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KR20070026953A - Prestressing lock bolt apparatus - Google Patents

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Publication number
KR20070026953A
KR20070026953A KR1020050079217A KR20050079217A KR20070026953A KR 20070026953 A KR20070026953 A KR 20070026953A KR 1020050079217 A KR1020050079217 A KR 1020050079217A KR 20050079217 A KR20050079217 A KR 20050079217A KR 20070026953 A KR20070026953 A KR 20070026953A
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KR
South Korea
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tension member
hollow pipe
lock bolt
cone
expansion tank
Prior art date
Application number
KR1020050079217A
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Korean (ko)
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KR100783139B1 (en
Inventor
김지호
Original Assignee
김지호
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Publication date
Application filed by 김지호 filed Critical 김지호
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

A lock bolt apparatus is provided to reduce the constructing time without the hardening time by increasing the stability of the slope through the constraint effect. A lock bolt apparatus is composed of a special shaped hollow pipe(10) formed with an uneven part on the outer surface; an extension claw(20) radially extended at one end of the special shaped hollow pipe; a tension member(30) installed by penetrating the special shaped hollow pipe and the extension claw; a cone-shaped body inserted in the cone-shaped inner surface of the extension claw; a compressive plate(50) formed with a tension member hole in which the tension member is penetrated; and a fixing device(60) installed at the rear end of the tension member to keep the tension member in the tensioned condition.

Description

선행 하중 재하형 록 볼트장치{prestressing lock bolt apparatus}Prestressing lock bolt apparatus

도 1은 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 개략적으로 나타낸 구성도,1 is a schematic view showing a load-loaded lock bolt device according to the present invention;

도 2a는 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀 내의 매립정착부를 나타낸 분해 사시도,Figure 2a is an exploded perspective view showing the buried fixing portion in the drilling hole in the preload load-type lock bolt device according to the present invention,

도 2b는 도 2a의 조립 단면도,FIG. 2B is a cross sectional view of FIG. 2A;

도 2c는 도 2b의 A-A선에 대한 단면도,2C is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2B;

도 3은 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀 입구의 외부장착부를 나타낸 분해 사시도,Figure 3 is an exploded perspective view showing the outer mounting portion of the drilled hole inlet in the preceding load-loaded lock bolt device according to the present invention,

도 4a 내지 4d는 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 이용하여 시공하는 과정을 나타낸 공정도,Figures 4a to 4d is a process diagram showing the process of construction using the preloaded lock bolt device according to the present invention,

도 5는 본 발명의 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀 입구의 외부장착부에 대한 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the outer mounting portion of the drilled hole inlet in the prior load-loaded lock bolt device of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 이형중공파이프 20: 확장조 21,62a: 인장재공10: release hollow pipe 20: expansion tank 21,62a: tension material

22, 62b: 콘형내면 23: 확장조 고정링 24: 플랜지22, 62b: Cone inner surface 23: Expansion tank fixing ring 24: Flange

24a: 가이드홈 26: 가이드핀 28: 플랜지 캡24a: guide groove 26: guide pin 28: flange cap

30: 인장재 40: 콘형 몸체 41: 고정구30: tension member 40: cone-shaped body 41: fastener

50: 지압판 54,72: 그라우트주입구 60: 정착구50: acupressure plate 54,72: grout inlet 60: anchorage

62: 고정몸체 64: 웨지 68: 캡62: fixed body 64: wedge 68: cap

70: 패커70: packer

본 발명은 불연속면을 갖는 암반에 사용되는 록 볼트장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 외면이 동일직경의 원통형인 방사상으로 확장조를 확장시켜 천공홀의 내면에 보다 넓은 면적에 걸쳐 고정되므로 고정력이 탁월하게 향상되며, 선행하중을 부여하면 암반의 불연속면에 대한 구속효과에 의해 사면의 안전성이 강화되므로 그라우팅재의 양생기간 없이 바로 추가 굴착작업이 가능하여 공사기간을 단축할 수 있는 선행 하중 재하형 록 볼트장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lock bolt device used for a rock having a discontinuous surface, and more particularly, because the outer surface is extended in a radial radial cylindrical shape of the same diameter is fixed over a wider area on the inner surface of the drilling hole excellent fixing force When the preceding load is applied, the safety of the slope is strengthened by the restraint effect on the discontinuous surface of the rock, so the additional load can be immediately excavated without the curing period of the grouting material. It is about.

일반적으로, 록 볼트는 지하구조물, 터널 등의 암반에 소정의 지름으로 소정깊이만큼 천공을 하고 그 천공홀에 록 볼트를 끼워 고정시키는 공법이다. 이러한 록 볼트는 토목건축공사, 특히 터널공사 등에 있어서는 산의 암반을 포함하는 지중에 구멍을 천공하게 된다. 이와 같이 천공된 구멍에 소정의 폭발물, 예를 들어 다이너마이트와 같은 폭발물을 터뜨려 암반을 깨면서 터널의 기초구멍을 넓혀 나아가게 되는 것으로, 일정한 높이와 넓이로 기초터널을 뚫고 난 후, 이 기초터널의 붕 괴를 방지하기 위하여 기초터널의 안쪽 면에 무수히 많은 록 볼트(기초볼트)를 박고 격자형상의 망을 설치한 다음, 최종적으로 콘크리트를 타설하여 보강막 공사를 수행하게 된다.In general, the lock bolt is a method of drilling a rock to a rock, such as underground structures, tunnels, etc. with a predetermined diameter, and locks the lock bolt into the drilling hole. Such a lock bolt drills a hole in the ground including mountain rock in civil construction work, especially in tunnel work. The explosives, such as dynamite, for example, explode in the perforated holes to break the rock and widen the base hole, and then drill the foundation tunnel at a certain height and width, and then disintegrate the foundation tunnel. In order to prevent the ingot, a number of rock bolts (base bolts) are put on the inner side of the foundation tunnel, a grid mesh is installed, and concrete is finally poured to perform reinforcement film construction.

