KR102464905B1 - Method of Ground Reinforcement using silica sol - Google Patents

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KR102464905B1
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이원식
박준묵
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이원식
박준묵
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Abstract

The present invention relates to a ground reinforcement method for improving ground such as soft ground using silica sol. Specifically, the ground reinforcement method comprises: a ground drilling step (S100) of performing drilling on the ground with a drilling device; a ground reinforcing material injection step (S200) of preparing a first liquid containing silica sol and a second liquid containing cement, an expanding agent, and water and simultaneously injecting the liquids into the drilled hole; and a ground hardening step (S300) of hardening the ground by mixing and solidifying the injected ground reinforcing material in the drilled hole.

Description

실리카졸을 이용한 지반보강공법 {Method of Ground Reinforcement using silica sol}{Method of Ground Reinforcement using silica sol}

본 발명은 실리카졸을 이용하여 연약지반 등 지반을 개량하기 위한 지반보강공법에 대한 것이다. The present invention relates to a ground reinforcement method for improving the ground such as soft ground using silica sol.

특허발명 001 내지 특허발명 004는 본 발명이 이르게 되는 관련기술의 종래발명을 제시한다. Patent Invention 001 to Patent Invention 004 suggest prior inventions in the related art to which the present invention is reached.

특허문헌 001은 그라우트재 주입장치의 삼중관로드 또는 사중관로드의 상단 분사부와 하단 분사부를 소정의 간격으로 설치하여 상단 분사부에서는 초고압수를 분사해서 조성영역을 절삭함과 동시에 절삭된 이토를 지상으로 배출시키고, 하단 분사부에서는 상단 분사부가 개시한 심도까지 들어올린 시점에서 하단 분사부에서 그라우트재와 경화제를 분사 교반하면서 절삭된 조성영역을 개량함과 동시에 경화제로 그라우트재를 급속히 고화시킴으로써, 상단 분사부에서 배출된 이토에 고화재가 전혀 섞이지 않도록 하며, 배출된 슬라임은 분리장치로 물과 토사로 분리시켜 분리된 물은 재사용하고, 또한 슬라임은 습기를 제거함으로써 슬라임 양을 축소하고, 산업폐기물 처리가 필요없는 일반잔토 처리로 가능하도록 한 경화제 제조장치와 슬라임 재처리장치를 이용한 고압분사 지반개량 시스템 및 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.Patent Document 001 discloses that the upper injection part and the lower injection part of the triple pipe rod or the quadruple pipe rod of the grout material injection device are installed at a predetermined interval, and ultra-high pressure water is sprayed from the top injection part to cut the composition area and at the same time cut the cut soil. By discharging to the ground, and at the time when the lower spraying part is raised to the depth started by the upper spraying part, the grout material and hardener are sprayed and stirred in the lower spraying part to improve the cut composition area and at the same time to rapidly solidify the grout material with a hardener, Make sure that no solidification material is mixed with the soil discharged from the upper spraying part, and the discharged slime is separated into water and soil with a separator to reuse the separated water, and the slime reduces the amount of slime by removing moisture, An object of the present invention is to provide a high-pressure spraying ground improvement system and method using a hardener manufacturing device and a slime reprocessing device that enables general residual soil treatment that does not require waste treatment.

특허문헌 002는 해양지역의 지반개량 및 보강공사시, 경화제를 초고압력으로 선단장치의 분사구를 통하여, 시멘트 페이스트(포틀랜드 시멘트) 또는 모르타르(포틀랜드 시멘트 + 모래 + 물) 등의 경화제를 압송하여 대상지반에 충전하거나 또는 경화제를 교반하여 고결시키는 것으로, 해양에 유해한 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않거나 일부만을 사용하여, 해양에서 쉽게 얻을 수 있는 해수를 이용하여, 해수의 알칼리성분에 의해 수화반응되는 산업부산물인 고로 슬래그를 1차 희석하고, 해상 갯벌의 강도 증진과 재료의 경제성 확보에 모래와 천연재료인 석회를 고로 슬래그와 혼합하여 경화제를 제조하고, 이와 같이 제조된 경화제를 지중에 삽입한 경화제 고압분사장치의 선단장치에 설치된 초고압수분사구와 압축공기분사구 및 경화제분사구에서 초고압수 및 압축공기를 회전분사하여 대상 지반을 느슨하게 진흙화 한 후, 이 느슨한 지중에 경화제분사구를 통해 경화제를 압송시켜 지중의 현지토를 밀어내면서 주입된 경화제가 충전되어, 경화제의 고결에 의한 연약지반 구조체를 조성하도록 한 연약지반 개량용 경화제와 이의 초고압수분사장치 및 이를 이용한 지반 개량공법을 제공하는데 그 목적이 있다.Patent Document 002 discloses that, during ground improvement and reinforcement work in offshore areas, a hardening agent such as cement paste (Portland cement) or mortar (Portland cement + sand + water) is pumped through the injection hole of the tip device at ultra-high pressure to transport the hardener to the target ground. Blast furnace, which is an industrial by-product that is hydrated by the alkaline component of seawater, using seawater that can be easily obtained from the sea without using or using only a portion of Portland cement, which is harmful to the sea First dilute slag, mix sand and lime, a natural material, with blast furnace slag to increase the strength of marine tidal flats and secure economic feasibility. After rotating the ultra-high pressure water and compressed air from the ultra-high pressure water nozzle, the compressed air nozzle and the hardener nozzle installed in the tip device to loosen the target ground, the hardener is pumped through the hardener nozzle into the loose ground to remove the local soil. An object of the present invention is to provide a hardening agent for improving soft ground, an ultra-high pressure water spraying device thereof, and a ground improvement method using the same, in which the hardener injected while pushing is filled to form a soft ground structure by solidification of the hardener.

