KR102502386B1

KR102502386B1 - 구조물 배면 공동부 보강방법

Info

Publication number: KR102502386B1
Application number: KR1020210062446A
Authority: KR
Inventors: 이신원
Original assignee: 유한회사 지엘산업; 이신원
Priority date: 2021-05-14
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2023-02-23
Also published as: KR20220154911A

Abstract

본 발명은 구조물 배면 공동부 보강방법에 관한 것으로, 천공구멍 또는 공극부에 그라우팅 주입장치의 이탈방지걸림쇠가 걸림되도록 하고, 그라우팅 주입장치의 수직봉 상단에 천공구멍을 수팽창고무 및 마감뚜껑으로 밀폐 마감하는 마개부를 설치하며, 복수개의 마개부 각각에 개폐밸브 및 주입호스를 연결하고, 이 중 한 쌍의 개폐밸브를 개방하여, 주입호스를 통해 한 쌍의 그라우팅 주입장치 중 어느 하나에 고압으로 모르타르를 공급하면서, 이와 이웃한 그라우팅 주입장치의 주입호스로 역류하는 모르타르를 확인하여, 천공구멍 및 공극부에 모르타르의 타설 여부를 확인하고, 이후, 천공구멍 및 공극부의 모르타르를 경화하되, 다른 천공구멍 및 공극부에 모르타르 타설을 반복하여, 구조물의 공극부를 보강한다.
본 발명에 따르면, 어느 하나의 그라우팅 주입장치를 통해 천공구멍 및 공극부 내에 모르타르를 타설하면서, 이와 이웃한 그라우팅 주입장치로 역류되는 모르타르를 확인하여, 천공구멍 및 공극부 내의 모르타르 타설 여부를 정확하게 판단할 수 있고, 공극부로 타설되는 고압의 모르타르에 의해 공극부 내에 체류된 물이 이웃한 그라우팅 주입장치를 통해 역류 배출되어, 공극부 내에 물이 체류되는 것을 방지할 수 있으며, 이 공극부 내의 물 배출로 공극부 내에 모르타르가 조밀하게 타설되어, 공극부가 견고하게 보강되고, 이탈방지걸림쇠가 천공구멍 내주면 또는 공극부 내에 걸림되어, 그라우팅 주입장치를 통해 천공구멍 및 공극부 내로 토출되는 고압의 모르타르에 의해 그라우팅 주입장치가 천공구멍 내에서 이탈될 우려가 없다.

Description

구조물 배면 공동부 보강방법{Method for reinforcing the cavity on the back of the structure}

본 발명은 공동부 보강방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 그라우팅 주입장치의 개폐밸브를 개방하고, 그라우팅 주입장치를 통해 공극부 및 천공구멍에 고압으로 모르타르를 타설하면서, 다른 그라우팅 주입장치로 그라우팅이 역류되는 시점을 확인한 후, 모르타르를 경화시켜, 구조물의 공극부를 보강하는 구조물 배면 공동부 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하 구조물 시공현장 또는 취수탑과 같은 침수된 구조물의 안정성 증대와 인접구조물의 손상방지를 위하여 그라우팅 공법으로 구조물을 보강하게 된다.

이때, 그라우팅(grouting)공법이란 지반 내에 주입관을 삽입하고 주입관을 통하여 그라우트재를 지중에 압송하여 지중을 충전시키고 일정시간이 경과하면 지반이 고결되는 것으로서, 지반의 불투수성을 높여 차수 또는 지수를 시공목적으로 하거나 지반의 강도 증대 및 지반안정을 목적으로 하는 공법을 말한다.

여기서, 심도가 깊어지면 내부 깊숙이 그라우트재를 주입하기가 곤란하므로 일반적으로 순차적으로 진행하는 다단 그라우팅 공법이 적용되고 있다.

