KR100973745B1 - 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법 - Google Patents

그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법 Download PDF

Info

Publication number
KR100973745B1
KR100973745B1 KR1020080028405A KR20080028405A KR100973745B1 KR 100973745 B1 KR100973745 B1 KR 100973745B1 KR 1020080028405 A KR1020080028405 A KR 1020080028405A KR 20080028405 A KR20080028405 A KR 20080028405A KR 100973745 B1 KR100973745 B1 KR 100973745B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grouting
pipe
air
ground
injection
Prior art date
Application number
KR1020080028405A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090103061A (ko
Inventor
조현준
Original Assignee
(주)지오티엠이엔지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)지오티엠이엔지 filed Critical (주)지오티엠이엔지
Priority to KR1020080028405A priority Critical patent/KR100973745B1/ko
Publication of KR20090103061A publication Critical patent/KR20090103061A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100973745B1 publication Critical patent/KR100973745B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/02Placing by driving
    • E02D7/06Power-driven drivers
    • E02D7/08Drop drivers with free-falling hammer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S106/00Compositions: coating or plastic
    • Y10S106/90Soil stabilization
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S71/00Chemistry: fertilizers
    • Y10S71/903Soil conditioner

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

본 발명은 지반을 고압으로 절삭한 후 지반을 그라우팅재로 치환하여, 연약지반개량, 지반침하방지, 구조물기초 파일 등의 다양한 용도로 활용할 수 있는 지반개량공법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 고압수, 에어 및 그라우팅재의 분사력 강화를 위해 점진적으로 단면적이 작아지는 분사로가 형성된 분사노즐을 구비하고, 하단부에는 일반적인 천공비트와 천공해머의 호환사용을 위한 어뎁터가 장착된 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법에 관한 것이다.
그라우팅, 선단장치, 분사노즐, 천공비트, 천공해머

