KR101528524B1 - 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중을 그라우팅시키는 장치 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 그라우팅 장치는 지중의 천공홀에 삽입되는 그라우트관과, 상기 그라우트관의 내부에 삽입되어 그라우트재를 천공홀 및 그 주변의 토사에 분사시키는 그라우트재 분사관과, 상기 그라우트관의 외면에 설치되어 천공홀의 일부를 구획시켜 밀폐된 다수 개의 격실을 형성시키는 다수 개의 외부패커와, 상기 그라우트관의 내부에 위치하면서 외부패커에 팽창재를 주입시키기 위한 팽창재 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛을 포함하되, 상기 내부패커유닛은 패커분사홀이 구비된 패커분사관과, 상기 패커분사관을 사이에 둔 제1, 2내부패커체로 이루어지고, 상기 내부패커체는, 일정한 부피를 유지하면서 수평가압장치에 의해 외경이 확장 또는 수축될 수 있도록 유연한 부피체로 구성되는 내부패커가 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법{Grouting apparatus with double packer and Grouting method using the same}

본 발명은 터널 등의 지하구조물 시공현장이나 도심지의 건축공사 현장에서 굴착이나 절개지 부분에서 지반 변위를 억제시킴과 더불어 차수효과를 얻을 수 있도록 함으로써 지하구조물의 안정성을 확보하고 인접건축물의 손상을 방지할 수 있도록 지중을 그라우팅시키는 장치 및 그 시공방법에 관한 것이다.

도시의 인구증가에 따른 교통난의 문제해결, 도시미관 향상, 토지이용율의 극대화 등의 도모를 이유로 하여 터널이나 대심도의 지하구조물에 대한 구축이 크게 증가되고 있는바, 터널시공의 안정성 확보 내지 인접건축물에 대한 손상방지 등의 시공 조건은 갈수록 열악해지고 있는 반면, 각종 안전사고의 연속적인 발생으로 인하여 최근에는 그 어느 때보다도 안전시공이 최우선적으로 요구되고 있다.

한편 지반의 강도는 흙의 성분, 크기, 간극비, 함수비 등의 조건, 암반의 절리특성, 풍화정도 등의 지질여건에 따라 달라지는 바, 지반의 강도가 크지 않거나 지하수위가 높은 경우, 또 인접 건축물이 위치하고 있어 굴착에 따른 지반의 이완에 의해 상기 인접 건축물의 손상이 우려되는 경우에는 구조물의 축조를 위한 굴착공법과 병행하여 지반의 안정을 위한 보조공법이 함께 진행되는 것이 일반적이다.

이러한 보조공법중 가장 일반적인 것으로 차수성 약액 등을 지중에 주입하는 주입공법이 있고, 상기의 주입공법은 차수효과를 기대할 수는 있으나 지반을 보강하는 효과는 크게 기대할 수 없으며, 특히 굴착상부면의 휨강성을 요하는 터널의 굴착시공에 있어서는 적용상에 많은 제한이 따르게 된다.

상기와 같은 주입공법의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 공법 중 가장 각광받고 있는 것의 대표적인 것으로는 강관다단 그라우팅 공법이 있으며, 이는 ⅰ）지중을 천공하는 단계, ⅱ）일정한 간격으로 주입홀이 구비된 강관을 천공홀에 삽입하는 단계, ⅲ） 지하수의 누수, 토사의 유출 및, 주입재의 역류를 방지하기 위하여 강관의 후단 외벽과 천공홀의 사이에 코킹을 실시하는 단계, ⅳ） 주입재의 역류를 방지하면서 한정된 범위에서만 주입되도록 강관 외벽과 천공홀 사이에 시일재를 주입하는 단계, ⅴ） 강관 내부에 패커를 설치하는 단계, ⅵ） 패커에 의해 설정되는 주입홀을 통해 를 주입시키는 단계로 진행된다.

상기의 강관다단 그라우팅 공법은 그라우트재를 이용하여 차수효과는 물론, 강관과 그 주변의 토사로 하여금 일체화된 빔구조체를 형성시켜 휨강성을 가지게 함으로써 상부의 하중을 지지하고 토압을 분산시켜 굴착면의 구조적 안정성을 높혀준다는 점에서 구조적으로 매우 유리한 공법이라고 할 수 있다.

그런데 강관 외벽과 천공홀 사이에 주입되는 시일재는 부피가 팽창하여 공간을 남기지 않도록 하고 고결강도가 너무 높지 않아 주입재가 시일재를 뚫고 지중에 널리 퍼져갈 수 있도록 시멘트계와 벤토나이트가 혼합되어 특수 제조되는 바, 상기의 기능을 발휘하기 위해서는 약 12시간 정도의 고결시간을 필요로 하며, 패커에 의해 구획되는 각 격실에 대하여 순차적으로 주입재를 주입시키기 때문에 시공기간이 길어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 강관(그라우트관)의 외부와 내부에 각각 패커를 형성시키는 이중패커에 의한 그라우팅 장치가 제안되고 있다.

도 1, 2는 상기와 같이 이중패커가 구비된 그라우팅 장치에 관한 것으로서 2011년 6월 24일 등록특허공보 제10-1045727호로 등록된 이중패커식의 강관 다단 그라우팅 장치를 도시하고 있다.

상기의 종래기술에 의한 이중패커가 구비된 그라우팅 장치는, 측벽에 다수개의 그라우팅재 분출공이 관통형성된 강관(20)과, 상기 강관(20)의 내측 끝단에 설치되는 슈(30)와; 상기 강관(20)의 외측에 설치되는 것으로, 일측 끝단은 고정밀폐구(41)에 결속되고, 타측 끝단은 강관(20)의 외면에 미끌어질 수 있도록 된 이동밀폐구(42)에 결속되며, 내부에 그라우팅재가 충진가능하도록 포대 형태로 형성된 제1팩커(40)와; 상기 강관(20)의 내부에 삽입되어 있는 강봉(60); 상기 강봉(60)의 외면에 고정형성되어 강관(20)의 내측에 끼워지는 제2팩커(50); 상기 강관(20)의 외측면에 형성되어 제1팩커(40)에 그라우팅재를 운반하여 주입하는 제1그라우팅재 주입호스(70); 상기 강관(20) 내부에 형성되어 강관(20) 내부에 그라우팅재를 주입하는 제2그라우팅재 주입호스(80)로 이루어져 있다.

