KR102199938B1 - 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물로서, 0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 시멘트를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 성능개선 혼화제를 포함하고,
상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고,
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것을 사용하여;
일액형 타입으로 가사시간 및 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 속경성과 높은 조기 압축강도 발현이 가능할 뿐만 아니라, 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 관한 것이다.
상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고,
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것을 사용하여;
일액형 타입으로 가사시간 및 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 속경성과 높은 조기 압축강도 발현이 가능할 뿐만 아니라, 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 일액형 타입으로 가사시간 및 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 속경성과 높은 조기 압축강도 발현이 가능할 뿐만 아니라, 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 터널보강공법의 하나인 강관다단 그라우팅 공법은 소구경 파이프 루프(Pipe Roof)공법에서 발전된 것으로서 터널 Crown부에 천공 후 구조용 강관을 일정간격(일반적 500mm)으로 설치하고 주입재를 주입하여 지반과 강관이 일체가 되게 함으로써 강관의 Beam 작용을 유발, 일종의 아칭효과를 형성, 지반보강효과와 그라우팅에 의한 차수효과를 동시에 얻는 방법이다.
이러한 강관다단 그라우팅 공법은 굴착 예정인 터널 막장면에서 천공을 수행한다. 예컨대, 아치형 터널의 경우 아치(크라운부)를 따라 연속적으로 천공을 수행한다. 천공이 수행된 지반은 터널 형성 후 터널의 전방 영역이 된다. 천공 각도는 대략 5~10도 정도로 형성한다. 천공 후에는 다수의 분사공이 형성되어 있는 강관을 천공홀에 삽입하고 씰링재(seal material) 주입관을 설치한 후, 천공홀 전단을 밀폐하는 코킹 작업을 수행한다. 천공홀이 밀폐되면 천공홀 내벽과 강관 사이의 공간에 씰링재를 주입하여 겔 상태로 경화시킨다. 이후 강관을 통해 그라우트 조성물(본주입재)을 가압하여 공급하면, 그라우트 조성물은 씰링재를 통과한 후 지반으로 주입되어 지반 내 균열을 메우고 지반을 일체화시켜 강도를 강화시킨다. 그라우트 조성물이 경화되면 막장면을 기계굴착 또는 발파굴착을 수행한다. 지반 보강을 수행하였는 바, 굴착 과정에서 천정이 붕괴되는 등의 원치 않는 사고를 방지할 수 있고, 굴착설계에 따른 안정적 굴착작업이 가능하다.
일반적으로 그라우트 조성물은 기본적으로 시멘트 및 물을 혼합한 조성물이 사용되었다. 시멘트와 물만 혼합하여 그라우트 조성물로 사용할 경우, 시멘트의 자기 수축, 잉여수의 블리딩(bleeding) 등이 발생하여, 강관 내 공극이 생기고, 이로 인한 강관의 부식이 야기되며, 이 부식에 따라 여러 가지 문제들이 연쇄적으로 발생하게 된다.
또한, 강관다단 그라우팅 공법에서는 지반에 주입된 그라우트 조성물이 경화된 후에 터널 굴착이 가능하기 때문에 경화 속도가 느리면 공기가 지연될 수밖에 없다. 더욱이 일반적인 그라우트 조성물은 일액형 타입의 고유동성을 가져 작업시 굳어져 있지 않은 상태이기 때문에, 압송(주입)시나 충전 시에 지반 조건, 특히 지하수의 영향을 받기 쉽고, 또 충전된 후에 있어서도 그라우트 조성물이 경화될 때까지 장시간을 요하기 때문에 재료분리나 블리딩 현상을 일으키기 쉬운 문제점이 있었다.
