KR101437922B1

KR101437922B1 - Grout tube stick for vertical type geothermal grouting

Info

Publication number: KR101437922B1
Application number: KR1020120132955A
Authority: KR
Inventors: 임철호
Original assignee: 주식회사 한국대체에너지
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-09-11
Also published as: KR20140065904A

Abstract

본 발명은 수직밀폐형 지중열교환기의 그라우트시공에 사용되는 그라우트 튜브 스틱에 관한 것으로, 복수 개의 미세공이 형성된 패킹 부재에 물이나 습기의 접촉으로 팽창하는 그라우트재가 채워지도록 함으로써, 패킹 부재의 미세공으로 침투된 물이나 습기로 그라우트재가 팽창되도록 하고, 그라우트재가 팽창되면서 패킹 부재는 터지거나 찢어지게 하고, 그 결과 그라우트재가 U-튜브형 열교환기를 둘러싸며 보어홀 내부 공간을 빈틈없이 채우도록 하여, 일정수준의 균질 한 그라우트시공으로 열전도율을 높이며, 시공 공정을 단순화하여 시공비를 획기적으로 절약할 수 있게 한 효과가 있다.The present invention relates to a grout tube stick used for grout construction of a vertically hermetically sealed underground heat exchanger, and more particularly, to a grout tube stick used for grout construction of a vertically-sealed type earth heat exchanger, in which a grouting material expanding by contact with water or moisture is filled in a packing member having a plurality of micro- The grout material is inflated by water or moisture and the grouting material is inflated so that the packing material is blown or torn so that the grout material encloses the U-tube heat exchanger and fills the space inside the bore hole with a certain degree of homogeneity It is possible to increase the thermal conductivity by the grout construction and simplify the construction process, thereby remarkably saving the construction cost.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a grout tube stick for constructing a grout of a vertical closed type heat exchanger,

본 발명은 수직밀폐형 지중열교환기의 그라우트시공에 사용되는 그라우트 튜브 스틱에 관한 것이다.The present invention relates to a grout tube stick used for grout construction of a vertically hermetic underground heat exchanger.

인류는 오래전부터 난방 혹은 냉방을 위하여 다양한 열원을 사용해왔다. 최근에는 지구온난화 문제로 국제사회가 탄소배출의 최소화를 위하여 노력하고 있다.Humans have long been using various heat sources for heating or cooling. Recently, the international community is making efforts to minimize carbon emissions due to global warming.

신재생에너지 활용기술의 발전은 시대적 요구이며 지구를 온전하게 후손에게 물려줄 이 시대의 사명이기도 하다. 그 가운데 지열의 이용기술은 화석연료의 사용을 줄이는 획기적인 기술로써 최근 각광을 받고 있다. 하지만 다른 열 에너지의 사용기술에 비하여 초기투자비가 높다는 단점을 지니고 있다. The development of new and renewable energy utilization technology is a demand of the times, and it is also the mission of this era that the earth will be passed on to the descendants thoroughly. Among them, the use of geothermal heat is getting a lot of attention as a breakthrough technology for reducing the use of fossil fuels. However, it has a disadvantage that the initial investment cost is higher than other technologies of using heat energy.

지열을 이용하기 위한 기술 중에, 수직밀폐형 지중열교환기는 지하수의 부존 여부에 상관없이 열전달매체(매질)를 사용하는 것으로, 한국 등록특허 제10-0985854호 및 제10-0981527호에 개시되어 있다.Of the technologies for utilizing geothermal heat, a vertical closed-type geothermal heat exchanger uses a heat transfer medium (medium) irrespective of presence or absence of groundwater, and is disclosed in Korean Patent No. 10-0985854 and No. 10-0981527.

수직밀폐형 지중열교환기는, 도 1과 같이, 보어홀(5)에 U-튜브형 열교환기(U-튜브관: 10)가 설치된다.The U-tube heat exchanger (U-tube tube) 10 is installed in the borehole 5 as shown in Fig.

