KR102150958B1

KR102150958B1 - 지반 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법

Info

Publication number: KR102150958B1
Application number: KR1020190087565A
Authority: KR
Inventors: 정재현
Original assignee: 정재현
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-09-02

Abstract

본 발명은 복합적인 특성을 가지는 본주입재를 적용하여, 유동겔타임(조성물이 이동하면 겔화가 되지않은 시간)의 특성으로 인한 주변 확산이 확실하게 이루어지면 확산이 된 이후 정체겔타임(조성물이 더 이상 주입되지 않고 정체되었을 때 굳는시간)으로 인하여 조기에 경화가 이루어져 지반에 안전을 향상시키며, 공법 특징을 통한 품질관리 시스템을 이용한 고품질 시공을 시행하며, 무기질계의 재료를 사용하여 친환경적인 지반 보강 그라우팅 공법을 제공할 수 있다.

Description

지반 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법{Grouting method for ground reinforcement using quality control system by standardization}

본 발명은 그라우팅 공법의 품질관리 시스템을 적용하여 유동겔타임 및 정체겔타임을 이용한 지반 및 터널 무기질 그라우팅 보강공법에 관한 것이다.

지반보강(연약지반 및 연약지반에 대한 보강, 차수공법은 다양한데 토사 또는 암반(단층(파쇄대) 및 절리구간) 틈새 등에 그라우트를 주입관을 통해 주입, 분사시켜 대상 지반을 고결시는 방법을 그라우팅 공법이라 한다.

최근 터널에서 갱구부, 연약지반, 단층대 붕락구간 등 지반이 연약한 구간에서는 강관 다단 그라우팅 공법이 다양하게 활용되고 있다. 1980년대 터널 시공시 그라우팅 공법은 소구경 파이프 루프(Pipe Roof)공법 이용 터널 Crown부에 천공 후 구조용 강관을 일정간격으로 설치하고 주입재를 주입하여 지반과 강관이 일체가 되게 함으로써 강관의 Beam 작용을 유발, 일종의 아칭 효과를 형성, 지반보강효과와 그라우팅에 의한 차수효과를 동시에 얻는 방법이다.

이후에 그라우팅 조성물의 변화 및 발전으로 인한 여러 가지의 공법이 개발되면서 규산소다에서 무기질 급결제 및 마이크로 시멘트등으로 조성물의 개발로 인한 여러 가지 공법이 현장에서 시공하고 있다.

이러한 강관 다관 그라우팅 공법의 경우, 통상 천공 이후, 강관을 삽입하고, 천공과 강관 사이에 씰재를 주입한 이후, 본 주입재를 주입하는 과정으로 일반적인 공정을 수행하고 있다.

그러나 이러한 그라우팅 공법에 적용되는 본주입재는 시멘트 및 규산소다를 주 재료로 사용하고 있는데, 시멘트 및 규산소다의 경우 계절에 변화에 따른 온도에 따라 강도의 영향이 너무커 특히 겨울철인 동절기공사에 따른 품질관리가 용이하지 않는 단점이 존재하게 된다.

연약지반이나 토피가 적은 굴착면의 안정 및 붕괴방지를 위한 강관 다단 그라우팅 공법은 씰재 및 본 주입재의 품질관리에 따라 안정성이 좌우될 수 있다.

즉 씰재는 주입 후 겔화 시간이 너무 짧으면 겔화가 되지 않아 후주입 되는 본주입재가 지반으로 원활하게 침투되지못하는 문제와 역류의 문제가 있으며, 겔화 시간이 너무 길면 경화가 과다하게 되어 본주입재의 주입을 방해하는 요인으로 작용하는 문제가 있다.

특히, 기존의 그라우팅 공법에서는, 천공과정 이후에,강관의 삽입 후, 씰재에 대한 주입이 이루어지게 되는데, 이후 씰재는 빠른 시간에 겔화가 형성되어야 한다.

그러나 씰재 공사 현장에서 본주입재 시공시 예상치 않은 일들에 대한 시간적인 여유를 두면서 시공을 해야 하며 이에 따른 겔화 유지시간이 현장 여건마다 균일하게 확보되기 어려운 것이 현실이며, 특히, 본주입재 주입시 급결재인 규산소다 및 무기질계 급결제의 단점인 짧은 겔타임으로 인한 많은 주입량이 주입되지 않아 확산 반경이 크지 않게 되는 문제가 있다.또한, 이로인한 주변 지반과의 일체화가 부족하게 되는 등 시공관리 및 품질관리가 부족한 실정이다.

따라서, 씰재나 본 주입재의 경우, 그의 대한 정량적인 기준을 부여하여 품질 및 시공관리가 필요하게 되며, 본주입재의 시공시간을 위한 겔타임 유지시간이 길어야 하는데 많은 공공기관 발주처에서는 그의대한 기준을 제시하지 못하고 있으며, 표준화된 시공기준을 현장 환경에서 맞추기는 매우 어려운 문제가 있다.

또한, 터널 및 지반 보강 그라우팅의 대해 체계적인 품질관리 시스템이 전무하다. 특히 강관 다단 그라우팅 관련하여 2017년 국정감사에 문제가 되었던 각가 발주처마다 품질 관리기준 및 시공에 대한 체계적인 시스템화가 되어 있지 않아 문제가 되었다.

한국등록특허제10-1078044호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된것으로 본 발명의 목적은 강관 다관 그라우팅 공법의 품질관리를 통해 정량화한 시공방법을 제안하여 시스템화를 구현할 수 있도록 하며, 이를 통해 표준화한 관리기준 및 품질 기준을 준수할 수 있도록 하며, 빠른 시간에 시공이 가능하도록 하는 사이클 플랜 디자인(Cycle plen Design)을 제공하는 데 있다.

