KR100226153B1 - 연약지반 개량방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반 개량방법에 관한 것으로, 주입로드의 선단부에 설치된 노즐로부터 고압수 및 압축공기를 분사시켜 지반토를 절삭해서 물과 혼합된 죽상태로 만들어 이를 지상으로 배출되도록 함과 동시에 주입로드재의 큰 공간부를 통해 모래나 자갈 또는 레미콘 등과 같은 지반개량재를 투입함으로써, 이 지반개량재가 상부의 죽상태로 혼합된 지반토를 지상으로 밀어올려 배출시키면서 절삭부분을 지반개량재로 치환시켜 연약지반을 개량하도록 된 것이다.

Description

연약지반 개량방법

본 발명은 연약지반 개량방법에 관한 것으로, 특히 연약지반을 개량하기 위한 개량재를 주입함에 있어 개량재로서 모래나 자갈, 콘크리트 등을 적의 선택하여 자유로이 주입할 수 있도록 된 연약지반 개량방법에 관한 것이다.

종래의 연약지반 개량방법으로서는 도5에 도시된 것과 같이 동심상의 2중관 또는 3중관으로 된 주입로드를 이용해서 고압공기나 고압수, 액상의 경화제를 지중에 고압으로 분사·주입하여 지중에 기둥형상의 고결물을 형성시키는 방법이 채택되고 있다.

즉, 2중관을 사용하여서는 경화제액과 압축공기를 고압으로 지중에 분사해서 지중의 모래나 자갈등과 경화재액이 교반·혼합되어 원주형상의 고결물이 형성되도록 한다던가, 또는 3중관을 사용하여, 고압수와 압축공기를 다중의 상부노즐(104)로 분사함과 동시에 경화제액과 압축공기를 다중의 하부노즐(105)로부터 분사함으로써, 상부노즐(104)에 의해서는 지반층이 절삭·교반되어 지반토중의 점토와 같은 극히 작은 입자성분이 로드주입공과 주입로드 외주면사이의 공극을 통해 지상으로 배출되도록 하면서, 하부노즐(105)로부터 분사되는 경화제가 주위에서 함께 분사되는 압축공기에 의해 보다 멀리 분사되어 지반토의 모래나 자갈성분과 혼합되어 고결물(106)을 형성하도록 되어 있다.

그러나, 종래의 이러한 지반개량방법은 모두 지반토와 경화제액을 혼합하도록 된 것이기 때문에 고결물의 강도가 그렇게 크지 못하고, 또 지중에서 지반토를 절삭하고 경화제를 혼합하는 과정에서 분출되는 경화제액이 대단히 많아야 하기 때문에 지중에서 모두 쓰여지지 못하고 일부가 지반토와 혼합된 이른바 슬라임형태로 지상으로 배출되게 되는바, 그 배출량이 경우에 따라서는 주입되는 경화제액의 약 80%에 이르기도 한다.

여기서, 종래의 지반개량방법에 사용되고 있는 경화제액은 지반고결용 약액과 시멘트풀이기 때문에, 경화제주입과정에서 지상으로 배출되는 슬라임에 이들 지반고결용 약액과 시멘트폴이 다량 함유되어 산업폐기물로 분류되는 정도가 된다.

따라서, 이를 폐기하는 데 많은 경비가 소요됨은 물론 자원(경화제)의 낭비를 초래하게 되고, 폐기물처리장 등의 축조에도 많은 경비가 소요되게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명된 것으로, 주입로드의 선단부에 설치된 노즐로부터 고압수 및 압축공기를 분사시켜 지반토를 절삭해서 물과 혼합된 죽상태로 만들어 이를 지상으로 배출하도록 함과 동시에, 주입로드내부의 큰 공간부를 통해 모래나 자갈 또는 레미콘과 같은 지반개량재를 투입함으로써, 이 지반개량재가 상부의 죽상태로 혼합된 지반토를 지상으로 밀어올려 배출시키면서 절삭부분을 지반개량재로 치환시켜 연약지반을 개량하도록 하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명의 지반개량방법의 1실시예를 도시한 개략도.

제2도는 본 발명 지반개량방법의 다른 실시예를 도시한 개략도.

제3도는 본 발명 지반개량방법을 실시하기 위한 장치에 사용되는 지반개량재 주입로드의 횡단면도.

제4도는 제3도에 도시된 주입로드의 종단면도.

제5도는 종래의 지반개량재 주입방법을 도시한 개략도이다.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주입관본체 2 : 고압수주입관

3 : 압축공기주입관 4 : 분사노즐

5 : 지반토절삭부분 6 : 지반개량재로 치환된 부분

7 : 지상으로 배출된 절삭토 8 : 절삭토배출통로

9 : 작업기 10 : 주입공연결용볼트

A : 고압수용유로 B : 압축공기용유로

C : 지반개령재용 통로 R : 주입로드

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명 연약지반 개량방법의 실시예에 대해 설명한다.

도1은 본 발명 지반개량방법의 제1실시예를 개략적으로 도시한 도면으로서, 별도의 천공수단으로 미리 뚫어놓은 로드삽입공에 도3 및 도4에 도시된 것과 같은 구조의 주입로드(R)를 연결·삽입한 다음, 작업기(8)로 주입로드(R)를 서서히 상승시키면서 고압수용 유로(A)와 압축공기용 유로(B)를 통해 고압수와 압축공기를 주입해서 노즐(4)로부터 분출시켜 주입로드(R)주위의 지반토(5)를 절삭·교반함으로써 절삭·교반된 지반토의 오니가 압축공기 및 고압수와 함께 배출되도록 하고, 이와 동시에 주입로드(R)내의 큰 공간부(D)를 통해서는 모래나 자갈 또는 레미콘과 같은 지반개량재(6)를 투입함으로써, 예컨대 점토성분 등이 많이 함유된 연약지반을 모래나 자갈등으로 치환시켜 개량하거나 또는 이른바 센트드로잉효과를 거두어 지반토의 수분을 낮추고, 또는 레미콘과 같은 형태로 콘크리트를 투입해서 지반중에 콘크리트 기둥이 형성되도록 함으로써 지반을 개량하게 된다.

