KR20060132227A - Geogrid reinforced stone column and stone column method of construction - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법의 활용예들을 나타낸 도면1 is a view showing an example of the use of the general crushed stone column and crushed column method
도 2는 일반적인 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법의 적용에 따른 압밀침하 및 팽창파괴를 나타낸 도면 2 is a view showing the consolidation settlement and expansion failure according to the application of the general crushed stone column and crushed stone column method
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법이 적용된 예를 나타내는 도면3 is a view showing an example of applying the geogrid reinforcement crushed stone pillar method according to an embodiment of the present invention
도 4는 도 3의 단면도를 나타내는 도면4 is a view showing a cross-sectional view of FIG.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥을 나타낸 도면5 is a view showing a geogrid reinforcement crushed stone column according to an embodiment of the present invention
도 6은 본 발명에 따라 적용되는 지오그리드의 구조를 나타내는 도면6 shows a structure of a geogrid applied according to the present invention.
본 발명은 연약지반을 보강하기 위한 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법에 관한 것 으로, 보다 상세하게는 망상구조의 폴리에스텔(Polyester) 수지로 구성되는 지오그리드(Geogrid) 토목 섬유를 쇄석기둥 내주 전체에 감싸이도록 다수개를 연결하여 넣어 압밀침하 및 과도한 전단변형에 의한 팽창파괴를 막을 수 있는 지오그리드를 이용한 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a crushed stone column and a crushed stone column method for reinforcing soft ground, and more particularly, so that the geogrid geotextile composed of a polyester resin of a network structure is wrapped around the entire crushed column. The present invention relates to a crushed column and a crushed column method using a geogrid capable of preventing the expansion and destruction caused by consolidation settlement and excessive shear deformation.
최근들어, 산업의 발달로 인한 철도, 다리, 도로, 항만 구조물의 확충 등 인프라 구측으로 인해 국토 개발의 필요성이 증가하고 있다. 특히 좁은 국토면적과 삼면이 바다로 둘러싸인 국내 지형적 특성상 해안 및 내륙 연약지반의 활용을 통한 효율적인 국도 이용이 절실히 요구되어지고 있다.Recently, the necessity of land development is increasing due to infrastructure aspects such as the expansion of railways, bridges, roads, and port structures due to industrial development. In particular, due to the narrowness of the national territory and the topography of the country surrounded by the sea on three sides, efficient use of national roads through the use of coastal and inland soft ground is urgently required.
또한, 주변국인 일본 및 동남아시아의 잦은 대규모 지진이 발생하고, 지진의 안전지대로 여겨졌던 국내도 지진의 영향을 받고 있는 시점에서 지반구조물 및 해안구조물에 대한 내진 설계가 매우 중요해지고 있다.In addition, earthquake-resistant design of ground and coastal structures is becoming very important when frequent earthquakes occur in neighboring countries, Japan and Southeast Asia, and domestic earthquakes, which were considered safe earthquakes, are also affected.
통상적으로, 연약지반을 보강하기 위한 공법으로는 쇄석기둥(Stone Column) 공법이 사용된다. 쇄석기둥 공법은 원통형의 쇄석기둥을 연약지반을 통해 견고한 지반(Firm Clay)의 일정 깊이까지 관입하고, 상기 쇄석기둥 내부에 모래 등의 천연골재를 넣어 연약지반을 보강하는 것이다.Typically, a stone column method is used as a method for reinforcing soft ground. Crushed pillar method is to penetrate the cylindrical crushed column through a soft ground to a certain depth of firm clay (Firm Clay), and to reinforce the soft ground by putting natural aggregate such as sand inside the crushed pillar.
도 1은 일반적인 보강 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법의 활용예들을 나타낸 도면이고, 도 2는 일반적인 보강 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법의 적용에 따른 압밀침하 및 팽창파괴를 개념을 설명하기 위한 도면을 참조하여 설명한다.1 is a view showing the use examples of the general reinforcement crushed column and crushed column method, Figure 2 is described with reference to the drawings for explaining the concept of consolidation settlement and expansion fracture according to the application of the general reinforcement crushed column and crushed column method do.
도면에 참조된 부호 1은 쇄석기둥이고, 2 및 3은 제방을 나타낸 것이고, 4는 Geosynthetics이고, 8은 교량이고, 9는 지반이다.
