KR100807258B1

KR100807258B1 - 다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치 및 이를 이용한그라우팅시공방법

Info

Publication number: KR100807258B1
Application number: KR1020060042138A
Authority: KR
Inventors: 정진교; 임사인
Original assignee: 정진교; 임사인
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2008-02-28
Also published as: KR20070109326A

Abstract

본 발명은 터널을 시공하기 위하여 선행공정으로 지반을 굴착하여 터널굴착면을 형성하고, 터널굴착면을 이루고 있는 지반이 토사, 풍화암, 여굴의 형성, 연약지반등으로 이루어져 터널의 지반이 탈락하거나 붕락의 우려가 있을 경우, 터널굴착면의 지반에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각을 이루도록 굴착을 하여 다수개의 굴착공을 형성하고,

상기 굴착공내에는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재가 다수개 설치되고, 각각 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 길이가 상호 다른 그라우팅주입관이 관통되어 상기 전후에 각각 설치된 한쌍의 칸막이부재와의 사이에 위치되도록 하면서, 패커확장액주입관은 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재와의 사이의 공간부내에 위치되도록 한 내부조립체를 그라우팅강관내에 삽입하고, 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 상기 한쌍의 칸막이부재와 그라우팅강관과 압착고정조립되고, 그라우팅강관 외측에 별도로 공기배출 및 주입확인관을 설치하고, 일정한 간격을 두고 패커를 설치하되, 그라우팅강관에 설치된 패커확장주입공을 포함되도록 설치하고, 상기 공기배출 및 주입확인관과 그라우팅강관 및 패커가 결속구에 의하여 긴밀하게 결속되도록 하고, 상기 패커가 설치된 사이에 간격유지재를 부착설치한 강관동시주입장치를 삽입하고,

굴착공의 입구와 칸막이부재가 압착설치된 강관동시주입장치의 입구부의 그라우팅강관과의 사이를 코킹으로 밀폐를 시킨 다음,

상기 강관동시주입장치내에 삽입된 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅주입관과 패커확장액주입관의 선단부에 그라우팅액주입펌프를 각각 연결설치한 다음,

그라우팅동시주입장치의 그라우팅강관외부에 설치된 패커내에 급결주입재를 그라우팅강관의 패커확장주입공을 통하여 상기 포대형상의 패커내부에 주입하여 굴착공내에 삽입된 상기 강관동시주입장치의 그라우팅강관과 굴착공면이 급결주입재가 주입된 패커에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅주입구간을 다수개로 구분한 다음,

상기 각각의 그라우팅액주입관에 연결된 각각의 펌프에 그라우팅액을 동시에 압력주입하여 상기 패커에 의하여 주입구간이 설치된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액이 지반내에 균등하게 침투되어 경화되도록 하여 그라우팅액이 주입된 지반과 상기 강관동시주입장치가 그라우팅액에 의하여 일체화되어 터널의 지반이 안정화되도록 한 다음 터널굴착면의 낙반현상이 방지되도록 한 후에, 터널굴착면에 대한 숏크리트를 뿜칠하고 콘크리트터널라이닝설치작업에 의한 터널의 설치를 완료하는 것이다.

Description

다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치 및 이를 이용한 그라우팅시공방법{Steel tube inserting apparatus having a plural of packers and grouting execution method using thereof}

도 1은 본 발명의 강관동시주입장치를 이용하여 터널굴착면을 관통하여 지반내에 그라우팅을 시공한 것을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 강관동시주입장치가 지반내에 삽입되어 그라우팅을 실시하는 것을 상세히 보여주는 도면.

도 3(a)(b)(c)(d)은 본 발명의 강관동시주입장치를 단계적으로 조립제작한 후에 지반내에 삽입하여 그라우팅을 실시하는 과정을 보여주는 도면.

도 4는 본 발명의 그라우팅강관내부에 내부조립체의 칸막이부재와 그라우팅강관을 고정하기 위하여 압착홈부를 형성한 것과, 압착홈부내에서 그라우팅강관과 공기배출 및 주입확인관과 패커가 결속구에 의하여 밀폐되어 결속된 상태를 상세히 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 그라우팅부분

10 : 터널 11 : 터널굴착면

12 : 지반 13 : 경사각

14 : 굴착공

20 : 강관동시주입장치 21 : 그라우팅강관

22 : 간격유지재 23 : 그라우팅액 주입공

24 : 패커 25 : 코킹

26 : 공기배출 및 주입확인관 27 : 패커확장주입공

28 : 공기 및 그라우팅액 유입공 29 : 그라우팅액

30 : 압착홈부 31 : 결속구

32 : 밀폐관

40 : 내부조립체 41 : 그라우팅액주입관

42 : 칸막이부재 43 : 공간부

44 : 패커확장액주입관

본 발명은 터널을 시공하기 위하여 선행공정으로 지반을 굴착하여 터널굴착면을 형성하고, 터널굴착면을 이루고 있는 지반이 토사, 풍화암, 여굴의 형성, 연약지반등으로 이루어져 터널의 지반이 탈락하거나 붕락의 우려가 있을 경우, 터널굴착면의 지반에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각을 이루도록 굴착을 하여 다 수개의 굴착공을 형성하고,

상기 굴착공내에는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재가 다수개 설치되고, 각각 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 길이가 상호 다른 그라우팅주입관이 관통되어 상기 전후에 각각 설치된 한쌍의 칸막이부재와의 사이에 위치되도록 하면서, 패커확장액주입관은 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재와의 사이의 공간부내에 위치되도록 한 내부조립체를 그라우팅강관내에 삽입하고, 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 상기 한쌍의 칸막이부재와 그라우팅강관과 압착고정조립되고, 그라우팅강관 외측에 별도로 공기배출 및 주입확인관을 설치하고, 일정한 간격을 두고 패커를 설치하되, 상기 그라우팅강관에 형성된 패커확장주입공이 포함되도록 설치하고, 상기 공기배출 및 주입확인관과 그라우팅강관 및 패커가 결속구에 의하여 긴밀하게 결속되도록 하고, 상기 패커가 설치된 사이에 간격유지재를 부착설치한 강관동시주입장치를 삽입하고,

