KR102415389B1

KR102415389B1 - Simultaneous injection pipe for grouting and simultaneous injection method for grouting using the same

Info

Publication number: KR102415389B1
Application number: KR1020220016228A
Authority: KR
Inventors: 윤영랑
Original assignee: 주식회사 세기엔지니어링; 주식회사 한미
Priority date: 2022-02-08
Filing date: 2022-02-08
Publication date: 2022-06-30

Abstract

본 발명에 따른 그라우팅용 동시 주입관은, 패커 사이 영역에 분사구멍이 형성된 주입 외관; 상기 분사구멍에 대응되는 위치에 주입공이 형성된 것으로, 상기 주입 외관에 삽입되는 내관; 상기 내관의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 설치된 것으로서, 상기 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 내관에 끼움 결합되는 패커를 포함하는 그라우팅용 동시 주입관에 있어서, 상기 주입공은, 상기 내관의 입구에서 단부로 진행될수록 순차적으로 직경이 증가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 그라우팅용 동시 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 의하면, 주입공의 개수를 조절하지 않고 주입공 자체의 직경을 조절함으로써 각 주입공 간의 압력 차이가 가중 현상을 방지하면서 그라우팅재가 패커 사이 영역의 각각의 주입공 별로 균일하게 분사될 수 있는 효과를 가진다.Simultaneous injection pipe for grouting according to the present invention, injection hole formed in the area between the packers injection appearance; an inner tube having an injection hole formed at a position corresponding to the injection hole and inserted into the injection exterior; In the simultaneous injection tube for grouting comprising a packer fitted to the inner tube at regular intervals along the longitudinal direction and fitted in a plurality of pieces at regular intervals along the longitudinal direction of the inner tube, the injection hole is the inner tube It is characterized in that the diameter increases sequentially as it progresses from the inlet to the end.
According to the simultaneous injection pipe for grouting according to the present invention and the simultaneous injection method for grouting using the same, by controlling the diameter of the injection hole itself without controlling the number of injection holes, the pressure difference between each injection hole is prevented from being aggravated, and the grouting material is packed into the packer. It has an effect that it can be uniformly sprayed for each injection hole of the interregion.

Description

Simultaneous injection pipe for grouting and simultaneous injection method for grouting using the same

본 발명은 그라우팅용 동시 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 공지의 동시 주입관의 U형 외관에 길이 방향을 따라 복수 개로 형성된 주입공의 직경을 차등 처리함으로써 제 1,2 펌프에서 이격된 거리 등을 충분히 고려하여 실질적으로 그라우팅재의 균일한 주입 성능을 강화한 그라우팅용 동시 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a simultaneous injection pipe for grouting and a simultaneous injection method for grouting using the same, and in more detail, the first, 2 It relates to a simultaneous injection pipe for grouting in which the uniform injection performance of the grouting material is substantially enhanced by sufficiently considering the distance from the pump, and a simultaneous injection method for grouting using the same.

그라우팅(grouting) 공법은 터널이나 사면, 연약 지반을 보강하기 위하여 시멘트, 혼화제, 몰탈 등의 그라우팅재를 주입하여 해당 주입 대상의 강도를 높일 뿐 아니라 고결성 등을 개선하는 공법을 의미한다.The grouting method refers to a method of not only increasing the strength of the injection target but also improving the integrity, etc. by injecting grouting materials such as cement, admixture, and mortar to reinforce the tunnel, slope, or soft ground.

이러한 그라우팅재는 교반기를 통해 균일하게 교반된 상태에서 주입관을 통하여 주입 대상에 주입하는데, 주입 과정에서 어느 일 측으로 편중하여 그라우팅재가 주입되거나 불필요하게 경화되는 문제를 해결하기 위하여 이른바 동시 주입 장치를 이용한 그라우팅 주입 공법이 적용되고 있다.This grouting material is injected into the injection target through the injection pipe in a state of uniform stirring through the stirrer. In order to solve the problem that the grouting material is injected or unnecessarily hardened due to bias in the injection process, grouting using a so-called simultaneous injection device Injection method is applied.

도 6은 종래의 그라우팅용 동시주입관의 구조를 도시한 사진이다.6 is a photograph showing the structure of a conventional simultaneous injection pipe for grouting.

도 6에 따른 동시 주입관은 국내 특허 제 10-2180838호인 동시주입 다단형 그라우팅 주입관에서도 잘 나타나 있는데, 이 기술은 일단부는 개구부를 형성하고 타단부는 폐쇄된 단부를 형성하고 둘레에는 복수의 제 1 배출공이 형성된 외관; 상기 외관의 일단부 외주면을 감싸며 제 1 배출공을 통해 배출된 그라우트재가 수용되는 공간을 갖는 팽창부재; 상기 외관의 관로를 구획하는 구획부재(300); 상기 구획부재를 통과하여 설치되며 둘레에는 상기 팽창부재에 대응되는 부위를 제외한 부위에 복수의 제 2 배출공(410)이 형성된 내관(400); 및 상기 외관의 일단부에 설치되며, 상기 제 1 배출공을 통해 그라우트재를 상기 팽창부재에 주입하여 팽창부재를 팽창시키는 관로를 제공하는 코킹관을 포함하며, 상기 제 2 배출공의 개수는 상기 구획부재를 통해 구획된 구간마다 다르되 상기 구획부재 사이에 형성된 제 2 배출공의 개수는, 상기 외관의 타단부측에서 외관의 일단부 측으로 갈수록 적어지게 구성한 것을 주요 특징으로 한다고 공개되어 있다.The simultaneous injection pipe according to FIG. 6 is well shown in the simultaneous injection multi-stage grouting injection pipe of Korean Patent No. 10-2180838, in this technology, one end forms an opening and the other end forms a closed end, and a plurality of 1 Exterior with an exhaust hole; an expandable member surrounding the outer circumferential surface of one end of the exterior and having a space in which the grout material discharged through the first discharge hole is accommodated; a partition member 300 for partitioning the pipe of the exterior; an inner tube 400 installed through the partition member and having a plurality of second discharge holes 410 formed around the periphery except for a portion corresponding to the expandable member; and a caulking pipe installed at one end of the exterior and providing a conduit for expanding the expandable member by injecting a grout material into the expandable member through the first outlet hole, wherein the number of the second outlet holes is The number of second discharge holes formed between the partition members is different for each section partitioned through the partition member, and the main feature is that it is configured to decrease from the other end side of the exterior to one end side of the exterior.

