KR100907923B1 - 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅방법 - Google Patents

그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 관한 것으로, 로드관을 이용한 지반 보강시 주입재의 주입압력과 주입유량이 지반의 상태와 최적의 상태로 적합하도록 제어함으로써 지반 보강 효율의 향상을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법은, 지중에 로드관의 삽입을 위한 구멍을 상기 로드관의 외경보다 크게 천공하는 제1단계와; 지반의 토질, 구멍의 심도를 포함하는 정보를 구하여 주입재의 주입압력과 주입유량을 산출하는 제2단계와; 다수의 주입공(11a)이 구비된 관형의 아웃터 로드(11), 관형으로 이루어지며 둘레부에 일정 간격을 두고 다수의 스페이서(13)가 결합되어 상기 아웃터 로드의 내부에 삽입되며 주입재를 상기 아웃터 로드 내부를 경유하여 상기 주입공을 통해 상기 구멍에 충진하는 인너 로드(12)로 이루어진 로드관(10)을 상기 제1단계에 의해 천공된 구멍에 삽입하는 제3단계와; 주입재가 저장되는 주입재 공급부(110), 상기 주입재 공급부와 주입재의 공급관(111)으로 연결되어 주입재를 압송하는 그라우트 펌프(120), 상기 공급관의 개도를 조절하는 밸브(131), 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입압력을 검출하는 압력계(132), 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입유량을 검출하는 유량계(133), 상기 그라우트 펌프로부터 압송되는 주입재의 압력과 유량을 조절하는 컨트롤러(130), 자동 주입관리 프로그램(150)이 인스톨되며 상기 제2단계에서 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량을 저장하고 상기 컨트롤러와 통신하여 주입압력과 주입량을 실시간으로 디스플레이 및 저장 등을 수행하는 노트북 컴퓨터(140)로 이루어진 그라우팅 자동 관리 시스템(150)을 상기 구멍 주변에 설치하는 제4단계와; 상기 그라우팅 자동 관리 시스템의 컨트롤러와 상기 로드관의 인너 로드를 주입재의 공급관(111)으로 연결하여 주입을 준비하는 제5단계와; 상기 그라우팅 자동 관리 시스템의 그라우트 펌프를 가동하여 주입재를 상기 로드관 내부와 구멍 내부에 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량으로 주입 충진하는 제6단계와; 상기 그라우팅 자동 관리 시스템에 의해 상기 제6단계에서 이루어지는 주입재의 주입압력과 주입유량을 실시간으로 감지 및 상기 노트북에 화면 출력하는 제7단계로 이루어진다.
Figure R1020080118396
로드관, 보강, 그라우팅, 모니터링

Description

그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법{ROD REINFORCING GROUTING METHOD BY USING AUTOMATIC GROUTING SYSTEM}
본 발명은 로드관 보강 그라우팅에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로드관을 지중에 천공된 구멍에 삽입하고 이 구멍에 주입재를 주입하여 지반을 보강할 때 주입재의 주입압력과 주입유량을 지반의 상태에 맞도록 사전에 맞춤 설계하고, 실시간으로 주입재의 주입압력과 주입유량을 모니터링하여 설계된 압력과 유량을 유지함으로써 지반 보강 효율을 향상할 수 있는 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 그라우팅 공법은 연약지반 개량공법 중에서 차수 및 고결시키는 방법 중의 하나이다. 그라우팅에 의한 지반개량 공법은 근대적인 공학적 검토가 이루어져 정착된 이후 지금까지 국내외에 알려진 공법의 종류만도 수백 종류에 이르고 있다. 이 분야의 기술발전 동향을 보면, 재료개발, 공법개발 및 시공관리기술 개발로 구분할 수 있다.
종래 그라우팅 시스템은 그라우팅용 재료를 혼합 및 교반하는 혼합/교반기와, 혼합/교반기로부터 공급되는 주입재를 소정의 압력으로 펌핑하는 그라우트 펌프와, 상기 그라우트 펌프에 의해 펌핑되어 지중에 주입되는 주입재의 유량 및 압력을 자동으로 기록하는 장치로 구성되어 있다. 여기서 유량 및 압력을 자동으로 기록하는 장치는 단순히 기록하는 기능만 보유하고 있다.
