KR102041298B1 - A reinforcing method for emabnked bed - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성토 노반을 보강하기 위한 영역에 주입될 약액을 주입관에 공급하는 약액 공급 장치(60, 70, 80, 90)로서, 약액 탱크(61, 71, 81, 91); 탱크 밸브(62, 72, 82, 92); 펌프(63, 73, 83, 93); 체크밸브(66, 76, 86, 96); 상기 체크밸브의 후방에서 상기 배관에 마련된 압력계(67, 77, 87, 97);를 순차적으로 구비하고, 상기 펌프와 체크밸브 사이에서 분기되어 상기 약액 탱크로 회귀하는 경로에 설치된 바이패스밸브(64, 74, 84, 94);를 포함하는 약액 공급 장치와, 이를 포함하는 성토 노반 보강 시스템과, 그 제어방법을 개시한다.The present invention provides a chemical liquid supply device (60, 70, 80, 90) for supplying a chemical liquid to be injected into the region for reinforcing the soil subgrade, the chemical liquid tank (61, 71, 81, 91); Tank valves 62, 72, 82, 92; Pumps 63, 73, 83, 93; Check valves 66, 76, 86, 96; A pressure gauge (67, 77, 87, 97) provided in the pipe at the rear of the check valve in sequence; and a bypass valve (64) installed in a path branched between the pump and the check valve to return to the chemical tank 74, 84, 94); and a chemical liquid supply apparatus, a fillhead subgrade reinforcement system including the same, and a control method thereof.
Description
본 발명은 토목 구조물의 보수 보강 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도나 도로 등에서 성토를 통해 형성한 노반을 보수 및 보강하기 위한 그라우팅 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a repair reinforcement method of a civil engineering structure, and more particularly, to a grouting method for repairing and reinforcing a roadbed formed by filling in a railroad or a road.
철도 성토 노반은 복수의 층이 적층되어 형성된다.Railroad fillets are formed by stacking a plurality of layers.
도 1은 철도용 성토 노반의 개략적 단면도이다. 도 1을 참고하면, 성토 노반(9)은 자갈 등의 굵은 골재를 이용한 암성토부(1)가 지반 위에 형성되고, 그 위에 토사를 다짐한 흙성토부(2)가 적층된다. 흙성토부(2) 위에는 다시 골재를 충진한 강화노반층(3)이 적층된다. 강화노반층(3) 위에는 일반적으로 무근 콘크리트층(4)이 깔리고, 그 위에 철근 콘크리트층(5)을 설치한다. 마지막으로 철근콘크리트층(5) 위에 침목과 레일(6)을 설치한다.1 is a schematic cross-sectional view of a fillet roadbed for railways. Referring to FIG. 1, in the fill bed 9, a rock soil part 1 using coarse aggregates such as gravel is formed on the ground, and the
상기한 바와 같이, 철도용 성토 노반은 이종의 재료를 적층하여 다층 구조를 형성한다. 도 1에서는 성토 노반이 암성토부(1)와 흙성토부(2), 강화노반(3) 등으로 이루어진 것으로 도시하였지만, 지반의 상태나 조건에 따라 성토부는 보다 많은 층으로 구성될 수도 있다. 철도 노반과 마찬가지로 고속도로용 노반도 이종 재료가 순차적으로 적층되어 다층 구조를 이루고 있다.As described above, the railway subgrade is stacked with different materials to form a multilayer structure. In FIG. 1, the soil subgrade is composed of a rock soil 1, a
성토 노반은 설치시에 성토부에 대한 다짐이 충분하지 않거나, 시공을 급하게 진행하는 경우 설계시의 높이와 강도를 유지하지 못하고 노반이 침하되는 문제가 종종 발생한다. 또한 시공 과정에 문제가 없더라도, 장기간 사용하는 경우 절기에 따라 수분이 얼었다 녹았다를 반복하는 동결융해과정에서 성토부의 압밀도가 저하되고 연약화되면서 침하가 발생할 수 있다.Filled roadbed is not enough compaction at the time of installation, or if the construction is in a hurry, the problem of the height and strength at the time of design, the roadbed is often settled. In addition, even if there is no problem in the construction process, in the case of long-term use, the freezing and melting process repeatedly freezes and melts depending on the season, the compaction of the fill area is reduced and softened, settlement may occur.
상기한 바와 같이 성토 노반 침하 등이 발생하는 경우 철도 레일부의 높낮이가 변경되어 철도의 안전 운행의 위험 요소로 작용한다. 이에 성토 노반에 대한 일상적 모니터링과 함께, 연약화된 부분에 대한 보강이 필요하다.As described above, when the sedimentary subgrade settlement occurs, the height of the railway rail is changed, which acts as a risk factor for the safe operation of the railway. Therefore, it is necessary to reinforce the weakened parts along with daily monitoring of the fillbed.
종래의 성토 노반 보강은 천공홀을 형성한 후, 시멘트를 주재료로 하는 그라우트재를 주입하여 강성을 보강하는 방식으로 이루어졌다. 그러나 종래에는 성토 노반이 다층 구조로 이루어지며, 각 층을 이루는 재료의 특성을 반영하지 않아 보강이 원활히 이루어지지 않았다.Conventional landbed reinforcement was made in a manner of reinforcing the rigidity by forming a drill hole, and then injecting a grout material of cement as the main material. However, in the past, the fillbed has a multi-layered structure, and the reinforcement was not smoothly performed because it does not reflect the characteristics of the material of each layer.
예컨대 종래에는 천공홀을 형성한 후 팩커가 부착되어 있는 주입관을 삽입한다. 팩커를 부풀려 천공홀 내부의 공간을 밀폐한 후 주입관을 통해 그라우트재를 압력 주입한다. 그리고 팩커를 다시 수축시킨 후, 주입관을 인상하여 동일한 과정을 반복한다. 즉 종래에는, 그라우트재를 주입 충진하되, 깊은 곳에서부터 구간별로 그라우트재를 충진해 나오는 방식이 사용되었다.For example, conventionally, after forming the perforation hole, the injection tube to which the packer is attached is inserted. The packer is inflated to seal the space inside the punched hole and pressure-injected the grout material through the injection tube. After shrinking the packer again, the injection tube is pulled up and the same process is repeated. In other words, conventionally, while filling and filling grout material, a method of filling grout material from section to section is used.
그런데 종래의 주입관은, 한 종류의 재료가 충진되어 있는 상태에서 사용하는 것을 전제한 구조를 가지고 있었다. 따라서 심도 구간별로 다른 그라우트재를 사용하기 위해서는, 천공홀로부터 주입관을 넣고 빼는 작업을 반복할 수밖에 없는데, 이러한 작업 과정에서 천공홀이 허물어지는 등의 문제가 있고, 공사 기간이 길어져, 바람직하지 않다.By the way, the conventional injection tube had the structure which presupposes using it in the state in which one kind of material is filled. Therefore, in order to use different grout materials for different depth sections, the operation of inserting and removing the injection pipe from the drilling hole is inevitably repeated, but there is a problem such as the drilling hole is torn down in such a process, and the construction period is long, which is not preferable. .
이에 따라 종래에는, 심도 구간별로 동일한 그라우트재를 사용해 왔는데, 이는 성토 노반의 각 층의 물적 특성, 특히 공극률과 침투성을 고려하지 않은 시공이라 할 수 있다.Accordingly, in the related art, the same grout material has been used for each depth section, which may be referred to as a construction without considering physical properties, particularly porosity and permeability, of each layer of the fillbed.
가령, 굵은 자갈로 이루어진 암성토층은 공극이 크게 형성되므로 그라우트재의 주입이 원활하지만, 흙성토층은 공극이 작아 그라우트재의 침투가 원활하지 않을 수 있다. 흙성토층에 대하여 주입이 원활하지 못하면, 주입 압력을 높여서 주입을 하게 되는데, 이 경우 저압의 침투 주입이 아니라 이른바 고압의 '할렬 주입'이 이루어지므로 오히려 성토 노반에 균열을 발생시키는 문제가 있었다.For example, the rocky soil layer made of coarse gravel has a large void, so that the grout material is injected smoothly, but the earthy soil layer has a small void and may not smoothly penetrate the grout material. If the soil is not smoothly injected into the soil layer, the injection pressure is increased by increasing the injection pressure. In this case, the so-called high pressure 'floating injection' is performed instead of the low pressure penetration injection.
할렬 주입이 이루어지는 것을 방지하기 위해서는, 주입관에 공급하는 약액의 공급량이나 압력을 제어해야 하는데, 이러한 제어는 현장 작업자의 경험에 의해 이루어지기 때문에, 작업자의 숙련도에 따라 시공 결과에 큰 차이가 발생하게 된다.In order to prevent the split injection, it is necessary to control the supply amount or pressure of the chemical liquid to be supplied to the injection pipe, and since such control is performed by the experience of the field operator, a large difference in the construction result may occur depending on the skill of the operator. do.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 다른 재료적 특성을 가지는 복수의 층으로 이루어진 성토 노반에 대하여 각 층에 적합한 그라우트재를 별도로 주입할 수 있어 보강 효율이 향상된 성토 노반 보강 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be separately injected grout material suitable for each layer in a fillet roadbed composed of a plurality of layers having different material properties to improve the fillet roadbed reinforcement method The purpose is to provide.
또한 본 발명은, 인상 장비 등이 없이 각 층별로 서로 다른 그라우트재를 동시에 주입할 수 있는 성토 노반 보강 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a fillet roadbed reinforcement method that can simultaneously inject different grout material for each layer without the lifting equipment.
또한 본 발명은, 상기 성토 노반 보강 공법에 사용할 수 있는 약액 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the chemical | medical solution supply apparatus which can be used for the said filling subgrade reinforcement method.
