KR20030033401A - Base improvement reinforcement method of construction and the system and device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지반을 개량강화 하기 위하여 천공로드로 지반을 뚫은 다음, 천공로드를 인발 시 지반의 상태 및 환경에 따라 천공로드를 통하여 지반 내부로 콘크리트경화재만을 강제 압입하여 지반내부의 공극과 공동을 채우거나, 천공로드를 통하여 지반 내부에 초고압수를 분사하여 지반을 절삭하고 이때 지반이 절삭되어 배토된 절삭토를 시멘트고화재와 교반하여 생성한 콘크리트경화재를 절삭된 지반 내부로 강제로 압입하여 충진하여 응고시켜서 지반 내부에 개량 경화된 콘크리트 말뚝을 조성함으로써 지반을 보강하여 강화하거나 차수를 하기 위한 지반 개량 강화공법 및 그 시스템과 장치에 관한 것이다.The present invention is to drill the ground with a punched rod in order to improve the ground, and then forcedly presses only the concrete hardener into the ground through the punched rod according to the condition and environment of the ground when drawing the punched rod to fill the voids and voids in the ground Alternatively, the ground is cut by spraying ultra-high pressure water into the ground through the punching rod, and the concrete hardened material produced by stirring the ground soil cut and agitated with the cement solid is forced into the ground. The present invention relates to a ground improvement reinforcing method and system and apparatus for reinforcing or reinforcing the ground by forming solidified concrete piles by solidifying the ground.
더욱 상세하게는 천공로드를 특수하게 구성하여 지반의 절삭이 일정한 크기로 이루어져 균등한 개량경을 확보하고, 지반내에 시멘트고화제와 절삭토가 교반된 콘크리트경화재의 주입이 더욱 용이하도록 하여서 지반에서 배토된 절삭토를 시멘트고화재와 효율적으로 교반하여 지반 개량목적에 알맞은 강도로 반죽된 콘크리트경화재를 압력을 가하여 지반내부로 충진하므로서 조성된 말뚝이 균질한 개량체로 형성되며, 개량체의 강도를 저강도부터 고강도까지 임으로 설정하여 시멘트고화재를 알맞게 사용함으로서 그 소요량을 현저히 줄일 수 있어 경제적이며, 기 주입된 콘크리트경화재와 이녕화된 절삭토 사이에 에어노즐에서 분사되는 에어가 에어커팅층을 형성함으로서 콘크리트경화재가 배출되지 않아 스라임이 발생되지 않는 등 환경친화적이고 경제적이며, 콘크리트경화재가 지반 내에서 절삭토와 섞이는 일이 없이 더욱 강건하게 경화되도록 하여 지반을 더욱 튼튼하게 개량강화함으로서 지반침하 또는 누수로 인한 각종 건축물이나 구축물 등을 붕괴위험으로부터 벗어나도록 한 것이다.More specifically, the perforated rod is specially constructed so that the cutting of the ground is of a certain size to ensure an evenly improved diameter, and the cement hardening agent and the cutting soil are more easily injected into the ground to make it easier to inject into the ground. The pile was formed into a homogeneous refined body by filling the inside of the ground by applying the pressure of the concrete hardener kneaded to the strength suitable for the purpose of improving the soil by efficiently agitating the cut soil with the cement solidified material. It is economical because the required amount can be considerably reduced by appropriately using cement solidifying material by setting it to high strength, and the air that is injected from the air nozzle between the pre-injected concrete hardening material and incinerated cutting soil forms an air-cutting layer. Environment-friendly, such as no emission of slime It is highly economical, and the concrete hardener is hardened without mixing with cutting soil in the ground, thereby strengthening the ground more robustly, thus freeing various buildings and structures from ground subsidence or water leakage from the risk of collapse. .
일반적으로 각종 건축물이나 구축물을 축조하고 공사를 하기 위해서는 이들 건축물이나 구축물을 받쳐주는 지반을 개량강화하고 차수하여 지반의 침하 및 누수로 인하여 건축물이나 구축물 등이 손상되거나 붕괴되지 않도록 연약한 지반을 강화시켜주는 개량작업을 반드시 먼저 시행하여야 한다.In general, in order to construct and construct various buildings or structures, the ground that supports these buildings or structures is improved and ordered to reinforce the soft ground so that the buildings or structures are not damaged or collapsed due to settlement and leakage of the ground. Improvement work must be carried out first.
이와 같이 연약한 지반을 강화시켜주는 작업은 이미 기 시공완료 된 각종 건축물이나 구축물이 지반침하로 손상되거나 붕괴되지 않도록 하여 주는 데에도 사용할 수 있음은 물론이다.This strengthening of the soft ground can also be used to prevent damage or collapse due to ground subsidence of various structures or structures already completed.
