KR100659519B1 - 지반의 융기나 침하가 없는 지반동결방법 - Google Patents

Abstract

지하 굴착을 위한 지반 동결방법에 있어서, 구경이 500~1000㎜인 대직경 보강관(1)을 설치코져하는 지하구조물선 위에 수평으로 설치하고 그 보강관(1)내에 구경이 100㎜인 소직경의 U자형 동결관(F)을 입구(2)와 출구(2')가 외부로 노출되게 수평으로 고정되게 설치한 다음, 상기 대직경의 보강관(1)과 소직경의 동결관(F)사이에 콘크리트(4)를 타설하여 양생한후, 소직경의 U자형 동결관(F)의 입구(2)와 출구(2')를 통하여 냉매를 순환시켜 대직경의 보강관(1)내의 콘크리트와 대직경의 보강관(1)밖의 지반이 얇은 두께로 동결되게하여 전체 동결지반(7)의 두께가 통상의 지하 굴착시의 지반변위폭(이완영역)(3m)보다 얇은 상태에서 지하구조물 설치를 위한 지반을 굴착할 수 있게 하므로써 동결된 지반의 팽창압에 의해 지반의 융기나 침하가 없게되어 지상의 건축물이나 구조물을 손상시키지 않고 지반을 굴착할 수 있는 지반의 융기 및 침하가 없는 지반동결방법이다.

Description

지반의 융기나 침하가 없는 지반동결방법{Process freezing ground without upheaval or subsidence}

도 1 은 종래의 소직경 동결관에 의한 지반동결 상태의 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 대직경관과 소직경관에 의한 지반동결 상태의 단면도.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 대직경 보강관 2,2` : 소직경 동결관의 입,출구

F : 소직경 동결관 3 : 냉매

4: 콘크리트 5 : 단열재

6 : 터널 구조물 7 : 동결지반

본 발명은 지하 구조물 설치를 위한 지반동결방법에 관한 것으로서, 특히 대직경의 보강관내에 소직경의 U자형 동결관을 장착하고 대직경의 보강관과 소직경의 U자형 동결관 사이에 콘크리트를 타설하여 양생한 후 콘크리트와 대직경 보강관 외부의 지반을 얇게 동결하는 지반의 융기나 침하가 없는 지반동결방법에 관한 것이다.

일반적으로 터널과 같은 지하구조물을 위한 지반굴착시 지반을 일정한 지반 변위폭(이완영역)까지 동결시키는 방법에 있어서는 약100㎜내외의 소직경의 U자형 동결관을 지하 구조물 선상의 지반에 연속적으로 삽입설치한 다음, 그 소형 동결관속에 냉매를 순환시키면서 동결시키게 되는데 이때 지반변위폭이 3m내외의 두꺼운 두께로 동결되어 그 동결된 지반의 팽창압으로 인하여 지상이 융기되거나 침하되어 지상의 구조물이나 시설물을 손상시키게 되는 결함이 있었고, 따라서 이와같은 지반의 동결방법은 지극히 제한적인 지반에서만 사용이 가능하게되어 현재까지 이와같은 지반동결방법은 활성화되지 못한 실정이었었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 지하구조물 설치를 위한 지반동결방법의 결점을 개선하여 동결지반의 두께를 얇게하여 그 동결지반의 팽창압에 의한 지반의 융기나 침하현상이 나타나지 않게한 동결방법으로써, 대직경의 보강관내에 소직경의 U자형 동결관을 그 입,출구가 외부로 노출되게 설치한후, 상기 소직경의 U자형 동결관과 대형 보강관사이에 콘크리트를 타설하여 양생한 다음, 상기 소직경의 U자형 동결관의 입,출구를 통하여 냉매를 순환시키면서 대형 보강관내의 동결 콘크리트와 대형 보강관밖의 지반을 동결시켜 종래의 지하 구조물 설치를 위한 지반동결시의 지반변위폭(이완영역)보다 얇은 두께로 동결지반이 형성되게 하여 지반 동결시의 팽창압에 따른 지상의 융기나 침하현상이 없게 하여 그 동결지반상의 지상구조물이나 설치물을 손상시키지 않게한 지반의 융기나 침하가 없는 지반동결방법을 제공코저하는 것으로서 이를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