이를 위하여, 우선, 수직방향으로 토양층(1)과 경계층(2)을 지나 암반층(3)이 드러날 때까지 천공한 다음, 아웃케이싱(4)을 설치하여 토양의 붕괴와 지표수의 오염 방지 처리를 한 후, 지하 약 50m~300m 정도 깊이의 보어홀(5)을 암반층(3)에 천공하고, 여기에 상기 U-튜브형 열교환기(U-튜브관: 10)를 삽입하게 된다.To this end, the soil is first pierced through the soil layer (1) and the boundary layer (2) in a vertical direction until the rock layer (3) is exposed and then the outcasing (4) is installed to prevent the soil from falling down and contamination of surface water The U-tube heat exchanger (U-tube tube) 10 is inserted into the borehole 5 with a depth of about 50 to 300 m underneath the rock layer 3.

그리고, 상기 U-튜브관(10)은 각각 공급관과 환수관으로 구성되어 히트펌프(미도시)와 연결하는 방법으로 설치된다. 이어서, 상기 보어홀(5)에는 U-튜브관(10)과 암반층(3) 사이에 열전도가 원활하게 될 수 있도록 그라우팅 작업을 실시한다. The U-tube (10) is composed of a supply pipe and a return pipe, and is connected to a heat pump (not shown). Then, a grouting operation is performed between the U-tube 10 and the rock layer 3 to smooth the heat conduction in the bore hole 5.

이때, 상기 U-튜브관(10)은 보어홀 하단부에서 U-밴드에 의해 서로 연결된다. U-튜브관(10)은 PVC관 보다 충격에 강하고 일정 길이(예컨대, 150m 길이)의 연속관으로, 시공시간을 단축할 수 있는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 재질의 PE관이 주로 사용되고 있다.At this time, the U-tube 10 is connected to the lower end of the bore hole by a U-band. The U-tube 10 is a continuous tube of a certain length (for example, a length of 150 m) which is stronger than the impact of a PVC tube, and a PE pipe made of HDPE (high density polyethylene) is used.

또한, 상기 보어홀(5)의 그라우팅 작업시 통상적으로 방수기능과 물보다 열전도율이 높은 벤토나이트(bentonite; 30)를 그라우트재로 사용하며, 이 벤토나이트(30)를 적정량의 물과 혼합하여 주입관(트레미 파이프; 20)을 통해 펌프를 사용하여 보어홀(5)의 바닥부터 벤토나이트(32)를 채워 넣는 방법으로 그라우팅 작업을 행하고 있다. Bentonite 30, which is generally waterproof and has a thermal conductivity higher than that of water, is used as a grout material in the grouting of the borehole 5. The bentonite 30 is mixed with an appropriate amount of water, Grouting is carried out by filling the bentonite 32 from the bottom of the bore hole 5 by using a pump through a trapezium pipe 20.

그러나, 물과 혼합된 벤토나이트(30)는 그 체적이 약 10~15배로 급속히 팽윤하면서 점성이 높아지는 특성이 있어서, 그라우팅 작업 동안, 도 1에 도시한 바와 같이, 점점 팽윤되어 주입관(20)이 막히는 등 그라우팅 작업의 능률이 저하되는 문제점이 있어 왔다. However, the bentonite 30 mixed with water has a characteristic that the volume of the bentonite 30 rapidly swells to about 10 to 15 times that of the bentonite 30 so that the viscosity of the bentonite 30 increases. In the grouting operation, as shown in FIG. 1, There has been a problem that the efficiency of the grouting work such as clogging is deteriorated.

또한, 펌핑을 용이하게 하기 위하여 벤토나이트를 묽게 반죽함으로써 고형율이 낮아지고 따라서 열전도율을 저하하는 부실시공이 현실적으로 나타나고 있다. 그리고, 보어홀 내부로 U-튜브관(10) 주입시 공급관과 환수관이 서로 꼬여 주입관(20)의 삽입이 어려운 문제점도 있어 왔다.In addition, in order to facilitate pumping, bentonite is kneaded in a thin state to lower the solidification rate, and thus, the poor thermal conductivity is reduced. In addition, when the U-tube 10 is injected into the bore hole, the supply tube and the water return tube are twisted to each other, making it difficult to insert the injection tube 20.

