KR101196889B1 - Rockbolt and construction method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 지보를 위해 암반 등에 설치하는 락볼트 및 그 시공방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
락볼트는 암반 등의 지반(2)에 사용하는 지보(支保)로 갱도(坑道)를 지지하는 재료로서, 암반 등의 지반(2)에 뚫은 천공에 꽂아넣어 사용한다,Rock bolt is a support used for ground (2), such as rock, and supports the tunnel, and is used by inserting it into a hole drilled in the ground (2), such as rock.
락볼트의 구조는 여러 가지가 있으며, 그 중 하나로서 팽창형 구조가 있다.There are several structures of rock bolts, one of which is an expandable structure.
도 1에 도시된 바와 같이, 팽창형 락볼트(10)는 중공형 바디(12)의 그 둘레 일부가 눌려진 상태(12B)로 천공에 설치한 후(도 1의 'R1'참조), 중공형 바디(12)의 중공(12A)에 고압의 물을 공급하여 중공형 바디(12)를 팽창시킴으로써 팽창된 중공형 바디(12)가 암반 등의 지반(2)에 밀착되어 정착될 수 있도록 한 것이다(도 1의 'R2' 참조).As shown in FIG. 1, the
중공형 바디(12)의 선,종단에는 각각 중공형 바디(12)의 양단을 막기 위해 선단용 캡(14), 종단용 캡(16)이 설치되며, 누수 등을 방지하기 위한 씰링(sealing). 패킹(packing) 등도 함께 설치된다. 선단용 캡, 종단용 캡은 중공형 바디(12)와 용접에 의해 고정된다.The front end and the end of the
그러나, 종래기술에 따른 락볼트는 다음과 같은 문제점이 지적되고 있다.However, the following problems are pointed out in the rock bolt according to the prior art.
먼저, 중공형 바디(12)의 중공(12A)의 기밀 유지를 위해, 선단용 캡 및, 종단용 캡, 씰링(sealing). 패킹(packing) 등의 많은 구성요소가 요구되기 때문에, 높은 비용이 책정될 수밖에 없다.First, in order to maintain the airtightness of the hollow 12A of the
또한, 중공형 바디(12)의 기밀이 유지되지 못할 우려가 있다.In addition, there is a fear that the airtightness of the
또한, 위와 같이 락볼트의 구조가 복잡하며 무게가 있기 때문에 시공시 고도의 숙련도가 요구되며, 전용 장비가 요구된다.In addition, since the structure of the rock bolt is complex and heavy weight as described above, a high degree of skill is required in construction, and dedicated equipment is required.
또한, 중공형 바디(12)의 중공(12A)의 기밀 유지를 위해 계속해서 많은 연구를 해야한다.In addition, a lot of research has to be continued for the airtightness of the hollow 12A of the
또한, 중공형 바디(12)에 선단용 캡 및 종단용 캡, 씰링(sealing). 패킹(packing) 등이 조립된 후에는 천공(1)의 매립깊이에 맞추어 임의로 중공형 바디(12)를 절단하지 못하기 때문에 시공시 많은 어려움이 따르고 있는 것이 현실정이다.In addition, the end cap and the end cap, the sealing (sealing) in the hollow body (12). After packing and the like are assembled, since the
또한, 중공형 바디(12)에 직접 고압의 물이 공급되기 때문에, 중공형 바디(12)의 부식을 방지하기 위한 처리 및 연구가 요구되며, 완전하게 중공형 바디(12)의 부식을 방지하는 것은 어렵다. In addition, since the high pressure water is directly supplied to the
또한, 중공형 바디(12)의 팽창 후 중공형 바디(12)에 공급된 고압의 물을 다시 재배출하는데 많은 시간과 전용 장비가 요구되며, 중공형 바디(12)에 공급된 물을 완전히 배출하고 중공형 바디(12) 내 습기를 완전히 제거하는 것이 용이하지 않다.In addition, after the expansion of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중공형 바디의 팽창 방법을 개선한 락볼트 및 그 시공방법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rock bolt and its construction method improved the expansion method of the hollow body.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 중공(112)을 가지며, 둘레방향(화살표 C)을 따라 적어도 어느 한 부분이 요입된 형태로 눌려진 상태로 지반(2)에 형성된 천공(1)에 삽입된 후 상기 천공(1) 주변 지반(2)에 밀착 설치되어 정착될 수 있도록 상기 눌려진 부분이 펼쳐지는 중공형 바디(110); 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되며, 상기 중공형 바디(110)의 정착 후 상기 중공형 바디(110)로부터 분리 가능한 팽창력 형성부(130);를 포함하며, 상기 팽창력 형성부(130)는, 상기 중공형 바디(110)가 펼쳐질 수 있도록 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132); 상기 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되어 상기 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내할 수 있도록 팽창재 통로를 가지며 길이 조절 가능토록 이루어진 팽창재용 관(136)을 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트를 제시할 수 있다. In order to solve the above problems, the present invention has a hollow 112, inserted into the perforation (1) formed in the ground (2) in a state in which at least one portion is pressed in a concave shape along the circumferential direction (arrow C) A