또한, 일반적인 양생기준으로 그라우트 조성물을 주입한 후 약 24시간 내외의 양생을 하도록 되어 있다. 그 밖에 실내시험 등을 통해 적정 경화시간이 확인된 경우 배합비를 변경할 수 있으며, 압축강도가 2MPa 이상의 강도확보 후 후속공정(발파)을 진행토록 하는 기준이 적용되고 있다. 그러나 일반적인 그라우트 조성물은 단시간의 경화능력을 갖지 않기 때문에 한정 주입이 불가능하여 대상으로 하는 공동을 확실하게 충전할 수 없는 단점이 있었다. 게다가 실제 현장에서는 공기를 맞추기 위하여 충분한 양생 시간을 확보하지 못하여, 그라우트 조성물의 주입 후 24시간 양생시간을 만족하지 못한 상태에서 터널 굴착을 하는 사례도 있는 실정이다. 그라우트 조성물이 충분히 경화하여 지반과 강관이 서로 일체화되지 못한 상태에서 발파 및 굴착이 수행되면, 시공 안전성이 문제될 수 있다.
따라서 성능개선 혼화제를 첨가하여 그라우트 조성물을 제조하여 그라우트 조성물의 물성 등의 품질을 향상시킴으로써, 현재 적용되고 있는 약 24시간의 경화시간 보다 훨씬 빨리 속결되면서도 적어도 2MPa 이상의 조기 압축강도 발현이 가능한 그라우트 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현 예는 일액형 타입으로 가사시간 및 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 속경성과 높은 조기 압축강도 발현이 가능할 뿐만 아니라, 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 이용한 터널강관다단 보강공법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현 예는 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물로서, 0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 시멘트를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 성능개선 혼화제를 포함하고,
상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고,
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제공한다.
상기 이황화 몰리브덴 분체는 이황화 몰리브덴의 전구체 용액을 70 내지 90 ℃에서 30분 내지 2시간 동안 초음파 처리(sonication) 및 교반(stirring)하여 과포화시킨 후 냉각하여 분체 형태의 이황화 몰리브덴 중간 물질을 석출하는 단계; 및 상기 중간 물질을 열처리하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 형성되는 것을 사용할 수 있다.
상기 이황화 몰리브덴 분체는 표면을 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 메틸디메톡시 실란화합물, 디메틸실록산 유체 및 하기 화학식 1로 표시되는 티란 화합물을 포함하는 코팅 조성물로 코팅 처리한 것을 사용할 수 있다.
[화학식1]
(m 은 0 내지 4 의 정수, n 은 0 내지 2의 정수를 나타낸다.)
상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것이고; 상기 루핀 추출 루페올은 루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 주입하여 강관과 지반을 일체화시켜 지반의 강도를 증대시키는 터널강관다단 보강공법으로서,
보강하고자 하는 터널의 지반을 천공하는 단계(S10); 상기 천공으로 강관을 삽입하는 단계(S20); 상기 강관과 천공 사이에 씰링재를 충진하는 단계(S30); 상기 충진된 씰링재가 겔화가 되는 단계(S40); 상기 강관으로 천공에 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 충진하는 단계(S50); 및 상기 충진된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 경화시키는 단계(S60);를 포함하는 터널강관다단 보강공법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 따르면, 일액형 타입으로 가사시간을 40분 이상까지 늘리면서, 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 지반에 주입 후 5시간 내에 압축강도가 2MPa 이상으로 발현되어, 매우 빠른 시간 내에 강도를 확보할 수 있는 속경성과 높은 조기 고강도 발현이 가능한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 블리딩(Bleeding)을 억제하여 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적이며, 재료분리 없이 균질하고, 밀도 있는 충전이 가능한 효과가 있다.
이에 따라 터널강관다단 보강공법에서 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물의 양생시간을 기다리기 위해 공기가 지연되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 지반보강효과가 커서 굴착시공의 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법의 개략적인 시공순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법의 개략적인 시공순서를 이미지로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법이 수행되는 막장면을 촬영한 사진이다.
도 4는 터널의 길이방향을 따라 연속적으로 강관이 설치된 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법의 개략적인 시공순서를 이미지로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법이 수행되는 막장면을 촬영한 사진이다.
