인장재 제거형 그라운드 앵커용 정착체(anchorage device for ground anchor with removingtension member)

등록실용신안 20-0242474

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록실용신안공보(Y1)
(51) 。Int. Cl.7
E02D 5/80
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2001년10월29일
20-0242474
2001년07월31일
(21) 출원번호 20-2001-0015539
(22) 출원일자 2001년05월25일
(73) 실용신안권자 주식회사 삼우기초기술
서울 영등포구 당산동3가 257-4
김국일
경기 김포시 고촌면 신곡리 558-8
(72) 고안자 김국일
경기 김포시 고촌면 신곡리 558-8
(74) 대리인 주종호
심사관 : 이기완
기술평가청구 : 있음
(54) 인장재 제거형 그라운드 앵커용 정착체
요약

본 고안은 외부정착이 해제되는 순간 인장재에 걸렸던 장력의 반작용으로 인장재가 선단쪽으로 튕겨 나갈 때, 또는 외
부정착이 해제된 인장재의 외측단을 망치 따위로 치면 웨지가 물러나면서 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 해제되고
그대로 캡에 고정되어 인장재를 제거할 때 웨지 조립체가 인장재에 딸려 나오지 않게 함으로서 손쉽게 인장재를 제거할
수 있는 그라운드 앵커의 인장재 제거형 정착체를 제공하기 위한 것으로서, 웨지좌(11)와 캡 체결용 나사(14)가 형성
된 본체(1)와, 외주면의 링홈(21c)에 끼운 외부링(22)에 의해 조합상태를 유지하고 내부의 링홈(21e)에 장착된 내부
링(23)에 의해 벌어지는 방향으로 쏠리며 내부 링홈(21e)의 앞쪽에 형성된 막이홈(21d)에 막이(32)를 끼우도록 된
웨지 조립체(2)와, 상기 본체(1)에 캡(4)을 씌워 체결한 것에 있어서, 웨지 조립체(2)의 막이홈(21d)에 탄성 후크(3
1)의 막이(32)를 안장시킨 잠금쇠(3)와, 상기 후크(31)가 기어들어가서 잠가지는 걸림턱(41)을 가진 캡(4)으로 이
루어진 인장재 제거형 그라운드 앵커용 정착체를 특징으로 한다.

대표도
도 4
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색인어
그라운드 앵커, 인장재 제거형 내부 정착체, 자동 벌림형 웨지 조립체, 잠금쇠, 걸림턱.
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 그라운드 앵커의 사용예시도
도 2는 본 고안에 의한 인장재 제거형 정착체의 분해도
도 3은 잠금쇠의 사시도
도 4는 인장재의 선단이 정착된 상태의 내부 정착체의 조립단면도
도 5는 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 해제된 상태의 단면도
도 6은 잠금쇠와 걸림턱의 변경실시예시도
도 7은 그 작용도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 본체 2 : 웨지 조립체
3 : 잠금쇠 4 : 캡
21f : 걸림턱홈 31 : 후크
32 : 막이 41 : 걸림턱
고안의 상세한 설명
고안의 목적
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술

본 고안은 인장재 제거형 그라운드 앵커의 내부 정착체에 관한 것이며, 특히 외부 정착이 해제되는 순간 인장재에 걸렸
던 장력의 반작용으로 인장재가 선단쪽으로 튕겨 나갈 때, 또는 외부정착이 해제된 인장재의 외측단을 망치 따위로 치
면 웨지가 물러나면서 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 해제되고 그대로 캡에 고정되어 인장재를 제거할 때 웨지 조립
체가 인장재에 딸려 나오지 않게 하여 손쉽게 인장재를 제거할 수 있게 한 그라운드 앵커의 인장재 제거형 정착체에 관
한 것이다.

그라운드 앵커, 즉 어스 앵커는 건축 및 토목 구조물을 축조 또는 구축하기 위한 지하구조물용 굴착공사를 하면서 굴착
하지 아니한 현장 부근의 지반이 붕괴되는 것을 방지하는 흙막이 공사, 연약지반의 절개면의 토사 유실을 억제하기 위
한 안전수단으로 두루 사용되고 있다.
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이러한 사용 목적을 가진 그라운드 앵커로서는 압축형과 인장형, 지압형이 있다. 인장형 그라운드 앵커는 가장 보편적
으로 사용되는 형식의 그라운드 앵커이긴 하지만 인장재를 제거할 수 없는 게 흠이고, 지압형 그라운드 앵커는 선단지
압에 의해 구속되기 때문에 공사를 마치고 인장재를 제거할 때 어려움이 따른다.
정착력 확보면에서 볼 때, 인장형 그라운드 앵커는 경시적으로 그라우팅체의 인장균열로 인하여 정착력이 감소되고, 지
압형 앵커는 선단지압이 가능한 암반에만 적용가능하는 등 사용처에 제한을 받기도 한다.