상기 중공형 바디(110)는 강관으로 이루어질 수 있다.The
상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)는 상기 중공형 바디(110)의 중공(112) 중앙부분에 상기 팽창 전 팽창력형성부(130)가 삽입될 수 있는 공간이 확보될 수 있도록 형성될 수 있다.The
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)에 대응되도록 형성되어 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)을 가질 수 있다.The
상기 지압판(140)의 끼움홀(142)은 상기 천공(1) 밖에서 상기 천공(1) 내부를 향하는 방향을 따라, 전체적으로 점진적으로 크기가 확장 형성될 수 있다.The
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)이, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)가 끼워질 수 있으며 상기 정착 후 중공형 바디(110B)의 단면의 축소 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.The
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 정착 후 중공형 바디(110B)에 대응되도록 형성되어 상기 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)을 가질 수 있다. The
상기 팽창재용 관(136)은 상기 팽창재용 관(136)의 길이방향을 따라 배열되며 중공(135A)을 갖는 중공형으로 이루어진 복수의 중공관(135)을 포함하며; 상기 각각의 중공관(135)은 상기 팽창재용 관(136)의 길이방향을 따라 이웃한 중공관(135)이 삽입되거나 이웃한 중공관(135)에 삽입 가능토록 형성되며, 이웃한 중공관(135)을 따라 소정 길이 이동 가능하되 분리 방지될 수 있도록 스토퍼가 구비될 수 있다.The
상기 팩 주머니(132)가 체결부재(138)에 의해 팽창재용 관(136)에 착탈 가능토록 결합될 수 있도록, 상기 팽창재용 관(136)에는 길이방향에 따른 끝단에 상기 체결부재(138)가 길이방향을 따라 착탈 가능토록 체결되는 체결부(136A)를 가지며, 상기 팩 주머니(132)는 상기 체결부재(138)가 관통될 수 있도록 관통홀(132A)이 형성될 수 있다.The fastening
상기 팽창재용 관(136)에는 상기 팽창재용 관(136)에 팽창재를 공급하는 팽창재 공급부(200)와 분리 가능토록 결합되는 결합부(136B)를 가지며, 상기 팩 주머니(132)는 상기 팽창재 공급부(200)가 관통될 수 있도록 관통홀(132B)이 형성될 수 있다.The
상기 팽창재용 관(136)은 상기 팩 주머니(132)가 유압력에 의해 팽창될 수 있도록, 상기 팽창재(120)로서 유압을 공급하는 유압력 공급부(200A)와 연결될 수있다.The
또한, 본 발명은 팽창력 형성부(130)가 삽입된 중공형 바디(110)를 천공(1)에 삽입하거나, 상기 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)에 팽창력 형성부(130)를 삽입하는 천공삽입단계; 상기 천공삽입단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재용 관(136)을 통해 상기 팩 주머니(132)에 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계; 상기 정착단계 후, 상기 팽창재용 관(136)을 통해 상기 팩 주머니(132)에 공급된 팽창재를 배출시켜 상기 팩 주머니(132)를 팽창 해제시킨 후, 상기 팽창력형성부(130)를 상기 중공형 바디(110)로부터 분리하여 회수하는 팽창력형성부 회수단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법을 함께 제시할 수 있다.In addition, in the present invention, the
본 발명은 팽창재에 의해 팽창되는 팽창력형성부에 의해 중공형 바디만을 정착시켜 지보력을 형성시킬 수 있는 락볼트 및 그 시공방법을 제시한다.The present invention proposes a rock bolt and a construction method thereof that can form a support by fixing only the hollow body by the expansion force forming portion expanded by the expansion material.
또한, 본 발명은 팽창력형성부가 팩 주머니 및 길이 조절 가능한 팽창재용 관을 포함함에 따라, 팽창재용 관의 길이를 자유롭게 줄이거나 늘릴 수 있는 락볼트 및 그 시공방법을 제시한다. In addition, the present invention provides a rock bolt and its construction method that can freely reduce or increase the length of the tube for the expansion material, as the expansion force forming unit includes a pack bag and the length of the expandable tube.
도 1은 종래 기술에 따른 락볼트의 적용 예.
도 2 이하는 본 발명에 따른 락볼트에 관한 것으로서,
도 2는 제1실시 예의 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 도 2의 A-A선에 따른 단면도.
도 5는 4와 대응되는 도면으로서, 제2실시 예.
도 6은 도 4와 대응되는 도면으로서, 제3실시 예.
도 7a는 도 4와 대응되는 도면으로서, 제4실시 예.
도 7b는 도 7a와 대응되는 도면으로서, 정착 후 상태.
도 8은 도 3의 B-B선에 따른 단면도.
도 9는 도 8과 대응되는 도면으로서, 또 다른 실시 예.
도 10은 팽창력형성부의 팽창력 형성 전 상태 단면도.
도 11은 도 10과 대응되는 도면으로, 팽창력 형성부의 팽창력 형성 후 상태 단면도.
도 12은 도 11의 C-C선에 따른 단면도.
도 13a는 정착 전 상태의 시공 예.
도 14b는 도 13a의 D-D선에 따른 단면도.
도 14a는 정착 후 상태의 시공 예.
도 15b는 도 14a의 E-E선에 따른 단면도.
도 15a는 정착 후 팽창력형성부 분리 상태 시공 예.
도 15b는 도 15a의 F-F선에 따른 단면도.1 is an application example of a lock bolt according to the prior art.
