KR100756647B1 - The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification - Google Patents

The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification Download PDF

Info

Publication number
KR100756647B1
KR100756647B1 KR1020050039028A KR20050039028A KR100756647B1 KR 100756647 B1 KR100756647 B1 KR 100756647B1 KR 1020050039028 A KR1020050039028 A KR 1020050039028A KR 20050039028 A KR20050039028 A KR 20050039028A KR 100756647 B1 KR100756647 B1 KR 100756647B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tunnel
plasma
vitrification
electrode
reinforcing
Prior art date
Application number
KR1020050039028A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060116565A (en
Inventor
오범용
한민호
Original Assignee
건양씨엔이 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건양씨엔이 (주) filed Critical 건양씨엔이 (주)
Priority to KR1020050039028A priority Critical patent/KR100756647B1/en
Publication of KR20060116565A publication Critical patent/KR20060116565A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100756647B1 publication Critical patent/KR100756647B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/021Grouting with inorganic components, e.g. cement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D13/00Large underground chambers; Methods or apparatus for making them
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00Setting anchoring-bolts
    • E21D20/02Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
    • E21D20/028Devices or accesories for injecting a grouting liquid in a bore-hole

Abstract

오염토양 또는 방사선 폐기물의 유리화 공정에 사용하는, 플라즈마 유리화 기술을 응용, 발전시켜 지하수 차수효과가 뛰어나며, 보강효과가 우수한 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법 (TPG 보강그라우팅공법) 에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel reinforcement grouting method (TPG reinforcement grouting method) using plasma vitrification technology that has excellent groundwater ordering effect by applying and developing plasma vitrification technology for vitrification of contaminated soil or radiation waste.
터널보강공법. 플라즈마 유리화. 터널 보강 그라우팅 공법 Tunnel reinforcement method. Plasma vitrification. Tunnel reinforcement grouting method

Description

플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법{The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification}The method of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification}
도1 본 발명의 제1공정 정면 상세도1 is a front view of the first step of the present invention
도2 본 발명의 제1공정 측단면 상세도Figure 2 is a side cross-sectional view of the first process of the present invention
도3 본 발명의 제2공정 상세도3 is a detailed view of a second process of the present invention.
도4 본 발명의 보링천공에 사용되는 장치 상세도4 is a detailed view of the device used in the boring boring of the present invention
도5 본 발명의 제3공정 상세도5 is a detailed view of the third process of the present invention
도6 본 발명의 제4공정 상세도6 is a detailed view of the fourth process of the present invention.
도7 본 발명의 제5공정 상세도7 is a detailed view of a fifth process of the present invention.
도8 내지 도10은 종래의 지반보강공정 상세도8 to 10 is a detailed view of the conventional ground reinforcement process
도면의 부호 설명Explanation of symbols in the drawings
보링천공파이프(1), 전극 및 보강용 강화봉(2), 전극홀더(4), 전극(5), 세라믹캡(10), 세라믹캡관(17), 전선(22), 발전기(30), 플라즈마전원장치(32), 유리화물질+박리흑연(100), 터널막장(A), 터널시공층(B), 연암,풍화암지반(B-1), 유리화고결차수층(C), 보링천공(F)Boring boring pipe (1), electrode and reinforcing rod (2), electrode holder (4), electrode (5), ceramic cap (10), ceramic cap tube (17), electric wire (22), generator (30), Plasma Power Supply 32, Vitrification Material + Peeling Graphite (100), Tunnel Membrane (A), Tunnel Construction Layer (B), Soft Rock, Weathered Rock Foundation (B-1), Vitrified High Concentration Layer (C), Boring Perforation (F) )
본 발명은 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법The present invention is a tunnel reinforcement grouting method using plasma vitrification technology
에 관한 것으로서, 오염토양 또는 방사선 폐기물의 유리화 공정에 사용하는, 플라즈마 유리화 기술을 응용, 발전시켜 지하수 차수효과가 뛰어나며, 보강효과가 우수한 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법을 개발하게 되었다.The present invention relates to a tunnel reinforcing grouting method using plasma vitrification technology, which has excellent groundwater ordering effect and excellent reinforcing effect, by applying and developing plasma vitrification technology for vitrification of contaminated soil or radiation waste.
