KR101843379B1

KR101843379B1 - 연약지반 보강장치 및 이를 이용한 연약지반 보강공법

Info

Publication number: KR101843379B1
Application number: KR1020170078222A
Authority: KR
Inventors: 이승일
Original assignee: 이승일
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-05-14

Abstract

본 발명에 의한 연약지반 보강장치는, 하측이 뾰족하고 내부가 비어 있는 콘 형상으로 형성되어 지반 내측으로 하향 삽입되는 매설부와, 상기 매설부의 상단에 연결되는 평판 형상으로 형성되어 상기 매설부가 지반 내측으로 삽입되었을 때 지반의 표면에 안착되는 안착판으로 구성되는 콘플레이트; 수직으로 세워진 중공관 형상으로 형성되되 측면에 다수 개의 분사공이 형성되며 하단이 상기 매설부의 수직중심축을 관통하도록 지반에 삽입되는 삽입관과, 하측이 뾰족한 원추 형상으로 형성되어 상기 삽입관의 하단에 결합되는 선단블록으로 구성되어, 상기 삽입관 상단으로 공급된 그라우팅제를 상기 분사공을 통해 지반 내측으로 공급하는 그라우팅유닛;을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 연약지반 보강공법은, 상기 상판이 연약지반의 표면에 안착되도록 상기 매설부를 지반에 삽입시키는 제1 단계; 상기 삽입관의 하측이 상기 매설부의 내부공간을 지나 지반 내에 삽입되도록, 상기 삽입관을 하향 압입하는 제2 단계; 상기 분사공을 통해 그라우팅제가 지반 내로 스며들도록 상기 삽입관의 내부로 고압의 그라우팅제를 공급하는 제3 단계;를 포함한다.

Description

연약지반 보강장치 및 이를 이용한 연약지반 보강공법 {Apparatus and method for reinforcing soft ground}

본 발명은 연약지반의 지지력 증가 및 침하 억제를 위한 연약지반 보강장치 및 연약지반 보강공법에 관한 것으로, 더 상세하게는 콘플레이트를 연약지반에 압입시킴으로써 토립자간 공극사이를 밀실하게 할 수 있고, 그라우팅을 용이하게 할 수 있는 연약지반 보강장치 및 이를 이용한 연약지반 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로, 빌딩, 교량 등 각종 건축토목구조물을 시공할 때 약한 지반을 보강하기 위하여 강관파일을 지층에 타설하여 매설하고, 매설되는 강관파일의 선단은 폐쇄한 후 두부(상단)에는 보강구조를 설치하여 기초 콘크리트 구조물을 구축하여 콘크리트 토목/건축구조물을 지탱하도록 하고 있다.

현재에는 구조물이 점점 고층화, 대형화되고 지가상승, 환경문제 등의 발생으로 인하여 종래에는 볼 수 없었던 각종의 특수공사가 증가되고 있다.

또한, 종래의 건설구조물의 입지로써 등한시되었던 연약지반에서의 건설과 해안공사도 활발해지고 내진설계법의 도입과 함께 구조물의 안전성에 대한 인식도 달라짐에 따라 기초구조 보강을 위해 사용되는 파일은 좀 더 깊은 관입량과 큰지지력을 필요로 하게 되었다.

이에 따라서 기존에 사용되던 콘크리트말뚝인 프리텐션 방식 콘크리트 말뚝 (이하, PC 파일이라 한다.)의 고강도화에 대한 대책으로 PHC 파일(PRETENSIONED SPUN HIGH STRENGTH CONCRETE PILES)이 실용화되고 있다.

PHC 파일은 한국산업표준 "KS F4306 프리텐션방식 원심력 고강도 콘크리트 말뚝" 에 규정되어 있으며, 콘크리트 강도가 78.5MPa (800kg/cm2)를 넘는 고강도 제품으로 현재는 대부분의 현장에서 PHC 파일을 사용하고 있다. PHC 파일은 기존의 PC 파일에 비하여 고강도 콘크리트를 사용하기 때문에 설계 지지력이 크게 향상되었으며, 타격에 대한 저항력이 높아 파손이 적고, 경제적인 시공설계가 가능하다는 장점이 있다.

