KR102110992B1

KR102110992B1 - Internal packer pressure structure of steel pipe multi-stage grouting device

Info

Publication number: KR102110992B1
Application number: KR1020180135885A
Authority: KR
Inventors: 고영식
Original assignee: 고영식
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2020-06-08

Abstract

The present invention relates to an inner packer pressing structure of a steel tube multistage grouting apparatus. According to the present invention, the inner packer pressing structure of a steel tube multistage grouting apparatus is characterized in that a steel tube is inserted into the inner side of a perforation hole, a plurality of inner packers and an outer packer are installed inside and outside the steel tube, and the plurality of inner packers are connected by a support unit. According to the present invention, manufacturing costs can be reduced and construction can be more easily performed.

Description

Internal packer pressure structure of steel pipe multi-stage grouting device

본 발명은 강관 다단 그라우팅 공법에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패커조립체의 주입관 외주면에 스탑퍼를 형성하고 외측에서 인장력을 가하여 복수의 내부패커를 동시에 압착함으로써 강관의 내측에 다단의 밀폐층을 더욱 용이하게 형성할 수 있는 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 압착구조에 관한 것이다.The present invention relates to a device used in the multi-stage grouting method of a steel pipe, and more specifically, to form a stopper on the outer circumferential surface of the injection pipe of the packer assembly, and apply a tensile force from the outside to simultaneously compress a plurality of inner packers to multi-stage the inside of the steel pipe. It relates to an inner packer compression structure of a steel pipe multi-stage grouting device that can more easily form a sealing layer.

도시의 인구증가에 따른 교통난의 문제해결, 도시미관 향상, 토지이용률의 극대화 등의 도모를 이유로 하여 터널이나 대도시의 지하구조물에 대해 구축이 크게 증가하고 있는바, 터널시공의 안정성 확보 내지 인접건축물에 대해 손상방지 등의 시공 조건은 갈수록 열악해지고 있는 반면, 각종 안전사고의 연속적인 발생으로 인하여 최근에는 그 어느 때보다도 안전시공이 최우선적으로 요구되고 있다.The construction of underground structures in tunnels and large cities has greatly increased due to the improvement of urban problems, improvement of urban aesthetics, maximization of land use rate, etc. due to the increase in urban population. Construction conditions, such as damage prevention, are increasingly getting worse, but due to the continuous occurrence of various safety accidents, safety construction has been demanded more than ever before.

한편, 지반의 강도는 흙의 성분, 크기, 간극비, 함수비 등의 조건, 암반의 절리특성, 풍화 정도 등의 지질여건에 따라 달라지는 바, 지반의 강도가 크지 않거나 지하수위가 높은 경우, 또 인접 건축물이 있어 굴착에 따른 지반의 이완에 의해 상기 인접 건축물의 손상이 우려되는 경우에는 구조물의 축조를 위한 굴착공법과 병행하여 지반의 안정을 위한 보조공법이 함께 진행되는 것이 일반적이다.On the other hand, the strength of the ground varies depending on the geological conditions such as soil composition, size, pore ratio, water content, joint characteristics of rock, weathering degree, etc. When the strength of the ground is not great or the groundwater level is high, adjacent buildings Therefore, when the damage to the adjacent building is concerned due to the relaxation of the ground due to excavation, it is common that an auxiliary method for stabilizing the ground proceeds in parallel with the excavation method for constructing the structure.

이러한 보조공법 중 가장 일반적인 것으로 차수성 약액 등을 지중에 주입하는 주입공법이 있고, 상기의 주입공법은 차수 효과를 기대할 수는 있으나 지반을 보강하는 효과는 크게 기대할 수 없으며, 특히 굴착 상부면의 휨 강성을 요하는 터널의 굴착시공에 있어서는 적용상에 많은 제한이 따르게 된다.The most common of these auxiliary methods include an injection method in which water-repellent chemicals are injected into the ground, and the above-described injection method can expect an order effect, but the effect of reinforcing the ground cannot be largely expected, and in particular, bending of the excavation upper surface In the excavation of tunnels requiring rigidity, there are many limitations in application.

