KR100814419B1

KR100814419B1 - 직천공 동시 그라우팅 주입장치

Info

Publication number: KR100814419B1
Application number: KR1020070027437A
Authority: KR
Inventors: 송양수
Original assignee: (주)진양비지엠텍
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2008-03-18

Abstract

본 발명은 터널공사나 절개지의 경사면공사를 할 때 연약지반의 지지력을 강화시켜 구축되는 구조물의 안정성을 확보하고 지반 내에 흐르는 지하수의 차단과 굴착면의 낙반방지에 의한 굴착면의 안정성을 높이기 위한 직천공 동시 그라우팅 주입장치에 관한 것으로, 전장 12m 정도 되는 강관으로 제작된 주입장치를 6m 정도로 분할구성하여 운반.보관 시에는 분리하고 그라우팅 작업시에는 조립 연결하여 사용할 수 있게 하기 위하여, 선단이 폐쇄되고 후단이 개구된 제1강관의 내부공간을 구획수단으로 제1주입실과 제2주입실로 구획하며 상기 제1,2주입실에 각각 제1,2주입연장관의 선단이 위치하도록 주입관 홀더로 설치한 다음 제1강관의 후단에 연결수단을 나사 결합하여 된 제1조립체와, 선.후단이 개구된 제2강관의 내부공간을 구획수단으로 제3주입실과 제4주입실로 구획하고 상기 제2강관의 선.후단을 주입관 홀더로 폐쇄하되 상기 제3,4주입실에 각각 제3,4주입관의 선단이 위치하도록 제3,4주입관을 주입관 홀더에 관통 설치하고 제1,2주입관을 양측의 주입관 홀더에 설치하되 이들 선단이 소정의 길이만큼 연장 노출되게 하며 상기 제2강관의 선단에는 연결수단을 설치하여 된 제2조립체와, 상기 제1조립체와 상기 제2조립체를 연결하기 위한 연결수단을 포함하는 특징이 있다.

Description

직천공 동시 그라우팅 주입장치{Apparatus for Direct-boring and grout injection}

도 1은 본 발명에 따른 그라우팅 주입장치의 제1조립체와 제2조립체의 분리된 상태의 단면도

도 2는 도1에서 제1조립체와 제2조립체의 결합된 상태의 단면도

도 3은 도 1의 분해 단면도

도 4는 본 발명에 따른 제1,2주입관과 그 홀더의 사시도

도 5는 본 발명에 따른 제1,2,3,4주입관과 그 홀더의 사시도

도 6은 도 5의 정면도

도 7은 본 발명에 따른 제2조립체의 구획수단의 사시도

도 8은 도 2의 A-A선 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

100; 제1조립체 110; 제1강관 120; 구획수단 130; 주입관 홀더

141; 제1주입연장관 142; 제2주입연장관 150; 연결수단

200; 제2조립체 210; 제2강관 220; 주입관 홀더 230; 연결수단

240; 구획수단 250;주입관 홀더 261,262,263,264; 제1,2,3,4주입관

270; 고정수단

본 발명은 터널공사나 절개지의 경사면공사를 할 때 연약지반의 지지력을 강화시켜 구축되는 구조물의 안정성을 확보하고 지반 내에 흐르는 지하수의 차단과 굴착면의 낙반방지에 의한 굴착면의 안정성을 높이기 위한 직천공 동시 그라우팅 주입장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전장 12m 정도 되는 강관으로 제작된 주입장치를 6m 정도로 분할구성하여 운반.보관 시에는 분리하고 그라우팅 작업시에는 조립 연결하여 사용할 수 있게 한 직천공 동시 그라우팅 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반을 보강하기 위하여 실시되는 지반개량공법은 연약지반에 구멍을 뚫어 그라우팅제나 약액을 강제로 주입하여 응고시키는 공법으로서, SGR공법(Space Grouting Rocket System)이 널리 사용되어 왔다.

