KR100850295B1

KR100850295B1 - 가압패커 및 가압식 쏘일네일링공법

Info

Publication number: KR100850295B1
Application number: KR1020070030295A
Authority: KR
Inventors: 김용기
Original assignee: 김용기
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-08-04

Abstract

본 발명은 가압식 그라우팅을 실시하기 위한 가압패커 및 가압패커를 이용한 가압식 쏘일네일공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2중의 고무관 구조에 의해 형성된 튜브공간에 공기를 주입하여 고무관을 팽창시킴으로서, 천공홀을 밀폐시킴으로서, 가압식 그라우팅을 실시할 수 있으며, 상기 가압식 그라우팅 시공 후 튜브공간에서 공기를 배출시켜 가압패커를 용이하게 회수하여 재사용할 수 있는 가압패커 및 가압식 쏘일네일링공법에 관한 것이다.

본 발명은 그라우팅관홀 및 중공홀이 형성되어 있는 전단패킹부재; 그라우팅관홀, 통기관홀 및 중공홀이 형성되어 있는 후단패킹부재; 전단은 상기 전단패킹부재의 중공홀에 끼워지고, 후단은 상기 후단패킹부재의 중공홀에 끼워지며 내부에 네일이 삽입되는 내부고무관; 상기 내부고무관의 전,후단에 끼워지는 고정링; 전단에는 상기 전단패킹부재가 끼워지고, 후단에는 상기 후단패킹부재가 끼워지는 외부고무관; 및 상기 외부고무관의 전,후단을 둘러감는 벤딩부재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압패커를 제공한다.

또한, 본 발명은 가압식 그라우팅 작업을 통한 지반 내 간극충진 및 맥상그라우팅으로 네일 정착부의 유효직경을 확장시키기 위해 상기 가압패커(100)를 이용하는 쏘일네일링공법으로서, (a) 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계; (b) 네일을 상기 가압패커의 내부고무관에 삽입, 관통시킨 후 상기 네일과 가압패커를 함께 상기 천공홀에 삽입, 설치하는 단계; (c) 상기 가압패커의 튜브공간(내부고무관과 외부고무관에 의해 형성된 공간)에 공기를 주입하여, 상기 가압패커의 외부고무관은 상기 천공홀의 내면에 밀착되고, 상기 내부고무관은 상기 네일에 밀착되도록 팽창시키는 단계; (d) 상기 천공홀 중 상기 가압패커 설치 위치의 하부에 그라우팅을 하되, 상기 천공홀 주변에 그라우팅재가 스며들도록 가압 그라우팅하는 단계; (e) 상기 가압패커의 튜브공간에서 공기를 배출시키는 단계; (f) 상기 가압패커를 상기 천공홀에서 빼내고, 천공홀 주변에 지압판을 압착, 고정시키는 단계; 를 포함하는 가압식 쏘일네일링공법을 제공한다.

네일, 재사용, 패커, 튜브, 가압 쏘일네일링

Description

가압패커 및 가압식 쏘일네일링공법{Pressing packer and Pressing soil-nailing method}

도1은 본 발명에 따른 가압패커의 분해사시도이다.

도2는 가압패커(전단패킹부재에 그라우팅관홀만 형성되어 있는 실시예)의 측면도이다.

도3은 가압패커의 부분별 횡단면도이다.

도4는 가압패커의 구성요소별 상세도이다.

도5는 가압식 쏘일네일링공법의 실시과정을 도시한 것이다.

도6은 가압패커(전단패킹부재에 그라우팅관홀만 형성되어 있는 실시예)에 공기가 주입되어 팽창된 상태의 단면도이다.

도7은 가압식 쏘일네일링공법의 실시 후 그라우팅된 지반의 단면도이다.

도8은 가압패커(전단패킹부재에 통기관홀이 더 형성되어 있는 실시예)에 공기가 주입되지 않은 상태의 단면도이다.