상기와 같은 주입공법의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 공법 중 가장 각광받고 있는 것의 대표적인 것으로는 강관 다단 그라우팅 공법이 있으며, 이는 ⅰ）지중을 천공하는 단계, ⅱ）일정한 간격으로 주입홀이 구비된 강관을 천공홀에 삽입하는 단계, ⅲ） 지하수의 누수, 토사의 유출 및, 주입재의 역류를 방지하기 위하여 강관의 후단 외벽과 천공홀의 사이에 코킹을 실시하는 단계, ⅳ） 주입재의 역류를 방지하면서 한정된 범위에서만 주입되도록 강관 외벽과 천공홀 사이에 시일재를 주입하는 단계, ⅴ） 강관 내부에 패커를 설치하는 단계, ⅵ） 패커에 의해 설정되는 주입홀을 통해 를 주입시키는 단계로 진행된다.One of the most popular methods developed to solve the problems of the above injection method is the steel pipe multi-stage grouting method, which is ⅰ) the step of drilling the ground, and ii) a steel pipe with injection holes at regular intervals. Inserting into the perforation hole, ⅲ) performing caulking between the outer wall of the rear end of the steel pipe and the perforation hole to prevent leakage of groundwater, leakage of soil and backflow of the injection material, and iii) limited while preventing the reverse flow of the injection material. It proceeds to the step of injecting a sealing material between the outer wall of the steel pipe and the perforated hole to be injected only in the range, ,) installing the packer inside the steel pipe, and iv) injecting through the injection hole set by the packer.

상기의 강관 다단 그라우팅 공법은 그라우트를 이용하여 차수 효과는 물론, 강관과 그 주변의 토사로 하여금 일체화된 빔 구조체를 형성시켜 휨강성을 가지게 함으로써 상부의 하중을 지지하고 토압을 분산시켜 굴착면의 구조적 안정성을 높여준다는 점에서 구조적으로 매우 유리한 공법이라고 할 수 있다.The multi-stage grouting method of the steel pipe has a degree of effect using a grout, as well as the steel pipe and its surrounding soil to form an integrated beam structure to have a bending stiffness, thereby supporting the load on the top and dispersing the earth pressure to structural stability of the excavation surface. It can be said that it is a structurally advantageous method in that it enhances.

그런데 강관 외벽과 천공홀 사이에 주입되는 시일재는 부피가 팽창하여 공간을 남기지 않도록 하고 고결강도가 너무 높지 않아 주입재가 시일재를 뚫고 지중에 널리 퍼져갈 수 있도록 시멘트계와 벤토나이트가 혼합되어 특수 제조되는 바, 상기의 기능을 발휘하기 위해서는 약 12시간 정도의 고결시간을 필요로 하며, 패커에 의해 구획되는 각 격실에 대하여 순차적으로 주입재를 주입시키기 때문에 시공기간이 길어지는 문제점이 있다.However, the sealing material injected between the outer wall of the steel pipe and the perforation hole prevents the volume from expanding and leaves space, and the cementation and bentonite are specially mixed so that the injection material can penetrate the sealing material and spread widely in the ground because the solidity is not too high. , In order to exert the above function, it takes about 12 hours of solidification time, and there is a problem in that the construction period is prolonged because the injection material is sequentially injected into each compartment partitioned by the packer.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 강관(그라우트관)의 외부와 내부에 각각 패커를 형성시키는 이중패커에 의한 그라우팅 장치를 등록특허공보 제10-1045727호에서 제안하고 있으나, 이러한 종래의 이중 패커식 그라우팅 장치는 강관의 내측에 결합된 복수의 제2팩커를 임으로 팽창시킬 수 없기 때문에 더욱 긴밀히 밀폐된 격실을 형성하는데에 있어서 한계가 있다.In order to solve this problem, a grouting device by a double packer forming a packer on the outside and inside of a steel pipe (grout tube) is proposed in Patent Publication No. 10-1045727, but such a conventional double packer grouting device Since the plurality of second packers coupled to the inside of the steel pipe cannot be arbitrarily expanded, there is a limit in forming a tightly sealed compartment.

따라서 본원 출원인은 특허출원번호 제10-2018-0098010호에서 단순한 조작에 의해 복수의 내부패커에 압력을 가하여 팽창시킴으로써 긴밀한 밀폐층을 더욱 용이하게 형성할 수 있는 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 결합구조를 제안한 바 있다.Therefore, the applicant of the present application has an inner packer coupling structure of a steel pipe multi-stage grouting device capable of more easily forming a tight sealing layer by expanding by applying pressure to a plurality of inner packers by simple manipulation in Patent Application No. 10-2018-0098010. I have suggested it.

상기 발명은 도 1에서 나타낸 바와 같이 지반의 강도를 보강하기 위한 강관 다단 그라우팅 공법에 적용되는 것으로서, 경사면에 형성한 천공홀(H)의 내측에 강관(4)을 삽입하고, 상기 강관(4)의 외측에 설치된 복수의 외부패커(1)에는 주입홀(1b)이 형성된 외부주입관(1a)을 결합함으로써 내측으로 그라우트를 타설하게 되되며, 이에 따라 외부패커(1)가 팽창하여 천공홀(H)의 내측에 다단의 밀폐층을 형성하게 된다.The present invention is applied to the multi-stage grouting method of a steel pipe for reinforcing the strength of the ground as shown in FIG. 1, and the steel pipe 4 is inserted into the inside of the perforated hole H formed in the inclined surface, and the steel pipe 4 A plurality of outer packers (1) installed on the outside of the injection hole (1b) is formed by joining the outer injection pipe (1a) to form the grout inward, thereby expanding the outer packer (1) to expand the perforated hole ( A multi-layered sealing layer is formed inside H).