상기와 같은 PHC 파일을 연약지반에 20 ~ 30m 깊이로 PHC 파일을 매설하면 주변지반이 다짐되어 지지력이 증가되는 효과를 얻을 수 있다. 그러나 PHC 파일을 매설하기 위해서는 대형 항타기가 필수적으로 요구되므로 작업공간에 한계가 있을 뿐만 아니라 항타기 주행을 위해 지반을 보강해야 한다는 문제점이 있다. 또한, PHC 파일 매설공법으로 연약지반을 보강하고자 하는 경우에는, 다수 개의 PHC 파일을 미리 만들어 두어야 할 뿐만 아니라 PHC 파일을 매설하는데 많은 시간이 소요되므로, 공사비가 공사기간이 증가된다는 단점이 있다. 특히, 연약층의 심도가 깊은 경우에는 다수 개의 PHC 파일을 연이어 매설해야 하는데, 다수 개의 PHC 파일을 일렬로 연결하는 과정이 요구되므로 공시기간 증가가 더욱 심해지고, PHC 파일 연결부위의 마찰력 증가 및 강도 저하의 문제도 발생된다는 단점이 있다.

또한, 상기 PHC 파일을 연약지반에 직타하는 과정에서 지중에 위치한 암반 등의 장애물에 PHC 파일의 하단부가 부딪치면 PHC 파일이 수직으로 매설되는 것이 아니라 일측으로 기울어져 매설되어 지지력 보강효과가 떨어진다는 단점도 발생된다.

KR 10-1717489 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연약지반으로 매설되는 부위의 길이가 짧더라도 연약지반의 지지력을 현저히 증가시킬 수 있고, 제작 및 시공방법이 간단하여 공사비 절감 및 공기 단축이 가능한 연약지반 보강장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은, 상기와 같이 구성되는 콘플레이트를 연약지반에 매설한 후 상기 콘플레이트의 하부에 그라우팅을 실시함으로써 매우 빠르고 간단하게 연약지반의 지지력을 보강시킬 수 있는 연약지반 보강공법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 연약지반 보강장치는,

하측이 뾰족하고 내부가 비어 있는 콘 형상으로 형성되어 지반 내측으로 하향 삽입되는 매설부와, 상기 매설부의 상단에 연결되는 평판 형상으로 형성되어 상기 매설부가 지반 내측으로 삽입되었을 때 지반의 표면에 안착되는 안착판으로 구성되는 콘플레이트;

수직으로 세워진 중공관 형상으로 형성되되 측면에 다수 개의 분사공이 형성되며 하단이 상기 매설부의 수직중심축을 관통하도록 지반에 삽입되는 삽입관과, 하측이 뾰족한 원추 형상으로 형성되어 상기 삽입관의 하단에 결합되는 선단블록으로 구성되어, 상기 삽입관 상단으로 공급된 그라우팅제를 상기 분사공을 통해 지반 내측으로 공급하는 그라우팅유닛;

을 포함하여 구성된다.

상기 콘플레이트는 상기 매설부를 다수 개 구비하되,

상기 다수 개의 매설부는 등간격을 이루도록 배열되어 하나의 안착판에 일체로 결합된다.

상기 삽입관의 상단이 중심부를 관통하도록 체결되는 평판 형상으로 형성되어, 상기 삽입관이 지반에 삽입되었을 때 상기 매설부의 상측 개구부를 덮는 덮개판을 더 포함한다.

상기 매설부의 외측면에는 끝단이 상측을 향하도록 뾰족하게 돌출된 걸림돌기가 형성된다.

상기 콘플레이트는 폴리페닐렌 에테르(PPE:Polyphenylene Ether)로 제작되고,

상기 그라우팅유닛은 스틸(Steel)로 제작된다.

본 발명에 의한 그라우팅 공법은 상기와 같이 구성되는 연약지반 보강장치를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 시공방법으로서,

상기 상판이 연약지반의 표면에 안착되도록 상기 매설부를 지반에 삽입시키는 제1 단계;

상기 삽입관의 하측이 상기 매설부의 내부공간을 지나 지반 내에 삽입되도록, 상기 삽입관을 하향 압입하는 제2 단계;

상기 분사공을 통해 그라우팅제가 지반 내로 스며들도록 상기 삽입관의 내부로 고압의 그라우팅제를 공급하는 제3 단계;

를 포함한다.

상기 매설부의 내측을 채움재로 채우는 제4 단계를 더 포함한다.