상기 강관동시주입장치내에 삽입된 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅주입관과 패커확장액주입관의 선단부에 그라우팅주입펌프를 각각 연결설치한 다음,

그라우팅동시주입장치의 그라우팅강관외부에 설치된 패커내에 급결주입재를 그라우팅강관의 패커확장주입공을 통하여 상기 포대형상의 패커내부에 주입하여 굴착공내에 삽입된 상기 강관동시주입장치의 그라우팅강관과 굴착공면이 급결주입 재가 주입된 패커에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅주입구간을 다수개로 구분한 다음,

상기 각각의 그라우팅액주입관에 연결된 각각의 펌프에 그라우팅액을 동시에 압력주입하여 상기 패커에 의하여 주입구간이 설치된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액이 지반내에 균등하게 침투되어 경화되도록 하여 그라우팅액이 주입된 지반과 상기 강관동시주입장치가 그라우팅액에 의하여 일체화되어 터널의 지반이 안정화되도록 한 다음 터널굴착면이 탈락되거나 지반이 붕락되는 것을 방지하도록 한 후에, 터널굴착면에 대한 숏크리트를 뿜칠하고 콘크리트터널라이닝설치작업에 의한 터널의 설치를 완료하는 것이다.

상기 강관동시주입장치는 일정한 간격을 두고 몸체내에 다수개의 그라우팅액주입공을 형성하면서, 동시에 일정한 간격을 두고 패커확장주입공이 형성된 그라우팅강관내부에, 내부조립체를 설치하되, 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 관통하여 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관의 끝단부가 상기 칸막이부재의 외측에 설치되도록 하여 상기 그라우팅강관의 최끝단부내에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재 사이의 공간부내에 위치하도록 설치하면서, 공간부에 상기 패커확장주입공이 위치하도록 한 다음, 상기 설치된 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재를 관통하여 그라우팅액주입관은 상기 최외측의 칸막이부재와 내측의 칸막이부재사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관은 최외측의 칸막이부재와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재의 사이의 공간부내에 위치하도록 하되, 상기 패커확장주입공이 공간부에 위치하도록 하면서 상기 내부조립체를 그라우팅강관내부에 조립설치한 다음, 그라우팅강관과 그 내부에 설치된 칸막이부재와 완전하게 고정설치되도록 그라우팅강관외측에서 일정한 압력을 도입하여 그라우팅강관이 칸막이부재의 몸체내부에 돌출삽입되도록 하여 그라우팅강관의 외측에는 일정한 형태의 압착홈부가 형성되도록 하고, 상기 그라우팅강관의 외측에 밀착되게 공기배출 및 주입확인관을 별도로 설치하면서, 상기 그라우팅강관에 일정한 간격을 두고 설치된 패커확장주입공을 감싸되, 그라우팅강관 외측에 별도로 설치된 공기배출 및 주입확인관도 동시에 감쌀수 있도록 포대형상의 패커로 상기 그라우팅강관의 압착홈내부의 홈부내까지 감싸도록 한 다음 결속구를 이용하여 상기 공기배출공의 전후에 설치된 압착홈에서 결속구에 의하여 그라우팅강관과 공기배출 및 주입확인관과 패커가 일체화되어 밀폐결속시키고, 상기 그라우팅강관의 외측으로 일정한 간격을 두고, 상기 패커가 설치된 사이에 간격유지재를 외부로 돌출설치하되, 돌출높이가 상기 패커에 급결주입재가 주입되어 부풀려졌을때의 높이보다 작은 높이가 되도록 부착설치한 것이다.

또한 내부조립체는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 관통하여 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재를 관통하여 설치 된 그라우팅액주입관의 끝단부가 상기 칸막이부재의 외측에 설치되도록 하고, 패커확장액주입관은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재 사이의 공간부내에 위치하도록 설치한 다음,

상기 설치된 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재를 관통하여 그라우팅액주입관은 상기 최외측의 칸막이부재와 내측의 칸막이부재사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관은 최외측의 칸막이부재와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재의 사이의 공간부내에 위치하도록 하는 과정을 순차적으로 하여 그라우팅을 실시하기 위한 그라우팅강관의 길이에 따라 다양하게 한쌍의 칸막이부재를 일정한 간격을 두고 설치하면서 상기의 방법으로 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관을 각각 순차적으로 길이를 다양하게 하여 조립한 것이다.

본 발명의 목적은 터널지반내에 천공된 굴착공내에 삽입될 그라우팅주입장치를 사전에 간단히 조립하여 그라우팅강관내에 삽입조립하여 굴착공내에 삽입하고, 그라우팅액을 압력주입할 때에도 그라우팅구간을 작업전에 상기 그라우팅강관에 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 패커에 상기 패커확장액주입관을 이용하여 급결주입재를 주입하여 그라우팅주입구간을 구획하여 그라우팅액이 주입될때 도입되는 압력이 상기 패커에 의하여 구획된 구간내에서 효율적으로 지반내에 압력침투되도록 하기 위함이며,

또한, 그라우팅강관내에 삽입된 내부조립체의 칸막이부재와의 긴밀한 고정 을 위하여 그라우팅강관과 상기 그라우팅강관 내부에 삽입된 칸막이부재와를 강한 압력을 도입하여 강관에 홈이 형성되도록 하여 상기 형성된 홈에 의하여 강관내부로 형성된 돌출부가 칸막이부재의 몸체내로 삽입되도록 하여 보다 강한 압착고정이 되도록 하므로서 손쉽게 그라우팅강관과 내부구조체를 상호 긴밀하게 상호 밀착시키도록 하여 그라우팅강관내에 주입된 압력을 최대한 유지하도록 하면서 그라우팅액이 지반에 침투되도록 하기 위한 강관동시주입장치를 제공하기 위함이다.

