KR20040008308A - Ground Stabilization Device and Method of Ground Stabilization Using the Device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설 현장에서 지반의 파괴가 우려되는 경사면 등을 보강하여 안정화시키기 위해 사용되는 지반 안정화용 장치 및 그를 이용한 지반 안정화 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground stabilization device and a ground stabilization method using the same used to reinforce and stabilize the slope or the like that is concerned about the destruction of the ground in the construction site.
일반적으로 파괴가 우려되는 경사면 등의 연약지반을 보강하여 안정화시키는 장치로는 크게 나누어 쏘일 네일(Soil Nail)과 영구 앵커가 있다.Generally, a device for reinforcing and stabilizing a soft ground such as an inclined surface, which may be broken, is divided into a soak nail and a permanent anchor.
종래의 쏘일 네일은 도1에서 도시한 바와 같이, 경사면의 일정한 간격으로 천공한 구멍 안으로 네일(130)이 삽입되고, 네일이 삽입된 구멍 안으로 시멘트 페이스트(110)를 충전하여 서로 일체성을 유지하고 있다.In the conventional saw nail, as shown in FIG. 1, the nail 130 is inserted into the perforated hole at regular intervals of the inclined surface, and the cement paste 110 is filled into the hole into which the nail is inserted to maintain integrity with each other. have.
이와 같이 설치된 쏘일 네일(130)은 평상시에는 전단 저항력이 0인 상태에서 사면토의 붕괴가 발생됨과 동시에 전단 저항력이 발생하여 경사면을 안정시키게 된다. 상기한 쏘일 네일은 개당 가격은 저렴하나, 전단 저항력이 비교적 약한 편이어서 단위 면적당 설치되는 쏘일 네일이 증가되므로 전체적인 공사비는 크게 증가된다. 또한, 쏘일 네일은 지반의 대규모 거동이 발생할 경우에는 제어하기 어려운 등의 문제를 갖고 있다.Soil nail 130 installed as described above is in the state of the shear resistance in the state of the slope soil at the same time as the collapse of the soil is generated at the same time to stabilize the slope. The above-described saw nails are cheaper price per piece, but the shear resistance is relatively weak, so that the installed nail nails per unit area increases the overall construction cost greatly. In addition, the saw nail has a problem such as difficult to control when large-scale behavior of the ground occurs.
또한, 종래 영구 앵커는 도2에서 도시한 바와 같이, 경사면의 일정한 간격으로 천공한 구멍 안으로 강연선(30)이 삽입되고, 강연선이 삽입된 구멍 안으로 시멘트 페이스트(110)가 충전되어 서로 일체성을 유지하고 있으며, 강연선에 가해진 인장력은 지표면에 설치된 지압판(120)을 통하여 인장력이 유지되고 있다.In addition, the conventional permanent anchor, as shown in Figure 2, the strands 30 are inserted into the holes drilled at regular intervals of the inclined surface, and the cement paste 110 is filled into the holes into which the strands are inserted to maintain integrity with each other. The tensile force applied to the strand is maintained through the pressure plate 120 provided on the ground surface.
이와 같이 종래의 영구 앵커는 강연선(30)의 인장력에 의해 경사면을 안정화시키고 있어 대규모 파괴 제어에 비교적 효과적이긴 하나, 공사비가 고가이고 오래 동안 지반 속에 정착되어 있는 부분과 노출되어 있는 지압판이 이완될 경우 인장력 손실이 발생되며, 시공후 지속적인 관리가 요구되는 문제가 있다.As such, the conventional permanent anchor stabilizes the inclined surface by the tensile force of the stranded wire 30, which is relatively effective for large-scale destruction control, but when the construction cost is expensive and the parts which are exposed to the ground for a long time and the exposed pressure plate are relaxed. Tensile force loss occurs, there is a problem that requires continuous management after construction.
본 발명의 목적은 상기한 종래의 쏘일 네일과 영구 앵커의 장점만을 조합함으로서 경사면의 파괴시 전단 저항력을 보다 증대하여 경사면의 파괴를 방지하고 지반을 보다 안정화할 수 있는 지반 안정화용 장치 및 그를 이용한 지반 안정화공법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to combine the advantages of the above-mentioned conventional nail and permanent anchor only by increasing the shear resistance in the destruction of the inclined surface to prevent the destruction of the slope and ground more stable device and ground using the same To provide a stabilization method.
