KR100460212B1 - 해체제거식 소일네일 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목·건축의 각종 터파기공사에서 지반의 굴착벽면을 안정시키기 위한 흙막이 공법의 한 종류인 소일네일링 공법 또는 록볼트 공법에서 사용하는 강제 보강재를 제거·회수하기 위한 것에 관한 것으로, 특히 지반을 안정시키기 위한 토질 및 기초분야의 기술에 발파기술을 접목시킴으로써, 흙막이 역할이 종료되어 굴착벽면 주변을 되메우기하는 시점에서 그라우트 고결체에 의해 둘러싸여 지중에 박혀있는 보강용 앵커철근 또는 록볼트 등을 간단하면서도 신속하게 빼낼 수 있도록 한 해체제거식 소일네일 공법에 관한 것으로,

본 발명은 소일네일링 공법 또는 록볼트 공법에 의한 어스앵커를 시공함에 있어, 앵커철봉의 몸체에 도폭선 인입용 합성수지관을 미리 한몸으로 부착시킨 구성의 쏘일네일 장치를 이용한 어스앵커를 시공하여서 흙막이를 수행케 한 후, 흙막이 종료 시점에서 도폭선 인입용 합성수지관의 내부에 화공품(火工品)인 도폭선을 넣고 폭연(爆燃)시키는 작업을 통해 보강용 앵커철봉 주위에 일체화된 지중의 그라우트 고결체를 파쇄하여 그라우트 고결체와 앵커철봉을 박리시킨 다음, 앵커철봉을 지상으로 손쉽게 뽑아내어 제거·회수할 수 있도록 한 기술 구성을 제공한다.

Description

해체제거식 소일네일 공법{A Method for Constructing and Removing Soil-Nail by Blasting}

본 발명은 토목·건축의 각종 터파기공사에서 지반의 굴착벽면을 안정시키기 위한 흙막이 공법의 한 종류인 소일네일링 공법 또는 록볼트 공법에서 사용하는 강제 보강재를 제거·회수하기 위한 것에 관한 것으로, 특히 지반을 안정시키기 위한 토질 및 기초분야의 기술에 발파기술을 접목시킴으로써, 흙막이 역할이 종료되어 굴착벽면 주변을 되메우기하는 시점에서 그라우트 고결체에 의해 둘러싸여 지중에 박혀있는 보강용 앵커철근 또는 록볼트 등을 간단하면서도 신속하게 빼낼 수 있도록 한 해체제거식 소일네일 공법에 관한 것이다.

각종 터파기공사에서 토압으로 인하여 붕괴가 예상되는 굴착벽면을 보호·유지하기 위하여 흙막이벽을 설치하게 된다.

이러한 흙막이벽의 변형을 막고 배면 지반을 안정시키기 위한 공법의 일종으로 소일네일링(Soil Nailing) 공법이 있다.

소일네일링 공법은 도1a의 도시와 같이 흙막이벽(1)의 지반내에 하향 경사지게 천공하고, 그 천공내에 보강용 철근(2)을 삽입한 다음, 몰탈 등의 그라우트재를 주입하고 경화시켜서 그라우트 고결체(3)를 형성한 후에, 지상으로 노출된 철근(2)의 끝단을 지압판(4)과 고정너트(5) 등으로 흙막이벽(1)에 고정시키는 작업을 통해 경사말뚝 형태의 소일네일 앵커체를 형성하게 된다.

이렇게 설치되는 소일네일 앵커체는 도1b의 도시와 같이, 현장의 토질 및 암질에 따라 지중에 3~20m의 길이로서 형성하며, 터파기를 진행하면서 상호간에 1~3m의 간격을 두고 축차적으로 다수 시공하게 된다.