또한 본 발명은, 현장 작업자에 의존하지 않고 우수한 시공 결과를 낼 수 있는 상기 약액 공급 장치의 자동 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Moreover, an object of this invention is to provide the automatic control method of the said chemical liquid supply apparatus which can produce the outstanding construction result, without depending on a site operator.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 성토 노반을 보강하기 위한 영역에 주입될 약액을 주입관에 공급하는 약액 공급 장치(60, 70, 80, 90)로서, 상기 약액 공급 장치는: 성토 노반을 보강하기 위한 영역에 주입될 약액이 저장되는 약액 탱크(61, 71, 81, 91); 상기 약액 탱크와 주입관을 연결하는 배관 상에서 상기 약액 탱크의 후방에 설치되어, 상기 주입관에 대한 약액 탱크 내부의 약액 공급 여부를 제어하는 탱크 밸브(62, 72, 82, 92); 상기 탱크 밸브의 후방에서 상기 배관 상에 설치되어, 약액 탱크에서 공급되는 약액을 상기 주입관 쪽으로 가압 유동시키는 펌프(63, 73, 83, 93); 상기 펌프의 후방에서 상기 배관 상에 설치되어, 상기 약액 탱크로부터 상기 주입관을 향하는 방향으로 약액이 유동하는 것은 허용하고, 상기 주입관에서 상기 약액 탱크로 약액이 유동하는 것은 차단하는 체크밸브(66, 76, 86, 96); 상기 펌프와 체크밸브 사이의 배관에서 분기되어 상기 약액 탱크로 회귀하는 제1분기배관 상에 설치되어, 상기 펌프에서 가압된 약액이 상기 약액 탱크로 되돌아가거나 되돌아가지 못하도록 제어하는 바이패스밸브(64, 74, 84, 94); 상기 체크밸브의 전방이면서, 상기 펌프와 체크밸브 사이에서 상기 바이패스밸브가 설치된 배관이 분기된 지점보다 후방에서 상기 배관에 설치되는 주입밸브(65, 75, 85, 95); 상기 체크밸브의 후방에서 상기 배관에 마련된 압력계(67, 77, 87, 97); 상기 체크밸브의 후방에서 상기 배관에 마련된 유량계(68, 78, 88, 98); 및 상기 압력계와 유량계와 펌프에 연결된 제어부(C);를 포함하는 약액 공급 장치를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a chemical liquid supply device (60, 70, 80, 90) for supplying a chemical liquid to be injected into the region for reinforcing the filling subgrade to the injection tube, the chemical liquid supply apparatus: Chemical
또한 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 상기 약액 공급 장치와 주입관을 포함하는 성토 노반 보강 시스템으로서, 상기 약액 공급 장치는: 시멘트계A액 공급장치(60); 상기 시멘트계A액 공급장치(60)와 페어링되어 동조 운전하는 시멘트계B액 공급장치(70); 케미칼계A액 공급장치(80); 및 상기 케미칼계A액 공급장치(80)와 페어링되어 동조 운전하는 케미칼계B액 공급장치(90);를 포함하고, 상기 주입관은 다채널 주입관(100)으로서: 복수 개의 관통공(11)이 형성된 외부관(10); 상기 외부관 내부의 중공부를 외부관의 길이방향 구간에 따라 제1중공부와 제2중공부로 공간적으로 구획하는 격벽부(40); 상기 외부관(10)의 내부에 삽입되고, 기단부가 상기 시멘트계A액 공급장치(60)와 시멘트계B액 공급장치(70)에 연결되며, 선단부가 상기 외부관(10) 내부의 제1중공부에 배치되는 제1내부관 유닛(20); 및 상기 외부관(10)의 내부에 삽입되며, 기단부가 상기 케미칼계A액 공급장치(80)와 케미칼계B액 공급장치(90)에 연결되며, 선단부가 상기 외부관(10) 내부의 제2중공부에 배치되는 제2내부관 유닛(30);을 포함하며, 상기 제1중공부에 유입된 시멘트계 약액은 제1중공부와 연통하는 관통공을 통해 외부로 배출되고, 상기 제2중공부에 유입된 케미칼계 약액은 제2중공부와 연통하는 관통공을 통해 외부로 배출되고, 상기 제1중공부는 상기 제2중공부보다 더 깊은 쪽에 배치되는 성토 노반 보강 시스템을 제공한다.In addition, the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a fillet subgrade reinforcement system including the chemical liquid supply device and the injection tube, the chemical liquid supply device: cement-based A liquid supply device (60); A cement-based B-
또한 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 제어부(C)에, 예상되는 약액의 최대 주입량(Vmax), 침투 최대 압력(Pmax), 약액 최대 주입 속도(Qmax), 재료별 겔화 시간(GEL TIME), 침투 압력의 소산 대기시간(Tw), 약액의 최대압 도달 횟수(Nmax)를 입력하는 입력 단계; 제어부(C)가 압력계의 압력을 모니터링하고, 측정된 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘지 않는 경우, 바이패스 밸브를 닫고, 펌프를 가속하여 주입속도(Q)을 기 설정된 최대 주입속도(Qmax)로 증가시키는 펌프의 기동 단계; 펌프의 운전을 유지하고, 바이패스 밸브가 닫힌 상태를 유지하며, 유량계의 데이터로부터 계산된 현재까지의 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)에 못 미치는 경우 주입을 계속하고, 유량계의 데이터로부터 계산된 현재까지의 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)을 넘더라도 여태까지 주입 중 최대 압력 도달 회수(N)가 설정된 최대압 설정 회수(Nmax)에 못 미치는 경우, 기 설정된 최대 주입량(Vmax) 값을 증가시킨 후 주입을 계속하며, 주입이 계속되는 동안 압력계에서 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는지 지속적으로 모니터링 하는 주입단계; 상기 주입 단계에서, 모니터링 결과 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는 경우에는, 바이패스 밸브를 열고 펌프의 모터를 최저 속도까지 감속하거나 off 한 상태에서, 소산 대기 시간(Tw) 동안 측정되는 압력(P)이 지속적으로 최대 압력(Pmax)를 넘는 상태인지 모니터링하는 소산 대기 단계; 소산 대기 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이상을 유지하는 경우, 주입을 종료하는, 소산 대기 시간 초과에 따른 종료 단계; 및 소산 대기 시간 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이하로 떨어지는 경우, 상기 펌프의 기동 단계를 거쳐 주입단계를 재개함으로써, 주입 단계에 재돌입하는, 주입 재개 단계;를 포함하는 약액 공급 장치의 제어 방법을 제공한다.In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention, the maximum injection amount (Vmax), the maximum penetration pressure (Pmax) of the expected chemical solution, the maximum chemical injection rate (Qmax), the gelation time for each material (GEL TIME) ), An input step of inputting the dissipation waiting time Tw of the penetration pressure and the number Nmax of the maximum pressure of the chemical liquid; If the controller C monitors the pressure of the pressure gauge and the measured pressure P does not exceed the maximum pressure Pmax, the bypass valve is closed and the pump is accelerated to set the injection speed Q to the preset maximum injection speed. Starting of the pump to increase to Qmax; Maintain the operation of the pump, keep the bypass valve closed, continue the injection when the amount of chemical liquid injection (V) to the present calculated from the flowmeter data is less than the maximum injection volume (Vmax), and from the flowmeter data Even if the calculated amount of injection of the chemical solution (V) to the present exceeds the maximum injection amount (Vmax), if the maximum number of times of reaching the pressure (N) until injection is still below the set maximum pressure setting number (Nmax), the preset maximum injection amount (Vmax) Injecting step continues to increase after increasing the value, and continuously monitoring whether the pressure (P) measured in the pressure gauge exceeds the maximum pressure (Pmax) while the injection is continued; In the injection step, if the pressure P measured as a result of the monitoring exceeds the maximum pressure Pmax, while the bypass valve is opened and the motor of the pump is decelerated or turned off to the minimum speed, during the dissipation waiting time Tw. A dissipation waiting step of monitoring whether the measured pressure P is continuously above the maximum pressure Pmax; A termination step in accordance with the dissipation waiting time exceeding, when the pressure P is kept above the maximum pressure Pmax during the dissipation atmosphere, terminating the injection; And resuming the infusion step by resuming the infusion step by starting the pump and resuming the infusion step when the pressure P drops below the maximum pressure Pmax during the dissipation waiting time. To provide a control method.
본 발명의 성토 노반 보강 공법에 따르면 서로 다른 재료적 특성을 가지는 복수의 층으로 이루어진 성토 노반에 대하여 각 층에 적합한 그라우트재를 별도로 주입할 수 있어 보강 효율이 높다.According to the filling subgrade reinforcement method of the present invention, a grout material suitable for each layer may be separately injected into a filling subgrade having a plurality of layers having different material properties, thereby increasing reinforcement efficiency.
또한 본 발명에 따르면, 인상 장비 등이 없이 각 층별로 서로 다른 그라우트재를 동시에 주입할 수 있어 시공을 매우 효율적으로 할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to inject different grout material for each layer at the same time without the lifting equipment, it is possible to make the construction very efficient.
또한 본 발명의 약액 공급 장치와 그 제어방법에 따르면, 확실히 침투 주입 방식으로 그라우트재를 공급할 수 있고, 현장 작업자에 의존하지 않고 우수한 시공 결과를 낼 수 있다.Moreover, according to the chemical | medical solution supply apparatus and its control method of this invention, grout material can be surely supplied by a penetration injection method, and it can produce the outstanding construction result, without depending on a field operator.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, the specific effects of the present invention will be described together with the following description of specifics for carrying out the invention.
도 1은 철도용 성토 노반의 개략적 단면도이다.
도 2는 플랫폼 가시설을 설치한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 성토 노반에 천공홀을 형성하고 다채널 주입관을 설치한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 다채널 주입관을 통해, 성토 노반의 각 층별로 서로 다른 주입재가 주입된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 성토 노반 보강 공법에 사용되는 다채널 주입관의 사시도이다.
도 6은 도 5의 다채널 주입관의 단면도이다.
도 7은 다채널 주입관에 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 나타낸 개요도이다.
도 8은 본 발명의 성토 노반 보강 공법의 약액 공급 제어 알고리즘을 나타낸 플로우 차트이다.1 is a schematic cross-sectional view of a fillet roadbed for railways.
2 is a view showing a state in which the platform provisional facilities are installed.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a perforation hole is formed in a fill bed and a multi-channel injection tube is installed.
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which different injection materials are injected for each layer of the fillbed through the multi-channel injection pipe of FIG. 3.
5 is a perspective view of a multi-channel injection tube used in the fill-bed reinforcement method of the present invention.
6 is a cross-sectional view of the multi-channel injection tube of FIG.
7 is a schematic diagram showing a chemical liquid supply device for supplying a chemical liquid to a multi-channel injection tube.
8 is a flowchart illustrating a chemical solution supply control algorithm of the fillbed subgrade reinforcement method of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only this embodiment to make the disclosure of the present invention complete and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention It is provided to inform you.