상기 강관(4)의 내측에는 복수의 내부패커(3)가 스탑퍼(5)의 하측에 설치되며, 상기 내부패커커(3)의 사이에는 복수의 밀폐층을 이루는 강관(4)의 내측에 그라우트를 주입할 수 있도록 복수의 내부주입관(2)이 각각 결합되고, 강관(4)의 내측으로 주입된 그라우트는 배출홀(4a)을 통해 배출되어 천공홀(H)을 메우게 된다.Inside the steel pipe 4, a plurality of inner packers 3 are installed under the stopper 5, and between the inner packers 3, inside the steel pipe 4 forming a plurality of sealing layers. A plurality of inner injection pipes 2 are respectively coupled to inject grout, and the grout injected into the inside of the steel pipe 4 is discharged through the discharge hole 4a to fill the perforation hole H.

본 발명의 내부패커(3)와 내부주입관(2)은 강관(4)의 내측에 삽입 설치되어 외부에서 가해지는 인장력에 의해 상기 내부패커(3)가 스탑퍼(5)의 압착에 의해 확장하여 강관(4)의 내주면에 긴밀히 밀착됨으로써 강관(4)의 내측에 다단의 밀폐층을 이루게 된다.The inner packer 3 and the inner injection pipe 2 of the present invention are installed inside the steel pipe 4, and the inner packer 3 is expanded by compression of the stopper 5 by a tensile force applied from the outside. By closely contacting the inner circumferential surface of the steel pipe 4, a multi-stage sealing layer is formed inside the steel pipe 4.

그러나 상기 발명은 내부패커(3)를 압착에 의해 팽창시켜 고정하기 위하여 강관(4)에 복수의 결합홀을 형성하고, 상기 결합홀에 스탑퍼(5)를 삽입하여 설치해야 하기 때문에 제작비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, in the above invention, the manufacturing cost is reduced because a plurality of coupling holes are formed in the steel pipe 4 and the stopper 5 is inserted into the coupling holes in order to expand and fix the inner packer 3 by compression. There was an increasing problem.

또한, 외부주입관(1a)이 강관(4)의 외측에 설치되기 때문에 천공홀(H)에 강관(4) 및 외부주입관(1a)을 삽입할 때 천공홀(H)의 내주면에 밀착됨으로써 외부주입관(1a)이 파손되는 문제점이 있었다.In addition, since the external injection pipe 1a is installed outside the steel pipe 4, when the steel pipe 4 and the external injection pipe 1a are inserted into the perforation hole H, they are in close contact with the inner peripheral surface of the perforation hole H. There was a problem that the external injection pipe (1a) is damaged.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단순한 구성 및 결합구조에 의해 설치되는 패커조립체 및 강관의 결합체에 의해 제작비용을 절감하고 시공을 더욱 용이하게 할 수 있는 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 압착구조를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by reducing the manufacturing cost by a packer assembly and a steel pipe assembly installed by a simple configuration and a coupling structure, the inner packer of a multi-stage grouting device for steel pipes that can make construction easier The purpose is to provide a crimping structure.

또한, 본 발명의 다른 목적은 외부패커의 내측에 그라우트를 주입하는 주입관을 강관의 내측에 설치함으로써 장치를 천공홀에 삽입할 때 주입관이 파손되는 것을 방지할 수 있는 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 압착구조를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to install the injection pipe for injecting the grout inside the outer packer inside the steel pipe to prevent the injection pipe from being damaged when the device is inserted into the perforated hole. It is to provide a packer compression structure.

