KR101017708B1 - 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반이나 바위에 철근을 설치하여 공고하게 유지하도록 하는 네일링 공법에 관한 것이다. 특히 공정을 단순화하였을 뿐 아니라, 일반적으로 사용되는 철근을 통해 일종의 쐐기부를 형성하고, 그 쐐기부를 통해 깊숙히 박히어 보다 견고한 지지 역할을 수행할 수 있도록 하며, 다단에 동시 주입하도록 하는 간단한 공정이지만 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법이다.

쐐기부, 홀, 지반, 오버플로우호스, 주입관

Description

동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법{WEDGE-SHAPE NAILING BUILDING METHOD USING SIMULTANEOUS MULTI-LEVEL GROUTING}

본 발명은 지반에 홀을 형성하고 쐐기형 네일을 설치함으로써 상대적으로 지반을 굳건하게 유지하게 하는 네일링 공법에 관한 것이다. 특히 공정을 단순화하였을 뿐 아니라, 일반적으로 사용되는 철근을 통해 일종의 쐐기 형태를 형성하고, 그 쐐기부를 통해 지반에 깊숙히 박히어 보다 견고한 지지 역할을 수행할 수 있도록 하며, 다단에 동시 주입하도록 하는 간단한 공정이지만 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법이다.

일반적으로 네일링은 각종 굴착공사장이나 절개지 주변 등의 작업 현장에서 절개면의 암반이나 토사 등이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 옹벽의 측면에 드릴링에 의한 8~10 m 깊이의 하향 경사진 구멍을 천공하고 천공된 구멍에 네일을 설치하여 그 외주면의 그라우팅(grouting) 작업을 수행함으로써 굴착 공사장 주변의 지반이 붕괴되지 않도록 하기 위한 것이다.

네일링 시공에서는 네일이 옹벽의 구멍의 중앙에 위치하도록 일정한 간격으로 스페이서를 네일에 결합시켜 네일을 천공된 구멍 내부로 삽입시키고 네일과 평행하게 결합된 그라우팅 호스를 통해 시멘트 페이스트나 레진 및 시멘트몰탈 등의 진한 그라우팅재를 주입함으로써 구멍 자체에 네일을 심재로 하는 콘크리트파일이 제작되는 구조이다.

이처럼 네일링은 공사 현장에서 절개면의 암반이나 토사 등이 붕괴되는 것을 방지하기 위해 시공되는 것으로, 보다 안전하게 지지할 수 있도록 끊임없는 구조 개선이 요망된다.