도 4는 터널의 길이방향을 따라 연속적으로 강관이 설치된 모습을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현 예는 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물로서, 0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 시멘트를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 성능개선 혼화제를 포함하고; 상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고; 상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 따르면, 일액형 타입으로 가사시간을 40분 이상까지 늘리면서, 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 지반에 주입 후 5시간 내에 압축강도가 2MPa 이상으로 발현되어, 매우 빠른 시간 내에 강도를 확보할 수 있는 속경성과 높은 조기 고강도 발현이 가능한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 블리딩(Bleeding)을 억제하여 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적이며, 재료분리 없이 균질하고, 밀도 있는 충전이 가능한 효과가 있다.
이에 따라 터널강관다단 보강공법에서 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물의 양생시간을 기다리기 위해 공기가 지연되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 지반보강효과가 커서 굴착시공의 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 시멘트를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 성능개선 혼화제를 포함한다.
상기 시멘트는 물과 반응에 의해 Ca(OH)2의 생성량을 증진시키고, 생성된 Ca(OH)2가 상기 순환자원(산업 부산물)들의 자극제 역할을 하도록 유도함으로써, 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물의 양생 시 속경성 특성을 부여하고, 에트링자이트의 생성량 증가와 장기 강도 발현을 개선할 수 있는 역할을 한다. 상기 시멘트는 당분야에서 사용될 수 있는 일반적인 것으로 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 시멘트, 초속경 시멘트, CSA계 시멘트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 상기 시멘트는 비표면적이 4,000 내지 6,000 cm2/g인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 성능개선 혼화제는 유동성을 확보하여, 가사시간을 늘릴 수 있고, 속경성과 높은 조기 고강도 발현 및 블리딩(Bleeding)을 억제하는 기능을 한다. 이러한 성능개선 혼화제는 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 성능개선 혼화제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 성능개선 혼화제의 함량이 너무 많은 경우에는 재료분리가 발생하거나, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
보다 구체적으로 상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7)는 성능개선 혼화제의 다른 성분들과 혼합하여, 에트린자이트를 생성하고 시멘트의 조직을 균질하고 치밀하게 하여 빠른 시간 내에 안정적으로 내구성 증진 및 강도를 증진시키는 기능을 한다. 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7)는 비표면적이 5,000 내지 7,000 cm2/g인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 칼슘 플로라이트 제련시 생성되는 부산물로서, 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7)와 빠른 시간내에 우수한 초기강도를 발현하고 이를 장시간 동안 유지하는 기능을 한다. 이러한 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 CaSO4 100 중량부 기준으로, CaF2 0.5 내지 5 중량부; SO3 50 내지 60 중량부; CaO 40 내지 45 중량부; 및 물 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 비표면적이 4,000 내지 6,000 cm2/g인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다. 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 50 내지 80 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물의 함량이 너무 많은 경우에는 경화속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하되거나, 장기강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 제지공정에서 단계별로 발생되는 폐수를 처리하는 과정에서 부산물로 발생되는 제지슬러지는 모두 소각처리하고 있음에도 불구하고, 그 처리해야할 양이 상당히 많고, 이러한 슬러지의 소각처리시 발생하는 제지슬러지 소각재는 국내 산업에서 발생하는 산업부산물로서 연간 80만톤 이상에 달하고 있으며, 그 대부분은 탈수하여 소각한 후 그 소각재(paper ash: PA)는 매립하여 처리되고 있다. 그러나 제지슬러지 소각재를 매립하는 방법에 있어서는 매립지 확보 문제, 침출수 등에 의한 이차적인 오염 문제 등으로 인하여 이의 재활용 방안의 연구가 시급한 실정이다.
또한, 제지슬러지는 종이제조공정 중 펄프의 사용량을 줄이고 종이의 품질을 제고하기 위하여 충진제(Filler)로 석회석 미분말을 사용하게 되는데 잉여 석회석 미분말이 슬러지형태로 배출되어, 고가의 생석회나 천연 무수석고를 대체할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 발효 제지슬러지는 유동성을 확보하여, 가사시간을 늘릴 수 있고, 높은 고강도 발현 및 블리딩(Bleeding)을 억제하는 기능을 한다.
