KR101197248B1 - 락볼트 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 지보를 위해 암반 등에 설치하는 락볼트 및 그 시공방법에 관한 것이다. 특히, 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 지반(2)의 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)를 펼칠 수 있도록 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 중공형 바디(110)의 정착 후 상기 중공형 바디(110)로부터 분리 가능토록 팽창 해제될 수 있는 팽창력형성부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 및 그 시공방법을 제시한다.
Description
본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 지보를 위해 암반 등에 설치하는 락볼트 및 그 시공방법에 관한 것이다.
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,
락볼트의 구조는 여러 가지가 있으며, 그 중 하나로서 팽창형 구조가 있다.
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).
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.
그러나, 종래기술에 따른 락볼트는 다음과 같은 문제점이 지적되고 있다.
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.
또한, 중공형 바디(12)의 기밀이 유지되지 못할 우려가 있다.
또한, 위와 같이 락볼트의 구조가 복잡하며 무게가 있기 때문에 시공시 고도의 숙련도가 요구되며, 전용 장비가 요구된다.
또한, 중공형 바디(12)의 중공(12A)의 기밀 유지를 위해 계속해서 많은 연구를 해야한다.
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.
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.
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.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중공형 바디의 팽창 방법을 개선한 락볼트 및 그 시공방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
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 지반(2)의 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)를 펼칠 수 있도록 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 중공형 바디(110)의 정착 후 상기 중공형 바디(110)로부터 분리 가능토록 팽창 해제될 수 있는 팽창력형성부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트를 제시한다.
상기 중공형 바디(110)는 강관으로 이루어질 수 있다.
상기 팽창력형성부(130)는, 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132)를 포함할 수 있다.
상기 팩 주머니(132)는 유압력에 의해 팽창될 수 있도록, 상기 팽창재(120)로서 유압을 공급하는 유압력 공급부와 연결될 수 있다.
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.
상기 팽창력형성부(130)는, 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132); 상기 팩 주머니(132)를 따라 길게 상기 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되며, 상기 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내하는 팽창재 통로(136A)가 형성된 관(136)을 포함할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
또한, 본 발명은 상기의 락볼트를 시공하는 방법으로서, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)에 지압판(140)을 끼워서 일체로 결합시키는 지압판 결합단계; 상기 지압판 결합단계 후, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태 그대로, 상기 지압판(140)이 결합된 중공형 바디(110)를 상기 천공(1)에 삽입하며, 상기 중공형 바디(110)가 천공(1)에 삽입되기 전 또는 후에 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 팽창력형성부(130)를 삽입하는 천공삽입단계; 상기 천공삽입단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계; 상기 정착단계 후, 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입된 팽창력형성부(130)로부터 상기 팽창재(120)를 배출시켜서 상기 팽창력형성부(130)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 제시한다.
또한, 본 발명은 상기의 락볼트를 시공하는 방법으로서, 상기 중공형 바디(110)가 상기 천공(1)에 삽입되기 전 또는 후에, 상기 중공형 바디(110)에 상기 지압판(140)을 끼우는 지압판 끼움단계; 상기 지압판 끼움단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계; 상기 정착단계 후, 상기 중공형 바디(110)에 끼워진 지압판(140)을 상기 중공형 바디(110)에 일체로 접합시키는 지압판 접합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법을 함께 제시한다.
상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)는 상기 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태 그대로, 상기 천공(1)에 삽입할 수 있다.
상기 지압판 접합단계는, 상기 팽창력형성부(130)가 상기 중공형 바디(110)로부터 분리된 다음에 실시될 수 있다.
본 발명은 팽창재에 의해 팽창되는 팽창력형성부에 의해 중공형 바디만을 정착시켜 지보력을 형성시킬 수 있는 락볼트 및 그 시공방법을 제시한다.
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 10a는 정착 전 상태의 시공 예.
도 10b는 도 10a의 C-C선에 따른 단면도.
도 11a는 정착 후 상태의 시공 예.
도 11b는 도 11a의 D-D선에 따른 단면도.
도 12a는 정착 후 팽창력형성부 분리 상태 시공 예.
도 12b는 도 12a의 E-E선에 따른 단면도.
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 10a는 정착 전 상태의 시공 예.
도 10b는 도 10a의 C-C선에 따른 단면도.
도 11a는 정착 후 상태의 시공 예.
도 11b는 도 11a의 D-D선에 따른 단면도.
도 12a는 정착 후 팽창력형성부 분리 상태 시공 예.
