KR101015924B1 - Rock bolt for ground reinforcement that use pressure and the construction method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법에 관한 것으로, 볼트생크의 타단에 결합되고 암반 구멍의 외측면에 밀착되는 가압블록; 일단이 상기 가압블록에 연결되고 상기 볼트생크의 길이방향을 따라 길게 형성되어서 암반의 구멍 내에 삽입되는 주입관; 상기 볼트생크의 타단에 결합되고 상기 가압블록을 암반의 구멍 외측면에 가압시키는 체결너트; 상기 가압블록에 결합되고 상기 주입관에 연결되어서 상기 주입관을 통해 암반의 구멍 내부로 미리 주입된 모르타르를 중저압으로 가압하여서 절리와 같은 불연속면의 구멍 내면에 모르타르를 충진시키는 중저압압력통;으로 이루어진다.The present invention relates to a ground reinforcing rock bolt using a medium and low pressure, and a construction method thereof, the pressure block coupled to the other end of the bolt shank and in close contact with the outer surface of the rock hole; An injection tube having one end connected to the pressure block and formed long in the longitudinal direction of the bolt shank and inserted into a hole of a rock bed; A fastening nut which is coupled to the other end of the bolt shank and presses the pressure block to an outer surface of the hole of the rock; A medium and low pressure pressure cylinder coupled to the pressure block and connected to the injection tube to press the mortar pre-injected into the hole of the rock through the injection tube at a low to medium pressure to fill the mortar in the hole inner surface of the discontinuous surface such as a joint; Is done.
따라서, 암반의 구멍 내에 모르타르를 주입한 후 중저압액을 주입하므로 구멍 내에 절리와 같은 불연속면에도 중저압에 의해 모르타르가 속속들이 충진되고, 모르타르를 충진할 때에 가압블록 및 밀착패드가 암반의 구멍 둘레에 밀착되므로 구멍에 주입된 모르타르가 그 외측으로 흘러 내리지 않으며, 암반의 구멍 내부에는 비충진 공간이 형성되어 있지 않으므로 암반의 구멍 내부로 빗물 등이 유입되는 것이 방지된다. Therefore, since the mortar is injected into the hole of the rock, the medium and low pressure fluid is injected, so that the mortar is continuously filled by the low and medium pressure in the discontinuities such as jointing in the hole. Since it is in close contact with the mortar injected into the hole does not flow to the outside, since the non-filled space is not formed inside the hole of the rock, rainwater and the like is prevented from flowing into the hole of the rock.
볼트생크, 가압블록, 밀착패드, 주입관, 중저압압력통, 가압밸브 Bolt shank, pressure block, contact pad, injection pipe, medium and low pressure cylinder, pressure valve
Description
본 발명은 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 절리와 같은 불연속면의 천공 내에 모르타르를 완전히 주입시킬 수 있고, 상방향 주입시 모르타르의 흘러 내림을 방지할 수 있으며, 천공된 내부로 빗물 등이 유입되는 것을 확실하게 차단시켜서 록볼트를 보호하는 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground reinforcing rock bolt using a medium and low pressure, and more particularly, to a mortar can be completely injected into the perforations of the discontinuous surface, such as jointing, to prevent the mortar flowing down And it relates to a ground reinforcing rock bolt using a low and medium pressure to protect the rock bolt by reliably blocking the rain water flows into the perforated interior and the construction method.
최근들어 고속철도, 지하철, 도로터널, 철도터널, 수로터널, 통신구, 전력구, 광산 등의 수많은 지하공간의 개발시 원지반의 강성을 이용하는 NATM(New Austrian Tunnelling Method)공법이 널리 적용되고 있다. 또한 NATM공법의 원개념을 살리기 위해 원지반이 지보역할을 충분히 수행할 수 있도록 록볼트(Rock bolt)를 주요지보재로 사용되고 있다.Recently, the New Austrian Tunnelling Method (NATM), which utilizes the rigidity of the ground, has been widely applied in the development of numerous underground spaces such as high-speed railways, subways, road tunnels, railway tunnels, water tunnels, communication zones, power stations, and mines. In addition, the rock bolt is used as the main support material in order to fully support the original ground of the NATM method.
록볼트는 정착방법에 따라 절리가 발달되지 않은 양호한 암반지역에서 사용하는 선단정착형과 그 외 토사구간 및 연약지반에 사용하는 전면접착형으로 구분된다.Rock bolts are classified into tip anchoring type for use in good rock areas where jointing is not developed according to the settlement method and frontal bonding type for other soil sections and soft ground.
