KR102119151B1

KR102119151B1 - 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법

Info

Publication number: KR102119151B1
Application number: KR1020190114507A
Authority: KR
Inventors: 박경욱
Original assignee: 주식회사 유니지오이엔씨; 박경욱
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2020-06-04

Abstract

본 발명은 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팽창부재로의 그라우트재 주입 효율성 및 팽창부재의 기밀 효율성을 높여 그라우팅 시공 효율성을 극대화시킬 수 있는 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 관한 것이다.
이를 위해, 그라우트재 주입관로를 제공하며, 길이 방향으로 복수의 배출공이 형성된 강관; 상기 강관의 일측 둘레를 감싸되, 하나 이상의 배출공을 덮어씌울 수 있도록 설치된 천소재의 팽창부재; 및 상기 배출공마다 설치되되 강관 내부로 주입되는 그라우트재의 배출 압력에 의해 상기 배출공을 개폐시킬 수 있도록 설치된 밸브를 포함하며, 상기 팽창부재가 둘러싼 밸브의 개방 압력은 상기 팽창부재가 둘러싸지 않은 밸브의 개방 압력에 비해 낮게 설치되며, 상기 밸브는 팽창부재가 둘러싼 배출공에 설치된 제1밸브와, 팽창부재가 둘러싸지 않은 배출공에 설치된 제2밸브로 구성되며, 상기 제1밸브는, 양측이 관통된 결합공이 형성된 제1몸체와, 제1몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제1탄성재로 구성되고, 상기 제2밸브는, 양측이 관통된 결합공이 형성된 제2몸체와, 제2몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제2탄성재로 구성되되, 제2밸브의 격벽은 제1밸브의 격벽에 비해 많게 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입관을 제공한다.

Description

그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법{A grouting injection pipe and grouting construction method using the same}

본 발명은 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팽창부재로의 그라우트재 주입 효율성 및 천공홀 기밀 효율성을 높인 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법에 관한 것이다.

지반의 강도는 흙의 성분, 크기, 간극비, 함수비 등의 조건, 암반의 절리특성, 풍화정도 등의 지질여건에 따라 달라지는 바, 지반의 강도가 크지 않거나 지하수위가 높은 경우, 또 인접 구조물이 위치하고 있어 굴착에 따른 지반의 이완에 의해 상기 인접 구조물의 손상이 우려되는 경우에는 구조물의 축조를 위한 굴착공법과 병행하여 지반의 안정을 위한 그라우팅 공법이 시공된다.

그라우팅(grouting)공법이란 연약지반 예컨대 지하철 가시설 현장, 구조물 지하층 가시설 현장, 해안, 연안, 항만의 점성토 지반 등의 기초 보강 및 차수를 위해 연약지반 내에 주입관을 삽입하고, 주입관을 통하여 시멘트, 벤토나이트, 혼화제 등과 물의 혼합물인 그라우트(grout) 액(재료) 또는 몰탈을 주입하여 충전함으로써 지반의 고결도를 높이고, 지반의 강도 특성 및 투수성을 개량하는 공법이다.

그라우팅 공법은 도 1에 도시된 바와 같이, 지중을 천공하는 단계(S10), 일정한 간격으로 주입홀이 구비된 강관을 천공홀에 삽입하는 단계(S20), 지하수의 누수, 토사의 유출 및, 주입재의 역류를 방지하기 위하여 강관의 후단 외벽과 천공홀의 사이에 코킹을 실시하는 단계(S30), 주입재의 역류를 방지하면서 한정된 범위에서만 주입되도록 강관 외벽과 천공홀 사이에 씰링재를 주입하는 단계(S40), 강관 내부에 패커를 설치하는 단계(S50), 패커를 이용해 그라우트재를 주입시키는 단계(S60)로 진행된다.

이러한 그라우팅 공법은 그라우트재를 이용하여 차수효과는 물론, 강관과 그 주변의 토사로 하여금 일체화된 빔구조체를 형성시켜 휨강성을 가지게 함으로써 상부의 하중을 지지하고 토압을 분산시켜 굴착면의 구조적 안정성을 높혀준다는 점에서 구조적으로 매우 유리한 공법이라고 할 수 있다.

하지만 상기한 그라우팅 공법은 씰링재의 고결 강도가 높지 않기 때문에, 씰링재의 기능을 발휘하기 위해서는 상당한 시간의 고결시간이 소요되므로 시공기간이 과다하게 소요되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여, 씰링재를 대신하는 팽창부가 구비된 그라우팅 주입관이 개시되어 있다.