보다 구체적으로 상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이때, 상기 발효 제지슬러지는 수분함량이 30 내지 50 중량%인 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 5 내지 15 중량부를 접종하여, 25 내지 40 ℃에서 48 내지 96 시간 동안 발효시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 발효 제지슬러지는 수분함량이 30 내지 50 중량%인 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 10 내지 50 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 0.1 내지 5 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 0.1 내지 5 중량부를 더 혼합한 후, 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 5 내지 15 중량부를 접종하여, 25 내지 40 ℃에서 48 내지 96 시간 동안 발효시킨 것을 사용함으로써, 상기한 효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 강관을 통한 침투력이 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.
상기 발효 제지슬러지는 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 50 내지 80 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 발효 제지슬러지의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 발효 제지슬러지의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 무수석고는 침상형구조인 에트린자이트(AFt상, C3A·3CaSO4·32H2O)를 생성하여 시멘트의 조직을 균질하고, 치밀하게 하여 내구성 증진 및 강도증진 효과를 나타내는 기능을 한다. 상기 무수석고는 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 30 내지 60 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 무수석고의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 무수석고의 함량이 너무 많은 경우에는 응결지연을 유발하여 반응속도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 이황화 몰리브덴 분체는 높은 고강도 발현, 블리딩(Bleeding) 억제 및 씰링재를 통과하기 위한 침투성능을 향상시키는 기능을 한다. 상기 이황화 몰리브덴 분체는 평균입경이 5 내지 15 nm인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 이황화 몰리브덴 분체는 이황화 몰리브덴의 전구체 용액을 70 내지 90 ℃에서 30분 내지 2시간 동안 초음파 처리(sonication) 및 교반(stirring)하여 과포화시킨 후 냉각하여 분체 형태의 이황화 몰리브덴 중간 물질을 석출하는 단계; 및 상기 중간 물질을 열처리하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 형성되는 것을 사용할 수 있다.
이때, 상기 이황화 몰리브덴의 전구체 용액은 양이온으로서 (NH4)2-, (PPh2)2-, (NEt4)2-을 포함하는 이황화 몰리브덴의 전구체를 극성 또는 무극성 용매와 혼합한 용액일 수 있다. 비제한적인 예시로서 상기 이황화 몰리브덴의 전구체로는 (NH4)2MoS4을 사용할 수 있다. 이 경우 (NH4)2MoS4 전구체 0.2 g에 3차 극성 또는 무극성 용매 50 ml를 혼합할 수 있다.
또한, 상기 중간 물질을 열처리하는 단계는 Ar, H2, H2S를 각각 100, 7, 5 sccm로 주입하면서, 400 내지 700 ℃에서 1차 열처리를 수행한 후; Ar, H2S를 각각 100, 8 sccm로 주입하면서, 1000 내지 1500 ℃에서 2차 열처리를 수행하는 것일 수 있다.
한편, 상기 이황화 몰리브덴 분체는 표면을 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 메틸디메톡시 실란화합물, 디메틸실록산 유체 및 하기 화학식 1로 표시되는 티란 화합물을 포함하는 코팅 조성물로 코팅 처리한 것을 사용함으로써, 속경성 향상 및 지반으로의 우수한 침투성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로 상기 코팅 조성물은 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 메틸디메톡시 실란화합물 100 중량부에 대하여, 디메틸실록산 유체 50 내지 70 중량부 및 하기 화학식 1로 표시되는 티란 화합물 10 내지 30 중량부를 포함하는 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
[화학식1]
(m 은 0 내지 4 의 정수, n 은 0 내지 2의 정수를 나타낸다.)