특허문헌 003은 그라우팅 조성물은 (a) SiO2 16 내지 26.5 중량%, (b) Na2O 3 내지 7 중량% 및 (c) 물 66.5 내지 81중량%로 이루어진 규산소다 화합물을 포함한다. 또한 본 발명의 그라우팅 공법은 (a) 급결용 시멘트와 물로 구성된 제1슬러리 및 16 내지 26.5 중량%의 SiO2, 3 내지 7 중량%의 Na2O 및 66.5 내지 81 중량%의 물로 이루어진 규산소다 화합물로 구성된 제2슬러리를 혼합한 급결용 그라우팅재를 지반에 주입하는 1차 주입단계 및 (b) 상기 주입된 급결용 그라우팅재에 완결용 시멘트와 물로 구성된 제3슬러리 및 16 내지 26.5 중량%의 SiO2, 3 내지 7중량%의 Na2O 및 66.5 내지 81 중량%의 물로 이루어진 규산소다 화합물로 구성된 제4슬러리를 혼합한 완결용 그라우팅재를 주입하는 2차 주입단계로 이루어진다.Patent Document 003 discloses that the grouting composition includes a sodium silicate compound composed of (a) 16 to 26.5% by weight of SiO2, (b) 3 to 7% by weight of Na2O, and (c) 66.5 to 81% by weight of water. In addition, the grouting method of the present invention comprises (a) a first slurry composed of cement for quick setting and water, and a sodium silicate compound composed of 16 to 26.5% by weight of SiO2, 3 to 7% by weight of Na2O, and 66.5 to 81% by weight of water. The first injection step of injecting the quick-setting grouting material mixed with the 2 slurry into the ground, and (b) the third slurry composed of cement and water for completion in the injected quick-setting grouting material, and 16 to 26.5 wt% of SiO2, 3 to It consists of a secondary injection step of injecting a grouting material for completion in which a fourth slurry composed of a sodium silicate compound consisting of 7% by weight of Na2O and 66.5 to 81% by weight of water is mixed.

특허문헌 004는 연약지반에 대하여 차수 및 지반보강을 하기 위한 그라우트에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 무기질계 알루미나 분말과 식물성 기포제 및 아크릴계 폴리머가 혼합된 고기능성 주입재 및 상기 고기능성 주입재가 포함된 그라우트재와, 상기 그라우트재를 혼합 생산 및 이를 지반에 주입하기 위한 주입장치와, 상기 고기능성 주입재를 포함한 그라우트재 및 상기 주입장치를 이용한 그라우트 공법을 제안함에 따라, 그라우팅 시공 성능 및 내구성이 향상되고 환경오염을 일으키는 기존 재료의 사용량을 최소화하여 매우 친환경적인 것이며, 지반 공극이 큰 경우에도 그라우트재의 주입 성능을 향상되는 것이고 시공 후 구조체의 휨 강도 및 지반 부착성을 증대시켜 용탈 현상을 억제시킬 수 있는 것이며, 현장에서 혼합 및 주입하므로 현장에서의 사용성이 우수한 것이고 계절의 온도 변화에 관계없이 속경 성능이 우수하여 균질한 시공 성능을 얻을 수 있는 것이며, 그라우트재의 휨강도 및 지반 마찰력을 향상시켜 지반 변위를 최소화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.Patent Document 004 relates to a grout for waterproofing and reinforcing the ground for soft ground, and more specifically, a high-functional injection material in which inorganic alumina powder, a vegetable foaming agent, and an acrylic polymer are mixed, and a grout material including the high-functional injection material And, by proposing a mixed production of the grout material and an injection device for injecting it into the ground, a grout material including the high-functional injection material, and a grout method using the injection device, the grouting construction performance and durability are improved and environmental pollution It is very eco-friendly by minimizing the amount of existing materials that cause Because it is mixed and injected in the field, it has excellent usability in the field, and it has excellent speed-diameter performance regardless of seasonal temperature changes, so that uniform construction performance can be obtained. it has an effect.

KRUS 10-0886220 10-0886220 B1B1 (등록일자(registration date 2009년02월23일)February 23, 2009) KRUS 10-0884285 10-0884285 B1B1 (등록일자(registration date 2009년02월11일)February 11, 2009) KRUS 10-1078044 10-1078044 B1B1 (등록일자(registration date 2011년10월24일)October 24, 2011) KRUS 10-1619218 10-1619218 B1B1 (등록일자(registration date 2016년05월02일)May 02, 2016)

본 발명은 실리카졸을 이용하여 연약지반 등 지반을 개량하기 위한 지반보강공법에 대한 것이다. The present invention relates to a ground reinforcement method for improving the ground such as soft ground using silica sol.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 구체적으로 지반보강공법에 있어서, 천공장치로 지반에 천공을 실시하는 지반천공단계(S100); 및 실리카졸을 포함한 제1액과 시멘트 및 팽창제와 물을 포함한 제2액을 각각 준비하여 천공홀 내부에 동시에 주입하는 지반보강재 주입단계(S200); 및 주입된 상기 지반보강재가 천공홀 내에서 혼합되어 고결됨으로서 지반을 경화시키는 지반경화단계(S300);를 포함한다. The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and specifically, in the ground reinforcement method, a ground drilling step (S100) of performing a hole in the ground with a drilling device; and a ground reinforcement material injection step (S200) of preparing a first liquid containing silica sol and a second liquid containing cement, an expanding agent, and water, respectively, and injecting them into the drilling hole at the same time; and a ground hardening step (S300) of hardening the ground as the injected ground reinforcing material is mixed and solidified in the drilling hole.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 지반보강재 주입단계에서는 지반 상에서 상기 제2액인 시멘트에 팽창제와 물을 혼합하는 제1혼합단계(S210);와 상기 제1액 및 제2액을 지반 내로 동시에 주입하여 지반 내에서 혼합되는 제2혼합단계(S220);를 포함한다.The present invention relates to a ground reinforcement method, and in the invention presented above, in the ground reinforcement material injection step, a first mixing step (S210) of mixing an expanding agent and water with the cement, which is the second liquid, on the ground; and the first and a second mixing step (S220) in which the liquid and the second liquid are simultaneously injected into the ground and mixed in the ground.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 지반보강재 주입단계에서 상기 제1액 100중량부에 대하여 상기 제2액은 시멘트 35 ~ 65 중량부 및 팽창제 35 ~ 65중량부와 물 85 ~ 115중량부를 포함하는 구성으로 이루어 진다.The present invention relates to a ground reinforcement method, and in the invention presented above, the second liquid is 35 to 65 parts by weight of cement and 35 to 65 parts by weight of an expanding agent with respect to 100 parts by weight of the first liquid in the ground reinforcement injection step. and 85 to 115 parts by weight of water.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 지반보강재 주입단계에서는 제1액을 주입하는 제1액주입펌프; 및 제2액을 주입하는 제2액주입펌프;와 상기 제1, 2액주입펌프로부터 상기 천공홀의 내부로 각각 연장되는 제1주입배관; 및 제2주입배관;을 포함한다.The present invention relates to a ground reinforcement method, and in the invention presented above, in the ground reinforcement material injection step, a first liquid injection pump for injecting a first liquid; and a second liquid injection pump for injecting a second liquid; and a first injection pipe extending from the first and second liquid injection pumps into the perforated hole, respectively; and a second injection pipe.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 천공홀 입구에 홀캡;이 형성되는 것을 포함한다.The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in the invention presented above, a hole cap is formed at the inlet of the drilling hole.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 제1주입배관 및 제2주입배관의 출구에는 상기 제1주입배관 및 제2주입배관의 내경보다 작은 직경의 토출부;가 형성된 것을 포함한다. The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in the invention presented above, the outlet of the first injection pipe and the second injection pipe has a discharge part having a diameter smaller than the inner diameter of the first injection pipe and the second injection pipe; including those formed.

