KR100966148B1 - 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법 - Google Patents

지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지반(E) 보강을 위해 지반천공 후 천공부(P)에 네일(100)을 삽입하고 압력 그라우팅할 수 있도록 하는 패커장치를 구비한 쏘일 네일 구조에 관한 것으로,
일단이 상기 천공부(P)에 삽입되고 타단이 지반(E) 외부로 노출되며 외주면에 리브(110)가 형성된 네일(100); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 선단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 그라우트주입관(120); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 중단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 배기관(130); 전체적으로 단면이 T자 형태로써 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 천공부(P)에 삽입되는 정착패커(142) 및 지반(E)으로 노출되는 지반밀착패커(144)로 구성되는 패커(140); 상기 정착패커(142)의 일단을 물면서 설치되고 일단은 네일(100)에 타단은 천공부(P)에 경사지게 고정되는 다수 개의 정착앵커(150); 상기 지반밀착패커(144)에 설치되는 패커주입관(160); 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 상기 지반밀착패커(144)의 외부에 설치되는 정착판(170); 중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 상기 정착판(170)의 외부에 설치되는 것으로, 내주면에 리브홈(182)을 구비하여 상기 네일(100)의 리브(110)가 끼워져 고정되며 외주면에 수나사산을 구비하여 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 네일정착볼트(180); 내주면에 암나사산을 구비하여 상기 결합된 한 쌍의 네일정착볼트(180)의 외주면을 감싸면서 고정시켜 주는 네일정착너트(190); 및, 상기 천공 부(P)와 상기 패커(140)에 주입되는 그라우트재(200);를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법을 제공한다.
지반밀착, 압력그라우팅, 쏘일 네일, 지반보강

Description

지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법{Ground adhering soil nailing structure and ground reinforcement method using the same}
본 발명은 토목, 건축의 각종 터파기 공사에서 지반의 굴착 벽면이나 사면 등을 안정시키기 위한 지반보강 공법의 한 종류인 쏘일네일링(soil-nailing)공법에 사용되는 쏘일 네일 구조 및 그 이용 공법에 관한 것으로,
기존의 방식이 지표면의 요철 또는 굴곡에 의해 통상적으로 정착판이 지반에 완전하게 밀착되지 못했던 점을 보완하여 네일의 효율을 증진시키고, 압력그라우팅을 통해 그라우트 유효직경을 증대시키며 천공부의 입구에 패커 및 정착앵커를 일체로써 구성하여 부착력을 증진시킨 것이다. 즉 본 쏘일 네일 공법은 패커시스템을 이용하여 압력그라우팅을 실시하여 정착부의 유효직경 및 전단저항력을 증대시키며, 정착판과 지표면 사이를 패커를 이용한 그라우트 충진시킴으로써 정착판에 의한 저항면적 확대 및 지반변위 억제효과를 증진시킬 수 있는 비탈면 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 터파기, 철도 및 도로 등에 인접한 자연사면 및 인공사면의 보강, 지하구조물 및 터널 등 구조물 축조에 필요한 지반보강, 옹벽 보수, 설치 등의 공사에서는 그 굴착면이 붕괴되는 것을 방지하기 위한 지반보강공법이 적용되는데, 흙막이 공사, 어스앵커링 및 쏘일네일공법이 주로 이용되고 있다.
이중 쏘일네일공법은 경사지반이나 건물의 지하굴착시 지반천공과 함께 보강재인 네일을 삽입하고 그라우트를 주입한 다음 정착판으로 보강하는 방식으로써, 상기 네일의 인발저항과 그라우팅 고결체의 마찰저항을 통해 경사지면쪽으로 작용하는 토압에 대항하여 원지반의 강성을 키워줌으로써, 원지반의 전체적인 전단강도를 증가시키고 발생 변위를 억제하여 굴착도중 및 굴착완료 후에 예상되는 지반의 이완을 억제하여 지반이 자립지지 될 수 있도록 하는 공법이다.