본 발명에 의한 연약지반 보강장치는, 구조가 간단하여 장소의 특성에 상관 없이 연약지반을 보강할 수 있고, 구성이 단순하여 제조원가가 낮으며, 터파기 등과 같은 별도의 사전시공이 필요 없어 공사기간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의한 연약지반 보강공법을 이용하면, PHC 파일이나 대형 항타기를 사용하지 아니하고서도 연약지반을 보강할 수 있어 공사비용 및 공사기간을 현저히 줄일 수 있다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 콘플레이트의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 그라우팅유닛의 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치를 이용하여 연약지반을 보강하는 과정을 순차적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 콘플레이트의 다른 실시예를 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 연약지반 보강장치 및 이를 이용한 연약지반 보강공법의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 콘플레이트의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 그라우팅유닛의 사시도이다.

본 발명에 의한 연약지반 보강장치는 PC 파일이나 PHC 파일 등을 지반에 압입하지 아니하고서도 연약지반의 지지력을 개선시킬 수 있도록 구성되며, PC 파일이나 PHC 파일을 사용하는 경우에 비해 시공이 간단하여 공사비 절감 및 공기단축이 가능하도록 한다는 점에 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 연약지반 보강장치는, 거꾸로 뒤집어진 고깔 형상으로 형성되어 지반에 압입되는 콘플레이트(100)와, 상기 콘플레이트(100)를 관통하도록 지반에 하향 압입되어 콘플레이트(100) 하측 지점으로 그라우팅제(10)를 주입하는 그라우팅유닛(200)을 포함하여 구성된다.

상기 콘플레이트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하측이 뾰족하고 내부가 비어 있는 콘 형상으로 형성되어 지반 내측으로 하향 삽입되는 매설부(110)와, 상기 매설부(110)의 상단에 연결되는 평판 형상으로 형성되어 상기 매설부(110)가 지반 내측으로 삽입되었을 때 지반의 표면에 안착되는 안착판(120)으로 구성된다. 상기 매설부(110)는 연약지반 내에 압입되는 구성요소로서, 연약지반으로의 압입이 용이하도록 하측이 뾰족하고 상측으로 갈수록 직경이 증가하는 형상으로 형성된다. 따라서 상기 매설부(110)를 연약지반 내에 압입시켰을 때 매설부(110) 주변의 토립자간 공극이 좁아지며, 상기 매설부(110)의 압입 깊이가 깊어질수록 토립자간 공극이 더욱 좁아지게 되는바, 마찰력 및 점착력이 증가되고, 이에 따라 연약지반이 단단해지는 효과 즉, 연약지반의 지지력이 증가되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이때, 상기 매설부(110)의 경사도 클수록 즉, 매설부(110)의 하측 횡단면과 상측 횡단면의 면적 차이가 클수록 연약지반의 지지력이 증가되는 효과가 향상되지만, 이와 같은 경우 매설부(110)를 연약지반에 압입시키는 데 큰 힘이 요구된다는 단점이 있다. 반대로 매설부(110)의 경사도가 작으면 매설부(110)를 연약지반에 압입시키는데 비교적 적은 힘이 들지만, 연약지반의 지지력을 증가시키는 효과가 떨어진다는 문제점이 있다. 따라서 상기 매설부(110)의 경사도는 연약지반의 토양특성이나 지지력, 매설부(110)의 재질 등 여러가지 조건에 따라 적절하게 설정됨이 바람직하다.

한편 상기 그라우팅유닛(200)은 콘플레이트(100)가 시공된 지점의 하측 부위의 지지력을 향상시키기 위하여 해당 부위에 그라우팅제(10)를 주입하기 위한 구성요소로서, 수직으로 세워진 중공관 형상으로 형성되되 측면에 다수 개의 분사공(212)이 형성되며 하단이 상기 매설부(110)의 수직중심축을 관통하도록 지반에 삽입되는 삽입관(210)과, 하측이 뾰족한 원추 형상으로 형성되어 상기 삽입관(210)의 하단에 결합되는 선단블록(230)으로 구성된다. 따라서 사용자는 삽입관(210)을 연약지반 내에 압입시킨 후, 삽입관(210) 상단으로 고압의 그라우팅제(10)를 공급함으로써, 분사공(212)을 통해 지반 내측으로 그라우팅제(10)를 분사시킬 수 있게 된다.

