KR100475416B1 - Micro silica grouting method reinforced with a steel pipe - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법은, 지반 보강 대상의 지반에 강관 삽입을 위한 다수의 구멍을 천공하는 단계; 강관 몸체에 주입재의 지반내로의 토출을 위한 다수의 주입공을 천공하는 단계; 천공된 다수의 주입공에 주입재의 지반내로의 균일한 토출을 위한 주입밸브를 조립하는 한편 강관의 외주면에 강관과 상기 지중에 천공된 구멍 내면과의 적정 간격 유지를 위한 다수의 스페이서를 설치하는 단계; 지반에 천공된 다수의 구멍에 상기 주입밸브 및 스페이서가 설치된 강관을 삽입하는 단계; 강관이 삽입된 구멍에 보조재 주입용 호스를 삽입한 후, 구멍의 입구를 코킹하는 단계; 보조재 주입용 호스를 통해 보조재를 주입하여 상기 강관 주변의 구멍 내부의 공간에 보조재를 충전하는 단계; 강관의 내부에 MSG 주입재 주입용 패커를 설치하는 단계; 및 패커를 이용하여 MSG 주입재를 주입하여 그라우팅을 완료하는 단계를 포함한다.Steel pipe reinforcement micro-silica grouting method according to the present invention, the step of drilling a plurality of holes for the steel pipe insertion in the ground of the ground reinforcement target; Drilling a plurality of injection holes for discharging the injection material into the ground in the steel pipe body; Assembling an injection valve for uniform discharge of the injection material into the ground in a plurality of perforated injection holes, and installing a plurality of spacers on the outer circumferential surface of the steel pipe to maintain an appropriate distance between the steel pipe and the inner surface of the perforated hole in the ground; ; Inserting a steel pipe in which the injection valve and the spacer are installed in a plurality of holes drilled in the ground; Inserting the auxiliary material injection hose into the hole into which the steel pipe is inserted, and then caulking the inlet of the hole; Filling the auxiliary material into a space inside the hole around the steel pipe by injecting the auxiliary material through the auxiliary material injection hose; Installing a packer for injecting MSG injection material into the steel pipe; And injecting MSG injection material using the packer to complete grouting.
이와 같은 본 발명에 의하면, 밸브를 구비한 강관을 삽입하여 주입재를 주입하므로, 토사나 이물질 및 주입재 등의 강관 내부로의 유입 및 주입공 막힘을 방지할 수 있고, 마이크로계 분체를 현탁액형으로 사용하기 때문에 세립질 모래 지반은 물론 점토질이 소량 함유된 점토질 모래지반 및 암반의 헤어 크랙까지도 주입재를 균일하게 침투시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since the injection material is injected by inserting the steel pipe provided with a valve, it is possible to prevent inflow into the steel pipes such as soil, foreign matter and injection material, and to block the injection hole, and to use the micro-based powder as a suspension type. Therefore, there is an advantage that the injection material can be uniformly infiltrated into the fine sand ground, as well as clay cracks containing small amounts of clay and hair cracks in the rock.
Description
본 발명은 마이크로 실리카 그라우팅(micro silica grouting) 공법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 대상 지반을 천공하여 강관을 설치한 후, 그 강관을 주입관으로 이용하여 마이크로 실리카 그라우팅 주입재를 그라우팅함으로써 주변의 지반을 고결시키고, 강관의 매몰에 따른 강성의 증대로 터널 굴착 시 갱구부 및 막장의 안정, 천단부의 붕괴방지 및 용수를 효율적으로 처리할 수 있는 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a micro silica grouting method, and more particularly, after a steel pipe is installed by drilling a target ground, the surrounding ground is ground by grouting the micro silica grouting injection material using the steel pipe as an injection pipe. It is related with steel pipe reinforcement micro silica grouting method which can solidify and increase the rigidity according to the investment of steel pipe, which can stabilize the shaft and the membrane during tunnel excavation, prevent the collapse of the top end, and efficiently treat the water.