도9은 도8에 도시된 가압패커의 횡단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 네일 2 : 그라우팅재

100 : 가압패커

110 : 내부고무관 120 : 고정링

130a : 전단패킹부재 130b : 후단패킹부재

131a, 131b, 131c, 131d : 그라우팅관홀

132a, 132b, 132c, 132d : 통기관홀

140 : 외부고무관 150 : 벤딩부재

160a, 160b : 그라우팅관 170a, 170b : 통기관

180 : 고정부재

G1 : 공기압게이지 G2 : 그라우팅게이지

본 발명은 가압식 그라우팅을 실시하기 위한 가압패커 및 가압패커를 이용한 가압식 쏘일네일공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2중의 고무관 구조에 의해 형성된 튜브공간에 공기를 주입하여 고무관을 팽창시킴으로서, 천공홀을 밀폐시킴으로서, 가압식 그라우팅을 실시할 수 있으며, 상기 가압식 그라우팅 시공 후 튜브공간에서 공기를 배출시켜 가압패커를 용이하게 회수하여 재사용할 수 있는 가압패 커 및 가압식 쏘일네일링공법에 관한 것이다.

산업이 발달함에 따라 단지 조성이나 신도시 건설 등으로 산지와 같은 경사지를 개발하는 것이 불가피한 실정이며, 따라서 토지의 이용도를 높이고 주거단지의 안정성을 확보하면서 시공성, 경제성을 충족시킬 수 있는 사면안정 대책공법의 확립이 요구되고 있다.

사면안정공법으로 가장 널리 이용되고 있는 쏘일네일링(Soil-Nailing)은 지반보강공법으로서, 사면보강 및 굴착면에 대한 유연한 지보 등의 목적으로 널리 활용되고 있다. 원지반을 비교적 촘촘한 간격으로 천공하고, 천공홀에 네일을 삽입한 후 천공홀을 그라우팅 처리하여 원지반 자체의 전단강도를 증대시킴으로서, 공사도중이나 공사완료 후에 예상되는 지반의 변위를 가능한 억제하는 공법이라 할 수 있다.

그러나, 위와 같은 종래의 쏘일네일링공법은 중력식 그라우팅을 적용하기 때문에 고결시간이 길고, 수축현상을 보완하기 위해 3회이상의 그라우팅 작업을 반복 실시하기 때문에 시공성이 저하되고, 공사기간이 길어지며, 주입압을 유지할 수 없어 충진상태 확인 및 품질관리가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

위와 같은 중력식 그라우팅을 개선하기 위해 개발된 방식이 가압식 그라우팅 이고, 이에 대해서는 공개특허 제2003-0005844호 "이동식 발포우레탄 패커 및 이를 이용한 압력식쏘일네일링 공법"이 소개되어 있다.

상기 이동식 발포우레탄 패커 및 이를 이용한 압력식 쏘일네일링공법은 해당 지반의 적정 위치에 천공수단으로 소정 직경의 천공구멍을 천공하는 단계, 상기 천공구멍에 이동식 발포우레탄 패커가 장착된 네일을 삽입하는 단계, 충진호스를 통해 상기 이동식 발포우레탄 패커에 발포우레탄 약액을 주입하여 상기 천공구멍의 네일정착부를 완전 밀폐하는 단계, 그라우팅 호스를 통해 시멘트 밀크를 상기 천공구멍의 그라우팅 정착부에 주입하여 상기 시멘트 밀크에 의해 소정의 압력이 가해지도록 가압 그라우팅을 실시하는 단계로 구성된다.

위와 같은 발포우레탄 패커를 이용한 압력식 쏘일네일링공법에 따르면 그라우팅 정착부에 충진되는 시멘트 밀크가 가압되도록 공급함으로서, 중력식 그라우팅에 비해 마찰저항력이 커지고, 주입압에 비례하여 유효직경이 증가하므로 전단저항력이 향상되어 사면보강 및 흙막이 구조물의 안전율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 그라우팅 횟수를 대폭 감소할 수 있어 시공성을 향상시키고, 공기를 단축시킬 수 있으며, 발포우레탄의 체적팽창으로 인해 밀폐성이 좋아져 원하는 압력상태를 유지할 수 있다는 효과도 있다.

