KR100958378B1 - Injection apparatus for pile excution machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파일 시공설비의 주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연약 지반의 지중에 파일을 시공할 때 시멘트 밀크 등과 같은 그라우팅액을 주입하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for injecting pile construction equipment, and more particularly, to an apparatus for injecting grouting liquid such as cement milk when constructing pile in the ground of a soft ground.
일반적으로 토목공사나 건설공사에서 지반을 굴착할 때에는 먼저 굴착하고자 하는 지반에 H-빔을 일정간격으로 박아놓은 다음, 지반을 굴착하면서 서로 마주하는 2개의 H-빔 사이에 각목 등으로 된 토류벽을 설치하는 공법으로 기 굴착된 지층이 붕괴되는 것을 방지하고 있다. In general, when excavating the ground in civil engineering or construction work, first put H-beams in the ground to be excavated at regular intervals, and then install earthwork walls made of wood, etc., between the two H-beams facing each other while excavating the ground. This method prevents the collapse of the previously excavated strata.
이러한 공법은 H-빔을 지반에 타입할 때 소음공해 및 진동공해 등 각종 공해를 유발시키고 있기 때문에 주거지역이나 산업지역 등 특정지역에서는 그 시공공법 자체가 규제대상이 되고 있다.Since these methods cause various pollutions such as noise pollution and vibration pollution when H-beams are typed on the ground, the construction method itself is regulated in certain areas such as residential areas and industrial areas.
따라서, 최근에는 대기오염, 수질오염, 소음, 진동, 등 각종 공해를 정의한 공해대책기본법에 따라 소음규제법, 진동규제법이 제정되었으며, 이에 따라 건설공사의 분야에서도 무공해공법이 필요하게 되어 시트 파일(Sheet pile)을 박아주는 공법이 개발되고 있다.Therefore, in recent years, the noise regulation method and the vibration regulation method have been enacted in accordance with the Pollution Countermeasures Act, which defines various pollutions such as air pollution, water pollution, noise, vibration, and so on. A method for driving piles is being developed.
상기 파일 공법은 크게 기성(旣成) 파일을 이용하는 공법과, 굴착공에 철근과 시멘트를 주입하여 현장에서 파일을 성형하는 현장타설 파일을 이용하는 공법으로 구분되고, 그 중에서 기성 파일을 이용하는 공법으로는 타설시공법과 굴착시공법이 있다. The pile method is largely divided into a method using a ready-made file, and a method using a site-placed file for molding a file at the site by injecting reinforcing bars and cement into the excavation hole. There is a pouring method and an excavation method.
상기 타설시공법은 리더(Leader)의 상부에 설치된 로프를 이용하여 중량체의 해머를 상승시켰다가 낙하시키거나, 컴프레서 압축공기를 이용하여 중량체의 해머를 상승시켯다가 하강시켜서 파일을 지반에 타설하는 공법이고, 상기 굴착시공법은 오거(Auger) 머신에 장착된 스크류를 작동시켜 지반을 굴착하여 파일공을 형성시킨 다음, 스크류 로드를 역회전시켜 파일공으로부터 스크류를 빼낸 후에 파일공에 파일을 삽입시키는 공법이다. The pouring method is to raise and drop the hammer of the heavy body by using a rope installed on the upper part of the leader, or to raise and lower the hammer of the heavy body by using the compressed air to place the pile on the ground. The excavation method is to operate the screw mounted on the auger machine to excavate the ground to form a pile hole, and then to reverse the screw rod to remove the screw from the pile hole and insert the pile into the pile hole It is a construction method.
한편, 구조물이 시공되어질 지반이 연약지반인 경우에는 그라우팅 보강 공법에 적용되고 있다. On the other hand, when the ground to be constructed is a soft ground is applied to the grouting reinforcement method.
이러한 그라우팅 보강 공법은 연약 지반의 지중에 시멘트 밀크, 시멘트 페이스트나 몰탈 등을 주입하여 파일을 포함하는 파일공 주변을 압밀함으로써, 원주형의 고결체를 형성하여 연약지반을 보강하는 공법이다. The grouting reinforcement method is a method of reinforcing soft ground by forming cemented solid bodies by injecting cement milk, cement paste or mortar into the ground of the soft ground and consolidating the pile hole including the pile.
