KR101074085B1 - 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정착장 구간에 위치되는 영구고정식 앵커와 자유장부에 위치되는 제거식 앵커가 분리 및 조합이 가능한 형태로 복합앵커체를 구성하되, 인장재 제거를 위한 내부 정착체의 웨지방식을 나사방식으로 대체함으로써 복합앵커체의 구조를 단순화하여 제조단가를 절감할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은, 자유장구간에 도입되어 인장력을 제공하는 인장재; 상기 인장재의 선단부를 분리가능하게 체결하는 앵커정착체; 상기 앵커정착체에 인장재를 결합 및 분리시키기 위한 제1 연결수단; 상기 앵커정착체의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커; 및 상기 앵커정착체에 영구앵커를 결합하기 위한 제2 연결수단을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체를 제공한다.

앵커정착체, 자유장, 정착장, 인장재, 영구 앵커, 복합앵커체

Description

인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법{A compressed and dispersed composite anchor removable the tension member and constructing method the same}

본 발명은 복합그라운드 앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반 보강을 위한 영구앵커체로서 강봉 또는 강연선을 이용하되, 인장재 제거에 사용되는 방식으로서 웨지방식이 아닌 나사방식을 채용하여 영구고정식 앵커와 제거식 인장분산형 앵커를 분리가능하게 조합함으로써 정착장구간에서 영구적인 앵커력을 확보하고, 자유장구간에 위치한 인장재를 손쉽게 제거할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 그라운드 앵커체는 토목 현장에서 PC 강연선등의 고강도 인장재를 구축물과 지반 내부 양쪽에 고정하고 선행하중(prestress)을 부여함으로써 지반에서 발생하는 과도한 응력, 변형, 변위등으로부터 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 도1a 및 도1b에 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 의한 크랙(crack)과 하중 집중으로 인한 크리프(creep)로 인하여 진행성 파괴현상이 발생되기 때문에 하중감소가 큰 단점이 있다. 따라서, 도1b에 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, 그라우트(102)에 인장력을 부여하게 되면, 설계시 예상한 하중곡선을 기대하지만 실제로는 하중 집중구간이 대상지반의 극한 인발력을 상회하게 되므로 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 도2a 및 도2b에 도시한 바와 같이, 폴리에틸렌(PE)이 코팅된 P.C강연선을 별도의 정착체에 구속시켜 그라우트에 압축력을 발생시키는 공법이다. 상기 압축형 앵커공법은 상기 인장재(104)를 통해 정착체(106)에 인장을 부여하게 되면, 상기 정착체(106)가 그라우트(102)를 압축하기 때문에 인장형 앵커 공법에 비해 크리프(creep)에 의한 하중 감소는 작으나, 고강도의 그라우트를 사용해야 하므로 비교적 연약한 지반에서는 소정의 앵커력을 확보할 수가 없는 단점을 가지고 있다. 또한, 그라우트(102)에 작용하는 압축력은 도2a의 하중변화도에서 볼 수 있듯이 하중집중이 선단부에 발생하게 되며 이러한 하중집중은 그라우트를 파괴시킬 수 있고 극한 마찰력을 상회하는 하중을 도입하고자 할 경우에는 천공경의 증가나 주변 구속압이 높은 암반에 정착시켜야 하는 단점이 있다. 상기 압축형 앵커는 인장형의 경우와 마찬가지로 하중저감(도2a의 하중변화도 ①-②-③)이 발생하고 더욱이 압축파괴에 의한 갑작스러운 하중저감이 발생할 수 있는 요인이 있다. 도2b의 주면마찰분포 그래프에서도 알수 있듯이 하중집중형 앵커의 경우 하중전이 분포는 하중곡선 1에서 하중곡선 3으로 변화하여 하중이 감소하게 된다.