본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 지반천공단계에서는 천공장치의 정회전으로 지반 내 홀을 천공하는 단계(S110); 및 토사를 배출하는 단계(S120);와 천공장치를 역회전시켜 지반으로부터 제거하는 단계(S130);를 포함한다. The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in the invention presented above, the step of drilling a hole in the ground by a forward rotation of the drilling device in the ground drilling step (S110); and discharging soil (S120); and removing the drilling device from the ground by reverse rotation (S130).

본 발명은 실리카졸을 이용하여 연약지반 등 지반을 개량하기 위한 지반보강공법에 대한 것으로 실리카졸을 주입재료로 사용할 경우 주입효과가 반영구적으로 지속되어 다른 지반보강공법과 비교하여 보강재로서 높은 신뢰도를 나타낼 뿐 만 아니라 재료의 용탈에 의한 지하수 오염등 환경 공해성을 저감시킬 수 있는 장점이 있다. The present invention relates to a ground reinforcement method for improving the ground, such as soft ground, using silica sol. When silica sol is used as an injection material, the injection effect continues semi-permanently. In addition, it has the advantage of reducing environmental pollution such as groundwater contamination due to material leaching.

도 1, 2는 본 발명의 지반보강공법 순서도.
도 3은 본 발명의 지반천공단계를 나타낸 단면도.
도 4, 5는 본 발명의 천공홀 내부로 지반보강재 주입단계를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 천공홀 내에서 지반보강재가 경화된 상태를 나타낸 단면도.
1 and 2 are a flow chart of the ground reinforcement method of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the ground drilling step of the present invention.
4 and 5 are cross-sectional views showing the step of injecting the ground reinforcement into the perforation hole of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a state in which the ground reinforcement is hardened in the perforated hole of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail in order to be described in detail enough to be easily practiced by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다. The numbers cited in the examples below are not limited only to the objects of reference, and may be applied to all examples. An object that exhibits the same purpose and effect as the configuration presented in the embodiment corresponds to an equivalent replacement object. The higher-level concept presented in the examples includes sub-concept objects that are not described.

[실시예 1-1] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 구체적으로 지반보강공법에 있어서, 천공장치(D)로 지반(G)에 천공을 실시하는 지반천공단계(S100); 및 실리카졸을 포함한 제1액(100)과 시멘트 및 팽창제와 물을 포함한 제2액을 각각 준비하여 천공홀 내부에 동시에 주입하는 지반보강재 주입단계(S200); 및 주입된 상기 지반보강재가 천공홀 내에서 혼합되어 고결됨으로서 지반을 경화시키는 지반경화단계(S300);를 포함한다. [Example 1-1] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and specifically, in the ground reinforcement method, a ground drilling step (S100) of performing a hole in the ground (G) with a drilling device (D); and a ground reinforcement material injection step (S200) of preparing a first liquid 100 containing silica sol, a second liquid containing cement, an expanding agent, and water, respectively, and injecting them into the drilling hole at the same time (S200); and a ground hardening step (S300) of hardening the ground as the injected ground reinforcing material is mixed and solidified in the drilling hole.

본 발명(실시예 1-1)은 실리카졸을 이용하여 연약지반 등 지반개량을 목적으로 한다. The present invention (Example 1-1) aims to improve the ground such as soft ground using silica sol.

종래 연약지반의 안정을 위한 개량공법으로 시공되던 기존의 물유리계 약액주입공법은 주입재를 현장에서 배합하는 방식으로 주로 실시되었다. 그러나, 현장배합을 잘못할 경우 주입 후 시간경과에 따라 자유수 및 흡착수 등에 의해 주입고결제로부터 알칼리성분들의 용탈이 진행되어 결국에는 주입재의 대부분이 유실/소멸되어 내구성이 약한 문제점을 지닐 뿐 아니라 이로 인해 지하수를 오염시킬 가능성이 있어 안전에 대한 신뢰성 및 환경오염에 있어서 의문이 제기되어 왔다. The existing water glass-based chemical liquid injection method, which was constructed as an improved method for stabilizing the conventional soft ground, was mainly carried out by mixing the injection material in the field. However, in the case of incorrect on-site mixing, leaching of alkali components from the injection fixing agent proceeds by free water and adsorbed water over time after injection, and eventually most of the injection material is lost/disappeared, resulting in poor durability and poor durability. As a result, there is a possibility of contaminating groundwater, raising questions about the reliability of safety and environmental pollution.

따라서 이에 대한 대안으로서 내구성이 우수하고 환경오염의 가능성이 적은 새로운 보강재 및 그의 주입공법에 대한 개발이 요구되어 왔으며, 전술한 물유리계 약액주입공법의 단점을 보완하기 위해 개발된 공법중의 하나로 실리카졸계 약액주입공법이 있다. Therefore, as an alternative to this, it has been required to develop a new reinforcing material with excellent durability and less possibility of environmental pollution and its injection method. There is a drug injection method.

실리카졸(silica sol)이란 규산소다(sodium silicate) 또는 규산칼슘(Calcium silicate)등의 규산염기계 물질을 특정한 무기산(inorganic acid) 또는 유기산(organic acid)과 반응시켜 성분 중에 함유되어 있는 알칼리성분을 중화/제거한 산성 내지 중성의 콜로이드성 실리카용액을 말한다. 이 실리카졸 용액은 알칼리성 경화제에 의해 중성영역(pH : 6 내지 8)에서 완벽하게 겔화/고결되어 산성도 알칼리성도 아닌 중성의 고결체를 생성하는 특성을 지니며 또한 원래 실리카졸 용액이 이미 어느 정도 분자량이 증가된 고분자상태에 있기 때문에 일반 물유리 용액의 경화 때와는 달리 차후 경화제에 의해 고결될 때 고결물의 구조가 보다 견고한 고분자성 연결구조가 된다. 따라서 알칼리의 용탈이 거의 없을 뿐 아니라 경화 진행중이나 고결 후에도 다량의 유수에 의해서도 희석되거나 유실되지 않는 무공해성의 고결체가 될 수 있다. Silica sol is a silicate-based material such as sodium silicate or calcium silicate reacts with a specific inorganic acid or organic acid to neutralize the alkali component contained in the component. / Refers to the removed acidic to neutral colloidal silica solution. This silica sol solution is completely gelled/condensed in a neutral region (pH: 6 to 8) by an alkaline curing agent to produce a neutral solid that is neither acidic nor alkaline, and the original silica sol solution already has a certain molecular weight. Because of this increased polymer state, the structure of the condensed material becomes a stronger polymeric linkage structure when it is subsequently condensed by a curing agent, unlike the case of curing of a general water glass solution. Therefore, there is almost no leaching of alkali, and it can be a non-polluting solid that is not diluted or lost even in a large amount of running water during curing or after consolidation.

