KR100651607B1 - Post-tension soil nailing apparatus and the assembling soil nailing method using the stiff facing plate - Google Patents

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KR100651607B1
KR100651607B1 KR1020060036537A KR20060036537A KR100651607B1 KR 100651607 B1 KR100651607 B1 KR 100651607B1 KR 1020060036537 A KR1020060036537 A KR 1020060036537A KR 20060036537 A KR20060036537 A KR 20060036537A KR 100651607 B1 KR100651607 B1 KR 100651607B1
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slope
front plate
fixing
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김홍택
윤순종
강인규
권영호
박신영
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(주)브니엘컨설턴트
한라건설주식회사
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    • E02D5/805Ground anchors with deformable anchoring members

Abstract

A post-tension soil nailing apparatus using a stiff facing plate is provided to re-tension easily when applying tensile force or repairing, to reduce construction error and to make drainage easy, to increase the stability of a slope and to shorten a period of construction by reducing the time required for curing a facing plate. A post-tension soil nailing apparatus using a stiff facing plate comprises: a facing plate(10) placed on an excavation plane or a reinforcement slope and provided with a through-hole(11) to insert a reinforcement and a drain hole(12) to drain off underground water; a reinforcement(20) composed of a fiber reinforced plastic bar or pipe and inserted to the excavation plane or the reinforcement slope via the through-hole of the facing plate; grout(30) composed of cement paste or cement mortar and injected to a perforated hole of the excavation plane or the reinforcement slope to anchor the front of the reinforcement; an anchor plate(40) placed on the upper part of the facing plate to apply tensile force to the reinforcement and provided with a through-hole to penetrate the reinforcement; and an anchorage(50) composed of an anchor pipe inserted to the head of the reinforcement and a pair of wedges inserted between the reinforcement and the anchor pipe, or, a pair of nut plates joined on the head of the reinforcement by adhesives and provided with screw threads and nuts coupled to the nut plates, or, a fixing pipe inserted to the head of the reinforcement and a fixing pin penetrating the reinforcement.

Description

강성 전면판을 이용한 포스트텐션 쏘일네일 장치 및 그를 이용한 조립식 쏘일네일링 공법{Post-tension Soil Nailing Apparatus and the Assembling Soil Nailing Method using the Stiff Facing Plate}Post-tension Soil Nailing Apparatus and the Assembling Soil Nailing Method using the Stiff Facing Plate}

도 1은 본 발명에 따른 쏘일네일 장치가 보강사면에 시공된 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which the nail nail device according to the present invention is constructed on the reinforcing slope.

도 2는 전면벽체의 강성에 따른 네일구조체의 파괴거동특성을 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing the fracture behavior of the nail structure according to the rigidity of the front wall.

도 3은 섬유강화플라스틱 정착판의 이상화된 하중-변위 그래프이다.3 is an idealized load-displacement graph of a fiber reinforced plastic fixing plate.

도 4는 섬유강화플라스틱 정착판을 이용하여 보강재에 긴장력을 도입하는 과정을 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing a process of introducing a tension force to the reinforcement using a fiber-reinforced plastic fixing plate.

도 5a는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착판의 하나의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착판의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.Figure 5a is a perspective view showing one embodiment of a fixing plate constituting a soil nail device according to the present invention, Figure 5b is a perspective view showing another embodiment of a fixing plate constituting a soil nail device according to the present invention. .

도 6a는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 하나의 실시예를 도시한 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 다른 실시예를 도시한 단면도이며, 도 6c는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.Figure 6a is a cross-sectional view showing one embodiment of a fixing device constituting a soil nail device according to the present invention, Figure 6b is a cross-sectional view showing another embodiment of a fixing device constituting a soil nail device according to the present invention. 6C is a cross-sectional view showing yet another embodiment of a fixing device constituting the nail device according to the present invention.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 조립식 사면보강공법의 시공순서를 개략적으로 도시한 단면도이다.7A to 7D are cross-sectional views schematically showing the construction procedure of the prefabricated slope reinforcement method according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 전면판10: front panel

20 : 보강재20: reinforcement

30 : 그라우트30: grout

40 : 정착판40: fixing plate

50 : 정착장치50: fixing device

60 : 배수재60: drainage

본 발명은 쏘일네일 장치 및 그를 이용한 조립식 쏘일네일링 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면벽체의 강성에 의한 구속효과와 섬유강화플라스틱으로 제조된 정착판의 선형탄성거동 특성을 이용하여 보강재에 일정한 긴장력이 도입되게 하고 전면판이 보강사면을 압착하도록 함으로써 사면보강효과를 극대화하기 위한 포스트텐션 쏘일네일 장치 및 그를 이용한 조립식 쏘일네일링 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a soil nail device and a prefabricated soil nailing method using the same, and more specifically, to the reinforcement by using the restraint effect of the front wall rigidity and the linear elastic behavior of the fixing plate made of fiber-reinforced plastic The present invention relates to a post-tension soil nail device for maximizing slope reinforcement by allowing tension to be introduced and the front plate to compress the reinforcing slope, and a prefabricated soil nailing method using the same.