따라서 수많은 지반개량방법과 여기에 따른 시공장치들이 개발되고 있는바, 지금까지 가장 많이 사용되고 있는 지반 개량공법으로는, 먼저 개량하여 강화하고자 하는 연약지반을 하측 단에 굴착비트가 형성된 천공로드를 이용하여 소정의 깊이로 구멍을 굴삭한 다음, 천공로드를 빼내고 이의 굴삭된 구멍에 물분사노즐이 측면에 형성된 별도의 절삭로드를 삽입하여 회전과 동시에 상하로 승,강시키면서 물분사노즐을 통해 고압의 물을 분사하여 주위지반을 절삭하여 걸쭉한 상태로 만든 후에 절삭로드를 빼내고, 액상의 시멘트고화제를 주입할 수 있는 주입공이 하측 단에 형성된 별도의 회전식 교반로드를 굴삭한 지반의 최 하단까지 깊숙이 삽입하였다가 상측으로 끌어올리면서 시멘트고화제를 주입공을 통하여 주입하면 걸쭉한 절삭토와 시멘트고화제가 강제교반반되면서 다양한 형태의 개량강화된 콘크리트경화층을 얻도록 하는 공법이 있었다.Therefore, numerous ground improvement methods and construction devices according to this have been developed. As a ground improvement method that has been used most up to now, first, using a punching rod having an excavation bit formed at the lower end of a soft ground to be improved and strengthened Excavate the hole to a predetermined depth, and then remove the punched rod and insert a separate cutting rod with water spray nozzles into the excavated hole, and rotate it up and down at the same time as it rotates. After cutting the surrounding ground into a thick state by spraying, the cutting rod was removed, and a separate rotary stirring rod formed at the lower end of the injection hole for injecting liquid cement hardener was inserted deeply to the bottom of the excavated ground. When the cement hardener is injected through the injection hole while being pulled upward, the thick cutting soil and cement I was forced to replace as smooth a process to obtain a variety of improved reinforced concrete hardened layer.
그러나 상기한 시공 방법에 따른 기술구성은, 지반 천공을 위한 굴착비트가 형성된 천공로드와, 지반 절삭을 위한 물 분사노즐이 형성된 절삭로드, 시멘트고화제를 주입하여 절삭토와 교반하는 교반로드가 각각 별개로 제작되어 있는 관계로 연약지반의 지반 내에 개량된 콘크리트경화층을 얻기 위해서는 여러 공정을 차례대로 일일이 거쳐야 하기 때문에 작업 공정이 매우 번거롭고 작업에 소요되는 시간이 많아서 시공상의 문제점이 많을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 토층에 따라 개량경이 불규칙하며 개량 체가 불 균질하고 취약하게 성형되는 단점이 있었다.However, the technical configuration according to the above-described construction method, the drilling rod for drilling the ground, the drilling rod is formed, the cutting rod is formed with a water injection nozzle for cutting the ground, and a cement rod is injected into the cutting soil and the stirring rod to agitate, respectively As it is manufactured separately, it is necessary to go through several processes one by one in order to obtain an improved concrete hardened layer in the ground of the soft ground. According to the shape of the soil layer, the improved diameter was irregular, and the improved body was heterogeneously and weakly molded.
이와 같은 문제점은 다수의 개량 경화된 콘크리트경화 층을 성형할 필요가 있을 경우에는 더욱더 큰 문제점으로 대두되었다.This problem has become a bigger problem when it is necessary to mold a number of retrofit hardened concrete hardening layers.
상기한 문제점을 해결하고자 발명된 것으로 선단에 굴착비트가 형성된 천공로드를 다중 관으로 형성하여 천공된 지반의 내부를 고압의 물을 분사하여 절삭하고 여기에 시멘트고화제를 강제 주입하도록 하거나, 물공급관을 통하여 공급된 고압의 물을 물분사노즐로 분사하여 지반의 내부를 절삭함과 동시에 천공의 바닥 면으로 외부에서 이미 시멘트고화제와 토양을 교반한 콘크리트경화재를 강제 압입하여 충진하는 방법 및 이에 따른 장치가 개발되고 여기에서 더 나아가 상기 물 분사 노즐의 주위에 원통형으로 강한 압력의 에어를 분사하여 에어통로를 만들어 줌으로서 지반의 절삭범위를 확대하여 그 효율을 증대시킨 것이 있었다.Invented to solve the above problems by forming a drilling rod formed with an excavation bit in the end of the multi-pipe to cut the inside of the perforated ground by spraying high-pressure water and to inject a cement hardener therein, or the water supply pipe Method of filling by filling with high pressure water supplied through the water spray nozzle and cutting the inside of the ground and forcibly injecting the cement hardener and the concrete hardened material that has already agitated the soil to the bottom surface of the perforation and accordingly The device was developed, and further, there was an increase in the efficiency of the ground by extending the cutting range of the ground by injecting a cylindrically strong air around the water jet nozzle to create an air passage.
그러나 이와 같은 지금까지의 장비들이나 이들에 의한 시공방법에서는 개량하여 강화하고자 하는 연약지반을 굴착비트로 소정의 깊이로 천공 한 후 일체로 형성된 물 공급 관의 물 분사 노즐을 통해 고압의 물을 분사하여 주위지반을 걸죽한 상태로 절삭함과 동시에 천공로드를 인발하면서 콘크리트경화재를 분사하여 콘크리트경화재의 분사압에 의해 걸쭉한 절삭토가 작업공 로드를 통해 외부로 배출되므로 이녕화된 배토와 콘크리트경화재가 서로 희석되면서 콘크리트의 일부가 외부로 배출되어 환경을 오염시키는 스라임을 발생시킴으로서 토양을 오염시키는 심각한 문제점을 유발하였고, 내부에 공급되어 적층되는 콘크리트경화재에 절삭토가 많이 섞여서 취약해 지는 등 균질한 개량체의 조성이 어려워 콘크리트경화층의 강도 및 밀도가 낮아 견고하지 못하였다.However, in the above-described equipments and construction methods by these, the high pressure ground is drilled to a predetermined depth with excavation bits and then sprayed with high pressure water through the water spray nozzle of the integrally formed water supply pipe. As the ground is cut in a thick state and the drill rod is drawn out, the concrete hardening material is sprayed, and the thick cutting soil is discharged to the outside through the work rod by the injection pressure of the concrete hardening material. As a result, a part of the concrete was discharged to the outside, causing a slime that polluted the environment, causing a serious problem of polluting the soil, and a homogeneous improvement such that the cutting soil was mixed with a lot of cutting soil in the laminated concrete hardener. Hard to form, so the strength and density of the concrete hardened layer is low It was not solid.