예를 들면, 지반에 파일을 근입시키기 위해 파일공을 천공하고, 계속해서 파일공의 내부에 시멘트 밀크 등과 같은 그라우팅액을 충전한 후에 고강도 콘크리트 말뚝으로 이루어진 파일을 근입시킨다. For example, to pile the pile into the ground, the pile is drilled, and after filling the grouting liquid such as cement milk or the like into the pile, the pile made of high strength concrete pile is loaded.
이때, 파일공의 내부에 채워져 있는 그라우팅액은 파일의 주변에 고르게 분포되면서 파일공과 파일 간의 틈새를 제거하게 되므로, 파일의 안정적인 위치를 확보할 수 있다. At this time, the grouting fluid filled in the pile hole is evenly distributed around the pile, thereby eliminating the gap between the pile hole and the pile, thereby ensuring a stable position of the pile.
그러나, 시멘트 밀크 그라우팅 작업시 기존에는 파일공의 천공이 완료되면, 인력을 사용하여 외부 호스를 파일공에 삽입한 다음, 그라우팅액을 주입하는 방식으로 작업을 해왔기 때문에 작업의 효율성이 떨어지고, 주입시간 동안 장비의 가동을 중단해야 되며, 또한 인력을 사용하는 방식이기 때문에 작업자의 안전성 측면에서도 매우 취약한 문제가 있다. However, in the case of cement milk grouting operation, when the drilling of the pile hole is completed, since the work has been performed by inserting an external hose into the pile hole using a manpower, and then injecting grouting liquid, the efficiency of the work decreases and the injection is performed. The equipment must be shut down for a long time, and because of the method of using manpower, there is a problem that is very weak in terms of worker safety.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 연약 지반의 천공작업시 파일공 형성을 위한 오거 스크류측에 시멘트 밀크 등과 같은 그라우팅액을 주입할 수 있는 수단을 마련하여 파일공 천공작업과 그라우팅액 주입작업을 연속작업으로 일괄 수행할 수 있는 새로운 그라우팅 작업 형태를 구현함으로써, 파일 시공작업 뿐만 아니라 그라우팅 작업의 전반적인 효율성을 높일 수 있고, 그라우팅 작업을 위한 인력을 배제할 수 있어 작업의 안전성을 확보할 수 있는 파일 시공설비의 주입장치 및 파일 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of such a point, by providing a means for injecting grouting liquid such as cement milk into the auger screw side for the formation of pile holes during drilling of soft ground and pile drilling and By implementing a new grouting type that can carry out the grouting solution injection process in a batch, the overall efficiency of grouting operations as well as the file construction can be increased, and the manpower for grouting operations can be eliminated to ensure safety. It is an object of the present invention to provide an injection device for a pile construction facility and a pile construction method that can be secured.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 파일 시공설비의 주입장치는 상부의 유입구를 가지면서 스크류 로드의 둘레에 동심원상으로 설치되고 중심으로는 스크류 로드가 관통되며 내부에 일정량의 내용물을 저장할 수 있는 본체, 상기 본체의 내부에 설치되면서 스크류 로드에 일체 결합되어 함께 회전되고 중심으로는 스크류 로드가 관통되며 하부에는 배출구가 구비되는 회전체, 상기 회전체의 배출구에 연결되고 스크류를 따라 나란하게 아래로 연장되어 파일공 내에 내용물을 주입하는 주입관 등을 포함하는 형태로 이루어져서, 파일공 천공작업 후 연속공정으로 시멘트 밀크 등을 주입하는 그라우팅 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 되어 있다. In order to achieve the above object, the injection device of the pile construction facility provided by the present invention has an inlet at the top thereof and is installed concentrically around the screw rod, and the screw rod penetrates to the center and can store a certain amount of contents therein. The main body, which is installed inside the main body is integrally coupled to the screw rod is rotated together, the screw rod penetrates through the center, the lower part is provided with a rotating body, connected to the outlet of the rotating body and side by side along the screw It extends to the form including the injection tube for injecting the contents in the pile hole, so that the grouting operation for injecting cement milk, etc. in a continuous process after the pile hole drilling operation can be efficiently performed.