Description

그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법{Front Device for Grouting and Grouting Method using the same}
본 발명은 물과 공기의 고압분사로 지반을 절삭한 후, 개량 목적에 따라 지반 속의 동공에 다양한 그라우팅재를 고압으로 교반, 혼합, 충전함으로써 연약지반보강, 지반침하방지, 구조물기초 파일 등의 다양한 용도로 활용할 수 있는 지반개량공법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 그라우팅을 위한 고압수, 공기 및 그라우팅재의 분사력 강화를 위해 점진적으로 작아지는 분사로가 형성된 벤츄리타입 분사노즐을 구비하고, 하부에는 천공비트와 천공해머를 호환사용할 수 있는 어뎁터가 장착된 그라우팅용 선단장치와 이러한 그라우팅용 선단장치와 이를 이용한 지반개량공법에 관한 것이다.
그라우팅 공법은 주입펌프 등을 이용하여 토사 또는 암반의 틈새 등에 약액을 주입하는 공법으로서, 하천제방이나 지하철 공사시 연약지반의 지내력 보강과 누수차단, 터널 시공을 위해 암반을 굴착하면서 터널 암반에 형성된 균열부 및 동 공부 보강, 방파제나 방조제의 침하방지 등의 목적으로 활용되는 것이다.
이러한 그라우팅 공법은 그라우팅재를 지반에 분사시켜, 지반의 고결로 대상지반의 지내력을 증강시키고, 투수계수를 감소시켜 차수성을 향상시키는 효과가 있어 지반의 보강 및 차수, 기초파일 형성, 연약지반 개량, 구조물 보강, 터널보강 및 차수용 등 다양한 용도로 널리 이용되고 있다.
본 발명은 연약지반 또는 토질변화가 심한 지역의 기초형성, 지반보강 및 차수를 위한 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법에 관한 것으로서, 다음의 과제해결을 발명의 목적으로 한다.
1. 고압수로 지반을 굴삭하고 공기 및 수압에 의해 굴삭토(슬라임)를 배출하며 굴삭토(슬라임) 배출로 인한 공동부분에 그라우팅재를 충진시키는 치환공법을 충실히 수행하기 위해 고압수, 공기 및 그라우팅재의 분사력을 강화시킬 수 있는 그라우팅용 선단장치를 제공한다.
2. 별도의 천공장치 없이 천공비트와 천공해머를 자유로이 바꿔가며 천공작업을 시행할 수 있는 그라우팅용 선단장치를 제공한다.
3. 물과 공기의 고압분사에 의한 지반 절삭력을 극대화시키기 위한 지반개량공법을 제공한다.
고압분사공법의 발달은 과학의 발달과정과 비례하여 고압의 분사력을 갖는 고압펌프의 발전으로 이어지는데, 본 발명에서는 동일한 고압펌프로 더 큰 분사력을 발휘할 수 있도록 하는 관점에서 접근하였다.
기존의 고압분사공법에서는 고압수의 분사력 강화를 위해 고압수와 함께 에 어를 하나의 분사노즐을 통해 분사시켜왔다. 이러한 기존의 고압분사공법은 에어의 분사속도에 의해 에어분사부위의 압력이 하강하여 분사초기에는 고압수가 빠르게 분사되는 효과를 보이긴 했다. 그러나 이러한 종래의 고압분사공법은 에어의 퍼짐현상에 의해 고압수가 따라 퍼지는 현상이 발생하여 분사력이 감소하는 단점이 있었다. 따라서, 에어는 초기 고압수의 분사력을 강화시키는 작용도 하지만 고압수의 분사력을 점차로 약화시키는 작용도 한다는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명에서는 물, 공기 및 그라우팅재의 높은 분사압 유지를 위해 외측방향을 따라 점진적으로 감소하는 단면을 갖는 분사로가 형성된 벤츄리타입 분사노즐을 도입하여, 고압펌프의 분사력을 그대로 유지할 수 있도록 함으로서, 초기 분사력 강화를 위해 고압수와 공기를 함께 분사시킬 필요가 없도록 하였다. 이에 따라 고압수관과 공기주입관을 분리하여, 수압에 의한 지반 내 굴착작업과 공기압에 의한 슬라임을 배토작업이 엄격히 분리되도록 하였다. 또한, 이러한 굴착작업과 슬라임 배토작업의 효율성을 위해, 물분사구 밑에 에어분사구를 배치하였으며, 지반 내 공동(空洞)부위의 충진작업을 체계적으로 수행하기 위해 그라우팅분사구는 강관 외주면의 하부에 형성시켰다.
한편, 지반은 표층부는 점토층 또는 사토층 등으로 이루어져 일반적인 천공비트만으로도 천공할 수 있는 정도의 상태라도, 지반 하부에 전석층이나 사석층이 존재하여 천공해머가 필요한 경우가 있다. 따라서, 본 발명에서는 그라우팅용 선단 장치 하부에 천공비트와도 결합할 수 있고, 천공해머와도 결합할 수 있는 어뎁터를 장착하여, 별도의 천공장비 없이 연약지반 천공과 견고한 지반의 천공을 함께 수행할 수 있도록 하여 시공성을 높였다.
본 발명에 따른 그라우팅용 선단장치 및 지반개량공법을 이용하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
