KR101931701B1

KR101931701B1 - 소일네일링 공법

Info

Publication number: KR101931701B1
Application number: KR1020150093658A
Authority: KR
Inventors: 홍찬윤
Original assignee: 홍지기술산업주식회사; 주식회사 오성; 리콘(주); 홍찬윤
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2018-12-21
Also published as: KR20170003250A; WO2017003224A1

Abstract

본 발명은 내부 중공에 대한 압력유체의 유입에 의해 팽창하도록 팽창형 보강부재(100)를 제조하는 단계; 사면에 천공 홀(1)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(1)에 대하여 상기 팽창형 보강부재(100)를 근입하는 근입단계; 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체를 유입하여 팽창시키는 팽창단계; 팽창된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 전단을 절단하여 절단 트임부(101)를 형성하는 절단단계; 상기 절단 트임부(101)를 통해 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 심재(150)와 그라우트(G)의 조합구조를 형성하는 보강단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법을 제시함으로써, 시공 중 사면붕괴의 발생을 방지하고, 더욱 안정적인 사면 보강구조물을 얻을 수 있도록 한다.

Description

소일네일링 공법{CONSTRUCTION METHOD FOR SOIL NAILING}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 소일네일링 공법에 관한 것이다.

사면의 안정을 위하여, 사면에 천공 홀을 형성하고, 이에 대하여 철근을 근입하고 그라우트를 주입하여 고결체를 형성하는 소일네일링 공법이 활발하게 이용되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 소일네일링 공법은, 주입된 그라우트가 경화되기 이전까지의 기간 동안 고결체의 강도가 충분하지 못하므로, 시공 중 사면붕괴가 발생할 수 있다는 문제가 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시공 중 사면붕괴의 발생을 방지하고, 더욱 안정적인 사면 보강구조물을 얻을 수 있도록 하는 소일네일링 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 내부 중공에 대한 압력유체의 유입에 의해 팽창하도록 팽창형 보강부재(100)를 제조하는 단계; 사면에 천공 홀(1)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(1)에 대하여 상기 팽창형 보강부재(100)를 근입하는 근입단계; 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체를 유입하여 팽창시키는 팽창단계; 팽창된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 전단을 절단하여 절단 트임부(101)를 형성하는 절단단계; 상기 절단 트임부(101)를 통해 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 심재(150)와 그라우트(G)의 조합구조를 형성하는 보강단계;를 포함하여 구성된다.

상기 팽창형 보강부재(100)는, 전단 트임부(111)을 통해 압력유체가 주입되는 상기 중공을 갖도록 형성되고, 후단이 폐쇄되며, 길이방향을 따라 요입부(114)가 형성된 중공형 바디(110); 상기 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 전단 외측에 결합하는 전단용 캡(120); 상기 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 후단 외측에 결합하는 후단용 캡(130);을 포함하고, 상기 중공형 바디(110)는 상기 전단 트임부(111)를 통해 상기 중공에 공급되는 압력유체에 의해 팽창되는 것이 바람직하다.

상기 보강단계는, 상기 팽창형 보강부재(100)의 내부에 대하여, 상기 심재(150)인 철근을 삽입하고, 그 주위에 상기 그라우트(G)를 충전하는 것이 바람직하다.

상기 팽창형 보강부재(100)에는, 압력유체에 의한 팽창 후 파열되도록 일부 영역에 파열부(140)가 형성되고, 상기 팽창단계는, 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 압력유체인 그라우트(G)를 주입하여 팽창시킴과 아울러, 상기 파열부(140)를 파열시키는 단계; 상기 파열부(140)의 파열에 의해 흘러나온 상기 그라우트(G)에 의해 상기 팽창형 보강부재(100)와 상기 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 팽창형 보강부재(100)에는, 압력유체에 의한 팽창 후 파열되도록 일부 영역에 파열부(140)가 형성되고, 상기 팽창단계는, 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 압력유체인 물을 주입하여 팽창시킴과 아울러, 상기 파열부(140)를 파열시키는 단계; 팽창된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 그라우트(G)를 주입하여, 파열된 상기 파열부(140)를 통해 흘러나온 상기 그라우트(G)에 의해 상기 팽창형 보강부재(100)와 상기 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보강단계는, 상기 그라우트(G)가 충전된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 상기 절단 트임부(101)를 통해 상기 심재(150)인 철근을 삽입하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 시공 중 사면붕괴의 발생을 방지하고, 더욱 안정적인 사면 보강구조물을 얻을 수 있도록 하는 소일네일링 공법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 팽창형 보강부재의 팽창 전 상태의 사시도.
도 2는 팽창형 보강부재의 팽창 후 상태의 사시도.
도 3은 팽창형 보강부재의 단면도.
도 4 내지 8은 소일네일링 공법의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 소일네일링 공법은 기본적으로 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