특히, 본 주입재의 특성을 구분하여, 유동겔타임(조성물이 이동하면 겔화가 되지않은 시간)의 특성으로 인한 주변 확산이 확실하게 이루어지면 확산을 구현하는 제1그라우트재를 패치(batch)타입으로 정량화하고, 정체겔타임(조성물이 더 이상 주입되지 않고 정체되었을 때 굳는 시간)을 확보할 수 있는 특성을 발현하는 제2그라우트재를 패치 타입으로 정량화 하여, 현장 시공에서 이를 별도의 계측없이 정량화한 패치 구성을 혼합하는 방식으로 본 주입재 만을 형성할 수 있도록 하여, 시공의 편의성과 표준화를 구현할 수 있도록 하며 실시간으로 공정에서 겔화가 구현되는 본 주입재를 포함하는 샘플의 압축강도를 측정함으로써, 공정상태의 표준화 이행도를 확인하여 보강하여 공사 품질을 보장할 수 있도록 하는 공법을 제공하는 데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계;

정량화한 보강 특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 본 주입재 형성 단계;

상기 천공에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계;

충진된 상기 본주입재를 경화시키는 경화단계;

경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가 단계;를 포함하는, 지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법을 제공할 수 있도록 한다. 본 실시예에 따른 공법은 보강특성을 강화하며, 지반에 천공후 바로 본주입재를 투입하여 보강을 수행할 수 있도록 하여 친환경적인 그라우팅 보강공법을 구현할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면,

지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계;

상기 천공에 강관을 삽입하는 강관삽입 단계;

상기 강관에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계;

충진된 상기 본주입재와 천공내 포함되는 지반 발생토가 혼합된 혼합물을 경화시키는 경화단계;

경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가단계;를 포함하는,

지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법을 제공할 수 있도록 한다. 이를 통해, 터널 보강 공법에 적용되는 강관을 적용한 그라우팅공법에서 씰재의 주입을 하는 공정을 제거하고도, 본 발명에 따른 정량적인 본주입재의 투입만으로 충분한 보강공법의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.

이상의 지반의 보강공법에 적용되는 표준화한 시스템 운영을 통해, 본 발명의 실시예에서는, 빠른 시간에 겔화의 진행을 이루면서 정량적 기준이 될수 있는 공법 기준을 제시하고, 씰재의 주입이 없이도, 본 발명에 따른 복합적인 보강특성을 가지는 본주입재만의 주입으로 보강공정을 마무리할 수 있도록 할 수 있다. 이에, 기존의 공정에서 본주입재의 주입시 씰재의 재료분리 및 미진한 겔화로 인한 역류발생의 문제를 일소할 수 있다.

특히, 본 발명에서 제공하는 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 지반 보강공법을 구현하기 위한 정성 및 정량적인 기준이 될 수있는 수치를 표준화하여, 이를 바탕으로 하는 시공기준을 제시할 수 있도록 한다.

일반적으로 기존의 그라우팅 공법에서는, 본 주입재 시공시 예상치 않은 일들에 대한 시간적인 여유를 두면서 시공을 해야하며, 이에 따른 겔화 유지시간이 현장 여건마다 Cycle Plen Design을 하여 관리를 해야 하며, 본주입재 주입시 급결재인 규산소다 및 무기질계 급결제의 단점인 짧은 겔타임으로 인한 많은 주입량이 주입되지 않아 확산 반경이 많지 않다. 이로 인한 주변 지반과의 일체화가 부족하여 시공관리 및 품질관리가 부족하다.

본 발명은 씰재의 대해 겔화(재료분리 및 역류방지의 조건)의 여부가 공정에 영향을 주는 것을 일소하고, 본주입제를 통해 씰재 주입의 효과를 복합적으로 구현할 수 있으며, 본주입재 시공시 겔화 유지시간으로 인한 본주입재 시공시 충분한 시공시간을 확보하여 본주입재 주입시 씰재로 인한 본주입재의 영향이 없도록 한다.

나아가, 본 발명은 강관을 이용하는 보강공법에 적용하는 경우, 강관 다단 그라우팅 공법의 대한 품질관리 시스템화를 구현하며, 그로인한 관리기준을 제시하고 또한 품질기준을 준수하며 빠른시간에 시공할수있는 Cycle Plen Design을 제시할 수 있도록 한다.

또한, 무기질 조성물은 1batch에 해당되는 조성물의 수량을 소포장화 하여 현장에서 필요 공정마다 별개로 계량을 하며 시공하는 단점을 보완하고자 했다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 종래 현장 품질관리실에 있는 대규모 압축강도기의 로드셀은 미세한 강도를 표현하는 호모겔 및 샌드겔강도에 적합하지 않아 실시간 압축강도의 확인에는 부적합한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 표준화 공정에 적합한 압축강도기를 배치하여 효율성을 극대화할 수 있도록 한다.

즉,본 발명에서 본주입재에 강도확인에 있어 호모겔강도 및 샌드겔강도를 확인하기위해 포터블형식의 호모겔 및 샌드겔 전용의 압축강도기를 개발하여 품질관리 시스템화를 할 수 있도록 한다. 이로 인하여 강관 다단 그라우팅공법의 그동안 문제시되었던 많은 문제들을 해소하여, 강관 다단 그라우팅 공법의 발전과 현장시공에 대한 품질확보 및 시공확보를 통하여 2017년 국정감사에서 터널 강관다단의 문제점을 확실히 타파할 수 있도록 한다.