이때, 상기 디메틸실록산 유체는 트리메틸실록시 말단화된 폴리디메틸실록산 유체로서, 다우 코닝 200 플로이드(fluid) (1000cS)(제조원; Dow Corning Corporation)를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 이황화 몰리브덴 분체는 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 이황화 몰리브덴 분체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 이황화 몰리브덴 분체의 함량이 너무 많은 경우에는 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)는 우수한 강도향상 효과를 발현하고, 경화과정에서 부피변화 및 주입재의 역류를 방지함으로써 빠른 시간 내에 안정적인 지반 강화 효과를 부여하는 기능을 한다. 상기 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)는 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)의 함량이 너무 많은 경우에는 반응속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 루페올은 상기 발효 제지슬러지와 함께 유동성을 확보하여, 가사시간을 늘릴 수 있고 블리딩(Bleeding) 억제 및 씰링재를 통과하기 위한 침투성능을 향상시키는 기능을 한다. 상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 루핀 추출 루페올은 루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 루페올은 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 루페올의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 루페올의 함량이 너무 많은 경우에는 속경성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 황산나트륨은 물에 의해 이온화되어, 에트린자이트(AFt상, C3A·3CaSO4·32H2O)의 생성을 촉진시켜 속경성을 향상시킬 뿐만 아니라, 발효 제지슬러지 및 루페올 등의 성분에 포함된 유기물에 흡착되어 이러한 유기물이 시멘트의 응결반응을 방해하지 않도록 함으로써, 속경성을 더욱 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 황산나트륨은 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 황산나트륨의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 황산나트륨의 함량이 너무 많은 경우에는 반응속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 탄산나트륨은 물에 의해 이온화되어, 에트린자이트(AFt상, C3A·3CaSO4·32H2O)의 생성을 촉진시켜 속경성을 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 탄산나트륨은 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄산나트륨의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 탄산나트륨의 함량이 너무 많은 경우에는 반응속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 주석산은 상기 황산나트륨 및 탄산나트륨 등의 성분이 물에 의하여 이온화되는 속도를 빠르게 함으로써, 속경성을 향상시킬 수 있는 기능을 한다. 상기 주석산은 상기 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 주석산의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 주석산의 함량이 너무 많은 경우에는 반응속도가 지나치게 빨라져 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 상기 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 강관을 통해 지반에 주입될 수 있고, 강관과 지반을 일체화시켜 지반의 강도를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로 상기 주입은 상기 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물의 물 및 시멘트를 0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 고속 교반기에서 1 내지 3분 동안 혼합한 후, 성능개선 혼화제를 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부로 1 내지 3분 동안 더 혼합함으로써, 바람직하게 수행될 수 있다.
기존 급결 주입재의 경우 물 및 시멘트의 시멘트 현탁액과, 급결재액의 이액형 재료를 사용함으로써 각각 여러 대의 믹서 및 펌프가 필요한 데 비해, 본 발명은 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 사용하기 때문에 한대의 믹서 및 펌프만으로 간편하게 터널강관다단 보강을 수행할 수 있어 공사비의 절감이 가능하고, 장비 관리 및 공정관리가 대폭 간소화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 주입하여 강관과 지반을 일체화시켜 지반의 강도를 증대시키는 터널강관다단 보강공법을 제공한다.
보다 구체적으로 상기 터널강관다단 보강공법은 보강하고자 하는 터널의 지반을 천공하는 단계(S10); 상기 천공으로 강관을 삽입하는 단계(S20); 상기 강관과 천공 사이에 씰링재를 충진하는 단계(S30); 상기 충진된 씰링재가 겔화가 되는 단계(S40); 상기 강관으로 천공에 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 충진하는 단계(S50); 및 상기 충진된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 경화시키는 단계(S60);를 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 터널강관다단 보강공법의 개략적인 시공순서도를 도 1에 도시하였다. 또한, 본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강공법의 개략적인 시공순서 이미지를 도 2에 도시하였다.
보다 구체적으로, 보강하고자 하는 터널의 지반을 천공하는 단계(S10)에서 상기 천공은 도 3에 도시된 바와 같이 아치형 터널의 경우 아치(크라운부)를 따라 연속적으로 수행될 수 있다. 상기 천공이 수행된 지반은 터널 형성 후 터널의 전방 영역이 된다. 천공 각도는 대략 5 내지 10도 정도로 형성될 수 있다.
이후, 상기 천공으로 강관을 삽입하는 단계(S20)에서는 다수의 분사공이 형성되어 있는 강관을 상기 형성한 천공에 삽입한다.
이후, 도 2에서 확인할수 있는 바와 같이 씰링재(seal material)를 주입할 주입관을 설치한 후, 천공홀 전단을 밀폐하는 코킹 작업을 수행한다.