다른 예로서, 그라우팅 시스템은 그라우팅용 재료를 혼합하는 그라우트 믹서와, 상기 그라우트 믹서에 의해 혼합된 주입재를 교반해주는 교반기와, 상기 교반기로부터 공급되는 주입재를 소정의 압력으로 펌핑하는 그라우트 펌프와, 상기 그라우트 펌프로부터 펌핑되어 주입되는 주입재의 유량 및 압력을 각각 자동으로 기록하는 유량계 및 압력계와, 주입재의 블리딩수(bleeding water)를 밖으로 토출시킴으로써 주입재의 압밀성을 향상시키기 위한 블리더(bleeder)밸브로 이루어진 스탠드 파이프 피팅즈(stand pipe fittings)로 구성되어 있다.
그러나, 이상과 같은 종래 그라우팅 시스템들에 의한 그라우팅에 있어서는 별도의 압력, 유량 기록 장치를 연결하여 주입재의 주입압력과 주입량을 단순히 기록지에 기록하고, 기록지를 이용하여 사후에 관리하는 방식으로 처리되고 있어 실시간으로 주입재의 시공관리를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 로드관 그라우팅에 관한 것으로, 이하에서는 로드관 그라우팅 공법에 대해서만 논하기로 한다.
일반적으로, 터널공사 및 사면 보강공사에서 토사지반의 지반보강 및 누수방 지, 암반의 균열에 대한 보강공사를 할 때에는 다수의 주입공이 천공된 로드관을 지반에 천공된 구멍에 삽입한 후에 상기 로드관의 내부로 주입재를 일정한 압력으로 강제로 주입하여 로드관의 주입공을 통하여 주입재를 토출시켜 지반의 균열된 틈새를 충전시키는 그라우팅 공법이 널리 사용되고 있다.
종래 로드관 그라우팅 역시 주입재의 주입압력과 주입량을 단순히 기록지에 기록하고, 기록지를 이용하여 사후에 관리하는 방식으로 처리되고 있어 실시간으로 주입재의 시공관리를 수행할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 로드관에 의한 최적의 그라우팅을 시공하지 못하여 지반 보강 효과가 미약하고 주입재의 손실이 발생될 수 있는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 현장의 지반조건과 로드관에 의한 그라우팅 목적에 적합하게 주입 압력과 주입유량 및 주입 속도를 사전에 맞춤 설계하고, 설계된 범위 내에서 자동으로 조절함으로써 주입효과를 극대화할 수 있는 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 실시간으로 그라우팅 주입 현황을 체크하면서 이를 데이터로 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 각종결과를 출력할 수 있도록 함으로써 그라우팅 시공조건의 적정성 평가 및 주입 효과 판단이 가능하도록 하 려는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법은, 지중에 로드관의 삽입을 위한 구멍을 천공하는 제1단계와; 지반의 토질, 구멍의 심도를 포함하는 정보를 구하여 주입재의 주입압력과 주입유량을 산출하는 제2단계와; 로드관을 상기 제1단계에 의해 천공된 구멍에 삽입하는 제3단계와; 주입재가 저장되는 주입재 공급부, 상기 주입재 공급부와 주입재의 공급관으로 연결되어 주입재를 압송하는 그라우트 펌프, 상기 공급관의 개도를 조절하는 밸브, 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입압력을 검출하는 압력계, 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입유량을 검출하는 유량계, 상기 그라우트 펌프로부터 압송되는 주입재의 압력과 유량을 조절하는 컨트롤러, 자동 주입관리 프로그램이 인스톨되며 상기 제2단계에서 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량을 저장하고 상기 컨트롤러와 통신하여 주입압력과 주입량을 실시간으로 디스플레이 및 저장 등을 수행하는 노트북 컴퓨터로 이루어진 그라우팅 자동 관리 시스템을 상기 구멍 주변에 설치하는 제4단계와; 상기 그라우팅 자동 관리 시스템의 컨트롤러와 상기 로드관의 인너 로드를 주입재의 공급관으로 연결하여 주입을 준비하는 제5단계와; 상기 그라우팅 자동 관리 시스템의 그라우트 펌프를 가동하여 주입재를 상기 로드관 내부와 구멍 내부에 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량으로 주입 충진하는 제6단계와; 그리고, 상기 그라우팅 자동 관리 시스템에 의 해 상기 제6단계에서 이루어지는 주입재의 주입압력과 주입유량을 실시간으로 감지 및 상기 노트북에 화면 출력하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 의하면, 현장의 지반조건과 로드관에 의한 그라우팅 목적에 적합하게 주입압력과 주입유량을 사전에 설정하고, 설정된 범위내에서 자동으로 조절함으로써 주입효과를 극대화할 수 있다.