위와 같이 소일네일링 공법에 의해 설치된 소일네일 앵커체는 그라우트 고결체의 주면 마찰저항과 앵커철근의 인발저항을 통해 굴착벽면 방향, 즉 흙막이벽쪽으로 작용하는 토압에 대항하여 원지반의 강성을 키워 줌으로써, 자립지지가 될 수 있도록 한 자립 흙막이 공법이며, 굴착벽면을 안정시키기 위하여 최근 가장 많이 사용되고 있는 보편적인 공법으로 시공성이 좋은 장점이 있다.

그런데, 소일네일링 공법에 의한 소일네일 앵커체는 지중에 매설되는 보강용철근이 인접 대지경계선을 침범하여 시공됨이 보통이므로, 철근을 제거하지 않고 지중에 그대로 잔류시킬 경우에는 민원에 따른 분쟁과 협의에 따른 공기 지연, 토지점용료의 지불, 추후 인접지역 공사시 지중 지장물로서 장애요인이 됨은 물론, 부식으로 인한 환경오염을 야기하는 등의 문제가 있다.

때문에, 지중에 매설된 철근은 흙막이 공사가 완료되어 굴착벽면 주변을 되메우는 시점에서 제거하는 것이 바람직한데, 그라우트 고결체에 의해 둘러 쌓여 견고하게 일체화된 철근을 터파기된 굴착벽면과 축조된 구조물 사이의 협소한 장소에서 인발하여 제거하기란 그리 쉽지 않다.

이에 따라, 현재 이 부분의 기술개발이 활발히 진행되고 있는데 이와 관련된 종래의 기술로서 도2의 도시와 같이, 수개(3∼7개)의 나선연결식 보강용 철근(6)의 외주에 고정자 소켓(7)을 결합하고 이 철근(6)을 1개의 합성수지 튜브로 된 쉬스관 (8) 내부에 삽입한 후, 이를 지반의 천공에 삽입하고, 쉬스관(8)의 내외부에 몰탈 등의 그라우트재를 주입하여 그라우트 고결체(9)를 형성하는 방법을 통해 소일네일 앵커체를 형성하는 나사제거식 소일네일링 공법이 있다.

이러한 나사제거식 소일네일링 공법에 의한 소일네일 앵커체는 흙막이 역할이 종료되는 시점에서 이를 제거하기 위해 철근(6)을 회전시켜서 지상으로 인출하는데, 이때 철근(6)은 고정자 소켓(7)의 나사선을 따라 회전하면서 그라우트 고결체(9)에 둘러싸인 쉬스관(8)에서 인출됨으로써 회수할 수 있게 된다.

위와 같은 나사 제거식 소일네일링 공법은 철근의 회수가 가능해져 앵커철근을 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.

그렇지만, 지중에 삽입된 철근을 제거·회수하기 위해서는 철근이 흙막이벽 외부로 최종적으로 빠져나오는 시점까지 큰 힘을 가하여 회전시켜야 하므로 인출작업이 대단히 어려울 뿐만 아니라, 회수시간이 지체되어 시공성이 나쁜 문제점이 있었다.

특히, 나선형 철근·고정자 소켓 및 합성수지 쉬스관 등의 구조가 특수 제작해야 하는 복잡한 나선식 장치이므로, 자재구입비가 매우 비싸 결과적으로 공사비용이 커지게 되어 실질적으로 채용하는데 제약이 따르는 비경제적인 문제점을 갖고 있다.

그리고, 고정자 소켓 부분의 응력집중에 의한 점진파괴의 우려가 있어 안전성이 떨어지는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 보강용 철근의 제거후 쉬스관 및 고정자 소켓 등이 지중에 잔류되는 문제가 있고 철근의 제거에 의해 생긴 공동(空洞)을 되메우는 수단이 강구되지 않아 인접지반의 약화를 초래하기 때문에 민원제기를 불식시키지 못할 뿐만 아니라, 지하 환경을 오염시켜 해치는 문제점 또한 완전히 해소하지 못하고 있는 실정이다.