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 그라우팅공법과 약액주입공법, 훠폴링 공법 등이 널리 적용되고 있다. In general, when the ground subsidence is expected due to the groundwater outflow during the construction of the tunnel or when the ground has a large area of relaxation, appropriate auxiliary methods are used in parallel with the excavation of the tunnel.In particular, the steel pipe reinforcement multi-stage grouting method and the chemical injection method, Polling methods are widely applied.
이들 보조공법 중에서 강관 보강형 다단 그라우팅공법은 대표적으로 서울지하철 5-18공구의 한강하저 통과구간에서 약액주입공법과 병행하여 적용되었고, 보강효과가 확인된 바 있다(서울특별시 지하철건설본부, 1997). 그러나 이 공법은 객관의 설치 및 절단 시 취급이 용이하지 않고, 부식에 취약한 문제점들을 가지고 있기 때문에 이에 대한 개선이 요구되고 있는 실정이다. 이러한 문제의 해결 방안으로, 외국에서는 강관 대신에 고강도 유리섬유(fiberglass)를 이용한 FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)를 적용한 사례가 있다. Among these auxiliary methods, the steel pipe reinforcement multi-stage grouting method was applied in parallel with the chemical injection method in the passage of the Han River lower section of Seoul Subway Section 5-18, and the reinforcing effect was confirmed (Seoul Metro Construction Headquarters, 1997). . However, this method is not easy to handle in the installation and cutting of the objective, and because of the problems that are vulnerable to corrosion, the situation is required to improve the situation. As a solution to this problem, there is a case where a foreign glass applied FRP (Fiberglass Reinforced Plastic) using high strength glass fiber instead of steel pipe.
종래의 터널 보강 그라우팅 공법을 살펴보면, 첫 번째, FRP다단 그라우팅공법으로서, 휨 강성이 큰 고강도 FRP관을 Umbrella 형태로 배열, 설치하고 고강도 주입재(FRC1호+시멘트) 및 특수약재를 지반 내에 압력 주입 하므로써 주입재에 의한 고결로 인하여 FRP강성체관과 주변지반을 일체화시켜 Beam Arch를 형성하는 공법으로 차수 및 지반보강효과를 동시에 얻을 수 있는 공법으로서, 휨강성이 큰 고강도 FRP관을 사용하며, 중량이 가벼워 시공성이 용이하고, 패카주입 방식으로 압력조절이 용이하며, SEAL재에 특수 혼화재인FRC-1호 사용으로 고강도 고결체 형성하고, 주입재에 특수 혼화재인 FRC-1호 사용으로 원지반의 초기강도 증대하는 장점이 있으며, 주입형태는 상하부 360°방향으로 주입(방사상 주입)한다.Looking at the conventional tunnel reinforcement grouting method, the first, FRP multi-stage grouting method, by arranging and installing a high-strength FRP pipe with a large bending rigidity in the form of Umbrella and pressure-injecting high-strength injection material (FRC1 + cement) and special chemicals into the ground It is a method of forming beam arch by integrating FRP rigid body pipe and surrounding ground due to solidification by injection material. It is a method that can obtain both order and ground reinforcement effect simultaneously. It uses high strength FRP pipe with high bending stiffness. Easy to control pressure by packer injection method, high strength solidified body is formed by using special mixing material FRC-1 in SEAL material, and the initial strength of the base is increased by using special mixing material FRC-1 in injection material. The injection form is injected (radial injection) in the upper and lower 360 ° direction.