이러한 쏘일네일공법은 일정한 간격으로 보강재인 네일을 보강함으로써 지반과 보강재(네일)가 하나의 구조체로 안정성을 확보할 수 있는 공법으로써 주로 토사지반이나 경사면의 형태나 지층상태가 복잡한 경우에 널리 사용되며, 현재 외국에서는 물론이거니와 국내에서도 활발하게 건설공사 현장에서 적용, 실시되고 있으며 이에 대한 연구와 독점적 권리획득을 위한 각종 출원이 활발하게 이루어지고 있다.
다만, 기존의 쏘일 네일 구조 또는 공법은 네일과 지반의 구조적인 일체화를 위해 정착판을 지반과 밀착되게 시공하도록 권장하고 있으나, 쏘일 네일 헤드에 결 합되는 정착판이 지표면의 요철 또는 굴곡에 의해 지반과 완전하게 밀착되지 못하기 때문에 실질적으로 정착판의 역할을 수행할 수 없는 한계를 가지고 있어, 정착구의 충분한 역할을 기대하기에는 부족한 점이 많았다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다.
본 발명은 쏘일 네일에 추가적으로 지밥밀착패커를 구비하여 지표면의 요철 또는 굴곡에 따라 그 모양을 형성할 수 있게 함으로써 정착판이 실질적으로 지지대 역할을 할 수 있도록 하였고, 천공홀 내에 그라우트재를 추가적으로 압력 주입하여 천공홀 뿐 아니라 더 넓은 직경을 갖도록 그라우트재를 충진할 수 있도록 하였으며, 새롭게 천공부의 입구에 패커 및 정착앵커를 일체로써 구성하여 더욱 간편하고 지지력 높은 쏘일 네일 구조를 제공함에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 지반(E) 보강을 위해 지반천공 후 천공부(P)에 네일(100)을 삽입하고 압력 그라우팅할 수 있도록 하는 패커장치를 구비한 쏘일 네일 구조에 관한 것으로,
일단이 상기 천공부(P)에 삽입되고 타단이 지반(E) 외부로 노출되며 외주면 에 리브(110)가 형성된 네일(100); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 선단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 그라우트주입관(120); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 중단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 배기관(130); 전체적으로 단면이 T자 형태로써 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 천공부(P)에 삽입되는 정착패커(142) 및 지반(E)으로 노출되는 지반밀착패커(144)로 구성되는 패커(140); 상기 정착패커(142)의 일단을 물면서 설치되고 일단은 네일(100)에 타단은 천공부(P)에 경사지게 고정되는 다수 개의 정착앵커(150); 상기 지반밀착패커(144)에 설치되는 패커주입관(160); 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 상기 지반밀착패커(144)의 외부에 설치되는 정착판(170); 중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 상기 정착판(170)의 외부에 설치되는 것으로, 내주면에 리브홈(182)을 구비하여 상기 네일(100)의 리브(110)가 끼워져 고정되며 외주면에 수나사산을 구비하여 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 네일정착볼트(180); 내주면에 암나사산을 구비하여 상기 결합된 한 쌍의 네일정착볼트(180)의 외주면을 감싸면서 고정시켜 주는 네일정착너트(190); 및, 상기 천공부(P)와 상기 패커(140)에 주입되는 그라우트재(200);를 포함하여 구성되는 특징으로 하는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 쏘일 네일에 추가적으로 지반밀착패커를 구비하여 지표면의 요철 또는 굴곡에 따라 그 모양을 형성할 수 있게 함으로써 정착판이 실질적으로 지지대 역할을 할 수 있어 지지력이 향상되는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법을 제공한다.
둘째, 천공홀 내에 그라우트재를 추가적으로 압력 주입하여 천공홀 뿐 아니라 더 넓은 직경을 갖도록 그라우트재를 충진할 수 있어 지지력이 향상되는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법을 제공한다.