하중분산형 앵커공법은 도3a 및 도3b에 도시한 바와 같이 인장형 앵커공법과 하중집중형 앵커공법의 단점들을 보완한 것으로, 인장형 앵커를 여러부분에 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 인장재(104) 여러 부분에 분산되어 재하되므로 그라우트 강도에 영향이 적고 비교적 연약한 지반에서도 소정의 앵커력을 확보할 수 있어 일반토사 지반에서도 암반에서와 같이 고하중을 발휘할 수 있다.

하중분산형 앵커는 도3a 및 도3b에 도시한 하중분포도 및 주면마찰분포 그래 프에서 볼 수 있듯이 하중이 분산되어 지반에 가해지므로 하중감소가 극히 적으며 시간에 관계없이 초기 하중분포를 유지하게 된다.

상기한 하중분산형 개념의 앵커지지체가 본원출원인에 의해 출원되고 등록된 실용신안등록 제0375568호에서 “마찰력 및 인장력 분산형 복합그라운드 앵커”로 제시되었다. 즉, 상기 복합그라운드 앵커는 도4에 도시한 바와 같이 정착장구간에 위치한 앵커(a, b, c)가 계단식 단차를 이루도록 배열하고, 시공완료 후 자유장부에 위치한 인장재(221a, 221b, 221c)를 내부정착체(220)로부터 제거함으로써 기존의 일렬 횡대로 배열하여 시공한 인장형 앵커 또는 압축형 앵커에 비하여 큰 앵커력을 확보하였다.

미설명부호 222는 간격재를 나타낸다.

위에서 제시한 복합 그라운드 앵커체 구조에서는 도5에 도시한 바와 같이 캡(225)이 내부 정착체(220)의 몸체에 나사결합되어 있고, 압착슬리브(231)에 정착된 정착구간용 마찰재(a) 또는 강연선이 캡(225)을 관통하여 연결된 구조로 이루어져 있다.

상기 구조는 인장 및 정착공정에서 상기 강연선(221)에 인장력을 부여할 경우, 인장력에 의해 상기 캡(225)이 내부정착체(220) 몸체로부터 이탈될 수 있기 때문에 상기 강연선(221)에 인장을 부여할 수 없고, 상기 정착구간용 마찰재(a)가 내부정착체(220)에 고정되어 있기 때문에 각기 다른 현장의 지반조건에 따라 달라지는 허용앵커력을 조절하기가 어려운 문제점이 있다. 또한, 내부정착체(220)가 장착된 앵커구조는 생산시 원형다발형태로 패킹포장되어 출하되기 때문에 실질적으로 피복되어 있지 않은 정착구간용 마찰재(a)와 내부정착체(220)를 일체로 한 앵커를 생산하기가 어렵고, 운반도 어려운 문제점을 내포하고 있다.

특히, 종래의 복합 그라운드 앵커체 구조는 자유장 구간의 PC강연선 인장재를 제거하기 위한 웨지가 내부 정착체에 삽입된 구조로 되어 있어 앵커 구조 자체를 복잡하게 하고, 제조단가가 상승되는 요인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 정착장 구간에 위치되는 영구고정식 앵커와 자유장 구간에 위치되는 제거식 앵커가 분리 및 조합이 가능한 형태의 복합앵커체를 구성하되, 인장재 제거를 위한 내부 정착체의 웨지방식을 나사방식으로 대체함으로써 복합앵커체의 구조를 단순화하여 제조단가를 절감할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 정착장 구간 또는 자유장 구간중 적어도 한 구간에 위치되는 앵커체를 이형강봉으로 구성함으로써, 그라우트와의 결속력을 극대화할 수 있는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체 및 그의 시공방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제거식 인장분산형 앵커가 영구고정식 앵커로부터 분리가 가능하도록 구성함으로써 상기 제거식 인장분산형 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 인장력을 제공하는 인장재; 상기 인장재의 선단부를 분리가능하게 체결하는 앵커정착체; 상기 앵커정착체에 인장재를 결합 및 분리시키기 위한 제1 연결수단; 상기 앵커정착체의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커; 및 상기 앵커정착체에 영구앵커를 결합하기 위한 제2 연결수단을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체를 제공한다.

