KR100869369B1 - The ground reinforcement apparatus and method grouting type using bundle steel pipe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 관한 것으로, 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어서, 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부가 각각 형성된 3∼4개의 강관을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀에 비해 작게 형성한 다발강관; 다발강관을 구성하는 3∼4개의 강관 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재; 및 다발강관을 구성하는 각각의 강관 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부에 대응하는 나사부가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 주입호스를 통해 주입되는 그라우트를 강관 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터를 포함한 구성으로 이루어진다.
그라우팅, 그라우트, 터널시공, 사면보강, 강관, 그라우팅 공법, 다발강관
The present invention relates to a ground reinforcing device of the grouting method using a bundle steel pipe and a ground reinforcement method through the same, by bundling three to four steel pipes tied together through a steel pipe bundle member to form a bundle steel pipe to improve the rigidity of the steel pipe The purpose is to prevent buckling of steel pipes. The present invention configured for this purpose is to form a drill hole of a predetermined depth in the tunnel end surface or slope and the foundation foundation of the tunnel excavation through the injection of grout by the grout injection device in the drilling hole and its relaxation region and cracks and joints In a grouting ground reinforcement apparatus using a steel pipe to increase the strength of the ground, so that a plurality of injection holes in which the injection of grout is injected and three to four steel pipes each having threaded portions formed on the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the front end are mutually interviewed. A bundle steel tube of which a bundle diameter is smaller than that of a punched hole; A steel pipe bundle member which is wound around the entire outer circumferential surface of three to four steel pipes constituting the bundle steel pipe at regular intervals and tied in a bundle state; And a threaded portion corresponding to the threaded portion on the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of each steel pipe tip constituting the bundled steel pipe is formed on the outer circumferential surface or the inner circumferential surface of the distal end, and is connected to the grout injection hose at a rear end thereof to form a screw connection valve. It consists of a configuration including an injection hose connecting connector for injecting grout injected through the hose into each of the steel pipe.
Grouting, grout, tunnel construction, slope reinforcement, steel pipe, grouting method, bundle steel pipe
Description
도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 단면 구성도.Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing a steel pipe reinforced grouting method according to the prior art.
도 2 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 3개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of the bundle steel pipe using three steel pipes in the ground reinforcement method of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention.
도 3 은 도 2 의 정면 구성도.3 is a front configuration diagram of FIG. 2.
도 4 는 도 3 의 "A-A"선 단면 구성도.4 is a cross-sectional view taken along the line “A-A” of FIG. 3.
도 5a 는 도 2 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.Figure 5a is a perspective configuration showing a state in which the spacing member is applied to the bundle steel tube according to FIG.
도 5b 는 도 5a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.Figure 5b is a cross-sectional view showing a state in which the bundle steel pipe according to Figure 5a is applied to the drilling hole, such as the tunnel end surface, slope and ground.
도 6a 는 도 2 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.Figure 6a is a perspective configuration showing a state in which a spacing member of another configuration is applied to the bundle steel tube according to FIG.
도 6b 는 도 6a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.Figure 6b is a cross-sectional view showing a state in which the bundle steel pipe according to Figure 6a is applied to the drilling hole, such as the tunnel end surface, slope and ground.
도 7 은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 4개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도.Figure 7 is a perspective configuration showing the configuration of the bundle steel pipe using four steel pipes in the ground reinforcing method of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention.
도 8 은 도 7 의 정면 구성도.8 is a front configuration diagram of FIG. 7.
도 9 는 도 8 의 "B-B"선 단면 구성도.9 is a cross-sectional view taken along the line "B-B" in FIG. 8;
도 10a 는 도 7 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.Figure 10a is a perspective configuration showing a state in which a spacing member is applied to the bundle steel tube according to FIG.
도 10b 는 도 10a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.Figure 10b is a cross-sectional view showing a state in which the bundle steel pipe according to Figure 10a is applied to the drilling holes, such as the tunnel end surface, slope and ground.
도 11a 는 도 7 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.11A is a perspective view showing a state in which a spacing holding member of another configuration is applied to a bundle steel pipe according to FIG. 7;
도 11b 는 도 11a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.FIG. 11B is a cross-sectional view showing a state in which the bundle steel pipe according to FIG. 11A is applied to a drilling hole such as a tunnel end surface, a slope, and a ground;
도 12 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 지반보강장치의 설치를 보인 단면 구성도.Figure 12 is a cross-sectional view showing the installation of the ground reinforcing device in the ground reinforcing method of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10. 지반 12. 천공홀10.
100. 지반보강장치 110. 다발강관100.
112. 강관 120. 강관묶음부재112.
130. 주입호스 연결커넥터 140. 간격유지부재130. Injection
150. 그라우트 주입장치150. Grout injection device
본 발명은 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3∼4개의 강관을 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 증대시켜 강관의 좌굴을 방지함은 물론 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있도록 한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground reinforcing device of the grouting method and a method thereof, and more particularly, to bundle the three to four steel pipes in the bundle state to form a bundle steel pipe to increase the rigidity of the steel pipe to prevent buckling of the steel pipe, as well as this The present invention relates to a ground reinforcing device of a grouting method using a bundle of steel pipes to prevent destruction of a tunnel section, slope, and ground through a tunnel, and a ground reinforcing method through the same.
일반적으로 그라우트(grout)라 함은 토목공사에서 누수방지공사(漏水防止工事)나 토질안정(土質安定) 등을 위하여 지반의 갈라진 틈·공동(空洞) 등에 충전재를 주입하는 것을 말하는 것으로, 그라우팅(grouting)이라고도 한다. 또한, 그 주입재도 그라우트 또는 그라우트재라고 한다. 이러한 주입재(注入材)는 그 중력(重力)이나 펌프를 통해 충전(充塡)하여 건축물의 균열(龜裂) 부분 보수, 기초부분·기계대좌(機械臺座)의 지지력을 보강할 목적으로 실시한다. In general, grout refers to injecting fillers into cracks and cavities in the ground for leak prevention work or soil stability in civil engineering work. grouting). The injection material is also referred to as grout or grout material. These injection materials are filled by gravity or pumps to repair the cracks in buildings, and to reinforce the bearing capacity of foundation parts and machine pedestals. do.