도1은 종래의 쏘일 네일(Soil Nail)에 의한 경사면을 안정화하는 예시도1 is an exemplary view of stabilizing an inclined surface by a conventional nail nail (Soil Nail)
도2는 종래의 영구 앵커에 의한 경사면을 안정화하는 예시도Figure 2 is an exemplary view for stabilizing the inclined surface by a conventional permanent anchor
도3은 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 분해 사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the ground stabilization device according to the present invention
도4는 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 결합 사시도Figure 4 is a perspective view of the combined ground stabilization device according to the present invention
도5는 본 발명에 따른 선단 고정부의 확대 단면도Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of the front fixing portion according to the present invention
도6은 본 발명에 따른 후단 고정부의 확대 단면도Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of the rear fixing portion according to the present invention
도7은 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 다른 실시예시도Figure 7 is another embodiment of the ground stabilization device according to the present invention
도8은 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 설치된 예시도Figure 8 is an installed example of the ground stabilization device according to the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10:지지 바, 20:선단 고정부,10: support bar, 20: tip fixing part,
20a:후단 고정부, 21:끼움홈,20a: rear fixing part, 21: fitting groove,
22:원추형 통공, 23:원추형 고정구,22: conical through hole, 23: conical fixture,
24:끼움공, 25:고정너트,24: fitting ball, 25: fixing nut,
30:강연선, 40:진입용 캡,30: stranded wire, 40: cap for entry,
50:간격재, 100:지반 안정화용 장치,50: spacer, 100: ground stabilization device,
110:시멘트 페이스트, 120:지압판,110: cement paste, 120: pressure plate,
130:쏘일 네일(Soil Nail), 140:영구 앵커.130: Soil Nail, 140: Permanent Anchor.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 임의의 길이로 연장되는 지지 바와, 상기 지지 바의 선단부에 고정되는 선단 고정부와, 상기 지지 바의 후단부에 고정되는 후단 고정부와, 상기 선단 고정부 및 후단 고정부에 각각 연결되는 강연선을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The ground stabilization device of the present invention for achieving the above technical problem, the support bar extending to an arbitrary length, the front end fixed portion fixed to the front end of the support bar, and the rear end high fixed to the rear end of the support bar And a strand wire connected to the front end and the front end fixing part and the rear end fixing part, respectively.
또한, 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 상기 구성에 더하여 상기 지지 바의 선단부는 선단 고정부에 형성된 끼움홈에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ground stabilizing device of the present invention, in addition to the above configuration, the front end portion of the support bar is characterized in that the fitting groove is fixed to the fitting groove formed in the tip fixing portion.
또한, 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 상기 구성에 더하여 상기 지지 바의 후단부는 후단 고정부에 형성된 끼움공에 끼워지고 고정너트로 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ground stabilization device of the present invention, in addition to the above configuration, the rear end of the support bar is characterized in that it is fitted into the fitting hole formed in the rear end fixing portion and fixed with a fixing nut.
또한, 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 상기 구성에 더하여 상기 강연선은 선,후단 고정부에 형성된 원추형 통공에 끼워지고 원추형 고정구로 각각 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ground stabilization device of the present invention, in addition to the above-described configuration, the strand is characterized in that it is fitted into the conical through-holes formed in the line, the rear end fixed portion and fixed by the conical fixture.
또한, 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 상기 구성에 더하여 상기 선단 고정부의 선단부에 진입용 캡을 구비하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the ground stabilization apparatus of this invention is equipped with the entrance cap in the front-end | tip part of the said front fixed part in addition to the said structure.
또한, 본 발명의 지반 안정화용 장치는, 상기 구성에 더하여 상기 지지 바 및 강연선의 일정 간격마다 간격재가 고정된 것을 특징으로 한다.In addition, the ground stabilization device of the present invention is characterized in that in addition to the above configuration, the spacer is fixed at regular intervals of the support bar and the strand.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 지반 안정화공법은, 지반에 삽입공을 천공하는 단계와, 상기 삽입공 안으로 지반 안정화용 장치를 삽입하는 단계와, 지반 안정화용 장치의 강연선을 인장함으로서 강연선에 인장력을 부여하고 지지 바는 고장력 바 고유의 전단 저항을 가지는 단계와, 시멘트 페이스트를 삽입공 안으로 충전하여 지반 안정화용 장치와 일체화하는 단계와, 시멘트 페이스트의 양생 후 상기 지지 바 및 강연선을 지압판으로 고정하는 단계를 포함하여 완료되는 것을 특징으로 한다.The ground stabilization method of the present invention for achieving the above technical problem, the step of drilling the insertion hole in the ground, the step of inserting the ground stabilization device into the insertion hole, the stranded wire by tensioning the strand of the ground stabilization device Imparting tensile force to the support bar and having the inherent shear resistance of the high tension bar, and filling the cement paste into the insertion hole to integrate the ground stabilization device, and after curing the cement paste, the support bar and the stranded wire are transferred to the pressure plate. It is characterized in that it is completed, including the step of fixing.