(도8참조)(See Fig. 8)
두 번째, 강관동시 주입 그라우팅공법은 기존의 다단 공법과는 다르게 Seal재 및 패카를 사용하지 않고 강관내의 주입관을 통해 일시에 동시 주입을 실시하여 시공성과 품질을 향상시켜 작업공정을 단순화한 공법으로서, 특징을 살펴보면, SEAL재를 주입하지 않으며, 패카를 사용하지 않고, 주입형태가 상부 180°방향 주입하며, 장점으로는 작업 공정이 단순하고 단점으로는 강관의 자중이 커 천공홀내 삽입이 어려우며, Sealing을 하지 않으므로 주입시 역류현상이 발생하며, 지하수가 많은 지반에서는 차수 효과가 불확실하고, 강관제작 및 그라우팅 장치가 완본으로 이루어져야 되기 때문에 강관운반 및 설치가 어려우며, 강관이 천공홀 하부에 위치하여 상부로만 주입되므로 주입보강이 확실치 않고 여굴현상이 발생한다. (도9참조)Second, unlike the conventional multi-stage method, the steel pipe simultaneous injection grouting method is a method that simplifies the work process by improving the workability and quality by performing simultaneous injection through the injection pipe in the steel pipe without using seal material and packer. , Looking at the features, do not inject SEAL material, do not use a packer, the injection form is injected in the upper 180 ° direction, the advantages are simple and the disadvantage is that it is difficult to insert into the hole, because the weight of the steel pipe is large, Since it does not seal, backflow occurs during injection, and the effect of the order is uncertain in the ground with lots of groundwater, and it is difficult to transport and install the steel pipe because the steel pipe manufacturing and grouting device must be completed, and the steel pipe is located at the lower part of the perforated hole. Injection injection is not sure because injection is only done, and overburden occurs. (See Fig. 9)
세 번째, 강관다단 그라우팅공법은 터널을 굴착 전에 강관을 굴착방향 전방에 Umbrella 형태로 배열, 설치하고 그라우트재를 지반 내에 압력 주입하여 보강재 와 주변지반을 일체화시켜, Beam Arch를 형성하는 공법으로 지반보강효과 및 차수효과를 동시에 얻을 수 있는 공법으로서, 특징은 SEAL재에 벤토나이트를 사용하고, 패카주입 방식으로 압력조절이 용이하며, 주입형태는 상부 180°방향 주입하고, 장점으로는 강관자체의 재료비가 저렴하고, 단점으로는 강관의 자중이 커 천공홀내 삽입이 어려움 강관이 천공홀 하부에 위치하여 상부로만 주입되므로 주입보강이 확실치 않고 여굴현상 발생한다. (도10참조)Third, the steel pipe multi-stage grouting method arranges and installs the steel pipe in the form of Umbrella in front of the excavation direction before excavating the tunnel, integrating the reinforcement with the surrounding ground by injecting grout material into the ground, and forming the beam arch. As a method to obtain the effect and the order effect at the same time, it is characterized by the use of bentonite in SEAL material, easy to control the pressure by packer injection method, the injection form is injected in the upper 180 ° direction, and the advantage is that the material cost of the steel pipe itself Inexpensive and disadvantages are that the steel pipe is large in weight and difficult to insert into the drilled hole. Since the steel pipe is positioned below the drilled hole and injected only into the upper portion, injection reinforcement is not certain and a phenomena occur. (See Fig. 10)
그러나, 상기와 같은 종래의 기술들은 한국지반 및 토양에 적용하기 어려워 실제적으로 사용시 많은 문제점을 갖고 있다.However, the conventional techniques as described above are difficult to apply to Korean soil and soil, and have many problems in practical use.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 용수가 많고 굴착 암반에 절리가 존재하거나 풍화 정도가 매우 심한 지층이나 터널 상부가 충적층으로 이루어진 곳에서 터널 굴착시 지반 변형을 감소시키고, 지하수의 유출 및 유입 등으로 인한 주변 지반의 변형지반 침하 등을 방지하기 위한 효과를 얻기 위하여 시행하는 지반보강공법의 일종으로 개발한 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널보강 그라우팅공법을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다. In order to solve the problems as described above, the present invention reduces ground deformation during tunnel excavation in the place where the water is heavy and there are many joints in the excavated rock or where the weathering is very severe, or the upper part of the tunnel is alluvial, and the outflow and inflow of groundwater It is a technical task of the present invention to provide a tunnel reinforcing grouting method using a plasma vitrification technique developed as a kind of ground reinforcement method to be carried out to prevent deformation of settlement of surrounding ground due to such. .
상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 지반보강공법의 일종으로 개발한 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널보강 그라우팅공법은 작업 공정에 따라 다음의 5단계로 나누어 설명할 수 있다.In order to solve the above object, the present invention can be described by dividing the tunnel reinforcement grouting method using the plasma vitrification technology developed as a kind of ground reinforcement method in the following five steps according to the working process.
도1 및 도2에서 도시한 첫 번째 작업 공정은, 먼저 터널 주변 막장에서 다음 진행 구간의 천공작업을 위하여 터널 주변을 수평보링 천공기를 이용하여 현장 여건에 기준한 시공 목적에 따라 길이 10m - 30m 정도를 천공하며, 예정 터널 단면의 상단부와 5°- 10°정도의 상향각으로 천공한다. 이 때 천공 간격은 시공 현장의 지반 조건에 따라 결정한다.1 and 2, the first work process is about 10m-30m in length according to the construction purpose based on the site conditions using a horizontal boring perforator around the tunnel for the drilling of the next progression section in the tunnel around the tunnel Perforate and drill at an upward angle of 5 ° -10 ° with the upper end of the preliminary tunnel section. At this time, the drilling interval is decided according to the ground condition of the construction site.
