KR101805741B1 - Extending and pressuring soil nailing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 네일링 장치에 관한 것으로, 특히 절취된 사면의 보강을 위하여 굴착공 내부에 보강재를 삽입한 후 그라우팅 및 양생하여 토사와 네일링을 일체화하는 확장형 가압식 네일링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nailing apparatus, and more particularly, to an expandable pressurized nailing apparatus in which a reinforcing member is inserted into a drilled hole for grooving and curing to integrate the soil and the nail in order to reinforce the cut slope.
네일링 공법이라 함은, 절취된 사면을 보강하기 위한 토공사나 가설 흙막이 구조물에 사용되는 공법으로, 보강재를 프리스트레싱 없이 일정한 간격으로 지반에 삽입하여 지반 자체의 전체적인 전단강도를 증대시키고 지반의 변위를 가능한 억제시키는 탑다운식 절토면 보강토 공법을 의미한다.Nailing method is a method used for earthwork or pile construction to reinforce sloped slopes. It inserts stiffeners at regular intervals without prestressing to increase the overall shear strength of the ground itself, Which is a top-down type of cut-to-face reinforcement.
구체적으로, 토사와 보강재 사이의 마찰력, 전단응력, 휨모멘트에 대한 저항력을 바탕으로 지반안정을 증대시키는 것으로, 보강재를 삽입하는 방법은 미리 지반에 굴착공을 뚫어놓고 삽입하는 방법이 주로 사용되며. 보강재로는 플라스틱 봉이나 유리섬유도 있지만 주로 강제품이 많이 사용되고, 공사 순서로는 굴착 후 네일링 장치 삽입, 그라우팅, 양생 및 네일 정착의 공정을 거친다.Specifically, the soil stability is increased based on the resistance against the friction force, the shear stress and the bending moment between the soil and the reinforcement. As for the method of inserting the reinforcement, the method of inserting the excavation hole in advance is mainly used. As a reinforcing material, there are plastic rods and glass fibers, but mainly steel products are used. In the order of construction, after the excavation, nailing device insertion, grouting, curing and fixing of nails are carried out.
이와 같은 절취된 사면을 보강하기 위한 종래의 네일링 공법은 크게 중력식, 압력식 및 확장식 네일링 공법으로 구분할 수 있다. 중력식 네일링 공법은 굴착공의 내부에 보강재를 삽입한 후 주입호스를 통하여 그라우팅하는 공법으로, 지반안정성이 상대적으로 약하고 외관상 좋지 못하며 사면의 파괴각 이상에서는 사용하기 어려운 문제가 있다. 또한, 압력식 네일링 공법은 보강재를 삽입한 상태에서 후단을 막아 공기압력에 의해 그라우팅의 인발력을 향상시키는 공법이나, 여전히 굴착면의 일부 부위에 지반안정성이 확보되지 못하고 굴착공의 후단을 막은 후에는 물리적, 기후적 요건 등으로 즉시 그라우팅하기 어려워 사면 상태가 취약해지는 문제가 있다. 또한, 확장식 네일링 공법은 보강재의 선단에서 기계적 확장을 통하여 굴착공 내부를 밀착시키는 공법으로, 굴착면을 전체적으로 가압하지 못하고, 비용이 고가라는 문제가 있다.The conventional nailing method for reinforcing such cut slopes can be roughly divided into gravity type, pressure type and expansion type nailing methods. The gravity type nailing method is a method of grouting through the injection hose after inserting the reinforcing material into the inside of the excavation hole. This method has a problem that the ground stability is relatively weak and is not good in appearance, and it is difficult to use it at a slope failure angle or more. In addition, the pressure type nailing method is a method in which the back end is closed by inserting a reinforcing material to improve the pulling force of grouting by the air pressure, but still the ground stability is not secured in a part of the excavation surface, There is a problem that the slope state becomes weak because it is hard to grout immediately due to physical and climatic conditions. In addition, the expansion type nailing method is a method in which the inside of the excavation hole is closely contacted through the mechanical expansion at the tip of the reinforcing member, and the excavation surface can not be pressed as a whole, and the cost is high.
