KR101615369B1 - Eco-friendly underground well grouting material and underground well grouting method using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 지중 심정용 그라우팅제 및 이를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법에 관한 것으로, 벤토나이트 등의 지하수의 수질을 오염하지 않는 친환경 재료를 그라우팅제로 사용하여 지하수의 수질 오염을 방지하고 또한 벤토나이트 등의 친환경 재료에 의한 견고한 그라우팅체의 시공이 가능하면서도 압송 펌프와 압송 호스의 막힘을 방지함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제는, 일정 입도의 벤토나이트를 포함하는 군 중 선택된 하나 이상으로서 물을 흡수하면 팽윤하는 특성에 의해 지중 심정을 그라우팅하는 주재료와; 상기 주재료의 표면에 코팅되며 물에 녹아 제거됨으로써 상기 주재료가 물과 접하여 그라우팅 작용하도록 하는 지연흡수성 코팅막으로 이루어진다.
상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제는, 2~4mm 입도의 주재료를 선별하는 제1단계, 상기 제1단계에 선별된 주재료의 표면에 황토를 포함하는 군 중 선택된 하나 이상의 지연흡수성 코팅제를 코팅하는 제2단계, 상기 제2단계를 통해 지연흡수성 코팅막이 형성된 원료를 건조 후 소성 가공하는 제3단계를 통해 제조된다.
본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법은, 지중 심정의 내부에 그라우팅 케이싱을 설치하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 설치된 그라우팅 케이싱과 지중 심정 사이에 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 주입하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제가 물과 반응하도록 하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 지연흡수성 코팅막이 풀리거나 균열이 발생되어 주재료가 수팽창에 의해 그라우팅되도록 하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법.The present invention relates to an eco-friendly underground grouting agent and a method of grouting underground using the eco-friendly underground grouting agent. The eco-friendly material which does not pollute the water quality of bentonite is used as a grouting agent, It is possible to construct a solid grouting body by the above-mentioned construction and to prevent clogging of the pressure feeding pump and the pressure feeding hose.
The eco-friendly underground grouting agent according to the present invention comprises at least one selected from the group consisting of bentonite having a predetermined particle size, a main material for grouting the underground core by swelling characteristics when water is absorbed; And a delayed absorbent coating layer coated on the surface of the main material and being melted and removed in water to cause the main material to contact the water to perform grouting.
The eco-friendly underground grouting agent comprises a first step of selecting main materials having a particle size of 2 to 4 mm, a second step of coating a surface of the main material selected in the first step with at least one selected from the group consisting of loess, And a third step of drying and then plastic working the raw material on which the retarded absorbent coating film is formed through the second step.
The method for grouting underground grouting using an eco-friendly underground grouting agent according to the present invention includes a first step of installing a grouting casing in an underground core, The eco-friendly underground grouting agent is injected between the grouting casing installed through the first step and the underground core, so that the eco-friendly underground grouting agent reacts with the water, thereby releasing the delayed water absorption coating film of the environmentally- And a second step of causing the main material to grout by water expansion. The grouting method using the eco-friendly underground grouting material according to claim 1,

Description

친환경 지중 심정용 그라우팅제 및 이를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법{ECO-FRIENDLY UNDERGROUND WELL GROUTING MATERIAL AND UNDERGROUND WELL GROUTING METHOD USING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an eco-friendly underground grouting agent and an underground eco-

본 발명은 지중 심정의 그라우팅제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벤토나이트 등의 지하수의 수질을 오염하지 않는 친환경 재료를 그라우팅제로 사용하여 지하수의 수질 오염을 방지하고 또한 벤토나이트 등의 친환경 재료에 의한 견고한 그라우팅체의 시공이 가능하면서도 고심도구간의 그라우팅 시행과정에서도 압송 펌프와 압송 호스의 막힘을 방지하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제 및 이를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a grouting agent for underground groves, and more particularly, to a grouting agent for grouting grouting material which does not pollute the water quality of groundwater such as bentonite as a grouting agent to prevent water contamination of groundwater, The present invention relates to an eco-friendly underground grouting agent which prevents clogging of a press-feed pump and a pressure feed hose during a grouting operation in a high-altitude section, and a method for grouting underground grooves using the grouting agent.