도 12b는 도 12a의 E-E선에 따른 단면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
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(110A)'라 하며, 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 펼쳐져서 천공(1)에 정착된 상태의 중공형 바디(110)를 '정착 후 중공형 바디(110B)'라 한다)
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.
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.
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.
또한, 중공형 바디(110)가 가벼워짐으로써 무게로 인한 고도의 숙련도 및 전용장비가 요구되지 않는다.
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.
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.
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.
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.
이러한 정착 전 중공형 바디(110A)는 다음과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 도 7b, 도 11a, 도 11b에 도시된 바와 같이 정착 후 중공형 바디(110B)는 종단면이 원형을 갖도록 이루어지며, 정착 전 중공형 바디(110A)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(110A)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(110A)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(110A)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.
위와 같은 정착 전 중공형 바디(110A)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.
중공형 바디(110)는 다양한 소재로 형성될 수 있는데, 특히 지보를 위해 강성이 우수하면서도 상술한 바와 같이 정착 전 중공형 바디(110A)로 용이하게 형성되며 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 용이하게 펼쳐질 수 있도록 강관으로 이루어질 수 있다.
팽창력형성부(130)는 팽창재(120)에 의해 팽창하여 정착 전 중공형 바디(110A)를 정착 후 중공형 바디(110B)로 펼칠 수 있다면 어떠한 것이든 가능하며, 다만 다음과 같이 이루어짐이 보다 바람직할 수 있다.
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.
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.
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(120)로서 유압을 공급하는 유압력 공급부(미도시)와 연결되어 유압력에 의해 팽창될 수 있는 소재, 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 팩 주머니(132)는 정착 전 중공형 바디(110A)에 용이하게 삽입될 수 있도록, 팽창 전 상태에서 와이어 등의 결속부재(134)로 묶어지는 것이 보다 유리할 수 있다. 물론, 결속부재(134)는 팽창재(120) 공급시 결속부재(134)로 인한 팩 주머니(132)의 결속이 풀어질 수 있도록 용이하게 끊어질 수 있도록 이루어질 수 있다.
나아가, 팽창력형성부(130)는 팩 주머니(132)를 따라 길게 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되며, 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내하는 팽창재 통로(136A)가 형성된 관(136)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 관(136)에 의해 팩 주머니(132)에 팽창재(120)를 공급하고 배출시키는 것이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 관(136)의 어느 부분에 팽창재(120)가 공급, 배출되는 관통공(136B)이 형성되는냐에 따라, 팩 주머니(132)에 공급되는 팽창재(120)의 공급 경로를 다양하게 설계할 수 있어 팽창력형성부(130)가 효율적으로 팽창, 팽창해제될 수 있게 할 수 있다. 또한, 팽창 전 팩 주머니(132)가 관(136) 형상에 대응되는 형상을 유지토록, 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, 관(136)은 강관과 같은 경질의 소재나 고무 호스와 같은 연질의 소재 모두 가능하다, 바람직하게는 경질의 소재로 이루어질 수 있다.
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.
지압판(140)은 다음과 같이 다양한 실시가 가능하다.
첫째, 도 2 내지 도 6, 도 9 내지 도 12b에 도시된 바와 같이, 지압판(140)은 중공형 바디(110)가 끼워지는 끼움홀(142)이, 정착 전 중공형 바디(110A)가 끼워질 수 있도록 정착 전 중공형 바디(110A)의 종단면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 지압판(140)의 끼움홀(142)은, 정착 전 중공형 바디(110A)의 종단면에 형상에 대응하여, 네잎, 세잎 형상, 대략 C자 형상을 취할 수 있다.
이 경우, 지압판(140)은 정착 전 중공형 바디(110A)가 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 펼쳐짐에 따라 중공형 바디(110)로부터 이탈되지 않도록, 정착 전 중공형 바디(110A)에 끼워진 후 용접 등에 의해 일체로 접합되는 것이 바람직할 수 있다.
둘째, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 지압판(140)의 끼움홀(142)은, 정착 전 중공형 바디(110A)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.
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.
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(110A)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.
이와 같은 본 발명에 따른 락볼트의 시공방법은 다음과 같이 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 정착 전 중공형 바디(110A)를 지반(2)에 형성된 천공(1)에 삽입한다.
이때, 정착 전 중공형 바디(110A)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.
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.
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(110A) 또는 정착 후 중공형 바디(110B)에 일체로 접합될 수 있다.
다음, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 팽창력형성부(130)의 팩 주머니(132)에 관(136)을 통해 팽창재(120)를 공급하여, 팽창력형성부(130)의 팩 주머니(132)를 팽창시킨다.