상기의 종래기술에 의한 그라우팅 장치는 실링재 없이 강관(그라우트관)과 천공홀의 사이에 패커를 개입시킴으로써 긴 고결시간이 요구되는 시일재의 사용에 의한 문제점을 해결하고, 상기 천공홀에 다수 개의 격실을 형성시키고, 각 격실마다 그라우팅을 개별적으로 실시할 수 있게 함으로써, 충분한 그라우팅이 이루어질 수 있게 한다는 점에서 매우 유용하다.

그러나 상기와 같이 종래기술에 의한 이중 패커식 그라우팅 장치는 강관 내부에 위치한 내부의 패커과 강관의 외부에 위치한 패커는 각각 독립된 팽창수단에 의해 팽창되도록 하고 있을 뿐이어서 효율적인 시공이 곤란할 뿐 아니라, 시공관리에 어려움이 있다.

예컨대, 상기의 이중 패커식 그라우팅 장치는, 강관(20)의 외측면에 형성된 제1팩커(40)를 팽창시키기 위한 제1그라우팅재 주입호스(70)가 상기 강관(20)의 외부에 위치하고 있어, 그라우팅 장치를 천공홀에 주입하는 과정중 파손의 우려가 있을 뿐 아니라, 천공홀의 크기를 더욱 확장시켜야 하기 때문에 비용이 증가되는 문제점이 있다. 또 하나의 제1그라우팅재 주입호스(70)의 하나가 다수 개의 제1패커(40)를 직렬로 연결하고 있어, 매우 큰 압력이 요구 될 뿐 아니라 주입압이 약한 가장 끝 부분 등의 제1패커(40)에 대하여는 충분한 팽창이 어려울 뿐 아니라, 팽창의 정도를 확인할 수 없다.

또 강관(20)의 내부에 위치한 제2패커(50)는 다수 개가 강봉(60)에 고정된 상태에서 상기 강관(20)의 내측에 끼워지도록 구성되어 있어, 각 제2패커(50)들 사이에 그라우팅재를 주입하기 위한 제2그라우팅재 주입호스(80)를 다수 개 구비시켜야 하기 때문에 이들의 관리 및 시공이 복잡하게 되는 문제점이 있다.

KR 10-1045727 B1

본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 천공홀에 삽입되는 그라우팅 장치의 외형을 단순화시키고, 천공홀과 그라우트관 사이에 위치하는 외부패커와, 그라우트관 내부에 위치하는 내부패커가 서로 유기적으로 작동하게 하며, 그라우팅 장치의 정상적인 작동여부를 확인할 수 있는 그라우팅 장치 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 지중의 천공홀에 삽입되는 그라우트관과, 상기 그라우트관의 내부에 삽입되어 그라우트재를 천공홀 및 그 주변의 토사에 분사시키는 사관과, 상기 그라우트관의 외면에 설치되어 천공홀의 일부를 구획시켜 밀폐된 다수 개의 격실을 형성시키는 다수 개의 외부패커와, 상기 그라우트관의 내부에 위치하면서 외부패커에 팽창재를 주입시키기 위한 팽창재 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛을 포함하되, 상기 내부패커유닛은 패커분사홀이 구비된 패커분사관과, 상기 패커분사관을 사이에 둔 제1, 2내부패커체로 이루어지고, 상기 내부패커체는, 일정한 부피를 유지하면서 수평가압장치에 의해 외경이 확장 또는 수축될 수 있도록 유연한 부피체로 구성되는 내부패커가 하나 이상으로 이루어지되, 상기 수평가압장치는 그라우트재 분사관을 감싸도록 위치하면서 유체를 공급 또는 회수하는 실린더 가압관과, 상기 실린더 가압관의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하되 유체의 공급 및 회수에 의해 전후방으로 이동하는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면 수평가압장치에는 눈금이 메겨져 있는 측정자가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면 그라우트재 분사관과 수평가압장치 사이에는 외부패커에 팽창재를 주입하기 위한 외부패커관이 더 설치되고, 내부패커유닛의 패커분사관은 외부패커관의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, ⅰ) 지중에 천공홀을 형성하는 단계; ⅱ) 그라우팅 장치를 천공홀에 삽입하는 단계; ⅲ) 수평가압장치를 이용하여 각 내부패커의 외경을 확장시키는 단계; ⅳ) 그라우트재 분사관을 통해 그라우트관의 최 선단부에 위치한 외부패커를 팽창시키는 단계; ⅴ) 각 내부패커의 외경을 축소시킨 후 그라우트재 분사관을 후방으로 이동시키는 단계; ⅵ) 상기 'ⅲ)의 내부패커 확장' 내지 'ⅴ)의 내부패커 축소 및 후방으로의 이동'의 각 과정을 순차적으로 반복하여 각 외부패커에 대한 팽창을 완료시킴으로써 천공홀에 다단의 격실을 형성시키는 단계; ⅶ) 그라우트재 분사관을 그라우트관 내에 다시 삽입시켜 천공홀의 선단부에서부터 각 격실에 대하여 순차적으로 그라우팅시키면서 그라우트재 분사관을 후방으로 이동하는 단계;를 포함하는 이중패커에 의한 지중 그라우팅 시공방법이 제공된다.

본 발명은 그라우팅관의 외부에 주입관 등의 돌출요소가 없기 때문에 그라우팅 장치의 파손에 대한 우려없이 천공홀에 그라우팅 장치를 용이하게 삽입시킬 수 있게 하고, 불필요하게 천공홀을 확장시킬 필요가 없으며, 외부패커와 내부패커의 유기적인 작용으로 외부패커에 대한 팽창재의 주입이 효율적으로 이루어지고, 그라우팅 장치의 정상적인 작동여부를 실시간으로 육안 확인 가능하므로, 경제적이고 시공관리가 용이하며, 시공정밀성이 높은 그라우팅 작업이 가능해진다.

