KR20200132527A - Method of filling construction of Grout Using Differencial Head Where in Sheath Tube of Post-Tension Bridge - Google Patents

Method of filling construction of Grout Using Differencial Head Where in Sheath Tube of Post-Tension Bridge Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a differential head-used grout filling method for filling grout in a sheath tube of a post-tension bridge, in which a sheath tube of a bridge constructed by a post-tension method is filled with PC grout, wherein the differential head-used grout filling method comprises: the steps of: (S1) installing, above a tower having a predetermined height, a water tank connected to a first vacuum pump, an agitator connected to the water tank, and a grout tank connected to the agitator; (S2) maintaining the inside of the water tank in a vacuum state by operating the first vacuum pump; (S3) moving water located on the ground to the water tank by a pressure difference between the internal pressure of the water tank and the atmospheric pressure to be filled in the water tank; (S4) moving the water filled in the water tank to the agitator and inputting cement and admixture into the water to be mixed, thereby producing grout; (S5) moving the grout to the grout tank to fill the grout therein; (S6) installing an injection hose to connect the grout tank and the sheath tube to each other; (S7) connecting a second vacuum pump to the sheath tube to maintain the inside of the sheath tube in a vacuum state; (S8) filling the sheath tube with the grout filled in the grout tank by using a differential head between the inside of the grout tank and the inside of the sheath tube until an air vent connected to the sheath tube is filled to a certain degree; and (S9) installing a hydraulic pump on the grout tank and delivering the grout to the sheath tube at a delivery pressure of 1 MPa by an operation of the hydraulic pump so as to fully fill the sheath tube with grout.

Description

포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법{Method of filling construction of Grout Using Differencial Head Where in Sheath Tube of Post-Tension Bridge}Method of filling construction of Grout Using Differencial Head Where in Sheath Tube of Post-Tension Bridge}

본 발명은 수두차를 이용한 쉬스관의 그라우트 충진공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포스트텐션 방식으로 시공된 교량의 쉬스관을 PC 그라우트로 충진하는 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법에 관한 것이다.The present invention relates to a grout filling method of a sheath tube using a head difference, and more particularly, a head difference grout for filling the inside of a sheath tube of a post tension bridge in which the sheath tube of a bridge constructed in a post tension method is filled with PC grout It is about the filling method.

최근 고속도로, 국도 및 지방도로에 PS(Pre Stressed) 강재(강연선 또는 강봉)를 이용한 프리스트레스트 콘크리트 교량이 활발하게 시공중에 있다. 이러한 프리스트레스트 콘크리트 교량은 프리스트레스의 도입 시기에 따라 프리텐션(Pre-Tension) 공법 및 포스트텐션(Post-Tension) 공법으로 구분되며, 여기서, 프리스트레스는 콘크리트의 취약적 결점을 보완하기 위해 인장응력이 생기는 부분에 미리 압축력을 주어 인장응력을 증가시키는 힘을 말한다.Recently, prestressed concrete bridges using PS (pre-stressed) steel (stranded wire or steel bar) are actively under construction on expressways, national highways, and local roads. These prestressed concrete bridges are classified into a pre-tension method and a post-tension method according to the time of introduction of the pre-stress. Here, pre-stress is a tensile stress in order to compensate for the weak defects of the concrete. It refers to the force that increases the tensile stress by applying a compressive force to the part in advance.

구체적으로, 프리텐션(Pre-Tension) 공법은, PS 강재를 긴장한 상태에서 콘크리트의 타설 경화에 의해 프리스트레스가 도입되는 방식에 의해 해당 구조물에 압축력을 제공하는 공법을 말하며, 또한, 포스트텐션(PostTension) 공법은 교량이 설계된 긴장재(Tendon)의 선형에 따라 쉬스관을 매립한 후, 상부공 콘크리트를 타설 경화하고, 이후 쉬스관에 PS 강재를 삽입하여 유압잭으로 프리스트레스를 도입하는 공법으로서, 특히, PS 강재의 긴장 후 쉬스관 내의 빈 공간을 그라우트로 충진하여 교량을 완성시키는 공법을 말한다.Specifically, the pre-tension method refers to a method of providing a compressive force to a corresponding structure by a method in which pre-stress is introduced by pouring and hardening of concrete in a state where the PS steel is tensioned, and, in addition, PostTension The construction method is a construction method of embedding a sheath pipe according to the alignment of the tension member (Tendon) for which the bridge is designed, pouring and hardening the upper hole concrete, and then inserting a PS steel material into the sheath pipe to introduce prestress through a hydraulic jack. It is a method of completing the bridge by filling the empty space in the sheath tube with grout after tension.

전술한 두 가지 프리스트레스 도입 방법 중에서 프리텐션 공법은 PS 강재(강연선 또는 강봉)와 콘크리트가 공극 없이 밀착된 상태이지만, 포스트텐션 공법은 콘크리트를 타설한 다음에 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 삽입하고, 이후 그라우팅을 실시하므로, 시간의 경과에 따라 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 보호해야 할 쉬스관 내 그라우팅 상태가 불량해질 수 있다.Among the two prestress introduction methods described above, the pretension method is a state in which PS steel (stranded wire or steel bar) and concrete are in close contact without voids, but the post-tension method is to insert PS steel (stranded wire or steel bar) after pouring concrete, Since grouting is performed after that, the state of grouting in the sheath pipe to be protected against PS steel (stranded wire or steel bar) may become poor over time.

따라서 현재 프리스트레스트 콘크리트 교량의 건설은 거의 대부분 포스트텐션(Post-Tension) 공법으로 시공되었기 때문에 충분한 그라우팅이 이루어져야만 쉬스관 내의 PS 강재(강연선 또는 강봉)를 보호할 뿐만 아니라 그 성능을 발휘할 수 있다.Therefore, the current prestressed concrete bridge construction is mostly constructed by the post-tension method, so only sufficient grouting is performed to protect the PS steel material (stranded wire or steel bar) in the sheath pipe, as well as exhibit its performance.

한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 포스트텐션교량의 수직단면도이고, 도 1b 및 도 1c는 각각 도 1a의 A-A 라인을 절개선으로 하는 PSC 거더교 및 PSC Beam교의 단면도이고, 도 1d는 도 1a의 B-B 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.Meanwhile, FIG. 1 is a view for explaining a sheath pipe of a post-tension bridge according to the prior art, and FIG. 1A is a vertical cross-sectional view of a post-tension bridge, and FIGS. 1B and 1C are each of the AA lines of FIG. 1A as cut lines. It is a cross-sectional view of a PSC girder bridge and a PSC beam bridge, and FIG. 1D is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1A as a cut line.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량(10) 내에는 쉬스관(20)이 삽입되어 있는데, 예를 들면, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, PSC 거더교(10a) 및 PSC Beam 교(10b) 내에는 다수의 쉬스관(20)이 삽입되어 있다. 또한, 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 쉬스관(20) 내에는 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)가 삽입되고, PC(Post-tensioned Concrete) 그라우트(40)로 충진하게 된다.As shown in Figure 1a, there is a sheath tube 20 is inserted in the post-tension bridge 10 according to the prior art, for example, as shown in Figures 1b and 1c, PSC girder bridge (10a) ) And in the PSC Beam bridge 10b, a plurality of sheath tubes 20 are inserted. In addition, as shown in FIG. 1D, a PS steel (stranded wire or steel bar) 30 is inserted into the sheath tube 20, and is filled with a post-tensioned concrete (PC) grout 40.

