KR100817526B1 - 그라우트 주입용 패커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1액을 주입하기 위한 외부 주입관(100); 제2액을 주입하도록, 외부 주입관(100)의 내부에 삽입 설치된 내부 주입관(200); 외부 주입관(100)의 일측에 설치된 공기 주입관(310); 외부 주입관(100)의 외주에 설치되어, 공기 주입관(310)을 통한 공기의 주입에 의해 부피가 팽창하도록 형성된 팽창부재(300);를 포함하는 그라우트 주입용 패커를 제시함으로써, 심도가 깊은 지반에 대한 그라우팅 시공의 경우에도, 그라우트 주입관 내부의 막힘 현상을 방지할 수 있도록 한다.

그라우팅, 패커

Description

그라우트 주입용 패커{PACKER FOR GROUTING}

도 1,2는 종래의 기술에 관한 도면으로서,

도 1은 패커의 단면도.

도 2는 파이프 및 패커의 단면도.

도 3 내지 6은 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,

도 3은 단면도.

도 4는 분해 사시도.

도 5는 혼합관의 제1실시예의 사시도.

도 6은 혼합관의 제2실시예의 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 외부 주입관 200 : 내부 주입관

300 : 팽창부재 310 : 공기 주입관

400 : 혼합부 410 : 혼합관

420 : 격판

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 그라우팅 공사에 사용되는 패커(packer)의 구조에 관한 것이다.

연약지반을 보강하거나, 연약지반에 구축된 구조물의 침하를 방지하기 위하여, 천공 후 파일의 측벽에 형성된 구멍을 통해, 주위 지반에 시멘트 또는 우레탄 계열의 그라우트와 급결재 등의 약액을 혼합하여 주입함으로써 강화하는 그라우팅 공법이 시공된다.

이러한 그라우팅 공법은 심도가 상당히 깊은 지반을 대상으로 실시되는 것이므로, 위 주입재가 깊은 심도의 주위 지반에 충분히 주입되도록 하기 위해서는, 주입재의 분사압력을 충분히 확보하기 위한 수단이 필요하다.

따라서, 측벽에 다수의 구멍의 형성된 파이프 구조의 파일 내부에 패커(packer)를 삽입하고, 이를 이용하여 주입재를 주입하는 방식이 일반적으로 사용된다.

도 1,2는 위 패커(P)의 일례를 도시한 것이다.

그라우팅 주입관(20)은 기본적으로 상단에 그라우트 주입구(21)와 공기 주입구(22)가 형성되고, 하단에 그라우트 배출구(23)가 형성된 구조를 취한다.

그라우팅 주입관(20)의 하부 외주에는 고무 등의 재질에 의한 팽창부(30)가 형성되는데, 이는 위 공기 주입구(22)로부터 공급되는 공기에 의해 팽창되는 구조를 취한다.

이러한 패커(P)는 도 2에 도시된 바와 같이, 천공홀에 삽입된 외부 파이프(10)의 내부에 삽입되어 주위 지반으로 그라우트를 분출하는 역할을 담당하는데 그 구체적 작용을 살펴보면 다음과 같다.

패커(P)가 외부 파이프(10)에 삽입되어 소정 심도에 위치한 경우, 공기 주입구(22)를 통해 공기를 주입하여 팽창부(30)를 팽창시켜 외부 파이프(10)의 내주면에 밀착하도록 함으로써, 패커(P)가 소정 위치에 고정되도록 한다.

이후, 그라우트 주입구(21)를 통해 그라우트를 주입하여 그라우트 배출구(23)로 배출되도록 함으로써, 그라우트가 외부 파이프(10)의 배출공(11)을 통해 주위 지반으로 배출되도록 한다.

이러한 구성을 취하는 경우, 주입된 그라우트는 하측의 천공홀 바닥면과 상측의 팽창부(30) 저면에 의해 제한된 공간 내에 위치하게 되므로, 주입 압력에 의해 외부 파이프(10)의 배출공(11)을 통해 주위 지반으로 배출될 수밖에 없게 되는 것이다.

