KR100563990B1 - 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강그라우팅공법 및 그 장치 - Google Patents

가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강그라우팅공법 및 그 장치 Download PDF

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 가압식 초음파 진동체를 이용하여 주입액의 지반 침투 효율성을 증가시키어 미세한 균열 및 크랙 부분까지 주입재의 침투가 이루어지도록 함과 동시에 강관 또는 강관을 대체할 수 있는 저렴한 가격의 폴리머 콘크리트관을 사용하여 터널 보강이 이루어지도록 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법 (PUV 다단그라우팅) 및 그 장치에 관한 것이다.
가압식 초음파 진동체. 터널보강 그라우팅. 바이브레이터. 펌프

Description

가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법 및 그 장치{The apparatus and method of tunnel pre-supporting multi-grouting using pressurized ultra-sonic vibration equipment}
도1 본 발명의 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 시공 정면상세도(1a) 및 측면상세도(1b)
도2 본 발명의 제1공정 상세도
도3 본 발명의 제2공정 상세도
도4 본 발명의 제3공정 상세도
도5 본 발명의 제4공정 상세도
도6 본 발명의 유공관 상세도
도7 본 발명의 가압식 초음파 진동체 장치 상세도
도8 내지 도10 종래의 차수, 보강 그라우팅공법 및 그 장치 예
* 도면의 부호설명 *
그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 그라우트공급호스(23,34), 바이브레이터구동부(25), 유압유니트(26), 바이브레이터구동선(27,32), 유압호스(28), 가압식초음파진동체 장치(30), 다단유압잭(31), 다단유압실린더(33), 실리콘팩커(35), 바이브레이터(36), 그라우트주입노즐(37), 유압실린더선단부(38), 유공 관(40), 연결조인트(41), 유공강관(42), 고무튜브(44), 지지대(50), 터널막장(A), 터널예정 시공층(B), 그라우트주입재 충진(C), 수평보링천공(D), 수평보링기(F), 터널굴착(E)
본 발명은 가압식 초음파 진동체를 이용하여 주입액의 지반 침투 효율성을 증가시키어 미세한 균열 및 크랙 부분까지 주입재의 침투가 이루어지도록 함과 동시에 강관 또는 강관을 대체할 수 있는 저렴한 가격의 레진 콘크리트관을 사용하여 터널 보강이 이루어지도록 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터널의 시공 중 지하수 유출에 의한 지반 침하가 예상되거나 지반의 이완영역이 넓은 경우에는 터널의 굴착과 병행하여 적절한 보조공법들을 사용하고 있으며, 특히 강관 보강형 다단 그라우팅 공법과 약액 주입공법, 훠폴링 공법 등이 널리 적용되고 있다.
이들 보조공법 중에서 강관 보강형 다단 그라우팅공법은 대표적으로 서울지하철 5-18 공구의 한강 하저 통과구간에서 약액 주입공법과 병행하여 적용되었고, 보강효과가 확인된 바 있다(서울특별시 지하철건설본부, 1997). 그러나 이 공법은 강관의 설치 및 절단 시 취급이 용이 하지 않고, 부식에 취약한 문제점들을 가지고 있기 때문에 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다. 이러한 문제의 해결 방안 으로, 외국에서는 강관 대신에 고강도 유리섬유(fiberglass)를 이용한 FRP(Fiberglass Reinforced Plastic)를 적용한 사례가 있다.
일반적인 터널 보강 그라우팅 공법을 상세히 살펴보면, FRP 다단 그라우팅공법, 강관동시 주입 그라우팅 공법 및 강관다단 그라우팅공법등이 있으며,
FRP 다단 그라우팅공법은 휨 강성이 큰 고강도 FRP 관을 Umbrella 형태로 배열, 설치하고 고강도 주입재(FRC1 호 + 시멘트) 및 특수약재를 지반내에 압력 주입하므로써 주입재에 의한 고결로 인하여 FRP강성체관과 주변지반을 일체화시켜 빔아치(Beam Arch)를 형성하는 공법으로 차수 및 지반보강효과를 동시에 얻을 수 있는 공법으로서, 특징을 살펴보면, 휨강성이 큰 고강도 FRP 관을 사용하며, 중량이 가벼워 시공성이 용이하고, 패카주입 방식으로 압력조절이 용이하며, 충전(Seal)재에 특수 혼화재인 FRC-1호(상품명)의 사용으로 고강도 고결체 형성할 수 있고, 주입재에 특수 혼화재인 FRC-1호 사용으로 원지반의 초기강도 증대할 수 있다.
