KR101351009B1 - 그라우팅 공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비트(110), 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러 절삭재 주입노즐(121) 및 그라우트 분사노즐(122)이 형성된 모니터(120)를 포함하는 비트 조립체(100)를 이용한 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 케이싱(200)의 내부에 비트 조립체(100)를 삽입하고, 비트(110)에 의해 지반을 굴착함과 아울러, 절삭재 분사노즐(121)에 의해 주변지반에 절삭재(W)를 분사하면서, 그라우트 분사노즐(122)에 의해 그라우트(G)를 분사하는 천공 및 1차 그라우팅 단계; 천공 완료 후, 케이싱(200)을 지중에 매설해 둔 채로 비트 조립체(100)를 제거하는 비트 조립체 제거단계; 케이싱(200)에 형성된 그라우트 주입구(201)를 통해, 케이싱(200)의 내부 및 주변지반에 그라우트(G)를 주입하는 2차 그라우팅 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법을 제시함으로써, 공사비용을 절약하면서도 균질하고 높은 강도의 그라우팅 고결체를 얻을 수 있도록 한다.

Description

그라우팅 공법{GROUTING METHOD}
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 그라우팅 공법에 관한 것이다.
연약한 지반에 파일 등의 고결체를 형성하여야 하는 경우, 비트에 의한 천공과 함께 천공 홀이 지속적으로 무너지는 것을 방지하기 위하여 케이싱을 함께 삽입하는 것이 일반적이다.
천공 완료 후, 케이싱의 벽체에 형성된 관통공을 통해 그라우트를 주입하여 주변지반에 고결체를 형성한다.
그런데, 이와 같은 종래의 그라우팅 공법은 다음과 같은 문제를 안고 있었다.
첫째, 케이싱 주변지반의 강도가 일정하지 않으므로, 상대적으로 약한 부분에만 그라우트가 집중하여 주입되고, 상대적으로 강한 부분에는 그라우트가 주입되지 않아 균질한 강도의 그라우팅 고결체를 얻기가 어렵다.
둘째, 주입된 그라우트가 절삭 이토 기타 토사와 섞여 배출되므로, 그라우트의 양이 과도하게 소요되고, 슬라임의 발생량이 많다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 공사비용을 절약하고, 슬라임의 발생량을 줄이면서도, 균질하고 높은 강도의 그라우팅 고결체를 얻을 수 있도록 하는 그라우팅 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 비트(110), 상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러 절삭재 주입노즐(121) 및 그라우트 분사노즐(122)이 형성된 모니터(120)를 포함하는 비트 조립체(100)를 이용한 그라우팅 공법으로서, 케이싱(200)의 내부에 상기 비트 조립체(100)를 삽입하고, 상기 비트(110)에 의해 지반을 굴착함과 아울러, 상기 절삭재 분사노즐(121)에 의해 주변지반에 절삭재(W)를 분사하면서, 상기 그라우트 분사노즐(122)에 의해 그라우트(G)를 분사하는 천공 및 1차 그라우팅 단계; 천공 완료 후, 상기 케이싱(200)을 지중에 매설해 둔 채로 상기 비트 조립체(100)를 제거하는 비트 조립체 제거단계; 상기 케이싱(200)에 형성된 그라우트 주입구(201)를 통해, 상기 케이싱(200)의 내부 및 주변지반에 그라우트(G)를 주입하는 2차 그라우팅 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법을 제시한다.
상기 천공 및 1차 그라우팅 단계에서의 그라우트의 주입압은, 상기 2차 그라우팅 단계에서의 그것에 비해 높은 것이 바람직하다.
