KR101015555B1

KR101015555B1 - 쐐기형 밀봉장치

Info

Publication number: KR101015555B1
Application number: KR1020090019342A
Authority: KR
Inventors: 원용문
Original assignee: 원용문
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2011-02-17
Also published as: KR20100100447A

Abstract

본 발명은 댐, 저수지, 방조제, 항만, 방수제, 폐광 등에서 불규칙한 지층으로 형성된 암반 공동대, 혼전층, 사석층, 단층부 등의 지하 빈공간을 주입재로 채워줌에 있어서, 지면과 주입재를 밀어 넣는 로드와의 사이에 별도의 보강을 해주지 않더라도 주변에서 주입재가 역류하거나 지면이 무너지는 것을 방지할 수 있도록 하는 쐐기형 밀봉장치에 관한 것이다.

본 발명은 케이싱을 지하 빈공간까지 박은 후 지면과 접하는 최상측에 상부로 갈수록 외측으로 벌어지는 쐐기가 형성된 쐐기형 케이싱을 끼워 지면과 케이싱 외측 사이로 주입재가 역류되지 않도록 하고, 상기 케이싱의 내측으로 주입관을 끼워 주입재를 채우되 상기 케이싱의 상측으로 누름 플렌지를 끼워 케이싱의 내측과 주입관의 외측을 통하여 주입재가 역류하지 않도록 하는 것이다.

천공기, 쐐기, 지하공간, 채움

Description

쐐기형 밀봉장치{Wedge type seal apparatus}

댐, 저수지, 방조제, 항만, 방수제, 폐광 등에서 불규칙한 지층으로 형성된 지하의 빈공간은 무너짐을 방지하기 위하여 주입재로 채워야 하는 것으로, 기존의 채움 방식은 지하의 빈공간까지 케이싱을 박은 후 케이싱의 내측으로 주입관을 삽입하여 몰타르 등의 주입재를 채워주는 방식을 사용하고 있다.

즉 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 비트헤드(21)가 구비된 케이싱(20)을 서로 결합시켜 가며 지하 빈 공간(10)까지 박아주고, 그 내측으로 주입관(30)을 끼우되 상기 주입관(30)의 하부 외측으로 팩커(31)를 설치하여 주입장치(32)에서 팩커(31)를 부풀릴 수 있도록 하며, 상기 케이싱(20)이 지상과 맞닿는 지면에는 약품을 첨가함 경화제를 주입하여 경화부위(11)를 형성함으로써 케이싱(20)이 뽑힐 때 지면이 단단함을 유지할 수 있도록 하고 있다.

먼저 주입장치(32)에서 팩커(31)로 유압을 공급하여 부풀림으로써 케이싱(20)의 내측과 주입관(30)의 외측 사이를 밀봉시킨 후 주입관(30)을 통하여 몰타르 등의 주입재(40)를 투입하면 주입재(40)는 비트헤드(21)의 내부를 통하여 지하 빈공간(10)과 틈새에 채워지게 되고, 팩커(31)에 의해 역류하지는 않게 된다.

이 같이 주입재(40)가 채워지면 팩커(31)를 줄여 주입관(30)을 일정거리 들어 올리고, 케이싱(20)을 빼내어 몇 개를 제거하도록 함으로써 미리 채워진 주입재(40)의 상측으로 공간이 형성되게 한 후 다시 팩커(31)를 부풀리고 주입재(40)를 채우는 과정을 반복함으로써 지하 빈공간(10)에 완전히 주입재(40)를 채울 수 있게 된다.

여기서 팩커(31)는 주입관(30)과 케이싱(20) 사이에서 역류하는 주입재(40)가 발생하지 않도록 하고, 케이싱(20)의 외측에서 지면에 약품을 투입한 경화제를 주입하여 경화부위(11)를 형성하는 것은 지면과 케이싱(20) 사이의 역류를 방지하는 한편 지면이 무너지지 않도록 하는 것으로, 이러한 방법은 팩커(31)를 사용하여야 하고, 케이싱(20)이 박히게 되는 지면을 경화시켜야 하는 문제가 따르게 된다.