즉, 상기 기술은 U형 외관에서 제 2 배출공의 개수를 조절한 것인데, 이같이 제 2 배출공의 개수를 조절하는 상황에서 만일 제 2 배출공이 일정 간격을 두고 내관의 길이 방향으로 연장되어 상대적으로 넓은 영역에 분포될 경우 그라우팅재의 주입 편차는 물론 압력 차이가 오히려 유발되어 균일한 그라우팅재를 주입하는 것을 저해할 우려가 있다.That is, the above technique is to control the number of second discharge holes in the U-shaped exterior. In this way, in a situation where the number of second discharge holes is adjusted, if the second discharge holes are extended in the longitudinal direction of the inner tube at regular intervals, they are relatively When distributed over a wide area, there is a risk of inhibiting uniform injection of the grouting material by causing a pressure difference as well as an injection deviation of the grouting material.

또한, 제 2 배출공이 일정 간격을 두고 내관의 길이 방향으로 연장되어 상대적으로 좁은 영역에 분포된다 하여도 각 제 2 배출공 사이 영역의 존재로 인하여 제 2 배출공이 압력이 가중되는 문제가 따를 수 있다.In addition, even if the second discharge holes extend in the longitudinal direction of the inner tube at regular intervals and are distributed in a relatively narrow area, there may be a problem in that the pressure of the second discharge holes is increased due to the existence of the area between the second discharge holes. .

따라서 압력 평형 및 압력 조절을 위하여 제 2 배출공에 대응되는 구성의 구조를 조절하되 상술한 압력 가중이나 압력 차이 현상이 유발되는 것을 최소화한 신규하고 진보한 그라우팅용 동시 주입관을 개발할 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need to develop a new and advanced simultaneous injection pipe for grouting that adjusts the structure of the configuration corresponding to the second discharge hole for pressure equalization and pressure control, but minimizes the pressure weighting or pressure difference phenomenon described above. .

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 주입관의 길이 방향을 따라 패커 사이 영역에 형성된 주입공에 대하여 주입관의 입구에서 단부로 진행될수도록 순차적으로 주입공의 직경을 증가함으로써 각 주입공 간의 압력 차이가 가중되는 현상을 방지하면서 그라우팅재가 패커 사이 영역의 각각의 주입공 별로 균일하게 분사될 수 있는 기반을 갖출 수 있는 그라우팅용 동시 주입관을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to overcome the problems of the above technology, by sequentially increasing the diameter of the injection hole so as to progress from the inlet to the end of the injection tube with respect to the injection hole formed in the area between the packers along the longitudinal direction of the injection tube. It is to provide a simultaneous injection tube for grouting that can have a basis for uniformly spraying the grouting material for each injection hole in the area between the packers while preventing the pressure difference between the injection holes from being aggravated.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 또 다른 목적은 순차적으로 증가한 직경을 가진 주입공에 반비례하여 주입공이 벌어지는 방향으로 형성되도록 처리하여 그라우팅재의 균일한 분사 환경을 강화한 것이다.Another object of the present invention is to strengthen the uniform spraying environment of the grouting material by treating the injection holes to be formed in a direction in which the injection holes are opened in inverse proportion to the injection holes having sequentially increased diameters.

본 발명의 또 다른 목적은 패커를 탄성 재질로 마련하되, 그라우팅재의 분사압에 내구성을 가지도록 탄성력을 강화할 수 있는 탄성 보조제를 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide an elastic auxiliary agent capable of strengthening the elastic force so as to have durability against the spraying pressure of the grouting material by providing the packer with an elastic material.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 그라우팅용 동시 주입관은, 패커 사이 영역에 분사구멍이 형성된 주입 외관; 상기 분사구멍에 대응되는 위치에 주입공이 형성된 것으로, 상기 주입 외관에 삽입되는 내관; 상기 내관의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 설치된 것으로서, 상기 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 내관에 끼움 결합되는 패커를 포함하는 그라우팅용 동시 주입관에 있어서, 상기 주입공은, 상기 내관의 입구에서 단부로 진행될수록 순차적으로 직경이 증가하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the simultaneous injection pipe for grouting according to the present invention, the injection hole formed in the area between the packer injection appearance; an inner tube having an injection hole formed at a position corresponding to the injection hole and inserted into the injection exterior; In the simultaneous injection tube for grouting comprising a packer fitted to the inner tube at regular intervals along the longitudinal direction and fitted in a plurality of pieces at regular intervals along the longitudinal direction of the inner tube, the injection hole is the inner tube It is characterized in that the diameter increases sequentially as it progresses from the inlet to the end.

또한, 상기 주입공은, 상기 내관의 내주면에서 외주면을 향해 테이퍼 처리되어 벌어진 것을 특징으로 한다.In addition, the injection hole, characterized in that the taper treatment from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface of the inner tube is opened.

더불어, 상술한 그라우팅용 동시 주입관을 이용한 그라우팅 동시 주입 공법은, 지반을 천공하고 상기 주입 외관을 설치하는 제 1 단계; 상기 내관을 상기 주입 외관에 삽입하는 제 2 단계; 상기 내관의 입구에 펌프를 설치하는 제 3 단계; 상기 펌프를 구동하여 상기 내관에 그라우팅재를 주입하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the co-injection method for grouting using the co-injection pipe for grouting described above includes a first step of drilling the ground and installing the injection exterior; a second step of inserting the inner tube into the injection outer tube; a third step of installing a pump at the inlet of the inner tube; and a fourth step of driving the pump to inject the grouting material into the inner tube.