본 발명에 의한 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 압착구조는 천공홀의 내측에 강관이 삽입되고, 상기 강관의 내측 및 와측에는 복수의 내부패커 및 외부패커가 상하로 간격을 이루며 설치된 강관 다단 그라우팅 장치에 있어서, 상기 내부패커는 상하로 간격을 이룬 한 쌍이 지지부에 의해 연결되며, 상기 지지부에 연결된 복수의 내부패커는 상하로 간격을 이루며 결합되고, 상기 내부패커에는 제1내부패커주입관 및 제2내부패커주입관, 외부패커주입관이 관통하여 패커조립체를 이루며, 상기 제2내부패커주입관 및 외부패커주입관의 외주면에는 제1내부패커주입관의 인장력에 의해 내부패커를 압착하여 팽창시키는 복수의 스탑퍼가 상하로 간격을 이루며 각각 결합되고, 상기 외부패커주입관에는 상하로 간격을 이루며 복수의 주입홀이 형성되며, 상기 주입홀은 지지부에 의해 형성된 공간에 위치하여 상기 강관에 형성된 주입홀을 통해 외부패커로 그라우트를 주입하되, 상기 주입홀에는 압력에 의해 외부패커 측으로 그라우트를 주입하고, 외부패커 측에서 유입되는 그라우트는 차단하는 공간부와 노즐홀이 형성된 주입노즐이 결합된 것을 특징으로 한다.In the inner packer compression structure of the steel pipe multi-stage grouting device according to the present invention, a steel pipe is inserted into the inside of a perforation hole, and a plurality of inner and outer packers are spaced vertically at the inside and the vortex side of the steel pipe, and , The inner packer is a pair of spaced up and down are connected by a support, a plurality of inner packers connected to the support are coupled at intervals up and down, and the inner packer includes a first inner packer injection pipe and a second inner packer. A plurality of stops through which the injection tube and the outer packer injection tube penetrate to form a packer assembly, and the inner packer is compressed and expanded by the tensile force of the first inner packer injection tube on the outer circumferential surfaces of the second inner packer injection tube and the outer packer injection tube. The fur is coupled at intervals up and down, and a plurality of injection holes are formed at intervals up and down in the outer packer injection pipe, and the injection holes are located in a space formed by a support portion, and thus are external through an injection hole formed in the steel pipe. Grout is injected into the packer, and the injection hole is injected with a grout to the outer packer side by pressure, and the grout flowing from the outer packer side is characterized by combining a space portion blocking the injection hole with a nozzle hole.

본 발명에 따른 강관 다단 그라우팅 장치의 내부패커 압착구조에 의하면, 주입관의 외주면에 내부패커를 압착하는 스탑퍼를 형성하고, 외부에서 인장력을 가하는 단순한 조작에 의해 지지부로 연결된 복수의 내부패커에 동일한 압력을 가하여 팽창시킬 수 있도록 구성함으로써 강관의 내측에 긴밀히 밀폐된 다단의 층을 더욱 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다.According to the inner packer crimping structure of the multi-stage grouting device according to the present invention, the stopper for compressing the inner packer on the outer circumferential surface of the injection tube is formed, and the same is applied to a plurality of inner packers connected to the support by a simple operation of applying a tensile force from the outside. By configuring to expand by applying pressure, there is an effect that it is possible to more easily form a multi-layer tightly closed inside the steel pipe.

또한, 내부패커에 압착을 가하는 스탑퍼를 주입관에 결합함으로써 단순한 구성 및 결합구조에 의해 제작비용을 절감할 수 있고, 시공이 더욱 용이한 효과가 있다.In addition, the manufacturing cost can be reduced by a simple configuration and a coupling structure by combining a stopper for applying pressure to the inner packer to the injection tube, and there is an effect of easier construction.

또한, 외부패커에 그라우트를 주입하는 외부패커주입관이 패커조립체와 결합되어 강관의 내측에 설치됨으로써 강관 다단 그라우팅 장치의 지름이 최소화되어 강관을 천공홀에 삽입할 때 더욱 용이할 뿐만 아니라, 외부패커주입관이 삽입중에 손상될 염려가 없다.In addition, the outer packer injection pipe that injects grout into the outer packer is combined with the packer assembly and installed inside the steel pipe, so that the diameter of the multi-stage grouting device of the steel pipe is minimized, making it easier to insert the steel pipe into the perforation hole, as well as the outer packer. There is no risk of damage to the injection tube during insertion.

도 1은 종래에 의한 강관 다단 그라우팅 장치의 설치상태를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 강관 다단 그라우팅 장치의 설치상태를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 의한 패커조립체의 사시도
도 4는 본 발명에 의한 패커조립체의 제작과정을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명에 의한 패커조립체 및 강관의 결합과정을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 패커조립체와 강관이 결합된 상태를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 강관 외측에 외부패커가 결합된 상태를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 제1내부패커주입관에 인장력을 가하여 내부패커를 압착하는 과정을 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view showing an installation state of a conventional steel pipe multi-stage grouting device
Figure 2 is a cross-sectional view showing the installation state of the multi-stage grouting device of the steel pipe of the present invention
3 is a perspective view of a packer assembly according to the present invention
Figure 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the packer assembly according to the present invention
Figure 5 is a cross-sectional view showing a process of coupling the packer assembly and the steel pipe according to the present invention
Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which the packer assembly and the steel pipe of the present invention is combined
Figure 7 is a cross-sectional view showing a state in which the outer packer is coupled to the outside of the steel pipe of the present invention
Figure 8 is a cross-sectional view showing a process of compressing the inner packer by applying a tensile force to the first inner packer injection pipe of the present invention

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail through the accompanying drawings.