이러한 그라우팅 주입관은 도 2에 도시된 바와 같이, 통공(11)이 형성된 주입관(10)과, 스프링(21)을 포함하는 복수의 패킹부재(20)와, 패커(30)가 장착된 주입호스(40)로 구성된다. 상기 그라우팅 주입관을 이용한 그라우팅 시공방법은 지반에 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 그라우팅 주입관을 삽입시킨다. 이때, 패킹부재(20)는 스프링(21)의 탄성력에 의해 신축되면서 천공홀(H)에 삽입이 되고, 스프링(21)의 탄성력에 의해 패킹부재(20)는 천공홀(H)의 내주면 굴곡을 따라 압착이 된다. 이후, 주입호스(40)를 통해 그라우트재를 주입함으로써 그라우트재는 통공(11)을 통해 주위 지반으로 배출된다. 이와 같은 그라우팅 주입관은 씰링재를 고결할 필요가 없기 때문에 시공시간이 과다하게 소요되지 않는 이점이 있다.

하지만, 상기한 패킹부재(20)를 갖는 그라우팅 주입관은 천공홀(H)을 구획시키기 위한 패킹부재(20)가 스프링(21)을 이용한 기계적인 장치로 이루어져 있어 그라우팅 주입관을 제작하기 위한 비용이 과다하게 증가될 뿐 아니라, 스프링(21)의 작동불량은 곧 바로 시공불량으로 이루어짐에도 이를 확인하는 것이 용이하지 아니하여 고품질의 시공을 담보할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 등록번호 제10-0817527호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 천소재를 이용한 팽창부재 제작을 통해 그라우팅 주입관 제작 비용을 줄이고, 강관으로의 그라우트재 주입을 이용한 팽창부재의 팽창작용을 통해 그라우팅 시공 효율성을 극대화한 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 그라우트재 주입관로를 제공하며, 길이 방향으로 복수의 배출공이 형성된 강관; 상기 강관의 일측 둘레를 감싸되, 하나 이상의 배출공을 덮어씌울 수 있도록 설치된 천소재의 팽창부재; 및 상기 배출공마다 설치되되 강관 내부로 주입되는 그라우트재의 배출 압력에 의해 상기 배출공을 개폐시킬 수 있도록 설치된 밸브를 포함하며, 상기 팽창부재가 둘러싼 밸브의 개방 압력은 상기 팽창부재가 둘러싸지 않은 밸브의 개방 압력에 비해 낮게 설치되며, 상기 밸브는 팽창부재가 둘러싼 배출공에 설치된 제1밸브와, 팽창부재가 둘러싸지 않은 배출공에 설치된 제2밸브로 구성되며, 상기 제1밸브는, 양측이 관통된 결합공이 형성된 제1몸체와, 제1몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제1탄성재로 구성되고, 상기 제2밸브는, 양측이 관통된 결합공이 형성된 제2몸체와, 제2몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제2탄성재로 구성되되, 제2밸브의 격벽은 제1밸브의 격벽에 비해 많게 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입관을 제공한다.

이때, 상기 팽창부재의 일단부에는 지중 천공홀의 내경에 대응되는 가이드링이 설치되어 천공홀에 강관 삽입시 팽창부재를 보호할 수 있도록 한 것이 바람직하다.

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본 발명에 따른 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 팽창부재의 구성을 천소재로 하였다. 이에 따라, 그라우팅 주입관 제작을 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 강관 내부로 주입되는 그라우트재가 천공홀 뿐만아니라 팽창부재로도 주입되도록 함으로써, 한 번의 그라우트재 주입 과정을 통해 추가 작업 없이 팽창부재가 팽창될 수 있도록 하였다. 이에 따라, 그라우팅 시공 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 팽창부재의 재질을 천소재로 구성함으로써, 그라우트재에 함유된 수분에 대한 배수 효율성을 높일 수 있다. 이에 따라, 팽창부재 내의 그라우트재 경화 효율성을 높여 팽창부재의 천공홀 기밀력을 높일 수 있는 효과가 있다.