그라운드 앵커는 인장강도가 우수한 인장재(연강선)를 사용하여 지반에 천공한 앵커공에 앵커체를 삽입하고 자유장측
선단에다 하중을 걸어서 정착력을 확보하여 그 정착력을 이용해 지하로 깊숙이 굴착할 때 관련 공사의 안전을 도모하기
위하여 굴착면에 설치한 흙막이벽, 즉 가설토류벽을 안정시키게 되는데, 지하구조물에 대한 구축공사 완료 후 지중에다
인장재를 그대로 방치하면 향후 인접지반에 대한 지하구조물을 구축할 때 그 공사에 장애물이 되기 때문에 민원이 발생
하고 인장재를 제거하기 위한 공사비가 추가로 소요되는 등 해결되어야 할 과제ffm 안고 있다.

상기한 여러 가지 면을 고려한 그라운드 앵커용 내부 정착제가 제안되어 있다. 그 대표적인 예로서 특허공보 제96-42
73호가 있다. 이 선행기술에서 선을 뵌 내부 정착제는 중앙에 태양 웨지좌가 그리고 그 주위에 위성웨지좌가 형성된 본
체와, 2분할 또는 3분할형 태양 웨지와 위성 웨지좌, 태양 웨지 및 위성 웨지, 위성 웨지와 동수의 스페이서, 태양 웨지
와 위성 웨지의 상향 이탈방지용 상부 덮개, 및 본체에 씌우는 캡으로 구성되어 있다.
그러나, 상기한 그라운드 앵커용 내부 정착체는 실질적으로 인장력을 발휘하는 위성 웨지에 물린 인장재 외에 이들 인
장재를 제거하기 위한 회수조작용 인장재, 다시 말해 태양 웨지에 물린 회수조작용 인장재와 이것을 끼워 물리는 웨지
를 필수 구성요건으로 함으로서 지중 앵커의 구성부품수 증가와 회수조작용 인장재의 추가에 따른 제조원가의 상승, 그
리고 회수조작용 인장재의 인발작업이 추가되는 흠이 있다.
뿐만아니라 각 스페이서의 내면은 테이퍼진 회수조작용 인장재에 대응하는 테이퍼가 주어지고 측면에는 인접한 위성
웨지의 테이퍼에 대응하는 테이퍼가 주어지며 외면은 본체의 중공에 상응하는 원호면으로 이뤄진 형상이 복잡해서 절
삭가공과 조립난이도도 또한 높았다.
또, 본체의 중심에는 축방향으로 천공한 중심재공의 후미에 링홈을 내어 중심재용 C형 멈춤링을 끼워서 중심재공에 삽
입된 중심재가 인장력이 작용하지 않는 동안에는 본체의 후미 쪽으로 빠지지 않도록 한 것 역시 본체의 내부구조를 복
잡하게 만들어 임가공수가 많을 수 밖에 없었다.
게다가, 회수조작용 인장재를 제거하기 전에 인용 인장재가 느슨하게 물리기라도 한 경우 그 인장재에 인발력이 작용하
면 태양 웨지에서 미끄러져 빠질 가능성도 있었다. 실제로 이런 일이 벌어지면 태양 웨지에 이끌려 당연히 후퇴해야 할
회수조작용 인장재가 후퇴하지 않고 위성 웨지도 벌어지지 않는다. 그래서 모든 인장재가 제거불능상태에 직면하게 된
다. 더욱이, 종래의 인장재 제거형 내부 정착체는 전용 인발기를 이용하지 않고서는 인장재를 제거할 수도 없다.

이러한 인장재 제거형 그라운드 앵커용 내부 정착체의 단점을 보완한 것이 바로 공개특허공보 제2000-47445호다. 이
개량형 내부 정착체는 하나 또는 둘 이상의 웨지홈을 가진 본체 내에 열가소성 수지에 전열체가 매입된 웨지통 받침을
수납하고, 이 웨지통 받침 위에 웨지통을 얹어서 본체와 웨지통의 웨지홈 사이에 인장재의 선단을 끼워 물린 채로 인장
재에 인장력을 걸어 정착한 후 공사를 마치고 외부에서 상기 전열체에 연결된 전선에 전류를 흘리면 전열체의 발열에
의하여 수지성분의 웨지통 받침이 녹아 빠질 때 웨지는 제자리에 머물고 웨지통만 인장재에 걸린 장력에 의해 인장재의
외측단쪽으로 끌려나오는 과정에서 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 와해되는 순간 인장재가 장력에 의해 외측단쪽으
로 퉁겨나와 제거할 수 있는 상태로 반전되게 한 것이다.

