KR100937237B1 - 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법에 관한 것으로, 주름이 형성된 합성수지재의 주름관과 이형철근으로 이루어진 구조의 보강재를 지반의 천공홀에 삽입 설치하여 그라우트를 압력 주입함으로써 절토사면의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반보강효과와 경제성을 극대화할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공된 천공홀 상에 삽입 설치되어 주입되는 그라우트를 통해 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부를 그라우팅 처리하여 지반을 보강하는 지반보강장치에 있어서, 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공이 형성된 보강관; 보강관의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에는 고정홈이 형성된 후단캡; 보강관의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡의 고정홈 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근; 보강관의 내부에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 보강관의 내부에 주입되도록 하는 다수의 내부 그라우트 주입호스; 및 보강관의 외주면 상에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 천공홀의 내부에 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스를 포함한 구성으로 이루어진다.

쏘일네일링공법, 그라우트, 그라우팅, 지반보강장치

Description

복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법{Multiple soil-nailing ground reinforcement apparatus and multiple soil-nailing method}

본 발명은 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관다관공법과 쏘일네일링공법을 혼용한 보강재를 지반의 천공홀 상에 삽입 설치하여 그라우트를 압력 주입함으로써 사면 및 구조물 기초 지반의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반보강 효과와 경제성을 극대화할 수 있도록 한 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링 공법에 관한 것이다.

일반적으로 사면안정공법으로 가장 널이 이용되고 있는 쏘일네일링(Soil-Nailing)은 지반보강공법으로, 사면보강이나 굴착면에 대한 유연한 지보 등의 목적으로 널리 활용되고 있다. 이러한 쏘일네일링공법은 원지반을 비교적 촘촘한 간격으로 천공한 상태에서 천공홀에 네일을 삽입한 다음, 천공홀에 그라우트를 주입하여 원지반 자체의 전단강도를 증대시킴으로써 공사도중이나 공사완료 후에 예상되는 지반의 변위를 가능한 억제하는 공법이라 할 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 쏘일네일링 공법은 중력식 그라 우트를 적용하기 때문에 고결시간이 길다는 문제와 함께 수축현상을 보완하기 위해 3회 이상의 그라우팅 작업을 반복 실시하기 때문에 시공성이 저하된다는 문제가 있다. 또한, 이러한 종래의 쏘일네일링 공법은 공사기간이 길다는 문제점과 함께 주입압을 유지할 수 없어 충진상태 확인 및 품질관리가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

한편, 지반보강공법에서 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 하고, 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 보수나 기초부분 및 기계대좌(機械臺座)의 지지력을 보강할 목적으로 실시한다.

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 사용범위가 넓어졌다. 최근에는 비닐 중합(重合)과 크롬리그닌의 발견으로 그라우트 기술은 급진전하였다.

한편, 터널굴착시 지반의 상황이나 용수에 의해 시공이 곤란해지거나 지보효 과가 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.

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.

도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 구성도이다.

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 기술로, 사면(10)에 삽입구멍(12)을 천공하여 그 내부에 강관(20)을 설치한 후, 설치된 강관(20) 내부에 그라우트를 압력 주입하여 보강재와 주변지반을 일체화시킴으로써 사면을 보강하게 된다.

전술한 바와 같이 강관 보강형 그라우팅 공법을 통해 사면(10)의 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.

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 에어콤프레셔(52)를 통해 그라우트와 에어를 강관(20)의 내부에 주입한다.

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.

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 때문에 주입된 그라우트가 어느 정도 양생되어 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거해도 흘러내리지 않을 때까지 충분한 시간을 필요로 하게 된다.

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.

아울러, 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법에서 강관의 강성이 약하기 때문에 지반의 압력에 의한 휨 등이 발생하여 지반강도가 약해짐으로써 지반의 침하나 좌굴 현상이 발생하여 지반이 무너지는 경우가 발생한다. 반면, 강관의 강성이 큰 것을 사용하는 경우에는 비용의 부담이 따르는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 주름이 형성된 합성수지재의 주름관과 이형철근으로 이루어진 구조의 보강재를 지반의 천공홀에 삽입 설치하여 그라우트를 압력 주입함으로써 사면 및 구조물 기초 지반의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반보강효과와 경제성을 극대화할 수 있도록 한 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법을 제공함에 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 강관다관공법과 쏘일네일링공법의 장점을 접목시킨 지반보강공법을 제공함으로써 기존의 쏘일네일링공법에 비해 사면 및 구조물 기초 지반의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반의 안전성을 확보함은 물론, 천공홀 사이의 설치간격 확대에 따른 시공비의 절감이 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치는 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공된 천공홀 상에 삽입 설치되어 주입되는 그라우트를 통해 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부를 그라우팅 처리하여 지반을 보강하는 지반보강장치에 있어서, 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공이 형성된 보강관; 보강관의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에는 고정홈이 형성된 후단캡; 보강관의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡의 고정홈 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근; 보강관의 내부에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 보강관의 내부에 주입되도록 하는 다수의 내부 그라우트 주입호스; 및 보강관의 외주면 상에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 천공홀의 내부에 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 보강관은 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관으로 이루어질 수 있고, 보강관의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다.

한편, 전술한 바와 같은 구성을 통해 지반을 보강하기 위한 복합 쏘일네일링공법은 (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계; (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 일정길이의 합성수지재로 이루어져 외주면 상에는 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관, 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근, 보강관의 후단에 체결되어 후단을 커버하는 후단캡, 보강관의 내부에 삽입 설치되어지되 길이가 다른 다수의 내부 그라우트 주입호스 및 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계; (c) 단계(b) 과정을 통해서 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 보강관의 선단 입구를 폐쇄함과 아울러 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹처리하는 단계; (d) 단계(c) 과정의 코킹 후에 외부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 천공홀 상에 주입한 다음 천공홀 상에 주입된 그라우트가 굳기 전에 내부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 보강관의 내부에 주입하여 보강관의 내부는 물론 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및 (e) 단계(d) 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치의 다른 기술적인 구성은 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공된 천공홀 상에 삽입 설치되어 주입되는 그라우트를 통해 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부를 그라우팅 처리하여 지반을 보강하는 지반보강장치에 있어서, 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공이 형성된 보강관; 보강관의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에는 고정홈이 형성된 후단캡; 보강 관의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡의 고정홈 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근; 보강관의 선단 입구에 체결 결합되어지되 중심에는 이형철근이 관통되는 관통홈이 형성되고 후단 일측에는 그라우트 공급호스(H)를 통해 그라우트의 공급이 이루어지는 호스연결밸브가 형성된 연결커넥터; 및 보강관의 외주면 상에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 천공홀의 내부에 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 본 발명의 다른 구성에서 보강관은 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관으로 이루어질 수 있고, 보강관의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다.

한편, 전술한 바와 같은 다른 구성을 통해 지반을 보강하기 위한 복합 쏘일네일링공법은 (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계; (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관과 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근과 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스 및 보강관의 후단에 체결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡으로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계; (c) 단계(b) 과정을 통해서 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹하는 단계; (d) 단계(c) 과정을 통해 천공홀 입구를 코킹한 후 보강관의 선단에 그라우트 공급호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 공급호스를 통해 주입되는 그라우트를 보강관의 내부로 주입하는 연결커넥터를 연결하는 단계; (e) 단계(d) 과정을 통해 연결커넥터를 연결한 후 외부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 천공홀의 내부에 주입하는 한편 천공홀의 내부로 주입된 그라우트가 굳기 전에 그라우트를 보강관의 내부에 압력 주입하는 가운데 보강관의 내부는 물론 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및 (f) 단계(e)의 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계로 이루어진다.