일반적으로 지하수를 개발하거나 이산화탄소저장을 위한 고심도 굴착공과 지하수 수질측정을 위한 관측정 및 지열 에너지를 이용하기 위해 굴착공을 개발(이하 이와 관련된 모든 굴착공을 지중 심정이라 칭한다)함에 있어서는, 먼저, 지표의 암반을 소정 굵기의 착정기를 이용하여 암반층까지 굴착한 다음, 토사층이나 풍화암층의 붕괴를 막기 위하여 대구경의 아웃케이싱을 설치하고, 다시 암반층을 굴착하여 지하수의 수맥을 관통시켜 소정 깊이의 심정을 형성한다. 이후, 심정에 오염된 지표수의 유입을 방지하기 위한 인케이싱 파이프를 삽입, 설치하고, 이어서 상기 인케이싱 파이프 하부의 지하수가 이동되는 위치에 지하수의 토사나 이물질이 유입되는 것을 방지함과 아울러 적정 유속을 유지하도록 하는 스트레이너용 유공관 파이프를 설치한다. 그리고, 상기 인케이싱 파이프와 심정 내벽과의 사이에 지표수 등의 이물질이 유입되지 않도록 소정의 그라우팅제를 주입하여 양생시키고, 인케이싱 파이프 내부에 심정펌프를 설치하여 지하수를 펌핑한다.In general, for developing groundwater or developing a drilling rig to utilize geothermal energy for observing drilling rigs and groundwater quality for carbon dioxide storage (hereinafter, all drilling rigs related to the drilling rig are referred to as underground drilling), first, A rock mass is excavated to a rock layer using a calibrating machine of a predetermined thickness and then an outcasing of a large diameter is installed to prevent the collapse of the soil layer and the weathered rock layer and then excavated again to penetrate the groundwater, do. Thereafter, an ingress pipe for preventing inflow of surface water contaminated to the surface of the heart is inserted and installed. Then, soil or foreign matter of the groundwater is prevented from flowing into a position where the groundwater under the ingress pipe moves, A pipe for a strainer for a strainer is installed. A predetermined grouting agent is injected and cured to prevent foreign matter such as surface water from flowing between the ingress pipe and the inner wall of the heart chamber, and a heart pump is installed inside the ing pipe to pump the ground water.

지중 심정의 그라우팅은 이와 같은 지하수의 채수시 지중 심정의 붕괴 방지를 위한 그라우팅, 이산화탄소저장을 위한 고심도 굴착공과 지하수 수질측정을 위한 수질측정공 그라우팅, 밀폐형 지중 지열 열교환 시스템의 지열공의 그라우팅, 폐공의 처리를 위한 그라우팅 등이 있다.The grouting of the underground water is such as grouting to prevent collapse of underground water during groundwater collection, grouting for water quality measurement for groundwater quality measurement, grouting of geotechnical hole of closed geothermal heat exchange system, And grouting for the treatment of the surface.

여기서, 그라우팅제로는 그라우팅제는 시멘트 또는 시멘트와 벤토나이트 혼합물이 사용된다.Here, as the grouting agent, a cement or a mixture of cement and bentonite is used as a grouting agent.

종래 사용되는 그라우팅제로서 시멘트는 석회석을 이용하여 제조됨으로 인하여 지하수의 pH를 상승시켜 알칼리화 함으로써 지하수의 수질을 독성으로 오염시키는 문제점이 있기 때문에 사용이 지양되고 있다.Conventionally used cement as a grouting agent is produced by using limestone, so that the pH of groundwater is increased to alkalize to contaminate the water quality of the groundwater with toxicity.

반면에 상기 벤토나이트는 무해 무독성 자연물로서 물의 흡수시 팽창 팽윤되는 특성을 활용한 것으로 시멘트가 양생 경화되는 과정에서 수축됨으로써 발생될 수 있는 균열을 방지하기 위해 시멘트가 수축되는 체적분량 만큼을 팽창 팽윤을 통해 보충하기 위해 투입되는 것이다.On the other hand, the bentonite is a non-toxic, non-toxic natural material that utilizes the property of expansion and swelling when water is absorbed. In order to prevent cracks that may occur due to shrinkage during curing process of cement, the volume of the cement is shrunk by expansion and swelling It is injected to supplement.

벤토나이트는 시멘트와 달리 지하수의 수질을 오염시키지 않는 것으로 친환경 재료이지만 현재 공급되는 분말 또는 과립 상태로 지중 심정의 그라우팅제로 사용되는 경우 물과 급속하게 반응하여 압송 과정 중에 이미 지하수를 흡수하여 팽윤이 시작됨으로 인해 그라우팅 작용을 하게 되어 압송 펌프와 압송 호스가 막히는 현상을 일으키기 때문에 일부만 혼합되어 사용될 뿐이다.Bentonite, unlike cement, is an eco-friendly material that does not contaminate the water quality of groundwater. However, when used as a ground or granular state as a presently supplied grounding agent, it rapidly reacts with water and begins to swell by absorbing groundwater Due to the grouting, the pressure pump and the pressure hose are clogged.

특히 이산화탄소의 지중 저장을 위한 지중 심정의 굴착깊이는 2000m 내외로 깊게 형성되는 반면 일반적으로 주입되는 시멘트그라우팅제재로 인한 지하수 수질의 변화가 액화된 이산화탄소 주입제와의 화학반응에 의해 주입장치나 안전장치의 재질을 변화시킬 수 있는 위험성도 있는 만큼 이산화탄소누출방지를 위한 그라우팅제재의 선정시 지하수 수질의 변화가 발생되지 않도록 할 필요가 많았으며 이러한 그라우팅제재가 목표로 하는 고심도 구간까지 안전하게 주입될 수 있는 안정화기술이 필요하였다.
Especially, the depth of underground excavation for carbon dioxide storage is deep around 2000m, but the change of groundwater quality due to the generally injected cement grouting material is caused by the chemical reaction with liquefied carbon dioxide injector, It is necessary to prevent the change of the groundwater quality in selecting the grouting material to prevent the carbon dioxide leakage. The grouting material can be safely injected up to the aimed critical section Stabilization technology was required.