쏘일네일링 공법(Soil Nailing Method)은 NATM(New Austrian Tunneling Method)과 유사한 지반보강공법으로 인장응력, 전단응력 및 휨모멘트에 저항할 수 있는 보강재(네일)를 비교적 촘촘한 간격으로 삽입하여 원지반의 전체적인 전단강도를 증대시키고 발생변위를 가능한 억제하며 또한 굴착공사 도중 및 완료 후에 예상되는 이완을 제한하는 공법이다. Soil Nailing Method is a ground reinforcement method similar to NATM (New Austrian Tunneling Method), and it inserts reinforcement (nail) which can resist tensile stress, shear stress and bending moment at relatively close intervals. It is a method of increasing shear strength, restraining possible displacement, and limiting the expected relaxation during and after excavation.

종래부터 사용되어온 쏘일네일링 공법으로는 전면이 숏크리트(shotcrete)로 처리되어진 일반적인 쏘일네일링 공법과 프리캐스트 콘크리트 블럭 또는 조립식 플라스틱 패널 전면판과 강재 보강재를 사용한 쏘일네일링 공법이 있다.Conventionally used soil nailing methods include a general soil nailing method in which the front surface is treated with shotcrete, and a soil nailing method using a precast concrete block or prefabricated plastic panel face plate and steel reinforcement.

전면이 숏크리트(shotcrete)로 처리되어진 일반적인 쏘일네일링 공법은 1.0~1.5m 굴착한 후 보강재를 설치하고 1차 숏크리트를 시공하여 표면을 보호하는 작업을 반복적으로 시공하여 최종 굴착면까지 시공하는 방법으로서 미관이 매우 불량하므로 영구 쏘일네일로 사용하기 위해 벽체 전면에 문양거푸집을 이용하여 두께 30cm 정도의 콘크리트 전면벽체로 최종 마감하고 있다. The general nail nailing method with the front surface treated with shotcrete is a method to install the reinforcement and install the first shotcrete to protect the surface repeatedly after excavating 1.0 ~ 1.5m. Because the aesthetic appearance is very poor, it is finished with a concrete front wall with a thickness of about 30cm using a pattern formwork on the front of the wall for use as a permanent nail.

그러나 시공 사면의 높이가 높은 경우 시공성이 불량하며 와이어 메쉬(wire mesh)의 부식과 겨울철 지반동결에 의한 동팽창압에 의해 숏크리트면에 균열이 발생하는 등 매우 부실한 시공면이 형성됨으로써 안전사고의 위험이 상존하고 있을 뿐만 아니라 배후면의 용수처리도 어려운 문제점이 있다. 특히 전면에 문양거푸집을 이용한 콘크리트 전면벽체 마감에 있어서 사면의 높이가 높은 경우 콘크리트의 유동압 때문에 문양거푸집을 지지하기 위한 동바리공을 견고히 해야 하는 등 시공에 어려움이 있어 일반적으로 6.0m 이내의 사면에 대해서 문양거푸집을 이용한 콘크리트 전면벽체 마감을 하고 있는 실정이다.However, if the height of the construction slope is high, the workability is poor, and a very poor construction surface is formed due to corrosion of the wire mesh and cracking of the shotcrete due to the dynamic expansion pressure caused by the ground freezing in winter. Not only does this exist, but there is also a difficult problem of water treatment on the rear surface. In particular, when the height of the slope is high when finishing the concrete front wall using a pattern formwork on the front surface, it is difficult to construct such as hardening the copper ball to support the pattern form due to the flow pressure of concrete. It is a situation that finishes concrete front wall using pattern formwork.

프리캐스트 콘크리트 블럭 또는 조립식 플라스틱 블럭 전면판과 강재 보강재 를 사용한 쏘일네일링 공법은 숏크리트를 사용하는 대신 블럭을 조립식으로 시공함으로써 시공상의 문제점을 보완하고 보강재에 프리스트레스를 도입하여 사면의 내압을 증가시킴으로써 사면의 안정성을 증대시킨 공법이다. Soil nailing method using precast concrete block or prefabricated plastic block faceplate and steel reinforcement complements the construction problems by constructing the blocks prefabricated instead of using shotcrete and increases the internal pressure of the slope by introducing prestress to the reinforcement. It is a method that increased the stability of.

그러나 이 공법의 경우 천공 후 프리캐스트 콘크리트 블럭을 설치하므로 시공오차에 의해 블럭의 설치가 용이하지 않을 수 있으며 조립식 플라스틱 블럭을 사용할 경우 산불 등의 화재로 인한 전면벽의 파손으로 전체 사면의 안정성을 저하시키는 요인이 될 수 있다는 문제점이 있다. However, in this method, the precast concrete block is installed after drilling, so it may not be easy to install the block due to the construction error.When using the prefabricated plastic block, the stability of the entire slope is reduced due to the damage of the front wall caused by the fire such as forest fire There is a problem that can be a factor.