삭제delete

본 발명에 따른 그라우팅용 동시 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 의하면, According to the simultaneous injection pipe for grouting according to the present invention and the simultaneous injection method for grouting using the same,

1) 주입공의 개수를 조절하지 않고 주입공 자체의 직경을 조절함으로써 각 주입공 간의 압력 차이가 가중 현상을 방지하면서 그라우팅재가 패커 사이 영역의 각각의 주입공 별로 균일하게 분사될 수 있는 장점을 가지고,1) By adjusting the diameter of the injection hole itself without adjusting the number of injection holes, the pressure difference between the injection holes is prevented from being aggravated, and the grouting material can be uniformly sprayed for each injection hole in the area between the packers. ,

2) 주입공의 직경 조절로 발생될 수 있는 압력 차이 문제를 테이퍼각으로 보상하여 그라우팅재의 균일한 주입 환경을 강화하며,2) Reinforce the uniform injection environment of the grouting material by compensating for the pressure difference problem that may occur by adjusting the diameter of the injection hole with the taper angle,

3) 패커의 내구성을 강화한 탄성 재질로 제작하여 그라우팅재의 분사압에 더욱 잘 견딜 수 있도록 하는 효과를 제공한다. 3) It is made of an elastic material that strengthens the durability of the packer and provides the effect of better resisting the spraying pressure of the grouting material.

삭제delete

도 1a는 천공홀에 삽입된 동시주입관의 개략적인 구조를 도시한 단면도.
도 1b은 본 발명의 패커에 관통된 주입공이 내관의 연장 방향을 따라 순차적으로 직경이 감소한 구조를 도시한 단면도.
도 2는 패커가 설치된 내관의 개략적인 구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 동시 주입관을 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 대한 순서도.
도 4는 본 발명의 주입공이 벌어지게 형성된 구조를 예시한 단면도.
도 5는 내관의 외주면과 주입공의 경계 부위가 챔퍼 처리된 구조를 도시한 단면도.
도 6은 종래의 그라우팅용 동시주입관의 구조를 도시한 사진.1A is a cross-sectional view showing a schematic structure of a simultaneous injection tube inserted into a perforated hole;
Figure 1b is a cross-sectional view showing a structure in which the diameter of the injection hole passed through the packer of the present invention is sequentially decreased along the extension direction of the inner tube.
Figure 2 is a perspective view showing a schematic structure of the inner tube in which the packer is installed.
Figure 3 is a flow chart for the simultaneous injection grouting method using the simultaneous injection tube of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view illustrating a structure in which the injection hole of the present invention is formed to be widened.
5 is a cross-sectional view showing a structure in which the boundary portion between the outer circumferential surface of the inner tube and the injection hole is chamfered.
Figure 6 is a photograph showing the structure of the conventional co-injection pipe for grouting.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale, and like reference numbers in each drawing refer to like elements.

도 1a는 천공홀에 삽입된 동시주입관의 개략적인 구조를 도시한 단면도이고, 도 1b은 본 발명의 패커에 관통된 주입공이 내관의 연장 방향을 따라 순차적으로 직경이 감소한 구조를 도시한 단면도이며, 도 2는 패커가 설치된 내관의 개략적인 구조를 도시한 사시도이다.1A is a cross-sectional view showing the schematic structure of a simultaneous injection tube inserted into a perforated hole, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a structure in which the diameter of the injection hole penetrated in the packer of the present invention is sequentially decreased along the extension direction of the inner tube. , Figure 2 is a perspective view showing a schematic structure of the inner tube in which the packer is installed.

도 1a,도 1b, 도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 동시 주입관은 배경기술에서 언급한 공지의 그라우팅용 동시 주입관과 마찬가지로 주입 외관(10), 패커(200)가 설치된 내관(100)을 포함하는 구조를 취한다.As can be seen from Figs. 1a, 1b, and 2, the simultaneous injection tube of the present invention is the injection exterior 10, the inner tube 100 in which the packer 200 is installed, like the known simultaneous injection tube for grouting mentioned in the background art. ) to take a structure containing

주입 외관(10)은 일종의 강관으로 이루어진 상태에서 입구의 반대 측 단부에 링 비트(미도시)가 장착됨과 아울러 주입 외관(10)의 내부에 파일럿 비트(미도시)가 장착된 롯드가 삽입된 구조를 취한다. 이러한 파일럿 비트와 링 비트와 같은 비트에 의한 타격으로 지반에 천공홀이 형성될 수 있다. 천공홀이 형성되면 주입 외관(10)에서 롯드는 분리한다.The injection exterior 10 has a structure in which a ring bit (not shown) is mounted on the opposite end of the inlet in a state of a kind of steel pipe, and a rod equipped with a pilot bit (not shown) is inserted in the injection exterior 10 . take A perforation hole may be formed in the ground by hitting by a bit such as a pilot bit and a ring bit. When the perforated hole is formed, the rod is separated from the injection exterior 10 .

또한, 주입 외관(10)은 길이(연장) 방향을 따라 일정 간격을 두고 다수개의 분사 구멍(11)이 형성되는데 후술할 내관(10)의 주입공(130)에서 분사된 그라우팅재가 주입 외관(10)의 바깥 방향, 즉 지반 측 주입 대상으로 분사되는 통로 역할을 한다. 이러한 분사 구멍(11)은 역류방지밸브(12), 즉 일명 원웨이 밸브(one-way valve) 또는 나사식 체크 밸브(check valve)가 장착되어 분사된 그라우팅재가 주입 외관(10)의 내부로 역류되는 현상을 방지하면서 그라우팅재의 균일 주입을 보장할 수 있다.In addition, the injection exterior 10 has a plurality of injection holes 11 formed at regular intervals along the length (extension) direction, and the grouting material injected from the injection hole 130 of the inner tube 10 to be described later is the injection exterior 10 ) in the outward direction, that is, it serves as a passageway for injection to the ground side. This injection hole 11 is equipped with a non-return valve 12 , that is, a one-way valve or a screw check valve, so that the injected grouting material flows back into the injection exterior 10 . It is possible to ensure the uniform injection of the grouting material while preventing the phenomenon.