등록특허 제10-1200103호Patent No. 10-1200103

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 벤토나이트 등의 지하수의 수질을 오염하지 않는 친환경 재료를 그라우팅제로 사용하여 지하수의 수질 오염을 방지하고 또한 벤토나이트 등의 친환경 재료에 의한 견고한 그라우팅체의 시공이 가능하면서도 압송 펌프와 압송 호스의 막힘을 방지하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제 및 이를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a grouting agent which prevents water contamination of ground water by using an eco-friendly material that does not pollute the water quality of groundwater such as bentonite, The present invention is to provide an eco-friendly underground grouting agent which can be installed and prevent clogging of a pressure feed pump and a pressure feed hose, and a method of underground grouting using the same.

본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제는, 일정 입도의 벤토나이트를 포함하는 군 중 선택된 하나 이상으로서 물을 흡수하면 팽윤하는 특성에 의해 지중 심정과 그라우팅 케이싱 사이를 그라우팅하는 주재료와; 상기 주재료의 표면에 코팅되며 물에 녹아 제거되거나 균열을 일으키게 됨으로써 상기 주재료가 물과 접하여 그라우팅 작용하도록 하는 지연흡수성 코팅막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The eco-friendly underground grouting agent according to the present invention comprises at least one selected from the group consisting of bentonite having a predetermined particle size, a main material for grouting between the underground core and the grouting casing by swelling characteristics when water is absorbed; And a retardation absorbent coating film coated on the surface of the main material and being melted and removed in water or cracked to cause the main material to contact with water to perform grouting.

상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제는, 주재료에 지연흡수성 코팅제가 코팅된 후 건조와 소성 가공을 통해 지연흡수성 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 한다.The eco-friendly underground grouting agent is characterized in that a retardation absorbent coating agent is coated on a main material, followed by drying and plastic working to form a retarded water absorbent coating film.

상기 주재료는 지하수와 반응하여 팽창하는 벤토나이트를 포함하는 군 중 선택된 하나 이상이며, 상기 수용성 코팅제는 지하수와 반응하여 흡수하여 피막형태가 해체되거나 균열을 일으키도록 한 황토 분말을 포함하는 군 중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.Wherein the water-soluble coating agent is at least one selected from the group consisting of bentonite which expands due to reaction with groundwater, and the water-soluble coating agent is at least one selected from the group consisting of loess powder which is absorbed by reaction with groundwater to dissolve or crack .

본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법은, 지하수의 채수를 위한 지중 심정의 붕괴 방지를 위한 그라우팅, 이산화탄소저장을 위한 고심도 굴착공과 지하수 수질측정을 위한 수질측정공 그라우팅, 밀폐형 지중 지열 열교환 시스템의 지열공의 그라우팅, 지중 심정의 폐공 처리를 위한 그라우팅 등으로 사용되며 지중 심정 내부에 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 주입하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제가 물과 반응하도록 하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 지연흡수성 코팅막이 지하수를 흡수하여 피막형태가 해체되거나 균열을 일으키도록 한 주재료가 수팽창에 의해 그라우팅되도록 하는 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, an underground grouting method using a grouting agent for eco-friendly underground grouting comprises grouting for prevention of collapse of underground water for groundwater collection, drilling for carbon dioxide storage, and water quality grouting for groundwater quality measurement, The grouting for the geotechnical hole of the closed geothermal heat exchange system and the grouting for the closed treatment of the underground core are injected and the eco-friendly underground grouting agent is injected into the inner surface of the underground core so that the eco-friendly underground grouting agent reacts with water, Wherein the main absorbent material of the underground grouting agent is grounded by water expansion so that the delayed absorbent coating film absorbs the ground water so that the film form is disintegrated or cracked.

본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제 및 이를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법에 의하면, 지하수의 수질을 오염시키지 않는 벤토나이트만을 그라우팅제로 사용함으로써 지하수의 수질을 양호한 상태로 보존하고 그러면서도 벤토나이트에 의한 압송 펌프와 압송 호스의 막힘없이 벤토나이트를 고심도의 설계 심도까지 주입하여 그라우팅체를 시공할 수 있으므로 300m 이상의 지중 심정도 용이하게 그라우팅하는 효과가 있고 장비의 보수와 교체에 따른 경제적 손실을 줄이는 효과가 있다.
According to the eco-friendly underground grouting agent and the underground grouting method using the eco-friendly underground grouting agent according to the present invention, only the bentonite that does not pollute the water quality of the ground water is used as a grouting agent, and the groundwater quality is maintained in a good state. Bentonite can be injected up to the design depth of high degree without clogging of hose to construct grouting body. Therefore, grouting more than 300m can be easily grouted, and economic loss due to maintenance and replacement of equipment can be reduced.

