KR100917450B1 - 지반보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 루프 공법과 콘크리트 루프 공법의 장점을 취하여 공사비를 절감시키면서도 안정적인 지반 보강 및 개량이 가능한 지반보강방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 지반에 일정간격을 두고 다수의 파이프를 박는 단계; 상기 파이프 사이 사이에 천공홀을 형성하는 단계; 및 상기 천공홀을 통하여 경화제를 고압 분사하여 이웃하는 상기 파이프를 연결시키는 단계;를 포함한다. 또한, 본 발명은 강도 보강을 위하여 지반에 일정간격을 두고 박힌 다수의 파이프를 다수의 철근이나 와이어 같은 연결부재로 연결하는 단계를 더 포함한다.

토목, 연약, 지반, 보강, 개량, 천공, 파이프, 토질, 그라우팅, 시멘트

Description

지반보강방법{CONSTRUCTION METHOD FOR REINFORCING THE GROUND}

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 지반보강방법에 의해 구축된 구조를 나타낸 것으로, 1a는 사각형 지반보강구조도, 1b는 아치형 지반보강구조도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지반보강방법에 의해 구축된 구조를 나타낸 것이다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지반보강방법에 의해 구축된 구조를 나타낸 것으로, 3a는 사각형 지반보강구조도, 3b는 아치형 지반보강구조도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;파이프 20;경화벽체

21,22;천공홀 30;연결부재

본 발명은 지하철, 도로터널, 전력구, 통신구, 지하구조물 등의 토목 공사시 연약지반을 보강하기 위한 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 토목 공사시 연약지반을 보강하는 방법으로, 파이프 루프(PIPE ROOF) 공법과 콘크리트 루프 공법이 공지되어 있다.

상기 파이프 루프 공법은 시공될 지반의 소정영역에 다수의 파이프를 이웃하게 때려 박아 토사의 붕괴를 방지하는 파이프 벽체를 형성하는 방법이다. 그러나 이러한 종래의 파이프 루프 공법은 다수의 파이프를 인접하게 박아 설치하기 때문에, 파이프를 박을 때 기존에 박힌 파이프의 간섭 등으로 인해 쏠림 현상이 발생함으로써 설계치대로 시공하는 것이 어려운 경우가 발생될 수 있다. 또한, 종래의 파이프 루프 공법은 많은 수의 파이프가 소모됨으로써 공사비가 증가되는 문제도 있다.

상기 콘크리트 루프 공법은 연약지반에 유압드릴이나 각종 천공기의 로드 및 비트 등을 이용하여 천공홀을 형성하고, 이 천공홀에 고압분사 파이프를 주입시킨 후 파이프를 통해 시멘트 밀크(Cement milk) 등의 경화제(보강제)를 고압 분사하여 양생시킴으로써 토사의 붕괴를 방지하는 콘크리트 벽체를 형성하는 방법이다.

상기 콘크리트 루프 공법은 고가의 파이프를 사용하지 않음에 따라 상기한 파이프 루프 공법 대비 공사비를 줄일 수 있는 잇점은 있으나, 토질에 따라 양호한 벽체가 형성될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 등 공사 중에 확인이 어려워 시공에 위험 부담이 따른다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 파이프 루프 공법과 콘크리트 루프 공법의 장점을 취하여 공사비를 절감시키면서도 안정적인 지반 보강 및 개량이 가능한 지반보강방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지반보강방법은, 지반에 일정간격을 두고 다수의 파이프를 박는 단계; 상기 파이프 사이 사이에 천공홀을 형성하는 단계; 및 상기 천공홀을 통하여 경화제를 고압 분사하여 이웃하는 상기 파이프를 연결시키는 단계;를 포함한다.

이에 의하면, 지반에 박힌 파이프 사이에 시멘트 밀크 등과 같은 경화제를 고압 분사하여 파이프와 콘크리트로 이루어지는 벽체를 형성함으로써 파이프의 갯수를 줄이면서도 안정적인 보강 구조를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 지반보강방법은 지반에 일정간격을 두고 박힌 다수의 상기 파이프를 다수의 연결부재로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이에 의하면, 파이프가 다수의 연결부재에 의해 연결된 상태에서 경화제의 분사에 의한 벽체가 형성되므로 강도가 향상된 보강 구조를 얻을 수 있다. 여기서, 상기 연결부재로는 철근이나 와이어가 이용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 파이프 사이 사이에 복수의 천공홀을 형성하고, 각각의 천공홀을 통하여 경화제를 분사하여 벽체를 형성하는 것도 가능하다. 이에 의하면, 파이프 사이의 간격을 더 띄울 수 있으므로 파이프의 수를 더욱 줄일 수 있다.

한편, 상기 다수의 파이프는 다각형 또는 아치형으로 배열될 수 있다. 그러나, 그러한 파이프의 배열은 상기 예로 꼭 한정하는 것은 아니며, 시공될 토목 공 사에 따라 다른 형태로도 배열될 수 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 지반보강방법에 의해 구축된 지반보강구조를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 1a는 사각형 구조, 도 1b는 아치형 구조이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 지반보강구조는 소정의 공사가 시공될 지반, 특히 연약지반에 사각형 또는 아치형으로 일정간격(D1)을 두고 배치된 다수의 파이프(10)를 구비한다. 여기서, 상기 파이프(10)들은 햄머 또는 유압장비 등에 의해 지반에 박혀 설치된다.