전면접착형은 시공방법에 따라 접착제를 먼저 넣고 록볼트를 투입하는 충진식과 록볼트를 삽입하고 록볼트와 지반과의 공극을 주입재로 채워 경화시킴으로써 록볼트가 소정의 인장력을 발휘할 수 있도록 하는 주입식이 있다.According to the construction method, the front adhesive type inserts the adhesive first and then inserts the rock bolt into the filling type and inserts the rock bolt, and fills the gap between the rock bolt and the ground with an injection material to cure the rock bolt to exert a predetermined tensile force. have.
일반적으로 충진식의 경우에 사용되는 접착제는 수지형 레진과 일정시간 물에 담아서 사용하는 고착제가 사용되며 주입형에는 시멘트 모르타르가 사용되고 있다. 특히 레진식의 경우 수지를 사용하므로 환경적인 측면 및 장기적인 기능유지에 불리한 것으로 조사되었으며 고착제는 천공경 내부의 절리 상태에 대한 정확하게 확인이 불가능하여 고착제 투입수량 측정이 어려워 록볼트의 인발력을 보장하기 힘든 부분이 있다. 따라서 대개의 공사현장에서 시멘트 모르타르 주입식을 가장 많이 사용하고 있는 실정이다.In general, the adhesive used in the case of the filling type is a resin type resin and a fixing agent used in the water for a predetermined time is used, the cement mortar is used for the injection type. In particular, the resin type is used for resins, which is considered to be disadvantageous in terms of environmental aspects and long-term functioning. The fixing agent cannot accurately check the jointing state inside the hole diameter, so it is difficult to measure the amount of fixing agent, and thus it is difficult to guarantee the extraction force of the lock bolt. There is a part. Therefore, cement mortar injection type is used most in the construction site.
현재까지 연구된 결과에 의하면 록볼트의 보강효과는 일반적으로 봉합 효과, 매달음 효과, 보형성 작용, 내압 작용, 아치 형성 작용, 그리고 지반보강 작용 등으로 알려져 있다. 이러한 보강효과는 암반조건, 보강재의 특성, 시공방법 및 시기에 따라 밀접한 관계를 가지고 있다. 실제 지하암반은 수많은 불연속면을 포함하고 있으며, 굴착에 의해 발생하는 응력이 암반의 강도를 초과하지 않으면 공동굴착에 의해 발생하는 공동의 불안정은 암반에 분포하는 불연속면에 의해 발생한다. 이러한 지질구조적인 문제에 의해 발생할 수 있는 파괴양상은 낙반, 전단파괴, 미끄럼, 휨파괴와 같은 것들이 있으며, 이러한 구조적인 문제에 의한 불안정은 록볼트에 의해 효과적으로 보강될 수 있다.According to the research results so far, the reinforcing effect of the rock bolt is generally known as the suture effect, the suspending effect, the shape retaining effect, the pressure resistance, the arch forming action, and the ground reinforcing effect. These reinforcing effects are closely related to rock conditions, characteristics of the reinforcement, construction method and timing. In fact, underground rock formations contain a number of discontinuities, and if the excavation stress does not exceed the strength of the rock, the cavity instability caused by co-excavation is caused by the discontinuities distributed in the rock. Fracture patterns that can be caused by these geologic problems are those such as rock, shear failure, sliding, flexural failure, and instability caused by these structural problems can be effectively reinforced by rock bolts.
그런데 종래의 록볼트는 절리와 같은 불연속면의 천공 내에 모르타르를 완전 히 주입시키지 못하였으며, 이에 따라 주변지반의 지반보강 효과가 저하되는 한계를 가지고 있다.However, the conventional rock bolt has not completely injected mortar into the perforations of the discontinuous surface, such as jointing, and thus has a limitation that the ground reinforcing effect of the surrounding ground is reduced.
또한 암반의 구멍에 모르타르를 상방향으로 주입할시 모르타르의 흘러 내림으로 인한 작업성 저하, 작업자들의 안정성 저하, 인장력 저하, 재료의 손실 등의 문제점이 있었다.In addition, when the mortar is injected into the hole of the rock upward, there are problems such as deterioration of workability due to the flow of mortar, deterioration of workers' stability, lowering of tensile force, and loss of material.