그러나 상기의 SGR공법은 굴착공에 삽입되는 주입관에 그라우팅제를 순차적으로 충전시킴으로써 작업시간이 많이 소요되어 작업능률이 현저하게 떨어지고 주입관에 삽입된 주입튜브를 순차적으로 인출하면서 그라우팅제를 주입시키므로 각 압출공의 위치에서 주입되는 그라우팅제의 주입량을 확인할 수 없을 뿐만 아니라 주입관의 내부를 분할시키는 구획수단이 충전되는 그라우팅제의 압력에 의해 이탈되어 후퇴하게 되므로 위치마다 그라우팅제의 주입량이 달라 그라우팅이 균일하게 실시되지 않는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 국내특허등록 제10-468113호 "강관 동시 주입 그라우팅 장치"(이하 종래기술 1이라 함)와, 국내특허등록 제10-570732호 "강관 보강용 다단 동시 그라우팅 주입장치"(이하 종래기술 2라 함)가 제안되어 있다.

상기 종래기술 1은 선단이 밀폐형으로 되고 외주에 압출공이 천공된 제1파이프의 후단에 구획수단을 개입시키면서 외주에 압출공이 천공되고 일정 길이의 파이프를 연속적으로 연결하고 이들 파이프에 주입튜브를 순차적으로 연결설치하며 후단 파이프의 단부에서 각 주입튜브에 그라우팅을 공급시켜 각 파이프에 주입시키도록 하는 구성되어 있음을 알 수 있다.

그러나, 상기의 종래기술 1은 파이프를 다단으로 연결시킬 때마다 별도의 주입튜브를 증가시키면서 연결시켜야하므로 작업성이 크게 떨어지는 문제점이 있고, 일정한 길이로 되어있는 파이프의 개수가 너무 많아 전체적인 구성이 약화되고 각 파이프 사이에 개입되어 있는 구획수단의 설치구조상 구획수단의 지지력이 약하게 되어 있어서 고압으로 충전되는 그라우팅제의 압력에 의해 이탈될 수 있으며 이탈될 경우에는 파이프를 분리시키는 의미가 없어지고 위치마다 그라우팅제의 량이 다르게 충전되어 그라우팅 작업이 균일하게 시행되지 않는 문제점이 있었다.

상기 종래기술 2는 상기 종래기술 1의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것이나 이는 그라우팅 강관이 분할되지않고 한 덩어리로 구성되어 있기 때문에 다음과 같은 문제점이 내포되어 있다.

즉, 연약지반으로 인하여 그라우팅공법을 시행할 필요가 있는 곳에서는 그라우팅 시공을 하기 위하여 우선 지반천공을 하고 이 구멍에 그라우팅 강관을 삽입하여 그라우팅제를 주입하게 되는데 이때 지반에 천공된 구멍이 12m 정도 되므로 강 관도 12m 정도의 길이로 제작되는 것이 일반적이다.

그러나, 강관이 12m 정도 되면 이를 제작하기에 불편한 점이 많고 운반 및 보관 등 취급에 있어 많은 어려움이 뒤따르게 되며 공사현장의 진입로, 작업현장의 입지나 주변여건이 열악한 경우가 대부분인 지반 굴착과 같은 토목공사의 경우에 있어서는 이들의 운반이나 설치작업에 상당한 애로를 겪게 되고 이로 인하여 많은 노고와 인력의 투입은 물론 공기가 길어지는 등의 문제점이 있었다

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 그라우팅 장치를 두개의 조립체로 분할하고 분할된 양쪽 조립체를 조립 또는 해체가 용이하도록 하여 운반이나 보관 등의 취급을 편리하게 하고 지반 굴착과 같은 공사현장에서도 주변의 열악한 여건에도 쉽게 사용할 수 있게 한 직천공 동시 그라우팅 주입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선단이 폐쇄되고 후단이 개구된 제1강관의 내부공간을 구획수단으로 제1주입실과 제2주입실로 구획하며 상기 제1,2주입실에 각각 제1,2주입연장관의 선단이 위치하도록 주입관 홀더로 설치한 다음 제1강관의 후단에 연결수단을 나사 결합하여 된 제1조립체;와

선.후단이 개구된 제2강관의 내부공간을 구획수단으로 제3주입실과 제4주입실로 구획하고 상기 제2강관의 선.후단을 주입관 홀더로 폐쇄하되 상기 제3,4주입실에 각각 제3,4주입관의 선단이 위치하도록 제3,4주입관을 주입관 홀더에 관통설 치하고 제1,2주입관을 양측의 주입관 홀더에 설치하되 이들 선단이 소정의 길이만큼 연장 노출되게 하며 상기 제2강관의 선단에는 연결수단을 설치하여 된 제2조립체;와

상기 제1조립체와 제2조립체를 연결하는 연결수단;을 포함하는 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 그라우팅 주입장치는 제1조립체(100)와 제2조립체(200)로 분리 구성된다.