2 or less relates to the rock bolt according to the present invention,
2 is a perspective view of a first embodiment;
3 is an exploded perspective view of Fig.
4 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
5 is a view corresponding to 4, the second embodiment;
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 and shows a third embodiment. FIG.
FIG. 7A is a view corresponding to FIG. 4 and shows a fourth embodiment.
FIG. 7B is a view corresponding to FIG. 7A and shows a state after fixing. FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3.
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 8 and still another embodiment.
10 is a cross-sectional view before the expansion force forming portion of the expansion force forming portion.
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 10, and is a cross-sectional view of the expansion force forming unit after the expansion force is formed; FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 11.
13A is an example of construction in a state before fixing.
14B is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 13A.
14A is a construction example of a state after fixing.
FIG. 15B is a sectional view along the EE line of FIG. 14A;
Figure 15a is an example of the installation state of the expansion force forming unit separated after fixing.
FIG. 15B is a sectional view along the FF line of FIG. 15A; FIG.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 락볼트는, 중공(112)을 가지며, 둘레방향(화살표 C)을 따라 적어도 어느 한 부분이 요입된 형태로 눌려진 상태로 지반(2)에 형성된 천공(1)에 삽입된 후 천공(1) 주변 지반(2)에 밀착 설치되도록 눌려진 부분이 펼쳐지는 중공형 바디(110)와; 지반(2)의 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)를 펼칠 수 있도록 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 중공형 바디(110)가 펼쳐진 후 중공형 바디(110)로부터 분리 가능토록 팽창 해제될 수 있는 팽창력형성부(130);를 포함할 수 있다. 참고로, 이하 설명의 편의를 위해 상기한 눌려진 상태의 중공형 바디(110)를 '정착 전 중공형 바디(110)'라 하며, 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 펼쳐져서 천공(1)에 정착된 상태의 중공형 바디(110)를 '정착 후 중공형 바디(110B)'라 한다)As shown below in FIG. 2, the rock bolt according to the present invention has a hollow 112 and is formed in the
즉, 팽창재(120)가 중공형 바디(110)에 직접 주입되지 않고 팽창력형성부(130)에 주입됨으로써, 팽창력형성부(130)의 팽창력에 의해 중공형 바디(110)가 팽창될 수 있다. That is, since the
따라서, 중공형 바디(110)는 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태로 천공(1)에 삽입, 설치되더라도 팽창재(120)의 누설 등의 문제가 생길 염려가 없으므로, 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단을 캡(cap)이나 마개, 씰링(sealing), 패킹(packing) 등에 의해 밀폐하거나 기밀 유지할 필요가 없다. Therefore, the
하여, 중공형 바디(110)의 밀폐, 기밀 유지 등을 위한 요소들이 생략될 수 있기 때문에, 중공형 바디(110)의 구조가 간소해질 수 있으며 이에 따라 중공형 바디(110)의 설계가 보다 자유로워질 수 있고, 시공비를 현격히 줄일 수 있다. Therefore, since the elements for sealing, maintaining the airtightness, etc. of the
또한, 중공형 바디(110)가 가벼워짐으로써 무게로 인한 고도의 숙련도 및 전용장비가 요구되지 않는다.In addition, since the
또한, 중공형 바디(110)에 밀폐, 기밀 유지 등을 위한 요소들이 함께 구성되지 않기 때문에, 중공형 바디(110)를 시공될 천공(1) 깊이에 제약받지 않고 임의 규격으로 제작된 후 시공 현장에서 천공(1) 깊이에 맞춰 중공형 바디(110)의 길이를 임의로 자유롭게 절단할 수 있기 때문에, 중공형 바디(110)의 제작이 보다 용이하고 표준화될 수 있으며, 시공이 보다 용이해질 수 있다. In addition, since the elements for sealing and maintaining the airtightness are not configured together in the
