KR101900046B1

KR101900046B1 - 다중관을 이용한 그라우팅용 다중혼합실형의 선단장치

Info

Publication number: KR101900046B1
Application number: KR1020170154653A
Authority: KR
Inventors: 양형칠; 류시일
Original assignee: 양형칠; 류시일
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2018-09-18

Abstract

본 발명은 상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부가 형성된 관 형태로 이루어지는 중앙관과, 상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 중앙관의 외부로 상기 중앙관과의 사이에 제2공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 둘레관과, 상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 둘레관 외부로 상기 둘레관과의 사이에 제3공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이루며 하부에 외부관하부배출홀이 구비되 외부관을 포함하는 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 제공한다.

Description

다중관을 이용한 그라우팅용 다중혼합실형의 선단장치{INJECTION TIP DEVICE HAVING MULTIPLE MIXING CHAMBER FOR GROUTING USING MULTIPLE PIPE}

본 발명은 그라우팅에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연약지반의 지중에 소정의 약액 및 몰탈을 그라우팅(grouting)하여 연약지반을 개량되게 하는 다중관을 이용한 그라우팅용 다중혼합실형의 선단장치에 관한 것이다.

일반적으로 토목공사시 연약지반 및 기초지반을 보강할 경우 유압드릴이나 각종 천공기로 천공작업을 시행하고, 천공홀에 주입관(롯트)를 삽입시킨 후 주입기로 주입재(약액 및 몰탈 등)을 주입하는 그라우팅공법이 사용된다.

그러나, 종래 그라우팅공법에 적용되는 선단장치는 상황에 따라서 약액을 적절하게 혼합하여 사용하거나 또는 몰탈과의 혼합이 원활하게 이루어질 수 없게 구성되어 효율적인 그라우팅 작업이 되지 못하였다.

또한, 지하수 등 유수가 분포된 지층에서는 한정적인 그라우팅 작업이 불가능하였다.

이에 따라서 다양한 주변 상황에 따라서도 급결 또는 완결 그라우팅 약액 적용이 가능하며 몰탈과의 혼합과정이 용이하게 이루어질 수 있는 그라우팅용 선단장치의 개발이 필요하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명은 현장 상황에 따라서 급결 또는 완결용으로 그라우팅 약액 적용이 가능하며 몰탈과의 혼합과정이 용이하게 이루어지는 다중관 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부가 형성된 관 형태로 이루어지는 중앙관과, 상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 중앙관의 외부로 상기 중앙관과의 사이에 제2공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 둘레관과, 상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 둘레관 외부로 상기 둘레관과의 사이에 제3공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이루며 하부에 외부관하부배출홀이 구비되 외부관을 포함하는 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 제공한다.

여기서, 상기 중앙관은 하부가 개구된 형태를 이루며, 상기 둘레관 하부에는 상기 제1공간부를 통하여 주입되는 유체가 상기 제2공간부를 통하여 주입되는 유체와 혼합되는 혼합부가 상기 외부관 하부로부터 기 설정된 상측에 위치되도록 상기 둘레관과 일체형으로 구비되며, 상기 혼합부는 상기 제1공간부로 주입된 유체와 상기 제2공간부로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부 하부 외부로 배출되도록 하는 혼합부하부배출홀이 구비되며, 상기 혼합부는 상기 제1공간부로 주입된 유체와 상기 제2공간부로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부 측부 외부로 배출되도록 하는 혼합부측부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 제1공간부와 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 하부 외측으로 배출되는 외부관하부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 제1공간부와 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 측부 외측으로 배출되는 외부관측부배출홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1공간부로는 제1약액이 주입되고, 상기 제2공간부로는 제2약액이 주입되고, 상기 제3공간부로는 몰탈이 주입되되, 상기 제1약액과 제2약액이 혼합 시 급결 혼합재를 이루도록 할 수 있다.

