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KR102639738B1 - 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법 - Google Patents

개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법 Download PDF

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KR102639738B1
KR102639738B1 KR1020230075906A KR20230075906A KR102639738B1 KR 102639738 B1 KR102639738 B1 KR 102639738B1 KR 1020230075906 A KR1020230075906 A KR 1020230075906A KR 20230075906 A KR20230075906 A KR 20230075906A KR 102639738 B1 KR102639738 B1 KR 102639738B1
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KR
South Korea
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acupressure
anchor
fixing
anchor body
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KR1020230075906A
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박우영
조형래
최경석
박민식
Original Assignee
주식회사 신도이엔아이
주식회사 지오텍코리아
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Abstract

본 발명은 지중에 굴착공(1)을 천공하는 천공단계(110); 앵커고정헤드(10)와, 일측을 향해 개방되며 하나 이상의 그리스 주입구나 배기구를 갖고 상기 앵커고정헤드(10)의 전방측에 결합되는 보호캡(11)과, 내부에 양측이 개방된 중공부가 형성된 원통구조로 앵커고정헤드(10)의 후방측에 벌어질 수 있도록 결합되고 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히는 지압식 외부앵커체(20)와, 상기 지압식 외부앵커체(20) 외측면 전,후방측에 각각 링 고정된 외부앵커체 고정밴드(21)와, 상기 외부앵커체 고정밴드(21)가 지압식 외부앵커체(20)의 자체 중량에 의해 풀림되지 않도록 핀 고정시키는 외부앵커체 고정핀(22)과, 타측단은 후방측 외부로 인출되고 일측단은 외부앵커체 고정핀(22) 후방측에 고정설치되어 후방측 외부 당김시 외부앵커체 고정밴드(21)에서 분리되어 지압식 외부앵커체(20)가 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히도록 유도하는 와이어(30)와, 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 일정 거리를 두고 설치되는 관체로 내부에 충진되는 그라우트를 통해 상기 굴착공(1)을 밀폐하는 PE주름관(40)과, 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)를 관통하면서 선단부가 상기 앵커고정헤드(10)에 고정되며 후단부가 지상측의 인장기에 연결되어 상기 인장기를 통해 상기 앵커고정헤드(10)를 인발하는 하나 이상의 인장재(50)와, 지중 굴착공(1)의 입구에 설치되며 상기 인장재(50)가 관통 및 인장기가 지지되는 원형판체인 지압판(60)과,상기 지압판(60)에 지지되며 상기 인장재(50)의 자유단부가 고정되는 재인장용 정착헤드(61)와, 상기 PE주름관(40)을 관통하면서 선단부가 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 배치되며 제1그라우트(G1)를 주입하는 2중관 구조의 주입관(13)을 포함하며, 상기 와이어(30)의 인발시 상기 지압식 외부앵커체(20)가 벌어져 지중에 박히는 지압식 영구앵커(100)를 상기 천공단계(110)를 통해 천공된 굴착공(1)에 삽입하는 영구앵커 삽입단계(120); 상기 영구앵커 삽입단계(120) 이후 상기 지압식 영구앵커(100)의 와이어(30)를 인발하여 상기 지압식 영구앵커(100)의 지압식 외부앵커체(20)가 확장되어 지중에 박히도록 하는 영구앵커 지중확장 고정단계(130); 상기 지압식 영구앵커(100)의 주입관(13)을 통하여 제1그라우트(G1)를 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)의 확장된 내부공간을 포함하는 굴착공(1)에 충진하여 정착하는 영구앵커 전방측 정착단계(140); 및 상기 지압식 영구앵커(100)의 PE주름관(40) 후방에 제2그라우트(G2)를 충진하여 상기 굴착공(1)을 밀봉하는 영구앵커 후방측 정착단계(150)를 포함하는 개선된 이중 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 지압식 외부앵커체를 