KR101841048B1 - 강관과 철근을 이용한 사면 보강구조 및, 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 사면 보강구조와 방법은 패커 또는 패킹재가 강관에 밀착되므로 효과적인 씰링이 가능하고, 이에 따라 가압 그라우팅시 그라우팅액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으므로 효율적인 가압 그라우팅이 가능하며, 강관이 천공홀 입구에만 설치되고 그 대신 철근이 천공장 전체에 설치되므로 경제적이고 효율적인 사면 보강이 가능하다는 특징을 갖는다.

Description

강관과 철근을 이용한 사면 보강구조 및, 그 방법{Reinforcing structures for inclined plane using steel pipe and steel bar and, reinforcing methods for the same}
본 발명은 사면 보강구조에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 패커 또는 패킹재가 강관에 밀착되므로 효과적인 씰링이 가능하고, 이에 따라 가압 그라우팅시 그라우팅액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으므로 효율적인 가압 그라우팅이 가능하며, 강관이 천공홀 입구에만 설치되고 그 대신 철근이 천공장 전체에 설치되므로 경제적이고 효율적인 사면 보강이 가능한 사면 보강구조에 대한 것이다.
아울러, 본 발명은 이러한 사면 보강구조를 시공하는 방법에 대한 것이기도 하다.
일반적으로, 가압식 쏘일 네일링 공법은, 사면을 보강하기 위해서, 철근 등과 같은 네일을 사면에 설치한 후 가압식 그라우팅으로 천공홀을 밀실하게 채울 뿐만 아니라 주변의 지반을 고결화시킨다.
도 1은 가압식 쏘일 네일링 공법에 사용되는 패커의 일례를 보여준다. 도 1에 나타난 바와 같이, 패커(10)는 철근(110) 둘레에 설치되는데, 우레탄 수지 또는 시멘트 밀크 등과 같은 충진재가 주입되면 팽창하여 천공홀에 밀착된다. 충진재는 충진재 주입관(11, 초록 선으로 도시됨)을 통해서 주입된다. 그리고, 도면 참조부호 13은 그라우팅액 주입 확인관(검은 선으로 표시됨)을 나타내고, 도면 참조보호 15는 그라우팅액 주입관(붉은 선으로 표시됨)을 나타낸다.
도 2a는 패커(10)가 천공홀(1)에 삽입된 상태를 보여주고, 도 2b는 충진재(13)가 패커(10)에 주입된 후 가압식 그라우팅이 이루어진 것을 보여준다.
상술한 바와 같이, 충진재(13)가 패커(10)에 주입되면 패커(10)가 팽창하여 천공홀(1)에 밀착된다. 그러나, 지반이 무결암(intact rock)인 경우에는 패커(10)가 공벽에 밀착되어 가압 그라우팅시 그라우팅액의 유출을 방지할 수 있지만, 토사 지반이거나 풍화 암반인 경우에는 패커(10)가 공벽에 밀착되기가 어려우므로 가압 그라우팅시 그라우팅액이 외부로 유출되어 가압 그라우팅이 이루어지지 않게 된다는 문제점이 있다. 즉, 가압 그라우팅시 압력을 유지하기가 어렵거나 불가능하게 된다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 지반의 종류와 풍화 정도에 관계없이, 가압 그라우팅액의 외부 유출을 방지할 수 있으므로 효율적인 가압 그라우팅이 가능한 사면 보강구조를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 강관이 천공홀 입구에만 설치되고 그 대신 철근이 천공장 전체에 설치되므로, 경제적이면서도 효율적인 사면 보강구조를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 사면 보강구조를 이용하는 사면 보강방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 사면 보강방법은, (a) 천공홀(1)을 굴착하는 단계; (b) 철근(110)을 천공홀(1) 내부에 삽입하여 설치하는 단계; (c) 천공홀(1) 입구에 강관(120)을 설치하되, 철근(110)이 강관(120)을 관통하도록 하는 단계; (d) 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 밀폐시키는 단계; (e) 패킹 유닛(140)(240)을 이용하여 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐시키는 단계; 및, (f) 천공홀(1) 내부에 그라우팅액을 주입하는 단계;를 포함한다.