도 1은 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 다른 예를 보인 단면도.
도 3과 도 4는 각각 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제에 의해 시공된 지중 심정의 그라우팅 상태를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an eco-friendly underground grouting agent according to the present invention. FIG.
2 is a sectional view showing another example of an eco-friendly underground grouting agent according to the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the grouting state of the underground heartbeat constructed by the eco-friendly underground grouting agent according to the present invention, respectively.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)는, 지중 심정 내부에 주입된 후 경화되어 그라우팅하는 입자상의 친환경의 주재료(11), 주재료(11)의 표면에 코팅되어 주재료(11)의 주입 중에 지하수(주입을 위하여 별도의 물을 사용하는 경우 이 물도 포함됨)와의 접촉에 의해 주재료(11)가 풀리는 것을 방지하여 주재료(11)를 원하는 심도로 주입하며 주입완료 후 주재료(11)가 지하수와의 반응에 의해 그라우팅 작용하도록 하는 지연흡수성 코팅막(12)으로 구성된다.1, the eco-friendly underground grouting agent 10 according to the present invention comprises an eco-friendly main material 11 in the form of particles, which is injected into the underground core and cured and grouted, So that the main material 11 is prevented from being loosened by the contact with the ground water (including water when the additional water is used for injection) during the injection of the main material 11, so that the main material 11 is injected at a desired depth, And a delay absorbing coating film (12) for causing the main material (11) to perform grouting by reaction with ground water.

주재료(11)는 지하수를 오염시키지 않는 친환경 재료로서, 물과 반응하여 팽창 팽윤함으로써 최적의 그라우팅을 수행하는 벤토나이트가 바람직하며, 물론, 벤토나이트와 동등 이상의 기능을 하는 재료도 가능하다.
The main material 11 is an eco-friendly material that does not pollute the ground water, and bentonite which performs optimum grouting by swelling and swelling by reacting with water is preferable. Of course, a material having a function equal to or greater than that of bentonite is also possible.

지연흡수성 코팅막(12)은 지연흡수성 코팅제의 코팅(분무, 침지 등)에 의해 구성된다.The retarded absorbent coating film 12 is constituted by coating (spraying, dipping, etc.) of the delayed absorbent coating agent.

상기 지연흡수성 코팅제는 지하수를 흡수하여 피막형태가 해체되거나 균열을 일으키도록 한 특성을 기본으로 하며 왜냐하면 지하수와 반응할 때 자신의 피막효과가 제거됨으로써 주재료(11)와 지하수가 반응할 수 있기 때문이다.Since the delayed absorbent coating agent absorbs groundwater and disintegrates or cracks the film form, it is based on the fact that when the groundwater is reacted with the groundwater, its coating effect is removed and the groundwater can react with the main material (11) .

이러한 기능을 하는 지연흡수성 코팅제는 지하수를 오염시키지 않는 특성을 갖는 것이 더욱 바람직하며 무해한 무기물질을 활용하는 것이 좋다 하겠으며 특히 황토가 바람직하다.It is more preferable that the delayed absorbent coating agent having such function does not pollute the ground water, and it is preferable to utilize harmless inorganic material, and especially, loess is preferable.

상기 황토는 지하수와 반응을 하기 전까지는 주재료(11)인 벤토나이트에서 박리되지 않고 지하수에 의해 쉽게 풀어지거나 균열이 발생되며 주재료(11)인 벤토나이트에 의한 그라우팅을 방해하지 않는 조건 하에서 사용되고, 따라서 분말(미분도 가능)이 물에 혼합된 황토풀로 사용되는 것이 바람직하다. 황토 분말과 물의 혼합비율에 따라 지연흡수성 코팅막의 순도와 점착강도 등이 달라지므로 이들의 혼합비율을 수치로 한정하지 않아도 실시가 가능하지만 예를 들어 황토 미분(시중에서 구하는 황토 미분) 100중량부에 대하여 물 5~30중량부가 혼합되어 사용되며, 이와 같은 조성의 황토풀은 분무기나 도포기에 의한 분무나 도포 또는 주재료의 침지 등에 의해 지연흡수성 코팅막(12)을 형성한다.The loess is used under conditions that do not interfere with the grouting by the bentonite which is the main material (11), so that the loess is easily peeled off or cracked by the groundwater without being peeled off from the bentonite as the main material (11) It is preferable to use as an ocher grass mixed with water. The purity and the adhesive strength of the retardation absorbent coating film depend on the mixing ratio of the yellow loess powder and water, so that it is possible to carry out the present invention without limiting the blending ratio thereof to numerical values. For example, 100 parts by weight of the yellow loess fine powder And 5 to 30 parts by weight of water are mixed and used. The loess grass having such a composition forms the delayed-absorbent coating film 12 by spraying, coating or immersion of the main material by a sprayer or applicator.