[성토 노반 보강 공법의 개요][Summary of Filled Roadbed Reinforcement Method]
본 발명은 복수의 성토 층에 대하여 서로 다른 주입재를 동시에 침투 주입 방식으로 공급할 수 있는 약액 공급 장치(60, 70, 80, 90), 약액 주입 장치(100), 상기 약액 공급 장치의 제어 방법 및 이들을 활용한 성토 노반 보강 공법을 개시한다.The present invention provides a chemical liquid supply device (60, 70, 80, 90), a chemical
플랫폼 가시설이 설치된 모습을 나타낸 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 성토 노반 보강 공법에서는 먼저 보강 영역에 플랫폼 가시설을 설치한다. 플랫폼 가시설은 성토 노반 보강공법에 사용되는 장비들을 임시로 적치해 놓을 수 있는 장소이다. Referring to Figure 2 showing the installation of the platform provisional, in the fillet roadbed reinforcement method according to an embodiment of the present invention first install the platform provisional in the reinforcement area. The platform provisional facility is a place where the equipment used for the fillet roadbed reinforcement can be temporarily stored.
철도 성토 노반에 대한 보강공사에는 현실적으로 2가지 문제가 존재한다. 그 중 하나는 보강공사를 열차 운행이 종료된 새벽의 짧은 시간 동안에만 한시적으로 진행할 수 있다는 것이고, 다른 하나는 보강 공사를 위해서는 천공장비를 비롯하여 다양한 장비들이 필요한데, 암석과 흙을 쌓아 올려서 만드는 성토 노반 주변에는 장비들을 적치해 놓을 여유 공간이 없다는 것이다.There are practically two problems in reinforcement work for railway fillets. One of them is that the reinforcement work can be carried out only for a short period of time after dawn of the train operation. The other is the reinforcement work, which requires a variety of equipment including drilling equipment. There is no free space around the equipment.
따라서 종래에는 열차 운행 종료시간에 맞추어, 임시 화물열차를 이용하여 철길을 따라 보강에 필요한 장비들을 이송하여 보강공사를 진행한 후, 다시 열차 운행시간 전에 보강 장비들을 기차역으로 다시 가지고 들어와야 했다.Therefore, according to the conventional train operation end time, using a temporary freight train to transfer the equipment necessary for reinforcement along the railroad to carry out the reinforcement work, and then to bring back the reinforcement equipment back to the train station before the train operation time.
작업 가능한 시간이 매우 짧은데다가, 그 짧은 시간 내에서도 장비의 이송에 드는 시간이 상당하기 때문에, 보강 공사의 진행속도가 느려질 수 밖에 없다. 특히 이러한 문제는 보강해야 하는 구간이 기차역에서 멀리 떨어져 있는 경우 더욱 심각하였다.Since the workable time is very short and the time required for the transportation of the equipment is considerable within such a short time, the progress of the reinforcement work is inevitably slowed down. This problem was particularly acute when the section to be reinforced is far from the train station.
이에 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 플랫폼 가시설을 설치한다. 플랫폼 가시설을 설치할 때에는, 먼저 성토 노반의 평평한 단차부에 복수의 말뚝을 삽입하여 고정시킨다. 그리고 스틸 소재의 격자형 프레임을 성토 노반의 경사진 측면을 따라 고정시킨다. 이는 복수의 말뚝이 격자형 프레임을 지지하는 구조이다. 다음으로, 프레임의 중간 부분에서 다시 수직하게 기둥을 형성하고, 그 위에 평평한 데크를 설치하여 플랫폼 가시설을 완성한다. Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. When installing the platform provisional equipment, first, a plurality of piles are inserted into and fixed to the flat stepped portion of the fillbed. And the steel frame is fixed along the inclined side of the fillbed. This is a structure in which a plurality of piles support the grid frame. Next, form a column again vertically in the middle of the frame, and install a flat deck on it to complete the platform provision.
본 발명에서 채용하는 플랫폼 가시설은 성토 노반의 경사진 측면 구조에 적합하게 설계되어 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 평평하게 단차 진 부분에 말뚝을 삽입하고, 그 위에 격자형 프레임을 경사면에 밀착시켜 고정함으로써, 경사진 노반에서 데크를 안정적으로 설치할 수 있는 구조를 형성한다. The platform temporary equipment employed in the present invention is designed to be suitable for the inclined side structure of the fillbed. In particular, according to the present invention, by inserting the pile in the flat stepped portion, and fixed to the inclined surface in close contact with the grid-like frame, to form a structure that can be installed stably on the inclined roadbed.
상기 플랫폼 가시설은 경사진 성토 노반에서도 안정적으로 데크를 지지할 수 있는 구조를 제공하며, 특히 간단한 구조로 이루어져 가시설에 맞게 설치 및 해체가 용이하다는 이점이 있다. The platform provisional structure provides a structure that can stably support the deck even on the inclined fillet roadbed, and in particular, it has an advantage that it is easy to install and dismantle according to the provisional structure.
이러한 플랫폼 가시설을 설치하면, 보강 장비들을 플랫폼 가시설에 보관할 수 있으므로, 보강 장비를 매일 이동시켜야 하는 문제가 해결되고, 보강공사의 작업시간을 충분하게 확보할 수 있다는 이점이 있다.By installing such a platform provisional, reinforcement equipment can be stored in the platform provisional, there is an advantage that can solve the problem of moving the reinforcement equipment every day, and secure sufficient working time of the reinforcement work.
상기한 바와 같이, 플랫폼 가시설이 설치되면 장비들을 반입한 후, 본격적으로 보강 공사가 시행된다. As described above, when the platform provisional facilities are installed, reinforcement works are carried out in earnest after bringing in equipment.
먼저 보강이 이루어져야 하는 구간의 현장에서 성토 노반의 적층 구조 및 상태를 파악한다. 본 실시예에서는 성토 노반에 대한 코어링(coring)을 수행하여, 성토 노반의 심도별 코어(core)를 획득한다. 코어 분석을 통해 성토 노반이 몇 개의 층으로 이루어져 있는지, 각 층의 두께 및 성토재의 종류, 성토재의 입도, 공극률 및 투수계수 등을 파악한다. 물론 코어링을 하지 않고, 성토 노반의 설계 및 시방사항들을 통해 간접적으로 성토 노반의 구조를 파악할 수도 있다. 그러나 본 실시예와 같이 코어링을 통해 직접적으로 파악하는 것이 현재의 성토 노반의 구조 및 상태를 가장 잘 파악할 수 있다.First, grasp the lamination structure and state of fillbed in the site of the section to be reinforced. In this embodiment, coring is performed on the filly roadbed to obtain cores according to depths of the filly roadbed. Through the core analysis, we find out how many layers the subgrade consists of, the thickness of each layer, the type of fill material, the particle size of the fill material, the porosity, and the permeability coefficient. Of course, without coring, it is possible to indirectly grasp the structure of the fillbed through the design and specifications of the fillet. However, the direct grasping through the coring as in the present embodiment can best grasp the structure and state of the current fillbed.
성토 노반의 구조와 상태에 대한 파악이 완료되면, 각 층별로 어떤 주입재를 주입하여 보강을 수행할 것인지에 대하여 결정한다. 즉, 각 층의 공극의 크기 또는 공극률, 투수계수 등에 따라 성토재 사이의 공극으로 원활하게 침투될 수 있는 주입재를 선정하는 것이다. After understanding the structure and condition of the fillbed, it is decided which injection material to inject each layer to perform reinforcement. That is, it is to select the injection material that can be smoothly penetrated into the voids between the fill material according to the size or porosity of the pores of each layer, permeability coefficient.
본 발명에 따른 성토 노반 보강공법은 할렬 주입 방식이 아니라 침투 주입 방식을 택한다는 점에 유의해야 한다. 할렬 주입은 주입재를 고압으로 공급하며, 주입재는 성토재 내의 공극뿐만 아니라 노반에 균열을 형성하면서 주입된다. 할렬 주입을 하면 노반의 강성에 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않다. 이에 본 발명에서는 저압, 예컨대 수십~수백kPa 범위의 압력으로 이른바 침투 주입을 실시한다. 침투 주입은 저압 영역에서 이루어지므로, 할렬 주입에서와 같은 노반 균열을 형성하지 않고, 성토재 사이의 공극으로 주입재가 침투되는 형식이다.It should be noted that the filling subgrade reinforcement method according to the present invention takes the infiltration injection method, not the split injection method. The splitting injection supplies the injection material at high pressure, and the injection material is injected while forming cracks in the subgrade as well as the voids in the fill material. Partial injection is undesirable because it can affect the stiffness of the roadbed. In the present invention, so-called infiltration is performed at low pressure, for example, in the range of tens to hundreds of kPa. Since the penetration injection is performed in the low pressure region, the injection material penetrates into the voids between the fill material without forming the subgrade cracks as in the split injection.
주입재가 성토재 사이의 공극으로 원활하게 침투될 수 있는지는 공극의 크기와 주입재의 입도에 의하여 결정된다. 본 실시예에서는 성토재의 공극 크기가 주입재의 입도의 15~20 범위 수준이 되도록 주입재를 선정한다. 이러한 선정 기준에 의할 때, 성토층의 재질에 따라서는 초미립자인 마이크로 시멘트를 사용하는 경우에도 침투가 원활하지 않을 수 있다. 실험 결과 다짐한 흙성토층에 대해서는 고압의 할렬주입이 아닌 이상 기존의 그라우트재가 침투 주입되지 못하는 것을 확인하였다.Whether the injection material can penetrate smoothly into the voids between the fill materials is determined by the size of the voids and the particle size of the injection material. In this embodiment, the injection material is selected such that the pore size of the fill material is in the range of 15 to 20 of the particle size of the injection material. Based on the selection criteria, the penetration may not be smooth even when using micro cement, which is ultra-fine particles, depending on the material of the fill layer. As a result of the experiment, it was confirmed that the conventional grout material was not penetrated and injected into the soil compacted layer unless high-pressure split injection was performed.
이에 본 발명의 실시예에서는 모래층과 같이 공극의 크기가 작은 경우 주입재로서 입도가 1~10μm 범위인 케미칼 약액을 사용한다. Accordingly, in the embodiment of the present invention, when the size of the pore is small, such as a sand layer, a chemical liquid having a particle size in the range of 1 to 10 μm is used.
그러면 파악된 성토 노반의 각 층별 성토재의 종류와 공극의 크기에 따라, 적절한 주입재를 선정할 수 있다.Then, an appropriate injection material can be selected according to the type of fill material and the pore size of each layer of the filled subgrade.