여기서, 상기 주입장치의 경우 그라우팅 작업을 위한 시멘트 밀크 등의 주입 뿐만 아니라 에어나 용수 등의 주입도 가능하게 하여 파일공 천공작업시 발생하는 분진을 억제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Here, in the case of the injection device, it is preferable to enable injection of air or water as well as injection of cement milk for grouting operation, so that dust generated during the drilling of the pile can be suppressed.
본 발명에서 제공하는 파일 시공설비의 주입장치 및 시공 방법은 다음과 같은 장점을 갖는다. The injection device and construction method of the pile construction equipment provided by the present invention has the following advantages.
첫째, 파일공 시공작업과 그라우팅 작업을 연계한 연속작업 형태가 가능하므로, 전반적인 작업의 효율성을 높일 수 있다. First, it is possible to form a continuous work in conjunction with the pile construction work and grouting work, thereby improving the efficiency of the overall work.
둘째, 파일공 천공 후 곧바로 그라우팅액을 주입할 수 있으므로, 전체적인 시공시간을 줄일 수 있다. Second, since the grouting solution can be injected immediately after the pile hole drilling, the overall construction time can be reduced.
셋째, 그라우팅 작업시 인력이 전혀 필요없게 되므로, 작업자의 수고를 덜 수 있을 뿐만 아니라 안전사고의 우려를 말끔히 해소할 수 있다. Third, since no manpower is required at all when grouting work, not only can the labor of the worker be reduced, but the concerns of safety accidents can be eliminated.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치를 나타내는 사시도와 단면도이다. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view showing a pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 주입장치는 파일 시공을 위한 파일공 천공작업과 연계하여 그라우팅 작업을 연속 수행할 수 있는 장치로서, 이 장치를 이용하면 종전과 같이 파일공 천공 후 별도의 외부 호스를 이용하여 인력으로 그라우팅 작업을 수행했던 비효율적인 부분을 해소할 수 있다. As shown in Figure 1 and 2, the injection device is a device that can perform a grouting operation in connection with the pile drilling work for the pile construction, using this device, after the pile drilling as previously External hoses can be used to eliminate inefficient parts of grouting workforce.
예를 들면, 오거 스크류를 이용한 파일공 천공 후에 곧바로 주입장치를 통해 파일공에 시멘트 밀크 등의 그라우팅액을 주입함으로써, 작업의 연속성을 확보할 수 있고 별도의 인력없이도 그라우팅 작업을 수행할 수 있는 등 전체적인 시공작업의 효율성을 높일 수 있다. For example, by injecting a grouting solution such as cement milk into a pile hole immediately after the pile hole drilling using an auger screw, the continuity of the work can be secured and grouting can be performed without a separate manpower. The overall construction work efficiency can be improved.