두 번째 공정 (도3에 도시)은 수평보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통하여 플라즈마 유리화시킬 원료물질은 고압펌프를 이용하여 주입하는 공정으로 유리화 원료물질로는 규산성분의 유리화물질과 강도 증대용 화강암 분말이나 겔화(Gel 化) 물질 등을 적정 비율로 혼합하여 사용한다.The second process (shown in FIG. 3) is a process of injecting raw material to be plasma vitrified through a horizontal boring hole inlet by using a high pressure pump. Granite powder or gelling materials are mixed and used in an appropriate ratio.
본 발명에서 사용되는 플라즈마유리화 에 사용되는 액은 물유리계 약액(LW, SGR),우레탄, 고강도시멘트몰탈 등이 단독 또는 병행되어 쓰이고 있으며 이미 당분야에 널리 사용되는 것으로서, 구체적으로 기재하지 않기로 하였다.The liquid used in the plasma vitrification used in the present invention is a water glass-based chemical liquid (LW, SGR), urethane, high-strength cement mortar or the like is used alone or in parallel and already widely used in the art, it will not be described in detail.
세번째 공정 (도4 및 도5에 도시)은 수평 보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통해 강도보강용 철근봉 및 플라즈마 유리화를 위한 발열재인 흑연코팅막을 입힌 철근봉을 삽입하는 공정으로, 도3의 상단부에 표시한 전극 및 보강용 강화봉을 삽입하는 공정이다.The third process (shown in FIGS. 4 and 5) is a process of inserting a reinforcing rod coated with a graphite coating film, which is a heating material for plasma vitrification, through a reinforcing rod for boring through a horizontal boring hole . It is a process of inserting the electrode and the reinforcing reinforcing bar indicated in the upper end.
전극 및 보강용 강화봉은 지름 25mm 30mm 정도의 철근봉에 흑연 코팅막을 입힌 것으로 일단면에는 플라즈마 전원장치에서부터의 전원을 연결하기 위한 전극홀더 및 유리화 물질의 터널 막장내 유출을 막기 위한 세라믹캡으로 둘러싸여 있다.Electrode and reinforcing reinforcing rods are coated with graphite coating film on reinforcing rods with diameter of 25mm and 30mm. One end is surrounded by electrode holder for connecting power from plasma power supply and ceramic cap to prevent leakage of vitrification material in tunnel membrane. .
네 번째공정(도6에 도시)은 플라즈마 전원장치로부터 고압전류가 상기한 전극 및 보강용 강화봉의 전극홀더를 통해 유입되며, 철근봉을 둘러싼 흑연코팅막이 고열로 발열하면서 기주입된 겔(Gel) 상태의 유리화 물질을 녹여 세라믹화하여 지반을 보깅 및 차수토록 하였다.In the fourth process (shown in FIG. 6), a high-voltage current flows from the plasma power supply device through the electrode holder of the electrode and the reinforcing reinforcing rod as described above, and the graphite coated film surrounding the reinforcing rod is heated at a high temperature to inject gel. The vitrified material in the state was dissolved and ceramicized so that the ground was bogged and ordered.
다섯 번째 공정(도7에 도시)은 일정한 냉각시간이 경과한 뒤, 유리화물질의 세라믹화가 완료된 후에 세라믹캡 및 전극홀더를 제거하고 마무리 손질을 하며, 터널굴착 작업을 개시한다. 터널굴착 작업을 진행함에 따라 세라믹화한 지반의 선단에서 터널 천단부의 붕락 등이 발생할 수 있는 현상에 대처하기 위하여 플라즈마 유리화 작업을 수평면 기준으로 대략 5m 정도씩 겹쳐지게 시공하도록 한다.In the fifth process (shown in Fig. 7), after a certain cooling time has elapsed, the ceramic cap and the electrode holder are removed and finished after the ceramicization of the vitrification material is completed, and the tunnel excavation operation is started. In order to cope with the phenomenon of collapse of the top of the tunnel at the end of the ceramic ground as tunnel excavation work is carried out, the plasma vitrification work should be overlapped by about 5m on the horizontal plane.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples.