종래에는 그라우팅강관내부에 패커와 주입공이 동시에 설치된 주입장치를 상기 강관의 최선단까지 집어 넣은 다음 압력으로 주입하여 점차 상기 주입장치를 주입구쪽으로 이동하면서 그라우팅액을 압력주입하도록 하므로서, 주입시간이 장시간이 소요되었으며, 주입에 필요한 주입장치를 단계별로 준비하여 강관내에 삽입하고, 그 다음에 그라우팅액을 한번이 아닌 여러번에 나눠 주입하여 번거로운 작업이 이루어져 공기 및 비용이 상승되는 문제점과, 강관내에 내부조립체를 설치하더라도 각각 개별적으로 내부조립체와 강관을 용접으로 상호 접합시킨 다음 다시 강관을 조립하도록 하는 번거로운 작업으로 인하여 주입장치를 제작하는데 소요되는 시간과 비용에 의하여 그라우팅액 주입비용이 상승하게 되는 요인으로 작용되어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 발명으로서, 강관동시주입장치를 구성하는 내부조립체를 사전에 조립하되, 그라우팅주입관과 패커확장액주입관을 다양한 길이로 다단으로 설치하되, 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 그라우팅주입관은 관통하여 설치하고, 패커확장액주입관은 한쌍으로 설치된 칸막이 부재의 사이에 위치하도록 하여, 추후에 상기 강관동시주입장치를 굴착공내에 삽입하여 그라우팅을 실시할 때 굴착공면과 상기 장치를 상호 밀착시켜 그라우팅주입구간을 설치하도록 하기 위하여 패커에 급결주입재를 주입할 때 다양한 길이로 한쌍의 칸막이부재의 공간부내에 위치한 패커확장액주입관을 통하여 급결주입재를 주입하면 포대형상의 패커내로 주입되어 패커가 부풀러 올라 굴착공면과 밀착되도록 하여 그라우팅구간을 설치한 다음 그라우팅액주입관을 통하여 압력주입된 그라우팅액이 압력의 손실없이 지반내에 침투경화되어 지반이 안정되도록 하고, 강관과 내부에 삽입된 칸막이부재를 종전의 용접이 아닌 압력을 이용하여 강관과 칸막이부재가 고정결합되도록 하여 상기 장치를 제작하는데 간편하도록 하여 작업효율성을 배가시키도록 한 강관동시주입장치이다.

본 발명은 터널(10)을 시공하기 위하여 굴착한 터널굴착면(11)의 지반(12)에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각(13)을 이루도록 다수개의 굴착공(14)을 형성하고,

상기 굴착공(14)내에는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)가 다수개 설치되고, 각각 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 길이가 상호 다른 그라우팅주입관(41)이 관통되어 상기 전후에 각각 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)와의 사이에 위치되도록 하면서, 패커확장액주입관(44)은 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)와의 사이의 공간부(43)내에 위치되도록 한 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내에 삽입하고, 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 상기 한쌍의 칸막이부 재(42)와 그라우팅강관(21)과 압착고정조립되고, 그라우팅강관(21) 외측에 별도로 공기배출 및 주입확인관(26)을 설치하고, 일정한 간격을 두고 패커(24)를 설치하되, 상기 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)이 포함되도록 설치하고, 상기 공개배출 및 주입확인관(26)과 그라우팅강관(21) 및 패커(24)가 결속구(31)에 의하여 긴밀하게 결속되도록 하고, 상기 패커(24)가 설치된 사이에 간격유지재(22)를 부착설치한 강관동시주입장치(20)를 삽입하고,

상기 강관동시주입장치(20)내에 삽입된 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅주입관(41)과 패커확장액주입관(44)의 선단부에 그라우팅주입펌프(미도시)를 각각 연결설치한 다음,

강관동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21) 외부에 설치된 패커(24)내에 급결주입재를 그라우팅강관(21)의 패커확장주입공(27)을 통하여 상기 포대형상의 패커(24)내부에 주입하여 굴착공(14)내에 삽입된 상기 강관동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21)과 굴착공(14)면이 급결주입재가 주입된 패커(24)에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅 주입구간을 대수개로 구분한 다음,

상기 각각의 그라우팅액주입관(41)에 연결된 각각의 펌프(미도시)에 그라우팅액(29)을 동시에 압력주입하여 상기 패커(24)에 의하여 주입구간이 설치된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액(29)이 지반(12)내에 침투되어 경화되도록 하여 그라우팅액(29)이 주입된 지반(12)과 상기 강관동시주입장치(20)가 그라우 팅액에 의하여 일체화되어 터널의 지반(12)이 안정화되도록 한 다음 터널굴착면(11)이 탈락되거나 지반(12)이 낙반되는 것을 방지하도록 한 후에, 터널굴착면(11)에 대한 숏크리트(미도시)를 뿜칠하고 콘크리트터널라이닝설치작업(미도시)을 통하여 터널의 설치를 완료하는 것에 특징이 있다.

상기 강관동시주입장치(20)는 일정한 간격을 두고 몸체내에 다수개의 그라우팅액주입공(23)을 형성하면서, 동시에 일정한 간격을 두고 패커확장주입공(27)이 형성된 그라우팅강관(21)내부에, 내부조립체(40)를 설치하되, 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하여 상기 그라우팅강관(21)의 최끝단부내에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치하면서, 공간부(43)에 상기 패커확장주입공(27)이 위치하도록 한 다음, 상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하면서,

상기 그라우팅액주입관(41)은 상기 최외측의 칸막이부재(42)와 내측의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이 의 공간부(43)내에 위치하도록 하되, 상기 패커확장주입공(27)이 공간부(43)에 위치하도록 하면서 상기 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내부에 조립설치한 다음, 그라우팅강관(21)과 그 내부에 설치된 칸막이부재(42)와 완전하게 고정설치되도록 그라우팅강관(21)외측에서 일정한 압력을 도입하여 그라우팅강관(21)이 칸막이부재(42)의 몸체내부에 돌출삽입되도록 하여 그라우팅강관(21)의 외측에는 일정한 형태의 압착홈부(30)가 형성되도록 하고, 상기 그라우팅강관(21)의 외측에 밀착되게 공기배출 및 주입확인관(26)을 별도로 설치하면서, 상기 그라우팅강관(21)에 일정한 간격을 두고 설치된 패커확장주입공(27)을 감싸되, 그라우팅강관(21) 외측에 별도로 설치된 공기배출 및 주입확인관(26)도 동시에 감쌀수 있도록 포대형상의 패커(24)로 상기 그라우팅강관(21)의 압착홈(30)내부의 홈까지 감싸도록 한 다음 결속구(31)를 이용하여 상기 패커확장주입공(27)의 전후에 설치된 압착홈부(30)에서 결속구(31)에 의하여 그라우팅강관(21)과 공기배출 및 주입확인관(26)과 패커(24)가 일체화되어 밀폐결속시키고, 상기 그라우팅강관(21)의 외측으로 일정한 간격을 두고, 상기 패커(24)가 설치된 사이에 간격유지재(22)를 외부로 돌출설치하되, 돌출높이가 상기 패커(24)에 급결주입재가 주입되어 부풀려졌을때의 높이보다 작은 높이가 되도록 부착설치한 것이다.