한편, 터파기부의 굴착벽면을 안정시키기 위한 공법 중 다른 하나로 록볼트 (Rock Bolt) 공법이 있는데, 이 공법은 록볼트를 지반의 천공에 삽입한 후 록볼트의 외주에 그라우트 고결체를 형성시킨다는 점에서 전술한 소일네일링(Soil Nailing) 공법과 매우 흡사하다.

따라서, 이 록볼트 공법 또한 지중 앵커체의 보강용으로 설치되는 록볼트로인해 전술한 소일네일링(Soil Nailing) 공법에서 나타나는 제 문제점들을 그대로 가지고 있으므로, 현장에서의 실질적인 사용에 많은 제약과 부담이 따른다.

이에 따라, 본 발명은 터파기부의 굴착벽면을 안정시키기 위한 소일네일링 공법과 록볼트 공법의 단점을 해소하고 장점을 살리고자, 인접 대지경계선을 침범하면서 지중에 매설되는 보강용 철근 또는 록볼트(이하, 앞서 기재한 철근과 록볼트 등을 포괄하는 의미로서 "앵커철봉"으로 통합하여 칭함.)등으로 인해 종래 기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 연구·개발한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 지중 앵커체의 보강재로 사용되는 앵커철봉을 흙막이 역할이 종료되는 시점에서 용이하면서도 잔류물 없이 완벽하게 제거·회수할 수 있게 함으로써, 첫째 시공시 민원협의가 원활하여 분쟁에 의한 공기지연을 미연에 방지하여 주고, 둘째 흙막이 종료 이후의 지중 잔류물에 따른 타인의 토지 점용에 대한 민원유발을 방지하는 한편 토지점용료 부담을 면하게 하여 주며, 셋째 보강용 앵커철봉 등의 존치로 인한 추후 인접지역 공사시 장애요인을 배제하여 주며, 넷째, 지중에 삽입·존치되는 보강용 앵커철봉의 부식 및 잔여 잔여물로 인한 환경오염을 예방하여 주며, 다섯째, 시공비용이 저렴할 뿐만 아니라 회수되는 보강용 앵커철봉을 재활용할 수 있게 하는 한편, 상대적으로 간편하고 빠른 시공을 가능케 하여 경제성을 제고하여 주기 위한 해체제거식 소일네일 공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보강용 앵커철봉 등의 제거에 의해 생기는 공극을 되메워 천공지반의 강성을 원래 상태로 복원·안정시키는 수단을 강구함으로써, 천공지반(인접지반)의 공극 등으로 인한 지반변위 및 약화를 예방하여 주기 위한 해체제거식 소일네일 공법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 앵커철봉의 몸체에 도폭선 인입용 합성수지관을 미리 한몸으로 부착시킨 구성의 쏘일네일 장치를 이용한 어스앵커를 시공하여서 흙막이를 수행케 한 후, 흙막이 종료 시점에서 도폭선 인입용 합성수지관의 내부에 화공품(火工品)인 도폭선을 넣고 폭연(爆燃)시키는 작업을 통해 보강용 앵커철봉 주위에 일체화된 지중의 그라우트 고결체를 파쇄하여 그라우트 고결체와 앵커철봉을 박리시킨 다음, 앵커철봉을 지상으로 손쉽게 뽑아내어 제거·회수할 수 있도록 한 기술 구성을 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 앵커철봉의 몸체에 상기 도폭선의 폭연(爆燃)시 파손되지 않고 견딜 수 있는 재질로 만든 공극메움용 충전물 주입관을 일체로 부착시킨 구성의 쏘일네일 장치를 이용한 어스앵커를 시공하여서 흙막이를 수행케 한 후, 도폭선의 폭연 후 앵커철봉을 빼내면서 동시에 공극 메움용 충전물 주입관을 통해 외부에서 충전물을 압송·주입하여 보강용 철봉 제거 이후의 지반내 공극을 없애고 충전물의 윤활작용으로 인해 앵커철봉의 인발을 용이케 한 기술 구성을 제공한다.