그리고, 물의 분사압력으로 절삭되나 개량목적으로 하는 절삭범위의 정확성이 불가하여 직경이 큰 콘크리트경화층을 얻기가 어려운 등의 여러 가지 문제점이 있었다.In addition, there are various problems, such as cutting with water injection pressure, but it is difficult to obtain a concrete hardened layer having a large diameter because the accuracy of the cutting range for improvement is impossible.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해서 개발한 것으로, 천공로드의 구성을 콘크리트경화재와 물과 에어를 각각의 통로를 통하여 동시에 주입이 가능하도록 삼중관으로 형성하여 필요에 따라서 콘크리트경화재만을 강제 압입하여 지반내부의 공극과 공동을 채워서 지반을 개량강화하거나, 초고압의 절삭수로 지반을 절삭함과 동시에 절삭된 지반의내부에 콘크리트경화재를 충진하여서 지반을 개량하면, 지반 내부에 충진된 콘크리트경화재와 기 이녕화된 절삭토 사이에 에어커팅층이 형성되어서 콘크리트경화층과 절삭토를 분리하여 이들의 혼합을억제함으로서 콘크리트경화재의 강도 및 밀도를 높혀서 견고하게 조성된 개량말뚝이 균질한 개량 체가 될 수 있고, 지반 내부에 충진되는 콘크리트경화재가 절삭된 절삭토와 혼합된 폐기물이 지반 외부로 배출되어 환경을 오염시키는 것을 방지하여 환경친화적일 뿐만아니라 스라임 처리비용을 제거하여 매우 경제적이고, 물의 분사각도를 임의로 조절하여 지반의 절삭직경을 크게 하거나 일정한 폭으로 조절하도록 함은 물론, 지반 내부를 절삭하여 배토된 절삭토를 다시 시멘트고화제와 교반하여 단단히 반죽되게 배합한 콘크리트경화재를 효율적으로 지반 내부로 주입하므로 균등한 개량 체를 조성할 수 있으며, 개량목적에 부합되게 배합된 콘크리트경화재를 충진함으로서 개량목적에 맞게 저 강도부터 고 강도까지 임으로 설정할 수 있어 작업에 사용되는 시멘트고화재를 현저히 줄일 수 있어 경제적이면서도 충진된 콘크리트경화재에 절삭토가 혼입되지 않아서 콘크리트경화재가 지반 내에서 더욱 강건하게 경화되는 등 지반을 더욱 튼튼하게 개량강화 함으로서 지반침하 또는 누수로 인한 각종 건축물이나 구축물의 붕괴위험을 방지하고, 주입되는 콘크리트경화재의 양을 적절히 조절함으로서 경제적이고 폐기물을 억제시킴으로 환경친화적인 지반 개량강화 공법 및 그 시스템과 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was developed in order to solve the above-mentioned conventional problems, by forming the structure of the drill rod in the triple pipe to enable the simultaneous injection of concrete hardener and water and air through each passage, concrete hardener as needed When the ground is reinforced by filling the voids and voids in the ground by filling the bay and improving the ground, or by cutting the ground with ultra-high pressure cutting water and filling concrete hardening material inside the ground, the ground is filled. An air-cutting layer is formed between the concrete hardening material and the incinerated cutting soil to separate the concrete hardening layer and the cutting soil and suppress the mixing thereof, thereby increasing the strength and density of the concrete hardening material and improving the solidity of the improved pile. Concrete hardener filled inside the ground can be mixed with the cutting soil It is not only eco-friendly by preventing waste from being discharged to the outside of the ground and polluting the environment, it is very economical by eliminating the cost of slime treatment, and it is possible to adjust the water spray angle arbitrarily to increase the cutting diameter of the ground or to adjust it to a certain width. In addition, by cutting the ground inside the ground and cutting the clay, which is mixed with the cement hardener, the concrete hardening material is efficiently injected into the ground. By filling the concrete hardened material so that it can be set from low to high strength for the purpose of improvement, the cement hardened material used in the work can be significantly reduced, so that the concrete hardened material is not mixed with economical and filled concrete hardened material. Harder in the ground, etc. By improving and strengthening the panel more strongly, it prevents the risk of collapse of various buildings and structures due to ground subsidence or leakage, and by controlling the amount of concrete hardening material appropriately, it is economical and restrains wastes. Its purpose is to provide a system and apparatus.
도1은 본 발명을 실시하는데 따른 전체시스템의 구성상태 예시도.1 is an exemplary configuration of an entire system according to the present invention;
도2는 본 발명을 실시하는 데 따른 공정상태 예시도.Figure 2 is an exemplary process state according to the practice of the present invention.
도3a, 도3b는 본 발명의 요부인 천공로드의 구성상태 및 작업상태 예시도.Figure 3a, Figure 3b is an illustration of the configuration and working state of the drilling rod which is the main part of the present invention.
도4a, 도4b는 본 발명의 요부인 노즐의 구성상태 및 작업상태 예시도.Figure 4a, Figure 4b is an illustration of the configuration and working state of the nozzle which is the main part of the present invention.
도5a, 도5b는 본 발명의 요부인 노즐의 또 다른 구성상태 및 작업상태 예시도.Figure 5a, Figure 5b is another exemplary configuration and working state of the nozzle which is the main part of the present invention.