강관(120)은 천공홀(1)의 입구로부터 소정 구간까지만 연장되는 길이, 바람직하게는 0.5m ~ 1.0m의 길이를 갖고, 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐 연장되는 길이를 갖는다.
그리고, 철근(110)의 하단에는 철근(110)의 인발을 방지하기 위한 플레이트(170)가 철근(110)의 길이방향과 수직되는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 패킹 유닛(140)은 강관(120)의 내부에 설치된다. 패킹 유닛(140)은, 철근(110)을 감싸도록 설치되고 충진재(143)의 주입으로 팽창되어 강관(120)의 내주면에 밀착되는 패커(141); 및, 패커(141)에 충진재(143)를 주입하는 충진용 호스(148);를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 패킹 유닛(240)은 강관(120)의 상단에 설치된다. 패킹 유닛(240)은, 강관(120)의 양쪽 단부 중 외부쪽 단부(상단)에 결합되는 캡(241); 캡(241)에 나사결합되는 조임용 볼트(246); 및, 조임용 볼트(246)가 캡(241)에 나사 결합된 상태에서 사면쪽으로 전진함에 따라 철근(110)의 외주면에 밀착되는 패킹재(248);를 포함한다.
캡(241)의 한쪽 단부는 강관(120)과 결합되고 다른쪽 단부에는 조임용 볼트(246)와 나사 결합되는 나사산(245)이 형성되며, 캡(241)의 내주면에는 경사면(244)이 형성된다. 경사면(244)은 조임용 볼트(246)가 나사 결합된 상태에서 사면쪽으로 전진함에 따라 패킹재(248)가 슬라이딩되어 철근(110)에 밀착되도록 가이드한다.
강관(120)의 내부에는 가이드 부재(260)(270)가 설치될 수 있다. 가이드 부재(260)(270)는 철근(110)을 강관(120)의 중앙에 위치시킨다.
본 발명의 다른 측면인 사면 보강구조(100)(200)는, 천공홀(1)에 삽입되도록 설치되고 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐서 연장되는 길이를 갖는 철근(110); 천공홀(1)의 입구에 설치되되 상기 입구로부터 소정 구간까지만 연장되는 길이를 갖고, 천공홀(1) 보다 작은 직경을 가지며, 그 내부를 관통하여 철근(110)이 설치되는 강관(120); 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 밀폐하는 코킹재(150); 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐하도록 강관(120)에 설치되는 패킹 유닛(140)(240); 및, 천공홀(1)에 주입되어 주변 지반을 고결화시키는 그라우팅액(180);을 포함한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 지반의 종류와 풍화 정도에 관계없이, 가압 그라우팅액의 외부 유출을 방지할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 천공홀의 입구에 강관(120)이 설치되고, 패커(141)가 강관(120)에 밀착되도록 팽창되며, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)은 코킹재(150)에 의해 밀폐되므로, 지반의 종류와 풍화 정도에 무관하게 항상 천공홀(1)을 밀폐시킬 수 있고, 이에 따라 가압 그라우팅액의 외부 유출을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 천공홀의 입구에 강관(120)이 설치되고, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간은 코킹재(150)에 의해 밀폐되며, 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)은 패킹재(248)와 조임용 볼트(246) 및 캡(241)에 의해서 밀폐되므로, 지반의 종류와 풍화 정도에 무관하게 항상 천공홀(1)을 밀폐시킬 수 있고, 이에 따라 가압 그라우팅액의 외부 유출을 방지할 수 있다.
둘째, 강관(120)이 천공홀 입구에만 설치되고 그 대신 철근(110)이 천공장 전체에 설치되므로, 경제적이고 효율적이다.
셋째, 위와 같은 사면 보강구조의 시공 방법을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 가압식 소일 네일링 공법에 사용되는 철근과 패커를 보여주는 도면.
도 2a는 도 1의 패커와 철근이 천공홀에 삽입된 것을 보여주는 도면.