또한, 본 발명은 앵커정착체의 일측 암나사홈에 인장재의 선단부를 체결하고, 상기 앵커정착체의 타측 암나사홈에 영구 앵커를 체결하여 구성한 복합앵커체를 복수개 마련하는 제1 단계; 상기 복합앵커체를 구성하는 앵커정착체 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 절단하여 인장력을 해제하는 제4 단계; 상기 인장재를 회전시켜 앵커정착체의 나사물림력을 해제하는 제5 단계; 및 상기 인장재를 앵커정착체로부터 인출하여 제거하는 제6 단계를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법을 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 앵커체의 인장 후 분리 제거를 위해 사용되는 종래의 웨지 구조가 아닌 나사구조를 앵커정착체에 직접 형성하여 제거식 인장분산형 앵커의 제거가 가능하도록 함으로써, 앵커정착체의 구조를 단순화하고 원가절감을 달성할 수 있다.

둘째, 앵커체의 인장재 또는 영구앵커중 적어도 하나를 강연선이나 이형강봉으로 대체함으로써 인장력을 증대시킬 수 있고, 앵커정착체에 인장재 및 영구앵커가 나사결합된 상태에서 인장력이 부여됨으로써 각기 다른 현장의 지반조건에 따라 허용 앵커력을 조절할 수 있다.

셋째, 인장분산을 위한 자유장구간의 인장재와 정착장구간에서 허용앵커력을 유지하기 위한 영구 앵커를 나사방식으로 결합한 복합앵커체를 앵커공에 도입한 후 인장력을 부여함으로써 상기 자유장구간에서는 강연선과 그라우트간의 인장분산을 유도하고, 정착장부에서는 지반과 그라우트간의 마찰력을 증대시킴으로써 기존의 인장형 앵커체 또는 하중 집중형 앵커체보다 우수한 앵커력을 확보할 수 있다.

넷째, 앵커체의 인장재와 영구 앵커가 앵커정착체 양측에 결합된 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 일반지반 뿐만 아니라, 특히 연약지반에서의 지지력을 극대화하여 신뢰성있는 지반안정화를 도모할 수 있다.

다섯째, 상기 복합 앵커체로부터 영구 앵커의 분리가 가능하므로 앵커체에 장착된 앵커정착체만을 패킹포장하여 생산할 수 있으며, 현장에서 앵커정착체에 영구 앵커를 조립할 수 있어 현장시공이 매우 간단하다.

이하, 첨부된 도6 내지 도9를 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 인장재가 장착된 앵커정착체를 분리 및 조합이 가능한 형태로 복합 구성하여 일반 지반뿐만 아니라, 특히 연약지반에서의 지지력을 극대화하여 지반의 안정성을 신뢰적으로 도모할 수 있도록 구현한 것이다.

도6은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제1 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에서는 자유장 구간의 인장재와 정착장구간에 위치되는 영구앵커를 이형강봉으로 형성한 구조를 제시하고 있다.

본 발명은 도면에 도시한 바와 같이, 자유장구간에 도입되어 인장력을 제공하며 피복재(2b)에 의해 피복되어 있는 인장재(2)와; 상기 인장재(2) 선단부를 일측에 끼워 고정하기 위한 앵커정착체(4)와; 상기 인장재(2)를 앵커정착체(4)에 분리가능하게 결합하기 위한 제1 연결수단과; 상기 앵커정착체(4)의 일측 외면에 끼워지며, 그라우트의 수분이나 외부의 이물질이 인장재(2)를 타고 앵커정착체(4)의 내부로 침투되는 것을 차단하기 위한 방수커플러(6)와; 상기 인장재(2)와 방수 커플러(6) 사이 및 앵커정착체(4)와 방수커플러(6) 사이에 각각 설치된 수밀링(8)과; 상기 앵커정착체(4)의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커(10)와; 상기 앵커정착체(4)에 영구앵커(10)를 결합하기 위한 제2 연결수단; 및 상기 앵커정착체(4)의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재(2)를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈(12a)이 형성되어 있는 블록스페이서(12)(도10 및 도11에 도시)를 포함한다.