또한 높은 경사면에서 보강재에 소요 프리스트레스를 도입하는 작업이 어려울 뿐만 아니라 프리스트레스의 손실 등으로 인해 유지보수가 요구될 때 재도입도 어렵고 강재를 사용하기 때문에 보강재의 부식으로 인한 내구성의 저하가 발생할 수 있으며 정착부의 부식으로 재긴장이나 교체가 어려운 단점이 있다. In addition, it is difficult to introduce necessary prestress to the reinforcement on high slopes, and it is difficult to reintroduce when maintenance is required due to the loss of prestress, and because steel is used, the durability of the reinforcement may be degraded. It is difficult to retension or replace due to negative corrosion.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 창작된 것으로, 보강재에 소요 긴장력을 도입하거나 유지보수시 재긴장이 용이한 쏘일네일 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a soy nail device which is easily re-tensioned when introducing a required tension force to a reinforcement or during maintenance.

본 발명의 다른 목적은 시공순서를 개선하여 시공오차를 줄이고 배수가 용이한 조립식 쏘일네일링 공법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to improve the construction order is to reduce the construction error and to provide a prefabricated soil nailing method that is easy to drain.

본 발명의 또 다른 목적은 단계별로 사면을 굴착하면서 프리케스트 패널로 된 전면판을 굴착면을 따라 조립 시공함으로써 전면벽체의 강성에 의한 구속효과와 단계별 시공으로 사면의 이완을 조기에 억제시켜 사면의 안정성을 증대시키며 전면 벽체의 양생시간을 줄일 수 있어 시공시간을 단축시킬 수 있는 조립식 쏘일네일링 공법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to assemble the front plate of the pre-cast panel along the excavation surface while excavating the slope step by step to restrain the slope of the slope early by the restraint effect by the rigidity of the front wall and the stepwise construction of the slope It is to provide a prefabricated soil nailing method that can increase the stability and reduce the curing time of the front wall, thereby reducing the construction time.

이를 위해 본 발명은 굴착면 또는 보강사면에 배치되는 중앙부에 관통홀이 형성된 전면판과, 상기 전면판의 관통홀을 통해 굴착면 또는 보강사면에 천공되는 구멍으로 삽입되는 보강재와, 상기 굴착면 또는 보강사면에 천공된 구멍에 주입되는 그라우트와, 상기 전면판 상부에 배치되고 섬유강화플라스틱 재질로서 중앙부에는 상기 보강재가 관통하도록 관통홀이 천공되어 있고 자체를 지지대로 하여 상기 보강재에 긴장력을 도입하고 상기 전면판이 굴착면 또는 보강사면을 밀착시키는 압착력을 발생시키는 정착판과, 상기 정착판에 미리 소정의 처짐이 생기도록 한 상태에서 상기 보강재를 정착판에 정착시키는 정착장치로 구성되는 쏘일네일 장치를 개시한다.To this end, the present invention is a front plate formed with a through-hole in the central portion disposed on the excavation surface or reinforcing slope, and the reinforcement is inserted into the hole drilled in the excavation surface or reinforcement slope through the through-hole of the front plate, and the excavation surface or The grout injected into the hole drilled in the reinforcing slope, and the through-hole is drilled in the center portion of the fiber-reinforced plastic material and the reinforcing material penetrates in the center and introduces tension force to the reinforcing material by supporting itself. Disclosed is a nail nail device comprising: a fixing plate for generating a compressive force in which a front plate is in close contact with an excavation surface or a reinforcing slope; and a fixing device for fixing the reinforcing material to the fixing plate in a state where a predetermined deflection occurs in the fixing plate in advance. do.