특히,본 발명의 실시예에서는,터널 및 지반 보강시에 용출수 및 지하수로 인한 주변환경 오염에대하여 친환경적인 무기질계 조성물을 사용하여 오염 위험성을 현저하게 낮출 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면,강관 다관 그라우팅 공법의 품질관리를 통해 정량화한 시공방법을 제안하여 시스템화를 구현할 수 있도록 하며,이를 통해 표준화한 관리기준 및 품질 기준을 준수할 수 있도록 하며,빠른 시간에 시공이 가능하도록 하는 사이클 플랜 디자인(Cycle plen Design)을 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한,본 주입재의 특성을 구분하여, 유동겔타임(조성물이 이동하면 겔화가 되지않은 시간을 이하에서는, '유동겔타임'으로 정의한다.)의 특성으로 인한 주변 확산이 확실하게 이루어지면 확산을 구현하는 제1그라우트재를 패치(batch) 타입으로 정량화하고, 정체겔타임(조성물이 더 이상 주입되지 않고 정체되었을 때 굳는 시간을 이하에서는 '정체겔타임'으로 정의한다.)을 확보할 수 있는 특성을 발현하는 제2그라우트재를 패치 타입으로 정량화 하여, 현장 시공에서 이를 별도의 계측없이 정량화한 패치 구성을 혼합하는 방식으로 본 주입재를 형성할 수 있도록 하여,시공의 편의성과 표준화를 구현할 수 있도록 하며 실시간으로 공정에서 겔화가 구현되는 본 주입재를 포함하는 샘플의 압축강도를 측정함으로써, 공정상태의 표준화 이행도를 확인하여 보강하여 공사 품질을 보장할 수 있도록 하는 공법을 제공할 수 있도록 하는 장점이 구현된다.

이러한 본 발명에 따른 지반의 보강공법에 적용되는 표준화한 시스템 운영을 통해, 본 발명의 실시예에서는, 빠른 시간에 겔화의 진행을 이루면서 정량적 기준이 될 수 있는 공법 기준을 제시하고, 씰재의 주입이 없이도, 본 발명에 따른 복합적인 보강특성을 가지는 본주입재만의 주입으로 보강공정을 마무리할 수 있도록 할 수 있다. 이에, 기존의 공정에서 본주입재의 주입시 씰재의 재료분리 및 미진한 겔화로 인한 역류발생의 문제를 일소할 수 있다.

본 발명의 중화제는 소석회, 굴패각, 과인산석회를 분말로 만들어서 일정 비율로 섞은 혼합 중화제를 제조될 수 있다. 일실시예로서, 상기 중화제는 소석회 50~70%, 굴패각 10~40%, 과인산석회 10~20%를 전체 중화제를 기준으로한 부피비 기준으로 혼합하여 혼합 중화제를 제조할 수있다. 또한, 이 경우 상기 중화제의 전체 중량을 기준으로 1~2중량%의 범위의 분산제를 추가로 혼합할 수 있다.

나아가, 본 발명은 강관 다단 그라우팅 공법의 대한 품질관리 시스템화를 시키며 고품질 시공을 구현할 수 있으며, 품질관리 시스템화는 시공 및 관리기준을 제시, 품질기준을 준수하며 빠른시간에 시공할수있는 사이클 플랜 디자인(Cycle Plen Design)을 제시할 수 있게 된다.

또한, 본 주입재를 구성하는 무기질 조성물은 1batch에 해당되는 조성물의 수량을 소포장화 하여, 정량화한 지표를 즉시 공정에 적용할 수 있도록 한다. 이는, 종래 공사 현장에서 필요한 분량을 매번 계량을 하며 시공하는 단점을 보완할 수 있도록 한다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법은 본주입재에 강도 확인에 있어, 호모겔강도 및 샌드겔강도를 확인하기 위해 포터블형식의 호모겔 및 샌드겔 전용의 압축강도기를 적용하여 실시간으로 압축강도를 확인할 수 있도록 하여, 표준화한 공정 품질이 구현되는 지를 확인하고, 보완 및 관리를 수행할 수 있도록 해, 그라우팅 공정의 품질관리를 시스템화할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법에 적용되는 본 주입재 조성물은 무기질계로서, 기존 그라우팅공법의 규산소다 및 실리카졸등 기존의 공법에서 사용하는 조성물보다 친환경적이며, 초기압축강도 및 장기압축강도에서 높은 강도발현이 이루어지는 장점이 구현될 수 있다. 또한, 물에 의한 용탈 현상으로 시멘트 수화물 연결고리가 단절되어 체적 감소 현상이 이루어지지 않아 장기적으로 품질관리가 되는 특징이 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반 및 터널 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법(이하,'본 발명'이라 한다.)의 공정 순서도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 적용되는 표준화한 품질관리 시스템에 적용되는 본주입재의 제조공정 예시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공정도를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압축강도측정기의 예시 도면을 도시한 것이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 본 주입재의 압축강도의 실험 결과를 도시한 이미지이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법(이하,'본 발명'이라 한다.)의 공정 순서도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은, 지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계와, 정량화한 보강 특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 본 주입재 형성 단계, 상기 천공에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계, 충진된 상기 본주입재를 경화시키는 경화단계, 경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가 단계를 포함하는, 지반 및 터널 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법을 제공할 수 있다.

이상의 도 1에 따른 본 발명은, 연약지반에 대한 천공을 수행하고, 본 발명에 따른 본주입재를 형성하여 바로 보강 공정을 수행하는 과정이 수행되는 공정으로, 현장 시공에서 이를 별도의 계측없이 정량화한 패치 구성을 혼합하는 방식으로 본 주입재를 형성할 수 있도록 하여, 시공의 편의성과 표준화를 구현할 수 있도록 하며 실시간으로 공정에서 겔화가 구현되는 본 주입재를 포함하는 샘플의 압축강도를 측정함으로써, 공정상태의 표준화 이행도를 확인하여 보강하여 공사 품질을 보장할 수 있게 된다.

이상의 공정은 본 발명에서 지반의 보강공정을 수행하는 데 적용하는 지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법에 해당한다.

본 발명에 따른 본 주입재의 특성을 이용하여, 도 3에 도시된 것과 같은 터널과 같은 지반에 강관을 적용하는 경우의 그라우팅 공법에도 표준화한 품질관리 시스템으로 적용이 가능하다.

이는, 도 3에 도시된 것과 같이, 지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계와,

상기 천공에 강관을 삽입하는 강관삽입 단계, 정량화한 보강 특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 본 주입재 형성 단계, 상기 강관에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계, 충진된 상기 본주입재와 천공내 포함되는 지반 발생토가 혼합된 혼합물을 경화시키는 경화단계, 경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가단계를 포함하는, 지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법으로도 적용이 가능하다.