도1a는 종래 미제거식 소일네일 앵커체의 시공도

도1b는 종래 미제거식 소일네일 앵커체가 터파기부에 축차적으로 시공된 상태를 보여주는 도면

도2는 종래 제거식 소일네일 앵커체의 시공도

도3은 본 발명에서 사용되는 소일네일 장치의 정면도

도4는 본 발명에서 사용되는 소일네일 장치의 간격유지재 설치부 확대도

도5는 도4의 A-A선 단면도

도6은 본 발명에서 사용되는 소일네일 장치의 쐐기식 마개 설치부 확대도

도7은 본 발명에 따른 앵커체의 시공 및 제거·회수 절차를 나타낸 도면

도8은 본 발명의 해체제거식 소일네일 공법에 따른 앵커체의 시공도

도9는 본 발명의 해체제거식 소일네일 공법에 따른 도폭선 인입상태를 나타낸 도면

도10은 본 발명의 해체제거식 소일네일 공법에 따른 소일네일 장치의 해체-제거·회수 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:앵커철봉 11:도폭선 인입용 합성수지관

12:그라우트 고결체 13:도폭선

14:공극메움용 충전물 주입관 15:충전물

16:중심유지재 17:결속선

18:쐐기식 마개 19:지압판

20:고정너트 21:캡

30:흙막이벽

본 발명은 기본형식의 소일네일링 공법 또는 록볼트 공법에 속하는 보강용 앵커 철봉과 그라우트 고결체의 파·분쇄와 박리 및 일탈을 위한 도폭선을 인입하는 합성수지관이 한몸으로 제작된 소일네일 장치를 이용하여서 어스앵커를 시공하고, 흙막이 종료 후 앵커철봉의 제거·회수를 위한 도폭선의 인입 및 폭연(爆燃), 그리고 앵커철봉의 인발·회수등 3가지 요소로 성립되며, 부가적으로 공극메움용 충전물 주입관을 통해 철봉의 제거에 의해 발생되는 공극으로의 충전물 주입 구성을 더하였다.

따라서, 본 발명은 흙막이 보강용 앵커철봉을 둘러싸고 있는 그라우트 고결체(양생몰탈)를 해체하여 제거·회수하기 위한 공법이며, 일명 해체제거식 소일네일 공법으로 정의된다.

본 발명은 토목·건축의 각종 터파기공사에서 굴착된 지반의 벽면을 안정시키기 위해 앵커철봉(10)을 사용하는 소일네일링공법 또는 록볼트공법에 의한 어스앵커를 시공함에 있어서;

상기 보강용 앵커철봉(10)의 길이방향을 따라 도폭선 인입용 합성수지관(11)과 도폭선(13)의 폭연시 파손되지 않고 견딜 수 있는 재질로 만들어진 공극메움용 충전물 주입관(14)을 일체로 장착시킨 소일네일 장치를 미리 제작하고;

상기 소일네일 장치를 굴착벽면 지반의 천공내에 삽입하고, 천공내를 그라우팅하여 상기 소일네일 장치와 일체화되는 그라우트 고결체(12)를 형성한 다음, 지상으로 노출된 앵커철봉(10)의 끝단을 고정하는 작업을 통해 완성되는 어스앵커를 설치하여서 굴착벽면의 흙막이를 수행케 한 후;

흙막이 역할이 종료되어 굴착벽면 주변을 되메우기 하는 시점에서, 상기 도폭선 인입용 합성수지관(11)의 내부에 도폭선(13)을 인입시키고, 그 도폭선(13)을 폭연시키는 작업을 통해 그라우트 고결체(12)를 파·분쇄하여 그라우트 고결체(12)와 앵커철봉(10)을 박리·일탈시킨 다음,

상기 보강용 앵커철봉(10)과 공극메움용 충전물 주입관(14)을 함께 빼내는 동시에, 공극메움용 충전물 주입관(14)을 통해 몰탈 등의 충전물(15)을 압송시켜 앵커철봉(10)이 빠져 나옴으로 인해 생기는 공극을 메꾸면서 상기 앵커철봉(10)을 지상으로 인발하여 회수하는 것을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.