상기 케이싱(200)의 그라우트 주입구(201)에는 외측 방향으로만 그라우트를 주입하기 위한 일방향 밸브(210)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 모니터(120)는 상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 상기 그라우트 분사노즐(122)의 외측으로 그라우트를 분사하도록, 중심부에 상하방향으로 설치된 그라우트 주입관(122a); 상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 상기 절삭재 분사노즐(121)의 외측으로 절삭재를 분사하도록, 상기 그라우트 주입관(122a)의 외부를 둘러 설치된 절삭재 주입관(121a);을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 모니터(120)에서 상기 절삭재 분사노즐(121)이 상기 그라우트 분사노즐(122)보다 하측에 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 공사비용을 절약하면서도 균질하고 높은 강도의 그라우팅 고결체를 얻을 수 있도록 하는 그라우팅 공법을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 비트 조립체의 단면도.
도 2 내지 4는 그라우팅 공법의 공정도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 그라우팅 공법은 기본적으로, 비트(110)와, 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러 절삭재 주입노즐(121) 및 그라우트 분사노즐(122)이 형성된 모니터(120)를 포함하는 비트 조립체(100)를 이용하여 이루어진다(도 1).
케이싱(200)의 내부에 비트 조립체(100)를 삽입하고, 비트(110)의 회전 또는 타격에 의해 지반을 굴착함과 아울러, 절삭재 분사노즐(121)에 의해 주변지반에 절삭재(W)를 분사하면서, 그라우트 분사노즐(122)에 의해 그라우트(G)를 분사하여 천공 및 1차 그라우팅을 실시한다(도 2).
천공 완료 후, 케이싱(200)을 지중에 매설해 둔 채로 비트 조립체(100)를 제거한다(도 3).
케이싱(200)에 형성된 그라우트 주입구(201)를 통해, 케이싱(200)의 내부 및 주변지반에 그라우트(G)를 주입하여 2차 그라우팅을 실시한다(도 4).
이러한 방식을 취하는 경우, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 주변지반에 그라우트만을 주입하는 것이 아니라, 먼저 절삭재의 분사에 의해 지반을 고르게 절삭한 후, 비로소 그라우트를 주입하므로, 균질한 강도의 그라우팅 고결체를 얻을 수 있다.
둘째, 절삭에 의해 절삭 이토 기타 토사를 신속히 외부로 배출한 후, 비로소 그라우트를 주입하므로, 주입된 그라우트가 절삭 이토 기타 토사와 섞여 배출되는 것을 최소화할 수 있어 소요되는 그라우트의 양 및 슬라임의 발생량을 줄일 수 있다.
셋째, 천공 및 절삭과 함께 1차 그라우팅을 실시하고, 비트 조립체 제거 이후 다시 2차 그라우팅을 실시하므로, 밀실하고 고른 고결체의 형성이 가능하다.
상술한 내용은 상측으로부터 하측으로 천공 및 그라우팅 작업을 실시하는 경우를 전제로 설명한 것으로서, 상하와 같은 방향의 표시는 첨부도면을 참조하여 이해를 돕기 위함이며, 사면에 경사진 방향으로 그라우팅을 실시하거나, 수평방향 또는 반대로 하측으로부터 상측으로 그라우팅 작업을 실시하는 경우에도 본 발명에 의한 공법은 효과적으로 적용될 수 있다.
천공 및 1차 그라우팅 단계에서의 그라우트의 주입압은, 2차 그라우팅 단계에서의 그것에 비해 높게 하는 것이 바람직하다.
즉, 천공 및 1차 그라우팅 단계에서는 고압으로 그라우트를 주입하여 고결체의 형성영역을 확보하고, 2차 그라우팅 단계에서는 저압으로 천천히 그라우트를 주입하여 위 고결체 형성영역이 빠짐없이 충전되도록 하는 것이 바람직한 것이다.
이와 같이 2차 그라우팅 단계에서는 저압으로 그라우트가 주입되므로, 케이싱(200) 내부로 그라우트의 역류를 방지하기 위하여, 2차 그라우팅을 위한 케이싱(200)의 그라우트 주입구(201)에는 외측 방향으로만 그라우트를 주입하기 위한 일방향 밸브(210)가 형성되는 것이 바람직하다.