이상의 공정은 강관을 이용하는 보강공법의 경우, 기존의 씰재를 적용하는 공법과는 달리, 강관삽입후, 본 발명에 따른 본주입재의 주입만으로 보강효과를 구현할 수 있으며, 표준화하한 시스템 공정에서 실시간 적합성 평가 후 보완이 가능하게 된다.

특히, 본 발명에 따른 본 주입재의 경우, 복합적인 특성을 가지는 본주입재의 정량적인 배합물이 발현하는 특성에 따라, 조기에 겔화가 이루어지며 겔화 유지시간을 유지하여 시공성 및 공기단축을 시키며, 타공법과 다르게 유동겔타임이 길어 주변 지반에 확산이 타공법보다 잘되며, 또한 정체겔타임이 이루어질 때 급격한 경화가 이루어지며 또한 조성물의 강도(2MPa)발현시간(2～3시간)이 현저하게 짧아 터널에 조기안정성에 대해 매우 효과가 있어 시공시 안전한 시공을 하고 공기가 단축 할 수 있게 된다.

본 발명에서는, 특히 정량화한 보강특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 공정을 구현하고 있다.

이는, 기존의 그라우팅 공정에서 현장 계량과 혼합 등의 공정으로 공정의 지연 및 정량성을 확보하기 어려운 문제를 본 발명에서는,도 2에 도시된 것과 같이,본 주입재를 2개의 타입으로 구분하고,제1그라우팅재(A)를 구비한 패치는 마이크로 시멘트를 이용하여 보강 기능을 구비하면서 조기 겔화를 구현할 수 있는 특성을 구비하도록 하며, 제2그라우팅재(B)를 구비한 패치는 특히 조성물이 이동하면서 겔화가 되지 않는 시간인 유동겔타임을 확보할 수 있도록 하는 특징과 정체겔타임,즉 조성물이 더 이상 주입되지 않고 정체되었을 때 굳는 시간을 단축할 수 있는 조성을 구비하는 물질로 구성하여 구분하고,각각을 정량화한 규격으로 제공할 수 있도록 한다.

특히, 도 3과 같이 강관을 적용하는 터널 지반의 보강공법에 적용되는 표준화한 시스템 운영을 통해, 빠른 시간에 겔화의 진행을 이루면서 정량적 기준이 될 수 있는 공법 기준을 제시하고, 씰재의 주입이 없이도, 본 발명에 따른 복합적인 보강특성을 가지는 본주입재만의 주입으로 보강공정을 마무리할 수 있도록 할 수 있다. 이에, 기존의 공정에서 본주입재의 주입시 씰재의 재료분리 및 미진한 겔화로 인한 역류발생의 문제를 일소할 수 있다.

도 2의 경우, 이러한 정량화한 패치 형식으로 구현되는 표준화 공정을 구현한 것을 예시한 것으로, 일예로 물에 대한 저항능력이 탁월하며, 짧은 시간에 경화되어 강도 발현이 가능하도록 하는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷의 혼합은 1:1 중량비로 혼합되도록 하는 경우, 계량할 필요 없이 패치(1 batch)를 1:1로 믹싱한 후, 바로 본주입재 형성 완료하고 투입이 가능하도록 할 수 있다.

도 1 및 도 3의 공법은 모두 본 발명의 정량화한 본주입재를 적용하는 보강공법이며, 기존의 씰재 적용없이도 동일한 보강효과를 구현할 수 있다는 점에서 공정의 신속성과 신뢰성을 담보할 수 있게 된다.

구체적으로는, 보강 특성을 가지며, 주변 확산을 보장할 수 있도록 하는 제1보강 그라우트재(A) 패킷은, 시멘트, 마이크로시멘트, 생석회, 조기강도 증진재, 고로슬래그를 포함하는 구성으로 구현될 수 있다.

이 경우, 상기 마이크로 시멘트는 초미립자화한 시멘트로서 단시간 내에 경화특성이 좋아 초기강도 향상에 우수한 특성을 발현한다. 분말도 4000~6000cm2/g 범위, 평균입경 4~7micron 범위를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 마이크로시멘트는 15~30중량%로 사용하는데, 15중량% 미만이면 초기강도 확보가 어렵고 30중량% 초과하면 급격한 경화로 인한 초기유동성 확보가 어렵다. 이는 초기 지반 내에 함유된 수분이 내재되는 환경내에서 경화 기작을 수행하여야 하는 특수성을 감안하여 상술한 범위의 함량을 가지는 것이 바람직하다.

상기 생석회는 경화촉진의 기능을 수행하는 것으로,2.00 내지 5.00 중량%를 함유할 수 있도록 하여, 경화촉진의 기능을 수행할 수 있도록 한다. 나아가, 상기 소석회 역시 경화촉진제로서 기능을 하는 것으로,2.00 내지 5.00 중량%를 함유할 수 있도록 하며, 소석회는 특별히 한정되지는 않으며 예로 생석회(산화칼슘 :CaO)를 소화시킨 것(주성분은 수산화칼슘)이 사용될 수 있다. 상기소석회 및 상기 생석회는 CaCO3, CaO, Ca(OH)2 등의 성분을 제공하여 칼슘실리케이트 수화물(CSH) 및 칼슘알루미네이트 수화물(CAH) 등을 생성하는 수화반응이 일어나게 해준다. 이러한 수화반응을 통해 경화 촉진의 성능을 강화하기 위해서,생석회와 소석회의 성분을 동일한 중량%함량으로 포함시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

조기강도 증진재는 강도 증진을 위해 첨가되는 것으로서, 산업부산물로 발생하는 플라이애시, 고로슬래그미분말 및 실리카흄 중 어느 하나 이상을 적용할 수 있다. 특히 상기 실리카흄을 적용하는 경우에는 모르타르의 굳기 전 물성 중 블리딩 및 재료분리 저항성을 향상시켜 안정적인 물성을 확보하는데에도 기여할 수 있다. 조기강도 증진재 10.00 내지 20.00 중량%의 범위가 적합하며, 10중량%미만에서는 수분이 과다한 환경에서 강도 증진의 특성을 확보하기가 어려우며, 20중량%를 초과하는 함량의 경우,경화 기작이 너무 빨라 강도특성이 오히려 저하하는 문제를 초래하게 된다.