본 발명은 지하의 빈공간을 주입재로 채워줌에 있어서, 지면과 케이싱 외측과의 사이에 별도의 경화작업을 하지 않고 쐐기형 케이싱을 사용함으로써 케이싱의 외측과 지면 사이를 통하여 역류하는 주입재가 발생하지 않도록 하는 것이다.

또한 본 발명은 쐐기형 로드를 사용하여 단관 형태의 로드를 사용하는 경우 별도의 지면과 로드 사이의 경화 작업을 하지 않고, 로드로 천공된 구멍의 내측으로 주입재를 채울 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 지면에 박히는 단관형 로드에 있어서, 상기 케이싱의 외측에 상부로 갈수록 넓어지는 형태의 쐐기가 형성된 쐐기형 로드를 단관 로드의 상부에 결합하여 지하 공간을 주입재로 채울 때 지면과 로드와의 틈새로 주입재가 역류하지 않도록 하는 것이다.

본 발명은 지하의 빈공간에 주입재를 채울 때 케이싱을 박은 후 케이싱의 내 측으로 주입관을 끼워 주입재를 채우도록 함에 있어서, 케이싱의 상측으로 쐐기가 형성된 케이싱을 박아주어 쐐기가 지면에 박히면서 지면과 케이싱 사이로 주입재가 역류하는 것을 방지하는 것으로, 기존과 같이 케이싱의 외측을 경화재 등으로 경화시켜 주어야 하는 불편이 사라지게 되는 한편 간편하게 주입재를 주입할 수 있게 된다.

또한 단관형 로드를 이용하여 지하의 빈공간에 주입재를 채울 때 단관로드의 상측으로 쐐기형 로드를 결합시켜, 주입재를 주입할 때 쐐기형 로드의 쐐기가 지면에 박힌 상태로 주입재가 주입되게 함으로써 주입재가 로드와 지면 사이의 틈새로 역류하지 않도록 하는 한편 별도의 경화작업을 하지 않아도 되는 작업상의 이점이 있게 된다.

본 발명은 지면에서 케이싱을 연결하여 지하의 빈공간까지 천공을 한 후 케이싱의 내측으로 주입관을 넣어 주입재가 지하의 빈공간에 주입되도록 함에 있어서, 케이싱의 상측으로 쐐기형 케이싱을 결합시켜 쐐기형 케이싱이 지면에 박힐 때 쐐기가 지면에 박히면서 지면과 케이싱 사이에서 주입재가 역류하는 것을 방지하도록 하는 것이다.

여기서 주입관의 외측으로는 누름 플렌지를 끼워 케이싱의 상측에 결합된 받침플렌지를 압착시킴으로써 주입재가 케이싱과 주입관 사이에서 역류하는 것을 방지하도록 한다.

이러한 본 발명은 케이싱을 지하의 빈공간까지 박아주되 지면에 노출되는 곳 에서 쐐기형 케이싱을 박아주고, 상기 케이싱의 내측으로 주입관을 박아준 후 주입관을 통하여 주입재를 주입하여 지하의 빈공간에 주입재가 채워지도록 하며, 이때 누름플렌지의 내측으로 고무를 끼워 케이싱의 상측에 결합된 받침플렌지를 압착시킴으로써 주입관과 케이싱 사이에서 주입재가 역류하지 않도록 하고, 쐐기형 케이싱을 지면에 박아 지면과 케이싱 사이를 압착시킴으로써 케이싱과 지면 사이에서 주입재가 역류하는 것을 방지하도록 한다.

주입재의 주입이 완료되면 주입관을 일정거리만큼 들어 올려 주입관의 길이를 짧게 하는 한편 케이싱도 올려준 후 길이를 짧게 하여 다시 박아준 후 케이싱의 내부에 끼워진 주입관을 통하여 주입재를 채워주는 과정을 반복함으로써 주입재의 주입을 완료하게 된다.