이후, 천공홀이 밀폐되면 상기 강관과 천공 사이에 씰링재를 충진하는 단계(S30) 및 상기 충진된 씰링재가 겔화가 되는 단계(S40)를 수행한다.
이후, 상기 강관으로 천공에 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 가압하여 충진하는 단계(S50)에서 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 씰링재를 통과한 후 지반으로 주입되어 지반 내 균열을 메우고 지반을 일체화시켜 강도를 강화시킨다.
이후, 상기 충진된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 경화시키는 단계(S60)를 통하여 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물이 경화되면 막장면을 기계굴착 또는 발파굴착을 수행한다.
이로써 터널강관다단 보강공법을 통한 지반 보강을 수행하였는 바, 굴착 과정에서 천정이 붕괴되는 등의 원치 않는 사고를 방지할 수 있고, 굴착설계에 따른 안정적 굴착작업이 가능하다.
이러한 터널강관다단 보강공법은 터널의 진행방향을 따라 연속적으로 수행되며, 강관은 대략 12m 정도를 사용하는데, 강관 설치시 길이방향을 따라 일부가 겹치게 설치하므로, 최종적으로 강관이 설치된 모습은 도 4에 도시된 바와 같다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법에 따르면, 일액형 타입으로 가사시간을 40분 이상까지 늘리면서, 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 우수하면서도, 지반에 주입 후 5시간 내에 압축강도가 2MPa 이상으로 발현되어, 매우 빠른 시간 내에 강도를 확보할 수 있는 속경성과 높은 조기 고강도 발현이 가능한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 블리딩(Bleeding)을 억제하여 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적이며, 재료분리 없이 균질하고, 밀도 있는 충전이 가능한 효과가 있다.
이에 따라 터널강관다단 보강공법에서 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물의 양생시간을 기다리기 위해 공기가 지연되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 지반보강효과가 커서 굴착시공의 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<실시예 1>
0.875의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 보통 포틀랜드 시멘트(5360 cm2/g)를 고속 교반기에서 1분 동안 혼합한 후, 성능개선 혼화제를 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 18 중량부로 1분 동안 더 혼합함으로써, 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7, 6700 cm2/g) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물(5280 cm2/g) 78 중량부, 발효 제지슬러지 53 중량부, 무수석고 55 중량부, 이황화 몰리브덴 분체(평균입경 7.1 nm) 14 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 19 중량부, 루페올 3 중량부, 황산나트륨 0.9 중량부, 탄산나트륨 0.9 중량부 및 주석산 1.2 중량부를 혼합한 것을 사용하였다.
이때, 상기 칼슘 플로라이트 제련부산물은 CaSO4 100 중량부 기준으로, CaF2 4.8 중량부; SO3 53.2 중량부; CaO 41.7 중량부; 및 물 0.3 중량부를 포함하는 것을 사용하였다.
또한, 상기 발효 제지슬러지는 수분함량이 30 중량%인 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 11 중량부를 접종하여, 37℃에서 75 시간 동안 발효시킨 것을 사용하였다.
또한, 상기 이황화 몰리브덴 분체는 (NH4)2MoS4 전구체 0.2 g에 3차 극성 또는 무극성 용매 50 ml를 혼합한 이황화 몰리브덴의 전구체 용액을 80 ℃에서 1시간 동안 초음파 처리(sonication) 및 교반(stirring)하여 과포화시킨 후 냉각하여 분체 형태의 이황화 몰리브덴 중간 물질을 석출한 후; 상기 중간 물질을 Ar, H2, H2S를 각각 100, 7, 5 sccm로 주입하면서, 500 ℃에서 1차 열처리를 수행한 후; Ar, H2S를 각각 100, 8 sccm로 주입하면서, 1200 ℃에서 2차 열처리를 수행하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 형성되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 루페올은 루핀 종자 및 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및 루핀 종자 분말 및 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 98% 에탄올을 1 : 10의 중량비로 가하여 75 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 루핀 추출 루페올을 사용하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제조하되, 상기 발효 제지슬러지는 수분함량이 30 중량%인 제지슬러지 100 중량부에 대하여, 건식 분쇄된 홍삼박 분말 25 중량부, 글루탐산모노나트륨(monosodium glutamate) 2 중량부 및 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 3 중량부를 더 혼합한 후, 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum) 9 중량부를 접종하여, 37 ℃에서 90 시간 동안 발효시킨 것을 사용하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제조하되, 이황화 몰리브덴 분체로서 상기 실시예 2에서 제조된 이황화 몰리브덴 분체의 표면을 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 메틸디메톡시 실란화합물 100 중량부, 디메틸실록산 유체 65 중량부 및 하기 화학식 1-1로 표시되는 티란 화합물 22 중량부을 포함하는 코팅 조성물로 코팅 처리한 것을 사용하였다.
