KR100711574B1 - 소일네일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 심부에 그라우트 주입공(110)이 형성된 파이프 형상의 중심부재(100)와; 그 중심부재(100)의 외주면에 길이방향으로 소정 간격마다 설치된 간격부재(200)를; 포함하는 소일네일을 제시함으로써, 시공 후에도 자재를 회수할 필요가 없도록 하는 한편, 부식의 우려가 없으면서도 우수한 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 구조를 단순화함으로써 시공성을 증대할 수 있도록 한다.

소일네일, 지오그리드

Description

소일네일{Soil Nail}

도 1은 종래의 소일네일을 도시한 사시도.

도 2 내지 도 7은 본 발명에 의한 소일네일을 도시한 것으로서,

도 2는 제1실시예의 사시도.

도 3은 제1실시예의 종단면도.

도 4는 제2실시예의 사시도.

도 5는 제2실시예의 종단면도.

도 6은 제3실시예의 사시도.

도 7은 제3실시예의 횡단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 중심부재 110 : 그라우트 주입공

120 : 그라우트 분출공 200 : 간격부재

300 : 보강부재 310 : 지오그리드

400 : 쐐기부재 410 : 결합용 돌부

420 : 쐐기부재 결합부재 421 : 쐐기부재 결합용 밴드

430 : 보강부재 결합부재 431 : 보강부재 결합용 밴드

본 발명은 굴착면의 안정을 확보하고 지반의 변위를 억제하기 위하여 사용하는 소일네일(Soil Nail)에 관한 것으로서, 투입되는 자재를 간편화하고 회수가 불필요하도록 함으로써 시공성을 증대할 수 있도록 한 구조에 관한 것이다.

지반절개를 필요로 하는 공사에서는, 지반절개 후 남아있는 지반의 이완으로 인한 붕괴를 막기 위하여 흙막이 시공을 하고, 그 흙막이 구조물의 전도를 막기 위하여 어스앵커, 스트럿 등으로 보완하는 것이 일반적이다.

그러나, 부지가 매우 넓은 경우와 같이, 어스앵커나 스트럿의 시공이 불가능한 경우에는 위와 같은 방법을 사용할 수 없다.

이러한 경우 사용되는 것이 소일네일이며, 이는 대상지반을 천공한 후 지보재를 삽입하고 공내에 그라우트를 주입함으로써, 주변지반을 보강함과 아울러, 지보재의 인장력에 의해 지반 전체의 이완을 방지하는 보강토의 역할을 동시에 수행한다.

도 1은 종래의 소일네일의 구조를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 소일네일은 중심부재(10)와 간격부재(20)에 의해 구성되는데, 중심부재(10)는 지보재 역할을 담당하는 철근(11)과 모르타르 주입용 호스(12)가 결함됨으로써 형성되고, 간격부재(20)는 천공홀과 중심부재(10)의 간격을 유지시켜 주기 위한 구조로서 중심부재(10)의 외주면에 길이방향으로 소정 간격 마다 설치된다.

이러한 소일네일은 대상 지반을 천공한 천공홀에 주입호스(12)와 간격부재(20)를 부착한 철근(11)을 관입한 후, 주입용 호스(12)를 통하여 주변 지반 속으로 그라우트를 충전하는 공정이 연속적으로 수행됨으로써 완성된다.

한편, 소일네일은 영구 소일네일과 가설 소일네일로 구분되는데, 가설 소일네일의 경우 구축하고자 하는 본 구조물이 구축된 후에는 불필요한 것으로서 철거되어야 하는 것이 원칙이다.

이를 그대로 방치하는 경우, 철근의 녹물이 흘러내려 지하수를 오염시킬 뿐만 아니라, 주위 생태환경에도 큰 피해를 주기 때문이며, 현 건축법도 철근만은 반드시 회수하도록 법으로 규정하고 있다.

그런데, 실제에 있어서는 가설 소일네일의 경우도 건설현장에 그대로 방치되는 것이 일반적인 현실이므로, 문제점으로 지적되어 왔다.