그러나 위와 같은 발포우레탄 패커를 이용한 압력식 쏘일네일링공법에서는 발포우레탄이 한번 팽창하면, 이를 다시 수축시켜 회수하기 어려우므로 상기 발포우레탄은 지반에 그대로 매립된 상태로 두어야 하므로, 그 부분은 그라우팅재보다 연성으로써 경사지반의 안정을 저해하는 요인으로 작용하고, 상기 발포우레탄을 어렵게 빼내더라도 재활용은 불가능하며, 따라서 가압식 그라우팅도 하나의 천공홀에서 한번밖에 실시할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가압식 그라우팅을 수행하여 보강된 경사지반의 안전율을 높임은 물론, 재활용성을 높이고 여러차례 가압 그라우팅을 수행할 수 있는 가압패커 및 이를 이용한 가압식 쏘일네일링공법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 가압패커의 분해사시도이다. 도2는 가압패커(전단패킹부재에 그라우팅관홀만 형성되어 있는 실시예)의 측면도이다. 도3은 가압패커의 부분별 횡단면도이다. 도4는 가압패커의 구성요소별 상세도이다. 도5는 가압식 쏘일네일링공법의 실시과정을 도시한 것이다. 도6은 가압패커(전단패킹부재에 그라우팅관홀만 형성되어 있는 실시예)에 공기가 주입되어 팽창된 상태의 단면도이다. 도7은 가압식 쏘일네일링공법의 실시 후 그라우팅된 지반의 단면도이다. 도8은 가압패커(전단패킹부재에 통기관홀이 더 형성되어 있는 실시예)에 공기가 주입되지 않은 상태의 단면도이다. 도9는 도8에 도시된 가압패커의 횡단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면에 따라 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

Ⅰ. 가압패커

본 발명에 따른 가압패커(100)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 전단패킹부재(130a), 후단패킹부재(130b), 내부고무관(110), 외부고무관(140), 고정링(120) 및 벤딩부재(150)로 구성된다. 위와 같은 구성에 의해 내부고무관(110)과 외부고무관(140) 사이에 튜브공간(S)이 형성되고, 상기 튜브공간(S)에 공기가 주입되면 상기 내부고무관(110)과 외부고무관(140)이 팽창하도록 구성된 것이다.

상기 가압패커(100)는 네일(1)을 자유롭게 삽입시킬 수 있도록 구성된다. 상기 네일(1)이 삽입되는 구성요소가 도4a에 도시된 내부고무관(110)이다. 따라서 상기 내부고무관(110)의 관경은 삽입되는 네일(1)의 직경보다 커야한다. 상기 내부고무관(110)은 전단과 후단은 각각 전단패킹부재(130a)와 후단패킹부재(130b)에 끼워진다. 도4a의 (a)는 내부고무관(고정링이 끼워진 상태)의 단면도이고 도4a의 (a)는 내부고무관(고정링이 끼워진상태)의 정면도이다.

상기 전단패킹부재(130a)는 도4b에 도시된 바와 같이 중공홀(133a)이 형성되어 있으며, 상기 중공홀(133a)의 주변에 그라우팅관홀(131a, 131b)이 형성되어 있 다. 상기 전단패킹부재(130a) 중공홀(133a)에는 상기 내부고무관(110)이 끼워져 결합된다. 상기 그라우팅관홀(131a, 131b)은 필요에 따라 두개 이상을 형성시킬 수 있으며, 도2 및 도3에 도시된 실시예는 그라우팅관홀(131a, 131b)이 두개 형성된 것이다. 도4b의 (a)는 전단패킹부재의 단면도이고 도4b의 (b)는 전단패킹부재의 정면도이다.

상기 후단패킹부재(130b)에도 도4c에 도시된 바와 같이 중공홀(133b)과, 그라우팅관홀(131c, 131d)이 형성되어 있으며, 이에 더해 통기관홀(132a, 132b)도 형성되어 있다. 상기 후단패킹부재(130b)의 중공홀(133b)에는 상기 내부고무관(110)의 후단이 끼워져 결합된다. 상기 후단패킹부재(133b)의 그라우팅관홀(131c, 131d)은 전단패킹부재(130a)에 형성된 그라우팅관홀과 같은 수로 형성되어야 한다. 도4c의 (a)는 후단패킹부재의 단면도이고 도4c의 (b)는 후단패킹부재의 정면도이다.

상기 외부고무관(140)은 전단에 상기 전단패킹부재(130a)가 끼워지고, 후단에 상기 후단패킹부재(130b)가 끼워지는 부재로서 도4에 도시된 바와 같은 관(管)형 부재이다. 결국 상기 외부고무관(140)과 상기 내부고무관(110) 및 상기 전,후단패킹부재(130a, 130b)에 의해 튜브공간(S)이 형성된다. 도4d의 (a)는 외부고무관의 단면도이고 도4d의 (b)는 외부고무관의 정면도이다.

또한, 상기 내부고무관(110)의 전,후단에는 고정링(120)이 끼워져 있어야 하 며(도4a 참조), 상기 외부고무관(140)의 전,후단을 둘러감는 벤딩부재(150)가 구비되어 있어야 한다.