설치코자하는 지하 구조물선상의 지반동결방법에 있어서, 구경이 500~1000mm인 대직경 보강관(1) 다수개를 설치코자 하는 지하 구조물선상에 수평으로 설치하고, 상기 대직경 보강관(1)내에 외부의 냉동기(미도시)와 연결된 100㎜내외의 소직경의 U자형 동결관(F)을 그 입구(2)와 출구(2')가 외부로 노출되게 수평으로 고정되게 설치한 다음, 상기 대직경 보강관(1)과 소직경의 U자형 동결관(F)사이에는 콘크리트(4)를 타설하여 양생한 후, 소직경의 U자형 동결관(F)의 입구(2)와 출구(2')를 통해 냉매를 순환시켜 대직경(1)과 소직경의 U자형 동결관(F)사이의 콘크리트(4) 전체와 대직경(1) 외부 지반이 얇은 두께(30~40㎜)로 동결되게 하므로써 통상 의 지하 구조물 설치를 위한 지반 동결시의 지반변위폭 3000mm(3m)보다 훨씬 얇은 두께로 동결지반(7)을 형성케 하여 동결지반의 팽창압에 의한 지반의 융기나 침하가 없게한 것으로 구성된다.

미설명부호5는 터널의 단열재, 6은 터널 구조물이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 지반의 융기나 침하가 없는 지하 구조물 설치를 위한 지반동결방법은, 종래와 같이 소직경 동결관(F)만을 지반에 삽설하여 그 속에 냉매를 순환시켜 지반을 동결하므로써 지반의 동결부위 두께가 커져서 지반의 상부가 동결지반의 팽창압에 의해 융기되거나 침하되어 지상에 있는 구조물이나 시설물을 훼손하게 되는 폐단이 없이, 구경이 500~1000㎜인 대직경의 보강관(1)내에 설치된 구경이 100㎜인 소직경의 U자형 동결관(F)의 입,출구(2)(2')를 통하여 냉매를 순환시키게되면 상기 소직경의 U자형 동결관(F)과 대직경 보강관(1)사이의 콘크리트와 대직경 보강관(1)밖의 지반이 얇은 두께로 동결되게되어 그 전체 동결지반(7)의 두께가 통상적인 지하구조물 설치를 위한 동결지반의 지반변위폭인 3000mm(3m)보다 훨씬 얇은 두께(500~1000㎜의 대직경 보강관 직경보다 30~40㎜만 더 두꺼운 두께)로 되어 그 지반동결에 따른 팽창압에 의해 지반의 융기나 침하가 없게되고 따라서 그 지상에 설치된 구조물이나 시설물을 손상시키지 않게되는 특징이 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명의 지반융기나 침하가 없는 지반동결방법에 의해 지반을 동결하게 되면 동결지반(7)의 두께가 얇아서 지반의 팽창이나 융기가 없게되어 지상의 구조물이나 시설물을 훼손하지 않고 유지할 수 있는 효과가 있고 또한 동결시간을 줄일 수 있어서 전력소모가 적게되는 효과가 있으며 따라서 공사비의 절감은 물론 종래의 지반동결방법으로 동결이 불가능했던 지반에도 지반동결시공이 가능하게 되어 앞으로는 지반동결시공이 활성화될 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 설치코자하는 지하 구조물선상의 지반동결방법에 있어서, 구경이 500~1000mm인 대직경 보강관(1) 다수개를 설치코자 하는 지하 구조물선상에 수평으로 설치하고, 상기 대직경 보강관(1)내에 외부의 냉동기(미도시)와 연결된 100㎜내외의 소직경의 U자형 동결관(F)을 그 입구(2)와 출구(2')가 외부로 노출되게 수평으로 고정 설치한 다음, 상기 대직경 보강관(1)과 소직경의 U자형 동결관(F)사이에는 콘크리트(4)를 타설하여 양생한 후, 소직경의 U자형 동결관(F)의 입구(2)와 출구(2')를 통해 냉매를 순환시켜 대직경(1)과 소직경의 U자형 동결관(F)사이의 콘크리트(4) 전체와 대직경(1) 외부 지반이 얇은 두께(30~40㎜)로 동결되게 하므로써 통상의 지하 구조물 설치를 위한 지반 동결시의 지반변위폭 3000mm(3m)보다 훨씬 얇은 두께로 동결지반(7)을 형성케하여 동결지반의 팽창압에 의한 지반의 융기나 침하가 없게한 것으로 구성됨을 특징으로하는 지반융기나 침하가 없는 지반동결방법.

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