상기 보강막 공사는, 먼저 착암기나 파쇄기를 이용하여 암반에 록 볼트가 삽입될 구멍을 천공한 다음, 천공된 구멍에 그라우팅재인 시멘트몰탈을 타설하고 록 볼트를 삽입하거나 록 볼트를 삽입한 후 시멘트몰탈을 타설하는 것으로서, 상기 시멘트몰탈이 완전히 굳으면 록 볼트는 암반 속에 견고하게 고정된다. 여기서 록 볼트는 소정간격마다 설치되므로 망에 분사된 콘크리트 하중을 충분히 견디면서 견고하게 고정 상태를 유지하게 된다.The reinforcement film construction, first drilled the hole for the rock bolt to be inserted into the rock by using a rock drill or crusher, and then cast cement mortar as a grouting material in the drilled hole and insert the lock bolt or insert the rock bolt In the case of pouring the cement mortar, the lock bolt is firmly fixed in the rock. In this case, the lock bolt is installed at predetermined intervals so that the lock bolt is sufficiently endured while maintaining the fixed load.

그러나 이러한 종래의 록 볼트에 있어서는 천공홀에 시멘트몰탈을 타설하여 이 시멘트몰탈이 양생될 때까지 기다렸다가 지압판에 견고하게 록 볼트를 체결하고, 2-3주후에 시멘트몰탈이 완전히 굳게 되면 일정 하중 이상을 지탱할 수 있는지를 인발실험을 통하여 확인한 다음 각종 자재나 구조물 등을 설치하므로 공사기간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 지지력의 향상을 위하여 다수의 록 볼트를 설치하여야 하는 문제점이 있었다.However, in such conventional lock bolts, cement mortar is placed in the drilled hole and waited until the cement mortar is cured, and then the lock bolt is firmly fastened to the pressure plate. After checking whether it can be supported through the drawing test and installing various materials or structures, it takes a long period of construction and has a problem of installing a plurality of lock bolts to improve bearing capacity.

이러한 록 볼트를 이용하여 보강하는 장치라든가 록 볼트를 이용한 지반보강공법들이 지속적으로 개발되고 있는 실정이며, 일예로, 대한민국 특허 제108419호에 '갱도암반용 고정용 록 볼트조립체'가 제시되어 있다.Ground reinforcement methods using a rock bolt or a device to reinforce using such a lock bolt is continuously being developed, for example, 'locking rock assembly for a rock bed rock' is presented in Korean Patent No. 108419.

상기 특허는 그 청구범위에 의해 알 수 있듯이, 선단에 테이퍼형의 제1쐐기부재를 가지고 후단에 너트가 체결되는 후단나선부를 갖는 볼트동체와, 쐐기부재에 의하여 확장 가능한 확장부싱으로 구성되는 갱도암반층 고정용 록 볼트 조립체에서, 볼트동체의 제1쐐기부재에 근접되게 삽입되는 확장부싱이 관상의 형태이고 양단의 외면에 일측방향으로 경사진 나선형의 다수 톱니링이 형성되고 길이방향으로 절결되어 수개의 확장편으로 구성되는 톱니관을 가지며 내부에는 양측에 테이퍼형 쐐기접속면이 형성되어 있고, 볼트동체에 삽입된 이 확장부싱의 후측으로 제1쐐기부재에 대향된 테이퍼형의 제2쐐기부재가 삽입되며 제2쐐기부재를 확장부싱 측으로 전진 구동시키는 구동관이 삽입되는 것이 그 특징이다.As can be seen by the claims, the tunnel rock layer is composed of a bolt body having a tapered first wedge member at the front end and a rear end spiral portion at which the nut is fastened to the rear end, and an expandable bushing expandable by the wedge member. In the fixing lock bolt assembly, an extension bushing inserted close to the first wedge member of the bolt body is formed in a tubular shape, and a plurality of toothed rings of helical inclined in one direction are formed on the outer surface of both ends and cut in the longitudinal direction to obtain several It has a toothed tube composed of an extension piece, and a tapered wedge connecting surface is formed on both sides thereof, and a tapered second wedge member is inserted into the rear side of the expansion bushing inserted into the bolt body and opposed to the first wedge member. And it is characterized in that the drive tube for driving the second wedge member forward driving to the expansion bushing side.

상기와 같은 구성의 특허에 있어서는, 볼트동체에 제1쐐기부재가 일체로 마련되어 제작이 어렵고 별도로 마련한다하여도 나사체결방식이나 용접에 의해 일체화시켜야 하는 등의 제작이 공정이 많고 번거롭다는 문제점이 있었다.In the patent of the above configuration, the first wedge member is integrally formed in the bolt body, and it is difficult to manufacture, and even if separately provided, the manufacturing process such as the screw fastening method or the need to integrate by welding is complicated and cumbersome. there was.

