KR102124401B1 - 자동 그라우팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반을 보강하기 위하여 천공기에 의해 천공된 천공 홀에 그라우트재를 그라우팅할 때에 천공 홀의 하단에서 목적하는 부분까지 그라우팅 수단을 일정량씩 순차적으로 인발하며 자동으로 그라우팅할 수 있도록 한 자동 그라우팅 시스템에 관한 것으로, 그 구성은, 지반개량을 위해 사용되는 그라우트재를 교반하는 주 및 부원료교반수단; 주원료와 부원료의 공급유량을 제어하며 공급하는 원료공급수단; 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 주원료와 부원료를 주입하는 그라우팅수단; 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하는 압 측정수단; 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 인발시키는 인발수단; 상기 주 및 부원료교반수단, 원료공급수단, 그라우팅수단, 압 측정수단, 인발수단을 제어하는 제어부로 이루어진다.

Description

자동 그라우팅 시스템{Automatic Injection Grouting System}

본 발명은 연약지반을 보강하기 위하여 천공기에 의해 천공된 천공 홀에 그라우트재를 그라우팅 할 때에 천공 홀의 하단에서 목적하는 부분까지 그라우팅 수단을 일정량씩 순차적으로 인발하며 자동으로 그라우팅 할 수 있도록 한 자동 그라우팅 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 고속철도, 지하철, 고속도로, 항만, 공항, 수화력·원자력 발전소, 공업단지조성, 해저지반 비축시설, 핵폐기물 비축시설 등 수많은 대규모 국가 산업시설물 건설공사가 진행되고 있으나 기초지반의 부실로 상당한 구조물이 손상되어 균열, 부등침하 또는 도괴 등 사회 문제화되고 있다.

따라서 각종 시설물들의 안전성 확보를 위해서는 시공 중 지하수위변화와 지반변위를 억제하기 위해서 차수·지반보강 공법을 적용하는 것이 가장 기본적이며, 차수·지반 보강이 확실하지 않은 구조물은 시공중이나 완공 후에 구조적 안정성에 문제가 발생할 확률이 높다.

이에 그라우팅 공법은, 각종 시설물공사에서 기초지반의 보강 및 차수 목적으로 광범위하게 활용되면서 기술 개발이 이루어지고 있으며, 근대적인 공학적 검토가 이루어져 정착된 이후 지금까지 국내외에 알려진 공법의 종류만도 수백 종류에 이르고 있다.

그 일 예로 도 1에 나타낸 바와 같은 한국특허등록 제10-1698970호의 그라우팅 자동화시스템이 있으며, 그 구성을 살펴보면 아래와 같다.

- 아 래 -

그라우트재인 A액과 B액 또는 그 혼합액을 흡입하여 주입관 쪽으로 압송하는 복수의 압송장치와 각 압송장치의 토출구에 연결된 압송관 상에 설치된 유량 압력계, 압송장치 구동용 유압펌프와 유압펌프에서 각 압송장치로 향하는 유압분기관마다 설치된 전자밸브, 및 유량 압력계의 전송 데이터를 저장하는 데이터 저장장치가 포함된 약액주입공법용 그라우팅 자동화시스템을 바탕으로 하되,

상기 유량 압력계의 최대압력 값을 설정하고, 상기 유량 압력계에 의해 측정된 압력 값이 최대압력 값에 도달한 때 데이터 저장장치가 그 수신 신호에 의거하여 해당 주입관 소속의 압송장치 측 유압분기 관을 해당 전자밸브가 차단해 잉여압송분에 상당하는 그라우트재가 주입이 진행 중인 다른 주입관측으로 공급되도록 하고, 상기 주입관의 하단에는 지상에서 공급되는 압축공기와 절삭수 및 시멘트 밀크를 선택적으로 분사하는 모니터가 결합되며, 상기 모니터에 신축형 노즐이 장착된 스파이럴 튜브를 감아 붙이고, 상기 스파이럴 튜브의 선단을 모니터의 절삭수구에 연결된 것으로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 종래 도 1에 나타낸 바와 같은 그라우팅 자동화시스템은, 복수의 주입공에 동시에 그라우트재를 주입하여 지반을 개량함에 있어, 그라우트재의 주입이 완료되는 주입 관의 순서대로 유로가 폐쇄되고, 잉여압송분에 상당하는 그라우트재가 주입이 진행 중인 주입관 쪽으로 옮겨 가도록 하여 전체 주입공에 대한 그라우트재의 주입시간 단축과 그라우팅의 시공경제성을 높일 수 있는 장점은 있으나, 주입관을 일정단위로 상승시키기 위하여 그 상승시키는 시간 동안 그라우팅 작업이 정지해야 하는 문제점이 있었다.