이와 같이 삽입관(210) 주변에 그라우팅제(10)가 분사되면, 그라우팅제(10)의 분사압에 의해 주변의 토립자간 공극이 밀실해질 뿐만아니라, 상기 그라우팅제(10)의 양생이 완료된 이후에는 상기 그라우팅제(10)가 연약지반을 직접적으로 지지하는 기능을 수행하므로, 상기 연약지반의 지지력이 현저히 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 그라우팅유닛(200)은, 삽입관(210)의 상단이 중심부를 관통하도록 체결되는 평판 형상으로 형성되어 상기 삽입관(210)이 지반에 삽입되었을 때 상기 매설부(110)의 상측 개구부를 덮는 덮개판(220)을 더 포함할 수 있는데, 상기 덮개판(220)의 역할 및 시공방법에 대해서는 이하 별도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

한편, 상기 콘플레이트(100)는 자체적으로 지지력을 발휘하는 것이 아니라, 연약지반에 압입되었을 때 주변의 토립자간 공극을 줄이는 기능을 수행하는바, 강도가 높게 제작될 필요가 없다. 따라서 상기 콘플레이트(100)는 일정 수준의 압축강도를 가지면서 경량화가 가능할 수 있도록 폴리페닐렌 에테르(PPE:Polyphenylene Ether)로 제작될 수 있다. 또한 상기 콘플레이트(100)가 폴리페닐렌 에테르로 제작되면, 상기 콘플레이트(100) 제조비용이 현저히 감소되고, 콘플레이트(100)의 보관 및 이동이 간편해진다는 장점이 있다.

이때, 상기 그라우팅유닛(200)은 하측 끝단이 콘플레이트(100)의 내부를 관통한 후 일정 깊이까지 연약지반에 압입되는바, 폴리페닐렌 에테르 등과 같은 합성수지로 제작되면 압입 과정에서 휘어지거나 변형될 수 있고, 고압의 그라우팅제(10)가 주입되었을 때 파손될 우려가 있다. 따라서 상기 그라우팅유닛(200)은 콘플레이트(100)에 비해 높은 구조적 강도를 가질 수 있도록, 스틸(Steel)로 제작됨이 바람직하다. 물론, 상기 그라우팅유닛(200)은 기준치 이상의 압축강도와 휨강도, 인장강도를 가질 수 있다면, 상기 언급한 스틸 이외의 다양한 종류의 금속으로 제작될 수 있고, 고강도 합성수지로도 제작될 수 있다.

한편, 상기 콘플레이트(100)가 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 안착판(120)에 하나의 매설부(110)가 결합되도록 구성되면, 보강하고자 하는 연약지반이 넓은 경우 상기 콘플레이트(100)를 다수 개 압입해야 하는바, 시공기간이 많이 소요된다는 단점이 있다.

따라서 상기 콘플레이트(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 안착판(120)에 다수 개의 매설부(110)가 구비되도록 즉, 하나의 안착판(120)이 다수 개의 매설부(110)를 일체로 연결하도록 크게 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 콘플레이트(100)가 다수 개의 매설부(110)를 구비하도록 크게 형성되면, 작업자는 넓은 면적에 걸쳐 콘플레이트(100)를 설치하는 작업을 보다 신속하게 할 수 있게 된다는 장점이 있다.

또한, 상기 다수 개의 매설부(110)가 연약지반을 전체적으로 고르게 보강할 수 있도록, 상기 다수 개의 매설부(110)는 등간격을 이루도록 배열됨이 바람직하다. 이때 상기 매설부(110)의 개수 및 배열패턴은 연약지반의 특성이나 용도 등 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치를 이용하여 연약지반을 보강하는 과정을 순차적으로 도시하는 단면도이다.

본 발명에 의한 그라우팅 공법은 도 1 내지 도 3에 도시된 연약지반 보강장치를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 시공방법으로서, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 상기 안착판(120)이 연약지반의 표면에 안착되도록 상기 매설부(110)를 지반에 삽입시킨다. 이때, 다수 개의 콘플레이트(100)를 시공하는 경우, 각 콘플레이트(100)의 안착판(120)이 맞닿도록 즉, 연약지반의 표면이 외부로 노출되지 아니하도록 시공함이 바람직하다.

이와 같이 콘플레이트(100)가 연약지반에 시공되면, 하향으로 뾰족한 콘 형상의 매설부(110)가 연약지반으로 삽입되면서 해당 영역을 압박하는바, 토립자간 간격이 좁아지고 이에 따라 연약지반의 지지력이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 물론, 도 4에 도시된 바와 같이 콘플레이트(100)를 연약지반에 설치하는 과정만으로도 사용자가 원하는 만큼의 연약지반 지지력이 확보되면, 콘플레이트(100)를 연약지반에 설치하는 과정만으로 연약지반 시공을 마칠 수 있다. 그러나 일반적으로 연약지반은 표층 부위의 토립자간 간격이 좁아지는 정도로는 충분한 지지력 향상효과를 얻기 어려우므로, 연약지반의 내측으로 그라우팅제(10)를 분사하는 과정을 추가로 수행함이 바람직하다.