도 1은 종래 기술에 의한 그라우팅 장치를 전체적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 상기 그라우팅 장치의 제1패커(외부패커)를 팽창시키는 구성을 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 그라우팅 장치를 전체적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 상기 제1실시예의 그라우팅 장치에서 외부패커가 부착 설치된 그라우트관을 나타낸 단면도이다.
도 5는 상기 제1실시예의 그라우팅 장치에서 그라우트관 내부에 삽입되는 그라우트재 분사관 등의 내부장치를 전체적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 상기 내부장치의 각 구성을 설명할 수 있도록 분해한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 그라우팅 장치에 구성되는 수평가압장치 및 그 작동관계를 나타낸 설명도이다.
도 8은 상기 수평가압장치에 측정자가 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 제1실시예에 의한 그라우팅 장치를 이용하여 그라우팅 작업을 실시하는 일 예의 공정을 각 단계별로 나타낸 각 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 그라우팅 장치를 전체적으로 나타낸 단면도이다.
도 11은 제2실시예에 의한 그라우팅 장치를 이용하여 그라우팅 작업을 실시하는 일 예의 공정을 각 단계별로 나타낸 각 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 그라우팅 장치를 전체적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명에 의한 그라우팅 장치는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 지중의 천공홀에 삽입되는 그라우트관(100)과, 상기 그라우트관(100)의 내부에 삽입되는 그라우트재 분사관(200)과, 상기 그라우트관(100)의 외면에 설치되는 다수 개의 외부패커(150)와, 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입시키기 위한 팽창재(P) 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛(500)을 포함하는 것을 기본으로 하여 구성된다.

도 4는 외부패커(150)가 부착 설치된 상기 그라우트관(100)을 도시하고 있다.

그라우트관(100)은 횡단면 상으로 그라우팅 장치의 가장 바깥쪽에 위치하는 것으로서, 외부패커(150)에 의해 구획된 천공홀의 각 격실(R)에 대하여 그라우트재(G)가 순차적으로 주입될 수 있도록 하면서 그라우팅이 완료되면 하나의 콘크리트 충전 강관(Concrete Fillde steel Tube)와 같이 고결된 그라우트재(G)를 구속시켜 강성이 매우 큰 빔(Beam) 작용을 함으로써, 터널 등 지하구조물의 상부하중을 지지하는 작용을 하게 된다.

따라서 상기 그라우트관(100)에는 선단부 및 각 외부패커(150)들의 사이에 그라우트홀(110)이 각각 구비된다. 상기 그라우트홀(110)에는 격실(R)에 분사된 그라우트재(G)가 역류되지 않도록 역류방지밸브(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 이때 그라우트관(100)의 천공홀 삽입시 천공홀의 돌출 부분에 의해 상기 역류방지밸브가 파손되지 않도록 밸브 보호캡(미도시)이 더 구비될 수 있다.

참고로, 본 발명의 그라우팅 장치를 설명하면서 '선단부' 또는 '후단부'와 같이 방향과 관련한 용어가 사용되고 있는 바, 여기에서 '선(先)' 또는 '전(前)'과 같이 앞쪽을 나타내는 용어가 사용된 경우는 예컨대 천공이 이루어지는 방향, 즉 천공홀의 끝쪽을 향한 방향을 의미하는 것이고, '후(後)'와 같이 뒷쪽을 나타내는 용어가 사용되는 경우는 이와 반대되는 방향, 즉 막장이 위치한 천공홀의 시작쪽을 향한 방향을 의미한다.

외부패커(150)는 팽창재(P)의 주입에 의해 팽창됨으로써 천공홀의 일부를 구획시켜 밀폐된 다수 개의 격실(R)을 형성시킨다. 따라서 상기 그라우트관(100)에는 그라우트홀(110) 외에도 상기 외부패커(150)에 팽창재(P)가 주입될 수 있도록 외부패커(150)의 내부와 연통되는 패커홀(120)이 더 구비된다. 상기 외부패커(150)는 팽창이 쉽게 이루어질 수 있도록 유연한 합성수지나 천으로 이루어진다.

도 5, 6은 그라우트 장치의 구성중 그라우트관(100)의 내부에 전후방으로 이동될 수 있도록 삽입되면서 그라우트재 분사관(200) 등의 내부장치에 관한 것으로서, 도 5는 이들을 전체적으로 나타낸 사시도이고, 도 6은 상기 내부장치의 각 구성을 설명할 수 있도록 분해한 사시도이다.

그라우트재 분사관(200)은 그 후단에 구비된 그라우트재 주입구(210)를 통해 그라우트관(100) 내부에 그라우트재(G)를 공급하여 상기 그라우트관(100)을 통해 천공홀 및 그 주변의 토사에 그라우트재(G)가 분사 및 침투될 수 있도록 하며, 본 실시예에서는 외부패커(150)에도 팽창재(P)를 주입하여 상기 외부패커(150)가 팽창될 수 있도록 하는 팽창재(P) 공급수단으로도 작용한다. 이때 상기 팽창재(P)는 천공홀에 주입되는 그라우트재(G)와 동일의 것이 사용될 수도 있고, 이와는 고결속도를 달리하는 이질의 것이 사용될 수도 있다.

이와 같이 팽창재(P) 공급수단의 기능을 함께하는 본 실시예에서의 그라우트재 분사관(200)에는 선단에 구비되는 그라우트재 분사구(230) 외에도 후술하는 패커분사관(530)에 대응하는 위치에 패커공급홀(220)이 더 구비된다.

외부패커(150)에 주입되는 팽창재(P)가 천공홀에 주입되는 그라우트재(G)와 동질의 것이 사용되는 경우, 외부패커(150)에 대한 그라우트재(G)의 주입과 천공홀에 대한 그라우트재(G)의 주입이 동시에 이루어질 수도 있으나, 이러한 동시주입은 외부패커(150)가 완전히 팽창되기 전에 천공홀에 주입된 그라우트재(G)가 예정하지 아니한 다음의 격실(R)쪽으로 유출되어 당해 격실(R)이 위치한 토사에 대한 그라우팅이 불충분하게 이루어질 수 있게 된다.