지연흡수성 코팅막(12)은 주재료(11)의 표면에 전체적으로 형성될 수 있고 또는 도 2에서 보이는 바와 같이, 다수의 기공(13)을 갖도록 형성될 수도 있다. 기공(13)은 지연흡수성 코팅막(12)이 없거나 얇은 형태이며 따라 지하수가 주재료(11)와 더욱 신속하게 반응하도록 한다. 따라서, 기공(13)은 반응 속도 조절을 위하여 효율적으로 사용되는 것이다.The retardation absorbent coating film 12 may be formed entirely on the surface of the main material 11 or may be formed to have a plurality of pores 13 as shown in Fig. The pores (13) have no or thin shape of the retarded absorbent coating (12), and accordingly, the ground water reacts more quickly with the main material (11). Therefore, the pores 13 are effectively used for controlling the reaction rate.

지연흡수성 코팅막(12)은 두께에 따라 풀어 헤쳐지거나 균열이 발생되는 속도가 달라지기 때문에 그라우팅 심도 등에 따라 다양한 두께로 코팅되며, 코팅이 가능한 최소 두께(예를 들어 0.1mm)에서부터 최대 1mm로 가능하고, 물론 이 수치로 한정되는 것은 아니다. 그라우팅구간에 주입된 주재료(11)는 지하수와 접촉하게 될 경우 먼저 주재료(11) 주변을 감싸 보호하고 있는 지연흡수성 코팅막(12)이 지하수를 흡수하게 되고 흡수가 진행되는 일정시간이 경과하게 되면 지연흡수성 코팅막(12)이 자연적으로 지하수중에서 풀어져 해체되거나 흡수된 지하수가 지연흡수성 코팅막(12)을 서서히 침투하여 주재료(11)에 도달하게 되면 주재료(11)가 지하수를 흡수하게 되면서 팽윤이 일어나게 되고 팽윤된 팽창력에 의해 지연흡수성 코팅막(12)에 균열이 발생하게 되면서 급속히 지하수가 주재료(11)에 흡수되어지면서 급격한 팽윤이 진행되어지게 된다.
Since the delayed absorbent coating film 12 has a varying speed depending on its thickness, it may be coated with various thicknesses depending on the depth of grouting or the like, and may be a minimum thickness (for example, 0.1 mm) Of course, this is not limited to this number. The main material (11) injected into the grouting section, when it comes into contact with the ground water, first covers the main material (11) When the coating film 12 absorbs groundwater and a certain period of time of absorption progresses, When the coating film 12 is naturally dissolved in the ground water, When the coating film 12 is gradually permeated and reaches the main material 11, the main material 11 absorbs the ground water and swells, and due to the expanded swelling force, As the coating film 12 is cracked, the groundwater is rapidly absorbed into the main material 11 and rapidly swelled.

또한 지연흡수성 코팅막(12)을 형성한 지연흡수성 코팅제는 물에 녹은 상태로 그라우팅체 안에 있는 것이기 때문에 적정의 양이 사용되도록 두께가 결정되는 것이다.Further, since the delayed-absorbing coating material forming the retarded water absorbent coating film 12 is in the grouting material in the state of being dissolved in water, the thickness is determined so that an appropriate amount is used.

또한, 지연흡수성 코팅제는 황토만을 지칭하는 것으로 이해되어서는 않되며 흡수 후 일정시간이 경과하면 피막효과가 해체되는 모든 물질을 총칭하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
Further, it should be understood that the delayed-absorbent coating agent is not to be understood to refer to only yellow loess, and it is to be understood that all materials in which the coating effect is disintegrated when a certain period of time has elapsed after absorption.

이하 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an eco-friendly underground grouting agent according to the present invention will be described.

1. 주재료 선별.1. Main material selection.

주재료(11)인 벤토나이트는 미분의 상태인 경우 지연흡수성 코팅막(12)의 성형을 어렵게 하고 지연흡수성 코팅제 등 기타 재료의 사용을 필요로 함으로써 그라우팅 강도의 저하를 초래할 수 있고 반대로 너무 큰 입도이면 압송 펌프에 의한 압송이 어려워 시공성을 떨어뜨리므로 2~4mm 입도로 사용되는 것이 바람직하다.Bentonite, which is the main material (11), may cause a decrease in the grouting strength by making the formation of the retarded absorbent coating film (12) difficult and the use of other materials such as a delayed absorbent coating agent in case of a fine powder state. Conversely, It is preferable to use the powder with a particle size of 2 to 4 mm.

즉, 벤토나이트는 분말 또는 과립 상태로 공급되고 있으며 2mm 입도 이하의 분말은 2~4mm 입도로 가공된 후 사용되고 2~4mm 입도의 과립은 입도 가공없이 그대로 사용 가능하다.In other words, bentonite is supplied in the form of powder or granules, powders having a particle size of 2 mm or less are used after being processed to a particle size of 2 to 4 mm, and granules having a particle size of 2 to 4 mm can be used without granulation.