본 발명의 제1 실시예에서는 상기 영구앵커(10)는 이형강봉 자체만으로 그라우트와의 결속력을 증대시킬 수 있다. 바람직하기로는 상기 영구 앵커(10)의 종단부에 설치되어 서포트 콘(support cone)(14)을 더 부가하는 것이다. 이 경우에 정착장의 그라우트에 압축력과 결속력을 함께 부여할 수 있게 된다.

본 발명의 구성에서 상기 앵커정착체(4)는 자유장부와 정착장부의 앵커를 정착시키기 위한 매개기능을 하는 조인트 블록으로서, 내부 중앙부에 형성된 차단막(15)을 경계로 양측부에 제1 및 제2 암나사홈(16, 17)이 형성되며, 일측 외주면에 방수커플러(6)가 끼워지기 위한 단차부(18)가 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서 인장재(2)는 피복재(2b)에 의해 피복되어 있는 이형강봉이며, 상기 영구앵커(10)는 피복되어 있지 않은 이형강봉으로 이루어진다. 그리고, 제1 및 제2 연결수단은 이형강봉으로 이루어진 인장재(2)와 영구앵커(10) 각각의 선단부에 가공된 나사산 구조를 포함한다. 따라서, 상기 앵커정착체(4)의 제1 및 제2 암나사홈(16, 17)에 인장재(2)와 영구앵커(10)를 분리가능하게 체결할 수 있는 것이다.

특히, 상기 인장재(2)는 앵커정착체(4)의 제1 암나사홈(16)에 체결되어 자유장부의 인장분산을 유도한 후에 다시 인장력을 해제하였을 때, 인장재(2)를 회전시키는 동작만으로 앵커정착체(4)로부터 쉽게 이탈시켜 제거할 수 있다. 따라서, 인장재의 제거를 위해 기존의 앵커정착체에 내장되었던 웨지구조가 필요없게 되어 앵커정착체(4)의 구조를 단순화할 수 있고, 이에 따른 원가절감을 달성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 인장재(2)와 영구앵커(10)를 모두 이형강봉으로 형성한 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고, 인장재(2)와 영구앵커(10)중 선택된 하나를 강연선 다발 또는 이 밖에 인장력을 발휘할 수 있는 부재는 모두 채용할 수 있음은 주지의 사실이다.

본 발명의 제2 실시예에서는 영구 앵커(10)를 이형강봉으로 하되, 인장재(2)를 이형강봉 대신에 강연선으로 구성한 예를 보여주고 있으며 이에 대한 구조를 도7 및 도8을 참조하여 설명한다. 본 제2 실시예의 구성중 제1 실시예와 동일구성에 대해서는 동일부호를 병기한다.

도7은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제2 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이고, 도8은 본 발명의 요부인 인장재가 그립슬리브에 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 상기 인장재(2)는 여러가닥의 PC 강연선을 꼬은 형태의 강연선 다발(22)로 이루어지며, 상기 강연선 다발을 피복재(2b)로서의 PE 튜브로 피복한 구조로 이루어진다. 그리고, PE 튜브가 제거된 상기 강연선 다발(22)의 선단부는 단면이 축소되지 않도록 외면에 수나사(25a)가 가공되어 있는 그립 슬리브(25)에 끼워져 고정된다.

상기 그립슬리브(25)에 끼워지는 PC 강연선 다발(22)은 도8에 도시한 바와 같이 인발공정에 의해 압착고정된다. 이때, 상기 그립슬리브(25)의 내면에는 PC 강연선 다발(22)의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판(26)이 부착되어 도8의 오른쪽 그림에서와 같이 다이스(도시하지 않음)를 통해 인발된 후에는 그립슬리브(25)의 관경이 감소되면서 인서트판(26)과 PC 강연선 다발(22)이 압착되어 일체화되는 것이다. 상기 인발된 그립슬리브(25)의 수나사(25a)는 앵커정착체(4)의 제1 암나사홈(16)에 체결되는데, 이 체결력만으로 인장재(2)에 부여되는 인장력을 충분히 부담하게 된다.