외부앵커체 고정핀으로 확장고정된 외부앵커체 고정밴드가 형성되어 외부로 노출된 와이어를 인발시켜 외부앵커체 고정밴드에서 외부앵커체 고정핀을 제거하여 지압식 외부앵커체를 지중에서 확장시킴으로써 구조가 비교적 단순하고 이에 공사기간이 단축되며 시공방법이 보다 간단하게 이루어져 시공상의 작업효율이 크게 향상되고, PE주름관을 구비하여 그라우팅이 주입됨에 따라 다수개 인장재를 이중으로 보호하여 내구성 및 지하수 유입방지성능이 크게 향상되며, 내부 그라우팅 후 그라우트 양생전 재인장용 정착헤드의 인장재 배열과 동일한 배열간격을 갖는 배열간격재를 삽입함으로써 인장재 앵커력 도입시 다수개 인장재의 손상이나 방수층 및 그라우트의 파손을 근본적으로 방지하고, 재인장용 정착헤드가 장착되어 잔존 설계앵커력의 손실 등 하자발생시 정밀하고 신속하게 손실된 설계앵커력을 편리하게 재인장 시킬 수 있어 관리측면에서 우수하며, 원형상의 판체인 지압판을 제공하여 응력집중부를 확대분산시켜 응력집중에 의한 사인장 균열발생을 근본적으로 방지할 수 있고, 웨지누름판을 제공하여 지반 진동에 의한 웨지의 이탈을 방지하여 내진성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법{Construction method of permanent anchors with improved enlargement bearing type}
본 발명은 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지압식 외부앵커체를 외부앵커체 고정핀으로 고정된 외부앵커체 고정밴드가 형성되어 외부로 노출된 와이어를 인발시켜 외부앵커체 고정밴드에서 외부앵커체 고정핀을 제거하여 지압식 외부앵커체를 지중에서 확장시킴으로써 구조가 비교적 단순하고 이에 공사기간이 단축되며 시공방법이 보다 간단하게 이루어져 시공상의 작업효율이 크게 향상되는 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 영구앵커는 절개지 등에서 절개면의 붕괴방지 및 사면안정, 빌딩 또는 댐 등과 지하차도, 하수처리시설과 같은 대형 지하구조물의 지하수에 의한 부상방지, 대형 건물의 지하층 토목공사 시 굴착벽면의 붕괴방지 등에 사용되며, 또한 지진발생 시 등의 건축물이나 대형철탑 시공 시 구축물의 이동이나 왜곡을 방지하기 위해 설치된다.
일반적인 앵커공법은 붕괴염려가 있는 지반에 천공기를 이용하여 굴착공을 천공하고, 이 구멍에 그라우트 호스(grout hose)와 복수개의 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 안정시킨다. 이에 앵커는 그라우트와 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, 이런 종래의 앵커는, 그라우트와 지반과의 마찰력에 의해 인발에 대한 버팀 강성을 부여하는 것인데, 지반의 상태에 따라 앵커가 삽입된 굴착공의 주변에는 다수의 절리가 존재한다. 따라서, 그라우트는 주입압력에 의해 충진되는 것이기 때문에 상기 굴착공에 주입될 때 절리를 통해 상기 굴착공에서 그라우트가 누출되어 상기 굴착공 내부의 충진율이 낮아짐으로써 지반을 실질적으로 보강하지 못하고 있다. 이때, 상기 절리가 일부분에만 형성된다 하여도 상기 굴착공 내부의 전영역이 하나의 공간이기 때문에 굴착공의 전영역에 충진된 그라우트 내부에 공극이 발생되어 보강이 이루어지지 않게 된다. 여기서, 굴착공 내부의 강도를 측정할 방법이 없기 때문에 공극이 존재하는 상태를 인지하지 못하고 공사를 진행하게 되고, 결국 지반 붕괴로 인한 대형 사고가 발생될 수 있다.
그리고, 앵커의 외주면이 대개 평평한 면이기 때문에 그라우트와 앵커 사이에 이탈현상이 발생되므로 인장재의 인장시 앵커가 굴착공에서 인발되고, 결과적으로 지반이 붕괴되는 문제점도 있었다. 또한, 선단 정착부에서 집중적인 하중을 받게되어 구조적으로 안정하지 못한 문제점이 있어 정착부의 길이를 길게 하였다. 하지만 정착부가 길어지면 단가 및 시공상의 어려움 등의 문제점이 있었다.
이런 문제점을 해결하기 위하여, 쐐기가 지반에 박혀 앵커의 버팀력을 제공하는 기술이 제안된 바, 종래 쐐기식의 앵커는 1개의 경사부만을 갖고 쐐기가 작동하기 때문에 인장재의 인장시 쐐기가 전체적으로 확장하지 않고 후방이 회전하는 방식으로 벌어진다. 따라서, 쐐기의 후방쪽 단부만이 지중에 박히기 때문에 버팀력이 매우 약하며, 그라우팅을 하지 않는다고 하였으나 실질적으로는 그라우팅을 할 수 밖에 없고, 쐐기의 버팀력을 크게 확보한다 하여도 쐐기만으로는 버팀력을 제공할 수 없기 때문에 앵커가 굴착공에서 이탈하는 문제점도 있었다.
그리고, 종래 쐐기식 앵커는 쐐기와 쐐기 안쪽의 내하체 사이에 공간이 형성되어 쐐기의 지지기반이 매우 미약하며, 이에 따라 지압력을 분산시키지 못하여 쐐기와 내하체의 접촉부(선접촉)에 지압력이 집중됨에 따라 쐐기가 파손되는 문제점도 있었다. 그리고, 지압판은 지면에 면 접촉되도록 설치되기 때문에 외력에 의해 굴착공에서 쉽게 이탈하는 문제점도 있었다. 또한, 인장재의 인장시 인장기와 인장헤드 사이에 슬립이 발생되어 인장재가 정상적으로 인장하지 못하는 문제점도 있었다.