본 발명은 지반에 철근을 설치하여 지반을 유지하게 하는 네일링 공법에 관한 것으로, 특히 공정을 단순화하였을 뿐 아니라, 일반적으로 사용되는 철근을 통해 일종의 쐐기부를 형성하고, 그 쐐기부를 통해 지반에 깊숙히 박히어 보다 견고한 지지 역할을 수행할 수 있도록 하며, 다단에 동시 주입하도록 함으로써 간단한 공정이지만 상당히 큰 보강 효과를 얻을 수 있는 쐐기형 네일링 공법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법은, 지반(1)에 홀(2)을 형성하고, 내부에 중심철근과 그 외주면을 둘러싼 복수의 주변철근(11) 및 이들을 결합시키는 너트(60)와 가압너트(65)로 이루어진 네일(10)을 삽입하는 단계; 네일(10)에 체결된 패커(20)에 패커주입관(21)을 연결하고, 패커(20)의 전방과 후방에 콘크리트몰탈 주입관(22)을 배열하는 단계; 가압너트(65)를 가압하여 복수 개의 주변철근(11)이 각각 방사형으로 휘어져 쐐기부(30)를 형성함으로써 지반의 홀 내주면을 파들어가 박히도록 하는 단계; 홀(2)의 입구에 코킹작업을 수행하는 단계; 패커주입관(21)을 통해 패커(20)를 채워 부풀려서 홀(2)의 내주면에 정합되도록 하는 단계; 및 패커(20)로 구분되는 다단에 몰탈 주입관(22)을 통해 콘크리트몰탈을 가압 주입하는 단계;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법에서, 가압 주입 단계에서는 패커(20)로 구분되는 다단에 몰탈 주입관(22)을 통해 콘크리트몰탈을 동시에 가압 주입하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법에서, 네일 삽입 단계에서 사용되는 네일(10)은, 중심부에 지름이 넓어 지지될 수 있는 형태의 두꺼운 중심철근(A); 중심철근(A)의 둘레로 배열되는 상대적으로 작은 두께의 복수 개의 주변철근(11); 중심철근(A)과 주변철근(11)을 견고히 결합시키는 너트(60); 중심철근(A)의 중간에 부착되어 중심철근(A)의 위치를 잡아주고 홀(2)의 영역을 다단으로 분리하는 패커(20); 및 쐐기부(30) 절곡의 시작점에 부착하되, 중심부에 중심철근(A)이 이동 가능하게 형성된 관통공(101)을 구비하고 복수 개의 주변철근(11)을 견고하게 체결하는 가압너트(65);를 포함하여 구성됨으로써, 네일(10)이 홀(2)의 내부에 투입되어 쐐기부(30)를 통해 지반과 견고한 결합을 달성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법에서, 가압너트(65)는, 그 중심부에 형성되는 관통공(101)은 관통되는 중심철근(A)의 지름에 비하여 상대적으로 크게 형성하고, 외부의 연통공은 주변철근(11)의 지름과 유사한 형태로 형성하여 삽입을 하고 난 후 연통공은 가압기로 조여 주변철근(11)과 견고한 체결을 달성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법에서, 가압 주입 단계에서 몰탈 주입관(22)을 통해서 투입되는 콘크리트몰탈은 묽은콘크리트몰탈(120) 로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 철근을 방사형으로 절곡시켜 지반 깊숙이 박히게 하는 방식으로 쐐기부를 형성하기에 지반에 체결되는 체결력이 향상되고 그에 따라 지반의 견고함을 더욱 향상시킨다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 쐐기형 네일링 시공에서는 일반적으로 사용되는 철근을 이용하여 간단하게 쐐기부를 제작할 수 있기에 비교적 저렴하고 간단하게 쐐기부를 형성할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 쐐기형 네일링 시공에서는 여러 네일링이 서로 연결되어 강한 인발력을 갖게 되며, 그에 따라 시공할 네일링의 갯수를 적게 할 수 있어 시공 경제상 유리하다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 쐐기형 네일링 시공에서는 홀 내부에 형성된 다단을 동시에 주입함으로써 네일링 시공에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 시공경제상 더욱 유리하다는 장점이 있다.

본 발명은 쏘일 네일링이나 락 볼트 등에 적용할 수 있는 쐐기형의 네일링 시공 기술에 관한 것으로, 본 발명의 시공방법과 그 작용을 [도 1] 내지 [도 4]를 참조하여 상세히 설명한다.

[제 1 단계]

본 발명은 [도 1]에서처럼 지반(1)에 홀(2)을 형성하고, 내부에 중심철근(A)과 그 외주면을 둘러싼 복수의 주변철근(11) 및 이들을 결합시키는 너트(60)와 가압너트(65)로 이루어진 네일(10)을 삽입시키는 단계를 거친다. 즉, 지반(1)에 네일(10)이 삽입될 구멍인 홀(2)을 8m, 10m, 16m 등과 같이 소정의 길이로 형성하는 것이다.

이러한 홀 형성기는 이미 공지되어 사용되고 있는 것으로 스크류 형태의 홀 형성기를 거대한 동력을 이용하여 회전시키면 구멍이 파지면서 파진 흙은 외부로 배출되고 홀만을 형성시키는 기계이다. 이러한 홀 형성기를 이용하여 지반(1)에 홀(2)을 형성하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 네일(10)의 경우, 그 중심부에 중심철근(A)이 있고, 그 외주면을 둘레로 복수의 주변철근(11)이 마련되는 것이 바람직하다. 중심부에는 보다 큰 지지를 위해서 큰 지름을 가진 두꺼운 철근을 삽입하고, 그 외주면으로는 상대적으로 얇은 두께를 갖는 주변철근(11)을 배열하여 네일(10)을 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 철근(10, 11)에 대하여 그 두께의 한정을 하지 않은 이유는 다양한 모든 네일링 공법에 적용할 수 있도록 하기 위함이다. 홀(2)을 깊이 파야 하는 시공현장이나 큰 힘을 발휘해야만 하는 시공현장에서는 철근(A, 11)의 두께가 두꺼운 것이 바람직하다. 그러나 그렇지 못한 시공현장에서는 철근(A, 11)의 두께 는 작은 것이 바람직하다. 이렇듯 본 발명에서 중심철근(A)과 주변철근(11)의 두께를 한정하지 못한 이유는, 한정할 필요도 없고 또한 그 한정이 정확하지 않기 때문이다.