넷째, 그라우팅 주입관 및 그라우팅 시공방법은 천공홀에 강관 삽입시, 천소재 특성상 팽창부재 손상이 발생하지 않도록 팽창부재의 선단부에 가이드링를 구성함으로써, 팽창부재 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 그라우팅 주입관 및 그라우팅 시공방법에 개시된 밸브는 탄성력에 의해 일방향으로만 개방됨으로써, 배출공을 통해 배출된 그라우트재가 역류되는 일은 발생하지 않는다. 특히, 팽창부재로 주입된 그라우트재가 강관으로 역류되는 일은 발생하지 않기 때문에 팽창부재의 팽창력은 오랫동안 유지될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 그라우팅 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 그라우팅 주입관이 천공홀에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 주입관의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 주입관의 밸브를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 주입관이 천공홀에 삽입되어 천공홀에 그라우팅 주입이 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 주입관을 이용해 그라우팅 시공이 이루어지는 과정을 나타낸 순서도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5c를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그라우팅 주입관에 대하여 설명하도록 한다.

그라우팅 주입관은 강관에 그라우트재 주입과정에서 서서히 상승되는 그라우트재 배출압력에 따라 시간차를 두고 순차적으로 개방되는 밸브를 구성하여 팽창부재의 팽창 및 그라우트재 주입 과정이 자연스럽게 연이어 이루어질 수 있도록 하였다. 이에 따라, 팽창부재 팽창을 위한 추가 구성 및 시공이 소요되지 않을 뿐만 아니라 그라우팅 시공 기간도 단축시킬 수 있다.

그라우팅 주입관은 도 3 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 강관(100)과, 팽창부재(200)와, 밸브(300)와, 가이드링(400)를 포함한다.

강관(100)은 지중(地中)의 천공홀(H)에 삽입되며, 패커(P)를 통해 배출되는 그라우트재(G)가 천공홀(H)로 배출되는 관로를 제공한다. 강관(100)은 중공(中空)의 관체로 제공되며, 그의 재질은 다양하게 제공될 수 있다. 강관(100)에는 그의 길이 방향을 따라 복수의 배출공(110)이 형성된다. 배출공(110)은 강관(100)의 관로를 따라 주입되는 그라우트재(G)가 강관(100)의 외부로 배출될 수 있도록 한 통공이며, 배출공(110)은 강관(100)의 내외부가 통하도록 형성된다. 배출공(110)은 강관(100)의 길이방향 뿐만아니라 강관(100)의 외주면을 따라 복수로 형성된다.

팽창부재(200)는 강관(100)을 천공홀(H)의 내주면에 밀착시키는 역할 및 천공홀(H)에 주입되는 그라우트재(G)가 새어나가지 않도록 기밀을 유지시키는 역할을 한다. 팽창부재(200)의 팽창은 강관(100)으로 주입되는 그라우트재(G) 충진을 통해 이루어진다. 팽창부재(200)는 신축재질로 이루어지며, 강관(100)을 감쌀 수 있도록 설치된다. 팽창부재(200)는 강관(100)의 배출공(110)을 통해 배출되는 그라우트재(G)를 수용하면서 팽창될 수 있도록 배출공(110)을 감싼다. 팽창부재(200)에 의해 차폐된 배출공(110)은 한 개 이상임이 바람직하다. 팽창부재(200)의 양단부는 금속의 밴드(210)를 통해 강관(100)의 외주면에 고정될 수 있다.

팽창부재(200)의 재질은 그라우트재(G) 충진에 따라 부풀어오르는 재질임이 바람직하다. 팽창부재(200)의 재질은 천소재임이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 폴리에스터(polyester)로 제공된다. 상기와 같이 팽창부재(200)의 재질이 천소재로 이루어짐에 따라 팽창 효율성을 높일 수 있으며, 천공홀(H)의 내주면에 효과적으로 밀착될 수 있다. 특히, 천소재 특성상 팽창부재(200)는 천공홀(H) 내주면의 굴곡을 따라 밀착될 수 있으므로 천공홀(H)의 기밀력을 극대화할 수 있다. 또한, 팽창부재(200)의 재질이 천소재임에 따라, 팽창부재(200)에 수용된 그라우트재(G)의 함수율을 최소화할 수 있다. 즉, 그라우트재(G)에 함유된 수분은 천소재의 팽창부재(200)를 통과하여 배수될 수 있으므로, 팽창부재(200)에서의 그라우트재 경화시 팽창부재(200)의 강성 및 기밀력은 더욱 극대화될 수 있는 것이다.

이하, 표 1은 팽창부재(200)의 재질을 선정하기 위하여 폴리에스터 재질 특성을 시험한 결과이다.