또한, 중공형 바디(110)의 정착 후, 중공형 바디(110)로부터 분리되어 회수될 수 있으며 재사용될 수 있기 때문에, 실질적으로 중공형 바디(110)만 지반(2)에 매립됨으로써, 시공비를 현격히 줄일 수 있다.In addition, since the
또한, 팽창재(120)가 직접 중공형 바디(110)에 접촉하지 않기 때문에, 팽창재(120)로서 중공형 바디(110)의 부식 등을 촉진시킬 수 있는 유체 등을 사용하는 것이 가능하여 중공형 바디(110)로 인한 팽창재(120)의 제약 조건이 해소될 수 있으며, 아울러 중공형 바디(110)에 팽창재(120)와의 접촉으로 인한 부식 등을 방지하기 위한 후처리, 가공이 생략될 수 있고 팽창재(120)로 인한 중공형 바디(110)의 재질 등의 제약이 해소될 수 있고, 상술한 바와 같이 시공 후 팽창재(120)로 인한 중공형 바디(110)의 부식 등이 방지될 수 있는바 중공형 바디(110)의 내구성이 향상될 수 있다.In addition, since the
특히 중공형 바디(110)는 천공(1)에 용이하게 삽입 설치된 후 팽창재(120)에 의해 원 형상으로 펼쳐져서 정착될 수 있도록, 둘레방향(화살표 C)을 따라 적어도 어느 한 부분이 요입된 형태로 눌려진 상태로 천공(1)에 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다.In particular, the
이러한 정착 전 중공형 바디(110)는 다음과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 도 7b, 도 14a, 도 14b에 도시된 바와 같이 정착 후 중공형 바디(110B)는 종단면이 원형을 갖도록 이루어지며, 정착 전 중공형 바디(110)는 원형 중공형 바디(110)의 둘레방향(화살표 C)을 따라 4군데, 3군데, 1군데가 요입된 형태로 눌려짐으로써, 종단면이 네잎 형상(도 2 내지 도 4, 도 7a 참조), 세잎 형상(도 5 참조), 대략 C자 형상(도 6 참조)을 취할 수 있다. 다만, 정착 전 중공형 바디(110)는 팽창력형성부(130)가 중공형 바디(110)의 중공(112) 중앙부분에 삽입되어 중공형 바디(110)와 동심을 이룰 수 있도록, 3군데 이상이 요입된 형태로 눌려지는 것이 보다 바람직할 수 있다. 이 경우, 팽창력형성부(130)가 중공형 바디(110)와 동심을 이룬 상태에서 중공형 바디(110)의 둘레방향(화살표 C)을 따라 중공형 바디(110)를 균일하게 펼칠 수 있다. 이와 아울러, 정착 전 중공형 바디(110)는 중공형 바디(110)의 둘레방향(화살표 C)을 따라 균일하게 요입된 형태로 눌려지는 것이 상기와 같이 균일 팽창에 보다 유리할 수 있다. 또한, 정착 전 중공형 바디(110)는 팽창력형성부(130)가 삽입되는 그 중공(112) 중앙부분이 팽창 전 팽창력형성부(130)와 비슷하게 형성되며, 그 중공(112) 중앙부분의 둘레방향(화살표 C)에 따른 개구부분의 폭(112A)이 팽창 전 팽창력형성부(130)의 이탈이 방지될 수 있는 범위에 있도록 형성되는 것이, 팽창력형성부(130)가 중공형 바디(110)와 동심을 이루도록 설치될 수 있다는 점에서 바람직할 수 있다.The
위와 같은 정착 전 중공형 바디(110)는 평판형 플레이트를 밴딩(bending)하여 원형 튜브(tube) 또는 파이프(pipe) 형태로 만든 후 폴딩(folding) 가공 또는 롤링 (rolling) 가공에 의해 그 외주면 일측을 내측으로 가압하여 제작할 수 있다. The
중공형 바디(110)는 다양한 소재로 형성될 수 있는데, 특히 지보를 위해 강성이 우수하면서도 상술한 바와 같이 정착 전 중공형 바디(110)로 용이하게 형성되며 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 용이하게 펼쳐질 수 있도록 강관으로 이루어질 수 있다.The
팽창력형성부(130)는 팽창재(120)에 의해 팽창하여 정착 전 중공형 바디(110)를 정착 후 중공형 바디(110B)로 펼칠 수 있다면 어떠한 것이든 가능하며, 다만 다음과 같이 이루어짐이 보다 바람직할 수 있다.The expansion
즉, 팽창력형성부(130)는 중공형 바디(110)의 중공(112) 중앙부분에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 그 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132)를 포함할 수 있다. 팩 주머니(132)는, 팽창/팽창 해제가 용이하며 아울러 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입/분리가 용이하고, 기밀 유지가 용이하고, 팽창재(120)의 유입/배출이 용이하다는 점에서, 보다 유리할 수 있다.That is, the expansion
팩 주머니(132)는 토목섬유, 소재 자체 탄성력이 있는 고무 등의 탄성소재로 이루어질 수 있으며, 팽창재(120)에 의한 팽창력이 고압이더라도 중공형 바디(110)에 의해 구속, 지지됨으로써 터질 우려가 없기 때문에, 팩 주머니(132)에 공급된 팽창재(120)의 누설이 없다면 어떠한 소재, 형상이든 무방하다.The
다만, 팽창재(120)로서 다양한 매체가 이용될 수 있는데, 그 중 락볼트용으로서 충분한 팽창력을 부여함과 용이하게 해제될 수 있으며 취급이 용이하다는 측면에서 팽창재(120)로서 유압이 바람직하며, 이에 따라 팩 주머니(132)는 팽창재 공급부(200)로서 유압을 팽창재로 공급하는 유압력 공급부(200A)와 연결되어 유압력에 의해 팽창될 수 있는 소재, 형상으로 이루어질 수 있다. However, various media may be used as the
이와 같은 팩 주머니(132)는 정착 전 중공형 바디(110)에 용이하게 삽입될 수 있도록, 팽창 전 상태에서 와이어 등으로 묶어지는 것이 보다 유리할 수 있다. 물론, 팩 주머니(132)에 묶어진 와이어 등은 팽창재(120) 공급시 와이어 등으로 인한 팩 주머니(132)의 결속이 풀어질 수 있도록 용이하게 끊어질 수 있도록 이루어질 수 있다.Such a