본 발명의 강관 다단 그라우팅 장치는 도 2에서 나타낸 바와 같이 지반의 강도를 보강하기 위한 강관 다단 그라우팅 공법에 적용되는 것으로서, 경사면에 형성한 천공홀(H)의 내측에 패커조립체(100) 및 강관(200)을 삽입하고, 내부패커주입관(20)(21) 및 외부패커주입관(30)을 통해 그라우트를 타설하게 된다.The multi-stage grouting apparatus of the present invention is applied to the multi-stage grouting method of steel pipes for reinforcing the strength of the ground, as shown in FIG. 2, the packer assembly 100 and the steel pipe ( 200) is inserted, and grout is poured through the inner packer injection pipes 20 and 21 and the outer packer injection pipe 30.

이때 상기 외부패커주입관(30)은 강관(200)의 내측으로 삽입 설치되어 주입노즐(61)을 통해 외부패커(70)에 그라우트를 주입하게 되며, 복수의 내부패커(10)는 외부에서 인장력을 가하여 압착에 의해 팽창시켜 확장시킴으로써 강관(200)의 내측에 다단의 밀폐공간을 형성할 수 있도록 구성되어 있다.At this time, the outer packer injection pipe 30 is inserted into the inside of the steel pipe 200 to inject grout into the outer packer 70 through the injection nozzle 61, and the plurality of inner packers 10 are pulled from the outside. It is configured to expand and expand by pressing to form a multi-stage sealed space inside the steel pipe 200.

상기 패커조립체(100)는 도 3에서 나타낸 바와 같이 고무로 이루어진 내부패커(10)가 형성되어 있고, 상기 내부패커(10)의 상측과 하측에는 복수의 홀이 형성된 금속재질의 고정플레이트(11)가 결합되어 있다.The packer assembly 100 is formed of an inner packer 10 made of rubber, as shown in FIG. 3, and a fixed plate 11 made of a metal material having a plurality of holes formed on the upper and lower sides of the packer 10 Is combined.

상기 내부패커(10)는 두 개가 상하로 간격을 이루며 형성될 수 있도록 한 쌍의 지지부(13)가 결합되어 있으며, 이렇게 지지부(13)로 결합된 한 쌍의 내부패커(10)는 다시 상하로 간격을 이루며 복수로 형성되어 있다.The inner packer 10 has a pair of support parts 13 coupled so that two can be formed at intervals up and down, and the pair of inner packers 10 coupled to the support part 13 is up and down again. It is formed in a plurality of intervals.

복수의 내부패커(10) 및 고정플레이트(11)의 중앙부를 관통하여 제1내부패커주입관(20)이 결합되어 있고, 상기 제1내부패커주입관(20)의 일측에는 제2내부패커주입관(21)이 결합되어 있다.A first inner packer injection pipe 20 is coupled through a plurality of inner packers 10 and a central portion of the fixed plate 11, and a second inner packer injection is provided at one side of the first inner packer injection pipe 20. The tube 21 is coupled.

상기 제2내부패커주입관(21)은 도면에서 한 개가 결합된 것으로 도시하였으나, 지지부(13)에 결합된 복수의 내부패커(10) 사이의 공간에 제2내부패커주입관(21)의 끝단이 각각 위치하여 그라우트를 주입할 수 있도록 공간의 개수와 대응하도록 상기 제1내부패커주입관(20)을 중심으로 복수가 방사상으로 결합된다.The second inner packer injection pipe 21 is shown as one in the drawing, but the end of the second inner packer injection pipe 21 in the space between the plurality of inner packers 10 coupled to the support 13 A plurality of radially coupled centers of the first inner packer injection pipe 20 are positioned to correspond to the number of spaces so that each of the grouts can be injected.

상기 제1내부패커주입관(20)의 타측에는 외부패커주입관(30)이 결합되어 있고, 외부패커주입관(30)에는 상하로 간격을 이루며 복수의 주입홀(31)이 형성되어 있으며, 상기 내부패커주입관(20)(21) 및 외부패커주입관(30)의 상단부에는 강관(200)의 상측 입구를 밀폐하는 금속재질의 상측플레이트(12)가 결합되어 있다.The outer packer injection pipe 30 is coupled to the other side of the first inner packer injection pipe 20, and the outer packer injection pipe 30 is formed with a plurality of injection holes 31 spaced vertically. Upper portions of the inner packer injection pipes 20 and 21 and the outer packer injection pipe 30 are combined with an upper plate 12 made of metal to seal the upper inlet of the steel pipe 200.