즉, 콘플레이트(100)의 설치가 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이 그라우팅유닛(200)의 삽입관(210) 하측이 상기 매설부(110)의 내부공간을 지나 지반 내에 삽입되도록 상기 삽입관(210)을 하향 압입한 후, 도 6에 도시된 바와 같이 분사공(212)을 통해 그라우팅제(10)가 지반 내로 분사되도록 상기 삽입관(210)의 내부로 고압의 그라우팅제(10)를 공급한다. 이때 상기 매설부(110)의 하단에는 삽입관(210)이 통과할 수 있는 크기의 삽입공(미도시)이 미리 형성되어 있을 수도 있고, 삽입관(210)의 하단에 장착된 원추 형상의 선단블록(230)이 매설부(110)의 하측을 뚫고 통과하도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 그라우팅제(10) 주입을 위한 삽입관(210)이 매설부(110)의 내측을 통과하여 연약지반에 압입되도록 하는 경우, 상기 삽입관(210)의 압입지점을 별도로 표시할 필요가 없어 시공이 편리해진다는 장점이 있다. 또한 삽입관(210)이 매설부(110) 내측을 통과하도록 하강되면, 삽입관(210)의 위치가 약간 어긋나더라도 상기 삽입관(210)의 하단이 매설부(110)의 내측 경사면을 타고 내려가 매설부(110)의 뾰족한 끝단 부위를 관통하게 되는바, 각각의 매설부(110)에 삽입되는 삽입관(210)들이 등간격으로 배열된다는 장점도 얻을 수 있다.

이와 같은 그라우팅 공정이 완료되면, 연약지반의 표층 부위는 콘플레이트(100)의 압입력에 의해 단단해지고, 연약지반의 지하(더 명확하게는 콘플레이트(100)가 설치된 지점의 하측)에 분사된 그라우팅제(10)가 경화되었을 때 연약지반의 지지력이 현저히 향상되는바, 연약지반의 보강효과가 우수해진다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 연약지반 보강공법은 PHC 파일을 이용하는 경우에 비해 시공장비가 많이 요구되지 아니하고 공정이 간단하므로, 공사비 절감 및 공기단축의 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

한편, 매설부(110)의 내부가 비어 있으면 매설부(110)가 토압에 의해 찌그러지거나 변형될 수 있는바, 도 7에 도시된 바와 같이 매설부(110)의 내측을 채움재(20)로 채우는 과정이 추가로 구비될 수 있다. 이때, 상기 채움재(20)가 외부로 직접 노출되지 아니하도록, 상기 그라우팅유닛(200)은 매설부(110)의 상측 개구부를 덮는 덮개판(220)을 구비함이 바람직하다.

이와 같이 매설부(110) 내측이 채움재(20)로 채워지면, 토압에 의한 매설부(110)의 변형이 방지될 뿐만 아니라, 연약지반의 표면 지지력이 향상된다는 효과도 얻을 수 있다. 이때, 상기 채움재(20)는 매설부(110)의 내측을 밀실하게 채울 수 있으면서 하향으로 인가되는 외력에 의해 쉽게 파손되지 아니할 수 있다면, 콘크리트나 모르타르 등 다양한 종류의 재료로 선택될 수 있다.

도 8은 본 발명에 의한 연약지반 보강장치에 포함되는 콘플레이트(100)의 다른 실시예를 도시한다.

본 발명에 포함되는 콘플레이트(100)는 연약지반 보강공정이 완료될 때까지 매설부(110)가 연약지반에 압입된 상태를 유지해야 하는데, 매설부(110)의 외표면이 매끄럽게 형성되면 주변의 토립자들과의 마찰력이 매우 작아지므로, 연약지반에 압입된 상태에서 외측면에 수평방향으로 토압이 인가되었을 때 상측으로 밀려 올라올 우려가 있다.