2mm 입도 이하의 주재료(11)인 벤토나이트는 물과 혼합된 후 환형 또는 과립형 또는 펠렛형 등으로 가공되며, 예를 들어 벤토나이트 분말 100중량부에 대하여 물 2~10중량부를 혼합한 후 통상의 반죽기와 성형기를 통해 구형 등으로 제조된다.
Bentonite, which is a main material 11 having a particle size of 2 mm or less, is mixed with water and then processed into a ring, granule or pellet. For example, 2 to 10 parts by weight of water is mixed with 100 parts by weight of bentonite powder, And a spherical shape through a molding machine.

2. 코팅.2. Coating.

일정 입도로 가공, 선별된 주재료(11)인 벤토나이트와 지연흡수성 코팅제를 준비한다.Bentonite, which is the main material (11) selected and processed to a predetermined particle size, and a delayed-absorbent coating material are prepared.

지연흡수성 코팅제를 이용하여 주재료(11)인 벤토나이트의 표면에 지연흡수성 코팅막을 형성하며, 전술한 것처럼, 분무나 도포에 의한 코팅, 주재료(11)의 침지에 의한 코팅 등 다양한 방법이 가능하다.As described above, various methods such as coating by spraying or coating and coating by immersion of the main material 11 are possible, as described above, by forming a delayed absorbent coating on the surface of the bentonite which is the main material 11 using a delayed absorbent coating agent.

지연흡수성 코팅막(12)을 코팅한 후 건조한다. 건조 방식은 상온에 의한 자연 건조와 건조기에 의한 강제 건조 모두가 가능하고, 건조 방식에 따라 건조 시간은 달라지며 지연흡수성 코팅막(12)이 벗겨지지 않고 묻지 않을 때까지 건조한다.
The delayed absorbent coating film 12 is coated and dried. The drying method can be naturally dried at room temperature and forced drying by a dryer, and the drying time is changed according to the drying method, and the delayed-absorbing coating film 12 is dried until it is not peeled off.

3. 수용성 코팅막 안정화.3. Water-soluble coating film stabilization.

본 발명의 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)는 지중 심정에 주입될 때까지 지연흡수성 코팅막(12)이 제거되지 않고 유지하여 하며, 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)의 보관과 그라우팅 주입 과정에서 외력에 의해 지연흡수성 코팅막(12)이 파괴되지 않도록 안정화 공정을 거쳐야 한다.The eco-friendly underground grouting agent (10) of the present invention maintains the delayed absorptive coating film (12) without being removed until it is injected into the underground heart, and in the process of storing and grouting the grouting agent The stabilization process must be performed so that the delayed-absorbing coating film 12 is not broken by an external force.

친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)의 안정화는 소성 가공에 의해 이루어진다. 지연흡수성 코팅막(12)이 형성된 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)를 소성로에 넣고 600~800℃의 온도에서 3~4시간 동안 소성 가공한다.The stabilization of the eco-friendly underground grouting agent (10) is carried out by plastic working. The eco-friendly underground grouting agent (10) in which the retardation absorbent coating film (12) is formed is placed in a firing furnace and heated at a temperature of 600 to 800 DEG C It is fired for 3 ~ 4 hours.

소성 공정을 통해 지연흡수성 코팅막(12)이 경화되어 조직이 치밀해짐으로써 강도가 증가되어 물과 반응하기 이전에는 지연흡수성 코팅막(12)이 소멸되지 않거나 일정 시간동안 물과 반응한다 할지라도 풀어 헤쳐지는 것을 지연시킬 수 있게 된다.The retarded absorbent coating film 12 is hardened through the sintering process so that the structure becomes dense and the strength is increased so that the delayed absorbent coating film 12 does not disappear before reacting with water or even if it reacts with water for a predetermined time, Lt; / RTI >

이로써 본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)의 제조가 완료된다.Thus, the production of the eco-friendly underground grouting agent 10 according to the present invention is completed.

<실시예><Examples>

1. 재료.1. Materials.

3mm 입도의 과립형 벤토나이트와 3mm 입도로 가공된 환형의 벤토나이트(1mm 입도의 분말 벤토나이트 100중량부에 대하여 물 5중량부를 혼합하여 반죽한 후 통상의 환형 제조기에 투입하여 제조 및 3mm 입도 선별)를 준비하고, 미분의 황토 100중량부에 대하여 물 20중량부를 혼합한 지연흡수성 코팅제로서 황토풀을 제조하였다. 2mm 입도의 벤토나이트와 4mm 입도의 벤토나이트도 준비하였으며 즉 3가지 입도의 벤토나이트를 각각 준비하였다.Granular bentonite having a particle size of 3 mm and annular bentonite having a particle size of 3 mm (5 parts by weight of water is mixed with 100 parts by weight of powder of bentonite having a particle size of 1 mm, and the mixture is kneaded in a conventional annular- And 20 parts by weight of water was mixed with 100 parts by weight of fine loess. Bentonite having a particle size of 2 mm and bentonite having a particle size of 4 mm were also prepared.

2. 지연흡수성 코팅막 코팅.2. Delayed absorption coating coating.