본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치의 또 다른 기술적인 구성은 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공된 천공홀 상에 삽입 설치되어 주입되는 그라우트를 통해 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부를 그라우팅 처리하여 지반을 보강하는 지반보강장치에 있어서, 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공이 형성된 보강관; 보강관의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에 형성되는 고정홈과 중심의 고정홈으로부터 편심되어 전후로 관통된 삽입홈이 구비된 후단캡; 보강관의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡의 고정홈 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근; 보강관의 선단을 통해 후단의 후단캡에 형성된 삽입홈으로 삽입 결합되어 천공홀 상에 노출되는 내부 그라우트 주입호스; 보강관의 선단에 체결 결합되어지되 그 후단에는 그라우트 공급호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 공급호스를 통해 주입되는 그라우트를 보강관의 내부로 주입하는 연결커넥터; 및 보강관의 외주면 상에 설치되어 그라우트를 천공홀의 선단부로부터 후단 부로 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 또 다른 본 발명의 구성에서 보강관은 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관으로 이루어질 수 있고, 보강관의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다.

한편, 전술한 바와 같은 또 다른 구성을 통해 지반을 보강하기 위한 복합 쏘일네일링공법은 (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계; (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관, 보강관의 후단에 체결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡, 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근 및 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계; (c) 단계(b) 과정을 통해서 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹하는 단계; (d) 단계(c) 과정을 통해 천공홀 입구를 코킹한 후 보강관의 선단에 그라우트 공급호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 공급호스를 통해 주입되는 그라우트를 보강관의 내부로 주입하는 연결커넥터를 연결하는 한편 내부 그라우트 주입호스를 연결커넥터의 선단으로 노출시키는 단계; (e) 단계(d) 과정에서 연결된 연결커넥터의 호스연결밸브와 내부 그라우트 주입호스 및 외부 그라우트 주입호스 각각에 그라우트 공급호스를 연결하되 내부 그라우트 주입호스와 외부 그라우트 주입호스를 통해 천공홀의 내부에 그라우트를 주입한 다음 천공홀에 주입된 그라우트가 굳기 전에 보강관의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및 (f) 단계(e)의 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계로 이루어진다.

본 발명의 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법에 따르면 주름이 형성된 합성수지재의 주름관과 이형철근으로 이루어진 구조의 보강재를 지반의 천공홀에 삽입 설치하여 그라우트를 압력 주입함으로써 사면 및 구조물 기초 지반의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반보강효과와 경제성을 극대화할 수가 있다.

또한, 본 발명의 기술에 따르면 강관다관공법과 쏘일네일링공법의 장점을 접목시킨 지반보강공법을 제공함으로써 기존의 쏘일네일링공법에 비해 사면 및 구조물 기초 지반의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반의 안전성을 확보할 수가 있음은 물론, 천공홀의 설치간격 확대에 따른 시공비를 절감할 수가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치 및 이를 이용한 복합 쏘일네일링공법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치를 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치를 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도이다.

도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 복합 쏘일네일 링 보강장치(100)의 구성을 살펴보면 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공(112)이 형성된 보강관(110), 보강관(110)의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관(110)의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에는 고정홈(122)이 형성된 후단캡(120), 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡(120)의 고정홈(122) 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근(콘크리트와 잘 붙도록 겉면이 오톨도톨하게 된 철근 : 130), 보강관(110)의 내부에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 보강관(110)의 내부에 주입되도록 하는 다수의 내부 그라우트 주입호스(140) 및 보강관(110)의 외주면 상에 그 길이가 다르게 설치되어 그라우트를 천공홀(12)의 내부에 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스(150)를 포함한 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치(100)는 합성수지재의 보강관(110) 내부에 이형철근(콘크리트와 잘 붙도록 겉면이 오톨도톨하게 된 철근 : 130)을 삽입 설치한 상태에서 보강관(110)의 후단에 후단캡(120)을 체결하여 보강관(110)의 후단을 커버한다. 이때, 후단캡(120)을 보강관(110)의 후단에 체결시 후단캡(110)의 내측면 중심부에 형성된 고정홈(122) 상에 이형철근(130)의 후단을 삽입시킨 상태에서 후단캡(120)을 보강관(110)의 후단에 체결한다.

그리고, 전술한 바와 같이 후단캡(120)을 보강관(110)의 후단에 체결한 후에는 보강관(110)의 선단부를 통해 보강관(110)의 내부로 내부 그라우트 주입호 스(140)를 삽입 설치한다. 이때, 내부 그라우트 주입호스(140)는 길이가 길고 작은 것을 다수 설치하여 그라우트의 주입시 보강관(110)의 내측 선단부와 후단부 및 중단부에 그라우트의 주입이 고르게 이루어질 수 있도록 한다. 본 발명에서는 길이가 길고 짧은 두 개의 내부 그라우트 주입호스(140)를 보강관(110)의 내부에 설치하여 주입되는 그라우트가 보강관(110)의 내측 선단부와 후단부에 주입되어 충진될 수 있도록 하였다.

또한, 전술한 바와 같은 보강관(110)의 외주면으로는 천공홀(12) 상에 그라우트를 직접 주입하기 위한 외부 그라우트 주입호스(150)를 설치 고정한다. 이때, 외부 그라우트 주입호스(150)는 보강관(110)의 외주면 상에 그 길이가 다른 다수 개를 설치하여 천공홀(120)의 내부로 주입되는 그라우트가 천공홀(12)의 내측 선단부와 후단부 및 중단부에 고르게 주입될 수 있도록 한다. 본 발명에서는 길이가 길고 짧은 두 개의 외부 그라우트 주입호스(150)를 설치하여 주입되는 그라우트가 천공홀(12)의 내측 선단부와 후단부에 주입되어 충진될 수 있도록 하였다.

한편, 전술한 바와 같이 보강관(110), 후단캡(120), 이형철근(130), 내부 그라우트 주입호스(140) 및 외부 그라우트 주입호스(150)로 이루어진 보강재를 구성한 후에는 이를 지반(10)에 천공된 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 다음, 천공홀(120)의 선단부 입구를 코킹재를 통해 코킹처리하는 한편, 보강관(110)의 선단부 입구를 폐쇄하여 그라우트의 주입시 천공홀(12)과 보강관(110)의 내부에 주입압력이 형성되도록 한다. 즉, 천공홀(12)의 선단부 입구와 보강관(110) 사이를 코킹재를 통해 코킹처리함과 아울러, 보강관(110)의 선단을 밀폐시켜 천공홀(12)과 보강 관(110)의 입구를 폐쇄함으로써 그라우트의 주입시 외부로 흘러나오지 않도록 한다.

따라서, 전술한 바와 같이 천공홀(12)과 보강관(110)의 입구를 폐쇄하여 그라우트의 주입시 주입되는 그라우트가 외부로 흘러나오지 않도록 함으로써 천공홀(12)의 내부에는 그라우트 주입 압력이 발생되어 이 그라우트 주입압력을 통해 그라우트가 천공홀(12)의 내부는 물론, 천공홀(120) 주변의 이완영역이나 균열 및 절리부를 통해 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 한다.