이러한 앵커정착체(4)와 영구 앵커(10)의 분리구조에 의하여, 상기 앵커정착체(4)는 인장재(2)와 함께 공장에서 패킹 포장상태로 생산이 가능하게 될 뿐만 아니라 운반이 용이해지고, 현장에서 앵커정착체(4)와 영구 앵커(10)를 체결함으로써 현장앵커시공을 간단하게 행할 수 있다.

상기와 같이 구성되어 조립되는 복합 앵커체는 앵커공에 삽입되어 그라우트체와 함께 지반에 대한 인장력을 발휘하게 된다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 적어도 2개 이상의 복합 앵커체를 앵커공에 삽입하되, 앵커정착체(4) 외면에 블록스페이서(12)를 끼워 설치하고, 상기 블록스페이서(12)의 각 홈(12a)에 인접한 복합앵커체의 인장재(2)를 끼운 후, 각 복합앵커체의 영구앵커(10)들을 계단형태로 배열함으로써 영구앵커가 부담하는 구간의 인장력을 분산할 수 있게 되며, 지반의 지지력을 극대화하여 신뢰성있는 지반안정화를 도모할 수 있게 되는 것이다.

도9는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제3 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도이다. 본 제3 실시예의 구성중 제1 및 제2 실시예와 동일구성에 대해서는 동일부호를 병기한다.

본 발명의 제3 실시예에서는 도면에 도시한 바와 같이 인장재(2) 및 영구앵커(10)를 모두 강연선으로 구성하되, 상기 인장재(2) 및 영구앵커(10)의 단부에 전술한 구조의 그립슬리브(25)를 인발가공으로 설치하여 앵커정착체(4)에 분리가능하게 체결한 것이다.

또한, 상기 영구앵커(10)에는 복수의 스트랜드 그립(28)을 간격을 두고 설치하여 그라우트와의 결속력을 증대시킬 수 있도록 하며, 영구앵커(10)의 단부에 그라우트 압축력을 부여하기 위한 서포트콘(14)을 더 설치할 수도 있다.

도10은 본 발명에 의한 복합앵커체의 시공예시도를 나타낸다.

본 발명에 따른 복합앵커체의 시공은 본 발명의 제1 실시예 구조를 예로 하여 설명한다.

일반 지반뿐만 아니라 연약지반에 주로 적용되어 사면안정 또는 토류벽 안정등을 위해 실시되어 질 본 시공예에서는 먼저, 피복재(2b)가 제거된 인장재(2) 선단부에 수나사를 가공하고, 이 수나사를 앵커정착체(4)의 제1 암나사홈(16)에 체결하고, 상기 앵커정착체(4)의 제2 암나사홈(17)에 영구 앵커(10)의 수나사를 체결하여 복합앵커체를 구성한다.

상기와 같이 구성된 복합앵커체를 복수개 마련하고, 각 앵커정착체(4) 외면에 블록스페이서(12)를 끼우되, 상기 블록 스페이서(12)의 홈(12a)에 인접한 복합앵커체의 인장재(2')를 끼우고, 각 복합앵커체의 영구 앵커(10)들을 계단형태로 배열하여 지중의 앵커공(32)에 삽입한다.

상기 앵커공(32)에 그라우트재를 채워 정착시킨 후 인장재(2)에 인장력을 부여한 상태에서 사면(36)에 설치된 외부정착체(38)에 고정한다.

상기 시공에서, 정착장의 영구앵커(10)에 부여된 인장력보다 크게 앵커정착체(4)와 영구앵커(10)간의 나사체결력이 확보되어 있으므로, 상기 영구앵커(10)의 이탈염려는 없게 된다.

앵커시공이 완료되면, 인장재(2)는 자유장 구간에서 그라우트체에 대한 압축분산작용을 하게 되고, 정착장부위에서의 영구 앵커(10)는 그라우트체에 인장력을 부여하게 됨으로써 지반과 그라우트체간의 마찰력을 증대시켜 지반에 대하여 고하중을 재하하게 된다.