소정 위치에서 그라우팅 작업을 완료한 경우, 다시 공기의 배출에 의해 팽창부(30)를 축소시켜 패커(P)를 상측으로 이동하고, 일정 위치에 이르른 경우 다시 팽창부(30)의 팽창에 의해 패커(P)를 고정한 후, 위 작업을 반복한다.

그런데, 위와 같은 종래의 기술은 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.

상술한 바와 같이, 패커의 주입관(20)에는 시멘트 또는 우레탄 계열의 그라우트(제1액)와 이의 신속한 경화 및 강도 발현을 위하여 급결재 등의 약액(제2액)이 혼합하여 주입된다.

이러한 급결재는 그라우트의 경화속도를 대단히 촉진하는 것이므로, 심도가 깊은 경우 주입액이 주입관(20) 하단의 그라우트 배출구(23)에 이르기 전에 경화하 여, 주입관(20) 내부에 막힘 현상이 발생한다는 문제점이 그것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 심도가 깊은 지반에 대한 그라우팅 시공의 경우에도, 그라우트 주입관 내부의 막힘 현상을 방지할 수 있도록 하는 그라우트 주입용 패커를 제시함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제1액을 주입하기 위한 외부 주입관(100); 제2액을 주입하도록, 상기 외부 주입관(100)의 내부에 삽입 설치된 내부 주입관(200); 상기 외부 주입관(100)의 일측에 설치된 공기 주입관(310); 상기 외부 주입관(100)의 외주에 설치되어, 상기 공기 주입관(310)을 통한 공기의 주입에 의해 부피가 팽창하도록 형성된 팽창부재(300);를 포함하는 그라우트 주입용 패커를 제시한다.

상기 외부 주입관(100)의 하단에 형성되어, 상기 외부 주입관(100) 및 내부 주입관(200)을 통해 주입된 상기 제1액 및 제2액을 혼합하여 배출하는 혼합부(400)를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 내부 주입관(200)의 하단은 상기 외부 주입관(100)의 하단보다 높은 위치에 형성되고, 상기 혼합부(400)는 상기 내부 주입관(200)의 하단과 상기 외부 주입관(100)의 하단 사이의 영역에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 혼합부(400)는 상기 외부 주입관(100)의 내부에 삽입되어 적층되는 복수의 혼합관(410); 상기 혼합관(410)의 내부영역을 분할하여 양측에 혼합공이 형성 되도록, 상하방향으로 비틀림 구조로서 설치된 격판(420);을 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 혼합관(410)의 내부영역에 다수의 혼합공이 형성되도록, 상기 격판(420)은 복수가 상호 교차하도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 혼합관(410)의 상부 단면 및 하부 단면은 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 그라우트 주입용 패커는, 제1액을 주입하기 위한 외부 주입관(100); 제2액을 주입하도록, 외부 주입관(100)의 내부에 삽입 설치된 내부 주입관(200); 외부 주입관(100)의 일측에 설치된 공기 주입관(310); 외부 주입관(100)의 외주에 설치되어, 공기 주입관(310)을 통한 공기의 주입에 의해 부피가 팽창하도록 형성된 팽창부재(300);를 포함하여 구성된다.

여기서, 제1액이란 시멘트 또는 우레탄 계열의 그라우트를 말하고, 제2액이란 제1액의 신속한 경화 및 강도 발현을 위한 급결재 등의 약액을 의미한다.

즉, 본 발명은 종래의 패커의 구조를 개량한 것으로서, 그라우트 주입관을 외부 주입관(100)과 내부 주입관(200)의 2종류로 분류하여 설치하고, 이들을 통해 주입되는 제1액 및 제2액이 주입관의 배출공에 이르러 비로소 혼합되도록 한 것이다.

따라서, 심도가 깊은 지반에 대한 그라우팅 시공의 경우라 할지라도, 주입관의 중앙부에서 제1액과 제2액이 혼합되지 않으므로, 종래와 같은 주입관의 막힘 현 상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

외부 주입관(100)의 하단에는, 외부 주입관(100) 및 내부 주입관(200)을 통해 주입된 제1액 및 제2액을 혼합하여 배출하는 혼합부(400)를 더 구비한 것이 바람직하며, 이하, 이러한 혼합부(400)의 실시예에 관하여 설명한다.