다시 말해서, 전술한 보강관(110), 후단캡(120), 이형철근(130), 내부 그라우트 주입호스(140) 및 외부 그라우트 주입호스(150)로 이루어진 보강재를 지반(10)에 천공된 천공홀(12) 상에 삽입 설치하여 천공홀(120)과 보강관(110)의 선단부 입구를 폐쇄한 다음에는 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 주입한 다음, 천공홀(12)에 주입된 그라우트가 굳기 전에 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀(12) 내부에 형성되는 주입압력에 의해 천공홀(12) 주변의 이완영역이나 균열 및 절리부를 통해 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 먼저 주입한 다음, 천공홀(12)의 내부에 주입된 그라우트가 완전히 굳기 전에 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부에 그라우트를 주입하는 이유는 천공홀(12)에 내부에 먼저 그라우트를 주입하여 천공홀(12)의 내부에 주입된 그라우트에 의해 보강관(110)이 보호되도록 함으로써 내부 그라우트 주 입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부로 주입되는 그라우트의 주입압력에 의해 보강관(110)이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 그라우트의 주입시 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 천공홀(12)의 내부에 먼저 주입하여 천공홀(12)의 내부에 충진되는 그라우트에 의해 보강관(110)이 고정되도록 한 다음, 천공홀(12) 내부에 주입된 그라우트가 굳기 전에 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부에 그라우트를 주입하게 되면 보강관(110)의 내부에 주입되는 그라우트에 의해 보강관(110)의 내부에는 주입압력이 발생하게 되고, 이에 따라 보강관(110) 내부의 그라우트는 분출공(112)을 통해 천공홀(12)로 분출이 이루어지게 된다.

전술한 바와 같이 보강관(110)의 분출공(112)을 통해 보강관(110) 내부에 주입된 그라우트가 천공홀(12)의 내부로 분출이 이루어져 천공홀(12) 내부의 압력이 증가하게 되면 보강관(110)으로부터 천공홀(12)의 내부로 분출된 그라우트는 천공홀(12)에 충진된 그라우트를 경유하여 천공홀(12) 주변의 이완영역이나 균열 및 절리부와 같은 연약층이나 불연속면으로 그라우트의 주입이 이루어지게 된다.

따라서, 전술한 바와 같이 외부 그라우트 주입호스(150)와 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 그라우트의 주입이 이루어져 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역이나 균열부 및 절리부와 같은 연약층이나 불연속면으로 그라우트의 주입이 이루어진 다음, 일정시간의 양생을 거치게 되면 천공홀(12) 주변의 이완영역이나 균열 및 절리부를 포함한 지반의 전체적인 전단강도가 증가하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역이나 균열부 및 절 리부와 같은 연약층이나 불연속면으로 그라우트를 주입 양생시킨 후에는 보강관(110)의 선단부를 마감처리함과 아울러, 천공홀(12) 입구에 지압판(도시하지 않음)을 압착 고정시킨다. 이처럼 그라우트를 주입 양생시킨 후에 보강관(110)의 선단부를 마감처리함과 아울러, 천공홀(12) 입구에 지압판을 압착 고정시키게 되면 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)를 통한 지반을 보강하기 위한 시공이 마무리된다.

그리고, 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)의 구성에서 보강관(110)의 내·외주면은 밋밋하게 형성될 수도 있으나, 본 발명에서는 보강관(110)을 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관 구조로 구성하였다. 이처럼 주름관 형태의 보강관(110)을 형성하여 적용함으로써 그라우트와의 접촉면적을 향상시킬 수 있음은 물론, 지반의 강도를 보다 견고하게 할 수가 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)의 구성에서 보강관(110)의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다. 즉, 보강관(110)의 길이는 지반 조건에 따라 천공홀(12) 내부 전체나 선단부, 중단부 또는 후단부만을 보강할 수 있도록 할 수도 있다. 다시 말해서, 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 선단부는 단단한 지반으로 이루어지는 반면 중단부와 후단부의 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 이완영역, 균열 및 절리부라고 한다면 굳이 천공홀(12)의 선단부는 보강할 필요가 없고, 천공홀(12)의 중단부나 후단부만 보강할 수 있다는 것이다.

본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 보강관(110)은 강관다관공법의 강관을 대체한 것으로, 이러한 보강관(110)은 도 2 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 외주면 상에는 내·외로 관통 형성되어 주입되는 그라우트를 외부로 분출하는 분출공(112)이 다수 형성된 파이프 형태의 합성수지 재질로 이루어진다. 이때, 보강관(110)은 앞서도 기술한 바와 같이 내·외주면에 주름이 형성된 구조의 주름관 구조로 구성되어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성되는 보강관(110)의 재질로는 합성수지로써 폴리에틸렌(Polyethylene)을 사용하였다. 이때, 보강관(110)은 천공홀(12)의 입구 외측으로 일부 노출되어야 하기 때문에 그 길이를 천공홀(12)의 깊이에 비해 긴 구조로 형성하였다. 물론, 앞서도 기술한 바와 같이 보강관(110)의 길이는 지반 조건에 따라 천공홀(12) 내부 전체나 선단부, 중단부 또는 후단부만을 보강할 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 보강관(110)은 그 직경에 있어서도 천공홀(12)의 내경에 비해 작은 직경으로 이루어진다.

본 발명을 구성하는 후단캡(120)은 보강관(110)의 후단에 체결 결합되어 보강관(110)의 내부에 그라우트의 주입시 보강관(110) 내부에 압력이 발생되도록 하여 분출공(112)을 통해 천공홀(12)의 내부로 그라우트의 분출이 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 후단캡(120)은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 보강관(110)의 후단에 대향되는 내측 중심에 고정홈(122)이 형성된 구조로 이루어진다.

전술한 바와 같이 구성된 후단캡(120)은 앞서 기술한 바와 같이 보강관(110)의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관(110)의 내부에 압이 형성되도 록 하는 한편, 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되는 후술하는 이형철근(130)의 후단을 삽입 고정시켜 이형철근(130)의 후단이 보강관(110)의 내측 후단부 중심에 위치되도록 하는 기능도 겸하게 된다.

그리고, 본 발명을 구성하는 이형철근(130)은 쏘일네일링공법 상에서 네일(Nail)을 말하는 것으로, 이러한 이형철근(130)은 콘크리트와 잘 붙도록 겉면이 오톨도톨하게 된 철근을 말하는 것이다. 이때, 이형철근(130)은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡(120)의 고정홈(122) 상에 삽입 고정되어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 이형철근(130)의 길이는 보강관(110)의 길이에 대응하는 길이로 형성되어 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되는 가운데 그 끝단이 후단캡(120)의 고정홈(122) 상에 삽입 고정된 상태로 설치된다. 이처럼 이형철근(130)의 끝단이 후단캡(120)의 고정홈(122) 상에 삽입 고정됨으로써 이형철근(130)의 끝단은 보강관(110)의 중심부에 위치되어진다.