따라서 상기 그라우트재 분사구(230)에는 그라우트재 분사구(230)를 폐쇄 또는 개방시키기 위한 분사구 밀봉캡(250)이 탈착 가능하도록 더 구비될 수 있다.

상기 분사구 밀봉캡(250)은 외부패커(150)를 팽창시킬 때에 그라우트재 분사구(230)를 폐쇄시킴으로써 외부패커(150)에만 팽창재(P)가 주입될 수 있게 하여, 상기한 동시주입의 문제점을 해소시킬 뿐 아니라, 상기 팽창재(P)를 그라우트재(G)와는 고결속도를 달리하는 이질의 것을 사용할 수 있게 한다.

내부패커유닛(500)은 그라우트관(100)의 내부에 위치하면서 그라우트재 분사구(230)를 통해 분사된 그라우트재(G)가 그라우트관(100)을 타고 후단부로 유출되지 않도록 하는 밀폐수단의 역할을 함과 더불어, 종래기술에서 그라우트관의 외부에 설치해야만 했던, 외부패커의 팽창을 위해 팽창재 주입용 관을 설치하지 않고서도, 외부패커(150) 내부로의 팽창재(P) 주입이 효율적으로 이루어지도록 외부패커(150)와의 유기적인 관계를 가진다.

이와 같은 복합기능을 가능하게 하는 상기의 내부패커유닛(500)은 팽창재(P) 주입공간의 형성을 위한 패커분사관(530)과, 상기 패커분사관(530)을 사이에 둔 제1, 2내부패커체(510,520)로 이루어진다.

상기 팽창재(P) 주입공간은 앞서 설명한 바와 같이, 별도의 외부 주입관 없이도 외부패커(150)에 대한 팽창재(P)의 효율적인 주입을 위한 것으로서 외부패커(150)와 연통되기 위한 부분을 제외하고는 양 단부가 밀폐된다. 이를 위해 패커분사관(530)의 양 단부에는 제1, 2패커캡(531,532)이 각각 설치되고 중간부분에는 패커분사홀(533)이 형성된다. 상기 패커분사홀(533)은 그라우트관(100)의 패커홀(120)을 통해 외부패커(150)의 내부와 연통된다.

본 실시예에서의 제1, 2패커캡(531,532)은 그라우트재 분사관(200)의 외면에 설치되어 제1, 2내부패커체(510,520) 외경의 확장과 수축에 따라 전후방으로 이동하게 된다. 이에 반하여 후술하는 제2실시예에 의한 그라우팅 장치에서는 후방에 위치한 제1패커캡(531)은 외부패커관(300)의 외면에 설치되고, 전방에 위치한 제2패커캡(532)은 그라우트재 분사관(200)의 외면에 설치된다. 이러한 제1, 2패커캡(531,532)은 기밀성을 가지면서 이동이 가능하도록 내측에 오링이 삽입된다.

패커분사관(530)의 양쪽에 위치한 제1, 2내부패커체(510,520)는, 일정한 부피를 유지하면서 수평가압장치(400)에 의해 외경이 확장 또는 수축될 수 있도록 유연한 부피체로 구성되는 하나 이상의 내부패커(515)로 이루어진다.

상기 부피체는 자체 복원력을 가질 수 있도록 고무와 같은 탄성구조로 구성될 수도 있고, 자체 복원력이 없어 소성변형되는 구조로 구성될 수도 있다.

부피체가 탄성구조로 구성되는 경우에는 제1, 2내부패커체(510,520)와 패커분사관(530)을 일체화시킬 필요가 없으나, 확장을 위해 보다 큰 가압하중이 요구된다. 이에 반하여 부피체가 소성변형되는 구조로 구성되는 경우에는 작은 가압하중에 의해서도 쉽게 확장되나 효율적인 수축이 이루어지게 하기 위해서는 제1, 2내부패커체(510,520)와 패커분사관(530)을 일체화시킬 필요가 있다.

이러한 부피체로 구성되는 내부패커(515)는 하나만으로 내부패커체(510,520)가 구성될 수도 있으나, 바람직하게는 독립하여 확장 및 수축이 이루어지는 2개 이상의 내부패커(515)로 구성된다. 이와 같이 확장 및 수축이 독립하여 이루어지는 다수 개의 내부패커(515)는 밀폐성을 확실하게 담보시킴으로써 그라우트재 분사구(230)로부터 분사된 그라우트재(G) 또는 패커분사홀(533)로부터 분사된 팽창재(P)가 그라우트관(100) 내부에서 다른 곳으로 유출되는 것을 방지한다.

내부패커체(510,520)의 각 내부패커(515)는 수평가압장치(400)에 의해 가압되면서 외경이 확장되는 바, 수평가압장치(400)에 의한 가압력이 각 내부패커체(510,520)에 균등하게 작용하여 패킹재 또는 그라우트재(G)의 주입압에 의한 응력이 어느 한 곳에 집중되지 않도록 하기 위하여, 제1, 2내부패커체(510,520)의 각 후단부에는 제1, 2가압판(511,513)이 각각 부착 설치되고, 제1, 2내부패커체(510,520)의 각 선단부에는 제1, 2수압판(512,514)이 각각 부착 설치되며, 패커분사관(530)의 양 단부에는 제1, 2패커캡(531,532)이 각각 설치된다.

도 7은 본 발명의 수평가압장치(400) 및 그 작동관계를 도시한 것으로서, (a)는 내부패커체(510,520)의 각 내부패커(515)의 외경을 확장시키기 위해 유체(Q)를 공급한 상태를 나타낸 것이고, (b)는 확장되었던 내부패커(515)의 외경을 축소시키기 위해 공급했던 상기 유체(Q)를 회수한 상태를 나타낸 것이다.

이러한 상기 수평가압장치(400)는 유체(Q)를 공급 또는 회수하는 실린더 가압관(410)과, 유체(Q)의 공급 및 회수에 의해 전후방으로 이동하는 실린더(420)로 이루어진다.