이에 따라, 상기한 압력식 및 확장식 네일링 공법의 장점을 취하면서도 굴착공의 후단을 막은 후 즉시 그라우팅이 가능하며, 동시에 시공비용이 비교적 저렴한 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 공법의 필요성이 대두되었다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a nailing apparatus and a nailing method using the nailing apparatus which are capable of performing grouting immediately after closing the rear end of a drilling hole while at the same time taking advantage of the above-described pressure type and expansion type nailing methods, .
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 이 발명은 선단에서의 기계적 확장에 의한 가압과, 압축식 그라우팅에 의한 중심부에서의 가압이 이중으로 가해지면서 지반안정성이 극대화되는 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an expandable pressurized nailing apparatus in which ground stability is maximized by biasing by mechanical expansion at the tip end and pressurization at the center by compression grouting, It is an object of the present invention to provide a ring construction method.
또한, 굴착공에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되는 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.Also, it is an object of the present invention to provide an expandable pressurized nailing apparatus in which grouting is possible immediately after inserting a packer portion into a drilling hole, thereby shortening a construction period and a nailing method using the same.
나아가, 토질환경에 제한 없이 적용가능하고, 시공 난이도가 높지 않으며, 시공비용이 저렴한 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.Further, it is an object of the present invention to provide an expandable pressurized nailing apparatus which can be applied without limitation to a soil environment, has a low degree of difficulty and is low in construction cost, and a nailing method using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치는 절취된 사면의 보강을 위한 굴착공(H)의 내부에 삽입되는 보강재(100) 및 상기 보강재의 선단에 구비되는 헤드확장부(200)로 구성된 네일링 장치(10)에 있어서, 상기 보강재(100)는 굴착공(H) 내부에 삽입되도록 길게 형성되되, 상기 보강재(100)의 외주면에는 나사선(110)이 형성되고, 상기 헤드확장부(200)는 중심부에 상기 보강재(100)가 관통되는 원통 형상의 가압부재(210)가 구비되고, 상기 가압부재(210)의 전후단에는 각각 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)이 상기 보강재(100)와 나사결합되되, 상기 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)의 원추형 밀착부(221)(231)가 수직 방향으로 가압함으로써 상기 가압부재(210)가 측면으로 확개하여 굴착공(H)의 내면을 가압하며, 상기 보강재(100)의 후단에는 패커부(300)가 구비되어 굴착공(H) 내부에 주입된 콘크리트(C)가 공기압력에 의해 그라우팅되며, 상기 패커부(300)의 후단에는 사면에 밀착되도록 마감부(400)가 구비되되, 상기 헤드확장부(200)의 제1 가압캠(220)에는 전단에 지면결착부(222)가 일체로 형성되되, 상기 지면결착부(222)의 내부에는 중공(222a)이 형성되어 상기 보강재(100)가 관통될 수 있고, 지면결착부(222)의 선단 양 측에는 쐐기편(222b)이 형성되어 굴착공(H) 내부에 결착 지지되며, 상기 헤드확장부(200)의 가압부재(210)는 측면 확개되도록 다수의 가압피스(211)로 형성되되, 상기 가압피스(211)의 외주면에는 다수의 링형 홈부(212)가 형성되고, 링형 홈부(212) 중 일부에는 이탈방지끈(213)이 구비되며, 상기 패커부(300)는 상기 보강재(100)와 나사결합된 너트부재(120)에 밀착되도록 중심부에 관통공(310a)이 형성된 패커(310)로 구성되고, 상기 패커(310)가 굴착공(H)에 삽입 고정되도록 패커보강부재(320)가 구비되어 상기 패커(310)의 상부에 맞대어지며, 상기 패커(310)에는 원기둥 형상의 패커 몸체(311)에 상기 관통공(310a)의 양 옆으로 제1 밀크주입공(311a)이 형성되고, 상기 패커 몸체(311)의 가장자리에는 외측으로 상향 연장된 패커 날개(312)가 일체로 형성되며, 패커보강부재(320)의 중심부에 형성된 관통공(320a)의 양 옆으로 상기 패커(310)의 제1 밀크주입공(311a)과 중심선이 일치되도록 제2 밀크주입공(320b)이 형성되고, 상기 패커(310)의 하단에는 상기 관통공(310a)의 주변에 상기 제1 밀크주입공(311a)과 함께 다수의 보조공(311b)이 형성되며, 상기 마감부(400)는 사면에 직접 맞대어지는 탄성고무판(410)과, 상기 탄성고무판(410)의 상부에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합되는 금속판(420)으로 구성되되, 상기 금속판(420)은 사각형상으로 형성되어 중심부에는 육각너트편(421)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(421)의 주변으로 삽입공(422)이 형성되며, 상기 삽입공(422)은 4개가 형성되어 상기 금속판(420)을 90도 회전시킬 때마다 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides an expandable pressurized nailing apparatus comprising a reinforcing member inserted into a drilling hole for reinforcing a cut slope, and a head extending portion provided at a tip of the reinforcing member, The reinforcing
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또한, 상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성강도가 패커보강부재(320)의 탄성강도보다 높은 것을 특징으로 한다.The