(선행문언 1) 한국특허등록 제10-1738922(2017.05.23.) (선행문언 2) 한국특허등록 제10-1698970(2017.01.23.) (선행문언 3) 한국특허등록 제10-0643508(2006.11.10.) (선행문언 4) 한국특허등록 제10-0927038(2009.11.17.)

본 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은, 주원료와 부원료를 각각 분리 공급하되, 그 공급되는 공급유량과 공급 압을 제어하며 공급하고, 또 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하여 그 측정 압이 설정 압 이상이면 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 자동으로 인발 시키며 그라우팅 되도록 함으로서 인력을 최소화함은 물론, 시공기간을 단축하고, 또 정확하고 정밀한 그라우팅이 이루어지도록 한 자동 그라우팅 시스템을 제공함 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단 구성은,
연약지반을 보강하기 위하여 천공기(A)로 천공된 천공 홀(B)에 그라우팅하는 그라우트재 중 주원료인 시멘트현탁액을 교반하는 주원료교반수단(100)과, 상기 시멘트현탁액의 겔화 시간조절 및 경화를 강화하기 위한 부원료인 혼화제를 교반하는 부원료교반수단(200)과, 상기 각 교반수단의 주원료와 부원료의 공급유량을 제어하며 공급하는 원료공급수단(300)과, 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 주원료와 부원료를 공급하여 그라우팅하는 그라우팅수단(400)과, 상기 그라우팅수단에 설치되어 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하는 압 측정수단(500)과, 상기 압 측정수단에서 측정된 압이 설정 압 이상이면 상기 그라우팅수단을 상부로 인발하는 인발수단(600)과, 상기 각 교반수단, 원료공급수단, 그라우팅수단, 압 측정수단, 인발수단을 제어하는 제어부(700);를 형성하되,
상기 각 교반수단(100,200)은, 내부에 각각의 교반기(110,210)가 설치되는 교반조(130,230)와, 그 교반된 교반조의 주원료와 부원료를 밸브가 설치된 연결 관(150,250)을 통하여 받아 안정화시키는 각각의 저장조(140,240)와, 상기 각 교반조의 원료 수위를 측정하는 수위측정기(160,260)로 구성되고,
상기 원료공급수단(300)은, 주원료공급 관(120)과 부원료공급 관(220)이 연결 설치되는 유량펌프(310)와, 그 유량펌프로 펌핑되는 유량을 제어하고 확인할 수 있도록 컴퓨터와 연결 설치된 유량계(320)로 구성되며,
상기 그라우팅수단(400)은, 주입롯드의 내부에 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인(L1,L2)이 형성되고, 상기 주입롯드와 그라우팅수단은 일체로 이동할 수 있도록 결속수단(410)을 매개로 결속되며, 상기 주입롯드의 내부에 설치된 각 공급라인의 하부에는 주원료와 부원료가 혼합되는 혼합부(420)가 형성되고, 그 혼합부의 하단에는 주원료와 부원료가 혼합되어 토출되는 토출구(430)가 형성된 것으로 구성되고,