전술한 바와 같은 그라우트의 종류는 시공목적에 따라 지수 그라우트, 지반개량 그라우트, 충전 그라우트, 보강 그라우트 등이 있고, 주입장소에 따라 공동 그라우트, 균열 그라우트, 공극(孔隙) 그라우트 등이 있으며, 그라우트의 종류는 시멘트계·철분질계(鐵粉質系)·아스팔트계·약액(藥液) 그라우트(케미컬 그라우트) 등으로 분류된다. 초기의 그라우트에는 시멘트·물·점토(粘土) 등을 사용한 시멘트계 그라우트가 사용되었으나, 1919년 케미컬 그라우트가 발명되어 사용범위 가 넓어졌다. 최근에는 비닐 중합(重合)과 크롬리그닌의 발견으로 그라우트 기술은 급진전하였다.The types of grout as described above include exponential grout, ground improvement grout, filling grout, reinforcing grout, etc., depending on the purpose of construction, and joint grout, crack grout, void grout, etc., depending on the injection site. Are classified into cement-based, iron-based, asphalt-based, and chemical grouts (chemical grouts). In the early grout, cement-based grout using cement, water, clay, etc. was used, but the chemical grout was invented in 1919, and the range of use was expanded. In recent years, the grout technology has advanced rapidly due to the discovery of vinyl polymerization and chromignin.
한편, 터널굴착시 지반의 상황이나 용수에 의해 시공이 곤란해지거나 지보효과가 저하되는 경우 안전하고 효율적인 터널시공을 위하여 터널의 지보재(숏크리트, 록볼트, 강지보재 등)와 병용하여 보조공법을 사용하게 된다. 이러한 보조공법은 터널굴착과 동시에 터널 내·외부에서 주변지반이나 굴착시 막장자립의 안정을 도모하는 것으로 천단부와 막장안정을 위한 지반강화, 구조적 보강, 차수 및 배수를 위한 공법으로 대별할 수 있다.On the other hand, if the construction becomes difficult or the support effect is deteriorated due to the ground situation or water during tunnel excavation, the auxiliary construction method is used in combination with the support material of the tunnel (shotcrete, rock bolt, steel support material, etc.) for safe and efficient tunnel construction. Done. These auxiliary methods aim to stabilize membrane independence during tunnel excavation at the same time as tunnel excavation, and can be roughly divided into methods for ground reinforcement, structural reinforcement, order and drainage for top and face stability. .
그리고, 산지를 통과하는 도로터널은 지하수 여건이 지하철터널에 비해 양호하기 때문에 보조공법 중 용수대책 공법보다는 지반강화 및 구조적 보강목적의 보조공법인 Forepolling, Umbrella 공법, 막장면 지지코아, 가인버트 등이 설계 및 시공에 주로 적용되고 있다. 최근에는 터널갱구부의 자연환경 훼손을 최소화하기 위하여 풍화대(풍화토, 풍화암) 지반에서의 NATM시공이 늘어나고 있으며, 터널천단 안정을 위한 Umbrella 공법 적용이 설계 및 시공에 있어서 필수사항이 되었다. 다음은 일반적인 강관 보강형 그라우팅 공법을 보인 것이다.In addition, the road tunnel passing through the mountain area has better groundwater conditions than subway tunnels. Therefore, Forepolling, Umbrella, Membrane support core, Gain Butte, etc. And mainly applied to construction. Recently, in order to minimize the damage to the natural environment of the tunnel shaft, NATM construction is increasing in the weathered zone (weathered soil, weathered rock) ground, and the application of the Umbrella method for stabilizing the tunnel top has become a necessity in design and construction. The following is a typical steel pipe reinforced grouting method.
도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 구성도이다.1 is a schematic view showing a steel pipe reinforced grouting method according to the prior art.
도 1 에 도시된 바와 같은 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 강관을 단지 지반 보강재로서만 이용하지 않고 그 속에 인위적인 구멍들을 내어 강관을 통한 그라우팅을 수행함으로써 차수와 보강효과를 1개의 공정으로 얻는 기술 로, 터널굴착시 예정단면(10)에 삽입구멍(12)을 천공하여 그 내부에 강관(20)을 설치한 후, 설치된 강관(20) 내부에 그라우트를 압력 주입하여 보강재와 주변지반을 일체화시킴으로써 터널굴착 예정단면이나 사면을 보강하게 된다.The steel pipe reinforcement grouting method according to the prior art as shown in FIG. 1 does not use steel pipes as ground reinforcement materials, but grinds through the steel pipes by making artificial holes therein, thereby making the order and reinforcement effects into one process. In order to obtain the technique, the
전술한 바와 같이 강관 보강형 그라우팅 공법을 통해 터널굴착 예정단면이나 사면의 보강시 강관(20)을 배설하기 위한 천공방식은 천공 후 강관(20)을 삽입하는 일반적인 방식으로 할 수도 있고, 천공과 동시에 강관(20)을 지반 내에 삽입하는 직천공 방식으로 할 수도 있다.As described above, the drilling method for disposing the
한편, 강관(20) 내부에 그라우트의 원활한 주입 및 주입효과의 극대화를 위하여 삽입된 강관(20) 내에 일정간격으로 패커(30)를 설치한 후, 그라우트 주입관(40)과 에어 주입관(42)을 강관(20)의 내부에 삽입하여 펌프(50)와 에어콤프레샤(52)를 통해 그라우트와 에어를 강관(20)의 내부에 주입한다.On the other hand, after the
그러나, 전술한 바와 같이 일정간격으로 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 그라우트를 다단으로 주입할 수밖에 없기 때문에 강관을 정착시키는데 많은 시간과 노력을 필요로 하는 문제가 있다. 즉, 시공에 어려움이 따르는 문제가 있다.However, the steel pipe reinforcement-type grouting method according to the prior art of the structure of installing the packer at a predetermined interval as described above has a problem that requires a lot of time and effort to fix the steel pipe because it is forced to inject the grout in multiple stages. That is, there is a problem that comes with difficulty in construction.
