KR-102961481-B1 - Puller connection mechanism for rock bolts

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Abstract

본 발명은 암반의 굴착면에 형성된 천공홀에 삽입되어서 정착된 락볼트를 당겨서 테스트하기 위한 인발기를 락볼트에 쉽고 빠르게 연결할 수 있으며 락볼트에서 연결된 상태에서 쉽게 분리되지 않는 락볼트용 인발기 연결기구에 관한 것이다. 본 발명의 특징은, 내부공간이 양단이 개방되어 있으며 일단으로 암반의 굴착면에 형성되는 천공홀에 정착된 락볼트가 삽입되는 인발바디(100)와, 인발바디(100)의 내부공간에 구비되어 인발바디(100)의 내부공간으로 삽입되는 락볼트의 외측면 및 인발바디(100) 내주면의 사이로 삽입되어서 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 측면고정부재(200)와, 측면고정부재(200)가 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 압력이 증대되도록 인발바디(100)의 내부공간을 따라 이동하여서 측면고정부재(200)를 가압하는 가압부재(300)와, 가압부재(300)가 인발바디(100)의 내부공간에서 탈리됨을 방지하도록 인발바디(100)의 타단에 분리가능하게 결합되어 마감하고, 인발바디(100)의 내부공간으로 연통되는 나사탭(410)이 형성되는 마감부재(400) 및 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 되어서 가압부재(300)를 가압하는 상태로 외압에 의해 당겨지는 인발샤프트(500)를 포함한다.

Inventors

김승락

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20250408

Claims (6)

내부공간이 양단이 개방되어 있으며 일단으로 암반의 굴착면에 형성되는 천공홀에 정착된 락볼트가 삽입되는 인발바디(100)와, 인발바디(100)의 내부공간에 구비되어 인발바디(100)의 내부공간으로 삽입되는 락볼트의 외측면 및 인발바디(100) 내주면의 사이로 삽입되어서 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 측면고정부재(200)와, 측면고정부재(200)가 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 압력이 증대되도록 인발바디(100)의 내부공간을 따라 이동하여서 측면고정부재(200)를 가압하는 가압부재(300)와, 가압부재(300)가 인발바디(100)의 내부공간에서 탈리됨을 방지하도록 인발바디(100)의 타단에 분리가능하게 결합되어 마감하고, 인발바디(100)의 내부공간으로 연통되는 나사탭(410)이 형성되는 마감부재(400) 및 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 되어서 가압부재(300)를 가압하는 상태로 외압에 의해 당겨지는 인발샤프트(500)를 포함하고, 인발바디(100)에서 내부공간의 일단은 내경이 끝단으로 갈수록 점점 좁아지는 내부경사면(110)이 형성되고, 내부공간의 타단은 암나사산(120)이 형성되고, 측면고정부재(200)는 단면의 형상이 삼각형태로 형성되는 관체로 구성되면서 일단에 일단홈(210)들이 분산되게 형성되고 타단에 타단홈(220)들이 분산되게 형성되되, 일단홈(210) 및 타단홈(220)은 서로 어긋나는 위치에 형성되고, 가압부재(300)는 원통형태로 형성되면서 일단의 직경이 끝으로 갈수록 점점 좁아지게 형성되고, 인발바디(100)의 내부공간을 따라 이동하고, 일단이 인발바디(100)의 내부경사면(110)에 위치하는 측면고정부재(200)를 가압하고, 일단에서 중간에 오목홈(310)이 형성되어 락볼트의 끝부분이 삽입되고, 마감부재(400)는 인발바디(100)의 암나사산(120)에 나사결합 되는 수나사산(420)이 외주면에 형성되고, 인발샤프트(500)는 양단에 수나사산(510)이 형성되고, 중간에서 양측에 평탄면(520)이 형성되고, 인발샤프트(500)에서 일단의 수나사산(510)이 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 되고, 인발샤프트(500)에서 타단의 수나사산(510)이 외부의 인발기에 나사결합되고, 평탄면(520)에 공구를 이용하여 인발샤프트(500)를 회전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 락볼트용 인발기 연결기구.
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Description