주입 외관(10)의 외주면에는 스페이스(30)가 돌출 형성될 수 있다. 이러한 스페이서(30)는 삼각 단면 형상을 가져 주입 외관(10)이 천공홀의 내주면에 걸치도록 하여 주입 외관(10)이 처지는 것을 방지하는 것은 물론 그라우트재의 주입 경로를 제공한다.A space 30 may protrude from the outer circumferential surface of the injection exterior 10 . The spacer 30 has a triangular cross-sectional shape so that the injection exterior 10 spans the inner circumferential surface of the perforated hole to prevent the injection exterior 10 from sagging, as well as provide an injection path for the grout material.

내관(100)은 주입 외관(10)의 내부에 삽입되어 주입 외관(10)의 길이 방향을 따라 연장된 단일관 구조를 가진다.The inner tube 100 has a single tube structure which is inserted into the injection exterior 10 and extends along the longitudinal direction of the injection exterior 10 .

이러한 내관(100)에서 패커(200) 사이 영역에는 주입공(130)이 형성되어 있다. An injection hole 130 is formed in a region between the inner tube 100 and the packer 200 .

주입공(130)은 내관(100)에서 주입 외관(10)(주입 외관의 역류방지밸브) 측으로 그라우팅재를 분출하는 경로를 제공한다.The injection hole 130 provides a path for ejecting the grouting material from the inner tube 100 to the injection exterior 10 (return valve of the injection exterior).

이때, 주입공(130)은 패커(200) 사이 영역에서 각각 1개씩 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 각 영역에서 일정 간격을 두고 복수 개로 형성되는 것도 가능하다. In this case, one injection hole 130 may be formed in each region between the packers 200, but is not limited thereto, and a plurality of injection holes 130 may be formed at regular intervals in each region.

다만, 후술하겠지만 주입공(130)의 직경 차이를 통해 그라우팅재의 균일한 분사 성능을 제공하는 것이 특징이므로 각각의 패커(200) 사이 영역의 주입공(130)은 동일한 개수로 이루어져 있는 것이 바람직하다.However, as will be described later, since it is characterized by providing a uniform spraying performance of the grouting material through the difference in diameter of the injection holes 130 , it is preferable that the injection holes 130 in the area between each packer 200 be made of the same number.

패커(200)는 내관(100)의 길이(연장) 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 상태에서 복수 개로 설치된 것으로서, 내관(100)이 끼워질 수 있는 끼움홈이 중앙 부위에서 길이 방향을 따라 관통 형성되어 있다.Packers 200 are installed in a plurality of pieces spaced apart at regular intervals along the length (extension) direction of the inner tube 100, and a fitting groove into which the inner tube 100 can be fitted is formed through the central portion along the longitudinal direction. has been

이러한 패커(200)의 직경은 주입 외관(10)의 내경에 상응하는 사이즈를 가져 내관(100)이 주입 외관(10)에 삽입 시 주입 외관(10)의 내주면에 밀착하여 주입 외관(10)을 여러 구획으로 구분하는 기능을 제공한다. The diameter of the packer 200 has a size corresponding to the inner diameter of the injection exterior 10, so that when the inner tube 100 is inserted into the injection exterior 10, it closely adheres to the inner circumferential surface of the injection exterior 10 to form the injection exterior 10 It provides the function of dividing into multiple compartments.

더불어, 패커(200)는 펌프(300))의 구동으로 내관(100)에 전달되는 분사력에 의해 내관(100)이 흔들리거나 유동되는 것을 방지함과 아울러 그라우팅재의 분사력에 수반되는 반발력을 흡수할 수 있는 기능을 수행하는데, 이 반발력을 효율적으로 흡수할 수 있도록 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the packer 200 prevents the inner tube 100 from shaking or flowing by the injection force transmitted to the inner tube 100 by driving the pump 300) and absorbs the repulsive force accompanying the spraying force of the grouting material. It is preferably made of an elastic material to efficiently absorb this repulsive force.

상술한 바와 같은 공지의 동시 주입관의 내관(100) 각각에서 패커(200) 사이 영역(즉, 팩의 팽창으로 구획되는 사이 영역)에 형성된 주입공(130)은 복수 개의 패커(200) 사이 영역에 대응되도록 내관(100)의 전체를 기준으로 복수 개로 형성되는데, 본 발명에서는 이 복수 개의 주입공(130)이 내관(100)의 길이 방향을 기준으로 입구 측에서 단부 측으로 진행되면서 순차적으로 직경이 증가하는 구조를 가지는 것을 주요 특징으로 한다.The injection hole 130 formed in the area between the packers 200 in each of the inner tubes 100 of the known simultaneous injection tube as described above (ie, the area between the packers divided by expansion of the pack) is a region between the plurality of packers 200 . A plurality of injection holes 130 are formed based on the whole of the inner tube 100 to correspond to, and in the present invention, the diameter of the plurality of injection holes 130 is sequentially increased from the inlet side to the end side based on the longitudinal direction of the inner tube 100. It is mainly characterized by having an increasing structure.

다시 말해, 내관(100)의 입구 주변보다 단부 주변의 주입공(130)의 직경이 크다는 의미이다.In other words, it means that the diameter of the injection hole 130 around the end of the inner tube 100 is larger than that around the entrance.