본 발명을 구성하는 내부 그라우트 주입호스(140)는 보강관(110)의 내부에 그라우트를 주입하는 가운데 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 내부 그라우트 주입호스(140)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 보강관(110)의 내부에 그 길이가 다르게 설치되어진다. 본 발명에서는 길이가 길고 짧은 두 개의 내부 그라우트 주입호스(140)를 보강관(110)의 내부에 삽입 설치하였다.

다시 말해서, 전술한 바와 같은 내부 그라우트 주입호스(140)는 길이가 길고 짧은 다수를 보강관(110)의 내부에 삽입 설치하여 그라우트의 주입시 보강관(110)의 선단부와 후단부로부터 충진이 이루어져 보강관(110) 전체로 충진이 이루어질 수 있도록 한다. 이처럼 길이가 길고 짧은 내부 그라우트 주입호스(140)를 설치함으로써 그라우트의 주입을 보다 빠르게 하여 공기를 단축시킬 수가 있다.

한편, 본 발명을 구성하는 외부 그라우트 주입호스(150)는 내부 그라우트 주입호스(140)와는 달리 천공홀(12)의 내부에 직접적으로 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 외부 그라우트 주입호스(150) 역시 길이가 길고 짧은 다수를 보강관(110)의 외주면 상에 클립과 같은 결속부재(도시하지 않음)를 통해 결속되어 천공홀(12)의 내부에 삽입 설치된다.

전술한 바와 같이 보강관(110)의 외주면 상에 클립과 같은 결속부재(도시하지 않음)를 통해 결속되어 천공홀(12)의 내부에 삽입 설치되는 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 그라우트의 주입이 이루어지면 길이가 짧은 외부 그라우트 주입호스(150)로부터 주입되는 그라우트는 천공홀(12)의 선단부로부터 후단부로 충진이 이루어지고, 길이가 긴 외부 그라우트 주입호스(150)로부터 주입되는 그라우트는 천공홀(12)의 후단부를 먼저 충진한 다음 선단부를 충진하게 된다.

아울러, 전술한 바와 같이 구성되는 외부 그라우트 주입호스(150)는 앞서 기술한 바와 같이 내부 그라우트 주입호스(140)를 통한 그라우트의 주입에 앞서 그라우트의 주입이 이루어져 천공홀(12)의 내부를 충진하게 된다. 이처럼 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 먼저 주입함으로써 주입된 그라우트를 통해 천공홀(12) 내부에 설치된 보강관(110)의 지지가 이루어진다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)를 통해 지반을 보강하기 위한 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 단계(a)의 과정에서는 지반의 강도를 보강하기 위한 지반(10)에 천공기를 통해 일정깊이의 천공홀(12)을 일정간격으로 다수 천공한다.

전술한 바와 같이 단계(a)의 과정을 통해 지반(10)에 일정간격으로 다수의 천공홀(12)을 천공한 후에는 단계(b)의 과정을 통해 일정길이의 합성수지재로 이루어져 외주면 상에는 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공(112)이 다수 형성된 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되는 이형철근(130)과 보강관(110)의 후단에 체결되어 후단을 커버하는 후단캡(120)과 보강관(110)의 내부에 삽입 설치되어지되 길이가 다른 다수의 내부 그라우트 주입호스(140) 및 보강관(110)의 외부에 설치되어지되 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스(150)로 이루어진 보강재를 각각의 천공홀(12) 상에 삽입 설치한다. 이때, 후단캡(120)은 앞서도 기술한 바와 같이 내측 중심에 고정홈(122)이 형성되어 보강관(110)의 내부로 삽입 설치되는 이형철근(130)의 후단이 삽입 고정된다.

다음으로, 전술한 바와 같이 보강관(110), 후단캡(120), 이형철근(130), 내부 그라우트 주입호스(140) 및 회부 그라우트 주입호스(150)로 이루어진 보강재를 각각의 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 다음에는 단계(c)의 과정을 통해 보강관(110)의 선단 입구를 폐쇄하는 한편, 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리한다. 이처럼 보강관(110)의 선단 입구를 폐쇄하고 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리함으로써 천공홀(12)의 내부에는 주입되는 그라우트로 인한 압력이 발생되어 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어진다.

그리고, 전술한 바와 같이 단계(c)의 과정을 통해 보강관(110) 선단 입구의 폐쇄와 천공홀(12) 선단 입구의 코킹처리 후에는 단계(d)의 과정에서 외부 그라우트 주입호스(150)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 주입한 다음 천공홀(12) 상에 주입된 그라우트가 굳기 전에 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 그라우트를 보강관(110)의 내부에 주입하여 보강관(110)의 내부는 물론 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 한다.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(d)의 과정을 통해 보강관(110)과 천공홀(12)의 내부로 그라우트를 주입하여 보강관(110)의 내부는 물론 천공홀(12) 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 한 후에는 단계(e)의 과정을 통해 일정시간의 양생을 거쳐 보강관(110)의 선단을 마감처리함과 아울러, 천공홀(12)의 입구에 지압판을 설치 고정하여 작업을 마무리한다.

도 4 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도이다.

도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)는 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공(212)이 형성된 보강관(210), 보강관(210)의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강 관(210)의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에는 고정홈(222)이 형성된 후단캡(220), 보강관(210)의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡(220)의 고정홈(222) 상에 삽입 고정되어지되 일정길이로 이루어진 이형철근(230), 보강관(210)의 선단 입구에 체결 결합되어지되 중심에는 이형철근(230)이 관통되는 관통홈(242)이 형성되고 후단 일측에는 그라우트 공급호스(H)를 통해 그라우트의 공급이 이루어지는 호스연결밸브(244)가 형성된 연결커넥터(240) 및 보강관(210)의 외주면에 길이가 다르게 설치되어 천공홀(12)의 내부에 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 외부 그라우트 주입호스(250)의 구성으로 이루어진다. 이때, 보강관(210)은 내·외로 주름진 주름관 구조로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)의 구성에서 외부 그라우트 주입호스(250)는 연결커넥터(240)를 통해 보강관(210)의 내부로 그라우트를 주입하기에 앞서 천공홀(12)의 내부로 그라우트를 주입하는 기능을 한다. 즉, 그라우트의 주입은 외부 그라우트 주입호스(250)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 먼저 주입한 후, 천공홀(12) 내부에 주입된 그라우트가 굳기 전에 연결커넥터(24)를 통해 보강관(210)의 내부로 그라우트를 주입한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 다른 구성에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)에서 보강관(210)과 후단캡(220) 및 이형철근(230)의 구성은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같은 실시 예의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)를 구성하는 보강관(110)과 후단캡(120) 및 이형철근(130)의 구성과 동일한 구성이라 할 수 있기 때문에 본 발명의 다른 구성에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)의 보강관(210)과 후단캡(220) 및 이형철근(230)의 구성에 대해서는 별도 설명은 하지 않기로 한다. 또한, 본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)에서 외부 그라우트 주입호스(250) 역시 도 2 및 도 3 에 도시된 외부 그라우트 주입호스(150)와 동일한 구성이기 때문에 이 또한 별도의 설명은 하지 않기로 한다.