특히, 볼트동체 끝단의 제1쐐기부재와, 구동관에 의해 밀리는 제2쐐기부재가 확장편을 외곽의 방사상으로 확장시키나 확장부싱의 양쪽에 방사상으로 절개된 다수의 조각편인 확장편이 일체로 마련되어 있기 때문에 콘(cone)과 같이 단부가 확장되게 되며, 이로 인하여 천공홀의 내주면과 확장편 전체가 면 접촉되지 않아 고정력이 다소 약하므로 볼트동체에 인장력을 부여함에 제약이 따른다는 문제점이 있었다.In particular, the first wedge member at the end of the bolt body and the second wedge member pushed by the drive tube expand the extension piece in the radial direction of the outer part, but the extension piece which is a plurality of pieces cut radially in both sides of the expansion bushing is integrally provided. Therefore, the end is extended like a cone (cone), and because of this, the inner peripheral surface of the drilling hole and the entire extension piece does not come in contact with the surface, so that the fixing force is somewhat weak, there is a problem in that the tension is applied to the bolt fuselage.

본 발명은 종래 터널 굴착공사시나 암반 공사시에 시공되는 록 볼트공법이 지닌 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 인장재의 끝단에 장착된 콘형 몸체가 당겨지면서 확장조를 그 외측으로 확장시키되, 즉 외면이 동일직경의 원통형인 방사상으로 확장시킴으로써 천공홀의 내면에 보다 넓은 면적에 걸쳐 고정되어 고정력이 보다 탁월하게 향상되며, 선행하중을 부여하여 암반의 불연속면에 대한 구속효과에 의해 사면의 안전성이 강화되므로 그라우팅재의 양생기간 없이 바로 추가 굴착작업이 가능하여 공사기간을 단축할 수 있도록 한 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional rock bolting method that is constructed at the time of tunnel excavation or rock construction, the object is to extend the expansion tank to the outside while pulling the cone-shaped body mounted on the end of the tension member In other words, the outer surface is extended to the radially cylindrical shape of the same diameter, and is fixed to the inner surface of the drilling hole over a larger area, thereby improving the fixing force more prominently, and the safety of the slope due to the restraint effect on the discontinuous surface of the rock by giving the preceding load As it is strengthened, it is possible to provide additional excavation work immediately without curing period of grouting material, thus providing a preloaded lock bolt device that can shorten the construction period.

본 발명의 다른 목적은 선행하중 재하단계에서 천공홀 입구에 패커를 설치하여 지반이 구속된 상태에서 가압그라우팅이 이루어지도록 하고 그라우팅이 이루어진 후 이형중공파이프가 록 볼트기능을 발휘함으로써 지반의 보강효과를 극대화 할 수 있도록 한 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to install a packer at the inlet of the hole in the loading stage of the preceding load so that pressure grouting is performed in a state where the ground is constrained, and after the grouting is performed, the release hollow pipe exerts a lock bolt function to reinforce the ground To provide a maximum load-loaded lock bolt device to maximize.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치는, 외면에 요철이 형성된 이형중공파이프; 이 이형중공파이프의 한쪽끝단에 방사상으로 확장되게 설치되며 중심선방향으로 인장재공과 콘형내면이 형성되어 균등각을 갖고 3개 이상으로 분할된 확장조; 상기 이형중공파이프와 확장조를 관통하여 설치되는 인장재; 이 인장재의 끝단에 체결 고정되며 확장조의 콘형내면에 삽입 설치되는 콘형 몸체; 상기 이형중공파이프의 다른 한쪽끝단을 지지하며 인장재가 관통되는 인장재공이 형성된 지압판; 상기 이형중공파이프와 지압판을 관통하여 인출된 인장재의 끝단에 설치되며 인장재를 인장한 상태로 유지하기 위한 정착구를 포 함하여 마련되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the preceding load-loaded lock bolt device according to the present invention includes a hollow hollow pipe having irregularities formed on an outer surface thereof; An expansion tank installed radially at one end of the release hollow pipe and formed of a tension material hole and a cone-shaped inner surface in a center line direction, having an equal angle and divided into three or more; A tension member installed through the release hollow pipe and the expansion tank; Cone-shaped body fixed to the end of the tension member is inserted into the cone-shaped inner surface of the expansion tank; A pressure plate which supports the other end of the release hollow pipe and has a tension material hole through which the tension material penetrates; It is installed on the end of the tension member drawn out through the release hollow pipe and the pressure plate, characterized in that it is provided including a fixture for maintaining the tension member in the tensioned state.

상기 확장조의 원활한 확장이 이뤄지도록 이형중공파이프의 끝단에는 확장조의 분할개수만큼 등각을 갖고 방사상으로 가이드홈이 형성된 플랜지가 고정되며, 이 플랜지의 가이드홈을 관통하여 각각의 확장조가 방사상으로 이동가능하게 가이드 핀이 체결되고 상기 플랜지에는 가이드 핀과 가이드홈 등에 이물질이 침투되지 않도록 플랜지 캡이 씌워질 수 있다.To achieve smooth expansion of the expansion tank, a flange having a guide groove formed radially with an equiangular number as the number of divisions of the expansion tank is fixed, and through the guide groove of the flange, each expansion tank can be moved radially. The guide pin is fastened and the flange may be covered with a flange cap to prevent foreign matter from penetrating into the guide pin and the guide groove.

상기 확장조의 외면에는 운반할 때나 암반 등의 천공홀로 록 볼트장치를 삽입할 때 작업을 방해하지 않으면서 확장조에 소정의 확장외력에 의해 절단될 수 있는 밴드, 와이어 등의 확장조 고정링이 체결될 수 있다.An expansion tank fixing ring such as a band or wire, which can be cut by a predetermined expansion external force, may be fastened to the expansion tank without interfering with the operation when transporting or inserting the lock bolt device into a boring hole such as a rock. Can be.