상기 인발수단(600)은, 복수 개의 실린더(610)와 그 실린더와 일 측이 연결 설치되고 타 측은 주입롯드를 보호하는 보호부재(620)와 연결 설치되는 승/하강체(630)를 설치하여 상기 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 인발하는 동안에도 그라우팅을 중단하지 않고 계속해서 그라우팅을 실시할 수 있도록 구성시켜 된 것으로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 자동 그라우팅 시스템은, 상기 목적에서 설명한 바와 같이 주원료와 부원료를 각각 분리 공급하되, 그 공급되는 공급유량과 공급 압을 제어하며 공급하고, 또 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하여 그 측정 압이 설정 압 이상이면 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 자동으로 인발시키며 그라우팅 되도록 함으로써 그라우팅이 자동으로 이루어짐에 따른 인력을 최소화할 수 있고, 시공기간을 단축할 수 있으며, 정확하고 정밀한 그라우팅이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 그라우팅 자동화시스템 구성도
도 2는 본 발명의 자동 그라우팅 시스템 전체 구성을 나타낸 재략도,
도 3은 본 발명의 자동 그라우팅 시스템에서 교반수단을 나타낸 발췌도,
도 4는 본 발명의 자동 그라우팅 시스템에서 원료공급수단을 나타낸 발췌도,
도 5는 본 발명의 자동 그라우팅 시스템에서 주입 및 인발수단을 나타낸 발췌도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 그라우팅 된 상태를 나타낸 실시 예도,
도 7은 본 발명의 자동 그라우팅 시스템 제어 블럭도.

본 발명은 연약지반을 보강하기 위하여 천공기에 의해 천공된 천공 홀에 그라우트재를 그라우팅할 때에 천공 홀의 하단에서 목적하는 부분까지 그라우팅 수단을 일정량씩 순차적으로 인발하며 자동으로 그라우팅할 수 있도록 한 자동 그라우팅 시스템에 관한 것으로, 이를 첨부도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

본 발명의 자동 그라우팅 시스템은, 도 2 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 연약지반을 보강하기 위하여 천공기(A)로 천공된 천공 홀(B)에 그라우팅하는 그라우트재 중 주원료인 시멘트현탁액을 교반하는 주원료교반수단(100)과, 상기 시멘트현탁액의 겔화 시간조절 및 경화를 강화하기 위한 부원료인 혼화제를 교반하는 부원료교반수단(200)과, 상기 각 교반수단의 주원료와 부원료의 공급유량을 제어하며 공급하는 원료공급수단(300)과, 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 주원료와 부원료를 공급하여 그라우팅하는 그라우팅수단(400)과, 상기 그라우팅수단에 설치되어 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하는 압 측정수단(500)과, 상기 압 측정수단에서 측정된 압이 설정 압 이상이면 상기 그라우팅수단을 상부로 인발하는 인발수단(600)과, 상기 각 교반수단, 원료공급수단, 그라우팅수단, 압 측정수단, 인발수단을 제어하는 제어부(700);를 형성하되,
상기 각 교반수단(100,200)은, 내부에 각각의 교반기(110,210)가 설치되는 교반조(130,230)와, 그 교반된 교반조의 주원료와 부원료를 밸브가 설치된 연결 관(150,250)을 통하여 받아 안정화시키는 각각의 저장조(140,240)와, 상기 각 교반조의 원료 수위를 측정하는 수위측정기(160,260)로 구성되고,
상기 원료공급수단(300)은, 주원료공급 관(120)과 부원료공급 관(220)이 연결 설치되는 유량펌프(310)와, 그 유량펌프로 펌핑되는 유량을 제어하고 확인할 수 있도록 컴퓨터와 연결 설치된 유량계(320)로 구성되며,
상기 그라우팅수단(400)은, 주입롯드의 내부에 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인(L1,L2)이 형성되고, 상기 주입롯드와 그라우팅수단은 일체로 이동할 수 있도록 결속수단(410)을 매개로 결속되며, 상기 주입롯드의 내부에 설치된 각 공급라인의 하부에는 주원료와 부원료가 혼합되는 혼합부(420)가 형성되고, 그 혼합부의 하단에는 주원료와 부원료가 혼합되어 토출되는 토출구(430)가 형성된 것으로 구성되고,
상기 인발수단(600)은, 복수 개의 실린더(610)와 그 실린더와 일 측이 연결 설치되고 타 측은 주입롯드를 보호하는 보호부재(620)와 연결 설치되는 승/하강체(630)를 설치하여 상기 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 인발하는 동안에도 그라우팅을 중단하지 않고 계속해서 그라우팅을 실시할 수 있도록 구성시켜 된 것으로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 그라우팅을 하고자 할 때에는 먼저 도 2에 나타낸 바와 같이 지반개량을 위해 그라우트재를 그라우팅할 때에 천공기(A)를 이용하여 목적하는 곳에 목적하는 깊이만큼 천공하여 천공 홀(B)을 형성시키고, 그 천공 홀(B)에 그라우트재를 그라우팅하게 되는데, 이때 상기 천공기(A)에 의해 천공될 천공 홀(B)에는 주입롯드가 삽입된다.