또한, 고로슬래그분말이 첨가되는데 고로슬래그분말의 활성을 위한 화학적활성화제가 첨가되어야 하는데 이러한 화학적 활성화제의 첨가없이도 고로슬래그분말의 활성이 발현되도록 하기 위해, 후술하는 제2보강 그라우트재의 조성물 내의 포졸란계 초미분말이 혼합될 수 있도록 한다. 이러한 포졸란계 초미분말은 열병합 플라이애시가 포함되도록 하는 예가 제시된다.

또한, 상기 제1보강 그라우트재(A)는 상술한 주 재료 외에도, 흡착제, 경화제, 보습제, 응결조절재, 소석회 등의 물질이 추가로 포함될 수 있다.

흡착제는 천공의 표면에 본 주입재의 부착력을 향상시키기 위한 것으로 그 종류를 한정하지 않으며 예로 아민계수지가 적용될 수 있는데 상기 아민계수지는 천공과 본주입재의 부착성을 향상시킴으로써 부착성 저하에들뜸부분의 생성을 제어하기 위한 것이다.

보습제는 조기경화에 따른 균열 등을 제어하고 겔화유지력을 높이기 위한 것으로 상기 보습제의 경우도 그 종류를 한정하지 않으며 예로 징크스테아레이트가 사용될 수 있는데, 상기 징크스테아레이트(스테아린산 아연, zinc stearate)은 수화반응에 따라 생기는 가용성의 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응을 하여 수산기에 지방산기가 결합하여 발수성이 큰 고급지방산 칼슘을 생성하며, 발수성이 뛰어나므로 페이스트 내에 모세관에 의한 수분의 흡수를 감소시키는 작용을 한다.

응결조절제로서 1~5중량% 사용하는데,1중량% 미만이면 경화촉진 효과부여가 어렵고 5중량% 초과하면 급격한 경화로 인해 시멘트 수화반응이 낮아져 강도특성이 낮아질 우려가 있다. 본 발명에서 사용되는 응결조절제는 응결의 촉진특성을 발휘하는 탄산리튬이 이용될 수 있다.

상기 소석회는 경화촉진제로서 기능을 하는 것으로 소석회는 특별히 한정되지는 않으며 예로 생석회(산화칼슘: CaO)를 소화시킨 것(주성분은 수산화칼슘)이 사용될 수 있다.

바람직한 일예로서,상기 제2보강그라우트재(A)는 시멘트 10.00 내지 20.00 중량%, 마이크로 시멘트 (8000) 15.00 내지 30.00 중량%, 생석회 2.00 내지 5.00 중량%, 조기강도 증진재 10.00 내지 20.00 중량%, 흡착재 5.00 내지 10.00 중량%, 고로슬래그 10.00 내지 30.00 중량%, 경화제 1.00 내지 5.00 중량%, 보습제1.00 내지 5.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%, 소석회 2.00 내지 5.00 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.

반면,상기 제2보강그라우트재(B) 패치를 구성하는 조성물은,조성물이 이동하면서 겔화가 되지 않는 시간인 유동겔타임을 확보할 수 있도록 하는 특징과 정체겔타임,즉 조성물이 더 이상 주입되지 않고 정체되었을 때 굳는 시간을 단축할 수 있는 조성을 구비하는 물질로 구성하여 구분하고,각각을 정량화한 규격으로 구현하도록 함이 바람직하다. 이러한 구성으로,주요 구성물질은 제2보강그라우트재(B) 패킷은,포졸란계 초미분말, 탄산나트륨, 천연무수석고, 분말유동화제를 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

포졸란계 초미분말은 메타카올린 등 그 종류를 한정하지 않으며 상기 씰재에 혼입되어 미세공극에충진되어 치밀한 페이스트가 유지되도록 하여 적정의 강도가 발현되도록 하는 것이다. 상기포졸란계 초미분말은 포졸란 반응을 일으키는 반응 메커니즘을 갖는 것으로서, 평균 입경이 기존 1㎛ 정도 보다 더 미세하여 에트링자이트 및 M-S-H의 수화물 생성이 감소함과 더불어 내부 조직이 치밀해지도록 하는 것이다. 본 발명의 실시예에서는,20.00 내지 40.00 중량%의 함량으로 배합될 수 있으며, 20중량%미만의 경우,미세공극충진율이 떨어져 원하는 강도 형성을 할 수 없으며, 40 중량%를 초과하는 경우,조직 치밀도를 지나치게 높이게 되어 제품의 유동성을 저해하게 된다.

탄산나트륨은, 2MPa 이상의 호모겔 강도가 발현되어야 하는 바, 제1그라우트재 패치에 포함되는 시멘트와 작용할 수 있도록, 탄산나트륨이 포함되도록 하는데 상기 탄산나트륨은 조기에 강도를 발현하기 위해 사용되는 경화촉진제로서 기능을 한다. 본 발명의 일실시예에서는,탄산나트륨은 5.00 내지 15.00 중량%비율로 혼합되는 것이 바람직하며, 5 중량%미만에서는 경화 기능을 발휘할 수 없으며, 15중량%초과하는 경우에는 지나치게 경화가 촉진되어 원하는 물성으로 침투력을 저해하게 한다.

상기 분말유동화제는 고유동성을 발현시키고 첨가될 물의 양을 최소화시키기 위한 것으로 천공의 간극에 본 주입재 조성물이 밀실하게 충진이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

천연무수 석고,생석회 및 소석회의 경우도 경화촉진제로서 기능을 하는 것이다. 상기 소석회 및 상기 생석회는 CaCO₃, CaO, Ca(OH)₂ 등의 성분을 제공하여 칼슘실리케이트 수화물(CSH) 및 칼슘알루미네이트 수화물(CAH) 등을 생성하는 수 화반응이 일어나게 해준다.

그외, 제2그라우트재에도 조기강도 증진재, 경화제, 응결조절재를 더 포함하는 구성으로 구현할 수 있다.