상기 이형중공파이프 끝단과 지압판 사이에는 이형중공파이프의 끝단을 지지하면서 천공홀의 입구를 막는 패커가 마련되며, 이 패커와 지압판에는 천공홀로 그라우팅재를 주입하고 이물질제거를 위한 2개의 그라우트주입구가 형성된 것을 특징으로 한다.A packer is provided between the end of the release hollow pipe and the pressure plate to block the inlet of the hole while supporting the end of the release hollow pipe. The packer and the pressure plate are provided with two grout inlets for injecting grouting material into the hole and removing foreign substances. It features.

상기 정착구는 인장재공과 콘형내면이 형성되어 있는 고정몸체와, 이 고정몸체의 콘형내면에 삽입되어 인장재를 고정하는 3개 이상의 웨지 및 이 웨지와 인장재의 끝단을 덮어씌우도록 상기 고정몸체에 체결되는 캡으로 구성된다.The anchorage includes a fixed body having a tension member hole and a cone-shaped inner surface, three or more wedges inserted into the cone-shaped inner surface of the fixed body to secure the tension member, and a cap fastened to the fixed body to cover the ends of the wedge and the tension member. It consists of.

상기와 같은 특징으로 이루어진 본 발명인 선행 하중 재하형 록 볼트장치은, 인장재의 끝단에 장착된 콘형 몸체가 당겨지면서 확장조를 그 외측으로 확장시키되, 즉 외면이 동일직경의 원통형인 방사상으로 확장시킴으로써 천공홀의 내면에 보다 넓은 면적에 걸쳐 고정되어 고정력이 보다 탁월하게 향상되며, 선행하중을 부 여하면 암반의 불연속면에 대한 구속효과에 의해 사면의 안전성이 강화되므로 그라우팅재의 양생기간 없이 바로 추가 굴착작업이 가능하여 공사기간을 단축할 수 있기 때문에 공사비용의 감소는 물론 작업효율성이 향상된다.According to the present invention, the load-loading lock bolt device of the present invention having the above-described features extends the expansion tub to the outside while the cone-shaped body mounted at the end of the tension member is pulled out, that is, the outer surface of the drill hole is radially expanded to have the same diameter. It is fixed over a larger area on the inner surface, which improves the fixing force more prominently. When the preceding load is applied, the safety of the slope is strengthened by the restraint effect on the discontinuous surface of the rock, so additional excavation work is possible without the curing period of the grouting material. Since the construction period can be shortened, the construction cost is reduced and the work efficiency is improved.

이하, 본 발명인 선행 하중 재하형 록 볼트장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the prior load-loaded lock bolt device of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀 내의 매립정착부를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀 입구의 외부장착부를 나타낸 분해 사시도이다.1 is a block diagram schematically showing a preloaded lock bolt device according to the present invention, Figures 2a to 2c is a view showing a buried fixing portion in the drilling hole in the preloaded lock bolt device according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing the outer mounting portion of the drilled hole inlet in the preloaded lock bolt device according to the present invention.

도면에 나타낸 같이, 본 발명의 선행 하중 재하형 록 볼트장치는 그라우팅제와의 부착력을 향상시키기 위하여 외표면에 요철이 형성된 기다란 이형중공파이프(10)가 마련되어 있으며, 상기 이형중공파이프(10)의 한쪽끝단에는 플랜지(24)를 통해 안내되면서 방사상으로 확장되는 확장조(20)가 설치되되, 이 확장조(20)는 그 중심선방향으로 인장재공(21)과 콘형내면(22)이 형성되어 있고 균등각을 갖고 3개로 분할되어 있다. As shown in the figure, the prior load-loaded lock bolt device of the present invention is provided with an elongated hollow hollow pipe 10 having irregularities formed on the outer surface thereof in order to improve adhesion to the grouting agent, and the hollow hollow pipe 10 of the One end is provided with an expansion tank 20 extending radially while being guided through the flange 24, the expansion tank 20 is formed with a tension hole 21 and the cone-shaped inner surface 22 in the centerline direction It is divided into three with equal angles.

상기 이형중공파이프(10)와 그 한쪽끝단의 확장조(20)에는 그 내부를 관통하여 인장재(30)가 설치되어 있으며, 상기 인장재(30)의 끝단에는 확장조(20)의 콘형내면(22)에 삽입 설치되는 콘형 몸체(40)가 체결 고정되되, 이 콘형 몸체(40)에는 인장재(30)의 외측에 위치되게 콘형 몸체(40) 내부로 3개로 분할된 웨지(42)가 삽입되고 이 웨지(42)를 밀어 넣으면서 콘형 몸체(40)와 나사 결합되는 고정구(41)에 의해 고정된다.The release hollow pipe 10 and the expansion tank 20 at one end thereof is provided with a tension member 30 penetrating through the inside thereof, and the cone-shaped inner surface 22 of the expansion tank 20 at the end of the tension member 30. Cone-shaped body 40 to be inserted into the installation is fastened and fixed, the cone-shaped body 40 is inserted into the wedge 42 divided into three into the cone-shaped body 40 to be located outside the tension member 30 and The wedge 42 is fixed by a fastener 41 which is screwed with the cone-shaped body 40.