더욱이, 기존의 철근 지보재형 소일네일은 중심부재가 철근과 주입용 호스로 이루어져 있어, 각 단위의 소일네일을 제작할 때마다, 철근과 주입용 호스를 서로 겹쳐서 묶어주는 수작업이 수반되어야 하므로, 공정이 복잡하고 작업이 지연되며 전반적인 시공성이 떨어진다는 문제점이 지적되어 왔다.

이와 같은 이유로 인하여 최근에는 철근의 부식 및 회수의 번거로움으로 인한 문제점을 해소하고자, 철근 대신에 에프.알.피.(F.R.P.)와 같이 녹이 슬지 않는 재질을 사용하여 소일네일을 형성하는 방식이 제안되고 있다.

그러나, 이러한 경우에도, 에프.알.피. 부재와 주입용 호스를 서로 겹쳐서 묶어주는 수작업이 수반되어야 한다는 문제점은 여전히 존재하고, 에프.알.피.는 철근에 비해 기본적으로 강도가 약한 재질이므로, 인장력의 부족으로 인한 소일네일 보강구조물 전체의 안정성이 의문시되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시공 후에도 자재를 회수할 필요가 없도록 하는 한편, 부식의 우려가 없으면서도 우수한 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 구조를 단순화함으로써 시공성을 증대할 수 있도록 하는 구조의 소일네일을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 심부에 그라우트 주입공이 형성된 파이프 형상의 중심부재와; 상기 중심부재의 외주면에 길이방향으로 소정 간격마다 설치된 간격부재를; 포함하는 소일네일을 제시한다.

여기서, 상기 중심부재의 외주부에 소정 간격을 두고 위치하도록 상기 간격부재에 의해 지지됨과 아울러, 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성된 보강부재를 더 구비한 구조를 취하는 것이 보다 바람직하다.

상기 보강부재는 그물구조로서, 상기 중심부재의 외주부를 원통 형상에 의해 덮도록 설치된 구조를 취하는 것이 바람직하며, 상기 보강부재는 탄소섬유 재질에 의한 지오그리드에 의해 구현될 수 있다.

상기 중심부재의 하단에는 쐐기부재가 설치된 구조를 취하는 것이 바람직하 다.

상기 쐐기부재의 상부에는 상기 중심부재의 하단에 끼워 결합되는 결합용 돌부가 형성되고, 상기 중심부재의 하단에 인접한 측벽에는 그라우트 분출공이 형성된 구조를 취할 수 있다.

상기 중심부재의 하단과 상기 쐐기부재의 결합용 돌부의 결합을 강화하기 위한 쐐기부재 결합부재가 더 구비된 구조를 취하는 것이 바람직하며, 상기 쐐기부재 결합부재는 상기 쐐기부재의 결합용 돌부와 결합된 상기 중심부재의 하단부 외주면에 둘러 장착되는 쐐기부재 결합용 밴드에 의해 구현될 수 있다.

상기 쐐기부재의 외주부에는 상기 보강부재의 하단이 면접촉되어 결합됨과 아울러, 상기 보강부재와 쐐기부재의 결합을 강화하기 위한 보강부재 결합부재가 더 구비된 구조를 취하는 것이 바람직하며, 상기 보강부재 결합부재는 상기 쐐기부재의 외주부에 면접촉되어 결합된 상기 보강부재의 외주면에 둘러 장착되는 보강부재 결합용 밴드에 의해 구현될 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 소일네일은 기본적으로, 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 심부에 그라우트 주입공(110)이 형성된 파이프 형상의 중심부재(100)와; 상기 중심부재(100)의 외주면에 길이방향으로 소정 간격마다 설치된 간격부재(200)를; 포함하여 구성된다.

이러한 구조의 소일네일을 천공홀에 삽입하고, 그라우트 주입공(110)을 통해 그라우트를 주입하는 경우, 중심부재(100)의 하측 개구를 통해서만 그라우트가 분출된 후 상부로 역류하면서 천공홀을 충전함에 따라, 천공홀 내주면과 중심부재(100)의 외주면 사이의 결합이 강화된다.