이어서, 네일(10)의 전방부분에 체결된 패커(20)에 패커주입관(21)을 연결하고, 패커(20)의 전방과 후방에 콘크리트몰탈 주입관(22)을 배열하는 단계를 거친다. [도 1]과 [도 2]에서처럼 네일(10)의 일측에 에어나 콘크리트몰탈을 이용하여 부피를 확대시키는 패커(20)를 장착하는 것이다.

본 발명에서는 특별히 이러한 패커(20)를 위해서 별도의 패커주입관(21)을 형성하는데, 패커주입관(21)은 홀(2)의 입구에서부터 패커(20)까지 길이가 연장되어 패커주입관(21)을 통해서 콘크리트몰탈을 주입하면, 패커주입관(21)을 타고 콘크리트몰탈이 투입되어 패커(20)의 내부가 빵빵하게 불러 오르는 방식을 취하고 있다. 이를 위해 패커(20)를 연통한 패커주입관(21)을 배열한다.

그리고 이와는 별도로 패커(20)의 전방과 후방에 콘크리트몰탈 주입관(22)을 배열한다. 콘크리트몰탈 주입관(22)은 패커(20)의 앞뒤로 하나씩 별도로 제공하는 것도 가능하고, 패커(20)의 앞뒤에 각각 구멍이 형성된 하나의 주입관(22)을 제공하는 것도 가능하다.

[제 2 단계]

본 발명은 가압너트(65)를 가압하여 복수의 주변철근(11)이 각각 방사형으로 휘어지며 쐐기부(30)를 형성하는 단계를 거친다. 쐐기부(30)는 지반의 홀 내주면을 파고 깊숙이 박힌다. 홀(2) 내부에 네일(10)이 삽입된 상태에서 주변철근(11)을 가압하여 쐐기부(30)를 형성하는 것이다.

주변철근(11)을 [도 2]에서처럼 휘게 하기 위해서는 가압너트(65)를 충분한 압력으로 가압하는 방식을 사용할 수 있다. 네일(10)에서 중심철근(A)은 가압기에 고정되어 있고 주변철근(11)을 가압하는 것이기에 가압과정에서 네일(10)이 앞뒤로 밀리거나 하는 현상이 없는 것이다. 주변철근(11)은 일단이 너트(60)를 통해 중심철근(A)에 단단히 결합되어 있으므로 가압에 의해 구부러지게 된다. 너트(60)는 나사 형태로 제작되어 쐐기부(30)의 형성위치를 이동 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

가압너트(65)의 관통공(101)은 중심철근(A)에 비하여 넓기에 중심철근(A)은 관통공(101)을 따라 이동하므로 압력을 받지 않는 상태이다. 반면, 주변철근(11)은 가압너트(65)의 연통공에 끼워진 상태로 가압기로 조여져 가압너트(65)와 주변철근(11)은 견고히 체결된 상태이므로, 가압너트(65)를 20-30톤 정도의 압력으로 밀면 주변철근(11)이 휘어지고 꺽이는 현상이 발생된다.

따라서 이 압력에 따라 주변철근(11)은 휘어지게 되는데, 그 방향이 방사형으로 꺾일 수밖에 없기에 꺾여져 올라간 주변철근(11)은 홀(2)의 내주면을 가압하면서 지반(1)의 내부 깊숙이 박혀 버리는 것이다. 휘어져 올라오는 주변철근(11)의 길이는 긴데, 홀(2)의 지름은 작기에 그 길이만큼 지반(1)을 뚫고 주변철근(11)이 박히게 되는 것이다. 이처럼 주변철근(11)이 휘어져서 꺾여져 올라간 부위를 본 발명에서는 쐐기부(30)라 칭한다.