또한 본 발명은 보강사면을 전면판 단위로 굴착하고 굴착면에 종방향 또는 횡방향으로 배수재를 설치한 후 프리캐스트 콘크리트 패널로 된 전면판을 설치하는 공정과, 전면판에 형성된 관통홀을 통해 굴착면에 구멍을 천공하고 구멍에 보강재를 삽입한 다음 시멘트풀 또는 모르타르를 그라우팅하여 보강재를 정착하는 공정과, 굴착면과 전면판 사이의 틈새에 속채움 시멘트 모르타르를 주입하는 공정과, 전면판 위에 정착판을 배치하고 정착판에 소정의 처짐이 발생하도록 재하한 후 보강재를 정착판에 장착하여 보강재에 긴장력이 도입되고 아울러 전면판이 보강사면을 밀착시키는 압착력이 발생되도록 하는 공정을 포함하며, 상기 공정들을 계획고까지 단계적으로 실시하여 시공을 완료하는 것을 특징으로 하는 조립식 사면보강공 법을 개시한다.In addition, the present invention is to excavate the reinforcing slope by the front plate unit and to install the drain plate in the longitudinal or transverse direction to the excavation surface and then install the front plate made of precast concrete panel, and through the through hole formed in the front plate Drilling holes in the face, inserting reinforcement into the holes, grouting cement paste or mortar to fix the reinforcement, injecting the filling cement mortar into the gap between the excavation surface and the faceplate, and fixing on the faceplate And arranging the plate and loading the fixing plate so that a predetermined deflection occurs, and mounting the reinforcing material to the fixing plate so that tension force is introduced to the reinforcing material, and a pressing force is generated in which the front plate adheres to the reinforcing slope. Disclosed is a prefabricated slope reinforcement method characterized in that the construction is completed step by step until the planned height.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 쏘일네일 장치가 보강사면에 시공된 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which the nail nail device according to the present invention is constructed on the reinforcing slope.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 쏘일네일 장치는, 굴착면 또는 보강사면에 배치되는 전면판(10)과, 전면판(10)을 통해 굴착면 또는 보강사면에 삽입되는 보강재(20)와, 굴착면 또는 보강사면에 천공된 구멍에 주입되어 보강재(20)의 선단을 정착시키는 그라우트(30)와, 보강재(10)에 긴장력을 도입하는 정착판(40)과, 보강재(20)를 정착판(40)에 정착시키는 정착장치(50)로 구성된다.As shown in the drawing, the nail device includes a front plate 10 disposed on an excavation surface or a reinforcement slope, a reinforcement 20 inserted into an excavation surface or a reinforcement slope through the front plate 10, and excavation. The grout 30 is injected into a hole drilled in a surface or reinforcing slope to fix the tip of the reinforcing material 20, the fixing plate 40 for introducing a tension force into the reinforcing material 10, and the reinforcing material 20 includes a fixing plate ( It is composed of a fixing device 50 to be fixed to 40.

전면판(10)은 보강된 층 사이의 국부적인 지반에 대한 안정을 확보하고 굴착 직후의 이완을 방지하며 침식 및 풍화작용으로부터 지반을 보호하기 위해 굴착면 또는 보강사면에 배치된다. 전면판(10)의 중앙부에는 굴착면 또는 보강사면에 구멍을 천공하고 보강재(20)를 삽입하기 위한 관통홀(11)이 천공되어 있으며 가장자리에는 지하수 배수를 위한 배수홀(12)이 천공되어 있다. The faceplate 10 is disposed on an excavation surface or reinforcing slope to ensure local ground stability between the reinforced layers, to prevent loosening immediately after excavation, and to protect the ground from erosion and weathering. In the central portion of the front plate 10 is drilled a hole in the excavation surface or reinforcement slope and a through hole 11 for inserting the reinforcing material 20 is drilled, the drain hole 12 for groundwater drainage is drilled in the edge .

전면판(10)은 전면판들로 조립 시공되는 전면벽체의 강성 증가 및 시공시간의 단축을 위해 프리캐스트 콘크리트 패널로 구성하는 것이 바람직하다. 전면벽체의 강성이 증가하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 동일한 보강재 제원 및 하중조건이라면 전면판의 강성이 증가함에 따라 보강토체의 가상파괴영역이 전면판의 구속효 과로 인하여 점점 커지고 보강재에 발휘되는 마찰력도 점점 증가할 것이기 때문이다.The front plate 10 is preferably composed of precast concrete panels in order to increase the rigidity of the front wall to be assembled with the front plates and to shorten the construction time. As the stiffness of the front wall increases, as shown in FIG. 2, under the same stiffener specifications and load conditions, as the stiffness of the front plate increases, the virtual fracture zone of the reinforcement soil becomes larger due to the restraint effect of the front plate and is exerted on the stiffener. The frictional force will also increase gradually.

보강재(20)는 전면판(10)의 중앙부 관통홀(11)을 통해 굴착면 또는 보강사면에 천공된 구멍으로 삽입되어 저항력을 발휘하게 되는데 후술하는 바와 같이 시멘트풀 또는 모르타르로 된 그라우트(30)에 의해 선단이 구멍에 정착되고 다양한 정착장치(50)에 의해 두부가 정착판(40)에 정착되어 정착판(40)에 의해 긴장력이 도입된다. The reinforcing material 20 is inserted into a hole drilled in the excavation surface or reinforcing slope through the central through hole 11 of the front plate 10 to exert a resistive force, as will be described later, the grout 30 of cement paste or mortar. The tip is fixed in the hole and the head is fixed to the fixing plate 40 by various fixing devices 50 so that the tension force is introduced by the fixing plate 40.

본 발명에서 보강재(20)는 원형철근, 스테인레스스틸봉, 섬유강화플라스틱봉이나 파이프 등으로 구성할 수 있으나 부식을 방지하기 위해 섬유강화플라스틱봉이나 파이프로 구성하는 것이 바람직하다.In the present invention, the reinforcing material 20 may be composed of circular reinforcing bars, stainless steel rods, fiber-reinforced plastic rods or pipes, but is preferably composed of fiber-reinforced plastic rods or pipes to prevent corrosion.