나아가, 팽창력형성부(130)는 팩 주머니(132)를 따라 길게 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되며, 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내하는 팽창재 통로가 형성된 팽창재용 관(136)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 팽창재용 관(136)에 의해 팩 주머니(132)에 팽창재(120)를 공급하고 배출시키는 것이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 팽창 전 팩 주머니(132)가 팽창재용 관(136) 형상에 대응되는 형상을 유지토록, 팽창재용 관(136)이 팩 주머니(132)의 심재 역할을 할 수 있기 때문에, 팽창력형성부(130)를 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입하거나 분리하는 것이 용이하게 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 팽창력형성부(130)를 중공형 바디(110)와 동심을 이루도록 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입시킬 수 있다. 이때, 팽창재용 관(136)은 강관과 같은 경질의 소재나 고무 호스와 같은 연질의 소재 모두 가능하다, 바람직하게는 금속 등의 경질의 소재로 이루어질 수 있다.Further, the expansion
나아가, 팽창재용 관(136)은 길이 조절 가능토록 이루어질 수 있다. 이를 위해 팽창재용 관(136)은 다양한 실시가 가능하며, 바람직하게는 다음과 같이 이루어질 수 있다. In addition, the
즉, 팽창재용 관(136)은 상호 팽창재용 관(136)의 길이방향을 따라 이동 가능토록 다중 결합되며, 팽창재(120)가 공급, 배출될 수 있도록 중공(135A)을 갖는 중공형으로 이루어지며 둘레면에 팽창재(120)가 공급, 배출되는 복수의 홀(135B)이 형성된 복수의 중공관(135)을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 중공관(135)의 중공(135A) 및 복수의 홀(135B)에 의해 팽창재가 공급, 배출되는 팽창재 통로가 이루어짐으로써 팽창재용 관(136)을 통해 팽창재(120)가 공급, 배출될 수 있다. 그리고, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 복수의 중공관(135)이 길이방향을 따라 이웃한 중공관(135)으로부터 빠지면 팽창재용 관(136)이 길게 늘어날 수 있고, 도 12에 도시된 바와 같이 복수의 중공관(135)이 이웃한 중공관(135)의 중공(135A)에 넣어짐으로써 상호 겹쳐지면 팽창재용 관(136)이 짧아질 수 있다. 하여, 팽창력 형성부(130) 사용시에는 팽창재용 관(136)을 길게 늘려 사용하고, 팽창력 형성부(130)를 사용하지 않을시 팽창재용 관(136)을 짧게 줄여 용이하게 보관 및 이동, 운반할 수 있다. 또한, 팽창재용 관(136)의 길이를 중공형 바디(110)의 길이에 대응하여 용이하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 중공형 바디(110)의 길이 변화에 영향받지 않고 팽창재용 관(136)는 물론 팽창력 형성부(130)가 규격화될 수 있다.That is, the
아울러, 팽창재용 관(136)은 각각의 중공관(135)이 이웃한 중공관(135)의 중공(135A)에 삽입된 상태로 소정 길이 이동되되, 분리 방지될 수 있도록 스토퍼(stopper)가 구비될 수 있다. 스토퍼는 다양한 실시가 가능하며, 바람직한 일 예로서 각각의 중공관(135)의 길이방향에 따른 일측 끝단에 이웃한 중공관(135)의 중공(135A)에 삽입되어 걸림될 수 있도록 돌기 또는 링형의 내부 플랜지(135C)가 형성되며, 중공관(135)의 타측 끝단에 이웃한 중공관(135)의 삽입, 돌출이 가능하되 이웃한 중공관(135)의 내부 플랜지(135C)가 걸림될 수 있도록 링형의 외부 플랜지(135D)가 형성됨으로써 이루어질 수 있다.In addition, the
또한, 팩 주머니(132)가 체결부재(138)에 의해 팽창재용 관(136)에 착탈 가능토록 결합될 수 있도록, 팽창재용 관(136)에는 길이방향에 따른 끝단에 체결부재(138)가 길이방향을 따라 착탈 가능토록 체결되는 체결부(136A)를 가지며, 팩 주머니(132)는 체결부재(138)가 관통될 수 있도록 관통홀(이하, 설명의 편의를 위해 제1관통홀(136A)이라 한다)이 형성될 수 있다. 즉, 복수의 중공관(135) 중 길이방향을 따라 끝에 배열되는 중공관(135)에는 체결부(136A)가 일체로 형성될 수 있다. 체결부재(138)는 다양한 실시가 가능하며, 예컨대 도시된 바와 같이 팽창재용 관(136)의 체결부(136A)와 나사 체결될 수 있도록 볼트로 이루어지며, 이때 팽창재용 관(136)의 체결부(136A)는 볼트로 이루어진 체결부재(138)가 나사 체결될 수 있도록 나사가 형성된 홈 또는 홀 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 팩 주머니(132)와 팽창재용 관(136)이 상호 견고하게 결속될 수 있도록, 도 10에 도시된 바와 같이 팩 주머니(132)의 제1관통홀(136A) 부분이 팽창재용 관(136)의 체결부(136A)에 끼워진 상태로 체결부재(138)가 팽창재용 관(136)의 체결부(136A)에 체결될 수 있다.In addition, the