따라서 실리카졸을 주입재료로 사용할 경우 주입효과는 반영구적으로 지속되어 다른 공법과 비교하여 높은 신뢰도를 나타낼 뿐 만 아니라 알칼리 성분의 용탈에 의한 지하수 오염등 환경 공해성을 저감시킬 수 있는 장점이 있다. Therefore, when silica sol is used as an injection material, the injection effect is maintained semi-permanently, showing high reliability compared to other methods, and has the advantage of reducing environmental pollution such as groundwater contamination by leaching of alkali components.

본 발명에서는 실리카졸을 활용한 지반보강방법의 단계에 기술적 특징이 있는 것으로 종래 대비 효과적인 지반 천공방법 및 지반보강재의 주입방법으로 구근을 형성하여 개량되는 지반 성능의 신뢰성을 확보하고자 한다.In the present invention, there are technical characteristics in the stage of the ground reinforcement method using silica sol, and it is intended to secure the reliability of the improved ground performance by forming bulbs with an effective ground drilling method and an injection method of a ground reinforcement material compared to the prior art.

이를 구현하기 위해, 천공장치로 개량하고자 하는 지반에 천공을 실시하는 지반천공단계;와 천공된 천공홀 내부에 실리카졸을 포함한 제1액과 시멘트를 포함한 제2액을 각각 준비하여 천공홀 내부로 동시에 주입하는 지반보강재 주입단계; 및 주입된 지반보강재가 천공홀 내에서 혼합 및 고결(급결)되어 지반을 경화시키는 지반경화단계;를 포함한다.In order to implement this, a ground drilling step of drilling the ground to be improved with a drilling device; and preparing a first liquid containing silica sol and a second liquid containing cement inside the drilled hole, respectively, into the drilling hole Simultaneous injection of ground reinforcement material; and a ground hardening step in which the injected ground reinforcing material is mixed and condensed (quickly set) in the drilling hole to harden the ground.

[실시예 2-1] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 지반보강재 주입단계에서는 지반 상에서 상기 제2액인 시멘트에 팽창제와 물을 혼합하는 제1혼합단계(S210);와 상기 제1액(100) 및 제2액을 지반(G) 내로 동시에 주입하여 지반 내에서 혼합되는 제2혼합단계(S220);를 포함한다.[Example 2-1] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 1-1, in the ground reinforcement material injection step, a first mixing step of mixing an expanding agent and water with the cement, which is the second liquid, on the ground (S210); and a second mixing step (S220) in which the first liquid 100 and the second liquid are simultaneously injected into the ground (G) and mixed in the ground (S220).

[실시예 2-2] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 지반보강재 주입단계에서 상기 제1액 100중량부에 대하여 상기 제2액은 시멘트 35 ~ 65 중량부 및 팽창제 35 ~ 65중량부와 물 85 ~ 115중량부를 포함하는 구성으로 이루어 진다.[Example 2-2] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 2-1, in the ground reinforcement material injection step, the second liquid is 35 to 65 weight of cement with respect to 100 parts by weight of the first liquid It consists of 35 to 65 parts by weight of part and swelling agent and 85 to 115 parts by weight of water.

[실시예 2-3] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 팽창제는 벤토나이트; 및 플라이애쉬; 중 선택된 하나 이상인 것을 포함한다.[Example 2-3] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 2-2, the expanding agent is bentonite; and fly ash; Including one or more selected from.

[실시예 2-4] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-3에 있어서, 상기 팽창제에는 무수석고;가 더 투입되는 것을 포함한다.[Example 2-4] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 2-3, anhydrite is further added to the expanding agent.

[실시예 2-5] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제2액에는 경화지연제;가 더 투입되는 것을 포함한다.[Example 2-5] The present invention relates to a ground reinforcement method, and in Example 2-1, a curing retardant is further added to the second liquid.

[실시예 2-6] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제2액에는 경화촉진제;가 더 투입되는 것을 포함한다.[Example 2-6] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 2-1, a curing accelerator is further added to the second liquid.

[실시예 2-7] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 제2액에는 산화그래핀;이 더 투입되는 것을 포함한다.[Example 2-7] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 2-2, graphene oxide is further added to the second liquid.

본 발명(실시예 2-1 내지 2-7)는 지반보강재 주입단계 및 주입되는 재료의 특징을 구체화한다. 상기 지반보강재 주입단계는 실리카 졸을 포함한 제1액과 시멘트를 포함하는 제2액을 준비하기 위한 과정으로, 상기 제2액을 준비하기 위해 지반 상에서 시멘트 및 팽창제와 물을 혼합하는 제1혼합단계가 구성될 수 있다. 이는 천공홀 내부로 그라우팅재로서의 시멘트를 주입시키기 위해 혼합하는 것으로 기본적으로 시멘트와 팽창제와 물을 포함할 수 있다. 이후 제1혼합단계로 형성된 제2액을 제1액과 동시에 천공홀 내부로 주입하여 지반 내에서 상호 혼합되게 하는 제2혼합단계가 구성된다. 상기 제2액은 시멘트 혼합물로서 천공홀 내부에서 강도를 가지는 구근을 형성하기 위해 적용되는데 제1액인 실리카졸과 천공홀 내부에서 혼합되기 전 지반 외부에서 현장 여건에 따라 첨가제를 부가하는 것으로 구근 형성 효과를 증대시킬 수 있다. The present invention (Examples 2-1 to 2-7) specifies the characteristics of the ground reinforcement material injection step and the injected material. The ground reinforcing material injection step is a process for preparing a first liquid containing silica sol and a second liquid containing cement, and a first mixing step of mixing cement, an expanding agent, and water on the ground to prepare the second liquid can be configured. This is mixed to inject cement as a grouting material into the perforation hole, and may basically include cement, an expanding agent, and water. Thereafter, a second mixing step of injecting the second liquid formed in the first mixing step into the perforation hole at the same time as the first liquid to be mixed with each other in the ground is configured. The second liquid is a cement mixture and is applied to form bulbs having strength inside the drilling hole. Before mixing with the first liquid, silica sol, inside the drilling hole, an additive is added from the outside according to the field conditions. can increase