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그러나, 상기한 인장재 제거형 내부 정착체는 웨지통 받침이 녹을 때 전열체와 전선이 연결된 나선 부분이 본체에 접촉
되어 스파크 현상이 일어나기 때문에 위험할 뿐만아니라 단선으로 웨지통 받침이 녹다가 말면 더 이상 웨지통이 물러나
지 않아 웨지물림이 완벽하게 해제되지 않기 때문에 인장재의 효율적 회수가 곤란하다. 게다가, 웨지통 받침의 제작난
이도가 높고 비용증가도 문제였다.
고안이 이루고자 하는 기술적 과제
본 고안의 목적은 인장재에 대한 외부정착이 해제되면 그대로 인장재를 인발하여 제거할 수 있는 인장재 제거형 그라운
드 앵커용 내부 정착체를 제공하는 것이다.
본 고안의 주된 특징은 인장재의 후단에 대한 외부정착을 해제하는 것만으로 도 내부 정착제에 의한 인장재의 정착상태
가 해제되어 인력으로도 손쉽게 인발, 제거할 수 있게 구성한 점이다.

즉, 인장재가 정착된 상태에서 그 외부 정착체를 해체하거나 외부 정착체 바로 안쪽의 인장재 부분을 용접기 등으로 절
단하여 정착을 해제하는 순간 그 반작용으로 인장재가 선단쪽으로 퉁겨 나갈 때 웨지 조립체를 밀고 간다. 이에 밀린 웨
지 조립체는 내부에 장착된 탄성 내부링에 의하여 벌어진다. 웨지 조립체가 물러나면서 모든 웨지가 일시에 벌어져 인
장재의 선단에 대한 웨지물림이 저절로 풀려 인장재를 제거할 수 있는 상태로 반전되고, 웨지 조립체는 캡에 고정되어
인장재를 제거할 때 인장재에 딸려나오지 않으므로 인장재를 순조롭게 제거할 수가 있다.

고안의 구성 및 작용
도 1에서, 토류벽, 콘르리트 옹벽(E) 등을 안정시키기 위하여 설치하는 인장재 제거형 그라운드 앵커는 적어도 한 가닥
이상의 인장재(A)를 내부 정착체(B)에 물려 앵커공(C)에 삽입하고 앵커공(C)에 그라우트재를 충전하여 정착한 후 인
장재(A)에 장력을 건 상태에서 토류벽 또는 콘크리트 옹벽 안쪽에서 외부 정착체(D)로 인장재(A)의 후단을 정착하게
된다.

도 2에서, 본 고안에 의한 인장재 제거형 정착체는 본체(1)와 웨지 조립체(2), 웨지 잠금쇠(3), 및 캡(4)으로 구성되
어 있다. 본체(1)는 관상이며, 내주면 에는 역원추형 웨지좌(11)가 형성되어 있고, 웨지좌(11) 밑은 합성수지 튜브(F)
에 삽입된 인장재(A)를 끼워 넣을 때 상기 튜브(F)의 선단이 삽입길이의 제한을 받으며 들어가 앉을 튜브좌(12)가 형
성되어 있다. 또, 웨지좌(11)의 위쪽으로는 웨지 조립체(2)가 후퇴할 수 있는 공간을 부여하기 위기 주어진 직벽에 가
까운 형태의 여유부(13)와 캡(4) 체결용 나사(14)가 형성되어 있다.

웨지 조립체(2)는 원주분할형 웨지(21)와, 복수의 웨지(21)를 조합상태로 유지케 하는 외부링(22), 웨지(21)를 벌려
주는 내부링(23)과의 조합체이다. 웨지(21)는 원주를 2등분 또는 3등분한 것으로, 외주면은 상기 웨지좌(11)의 여유
부(13)와 상응하게 거의 직면으로 이루어진 상부(21a)와 상기 웨지좌(11)에 대응하는 테이퍼부(21b)로 이루어져 있
다. 그리고 상부(21a)의 외면에 링홈(21c)을 형성하고 외부링(22)을 둘러 끼워서 웨지(21)의 조합상태를 유지한다.