여기서, PC(Post-tensioned Concrete) 그라우팅(Grouting)이란 쉬스관 또는 덕트(duct)에 삽입된 강연선을 긴장한 후, 이를 염화물과 같은 외부의 유해한 물질로부터 보호하기 위하여 시멘트계 재료를 사용하여 덕트를 밀실하게 채우는 작업을 말한다.Here, PC (Post-tensioned Concrete) grouting means that after tensioning the stranded wire inserted in a sheath tube or duct, a cement-based material is used to tightly seal the duct in order to protect it from external harmful substances such as chloride. It refers to the work of filling.

특히, 포스트텐션(PC) 구조물, 예를 들면, PC 교량(10)은 인위적으로 압축력을 재하하여 균열을 효율적으로 제어하기 때문에 RC(reinforce concrete) 구조물에 비하여 높은 내구성능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.In particular, post-tension (PC) structures, for example, PC bridges 10 are known to have high durability compared to RC (reinforce concrete) structures because they efficiently control cracks by artificially loading compressive forces.

하지만, 최근 해외에서는 PC 구조물의 부식피해 사례를 통해 PC 구조물(10)의 사용수명이 강연선(30)의 부식 방지와 직접적인 연관이 있다는 것이 인지되었다. 이에 따라 PC 구조물(10)의 내구성을 확보하기 위하여 설계, 재료, 상세 및 시공방법에 많은 개선이 수행되고 있으며, 특히, PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)를 보호하는 마지막 수단인 그라우트(40)는 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)의 부식을 방지할 수 있는 가장 효율적인 공정으로 인식되어 그 중요성이 강조되고 있다. 이는 그라우트(40) 공극의 발생을 방지하여 쉬스관(20)을 완전 충전한다면 PS 강재(강연선 또는 강봉)(30)를 외부 유해물질로부터 분리시킬 수 있어 부식이 발생하지 않기 때문이다.However, it has been recognized that the service life of the PC structure 10 is directly related to the corrosion prevention of the stranded wire 30 in recent overseas cases through the corrosion damage of the PC structure. Accordingly, in order to secure the durability of the PC structure 10, many improvements have been made to the design, materials, details, and construction methods, and in particular, the grout 40, which is the last means of protecting the PS steel (stranded wire or steel bar) 30 ) Is recognized as the most efficient process to prevent corrosion of PS steel (stranded wire or steel bar) 30, and its importance is being emphasized. This is because if the sheath tube 20 is completely filled by preventing the occurrence of voids in the grout 40, the PS steel material (stranded wire or steel bar) 30 can be separated from external harmful substances, so that corrosion does not occur.

예를 들면, 최근 해외의 경우, 프리스트레스트 콘크리트 교량 붕괴사고의 가장 중요한 원인이 교량에서 PS 강재의 부식으로 규명된 사례가 다수 조사되어, 이에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.For example, in the case of recent overseas, a number of cases in which the most important cause of the collapse of a prestressed concrete bridge is corrosion of PS steel in the bridge have been investigated, and research and development for this has been actively conducted.

또한, 국내의 경우, 교량 준공이 30~40년이 경과된 프리스트레스트 교량의 상태는 균열, 백태, 철근노출 등 외형적인 보수보강이 지속적으로 이루어지고 있으며, PSC 거더교 또는 PSC Beam교는 준공 년한이 그 이상 경과되어 설계하중의 증가, 교량의 노후화에 따라 교량 내부의 PS 강재 상태를 조사하지 못한 상태에서 교량의 외형적인 보강방법에만 의존하고 있다.In addition, in Korea, the condition of prestressed bridges after 30 to 40 years of completion of the bridge is continuously undergoing external repair and reinforcement such as cracking, whitening, and rebar exposure, and PSC girder bridges or PSC beam bridges are subject to completion. After that, due to the increase of the design load and the aging of the bridge, the condition of the PS steel inside the bridge could not be investigated.

한편, RC(Reinforce Concrete) 구조물의 부식(Corrosion)은 콘크리트 속 철근이 침투한 염화물 등과 반응하여 발생하는 산화(Oxidation) 현상을 의미한다. 이러한 RC 구조물 경우, 부식에 의해 구조적 결함이 생기기 전에 RC 구조물에서는 녹물발생, 박리현상 등의 사용성 문제가 발생하며 대부분 구조물의 안전성에 직접적인 영향을 미치지 않는다.On the other hand, corrosion of RC (Reinforce Concrete) structures refers to an oxidation phenomenon that occurs by reaction with chloride, etc. penetrated by reinforcement in concrete. In the case of such RC structures, before structural defects occur due to corrosion, usability problems such as rust generation and peeling occur in RC structures, and most of them do not directly affect the safety of structures.

하지만, 상기 PC 구조물(10)의 부식은 수소원자가 철근분자에 침투하여 발생하는 응력부식(Stress Corrosion)의 형태인 수소취화(Hydrogen Embrittlement) 현상을 말한다. 이러한 현상은 주로 고강도 강재에서 발생하며, 이러한 피해가 누적될 경우 부식현상과 같은 녹물(rust)이나 균열과 같은 시각적 경고 없이 취성이 파괴되는 특징이 있다. 따라서 상기 PC 구조물(10)에서 부식이 진행될 경우, 손상에 대한 평가가 어려우나 손상이 누적될 경우, 구조물의 안전성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다.However, the corrosion of the PC structure 10 refers to a phenomenon of hydrogen embrittlement, which is a form of stress corrosion generated when hydrogen atoms penetrate the reinforcing bar molecule. This phenomenon mainly occurs in high-strength steel, and when such damage is accumulated, brittleness is destroyed without visual warning such as rust or cracks such as corrosion. Therefore, when corrosion proceeds in the PC structure 10, evaluation of damage is difficult, but when damage is accumulated, the safety of the structure may be directly affected.

한편, 최근 상기 그라우트 충진을 위해서 예를 들면, 일본 공개특허번호 제2002-309777호, 일본 공개특허번호 제2005-133397호, 일본 공개특허번호 제2006-132201호 및 일본 공개특허번호 제2010-222809호에 개시된 바와 같이, 진공 그라우팅 공법이 개발되고 있다.Meanwhile, for the recent grout filling, for example, Japanese Laid-Open Patent No. 2002-309777, Japanese Laid-Open Patent No. 2005-133397, Japanese Laid-Open Patent No. 2006-132201, and Japanese Laid-Open Patent No. 2010-222809 As disclosed in the issue, a vacuum grouting method is being developed.