락볼트용 인발기 연결기구{Puller connection mechanism for rock bolts} 본 발명은 암반의 굴착면에 형성된 천공홀에 삽입되어서 정착된 락볼트를 당겨서 테스트하기 위한 인발기를 락볼트에 쉽고 빠르게 연결할 수 있으며 락볼트에서 연결된 상태에서 쉽게 분리되지 않는 락볼트용 인발기 연결기구에 관한 것이다. 일반적으로 연약지반의 차수 또는 지반보강을 위하여 약액 주입공법에 의한 지반보강공법이 널이 사용되고 있다. 특히, 터널 굴착공사에 있어서, 터널 굴착 후 터널 굴착면 즉, 터널 내의 암반에는 굴착면의 이완을 방지하기 위하여 반경방향으로 천공홀을 형성한 후 상기 천공홀에 락볼트(rockbolt)를 매입하고 그라우팅(grouting)을 실시하는 락볼트 그라우팅공법이 적용되고 있다. 그리고 천공홀 내부에 철근이나 강봉, 또는 FRP 바를 삽입한 후 주변에 모르타르 및 수지를 주입하여 정착시키는 락볼트도 사용되고 있다. 대부분의 경우, 정착된 락볼트가 올바르게 설치되었는 지를 확인하기 위하여 인발시험을 실시하게 된다. 그러나 인발시험을 시행하기 위해서는 인발기를 락볼트에 연결하기 위한 구조가 복잡하여 사용상의 불편한 문제점이 있다. 따라서 인발기를 락볼트에 쉽고 빠르게 연결 및 분리할 수 있는 락볼트용 인발기의 개발이 요구되고 있다. 본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 출원된 등록특허공보 10-0421163호(2004.02.20.)가 게시되어 있다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 락볼트용 인발기 연결기구를 보인 사시도. 도 2는 본 발명의 분해된 상태를 보인 분해 사시도. 도 3은 본 발명의 분해된 상태를 보인 단면도. 도 4는 본 발명의 결합된 상태를 보인 단면도. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 락볼트용 인발기 연결기구는, 인발바디(100)와, 측면고정부재(200)와, 가압부재(300)와, 마감부재(400) 및 인발샤프트(500)를 포함한다. 먼저 락볼트는 철근이나 강관 락볼트(10)로 구성될 수 있다. 철근은 콘크리트와 함께 경화되어서 암벽의 굴착면에 형성된 천공홀에 정착될 수 있다. 강관 락볼트(10)는 양단이 마감캡(12)에 의해 마감되고 압력유체가 주입되면 팽창하여 암벽의 굴착면에 형성된 천공홀에 정착될 수 있다. 인발바디(100)는 대략 원통형상으로 내부공간이 양단이 개방되어 있으며 일단으로 암반의 굴착면에 형성되는 천공홀에 정착된 락볼트가 삽입된다. 그리고 인발바디(100)의 외측에서 양측면에 평탄면이 형성될 수 있어서 렌치와 같은 공구를 이용하여 인발바디(100)를 회전시키거나 고정시키는 작업이 편리하게 이루어질 수 있다. 또는 인발바디(100)는 외주면이 널링 가공되어 있어서 사용자가 손으로 파지하여 회전시키거나 고정시키는 등의 작업이 미끄러지지 않으면서 이루어질 수 있다. 그리고 인발바디(100)에서 내부공간의 일단은 내경이 끝단으로 갈수록 점점 좁아지는 내부경사면(110)이 형성된다. 내부경사면(110)은 전체적이 형상이 깔때기형태로 형성된다. 따라서 측면고정부재(200)들이 내부경사면(110)을 따라 내경이 작은 쪽으로 이동하면 서로 가까워지고, 내부경사면(110)을 따라 내경이 큰 쪽으로 이동하면 서로 멀어진다. 인발바디(100)에서 내부공간의 타단은 암나사산(120)이 형성된다. 인발바디(100)의 암나사산(120)에는 마감부재(400)가 결합된다. 측면고정부재(200)는 인발바디(100)의 내부공간에 구비되어 인발바디(100)의 내부공간으로 삽입되는 락볼트의 측면 및 인발바디(100) 내주면의 사이에 삽입되어서 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 것으로, 단면의 형상이 삼각형태로 형성되는 탄성을 갖는 관체로 구성되면서 일단에 일단홈(210)들이 분산되게 형성되고 타단에 타단홈(220)들이 분산되게 형성되되, 일단홈(210) 및 타단홈(220)은 서로 어긋나는 위치에 형성된다. 이러한 일단홈(210) 및 타단홈(220)은 서로 어긋나기 때문에 지그재그형태를 이룬다. 이때 측면고정부재(200)의 외측으로 외압이 가해지면 측면고정부재(200)의 폭이 좁혀진다. 물론 측면고정부재(200)에 가해지는 외압이 해제되면 측면고정부재(200)의 폭이 넓혀진다. 따라서 측면고정부재(200)가 내부경사면(110)의 직경이 좁은 쪽으로 이동하면 일단홈(210) 및 타단홈(220)이 좁혀지면서 측면고정부재(200)의 전체적인 직경이 작아지게 된다. 물론 측면고정부재(200)가 내부경사면(110)의 직경이 넓은 쪽으로 이동하면 일단홈(210) 및 타단홈(220)이 펼쳐지면서 측면고정부재(200)의 전체적인 직경이 커지게 된다. 이와 같이 측면고정부재(200)는 직경이 좁혀지면서 락볼트의 외측면을 고르게 가압하여 고정시킬 수 있다. 