KR101765683B1

KR101765683B1 - 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법

Info

Publication number: KR101765683B1
Application number: KR1020160180583A
Authority: KR
Inventors: 정순국; 원희자
Original assignee: 정순국; 원희자
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-08-07

Abstract

본 발명은 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 앵커 시공공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 PC 강연선의 선,후단에 PC 강연선의 설치 각도를 조절할 수 있는 각도조절헤드가 각각 설치된 이골형의 앵커 조립체가 지진이나 대규모 지반변형시 진동 흡수가 가능하며, 인장시나 대규모 지반변형, 지진시 PC 강연선의 꺽임현상을 방지하여 어느 조건에서든 힘의 축선 일치로 PC 강연선이 최대의 인장력을 발휘할 수 있고, 정착구간만큼 주름관이 설치되어 PC 강연선과 지반과의 정착, 방수, 마찰력을 향상시킬 수 있는 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 앵커 시공공법에 관한 것이다.

Description

이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법{Two fracture type anchor assembly of and construction method using the same}

본 발명은 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 PC 강연선의 선,후단에 PC 강연선의 설치 각도를 조절할 수 있는 각도조절헤드가 각각 설치된 이골형의 앵커 조립체가 지진이나 대규모 지반변형시 진동의 흡수가 가능하며, 인장시나 대규모 지반변형, 지진시 PC 강연선의 꺽임현상을 방지하여 어느 조건에서든 힘의 축선 일치로 PC 강연선이 최대의 인장력을 발휘할 수 있고, 정착구간만큼 주름관이 설치되어 PC 강연선과 지반과의 정착, 방수, 마찰력을 향상시킬 수 있는 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법에 관한 것이다.

일반적인 앵커(anchor)공법은 건설공사에서 발생되는 토압, 수압, 지진력 등의 외력에 대응하는 앵커력으로 이용되거나 또는 구조체의 응력보강용으로 사용되고 있으며, 이는 주로 비탈면보강, 옹벽, 굴착면 앵커 및 양압력의 기초 앵커 등에 많이 사용되고 있다. 현재에는 앵커설계 및 시공기술의 발달로 과밀하중이 작용하는 높은 타워나 교량기초 등에서 이용되고, 플랜트, 댐, 터널 등 모든 분야에서 적용 응용되고 있는 실정이다.

이러한 앵커공법은 착공기로 뚫은 천공에 쉬스와 보강재를 삽입한 후 그라우트재 등을 주입해서 앵커체를 만들고, 이 앵커체가 충분히 경화한 후 앵커 두부에서 보강재를 인장 정착함으로써 구조물을 안정화 시키는 것이다.

이러한 앵커공법에서 최대의 인장력 발휘를 위한 비탈면과의 천공각도는 수평선과 보강재와의 낀각이 대략 20~30ㅀ가 될 수 있도록 지압판좌대를 경사지게 설치하고 보강재에 웨지를 끼워 보강재도 헤드에 직선으로 고정하게 되는데 앵커 인장시 천공각도와 보강재가 일직선을 이루지 못해 인장시나 대규모의 지반변형 또는 지진 발생시 보강재가 꺽이는 현상이 발생하고 지압판좌대에 시공된 콘크리트가 파손되는 등의 문제가 발생하고 있다.

그리고 보강재로 표면에 요부 또는 철부를 연속 또는 일정간격으로 형성한 강봉, 철근 등이 사용된다. 그러나 이러한 강봉, 철근 등은 정착부에서 경사 정착되거나, 일직선이 되지 않거나 할 경우에는 강봉, 철근 등에 국부적인 휨이 작용하여 강봉, 철근 등이 응력부식이나 지연파괴를 일으켜 나중에는 파단될 염려가 있다. 또한 중량이 나가고 유연하지 않아 시공성 및 작업성이 좋지 못하고 고가로서 경제적이지 못하다.