또한, 전술한 바와 같이 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 강관 내에 주입된 그라우트가 어느 정도 양생되기 전에는 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거하지 못하기 때문에 터널시공의 작업공기에 영향을 미치게 된다. 즉, 모르타르나 밀크 상태의 그라우트가 어느 정도 양생되기 전에 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거하게 되면 강관으로부터 흘러내리기 때 문에 주입된 그라우트가 어느 정도 양생되어 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거해도 흘러내리지 않을 때까지 충분한 시간을 필요로 하게 된다.In addition, the steel pipe reinforcement grouting method according to the prior art of the structure to install the packer as described above, because the grout injection pipe and the air injection pipe is not removed until the grout injected into the steel pipe to some extent, the work of tunnel construction It will affect the air. That is, if the grout injection tube and the air injection tube are removed before the mortar or milk grout is cured to some extent, the grout injected is cured to some extent so that the grout injection tube and the air injection tube are removed. You will need enough time to not run off.
따라서, 전술한 바와 같이 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 통한 터널시공은 하나의 강관을 천공 설치하여 그라우트의 주입을 통해 강관을 정착시키는 작업이 끝난 후에 다른 강관을 순차적으로 천공 설치하여야 하므로 작업공기의 지연과 이로 인하여 시공비의 부담이 가중되는 문제가 있다.Therefore, the tunnel construction through the steel pipe reinforcement-type grouting method according to the prior art of the structure of installing the packer as described above, the other steel pipes sequentially after the completion of the work to set up the steel pipe through the injection of grout by installing one steel pipe Due to the need to install perforations, there is a problem in that the delay of the work air and thereby the burden of construction costs.
아울러, 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법에서 강관의 강성이 약하기 때문에 지반의 압력에 의한 휨 등이 발생하여 지반강도가 약해짐으로써 지반의 침하나 강관의 좌굴 현상이 발생하여 지반이 무너지는 경우가 발생한다. 반면, 강관의 강성이 큰 것을 사용하는 경우에는 비용의 부담이 따르는 문제가 있다.In addition, in the steel pipe reinforcement-type grouting method according to the prior art, because the rigidity of the steel pipe is weak, bending due to the pressure of the ground occurs, the ground strength is weakened, so that the ground settles or the buckling of the steel pipe occurs and the ground collapses. The case occurs. On the other hand, in the case of using the rigidity of the steel pipe has a problem of cost burden.
더구나, 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법에서 대구경 강관을 사용하는 경우 천공홀의 입구를 코킹하는데 따른 어려움이 있음은 물론, 대구경 강관의 내부에 패커를 설치시 패커의 밀폐가 제대로 이루어지지 않아 그라우트의 주입에 따른 문제가 발생하게 된다.Moreover, when using a large diameter steel pipe in the steel pipe reinforcement grouting method according to the prior art, there is a difficulty in caulking the inlet of the drilling hole, as well as when the packer is installed inside the large diameter steel pipe, the packer is not properly sealed and grouted. The problem occurs due to the injection of.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있도록 한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and bundles three to four steel pipes together through a steel pipe bundle member to form a bundle steel pipe to improve the rigidity of the steel pipe to prevent buckling of the bundle steel pipe. The purpose of the present invention is to provide a ground reinforcing device of the grouting method using a bundle steel pipe and a ground reinforcing method through the same.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 3∼4개의 강관을 강관묶음부재를 통해 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관을 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있도록 함에 있다.Another object of the technology according to the present invention is to bundle the three to four steel pipes in a bundle state through the steel pipe bundle member to configure the bundle steel pipe to improve the rigidity of the steel pipe to improve the strength of the ground when installing the bundle steel pipe on the perforation hole In addition, it is possible to prevent the destruction of the tunnel excavation section, slope and ground through this.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트 주입시 동시주입이 이루어질 수 있도록 하여 지반보강공사의 공기를 단축시킬 수 있도록 함은 물론 시공비의 절감이 있도록 함에 그 목적이 있다.In addition, the technique according to the present invention is to bundle three to four steel pipes and tie them together through a steel pipe bundle member to form a bundle steel pipe to make simultaneous injection when grout injection into each steel pipe to shorten the air of the ground reinforcement work The purpose is to make it possible to reduce construction costs as well.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어서, 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부가 각각 형성된 3∼4개의 강관을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀에 비해 작게 형성한 다발강관; 다발강관을 구성하는 3∼4개의 강관 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 합성수지재 또는 금속재 재질의 고정밴드 또는 고정클램프 형태의 강관묶음부재; 다발강관을 구성하는 각각의 강관 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부에 대응하는 나사부가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 주입호스를 통해 주입되는 그라우트를 강관 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터; 다발강관을 구성하는 강관의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재; 및 다발강관을 구성하는 강관 각각의 분사공은 외측의 정방향으로 형성되어 각각의 분사공을 밀폐 또는 커버하되 그라우트 주입에 따른 압력에 의해 분사공으로부터 이탈되는 밀폐부재를 포함하여 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the ground reinforcement device of the grouting method using the bundled steel pipe according to the present invention forms a drilled hole having a predetermined depth in the predetermined section or slope of the tunnel excavation, and the foundation of the structure, and the perforated hole and its relaxed area and crack and joint portion. In a grouting ground reinforcing device using a steel pipe that increases the strength of the ground by injection of the grout by the grout injection device, each of the plurality of injection holes and the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the distal end of the grout injected injection Bundle steel pipes each of which is formed such that the entire diameter thereof is smaller than that of the drilled hole by bundles the formed three to four steel pipes to be interviewed with each other; A steel band bundle member having a fixed band or a fixed clamp type of synthetic resin or metal material wound around the entire outer circumferential surface of the three to four steel pipes constituting the bundled steel pipe at a predetermined interval and tied in a bundle state; The threaded portion corresponding to the threaded portion on the inner circumferential surface or outer circumferential surface of each end of the bundle steel pipe is formed and screwed on the outer circumferential surface or inner circumferential surface of the distal end portion, and a hose connection valve is formed at the rear end thereof to be connected to the grout injection hose. An injection hose connection connector for injecting grout injected through the steel pipes into the respective pipes; A spacing maintaining member installed on the outer circumference of the steel pipe constituting the bundled steel pipe at a predetermined interval to maintain a distance between the outer circumferential surface of the bundled steel pipe and the inner circumferential surface of the drilled hole such that the bundled steel pipe is positioned at the center of the drilled hole; And each injection hole of the steel pipe constituting the bundle steel pipe is formed in the positive direction of the outside comprises a sealing member which is closed or covered with each injection hole is separated from the injection hole by the pressure according to the grout injection.