본 시공예에서는 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(10)를 계단형태로 배열하여 시공한 한 예를 보여주고 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 한 예에 국한하는 것은 아니고 지반조건(연약지반 또는 일반 지반상태에 따라)에 따라 상기 복합앵커체를 블록스페이서(12)가 수용할 수 있는 범위에서 설치할 수 있음은 주지의 사실이다. 통상적으로, 상기 블록스페이서(12)는 인장재를 끼워 지지할 수 있는 8개의 홈이 형성되어 있으므로, 상기 복합앵커체는 2개 ～ 8(또는 9)개의 배열이 가능하다. 또한, 천공경이 상당하고, 여러 가닥의 앵커가 필요한 경우는 블록스페이서(12)의 홈을 더 많이 할 수 있음은 주지의 사실이다.

도11에 도시한 바와 같이 상기 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 계단형태 배열은 앵커정착체(4)에 끼워진 블록스페이서(12)의 각 홈에 인접한 복합앵커체(30a, 30b, 30c)의 인장재(2)가 끼워짐으로써 유지된다. 이러한 복합앵커체의 계단식 배열구조에 의하여 각 단차면에 해당하는 영구 앵커(10)가 지반 하중을 연속적으로 분산하여 인장함으로써 일반지반뿐만 아니라 연약한 지반에서도 소정의 앵커력을 확보할 수 있게 되는 것이다.

앵커시공의 완료 후에는 외부정착체(38)에 의해 정착된 인장재(2)를 용접기등으로 절단하여 인장력을 해제하고, 상기 인장재(2)를 회전시켜 앵커정착체(4)의 나사물림력을 해제한다. 최종적으로 상기 인장재(2)를 앵커정착체(4)로부터 인출하여 제거한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도1a 및 도1b는 일반적인 인장형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도.

도2a 및 도2b는 일반적인 압축형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도.

도3a 및 도3b는 일반적인 하중분산형 앵커공법의 하중변화를 설명하기 위한 개념도 및 주변마찰분포 그래프도.

도4는 종래기술에 따른 복합앵커체의 구성을 나타낸 개략도.

도5는 도4에서 앵커정착체의 구성을 나타낸 단면도.

도6은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제1 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도.

도7은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제2 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도.

도8은 본 발명의 요부인 인장재에 그립슬리브가 압착되는 제조과정을 나타낸 단면도.

도9는 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 제3 실시예 구성을 나타낸 부분 단면도.

도10은 본 발명에 의한 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공예시도.

도11은 도10의 a-a' 선단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2: 인장재 4: 앵커정착체

6: 방수커플러 8: 수밀링

10: 영구앵커 12: 블록스페이서

14: 서포트 콘

Claims (15)

1. 자유장구간에 도입되어 인장력을 제공하는 인장재;

   내부 양측에 암나사 홈이 형성되어 있는 조인트 블록과 상기 조인트 블록의 외면에 끼워지며 그라우트의 수분과 외부의 이물질이 조인트 블록의 암나사홈으로 유입되는 것을 차단하기 위한 방수부재를 포함하며, 상기 인장재의 선단부를 분리가능하게 체결하는 앵커정착체;

   상기 앵커정착체에 인장재를 결합 및 분리시키기 위한 제1 연결수단;

   상기 앵커정착체의 타측에 선단부를 끼워 고정하며, 정착장 구간에서 허용앵커력을 발휘하는 영구 앵커; 및

   상기 앵커정착체에 영구앵커를 결합하기 위한 제2 연결수단

   을 포함하되,

   상기 제1 및 제2 연결수단은

   조인트 블록의 양측 암나사홈에 각각 체결되도록 인장재와 영구앵커 각각의 선단부에 형성된 수나사로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 앵커정착체의 외주면에 끼워지며, 주연부에 인장재를 끼워 지지하기 위한 다수의 홈이 형성되어 있는 블록스페이서를 더 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 인장재는 피복재에 의해 감싸여져 있으며, 이형강봉 또는 강연선 다발중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 인장재 및 영구앵커가 이형강봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 인장재는 피복재에 의해 감싸여져 있는 PC강연선 다발로 이루어지며;