벤토나이트를 교반기에 넣고 교반하면서 황토풀을 벤토나이트에 도포하여 지연흡수성 코팅막을 코팅하였다. 지연흡수성 코팅막이 코팅된 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 상온에서 3시간동안 건조하였다.The bentonite was put into a stirrer and the ocher grass was applied to the bentonite while stirring to coat the delayed absorbent coating film. The eco - friendly underground grouting material coated with the delayed water absorbing coating was dried at room temperature for 3 hours.

3. 안정화.3. Stabilization.

건조를 완료한 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 소성로에 넣고 700℃의 온도를 유지 3시간 동안 소성하여 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 제조를 완료하였다.After drying, the eco-friendly underground grouting agent was placed in a firing furnace and fired at a temperature of 700 ° C for 3 hours to complete an eco-friendly underground grouting agent.

본 실시예에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 특성을 실험한 결과 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 물과 접촉되지 않도록 보관한 경우 친환경 지중 심정용 그라우팅제는 제조 상태를 그대로 유지하는 것을 확인하였고, 물이 담긴 투명의 용기에 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 주입한 결과 지연흡수성 코팅막의 두께와 소성온도에 따라 각각 다른 지연시간으로 황토풀이 풀어지고 벤토나이트가 물과 반응하여 그라우팅이 이루어지는 것을 확인하였다.
As a result of experiments on the characteristics of the eco-friendly underground grouting agent according to this embodiment, it was confirmed that when the eco-friendly underground grouting agent was kept in contact with water, the eco- As a result, it was confirmed that the loess loam was loosened with different delay time according to the thickness of the retardation absorbent coating film and the firing temperature, and the bentonite reacted with water to cause the grouting.

본 발명에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제(10)는 지중 심정 내부를 그라우팅하는 모든 공사에 사용 가능하며, 예를 들어 지중 심정의 붕괴 방지를 위한 그라우팅, 이산화탄소저장을 위한 고심도 굴착공과 지하수 수질측정을 위한 수질측정공 그라우팅, 밀폐형 지중 지열 열교환 시스템을 위한 지중 심정 내부의 그라우팅, 지중 심정의 폐공 처리를 위한 그라우팅 공사 등이 있다.The eco-friendly underground grouting agent (10) according to the present invention can be used in all works for grouting the inside of the underground core, for example, grouting for prevention of collapse of underground underground, high-altitude excavation for carbon dioxide storage, , Grouting in the underground core for the closed geothermal heat exchange system, and grouting for the treatment of the underground core.

도 3은 밀폐형 지중 지열 열교환 시스템에 적용된 지중 심정의 그라우팅 상태도로서, 지중 심정 내부에 지하수 순환관(1)이 설치되고 지중 심정 내부의 나머지 공간이 본 발명의 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 통해 그라우팅된 것이고, 도 4는 지하수의 채수를 위한 지중 심정의 붕괴를 막기 위하여 그라우팅 케이싱(2)과 지중 심정의 사이가 본 발명의 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 통해 그라우팅된 것이다.FIG. 3 is a grouting state diagram of the underground core applied to the closed geothermal heat exchange system, wherein a groundwater circulation pipe 1 is installed inside the underground core and the remaining space inside the underground core is grouted through the environmentally- FIG. 4 shows grouting through the eco-friendly underground grouting agent of the present invention between the grouting casing 2 and the underground underground to prevent the collapse of the underground underground water for the collection of groundwater.

본 발명의 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 이용한 그라우팅 방법은 압송 펌프를 통해 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 지중 심정에 압송하는 방법으로 이루어지며, 이때, 순수하게 친환경 지중 심정용 그라우팅제만을 압송할 수 있고 또는 친환경 지중 심정용 그라우팅제와 물을 혼합(체적비로 그라우팅제 : 물 = 1 : 1 이 바람직하고 단 그라우팅 심도에 따라 달라지는 것이므로 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 그라우팅제 : 물 = 1 : 0.5~2.0이다)한 혼합 그라우팅제를 압송할 수 있다.The grouting method using the eco-friendly underground grouting agent of the present invention is a method of feeding an eco-friendly underground grouting agent to the underground heart through a press-feeding pump. At this time, only the eco- (Grouting agent: water = 1: 0.5: 1) is preferable because it is preferable that the grouting agent and water are mixed with each other (volume ratio: grouting agent: water = 1: 2.0) mixed grouting agent.

압송 호스를 지중 심정에 투입하여 그라우팅제를 압송하며 그라우팅제가 지중 심정에 압송된다. 이와 같은 압송 과정 중에 본 발명의 그라우팅제(10)는 지연흡수성 코팅막(12)이 벤토나이트와 물의 반응을 막기 때문에 벤토나이트가 압송 과정에서 팽창 팽윤하는 현상을 일으키지 않으며 따라서 압송 펌프와 호스 등의 막힘이 발생되지 않는다. 벤토나이트가 물과 함께 압송되는 경우 지연흡수성 코팅막(12)이 물에 의해 녹게 되지만 그라우팅 지역에 도달하기 전까지는 제거되지 않기 때문에 벤토나이트와 물의 반응을 일으키지 않는다.The pressure feeding hose is put into the underground heart, and the grouting agent is pressed, and the grouting agent is pressed to the underground heart. During the press-feeding process, the grouting agent 10 of the present invention prevents the bentonite from expanding and swelling in the press-feeding process because the retarded absorbent coating film 12 prevents the reaction between bentonite and water, It does not. When the bentonite is fed together with water, the delayed absorbent coating film 12 is melted by water but does not remove the bentonite and water because it is not removed until reaching the grouting area.