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전술한 바와 같은 간격유지부재는 길이 방향 양단이 다발강관을 구성하는 강관에 대응하는 곡면 형태로 형성되어 용접을 통해 강관의 외주면 상에 고정되는 고정부; 및 양단의 고정부 사이에 외측으로 볼록하게 형성되어 고정부와 일체로 이루어지되 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부로 이루어질 수 있다.The space maintaining member as described above is a fixing portion formed in a curved shape corresponding to the steel pipe constituting the bundle steel pipe in both ends in the longitudinal direction is fixed on the outer peripheral surface of the steel pipe through welding; And a convex outwardly formed between the fixing portions at both ends thereof to be integrally formed with the fixing portion, and may be configured to maintain a gap between the outer circumferential surface of the bundled steel pipe and the inner circumferential surface of the drilled hole such that the bundled steel pipe is positioned at the center of the drilled hole.
또한, 전술한 바와 같은 간격유지부재는 다발강관을 구성하는 강관의 외주면에 대응하는 곡선면으로 면첩촉되어 용접을 통해 강관의 외주면에 결합되는 받침부재; 받침부재의 상부면 상에 일정 간격으로 이격 돌출되어지되 천공홀의 내측 방향으로 하향 경사지게 형성되어 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 한편 다발강관을 천공홀에 삽입시에는 걸림없이 삽입되고 역방향에 대해서는 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 쐐기부재; 및 쐐기부재의 상부측 대향면 내측에 상호 대향되게 돌출 형성되는 분사 공을 보호하는 분사공 보호부재로 이루어질 수 있다. 이때, 간격유지부재는 강관의 외주면에 일정 간격으로 설치되어지되 분사공 보호부재가 강관의 외주면 상에 형성된 분사공의 상부측에 위치되도록 설치됨이 바람직하다.In addition, the spacing maintaining member as described above is a support member which is in contact with the curved surface corresponding to the outer peripheral surface of the steel pipe constituting the bundle steel pipe coupled to the outer peripheral surface of the steel pipe through welding; It is projected at regular intervals on the upper surface of the supporting member and is inclined downward in the inward direction of the drilled hole to maintain the gap between the outer circumferential surface of the bundled steel pipe and the inner circumferential surface of the drilled hole so that the bundled steel pipe is located at the center of the drilled hole. The wedge member is inserted without a jam when inserted into the drilling hole and the jam can be made in the reverse direction; And an injection hole protection member that protects the injection balls protruding from each other inside the upper side facing surface of the wedge member. At this time, the interval maintaining member is preferably installed on the outer circumferential surface of the steel pipe at a predetermined interval so that the injection hole protection member is located on the upper side of the injection hole formed on the outer circumferential surface of the steel pipe.
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그리고, 본 발명에 따른 다발강관의 형성시 3개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관을 사용하여 다발강관의 단면 형태가 정삼각형 구조로 형성되도록 함이 보다 양호하다.In the case of forming the bundled steel pipe through the three steel pipes in the formation of the bundled steel pipe according to the present invention, it is preferable that the cross-sectional shape of the bundled steel pipes is formed in an equilateral triangle structure by using steel pipes of the same diameter.
아울러, 본 발명에 따른 다발강관의 형성시 4개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관 4개를 상호 면접되도록 하여 마름모꼴 구조로 형성하거나 상호 대향되는 강관은 동일 직경으로 구성하되 상하 동일 직경의 강관과 좌우 동일 직경의 강관은 다른 직경으로 이루어져 다발강관의 단면 형태가 정사각형 구조로 형성되도록 함이 보다 양호하다.In addition, in the case of forming the bundled steel pipe according to the present invention, when forming the bundled steel pipe through the four steel pipes to be interviewed with four steel pipes of the same diameter to form a rhombic structure or mutually opposite steel pipes are composed of the same diameter up and down Steel pipes of the same diameter and steel pipes of the same diameter on the left and right is made of a different diameter so that the cross-sectional shape of the bundle steel pipe is formed to have a square structure.