가압부재(300)는 측면고정부재(200)가 락볼트의 외측면을 가압하여 고정하는 압력이 증대되도록 인발바디(100)의 내부공간을 따라 이동하여서 측면고정부재(200)를 가압하는 것으로, 원통형태로 형성되면서 일단의 직경이 끝으로 갈수록 점점 좁아지게 형성된다. 이러한 가압부재(300)는 인발바디(100)의 내부공간을 따라 이동한다. 그리고 가압부재(300)는 직경이 좁게 형성되는 일단이 인발바디(100)의 내부경사면(110)에서 이동될 수 있다. 즉 가압부재(300)의 일단이 인발바디(100)의 내부경사면(110)에 위치하는 측면고정부재(200)를 가압한다. 그리고 가압부재(300)는 일단에서 중간에 오목홈(310)이 형성된다. 이러한 오목홈(310)에 락볼트의 끝부분이 삽입되므로 가압부재(300)에 의해 가압되는 측면고정부재(200)가 락볼트의 외측면을 전체적으로 가압할 수 있다. 또한 오목홈(310)에 락볼트의 끝부분이 삽입되므로 락볼트가 인발바디(100)의 내부공간으로 삽입되는 길이가 제한되면서 적정한 깊이만큼 삽입될 수 있다. 또한 오목홈(310)에 락볼트의 끝부분이 삽입되므로 락볼트의 삽입된 상태가 바른 자세로 유지될 수 있다. 즉 락볼트가 인발바디(100)에 일직선형태로 바른 자세가 유지될 수 있다. 예를 들어 락볼트인 강관 락볼트에 형성되는 마감캡(12)의 길이보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 즉 측면고정부재(200)가 강관 락볼트의 마감캡(12)을 전체적으로 가압할 수 있다. 마감부재(400)는 가압부재(300)가 인발바디(100)의 내부공간에서 탈리됨을 방지하도록 인발바디(100)의 타단에 분리가능하게 결합되어 마감하는 것으로, 인발바디(100)의 내부공간으로 연통되는 나사탭(410)이 형성되고, 인발바디(100)의 암나사산(120)에 나사결합되는 수나사산(420)이 외주면에 형성된다. 따라서 마감부재(400)는 인발바디(100)의 암나사산(120)에 나사결합 된다. 이에 의해 인발바디(100)의 내부공간에서 측면고정부재(200) 및 가압부재(300)가 외부로 이탈되지 않는다. 물론 마감부재(400)는 인발바디(100)의 암나사산(120)에서 분리되면 인발바디(100)의 내부공간에 위치하는 측면고정부재(200) 및 가압부재(300)를 외부로 배출시킬 수 있다. 즉 측면고정부재(200)이나 가압부재(300)를 점검하거나 교체할 수 있다. 인발샤프트(500)는 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 되어서 가압부재(300)를 가압하는 상태로 외압에 의해 당겨지는 것으로, 양단에 수나사산(510)이 형성되고, 중간에서 양측에 평탄면(520)이 형성된다. 이러한 인발샤프트(500)에서 일단의 수나사산(510)은 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 되고, 인발샤프트(500)에서 타단의 수나사산(510)은 외부의 인발기(미도시)에 나사결합 된다. 그리고 인발샤프트(500)의 양측에 형성되는 평탄면(520)에 렌치와 같은 공구를 이용하여 인발샤프트(500)를 정방향이나 역방향으로 회전시킬 수 있다. 이하 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다. 먼저 인발바디(100)의 내부공간에 측면고정부재(200)들을 삽입시킨 후에 가압부재(300)도 삽입시킨다. 그리고 인발바디(100)에 마감부재(400)를 마감시킨다. 이러한 상태에서 인발바디(100)에 락볼트의 끝단을 삽입시킨다. 이때 인발바디(100)에 삽입되는 락볼트의 끝단이 측면고정부재(200)를 지나서 가압부재(300)의 오목홈(310)에 삽입된다. 이어서 인발샤프트(500)의 일단에 형성된 수나사산(510)을 마감부재(400)의 나사탭(410)에 나사결합 시킨다. 그리고 인발샤프트(500)를 회전시켜서 인발샤프트(500)가 가압부재(300)를 가압하게 한다. 이때 가압되는 가압부재(300)는 측면고정부재(200)들을 가압한다. 가압되는 측면고정부재(200)들은 락볼트 일단의 외측과 내부경사면(110)의 사이로 삽입되면서 락볼트의 양측을 가압하여서 고정시킨다. 여기서 인발샤프트(500)를 더욱 회전시키면 가압부재(300)가 측면고정부재(200)들을 더욱 가압하므로 측면고정부재(200)들이 락볼트 일단의 양측을 더욱 강하게 가압하여서 고정시킬 수 있다. 마지막으로 인발샤프트(500)의 타단에 형성된 수나사산(510)을 인발기에 나사결합 시킨 상태에서 인발기가 인발샤프트(500)를 당기면, 인발바디(100)와 함께 락볼트가 당겨지게 된다. 이와 같이 본 발명을 이용하여 락볼트를 인발하여서 락볼트의 정착된 상태를 테스트할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 의하면 암반의 굴착면에 형성된 천공홀에 삽입되어서 정착된 락볼트를 당겨서 테스트하기 위한 인발기를 락볼트에 쉽고 빠르게 연결시킬 수 있으므로 매우 유용한 발명이라 할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.