   상기 PC강연선 다발의 선단부에 결합되며, 외주면에 수나사가 가공되어 있는 그립 슬리브; 및 상기 그립슬리브 내면에 장착되어 PC 강연선 다발과의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판을 더 포함하되,

   상기 PC 강연선 다발과 그립슬리브는 인발가공에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 인장재는 피복재에 의해 감싸여져 있는 PC강연선 다발로 이루어지고;

   상기 영구앵커는 PC 강연선 다발로 이루어지며;

   상기 PC강연선 다발의 선단부에 결합되며, 외주면에 수나사가 가공되어 있는 그립 슬리브; 및 상기 그립슬리브 내면에 장착되어 PC 강연선 다발과의 고정력을 증대시키기 위한 인서트판을 더 포함하되,

   상기 PC 강연선 다발과 그립슬리브는 인발가공에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 영구앵커의 선단에 끼워지는 서포트 콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
10. 내부 양측에 암나사 홈이 형성되어 있는 조인트 블록과 상기 조인트 블록의 외면에 끼워지는 방수커플러 및 상기 방수커플러와 조인트 블록 사이에 설치된 수밀링을 포함하는 앵커정착체의 일측 암나사홈에 피복이 제거된 인장재의 선단부에 가공된 수나사를 분리가능하도록 결합하고, 영구앵커의 선단부에 가공된 수나사를 상기 앵커정착체의 타측 암나사홈에 결합하여 구성한 복합앵커체를 복수개 마련하여 앵커공에 삽입하되, 앵커정착체 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.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 앵커정착체는 양측부에 암나사홈이 형성되고, 상기 양측 암나사홈에 체결되도록 인장재 및 영구앵커 각각의 선단부에 수나사부가 형성되며, 상기 인장재 및 영구앵커가 이형강봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 인장재가 강연선 다발로 이루어지고, 영구앵커는 이형강봉으로 이루어지며,

    상기 앵커정착체는 양측에 암나사홈이 형성되고,

    상기 인장재는 그의 선단을 끼워 압착한 그립 슬리브의 포함하되, 상기 그립슬리브의 외면에 수나사부를 형성하여 앵커정착체의 일측 암나사홈에 체결하고, 상기 영구앵커의 선단부에 수나사부를 형성하여 앵커정착체의 타측 암나사홈에 체결하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.
13. 내부 양측에 암나사 홈이 형성되어 있는 조인트 블록과 상기 조인트 블록의 외면에 끼워지는 방수커플러 및 상기 방수커플러와 조인트 블록 사이에 설치된 수밀링을 포함하는 앵커정착체의 일측 암나사홈에 피복이 제거된 인장재의 선단부를 분리가능하게 결합하고, 영구앵커의 선단부에 가공된 수나사를 상기 앵커정착체의 타측 암나사홈에 결합하여 복합앵커체를 구성하는 제1 단계;

    상기 복합앵커체를 복수개 마련하고, 상기 복합앵커체의 각 앵커정착체 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 절단하여 인장력을 해제하는 제4 단계;

    상기 인장재를 회전시켜 앵커정착체의 나사물림력을 해제하는 제5 단계; 및

    상기 인장재를 앵커정착체로부터 인출하여 제거하는 제6 단계

    를 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제1 단계는

    피복이 제거된 인장재를 끼워 압착시킨 그립슬리브의 외면에 수나사부를 형성하여 앵커정착체의 암나사홈에 나사체결하는 과정을 포함하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체의 시공방법.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 방수부재는

    조인트 블록의 외면에 끼워지는 방수커플러 및 상기 방수커플러와 조인트 블록 사이에 설치된 수밀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인장재 제거가 가능한 인장분산형 복합앵커체.

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