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상기와 같은 해결수단에 의해, 선단에서의 기계적 확장에 의한 가압과, 압축식 그라우팅에 의한 중심부에서의 가압이 이중으로 가해지면서 지반안정성이 극대화되는 이점이 있다. 즉, 굴착면 내부에 누락되는 부분 없이 고르게 가압됨으로써 토사와 네일링이 완전하게 일체화될 수 있다.With the above-described solution, there is an advantage that the pressurization by the mechanical expansion at the tip end and the pressurization at the center portion by the compression grouting are applied double, and the ground stability is maximized. That is, the soil and the nailing can be completely integrated by pressing evenly without a portion missing in the excavation surface.
굴착공에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되고 굴착상태의 장기화로 인한 사면 붕괴를 방지하는 이점이 있다.The grouting is possible immediately after inserting the packer part into the excavation hole, thereby shortening the construction period and preventing slope collapse due to prolonged excavation condition.
마감부가 구비됨으로써 그라우팅 작업 후 굴착면이 마감처리되어 시각적으로 미려한 이점이 있다.There is an advantage that the excavated surface is finishing after the grouting work and is visually beautiful.
토질환경에 제한 없이 적용가능하고, 시공 난이도가 높지 않으며, 비용이 비교적 저렴하여 시공성이 우수하다는 이점이 있다.It is possible to apply it without limitation to the soil environment, the difficulty of construction is not high, and the cost is relatively low, which is advantageous in that the workability is excellent.
도 1은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입되어 사용되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 3은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 헤드확장부의 확개되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 헤드확장부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부 및 마감부의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 6은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커의 사시도 및 저면사시도를 나타낸 도면이다.
도 7은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커보강부재의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 8은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 마감부의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 9는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부 및 마감부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 10은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부 및 마감부의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 이 발명인 네일링 시공방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a state in which the expandable pressurized nailing apparatus according to an embodiment of the present invention is inserted into a drill hole and used. FIG.
2 is a perspective view of an expandable pressurized nailing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a head expanding portion of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a head expanding portion of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a packer portion and a finishing portion of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention.
6 is a perspective view and a bottom perspective view of the packer of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention.
7 is a perspective view of a packer reinforcing member of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a finishing portion of the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention. FIG.
9 is a view showing a cross section of a packer part and a finishing part of the expandable pressurized nailing device of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a packer part and a finishing part of the expandable pressurized nailing apparatus according to an embodiment of the present invention inserted into a drilling hole.
11 is a flowchart showing a nailing method of the present invention.
이 발명에 따른 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.The expandable pressurized nailing apparatus according to the present invention and the nail ring construction method using the same can be variously applied, and the most preferred embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입되어 사용되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 일 실시예에 따른 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of an expandable pressurized nailing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of an expandable pressurized nail apparatus according to an embodiment of the present invention.