또한, 상기 중앙관은 하단부가 상기 둘레관 하부로부터 기 설정된 상부에 위치하되 상기 중앙관 하부에 두 개 이상이 측방향으로 절곡되어 상기 둘레관을 관통함과 동시에 상기 외부관 외측으로 상기 제1공간부를 통하여 주입된 유체를 상기 외부관 외측으로 배출하는 측부배출관이 구비되며, 상기 둘레관은 상기 제2공간부로 주입된 유체가 상기 둘레관 하부 외부로 배출되도록 하는 둘레관하부배출홀이 구비되며, 상기 둘레관은 상기 제2공간부로 주입된 유체가 상기 둘레관 측부 외부로 배출되도록 하는 둘레관측부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 하부 외측으로 배출되는 하부외부관배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 측부 외측으로 배출되는 측부외부관배출홀이 구비될 수 있다.

또한, 외부에 구비된 고압펌프에 의하여 고압수가 상기 제1공간부에 주입되며, 완결재가 상기 제2공간부에 주입되며, 몰탈이 상기 제3공간부에 주입될 수 있다.

또한, 상기 중앙관은 상기 둘레관 하부를 관통한 후 상기 외부관 내측에 노출된 상태로 설치되며, 상기 중앙관은 상기 제1공간부로 주입된 유체가 상기 중앙관 하부 외부로 배출되도록 하는 중앙관하부배출홀이 구비되며, 상기 중앙관은 상기 제1공간부로 주입된 유체가 상기 중앙관 측부 외부로 배출되도록 하는 중앙관측부배출홀이 구비되며, 상기 둘레관은 상기 제2공간부로 주입된 유체가 상기 둘레관 측부 외부로 배출되도록 하는 둘레관측부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 제3공간부로 주입된 유체가 상기 외부관 하부 외부로 배출되도록 하되 상기 중앙관하부배출홀에 대응되는 위치로 외부관하부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 둘레관측부배출홀에 대응되는 위치로 상측부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 상기 중앙관측부배출홀에 대응되는 위치로 하측부배출홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1공간부로는 완결용 약액이 주입되며, 상기 제2공간부로는 급결용 약액이 주입되며, 상기 제3공간부로는 몰탈이 주입될 수 있다.

또한, 상기 중앙관의 하단부는 상기 둘레관의 하단부와 이격된 상태를 이룸과 동시에 상기 둘레관의 하단부는 상기 외부관의 하단부와 이격된 상태를 이루며, 상기 중앙관은 하부에 상기 제1공간부로 주입된 유체가 중앙관 하부로 배출되도록 하는 중앙관하부배출홀이 구비되며, 상기 중앙관은 측부에 상기 제1공간부로 주입된 유체가 중앙관 측부로 배출되도록 하는 중앙관측부배출홀이 구비되며, 상기 둘레관은 하부에 상기 중앙관하부배출홀에 대응되는 위치로 둘레관하부배출홀이 구비되며, 상기 둘레관은 측부에 상기 중앙관측부배출홀에 대응되는 위치로 둘레관측부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 하부에 상기 둘레관하부배출홀에 대응되는 위치로 외부관하부배출홀이 구비되며, 상기 외부관은 측부에 상기 둘레관측부배출홀에 대응되는 위치로 외부관보조배출홀이 구비되고 그 하측에 상기 제3공간부로 주입된 유체가 배출되는 외부관측부배출홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 중앙관하부배출홀의 직경은 상기 둘레관하부배출홀의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관하부배출홀의 직경은 상기 외부관하부배출홀의 직경보다 작게 이루어지며, 상기 중앙관측부배출홀의 직경은 상기 둘레관측부배출홀의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관측부배출홀의 직경은 상기 외부관보조배출홀의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1공간부로는 고압수가 주입되며, 상기 제2공간부로는 약액이 주입되며, 상기 제3공간부로는 몰탈이 주입될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치에 의하면, 급결 또는 완결을 위한 배출홀을 별개로 적용하되 각각의 배출홀을 통하여 관 내부로 주입되는 약액이 효율적으로 혼합되도록 이루어지게 되어 그라우팅 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치에 의하면, 다양한 형태의 그라우팅 장치를 제공함으로써 상황에 따라서 적절 그라우팅 장치의 적용이 가능하도록 구성된다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 개략적으로 나타낸 외관사시도;
도 2는 상기 도 1의 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 지반에 설치한 모습을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 3은 상기 도 1의 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치의 외부관 하부 종단면도;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도; 및
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 구조를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 개략적으로 나타낸 외관사시도이며, 도 2는 상기 도 1의 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치를 지반에 설치한 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치(101)는 중앙관(110), 둘레관(120), 외부관(130)을 포함한다.