이를 위해 시멘트는 그라우트재로서 보통 포틀랜드 시멘트 또는 보통 포틀랜드 시멘트와 고로슬래그 시멘트를 혼합하여 사용할 수 있다. 시멘트의 경우 강도를 발현하는 수화과정에서 수축을 하는 특성 때문에 천공홀 내에서 구근의 체적이 감소할 수 있어 이를 방지하기 위해 팽창제가 혼합된다. 상기 팽창제는 벤토나이트를 사용하거나, 플라이애쉬 및 무수석고 등을 사용할 수 있으며, 플라이애쉬의 경우 이산화규소(SiO2) 함량이 30중량% 이상인 석탄연소 플라이애쉬가 바람직하다. 상기 벤토나이트 및 상기 플라이애쉬는 상기 시멘트 35 ~ 65중량부에 대하여 35 ~ 65중량부가 혼합되는 것이 바람직하고, 벤토나이트-플라이애쉬 혼합으로도 사용이 가능하다. 상기 팽창제 비율이 시멘트 중량부 대비 상기 범위보다 적으면 팽창성이 저하되어 천공홀에 주입된 지반보강재가 고결 시 수축현상이 커서 지반용 그라우팅 고화재로서의 효과가 떨어질 수 있고, 과 혼합 시 장기팽창 등에 따라 경도가 낮아질 우려가 있다. For this purpose, cement can be used as a grout material, usually portland cement or a mixture of ordinary portland cement and blast furnace slag cement. In the case of cement, the volume of the bulb may decrease in the perforated hole due to the property of shrinking during the hydration process to express strength. The expanding agent may use bentonite, fly ash, anhydrite, etc., and in the case of fly ash, coal-fired fly ash having a silicon dioxide (SiO 2 ) content of 30 wt % or more is preferable. 35 to 65 parts by weight of the bentonite and the fly ash are preferably mixed with respect to 35 to 65 parts by weight of the cement, and bentonite-fly ash can also be used as a mixture. When the ratio of the expanding agent is less than the above range relative to the weight of cement, the expandability is lowered, and the shrinkage phenomenon is large when the ground reinforcement injected into the drilling hole is solidified, so the effect as a solidifying material for grouting for the ground may be reduced, and long-term expansion when mixed with There is a possibility that hardness may become low.

또한 무수석고는 인산제조 시 생성되는 부산물로서, 상기 무수석고를 시멘트에 사용할 경우 시멘트 경화체의 수축을 방지할 수 있고 시멘트 혼합물의 강도가 증가될 수 있다. 상기 무수석고는 속경성 팽창제로 지반종류 등 현장 상황에 따라 벤토나이트 및 플라이애쉬 팽창제 구성에 추가적으로 혼합하는 용도로 사용함이 바람직하다. In addition, anhydrite is a by-product generated during the manufacture of phosphoric acid, and when the anhydrite is used in cement, shrinkage of the hardened cement can be prevented and the strength of the cement mixture can be increased. The anhydrite is a fast-hardening expanding agent, and it is preferable to use it for additional mixing in the composition of bentonite and fly ash expanders according to field conditions such as ground type.

상기 경화지연제는 여름의 더운날씨 등 온도조건에 영향을 받는 현장에 적용하여 응결시간을 늦추기 위해 선택적으로 적용되는 것으로서 무수구연산 및 붕산소다를 사용할 수 있으며, 제2액에 혼합되어 유동성을 확보하여 경화시간을 늦출 수 있다.The curing retardant is selectively applied to delay the setting time by applying to the site affected by temperature conditions such as hot weather in summer. Citric anhydride and sodium borate can be used. The curing time can be delayed.

상기 경화촉진제는 모래 등 사질토 지반의 개량 시 주입되는 지반 보강재가 용탈되는 현상을 저감시키기 위해 선택적으로 적용되는 것으로서 구체적으로 황산알루미늄을 사용할 수 있다. 황산알루미늄을 소량 첨가하면 응결 및 기타 성질에는 영향이 없으나, 수화반응을 촉진하여 경화가 촉진되고, 강도가 증가되는 효과가 있다.The hardening accelerator is selectively applied to reduce the leaching phenomenon of the ground reinforcing material injected during the improvement of sandy soil such as sand, and specifically aluminum sulfate may be used. When a small amount of aluminum sulfate is added, coagulation and other properties are not affected, but curing is accelerated by accelerating the hydration reaction and strength is increased.

또한, 본 발명에서는 상기 제2액의 성능을 향상시키기 위해 2액의 혼합물 내에 산화그래핀을 투입할 수 있다. 상기 산화그래핀은 몰탈 조성물 내 혼합되는 다른 성분과의 결합으로 몰탈의 경화 후 강도를 증진시켜 내구성을 향상시키기 위하여 사용된다. 상기 산화그래핀은 몰탈 조성물의 수밀성 및 내구성 강화를 위한 것으 로 제2액 전체 중량부에 대하여 0.2 내지 6중량부, 바람직하게는 0.4 내지 2.4중량부를 사용되는 것이 좋다. 산화그래핀은 0.4중량부 이상 혼입될 경우 지반보강재의 의 미세공극이 밀실해지고, 형성된 구근의 균열발생저감에 효과적이다. 또한, 압축강도와 휨강도도 증가되어 내구성이 증진되는 것으로 내마모성이 증가되는 효과가 있다. 상기 산화그래핀은 6중량부를 초과하여 혼입될 경우, 유동성이 줄어들어 제2액의 주입 시 지반 내에서 제1, 2액의 혼합의 신뢰성 확보가 어렵게 되므로, 적정한 범위 내에서 혼입하는 것이 좋다.In addition, in the present invention, graphene oxide may be added into the mixture of the two liquids in order to improve the performance of the second liquid. The graphene oxide is used to improve durability by enhancing the strength after curing of the mortar by bonding with other components mixed in the mortar composition. The graphene oxide is preferably used in an amount of 0.2 to 6 parts by weight, preferably 0.4 to 2.4 parts by weight, based on the total weight of the second liquid for strengthening the watertightness and durability of the mortar composition. When graphene oxide is incorporated in an amount of 0.4 parts by weight or more, the micropores of the ground reinforcing material become tight, and it is effective in reducing the occurrence of cracks in the formed bulbs. In addition, the compressive strength and flexural strength are also increased, thereby increasing durability, thereby increasing wear resistance. When the graphene oxide is incorporated in excess of 6 parts by weight, the fluidity is reduced and it is difficult to secure the reliability of the mixing of the first and second liquids in the ground when the second liquid is injected.