상기 문제점을 일부 해결하기 위해 한국 공개특허 제10-2008-0009844호(연결부재를 갖는 지중 열교환기 파이프)에서는 공급관, 환수관 및 주입관 삽입공을 일체형으로 한 것이 개시되어, 이로써 공급관과 환수관의 꼬임은 물론 주입관 삽입의 어려움은 해소할 수 있다. 그러나, 그라우트재 특성에 의해 주입관이 막혀 시공이 지연되거나 부실하게 그라우팅 되어 열전도율에 문제를 일으키는 문제는 여전히 남아 있다.In order to solve the above problem, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2008-0009844 (an underground heat exchanger pipe having a connecting member) discloses an integrated pipe of a supply pipe, a water return pipe and an injection pipe insertion hole, The difficulty of inserting the injection tube can be solved. However, there still remains a problem that the injection tube is clogged due to the grout material property and the construction is delayed or poorly grouted to cause a problem in the thermal conductivity.

한국 공개특허 제10-2011-0110570호(수직 밀폐형 지중열 교환기 조립체 및 그 시공방법)에서는 지중열 교환파이프 주변으로 충진재를 채운 지중열 교환기 기초부재 및 중간부재를 개시하고, 각 부재를 연결하여 지중열 교환기를 설치하고 있다. 그러나, 상기 각 부재와 보어홀 사이에 공극이 남게 되어 효율적인 지열 교환이 이루어 지지 않는 문제 또한 여전히 남아 있다. Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2011-0110570 discloses a ground heat exchanger base member and an intermediate member filled with a filler around the underground heat exchange pipe, Heat exchanger is installed. However, voids are left between the respective members and the boreholes, so that there is still a problem that efficient geothermal exchange is not performed.

한국 등록특허 제10-0985854호(수직밀폐형 지중 열교환기의 그라우팅 시공방법)에서는 그라우트재로 골재와 무수축모르타르가 사용되는 방법을 개시하여 벤토나이트의 주입 문제를 배제하고 있다. 그러나, 한국토지주택공사 지열 냉난방시스템 시방서 제51020호의 경우, 수직밀폐형 보어홀의 그라우팅 작업에는 자갈 등의 골재를 사용할 수 없도록 명시되어 있고 순수 벤토나이트나 벤토나이트와 실리카 샌드 혼합물을 사용하도록 명시함으로써, 상기 선행기술의 방법은 특수한 경우가 아니면 적용하기 어려운 문제점으로 남아 있다. Korean Patent No. 10-0985854 discloses a method of using aggregate and non-shrinkage mortar as a grout material in a vertically-closed type geothermal heat exchanger, thereby eliminating the problem of injection of bentonite. However, in case of Geothermal Heating and Cooling System Specification No. 51020 of the Korea Land Corporation, it is stipulated that it is not possible to use aggregate such as gravel in the grouting work of vertically-closed borehole, and the use of pure bentonite or bentonite and silica sand mixture is specified, Is a problem that is difficult to apply unless it is a special case.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하며 간편하게 수직밀폐형 지중열교환기의 그라우트시공을 할 수 있도록 하는 그라우트 튜브 스틱을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grout tube stick which solves the above-mentioned problems and which enables a grout construction of a vertically hermetically sealed underground heat exchanger.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 그라우트 튜브 스틱은 지하로 형성된 보어홀에 삽입 설치하는 수직밀폐형 지중열교환기의 그라우트시공에 사용되는 것으로, 복수 개의 미세공이 형성되고 상기 보어홀 내에 삽입될 수 있도록 소정의 길이를 갖는 비 신축성 튜브 형상의 패킹 부재에 물이나 습기의 접촉으로 팽창하는 그라우트재가 채워진 스틱 형상을 갖되, 상기 패킹 부재는 상기 그라우트재가 상기 보어홀 내에서 일정 부피 이상으로 팽창할 경우 터지거나 찢어져 상기 그라우트재로 상기 지중열교환기를 둘러싸며 상기 보어홀 내부 공간을 채우도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the grout tube stick according to the present invention is used for grout construction of a vertical closed type subsea heat exchanger inserted into a borehole formed in an underground, and a plurality of micropores are formed and inserted into the borehole. And a sealing member filled with a grouting material which is expanded by contact with water or moisture on a non-stretchable tube-shaped packing member having a predetermined length so as to expand the grouting material to a predetermined volume or more. When the grouting material expands to a certain volume or more in the bore hole, Or torn to surround the underground heat exchanger with the grout material to fill the inner space of the bore hole.