상기 중앙관(110)은 상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부(118)가 형성된 관 형태로 이루어지며, 상기 중앙관(110)은 하부가 개구된 형태를 이룸과 동시에 상기 중앙관(110) 최하단이 상기 둘레관(120) 최하단보다 상부에 위치되도록 그 길이가 설정된다.

그리고, 상기 둘레관(120)은 상기 중앙관(110)의 길이방향을 따라서 상기 중앙관(110)의 외부로 상기 중앙관(110)과의 사이에 제2공간부(128)를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이룬다.

또한, 상기 외부관(130)도 상기 중앙관(110)의 길이방향을 따라서 상기 둘레관(120) 외부로 상기 둘레관(120)과의 사이에 제3공간부(138)를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이룬다

한편, 상기 외부관(130)은 하부에 상기 제3공간부(138) 등으로 주입되는 유체가 외부로 배출되는 외부관하부배출홀(133)이 구비된다.

그리고, 상기 둘레관(120) 하부에는 상기 제1공간부(118)를 통하여 주입되는 유체가 상기 제2공간부(128)를 통하여 주입되는 유체와 혼합되는 혼합부(122)가 구비된다.

상기 혼합부(122)는 원형 드럼 형상으로 이루어지며 상기 외부관(130) 하부로부터 기 설정된 상측에 위치되도록 상기 둘레관(120)과 일체형으로 구비된다.

또한, 상기 혼합부(122)의 직경은 상기 둘레관(120)의 직경보다 작게 형성됨이 바람직하다.

그리고, 도시된 것처럼, 상기 혼합부(122)는 상기 제1공간부(118)로 주입된 유체와 상기 제2공간부(128)로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부(122) 하부 외부로 배출되도록 하는 혼합부하부배출홀(123a)이 구비되며, 또한 상기 혼합부(122)는 상기 제1공간부(118)로 주입된 유체와 상기 제2공간부(128)로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부(122) 측부 외부로 배출되도록 하는 혼합부측부배출홀(125a)이 구비된다.

또한, 상기 외부관(130)은 상기 제1공간부(118)와 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 하부 외측으로 배출되도록 상수한 외부관하부배출홀(133)이 구비되며, 또한 상기 제1공간부(118)와 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 측부 외측으로 배출되는 외부관측부배출홀(135)이 구비된다.

한편, 상기 중앙관(110), 둘레관(120), 외부관(130), 혼합부(122)는 모두 원형의 관 형태를 이룸은 물론이며, 상기 혼합부측부배출홀(125a), 외부관측부배출홀(135) 등은 각각 혼합부(122) 및 외부관(130)의 외주방향을 따라서 기 설정된 간격마다 복수 개가 설치되되 도 3에서와 같이, 4개로 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 중앙관(110)과 둘레관(120) 사이, 상기 둘레관(120)과 외부관(130) 사이는 고정리브(105)에 의하여 고정된 상태를 이룰 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치(101)는 보강하고자 하는 지반에 천공홀(H)을 형성한 후, 상기 천공홀(H) 내측에 외부관(130) 하부가 천공홀(H) 하부로부터 소정 이격된 위치를 이루도록 하면서 설치하는 과정을 거치게 된다.

다음으로는 상기 제1공간부(118)로 제1약액을, 상기 제2공간부(128)로 제2약액을 주입하고, 상기 제3공간부(138)로는 몰탈을 주입하게 된다.

여기서, 상기 제1약액과 제2약액은 서로 혼합 시 급결 혼합재를 이루도록 하는 약액이 각각 적용된다.

상기 제1약액과 제2약액을 상기 제1공간부(118)와 제2공간부(128)로 주입하며 주입돤 약액이 상기 혼합부(122)에 유입된 후, 상대적으로 작은 공간을 가지는 혼합부(122)에서 효율적으로 혼합된 상태를 이루게 된다.