상기 확장조(20)는 인장재(30)가 인입되는 인장재공(21)을 중심으로 하여 3개의 부채꼴 형상이 확장되는 것으로 나타내었으나, 인장재(30)를 인장할 때 외측방향으로 확장되는 구성, 즉 3개 이상의 확장조로 구성되는 것이면 무방하므로 그 개수는 한정되지 않는다.The expansion tank 20 has been shown to expand three fan-shaped shape centering on the tension member hole 21 into which the tension member 30 is introduced, that is, a configuration that extends outward when tensioning the tension member 30, The number is not limited because it may be composed of three or more expansion tanks.

상기 플랜지(24)에는 확장조(20)의 원활한 확장이 이뤄지도록 확장조(20)의 분할개수만큼 등각을 갖고 방사상으로 가이드홈(24a)이 형성되어 있으며, 이 플랜지(24)의 가이드홈(24a)을 관통하여 각각의 확장조(20)가 방사상으로 이동가능하게 가이드핀(26)이 체결되고, 상기 플랜지(24)에는 가이드핀(26)과 가이드홈(24a) 등에 이물질이 침투되지 않도록 플랜지 캡(28)이 씌워져 있다. 이와 같이 플랜지(24)에 플랜지 캡(28)이 씌워지면 천공홀(h)에 그라우팅재인 시멘트몰탈을 주입하더라도 확장조(20)의 확장에 전혀 지장이 없음은 물론, 천공홀(h)에 선행 하중 재하형 록 볼트장치의 확장조(20)를 장입할 때, 방해받지 없이 용이하게 장입할 수 있는 것이다.In the flange 24, the guide groove 24a is radially formed at an equal angle to the number of divisions of the expansion tank 20 so as to smoothly expand the expansion tank 20, and the guide groove of the flange 24 The guide pins 26 are fastened so that each of the expansion tanks 20 can move radially through the 24a, and foreign matter does not penetrate the guide pins 26 and the guide grooves 24a to the flange 24. The flange cap 28 is covered. When the flange cap 28 is covered on the flange 24 as described above, even if cement mortar, which is a grouting material, is injected into the drilling hole h, the expansion tank 20 is not damaged at all, and precedes the drilling hole h. When loading the expansion tank 20 of the load-loading lock bolt device, it can be easily loaded without being disturbed.

상기 확장조(20)의 외면에는 운반할 때나 암반 등의 천공홀(h)로 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 장입할 때 작업을 방해하지 않으면서 확장조(20)에 소정의 확장외력에 의해 절단될 수 있는 밴드, 와이어 등과 같은 확장조 고정링(23)으로 체결되어야 한다.On the outer surface of the expansion tank 20 by a predetermined expansion external force to the expansion tank 20 without interrupting the operation when loading or loading the load-loaded lock bolt device into the drilling hole (h), such as a rock It should be fastened to the expansion tank fixing ring 23, such as a band, wire, etc. that can be cut.

상기 이형중공파이프(10)의 다른 한쪽끝단에는 인장재(30)가 관통되는 인장재공(52)을 갖는 지압판(50)이 마련되어 있으며, 상기 이형중공파이프(10)와 지압 판(50)을 관통하여 인출된 인장재(30)의 끝단에는 상기 인장재(30)를 인장한 상태로 유지하기 위한 정착구(60)가 마련되어 있다.The other end of the release hollow pipe 10 is provided with a pressure plate 50 having a tension hole 52 through which the tension member 30 penetrates, and passes through the release hollow pipe 10 and the pressure plate 50. At the end of the drawn tension member 30, a fixing unit 60 is provided for maintaining the tension member 30 in a tensioned state.

상기 정착구(60)는 인장재공(62a)과 콘형내면(62b)이 형성된 고정몸체(62)가 마련되어 있고, 이 고정몸체(62)의 콘형내면(62b)에는 인장재공(62a)을 통해 관통되는 인장재(30)를 고정하기 위한 3개의 웨지(64)가 삽입 설치되어 있으며, 상기 고정몸체(62)에는 상기 웨지(64)가 이탈되지 않도록 인장재(30)의 끝단을 덮어씌우도록 캡(68)이 체결되어 있다. 또한 상기 고정몸체(62)와 캡(68) 사이에는 절개면에 씌워지는 그물망을 걸어 고정하기 위한 망 걸고리(66)가 마련되어 있다.The fixing unit 60 is provided with a fixing body 62 having a tension member hole 62a and a cone-shaped inner surface 62b, and penetrated through the tension member hole 62a to the cone-shaped inner surface 62b of the fixing body 62. Three wedges 64 are inserted to fix the tension member 30, and the cap body 68 covers the end of the tension member 30 so that the wedge 64 is not detached from the fixing body 62. Is fastened. In addition, between the fixed body 62 and the cap 68 is provided with a mesh hook 66 for hanging and fixing the net is covered on the incision surface.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 이용하여 시공하는 과정을 설명하고자 한다. 먼저, 터널굴착공사시나 암반 공사시에 불연속적인 암면에 본 발명의 선행 하중 재하형 록 볼트장치가 장입될 수 있는 천공홀(h)을 도 4a와 같이 천공한 다음, 이 천공홀(h)에 도 4b와 같이 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 장입한 후, 천공홀(h)의 외측으로부터 돌출된 인장재(30)의 끝단부분이 상기 지압판(50)의 인장재공(52)과 고정몸체(62)의 인장재공(62a) 및 콘형내면(62b)에 삽입된 웨지(64)의 내측으로 관통하도록 하여 인장재(30)를 당겨서 도 4c와 같이 인장재(30)에 인장력이 유지되도록 웨지(64)를 밀어 넣어 고정시킨다.It will be described the construction process using the preceding load-loaded lock bolt device according to the present invention configured as described above. First, the drilling hole (h) in which the preceding load-loaded lock bolt device of the present invention can be inserted into the discontinuous rock surface during the tunnel excavation or rock construction, as shown in FIG. 4A, and then into the drilling hole (h). After loading the load-loading lock bolt device as shown in FIG. 4B, the end portion of the tension member 30 protruding from the outside of the drilling hole h is the tension member hole 52 and the fixed body 62 of the pressure plate 50. The wedge 64 is pulled so that the tension member 30 is pulled through the inner side of the wedge 64 inserted into the tension member hole 62a and the cone-shaped inner surface 62b of FIG. Push in to fix it.