일반적으로, 터널공사에서 토사지반의 지반보강 및 누수방지, 암반의 균열에 대한 보강공사를 할 때에는 다수의 주입공이 천공된 강관을 지반에 천공된 구멍에 삽입한 후에 상기 강관의 내부로 주입재를 일정한 압력으로 강제로 주입하여 강관의 주입공을 통하여 주입재를 토출시켜 지반의 균열된 틈새를 충전시키는 그라우팅 공법이 널리 사용되고 있다.In general, in tunnel construction, ground reinforcement and leakage prevention of reinforcement ground and reinforcement for rock cracking, a plurality of injection holes insert the drilled steel pipe into the perforated hole in the ground, and then insert the injection material into the inside of the steel pipe. The grouting method of filling the cracks of the ground by forcibly injecting pressure to discharge the injection material through the injection hole of the steel pipe is widely used.
그러나, 상기와 같은 공법은 강관을 지반에 천공된 구멍에 삽입할 때 토사나 이물질이 강관에 천공된 다수의 주입공을 통해 강관 내부로 유입되거나, 주입재의 주입시 근접한 강관 내부로 주입재가 침투되어 근접 강관의 주입공이 막히는 등의 문제점이 있다.However, in the above method, when the steel pipe is inserted into a hole drilled into the ground, soil or foreign matter is introduced into the steel pipe through a plurality of injection holes drilled in the steel pipe, or when the injection material is injected, the injection material penetrates into the adjacent steel pipe. There is a problem such as clogging the injection hole of the adjacent steel pipe.
따라서, 이에 대한 대책으로 근래에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 강관(101)의 주위에 테이프(102)를 부착하고, 강관(101) 내부로 일정압력 이상으로 주입재를 주입시킴으로써 주입공(101h)에 부착되어 있던 테이프(102)가 떨어지면서 주입공(101h)을 통해 주입재가 지반에 침투되도록 하는 그라우팅 방법을 사용하고 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 강관(101)의 외주면에 부착된 테이프(102)가 떨어질 경우 토사 등 이물질이 주입공(101h)을 통해 강관(101)의 내부로 유입되거나, 테이프(102)에 의해 주입공(101h)이 막히는 문제점이 있다. 또한, 주입재를 일정한 압력으로 강관(101)의 내부에 주입시킬 때, 강관(101)에 부착되어 있던 테이프 (102)가 불규칙적으로 떨어져 주입재를 강관(101) 주변의 지반으로 균일하게 주입할 수 없는 문제점과, 주입재의 주입시 마찬가지로 근접한 강관의 내부로 주입재가 침투되어 근접 강관의 주입공이 막히는 사태를 근본적으로 해결할 수 없는 문제점이 있다. Therefore, as a countermeasure for this, in recent years, as shown in FIGS. 1 and 2, the tape 102 is attached around the steel pipe 101, and the injection material is injected into the steel pipe 101 by a predetermined pressure or more. A grouting method is used in which the injection material penetrates into the ground through the injection hole 101h while the tape 102 attached to the 101h falls. However, in such a method, when the tape 102 attached to the outer circumferential surface of the steel pipe 101 falls, foreign matter such as earth and sand flows into the steel pipe 101 through the injection hole 101h, or is injected by the tape 102. There is a problem that the ball 101h is blocked. In addition, when the injection material is injected into the steel pipe 101 at a constant pressure, the tape 102 attached to the steel pipe 101 drops irregularly, and the injection material cannot be uniformly injected into the ground around the steel pipe 101. Similarly, when the injection material is injected, there is a problem in that the injection material is infiltrated into the inside of the adjacent steel pipe and thus, the injection hole of the adjacent steel pipe is blocked.