그리고, 혼합된 약액은 상기 혼합부하부배출홀(123a) 및 혼합부측부배출홀(125a)을 통하여 외부관(130) 하측 공간으로 유동한 후에 제3공간부(138)로 주입된 몰탈과 혼합된 후 상기 외부관하부배출홀(133) 및 외부관측부배출홀(135)로 배출되는 상태를 이루며 천공홀(H) 및 주변 지형을 보강하게 된다.

본 실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치(101)는 보강하고자 하는 지형에 일정 유속을 가지는 지하수 등이 분포하는 경우에 급결용 약액을 적용하되 혼합부(122)를 이용하여 급결용 약액들이 충분히 혼합된 후에 몰탈과 함께 외부로 배출되도록 함으로써 작업상 효율을 높이도록 하면서 지반 보강 효과를 극대화할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(102)도 전술한 실시예와 마찬가지로 원형 관 형태로 이루어진 중앙관(110), 둘레관(120), 외부관(130)을 포함한다.

또한, 상기 중앙관(110)은 상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부(118)가 형성되며, 상기 둘레관(120)은 상기 중앙관(110)의 외부로 상기 중앙관(110)과의 사이에 제2공간부(128)를 형성하도록 설치되며, 상기 외부관(130)도 상기 중앙관(110)의 길이방향을 따라서 상기 둘레관(120) 외부로 제3공간부(138)를 형성하도록 설치됨은 전술한 실시예와 같다.

또한 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(102)도 상기 외부관(130)은 하부에 상기 제3공간부(138)로 주입되는 유체가 외부로 배출되는 외부관하부배출홀(133)이 구비된다.

그리고, 상기 외부관(130)은 상기 제1공간부(118)와 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 하부 외측으로 배출되는 외부관하부배출홀(133)이 구비되며, 또한 상기 외부관(130)은 상기 제1공간부(118)와 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 측부 외측으로 배출되는 외부관측부배출홀(135)이 구비된다.

한편, 본 실시예에 있어서 상기 중앙관(110)은 하단부가 상기 둘레관(120) 하부로부터 기 설정된 상부에 위치하되 상기 중앙관(110) 하부에 두 개 이상이 측방향으로 절곡되어 상기 둘레관(120)을 관통함과 동시에 상기 외부관(130) 외측으로 상기 제1공간부(118)를 통하여 주입된 유체를 상기 외부관(130) 외측으로 배출하는 측부배출관(111)이 구비된다. 여기서, 상기 측부배출관(111)은 상기 중앙관(110)과 비교하여 상대적으로 충분히 작은 직경으로 이루어져 상기 중앙관(110)을 통하여 유입되는 유체의 압력 보다 강한 압력으로 유체가 배출되도록 구성된다.

그리고, 상기 둘레관(120)은 상기 제2공간부(128)로 주입된 유체가 상기 둘레관(120) 하부 외부로 배출되도록 하는 둘레관하부배출홀(123)이 구비되며, 상기 제2공간부(128)로 주입된 유체가 상기 둘레관(120) 측부 외부로 배출되도록 하는 둘레관측부배출홀(125)이 구비된다.

또한, 상기 외부관(130)은 상기 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 하부 외측으로 배출되는 하부외부관배출홀(123)이 구비되며, 상기 제2공간부(128) 및 제3공간부(138) 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관(130) 측부 외측으로 배출되는 측부외부관배출홀(125)이 구비된다.

한편, 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(102)는 외부에 별도로 구비된 고압펌프(미도시)에 의하여 유입되는 고압수가 상기 제1공간부(118)에 주입된 후 상기 측부배출관(111)을 통하여 외부관(130) 외측으로 배출되도록 하며, 기 공지된 그라우팅 작업에 적용되는 완결재가 상기 제2공간부(128)에 주입되며, 몰탈이 상기 제3공간부(138)로 주입된다.