이때, 인장재(30)가 당겨지면 인장재(30)끝단의 콘형 몸체(40)에 의해 이형중공파이프(10)끝단의 확장조(20)가 확장되므로 천공홀(h)의 내면에 고정된 후 인장재(30)에 하중이 부여되어 인장력이 걸린 상태로 유지되기 때문에, 그라우팅재를 주입하여 양생시키기 전에도 또 다른 굴착작업을 진행할 수 있다.At this time, when the tension member 30 is pulled, the expansion tank 20 at the end of the release hollow pipe 10 is expanded by the cone-shaped body 40 at the end of the tension member 30, and thus the tension member is fixed to the inner surface of the drilling hole h. Since the load is applied to 30 and the tension force is maintained, another excavation can be performed even before the grouting material is injected and cured.

이와 같이 천공홀(h) 내에 그라우팅재를 주입하지 않고 인장재(30)를 당겨 인장력을 부여하는 것이 선행하중 재하이며, 이렇게 불연속적인 크랙이 형성된 암반에 하중이 재하되게 되면 암면에 대한 하중이 지지되게 된다.In this way, pulling tension member 30 to give tensile force without injecting grouting material into the drilling hole h is a preceding load. When a load is applied to a rock on which discontinuous cracks are formed, the load on the rock surface is supported. do.

상기 본 발명의 선행 하중 재하형 록 볼트장치가 선행하중 재하되는 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 인장재(30)가 당겨질수록 인장재(30)의 끝단에 결합된 고정구(41)와 콘형 몸체(40)가 자연스럽게 확장조(20)의 내측에 형성된 콘형내면(22)측으로 인입되면서 상기 확장조(20)는 외측, 다시 말해서, 천공된 천공홀(h)의 내면을 향하여 확장시키게 되는 것이며, 상기 확장조(20)가 확장되게 되면 확장조(20)의 외주면이 상기 천공홀(h)의 내면과 접촉되고 이후에는 확장조(20)가 더욱 확장될수록 상기 인장재(30)를 인장하는 과정에서 천공홀(h)의 내면을 파고들어가 박히게 되면서 상기 확장조(20)가 천공홀(h)의 내면에 견고하게 고정되는 것이다.In more detail the process of the preceding load-loaded lock bolt device of the present invention is loaded with the preceding load, as the tension member 30 is pulled, the fastener 41 and the cone-shaped body 40 coupled to the end of the tension member 30 ) Is naturally drawn into the cone-shaped inner surface 22 side formed in the inner side of the expansion tank 20 is to expand toward the outer surface, that is, the inner surface of the drilled hole (h), the expansion When the tub 20 is expanded, the outer circumferential surface of the expansion tub 20 comes into contact with the inner surface of the drilling hole h, and thereafter, as the expansion tub 20 is further expanded, the tension hole 30 is stretched in the process of tensioning the tension member 30. The expansion tank 20 is firmly fixed to the inner surface of the drilling hole h while being drilled into the inner surface of (h).

상기와 같이 확장조(20)가 천공홀(h)의 내면에 고정됨으로써, 그라우팅재를 주입하기 이전에 불연속면의 암반에 걸리는 하중이 인장재(30)에 인장력을 부여하여 선행하중이 재하 됨으로써 암면에 대한 하중을 지지하는 것이며, 이로 인하여 천공홀(h)에 선택적으로 주입된 그라우팅이 견고하게 굳지 않더라고 또 다른 굴착작업을 진행할 수 있는 것이다.As the expansion tank 20 is fixed to the inner surface of the drilling hole (h) as described above, the load applied to the rock of the discontinuous surface before the injection of the grouting material is applied to the tension member 30 by applying a tensile force to the rock surface by loading the preceding load This is to support the load, and thus the grouting selectively injected into the drilling hole (h) is able to proceed with another excavation even if it is not firmly solidified.

위와 같이 천공홀(h)의 입구측에 정착구(60)를 이루는 고정몸체(62)의 콘형내면(62b)에 삽입된 웨지(64)를 통해 인장재(30)가 도 4c와 같이 파지되어 있는 상태에서 도 4d와 같이 고정몸체(62)에 망 걸고리(66)를 끼워 넣고 캡(68)을 체결하여 마무리한다. 이와 같이 고정몸체(62)에 망 걸고리(66)와 캡(68)이 조립되고 나 면 고정몸체(62)의 웨지(64)가 이탈 분리되지 않음은 물론 상기 망 걸고리(66)에 절개면에 씌워지는 그물망이 걸리도록 할 수 있는 것이다. The tension member 30 is gripped as shown in FIG. 4C through the wedge 64 inserted into the cone-shaped inner surface 62b of the fixing body 62 forming the anchorage 60 at the inlet side of the drilling hole h as above. In Figure 4d as shown in the fixing body 62, the mandrel hook 66 is inserted and the cap 68 is fastened to finish. As such, after the mandrel 66 and the cap 68 are assembled to the fixed body 62, the wedges 64 of the fixed body 62 are not separated and detached from the mandrel 66. It is possible to get the net to be covered.