그리고 완전히 충진되지 않은 암반 구멍의 내부로 빗물 등이 유입되면서 록볼트의 부식을 가속시키게 되며, 이에 따라 록볼트가 손상되면서 안전사고의 원인이 되었다.In addition, the rainwater flows into the rock hole which is not completely filled, thereby accelerating the corrosion of the rock bolt, and thus causing the safety accident as the rock bolt is damaged.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 절리와 같은 불연속면의 암반 구멍 내에 모르타르를 완전히 주입시킬 수 있도록 한 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a ground reinforcing rock bolt using a medium and low pressure and a construction method thereof so that mortar can be completely injected into the rock hole of the discontinuous surface such as jointing.
본 발명의 다른 목적은, 암반의 구멍에 모르타르를 상방향으로 주입할시 모르타르의 흘러 내림을 방지할 수 있도록 한 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a ground reinforcing rock bolt using a medium-low pressure to prevent the mortar flowing down when the mortar is injected into the hole of the rock upwards and its construction method.
본 발명의 또 다른 목적은, 천공된 암반의 구멍 내부로 빗물 등이 유입되는 것을 차단시켜서 록볼트를 보호하도록 한 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a ground reinforcing rock bolt using a medium-low pressure to protect the rock bolt by blocking rain from entering the hole of the perforated rock, and a construction method thereof.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트는, 암반의 천공 내에 삽입되는 볼트생크; 상기 볼트생크의 일단에 결합되어서 상기 볼트생크가 회전되면 외측으로 벌어지면서 구멍의 내면에 고정되는 앵커; 상기 볼트생크의 타단에 결합되고 암반 구멍의 외측면에 밀착되는 가압블록; 일단이 상기 가압블록에 연결되고 상기 볼트생크의 길이방향을 따라 길게 형성되어서 암반의 구멍 내에 삽입되는 주입관; 상기 볼트생크의 타단에 결합되고 상기 가압블록을 암반의 구멍 외측면에 가압시키는 체결너트; 상기 가압블록에 결합되고 상기 주입관에 연결되어서 상기 주입관을 통해 암반의 구멍 내부로 미리 주입된 모르타르를 중저압으로 가압하여서 절리와 같은 불연속면의 구멍 내면에 모르타르를 충진시키는 중저압압력통;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Ground reinforcement rock bolt using the low and medium pressure of the present invention for achieving the above object, the bolt shank is inserted into the perforation of the rock; An anchor coupled to one end of the bolt shank and fixed to an inner surface of the hole while the bolt shank is rotated outward; A pressure block coupled to the other end of the bolt shank and in close contact with an outer surface of the rock hole; An injection tube having one end connected to the pressure block and formed long in the longitudinal direction of the bolt shank and inserted into a hole of a rock bed; A fastening nut which is coupled to the other end of the bolt shank and presses the pressure block to an outer surface of the hole of the rock; A medium and low pressure pressure cylinder coupled to the pressure block and connected to the injection tube to press the mortar pre-injected into the hole of the rock through the injection tube at a low to medium pressure to fill the mortar in the hole inner surface of the discontinuous surface such as a joint; Characterized in that made.
본 발명 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트의 다른 특징은, 상기 가압블록은, 일측면에 내측으로 설치공간이 형성되고, 상기 설치공간을 관통하여서 상기 볼트생크가 결합되도록 상기 설치공간의 일측에는 이를 관통하도록 관통구멍이 형성되며, 상기 가압블록의 타측면에는 상기 중저압압력통이 체결되도록 체결홈이 형성되고, 상기 설치공간과 체결홈 사이에는 상기 주입관의 일단이 설치공간 및 체결홈을 지나서 상기 가압블록의 외측으로 노출되도록 연결구멍이 형성된다.Another feature of the ground reinforcement rock bolt using the low to medium pressure of the present invention, the pressure block, the installation space is formed on one side inward, penetrating the installation space to one side of the installation space so that the bolt shank is coupled A through hole is formed to penetrate the other side, and a fastening groove is formed on the other side of the pressure block to fasten the medium and low pressure cylinder, and one end of the injection pipe forms an installation space and a fastening groove between the installation space and the fastening groove. The connection hole is formed so as to be exposed to the outside of the pressure block.