시험항목	단위	시험방법	시험결과
혼용률-폴리에스터	%	(1)	100
투습도	g/(㎡/h)	(2)	305
중량	g/㎡	(3)	251.8
인장강도-경사	N	(4)	1,900
인장강도-위사	N	(4)	1,400
신도-경사	%	(4)	34.4
신도-위사	%	(4)	34.4
인열강도-경사	N	(5)	814.9
인열강도-위사	N	(5)	388.5
마모강도, 12kpa-파단시	회	(6)	3,650
밀도-경사	올/5cm	(7)	129.4
밀도-위사	올/5cm	(7)	97.8
두께	mm	(8)	0.54

- 성적서번호 : CT19-025325

- 시험기간 : 2019년 2월21 ~ 2019년 3월 26일

- 시험방법 : (1)KS K 0210:2015 (2)KS K 0594:2015

(3)KS K 0514:2017 (4)KS K 0520:2015

(5)KS K 0537:2014 (6)KS K 0540:2017

(7)KS K 0511:2009 (8)KS K ISO 5084:2011

- 시험기관 : 한국건설생활환경시험연구원

밸브(300)는 강관(100)의 배출공(110)을 개폐하는 역할을 하며, 각 배출공(110)마다 설치된다. 밸브(300)는 강관(100)의 관로로 주입되는 그라우트재(G)의 배출압력에 의해 개방될 수 있도록 구성되며, 그라우트재(G)의 배출 압력이 줄어들거나 해소되면 배출공(110)을 폐쇄시킬 수 있도록 구성된다. 즉, 밸브(300)는 그라우트재(G)가 배출되는 일방향으로만 개방될 수 있도록 탄성력을 갖는 재질임이 바람직하다. 강관(100)에 설치된 복수의 밸브(300)는 그라우트재(G) 배출에 따른 개방 압력이 다르게 구성됨이 바람직하다. 강관(100)의 길이 방향으로 설치된 밸브 중, 팽창부재(200)가 강관(100)을 감싸는 부위에 마련된 밸브의 개방 압력은 팽창부재(300)가 감싸지 않은 밸브의 개방 압력에 비해 낮게 형성되도록 구성한 것이다. 설명의 편의상 팽창부재(200)가 감싼 밸브(300)를 제1밸브(310)라 하고, 외부에 노출된 밸브(300)는 제2밸브(320)라 하기로 한다. 이와 같이 제1밸브(310)와 제2밸브(320)의 개방 압력에 차이가 발생함으로써, 제1밸브(310)에 의한 배출공(110)의 개방은 제2밸브(320)에 의한 배출공(110)의 개방에 비해 먼저 이루어질 수 있다. 즉, 제1밸브(310) 및 제2밸브(320)는 순차적으로 개방될 수 있도록 마련된 것이다.

제1밸브(310)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 몸체(311)와 탄성재(312)를 포함한다. 설명의 편의상 제1밸브(310)의 몸체(311) 및 탄성재(312)는 각각, 제1몸체 (311)및 제1탄성재(312)라 한다. 제1몸체(311)는 경질의 수지물로 구성됨이 바람직하며, 배출공(110)에 삽입 고정될 수 있도록 형성된다. 제1몸체(311)에는 제1탄성재(312)의 결합을 위한 결합공(311a)이 형성되며, 결합공(311a)은 도 4a에 도시된 바와 같이 격벽(311b)을 통해 구획된다. 결합공(311a)은 1개의 격벽(311b)을 통해 구획되는데, 격벽(311b)의 개수가 한정되는 것은 아니다. 격벽(311b)의 개수는 후술하는 제2밸브(320)에 마련된 격벽의 개수에 비해 적게 제공되면 무방하다 할 것이다. 제1탄성재(312)는 고무재임이 바람직하며, 제1몸체(311)의 결합공(311a)에 결합된다. 제1탄성재(312)에는 1개의 격벽(311b)이 삽입될 수 있는 격벽홈(312a)이 형성된다. 또한, 제1탄성재(312)는 제1몸체(311)에 결합된 상태에서 제1몸체(311)로부터 이탈되지 않도록 이탈방지부(312b)를 형성한다. 이탈방지부(312b)의 재질 역시 고무재로 제공되며, 이탈방지부(312b)는 격벽(311b)의 저면을 덮어씌워 제1몸체(311)로부터 제1탄성재(312)의 이탈을 방지한다.

