KR100468113B1

KR100468113B1 - 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR100468113B1
Application number: KR10-2002-0060979A
Authority: KR
Inventors: 서정희
Original assignee: 최제인; 김선홍
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2005-01-26
Also published as: KR20020083992A

Abstract

본 발명은 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법에 관한 것으로, 천공로드내에 각각 길이가 다른 다수의 주입튜브를 내설하여 압출공이 형성된 위치로 정확하게 시멘트 슬러지를 압출할 수 있도록 함으로써 작업시간이 효율적으로 감소될 뿐만 아니라 정확한 주입위치를 유지시킬 수 있도록 한 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 다수개로 구성되며, 각각 결합되도록 그 양단에 나사선이 각각 설치된 연결부가 제공되며, 그 몸통 외주연에 다수의 압출공이 형성된 파이프와; 상기 파이프의 각 연결부에 게재되어 시멘트 슬러지 압출시 상단으로 시멘트 슬러지가 역류되는 것을 방지하며, 그 중앙에 형성된 관통홀에 연결로드가 게재된 다수의 밀봉부재와; 다수의 연통된 주입유로의 종단위치가 다수의 파이프에 각각 서로 다르게 위치되도록 상기 밀봉부재의 연결로드 양단에 각각 끼워지는 주입튜브와; 상기 최상단의 파이프에 형성된 밀봉부재의 다수개 연결로드에 순차적으로 끼워져 시멘트 슬러지를 각각 상이한 주입유로를 통해 각각의 파이프 내부로 주입시켜 압출공을 통해 외부로 방출시키기 위한 연결로드로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면, 사용자가 주입튜브를 일정 길이 잡아당기고 주입펌프를 구동시켜 시멘트 슬러지를 압출시키고, 일정시간 후에 다시 주입튜브를 잡아당겨야 하는 과정이 필요없게 되므로 매우 신속한 시공이 이루어진다. 또한, 비숙련자라도 주입튜브를 인출하는 과정이 필요없으므로 편리하게 시멘트 슬러지를 압출시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법{REINFORCED STEEL PIPE ONE SHOT GROUTING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}

본 발명은 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법에 관한 것으로, 특히천공로드내에 각각 길이가 다른 다수의 주입튜브를 내설하여 압출공이 형성된 위치로 정확하게 시멘트 슬러지를 압출할 수 있도록 함으로써 작업시간이 효율적으로 감소될 뿐만 아니라 정확한 주입위치를 유지시킬 수 있도록 한 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반을 보강하거나 연약지반에 구축된 구조물의 침하를 방지하기 위해 사용된 차수 그라우팅을 이용한 지반 개량 공법들은 유동성 주입재인 시멘트 슬러지나 약액을 침하된 지반 등에 구멍을 뚫어 강제로 충전 응고시켜 강고한 구축물을 시공하는 공법이다.

이와 같은 공법으로는 여러 공법이 있으나 그 중 일 예로 도 1과 도 2에 도시한 바와 같은 SGR공법(SPACE GROUTING ROCKET SYSTEM)을 수행하기 위한 그라우팅 장치(2)는 주입선단부(14)를 선단에 구비하는 천공로드(4)를 지반에 굴삭한 후, 그 천공로드(4)의 내측으로 주입튜브(16)를 삽입하고, 그 주입튜브(16)를 매개하여 주입펌프(도시는 생략)를 통해 고압의 시멘트 슬러지를 공급하여 천공로드(4) 선단에 연결 설치된 주입선단부(14)측으로 시멘트 슬러지가 이동된다.

이때, 상기 천공로드(4)는 미리 천공된 지반 공간과 천공로드(4)의 사이에 시멘트 슬러지가 메워지도록 그 외주면에 시멘트 슬러지를 압출시키는 다수의 압출공(10)이 일정길이 간격으로 형성되며, 상기 천공로드(4)의 내주연 중 그 압출공(10)이 형성된 전단에 각각 밀봉부재(12)가 링형태로 부착되고, 상기 천공로드(4)의 전단부에는 상기 주입튜브(16)를 삽입하기 위한 개구부(8)가 형성된다.그리고, 그 개구부(8)의 외주연에는 미리 천공된 지반의 천공부와 천공로드(4)의 사이를 밀봉시키기 위한 밀봉부재(6)가 부착된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 미리 연약지반(20)의 소정부에 일정 직경의 구멍(22)을 천공한 후, 그 천공구멍(22)에 상기 천공로드(4)를 삽입하고, 그 천공로드(4)의 개구부(8)를 통해 상기 주입튜브(16)를 삽입한다.

그리고, 그 주입튜브(16)의 전단부에 주입펌프(도시는 생략)를 연결하고, 그 주입펌프를 구동시키면 시멘트 슬러지가 상기 주입튜브(16)를 통해 유입되어 주입구(18)를 통해 상기 천공로드(4)의 내부를 가득 채우게 된다.