본 발명은 이상과 같은 종래 그라우팅 공법상에서의 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 마이크로 복합 실리카의 주입재와 강관을 이용하여 지반의 미세한 공극 및 암반의 헤어 크랙 부분까지 주입재를 균일하게 침투시킬 수 있는 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the problems in the conventional grouting method as described above, by using a micro composite silica injection material and steel pipe, a steel pipe that can uniformly penetrate the injection material to the fine pores of the ground and hair cracks of the rock. The purpose is to provide a reinforced micro silica grouting method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법은, Steel pipe reinforcement micro silica grouting method according to the present invention in order to achieve the above object,
지반 보강 대상의 지반에 소정 직경의 다수의 구멍을 상호 소정 간격 이격하여 천공하는 단계;Drilling a plurality of holes of a predetermined diameter in the ground of the ground reinforcement object at predetermined intervals from each other;
소정 직경의 강관 몸체에 주입재의 지반내로의 토출을 위한 다수의 주입공을 소정 간격으로 천공하는 단계; Drilling a plurality of injection holes at a predetermined interval in the steel pipe body having a predetermined diameter for discharging the injection material into the ground;
상기 천공된 다수의 주입공에 주입재의 지반내로의 균일한 토출을 위한 주입밸브를 조립하는 한편 강관의 외주면에 강관과 상기 지중에 천공된 구멍 내면과의 적정 간격 유지를 위한 다수의 스페이서를 설치하는 단계; Assembling an injection valve for uniform discharge of the injection material into the ground in the plurality of perforated injection holes while installing a plurality of spacers for maintaining a proper distance between the steel pipe and the inner surface of the hole punched in the ground on the outer peripheral surface of the steel pipe step;
상기 지반에 천공된 다수의 구멍에 상기 주입밸브 및 스페이서가 설치된 강관을 각각 삽입하는 단계;Inserting steel pipes each having the injection valve and the spacer installed in a plurality of holes drilled in the ground;
상기 강관이 삽입된 구멍에 보조재 주입용 호스를 삽입한 후, 구멍의 입구를 코킹(calking)하는 단계;Inserting an auxiliary material injection hose into the hole into which the steel pipe is inserted, and caulking the entrance of the hole;
상기 보조재 주입용 호스를 통해 보조재를 주입하여 상기 강관 주변의 구멍 내부의 공간에 보조재를 충전하는 단계;Filling the auxiliary material into a space inside the hole around the steel pipe by injecting the auxiliary material through the auxiliary material injection hose;
상기 강관의 내부에 마이크로 실리카 그라우팅 주입재의 주입을 위한 패커를 설치하는 단계; 및Installing a packer for injecting the micro silica grouting injection material into the steel pipe; And
상기 패커를 이용하여 마이크로 실리카 그라우팅 주입재를 주입하여 그라우팅을 완료하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises the step of completing the grouting by injecting the micro silica grouting injection material using the packer.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법에 따라 그라우팅을 실시하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.3 to 8 are views sequentially showing a process of grouting according to the steel pipe reinforced micro silica grouting method according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법에 따라 먼저 지반 보강 대상의 지반에 특수제작된 천공장비(301)를 이용하여 소정 직경의 다수의 구멍을 상호 소정 간격 이격하여 천공하게 된다. 이때, 마이크로 실리카 그라우팅(이하 MSG로 칭함)공법 적용을 위한 플랜트 설치, 시공위치에의 기계기구설치, 천공장비 위치선정 및 천공각도 조정 등의 작업이 사전에 먼저 이루어진다. As shown in Figure 3, according to the steel pipe reinforcement micro-silica grouting method according to the present invention by first using a drilling equipment 301 specially manufactured on the ground of the ground reinforcement target spaced apart a plurality of holes of a predetermined diameter Perforated. At this time, the installation of the plant for the application of the micro silica grouting (hereinafter referred to as MSG) method, the installation of mechanical equipment at the construction location, the positioning of the drilling equipment and the adjustment of the drilling angle are performed in advance.