1. 벤츄리타입 분사노즐의 단면구조에 의해 물, 공기 및 그라우팅재가 지반쪽으로 분사될 때 와류현상 없이 높은 분사압을 유지하며 빠르게 분사된다.
2. 그라우팅용 선단장치에는 천공비트와 천공해머에 대해 결합 호환성 있는 어뎁터가 장착되어 있으므로 천공 작업 중 지반 특성에 따라 천공비트와 천공해머를 교대로 사용할 수 있다.
3. 강관 외주면에 물분사구, 에어분사구 및 그라우팅재분사구를 위에서부터 차례로 형성시킴으로서, 지반 굴착, 슬라임 배토 및 공동부위 충전 작업이 효율적으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 강관(100) 내부에 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)이 각각 분리 배관되어 있고, 상기 강관(100) 외주면에는 상기 고압수관(110)과 연통되는 물분사구(111), 상기 공기주입관(120)과 연통되는 에어분사구(121) 및 상기 그라우팅재관(130)과 연통되는 그라우팅재분사구(131)가 형성되어 있으며, 상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)에 각각 끼워져 고정되는 벤츄리타입 분사노즐(150)을 구비한 그라우팅용 선단장치로서, 상기 벤츄리타입 분사노즐(150)은 외측방향을 따라 점진적으로 감소하는 단면을 갖는 분사로(151)가 형성되어 있으며, 상기 강관(100) 외주면에는 상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)가 위에서부터 차례로 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅용 선단장치를 제공한다.
상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)에 각각 끼워져 고정되는 벤츄리타입 분사노즐(150)은 외측방향을 따라 점진적으로 감소하는 단면을 갖는 분사로(151)가 형성된 것을 사용하는 것이다.
일반적인 분사노즐(솔리드타입)은 도 2a에 도시된 바와 같이 분사로가 일정한 단면적을 갖도록 형성되어 있다.
베르누이 정리에 따르면 압력이 일정한 유체의 흐름에서 유체가 지나가는 단면적(A)과 유체속도(v)의 곱은 일정하다.(A1v1 = A2v2) 즉, 유체가 지나는 통로가 좁아지면 유체속도가 빨라진다는 의미로서, 도 2a에 도시된 바와 같은 기존의 일반적인 솔리드타입 분사노즐도 물, 공기 등의 분사속도 향상에 기여하게 된다. 그러나, 유로(流路)의 급격한 단면적 변화로 인해 단면적이 일시적으로 작아지는 부위에서 와류현상이 발생하므로, 물, 공기 등의 분사압이 감소되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명에서는 도 2b에 도시된 바와 같이 외측방향을 따라 점진적으로 감소하는 단면을 갖는 분사로(151)가 형성된 벤츄리타입 분사노즐을 적용하여 와류현상을 방지함으로서, 물, 공기 등의 분사압은 유지하고, 분사속도는 빨라지도록 하여, 고압분사를 위한 노즐구조의 필요성을 충족시킬 수 있게 되는 것이다. 상기 벤츄리타입 분사노즐(150)은 텅스텐이나 세라믹으로 제작하여 유체의 저항을 줄일 수 있다.
또한, 상기한 그라우팅 공법 실시를 위해서는 상기 강관(100)은 외주면에 상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)가 위에서부터 차례로 형성되도록 구성되며, 이러한 구성에 의해 물의 고압분사에 의해 발생한 슬라임은 바로 밑에서 분사되는 공기에 의해 배토되고, 이러한 배토작용에 의해 형성된 공동(空洞)에는 하부에서부터 그라우팅재를 충전시키는 방식을 적용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 그라우팅용 선단장치를 이용한 지반개량공법으로서, (a) 지반을 천공한 후 상기 그라우팅용 선단장치를 천공홀에 삽입하는 단계; 및 (b) 상기 그라우팅용 선단장치의 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)에 물, 공기 및 그라우팅재를 각각 고압주입하고 이들을 각각 벤츄리타입 분사노즐(150)을 통해 고압분사시키며, 상기 천공홀에서 상기 그라우팅용 선단장치를 돌려 빼냄으로서, 고압수 분사에 의한 지반 굴삭작업, 공기분사에 의한 슬라임 배토작업 및 그라우팅재에 의한 공동 충전작업을 동시에 실행하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반개량공법을 제공한다.
상기 지반개량공법 중 (a)단계는 일반적인 천공장비로 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 단계로서, 선행 기술에 비한 특이사항은 없으나 (b)단계는 상기한 그라우팅용 선단장치의 구조적 특성에 의한 독특한 매카니즘을 갖고 있다. 이하에서는 상기 (b)단계의 메카니즘에 관해 상술하기로 한다.