본 발명은 상기와 같이 케이싱의 내측에 주입관을 박아 주입재의 주입이 이루어지게 하는 경우 케이싱의 외측에 쐐기가 형성된 쐐기형 케이싱을 결합시킨 후 상기 쐐기형 케이스를 지면에 박아 케이싱의 외측과 지면 사이에서 주입재가 역류하게 되는 것을 방지하는 한편 지면을 경화시켜주는 과정을 필요로 하지 않는다.

또한 본 발명은 단관형 로드를 사용하는 경우에도 사용할 수 있는 것으로, 단관형 로드를 이용하여 주입을 원하는 깊이까지 천공을 한 후 위쪽 로드 한 개를 분리하고 대신에 쐐기형 로드를 결합한 후 로드를 하강시켜 쐐기형 로드의 쐐기가 지면에 박힌 채로 주입재의 주입이 이루어지게 하고, 주입재의 주입이 완료되면 단관형 로드를 일부 빼내어 쐐기형 로드 하측에서 로드를 분리 제거한 후 쐐기형 로드를 결합하고 다시 쐐기형 로드를 지면에 박아 주입재를 주입시키도록 한다.

이 경우 로드의 외측과 지면 사이에 쐐기로 인하여 압착이 이루어지게 되므로, 주입재가 로드의 외측과 지면 사이를 통하여 역류하는 경우가 없어지게 되며, 기존과 같이 로드의 외측 지면을 경화제로 경화시키는 경우를 없애게 된다.

본 발명을 첨부된 실시예 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상측과 하측에 결합나사가 형성되어 서로 결합이 이루어지되 외측으로 돌출되지 않도록 결합되는 케이싱(20)을 지면에 박아주되 지반이 무를 경우 케이싱(20)의 하측에 비트헤드(21)를 체결하여 박아줄 수 있도록 하거나, 지반이 단단할 경우 별도의 천공헤드를 이용하여 천공을 한 후 케이싱(20)을 박아주도록 할 수 있으며, 통상의 지반을 보강하는 공사현장에서 케이싱(20)을 지면에 박아주는 작업은 일반화된 작업이다.

본 발명은 상기와 같이 케이싱(20)을 서로 연결하여 박아주되 상측으로 쐐기(26)가 외측에 형성된 쐐기형 케이싱(25)을 결합시켜 주고, 상기 쐐기형 케이싱(25)의 외측에 형성된 쐐기(26)가 지면에 박힌 채로 주입재(40)의 주입이 이루어지게 한다.

여기서 쐐기형 케이싱(25)의 외측에 형성된 쐐기(26)는 상부로 갈수록 폭이 넓어지는 형태로 되어 있어, 쐐기(26)가 지면에 박히는 경우 지면을 압착하여 쐐기(26)와 지면 사이의 틈새를 없애주게 된다.

그리고 쐐기형 케이싱(25)의 상측에는 받침 플렌지(50)를 결합시키도록 하고, 상기 케이싱(20)의 내측으로 주입관(30)을 끼워주되 상기 주입관(30)은 내측으로 공기와 물 그리고 주입재 등이 각각의 통로를 통하여 주입되게 하는 3중관으로 이루어지거나 공기와 물이 하나의 통로를 이용하여 주입재가 하나의 통로를 이용하는 2중관으로 이루어지게 되는 것으로, 3중관 또는 2중관에 관계없이 주입관(30)은 내측으로 주입재(40)를 밀어 넣을 수 있으면 된다.

주입관(30)이 케이싱(20)의 내측에 끼워지게 될 때 상기 주입관(30)의 외측으로 누름 플렌지(55)를 끼워주는 한편 그 상측으로 홀더(35)를 끼우고, 상기 누름 플렌지(55)의 내측으로는 고무(56)를 끼워 누름플렌지(55)가 하측으로 압착될 때 고무(56)가 받침 플렌지(50)를 압착시키도록 한다.