그리고, 실시간으로 그라우팅 주입 현황을 체크하면서 이를 데이터로 저장하고, 저장된 데이터를 바탕으로 각종 결과를 출력할 수 있도록 함으로써 그라우팅 시공조건의 적정성 평가 및 주입 효과 판단이 가능할 수 있다
도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 따른 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 적용되는 그라우팅 자동 관리 시스템(100)은, 주입재 공급부(110)와, 주입재 공급부(110)로부터 주입재를 압송하는 그라우트 펌프(120)와, 그라우트 펌프(120)로부터 압송되는 주입재의 압력과 유량을 조절하는 컨트롤러(130)와, 컨트롤러(130)와 통신하여 주입압력과 주입량을 실시간으로 디스플레이 및 저장 등을 수행하는 노트북 컴퓨터(140)로 구성된다.
주입재 공급부(110)는 기존에 사용되고 있는 하나 또는 복수의 혼합에 의해 제조된 그라우트 주입재가 저장된다.
그라우트 펌프(120)는 주입재 공급부(110)와 하나 이상의 공급관(111)으로 연결되어 노트북 컴퓨터(140)의 제어에 따라 공급관(111)을 통해 공급되는 주입재의 토출 압력을 변화시켜 펌핑한다. 여기에서, 그라우트 펌프(120)는 기존의 구조에 모터(도시 생략)를 삽입하여 모터의 회전수(RPM)를 변화시킴에 따라 토출 압력을 변화시킬 수 있다.
주입재의 주입압력과 주입유량을 조절하기 위하여 밸브(131), 압력계(132), 유량계(133)가 갖추어진다.
밸브(131)는 노트북 컴퓨터(140)의 제어에 따라 온/오프되어 주입재의 유량을 조절한다.
압력계(132)는 주입재 공급부(110)를 통해 그라우트 펌프(120)로부터 공급되는 주입재의 압력값을 체크하여 압력값을 디지털값으로 변환하여 출력한다.
유량계(133)는 주입재 공급부(110)를 통해 그라우트 펌프(120)로부터 공급되는 주입재의 유량값을 체크하여 유량값을 디지털값으로 변환하여 출력한다.
여기에서, 유량계(133), 압력계(132)는 컨트롤러(130)와 이동 가능하도록 하나의 함 내에 설치되고, 1액형 및 2액형(A액과 B액, 여기서 A와 B는 2액형에서 사용되는 서로 다른 주입재를 구분하기 위한 것이다.) 주입 방식에 모두 적용이 가능하도록 주입관중 어느 하나의 주입관에 설치되거나 또는 각각의 주입관에 각각 설치되고, 밸브는 각각의 주입관에 각각 설치된다.