본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법은 앞서 기 술한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 중 어느 한 항의 장치를 통해 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 형성된 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트를 주입하여 원지반의 강도를 증대시키는 구성으로 이루어진다.The ground reinforcing method of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention is a drill hole formed in the tunnel section or slope and the foundation ground through the device of any one of the above-described ground reinforcing device of the grouting method using the bundle steel pipe; It is composed of a structure in which the grout is injected into the relaxed region and the crack and the cutout portion around it to increase the strength of the base.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a ground reinforcing device of the grouting method using a bundle steel pipe according to a preferred embodiment of the present invention and the ground reinforcing method through the same will be described in detail.
도 2 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 3개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도, 도 3 은 도 2 의 정면 구성도, 도 4 는 도 3 의 "A-A"선 단면 구성도, 도 5a 는 도 2 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 5b 는 도 5a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도, 도 6a 는 도 2 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 6b 는 도 6a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도이다.2 is a perspective configuration diagram showing the configuration of a bundle steel tube using three steel pipes in the ground reinforcing method using a bundle steel pipe according to the present invention, Figure 3 is a front configuration diagram of Figure 2, Figure 4 " A cross-sectional view taken along line AA ", FIG. 5A is a perspective view showing a state in which a spacing holding member is applied to the bundle steel pipe according to FIG. 2, and FIG. 5B is a perforated section, slope and ground for tunnel excavation of the bundle steel pipe according to FIG. 5A. Fig. 6A is a perspective configuration diagram showing a state in which a spacing holding member having a different configuration is applied to the bundle steel pipe according to Fig. 2, and Fig. 6B is a plan view for tunnel excavation of the bundle steel pipe according to Fig. 6A. Is a cross-sectional configuration diagram showing a state applied on a perforation hole such as a slope, a ground, and the like.
먼저, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 도 2 내지 도 12 에 도시된 바와 같이 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어 3∼4개의 강관으로 이루 어진 다발강관, 3∼4개의 강관을 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재 및 각각의 강관 선단부에 체결되는 주입호스 연결커넥터를 포함한 구성으로 이루어진다.First, the ground reinforcing device of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention forms a drilled hole having a predetermined depth in the tunnel excavation section or slope and the foundation foundation as shown in Figure 2 to 12 In the grouting ground reinforcement device using steel pipe which increases the strength of the ground by the injection of grout by the grout injection device in the surrounding relaxation area and cracks and joints, it is composed of three to four steel pipes. It consists of a configuration including a steel pipe bundle member for tying four steel pipes tied in a bundle and an injection hose connection connector fastened to the respective ends of each steel pipe.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 지름이 작은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 형성하되 그 전체의 직경이 천공홀의 내경보다는 작게 형성한 다발강관을 구성함으로써 강관 전체의 강성을 향상시켜 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.As described above, the ground reinforcing device of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention is formed by tying together three to four steel pipes having a small diameter through the steel pipe bundle member, but the diameter of the whole is smaller than the inner diameter of the drilled hole. By constructing a bundle of steel pipes, it is possible to improve the rigidity of the entire steel pipe and to improve the strength of the ground when installed on the drilling holes, slopes and ground drilling holes. It can prevent destruction.
또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 기술은 지름이 작은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 형성하되 그 전체의 직경이 천공홀의 내경보다는 작게 형성한 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트의 동시주입이 가능하다는 이점이 있다.In addition, the technique according to the present invention as described above is formed by tying together three to four steel pipes of small diameter through a steel pipe bundle member, but by configuring a bundle of steel pipes whose diameter is smaller than the inner diameter of the drilled hole, respectively The advantage is that simultaneous injection of grout into steel pipes is possible.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에서 강관은 통상적으로 사용하는 파이프 형태의 금속재 강관과 파이프 형태의 고강도 플라스틱 관 등 지반을 보강하기 위해 사용하는 파이프 형태의 관 모두를 포함하는 의미로 해석하기로 한다.On the other hand, in the ground reinforcing device of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention configured as described above, the steel pipe is used to reinforce the ground, such as metal pipes and pipe-type high-strength plastic pipes commonly used. It is to be interpreted to include all of the coffin of.
본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명에 따른 기술의 설명시 3개의 강관을 이용한 다발강관과 4개의 강관을 이용한 다발강관이 구성된 그라우팅 방식의 지반보강장치로 나누어 설명하기로 한다. 이때, 3개의 강관을 이용한 다발강관과 4개 의 강관을 이용한 다발강관이 구성된 그라우팅 방식의 지반보강장치를 기술할 때 각각의 구성요소에 대한 도면부호는 동일한 부호를 부여하기로 한다.The ground reinforcing device of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention in more detail as follows. First, when describing the technique according to the present invention will be divided into a grouting ground reinforcement device consisting of a bundle steel pipe using three steel pipes and a bundle steel pipe using four steel pipes. At this time, when describing the ground reinforcing device of the grouting method consisting of a bundle steel pipe using three steel pipes and a bundle steel pipe using four steel pipes, the reference numerals for each component will be given the same reference numerals.