이에 따라서, 상기 제1공간부(118)로 주입된 고압수가 상기 측부배출관(111)을 통하여 외부관(130) 외측으로 배출되어 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치 주변 지형의 절삭을 이용 충분한 공간 확보 효과를 가져오도록 하게 되며, 상기 측부관(111) 하부에 위치되는 상기 둘레관(120) 내부 제2공간부(128)로 주입된 완결재가 둘레관측부배출홀(125) 및 외부관하부배출홀(123)로 배출된 후 다시 몰탈과 혼합되어 외부관측부배출홀(135) 및 외부관하부배출홀(133)을 통하여 천공홀(H) 주변 지형의 침투 및 보강 작업이 이루어질 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(103)도 전술한 실시예와 마찬가지로 원형 관 형태로 이루어진 중앙관(110), 둘레관(120), 외부관(130), 제1공간부(118), 제2공간부(128) 및 제3공간부(138)를 포함한다.

여기서, 상기 중앙관(110)의 하단부는 상기 둘레관(120)의 하단부와 소정 이격된 상태를 이루며, 마찬가지로 상기 둘레관(120)의 하단부는 상기 외부관(130)의 하단부와 이격된 상태를 이룬다.

그리고, 상기 중앙관(110)은 하부에 상기 제1공간부(118)로 주입된 유체가 중앙관(110) 하부로 배출되도록 하는 중앙관하부배출홀(113)이 구비되며, 측부에 상기 제1공간부(118)로 주입된 유체가 중앙관(110) 측부로 배출되도록 하는 중앙관측부배출홀(115)이 구비된다.

또한, 상기 둘레관(120)은 하부에 상기 중앙관하부배출홀(113)에 대응되는 위치로 둘레관하부배출홀(123)이 구비되며, 측부에 상기 중앙관측부배출홀(115)에 대응되는 위치로 둘레관측부배출홀(125)이 구비된다.

그리고, 상기 외부관(130)은 하부에 상기 둘레관하부배출홀(123)에 대응되는 위치로 외부관하부배출홀(133)이 구비된다.

또한, 상기 외부관(130)은 측부에 상기 둘레관측부배출홀(125)에 대응되는 위치로 외부관보조배출홀(137)이 구비됨과 동시에 상기 외부관보조배출홀(137) 하측으로 상기 제3공간부(138)로 주입된 유체가 배출되는 외부관측부배출홀(135)이 구비된다.

한편, 본 실시예에 있어서 상기 중앙관하부배출홀(113)의 직경은 상기 둘레관하부배출홀(123)의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관하부배출홀(123)의 직경은 상기 외부관하부배출홀(133)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

이 경우, 중앙관하부배출홀(113)을 빠져 나오는 유체의 배출 압력이 상기 둘레관하부배출홀(123) 보다 크고 상기 둘레관하부배출홀(123)을 빠져 나오는 유체의 배출 압력이 외부관하부배출홀(133) 보다 크게 되므로, 상기 중앙관하부배출홀(113)을 빠져 나오는 유체는 상기 둘레관하부배출홀(123)측으로 용이하게 이동하면서 제2공간부(128)로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 둘레관하부배출홀(123) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 되며, 상기 둘레관하부배출홀(123)을 빠져 나오는 혼합유체는 상기 외부관하부배출홀(133)측으로 용이하게 이동하면서 제3공간부(138)로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 외부관하부배출홀(133) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 된다.

그리고, 상기 중앙관측부배출홀(115)의 직경은 상기 둘레관측부배출홀(125)의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관측부배출홀(125)의 직경은 상기 외부관보조배출홀(137)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

이 경우, 중앙관측부배출홀(115)을 빠져 나오는 유체의 배출 압력이 상기 둘레관측부배출홀(125) 보다 크고 상기 둘레관측부배출홀(125)을 빠져 나오는 유체의 배출 압력이 외부관보조배출홀(137) 보다 크게 되므로, 중앙관측부배출홀(115)을 빠져 나오는 유체는 상기 둘레관측부배출홀(125)측으로 용이하게 이동하면서 제2공간부로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 둘레관측부배출홀(125) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 되며, 상기 둘레관측부배출홀(125)을 빠져 나오는 혼합유체는 상기 외부관보조배출홀(137)측으로 용이하게 이동하면서 제3공간부(138)로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 외부관보조배출홀(137) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(103)는 상기 제1공간부(118)로는 고압수가 주입되며, 상기 제2공간부(128)로는 약액이 주입되며, 상기 제3공간부(138)로 몰탈이 주입된다. 경우에 따라 상기 제1공간부(118)로는 제1약액이 주입되고 상기 제2공간부(128)로는 상기 제1약액과 혼합됨으로써 몰탈에 대한 급결 또는 완결의 기능을 제공하는 제2약액이 주입되며, 상기 제3공간부(138)로 몰탈이 주입되도록 할 수도 있다.