또한, 천공에 삽입된 보강재는 그 주변과 천공 사이에 그라우트재가 밀실하게 채워질 수 있도록 그리고 보강재가 그라우트에 의해 완전히 피복되도록 하기 위해 굴착면에서 일정 간격으로 이격되어 설치되어야 한다. 종래에는 이를 위해 별도의 간격재를 강재에 일정 간격으로 설치하였는데 이는 대단히 번거로운 단점이 있다.

이에, 국내등록특허공보 제10-1502125호에는 다수 공사중이나 공사가 끝난 뒤에 예상되는 지반의 변위를 억제할 수 있는 다수의 PC 강연선을 이용한 영구 앵커체 및 이를 이용한 지반보강방법이 공개되어 있다.

그러나 상기와 같은 특허는 강연선을 인장할 경우, 어려움을 겪게 된다. 즉 지압판플레이트의 아래 방향으로 가압하는 힘과 그 반대 방향으로 강연선을 당기는 힘이 직선상으로 놓여야 가장 안정적인 구조가 되는데 지압판플레이트 등이 일직선이 아닌 경사각으로 놓여져 있으면 다수의 개수로 구성된 강연선에 걸리는 하중이 일정하지 않으며 지반변형이나 지진시 강연선의 꺽임 현상 발생으로 강연선과 다른 부품 등에 손상을 줄뿐 아니라 앵커체가 받아야할 인발저항력이 약화될 소지가 있는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대규모 지반변형이나 지진발생 또는 불규칙사면에서도 PC 강연선의 꺽임현상을 방지하여 항상 최대의 인장력을 발휘할 수 있도록 하며 지진등에 의한 진동을 흡수하여 부품들의 손상을 방지하고 체결력을 유지시켜주며, 쐐기형의 내하체가 일체화되어 지반에 대한 압축력과 마찰력이 증대되면서 PC 강연선의 인장력이 가해질수록 쐐기형의 내하체는 버팀강성이 커짐으로써 지반이 불안정하거나 연약한 지반을 효과적으로 보강 및 지지할 수 있도록 하며 정착구간만큼 주름관이 설치되어 PC 강연선과 지반과의 정착, 방수, 마찰력을 더욱 향상시킬 수 있는 이골형 앵커 조립체 및 그를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 이골형 앵커 조립체는 그라우트재를 주입시키기 위한 그라우트재 주입관(11)이 나란히 배치되어 지반의 천공홀에 설치되는 복수의 PC 강연선(10);

지면에 밀착 설치되고 PC 강연선(10)의 선단부가 각도조절 가능하게 관통체결되는 두부부재(20);

천공홀의 정착장 구간에서 무피복 상태인 상기 PC 강연선과 그라우트재 주입관을 감싸는 주름관(30);

주름관(30)의 후측으로 설치되며 내측으로 PC 강연선의 후단부가 각도조절 가능하게 관통 체결되는 내하체연결부재(40);

상기 내하체연결부재(40)의 후측으로 설치되며 내부에 네일(55)이 관통설치되도록 내부 중공형이고 후단에 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 쐐기형의 돌기부(500)와, 외주연에 길이방향으로 다수의 쐐기형의 날개(510)가 방사상으로 형성된 쐐기형 내하체(50)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 이골형 앵커 조립체를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법은 앵커 조립체 설치를 위한 지면에 천공홀(A)을 천공하는 천공홀 형성단계;

상기 천공홀(A) 내부에 PC 강연선, 그라우트재 주입관, 주름관, 내하체연결부재, 내하체, 네일이 조립된 조립체를 삽입하는 앵커 조립체 삽입단계;

조립체에 조립된 그라우트재 주입관으로 주름관 내부에 그라우트재를 충진하는 주름관 그라우트재 충진단계;

천공홀(A)에 앵커체 외측으로 외부 주입용 그라우트재 주입관을 삽입 후 천공홀(A) 내부에 그라우트재를 충진하는 천공홀 그라우트재 충진단계;