본 발명 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트의 또 다른 특징은, 상기 중저압압력통은, 주입구가 형성된 압력통몸체와, 상기 주입구에 착탈되면서 이를 개폐하고 상기 가압블록의 체결홈에 착탈되도록 상단 둘레에 체결돌기들이 형성되며 단부 중앙 부분에 상기 중저압압력통이 상기 가압블록에 결합되면 상기 주입관의 일단에 의해 파절되도록 다른 부분보다 얇은 두께를 갖는 파절부로 이루어진 주입구마개와, 상기 압력통몸체의 일측에 설치되어서 상기 주입구를 개폐하는 가압밸브로 이루어진다.Another feature of the ground reinforcement rock bolt using the low and medium pressure of the present invention, the medium and low pressure cylinder, the pressure cylinder body is formed with the injection port, the upper and lower opening and closing it while being detached from the injection port and detachable to the fastening groove of the pressure block Fastening protrusions are formed in the circumference and the injection hole stopper formed of a fracture portion having a thickness thinner than other portions so as to fracture by one end of the injection tube when the middle and low pressure cylinder is coupled to the pressure block at the central end portion, the pressure cylinder body It is provided on one side of the pressure valve for opening and closing the inlet.
본 발명 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트의 또 다른 특징은, 상기 가압블록의 일측면에는, 암반 구멍의 외측면 둘레에 밀착되도록 탄성재질의 밀착패드가 부착된다.Another feature of the ground reinforcing rock bolt using the low to medium pressure of the present invention, one side surface of the pressing block, the adhesion pad of the elastic material is attached to be in close contact with the outer circumference of the rock hole.
본 발명 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트의 또 다른 특징은, 중저압의 범 위는, 1㎏f/㎠ ∼ 10㎏f/㎠이다.Another feature of the ground reinforcement rock bolt using the low to medium pressure of the present invention, the range of the low and medium pressure is 1kg f / ㎠ to 10kg f / ㎠.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법은, 암반의 천공 내에 삽입되는 볼트생크; 상기 볼트생크의 일단에 결합되어서 상기 볼트생크가 회전되면 외측으로 벌어지면서 구멍의 내면에 고정되는 앵커; 상기 볼트생크의 타단에 결합되고 암반 구멍의 외측면에 밀착되는 가압블록; 일단이 상기 가압블록에 연결되고 상기 볼트생크의 길이방향을 따라 길게 형성되어서 암반의 구멍 내에 삽입되는 주입관; 상기 볼트생크의 타단에 결합되고 상기 가압블록을 암반의 구멍 외측면에 가압시키는 체결너트; 상기 가압블록에 결합되고 상기 주입관에 연결되어서 상기 주입관을 통해 암반의 구멍 내부로 미리 주입된 모르타르를 중저압으로 가압하여서 절리와 같은 불연속면의 구멍 내면에 모르타르를 충진시키는 중저압압력통;으로 이루어지며 중저압을 이용하여서 지반을 보강하기 위한 것으로, 록볼트가 설치될 암반에 구멍을 뚫는 천공단계; 천공된 구멍에 볼트생크, 앵커, 주입관을 삽입하고 가압블록을 구멍의 외측면 둘레에 밀착시키며 앵커가 벌어지도록 볼트생크를 회전시켜서 볼트생크를 구멍에 고정하는 볼트생크 고정단계; 주입관의 단부에 모르타르 주입기를 연결하고 상기 주입기를 통해 구멍의 내부에 모르타르를 주입하는 모르타르 주입단계; 구멍 내부에 모르타르가 충진되면 상기 주입기를 주입관으로부터 분리하고 상기 주입관과 중저압압력통이 연결되도록 상기 가압블록에 상기 중저압압력통을 결합하는 중저압압력통 설치단계; 상기 중저압압력통이 상기 가압블록에 설치되면 가압밸브를 열어서 상기 구멍 내부에 중저압 이 주입되도록 하므로 절리와 같은 불연속면의 구멍 내부에 모르타르가 주입되도록 하는 중저압 주입단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.The ground reinforcement rock bolt construction method using the low and medium pressure of the present invention for achieving the above object, the bolt shank is inserted into the drilling of the rock; An anchor coupled to one end of the bolt shank and fixed to an inner surface of the hole while the bolt shank is rotated outward; A pressure block coupled to the other end of the bolt shank and in close contact with an outer surface of the rock hole; An injection tube having one end connected to the pressure block and formed long in the longitudinal direction of the bolt shank and inserted into a hole of a rock bed; A fastening nut which is coupled to the other end of the bolt shank and presses the pressure block to an outer surface of the hole of the rock; A medium and low pressure pressure cylinder coupled to the pressure block and connected to the injection tube to press the mortar pre-injected into the hole of the rock through the injection tube at a low to medium pressure to fill the mortar in the hole inner surface of the discontinuous surface such as a joint; It is made to reinforce the ground by using a low and medium pressure, the drilling step of drilling a hole in the rock rock is to be installed; A bolt shank fixing step of inserting a bolt shank, an anchor, and an injection tube into the perforated hole, closely pressing the pressure block around the outer surface of the hole, and rotating the bolt shank to open the anchor; A mortar injection step of connecting a mortar injector to an end of the injection tube and injecting mortar into the hole through the injector; A medium and low pressure cylinder installation step of separating the injector from the injection tube when the mortar is filled in the hole and coupling the medium and low pressure cylinder to the pressure block such that the injection tube and the medium and low pressure cylinder are connected; When the medium-low pressure cylinder is installed in the pressure block to open the pressure valve so that the medium-low pressure is injected into the inside of the hole so that the mortar is injected into the hole of the discontinuous surface, such as jointing; low and low pressure injection step; .