[화학식1-1]
(m 은 3, n 은 1)
<비교예 1>
0.875의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 보통 포틀랜드 시멘트(5360 cm2/g)를 고속 교반기에서 1분 동안 혼합한 후, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)를 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 18 중량부로 1분 동안 더 혼합함으로써, 비교용 그라우트 조성물을 제조하였다.
<시험예>
압축강도
실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물에 대하여, KS L 5105에 따라, 50 × 50 × 50(mm) 입방 시험체를 준비하였다. 상기 준비된 시험체에 대하여, KS F 2426-'10에 준하여 압축강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 시간(hr) | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 |
| 경과시간별 압축강도 (Mpa) |
4 | 2.2 | 2.4 | 2.8 | 1.3 |
| 5 | 2.7 | 2.8 | 3.1 | 1.4 | |
| 6 | 3.3 | 3.5 | 3.8 | 1.9 |
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물과 비교하여, 빠른 시간 내에 현저히 우수한 압축강도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이로써, 속경성과 높은 조기 고강도 발현이 가능한 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
가사시간
가사시간은 그라우트 조성물의 작업 가능시간과 관련된 시간으로서, 상기 실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물에 대하여, 투명한 폴리에틸렌 봉지에 투입한 후 입구를 폐쇄하여 시료를 정치하였다. 이후, 5분 단위로 봉지의 위에서 손가락으로 눌러 경화되는 것을 느낄 때까지의 시간을 가사시간으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 |
| 가사시간(min) | 42 | 45 | 51 | 9 |
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물과 비교하여, 긴 가사시간을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이로써, 유동성을 확보할 수 있어 작업 효율성이 향상될 수 있을 것으로 기대된다.
블리딩율
실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물에 대하여, KS F 2433-'11에 준하여 블리딩율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 |
| 블리딩율(%) | 0 | 0 | 0 | 2.3 |
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 의하여 제조된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물은 비교예 1에 의하여 제조된 비교용 그라우트 조성물과 비교하여, 현저히 감소된 블리딩율을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이러한 블리딩(Bleeding)을 억제 효과로부터, 지하수에 의한 희석이나 누출이 없어 친환경적인 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물로서,
0.70 내지 0.90의 물-시멘트비(water cement ratio, W/C)로 물 및 시멘트를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 성능개선 혼화제를 포함하고,
상기 성능개선 혼화제는 비정질 칼슘알루미네이트(C12A7) 100 중량부에 대하여, 칼슘 플로라이트 제련부산물 50 내지 80 중량부, 발효 제지슬러지 50 내지 80 중량부, 무수석고 30 내지 60 중량부, 이황화 몰리브덴 분체 10 내지 30 중량부, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate) 10 내지 30 중량부, 루페올 1 내지 10 중량부, 황산나트륨 0.1 내지 5 중량부, 탄산나트륨 0.1 내지 5 중량부 및 주석산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것이고,
상기 발효 제지슬러지는 제지슬러지에 쿠르토박테리아 오세아노세디멘텀(Curtobacterium oceanosedimentum)을 접종하여, 발효시킨 것을 특징으로 하는 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 이황화 몰리브덴 분체는
이황화 몰리브덴의 전구체 용액을 70 내지 90 ℃에서 30분 내지 2시간 동안 초음파 처리(sonication) 및 교반(stirring)하여 과포화시킨 후 냉각하여 분체 형태의 이황화 몰리브덴 중간 물질을 석출하는 단계; 및
상기 중간 물질을 열처리하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 이황화 몰리브덴 분체는
표면을 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 메틸디메톡시 실란화합물, 디메틸실록산 유체 및 하기 화학식 1로 표시되는 티란 화합물을 포함하는 코팅 조성물로 코팅 처리한 것을 특징으로 하는 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물.