외부 주입용 그라우트재 주입관을 제거 후 천공홀(A) 입구의 지면에 지압판을 설치하되, 지압판에 형성된 연장링의 반구형홈으로 제1각도조절헤드를 삽입 후 제1각도조절헤드의 각 고정홀에 PC 강연선을 통과시켜 PC 강연선의 선단의 설치각도가 조절되게 지압판에 설치하는 지압판 설치단계;

상기 제1각도조절헤드의 각 고정홀을 통과한 PC 강연선이 천공홀 각도와 일직선이 되게 제1각도조절헤드의 각도를 조절하는 제1각도조절헤드 각도조절단계;

각 PC 강연선의 선단에 웨지를 끼워 제1각도조절헤드의 각 고정홀로 설치하는 웨지 설치단계;

상기 웨지를 회전시켜 각 PC 강연선을 인장하는 PC 강연선 인장단계;

상기 연장링을 덮도록 연장링의 나사산에 헤드보호캡을 체결하는 헤드보호캡 설치단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 PC 강연선의 선단과 후단에 각도조절되는 각도조절헤드가 각각 설치되면서 비탈면에 천공각도를 맞추기 위한 경사용 지압판의 설치와 지압판설치용 콘크리트작업이 불필요하고, 불규칙사면이나 지진 또는 대규모 지반변형시에도 PC 강연선이 각도조절헤드에 의해 꺽임없이 직선상태로 유지할 수 있어 최대의 인장력을 발휘하고 유지할 수 있으며 PC 강연선의 꺽임현상이 방지되면서 연결된 부품들의 손상을 막을 수 있는 효과가 있다.

또한 지진시 진동을 각도조절헤드에서 흡수하면서 조립체들의 체결력과 설치된 상태를 유지시켜줄 수 있는 효과가 있다.

또한 주름관과 쐐기형의 내하체가 설치되면서 지반과의 압축력과 마찰력을 높여주고 PC 강연선의 작용에 의해 인발력이 가해질수록 쐐기형의 내하체는 버팀강성이 커짐으로써 불안정한 지반이나 연약한 지반을 효과적으로 보강하고 지지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 그라우트재 주입관 상세도.
도 4는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 두부부재 상세도.
도 5는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 내하체연결부재 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 시공 상태도.
도 7은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 시공흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 그라우트재 주입관 상세도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 두부부재 상세도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 내하체연결부재 상세도이고, 도 6은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 시공 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따른 이골형 앵커 조립체의 시공흐름도.

본 발명은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 PC 강연선(10), 두부부재(20), 주름관(30), 내하체연결부재(40), 내하체(50)로 이루어진다.

더욱 상세히 설명하면, 상기 PC 강연선(10)은 다수개가 지반에 형성된 천공홀 내에 설치되는데 천공홀 내의 정착장구간에 위치되는 부분은 후술되는 주름관(30)이 외측으로 설치되므로 피복되지 않은 나선상태이며, 자유장구간에 위치되는 부분은 부식을 방지하기 위해 피복상태로 설치된다.

단, 상기 PC 강연선(10)은 정착장구간에 위치되는 부분이 피복되지 않은 나선상태이되, 후술되는 내하체연결부재(40)에 체결되는 후단부 부분은 피복상태로 설치된다.

상기 PC 강연선(10)은 피복되지 않은 나선상태의 부분 외측으로 주름관(30)이 설치되며 이때, 주름관(30) 내에는 나선상태의 PC 강연선(10)을 그라우팅재와 견고하게 결합하여 정착효율을 향상시키도록 그라우트 주입을 위한 그라우트재 주입관(11)이 나란히 배치되어 설치된다.

상기 그라우트재 주입관(11)에는 도 3에 도시된 바와 같이 천공홀(A)에 설치된 PC 강연선(10)들의 설치길이를 확인하기 위한 체크핀(115)이 삽입될 수 있도록 그라우트재 주입관(11)의 내부 직경보다 작은 체크호스(110)가 그라우트재 주입관(11)의 내부에 삽입되며, 상기 체크호스(110)는 그라우트재 주입관(11)에 그라우트재를 주입시 체크호스(110) 내부로는 그라우트재가 주입되지 않도록 하기 위해 선단에 체크호스덮개(112)가 설치되어 체크핀(115)을 삽입할때에는 도 3A와 같이 체크호스(110)에서 체크호스덮개(112)를 분리하고, 그라우트재를 주입할때에는 도 3B와 같이 체크호스(110)에 체크호스덮개(112)를 설치하도록 구성된다.