모니터(120)는 구체적으로, 상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 그라우트 분사노즐(122)의 외측으로 그라우트를 분사하도록, 중심부에 상하방향으로 설치된 그라우트 주입관(122a); 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 절삭재 분사노즐(121)의 외측으로 절삭재를 분사하도록, 그라우트 주입관(122a)의 외부를 둘러 설치된 절삭재 주입관(121a);을 포함하는 구조를 취하는 것이 바람직하다(도 1).
여기서, 절삭재는 공기, 물 등이 적용될 수 있다.
천공 및 1차 그라우팅 단계는, 비트 조립체(100)의 굴착과 함께, 절삭재 분사노즐(121)에 의해 주변지반에 절삭재(W)를 분사하는 공정, 그라우트 분사노즐(122)에 의해 그라우트(G)를 분사하는 공정이 동시에 이루어진다(도 2).
여기서, 절삭재의 분사에 의해 지반이 절삭된 이후, 고압 그라우트 분사가 이루어지는 것이 효율적인 고결체의 형성을 위하여 바람직하다.
따라서 모니터(120)에서 절삭재 분사노즐(121)이 그라우트 분사노즐(122)보다 하측에 형성되도록 함으로써, 비트(110)에 의해 굴착된 영역에 절삭재가 먼저 분사되고, 이후 그라우트가 분사되도록 하는 것이 바람직한 것이다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
W : 절삭재 G : 그라우트
100 : 비트 조립체 110 : 비트
120 : 모니터 121 : 절삭재 주입노즐
121a : 절삭재 주입관 122 : 그라우트 분사노즐
122a : 그라우트 주입관 200 : 케이싱
201 : 그라우트 주입구 210 : 일방향 밸브

Claims (5)

  1. 비트(110), 상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러 절삭재 주입노즐(121) 및 그라우트 분사노즐(122)이 형성된 모니터(120)를 포함하는 비트 조립체(100)를 이용한 그라우팅 공법으로서,
    케이싱(200)의 내부에 상기 비트 조립체(100)를 삽입하는 비트 조립체 삽입단계;
    상기 비트(110)에 의해 지반을 하향 굴착함과 아울러, 상기 절삭재 분사노즐(121)에 의해 주변지반에 절삭재(W)를 분사하면서, 상기 그라우트 분사노즐(122)에 의해 그라우트(G)를 분사하는 천공 및 1차 그라우팅 단계;
    천공 완료 후, 상기 케이싱(200)을 지중에 매설해 둔 채로 상기 비트 조립체(100)를 제거하는 비트 조립체 제거단계; 및
    상기 케이싱(200)에 형성된 그라우트 주입구(201)를 통해, 상기 케이싱(200)의 내부 및 주변지반에 그라우트(G)를 주입하는 2차 그라우팅 단계;를 포함하되,
    상기 절삭재 분사노즐(121)이 상기 그라우트 분사노즐(122)보다 하측에 형성되며,
    상기 케이싱(200)에는 상기 절삭재 분사노즐(121) 및 상기 그라우트 분사노즐(122)이 상기 케이싱(200) 외부로 연결될 수 있도록 그라우트 주입구(201)가 형성되며,
    상기 그라우트 주입구(210)에는 외측 방향으로만 상기 절삭재(W) 또는 상기 그라우트(G)를 분사하는 일방향 밸브(210)가 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천공 및 1차 그라우팅 단계에서의 그라우트의 주입압은, 상기 2차 그라우팅 단계에서의 그것에 비해 높은 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모니터(120)는,
    상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 상기 그라우트 분사노즐(122)의 외측으로 그라우트를 분사하도록, 중심부에 상하방향으로 설치된 그라우트 주입관(122a); 및
    상기 비트(110)의 상부에 설치됨과 아울러, 상기 절삭재 분사노즐(121)의 외측으로 절삭재를 분사하도록, 상기 그라우트 주입관(122a)의 외부를 둘러 설치된 절삭재 주입관(121a);을 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
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