내부 중공에 대한 압력유체의 유입에 의해 팽창하도록 팽창형 보강부재(100)를 제조한다(도 1 내지 3).

사면에 천공 홀(1)을 형성한다(도 4).

천공 홀(1)에 대하여 팽창 전 상태의 팽창형 보강부재(100)를 근입한다(도 5).

팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체를 유입하여 팽창시킨다(도 6).

팽창된 상태의 팽창형 보강부재(100)의 전단을 절단하여 절단 트임부(101)를 형성한다(도 7).

절단 트임부(101)를 통해 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 철근 등의 심재(150)와 그라우트(G)의 조합구조를 형성한다(도 8).

즉, 종래와 같이, 천공 홀(1)에 대하여 단지 철근과 그라우트의 조합구조를 형성하는 것이 아니라, 1차로 팽창형 보강부재의 팽창에 의한 보강구조를 형성하고, 2차로 그 팽창형 보강부재의 내부에 대하여 심재와 그라우트의 조합에 의한 보강구조를 형성하도록 한 것이다.

따라서, 주입된 그라우트가 경화되기 이전까지의 기간 동안은 팽창형 보강부재의 팽창에 의한 보강효과에 의해 시공 중 사면붕괴의 발생을 방지하고, 그라우트의 경화 이후에는 팽창형 보강부재와 심재, 그라우트의 조합 보강구조에 의해 더욱 안정적인 영구사면 보강구조를 이룰 수 있다는 효과가 있다.

팽창형 보강부재(100)는, 전단 트임부(111)을 통해 압력유체가 주입되는 중공을 갖도록 형성되고, 후단이 폐쇄되며, 길이방향을 따라 요입부(114)가 형성된 중공형 바디(110); 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 전단 외측에 결합하는 전단용 캡(120); 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 후단 외측에 결합하는 후단용 캡(130);을 포함하는 구성을 취할 수 있다.

위 중공형 바디(110)는 강관 등의 재질에 의해 형성되며, 전단 트임부(111)를 통해 중공에 공급되는 물, 그라우트 등의 압력유체에 의해 팽창된다.

이하, 본 발명에 의한 공법의 구체적 실시예에 대하여 설명한다.

첫째, 압력유체로서 물을 주입하여 팽창형 보강부재(100)를 팽창시키고, 그 내부의 중공에 대하여, 심재(150)로서 철근을 삽입하고, 그 주위에 그라우트(G)를 충전하는 실시예이다.

이는 지반이 비교적 견고한 경우, 바람직한 실시예이다.

둘째, 압력유체에 의한 팽창 후 파열되도록 일부 영역에 파열부(140)가 형성된 팽창형 보강부재(100)를 적용하는 실시예이다.

이 경우, 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체인 그라우트(G)를 주입하여 팽창시킴과 아울러, 상기 파열부(140)를 파열시킨다.

파열부(140)의 파열에 의해 흘러나온 그라우트(G)에 의해 팽창형 보강부재(100)와 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전한다.

이때 팽창형 보강부재(100)의 중공은 그라우트(G)가 충전된 상태이므로, 그 중공에 대하여, 절단 트임부(101)를 통해 심재(150)인 철근을 삽입하는 것만으로, 2차 보강구조를 형성할 수 있다.

이는 파열부를 통해 흘러나온 그라우트가 팽창형 보강부재(100)의 외면과 천공 홀의 내면의 사이 영역 및 주변 지반을 충전하여 고결체를 형성하도록 할 수 있으므로, 더욱 안정적인 지보 구조를 이룰 수 있다.