또한 내부조립체(40)는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부 재(42)의 외측에 설치되도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치한 다음,

상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)은 상기 최외측의 칸막이부재(42)와 내측의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 하는 과정을 순차적으로 하여 그라우팅을 실시하기 위한 그라우팅강관(21)의 길이에 따라 다양하게 한쌍의 칸막이부재(42)를 일정한 간격을 두고 설치하면서 상기의 방법으로 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 각각 순차적으로 길이를 다양하게 하여 조립한 것이다.

이하, 본 발명이 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 강관동시주입장치를 이용하여 터널굴착면을 관통하여 지반내에 그라우팅을 시공한 것을 전체적으로 보여주는 도면으로서, 터널(10)을 시공하기 위하여 선행공정으로 지반(12)을 굴착하여 터널굴착면(11)을 형성하고, 터널굴착면(11)을 이루고 있는 지반(12)이 토사, 풍화암, 여굴의 형성, 연약지반등으로 이루어져 터널(10)의 지반(12)이 탈락하거나 낙반의 우려가 있을 경우, 터널굴착면(11)의 지반에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각(13)을 이루도록 굴착을 하여 다수개의 굴착공(14)을 형성하고, 후술하는 강관동시주입장치(20)를 상기 일정한 경사각(13)을 형성하여 굴착된 다수개의 굴착공(14)내에 삽입되도록 하여 그라우팅액(29)을 상기 강관동시주입장치(20)를 이용하여 압력주입하여 지반(12)내에 침투시켜 그라우팅부분(A)이 형성되도록 하여 지반(12)을 안정화시키도록 한 것이다.

도 2는 본 발명의 강관동시주입장치가 지반내에 삽입되어 그라우팅을 실시하는 것을 상세히 보여주는 도면으로서, 상기 도 1에서 실시하는 그라우팅시공을 상세히 보여주기 위하여 별도로 세부적으로 구분하여 설명하기 위한 것이다,

터널(10)을 시공하기 위하여 굴착한 터널굴착면(11)의 지반(12)에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각(13)을 이루도록 다수개의 굴착공(14)을 형성하고,

상기 수평 또는 경사각(13)을 이루도록 굴착된 굴착공(14)내에는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)가 다수개 설치되고, 각각 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 길이가 상호 다른 그라우팅주입관(41)이 관통되어 상기 전후에 각각 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)와의 사이에 위치되도록 하면서, 패커확장액주입관(44)은 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)와의 사이의 공간부(43)내에 위치되도록 한 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내에 삽입하고, 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 상기 한쌍의 칸막이부재(42)와 그라우팅강관(21)과 압착고정조립되고, 그라우팅강관(21) 외측에 별도로 공기배출 및 주입확인관(26)을 설치하고, 일정한 간격을 두고 패커(24)를 다수개 설치하되, 상기 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)이 포함되도록 설치하고, 상기 공개배출 및 주입확인관(26)과 그라우팅강관(21) 및 패커(24)가 결속구(31)에 의하여 긴밀하게 결속되도록 하고, 상기 패커(24)가 설치된 사이에 간격유지재(22)를 부착설치한 강관동시주입장치(20)를 삽입하고,

상기 강관동시주입장치(20)내에 삽입된 내부조립체(40)의 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)의 입구에서 그라우팅주입펌프(미도시)를 각각 연결설치한 다음,

그라우팅동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21)에 다수개 설치된 패커(24)내에 급결주입재를 그라우팅강관(21)의 패커확장주입공(27)을 통하여 상기 포대형상의 패커(24)내부에 주입하여 굴착공(14)내에 삽입된 상기 강관동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21)과 굴착공(14)면이 급결주입재가 주입된 패커(24)에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅주입구간을 다수개로 구분한 다음,

상기 각각의 그라우팅액주입관(41)에 연결된 각각의 그라우팅주입펌프(미도시)에 그라우팅액(29)을 동시에 압력주입하여 상기 패커(24)에 의하여 주입구간이 설정된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액(29)이 지반(12)내에 침투되도록 하면서,

상기 공기배출 및 주입확인관(26)에 일정한 간격을 두고 형성된 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 상기 패커(24)에 의하여 주입구간이 구획된 구간내에 그라우팅액이 주입될 때 구획구간내에 있는 공기를 상기 공기배출 및 주입확인관(26)에 형성된 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 굴착공(14) 입구에서 대 기중으로 배출되도록 하면서 그라우팅액(29)을 패커(24)에 의하여 구획된 각각의 구간에 지속적으로 압력주입하면 공기가 배출되어 주입이 원활하게 되면서 상기 구획된 구간에 그라우팅액(29)이 충만하면서 일부는 지반(12)에 침투되고 일부는 구획구간내에 충전되게 되어 결국 상기 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 굴착공(14)의 입구 외측으로 배출될때 그라우팅액(29)의 압력주입을 완료하게 되는 시기를 육안으로 확인하여 그라우팅작업을 완료하고, 주입된 그라우팅액(29)이 경화되도록 하여 그라우팅액이 주입된 지반(12)과 상기 강관동시주입장치(20)가 그라우팅액(29)에 의하여 일체화되어 터널지반의 강도를 강화시키면서 지반이 안정화되도록 한 다음 터널굴착면(11)에 대한 숏크리트(미도시)를 뿜칠하고 콘크리트터널라이닝(미도시)설치작업을 통하여 터널(10)의 설치를 완료하는 것이다.