이러한 본 발명을 이용하여 주입재(40)를 주입하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저 케이싱(20)을 서로 연결하여 주입재(40)로 채워주어야 하는 공간인 지하 빈 공간(10)이 나타날 때까지 박아주되 지면의 상측으로 위치하는 곳에 쐐기형 케이싱(25)을 연결하고, 상기 쐐기형 케이싱(25)을 지면에 박아 쐐기(26)가 지면에 박힌 채로 주입재(40)의 주입이 이루어지도록 한다.

이때 쐐기형 케이싱(25)의 상측으로는 받침 플렌지(50)를 끼워주도록 한다.

그리고 케이싱(20)의 내측으로 2중관이나 3중관으로 이루어진 주입관(30)을 연결하여 박아주되 상기 쐐기형 케이싱(25)의 상측으로 노출되는 주입관(30)의 외측으로 누름플렌지(55)를 체결하는 한편 홀더(35)를 끼워주도록 하고, 주입관(30)의 하측은 지하 빈공간(10)에 위치하도록 한다.

이 상태에서 주입관(30)을 하부로 이동시켜 누름플렌지(55)가 받침플렌지(50)를 압착하게 하면, 누름플렌지(55)의 내측에 끼워진 고무(56)가 받침플렌 지(50)를 압착하게 되어 쐐기형 케이싱(25)의 상측은 완전히 밀봉된 상태가 되며, 쐐기형 케이싱(25)의 쐐기(26)가 지면을 파고들게 되어 지면의 틈새로 막아준 형태가 된다.

그리고 주입관(30)을 통하여 주입재(40)를 주입시키게 되며, 주입재(40)는 지하 빈공간(10)을 채우고, 또한 지하의 틈새를 통하여 주입이 이루어지게 되나, 쐐기형 케이싱(25)의 외측이 쐐기(26)에 의해 막혀있는 상태가 되고, 쐐기형 케이싱(25)의 상측이 누름플렌지(55)에 의해 막혀진 상태가 되므로, 주입재(40)가 역류하지 않고 빈공간(10)과 틈새에 채워지게 된다.

이와 같이 주입재(40)의 주입이 완료되면 주입관(30)을 빼내어 일부 주입관(30)을 제거함으로써 주입관(30)의 길이를 짧게 하고, 이와 동시에 케이싱(20)을 상부로 들어 올려 쐐기 케이싱(20)의 하부에 결합된 케이싱(20)을 제거하여 케이싱(20)의 길이를 짧게 한다.

이 상태에서 쐐기형 케이싱(25)을 지면에 박아 쐐기(26)를 지면에 박아준 상태에서 주입관(30)을 하강시켜 누름플렌지(55)가 받침플렌지(50)를 압착시키면서 주입재(40)를 주입시켜 이전에 주입재(40)로 채워진 곳 위쪽을 다시 주입재(40)로 채워주도록 한다.

이러한 과정을 반복하여 지면까지 주입재(40)를 주입시킬 수 있게 되며, 이때 쐐기형 케이스(25)의 쐐기(26)에 의해 외측으로 주입재(40)가 역류되지 않게 되고, 또한 누름플렌지(55)와 받침플렌지(50)의 압착에 의해 케이싱(20)과 주입관(30) 사이의 틈새로 주입재(40)가 역류하지 않게 된다.

따라서 본 발명은 케이싱(20)을 박을 때 쐐기형 케이싱(25)을 박게 되므로, 케이싱(20)과 지면이 맞닿는 부위에서 약품을 이용한 경화작업을 하지 않고도 쐐기(26)를 박아주게 되어 지면의 무너짐을 방지하는 한편 주입재(40)가 역류하는 현상을 없애게 되며, 간편하게 이용할 수 있게 된다.

