KR102210275B1 - 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법 - Google Patents
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Abstract
그라우팅 시공 전에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 주입유형을 분석하여 그라우팅 주입유형을 결정하고, 결정한 그라우팅 주입유형에 따른 문제점을 사전에 결정한 조치 방법대로 조치를 하여 그라우팅을 수행하며, 임의의 그라우팅 시공이 이루어지면 주입효과 확인시험을 통해 추가 문제점을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 피드백을 통해 다음 그라우팅 시공에 활용정보로 제공하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법에 관한 것으로서, 그라우팅 대상지반을 확인하고, 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 주입공을 천공하며, 천공한 주입공에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그라우팅 주입유형을 결정하고, 결정한 그라우팅 주입유형에 따라 조치 유형을 판정하고, 판정한 조치 유형에 대응하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공해주어, 그라우팅 대상지반과 그라우팅 주입유형에 따라 최적의 그라우팅이 이루어지도록 한다.
Description
본 발명은 그라우팅 시공 전에 물 또는 시멘트액을 이용하여 예비단계의 주입을 실시하고 그 주입유형을 분석하여 그라우팅 주입유형을 결정하고, 결정한 그라우팅 주입유형에 따른 문제점을 사전에 결정한 조치 방법대로 조치를 하여 그라우팅을 수행하며, 임의의 그라우팅 시공이 이루어지면 주입효과 확인시험을 통해 추가 문제점을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 피드백을 통해 다음 그라우팅 시공에 활용정보로 제공하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법에 관한 것이다.
일반적으로 그라우팅이란 유동하는 그라우팅 재료를 이용하여 압력을 가하여 지반 속으로 침투시켜 차수 및 보강하는 작업을 통칭한다.
일반적인 그라우팅 기술의 시공순서는 천공단계 - 그라우팅 단계- 주입효과시험단계 순서로 진행된다.
현재까지는 그라우팅 단계에서 롤 페이퍼 등에 잉크 등으로 기록되는 시간에 따른 주입압 및 주입량의 데이터인 P~q~t 차트(주입압(P)~주입량(q)~시간(t) chart)를 기술적으로 활용하지 못하였다.
그 이유는 주입지반의 차이 및 주입 중 어떤 문제가 발생시에 P~q~t 차트가 어떻게 변화하며, 그에 따른 표준적인 주입유형(주입 그래프 패턴), 특성, 판정, 조치 유형 및 조치방법에 대한 기술적 판단방법이 없었기 때문이다.
또한, 대한민국 등록특허 10-1282845호(누수 감지형 지반 수압시험장치)는 그라우팅 분야의 현장시험 중 시추공 내에 주수관을 설치하고, 해당 시험구간을 팩커로 밀폐한 후 주수관을 통하여 소정의 압력으로 물을 주입하고 그 주입유량을 측정하여 루전값을 산출하는 현장시험장치가 개시되어 있다.
상기 등록특허는 정해진 홀 길이, 일정시간 및 일정압력 조건에서 지반 속으로 들어간 물의 양을 측정하여 지반의 투수성만 알고자 하는 현장시험방법으로만 이용되며, 예비단계 혹은 시공 중 단계에서 시간에 따른 주입압 및 주입량의 데이터인 P~q~t 차트(주입압(P)~주입량(q)~시간(t) chart)를 실시간 측정하여 주입유형을 분석하고 조치방법을 마련하여 모든 그라우팅 단계(시공 전, 시공 중 및 시공 후)에서 활용할 수 있는 시공방법은 제공하지 못하고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 제대로 활용하지 못하는 부분을 실제적인 시공방법으로 제안하기 위한 것으로서, 그라우팅 시공 전에 물 또는 시멘트액을 이용하여 예비단계의 주입을 실시하고 주입유형을 분석하여 그라우팅 주입유형을 결정하고, 결정한 그라우팅 주입유형에 따른 문제점을 사전에 결정한 조치 방법대로 조치를 하여 본 그라우팅을 수행하며, 임의의 그라우팅 시공이 이루어지면 주입효과 확인시험을 통해 추가 문제점을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 피드백을 통해 다음 그라우팅 시공에 활용정보로 제공하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법"은, (a) 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 주입공을 천공하는 단계; (b) 상기 천공한 주입공에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그라우팅 주입유형을 결정하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형에 따라 조치 유형을 판정하고, 판정한 조치 유형에 대응하는 조치 방안을 본 그라우팅 방법으로 제공해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법"은,
(d) 상기 (c)단계에서 제공한 조치 방안을 기초로 그라우팅을 수행한 후 주입효과 확인시험을 통해 문제점을 추출하고, 추출한 문제점을 피드백하여, 다음 스텝 또는 다음 천공 홀의 그라우팅에 참조하며 추후 지반조사결과에서 유사한 지반 혹은 지질을 갖는 그라우팅 현장에 기시공된 그라우팅 주입유형을 활용하도록 데이터베이스화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입개시 후 주입유형을 판단하기 위해 미리 설정된 시간에 주입압이 반응을 보여 급상승하는 경우, 사질토에서 이상적인 침투 주입이라고 판단하고 그라우팅 주입유형을 "A형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A-X형" 및 "A-AIX형"에 대해서는 분말도 6,000 ~ 8,000㎠/g로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 "A-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입개시 후 주입유형을 판단하기 위해 미리 설정된 시간에 주입압이 상승하지만 구배가 완만하고 정해진 시간에 허용압력에 도달하지 않는 경우, 점성토의 양호한 맥상주입이라고 판단을 하고 그라우팅 주입유형을 "B형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B-X형" 및 "B-AIX형"에 대해서는 압력을 설정압력보다 감소시키고, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 일정 시간이 지났는데도 주입압력이 전혀 상승하지 않거나 하강하는 경우, 점성토에서 맥상으로 주입되면서 그라우트 재가 광범위하게 유출되고 있는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C-X형" 및 "C-AIX형"에 대해서는 그라우팅 재의 유출이 의심되는 경우이므로 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 시간의 경과에 따라 상승되는 주입압력이 특정 시점에서 강하된 상태에서 회복되지 않는 경우, 주입관 주변 패킹(packing)이 파괴되고, 그라우트 재가 유출되는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "D형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "D형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "D-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "D-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "D-X형" 및 "D-AIX형"에 대해서는 주입압력 상승 후 하강하는 시점에 그라우팅을 일시정지하고 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "D-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "D-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 시간의 경과에 따라 주입압력이 상승 및 하강 패턴을 반복하면서 주입압력이 상승하는 경우, 주입시간에 비해 겔 타임이 짧은 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "E형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "E형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "E-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "E-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "E-X형" 및 "E-AIX형"에 대해서는 압력은 점진적으로 상승하지만 주입량이 감소되지 않아 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "E-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "E-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입개시 직후에 주입압이 급상승하여 허용압력을 초과하는 경우, 토층이 조밀하거나 겔 타임이 너무 짧은 경우 또는 주입관이 막힌 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "F형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "F형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "F-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "F-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "F-X형" 및 "F-AIX형"에 대해서는 주입 압력이 허용압력을 초과하는 시점에서 그라우팅을 일시정지하고 압력을 줄인 후 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "F-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "F-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력이 균일하게 유지되면서 주입속도가 감소하는 경우, 균열이 그라우트 재로 채워지면서 최고의 압력에 도달한 후에도 수개의 미세한 균열이 발생되고 다시 이들 틈새가 채워지는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "A1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A1-X형" 및 "A1-AIX형"에 대해서는 가장 이상적인 암반 주입형태로서 거부반응(refusal)이 일어날 때까지 정압주입을 지속하고, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 120 ~ 150% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후에도 주입압력이 지속적으로 상승하고 주입속도가 일정한 상태를 유지하는 경우, 최고압력에 도달한 후 균열의 열림(opening) 현상으로 일시적인 압력저하 후 그라우트 재가 채워지면서 압력이 다시 