셋째, 천공부의 입구에 패커 및 정착앵커를 일체로써 구성하고 패커의 팽창압을 이용하여 정착앵커가 펼쳐짐으로써 더욱 간편하고 지지력 높은 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조 및 이에 의한 지반보강공법을 제공한다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조
도 1은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 시공단면도이고, 도 2는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 확대단면도이며, 도 3은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 분해사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1 실시예의 패커와 정착앵커의 결합관계를 도시한 사시도이다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예는,
지반(E) 보강을 위해 지반천공 후 천공부(P)에 네일(100)을 삽입하고 압력 그라우팅할 수 있도록 하는 패커장치를 구비한 쏘일 네일 구조에 관한 것으로,
일단이 상기 천공부(P)에 삽입되고 타단이 지반(E) 외부로 노출되며 외주면에 리브(110)가 형성된 네일(100); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 선단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 그라우트주입관(120); 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 중단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 배기관(130); 전체적으로 단면이 T자 형태로써 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 천공부(P)에 삽입되는 정착패커(142) 및 지반(E)으로 노출되는 지반밀착패커(144)로 구성되는 패커(140); 상기 정착패커(142)의 일단을 물면서 설치되고 일단은 네일(100)에 타단은 천공부(P)에 경사지게 고정되는 다수 개의 정착앵커(150); 상기 지반밀착패커(144)에 설치되는 패커주입관(160); 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 상기 지반밀착패커(144)의 외부에 설치되는 정착판(170); 중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 상기 정착판(170)의 외부에 설치되는 것으로, 내주면에 리브홈(182)을 구비하여 상기 네일(100)의 리브(110)가 끼워져 고정되며 외주면에 수나사산을 구비하여 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 네일정착볼트(180); 내주면에 암나사산을 구비하여 상기 결합된 한 쌍의 네일정착볼트(180)의 외주면을 감싸면서 고정시켜 주는 네일정착너트(190); 및, 상기 천공 부(P)와 상기 패커(140)에 주입되는 그라우트재(200);를 포함하여 구성되는 특징으로 한다.
상기 네일(100)은 일단이 상기 천공부(P)에 삽입되고 타단이 지반(E) 외부로 노출되며 외주면에 리브(110)가 형성된 것으로, 통상적으로 쏘일 네일에 사용되는 철근 등이 사용된다.
상기 그라우트주입관(120)은 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 선단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되며, 후술하는 그라우트재(200)가 압력으로 배출되어 천공부(P)를 채울수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 배기관(130)은 천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 중단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되며, 천공부에 그라우트재(200)를 밀실하게 채우기 위해 천공부에 남아있는 공기를 배출하는 역할을 한다.
상기 패커(140)는 전체적으로 단면이 T자 형태로써 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 천공부(P)에 삽입되는 정착패커(142) 및 지반(E)으로 노출되는 지반밀착패커(144)로 구성된다. 상기 정착패커(142)는 그라우트재가 충진되면, 그 자체로 팽창하여 천공부(P)에 밀착되고 후술하는 정착앵커(150)을 우산처럼 펼쳐서 상기 정착앵커(150)의 타단이 천공부(P)에 파고들어 정착되게 한다. 종래에는 앵커가 펼쳐지는 방식으로 회전, 타격 및 인장 등의 별도의 수단을 추가하여 사용하였으나, 본 발명은 패커의 팽창압을 이용하여 정착앵커(150)를 천공부(P)에 정착하므로 사용이 간단하고 추가 수단이 추가 되지 않는 장점이 있다. 상기 패 커(140)의 재질은 내구성과 밀폐성이 유지되는 재질로 하되, 소재로써 통상적으로 사용되는 부직포, PE부직포, 토목섬유 및 고무튜브 등이 사용될 수 있다.
상기 정착앵커(150)는 한 쌍이 조를 이루어 볼트 및 너트 등을 사용하여 상기 정착패커(142)의 일단을 물면서 설치되고, 그라우트재(200)가 충진되면 일단은 네일(100)에 타단은 천공부(P)에 경사지게 고정된다. 상기 정착앵커(150)는 천공부(P)에 삽입될 때 상기 패커(140)를 고정하고 보호하는 가이드 역할 등도 수행한다.
상기 패커주입관(160)은 상기 지반밀착패커(144)에 설치되어 상기 패커(140)를 그라우트재(200)로 충진하는 역할을 한다.
상기 정착판(170)은 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 상기 지반밀착패커(144)의 외부에 설치되는 것으로 통상적으로 쏘일 네일에 사용되는 철판 등이 사용된다.
