KR200375568Y1 - 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 앵커력이 우수하고, 인장재도 절감되는 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커를 제공하기 위한 것으로서, 영구 그라운드 앵커로서의 마찰재는 동일하고 제거형 그라운드 앵커용 인장재는 마찰재의 심도에 따라 길거나 짧게 한 것 등 적어도 2 이상의 복합 그라운드 앵커를 각 마찰재가 되도록 중첩되지 않도록 계단식 배열상태가 유지되도록 조합함으로써 마찰력 분산형 앵커와 인장력 분산형 앵커의 각 장점을 두루 갖추고 인장재 절감효과도 있게 구성한 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커를 특징으로 한다.

Description

마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커{Frictional force and tension dispersed composite ground anchor}

본 고안은 필요에 따라 마찰재와 내부정착체를 제외한 자유장 구간의 인장재를 간단히 제거할 수 있는 복합 그라운드 앵커에 관한 것이며, 특히 앵커력이 우수하고, 인장재의 절감효과도 곁들인 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커에 관한 것이다.

여기서 말하는 복합 그라운드 앵커는 영구 그라운드 앵커의 정착장 부분과 제거용 인장재를 포함한 인장재 제거형 내부정착체가 혼용된 것으로서, 미래에 있을지도 모르는 인접 지반에서의 구조물 구축공사에 있어서 지중장애물이 되지 않도록 강연선 중에서 정착장 부분을 제외한 자유장 부분을 제거할 수 있게 설계된 것이 특징이다.

이러한 복합 그라운드 앵커로는 유턴(U-Turn) 앵커체에 지중 방향으로 마찰재를 부착한 것과, 정착장과의 경계에 가까운 자유장 부분을 외부에서 전열(電熱)로 절단시키는 강연선 파괴요소를 부가한 것 등 크게 2종류가 있다. 전자는 자유장의 2배에 달하는 장척의 인장재를 사용하기 때문에 인장재를 제거할 때 특수장비가 동원되어야 하는 데다 제거난이도도 높고 제거비용을 포함한 설계비용도 아주 높다. 후자의 경우에는 자유장 부분의 일점에 부착된 강연선 파괴요소에 연결된 전선이 단선된다든지 혹은 접촉불량, 피복의 박리와 같은 결정적인 하자가 발생하면 자유장을 제거할 수 없고, 고전압을 사용하는 관계로 누전으로 인한 안전사고의 위험성이 도사리고 있다.

어쨌든, 현장에 인접한 다른 지하구조물 등이 장애물로 되어 장척의 복합 그라운드 앵커를 적용하기 부적합하지만 큰 앵커력이 요구되는 경우, 지반이 워낙 연약하여 복합 그라운드 앵커를 촘촘히 시공하기에는 부적합한 경우, 지중 지반의 경계를 기준으로 강도가 다른 지반인 탓에 길고 짧은 복합 앵커의 기장 선택이 요구되는 경우 등이 있는데, 지금까지는 복합 그라운드 앵커를 단독 사용에 국한되었기 때문에 상기와 같은 여러 가지 적용변수에 적절히 대응하지 못한 면이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 우수한 앵커력과 인장재 절감에 유효한 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커를 제공하는 것이다.

이 과제는, 영구 그라운드 앵커로서의 마찰재는 동일하고 제거형 그라운드 앵커용 인장재는 마찰재의 심도에 따라 길거나 짧게 한 것 등 적어도 2 이상의 복합 그라운드 앵커를 각 마찰재가 되도록 중첩되지 않도록 계단식 배열상태가 유지되도록 조합함으로써 마찰력 분산형 앵커와 인장력 분산형 앵커의 각 장점을 두루 갖추고 인장재 절감효과도 있도록 구성한 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커로 달성할 수 있다.

도 1에서, 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커는 인장재 제거형 그라운드 앵커(10)의 내부정착체(20)에 마찰재(30)를 결합한 복수의 복합 그라운드 앵커를 단차를 둬 조합한 것으로서, 도시예는 3개의 그라운드 앵커(a∼c)형이다. 내부정착제(20)는 U-턴형 앵커의 헤드 외에, 본인 소유의 특허 제418466호와 제435070호 등의 배트(bat)형, 특허 제411567호와 제435069호 등의 뿔나사형, 실용신안등록 제242474호의 후크형과 같은 인장재 제거형이다.

도 2는 인장재 제거형 내부정착체 중에서 뿔나사형 인장재 제거형 내부정착체(20)-특허 제411567호-를 예로 든 것이다. 이 내부정착체(20)는 인장재(21)에 대한 외부 정착이 해제되는 순간 그 정착하중에 상응하는 반력에 의하여 인장재(21)가 내부정착체(20)쪽으로 튕겨 나가고, 이렇게 인장재가 튕겨나갈 때 막이(22)를 통해 전달되는 반력에 의하여 웨지조립체(23)가 일거에 물러나 인장재(21)의 선단에 대한 웨지물림이 해제되므로서 제거 가능한 상태로 반전되도록 한 것이다. 물러난 웨지용 잠금수단은 웨지조립체(23)에 조립된 뿔나사(24)와 캡(25)에 부여된 뿔나사 체결용 나사공(26)이다.