실린더 가압관(410)은 그라우트재 분사관(200)의 후단부쪽에서 그라우트재 분사관(200)을 감싸도록 위치하며, 그 내경은 그라우트재 분사관(200)의 외면과의 사이에 유체(Q)가 흐를 수 있는 간극(△1)이 형성될 수 있도록 그라우트재 분사관(200)의 외경보다 크게 구성된다.

상기 실린더 가압관(410)은 그라우트재 분사관(200)의 후단부쪽에서 그라우트재 분사관(200)에 고정설치된다. 또 실린더 가압관(410)의 후단부에는 유체(Q)의 주입 및 흡입을 위한 유체주입구(411)가 구비되고, 실린더 가압관(410)의 후단에 가스켓이 부착된 고정캡(440)이 끼워진다.

상기 고정캡(440)은 실린더 가압관(410)에 유입된 유체(Q)가 밖으로 누출되는 것을 방지하고, 실린더 가압관(410)이 그라우트재 분사관(200)에서 전후방으로 움직이지 않도록 고정시키면서, 유체(Q)의 흐름이 원활하도록 그라우트재 분사관(200)의 외면과의 사이에 형성되는 각 방향의 간극(△1)이 횡단면상 전체적으로 동일 또는 유사하게 유지시키는 기능을 한다.

실린더 가압관(410)에 의한 유체(Q)의 공급 및 회수에 의해 전후방으로 이동하는 실린더(420)는 그 내부에 위치가 고정된 유압캡(430)이 설치되고, 양 단부에는 내부를 밀폐시키면서 실린더(420)와 함께 전후방으로 이동하는 제1, 2실린더캡(413,414)이 각각 설치된다. 따라서 유압캡(430)에 의해 실린더(420) 내부는 전방에 위치한 탄성공간(S)과 후방에 위치한 유체공간(L)으로 구획된다.

상기 탄성공간(S)에는 코일스프링(415)이 내장되고, 유체공간(L)에는 실린더 가압관(410)으로부터 공급된 유체(Q)가 충진된다. 이를 위해 유체분사구(412)가 구비된 실린더 가압관(410)의 선단부는 상기 유체공간(L)에 위치되도록 구성된다.

상기 유체공간(L)에 대한 유체(Q)의 공급 및 탄성스프링의 복원력은 실린더(420)를 전후방으로 이동하게 하면서 내부패커유닛(500)을 가압하거나 가압력을 해지시킨다.

도 7의 (a)는 실린더(420)의 유체공간(L)에 유체(Q)가 공급되면서 내부패커체(510,520)의 각 내부패커(515)의 외경을 확장시키는 상태를 나타내고 있는 바, 이를 보다 구체적으로 설명하면 유체공간(L)에 대한 유체(Q)의 계속적인 충진은 위치가 고정되어 있는 유압캡(430)을 기준으로 유체공간(L)의 길이를 신장시키게 되는 바, 전후방으로의 이동이 가능한 실린더(420)는 전방으로 이동하면서 그 앞의 내부패커유닛(500)을 가압하게 된다.

한편, 상기 내부패커유닛(500)의 선단부, 즉 제2내부패커체(520)의 제2수압판(514)은 그라우트재 분사관(200)의 외면에 그 위치가 고정되고, 이를 제외한 나머지의 구성들은 그라우트재 분사관(200)의 외면에서 전후방으로 자유롭게 이동될 수 있도록 구성되어 있다.

여기에서 제2수압판(514)에 대한 상기의 위치고정은 제2수압판 자체를 그라우트재 분사관(200)의 외면에 부착시킬 수도 있으나, 그 전방에 마감캡(미도시)을 그라우트재 분사관(200)에 나사체결함으로써 상기 제2수압판(514)이 전방으로 밀려 나가지 않도록 그 위치를 고정시킬 수도 있다.

따라서 상기 실린더(420)의 전방 이동에 의한 가압력은 제1, 2내부패커체(510,520)의 각 내부패커(515)를 수평방향으로 압축시켜 외경이 확장되도록 함으로써 그 사이에 밀폐된 공간이 형성되도록 한다.

다른 한편으로, 유체공간(L)에 대한 유체(Q)의 충진에 의해 유체공간(L)의 길이가 신장되면, 그 반대로 탄성공간(S)은 그 길이가 줄어들면서 그 내부에 내장된 코일스프링(415)을 압축하게 된다.

따라서 실린더 가압관(410)의 유체주입구(411)를 개방시키면 도 7의 (b)에서와 같이, 유체공간(L)에 충진되었던 유체(Q)가 회수되고 이와 함께 압축되었던 코일스프링(415)이 복원되면서 실린더(420)는 다시 후방으로 이동하게 되며, 이에 따라 내부패커유닛(500)은 원상태로 신장하면서 상기의 각 내부패커(515)는 그 외경이 원상태로 축소되고 그라우트관(100) 내에서의 이동이 가능하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 수평가압장치(400)는 내부에 코일스프링(415)이 내장되고 유체(Q)가 충진되는 실린더(420) 자체가 노출된 상태로 전후방으로 이동되도록 구성되어 있는 바, 이는 내부패커(515)에 대한 정확한 가압이 이루어지고 있는지를 육안으로 확인할 수 있게 하여 그라우팅 장치가 정상적으로 작동하고 있는지, 보다 구체적으로 내부패커(515)의 외경이 요구되는 만큼 확장되었는지를 확인하여 정밀시공을 가능하게 한다.

이를 위해 실린더(420)의 후단에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 막장까지 연장되고 눈금이 메겨져 있는 측정자(450)가 더 설치될 수 있다.

구체적으로 도 8의 (a)는 내부패커(515)의 외경이 확장되지 아니한 상태이고, (b)는 유채(Q)의 주입에 의해 내부패커(515)의 외경이 확장된 상태이다.

즉 실린더(420)의 이동폭은 막장의 외부에서 측정자(450)를 통해 육안으로 확인되며, 이에 의해 그라우팅 장치의 정상작동 여부를 쉽게 알 수 있게 된다. 예컨대 정상적인 양의 유체(Q)를 공급하였음에도 불구하고 실린더(420)의 이동폭이 기준치보다 작다면 이는 공급된 유체(Q)의 일부가 유체공간(L)으로부터 유출되고 있음을 의미하는 것이고, 이는 곧 내부패커(515)의 외경이 충분히 확장되지 않았다는 것을 그 즉시 알게 되므로, 이에 대한 조치가 가능하게 된다.