그라우트(30)는 보강재(20)의 선단을 보강사면에 천공된 구멍에 정착하기 위한 것으로 시멘트풀 또는 시멘트 모르타르로 구성된다. The grout 30 is for fixing the tip of the reinforcing material 20 to a hole drilled in the reinforcing slope and is composed of cement paste or cement mortar.

정착판(40)은 전면판(10) 상부에 배치되는데 섬유강화플라스틱 재질로서 중앙부에는 보강재(20)가 관통하도록 관통홀(41)이 천공되어 있고 자체를 지지대로 하여 보강재에 긴장력을 도입하며 전면판이 굴착면 또는 보강사면을 밀착시키는 압착력을 발생시키도록 한다.The fixing plate 40 is disposed above the front plate 10. As the fiber-reinforced plastic material, the through hole 41 is perforated so that the reinforcing material 20 penetrates in the center portion, and the tensioning force is introduced into the reinforcing material by supporting itself. Allow the plate to generate a compressive force that will contact the excavation or reinforcement slopes.

섬유강화플라스틱 정착판을 이용하여 보강재에 긴장력을 도입하고 전면판이 보강사면에 밀착할 수 있도록 압착력을 도입하는 기본 원리는 섬유강화플라스틱의 재료적 성질 중 하중-변위 관계가 선형탄성거동을 하므로 정착판의 처짐을 제어함으로써 도입되는 하중을 조절할 수 있다는 것이다.The basic principle of introducing tension force into the reinforcement using fiber reinforced plastic fixing plate and compressing force so that the front plate can be in close contact with the reinforcing slope is that the load-displacement relationship among the material properties of fiber reinforced plastic has linear elastic behavior. By controlling the deflection of the load can be adjusted.

이러한 원리를 검증하기 위해 섬유강화플라스틱의 생산방법에 따른 종류 및 특성을 조사하였으며 설계된 섬유강화플라스틱 정착판의 휨실험을 수행하였다. 실험결과로부터 섬유강화플라스틱 정착판의 하중-변위 관계는 거의 선형에 가까우며 강재와 같은 항복 또는 소성거동은 나타나지 않는다는 것을 확인하였다. 그러므로 섬유강화플라스틱 정착판의 하중-변위 관계는 도 3과 같이 이상화하여 선형관계로 간주할 수 있고 따라서 정착판의 처짐이 일정하게 발생하도록 설계할 경우 처짐량을 제어함으로써 정착판에 도입되는 하중을 제어할 수 있다.In order to verify this principle, the types and characteristics of fiber reinforced plastics production methods were investigated and the bending tests of the designed fiber reinforced plastic fixing plates were conducted. From the experimental results, it was confirmed that the load-displacement relationship of the fiber-reinforced plastic fixing plate was almost linear and no yield or plastic behavior such as steel was observed. Therefore, the load-displacement relationship of the fiber-reinforced plastic fixing plate can be regarded as a linear relationship by idealizing as shown in FIG. can do.

도 4는 섬유강화플라스틱 정착판을 이용하여 보강재에 긴장력을 도입하는 과정을 나타낸 개략도이다. Figure 4 is a schematic diagram showing a process of introducing a tension force to the reinforcement using a fiber-reinforced plastic fixing plate.

도 4에서 보강재(20)는 구멍에 주입한 그라우트에 의해 정착되어 있으므로 보강재(20)의 두부를 지지한 상태에서 섬유강화플라스틱 정착판(40)에 하중(Pd)을 작용시키면 보강재(20)에 긴장력이 도입됨과 동시에 정착판(40)에 처짐(점선으로 나타냄)이 발생한다. 처짐이 발생한 상태에서 정착장치를 이용하여 보강재(20)를 정착판(40)에 정착시키면 정착판(40)에 도입된 힘(Pd)은 전면판(10)과 지반을 밀착시키는 압착력(q)으로 작용하게 된다.In FIG. 4, since the reinforcing material 20 is fixed by the grout injected into the hole, when the load P d is applied to the fiber-reinforced plastic fixing plate 40 while supporting the head of the reinforcing material 20, the reinforcing material 20 is fixed. At the same time as the tension force is introduced, deflection (indicated by dashed lines) occurs in the fixing plate 40. When the reinforcing material 20 is fixed to the fixing plate 40 by using the fixing device in the state where the deflection occurs, the force P d introduced to the fixing plate 40 is a compressive force q to closely contact the front plate 10 and the ground. ) To act.

이렇게 보강재(20)에 긴장력을 도입하고 전면판(10)이 보강사면을 압착하도록 하면, 그렇지 않은 경우에 비해 안전율은 약 23% 정도 증가하고 가상파괴면도 배면부쪽으로 더 깊고 완만하게 형성되게 된다.When the tension is introduced into the reinforcing material 20 and the front plate 10 is pressed against the reinforcing slope, the safety factor is increased by about 23% and the virtual fracture surface is formed deeper and smoother to the rear side than when it is not.