도 2에서처럼, 컨트롤러(130)는 그라우트 펌프(120)와, 유량계(133)와, 압력계(132) 및 밸브(131)와 전기적으로 연결되어 유량계(133)와 압력계(132)의 유량값 및 압력값을 디스플레이함과 동시에 유량값 및 압력값과 그라우트 펌프(120)의 토출 압력값을 유무선 통신을 통해 중계하고, 노트북 컴퓨터(140)로부터 전송되는 밸브(131)의 스위칭 신호에 따라 밸브(131)를 스위칭한다. 여기에서, 컨트롤러(130)는 통상의 PLC 패널의 구성을 가지는데, 전원 공급 모듈과, 디지털 입출력 모듈과, 아날로그 입력 모듈과, CPU 모듈과, 유무선 모뎀, 유무선 네트워크 카드 등이 구비되고, 이러한 구성은 그 설명 및 도시를 생략한다.
컨트롤러(130)는 주입관(136)을 통해 지중에 설치된 로드관(10)의 보강을 위하여 주입재를 주입하도록 한다.
노트북 컴퓨터(140)는 통상의 노트북 컴퓨터의 구성을 가지며, 자동 주입관리 프로그램(150)이 인스톨되고, 자동 관리프로그램(150)을 통해 컨트롤러(130)로부터 유무선 통신을 통해 전송되는 유량값 및 압력값을 통해 실시간으로 그라우팅 진행 상황을 디스플레이함과 동시에 유량값 및 압력값을 저장하고, 사용자에 의해 유량계(133)와 압력계(132)의 유량값과, 압력값 및 그라우트 펌프(120)의 토출 압력값이 기설정되면 이들 값을 비교하여 두 값이 동일해지도록 밸브(131)를 제어하는 스위칭 신호를 출력한다.
여기에서, 도 2와 도 3에서 보이는 것처럼, 자동 주입관리 프로그램(150)은 맞춤형 그라우팅 설계부(151)와, 실시간 주입 관리부(152)와, 그래프 디스플레이부(153)와, 지반주입 현황 디스플레이부(154)와, 데이터 저장부(155)로 이루어진 다.
맞춤형 그라우팅 설계부(151)는 현장 주수 시험을 통해 현장 지질 조건과 주입 목적에 적합한 그라우팅의 한계 압력과, 한계 유량 및 한계 속도를 결정한다.
실시간 주입 관리부(152)는 맞춤형 그라우팅 설계부(151)에서 설정된 그라우팅의 한계 압력과, 한계유량, 한계 속도에 대응되도록 그라우트 펌프(120)의 토출 압력값을 설정하고, 그라우팅의 주입 진행 상황을 실시간으로 그래픽으로 디스플레이함과 동시에 스텝별 주입 압력과, 주입 유량 및 주입 속도를 실시간으로 디스플레이하며, 유량계(133)와 압력계(132)의 유량값과, 압력값 및 그라우트 펌프(120)의 토출 압력값을 비교하여 비교 결과에 따라 밸브(131)가 맞춤형 그라우팅 설계부(151)로부터 결정된 한계 압력과, 한계 유량 및 한계 속도 내에서 동작하도록 밸브(131)를 스위칭시켜 압력 또는 유량을 조절하거나 또는 그라우트 펌프(120)로 제어 신호를 출력하여 이의 토출 압력값을 변화시켜 압력 또는 유량을 조절한다. 이때, 실시간 주입 관리부(152)는 밸브(131)와 그라우트 펌프(120)를 동시에 제어하여 압력 또는 유량을 조절할 수 있다.
그래프 디스플레이부(153)는 실시간 주입 관리부(152)에서 체크되는 주입 압력과, 주입 유량과, 누적 유량을 분 단위 또는 시간 단위에 따라 누적하여 그래프로 디스플레이한다.
지반주입 현황 디스플레이부(154)는 공별, 주입 깊이별로 시공된 주입량과, 주입압을 음영의 차이로 디스플레이한다.
데이터 저장부(155)는 실시간 주입 관리부(152)에서 체크되는 주입 압력과, 주입 유량, 누적 유량을 분 단위 또는 시간 단위로 표시하고, 이를 연도/날짜/시간/분별로 분류하여 이를 데이터 파일로 저장하며, 저장된 내용을 프린터(도시 생략)와 연결하여 시트상으로 출력한다.
이하, 본 발명에 따른 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
(S10) 천공.