이에 본 출원인은 이런 종래의 문제점을 해결하기 위하여, "지중에 굴착공(1)을 천공하는 제1단계와; 고정헤드(10)와; 일측을 향해 개방되며 하나 이상의 그리스 주입구(11a)와 배기구(11b)가 구비되고 상기 고정헤드의 앞쪽에 결합되는 고정캡(11)과; 내부에 양측이 개방된 중공부가 형성된 원통구조이며, 상기 고정헤드의 후방측에 고정되는 내하체(20)와; 상기 내하체의 둘레부에 벌어질 수 있도록 결합되어 상기 내하체의 인발시 벌어져 지중에 박히는 한 쌍의 쐐기(30)와; 상기 내하체의 후방에 일정 거리를 두고 설치되며 지중의 굴착공 내벽에 지지되어 상기 내하체가 일정 거리 이상은 후진하지 않도록 구속함과 아울러 상기 굴착공을 밀폐하는 심발폐색용 패커 지지링(40)과; 양측이 개방되면서 일측의 개방부가 안쪽으로 감겨 상기 심발폐색용 패커 지지링의 후방에 설치되며 내부에 충진되는 밀크(M)를 통해 팽창하여 상기 굴착공을 밀폐하는 심발폐색용 패커(50)와; 상기 심발폐색용 패커, 심발폐색용 패커 지지링, 내하체를 관통하면서 선단부가 상기 고정헤드에 고정되며 후단부가 지상측의 인장기에 연결되어 상기 인장기를 통해 상기 고정헤드와 내하체를 인발하는 하나 이상의 인장재(60)와; 지중 굴착공의 입구에 설치되며 상기 인장재가 관통 및 인장기가 지지되는 지압판(70)과; 상기 지압판에 지지되며 상기 인장재의 자유단부가 고정되는 인장헤드(61)와; 상기 심발폐색용 패커, 심발폐색용 패커지지링을 관통하면서 선단부가 상기 내하체의 후방에 배치되며 제1그라우트(G1)를 주입하는 2중 관 구조의 주입관(13)을 포함하며, 상기 내하체는 외주면에 상기 고정헤드측에서부터 단면적이 작아지도록 하향 경사진 제1경사부(21), 상기 제1경사부의 단부에서부터 상기 제1경사부와 동일한 각도로 경사진 제2경사부(22) 및 외주면 양측에 후방으로 갈수록 단면적이 작아지도록 경사지면서 돌출되어 상기 한 쌍의 쐐기를 지지하는 삼각단면의 가이드부(23)를 포함하고, 상기 한 쌍의 쐐기는 각각 곡선형 호형상 단면이면서 일측에서부터 타측으로 갈수록 폭이 길어지고 내주면에 상기 내하체의 제1,2경사부와 동일한 각도의 제3,4경사부(31,32)가 구비되며 양측이 상기 내하체의 가이드부에 지지되면서 후단부가 상기 심발폐색용 패커지지링에 지지되어, 상기 내하체의 인발시 상기 제1 내지 제4경사부를 통하여 모든 부분이 동일하게 벌어져 지중에 박히는 이중 확장형 지압식 영구 앵커를 상기 제1단계를 통해 천공된 굴착공에 삽입하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 설치된 상기 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 심발폐색용 패커(50)의 내부에 밀크(M)를 충진하여 상기 굴착공을 밀봉하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후 상기 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 인장재(60)를 인장하여 상기 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 고정헤드(10)와 내하체(20)가 함께 지상측으로 인발되도록 함으로써 상기 내하체(20)의 제1,2경사면(21,22)과 쐐기(30)의 제3,4경사면(31,32)을 통하여 쐐기(30)가 확장되어 지중에 박히도록 하는 제4단계와; 상기 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 주입관을 통하여 제1그라우트(G1)를 상기 내하체(20)와 상기 쐐기(30) 사이의 공간 및 상기 고정헤드(10) 앞쪽의 굴착공(1)에 충진하여 정착하는 제5단계와; 그리고, 상기 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 심발폐색용 패커(50) 후방에 제2그라우트(G)를 충진하여 상기 굴착공을 밀봉하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 확장형 지압식 영구앵커 시공방법."이 특허등록 제10-0950593호(2010.04.01. 공고)를 제안하여 개시된바 있었다.