1. 물(고압수)에 의한 지반 굴삭작업
물을 토사에 고압으로 분사하면, 물의 압력, 분류수의 맥동효과, 물쐐기 효과, 물방울에 의한 충격, 진공효과 등에 의해 지반 조직의 파괴가 발생한다.
따라서 물의 고압분사를 위한 노즐구조가 필요한 것이며, 물에 불순물이 함유되면 노즐이 막힐 우려가 있으므로 이 때 사용되는 물은 청수(淸水)이어야 한다.
2. 공기(에어)에 의한 슬라임 배토작업
상기한 지반 굴삭작업에 의해 지반 천공홀 내에 슬라임(Slime)이 발생하게 되는데, 이러한 슬라임은 그라우팅에 의한 지반경화작용에 부정적 요인이 된다. 따라서, 고압으로 분사되는 공기는 리프트(Lift) 작용에 의한 슬라임 배토 역할을 담 당해야 하며, 이에 따라 공기의 고압분사를 위한 노즐구조가 필요한 것이다.
3. 그라우팅재에 의한 공동(空洞) 충전(充塡)작업
상기한 지반 굴삭작업과 슬라임 배토작업에 의해 형성된 지반 내 공동(空洞)에는 그라우팅재를 충전(充塡), 경화시킴으로서 지반을 강화시킨다.
이 때 그라우팅재의 분사압력을 크게 할 경우, 그라우팅재에 의한 지반의 추가 굴착효과가 발생하게 되지만 분사된 그라우팅재와 토사의 교반 역시 크게 이루어져 큰 체적의 저강도 구근이 형성된다.
반면, 그라우팅재의 분사압력을 작게 할 경우, 지반 굴착 효과는 적어지지만, 분사된 그라우팅재와 교반되는 토사량 역시 적으므로 작은 체적의 고강도 구근이 형성된다. 따라서, 본 발명에 따른 지반개량공법의 (b)단계에서는 그라우팅재의 주입압력을 조절함으로서 그라우팅재의 분사압력을 조절할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 지반개량공법은 고압수로 지반을 굴삭하고, 공기압에 의해 굴삭토가 배출되며 지반 내 공동(空洞)이 형성되고, 여기에 그라우팅재를 충전시킴으로서 연약지반을 강한지반으로 치환하는 공법인 것이다.
한편, 본 발명은 상기 강관(100) 하부에는, 외주면을 따라 형성된 볼트형의 비트결합부(210)와 하단 중심부에서 상방향으로 형성된 너트형의 해머결합부(220)가 함께 구비되어 일반적인 천공비트(400)와 천공해머(500)에 대한 결합 호환성을 갖는 어뎁터(200)가 결합되고, 상기 강관(100) 상부에는, 상기 강관(100)으로 축방향 회전력을 전달하는 로드(300)가 결합되고, 상기 강관(100) 내부에는, 상기 그라우팅재관(130)으로부터 연장되어 상기 강관(100) 하단을 통해 상기 어뎁터(200)의 해머결합부(220)에까지 종방향으로 연통된 해머에어관(140)이 더 배관되고, 상기 해머에어관(140) 내에는 개폐작동하는 체크밸브(160)가 구비된 것을 특징으로 하는 그라우팅용 선단장치를 함께 제공한다.
상기한 바와 같은 어뎁터(200), 로드(300) 및 해머에어관(140)의 구성에 의해 별도의 천공장비 없이 그라우팅용 선단장치 하나로 연약지반과 견고한 지반에 대한 천공작업 및 그라우팅 작업을 함께 수행할 수 있게 된다.
그라우팅용 선단장치에 천공비트를 결합시키거나 천공해머를 결합시켜 지반천공작업 및 그라우팅 작업을 함께 수행할 수 있도록 개발된 장치는 이미 다수의 특허출원을 통해 공지기술화되었다. 그러나 천공비트는 비교적 연약한 지반을 천공하는 데 이용되며, 천공해머는 비교적 견고한 지반을 천공하는 데 이용하는 장비이므로 본 발명에서는 이들에 대한 결합 호환성이 있는 어뎁터(200)에 그 특징이 있는 것이다.
즉, 상기 어뎁터(200)는 비트결합부(210)와 해머결합부(220)가 구비되어 있는 것이다.
상기 비트결합부(210)는 외주면을 따라 수나사산이 형성되어 볼트형으로 구성되어 있는 것이며, 상기 비트결합부(210)에는 일반적인 천공비트(400)가 결합될 수 있다. 상기 천공비트(400)는 강관(100) 상부와 결합된 로드(300)에서 전달되는 축방향 회전력에 의해 회전운동을 하며 연약지반을 천공할 수 있게 된다. 도 3은 어뎁터(200)에 천공비트(400)가 결합된 사용예의 분해사시도이다.
상기 해머결합부(220)는 중심부에서 상방향으로 홈이 형성되고, 상기 홈에는 암나사산이 형성된 너트형으로 구성되어 있는 것이며, 상기 해머결합부(220)에는 공기압에 의해 상하진동하는 일반적인 천공해머(500)가 결합될 수 있다. 도 4는 어뎁터(200)에 천공해머(500)가 결합된 사용예의 분해사시도이다. 공기압에 의해 상하진동하는 천공해머(500)의 상세 구조는 특허 제0484906호 「에어해머가 장착되는 지반 굴착장치」에 의해 공개된 공지기술이므로, 이 점에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 강관(100) 내부에는, 상기 그라우팅재관(130)으로부터 연장되어 상기 강관(100) 하단을 통해 상기 어뎁터(200)의 해머결합부(220)에까지 종방향으로 연통된 해머에어관(140)이 더 배관되고, 상기 해머에어관(140) 내에는 개폐작동하는 체크밸브(160)가 구비된 점은 본 발명만의 특징이다.