주입형태는 통상 상하부 360도 방향 주입(방사상 주입)하며, 장점으로는 간격재에 의해 FRP 관이 천공홀 중아에 위치하기 때문에 굴착선 하부까지도 방사상으로 주입되므로 여굴현상이 없으며, 휨강성이 강관에 비하여 2배이상 크므로 빔아치(Beam Arch) 효과에 의한 하중 경감 효과가 우수하고, 내부식성이 좋아 반영구적인 보강재이며, 단점으로는 숙련된 기술이 필요하다.(도8참조)
(2) 강관동시 주입 그라우팅 공법은 기존의 다단 공법과는 다르게 충전(Seal)재 및 패카를 사용하지 않고 강관내의 주입관을 통해 일시에 동시 주입을 실시하여 시공성과 품질을 향상시켜 작업공정을 단순화한 공법으로서, 특징으로는 충전(Seal)재를 주입하지 않고, 패카를 사용하지 않으며, 주입형태는 통상 상부 180도 방향으로 주입한다. 장점은 작업 공정이 단순하며, 단점은 강관의 자중이 커 천공홀내 삽입이 어려우며, 충전(Sealing)을 하지 않으므로 주입시 역류현상이 발생하며, 지하수가 많은 지반에서는 차수 효과가 불확실하며, 강관제작 및 그라우팅 장치가 완본으로 이루어져야 되기 때문에 강관운반 및 설치가 어렵고, 강관이 천공홀 하부에 위치하여 상부로만 주입되므로 주입보강이확실치 않고 여굴현상 발생한다.(도9참조)
(3) 강관다단 그라우팅공법은 터널을 굴착 전에 강관을 굴착방향 전방에 우산(Umbrella)형태로 배열, 설치하고 그라우트재를 지반내에 압력주입하여 보강재와 주변지반을 일체화시켜, 빔아치(Beam Arch)를 형성하는 공법으로 지반보강효과 및 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 공법이며, 특징은 충전(SEAL)재에 벤토나이트를 사용하고, 패카주입 방식으로 압력조절이 용이하며, 주입형태는 상부 180도 방향 주입하고, 장점은 강관자체의 재료비가 저렴하며, 단점은 강관의 자중이 커 천공홀내 삽입이 어려움 강관이 천공홀 하부에 위치하여 상부로만 주입되므로 주입보강이 확실치 않고 여굴현상 발생한다는 점이다. (도10참조)
터널의 시공 중 지하수 유출에 의한 지반침하가 예상되거나 지반의 이완영역 이 넓은 경우에는 터널의 굴착과 병행하여 계획 터널 시공 구간의 천정부 또는 양측 상부 벽채부 등을 보링 천공하여 그라우트재를 주입하여 지반 선보강을 하는 각종 다단그라우팅공법을 수행하는데, 보강 다단그라우팅공법을 수행하는 대상 지반이 거의 대부분 미세한 균열과 많은 크랙을 가진 풍화암층이나 연암층으로 이루어져 있기 때문에 기존의 정적 주입공법으로는 그라우트 주입재의 완전 주입이 거의 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 출원인이 선출원한 특허출원번호 제10-2005-39025, 제10-2005-29028호, 발명의 명칭 플라즈마 유리화 기술을 이용한 차수그라우팅공법 및 플라즈마 유리화기술을 이용한 터널 보강 그라우팅공법을 개량한 것으로서, 가압식 초음파 진동체를 이용하여 주입액의 지반 침투 효율성을 증가시키어 미세한 균열 및 크랙 부분까지 주입재의 침투가 이루어지도록 함과 동시에 강관 또는 강관을 대체할 수 있는 저렴한 가격의 레진 콘크리트관을 사용하여 터널 보강이 이루어지도록 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법 및 그 장치를 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가압식 초음파 진동체를 이용한 터 널 다단 (강관 또는 폴리머콘크리트관을 이용한) 보강 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 가압식 초음파를 이용하여 그라우트 주입재를 동적 주입시키는 본 공법은 크게 4가지 공정으로 나누어 시행된다.