즉, 패커(200) 사이 영역(구획)에 복수 개의 주입공(130)이 형성된 상태에서, 각 구획 별로 형성된 주입공(130)의 개수는 동일하다는 전제에서 이러한 주입공(130)의 직경 차이를 둔 것이라 할 수 있다. That is, in a state in which a plurality of injection holes 130 are formed in the region (compartment) between the packers 200, on the premise that the number of injection holes 130 formed for each compartment is the same, the difference in diameter of these injection holes 130 is it can be said to have been

이는 내관(100)의 입구 측에 연결된 펌프(300)의 압력 전달 방향을 고려한 것으로서, 펌프(300)가 작동되는 초기 시점에는 입구 측 주입공(130)에 펌프(300)의 압력이 먼저 도달하므로 입구 측 주입공(130)에서 그라우팅재의 분출량이 증가되는 현상을 방지할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.This is in consideration of the pressure transmission direction of the pump 300 connected to the inlet side of the inner tube 100, and the pressure of the pump 300 first reaches the inlet injection hole 130 at the initial time when the pump 300 is operated. It is possible to provide a function to prevent an increase in the amount of grouting material ejected from the inlet injection hole 130 .

아울러, 펌프(300) 작동 후 일정 시간이 경과된 시점에서 내관(100)의 길이 방향을 따라 반발력과 함께 발생하는 상호 배압이 작용할 때 내관(100)의 단부 측으로부터 입구 측 방향으로 시간 차이를 두고 배압이 발생하는 원인으로 인하여 결과적으로 단부 측 주입공(130)에 걸리는 국소 배압이 증가할 수 있으므로, 이 국소 배압을 해소하여 궁극적으로 각 구획 별 주입공(130)의 그라우팅재 배출 압력을 균일하게 맞추는 차원에서 내관(100)의 단부 측 주입공(130)을 입구 측보다 상대적으로 큰 직경으로 형성한 것이다.In addition, when the mutual back pressure generated along with the repulsive force along the longitudinal direction of the inner tube 100 acts at a point in time when a certain time has elapsed after the operation of the pump 300 , a time difference is set from the end side of the inner tube 100 to the inlet side. As a result, the local back pressure applied to the injection hole 130 on the end side may increase due to the cause of the back pressure, so the local back pressure is resolved to ultimately uniformly distribute the grouting material discharge pressure of the injection hole 130 for each compartment. In order to match, the injection hole 130 on the end side of the inner tube 100 is formed with a relatively larger diameter than the inlet side.

이때 각 구획별 주입공(130)의 직경 차이는 2배, 3배와 같이 급격한 차이를 둔 아니고 인접 구획의 진입공(130)보다 5 내지 20%로 증가하도록 설정하는 것이 추가적인 압력 불균형 현상이 초래되는 것을 방지하기 위해 바람직하다.At this time, the difference in diameter of the injection hole 130 for each section is not an abrupt difference such as 2 times or 3 times, but setting it to increase by 5 to 20% than the entry hole 130 of the adjacent section causes an additional pressure imbalance phenomenon. It is desirable to prevent

이러한 구조에 의하면, 약간의 시간차를 가지고 각 구획 별 주입공(130)에서 그라우팅재가 분출, 다시 말해 내관(100)의 단부 측 주입공(130)에서 그라우팅재가 먼저 분출될 수 있어 엄밀하게 말하면 동시 주입이 아닐 수 있으나, 오히려 동일 직경을 가진 주입공(130)에서 서로 다른 압력으로 그라우팅재를 분출하여 분출량이 균일하지 않게 되는 문제를 해소하여 결과적으로 그라우팅재의 주입에 대한 균일성과 안정성을 동시에 보장할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.According to this structure, the grouting material is ejected from the injection hole 130 for each section with a slight time difference, that is, the grouting material can be ejected first from the injection hole 130 on the end side of the inner tube 100. This may not be the case, but rather, it is possible to solve the problem that the ejection amount is not uniform by ejecting the grouting material at different pressures from the injection hole 130 having the same diameter, and as a result, the uniformity and stability of the injection of the grouting material can be guaranteed at the same time. characteristics can be provided.

도 3은 본 발명의 동시 주입관을 이용한 그라우팅 동시 주입 공법에 대한 순서도이다.3 is a flowchart for a simultaneous injection method for grouting using a simultaneous injection tube of the present invention.

상술한 본 발명의 동시 주입관의 구조를 이용하여 그라우팅 동시 주입 공법을 설명하면 다음과 같다. The simultaneous injection method for grouting using the structure of the simultaneous injection tube of the present invention will be described as follows.

하기의 공정은 이미 잘 알려진 그라우팅 동시 주입 공법과 같되 동시 주입관의 구조가 상술한 주입공의 특성을 부여한 차이가 있다. 따라서 그라우팅 동시 주입 공정에 대해서는 간략히 설명하도록 한다.The following process is the same as the well-known co-injection method for grouting, except that the structure of the co-injection tube gives the characteristics of the above-described injection hole. Therefore, the grouting simultaneous injection process will be briefly described.

본 발명의 제 1 단계는 지반을 천공한 다음 주입 외관(10)을 천공홀에 설치하는 단계로서, 터널이나 기타 필요 공정, 예를 들어 사면 보강을 위해 지반을 천공하는 공정이다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이 주입 외관(10)의 파일럿 비트와 링 비트와 같은 비트에 의한 타격으로 지반에 천공홀이 형성될 수 있다.The first step of the present invention is a step of drilling the ground and then installing the injection exterior 10 in the drilling hole, a tunnel or other necessary process, for example, a process of drilling the ground for slope reinforcement. At this time, as mentioned above, a perforation hole may be formed in the ground by hitting by a bit such as a pilot bit and a ring bit of the injection exterior 10 .