상기 튜브공간(S)에 공기가 주입되면 상기 내부고무관(110)은 네일(1)쪽으로 팽창하려는 힘을 받고, 상기 외부고무관(140)은 공기압에 의해 바깥쪽으로 팽창하려는 힘을 받게 된다. 상기 고정링(120)과 벤딩부재(150)가 없으면 주입된 공기가 상기 전,후단패킹부재(130a, 130b)와 내부고무관(110)과 외부고무관(140)의 양단틈 사이로 빠져나갈 것이기 때문에 상기 고정링(120)과 벤딩부재(150)는 필수적 구성요소이다.

상기 고정링(120)은 정형성을 갖는 금속재료나 경질플라스틱 재료로 제작할 수 있다. 상기 내부고무관(110)의 양단은 상기 전,후단패킹부재(130a, 130b)와 상기 고정링(120) 사이에 끼워져 있으므로 튜브공간(S)에 공기가 주입되어도 고정된 상태를 유지할 수 있는 것이다.

상기 벤딩부재(150)도 외부고무관(140)의 양단을 조여주는 부재이다. 다만, 튜브공간(S)에 주입되는 공기압이 커지는 경우 상기 벤딩부재만(150)으로 외부고무관(140)의 팽창력을 억제하기 어려울 수 있으므로, 가압패커(100)에는 상기 벤딩부재(150)를 둘러감으며 고정되는 고정부재(180)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 위와 같은 가압패커(100)에는 그라우팅관(160a, 160b) 및 통기 관(170a, 170b)을 미리 설치해 둘 수 있다. 즉 상기 그라우팅관(160a, 160b)은 상기 후단패킹부재(130b)의 그라우팅홀(131a, 131b)로부터 전단패킹부재(130b)의 그라우팅홀(131c 131d)을 통해 관통해 나가도록 삽입, 설치하고, 상기 통기관(170a, 170b)은 상기 후단패킹부재(130b)의 통기관홀(132a, 132b)에 삽입되어, 상기 내부고무관(110)과 외부고무관(140) 사이의 튜브공간(S)에 공기가 주입되도록 설치하는 것이다. (도6 참조)

따라서, 본 발명에 따른 가압패커(100)의 횡단면은 각 구간에 따라 도3에 도시된 바와 같이 나타난다. 도3의 (a)는 도2에서의 A-A라인을 따라 절단한 단면도이다. 도3의 (b)는 도2에서의 B-B라인을 따라 절단한 단면도이다. 도3의 (c)는 도2에서의 C-C라인을 따라 절단한 단면도이다. 도3의 (d)는 도2에서의 D-D라인을 따라 절단한 단면도이다.

이 때, 상기 그라우팅관(160a, 160b) 및 통기관(170a, 170b)으로는 각각 스틸파이프를 이용하는 것이 바람직하며, 각각 밸브를 설치하여 그라우팅압력 또는 공기주입압력을 조절하도록 구성할 수 있다.

단, 상기 튜브공간(S)에 주입되는 공기압에 의해 상기 통기관(170a, 170b)이 상기 후단패킹부재(130b)의 통기관홀(132a, 132b)에서 이탈될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명은, 도8에 도시된 바와 같이, 상기 전단패킹부재(130a)에는 통기관홀(132c, 132d)이 더 형성되어 있고, 상기 통기관(170a, 170b)은 상기 전단패킹부재(130a) 통기관홀(132c, 132d)을 통해 전단패킹부재(130a) 외측면으로 돌출되도록 연장되되, 그 돌출된 단부는 막혀있는 것을 특징으로 하는 가압패커(100)를 제공한다. 따라서, 도8에 도시된 G-G라인을 따라 절단한 횡단면은 도9에 도시된 바와 같다.

이때에는, 상기 통기관(170a, 170b) 중 상기 튜브공간(S)을 가로지르는 부위에 통기구(172a)를 형성시키거나, 가지관(172b)을 연결시켜, 상기 통기구(172a)나 가지관(172b)을 통해 상기 튜브공간(S)으로 공기가 주입되도록 구성할 수 있다. 이와 같이 상기 통기관(170a, 170b)을 구성하면, 주입되는 공기에 의한 압력은 내,외부고무관(110, 140)을 부풀리는 힘으로만 작용하도록 유도할 수 있다.