천공로드(4)의 내부를 채운 시멘트 슬러지는 천공로드(4) 내부에 부착된 다단의 밀봉부재(12)에 의해 그 상단부로 유입되지 못하므로 천공로드(4)에 형성된 압출공(10)을 통해 압출되어 천공로드(4)의 외부로 배출된다.상기 압출공(10)을 통해 어느 정도 시멘트 슬러지가 외부로 배출되면 사용자는 상기 주입튜브(16)를 천공로드(4)의 외부로 일정 길이 인출시킨 다음, 그 다음 압출공(10)을 통해 시멘트 슬러지를 배출시키도록 한다.즉, 도 2와 같이 주입튜브(16)를 상부측으로 인출시켜야만 한다.

그러나, 이와 같이 주입튜브(16)를 천공로드(4)의 상부측으로 인출시키면서 작업을 수행하면 작업시간이 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 천공로드(4)에 대해 주입튜브(16)를 인출함에 있어서 정확한 위치까지 인출되었는지를 인지하기가 어려운 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 천공로드내에 각각 길이가 다른 다수의 주입튜브를 내설하여 압출공이 형성된 위치로 정확하게 시멘트 슬러지를 압출할 수 있도록 함으로써 작업시간이 효율적으로 감소될 뿐만 아니라 정확한 주입위치를 유지시킬 수 있도록 한 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 그라우팅 장치의 구성을 도시한 사시도,

도 2는 종래의 강관 동시주입 그라우팅 시공과정을 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 측단면도1,

도 4는 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 분리사시도,

도 5는 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 장착 상태를 도시한 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 측단면도2.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

32,44,64,90:제 1, 2, 3, 4 파이프, 34,66,92:압출공,

36,38,54,68,70,94,96:연결부, 42,58,84,98:밀봉부재,

50,52,56,72,74,76,104,102,100,98:제 1∼10 주입튜브.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치는 다수개로 구성되며, 각각 결합되도록 그 양단에 나사선이 각설된 연결부가 제공되며, 그 몸통 외주연에 다수의 압출공이 형성된 파이프와; 상기 파이프의 각 연결부에 게재되어 시멘트 슬러지 압출시 상단으로 시멘트 슬러지가 역류되는 것을 방지하며, 그 중앙에 형성된 관통홀에 연결로드가 게재된 다수의 밀봉부재와; 다수의 연통된 주입유로의 종단위치가 다수의 파이프에 각각 서로 다르게 위치되도록 상기 밀봉부재의 연결로드 양단에 각각 끼워지는 주입튜브와; 상기 최상단의 파이프에 형성된 밀봉부재의 다수개 연결로드에 순차적으로 끼워져 시멘트 슬러지를 각각 상이한 주입유로를 통해 각각의 파이프 내부로 주입시켜 압출공을 통해 외부로 방출시키기 위한 연결로드로 구성됨을 특징으로 한다.

바람직하게, 나사선이 각설된 상기 연결부는 각 파이프의 양단에 용접에 의해 부착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 나사선이 각설된 상기 연결부는 각 파이프의 양단에 일체로 연장되어 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 밀봉부재의 연결로드 양단 외주연에는 톱니형상으로 이루어진 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 시공방법은 각각의 파이프 연결부에 밀봉부재를 위치시키는 과정과; 상기 밀봉부재에 형성된 연결로드에 주입튜브를 삽입하는 과정과; 파이프 연결부를 결합시키는 과정과; 연결튜브를 주입구에 끼워넣고 주입펌프를 구동시키는 과정을 각 주입구별로 순차적으로 행하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 측단면도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치(30)는 천공로드가 다수개의 파이프로 분할되는 바, 그 천공로드의 종단부에는 제1파이프(32)가 구성된다.제1파이프(32)는 그 일단에 연결부(36)가 제공되며, 그 연결부(36)의 외주연에는 나사선이 각설되고, 그 연결부(36)와 제1파이프(32)는 용접된 용접부(40)를 가진다.

또한, 상기 제1파이프(32)의 연결부(36)에는 제2파이프(44)의 연결부(38)가 체결되는 바, 제2파이프(44)와 연결부(38)의 사이에는 용접된 용접부(46)를 가진다.제2파이프(44)의 연결부(36) 내주연에는 나사선이 각설되어 있다.

또, 상기 제1파이프(32)는 그 종단부가 밀폐된 밀폐부(33)를 가지며, 제1파이프(32)와 제2파이프(44)의 외주연에는 다수의 압출공(34)이 형성되어 시멘트 슬러지를 외부로 방출시킬 수 있다.한편, 상기 제1파이프(32)와 제2파이프(44)의 내부를 각각 구획시키기 위한 밀봉부재(42)가 제공되는 바, 그 밀봉부재(42)는 제1파이프(32)와 제2파이프(44)의 연결부 부근에 격벽형태로 게재된다.