내부정착체(20)에 대한 마찰재(30)의 연결은 그 후단을 캡(25)에 용접하는 방법도 있고, 그림에 예시한 바와 같이 캡(25)의 중심에 천공된 마찰재공(27)의 안쪽에서 선단을 향해 마찰재(30)를 관통시키고 그 마찰재(30)의 후단에 부가된 압착 슬리브(31)를 마찰재공(27)의 뒤쪽인 캡(25)의 내면에 걸터앉힐 수도 있다.

다시 도 1에서, 각 복합 그라운드 앵커(a,b,c)의 마찰재(30:30a∼c)는 굵은 철근, 강연선, 네일 등이며, 길이에는 제한을 두지 않는다. 다만, 설계 표준화와 시공성 등을 고려하면 단일화하는 것이 유리하다.

복수의 복합 그라운드 앵커(a,b,c)는 각 마찰재(30::30a∼c)의 길이를 합친 것과는 달리 마찰재(30:30a∼c)마다 독자적으로 마찰력을 발휘하도록 가급적 중복되지 않게 조합한다. 이 같은 복수 복합 그라운드 앵커(a,b,c)의 조합에 따라 각 인장재(21:21a∼c)는 길이조정이 불가피하다. 이 점을 고려하여, 인장재(21:21a∼c)는 외부정착단의 정착점을 기점으로 마찰재(30c)가 가장 후위에 놓이는 복합 그라운드 앵커(c)가 그 중 가장 짧고, 중위 및 선위 마찰재(30b,a)측 복합 그라운드 앵커(b,a)의 순으로 길게, 또한 마찰재(30a,b,c)의 계단식 배열이 가능한 길이로 한다.

각 복합 그라운드 앵커(a,b,c)는 각 그라운드 앵커의 배열상태가 유지되도록 고정하여 안정시키는 스페이서(50)가 쓰인다.

도 3은 지반에 천공된 앵커공(가)에 복합 그라운드 앵커(a,b,c)를 삽입하고 정착구간에 그라우팅(나)하여 양생시킨 후 인장재(21:21a∼c)에 정착하중을 걸고 그 외측단을 토류벽측 띠장(다) 등에 외부정착구(라)로 정착시킨 시공예를 나타낸 것이다. 위 시공사례에서 보듯이, 마찰재(30:30a∼c)에 의한 마찰력과 인장재(21:21a∼c)에 의한 인장력은 모두 분산형 앵커에서만 기대되는 것이다.

일반적으로 분산형 앵커는 비분산형 앵커에 비해 마찰력 또는 인장력이 훨씬 크다. 이런 점에서, 마찰재(30:30a∼c)간에 단차가 주어진 채로 조합된 본 고안의 복합 그라운드 앵커는 마찰재와 인장재의 길이가 동일한 복합 그라운드 앵커를 평행하게 설치한 것에 비해 훨씬 강력한 앵커력이 기대되는 것은 본 고안의 복합 그라운드 앵커가 마찰력 및 인장력 분산형이기 때문에 가능하다.

도 4는 인장재(21:21a∼c)가 제거되고 내부정착체(20)와 마찰재(30:30a∼c) 및 튜브(27)만 앵커공(가)에 잔류한 경우를 예시한다. 잔류 내부정착체(20)와 마찰재(30:30a∼c)는 제거된 장척의 인장재(20)에 비하면 대단히 짧다. 그 정도의 길이라면 장래 인접 지반에 대한 구조물 구축공사의 터파기공사를 할 때 간단히 제거할 수 있는 정도로, 그다지 문젯거리가 되지는 않을 것으로 생각된다.

이상의 설명은 3개의 복합 그라운드 앵커를 구성원으로 한 경우에 관하여 진행하였는데, 이에 국한되는 것은 아니며, 2 또는 4 이상의 복합 그라운드 앵커에 원용하더라도 동등한 실시효과를 거둘 수 있다.

이상 설명한 본 고안의 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커는 2 이상의 동일 규격의 복합 그라운드 앵커를 마찰재와 내부정착체가 일렬횡대를 이루게 배열 또는 시공하는 것보다도 영구 앵커의 마찰력과 제거형 앵커의 인장력이 매우 강력하다.

또, 마찰재가 후위에 배치될수록 인장재를 감축할 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커의 구성도

도 2는 인장재 제거형 내부정착체(뿔나사형)의 단면도

도 3은 본 고안의 시공예시도

도 4는 인장재가 제거된 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 그라운드 앵커 20: 인장재 제거형 내부정착체

21(21a∼c): 인장재 30(30a∼c): 마찰재

Claims (2)

1. 인장재 제거형 그라운드 앵커용 내부정착체의 선단에 영구 앵커용 마찰재가 부착된 적어도 2 이상의 복합 그라운드 앵커를, 각 마찰재가 계단식 단차를 이루도록 조합하여 마찰재에 의한 마찰력의 분산과 인장재에 의한 인장력의 분산이 이뤄지도록 구성한 것을 특징으로 하는 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커.
2. 제1항에 있어서, 상기 복합 그라운드 앵커의 인장재는 선위에 배치된 것에서부터 후위에 배치될수록 당해 내부정착체의 위치에 상응하는만큼 선위 인장재보다 짧게 한 마찰력 및 인장력 분산형 복합 그라운드 앵커.