상기 강관동시주입장치(20)는 일정한 간격을 두고 몸체내에 다수개의 그라우팅액주입공(23)과 패커확장주입공(27)이 형성된 그라우팅강관(21)내부에, 내부조립체(40)를 설치하되, 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하여 상기 그라우팅강관(21)의 최끝단부내에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치하면서, 공간부(43)에 상기 패커확장주입공(27)이 위치하도록 한 다음, 상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)은 상기 최외측의 칸막이부재(42)와 내측에 설치된 또 다른 한쌍의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 하되, 상기 패커확장주입공(27)이 공간부(43)에 위치하도록 하면서 상기 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내부에 조립설치한 다음, 그라우팅강관(21)과 그 내부에 설치된 칸막이부재(42)와 완전하게 고정설치되도록 그라우팅강관(21)외측에서 일정한 압력을 도입하여 그라우팅강관(21)이 칸막이부재(42)의 몸체내부에 돌출삽입되도록 하여 그라우팅강관(21)의 외측에는 일정한 형태의 압착홈부(30)가 형성되도록 하고, 상기 그라우팅강관(21)의 외측에 밀착되게 공기배출 및 주입확인관(26)을 별도로 설치하면서, 상기 그라우팅강관(21)에 일정한 간격을 두고 설치된 패커확장주입공(27)을 감싸되, 그라우팅강관(21) 외측에 별도로 설치된 공기배출 및 주입확인관(26)도 동시에 감쌀수 있도록 포대형상의 패커(24)로 상기 그라우팅강관(21)의 압착홈부(30)의 홈까지 감싸도록 한 다음 결속구(31)를 이용하여 상기 패커확장주입공(27)의 전후에 설치된 압착홈부(30)에서 결속구(31)에 의하여 그라우팅강관(21)과 공기배출 및 주입확인관(26)과 패커(24)가 일체화되어 밀폐결속시키고, 상기 그라우팅강관(21)의 외측으로 일정한 간격을 두고, 상기 패커(24)가 설치된 사이에 간격유지재(22)를 외부로 돌출설치하되, 돌출높이가 상기 패커(24)에 급결주입재가 주입되어 부풀려졌을때의 높이보다 작은 높이가 되도록 부착설치한 것이다.

또한 내부조립체(40)는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 다수개의 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치한 다음,

상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)은 상기 최외측의 칸막이부재(42)와 내측에 설치된 또 다른 한쌍의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 하는 과정을 순차적으로 하여 그라우팅을 실시하기 위한 그라우팅강관(21)의 길이에 따라 다양하게 한쌍의 칸막이부재(42)를 일정한 간격을 두고 설치하면서 상기의 방법으로 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 각각 순차적으로 길이를 다양하게 하여 조립한 것이다.

상기 그라우팅강관(21)의 외부에 일정한 간격을 두고 부착설치된 간격유지재(22)는 상기 강관(21)을 굴착공(14)내로 밀어넣을 때 굴착공(14)면과 강관(21)과의 사이가 일정한 공간이 유지되도록 하면서, 상기 강관(21)의 외부에 설치된 패 커(24)가 급결주입재에 의하여 부풀려지기 전에 굴착공(14)내에 삽입될때 굴착공(14)의 면과 상기 패커(24)가 상호 접촉되어 패커(24)가 찢어지는 것을 방지하여 추후에 상기 패커(24)에 주입되는 급결주입재에 의하여 패커가 팽팽하게 부풀려지도록 하기 위함이다.

상기 강관의 외부에 별도로 밀착설치된 공기배출 및 주입확인관은 상기 강관동시주입장치가 굴착공내에 삽입되고, 상기 강관동시주입장치의 그라우팅강관의 외부에 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 패커에 급결주입재가 주입되면 부풀려져 굴착공면에 밀착되게 되면 자연적으로 일정한 간격의 그라우팅구간이 설정되어, 이렇게 설정된 공간에 그라우팅액을 압력주입할 때 공간내에 있는 공기를 외부로 배출시켜야 압력이 도입된 그라우팅액이 원활히 주입되게 되는데 이때 상기 공기배출 및 주입확인관에 일정한 간격을 두고 형성된 공기 및 그라우팅액유압공을 통하여 공기가 상기관을 통하여 주입구외부로 배출되도록 하면서 그라우팅액을 주입하여 그라우팅을 지속적으로 실시하도록 한다.

상기와 같이 공기를 원활히 배출시켜 그라우팅액(29)이 원활히 주입되도록 하기 위하여는 상기 공기배출 및 주입확인관(26)에 일정한 간격을 두고 형성된 공기 및 그라우팅액유입공(28)의 위치는 일정한 경사각(13)을 갖도록 굴착공(14)내에 삽입된 강관동시주입장치(20)에 설치된 패커(24)에 의하여 구획된 구간이 일정한 경사각(13)을 갖는 비스듬하게 설치된 구획구간의 최상부에 형성되도록 하여 압력에 의하여 상기 구획된 구간내에 주입되는 그라우팅액(29)에 의하여 상기 구획된 공간내에 있던 공기가 상부로 올라올때 상기 패커(24)에 의하여 구획된 구획의 상 부에 설치된 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 외부로 배출되도록 하기 위함이다.

상기 공기배출 및 주입확인관(26)은 그라우팅시 공기배출을 원활히 하여 그라우팅액(29)이 원활히 주입되어 그라우팅을 효과적을 실시하기 위한 역할 이외에 패커(24)에 의하여 구획된 구간내에 압력주입되는 그라우팅액(29)의 충전정도를 확인하여 구간내에 그라우팅액이 완전히 충전되면 그라우팅액이 상기 공기배출 및 주입확인관(26)에 형성된 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 외부로 배출되게 되어 이를 작업자가 육안으로 확인하여 그라우팅주입을 완료하도록 하기 위한 역할도 동시에 갖도록 한다.

또한, 상기와 같이 패커를 일정한 간격을 두고 설치한 다음, 그라우팅 작업전에 패커내에 급결주입재를 주입하여 일정한 간격을 두고 그라우팅을 위한 구간을 구획하도록 한 것은 그라우팅액을 압력에 의하여 상기 구획된 구간내에 압력주입할때 압력이 패커에 의하여 구획된 구간내에서 압력이 외부로 새지 않고 당초에 설정되어 주입된 압력그대로 그라우팅액에 작용하여 지반내로 침투되도록 하여 지반을 안정화시키도록 하기 위함이다.