도1 및 2에 도시한 첫 번째 공정은 수평천공기를 이용하여 터널 막장의 그라우팅 예정 대상 지반을 우산상으로 상향 2°∼ 5° 각도로 10m∼20m 길이로 천공작업을 실시한다. 천공 간격은 미리 대상 지반에 대한 시추조사 및 지질조사를 실시하여 결정한다.
도 3에 도시한 두 번째 공정은 공장에서 제작한 유공강관이나 시멘트와 합성수지 등으로 조성된 조성물로 성형한 통상의 유공 콘크리트관에서 선택된 어느하나의 관(이하, "폴리머 콘크리트관"이라 한다)을 천공된 구멍에 삽입 설치하는 작업으로 유공관이 자체 하중으로 인하여 천공홀(drill Hole) 하부에 위치하여 여굴 현상이 발생되지 않도록 적당한 간격으로 유공관의 외부에 고무 튜브를 삽입하여 유공관을 설치함으로써, 유공관이 천공홀 중앙부에 항상 위치하도록 하였다. (도 6 참조) 그리고 터널 막장면에 접한 천공홀과 유공관 사이에는 실리콘팩커(Packer)를 설치하여 그라우팅 주입재가 주입 작업 중에 외부로 유출되지 않도록 하였다.
도 4에 도시한 세 번째 공정은 지상에 위치한 유압 유니트, 바이브레이터 구동부, 그라우트주입재탱크 및 펌프에 그라우트공급호스 및 각종 동력선으로 연결되어 있는 가압식 초음파 진동체(도 7 참조)를 이용하여 그라우트 주입재를 천공홀 내에 위치한 유공관을 통하여 그라우트 대상 지반에 주입하는 공정이다.
가압식 초음파 진동체는 다단계 유압잭을 이용하여 바이브레이터(Vibrator) 및 그라우트 주입 노즐을 유공관 내부에 가압 삽입하여 주입되는 그라우트재에 동적 파장을 가하여 그라우트 주입재가 보다 효과적으로 미세한 균열과 크랙에까지 도달하게 하여, 기존의 정적 그라우팅방식보다 완벽한 지반 보강을 할 수 있도록 고안한 그라우트 주입장치이며, 그라우트 주입 작업 중 유공관의 초기 부분 및 유입 실린더의 간격 틈새를 통하여 외부로 유출 될 수 있는 그라우트재의 손실을 방지하기 위해 실리콘 퍅커를 가압식 초음파 진동체 장치의 선단부에 설치하였다.
도 5에 도시한 네 번째 공정은 그라우트 주입재 경화 작업이 완료되면, 지상에 설치한 각종 동력 장치 및 그라우팅 주입 장비, 그리고 가압식 초음파 진동체 등을 외부로 철수시킨 후, 터널 굴착 작업을 수행하는 공정으로 상기한 4가지 공정이 하나의 사이클 (Cycle)을 이루어 터널 보강 작업을 수행하도록 한다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
제1공정(수평천공공정)
수평천공기(F)를 이용하여 터널 막장(A)의 그라우팅 예정 대상 지반을 우산상으로 상향 2°∼ 5° 각도로 10m∼20m 길이로 다수개의 천공작업을 수행하며, (천공 간격은 미리 대상 지반에 대한 시추조사 및 지질조사를 실시하여 결정한다. 도1 및 도2참조)
제2공정 (유공관(40)설치공정)
강관이나 폴리머 콘크리트관(이하, "유공관(40)"라 한다)을 천공된 구멍에 삽입 설치시, 유공관(40)이 자체 하중으로 인하여 천공홀(drill Hole) 하부에 위치하여 여굴 현상이 발생되지 않도록 적당한 간격으로 유공강관(42)의 외부에 고무 튜브(44)를 삽입하여 유공관(40)을 설치함으로써, 유공관(40)이 천공홀 중앙부에 항상 위치하도록 하였다. (도3 및 도6 참조. 그리고 터널 막장(A)면에 접한 천공홀과 유공관(40) 사이에는 실리콘팩커(Packer)(35)를 설치하여 그라우팅 주입재가 주입 작업 중에 외부로 유출되지 않도록 하였다.)