상기 도폭선(13)은 외경 3.2 ±0.2㎜ 내지 3.6 ±0.2 ㎜, 심약량 2~3g/m, 인장력 50~70kgf이상의 규격을 갖고, 폭연시 평균폭속 6,800~7,000 m/sec의 성능으로 제작된 것을 사용함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 첨부도면을 참고로 본 발명의 기술 구성을 상세히 설명한다.

도3 내지 도6에는 본 발명에서 사용되는 소일네일 장치의 일 실시예가 도시되어 있다.

이 소일네일 장치는 앵커체를 형성하기 위해 소요 길이로 제작된 보강용 앵커철봉(10)과, 상기 보강용 앵커철봉(10)의 외주면에 길이방향을 따라 장착되는 도폭선 인입용 합성수지관(11) 및 공극메움용 충전물 주입관(14)과, 천공내의 중심부에 위치하도록 간격을 유지하여 주기 위해 상기 앵커철봉(10)의 길이방향 중간마다에 장착되는 다수의 중심유지재(16)들로 구성된다.

상기에서, 도폭선 인입용 합성수지관(11)과 공극메움용 충전물 주입관(14)은 중심유지재(16)에 끼워지면서 결속선(17)으로 견고하게 묶여서 앵커철봉(10)의 외주면에 장착된다.

상기 도폭선 인입용 합성수지관(11)은 경질로 제작된 것을 사용하여 상기 보강용 앵커철봉(10)의 외주면에 직선으로 장착하고, 최하단 입구를 막아 놓은 구성으로 이루어진다.

그리고, 도폭선 인입용 합성수지관(11)은 후술하는 도폭선(13)의 외경보다 대략 10%정도 더 큰 내경을 갖는 것을 사용한다.

상기 공극메움용 충전물 주입관(14)은 금속재질로 만든 강재 관으로서, 도폭선의 폭연시 파손되지 않고 견딜 수 있으며, 최하단에는 그라우트재의 주입압력에 의해 강제로 이탈시킬 수 있는 정도로 유연하게 꽂힌 쐐기식 마개(18)가 구비된다.

한편, 상기 도폭선(13)의 규격 및 성능은 심약량(g/m)을 기준으로 표시되는데, 이 경우 2그램식, 3그램식, 4그램식, 20그램식의 5종이 있다.

본 발명의 공법에서 가용되는 도폭선은 m당 2그램식 또는 3그램식이며, 외경은 둘 모두 3.2 ±0.2㎜ 내지 3.6 ±0.2㎜이며, 폭연시 평균폭속 6,800~7,000 m/sec의 성능을 갖는다.

즉, 본 발명의 공법에서 사용되는 도폭선(13)은 외경 3.2~3.6㎜, 심약량 2~3 g/m, 인장력 50~70kgf이상의 규격을 갖고 있으며, 심약을 면사로 잇감아 왁스코팅을 한 다음, 고무 및 플라스틱으로 다시 코팅하였으므로 잘 끊어지거나 휘어지지 않는 특징이 있다. 따라서 표준제품으로 제조된 것을 사용함이 바람직하다.

도폭선의 약경이 3.2㎜보다 작은 것(한계약경 이하)을 사용하면 불폭 또는 불발 되는 문제가 있고, 3.6㎜보다 큰 것을 사용하면 폭발력이 너무 커서 파쇄된 고결체를 공구 밖으로 뿜어 내거나 빈공(지반)의 변형을 초래하게 되므로 부적당하다.

본 발명을 이용한 앵커체의 시공 및 흙막이 종료후 그라우트 고결체를 해체하여 앵커철봉을 제거·회수하는 시공절차는 도7에서 도시하는 바와 같이, 터파기 시작 - 지반 천공 - 본 발명에 의한 해체제거식 소일네일 장치를 천공에 삽입 - 그라우트재 주입 - 양생 및 다음 단계 시공 - 흙막이 수행 - 되메우기 시작 - 너트 및 지압판 해지 - 도폭선 인입용 합성수지관에 도폭선 인입 - 도폭선 폭연 - 그라우트 고결체 파·분쇄·박리·일탈 작용 - 보강용 앵커철봉 인발 제거·회수 - 공극메움용 충전물 주입관으로 충전물 압송 - 흙막이 및 회수작업 종료 과정을 통하여 이루어진다.