이를 참조하면, 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치는 절취된 사면을 보강하기 위하여 사면에 다수 형성된 굴착공(H)에 삽입되는 네일링 장치(10)로서 상기 굴착공(H)의 내부에 삽입되는 보강재(100)와 상기 보강재의 선단에 구비되는 헤드확장부(200)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention includes a
상기 보강재(100)는 굴착공(H) 내부에 삽입되도록 길게 형성되되, 상기 보강재(100)의 외주면에는 나사선(110)이 형성된다. 바람직하게는 상기 보강재(100)는 이형 철근을 절단하여 사용될 수 있다. 이에, 상기 보강재(100)에 후술할 타 부재들의 결합 및 이송이 용이하고, 기 제작된 철근을 사용함으로써 제작 비용 및 시간을 절약할 수 있다.The
한편, 상기 헤드확장부(200)는 중심부에 상기 보강재(100)가 관통되는 원통 형상의 가압부재(210)가 구비되고, 상기 가압부재(210)의 전후단에는 각각 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)이 상기 보강재(100)와 나사결합된다. The
도 3은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 헤드확장부(200)의 확개되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 헤드확장부(200)의 단면을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing an enlarged view of the
이를 참조하면, 상기 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)이 상기 가압부재(210)와 접하는 부분에는 원추형 밀착부(221)(231)가 각각 형성되고, 상기 원추형 밀착부(221)(231)가 상기 가압부재(210)를 향하여 수직방향으로 가압함으로써 상기 가압부재(210)가 측면으로 확개하여 굴착공(H)의 내면을 가압할 수 있게 된다.
구체적으로, 상기 헤드확장부(200)의 제1 가압캠(220)에는 전단에 지면결착부(222)가 일체로 형성되되, 상기 지면결착부(222)의 내부에는 중공(222a)이 형성되어 상기 보강재(100)가 관통될 수 있어 굴착공(H)의 깊이에 대응하여 자유로이 네일링 장치의 길이를 조절할 수 있게 된다.Specifically, the first pressurizing
또한, 상기 지면결착부(222)의 선단 양 측에는 쐐기편(222b)이 형성되어 네일링 장치가 굴착공(H) 내부에 결착 지지됨으로써 상기 헤드확장부(200)가 더욱 안정적으로 확개될 수 있다.The
한편, 상기 가압부재(210)는 다수의 가압피스(211)로 형성되어 상기 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)이 수직방향으로 가압하는 경우 측면으로 확개될 수 있다. 상기 가압피스(211)의 외주면에는 다수의 링형 홈부(212)가 형성되고, 상기 링형 홈부(212) 중 일부에는 이탈방지끈(213)이 구비될 수 있다. 바람직하게는 5개의 링형 홈부(212) 마다 하나의 이탈방지끈(213)이 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)에 의해 가압부재(210)가 가압되더라도 일정 간격 이상으로 확개되는 것을 방지함으로써 지나친 가압으로 인한 가압피스(211)의 이탈을 방지할 수 있다.The
이와 같이, 상기 보강재(100)의 선단에는 헤드확장부(200)가 구비됨으로써 굴착공(H)의 최하단 내부를 용이하게 밀착 가압시키는 이점이 있다.As described above, since the
또한, 상기 보강재(100)의 후단에는 패커부(300)가 구비되어 굴착공(H) 내부에 주입된 콘크리트(C)가 공기압력에 의해 그라우팅될 수 있다. 이에 따라, 선단에서의 기계적 확장에 의한 가압과, 압축식 그라우팅에 의한 중심부에서의 가압이 이중으로 가해지면서 지반안정성이 극대화될 수 있다. In addition, a
또한, 상기 패커부(300)의 후단에는 사면에 밀착되도록 마감부(400)가 구비됨으로써, 그라우팅 작업 후 굴착면이 마감처리되어 시각적으로 미려한 이점이 있다.In addition, since the finishing
도 5는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300) 및 마감부(400)의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.5 is an exploded perspective view of the
구체적으로, 상기 패커부(300)는 헤드확장부(200)가 구비되는 선단 또는 하부를 기준으로 패커(310) 및 패커보강부재(320)로 구성되며, 상기 마감부(400)는 탄성고무판(410) 및 금속판(420)으로 구성될 수 있다.The
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커(310)의 사시도 및 저면사시도를 나타낸 도면이며, 도 7은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커보강부재(320)의 사시도를 나타낸 도면이고, 도 8은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 마감부(400)의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 9는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300) 및 마감부(400)의 단면을 나타낸 도면이다.6 (a) and 6 (b) are a perspective view and a bottom perspective view of the