[제 3 단계]

다음으로 본 발명은 [도 3]에 도시된 것처럼, 홀(2) 입구에 코크(40)와 오버플로우호스(25)를 설치하는 코킹작업을 수행하는 단계를 거친다. 쐐기부(30)를 형성한 후에 홀(2) 입구에 코킹작업을 수행하는 것이다. 즉, 홀(2)의 입구를 완벽하게 막아 주는 것이다.

이때 코크(40)에는 별도의 오버플로우호스(25)를 끼운 상태로 코킹작업을 한다. 주입관(22)은 콘크리트몰탈이 공급될 관이고 오버플로우호스(25)는 주입 과정에서 공기가 배출될 수 있도록 함과 동시에 콘크리트몰탈이 어느 정도 차 올랐는지 판단할 수 있도록 해준다. 이러한 작업을 용이하게 하기 위해서 본 발명에서는 홀(2)의 입구부위에 코크(40)를 통해서 코킹작업을 하고 주입관(22)과 오버플로우호스(25)를 끼우는 것이다.

[제 4 단계]

본 발명은 패커주입관(21)을 통해 패커(20)에 콘크리트몰탈을 채워 부풀게 하여 홀(2)의 내주면에 정합되도록 팽창시키는 단계를 거친다. [도 3]에서처럼 패커주입관(21)을 통해서 콘크리트몰탈을 가압 주입하는 것이다. 이처럼 패커(20)를 홀(2)의 내주면에 끼이도록 팽창시킴으로써 이후의 다단동시 주입 단계에서 주입재가 역류하지 않도록 하는 것이다.

패커주입관(21)에 투입되는 콘크리트몰탈은 그 끝단에 형성된 패커(20)에 주입되어 그 부피가 부풀어 오르게 된다. 그러면 패커(20)는 홀(2)의 외주면에 꽉 끼이는 결과를 가져오고, 이에 따라 중심철근(A)이 홀(2)의 중앙에 위치하는 결과를 가져온다.

이때 주입되는 콘크리트몰탈은 일반적인 콘크리트몰탈이 사용될 수 있고, 규산이 포함된 규산 콘크리트몰탈(시중에 "LW"라는 명칭으로 시판됨)도 사용이 가능하다. 패커(20)를 채우는 물질로는 전술한 콘크리트몰탈 이외에 다른 물질도 가능하며, 시공 환경에 따라 적당하게 선택하면 된다.

한편, 제 3 단계와 제 4 단계는 시공 과정에서 서로 순서를 바꾸어 시공하는 것도 가능하다. 즉, 제 3 단계와 제 4 단계의 시공 순서는 작업자가 선택할 수 있는 사항이다.

[제 5 단계]

본 발명에서는 [도 3]에서처럼, 몰탈 주입관(22)을 통해 콘크리트몰탈을 가압 주입하는 단계를 거친다. 그러면 패커(20)의 전방과 후방에 배열된 주입관(22)의 끝단에서는 콘크리트몰탈이 쏟아지면서 홀(2)의 내부를 채우게 된다.

이때 패커(20)의 전방에 쏟아지는 콘크리트몰탈은 부풀어 오른 패커(20)에 의해서 상부로 콘크리트몰탈이 역류하지 않기에 패커(20)의 후방에도 별도의 주입관(22)을 형성하는 것이다. 주입관(22)이 다단에 별개로 제공되는 형태도 가능하고, 공통 연결되는 주입관(22)을 사용해도 무방하다. 이와 같은 주입관(22)은 합 성수지를 사용하여 제작함이 일반적이다. 한편, 주입관(22)을 사용하여 다단에 동시 주입하는 것이 바람직하다. 물론 순차적으로 주입하는 것도 가능하나, 동시 주입하는 것이 보다 효과적이다.

이렇게 콘크리트몰탈을 주입관(22)으로 주입하게 되면, 코킹작업을 통해 코킹된 홀의 전반부분에는 홀(2)의 내부에 콘크리트몰탈이 가득차고 오버플로우호스(25) 외부로 콘크리트몰탈을 분출시킬 것이다. 오버플로우호스(25)을 꺽은 상태로 좀더 콘크리트몰탈을 가압 주입하게 되면, 주입 압력에 의하여 콘크리트몰탈은 주변의 틈새를 뚫고 들어가 공극을 채우게 되는 것이다.