상승하는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "A2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A2-X형" 및 "A2-AIX형"에 대해서는 주입량과 무관하게 주입을 중단하고 최종압력이 시방서 압력보다 높더라도 펌프속도를 일정량 줄인 후 재주입을 시작하되 시방 압력에서 거부반응이 일어날 때까지 그라우팅을 수행하며, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력과 주입속도가 일정하게 유지되는 경우, 최고압력 상태에서 확인되지 않은 균열로 그라우트 재가 유입되거나 커텐 지수벽 범위를 벗어나는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "B1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B1-X형" 및 "B1-AIX형"에 대해서는 m당 50 ~ 75kg의 시멘트 주입 후 균열이 부분적으로 고결된 그라우트 재로 막임(sealing)이 발생한 것으로 판단하고 그라우팅을 중지하며, 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 분말도를 4,000 ~ 6,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 주입속도가 일정 레벨로 상승했다가 급격히 떨어지는 경우, 최고압력에서 다른 균열(new cracks)이 발생하고 이 균열을 채우기 위해 압력과 주입속도를 일정하게 유지하면 압력이 서서히 상승하는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "B2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B2-X형" 및 "B2-AIX형"에 대해서는 2차 최고압력에 도달하였는데도 압력과 주입속도가 변하지 않고 지속상태이면 그라우팅을 정지하고 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 180% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B2-X형" P~q~t 차트로 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B2-AIX형" P~q~t 차트로 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 설정된 레벨로 상승한 상태에서 유지하고 주입속도가 계속 상승하는 경우, 구조대 층리를 따른 누출, 주입공 상부 또는 연결공간의 누출, 지층 암괴가 융기되는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C1-X형" 및 "C1-AIX형"에 대해서는 누출이 확인되거나 주입구간 m당 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 누출 공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하고, 지반융기 현상이 발견되면 그라우팅을 즉시 중단하고, 분말도를 3,500 ~ 3,800㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 60 ~ 70% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 상승하였다가 갑자기 하강하지만 주입속도가 일정한 상태를 유지하는 경우, 구조대를 통한 누출, 주입공간의 연결 누출, 지반의 융기에 의해 나타나는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C2-X형" 및 "C2-AIX형"에 대해서는 누출이 확인되거나 주입구간 m당 70 ~ 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고 40 ~ 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 누출공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하고, 분말도를 3,800 ~ 4,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 그라우팅 시공 전에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 주입유형을 분석하여 그라우팅 주입유형을 결정하고, 결정한 그라우팅 주입유형에 따른 문제점을 사전에 결정한 조치 방법대로 조치를 하여 그라우팅을 수행함으로써, 지반 특성에 따라 최적의 그라우팅을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지반 특성에 따른 조치 방안을 이용하여 임의의 그라우팅 시공이 이루어지면, 주입효과 확인시험을 통해 추가 문제점을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 피드백 방식을 이용함으로써, 다음 그라우팅 시공에 더욱 최적화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법을 보인 흐름도,
도 2는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A형"의 P~q~t 차트,
도 3은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A형"의 P~q~t 차트,
도 4는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A형"일 경우 조치유형(A-X형)의 P~q~t 차트,
도 5는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A형"일 경우 조치유형(A-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 6은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B형"의 P~q~t 차트,
도 7은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B형"의 P~q~t 차트,
도 8은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B형'일 경우 조치유형(B-X형)의 P~q~t 차트,
도 9는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B형"일 경우 조치유형(B-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 10은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C형"의 P~q~t 차트,
도 11은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C형"의 P~q~t 차트,
도 12는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C형'일 경우 조치유형(C-X형)의 P~q~t 차트,
도 13은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C형"일 경우 조치유형(C-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 14는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "D형"의 P~q~t 차트,
도 15는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "D형"의 P~q~t 차트,
도 16은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "D형'일 경우 조치유형(D-X형)의 P~q~t 차트,
도 17은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "D형"일 경우 조치유형(D-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 18은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "E형"의 P~q~t 차트,
도 19는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "E형"의 P~q~t 차트,
도 20은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "E형'일 경우 조치유형(E-X형)의 P~q~t 차트,
도 21은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "E형"일 경우 조치유형(E-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 22는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "F형"의 P~q~t 차트,
도 23은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "F형"의 P~q~t 차트,
도 24는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "F형'일 경우 조치유형(F-X형)의 P~q~t 차트,
도 25는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "F형"일 경우 조치유형(F-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 26은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A1형"의 P~q~t 차트,
도 27은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A1형"의 P~q~t 차트,
도 28은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A1형'일 경우 조치유형(A1-X형)의 P~q~t 차트,
도 29는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A1형"일 경우 조치유형(A1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 30은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A2형"의 P~q~t 차트,
도 31은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A2형"의 P~q~t 차트,
도 32는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A2형'일 경우 조치유형(A2-X형)의 P~q~t 차트,
도 33은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A1형"일 경우 조치유형(A2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 34는 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B1형"의 P~q~t 차트,
도 35는 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B1형"의 P~q~t 차트,
도 36은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B1형'일 경우 조치유형(B1-X형)의 P~q~t 차트,
도 37은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B1형"일 경우 조치유형(B1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 38은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B2형"의 P~q~t 차트,
도 39는 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B2형"의 P~q~t 차트,