도 9은 지금까지 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 그라우팅 장치를 이용하여 그라우팅 작업을 실시하는 시공방법 중 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 별도로 주입시키는 시공방법의 예를 각 단계별로 나타낸 것으로서, ⅰ) 지중에 천공홀을 형성하는 단계; ⅱ) 그라우팅 장치를 천공홀에 삽입하는 단계; ⅲ) 각 내부패커(515)의 외경을 확장시키는 단계; ⅳ) 그라우트관(100)의 최 선단부에 위치한 외부패커(150)를 팽창시키는 단계; ⅴ) 각 내부패커(515)의 외경을 축소시킨 후 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동시키는 단계; ⅵ) 상기 'ⅲ)의 내부패커(515) 확장' 내지 'ⅴ)의 내부패커(515) 축소 및 후방으로의 이동'의 각 과정을 순차적으로 반복하여 각 외부패커(150)에 대한 팽창을 완료시킴으로써 천공홀에 다단의 격실(R)을 형성시키는 단계; ⅶ) 그라우트재 분사관(200)을 그라우트관(100) 내에 다시 삽입시켜 천공홀의 선단부에서부터 각 격실(R)에 대하여 순차적으로 그라우팅시키면서 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

ⅰ) 지중에 천공홀을 형성하는 단계{도 9의 (a)};

막장에서 지중의 보강하고자 하는 부분을 천공기로 천공하여 천공홀을 형성한다.

ⅱ) 그라우팅 장치를 천공홀에 삽입하는 단계{도 9의 (b)};

앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 그라우팅 장치를 상기 천공홀에 삽입한다.

이때 그라우트재 분사관(200)의 선단에 구비된 그라우트재 분사구(230)는 분사구 밀봉캡(250)에 의해 폐쇄된 상태여야 한다.

ⅲ) 각 내부패커(515) 의 외경을 확장시키는 단계{도 9의 (c)};

수평가압장치(400)를 이용하여 각 내부패커(515)의 외경을 확장시킨다.

구체적으로 실린더 가압관(410)에 구비된 유체주입구(411)에 유체(Q)를 주입하여 실린더(420)의 유체공간(L) 길이가 신장되면서 실린더(420)의 이동에 의해 내부패커유닛(500)이 가압되도록 한다. 이에 의해 각 내부패커체(510,520)를 구성하는 내부패커(515)들은 그 외경을 확장하면서 그라우트관(100)의 내면에 밀착되고, 제1내부패커체(510)와 제2내부패커체(520)의 사이에는 밀폐된 공간이 형성된다.

이때 그라우트재 분사관(200)에 구비된 패커공급홀(220)과, 패커분사관(530)에 구비된 패커 분사홀과, 그라우트관(100)에 구비된 패커홀(120) 및, 외부패커(150)의 내부는 모두 연통된 상태가 되어야 한다.

ⅳ) 그라우트관(100) 의 최 선단부에 위치한 외부패커(150) 를 팽창시키는 단계{도 9의 (d)};

그라우트재 분사관(200)의 후단에 구비된 그라우트재 주입구(210)를 통해 팽창재(P)를 주입시켜 팽창재(P)가 상기 패커공급홀(220)과 패커분사홀(533) 및 패커홀(120)을 경유하여 외부패커(150)에 충진되게 함으로써 그라우트관(100)의 최 선단부에 위치한 외부패커(150)가 천공홀의 내벽에 밀착되는 바, 이로써 천공홀의 선단부에 밀폐 구획된 격실(R)이 형성된다.

ⅴ) 각 내부패커(515) 의 외경을 축소시킨 후 그라우트재 분사관(200) 을 후방으로 이동시키는 단계{도 9의 (e)};

외부패커(150)에 주입된 팽창재(P)가 고결되면, 유체주입구(411)를 개방시켜 실린더(420)를 후방으로 후퇴시키면서 내부패커체(510,520)의 각 내부패커(515)의 외경을 축소시킨 후, 이들을 그라우트재 분사관(200)과 함께 후방으로 이동시켜 패커공급홀(220)과 패커분사홀(533)이 다음 번의 외부패커(150)에 위치하도록 한다.

ⅵ) 상기 'ⅲ)의 내부패커(515) 확장' 내지 'ⅴ)의 내부패커(515) 축소 및 후방으로의 이동'의 각 과정을 순차적으로 반복하여 각 외부패커(150) 에 대한 팽창을 완료시킴으로써 천공홀에 다단의 격실(R)을 형성시키는 단계{도 9의 (f)};

유체(Q)를 주입시켜 내부패커(515)의 외경을 확장시킨 후 팽창재(P)를 외부패커(150) 내부에 주입시켜 외부패커(150)를 팽창시키고, 상기 팽창재(P)가 고결되면 다시 유체(Q)를 회수하여 내부패커(515)의 외경을 축소시킨 상태에서 다시 후방으로 이동시키는 일련의 과정을 반복함으로써 천공홀에 다단의 격실(R)을 형성시킨다.

ⅶ) 그라우트재 분사관(200) 을 그라우트관(100) 내에 다시 삽입시켜 천공홀의 선단부에 서부터 각 격실(R)에 대하여 순차적으로 그라우팅시키면서 그라우트재 분사관(200) 을 후방으로 이동하는 단계{도 9의 (g)};

상술한 각 단계에 의해 외부패커(150)에 의한 다단의 격실(R)이 천공홀에 형성되면, 그라우트재 분사구(230)로부터 분사구 밀봉캡(250)을 제거한 후, 그라우트재 분사관(200)을 그라우트관(100) 내부에 다시 삽입시킨다.

이와 더불어 그라우트재 분사관(200)의 후단에 구비된 그라우트재 주입구(210)를 통해 그라우트재(G)를 천공홀의 선단부에 형성된 격실(R)부터 순차적으로 주입 및 그라우팅 시키면서 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동시킨다.

상기 그라우트재(G)의 주입이 완료되면 그라우트재 분사관(200)을 완전 제거함으로써 도 9의 (h)에 도시된 바와 같이 그라우팅 작업을 완료시킨다.