본 발명의 제 2 단계는 동시 주입관을 상술한 주입 외관에 삽입하는 공정을 의미한다. The second step of the present invention refers to the process of inserting the co-injection tube into the above-described injection tube.

즉, 상술한 바와 같은 구조를 가진 패커(packer)(200)가 설치된 내관(100)를 주입 외관(10)에 설치하는 공정으로서, 이 동시 주입관의 구조는 앞서 설명한 바와 같다.That is, as a process of installing the inner tube 100 in which the packer 200 having the above-described structure is installed on the injection exterior 10 , the structure of the simultaneous injection tube is the same as described above.

이후, 주입 외관(10)의 입구를 캡(20)으로 밀봉 또는 실링(sealing) 처리 처리하는 공정이 수반될 수 있다.Thereafter, a process of sealing or sealing the inlet of the injection exterior 10 with the cap 20 may be accompanied.

캡(20)은 다양한 구조로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 마개 또는 코킹재 형태로 이루어진 상태에서 공지의 실링재로 주입 외관(10)의 입구를 실링 처리하는 것이 가능하다.The cap 20 may have various structures, for example, it is possible to seal the inlet of the injection exterior 10 with a known sealing material in the form of a stopper or a caulking material.

특히, 도 1a를 참조하면 캡(20)이 코킹 팩커(caulking packer)로 이루어진 것을 알 수 있다.In particular, referring to FIG. 1A , it can be seen that the cap 20 is made of a caulking packer.

코킹 팩커는 그라우트재가 주입될 때 그라우트재가 천공홀로부터 새어나오지 않도록 천공홀의 입구를 폐쇄하는 기능을 제공하는데, 내부 중공을 구비한 천 소재로 이루어져 주입관(21)을 통해 그라우트재를 주입하면 그라우재가 주입 외곽 측의 주입홀을 지나 코킹 패커에 이르게 되고 코킹 패커는 그라우트재에 의해 팽창되면서 천공 홀의 입구를 폐쇄할 수 있다. The caulking packer provides a function of closing the entrance of the perforation hole so that the grout material does not leak out of the perforation hole when the grout material is injected. passes through the injection hole on the outer side of the injection to reach the caulking packer, and the caulking packer is expanded by the grout material to close the entrance of the drilling hole.

코킹 패커는 천 소재로 이루어질 수 있는데, 그라우트재가 외부로 누출되거나 천공홀 자체의 잔여 수분에 악영향을 받지 않도록 방수 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 폴리에스터와 같은 고분자 합성수지재로 이루어질 수도 있다.The caulking packer may be made of a cloth material. Preferably, the caulking packer is made of a waterproof material so that the grout material does not leak to the outside or is adversely affected by residual moisture in the perforation hole itself, and may be made of a polymer synthetic resin material such as polyester.

본 발명의 제 3 단계는 내관(100)의 입구에 펌프(300)를 설치하는 공정으로서, 펌프(300)는 그라우팅재를 교반 처리하는 교반기와 연결되어 교반기로부터 그라우팅재를 공급받아 각각의 내관(100)으로 그라우팅재를 분사하는 동력을 제공한다.The third step of the present invention is a process of installing the pump 300 at the inlet of the inner tube 100. The pump 300 is connected to an agitator that stirs and processes the grouting material, and receives the grouting material from the agitator to receive each inner tube ( 100) to provide the power to spray the grouting material.

이때, 펌프(300)의 압력은 그라우팅 주입 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 사면 보강과 같은 공정에서는 30 내지 40Kg/cm2 범위로 설정되는 것이 충분한 분사압을 제공하기 위한 측면에서 바람직하다.At this time, the pressure of the pump 300 may be set in various ways depending on the grouting injection environment, but in a process such as slope reinforcement, it is preferable in terms of providing a sufficient injection pressure to be set in the range of 30 to 40Kg/cm2.

또한 본 발명의 그라우팅재는 공지의 다양한 그라우팅 재료가 적용될 수 있는바, 다시 말해 어느 특정 조성이나 성분에 국한되지 않는다.In addition, the grouting material of the present invention can be applied to a variety of known grouting materials, that is, is not limited to any specific composition or component.

본 발명의 제 4 단계는 펌프(300)를 동시 구동하여 내관(100)에 그라우팅재를 주입하는 공정이다.The fourth step of the present invention is a process of injecting the grouting material into the inner tube 100 by simultaneously driving the pump 300 .

이같이 내관(100)에 그라우팅재가 주입되면, 동일한 직경과 길이로 연장된 내관(100)의 구조 및 펌프(300)의 주입공(130)을 통해 그라우팅재가 주입, 즉 주입 외관(100) 측으로 그라우팅재를 분사한다.When the grouting material is injected into the inner tube 100 in this way, the grouting material is injected through the injection hole 130 of the pump 300 and the structure of the inner tube 100 extended to the same diameter and length, that is, the grouting material toward the injection exterior 100 side. spray the

특히, 상술한 주입공(130)이 내관(100)의 입구에서 단부로 진행하면서 순차적으로 직경이 증가하는 구조에 의하여 동일 직경을 가진 주입공(130)에서 서로 다른 압력으로 그라우팅재를 분출함으로써, 분출량이 균일하지 않게 되는 종래기술의 문제를 해소하면서 그라우팅재의 주입에 대한 균일성과 안정성을 동시에 보장할 수 있는 특성을 제공한다.In particular, by ejecting the grouting material at different pressures from the injection hole 130 having the same diameter by a structure in which the diameter sequentially increases as the above-described injection hole 130 proceeds from the inlet to the end of the inner tube 100, While solving the problem of the prior art in which the ejection amount is not uniform, it provides a characteristic that can ensure uniformity and stability for the injection of the grouting material at the same time.

도 4는 본 발명의 주입공이 벌어지게 형성된 구조를 예시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a structure in which the injection hole of the present invention is formed to be widened.