그라우팅제가 지중 심정에 압송된 후 물에 잠기게 되고, 그라우팅제의 표면에 있는 지연흡수성 코팅막(12)이 물과 반응하여 풀어 헤쳐지거나 균열이 발생되어 피막보호 기능이 제거된다.The grouting agent is submerged in the water after being fed to the underground heart, and the delayed absorbent coating film 12 on the surface of the grouting agent reacts with water to loosen and crack or cracks to remove the film protecting function.

지연흡수성 코팅막(12)이 제거되면 벤토나이트와 물이 접촉되어 반응을 하게 되고, 따라서 벤토나이트가 팽창 팽윤하게 되어 지중 심정을 그라우팅한다.
When the delayed-absorbent coating film 12 is removed, the bentonite and the water are brought into contact with each other to cause a reaction, so that the bentonite swells and swells, thereby grouting the underground heart.

10 : 친환경 지중 심정용 그라우팅제,
11 : 주재료, 12 : 지연흡수성 코팅막
13 : 기공,10: Eco-friendly underground grouting agent,
11: main material, 12: retarded absorbent coating film
13: Porosity,

Claims (6)

일정 입도의 벤토나이트를 포함하는 군 중 선택된 하나 이상으로서 물을 흡수하면 팽윤하는 특성에 의해 지중 심정을 그라우팅하는 주재료와;
상기 주재료의 표면에 코팅되며 물에 녹아 제거됨으로써 상기 주재료가 물과 반응하여 그라우팅 작용하도록 하는 지연흡수성 코팅막(12)을 포함하고,
상기 지연흡수성 코팅막(12)은 물과 상기 주재료간의 반응 속도를 가속하기 위한 기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제.A main material for grouting the underwater mind by the swelling property when the water is absorbed as at least one selected from the group comprising bentonite having a certain particle size;
(12) coated on the surface of the main material and being melted and removed in water to cause the main material to react with water to perform grouting,
Wherein the delayed absorbent coating film (12) comprises pores for accelerating a reaction rate between water and the main material. 청구항 1에 있어서, 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제는, 2~4mm 입도의 주재료를 선별하는 제1단계, 상기 제1단계에 선별된 주재료의 표면에 지연흡수성 코팅제를 코팅하여 상기 주재료의 표면에 지연흡수성 코팅막을 형성하는 제2단계, 상기 제2단계를 통해 형성된 상기 지연흡수성 코팅막을 안정화하는 제3단계를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제.The eco-friendly underground grouting agent according to claim 1, wherein the eco-friendly underground grouting agent comprises a first step of selecting main materials having a particle size of 2 to 4 mm, a step of coating a surface of the main material selected in the first step with a retardation absorbent coating agent A second step of forming an absorbent coating film, and a third step of stabilizing the delayed absorbent coating film formed through the second step. 청구항 2에 있어서, 상기 제3단계는 상기 제2단계를 통해 황토로 된 지연흡수성 코팅막이 형성된 원료를 600~800℃의 온도에서 3~4시간 동안 소성 가공하는 특징으로 하는 것을 친환경 지중 심정용 그라우팅제.[3] The method according to claim 2, wherein the third step is a step of calcining the raw material on which the delayed-absorbing coating film made of loess is formed through the second step at a temperature of 600 to 800 ° C for 3 to 4 hours. My. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 제1단계는 일정 입도의 주재료를 물로 반죽한 후 2~4mm 입도의 환형 또는 과립형 또는 펠릿형으로 가공하여 선별하는 것을 특징으로 하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제.The eco-friendly underground grouting agent according to claim 2 or 3, wherein the main material having a predetermined particle size is kneaded with water and then processed into an annular, granular or pellet shape having a size of 2 to 4 mm. 삭제delete 지중 심정의 내부 또는 지중 심정에 삽입 설치되는 그라우팅 케이싱과 지중 심정 사이에 청구항 1에 의한 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 주입하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제가 물과 반응하도록 하여 상기 친환경 지중 심정용 그라우팅제의 지연흡수성 코팅막이 풀리거나 균열이 발생되어 피막기능이 없어져 주재료가 수팽창에 의해 그라우팅되도록 것을 특징으로 하는 친환경 지중 심정용 그라우팅제를 이용한 지중 심정 그라우팅 방법.The grouting agent for underground grouting for environmental protection according to claim 1 is injected between the grouting casing inserted in the underground tunnel or the underground tunnel and the underground tunnel underwater so that the grouting agent for environmentally- Wherein the delayed absorbent coating layer of the delayed absorbent coating film is loosened or cracked to prevent the coating function and grouting the main material by water expansion.
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