[실시예 3-1] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 지반보강재 주입단계에서는 제1액(100)을 주입하는 제1액주입펌프(110);, 및 제2액을 주입하는 제2액주입펌프(210);와 상기 제1, 2액주입펌프로부터 상기 천공홀의 내부로 각각 연장되는 제1주입배관(120); 및 제2주입배관(220);을 포함한다.[Embodiment 3-1] The present invention relates to a ground reinforcement method, and in Example 1-1, a first liquid injection pump 110 for injecting a first liquid 100 in the ground reinforcement material injection step; and a second liquid injection pump 210 for injecting a second liquid; and a first injection pipe 120 extending from the first and second liquid injection pumps into the perforated hole, respectively; and a second injection pipe 220 .

[실시예 3-2] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 천공홀 입구에 홀캡(300);이 형성되는 것을 포함한다.[Embodiment 3-2] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Embodiment 3-1, a hole cap 300 is formed at the inlet of the drilling hole.

[실시예 3-3] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 홀캡(300)은 천공홀에 삽입되는 삽입부(310);와 천공홀 상부에서 확대형성되어 천공홀입구를 가압하는 가압부(320);를 포함한다. [Embodiment 3-3] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 3-1, the hole cap 300 is an insertion part 310 inserted into the drilling hole; and enlarged formation at the top of the drilling hole and a pressing unit 320 for pressing the hole inlet.

본 발명(실시예 3-1 내지 3-3)은 지반보강재 주입단계에서 지반보강재의 주입효과를 향상시키기 위한 기술적 특징을 구체화 한다. 구체적으로 지반 외부, 천공홀 인근에는 상기 제1, 2액을 주입하기 위한 제1액주입펌프 및 제2액 주입펌프가 각각 구비되고, 상기 제1, 2액 주입펌프로부터 천공홀 내부로 연장되어 제1, 2액을 주입하기 위한 제1, 2주입배관을 포함할 수 있다. 상기 제1, 2 주입배관은 천공홀 내부로 인입 및 인출을 용이하게 하고, 시공 후 배관 내 잔존재료의 제거를 용이하게 하기 위해 일정구간 또는 전구간을 플렉서블(Flexuble)한 고압배관으로 활용할 수 있다. The present invention (Examples 3-1 to 3-3) specifies technical features for improving the injection effect of the ground reinforcement material in the ground reinforcement material injection step. Specifically, a first liquid injection pump and a second liquid injection pump for injecting the first and second liquids are respectively provided outside the ground and near the drilling hole, and extend from the first and second liquid injection pumps into the drilling hole. It may include first and second injection pipes for injecting the first and second liquids. The first and second injection pipes can be used as flexible high-pressure pipes in a certain section or all sections in order to facilitate entry and withdrawal into and out of the perforated hole, and to facilitate removal of residual material in the pipe after construction.

일 실시예로 상기 제1, 2액이 주입되는 천공홀 입구에는 홀캡을 형성할 수 있다. 상기 홀캡은 천공된 지반의 입구에 위치되는 것으로서 홀캡을 안착시킴으로서 천공홀 굴착 후 지반보강재 주입 전에 천공홀 내부로 이물질이 침투되는 것을 최소화하고, 제1액 및 제2액의 주입 및 혼합된 지반보강재의 용출 시 주변 지면의 오염을 최소화하며, 천공홀 내부로 충진 상태를 용이하게 확인하기 위함이다. In an embodiment, a hole cap may be formed at the inlet of the perforation hole into which the first and second liquids are injected. The hole cap is positioned at the entrance of the perforated ground, and by seating the hole cap, it minimizes the penetration of foreign substances into the perforated hole after excavating the perforated hole and before injecting the ground reinforcing material, and injecting and mixing the first and second liquids. This is to minimize contamination of the surrounding ground when dissolution of

상기 홀캡은 천공홀에 삽입되는 삽입부;와 천공홀 상부에서 확대 형성되어 천공홀의 입구를 가압하는 가압부;로 형성될 수 있다. 이는 홀캡에 천공홀 입구로부터 일정깊이 삽입되는 삽입부를 두어 홀캡의 이탈을 방지함과 동시에 천공홀 주변 지면을 가압부로 가압하는 것으로 천공홀 입구주변의 토질응집력을 향상시켜 지반 상측 주변으로의 제1액 및 제2액이 혼합 전 각각 용탈되는 현상을 저감시킬 수 있다. 이를 위해 상기 가압부는 철판 등을 활용하여 중량물로 제작될 수 있고, 상기 홀캡은 운반 등 관리의 용이성을 위해 삽입부와 가압부가 분리된 상태로 관리되고, 현장에서 조립을 통해 일체화 될 수 있다. The hole cap may be formed of an insertion unit inserted into the perforation hole; and a pressing unit formed enlarged at the upper portion of the perforation hole to press the entrance of the perforation hole. This is to prevent separation of the hole cap by placing an insertion part inserted at a certain depth from the entrance of the drilling hole in the hole cap, and at the same time press the ground around the hole with the pressurizing part. And it is possible to reduce the phenomenon that the second liquid is leached before mixing. To this end, the pressing part may be manufactured as a heavy object by using an iron plate, etc., and the hole cap may be managed in a state in which the insertion part and the pressing part are separated for ease of management such as transportation, and may be integrated through assembly in the field.

[실시예 4-1] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 제1주입배관(120) 및 제2주입배관(220)의 출구에는 상기 제1주입배관 및 제2주입배관의 내경보다 작은 직경의 토출부(400);가 형성된 것을 포함한다. [Example 4-1] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 3-1, at the outlets of the first injection pipe 120 and the second injection pipe 220, the first injection pipe and The discharge portion 400 having a smaller diameter than the inner diameter of the second injection pipe; includes a formed one.

[실시예 4-2] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 토출부(400)에는 토출부 내경을 가로지르는 나선의 블레이드;가 형성된 것을 포함한다. [Example 4-2] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 4-1, a blade of a spiral that crosses the inner diameter of the discharge unit is formed in the discharge unit 400 .