다만, 본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)를 구성하는 연결커넥터(240)에 대하여 설명하면, 연결커넥터(240)는 도 2 및 도 3 의 내부 그라우트 주입호스(140)와 마찬가지로 보강관(210)의 내부로 그라우트를 주입하기 위한 것으로, 이러한 연결커넥터(240)는 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 보강관(210)의 선단에 체결 결합되어지되 그 중심에는 이형철근(230)이 관통되는 후단에는 그라우트의 공급이 이루어지는 그라우트 공급호스(H)와 연결되는 호스연결밸브(244)가 형성되는 구조로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 연결커넥터(240)는 보강관(210)의 선단과 체결시 나사 결합을 통해 체결될 수 있다. 이처럼 구성된 연결커넥터(240)는 그라우트 공급호스(H)를 통해 공급되는 그라우트를 보강관(210)의 내부로 주입하는 가운데 보강관(210)의 분출공(212)을 통해 그라우트의 분출이 이루어져 천공홀(12)의 내부를 충진할 수 있도록 함은 물론, 나아가 천공홀(12) 내부에 주입되는 그라우트의 주입압력에 의해 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어져 지반(10)의 보강이 이루어질 수 있도록 한다.

다시 말해서, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같은 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)는 보강관(110)의 내부에 삽입 설치된 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부로 그라우트를 주입하는 구조인 반면, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)는 보강관(210)의 선단에 결합되는 연결커넥터(240)를 통해 보강관(110)의 내부로 그라우트를 압력 주입하는 구조라는 점이 차이가 있다.

아울러, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)의 구성에서 보강관(210)의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다. 즉, 보강관(110)의 길이는 지반 조건에 따라 천공홀(12) 내부 전체나 선단부, 중단부 또는 후단부만을 보강할 수 있도록 할 수도 있다. 다시 말해서, 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 선단부는 단단한 지반으로 이루어지는 반면 중단부와 후단부의 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 이완영역, 균열 및 절리부라고 한다면 굳이 천공홀(12)의 선단부는 보강할 필요가 없고, 천공홀(12)의 중단부나 후단부만 보강할 수 있다는 것이다.

본 발명에 따른 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)를 통한 지반(10)을 보강하기 위한 과정은 먼저, 단계(a)의 과정을 통해 천공기를 통해 일정깊이의 천공홀(12)을 일정간격으로 다수 천공한다.

전술한 바와 같이 단계(a)의 과정을 통해 지반(10)에 일정간격으로 다수의 천공홀(12)을 천공한 후에는 단계(b)의 과정을 통해 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공(212)이 다수 형성된 보강관(210), 보강관(210)의 후단에 체 결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡(220), 보강관(210)의 내부에 삽입 설치되어지는 일정길이의 이형철근(230) 및 보강관(210)의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스(250)로 이루어진 보강재를 천공홀(12)에 삽입 설치한다. 이때, 후단캡(220)은 앞서도 기술한 바와 같이 내측 중심에 고정홈(222)이 형성되어 보강관(210)의 내부로 삽입 설치되는 이형철근(230)의 후단이 삽입 고정된다. 단계(b) 과정의 보강관(210)은 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관으로 이루어질 수 있다.

다음으로, 전술한 바와 같이 보강관(210), 후단캡(220), 이형철근(230) 및 외부 그라우트 주입호스(250)로 이루어진 보강재를 각각의 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 다음에는 단계(c)의 과정을 통해 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리한다. 이처럼 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리하는 것은 천공홀(12)의 내부에는 주입되는 그라우트로 인한 압력이 발생되어 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

전술한 바와 같이 단계(c)의 과정을 통해 천공홀(12)의 입구를 코킹재를 통해 코킹한 후에는 단계(d)의 과정을 통해 보강관(210)의 선단에 그라우트 공급호스(H)와 연결되는 호스연결밸브(244)가 형성되어 그라우트 공급호스(H)를 통해 주입되는 그라우트를 보강관(210)의 내부로 주입되도록 하는 연결커넥터(240)를 연결한다. 이때, 연결커넥터(240)는 단계(b)의 과정을 통해서도 보강관(210)의 선단에 체결 결합될 수 있으며, 연결커넥터(240) 중심의 관통홈(242)으로는 이형철근(230) 의 관통 결합되어 관통홈(242)과 후단캡(220)의 고정홈(222)을 통해 이형철근(230)은 보강관(210)의 중심에 위치되어진다.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(d)의 과정을 통해 연결커넥터(240)를 보강관(210)의 선단에 체결 결합한 후에는 단계(e)의 과정을 통해 연결커넥터(240)의 호스연결밸브(244) 상에 그라우트 공급호스(H)를 연결하여 외부 그라우트 주입호스(250)와 연결커넥터(240)를 통해 그라우트를 압력 주입하는 가운데 보강관(210)의 내부는 물론 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 한다. 이때, 그라우트의 주입은 앞서도 기술한 바와 같이 외부 그라우트 주입호스(250)를 통해 천공홀(12)에 먼저 주입이 이루어진 다음, 천공홀(12) 상에 주입된 그라우트가 굳기 전에 연결커넥터(240)를 통해 보강관(210)의 내부로 그라우트의 주입이 이루어진다.

전술한 바와 같이 외부 그라우트 주입호스(250)와 연결커넥터(240)를 통해 천공홀(12)과 보강관(210)의 내부에 그라우트를 주입하게 되면 천공홀(12)과 보강관(210)의 내부에 그라우트의 충진이 이루어지는 가운데 압력이 발생되어 천공홀(12) 상의 그라우트는 천공홀(12) 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 주입이 이루어지게 된다.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(e)의 과정을 통해 천공홀(12)과 보강관(210)의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 한 후에는 단계(f)의 과정을 통해 일정시간의 양생을 거쳐 보강관(210)의 선단을 마감처리함과 아울러, 천공 홀(12)의 입구에 지압판(도시하지 않음)을 설치 고정하여 작업을 마무리한다.

도 6 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 또 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도, 도 7 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 또 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도이다.

도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치(300)의 또 다른 구성을 보인 것으로, 일정길이의 파이프 형태로 이루어지되 외주면 상에는 내외로 관통되어 내부로 주입된 그라우트의 분출이 이루어지는 다수의 분출공(312)이 형성된 보강관(310), 보강관(310)의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관(310)의 내부에 압이 형성되도록 하되 내측 중심에 형성되는 고정홈(322)과 중심의 고정홈(322)으로부터 편심되어 전후로 관통된 삽입홈(324)이 구비된 후단캡(320), 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡(320)의 고정홈(322) 상에 삽입 고정된 일정길이의 이형철근(330), 보강관(310)의 선단을 통해 후단의 후단캡(320)에 형성된 삽입홈(324)으로 삽입 결합되어 천공홀(12) 상에 노출되는 내부 그라우트 주입호스(340), 보강관(310)의 선단에 체결되어지되 중심에는 이형철근(330)이 관통되는 관통홈(352)이 형성되고 그 후단에는 그라우트 공급호스(H)와 연결되는 호스연결밸브(354)가 형성되어 그라우트 공급호스(H)를 통해 주입되는 그라우트를 보강관(310)의 내부로 주입하는 연결커넥터(350) 및 보강관(310)의 외주면 상에 설치되어 그라우트를 천공홀(12)의 선단부로부터 후단부로 주입되도록 하는 외부 그라우트 주입호스(360)를 포함한 구성으로 이루어진다.