상기 체크핀(115)은 얇은 철사인 것으로 체크호스(110)에 삽입시켜 체크핀(115)이 삽입된 길이를 통해 PC 강연선(10)의 설치길이를 확인함으로써 PC 강연선(10)의 부실할 시공사례를 예방할 수 있도록 한다.

상기 두부부재(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 천공홀의 입구측 지면에 밀착 설치되며, 다수개의 PC 강연선(10)의 선단이 체결되어 PC 강연선(10)에 인장력을 부여하는 동시에 지반변형이나 지진시 PC 강연선의 꺽임현상에 즉각적으로 대응할 수 있도록 지압판(21), 제1각도조절헤드(23), 헤드보호캡(24)으로 구성된다.

상기 지압판(21)은 천공홀에 설치된 다수개의 PC 강연선(10)들의 선단이 관통되도록 내부 중공형이며 전방으로는 소정길이의 연장링(22)의 형성되되, 연장링(22)의 전방 내측으로는 중앙이 관통된 반구형홈(220)이 형성되며, 상기 연장링(22)의 외주연은 헤드보호캡(24)의 내주연에 형성된 나사산과 결합시키기 위해 대응되는 형상의 나사산(222)이 형성되며, 연장링(22)에 형성되는 나사산(220)은 헤드보호캡(24)의 결합시 뿐만 아니라 앵커 조립체의 재인장 작업시 헤드보호캡(24)을 분리한 후 인장장치(피스톤)를 나사산(220)에 결합하여 재인장을 실시할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 제1각도조절헤드(23)는 지압판(21)을 통과한 다수개의 PC 강연선(10) 들이 관통되고 관통된 PC 강연선(10)들의 선단을 웨지(25)로 체결할 수 있도록 다수개의 고정홀(230)이 관통되어 형성되며, 다수개의 고정홀(230)은 전방이 테이퍼진 웨지(25)가 삽입될 수 있도록 전방으로 갈수록 직경이 넓어지는 형상으로 형성되고, 후면측은 상기 연장링(22)에 형성된 반구형홈(220)과 대응되는 형상의 반구형으로 형성되어 제1각도조절헤드(23)는 상기 연장링(22)의 반구형홈(220)에 끼움 결합된다.

PC 강연선(10)들은 지압판(21) 아래 방향으로 가압하는 힘과 그 반대 방향으로 PC 강연선(10)을 당기는 힘이 서로 직선상태를 유지하여야 높은 인장력을 발휘할 수 있고 이로 인해 지지력을 높일 수 있는데, 불규칙한 천공홀의 각도 및 지반변형, 지진 등의 발생시에는 PC 강연선(10)이 직선상태를 유지하기 어려운 문제가 있으나, 상기 제1각도조절헤드(23)는 연장링(22)의 반구형홈(220)에 결합된 상태에서 반구형형상의 후면이 상,하,좌,우 어느 각도로든 자유롭게 이동되는 구조이므로 제1각도조절헤드(23)에 체결된 PC 강연선(10)의 설치 각도가 변경시에는 제1각도조절헤드(23)가 PC 강연선(10)의 변경 각도를 따라 즉각적으로 슬라이딩되면서 후면측이 이동되어 PC 강연선(10)이 꺽임없이 제1각도조절헤드(23)와 언제든 직선상태를 유지하고 그로 인해 높은 지지력을 유지할 수 있게 된다.