도 40은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B2형'일 경우 조치유형(B2-X형)의 P~q~t 차트,
도 41은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B2형"일 경우 조치유형(B2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 42는 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C1형"의 P~q~t 차트,
도 43은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C1형"의 P~q~t 차트,
도 44는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C1형'일 경우 조치유형(C1-X형)의 P~q~t 차트,
도 45는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C1형"일 경우 조치유형(C1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 46은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C2형"의 P~q~t 차트,
도 47은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C2형"의 P~q~t 차트,
도 48은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C2형'일 경우 조치유형(C2-X형)의 P~q~t 차트,
도 49는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C2형"일 경우 조치유형(C2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 50은 본 발명에 적용된 예비단계의 주입장치 설치방법의 예시 도이다.
도 2는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A형"의 P~q~t 차트,
도 3은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A형"의 P~q~t 차트,
도 4는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A형"일 경우 조치유형(A-X형)의 P~q~t 차트,
도 5는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A형"일 경우 조치유형(A-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 6은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B형"의 P~q~t 차트,
도 7은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B형"의 P~q~t 차트,
도 8은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B형'일 경우 조치유형(B-X형)의 P~q~t 차트,
도 9는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B형"일 경우 조치유형(B-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 10은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C형"의 P~q~t 차트,
도 11은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C형"의 P~q~t 차트,
도 12는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C형'일 경우 조치유형(C-X형)의 P~q~t 차트,
도 13은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C형"일 경우 조치유형(C-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 14는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "D형"의 P~q~t 차트,
도 15는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "D형"의 P~q~t 차트,
도 16은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "D형'일 경우 조치유형(D-X형)의 P~q~t 차트,
도 17은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "D형"일 경우 조치유형(D-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 18은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "E형"의 P~q~t 차트,
도 19는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "E형"의 P~q~t 차트,
도 20은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "E형'일 경우 조치유형(E-X형)의 P~q~t 차트,
도 21은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "E형"일 경우 조치유형(E-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 22는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형 "F형"의 P~q~t 차트,
도 23은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "F형"의 P~q~t 차트,
도 24는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "F형'일 경우 조치유형(F-X형)의 P~q~t 차트,
도 25는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "F형"일 경우 조치유형(F-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 26은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A1형"의 P~q~t 차트,
도 27은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A1형"의 P~q~t 차트,
도 28은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A1형'일 경우 조치유형(A1-X형)의 P~q~t 차트,
도 29는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A1형"일 경우 조치유형(A1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 30은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "A2형"의 P~q~t 차트,
도 31은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "A2형"의 P~q~t 차트,
도 32는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "A2형'일 경우 조치유형(A2-X형)의 P~q~t 차트,
도 33은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "A1형"일 경우 조치유형(A2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 34는 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B1형"의 P~q~t 차트,
도 35는 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B1형"의 P~q~t 차트,
도 36은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B1형'일 경우 조치유형(B1-X형)의 P~q~t 차트,
도 37은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B1형"일 경우 조치유형(B1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 38은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "B2형"의 P~q~t 차트,
도 39는 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "B2형"의 P~q~t 차트,
도 40은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "B2형'일 경우 조치유형(B2-X형)의 P~q~t 차트,
도 41은 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "B2형"일 경우 조치유형(B2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 42는 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C1형"의 P~q~t 차트,
도 43은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C1형"의 P~q~t 차트,
도 44는 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C1형'일 경우 조치유형(C1-X형)의 P~q~t 차트,
도 45는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C1형"일 경우 조치유형(C1-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 46은 본 발명에서 암반층 일반 그라우팅시의 주입유형 "C2형"의 P~q~t 차트,
도 47은 본 발명에서 암반층 예측 그라우팅시의 주입유형 "C2형"의 P~q~t 차트,
도 48은 본 발명에서 토사층 일반 그라우팅시의 주입유형이 "C2형'일 경우 조치유형(C2-X형)의 P~q~t 차트,
도 49는 본 발명에서 토사층 예측 그라우팅시의 주입유형이 "C2형"일 경우 조치유형(C2-AIX형)의 P~q~t 차트,
도 50은 본 발명에 적용된 예비단계의 주입장치 설치방법의 예시 도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법을 보인 흐름도로서, (a) 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 주입공을 천공하는 단계(S10), (b) 상기 천공한 주입공에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그라우팅 주입유형을 결정하는 단계(S20), (c) 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형에 따라 조치 유형을 판정하고, 판정한 조치 유형에 대응하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공해주는 단계(S30 - S40)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 "그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법"은,
(d) 상기 (c)단계에서 제공한 조치 방안을 기초로 그라우팅을 수행한 후 주입효과 확인시험을 통해 문제점을 추출하고, 추출한 문제점을 피드백하여 추후 동일한 그라우팅 주입유형에 활용하도록 데이터베이스화하는 단계(S50 - S60)를 더 포함한다.