또한, 팽창재용 관(136)에는 팽창재용 관(136)에 팽창재를 공급하는 팽창재 공급부(200)와 분리 가능토록 결합되는 결합부(136B)를 가질 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 복수의 중공관(135) 중 길이방향을 따라 상기한 체결부(136A)가 형성된 중공관(135)과 반대쪽 끝에 배열된 중공관(135)에는 팽창재 공급부(200)가 길입방향을 따라 결합될 수 있도록 결합부(136B)가 일체로 형성될 수 있다. 팽창재용 관(136)의 결합부(136B)는 다양한 실시가 가능하며, 예컨대 도시된 바와 같이 팽창재 공급부(200)와 나사 체결될 수 있도록 나사가 형성된 홈 또는 홀 구조로 이루어질 수 있다. 이와 아울러, 팩 주머니(132)는 팽창재용 관(136)의 출입이 가능하며 팽창재 공급부(200)가 관통될 수 있도록 관통홀(이하, 설명의 편의를 위해 '제2관통홀(132B)'이라 한다)이 형성될 수 있다. 따라서, 팩 주머니(132)가 팽창재용 관(136)과 분리 가능토록 결합될 수 있다.In addition, the
이와 같은 팽창력 형성부(130)는 도 10 및 도11을 참조하는 바와 같이 작용될 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 중공관(135)이 이웃한 중공관(135)의 중공(135A)에 삽입되어 팽창재용 관(136)의 길이가 짧은 상태이며 팩 주머니(132)가 접혀진 상태에서, 팽창재 공급부(200)로부터 팽창재(120)가 공급되면, 팽창재(120)가 중공관(135)의 중공(135A), 중공관(135)의 홀(135B) 순으로 팩 주머니(132)에 공급된다. 팩 주머니(132)는 팽창재(120)가 공급됨에 따라 펴지면서 팽창되며, 도 11에 도시된 바와 같이 팩 주머니(132)가 팽창됨에 따라 팩 주머니(132)에 의해 끌려 팽창재용 관(136)이 점진적으로 길어진다. 그리고, 이러한 팽창력 형성부(130)의 작용에 의해 중공형 바디(110)의 눌려진 부분이 펼쳐져서 중공형 바디(110)가 지면에 밀착될 수 있다.The expansion
한편, 본 발명에 따른 락볼트는 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the rock bolt according to the present invention may further include a
지압판(140)은 다음과 같이 다양한 실시가 가능하다.The
첫째, 도 2 내지 도 6, 도 9 내지 도 15b에 도시된 바와 같이, 지압판(140)은 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)이, 정착 전 중공형 바디(110)가 끼워질 수 있도록 정착 전 중공형 바디(110)의 종단면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 지압판(140)의 끼움홀(142)은, 정착 전 중공형 바디(110)의 종단면에 형상에 대응하여, 네잎, 세잎 형상, 대략 C자 형상을 취할 수 있다. First, as shown in FIGS. 2 to 6 and 9 to 15b, the
이 경우, 지압판(140)은 정착 전 중공형 바디(110)가 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 펼쳐짐에 따라 중공형 바디(110)로부터 이탈되지 않도록, 정착 전 중공형 바디(110)에 끼워진 후 용접 등에 의해 일체로 접합되는 것이 바람직할 수 있다.In this case, the
둘째, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 지압판(140)의 끼움홀(142)은, 정착 전 중공형 바디(110)가 끼워질 수 있으며 정착 후 중공형 바디(110B)의 종단면에 대응되도록 형성될 수 있다. 예컨대, 정착 후 중공형 바디(110B)의 종단면이 대략 원형인 것에 대응하여, 지압판(140)의 끼움홀(142)은 대략 원형으로 형성될 수 있다. 이때, 지압판(140)의 끼움홀(142)은 크기가, 정착 후 중공형 바디(110B)와 동일할 수도 있고, 정착 후 중공형 바디(110B)의 소정 비율의 축소 크기로 이루어질 수 있다. 후자의 경우, 중공형 바디(110)가 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 펼쳐지면서 지압판(140)에 강하게 밀착될 수 있는바, 지압판(140)과 중공형 바디(110)가 상호 견고하게 결합될 수 있다. Secondly, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
이 경우, 지압판(140)의 끼움홀(142)은 정착 후 중공형 바디(110B)와 대응되게 형성되는바, 중공형 바디(110)가 정착되기 전에는 단지 중공형 바디(110)에 끼워지기만 하고 중공형 바디(110)가 정착된 후에 용접 등에 의해 중공형 바디(110)에 일체로 접합될 수 있다. 여기서, 지압판(140)은, 정착 후 중공형 바디(110B)로부터 팽창력형성부(130)가 분리된 이후에 중공형 바디(110)에 일체로접합되는 것이, 팽창력형성부(130)와의 간섭이 방지될 수 있다는 점에서 보다 바람직할 수 있다.In this case, the
한편, 지압판(140)의 끼움홀(142)은 천공(1) 밖에서 천공(1) 내부를 향하는 방향을 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 그 크기가 일정하도록 형성될 수도 있고, 도 9에 도시된 바와 같이 전체적으로 점진적으로 크기가 확장 형성될 수 있다. 즉, 후자의 경우, 지압판(140)의 끼움홀(142)의 둘레면이 소정 각도(θ)로 경사지게 형성되며, 이에 따라 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 지압판(140)의 끼움홀(142)이 정착 전 중공형 바디(110)에 대응되게 형성된 경우, 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 중공형 바디(110)가 펼쳐질 때, 중공형 바디(110)의 지압판(140) 결속부분이 부드럽게 점진적으로 펼쳐질 수 있도록 안내할 수 있다.
Meanwhile, the
이와 같은 본 발명에 따른 락볼트의 시공방법은 다음과 같이 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.Such a construction method of the rock bolt according to the present invention may be preferably made as follows.