여기서, 상기 패킹 부재의 일단에는 U-튜브형 열교환기에 체결되도록 체결부가 더 형성된 것을 본 발명에 의한 그라우트 튜브 스틱의 다른 특징으로 한다.Here, another end of the grouting tube stick according to the present invention is formed with a fastening part at one end of the packing member to be fastened to the U-tube type heat exchanger.

그리고, 상기 패킹 부재는 상기 그라우트재가 연속적으로 패킹되어 하나의 동물 창자 모양으로 형성되거나, 단속적으로 패킹되어 길이 방향으로 하나 이상의 연결 마디가 형성된 것을 본 발명에 의한 그라우트 튜브 스틱의 다른 특징으로 한다.Further, the packing member may be formed by forming the grouting material to be continuously packed to form an animal gut shape or to be intermittently packed so that one or more connecting nodes are formed in the longitudinal direction, which is another feature of the grouting tube stick according to the present invention.

그리고, 상기 그라우트재는 벤토나이트와 실리카 샌드가 포함된 혼합물이고, 상기 패킹 부재는 상기 패킹 부재는 종이, 합성수지 및 비닐 중에서 선택된 어느 하나로 형성되고, 상기 미세공은 상기 벤토나이트 및 상기 실리카 샌드보다 작은 크기를 갖는 것을 본 발명에 의한 그라우트 튜브 스틱의 다른 특징으로 한다.The grout material is a mixture containing bentonite and silica sand, and the packing member is formed of any one selected from the group consisting of paper, synthetic resin, and vinyl, and the micropores have a size smaller than that of the bentonite and the silica sand Another characteristic of the grout tube stick according to the present invention is as follows.

그리고, 상기 그라우트재는 상기 벤토나이트 20~30중량%와, 상기 실리카 샌드 70~80중량%로 혼합된 것이고, 상기 비닐은 경질 폴리에틸렌인 것을 본 발명에 의한 그라우트 튜브 스틱의 다른 특징으로 한다.The grout material is mixed with 20 to 30% by weight of the bentonite and 70 to 80% by weight of the silica sand, and the vinyl is hard polyethylene, which is another feature of the grout tube stick according to the present invention.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 패킹 부재의 미세공으로 침투된 물이나 습기로 그라우트재가 팽창되도록 하고, 그라우트재가 팽창되면서 패킹 부재는 터지거나 찢어지게 하여, 그 결과 그라우트재가 U-튜브형 열교환기를 둘러싸며 보어홀 내부 공간을 빈틈없이 채우도록 함으로써, 일정수준의 균질 한 그라우트시공으로 열전도율을 높이며, 시공 공정을 단순화하여 시공비를 획기적으로 절약할 수 있게 한 효과가 있다.According to the present invention, the grout material is inflated by water or moisture penetrated into the micropores of the packing member, and the grouting material is inflated so that the packing material is blown or torn. As a result, the grout material surrounds the U-tube heat exchanger And the void space in the borehole is completely filled, thereby increasing the thermal conductivity by a certain level of uniform grout construction, and simplifying the construction process, thereby remarkably saving the construction cost.

도 1은 종래 그라우팅 작업을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱의 수직 단면도이다.
도 3은 도 2에 의한 그라우트 튜브 스틱의 수평 단면도이다.
도 4는 도 2에 의한 그라우트 튜브 스틱으로 그라우트시공 하는 모습을 예시적으로 보인 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱의 수직 단면도이다.
도 6은 도 5에 의한 그라우트 튜브 스틱으로 그라우트시공 하는 모습을 예시적으로 보인 사용 상태도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional grouting operation.
2 is a vertical cross-sectional view of a grout tube stick according to an embodiment of the present invention.
3 is a horizontal sectional view of the grout tube stick according to Fig.
FIG. 4 is a state diagram illustrating grout construction using a grout tube stick according to FIG. 2. FIG.
5 is a vertical cross-sectional view of a grout tube stick according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a state diagram illustrating grout construction using a grout tube stick according to FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱은 기본적으로, 도 2 및 도 3과 같이, 복수 개의 미세공(61)이 형성된 패킹 부재(60)에 물이나 습기의 접촉으로 팽창하는 그라우트재(40)가 채워진 것을 특징으로 한다.2 and 3, a grout tube stick according to an embodiment of the present invention basically comprises a grouting material 40 (hereinafter, referred to as " grouting material ") 40 that expands due to contact with water or moisture on a packing member 60 having a plurality of micropores 61 formed therein ) Is filled.