앞서 도 1을 참조하며 설명한 바와 같이, 일반적으로 철도용 성토 노반(9)의 지반 위에는 암성토부(1)가 형성되고, 그 위에 흙성토부(2)가 형성된다. 따라서 철토용 성토 노반(9)을 보강할 때, 일반적으로, 암성토부는 투수율이 높으므로 시멘트계 약액을 주입하여 침투 주입 그라우팅을 할 수 있고, 흙성토부는 투수성이 나쁘므로 케미칼계 약액을 주입하여 침투 주입 그라우팅을 할 수 있다.As described above with reference to FIG. 1, generally, a rock fill 1 is formed on the ground of a railbed roadbed 9, and a
이처럼 서로 다른 종류의 약액을 심도 별로 달리 주입하고자 할 때에는, 종래의 주입관과 인상장치를 사용한 노반 보강 공법을 적용할 수 없다. 이에 본 발명에서는 인상장치 없이, 서로 다른 종류의 약액을 주입할 수 있는 주입관을 사용하여 심도 별로 다른 약액을 동시 주입하는 공법을 개시한다.As described above, when different types of chemical liquids are to be injected differently according to depths, the roadbed reinforcement method using a conventional injection tube and a pulling device cannot be applied. Accordingly, the present invention discloses a method of simultaneously injecting different chemical liquids for different depths by using an injection tube capable of injecting different kinds of chemical liquids without a pulling device.
후술하겠지만 주입관은 그 길이방향에 따라, 서로 다른 약액이 토출되어 나올 수 있는 구조를 가진다.As will be described later, the injection tube has a structure in which different chemical liquids can be discharged out along the longitudinal direction thereof.
이에 본 발명에서는, 상기 주입관을 보강 대상 구간의 성토 노반에 압입하기 위해, 먼저 보강이 이루어져야 하는 성토 노반을 천공한다. 도 3을 참조하면, 플랫폼에 모든 장비를 구비해 놓은 상태에서, 복수의 지점에 천공홀을 형성한다. In the present invention, in order to press the injection pipe into the fillet in the reinforcement target section, the fillet is to be reinforced first. Referring to FIG. 3, in the state where all the equipment is provided on the platform, the drilling holes are formed at a plurality of points.
도 3을 참조하면, 중앙부의 천공홀은 수직 방향으로 천공하지만, 노변 쪽에서는 마이너스 각도로 천공을 진행한다. 천공홀의 천공 시점은 철목 및 레일을 벗어나는 위치에서 이루어지지만, 실제로 보강이 되어야 하는 지점은 철목 및 레일의 하부에 있다. 이러한 점을 감안하여 노변 쪽에서 진행하는 천공은 깊이 들어갈수록 철목 및 레일의 하부 공간 쪽으로 비스듬히 기울어진 마이너스 각도의 천공을 하는 것이다.Referring to FIG. 3, the central hole is drilled in the vertical direction, but is drilled at a negative angle on the side of the road. The drilling point of the drilling hole is made at the position away from the steel and the rail, but the actual point to be reinforced is at the bottom of the steel and the rail. In view of this point, the perforation that proceeds from the side of the roadside is perforated at a negative angle that is inclined obliquely toward the lower space of the steel and the rail.
다음으로 주입관을 상기 천공홀과 대응하는 개수만큼 준비하고, 이들을 상기 천공홀에 삽입 설치한다.Next, as many injection tubes as the corresponding number of the drilling holes are prepared, and these are inserted into the drilling holes.
상기 주입관은 압입 깊이 별로 서로 다른 약액이 주입될 수 있는 주입관이다. 이를 통해 투수율이 좋은 암성토부(1)가 있는 심도 깊은 층에는 시멘트계 그라우트재를 주입하고, 투수율이 나쁜 흙성토부(2)가 있는 심도 얕은 층에는 케미칼계 그라우트재를 주입한다. 물론 이들의 주입은 침투 주입으로 이루어진다.The injection tube is an injection tube into which different chemical liquids can be injected for each indentation depth. Through this, a cement-based grout material is injected into the deep layer having a good permeability of the soil soil 1, and a chemical-based grout material is injected into the shallow layer of soil soil having a poor permeability. Of course, their injection consists of infiltration injection.
본 발명의 실시예에서는 주입재를 각 층에 동시 주입하는 공법을 예시하고 있으나, 본 발명이 층별로 주입재를 순차 주입하는 공법을 배제하는 것은 아니다. 다만 후술할 주입재의 구조 상, 주입재를 동시 주입하면 외부관(10) 내측의 격벽부(40)를 사이에 두고 양측에 압력이 함께 인가되므로, 내부 압력에 의하여 격벽부(40)가 어느 일측으로 밀리지 않으므로 보다 효과적일 수 있다.Although the embodiment of the present invention illustrates a method of simultaneously injecting the injection material into each layer, the present invention does not exclude a method of sequentially injecting the injection material for each layer. However, when the injection material is injected at the same time due to the structure of the injection material to be described later, since the pressure is applied to both sides with the
도 4에 도시된 바와 같이 주입이 완료되어 보강 시공이 완료되면, 주입관을 매설한 상태로 천공홀 상부를 폐쇄하여 마감함으로써 성토 노반에 대한 보강을 완료할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the injection is completed and the reinforcement is completed, the reinforcement for the fill bed may be completed by closing and closing the upper portion of the drilling hole in the state of embedding the injection pipe.
[주입관의 구조][Structure of injection pipe]
이하 도 5와 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 성토 노반 보강 공법에 사용될 수 있는 주입관의 구조에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figures 5 and 6, the structure of the injection pipe that can be used in the filling subgrade reinforcement method according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 노반 보강 공법에 적용되는 주입관은 서로 다른 주입액이 주입될 수 있는 다채널 주입관(100)이다. 상기 다채널 주입관(100)은 외부관(10), 내부관유닛(20, 30) 및 격벽부(40)를 구비한다.The injection tube applied to the roadbed reinforcement method of the present invention is a
외부관(10)은 지상으로부터 천공홀의 저부까지 길게 연장되어 형성된다. 외부관(10)은 가요성이 있는 연질 재료의 중공형 관이며, 하단부는 밀폐되어 있다. The
기존의 그라우팅 공법에서 주입관의 재료는 강관이나 경질의 PE 또는 PVC 등의 재질로 이루어졌다. 그러나 본 발명에서 주입관은 외부관 및 내부관이 모두 가요성 있는 연질의 플라스틱 또는 고무 소재로 이루어진다.In the existing grouting method, the material of the injection pipe is made of steel pipe or hard PE or PVC. However, in the present invention, the injection tube is made of a soft plastic or rubber material in which both the outer tube and the inner tube are flexible.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 노반 보강 공법에서는 그라우트재가 저압의 침투 방식으로 주입되므로, 주입관 내부에 채워지는 주입재의 압력 범위가 높지 않다. 이러한 점을 감안하여 상기 외부관(10)은 연질 재료를 사용하여도 문제가 없다. As described above, in the roadbed reinforcement method of the present invention, since the grout material is injected in a low pressure penetration method, the pressure range of the injection material filled in the injection pipe is not high. In view of this point, the
또한 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 주입관을 수거하지 않고 천공홀에 매설한 상태로 마감하는 것을 개시하고 있는바, 외부관(10)을 연질의 재료로 제작하는 것은 경제적으로도 타당하다.In addition, as described above, in the embodiment of the present invention, it is disclosed that the filling of the
또한, 경질의 주입관은 천공홀에 삽입하는 과정에서 공벽과 충돌해서 공벽을 훼손할 우려가 있는바, 외부관을 연질의 재질로 제작하는 것이 여러모로 바람직하다.In addition, the hard injection tube may collide with the empty wall in the process of being inserted into the perforation hole, thereby damaging the empty wall. Therefore, it is preferable to manufacture the outer tube using a soft material in many ways.
한편 연질 재료는 비중이 상대적으로 작으므로 천공홀에 외부관을 삽입할 때 관이 구부러지는 등 삽입이 용이하지 않을 수 있는바, 본 발명의 실시예에서는 외부관(10)의 하부에 외측이 곡면으로 이루어진 무게추(12)를 부착하여 천공홀에 대한 삽입이 용이하도록 하였다.On the other hand, since the soft material has a relatively small specific gravity, it may not be easy to insert the tube when the outer tube is inserted into the perforation hole. In an embodiment of the present invention, the outer surface of the soft material is curved on the lower side of the
상기 외부관(10)에는 다수의 관통공(11)이 형성된다. 이 관통공(11)은 주입재가 외부로 배출되는 통로로 기능한다.A plurality of through
내부관 유닛(20, 30)은 외부관 내부의 중공부에 주입재를 이송하기 위한 경로로서, 외부관(10)에 삽입 설치된다. 내부관 유닛(20, 30)은 성토 노반을 이루는 층의 개수에 따라 복수 개로 구비된다. 예컨대, 성토 노반이 3개의 층으로 이루어지고, 모든 층에 대한 보강이 필요한 경우 3개의 내부관 유닛이 마련될 수 있다.The
다만 본 발명의 실시예에서는 일반적인 성토 노반의 구조를 감안하여, 2개의 층에 대해 서로 다른 종류의 약액을 주입할 수 있는 구조를 예시한다. 즉 상기 내부관 유닛은, 선단부가 심도 깊은 곳까지 도달하는 제1내부관 유닛(20)과, 그보다 심도가 얕은 곳에 도달하는 제2내부관 유닛(30)을 구비한다.However, the embodiment of the present invention illustrates a structure in which different types of chemical liquids can be injected into the two layers in consideration of the structure of a general fillbed. In other words, the inner tube unit includes a first
상기 내부관 유닛(20, 30)은 하나의 관으로 형성될 수도 있지만, 복수의 약품이 함께 주입되어야 하는 경우 각각 복수의 관(21, 22 또는 31, 32)을 포함할 수 있다. 복수의 관을 사용하는 경우 이 관들을 함께 묶을 수 있는 밴드(t)가 마련된다.The
투수층에 대응하는 깊이까지 연장되는 제1내부관 유닛(20)은, 시멘트계 약액의 주입 경로가 되고, 투수계수가 낮은 층에 대응하는 깊이까지 연장되는 제2내부관 유닛(30)은, 케미칼계 약액의 주입 경로가 될 수 있다. 보다 구체적으로 제1내부관 유닛(20)의 제1관(21)은 시멘트계A액의 주입 경로로 사용될 수 있고, 제2관(22)은 시멘트계B액의 주입 경로로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 제2내부관 유닛(30)의 제3관(31)은 약액계A액의 주입 경로로 사용될 수 있고, 제4관(32)은 약액계B액의 주입 경로로 사용될 수 있다.The first
내부관 유닛(20, 30)을 이루는 관들도 외부관(10)과 마찬가지로 가요성 있는 연질 재료로 형성되며, 예컨대 세탁기에서 사용되는 고무 호스를 이용할 수도 있다. 이는 주입재의 압력을 견딜 수 있는 수준의 강도만 보장되어도 족하다.The tubes constituting the
외부관(10) 내부에 마련된 중공부에서 복수의 내부관 유닛(20, 30)의 선단부가 배치된 영역은 서로 격벽부(40)에 의해 격리된다. 앞서 설명한 바와 같이 각 내부관 유닛(20,30) 별로 서로 다른 주입재가 공급되기 때문에, 내부관 유닛(20, 30)의 선단부가 배치된 영역이 서로 통해 있으면 서로 다른 주입재가 섞이게 된다. 이에 본 발명에서는 내부관 유닛(20, 30)의 각 선단부가 배치된 공간이 서로 격리되도록 격벽부(40)를 마련하였다.In the hollow provided in the
본 실시예에서 격벽부(40)는 우레탄 폼을 이용하여 형성한다. 즉, 내부관유닛(20, 30)이 외부관(10) 내에 설치된 상태에서 관통공(11)을 통해 우레탄폼을 외부관(10) 내측으로 주입하면, 주입된 우레탄 폼이 외부관 내부의 중공부에서 팽창하며 내부관 유닛들(20, 30)의 각 선단부가 배치된 공간을 상호 격리할 수 있다.In this embodiment, the
더욱이, 앞서 언급한 바와 같이 내부관을 세탁기에 사용하는 주름관 형태의 호스로 제작하고, 외부관 역시 주름관 형태인 것을 사용하면, 우레탄 폼이 외부관 내벽과 내부관 외벽에 보다 잘 정착 고정된다.Furthermore, as mentioned above, when the inner tube is made of a corrugated tube type hose used in a washing machine, and the outer tube is also made of a corrugated tube type, the urethane foam is more fixedly fixed to the outer tube inner wall and the inner tube outer wall.
본 발명의 실시예에서는 소위 2.0샷의 내부관 구조를 개시하고 있다. 즉 이는, 서로 혼합되어야 하는 A액과 B액이 주입관의 중공의 내부 공간에서 비로소 혼합되는 구조를 의미한다.An embodiment of the present invention discloses a so-called 2.0 shot inner tube structure. In other words, this means a structure in which the liquid A and liquid B to be mixed with each other are mixed in the hollow inner space of the injection tube.
그러나 이와 달리 소위 1.5샷의 내부관 구조를 적용하는 것도 가능하다. 즉 후술할 약액 공급 장치에서는 A액과 B액을 별도로 공급하되, 이들이 공급되면서 먼저 혼합된 후, 주입관의 중공의 내부 공간에 다다르는 것이다. 이러한 경우에는, 내부관 유닛(20, 30)이 2중관(21, 22 및 31, 32) 형태일 필요가 없다.However, it is also possible to apply the so-called 1.5 shot inner tube structure. That is, in the chemical liquid supply device to be described later, A liquid and B liquid are separately supplied, and they are first mixed while being supplied, and then reach a hollow inner space of the injection tube. In this case, the
본 발명이 처음부터 A액과 B액을 혼합한 후 약액 공급 장치를 통해 공급되는 소위 1.0샷의 구조를 배제하는 것은 아니다. 다만, 후술하겠지만, 본 발명에 따르면, A액과 B액의 혼합 비율이 2 : 1 로 서로 다른 경우, 배합의 편의성 측면에서 1.0샷의 구조는 그다지 바람직하지 않다. The present invention does not exclude the structure of so-called 1.0 shot which is supplied through the chemical liquid supplying device after mixing the liquid A and the liquid B from the beginning. However, as will be described later, according to the present invention, when the mixing ratio of the liquid A and the liquid B is 2: 1, the structure of 1.0 shot is not so preferable in view of the convenience of blending.
왜냐하면 혼합비는 후술할 약액 공급 장치의 펌프 제어에 따른 약액 공급량을 제어하여 맞춰지는데, 약액 공급 장치를 거치기 이전에 먼저 A액과 B액을 서로 다른 비율로 혼합하는 것은 매우 번거롭기 때문이다.Because the mixing ratio is adjusted by controlling the chemical liquid supply amount according to the pump control of the chemical liquid supply apparatus to be described later, because it is very cumbersome to mix A liquid and B liquid at different ratios before passing the chemical liquid supply device.
[약액 공급 장치][Medical solution supply device]
이하 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 약액 공급 장치의 구조를 상세히 설명한다. 이하 후방이라 함은 약액의 흐름의 하류 쪽을 의미하고, 전방이라 함은 약액의 흐름의 상류 쪽을 의미한다.Hereinafter, the structure of the chemical liquid supply device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7. Hereinafter, the rear means a downstream side of the flow of the chemical, and the front means an upstream side of the flow of the chemical.
본 발명에 따르면, 시멘트계 A액 공급장치(60)와 시멘트계 B액 공급장치(70)는 상기 제1관(21)과 제2관(22)에 각각 시멘트계 A액과 시멘트계 B액을 공급한다. 그리고 케미칼계인 약액계 A액 공급장치(80)와 약액계 B액 공급장치(90)는 상기 제3관(31)과 제4관(32)에 각각 약액계 A액과 약액계 B액을 공급한다.According to the present invention, the cement-based A
상기 공급장치들(60, 70, 80, 90)은, 투입되는 약액의 종류에 따라, 시멘트계 약액 탱크(61, 71)에 교반기가 있는 반면, 케미칼계 약액 탱크(81, 91)에는 교반기가 없다는 점에 차이가 있다.The supply apparatuses 60, 70, 80, and 90 have a stirrer in the
또한 약액계 공급장치(80, 90)에서, 약액계 A액과 약액계 B액의 배합비가 2 : 1로 제공되므로, 두 공급장치의 펌프(83, 93)의 정격 용량에 차이가 있다.Also, in the chemical
상기한 사항 외에는 그 구성과 각 구성들의 결합 관계가 대동소이한바, 이하 시멘트계A액 공급장치(60)를 기준으로 약액 공급 장치의 구조를 설명한다.Except for the above matters, the structure and the coupling relationship between the respective components are very similar. Hereinafter, the structure of the chemical liquid supply device will be described based on the cement-based A
약액 공급 장치(60)는 약액이 저장된 약액 탱크(61)가 마련된다. 약액 탱크는 호퍼와 같은 형태로, 중력에 의해 배관으로 흘러 나갈 수 있도록 설치된다. 상기 배관은 다채널 주입관(100)에 연결된다.The chemical
약액 공급 장치(60)의 후방에는 탱크 밸브(62)가 설치된다. 그리고 탱크 밸브(62)의 후방에는 펌프(63)가 설치된다. 탱크 밸브(62)가 닫히면 펌프(63)에 대한 약액 탱크(61)의 공급은 차단된다. 즉 탱크 밸브(62)는 펌프(63)에 대한 약액의 공급을 제어한다.The
펌프(63)의 후방에는 주입 밸브(65)가 설치되고, 주입밸브의 후방에는 후방으로만 약액의 유동을 허용하는 체크밸브(66)가 설치된다. 그리고 펌프(63)와 주입 밸브(65) 사이에는 공급관이 분기되어 상기 약액 탱크(61) 상부로 되돌아 들어가고, 그 분기된 경로 상에는 바이패스 밸브(64)가 설치된다.An
탱크 밸브(62)가 열려 있는 상태를 전제로, 펌프(63)가 가동하면, 펌프(63)에 의해 가압된 약액은 후방으로 이동한다. 정상적인 약액 공급 상태에서는 바이패스 밸브(64)가 닫혀 있고, 주입 밸브(65)는 열려 있는 상태가 된다. 이 상태에서는 약액이 주입 밸브(65)와 체크밸브(66)를 거쳐 다채널 주입관(21; 100)으로 공급된다.Assuming that the
만약 주입 밸브(65)가 닫히고 바이패스 밸브(64)가 열린 상태가 되면, 펌프(63)의 약액은 주입 밸브 쪽을 지나지 못하고, 분기된 배관을 따라 바이패스 밸브(64)를 통과하여 다시 약액 탱크(61)로 되돌아가게 된다.If the
또한 바이패스 밸브(64)가 열린 상태가 되면, 주입 밸브(65)가 열려 있는 상태라 하더라도, 상기 펌프(63)에 의해 발생하는 약액의 압력이 체크밸브(66) 후방의 압력을 이기지 못할 경우, 상기 분기된 배관을 따라 바이패스 밸브(64)를 통과하여 다시 약액 탱크(61)로 되돌아가게 된다. 물론 이 때, 체크밸브(66)는 후방으로의 약액 유동만을 허용하므로, 체크밸브(66) 후방의 약액의 압력이 체크밸브(66) 전방에서 펌프(63)에 의해 형성된 약액의 압력보다 높다 하더라도, 체크밸브(66)를 통해 약액이 역류하지는 못한다.When the
본 발명에 따르면, 펌프(63)와 체크밸브(66) 사이에 바이패스 밸브(64)가 분기되어 설치되어 있기 때문에, 체크밸브(66)의 기능이 주입 밸브(65)의 기능과 중복되는 점이 있는바, 상기 주입 밸브(65)를 생략하는 것이 가능하다.According to the present invention, since the
체크밸브(66)의 후방에는 압력계(67)와 유량계(68)가 설치된다. 본 발명의 약액 공급 장치에서 약액이 체크밸브(66) 후방으로 이동하였다는 것은, 해당 약액이 그라우팅을 위해 보강이 필요한 성토 부위에 공급되었다는 것을 의미한다.A
따라서 체크밸브(66) 후방에 마련된 압력계(67)에서 측정된 압력은 약액의 침투 압력을 대표한다고 할 수 있다. 마찬가지로, 체크밸브(66) 후방의 유량계(68)에서 측정된 유량은 성토 부위에 공급된 약액의 양을 대표한다고 할 수 있다.Therefore, the pressure measured by the
한편 약액 탱크(61)와 탱크 밸브(62) 사이에는, 그로부터 분기된 배출밸브(69)가 추가적으로 구비된다. 이는 약액 탱크(61)에 있는 약액을 회수할 때 사용하는 밸브이다.On the other hand, a
본 발명의 약액 공급 장치(60)는 위와 같이 약액 탱크(61), 탱크 밸브(62), 펌프(63), 바이패스 밸브(64), 주입밸브(65), 체크밸브(66), 압력계(67), 유량계(68) 및 배출밸브(69)가 하나의 세트를 이루는 모듈 형태로 제공될 수 있으며, 각각의 약액 공급 장치(60, 70, 80, 90)는 제1관 내지 제4관(21, 22, 31, 32)에 해당 약액을 공급하게 된다.The chemical
한편 상술한 약액 공급 장치들의 펌프들(63, 73, 83, 93), 압력계(67, 77, 87, 97) 및 유량계(68, 78, 88, 98)는 제어부(C)에 연결된다. 제어부는 압력계로부터 측정된 약액의 압력 및/또는 유량계로부터 측정된 약액의 공급량에 기초하여 펌프의 작동이나 운전속도를 제어할 수 있고, 아울러 보강 부위에 공급된 약액의 주입량을 계산할 수 있다.Meanwhile, the
[약액 공급 장치의 제어 방법][Control Method of Chemical Supply Device]
이하 도 8을 참조하여 상기 약액 공급 장치의 제어 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the chemical liquid supply device will be described with reference to FIG. 8.