그 후에는 [도 4]에서처럼 지반(1)의 외부에 체결판(B)이나 플레이트로 마감으로 한 상태에서 네일(10)을 격자 형태로 체결한다. 종래 기술에 따른 네일링 공법을 사용하면 격자 간격을 약 1.0 내지 1.5 m로 설정해야 한다. 그러나 본 발명의 네일링 공법을 사용하면 인발력이 향상되므로 그보다 넓은 격자 간격, 예컨대 2.0 m 이상으로 하더라도 가능해지는 것이다.

그럼 본 발명의 시공방법을 보다 세부적으로 살펴본다.

본 발명의 시공방법에 따른 네일(10)의 실시예를 살펴보면 [도 1] 내지 [도 3]에 나타낸 바와 같다. 중심부에 지지될 수 있는 형태의 두꺼운 중심철근(A)이 있고, 중심철근(A)의 외주면을 둘레로 다수 개로 배열되는 상대적으로 작은 지름의 주변철근(11)이 있으며, 중심철근(A)과 주변철근(11)을 견고히 결합시키는 너트(60)가 있다.

또한 에어나 콘크리트몰탈로 채워 그 부피를 팽창시킬 수 있도록 마련되는 패커(20)가 제공된다. 또한, 쐐기부(30) 절곡의 시작점에 부착하되, 중심부에 중심철근(A)이 관통되어 이동 가능하게 큰 지름으로 형성되는 관통공(101)과 외주면을 지나는 주변철근(11)을 체결하는 가압너트(65)가 있다.

따라서 이들이 결합하여 홀(2)의 내부에 투입되어 쐐기부(30)를 통해 홀의 내주면과 견고한 결합을 달성하는 것이다.

너트(60)는 중심철근(A)과 주변철근(11)을 끼우고 나서는 가압기를 이용하여 조이는 방식으로 밀착시켜 이동이 불가능하게 고정한다. 가압너트(65)에서 그 중심부에 형성되는 관통공(101)은 그 지름을 중심철근(A)의 두께에 비하여 크게 형성하여 중심철근(A)이 자유로이 이동이 가능하도록 형성한다. 또한, 가압너트(65)에서 외부의 연통공은 주변철근(11)의 지름과 유사한 형태로 형성함으로써 주변철근(11)을 삽입한 후 가압기로 조여 주변철근(11)과 가압너트(65) 간에 견고한 체결을 달성한다.

즉, 현장에서 간단하게 주변철근(11)을 이용하여 바로 네일(10)을 제작하되, 그 중심부에 중심철근(A)을 두고 그 외부로 여러 주변철근(11)을 배열하는 방식으로 제작을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 주변철근(11)의 배열방식은 도면에는 4개의 주변철근(11)을 배열하는 방식이 사용되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 이보다 많은 6개, 8개, 또는 12개의 주변철근(11)을 배열하여 사용하는 것도 가능하다.

특히 본 발명의 네일(10)은 홀(2)의 내부 깊숙이 들어가는 첫 단 부분에 천이나 피륙으로 제작한 패커(20)가 부착되어 있다. 이 패커(20)는 그 내부에 공기나 콘크리트몰탈이 투입되었을 경우에 크게 팽창하여 홀(2)의 내주면에 네일(10)이 정합되도록 하는 역할을 수행한다.

그리고 네일(10)이 한 덩어리로 결합되도록 본 발명에서는 너트(60)와 가압너트(65)가 사용된다. 너트(60)의 형태는 도시된 실시 형태 이외의 것도 사용이 가능하지만, 중심철근(A)과 주변철근(11)이 강하게 결합될 수 있는 형태의 것이어야만 한다. 따라서 일단 너트(60)를 네일(10)에 끼우고 가압기를 통해서 그 관통공을 조이는 방식으로 너트(60)와 중심철근(A)과 주변철근(11)을 강하게 체결하는 방식이 사용될 수 있는 것이다.

가압너트(65)의 경우 너트(60)와는 다른 기술적이 특징이 있는데, 이는 가압너트(65)의 중심부에 형성되는 관통공(101)이 중심철근(A)의 지름에 비하여 넓게 형성된다는 것이다. 그리고 관통공(101)의 주변에 연통공이 다수 개 있어 주변철근(11)과 강한 결합을 달성한다. 중심철근(A)은 관통공(101)의 내주면을 타고 얼마든지 이동될 수 있도록 체결이 된다.