여기서, 상기 그라우트재(40)는 벤토나이트와 실리카 샌드(Silica Sand; 규사)가 포함된 혼합물이고, 필요에 따라서는 지하수 부력을 이기기 위한 소정의 물질(비중이 물보다 훨씬 높은 물질, 예컨대 석재나 금속류)이 더 첨가될 수 있다.Here, the grout material 40 is a mixture containing bentonite and silica sand (silica sand). If necessary, a predetermined material (specific gravity higher than water, for example, stone or metal ) May be further added.

상기 그라우트재(40)를 벤토나이트와 실리카 샌드로 구성할 경우에는 벤토나이트 20~30중량%, 실리카 샌드 70~80중량%로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다. When the grout material 40 is composed of bentonite and silica sand, it is preferable to mix 20 to 30 wt% of bentonite and 70 to 80 wt% of silica sand.

이는 벤토나이트가 물이나 습기에 접하게 되면 약 10~15배의 부피 팽창을 한다는 점과, 물에 대하여 30% 순수 벤토나이트를 넣어 측정한 열전도도는 약 0.8W/m℃인데(순수한 물의 열전도도는 0.61W/m℃임), 여기에 0.05mm 크기를 갖는 실리카 샌드를 혼합물 전체 중량(벤토나이트+실리카 샌드)에 대해 일정 중량 첨가하며 열전도도를 측정한 실험에서 50% 첨가하였을 경우, 열전도도가 1.8W/m℃까지 증가한다는 점(대한설비공학회 2006하계학술발표대회 논문집 pp.713~718 참조)을 고려해 볼 때, 벤토나이트를 20중량% 미만으로 하고 대신 실리카 샌드가 80중량% 초과하여 배합하게 되면, 혼합물의 열전도도는 높아질 수 있으나, 보어홀(5)을 완벽하게 채우지 못해 공극의 존재로 인한 전체적인 열전도도는 낮아지는 문제점이 있고, 그렇다고 벤토나이트를 30중량% 초과하고 실리카 샌드가 70중량% 미만으로 배합할 경우에는 보어홀(5)을 완벽하게 채울 수는 있어도, 열전도도는 상대적으로 떨어지게 되는 문제점이 있기 때문이다.This is because the bentonite has a volume expansion of about 10 to 15 times when it comes into contact with water or moisture and the thermal conductivity measured by putting 30% pure bentonite in water is about 0.8 W / m ° C (the pure water has a thermal conductivity of 0.61 W / m ° C), and a silica sand having a size of 0.05 mm was added to a weight of the mixture (bentonite + silica sand) in a certain weight, and when the thermal conductivity was 50%, the thermal conductivity was 1.8 W / m < 0 > C (refer to Korean Society of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, 2006 Summer Meeting, pp.713-718), if the bentonite content is less than 20% by weight and the silica sand content exceeds 80% by weight, The thermal conductivity of the mixture can be increased but the borehole 5 can not be completely filled and the overall thermal conductivity due to the presence of pores is lowered. However, the content of bentonite exceeds 30 wt% When silica sand is blended with less than 70% by weight, even if the fully fill the bore hole 5, the thermal conductivity is that there is a problem that fall relatively.

그리고, 상기 패킹 부재(60)는 보어홀(5)에 주입되기 이전에는 소정의 형상을 유지하고 있다가 그라우트시공을 위해 보어홀(5)에 주입된 이후에는 보어홀(5)에 고인 지하수나 습기로 상기 그라우트재(40)가 일정 부피 이상으로 팽창할 경우에 터지거나 찢어질 수 있는 소재이면 어떤 소재로도 형성할 수 있다.The packing member 60 maintains a predetermined shape before being injected into the borehole 5 and is then injected into the borehole 5 for grouting, Any material can be used as long as it is a material that can be blown or torn when the grout material 40 expands to a certain volume or more by moisture.