또한 대규모 지반변형이나 지진시에 발생하는 진동을 제1각도조절헤드(23)에서 흡수할 수 있어 진동에 의해 체결된 부품들의 손상과 부품들의 체결력이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 헤드보호캡(24)은 상기 연장링(22)이 내부에 수용될 수 있도록 내부에 공간부가 형성되고 후방 내측면에 나사산이 형성되어 다수의 PC 강연선(10)이 웨지(25)에 의해 체결된 제1각도조절헤드(23)를 지압판(21)에 결합시킨 다음 헤드보호캡(24)의 내측면 나사산을 상기 지압판(21)에 형성된 연장링(22)의 외주연에 나사산 체결시켜 지압판(21)의 전방을 밀폐함으로써 외관을 빗물 등 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하도록 한다.

상기 주름관(30)은 천공홀의 정착장 구간에 나선상태로 설치된 PC 강연선(10)과 그라우트재 주입관(11)을 내부가 밀폐상태가 되게 외부에서 감싸주는 것으로 PC 강연선과 지반과의 정착 및 방수력을 높이고, 지반에 대한 압축력과 마찰력을 증대시켜 인장력을 높여주도록 구성된다.

상기 주름관(30)의 후단으로는 후술되는 내하체연결부재(40)가 설치되고, 선단으로는 주름관(30)과 PC 강연선(10) 사이의 공간을 실리콘(C)으로 마감처리하여 주름관(30)을 밀폐시킨 상태이되, 주름관(30) 내부에 설치된 그라우트재 주입관(11)에서 주름관(30) 내부에 원활하게 그라우트재를 주입하기 위해 주름관(30) 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 소정길이의 에어배출호스(60)를 주름관(30)의 내측에서 선단으로 관통시켜 설치한다.

상기 주름관(30)의 내측에서 주입되는 그라우트재는 나선상태의 PC 강연선(10)과 결합되면서 PC 강연선(10)의 부식을 방지하는 동시에 주름관(30)과 견고하게 결합되어 압축력과 인장력을 최대로 발휘시켜 대규모 지반변형이나 지진시에도 안정을 유지할 수 있게 한다.

상기 내하체연결부재(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 주름관(30)의 후측으로 설치되며 내측으로 PC 강연선(10)들의 후단이 관통체결되되, PC 강연선(10)의 후단부가 자유롭게 각도조절될 수 있게 체결되는 것으로 고정링(41), 제2각도조절헤드(42), 내하체연결캡(43)으로 구성된다.

상기 고정링(41)은 상기 주름관(30)의 후측으로 설치되는 것으로 PC 강연선(10)들의 후단부가 관통되어 설치되도록 소정길이로 연장된 내부 중공형으로 후방 내측으로는 반구형홈(410)이 형성되고, 외주연에는 후술되는 내하체연결캡(43)이 나사산 체결되도록 나사산(412)이 형성되어 구성된다.

이때, 상기 고정링(41)의 내측으로 위치되는 PC 강연선(10)의 후단부분은 부식방지와 각도조절을 위해 피복상태로 설치되며, 주름관(30) 내에서 주입되는 그라우트재는 내하체연결부재(40) 내부로 주입되지 않도록 하기 위해 고정링(41)의 선단과 PC 강연선(10)들 사이의 공극을 모두 실리콘(C)으로 마감처리하여 그라우트재가 주름관(30)의 내부로만 주입되고 고정링(41) 내측으로는 유입되는 것을 차단시키도록 한다.

상기 제2각도조절헤드(42)는 상기 고정링(41)을 통과한 다수개의 PC 강연선(10)들이 관통되고 관통된 PC 강연선(10)들의 후단을 웨지(44)로 체결할 수 있도록 다수개의 고정홀(420)이 관통형성되며, 전면측이 상기 고정링(41)의 반구형홈(410)과 대응되는 반구형으로 형성되어 전면이 상기 고정링(41)의 반구형홈(410)에 각도가 자유롭게 조절되도록 끼움 결합된다.