또, 웨지(21)의 내면 상단부에는 잠금쇠(3)의 막이(32)를 끼워 거는 막이홈(21d)이 형성되어 있고, 상기 막이홈(21
d)의 아래쪽에는 내부링(23)이 들어갈 링홈(21e)도 형성되어 있다. 내부링용 링홈(21e)을 외부링용 링홈(21c)의 하
위에 둔 것은 본체(1) 내에서 웨지(21)가 선단쪽으로 이동(후퇴)했을 때 내부링(23)에 의한 벌림작용을 원활히 함으
로서 인장재의 선단에 대한 웨지물림이 효과적으로 해제되도록 하기 위한 것이다. 여기서, 잠금쇠(3)의 막이(32)를 받
침점으로 하여 외부링(22)의 옥죄는 힘에 의해 쉽게 웨지(21)가 벌어지도록 설계할 경우 내부링(23)과 그 링홈(21e)
은 생략할 수 있다.

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외부링(22)은 원주분할된 복수의 웨지(21)를 한데 모아서 느슨한 조합상태를 유지하는 것으로, 종전에는 고무링이었
다. 그러나 이러한 고무링은 본 고안에는 부적합하다. 왜냐하면, 본 고안에서의 외부링(22)은 웨지물림이 해제된 인장
재를 인발 제거할 때 그 인장재에 웨지(21)가 딸려 나오지 못하게 억제할 필요가 있기 때문이다. 그러면서도 웨지(21)
의 전반부가 벌어지도록 뒤쪽을 오므릴 수 있는 힘, 즉 탄성을 지녀야 한다. 그래서 외부링(22)은 탄성을 가진 C형 금
속링이 제격이다.

내부링(23)은 원주분할된 복수의 웨지(21)를 한데 모아서 느슨한 조합상태로 유지하는 외부링(22)과는 반대로 웨지
(21)를 벌려서 인장재의 선단에 대한 웨지물림을 해제하는 것이다. 이 내부링(23)도 움추렸다가 탄력적으로 벌어질
수 있는 탄성링이며, 인장재에 강력한 힘으로 물고 있는 복수의 웨지(21)를 한꺼번에 벌리는데는 탄성을 가진 C형 금
속링이 적합하다.

도 3에서, 잠금쇠(3)는 인장재의 후단에 대한 외부정착이 해제되는 순간 그동안 걸려있던 강력한 장력의 반작용으로
인장재가 선단쪽으로 퉁겨나갈 때 웨지 조립체(2)를 이끌고 가 캡(4)에 잠금으로서 나중에 인장재를 인발 제거할 때
인장재에 딸려 나오지 못하게 하는 것으로, 원주방향에 외압을 받으면 중심을 향해 탄력적으로 오므라들다가 그 외압이
사라지면 벌어지는 탄성 후크(31)의 후단에 원판 모양의 막이(32)를 부착한 것이다. 인장재의 외부정착이 해제된 후
에 후크(31)는 캡(4)의 후크걸이에 기어들어가 걸림으로서 이끌고 간 웨지 조립체(2)를 잠그게 된다. 그리고 막이(3
2)는 웨지 조립체(2)에 인장재의 선단을 물려 본체(1)에 들어 앉힌 후에는 막이홈(21d)을 벗어나지 않는 크기의 원형
금속판이다.


캡(4)은 본체(1)의 후단쪽에서 인장재를 끼워 넣고, 인장재의 선단에 웨지 조립체(2)를 물려 안장시킨 상태에서 본체
(1)의 선단을 막아 이물질의 침투를 방지하고, 동시에 인장재에 대한 외부정착이 해제됨에 따라 인장재의 반력에 잠금
쇠(3)가 밀려갈 때 웨지 조립체(2)를 이끌고 가 잠가지게 하는 것으로, 잠금쇠(3)의 탄성을 지닌 후크(31)가 기어 들
어가서 턱걸림되어 잠가지게 하는 걸림턱(42)을 갖고 있다. 도시예서는 걸림턱(42)의 별개의 링 형태로 나타나 있으
나, 도 3와 같이 캡(4)에 일체상으로 형성할 수도 있다. 나사(41)는 본체(1)의 나사(14)에 체결하는 부분이다.