그러나 이런 종래의 이중 확장형 지압식 영구앵커 시공방법은, 심발폐색용 패커(50)에 그라우트를 주입하여 확장시키고 앵커체를 가인장하여 내하체(20) 확장력에 의한 고정밴드의 해체로 쐐기(30)가 확장하여 이중 확장형 지압식 영구 앵커를 지중에 고정시키는 방식인바, 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 구조가 복잡하고 이에 공사기간이 많이 소요되며 시공방법이 복잡해지는 시공 상의 문제점이 있었다.
또한, 이중 확장형 지압식 영구 앵커의 심발폐색용 패커(50)가 다수개 인장재(60)를 보호하지 못해 내구성이 저하되고 이에 따라 지하수 유입방지성능 또한 저하되는 구조적인 문제점이 있었다.
또한, 내부에 그라우트로 고정된 다수의 인장재(60) 배열이 고정헤드(10) 배열과 맞지 않아 고정헤드(10)가 지압판(70)에 밀착되지 못하고, 인장재(60)의 앵커력 도입 시 인장재(60)의 꺽임, 슬리브 내부, 방수층, 그라우트의 파손 발생으로 지하수 유입과 인장재(60)의 손상이 발생되는 구조적인 문제점이 있었다.
또한, 사각 형상의 지압판(70)으로 이루어져 지압판(70) 사각모서리부의 응력 집중에 의한 사인장 균열이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 주변 진동에 의해 고정헤드(10)에서 웨지가 점차 이탈되어 인장재(60)의 인장력이 크게 저하됨에 따라 내진성이 급격하게 저하되는 구조적인 문제점이 있었다.
(KR) 대한민국 특허등록 제10-0950593호(2010.04.01. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지압식 외부앵커체를 외부앵커체 고정핀으로 확장고정된 외부앵커체 고정밴드가 형성되어 외부로 노출된 와이어를 인발시켜 외부앵커체 고정밴드에서 외부앵커체 고정핀을 제거하여 지압식 외부앵커체를 지중에서 확장시킴으로써 구조가 비교적 단순하고 이에 공사기간이 단축되며 시공방법이 보다 간단하게 이루어져 시공상의 작업효율이 크게 향상되고, PE주름관을 구비하여 그라우트가 주입됨에 따라 다수의 인장재를 이중으로 보호하여 내구성 및 지하수 유입방지성능이 크게 향상되며, 내부 그라우팅 후 그라우트 양생전 재인장용 정착헤드의 인장재 배열과 동일한 배열간격을 갖는 배열간격재를 삽입함으로써 인장재 앵커력 도입시 다수개 인장재의 손상이나 방수층 및 그라우트의 파손을 근본적으로 방지하고, 재인장용 정착헤드가 장착되어 잔존 설계앵커력의 손실 등 하자발생시 정밀하고 신속하게 손실된 설계앵커력을 편리하게 재인장 시킬 수 있어 관리측면에서 우수하며, 원형상의 판체인 지압판을 제공하여 응력집중부를 확대분산시켜 응력집중에 의한 사인장 균열발생을 근본적으로 방지할 수 있고, 웨지누름판을 제공하여 지반 진동에 의한 웨지의 이탈을 방지하여 내진성을 보다 향상시킬 수 있는 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지중에 굴착공(1)을 천공하는 천공단계(110);
앵커고정헤드(10)와, 일측을 향해 개방되며 하나 이상의 그리스 주입구나 배기구를 갖고 상기 앵커고정헤드(10)의 전방측에 결합되는 보호캡(11)과, 내부에 양측이 개방된 중공부가 형성된 원통구조로 앵커고정헤드(10)의 후방측에 벌어질 수 있도록 결합되고 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히는 지압식 외부앵커체(20)와, 상기 지압식 외부앵커체(20) 외측면 전,후방측에 각각 링 고정된 외부앵커체 고정밴드(21)와, 상기 외부앵커체 고정밴드(21)가 지압식 외부앵커체(20)의 자체 중량에 의해 풀림되지 않도록 핀 고정시키는 외부앵커체 고정핀(22)과, 타측단은 후방측 외부로 인출되고 일측단은 외부앵커체 고정핀(22) 후방측에 고정설치되어 후방측 외부 당김시 외부앵커체 고정밴드(21)에서 분리되어 지압식 외부앵커체(20)가 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히도록 유도하는 와이어(30)와, 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 일정 거리를 두고 설치되는 관체로 내부에 충진되는 그라우트를 통해 상기 굴착공(1)을 밀폐하는 PE주름관(40)과, 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)를 관통하면서 선단부가 상기 앵커고정헤드(10)에 고정되며 후단부가 지상측의 인장기에 연결되어 상기 인장기를 통해 상기 앵커고정헤드(10)를 인발하는 하나 이상의 인장재(50)와, 지중 굴착공(1)의 입구에 설치되며 상기 인장재(50)가 관통 및 인장기가 지지되는 원형판체인 지압판(60)과,상기 지압판(60)에 지지되며 상기 인장재(50)의 자유단부가 고정되는 재인장용 정착헤드(61)와, 상기 PE주름관(40)을 관통하면서 선단부가 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 배치되며 제1그라우트(G1)를 주입하는 2중관 구조의 주입관(13)을 포함하며, 상기 와이어(30)의 인발시 상기 지압식 외부앵커체(20)가 벌어져 지중에 박히는 지압식 영구앵커(100)를 상기 천공단계(110)를 통해 천공된 굴착공(1)에 삽입하는 영구앵커 삽입단계(120);
상기 영구앵커 삽입단계(120) 이후 상기 지압식 영구앵커(100)의 와이어(30)를 인발하여 상기 지압식 영구앵커(100)의 지압식 외부앵커체(20)가 확장되어 지중에 박히도록 하는 영구앵커 지중확장 고정단계(130);
상기 지압식 영구앵커(100)의 주입관(13)을 통하여 제1그라우트(G1)를 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)의 확장된 내부공간을 포함하는 굴착공(1)에 충진하여 정착하는 영구앵커 전방측 정착단계(140); 및
상기 지압식 영구앵커(100)의 PE주름관(40) 후방에 제2그라우트(G2)를 충진하여 상기 굴착공(1)을 밀봉하는 영구앵커 후방측 정착단계(150)를 포함하는 특징이 있다.