도 2는 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내의 그라우팅 미충진을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 결함을 예시하는 사진이다.FIG. 2 is a view for explaining a non-filling of grouting in a sheath pipe of a post-tension bridge according to the prior art, and FIG. 3 is a photograph illustrating an internal defect of a sheath pipe of a post-tension bridge according to the prior art.

종래의 기술에 따른 포스트텐션 교량(10)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 쉬스관(20)의 만곡부 등에서 그라우트(40)가 미충진되는 경우가 발생할 수 있고, 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 쉬스관(20) 내에서 강연선(30)이 부식이 발생할 우려가 있다.In the case of the post-tension bridge 10 according to the prior art, as shown in FIG. 2, the grout 40 may be unfilled in the curved portion of the sheath tube 20, and accordingly, FIG. 3 As shown in, there is a concern that corrosion of the stranded wire 30 may occur in the sheath tube 20.

이러한 그라우팅 작업시 재료 및 시공방법에 대한 철저한 품질관리를 실시하여야 하나, 이를 준수하지 못하는 경우가 많으므로 불충분한 그라우트 충진은 쉬스관(20) 내의 공극을 형성하여 PS 강재로 적용되는 강연선(30)의 부식을 초래하게 된다는 문제점이 있다.During such grouting, thorough quality control for materials and construction methods should be carried out, but in many cases it is not observed, so insufficient grout filling forms voids in the sheath tube 20 and is applied as PS steel. There is a problem that it causes corrosion of the.

또한, 그라우트의 물-시멘트비는 최대 50%로 규정되어 있지만, 그라우트 작업시 이를 판단할 근거가 없고 불확실하며, 작업을 수월하게 하기 위해 물의 비율을 높이므로 블리딩 현상이 발생하고, 이로 인한 공극도 다수 발생할 수 있다는 문제점이 있다.In addition, although the water-cement ratio of grout is specified at a maximum of 50%, there is no basis for judging this when grouting, and it is uncertain, and bleeding occurs because the ratio of water is increased to facilitate the work, and there are many voids. There is a problem that can occur.

또한, 그라우트 장비로 그라우트 주입 시 펌프 연결부위가 많아 공기유입의 가능성이 높으며, 높은 주입압력으로 인한 오버플로우 현상에 의해 갇힌 공기가 발생할 수 있는 문제점이 있다.In addition, when grout is injected into the grout equipment, there is a high possibility of air inflow due to a large number of pump connections, and there is a problem in that trapped air may occur due to an overflow phenomenon due to a high injection pressure.

이와 같은 문제점 이외에도 종래 그라우트 장비로 그라우트의 주입시에는 그라우트의 주입량을 확인하기 어려워 그라우트가 적정량으로 주입되었는지 확인하기 어려웠으며, 그라우트의 주입이 여러 장치를 통해 이루어지게 됨에 따라, 장비 관리가 부실 한 경우 연결 부위에 결함이 발생하여 공기가 유입될 우려도 있다.In addition to these problems, when grout is injected with conventional grout equipment, it was difficult to check whether the grout was injected in an appropriate amount, and it was difficult to check whether grout was injected in an appropriate amount.As the grout was injected through various devices, equipment management was poor. There is also a risk of air inflow due to a defect in the connection part.

또한 주입펌프의 압력이 높을 경우에는 오버플로우 현상에 의해 배출구 또는 에어벤트에 그라우트가 토출되더라도 쉬스관 내부는 제대로 채워지지 않는 경우도 발생하는 문제점도 있다.In addition, when the pressure of the injection pump is high, there is a problem that the inside of the sheath tube is not properly filled even if grout is discharged to the outlet or air vent due to overflow.

그러므로, 수두차 및 진공펌프 등을 적용하여 그라우트를 밀실하게 채울 수 있도록 한 그라우트 충진공법에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, research and development of a grout filling method in which grout can be tightly filled by applying a head difference and a vacuum pump are required.

일본 공개특허 제2002-309777호 2002.10.23. 공개Japanese Patent Application Publication No. 2002-309777 2002.10.23. open 일본 공개특허 제2005-133397호 2005.05.26. 공개Japanese Laid-Open Patent No. 2005-133397 2005.05.26. open 일본 공개특허 제2006-132201호 2006.05.25. 공개Japanese Patent Application Publication No. 2006-132201 2006.05.25. open 일본 공개특허 제2010-222809호 2010.10.07. 공개Japanese Laid-Open Patent No. 2010-222809 2010.10.07. open

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 포스트텐션 방식으로 시공된 교량의 쉬스관 내부에 수두차를 이용한 PC(Post-tensioned Concrete) 그라우트 충진 공법을 적용함으로써, 쉬스관 내부의 공극 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention was conceived in consideration of the above problems, and by applying a post-tensioned concrete (PC) grout filling method using a head difference inside the sheath tube of a bridge constructed in a post-tension method, voids in the sheath tube are generated. The purpose is to prevent it in advance.

본 발명의 다른 목적은, 쉬스관 내부에 충진되는 그라우트를 수두차를 이용하여 주입함으로써, 그라우트 충진에 따른 별도의 주입 장치가 구비되지 않도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to inject the grout to be filled inside the sheath tube by using a head difference, so that a separate injection device for grout filling is not provided.

본 발명의 또 다른 목적은, 교량의 쉬스관 내부에 수두차를 이용함과 동시에 쉬스관 단부에 연결되어 작동되는 진공펌프를 통해 쉬스관 내부에 공극이 발생하지 않도록 함으로써, 그라우트를 밀실하게 채워 효율적인 그라우트의 주입이 가능하도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to use the water head difference inside the sheath tube of the bridge and at the same time to prevent the occurrence of voids in the sheath tube through a vacuum pump connected to the end of the sheath tube, thereby filling the grout tightly and efficiently grouting. It is to enable the injection of.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 일정높이를 갖는 타워의 상측에 제1진공펌프가 연결된 물탱크와 상기 물탱크와 연결된 교반기 및 상기 교반기와 연결된 그라우트탱크를 설치하는 단계(S1); 상기 제1진공펌프의 가동으로 상기 물탱크 내부를 진공상태로 유지하는 단계(S2); 상기 물탱크의 내부압력과 대기압과의 압력차로 지상에 위치한 물을 상기 물탱크로 이동시켜 충진하는 단계(S3); 상기 물탱크에 충진된 물을 교반기로 이동시키고, 시멘트와 혼화재를 넣어 혼합하여 그라우트를 제조하는 단계(S4); 상기 그라우트를 상기 그라우트탱크로 이동시켜 충진하는 단계(S5); 상기 그라우트탱크가 쉬스관과 연결되도록 주입호스를 설치하는 단계(S6); 상기 쉬스관에 제2진공펌프를 연결하여 상기 쉬스관 내부를 진공상태로 유지시키는 단계(S7); 상기 그라우트탱크에 충진된 그라우트를 상기 쉬스관 내부와의 수두차를 이용하여 상기 쉬스관에 연결된 에어벤트가 어느 정도 채워질때까지 충진하는 단계(S8); 및 상기 그라우트탱크에 유압펌프를 설치하고, 상기 유압펌프의 작동으로 상기 그라우트를 1MPa의 송출압으로 송출시켜 상기 쉬스관 내부를 완충시키는 단계(S9); 를 포함한다.In order to effectively achieve such an object, the present invention provides a step (S1) of installing a water tank to which a first vacuum pump is connected, an agitator connected to the water tank, and a grout tank connected to the agitator on an upper side of a tower having a predetermined height (S1); Maintaining the water tank in a vacuum state by operating the first vacuum pump (S2); Moving and filling water located on the ground into the water tank by a pressure difference between the internal pressure of the water tank and the atmospheric pressure (S3); Moving the water filled in the water tank with a stirrer and mixing cement and admixture to prepare grout (S4); Moving and filling the grout to the grout tank (S5); Installing an injection hose so that the grout tank is connected to the sheath pipe (S6); Connecting a second vacuum pump to the sheath tube to maintain the inside of the sheath tube in a vacuum state (S7); Filling the grout filled in the grout tank by using a head difference between the inside of the sheath tube until the air vent connected to the sheath tube is filled to some extent (S8); And installing a hydraulic pump in the grout tank, and sending the grout at a delivery pressure of 1 MPa by the operation of the hydraulic pump to buffer the inside of the sheath tube (S9). Includes.