상기 통기관(170a, 170b)의 단부를 막아주는 구체적인 구성으로는 상기 전단패킹부재(130a) 외측면으로 돌출되도록 연장된 통기관(170a, 170b)의 단부를 감싸 덮으며, 상기 전단패킹부재(130a)의 외측면에 접한 상태로 고정되는 커버부재(171); 를 고려할 수 있으며, 이 밖에도 상기 커버부재(171)와 치환될 수 있는 부재도 함께 고려할 수 있다.

Ⅱ. 가압식 쏘일네일링공법

본 발명에 따른 가압식 쏘일네일링공법은 지반천공단계인 (a)단계, 네일 및 가압패커의 삽입, 설치단계 (b)단계, 가압패커 공기주입단계인 (c)단계, 압력식 그라우팅 단계인 (d)단계, 가압패커 공기배출단계인 (e)단계, 마무리 단계인 (f)단계를 포함한다.

위의 각 단계로 실시되는 가압식 쏘일네일링공법은 본 발명에 따른 가압패커를 이용하는 것으로서, 가압식 그라우팅 작업을 통해 지반내 간극충진 및 맥상그라우팅으로 네일 정착부의 유효직경을 확장할 수 있어 경사지반의 보강효과를 높일 수 있음은 물론, 상기 가압패커를 쉽게 회수하여 재사용할 수 있고, 하나의 천공홀 내에서 가압식 그라우팅 작업을 여러번 실시할 수도 있다는 효과가 있다. 본 발명에 따른 가압식 쏘일네일링공법을 위에서 나눈 각 단계별로 상술하면 다음과 같다.(도5a 및 도5b 참조)

1. (a)단계

본 단계는 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계이다. 일반적인 쏘일네일링공법에서는 천공홀의 간격이 촘촘한데, 본 발명에 따르는 경우에는 하나의 천공홀 주위 지반의 간극에 그라우팅재 충진 및 맥상그라우팅에 의한 네일 정착부의 유효직경 확장으로 천공홀의 간격을 넓힐 수 있는 효과도 있다.

2. (b)단계

본 단계는 네일(1)을 위에서 설명한 본 발명의 가압패커(100) 내부고무관(110)에 삽입, 관통시킨 후 상기 네일(1)과 가압패커(100)를 함께 상기 천공홀에 삽입, 설치하는 단계이다.

상기 네일(1)은 인발응력 및 마찰력 증강을 위해 이형철근을 사용할 수 있으며, 천공홀에 삽입된 후, 천공홀의 하단으로부터 이어져 지반상부에 돌출될 수 있도록 설치한다.

상기 가압패커(100)에는 그라우팅관(160a, 160b) 및 통기관(170a, 170b)을 미리 연결시킨 후 삽입하는 것이 좋다. 상기 통기관(170a, 170b)은 후술할 내용과 같이 공기주입로의 역할 및 공기배출로의 역할을 함께 수행한다.

상기 가압패커(100) 설치위치는 후술할 가압 그라우팅 과정을 한 번 시행하느냐, 여러번 시행하느냐에 따라 조정할 수 있다.

도5a의 (a)는 상기 (a)단계 및 (b)단계를 시행한 상태를 모식적으로 도시한 것이다.

4. (c)단계

본 단계는 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에 공기를 주입하여, 상기 가압패커(100)의 외부고무관(140)은 상기 천공홀의 내면에 밀착되고, 상기 내부고무관(110)은 상기 네일(1)에 밀착되도록 팽창시키는 단계이다. 본 단계에 의해 천공홀 중 고무패커(100)가 설치된 부위의 하부는 밀폐된 상태를 이루게 된다. 이러한 상태는 도6에 도시된 단면도에서 확인할 수 있다. (도6은 도5a의 (b)에 도시된 E-E라인으로 절단한 종단면도이다.)

5. (d)단계

본 단계는 상기 천공홀 중 상기 가압패커(100) 설치 위치의 하부에 그라우팅을 하되, 상기 천공홀 주변에 그라우팅재(2)가 스며들도록 가압 그라우팅하는 단계이다. 상기 (c)단계에 의해 밀폐된 공간에 가압식 그라우팅을 실시하므로, 그라우팅재(2)가 천공홀 주변의 간극으로 밀려들어가, 천공홀 주변의 간극충진 및 맥상그라우팅광이 이루어져 네일 정착부의 유효직경이 확장된다.

