KR100736251B1 - 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외주에 분출공이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관의 입구에 신축성이 양호한 협착패드를 억지끼움하여 결합시키고, 협착패드에는 외주에 나사부가 형성된 결속지지봉과 내부가 공간부로 된 주입관을 각각 삽입시키며, 협착패드의 내면과 외면에서 결속지지봉에는 그라우팅강관의 지름보다 작은 압착금속판과 그라우팅강관의 지름보다 큰 고정금속판을 끼운 상태에서 각 외측에 고정너트와 압착너트를 각각 나사 결합시키되 고정금속판의 외측에서 나사 결합되는 압착너트를 나사 결합시켜서 된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트ㅔ 관한 것으로서, 압착너트를 조여 줄수록 고정너트에 의해 억류되는 압착금속판이 후퇴하면서 협착패드를 협착시켜 외주를 팽창시켜 주므로 그라우팅강관의 입구를 견고하게 폐쇄시킬 수 있고, 패창된 협착패드에 의해 입구를 폐쇄시킨 상태에서 그라우팅강관의 내부에는 시멘트 몰탈을 충진시켜 줄 수 있으며, 그라우팅관의 내부 압력이 강할수록 협착패드가 더욱 팽창하여 그라우팅관의 입구를 견고하게 폐쇄시켜 주며, 그라우팅관의 입구에 고정금속판을 고정시키고 셋트화시켜 줌으로서 용이하게 제조하고 운반 및 설치할 수 있다.

그라우팅강관. 결속지지봉. 협착패드. 압착금속판. 고정금속판.

Description

입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트{A Pad Press Fixing Type Grouting Device Set}

도 1a 및 도 1b는 종래의 그라우팅장치세트를 보인 예시 단면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 보인 단면도 및 작동관계 설명도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트의 다른 실시 예를 보인 단면도 및 작동관계 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 지반 2: 굴착공 3: 그라우팅강관

10: 그라우팅장치세트 11: 고정금속판 12: 결속지지봉

13: 나사부 14: 압착금속판 15: 협착패

드16: 조정너트 17: 압착너트 18: 주입관

본 발명은 터널 및 상면을 굴착할 때에 지반의 지지력을 강화시키면서 지하수의 유입을 차단하기 위하여 지중에 설치되어지는 그라우팅장치에 있어서, 지중의 굴착공에 삽입 장전되는 그라우팅강관의 입구를 협착패드에 의해 폐쇄시키고, 상기 협착패드에 별도의 주입관을 설치하여 시멘트몰탈과 같은 그라우팅재를 그라우팅강관에 충진시켜 주도록 개선된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트에 관한 것이다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 외주에 분출공이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관의 입구에 신축성이 양호한 협착패드를 억지끼움하여 결합시키고, 협착패드에는 외주에 나사부가 형성된 결속지지봉과 내부가 공간부로 된 주입관을 각각 삽입시키며, 협착패드의 내면과 외면에서 결속지지봉에는 그라우팅강관의 지름보다 작은 압착금속판과 그라우팅강관의 지름보다 큰 고정금속판을 끼운 상태에서 각 외측에 고정너트와 압착너트를 각각 나사 결합시키되 고정금속판의 외측에서 나사 결합되는 압착너트를 나사 결합시켜서 된 것으로서, 압착너트를 조여 줄수록 고정너트에 의해 억류되는 압착금속판이 후퇴하면서 협착패드를 협착하되, 고정금속판과 압착금속판과의 사이에서 압착되는 협착패드의 외주가 팽창되면서 그라우팅강관의 입구를 폐쇄시키고, 패창된 협착패드에 의해 입구가 폐쇄된 그라우팅강관의 내부에는 주입관을 통하여 그라우팅재인 시멘트몰탈을 충진시켜 주도록 된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 제공하려는 것이다.

사면 안정을 위해 널리 사용되는 쏘일 네일링(Soil Nailing)공법은 지반에 굴착공을 뚫고, 이 굴착공에 철근을 삽입 설치하여 시멘트몰탈을 충진시킨 후에 숏 크리트를 타설하여 고형화시키며, 고형화된 후에 굴착을 실시하는 지반보강공법이다.