즉, 상기 어뎁터(200)의 해머결합부(220)에 천공해머(500)를 결합시켜 견고한 지반을 천공하는 경우, 상기 그라우팅재관(130)은 해머의 진동운동을 위한 공기의 유동로가 되며, 상기 그라우팅재관(130)으로부터 연장된 해머에어관(140) 내로 공기가 주입되어 천공해머(500)가 진동운동을 할 수 있게 된다. 물론 이 때에는 상기 체크밸브(160)가 열려 있는 상태로 제어되어야 함은 당연하다.
또한, 상기 천공해머(500)에 의한 천공작업을 종료한 후 지반 내 그라우팅 작업을 실시할 때는 상기 체크밸브(160)를 닫은 후 상기 그라우팅재관(130)으로 그라우팅재를 주입함으로서, 그라우팅재가 해머에어관(140)으로 유입되는 일 없이 지반 내로 분사되도록 할 수 있는 것이다.
본 발명에서는 상기한 바와 같이 비트결합부(210)와 해머결합부(220)가 구비 어뎁터(200)가 하부에 장착된 그라우팅용 선단장치를 이용한 지반개량공법으로서, (a-1) 지반상황에 따라 상기 그라우팅용 선단장치 하부의 어뎁터(200)에 천공비트(400) 또는 천공해머(500)를 결합시켜 지반을 천공하며 상기 그라우팅용 선단장치를 천공홀에 삽입하는 단계; 및 (b) 상기 그라우팅용 선단장치의 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)에 물, 공기 및 그라우팅재를 각각 고압주입하고 이들을 각각 벤츄리타입 분사노즐(150)을 통해 고압분사시키며, 상기 천공홀에서 상기 그라우팅용 선단장치를 돌려 빼냄으로서, 고압수 분사에 의한 지반 굴삭작업, 공기분사에 의한 슬라임 배토작업 및 그라우팅재에 의한 공동 충전작업을 동 시에 실행하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반개량공법을 함께 제공한다.
상기 지반개량공법에서는 전술한 바와 같은 (b)단계의 특징을 그대로 갖고 있으며, 지반상황에 따라 천공비트(400)나 천공해머(500)를 바꿔가며 천공작업을 실시하는 (a-1)단계도 본 발명만의 특징이라 할 수 있다.
즉, 상기 (a-1)단계에서 상기 어뎁터(200)에 천공비트(400)를 결합시킨 경우에는 외부로부터 인가받은 축방향 회전력을 상기 그라우팅 선단장치의 강관(100) 상부에 결합된 로드(300)에서 전달받아 상기 그라우팅용 선단장치와 함께 상기 천공비트(400)가 축방향 회전을 하며 지반을 천공하게 된다.
또한, 상기 (a-1)단계에서 상기 어뎁터(200)에 천공해머(500)를 결합시킨 경우에는 상기 해머에어관(140) 내의 체크밸브(160)를 열어 둔 상태에서, 상기 그라우팅재관(130) 내로 공기를 주입하여, 주입된 공기에 의해 상기 천공해머(500)가 상하로 진동운동을 하며 지반을 천공하게 되는 것이다.
한편, 상기 그라우팅재는 보통 시멘트와 물을 혼합한 것을 사용하고, 유속이 심한 경우에는 급결재를 혼합하여 사용하는데, 이 때의 급결제는 본 발명자가 특허 제0798019호에서 밝힌 바 있는 급결재를 사용할 수 있으며, 고강도를 요하는 공사 나 유속이 있어 공극이 생긴 지반에는 아래의 [몰탈배합비]로 제작된 그라우팅재를 사용할 수 있다.
[몰탈배합비]
(㎥당배합)
시멘트 잔골재 굵은골재 경화조절제
300kg 700kg 1000kg(4mm이하) 시멘트량의 10~20% 200±50Kg
[GTM경화조절재 물성]
사용량
(%)
유동성
(mm)
블리딩
(%)
압축강도(N/㎟)
6시간 1일 3일 7일 28일
10~20 630 0 3.0 11.5 17.0 21.0 25.5
도 1은 본 발명에 따른 그라우팅용 선단장치의 단면도이다.
도 2a는 종래의 솔리드타입 분사노즐이 강관에 결합된 상태의 단면도이다.
도 2b는 본 발명에 적용되는 벤츄리타입 분사노즐이 강관에 결합된 상태의 단면도이다.
도 3은 어뎁터에 천공비트가 결합된 사용예의 분해사시도이다.
도 4는 어뎁터에 천공해머가 결합된 사용예의 분해사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 강관 110 : 고압수관
111 : 물분사구 120 : 공기주입관
121 : 에어분사구 130 : 그라우팅재관
131 : 그라우팅재분사구 140 : 헤머에어관
150 : 벤츄리타입 분사노즐 160 : 체크밸브
200 : 어뎁터 210 : 비트결합부
220 : 해머결합부 300 : 로드
400 : 천공비트 500 : 천공해머