한편 섬유강화플라스틱 정착판의 하중-변위 관계는 선형탄성관계이므로 하중 이 제거될 경우 발생했던 처짐이 다시 복원되며, 최초에 보강재에 긴장력을 도입한 방법으로 재긴장함으로써 목표로 한 압착력을 다시 지반에 전달할 수 있다.On the other hand, the load-displacement relationship of the fiber-reinforced plastic fixing plate is a linear elastic relationship, so that the deflection that occurs when the load is removed is restored again. I can deliver it.

도 5a는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착판의 하나의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착판의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.Figure 5a is a perspective view showing one embodiment of a fixing plate constituting a soil nail device according to the present invention, Figure 5b is a perspective view showing another embodiment of a fixing plate constituting a soil nail device according to the present invention. .

본 발명에 적용되는 정착판(40)은 도 5a에 도시된 바와 같이 소정의 두께를 갖는 본체부(42)와 상기 본체부(42)의 하면 양측에 일체로 형성된 리브부(43)로 구성되며 본체부(42)의 두께와 리브부(43)의 높이를 변화시킴으로써 처짐량을 제어하여 정착판(40)에 도입되는 하중을 제어할 수 있는 구성이나, 도 5b에 도시된 바와 같이 돔형 단면으로 두께를 변화시킴으로써 처짐량을 제어하여 정착판에 도입되는 하중을 제어할 수 있는 구성이 선택적으로 사용될 수 있다.Fixing plate 40 applied to the present invention is composed of a main body portion 42 having a predetermined thickness as shown in Figure 5a and the rib portion 43 formed integrally on both sides of the lower surface of the main body portion 42 By varying the thickness of the main body portion 42 and the height of the rib portion 43, the configuration can be controlled by controlling the amount of deflection to control the load introduced into the fixing plate 40, but as shown in FIG. A configuration capable of controlling the load introduced into the fixing plate by controlling the amount of deflection by changing the can be selectively used.

도 6a는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 하나의 실시예를 도시한 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 다른 실시예를 도시한 단면도이며, 도 6c는 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 구성하는 정착장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.Figure 6a is a cross-sectional view showing one embodiment of a fixing device constituting a soil nail device according to the present invention, Figure 6b is a cross-sectional view showing another embodiment of a fixing device constituting a soil nail device according to the present invention. 6C is a cross-sectional view showing yet another embodiment of a fixing device constituting the nail device according to the present invention.

도 6a 내지 6c에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 정착장치는 정착판(40)에 미리 소정의 처짐이 생기도록 한 상태에서 보강재(20)를 정착판(40)에 정착시키기 위한 것으로, 도 6a에 도시된 바와 같이 보강재(20)의 두부에 삽입되는 정착관(51)과 보강재(20)와 정착관(40) 사이에 삽입되는 한 쌍의 쐐기(52)로 구성되는 쐐기식 정착구, 도 6b에 도시된 바와 같이 보강재(20)의 두부에 접착제로 접 합되며 외주면에 나사산이 가공된 한 쌍의 너트판(53)과 너트판(53)에 결합되는 너트(54)로 구성되는 너트식 정착구 또는 도 6c에 도시된 바와 같이 보강재(20)의 두부에 삽입되는 고정관(55)과 보강재(20)를 관통하는 고정핀(56)으로 구성된 고정핀식 정착구가 선택적으로 사용될 수 있다.6A to 6C, the fixing device applied to the present invention is for fixing the reinforcing material 20 to the fixing plate 40 in a state in which a predetermined deflection occurs in the fixing plate 40. As shown in 6a, a wedge-type anchorage composed of a fixing tube 51 inserted into the head of the reinforcing material 20 and a pair of wedges 52 inserted between the reinforcing material 20 and the fixing pipe 40, FIG. Nut type consisting of a pair of nut plate 53 and a nut 54 coupled to the nut plate 53 is bonded to the head of the reinforcing material 20 to the head as shown in 6b and the thread is processed on the outer peripheral surface 6C or a fixing pin type fixing device including a fixing pipe 55 inserted into the head of the reinforcing material 20 and a fixing pin 56 penetrating the reinforcing material 20 may be selectively used.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 쏘일네일 장치를 이용하여 조립식으로 사면을 보강하는 방법을 도 1 내지 도 7를 참조하여 설명하면 아래와 같다.The method of reinforcing the slope in a prefabricated manner by using the nail device according to the present invention configured as described above with reference to Figures 1 to 7 as follows.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 조립식 쏘일네일링 공법의 시공순서를 개략적으로 도시한 단면도이다. 7A to 7D are cross-sectional views schematically showing the construction procedure of the prefabricated soil nailing method according to the present invention.

먼저, 보강사면을 굴착장비를 이용하여 전면판 1장분에 해당하는 깊이로 굴착하고, 굴착면에 종방향 또는 횡방향으로 배수재를 설치한 후 프리캐스트 콘크리트 패널로 된 전면판을 설치한다. 이렇게 전면판을 설치하기 전에 배수재를 설치함으로써 배수가 원활히 이루어질 수 있다.First, the reinforcing slope is excavated to a depth corresponding to one sheet of the front plate by using the excavation equipment, install drainage material in the longitudinal or transverse direction on the excavation surface and then install the front plate made of precast concrete panels. Thus, by installing the drainage before installing the front plate can be smoothly drained.