도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110)이 구성된 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 3개의 강관(112)이 면접되어 다발지어진 상태의 다발강관(110), 다발강관(110)을 구성하는 3개의 강관(112) 전체 외주면을 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 선단부에 체결되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)가 연결되는 주입호스 연결커넥터(130)를 포함한 구성으로 이루어진다.The
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)은 강관(112) 3개를 상호 면접되도록 한 상태에서 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 낱개의 강관(112) 3개가 다발지어진 상태로 형성하게 된다. 이처럼 형성된 다발강관(110)의 전체 직경은 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 직경에 비해 작은 직경으로 형성된다.In the
또한, 전술한 바와 같이 강관(112) 3개가 다발지어진 상태의 다발강관(110)을 형성할 경우에는 동일 직경의 강관(112)을 사용함은 물론, 다발강관(110)을 구성하는 3개의 강관(112) 배열이 정삼각형 구조로 형성되도록 함이 보다 바람직하다 할 수 있다. 이는 동일한 직경의 강관(112)을 정삼각형 구조로 배열한 다발강관(110)을 형성함으로써 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110)에 균등한 강 성과 균형이 작용되도록 하기 위함이다.In addition, as described above, when forming the
한편, 전술한 바와 같이 강관묶음부재(120)를 통해 강관(112) 3개가 다발지어진 상태로 형성된 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치한 상태에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 결합하여 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)에 연결한 후, 그라우트 주입장치(150)의 구동을 통해 그라우트를 주입하게 되면 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어진다.Meanwhile, as described above, the
본 발명에 따른 실시 예의 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각에는 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 형성된 구조로 이루어진다. 이때, 분사공(112a)의 방향은 각 강관(112) 외측의 정방향을 향해 형성된 구조로 이루어진다. 따라서, 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110) 상의 분사공(112a)은 상호 120°의 각도로 형성된다고 할 수 있다.In each of the
아울러, 본 발명에 따른 구성에서 각각의 분사공(112a)에는 이를 밀폐시키는 밀폐부재(114)가 끼워지거나 각각의 분사공(112a)을 커버하는 분사공 커버 테이프(도시하지 않음)가 부착될 수 있다.In addition, in the configuration according to the present invention, each of the
전술한 바와 같이 분사공(112a)을 밀폐시키는 밀폐부재(114)나 분사공 커버 테이프는 다발강관(110)을 천공홀(12)의 내부로 삽입 설치시 흙 등이 분사공(112a)을 통해 각 강관(112)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 한편, 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 주입시 강관(112) 내부가 전부 충진된 상태에서 계속되는 그라우트 주입압력에 의해 밀폐부재(114) 또는 분사공 커버 테이프가 분사공(112a)으로부터 이탈되도록 하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.As described above, the sealing
전술한 바와 같은 낱개로 이루어진 강관 3개를 면접되게 한 상태에서 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 다발지어진 상태의 다발강관(110)을 형성함으로써 낱개의 강관(112)에 비해 그 강성이 더욱 향상된다. 결국, 이러한 구조의 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치(150)에 의한 그라우트를 주입함으로써 원지반(10)의 강도를 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.In the state that the three steel pipes as described above were interviewed, the stiffness is further compared to the
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 강관묶음부재(120)는 일상생활에서 일반적으로 사용하는 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어질 수 있고, 이러한 강관묶음부재(120)의 재질로는 합성수지재 또는 금속재로 이루어질 수 있다. 통상적으로 사용하는 고정밴드의 경우에는 합성수지재로 이루어지고, 고정클램프의 경우에는 금속재로 이루어지는 것이 일반적이다.Steel
본 발명에서의 강관묶음부재(120)는 고정클램프를 사용하였다. 이러한 강관묶음부재로써의 고정클램프(120)는 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 나사선걸림공(122a)이 일정간격으로 다수 형성된 일정길이의 금속밴드(122) 및 금속밴드(122)의 일단에 회전 가능하게 구성되는 조임나사(124)로 구성되어 금속밴드(122)에 형성된 나사선걸림공(122a)을 조임나사(124)를 통해 조임하는 것을 통해 금속밴드(122)가 이루는 내경을 줄임으로써 3개의 강관(112)을 다발지어진 상태의 다발강관(110)으로 형성하게 된다.Steel
한편, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재(140)가 더 구성된다. 이때, 간격유지부재(140)는 길이 방향 양단이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)에 대응하는 곡면 형태로 형성되어 용접을 통해 강관(112)의 외주면 상에 고정되는 고정부(142) 및 양단의 고정부(142) 사이에 외측으로 볼록하게 형성되어 고정부(142)와 일체로 이루어지되 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부(144)로 이루어진다.On the other hand, in the
전술한 바와 같이 구성된 간격유지부재(140)는 3개의 강관(112) 각 외측면 상에 길이방향의 일정간격으로 설치되며, 본 발명에서는 3개의 간격유지부재(140)를 한 조로 구성하되 하나의 다발강관(110) 상에 일정간격으로 3∼4조의 간격유지부재(140)를 설치하였다. 이처럼 설치된 간격유지부재(140)가 적용된 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 설치시 강관(112) 각각에 설치된 간격유지부재(140)의 상호 작용에 의해 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 한다.The
또한, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장 치(100)에는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140) 이외에도 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140a)가 설치될 수도 있다. 즉, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 다른 예의 간격유지부재(140a)의 구성은 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외측면에 대응하는 곡선면으로 면첩촉되어 용접을 통해 각각의 강관(112) 외주면에 결합되는 받침부재(142a), 받침부재(142a)의 상부면 상에 일정 간격으로 이격 돌출되어 천공홀(12)의 내측 방향으로 하향 경사로 형성되는 쐐기부재(144a) 및 쐐기부재(144a)의 상부측 대향면 내측에 상호 대향되게 돌출 형성되어 분사공(112a)을 보호하는 분사공 보호부재(146a)로 이루어진다.In addition, in the
전술한 바와 같이 구성된 다른 예의 간격유지부재(140a)는 각각의 강관(112) 외주면에 일정 간격으로 설치되어지되 분사공 보호부재(146a)가 각각의 강관(112) 외주면 상에 형성된 분사공(112a)의 상부측에 위치되도록 설치되어 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 삽입 설치시 분사공 보호부재(146a)에 의한 분사공(112a)의 보호가 이루어질 수 있도록 한다.Another example of the
그리고, 전술한 다른 예에 따른 간격유지부재(140a)의 구성에서 쐐기부재(144a)는 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 한편, 천공홀(12)의 내측 방향으로 하향 경사로 형성되어 다발강관(110)을 천공홀(12)에 삽입시에는 걸림없이 삽입되고 역방향에 대해서는 걸림이 이루어질 수 있도록 하여 천공홀(12)로부터 다발강관(110)이 빠지지 않도록 한다.In the configuration of the