그러면, 팽창력형성부(130)의 팽창에 의해 정착 전 중공형 바디(110A)가 펼쳐지면서 천공(1) 주변에 밀착되어 정착됨으로써, 락볼트에 의해 지보력이 형성될 수 있다.
이와 같이 중공형 바디(110)가 정착되고 나면, 도 12a 및 도 12b에 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.
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.
110; 중공형 바디 120; 팽창재
130; 팽창력형성부 132; 팩 주머니
136; 관 140; 지압판
130; 팽창력형성부 132; 팩 주머니
136; 관 140; 지압판
Claims (14)
- 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 지반(2)의 천공(1)에 삽입된 중공형 바디(110)를 펼칠 수 있도록 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 중공형 바디(110)의 정착 후 상기 중공형 바디(110)로부터 분리 가능토록 팽창 해제될 수 있는 팽창력형성부(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트. - 청구항 1에 있어서,
상기 중공형 바디(110)는 강관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 락볼트. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 팽창력형성부(130)는, 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트. - 청구항 3에 있어서,
상기 팩 주머니(132)는 유압력에 의해 팽창될 수 있도록, 상기 팽창재(120)로서 유압을 공급하는 유압력 공급부와 연결되는 것을 특징으로 하는 락볼트. - 청구항 1에 있어서,
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. - 청구항 5에 있어서,
상기 팽창력형성부(130)는,
상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입되어 내부에 주입되는 팽창재(120)에 의해 팽창되며, 상기 내부에 주입된 팽창재(120)의 배출에 의해 팽창 해제될 수 있는 팩 주머니(132);
상기 팩 주머니(132)를 따라 길게 상기 팩 주머니(132)의 내부에 삽입되며, 상기 팽창재(120)의 공급, 배출을 안내하는 팽창재 통로(136A)가 형성된 관(136)을 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트. - 청구항 1,2,5,6 중 어느 한 항에 있어서,
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. - 청구항 7에 있어서,
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. - 청구항 1,2,5,6 중 어느 한 항에 있어서,
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. - 청구항 1,2,5,6 중 어느 한 항에 있어서,
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. - 청구항 7의 락볼트를 시공하는 방법으로서,
상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)에 지압판(140)을 끼워서 일체로 결합시키는 지압판 결합단계;
상기 지압판 결합단계 후, 상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태 그대로, 상기 지압판(140)이 결합된 중공형 바디(110)를 상기 천공(1)에 삽입하며, 상기 중공형 바디(110)가 천공(1)에 삽입되기 전 또는 후에 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 팽창력형성부(130)를 삽입하는 천공삽입단계;
상기 천공삽입단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계;
상기 정착단계 후, 상기 중공형 바디(110)의 중공(112)에 삽입된 팽창력형성부(130)로부터 상기 팽창재(120)를 배출시켜서 상기 팽창력형성부(130)를 팽창 해제시킨 후, 상기 팽창력형성부(130)를 상기 중공형 바디(110)로부터 분리하여 회수하는 팽창력형성부 회수단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법. - 청구항 9의 락볼트를 시공하는 방법으로서,
상기 중공형 바디(110)가 상기 천공(1)에 삽입되기 전 또는 후에, 상기 중공형 바디(110)에 상기 지압판(140)을 끼우는 지압판 끼움단계;
상기 지압판 끼움단계 후, 상기 팽창력형성부(130)에 상기 중공형 바디(110)가 정착될 수 있도록 상기 팽창재(120)를 공급하여 지보력을 형성토록 하는 정착단계;
상기 정착단계 후, 상기 중공형 바디(110)에 끼워진 지압판(140)을 상기 중공형 바디(110)에 일체로 접합시키는 지압판 접합단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 눌려진 상태의 중공형 바디(110)는 상기 중공형 바디(110)의 중공(112) 양단이 모두 개방된 상태 그대로, 상기 천공(1)에 삽입하는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 지압판 접합단계는, 상기 팽창력형성부(130)가 상기 중공형 바디(110)로부터 분리된 다음에 실시되는 것을 특징으로 하는 락볼트 시공방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020110048683A KR101197248B1 (ko) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | 락볼트 및 그 시공방법 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110185030A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-30 | 深圳钜联锚杆技术有限公司 | 一种笼芯组件、囊袋组件、囊袋式锚杆及其组装方法 |
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| KR100972357B1 (ko) | 2009-02-09 | 2010-07-26 | 주식회사 상신산업 | 확장가능한 튜브형 락 볼트 |
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