이상에서와 같은 본 발명은, 암반의 구멍 내에 모르타르를 주입한 후 중저압액을 주입하므로 구멍 내에 절리와 같은 불연속면에도 중저압에 의해 모르타르가 속속들이 충진되므로 주변지반의 보강효과가 향상된다.In the present invention as described above, since the mortar is injected into the hole of the rock mass, and then the low and low pressure liquid is injected, the reinforcing effect of the surrounding ground is improved because the mortar is continuously filled by the low and medium pressure in the discontinuous surface such as jointing.
또한 본 발명은 모르타르를 충진할 때에 가압블록 및 밀착패드가 암반의 구멍 둘레에 밀착되므로 구멍에 주입된 모르타르가 그 외측으로 흘러 내리지 않으며 이에 따라 모르타르의 주입 작업이 매우 효율적이고, 원료의 손실을 방지할 수 있다.In addition, the present invention is because the pressure block and the contact pad is in close contact with the hole of the rock when filling the mortar, so that the mortar injected into the hole does not flow out of the outside, and thus the mortar injection work is very efficient, preventing the loss of raw materials can do.
그리고 모르타르가 암반의 구멍 내에 절리와 같은 불연속면에도 확실하게 충진되므로 암반의 구멍 내부에는 비충진 공간이 형성되어 있지 않으며 이에 따라 암반의 구멍 내부로 빗물 등이 유입되는 것이 방지되므로 록볼트의 부식이 방지된다. In addition, since the mortar is reliably filled in the discontinuities such as joints in the rock holes, there is no non-filled space inside the rock holes, which prevents rainwater from entering the rock holes, thereby preventing corrosion of the rock bolts. do.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트를 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 가압블록을 보인 사시도 및 그 측면도이다. 도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법을 순차적으로 보인 개략적 단면도들이고, 도 5는 도 4a 내지 도 4f 의 순서도이다.1 is a schematic perspective view showing a ground reinforcing rock bolt using the low and medium pressure of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1, Figures 3a and 3b is a perspective view showing a pressing block and a side view thereof. 4A to 4F are schematic cross-sectional views sequentially showing a method for constructing a ground reinforcing rock bolt using a medium and low pressure of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of FIGS. 4A to 4F.
이러한 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트는, 볼트생크(10), 앵커(20), 벌림너트(30), 가압블록(40), 밀착패드(50), 주입관(60), 체결너트(70), 중저압압력통(80)으로 이루어진다.Ground reinforcement rock bolt using the low and medium pressure of the present invention,
볼트생크(10)는, 천공된 암반의 구멍(1) 내에 삽입된다. 이 볼트생크(10)의 일단의 수나사부에는 벌림너트(30)가 체결되어 있고, 볼트생크(10)가 제자리에서 회전되면 이 벌림너트(30)는 그 수나사부를 따라 볼트생크(10) 측으로 당겨지게 된다. The
이러한 볼트생크(10)의 단부 둘레에는 앵커(20)가 결합되어 있다. 이 앵커(20)는 일단이 볼트생크(10)의 단턱에 지지되어 있고, 타단이 벌림너트(30)의 둘레에 위치되어 있다. 따라서 볼트생크(10)가 회전되어서 벌림너트(30)를 볼트생크(10) 측으로 당기면 당겨지는 벌림너트(30)에 의해 절개된 앵커(20)의 단부들이 외측으로 벌어지면서 암반의 구멍(1) 내면에 고정된다.An