즉, 종래에는 지보재 역할을 담당하는 중심부재를 형성하기 위하여 철근과 주입용 호스를 서로 겹쳐서 묶어주는 수작업이 수반되어야 하므로, 공정이 복잡하고 작업이 지연되며 전반적인 시공성이 떨어진다는 문제점이 지적되어 왔으나, 본 발명에 의한 소일네일의 경우, 중심부재(100) 자체에 형성된 심부의 그라우트 주입공(110)을 따라 그라우트가 주입되는 구조를 취하므로, 종래와 같은 별도의 수작업이 필요없는바, 시공성을 증대한다는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 소일네일은 중심부재(100)의 외주부에 소정 간격을 두고 위치하도록 상기 간격부재(200)에 의해 지지됨과 아울러, 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성된 보강부재(300)를 더 구비한 구조를 취할 수 있다.

즉, 본 실시예의 경우, 보강부재(300)가 간격부재(200)에 의해 중심부재(100)의 외주부에 소정 간격을 두고 위치하는 구조를 취하는데, 이 상태에서 그라우트 주입에 의한 천공홀 충전 작업을 하는 경우, 보강부재(300)가 콘크리트 내의 보강철근 역할을 하게 되므로, 소일네일 구조물의 강도가 획기적으로 증가하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 중심부재(100)와 보강부재(300)가 모두 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성되므로, 종래와 같이 철근의 부식 및 자재 회수의 번거로움으로 인한 문제점을 해소할 수 있다.

다시 말해서, 본 발명에 의한 구조의 소일네일을 시공하는 경우, 종래와 비슷한 깊이의 천공작업을 하더라도, 그리고 자재 회수가 필요없는 에프.알.피. 재질 등에 의해 중심부재를 형성하더라도, 지보재로서 충분한 인장강도를 확보할 수 있는 소일네일 구조물을 얻을 수 있는 것이다.

여기서, 보강부재(300)는 간격부재(200)에 의해 중심부재(100)로부터 소정 간격 이격됨으로써, 그라우트 타설 및 경화 후, 콘크리트 내부 보강철근과 같이 배근의 역할을 할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

도 4 및 도 5는 그물구조의 보강부재(300)로서, 중심부재(100)의 외주부를 원통 형상에 의해 덮도록 설치된 실시예를 도시한 것이다.

여기서, 그물구조의 보강부재(300)는 탄소섬유 재질에 의한 지오그리드(310) 등에 의해 구현할 수 있는데, 이러한 구조를 취하는 경우, 중심부재(100)에 설치된 간격부재(200)의 외측단부에 지오그리드(310)를 감아 장착하는 작업만으로 소기의 목적을 달성할 수 있으므로, 충분한 강도를 확보하면서도 우수한 시공성을 갖는다는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 중심부재(100)의 하단에 쐐기부재(400)가 설치된 구조를 취할 수 있는데, 이 경우 소일네일의 천공홀에 대한 삽입 작업을 보다 용이하게 할 수 있다는 효과를 갖는다.

중심부재(100)와 쐐기부재(400)의 결합구조는 다양한 구조를 상정해 볼 수 있으나, 도시된 바와 같이 쐐기부재(400)의 상부에 결합용 돌부(410)가 형성되고, 그 돌부(410)가 중심부재(100)의 하단에 끼워 결합되는 구조를 취하는 경우, 중심 부재(100)의 하단에 인접한 측벽에 그라우트 분출공(120)을 형성함으로써, 중심부재(100) 상단의 그라우트 주입공(110)을 통해 주입된 그라우트가 외부로 분출될 수 있는 구조를 취하는 것이 필요하다.

그라우트의 주입시 가해지는 압력에 의해 중심부재(100)와 쐐기부재(400)의 결합이 해제되는 것을 방지하기 위해서는, 중심부재(100)의 하단과 쐐기부재(400)의 결합용 돌부(410)의 결합을 강화하기 위한 쐐기부재 결합부재(420)가 더 구비된 구조를 취하는 것이 바람직하다.