상기 영구앵커 전방측 정착단계(140) 이후, 상기 굴착공(1) 내부에 다수 개 인장재(50)의 배열간격과 동일한 간격을 갖는 다수개의 간격유지공(71)을 갖는 원형판재인 배열간격재(70)를 투입하여 다수 개 인장재(50)의 배열간격을 지속적으로 유지시키는 인장재 배열간격재 설치단계(142)를 더 포함하는 특징이 있다.
상기 재인장용 정착헤드(61) 상면에는, 원형판체로 다수개의 인장재(50)가 관통하는 인장재 관통공(81)을 갖고 고정볼트(83)에 의해 재인장용 정착헤드(61) 상면에서 체결고정되는 다수개의 볼트공(82)을 가지면서 내측면이 웨지(61a) 상면과 밀착됨에 따라 지반 진동에 의한 웨지(61a)의 외부이탈을 방지하여 다수개 인장재(50)의 인장력을 지속적으로 유지시키는 웨지누름판(80)을 더 구비하는 특징이 있다.
상기 영구앵커 후방측 정착단계(150) 이후, 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에 나사결합되는 커플러(62)를 설치하고, 상기 지압판(60) 상면에 재인장기(63)를 설치하며, 재인장기(63)에 인장실린더(64)를 설치하고, 인장실린더(64)에 의해 상기 재인장헤드(61)를 설계앵커력까지 인장시키며, 그 상태에서 상기 커플러(62)를 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에서 회동시켜 지압판(60)에 밀착시킨 다음, 상기 인장실린더(64)와 재인장기(63)를 순차적으로 제거하고, 커플러(62) 상면에 보호캡(65)을 설치하는 영구앵커재인장단계(160)를 더 포함하는 특징이 있다.
이와 같이, 본 발명은 지압식 외부앵커체를 외부앵커체 고정핀으로 확장고정된 외부앵커체 고정밴드가 형성되어 외부로 노출된 와이어를 인발시켜 외부앵커체 고정밴드에서 외부앵커체 고정핀을 제거하여 지압식 외부앵커체를 지중에서 확장시킴으로써 구조가 비교적 단순하고 이에 공사기간이 단축되며 시공방법이 보다 간단하게 이루어져 시공상의 작업효율이 크게 향상되고, PE주름관을 구비하여 그라우트가 주입됨에 따라 다수개 인장재를 이중으로 보호하여 내구성 및 지하수 유입방지성능이 크게 향상되며, 내부 그라우팅 후 그라우트 양생전 재인장용 정착헤드의 인장재 배열과 동일한 배열간격을 갖는 배열간격재를 삽입함으로써 인장재 앵커력 도입시 다수개 인장재의 손상이나 방수층 및 그라우트의 파손을 근본적으로 방지하고, 재인장용 정착헤드가 장착되어 잔존 설계앵커력의 손실 등 하자발생시 정밀하고 신속하게 손실된 설계앵커력을 편리하게 재인장 시킬 수 있어 관리측면에서 우수하며, 원형상의 판체인 지압판을 제공하여 응력집중부를 확대분산시켜 응력집중에 의한 사인장 균열발생을 근본적으로 방지할 수 있고, 웨지누름판을 제공하여 지반 진동에 의한 웨지의 이탈을 방지하여 내진성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 순서도,
도 2는 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 천공단계를 보인 사용상태 단면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 영구앵커 삽입단계의 모습을 보인 사용상태 단면도,
도 4는 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 영구앵커 지중확장 고정단계의 모습을 보인 사용상태 단면도.