Claims (4)

  1. 강관(100) 내부에 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)이 각각 분리 배관되어 있고, 상기 강관(100) 외주면에는 상기 고압수관(110)과 연통되는 물분사구(111), 상기 공기주입관(120)과 연통되는 에어분사구(121) 및 상기 그라우팅재관(130)과 연통되는 그라우팅재분사구(131)가 형성되어 있으며, 상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)에 각각 끼워져 고정되는 벤츄리타입 분사노즐(150)을 구비한 그라우팅용 선단장치로서,
    상기 벤츄리타입 분사노즐(150)은 외측방향을 따라 점진적으로 감소하는 단면을 갖는 분사로(151)가 형성된 되어 있으며,
    상기 강관(100) 외주면에는 상기 물분사구(111), 에어분사구(121) 및 그라우팅재분사구(131)가 위에서부터 차례로 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅용 선단장치.
  2. 제1항에서,
    상기 강관(100) 하부에는, 외주면을 따라 형성된 볼트형의 비트결합부(210)와 하단 중심부에서 상방향으로 형성된 너트형의 해머결합부(220)가 함께 구비되어 일반적인 천공비트(400)와 천공해머(500)에 대한 결합 호환성을 갖는 어뎁터(200)가 결합되고,
    상기 강관(100) 상부에는, 상기 강관(100)으로 축방향 회전력을 전달하는 로드(300)가 결합되고,
    상기 강관(100) 내부에는, 상기 그라우팅재관(130)으로부터 연장되어 상기 강관(100) 하단을 통해 상기 어뎁터(200)의 해머결합부(220)에까지 종방향으로 연통된 해머에어관(140)이 더 배관되고,
    상기 해머에어관(140) 내에는 개폐작동하는 체크밸브(160)가 구비된 것을 특징으로 하는 그라우팅용 선단장치.
  3. 제1항의 그라우팅용 선단장치를 이용한 지반개량공법으로서,
    (a) 지반을 천공한 후 상기 그라우팅용 선단장치를 천공홀에 삽입하는 단계; 및
    (b) 상기 그라우팅용 선단장치의 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)에 물, 공기 및 그라우팅재를 각각 고압주입하고 이들을 각각 벤츄리타입 분사노즐(150)을 통해 고압분사시키며, 상기 천공홀에서 상기 그라우팅용 선단장치를 돌려 빼냄으로서, 고압수 분사에 의한 지반 굴삭작업, 공기분사에 의한 슬라임 배토작업 및 그라우팅재에 의한 공동 충전작업을 동시에 실행하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반개량공법.
  4. 제2항의 그라우팅용 선단장치를 이용한 지반개량공법으로서,
    (a-1) 지반상황에 따라 상기 그라우팅용 선단장치 하부의 어뎁터(200)에 천공비트(400) 또는 천공해머(500)를 결합시켜 지반을 천공하며 상기 그라우팅용 선단장치를 천공홀에 삽입하는 단계; 및
    (b) 상기 그라우팅용 선단장치의 고압수관(110), 공기주입관(120) 및 그라우팅재관(130)에 물, 공기 및 그라우팅재를 각각 고압주입하고 이들을 각각 벤츄리타입 분사노즐(150)을 통해 고압분사시키며, 상기 천공홀에서 상기 그라우팅용 선단장치를 돌려 빼냄으로서, 고압수 분사에 의한 지반 굴삭작업, 공기분사에 의한 슬라임 배토작업 및 그라우팅재에 의한 공동 충전작업을 동시에 실행하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지반개량공법.
KR1020080028405A 2008-03-27 2008-03-27 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법 KR100973745B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080028405A KR100973745B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080028405A KR100973745B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090103061A KR20090103061A (ko) 2009-10-01
KR100973745B1 true KR100973745B1 (ko) 2010-08-04