상기와 같이하여 주입롯드가 삽입되면 그 주입롯드의 내부로 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되다가 토출구 부분에서 혼합되어 그라우팅 되도록 하는 그라우팅 수단(400)이 관통 설치된다.

단 상기 그라우팅수단(400)에는 도 5에 나타낸 바와 같이 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인(L1,L2)이 형성되고, 그 공급라인이 형성된 그라우팅수단(400)의 복수 곳에는 상기 주입롯드와 그라우팅수단(400)이 일체로 이동할 수 있도록 결속수단(410)을 매개로 결속된다.

또 상기 주입롯드가 지면으로 노출되는 부분에는 주입롯드와 함께 그라우팅수단(400)을 인발시키는(뽑아 올리는) 인발수단(600)이 설치되고 상기 그라우팅수단(400)의 하단부에는 주원료와 부원료가 혼합되는 혼합부(420)가 형성되며, 상기 혼합부의 하단에는 주원료와 부원료가 혼합되어 그라우트재가 토출되는 토출구(430)가 형성된다.

또 상기 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인(L1,L2) 선단에는 주원료와 부원료가 각각 공급되는 주 및 부원료공급 관(120,220)이 연결 설치되고 상기 토출구(430)의 인접 위치에는 그라우트재가 그라우팅 되는 압을 측정하는 압 측정수단(500)이 설치된다.

또한, 상기 인발수단(600)의 일실시 예 구성은, 도 5에 나타낸 바와 같이 복수 개의 실린더(610)와 그 실린더(610)와 일 측이 연결 설치되고, 타 측은 주입롯드를 보호하는 보호부재(620)와 연결 설치되는 승/하강체(630)로 이루어진다.

한편, 본 발명의 구성에서 주원료교반수단(100)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 지반개량을 위해 사용되는 그라우트재 중 주원료인 시멘트현탁액을 교반하는 것으로, 내부에 교반기(110)가 설치되고 그 교반기(110)의 일 측에 수위측정기(160)가 설치된다.

또 본 발명의 구성에서 부원료교반수단(200)은, 지반개량을 위해 사용되는 그라우트재 중 부원료인 혼화제를 교반하는 것으로, 상기 혼화제는 상기 시멘트현탁액의 겔화 시간조절 및 경화를 강화시키는 것이며, 내부에 교반기(210)가 설치되고 그 교반기(210)의 일 측에 수위측정기(260)가 설치된다.

또한, 본 발명의 원료공급수단(300)은, 상기 각 교반수단(100,200)의 주원료와 부원료의 공급유량과 공급 압을 제어하며 공급하는 것으로, 주원료와 부원료를 펌핑하는 각각의 유량펌프(310)가 입구에 설치되고. 그 펌핑되는 유량을 확인할 수 있는 유량계(320)가 마련된다.

그리고 본 발명의 제어부(700)는, 상기 각 교반수단(100,200), 원료공급수단(300), 그라우팅수단(400), 압 측정수단(500), 인발수단(600)을 통합 제어한다.

상기와 같은 본 발명의 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 그라우팅하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

- 다 음 -

주원료와 부원료가 각각의 교반수단(100,200)에 의해 교반되고, 그 교반과 함께 혼합된 상기 주원료와 부원료를 원료공급수단(300)의 작동과 함께 주원료공급 관(120)과 부원료공급 관(220)을 통하여 주원료와 부원료가 공급된다.