본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(103)는 천공홀 천공 시나 주입관 삽입 시 주입관 내로 토사 등이 유입되는 것을 고압수를 이용하여 효율적으로 방지하며 천공 및 주입관 설치가 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(104)도 전술한 실시예와 마찬가지로 원형 관 형태로 이루어진 중앙관(110), 둘레관(120), 외부관(130), 제1공간부(118), 제2공간부(128) 및 제3공간부(138)를 포함한다.

그리고, 상기 중앙관(110)은 하부가 상기 둘레관(120) 하부 외측으로 소정 길이 노출된 상태를 이루도록 하되, 상기 중앙관(110)의 하단부는 상기 외부관(130)의 하단부로부터 상측으로 기 설정된 높이 이격된 상태를 이루도록 구성된다.

그리고, 상기 둘레관(120) 외부로 노출된 상기 중앙관(110) 측부에 상기 제1공간부(118)로 주입된 유체가 상기 중앙관(110) 측부 외측 및 상기 외부관(130) 내측으로 배출되도록 하는 중앙관측부배출홀(115)이 구비된다.

또한, 상기 둘레관(120)은 측부에 둘레관측부배출홀(125)이 구비된다.

그리고, 상기 외부관(130)은 하부에 상기 중앙관하부배출홀(113)에 대응되는 위치로 외부관하부배출홀(133)이 구비되며, 측부에 상기 중앙관측부배출홀(115)에 대응되는 위치로 외부관측부배출홀(135)이 구비된다.

또한, 상기 외부관(130)은 상기 둘레관측부배출홀(125)에 대응되는 위치로 외부관보조배출홀(137)이 측부에 구비된다.

이때, 상기 중앙관하부배출홀(113)의 직경은 상기 외부관하부배출홀(133)의 직경보다 작게 이루어지며, 상기 중앙관측부배출홀(115)의 직경은 상기 외부관측부배출홀(135)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 둘레관측부배출홀(125)의 직경은 상기 외부관보조배출홀(137)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(104)를 천공홀(H)에 설치한 후, 상기 제1공간부(118)로는 완결용 약액이 주입되며, 상기 제2공간부(128)로는 급결용 약액이 주입된다.

그리고, 상기 제3공간부(138)로는 몰탈이 주입됨을 상술한 실시예들과 같다.

이와 같은 상태에서 상기 제2공간부(128)로 주입된 급결용 약액은 둘레관측부배출홀(125)을 통하여 상기 제3공간부(138)로 유출된 후, 상기 외부관(130)의 제3공간부(138)로 주입되는 몰탈과 함께 외부관측부배출홀(135)로 외부로 배출되어 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(104)의 측부 일부와 천공홀(H) 내부를 급결 보강한 상태를 이루게 된다.

이때 상기 제2공간부(128)로 주입되는 급결용 약액은 둘레관측부배출홀(125) 및 외관부보조배출홀(137)을 통하여 용이하게 외부관(130) 외부 측부로 혼합되어 배출되도록 소정의 고압으로 공급될 것이다.

한편, 상기 급결용 약액와 몰탈로 인하여 급결된 보강된 하측으로는 상기 제1공간부(118) 및 제3공간부(138)로 주입되는 완결용 약액와 몰탈로 인하여 중앙관하부배출홀(113) 및 외부관하부배출홀(133) 그리고 중앙관측부배출홀(115) 및 외부관측부배출홀(135)을 통하여 천공홀(H) 내부로 배출되어 상당 시간을 통하여 다중혼합실형 선단장치(104) 외부의 천공홀(H) 내측 및 천공홀(H) 주변부를 보강하게 된다.

즉, 본 실시예 따른 다중혼합실형 선단장치(104)는 일차적으로 급결용 약액을 이용 주변 유수 영향을 최소화시키면서 다중혼합실형 선단장치(104) 하측 주변 그라우팅 보강재의 침투 주입이 효과적으로 이루어지게 된다.