상기 물탱크 내부압은 -0.09MPa(계기압력)이 될때까지 감압되며, 감압이 완료된 후에는 물탱크밸브를 열어 지상의 물이 이동되도록 한다.The internal pressure of the water tank is reduced to -0.09 MPa (instrument pressure), and after the depressurization is completed, the water tank valve is opened to allow the water on the ground to move.

또한 상기 쉬스관에는 그라우트가 배출되는 그라우트배출구가 더 구비될 수 있으며, 상기 그라우트배출구는 상기 쉬스관의 일측 또는 양측 단부에 설치된다.In addition, the sheath tube may further include a grout outlet through which grout is discharged, and the grout outlet is installed at one or both ends of the sheath tube.

상기 에어벤트는 상기 쉬스관의 상향 만곡점에 적어도 하나가 설치된다.At least one air vent is installed at an upward curved point of the sheath tube.

또한 상기 주입호스에는 그라우트를 주입 및 차단하는 개폐밸브가 더 구비된다. In addition, the injection hose is further provided with an on-off valve for injecting and blocking grout.

상기 에어벤트에는 그라우트의 주입량을 감지하는 감지센서가 더 구비되며, 상기 감지센서를 통해 상기 쉬스관 내부에 그라우트가 완충된 것으로 감지되면, 상기 그라우트배출구 및 에어벤트잠금밸브가 잠금되도록 한다.The air vent is further provided with a detection sensor that detects the injection amount of grout, and when it is sensed that the grout is buffered in the sheath tube through the detection sensor, the grout outlet and the air vent locking valve are locked.

본 발명의 실시예에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법은 포스트텐션 방식으로 시공된 교량의 쉬스관 내부에 수두차를 이용한 PC(Post-tensioned Concrete) 그라우트 충진 공법을 적용함으로써, 쉬스관 내부의 공극 발생을 미연에 방지할 수 있어 쉬스관 결합에 따른 안전사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.The head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post-tension bridge according to an embodiment of the present invention is a post-tensioned concrete (PC) grout filling method using a head difference inside the sheath tube of a bridge constructed by the post-tension method. By applying it, it is possible to prevent the occurrence of voids inside the sheath pipe in advance, and thus there is an effect of preventing safety accidents caused by coupling of the sheath pipe.

뿐만 아니라, 쉬스관 내부에 충진되는 그라우트를 수두차를 이용하여 주입함으로써, 그라우트 충진에 따른 별도의 주입 장치가 구비되지 않아 장비상의 결함을 최소화할 수 있는 효과도 있다.In addition, by injecting the grout to be filled in the inside of the sheath tube by using a head difference, there is an effect of minimizing defects in the equipment because a separate injection device is not provided for filling the grout.

또한, 수두차를 이용하여 쉬스관 내부에 그라우트를 주입하는 과정에서 진공펌프의 작동으로 쉬스관 내부가 진공을 유지하도록 함으로써, 빠른 시간 내에 그라우트 주입이 가능하여 수두차만으로 주입하는 경우에 부족할 수 있는 압력을 보완하여 쉬스관 내부에 그라우트를 밀실하게 채울 수 있다.In addition, in the process of injecting grout into the sheath tube by using the head difference, the operation of the vacuum pump maintains the vacuum inside the sheath tube, so that grout injection is possible in a short time, which may be insufficient when injecting only the head difference. By supplementing the pressure, the grout can be tightly filled inside the sheath tube.

아울러, 수두차를 이용하여 쉬스관 내부에 그라우트를 주입하는 과정에서 진공펌프의 작동으로 쉬스관 내부가 진공을 유지하도록 함으로써, 교량의 쉬스관 내부에 수두차를 이용함과 동시에 쉬스관 단부에 연결되어 작동되는 진공펌프를 통해 쉬스관 내부에 공극이 발생하지 않도록 할 수 있으며, 이를 통하여 쉬스관 내부에 그라우트를 보다 신속하고 효율적으로 충진할 수 있어 공극 발생으로 인한 문제점을 완벽히 보완할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the process of injecting grout into the sheath tube using the water head difference, the inside of the sheath tube is kept vacuum by the operation of the vacuum pump, so that the head difference is used inside the sheath tube of the bridge and is connected to the end of the sheath tube. Through the operated vacuum pump, it is possible to prevent voids from occurring inside the sheath tube, and through this, grout can be filled in the sheath tube more quickly and efficiently, thereby completely compensating for problems caused by voids. .

도 1은 종래 포스트텐션 교량의 쉬스관을 보인 도면.
도 2는 종래 포스트텐션 교량의 쉬스관 내의 그라우팅 미충진 상태를 보인 도면.
도 3은 종래 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 결함을 보인 사진.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법 전체를 보인 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법을 통해 그라우트가 충진되는 상태를 보인 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법을 통해 그라우트가 완충된 상태를 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법의 진행과정을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법의 진행과정을 나타낸 다른 실시예의 순서도.1 is a view showing a sheath tube of a conventional post-tension bridge.
Figure 2 is a view showing a state in which grouting is not filled in a sheath pipe of a conventional post-tension bridge.
3 is a photograph showing a defect inside the sheath tube of a conventional post-tension bridge.
Figure 4 is an exemplary view showing the entire grout filling method according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a state in which grout is filled through a grout filling method according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a state in which grout is buffered through a grout filling method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart showing the progress of the grout filling method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart of another embodiment showing the progress of the grout filling method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto or is not limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법 전체를 보인 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법을 통해 그라우트가 충진되는 상태를 보인 예시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법을 통해 그라우트가 완충된 상태를 보인 예시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법의 진행과정을 나타낸 순서도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 그라우트 충진공법의 진행과정을 나타낸 다른 실시예의 순서도이다.Figure 4 is an exemplary view showing the entire grout filling method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an exemplary view showing a state in which grout is filled through the grout filling method according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is An exemplary diagram showing a state in which the grout is buffered through the grout filling method according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a flow chart showing the progress of the grout filling method according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 is an embodiment of the present invention It is a flow chart of another embodiment showing the progress of the grout filling method according to the example.