이때 상기 각 교반수단(100,200)의 일실시 예 구성은, 도 3에 나타낸 바와 같이 내부에 각각의 교반기(110,210)가 설치되는 교반조(130,230)와, 그 교반조의 하부에 구비되는 저장조(140,240)와, 상기 교반조와 저장조 간에 연결 설치되는 밸브가 설치된 연결 관(150,250)과 상기 각 교반조(130,230)의 일 측에 주원료와 부원료의 수위를 측정하는 수위측정기(160,260)로 구성된다.

상기 각 교반조(130,230)의 하부에 각 저장조(140,240)를 구비한 이유는, 상기 각 교반조(130,230)에서 교반 혼합된 주원료와 부원료를 저장조(140,240)에서 받아 안정화시킨 후 공급되도록 하기 위함이고, 상기 각 교반조(130,230)의 내부에 교반기(110,210)가 설치하는 이유는, 각 주원료와 부원료가 골고루 혼합되도록 하기 위함이며, 상기 각 교반조(130,230)와 저장조(140,240) 간에 연결 관(150,250)을 설치하는 이유는, 상기 교반조(130,230)의 교반된 원료가 저장조(140,240)로 공급되도록 하기 위함이고, 상기 수위측정기(160,260)를 설치하는 이유는, 상기 각 교반조(130,230)의 원료 수위를 측정하기 위함이다.

한편, 상기 주원료와 부원료는, 교반기(110,210)가 설치되는 교반조(130,230)로부터 주원료공급 관(120)과 부원료공급 관(220)을 통하여 주원료와 부원료를 공급해도 가능하다.

상기와 같은 주원료와 부원료는 원료공급수단(300)을 통하여 그라우팅수단(400)으로 주입되며 그라우팅 되는데, 이때 상기 그라우팅수단(400)으로 주입되는 주원료와 부원료의 주입량은 유량펌프(310)의 펌핑 양 즉 유량펌프(310)의 RPM에 따라 결정되며 유량계(320)에서는 상기 주원료와 부원료의 주입량을 제어하고 조절하도록 컴퓨터와 연결 설치된다.

상기 그라우팅수단(400)으로 주입된 주원료와 부원료는, 각각의 공급라인을 통하여 공급되면서 혼합부(420)에서 혼합되어 토출구(430)를 통하여 토출되면서 그라우팅이 이루어지는 것이다.

상기와 같은 기능을 하는 상기 그라우팅수단(400)은, 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인이 형성되고, 그 공급라인이 형성된 그라우팅수단에는 주입롯드와 그라우팅수단이 일체로 이동할 수 있도록 결속수단(410)을 매개로 결속되며, 상기 그라우팅수단(400)의 하단부에는 주원료와 부원료가 혼합되는 혼합부(420)가 형성되고, 그 혼합부의 하단에는 주원료와 부원료가 혼합되어 그라우트재가 토출되는 토출구(430)가 형성된 것으로 이루어진다.

상기 주원료와 부원료를 각각의 공급라인을 통하여 공급되다가 토출구(430) 부분에서 혼합되어 토출되게 하는 이유는, 부원료에 주원료를 신속하게 경화시키는 경화 강화제가 함유되어 있기 때문에 상기 주원료가 진행도 중 경화되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 그라우팅수단(400)에는 그라우트재가 그라우팅 되는 압을 측정하는 압 측정수단(500)이 설치되는데, 그 이유는, 상기 토출구(430)로 토출되어 지반으로 그라우팅 되면서 공극이 채워지면 상기 각각의 공급라인을 통하여 공급되는 그라우트재가 그라우팅 되지 못함으로 압이 강해진다.

이때 상기 압 측정수단(500)에서 그를 측정하여 제어부(700)로 전달하고 제어부(700)에서는 인발수단(600)의 구성인 유압펌프(640)을 작동시켜 복수 개의 실린더(610)를 작동시키고 그 작동과 함께 승/하강체(630)와 함께 보호부재(620)를 일정량 만큼 상승시켜 그라우팅수단(400)을 상부로 인발시키는 것이다.