이를 참조하면, 상기 패커(310)는 상기 보강재(100)와 나사결합된 너트부재(120)에 밀착되도록 중심부에 관통공(310a)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 너트부재(120)는 상기 보강재(100)와 나사결합되어 상기 보강재(100)를 따라 결합 및 이송될 수 있고, 상기 너트부재(120)가 구비됨으로써 상기 패커(310)의 하단이 상기 너트부재(120)에 의해 지지될 수 있다. Referring to FIG. 3, a through
여기서, 패커(310)에는 원기둥 형상의 패커 몸체(311)에 상기 관통공(310a)이 형성되어 상기 보강재(100)가 관통될 수 있고, 상기 관통공(310a)의 양 옆으로 제1 밀크주입공(311a)이 형성되어 주입호스에 의해 콘크리트 등이 굴착공(H)의 내부로 주입될 수 있으며, 상기 패커 몸체(311)의 가장자리에는 외측으로 상향 연장된 패커 날개(312)가 일체로 형성됨으로써, 상기 패커(310)가 굴착공(H)의 내부로 삽입시 긁힘이나 손상 없이 용이하게 삽입되면서도 역방향으로의 이탈이 방지되어 이후 공기압력에 의한 그라우팅시 시공상 용이성 및 안정성을 제공하는 이점이 있다.The through
나아가, 상기 패커 몸체(311)의 외주면에는 단턱부(311-1)가 형성됨이 바람직하고, 이는 굴착공(H)의 내부로의 삽입 용이성을 증대시킬 수 있다.Further, it is preferable that a step portion 311-1 is formed on the outer circumferential surface of the
또한, 상기 패커 몸체(311)의 하단에는 상기 관통공(310a) 및 제1 밀크주입공(311a) 외에도 다수의 보조공(311b)이 형성됨이 바람직하며, 이는 공기압력에 의한 그라우팅시 매립력을 향상시키는 이점이 있다.It is preferable that a plurality of
상기 패커보강부재(320)는 상기 패커(310)의 상부에 맞대어지도록 구비되어 상기 패커(310)가 굴착공(H)에 더 안정적으로 삽입 고정되도록 한다. 상기 패커보강부재(320)의 중심부에는 마찬가지로 관통공(320a)이 형성되어 상기 보강재(100)가 관통될 수 있고, 상기 관통공(320a)의 양 옆으로 상기 패커(310)의 제1 밀크주입공(311a)과 중심선이 일치되도록 제2 밀크주입공(320b)이 형성될 수 있다. 이에, 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)을 관통하여 주입호스가 삽입됨으로써 콘크리트가 주입될 수 있게 된다.The
여기서, 상기 패커(310)와 상기 패커보강부재(320)의 직경의 크기에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.Here, a detailed description of the diameter of the
상기 마감부(400)는 사면에 직접 맞대어지는 탄성고무판(410)과, 상기 탄성고무판(410)의 상부에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합되는 금속판(420)으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 탄성고무판(410) 및 금속판(420)은 납작한 직사각형 형상으로 동일하게 형성됨이 바람직하다. 이로써, 상기 마감부(400)의 사면에 대한 결착력이 상승되고, 외부에서 바라볼 때 상승된 심미감을 제공하는 이점이 있다.The finishing
또한, 상기 금속판(420)은 의 중심부에는 육각너트편(421)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(421)의 주변으로 삽입공(422)이 형성될 수 있다.A
상기 삽입공(422)은 바람직하게는 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치되도록 상기 육각너트편(421)의 양 측에 각각 형성될 수 있다. 물론, 상기 삽입공(422)의 개수는 일정한 개수로 제한되는 것이 아니고, 상기 육각너트편(421)을 중심으로 다수 형성될 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 상기 삽입공(422)은 4개가 형성되어 상기 금속판(420)을 90도 회전시킬때마다 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치될 수 있다. 이에, 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b) 및 삽입공(422)을 관통하여 주입호스가 삽입됨으로써 콘크리트가 즉각적으로 주입될 수 있다.The
한편, 상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성강도가 패커보강부재(320)의 탄성강도보다 높고, 상기 마감부(400)의 금속판(420)은 철 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The
상기 패커(310)와 패커보강부재(320)의 탄성강도를 달리함으로써 상기 패커(310)가 1차적으로 굴착공(H)의 내부에 용이하게 삽입되고 상기 패커보강부재(320)가 2차적으로 삽입되면서 상기 패커(310)를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다.The
한편, 도 10은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300) 및 마감부(400)의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view illustrating a
이를 참조하면, 상기 패커(310)의 패커 몸체(311)의 직경(R1)은 굴착공(H)의 직경(R2)보다 작은 것이 바람직하다. 반면, 상기 마감부(400)의 길이(R3)는 굴착공(H)의 직경(R2)보다 2배 이상 큰 것이 바람직하다. The diameter R1 of the