지반에의 구멍 천공작업이 완료되면, 소정 직경의 강관(401)(도 4 참조) 몸체에 주입재의 지반내로의 토출을 위한 다수의 주입공(401h)을 소정 간격으로 천공한다. 그리고, 그 천공된 다수의 주입공(401h)에 주입재의 지반내로의 균일한 토출을 위한 주입밸브(900)(도 9 참조)를 조립하는 한편 강관(401)의 외주면에 강관 (401)과 상기 지중에 천공된 구멍 내면과의 적정 간격 유지를 위한 다수의 스페이서(spacer)(402)를 설치한다. 이때, 상기 강관(401)에 천공된 주입공(401h)에 조립되는 주입밸브(900)는 도 9에 도시된 바와 같이, 테이퍼 가공된 몸체면에 이탈방지구(911)가 형성되어 있는 밸브(910)와, 테이퍼형으로 가공된 내주면에는 주입재의 토출을 위한 요홈(923)이 형성되고, 외주면에는 강관에의 나사결합을 위한 나사부 (921) 및 상기 이탈방지구(911)에 상응하는 이탈방지홈(922)이 각각 형성되어 있는 밸브케이스(920)로 구성되며, 밸브(910)가 밸브케이스(920)에 조립된 상태의 주입밸브 조립체가 도 10에 도시된 바와 같이, 강관(401)의 주입공(401h)에 조립되는 것이다. 여기서, 이상과 같은 주입밸브(900)에 대해서는 본 출원인과 동일 출원인에 의해 선출원되어 등록된 실용신안등록번호 제20-0212412호에 상세하게 개시되어 있는 바, 따라서 여기에서는 더 이상의 설명을 생략한다. When the hole drilling operation to the ground is completed, a plurality of injection holes 401h for discharging the injection material into the ground are drilled at predetermined intervals in the steel pipe 401 (see Fig. 4) body having a predetermined diameter. Then, the injection valve 900 (see Fig. 9) for uniform discharge of the injection material into the ground in the plurality of perforated injection holes (401h) while the steel pipe (401) and the outer peripheral surface of the steel pipe (401) A plurality of spacers 402 are installed to maintain a proper distance from the inner surface of the perforated hole in the ground. At this time, the injection valve 900 is assembled to the injection hole (401h) drilled in the steel pipe 401, as shown in FIG. 910 and a tapered shape of the inner circumferential surface are formed with a recess 923 for discharging the injection material, and an outer circumferential surface of the threaded portion 921 for screwing into the steel pipe and the separation prevention portion 911 corresponding to the separation prevention portion 911. It is composed of a valve case 920 having grooves 922 formed therein, and the injection valve assembly with the valve 910 assembled to the valve case 920 as shown in FIG. It is assembled to the injection hole (401h). Here, the injection valve 900 as described above is disclosed in detail in Utility Model Registration No. 20-0212412, which is filed in advance and registered by the same applicant as the present applicant, and therefore, further description thereof will be omitted.
이렇게 하여 강관(401)에 주입밸브(900) 및 스페이서(402)의 설치가 완료되면, 그 강관을 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지반에 천공된 다수의 구멍에 각각 삽입한다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 강관(401)이 삽입된 구멍에 보조재 주입용 호스(501)와, 공기배출 및 보조재 충전 확인용 호스(502)를 삽입한 후, 구멍의 입구를 코킹한다. 이때, 입구에서 약간 안쪽의 일정 부위까지는 부직포 등의 천(503)으로 먼저 메우고, 그곳으로부터 입구까지는 급결시멘트 등을 사용하여 코킹한다. 여기서, 이와 같이, 구멍입구를 천조각으로 메우고 급결시멘트로 코킹하는 이유는 후술되는 보조재(실링재)의 주입시 주입된 보조재(실링재)가 구멍밖으로 흘러나오는 것을 막기 위한 것이다. In this way, when the installation of the injection valve 900 and the spacer 402 in the steel pipe 401 is completed, the steel pipe is inserted into a plurality of holes drilled in the ground, respectively, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5, the auxiliary material injection hose 501 and the air discharge and auxiliary material filling confirmation hose 502 is inserted into the hole into which the steel pipe 401 is inserted, and then the inlet of the hole is caulked. . At this time, a portion of the inlet is slightly filled with a cloth 503 such as a nonwoven fabric first, and then caulked from the inlet to the inlet using a quick cement. Here, the reason for filling the hole inlet with a piece of cloth and caulking with the fastening cement is to prevent the auxiliary material (sealing material) injected during the injection of the auxiliary material (sealing material) described below to flow out of the hole.