Family

ID=41532643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080028405A KR100973745B1 (ko) 2008-03-27 2008-03-27 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100973745B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653799B1 (ko) * 2015-05-29 2016-09-05 재인스기초건설 주식회사 연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법
KR20180062669A (ko) * 2016-12-01 2018-06-11 김대현 내진 및 지반강화용 마이크로파일 성형방법 및 상기 방법에 의하여 시공된 내진 및 지반강화용 마이크로파일
KR102010212B1 (ko) * 2019-04-12 2019-08-12 주식회사 지엔에스엔지니어링 광범위 토양 세정용 깊이 가변형 팩커 유닛
KR102647114B1 (ko) 2023-02-02 2024-03-14 중앙지오텍 주식회사 지반절삭기능을 갖는 고압분사 그라우팅 장비
KR102637505B1 (ko) 2023-06-27 2024-02-16 중앙지오텍 주식회사 지반절삭기능을 향상한 고압분사 그라우팅 장비
CN118392779A (zh) * 2024-06-26 2024-07-26 中交建筑集团有限公司天津滨海新区分公司 一种测定顶管结构与触变泥浆界面剪切特性的装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484906B1 (ko) 2004-05-18 2005-04-25 원용문 에어해머가 장착되는 지반 굴착장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484906B1 (ko) 2004-05-18 2005-04-25 원용문 에어해머가 장착되는 지반 굴착장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090103061A (ko) 2009-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100973745B1 (ko) 그라우팅용 선단장치 및 이를 이용한 지반개량공법
CN101694096B (zh) 一种用于动水条件下砂层地基的注浆处理方法
CN105507340B (zh) 一种山区桥梁桩基施工方法
CN210396637U (zh) 一种旋喷桩机的钻头
KR101987533B1 (ko) 프리보링용 3중관용 굴착헤드 구조체
CN201395793Y (zh) 长螺旋高压喷射注浆搅拌成桩装置
CN106284295A (zh) 多通道钻喷一体化喷射注浆施工方法
KR101545254B1 (ko) 중압혼합분사 주입장치 및 이를 이용한 주상형 구조체 시공방법
CN107338790B (zh) 旋喷搅拌复合桩施工方法
CN102979091B (zh) 带细石混凝土芯水泥旋喷桩施工方法
KR101057487B1 (ko) 기초보강 확공압밀 인발주입공법
KR100656142B1 (ko) 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반그라우팅 공법
KR20090002833A (ko) 에이치빔 인발과 동시에 모래를 분사하여 지반공극을채워주는 시공장치
JP4679705B2 (ja) 機械撹拌エアーセメントミルク混合圧送工法を施工する装置
KR101677933B1 (ko) 연약지반에서의 지중보강체 조성방법
CN101649614A (zh) 一种变直径的多向锚固桩
KR100469525B1 (ko) 모르타르 고압분사를 통한 치환식 주상형 고결체 형성장치및 형성방법
KR100374912B1 (ko) 지반개량 공법 및 그 장치
CN208563316U (zh) 一种大直径灌注桩桩底虚土沉渣处理装置
CN112030931A (zh) 一种深层地基软土夹层置换加固方法
RU2303102C1 (ru) Способ возведения буронабивной сваи
KR101855413B1 (ko) 심층혼합처리공법의 경화재 분사 장치 및 이를 이용한 시공 방법
KR100671934B1 (ko) 지반보강 및 차수를 위한 통합 그라우팅공법
CN110130325A (zh) 一种岩石钻孔灌注的施工方法
KR101057481B1 (ko) 기초보강 확공압밀 인발주입장치를 이용한 기초보강 확공압밀 인발주입공법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130709

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140729

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150706

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 9