KR101805750B1 - 확장형 가압식 네일링 장치 - Google Patents

확장형 가압식 네일링 장치 Download PDF

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KR101805750B1
KR101805750B1 KR1020170004332A KR20170004332A KR101805750B1 KR 101805750 B1 KR101805750 B1 KR 101805750B1 KR 1020170004332 A KR1020170004332 A KR 1020170004332A KR 20170004332 A KR20170004332 A KR 20170004332A KR 101805750 B1 KR101805750 B1 KR 101805750B1
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고봉수
백민경
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고봉수
케이비기술단주식회사
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Abstract

이 발명은 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법에 관한 것으로서, 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 그라우팅되는 것으로, 선단에서의 기계적 확장에 의한 가압과, 압축식 그라우팅에 의한 중심부에서의 가압이 이중으로 가해지면서 지반안정성이 극대화되는 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법에 관한 것이다.

Description

확장형 가압식 네일링 장치{EXTENDING AND PRESSURING SOIL NAILING APPARATUS}
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 굴착공에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되는 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.
나아가, 토질환경에 제한 없이 적용가능하고, 시공 난이도가 높지 않으며, 시공비용이 저렴한 확장형 가압식 네일링 장치 및 이를 이용한 네일링 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.
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 그라우팅되되, 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, 굴착공(H) 입구에 구비되면서 내부로 매립되는 고정너트판(330)이 상기 패커보강부재(320)의 상단에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합되되, 상기 패커(310)의 하단에는 상기 관통공(310a)의 주변에 다수의 보조공(311b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 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 지지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 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, 상기 링형 홈부(212) 중 일부에는 이탈방지끈(213)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 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 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 고정너트판(330)은 외주면이 경사지게 형성되되, 중심부에는 육각너트편(331)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(331)의 주변으로 다수의 회전공(332)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성강도가 패커보강부재(320)의 탄성강도보다 높은 것을 특징으로 한다.
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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.
굴착공에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되고 굴착상태의 장기화로 인한 사면 붕괴를 방지하는 이점이 있다.
그라우팅 작업 후 굴착면이 마감처리되어 시각적으로 미려한 이점이 있다.
토질환경에 제한 없이 적용가능하고, 시공 난이도가 높지 않으며, 비용이 비교적 저렴하여 시공성이 우수하다는 이점이 있다.
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 패커부의 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 고정너트판의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 9는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 10은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 이 발명인 네일링 시공방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이와 같이, 상기 보강재(100)의 선단에는 헤드확장부(200)가 구비됨으로써 굴착공(H)의 최하단 내부를 용이하게 밀착 가압시키는 이점이 있다.
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.
도 5는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300)의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
구체적으로, 상기 패커부(300)는 헤드확장부(200)가 구비되는 선단 또는 하부를 기준으로 패커(310), 패커보강부재(320) 및 고정너트판(330)으로 구성된다.
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 고정너트판(330)의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 9는 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300)의 단면을 나타낸 도면이다.
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.
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.
나아가, 상기 패커 몸체(311)의 외주면에는 단턱부(311-1)가 형성됨이 바람직하고, 이는 굴착공(H)의 내부로의 삽입 용이성을 증대시킬 수 있다.
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.
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.
여기서, 상기 패커(310)와 상기 패커보강부재(320)의 직경의 크기에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
상기 고정너트판(330)은 상기 패커보강부재(320)의 상단에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합될 수 있다. 상기 고정너트판(330)의 외주면은 경사지게 형성되어 굴착공(H)의 내부로 용이하게 삽입 및 매립될 수 있다. 구체적으로, 상기 고정너트판(330)은 상부면의 직경이 큰 납작한 원뿔대 형상으로 형성되되, 중심부에는 육각너트편(331)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(331)의 주변으로 다수의 회전공(332)이 형성될 수 있다.
여기서 회전공(332)은, 바람직하게는 고정너트판(330)의 회전시 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치되도록 삼각형상으로 다수 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 회전공(332)은 4개가 형성되어 상기 고정너트판(330)을 90도 회전시킬때마다 제1,2 밀크주입공(311a)(320b)과 중심선이 일치될 수 있다. 이에, 상기 제1,2 밀크주입공(311a)(320b) 및 회전공(332)을 관통하여 주입호스가 삽입됨으로써 콘크리트가 즉각적으로 주입될 수 있다.
또한, 상기 고정너트판(330)이 굴착공(H)의 내부에 삽입되어 매립됨으로써 평편한 사면이 아니더라도 패커부(300)가 네일링 장치의 후단에 안정적으로 고정될 수 있다. 즉, 상기 고정너트판(330)이 구비됨으로써 토질환경에 제한받지 않고 패커부(300)가 삽입 고정되어 즉시 공기압력에 의한 그라우팅이 가능하다는 이점이 있다.
한편, 상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성강도가 패커보강부재(320)의 탄성강도보다 높고, 상기 고정너트판(330)은 금속 또는 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 패커(310)와 패커보강부재(320)의 탄성계수를 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.
한편, 도 10은 이 발명인 확장형 가압식 네일링 장치의 패커부(300)의 일 실시예에 따른 모습으로 굴착공에 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.
이를 참조하면, 상기 패커(310)의 패커 몸체(311)의 직경(R1)은 굴착공(H)의 직경(R2)보다 작은 것이 바람직하다. 반면, 상기 고정너트판(330)의 직경(R3)은 굴착공(H)의 직경(R2)보다는 같거나 큰 것이 바람직하다.
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 고정너트판(330)의 직경(R3)은 이보다 큰 120 내지 130mm가 됨이 바람직하다.
이와 같이, 패커(310), 패커보강부재(320) 및 고정너트판(330)의 직경을 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.
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.
또한, 굴착공(H)에 패커부를 삽입한 후 바로 그라우팅이 가능하여 시공기간이 단축되고, 굴착상태의 장기화로 인한 사면 붕괴를 방지하는 이점이 있다. 그라우팅 작업 후 굴착면이 마감처리되어 시각적으로 미려한 이점이 있다.
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 매립단계(S300);를 포함한다.
도 11은 이 발명인 네일링 시공방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
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.
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.
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.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
100 : 보강재 110 : 나사선
200 : 헤드확장부 210 : 가압부재
220 : 제1 가압캠 230 : 제2 가압캠
300 : 패커부 310 : 패커
320 : 패커보강부재 330 : 고정너트판
S100 : 굴착공 시공단계 S200 : 사면 보강단계
S300 : 굴착공 매립단계

Claims (10)

  1. 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 그라우팅되되,
    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, 굴착공(H) 입구에 구비되면서 내부로 매립되는 고정너트판(330)이 상기 패커보강부재(320)의 상단에 맞대어지도록 상기 보강재(100)와 나사결합되되,
    상기 패커(310)의 하단에는 상기 관통공(310a)의 주변에 다수의 보조공(311b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    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 지지되는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    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 구비되는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    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 형성되는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정너트판(330)은 외주면이 경사지게 형성되되, 중심부에는 육각너트편(331)이 일체로 형성되어 상기 보강재(100)와 나사결합되고, 상기 육각너트편(331)의 주변으로 다수의 회전공(332)이 형성되는 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패커(310)와 패커보강부재(320)는 모두 탄성고무로 형성되되, 상기 패커(310)의 탄성계수가 패커보강부재(320)의 탄성계수보다 높은 것을 특징으로 하는 확장형 가압식 네일링 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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