보조재 주입용 호스(501) 및 구멍입구의 코킹이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 보조재 주입용 호스(501)를 통해 보조재(실링재)를 주입하여 상기 강관 주변의 구멍 내부의 공간에 보조재(실링재)를 충전한다. 여기서, 이와 같이 보조재를 충전하는 이유는 강관(401) 주변의 구멍 내부의 공간을 보조재(실링재)로 충전하여 그 공극부분을 메우기 위한 것이다. 이때, 사용되는 보조재(실링재)로는 일반 시멘트와 벤토나이트(bentonite)를 소정 비율로 배합한 혼합물이 사용된다.When caulking of the auxiliary material injection hose 501 and the hole inlet is completed, as shown in FIG. 6, the auxiliary material (sealing material) is injected through the auxiliary material injection hose 501 to insert the auxiliary material into the space inside the hole around the steel pipe. (Sealing material) is charged. Here, the reason for filling the auxiliary material in this way is to fill the space inside the hole around the steel pipe 401 with the auxiliary material (sealing material) to fill the void portion. At this time, as an auxiliary material (sealing material) to be used, a mixture of general cement and bentonite in a predetermined ratio is used.
그런 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 강관(401)의 내부에 MSG 주입재의 주입을 위한 패커(packer)(701)를 설치하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 패커(701)를 이용하여 MSG 주입재를 주입하여 그라우팅을 완료한다. 이때, 패커(701)를 일정 거리만큼씩 강관(401)의 외부로 인출시키면서 그라우팅을 실시한다. Then, as shown in FIG. 7, a packer 701 for injecting the MSG injection material is installed inside the steel pipe 401, and as shown in FIG. 8, the packer 701 is used. Inject the MSG injection material to complete grouting. At this time, grouting is performed while the packer 701 is drawn out of the steel pipe 401 by a predetermined distance.
이상과 같은 그라우팅에 있어서, 상기 도 8의 경우는 1단 그라우팅 방법의 경우를 나타낸 것으로서, 이는 지하수가 적은 암반층에서 불연속면의 크랙 봉합과 터널 굴착면 암반층의 표피가 적은 경우 강관에 의한 상부 지반의 상재하중 분산 및 경감, 아칭(arching) 효과의 기대 목적으로 적용된다. 이때, 사용되는 MSG 주입재로는 MSG-N(완결 고강도형) 분체 750kg에 물 500ℓ를 혼합한 현탁액이 사용된다. 여기서, 상기 MSG 재료는 초미립자 시멘트(CaO,SiO2), 포틀란계 초미립자 실리카(SiO2), 분산제(폴리카르복실계), 겔타임조정제(무기염류) 및 무수규산(nNa2Oㆍ SiO2)을 각각 소정 비율로 배합한 분말상태의 혼합물이다. 그리고, 이상과 같은 MSG 재료는 그 특성에 따라 MSG-SE(초급결 고강도형), MSG-E(급결 고강도형), MSG-N(완결 고강도형), MSG-R(초완결 중강도형) 등으로 분류된다.In the grouting as described above, the case of Fig. 8 shows the case of the one-stage grouting method, which means that the cracks of the discontinuous surface in the rock layer with less groundwater and the surface of the upper ground by the steel pipe when the skin of the tunnel excavation surface is small It is applied for the purpose of anticipating load distribution, lightening and arching effect. In this case, as the MSG injection material, a suspension of 500 l of water mixed with 750 kg of MSG-N (complete high strength) powder is used. Here, the MSG material is ultra-fine cement (CaO, SiO 2 ), portlan ultra-fine silica (SiO 2 ), dispersant (polycarboxy-based), gel time regulator (inorganic salts) and silicic anhydride (nNa 2 O.SiO 2 ) Is a mixture in powder form, each blended in a predetermined ratio. The MSG materials described above may include MSG-SE (Super High Strength Type), MSG-E (Quick High Strength Type), MSG-N (Complete High Strength Type), MSG-R (Super Complete Medium Strength Type), etc. Classified as