통상적인 주입공(130)은 내관(100)의 내주면(내측면)과 외주면(외측면)의 직경이 동일, 즉 내관(100)의 내외 표면을 기준으로 수직 방향으로 연장되는 것으로 예측될 수 있는데, 도 4에 따른 주입공은 내관(100)의 내주면에서 외주면을 향해 테이퍼(taper) 처리, 즉 경사지게 벌어진 구조를 취한다.A typical injection hole 130 has the same diameter of the inner peripheral surface (inner surface) and the outer peripheral surface (outer surface) of the inner tube 100, that is, it can be predicted to extend in the vertical direction based on the inner and outer surfaces of the inner tube 100. , The injection hole according to FIG. 4 is tapered from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface of the inner tube 100, that is, takes a structure that is inclinedly widened.

이러한 구조는 특히 내관(100)의 단부 측보다 입구 측 방향에 형성된 주입공(130)에 특히 유용한 것으로서, 상대적으로 입구 측 진입공(130)보다 작아진 직경을 보상한 구조라 할 수 있다. This structure is particularly useful for the injection hole 130 formed in the inlet side direction rather than the end side of the inner tube 100 , and can be said to be a structure that compensates for a relatively smaller diameter than the inlet-side entry hole 130 .

즉, 주입공(130)의 내측(입구)에서 외측(출구)으로 벌어지도록 형성되어 작아진 직경으로 인하여 그라우팅재가 적절히 분출되지 않거나 주입공(130)의 입구 측에 순간 압력이 가중되는 현상을 방지하는 것은 물론, 직경 차이를 둔 주입공(130)의 전체적인 기준에서 주입공(130) 별로 그라우팅재가 필요 이상으로 분균일하게 분출되는 것을 조절할 수 있는 기능을 제공한다.That is, it is formed so as to spread from the inside (inlet) to the outside (outlet) of the injection hole 130 , so that the grouting material is not properly ejected or the instantaneous pressure is increased on the inlet side of the injection hole 130 due to the reduced diameter. Of course, it provides a function of controlling the uniform ejection of the grouting material more than necessary for each injection hole 130 based on the overall standard of the injection hole 130 with a difference in diameter.

이때, 주입공(130)의 테이퍼 각도는 수직선을 기준으로 5 내지 30도 범위에서 설정될 수 있고, 구획 별로 서로 다른 테이퍼 각도로 설정될 수도 있다.In this case, the taper angle of the injection hole 130 may be set in the range of 5 to 30 degrees with respect to the vertical line, and may be set to different taper angles for each section.

더 나아가, 도 4를 보아 알 수 있듯이 내관(100)의 단부 측 주입공(130)은 내주면과 외주면에서의 직경이 동일하되, 상술한 단부 측 주입공(130) 이외의 주입공(130)은 내관(100)의 입구 방향으로 진행될수록 순차적으로 벌어지도록 테이퍼 처리된 구조를 취하는 것도 가능하다.Furthermore, as can be seen from FIG. 4 , the end-side injection hole 130 of the inner tube 100 has the same diameter on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, but the injection hole 130 other than the above-described end-side injection hole 130 is It is also possible to take a tapered structure so as to open sequentially as it progresses toward the entrance of the inner tube 100 .

예를 들어 총 4개의 구획이 발생한 경우, 내관(100)의 단부 측 1번째 주입공은 표면을 기준으로 수직 각도로 형성되고, 2,3,4번째 주입공(130)은 각각 5,10,15,20도로 테이퍼 처리된 각도로 설정될 수 있다. For example, when a total of four sections occur, the first injection hole on the end side of the inner tube 100 is formed at a vertical angle with respect to the surface, and the second, third, and fourth injection holes 130 are 5, 10, It can be set to a tapered angle of 15 or 20 degrees.

이러한 구조는 가장 직경이 큰 주입공(130), 즉 내관(100)의 단부 측 주입공(130)은 일반적인 구조, 다시 말해 주입공(130)의 내외측 직경이 동일한 구조를 취하도록 한 다음, 내관(100)의 단부 측에서 입구 측으로 진행될수록 순차적으로 상술한 테이퍼 각도를 증가(순차적으로 벌어지는 구조)하여 순차적으로 작아지는 직경에 대응하여 최대한 그라우팅재의 균일한 분출 작용을 보상 처리하는 것이 가능하다.In this structure, the injection hole 130 with the largest diameter, that is, the injection hole 130 on the end side of the inner tube 100, has a general structure, that is, the inner and outer diameters of the injection hole 130 are the same. It is possible to compensate for the uniform ejection action of the grouting material as much as possible in response to the sequentially decreasing diameter by sequentially increasing the above-described taper angle (sequentially widening structure) as it progresses from the end side of the inner tube 100 to the inlet side.

도 5는 내관의 외주면과 주입공의 경계 부위가 챔퍼 처리된 구조를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a structure in which an outer circumferential surface of an inner tube and a boundary portion of an injection hole are chamfered.

도 5를 참조하면, 내관(100)의 외주면과 주입공(130)의 경계 부위가 각지지 않도록 모따기, 즉 챔퍼(chamfer) 처리를 수행한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that chamfering, ie, chamfering, is performed so that the boundary between the outer circumferential surface of the inner tube 100 and the injection hole 130 is not angled.

이러한 챔퍼 구조에 의하면 순간적으로 급증하는 그라우팅재의 분사 압력에 의해 내관(100)의 외주면과 주입공(130)의 경계 부위가 찢김으로써 주입공(130)의 직경이 불필요하게 벌어지는 손상 문제를 자연스럽게 해결할 수 있다.According to such a chamfer structure, the boundary portion between the outer peripheral surface of the inner tube 100 and the injection hole 130 is torn by the injection pressure of the grouting material that instantaneously increases, so that the diameter of the injection hole 130 is unnecessarily widened. have.