상기와 같이 시공되는 본 발명은 도8의 도시와 같은 구조의 어스앵커를 형성하여, 흙막이벽(30)의 변위를 방지하는 동시에 흙막이벽(30)의 배면지반을 안정시키게 된다.

즉, 본 발명에 따르면 앵커철봉(10)과 그 외주면에 장착된 도폭선 인입용 합성수지관(11) 및 공극메움용 충전물 주입관(14)의 주위가 몰탈등의 그라우트 고결체(12)에 의해 둘러 쌓이고, 지상으로 노출된 앵커철봉(10)의 끝단이 지압판(19)과 고정너트(20) 등을 통해 흙막이벽(30)에 고정시킨 구조의 어스앵커를 시공한다.

이때, 도폭선 인입용 합성수지관(11)과 공극메움용 충전물 주입관(14)의 끝단을 지상으로 일정부분 노출되게 설치하며, 노출되는 도폭선 인입용 합성수지관 (11)과 공극메움용 충전물 주입관(14)의 끝단에는 캡(21)을 씌워 놓아 흙막이를 수행하는 도중 이물질이 내부로 침투하지 않도록 조치한다.

그리고, 흙막이 종료후 그라우트 고결체(12)를 해체하여 앵커철봉(10)을 포함하는 소일네일 장치를 제거·회수하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 흙막이가 종료된 후 앵커철봉(10)의 끝단에 체결된 고정너트(20) 및 지압판(19)을 해지한다.

다음으로, 도9의 도시와 같이 도폭선 인입용 합성수지관(11)의 끝단에 씌워진 캡(21)을 제거하고, 도폭선 인입용 합성수지관(11)의 내부에 도폭선(13)을 인입시킨다.

그리고, 도폭선(13)을 폭연시켜 그라우트 고결체(12)를 파·분쇄하여 그라우트 고결체(12)로부터 앵커철봉(10)을 박리·일탈시킨다. 이때, 도폭선이 인입된 합성수지관(11)은 완전히 파쇄되며, 공극메움용 충전물 주입관(14)은 폭연에 견디어파손되지 않고 제 기능을 유지한다.

마지막으로, 도10의 도시와 같이, 보강용 앵커철봉(10)을 인발하면서 이와 동시에 공극메움용 충전물 주입관(14)을 통해 몰탈 등의 충전물(15)을 압송시켜 앵커철봉(10)이 빠져 나옴으로 인해 생기는 공극을 메꾼다.

이때, 보강용 앵커철봉(10)은 그라우트 고결체(12)와 완전히 박리되어 일탈되어 있고, 압송되는 충전물(15)이 윤활작용과 추진작용을 함으로써 적은 힘으로 빼낼 수 있다.

본 발명은 위와 같은 과정을 통해 흙막이 종료 시점에서 앵커철봉(10)의 제거·회수작업을 용이하게 수행할 수 있다.

위와 같이 구성되고 이용되는 본 발명은 토질 및 기초분야인 흙막이 기술에 화약류 관리분야인 도폭선의 폭연(爆燃)기술을 접목시켜 2개의 기술분야의 다음과 같은 공조원리에 의해 효과적인 응용기술로 성립되어진다.

a) 화공품(火工品)인 도폭선의 폭연(爆燃)시 가스압에 의한 그라우트 고결체의(양생몰탈) 파쇄 및 분쇄 작용.

b) 같은 폭연시의 충격진동에 의한 보강용 철봉으로부터의 그라우트 고결체의 박리 작용.

c) 같은 폭연시의 그라우트 고결체와 앵커철봉의 큰 내압력 차(差) 및 열경사 차(差)에 의한 그라우트 고결체의 부착력 일탈 작용.

d) 되메우기용 충전물 압송시 유체압력 및 충전물의 윤활작용에 의한 인발증진 작용.

e) 도폭선의 강력하고 순간적인 폭연에 의해 취성체인 그라우트 고결체는 파·분쇄되나 앵커철봉의 손상 및 강도변화와 천공지반의 변형, 그밖의 진해가 없는 그라우트 고결체 내부의 한계폭연 작용.