도면에서 각 파이프(10) 사이 사이에 대략 타원형으로 나타낸 부분은 시멘트 밀크 등과 같은 경화제가 양생되어 형성된 벽체(20)이다. 이 벽체(20)는 상기 파이프(10) 사이 사이에 소정의 천공홀(21)을 형성하고, 이 천공홀(21)을 통하여 상기 경화제를 고압 분사하여 이웃하는 파이프(10)를 연결시켜 형성한다.

상기와 같은 과정에 의해 파이프(10)와 경화제로 이루어지는 보강벽체가 형성되는 것이다. 이와 같은 본 발명은 종래의 파이프 루프 공법에 비하여 훨씬 적은 수의 파이프를 사용하며, 이웃하는 파이프(10) 사이에 경화제가 개제되기 때문에 종래 콘크리트 루프 공법에 비하여 보다 안정적인 지반 보강구조를 얻을 수 있다.

또한, 이미 지반에 박힌 다수의 파이프(10)들은 그 구경이 매우 크기 때문에, 지반에 박히기 전 파이프에 형성하여 놓은 연결공(도시되지 않음)들을 이용하여 지반에 박힌 다음에 용이하게 파이프들을 연결시킬 수 있다. 예컨대, 이웃하는 파이프 사이에 상기 연결공을 통하여 철근을 삽입하고, 그 철근의 양단을 파이프와 용접하는 등의 방법으로 이웃하는 파이프를 연결할 수 있다. 즉, 본 발명은 도시된 바와 같이, 이웃하는 파이프(10)를 다수의 연결부재(30)로 연결공을 통해 파이프(10)에 대하여 수직 방향으로 연결할 수 있다. 게다가, 상기 연결부재는 도 2에 도시된 바와 같이 이웃하는 파이프(10)를 다수의 연결부재(30)로 연결공을 통해 지그재그로 연결할 수도 있다. 상기 실시예에서, 상기 연결부재(30)는 철근이나 와이어 등이 이용될 수 있으나, 소정의 강도를 가지는 연결부재이면 어떤 것이어도 사용 가능하다. 따라서, 파이프에 형성된 연결공을 통하여 연결부재로 수직 방향 또는 지그재그 방식으로, 지반에 박힌 양 파이프를 연결함으로써, 더욱 향상된 강도의 벽체를 얻을 수 있다.

삭제

이러한 본 발명에 의하면, 이웃하는 파이프(10)가 연결부재(30)에 의해 연결된 상태에서 경화제가 분사되고 연결부재(30)를 내재한 상태로 경화되므로 그 강도는 연결부재를 사용하지 않은 경우에 비하여 대폭 향상될 수 있다.

도시예에서는 다수의 파이프(10)가 사각형과 아치형으로 배열된 예를 도시하였으나, 파이프(10)의 배치를 도시예의 경우로 꼭 한정하는 것은 아니다. 시공될 토목 공사에 따라 달리 배열될 수 있으며, 또한, 도시예에서는 터널 공사의 예를 설명하기 위하여 파이프가 수평하게 박힌 상태를 도시하였으나, 지하구조물을 시공하는 경우는 파이프가 수직하게 박히는 것은 당연하다.

첨부된 도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지반보강방법에 의해 구축된 지반보강구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 다수의 파이프(10) 사이의 간격(D2)이 도 1에 나타낸 실시예에 비하여 넓게 된 것을 제외하고는 앞서 설명한 일 실시예와 동일하다. 따라서, 도 1와 동일한 참조부호를 부여하여 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예의 지반보강방법은 상기와 같이 파이프(10)를 넓은 간격(D2)을 배치하고, 파이프(10) 사이 사이에 복수, 도시예에서는 2개의 천공홀(21)(22)을 형성한다. 그런다음 각각의 천공홀(21)(22)을 통하여 경화제를 고압 분사시켜 이웃하는 파이프(10)가 경화되는 경화제에 의해 안정적으로 연결되도록 한다.

이와 같은 본 실시예에 의하면, 파이프(10) 사이의 간격(D2)이 넓기 때문에, 그만큼 파이프(10)의 갯수를 줄일 수 있다. 이와 같이 줄어든 파이프(10)의 수에 대응하는 부분에는 양생된 경화제가 위치하여 강도 유지에는 문제가 없다.

본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구항의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 파이프의 사용 갯수를 줄이면서도 보강 실패의 위험 부담이 없는 안정적인 보강벽체를 형성할 수 있다. 따라서 저비용으로 토목 공사의 기초작업을 할 수 있다.

Claims (5)

1. 지반에 일정간격을 두고 다수의 파이프를 박는 단계;

   상기 파이프 사이 사이에 천공홀을 형성하는 단계; 및

   상기 천공홀을 통하여 보강제를 고압 분사하여 이웃하는 상기 파이프를 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반보강공법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 파이프 사이 사이에 복수의 천공홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 지반보강공법.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수의 파이프는 다각형 또는 아치형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 지반보강공법.

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