도 1a는 하수관거의 설치를 위한 강의 지반을 보강하기 위해 쇄석기둥(1)을 사용하는 경우를 나타낸 것이고, 도 1b는 성토제방(2, 3)을 설치하기 위해 쇄석기둥(1)을 설치한 활용예를 나타낸 것이고, 1c는 교량(8)의 교대기초를 위해 쇄석기둥(1)을 설치한 활용예를 나타낸 것이며, 1d는 대규모 오일탱크 및 플랜트 기초를 위해 쇄석기둥(1)을 설치한 활용예를 나타낸 것이다.Figure 1a shows the case of using the crushed column (1) to reinforce the ground of the river for the installation of sewage pipe, Figure 1b is utilized to install the crushed stone column (1) to install the embankment embankment (2, 3) An example is shown, 1c shows an example of the installation of the crushed column (1) for the alternating foundation of the bridge (8), 1d is an example of the installation of the crushed column (1) for the large-scale oil tank and plant foundation It is shown.
상기 도 1의 활용예에서와 같이 연약지반에 쇄석기둥 공법에 의해 연약지반(21) 하부의 견고한 지반(23)에 쇄석기둥(1)을 관입하고, 상기 쇄석기둥(1)의 상단에 구조물을 설치한다.As in the application example of FIG. 1, the crushed
상기와 같은 활용예에서 나타낸 쇄석기둥(1)들은 도로지반, 사면, 성토제방, 다리의 교대, 해상구조물, 암거, 하수관거, 철도노반, 대규모 오일탱크 및 플래트 등과 같은 구조물들의 상부 재하하중에 의해 도 2에서와 같이 팽창파괴(Bulging Failure-7)가 발생하고, 상기 팽창파괴에 의한 지반 침하(6)가 발생한다.Crushed pillars (1) shown in the above application example is the road ground, slope, embankment, bridge alternation, offshore structures, culverts, sewer pipes, railbeds, large oil tanks and platters, etc. As in 2, bulging failure-7 occurs, and
상술한 바와 같이 종래 쇄석기둥 공법은 구조물의 하중에 의한 쇄석기둥의 팽창파괴가 발생하고, 상기 쇄석기둥의 팽창파괴에 의한 지반 침하가 발생할 수 있는 문제점이 있었다. As described above, in the conventional crushed stone column method, there is a problem that expansion and destruction of the crushed stone column occurs due to the load of the structure, and ground settlement due to the expanded destruction of the crushed stone column occurs.
또한, 쇄석기둥의 팽창파괴 및 지반 침하 및 모래등의 천연골재 사용으로 인한 쇄석기둥 내의 공기가 증가하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the air in the crushed column due to the expansion fracture and ground subsidence of the crushed stone and the use of natural aggregates such as sand increases.
또한, 팽창파괴 및 지반 침하를 방지하기 위해 쇄석기둥의 간격을 좁게 유지해야 하므로 쇄석기둥의 수가 증가하므로 공사비가 증가하는 문제점이 있었다.In addition, in order to prevent expansion destruction and ground subsidence, the interval of the crushed stone columns should be kept narrow, thus increasing the number of crushed stone pillars, thereby increasing the construction cost.
또한, 종래 쇄석기둥 공법은 모래 등과 같은 천연골재를 사용하므로 환경파 괴를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.In addition, the conventional crushed stone pillar method has a problem that can cause environmental damage because it uses natural aggregates such as sand.