중심철근(A)을 가압기에 고정한 상태에서 가압너트(65)에 압력이 작용하면 가압너트(65)는 전방으로 밀려진다. 홀(2)의 내부에 위치하는 가압너트(65)에 효과적으로 압력을 전달하기 위하여 실제 시공시에는 가압기 단부에 파이프를 연결하고 이 파이프로 가압너트(65)를 밀도록 구성할 수 있다.

관통공(101)은 중심철근(A)보다 넓기에 가압너트(65)는 중심철근(A)을 타고 가이드될 것이나, 가압너트(65)에 결합되어 있는 복수의 주변철근(11)들은 고압을 이겨내지 못하고 방사형의 형태로 꺽이고 휘어지는 것이다.

이때 본 발명에서는 주변철근(11)들의 용이한 꺽임과 휘어짐을 위해서 네일(10)의 투입시 그 꺽일 부분을 먼저 꺽어 놓는 배려도 해 놓을 수 있다. 결국 중심철근(A)을 타고 가이드하는 가압너트(60)가 주변철근(11)에 힘을 가하여 우산살처럼 휘어버리는 것이다.

본 발명의 시공방법에서 사용되는 네일(10)은 [도 1] 내지 [도 3]과 같은 형태의 것이 가장 바람직하다. 다른 형태의 네일(10)을 실시하는 것도 본 발명의 기술적 사상 안에서 얼마든지 가능하다.

본 발명에서 패커주입관(21)을 통해 투입되는 콘크리트몰탈은 진한콘크리트몰탈(110)로 선택할 수 있고; 몰탈 주입관(22)을 통해서 투입되는 콘크리트몰탈은 묽은콘크리트몰탈(120)로 선택하는 것이 바람직하다. 즉, 패커(20)의 내부에는 진한콘크리트몰탈(110)을 주입하고, 홀(2)의 내주면에는 묽은콘크리트몰탈(110)을 주입하도록 선택될 수 있는 것이다.

패커(20)란 포대와 같은 형태로 일단 내부에 에어나 콘크리트몰탈이 채워지면서 그 부피가 팽창하여 네일(10)이 홀(2)의 내부에서 이동되지 않도록 하는 역할을 수행한다. 그런데 패커(20)의 내부에 묽기가 많은 묽은콘크리트몰탈(120)을 채우게 되면, 패커(20)에 고압으로 주입 후, 수분이 빠져나와 그 팽창된 부피가 줄어 들어버릴 소지가 높다. 따라서 이러한 문제점을 제거하기 위해서 본 발명에서는 물기가 적은 진한콘크리트몰탈을 패커(20)의 내부에 채우는 것이다. 물론 이는 선택적인 사항에 불과하다.

본 발명에서 설명하는 콘크리트몰탈인 진한콘크리트몰탈(110)과 묽은콘크리트몰탈(120)은 사실상 특별히 한정하거나 규정하기 힘들다. 이유는 패커(20)란 고강도의 직물류를 이용하여 제작하게 되는데, 보통 합성수지 섬유를 이용하여 제작한다. 섬유사의 굵기와 직조과정에서 발생되는 위사와 경사의 간격차, 직조 후의 코팅의 수행여부 등 많은 변수에 따라 콘크리트몰탈이 공극이나 간격으로 빠져나올 수 있는 여지가 변동되는 것이다. 따라서 구체적으로 한정한 상태의 진한콘크리트몰탈(110)을 한정하지 않았다. 단지 물기가 적어 떡진 상태의 콘크리트몰탈을 진한콘크리트몰탈(110)로 칭하고, 묽기가 많아 잘 흘러다닐 수 있는 정도의 콘크리트몰탈을 묽은콘크리트몰탈(120)로 칭한 것이다.

패커(20)의 내부에는 진한콘크리트몰탈(110)을 채우고, 홀(2)의 내부에는 묽은콘크리트몰탈(120)로 채우게 된다. 패커(20)의 앞뒤로 설치된 주입관(25)에 동시에 비교적 고압으로 쏴주는 묽은콘크리트몰탈(120)은 고압으로 충진되면서, 지반의 내부 공극에도 쉽게 침투될 수 있도록 물기가 많은 형태로 충진되며, 고압으로 충진되기에 그 침투력도 높다.