제2밸브(320) 역시 도 4b에 도시된 바와 같이, 몸체(321)와 탄성재(322)를 포함한다, 설명의 편의상 제2밸브(320)의 몸체 및 탄성재는 각각, 제2몸체(321) 및 제2탄성재(322)라 한다. 제2몸체(321)는 경질의 수지물로 구성됨이 바람직하며, 배출공(110)에 삽입 고정될 수 있도록 형성된다. 제2밸브(320)에는 제2탄성재(322)의 결합을 위한 결합공(321a)이 형성되며, 결합공(321a)은 도 4b에 도시된 바와 같이 격벽(321b)을 통해 구획된다. 결합공(321a)은 2개의 격벽(321b)을 통해 구획되는데, 격벽(321b)의 개수가 한정되는 것은 아니다. 격벽(321b)의 개수는 제1밸브(310)에 마련된 격벽(311b)의 개수에 비해 많게 제공되면 무방하다 할 것이다. 제2탄성재(322)는 고무재임이 바람직하며, 제2몸체(321)의 결합공(321a)에 결합된다. 제2탄성재(322)에는 2개의 격벽(321b)이 삽입될 수 있는 격벽홈(322a)이 형성된다. 또한, 제2탄성재(322)는 제2몸체(321)에 결합된 상태에서 제2몸체(321)로부터 이탈되지 않도록 이탈방지부(322b)를 형성한다. 이탈방지부(322b)의 재질 역시 고무재로 제공되며, 이탈방지부(322b)는 격벽(321b)의 저면을 덮어씌워 제2몸체(321)로부터 제2탄성재(322)의 이탈을 방지한다.

상기한 바와 같이 몸체의 결합공에서 탄성재의 접촉면적이 많을 수록 개방 압력은 높게 작용하기 때문에, 제2밸브(320)의 개방 압력은 제1밸브(310)의 개방 압력에 비해 높게 작용할 수 있으므로, 제1밸브(310)와 제2밸브(320)의 개방은 순차적으로 이루어질 수 있다.

가이드링(400)은 천공홀(H)에 강관(100) 삽입시 팽창부재(200)를 안내하고 보호하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이 팽창부재(200)는 재질 특성상 합성수지물 등의 재질에 비해 내구성이 떨어질 수 있으며, 특히, 강관(100) 삽입 중 지중 천공홀(H)의 내주면에 마찰시 손상될 수 있는바, 가이드링(400)를 통해 팽창부재(200)를 보호할 수 있다. 가이드링(400)은 양측이 관통된 링(ring)형태로 이루어지며, 가이드링(400)의 일단부는 경사면을 형성한다. 가이드링(400)의 일단부는 천공홀(H)에 강관(100)의 삽입방향을 말한다. 가이드링(400)의 재질은 금속임이 바람직하며, 가이드링(400)은 강관(100)의 외주면에 용접을 통해 고정됨이 바람직하다. 가이드링(400)의 용접 위치는 강관(100)에 설치된 팽창부재(200)의 선단부이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 그라우팅 주입관을 이용해 그라우팅 시공이 이루어지는 과정에 대하여 도 6을 추가로 참조하여 설명하도록 한다.

작업자는 천공장비를 이용하여 강관(100) 삽입을 위한 지반 천공을 실시한다.(S100)

다음으로, 작업자는 천공된 천공홀(H)에 강관(100)을 삽입시킨다.(S200) 이때, 팽창부재(200)는 도 5a에 도시된 바와 같이 수축된 상태이며, 천공홀(H)에 강관(100) 삽입 중 팽창부재(200)는 선단의 가이드링(400)을 통해 보호될 수 있다.

다음으로, 천공홀(H)에 강관(100)의 삽입이 완료되면, 작업자는 패커(P)를 강관(100)의 내부에 삽입시킨다. 패커(P)의 삽입 위치는 도 5a에 도시된 바와 같이 제1밸브(310)에 근접된 위치이다.

다음으로, 강관(100)의 내부에 패커(P)가 삽입된 상태에서, 작업자는 패커(P)를 통해 강관(100)의 내부에 그라우트재(G)를 주입시킨다.(S300) 그라우트재(G)는 패커(P) 내부의 Y관을 통해 취합된 후 배출될 수 있으므로, 그라우트재(G) 배출은 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다. 패커(P)를 통해 배출된 그라우트재(G)는 강관(100)의 내부에 차오른 후 배출 압력을 발생시킨다.