실시예Example
제1공정(준비공정)First process (preparation process)
먼저 터널 주변 막장에서 다음 진행 구간의 천공작업을 위하여 터널 주변을 통상의 수평보링 천공기를 이용하여 길이 10m - 30m 정도로 다수개 천공하며, 예정 터널 단면의 상단부와 5°- 10°정도의 상향각으로 천공한 다음, (이 때 천공 간격은 시공 현장의 지반 조건에 따라 결정)First, in the tunnel around the tunnel, a plurality of holes about 10m-30m in length are drilled around the tunnel using a normal horizontal boring boring machine, and at an upward angle of 5 °-10 ° with the upper end of the predetermined tunnel section. After drilling, the drilling interval is determined by the ground conditions at the construction site.
제2공정2nd process
수평보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통하여 규산성분의 유리화물질과 강도 증대용 화강암 분말이나 겔화(Gel 化) 물질 등을 적정 비율로 혼합된 플라즈마 유리화 시킬 원료물질을 고압펌프를 이용하여 주입한 후에,(도3 참조)A horizontal boring drilling a hole (Hole) The plasma vitrification to a raw material mixture of vitrified material of the silicate component through the inlet and strength increase like granite powder and the gelling (Gel化) material for an appropriate rate after implantation using a high-pressure pump (See Figure 3)
제3공정3rd process
도5의 상단부에 표시한 수평 보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통해 강도보강 및 플라즈마 유리화를 위한 발열재인 흑연코팅막을 입힌 전극 및 보강용 강화봉(2)을 삽입한 후에, (전극 및 보강용 강화봉(2)은 지름 25mm 30mm 정도의 철근봉에 흑연 코팅막을 입힌 것으로 일단면에는 플라즈마 전원장치에서부터의 전원을 연결하기 위한 전극홀더(4) 및 유리화 물질의 터널 막장(A)내 유출을 막기 위한 세라믹캡(10)으로 둘러싸여 있다.)After inserting the electrode coated with graphite coating film and the reinforcing reinforcing rod 2 as the heating material for strength reinforcement and plasma vitrification through the horizontal boring hole inlet shown in the upper part of FIG. The reinforcing rod 2 is coated with a graphite coating film on a rebar rod having a diameter of 25 mm and a diameter of 30 mm. At one end, an electrode holder 4 for connecting power from a plasma power supply and a tunnel membrane A of vitrified material are prevented. It is surrounded by a ceramic cap (10).)
제4공정4th process
발전기(30)의 플라즈마 전원장치(32)로부터 고압전류가 상기한 전극 및 보강용 강화봉(2)의 전극홀더(4)를 통해 유입되며, 전극 및 보강용 강화봉(2)을 둘러싼 흑연코팅막이 고열로 발열하면서 기주입된 겔(Gel) 상태의 유리화 물질을 녹여 세라믹화하여 지반을 보깅 및 차수토록 한 다음, (도6참조)A high voltage current flows from the plasma power supply device 32 of the generator 30 through the electrode holder 4 of the electrode and the reinforcing reinforcing rod 2 and the graphite coating film surrounding the electrode and the reinforcing reinforcing rod 2. While heating at a high temperature, the vitrified material in the gel state injected therein is melted and ceramicized to bog and order the ground, and then (see FIG. 6).
제5공정5th process
일정 냉각시간이 경과한 뒤, 유리화물질의 세라믹화가 완료된 후에 세라믹캡(10) 및 전극홀더(4)를 제거하고 마무리 손질을 하며, 통상의 방법을 이용하여 터널굴착 작업을 개시한다. 터널굴착 작업을 진행함에 따라 세라믹화한 지반의 선단에서 터널 천단부의 붕락 등이 발생할 수 있는 현상에 대처하기 위하여 플라즈마 유리화 작업을 수평면 기준으로 대략 5m 정도씩 겹쳐지게 시공하여(도7참조) 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법을 완료하였다.After a certain cooling time has elapsed, the ceramic cap 10 and the electrode holder 4 are removed and finished after the ceramicization of the vitrification material is completed, and the tunnel excavation operation is started using a conventional method. In order to cope with phenomena such as collapse of the top of the tunnel at the tip of the ceramic ground as tunneling work proceeds, the plasma vitrification work should be overlapped by about 5m on the horizontal plane (see Fig. 7). Tunnel reinforcement grouting method using technology was completed.