이를 위하여, 상기 주입장치는 시멘트 밀크 등의 내용물을 저장하는 본체(12)와, 상기 본체(12)와 함께 소정의 내부 공간을 조성하면서 스크류(20)측에 용접 등으로 일체 결합되는 회전체(14)와, 내용물을 파일공에 직접 주입하는 주입관(15)을 포함한다. To this end, the injection device is a
상기 본체(12)는 원통형의 하우징 형태로 이루어져 있으며, 오거 설비의 일측에 지지되는 구조로 설치된다. The
이러한 본체(12)의 중심부로는 스크류 로드(11)과 관통되고, 따라서 본체(12)는 스크류 로드(11)의 둘레에 동심원상으로 배치되는 형태가 된다. The central portion of the
여기서, 상기 본체(12)의 스크류 로드 관통 부위에는 베어링, 실부재 등을 개재하여 기밀유지는 물론 스크류 회전이 원활히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Here, the screw rod penetrating portion of the
상기 본체(12)의 상부 일측에는 유입구(10)가 형성되며, 이때의 유입구(10)에는 외부로부터 연장되어 오는 주입 호스(21)가 연결되고, 이에 따라 주입 호스(21)로부터 공급되는 내용물, 예를 들면 시멘트 밀크, 용수, 에어 등이 본체(12)의 내부에 일정량 채워질 수 있게 된다. An
또한, 상기 본체(12)의 내부에는 내벽면으로부터 일정간격을 유지하면서 내벽면 둘레를 따라가면서 형성되는 보조벽체(19)가 마련되고, 이때의 보조벽체(19)와 내벽면 사이에 조성되는 공간이 가이드 공간부(17)가 된다. In addition, the
상기 가이드 공간부(17)로는 후술하는 회전체(14)의 수직벽체(16)가 위치되어 회전시 안내를 받을 수 있게 된다. As the
상기 회전체(14)는 스크류 로드(11)측에 결합되어 함께 회전하는 부분으로서, 상부가 개방되고 수직벽체(16)를 가지는 원통형의 용기 모양으로 이루어져 있다. The rotating
이러한 회전체(14)는 본체(12)의 내부에 동심원상으로 배치되고, 그 바닥부 중심으로는 스크류 로드(11)가 수직 관통되어 지나가게 된다. The rotating
그리고, 상기 회전체(14)의 바닥부에는 다수의 배출구(13)가 형성되고, 이때의 배출구(13)를 통해 내부에 채워져 있던 내용물이 빠져나갈 수 있게 된다. In addition, a plurality of
특히, 상기 회전체(14)는 스크류 로드(11)에 용접 등의 방법으로 일체 결합되어 함께 회전하게 되는데, 이때의 회전체(14)의 수직벽체(16)는 본체(12)의 내벽면과 보조벽체(19)가 만들어내는 가이드 공간부(17) 내에 나란하게 삽입되고, 벽체 간에는 고무 패킹 등의 패킹(18)이 개재되어 기밀이 유지될 수 있으며, 또 본체(12)와 접하는 저면측과 측면측에는 리테이너(22) 등이 개재되므로서, 그 회전이 안정적으로 유도할 수 있게 된다. In particular, the
상기 주입관(15)은 시멘트 밀크 등의 내용물을 파일공 내에 직접 주입하는 부분으로서, 스크류(20)의 하단부까지 나란히 길게 연장되는 일정길이의 파이프 형태로 이루어져 있다. The
이러한 주입관(15)은 회전체(14)의 배출구(13)에 연결되는 구조로 설치되며, 스크류(20)의 회전시 회전체(14)와 함께 회전될 수 있도록 되어 있다. The
이때의 상기 주입관(15)은 다수 개가 구비되는데, 바람직하게는 스크류 둘레를 따라 90°간격으로 배치되는 4개가 구비되고, 4개의 파이프를 통해 내용물이 동시에 주입되므로서, 내용물 주입시간을 대폭 줄일 수 있고, 파일공 전체 공간에 걸쳐 골고루 내용물을 주입할 수 있다. At this time, the
한편, 상기 주입관(15)을 통한 내용물의 주입은 일반 오거 스크류 천공시는 물론 T4 해머 천공시에도 이루어질 수 있다. On the other hand, the injection of the contents through the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치의 설치상태를 나타내는 개략도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing the installation state of the pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 주입장치(100)는 파일공 시공설비의 상부 오거(110)와 오가 스크류가 연결되는 연결부위, 즉 오거 스크류의 최상단에 설치되고, 주입장치(100)의 본체(12)에는 내용물 공급을 위한 주입 호스(21)가 연결되며, 본체(12)로부터 아래로 길게 연장되는 주입관(15)은 스크류(20)를 따라 나란하게 하단부까지 위치된다. As shown in FIG. 3, the
이에 따라, 오거 스크류를 이용한 파일공 천공작업시 주입장치(100)의 주입관(12)은 천공작업을 수행하는 스크류(20)와 함께 파일공 내로 진입하고, 소정의 작업이 완료된 후에 시멘트 밀크 등의 내용물을 주입하게 되는 것이다. Accordingly, the