따라서 묽은콘크리트몰탈(120)이 홀(2)의 내주면에 채워지게 되면, [도 3]에 도시된 바와 같이 지반의 깊숙히 골고루 묽은콘크리트몰탈(120)이 스며들게 되어 굳은 이후의 결합력은 배가되는 것이다. 묽은콘크리트몰탈(120)의 투입압력은 시공 환경에 따라 선택될 수 있으나, 상당히 높게 설정될 수도 있다.

예를 들어 100-168% 비율의 묽은콘크리트몰탈을 이용하여 약 10-15kg/cm²의 압력으로 묽은 콘크리트몰탈을 투입한 결과, 시공현장에서의 결합력과 지반 침투력은 훌륭했으며, 시공 후의 내구성도 향상되었다.

[도 1] 내지 [도 3]는 본 발명에 따른 시공방법을 도시한 실시예시도,

[도 4]은 본 발명의 시공방법으로 시공된 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

1; 지반 2; 홀

10; 네일 11; 철근

20; 패커 30; 쐐기부

21; 패커주입관 22; 몰탈 주입관

25; 오버플로우호스 40; 코크

60; 너트 65; 가압너트

Claims (5)

1. 지반(1)에 홀(2)을 형성하고, 내부에 중심철근(A)과 그 외주면을 둘러싼 복수의 주변철근(11) 및 이들을 결합시키는 너트(60)와 가압너트(65)로 이루어진 네일(10)을 삽입하는 단계;

   상기 네일(10)에 체결된 패커(20)에 패커주입관(21)을 연결하고, 패커(20)의 전방과 후방에 콘크리트몰탈 주입관(22)을 배열하는 단계;

   상기 가압너트(65)를 가압하여 상기 복수 개의 주변철근(11)이 각각 방사형으로 휘어져 쐐기부(30)를 형성함으로써 지반의 홀 내주면을 파들어가 박히도록 하는 단계;

   상기 홀(2)의 입구에 코킹작업을 수행하는 단계;

   상기 패커주입관(21)을 통해 상기 패커(20)를 채워 부풀려서 상기 홀(2)의 내주면에 정합되도록 하는 단계; 및

   상기 패커(20)로 구분되는 다단에 상기 몰탈 주입관(22)을 통해 콘크리트몰탈을 가압 주입하는 단계;

   를 포함하여 구성되는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 가압 주입 단계에서는 상기 패커(20)로 구분되는 다단에 상기 몰탈 주 입관(22)을 통해 콘크리트몰탈을 동시에 가압 주입하는 것을 특징으로 하는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 네일 삽입 단계에서 사용되는 네일(10)은,

   중심부에 지름이 넓어 지지될 수 있는 형태의 두꺼운 중심철근(A);

   상기 중심철근(A)의 둘레로 배열되는 상대적으로 작은 두께의 복수 개의 주변철근(11);

   상기 중심철근(A)과 주변철근(11)을 견고히 결합시키는 너트(60);

   상기 중심철근(A)의 중간에 부착되어 상기 중심철근(A)의 위치를 잡아주고 상기 홀(2)의 영역을 다단으로 분리하는 패커(20); 및

   상기 쐐기부(30) 절곡의 시작점에 부착하되, 중심부에 중심철근(A)이 이동 가능하게 형성된 관통공(101)을 구비하고 상기 복수 개의 주변철근(11)을 견고하게 체결하는 가압너트(65);

   를 포함하여 구성됨으로써, 상기 네일(10)이 홀(2)의 내부에 투입되어 쐐기부(30)를 통해 지반과 견고한 결합을 달성하는 것을 특징으로 하는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 가압너트(65)는, 그 중심부에 형성되는 관통공(101)은 관통되는 중심철근(A)의 지름에 비하여 크게 형성하고, 외부의 연통공은 주변철근(11)의 지름과 유사한 형태로 형성하여 삽입을 하고 난 후 연통공은 가압기로 조여 주변철근(11)과 견고한 체결을 달성하는 것을 특징으로 하는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 가압 주입 단계에서 상기 몰탈 주입관(22)을 통해서 투입되는 콘크리트몰탈은 묽은콘크리트몰탈(120)인 것을 특징으로 하는 동시다단 주입방식의 쐐기형 네일링 공법.

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