제3공정(그라우트주입공정)
상기 유공관(40)에 가압식 초음파 진동체(30)를 연결하고, 상기 가압식 초음파 진동체(30)는 믹서(21)가 설치되어 그라우트주입재를 교반시켜 저장된 그라우트주입재탱크(20)와, 상기 그라우트주입재탱크(20)에 연결된 펌프(22)와, 상기 펌프(22)에서 연장된 그라우트공급호스(23,34)에 의해 연결되며, 다른 일측에는 바이브레이이터구동부(25)에 의해 연결된 바이브레이터구동선(27,32)에 연결되어 있으며, 또 다른 일측에는 유압유니트(26)에 연결된 유압호스(28)에 연결되어, 상기 장치들을 작동시키면,
내부에 설치된 다단계유압잭(31)과 연결된 다단유압실린더(33)가 유공관(40) 내부로 삽입됨과 동시에, 펌프(22)의 작동에 의해 그라우트주입재가 그라우트주입노즐(37)에 의해 충전되고, 동시에, 바이브레이터구동부(25)의 작동에 의해 유압실 린더선단부(38)에 삽입된 바이브레이터(36)가 진동되면서, 그라우트 주입재를 천공홀 내에 위치한 유공관(40)을 통하여 그라우트 대상 지반에 주입하며,(도4,도7참조) 유공관(40) 내부에 가압 삽입하여 주입되는 그라우트재에 동적 파장을 가하여 그라우트 주입재가 보다 효과적으로 미세한 균열과 크랙에까지 도달하게 하며, (그라우트 주입 작업 중 유공관(40)의 초기 부분 및 다단유압실린더(33)의 간격 틈새를 통하여 외부로 유출 될 수 있는 그라우트재의 손실을 방지하기 위해 실리콘 팩커(35)를 가압식 초음파 진동체 장치(30)의 선단부에 설치하였다.)
제4공정(마무리공정)
그라우트 주입재 경화 작업이 완료되면, 지상에 설치한 각종 동력 장치 및 그라우팅 주입 장비(그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 바이브레이터구동부(25), 유압유니트(26)), 그리고 가압식 초음파 진동체를 외부로 철수시킨 후, 터널 보강 작업을 완료하였다.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1 본 발명의 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 시공 정면상세도 (1a) 및 측면상세도(1b), 도2 본 발명의 제1공정 상세도, 도3 본 발명의 제2공정 상세도, 도4 본 발명의 제3공정 상세도, 도5 본 발명의 제4공정 상세도, 도6 본 발명의 유공관 상세도, 도7 본 발명의 가압식 초음파 진동체 장치 상세도, 도8내지 도10 종래의 차수,보강 그라우팅공법 및 그 장치 예를 도시 한 것이며, 그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 그라우트공급호스(23,34), 바이브레이터구동부(25), 유압유니트(26), 바이브레이터구동선(27,32), 유압호스(28), 가압식초음파진동체 장치(30), 다단유압잭(31), 다단유압실린더(33), 실리콘펙커(35), 바이브레이터(36), 그라우트주입노즐(37), 유압실린더선단부(38), 유공관(40), 연결조인트(41), 고무튜브(44), 지지대(50), 터널막장(A), 터널 예정 시공층(B), 그라우트주입재충진(C), 수평보링천공(D), 수평보링기(F), 터널굴착(E) 를 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 살펴보면, 도1내지 도6에 도시된 바와 같이,