한편 본 발명은 쐐기형 케이싱(25)과 동일한 구조를 갖는 쐐기형 로드(65)를 이용하여 단관형 로드(60)로 지하 빈공간(10)에 주입재(40)를 채울 수 있다.

로드(60)는 선단에 햄머 비트 나 비트 헤드를 장착하여 굴착을 하게 되고, 굴착이 완료되면 로드(60)의 내부 공간을 이용하여 주입재(40)를 주입시켜 지하 빈공간(10)을 채우게 된다.

로드(60)로 지하 빈공간(10)에 주입재(40)를 채울 때 로드(60)와 지면과의 사이로 주입재(40)가 역류할 우려가 있으나, 본 발명은 로드(60)의 상측으로 쐐기형 로드(65)를 체결한 후 상기 쐐기형 로드(65)를 지면에 박아 쐐기(66)가 지면에 박혀있도록 함으로써 주입재(40)의 주입시 역류가 일어나지 않도록 한다.

로드(60)의 선단을 통하여 빈공간(10)의 주입이 완료되면 로드(60)를 뽑아내어 쐐기형 로드(65) 하단의 로드(60)를 분리 제거한 후 다시 쐐기형 로드(65)를 결합하여 쐐기(66)가 지면에 박히도록 한 상태에서 주입재(40)를 주입하는 과정을 반복하여 원하는 공간에 주입재(40)의 주입이 완료되도록 한다.

이와 같이 본 발명은 2중관 또는 3중관으로 이루어진 주입관(30)을 사용할 때 케이싱(20)의 상부에 결합되는 쐐기형 케이싱(25)과, 단관형 로드(60)를 사용할 때 로드(60) 사이에 결합되는 쐐기형 로드(65)로 이루어지는 쐐기형 밀봉장치를 이 용하여 지면과 케이싱(20) 또는 지면과 로드(60) 사이를 통하여 역류하는 경우를 없애게 되며, 특히 기존과 같이 케이싱(20)과 로드(60)가 박히는 지면을 약품 처리하여 경화시켜야 하는 번거로움을 없애게 된다.

도 1내지 도 5는 기존의 주입재 주입 상태를 보인 단면도

도 6내지 도 11은 본 발명의 주입재 주입 상태를 보인 단면도

도 12는 본 발명의 쐐기형 케이싱 단면도

도 13은 본 발명의 쐐기형 케이싱 사시도

도 14내지 도 17은 본 발명의 주입재 주입 상태를 보인 다른 실시예 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 빈 공간 20 : 케이싱

25 : 쐐기형 케이싱 30 : 주입관

40 : 주입재 50 : 받침플렌지

55 : 누름플렌지 60 : 로드

65 : 쐐기형 로드

Claims

지하 빈공간(10)까지 박히게 되는 케이싱(20)의 상부에 결합되며 외측으로 쐐기(26)를 구비하되 상기 쐐기(26)는 상측으로 갈수록 직경이 커지는 쐐기형 케이싱(25)을 구비하여 지면에 쐐기(26)가 박힌 채로 케이싱(20)의 내부에서 주입관(30)을 통하여 주입재(40)의 주입이 이루어지게 하는 쐐기형 밀봉장치.
제1항에 있어서, 쐐기형 케이싱(25)의 상측으로 받침 플렌지(50)를 결합시키고, 케이싱(20)의 내부에 끼워지는 주입관(30)에 누름 플렌지(55)를 설치하되 상기 누름 플렌지(55)의 내측에 끼워진 고무(56)가 받침 플렌지(50)에 밀착되게 하는 것을 특징으로 하는 쐐기형 밀봉장치.
지하 빈공간까지 박히게 되는 단관형 로드(60) 사이에 결합되며 외측으로 쐐기(66)를 구비하되 상기 쐐기(66)는 상측으로 갈수록 직경이 커지는 쐐기형 로드(65)를 구비하여 지면에 쐐기(66)가 박힌 채로 로드(60)를 통하여 주입재(40)의 주입이 이루어지게 하는 쐐기형 밀봉장치.