상기와 같은 쏘일 네일링(Soil Nailing)공법을 이용하는 종래의 방법은, 통상의 굴삭장치를 이용하여 도 1a 및 도 1b에 예시된 바와 같이 지반(1)에 굴착공(2)을 수평 또는 하측으로 경사지게 뚫어주고, 수평 또는 경사키게 뚫어진 굴착공(2)의 내부에는 분출공(4)이 외주에 뚫어진 그라우팅강관(3)을 장전시키며, 그라우팅강관(3)의 내부에는 철근(5)을 삽입시킨 후에 그라우팅재로서 몰탈(6)을 충진시켜주었다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 지반(1)에 매설되는 그라우팅강관(3)의 입구가 개방되어 있으므로 그라우팅간관(3)의 내부에 충진되는 몰탈(6)이 입구를 통하여 외부로 누출되는 문제가 있고, 특히 입구가 개방된 그라우팅간관(3)의 내부에 몰탈을 단순하게 넣어 충진시키므로 분출공(4)을 통해서는 몰탈(6)이 거의 분출되지 않으므로 그라우팅강관(3)의 주변 지반을 견실하게 강화시킬 수 없는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 다소 나마 해소할 수 있도록 하기 위하여 제안된 것으로는, 국내 특허등록 제10-331969호와 공개특허 제10-2005-30095호(실용신안등록 제20-337877호)가 알려져 있다.

국내 특허등록 제10-331969호(유리섬유보강 플라스틱 주입관을 이용한 다단 그라우팅장치 및 공법)는, 외주에 간극제가 돌출되게 형성된 주입관을 고강도의 유리섬유보강플라스틱으로 성형하되, 주입관의 외주에 등 간격으로 뚫어진 분출공의 외면에 고무밴드를 결합시켜 분출공을 폐쇄시키고, 주입관의 내부에는 주입호스를 삽입시키되 주입호스의 선단에는 보호링에 의해 보호 지지되는 튜브링을 끼워 결합시켜서 된 것으로서, 주입호스를 주입관의 내부 깊숙히 삽입시킨 상태에서 지반에 뚫어진 굴착공에 주입관을 삽입시키고, 주입호스를 통하여 몰탈을 주입시켜 주입관의 내부에서 부터 충진시키되 주입호스를 서서히 후퇴시키면서 충진시키며, 충진되는 몰탈에 의해 주입관의 내부 압력이 상승하면 고무밴드가 패창하면서 분출공을 개방시켜 주입관의 외부로 분출되어 지반에 뚫어진 굴착공에 충진되고 지반에 침투하도록 된 것이다.

그러나, 이는 플라스틱으로 성형되는 주입관에는 유리섬유가 첨가되어 있으므로 주입관의 강도는 다소 강화시킬 수 있으나 유리섬유에 의해 자연을 오염시키게 되는 문제가 있고, 주입호스를 인위적으로 후퇴시키면서 몰탈을 충진시켜야 하므로 주입관에 충진되는 몰탈의 량이 위치마다 다르게 되어 지반의 강도도 달라지게 되며, 매설상태가 장기간 유지되면 플라스틱이 산화되어 강도가 현저하게 약화되어 지반도 약화되는 문제가 있다.

공개특허 제10-2005-30095호(실용신안등록 제20-337877호:지반보강을 위한 압력식 그라우팅장치)는, 지반에 뚫어진 천공홀(굴착공)의 입구에 급결성팽창제를 끼워 폐쇄시키되 급결팽창제를 통해서는 토출공이 뚫어진 주입관과 별도의 실링호스를 끼워 결합시켜 주고, 실링호스를 통해서는 겔 타임(Gel Time)이 조절되는 모탈을 주입시켜 천공홀(굴착공)에 충진시키고, 몰탈의 주입이 완료되면 주입관을 통하여 시멘트밀크를 주입시켜 주며, 주입관으로 주입되는 시멘트밀크는 토출공으로 토출되어 몰탈과 혼합되면서 지반의 공극에 유입되어 충진되어 진다.

그러나 이는 천공홀(굴착공)의 입구를 폐쇄시키기 위해서는 급결성팽창제로서 발포우레탄 등을 별도로 준비하여 주입 또는 충진시켜 주어야 하는 문제가 있고, 급결성팽창제를 흙으로 된 천공홀(굴착공)의 입구에 침투하더라도 견고하게 결속(고정)시킬 수 없는 문제가 있으며, 급결성팽창제가 천공홀(굴착공)의 입구에 견고하게 결속되지 않게 되면 몰탈을 주입시킬 때에 천공홀(굴착공)의 내부 압력에 의해 이탈되어 몰탈을 용이하게 충진시킬 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 더욱 개선된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 제공하려는 것이다.