이하 본 발명의 장치를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1 본 발명의 제1공정 정면 상세도, 도2 본 발명의 제1공정 측단면 상세도, 도3 본 발명의 제2공정 상세도, 도4 본 발명의 보링천공에 사용되는 장치 상세도, 도5 본 발명의 제3공정 상세도, 도6 본 발명의 제4공정 상세도, 도7 본 발명의 제5공정 상세도, 도8 내지 도10은 종래의 지반보강공정 상세도를 도시한 것이며, 보링천공파이프(1), 전극 및 보강용 강화봉(2), 전극홀더(4), 전극(5), 세라믹캡(10), 세라믹캡관(17), 전선(22), 발전기(30), 플라즈마전원장치(32), 유리화물질+박리흑연(100), 터널막장(A), 터널시공층(B), 연암,풍화암지반(B-1), 유리화고결차수층(C), 보링천공(F)을 나타낸 것임을 알 수 있다.  1 is a front detail view of the first process of the present invention, FIG. 2 is a side cross-sectional detail view of the first process of the present invention, FIG. 3 is a detail view of the second process of the present invention, and FIG. 5 is a detailed view of the third process of the present invention, FIG. 6 is a detailed view of the fourth process of the present invention, FIG. 7 is a detailed view of the fifth process of the present invention, and FIGS. Boring boring pipe (1), electrode and reinforcing reinforcing rod (2), electrode holder (4), electrode (5), ceramic cap (10), ceramic cap pipe (17), wire (22), generator (30) , Plasma power supply (32), vitrification material + peeling graphite (100), tunnel curtain (A), tunnel construction layer (B), soft rock, weathered rock foundation (B-1), vitrification solidified order layer (C), boring boring ( It can be seen that F) is shown.
구조를 살펴보면 도1내지 도7에 도시된 바와 같이, 연암, 풍화암등의 지반으로 구성된 터널시공층(B)과, 상기 터널시공층(B)의 입구에 설치된 아치형 또는 사각형(문형)의 터널막장(A)과, 상기 터널막장(A)의 테두리를 따라 설치되는 다수개의 보링천공(F)과, 상기 다수개의 보링천공(F)에 삽입되는 강도보강 및 플라즈마 유리화를 위한 발열원인 흑연코팅막을 입힌 전극 및 보강용 강화봉(2)과, 상기 전극 및 보강용 강화봉(2)의 입구에 형성된 세라믹캡(10)으로 구성된 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 장치의 구조인 것이다.Looking at the structure as shown in Figures 1 to 7, the tunnel construction layer (B) consisting of the ground, such as soft rock, weathered rock, and the arched or rectangular (moon-shaped) tunnel curtain installed at the entrance of the tunnel construction layer (B) (A) and a plurality of boring bores (F) installed along the edge of the tunnel membrane (A), and a graphite coating film as a heating source for strength reinforcement and plasma vitrification inserted into the plurality of boring bores (F). It is a structure of a tunnel reinforcing grouting apparatus using a plasma vitrification technique composed of an electrode and a reinforcing reinforcing rod 2 and a ceramic cap 10 formed at the entrance of the electrode and the reinforcing reinforcing rod 2.
상기 세라믹캡(10)은 도4에 도시된 바와 같이 일단 끝 일측에 발전기(30)의 플라즈마전원장치(32)에 연결된 전극홀더(4)와, 전극(5), 하부에는 전극 및 보강용 강화 봉(2)의 상부에 감싸는 세라믹캡관(17)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, the ceramic cap 10 has an electrode holder 4 connected to the plasma power supply 32 of the generator 30 at one end thereof, and an electrode 5 and a reinforcing electrode at the bottom thereof. It can be seen that it is composed of a ceramic cap tube 17 wrapped on the top of the rod (2).