도 5는 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 영구앵커 전방측 정착단계의 모습을 보인 사용상태 단면도,
도 6은 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 인장재 배열간격재 설치단계의 모습을 보인 사용상태 단면도,
도 7은 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 영구앵커 후방측 정착단계의 모습을 보인 사용상태 단면도,
도 8은 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 영구앵커재인장단계의 모습을 보인 사용상태 단면도,
도 9는 본 발명 실시 예인 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법의 웨지누름판 시공모습을 보인 요부확대 단면도.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법은, 천공단계(110)와, 영구앵커 삽입단계(120)와, 영구앵커 지중확장 고정단계(130)와, 영구앵커 전방측 정착단계(140)와, 영구앵커 후방측 정착단계(150)와, 영구앵커 재인장단계(160)로 이루어진다.
상기 천공단계(110)는, 지중에 굴착공(1)을 천공하는 단계이다.
상기 영구앵커 삽입단계(120)는, 앵커고정헤드(10)와, 일측을 향해 개방되며 하나 이상의 그리스 주입구나 배기구를 갖고 상기 앵커고정헤드(10)의 전방측에 결합되는 보호캡(11)과, 내부에 양측이 개방된 중공부가 형성된 원통구조로 앵커고정헤드(10)의 후방측에 벌어질 수 있도록 결합되고 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히는 지압식 외부앵커체(20)와, 상기 지압식 외부앵커체(20) 외측면 전,후방측에 각각 링 고정된 외부앵커체 고정밴드(21)와, 상기 외부앵커체 고정밴드(21)가 지압식 외부앵커체(20)의 자체 중량에 의해 풀림되지 않도록 핀 고정시키는 외부앵커체 고정핀(22)과, 타측단은 후방측 외부로 인출되고 일측단은 외부앵커체 고정핀(22) 후방측에 고정설치되어 후방측 외부 당김시 외부앵커체 고정밴드(21)에서 분리되어 지압식 외부앵커체(20)가 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히도록 유도하는 와이어(30)와, 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 일정 거리를 두고 설치되는 관체로 내부에 충진되는 그라우트를 통해 상기 굴착공(1)을 밀폐하는 PE주름관(40)과, 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)를 관통하면서 선단부가 상기 앵커고정헤드(10)에 고정되며 후단부가 지상측의 인장기에 연결되어 상기 인장기를 통해 상기 앵커고정헤드(10)를 인발하는 하나 이상의 인장재(50)와, 지중 굴착공(1)의 입구에 설치되며 상기 인장재(50)가 관통 및 인장기가 지지되는 원형판체인 지압판(60)과,상기 지압판(60)에 지지되며 상기 인장재(50)의 자유단부가 고정되는 재인장용 정착헤드(61)와, 상기 PE주름관(40)을 관통하면서 선단부가 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 배치되며 제1그라우트(G1)를 주입하는 2중관 구조의 주입관(13)을 포함하며, 상기 와이어(30)의 인발시 상기 지압식 외부앵커체(20)가 벌어져 지중에 박히는 지압식 영구앵커(100)를 상기 천공단계(110)를 통해 천공된 굴착공(1)에 삽입하는 단계이다.
상기 재인장용 정착헤드(61) 상면에는, 원형판체로 다수개의 인장재(50)가 관통하는 인장재 관통공(81)을 갖고 고정볼트(83)에 의해 재인장용 정착헤드(61) 상면에서 체결고정되는 다수개의 볼트공(82)을 가지면서 내측면이 웨지(61a) 상면과 밀착됨에 따라 지반 진동에 의한 웨지(61a)의 외부이탈을 방지하여 다수개 인장재(50)의 인장력을 지속적으로 유지시키는 웨지누름판(80)을 더 구비함이 바람직하다.
상기 영구앵커 지중확장 고정단계(130)는, 상기 영구앵커 삽입단계(120) 이후 상기 지압식 영구앵커(100)의 와이어(30)를 인발하여 상기 지압식 영구앵커(100)의 지압식 외부앵커체(20)가 확장되어 지중에 박히도록 하는 단계이다.
상기 영구앵커 전방측 정착단계(140)는, 상기 지압식 영구앵커(100)의 주입관(13)을 통하여 제1그라우트(G1)를 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)의 확장된 내부공간을 포함하는 굴착공(1)에 충진하여 정착하는 단계이다.