따라서, 상기 패킹 부재(60)는 일 예로 종이, 합성수지 또는 비닐로 형성될 수 있고, 그라우트재(40) 팽창시 잘 찢어지기 위해서는 경질의 폴리에틸렌(PE) 소재로 형성함이 바람직하다.Therefore, the packing member 60 may be made of paper, synthetic resin, or vinyl. In order to tear the grout material 40 easily, the packing member 60 may be formed of a hard polyethylene (PE) material.

또한, 상기 패킹 부재(60)에는 보어홀(5)에 주입된 이후 패킹된 그라우트재(40)가 주변의 지하수나 습기에 노출되어 팽창되도록, 복수 개의 미세공(61)이 형성된다.A plurality of micropores 61 are formed in the packing member 60 so that the packed grout material 40 is exposed to surrounding groundwater or moisture after being injected into the borehole 5 to be expanded.

이때, 상기 미세공(61)의 크기는 그라우트재(40)를 이루는 입자, 예컨대 벤토나이트 및 실리카 샌드의 크기(최대 직경)보다 작도록 하여, 본 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱(100)을 보어홀(5)에 주입시 그라우트재(40)가 미세공을 통하여 흘러나오지 않도록 함이 바람직하다.At this time, the size of the micropores 61 is smaller than the size (maximum diameter) of the particles forming the grout material 40, for example, bentonite and silica sand, and the grout tube stick 100 according to the present embodiment, It is preferable that the grout material 40 does not flow out through the micropores when injected into the micropores 5.

일 예로, 실리카 샌드는 입자의 크기가 작을수록 그라우팅 후 열전도도가 높아 바람직하나, 통상 0.4 mm 이상의 크기를 사용하고, 벤토나이트 입자가 실리카 샌드보다 크므로, 상기 미세공(61)의 크기를 0.1~0.2mm 정도로 형성할 수 있다.For example, silica sand is preferably used because the size of the silica sand is smaller than that of the silica sand and the thermal conductivity after grouting is higher. Usually, the size of the silica sand is 0.4 mm or more and the size of the micropores (61) About 0.2 mm.

상기와 같이, 복수 개의 미세공(61)이 형성된 패킹 부재(60)는 그라우트재(40)가, 도 2와 같이, 연속적으로 패킹되어 하나의 동물 창자(순대) 모양으로 형성되거나, 도 5와 같이, 단속적으로 패킹되어 길이 방향으로 복수 개(210, 220, 230)로 형성되고, 각 패킹 부재의 사이에는 하나 이상의 연결 마디(70)가 형성될 수 있다.As described above, the packing member 60 in which the plurality of micropores 61 are formed is formed such that the grout material 40 is continuously packed as shown in Fig. 2 and formed into a shape of a single animal, Similarly, they may be intermittently packed and formed in the longitudinal direction by a plurality of (210, 220, 230), and one or more connecting nodes 70 may be formed between the packing members.

후자의 경우에는, 본 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱(200)을 보어홀(5)에 주입시, 일부 패킹 부재(210)(220)(230)가 돌출된 암반 등에 의하여 파괴되어 찢어지더라도 연결 마디(70)에서 이를 차단하여 다른 패킹 부재에의 영향을 배제할 수 있게 되는 장점이 있다.In the latter case, when the grout tube stick 200 according to the present embodiment is injected into the bore hole 5, even if some of the packing members 210, 220, and 230 are broken and torn due to protruding rocks or the like, There is an advantage that it is possible to exclude the influence on other packing members by blocking it in the nodule 70.