본 발명에 포함되는 콘플레이트(100)는 매설부(110) 외측면과 토립자 간의 마찰력 증대를 위해 상기 매설부(110)의 외측면에 다수 개의 걸림돌기(112)가 형성될 수 있다. 이때 상기 걸림돌기(112)가 기둥형상이나 쐐기 형상으로 형성되면, 매설부(110)를 연약지반에 압입시킬 때 큰 힘이 요구된다는 단점이 있다. 따라서 상기 걸림돌기(112)는, 매설부(110)가 연약지반에 압입될 때(본 실시예에서는 하향 이동할 때)에는 토립자와의 마찰이 적게 발생하지 아니하고, 매설부(110)가 연약지반으로부터 빠질 때(본 실시예에서는 상향 이동할 때)에는 토립자와의 마찰이 크게 발생되도록, 도 8의 확대도에 도시된 바와 같이 끝단이 상측을 향하도록 뾰족하게 돌출된 형상으로 형성됨이 바람직하다.

이와 같은 걸림돌기(112)는 매설부(110)의 표면에 추가적으로 형성될 수도 있고, 본 실시예에 도시된 바와 같이 매설부(110)의 측벽에 '∧' 형상의 절개선을 형성한 후, 절개된 부위를 바깥쪽으로 당기는 과정에 의해 형성될 수도 있다. 물론, 상기 걸림돌기(112)의 형상 및 배열패턴은 사용자의 선택에 따라 자유롭게 변경 적용될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 그라우팅제 20 : 채움재
100 : 콘플레이트 110 : 매설부
112 : 걸림돌기 120 : 안착판
200 : 그라우팅유닛 210 : 삽입관
212 : 분사공 220 : 덮개판
230 : 선단블록

Claims

하측이 뾰족하고 내부가 비어 있는 콘 형상으로 형성되어 지반 내측으로 하향 삽입되는 매설부(110)와, 상기 매설부(110)의 상단에 연결되는 평판 형상으로 형성되어 상기 매설부(110)가 지반 내측으로 삽입되었을 때 지반의 표면에 안착되는 안착판(120)으로 구성되는 콘플레이트(100);
수직으로 세워진 중공관 형상으로 형성되되 측면에 다수 개의 분사공(212)이 형성되며 하단이 상기 매설부(110)의 수직중심축을 관통하도록 지반에 삽입되는 삽입관(210)과, 하측이 뾰족한 원추 형상으로 형성되어 상기 삽입관(210)의 하단에 결합되는 선단블록(230) 및 상단에는 상기 삽입관(210)이 지반에 삽입되었을 때 상기 매설부(110)의 상측 개구부를 덮는 덮개판(220)이 형성되도록 하여 상기 삽입관(210) 상단으로 공급된 그라우팅제(10)를 상기 분사공(212)을 통해 지반 내측으로 공급하는 그라우팅유닛(200);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강장치.
청구항 1에 있어서,
상기 콘플레이트(100)는 하나의 안착판(120)에 등간격으로 다수 개의 매설부(110)가 구비되도록 하고, 각 매설부(110)의 수직중심축을 관통하여 상기 그라우팅유닛(200)이 구비되도록 하는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 매설부(110)의 외측면에는 끝단이 상측을 향하도록 뾰족하게 돌출된 걸림돌기(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강장치.
청구항 1에 있어서,
상기 콘플레이트(100)는 폴리페닐렌 에테르(PPE:Polyphenylene Ether)로 제작되고,
상기 그라우팅유닛(200)은 스틸(Steel)로 제작되는 것을 특징으로 하는 연약지반 보강장치.
청구항 1과 청구항 2 및 청구항 4와 청구항 5 중 어느 한 항에 의한 콘플레이트(100)와 그라우팅유닛(200)으로 이루어지는 연약지반 보강장치를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 시공방법으로서,
상기 콘플레이트(100)의 안착판(120)이 연약지반의 표면에 안착되도록 매설부(110)를 지반에 삽입시키는 제1 단계;
상기 삽입관(210)의 하측이 상기 매설부(110)의 내부공간을 지나 지반 내에 삽입되도록, 상기 삽입관(210)을 하향 압입하는 제2 단계;
상기 분사공(212)을 통해 그라우팅제(10)가 지반 내로 스며들도록 상기 삽입관(210)의 내부로 고압의 그라우팅제(10)를 공급하는 제3 단계;
를 포함하는 연약지반 보강공법.
청구항 6에 있어서,
상기 매설부(110)의 내측을 채움재(20)로 채우는 제4 단계를 더 포함하는 연약지반 보강공법.