 고정상태를 자제시키는 내하체(120)와, 상기 강연선(150)에 설치하는 고정 링(130), 및 상기 고정 헤드(110)와 고정 링(130) 사이에 설치하여 내하체(120)를 외향으로 확장시키는 패커(140)로 구성한 패커 확장형 그라운드 앵커에 있어서,
상기 내하체(120)의 내면에 가이드 돌기(123)를 돌출시키고 고정 링(130)에 내하체(120)의 가이드 돌기(123)에 대응하는 지지 홈(131)을 형성하고, 상기 고정 헤드(110)는 다수개의 관통 공(112)을 형성하여 강연선(150)을 관통시키고 관통시킨 강연선(150)의 전단에 압착그립(114)을 결합하여 고정하도록 하되, 고정 헤드(110)의 전단에는 고정 캡(113)을 결합하며, 고정 헤드(110)의 후단에는 내측으로 삽입공간(111)을 형성하여 내하체(120)의 전단을 삽입하되 유격이 발생하도록 하여 내하체(120)가 삽입공간(111)을 기점으로 원활하게 확장할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 패커 확장형 그라운드 앵커.
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