본 발명의 실시예에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법은 일정높이로 구성된 타워(100)와 지상과의 높이차인 수두차를 이용하여 그라우트(200)를 쉬스관(140) 내부에 충진시킬 수 있도록 하는 것이다.The head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post-tension bridge according to an embodiment of the present invention uses a tower 100 composed of a certain height and a head difference that is the height difference between the ground and the grout 200 through a sheath tube ( 140) It is to be able to fill inside.

이를 위해 본 발명에서는 일정높이를 갖는 타워(100)의 상측에 제1진공펌프(112)가 연결된 물탱크(110)와 물탱크(110)와 연결된 교반기(120) 및 교반기(120)와 연결된 그라우트탱크(130)를 설치한다.To this end, in the present invention, the water tank 110 to which the first vacuum pump 112 is connected to the upper side of the tower 100 having a certain height, the agitator 120 connected to the water tank 110, and the grout connected to the agitator 120 Install the tank 130.

타워(100)의 높이는 쉬스관(140)의 직경 및 길이에 따라 임의적으로 조절될 수 있으나, 바람직하게는 3m이상을 유지하도록 한다.The height of the tower 100 may be arbitrarily adjusted according to the diameter and length of the sheath tube 140, but preferably it is to be maintained at 3m or more.

즉, 타워(100)의 높이와 지상과의 수두차를 베르누이 정리를 이용하여 적용하고, 동시에 그라우트(200)의 점성에 의한 마찰력을 고려해 수두손실 개념을 적용할 경우, 타워(100)의 높이는 3m 이상에서 수두차를 이용한 그라우트(200) 주입이 가능할 것으로 예상된다.That is, when applying the difference between the height of the tower 100 and the water head from the ground using Bernoulli's theorem, and at the same time applying the concept of head loss in consideration of the frictional force caused by the viscosity of the grout 200, the height of the tower 100 is 3 m From the above, it is expected that grout 200 can be injected using the head difference.

상기의 내용을 이론적 배경으로 하여 식으로 나타내면 아래와 같다.Using the above contents as a theoretical background, it is as follows.

수두차의 이론적 배경은 아래식 (1)~(4)와 같은 베르누이 정리를 기준으로 하며, 그라우트의 점성에 의한 마찰력을 고려한 수두 손실 개념을 추가적으로 적용한다.The theoretical background of the head difference is based on Bernoulli's theorem as shown in the following equations (1) to (4), and the head loss concept considering the frictional force due to the viscosity of grout is additionally applied.

■ 베르누이 정리 ■ Bernoulli's Theorem

Figure pat00001
식 (1)
Figure pat00001
Equation (1)

■ 마찰에 의한 수두 손실■ Head loss due to friction

Figure pat00002
식 (2)
Figure pat00002
Equation (2)

Figure pat00003
식 (3)
Figure pat00003
Equation (3)

Figure pat00004
식 (4)
Figure pat00004
Equation (4)

여기서,

Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
here,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009

,

Figure pat00010
,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
, ,
Figure pat00010
,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
,

,

Figure pat00013
,
Figure pat00014
,
Figure pat00013
,
Figure pat00014

■ 일반적인 그라우트의 물성치는 아래와 같다.■ The properties of general grout are as follows.

Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
,
Figure pat00018

■ 그라우트 주입조건은 아래와 같다.■ The grout injection conditions are as follows.

◎ 구조물 내부 쉬스관 제원◎ Specification of sheath pipe inside structure

Figure pat00019
,
Figure pat00020
Figure pat00019
,
Figure pat00020

◎ 타워와 구조물 간의 관 제원◎ Control data between tower and structure

Figure pat00021
,
Figure pat00022
Figure pat00021
,
Figure pat00022

◎ 쉬스관 내부 조건◎ Sheath tube internal conditions

Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025

◎ 마찰계수◎ coefficient of friction

Figure pat00026
(마찰계수)
Figure pat00026
(Friction coefficient)

Figure pat00027
(마찰계수)
Figure pat00027
(Friction coefficient)

상기와 같은 조건에서 그라우트가 밀실하게 주입되기 위해서는 주입이 되기위한 수두(에너지)와 마찰에 의해 손실되는 수두(에너지)가 같으면 되므로 이를 간략히 정리하면 아래의 식과 같다.In order for the grout to be injected tightly under the above conditions, the head (energy) for injection and the head (energy) lost by friction need to be the same.

Figure pat00028
식(5)
Figure pat00028
Equation (5)

만일 대기압 상태에서 주입할 경우 필요 수두차(

Figure pat00029
)는 구조물 내부 쉬스관의 마찰에 의한 수두손실(
Figure pat00030
)과 타워와 구조물사이의 연결관의 수두손실(
Figure pat00031
)의 합이다.If injecting at atmospheric pressure, the required head difference (
Figure pat00029
) Is the head loss due to friction of the sheath pipe inside the structure (
Figure pat00030
) And the head loss of the connection pipe between the tower and the structure (
Figure pat00031
) Is the sum of

◎ 구조물 내부 쉬스관의 수두 손실◎ Head loss of the sheath tube inside the structure

Figure pat00032
Figure pat00032

Figure pat00033
Figure pat00033

◎ 타워와 구조물 사이의 수두 손실◎ Head loss between tower and structure

Figure pat00034
Figure pat00034

Figure pat00035
Figure pat00035

◎ 총 수두 손실◎ Total head loss

Figure pat00036
이므로,
Figure pat00036
Because of,

3m 타워에서 그라우트를 주입할 경우 예상치 못했던 마찰 등을 고려할 때 수두차로서만 주입이 부족하다. 이에 진공펌프를 도입하면 아래와 같은 수두 차의 효과가 있다.When grout is injected from a 3m tower, injection is insufficient only as a head difference, considering unexpected friction. Therefore, the introduction of a vacuum pump has the effect of the following head difference.

Figure pat00037
Figure pat00037

따라서 타워의 높이와 같이 고려하면, 약 7.5m(3+4.59)의 수두 차가 발생하므로 구조물에 그라우트가 밀실하게 주입될 수 있다.Therefore, considering the height of the tower, a difference in head of about 7.5m (3+4.59) occurs, so grout can be tightly injected into the structure.

또한 물탱크(110)와 교반기(120) 그리고 그라우트탱크(130)의 용량 역시 쉬스관(140)에 충진되는 그라우트(200)의 소모량 및 작업량 등 다양한 조건이 만족되도록 시공자에 의해 임의적으로 조절될 수 있다.In addition, the capacity of the water tank 110, the agitator 120, and the grout tank 130 can also be arbitrarily adjusted by the constructor so that various conditions such as consumption and work amount of the grout 200 filled in the sheath pipe 140 are satisfied. have.