바람직한 일예로서,상기 제2그라우트재(B) 조성은,포졸란계 초미분말 20.00 내지 40.00 중량%, 탄산나트륨 5.00 내지 15.00 중량%, 천연무수석고 15.00 내지 30.00 중량%, 분말 유동화제 0.10 내지 1.00 중량%, 조기강도 증진재 20.00 내지 40.00 중량%, 경화제 5.00 내지 15.00 중량%, 소석회 1.00 내지 15.00 중량%, 생석회 1.00 내지 15.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷의 혼합은 1:1 중량비로 혼합되도록 하여 본 주입재로 적용할 수 있도록 함이 바람직하다.

본 주입재의 충진의 과정은, 도면에 도시된 바는 없으나 터널 보강공법과 같이 강관이 적용되는 보강공법에서는, 강관에 주입용 패커장치를 설치하며 주입펌프와 주입용 패커장치가 연결되면 주입 전 청정수를 보내어 관의 막힘 상태를 확인하고 주입은 패커장치를 강관의 선단부에서부터 효과적인 주입이 이루어지도록 수회에 걸쳐서 주입하는 다단주입 방법으로 시행하게 된다.단. 직천공대구경 공법 등 다단공법이 아닌 경우는 제외한다. 또한 용수상태에 따라 단계별 주입완료 후 급결재를 사용하여 본주입재의 역류를 방지한 후 패커장치를 이동하여 다단으로 주입이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명은 본 주입재를 구성하는 무기질 조성물은 1batch에 해당되는 조성물의 수량을 소포장화 하여,정량화한 지표를 즉시 공정에 적용할 수 있도록 한다.이는,종래 공사 현장에서 필요한 분량을 매번 계량을 하며 시공하는 단점을 보완할 수 있게 한다.

도 1 및 도 3에서 제시된 본 발명에 따른 보강공법의 경우, 본주입재를 주입하고, 이후 경화하는 과정이 수행되며, 경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 단계를 구비할 수 있도록 한다.

이는, 본주입재에 강도확인에 있어 호모겔강도 및 샌드겔강도를 확인하기위해 포터블형식의 호모겔 및 샌드겔 전용의 압축강도기를 적용하여 실시간으로 압축강도를 확인할 수 있도록 하여, 표준화한 공정 품질이 구현되는 지를 확인하고, 보완 및 관리를 수행할 수 있도록 해, 그라우팅 공정의 품질관리를 시스템화할 수 있도록 한다. 빠른 시간에 겔화의 진행을 이루면서 정량적 기준이 될 수 있는 공법 기준을 제시하고, 씰재의 주입이 없이도, 본 발명에 따른 복합적인 보강특성을 가지는 본주입재만의 주입으로 보강공정을 마무리할 수 있도록 할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압축강도를 측정하는 압측강도측정기(이하,'본 장비'라 한다.)를 예시한 것이다.

도시된 것과 같이,본 장비는 하중센서(Load Cell)을 포함하는 센싱모듈(100)과,상기센싱모듈 상부와 인접하여 배치되는 샘플플레이트(200), 상기샘플플레이트 상부와 이격되며, 샘플(S)이 배치되는 경우, 상부에서 상기 샘플(S)을 고정하는 고정모듈(300), 상기고정모듈(300)에 일측에 배치되어 상기 샘플에 가압력을 인가하여, 상기 샘플의 인장력 또는 압축강도를 상기 하중센서를 통해 수집하는 가압모듈(400)및 상기 가압모듈(400)의 하중센서를 통해 가압되는 정보를 디스플레이하는디스플레이모듈(500)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 5는 도 4의 본 장비에서 디스플레이 모듈(500)을 제외한 구성의 측면 단면도를 도시한 것이다.도시된 것과 같이,샘플(S)는 본 주입재를 주입하고,겔화가 이루어지는 상황에서,압축강도를 측정하는 휴대형 장비를 구현한 것이다.

하중센서(Load Cell)을 포함하는 센싱모듈(100)은 지지프레이트(P) 상에 배치되며,상기 센싱모듈(100)의 상부에는 샘플(S)이 거치되는 샘플플레이트(200)이 배치된다.통상,샘플(S)는 직육면체 형상으로 블록화한 샘플을 현장에서 채취하여 압축강도를 측정하는 본 장비로 즉시 압축강도를 측정할 수 있도록 한다.

상기 샘플(S)이 거치되는 경우, 상부의 고정모듈(300) 부분을 회전하여 고정바(310)을 하부로 이동하게 되며, 상기 고정바(310)는 고정블록(330)을 하부로 밀어내며 샘플(S) 상부에 고정블록(330)을 밀착시킴으로써, 샘플을 단단하게 그립(GRIP)할 수 있게 한다.

이후, 가압모듈(400)의 핸들 형상부를 회전시키게 되면,가압블록(420)이 하부로 가압력을 인가하게 되며,가압블록(420)과 맞닿게 되는 탄성블록(320) 부분은 하부의 고정블록(330)에 가압력을 인가하게 되며,이후 샘플(S)에 압력을 인가하게 된다.이 경우,인가되는 압력의 수치를 로드셀(100) 부분에서 센싱하여 디스플레이모듈로 실시간으로 표시하게 되며,이를 통해 현장에서 그라우팅 공정이 수행된 부분의 본주입재의 겔화 상태시의 압축강도를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

이는,실시간으로 압축강도(이를 테면, 2MPa)를 기준에 해당하는 지를 확인하고,이를 보완하거나 추가 본 주입재를 투입할 수 있도록 하는 방향으로 보강 작업을 할 수 있게 되는바, 1차적으로는 표준화한 그라우팅 공법의 시방 기준으로 균일한 시공공정을 구현할 수 있도록 함과 동시에,현지 지반이나 토질 상황에서 발생할 수 있는 외부 환경에 따른 미세한 시공의 편차 부분을 확인하여 보강할 수 있도록 함으로써,품질관리를 시스템적으로 구현할 수 있게 되는 장점이 있게 된다.