상술한 시공방법은 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 별도로 주입시키는 방법의 예를 설명한 것이나, 앞서 설명한 바와 같이 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 동시에 주입시키는 방법을 통해 그라우팅 작업을 실시할 수도 있다.

이와 같이 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 동시 주입시키는 경우에는, 상술한 시공단계와는 달리, 그라우트재 분사구(230)가 개방된 상태에서 작업이 시작되며, 외부패커(150)를 팽창시켜 격실(R)을 형성시키는 작업과 격실(R)에 그라우트재(G)를 주입하여 그라우팅시키는 작업이 천공홀의 선단부에서부터 후방으로 순차적으로 이루어진다는 점에서 차이가 있다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 그라우팅장치를 전체적으로 나타낸 단면도이다.

상기 제2실시예의 그라우팅 장치 역시, 지중의 천공홀에 삽입되는 그라우트관(100)과, 상기 그라우트관(100)의 내부에 삽입되는 그라우트재 분사관(200)과, 상기 그라우트관(100)의 외면에 설치되는 다수 개의 외부패커(150)와, 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입시키기 위한 팽창재(P) 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛(500) 및, 수평가압장치(400)를 포함하고 있다는 점에서는 제1실시예의 그라우팅 장치와 그 구성을 공통으로 하고 있으나, 단지 상기 그라우트재 분사관(200)과 실린더 가압관(410) 사이에 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입하기 위한 외부패커관(300)이 더 설치된다는 점에서 차이가 있다.

즉 외부패커관(300)은 그라우트재 분사관(200)의 후단부쪽에서 그라우트재 분사관(200)을 감싸도록 위치하며, 그 내경은 그라우트재 분사관(200)의 외면과의 사이에 팽창재(P)가 흐를 수 있는 간극(△2)이 형성될 수 있도록 그라우트재 분사관(200)의 외경보다 크게 구성된다.

따라서 제2실시예의 그라우팅 장치에서는, 제1실시예의 그라우팅 장치에서 그라우트재 분사관(200)에 구비되는 패커공급홀(220)의 구성이나 분사구 밀봉캡(250)의 구성은 필요하지 않게 된다.

이와 함께 상기 수평가압장치(400)를 구성하는 실린더 가압관(410)은 상기 외부패커관(300)의 후단부쪽에서 외부패커관(300)을 감싸도록 위치하며, 그 내경은 외부패커관(300)의 외면과의 사이에 유체(Q)가 흐를 수 있는 간극(△3)이 형성될 수 있도록 외부패커관(300)의 외경보다 크게 구성된다.

외부패커관(300)의 후단부에는 패커주입구(310)가 구비되고, 상기 패커주입구(310)를 통해 주입된 팽창재(P)는 내부패커유닛(500)을 구성하는 패커분사관(530)에 공급되어야 하므로, 상기 패커분사관(530)은 패커분사구(320)가 구비된 외부패커관(300)의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하게 된다.

또 외부패커관(300)의 후단에는 고정캡(440)이 끼워지며, 상기 고정캡(440)은 실린더 가압관(410)에 끼워지는 고정캡(440)과 마찬가지로, 외부패커관(300)에 유입된 팽창재(P)가 밖으로 누출되는 것을 방지하고, 외부패커관(300)이 그라우트재 분사관(200)에서 전후방으로 움직이지 않도록 고정시키면서, 팽창재(P)의 흐름이 원활하도록 그라우트재 분사관(200)의 외면과의 사이에 형성되는 각 방향의 간극(△2)이 횡단면상 전체적으로 동일 또는 유사하게 유지시키는 기능을 한다.

이와 같이 구성된 제2실시예의 그라우팅 장치는, 제1실시예의 그라우팅 장치에서 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 동시에 주입시키는 것과 마찬가지로, 천공홀에 대하여 선단부로부터 각 격실(R)을 순차로 형성시키면서 그라우팅을 실시할 수 있어, 그라우트재 분사관(200)의 삽입작업을 재차 반복하지 않으며, 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 동시에 주입시키는 경우 팽창재(P)를 그라우트재(G)와 동일한 것을 사용할 수 밖에 없는 제1실시예의 것과는 달리, 팽창재(P)를 그라우트재(G)와는 고결속도를 달리하는 이질의 것을 사용할 수 있게 된다.

도 11은 이러한 제2실시예의 그라우팅 장치를 이용하여 그라우팅 작업을 실시하는 시공방법의 각 단계를 나타내고 있다.

제2실시예의 그라우팅 장치를 이용한 시공방법은, ⅰ) 지중에 천공홀을 형성하는 단계{도 11의 (a)}; ⅱ) 그라우팅 장치를 천공홀에 삽입하는 단계{도 11의 (b)}; ⅲ) 각 내부패커(515)의 외경을 확장시키는 단계{도 11의 (c)}; ⅳ) 그라우트관(100)의 최 선단부에 위치한 외부패커(150)를 팽창시켜 격실(R)을 형성시키는 단계{도 11의 (d)}; ⅴ) 상기 격실(R)에 그라우트재(G)를 충진하면서 그 주변을 그라우팅 시키는 단계{도 11의 (e)}; ⅵ) 각 내부패커(515)의 외경을 축소시킨 후 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동시키는 단계{도 11의 (f)}; ⅶ) 상기 'ⅲ)의 내부패커(515) 확장' 내지 'ⅵ)의 내부패커(515) 축소 및 후방으로의 이동'의 각 과정을 순차적으로 반복하여 천공홀 및 그 주변에 대한 그라우팅을 완료시키는 단계{도 11의 (g) 및 (h)};를 포함하여 이루어진다.