한편, 도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 그라우팅용 다중혼합실형 선단장치가 지반에 설치된 모습을 개략적으로 나타내고 있다.

본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(105)는 도 5에 도시된 본 발명의제3실시예에서 중앙관(110) 부분을 제거하고 둘레관(120)과 외부관(130)의 2중관 형태의 주입관에 의한 선단장치에 대해 나타내고 있다.

상기 둘레관(120) 내부는 제2공간부(128)이며, 상기 둘레관(120)과 상기 외부관(130)에 의해 형성되는 공간은 제3공간부(138)이다.

여기서, 상기 둘레관(120)의 하단부는 상기 외부관(130)의 하단부와 이격된 상태를 이룬다.

상기 둘레관(120)은 하부에 둘레관하부배출홀(123)이 구비되며, 측부에 둘레관측부배출홀(125)이 구비된다.

한편, 본 실시예에 있어서 상기 둘레관하부배출홀(123)의 직경은 상기 외부관하부배출홀(133)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

이 경우, 상기 둘레관하부배출홀(123)을 빠져 나오는 유체의 배출 압력이 외부관하부배출홀(133) 보다 크게 되므로, 상기 둘레관하부배출홀(123)을 빠져 나오는 유체(이 경우 유체는 혼합된 약액일 수도 있고 각각 별도의 약액을 혼합하면서 주입시킴에 따른 유체일 수도 있다)는 상기 외부관하부배출홀(133)측으로 용이하게 이동하면서 제3공간부(138)로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 외부관하부배출홀(133) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 된다.

그리고, 상기 둘레관측부배출홀(125)의 직경은 상기 외부관보조배출홀(137)의 직경보다 작게 이루어짐이 바람직하다.

이 경우, 상기 둘레관측부배출홀(125)을 빠져 나오는 유체는 상기 외부관보조배출홀(137)측으로 용이하게 이동하면서 제3공간부(138)로 유입된 유체와 혼합된 상태로 상기 외부관보조배출홀(137) 외부로 매우 원활하게 빠져 나올 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 다중혼합실형 선단장치(105)는 상기 제2공간부(128)로는 약액이 주입되며, 상기 제3공간부(138)로 몰탈이 주입되도록 함이 바람직하다. 상기 제2공간부(128)로는 제1약액과 제2약액을 혼합하면서 주입시키는 것이 바람직하며, 제3공간부(138)를 따라 주입되는 몰탈에 대한 급결 또는 완결의 기능을 제공하도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

H: 천공홀 101, 102, 103, 104, 105: 다중혼합실형 선단장치
110: 중앙관 113: 중앙관하부배출홀
115: 중앙관측부배출홀 118: 제1공간부
120: 둘레관 123: 둘레관하부배출홀
125: 둘레관측부배출홀 128: 제2공간부
130: 외부관 133: 외부관하부배출홀
135: 외부관측부배출홀 137: 외부관보조배출홀
138: 제3공간부