도 5는 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에서 천공홀의 입구에 장착되는 부분의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 여기서는, 상기 이형중공파이프(10) 끝단과 지압판(50) 사이에 이형중공파이프(10)의 끝단을 지지하면서 천공홀의 입구를 막는 패커(70)가 마련되어지며, 이 패커(70)와 지압판(50)에는 천공홀로 그라우팅재를 주입하고 이물질제거를 위한 2개의 그라우트주입구(54)(72)가 형성된 것이다.Figure 5 is a view showing another embodiment of the portion mounted to the inlet of the drilling hole in the preloaded lock bolt device according to the present invention. Here, a packer 70 is provided between the end of the release hollow pipe 10 and the pressure plate 50 to support the end of the release hollow pipe 10 to block the inlet of the hole. The packer 70 and the pressure plate 50 are provided. ), Two grout inlets 54, 72 are formed to inject the grouting material into the drilling holes and remove foreign substances.

상기와 같이 구성된 다른 실시예의 구성에 의하면, 천공홀(h)의 입구부분이 긴밀하게 폐쇄되므로 위에서 설명한 바와 같은 방법에 의해 확장조(20)를 천공홀(h)의 내면에 고정시킨 후 인장재(30)에 인장력을 부여하여 선행하중을 재하한 다음, 패커(70)와 지압판(50)의 그라우트주입구(54,72)중 한쪽의 그라우트주입구를 통해 그라우팅재인 시멘트몰탈을 주입하되 다른 한쪽의 그라우트주입구로는 천공홀(h) 내의 공기나 이물질을 빼내면서 가압그라우팅을 시행할 수 있는 것이다. 이때, 불연속면의 암반 사이에도 시멘트몰탈이 확실하게 침투된 상태로 양생이 이루어지게 된다.According to the configuration of another embodiment configured as described above, since the inlet portion of the drilling hole (h) is closely closed, the tension member (20) is fixed to the inner surface of the drilling hole (h) by the method as described above. 30) after applying the tensile force to the load, and then injecting the grout injecting cement mortar through the grout inlet (54, 72) of the packer 70 and the pressure plate 50, the grout inlet Furnace can be pressure grouting while removing the air or foreign matter in the hole (h). At this time, the curing is made in a state where the cement mortar is reliably penetrated between the rock of the discontinuous surface.

이와 같이 그라우팅재인 시멘트몰탈이 양생되고 나면 불연속면의 암반 사이에도 시멘트몰탈이 침투하여 양생되기 때문에 더욱 암반에의 강도보강이 이뤄지는 것이다. Thus, after the cement mortar, which is a grouting material, is cured, cement mortar penetrates and cures between the rocks of the discontinuous surface, thereby further strengthening the strength of the rock.

본 발명인 선행 하중 재하형 록 볼트장치를 도시하고 설명한 것 이외에도 다 양하게 변형실시 가능한 것인바, 본 발명의 목적범위를 이탈하지 않는 한, 변형되는 실시 예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.In addition to showing and explaining the preceding load-loaded lock bolt device of the present invention, various modifications can be made, unless the embodiments depart from the scope of the present invention, all the embodiments to be modified are included in the scope of the present invention for interpretation. Should be.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선행 하중 재하형 록 볼트장치에 의하면, 인장재의 끝단에 장착된 콘형 몸체가 당겨지면서 확장조를 그 외측으로 확장시키되, 즉 외면이 동일직경의 원통형인 방사상으로 확장시킴으로써 천공홀의 내면에 보다 넓은 면적에 걸쳐 고정되어 고정력이 보다 탁월하게 향상되며, 인장재에 선행하중을 재하 하면 암반의 불연속면에 대한 구속효과에 의해 사면의 안전성이 강화되므로 그라우팅재의 양생기간 없이 바로 추가 굴착작업이 가능하여 공사기간을 단축할 수 있는 효과가 기대된다. According to the preceding load-loaded lock bolt device according to the present invention as described above, by expanding the expansion tank to the outside while the cone-shaped body mounted on the end of the tension member is pulled out, that is, by extending the outer surface radially cylindrical of the same diameter The fixing force is improved more excellently because it is fixed to the inner surface of the drilled hole, and the safety of the slope is strengthened by the restraint effect on the discontinuous surface of the rock when the preceding load is applied to the tension member, so additional excavation work is performed immediately without curing period of the grouting material. This is expected to shorten the construction period.

또한, 선행하중 재하단계에서 천공홀 입구에 패커를 설치하는 경우에는 지반이 구속된 상태에서 가압그라우팅이 이루어지도록 하고 그라우팅이 이루어진 후 이형중공파이프가 록 볼트기능을 발휘함으로써 지반의 보강효과를 극대화 할 수 있는 효과가 기대된다.In addition, when the packer is installed at the entrance of the hole in the loading stage of the preceding load, pressurizing grouting is performed while the ground is constrained, and after the grouting, the release hollow pipe exerts a lock bolt function to maximize the reinforcement effect of the ground. The effect is expected.