도5a의 (b)는 상기 (c)단계 및 (d)단계를 시행한 상태를 모식적으로 도시한 것이고, 도7은 도5b의 F-F라인을 따라 절단한 단면도로서 천공홀 주변에 광범위하게 간극충진되어 맥상그라우팅된 상태를 도시한 것이다.

6. (e)단계

본 단계는 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에서 공기를 배출시키는 단계이다. 이러한 공기배출작업은 상기 통기관(170a, 170b)을 통해서 실시할 수 있으며, 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에서 공기를 빼내어 원상태로 회복시킴에 따라 가압패커(100)를 빼낼 수 있다.

7. (f)단계

본 단계는 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼내고, 천공홀 압구에 지 압판을 압착, 고정시키는 단계이다. 이 때, 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼낸 후에는 상기 천공홀 중 그라우팅되지 않은 나머지 부분에 중력식 그라우팅을 더 실시한 후 후속 마무리작업을 실시할 수 있다.

상기한 바와 같은 (a)단계 내지 (f)단계를 차례로 실시함으로서 하나의 천공홀에 네일(1)을 삽입하고, 가압 그라우팅하는 가압식 쏘일네일링공법을 실행할 수 있다.

이 때, 상기 가압패커(100)에는 공기를 주입하고 배출하면서 하나의 천공홀에 여러차례 가압 그라우팅 작업을 실시할 수 있다. 즉, 상기 천공홀의 구간을 나누어 상기 가압패커(100)를 끌어올리며 상기 (c)단계 내지 (e)단계를 복수회 반복한 후, 상기 (f)단계를 실시함으로서, 지반보강효과를 더욱 증진시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 가압식 그라우팅 작업으로 유효직경을 크게 형성시키기 위해 본 발명에 따른 가압패커(100)를 이용하는 쏘일네일링공법으로서, (a) 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계; (b-1) 네일(1)을 상기 천공홀에 삽입, 설치하는 단계; (b-2) 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에 삽입하되, 상기 네일(1)이 상기 가압패커(100) 내부고무관(110)을 관통하도록 설치하는 단계; (c) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에 공기를 주입하여, 상기 가압패커(100)의 외부고무관(140)은 상기 천공홀의 내면에 밀착되고, 상기 내부고무관(110)은 상기 네일(1)에 밀착되도록 팽창시키는 단계; (d) 상기 천공홀 중 상기 가압패커(100) 설치 위치의 하부에 그라우팅을 하되, 상기 천공홀 주변에 그라우팅재(2)가 스며들도록 가압 그라우팅하는 단계; (e) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에서 공기를 배출시키는 단계; (f) 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼내고, 천공홀 입구에 지압판을 압착, 고정시키는 단계; 를 포함하는 가압식 쏘일네일링공법을 제공한다.

이 방식은 천공홀에 네일(1)을 먼저 삽입하는 단계인 (b-1)단계와, 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에 삽입하되, 상기 네일(1)이 상기 가압패커(100) 내부고무관(110)을 관통하도록 설치하는 단계인 (b-2)단계로 구분 실시하는데 특징이 있는 것이며, 그 이외의 과정은 위에서 설명한 바와 같다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 가압식 쏘일네일링공법의 실시로 천공홀 주변에 간극충진 및 맥상그라우팅그라우팅이 이루어지도록 하여 네일 정착부의 유효직경을 크게 형성할 수 있어, 경사지반의 보강효과를 높일 수 있다.

둘째, 가압패커의 회수가 용이하여, 수회 내지 수십회 재사용할 수 있고, 하나의 천공홀 내에서 가압식 그라우팅 작업을 여러번 실시할 수도 있다.

Claims

그라우팅관홀(131a, 131b) 및 중공홀(133a)이 형성되어 있는 전단패킹부재(130a);

그라우팅관홀(131c, 131d), 통기관홀(132a, 132b) 및 중공홀(133b)이 형성되어 있는 후단패킹부재(130b);

전단은 상기 전단패킹부재(130a)의 중공홀(133a)에 끼워지고, 후단은 상기 후단패킹부재(130b)의 중공홀(133b)에 끼워지며 내부에 네일(1)이 삽입되는 내부고무관(110);

상기 내부고무관(110)의 전,후단에 끼워지는 고정링(120);

전단에는 상기 전단패킹부재(130a)가 끼워지고, 후단에는 상기 후단패킹부재(130b)가 끼워지는 외부고무관(140); 및

상기 외부고무관(140)의 전,후단을 둘러감는 벤딩부재(150); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압패커(100).
제1항에서,