가압블록(40)은, 볼트생크(10)의 타단에 결합되고 암반 구멍(1)의 외측면에 밀착된다. 이러한 가압블록(40)은, 일측면에 내측으로 설치공간(41)이 형성되어 있고, 설치공간(41)을 관통하여서 볼트생크(10)가 결합되도록 설치공간(41)의 일측에는 이를 관통하도록 관통구멍(42)이 형성되어 있다. 가압블록(40)의 타측면에는 중저압압력통(80)이 체결되도록 체결홈(43)이 형성되어 있고, 설치공간(41)과 체결홈(43) 사이에는 주입관(60)의 일단이 설치공간(41) 및 체결홈(43)을 지나서 가압블록(40)의 외측으로 노출되도록 연결구멍(44)이 형성되어 있다.The
이러한 가압블록(40)의 일측에는 밀착패드(50)가 구비되어 있다. 이 밀착패드(50)는 암반 구멍(1)의 외측면 둘레에 밀착되어서 구멍(1)의 내부를 밀폐시키며, 구멍(1) 내부에 투입된 모르타르(4)가 구멍(1)의 외측으로 흘러나오지 않도록 한다.One side of the
주입관(60)은, 일단이 가압블록(40)에 연결되고 볼트생크(10)의 길이방향을 따라 길게 형성되어서 암반의 구멍(1) 내에 삽입된다. 이러한 주입관(60)은, 일단이 가압블록(40)의 설치공간(41), 연결구멍(44), 체결홈(43)을 통과하여서 외부로 노출되어 있다. 외부로 노출된 주입관(60)의 일단은 후술할 중저압압력통(80)이 가압블록(40)에 결합되면 파절부(84)를 파절시키면서 그 내부로 진입되도록 뾰족하게 형성되어 있다.
체결너트(70)는 볼트생크(10)의 타단에 결합되고 가압블록(40)을 암반의 구멍(1) 외측면에 가압시킨다.The
중저압압력통(80)은, 가압블록(40)에 결합되고 주입관(60)에 연결된다. 따라서 주입관(60)을 통해 암반의 구멍(1) 내부로 미리 주입된 모르타르(4)를 중저압액으로 가압하여서 절리(2)와 같은 불연속면의 구멍(1) 내면에 모르타르(4)를 충진시킨다.The medium and
이러한 중저압압력통(80)은, 주입구(82)가 형성된 압력통몸체(81)와, 주입구(82)에 착탈되면서 이를 개폐하고 가압블록(40)의 체결홈(43)에 착탈되도록 상단 둘레에 체결돌기(85)들이 형성되며 단부 중앙 부분에 중저압압력통(80)이 가압블록(40)에 결합되면 주입관(60)의 일단에 의해 파절되도록 다른 부분보다 얇은 두께 를 갖는 파절부(84)로 이루어진 주입구마개(83)와, 압력통몸체(81)의 일측에 설치되어서 주입구(82)를 개폐하는 가압밸브(86)로 이루어진다.The medium and low pressure cylinder (80), the
여기서 중저압액은, 모르타르로 이루어질 수도 있고, 시멘트와 물이 혼합되어 이루어진 시멘트페이스트로 이루어질 수도 있다.Here, the low to medium pressure liquid may be made of mortar, or may be made of cement paste formed by mixing cement and water.
이러한 중저압액의 중저압의 범위는, 1㎏f/㎠ ∼ 10㎏f/㎠이다. 중저압이 1㎏f/㎠보다 작으면, 구멍(1) 내부의 절리와 같은 불연속면으로 모르타르(4)를 제대로 밀어 넣지 못하게 되며, 중저압압력통(80)의 압력이 10㎏f/㎠보다 커서 고압을 이루면 고압을 다루기 위한 별도의 장비가 중저압압력통(80)에 더 설치되어야 하므로 시공성 및 현장 편의성이 저하된다.Range of the low pressure of the low pressure fluid of these is a 1㎏ f / ㎠ ~ 10㎏ f / ㎠. When the low to medium pressure is less than 1 kg f /
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법을 순차적으로 보인 개략적 단면도들이고, 도 5는 도 4a 내지 도 4f의 순서도로써, 이를 참조하여 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법을 설명하면 다음과 같다.4A to 4F are schematic cross-sectional views sequentially showing a method for constructing a ground reinforcing rock bolt using the medium and low pressure of the present invention, and FIG. 5 is a flow chart of FIGS. 4A to 4F and uses the low and medium pressure of the present invention with reference thereto. The construction method of ground reinforcement rock bolt is as follows.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이 록볼트가 설치될 암반에 구멍(1)을 뚫는 천공단계(S10)를 갖는다. 천공단계(S10) 후, 볼트생크 고정단계(S20)를 갖는다. 이 볼트생크 고정단계(S20)에서, 천공된 암반의 구멍(1)에 앵커(20)가 결합된 볼트생크(10)의 단부를 삽입한다. 이때 주입관(60)의 단부도 볼트생크(10)와 함께 삽입한다. 그리고 체결너트(70)를 조여서 가압블록(40) 및 밀착패드(50)를 구멍(1)의 외 측면 둘레에 밀착시킨다. 그리고 앵커(20)가 벌어지도록 볼트생크(10)를 회전시켜서 앵커(20)를 구멍(1)에 고정시킨다.First, as shown in Figure 4a has a drilling step (S10) for drilling a hole (1) in the rock rock is to be installed. After the drilling step (S10), has a bolt shank fixing step (S20). In the bolt shank fixing step (S20), the end portion of the