[실시예 4-3] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 토출부(400)의 내벽면에는 나선의 궤적;이 형성되는 것을 포함한다. [Example 4-3] The present invention relates to a ground reinforcement method, and in Example 4-1, a spiral trajectory is formed on the inner wall surface of the discharge unit 400 .

본 발명(실시예 4-1 내지 4-3)은 제1, 2주입배관의 토출성능을 향상시키기 위해 기술적 특징을 구체화 한다. 제1, 2주입배관은 각각 제1액 및 제2액을 천공홀 내부로 주입하기 위한 것으로 주입 시 제1, 2가압펌프 및 재료의 특성에 따라 주입 속도에 영향을 받는다. 이를 위해 제1, 2주입배관의 출구에는 토출부가 별도로 형성될 수 있다. 상기 토출부는 상기 제1, 2주입배관의 내경보다 작게 형성하여 제1, 2가압펌프의 압력에 따라 분출되는 제1, 2액의 분출속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 토출부에는 상기 토출부 내경을 가로지르는 나선의 블레이드가 부착되거나, 토출구 내벽면에 배관의 축방향에 따라 나선의 궤적을 형성할 수 있다. 이는 토출되는 제1, 2액이 나선의 구조를 따라 회오리를 일으켜 분출되도록 하기 위한 것으로 제1주입배관을 통해 분사되면서 토출부에서 분출되는 제1액과 제2주입배관을 통해 분사되면서 토출부에서 분출되는 제2액이 천공홀 내에서 단시간에 최대한 혼합되도록 하기 위함이다. The present invention (Examples 4-1 to 4-3) specifies technical features to improve the discharge performance of the first and second injection pipes. The first and second injection pipes are for injecting the first liquid and the second liquid into the perforation hole, respectively, and the injection speed is affected by the first and second pressure pumps and the characteristics of the material when injected. To this end, a discharge portion may be separately formed at the outlets of the first and second injection pipes. The discharge part may be formed to be smaller than the inner diameter of the first and second injection pipes to improve the ejection speed of the first and second liquids ejected according to the pressure of the first and second pressure pumps. In addition, a spiral blade crossing the inner diameter of the discharge unit may be attached to the discharge unit, or a spiral trajectory may be formed on the inner wall surface of the discharge port in the axial direction of the pipe. This is to cause the first and second liquids to be ejected to be ejected by causing a tornado along the spiral structure. This is to ensure that the ejected second liquid is mixed as much as possible in a short time within the perforation hole.

[실시예 5-1] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 지반천공단계에서는 천공장치(D)의 정회전으로 지반 내 홀을 천공하는 단계(S110); 및 토사를 배출하는 단계(S120);와 천공장치를 역회전시켜 지반으로부터 제거하는 단계(S130);를 포함한다. [Example 5-1] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 1-1, in the ground drilling step, drilling a hole in the ground by forward rotation of the drilling device (D) (S110) ; and discharging soil (S120); and removing the drilling device from the ground by reverse rotation (S130).

[실시예 5-2] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 천공장치(D)를 역회전시켜 지반으로부터 제거하는 단계에서는 천공홀 벽면에 스크래치를 형성하는 단계(S131);를 포함한다. [Example 5-2] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 5-1, in the step of removing from the ground by rotating the drilling device (D) in reverse, forming a scratch on the wall surface of the hole Step (S131); includes.

[실시예 5-3] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 5-2에 있어서, 상기 천공홀 벽면에 스크래치를 형성하는 단계에서는 천공장치(D) 역회전 시 천공장치의 블레이드에 형성된 라쳇;이 돌출되는 것을 포함한다.[Example 5-3] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 5-2, in the step of forming a scratch on the wall surface of the drilling hole, the blade of the drilling device when the drilling device (D) rotates in reverse. The formed ratchet; includes a protruding one.

[실시예 5-4] 본 발명은 지반보강공법에 대한 발명이며, 실시예 5-3에 있어서, 상기 라쳇은 상기 블레이드에 힌지; 결합된 것을 포함한다.[Example 5-4] The present invention is an invention for a ground reinforcement method, and in Example 5-3, the ratchet is hinged to the blade; including combined.

본 발명(실시예 5-1 내지 5-4)은 지반천공단계에서 지반보강재가 지반으로 주입되는 효과를 향상시키기 위한 기술적 특징을 구체화 한다. 일 실시예로 상기 천공장치는 굴착을 위해 정회전을 통해 지반 내 홀을 천공하고 동시에 토사를 배출하는 단계를 포함한다. 이후 천공장치를 역회전 시켜 지반으로부터 용이하게 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 천공장치를 제거하기 위한 역회전 시 추가적으로 천공홀 벽면에 스크래치를 형성시킬 수 있는데, 이는 굴착에 따라 가압된 천공홀 벽면을 물리적인 방법으로 스크래치를 형성함으로서 밀도가 높은 토질을 분산시켜 향후 천공홀 내에서 혼합되는 지반경화제가 스크래치 벽면으로 침투하여 보다 확장된 구근을 형성시킬 수 있어 지반보강효과를 증대시킬 수 있다. 이를 위해 천공장치의 블레이드에 역회전 시에만 돌출되는 라쳇(ratchet)을 형성하여 역회전 시에만 돌출도 돌출되도록 형성할 수 있다. 상기 라쳇은 상기 블레이드 외면에 일정간격 이격되어 복수개 형성될 수 있으며, 기본적으로 회전이 가능하도록 블레이드에 힌지 결합된다. 또한, 상기 라쳇은 천공장치가 지반 내에서 역회전 시에만 돌출될 수 있도록 일방향 돌출되는 트리거(Trigger)가 장착되고, 지반 밖으로 인출된 후에는 다시 블레이드에 결합될 수 있도록 스프링 등 탄성재로 결합될 수 있다. The present invention (Examples 5-1 to 5-4) specifies technical features for improving the effect that the ground reinforcement is injected into the ground in the ground drilling step. In one embodiment, the drilling device includes a step of drilling a hole in the ground through a forward rotation for excavation and discharging soil at the same time. It may include the step of easily removing from the ground by rotating the drilling device in reverse. In case of reverse rotation to remove the drilling device, scratches may be additionally formed on the wall of the drilling hole, which is a physical method to form scratches on the wall of the drilling hole pressurized according to the excavation, thereby dispersing the high-density soil into the drilling hole in the future. The ground hardener mixed in the surface can penetrate into the scratch wall to form more expanded bulbs, thereby increasing the ground reinforcing effect. To this end, by forming a ratchet that protrudes only during reverse rotation on the blade of the punching device, it may be formed so that the projection also protrudes only during reverse rotation. The ratchet may be formed in a plurality of spaced apart from the outer surface of the blade, and is basically hinged to the blade to enable rotation. In addition, the ratchet is equipped with a trigger that protrudes in one direction so that the perforator can protrude only when the perforator rotates in the ground reversely, and after being drawn out of the ground, it can be coupled with an elastic material such as a spring so that it can be coupled to the blade again. can