한편, 전술한 바와 같은 복합 쏘일네일링 보강장치(300)의 또 다른 구성에서 보강관(310)은 내·외로 주름이 형성된 구조의 주름관으로 이루어진다. 또한, 후단캡(320)의 후단부에는 간살(326a)을 통해 후단캡(320)의 후면과 일정간격으로 구성되어 공간이 구성되도록 함으로써 후단캡(320)의 후단으로 노출된 내부 그라우트 주입호스(340)의 후단부가 공간상에서 보호되도록 하는 호스 보호커버(326)가 간살(326a)을 통해 후단캡(320)과 일체로 구성되어진다.

그리고, 전술한 바와 같은 복합 쏘일네일링 보강장치(300)의 또 다른 구성에서 내부 그라우트 주입호스(340)는 후단캡(320)을 관통하여 천공홀(12)의 후단에 노출되는 구성으로 이루어지기 때문에 그라우트의 주입시 천공홀(12)의 후단부로 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하고, 외부 그라우트 주입호스(360)는 내부 그라우트 주입호스(340)에 비해 짧은 길이로 형성되기 때문에 그라우트를 천공홀(12)의 선단부로부터 후단부로 주입되도록 하는 기능을 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 또 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(300)의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 보강관(310)은 강관다관공법의 강관을 대체하는 것으로, 이러한 보강관(310)은 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 외주면 상에는 내·외로 관통 형성되어 주입되는 그라우트를 외부로 분출하는 분출공(312)이 다수 형성된 파이프 형태의 합성수지 재질로 이루어진다. 이때, 보강관(310)은 앞서도 기술한 바와 같이 내·외주면에 일정 피치 간격의 주름이 형성된 구조의 주름관으로 구성되어진다. 특히, 도면에 도시된 바와 같이 후단캡(320) 및 연결커넥터(350)이 조립되는 보강관(310)의 후반 및 선단 일정 구간은 주름이 없는 원통 형태로 형성이 된다.

한편, 전술한 바와 같이 구성되는 보강관(310)의 재질로는 합성수지로써 폴 리에틸렌(Polyethylene)을 사용하였다. 이때, 보강관(310)의 길이는 지반 조건에 따라 그 길이를 달리할 수가 있다. 즉, 보강관(310)의 길이는 천공홀(12) 내부 전체나 선단부, 중단부 또는 후단부만을 보강할 수 있도록 할 수도 있다. 다시 말해서, 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 선단부는 단단한 지반으로 이루어지는 반면 중단부와 후단부의 천공홀(12) 내부의 지반 조건이 이완영역, 균열 및 절리부라고 한다면 굳이 천공홀(12)의 선단부는 보강할 필요가 없고, 천공홀(12)의 중단부나 후단부만 보강할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명을 구성하는 후단캡(320)은 보강관(310)의 후단에 체결 결합되어 보강관(310)의 내부에 그라우트의 주입시 보강관(310) 내부에 압력이 발생되도록 하여 분출공(312)을 통한 그라우트의 분출이 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 후단캡(320)은 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 보강관(310)의 후단에 대향되는 내측 중심에 형성되는 고정홈(322)과 중심의 고정홈(322)으로부터 편심되어 전후로 관통된 삽입홈(324)이 구비된 구성으로 이루어진다.

아울러, 전술한 바와 같이 구성된 후단캡(320)에는 앞서도 기술한 바와 같이 후단캡(320)의 후단부에 간살(326a)을 통해 후단캡(320)의 후면과 일정간격으로 호스 보호커버(326)가 구성되어진다. 이때, 후단캡(320)의 후면과 호스 보호커버(326) 사이에는 일정크기의 공간이 형성되는 한편, 간살(326a)과 간살(326a)의 사이는 개방된 구성으로 이루어진다. 이처럼 형성된 호스 보호커버(326)에 의해 후단캡(320)의 후단으로 노출되는 내부 그라우트 주입호스(340)의 후단부는 공간상에서 보호되어지는 한편, 내부 그라우트 주입호스(340)를 통해 주입되는 그라우트 는 간살(326a)과 간살(326a)의 사이를 통해 천공홀(12)의 후단 내측으로 주입되어진다.

전술한 바와 같이 구성된 후단캡(320)은 앞서 기술한 바와 같이 보강관(310)의 후단에 체결 결합되어 그라우트의 주입시 보강관(310)의 내부에 압이 형성되도록 하는 한편, 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되는 후술하는 이형철근(330)의 후단을 삽입 고정시켜 이형철근(330)의 후단이 보강관(310)의 내측 후단부 중심에 위치되도록 하는 기능과 보강관(310)의 내측을 통해 후단캡(320)의 후단으로 관통 설치되는 내부 그라우트 주입호스(340) 후단부를 보호하는 기능을 하게 된다.

그리고, 본 발명을 구성하는 이형철근(330)은 쏘일네일링공법 상에서 네일(Nail)을 말하는 것으로, 이러한 이형철근(330)은 콘크리트와 잘 붙도록 겉면이 오톨도톨하게 된 철근을 말하는 것이다. 이때, 이형철근(330)은 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되어 끝단이 후단캡(320)의 고정홈(322) 상에 삽입 고정되어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 이형철근(330)의 길이는 보강관(310)의 길이에 대응하는 길이로 형성되어 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되는 가운데 그 끝단이 후단캡(320)의 고정홈(322) 상에 삽입 고정된 상태로 설치된다. 이처럼 이형철근(330)의 끝단이 후단캡(320)의 고정홈(322) 상에 삽입 고정됨으로써 이형철근(330)의 끝단은 보강관(310)의 중심부에 위치되어진다. 물론, 이형철근(330)의 선단부는 후술하는 연결커넥터(350)의 중심부 상에 관통 형성된 관통홈(352)을 통해 중심에 지지되어진다.

본 발명을 구성하는 내부 그라우트 주입호스(340)는 천공홀(12)의 후단부 내측으로부터 그라우트의 충진이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 내부 그라우트 주입호스(340)는 보강관(310)의 선단을 통해 삽입되어 그 내부 그라우트 주입호스(340) 후단이 후단캡(320)의 삽입홈(324)을 통해 후단캡(320)의 후면과 호스 보호커버(326) 사이의 공간에 위치되어진다.

전술한 바와 같이 구성되는 내부 그라우트 주입호스(340)를 통해 그라우트의 주입이 이루어지면 내부 그라우트 주입호스(340)의 후단을 통해 후단캡(320)의 후면과 호스 보호커버(326) 사이의 공간으로 주입이 이루어지는 가운데 간살(326a)과 간살(326a) 사이를 통해 천공홀(12)의 후단으로부터 충진이 이루어진다.

본 발명을 구성하는 연결커넥터(350)는 보강관(310)의 내부에 그라우트를 주입시키기 위한 것으로, 이러한 연결커넥터(350)는 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이 보강관(310)의 선단에 체결 결합되어지되 그 중심에는 전후로 관통되어 이형철근(330)이 관통 결합되는 관통홈(352)이 형성되고 후단에는 그라우트의 공급을 위한 그라우트 공급호스(H)와 연결되는 호스연결밸브(354)가 형성되는 구조로 이루어진다. 물론, 연결커넥터(350)에는 내부 그라우트 주입호스(340)가 관통 결합되기 위한 관통홈(도면번호 부여하지 않음) 역시도 형성된다. 이때, 연결커넥터(350)는 보강관(310)의 선단과 체결시 나사 결합을 통해 체결될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 연결커넥터(350)는 그라우트 공급호스(H)를 통해 공급되는 그라우트를 보강관(310)의 내부로 주입하는 가운데 보강관(310)의 분출공(312)을 통해 그라우트의 분출이 이루어져 천공홀(12)의 내부를 충진할 수 있도 록 함은 물론, 나아가 천공홀(12) 내부에 주입되는 그라우트의 주입압력에 의해 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어져 지반(10)의 보강이 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이 보강관(310)의 선단에 체결되는 연결커넥터(350)에는 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되는 내부 그라우트 주입호스(340)의 선단이 관통되어 보강관(310)의 선단 외부로 노출되어진다. 따라서, 연결커넥터(350)와 내부 그라우트 주입호스(340)는 그라우트의 주입이 분리되어 주입됨을 알 수 있다.