상기와 같은 본 발명은 첫 번째, 기존에 터널보강 그라우팅공법으로 주로 사용되어지고 있는 터널굴착 전의 일련의 선보강그라우팅 또는 강관다단식 그라우팅공법이나 FRP다단 그라우팅의 단점이었던 약액의 불완전한 침투, 시공상의 문제점 등으로 인한 굴착 막장 불안정의 문제 및 터널 천단부의 붕락 등의 발생 문제 등에 대해 터널 천단부 지반을 유리화물질 및 강도 증대용 보강재를 이용하여 완전 세라믹화하여 암석화 함으로써 상기한 문제 발생을 최대한 억제할 수 있을 뿐만 아니라 터널 막장면의 안정성 확보에도 뛰어난 효과를 발휘할 수 있게 되었다.     The present invention as described above, the first, the incomplete penetration of the chemical solution that was a disadvantage of a series of extruded grouting or steel pipe multi-stage grouting method or FRP multi-stage grouting before the tunnel excavation is mainly used as a tunnel reinforcement grouting method, construction problems, etc. Due to the problems of excavation membrane instability and problems such as collapse of the tunnel top, the tunnel top ground can be completely ceramicized and rocked using vitrification material and reinforcing material to increase the strength. In addition, it is possible to exert an excellent effect to secure the stability of the tunnel face.
두 번째, 터널 막장이 연약지반인 경우에도 본 공법을 적용하면 플라즈마 유리화물질에 의해 세라믹화된 것에 의한 지반보강 효과와 차수효과를 동시에 기대할 수 있어 매우 효과적이다.Second, even if the tunnel face is soft ground, this method is very effective because the ground reinforcement effect and the order effect due to ceramicization by plasma vitrification material can be expected at the same time.
세 번째, 시공시 터널 막장에서 만날 수 있는 지반조건, 즉 두께가 얇은 암반 피복층이나 암층 상부에 충적충 등이 존재하는 지반조건하에서도 암반 피복층의 강도 증진 효과가 있는 것이다.Third, there is an improvement in strength of the rock coating layer even under the ground conditions that can be met at the tunnel face during construction, that is, a rock coating layer having a thin thickness or an alluvial layer on the rock layer.

Claims (1)

  1. 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법에 있어서,In tunnel reinforcement grouting method using plasma vitrification technology,
    제1공정(준비공정)First process (preparation process)
    터널 주변 막장(A)에서 다음 진행 구간의 천공작업을 위하여 터널 주변을 통상의 수평보링 천공기를 이용하여 길이 10m - 30m 로 다수개 천공하며, 예정 터널 단면의 상단부와 5°- 10°의 상향각으로 천공한 다음, In the tunnel around the tunnel (A), a plurality of holes 10m-30m in length are drilled around the tunnel using a conventional horizontal boring boring machine, and a 5 ° -10 ° upward angle with the upper end of the predetermined tunnel section. Perforated with
    제2공정2nd process
    수평보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통하여 통상의 플라즈마 유리화 시킬 원료물질을 고압펌프를 이용하여 주입한 후에,After injecting the raw material to be normalized into plasma through the boring inlet of the horizontal boring by using a high pressure pump,
    제3공정3rd process
    터널막장(A) 입구의 상단부에 표시한 수평 보링 천공한 구멍(Hole) 입구를 통해 강도보강 및 플라즈마 유리화를 위한 발열재인 흑연코팅막을 입힌 전극 및 보강용 강화봉(2)을 삽입한 후에,After inserting the electrode coated with the graphite coating film and the reinforcing reinforcing rod (2) through the horizontal boring perforated hole inlet shown at the upper end of the tunnel membrane (A) inlet, the heating material for strength reinforcement and plasma vitrification,
    제4공정4th process
    발전기(30)의 플라즈마 전원장치(32)로부터 고압전류가 상기한 전극 및 보강용 강화봉(2)의 전극홀더(4)를 통해 유입되며, 전극 및 보강용 강화봉(2)을 둘러싼 흑연코팅막이 고열로 발열하면서 기주입된 겔(Gel) 상태의 유리화 물질을 녹여 세라믹화하여 지반을 보강 및 차수토록 한 다음, A high voltage current flows from the plasma power supply device 32 of the generator 30 through the electrode holder 4 of the electrode and the reinforcing reinforcing rod 2 and the graphite coating film surrounding the electrode and the reinforcing reinforcing rod 2. While heating at a high temperature, the vitrified material in the gel state is melted and ceramicized to reinforce and order the ground.