이하의 제어는, 앞서 설명한 바와 같이, 성토 노반(9)을 천공하고 다채널 주입관(100)을 삽입한 후, 다채널 주입관(100)의 제1관 내지 제4관(21, 22, 31, 32)에 각각의 약액 공급 장치(60, 70 ,80, 90)를 연결하고, 약액 탱크(61, 71, 81. 91)에 각각 시멘트계A액, 시멘트계B액, 케미칼계A액, 및 케미칼계B액을 저장한 상태에서 진행된다.As described above, as described above, the first and
특히 펌프(83)는 펌프(93)에 대해 2배의 유량을 공급한다.In particular, the
먼저 제어부(C)에, 예상되는 약액의 최대 주입량(Vmax), 침투 최대 압력(Pmax), 약액 최대 주입 속도(Qmax), 재료별 겔화 시간(GEL TIME), 침투 압력의 소산 대기시간(Tw), 약액의 최대압 도달 횟수(Nmax)를 입력한다(입력 단계).First, in the control unit C, the expected maximum injection amount of the chemical solution (Vmax), maximum penetration pressure (Pmax), maximum chemical injection rate (Qmax), gelling time (GEL TIME) for each material, dissipation waiting time (Tw) , Input the maximum number Nmax of the chemical liquid (input step).
그리고 주입을 실행하면, 제어부(C)는 압력계(67, 77, 87, 97)의 압력을 모니터링하며, 측정된 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘지 않는 경우, 바이패스 밸브를 닫고, 펌프 모터를 가속하여 주입속도(Q)을 증가시킨다. 이러한 속도 증가는 유량계에서 측정된 유량에 의해서 산출된 약액의 주입속도(Q)가 기 설정된 최대 주입속도(Qmax)에 다다를 때까지 계속된다(펌프의 기동 단계).When the injection is performed, the controller C monitors the pressures of the pressure gauges 67, 77, 87, and 97, and when the measured pressure P does not exceed the maximum pressure Pmax, the bypass valve is closed. Accelerate the pump motor to increase the injection speed (Q). This speed increase is continued until the injection speed Q of the chemical liquid calculated by the flow rate measured by the flow meter reaches the preset maximum injection speed Qmax (starting phase of the pump).
현재 주입 속도(Q)가 최대 주입속도(Qmax)에 다다르면, 펌프의 모터를 현재의 운전 상태로 유지하여 유속을 유지하고, 바이패스 밸브가 닫힌 상태를 유지하며, 유량계의 데이터로부터 계산된 현재까지의 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)에 다다랐는지 모니터링 한다. 모니터링 결과 현재 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)를 넘지 않는 경우, 주입은 계속되고, 현재 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)를 넘더라도 여태까지 주입 중 최대 압력 도달 회수(N)가 설정된 최대압 설정 회수(Nmax)에 못 미치는 경우, 기 설정된 최대 주입량(Vmax) 값을 증가시킨 후 주입은 지속된다. 그리고 주입이 계속되는 동안 압력계에서 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는지 지속적으로 모니터링 한다(주입단계).When the current injection speed Q reaches the maximum injection speed Qmax, the motor of the pump is maintained at the current operating state to maintain the flow rate, the bypass valve remains closed, and up to the present calculated from the flowmeter data. Monitor the injection volume (V) of the drug at the maximum injection volume (Vmax). If the current injection amount (V) does not exceed the maximum injection amount (Vmax) as a result of the monitoring, the injection is continued, even if the current injection amount (V) exceeds the maximum injection amount (Vmax), the maximum number of times of reaching the pressure (N) is set so far. If the maximum pressure setting number Nmax is not reached, the injection is continued after increasing the preset maximum injection amount Vmax. While the injection continues, the pressure P measured by the pressure gauge is continuously monitored to exceed the maximum pressure Pmax (injection step).
상기 주입단계에서, 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)에 다다랐는지 모니터링 한 결과, 현재 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)를 넘어서고 여태까지 주입 중 발생했던 최대 압력 도달 회수(N)가 설정된 최대압 설정 회수(Nmax)를 넘어서는 경우, 제어부는 이미 충분히 약액이 주입된 것이라 판단하고, 주입량과 확산범위를 계산한 후 주입을 종료한다(최대 주입량 및 최대압 도달 회수 초과에 따른 종료 단계).In the injection step, as a result of monitoring whether the chemical liquid injection amount V has reached the maximum injection amount Vmax, the maximum injection rate N that has been generated during the injection so far has exceeded the current injection amount Vmax and the maximum injection amount Vmax. When the value exceeds the set maximum pressure setting number Nmax, the controller determines that the chemical liquid has already been sufficiently injected, calculates the injection amount and the diffusion range, and terminates the injection (end step according to exceeding the maximum injection amount and the maximum pressure reached number). ).
한편 상기 주입 단계에서, 모니터링 결과 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는 경우에는, 바이패스 밸브를 열고 펌프의 모터를 최저 속도까지 감속하거나 off 한 상태에서, 소산 대기 시간(Tw) 동안 측정되는 압력(P)이 지속적으로 최대 압력(Pmax)를 넘는 상태인지 모니터링 한다(소산 대기 단계).On the other hand, in the injection step, when the pressure (P) measured as a result of monitoring exceeds the maximum pressure (Pmax), while the bypass valve is opened and the motor of the pump is decelerated or turned off to the minimum speed, the dissipation waiting time (Tw) Monitor the measured pressure (P) continuously during the maximum pressure (Pmax) (dissipation standby phase).
소산 대기 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이상을 유지하는 경우, 제어부는 이미 충분히 약액이 주입된 것이라 판단하고, 주입량과 확산범위를 계산한 후 주입을 종료한다(소산 대기 시간 초과에 따른 종료 단계).If the pressure P is maintained above the maximum pressure Pmax during the dissipation atmosphere, the controller determines that the chemical liquid has already been sufficiently injected, calculates the injection amount and the diffusion range, and terminates the injection. End step).
한편 소산 대기 시간 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이하로 떨어지는 경우, 상기 펌프의 기동 단계를 거쳐 주입단계를 재개함으로써, 주입 단계에 재돌입한다(주입 재개 단계).On the other hand, when the pressure P falls below the maximum pressure Pmax during the dissipation waiting time, the injection step is resumed by restarting the injection step through the starting step of the pump (injection resumption step).
한편, 시멘트계액 공급 장치(60, 70)와 케미칼계액 공급 장치(80, 90)는 상호 페어링되어 있다. 따라서 상기 주입 단계와, 소산 대기 단계와, 종료단계와, 주입 재개 단계는 페어링된 장치끼리 동조 작동된다.On the other hand, the cement
또한 상기 소산 대기 단계의 돌입은, 페어링 된 두 공급 장치 중 어느 하나의 압력계에서라도 측정된 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 초과하였을 때 이루어질 수 있다. 이는 페어링 된 두 약액 공급 장치 중 어느 하나의 압력계에 이상이 발생하더라도 압력 모니터링에 문제가 없게 하기 위한 것이다. 즉 본 발명에 따르면, 그라우트재의 침투 주입이 최우선 조건인바, 위와 같은 조건은 침투 주입 압력을 확실히 유지하기 위한 것이라 할 수 있다.The inrush of the dissipation standby step may also be achieved when the pressure P measured in the pressure gauge of either of the two paired supply devices exceeds the maximum pressure Pmax. This is to ensure that there is no problem in pressure monitoring even if an abnormality occurs in the pressure gauge of either of the two chemical liquid supply devices. That is, according to the present invention, the penetration injection of the grout material is the first condition, and the above conditions can be said to maintain the penetration injection pressure.
상술한 약액 공급 장치의 제어 방법에 따르면, 소산 대기 단계와, 소산 대기 시간 초과에 따른 종료 단계를 적용함으로써, 그라우트재의 침투 주입 조건을 확실히 유지할 수 있어 성토 노반을 해하지 않으면서 보강이 가능하다.According to the control method of the above-mentioned chemical liquid supply apparatus, by applying the dissipation waiting step and the termination step according to the dissipation waiting time exceeding, it is possible to reliably maintain the penetration injection condition of the grout material, so that reinforcement can be performed without damaging the fillet bed.
그리고 본 발명에 따르면, 주입된 약액의 주입량이 기 설정된 최대 주입량에 도달하더라도, 주입 중 최대압 도달 회수(N)가 기 설정된 최대압 도달 기준 회수(Nmax)를 초과하지 않는 경우에는 주입된 약액이 성토 노반을 보강하기에 부족하다고 판단하고 최대 주입량을 증가시켜 주입이 재 진행되는바, 그라우트재의 주입량 부족으로 인해 성토 보강이 부실하게 이루어지는 현상을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, even if the injection amount of the injected chemical liquid reaches a preset maximum injection amount, when the maximum pressure reaching number N during injection does not exceed the preset maximum pressure reaching number Nmax, the injected chemical liquid is It is judged to be insufficient to reinforce the fillet, and the maximum injection amount is increased so that the re-injection proceeds. Therefore, the reinforcement of the fill due to insufficient injection amount of grout material can be prevented in advance.
특히 최대 주입량을 증가시키는 단계는, 탱크에 들어 있는 약액의 양과도 연동할 수 있다. 가령, 입력 단계에서, 탱크에 들어 있는 약액의 양을 최대 주입량으로 설정하는 경우, 최대 주입량에 도달하더라도 주입 중 최대 압 도달 회수가 기준 회수에 못미치는 경우, 제어부는 작업자에게 최대 주입량을 증가시켜야 한다는 사실을 시각 또는 청각적 수단으로 알려, 탱크에 약액을 보충하도록 할 수도 있는 것이다.In particular, increasing the maximum injection amount may be linked to the amount of the chemical liquid contained in the tank. For example, in the input phase, if the amount of chemical liquid in the tank is set to the maximum injection amount, the control unit should increase the maximum injection amount to the operator if the maximum pressure reached during the injection is less than the reference number even when the maximum injection amount is reached. You can tell the facts by visual or auditory means to refill the tank.