이러한 쐐기부재 결합부재(420)는 쐐기부재(400)의 결합용 돌부(410)와 결합된 중심부재(100)의 하단부 외주면에 둘러 쐐기부재 결합용 밴드(421)를 장착하는 구조 등에 의해 구현할 수 있다.

쐐기부재(400)에 대한 결합을 보다 견고하게 하기 위해서는, 상기 보강부재(300)와 쐐기부재(400)와의 결합구조를 추가하는 것이 보다 바람직하다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 쐐기부재(400)의 외주부에 보강부재(300)의 하단이 면접촉되어 결합됨과 아울러, 보강부재(300)와 쐐기부재(400)의 결합을 강화하기 위한 보강부재 결합부재(430)가 더 구비된 구조를 취함으로써, 쐐기부재(400)와의 결합을 보다 견고히 할 수 있다.

이러한 보강부재 결합부재(430)의 경우도 쐐기부재(400)의 외주부에 면접촉되어 결합된 상기 보강부재(300)의 외주면에 보강부재 결합용 밴드(431)를 둘러 장착하는 구조 등에 의해 구현할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설 명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

본 발명은 시공 후에도 자재를 회수할 필요가 없도록 하는 한편, 부식의 우려가 없으면서도 우수한 강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 구조를 단순화함으로써 시공성을 증대할 수 있도록 하는 구조의 소일네일을 제공한다.

Claims (10)

1. 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 심부에 그라우트 주입공(110)이 형성된 파이프 형상의 중심부재(100)와;

   상기 중심부재(100)의 외주면에 길이방향으로 소정 간격마다 설치된 간격부재(200)를; 포함하고,

   상기 중심부재(100)의 하단에는 쐐기부재(400)가 설치되며,

   상기 쐐기부재(400)의 상부에는 상기 중심부재(100)의 하단에 끼워 결합되는 결합용 돌부(410)가 형성되고,

   상기 중심부재(100)의 하측 개구를 통해 그라우트가 분출된 후 상부로 역류하면서 천공홀을 충전하도록, 상기 중심부재(100)의 하단에 인접한 측벽에만 그라우트 분출공(120)이 형성되며,

   상기 중심부재(100)의 하단과 상기 쐐기부재(400)의 결합용 돌부(410)의 결합을 강화하기 위한 쐐기부재 결합부재(420)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 소일네일.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중심부재(100)의 외주부에 소정 간격을 두고 위치하도록 상기 간격부재(200)에 의해 지지됨과 아울러, 녹이 슬지 않는 재질에 의해 형성된 보강부재(300)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소일네일.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보강부재(300)는 그물구조로서, 상기 중심부재(100)의 외주부를 원통 형상에 의해 덮도록 설치된 것을 특징으로 하는 소일네일.
4. 제3항에 있어서,

   상기 보강부재(300)는 탄소섬유 재질에 의한 지오그리드(310)인 것을 특징으로 하는 소일네일.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 쐐기부재 결합부재(420)는 상기 쐐기부재(400)의 결합용 돌부(410)와 결합된 상기 중심부재(100)의 하단부 외주면에 둘러 장착되는 쐐기부재 결합용 밴드(421)인 것을 특징으로 하는 소일네일.
9. 제1항에 있어서,

   상기 쐐기부재(400)의 외주부에는 상기 보강부재(300)의 하단이 면접촉되어 결합됨과 아울러, 상기 보강부재(300)와 쐐기부재(400)의 결합을 강화하기 위한 보강부재 결합부재(430)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 소일네일.
10. 제9항에 있어서,

    상기 보강부재 결합부재(430)는 상기 쐐기부재(400)의 외주부에 면접촉되어 결합된 상기 보강부재(300)의 외주면에 둘러 장착되는 보강부재 결합용 밴드(431)인 것을 특징으로 하는 소일네일.

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