상기 영구앵커 전방측 정착단계(140) 이후에는, 상기 굴착공(1) 내부에 다수 개 인장재(50)의 배열간격과 동일한 간격을 갖는 다수개의 간격유지공(71)을 갖는 원형판재인 배열간격재(70)를 투입하여 다수 개 인장재(50)의 배열간격을 지속적으로 유지시키는 인장재 배열간격재 설치단계(142)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 영구앵커 후방측 정착단계(150)는, 상기 지압식 영구앵커(100)의 PE주름관(40) 후방에 제2그라우트(G2)를 충진하여 상기 굴착공(1)을 밀봉하는 단계이다.
상기 영구앵커재인장단계(160)는, 상기 영구앵커 후방측 정착단계(150) 이후, 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에 나사결합되는 커플러(62)를 설치하고, 상기 지압판(60) 상면에 재인장기(63)를 설치하며, 재인장기(63)에 인장실린더(64)를 설치하고, 인장실린더(64)에 의해 상기 재인장헤드(61)를 설계앵커력까지 인장시키며, 그 상태에서 상기 커플러(62)를 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에서 회동시켜 지압판(60)에 밀착시킨 다음, 상기 인장실린더(64)와 재인장기(63)를 순차적으로 제거하고, 커플러(62) 상면에 보호캡(65)을 설치하여 보호하는 단계이다.
이와 같은 본 발명은, 지압식 외부앵커체(20)를 외부앵커체 고정핀(22)으로 확장고정된 외부앵커체 고정밴드(21)가 형성되어 외부로 노출된 와이어(30)를 인발시켜 외부앵커체 고정밴드(21)에서 외부앵커체 고정핀(22)을 제거하여 지압식 외부앵커체(20)를 지중에서 확장시킴으로써 구조가 비교적 단순하고 이에 공사기간이 단축되며 시공방법이 보다 간단하게 이루어져 시공상의 작업효율이 크게 향상되고, PE주름관(40)을 구비하여 그라우팅이 주입됨에 따라 다수개 인장재(50)를 이중으로 보호하여 내구성 및 지하수 유입방지성능이 크게 향상되며, 내부 그라우팅 후 그라우트 양생전 재인장용 정착헤드(61)의 인장재(50) 배열 간격과 동일한 배열간격의 간격유지공(71)을 갖는 배열간격재(70)를 삽입함으로써 인장재(50) 앵커력 도입시 다수개 인장재(50)의 손상이나 방수층 및 그라우트의 파손을 근본적으로 방지하고, 재인장용 정착헤드(61)가 장착되어 커플러(62)와 재인장기(63) 및 인장실린더(64)로 잔존 설계앵커력의 손실 등 하자발생시 정밀하고 신속하게 손실된 설계앵커력을 편리하게 재인장 시킬 수 있어 관리측면에서 매우 우수하며, 원형상의 판체인 지압판(60)을 제공하여 응력집중부를 확대분산시켜 응력집중에 의한 사인장 균열발생을 근본적으로 방지할 수 있고, 원형상의 판체인 웨지누름판(80)을 제공하여 지반 진동에 의한 웨지(62a)의 이탈을 방지하여 내진성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
본 실시 예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 굴착공
10 : 앵커고정헤드 11 : 보호캡
13 ; 주입관
20 : 지압식 외부앵커체 21 : 외부앵커체 고정밴드
22 ; 외부앵커체 고정핀
30 : 와이어
40 : PE주름관
50 ; 인장재
60 : 지압판 61 : 재인장용 정착헤드
61a : 웨지 62 : 커플러
63 : 재인장기 64 : 인장실린더
65 : 보호캡
70 : 배열간격재 71 : 간격유지공
80 : 웨지누름판 81 ; 인장재 관통공
82 : 볼트공 83 : 고정볼트
100 : 지압식 영구앵커
110 : 천공단계
120 : 영구앵커 삽입단계
130 : 영구앵커 지중확장 고정단계
140 : 영구앵커 전방측 정착단계
142 : 인장재 배열간격재 설치단계
150 : 영구앵커 후방측 정착단계
160 : 영구앵커 재인장단계

Claims (4)

  1. 지중에 굴착공(1)을 천공하는 천공단계(110);
    상기 천공단계(110)를 통해 천공된 굴착공(1)에 지압식 영구앵커(100)를 삽입하는 단계로, 상기 지압식 영구앵커(100)로는, 앵커고정헤드(10)와, 일측을 향해 개방되며 하나 이상의 그리스 주입구나 배기구를 갖고 상기 앵커고정헤드(10)의 전방측에 결합되는 보호캡(11)과, 내부에 양측이 개방된 중공부가 형성된 원통구조로 앵커고정헤드(10)의 후방측에 벌어질 수 있도록 결합되고 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히는 지압식 외부앵커체(20)와, 상기 지압식 외부앵커체(20) 외측면 전,후방측에 각각 링 고정된 외부앵커체 고정밴드(21)와, 상기 외부앵커체 고정밴드(21)가 지압식 