이러한 볼트생크 고정단계(S20) 후, 주입관(60)의 단부에 모르타르 주입기(3)를 연결하고 주입기(3)를 통해 구멍(1)의 내부에 모르타르(4)를 주입하는 모르타르 주입단계(S30)를 갖는다.After the bolt shank fixing step (S20), the mortar injection step of connecting the mortar injector (3) to the end of the
모르타르 주입단계(S30)를 통해 구멍(1) 내부에 모르타르(4)가 충진되면 주입기(3)를 주입관(60)으로부터 분리하고 주입관(60)과 중저압압력통(80)이 연결되도록 가압블록(40)에 중저압압력통(80)을 결합하는 중저압압력통 설치단계(S40)를 갖는다. 이 중저압압력통 설치단계(S40)에서, 주입구마개(83)의 체결돌기(85)들을 가압블록(40)의 체결홈(43)에 대향시킨 후 그 내측으로 밀어 끼우고 중저압압력통(80)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 주입구마개(83)의 체결돌기(85)들이 체결홈(43)의 내측에 지지되면서 결합된다.When the
중저압압력통(80)이 가압블록(40)에 설치되면 가압밸브(86)를 열어서 구멍(1) 내부에 중저압액이 주입되도록 하므로 절리(2)와 같은 불연속면의 구멍(1) 내부에 모르타르(4)가 주입되도록 하는 중저압 주입단계(S50)를 갖는다. 이 중저압 주입단계(S50)를 통해서 암반의 구멍(1) 내에 모르타르(4)나 시멘트페이스트를 1㎏f/㎠ ∼ 10㎏f/㎠의 중저압을 주입하므로 구멍(1) 내의 절리와 같은 불연속면에도 속속들이 충진된다.When the low and
이러한 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 및 그 시공방법은 다 음과 같은 장점을 갖는다.Ground reinforcement rock bolt using the low and medium pressure of the present invention and its construction method has the following advantages.
첫째, 암반의 구멍(1) 내에 모르타르(4)를 주입한 후 중저압액을 주입하므로 구멍(1) 내에 절리와 같은 불연속면에도 중저압에 의해 모르타르(4)가 속속들이 충진되므로 주변지반의 보강효과가 향상된다.First, since the mortar (4) is injected into the hole (1) of the rock mass, and then the low and medium pressure fluid is injected, so that the mortar (4) is filled by the low and low pressure even in the discontinuous surface such as jointing in the hole (1). Is improved.
둘째, 모르타르(4)를 충진할 때에 가압블록(40) 및 밀착패드(50)가 암반의 구멍(1) 둘레에 밀착되므로 구멍(1)에 주입된 모르타르(4)가 그 외측으로 흘러 내리지 않으며 이에 따라 모르타르(4)의 주입 작업이 매우 효율적이고, 원료의 손실을 방지할 수 있다.Second, since the
셋째, 모르타르(4)가 암반의 구멍(1) 내에 절리와 같은 불연속면에도 확실하게 충진되므로 암반의 구멍(1) 내부에는 비충진 공간이 형성되어 있지 않으며 이에 따라 암반의 구멍(1) 내부로 빗물 등이 유입되는 것이 방지되므로 록볼트의 부식이 방지된다. Third, since the
도 6a 내지 도 6f는 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법의 다른 실시예를 순차적으로 보인 개략적 단면도들이고, 도 7은 도 6a 내지 도 6f의 순서도이다. 이러한 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법은 도 4a 내지 도 4f, 도 5와 비교할 때 주입기(3)로 모르타르(4)를 주입하는 대신에 캡슐 형태의 레진(5)을 투입하는 것에만 차이가 있다.6A to 6F are schematic cross-sectional views sequentially showing another embodiment of the method for constructing a ground reinforcing rock bolt using medium and low pressure, and FIG. 7 is a flowchart of FIGS. 6A to 6F. In the ground reinforcing rock bolt construction method using the low and medium pressure of the present invention, the resin (5) in the form of a capsule instead of injecting the mortar (4) into the injector (3) compared to Figures 4a to 4f, 5 The only difference is that.