상기 네일정착볼트(180)는 중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 상기 정착판(170)의 외부에 설치되는 것으로, 내주면에 리브홈(182)을 구비하여 상기 네일(100)의 리브(110)가 끼워져 고정되며 외주면에 수나사산을 구비하여 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양으로 한 쌍이 조를 이루어 시공된다.
상기 네일정착너트(190)는 내주면에 암나사산을 구비하여 상기 결합된 한 쌍의 네일정착볼트(180)의 외주면을 감싸면서 고정시켜 주는 역할을 한다.
상기 그라우트재(200)는 상기 천공부(P)와 상기 패커(140)에 상기 그라우트주입관(120) 및 패커주입관(160)을 통하여 압력으로 주입되며 통상적으로 쏘일 네 일에 사용되는 시멘트 모르타르 등의 그라우트재가 사용된다. 특히, 상기 패커(140)에 충진되는 그라우트재는 상기 패커(140)의 수밀성 내지 내구성이 보장되는 경우 우레탄 약액 등을 사용할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 시공단면도이고, 도 6은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 확대단면도이며, 도 7은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제1실시예를 도시한 분해사시도이며, 도 9는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제2실시예를 도시한 분해사시도이다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예는 상술한 제1실시예에, 반원통형 모양의 한 쌍의 정착앵커체결구(172)가 더 추가된다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예는,
중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 외주면에 상기 정착앵커(150)의 일단이 힌지결합되고 상기 그라우트주입관(120) 또는 상기 배기관(130)이 끼워질 수 있도록 홈이 형성되며, 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 정착앵커체결 구(172);가 더 포함되는 것을 특징으로 하며 필요에 따라 내주면에 네일(100)의 리브(110)가 끼워질 수 있도록 홈을 형성할 수 있다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제1실시예는 도 8에 도시된 바와 같이,
상기 정착앵커체결구(172)의 상호간에 양단이 볼트와 너트 등으로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제2실시예는 도 9에 도시된 바와 같이,
상기 정착앵커체결구(172)의 상호간에 일단은 힌지결합되고 타단이 볼트와 너트 등으로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
2. 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용한 지반보강공법
도 10은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용한 지반보강공법의 순서도이다.
본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용한 지반보강공법은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용하여 지반(E)을 보강하는 공법에 관한 것으로,
(a) 지반보강이 요구되는 지반(E)을 일정 깊이와 반경으로 천공하는 지반 천공단계; (b) 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 네일(100), 그라우트주입관(120), 배기관(130), 패커(140), 정착앵커(150) 및 패커주입관(160)의 1차 조립체를 조립하거나 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 네일(100), 그라우트주입관(120), 배기관(130), 패커(140), 정착앵커(150), 정착앵커체결구(172) 및 패커주입관(160)의 1차 조립체를 조립하는 1차 네일조립체 조립단계; (c) 상기 천공된 지반(E)에 상기 1차 네일조립체를 삽입하는 1차 네일조립체 삽입단계; (d) 상기 천공된 지반(E)에 삽입된 상기 1차 네일조립체에 정착판(170), 네일정착볼트(180) 및 네일정착너트(190)를 결합하여 설치하는 네일조립체 완성단계; (e) 패커주입관(160)을 통해 패커(140)에 그라우트재(200)를 주입하여 정착앵커(150)를 펼쳐서 정착앵커(150)의 일단을 천공부(P)에 고정함과 동시에 정착패커(142) 및 지반밀착패커(144)를 각각 천공부(P) 및 지반(E)에 밀착하여 고정시키는 패커 충진단계; (f) 그라우트주입관(120)을 통해 그라우트재(200)를 압력을 이용하여 주입함과 동시에 배기관(130)을 통해 천공부(P) 내부의 공기를 빼내는 그라우팅단계; (g) 상기 그라우트재(200)를 양생하는 양생단계; 및, (h) 지반(E)으로 노출된 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 불필요한 부분을 절단하고 청소하는 정리단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이하 각 단계별로 설명한다.
(a) 지반 천공단계
지반 천공단계는 지반보강이 요구되는 지반(E)을 일정 깊이와 반경으로 천공하는 단계를 말하며, 통상적인 쏘일 네일구조에서 천공하는 공법과 같다.