이러한 패커조립체(100)는 다음과 같은 과정을 거치며 제작되는데, 도 4에서 나타낸 바와 같이 내부패커주입관(20)(21) 및 외부패커주입관(30)에 지지부(13)로 연결된 복수의 내부패커(10)를 상하로 간격을 이루며 결합하되, 제1내부패커주입관(20)이 관통한 하측의 고정플레이트(11)는 확대도에서 나타낸 바와 같이 각각 용접에 의해 제1내부패커주입관(20)에 고정하며, 도면에 나타낸 'B'는 용접 비드를 나타낸 것이다.The packer assembly 100 is manufactured through the following process, as shown in FIG. 4, a plurality of interiors connected to the inner packer injection pipes 20, 21 and the outer packer injection pipes 30 by a support 13 The packers 10 are coupled at intervals up and down, but the fixing plates 11 on the lower side through which the first inner packer injection pipe 20 passes are first inner packer injection pipes by welding, respectively, as shown in an enlarged view. 20), and'B' shown in the drawing indicates a weld bead.

따라서 상방으로 제1내부패커주입관(20)에 인장력을 가하게 되면, 복수의 내부패커(10)는 동시에 상승하게 되며, 이때 내부패커(10)를 관통한 제2내부패커주입관(21)은 가이드 역할을 하게 된다.Therefore, when a tensile force is applied to the first inner packer injection pipe 20 upward, the plurality of inner packers 10 rises at the same time, and at this time, the second inner packer injection pipe 21 penetrating the inner packer 10 is It serves as a guide.

이러한 제2내부패커주입관(21) 및 외부패커주입관(30)의 상단부에는 도 5에서 나타낸 바와 같이 상측플레이트(12)를 용접에 의해 견고히 고정하되, 상기 제1내부패커주입관(20)은 용접하지 않는다.The upper end of the second inner packer injection pipe 21 and the outer packer injection pipe 30 is fixed to the upper plate 12 by welding as shown in FIG. 5, but the first inner packer injection pipe 20 Does not weld.

그리고 확대도에서 나타낸 바와 같이 상기 제2내부패커주입관(21) 및 외부패커주입관(30)의 외주면에는 복수의 스탑퍼(22)(32)를 상하로 간격을 이루며 결합하게 되는데, 상기 스탑퍼(22)(32)는 서로 같은 높이로 형성되며 각각의 내부패커(10) 상측에 위치하도록 용접에 의해 결합한다.And, as shown in the enlarged view, the outer circumferential surfaces of the second inner packer injection pipe 21 and the outer packer injection pipe 30 are coupled with a plurality of stoppers 22 and 32 spaced up and down. The furs 22 and 32 are formed at the same height as each other and are joined by welding so as to be positioned above each inner packer 10.

상측플레이트(12) 및 스탑퍼(22)(32)가 결합된 패커조립체(100)는 하단부가 밀폐된 강관(200)의 내측에 삽입하여 설치하게 되는데, 상기 강관(200)의 외주면에는 내부패커주입관(20)을 통해 주입된 그라우트를 천공홀(H) 측으로 배출할 수 있도록 복수의 배출홀(40)이 형성되어 있다.The upper plate 12 and the stopper 22, 32, the combined packer assembly 100 is installed by inserting the lower end inside the sealed steel pipe 200, the inner packer on the outer circumferential surface of the steel pipe 200 A plurality of discharge holes 40 are formed so that the grout injected through the injection pipe 20 can be discharged to the side of the drilling hole H.

또한, 강관(200)의 외주면에는 복수의 주입홀(41)이 상하로 간격을 이루며 형성되어 있고, 도 6에서 나타낸 바와 같이 패커조립체(100)를 강관(200)에 삽입 설치하였을 때 복수의 주입홀(41)은 확대도에서 나타낸 바와 같이 지지부(13)에 의해 연결된 두 개의 내부패커(10)가 형성하는 공간과 대응하는 위치에 형성된다.In addition, a plurality of injection holes 41 are formed on the outer circumferential surface of the steel pipe 200 at intervals of up and down, and when the packer assembly 100 is inserted into and installed in the steel pipe 200, as shown in FIG. The hole 41 is formed at a position corresponding to the space formed by the two inner packers 10 connected by the support 13 as shown in an enlarged view.

상기 상측플레이트(12)는 용접에 의해 결합되어 강관(20)의 입구를 밀폐하며, 외측으로 돌출된 제1내부패커주입관(20)에는 하우징(50) 및 조임너트(51)를 차례로 결합한다.The upper plate 12 is joined by welding to seal the inlet of the steel pipe 20, and the housing 50 and the tightening nut 51 are sequentially coupled to the first inner packer injection pipe 20 protruding outward. .