상기 벤딩부재(150)를 둘러감으며 고정되는 고정부재(180); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압패커(100).
제1항 또는 제2항에서,

상기 후단패킹부재(130b) 그라우팅홀(131c, 131d)로부터 전단패킹부재(130a) 그라우팅홀(131a, 131b)을 통해 관통해 나가도록 삽입, 설치된 그라우팅관(160a, 160b); 및

상기 후단패킹부재(130b) 통기관홀(132a, 132b)에 삽입되어, 상기 내부고무관(110)과 외부고무관(140) 사이 튜브공간(S)에 공기를 주입할 수 있도록 설치된 통기관(170a, 170b); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압패커(100).
제3항에서,

상기 전단패킹부재(130a)에는 통기관홀(132c, 132d)이 더 형성되어 있고,

상기 통기관(170a, 170b)은 상기 전단패킹부재(130a) 통기관홀(132c, 132d)을 통해 전단패킹부재(130a) 외측면으로 돌출되도록 연장되되, 그 돌출된 단부는 막혀있는 것을 특징으로 하는 가압패커(100).
제4항에서,

상기 전단패킹부재(130a) 외측면으로 돌출되도록 연장된 통기관(170a, 170b)의 단부를 감싸 덮으며, 상기 전단패킹부재(130a)의 외측면에 접한 상태로 고정되 는 커버부재(171); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압패커(100).
가압식 그라우팅 작업을 통한 지반 내 간극충진 및 맥상그라우팅으로 네일 정착부의 유효직경을 확장시키기 위해 제1항의 가압패커(100)를 이용하는 쏘일네일링공법으로서,

(a) 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계;

(b) 네일(1)을 상기 가압패커(100)의 내부고무관(110)에 삽입, 관통시킨 후 상기 네일(1)과 가압패커(100)를 함께 상기 천공홀에 삽입, 설치하는 단계;

(c) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에 공기를 주입하여, 상기 가압패커(100)의 외부고무관(140)은 상기 천공홀의 내면에 밀착되고, 상기 내부고무관(110)은 상기 네일(1)에 밀착되도록 팽창시키는 단계;

(d) 상기 천공홀 중 상기 가압패커(100) 설치 위치의 하부에 그라우팅을 하되, 상기 천공홀 주변에 그라우팅재(2)가 스며들도록 가압 그라우팅하는 단계;

(e) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에서 공기를 배출시키는 단계;

(f) 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼내고, 천공홀 입구에 지압판을 압착, 고정시키는 단계; 를 포함하는 가압식 쏘일네일링공법.
제6항에서,

상기 (f)단계는 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼낸 후, 상기 천공 홀 중 그라우팅되지 않은 나머지 부분에 중력식으로 그라우팅하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가압식 쏘일네일링공법.
제6항에서,

상기 천공홀의 구간을 나누어 상기 가압패커(100)를 끌어올리며 상기 (c)단계 내지 (e)단계를 복수회 반복한 후, 상기 (f)단계를 실시하는 것을 특징으로 하는 가압식 쏘일네일링공법.
가압식 그라우팅 작업을 통한 지반 내 간극충진 및 맥상그라우팅으로 네일 정착부의 유효직경을 확장시키기 위해 제1항의 가압패커(100)를 이용하는 쏘일네일링공법으로서,

(a) 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계;

(b-1) 네일(1)을 상기 천공홀에 삽입, 설치하는 단계;

(b-2) 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에 삽입하되, 상기 네일(1)이 상기 가압패커(100) 내부고무관(110)을 관통하도록 설치하는 단계;

(c) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에 공기를 주입하여, 상기 가압패커(100)의 외부고무관(140)은 상기 천공홀의 내면에 밀착되고, 상기 내부고무관(110)은 상기 네일(1)에 밀착되도록 팽창시키는 단계;

(d) 상기 천공홀 중 상기 가압패커(100) 설치 위치의 하부에 그라우팅을 하되, 상기 천공홀 주변에 그라우팅재(2)가 스며들도록 가압 그라우팅하는 단계;

(e) 상기 가압패커(100)의 튜브공간(S)에서 공기를 배출시키는 단계;

(f) 상기 가압패커(100)를 상기 천공홀에서 빼내고, 천공홀 입구에 지압판을 압착, 고정시키는 단계; 를 포함하는 가압식 쏘일네일링공법.