도 3(a)(b)(c)(d)은 본 발명의 강관동시주입장치를 단계적으로 조립제작한 후에 지반내에 삽입하여 그라우팅을 실시하는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 (a)는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치 된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치한 다음,

상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44) 중에서 그라우팅액주입관은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 상기 최외측의 칸막이부재와 내측에 설치된 또 다른 한쌍의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 하는 과정을 순차적으로 하여 그라우팅을 실시하기 위한 그라우팅강관(21)의 길이에 따라 다양하게 한쌍의 칸막이부재(42)를 일정한 간격을 두고 설치하면서 상기의 방법으로 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)을 각각 순차적으로 조립하여 제작한 것이다.

상기 칸막이 부재(42)는 일정한 강도를 갖되 약간의 탄성을 갖도록 한 부재를 이용한 것으로서, 상기 부재에 관통된 그라우팅액 주입관(41)과 패커확장액주입관(44)과 관통부분이 밀착되도록 하면서, 추후에 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)사이에 설치된 패커확장액주입관(44)에 의하여 패커확장액인 급결주입재가 압력에 의하여 주입될때 주입되는 압력에 의하여 변형되거나 또는 밀리지 않도록 하기 위함이다.

또한, 상기 칸막이 부재(42)와 그라우팅강관(21)을 고정시키기 위하여 상 기 강관(21)의 외측에서 일정한 면적내에 압력을 도입하면서 압력이 도입된 강관중앙 부분에 압착홈부(30)를 형성하도록 하여 압착홈부(30)에 의하여 강관(21)의 돌출부가 내측에 설치된 칸막이부재(42)내에 돌출삽입되도록 하면서 강관(21)의 일정한 면적내에 도입된 압력에 의하여 강하게 고정밀착되도록 하기 위하여 상기 칸막이부재의 재료의 특성이 강도가 있되 탄성이 부여된 재료이어야 한다는 것이다.

도 (b)는 상기 제작된 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내에 삽입시키면서, 상기 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)가 상기 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)에 위치하도록 하고, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하여 상기 그라우팅강관(21)의 최끝단부내에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치하면서, 공간부(43)에 상기 패커확장주입공(27)이 위치하도록 한 다음, 상기 설치된 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)보다 길이가 짧은 또 다른 그라우팅액주입관(41)과 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측의 내측으로 일정한 간격을 두고 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 그라우팅액주입관(41)은 상기 최외측의 칸막이부재(42)와 내측의 칸막이부재(42)사이의 공간에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 최외측의 칸막이부재(42)와 일정한 간격을 두고 내측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 하되, 상기 패커확장주입공(27)이 공간부(43)에 위치하도록 하면서 상기 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내부에 조립설치한 다음,

한쌍의 칸막이부재(42)가 설치된 강관 외부의 일정한 면적에 압력을 도입하되 압력이 도입된 일정한 면적의 중앙에 압착홈부(30)가 형성되도록 압력을 도입하여 강관(21)에 형성된 홈(30)에 의하여 강관(21)의 내측에 설치된 돌출부가 상기 칸막이부재(42)내에 삽입되도록 하여 강하게 고정되면서 압력에 의하여 강관(21)과 칸막이 부재(42)가 고정되도록 한다.

도 (c)는 상기 그라우팅강관(21)의 외측에 별도의 공기배출 및 주입확인관(26)을 밀착시켜 설치하고, 그라우팅강관(21)에 일정한 간격을 두고 형성된 패커확장주입공(27)을 포함하여 포대형상의 패커(24)를 설치하되 상기 패커(24)의 포대형상의 양쪽 단부는 압착홈부(30)내에 위치하도록 하여 양쪽단부내에서 그라우팅강관(21)과 공기배출 및 주입확인관(26)을 결속구(31)에 의하여 단단히 밀착결속되도록 하고,

상기 패커(24)가 설치된 중간 위치의 그라우팅강관(21)몸체에 간격유지재(22)를 부착설치하도록 한 강관동시주입장치(20)를 제작한다.

도 (d)는 터널(10)을 시공하기 위하여 굴착한 터널굴착면(11)의 지반(12)에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각(13)을 이루도록 다수개의 굴착공(14)을 형성하고, 상기 수평 또는 경사각(13)을 이루도록 굴착된 굴착공(14)내에는 일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재(42)가 다수개 설치되고, 각각 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)를 길이가 상호 다른 그라우팅주입관(41)이 관통되어 상기 전후에 각각 설치된 한쌍의 칸막이부재(41)와의 사이에 위치되도록 하면서, 패커확장액주입관(44)은 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재(42)와의 사이의 공간부(43)내에 위치되 도록 한 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내에 삽입하고, 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 상기 한쌍의 칸막이부재(42)와 그라우팅강관(21)과 압착고정조립되고, 그라우팅강관(21) 외측에 별도로 공기배출 및 주입확인관(26)을 설치하고, 일정한 간격을 두고 패커(24)를 설치하되, 상기 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)이 포함되도록 설치하고, 상기 공개배출 및 주입확인관(26)과 그라우팅강관(21) 및 패커(24)가 결속구(31)에 의하여 긴밀하게 결속되도록 하고, 상기 패커(24)가 설치된 사이에 간격유지재(22)를 부착설치한 상기의 강관동시주입장치(20)를 삽입하고,

상기 강관동시주입장치(20)내에 삽입된 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅주입관(41)과 패커확장액주입관(44)의 주입부에 그라우팅주입펌프(미도시)를 각각 연결설치한 다음,

그라우팅동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21)외부에 설치된 패커(24)내에 급결주입재를 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)을 통하여 상기 포대형상의 패커(24)내부에 주입하여 굴착공(14)내에 삽입된 상기 강관동시주입장치(20)의 그라우팅강관(21)과 굴착공(14)면이 급결주입재가 주입된 패커(24)에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅주입구간을 다수개로 구분한 다음,