이하에서는,본 발명의 본 주입재를 형성하는 제1그라우트재(A)와 제2그라우트재(B)를 혼합하여 본 주입재를 형성하고,샘플블록을 구현하고 본 발명에서 상술한 압축강도측정기를 통해 측정한 결과를 설명하기로 한다.

[실시예 1]

본 발명의 실시예 1에서는 상술한 제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B)를 1:1의 비율(중량비)로 혼합한 복합 조성물을 구현하고, 압축강도를 시간대 별로 측정한 것이다. 규격화한 블록구조물로 구현한 후 압축강도를 측정하였다.

전체 제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B) 각각을 375ml씩 배합할 수 있도록 1:1 배합중량비로 하고, 전체 배합 된 본 주입재가 1L가 되도록 하였다. 이러한 전체 배합 본주입재의 구성은, 제1타입조성물(A)의 경우, 시멘트 10.00 중량%, 마이크로 시멘트 (분말도 4000) 15.00 중량%, 생석회 2.00 중량%, 조기강도증진재 10.00 중량%, 흡착재 5.00 중량%, 고로슬래그 10.00 중량%, 경화제 1.00 중량%, 보습제 1.00 중량%, 응결조절재 1.00 중량%, 소석회 2.00 중량%를 포함하여 이루어진 조성물을 구현하였다.

제2타입조성물(B)의 경우, 포졸란계 초미분말 20.00 중량%, 탄산나트륨 5.00 중량%, 천연무수석고 15.00 중량%, 분말 유동화제 0.10 중량%, 조기강도증진재 20.00 중량%, 경화제 5.00 중량%, 소석회 1.00 중량%, 생석회 1.00 중량%, 응결조절재 1.00 중량%를 포함하여 이루어진 조성물로 구현하였다.

제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B)를 1:1의 비율(중량비)로 혼합하고,도 1과 같은 블록구조물로 구현한 후, 2시간, 3시간, 4시간 이후의 압축강도를 압축강도 시험기(도 4의 장비)를 이용하여 강도를 시험하였다.

[실시예 2]

본 발명의 실시예 2에서는 상술한 제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B)를 1:1의 비율(중량비)로 혼합한 복합 조성물을 구현하고, 압축강도를 시간대 별로 측정한 것이다. 규격화한 블록구조물로 구현한 후 압축강도를 측정하였다.

전체 제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B) 각각을 375ml씩 배합할 수 있도록 1:1 배합중량비로 하고, 전체 배합 된 본 주입재가 1L가 되도록 하였다. 실시예 1과의 차이는 마이크로 시멘트 분말도 6000의 것을 사용한 데 있다.

본 발명의 실시예 2에서는 상술한 제1그라우트재(A)과 제2그라우트재(B)를 1:1의 비율(중량비)로 혼합한 복합 조성물을 구현하고, 압축강도를 시간대 별로 측정한 것이다. 규격화한 블록구조물로 구현한 후 압축강도를 측정하였다.

제1타입조성물(A)의 경우,시멘트 20.00 중량%, 마이크로 시멘트 (분말도 6000) 30.00 중량%, 생석회 5.00 중량%, 조기강도증진재 20.00 중량%, 흡착재 10.0 중량%, 고로슬래그 30.00 중량%, 경화제 1.00 중량%, 보습제 1.00 중량%, 응결조절재 1.00 중량%, 소석회 2.00 중량%를 포함하여 이루어진 조성물을 구현하였다.

제2타입조성물(B)의 경우, 포졸란계 초미분말 40.00 중량%, 탄산나트륨 5.00 중량%, 천연무수석고 15.00 중량%, 분말 유동화제 0.10 중량%, 조기강도증진재 20.00 중량%, 경화제 5.00 중량%, 소석회 1.00 중량%, 생석회 1.00 중량%, 응결조절재 1.00 중량%를 포함하여 이루어진 조성물로 구현하였다.

제1타입조성물(A)과 제2타입조성물(B)를 1:1의 비율(중량비)로 혼합하고,도 1과 같은 블록구조물로 구현한 후, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간 이후의 압축강도를 도 2와 같은 압축강도 시험기를 이용하여 강도를 시험하였다.

[비교예]

비교예 제품으로는 규산염을 씰제로 포함하는 기성 제품을 사용하여 블록을 제조하였다.제조 조성은 경량 무기 충전재 45중량% 및 분말형 개질제 5중량%를 강제믹서에 투입하여 교반하고, 물 50중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 경량 그라우트재 조성물을 제조하였다.경량 무기 충전재는, 조강 포틀랜드 시멘트 41중량%, 칼슘알루미네이트 10중량%, 고로슬래그 10중량%, 보크사이트 10중량%, 폐실리콘 분말 5중량%, 석고 5중량%, 규산칼슘 5중량%, 알킬벤젠술폰산나트륨 5중량%, 세피올라이트 5중량%, 퍼라이트 1중량%, 지연제 1중량%, 알루미늄 분말 1중량% 및 감수제 1중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 감수제로는 폴리카본산계 감수제를 사용하였고, 상기 지연제로는 시트릭산을 사용하였다.

위 실시예 1, 실시예 2, 비교예의 압축강도를 측정하면 다음과 같다.

시간의 경과에 따라 실시예 1 및 실시예 2에 따른 본 발명의 적용 제품의 경우, 신속한 강화 특성을 구현하여 조기 겔화로 인한 경화과정을 겨쳐 강도 2MPa 이상이 3시간 이내에 구현되는 것을 확인할 수 있다.

특히, 실시예 1 및 실시예 2의 경우, 본주입재의 유동겔타임의 경우 10분이상 유지되는 특성이 보이며, 정지겔타임의 경우 20초 이하의 시간 내에 겔화가 진행되는 특성을 보인다.