그리고 상기 주입홀(41)에는 고무로 이루어진 주입노즐(60)을 삽입하여 접착제에 의해 견고히 결합하게 되는데, 상기 주입노즐(60)은 우측의 확대도에서 나타낸 바와 같이 내측에 공간부(61)가 형성되어 있으며, 상기 공간부(61)와 강관(200)의 외부가 서로 연통될 수 있도록 노즐홀(62)이 형성되어 있다.And the injection hole 41 is inserted into the injection nozzle 60 made of rubber to be firmly coupled by an adhesive. The injection nozzle 60 has a space portion 61 inside as shown in an enlarged view on the right. It is formed, and the nozzle hole 62 is formed so that the space portion 61 and the outside of the steel pipe 200 can communicate with each other.

이렇게 패커조립체(100)가 삽입되어 결합된 강관(200)의 외측에는 도 7에서 나타낸 바와 같이 상기 주입노즐(60)을 밀폐하며 복수의 외부패커(70)를 결합한다.As shown in FIG. 7, the injection nozzle 60 is sealed on the outside of the steel pipe 200 to which the packer assembly 100 is inserted and coupled, and a plurality of external packers 70 are combined.

이와 같이 구성된 본 발명의 강관 다단 그라우팅 장치는 패커조립체(100)와 외부패커(70)가 결합된 강관(200)을 도 8과 같이 천공홀(H)에 삽입하고, 조임너트(51)를 회전하여 확대도의 화살표 방향과 같이 상방으로 제1내부패커주입관(20)에 인장력을 가하게 되면 스탑퍼(22)(32)의 하측에 각각의 내부패커(10)가 밀착하게 된다.The steel pipe multi-stage grouting apparatus of the present invention configured as described above inserts the steel pipe 200 in which the packer assembly 100 and the outer packer 70 are combined into the perforated hole H as shown in FIG. 8, and rotates the fastening nut 51 By applying a tensile force to the first inner packer injection pipe 20 upward as in the direction of the arrow in the enlarged view, each inner packer 10 is in close contact with the lower side of the stoppers 22 and 32.

즉, 인장력에 의해 제1내부패커주입관(20) 및 내부패커(10)가 상측으로 이동하게 되고, 조임너트(51)의 조임에 의한 압착에 의해 고무로 이루어진 내부패커(10)가 좌우로 팽창하게 되어 강관(80)의 내주면을 긴밀히 밀폐함으로써 다단의 밀폐층을 형성하게 된다.That is, the first inner packer injection pipe 20 and the inner packer 10 are moved upward by the tensile force, and the inner packer 10 made of rubber is slid from side to side by compression by tightening the fastening nut 51. By expanding, the inner circumferential surface of the steel pipe 80 is tightly closed to form a multi-stage sealing layer.

따라서 각각의 내부패커주입관(20)(21)을 통해 다단의 층에 그라우트를 주입하게 되고, 강관(80)의 내측으로 주입된 그라우트는 배출홀(40)을 통해 천공홀(H)로 배출된다.Therefore, grout is injected into the multi-layer through each inner packer injection pipe (20, 21), and the grout injected into the inner side of the steel pipe (80) is discharged to the perforation hole (H) through the discharge hole (40). do.

또한, 외부패커주입관(30)을 통해 주입된 그라우트는 주입홀(31)을 통해 지지부(13)에 의해 형성된 공간에 주입되고, 팽창된 내부패커(10)에 의해 밀폐된 공간은 압력에 의해 그라우트를 주입노즐(60)을 통해 외부패커(70)로 배출한다.In addition, the grout injected through the outer packer injection pipe 30 is injected into the space formed by the support 13 through the injection hole 31, and the space sealed by the expanded inner packer 10 is subject to pressure. The grout is discharged to the outer packer 70 through the injection nozzle 60.

상기 주입노즐(60)은 공간부(61)에 비하여 노즐홀(62)이 작게 형성되어 있기 때문에 압력에 의해 그라우트는 외부패커(70) 측으로 배출되고, 외부패커(70) 측의 그라우트는 유입이 차단된다.Since the injection nozzle 60 has a smaller nozzle hole 62 than the space portion 61, the grout is discharged to the outer packer 70 side by pressure, and the grout on the outer packer 70 side is inflowed. Is blocked.

이에 따라 내부패커(10)에 의해 다단의 밀폐층으로 주입된 그라우트는 배출홀(40)을 통해 배출되어 천공홀(H)을 메우게 되며, 주입노즐(60)을 통해 배출된 그라우트는 외부패커(70)를 팽창시켜 천공홀(H)에 본 발명을 견고히 고정하게 된다.Accordingly, the grout injected into the multi-stage sealing layer by the inner packer 10 is discharged through the discharge hole 40 to fill the perforation hole H, and the grout discharged through the injection nozzle 60 is an outer packer By inflating (70), the present invention is firmly fixed to the perforated hole (H).