다음으로 전면판에 형성된 관통홀을 통해 굴착면에 구멍을 천공하고 구멍에 보강재를 삽입한 다음 시멘트풀 또는 모르타르를 그라우팅하여 보강재를 정착하고 주변지반이 이완되지 않도록 한다. 이렇게 전면판을 설치한 후 전면판에 형성된 관통홀을 통해 굴착면을 천공하므로 시공오차를 제거할 수 있다. 이때, 보강재들이 굴착면에 설치되는 최소 간격은 원칙적으로 콘크리트 패널의 착공간격으로 하고, 보강재의 설치 각도는 전면판의 직각방향으로 대략 굴착면에 대해 하향으로 15~45°이내의 범위로 한다.Next, drill a hole in the excavation surface through a through hole formed in the front plate, insert a reinforcement into the hole, grout the cement paste or mortar to fix the reinforcement and prevent the surrounding ground from being relaxed. After the front plate is installed, the drilling surface is drilled through the through hole formed in the front plate, so that construction errors can be eliminated. At this time, the minimum spacing of the reinforcement to be installed on the excavation surface is, in principle, the landing space of the concrete panel, and the installation angle of the reinforcement is within the range of 15 ~ 45 ° downward with respect to the excavation surface in the direction perpendicular to the front plate.

다음으로 굴착면과 전면판 사이의 틈새에 속채움 시멘트 모르타르를 주입하 여 지반의 이완을 최소화한다.Next, a filling cement mortar is injected into the gap between the excavation surface and the faceplate to minimize ground loosening.

마지막으로 전면판 위에 정착판을 배치하고 정착판에 소정의 처짐이 발생하도록 재하한 후 보강재를 정착판에 장착하고 전면판에 마개를 씌워 정착부를 보호한다. 이렇게 하면 보강재에 긴장력이 도입되고 아울러 전면판이 굴착면을 밀착시키는 압착력이 발생된다.Finally, the fixing plate is placed on the front plate and loaded so that a predetermined deflection occurs in the fixing plate. Then, the reinforcing material is mounted on the fixing plate and the cap is placed on the front plate to protect the fixing unit. This introduces a tension force into the reinforcement and generates a compressive force that the front plate adheres to the excavation surface.

그리고 이상과 같은 공정을 계획고까지 반복적으로 수행하면 본 발명에 따른 사면보강공법이 완료된다.And the repetitive reinforcing method according to the present invention is completed by repeatedly performing the above process until the planned height.

이상과 같이 본 발명에 따른 조립식 쏘일네일링 공법에 의하면 단계별로 사면을 굴착하면서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 패널을 굴착면을 따라 조립 시공함으로써 종래의 합벽식 또는 격자식 전면벽체에서 문제시되는 시공성을 개선하고, 전면벽체의 강성에 의한 구속효과와 단계별 시공으로 지반이완을 최소화할 수 있으며, 전면벽체의 양생시간을 줄일 수 있어 시공시간을 단축시킬 수 있는 잇점이 있다.According to the prefabricated soil nailing method according to the present invention as described above by pre-fabricating the precast concrete panel along the excavation surface while digging the slope step by step to improve the workability problem in conventional plywood or lattice front wall In addition, the ground relaxation can be minimized by the restraint effect and the step-by-step construction by the rigidity of the front wall, and the curing time of the front wall can be reduced, thereby reducing the construction time.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 보강재에 소요 긴장력을 도입하거나 유지보수시 재진장이 용이한 쏘일네일 장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, a soak nail device is provided, which introduces a required tension force into the reinforcing material or facilitates re-elongation during maintenance.

또한 시공순서가 개선되어 시공오차가 줄어들고 배수가 용이한 조립식 쏘일네일링 공법이 제공된다.In addition, the construction sequence is improved to reduce construction errors and provide easy-to-drain prefabricated soil nailing.

또한 단계별로 사면을 굴착하면서 프리케스트 패널로 된 전면판을 굴착면을 따라 조립 시공함으로써 전면벽체의 강성에 의한 구속효과와 단계별 시공으로 사면 의 이완을 조기에 억제시켜 사면의 안정성을 증대시키며 전면벽체의 양생시간을 줄일 수 있어 시공시간을 단축시킬 수 있는 잇점이 있다.In addition, the front panel made of precast panel is assembled along the excavation surface while excavating the slopes step by step, thereby restraining the slopes early by the restraint effect due to the rigidity of the front wall and by the stepwise construction to increase the slope stability. It can reduce the curing time, which has the advantage of shortening the construction time.