즉, 상기 제2각도조절헤드(42)는 상기 제1각도조절헤드(23)와 동일기능을 하는 것으로 고정링(41)의 반구형홈(410)에 결합된 상태에서 반구형형상의 전면이 상,하,좌,우 어느 각도로든 자유롭게 이동되는 구조이므로 PC 강연선(10)의 후단부 설치각도의 변경시에 제2각도조절헤드(42)가 고정링(41)의 반구형홈(410)에서 슬라이딩되면서 PC 강연선(10)의 변경각도를 따라 전면측이 이동되어 PC 강연선(10)의 후단이 꺽임없이 제2각도조절헤드(42)와 언제든 직선상태를 유지할 수 있도록 한다.

따라서, 다수개의 PC 강연선(10)은 선단과 후단이 상,하,좌,우로 자유롭게 각도조절이 가능한 제1각도조절헤드(23)와 제2각도조절헤드(42)에 각각 체결되면서 앵커 조립체 내부가 두 개로 골절된 형상(이하'이골형'이라 칭함)을 이루게되므로 대규모의 지반변형이나 지진시에도 PC 강연선의 꺽임현상이 방지되며 연결된 다른 부품들의 손상을 막아주고, 어느 조건에서든 힘의 축선 일치로 최대의 인장력을 발휘할 수 있게 되며, 대규모 지반변형이나 지진시에 발생하는 진동을 제1각도조절헤드(23)와 함께 제2각도조절헤드(42)에서 흡수할 수 있어 진동에 의해 체결된 부품들의 손상과 부품들의 체결력이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 내하체연결캡(43)은 내측으로 상기 고정링(41)이 수용되도록 공간부가 형성되며 전방 내측면에는 나사산이 형성되어 상기 고정링(41)의 외주연에 나사산 결합되고 후방부 중앙으로는 내측이 관통되며 폭이 작아진 연결돌부(430)가 소정길이 돌출형성되어 연결돌부(430)의 외측으로 내하체(50)의 선단이 견고하게 끼움 결합되게 구성된다.

상기 연결돌부(430)의 내측면은 나사산이 형성되어 외주연에 나사산이 형성되며 내하체(50) 내부에 설치되는 네일(55)이 연결돌부(430)의 내측으로 견고하게 나사산 체결될 수 있도록 한다.

상기 쐐기형 내하체(50)는 상기 내하체연결부재(40)의 후방에 설치되는 것으로 후방측으로는 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 쐐기형의 돌기부(500)가 형성되고 외주연에는 일정간격을 두고 각각 방사상으로 돌설된 쐐기형의 날개(510)가 길이방향으로 다수형성되어 천공홀에 삽입을 용이하게 해주고 지반에 대한 압축력과 마찰력을 동시에 증대시킬 수 있도록 구성된다.

상기 내하체(50)의 내부는 외주연이 나사산으로 형성된 네일(55)이 관통되어 설치되도록 중공형으로 형성되며, 내하체(50)와 네일(55)에는 길이방향을 따라 일정간격을 두고 관통공(500)이 상호 연통되는 위치에 형성되어 각 관통공(520)에 볼트 및 너트로된 체결부재(56)가 내하체(50)와 네일(55)을 연통하여 체결되면서 네일(55)이 내하체(50)의 내측에서 견고하게 일체화되어 설치되게 한다.

상기 내하체(50)는 도면상에서는 일체형 구조로 도시되었지만, 금형시 길이방향으로 두 개의 몸체로 분리된 구조로 제작할 수 있고, 두 개의 몸체로 분리된 구조로 제작될 경우 내하체(50)의 내부에 네일(55)을 설치 후 각 관통공(520)에 볼트 및 너트로된 체결부재(56)를 체결하여 분할된 내하체(50)와 네일(55)을 한번에 일체화 시켜 조립할 수도 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이골형 앵커 조립체를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 이골형 앵커 시공공법을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보강되지 않은 원래의 사면(1)에 수평면과 경사를 갖는 천공홀(A)을 형성한다.

그후 천공홀(A) 내부에 PC 강연선(10), 그라우트재 주입관(11), 주름관(30), 내하체연결부재(40), 네일(55), 내하체(50)가 조립상태의 조립체를 삽입한다.

앵커체 삽입이 완료되면 주름관(11) 내에 설치된 그라우트재 주입관(11)를 통해 주름관(30) 내부로 그라우트재를 충진한다.