단 상기 그라우팅수단(400)을 상부로 인발하는 동안에도 그라우트재는 계속해서 공급되어 그라우팅이 이루어지며, 상기 그라우팅수단(400)을 상부로 인발한 후에도 상기 압 측정수단(500)에서 측정 된 압이 떨어지지 않으면 유량펌프(310)를 저속으로 작동시켜 그라우트재를 그라우팅 함이 바람직하다.

상기와 같은 작용이 연속 반복적으로 이루어지면 도 6a 내지 도 6c에 나타낸 바와 같이 천공 홀(B)의 하단부에서부터 상부 목적하는 지점까지 그라우팅 작업이 쉬지 않고 연속적으로 이루어짐으로 인력을 최소화할 수 있고, 시공기간을 단축할 수 있으며, 정확하고 정밀한 그라우팅이 이루어지는 장점을 가지게 되는 것이다.

또한, 천공 홀(B)의 목적지까지 그라우팅 작업이 완료되면 그라우팅수단(400)의 구성인 공급라인과 혼합부(420) 및 토출구(430)를 세척하도록 상기 각 교반수단(200)의 일 측에 물 공급수단(800)에 설치되고 그 물 공급수단에는 펌프가 설치된 물 공급라인(810)을 상기 그라우팅수단(400)의 각 공급라인과 연결 설치하여 상기 혼합부(420)는 물론, 토출구(430)를 세척함으로써 다음 작업을 대기할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 연약지반을 보강하기 위하여 그라우팅하는 그라우트재는 부원료인 무기질약액과 주원료인 시멘트 현탁액이 1:1～2 의 중량부로 조성되는 것으로, 상기 시멘트 현탁액은, 시멘트 100 중량부, 물 150 내지 300 중량부, 혼화제 4 내지 15 중량부의 비율로 조성된다.

또 상기 혼화제는, 칼슘설퍼알루미네이트로 이루어진 촉진제 1 내지 10 중량부, 탄산염및칼슘페로알루미네이트, 칼슘알루미네이트, 수산화칼륨, 알칼리금속 알루민산염으로 이루어진 경화촉진제 40 내지 90 중량부에 구연산, 함수구연산으로 이루어진 경화지연제 1 내지 5 중량부 및 제강슬라그로 이루어진 충진제 10 내지 30 중량부로 이루어진다.

그리고 상기 무기질약액은, 칼슘설퍼알루미네이트,알칼리금속탄산염, 칼슘페로알루미네이트, 칼슘알루미네이트, 수산화칼륨, 알칼리금속 알루민산염 이 적어도 1종 이상 혼합된 것을 사용함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동 그라우팅 시스템은, 상기 효과에서 설명한 바와 같이 주원료와 부원료를 각각 분리 공급하되, 그 공급되는 공급유량과 공급 압을 제어하며 공급하고, 또 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하여 그 측정 압이 설정 압 이상이면 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 자동으로 인발 시키며 그라우팅 되도록 함으로써 그라우팅이 자동으로 이루어짐에 따른 인력을 최소화할 수 있고, 시공기간을 단축할 수 있으며, 정확하고 정밀한 그라우팅이 이루어지는 장점이 있는 것이다.

100, 200 : 교반수단 110,210 : 교반기
120,220 : 주 및 부원료공급 관 130,230 : 교반조
140,240 : 저장조 150,250 : 연결 관
160,260 : 수위측정기 300 : 원료공급수단
310 : 유량펌프 320 : 유량계
400 : 그라우팅수단 410 : 결속수단
420 : 혼합부 430 : 토출구
500 : 압 측정수단 600 : 인발수단
610 : 실린더 620 : 보호부재
630 : 승/하강체 640 : 유압펌프
700 : 제어부

Claims (10)