따라서, 본 발명의 목적은 망상구조의 폴리에스텔(Polyester) 수지로 구성되는 지오그리드(Geogrid) 토목 섬유를 쇄석기둥 내주 전체에 감싸이도록 다수개를 연결하여 넣어 압밀침하 및 과도한 전단변형에 의한 팽창파괴를 막을 수 있는 지오그리드를 이용한 쇄석기둥 및 쇄석기둥 공법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to connect a plurality of geogrid geotextiles composed of a polyester resin of the network structure to be wrapped around the entire inner crushing column of the crushed column to prevent expansion collapse due to consolidation settlement and excessive shear deformation The present invention provides a crushed column and a crushed column method using geogrid that can be prevented.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공법은; 쇄석기둥 공법에 있어서, 쇄석기둥을 연약지반 하부의 지지층에 관입하는 제1과정과, 상기 지지층에 관입된 쇄석기둥 내부로 망상구조로 일정 높이와 상기 쇄석기둥의 내경을 가지도록 원통형으로 형성된 지오그리드를 늘어뜨리고 상기 원통형의 지오그리드 내부를 골재로 채우는 제2과정과, 상기 채워진 골재를 다짐 또는 진동다짐 후 지오그리드 보강 쇄석기둥이 되도록 설치하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.The method of the present invention for achieving the above object; In the crushing column method, a geogrid formed in a cylindrical shape to have a first step of penetrating the crushed stone column into the support layer of the lower soft ground, and having a predetermined height and a inner diameter of the crushed stone column into the crushed column inserted into the support layer. The second process of lining up and filling the cylindrical geogrid interior with aggregate, and the third process of installing the filled aggregate to be a geogrid reinforcement crushed column after compaction or vibration compaction.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 쇄석기둥은; 쇄석기둥에 있어서, 쇄석기둥과, 상기 쇄석기둥 내부로 늘어뜨려지는 적어도 하나 이상의 망상구조를 가지는 원통형의 지오그리드로 이루어짐을 특징으로 한다.Crushed column of the present invention for achieving the above object; In the crushed stone column, the crushed stone column is characterized by consisting of a cylindrical geogrid having at least one network structure hanging down inside the crushed stone column.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설 명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to depart from the gist of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법이 적용된 예를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 단면도를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따라 적용되는 지오그리드의 구조를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an example of applying the geogrid reinforcement crushed stone pillar method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing a cross-sectional view of Figure 3, Figure 5 is a geogrid reinforcement crushed stone pillar according to an embodiment of the
이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥 및 공법을 설명한다.Hereinafter, a geogrid reinforcement crushed stone column and a method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
본 발명에 따른 지오그리드(60)의 재질은 폴리에스텔 수지이고, 상기 폴리에스텔 수지를 테이프 상(61, 63)으로 압출하고, 도 5에서와 같이 상기 테이프(61, 63)를 망상구조로 연결하여 초음파 접착 및 레이저 접착방식으로 용착되어 생성된다. 또한, 본 발명에 따라 쇄석기둥 내부에 늘어뜨리기 위해 상기 도 5의 지오그리드(60)는 일정 폭 단위로 말아 그 끝단을 상기 접착방식에 의해 접착하여 원통형으로 만든다.Geogrid 60 according to the present invention is made of a polyester resin, the polyester resin is extruded onto the tape (61, 63), as shown in Figure 5 by connecting the tape (61, 63) in a network structure It is produced by welding by ultrasonic bonding and laser bonding. In addition, according to the present invention, the
상기 원통형 지오그리드(60)는 도 3에서와 같이 도로, 철도, 항만시설 및 계류장 등과 같은 구조물(20)들이 건축되는 연약지반에 설치되는 쇄석기둥(10)의 내부에 삽입된다.The
본 발명에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥은 쇄석기둥(10)과 일정 폭 단위로 원통형으로 형성되어 상기 쇄석기둥(10)의 내부로 늘어뜨려지는 적어도 하나 이상의 원통형 지오그리드로 구성된다. 상기 원통형 지오그리드의 수는 도 5에서 나타 낸 바와 같이 쇄석기둥의 길이에 따라 달라 질 수 있으며, 또한 원통형 지오그리드의 높이에 따라 달라질 수 있다.Geogrid reinforcement crushed column according to the present invention is formed of a crushed