예를 들어, 굴착공(H)의 직경(R2)이 105mm라면, 상기 패커 몸체(311)의 직경(R1)은 95 내지 100mm이고, 상기 패커 날개(312)의 직경은 상기 굴착공(H)의 직경(R2)과 거의 일치되도록 100 내지 105mm가 됨이 바람직하다. 상기 패커보강부재(320)의 직경은 굴착공(H)의 직경(R2)과 같거나 다소 크도록 105 내지 110mm가 됨이 바람직하고, 상기 마감부(400)의 길이(R3)은 200 내지 300mm가 됨이 바람직하다.For example, when the diameter R2 of the excavation hole H is 105 mm, the diameter R1 of the
이와 같이, 패커(310), 패커보강부재(320)의 직경 및 마감부(400)의 길이를 상대적으로 달리 형성함으로써 상기 패커(310)가 1차적으로 굴착공(H)의 내부에 용이하게 삽입되고 상기 패커보강부재(320)가 2차적으로 삽입되면서 상기 패커(310)를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다.By forming the
상기 패커부(300)가 구비됨으로써, 선단에서의 기계적 확장에 의한 가압과, 압축식 그라우팅에 의한 중심부에서의 가압이 이중으로 가해지면서 지반안정성이 극대화되는 이점이 있다. 즉, 굴착면 내부에 누락되는 부분 없이 고르게 가압됨으로써 토사와 네일링이 완전하게 일체화될 수 있다. By providing the
또한, 굴착공(H)에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되고, 굴착상태의 장기화로 인한 사면 붕괴를 방지하는 이점이 있다. Further, grouting is possible immediately after inserting the packer part into the excavation hole H, which shortens the construction period and prevents slope collapse due to prolonged excavation.
또한, 상기 마감부(400)가 구비됨으로써, 그라우팅 작업 후 굴착면이 마감처리되어 시각적으로 미려한 이점이 있다.Further, since the finishing
이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치를 이용한 네일링 시공방법은 네일링 장치(10)를 이용하여 절취된 사면을 보강하는 네일링 시공방법으로, 절취된 사면에 네일링 장치(10)를 삽입하기 위하여 일정한 직경으로 천공하는 굴착공 시공단계(S100); 상기 굴착공(H)에 상기 확장형 가압식 네일링 장치(10)를 이용하여 사면을 보강하는 사면 보강단계(S200); 및 보강된 사면에 네일링 장치(10)가 삽입된 상태에서 상기 굴착공(H)을 매립하는 굴착공 마감단계(S300);를 포함한다.The nailing method using the expandable pressurized nailing apparatus of the present invention is a nailing method for reinforcing the slopes cut out by using the
도 11은 이 발명인 네일링 시공방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.11 is a flowchart showing a nailing method of the present invention.
여기서 상기 사면 보강단계(S200)는, 확장형 가압식 네일링 장치(10)를 절취된 사면의 굴착공(H)에 삽입하는 네일링 장치 삽입단계(S210); 상기 확장형 가압식 네일링 장치(10)의 헤드확장부를 확개하여 굴착공(H)의 내면을 가압하는 선단부 밀착단계(S320); 상기 굴착공(H)의 내부에 일정량의 콘크리트를 채우는 콘크리트 주입단계(S330); 상기 굴착공(H)의 내부 중 콘크리트가 채워진 부위에 공기압력을 가하여 콘크리트를 확장시켜 굴착공(H)의 내면을 가압하는 그라우팅단계(S340); 및 확장된 콘크리트가 정해진 조건 하에서 일정 시간 동안 양생되는 그라우팅 양생단계(S350);를 포함할 수 있다.Here, the slope reinforcement step (S200) may include a nailing device inserting step (S210) of inserting the expandable pressurized nailing apparatus (10) into the excavation hole (H) of the cut slope; (S320) of expanding the head extension of the expandable pressurized nailing apparatus (10) to press the inner surface of the excavation hole (H); A concrete injection step (S330) of filling a predetermined amount of concrete into the excavation hole (H); A grouting step (S340) of applying an air pressure to a portion of the inside of the excavation hole (H) filled with concrete to expand the concrete to press the inner surface of the excavation hole (H); And a grouting curing step (S350) in which the expanded concrete is cured for a predetermined time under predetermined conditions.