상기 밀봉부재(42)는 그 중앙에 관통홀이 형성되며, 그 관통홀에는 일정길이의 연결로드(48)가 장착되는 바, 그 연결로드(48)의 일단은 제1파이프(32)의 내부에, 그 타단은 제2파이프(44)의 내부에 장착된다.또한, 상기 연결로드(48)의 양단 외주연에는 각각 톱니형태의 걸림부가 형성되는 바, 그 걸림부에는 각각 제1,2주입튜브(50, 52)가 끼워진다.일단, 제1,2주입튜브(50, 52)가 끼워지면 톱니형태의 걸림부에 의해 제1,2주입튜브(50, 52)가 쉽게 이탈되지 않도록 고정된다.

도 4는 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 분리사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 장착 상태를 나타내는 측단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치(30)는 제1파이프(32)와, 제2파이프(44), 제3파이프(64), 제4파이프(90)로 그 외관이 이루어져 있으며, 각 파이프(32,44,64,90)가 서로 연결되도록 그 파이프(32,44,64,90)의 양단 외주연과 내주연에는 나사선이 각각 각설된 연결부(36,38,54,68,70,94,96)가 구성된다.

또한, 각 파이프(32,44,64,90)의 몸통부 외주연에는 각각 시멘트 슬러지를 압출하여 배출시키기 위한 압출공(34,66,92)이 형성된다.

한편, 상기 각 파이프(32,44,64,90)의 연결부(36,38,54,68,70,94,96)에 게재되어 시멘트 슬러지의 역류를 방지하기 위한 제1,2,3,4 밀봉부재(42,58,84,106)가 제공되며, 제1밀봉부재(42)에는 제1주입튜브(50)가 그 일단에 끼워져 있으며, 그 타단에는 제1주입구(48)가 형성된다.제1주입튜브(50)는 상기 연결부(36)를 통해 제1파이프(32)의 내부에 삽입되어 위치된다.

제2밀봉부재(58)에는 제2,3주입튜브(52,56)가 그 일단에 끼워져 있으며, 그 타단에는 제2,3주입구(62, 60)가 형성되어져 있다.제2,3 주입튜브(52, 56)는 상기 연결부(54)를 통해 제2파이프(44)의 내부에 삽입되어 위치된다.

제3밀봉부재(84)에는 제4,5,6주입튜브(72,74,76)가 그 일단에 끼워져 있으며, 그 타단에는 제4,5,6주입구(82,80,78)가 형성된다.제4,5,6 주입튜브(72,74,76)는 상기 연결부(70)를 통해 제3파이프(64)의 내부에 삽입되어 위치된다.

제4밀봉부재(106)에는 제 7,8,9,10 주입튜브(104,102,100,98)가 그 일단에 끼워져 있으며, 그 타단에는 제 7,8,9,10 주입구(114,112,110,108)가 형성된다.제 7,8,9,10 주입튜브(104,102,100,98)는 상기 연결부(96)를 통해 제4파이프(90)의 내부에 삽입되어 위치된다.또한, 상기 제 7,8,9,10 주입구(114,112,110,108)에는 교번적으로 주입펌프(도시 생략)로부터 연결된 연결튜브(120)가 끼워진 상태에서 주입펌프로부터 압출된 시멘트 슬러지가 유입된다.

이때, 제 1 주입구(48)는 제 2 주입튜브(52)의 종단에 끼워지며, 제 2 주입구(62)는 제 4 주입튜브(72)의 종단에 끼워지고, 제 4 주입구(82)는 제 7 주입튜브(104)의 종단에 끼워져 하나의 주입유로가 형성된다.

또한, 제 3 주입구(60)는 제 5 주입튜브(74)의 종단에 끼워지며, 제 5 주입구(80)는 제 8 주입튜브(102)의 종단에 끼워져 또 다른 주입유로가 형성된다.제 6 주입구(78)는 제 9 주입튜브(100)의 종단에 끼워져 또 다른 주입유로를 형성된다.

따라서, 각 주입구(48,62,60,82,80,78)에 해당되는 주입튜브(52,56,72,74,

76,104,102,100)가 끼워지며, 각 파이프(32,44,64,90)가 각각 연결되면 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 그라우팅 장치(30)가 구성된다.즉, 제 1, 2, 3, 4 파이프(32,44,64,90)의 내부까지 각각의 주입유로의 종단부가 위치되어 상기 연결튜브(120)를 제 7, 8, 9, 10 주입구(114,112,110,108)의 순서로 연결하고 주입펌프를 구동시키면 시멘트 슬러지가 제 1, 2, 3, 4 파이프(32,44,64,90)순으로 채워지고, 상기 압출공(34,66,92)을 통해 시멘트 슬러지가 외부로 배출된다.