그후 천공홀(A)내에 앵커체의 외측으로 외부 주입용 그래우트재 주입관(미도시) 삽입하고, 외부 주입용 그라우트재 주입관(미도시)을 통해 천공홀(A) 내부로 그라우트재를 충진하고 외부 주입용 그라우트재 주입관(미도시)을 제거 후 그라우트재를 양생시킨다.

상기 주름관(11) 내부와 천공홀(A) 내부에 그라우트재의 양생이 이루어지면 천공홀(A)의 입구쪽 지면으로 지압판(21)을 설치하되, 지압판(21)의 연장링(22)에 형성된 반구형홈(220)에 제1각도조절헤드(23)를 삽입하고, 제1각도조절헤드(23)에 형성된 각 고정홀(230)에 각 PC 강연선(10)의 선단을 통과시켜 PC 강연선의 선단의 설치각도가 조절되게 설치한다.

그후 제1각도조절헤드(23)의 각 고정홀(230)을 통과한 PC 강연선의 선단측이 천공홀 각도와 일직선이 되게 제1각도조절헤드(23)의 각도를 조절한다.

상기 제1각도조절헤드(23)의 각도조절 후에 각 PC 강연선(10)의 선단으로 웨지를 끼워 제1각도조절헤드의 각 고정홀로 웨지(25)를 설치하고, 렌치(미도시)로 웨지(25)를 회전시켜 PC 강연선(10)의 인장을 실시한다.

이로 인해 불규칙사면이나, 지진, 대규모의 지반변형시에도 제1각도조절헤드(23)와 제2각도조절헤드(42)가 슬라이딩되어 PC 강연선(10)의 선단과 후단이 꺽임없이 항상 직선상태를 유지할 수 있고, PC 강연선(10)의 힘의 축선 일치로 항상 최대의 인장력을 발휘시킬 수 있게 되는 동시에 PC 강연선의 인장력이 가해질수록 쐐기형의 내하체는 지면과의 압축력과 마찰력으로 버팀강성이 커짐으로써 지반이 불안정하거나 연약한 지반을 효과적으로 보강 및 지지할 수 있게 된다.

또한 지진 또는 대규모 지반변형 등에 의해 발생되는 진동을 제1각도조절헤드와 제2각도조절헤드에서 흡수가능하여 앵커체의 손상을 방지하고 앵커체의 체결력을 유지시킬 수 있게 된다.

인장이 완료된 후에는 지압판(21)의 연장링(22)에 헤드보호캡(24)을 체결하면서 두부를 마감 처리하여 앵커 조립체의 시공을 완료한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고도 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10-PC 강연선
20-두부부재
21-지압판
22-연장링
23-제1각도조절헤드
24-헤드보호캡
25-웨지
30-주름관
40-내하체연결부재
41-고정링
42-제2각도조절헤드
43-내하체연결캡
44-웨지
50-내하체
55-네일