도 2b는 도 2a의 패커가 팽창하여 천공홀을 밀폐한 후 가압식 그라우팅이 이루어진 것을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 패킹 유닛과 철근이 천공홀에 삽입되어 설치된 것을 보여주는 도면.
도 4a ~ 4g는 도 3의 패킹 유닛을 이용하는 가압식 쏘일 네일링이 이루어지는 것을 순차적으로 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 패킹 유닛과 철근이 천공홀에 설치된 것을 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 패킹 유닛을 보여주는 단면도.
도 7a는 도 6의 A부분 확대도로서, 패킹재가 후진하여 철근과 강관 사이의 공간이 개방된 것을 보여주는 단면도.
도 7b는 도 6의 A부분 확대도로서, 패킹재가 전진하여 철근과 강관 사이의 공간이 밀폐된 것을 보여주는 단면도.
도 8a와 도 8b는 각각 도 6의 패킹 유닛에서 철근을 중앙에 위치시키기 위해 사용되는 가이드 부재를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제1 실시예
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사면 보강구조를 보여주는 단면도로서, 패킹 유닛과 철근이 천공홀에 삽입되어 설치된 것을 보여준다.
도면에 나타난 바와 같이, 상기 사면 보강구조(100)는 천공홀(1)의 입구에 설치된 강관(120)과, 강관(120)을 관통하도록 설치된 철근(110)과, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 밀폐하는 코킹재(150)와, 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐하는 패킹 유닛(140) 및, 천공홀(1)에 주입되어 주변 지반을 고결화시키는 그라우팅액을 포함한다.
강관(120)은 천공홀(1)의 입구에 설치되되, 입구로부터 소정 구간까지만 연장되는 길이를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로, 천공장(천공홀의 길이)이 6m ~ 12m 일 때, 강관(120)은 0.5m ~ 1.0m 의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 만약, 강관(120)의 길이가 0.5m 보다 짧으면 패커(140)에 의한 밀착(밀폐)이 충분하지 못할 수도 있기 때문에 바람직하지 않고 강관(120)의 길이가 1.0m를 초과하면 비경제적이므로 바람직하지 않다.
강관(120)은 천공홀(1) 보다 작은 직경을 갖는다. 그리고, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)은 코킹재(150)로 밀폐된다. 코킹재(150)로는 급결 시멘트 등이 사용될 수 있다.
그리고, 그라우팅액 주입 확인관(160)이 코킹재(150)를 관통하여 설치될 수도 있는데, 그라우팅액 주입 확인관(160)을 설치한 후 급결 시멘트 등과 같은 코킹재(150)로 코킹을 한다. 그라우팅액 주입 확인관(160)은 도면에 검은 선으로 표시되었다.
그라우팅액 주입 확인관(160)은 그라이팅액이 천공홀(1)에 잘 주입되었는지 여부를 확인하는 데 사용된다. 즉, 그라이팅액 주입시, 천공홀 내부의 공기가 주입 확인관(160)을 통해서 배출되다가 그라우팅액이 천공홀(1)에 채워지면 주입 확인관(160)을 통해서 배출되기 시작하는데, 작업자는 이를 확인하여 그라우팅액이 천공홀에 채워졌는지를 알 수 있게 된다.
철근(110)은 강관(120)을 관통하여 설치된다. 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐서 실질적으로 연장되는 길이를 갖되, 그 상단이 천공홀(1)의 외부로 약간 돌출되는 것이 바람직하다. 철근(110)은 네일 역할을 하는 것으로서, 천공홀(1)에 주입되는 그라우팅액과 함께 사면을 보강하는 역할을 한다.
철근(110)의 하단(공저 부분)에는 인발 방지용 플레이트(170)가 설치될 수 있다. 플레이트(170)는 철근(110)의 길이방향과 수직되는 방향으로 철근(110) 하단에 설치된다. 플레이트(170)는 용접 등으로 철근(110)에 결합될 수도 있지만, 너트(172)에 의해 철근(110)에 결합되는 것이 바람직하다. 너트(172)는 플레이트(170)의 앞,뒷면에 밀착되도록 철근(110)에 설치되는 것으로서, 철근(110)에 나사결합 또는 용접 등과 같은 통상의 수단으로 결합될 수 있다.