Claims (5)

굴착면의 붕괴 방지 또는 사면의 안정이나 석축과 같은 기존 구조물의 안전보강을 위해 사용되는 쏘일네일 장치에 있어서,In the nail nail device used to prevent the collapse of the excavation surface or to stabilize the slope or to strengthen the safety of existing structures, such as stonework, 굴착면 또는 보강사면에 배치되는 중앙부에 관통홀(11)이 천공된 전면판(10)과; A front plate 10 having a through hole 11 perforated in a central portion disposed on an excavation surface or reinforcing slope; 상기 전면판(10)의 관통홀(11)을 통해 굴착면 또는 보강사면에 천공되는 구멍으로 삽입되는 보강재(20)와; A reinforcement 20 inserted into a hole drilled in the excavation surface or the reinforcement slope through the through hole 11 of the front plate 10; 상기 굴착면 또는 보강사면에 천공된 구멍에 주입되는 그라우트(30)와; A grout 30 injected into a hole drilled in the excavation surface or the reinforcement slope; 상기 전면판(10) 상부에 배치되고 섬유강화플라스틱 재질로서 중앙부에는 상기 보강재(20)가 관통하도록 관통홀(41)이 천공되어 있고 자체를 지지대로 하여 상기 보강재(20)에 긴장력을 도입하고 상기 전면판(10)이 굴착면 또는 보강사면을 밀착시키는 압착력을 발생시키는 정착판(40)과;The reinforcing hole 41 is perforated so that the reinforcing material 20 penetrates through the front plate 10 and is made of a fiber-reinforced plastic material, and a tension force is introduced into the reinforcing material 20 by supporting itself. A fixing plate 40 for generating a pressing force for the front plate 10 to closely contact the excavation surface or the reinforcement slope; 상기 정착판(40)에 미리 소정의 처짐이 생기도록 한 상태에서 상기 보강재(20)를 정착판(40)에 정착시키는 정착장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포스트텐션 쏘일네일 장치.And a fixing device (50) for fixing the reinforcing material (20) to the fixing plate (40) in a state where a predetermined deflection occurs in the fixing plate (40). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전면판(10)은 프리캐스트 콘크리트 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 포스트텐션 쏘일네일 장치.The front plate 10 is a post-tension nail device, characterized in that consisting of precast concrete panels. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 정착판(40)은 소정의 두께를 갖는 본체부(42)와 상기 본체부(42)의 하면 양측에 일체로 형성된 리브부(43)를 포함하는 것을 포스트텐션 쏘일네일 장치.The fixing plate (40) is a post-tension saw nail device that includes a main body portion (42) having a predetermined thickness and a rib portion (43) integrally formed on both sides of the lower surface of the main body portion (42). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 정착판(40)은 돔형 단면인 것을 특징으로 하는 포스트텐션 쏘일네일 장치.The fixing plate (40) is a post tension saw nail device, characterized in that the cross section. (a) 보강사면(100)을 전면판(10) 단위로 굴착하고 굴착면(110)에 종방향 또는 횡방향으로 배수재(60)를 설치한 후 프리캐스트 콘크리트 패널로 된 전면판(10)을 설치하는 공정과;(a) excavating the reinforcing slope 100 in the unit of the front plate 10, install the drainage material 60 in the longitudinal or transverse direction to the excavation surface 110 and then the front plate 10 made of precast concrete panel A step of installing; (b) 전면판(10)에 형성된 관통홀(11)을 통해 굴착면(110)에 구멍을 천공하고 구멍에 보강재(20)를 삽입한 다음 시멘트풀 또는 모르타르로 된 그라우트(30)를 그라우팅하여 보강재(20)를 정착하는 공정과;(b) drilling a hole in the excavation surface 110 through the through hole 11 formed in the front plate 10 and inserting the reinforcing material 20 in the hole and grouting the grout 30 of cement paste or mortar Fixing the reinforcing material 20; (c) 굴착면(110)과 전면판(10) 사이의 틈새에 속채움 시멘트 모르타르(32)를 주입하는 공정과; (c) injecting the filling cement mortar 32 into the gap between the excavation surface 110 and the front plate 10; (d) 전면판(10) 위에 정착판(40)을 배치하고 정착판(40)에 소정의 처짐이 발생하도록 재하한 후 보강재(20)를 정착판(40)에 장착하여 보강재(20)에 긴장력이 도입되고 아울러 전면판(10)이 굴착면(110)을 밀착시키는 압착력이 발생되도록 하는 공정을 포함하며, 상기 (a) 내지 (d)공정을 계획고까지 단계적으로 실시하여 시공을 완료하는 것을 특징으로 하는 조립식 쏘일네일링 공법.(d) arranging the fixing plate 40 on the front plate 10 and loading the fixing plate 40 so that a predetermined deflection occurs, and then attaching the reinforcing material 20 to the fixing plate 40 to the reinforcing material 20. Tension force is introduced, and the front plate 10 includes a step of generating a compressive force in close contact with the excavation surface 110, and performs the steps (a) to (d) step by step to complete the construction Prefabricated soil nailing method, characterized in that.
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