Claims

상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부가 형성된 관 형태로 이루어지는 중앙관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 중앙관의 외부로 상기 중앙관과의 사이에 제2공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 둘레관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 둘레관 외부로 상기 둘레관과의 사이에 제3공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이루며 하부에 외부관하부배출홀이 구비된 외부관을 포함하며,
상기 중앙관은 하부가 개구된 형태를 이루며,
상기 둘레관 하부에는 상기 제1공간부를 통하여 주입되는 유체가 상기 제2공간부를 통하여 주입되는 유체와 혼합되는 혼합부가 상기 외부관 하부로부터 기 설정된 상측에 위치되도록 상기 둘레관과 일체형으로 구비되며,
상기 혼합부는 상기 제1공간부로 주입된 유체와 상기 제2공간부로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부 하부 외부로 배출되도록 하는 혼합부하부배출홀이 구비되며,
상기 혼합부는 상기 제1공간부로 주입된 유체와 상기 제2공간부로 주입된 유체가 혼합되어 상기 혼합부 측부 외부로 배출되도록 하는 혼합부측부배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 상기 제1공간부와 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 하부 외측으로 배출되는 외부관하부배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 상기 제1공간부와 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 측부 외측으로 배출되는 외부관측부배출홀이 구비되는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1공간부로는 제1약액이 주입되고,
상기 제2공간부로는 제2약액이 주입되고,
상기 제3공간부로는 몰탈이 주입되되,
상기 제1약액과 제2약액이 혼합 시 급결 혼합재를 이루도록 하는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부가 형성된 관 형태로 이루어지는 중앙관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 중앙관의 외부로 상기 중앙관과의 사이에 제2공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 둘레관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 둘레관 외부로 상기 둘레관과의 사이에 제3공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이루며 하부에 외부관하부배출홀이 구비된 외부관을 포함하며,
상기 중앙관은 하단부가 상기 둘레관 하부로부터 기 설정된 상부에 위치하되 상기 중앙관 하부에 두 개 이상이 측방향으로 절곡되어 상기 둘레관을 관통함과 동시에 상기 외부관 외측으로 상기 제1공간부를 통하여 주입된 유체를 상기 외부관 외측으로 배출하는 측부배출관이 구비되며,
상기 둘레관은 상기 제2공간부로 주입된 유체가 상기 둘레관 하부 외부로 배출되도록 하는 둘레관하부배출홀이 구비되며,
상기 둘레관은 상기 제2공간부로 주입된 유체가 상기 둘레관 측부 외부로 배출되도록 하는 둘레관측부배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 상기 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 하부 외측으로 배출되는 하부외부관배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 상기 제2공간부 및 제3공간부 각각으로 주입되는 유체가 혼합되어 상기 외부관 측부 외측으로 배출되는 측부외부관배출홀이 구비되는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
제4항에 있어서,
외부에 구비된 고압펌프에 의하여 고압수가 상기 제1공간부에 주입되며,
완결재가 상기 제2공간부에 주입되며,
몰탈이 상기 제3공간부에 주입되는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
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상부가 개구되며 길이방향을 따라서 제1공간부가 형성된 관 형태로 이루어지는 중앙관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 중앙관의 외부로 상기 중앙관과의 사이에 제2공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 둘레관과,
상기 중앙관의 길이방향을 따라서 상기 둘레관 외부로 상기 둘레관과의 사이에 제3공간부를 형성하도록 설치됨과 동시에 상부가 개구된 형태를 이루며 하부에 외부관하부배출홀이 구비된 외부관을 포함하며,
상기 중앙관의 하단부는 상기 둘레관의 하단부와 이격된 상태를 이룸과 동시에 상기 둘레관의 하단부는 상기 외부관의 하단부와 이격된 상태를 이루며,
상기 중앙관은 하부에 상기 제1공간부로 주입된 유체가 중앙관 하부로 배출되도록 하는 중앙관하부배출홀이 구비되며,
상기 중앙관은 측부에 상기 제1공간부로 주입된 유체가 중앙관 측부로 배출되도록 하는 중앙관측부배출홀이 구비되며,
상기 둘레관은 하부에 상기 중앙관하부배출홀에 대응되는 위치로 둘레관하부배출홀이 구비되며,
상기 둘레관은 측부에 상기 중앙관측부배출홀에 대응되는 위치로 둘레관측부배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 하부에 상기 둘레관하부배출홀에 대응되는 위치로 외부관하부배출홀이 구비되며,
상기 외부관은 측부에 상기 둘레관측부배출홀에 대응되는 위치로 외부관보조배출홀이 구비되고 그 하측에 상기 제3공간부로 주입된 유체가 배출되는 외부관측부배출홀이 구비되는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
제8항에 있어서,
상기 중앙관하부배출홀의 직경은 상기 둘레관하부배출홀의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관하부배출홀의 직경은 상기 외부관하부배출홀의 직경보다 작게 이루어지며,
상기 중앙관측부배출홀의 직경은 상기 둘레관측부배출홀의 직경보다 작게 이루어짐과 동시에 상기 둘레관측부배출홀의 직경은 상기 외부관보조배출홀의 직경보다 작게 이루어지는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.
제9항에 있어서,
상기 제1공간부로는 고압수가 주입되며,
상기 제2공간부로는 약액이 주입되며,
상기 제3공간부로는 몰탈이 주입되는,
그라우팅용 다중혼합실형 선단장치.