수평천공기(F)를 이용하여 터널 막장(A)의 그라우팅 예정 대상 지반을 우산상으로 상향 2°∼ 5° 각도로 10m∼20m 길이로 다수개의 천공작업을 수행하는 수평천공기(F)와, 상기 천공된 구멍에 삽입되는 유공관(40)과,
상기 유공관(40)의 연결조인트(41)에 연결된 가압식 초음파 진동체(30)와, 상기 가압식초음파진동체(30)와, 상기 가압식초음파진동체(30)에 연결된 그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 바이브레이터구동부(25) 및 유압유니트(26)로 구성된 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 장치의 구조이며,
상기 유공관(40)은 도6에 도시된 바와 같이, 다수개의 보링천공에 삽입되며,
강관 또는 폴리머콘크리트관이며, 내부에 다수개의 천공이 형성된 유공관(40)과, 상기 유공관(40)의 일정간격 이격되어 설치된 다수개의 고무튜브(44)와, 일단끝에 연결된 연결조인트(41)와, 터널막장(A)에 접하는 부분에설치된 실리콘팩커(35)로 구성된 구조이며,
상기 가압식초음파진동체(30)은 도4 및 도7에 도시된 바와 같이, 믹서(21)가 설치되어 그라우트주입재를 교반시켜 저장된 그라우트주입재탱크(20)와, 상기 그라우트주입재탱크(20)에 연결된 펌프(22)와, 상기 펌프(22)에서 연장된 그라우트공급호스(23,34)에 의해 연결되며, 다른 일측에는 바이브레이이터구동부(25)에 의해 연결된 바이브레이터구동선(27,32)에 연결되어 있으며, 또다른 일측에는 유압유니트(26)에 연결된 유압호스(28)에 연결되어 있고,
선단부에는 유공관(40)과 연결되며, 하부에 설치된 지지대(50)와,
내부에 설치된 다단계유압잭(31)과, 상기 다단계유압잭(31)과 연결된 다단유압실린더(33)와, 상기 장치 끝단부에 설치된 실리콘팩커(35)와, 상기 다단유압실린더(33) 내측에 삽입된 바이브레이터구동선(36) 및 그라우트공급호스(34)와, 상기 다단유압실린더(33)의 선단부(38)에 설치되며, 그라우트공급호스(34)에 연결된 그라우트주입노즐(37) 및 바이브레이터구동선(36)에 연결된 바이브레이터(36)로 구성된 구조인 것이다.
상기와 같은 본 발명은 본 가압식 초음파 진동체를 이용한 동적 주입공법의 개발로 기존의 정적 주입 방식의 그라우트공법의 주입 방식에 비해 주입 대상 암반 층의 미세한 균열과 크랙에까지 주입재를 도달시킬 수 있어, 기존의 각종 정적 주입공법 및 그라우트 약재를 이용한 터널 보강 다단 그라우팅공법에 비해 더욱 정확하고 완벽한 보강 효과를 기대할 수 있다.
또한 본 공법은 지하수 유출이 없는 풍화암층이나 연암층을 대상으로 하는 경우에는 기존에 적용되어 오던 강관을 이용하여 다단보강그라우팅공법을 수행하고, 지하수 유출로 인하여 강관의 부식이 염려될 경우에는 물로 인한 부식 및 산, 염기에 내식성이 강하고 강도가 우수한 레진콘크리트관 (폴리머 콘크리트관)을 이용하도록 하여 각종 여건의 현장에 모두 대응할 수 있도록 하였다.