본 발명을 구성하는 외부 그라우트 주입호스(360)는 내부 그라우트 주입호스(340)와 함께 천공홀(12) 후단과 선단에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 이러한 외부 그라우트 주입호스(360)는 천공홀(12)의 선단으로부터 그라우트의 충진이 이루어질 수 있도록 길이가 짧은 형태로 이루어져 보강관(310)의 외주면 상에 클립과 같은 결속부재(도시하지 않음)를 통해 결속되어진다.

전술한 바와 같이 보강관(310)의 외주면 상에 클립과 같은 결속부재(도시하지 않음)를 통해 결속되어 천공홀(12)의 내부에 삽입 설치되는 외부 그라우트 주입호스(360)를 통해 그라우트의 주입이 이루어지면 그라우트는 천공홀(12)의 선단부로부터 후단부로 충진이 이루어지게 된다. 이때, 외부 그라우트 주입호스(360)는 보강관(310)의 내부에 설치된 내부 그라우트 주입호스(340)와 동시에 그라우트의 주입이 이루어져 천공홀(12)의 내부를 충진하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 또 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(300)는 내부 그라우트 주입호스(340)와 외부 그라우트 주입호스(360)를 통해 천공홀(12) 내부에 그라우트의 충진이 이루어질 수 있도록 하는 가운데, 천공홀(12)의 내부에 주입된 그라우트가 굳기 전에 연결커넥터(350)를 통해 보강관(310)의 내부에 그라우트를 주입한다.

따라서, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 또 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(300)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 보강관(110)의 내부에 삽입 설치된 내부 그라우트 주입호스(140)를 통해 보강관(110)의 내부로 그라우트를 주입하는 구조인 복합 쏘일네일링 지반보강장치(100)와 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 보강관(210)의 선단에 결합되는 연결커넥터(240)를 통해 보강관(110)의 내부로 그라우트를 압력 주입하는 구조인 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(200)와는 상이한 구조임을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 구성의 복합 쏘일네일링 지반보강장치(300)를 통한 지반(10)을 보강하기 위한 과정은 먼저, 단계(a)의 과정을 통해 천공기를 통해 일정깊이의 천공홀(12)을 일정간격으로 다수 천공한다.

전술한 바와 같이 단계(a)의 과정을 통해 지반(10)에 일정간격으로 다수의 천공홀(12)을 천공한 후에는 단계(b)의 과정을 통해 천공된 천공홀(12) 상에 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공(312)이 다수 형성된 보강관(310), 보강관(310)의 내부에 삽입 설치되는 이형철근(330), 보강관(310)의 후단에 체결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡(320), 보강관(310)의 선단으로부터 후단캡(320)을 관통하여 설치되어지되 천공홀(12)의 후단으로부터 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 내부 그라우트 주입호스(340) 및 보강관(310)의 외부에 설치되어 천공 홀(12)의 선단으로부터 후단부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 외부 그라우트 주입호스(360)로 이루어진 보강재를 삽입 설치한다. 이때, 후단캡(320)은 앞서도 기술한 바와 같이 내측 중심에 형성되는 고정홈(322)과 중심의 고정홈(322)으로부터 편심되어 전후로 관통된 삽입홈(324)이 구비된 구성으로 이루어진다.

전술한 바와 같은 단계(b)의 과정에서 내부 그라우트 주입호스(340)는 보강관(310)의 선단 내측을 통해 후단캡(320)의 삽입홈(324)으로 관통하여 후단캡(320)의 후면과 호스 보호커버(326) 사이의 공간에 위치되어진다. 이처럼 구성된 그라우트 주입호스(340)는 주입되는 그라우트를 간살(326a)과 간살(326a)의 사이를 통해 천공홀(12)의 후단 내측으로 주입되도록 한다.

다음으로, 전술한 바와 같이 보강관(310), 후단캡(320), 이형철근(330), 내부 그라우트 주입호스(340) 및 외부 그라우트 주입호스(360)로 이루어진 보강재를 각각의 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 다음에는 단계(c)의 과정을 통해 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리한다. 이처럼 천공홀(12)의 선단 입구를 코킹재를 통해 코킹처리하는 것은 천공홀(12)의 내부에는 주입되는 그라우트로 인한 압력이 발생되어 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

전술한 바와 같이 단계(c)의 과정을 통해 천공홀(12)의 입구를 코킹재를 통해 코킹한 후에는 단계(d)의 과정을 통해 보강관(310)의 선단에 그라우트 공급호스(H)와 연결되는 호스연결밸브(354)가 형성되어 그라우트 공급호스(H)를 통해 주입되는 그라우트를 보강관(310)의 내부로 주입하는 연결커넥터(350)를 연결한다. 이때, 연결커넥터(350)는 단계(b)의 과정을 통해서도 보강관(310)의 선단에 체결 결합될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 연결커넥터(350)의 설치시 내부 그라우트 주입호스(340)는 연결커넥터(350)를 관통하여 보강관(310)의 선단 외측으로 노출되도록 한다.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(d)의 과정을 통해 연결커넥터(350)를 보강관(310)의 선단에 체결 결합한 후에는 단계(e)의 과정을 통해 연결커넥터(350)의 호스연결밸브(354) 상에 그라우트 공급호스(H)를 연결한 후, 내부 그라우트 주입호스(340)와 외부 그라우트 주입호스(360)를 통해 천공홀(12)의 내부에 그라우트를 주입한 다음 천공홀(12)에 주입된 그라우트가 굳기 전에 연결커넥터(350)의 호스연결밸브(354)를 통해 보강관(310)의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 한다.

전술한 바와 같이 내부 그라우트 주입호스(340)와 외부 그라우트 주입호스(360) 및 연결커넥터(350)를 통해 천공홀(12)과 보강관(310)의 내부에 그라우트를 주입하게 되면 보강관(310)과 천공홀(12)의 내부에 그라우트의 충진이 이루어지는 가운데 압력이 발생되어 천공홀(12) 상의 그라우트는 천공홀(12) 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 주입이 이루어지게 된다.