[화학식1]
(m 은 0 내지 4 의 정수, n 은 0 내지 2의 정수를 나타낸다.)
- 제1항에 있어서,
상기 루페올은 루핀 추출 루페올인 것이고;
상기 루핀 추출 루페올은
루핀 종자 또는 루핀 종자의 꼬투리를 건조한 후 분쇄하여 루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말을 얻는 단계; 및
루핀 종자 분말 또는 루핀 종자의 꼬투리 분말에 추출용매로서 95% 이상 에탄올을 1 : 3 내지 10의 중량비로 가하여 35 내지 80 ℃로 가열하여 루페올을 추출하는 단계를 포함하는 추출방법으로 추출된 것을 특징으로 하는 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항에 따른 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 주입하여 강관과 지반을 일체화시켜 지반의 강도를 증대시키는 터널강관다단 보강공법으로서,
보강하고자 하는 터널의 지반을 천공하는 단계(S10);
상기 천공으로 강관을 삽입하는 단계(S20);
상기 강관과 천공 사이에 씰링재를 충진하는 단계(S30);
상기 충진된 씰링재가 겔화가 되는 단계(S40);
상기 강관으로 천공에 상기 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 충진하는 단계(S50); 및
상기 충진된 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물을 경화시키는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널강관다단 보강공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200112743A KR102199938B1 (ko) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200112743A KR102199938B1 (ko) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102199938B1 true KR102199938B1 (ko) | 2021-01-11 |
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ID=74129022
Family Applications (1)
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| KR1020200112743A KR102199938B1 (ko) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 일액형 타입의 터널강관다단 보강용 친환경 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널강관다단 보강공법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102199938B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102372471B1 (ko) | 2021-09-17 | 2022-03-10 | ㈜동인개발 | 속경성 그라우트 주입재 조성물 및 이를 이용한 강관 그라우팅 공법 |
| WO2022173132A1 (ko) * | 2021-02-09 | 2022-08-18 | 주식회사 에이지 | 강관다단 그라우팅 공법용 속경성 그라우트 조성물 및 이를 이용한 강관다단 그라우팅 공법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07242453A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Denki Kagaku Kogyo Kk | グラウト用のセメント混和材及びセメント組成物 |
| KR101645586B1 (ko) | 2016-04-05 | 2016-08-09 | 에스에스씨산업(주) | 초조강형 그라우트 조성물 및 이를 이용한 조기인장 그라우팅 공법 |
| KR102032452B1 (ko) | 2018-05-10 | 2019-10-15 | 삼성물산 주식회사 | 프리스트레스트 콘크리트 쉬스관 내부 충진용 그라우트 조성물 |
| KR102105058B1 (ko) * | 2019-11-05 | 2020-04-27 | 맥스콘소재 주식회사 | 내수성이 강화된 2액형 뒤채움형 그라우트 조성물 및 이를 포함하는 가소성 그라우트 뒤채움 주입공법 |
| KR102117557B1 (ko) | 2020-01-14 | 2020-06-02 | 주식회사 엠소재 | 조기 고강도 발현이 가능한 터널보강용 일액형 그라우트 조성물 및 이를 이용한 터널 그라우팅 보강공법 |
| KR102134887B1 (ko) * | 2020-02-12 | 2020-07-20 | (주)건설자재산업 | 강관다단 친환경 속경성 그라우팅용 조성물 |
-
2020
- 2020-09-04 KR KR1020200112743A patent/KR102199938B1/ko active IP Right Grant
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| KR102372471B1 (ko) | 2021-09-17 | 2022-03-10 | ㈜동인개발 | 속경성 그라우트 주입재 조성물 및 이를 이용한 강관 그라우팅 공법 |
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