도2는 도1에 도시된 실시예와는 달리, 고압수 및 압축공기를 분출시키는 노즐(4)을 한쪽방향 상하로 배치하지 않고 서로 반대방향을 향하도록 함으로써, 고압수분출시에 분출압력에 따른 반사압으로 주입로드(R)가 횡방향으로 편위되지 않고 균형을 이루도록 한 것으로서, 작용은 상기 실시예에서와 마찬가지로 이루어지게 된다.

도3 및 도4는 본 발명 지반개량방법을 실시하기 위한 장치에 씌여지는 지반개량재 주입로드(R)의 연결부분의 단면도 및 종단면도로서, 이는 원통형상의 주입로드본체(1)의 내부 한쪽에 편위되어 고압수용 유로(A)를 이루는 고압수주입관(2)과 압축공기용 유로(B)를 이루는 압축공기주입관(3)이 고정배치됨과 더불어, 주입로드본체(1)내의 상기 주입관(2,3)을 제외한 공간부가 지반개량재용 유로(C)를 이루도록 되어 있다.

여기서, 상기 주입로드(R)는 일정길이를 갖는 복수의 로드부재(R_1,R₂, . . . .)로 이루어지도록 되어 있는바, 이들 로드부재(R₁, R₂, . . . .)는 한쪽 로드부재(R₁)의 끝부위에 안쪽으로 축경된 계단부(10)가 갖춰져 다른쪽 로드부재(R₁)의 끝부분과 겹쳐져 볼트(11)에 의해 체결되어 연결되도록 되어 있다.

본 발명에서는 이상과 같은 연결구조의 주입로드(R)가 사용됨으로써, 종래의 나사결합수단으로 결합되는 동심상 3중관을 사용해서 지반경화제를 주입할 때 주입로드를 한쪽방향으로만 회전시키면서 상승되도록 하였던 것과는 달리, 정역회전시키면서 상승시켜 지반내에 지반개량체를 형성시킬 수가 있어서, 주입기로부터 고압호오스를 매개로 주입로드로 유로를 연결시킬 때 스위벨과 같은 복잡한 연결수단을 필요로 하지 않게 되는 편리함이 있게 된다.

따라서, 도시되지 않은 고압수 및 압축공기주입장치로부터 역시 도시되지 않은 고압호오스를 거쳐, 주입로드(R)내의 고압수용 유로(A)와 압축공기용 유로(B)를 통해 상·하 또는 대칭위치의 상·하에 배치된 2중분사노즐(4,4)로부터 중앙으로부터는 고압수가 분출되는 한편 주변으로부터는 압축공기가 고압분사되어 지반의 절삭대상토를 절삭·교반해서 로드삽입공의 측벽부와 주입로드의 외주면 사이에 형성된 절삭배출통로(8)를 통해 지상으로 배출시키고, 주입로드(R)의 하단부로부터는 개량재용 유로(C)를 통해 레미콘과 같은 지반개량재가 별도의 주입장치에 의해 투입됨으로써, 상기 분사노즐(4)로부터 분사되는 고압수 등에 의해 절삭·교반되어 물과 혼합되어 죽처럼 된 오니의 하부에서 채워져 오니를 위로 밀어올리면서 치환된 다음 굳어져 지반개량체(6)를 형성하게 되는바, 이 경우 상기 주입로드(R)가 작업기(9)에 의해 정역회전하면서 조금씩 윗쪽으로 올려지게 됨으로써 마치 기둥형상의 지반개량체(6)가 이루어져 연약지반을 개량할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연약지반 등을 개량하기 위한 지반개량재를 지반에다 주입함에 있어, 모래나 일정규격의 자갈 또는 레미콘과 같이 입자가 크거나 점도가 높은 지반개량재를 직접 지반내에다 투입해서 지반개량체를 형성시킬 수가 있는 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 지반에 주입공을 뚫고서 지반개량재 주입로드를 삽입한 후 서서히 상승시키면서 주입로드의 분사노즐로부터 고압수와 압축공기 및 지반개량재를 주입해서 지반을 개량하도록 하는 연약지반 개량방법에 있어서, 상기 지반개량재를 주입하는 주입로드(R)로, 대구경 주입로드본체(1)의 내부 공간 한쪽편에 고정배치되는 고압수주입관(2)과 압축공기주입관(3) 이외의 주입로드본체(1) 내부공간이 모두 지반개량재용 유로(C)를 이루도록 된 것을 사용하여, 상기 고압수주입관(2)과 압축공기주입관(3)을 통해 주입되는 고압수와 압축공기를 분사노즐(4)을 통해 분사하여 지반토(5)를 절삭·교반해서 지상으로 배출함과 동시에, 절삭·교반된 지반토(5) 부분의 하부로는 상기 지반개량재용 유로(C)를 통해 레미콘과 같이 골재가 혼합된 지반개량재(6)를 투입하도록 된 것을 특징으로 하는 연약지반 개량방법.

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