상기한 주입과정에 따르면, 사용자가 주입튜브를 일정길이 잡아당기고 주입펌프를 구동시켜 시멘트 슬러지를 압출시키고, 다시 일정시간 후에 다시 주입튜브를 잡아당겨야 하는 과정이 필요없게 되므로 매우 신속한 시공이 이루어진다.또한, 비숙련자라도 주입튜브를 인출하는 과정이 필요없으므로 편리하게 시멘트 슬러지를 압출시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치의 구성을 도시한 측단면도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치(30')는 천공로드가 다수개의 파이프로 분할되어 있는 바, 그 천공로드의 종단부에는 제1파이프(32')가 구성된다.제1파이프(32')는 그 일단에 연결부(36')가 일체로 구성되며, 그 연결부(36')의 외주연에는 나사선이 각설되어 있다.

또한, 상기 제1파이프(32')의 연결부(36')에는 제2파이프(44')의 연결부(38')가 체결되는 바, 제2파이프(44')와 연결부(38')는 일체로 구성되며, 그 연결부(38')의 내주연에는 나사선이 각설되어 있다.

또, 상기 제1파이프(32')는 그 종단부가 밀폐된 밀폐부(33)를 가지며, 제1파이프(32')와 제2파이프(44')의 외주연에는 다수의 압출공(34)이 형성되어 시멘트 슬러지를 외부로 방출시킬 수 있다.한편, 상기 제1파이프(32')와 제2파이프(44')의 내부를 각각 구획시키기 위한 밀봉부재(42)가 제공되는 바, 그 밀봉부재(42)는 제1파이프(32)와 제2파이프(44)의 연결부 부근에 격벽형태로 게재된다.

상기 밀봉부재(42)는 그 중앙에 관통홀이 형성되며, 그 관통홀에는 일정길이의 연결로드(48)가 장착되는 바, 그 연결로드(48)의 일단은 제1파이프(32')의 내부에, 그 타단은 제2파이프(44')의 내부에 장착된다.또한, 상기 연결로드(48)의 양단 외주연에는 각각 톱니형태의 걸림부가 형성되는 바, 그 걸림부에는 각각 제 1, 2 주입튜브(50, 52)가 끼워진다.일단, 제 1, 2 주입튜브(50, 52)가 끼워지게 되면 톱니형태의 걸림부에 의해 제 1, 2 주입튜브(50, 52)가 쉽게 이탈되지 않게 고정된다.

한편, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 동시주입 그라우팅 장치 및 그 시공방법은 사용자가 주입튜브를 일정 길이 잡아당기고 주입펌프를 구동하여 시멘트 슬러지를 압출시키고, 다시 일정시간 후에 다시 주입튜브를 잡아당겨야 하는 과정이 필요없게 되므로 매우 신속한 시공이 이루어진다.또한, 비숙련자라도 주입튜브를 인출하는 과정이 필요없으므로 편리하게 시멘트 슬러지를 압출시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

다수개로 구성되며, 각각 결합될 수 있도록 그 양단에 나사선이 각설된 연결부가 제공되며, 그 몸통 외주연에 다수의 압출공이 형성된 파이프와;

상기 파이프의 각 연결부에 게재되어 시멘트 슬러지 압출시 상단으로 시멘트 슬러지가 역류하는 것을 방지하며, 그 중앙에 형성된 관통홀에 연결로드가 게재된 다수의 밀봉부재와;

다수의 연통된 주입유로의 종단위치가 다수의 파이프에 각각 서로 다르게 위치될 수 있게 상기 밀봉부재의 연결로드 양단에 각각 끼워지는 주입튜브와;

상기 최상단의 파이프에 형성된 밀봉부재의 다수개 연결로드에 순차적으로 끼워져 시멘트 슬러지를 각기 상이한 주입유로를 통해 각각의 파이프 내부로 주입시켜 압출공을 통해 외부로 방출시키기 위한 연결로드로 이루어지며,

상기 나사선이 각설된 상기 연결부는 각 파이프의 양단에 용접에 의해 부착되며,

상기 나사선이 각설된 상기 연결부는 각 파이프의 양단에 일체로 연장되며,

상기 밀봉부재의 연결로드 양단 외주연에는 톱니형상으로 이루어진 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 강관 동시주입 그라우팅 장치.
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각각의 파이프 연결부에 밀봉부재를 위치시키는 과정과;

상기 밀봉부재에 형성된 연결로드에 주입튜브를 삽입하는 과정과;

파이프 연결부를 결합시키는 과정과;

연결튜브를 주입구에 끼워넣고 주입펌프를 구동시키는 과정을 각 주입구별로 순차적으로 행하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 강관 동시주입 그라우팅 시공방법.