먼저 지반 보강 대상의 지반에 천공장비를 이용하여 소정 직경의 다수의 구멍(H)을 상호 소정 간격 이격하여 천공하게 된다.
지반에의 구멍 천공작업이 완료되면, 도 4에서처럼, 지중 구멍에 로드관(10)을 삽입 설치한다. 로드관(10)은 내부와 외부가 관통되는 다수의 주입공(11a)을 갖는 관형의 아웃터 로드(11), 아웃터 로드(11)의 내부에 삽입되며 주입재를 아웃터 로드(11) 내부에 주입하는 관형의 인너 로드(12)로 구성된다. 그리고, 아웃터 로드(11)의 둘레부에는 지중에 천공된 구멍(H) 내면과의 적정 간격 유지를 위한 다수의 스페이서(spacer)(탄성체)(13)가 설치되기도 한다. 인너 로드(12)의 선단부로부터 일정 거리 안쪽으로 이격된 둘레부에는 인너 로드(12)의 둘레부와 아웃터 로드(11)의 내면 사이를 밀폐하는 패커(12a)가 설치된다.
(S20) 로드관 설치.
지반에 천공된 다수의 구멍(H)에 각각 로드관(10)을 삽입한다.
로드관(10)의 삽입이 완료되면 구멍(H)의 입구측을 밀봉한다. 이 밀봉은 급 결 방법은 탄성 변형 가능한 스폰지(14) 등을 구멍(H) 안쪽에 끼우고, 스폰지(14)의 바깥쪽 즉 구멍(H)의 입구측에 충진되는 급결재(15) 등에 의해 이루어질 수 있다.
로드관(10)은 강관, FRP관, PE관 중 선택된 어느 하나가 사용된다.
(S30) 주입재 충진.
주입재의 충진은 맞춤형 그라우팅 설계부(151)에 의해 설계된 주입압력과 주입유량을 근거로 하여 이루어진다.
즉, 지반 보강 현장에서 지반 주수시험을 실시하는 데, 이때 관리자가 자동 주입관리 프로그램(150)의 초기화면에서 해당 버튼을 클릭하여 맞춤형 그라우팅 설계 화면으로 진입한 다음 각종 시험에 필요한 값(예를 들면, 토질정수, 심도, X축, Y축 범위, 측정 간격 등)들을 입력하면, 맞춤형 그라우팅 설계부(151)는 현장 지질 조건과 주입 목적에 적합한 그라우팅의 주입압력과, 주입유량을 결정한다. 한편, 주입압력과, 주입유량(이상의 주입압력과 주입유량은 특정한 수치로 결정될 수도 있고 상한치와 하한치를 갖는 범위로 이루어질 수 있다)을 결정하는 것은 공지의 한계 주입 속도 이론에 기초하여 결정된다. 이때, 관리자는 버튼을 통해 실험 시작, 종료와, 밸브(131) 및 그라우트 펌프(120)를 온오프시킬 수 있다.
맞춤형 그라우팅 설계부(151)에 의해 주입압력과 주입유량이 결정되면, 관리자는 해당 버튼을 클릭하여 실시간 주입 화면으로 진입한다. 관리자는 실시간 주입 관리부(152)에 주입압력과, 주입유량을 설정하며, 실시간 주입 관리부(152)는 설정된 한계 압력과, 한계 유량 및 한계 속도에 따라 그라우트 펌프(120)의 토출 압력 값을 설정한다.
주입재의 충전은 인너 로드(12)를 통해 주입하는 것과, 아웃터 로드(11)와 구멍(H) 사이를 통해 주입하는 것이 가능하다.
주입재를 인너 로드(12)를 통해 주입하는 경우 컨트롤러(130)의 출구측에 설치된 주입관(136)을 인너 로드(12)의 입구측에 소켓 등을 통해 연결하고, 컨트롤러(130)의 제어를 받아 주입재를 주입한다. 주입재는 아웃터 로드(11)의 주입공(11a)을 통해 아웃터 로드(11)의 안쪽에서 구멍(H)으로 배출되어 로드관(10) 둘레부의 구멍(H)에 충진된다. 인너 로드(12)를 인발하면서 주입재를 충진한다.