(가) 제1조립체(100)는 다음과 같이 구성된다.

제1강관(110)은 선단부가 캡(111)으로 밀봉되어 있고 내부 중간에는 구획수단(120)이 설치되어 그 양쪽으로 제1,2주입실(112)(113)이 형성되며 또, 상기 제1강관(110)의 후단 개구부는 주입관 홀더(130)가 설치되고 이 주입관 홀더(130)는 연결수단(150)에 의해 고정되어 있다.

상기 구조를 좀더 세부적으로 설명하여보면, 제1강관(110)은 구획수단(120)의 설치위치에 콕킹제 주입을 위한 콕킹홀(114)이 천공되고 제1,2주입실(112)(113) 마다 다수의 분출공(115)이 천공되며 후단의 외주면에는 나사부(116)가 형성되어 있다.

상기 구획수단(120)은 제1주입실(112)과 제2주입실(113)을 분리하기 위하여 설치되며 주입관 관통공(121)이 천공되고 외주연에 콕킹제 통로(122)가 형성되며 이 콕킹제 통로(122)와 관통공(121)은 연결통로(123)로 연결되어 있다.

상기 주입관 홀더(130)는 2개의 관 삽입공(131)이 형성되어 이들에 제1주입연장관(141)과 제2주입연장관(142)이 삽입되어 있다. 상기 제1주입연장관(141)은 구획수단(120)의 관통공(121)을 관통하여 그 끝단이 제1주입실(112)내에 위치하고 제2주입연장관(142)의 끝단은 제2주입실(113)내에 위치하도록 구성된다.

상기 연결수단(150)은 내주면에 상기 제1강관(110)의 나사부(116)와 결합되는 나사부(151)가 형성되고 외주면에 후술되는 연결수단()과 결합되는 나사부(152)가 형성되어 있으며 후단에는 관통공(153)과 상기 주입관 홀더(130)를 잡아주는 걸림턱(154)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 제1조립체(100)의 각 단위 개체들은 다음과 같이 조립된다.

즉, 주입관 홀더(130)에 제1주입연장관(141)과 제2주입연장관(142)을 삽입 고정하고 제1주입연장관(141)에는 구획수단(120)을 끼운 다음 이들을 제1강관(110)내에 장착하고 주입관 홀더(130)는 제1강관(110)의 개구부가 폐쇄되게 설치한다. 다음 연결수단(150)을 제1강관(110)의 후단 나사부(116)에 체결한다.

상기 구획수단(120)은 그 콕킹제 통로(122)가 제1강관(110)의 콕킹홀(114)과 통하는 위치에 있게 되며 콕킹제를 강제 압입하여 콕킹제가 제1강관(110)과 구획수단(120) 사이를 밀폐 접착하고 또 구획수단(120)과 제1주입연결관(141)의 사이를 밀폐 접착시킨다. 이와 같이 구획수단(120)을 콕킹제로 밀폐하는 것은 그라우팅 작업시 제1주입실(112)의 압력에 의해 구획수단(120)의 위치가 이탈되는 것을 방지하고 또 그라우팅제가 구획수단(120)과 제1강관(110)의 사이로 역류되는 것을 방지하 기 위함이다.

(나) 제2조립체(200)는 다음과 같이 구성된다.

제2강관(210)은 선단에 주입관 홀더(220)와 연결수단(230)이 설치되고 중간 내부에 구획수단(240)이 배치되며 후단에 제1,2,3,4주입관(261)(262)(263)(264)이 관통되는 주입관 홀더(250)와 고정수단(270)이 설치되어 있다.

상기 구조를 좀더 세부적으로 설명하면, 제2강관(210)은 구획수단(240)의 설치 위치에 콕킹홀(211)이 형성되고 구획수단(240)의 양쪽으로 제3주입실(212)과 제4주입실(213)이 형성되며 이 제3,4주입실(212)(213)에는 수개씩의 분출공(214)이 천공되고 제2강관(210)의 선단과 후단의 외주연에 나사부(215)(216)가 형성되어 있다.