한편, 도 11은 다단 그라우팅 방법의 경우를 보여주는 것으로서, 이는 용수가 많고 굴착암반에 절리가 발달되어 풍화가 매우 심한 지층 또는 터널 상부 암반층의 두께가 두껍지 않은 곳에서 상재하중의 분산 및 경감, 아칭 효과에 따른 터널 굴착시의 지반변형을 감소시키고, 지하수 탈수 등으로 인한 주변지반의 변형 및 침하 등을 방지하기 위한 목적으로 적용된다.On the other hand, Figure 11 shows the case of a multi-stage grouting method, which is a watery and developed joints in the excavated rock, the weathering is very severe, where the thickness of the rock layer or tunnel upper rock layer is not thick, reducing and reducing load loading, arching effect It is applied to reduce ground deformation during tunnel excavation and to prevent deformation and settlement of surrounding ground due to groundwater dehydration.
이와 같은 다단 그라우팅 방법의 적용에 있어서, 주입되는 주입재는 상기 1단 그라우팅 방법 적용시의 주입재와 다르다. 즉, 상기 1단 그라우팅 방법 적용시에는 한 가지 주입재가 사용되는 것에 반해, 이 다단 그라우팅 방법 적용시에는 A액(규산소다 200ℓ+ 물300ℓ)과 B액(MSG-N 200kg + 물 436ℓ)의 두 가지 주입재가 사용된다. In the application of such a multi-stage grouting method, the injection material to be injected is different from the injection material at the time of applying the single-stage grouting method. In other words, one injection material is used when the single-stage grouting method is applied, whereas in the case of applying the multistage grouting method, two A liquids (200 L of sodium silicate + 300 L of water) and B liquid (MSG-N 200 kg + 436 L of water) are used. Eggplant injection material is used.
그러면, 이상과 같은 MSG 주입재가 강관의 주입공을 통해 지반 내로 그라우팅되는 과정에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.Then, the process of grouting the MSG injection material into the ground through the injection hole of the steel pipe will be briefly described.
강관(401)의 내부로 주입재를 일정 압력(예컨대, 약 4~10 kg/㎠) 이상으로 연속해서 주입하면, 강관(401)의 내부가 주입재의 주입압력에 의해 팽창되어 밸브케이스(920)에 결합되어 있는 밸브(910)가 강관(401)의 외측 반경방향으로 밀리게 된다. 즉, 밸브(910)는 외주연 양측에 형성된 이탈방지구(911)가 밸브케이스(920)의 외주연 양측에 형성된 이탈방지홈(922)에 결합되어 있으므로, 이탈방지구(911)의 탄성력을 받으면서 밸브(910)가 일정 거리만큼 밸브케이스(920)의 외부로 압출력을 받게 되는 것이다. 이에 따라, 밸브케이스(920)의 내면부를 따라 종방향으로 형성되어 있는 주입재 토출용 요홈(923)의 내측 단부가 강관(401)의 내부와 연통되고, 그 통로를 따라 강관(401) 내부의 주입재는 강한 압력으로 주입밸브(900) 외부로 토출되어 대상 지반에 침투된다. When the injection material is continuously injected into the steel pipe 401 at a predetermined pressure (for example, about 4 to 10 kg / cm 2) or more, the inside of the steel pipe 401 is expanded by the injection pressure of the injection material to the valve case 920. The coupled valve 910 is pushed outward in the radial direction of the steel pipe 401. That is, the valve 910 is coupled to the separation prevention groove 922 formed on both sides of the outer periphery of the valve case 920, the separation prevention groove 922 formed on both sides of the outer circumference, thereby reducing the elastic force of the departure prevention mechanism 911. The valve 910 is subjected to an extrusion force to the outside of the valve case 920 by a predetermined distance. Accordingly, the inner end of the injection material discharging groove 923 formed in the longitudinal direction along the inner surface of the valve case 920 communicates with the inside of the steel pipe 401, and the injection material inside the steel pipe 401 along the passage. Is discharged to the outside of the injection valve 900 at a strong pressure and penetrates the target ground.