1. 연약지반을 보강하기 위하여 천공기(A)로 천공된 천공 홀(B)에 그라우팅하는 그라우트재 중 주원료인 시멘트현탁액을 교반하는 주원료교반수단(100)과, 상기 시멘트현탁액의 겔화 시간조절 및 경화를 강화하기 위한 부원료인 혼화제를 교반하는 부원료교반수단(200)과, 상기 각 교반수단의 주원료와 부원료의 공급유량을 제어하며 공급하는 원료공급수단(300)과, 상기 원료공급수단으로부터 공급되는 주원료와 부원료를 공급하여 그라우팅하는 그라우팅수단(400)과, 상기 그라우팅수단에 설치되어 그라우트재의 그라우팅 압을 측정하는 압 측정수단(500)과, 상기 압 측정수단에서 측정된 압이 설정 압 이상이면 상기 그라우팅수단을 상부로 인발하는 인발수단(600)과, 상기 각 교반수단, 원료공급수단, 그라우팅수단, 압 측정수단, 인발수단을 제어하는 제어부(700);를 형성하되,
   상기 각 교반수단(100,200)은, 내부에 각각의 교반기(110,210)가 설치되는 교반조(130,230)와, 그 교반된 교반조의 주원료와 부원료를 밸브가 설치된 연결 관(150,250)을 통하여 받아 안정화시키는 각각의 저장조(140,240)와, 상기 각 교반조의 원료 수위를 측정하는 수위측정기(160,260)로 구성되고,
   상기 원료공급수단(300)은, 주원료공급 관(120)과 부원료공급 관(220)이 연결 설치되는 유량펌프(310)와, 그 유량펌프로 펌핑되는 유량을 제어하고 확인할 수 있도록 컴퓨터와 연결 설치된 유량계(320)로 구성되며,
   상기 그라우팅수단(400)은, 주입롯드의 내부에 주원료와 부원료가 각각 분리 공급되는 각각의 공급라인(L1,L2)이 형성되고, 상기 주입롯드와 그라우팅수단은 일체로 이동할 수 있도록 결속수단(410)을 매개로 결속되며, 상기 주입롯드의 내부에 설치된 각 공급라인의 하부에는 주원료와 부원료가 혼합되는 혼합부(420)가 형성되고, 그 혼합부의 하단에는 주원료와 부원료가 혼합되어 토출되는 토출구(430)가 형성된 것으로 구성되고,
   상기 인발수단(600)은, 복수 개의 실린더(610)와 그 실린더와 일 측이 연결 설치되고 타 측은 주입롯드를 보호하는 보호부재(620)와 연결 설치되는 승/하강체(630)를 설치하여 상기 그라우팅수단을 상부로 일정량씩 인발하는 동안에도 그라우팅을 중단하지 않고 계속해서 그라우팅을 실시할 수 있도록 구성시켜 된 것을 특징으로 하는 자동 그라우팅 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 각 교반수단(200)의 일 측에는 물 공급수단(800)이 설치되고 그 물 공급수단에는 펌프(820)가 설치된 물 공급라인(810)을 상기 그라우팅수단(400)의 각 공급라인과 연결 설치하여 된 것을 특징으로 하는 자동 그라우팅 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 그라우트재는 부원료인 무기질약액과 주원료인 시멘트 현탁액이 1:1

   

   2 의 중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 자동 그라우팅 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 시멘트 현탁액은, 시멘트 100 중량부, 물 150 내지 300 중량부, 혼화제 4 내지 15 중량부의 비율로 조성되는 것을 특징으로 하는 자동 그라우팅 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 혼화제는, 칼슘설퍼알루미네이트로 이루어진 촉진제 1 내지 10 중량부, 탄산염및칼슘페로알루미네이트, 칼슘알루미네이트, 수산화칼륨, 알칼리금속 알루민산염으로 이루어진 경화촉진제 40 내지 90 중량부에 구연산, 함수구연산으로 이루어진 경화지연제 1 내지 5 중량부 및 제강슬라그로 이루어진 충진제 10 내지 30 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동그라우팅시스템.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 무기질약액은, 칼슘설퍼알루미네이트,알칼리금속탄산염, 칼슘페로알루미네이트, 칼슘알루미네이트, 수산화칼륨, 알칼리금속 알루민산염 이 적어도 1종 이상 혼합된 것을 특징으로 하는 자동그라우팅시스템.
    

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