따라서, 이와 같이 구성되는 주입장치의 사용상태에 대한 일 예를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, looking at an example of the state of use of the injection device is configured as follows.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치를 이용한 파일 시공 방법 을 나타내는 개략도이다. 4a to 4e is a schematic diagram showing a pile construction method using a pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4e에 도시한 바와 같이, 여기서는 오거 머신에 구비되어 있는 스크류로 지반을 굴착하여 파일공을 형성시킨 후, 스크류를 파일공으로부터 빼낸 다음, 연약지반에 대한 그라우팅 작업과 파일공에 파일을 삽입하는 굴착시공법을 보여준다. As shown in Figures 4a to 4e, after excavating the ground with a screw provided in the auger machine to form a pile ball, the screw is removed from the pile ball, then grouting work on the soft ground and pile pile Demonstrate the excavation method of inserting
먼저, 오거 머신의 스크류(20)를 작동시켜 지반에 파일공(120)을 형성한다(도 4a,4b). First, the
다음, 파일공(120)이 형성되면 외부 주입 호스(21)를 통하여 본체(12)의 상부에 형성된 유입구(10)로 일정량의 그라우팅 액을 주입한 후, 스크류(20)를 파일공(120)으로부터 빼내고, 이렇게 스크류(20)를 빼내는 과정에서 시멘트 밀크가 파일공(120) 내에 주입된다(도 4c). Next, when the
즉, 주입장치(100)의 본체(12)에 연결되어 있는 주입 호스(21)를 통해 외부로부터 제공되는 시멘트 밀크가 본체(12)의 내부에 채워지고, 계속해서 이렇게 채워진 시멘트 밀크는 주입관(15)을 통해 파일공(120) 내에 주입된다. That is, the cement milk provided from the outside through the
다음, 파일공(120)으로부터 스크류(20)가 완전히 빠져나온 상태에서 파일공(120)의 내부는 시멘트 밀크로 완전히 채워지게 된다(도 4d). Next, in the state in which the
다음, 시멘트 밀크가 채워져 있는 파일공(120)에 선(先) 제작된 파일(130)을 삽입하면(도 4e), 이때의 시멘트 밀크는 파일(130)의 주변에 고르게 분포되고, 계속해서 파일(130)과 파일공(120) 간의 틈새를 제거하면서 파일(130)이 안정적인 위치를 갖도록 유도하게 되며, 이로써 파일 시공을 위한 공정이 완료될 수 있다. Next, when the
이와 같이, 본 발명에서는 오거 스크류에 주입장치를 마련하여 그라우팅 작업을 위한 시멘트 밀크 주입 작업을 연속공정으로 수행함으로써, 종전과 같이 별도의 호스를 통해 인력으로 주입하던 비효율적인 부분을 크게 개선할 수 있으며, 따라서 시멘트 밀크 그라우팅 작업의 전반적인 작업 공정을 효과적으로 수행할 수 있다. As such, in the present invention, by providing an injection device in the auger screw to perform a cement milk injection operation for grouting operation in a continuous process, it is possible to greatly improve the inefficient portion injected by manpower through a separate hose as before Therefore, the overall working process of cement milk grouting work can be effectively performed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치를 나타내는 사시도1 is a perspective view showing a pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치를 나타내는 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing a pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치의 설치상태를 나타내는 개략도Figure 3 is a schematic diagram showing the installation state of the pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention
도 4a,4b,4c,4d,4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일 시공설비 주입장치를 이용한 파일 시공방법을 나타내는 개략도Figure 4a, 4b, 4c, 4d, 4e is a schematic diagram showing a pile construction method using a pile construction equipment injection apparatus according to an embodiment of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 유입구 11 : 스크류 로드10
12 : 본체 13 : 배출구12: main body 13: outlet
14 : 회전체 15 : 주입관14: rotating body 15: injection tube
16 : 수직벽체 17 : 가이드 공간부16: vertical wall 17: guide space
18 : 패킹 19 : 보조벽체18 packing 19 auxiliary wall
20 : 스크류 21 : 주입 호스20: screw 21: injection hose
22 : 리테이너22: retainer
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- 2009-06-08 KR KR1020090050615A patent/KR100958378B1/en active IP Right Grant
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