이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 주입재의 주입작업이 연속적이지 못하여 주입재의 주입압력이 약해지거나 소멸되면, 강관(401)의 외측으로 밀려 있던 밸브 (910)는 이탈방지구(911)의 탄성력에 의해 다시 원상 복귀되어 상기 요홈(923) 통로 및 밸브케이스(920)를 밀폐하게 되며, 그에 따라 주입재는 더이상 강관(401) 외부로 토출됨없이 강관(401) 내부에 머무르게 되어, 주입재가 원하지 않게 경화되는 것이 방지된다. In the series of processes as described above, if the injection pressure of the injection material is not continuous and the injection pressure of the injection material is weakened or extinguished, the valve 910 pushed to the outside of the steel pipe 401 is applied to the elastic force of the release prevention port 911. It is returned to its original position again to seal the groove 923 passage and the valve case 920, so that the injection material stays inside the steel pipe 401 without being discharged to the outside of the steel pipe 401, and the injection material hardens undesirably. Is prevented.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅 공법은 대상지반에 천공된 다수의 구멍에 밸브를 구비한 강관을 삽입하여 주입재를 주입하므로, 토사나 이물질 및 주입재 등이 강관의 주입공을 통하여 강관 내부로 유입되는 것과, 그와 같은 토사나 이물질 및 주입재로 인하여 주입공이 막히는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 주입밸브를 통하여 주입재를 주입하므로 지반의 미세한 공극 및 암반의 헤어 크랙 부분까지 주입재를 균일하게 침투시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 최대 입경 10㎛ 이하의 마이크로계 분체를 현탁액형으로 사용하기 때문에 세립질 모래 지반은 물론 점토질이 소량 함유된 점토질 모래지반 및 암반의 헤어 크랙까지도 주입재를 침투시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, MSG 약액의 호모겔 고결체는 고강도가 발현되고, 장기재령에서도 시편변형이 적기 때문에 내구성이 우수하고, 지하수에 의한 알칼리 용탈이 적어 pH 상승이 낮고, 식생환경에 미치는 영향이 적어 환경적인 안정성이 높다. As described above, the steel pipe reinforcement micro-silica grouting method according to the present invention is injected into the injection material by inserting a steel pipe having a valve in a plurality of holes perforated in the target ground, the earth and sand or foreign matter and injection material is injected into the steel pipe Through the inside of the steel pipe, there is an advantage that can prevent the injection hole is blocked by such soil or foreign matter and injection material. In addition, since the injection material is injected through the injection valve, there is an advantage that the injection material can be uniformly infiltrated to the minute pores of the ground and the hair crack portion of the rock. In addition, since the micro-particles having a maximum particle diameter of 10 μm or less are used as a suspension type, there is an advantage of allowing the injection material to penetrate fine grained sand, as well as clay sand containing small amounts of clay and hair cracks of rock. In addition, the homogel solidified body of MSG chemicals has high strength and durability because of low specimen deformation even in long-term age, low pH rise due to less alkali leaching by groundwater, and less environmental impact. This is high.