외부앵커체(20)의 자체 중량에 의해 풀림되지 않도록 핀 고정시키는 외부앵커체 고정핀(22)과, 타측단은 후방측 외부로 인출되고 일측단은 외부앵커체 고정핀(22) 후방측에 고정설치되어 후방측 외부 당김시 외부앵커체 고정밴드(21)에서 분리되어 지압식 외부앵커체(20)가 자체 중량에 의해 벌어져 지중에 박히도록 유도하는 와이어(30)와, 관체인 PE주름관(40)과, 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)를 관통하면서 선단부가 상기 앵커고정헤드(10)에 고정되며 후단부가 지상측의 인장기에 연결되어 상기 인장기를 통해 상기 앵커고정헤드(10)를 인발하는 하나 이상의 인장재(50)와, 지중 굴착공(1)의 입구에 설치되며 상기 인장재(50)가 관통 및 인장기가 지지되는 판체인 지압판(60)과, 상기 지압판(60)에 지지되는 재인장용 정착헤드(61)와, 상기 PE주름관(40)을 관통하면서 선단부가 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 배치되며 제1그라우트(G1)를 주입하는 2중관 구조의 주입관(13)을 포함하며, 상기 와이어(30)의 인발시 상기 지압식 외부앵커체(20)가 벌어져 지중에 박히는 영구앵커 삽입단계(120);
    상기 영구앵커 삽입단계(120) 이후, 상기 지압식 영구앵커(100)의 와이어(30)를 인발하여 상기 지압식 영구앵커(100)의 지압식 외부앵커체(20)가 확장되어 지중에 박히도록 하는 영구앵커 지중확장 고정단계(130);
    상기 영구앵커 지중확장 고정단계(130) 이후, 상기 지압식 영구앵커(100)의 주입관(13)을 통하여 제1그라우트(G1)를 굴착공(1)에 충진하여 정착하는 영구앵커 전방측 정착단계(140);
    상기 영구앵커 전방측 정착단계(140) 이후, 상기 지압식 영구앵커(100)의 상기 굴착공(1)을 밀봉하는 영구앵커 후방측 정착단계(150); 및
    상기 영구앵커 후방측 정착단계(150) 이후, 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에 나사결합되는 원판형상의 커플러(62)를 설치하고, 상기 지압판(60) 상면에 재인장기(63)를 설치하며, 재인장기(63)에 인장실린더(64)를 설치하고, 인장실린더(64)에 의해 상기 재인장헤드(61)를 설계앵커력까지 인장시키며, 그 상태에서 상기 커플러(62)를 상기 재인장용 정착헤드(61) 외주연에서 회동시켜 지압판(60)에 밀착시킨 다음, 상기 인장실린더(64)와 재인장기(63)를 순차적으로 제거하고, 커플러(62) 상면에 보호캡(65)을 설치하는 영구앵커 재인장단계(160)로 이루어지는 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법에 있어서,
    상기 영구앵커 삽입단계(120)의 상기 PE주름관(40)은, 상기 지압식 외부앵커체(20)의 후방에 일정 거리를 두고 설치되는 관체로, 내부에 충진되는 그라우트를 통해 상기 굴착공(1)을 밀폐하고;
    상기 영구앵커 삽입단계(120)의 상기 지압판(60)은 원형판체로 이루어지며;
    상기 영구앵커 삽입단계(120)의 상기 재인장용 정착헤드(61)는, 상기 인장재(50)의 자유단부가 관통되어 고정되고, 외주연에 나사부가 형성되며;
    상기 영구앵커 전방측 정착단계(140)는, 제1그라우트(G1)를 상기 PE주름관(40)과 지압식 외부앵커체(20)의 확장된 내부공간을 포함하는 굴착공(1)에 충진하여 정착하고;
    상기 영구앵커 후방측 정착단계(150)는, 상기 PE주름관(40) 후방에 제2그라우트(G2)를 충진하여 굴착공(1)을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 재인장용 정착헤드(61) 상면에는, 원형판체로 다수개의 인장재(50)가 관통하는 인장재 관통공(81)을 갖고 고정볼트(83)에 의해 재인장용 정착헤드(61) 상면에서 체결고정되는 다수개의 볼트공(82)을 가지면서 내측면이 웨지(61a) 상면과 밀착됨에 따라 지반 진동에 의한 웨지(61a)의 외부이탈을 방지하여 다수개 인장재(50)의 인장력을 지속적으로 유지시키는 웨지누름판(80)을 더 구비함을 특징으로 하는 개선된 확장형 지압식 영구앵커의 시공방법.
  4. 삭제
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JP2005264650A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Kensetsu Kiso Eng Co Ltd グラウンドアンカーの再緊張方法
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