본 발명은, 외주에 분출공이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관의 입구에 신축성이 양호한 협착패드를 억지끼움하여 결합시키고, 협착패드에는 외주에 나사부가 형성된 결속지지봉과 내부가 공간부로 된 주입관을 각각 삽입시키며, 협착패드의 내면과 외면에서 결속지지봉에는 그라우팅강관의 지름보다 작은 압착금속판과 그라우팅강관의 지름보다 큰 고정금속판을 끼운 상태에서 각 외측에 고정너트와 압착너트를 각각 나사 결합시키되 고정금속판의 외측에서 나사 결합되는 압착너트를 나사 결합시켜서 된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 압착너트를 조여 줄수록 고정너트에 의해 억류되는 압착금속판이 후퇴하면서 협착패드를 협착시키도록 하되, 고정금속판과 압착금속판 과의 사이에서 압착되는 협착패드의 외주가 팽창되면서 그라우팅강관의 입구를 견고하게 폐쇄시키도록 하고, 패창된 협착패드에 의해 입구가 폐쇄된 그라우팅강관의 내부에는 주입관을 통하여 그라우팅재인 시멘트몰탈을 충진시켜 주도록 된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 지반에 굴착되는 굴착공에 장전(장입)되는 그라우팅관의 내부 압력이 강할수록 협착패드가 더욱 팽창하여 그라우팅관의 입구를 견고하게 폐쇄하도록 된 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

지반(11)에 뚫어지는 굴착공(2)에는 외주에 분출공(4)이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관(3)을 삽입 장전시키고, 그라우팅강관(3)의 입구를 폐쇄시킨 상태에서 주입관(18)과 철근을 삽입시키며, 그라우팅강관(3)의 입구에는 결속지지봉(12)와 내부가 공간부로 된 통상의 주입관(18)이 각각 삽입되는 신축성 협착패드(15)를 억지 끼움으로 결합시키며, 주입관(18)을 통해 몰탈을 주입시켜 그라우팅강관(3)의 내부에 충진시키도록 된 것에 있어서,

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상기 협착패드(15)의 내면과 외면에서 결속지지봉(12)와 주입관(18)에는 그라우팅강관(3)의 지름보다 작은 압착금속판(14)과 그라우팅강관(3)의 지름보다 큰 고정금속판(11)을 끼우고, 결속지지봉(12)의 선단 외주에는 나사부를 형성하여 압착금속판(14)과 고정금속판(11)의 외측에서 고정너트(16)와 압착너트(17)를 각각 나사 결합시켜, 압착너트(17)를 조이고 풀어 협착패드(15)를 팽창 또는 수축시키도록 한 것;을 특징으로 하는 그라우팅장치세트(10)에 의해 달성된다.

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본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 2a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)를 보인 단면도 및 작동관계 설명도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)의 다른 실시 예를 보인 단면도 및 작동관계 설명도이다.

본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)는 다음과 같이 형성하였다.

지반(11)에 뚫어지는 굴착공(2)에 삽입 장전되는 그라우팅강관(3)을 원통형으로 성형하되, 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 길리를 길게 형성하거나 또는도 3a 및 도 3b에 예시된바와 같이 길이를 짧게하여 형성할 수 있으며, 그라우팅강관(3)의 외주에는 분출공(4)을 등 간격으로 뚫어서 몰탈고 같은 충진제를 충진시켰을 때에 분출공(4)을 통하여 외부로 분출(배출)되도록 하였다.

상기 그라우팅강관(3)의 입구에는 고무 또는 연질의 합성수지와 같이 신축성이 양호한 물질을 이용하여 성형된 협착패드(15)를 억지끼움하여 결합시켰고, 상기 협착패드(15)에는 외주에 나사부(13)가 형성된 락볼트를 비롯하여 통상의 철근 또는 네일링 중에서 어느 하나로 되는 결속지지봉(12)과 내부가 공간부로 된 통상의 주입관(18)을 각각 삽입시켜 줌으로서 세트화시킬 수 있다.

협착패드(15)의 내면과 외면에서 결속지지봉(12)와 주입관(18)에는 그라우팅강관(3)의 지름보다 작은 압착금속판(14)과 그라우팅강관(3)의 지름보다 큰 고정금속판(11)을 끼웠고, 압착금속판(14)과 고정금속판(11)의 외측에서 고정너트(16)와압착너트(17)를 각각 나사 결합시켰으며, 고정금속판(11)의 외측에서 나사 결합되는 압착너트(17)를 조이고 풀어줌으로서 협착패드(15)를 팽창 또는 수축시킬 수 있도록 하였다.

이하 작동관계(사용상태)를 설명한다.

셋트화 된 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)는 도 1b 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 외측의 압착너트(17)를 단단히 조여주게 되면 결속지지봉(12)이 후퇴하게 되고, 결속지지봉(12)이 후퇴하게 되면 고정너트(16)와 함께 압착금속판(14)이 금속고정판(11)측으로 이동하여 협착패드(15)를 압착시키게 되며, 압착금속판(14)과 고정금속판(11)에 의해 협착되는 협착패드(15)는 폭이 좁아지고 외주가 팽창하면서 그라우팅강관(3)의 입구를 완전히 밀폐상태로 폐쇄시켜 주게 된다.