(b) 1차 네일조립체 조립단계
1차 조립체 조립단계는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조에서 정착판(170), 네일정착볼트(180), 네일정착너트(190) 및 그라우트재(200)를 제외한 1차 조립체를 조립하는 단계를 말한다.
(c) 1차 네일조립체 삽입단계
1차 네일조립체 삽입단계는 상기 천공된 지반(E)에 상기 1차 네일조립체를 삽입하는 단계를 말한다.
(d) 네일조립체 완성단계
네일조립체 완성단계는 상기 천공된 지반(E)에 삽입된 상기 1차 네일조립체에 정착판(170), 네일정착볼트(180) 및 네일정착너트(190)를 결합하여 설치하는 단계를 말한다. 이로써 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조에서 그라우트재(200)를 제외한 조립체가 완성된다.
(e) 패커 충진단계
패커 충진단계는 패커주입관(160)을 통해 패커(140)에 그라우트재를 주입하여 정착앵커(150)를 펼쳐서 정착앵커(150)의 일단을 천공부(P)에 고정함과 동시에 정착패커(142) 및 지반밀착패커(144)를 각각 천공부(P) 및 지반(E)에 밀착하여 고정시키는 단계를 말한다.
(f) 그라우팅단계
그라우팅단계는 그라우트주입관(120)을 통해 그라우트재(200)를 압력을 이용하여 주입함과 동시에 그라우트의 밀실한 주입을 위하여 배기관(130)을 통해 천공부(P) 내부의 공기 내지 그라우트재(200)를 빼내는 단계를 말한다.
따라서 정착패커(142)의 팽창으로 천공부(P)의 입구가 밀폐되므로, 천공부(P)에 압력그라우팅이 가능하고 그라우트재(200)가 천공부(P)의 표면에 침투하여 보강영역 내에서 전단강도 및 보강효과가 우수하다.
종래에는 정착판을 체결하더라도 지표면의 요철 및 굴곡에 의해 통상적으로 완전히 지반과 밀착되지 못하기 때문에 실질적인 정착판의 역할은 미비한 실정이었다. 그러나 본 발명에서는 지반밀착패커(144)의 팽창으로 정착판(170)과 지반(E) 사이의 공간이 밀폐되고 그라우트재로 충진되므로, 지반(E)의 변위가 억제되고, 네일(100)의 인장력이 주변지반으로 고르게 전달된다. 따라서, 원하는 시공품질을 얻을 수 있고 파손 및 인장력 감소의 위험이 감소한다.
(g) 양생단계
양생단계는 상기 그라우트재(200)를 양생하는 단계를 말한다.
(h) 정리단계
정리단계는 지반(E)으로 노출된 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 불필요한 부분을 절단하고 청소하는 단계를 말한다.
본 발명은 첫째, 쏘일 네일에 추가적으로 패커를 구비하여 지표면의 요철 또는 굴곡에 따라 그 모양을 형성할 수 있게 함으로써 정착판이 실질적으로 지지대 역할을 할 수 있어 지지력이 향상되고, 둘째, 천공홀 내에 그라우트재를 추가적으로 압력 주입하여 천공홀 뿐 아니라 더 넓은 직경을 갖도록 그라우트재를 충진할 수 있어 지지력이 향상되며, 셋째, 천공부의 입구에 패커 및 정착앵커를 일체로써 구성하여 더욱 간편하고 지지력 높다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
도 1은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 시공단면도이다.
도 2는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 확대단면도이다.
도 3은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제1실시예의 패커와 정착앵커의 결합관계를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 시공단면도이다.
도 6은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 확대단면도이다.