G : 지반 D : 천공장치
100 : 제1액 110 : 제1액주입펌프
120 : 제1액주입배관
200 : 제2액 210 : 제2액주입펌프
220 : 제2액주입배관
300 : 홀캡 310 : 삽입부
320 : 가압부
400 : 토출부
G : Ground D : Drilling device
100: first liquid 110: first liquid injection pump
120: first liquid injection pipe
200: second liquid 210: second liquid injection pump
220: second liquid injection pipe
300: hole cap 310: insertion part
320: pressurized part
400: discharge part

Claims (7)

지반보강공법에 있어서,
천공장치(D)로 지반에 천공을 실시하는 지반천공단계(S100); 및
실리카졸을 포함한 제1액(100)과 시멘트, 팽창제, 물 및 산화그래핀을 포함한 제2액(200)을 각각 준비하여 천공홀 내부에 동시에 주입하는 지반보강재 주입단계(S200); 및
주입된 상기 지반보강재가 천공홀 내에서 혼합되어 고결됨으로서 지반을 경화시키는 지반경화단계(S300);를 포함하고,
상기 지반천공단계(S100)에서는 천공장치의 정회전으로 지반 내 홀을 천공하는 단계(S110); 및
토사를 배출하는 단계(S120);와
상기 천공장치를 역회전시켜 지반으로부터 제거하는 단계(S130);를 포함하고,
상기 천공장치(D)를 역회전시켜 지반으로부터 제거하는 단계(S130)에서는 천공홀 벽면에 스크래치를 형성하는 단계(S131);를 포함하며,
상기 지반보강재 주입단계에서는 제1액(100)을 주입하는 제1액주입펌프(110);, 및 제2액(200)을 주입하는 제2액주입펌프(210);와
상기 제1, 2액주입펌프(110, 120)로부터 상기 천공홀의 내부로 각각 연장되는 제1주입배관(120); 및 제2주입배관(220);을 포함하고,
상기 제1주입배관(120) 및 제2주입배관(220)의 출구에는 상기 제1주입배관(120) 및 제2주입배관(220)의 내경보다 작은 직경의 토출부(400);가 형성되며,
상기 토출부(400)에는 토출부 내경을 가로지르는 나선의 블레이드;가 형성되고,
상기 토출부(400)의 내벽면에는 나선의 궤적;이 형성되며,
상기 천공홀 벽면에 스크래치를 형성하는 단계(S131)에서는 천공장치(D) 역회전 시 천공장치의 블레이드에 형성된 라쳇;이 돌출되는 것을 포함하고,
상기 라쳇은 상기 블레이드에 힌지 결합된 것을 포함하며,
상기 지반보강재 주입단계(S200)에서는 지반 상에서 상기 제2액인 시멘트에 팽창제와 물 및 산화그래핀을 혼합하는 제1혼합단계(S210);와
상기 제1액 및 제2액을 지반 내로 동시에 주입하여 지반 내에서 혼합되는 제2혼합단계(S220);를 포함하고,
지반보강재 주입단계(S200)에서 상기 제1액 100중량부에 대하여 상기 제2액은 시멘트 35 ~ 65 중량부, 팽창제 35 ~ 65중량부, 물 85 ~ 115중량부 및 산화그래핀 0.2 내지 6중량부를 포함하며,
상기 천공홀 입구에 홀캡(300);이 형성되는 것을 포함하고,
상기 홀캡(300)은 상기 천공홀에 삽입되는 삽입부(310);와
상기 천공홀 상부에서 확대 형성되어 천공홀 입구를 가압하는 가압부(320);를 포함하는 지반보강공법.
In the ground reinforcement method,
Ground drilling step (S100) of performing a drilling in the ground with a drilling device (D); and
A ground reinforcement material injection step (S200) of preparing each of the first liquid 100 including silica sol and the second liquid 200 including cement, expanding agent, water and graphene oxide and injecting it into the drilling hole at the same time (S200); and
A ground hardening step (S300) of hardening the ground as the injected ground reinforcing material is mixed and solidified in the perforation hole;
In the ground drilling step (S100), the step of drilling a hole in the ground by forward rotation of the drilling device (S110); and
discharging soil (S120); and
Including; removing from the ground by rotating the drilling device in reverse (S130);
In the step (S130) of rotating the drilling device (D) in reverse to remove it from the ground, forming a scratch on the wall surface of the hole (S131); includes;
In the ground reinforcement injection step, the first liquid injection pump 110 for injecting the first liquid 100; and the second liquid injection pump 210 for injecting the second liquid 200; and
a first injection pipe 120 extending from the first and second liquid injection pumps 110 and 120 to the inside of the perforation hole, respectively; and a second injection pipe 220;
A discharge portion 400 having a smaller diameter than the inner diameter of the first injection pipe 120 and the second injection pipe 220 is formed at the outlet of the first injection pipe 120 and the second injection pipe 220; ,
The discharge unit 400 has a blade of a spiral that crosses the discharge unit inner diameter; is formed,
A spiral trajectory is formed on the inner wall surface of the discharge unit 400,
In the step (S131) of forming a scratch on the wall surface of the drilling hole, the ratchet formed on the blade of the drilling device when the drilling device (D) rotates in reverse; includes protruding,
The ratchet comprises a hinge-coupled to the blade,
In the ground reinforcement injection step (S200), a first mixing step (S210) of mixing an expanding agent, water, and graphene oxide with the cement as the second liquid on the ground (S210); and
A second mixing step (S220) in which the first liquid and the second liquid are simultaneously injected into the ground and mixed in the ground (S220);
In the ground reinforcing material injection step (S200), the second solution is 35 to 65 parts by weight of cement, 35 to 65 parts by weight of an expanding agent, 85 to 115 parts by weight of water, and 0.2 to 6 parts by weight of graphene oxide with respect to 100 parts by weight of the first solution. includes wealth,
Including that a hole cap 300 is formed at the inlet of the perforation hole,
The hole cap 300 has an insertion part 310 inserted into the perforated hole; and
A ground reinforcement method comprising a; a pressing part 320 that is enlarged and formed in the upper part of the drilling hole to press the inlet of the drilling hole.
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