본 발명에 따른 구성에서 주입호스 연결커넥터(130)는 그라우트 주입장 치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 연결하여 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 주입호스 연결커넥터(130)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 대응하여 외주면 또는 내주면에 나사부(132a)가 형성되어 강관(112)의 선단부에 나사 결합되는 커넥터 본체(132) 및 커넥터 본체(132)의 전면 중심에 일정 길이로 형성되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)의 연결이 이루어지는 호스연결밸브(134)의 구성으로 이루어진다.Injection
전술한 바와 같이 구성된 주입호스 연결커넥터(130)는 커넥터 본체(132)의 나사부(132a)를 통해 강관(112)의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 나사 결합을 통해 강관(112)의 선단부에 결합 고정된다. 이러한 상태에서 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)의 전면에 구성된 호스연결밸브(134)에 연결하면 그라우트를 주입할 수 있는 상태가 된다.The injection
전술한 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 직경이 작은 강관(112)을 다발지어 하나로 매는 구조의 다발강관(110)을 제공하는 기술이기 때문에 종래의 기술과 같이 강관의 내부에 패커를 설치할 수 있는 구조의 기술과 달리 그라우트를 강관(112)의 내부에 동시 주입할 수밖에 없다. 따라서, 본 발명에 따른 기술은 그라우트를 강관(112)의 내부에 동시 주입함으로써 지반보강공사에 따른 공기를 단축시켜 공사비 용을 절감시킬 수가 있는 기술을 제공한다.The
도 7 은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 4개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도, 도 8 은 도 7 의 정면 구성도, 도 9 는 도 8 의 "B-B"선 단면 구성도, 도 10a 는 도 7 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 10b 는 도 10a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도, 도 11a 는 도 7 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 11b 는 도 11a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도이다.7 is a perspective configuration diagram showing the configuration of a bundle steel pipe using four steel pipes in the ground reinforcement method using a bundle steel pipe according to the present invention, FIG. 8 is a front configuration view of FIG. BB "line cross-sectional configuration diagram, Figure 10a is a perspective configuration diagram showing a state in which a spacing member is applied to the bundle steel tube according to Figure 7, Figure 10b is a tunnel drilling excavation section, slope and ground, etc. 11A is a perspective view showing a state in which a spacing holding member having a different configuration is applied to the bundle steel pipe according to FIG. 7, and FIG. 11B is a planned cross-sectional view of the bundle steel pipe according to FIG. 11A. Is a cross-sectional configuration diagram showing a state applied on a perforation hole such as a slope, a ground, and the like.
도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100) 역시 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)와 마찬가지로 다수의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110), 다수의 강관(112)을 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 각각의 강관(112) 선단부에 체결되는 주입호스 연결커넥터(130)의 구성으로 이루어진다.The grouting
다만, 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서의 다발강관(110)은 4개의 강관(112)을 상호 면접되도록 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 다발지어진 상태로 이루어진다. 즉, 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명의 기술에서 다발강관(110)의 구성이 3개의 강관(112)을 삼각형 구조로 형성하는 반면, 도 7 내 지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술에서는 다발강관(110)의 구성이 4개의 강관(112)을 사각형의 구조로 형성한 차이가 있다.However, the
다시 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반(10)에 일정 깊이의 천공홀(12)을 형성하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치(150)에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 각각 형성된 4개의 강관(112)을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀(12)에 비해 작게 형성한 다발강관(110), 다발강관(110)을 구성하는 4개의 강관(112) 전체 외주면을 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부(112b)에 대응하는 나사부(132a)가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스(152)와 연결되는 호스연결밸브(134)가 형성되어 그라우트 주입호스(152)를 통해 주입되는 그라우트를 강관(112) 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터(130)를 포함한 구성으로 이루어진다.In other words, the
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 4개의 강관(112)을 통해 다발강관(110)을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관(112) 4개를 상호 면접되도록 하여 마름모꼴 구조로 형성하거나, 상호 대향되는 강관(112)은 동일 직경으로 구성하되 상하 동일 직경의 강관(112)과 좌우 동일 직경의 강관(112)은 다른 직경으로 이루어져 다발강관(110)의 단면 형태가 정사각형 구조로 형성되도록 구성될 수도 있다.In the case of forming the
따라서, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술은 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명의 기술과 다발강관(110)의 구성이 4개의 강관(112)으로 이루어지느냐 아니면 3개의 강관(112)으로 이루어지느냐의 차이만 있을 뿐 모든 구성과 기능이 동일하게 이루어짐을 알 수 있다.Therefore, the technique according to another embodiment of the present invention as shown in Figures 7 to 11 described above is a four-pipe construction of the technique of the present invention and the configuration of the
다시 말해서, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100) 역시도 도 2 내지 도 6 에 도시된 실시 예와 마찬가지로 강관묶음부재(120)를 통해 강관(112) 4개가 다발지어진 상태로 형성된 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치한 상태에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 결합하여 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)에 연결한 후, 그라우트 주입장치(150)의 구동을 통해 그라우트를 주입하게 되면 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어진다.In other words, the
더구나, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 역시 그 각각에는 내부로 주입되는 그라우트의 분사 가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 형성된 구조로 이루어진다. 이때, 분사공(112a)의 방향은 각 강관(112) 외측의 정방향을 향해 형성된 구조로 이루어진다. 따라서, 4개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110) 상의 분사공(112a)은 상호 90°의 각도로 형성된다고 할 수 있다.In addition, the