상기 확장형 가압식 네일링 장치(10)를 이용함으로써, 네일링 시공에 있어서 토질환경에 제한 없이 적용가능하고, 시공 난이도가 높지 않으며, 복잡한 고가의 장비가 요구되지 않아 시공비용이 비교적 저렴하여 시공성이 우수하다는 이점이 있다.By using the expanding type pressing nailing
이상에서 이 발명에 의한 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법에 대하여 설명하였다. 이러한 이 발명의 기술적 구성은 이 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In the foregoing, an expandable pressurized nailing apparatus according to the present invention and a nailing method using the same have been described. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.
100 : 보강재 110 : 나사선
200 : 헤드확장부 210 : 가압부재
220 : 제1 가압캠 230 : 제2 가압캠
300 : 패커부 310 : 패커
320 : 패커보강부재 400 : 마감부
S100 : 굴착공 시공단계 S200 : 사면 보강단계
S300 : 굴착공 마감단계100: stiffener 110: thread
200: head expanding part 210: pressing member
220: first pressing cam 230: second pressing cam
300: Packer part 310: Packer
320: Packer reinforcing member 400: Finishing portion
S100: Excavation hole construction step S200: Slope reinforcement step
S300: Excavation Ball Closing Phase
Claims (10)
상기 보강재(100)는 굴착공(H) 내부에 삽입되도록 길게 형성되되, 상기 보강재(100)의 외주면에는 나사선(110)이 형성되고,
상기 헤드확장부(200)는 중심부에 상기 보강재(100)가 관통되는 원통 형상의 가압부재(210)가 구비되고, 상기 가압부재(210)의 전후단에는 각각 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)이 상기 보강재(100)와 나사결합되되, 상기 제1 가압캠(220) 및 제2 가압캠(230)의 원추형 밀착부(221)(231)가 수직 방향으로 가압함으로써 상기 가압부재(210)가 측면으로 확개하여 굴착공(H)의 내면을 가압하며,
상기 보강재(100)의 후단에는 패커부(300)가 구비되어 굴착공(H) 내부에 주입된 콘크리트(C)가 공기압력에 의해 그라우팅되며, 상기 패커부(300)의 후단에는 사면에 밀착되도록 마감부(400)가 구비되되,
상기 헤드확장부(200)의 제1 가압캠(220)에는 전단에 지면결착부(222)가 일체로 형성되되, 상기 지면결착부(222)의 내부에는 중공(222a)이 형성되어 상기 보강재(100)가 관통될 수 있고, 지면결착부(222)의 선단 양 측에는 쐐기편(222b)이 형성되어 굴착공(H) 내부에 결착 지지되며, 상기 헤드확장부(200)의 가압부재(210)는 측면 확개되도록 다수의 가압피스(211)로 형성되되, 상기 가압피스(211)의 외주면에는 다수의 링형 홈부(212)가 형성되고, 링형 홈부(212) 중 일부에는 이탈방지끈(213)이 구비되며,
상기 패커부(300)는 상기 보강재(100)와 나사결합된 너트부재(120)에 밀착되도록 중심부에 관통공(310a)이 형성된 패커(310)로 구성되고, 상기 패커(310)가 굴착공(H)에 삽입 고정되도록 패커보강부재(320)가 구비되어 상기 패커(310)의 상부에 맞대어지며,
상기 패커(310)에는 원기둥 형상의 패커 몸체(311)에 상기 관통공(310a)의 양 옆으로 제1 밀크주입공(311a)이 형성되고, 상기 패커 몸체(311)의 가장자리에는 외측으로 상향 연장된 패커 날개(312)가 일체로 형성되며, 패커보강부재(320)의 중심부에 형성된 관통공(320a)의 양 옆으로 상기 패커(310)의 제1 밀크주입공(311a)과 중심선이 일치되도록 제2 밀크주입공(320b)이 형성되고, 상기 패커(310)의 하단에는 상기 관통공(310a)의 주변에 상기 제1 밀크주입공(311a)과 함께 다수의 보조공(311b)이 형성되며,
상기 마감부(400)는 사면에 직접 맞대어지는 탄성고무판(410)과, 상기 탄성고무판(410)의 상부에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합되는 금속판(420)으로 구성되되, 상기 금속판(420)은 사각형상으로 형성되어 중심부에는 육각너트편(421)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(421)의 주변으로 삽입공(422)이 형성되며, 상기 삽입공(422)은 4개가 형성되어 상기 금속판(420)을 90도 회전시킬 때마다 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
A nailing apparatus (10) comprising a reinforcing member (100) inserted into a drilling hole (H) for reinforcing a cut slope and a head extending portion (200) provided at a tip of the reinforcing member,
The reinforcing member 100 is formed to be long enough to be inserted into the excavation hole H, a thread 110 is formed on the outer circumferential surface of the reinforcing member 100,
The head expanding part 200 is provided with a cylindrical pressing member 210 through which the reinforcing member 100 passes, and the first pressing cam 220 and the second pressing cam 220 are respectively provided at the front and rear ends of the pressing member 210, The two pressing cams 230 are screwed to the reinforcing member 100 so that the conical pressing parts 221 and 231 of the first pressing cam 220 and the second pressing cam 230 are pressed in the vertical direction, The pressing member 210 is laterally expanded to press the inner surface of the drilling hole H,