패킹 유닛(140)은 패커(141)와, 패커(141)에 충진재(143)를 주입하는 충진용 호스(148)를 포함할 수 있다.
패커(141)는 철근(110)을 감싸도록 설치된다. 구체적으로, 철근(110)과 그라우팅액 주입관(162)이 패커(141)를 관통하도록 하고 충진용 호스(148)가 패커(141)의 내부 공간까지 연장되도록 설치한 후, 패커(141)의 양쪽 단부를 체결링(145) 등으로 묶어서 철근(110)에 고정한다. 그라우팅액 주입관(162)은 붉은 선으로 도시되었고, 충진용 호스(148)는 초록 선으로 도시되었다.
패커(141)는 고무, 부직포 등으로 만들어진 것으로서, 우레탄 수지, 시멘트 밀크 등과 같은 충진재(143)가 내부에 주입되면 팽창하여 강관(120)의 내주면에 밀착된다. 패커(141)가 강관(120)의 내주면에 밀착되면 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)이 밀폐된다. 상기 충진재(143)는 충진용 호스(148)를 통해서 주입된다.
그러면, 상기 사면 보강구조(100)의 시공 방법을 도 4a ~ 4g를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 4a에 나타난 바와 같이, 천공홀(1)을 천공하고 철근(110)과 패킹 유닛(140)을 천공홀(1)에 삽입한다. 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐서 연장되는 길이를 갖되, 천공홀(1)의 외부로 약간 돌출되도록 설치된다. 그리고, 패킹 유닛(140)은 천공홀(1)의 입구 근처에 위치하도록 철근(110)에 결합된 상태에서 천공홀(1)에 설치될 수 있다.
한편, 그라우팅액 주입관(162)은 패커(141)를 관통하여 천공홀(1)의 하부까지 연장되고 충진용 호스(148)는 패커(141)의 내부공간까지 연장된다.
이어서, 도 4b에 나타난 바와 같이, 강관(120)을 천공홀(1) 입구에 설치하되, 패커 유닛(140)이 강관(120)에 삽입되도록 설치한다.
다음으로, 도 4c에 나타난 바와 같이 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)에 그라우팅액 주입 확인관(160)을 설치한 후 코킹재(150)로 메워서 밀폐하고, 도 4d에 나타난 바와 같이 충진재(143)를 패커(141)에 주입하여 패커(141)를 팽창시켜 패커(141)가 강관(120)의 내주면에 밀착되도록 함으로써 패커(141)와 강관(120) 사이의 공간(s2)을 밀폐시킨다.
이어서, 도 4e에 나타난 바와 같이, 그라우팅액 주입관(162)을 통해서 그라우팅액(180)을 압력을 인가하지 않은 상태에서 중력만으로 주입한다. 상기 그라우팅액이 주입되면, 그라우팅액 주입 확인관(160)을 통해서 천공홀(1) 내부의 공기가 외부로 배출되다가 그라우팅액이 배출되는데, 그라우팅액이 배출되기 시작하면 주입 확인관(160)을 꺾어서 밀폐시킨 후 가압 그라우팅을 실시한다.
그라우팅액의 수위가 낮아진 후에는, 도 4f에 나타난 바와 같이, 가압 그라우팅을 실시한다. 가압 그라우팅시 5kg/cm2 ~ 10kg/cm2의 압력을 인가하는 것이 적당하지만, 상기 압력은 필요에 따라 증감될 수도 있다.
가압 그라우팅에 의해서 천공홀 내부가 밀실되도록 충진될 뿐만 아니라, 그라우팅액(180)이 주변 지반으로 침투하여 천공홀 주변의 지반이 고결화된다.
가압 그라우팅이 완료되면, 도 4g에 나타난 바와 같이, 패커(141) 상부를 모르타르(182) 등으로 채우고 덮개(190)를 덮은 후 너트(192) 등으로 고정한다.
제2 실시예
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 패킹 유닛과 철근이 천공홀에 설치된 것을 보여주는 도면이고, 도 6은 상기 패킹 유닛을 보여주는 단면도이다.