즉, 상술한 챔퍼 처리 구조에 의해 내관(100)의 경계 부위에 도달한 그라우팅재가 최대한 해당 경계 부위와의 접촉을 줄이면서 사방으로 뻗도록 분사 경로를 제공하여 주입공의 손상 문제를 방지할 수 있는 특성을 제공한다.That is, by providing a spray path so that the grouting material that has reached the boundary of the inner tube 100 by the above-described chamfer treatment structure extends in all directions while reducing contact with the boundary portion as much as possible, it is possible to prevent damage to the injection hole. provides characteristics.

앞서 언급한 바와 같이 패커(200)은 펌프(300) 각각의 구동으로 내관(100)에 전달되는 분사력으로 발생하는 반작용, 즉 반발력을 효율적으로 흡수할 수 있도록 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 패커(200)의 내구성을 한층 증강하기 위하여 패커(200)을 2중 재질로 제공하는 것이 가능하다. As mentioned above, the packer 200 is preferably made of an elastic material so as to efficiently absorb the reaction, that is, the repulsive force, generated by the injection force transmitted to the inner tube 100 by driving the pump 300, respectively, the packer ( It is possible to provide the packer 200 with a double material in order to further enhance the durability of the 200).

구체적으로, 패커(200)는 탄성 재질로 이루어진 베이스와, 베이스의 표면에 코팅된 것으로 아크릴로니트릴(acrylonitrile)을 포함하는 탄성 보조제를 포함할 수 있다.Specifically, the packer 200 may include a base made of an elastic material, and an elastic auxiliary agent that is coated on the surface of the base and includes acrylonitrile.

이때, 베이스는 공지의 다양한 탄성재, 예를 들어 고무, 폴리우레탄 등의 탄성을 보유한 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있고, 특정 탄성재에 한정되지 않는다.In this case, the base may be made of various known elastic materials, for example, engineering plastics having elasticity such as rubber and polyurethane, and is not limited to a specific elastic material.

탄성 보조제는 그 유효성분으로서 아크릴로니트릴을 포함한다.The elastic auxiliary agent contains acrylonitrile as its active ingredient.

아크릴로니트릴은 플라스틱, 접착제 및 합성 고무 제조에 널리 사용되는 원료로서, 본 발명에서는 탄성력을 제공하는 고분자의 모노머로써 탄성력을 강화하는 기능을 제공할 수 있다. 더불어, 아크릴로니트릴은 가공성 향상 성능을 제공하는 것은 물론 탄성계수가 기존의 열가소성 탄성체에 비해 뛰어나며 외부에서 압력을 가할 시 압력가공이 뛰어난 특성을 가진다. 따라서 이와 같은 아크릴로니트릴을 포함한 탄성 보조제를 베이스에 적층하면 패커(200)의 가공성을 향상할 뿐 아니라 그라우팅재의 분사에 의한 강한 충격이 가해지더라도 강화된 탄성에 의한 충격 흡수 효과를 기대할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 그라우팅용 동시 주입관 및 이를 이용한 그라우팅 동시 주입 공법의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.Acrylonitrile is a raw material widely used for manufacturing plastics, adhesives, and synthetic rubbers, and in the present invention, as a monomer of a polymer that provides elasticity, it can provide a function of reinforcing elasticity. In addition, acrylonitrile not only provides processability improvement performance, but also has excellent elastic modulus compared to conventional thermoplastic elastomers, and has excellent pressure processing properties when external pressure is applied. Therefore, when such an elastic auxiliary agent including acrylonitrile is laminated on the base, the workability of the packer 200 is improved, and even when a strong impact is applied by spraying the grouting material, it can be expected to have a shock absorption effect due to enhanced elasticity.
As described so far, the configuration and action of the simultaneous injection tube for grouting according to the present invention and the simultaneous injection method for grouting using the same are expressed in the above description and drawings, but this is only an example and the spirit of the present invention is not limited to the above description and It is not limited to the drawings, and various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

삭제delete

10: 주입 외관 11: 분사 구멍
12: 역류방지밸브 20: 캡
21: 주입관 30: 스페이서
100: 내관 130: 주입공
200: 패커 300: 펌프10: injection appearance 11: injection hole
12: non-return valve 20: cap
21: injection tube 30: spacer
100: inner tube 130: injection hole
200: packer 300: pump

Claims

Injection appearance with injection holes formed in the area between the packers;
an inner tube having an injection hole formed at a position corresponding to the injection hole and inserted into the injection exterior;
In the simultaneous injection tube for grouting comprising a packer that is installed in a plurality at regular intervals along the longitudinal direction of the inner tube, and is fitted to the inner tube at a predetermined interval along the longitudinal direction,
The injection hole is
Simultaneous injection tube for grouting, characterized in that the diameter increases sequentially as it progresses from the inlet to the end of the inner tube, and is tapered from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface of the inner tube.

The method of claim 1,
The end-side injection hole of the inner tube has the same diameter on the inner and outer peripheral surfaces,
Injection holes other than the end-side injection hole,
Simultaneous injection tube for grouting, characterized in that the tapered treatment to open sequentially as it progresses toward the entrance of the inner tube.

The method of claim 1,
The boundary portion between the injection hole and the outer peripheral surface of the inner tube,
Simultaneous injection tube for grouting, characterized in that it is chamfered.

The method of claim 1,
The packer is
a base made of an elastic material;
Simultaneous injection tube for grouting, characterized in that it comprises an elastic auxiliary agent containing acrylonitrile as coated on the surface of the base.

As a grouting simultaneous injection method using the simultaneous injection tube for grouting according to claim 1,
A first step of drilling the ground and installing the injection façade;
a second step of inserting the inner tube into the injection outer tube;
a third step of installing a pump at the inlet of the inner tube;
A fourth step of driving the pump to inject the grouting material into the inner tube; characterized in that it comprises, the grouting simultaneous injection method.

delete