그라우트재(G)로부터 발생한 배출 압력은, 개방 압력이 낮은 제1밸브(310)의 제1탄성재(312)를 먼저 개방시킨다.(S400) 제1밸브(310)를 통해 배출된 그라우트재(G)는 도 5b에 도시된 바와 같이 팽창부재(200)의 내부에 차오르기 시작한다. 이후, 팽창부재(200)의 내부는 포화 상태가 되고, 팽창부재(200)는 천공홀(H)의 내주면에 압착이 된다. 팽창부재(200)의 재질이 천소재인 특성상, 지중의 천공홀(H) 내주면에 굴곡이 형성되어 있더라도 팽창부재(200)는 굴곡을 따라 압착됨에 따라 천공홀(H) 내부의 기밀력은 극대화될 수 있다.

팽창부재(200)의 팽창력이 극대화되면서, 강관(100) 내부의 그라우트재(G) 배출 압력은 지속적으로 상승되어 제2밸브(320)를 2차로 개방시킨다.(S500) 도 5c에 도시된 바와 같이 제2밸브(320)는 제1밸브(310)에 이어 순차적으로 개방되어 강관(100) 내부의 그라우트재(G)가 천공홀(H)로 배출될 수 있도록 한 것이다. 이후, 그라우트재(G)는 천공홀(H)에 배출된 후 경화됨으로써 그라우팅 시공이 완료된다.

한편, 팽창부재(200) 내에서 그라우트재(G)가 경화되는 과정에서, 팽창부재(200)는 재질이 폴리에스터 등의 천소재로 제공됨에 따라 그라우트재(G)에 함유된 수분 배수가 효과적으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 팽창부재(200) 내의 그라우트재(G) 경화 효율성은 높아질 수 있으므로, 그라우팅 주입관은 팽창부재(200)의 기밀 유지력을 더욱 극대화시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 그라우팅 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 팽창부재의 재질을 천소재로 하여 천공홀 내부의 기밀 유지력을 극대화하고, 강관의 밸브가 압력 차이를 두고 순차적으로 개방될 수 있도록 함으로써 팽창부재로의 그라우트재 주입 효율성을 높였다. 또한, 그라우팅 주입관 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 팽창부재의 재질을 천소재로 구성함으로써 제작 비용 절감은 물론, 그라우트재의 배수 효율성을 높일 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 강관 110 : 배출공
200 : 팽창부재 210 밴드
300 : 밸브 310 : 제1밸브
311 : 제1몸체 311a : 결합공
311b : 격벽 312 : 제1탄성재
312a : 격벽홈 320 : 제2밸브
321 : 제2몸체 321a : 결합공
321b : 격벽 322 : 제2탄성재
400 : 가이드링 G : 그라우트재
P :패커

Claims

그라우트재 주입관로를 제공하며, 길이 방향으로 복수의 배출공이 형성된 강관;
상기 강관의 일측 둘레를 감싸되, 하나 이상의 배출공을 덮어씌울 수 있도록 설치된 천소재의 팽창부재; 및
상기 배출공마다 설치되되 강관 내부로 주입되는 그라우트재의 배출 압력에 의해 상기 배출공을 개폐시킬 수 있도록 설치된 밸브를 포함하며,
상기 팽창부재가 둘러싼 밸브의 개방 압력은 상기 팽창부재가 둘러싸지 않은 밸브의 개방 압력에 비해 낮게 설치되며,
상기 밸브는 팽창부재가 둘러싼 배출공에 설치된 제1밸브와, 팽창부재가 둘러싸지 않은 배출공에 설치된 제2밸브로 구성되며,
상기 제1밸브는,
양측이 관통된 결합공이 형성된 제1몸체와, 제1몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제1탄성재로 구성되고,
상기 제2밸브는,
양측이 관통된 결합공이 형성된 제2몸체와, 제2몸체의 결합공을 구획하는 격벽과, 상기 결합공에 결합되며 격벽에 의해 분할되되 탄성력을 갖는 제2탄성재로 구성되되, 제2밸브의 격벽은 제1밸브의 격벽에 비해 많게 형성된 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입관.
제1항에 있어서,
상기 팽창부재의 일단부에는 지중 천공홀의 내경에 대응되는 가이드링이 설치되어 천공홀에 강관 삽입시 팽창부재를 보호할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입관.
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