상기와 같은 각 단계는 그라우팅 주입유형 분석과 분석한 그라우팅 주입유형에 따른 조치방안을 제공하여 최적의 그라우팅을 수행하도록 하도록 하는 그라우팅 조치방안 산출 프로그램을 이용하는 컴퓨터와 같은 장치에서 이루어질 수 있다. 조치방안 등은 모니터와 같은 디스플레이 장치를 통해 제공할 수 있다. 피드백 정보 역시 컴퓨터의 조작을 통해서 내부의 메모리에 데이터베이스화되어 있는 피드백 정보를 확인할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 예측 그라우팅 및 일반 그라우팅시의 실제 지반에 그라우팅(Grouting)을 할 경우, 사전에 한계주수시험을 통해 지반에 따른 그라우팅 주입유형을 결정하고, 그 결정한 그라우팅 주입유형에 따라 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위한 조치방안을 사전에 적용하여 그라우팅을 수행한다.
그리고 그라우팅 수행 시 실시간 및 주입효과 확인시험 등을 통해 문제점을 도출하고, 도출한 문제점을 피드백(Feed-back)하여 추후 동일한 지반에서 주입유형 결정 후 그라우팅 시 이를 활용하여 최적의 그라우팅이 이루어지도록 한다.
여기서 일반 그라우팅은 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 일반 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 것을 의미한다.
예측 그라우팅은 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 것을 의미한다. 예측 그라우팅은 자동 그라우팅 프로그램을 이용하며, 그라우팅 시 실시간으로 시공변수들을 반영하여 예측 주입량을 이론식에 의해 산정하고, 산정한 예측 주입량과 실측주입량을 동조화하면서 그라우팅을 최적으로 수행하는 것을 의미한다.
여기서 예측 주입량은 실시간 그라우팅 시공변수들(예를 들어, 주입압력, 주입재(그라우트재) 점도, 주입재 항복강도, 지하수압력, 등)을 반영할 수 있는 이론적 기반 알고리즘에 의하여 산정하기 때문에, 예측 그라우팅은 알고리즘 그라우팅이라고도 한다.
예측 그라우팅을 위한 예측 주입량 산출은 본 출원인(주식회사 한국지오텍)에서 등록받은 특허 10-1735261호(2017. 05. 06. 등록)(천공과 동시 지반탐사를 이용한 알고리즘 기반 자동화 그라우팅 방법)에 기재된 수학식을 그대로 이용한다.
예컨대, 토사층(3D)에서의 주입량 예측은, 아래의 [수학식 1]을 이용한다.
여기서, 
이다.
상기에서 Δq1: Δti시간 동안의 주입량, Q: 전체주입량, r: 초기 천공시 구근의 반지름, Δr1: i시간 동안 증가되는 구근의 반지름, n1: i시간 동안 변하는 지반의 공극률, Δti: i시간에서의 측정간격시간, γg: 그라우트재의 단위 중량, Kint: 지반의 고유 투수계수를 의미한다.
암반층(1D)에서의 주입량 예측은 아래의 [수학식 2]를 이용한다.
여기서, Q: 전체 주입량, dVtot/dt: 주입 체적의 미분값, dID/dtD: 상대적 침투 길이의 미분값, to: 그라우팅 시간, Δp: 주입압력, τo: 재료의 초기 항복강도, w: 절리의 폭, b: 절리의 두께를 의미한다.
본 발명에 따른 그라우팅 주입유형분석을 이용한 그라우팅 방법은, 먼저 지반의 상태(토사층, 암반층)를 인식하고, 단계 S10에서 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 주입공을 천공한다.
이어, 단계 S20에서 상기 천공한 주입공에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그라우팅 주입유형을 결정한다.
이를 위해, 본 발명은 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시한다.
도 50은 본 발명에서 시행한 예비단계의 주입장치 설치방법의 모식도이다.