아울러, 본 발명에 다른 실시 예에 따른 구성의 분사공(112a)에 이를 밀폐시키는 밀폐부재(114)가 끼워지거나 각각의 분사공(112a)을 커버하는 분사공 커버 테이프(도시하지 않음)가 부착될 수 있으며, 강관묶음부재(120)는 일상생활에서 일반적으로 사용하는 합성수지재 또는 금속재의 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어질 수 있다.In addition, the sealing
본 발명의 다른 실시 예 역시 강관묶음부재(120)로 고정클램프를 사용하는데, 이러한 강관묶음부재로써의 고정클램프(120) 역시 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같이 나사선걸림공(122a)이 일정간격으로 다수 형성된 일정길이의 금속밴드(122) 및 금속밴드(122)의 일단에 회전 가능하게 구성되는 조임나사(124)로 구성된다.Another embodiment of the present invention also uses a fixed clamp as a steel
또한, 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술 역시 도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b 에서와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재(140)가 더 구성된 다. 도 10a 및 도 10b 와 도 11a 및 도 11b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140)의 구성은 도 5a 및 도 5b 와 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140)와 동일한 구성으로 이루어져 있기 때문에 별도의 설명은 하지 않기로 한다.In addition, as shown in FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A and 6B, the technique according to another embodiment of the present invention also constitutes the
한편, 주입호스 연결커넥터(130)의 구성 역시도 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 대응하여 외주면 또는 내주면에 나사부(132a)가 형성되어 강관(112)의 선단부에 나사 결합되는 커넥터 본체(132) 및 커넥터 본체(132)의 전면 중심에 일정 길이로 형성되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)의 연결이 이루어지는 호스연결밸브(134)의 구성으로 이루어진다.Meanwhile, the configuration of the injection
도 12 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 지반보강장치의 설치를 보인 단면 구성도이다.12 is a cross-sectional view showing the installation of the ground reinforcing device in the ground reinforcing method of the grouting method using a bundle steel pipe according to the present invention.
도 12 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법의 과정을 기술하면 다음과 같다. 먼저, 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반(10)에 천공기를 통해 일정 깊이의 천공홀(12)을 다수 형성한다.Referring to Figure 12 describes the process of the ground reinforcing method of the grouting method using the bundle steel pipe according to the present invention. First, a plurality of drilling holes 12 having a predetermined depth are formed through a drilling machine in a predetermined section or slope of a tunnel excavation surface and a
전술한 바와 같이 천공홀(12)을 형성한 후에는 3∼4개의 강관(112)이 강관묶음부재(120)를 통해 다발지어 매어진 상태로 형성되는 다발강관(110)을 각각의 천공홀(12)에 삽입한다. 이때, 다발강관(110)은 간격유지부재(140)에 의해 천공홀(12)의 중심부에 위치된다.As described above, after the punching holes 12 are formed, each of the punching holes 110 includes a
한편, 전술한 바와 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 후에는 천공홀(12)의 입구를 코킹하여 천공홀(12)을 밀폐시킨다.On the other hand, after inserting and installing the
전술한 바와 같이 천공홀(12)의 입구를 코킹한 후에는 각각의 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(110) 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 설치하고, 주입호스 연결커넥터(130)에 그라우트 주입장치(150)의 주입호스(152)를 연결한다.As described above, after caulking the inlet of the
전술한 바와 같이 각각의 강관(112)에 설치된 주입호스 연결커넥터(130)에 주입호스(152)를 연결한 후에는 그라우트 주입장치(150)를 구동시켜 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어지도록 한다.As described above, after the
전술한 바와 같이 각각의 강관(112)에 그라우트를 동시에 주입하게 되면 주입되는 그라우트는 강관(112)의 내부를 충진한다. 이처럼 강관(112) 내부를 충진한 후에는 계속되는 주입압력에 의해 밀폐부재(114) 또는 분사공 커버 테이프를 뚫고 그라우트가 분출되어 천공홀(12) 내부를 충진하게 된다. 또한, 천공홀(12) 내부를 충진시키는 그라우트는 그 주입압력을 통해 천공홀(12) 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 주입되어 고화됨으로써 다발강관(110)과 천공홀(12) 주변의 지반(10)이 일체화된다.As described above, when grout is injected into each of the
이상에서와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 다수의 강관(112)을 다발지어 하나로 매어 묶는 구성의 다발강관(110)을 형성함으로써 다수의 강관(112)의 결합에 의한 다발강관(110) 전체의 강성을 보다 향상시켜 천공홀(12)에 설치하여 그라우트의 주입시 지반(10)의 강도 증대에 따른 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.As described above, the
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있는 효과가 발현된다.As described above, according to the present invention, a bundle of three to four steel pipes is tied together through a steel pipe bundle member to form a bundle steel pipe, thereby improving the rigidity of the steel pipe and thus preventing buckling of the bundled steel pipe.
본 발명에 따른 기술의 다른 효과로는 3∼4개의 강관을 강관묶음부재를 통해 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관을 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.Another effect of the technique according to the present invention is to bundle the three to four steel pipes in a bundle state through the steel pipe bundle member to configure the bundle steel pipe to improve the rigidity of the steel pipe to improve the strength of the ground when installing the bundle steel pipe on the perforation hole Of course, through this, it is possible to prevent the destruction of the tunnel excavation section, slope and ground.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트 주입시 동시주입이 이루어질 수 있도록 하여 지반보강공사의 공기를 단축시킬 수 있음은 물론, 지반보강공사에 따른 시공비를 절감시킬 수가 있다.In addition, the technique according to the present invention is to bundle three to four steel pipes and tie them together through a steel pipe bundle member to form a bundle steel pipe to make simultaneous injection when grout injection into each steel pipe to shorten the air of the ground reinforcement work Of course, it is possible to reduce the construction cost according to the ground reinforcement work.
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