이하, 첨부도면에 도시하는 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 분해 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 지반 안정화용 장치의 결합 사시도이며, 도5는 본 발명에 따른 선단 고정부의 확대 단면도이고, 도6은 본 발명에 따른 후단 고정부의 확대 단면도이다.Figure 3 is an exploded perspective view of the ground stabilization device according to the present invention, Figure 4 is a combined perspective view of the ground stabilization device according to the present invention, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of the tip fixing portion according to the present invention, Figure 6 An enlarged sectional view of the rear end fixing part according to the present invention.
본 발명의 지반 안정화용 장치는 지지 바(10), 선단 고정부(20), 후단 고정부(20a), 강연선(30)을 포함하여 구성된다.The ground stabilization device of the present invention includes a support bar 10, a front end fixing part 20, a rear end fixing part 20a, and a stranded wire 30.
지지 바(10)는 평상시에는 압축력이 작용하고 지반의 파괴응력이 발생할 경우에는 전단 저항력이 작용하여 지반을 안정화시키는 작용을 한다. 지지 바(10)는 보강할 경사지반의 토질, 경사각도 등의 상황에 따라 그 길이가 결정되며, 주로 이형철근 또는 강봉 등으로 이루어진다.The support bar 10 acts to stabilize the ground by the compressive force in normal operation and the shear resistance action in the event of fracture stress of the ground. The length of the support bar 10 is determined according to the situation of the soil, the inclination angle of the inclined ground to be reinforced, and mainly consists of a deformed reinforcing bar or a steel bar.
선단 고정부(20) 및 후단 고정부(20a)는 지지 바(10)의 선,후단부에 각각 고정되는 것으로서, 선,후단 고정부를 통해 지지 바(10)에는 압축력을 가할 수 있고, 강연선(30)에는 인장력을 가할 수 있다.The front fixed part 20 and the rear fixed part 20a are fixed to the front and rear ends of the support bar 10, respectively, and can apply a compressive force to the support bar 10 through the front and rear fixed parts. Tensile force can be applied to (30).
여기서, 선단 고정부(20)는 가운데 끼움홈(21)을 형성하여 지지 바(10)를 끼우고 있으며, 둘레에는 전방쪽으로 직경이 크고 후방쪽으로 직경이 작은 원추형 통공(22)을 형성하여 강연선(30)을 고정시키고 있다. 이 때, 강연선(30)은 원추형 통공(22)을 통과시킨 후 원추형 고정구(23)로 선단 고정부(20)에 고정된다.Here, the front end fixing portion 20 forms the center fitting groove 21 to sandwich the support bar 10, the periphery of the conical hole 22 to form a large diameter toward the front and a small diameter toward the rear of the strand ( 30) is fixed. At this time, the strand 30 is passed through the conical through-hole 22 and is fixed to the tip fixing portion 20 by the conical fixture (23).
또한, 후단 고정부(20a)는 가운데 끼움공(24)이 형성되어 지지 바(10)가 끼워져 고정너트(25)에 의해 고정되고 있으며, 둘레에는 전방쪽으로는 직경이 작고 후방쪽으로 직경이 큰 원추형 통공(22)이 형성되어 강연선(30)이 삽입되어 원추형 고정구(23)에 의해 고정되어 있다. 한편, 선,후단 고정부(20)(20a)에는 4개의 통공이 형성되어 있는데 이 중 2개는 강연선(30)이 통과하는 구멍이고 나머지 2개의 구멍은 시멘트 주입호스를 연결하기 위한 통공이다.In addition, the rear end fixing portion 20a has a center fitting hole 24 formed therein, and the support bar 10 is inserted and fixed by the fixing nut 25. The circumference has a small diameter in the front side and a large diameter in the rear side. The through hole 22 is formed, and the strand wire 30 is inserted and fixed by the conical fixture 23. Meanwhile, four through holes are formed in the front and rear end fixing parts 20 and 20a, two of which are holes through which the strand wire 30 passes, and the other two holes are through holes for connecting cement injection hoses.