상기 각각의 그라우팅액주입관(41)에 연결된 각각의 그라우팅주입펌프(미도시)에의하여 그라우팅액을 동시에 압력주입하여 상기 패커(24)에 의하여 주입구 간이 설치된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액(29)이 지반(12)내에 침투되도록 하면서,

상기 공기배출 및 주입확인관(26)에 일정한 간격을 두고 형성된 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 상기 패커(24)에 의하여 주입구간이 구획된 구간내에 그라우팅액(29)이 주입될때 구획구간내에 있는 공기를 상기 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 굴착공(14) 입구에서 대기중으로 배출되도록 하면서 그라우팅액을 패커(24)에 의하여 구획된 각각의 구간에 지속적으로 원활하게 압력주입하면 상기 구획된 구간에 그라우팅액(29)이 충만하면서 일부는 지반에 침투되고 일부는 구획구간내에 충만하게 되어 결국 상기 공기 및 그라우팅액유입공(28)을 통하여 굴착공(14)의 입구외측으로 배출될때 그라우팅액의 압력주입을 중단하게 되는 시기를 육안으로 확인하여 그라우팅작업을 완료하고, 주입된 그라우팅액이 경화되도록 하여 그라우팅액(29)이 주입된 지반(12)과 상기 강관동시주입장치(20)가 그라우팅액(29)에 의하여 일체화되어 터널지반의 강도를 강화시키면서 지반이 안정화되도록 한 다음 터널굴착면에 대한 숏크리트(미도시)를 뿜칠하고 콘크리트터널라이닝(미도시)설치작업을 통하여 터널의 설치를 완료하는 것이다.

상기 공기배출 및 주입확인관(26)의 주위에 부직포와 같은 천을 감싸도록 하여 상기 강관동시주입장치의 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 패커에 급결주입재를 주입하여 패커에 의하여 그라우팅구간이 구획된 내에 그라우팅액을 압력충전할 때 구획구간내에 있는 공기만 외부로 배출하도록 하고, 그라우팅액은 원활히 압력충전되어 지반내로 침투되도록 상기 부직포가 필터역할을 하도록 하기 위함이다.

상기 패커내에 급결주입재를 주입하는 이유는 패커내에 상기 급결주입재가 압력주입되면서 패커가 외부로 팽창되어 그라우팅강관과 굴착공면사이를 밀착하게되어 그라우팅구간을 자연스럽게 구획하게 되는데 이때 패커내부에 주입된 충전액인 급결주입재가 가장 단시간내에 경화되는 것으로 하여 패커내에 주입되면서 바로 경화되도록 하여 빠른 시간내에 부풀어진 패커가 일정한 형체가 이루어지도록 하기 위함이다.

도 4는 본 발명의 그라우팅강관내부에 내부조립체의 칸막이부재와 그라우팅강관을 고정하기 위하여 압착홈부를 형성한 것과, 압착홈부내에서 그라우팅강관과 공기배출 및 주입확인관과 패커가 결속구에 의하여 밀폐되어 결속된 상태를 상세히 보여주는 도면으로서, 상기 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내에 삽입시키면서, 상기 한쌍의 칸막이부재(42)의 사이의 공간부(43)가 상기 그라우팅강관(21)에 형성된 패커확장주입공(27)에 위치하도록 하고, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42)를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관(41)의 끝단부가 상기 칸막이부재(42)의 외측에 설치되도록 하여 상기 그라우팅강관(21)의 최끝단부내에 위치하도록 하고, 패커확장액주입관(44)은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재(42) 사이의 공간부(43)내에 위치하도록 설치하면서, 공간부(43)에 상기 패커확장주입공(27)이 위치하도록 내부조립체(40)를 그라우팅강관(21)내부에 조립설치한 다음,

한쌍의 칸막이부재(42)가 설치된 강관 외부의 일정한 면적에 압력을 도입하되 압력이 도입된 일정한 면적의 중앙에 압착홈부(30)가 형성되도록 압력을 도입하여 강관(21)에 형성된 홈(30)에 의하여 강관의 내측에 설치된 돌출부가 상기 칸 막이부재(42)내에 삽입되도록 하여 강하게 압력고정되도록 하면서,

상기 패커확장주입공(27)을 포함하여 포대형상의 패커(24)를 감싸설치하되, 상기 포대형상의 패커(24)의 좌우단이 상기 압착홈부(30)내에 위치하도록 하고, 패커(24)의 좌우단내에 공기배출 및 주입확인관(26)을 감싸는 밀폐관(32)을 일정한 길이로 감고, 상기 밀폐관(32)의 끝단의 돌출부가 상기 압착홈부(30)내에 위치하도록 한 다음, 공기배출 및 주입확인관과 그라우팅강관(21)을 패커의 좌우단이 감싼 상태에서 결속구(31)를 이용하여 단단히 밀착결속되도록 한 것이다.

상기의 공기배출 및 주입확인관을 밀폐관(32)이 감싸도록 하면서 밀폐관(32)의 끝단의 돌출부가 압착홈부(30)내에 삽입되도록 하는 것은 패커확장주입공을 통하여 주입되는 충전재인 급결주입재가 외부로 누출되지 않도록 하기 위함이다.

상기 결속구(31)는 물체를 결속시킬 수 있는 재료이면 모두 사용이 가능하다.

본 발명은 터널지반내에 천공된 굴착공내에 삽입될 그라우팅주입장치를 사전에 간단히 조립하여 그라우팅강관내에 삽입조립하여 굴착공내에 삽입하고, 그라우팅액을 압력주입할때에도 그라우팅구간을 작업전에 상기 그라우팅강관에 일정한 간격을 두고 다수개 설치된 패커에 상기 패커확장액주입관을 이용하여 급결주입재를 주입하여 그라우팅주입구간을 구획하여 그라우팅액이 주입될 도입되는 압력이 상기 패커에 의하여 구획된 구간내에서 효율적으로 지반내에 압력침투되도록 하기 위함이며,

또한, 그라우팅강관내에 삽입된 내부조립체의 칸막이부재와의 긴밀한 고정을 위하여 그라우팅강관과 상기 그라우팅강관 내부에 삽입된 칸막이부재와를 강한 압력을 도입하여 강관에 홈이 형성되도록 하여 상기 형성된 홈에 의하여 강관내부로 형성된 돌출부가 칸막이부재의 몸체내로 삽입되도록 하여 보다 강한 압착고정이 되도록 하므로서 손쉽게 그라우팅강관과 내부구조체를 상호 긴밀하게 상호 밀착시키도록 하여 그라우팅강관내에 주입된 압력을 최대한 유지하도록 하면서 그라우팅액이 지반에 침투되도록 하기 위한 경제적이면서 효율적으로 그라우팅을 실시하기 위한 강관동시주입장치인 것이다.