도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 정착 전 중공형 바디(110)를 지반(2)에 형성된 천공(1)에 삽입한다. As shown in FIGS. 13A and 13B, the
이때, 정착 전 중공형 바디(110)는 물론 캡, 씰링 등의 기타 부수적인 요소들이 전혀 결합되지 않으며 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태 그대로 설치될 수 있다.At this time, the
그리고, 중공형 바디(110)의 중공(112)에는 팽창력형성부(130)가 삽입되는데, 팽창력형성부(130)는 중공형 바디(110)가 천공(1)에 삽입되기 전 또는 후 모두 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입 가능하지만 보다 용이한 시공을 위해서는 중공형 바디(110)가 천공(1)에 삽입되기 전 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되는 것이 보다 바람직할 수 있다.Then, the expansion
또한, 중공형 바디(110)에는 지압판(140)이 끼워지는데, 지압판(140)은 상술한 바와 같이 지압판(140)의 끼움홀(142)의 형상에 따라 정착 전 중공형 바디(110) 또는 정착 후 중공형 바디(110B)에 일체로 접합될 수 있다.In addition, the
다음, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 팽창력형성부(130)의 팩 주머니(132)에 팽창재용 관(136)을 통해 팽창재(120)를 공급하여, 팽창력형성부(130)의 팩 주머니(132)를 팽창시킨다.Next, as shown in FIGS. 14A and 14B, the inflating
그러면, 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 정착 전 중공형 바디(110)가 펼쳐지면서 천공(1) 주변에 밀착되어 정착됨으로써, 락볼트에 의해 지보력이 형성될 수 있다.Then, the
이와 같이 중공형 바디(110)가 정착되고 나면, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 팽창력형성력의 팩 주머니(132)의 팽창을 해제하여 팽창력형성부(130)의 팩 주머니(132)가 다시 수축되게 한 후, 팽창 해제된 팽창력형성부(130)를 정착된 중공형 바디(110)로부터 분리한다. 그러면, 팽창력형성부(130)는 회수되고, 중공형 바디(110)만 지반(2)에 매립되어 지보력을 형성시킬 수 있다.After the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
110; 중공형 바디 120; 팽창재
130; 팽창력형성부 132; 팩 주머니
136; 팽창재용 관 140; 지압판110;
130; Expansion
136;
Claims (12)
상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되며, 상기 중공형 바디(110)의 정착 후 상기 중공형 바디(110)로부터 분리 가능한 팽창력 형성부(130);를 포함하며,
상기 팽창력 형성부(130)는, 상기 중공형 바디(110)가 펼쳐질 수 있도록 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132);
상기 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되어 상기 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내할 수 있도록 팽창재 통로를 가지며 길이 조절 가능토록 이루어진 팽창재용 관(136)을 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트.A ground 112 having a hollow 112 and inserted into a perforation 1 formed in the ground 2 in a state in which at least one portion is pressed in a concave direction along the circumferential direction (arrow C) and then the ground 2 around the perforation 1. A hollow body 110 in which the pressed part is unfolded so as to be installed and fixed in close contact;
It is inserted into the hollow 112 of the hollow body 110, after the fixing of the hollow body 110, the expansion force forming unit 130 is separated from the hollow body 110;
The expansion force forming unit 130 is expanded by the expansion material 120 is inserted into the hollow 112 of the hollow body 110 and injected therein so that the hollow body 110 can be unfolded and injected therein A pack pouch 132 that can be inflated by the discharge of the expanded inflatable material 120;
Lock bolts, characterized in that it comprises an inflator tube 136 inserted into the pack pocket 132 having an inflating passage so as to guide the supply and discharge of the inflating member 120 and adjustable in length.
상기 중공형 바디(110)는 강관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to claim 1,
The hollow body 110 is a rock bolt, characterized in that consisting of a steel pipe.
상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)는 상기 중공형 바디(110)의 중공(112) 중앙부분에 상기 팽창 전 팽창력형성부(130)가 삽입될 수 있는 공간이 확보될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to claim 1,
The hollow body 110 in the pressed state is formed to ensure a space in which the expansion force forming unit 130 before the expansion can be inserted in the central portion of the hollow 112 of the hollow body 110 Rock bolt.
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)에 대응되도록 형성되어 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)을 갖는 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to claim 1,
The pressure plate 140 is integrally coupled to the hollow body 110 and in close contact with the ground 2 outside the perforation 1, and is formed to correspond to the hollow body 110 in the pressed state. The lock bolt, characterized in that it has a fitting hole 142, the hollow body 110 is fitted.
상기 지압판(140)의 끼움홀(142)은 상기 천공(1) 밖에서 상기 천공(1) 내부를 향하는 방향을 따라, 전체적으로 점진적으로 크기가 확장 형성된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method of claim 4,
The fitting hole 142 of the acupressure plate 140 is a lock bolt, characterized in that the overall size is gradually expanded in the direction toward the inside of the perforation (1) outside the perforation (1).
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)이, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)가 끼워질 수 있으며 상기 정착 후 중공형 바디(110B)의 단면의 축소 형상에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to claim 1,
The pressure plate 140 is integrally coupled to the hollow body 110 and tightly attached to the ground 2 outside the perforation 1, and the fitting hole 142 into which the hollow body 110 is fitted is pressed. Rock bolt, characterized in that the hollow body 110 can be fitted and formed to correspond to the reduced shape of the cross-section of the hollow body (110B) after the fixing.