즉 제2실시예의 그라우팅 장치를 이용한 상기의 시공방법은, 앞서 설명한 제1실시예에 의한 그라우팅 장치를 이용하여 팽창재(P)와 그라우트재(G)를 별도로 주입시키는 시공방법의 각 단계와 비교할 때, 각 격실(R)이 형성될 때마다 그 격실(R)에 대한 그라우팅 작업 을 완료하면서 순차적으로 그라우트재 분사관(200)을 후퇴시켜 그라우팅 작업을 완료한다는 점과 상기 팽창재(P)를 그라우트재 분사관(200)이 아닌 외부패커관(300)을 통해 주입시키는 등의 그라우팅 장치의 구성상 차이에 의한 점에서만 차이가 있을 뿐, 각 단계에서의 구체적인 실시방법은 상기 제1실시예에서의 것과 크게 다르지 않다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100 : 그라우트관 150 : 외부패커
200 : 그라우트재 분사관 220 : 패커공급홀
230 : 그라우트재 분사구 250 : 밀봉캡
300 : 외부패커관 400 : 수평가압장치
410 : 실린더 가압관 413 : 제1실린더캡
414 : 제2실린더캡 415 : 코일스프링
420 : 실린더 430 : 유압캡
450 : 측정자 500 : 내부패커유닛
510 : 제1내부패커체 511 : 제1가압판
512 : 제1수압판 513 : 제2가압판
514 : 제2수압판 515 : 내부패커
520 : 제2내부패커체 530 : 패커분사관
531 : 제1패커캡 532 : 제2패커캡
533 : 패커분사홀 G : 그라우트재
L : 유체공간 P : 팽창재
Q : 유체 R : 격실
S : 탄성공간

Claims (9)

1. 지중의 천공홀에 삽입되는 그라우트관(100)과, 상기 그라우트관(100)의 내부에 삽입되어 그라우트재(G)를 천공홀 및 그 주변의 토사에 분사시키는 그라우트재 분사관(200)과, 상기 그라우트관(100)의 외면에 설치되어 천공홀의 일부를 구획시켜 밀폐된 다수 개의 격실(R)을 형성시키는 다수 개의 외부패커(150)와, 상기 그라우트관(100)의 내부에 위치하면서 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입시키기 위한 팽창재(P) 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛(500)을 포함하되, 상기 내부패커유닛(500)은 패커분사홀(533)이 구비된 패커분사관(530)과, 상기 패커분사관(530)을 사이에 둔 제1, 2내부패커체(510,520)로 이루어지고,
   상기 내부패커체(510,520)는, 일정한 부피를 유지하면서 수평가압장치(400)에 의해 외경이 확장 또는 수축될 수 있도록 유연한 부피체로 구성되는 내부패커(515)가 하나 이상으로 이루어지되, 상기 수평가압장치(400)는 그라우트재 분사관(200)을 감싸도록 위치하면서 유체(Q)를 공급 또는 회수하는 실린더 가압관(410)과, 상기 실린더 가압관(410)의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하되 유체(Q)의 공급 및 회수에 의해 전후방으로 이동하는 실린더(420)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
2. 제1항에 있어서, 수평가압장치(400)에는 눈금이 메겨져 있는 측정자(450)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 실린더(420) 내부에는 위치가 고정된 유압캡(430)이 설치되고, 상기 유압캡(430)에 의해 탄성공간(S)과 유체공간(L)이 구획되며, 상기 실린더(420)의 양 단부에는 내부를 밀폐시키면서 실린더(420)와 함께 좌우 이동하는 제1, 2실린더캡(413,414)이 각각 설치되고, 상기 탄성공간(S)에는 코일스프링(415)이 삽입되어 있으며, 실린더 가압관(410)의 선단부는 상기 유체공간(L)에 위치하는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
5. 제1항에 있어서, 제1, 2내부패커체(510,520)의 각 후단부에는 제1, 2가압판(511,513)이 각각 부착 설치되고, 제1, 2내부패커체(510,520)의 각 선단부에는 제1, 2수압판(512,514)이 각각 부착 설치되며, 패커분사관(530)의 양 단부에는 제1, 2패커캡(531,532)이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
6. 제1항에 있어서, 그라우트재 분사관(200) 중 패커분사관(530)에 대응하는 위치에는 패커공급홀(220)이 구비되고 그 선단에는 그라우트재 분사구(230)가 구비되어, 외부패커(150)의 팽창과 천공홀에 대한 그라우트재(G)의 주입이 상기 그라우트재 분사관(200)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
7. 제6항에 있어서, 그라우트재 분사구(230)에는 그라우트재 분사구(230)를 폐쇄 또는 개방시키기 위한 분사구 밀봉캡(250)이 탈착가능하게 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
8. 제1항에 있어서, 그라우트재 분사관(200)과 수평가압장치(400) 사이에는 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입하기 위한 외부패커관(300)이 더 설치되고, 내부패커유닛(500)의 패커분사관(530)은 외부패커관(300)의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 가압식 이중패커를 가진 그라우팅 장치.
9. 지중을 보강하기 위하여 그라우팅을 시공함에 있어서,
   ⅰ) 지중에 천공홀을 형성하는 단계;
   ⅱ) 그라우트재 분사구(230)가 분사구 밀봉캡(250)에 의해 폐쇄된 상태로 제7항에 의한 그라우팅 장치를 천공홀에 삽입하는 단계;
   ⅲ) 수평가압장치(400)를 이용하여 각 내부패커(515)의 외경을 확장시키는 단계;
   ⅳ) 그라우트재 분사관(200)을 통해 그라우트관(100)의 최 선단부에 위치한 외부패커(150)를 팽창시키는 단계;
   ⅴ) 각 내부패커(515)의 외경을 축소시킨 후 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동시키는 단계;
   ⅵ) 상기 'ⅲ)의 내부패커 확장' 내지 'ⅴ)의 내부패커 축소 및 후방으로의 이동'의 각 과정을 순차적으로 반복하여 각 외부패커(150)에 대한 팽창을 완료시킴으로써 천공홀에 다단의 격실(R)을 형성시키는 단계;
   ⅶ) 그라우트재 분사구(230)로부터 분사구 밀봉캡(250)을 제거한 후, 그라우트재 분사관(200)을 그라우트관(100) 내에 다시 삽입시켜 천공홀의 선단부에서부터 각 격실(R)에 대하여 순차적으로 그라우팅시키면서 그라우트재 분사관(200)을 후방으로 이동하는 단계;를 포함하는 이중패커에 의한 지중 그라우팅 시공방법.

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