통상의 굴착장치(구체적으로 도시하지 아니함)를 이용하여 지반(1)에 소정의 깊이로 뚫어진 굴착공(2)의 내부에 그라우팅강관(3)을 삽입(장전)시켜 줌으로서 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)의 설치를 완료하게 되는데, 외측에 형성된 고정금속판(11)이 지반(1)의 표면(외면)에 접촉되어지도록 그라우팅강관(3)을 굴착공(2)의 내부에 깊숙히 삽입(장전)시켜 준다.

그라우팅강관(3)을 굴착공(2)에 삽입(장전)시킨 상태에서 주입관(18)에는 별도의 컨넥터를 이용하여 몰탈을 공급시키는 공급호스를 연결시킨 상태에서 몰탈을 공급시주면, 공급호스를 통하여 공급되는 몰탈은 주입관(18)을 통하여 그라우팅강관(3)의 내부로 충진되어지고, 그라우팅강관(3)의 내부가 몰탈에 의해 완전히 충진되어지면 일부의 몰탈은 분출공(4)을 통하여 외부로 분출되어 지반(1)에 침투하거나 또는 지반(1)에 직접 침투하게 된다.

그라우팅강관(3)과 굴착공(2)의 외측 지반(1)에 몰탈이 충진 및 침투한 상태에서 주입관(18)에 연결된 주입호스를 제거하고, 주입관(18)의 입구를 구체적으로 도시하지 아니하였으나 캡과 같은 폐쇄수단을 씌워 폐쇄시켜 줌으로서 본 발명에 따른 그라우팅장치세트(10)를 이용하여 몰탈의 충진을 완료하게 되며, 이와 같이 몰탈을 충진시킨 상태에서 방치하여 몰탈이 완전히 굳어지도록 함으로서 터널 및 상면을 굴착할 때에 지반의 지지력을 강화시키면서 지하수의 유입을 차단하게 된다.

본 발명에 따른 그라우팅장치세트에서는 구체적인 실시 예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명에 따른 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트는, 외주에 분출공이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관의 입구에 신축성이 양호한 협착패드를 억지끼움하여 결합시키고, 협착패드에는 외주에 나사부가 형성된 결속지지봉과 내부가 공간부로 된 주입관을 각각 삽입시키며, 협착패드의 내면과 외면에서 결속지지봉에는 그라우팅강관의 지름보다 작은 압착금속판과 그라우팅강관의 지름보다 큰 고정금속판을 끼운 상태에서 각 외측에 고정너트와 압착너트를 각각 나사 결합시키되 고정금속판의 외측에서 나사 결합되는 압착너트를 나사 결합시켜서 된 것으로서, 압착너트를 조여 줄수록 고정너트에 의해 억류되는 압착금속판이 후퇴하면서 협착패드를 협착시키도록 하되, 고정금속판과 압착금속판과의 사이에서 압착되는 협착패드의 외주가 팽창되면서 그라우팅강관의 입구를 견고하게 폐쇄시킬 수 있고, 패창된 협착패드에 의해 입구가 폐쇄된 그라우팅강관의 내부에는 주입관을 통하여 그라우팅재인 시멘트 몰탈을 충진시켜 줄 수 있으며, 지반에 굴착되는 굴착공에 장전(장입)되는 그라우팅관의 내부 압력이 강할수록 협착패드가 더욱 팽창하여 그라우팅관의 입구를 견고하게 폐쇄시킬 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 지반(11)에 뚫어지는 굴착공(2)에는 외주에 분출공(4)이 등 간격으로 뚫어진 그라우팅강관(3)을 삽입 장전시키고, 그라우팅강관(3)의 입구를 폐쇄시킨 상태에서 주입관(18)과 철근을 삽입시키며, 그라우팅강관(3)의 입구에는 결속지지봉(12)와 내부가 공간부로 된 통상의 주입관(18)이 각각 삽입되는 신축성 협착패드(15)를 억지 끼움으로 결합시키며, 주입관(18)을 통해 몰탈을 주입시켜 그라우팅강관(3)의 내부에 충진시키도록 된 것에 있어서,

   상기 협착패드(15)의 내면과 외면에서 결속지지봉(12)와 주입관(18)에는 그라우팅강관(3)의 지름보다 작은 압착금속판(14)과 그라우팅강관(3)의 지름보다 큰 고정금속판(11)을 끼우고, 결속지지봉(12)의 선단 외주에는 나사부를 형성하여 압착금속판(14)과 고정금속판(11)의 외측에서 고정너트(16)와 압착너트(17)를 각각 나사 결합시켜, 압착너트(17)를 조이고 풀어 협착패드(15)를 팽창 또는 수축시키도록 한 것;을 특징으로 하는 입구패드 압력 고정타입 그라우팅장치세트.
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