도면에 나타난 바와 같이, 상기 사면 보강구조(200)는 천공홀(1)의 입구에 설치된 강관(120)과, 강관(120)을 관통하도록 설치된 철근(110)과, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 밀폐하는 코킹재(150)와, 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐하는 패킹 유닛(240) 및, 천공홀(1)에 주입되어 주변 지반을 고결화시키는 그라우팅액을 포함한다.
상기 구성요소 중에서 강관(120), 철근(110), 코킹재(150) 및, 그라우팅액은 제1 실시예의 강관(120), 철근(110), 코킹재(150) 및, 그라우팅액과 각각 동일하다.
패킹 유닛(240)은 캡(241)과, 캡(241)과 결합되는 조임용 볼트(246) 및, 패킹재(248)를 포함한다.
캡(241)은 강관(120)의 양쪽 단부 중 외부쪽 단부(상단)에 결합된다. 상기 결합은 나사 결합 등에 의해서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 강관(120)의 상단 외주면에 나사산이 형성되고 캡(241)의 하단 내주면에 상기 나사산과 형합하는 나사산이 형성되어 나사 결합이 이루어질 수 있다.
캡(241)의 상단에는 주입구(242)와 확인구(243)가 형성된다. 주입구(242)에는 그라우팅액 주입관(162, 도 5 ~ 7b에는 미도시)이 삽입되어 설치된다. 확인구(243)는 그라우팅액이 천공홀(1)을 채우면 오버블로우된 그라우팅액이 외부로 배출되는 구멍이다.
캡(241)의 중앙부 내주면에는 경사면(244)이 링 형상으로 형성된다. 그리고, 캡(241)의 상단 내주면에는 나사산(245)이 형성된다.
조임용 볼트(246)는 나사산(245)과 나사 결합되어 캡(241)에 설치되는 것으로서, 철근(110)이 관통되는 관통공(246a)과, 그 외주면에 형성된 나사산(247)을 포함한다.
팩킹재(248)는 조임용 볼트(246)의 선단에 설치된다. 팩킹재(248)는 고무 또는 합성수지 또는 실리콘 등으로 만들어진 것으로서, 링 형상을 갖는다.
한편, 도 7a는 도 6의 A 부분 확대도로서, 패킹재(248)가 후진하여 철근(110)과 강관(120) 사이의 공간(s2)이 개방된 것을 보여주는 단면도이고, 도 7b는 패킹재(248)가 전진하여 철근(110)과 강관(120) 사이의 공간(s2)이 밀폐된 것을 보여주는 단면도이다. 도 7a ~ 7b에 나타난 바와 같이, 조임용 볼트(246)가 나사 결합된 상태에서 회전되어 사면쪽으로 전진하면 팩킹재(248)가 경사면(244)을 따라 슬라이딩되어 철근(110)에 밀착되고, 이에 따라 철근(110)과 강관(120) 사이의 공간(s2)이 밀폐된다.
강관(120) 내부에는 철근(110)이 단면 중앙에 위치하도록 하기 위한 가이드 부재가 더 설치될 수도 있다. 도 8a와 도 8b는 이러한 가이드 부재(260)(270)를 각각 보여준다. 한편, 도 5 ~ 7b에는 가이드 부재가 도시되지 않았다.
가이드 부재(260)는 강관(120) 내부에 두 쌍의 철선이 철근(110)을 감싸도록 배치되어 철근(110)을 중앙에 위치시킨다. 철선의 양쪽 단부는 용접 등으로 강관(120) 내부에 결합될 수 있다.
가이드 부재(270)는 원형 평판을 관통하도록 형성된 관통공(271)과, 관통공(271)의 주위에 방사상으로 형성된 다수 개의 지지부(273)를 구비한다. 관통공(271)에는 철근(110)이 관통하도록 설치된다. 지지부(273)는 철근(110)이 강관(120)의 중앙에 위치하도록 가이드한다.