Claims (5)

외면에 요철이 형성된 이형중공파이프(10)와;A release hollow pipe 10 having irregularities formed on an outer surface thereof; 상기 이형중공파이프(10)의 한쪽끝단에 방사상으로 확장되게 설치되며 중심선방향으로 인장재공(21)과 콘형내면(22)이 형성되어 균등각을 갖고 2개 이상으로 분할된 확장조(20)와;The expansion tub 20 is installed to extend radially at one end of the release hollow pipe 10 and the tension member 21 and the cone-shaped inner surface 22 are formed in the center line direction and have an equal angle and are divided into two or more. ; 상기 이형중공파이프(10)와 확장조(20)를 관통하여 설치되는 인장재(30);A tension member 30 installed through the release hollow pipe 10 and the expansion tank 20; 상기 인장재(30)의 끝단에 체결 고정되며 확장조(20)의 콘형내면(22)에 삽입 설치되는 콘형 몸체(40);Cone-shaped body 40 is fastened and fixed to the end of the tension member 30 is inserted into the cone-shaped inner surface 22 of the expansion tank 20; 상기 이형중공파이프(10)의 다른 한쪽끝단을 지지하며 인장재(30)가 관통되는 인장재공(52)이 형성된 지압판(50);A pressure plate 50 supporting the other end of the release hollow pipe 10 and having a tension member hole 52 through which the tension member 30 penetrates; 상기 이형중공파이프(10)와 지압판(50)을 관통하여 인출된 인장재(30)의 끝단에 설치되며 인장재(30)를 인장한 상태로 유지하기 위한 정착구(60)를 포함하여 마련되는 것을 특징으로 하는 선행 하중 재하형 록 볼트장치.It is installed at the end of the tensile member 30 drawn out through the release hollow pipe 10 and the pressure plate 50, characterized in that it is provided with a fixing device 60 for maintaining the tension member 30 in a tensioned state Preloaded lock bolt device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확장조(20)의 원활한 확장이 이뤄지도록 이형중공파이프(10)의 끝단에는 확장조(20)의 분할개수만큼 등각을 갖고 방사상으로 가이드홈(24a)이 형성된 플랜지(24)가 고정되며, 이 플랜지(24)의 가이드홈(24a)을 관통하여 각각의 확장조(20)가 방사상으로 이동가능하게 가이드 핀(26)이 체결되고, 상기 플랜지(24)에는 가이드 핀(26)과 가이드홈(24a) 등에 이물질이 침투되지 않도록 플랜지 캡(28)이 씌워진 것을 특징으로 하는 선행 하중 재하형 록 볼트장치.To ensure smooth expansion of the expansion tank 20, the flange 24 having a conformal and radially formed guide groove 24a is fixed to the end of the release hollow pipe 10 at a number equal to the number of divisions of the expansion tank 20, Guide pins 26 are fastened through the guide grooves 24a of the flanges 24 so that each of the expansion tanks 20 can move radially. The guide pins 26 and the guide grooves are attached to the flanges 24. A preload-loaded lock bolt device, characterized in that a flange cap 28 is covered to prevent foreign matter from penetrating into 24a and the like. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 확장조(20)의 외면에는 운반할 때나 암반 등의 천공홀로 록 볼트장치를 삽입할 때 작업을 방해하지 않으면서 확장조에 소정의 확장외력에 의해 절단될 수 있는 밴드, 와이어 등의 확장조 고정링(23)이 더 체결된 것을 특징으로 하는 선행 하중 재하형 록 볼트장치.Fixing the expansion tank such as bands, wires, etc. that can be cut by a predetermined expansion external force in the expansion tank without interrupting the operation when transporting or inserting the lock bolt device into a hole such as a rock or the like on the outer surface of the expansion tank 20 Ring loading device for the preceding load, characterized in that the ring 23 is further fastened. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이형중공파이프(10) 끝단과 지압판(50) 사이에는 이형중공파이프(10)의 끝단을 지지하면서 천공홀의 입구를 막는 패커(70)가 마련되며, 이 패커(70)와 지압판(50)에는 천공홀로 그라우팅재를 주입하고 이물질제거를 위한 2개의 그라우트주입구(54)(82)가 형성된 것을 특징으로 하는 선행 하중 재하형 록 볼트장치.A packer 70 is provided between the end of the release hollow pipe 10 and the pressure plate 50 to block the entrance of the drilling hole while supporting the end of the release hollow pipe 10, and the packer 70 and the pressure plate 50 are provided at the end of the release hollow pipe 10. And a grout inlet (54) (82) for injecting grouting material into the punching hole and removing foreign substances. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 정착구(60)는 인장재공(62a)과 콘형내면(62b)이 형성되어 있는 고정몸체(62)와, 이 고정몸체(62)의 콘형내면(62b)에 삽입되어 상기 인장재(30)를 고정하는 2개 이상의 웨지(64) 및 이 웨지(64)와 인장재(30)의 끝단을 덮어씌우도록 상기 고정몸체(62)에 체결되는 캡(68)으로 구성된 것을 특징으로 하는 선행 하중 재하형 록 볼트장치.The fixing unit 60 is inserted into the fixing body 62 in which the tension material hole 62a and the cone-shaped inner surface 62b are formed, and the cone-shaped inner surface 62b of the fixing body 62 to fix the tension member 30. Pre-loaded lock bolt, characterized in that consisting of two or more wedges 64 and the cap 68 is fastened to the fixed body 62 to cover the end of the wedge 64 and the tension member 30 Device.
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