이상과 같은 본 발명의 MSG 그라우팅 공법은 도로 근접건물의 방호, 도심지 터널, 산아터널, 해저 터널, 복합대단면의 터널, 교량 및 건물하부 통과 터널, 지하구조물의 Underpinning, 사면보호 등의 공사에 두루 적용될 수 있으며, 고침투, 고강도, 고내구성 및 친환경성의 지반 보강 및 터널 굴착보호 공법으로 시공이 가능하다. The MSG grouting method of the present invention as described above is applied to the construction of protection of nearby roads, downtown tunnels, mountain tunnels, subsea tunnels, tunnels of large cross-sections, bridges and underpass tunnels, underpinning of underground structures, and slope protection. It can be applied and can be installed by high penetration, high strength, high durability and environment-friendly ground reinforcement and tunnel digging protection method.
도 1은 종래 연약지반 보강을 위한 그라우팅 방법의 일 예를 보여주는 도면.1 is a view showing an example of a conventional grouting method for reinforcing soft ground.
도 2는 종래 연약지반 보강을 위한 그라우팅 방법의 다른 예를 보여주는 도면.2 is a view showing another example of a grouting method for reinforcing conventional soft ground.
도 3은 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅(MSG) 공법에 따라 천공장비를 이용하여 지반에 구멍을 천공하는 과정을 보여주는 도면.3 is a view showing a process for drilling holes in the ground using a drilling equipment according to the steel pipe reinforced micro silica grouting (MSG) method according to the present invention.
도 4는 도 3의 천공작업에 의해 천공된 지반 내의 구멍에 그라우팅용 강관을 삽입한 상태를 보여주는 도면.4 is a view showing a state in which a grouting steel pipe is inserted into a hole in the ground perforated by the drilling operation of FIG.
도 5는 도 4의 강관 삽입 후, 보조재 주입용 호스를 삽입하고, 입구를 코킹한 상태를 보여주는 도면.5 is a view showing a state after inserting the auxiliary material injection hose after inserting the steel pipe of Figure 4, caulking the inlet.
도 6은 도 5의 코킹작업 완료 후, 보조재를 주입하는 과정을 보여주는 도면.6 is a view showing a process of injecting the auxiliary material after the completion of the caulking operation of FIG.
도 7은 도 6의 보조재 주입 완료 후, MSG 주입재의 주입을 위한 패커를 강관 내에 설치한 상태를 보여주는 도면.7 is a view showing a state in which a packer for injection of the MSG injection material installed in the steel pipe after the injection of the auxiliary material of FIG.
도 8은 도 7의 패커 설치 후, 패커를 이용하여 MSG 주입재를 주입하는 과정을 보여주는 도면.8 is a view illustrating a process of injecting MSG injection material using a packer after installing the packer of FIG. 7.
도 9는 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅(MSG) 공법에 사용되는 강관의 주입공에 조립되는 주입밸브의 분해사시도.Figure 9 is an exploded perspective view of the injection valve is assembled in the injection hole of the steel pipe used in the steel pipe reinforced micro silica grouting (MSG) method according to the present invention.
도 10은 도 9의 주입밸브가 강관의 주입공에 조립된 상태에서의 단면도.FIG. 10 is a cross-sectional view of the injection valve of FIG. 9 assembled to an injection hole of a steel pipe. FIG.
도 11은 본 발명에 따른 강관 보강 마이크로 실리카 그라우팅(MSG) 공법에 있어서의 다단 그라우팅의 개요를 보여주는 도면. 11 shows an overview of multi-stage grouting in a steel pipe reinforced micro silica grouting (MSG) process according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
101,401...강관 101h,401h...주입공 101,401 ... steel pipe 101h, 401h ... injection hole
102...테이프 301...천공장비102 ... tape 301 ... puncture equipment
402...스페이서 501...보조재 주입용 호스402 ... Spacer 501 ... Auxiliary hose
502...공기배출 및 보조재 충전 확인용 호스 503...천502 ... Hose for checking air discharge and filling of auxiliary materials
701...주입재 주입용 패커 900...주입밸브701 ... injector packer 900 ... injection valve
910...밸브 911...이탈방지구910 valve 911 release lock
920...밸브케이스 921...나사부920 Valve case 921 Screw thread
922...이탈방지홈 923...요홈922 Departure prevention groove 923
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