아웃터 로드(11)와 구멍(H) 사이에 주입재를 충진하는 경우 인너 로드(12)에 연결되는 주입관(136)과 다른 주입관을 아웃터 로드(11)의 둘레부에 삽입한 후, 아웃터 로드(11)와 구멍(H) 사이에 주입재를 충진한다. 이어서, 전술한 것처럼, 인너 로드(12)의 내부에 주입재를 주입 충진한다.
이와 같이 주입재가 주입되는 중에 실시간 주입 관리부(152)는 그라우팅의 주입 진행 상황을 실시간으로 그래픽으로 디스플레이함과 동시에 스텝별 주입 압력과, 주입 유량 및 주입 속도 등을 실시간으로 디스플레이한다. 또한, 관리자는 실시간 모니터링을 하면서 버튼을 통해 비상 정지 등을 수행할 수 있고, 그라우트 펌프(120)를 온오프시킬 수도 있다.
그리고, 실시간 주입 관리부(152)는 주입 중 주입유량을 벗어나는 경우 밸브(131)를 온/오프시키면서 공급관(111)을 통해 입력되는 주입 유량을 낮추는 방식으로 유량을 조절하거나 또는 그라우트 펌프(120) 내의 모터 회전수(RPM)을 조정하 여 토출 압력값을 조절한다. 한편, 실시간 주입 관리부(152)는 밸브(131)와 그라우트 펌프(120)를 모두 제어하여 빠르게 압력 및 유량을 조절할 수도 있다.
한편, 관리자가 해당 버튼을 클릭하여 데이터 화면으로 진입하면 데이터 저장부(155)는 실시간 주입 관리부(152)에서 체크되는 주입 압력과, 주입 유량, 누적 유량을 분 단위 또는 시간 단위로 표시하고, 이를 연도/날짜/시간/분별로 분류하여 이를 데이터 파일로 저장한다. 이때, 데이터 파일의 이름은 관리자에 의해 설정되거나 자동으로 생성될 수 있다. 또한, 관리자는 프린트 버튼을 클릭하여 해당 데이터 파일을 프린터(도시 생략)로 출력할 수 있다.
또한, 관리자가 해당 버튼을 클릭하여 P-Q-T 곡선 화면으로 진입하면, 그래프 디스플레이부(153)는 실시간 주입 관리부(152)에서 체크되는 주입 압력과, 주입 유량과, 누적 유량을 분 단위 또는 시간 단위에 따라 누적하여 그래프로 디스플레이한다. 또, 관리자가 해당 버튼을 클릭하여 지반주입 현황 화면으로 진입하면, 지반주입 현황 디스플레이부(154)는 공별, 주입 깊이별로 시공된 주입량과, 주입압을 음영의 차이로 디스플레이한다. 이때, 압력과 유량의 음영의 기준이 표시된다.