도6은 본 발명의 다른 실시상태 예시도Figure 6 is another exemplary embodiment of the present invention
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing
10: 천공로드 11: 콘크리트경화재주입통로10: punched rod 11: concrete hardening material passage
12: 물공급통로 13: 물분사노즐12: water supply passage 13: water spray nozzle
14: 에어공급통로 15: 에어분사노즐14: Air supply passage 15: Air spray nozzle
16: 에어커팅층형성용에어분사노즐 17: 굴착비트16: Air spray nozzle for forming air cutting layer 17: Excavation bit
21: 진동체 22: 흙저장탱크21: vibrating body 22: soil storage tank
23: 저수조 24: 슬러리탱크23: reservoir 24: slurry tank
25: 믹서기 26: 콘베이어25: Blender 26: Conveyor
27: 시멘트고화제공급장치 28: 콘크리트경화제압송펌프27: cement hardening device 28: concrete hardening pump
30: 물펌프 40: 콤프레샤30: water pump 40: compressor
50: 에어커팅층 60: 콘크리트경화재50: air cutting layer 60: concrete hardener
100: 지반 101: 절삭토100: ground 101: cutting soil
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도1에서와 같이 콘크리트경화재(60)와 절삭수와 에어를 각각의 통로를 통하여 동시에 주입이 가능하도록 삼중관으로 구성하되, 콘크리트경화재(60)는 가장 중심의 콘크리트경화재주입통로(11)를 통하여 지반(100)의 내부하단으로 충진되고 그 외측의 중간 물공급통로(12)를 통하여 절삭수가 공급되어서 지반(100)의 내부의 측벽을 향하여 절삭수가 분사되도록 구성하며 고압의 에어는 가장 외측의 에어공급통로(14)를 통하여 하단 측면으로 분사되어 에어커팅층(50)을 형성함과 동시에 절삭수의 절삭효율을 높이도록 물분사노즐(13)의 주변에 분사되어 에어통로를 형성하도록 구성하고, 그 하단에는 굴착비트(17)가 장착된 천공로드(10)가 모터(도시하지않음)에 의하여 회동하도록 구성한 지반굴착개량장비와, 지반개량작업 시 지반(100)으로부터 배토되는 죽 상태의 절삭토(101)를 1차로 토, 수 분리하는 진동체(21)와 상기 진동체(21)에서 흙물과 분리된 흙을 저장하는 흙저장탱크(22)와 흙과 분리된 흙물을 다시 흙과 물로 분리하여 흙은 흙저장탱크(22)로 물은 저수조(23)로 보내는 슬러리탱크(24)와 흙저장탱크(22)에 저장된 흙을 믹서기(25)로 이송하는 콘베이어(26)와 이송된 흙에 시멘트고화제를 공급하는 시멘트고화제공급창치(27)와 흙과 시멘트고화제를 적당한 강도로 혼합하는 믹서기(25)와 시멘트고화제와 흙이 혼합된 콘크리트경화재(60)를 천공로드(10)로 강제압송하는 콘크리트경화재압송펌프(28)로 구성되는 콘크리트경화재(60) 생산공급장비와, 물공급통로(12)와 연결되어서 물분사노즐(13)에 고압의 절삭수를 공급하는 물펌프(30)와 에어공급통로(14)와 연결되어서 고압의 에어를 공급하는 콤프레샤(40)로 구비되는 보조장비를 구비하여 환경오염을 방지하는 지반개량강화시스템을 구성한다.The present invention for achieving the above object, as shown in Figure 1, but the concrete hardening material 60 and the triple water pipe to enable simultaneous injection of cutting water and air through each passage, the concrete hardening material 60 is Filled into the inner bottom of the ground (100) through the concrete hardener injection passage (11) of the center and cutting water is supplied through the intermediate water supply passage (12) outside the cutting water toward the side wall of the ground (100) High pressure air is injected to the lower side through the outermost air supply passage 14 to form the air cutting layer 50 and at the same time to increase the cutting efficiency of the cutting water of the water spray nozzle 13 Ground excavation and improvement equipment configured to be sprayed around to form an air passage, the lower end of the drilling rod 10 equipped with the drilling bit 17 is rotated by a motor (not shown), and the ground A soil storage tank for storing soil separated from soil water in the vibrating body 21 and the vibrating body 21 for separating soil and water primarily from the cutting soil 101 disposed from the ground 100 during the work. (22) and the dirt stored in the soil and the soil stored in the slurry tank (24) and the soil storage tank (22) to separate the soil again separated by the soil and water, the soil is sent to the soil storage tank (22). (25) a conveyor (26) to be transferred to the cement solidification supplying inlet (27) for supplying a cement hardener to the transported soil, a mixer (25) and a cement hardener for mixing soil and cement hardener to a suitable strength; Soil is mixed with the concrete hardening material (60) production and supply equipment consisting of a concrete hardening material pump (28) for forcibly transporting the mixed concrete hardener (60) to the punching rod (10), the water supply passage (12) It is connected to the water pump 30 and the air supply passage 14 for supplying the cutting water of high pressure to the nozzle 13 An auxiliary equipment which is provided with the air to the compressor 40 for supply to constitute a ground improvement enhancement system for preventing environmental pollution.