Claims

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일정한 간격을 두고 한쌍으로 칸막이부재를 다수개 설치하고, 상기 한쌍으로 설치된 칸막이부재를 관통하여 그라우팅액주입관과 패커확장액주입관을 설치하되, 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재를 관통하여 설치된 그라우팅액주입관의 끝단부가 상기 칸막이부재의 외측에 설치되도록 하고, 패커확장액주입관은 상기 최외측에 설치된 한쌍의 칸막이부재 사이의 공간부내에 위치하도록 과정을 반복하여 각각의 칸막이 부재의 외측에는 그라우팅액주입관이, 각각의 공간부내에는 패커확장주입관이 설치되도록 한 내부조립체를 제작하는 단계;

상기 제작된 내부조립체를 그라우팅강관내에 삽입시키고,

한쌍의 칸막이부재가 설치된 강관 외부의 일정한 면적에 압력을 도입하되 압력이 도입된 일정한 면적의 중앙에 압착홈부가 형성되도록 압력을 도입하여 강관에 형성된 홈에 의하여 강관의 내측에 설치된 돌출부가 상기 칸막이부재내에 삽입되도록 하여 강하게 고정되면서 압력에 의하여 강관과 칸막이 부재가 고정되도록 하는 단계;

상기 그라우팅강관의 외측에 별도의 공기배출 및 주입확인관을 밀착시켜 설치하고, 그라우팅강관에 일정한 간격을 두고 형성된 패커확장주입공을 포함하여 포대형상의 패커를 설치하되 상기 패커의 포대형상의 양쪽 단부는 압착홈부내에 위치하도록 하여 양쪽단부내에 그라우팅강관과 공기배출 및 주입확인관을 결속구에 의하여 단단히 밀착결속되도록 하고,

상기 패커가 설치된 중간 위치의 그라우팅강관몸체에 간격유지재를 부착설치하도록 한 강관동시주입장치를 제작하는 단계;

터널을 시공하기 위하여 굴착한 터널굴착면의 지반에 수평 또는 상향으로 일정한 경사각을 이루도록 다수개의 굴착공을 형성하고, 상기 수평 또는 경사각을 이루도록 굴착된 굴착공내에는 상기 공정에 의하여 제작된 강관동시주입장치를 삽입하고,

굴착공의 입구와 칸막이부재가 압착설치된 강관동시주입장치의 입구부의 그라우팅강관과의 사이를 코킹으로 밀폐를 시키고,

상기 강관동시주입장치내에 삽입된 다양한 길이로 각각 설치된 상기 그라우팅주입관과 패커확장액주입관의 선단부에 공기펌프 및 그라우팅주입펌프를 각각 연결설치하고,

그라우팅동시주입장치의 그라우팅강관외부에 설치된 패커내에 급결주입재를 그라우팅강관의 패커확장주입공을 통하여 상기 포대형상의 패커내부에 주입하여 굴착공내에 삽입된 상기 강관동시주입장치의 그라우팅강관과 굴착공면이 급결주입재가 주입된 패커에 의하여 상호 밀착되게 하여 그라우팅주입구간을 다수개로 구분하고,

상기 각각의 그라우팅액주입관에 연결된 각각의 펌프에 그라우팅액을 동시에 압력주입하여 상기 패커에 의하여 주입구간이 설치된 구역내에서 압력에 의하여 주입된 그라우팅액이 지반내에 침투되도록 하면서,

상기 공기배출 및 주입확인관에 일정한 간격을 두고 형성된 공기 및 그라우팅액유입공을 통하여 공기가 배출되도록 한 후에 충전된 그라우팅액이 충만하여 공기 및 그라우팅액유입공을 통하여 굴착공의 입구외측으로 배출되도록 하여 그라우팅 작업의 완료시기를 육안으로 확인하도록 하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있는 다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치를 이용한 그라우팅시공방법.
제7항에 있어서,

상기 공기배출 및 주입확인관에 설치된 공기 및 그라우팅액유입공의 설치 위치는 일정한 경사각을 갖도록 굴착공내에 삽입된 강관동시주입장치에 설치된 패커에 의하여 구획된 구간의 최상부에 형성되도록 한 것에 특징이 있는 다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치를 이용한 그라우팅시공방법.
제 7항에 있어서,

상기 간격유지재는 상기 그라우팅강관을 굴착공내로 밀어넣을 때 굴착공면과 강관과의 사이가 일정한 공간이 유지되도록 하면서, 상기 강관의 외부에 설치된 패커가 급결주입재에 의하여 부풀려지기 전에 굴착공내에 삽입될때 굴착면과 상기 패커가 상호 접촉되어 패커가 찢어지는 것을 방지하도록 하는 것에 특징이 있는 다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치를 이용한 그라우팅시공방법.
제7항에 있어서,

상기 패커와 공기배출 및 주입확인관과 그라우팅강관을 밀착결속시키기 위하여 그라우팅강관을 포대형상의 패커로 감싸설치하되, 상기 포대형상의 패커의 좌우단이 상기 압착홈부내에 위치하도록 하고, 패커의 좌우단내에 공기배출 및 주입확인관을 감싸는 밀폐관을 일정한 길이로 감고, 상기 밀폐관의 끝단의 돌출부가 상기 압착홈부내에 위치하도록 한 다음, 공기배출 및 주입확인관과 그라우팅강관을 패커의 좌우단이 감싼 상태에서 결속구를 이용하여 밀착결속되도록 한 것에 특징이 있는 다수개의 패커가 설치된 강관동시주입장치를 이용한 그라우팅시공방법.