도 1은 본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 적용된 그라우팅 자동 관리 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 적용된 그라우팅 자동 관리 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 적용된 자동 주입관리 프로그램에 의한 화면의 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법에 적용된 로드관의 예시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 로드관, 110 : 주입재 공급부
111 : 공급관, 120 : 그라우트 펌프
130 : 컨트롤러, 131 : 밸브
132 : 압력계, 133 : 유량계
140 : 노트북, 150 : 자동 주입관리 프로그램
151 : 맞춤형 그라우팅 설계부, 152 : 실시간 주입 관리부
153 : 그래프 디스플레이부, 154 : 지반 주입 현황 디스플레이부
155 : 데이터 저장부, 136 : 주입관

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 지중에 로드관의 삽입을 위한 구멍을 상기 로드관의 외경보다 크게 천공하는 제1단계와;
    지반의 토질정수, 주입재의 물성을 포함하는 정보를 구하여 주입재의 주입압력과 주입유량을 산출하는 제2단계와;
    다수의 주입공(11a)이 구비된 관형의 아웃터 로드(11), 관형으로 이루어지며 둘레부에 일정 간격을 두고 다수의 스페이서(13)가 결합되어 상기 아웃터 로드의 내부에 삽입되며 주입재를 상기 아웃터 로드 내부를 경유하여 상기 주입공을 통해 상기 구멍에 충진하는 인너 로드(12)로 이루어지며 강관, FRP관, PE관 중 선택된 어느 하나의 로드관(10)을 상기 제1단계에 의해 천공된 구멍에 삽입하는 제3단계와;
    주입재가 저장되는 주입재 공급부(110), 상기 주입재 공급부와 주입재의 공급관(111)으로 연결되어 주입재를 압송하는 그라우트 펌프(120), 상기 공급관의 개도를 조절하는 밸브(131), 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입압력을 검출하는 압력계(132), 상기 공급관을 따라 압송되는 주입재의 주입유량을 검출하는 유량계(133), 상기 그라우트 펌프로부터 압송되는 주입재의 압력과 유량을 조절하는 컨트롤러(130), 자동 주입관리 프로그램(150)이 인스톨되며 상기 제2단계에서 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량을 저장하고 상기 컨트롤러와 통신하여 주입압력과 주입량을 실시간으로 디스플레이 및 저장 등을 수행하는 노트북 컴퓨터(140)로 이루어진 그라우팅 자동 관리 시스템(150)을 상기 구멍 주변에 설치하는 제4단계와;
    상기 그라우팅 자동 관리 시스템의 컨트롤러와 상기 로드관의 인너 로드를 주입재의 주입관(136)으로 연결하여 주입을 준비하는 제5단계와;
    상기 압력계와 유량계에서 실시간으로 검출되는 주입재의 주입압력과 주입유량을 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량을 비교하여 상기 밸브를 통해 상기 공급관의 개도를 조절하거나 상기 그라우트 펌프의 회전수를 제어하여 주입재를 상기 로드관 내부와 구멍 내부에 맞춤 설계된 주입압력과 주입유량으로 주입 충진하는 제6단계와;
    상기 그라우팅 자동 관리 시스템에 의해 상기 제6단계에서 이루어지는 주입재의 주입압력과 주입유량을 실시간으로 감지 및 상기 노트북에 화면 출력하는 제7단계를 포함하고,
    상기 자동 주입관리 프로그램은,
    현장 주수 시험을 통해 현장 지질 조건과 주입 목적에 적합한 그라우팅의 주입압력과, 주입유량을 결정하는 맞춤 그라우팅 설계부(151)와;
    상기 맞춤 그라우팅 설계부에서 설정된 그라우팅의 주입압력과 주입유량에 대응되도록 상기 그라우트 펌프의 토출 압력값을 설정하고, 그라우팅의 주입 진행 상황을 실시간으로 그래픽으로 디스플레이함과 동시에 스텝별 주입 압력과, 주입 유량을 실시간으로 디스플레이하며, 전자 유량계와 전자 압력계의 유량값과 압력값 및 상기 그라우트 펌프의 토출 압력값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 자동 밸브가 상기 맞춤형 그라우팅 설계부로부터 결정된 주입압력과, 주입유량 내에서 동작하도록 상기 밸브를 스위칭시키는 실시간 주입 관리부(152)와;
    상기 실시간 주입 관리부에서 체크되는 주입압력과, 주입유량과, 누적유량을 분 단위 또는 시간 단위에 따라 누적하여 그래프로 디스플레이하는 그래프 디스플레이부(153)와;
    상기 공별, 주입 깊이별로 시공된 주입량과, 주입압을 음영의 차이로 디스플레이하는 지반주입 현황 디스플레이부(154)와;
    상기 실시간 주입 관리부에서 체크되는 주입 압력과, 주입 유량, 누적 유량을 분 단위 또는 시간 단위로 표시하고, 이를 연도/날짜/시간/분별로 분류하여 이를 데이터 파일로 저장하며, 저장된 내용을 시트상으로 출력하는 데이터 저장부(155)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그라우팅 자동 관리 시스템을 이용한 로드관 보강 그라우팅 방법.
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