한편, 타워(100)의 상측에 물탱크(110)와 교반기(120) 그리고 그라우트탱크(130)의 설치가 완성되면, 제1진공펌프(112)가 작동되어 물탱크(110) 내부압이 -0.09MPa(계기압력)이 될때까지 감압된다.On the other hand, when the installation of the water tank 110, the stirrer 120, and the grout tank 130 on the upper side of the tower 100 is completed, the first vacuum pump 112 is operated so that the internal pressure of the water tank 110 is- The pressure is reduced until it reaches 0.09 MPa (instrument pressure).

계속되는 감압으로 물탱크(110) 내부가 진공상태가 되면, 물탱크(110)에 설치된 물탱크밸브(미도시)를 열어 물탱크(110)와 대기압과의 압력차를 이용해 지상에 있는 물을 물탱크(110)로 이동시킨다.When the inside of the water tank 110 is in a vacuum state due to continuous depressurization, the water tank valve (not shown) installed in the water tank 110 is opened and the water on the ground is watered using the pressure difference between the water tank 110 and the atmospheric pressure. Move to the tank 110.

물이 물탱크(110)에 채워지면서 물탱크(110) 내부에 목표하는 양만큼 충진되면, 물탱크(110)에 충진된 물을 교반기(120)로 이동시킨다. 이때, 물탱크(110)와 교반기(120)는 도면에는 도시하지 않았지만 이들을 연결하는 관로가 설치되어 있다.When water is filled in the water tank 110 and the amount of water is filled in the water tank 110 by a target amount, the water filled in the water tank 110 is moved to the stirrer 120. At this time, the water tank 110 and the stirrer 120 are not shown in the drawing, but a pipe connecting them is installed.

물이 교반기(120)로 이동된 후에는 시멘트와 혼화재를 넣고 교반하여 그라우트(200)를 제조한다.After the water is moved to the stirrer 120, cement and admixture are added and stirred to prepare grout 200.

그라우트(200)가 제조된 후에는 교반기(120)와 그라우트탱크(130)를 연결하는 관로(미도시)를 열어 그라우트(200)를 그라우트탱크(130)로 이동시킨다.After the grout 200 is manufactured, a pipe (not shown) connecting the stirrer 120 and the grout tank 130 is opened to move the grout 200 to the grout tank 130.

이렇게 그라우트(200)가 그라우트탱크(130)로 이동된 후에는 그라우트탱크(130)와 쉬스관(140)이 연결되도록 주입호스(150)를 설치한다.In this way, after the grout 200 is moved to the grout tank 130, the injection hose 150 is installed so that the grout tank 130 and the sheath pipe 140 are connected.

주입호스(150)는 쉬스관(140)의 하향 만곡된 부분에 위치되도록 설치된다. 또한 주입호스(150)에는 그라우트탱크(130)를 통해 주입되는 그라우트(200)의 주입량을 조절할 수 있도록 개폐밸브(152)가 설치되어 있다.The injection hose 150 is installed to be positioned at a downwardly curved portion of the sheath tube 140. In addition, an on/off valve 152 is installed in the injection hose 150 to adjust the injection amount of the grout 200 injected through the grout tank 130.

또한 쉬스관(140)의 일측 또는 양측 단부에는 제2진공펌프(142)를 연결하고, 제2진공펌프(142)의 작동을 통해 쉬스관(140)의 내부가 -0.09MPa가 될때까지 감압하여 진공상태를 유지시킨다.In addition, a second vacuum pump 142 is connected to one or both ends of the sheath pipe 140, and through the operation of the second vacuum pump 142, the pressure is reduced until the inside of the sheath pipe 140 becomes -0.09 MPa. Maintain a vacuum.

제2진공펌프(142)를 통해 쉬스관(140) 내부가 진공상태가 되면, 주입호스(150)에 연결된 개폐밸브(152)를 열어 그라우트탱크(130)에 충진된 그라우트(200)를 쉬스관(140) 내부에 충진시킨다.When the inside of the sheath tube 140 is in a vacuum state through the second vacuum pump 142, the opening/closing valve 152 connected to the injection hose 150 is opened to transfer the grout 200 filled in the grout tank 130 to the sheath tube. (140) Fill inside.

즉, 쉬스관(140) 내부의 압력이 그라우트탱크(130)의 압력보다 낮은 상태이므로, 그라우트탱크(130)에 충진된 그라우트(200)가 압력차 및 수두차에 의해 신속하게 쉬스관(140) 내부로 유입된다.That is, since the pressure inside the sheath pipe 140 is lower than the pressure of the grout tank 130, the grout 200 filled in the grout tank 130 is quickly caused by the pressure difference and the water head difference. Flows inside.

이때, 쉬스관(140)의 상향 만곡된 위치에는 적어도 하나의 에어벤트(143)가 연결 설치된다. 에어벤트(143)는 쉬스관(140) 내부에 충진되는 그라우트(200)의 주입량을 시각적으로 확인하기 위해 설치되는 것으로, 과도한 그라우트(200)의 충진을 방지할 수 있도록 에어벤트잠금밸브(144)가 설치되어 있다.At this time, at least one air vent 143 is connected and installed at the upwardly curved position of the sheath tube 140. The air vent 143 is installed to visually check the injection amount of the grout 200 filled in the sheath pipe 140, and the air vent locking valve 144 to prevent excessive filling of the grout 200 Is installed.

또한 에어벤트(143)와 일정거리 이력된 위치에는 에어벤트(143)를 통과하여 그라우트(200)가 토출되지 않도록 감지센서(제어부를 포함)(160)가 설치된다.In addition, a detection sensor (including a control unit) 160 is installed at a position recorded by a predetermined distance from the air vent 143 so that the grout 200 is not discharged through the air vent 143.

감지센서(160)는 쉬스관(140) 내부가 완전히 충진되기 전 그라우트(200)의 충진량을 감지한다.The detection sensor 160 senses the filling amount of the grout 200 before the inside of the sheath tube 140 is completely filled.

또한 감지센서(160)는 쉬스관(140)의 양측 단부에 배출구잠금밸브(146)가 설치된 그라우트배출구(145)를 제어한다.In addition, the detection sensor 160 controls the grout outlet 145 in which outlet locking valves 146 are installed at both ends of the sheath pipe 140.

따라서, 감지센서(160)는 쉬스관(140) 내부에 충진되는 그라우트(200)의 충진상태에 따라 주입호스(150)에 설치된 개폐밸브(152)를 제어하는 한편, 배출구잠금밸브(146) 및 에어벤트잠금밸브(144)를 잠금 및 개방하는 역할을 동시에 수행하게 된다.Accordingly, the detection sensor 160 controls the on/off valve 152 installed in the injection hose 150 according to the filling state of the grout 200 filled in the sheath pipe 140, while the outlet locking valve 146 and The air vent locking valve 144 is locked and opened at the same time.