그러면, 상기 사면 보강구조(200)의 시공 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 천공홀(1)을 천공하고 철근(110)을 천공홀(1)에 삽입한다. 이 때, 플레이트(170)가 철근(110)의 하단에 설치된 상태에서 천공홀(1)에 삽입될 수도 있다. 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐서 연장되는 길이를 갖되, 천공홀(1)의 외부로 약간 돌출되도록 설치된다.
이어서, 천공홀(1) 입구에 강관(120)을 설치하되, 철근(110)이 강관(120)을 관통하도록 설치한다. 천공장이 6m ~ 12m 일 때, 강관(120)은 0.5m ~ 1.0m 의 길이를 갖는 것이 바람직하다.
다음으로, 강관(120)에 캡(241)을 설치하고 캡(241)에 패킹재(248)와 조임용 볼트(246)를 설치한다. 한편, 공장에서 캡(241)과 패킹재(248) 및 조임용 볼트(246)를 미리 결합(조립)할 수도 있다.
이어서, 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 코킹재(150)로 메워서 밀폐시킨다. 그리고, 조임용 볼트(246)를 회전시켜 패킹재(248)를 사면쪽으로 전진시킴으로써 철근(110)과 강관(120) 사이의 공간(s2)을 밀폐시킨다.
다음으로, 그라우팅액 주입관(162)을 통해서 그라우팅액을 압력을 인가하지 않은 상태에서 중력만으로 주입한다. 상기 그라우팅액(180)이 주입되면, 확인구(243)를 통해서 천공홀(1) 내부의 공기가 외부로 배출되다가 그라우팅액이 배출되는데, 그라우팅액이 배출되기 시작하면 확인구(243)를 밀폐시킨 후, 가압 그라우팅을 실시한다. 가압 그라우팅시 5kg/cm2 ~ 10kg/cm2의 압력을 인가하는 것이 적당하지만, 상기 압력은 필요에 따라 증감될 수도 있다.
가압 그라우팅에 의해서 그라우팅액이 천공홀(1)을 밀실되도록 충진할 뿐만 아니라, 주변 지반으로 침투하여 천공홀(1) 주변의 지반이 고결화된다.
가압 그라이팅이 완료되면 캡(241)과 조임용 볼트(246) 및 패킹재(248) 등을 제거한 후 덮개(도 4g의 190)를 덮고 너트(192) 등으로 고정한다.
한편, 위에서는 확인구(243)를 통해서 그라우팅액이 배출되는 것을 확인하였으나, 확인구(243)를 대신하여, 그라우팅액 주입 확인관(도 3의 160)이 코킹재(150)를 관통하도록 설치될 수도 있다.
1 : 천공홀 10 : 패커
100, 200 : 사면 보강구조 110 : 철근
120 : 강관 140, 240 : 패킹 유닛
141 : 패커 13, 143 : 충진재
145 : 체결링 148 : 충진용 호스
150 : 코킹재
160 : 그라우팅액 주입 확인관 162 : 그라우팅액 주입관
170 : 인발 방지용 플레이트 172 : 너트
180 : 그라우팅액 190 : 덮개
192 : 너트
241 : 캡 242 : 주입구
243 : 확인구 244 : 경사면
245, 247 : 나사산 246 : 조임용 볼트
246a : 관통공 260, 270 : 가이드 부재
s1 : 강관과 천공홀 사이의 공간 s2 : 강관과 철근 사이의 공간

Claims (9)

  1. (a) 천공홀(1)을 굴착하는 단계;
    (b) 철근(110)과 패킹 유닛(140)을 천공홀(1) 내부에 삽입하여 설치하되, 패킹 유닛(140)이 천공홀(1)의 입구 근처에 위치하도록 하는 단계;
    (c) 천공홀(1) 입구에 강관(120)을 설치하되, 철근(110)이 강관(120)을 관통하도록 하고, 패킹 유닛(140)이 강관(120)의 내부에 삽입된 상태로 있도록 하는 단계;
    (d) 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 코킹재로 메워서 밀폐시키는 단계;
    (e) 패킹 유닛(140)을 이용하여 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐시키는 단계;
    (f) 천공홀(1) 내부에 그라우팅액을 주입하는 단계; 및,
    (g) 강관(120)과 패커(141)를 제거하지 않고 천공홀(1) 내부에 그대로 둔 상태에서 패커(141)의 상부를 모르타르로 채운 후, 천공홀(1)의 입구를 덮개(190)로 덮고 너트(192)로 고정하는 단계;를 포함하고,
    강관(120)은 천공홀(1)의 입구로부터 소정 구간까지만 연장되는 길이를 갖고, 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐 연장되는 길이를 가지며,
    그라우팅액 주입 확인관(160)과 그라우팅액 주입관(162)이 강관(120)의 내부 또는 외부를 통과하도록 설치되고,
    강관(120)은 0.5m ~ 1.0m의 길이를 갖고,
    강관(120)의 내부에는 패킹 유닛(140)이 설치되며,
    패킹 유닛(140)은,
    철근(110)을 감싸도록 설치되고, 충진재(143)의 주입으로 팽창되어 강관(120)의 내주면에 밀착되는 상기 패커(141); 및,
    패커(141)에 충진재(143)를 주입하는 충진용 호스(148);를 포함하고,
    철근(110)의 하단에는 철근(110)의 인발을 방지하기 위한 플레이트(170)가 철근(110)의 길이방향과 수직되는 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 사면 보강방법.