상기 구획수단(240)은 수개의 주입관 관통공(241)이 형성되고 외주연에 코킹제통로(242)가 형성되며 이 콕킹제통로(242)와 관통공(241)은 연결통로(243)로 연결되어 있다.

상기 주입관 홀더(220)는 제1,2주입관(261)(262)의 앞부분을 잡아주고 동시에 제3주입실(212)을 밀폐시키기 위한 것으로 주입관 관통공(221)이 형성되어 있다.

상기 연결수단(230)은 두개의 너트부재(231)(233)가 회전가능하게 결합되어 있고 상기 한쪽 너트부재(231)는 제1조립체(100)의 연결수단(140)과 연결되는 나사부(232)가 형성되고 다른쪽 너트부재(233)는 제2강관(210)의 선단 나사부(215)와 결합가능한 나사부(234)가 형성되어 있고 제1,2주입관()()이 관통할 수 있는 관통 공(235)이 천공되어 있다.

상기 주입관홀더(250)는 제1,2,3,4주입관(261)(262)(263)(264)이 관통 설치되어 있으며 제2강관(210)의 후단부를 밀봉하고 있다.

상기 고정수단(270)은 선단 내주연에 나사부(271)가 형성되어 있고 후단에 주입관 홀더(250)를 고정시키는 걸림턱(272)과 제1,2,3,4주입관(261)(262)(263) (264)이 관통하는 관통공(273)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 제2조립체(200)의 각 단위 개체들은 다음과 같이 조립된다.

주입관 홀더(250)에는 제1,2,3,4주입관(261)(262)(263)(264)을 관통설치하고 상기 제1,2,3주입관(261)(262)(263)에 구획수단(240)을 끼운 후 이들을 제2강관(210)의 내부에 장착하되 제2강관(210)의 후단을 주입관 홀더(250)로 폐쇄함과 동시에 고정수단(270)을 설치하여 그 나사부(271)를 제2강관(210)의 나사부(216)에 체결한다. 그리고 제2강관(210)의 선단 개구부는 주입관 홀더(220)로 폐쇄함과 동시에 그의 관통공(221)으로 제1,2주입관(261)(262)이 관통되게 하며 제2강관(210)의 선단 나사부(215)에는 연결수단(230)의 너트부재(233)의 나사부(234)를 체결하되 제1,2,주입관(261)(262)이 너트부재(233)의 관통공(235)을 관통하게 한다.

상기 구획수단(240)은 그 콕킹제 통로(242)가 제2강관(210)의 콕킹홀(211)과 통하는 위치에 있게 되며 콕킹홀(211)을 통하여 콕킹제(300)를 주입시키면 도 8에 도시된 바와 같이 콕킹제(300)가 제2강관(210)과 구획수단(240)과의 사이를 밀폐접착시키게 되고 다시 제1,2,3,4주입관(261)(262)(263)(264)과 구획수단(240)과의 사 이를 밀폐접착시키게 된다.

상기와 같이 조립되는 각 제1,2조립체(100)(200)는 연결수단(150)(230)에 의해 조립 또는 해체된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은 제1조립체와 제2조립체로 분리형성되어 운반.보관 등의 취급이 편리하고 제작이 용이하게 된다. 또, 공사현장의 진입로, 작업현장의 입지나 주변여건이 열악한 경우가 대부분인 지반 굴착과 같은 토목공사의 경우에 있어서는 이들의 운반이나 설치작업을 수행함에 있어 상당한 편리성을 제공하는 이점이 있다.

Claims

선단이 폐쇄되고 후단이 개구된 제1강관의 내부공간을 구획수단으로 제1주입실과 제2주입실로 구획하며 상기 제1,2주입실에 각각 제1,2주입관의 선단이 위치하도록 주입관 홀더로 설치하여 된 제1조립체;와

선.후단이 개구된 제2강관의 내부공간을 구획수단으로 제3주입실과 제4주입실로 구획하고 상기 제2강관의 선.후단을 주입관 홀더로 폐쇄하되 상기 제3,4주입실에 각각 제3,4주입관의 선단이 위치하도록 제3,4주입관을 주입관 홀더에 관통설치하고 제1,2주입연장관을 양측의 주입관 홀더에 설치하되 이들 선단이 소정의 길이만큼 연장 노출되게 설치하여 된 제2조립체;와

상기 제1조립체와 상기 제2조립체를 연결하는 연결수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직천공 동시 그라우팅 주입장치.