수두차를 이용하여 쉬스관(140)에 연결된 에어벤트(143)가 어느 정도 충진되면, 그라우트탱크(130)에 유압펌프(170)를 설치하고, 유압펌프(170)의 작동으로 그라우트(200)를 1MPa의 송출압으로 송출시켜 천천히 쉬스관(140) 내부를 완충시키게 된다.When the air vent 143 connected to the sheath pipe 140 is filled to some extent by using the head difference, the hydraulic pump 170 is installed in the grout tank 130, and the grout 200 is operated by the operation of the hydraulic pump 170. Is delivered at a delivery pressure of 1 MPa to slowly buffer the inside of the sheath tube 140.

한편, 상기 설명에서는 타워(100)의 상측에 물탱크(110)와 교반기(120) 및 그라우트탱크(130)가 설치된 것으로 설명하였으나, 현장 상황에 따라 물탱크(110)와 교반기(120)를 지상에 배치하고 그라우트탱크(130)만을 타워(100)의 상측에 설치하여 쉬스관(140) 내부에 그라우트(200)를 충진하도록 사용할 수도 있다.Meanwhile, in the above description, it has been described that the water tank 110, the stirrer 120, and the grout tank 130 are installed on the upper side of the tower 100, but the water tank 110 and the stirrer 120 are ground And the grout tank 130 may be installed on the upper side of the tower 100 so as to fill the grout 200 inside the sheath pipe 140.

즉, 제1진공펌프(112)가 연결된 물탱크(110)와 물탱크(110)와 연결된 교반기(120)를 준비하고, 일정높이를 갖는 타워(100)의 상측에 그라우트탱크(130)를 설치한다.That is, a water tank 110 to which the first vacuum pump 112 is connected and an agitator 120 connected to the water tank 110 are prepared, and a grout tank 130 is installed on the upper side of the tower 100 having a predetermined height. do.

다음으로, 제1진공펌프(112)의 가동으로 그라우트탱크(130) 내부를 진공상태로 유지한다.Next, the inside of the grout tank 130 is maintained in a vacuum state by the operation of the first vacuum pump 112.

이와 동시에 지상에 배치된 교반기(120)에 시멘트와 혼화재를 투입 및 혼합하여 그라우트(200)를 제조한다.At the same time, cement and admixture are added and mixed into the agitator 120 disposed on the ground to prepare the grout 200.

그라우트탱크(130)가 감압되어 진공상태를 유지하게 되면, 그라우트탱크(130)와 지상에 배치된 교반기(120)와의 내부 압력차를 이용해 교반기(120)에 충진된 그라우트(200)를 그라우트탱크(130)로 이송하게 된다.When the grout tank 130 is depressurized to maintain a vacuum state, the grout 200 filled in the agitator 120 is transferred to the grout tank 130 using the internal pressure difference between the grout tank 130 and the agitator 120 disposed on the ground. 130).

그라우트탱크(130)에는 쉬스관(140)과 연결되도록 주입호스(150)를 설치하고, 쉬스관(140)에 제2진공펌프(142)를 연결하여 쉬스관(140) 내부를 진공상태로 유지시킨다.An injection hose 150 is installed in the grout tank 130 to be connected to the sheath pipe 140, and a second vacuum pump 142 is connected to the sheath pipe 140 to maintain the inside of the sheath pipe 140 in a vacuum state. Let it.

그라우트탱크(130)는 쉬스관(140) 내부와 수두차가 있으므로, 수두차를 이용하여 쉬스관(140)에 연결된 에어벤트(143)가 어느 정도 충진될때까지 충진하게 된다.Since the grout tank 130 has a head difference between the inside of the sheath tube 140 and the head difference, the air vent 143 connected to the sheath tube 140 is filled using the head difference until a certain amount is filled.

이후에는 그라우트탱크(130)에 유압펌프(170)를 설치하고, 유압펌프(170)의 작동으로 그라우트(200)를 1MPa의 송출압으로 천천히 송출시켜 쉬스관(140) 내부를 완충시킨다.Thereafter, a hydraulic pump 170 is installed in the grout tank 130, and the grout 200 is slowly delivered at a delivery pressure of 1 MPa by the operation of the hydraulic pump 170 to buffer the inside of the sheath pipe 140.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법은 타워(100)의 상측에 배치된 그라우트탱크(130)와 쉬스관(140)과의 수두차를 이용하여 그라우트(200)의 충진이 가능하게 됨으로써, 펌프에 의해 쉬스관(140) 내부로 그라우트(200)를 강제로 주입하던 공법과는 차별화되며, 이를 통해 쉬스관(140) 내부의 공극 발생 원인을 차단함은 물론, 장비상의 결함을 최소화할 수 있는 잇점을 제공할 수 있게 된다.As described above, the head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of the post-tension bridge according to the embodiment of the present invention is the head difference between the grout tank 130 and the sheath tube 140 disposed on the upper side of the tower 100 Since the grout 200 can be filled by using the pump, it is differentiated from the method of forcibly injecting the grout 200 into the sheath tube 140 by a pump, and through this, voids in the sheath tube 140 are generated. In addition to blocking the cause, it is possible to provide an advantage of minimizing defects in equipment.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 타워
110: 물탱크
112: 제1진공펌프
120: 교반기
130: 그라우트탱크
140: 쉬스관
142: 제2진공펌프
143: 에어벤트
144: 에어벤트잠금밸브
145: 그라우트배출구
146: 배출구잠금밸브
150: 주입호스
152: 개폐밸브
160: 감지센서
200: 그라우트100: tower
110: water tank
112: first vacuum pump
120: stirrer
130: grout tank
140: sheath tube
142: second vacuum pump
143: air vent
144: air vent locking valve
145: grout outlet
146: outlet locking valve
150: injection hose
152: on-off valve
160: detection sensor
200: grout

Claims (8)

