KR100195688B1 - 생석회말뚝 및 보조드레인공법을 이용한 연약지반의 급속개량시공법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

생석회말뚝 및 보조드레인 공법을 이용한 연약지반의 급속 개량 시공법.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

연약지반(1)에 함유된 물을 탈수시킴에 있어서 성토압 등의 하중을 이용하기 위하여 연약지반 상부에 별도의 성토작업을 하지 않고 간단한 시공법에 의해 연약지반을 급속개량할 수 있는 경제적인 시공법이 요구되었으며 또한 연약지반(1)의 전부를 균일하게 응결경화시킬 수 있는 공법이 요구되고 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

보조드레인(2)를 시공설치함으로서 형성되는 미흡탈수부(7)의 중앙부에 생석회말뚝(3)을 시공설치하여 연약지반(1)내의 잔류과잉 간극수가 생석회말뚝(3)과 수화반응을 일으켜 지중의 토중수를 급속하게 흡착함과 동시에 화학적 탈수 및 물리적 팽창력에 의하여 연약지반(1)내의 잔류과잉 간극수까지 급속하게 탈수시키면서 연약지반(1)을 균일하고 견고하게 응결, 경화시킬 수 있도록함.

4. 발명의 중요한 용도

연약지반(1)을 급속하게 탈수시켜 연약지반(1)의 전부를 견고하고 균일하게 응결, 경화시킬 수 있도록 하는 연약지반(1)의 급속개량을 위한 시공법으로 사용됨.

Description

생석회말뚝 및 보조드레인공법을 이용한 연약지반의 급속개량시공법

제1도는 본발명을 시공설치한 상태의 일부를 절개하여 보인 사시도.

제2도는 본 발명의 시공상태를 보인 정면단면도.

제3도는 제1도에서 일부를 발췌하여 보인 평단면도.

제4도는 본 발명과 대비하여 설명하기 위한 종래 시공상태의 평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연약지반 1a : 배수로

2 : 보조드레인 2a : 보조드레인(2)의 상단부

3 : 생석회말뚝 4 : 수평드레인

4a, 4b : 수평드레인(4)의 양단부 5 : 배수층

6 : 유효탈수반경 7 : 미흡탈수부

8 : 유효경화탈수반경 9 : 배수물

10 : 진공펌프

본 발명은 간척지나 강변 또는 늪지대등의 수분이 많이 함유된 연약지반을 성토압등의 외부의 압력이없이 잔류과잉간극수까지 급속하게 탈수시키면 고르게 응결, 경화시킬 수 있도록 함을 목적으로 제안된 생석회말뚝 및 보조드레인 공법을 이용한 연약지반의 급속개량공법에 관한 것이다.

종래에 제안된 연약지반의 탈수촉진시공법(특허 공고 제96-3745호)에 있어서는 연약지반에 다수의 원형주름관을 시공설치한 다음 연약지반 상부에 성토층을 적충 형성하여 연약지반의 탈수촉진작용이 성토압에 의하여 이루어지도록 하였다.

그러나 이와같은 종래의 제안된 시공법은 반드시 연약지반의 상부에 성토작업을 하여야되는 번거로움과 시공상의 어려움으로 시공설치비가 많아지게 되어 비경제적인 결점이 있었으며, 또한 연약지반의 탈수상태에 있어서도 각 원형 주름관에서 가까운 둘레부만이 탈수촉진작용이 원활하게 되어 각 원형주름관의 둘레부에 유효탈수반경을 형성하게 되었으며, 각 유효탈수반경 외부는 탈수작용이 원활하지 못하여 미흡탈수부가 형성되게 되어 탈수기간이 장기화되는 등 탈수상태가 고르지 못하여 연역지반의 개량 상태의 균등하게 이루어지지 못한 결점이 있었다.

본 발명은 종래의 제반 결점을 해소하기 위하여 원형 주름관이나 모래말뚝 등을 보조드레인으로 하여 연약지반속에 다수의 보조 드레인을 시공설치한 다음 각 보조드레인의 중앙부마다 생석회말뚝을 시공설치하여 화학적탈수 및 물리적팽창력을 이용하여 연약지반에 시공설치한 보조드레인의 둘레부에 미흡탈수부가 형성되는 일이 없이 잔류과잉간극수를 급속하고 확실하게 탈수시키면서 연약지반을 응결, 경화시킬 수 있도록 제안된 것으로 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

둘레부에 배수로(1a)가 설치된 연약지반(1)속에 다수의 보조드레인(2)를 일정한 간격으로 시공설치한다.

이때 보조드레인(2)는 수직드레인으로서 원형주름관을 사용하였으나 토질의 특성이나 지역의 조건에 따라 팩드레인이나 샌드드레인을 사용할 수도 있다.

상기 각 보조드레인(2)사이의 중앙부에는 생석회말뚝(3)을 시공설치하며, 연약지반(1)의 상부에는 양단부(4a)(4b)를 배수로(1a)에 이르도록 다수의 수평드레인(4)를 설치하여 상기 각 보조드레인(2)의 상단부(2a)를 걸어물림시켜 설치한 다음 배수층(5)를 증설하여 본발명의 시공설치 작업을 완료한다.