셋째, 이 또한 위와 같이 파열부(140)가 형성된 팽창형 보강부재(100)를 이용하는 실시예이다.

이는, 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체인 물을 주입하여 팽창시킴과 아울러, 파열부(140)를 파열시킨다.

팽창된 상태의 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 그라우트(G)를 고압으로 주입하여, 파열된 파열부(140)를 통해 흘러나온 그라우트(G)에 의해 팽창형 보강부재(100)와 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전한다.

이 경우에도 팽창형 보강부재(100)의 중공은 그라우트(G)가 충전된 상태이므로, 그 중공에 대하여, 절단 트임부(101)를 통해 심재(150)인 철근을 삽입하는 것만으로, 2차 보강구조를 형성할 수 있다.

이는 고가의 그라우트의 사용량을 줄이면서도, 위 두번째 실시예의 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 천공 홀 100 : 팽창형 보강부재
101 : 절단 트임부 110 : 중공형 바디
111 : 전단 트임부 114 : 요입부
120 : 전단용 캡 130 : 후단용 캡
140 : 파열부 150 : 심재
G : 그라우트

Claims

내부 중공에 대한 압력유체의 유입에 의해 팽창하도록 팽창형 보강부재(100)를 제조하는 단계;
사면에 천공 홀(1)을 형성하는 천공단계;
상기 천공 홀(1)에 대하여 상기 팽창형 보강부재(100)를 근입하는 근입단계;
상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 압력유체를 유입하여 팽창시킴에 따라 1차 보강구조를 형성하는 팽창단계;
팽창된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 전단을 절단하여 절단 트임부(101)를 형성하는 절단단계;
상기 절단 트임부(101)를 통해 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 심재(150)와 그라우트(G)의 조합구조를 형성함에 따라 2차 보강구조를 형성하는 보강단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.
제1항에 있어서,
상기 팽창형 보강부재(100)는,
전단 트임부(111)을 통해 압력유체가 주입되는 상기 중공을 갖도록 형성되고, 후단이 폐쇄되며, 길이방향을 따라 요입부(114)가 형성된 중공형 바디(110);
상기 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 전단 외측에 결합하는 전단용 캡(120);
상기 요입부(114)가 형성된 상태의 중공형 바디(110)의 후단 외측에 결합하는 후단용 캡(130);을 포함하고,
상기 중공형 바디(110)는 상기 전단 트임부(111)를 통해 상기 중공에 공급되는 압력유체에 의해 팽창되는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.
제1항에 있어서,
상기 보강단계는,
상기 팽창형 보강부재(100)의 내부에 대하여, 상기 심재(150)인 철근을 삽입하고, 그 주위에 상기 그라우트(G)를 충전하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.
제1항에 있어서,
상기 팽창형 보강부재(100)에는, 압력유체에 의한 팽창 후 파열되도록 일부 영역에 파열부(140)가 형성되고,
상기 팽창단계는,
상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 압력유체인 그라우트(G)를 주입하여 팽창시킴과 아울러, 상기 파열부(140)를 파열시키는 단계;
상기 파열부(140)의 파열에 의해 흘러나온 상기 그라우트(G)에 의해 상기 팽창형 보강부재(100)와 상기 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.
제1항에 있어서,
상기 팽창형 보강부재(100)에는, 압력유체에 의한 팽창 후 파열되도록 일부 영역에 파열부(140)가 형성되고,
상기 팽창단계는,
상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 압력유체인 물을 주입하여 팽창시킴과 아울러, 상기 파열부(140)를 파열시키는 단계;
팽창된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여 상기 그라우트(G)를 주입하여, 파열된 상기 파열부(140)를 통해 흘러나온 상기 그라우트(G)에 의해 상기 팽창형 보강부재(100)와 상기 천공 홀(1) 사이의 공간을 충전하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 보강단계는,
상기 그라우트(G)가 충전된 상태의 상기 팽창형 보강부재(100)의 중공에 대하여, 상기 절단 트임부(101)를 통해 상기 심재(150)인 철근을 삽입하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 소일네일링 공법.