일정높이를 갖는 타워의 상측에 제1진공펌프가 연결된 물탱크와 상기 물탱크와 연결된 교반기 및 상기 교반기와 연결된 그라우트탱크를 설치하는 단계(S1);
상기 제1진공펌프의 가동으로 상기 물탱크 내부를 진공상태로 유지하는 단계(S2);
상기 물탱크의 내부압력과 대기압과의 압력차로 지상에 위치한 물을 상기 물탱크로 이동시켜 충진하는 단계(S3);
상기 물탱크에 충진된 물을 교반기로 이동시키고, 시멘트와 혼화재를 넣어 혼합하여 그라우트를 제조하는 단계(S4);
상기 그라우트를 상기 그라우트탱크로 이동시켜 충진하는 단계(S5);
상기 그라우트탱크가 쉬스관과 연결되도록 주입호스를 설치하는 단계(S6);
상기 쉬스관에 제2진공펌프를 연결하여 상기 쉬스관 내부를 진공상태로 유지시키는 단계(S7);
상기 그라우트탱크에 충진된 그라우트를 상기 쉬스관 내부와의 수두차를 이용하여 상기 쉬스관에 연결된 에어벤트가 어느 정도 채워질때까지 충진하는 단계(S8); 및
상기 그라우트탱크에 유압펌프를 설치하고, 상기 유압펌프의 작동으로 상기 그라우트를 1MPa의 송출압으로 송출시켜 상기 쉬스관 내부를 완충시키는 단계(S9);를 포함하는 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
Installing a water tank connected to the first vacuum pump, an agitator connected to the water tank, and a grout tank connected to the agitator on the upper side of the tower having a predetermined height (S1);
Maintaining the water tank in a vacuum state by operating the first vacuum pump (S2);
Moving and filling water located on the ground into the water tank by a pressure difference between the internal pressure of the water tank and the atmospheric pressure (S3);
Moving the water filled in the water tank with a stirrer and mixing cement and admixture to prepare grout (S4);
Moving and filling the grout to the grout tank (S5);
Installing an injection hose so that the grout tank is connected to the sheath pipe (S6);
Connecting a second vacuum pump to the sheath tube to maintain the inside of the sheath tube in a vacuum state (S7);
Filling the grout filled in the grout tank by using a head difference between the inside of the sheath tube until the air vent connected to the sheath tube is filled to some extent (S8); And
Installing a hydraulic pump in the grout tank, and buffering the inside of the sheath tube by sending the grout at a delivery pressure of 1 MPa by the operation of the hydraulic pump (S9); filling the inside of the sheath tube of the post tension bridge including For water head grout filling method.
 제1항에 있어서,
상기 물탱크 내부압이 제1진공펌프의 가동으로 -0.09MPa이 될때까지 감압되어, 상기 물탱크 내부가 진공상태로 감압이 완료된 후에는 물탱크밸브를 열어 물탱크로 지상의 물이 이동되도록 하는 한편,
쉬스관 내부의 압력이 그라우트탱크의 내부 압력보다 낮은 상태인 진공상태로 유지시키면서 그라우트탱크에 충진된 그라우트가 압력차 및 수두차에 의해 신속하게 쉬스관 내부로 유입될 수 있도록, 상기 쉬스관 내부압이 상기 제2진공펌프의 작동을 통해 -0.09MPa이 될때까지 감압되어, 상기 쉬스관 내부가 진공상태로 유지되면, 주입호스에 연결된 개폐밸브를 열어 그라우트탱크에 충진된 그라우트를 쉬스관 내부로 유입시키면서 충진되도록 하는 것을 특징으로 하는 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 1,
The internal pressure of the water tank is reduced to -0.09 MPa by the operation of the first vacuum pump, and after the pressure in the water tank is reduced to a vacuum state, the water tank valve is opened to move the water on the ground to the water tank. Meanwhile,
The internal pressure of the sheath tube so that the grout filled in the grout tank can be quickly introduced into the sheath tube due to the pressure difference and the water head difference while maintaining the pressure inside the sheath tube in a vacuum state that is lower than the internal pressure of the grout tank. When the pressure is reduced to -0.09 MPa through the operation of the second vacuum pump and the inside of the sheath tube is maintained in a vacuum state, the opening/closing valve connected to the injection hose is opened and the grout filled in the grout tank flows into the sheath tube. A water head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post tension bridge, characterized in that it is filled while being charged.
 제1항에 있어서,
상기 쉬스관에는 그라우트가 배출되는 그라우트배출구가 더 구비된 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 1,
The head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post tension bridge further provided with a grout outlet through which grout is discharged in the sheath tube.
 제3항에 있어서,
상기 그라우트배출구는 상기 쉬스관의 일측 또는 양측 단부에 설치된 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 3,
The grout outlet is a head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post tension bridge installed at one or both ends of the sheath tube.
 제1항에 있어서,
상기 주입호스에는 그라우트를 주입 및 차단하는 개폐밸브가 더 구비된 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 1,
A head difference grout filling method for filling the inside of the sheath pipe of a post tension bridge further equipped with an opening/closing valve for injecting and blocking grout in the injection hose.
 제1항에 있어서,
상기 에어벤트에는 그라우트의 주입량을 감지하는 감지센서와 상기 감지센서에 의해 개폐되는 에어벤트잠금밸브가 더 구비된 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 1,
The air vent has a head difference grout filling method for filling the inside of the sheath pipe of a post-tension bridge further comprising a detection sensor for detecting the injection amount of grout and an air vent locking valve opened and closed by the detection sensor.
 제6항에 있어서,
상기 감지센서를 통해 상기 쉬스관 내부에 그라우트가 완충된 것으로 감지되면, 그라우트배출구 및 에어벤트잠금밸브가 잠금되도록 한 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
The method of claim 6,
The head difference grout filling method for filling the inside of the sheath tube of a post-tension bridge in which the grout outlet and the air vent locking valve are locked when it is sensed that the grout is buffered in the sheath tube through the detection sensor.
 제1진공펌프가 연결된 물탱크와 상기 물탱크와 연결된 교반기를 준비하고, 일정높이를 갖는 타워의 상측에 그라우트탱크를 설치하는 단계(S10);
상기 제1진공펌프의 가동으로 상기 그라우트탱크 내부를 진공상태로 유지하는 단계(S12);
상기 물탱크에 충진된 물을 교반기에서 공급받은 후 시멘트와 혼화재를 투입 하여 그라우트를 제조하는 단계(S13);
상기 그라우트탱크와 교반기의 내부 압력차를 이용하여 상기 그라우트를 그라우트탱크로 이송하는 단계(S14);
상기 그라우트탱크가 쉬스관과 연결되도록 주입호스를 설치하는 단계(S15);
상기 쉬스관에 제2진공펌프를 연결하여 상기 쉬스관 내부를 진공상태로 유지시키는 단계(S16);
상기 그라우트탱크에 충진된 그라우트를 상기 쉬스관 내부와의 압력차 및 수두차를 이용하여 상기 쉬스관에 연결된 에어벤트가 어느 정도 채워질때까지 충진하는 단계(S17); 및
상기 그라우트탱크에 유압펌프를 설치하고, 상기 유압펌프의 작동으로 상기 그라우트를 1MPa의 송출압으로 송출시켜 상기 쉬스관 내부를 완충시키는 단계(S18);를 포함하는 포스트텐션 교량의 쉬스관 내부 충진을 위한 수두차 그라우트 충진공법.
Preparing a water tank to which a first vacuum pump is connected and an agitator connected to the water tank, and installing a grout tank on the upper side of a tower having a predetermined height (S10);
Maintaining the inside of the grout tank in a vacuum state by operating the first vacuum pump (S12);
Receiving the water filled in the water tank from a stirrer and then adding cement and admixture to produce grout (S13);
Transferring the grout to the grout tank using the internal pressure difference between the grout tank and the stirrer (S14);
Installing an injection hose so that the grout tank is connected to the sheath pipe (S15);
Connecting a second vacuum pump to the sheath tube to maintain the inside of the sheath tube in a vacuum state (S16);
Filling the grout filled in the grout tank using the pressure difference and the head difference between the inside of the sheath tube until the air vent connected to the sheath tube is filled to some extent (S17); And
Installing a hydraulic pump in the grout tank, and buffering the inside of the sheath tube by sending the grout at a delivery pressure of 1 MPa by the operation of the hydraulic pump (S18); filling the inside of the sheath tube of the post tension bridge including For water head grout filling method.
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