본 발명에 따른 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법은 쇄석기둥(10)을 연약지반(21)을 통해 견고한 지반(23: 이하 "지지층"이라 함)에 관입하고(제1과정), 상기 지지층(23)에 관입된 쇄석기둥(10) 내부로 원통형 지오그리드(13-1)를 늘어뜨린 후, 쇄석, 깬 자갈 및 폐콘크리트 등과 같은 폐골재(15), 즉 폐자재를 상기 원통형 지오그리드 내부를 채워 넣는다(제2과정). 상기 원통형 지오그리드에 대해 폐골재(15)가 채워지면 다짐 또는 진동다짐을 수행하여 지오그리드 보강 쇄석기둥을 설치한다(제3과정).Geogrid reinforcement crushing column method according to the present invention is to penetrate the crushed
또한, 본 발명에서는 상기 원통형 지오그리드들 간의 결속력을 증대시키기 위해 하단부의 원통형 지오그리드(이하 "제1원통형 지오그리드"라 함) 상단 일부분을 제외하고 폐자재(15)를 채워 넣고, 다음 원통형 지오그리드(이하 "제2원통형 지오그리드"라 함)를 상기 제1원통형 지오그리드 상단으로 늘어뜨린 후 제2원통형 지오그리드 상단 일부분을 제외한 부분까지 폐자재(15)를 채워는 방식으로 원통형 지오그리드(13)와 폐자재(15)가 쇄석기둥(10)내로 삽입된다.In addition, in the present invention, in order to increase the binding force between the cylindrical geogrids to fill the waste material 15 except for the upper portion of the cylindrical geogrid (hereinafter referred to as "first cylindrical geogrid") of the lower portion, the next cylindrical geogrid (hereinafter " The
또한, 본 발명에서는 쇄석기둥의 길이 만큼 원통형 지오그리드 다수개를 연결하여 하나로 일체화 하여 형성하고(제1과정), 일체화된 원통형 지오그리드를 쇄석기둥(10)에 삽입하고(제2과정), 상기 원통형 지오그리드 삽입 후 상기 폐자재(15)를 삽입하고(제3과정), 상기 폐자재(15)를 다짐 또는 진동다짐하는 한다(제4과정).In addition, in the present invention, by connecting the plurality of cylindrical geogrids as long as the length of the crushed stone to form a single unit (first process), inserting the integrated cylindrical geogrid into the crushed column 10 (second process), the cylindrical geogrid After the insertion, the waste material 15 is inserted (third process), and the waste material 15 is compacted or vibrated compacted (fourth process).
또한, 본 발명에서는 일부 연약지반 조건에 따라 상기 원통형 지오그리드 내측으로 원통형의 토목섬유를 추가적으로 삽입할 수 있다(도시하지 않음). 상기 추가적인 토목섬유로는 직포나 부직포 등을 사용할 수 있다. 이는 일부 연약지반 조건으로 인해 비교적 그 크기가 작은 폐자재(15)를 사용하는 경우 폐자재(15)가 원통형 지오그리드 망 사이로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, in the present invention, it is possible to additionally insert a cylindrical geotextile into the cylindrical geogrid in accordance with some soft ground conditions (not shown). The additional geotextiles may be woven or nonwoven fabrics. This is to prevent the waste material 15 from leaking between the cylindrical geogrid network when the waste material 15 having a relatively small size is used due to some soft ground conditions.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같은 본 발명은, 망상구조의 지오그리드를 사용하므로 쇄석기둥을 채우는 쇄석, 깬 자갈 등의 결속력을 강화하므로 구조물의 하중에 의한 쇄석기둥의 팽창파괴 및 지반 침하를 방지할 수 있는 이점을 가진다.The present invention as described above, because the use of the geogrid of the network structure strengthens the binding force of the crushed stone, crushed gravel, etc. has the advantage that can prevent the expansion fracture and ground subsidence of the crushed column by the load of the structure .
또한, 본 발명은 모래 대신 쇄석 및 깬 자갈 등과 같이 입경이 큰 골재를 사용하므로 쇄석기둥 내의 공기를 감소시킬 수 있는 이점을 가진다.In addition, the present invention has the advantage of reducing the air in the crushed column because the aggregate using a large particle size, such as crushed stone and crushed gravel instead of sand.
또한, 본 발명은 지오그리드에 의한 결속력을 증가시키므로 내구성이 향상되고, 내구성이 향상되므로 쇄석기둥의 간격을 넓게 하여 설치할 수 있으므로 쇄석기둥의 수가 감소하고, 모래 등의 천연골재 대신 쇄석 및 깬 자갈 등의 입경이 큰 골 재를 사용하므로 시공비 및 재료비 등의 공사비를 감소할 수 있는 이점을 가진다.In addition, the present invention increases the binding force due to the geogrid, so that the durability is improved, and the durability is improved, so that it can be installed by widening the interval of the crushed stone column, the number of the crushed stone column is reduced, and instead of natural aggregates such as sand and crushed stone Since the aggregate having a large particle size is used, construction costs such as construction cost and material cost can be reduced.
또한, 본 발명은 모래 등과 같은 천연골재를 사용하지 않으므로 환경파괴를 방지할 수 있는 이점을 가진다.In addition, the present invention does not use natural aggregates, such as sand has the advantage of preventing environmental destruction.
또한, 본 발명은 망상구조의 지오그리드를 사용하여 지오그리드 생산단가를 줄일 수 있는 이점을 가진다.In addition, the present invention has the advantage that the geogrid production cost can be reduced by using the geogrid of the network structure.
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