상기 중공형 바디(110)와 일체로 결합되며 상기 천공(1) 밖 지반(2)에 밀착되는 지압판(140)은, 상기 정착 후 중공형 바디(110B)에 대응되도록 형성되어 상기 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)을 갖는 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to claim 1,
The pressure plate 140 is integrally coupled with the hollow body 110 and in close contact with the ground 2 outside the perforation 1, and is formed to correspond to the hollow body 110B after the fixing. Lock bolt, characterized in that it has a fitting hole 142 is fitted.
상기 팽창재용 관(136)은 상기 팽창재용 관(136)의 길이방향을 따라 배열되며 상호 다중 결합될 수 있도록 중공(135A)을 갖는 중공형으로 이루어진 복수의 중공관(135)을 포함하며;
상기 각각의 중공관(135)은 상기 팽창재용 관(136)의 길이방향을 따라 이웃한 중공관(135)이 삽입되거나 이웃한 중공관(135)에 삽입 가능토록 형성되며, 이웃한 중공관(135)을 따라 소정 길이 이동 가능하되 분리 방지될 수 있도록 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to any one of claims 1 to 7,
The inflator tube 136 comprises a plurality of hollow tubes 135 arranged in a longitudinal direction of the inflator tube 136 and having a hollow shape having a hollow 135A so as to be multi-coupled with each other;
Each of the hollow tube 135 is formed so that the adjacent hollow tube 135 is inserted or inserted into the adjacent hollow tube 135 along the longitudinal direction of the expandable tube 136, the adjacent hollow tube ( 135) A lock bolt, characterized in that the stopper is provided so as to be movable along a predetermined length and prevented from being separated.
상기 팩 주머니(132)가 체결부재(138)에 의해 팽창재용 관(136)에 착탈 가능토록 결합될 수 있도록, 상기 팽창재용 관(136)에는 길이방향에 따른 끝단에 상기 체결부재(138)가 길이방향을 따라 착탈 가능토록 체결되는 체결부(136A)를 가지며, 상기 팩 주머니(132)는 상기 체결부재(138)가 관통될 수 있도록 관통홀(132A)이 형성된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to any one of claims 1 to 7,
The fastening member 138 is provided at the end along the longitudinal direction of the expandable tube 136 so that the pack pocket 132 can be detachably coupled to the expandable tube 136 by the fastening member 138. Lock bolt having a fastening portion (136A) to be detachably fastened along the longitudinal direction, the pack pocket 132 is formed with a through hole (132A) so that the fastening member (138).
상기 팽창재용 관(136)에는 상기 팽창재용 관(136)에 팽창재를 공급하는 팽창재 공급부(200)와 분리 가능토록 결합되는 결합부(136B)를 가지며,
상기 팩 주머니(132)는 상기 팽창재 공급부(200)가 관통될 수 있도록 관통홀(132B)이 형성된 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to any one of claims 1 to 7,
The inflator tube 136 has a coupling portion 136B coupled to the inflatable material supply unit 200 for supplying the inflating material to the inflator tube 136 and detachably coupled thereto.
The pack pocket 132 is a lock bolt, characterized in that the through-hole 132B is formed so that the expansion material supply portion 200 can pass through.
상기 팽창재용 관(136)은 상기 팩 주머니(132)가 유압력에 의해 팽창될 수 있도록, 상기 팽창재(120)로서 유압을 공급하는 유압력 공급부(200A)와 연결되는 것을 특징으로 하는 락볼트.The method according to any one of claims 1 to 7,
The expansion pipe 136 is a lock bolt, characterized in that connected to the hydraulic pressure supply unit (200A) for supplying the hydraulic pressure as the expansion material 120, so that the pack bag 132 can be expanded by the hydraulic force.
팽창력 형성부(130)가 삽입된 중공형 바디(110)를 천공(1)에 삽입하거나, 상기 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)에 팽창력 형성부(130)를 삽입하는 천공삽입단계;
상기 천공삽입단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재용 관(136)을 통해 상기 팩 주머니(132)에 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계;
상기 정착단계 후, 상기 팽창재용 관(136)을 통해 상기 팩 주머니(132)에 공급된 팽창재를 배출시켜 상기 팩 주머니(132)를 팽창 해제시킨 후, 상기 팽창력형성부(130)를 상기 중공형 바디(110)로부터 분리하여 회수하는 팽창력형성부 회수단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법.As a method of constructing the rock bolt of any one of claims 1 to 7,
Inserting the hollow body 110 into which the expansion force forming unit 130 is inserted into the perforation 1, or inserting the perforation inserting the expansion force forming unit 130 into the hollow body 110 inserted into the perforation 1. step;
After the drilling insertion step, by supplying the expansion material 120 to the pack pocket 132 through the expansion pipe 136 so that the hollow body 110 is fixed to the expansion force forming unit 130 A fixing step for forming support force;
After the fixing step, by discharging the expansion bag supplied to the pack bag 132 through the expansion pipe 136 to release the pack bag 132, the expansion force forming unit 130 is hollow An expansion force forming unit recovery step of separating and recovering from the body 110;
Rock bolt construction method comprising a.
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