예비단계의 주입방법은 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 시험 홀인 주입공(10)을 천공하고, 저부에 주입선단장치(20)를 설치한다. 이어, 주입관(30)을 주입관 세팅장치를 이용하여 세팅한 후 깨끗한 물(H2O) 또는 시멘트 액을 주입하면 지반 중의 주입선단장치(20)에서부터 물 또는 시멘트 액이 주입된다. 여기서, D(mm)는 주입공의 직경, E(mm)는 바닥에서의 이격 거리로서 대략 130mm ~ 150mm이며, R(mm)은 시험 시 물 또는 시멘트 액의 침투범위를 나타낸다.
이어, 지반에 따라 미리 설정된 단계별 주입속도(L/min)를 가변하여 단계별로 주입압력을 측정한다. 이렇게 측정된 주입압력은 그라우팅 시공관리기준 결정에도 활용된다.
상기와 같은 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 P(압력)~q(유량)~t(시간) 차트를 생성하고, 그 P~q~t 차트를 이용하여 기반에 따른 그라우팅 주입유형을 결정한다. 이어, 단계 S30과 같이 본 주입 시공을 시작한다.
여기서 일반 그라우팅은 상기 P~q~t 차트가 일반 그라우팅 시 롤 페이퍼 등에 잉크 등으로 기록되는 데이터이며, 예측 그라우팅은 P~q~t 차트가 자동 그라우팅 시스템으로 그라우팅 시 컴퓨터의 엑셀 프로그램 등으로 실시간으로 예측유량, 실측 유량 및 실측압력 등의 측정 정보를 자동으로 저장되고, 모니터에 도식화되는 데이터이다.
본 발명은 일반 그라우팅 및 예측 그라우팅에서 주입대상 지반의 토사층 및 암반층의 표준적인 주입유형, 특성, 판정, 조치유형 및 조치방법을 제안한 것이며, 이를 이용하면 그라우팅 공사 시 대상지반에 대한 P~q~t 차트를 분석하여 시공 전/중/후 각 단계에서 조치방안을 이용하여 최적의 그라우팅을 수행할 수 있다.
이하, 단계 S40에서 토사층과 암반층에서의 그라우팅 주입유형에 따른 시공조치에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저, 단계 S20에서 그라우팅 대상지반이 토사층으로 확인된 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하고, 그 결과가 주입개시 후 주입유형을 판단하기 위해 미리 설정된 시간에 주입압이 반응을 보여 급상승하는 경우, 사질토에서 이상적인 침투 주입이라고 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "A형"이라고 결정한다. 여기서 "A형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 2와 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 3과 같다.
이어, 결정한 그라우팅 주입유형이 "A형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 4와 같은 "A-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는, 실험을 통해 미리 설정된 도 5와 같은 "A-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
다음으로, 상기 판정한 "A-X형" 및 "A-AIX형" 조치유형에 대해서는, 분말도 6,000 ~ 8,000㎠/g로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하는 조치방안을 제공한다. 그리고 일반 그라우팅은 상기 "A-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 "A-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입개시 후 주입유형을 판단하기 위해 미리 설정된 시간에 주입압이 상승하지만 구배가 완만하고 정해진 시간에 허용압력에 도달하지 않는 경우, 점성토의 양호한 맥상주입이고, 사질토에서 침투주입을 목표로 하지만 일부 맥상 주입이 나타나고 토질이 예상보다 느슨한 경우이며, 침투주입은 이루어지고 있으나 주입재의 농도가 낮고 겔 타임이 긴 경우, 약액의 일부가 대상지층 밖으로(상부 점성토 혹은 경계면 등) 유출되고 있는 것으로 판단을 하고, 그라우팅 주입유형을 "B형"이라고 결정한다. 여기서 "B형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 6과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 7과 같다.
그리고 결정한 그라우팅 주입유형이 "B형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 도 8과 같은 "B-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 도 9와 같은 "B-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "B-X형" 및 "B-AIX형"에 대해서는 압력을 설정압력보다 감소시키고, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하도록 조치 방안을 제공한다.
일반 그라우팅은 상기 "B-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반이 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 일정 시간이 지났는데도 주입압력이 전혀 상승하지 않거나 하강하는 경우에는, 점성토에서 맥상으로 주입되면서 그라우트 재가 광범위하게 유출되고 있는 경우, 주입재가 지표로 유출되는 경우, 지표 근처의 공극으로 유출되는 경우, 지하매설물 내로 유출되는 경우, 희석이나 그 밖의 원인으로 주입재가 충분히 겔화되지 않고 넓게 확산되는 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "C형"이라고 결정한다. 여기서 "C형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 10과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 11과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "C형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 도 12와 같은 "C-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 실험을 통해 설정된 도 13과 같은 "C-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
이어, 상기 판정한 "C-X형" 및 "C-AIX형"에 대해서는 그라우팅 재의 유출이 의심되는 경우이므로 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하는 조치방안을 제공한다.
아울러 일반 그라우팅은 상기 "C-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반이 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 시간의 경과에 따라 상승되는 주입압력이 특정 시점에서 강하된 상태에서 회복되지 않는 경우에는, 주입관 주변 패킹(packing)이 파괴되고, 그라우트 재가 유출되는 경우, 주입속도가 너무 빨라 지반을 교란하면서 유출되는 경우, 지반의 공극이나 약한 부분을 만나 맥상주입으로 전환되어 주입되는 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "D형"이라고 결정한다. 여기서 "D형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 14와 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 15와 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "D형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 16과 같은 "D-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 17과 같은 "D-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "D-X형" 및 "D-AIX형"에 대해서는 주입압력 상승 후 하강하는 시점에 그라우팅을 일시정지하고, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하는 조치 방안을 제공한다.