이와 같이 구성된 시스템은, 도2에서와 같이 하단에 굴착비트(17)를 장착한 천공로드(10)를 이용하여 지반(100)을 소정깊이로 천공하는 천공공정을 수행하고, 천공공정이 완료되면 천공로드(10)를 인발하면서 콘크리트경화재(60)와 절삭수와에어를 각각의 독립된 통로를 통하여 동시에 주입하면, 콘크리트경화재(60)는 가장 중심의 콘크리트경화재주입통로(11)를 통하여 지반(100)의 내부하단으로 충진되고 그 외측의 물공급통로(12)를 통하여 공급된 고압의 절삭수는 물분사노즐(13)을 통하여 지반(100)의 내부 측벽을 향하여 분사되면서 절삭작업을 하게되고, 고압의 에어는 가장 외측의 에어공급통로(14)를 통하여 천공로드(10)의 하단 측면으로 분사되어 콘크리트경화재(60)와 절삭토(101) 사이에 에어커팅층(50)을 형성함과 동시에 절삭수의 절삭효율을 높이도록 물 분사노즐(13)의 주변에 에어통로를 형성하는 등, 지반(100)내부를 절삭과 동시에 절삭된 내부 공간에 콘크리트경화재(60)를 충진하여서 지반(100)을 강화하는 지반개량공정을 수행하며, 지반개량공정시 지반으로부터 배토되는 절삭토(101)를 토, 수 분리하고 선별하여 시멘트고화제와 교반하여서 콘크리트경화재(60)로 재생산하여 천공로드(100)로 공급하는 콘크리트경화재 재생산공정의 수행으로 작업 시 콘크리트경화재(60)와 절삭토(101)를 분리하도록 에어커팅층(50)을 형성하여 콘크리트경화재의 강도 및 밀도를 높혀 견고하게 함은 물론, 절삭된 절삭토(101)가 콘크리트경화재(60)와 희석되는 것을 억제하여 시멘트와 혼합된 폐기물이 배토되는 일이 없어 환경 친화적이고 스라임 처리비용이 없어 경제적이도록 이루어지는 지반 개량 강화공법을 수행하게된다.The system configured as described above performs a drilling process for drilling the ground 100 to a predetermined depth by using the drilling rod 10 equipped with the excavation bit 17 at the bottom as shown in FIG. When the concrete hardener 60 and cutting water and air are simultaneously injected through the respective independent passages while drawing the punching rod 10, the concrete hardener 60 is the ground 100 through the concrete hardener injection passage 11 at the center thereof. The high pressure cutting water, which is filled into the inner bottom of the bottom and supplied through the water supply passage 12 outside thereof, is sprayed toward the inner sidewall of the ground 100 through the water spray nozzle 13, High pressure air is injected through the outermost air supply passage 14 to the lower side of the perforated rod 10 to form an air cutting layer 50 between the concrete hardener 60 and the cutting soil 101 To improve cutting efficiency of cutting water The ground improvement process of reinforcing the ground 100 is performed by reinforcing the ground 100 by filling the concrete hardener 60 in the inner space that is cut at the same time as cutting the inside of the ground 100 such as forming an air passage around the injection nozzle 13. , The soil to be removed from the ground during the soil improvement process, the soil is separated from the soil, and sorted by a cement hardener to be regenerated by the concrete hardener 60 to supply to the punched rod 100 to perform the concrete hardener reproduction process Air cutting layer 50 is formed so as to separate the concrete hardener 60 and the cutting soil 101 when the work is performed by increasing the strength and density of the concrete hardening material, as well as cutting the cutting soil 101 to the concrete hardening material. (60) to prevent dilution and waste to be mixed with cement so that it is environmentally friendly and does not have a slime treatment cost, so that it can be economically improved. The.
상기한 시스템에 따른 공법을 수행하기 위해서는, 도3a 내지 도3b 에서와 같이 콘크리트경화재(60)와 절삭수와 에어를 각각의 통로를 통하여 동시에 주입이 가능하도록 중앙에는 콘크리트경화재(60)를 주입할 수 있는 경화제주입통로(11)가 형성되고 그 외부에는 독립된 물공급통로(12)와 에어공급통로(14)를 일체로 형성하여서 삼중관으로된 천공로드(10)를 구성하여 그 하단에는 굴착비트(17)를 장착하며, 상기 천공로드(10)의 중앙 하단에는 콘크리트경화재(60)가 지반(100) 내부의 바닥면을 향하여 토출되도록 구성하고, 천공로드(10)의 외주면에는 물공급통로(12)와 연결되는 물분사노즐(13)이 지반의 내벽을 향하여 원주방향으로 물을 분사하도록 구성하며, 물분사노즐(13)의 외부에는 물분사노즐(13)을 감싸서 에어통로를 형성하도록 에어공급통로(14)와 연결된 에어분사노즐(15)을 구성하며, 천공로드(10)의 하단 측면에는 고압의 에어커팅층형성용에어분사노즐(16)이 형성되어 작업시 물분사노즐(13)에 의하여 절삭된 절삭토(101)와 지반내부 바닥부터 적층되어 충진되는 콘크리트경화재(60)가 서로 분리 되도록 에어커팅층(50)을 형성하도록 구성한다.In order to perform the method according to the above system, as shown in Figures 3a to 3b, the concrete hardening material 60 is injected into the center so that the concrete hardening material 60, cutting water and air can be simultaneously injected through the respective passages. The hardener injection passage 11 is formed and an independent water supply passage 12 and an air supply passage 14 are integrally formed on the outside to form a triple rod of punching rod 10 and an excavation bit at the bottom thereof. (17) is mounted, the concrete hardening material 60 is configured to be discharged toward the bottom surface of the ground (100) at the center lower end of the drilling rod 10, the water supply passage (outer peripheral surface of the drilling rod 10) The water spray nozzle 13 connected to 12 is configured to spray water in the circumferential direction toward the inner wall of the ground, and surrounds the water spray nozzle 13 on the outside of the water spray nozzle 13 to form an air passage. Connected to the supply passage (14) An air spray nozzle 15 is formed, and a high-pressure air cutting layer forming air spray nozzle 16 is formed at a lower side of the punching rod 10 so as to be cut by the water spray nozzle 13 during operation. 101) and the concrete hardening material 60, which is stacked and filled from the bottom of the ground, is configured to form an air cutting layer 50 to be separated from each other.