도면부호 (5)는 인장재를 제거할 때 웨지좌(11)에서 웨지(21)가 쉽게 분리되도록 도와주는 분리막으로서, 웨지좌(1
1)에 안장한다.
도 4는 튜브(F) 피복형 인장재(A)의 선단을 본체(1)의 후단을 통해 삽입하고 막이홈(21d)에 잠금쇠(3)의 막이(32)
가 결합된 웨지 조립체(2)에 끼워 물려 정착한 후 본체(1)에 캡(4)을 씌워 결합한 내부 정착제를 도시한 것이다. 이렇
게 인장재(A)의 선단을 정착시킨 채로 현장에 적용한다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 상기 인장재(A)에 장력을 걸어 토류벽, 콘크리트 옹벽을 안정시킨 경우로 가정하고, 공사
를 마친 후에 상기 인장재(A)를 제거하는 요령에 대하여 설명한다.
인장재(A)의 후단에 대한 외부정착을 해제한다. 인장재(A)의 외부정착 해제는 외부 정착체를 제거하는 방법과, 띠장
과 외부 정착제 받침 사이에 남은 공간의 인장재 부분을 용접기로 절단하는 방법이 있다. 어떤 방법으로든 인장재(A)의
외부정착을 해제하면 그동안 인장재(A)에 걸렸던 장력에 대한 반작용으로 인장재(A)는 선단쪽으로 퉁겨나간다.
이렇게 인장재(A)가 퉁겨나갈 때 막이(32)를 밀고 간다. 막이(32)가 떼밀리면서 웨지 조립체(2)를 이끌고 간다. 웨지
조립체(2)가 막이(32)에 이끌려 가면서 내부링(23)은 웨지(21)를 벌리고, 후크(31)는 캡(4)의 걸림턱(41) 속으로
들어가 웨지 조립체(2)를 걸어 잠근다.
웨지 조립체(2)가 물러나면서 벌어질 때 어느 시점에선가는 반드시 물고 있던 인장재(A)의 선단이 해방된다. 이렇게
내부정착이 해제된 인장재(A)는 인력으로 인발할 수 있는 상태로, 아주 손쉽게 인장재(A)를 제거할 수가 있다.
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도 6은 막이(32)가 배제된 후크(31)를 캡(4)의 천장에 거꾸로 형성하고, 웨지(21)에서 막이홈(21d)에는 잠금쇠(3)
에서 분리 또는 별개로 만든 막이(32)를 끼우고 막이홈(21d)의 앞쪽에 별도의 걸림턱홈(21f)을 형성하여 걸림턱(41)
대용의 와셔형 걸림턱(41)을 안장시킨 변경 실시예에 관한 것이다. 이 변경 실시예의 내부 정착체는, 도 7과 같이, 외
부정착이 해제된 인장재(A)가 캡(4)쪽으로 이동하는 도중에 막이(32)가 웨지 조립체(2)를 이끌고 가다가 걸림턱(41)
이 후크(31)에 씌워지듯이 걸려 인장재(A)를 인발할 때 웨지 조립체(2)가 딸려나오지 못하게 잠그게 된다.

이상의 인장재 제거형 정착체 구조는 2구 이상의 다구형 내부 정착체에도 원용할 수 있는 것은 물론이다.
고안의 효과

이상 설명한 바와 같은 본 고안의 인장재 제거형 그라운드 앵커용 내부 정착체는 인장재가 정착된 상태에서 그 후단에
대한 외부정착을 해제했을 때 거기에 걸렸던 장력의 반작용에 의해 선단쪽으로 퉁겨 나갈 때, 또는 그 인장재의 후단을
망치 따위로 쳐서 선단쪽으로 이동시키면 인장재에 웨지 조립체가 떼밀려 가면서 모든 웨지가 벌어져서 인장재의 선단
에 대한 웨지물림이 해제되고, 일단 물러 선 웨지 조립체는 그대로 캡에 잠가져서 이후 인장재를 인발할 때 딸려나오지
않게 한 것으로서, 인장재의 후단에 대한 외부정착을 해제하는 지극히 단순한 작업만으로 아주 간편하게 인장재를 인발,
제거할 수가 있다.

(57) 청구의 범위
청구항 1.

웨지좌(11)와 캡 체결용 나사(14)가 형성된 본체(1)와, 외주면의 링홈(21c)에 끼운 외부링(22)에 의해 조합상태를
유지하고 내부의 링홈(21e)에 장착된 내부링(23)에 의해 벌어지는 방향으로 쏠리며 내부 링홈(21e)의 앞쪽에 형성된
막이홈(21d)에 막이(32)를 끼우도록 된 웨지 조립체(2)와, 상기 본체(1)에 캡(4)을 씌워 체결한 것에 있어서, 웨지
조립체(2)의 막이홈(21d)에 탄성 후크(31)의 막이(32)를 안장시킨 잠금쇠(3)와, 상기 후크(31)가 기어들어가서 잠
가지는 걸림턱(41)을 가진 캡(4)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인장재 제거형 그라운드 앵커용 정착체.

청구항 2.
제1항에 있어서, 상기 후크(31)를 캡(4)의 저면에 형성하고, 웨지 조립체(2)의 막이홈(21d) 앞쪽에 걸림턱홈(21f)을
형성하여 와셔형 걸림턱(41)을 안장시킨 인장재 제거형 그라운드 앵커용 정착체.
도면
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