그리고, 상기 본 발명의 각 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱(100)(200)는 패킹 부재(60)에 패킹된 그라우트재(40)의 자체 무게로 지하수의 부력을 이기며, 보어홀(5)에 주입될 수 있으나, 도 4(a) 및 도 6과 같이, U-튜브형 열교환기(10)와 연결될 수 있도록 패킹 부재(60) 일단에 체결부(50)를 더 형성되어, 이에 의하여 U-튜브형 열교환기(10) 설치시 함께 주입되게 할 수도 있다.The grout tube stick 100 according to each embodiment of the present invention overcomes the buoyancy of the groundwater by the own weight of the grout material 40 packed in the packing member 60, However, as shown in FIGS. 4 (a) and 6, a coupling part 50 is further formed at one end of the packing member 60 so as to be connected to the U-tube heat exchanger 10, It may be injected together when the heat exchanger 10 is installed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱(100)으로 그라우트시공을 하는 모습을 예시적으로 보인 사용 상태도 인데, 도 4(a)는 그라우트 튜브 스틱(100)이 U-튜브형 열교환기(10)와 함께 주입된 직후의 모습이고, 도 4(b)는 일정 시간 후, 패킹 부재(60) 내의 그라우트재(42)가 복수 개의 미세공(61)을 통하여 지하수와 접하게 되면서 팽창된 모습을 보인 것이고, 도 4(c)는 더 시간이 지나 그라우트재(44)가 팽창되면서 패킹 부재(60)가 찢어진 후 보어홀(5)을 메운 모습을 도시한 것이다.FIG. 4 is an explanatory view illustrating grout construction using a grout tube stick 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is a perspective view of a grout tube stick 100 according to an embodiment of the present invention, 4 (b) shows a state in which the grout material 42 in the packing member 60 comes into contact with the groundwater through the plurality of micropores 61, 4 (c) shows a state in which the grouting material 44 is inflated so that the packing member 60 is torn and then the borehole 5 is filled.

그리고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 그라우트 튜브 스틱(200)으로 그라우트시공을 하는 모습을 예시적으로 보인 사용 상태도로, 도 4(a)와 같이, 그라우트 튜브 스틱(200)이 U-튜브형 열교환기(10)와 함께 주입된 직후의 모습을 보여준다. 이후에는, 도 4(b) 및 도 4(c)에 도시된 것과 같은 원리로, 그라우트재(41)가 팽창되면서 패킹 부재(60)는 찢어지게 되고, 결국 보어홀(5)은 팽창된 그라우트재(41)로 완벽하게 메워지게 된다.6, grout tube stick 200 according to another embodiment of the present invention is shown in use. As shown in FIG. 4 (a), grout tube stick 200 has U - Immediately after being injected with the tubular heat exchanger (10). 4 (b) and 4 (c), the grouting material 41 is inflated and the packing member 60 is torn. As a result, the borehole 5, So that it is completely filled with ash 41.

이상으로 설명된 각 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체화한 일 예에 지나지 않으므로, 이를 기초로 대등한 구성으로 교체하며 다양하게 변경하여 실시할 수 있다 할 것이나, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위 이내에 있는 한 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept as defined by the appended claims. It is within the scope of the present invention.

1: 토양층
2: 경계면
3: 암반층
4: 아웃케이싱
5: 보어홀
10: U-튜브형 열교환기(U-튜브관)
20: 주입관
30, 32: 벤토나이트
40, 41, 42, 44: 그라우트재
50: 체결부
60: 패킹 부재
61: 미세공
70: 연결 마디
100, 200: 그라우트 튜브 스틱1: soil layer
2: Interface
3:
4: Out casing
5: bore hole
10: U-tube heat exchanger (U-tube)
20: Injection tube
30, 32: bentonite
40, 41, 42, 44: grout material
50:
60: packing member
61: microball
70: Connection node
100, 200: Grout tube stick

Claims

A plurality of micropores are formed and a packing member made of a non-stretchable tubular material having a predetermined length so as to be inserted into the bore hole is provided with water Or a stick shape filled with a grout material expanding by contact with moisture,
Wherein the packing member is popped or torn when the grout material expands to a predetermined volume or more in the bore hole to surround the underground heat exchanger with the grout material to fill the inner space of the bore hole.

The method according to claim 1,
And a fastening part is further formed at one end of the packing member to be fastened to the U-tube type heat exchanger.

3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the packing member is packed continuously with the grout material so as to form one animal gut shape or intermittently packed to form one or more connecting nodes in the longitudinal direction.

The method of claim 3,
The grout material is a mixture containing bentonite and a silica sand,
Wherein the packing member is formed of one selected from the group consisting of paper, synthetic resin, and vinyl,
Wherein the micropores have a smaller size than the bentonite and the silica sand.

5. The method of claim 4,
The grout material is a mixture of 20 to 30% by weight of the bentonite and 70 to 80% by weight of the silica sand,
RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > wherein said vinyl is rigid polyethylene.