일반 그라우팅은 상기 "D-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "D-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 시간의 경과에 따라 주입압력이 상승 및 하강 패턴을 반복하면서 주입압력이 상승하는 경우에는 주입시간에 비해 겔 타임이 짧은 경우, 먼저 주입되어 겔화한 주입재가 후에 주입된 주입재에 의해 순차적으로 할렬파괴되면서 침투하는 경우로 적절한 주입이 이루어지고 있다고 볼 수 있는 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "E형"이라고 결정한다. 여기서 "E형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 18과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 19와 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "E형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 20과 같은 "E-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 21과 같은 "E-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "E-X형" 및 "E-AIX형"에 대해서는, 압력은 점진적으로 상승하지만 주입량이 감소되지 않아 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하는 조치방안을 제공한다.
아울러 일반 그라우팅은 상기 "E-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "E-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입개시 직후에 주입압이 급상승하여 허용압력을 초과하는 경우에는 토층이 조밀하거나 겔 타임이 너무 짧은 경우 또는 주입관이 막힌 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "F형"이라고 결정한다. 여기서 "F형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 22와 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 23과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "F형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 24와 같은 "F-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 25와 같은 "F-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "F-X형" 및 "F-AIX형"에 대해서는, 주입 압력이 허용압력을 초과하는 시점에서 그라우팅을 일시정지하고, 압력을 줄인 후 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하는 조치방안을 제공한다.
아울러 일반 그라우팅은 상기 "F-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "F-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력이 균일하게 유지되면서 주입속도가 감소하는 경우에는, 균열이 그라우트 재로 채워지면서 최고의 압력에 도달한 후에도 수개의 미세한 균열이 발생되고 다시 이들 틈새가 채워지는 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "A1형"이라고 결정한다. 여기서 "A1형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 26과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 27과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "A1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 28과 같은 "A1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 29와 같은 "A1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "A1-X형" 및 "A1-AIX형"에 대해서는 가장 이상적인 암반 주입형태로서 거부반응(refusal)이 일어날 때까지 정압주입을 지속하고, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 120 ~ 150% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하는 조치방안을 제공한다.
아울러 일반 그라우팅은 상기 "A1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후에도 주입압력이 지속적으로 상승하고 주입속도가 일정한 상태를 유지하는 경우에는, 최고압력에 도달한 후 균열의 열림(opening) 현상으로 일시적인 압력저하 후 그라우트 재가 채워지면서 압력이 다시 상승하는 경우로 판단하고, 그라우팅 주입유형을 "A2"형이라고 결정한다. 여기서 "A2형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 30과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 31과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "A2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 32와 같은 "A2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 33과 같은 "A2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "A2-X형" 및 "A2-AIX형"에 대해서는, 주입량이 허용량 이내이더라도 주입을 중단하고, 최종압력이 시방서 압력보다 높더라도 펌프속도를 일정량 줄인 후 재주입을 시작하되 시방 압력에서 거부반응이 일어날 때까지 그라우팅을 수행하는 조치방안을 제공한다.
아울러 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하는 조치방안을 제공한다.
더불어, 일반 그라우팅은 상기 "A2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력과 주입속도가 일정하게 유지되는 경우에는, 최고압력 상태에서 확인되지 않은 균열로 그라우트 재가 유입되거나 커텐 지수벽 범위를 벗어나는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "B1형"이라고 결정한다. 여기서 "B1형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 34와 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 35와 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "B1" 형일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 36과 같은 "B1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 37과 같은 "B1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "B1-X형" 및 "B1-AIX형"에 대해서는, m당 50 ~ 75kg의 시멘트 주입 후 균열이 부분적으로 고결된 그라우트 재로 막임(sealing)이 발생한 것으로 판단하고 그라우팅을 중지하며, 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 하도록 조치방안을 제공한다.
아울러 분말도를 4,000 ~ 6,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하도록 하는 조치방안을 제공한다.
더불어, 일반 그라우팅은 상기 "B1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 주입속도가 일정 레벨로 상승했다가 급격히 떨어지는 경우에는, 최고압력에서 다른 균열(new cracks)이 발생하고 이 균열을 채우기 위해 압력과 주입속도를 일정하게 유지하면 압력이 서서히 상승하는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "B2형"이라고 결정한다. 여기서 "B2형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 38과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 39와 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "B2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 40과 같은 "B2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 41과 같은 "B2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "B2-X형" 및 "B2-AIX형"에 대해서는, 2차 최고압력에 도달하였는데도 압력과 주입속도가 변하지 않고 지속상태이면 그라우팅을 정지하고, 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하도록 조치방안을 제공한다.
아울러 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 180% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하도록 하는 조치 방안을 제공한다.
더불어, 일반 그라우팅은 상기 "B2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 설정된 레벨로 상승한 상태에서 유지하고 주입속도가 계속 상승하는 경우에는, 구조대 층리를 따른 누출, 주입공 상부 또는 연결공간의 누출, 지층 암괴가 융기되는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C1형"이라고 결정한다. 여기서 "C1형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 42와 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 43과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "C1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 44와 같은 "C1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 45와 같은 "C1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "C1-X형" 및 "C1-AIX형" 조치유형에 대해서는 누출이 확인되거나 주입구간 m당 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고, 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 누출 공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하도록 하며, 지반융기 현상이 발견되면 그라우팅을 즉시 중단하도록 하는 조치방안을 제공한다.
아울러 분말도를 3,500 ~ 3,800㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 60 ~ 70% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하도록 하는 조치방안을 제공한다.
더불어 일반 그라우팅은 상기 "C1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
또한, 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여, 그 결과가 주입압력이 상승하였다가 갑자기 하강하지만 주입속도가 일정한 상태를 유지하는 경우에는, 구조대를 통한 누출, 주입공간의 연결 누출, 지반의 융기에 의해 나타나는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C2형"이라고 결정한다. 여기서 "C1형"에 대한 일반 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 46과 같으며, 예측 그라우팅시의 P~q~t 차트는 도 49과 같다.
다음으로, 결정한 그라우팅 주입유형이 "C2" 형일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 48과 같은 "C2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
아울러 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 실험을 통해 미리 설정된 도 49와 같은 "C2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정한다.
상기 판정한 "C2-X형" 및 "C2-AIX형"의 조치유형에 대해서는, 누출이 확인되거나 주입구간 m당 70 ~ 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고, 40 ~ 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 실시하며, 누출공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하도록 하는 조치방안을 제공한다.
아울러 분말도를 3,800 ~ 4,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하도록 하는 조치방안을 제공한다.
더불어 일반 그라우팅은 상기 "C2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공한다.
이러한 조치방안을 토대로 그라우팅을 수행하면서 또는 특정 영역(하나의 스텝, 하나의 공, 하나의 현장)의 그라우팅 수행 후, 단계 S50에서 주입효과 확인시험을 통해 그라우팅 결과 및 시공조치 후 다시 발생하는 문제점 등을 도출한다.
이어, 단계 S60에서 상기 한 스텝을 시공한 후 또는 한 공을 시공한 후 또는 한 현장을 시공한 후 획득한 그라우팅 결과 및 도출된 문제점 등을 데이터베이스에 저장하는 피드백 과정을 수행한다. 이렇게 피드백되는 정보는 추후 동일한 지반에서 동일한 유형으로 그라우팅을 수행한 경우, 추가적인 조치방안으로 제공되어 더욱 그라우팅을 최적으로 수행하도록 도모해준다.
이와 같이 본 발명은 그라우팅 시공 전에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 주입유형을 분석하여 그라우팅 주입유형을 결정한다. 이어 결정한 그라우팅 주입유형에 따른 문제점을 사전에 결정한 조치 방법대로 조치를 하여 그라우팅을 최적으로 수행한다. 임의의 그라우팅 시공이 이루어지면 주입효과 확인시험을 통해 추가 문제점을 추출하여 데이터베이스에 저장하는 피드백을 통해 다음 그라우팅 시공에 활용정보로 제공해준다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
10: 주입공
20: 주입선단장치
30: 주입관
20: 주입선단장치
30: 주입관
Claims (26)
- 그라우팅 대상지반에 따른 그라우팅 주입유형분석을 이용하여 그라우팅 수행방법을 제공해주기 위한 방법으로서,
(a) 지표에서 지중으로 설계 시 결정한 깊이만큼 주입공을 천공하는 단계;
(b) 상기 천공한 주입공에 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그라우팅 주입유형을 결정하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형에 따라 조치 유형을 판정하고, 판정한 조치 유형에 대응하는 조치 방안을 본 그라우팅 방법으로 제공해주는 단계를 포함하고,
상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 사질토에서 이상적인 침투 주입이라고 판단되면 그라우팅 주입유형을 "A형"이라고 결정하며,
상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A-X형" 및 "A-AIX형"에 대해서는 분말도 6,000 ~ 8,000㎠/g로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 "A-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, (d) 상기 (c)단계에서 제공한 조치 방안을 기초로 그라우팅을 수행한 후 주입효과 확인시험을 통해 문제점을 추출하고, 추출한 문제점을 피드백하여, 다음 스텝 또는 다음 천공 홀의 그라우팅에 참조하며 추후 지반조사결과에서 유사한 지반 혹은 지질을 갖는 그라우팅 현장에 기시공된 그라우팅 주입유형을 활용하도록 데이터베이스화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 점성토의 양호한 맥상주입이라고 판단이 되면 그라우팅 주입유형을 "B형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 5에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B-X형" 및 "B-AIX형"에 대해서는 압력을 설정압력보다 감소시키고, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 일정 시간이 지났는데도 주입압력이 전혀 상승하지 않거나 하강하는 경우, 점성토에서 맥상으로 주입되면서 그라우트 재가 광범위하게 유출되고 있는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 7에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C-X형" 및 "C-AIX형"에 대해서는 그라우팅 재의 유출이 의심되는 경우이므로 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 시간의 경과에 따라 상승되는 주입압력이 특정 시점에서 강하된 상태에서 회복되지 않는 경우, 주입관 주변 패킹(packing)이 파괴되고, 그라우트 재가 유출되는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "D형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 9에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "D형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "D-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "D-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "D-X형" 및 "D-AIX형"에 대해서는 주입압력 상승 후 하강하는 시점에 그라우팅을 일시정지하고 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "D-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "D-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 시간의 경과에 따라 주입압력이 상승 및 하강 패턴을 반복하면서 주입압력이 상승하는 경우, 주입시간에 비해 겔 타임이 짧은 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "E형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 11에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "E형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "E-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "E-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "E-X형" 및 "E-AIX형"에 대해서는 압력은 점진적으로 상승하지만 주입량이 감소되지 않아 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 80% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "E-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "E-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 토사층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입개시 직후에 주입압이 급상승하여 허용압력을 초과하는 경우, 토층이 조밀하거나 겔 타임이 너무 짧은 경우 또는 주입관이 막힌 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "F형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 13에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "F형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "F-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "F-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "F-X형" 및 "F-AIX형"에 대해서는 주입 압력이 허용압력을 초과하는 시점에서 그라우팅을 일시정지하고 압력을 줄인 후 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "F-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "F-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력이 균일하게 유지되면서 주입속도가 감소하는 경우, 균열이 그라우트 재로 채워지면서 최고의 압력에 도달한 후에도 수개의 미세한 균열이 발생되고 다시 이들 틈새가 채워지는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "A1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 15에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A1-X형" 및 "A1-AIX형"에 대해서는 가장 이상적인 암반 주입형태로서 거부반응(refusal)이 일어날 때까지 정압주입을 지속하고, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 120 ~ 150% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후에도 주입압력이 지속적으로 상승하고 주입속도가 일정한 상태를 유지하는 경우, 최고압력에 도달한 후 균열의 열림(opening) 현상으로 일시적인 압력저하 후 그라우트 재가 채워지면서 압력이 다시 상승하는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "A2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 17에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "A2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "A2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "A2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "A2-X형" 및 "A2-AIX형"에 대해서는 주입량과 무관하게 주입을 중단하고 최종압력이 시방서 압력보다 높더라도 펌프속도를 일정량 줄인 후 재주입을 시작하되 시방 압력에서 거부반응이 일어날 때까지 그라우팅을 수행하며, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 200% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "A2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "A2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 최고압력에 도달한 후 주입압력과 주입속도가 일정하게 유지되는 경우, 최고압력 상태에서 확인되지 않은 균열로 그라우트 재가 유입되거나 커텐 지수벽 범위를 벗어나는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "B1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 19에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B1-X형" 및 "B1-AIX형"에 대해서는 m당 50 ~ 75kg의 시멘트 주입 후 균열이 부분적으로 고결된 그라우트 재로 막임(sealing)이 발생한 것으로 판단하고 그라우팅을 중지하며, 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 하며, 분말도를 4,000 ~ 6,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 70 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 최고압력에서 다른 균열(new cracks)이 발생하고 이 균열을 채우기 위해 압력과 주입속도를 일정하게 유지하면 압력이 서서히 상승하는 경우로 판단되면 그라우팅 주입유형을 "B2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 21에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "B2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "B2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "B2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "B2-X형" 및 "B2-AIX형"에 대해서는 2차 최고압력에 도달하였는데도 압력과 주입속도가 변하지 않고 지속상태이면 그라우팅을 정지하고 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 하며, 분말도를 6,000 ~ 8,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 150 ~ 180% 빈 배합(Poor mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 완결(60 ~ 90초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "B2-X형" P~q~t 차트로 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "B2-AIX형" P~q~t 차트로 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 주입압력이 설정된 레벨로 상승한 상태에서 유지하고 주입속도가 계속 상승하는 경우, 구조대 층리를 따른 누출, 주입공 상부 또는 연결공간의 누출, 지층 암괴가 융기되는 경우로 판단하고 그라우팅 주입유형을 "C1형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 23에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C1형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C1-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C1-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C1-X형" 및 "C1-AIX형"에 대해서는 누출이 확인되거나 주입구간 m당 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 하며, 누출 공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하고, 지반융기 현상이 발견되면 그라우팅을 즉시 중단하고, 분말도를 3,500 ~ 3,800㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 60 ~ 70% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 초급결(3 ~ 5초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C1-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C1-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 1에서, 상기 (b)단계는 그라우팅 대상지반을 암반층으로 확인한 상태에서, 물 또는 시멘트 액을 주입하면서 주입압력 및 주입속도를 측정하는 예비 주입을 실시하여 그 결과가 구조대를 통한 누출, 주입공간의 연결 누출, 지반의 융기로 판단되면 그라우팅 주입유형을 "C2형"이라고 결정하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
- 청구항 25에서, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 결정한 그라우팅 주입유형이 "C2형"일 경우, 천공기, 믹서, 교반기 및 펌프로 이루어진 그라우팅 장비로 그라우팅을 수행하는 일반 그라우팅에서는 미리 설정된 "C2-X형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 천공기, 믹서, 교반기, 펌프, 자동화 그라우팅 프로그램과 유량측정기와 압력측정기 및 컨트롤 밸브 및 컴퓨터를 포함하는 자동 그라우팅 시스템을 이용하여 예측 이론식에 의해 산정된 예측주입량을 기초로 그라우팅을 수행하는 예측 그라우팅에서는 미리 설정된 "C2-AIX형" P~q~t 차트로 조치 유형을 판정하고, 상기 판정한 "C2-X형" 및 "C2-AIX형"에 대해서는 누출이 확인되거나 주입구간 m당 70 ~ 75kg 이상 주입되면 그라우팅을 중단하고 40 ~ 48시간 경과 후 재천공 및 재주입을 하며, 누출공은 쐐기를 박아 탈출을 방지하고 누출공 인접 미주입공은 즉시 공내 세척을 하여 본 주입 이전에 폐색되는 것을 방지하고, 분말도를 3,800 ~ 4,000㎠/g으로 조정하거나, 물과 시멘트(W/C) 80 ~ 90% 부 배합(Rich mix)으로 조정하거나, 겔 타임을 급결(9 ~ 12초)로 조정하고, 일반 그라우팅은 상기 "C2-X형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하고, 예측 그라우팅은 상기 "C2-AIX형" P~q~t 차트를 기초로 주입 완료를 판단하도록 하는 조치 방안을 그라우팅 방법으로 제공하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 주입유형분석 및 조치방법을 이용한 그라우팅방법.
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