반면, 비교예의 경우 강도 2.0Mpa를 확보하는 데 6시간 이상의 시간이 걸렸으며, 그러한 경우라도 강도 측정의 압력을 높이는 경우 장기화(1일, 2일, 3일 이상) 되는 경우 부서지는 특성을 보이게 된다(도 8내지 도 12). 아울러, 비교예의 경우, 상술한 유동겔타임이나 정지겔타임의 특성을 구분할 수 없으며, 이러한 특수한 기작은 발휘되지 않는 것을 확인하였다.

이는 본 발명의 경우, 정량화한 그라우트재를 특성별로 패치화하는 경우에도 매우 신속한 경화와 압축강도를 발현하는 것을 확인할 수 있다. 나아가 종래의 규산소다 적용 그라우트재의 단점을 극복할 수 있다.

나아가, 씰재를 적용하지 않고도 보강공법을 진행할 수 있어, 본 주입재 시공시 겔화 유지시간으로 인한 충분한 시공시간을 확보할 수 있어, 씰재로 인한 본 주입재의 영향이 없도록 하는 특성을 보유할 수 있도록 할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계;
정량화한 보강 특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 본 주입재 형성 단계;
상기 천공에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계;
충진된 상기 본주입재를 경화시키는 경화단계;
경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가 단계;를 포함하며,
상기 제1보강그라우트재(A)는 시멘트 10.00 내지 20.00 중량%, 마이크로 시멘트 15.00 내지 30.00 중량%, 생석회 2.00 내지 5.00 중량%, 조기강도 증진재 10.00 내지 20.00 중량%, 흡착재 5.00 내지 10.00 중량%, 고로슬래그 10.00 내지 30.00 중량%, 경화제 1.00 내지 5.00 중량%, 보습제1.00 내지 5.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%, 소석회 2.00 내지 5.00 중량%를 포함하며,
상기 제2보강그라우트재(B) 조성은,포졸란계 초미분말 20.00 내지 40.00 중량%, 탄산나트륨 5.00 내지 15.00 중량%, 천연무수석고 15.00 내지 30.00 중량%, 분말 유동화제 0.10 내지 1.00 중량%, 조기강도 증진재 20.00 내지 40.00 중량%, 경화제 5.00 내지 15.00 중량%, 소석회 1.00 내지 15.00 중량%, 생석회 1.00 내지 15.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%를 포함하고,
제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷의 혼합은 1:1 중량비로 혼합되도록 하여 본 주입재로 적용하여, 천공후, 씰재의 투입없이 본주입재의 직접 투입공정으로 수행하며,
상기 적합성 평가단계는,
하중센서(Load Cell)을 포함하는 센싱모듈(100); 상기센싱모듈 상부와 인접하여 배치되는 샘플플레이트(200); 상기 샘플플레이트 상부와 이격되며, 샘플이 배치되는 경우, 상부에서 상기 샘플을 고정하는 고정모듈(300); 상기고정모듈(300)에 일측에 배치되어 상기 샘플에 가압력을 인가하여, 상기 샘플의 인장력 또는 압축강도를 상기 하중센서를 통해 수집하는 가압모듈(400); 및 상기 가압모듈(400)의 하중센서를 통해 가압되는 정보를 디스플레이하는디스프레이모듈(500);을 포함하는 압축강도 측정기를 통해 구현되는,
지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법.
삭제
삭제
지반에 대하여 천공을 수행하는 천공단계;
상기 천공에 강관을 삽입하는 강관 삽입 단계;
정량화한 보강 특성을 가지는 제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷을 정량적으로 혼합하여 본주입재를 형성하는 본 주입재 형성 단계;
상기 강관에 상기 본주입재를 충진하는 본주입재 주입단계;
충진된 상기 본주입재와 천공내 포함되는 지반 발생토가 혼합된 혼합물을 경화시키는 경화단계;
경화된 본주입재를 포함하는 호모겔 또는 샌드겔 형태의 샘플시료를 추출하여 압축강도기를 통해 압축강도를 산출하여 적합성 여부를 판별하는 적합성 평가단계;를 포함하되,
상기 제1보강그라우트재(A)는 시멘트 10.00 내지 20.00 중량%, 마이크로 시멘트 15.00 내지 30.00 중량%, 생석회 2.00 내지 5.00 중량%, 조기강도 증진재 10.00 내지 20.00 중량%, 흡착재 5.00 내지 10.00 중량%, 고로슬래그 10.00 내지 30.00 중량%, 경화제 1.00 내지 5.00 중량%, 보습제1.00 내지 5.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%, 소석회 2.00 내지 5.00 중량%를 포함하며,
상기 제2보강그라우트재(B) 조성은,포졸란계 초미분말 20.00 내지 40.00 중량%, 탄산나트륨 5.00 내지 15.00 중량%, 천연무수석고 15.00 내지 30.00 중량%, 분말 유동화제 0.10 내지 1.00 중량%, 조기강도 증진재 20.00 내지 40.00 중량%, 경화제 5.00 내지 15.00 중량%, 소석회 1.00 내지 15.00 중량%, 생석회 1.00 내지 15.00 중량%, 응결 조절재 1.00 내지 5.00 중량%를 포함하고,
제1보강그라우트재(A) 패킷과, 유동겔타임 확보 특성을 가지는 제2보강그라우트재(B) 패킷의 혼합은 1:1 중량비로 혼합되도록 하여 본 주입재로 적용하여, 천공후, 씰재의 투입없이 본주입재의 직접 투입공정으로 수행하며,
상기 적합성 평가단계는,
하중센서(Load Cell)을 포함하는 센싱모듈(100); 상기센싱모듈 상부와 인접하여 배치되는 샘플플레이트(200); 상기 샘플플레이트 상부와 이격되며, 샘플이 배치되는 경우, 상부에서 상기 샘플을 고정하는 고정모듈(300); 상기고정모듈(300)에 일측에 배치되어 상기 샘플에 가압력을 인가하여, 상기 샘플의 인장력 또는 압축강도를 상기 하중센서를 통해 수집하는 가압모듈(400); 및 상기 가압모듈(400)의 하중센서를 통해 가압되는 정보를 디스플레이하는디스프레이모듈(500);을 포함하는 압축강도 측정기를 통해 구현되는,
지반보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제