다음으로, 전술한 바와 같이 단계(e)의 과정을 통해 보강관(310)과 천공홀(12)의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 한 후에는 단계(f)의 과정을 통해 일정시간의 양생을 거쳐 보강관(310)의 선단을 마감처리함과 아울러, 천공홀(12)의 입구에 지압판(도시하지 않음)을 설치 고정하여 작업을 마무리한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 기술은 합성수지재의 주름관과 이형철근을 이용한 강관다관공법과 쏘일네일링공법의 장점을 접목시킨 지반보강공법을 제공함으로써 절토사면의 전체적인 전단강도를 증가시켜 지반보강효과와 경제성을 극대화할 수 있음은 물론, 기존의 쏘일네일링공법에 비해 지반의 안전성 확보와 설치간격 확대에 따른 시공비를 절감할 수가 있다. 또한, 본 발명은 복합강관공법을 적용하여 시공하는데 따른 재료나 경제성의 문제를 해결할 수가 있다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 단면 구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치를 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치를 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도.

도 4 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도.

도 5 는 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도.

도 6 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 또 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 측단면 구성도.

도 7 은 본 발명에 따른 복합 쏘일네일링 보강장치의 또 다른 구성을 통해 복합 쏘일네일링공법을 보인 종단면 구성도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10. 지반

12. 천공홀

100, 200, 300. 지반보강장치

110, 210, 310. 보강관

120, 220, 320. 후단캡

130, 230, 330, 이형철근

140. 내부 그라우트 주입호스

150, 250, 360. 외부 그라우트 주입호스

240, 350. 연결커넥터

340. 내부 그라우트 주입호스

360. 외부 그라우트 주입호스

Claims (12)

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4. (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계;

   (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 일정길이의 합성수지재로 이루어져 외주면 상에는 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관, 상기 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근, 상기 보강관의 후단에 체결되어 후단을 커버하는 후단캡, 상기 보강관의 내부에 삽입 설치되어지되 길이가 다른 다수의 내부 그라우트 주입호스 및 상기 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계;

   (c) 단계(b) 과정을 통해서 상기 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 상기 보강관의 선단 입구를 폐쇄함과 아울러 상기 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹처리하는 단계;

   (d) 단계(c) 과정의 코킹 후에 상기 외부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 상기 천공홀 상에 주입한 다음 상기 천공홀 상에 주입된 그라우트가 굳기 전에 상기 내부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 상기 보강관의 내부에 주입하여 상기 보강관의 내부는 물론 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및

   (e) 단계(d) 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 상기 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계를 포함한 구성으로 이루어진 복합 쏘일네일링공법.
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8. (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계;

   (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관, 상기 보강관의 후단에 체결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡, 상기 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근 및 상기 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 길이가 다른 다수의 외부 그라우트 주입호스로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계;

   (c) 단계(b) 과정을 통해서 상기 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 상기 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹하는 단계;

   (d) 단계(c) 과정을 통해 상기 천공홀 입구를 코킹한 후 상기 보강관의 선단에 그라우트 공급호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 상기 그라우트 공급호스를 통해 주입되는 그라우트를 상기 보강관의 내부로 주입하는 연결커넥터를 연결하는 단계;

   (e) 단계(d) 과정을 통해 연결커넥터를 연결한 후 상기 외부 그라우트 주입호스를 통해 그라우트를 상기 천공홀의 내부에 주입하는 한편 상기 천공홀의 내부로 주입된 그라우트가 굳기 전에 그라우트를 보강관의 내부에 압력 주입하는 가운 데 상기 보강관의 내부는 물론 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및

   (f) 단계(e)의 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 상기 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계로 이루어진 복합 쏘일네일링공법.
9. 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공된 천공홀 상에 삽입 설치되어 주입되는 그라우트를 통해 상기 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부를 그라우팅 처리하여 지반이 보강되도록 하기 위해서 파이프 형태이며 외주면 상에는 그라우트가 분출되는 분출공이 관통 형성된 보강관이 상기 천공홀에 설치되고, 상기 보강관에 그라우트의 주입시 내부에 압이 형성되도록 상기 보강관의 후단에 후단캡이 체결되는 한편 상기 보강관의 선단에는 연결커넥터가 체결되고, 상기 보강관의 내부에 삽입된 상태에서 끝단이 후단캡의 고정홈에 고정되는 이형철근이 설치되고, 상기 보강관의 내부 및 외부에는 각각 내부 그라우트 주입호스 및 외부 그라우트 주입호스가 설치되는 지반보강장치에 있어서,

   상기 보강관은 일정 피치 간격을 두고 주름진 주름관 형태로 형성되되 상기 후단캡과 연결커넥터가 조립되는 후단 및 선단의 일정 구간은 주름이 없는 원통 형태로 형성이 되고, 상기 후단캡에는 상기 내부 주입호스의 끝단이 보강관의 외부에 위치된 상태에 있게 하는 삽입홈이 형성되는 한편 상기 삽입홈에 끼워진 내부 주입호스의 끝을 보호하는 호스보호커버가 간살을 매개로 후단캡 몸체로부터 일정간격 떨어진 위치에 일체로 형성되고, 상기 연결커넥터 상에는 상기 보강관의 내부로 그라우트가 주입되게 하는 그라우트 공급호스가 연결되는 호스연결밸브가 형성되어, 상기 그라우트 공급호스를 통해서는 보강관의 내부에 그라우트가 주입되는 한편 내부 그라우트 주입호스를 통해서는 보강관 외부의 후단캡 주변에 그라우트가 주입되고 외부 그라우트 주입호스를 통해서는 보강관 외부 주변에 그라우트가 주입되게 구성된 것을 특징으로 하는 복합 쏘일네일링 지반보강장치.
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12. (a) 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이로 천공홀을 천공하는 단계;

    (b) 단계(a) 과정에서 천공된 천공홀 상에 외주면 상에 그라우트의 분출이 이루어지는 분출공이 다수 형성된 보강관과 상기 보강관의 내부에 삽입 설치되는 이형철근과 상기 보강관의 후단에 체결 결합되어 후단을 커버하는 후단캡과 상기 보강관의 선단으로부터 상기 후단캡을 관통하여 결합된 내부 그라우트 주입호스 및 상기 천공홀 상에 삽입 설치된 보강관의 외주면으로 설치되는 외부 그라우트 주입호스로 이루어진 보강재를 삽입 설치하는 단계;

    (c) 단계(b) 과정을 통해서 상기 보강재를 천공홀 상에 삽입 설치한 후 상기 천공홀의 입구를 코킹재를 통해 코킹하는 단계;

    (d) 단계(c) 과정을 통해 상기 천공홀 입구를 코킹한 후 상기 보강관의 선단 에 그라우트 공급호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 상기 그라우트 공급호스를 통해 주입되는 그라우트를 상기 보강관의 내부로 주입하는 연결커넥터를 연결하는 한편 상기 내부 그라우트 주입호스를 상기 연결커넥터의 선단으로 노출시키는 단계;

    (e) 단계(d) 과정에서 연결된 상기 연결커넥터의 호스연결밸브와 내부 그라우트 주입호스 및 외부 그라우트 주입호스 각각에 그라우트 공급호스를 연결하되 상기 내부 그라우트 주입호스와 외부 그라우트 주입호스를 통해 상기 천공홀의 내부에 그라우트를 주입한 다음 상기 천공홀에 주입된 그라우트가 굳기 전에 상기 보강관의 내부로 그라우트를 주입하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부로 그라우트의 주입이 이루어지도록 하는 단계; 및

    (f) 단계(e)의 과정을 통해서 그라우트를 주입하여 일정시간 양생한 후 상기 천공홀의 입구에 지압판을 설치 고정하는 단계로 이루어진 복합 쏘일네일링공법.

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