강연선(30)은 선,후단 고정부(20)(20a)의 원추형 통공(22)에 각각 원추형 고정구(23)에 의해 고정되며, 강연선(30)에 인장력을 가하면 지지 바(10)에는 상대적으로 압축력이 가해지게 된다.The strand 30 is fixed to the conical through holes 22 of the line and rear end fixing portions 20 and 20a, respectively, by a conical fixture 23, and when the tensile force is applied to the strand 30, the support bar 10 is relatively fixed. Compression force is applied.
한편, 도7은 본 장치의 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 천공구멍의 원활한 삽입을 위하여 선단부에 진입용 캡(40)을 구비하고 있다. 이 때, 진입용 캡(40)은 플라스틱제 등으로 만들 수 있으며 선단 고정부(20)에 끼워서 고정하거나 접착제 등으로 고정할 수 있다. 또한, 본 장치의 일정 간격마다 지지 바(10) 및 강연선(30)의 중심을 잡아주는 간격재(50)가 고정되는 것이 바람직하다.On the other hand, Fig. 7 shows another embodiment of the present apparatus, and has an entry cap 40 at the distal end for smooth insertion of the drilling hole. At this time, the entrance cap 40 may be made of plastic or the like and may be fixed to the tip fixing part 20 or fixed with an adhesive or the like. In addition, it is preferable that the spacer 50 for holding the center of the support bar 10 and the stranded wire 30 at fixed intervals of the apparatus is fixed.
이하, 상기한 본 장치로 경사면에 설치하여 지반을 안정화하는 공법을 도8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for stabilizing the ground by installing on the inclined surface with the present apparatus described above with reference to FIG.
본 발명의 지반 안정화공법은, 지반에 삽입공을 천공하는 단계와,Ground stabilization method of the present invention, the step of drilling the insertion hole in the ground,
상기 삽입공 안으로 본 지반 안정화용 장치(100)를 삽입하는 단계와,Inserting the ground stabilization device 100 into the insertion hole;
지반 안정화용 장치의 강연선(30)을 인장함으로서 강연선(30)에는 인장력을 부여하고 지지 바(10)는 고장력 바 고유의 전단 저항력을 발현하는 단계와,Tensioning the stranded wire 30 of the ground stabilization device to give the stranded wire 30 a tensile force and the support bar 10 expressing a shear resistance inherent in the high tensile bar;
상기 삽입공 안으로 시멘트 페이스트(110)를 충전하여 지반 안정화용 장치와 일체화하는 단계와,Filling the cement paste 110 into the insertion hole and integrating it with the ground stabilization device;
상기 시멘트 페이스트의 양생 후 상기 지지 바(10) 및 강연선(30)을지압판(120)으로 고정하는 단계를 포함하여 완료된다.After the curing of the cement paste is completed, including the step of fixing the support bar 10 and the stranded wire 30 with the pressure plate 120.
여기서, 지반 안정화용 장치의 강연선(30)을 인장하게 되면 강연선은 인장력을 가지게 되고, 지지 바(10)는 고장력 바 고유의 전단 저항력을 유지함으로 활동 억제력이 크게 증대된다.In this case, when the strand wire 30 of the ground stabilization device is tensioned, the strand wire has a tensile force, and the support bar 10 maintains the shear resistance inherent in the high tension bar, thereby greatly increasing the activity suppression force.
또한, 삽입공 안으로 시멘트 페이스트(110)를 충전할 때는 기존의 영구 앵커공법과 크게 다를 바 없이 주입호스를 통하여 주입한다. 주입호스는 본 장치를 삽입공 안으로 삽입할 때 본 장치에 부착하여 삽입할 수 있다.In addition, when filling the cement paste 110 into the insertion hole is injected through the injection hose without significantly different from the existing permanent anchor method. The injection hose can be attached to and inserted into the device when the device is inserted into the insertion hole.
이와 같이 본 발명은 경사면에 일정한 간격으로 본 지반 안정화용 장치를 삽입하여 시멘트 페이스트와 일체화시킴으로써, 지반의 파괴활동시 지지 바 및 강연선의 전단 저항력으로 경사지반을 안정화시키는 역할을 하는 한편, 지지 바와 강연선에 각각 전단 저항력과 인장력이 동시에 작용하므로 활동 억제력이이 크게 증대되는 효과를 갖는다.As such, the present invention inserts the ground stabilization device at a predetermined interval on the inclined surface to integrate the cement paste, thereby stabilizing the inclined ground by the shear resistance of the supporting bar and the strand in the breaking action of the ground. Shear resistance and tensile force act at the same time, respectively, so that the activity inhibiting force is greatly increased.
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