Claims (6)

  1. 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법에 있어서,
    제1공정(수평천공공정)
    수평천공기(F)를 이용하여 터널 막장(A)의 그라우팅 예정 대상 지반을 우산상으로 상향 2°∼ 5° 각도로 10m∼20m 길이로 다수개의 천공작업을 수행하며,
    제2공정 (유공관(40)설치공정)
    강관이나 폴리머 콘크리트관을 천공된 구멍에 삽입 설치시, 유공관(40)이 자체 하중으로 인하여 천공홀(drill Hole) 하부에 위치하여 여굴 현상이 발생되지 않도록 적당한 간격으로 유공관(40)의 외부에 고무 튜브(44)를 삽입하여 유공관(40)을 설치함으로써, 유공관(40)이 천공홀 중앙부에 항상 위치하도록 한 다음,
    제3공정(그라우트주입공정)
    상기 유공관(40)에 가압식 초음파 진동체(30)를 연결하고, 상기 가압식 초음파 진동체(30)는 믹서(21)가 설치되어 그라우트주입재를 교반시켜 저장된 그라우트주입재탱크(20)와, 상기 그라우트주입재탱크(20)에 연결된 펌프(22)와, 상기 펌프(22)에서 연장된 그라우트공급호스(23,34)에 의해 연결되며, 다른 일측에는 바이브레이이터구동부(25)에 의해 연결된 바이브레이터구동선(27,32)에 연결되어 있으며, 또다른 일측에는 유압유니트(26)에 연결된 유압호스(28)에 연결되어, 상기 장치들을 작동시키면,
    내부에 설치된 다단계유압잭(31)과 연결된 다단유압실린더(33)가 유공관(40) 내부로 삽입됨과 동시에, 펌프(22)의 작동에 의해 그라우트주입재가 그라우트주입노즐(37)에 의해 충전되고, 동시에, 바이브레이터구동부(25)의 작동에 의해 유압실린더선단부(38)에 삽입된 바이브레이터(36)가 진동되면서, 그라우트 주입재를 천공홀 내에 위치한 유공관(40)을 통하여 그라우트 대상 지반에 주입하며, 유공관(40) 내부에 가압 삽입하여 주입되는 그라우트재에 동적 파장을 가하여 그라우트 주입재가 보다 효과적으로 미세한 균열과 크랙에까지 도달하게 하며,
    제4공정(마무리공정)
    그라우트 주입재 경화 작업이 완료되면, 지상에 설치한 각종 동력 장치 및 그라우팅 주입 장비(그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 바이브레이터구동부(25), 유압유니트(26)), 그리고 가압식 초음파 진동체를 외부로 철수시킴을 특징으로 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅공법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅장치에 있어서,
    수평천공기(F)를 이용하여 터널 막장(A)의 그라우팅 예정 대상 지반을 우산상으로 상향 2°∼ 5° 각도로 10m∼20m 길이로 다수개의 천공작업을 수행하는 수평천공기(F)와, 상기 천공된 구멍에 삽입되는 유공관(40)과,
    상기 유공관(40)의 연결조인트(41)에 연결된 가압식 초음파 진동체(30)에 연결된 그라우트주입재탱크(20), 믹서(21), 펌프(22), 바이브레이터구동부(25) 및 유압유니트(26)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 유공관(40)은 다수개의 보링천공(D)에 삽입되며,
    강관 또는 폴리머콘크리트관을 사용하며, 내부에 다수개의 천공이 형성된 유공강관(42)과, 일정간격 이격되어 설치된 다수개의 고무튜브(44)와, 일단끝에 연결된 연결조인트(41)와, 터널막장(A)에 접하는 부분에 설치된 실리콘팩커(35)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 장치
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 가압식초음파진동체(30)는 믹서(21)가 설치되어 그라우트주입재를 교반시켜 저장된 그라우트주입재탱크(20)와, 상기 그라우트주입재탱크(20)에 연결된 펌프(22)와, 상기 펌프(22)에서 연장된 그라우트공급호스(23,34)에 의해 연결되며, 다른 일측에는 바이브레이이터구동부(25)에 의해 연결된 바이브레이터구동선(27,32)에 연결되어 있으며, 또다른 일측에는 유압유니트(26)에 연결된 유압호스(28)에 연결되어 있고,
    선단부에는 유공관(40)과 연결되며, 하부에 설치된 지지대(50)와,
    내부에 설치된 다단계유압잭(31)과, 상기 다단계유압잭(31)과 연결된 다단유압실린더(33)와, 상기 장치 끝단부에 설치된 실리콘팩커(35)와, 상기 다단유압실린더(33) 내측에 삽입된 바이브레이터구동선(36) 및 그라우트공급호스(34)와, 상기 다단유압실린더(33)의 선단부(38)에 설치되며, 그라우트공급호스(34)에 연결된 그라우트주입노즐(37) 및 바이브레이터구동선(36)에 연결된 바이브레이터(36)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가압식 초음파 진동체를 이용한 터널 다단 보강 그라우팅 장치
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