  2. (a) 천공홀(1)을 굴착하는 단계;
    (b) 철근(110)을 천공홀(1) 내부에 삽입하여 설치하는 단계;
    (c) 천공홀(1) 입구에 강관(120)을 설치하되, 철근(110)이 강관(120)을 관통하도록 하는 단계;
    (d) 강관(120)과 천공홀(1) 사이의 공간(s1)을 코킹재로 메워서 밀폐시키는 단계;
    (e) 패킹 유닛(240)을 이용하여 강관(120)과 철근(110) 사이의 공간(s2)을 밀폐시키는 단계;
    (f) 천공홀(1) 내부에 그라우팅액을 주입하는 단계; 및,
    (g) 상기 (f) 단계 이후에, 패킹 유닛(240)을 제거하고 강관(120)을 천공홀(1) 내부에 그대로 둔 상태에서 천공홀(1)의 입구를 덮개(190)로 덮고 너트(192)로 고정하는 단계;를 포함하고,
    강관(120)은 천공홀(1)의 입구로부터 소정 구간까지만 연장되는 길이를 갖고, 철근(110)은 천공홀(1)의 전체 구간에 걸쳐 연장되는 길이를 가지며,
    그라우팅액 주입 확인관(160)과 그라우팅액 주입관(162)이 강관(120)의 내부 또는 외부를 통과하도록 설치되고,
    강관(120)은 0.5m ~ 1.0m의 길이를 가지며,
    패킹 유닛(240)은,
    강관(120)의 상단에 결합되고, 철근(110)이 관통되는 캡(241);
    캡(241)에 나사결합되고, 관통공(246a)이 형성된 조임용 볼트(246); 및,
    조임용 볼트(246)가 캡(241)에 나사 결합된 상태에서 사면쪽으로 전진함에 따라 철근(110)의 외주면에 밀착되는 패킹재(248);를 포함하고,
    철근(110)은 관통공(246a)과 캡(241)을 관통하며,
    캡(241)의 한쪽 단부는 강관(120)과 결합되고 다른쪽 단부에는 조임용 볼트(246)와 나사 결합되는 나사산(245)이 형성되며, 캡(241)의 내주면에는 경사면(244)이 형성되고 경사면(244)은 조임용 볼트(246)가 나사 결합된 상태에서 사면쪽으로 전진함에 따라 패킹재(248)가 슬라이딩되어 철근(110)에 밀착되도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 사면 보강방법.
  3. 제2항에 있어서,
    강관(120)의 내부에는 가이드 부재(260)(270)가 설치되고,
    가이드 부재(260)(270)는 철근(110)을 강관(120)의 중앙에 위치시키는 것을 특징으로 하는 사면 보강방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    철근(110)의 하단에는 철근(110)의 인발을 방지하기 위한 플레이트(170)가 철근(110)의 길이방향과 수직되는 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 사면 보강방법.
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