도 7은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제1실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 제2실시예의 정착앵커체결구의 제2실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용한 지반보강공법의 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
E: 지반
P: 천공부
100: 네일
110: 리브
120: 그라우트주입관
130: 배기관
140: 패커
142: 정착패커
144: 지반밀착패커
150: 정착앵커
160: 패커주입관
170: 정착판
172: 정착앵커체결구
180: 네일정착볼트
182: 리브홈
190: 네일정착너트
200: 그라우트재

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 지반(E) 보강을 위해 지반천공 후 천공부(P)에 네일(100)을 삽입하고 압력 그라우팅할 수 있도록 하는 패커장치를 구비한 쏘일 네일 구조에 관한 것으로,
    일단이 상기 천공부(P)에 삽입되고 타단이 지반(E) 외부로 노출되며 외주면에 리브(110)가 형성된 네일(100);
    천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 선단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 그라우트주입관(120);
    천공부(P)에 삽입된 상기 네일(100)의 중단까지 상기 네일(100)에 밀착되어 설치되는 배기관(130);
    전체적으로 단면이 T자 형태로써 중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 천공부(P)에 삽입되는 정착패커(142) 및 지반(E)으로 노출되는 지반밀착패커(144)로 구성되는 패커(140);
    상기 정착패커(142)의 일단을 물면서 설치되고 자신의 타단이 천공부(P)에 경사지게 고정되는 다수 개의 정착앵커(150);
    중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 외주면에 상기 정착앵커(150)의 일단이 힌지결합되고 상기 그라우트주입관(120) 또는 상기 배기관(130)이 끼워질 수 있도록 홈이 형성되며, 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 정착앵커체결구(172);
    상기 지반밀착패커(144)에 설치되는 패커주입관(160);
    중앙에 중공이 형성되어 상기 네일(100)이 관통되며, 상기 지반밀착패커(144)의 외부에 설치되는 정착판(170);
    중앙으로 상기 네일(100)이 관통되며 상기 정착판(170)의 외부에 설치되는 것으로, 내주면에 리브홈(182)을 구비하여 상기 네일(100)의 리브(110)가 끼워져 고정되며 외주면에 수나사산을 구비하여 결합하면 원통을 이루는 반원통형 모양의 한 쌍의 네일정착볼트(180);
    내주면에 암나사산을 구비하여 상기 결합된 한 쌍의 네일정착볼트(180)의 외주면을 감싸면서 고정시켜 주는 네일정착너트(190); 및,
    상기 천공부(P)와 상기 패커(140)에 주입되는 그라우트재(200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조.
  3. 제2항에서,
    상기 정착앵커체결구(172)는 상호간에 양단이 볼트와 너트로 체결되어 고정되거나, 일단은 힌지결합되고 타단이 볼트와 너트로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조.
  4. 삭제
  5. 제2항 또는 제3항의 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용하여 지반(E)을 보강하는 공법에 관한 것으로,
    (a) 지반보강이 요구되는 지반(E)을 일정 깊이와 반경으로 천공하는 지반 천공단계;
    (b) 제2항 또는 제3항의 네일(100), 그라우트주입관(120), 배기관(130), 패커(140), 정착앵커(150), 정착앵커체결구(172) 및 패커주입관(160)의 1차 조립체를 조립하는 1차 네일조립체 조립단계;
    (c) 상기 천공된 지반(E)에 상기 1차 네일조립체를 삽입하는 1차 네일조립체 삽입단계;
    (d) 상기 천공된 지반(E)에 삽입된 상기 1차 네일조립체에 제2항 또는 제3항의 정착판(170), 네일정착볼트(180) 및 네일정착너트(190)를 결합하여 설치하는 네일조립체 완성단계;
    (e) 패커주입관(160)을 통해 패커(140)에 그라우트재(200)를 주입하여 정착 앵커(150)를 펼쳐서 정착앵커(150)의 일단을 천공부(P)에 고정함과 동시에 정착패커(142) 및 지반밀착패커(144)를 각각 천공부(P) 및 지반(E)에 밀착하여 고정시키는 패커 충진단계;
    (f) 그라우트주입관(120)을 통해 그라우트재(200)를 압력을 이용하여 주입함과 동시에 배기관(130)을 통해 천공부(P) 내부의 공기를 빼내는 그라우팅단계;
    (g) 상기 그라우트재(200)를 양생하는 양생단계; 및,
    (h) 지반(E)으로 노출된 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조의 불필요한 부분을 절단하고 청소하는 정리단계;
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지반밀착형 압력식 쏘일 네일 구조를 이용한 지반보강공법.
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