위와 같은 5가지 원리를 해체 - 제거·회수의 과정에 의하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 지반보강용 앵커철봉의 근입 목적이 완료된 후, 즉 지하구조물 등의 완성으로 되메우기 하는 시점에 천공지반의 그라우트 고결체를 파·분쇄하여 보강용 앵커철봉을 제거·회수하려면 도폭선을 폭연시켜 보강용 앵커철봉 주위의 그라우트 고결체(양생몰탈)가 충격진동 및 가스압 그리고, 급격한 온도경사에 의해 보강용 철봉에 밀착고결된 몰탈고결체의 파·분쇄는 물론 보강용 철봉으로부터의 몰탈고결체의 박리 및 일탈을 유발시킨다.

둘째, 통상의 인발장치에 의해 보강용 철봉을 제거·회수함과 동시에 지반내 공극 제거와 보강용 철봉의 회수 용이를 위해 충전물을 압송·충전시킨다. 이때의 충전물은 시멘트와 물을 적당량 섞어 만들되 인접지반(천공지반)의 상태보다는 내구와 강도가 더 크게 배합되도록, 즉 보통의 그라우팅의 경우와 같은 소재와 기능에 준하여 사용한다.

셋째, 몰탈고결체의 파쇄를 위한 화공품(도폭선)은 보강용 앵커철봉의 제거·회수가 필요한 시점에서 비로소 합성수지관을 이용하여 인입·작용케함으로 도폭선 없이 합성수지관만 삽입되어 있는 평소의 흙막이 시에는 보통의 철봉 보강재와 똑같이 취급되어지며, 안전상의 문제 또한 있을 수 없다.

넷째, 본 발명의 주된 작용원리는 가스압에 의한 그라우트 고결체의 파·분쇄, 철봉의 충격진동에 의한 박리, 내압력 및 열경사 차이에 의한 일탈에 있으나 이러한 작용(압력, 온도)으로 인한 보강용 철봉의 강도저하는 사실상 무시(철봉 내압·내열효과 매우 좋음)될 수 있으므로, 회수된 앵커철봉의 재활용이 가능케 되어 경제적일 뿐만 아니라, 천공지반에 대한 점용료를 내지 않게 되어 다른 흙막이 공법 또는 다른 제거식 공법보다 경제성이 좋다.

다섯째, 앵커철봉 및 그 밖의 구성재가 천공지반의 지중에 삽입된 상태로 잔류되는 경우에는 점용료 부담외에 지중장애물 그리고, 부식으로 인한 환경문제가 야기되는데, 이를 제거·회수하여 재활용하는 본 발명은 환경 친화적 기술이기도 하다.

이상과 같은 본 발명은 도폭선 인입용 합성수지관과 공극메움용 충전물 주입관을 보강용 철봉에 부착·고정하여 삽입하는 것 외에는 종래의 소일네일링 또는 록볼트에 의한 공사와 동일하게 시공할 수 있어, 추가적인 기술이 필요하지 아니하며, 보통의 흙막이 공사 작업원들이 특별한 기술 습득 없이도 종전과 같이 손쉽게 작업할 수 있다.

아울러, 화공품(도폭선)을 인입하지 아니한 상태로 작업하며 장치되므로 작업상 또는 흙막이 간의 안전을 해할 여지도 없다.