    제5공정5th process
    일정 냉각시간이 경과한 뒤, 유리화물질의 세라믹화가 완료된 후에 세라믹캡(10) 및 전극홀더(4)를 제거하고 마무리 손질을 하며, 터널굴착 작업을 진행함에 따라 세라믹화한 지반의 선단에서 터널 천단부의 붕락 등이 발생할 수 있는 현상에 대처하기 위하여 플라즈마 유리화 작업을 수평면 기준으로 5m씩 겹쳐지게 시공함을 특징으로 하는 플라즈마 유리화 기술을 이용한 터널 보강 그라우팅 공법.After a certain cooling time has elapsed, after ceramicization of the vitrification material is completed, the ceramic cap 10 and the electrode holder 4 are removed and finished, and as the tunnel excavation proceeds, the tunnel top is opened at the end of the ceramic ground. Tunnel reinforcement grouting method using plasma vitrification technology characterized in that the plasma vitrification work to be overlapped by 5m relative to the horizontal plane in order to cope with the phenomenon that negative collapse can occur.
KR1020050039028A 2005-05-10 2005-05-10 The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification KR100756647B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050039028A KR100756647B1 (en) 2005-05-10 2005-05-10 The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050039028A KR100756647B1 (en) 2005-05-10 2005-05-10 The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060116565A KR20060116565A (en) 2006-11-15
KR100756647B1 true KR100756647B1 (en) 2007-09-07

Family

ID=37653504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050039028A KR100756647B1 (en) 2005-05-10 2005-05-10 The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100756647B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103089275B (en) * 2013-01-16 2013-12-04 山东大学 Control method of surrounding rocks in water-rich very-broken surrounding rock tunnel collapse sections

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100394120B1 (en) * 2000-03-27 2003-08-06 세안기술 주식회사 a vitrification system for radioactive waste matter using plazma arc
KR20040004303A (en) * 2003-12-17 2004-01-13 김정윤 Tunnel formation tunnel structure form of construction work and tunnel structure
KR20040062487A (en) * 2004-06-09 2004-07-07 건양씨앤이 주식회사 The method of plasma anchor in the construction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100394120B1 (en) * 2000-03-27 2003-08-06 세안기술 주식회사 a vitrification system for radioactive waste matter using plazma arc
KR20040004303A (en) * 2003-12-17 2004-01-13 김정윤 Tunnel formation tunnel structure form of construction work and tunnel structure
KR20040062487A (en) * 2004-06-09 2004-07-07 건양씨앤이 주식회사 The method of plasma anchor in the construction

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060116565A (en) 2006-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101067707B1 (en) The earth retaining wall and waterproof construction technique for which cast in place concrete pile and grouting column was used
CN102606162A (en) Quick construction method for weak surrounding rock shallowly-buried easily-collapsed area of tunnel
CN101328811B (en) TGRM subsection moving-on type advanced deep hole grouting construction process
CN107983761A (en) The method for repairing and constructing of heavy metal and VOCs combined contamination soils
WO1999028595A1 (en) Whale skeleton construction method for tunnel having large section
CN110735653A (en) deep-hole retreating type grouting water plugging construction method for igneous rock water-rich fault
KR20030024130A (en) precast pile for braced wall and the method using the same
KR100563990B1 (en) The apparatus and method of tunnel pre-supporting multi-grouting using pressurized ultra-sonic vibration equipment
KR100756647B1 (en) The methods of earth grouting for Tunnel Supporting used by the technics of plasma glassification
KR20090007826A (en) Process of blocking water penetration and blocking earth collapsing by using impermeable wall without strut
CN108149682A (en) A kind of slip casting casing device and the pile foundation drilling construction method using the casing device
KR20140007309A (en) Method of pre-supported tunnel costructed in a soft ground
CN209277905U (en) Tunnel bilayer I-steel preliminary bracing structure
CN110762286A (en) Drainage pipe network artificial pipe jacking construction process
CN207862925U (en) A kind of slip casting casing device
JP2019015100A (en) Removing method of earth retaining wall
KR100846571B1 (en) Messer construction method with grouting means
JP2002242580A (en) Construction method for tunnel, drainage method and tunnel
KR20030091836A (en) A Continuous and Cut Off wall And Foundation Method By Overlap Casing
RU2305153C2 (en) Method and device for loose foundation base consolidation by directed horizontal pattern hydraulic fracturing
Madan 5 P system of excavation in extremely weak and flowing rock mass
CN111119940B (en) Grouting construction treatment method
CN111287759B (en) Shallow-buried close-connection underground excavation tunnel construction method
Liao et al. CONSTRUCTION OF A PIPEROOFED UNDERPASS BELOW GROUNDWATER TABLE.
JP3810882B2 (en) Construction method of cast-in-place pile in confined groundwater zone

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee