KR102289094B1 - Smart grout system and tunnel reinforcement method using it - Google Patents

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KR102289094B1
KR102289094B1 KR1020210010240A KR20210010240A KR102289094B1 KR 102289094 B1 KR102289094 B1 KR 102289094B1 KR 1020210010240 A KR1020210010240 A KR 1020210010240A KR 20210010240 A KR20210010240 A KR 20210010240A KR 102289094 B1 KR102289094 B1 KR 102289094B1
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drilling
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KR1020210010240A
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이평우
이상원
이상빈
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이평우
이상원
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Abstract

The present invention relates to a smart grout system which drills a hole and performs grout reinforcement on the drilled hole to prevent the ground from collapsing when cutting or excavating the ground in civil engineering construction. The smart grout system performs compression grouting to uniformly transfer a grout pressure and a grout amount to a dilled hole and can simultaneously carry out grout reinforcement and reinforcing material reinforcement on the same end surface. According to one embodiment of the present invention, the smart grout system comprises: a first grout hose (100) longitudinally extended to be closed while having a sharp front end, having a plurality of penetration holes (110) formed on the outer circumferential surface thereof, and installed to insert the front end thereof into a drilled hole (1) and extend the rear thereof out of the entrance of the drilled hole (1); and a first injection member (120) including restriction devices installed on the first grout hose at regular intervals, a connection device and a switch (122) connected to the rear of the first grout hose (100) to inject a grout material, a pressure gauge (124), a flowmeter (126), and a mixing pump (128).

Description

스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법{Smart grout system and tunnel reinforcement method using it}Smart grout system and tunnel reinforcement method using the same

본 발명은 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법을 적용한 터널 보강방법에 관련되며, 보다 상세하게는 토목공사에서 지반을 깎아내거나 굴착을 할 때 지반이 붕괴되지 않게 하기 위하여 천공을 하고 천공홀에 그라우트 보강을 하는 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart grout system and a tunnel reinforcement method to which a tunnel reinforcement method applied thereto is applied, and more particularly, in order to prevent the ground from collapsing when cutting or excavating the ground in civil engineering works, drilling and grouting the hole It relates to a smart grout system for reinforcement and a tunnel reinforcement method to which the same is applied.

토목 공사 중에 지반을 깎거나 굴착을 하게 되면 굴착 면이 스스로 자립할 수 없기 때문에 붕괴되지 않도록 지반에 천공을 한 후 천공홀에 그라우트를 하여 지반보강을 하게 된다.If the ground is cut or excavated during civil engineering work, the excavated surface cannot stand on its own, so it is necessary to drill a hole in the ground so that it does not collapse and then grout the hole to reinforce the ground.

그라우트 방법으로서 멘젠 튜브관이나 케이싱파이프를 천공홀에 삽입하고 멘젠튜브와 천공홀사이를 실링한 후 관속에 에어 패커 호스를 넣고 후진하면서 다단으로 그라우팅하거나 선단부가 관통된 그라우트 호스의 선단이 보강재와 결합되어 천공홀 끝단에 위치하도록 하고 가압그라우팅을 하며 지반 보강을 한다.As a grout method, insert a Menzen tube tube or a casing pipe into the perforated hole, seal the space between the Menzen tube and the perforated hole, and then insert an air packer hose into the tube and grout in multiple stages while reversing. to be located at the end of the drilling hole, press grouting, and reinforce the ground.

즉, 그라우트 액이 분출되는 관통구가 하나이기 때문에, 그라우트 호스를 일정 거리만큼 후진 또는 인발 하면서 그라우트 하게되는데, 하나의 그라우트 호스 관통구에서 그라우트 되는 그라우트 범위가 상당히 큰 3-5m 간격이 된다.In other words, since there is only one through hole through which the grout liquid is ejected, the grout hose is retracted or drawn out by a certain distance while grouting.

이와같은 보강 방법은 실링공정 시간 및 실링재 양생대기시간으로 후속작업이 지연되고 다단으로 3-5회에 걸쳐 그라우트 함에 있어, 1회 그라우트 하는 범위가 3~5m간격이기 때문에 천공홀 내 균등한 압력이 전달되지 않는다.In this reinforcement method, the subsequent work is delayed due to the sealing process time and the waiting time for curing the sealing material, and in the multi-stage grouting 3-5 times, the range for one grout is 3 to 5 m apart, so the equal pressure in the drilling hole is not transmitted

또한, 보강재와 결합되어 설치되는 그라우트 호스의 관통구가 천공홀 맨 끝단에 위치한 상태에서 가압그라우트 되기 때문에 천공홀 입구와 끝단의 간격이 매우 커 천공홀 내 균등하게 압력이 전달되지 못하면서 시공시간이 많이 걸린다. 즉 그라우트 호스 관통구가 있는 천공홀 끝단은 압력을 크게 받고 먼 거리에 있는 천공홀 입구부분은 압력이 거의 전달되지 않는다.In addition, since the through hole of the grout hose, which is installed in combination with the reinforcement, is pressurized while it is located at the far end of the drilling hole, the gap between the inlet and the end of the drilling hole is very large, so that the pressure is not evenly transmitted in the drilling hole, and the construction time is long. takes That is, the end of the drilling hole with the grout hose through hole receives a large amount of pressure, and almost no pressure is transmitted to the hole inlet at a long distance.

또한, 혼화재를 추가 할 경우에도 그라우트 호스 선단 부근에서만 혼화재가 분출되기 때문에 천공홀 전체에 혼합되지 않고 끝부분만 혼합된다.In addition, even when an admixture is added, only the end is mixed, not the entire hole, because the admixture is ejected only near the tip of the grout hose.

또한, 터널 내에서 차수그라우팅과 강관보강 그라우팅을 같은 구간 내 설치 할 경우 상기 그라우트 방법으로 차수 그라우팅을 먼저하고 이어서 강관 보강 그라우팅을 하고 있다.In addition, when the order grouting and the steel pipe reinforcement grouting are installed in the same section in the tunnel, the order grouting is performed first and then the steel pipe reinforcement grouting is performed with the grout method.

강관보강을 위해 다시 같은 구역을 천공하여 차수를 흐트려 놓으면서 같은 구역을 중복되게 그라우트 하고 있다.To reinforce the steel pipe, the same area is drilled again, and the same area is duly grouted while disturbing the order.

이와같이 실링공정에 의해 시간이 많이 걸리고 그라우트 호스의 분출구 간격이 길어 균등한 압력전달이 되지 않으며, 또한 터널 내 차수와 강관의 중복시공으로 작업시간이 많이 걸리면서 비용이 많이 발생한다.As described above, the sealing process takes a lot of time, and the distance between the outlets of the grout hose is long, so that the pressure is not transmitted evenly.

KRUS 10-1580961 10-1580961 B1B1 (2015.12.22.)(2015.12.22.) KRUS 10-1665515 10-1665515 B1B1 (2016.10.16.)(2016.10.16.)

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 그라우트 압력과 그라우트 량이 천공홀에 균등하게 전달되도록 가압그라우팅을 하는 것과 그라우트 보강과 보강재 보강을 동일단면에서 동시에 시공할 수 있는 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the above problems, and a smart grouting system capable of simultaneously performing pressurized grouting so that the grout pressure and the amount of grout are equally transmitted to the drilled hole, and simultaneously reinforcing the grout and reinforcing the reinforcing material in the same section. And an object of the present invention is to provide a tunnel reinforcement method to which the same is applied.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 토목공사에서 지반을 깎아내거나 굴착을 할 때 지반이 붕괴되지 않게 하기 위하여 천공을 하고 천공홀에 그라우트 보강을 하는 스마트 그라우트 시스템에 있어서, 길게 연장되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(110)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제1그라우트 호스(100); 및 제1그라우트 호스에 일정한 간격으로 설치되는 구속장치 및 상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 하는 연결장치 및 개폐기(122), 압력계(124), 유량계(126), 믹싱펌프(128)를 포함하는 제1주입부재(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, a feature of the present invention is a smart grout system that drills and reinforces the grout in the drilling hole to prevent the ground from collapsing when cutting or excavating the ground in civil engineering. The first grout hose 100 is closed while being pointed, and a plurality of through holes 110 are formed on the outer circumferential surface, the tip is inserted into the perforation hole 1, and the tail is installed so as to extend out of the inlet of the perforation hole 1 ; and a restraining device installed at regular intervals on the first grout hose, a connecting device and switch 122 connected to the rear of the first grout hose 100 to inject grout material, a pressure gauge 124, a flow meter 126, mixing It characterized in that it comprises a; the first injection member 120 including the pump (128).

이때, 상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 Y관(Y)이 설치되고, 상기 Y관(Y)에 제1주입부재(120)와 제2주입부재(130)가 각각 연결되며, 제 2주입부재(130)는 연결장치, 개폐기(132), 압력계(134), 유량계(136), 믹싱펌프(138)를 포함하며, 상기 제 1, 2주입부재(120)(130)를 통하여 서로 상이한 그라우트재가 선택적으로 스마트 주입되도록 구비되는 것을 특징으로 특징으로 한다.At this time, the Y pipe (Y) is installed at the rear of the first grout hose 100, the first injection member 120 and the second injection member 130 are respectively connected to the Y pipe (Y), the second injection The member 130 includes a connecting device, a switch 132 , a pressure gauge 134 , a flow meter 136 , and a mixing pump 138 , and different grouts are passed through the first and second injection members 120 and 130 . It is characterized in that the ashes are selectively provided to be smartly injected.

또한, 상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 형성되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(210)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제2그라우트 호스(200); 상기 제1그라우트 호스(100)와 제2그라우트 호스(200)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(202); 및 상기 제2그라우트 호스(200) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 연결장치, 개폐기(222), 압력계(224), 유량계(226), 믹싱펌프(228)를 포함하는 제3주입부재(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first grout hose 100 is formed in the longitudinal direction and closed with a sharp tip, a plurality of through holes 210 are formed on the outer circumferential surface, the tip is inserted into the drilling hole 1, and the rear is a drilled hole (1) a second grout hose 200 installed to extend outside the inlet; a restraining member 202 provided to bind the first grout hose 100 and the second grout hose 200 to each other; and a third injection member 220 that is connected to the rear of the second grout hose 200 and includes a connection device, an opener 222, a pressure gauge 224, a flow meter 226, and a mixing pump 228 to inject the grout material. It is characterized in that it contains;

또한, 상기 제2그라우트 호스(200)의 관통구(210)에 역류방지부재(212)가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a backflow prevention member 212 is provided in the through hole 210 of the second grout hose 200 .

또한, 상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 배치되어 선단이 개방되고, 길이가 서로 상이한 복수 라인으로 형성되며, 외주면에 복수의 관통구(310)가 형성되고, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제3그라우트 호스(300); 상기 제1그라우트 호스(100)와 제3그라우트 호스(300)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(302); 및 상기 제3그라우트 호스(300) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 개폐기(322), 압력계(324), 유량계(326), 믹싱펌프(328)를 포함하는 제4주입부재(320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first grout hose 100 is disposed in the longitudinal direction so that the tip is open, a plurality of lines having different lengths are formed, a plurality of through holes 310 are formed on the outer circumferential surface, and the tip is a perforated hole (1). The third grout hose 300 is inserted into and the tail is installed so as to extend outside the inlet of the perforation hole (1); a restraining member 302 provided to bind the first grout hose 100 and the third grout hose 300 to each other; and a fourth injection member 320 that is connected to the rear of the third grout hose 300 and includes a switch 322, a pressure gauge 324, a flow meter 326, and a mixing pump 328 to inject the grout material. characterized in that

또한, 상기 천공홀(1) 내에 강관(400)이 삽입되고, 상기 강관(400)은 내부에 그라우트 호스가 수용된 상태로 함께 삽입되거나, 강관(400)을 천공홀(1) 내에 삽입 후 강관(400) 내부로 그라우트 호스를 삽입하도록 구비되며, 상기 그라우트 호스를 천공홀(1) 내에 삽입하고 강관(400)을 제거한 후 그라우트재를 주입하거나, 그라우트재를 주입하여 강관(400)과 그라우트 호스를 매립할 수 있고, 상기 천공홀(1) 내에 매립되는 강관(400)은 외주면에 나선형태로 복수의 통공(410)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the steel pipe 400 is inserted into the perforation hole 1, and the steel pipe 400 is inserted together with the grout hose accommodated therein, or the steel pipe 400 is inserted into the perforation hole 1 and then the steel pipe ( 400) is provided to insert a grout hose into the inside, and the grout hose is inserted into the drilling hole 1 and the steel pipe 400 is removed and then the grout material is injected, or the grout material is injected to the steel pipe 400 and the grout hose. The steel pipe 400 that can be buried and is embedded in the perforation hole 1 is characterized in that a plurality of through holes 410 are formed in a spiral shape on an outer circumferential surface.

또한, 상기 천공홀(1) 내부 공기를 배기하는 에어분출호스(500)가 구비되고, 상기 에어분출호스(500)는 천공홀(1)이 상향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 끝단부에 배치되고, 천공홀(1)이 하향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 입구 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, an air blowing hose 500 for exhausting the air inside the drilling hole 1 is provided, and the air blowing hose 500 has a tip end of the drilling hole 1 when the drilling hole 1 has an upward inclination angle. It is disposed in, and when the perforated hole (1) is inclined downward, the tip is characterized in that it is arranged on the inlet side of the perforated hole (1).

또한, 상기 천공홀(1) 내부로 주입되는 그라우트 압력 및 그라우트 주입양은 주입부재에 의해 자동으로 제어 및 기록 관리되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the grout pressure and the amount of grout injected into the perforation hole 1 are automatically controlled and recorded by the injection member, characterized in that it is provided.

또한, 상기 제1주입부재(120) 또는 제2주입부재(220)는 개폐기(122)(222)와 믹싱펌프(128)(228) 사이에 유턴관(600) 일단이 연결되고, 상기 유턴관(600) 다른 일단은 믹싱펌프(128)(228)에 연결되며, 상기 유턴관(600)은 유턴밸브 또는 압력밸브에 의해 개폐되어 믹싱펌프(128)(228)를 통하여 공급되는 그라우트 오버압력을 흡수하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first injection member 120 or the second injection member 220 has one end of the U-turn tube 600 connected between the switchgear 122 and 222 and the mixing pump 128 and 228, and the U-turn tube (600) The other end is connected to the mixing pumps 128 and 228, and the U-turn pipe 600 is opened and closed by a U-turn valve or a pressure valve to control the grout over pressure supplied through the mixing pumps 128 and 228. It is characterized in that it is provided to absorb.

그리고 본 발명에 따른 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법은, 터널 막장 면에서 터널진행방향으로 서로 상이한 경사각 또는 일정한 경사각을 가진 1~N번열 천공홀(1)을 상향 경사각으로 천공하고, 상기 1번열 천공홀(1)에서 N번열 천공홀(1)로 갈수록 천공 길이가 단계적으로 길게 형성하는 천공홀 형성단계(S1); 상기 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역을 마감하는 홀채움단계(S2); 및 상기 천공홀(1) 내부로 그라우트재를 스마트 주입하는 그라우팅단계(S3);를 포함하는 것을 특징으로 한다.And in the tunnel reinforcement method to which the smart grout system according to the present invention is applied, the drilling holes 1 to N rows having different inclination angles or constant inclination angles from the tunnel end face to the tunnel progress direction are drilled at an upward inclination angle, and the first row A perforation hole forming step (S1) in which the perforation length increases step by step from the perforation hole (1) to the N-th column perforation hole (1); A hole filling step (S2) of closing the entrance area of the drilling hole (1) corresponding to the unexcavated tunnel area from the surface of the makjang; and a grouting step (S3) of smartly injecting the grout material into the perforation hole (1).

또한, 상기 천공홀 형성단계(S1)에서 이웃하는 천공홀(1)은 지름이 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the drilling hole forming step (S1), the adjacent drilling holes (1) are characterized in that the diameters are formed to be different from each other.

또한, 상기 천공홀(1) 내부는 강관(400)에 의해 보강되고, 상기 강관(400)의 후미는 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 영역에 위치되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inside of the drilling hole (1) is reinforced by a steel pipe (400), and the rear of the steel pipe (400) is provided so as to be located in the area of the drilling hole (1) corresponding to the unexcavated tunnel area. .

또한, 상기 강관(400) 내부에 보강강관, 보강선재를 포함하는 보조보강재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, an auxiliary reinforcing material including a reinforcing steel pipe and a reinforcing wire is further provided in the steel pipe 400 .

또한, 상기 강관(400) 후미에 개방구(422)가 형성된 덮개(420)가 설치되고, 상기 개방구(422)를 통하여 그라우트 호스 일단이 천공홀(1) 내부로 삽입된 상태로 다른 일단이 천공홀(1) 외부로 연장되어 주입부재에 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, a cover 420 having an opening 422 is installed at the rear of the steel pipe 400 , and one end of the grout hose is inserted into the drilling hole 1 through the opening 422 , and the other end is perforated. It is characterized in that the hole (1) is extended to the outside and connected to the injection member.

또한, 상기 천공홀(1) 입구 밖에서부터 강관(400) 후미까지 구간에서 보조관(430)이 설치되고, 상기 보조관(430)이 강관(400)과 연결되는 경우, 강관(400)과 연결되는 단부 길이를 조절할 수 있도록 차단선이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the auxiliary pipe 430 is installed in the section from the outside of the inlet of the drilling hole 1 to the rear of the steel pipe 400 , and the auxiliary pipe 430 is connected to the steel pipe 400 , it is connected to the steel pipe 400 . It is characterized in that the blocking line is formed so that the length of the end can be adjusted.

또한, 상기 강관(400)은 천공홀(1)을 천공함과 동시에 삽입되는 직천공방식으로 시공되는 것을 특징으로 한다.In addition, the steel pipe 400 is characterized in that it is constructed by a direct drilling method that is inserted at the same time as the drilling hole (1) is drilled.

또한, 터널을 굴착하면서 일정구간이 중첩되도록 보강을 반복 시공함에 있어, 첫 번째 막장 면에 형성되는 1~N번열 천공홀(1)을 천공하여 그라우팅하고, 그라우팅 완료 후 터널을 굴삭하여 형성되는 두 번째 막장면에 노출되는 마지막 번째 천공홀(1) 다음 위치에 천공홀(1)을 1열만 반복 시공하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in repeatedly constructing reinforcement so that a certain section overlaps while excavating the tunnel, drilling and grouting the 1 to N-row perforation holes (1) formed on the first makjang surface, and excavating the tunnel after the grouting is completed. It is characterized in that it is provided so as to repeatedly construct only one row of perforated holes (1) at a position next to the last perforated hole (1) exposed on the second makjang surface.

또한, 상기 홀채움단계(S2)는, 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역에 그라우트, 패커, 주머니, 토목섬유, 토목 재료 중 적어도 1종 이상의 코킹재(440)를 사용하여 마감하거나, 상기 그라우트 호스를 천공홀(1)에 삽입 후 후진시키면서 급속 그라우팅하여 홀채움 하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the hole filling step (S2), grout, packer, bag, geotextile, at least one kind of caulking material ( 440), or by inserting the grout hose into the perforated hole (1) and then performing rapid grouting while moving backward to fill the hole.

또한, 상기 천공홀 형성단계(S1)에서 천공홀(1)은 8~15°상향 경사각으로 천공되고, 천공홀(1) 전체 또는 선택적으로 강관(400)을 삽입하고 그라우트재를 주입하여 가압 그라우팅하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the drilling hole forming step (S1), the drilling hole 1 is drilled at an upward inclination angle of 8 to 15°, the entire hole 1 or selectively the steel pipe 400 is inserted, and the grout material is injected to perform pressure grouting. It is characterized in that it is provided to do so.

또한, 상기 그라우트재에 자기치유 역할과 수중 불분리 역할과 급속양생이 가능한 혼화제(재)를 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the grout material contains an admixture (ash) capable of self-healing, inseparation in water, and rapid curing.

또한, 상기 그라우트 호스를 강관(400) 내부 또는 외부에 1개 이상 더 추가하여 시공완료 후 재그라우팅하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that by adding one or more grout hoses inside or outside the steel pipe 400 and re-grouting after construction is completed.

또한, 상기 천공홀(1) 내부로 강관(400) 또는 철근 보강재 또는 강관(400)과 철근 보강재가 배근된 상태로 가압 그라우팅되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the steel pipe 400 or the reinforcing bar reinforcing material or the steel pipe 400 and the reinforcing bar reinforcing material are provided so as to be pressurized and grouted into the perforated hole (1).

또한, 상기 강관(400)이 천공홀(1)내에서 그라우트재와 함께 매립될 경우 천공홀(1)의 일정한 깊이에 강관(400) 후미가 위치하고, 강관(400) 후미에 뚜껑이나 캡등의 덮개(420)가 설치되고, 천공홀(1)입구부터 강관(400)후미 사이에 코킹수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the steel pipe 400 is buried together with the grout material in the drilling hole 1, the rear of the steel pipe 400 is located at a certain depth of the drilling hole 1, and a cover such as a lid or a cap is located at the rear of the steel pipe 400 ( 420) is installed, and the caulking means is installed between the inlet of the drilling hole 1 and the rear of the steel pipe 400.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 토목공사의 절취와 굴착으로 인하여 느슨해지는 지반을 보강하여 붕괴나 사태가 일어나지 않도록 하기 위한 방법에 있어서 그라우트 호스에 일정한 간격으로 관통구를 형성시키고 그라우트 호스 선단은 폐쇄하여 천공홀 내 균등한 압력과 균등한 물량이 전달되도록 하여 품질을 향상시키고, 실링 공정을 생략하는 간편한 그라우트 시공으로 공기가 단축 및 시공성과 공사비용이 절감되는 경제성을 확보하고, 또한, 터널 내에서 차수 그라우팅과 강관 보강 그라우팅을 동시에 시공함으로써 중복시공을 제거하고 차수그라우팅과 강관보강 그라우팅의 시공으로 인하여 발생되는 터널 굴착 장비의 대기의 횟수를 현저하게 단축 할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration and operation, the present invention provides a method for preventing collapse or avalanche from occurring by reinforcing the ground that is loosened due to cutting and excavation of civil works. It is closed to improve the quality by allowing equal pressure and equal volume to be delivered to the drilling hole by closing it, and the simple grout construction that omits the sealing process shortens the construction period and secures the economic feasibility of reducing workability and construction cost, and also By simultaneously constructing order grouting and steel pipe reinforcement grouting in

도 1은 터널에서 차수그라우팅 범위를 나타낸 기존방법의 단면도.
도 2는 터널에서 차수그라우팅 시공 단면을 나타낸 기존방법의 단면도.
도 3은 터널에서 차수그라우팅시공 순서도를 나타낸 기존방법의 단면도.
도 4는 터널에서 기존방법의 강관보강 설치 단면도.
도 5는 터널에서 기존방법의 강관보강 설치 종단도.
도 6은 터널에서 기존방법의 강관보강 그라우팅 시공 순서도.
도 7은 본 발명의 스마트 그라우트 시스템 개념도.
도 8은 본 발명의 스마트 그라우트 시스템의 다른 예.
도 9는 본 발명의 스마트 그라우트 시스템의 다른 예.
도10은 본 발명의 스마트 그라우트 시스템의 다른 예.
도11은 본 발명의 터널에서의 시공 예.
도12는 본 발명의 터널에서의 다른 시공 예.
도13은 본 발명의 터널에서의 다른 시공 예.
도14는 본 발명의 터널에서의 다른 시공 예.
도15는 본 발명의 터널에서의 Y관 설치의 다른 예.
도16은 본 발명의 에어분출호스를 나타내는 구성도.
도17은 본 발명의 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법을 개략적으로 나타내는 블록도.
도18은 본 발명의 보조관을 나타내는 구성도.
1 is a cross-sectional view of a conventional method showing an order grouting range in a tunnel.
2 is a cross-sectional view of a conventional method showing a cross-section of the order grouting construction in the tunnel.
Figure 3 is a cross-sectional view of the existing method showing the order grouting construction flow chart in the tunnel.
Figure 4 is a cross-sectional view of the steel pipe reinforcement installation of the existing method in the tunnel.
Figure 5 is a longitudinal view of the steel pipe reinforcement installation of the existing method in the tunnel.
6 is a flow chart of the steel pipe reinforcement grouting construction of the existing method in the tunnel.
7 is a conceptual diagram of a smart grout system of the present invention.
8 is another example of the smart grout system of the present invention.
9 is another example of the smart grout system of the present invention.
10 is another example of the smart grout system of the present invention.
11 is a construction example in the tunnel of the present invention.
12 is another construction example in the tunnel of the present invention.
13 is another construction example in the tunnel of the present invention.
14 is another construction example in the tunnel of the present invention.
15 is another example of Y tube installation in the tunnel of the present invention.
Figure 16 is a block diagram showing the air blowing hose of the present invention.
17 is a block diagram schematically showing the smart grout system of the present invention and a tunnel reinforcement method to which the same is applied.
Fig. 18 is a block diagram showing an auxiliary pipe of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 토목공사에서 지반을 깎아내거나 굴착을 할 때 지반이 붕괴되지 않게 하기 위하여 천공을 하고 천공홀에 그라우트 보강을 하는 스마트 그라우트 시스템에 관련되며, 이는 그라우트 압력과 그라우트 량이 천공홀에 균등하게 전달되도록 가압그라우팅을 하는 것과 그라우트 보강과 보강재 보강을 동일단면에서 동시에 시공할 수 있도록 구성된다. 또한, 스마트 그라우트 시스템을 이용한 그라우트는 차수그라우팅 보강과 지반 그라우팅 보강 등이 포함된다.The present invention relates to a smart grout system that drills and reinforces the grout in the drilling hole in order to prevent the ground from collapsing when cutting or excavating the ground in civil engineering work, which equally transmits the grout pressure and the amount of grout to the drilled hole It is configured so that pressure grouting and grout reinforcement and reinforcing material reinforcement can be simultaneously constructed in the same section. In addition, the grout using the smart grout system includes reinforcing grade grouting and reinforcing ground grouting.

본 발명의 일실시 예에 따른 스마트 그라우트 시스템은, 도 7과 같이 길게 연장되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(110)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제1그라우트 호스(100); 및 제1그라우트 호스에 일정한 간격으로 설치되는 구속장치 및 상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 하는 연결장치 및 개폐기(122), 압력계(124), 유량계(126), 믹싱펌프(128)를 포함하는 제1주입부재(120);를 포함한다.Smart grout system according to an embodiment of the present invention, as shown in Fig. 7, is extended with a pointed tip and closed, a plurality of through holes 110 are formed on the outer circumferential surface, and the tip is inserted into the perforation hole 1 a first grout hose 100 installed so as to extend out of the inlet and the rear of the perforated hole (1); and a restraining device installed at regular intervals on the first grout hose, a connecting device and switch 122 connected to the rear of the first grout hose 100 to inject grout material, a pressure gauge 124, a flow meter 126, mixing A first injection member 120 including a pump 128; includes.

그리고 상기 제1그라우트 호스(100)의 몸통에 일정한 간격으로 형성된 관통구(110)에서 분출되는 그라우트 액의 압력은 천공홀(1) 내부 공간이 다 채워진 다음부터 천공홀(1) 내에 균등한 압력이 전달되어 천공홀(1)과 접하는 지반에 일정한 량의 그라우트재가 침투된다.And the pressure of the grout liquid ejected from the through holes 110 formed at regular intervals in the body of the first grout hose 100 is equal to the pressure in the drilling hole 1 after the inner space of the drilling hole 1 is filled. This is transmitted, and a certain amount of grout material is penetrated into the ground in contact with the perforation hole (1).

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 그라우트 시스템은 도 8과 같이, 상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 Y관(Y)이 설치된다.In the smart grout system according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8 , a Y pipe (Y) is installed at the rear of the first grout hose 100 .

상기 Y관(Y)에 제1주입부재(120)와 제2주입부재(130)가 각각 연결되며, 제 2주입부재(130)는 연결장치, 개폐기(132), 압력계(134), 유량계(136), 믹싱펌프(138)를 포함하며, 상기 제 1, 2주입부재(120)(130)를 통하여 서로 상이한 그라우트재가 선택적으로 스마트 주입되도록 구비된다. The first injection member 120 and the second injection member 130 are respectively connected to the Y tube (Y), and the second injection member 130 includes a connecting device, a switchgear 132, a pressure gauge 134, and a flow meter ( 136), including a mixing pump 138, and is provided such that different grout materials are selectively smartly injected through the first and second injection members 120 and 130.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 그라우트 시스템은, 도 9처럼 상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 형성되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(210)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제2그라우트 호스(200); 상기 제1그라우트 호스(100)와 제2그라우트 호스(200)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(202); 및 상기 제2그라우트 호스(200) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 연결장치, 개폐기(222), 압력계(224), 유량계(226), 믹싱펌프(228)를 포함하는 제3주입부재(220);를 포함한다.In the smart grout system according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9 , the first grout hose 100 is formed in the longitudinal direction and closed with a sharp tip, and a plurality of through holes 210 are formed on the outer circumferential surface, and the tip a second grout hose 200 which is inserted into the silver perforation hole 1 and the rear is installed to extend outside the inlet of the perforation hole 1; a restraining member 202 provided to bind the first grout hose 100 and the second grout hose 200 to each other; and a third injection member 220 that is connected to the rear of the second grout hose 200 and includes a connection device, an opener 222, a pressure gauge 224, a flow meter 226, and a mixing pump 228 to inject the grout material. includes ;

이때, 상기 구속부재(202)는 그라우트 호스를 결합시키는 역할 뿐만 아니라 호스의 처짐을 방지하고 간격재 역할을 한다.At this time, the constraining member 202 not only serves to couple the grout hose, but also prevents sagging of the hose and serves as a spacer.

그리고 상기 제2그라우트 호스(200)의 관통구(210)에 역류방지부재(212)가 구비된다. 역류방지부재(212)는 제1그라우트 호스(100)에서 분출된 그라우트재가 제2그라우트 호스(200) 안으로 들어오지 않도록 하는 구성으로, 밸브, 테이프 및 탄성튜브 중 어느 1종 이상으로 구성된다.In addition, a backflow prevention member 212 is provided in the through hole 210 of the second grout hose 200 . The backflow prevention member 212 is configured to prevent the grout material ejected from the first grout hose 100 from entering the second grout hose 200, and is composed of any one or more of a valve, a tape, and an elastic tube.

또한, 그라우트 완료후 발파등의 외부충격에 의하여 그라우트재가 크렉등의 손상이 발생되었을 경우 제2그라우트호스(200)로 재그라우트를 할 수도 있다.In addition, when the grout material is damaged such as cracks due to an external impact such as blasting after the completion of the grout, the second grout hose 200 may be used for regrouting.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 그라우트 시스템은, 도 10과 같이, 상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 배치되어 선단이 개방되고, 길이가 서로 상이한 복수 라인으로 형성되며, 외주면에 복수의 관통구(310)가 형성되고, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제3그라우트 호스(300); 상기 제1그라우트 호스(100)와 제3그라우트 호스(300)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(302); 및 상기 제3그라우트 호스(300) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 개폐기(322), 압력계(324), 유량계(326), 믹싱펌프(328)를 포함하는 제4주입부재(320);를 포함한다.Smart grout system according to another embodiment of the present invention, as shown in Figure 10, the first grout hose 100 is disposed in the longitudinal direction, the tip is opened, is formed in a plurality of lines having different lengths, and a plurality of lines on the outer circumferential surface a third grout hose 300 having a through hole 310 formed therein, the tip being inserted into the perforation hole 1 and the rear being installed to extend out of the inlet of the perforation hole 1; a restraining member 302 provided to bind the first grout hose 100 and the third grout hose 300 to each other; and a fourth injection member 320 that is connected to the rear of the third grout hose 300 and includes a switch 322, a pressure gauge 324, a flow meter 326, and a mixing pump 328 to inject the grout material. do.

이때, 상기 각각의 그라우트 호스는 각각의 주입부재에 연결되어, 동일한 재질, 성능의 그라우트 액이 주입되거나, 서로 상이한 재질, 성능의 그라우트 액이 공급되도록 구성된다.At this time, each of the grout hoses is connected to each injection member, and the grout liquid of the same material and performance is injected, or the grout liquid of the different material and performance is supplied.

또한, 도 15에서 상기 천공홀(1) 내에 강관(400)이 삽입되고, 상기 강관(400)은 내부에 그라우트 호스가 수용된 상태로 함께 삽입되거나, 강관(400)을 천공홀(1) 내에 삽입 후 강관(400) 내부로 그라우트 호스를 삽입하도록 구비된다. 한편, 또한, Y관은 천공홀(1) 속 또는 강관(400) 후미쪽에 설치된다.In addition, in FIG. 15 , the steel pipe 400 is inserted into the drilling hole 1 , and the steel pipe 400 is inserted together with the grout hose accommodated therein, or the steel pipe 400 is inserted into the drilling hole 1 . It is provided to insert the grout hose into the steel pipe 400 afterward. On the other hand, the Y pipe is installed in the hole (1) or the rear side of the steel pipe (400).

상기 그라우트 호스를 천공홀(1) 내에 삽입하고 강관(400)을 제거한 후 그라우트재를 주입하거나, 그라우트재를 주입하여 강관(400)과 그라우트 호스를 매립할 수 있고, 상기 천공홀(1) 내에 매립되는 강관(400)은 외주면에 나선형태로 복수의 통공(410)이 형성된다. 그리고 후미에 덮개(420)가 설치되어 천공홀(1) 입구를 마감하는 구성도 가능하고, 강관(400) 외주면 복수의 통공(410)은 일정한 간격으로 나선형 형태이면 더 유리하다.After inserting the grout hose into the drilling hole 1 and removing the steel pipe 400, the grout material may be injected, or the grout material may be injected to fill the steel pipe 400 and the grout hose, and in the drilling hole 1 The embedded steel pipe 400 has a plurality of through-holes 410 formed in a spiral shape on the outer circumferential surface. And it is also possible to configure the cover 420 is installed at the rear to close the entrance of the perforation hole 1, it is more advantageous if the plurality of through holes 410 on the outer circumferential surface of the steel pipe 400 are spirally formed at regular intervals.

상기 강관(400)은 원형모양의 모든 재질이 사용가능하며, 주로 멘젠튜브관, PVC관, 철강관, 원형상태로 만들어진 토목섬유관 등이 목적에 따라 선택적으로 사용할 수가 있다.As the steel pipe 400, all materials of a circular shape can be used, and mainly a Menzen tube pipe, a PVC pipe, a steel pipe, a geotextile pipe made in a circular state, etc. can be selectively used depending on the purpose.

한편, 상기 강관(400) 외부에 그라우트 호스를 더 추가하여, 상기 제1, 2, 3그라우트 호스(100)(200)(300)를 통하여 그라우트재를 주입 완료 후 재그라우팅하도록 구비된다.On the other hand, the grout hose is further added to the outside of the steel pipe 400, and the grout material is injected through the first, second, and third grout hoses 100, 200, and 300 after the injection is completed.

또한, 상기 천공홀(1) 내부 공기를 배기하는 에어분출호스(500)가 구비된다. 에어분출호스(500)의 선단은 뾰족한 형상으로 이루어지고 그라우트 호스와 구속장치에 의해서 고정된다.In addition, an air blowing hose 500 for exhausting the air inside the perforation hole (1) is provided. The tip of the air blowing hose 500 is made of a pointed shape and is fixed by a grout hose and a restraining device.

상기 에어분출호스(500)는 천공홀(1)이 상향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 끝단부에 배치되고, 천공홀(1)이 하향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 입구측에 배치된다. The air blowing hose 500 has a tip disposed at the end of the drilling hole 1 when the drilling hole 1 has an upward inclination angle, and when the drilling hole 1 is at a downward inclined angle, the tip is at the inlet side of the drilling hole 1 is placed on

또한, 상기 천공홀(1) 내부로 주입되는 그라우트 압력 및 그라우트 주입양은 주입부재에 의해 자동으로 제어 및 기록 관리되도록 구비된다. 그리고 주입부재는 통신모듈에 의해 관리자 서버와 연결되어 데이터를 송수신하므로 차수 그라우트 주입 상황을 실시간 관리감독할 수 있는 스마트 주입시스템을 구축하게 된다.In addition, the grout pressure and the amount of grout injected into the perforation hole 1 are automatically controlled and recorded by the injection member. And since the injection member is connected to the manager server by the communication module to transmit and receive data, a smart injection system that can manage and supervise the order grout injection situation in real time is built.

또한, 상기 제1주입부재(120) 또는 제2주입부재(220)는 개폐기(122)(222)와 믹싱펌프(128)(228) 사이에 유턴관(600) 일단이 연결되고, 상기 유턴관(600) 다른 일단은 믹싱펌프(128)(228)에 연결되며, 상기 유턴관(600)은 유턴밸브 또는 압력밸브에 의해 개폐되어 믹싱펌프(128)(228)를 통하여 공급되는 그라우트 오버압력을 흡수하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first injection member 120 or the second injection member 220 has one end of the U-turn tube 600 connected between the switchgear 122 and 222 and the mixing pump 128 and 228, and the U-turn tube (600) The other end is connected to the mixing pumps 128 and 228, and the U-turn pipe 600 is opened and closed by a U-turn valve or a pressure valve to control the grout over pressure supplied through the mixing pumps 128 and 228. It is characterized in that it is provided to absorb.

도17은 본 발명의 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법을 개략적으로 나타내는 블록도이다.17 is a block diagram schematically showing the smart grout system of the present invention and a tunnel reinforcement method to which the same is applied.

본 발명에 따른 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법은, 터널 막장 면에서 터널진행방향으로 일정한 경사각을 가진 1~N번열 천공홀(1)을 상향 경사각으로 천공하고, 상기 1번열 천공홀(1)에서 N번열 천공홀(1)로 갈수록 천공 길이가 단계적으로 길게 형성하는 천공홀 형성단계(S1); 상기 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역을 마감하는 홀채움단계(S2); 상기 천공홀(1) 내부로 그라우트재를 스마트 주입하는 그라우팅단계(S3);를 포함한다.In the tunnel reinforcement method to which the smart grout system according to the present invention is applied, the drilling holes 1 to N having a constant inclination angle in the tunnel progress direction from the tunnel end face are drilled at an upward inclination angle, and the first row drilling hole 1 A perforation hole forming step (S1) in which the perforation length is formed to be longer step by step toward the N-th perforation hole (1); A hole filling step (S2) of closing the entrance area of the drilling hole (1) corresponding to the unexcavated tunnel area from the surface of the makjang; and a grouting step (S3) of smartly injecting the grout material into the perforation hole (1).

이때, 상기 천공홀 형성단계(S1)에서 이웃하는 천공홀(1)은 지름이 서로 상이하게 형성될 수도 있다.In this case, in the drilling hole forming step ( S1 ), adjacent drilling holes 1 may be formed to have different diameters.

또한, 상기 천공홀(1) 내부는 강관(400)에 의해 보강되고, 상기 강관(400)의 후미는 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 영역에 위치되도록 구비된다.In addition, the inside of the drilling hole 1 is reinforced by a steel pipe 400, and the rear of the steel pipe 400 is provided to be located in the drilling hole 1 area corresponding to the unexcavated tunnel area.

그리고 상기 강관(400) 내부에 보강강관, 보강선재를 포함하는 보조보강재를 더 설치하여 보강력을 증대시키는 구성도 가능하다. In addition, it is also possible to increase the reinforcing force by further installing an auxiliary reinforcing material including a reinforcing steel pipe and a reinforcing wire in the steel pipe 400 .

또한, 상기 강관(보강재, 400) 후미에 개방구(422)가 형성된 덮개(뚜껑, 420)가 설치되고, 상기 개방구(422)를 통하여 그라우트 호스 일단이 천공홀(1) 내부로 삽입된 상태로 다른 일단이 천공홀(1) 외부로 연장되어 주입부재에 연결된다.In addition, a cover (lid 420) having an opening 422 formed thereon is installed at the rear of the steel pipe (reinforcing material, 400), and one end of the grout hose is inserted into the drilling hole 1 through the opening 422. The other end is extended to the outside of the perforation hole (1) and is connected to the injection member.

여기서, 그라우트 목적으로 강관(400) 후미에 관통구가 형성된 덮개와 강관(400) 속에 1개 이상의 그라우트 호스를 고정 설치한 다음, 천공홀(1) 속에 삽입시키며 그라우트 호스 후미는 천공홀(1) 밖으로 연장되도록 설치하고 강관(400) 후미부터 천공홀(1) 입구 사이까지는 홀채움을 한다.Here, for the purpose of grouting, one or more grout hoses are fixedly installed in the steel pipe 400 and the cover formed with a through hole at the rear of the steel pipe 400, and then inserted into the drilling hole 1, and the aft of the grout hose is out of the drilling hole (1). It is installed so as to extend, and the hole is filled from the rear of the steel pipe 400 to the inlet of the drilling hole (1).

이때, 상기 덮개(420)는 강관(400) 후미에 부착되어 그라우트를 하기 위한 방법이나 모양이면 모두 무방하다. 또한, 강관(400) 후미에 덮개이나 캡이 꼭 필요하지는 않다. At this time, the cover 420 may be attached to the rear of the steel pipe 400 and may be any method or shape for grouting. In addition, a cover or a cap is not necessarily required at the rear of the steel pipe 400 .

또한, 상기 천공홀(1) 입구 밖에서부터 강관(400) 후미까지 구간에서 보조관(430)이 설치되고, 상기 보조관(430)이 강관(400)과 연결되는 경우, 강관(400)과 연결되는 단부 길이를 조절할 수 있도록 차단선이 형성된다. 즉, 차단선은 터널 굴착시 굴착 면 아래에 노출되는 보조관(430)을 쉽게 제거하기 위함이다.In addition, when the auxiliary pipe 430 is installed in the section from the outside of the inlet of the drilling hole 1 to the rear of the steel pipe 400 , and the auxiliary pipe 430 is connected to the steel pipe 400 , it is connected to the steel pipe 400 . A blocking line is formed so that the length of the end can be adjusted. That is, the blocking line is to easily remove the auxiliary pipe 430 exposed under the excavation surface during tunnel excavation.

한편, 보조관은 터널 굴착후 제거되는 구간이며 천공홀의 붕락을 막아주고 그라우트 호스 삽입을 원활하게 하며, 그라우트를 편리하게 하기 위함이다. 또한, 꼭 강관후미와 연결시킬 필요는 없다.On the other hand, the auxiliary pipe is a section to be removed after tunnel excavation and is intended to prevent the collapse of the drilling hole, facilitate the insertion of the grout hose, and make the grout convenient. Also, it is not necessary to connect it to the steel pipe tail.

상기 보조관은 강관, PVC관, 토목섬유관 등에서 선택적으로 사용할 수가 있다.The auxiliary pipe may be selectively used in a steel pipe, a PVC pipe, a geotextile pipe, and the like.

또한, 상기 강관(400)은 천공홀(1)을 천공함과 동시에 삽입되는 직천공방식으로 시공된다.In addition, the steel pipe 400 is constructed by a direct drilling method in which the drilling hole 1 is drilled and inserted at the same time.

그리고 터널을 굴착하면서 일정구간이 중첩되도록 보강을 반복 시공함에 있어, 첫 번째 막장 면에 형성되는 1~N번열 천공홀(1)을 천공하여 그라우팅하고, 그라우팅 완료 후 터널을 굴삭하여 형성되는 두 번째 막장면에 노출되는 마지막 번째 천공홀(1) 다음 위치에 천공홀(1)을 1열만 반복 시공하도록 구비된다.And in the repeated construction of reinforcement so that a certain section overlaps while excavating the tunnel, drilling and grouting the 1st to Nth perforation holes (1) formed on the first makjang surface, and excavating the tunnel after the grouting is completed. It is provided so that only one row of drilling holes (1) is repeatedly constructed in a position next to the last drilling hole (1) exposed on the makjang surface.

또한, 상기 홀채움단계(S2)는, 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역에 그라우트, 패커, 주머니, 토목섬유, 토목 재료 중 적어도 1종 이상의 코킹재(440)를 사용하여 마감하거나, 상기 그라우트 호스를 천공홀(1)에 삽입 후 후진시키면서 급속 그라우팅하여 홀채움하도록 구비된다.In addition, in the hole filling step (S2), grout, packer, bag, geotextile, at least one kind of caulking material ( 440), or by inserting the grout hose into the perforated hole 1 and then performing rapid grouting while moving backward to fill the hole.

이때, 상기 천공홀 형성단계(S1)에서 천공홀(1)은 8~15°상향 경사각으로 천공되고, 천공홀(1) 전체 또는 선택적으로 강관(400)을 삽입하고 그라우트재를 주입하여 가압 그라우팅하도록 구비된다.At this time, in the drilling hole forming step (S1), the drilling hole 1 is drilled at an upward inclination angle of 8 to 15°, the steel pipe 400 is inserted entirely or selectively in the drilled hole 1, and the grout material is injected to perform pressure grouting. provided to do

또, 상기 그라우트재에 자기치유 역할과 수중 불분리 역할과 급속양생이 가능한 혼화제(재)를 포함시켜 그라우트 후 그라우트 구조체의 복원과 수중 불 분리 및 급속양생을 할 수 있도록 하는 구성도 가능하다.In addition, it is also possible to include an admixture (ash) capable of self-healing, water inseparation, and rapid curing in the grout material to restore the grout structure after grouting, and to perform underwater fire separation and rapid curing.

즉, 충격에 의한 크렉 부분이 채워져 구조적 안전성을 회복하고 물과 접촉 시 시멘트 재료가 분리되지 않아 처음의 상태를 그대로 유지할 수 있으며 그라우트재를 빠르게 굳도록 할 수가 있다.That is, the cracks caused by impact are filled to restore structural safety, and the cement material does not separate when it comes into contact with water, so the initial state can be maintained and the grout material can be hardened quickly.

또한, 상기 강관(400) 후미와 천공홀(1) 입구 사이에 천공홀을 차단하는 차단시설 또는 강관(400) 후미에 뚜껑이 설치되고 1개이상의 그라우트 호스가 관통되어 설치될 수도 있다. 차단시설과 덮개(뚜껑)은 함께 설치될 수도 있고 각자 설치될 수도 있다.In addition, a blocking facility for blocking the drilling hole between the rear of the steel pipe 400 and the inlet of the drilling hole 1 or a lid may be installed at the rear of the steel pipe 400 and one or more grout hoses may be penetrated through it. The blocking facility and the cover (lid) may be installed together or separately.

그리고 상기 천공홀(1) 내부로 강관(400) 또는 철근 보강재 또는 강관(400)과 철근 보강재가 배근된 상태로 가압 그라우팅되도록 구비된다.And the steel pipe 400 or the reinforcing bar reinforcing material or the steel pipe 400 and the reinforcing bar reinforcing material are provided to be press-grouted into the perforated hole 1 inside.

또한, 상기 강관(400)이 천공홀(1)내에서 그라우트재와 함께 매립될 경우 천공홀(1)의 일정한 깊이에 강관(400) 후미가 위치하고, 강관(400) 후미에 뚜껑이나 캡등의 덮개(420)가 설치되고, 천공홀(1)입구부터 강관(400)후미 사이에 코킹수단이 설치된다.In addition, when the steel pipe 400 is buried together with the grout material in the drilling hole 1, the rear of the steel pipe 400 is located at a certain depth of the drilling hole 1, and a cover such as a lid or a cap is located at the rear of the steel pipe 400 ( 420) is installed, and a caulking means is installed between the inlet of the drilling hole (1) and the aft of the steel pipe (400).

본 발명에 따른 스마트 그라우트 시스템 및 이를 적용한 터널 보강방법의 구체적인 실시 예를 살펴보면, 도 1은 터널 내에서의 차수그라우팅의 범위를 표시한 기존방법의 도면이고, 도 2는 도1의 차수그라우팅을 터널 진행방향으로 시공하는 시공선을 나타낸 기존방법의 도면이며, 도 3은 도2의 시공선 안의 천공홀에 그라우트하는 시공순서를 나타낸 기존방법의 도면이다.Looking at a specific embodiment of the smart grouting system according to the present invention and a tunnel reinforcement method to which the same is applied, FIG. 1 is a view of an existing method showing the range of order grouting in a tunnel, and FIG. 2 is a tunnel of the order grouting of FIG. It is a drawing of the existing method showing the construction line for construction in the moving direction, and FIG. 3 is a diagram of the existing method showing the construction procedure for grouting the drilling hole in the construction line of FIG.

도 1에서 음영선은 차수 보강 구역을 나타낸 것이고 격자지점과 ○로 표시된 하나하나는 천공홀을 표시한 것이다.In FIG. 1, the shaded line indicates the order reinforcement zone, and each grid point and each marked with ○ indicates a perforation hole.

또한, ①,②,③,④는 천공장비가 서있는 위치를 표시한 것이다.Also, ①,②,③,④ indicate the positions where the drilling machine stands.

도 1을 보면 천공장비가 ①~④까지 위치에 고정 셋팅되어 72개의 천공홀을 형성시키고 있다. 또한, 제원표에서 보는 것과 같이 천공홀 72개 모두가 천공장비로부터 수평각과 수직각이 거의 모두 다르고 천공 길이가 거의 모두 다르다.Referring to FIG. 1, the drilling equipment is fixed at positions ① to ④ to form 72 drilling holes. In addition, as shown in the specification table, all 72 drilling holes have almost all the different horizontal and vertical angles from the drilling equipment, and almost all of the drilling lengths are different.

또한, 도 2a, 도 2b, 도 2c의 표시된 천공홀 길이가 보는 것과 같이 1.3~1.7m를 그라우트 하기 위해 7.5~7.9m를 천공하는 능률적이지 못한 시공을 하고 있다.In addition, as shown in FIGS. 2a, 2b, and 2c, the length of the marked drilling hole is inefficient construction of drilling 7.5 to 7.9m to grout 1.3 to 1.7m.

도 1, 도 2 도면에서 보는 바와 같이 간격이 일정하지 못하고 짧은 간격, 넓은 간격, 긴 구간, 짧은 구간 등 너무 비효율 적이면서 너무 많은 천공홀을 형성하고 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the spacing is not constant, and too many perforated holes are formed while being too inefficient, such as short intervals, wide intervals, long sections, and short sections.

이러한 문제로 시공비용뿐만 아니라 시공시간 역시 많이 소요되며 천공홀을 형성하기가 복잡하면서 매우 어렵다.Due to this problem, not only construction cost but also construction time is required, and it is very difficult and complicated to form a perforated hole.

또한, 도 3에서 보는 바와 같이 그라우트 순서로는, 천공을 하고, pvc pipe로 만들어진 주입관을 제작하여 삽입하고, 주입관 후미와 천공홀 사이를 코킹하고, 천공홀 입구의 코킹부분부터 천공홀 끝단까지 주입관과 천공홀 사이에 실링 작업을 한 후 실링재가 갤타입이 될 때까지 양생을 한 후 주입관 속 끝단에 에어패커를 삽입하여 일정거리씩 후진하면서 그라우트를 한다.In addition, as shown in FIG. 3 , in the order of grouting, drilling is performed, inserting an injection pipe made of pvc pipe, caulking between the rear of the injection pipe and the drilling hole, and starting from the caulking part of the drilling hole entrance to the end of the drilling hole After sealing between the injection tube and the perforated hole until the end of the injection tube, the sealing material is cured until it becomes a gall-type, and then inserts an air packer into the end of the injection tube and grouts while moving backward by a certain distance.

주입관은 몸통에 일정한 간격의 관통구(주입공)가 형성되어 있고 이 관통구(주입공)에는 역류방지 밸브가 설치되어 있다.The injection pipe has a through hole (injection hole) at regular intervals in the body, and a non-return valve is installed in this through hole (injection hole).

주입관은 천공홀의 붕괴를 막아주고 에어패커를 천공홀 선단부터 후미까지 이동 시킬 수 있는 공간을 만들어 주기 위해 설치한다.The injection pipe is installed to prevent the collapse of the perforated hole and to create a space for the air packer to move from the tip to the rear of the perforated hole.

또한, 일정거리씩 후진하면서 그라우팅할 때는 에어패커를 주입관 벽에 밀착 되도록 에어를 주입하여 에어패커가 팽창되도록 한 후 에어패커를 관통해서 설치된 그라우트 분출구로 그라우팅을 하고, 그라우팅이 끝나면 압력이 소산되고 그라우트액이 일정한 굳기가 유지 될 때까지 기다렸다가 에어패커 공기를 제거한 후 일정거리 후진하며 에어패커에 다시 공기를 넣어 팽창시키는 방법을 반복적으로 시행하고 있다.In addition, when grouting while going backward by a certain distance, inject air so that the air packer is in close contact with the injection pipe wall so that the air packer expands. Waiting until the grout liquid maintains a certain consistency, removing the air from the air packer, then moving backward for a certain distance, and repeatedly adding air to the air packer to inflate it.

또한, 에어패커와 함께 형성된 분출구가 선단에 1개 밖에 없기 때문에 혼화재를 섞어 시공 할 경우 갤타임의 시간이 길어 그라우트 호스가 막히거나 갤타임 시간 없이 시공이 어렵기 때문에 그라우트가 굳기전에 바로 에어패커를 후진시키는 문제가 발생한다. 에어패커 후진시 굳지 않은 그라우트재도 함께 뒤로 흘러내린다.In addition, since there is only one spout formed with the air packer at the tip, if the admixture is mixed, the grout hose may be clogged due to a long gall time, or the grout hose may be clogged or it is difficult to install without the gall time. There is a problem with backwards. When the air packer is retracted, the grout material that has not hardened will also flow backwards.

도 3의 A-A단면도를 보면 천공홀① 안에 파이프로 만들어진 주입관②, 주입관속에 에어패커③, 에어패커 안에 그라우트 호스④로 형성되며 주입관과 천공홀 사이를 실링재⑤로 충진한다.Referring to the cross-sectional view A-A of FIG. 3, an injection tube ② made of a pipe in the drilling hole ①, an air packer ③ in the injection tube, and a grout hose ④ in the air packer are formed, and the space between the injection tube and the perforation hole is filled with a sealing material⑤.

이와 같이 복잡하게 형성되어 있으며 그라우트에 따른 시공시간과 품질관리에 많은 어려움이 있다.It is formed in such a complex way, and there are many difficulties in construction time and quality control according to the grout.

도 4는 터널에서 기존방법의 강관보강 설치 단면도이고 도 5는 터널에서 기존방법의 강관 보강 설치 종단면도를 표시한 도면이다.4 is a cross-sectional view showing a steel pipe reinforcement installation of the conventional method in a tunnel, and FIG.

강관보강은 터널 굴착면 상부에 약 50cm간격으로 일정 수량을 일정한 터널 굴착 거리에 따라 반복적으로 설치를 한다.Reinforcement of steel pipe is repeatedly installed on the upper part of the tunnel excavation surface in a certain quantity at intervals of about 50 cm according to a certain tunnel excavation distance.

터널 내에서 차수보강과 강관보강이 동시에 설치되는 구간에서는 차수보강을 한 후 나중에 강관 보강을 한다.In a section where water-reinforcement and steel pipe reinforcement are installed at the same time in the tunnel, water-reinforcement is performed and then the steel pipe is reinforced later.

도 6은 도 4와 도 5 도면과 같이 설치되는 기존방법의 강관 보강에 그라우트하는 시공순서도를 표시한 것으로서 터널 굴착선 상부에 일정한 간격으로 천공을 하고, 천공홀 속에 강관 보강재를 삽입하고 천공홀 입구에서 강관과 천공홀 사이를 코킹하고 천공홀 입구의 코킹 부분에서부터 천공홀 선단까지 강관과 천공홀 사이를 실링한 후 갤타입이 될 때까지 양생한 후 에어패커를 강관 내부 선단에서부터 일정한 거리만큼 후진하면서 그라우팅하는 시공 방법이다.6 shows a construction flow chart for grouting the steel pipe reinforcement of the existing method installed as shown in FIGS. 4 and 5, and drilling at regular intervals in the upper part of the tunnel excavation ship, inserting the steel pipe reinforcement into the drilling hole, and inserting the steel pipe reinforcement into the drilling hole entrance caulk between the steel pipe and the drilling hole, seal the space between the steel pipe and the drilling hole from the caulking part at the entrance of the drilling hole to the tip of the drilling hole, cure it until it becomes a gall type, and then move the air packer back a certain distance from the inner tip of the steel pipe Grouting construction method.

차수보강에서 사용되는 주입관 대신 강관을 사용하는 것으로 그 나머지는 차수보강과 똑같고 그에 따른 문제점도 똑같다.It uses a steel pipe instead of an injection pipe used for water-reinforcement, and the rest is the same as for water-reinforcement, and the problems associated with it are the same.

또한, 강관보강 그라우트 후 터널을 굴착하기 위해서는 그라우트재가 양생되는 24시간 동안을 굴착하지 않고 대기 하여야 한다. 5~6대의 터널 굴착 장비가 굴착작업을 할 수가 없다. 이로인한 경제적 손실과 공기지연이 매우 많이 발생한다.In addition, in order to excavate the tunnel after grouting the steel pipe reinforcement, it is necessary to wait without excavation for 24 hours while the grout material is cured. 5~6 tunnel excavators cannot do the excavation work. This causes a lot of economic losses and delays in air.

도 7은 본 발명인 스마트 그라우트 시스템 개념도이다. 7 is a conceptual diagram of a smart grout system according to the present invention.

제1주입부재와 제1그라우트 호스로 크게 구분된다.It is largely divided into a first injection member and a first grout hose.

제1주입부재는 믹서와 믹싱펌프에서 길게 연장되는 관의 끝단이 제1그라우트 호스 후미와 연결구에 의해 체결되고 믹서믹싱펌프와 연결구 사이에 유량계와 압력계와 개폐기가 설치된다.In the first injection member, the end of the tube extending from the mixer and the mixing pump is fastened by the first grout hose aft and the connector, and a flow meter, a pressure gauge, and a switch are installed between the mixer mixing pump and the connector.

연결장치는 제1주입부재의 관과 제1그라우트 호스 사이를 관 형태로 연결시켜 그라우트 재가 유출 없이 천공홀에 전달되도록 하는 것이다.The connecting device is to connect the pipe of the first injection member and the first grout hose in the form of a tube so that the grout material is delivered to the drilling hole without leakage.

주입부재의 관직경과 그라우트 호스의 직경이 같거나 다를수 있으며 주입부재의 그라우트재가 그라우트 호스를 통하여 보강재속에 전달할 수 있으면 방법에 제한받지 않는다.The pipe diameter of the injection member and the diameter of the grout hose may be the same or different, and the method is not limited as long as the grout material of the injection member can be transmitted into the reinforcement through the grout hose.

믹서에서는 시멘트와 물 또는 혼화제(재) 등을 섞는 탱크이고 믹싱펌프는 그라우트재를 믹서에서 나온 관을 타고 제1그라우트 호스를 통과하면서 천공홀과 천공홀 주변 지반에 침투되도록 가압하는 장치이다.The mixer is a tank that mixes cement with water or admixture (ash), and the mixing pump is a device that pressurizes the grout material to penetrate into the perforation hole and the ground around the perforation hole while passing the first grout hose through the tube from the mixer.

믹싱펌프에서 나오는 압력이 얼마인지 물량은 얼마인지 확인 할 수 있는 장치가 압력계와 유량계이다. 압력계와 유량계는 자동으로 체크되고 자동으로 설계된 물량을 주입하는 자동 주입 장치가 함께 사용 될 수도 있다.A pressure gauge and a flow meter are devices that can check how much pressure and quantity from the mixing pump. The pressure gauge and flow meter are automatically checked and an automatic injection device that automatically injects the designed amount can be used together.

또한, 압력계와 개폐기 사이에서 관이 분리되어 그라우트재가 유턴할 수 있도록 믹서기에 연장될 수도 있다. 이 관을 유턴관이라 하며 유턴관 어느 한 위치에 개폐기를 설치하여야 한다.In addition, the tube may be separated between the pressure gauge and the switchgear and extend to the mixer so that the grout material can make a U-turn. This pipe is called a U-turn pipe and a switch must be installed at any one position in the U-turn pipe.

제1그라우트 호스를 천공홀에 삽입 시 그라우트 호스 선단이 천공홀 끝보다는 조금 떨어져 설치되는 것이 좋다. When inserting the first grout hose into the perforation hole, it is preferable that the tip of the grout hose be installed a little farther than the end of the perforation hole.

유턴관은 믹싱펌프에서 압력을 가하는데 돌발적인 상황이 발생하였을 경우 제1주입부재의 개폐기는 폐쇄하고 유턴관의 개폐기는 개방하여 믹싱펌프의 과 부화에 따른 파손을 방지할 수 있도록 하였다.The U-turn tube was applied with pressure from the mixing pump, and when an unexpected situation occurred, the switch of the first injection member was closed and the switch of the U-turn tube was opened to prevent damage due to overloading of the mixing pump.

제1그라우트 호스는 길게 연장된 호스로서 후미는 연결장치에 의해 제1주입부재에서 연장된 관과 체결되고 선단은 뾰족한 형태이면서 폐쇄되어 있다. The first grout hose is an elongated hose, and the rear end is fastened with the pipe extending from the first injection member by a connecting device, and the tip end is closed while being pointed.

뾰족한 형태는 타원형, 삼각형, 원형 등과 같이 관 절단면보다 끝단이 작아서 관에 삽입시 걸림이 적으면 어떠한 형태이던 무방하다.The pointed shape has a smaller end than the tube cut surface, such as an oval, triangle, or circle, so any shape is acceptable as long as there is little jamming when inserted into the tube.

또한, 몸통은 일정한 간격을 두고 나선형 형태로 관통구가 형성되며 이 관통구를 통하여 그라우트 재가 천공홀 전체에 균등한 압력으로 균등하게 침투된다.In addition, the body has through holes formed in a spiral shape at regular intervals, and the grout material is evenly penetrated through the through holes with an even pressure throughout the drilling holes.

나선형 형태의 관통구는 그라우트액이 한쪽 방향으로만 분출되지 않고 돌아가면서 분출되도록 하여 편중되는 것을 줄이기 위함이다.The spiral-shaped through hole is designed to reduce the bias by allowing the grout liquid to be ejected in turns instead of only in one direction.

그라우트호수가 복수일때는 한쪽으로만 분출구를 형성시킬 수도 있다.When there are multiple grout lakes, the vent can be formed on only one side.

또한, 제1그라우트 호스에 일정한 간격으로 구속부재가 설치되는데 구속부재는 제1그라우트 외의 다른 호스와 고정시키고 또는 제1그라우트 호스가 천공홀 중앙부에 위치하도록 간격재 역할을 하도록 하였다.In addition, restraining members are installed in the first grout hose at regular intervals, and the restraining members are fixed with other hoses other than the first grout or serve as a spacer so that the first grout hose is located in the center of the drilling hole.

또한, 기존 방법인 도 3의 A-A단면도에서 보면 ① 천공홀에 pvc pipe로 만들어진 ②주입관, 주입관안에 ③에어패커, 에어패커안에 ④그라우트 호스, 주입관과 천공홀 사이에 ⑤실링재의 다섯 공종으로 이루어져 있고, 또한, 그라우트 함에 있어 4-5회에 걸쳐 에어패커를 후진하면서 다단 그라우팅을 하는 반면, 본 발명인 도 7의 A-A단면도를 보면 ① 천공홀속에 관통구가 몸통에 형성되어 있는 ② 제1그라우트 호스, 즉 천공홀과 그라우트호스 두 공종만으로 이루어지며 다단없이 한번에 동시 가압그라우팅 한다.In addition, in the AA cross-sectional view of Fig. 3, which is the existing method, ① made of pvc pipe in the perforated hole ② injection tube, in injection tube ③ air packer, in air packer ④ grout hose, between injection tube and perforation hole ⑤ five types of sealing material In addition, in the grouting, multi-stage grouting is performed while the air packer is reversed 4-5 times, while looking at the AA cross-sectional view of FIG. It consists of only two types of grout hose, that is, drilling hole and grout hose, and simultaneously pressurized grouting without multiple stages.

기존은 천공홀, 주입관, 에어패커, 그라우트호스, 실링재의 5개 공종으로 이루어진 반면 본 발명은 천공홀과 제1그라우트 호스 단2개 공종으로 이루어져 있다.Whereas the conventional one consists of 5 types of drilling hole, injection pipe, air packer, grout hose, and sealing material, the present invention consists of only two types of drilling hole and the first grout hose.

도 8은 본 발명인 스마트 그라우트 시스템의 다른 예를 표시한 것으로서 제1주입부재와 제2주입부재 그리고 제1그라우트 호스로 이루어졌다8 is a view showing another example of the smart grout system according to the present invention, and consists of a first injection member, a second injection member, and a first grout hose.

제2주입부재는 앞에 설명한 제1주입부재와 동일한 구조이며 다만 제1주입부재의 그라우트 재와 제2주입부재의 그라우트재의 성분과 효과가 다른 그라우트재가 사용된다. 또한, 제1주입부재의 관과 제2주입부재의 관이 Y관으로 연결되며 그 나머지 부분은 제1그라우트 호스 후미와 연결장치에 의해 체결된다.The second injection member has the same structure as the first injection member described above, except that the grout material of the first injection member and the grout material of the second injection member are different in composition and effect. In addition, the tube of the first injection member and the tube of the second injection member are connected by a Y tube, and the remaining part is fastened to the rear of the first grout hose by a connecting device.

제1그라우트 호스는 앞에서 설명한 내용과 동일하다.The first grout hose is the same as described above.

제1 주입부재를 통하여 주입되는 재료와 제2주입부재를 통하여 주입되는 재료는 Y관을 통과하여 합류되는 지점부터 혼합되어 제1그라우트 호스의 관통구를 통하여 천공홀 내 와 천공홀 지반에 침투되도록 하였다.The material injected through the first injection member and the material injected through the second injection member are mixed from the point where they join through the Y tube and penetrate into the drilling hole and the ground of the drilling hole through the through hole of the first grout hose. did.

Y관은 꼭 Y자 형태일 필요는 없다. 제1주입부재와 제2주입부재를 통하여 그라우트재가 혼합되어 천공홀속과 보강재 속에 그라우트 되면 된다. 혼합되는 위치를 Y관이라 표현한 것이다. 또한, 혼합되는 위치가 천공홀속과 보강재 후미쪽 일수도 있다. 제1그라우트 호스와 제2그라우트 호스를 통하여 유입되는 그라우트가 혼합되는 역할이 가능한 형태나 모양이면 어떠한 것도 무방하다. 터널의 강관보강에 있어서 천공홀속의 보강재 후미쪽에 Y관을 설치할 때는 천공에 따른 터널 지보재의 간섭 없이 15°이내 시공이 가능하여 매우 유용하게 사용될 수도 있다.The Y tube is not necessarily Y-shaped. The grout material may be mixed through the first injection member and the second injection member and grout into the drilling hole and the reinforcing material. The mixing position is expressed as the Y tube. In addition, the mixing position may be in the hole in the drilling hole and the rear side of the reinforcing material. Any shape or shape may be used as long as the role of mixing the grout introduced through the first grout hose and the second grout hose is possible. When installing the Y-pipe at the rear side of the reinforcement in the drilling hole in the steel pipe reinforcement of the tunnel, it can be used very effectively because it can be installed within 15° without the interference of the tunnel support material due to the drilling.

도 9는 본 발명의 또 다른 예를 표시한 도면으로서 제1주입부재와 제1그라우트 호스로 이루어진 것과 제2 주입부재와 제2그라우트 호스로 이루어진 것에서 제1그라우트 호스와 제2그라우트 호스를 구속부재(장치)에 의해 일정한 간격마다 구속 결합 시키고 제1주입부재와 제2주입부재는 별도로 분리 구분되어 설치되는 것이다.FIG. 9 is a view showing another example of the present invention, wherein the first grout hose and the second grout hose are constrained in a first injection member and a first grout hose and a second injection member and a second grout hose. (device), the first injection member and the second injection member are separated and installed separately and coupled at regular intervals.

또한, 구속부재(장치)는 그라우트호스를 천공홀 중앙에 위치시키고 구간내 간격을 구획하며 구간구간 차단하는 역할을 할수도 있다.In addition, the constraining member (device) may serve to position the grout hose in the center of the drilling hole, partition the interval within the section, and block the section section.

제2그라우트 호스는 제1그라우트 호스와 마찬가지로 선단은 뾰족하면서 폐쇄되어 있고 몸통에 일정한 간격으로 관통구가 형성되어 있으며 또한, 관통구에 역류방지부재가 부착된다.Like the first grout hose, the second grout hose has a pointed end and is closed, has through-holes formed at regular intervals on its body, and a backflow prevention member is attached to the through-hole.

1,2 그라우트 호스 선단의 뾰족한 부분은 구속장치에 의해 고정 결합되는데 합쳐져서 삼각형 모양의 뾰족한 형태가 되면 유리하다.1,2 The sharp part of the tip of the grout hose is fixedly coupled by a restraint device.

몸통보다 끝이 작은 모양으로 천공홀에 삽입시 걸림없이 쉽게 삽입하기 위한 모양이면 어떠한 모양이든 무방하다. 역류방지 장치는 테이핑 밸브 등을 사용하여 제1그라우트 호스를 통해서 분출된 그라우트재가 제2그라우트 호스로 들어오지 않으면 어떠한 방법이든 무방하다.Any shape can be used as long as the tip is smaller than the body and is easily inserted into the drilling hole without any jamming. The backflow prevention device may use any method as long as the grout material ejected through the first grout hose does not enter the second grout hose using a taping valve or the like.

도10은 본 발명의 또 다른 예를 표시한 도면으로서 길이가 다른 복수의 제1그라우트 호스와 제1주입부재가 연결되고 제2그라우트 호스는 제2주입부재에 연결되는 형태를 나타낸다. 이때 그라우트 호스와 개방구의 틈새는 메워지는 것이 유리하다.10 is a view showing another example of the present invention, wherein a plurality of first grout hoses having different lengths are connected to the first injection member, and the second grout hose is connected to the second injection member. At this time, it is advantageous to fill the gap between the grout hose and the opening.

길이가 다른 복수의 제1그라우트 호스는 선단에 관통구가 형성되고 몸통에는 관통구가 없다. 제2그라우트 호스와 제2주입부재는 앞서 설명한 내용과 동일하다.The plurality of first grout hoses having different lengths have a through hole formed at the tip and no through hole in the body. The second grout hose and the second injection member are the same as described above.

길이가 다른 복수의 그라우트 호스는 제1주입부재 하나에 연결되거나 각각의 제1주입부재에 연결될 수도 있다.A plurality of grout hoses having different lengths may be connected to one of the first injection members or to each of the first injection members.

제1주입부재는 그라우트 재가 동일할 경우 여러 대가 있어도 제1주입부재로 표현한 것이고 제1주입부재와 다른 그라우트 재가 주입되는 것을 제2주입부재라 표현하였다. 모든 그라우트 호스는 뾰족한 형태이면서 각 그라우트 호스와 접하는 부분은 더 길게 된 부분이 결합되도록 하여 천공홀에 삽입 시 걸림 없이 잘 진입되도록 하였다.When the grout material is the same, the first injection member is expressed as the first injection member even if there are several units, and the second injection member is expressed as the first injection member and the grout material different from the first injection member is injected. All grout hoses have a pointed shape, but the longer parts are joined to the parts in contact with each grout hose so that they can enter without jamming when inserted into the drilled hole.

도11은 본 발명에서의 시공예를 표시한 도면이다.11 is a view showing a construction example in the present invention.

도11의 횡단면도를 보면 터널 굴착면 안 막장면에 2열로 보강 시작 위치를 표시하였고 굴착하지 않는 터널 굴착면 상부의 보강 범위 구간을 실선으로 표시한 것이다. 도11의 종단면도는 도11의 횡단면도에서 설치된 보강재를 터널 진행 방향으로 표시한 것이다. 터널을 굴착하고 생기는 터널 굴착면과 맞닿은 막장면에서 2열로 설계된 각도로 보강하는 것을 나타낸 것이다. 2열씩 일정한 간격으로 터널을 굴착한 후 처음과 동일하게 반복해서 보강하는 시공 예를 표시한 것이다.Looking at the cross-sectional view of Fig. 11, the reinforcement starting position is marked in two rows on the inner makjang surface of the tunnel excavation surface, and the reinforcement range section on the upper part of the tunnel excavation surface that is not excavated is indicated by a solid line. The longitudinal cross-sectional view of FIG. 11 is a view showing the reinforcement installed in the cross-sectional view of FIG. 11 in the tunnel progress direction. It shows the reinforcement at an angle designed in two rows from the surface of the tunnel that is in contact with the excavation surface of the tunnel formed by excavating the tunnel. This shows an example of construction in which two rows of tunnels are excavated at regular intervals and reinforced repeatedly in the same manner as the first.

터널이 굴착된 막장면 이전의 보강 범위에는 이미 보강이 이루어진 상태를 나타낸다. The reinforcement range before the tunnel excavated Makjangmyeon indicates that reinforcement has already been made.

도11 횡단면도에서 보는 것과 같이 본 발명은 차수보강과 강관보강을 동일 막장면에서 동시에 시공할 수 있는 시공 예를 도면으로 표시하였다. As shown in the cross-sectional view of Fig. 11, the present invention shows a construction example in which order reinforcement and steel pipe reinforcement can be simultaneously constructed on the same makjang surface.

첫 번째 열과 2번째 열의 동일 선상이 아닌 지그재그 형태로 차수와 강관보강을 할 수가 있다. 검정으로 표시된 것은 강관보강 홀이고 흰색으로 표시된 것은 차수보강홀을 표시한 것이다. 강관 보강재가 삽입된 천공홀을 그라우트 함에 있어 역시 차수 보강의 효과가 동시에 이루어지도록 하였다. 강관보강과 차수보강이 1열과 2열 아래 위로 같이 시공하여도 문제는 없다.It is possible to reinforce the order and steel pipe in the form of a zigzag rather than the collinearity of the first and second columns. The ones marked in black are the steel pipe reinforcement holes, and the ones marked in white are the order reinforcement holes. In grouting the perforated hole in which the steel pipe reinforcement is inserted, the effect of order reinforcement is also achieved at the same time. There is no problem even if the steel pipe reinforcement and the order reinforcement are installed at the top and bottom of the 1st and 2nd rows together.

아직 굴착하지 않은 터널 굴착면에서 상부로 천공된 천공홀에는 차수보강이나 강관보강이 이루어지고 아직 굴착되지 않은 터널 굴착면 아래로 형성된 천공홀은 홀채움만 이루어진다. 차수보강과 강관보강 구간은 가압그라우팅을 하여야 한다. 또한, 막장면에서 아래로 내려갈수록 천공길이는 길어진다. 또한, 천공홀내에서 천공경을 다르게 할 수도 있고 인접홀간의 천공홀 규격이 다를 수도 있다. 강관보강 구간과 차수보강만 하는 천공홀에서 차수보강만하는 천공홀은 강관보강홀보다 작게 하는 것이 유리하다. 또한, 강관보강선단에서부터 추가하여 차수보강을 할 경우에는 차수보강 구간은 강관보강 구간보다 천공홀을 작게할 수가 있다. 또한, 보강재 설치구간에서 보강재 내부에 보조보강재를 추가 설치하여 보강재의 강성이 더 크게 할수도 있다. 보조보강재는 철근, 철재빔, 토목재료, 토목섬유등에서 강성을 더 크게 할수 있으면 어느 종류이어도 무방하다. Order reinforcement or steel pipe reinforcement is made in the drilling hole drilled upward from the excavation surface of the tunnel that has not yet been excavated, and the drilling hole formed below the surface of the tunnel that has not yet been excavated is only filled. The order reinforcement and steel pipe reinforcement section shall be subjected to pressure grouting. In addition, as it goes down from the makjang surface, the drilling length becomes longer. In addition, the drilling diameter may be different within the drilling hole, and the drilling hole standard between adjacent holes may be different. In the steel pipe reinforcing section and perforated holes that only reinforce the order, it is advantageous to make the perforated hole for only the order reinforcement smaller than the steel pipe reinforcing hole. In addition, when the order reinforcement is added from the end of the steel pipe reinforcement, the perforation hole can be made smaller in the order reinforcement section than the steel pipe reinforcement section. In addition, the stiffness of the reinforcing material may be increased by additionally installing an auxiliary reinforcing material inside the reinforcing material in the reinforcing material installation section. The auxiliary reinforcing material may be of any type as long as it can increase the rigidity in reinforcing bars, steel beams, civil materials, geotextiles, etc.

도12는 한 막장면에서 3열씩 일정한 터널 굴착 간격마다 시공하는 예를 표시한 것이다 한 막장에서 보강하는 열 수가 많을수록 다음 보강하는 터널 굴착 막장면 거리가 길어진다. 또한, 불필요한 천공 길이도 길어진다. 12 shows an example of constructing three rows at regular intervals of tunnel excavation in one makjang. The greater the number of columns reinforced in one makjang, the longer the distance to the next reinforcing tunnel excavation makjang. In addition, the unnecessary drilling length is increased.

도13은 첫 막장은 2열 시공을 하고 다음 막장부터는 1열씩 시공하는 것을 예로 표시한 도면이다. 13 is a view showing as an example that the first makjang is constructed in two rows and the next makjang is constructed in one row.

도14는 막장마다 1열씩 시공하는 것을 예로 표시한 도면이다.14 is a view showing the construction of one row for each makjang as an example.

상기 도11 도면에 표시된 ①과 ②는 터널 굴착과 함께 제거되는 구간으로서 그라우트시 천공홀에 홀 채움이 이루어지는 구간이다.① and ② shown in the drawing of FIG. 11 are sections to be removed along with tunnel excavation, and are sections in which holes are filled in the drilling holes during grouting.

③과④는 보강구간으로서 차수 또는 강관이 삽입된 상태에서 가압그라우팅으로 천공홀과 천공홀 지반까지 그라우트재가 침투되도록 하며 ③,④의 길이는 모두 일정하다.③ and ④ are reinforcing sections so that grout material penetrates up to the perforated hole and the ground of the perforated hole by pressurized grouting with the order or steel pipe inserted, and the lengths of ③ and ④ are all constant.

①과③ ②와④의 경계는 아직 굴착하지 않은 터널 굴착면 부근에 형성되고 꼭 일정한 위치일 필요는 없다. The boundaries between ① and ③ ② and ④ are formed near the excavated surface of the tunnel that has not yet been excavated and does not necessarily have to be at a certain location.

본 발명인 도7의 제1그라우트 호스를 천공홀에 삽입함에 있어 천공홀 끝단 부근에 제1그라우트 호스 선단이 위치하고 제1그라우트 호스 후미는 천공홀 밖으로 연장되어 제1주입부재와 연결구에 의해 체결된다.In inserting the first grout hose of FIG. 7 of the present invention into the drilling hole, the tip of the first grout hose is positioned near the end of the drilling hole, and the rear of the first grout hose extends out of the drilling hole and is fastened with the first injection member and the connector.

제1그라우트 호스 몸통에 관통된 분출구는 아직 굴착하지 않은 터널 굴착 면 부근부터 천공홀 끝단까지 설치되는 그라우트 호스구간(구간)에만 형성되고 아직 굴착하지 않은 터널 굴착면 부근부터 천공홀 입구 밖의 연결구까지는 관통구가 없는 것이 유리하다.The spout penetrating through the body of the first grout hose is formed only in the grout hose section (section) that is installed from the vicinity of the unexcavated tunnel excavation surface to the end of the drilling hole, and penetrates from the vicinity of the unexcavated tunnel excavation surface to the connection port outside the drilling hole entrance It is advantageous to have no spheres.

이와 같이 아직 굴착하지 않은 터널 굴착면부터 천공홀 입구까지는 제1그라우트 호스를 삽입한 상태에서 홀채움을 하게 되는데 홀채움 방법으로는 그라우트, 패커,주머니, 토목섬유, 토목재료 중에서 1개 이상을 이용하거나 천공홀 입구에 코킹없이 1개의 그라우트 호스를 후진시키면서 그라우트 액이 바로 응결되도록하며 홀채움하는 방법이 사용될 수도 있다. 또한, 보강재 후미에 덮개이나 캡등을 설치할 수도 있는데 꼭 필요한 것은 아니며 필요에 의하여 설치할 수도 있다. 덮개나 캡 등은 보강재 후미 또는 보강재 후미부분의 천공홀을 차단하는 목적으로 모양이나 재료에 구애받지 않는다. 또한, 그라우트 호스를 관통시켜야 하며 그라우트 호스와 관통구 사이는 밀폐시키는 것이 유리하다.As described above, from the unexcavated tunnel excavation surface to the entrance of the drilling hole, the hole is filled with the first grout hose inserted. Alternatively, a method of reversing one grout hose without caulking at the entrance of the drilling hole, allowing the grout liquid to condense immediately, and filling the hole may be used. In addition, although a cover or a cap may be installed at the rear of the reinforcing material, it is not necessary and may be installed as needed. The cover or cap is not limited by shape or material for the purpose of blocking the drilling hole at the rear of the reinforcement or the rear of the reinforcement. In addition, the grout hose must be passed through, and it is advantageous to seal between the grout hose and the through hole.

또한, 그라우트 호스와 함께 천공홀에 보조관을 설치할 수 있는데 보조관과 조립하여 동시에 천공홀에 삽입할 수도 있고 보조관과 그라우트 호스를 보조관 삽입 후 그라우트 호스를 삽입하는 순서로 할 수도 있다.In addition, an auxiliary pipe can be installed in the perforation hole together with the grout hose. It can be assembled with the auxiliary pipe and inserted into the drilling hole at the same time, or the auxiliary pipe and the grout hose can be inserted in the order of inserting the auxiliary pipe and then the grout hose.

천공홀(1)입구부터 강관(400)후미사이에 코킹수단이 설치되는데 코킹수단이란 강관후미부터 강관(400)선단까지 그라우팅함에 있어 그라우트액이 천공홀을 통하여 밖으로 유출되지 않게 하는 목적이면 어떠한 방법이나 모양에 구애받지 않는다. 주로 패커, 주머니, 급결그라우트 등의 코킹부재가 사용된다. 또한 코킹수단을 이용하여 홀채움을 할수도 있다.A caulking means is installed between the entrance of the drilling hole 1 and the rear end of the steel pipe 400, and the caulking means is for the purpose of preventing the grout liquid from flowing out through the drilling hole in grouting from the steel pipe rear to the tip of the steel pipe 400. Any method irrespective of shape or shape. Caulking members such as packers, pockets, and quick-setting grouts are mainly used. It is also possible to fill holes using a caulking means.

또한, 그라우트 전에 보조관을 제거할 수도 있고 그라우트 호스와 함께 그라우트재에 의해 매립될 수도 있다.In addition, the auxiliary pipe may be removed before grouting, and it may be buried by the grout material together with the grout hose.

그라우트재에 의해 그라우트 호스와 함께 보조관이 천공홀안에 매립될 경우 보조관 후미는 그라우트 호스를 관통시키는 덮개가 설치되어야 하고 몸체에는 관통구가 일정한 간격으로 형성된다. 천공홀이 형성되지 않을 경우에는 보조관을 직접 천공하면서 설치할 수 있는 직천공 방식으로 시공할 수도 있다. 관통구는 나선형 형태이면 전단력 및 그라우트 분포등에서 유리하다. 보조관은 원형상태의 모든관을 의미하며 주로 강관, 멘젠튜브관, pvc관, 토목섬유관등이 사용된다.When the auxiliary pipe is embedded in the drilling hole together with the grout hose by the grout material, a cover through the grout hose should be installed at the rear of the auxiliary pipe, and through holes are formed in the body at regular intervals. If the drilling hole is not formed, the direct drilling method can be installed while drilling the auxiliary pipe directly. If the through hole has a spiral shape, it is advantageous in shear force and grout distribution. Auxiliary pipe means all pipes in a circular state, and steel pipes, Menzen tube pipes, pvc pipes, geotextile pipes, etc. are mainly used.

또한, 하향 천공일때는 천공홀 입구에, 상향 천공일때는 천공홀 끝단에 선단이 설치되고 후미는 천공홀 밖으로 연장되면서 선단과 후미는 관통된 상태인 에어분출 호스를 천공홀에 설치할 수가 있다.In addition, an air blowing hose in which the tip is installed at the entrance of the drilling hole in the case of downward drilling, and at the end of the drilling hole in the case of upward drilling, and the tail extends out of the drilling hole, the front end and the rear can be installed in the drilling hole.

천공홀을 그라우트 함에 있어 천공홀 내 공기가 몰리는 부분에 에어분출 호스의 선단이 위치하도록 하면 된다. 또한, 보조관은 강관(400)이거나 토목재료로 만들어진 관 형태이면 무방하다. 또한, 보강 구간내 보강재 후미에서부터 아직 굴착하지 않은 터널 굴착면 아래쪽의 천공홀 입구 밖으로 보조관이 보강재 후미와 고정되거나 분리되어 설치되는데, 보조관은 토목재료이면 무방하며 보강재와 같은 재질로 이루어질 경우 절단될 위치에 차단선이 형성될 수도 있다. 고정되지 않을 경우에는 그라우트 전에 제거하는 것이 좋다. 또는 관형태가 아닌 철근을 보강재로 사용할 경우에는 각각 철근과 그라우트 호스와 결합시키거나 함께 그라우트 호스와 결합시켜 천공홀에 삽입하고 천공홀 입구를 코킹한 후 가압그라우팅 한다. 또한, 스마트 그라우트 시스템이 의하여 그라우트재가 천공홀에 삽입됨에 있어서 그라우트 재에 자기치유역할과 수중 불 분리 역할과 급속양생이 가능케 하는 혼화제(재)를 추가로 첨가하여 그라우트 할 수도 있다. When grouting the perforated hole, the tip of the air blowing hose should be positioned at the part where the air is concentrated in the perforated hole. In addition, the auxiliary pipe may be in the form of a steel pipe 400 or a pipe made of civil engineering materials. In addition, an auxiliary pipe is fixed or separated from the reinforcement aft outside the entrance of the drilling hole below the excavation surface of the tunnel that has not yet been excavated from the rear of the reinforcement in the reinforcement section. A blocking line may be formed at a location to be used. If it is not fixed, it is recommended to remove it before grouting. Alternatively, if non-tubular reinforcing bars are used as reinforcing materials, combine them with rebar and grout hose, respectively, or combine them with grout hose and insert them into the drilling hole. In addition, when the grout material is inserted into the perforated hole by the smart grout system, it is possible to grout by adding an admixture (ash) to the grout material that enables self-healing, water fire separation, and rapid curing.

자기치유역할은 그라우트재가 양생 후 또는 양생 진행중에 충격에 의해 크렉 등의 미세 파손이 되었을 경우 시간이 지나면서 크렉 등의 미세파손 부위가 원래대로 원상복구되는 것을 말한다.The self-healing role refers to the restoration of micro-damaged parts such as cracks to their original state over time when the grout material is micro-damaged due to impact after curing or during curing.

수중 불 분리 역할이란 시멘트 계열의 그라우트재가 물과 접하면서 시멘트가 씻겨 나가는 것을 막아주는 것을 말한다. The role of water fire separation means that the cement-based grout material prevents the cement from being washed out when it comes into contact with water.

급속양생은 2-6시간 이내에 그라우트재가 일정한 압축강도를 발현되도록 하는 것이다. 또한, 그라우트 호스를 1개 이상 더 추가하여 시공완료 후 재 그라우팅 할 수도 있다. 보강재의 내부 또는 외부에 설치할 수 있으며 몸통에 형성된 일정한 간격의 관통구에 역류방지 장치를 설치하면 더욱 효과적이다. 또한, 이중관 형태로 재시공 그라우트 호스 몸체에 일정한 공간을 띄워서 설치되며, 외부관은 길게 홈이 형성되어 그라우트 액이 분출될 수 있도록 할 수도 있다.Rapid curing is to ensure that the grout material develops a certain compressive strength within 2-6 hours. In addition, it is also possible to add one or more grout hoses and re-grout after construction is completed. It can be installed inside or outside the reinforcing material, and it is more effective if a backflow prevention device is installed in the through hole at regular intervals formed in the body. In addition, it is installed by floating a certain space on the reconstructed grout hose body in the form of a double tube, and the outer tube may be formed with a long groove so that the grout liquid can be ejected.

100: 제 1그라우트 호스 120: 제 1주입부재
130: 제 2주입부재 200: 제 2그라우트 호스
220: 제 3주입주재 300: 제 3그라우트 호스
320: 제 4주입주재 400: 강관
410: 통공 420: 덮개
500: 에어분출호스 600: 유턴관
100: first grout hose 120: first injection member
130: second injection member 200: second grout hose
220: 3rd injection main material 300: 3rd grout hose
320: 4th injection cast member 400: steel pipe
410: through hole 420: cover
500: air blowing hose 600: U-turn pipe

Claims (23)

터널 막장 면에서 터널진행방향으로 지반을 깎아내거나 굴착을 할 때 지반이 붕괴되지 않게 하기 위하여 천공을 하고 천공홀에 그라우트 보강을 하는 스마트 그라우트 시스템에 있어서,
길게 연장되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(110)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제1그라우트 호스(100); 및
상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 하는 연결장치 및 개폐기(122), 압력계(124), 유량계(126), 믹싱펌프(128)를 포함하는 제1주입부재(120);
상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 형성되어 선단이 뾰족하면서 폐쇄되고, 외주면에 복수의 관통구(210)가 형성되며, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제2그라우트 호스(200);
상기 제1그라우트 호스(100)와 제2그라우트 호스(200)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(202); 및
상기 제2그라우트 호스(200) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 연결장치, 개폐기(222), 압력계(224), 유량계(226), 믹싱펌프(228)를 포함하는 제3주입부재(220);
상기 제1그라우트 호스(100) 길이방향으로 배치되어 선단이 개방되고, 길이가 서로 상이한 복수 라인으로 형성되며, 외주면에 복수의 관통구(310)가 형성되고, 선단은 천공홀(1) 내부로 삽입되고 후미는 천공홀(1) 입구 밖으로 연장되도록 설치되는 제3그라우트 호스(300);
상기 제1그라우트 호스(100)와 제3그라우트 호스(300)를 서로 결속하도록 구비되는 구속부재(302); 및
상기 제3그라우트 호스(300) 후미에 연결되어 그라우트재를 주입하도록 하는 연결장치, 개폐기(322), 압력계(324), 유량계(326), 믹싱펌프(328)를 포함하는 제4주입부재(320);를 포함하고,
상기 터널 막장 면에서 터널진행방향으로 서로 상이한 경사각을 가진 1~N번열 천공홀(1)을 상향 경사각으로 천공하고, 상기 1번열 천공홀(1)에서 N번열 천공홀(1)로 갈수록 천공 길이가 단계적으로 길게 형성되며,
상기 천공홀(1) 내부 공기를 배기하는 에어분출호스(500)가 구비되고, 상기 에어분출호스(500)는 천공홀(1)이 상향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 끝단부에 배치되고, 천공홀(1)이 하향 경사각일 경우 선단이 천공홀(1) 입구측에 배치되며,
상기 제1주입부재(120) 또는 제2주입부재(220)는 개폐기(122)(222)와 믹싱펌프(128)(228) 사이에 유턴관(600) 일단이 연결되고, 상기 유턴관(600) 다른 일단은 믹싱펌프(128)(228)에 연결되며, 상기 유턴관(600)은 유턴밸브 또는 압력밸브에 의해 개폐되어 믹싱펌프(128)(228)를 통하여 공급되는 그라우트 오버압력을 흡수하도록 구비되고,
상기 천공홀(1) 내에 강관(400)이 삽입되고, 상기 강관(400) 외부에 그라우트 호스를 더 추가하여, 상기 제1, 2, 3그라우트 호스(100)(200)(300)를 통하여 그라우트재를 주입 완료 후 재그라우팅하도록 구비되며,
상기 천공홀(1) 입구 밖에서부터 강관(400) 후미까지 구간에서 보조관(430)이 설치되고, 상기 보조관(430)이 강관(400)과 연결되는 경우, 강관(400)과 연결되는 단부 길이를 조절할 수 있도록 차단선이 형성되고,
상기 터널 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역은 그라우트 호스를 천공홀(1)에 삽입 후 후진시키면서 급속 그라우팅하여 홀채움하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템.
In the smart grout system for drilling and reinforcing grout in the drilling hole to prevent the ground from collapsing when cutting or excavating the ground from the tunnel face to the tunnel progress direction,
A first grout that extends long and closes with a sharp tip, a plurality of through holes 110 are formed on the outer circumferential surface, the tip is inserted into the perforation hole 1, and the rear is installed so as to extend out of the entrance of the perforation hole 1 hose 100; and
A first injection member 120 including a connection device and an opener 122, a pressure gauge 124, a flow meter 126, and a mixing pump 128 connected to the rear of the first grout hose 100 to inject the grout material ;
The first grout hose 100 is formed in the longitudinal direction and closed with a sharp tip, a plurality of through holes 210 are formed on the outer circumferential surface, the tip is inserted into the drilling hole 1, and the rear is the drilled hole 1 ) a second grout hose installed to extend outside the inlet (200);
a restraining member 202 provided to bind the first grout hose 100 and the second grout hose 200 to each other; and
a third injection member 220 connected to the rear of the second grout hose 200 and including a connection device, a switch 222, a pressure gauge 224, a flow meter 226, and a mixing pump 228 to inject the grout material;
The first grout hose 100 is disposed in the longitudinal direction, the tip is opened, and a plurality of lines having different lengths are formed, a plurality of through holes 310 are formed on the outer circumferential surface, and the tip is inserted into the perforation hole 1 . a third grout hose 300 which is inserted and installed so as to extend outside the inlet of the rear perforated hole (1);
a restraining member 302 provided to bind the first grout hose 100 and the third grout hose 300 to each other; and
A fourth injection member 320 including a connection device connected to the rear of the third grout hose 300 and injecting grout material, a switch 322 , a pressure gauge 324 , a flow meter 326 , and a mixing pump 328 . including;
Drilling the 1st to Nth perforated holes 1 having different inclination angles in the tunnel progress direction from the tunnel end face at an upward inclination angle, and drilling length from the 1st row perforated hole 1 to the Nth perforating hole 1 is formed step by step and elongated,
An air blowing hose 500 for exhausting air inside the drilling hole 1 is provided, and the air blowing hose 500 has a tip disposed at the end of the drilling hole 1 when the drilling hole 1 is inclined upward. and, when the drilling hole (1) has a downward inclination angle, the tip is disposed on the inlet side of the drilling hole (1),
The first injection member 120 or the second injection member 220 has one end of the U-turn tube 600 connected between the switchgear 122 and 222 and the mixing pump 128 and 228, and the U-turn tube 600 ) The other end is connected to the mixing pumps 128 and 228, and the U-turn pipe 600 is opened and closed by a U-turn valve or a pressure valve to absorb the grout over pressure supplied through the mixing pumps 128 and 228. provided,
A steel pipe 400 is inserted into the perforation hole 1, a grout hose is further added to the outside of the steel pipe 400, and the first, second, and third grout hoses 100, 200 and 300 are grouted through. It is provided for re-grouting after the ash injection is completed,
When the auxiliary pipe 430 is installed in a section from the outside of the inlet of the drilling hole 1 to the rear of the steel pipe 400 , and the auxiliary pipe 430 is connected to the steel pipe 400 , the end connected to the steel pipe 400 . A blocking line is formed so that the length can be adjusted,
Smart grout system, characterized in that the entrance area of the drilling hole (1) corresponding to the unexcavated tunnel area from the tunnel end surface is provided to fill the hole by rapid grouting while reversing after inserting the grout hose into the drilling hole (1). .
제 1항에 있어서, 상기 제1그라우트 호스(100) 후미에 Y관(Y)이 설치되고,
상기 Y관(Y)에 제1주입부재(120)와 제2주입부재(130)가 각각 연결되며, 제 2주입부재(130)는 연결장치, 개폐기(132), 압력계(134), 유량계(136), 믹싱펌프(138)를 포함하며, 상기 제 1, 2주입부재(120)(130)를 통하여 서로 상이한 그라우트재가 선택적으로 스마트 주입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템.
According to claim 1, wherein a Y pipe (Y) is installed at the rear of the first grout hose (100),
The first injection member 120 and the second injection member 130 are respectively connected to the Y tube (Y), and the second injection member 130 includes a connecting device, a switchgear 132, a pressure gauge 134, and a flow meter ( 136) and a mixing pump 138, and a smart grout system, characterized in that it is provided so that different grout materials are selectively smartly injected through the first and second injection members 120 and 130.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제2그라우트 호스(200)의 관통구(210)에 역류방지부재(212)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템.
The smart grout system according to claim 1, wherein a backflow prevention member (212) is provided in the through hole (210) of the second grout hose (200).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 천공홀(1) 내부로 주입되는 그라우트 압력 및 그라우트 주입양은 주입부재에 의해 자동으로 제어 및 기록 관리되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템.
The smart grout system according to claim 1, wherein the grout pressure and the grout injection amount injected into the perforation hole (1) are automatically controlled and recorded by the injection member.
삭제delete 제 1항의 스마트 그라우트 시스템을 이용하고,
터널 막장 면에서 터널진행방향으로 서로 상이한 경사각 또는 일정한 경사각을 가진 1~N번열 천공홀(1)을 상향 경사각으로 천공하고, 상기 1번열 천공홀(1)에서 N번열 천공홀(1)로 갈수록 천공 길이가 단계적으로 길게 형성하는 천공홀 형성단계(S1);
상기 막장 면에서 부터 미굴착된 터널영역에 대응하는 천공홀(1) 입구영역을 마감하는 홀채움단계(S2); 및
상기 천공홀(1) 내부로 그라우트재를 스마트 주입하는 그라우팅단계(S3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
Using the smart grout system of claim 1,
From the tunnel end face, the drilling holes 1 to N having different inclination angles or a constant inclination angle from each other in the tunnel progress direction are drilled at an upward inclination angle, A perforation hole forming step (S1) of forming a long perforation length step by step;
A hole filling step (S2) of closing the entrance area of the drilling hole (1) corresponding to the unexcavated tunnel area from the surface of the makjang; and
A tunnel reinforcement method to which a smart grout system is applied, comprising: a grouting step (S3) of smartly injecting the grout material into the perforation hole (1).
제 10항에 있어서, 상기 천공홀 형성단계(S1)에서 이웃하는 천공홀(1)은 지름이 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
[Claim 11] The tunnel reinforcement method to which a smart grout system is applied according to claim 10, wherein in the drilling hole forming step (S1), adjacent drilling holes (1) have different diameters.
삭제delete 제 10항에 있어서, 상기 강관(400) 내부에 보강강관, 보강선재를 포함하는 보조보강재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
11. The method of claim 10, wherein an auxiliary reinforcing material including a reinforcing steel pipe and a reinforcing wire is further provided inside the steel pipe (400).
제 10항에 있어서, 상기 강관(400) 후미에 개방구(422)가 형성된 덮개(420)가 설치되고, 상기 개방구(422)를 통하여 그라우트 호스 일단이 천공홀(1) 내부로 삽입된 상태로 다른 일단이 천공홀(1) 외부로 연장되어 주입부재에 연결되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
The method of claim 10, wherein a cover 420 having an opening 422 is installed at the rear of the steel pipe 400, and one end of the grout hose is inserted into the drilling hole 1 through the opening 422. A tunnel reinforcement method to which a smart grout system is applied, characterized in that the other end is extended to the outside of the drilling hole (1) and connected to the injection member.
삭제delete 제 10항에 있어서, 상기 강관(400)은 천공홀(1)을 천공함과 동시에 삽입되는 직천공방식으로 시공되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
[11] The tunnel reinforcement method according to claim 10, wherein the steel pipe (400) is constructed in a direct drilling method in which the drilling hole (1) is drilled and inserted at the same time.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 10항에 있어서, 상기 그라우트재에 자기치유 역할과 수중 불분리 역할과 급속양생이 가능한 혼화제(재)를 포함되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강방법.
[11] The tunnel reinforcement method according to claim 10, wherein the grout material contains an admixture (ash) capable of self-healing, inseparation in water, and rapid curing.
삭제delete 삭제delete 제 10항에 있어서,
상기 강관(400)이 천공홀(1)내에서 그라우트재와 함께 매립될 경우 천공홀(1)의 일정한 깊이에 강관(400) 후미가 위치하고, 강관(400) 후미에 뚜껑이나 캡등의 덮개(420)가 설치되고, 천공홀(1)입구부터 강관(400)후미 사이에 코킹수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 그라우트 시스템을 적용한 터널 보강 방법
11. The method of claim 10,
When the steel pipe 400 is buried together with the grout material in the drilling hole 1, the rear of the steel pipe 400 is located at a certain depth of the drilling hole 1, and a cover 420 such as a lid or a cap is located at the rear of the steel pipe 400. is installed, and a tunnel reinforcement method to which a smart grout system is applied, characterized in that a caulking means is installed between the entrance of the drilling hole (1) and the aft of the steel pipe (400)
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