보강용 철봉의 제거·회수시에는 합성수지관을 통하여 어느 정도 뻣센 재질의 도폭선을 용이하게 인입시킬 수 있고, 대부분의 흙막이 작업장의 경우는 도폭선 사용과 관련한 굴착기술자가 동반되는 것이 상례이므로 보강용 앵커철봉의 제거·회수작업에 용이하게 투입될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는 다음과 같다.

보강용 철봉의 제거·회수가 용이하며 저렴하고 간단한 흙막이 공법을 제공한다.

흙막이 사후의 폐자재 방치로 인한 토지점용료 부담 및 분쟁이 없도록 하며, 인접한 천공(보강용 철봉 삽입)지반의 폐자재 존치에 따른 추후 공사시의 장애요인을 근본적으로 제거해 준다.

폐자재의 부식 그리고 지반내 공극으로 인한 지반변위를 원천적으로 방지할 수 있는 환경친화적인 흙막이 공법을 제공한다.

민원협의와 공사상의 타툼의 여지를 줄여 건설공사의 공정관리에 새로운 장을 개척하여 준다.

또한, 회수된 자재를 재활용할 수 있는 경제적인 흙막이 공법을 달성한다.

이상과 같이, 본 발명은 타인의 토지 점용에 대한 민원협의로부터 안정적인 공사수행을 기하고, 삽입된 보강용 철근의 존치로 인한 장해가 되지 않도록 제거하여 주며, 흙막이 공사에 있어 지반보강에는 아무런 영향이 없으며 사후의 지반변위도 없는 경제적·환경적 실익이 있고, 그밖에 시공성 확보 및 강화로 공비절감, 공기단축, 공사안전에 만전을 기하는 매우 유용한 기술이다.

Claims (3)

1. 토목·건축의 각종 터파기공사에서 굴착된 지반의 벽면을 안정시키기 위해 앵커철봉(10)을 사용하는 소일네일링공법 또는 록볼트공법에 의한 어스앵커를 시공함에 있어서;

   상기 보강용 앵커철봉(10)의 길이방향을 따라 도폭선 인입용 합성수지관(11)과 도폭선(13)의 폭연시 파손되지 않고 견딜 수 있는 재질로 만들어진 공극메움용 충전물 주입관(14)을 일체로 장착시킨 소일네일 장치를 미리 제작하고;

   상기 소일네일 장치를 굴착벽면 지반의 천공내에 삽입하고, 천공내를 그라우팅하여 상기 소일네일 장치와 일체화되는 그라우트 고결체(12)를 형성한 다음, 지상으로 노출된 앵커철봉(10)의 끝단을 고정하는 작업을 통해 완성되는 어스앵커를 설치하여서 굴착벽면의 흙막이를 수행케 한 후;

   흙막이 역할이 종료되어 굴착벽면 주변을 되메우기 하는 시점에서, 상기 도폭선 인입용 합성수지관(11)의 내부에 도폭선(13)을 인입시키고, 그 도폭선(13)을 폭연시키는 작업을 통해 그라우트 고결체(12)를 파·분쇄하여 그라우트 고결체(12)와 앵커철봉(10)을 박리·일탈시킨 다음,

   상기 보강용 앵커철봉(10)과 공극메움용 충전물 주입관(14)을 함께 빼내는 동시에, 공극메움용 충전물 주입관(14)을 통해 몰탈 등의 충전물(15)을 압송시켜 앵커철봉(10)이 빠져 나옴으로 인해 생기는 공극을 메꾸면서 상기 앵커철봉(10)을 지상으로 인발하여 회수하는 것을 특징으로 하는 해체제거식 소일네일 공법.
2. 제1항에 있어서, 상기 도폭선(13)은 외경 3.2 ±0.2㎜ 내지 3.6 ±0.2 ㎜, 심약량 2~3g/m, 인장력 50~70kgf이상의 규격을 갖고, 폭연시 평균폭속 6,800~7,000 m/sec의 성능으로 제작된 것을 사용함을 특징으로 하는 해체제거식 소일네일 공법.
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