이러한 록볼트 시공방법은, 록볼트가 설치될 암반에 구멍(1)을 뚫는 천공단계(S60)를 갖는다. 천공단계(S60) 후, 캡슐 형태의 레진(5)을 삽입하는 레진 삽입 단계(S70)를 갖는다. 레진(5)을 삽입한 후, 볼트생크 고정단계(S80)를 갖는다. 이 볼트생크 고정단계(S80)에서, 천공된 암반의 구멍(1)에 앵커(20)가 결합된 볼트생크(10)의 단부를 삽입한다. 이때 주입관(60)의 단부도 볼트생크(10)와 함께 삽입한다. 그리고 체결너트(70)를 조여서 가압블록(40) 및 밀착패드(50)를 구멍(1)의 외측면 둘레에 밀착시킨다. 그리고 앵커(20)가 벌어지도록 볼트생크(10)를 회전시켜서 앵커(20)를 구멍(1)에 고정시킨다.This rock bolt construction method has a drilling step (S60) for drilling a hole (1) in the rock to be installed rock bolt. After the drilling step (S60), it has a resin insertion step (S70) for inserting the
이러한 볼트생크 고정단계(S80) 후, 주입관(60)과 중저압압력통(80)이 연결되도록 가압블록(40)에 중저압압력통(80)을 결합하는 중저압압력통 설치단계(S90)를 갖는다. 중저압압력통(80)이 가압블록(40)에 설치되면 가압밸브(86)를 열어서 구멍(1) 내부에 중저압액이 주입되도록 하므로 절리(2)와 같은 불연속면의 구멍(1) 내부에 모르타르(4)가 주입되도록 하는 중저압 주입단계(S100)를 갖는다. 이 중저압 주입단계(S100)를 통해서 암반의 구멍(1) 내에 모르타르(4)나 시멘트페이스트를 주입하므로 구멍(1) 내의 절리와 같은 불연속면에도 속속들이 충진된다.After the bolt shank fixing step (S80), the installation step of the medium and low pressure cylinder to couple the medium and
도 1은 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트를 보인 개략적 사시도1 is a schematic perspective view showing a rock reinforcing rock bolt using the low and medium pressure of the present invention
도 2는 도 1의 분리 사시도2 is an exploded perspective view of FIG.
도 3a 및 도 3b는 가압블록을 보인 사시도 및 그 측면도3a and 3b is a perspective view and a side view showing a pressing block
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법을 순차적으로 보인 개략적 단면도들4A to 4F are schematic cross-sectional views sequentially showing a method for constructing a rock bolt for reinforcing ground using the low and medium pressure of the present invention;
도 5는 도 4a 내지 도 4f의 순서도5 is a flow chart of FIGS. 4A-4F
도 6a 내지 도 6f는 중저압을 이용한 지반보강용 록볼트 시공방법의 다른 실시예를 순차적으로 보인 개략적 단면도들6A to 6F are schematic cross-sectional views sequentially showing another embodiment of the method for constructing a rock reinforcement for ground using mid-low pressure;
도 7은 도 6a 내지 도 6f의 순서도FIG. 7 is a flow chart of FIGS. 6A-6F.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 구멍 2 : 절리1: hole 2: joint
3 : 주입기 4 : 모르타르3: injector 4: mortar
10 : 볼트생크 20 : 앵커10: bolt shank 20: anchor
30 : 벌림너트 40 : 가압블록30: opening nut 40: press block
41 : 설치공간 42 : 관통구멍41: installation space 42: through hole
43 : 체결홈 44 : 연결구멍43: fastening groove 44: connection hole
50 : 밀착패드 60 : 주입관50: contact pad 60: injection tube
70 : 체결너트 80 : 중저압압력통70: tightening nut 80: medium and low pressure cylinder
81 : 압력통몸체 82 : 주입구81: pressure cylinder body 82: injection hole
83 : 주입구마개 84 : 파절부83: injection stopper 84: fracture
85 : 체결돌기 86 : 가압밸브85: fastening protrusion 86: pressure valve
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