Claims

그라우트재를 주입시키기 위한 그라우트재 주입관(11)이 나란히 배치되어 지반의 천공홀에 설치되는 복수의 PC 강연선(10); 지면에 밀착 설치되고 PC 강연선(10)의 선단부가 각도조절 가능하게 관통체결되는 두부부재(20); 천공홀의 정착장 구간에서 무피복 상태인 상기 PC 강연선과 그라우트재 주입관을 감싸는 주름관(30); 주름관(30)의 후측으로 설치되며 내측으로 PC 강연선의 후단부가 각도조절 가능하게 관통 체결되는 내하체연결부재(40); 상기 내하체연결부재(40)의 후측으로 설치되며 내부에 네일(55)이 관통설치되도록 내부 중공형이고 후단에 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 쐐기형의 돌기부(500)와, 외주연에 길이방향으로 다수의 쐐기형의 날개(510)가 방사상으로 형성된 쐐기형 내하체(50)로 이루어진 이골형 앵커 조립체에 있어서,
상기 두부부재(20)는 반구형홈(220)이 내측으로 형성된 연장링(22)이 전방으로 형성되고 내측으로 PC 강연선(10)이 관통설치되도록 내부 중공형으로 지반에 밀착설치되는 지압판(21),
선단부가 관통된 PC 강연선(10)을 웨지(25)로 체결할 수 있게 다수개의 고정홀(230)이 관통형성되며 후측이 반구형으로 형성되어 상기 연장링(22)의 반구형홈(220)에 각도 조절이 자유롭게 결합되는 제1각도조절헤드(23),
상기 지압판(21)의 연장링(22) 외주연으로 나사산 체결되는 헤드보호캡(24)으로 구성되며,
상기 내하체연결부재(40)는 상기 주름관(30)의 후측으로 설치되되, 선단과 PC 강연선(10) 사이에 실리콘(C)으로 공극을 매워 내측으로 그라우트재의 유입을 차단시키며 후단부 내측으로 반구형홈(410)이 형성된 고정링(41)과,
PC 강연선(10)의 후단이 관통되며 관통된 PC 강연선(10) 후단을 웨지(44)로 체결할 수 있게 다수개의 고정홀(420)이 관통형성되며 전면측이 반구형으로 형성되어 상기 고정링(41)의 반구형홈(410)에 각도조절이 자유롭게 결합되는 제2각도조절헤드(42),
선단이 상기 고정링(41)의 외주연으로 나사산 결합되며 후단 중앙으로 내하체(50)의 선단이 체결되게 후방으로 연결돌부(430)가 돌출형성된 내하체연결캡(43)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이골형 앵커 조립체.
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청구항 1에 있어서,
상기 그라우트재 주입관(11)에는 PC 강연선(10)의 설치길이를 확인하기 위한 체크핀(115)이 삽입될 수 있도록 그라우트재 주입관(11) 보다 직경이 작은 체크호스(110)가 내삽되어 있고, 체크호스(110) 내에는 그라우트재의 유입을 차단하기 위해 체크호스(110) 선단에 체크호스덮개(112)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이골형 앵커 조립체.
청구항 1 및 6항 중에서 선택된 어느 한항에 의한 이골형 앵커 조립체를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 앵커 시공공법에 있어서,
앵커 조립체 설치를 위한 지면에 천공홀(A)을 천공하는 천공홀 형성단계;
상기 천공홀(A) 내부에 PC 강연선, 그라우트재 주입관, 주름관, 내하체연결부재, 내하체, 네일이 조립된 조립체를 삽입하는 조립체 삽입단계;
조립체에 조립된 그라우트재 주입관으로 주름관 내부에 그라우트재를 충진하는 주름관 그라우트재 충진단계;
천공홀(A)에 앵커체 외측으로 외부 주입용 그라우트재 주입관을 삽입 후 천공홀(A) 내부에 그라우트재를 충진하는 천공홀 그라우트재 충진단계;
외부 주입용 그라우트재 주입관을 제거 후 천공홀(A) 입구의 지면에 지압판을 설치하되, 지압판에 형성된 연장링의 반구형홈으로 제1각도조절헤드를 삽입 후 제1각도조절헤드의 각 고정홀에 PC 강연선을 통과시켜 PC 강연선의 선단의 설치각도가 조절되게 지압판에 설치하는 지압판 설치단계;
상기 제1각도조절헤드의 각 고정홀을 통과한 PC 강연선이 천공홀 각도와 일직선이 되게 제1각도조절헤드의 각도를 조절하는 제1각도조절헤드 각도조절단계;
각 PC 강연선의 선단에 웨지를 끼워 제1각도조절헤드의 각 고정홀로 설치하는 웨지 설치단계;
상기 웨지를 회전시켜 각 PC 강연선을 인장하는 PC 강연선 인장단계;
상기 연장링을 덮도록 연장링의 나사산에 헤드보호캡을 체결하는 헤드보호캡 설치단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이골형 앵커 조립체를 이용하여 지진의 진동흡수도 가능한 앵커 시공공법.