[약액의 배합비][Mixing ratio of chemicals]
본 발명에 따른 케미칼계 약액의 A액은 아크릴 프로폴리머로 이루어지고, B액은 상기 A액이 중합반응을 하여 아크릴 폴리머를 만들도록 하는 촉매와 촉진제 등으로 이루어진다. 상기 A액과 B액은 1:1의 배합비로 배합된다.The liquid A of the chemical-based chemical liquid according to the present invention is composed of an acrylic copolymer, and the liquid B is composed of a catalyst and an accelerator to make the acrylic polymer undergo a polymerization reaction. The liquid A and liquid B are blended in a compounding ratio of 1: 1.
종래의 약액은 침투 및 방수 성능을 확보하기 위해 폴리머로 이루어진 겔 네트워크 내에 물분자를 흡착하여 팽윤시킴으로써 크랙을 보수하는 용도로 많이 사용하여 왔다.Conventional chemicals have been widely used for repairing cracks by adsorbing and swelling water molecules in gel networks made of polymers to ensure penetration and waterproof performance.
그러나 위와 같은 종래의 약액 성질은 본 발명에서 성토 노반 보강에 사용되는 그라우트재에 대해서는 부적합한 성질이다. However, the conventional chemical liquid properties as described above are inadequate properties for the grout material used for fill bedbed reinforcement in the present invention.
이에 본 발명에서는 A액과 B액의 배합비를 2:1로 하여, 겔 네트워크 안으로 물분자가 들어오지 못하게 하여, 종래의 약액에 비해 탄성을 줄이고 강성을 높였다.Accordingly, in the present invention, the mixing ratio of the liquid A and the liquid B is 2: 1 to prevent water molecules from entering the gel network, thereby reducing elasticity and increasing rigidity as compared with the conventional chemical liquid.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that modifications can be made. In addition, even if the above described embodiments of the present invention while not explicitly described and described the operation and effect according to the configuration of the present invention, it is obvious that the effect predictable by the configuration is also to be recognized.
1: 암성토부
2: 흙성토부
3: 강화노반층
4: 무근 콘크리트층
5: 철근 콘크리트층
6: 침목 및 레일
9: 성토 노반
100: 다채널 주입관
10: 외부관
11: 관통공
12: 무게추
20: 제1내부관 유닛-투수층
21: 제1관-시멘트계A액
22: 제2관-시멘트계B액
30: 제2내부관 유닛-투수계수가 낮은 층
31: 제3관-약액계A액
32: 제4관-약액계B액
40: 격벽부
t: 밴드
60: 시멘트계A액 공급장치
61: 시멘트계A액탱크
62: 탱크밸브
63: 펌프
64: 바이패스밸브
65: 주입밸브
66: 체크밸브
67: 압력계(pressure gauge)
68: 유량계(flow meter)
69: 배출밸브
70: 시멘트계B액 공급장치
71: 시멘트계B액탱크
72: 탱크밸브
73: 펌프
74: 바이패스밸브
75: 주입밸브
76: 체크밸브
77: 압력계(pressure gauge)
78: 유량계(flow meter)
79: 배출밸브
80: 약액계A액 공급장치
81: 약액계A액탱크
82: 탱크밸브
83: 펌프
84: 바이패스밸브
85: 주입밸브
86: 체크밸브
87: 압력계(pressure gauge)
88: 유량계(flow meter)
89: 배출밸브
90: 약액계B액 공급장치
91: 약액계B액탱크
92: 탱크밸브
93: 펌프
94: 바이패스밸브
95: 주입밸브
96: 체크밸브
97: 압력계(pressure gauge)
98: 유량계(flow meter)
99: 배출밸브
C: 제어부1: dark soil
2: soil filling
3: reinforced roadbed
4: plain concrete layer
5: reinforced concrete floor
6: sleepers and rails
9: fillet roadbed
100: multi-channel injection tube
10: Outer tube
11: through hole
12: weight
20: first inner tube unit-permeable layer
21: Pipe 1-cement system A
22: 2nd pipe-cement system B liquid
30: second inner tube unit-lower layer
31: Subsection 3-Chemical Liquid A
32: Subsection 4-Chemical Liquid A
40: partition
t: band
60: cement-based A liquid supply device
61: Cement A liquid tank
62: tank valve
63: pump
64: bypass valve
65: injection valve
66: check valve
67: pressure gauge
68: flow meter
69: discharge valve
70: cement system B liquid supply device
71: cement-based B liquid tank
72: tank valve
73: pump
74: bypass valve
75: injection valve
76: check valve
77: pressure gauge
78: flow meter
79: discharge valve
80: chemical liquid A liquid supply device
81: chemical liquid A liquid tank
82: tank valve
83: pump
84: bypass valve
85: injection valve
86: check valve
87: pressure gauge
88: flow meter
89: discharge valve
90: chemical liquid B liquid supply device
91: chemical liquid B liquid tank
92: tank valve
93: pump
94: bypass valve
95: injection valve
96: check valve
97: pressure gauge
98: flow meter
99: discharge valve
C: control unit
Claims (6)
상기 약액 탱크와 주입관을 연결하는 배관 상에서 상기 약액 탱크의 후방에 설치되어, 상기 주입관에 대한 약액 탱크 내부의 약액 공급 여부를 제어하는 탱크 밸브(62, 72, 82, 92);
상기 탱크 밸브의 후방에서 상기 배관 상에 설치되어, 약액 탱크에서 공급되는 약액을 상기 주입관 쪽으로 가압 유동시키는 펌프(63, 73, 83, 93);
상기 펌프의 후방에서 상기 배관 상에 설치되어, 상기 약액 탱크로부터 상기 주입관을 향하는 방향으로 약액이 유동하는 것은 허용하고, 상기 주입관에서 상기 약액 탱크로 약액이 유동하는 것은 차단하는 체크밸브(66, 76, 86, 96);
상기 펌프와 체크밸브 사이의 배관에서 분기되어 상기 약액 탱크로 회귀하는 제1분기배관 상에 설치되어, 상기 펌프에서 가압된 약액이 상기 약액 탱크로 되돌아가거나 되돌아가지 못하도록 제어하는 바이패스밸브(64, 74, 84, 94);
상기 체크밸브의 후방에서 상기 배관에 마련된 압력계(67, 77, 87, 97);
상기 체크밸브의 후방에서 상기 배관에 마련된 유량계(68, 78, 88, 98); 및
상기 압력계와 유량계와 펌프에 연결된 제어부(C);를 포함하는 약액 공급 장치(60, 70, 80, 90)와, 주입관을 포함하는 성토 노반 보강 시스템으로서,
상기 약액 공급 장치는:
시멘트계A액 공급장치(60);
상기 시멘트계A액 공급장치(60)와 페어링되어 동조 운전하는 시멘트계B액 공급장치(70);
케미칼계A액 공급장치(80); 및
상기 케미칼계A액 공급장치(80)와 페어링되어 동조 운전하는 케미칼계B액 공급장치(90);를 포함하고,
상기 케미칼계A액은 아크로 프로폴리머를 포함하고, 상기 케미칼계 B액은 상기 A액이 중합반응을 하여 아크로 폴리머를 만들도록 하는 촉매와 촉진제를 포함하고, 상기 케미칼계A액과 케미칼계B액의 배합비는 2:1이며,
상기 주입관은 다채널 주입관(100)으로서:
복수 개의 관통공(11)이 형성된 주름관 형태의 외부관(10);
우레탄 폼 재질을 포함하고, 상기 외부관 내부의 중공부를 외부관의 길이방향 구간에 따라 제1중공부와 제2중공부로 공간적으로 구획하는 격벽부(40);
상기 외부관(10)의 내부에 삽입되고, 기단부가 상기 시멘트계A액 공급장치(60)와 시멘트계B액 공급장치(70)에 연결되며, 선단부가 상기 외부관(10) 내부의 제1중공부에 배치되는 주름관 형태의 제1내부관 유닛(20); 및
상기 외부관(10)의 내부에 삽입되며, 기단부가 상기 케미칼계A액 공급장치(80)와 케미칼계B액 공급장치(90)에 연결되며, 선단부가 상기 외부관(10) 내부의 제2중공부에 배치되는 주름관 형태의 제2내부관 유닛(30);을 포함하며,
상기 제1중공부에 유입된 시멘트계 약액은 제1중공부와 연통하는 관통공을 통해 외부로 배출되고, 상기 제2중공부에 유입된 케미칼계 약액은 제2중공부와 연통하는 관통공을 통해 외부로 배출되고,
상기 제1중공부는 상기 제2중공부보다 더 깊은 쪽에 배치되며,
상기 약액 공급 장치는 상기 제1내부관 유닛과 제2내부관 유닛을 통해 약액을 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 성토 노반 보강 시스템.
Chemical liquid tanks 61, 71, 81, 91 in which chemical liquid to be injected is stored in an area for reinforcing the fillbed;
A tank valve (62, 72, 82, 92) installed at a rear of the chemical liquid tank on a pipe connecting the chemical liquid tank and the injection tube to control whether the chemical liquid is supplied into the chemical liquid tank to the injection tube;
A pump (63, 73, 83, 93) installed on the pipe at the rear of the tank valve to pressurize and flow the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank to the injection pipe;
A check valve installed on the pipe at the rear of the pump to allow the chemical liquid to flow in the direction from the chemical tank to the injection tube, and to block the flow of the chemical liquid from the injection tube to the chemical tank 66 , 76, 86, 96);
A bypass valve 64 which is installed on the first branch pipe branched from the pipe between the pump and the check valve to return to the chemical tank, and controls the chemical liquid pressurized by the pump from being returned to the chemical tank or not 74, 84, 94);
A pressure gauge (67, 77, 87, 97) provided in the pipe at the rear of the check valve;
Flow meters 68, 78, 88, 98 provided in the pipe at the rear of the check valve; And
As a filling subgrade reinforcement system including a chemical liquid supply device (60, 70, 80, 90) and an injection tube, including a control unit (C) connected to the pressure gauge, flow meter and pump,
The chemical supply device is:
Cement-based A liquid supply device 60;
A cement-based B-liquid supply device 70 which is paired with the cement-based A-liquid supply device 60 to operate in synchronization;
Chemical A liquid supply device 80; And
And a chemical system B liquid supply device 90 which is paired with the chemical system A liquid supply device 80 to operate in synchronization with each other.