A packing unit 300 is provided at the rear end of the reinforcing member 100 so that the concrete C injected into the excavation hole H is grouted by the air pressure and the rear end of the packing unit 300 is brought into close contact with the slope A finishing unit 400 is provided,
The first presser cam 220 of the head expander 200 is integrally formed with the front surface binding portion 222 at the front end thereof and a hollow 222a is formed inside the front surface binding portion 222, The wedge piece 222b is formed on both ends of the leading end of the paper binding part 222 and is coupled and supported in the excavation hole H and the pressing member 210 of the head extending part 200, A plurality of ring-shaped groove portions 212 are formed on the outer circumferential surface of the pressing piece 211 and a separation prevention cord 213 is formed in a part of the ring- Respectively,
The packer unit 300 includes a packer 310 having a through hole 310a formed at a central portion thereof to closely contact the nut member 120 threadedly connected to the reinforcing member 100, H of the packer 310 to be fixed to the upper portion of the packer 310,
A first milk injection hole 311a is formed on both sides of the through hole 310a in the cylindrical body 311 of the packing body 310 and the first milk injection hole 311a is formed on the edge of the packing body 311 upwardly And the center of the through hole 320a formed in the central portion of the packer reinforcing member 320 is aligned with the center line of the first milk injection hole 311a of the packer 310 A second milk injection hole 320b is formed and a plurality of auxiliary holes 311b are formed at the lower end of the packer 310 along with the first milk injection hole 311a around the through hole 310a ,
The finishing unit 400 includes an elastic rubber plate 410 that directly contacts the slope and a metal plate 420 that is screwed with the reinforcing member 100 to be brought into contact with the upper portion of the elastic rubber plate 410, 420 are formed in a rectangular shape and a hexagonal nut piece 421 is integrally formed at the central portion thereof and is screwed to the stiffener 100. An insertion hole 422 is formed around the hexagonal nut piece 421, The insertion holes 422 are formed so that the centers of the first and second injection holes 311a and 320b coincide with each other when the metal plate 420 is rotated 90 degrees. Ring device.
상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성강도가 패커보강부재(320)의 탄성강도보다 높은 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the packer (310) and the packer reinforcing member (320) are both made of elastic rubber, and the elastic strength of the packer (310) is higher than the elastic strength of the packer reinforcing member (320).
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CN113718768A (en) * | 2021-09-02 | 2021-11-30 | 王冲 | Honeycomb soil nail soil body reinforcing accessory for improving slope stability |
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