여기서 상기 천공로드(10)의 외벽에 물공급통로(12)와 연결되도록 형성되는 불분사노즐(13)을 도4a 내지 도4b 에서와 같이 상, 하 서로 대응하도록 형성하여, 물 분사시 상, 하 물분사노즐(13)에서 분사되는 분출수가 소정위치에서 서로 부딪혀서 일정한 반경으로 정확하게 절삭되도록 구성하거나, 도5a 내지 도5b 에서와 같이 물분사노즐을(13) 상, 하 서로 반대 방향에서 서로 대향하도록 하여서 물이 서로 대향경사지게 분사되면서 암반절리 및 지반내부를 절삭함과 동시에 교반하도록 구성할 수도 있다.Here, the non-injection nozzle 13 formed on the outer wall of the punching rod 10 to be connected to the water supply passage 12 is formed to correspond to each other up and down as shown in FIGS. 4A to 4B. The jetted water jetted from the water spray nozzle 13 is formed so as to hit each other at a predetermined position to be precisely cut to a certain radius, or as shown in FIGS. 5A to 5B, the water spray nozzles 13 are opposed to each other in opposite directions. The water may be sprayed to face each other so as to be inclined to each other so that rock cutting and cutting of the ground may be performed while stirring.
이와 같은 본 발명의 시스템을 이용한 작업 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the working embodiment using the system of the present invention as follows.
먼저 개량하여 강화하고자 하는 연약지반에, 도1에서와 같이 콘크리트경화재(60)와 절삭수와 에어를 각각의 통로를 통하여 동시에 주입이 가능하도록 삼중관으로 구성하되, 그 하단에는 굴착비트(17)를 장착한 천공로드(10)를모터(도시하지않음)를 이용하여 회동하도록 구성한 지반굴착개량장비와, 지반개량작업 시 지반(100)으로부터 배토되는 죽 상태의 절삭토(101)를 수거하여 토, 수 분리한 다음, 물이 분리된 흙을 시멘트고화제와 혼합하여 얻어진 콘크리트경화재(60)를 천공로드(10)로 강제압송하는 콘크리트경화재압송펌프(28)로 구성되는 콘크리트경화재 생산장비와, 물공급통로(12)와 연결되어서 물분사노즐(13)에 고압의 절삭수를 공급하는 물펌프(30)와 에어공급통로(14)와 연결되어서 고압의 에어를 공급하는 콤프레샤(40)로 구비되는 보조장비를 서로 유기적으로 설치하여 지반개량강화시스템을 구축한다.First, to improve and reinforce the soft ground, as shown in Figure 1, the concrete hardening material 60 and the triplet pipe so as to enable simultaneous injection of the cutting water and air through each passage, the bottom of the excavation bit (17) Earth excavation and improvement equipment configured to rotate the drilling rod 10 equipped with a motor (not shown), and the cutting soil 101 of the state of clay to be disposed from the ground 100 during the soil improvement work to collect the soil Concrete hardener production equipment consisting of a concrete hardener pump (28) for forcibly conveying the concrete hardener (60) obtained by mixing the water separated, then separated with water and cement hardener to the punching rod (10), It is provided with a water pump 30 connected to the water supply passage 12 to supply the high pressure cutting water to the water spray nozzle 13 and a compressor 40 connected to the air supply passage 14 to supply the high pressure air. Assistive devices It is installed organically to build the ground improvement system.
이와 같이 지반개량강화시스템을 구축하면, 지반개량강화 작업을 시작하게되는데, 먼저 콘크리트경화재와 절삭수와 에어를 각각의 독립된 통로를 통하여 동시에 주입이 가능하도록 삼중관으로 구성하여 하단에 굴착비트를 장착한 천공로드(10)를 이용하여 지반(100)을 개량하는데 필요한 깊이로 굴착한다. 이와 같이 지반 굴착작업이 완료되면, 콘크리트경화재주입통로(11)를 통하여 지반개량작업 시 지반으로부터 배토되는 죽 상태의 절삭토(101)를 수거하여 토, 수 분리한 다음, 물이 분리된 흙을 시멘트고화제와 혼합하여 얻어진 콘크리트경화재(60)를 지반내부로 강제압입 하면서, 물공급통로(12)에 고압의 절삭수를 공급하여 물분사노즐(13)을 통하여 분사되도록 함과 동시에, 에어공급통로(14)에 고압의 에어를 공급하여 물분사노즐(13)의 주변에 에어통로를 형성하며 그 아래측에 에어커팅층(50)을 형성하고, 천공로드(10)를 회전하면서 천천히 인발하면, 천공로드(10)의 가장 중심의 콘크리트경화재주입통로(11)를 통하여 진입한 콘크리트경화재(60)가 지반(100)의 내부 하단으로부터 충진됨과 동시에, 그 외측의 중간 물공급통로(12)를 통하여 고압의 절삭수가 공급되어서 지반(100) 내부의 측벽을 향하여 분사되어서 지반(100)내부의 측벽을 절삭하여 천공된 내경을 확대한다.In this way, if the ground improvement system is built, the ground improvement work begins. First, the excavation bit is mounted at the bottom by forming a triple pipe to simultaneously inject concrete hardener, cutting water, and air through each independent passage. One drill rod 10 is used to excavate to the depth necessary to improve the ground 100. When the ground excavation work is completed in this way, through the concrete hardened material injection passage (11) to collect the cutting soil in the state of the clay to be disposed from the ground during the soil improvement work to collect the soil, water, and then separated the soil separated water While forcibly pressing the concrete hardener 60 obtained by mixing with the cement hardener into the ground, high pressure cutting water is supplied to the water supply passage 12 to be sprayed through the water spray nozzle 13, and air is supplied. When the high pressure air is supplied to the passage 14 to form an air passage around the water spray nozzle 13, the air cutting layer 50 is formed on the lower side thereof, and slowly drawn while rotating the perforated rod 10. The concrete hardener 60 entered through the concrete hardener injection passage 11 at the center of the perforated rod 10 is filled from the inner bottom of the ground 100 and at the same time, the intermediate water supply passage 12 on the outside thereof is filled. High pressure cutting through the ball It is suddenly sprayed toward the side wall inside the ground 100 to cut the side wall inside the ground 100 to enlarge the perforated inner diameter.