The chemical-based solution A contains an acro-polymer, the chemical-based solution B includes a catalyst and an accelerator to cause the A solution to polymerize to form an acro polymer, and the chemical-based solution A and the chemical-based solution B The compounding ratio of is 2: 1,
The injection tube is a multi-channel injection tube 100:
An outer tube 10 having a corrugated tube having a plurality of through holes 11 formed therein;
A partition wall portion 40 including a urethane foam material and spatially partitioning the hollow part inside the outer tube into a first hollow portion and a second hollow portion along a longitudinal section of the outer tube;
Is inserted into the outer tube 10, the proximal end is connected to the cement-based A liquid supply device 60 and the cement-based B liquid supply device 70, the front end portion of the first hollow portion inside the outer tube (10) A first inner tube unit 20 in the form of a corrugated pipe disposed in the; And
Is inserted into the outer tube 10, the proximal end is connected to the chemical-based A liquid supply device 80 and the chemical-based B liquid supply device 90, the distal end is a second inside the outer tube (10) And a second inner tube unit 30 having a corrugated tube disposed in the hollow portion.
The cement-based chemical liquid introduced into the first hollow part is discharged to the outside through the through-hole communicating with the first hollow part, and the chemical-based chemical liquid introduced into the second hollow part is passed through the through-hole communicating with the second hollow part. Discharged to the outside,
The first hollow portion is disposed deeper than the second hollow portion,
The chemical liquid supply apparatus fills the soil roadbed reinforcement system, characterized in that for simultaneously supplying the chemical liquid through the first inner tube unit and the second inner tube unit.
상기 체크밸브의 전방이면서, 상기 펌프와 체크밸브 사이에서 상기 바이패스밸브가 설치된 배관이 분기된 지점보다 후방에서 상기 배관에 설치되는 주입밸브(65, 75, 85, 95);를 더 포함하는 성토 노반 보강 시스템.
The method according to claim 1,
And an injection valve (65, 75, 85, 95) which is installed in the pipe in front of the check valve and the rear side of the pipe where the bypass valve is installed between the pump and the check valve. Roadbed reinforcement system.
성토 노반의 평평한 단차부에 복수의 말뚝을 삽입하여 고정하고, 격자형 프레임을 성토 노반의 경사진 측면을 따라 고정시키며, 프레임의 중간 부분에서 다시 수직하게 기둥을 형성하고 그 위에 평평한 데크를 설치한 플랫폼 가시설;을 더 포함하는 성토 노반 보강 시스템.
The method according to claim 1,
Insert and fix a plurality of piles on the flat step of the fillet, fix the lattice frame along the inclined side of the fillet, form a column vertically in the middle of the frame and install a flat deck on it. Filled roadbed reinforcement system further comprising a platform;
성토 노반의 중앙부의 천공홀을 수직 방향으로 천공하고,
노변 쪽에서는 마이너스 각도로 천공하며,
상기 주입관을 상기 천공홀에 삽입 설치하는 것을 특징으로 하는 성토 노반 보강 시스템.
The method according to claim 1,
Drill a hole in the center of the fillbed in the vertical direction,
On the roadside, they drill at negative angles,
Filled roadbed reinforcement system, characterized in that the injection pipe is inserted into the drilling hole.
침투 최대 압력(Pmax), 약액 최대 주입 속도(Qmax), 침투 압력의 소산 대기시간(Tw)을 설정하는 단계;
압력계의 압력을 모니터링하고, 측정된 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘지 않는 경우, 바이패스 밸브를 닫고, 펌프를 가속하여 주입속도(Q)을 기 설정된 최대 주입속도(Qmax)로 증가시키는 펌프의 기동 단계;
펌프의 운전을 유지하고, 바이패스 밸브가 닫힌 상태를 유지하며, 주입이 계속되는 동안 압력계에서 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는지 지속적으로 모니터링 하는 주입단계;
상기 주입 단계에서, 모니터링 결과 페어링된 두 약액 공급 장치(60과 70)(80과 90)의 압력계 중 어느 하나의 압력계에서라도 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는 경우에는, 해당 압력계가 포함된 약액 공급 장치와 그와 페어링된 약액 공급 장치의 바이패스 밸브를 열고 펌프의 모터를 최저 속도까지 감속하거나 off 한 상태에서, 소산 대기 시간(Tw) 동안 측정되는 압력(P)이 지속적으로 최대 압력(Pmax)를 넘는 상태인지 모니터링하는 소산 대기 단계;
소산 대기 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이상을 유지하는 경우, 주입을 종료하는, 소산 대기 시간 초과에 따른 종료 단계; 및
소산 대기 시간 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이하로 떨어지는 경우, 상기 펌프의 기동 단계를 거쳐 주입단계를 재개함으로써, 주입 단계에 재돌입하는, 주입 재개 단계;를 포함하는 성토 노반 보강 공법.
As a fillbed roadbed reinforcement method using the fillbed roadbed reinforcement system of claim 1,
Setting a maximum penetration pressure Pmax, a maximum liquid injection rate Qmax, and a dissipation waiting time Tw of the penetration pressure;
If the pressure of the pressure gauge is monitored and the measured pressure P does not exceed the maximum pressure Pmax, close the bypass valve and accelerate the pump to increase the injection speed Q to the preset maximum injection speed Qmax. Starting of the pump;
An injection step of maintaining the operation of the pump, keeping the bypass valve closed, and continuously monitoring whether the pressure P measured by the pressure gauge exceeds the maximum pressure Pmax while the injection is continued;
In the injecting step, if the pressure P measured by the pressure gauge of any one of the pressure gauges of the paired two chemical liquid supply devices 60 and 70 (80 and 90) exceeds the maximum pressure Pmax, the pressure gauge The pressure (P) measured during the dissipation waiting time (Tw) is continuously maintained with the bypass valve of the chemical liquid supply unit and the chemical liquid supply unit A dissipation waiting step of monitoring whether the state exceeds the maximum pressure Pmax;
A termination step in accordance with the dissipation waiting time exceeding, when the pressure P is kept above the maximum pressure Pmax during the dissipation atmosphere, terminating the injection; And
Filling roadbed reinforcement method comprising; resumption of the injection step by resuming the injection step through the starting step of the pump, when the pressure (P) falls below the maximum pressure (Pmax) during the dispersing waiting time .
제어부(C)에, 예상되는 약액의 최대 주입량(Vmax), 침투 최대 압력(Pmax), 약액 최대 주입 속도(Qmax), 재료별 겔화 시간(GEL TIME), 침투 압력의 소산 대기시간(Tw), 약액의 최대압 도달 횟수(Nmax)를 입력하는 입력 단계;
제어부(C)가 압력계의 압력을 모니터링하고, 측정된 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘지 않는 경우, 바이패스 밸브를 닫고, 펌프를 가속하여 주입속도(Q)을 기 설정된 최대 주입속도(Qmax)로 증가시키는 펌프의 기동 단계;
펌프의 운전을 유지하고, 바이패스 밸브가 닫힌 상태를 유지하며, 유량계의 데이터로부터 계산된 현재까지의 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)에 못 미치는 경우 주입을 계속하고, 유량계의 데이터로부터 계산된 현재까지의 약액 주입량(V)이 최대 주입량(Vmax)을 넘더라도 여태까지 주입 중 최대 압력 도달 회수(N)가 설정된 최대압 설정 회수(Nmax)에 못 미치는 경우, 기 설정된 최대 주입량(Vmax) 값을 증가시킨 후 주입을 계속하며, 주입이 계속되는 동안 압력계에서 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는지 지속적으로 모니터링 하는 주입단계;
상기 주입 단계에서, 모니터링 결과 페어링된 두 약액 공급 장치(60과 70)(80과 90)의 압력계 중 어느 하나의 압력계에서라도 측정되는 압력(P)이 최대 압력(Pmax)를 넘는 경우에는, 해당 압력계가 포함된 약액 공급 장치와 그와 페어링된 약액 공급 장치의 바이패스 밸브를 열고 펌프의 모터를 최저 속도까지 감속하거나 off 한 상태에서, 소산 대기 시간(Tw) 동안 측정되는 압력(P)이 지속적으로 최대 압력(Pmax)를 넘는 상태인지 모니터링하는 소산 대기 단계;
소산 대기 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이상을 유지하는 경우, 주입을 종료하는, 소산 대기 시간 초과에 따른 종료 단계; 및
소산 대기 시간 동안 압력(P)이 최대 압력(Pmax) 이하로 떨어지는 경우, 상기 펌프의 기동 단계를 거쳐 주입단계를 재개함으로써, 주입 단계에 재돌입하는, 주입 재개 단계;를 포함하는 성토 노반 보강 공법.
As a fillbed roadbed reinforcement method using the fillbed roadbed reinforcement system of claim 1,
In the controller C, the expected maximum injection amount of the chemical solution (Vmax), the maximum penetration pressure (Pmax), the maximum injection speed of the chemical solution (Qmax), the gelation time (GEL TIME) for each material, the dissipation waiting time (Tw), An input step of inputting a number Nmax of the maximum pressure of the chemical liquid;
If the control unit C monitors the pressure of the manometer and the measured pressure P does not exceed the maximum pressure Pmax, the bypass valve is closed and the pump is accelerated to set the injection rate Q as the preset maximum injection rate. Starting of the pump to increase to Qmax;
Maintain the operation of the pump, keep the bypass valve closed, continue the injection when the amount of chemical liquid injection (V) to the present calculated from the flowmeter data is less than the maximum injection volume (Vmax), and from the flowmeter data Even if the calculated amount of injection of the chemical solution (V) to the present exceeds the maximum injection amount (Vmax), if the maximum number of times of reaching the pressure (N) until injection is still below the set maximum pressure setting number (Nmax), the preset maximum injection amount (Vmax) Injecting step continues to increase after increasing the value, continuously monitoring whether the pressure (P) measured in the pressure gauge exceeds the maximum pressure (Pmax) while the injection is continued;
In the injecting step, if the pressure P measured by the pressure gauge of any one of the pressure gauges of the paired two chemical liquid supply devices 60 and 70 (80 and 90) exceeds the maximum pressure Pmax, the pressure gauge The pressure P measured during the dissipation waiting time Tw is continuously maintained with the bypass valve of the chemical liquid supply device and the chemical liquid supply device paired therewith and the motor of the pump decelerated or turned off to the minimum speed. A dissipation waiting step of monitoring whether the state exceeds the maximum pressure Pmax;
A termination step in accordance with the dissipation waiting time exceeding, when the pressure P is kept above the maximum pressure Pmax during the dissipation atmosphere, terminating the injection; And
Filling subgrade reinforcement method including; resumption of the injection step by resuming the injection step through the starting step of the pump, when the pressure (P) falls below the maximum pressure (Pmax) during the dispersing waiting time .
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| KR1020170156791A KR102041298B1 (en) | 2017-11-22 | 2017-11-22 | A reinforcing method for emabnked bed |
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