이와같은 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

연약지반(1)내에 함유되어 있는 물은 연약지반(1)속에 일정간격으로 시공 설치한 각 보조드레인(2)에 의하여 흡수되어 배수층(5)에 설치한 수평드레인(4)에 의하여 배수로(1a)로 유출되는 것이며 배수로(1a)에 유출되어 고이는 배수물(9)를 배출시키면서 탈수작용으로 계속하게 된다.

이와같이 상기 각 보조드레인(2)둘레부의 연약지반(1)에 함유되어 있는 물이 탈수되어 각 보조드레인(2)의 둘레부에는 유효탈수반경(6)이 형성되면서 각 유효탈수반경(6)의 사이는 각 수직 드레인(2)의 탈수작용이 미치지 못하는 미흡탈수부(7)이 형성되게 되는데 이때 각 미흡탈수부(7)에 잔재하는 지중의 과잉간극수는 상기 각 보저드레인(2)의 사이가 되는 미흡탈수부(7)의 중앙부에 시공설치한 각 생석회말뚝(3)에 의하여 수화반응을 일으켜 지중의 토증수를 급속하게 흡착하면서 체적팽창을 일으켜 연약지반(1)을 급속한 속도로 화학적탈수 및 물리적 팽창력을 발휘하는 작용을 하게 된다.

이와같은 작용은 생석회(CaO)가 지중의 과잉간극수인 물(H₂O)과 합류하여 소석회[Ca(OH)₂]로 변환되는 과정에서의 열의발생과 팽창력을 발휘하면서 경화 및 응고되는 작용을 하게 된다.

이와같은 작용에 의하여 각 생석회말뚝(3)은 지중의 과잉간극수가 섞이면서 발생하는 열에 의하여 지중의 과잉간극수를 증발시키는 작용을 하며, 또한 체적의 팽창압력에 의하여 각 미흡탈수부(7)를 생석회말뚝(3)의 중앙 및 각 보조드레인(2)측으로 가압하면서 연약지반(1)내부의 잔류과잉간극수를 급속하고 확실하게 탈수시킴으로 동시에 생석회말뚝(3)과 그 둘레부의를 급속하고 확실하게 탈수시킴과 동시에 생석회말뚝(3)과 그 둘레부의 체적팽창범위까지 유효경화반경(8)을 형성하면서 응결, 강화시키게 되는 것이다.

도면중 미설명부호 10은 배수물(9)를 배출시키는 진공펌프이며, 11은 보조드레인(2)인 수직드레인으로 사용되는 원형주름관의 구조를 보인 일부확대단면도에 표시되는 주름 관체이며, 12는 배수공, 13은 여과를 표시하며, 14는 가상성토흙을 표시한 것이다.

이와같이 된 본 발명은 연약지반에 일정간격으로 시공설치한 각 보조드레인에 의하여 연약지반의 각 보조드레인의 둘레부의 탈수작용을 진행하면서 각 유효탈수반경을 형성하며 각 유효탈수반경의 사이마다 형성되어지는 각 미흡탈수반경에는 생석회말뚝을 시공설치하여 지중의 과잉간극수와 수화반응을 일으키면서 토중수의 흡착작용을 행하며, 발열 및 체적팽창반응에 의하여 화학적 탈수작용(증발)과 체적팽창압력을 작용하며 잔류과잉간극수를 급속하고 확실하게 탈수시키면서 경화응고되게 되므로 연약지반을 균등하고 견고하게 급속개량할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한 종래처럼 별도의 성토작업을 할 필요가 없이 시공설치작업이 용이하여 시공비를 적게할 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 둘레부에 배수로(1a)를 설치한 연약지반(1)속에 다수의 보조드레인(2)를 일정한 간격으로 시공설치하며, 연약지반(1)의 상면부에 층설시킨 배수층(5)에는 다수의 수평드레인(4)를 설치하여 상기 각 보조드레인(2)의 상단부(2a)를 걸어물림시키는 상기 각 보조드레인(2)사이의 중앙부에 생석회말뚝(3)을 시공설치함을 특징으로 한 생석회말뚝 및 보조드레인공법을 이용한 연약지반의 급속 개량시공법.
2. 제1항에 속에 설치한 각 보조드레인(2)의 둘레부에 각 유효탈수반경(6)이 형성되도록 하며, 상기 각 유효탈수반경(6)의 사이에 미흡탈수반경(7)의 중앙부에 시공설치한 생석회말뚝(3)의 둘레부에 유효경화반경(8)이 형성되도록 하여 연약지반에 함유되어 있는 잔류과잉간극수를 급속 탈수시키면서 연약지반을 균등하고 견고하게 고르게 급속 개량할 수 있도록함을 특징으로 생석회말뚝 및 보조드레인 공법을 이용한 연약지반(1)의 급속 개량 공법.