이때 에어공급통로(14)를 통하여 공급된 고압의 에어는 물분사노즐(13)에서 분사되는 물줄기 외부에 원통형으로 분사되어 물줄기의 절삭효율을 높이도록 에어통로를 형성함과 동시에 그 아래측 최 하단 외주면에 형성된 에어커팅층형성용에어분사노즐(16)을 통하여 강한 에어가 측벽으로 분사되어서 에어커팅층(50)을 형성하며, 중앙의 콘크리트경화재주입통로(11)를 통하여 압입되는 콘크리트경화재(60)는 지반내부의 바닥으로부터 충진되면서 지반개량공정을 수행한다.At this time, the high-pressure air supplied through the air supply passage 14 is cylindrically injected outside the body of water injected from the water spray nozzle 13 to form an air passage to increase cutting efficiency of the body of water and at the bottom of the bottom Strong air is injected into the side wall through the air cutting layer forming air spray nozzle 16 formed on the outer circumferential surface to form the air cutting layer 50, and the concrete hardening material 60 is press-fitted through the concrete hardening material injection passage 11. ) Fills from the bottom of the ground and performs the ground improvement process.
이때 콘크리트경화재(60)와 절삭토(101)를 분리하도록 에어커팅층(50)을 형성하여 콘크리트경화재(60)와 지반이 절삭된 절삭토(101)가 희석되는 것을 억제하여 콘크리트경화재(60)의 강도 및 밀도를 높혀 견고하게 함은 물론, 시멘트와 혼합된 폐기물이 배토되는 일이 없어 환경 친화적이고 스라임 처리비용이 없어 경제적이도록 이루어지는 지반 개량 강화공법을 수행하게된다.At this time, by forming an air cutting layer 50 to separate the concrete hardening material 60 and the cutting soil 101 by suppressing the dilution of the concrete hardening material 60 and the ground cutting the cutting soil 101 to the concrete hardening material 60 In addition to increasing the strength and density of the solidified, as well as the waste mixed with cement is not discharged, it is environmentally friendly and does not have the cost of the slime treatment to perform a ground improvement reinforcement method made economical.
여기서 시공을 하기 위하여 지반을 조사하거나 시공도중 공동이나 초 연약지반이 발견될시 도6에서와 같이 절삭수와 에어공급을 중단하고 콘크리트경화재(60)만을 강제 압입하여 공극과 공동을 채워서 지반을 개량강화 할 수도 있다.In this case, when surveying the ground for construction or when a cavity or ultra soft ground is found during construction, as shown in Fig. 6, the cutting water and air supply are stopped and the concrete hardening material 60 is forced indented to fill the voids and voids to improve the ground. You can also strengthen it.
또한, 상기 천공로드의 외벽에 물공급관(12)과 연결되도록 형성되는 물분사노즐(13)을 도4에서와 같이 상, 하 서로 대응하도록 형성하면, 상, 하 물분사노즐(13)에서 분사되는 분출수가 소정위치에서 서로 부딪혀서 일정한 반경으로 목적에 상응하게 절삭되어 충진되며, 만약 물분사노즐(13)을 상, 하 서로 반대 방향에서 서로 대향하도록 구성하면, 물이 서로 대향경사지게 분사되면서 암반절리 및 풍화심한 암반층 내부를 절삭함과 동시에 충진하게된다.In addition, if the water spray nozzle 13 formed to be connected to the water supply pipe 12 on the outer wall of the perforated rod to be formed to correspond to each other, as shown in Figure 4, the upper and lower water spray nozzle 13 is injected The jetted water hits each other at a predetermined position and is cut and filled according to the purpose at a predetermined radius. If the water spray nozzles 13 are configured to face each other in opposite directions, the water is sprayed to face each other while rock jointing. And at the same time the inside of the severe weathered rock layer is cut.
상기와 같이 하면 천공부에 강제주입되는 콘크리트경화재(60)에 의해 절삭토는 지반(100)과 천공로드(10)사이의 간극을 통해 외부로 토출되며, 이와 같이 토출된 절삭토는 시멘트고화제와 적절히 교반하여 콘크리트경화재(60)로 치환된다.As described above, the cutting soil is discharged to the outside through the gap between the ground 100 and the drilling rod 10 by the concrete hardening material 60 forcedly injected into the drilling portion, and the cutting soil discharged as described above is cement hardener. And it is stirred properly and replaced with concrete hardener (60).
따라서, 굴삭작업 및 교반작업이 정확할 뿐 만 아니라 콘크리트경화재(60)가 균질하여 훨씬 더 강도 및 밀도가 높은 콘크리트경화층를 얻을 수 있게 되고 절삭된 절삭토(101)가 에어커팅층(50)에 의해서 콘크리트경화재(60)와 분리되어 희석되는 것을 차단함으로서 시멘트와 혼합된 폐기물이 배출되는 일이 없어 환경 친화적이고 스라임 처리비용이 없어 경제적이도록 이루어지는 지반 개량 강화공법을 수행하게된다.Therefore, not only the excavation work and the stirring work are accurate, but also the concrete hardening material 60 is homogeneous, so that the concrete hardening layer with much higher strength and density can be obtained, and the cut cutting soil 101 is cut by the air cutting layer 50. By separating and diluting with the concrete hardening material 60, the waste mixed with cement is not discharged, and thus the ground improvement reinforcement method is performed to be environmentally friendly and economical without a slime treatment cost.