첫째, 내부 주입관(200)의 하단이 외부 주입관(100)의 하단보다 높은 위치에 형성되는 구성을 취하는 경우, 내부 주입관(200)의 하단과 상기 외부 주입관(100)의 하단 사이의 영역에 자연스럽게 혼합을 위한 공간이 형성된다.

즉, 외부 주입관(100) 및 내부 주입관(200)의 하단 배출공이 동일한 위치에 형성되는 경우, 2종류의 액이 제대로 혼합되지 않은 채 배출될 수도 있으나, 위와 같이 외부 주입관(100)의 길이를 더 길게 하는 경우, 내부 주입관(200)의 하단 배출공을 통해 배출된 제2액이 외부 주입관(100)의 내부 혼합 공간에서 제1액과 만나 일단 혼합된 후 외부 주입관(100)의 하단 배출공을 통해 배출되므로, 더욱 효율적인 혼합을 이울 수 있는 것이다.

둘째, 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 상기 혼합부(400)는, 외부 주입관(100)의 내부에 삽입되어 적층되는 복수의 혼합관(410); 혼합관(410)의 내부영역을 분할하여 양측에 혼합공이 형성되도록, 상하방향으로 비틀림 구조로서 설치된 격판(420);을 더 구비한 구조에 의해 구현될 수 있다.

이러한 구조를 취하는 경우, 제1액 및 제2액이 격판(420)에 의해 분할된 혼합공을 통과하면서 와류 현상을 일으키게 되므로, 더욱 골고루 혼합되는 효과를 얻을 수 있다.

위 격판(420)은 하나의 혼합관(410)마다 하나를 형성함으로써, 2개의 혼합공이 형성되도록 할 수도 있고(도 5), 복수의 격판(420)이 상호 교차하도록 설치함으로써, 다수의 혼합공이 형성되도록 할 수도 있다(도 6).

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 혼합관(410)의 상부 단면 및 하부 단면이 경사지게 형성된 구조를 취하는 경우, 외부 주입관(100)을 세워 두고 복수의 혼합관(410)을 단지 그 내부에 삽입하기만 하더라도, 자중에 의해 자동적으로 적층구조가 형성된다는 장점이 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 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 심도가 깊은 지반에 대한 그라우팅 시공의 경우에도, 그라우트 주입관 내부의 막힘 현상을 방지할 수 있도록 하는 그라우트 주입용 패커를 제시한다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1액을 주입하기 위한 외부 주입관(100);

   제2액을 주입하도록, 상기 외부 주입관(100)의 내부에 삽입 설치된 내부 주입관(200);

   상기 외부 주입관(100)의 일측에 설치된 공기 주입관(310);

   상기 외부 주입관(100)의 외주에 설치되어, 상기 공기 주입관(310)을 통한 공기의 주입에 의해 부피가 팽창하도록 형성된 팽창부재(300);를 포함하고,

   상기 외부 주입관(100)의 하단에 형성되어, 상기 외부 주입관(100) 및 내부 주입관(200)을 통해 주입된 상기 제1액 및 제2액을 혼합하여 배출하는 혼합부(400)를 더 구비하며,

   상기 내부 주입관(200)의 하단은 상기 외부 주입관(100)의 하단보다 높은 위치에 형성되고,

   상기 혼합부(400)는 상기 내부 주입관(200)의 하단과 상기 외부 주입관(100)의 하단 사이의 영역에 의해 형성되며,

   상기 혼합부(400)는

   상기 외부 주입관(100)의 내부에 삽입되어 적층되는 복수의 혼합관(410);

   상기 혼합관(410)의 내부영역을 분할하여 양측에 혼합공이 형성되도록, 상하방향으로 비틀림 구조로서 설치된 격판(420);을

   더 구비한 것을 특징으로 하는 그라우트 주입용 패커.
5. 제4항에 있어서,

   상기 혼합관(410)의 내부영역에 다수의 혼합공이 형성되도록, 상기 격판(420)은 복수가 상호 교차하도록 설치된 것을 특징으로 하는 그라우트 주입용 패커.
6. 제4항에 있어서,

   상기 혼합관(410)의 상부 단면 및 하부 단면은 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 그라우트 주입용 패커.

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