따라서 본 발명은 주입관의 외주면에 내부패커(10)를 압착하는 스탑퍼(22)(32)를 형성하고, 외부에서 인장력을 가하는 단순한 조작에 의해 지지부(13)로 연결된 복수의 내부패커(10)에 동일한 압력을 가하여 팽창시킬 수 있도록 구성함으로써 강관(200)의 내측에 긴밀히 밀폐된 다단의 층을 더욱 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention forms a plurality of inner packers (10) connected to the support (13) by forming a stopper (22) (32) for compressing the inner packer (10) on the outer circumferential surface of the injection tube, and applying a tensile force from the outside. ) Is configured to expand by applying the same pressure, there is an effect that can be more easily formed of a multi-layer tightly sealed inside the steel pipe (200).

또한, 내부패커(10)에 압착을 가하는 스탑퍼(22)(32)를 주입관에 결합함으로써 단순한 구성 및 결합구조에 의해 제작비용을 절감할 수 있고, 시공이 더욱 용이한 효과가 있다.In addition, by combining the stopper 22 and 32 for applying pressure to the inner packer 10 to the injection tube, the manufacturing cost can be reduced by a simple configuration and a coupling structure, and the construction is more easy.

또한, 외부패커(70)에 그라우트를 주입하는 외부패커주입관(30)이 패커조립체(100)와 결합되어 강관(200)의 내측에 설치됨으로써 강관 다단 그라우팅 장치의 지름이 최소화되어 강관(200)을 천공홀(H)에 삽입할 때 더욱 용이할 뿐만 아니라, 외부패커주입관(30)이 삽입중에 손상될 염려가 없다.In addition, the outer packer injection pipe 30 for injecting grout into the outer packer 70 is combined with the packer assembly 100 and installed inside the steel pipe 200, thereby minimizing the diameter of the multi-stage grouting device of the steel pipe to minimize the diameter of the steel pipe 200 Is not only easier when inserting into the hole (H), there is no fear of damage to the outer packer injection pipe 30 during insertion.

10 : 내부패커 11 : 고정플레이트
12 : 상측프레이트 13 : 지지부
20 : 제1내부패커주입관 21 : 제2내부패커주입관
22, 32 : 스탑퍼 30 : 외부패커주입관
31, 41 : 주입홀 40 : 배출홀
50 : 하우징 51 : 조임너트
60 : 주입노즐 61 : 공간부
62 : 노즐홀 70 : 외부패커
100 : 패커조립체 200 : 강관10: inner packer 11: fixed plate
12: upper plate 13: support
20: 1st inner packer injection hall 21: 2nd inner packer injection hall
22, 32: Stopper 30: External packer injection pipe
31, 41: injection hole 40: discharge hole
50: housing 51: tightening nut
60: injection nozzle 61: space
62: nozzle hole 70: outer packer
100: packer assembly 200: steel pipe

Claims

In the steel pipe is inserted into the inside of the perforated hole, the inside and outside of the steel pipe 200, a plurality of inner packer 10 and the outer packer installed in the steel pipe multi-stage grouting device spaced up and down,
The inner packer 10 is a pair of spaced up and down spacers connected by a support 13, and a plurality of inner packers 10 connected to the support 13 are spaced vertically and combined, and the inner packer ( 10) The first inner packer injection pipe 20 and the second inner packer injection pipe 21 and the outer packer injection pipe 30 penetrate to form a packer assembly 100, and the second inner packer injection pipe 21 ) And a plurality of stoppers 22 and 32 spaced up and down on the outer circumferential surface of the outer packer injection pipe 30 by compressing and expanding the inner packer 10 by the tensile force of the first inner packer injection pipe 20. Each of the combined, and the outer packer injection pipe 30 has a plurality of injection holes 31 spaced up and down, and the injection hole 31 is located in the space formed by the support portion 13 and the steel pipe Grout is injected into the outer packer (70) through the injection hole (41) formed in (200),
The injection hole 41 is injected with grout to the outer packer 70 side by pressure, and the injection nozzle (with the space portion 61 and the nozzle hole 62) blocking the grout flowing from the outer packer 70 side ( 60) The inner packer compression structure of the multi-stage grouting device, characterized in that the combined.

According to claim 1,
Grout is injected into the space formed by the support part 13 through the outer packer injection pipe 30 and injected into the outer packer 70,
In the space formed between the plurality of inner packers 10 connected to the support part 13, grout is injected through a plurality of second inner packer injection pipes 21 and discharged through the steel pipe 200 to the perforation holes H Compressed structure of the inner packer of the multi-stage grouting device for steel pipes, characterized in that.

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