또한, 삼중관으로된 천공로드(10)에 형성되는 물분사노즐(13)을 첨부도면 도4 내지 도5에 도시한 바와같이 상, 하측의 물분사노즐(13)을 서로 수직선상으로 대응되게 형성한 경우에는 물분사노즐(13)을 통해 분사되는 분출수가 소정의 정한 위치에서 서로 만남으로 일정한 반경으로 정확하게 절삭된다.In addition, as shown in Figures 4 to 5 attached to the water spray nozzle 13 formed in the drill rod 10 made of a triple pipe so that the upper and lower water spray nozzles 13 correspond to each other in a vertical line. When formed, the jetted water injected through the water spray nozzle 13 is precisely cut to a certain radius by encountering each other at a predetermined position.
따라서, 콘크리트경화재(60)를 강제주입하고 굳히면 직경이 목적에 의한 양질의 콘크리트경화층을 얻을 수 있다.Therefore, by injecting and hardening the concrete hardener 60, it is possible to obtain a high quality concrete hardened layer having a diameter.
그러므로 분출수를 주관하는 상, 하 물분사노즐(13)의 물분출각도를 적절히 조절하면 사용자가 원하는 반경으로 지반을 절삭할 수 있으므로 원하는 소정 직경의 콘크리트경화층을 필요에 따라 마음대로 조성 할 수 있을 뿐만 아니라, 분사되는 분출수가 서로 대향경사지게 분사할시는 암반의 절리와 풍화가 심한 암반등의 지반내부를 절삭함과 동시에 절리에 따라 충진하는 작용을 병행하여 치환하기가 매우 용이하게 되므로 보다 양질의 콘크리트경화층을 얻을 수 있다.Therefore, by properly adjusting the water ejection angle of the upper and lower water spray nozzles 13, which manages the spout water, the ground can be cut to a desired radius so that a concrete hardened layer having a desired diameter can be freely formed as needed. In addition, when the sprayed jets are sprayed to face each other at an inclined angle, it is very easy to replace both the cutting of the rock and the ground inside the rock, which are severely weathered, and at the same time filling the joint according to the cutting. A concrete hardened layer can be obtained.
상기와 같은 본 발명은 천공로드의 구성을 특수하게 구성하여 종래보다 훨씬 증진된 지반 개량 강화공법 및 장치를 사용함으로써, 이를 이용하여 지반의 개량 강화 작업을 하면, 지반의 절삭이 용이하고 보다 양호한 상태의 개량층을 얻을 수 있다.As described above, the present invention uses a ground improvement reinforcement method and apparatus that is specially configured to construct a punched rod, and when the ground reinforcement work is performed using the ground, the cutting of the ground is easier and better. The improved layer of can be obtained.
즉, 압입된 콘크리트경화재와 이녕화된 절삭토 사이에 에어커팅 형성용에어노즐에서 분사된 에어가 에어 커팅층을 형성함으로 콘크리트 경화재와 이녕화된 절삭토가 에어커팅층에 의해 분리되므로서 주입된 콘크리트경화재가 배토되는 일이 차단되고 절삭토와 섞여서 함께 배토되는 것을 억제시킴으로 시멘트와 혼합된 폐기물이 배출되는 일이 없어 환경 친화적이고 스라임 처리비용이 없어 경제적이다.That is, the air injected from the air nozzle for forming the air cutting between the press-fitted concrete hardening material and the incinerated cutting soil forms an air cutting layer, so that the concrete hardening material and the incinerated cutting soil are separated by the air cutting layer. It is economical because it prevents the concrete hardening material from being laid out and mixes it with the cutting soil to prevent it from being thrown out together.
또한, 일정한 경으로 콘크리트경화층를 얻을 수 있음은 물론 개량 강화하고자하는 조건에 따라 절삭반경이 다르게 지반을 절삭할 수 가 있으므로 직경이 다른 양질의 콘크리트경화층을 마음대로 선택하여 조성할 수 있다.In addition, it is possible to obtain a concrete hardened layer with a certain diameter, as well as cutting the ground can be cut differently depending on the conditions to improve and strengthen, it is possible to choose and create a high-quality concrete hardened layer of different diameters at will.
결국, 본 발명은 지반을 개량목적에 부합되는 균등한 개량경과 균질한 개량체가 형성 되도록 하여 경제성이 우수하고 환경친화적임은 물론 콘크리트경화재의 주입을 더욱 용이하도록 하며, 주입된 콘크리트경화재가 지반내에서 강도 및 밀도가 높아 더욱 강건하게 경화되도록하여 지반을 더욱 튼튼하게 개량강화함으로써 지반침하현상 및 차수를 방지하여 각종 건축물이나 구축물 등을 붕괴위험으로부터 벗어나 안전토록 한 매우 획기적인 발명이다.After all, the present invention is to make the ground to be uniformly improved and homogeneous improved body to meet the purpose of improvement, excellent economical and environmentally friendly as well as to facilitate the injection of concrete hardener, the injected concrete hardener in the ground It is a very innovative invention to make various buildings and constructions safe from collapse risk by preventing ground subsidence and order by strengthening and strengthening the ground to make it harder due to its high strength and density.
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- 2001-10-22 KR KR10-2001-0065159A patent/KR100452605B1/en active IP Right Grant
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