특허문헌 1은 종래의 그라우팅 주입장치를 나타낸 것으로서, 이를 참조하면, 중공형상으로, 그 외면에 정해진 간격 이격된 복수개의 토출구를 형성하고, 후단 외면에 유입구를 형성한 본주입관과, 본주입관 내로 삽입 결합되고, 외면에 상기 토출구와 연통되는 로드홈을 형성하며, 내측에 서로 대향되게 한 쌍으로 관통 형성된 연통구를 형성한 부주입관과, 본주입관 후단을 마감하고, 그 일면에 연통구와 연통되는 연결구 및 유입구로 역류되는 실주입재가 외부로 누출되도록 허용하는 확인구를 형성한 후단패킹캡과, 본주입관 선단을 마감하고, 그 일면에 연통구에 대응하는 돌출구를 형성한 선단패킹캡과, 서로 한 쌍으로 형성되어 이중 어느 하나가 확인구 및 돌출구로 노출되도록 형성되되, 다른 하나가 확인구에 삽입 결합된 주입호스로 구성된다.

여기서, 후단패킹캡의 돌출구로 노출된 주입호스로 실주입재를 공급하게 되면, 이 실주입재가 주입호스를 통해 천공홀 내로 타설되다가, 유입구를 통해 확인구로 역류되어, 외부에서 실주입재의 투입 완료 여부를 확인하고, 실주입재의 투입을 종료한다.

그리고, 다른 주입호스를 통해 본주입재를 공급하면, 이 본주입재가 부주입관의 연통구를 통해 본주입관 선단으로 이동된 후, 패킹캡에 의해 마감되어 로드홈을 통해 역방향으로 재 이동된다.

그러면, 로드홈을 통해 이동하는 본주입재가 토출구를 통해 천공홀 내로 타설되어, 본주입재가 확인구를 통해 역류되는 것을 방지하여, 외부로 본 주입주재가 유출되는 것이 방지된다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은, 천공홀 내로 본주입재 타설시, 이 본주입재가 본주입관 외면에 형성된 토출구를 통해 실주입재가 타설된 천공홀 방향으로 토출되어, 공극부에 본주입재가 타설되지 못하고, 공극부 내로 본주입재 타설이 어려워 공극부 보강을 진행하는데 큰 어려움이 있으며, 또한, 천공홀 방향으로 본주입재 타설시 천공홀 내의 압력이 상승되면서 본주입관을 천공홀 외측 방향으로 밀어내어, 본주입관이 천공홀 외부로 그대로 노출되고, 본주입관이 천공홀 외부로 노출된 상태로 유지되어, 천공홀의 마감 작업을 수행하는데 어려움이 있으며, 본주입관의 이탈 방지를 위해 실주입재 또는 본주입재를 천공홀 내의 팽창 압력에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 공급하여, 천공홀 내로 공급되는 실주입재 및 본주입재 공급량이 현저히 저하되며, 이에따라, 천공홀 내의 타설 상태가 불량하여, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR

10-0973714

B1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 공극부와 연통되는 천공구멍을 형성하되, 이 천공구멍 또는 공극부에 그라우팅 주입장치의 이탈방지걸림쇠가 걸림되도록 하고, 그라우팅 주입장치의 수직봉 상단에 천공구멍을 수팽창고무 및 마감뚜껑으로 밀폐 마감하는 마개부를 설치하며, 복수개의 마개부 각각에 개폐밸브 및 주입호스를 연결하고, 이 중 한 쌍의 개폐밸브를 개방하여, 주입호스를 통해 한 쌍의 그라우팅 주입장치 중 어느 하나에 고압으로 모르타르를 공급하면서, 이와 이웃한 그라우팅 주입장치의 주입호스로 역류하는 모르타르를 확인하여, 천공구멍 및 공극부에 모르타르의 타설 여부를 확인하고, 이후, 천공구멍 및 공극부의 모르타르를 경화하되, 다른 천공구멍 및 공극부에 모르타르 타설을 반복하여, 구조물의 공극부를 보강하는 구조물 배면 공동부 보강방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법은, 구조물의 물유입관 내에 설치된 제1수문을 개방하고, 물배출관 내에 설치된 제2수문을 폐쇄하여, 구조물이 침수되어 있는 저수지의 물 수위와 구조물 내부 공간에 저장되어 있는 물의 수위가 비례하도록 조절하는 제1단계; 구조물의 물유입관 또는 물배출관 내주면에서 구조물의 물유입관 또는 물배출관 외면을 감싸도록 경화된 콘크리트블럭과 구조물의 물유입관 또는 물배출관 외면 사이에 형성된 공극부 방향을 향해 정해진 간격 이격되게 복수개의 천공구멍을 형성하여, 물유입관 또는 물배출관과 공극부 사이를 연통하는 제2단계; 상기 천공구멍 각각으로 그라우팅 주입장치를 삽입하고, 이 그라우팅 주입장치 선단에 설치된 이탈방지걸림쇠를 방사상으로 벌려 천공구멍 또는 공극부 내에 상기 이탈방지걸림쇠가 걸림 고정되도록 하는 제3단계; 상기 이탈방지걸림쇠와 반대되는 상기 그라우팅 주입장치 후단에 마개부의 체결관체를 나선방식으로 체결 고정하여, 이 체결관체 외면에 형성된 마감뚜껑으로 천공구멍 말단을 커버하고, 상기 체결관체 외면에 설치된 수팽창고무가 천공구멍 내에 체류된 물에 의해 팽창되어 천공구멍 내주면에 압입 밀폐되도록 하는 제4단계; 상기 제4단계에서 고정 설치된 상기 체결관체 각각에 개폐밸브를 설치하고, 이 개폐밸브에 상기 그라우팅 주입장치로 모르타르를 주입하는 주입호스를 연결하는 제5단계; 상기 물유입관의 제1수문을 밀폐하고, 상기 물배출관 제2수문을 개방하여, 구조물 내에 저장된 물을 구조물 외부로 배출하는 제6단계; 복수개의 상기 그라우팅 주입장치 중 서로 이웃하는 한 쌍의 그라우팅 주입장치의 개폐밸브를 동시에 개방하고, 이 중 어느 하나의 그라우팅 주입장치로 주입호스를 통해 모르타르를 콘크리트블럭과 물유입관 또는 물배출관 사이에 형성된 공극부 및 상기 천공구멍 내로 타설하면서, 모르타르가 주입되는 상기 그라우팅 주입장치와 이웃한 주입호스를 통해 모르타르가 역류되는 시점을 확인하는 제7단계; 상기 개폐밸브를 차단하여, 상기 콘크리트블럭과 상기 물유입관 또는 물배출관 사이의 공극부 및 상기 천공구멍 내로 타설된 모르타르를 경화시키는 제8단계; 상기 제8단계 이후, 상기 제7단계 및 제8단계의 과정을 순차적으로 반복하여, 순차적으로 복수개의 상기 그라우팅 주입장치를 통해 상기 공극부 및 복수개의 상기 천공구멍에 모르타르를 타설하여 경화시키는 제9단계; 상기 9단계 이후, 상기 마개부에 설치된 개폐밸브 및 주입호스를 이탈시키고, 이 마개부의 후단을 마개로 덮어 마감하는 제10단계;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 있어서, 상기 제3단계에서 상기 그라우팅 주입장치는, 중공형 관체 형상의 수직봉 외면에 가압블럭을 나선 방식으로 체결하되, 이 가압블럭이 상기 수직봉을 따라 하방으로 이동하도록 회전시켜, 상기 수직봉 하단에 연장 형성된 몸체에 회전가능하게 설치된 상기 이탈방지걸림쇠가 상기 가압블럭에 밀려 나면서 방사상으로 벌어져 상기 천공구멍 내주면 또는 공극부 내에 걸림되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 있어서, 상기 제7단계는, 상기 주입호스를 통해 상기 그라우팅 주입장치로 모르타르를 공급하면, 상기 그라우팅 주입장치의 수직봉 내측에 형성된 주입유로를 통해 수직봉 하단에 연장 형성된 몸체 내부의 저장공간으로 모르타르가 주입된 후, 이 몸체 외면에 형성된 복수개의 토출홀을 통해 상기 저장공간 내의 모르타르가 상기 공극부 및 천공구멍 내로 토출되어, 상기 공극부 및 천공구멍 내로 모르타르가 타설되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 있어서, 상기 제7단계는, 복수개의 천공구멍 중 최선단 또는 최하단 내에 설치된 그라우팅 주입장치로 모르타르를 공급하여, 상기 공극부 및 상기 천공구멍에 모르타르를 타설하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 어느 하나의 그라우팅 주입장치를 통해 천공구멍 및 공극부 내에 모르타르를 타설하면서, 이와 이웃한 그라우팅 주입장치로 역류되는 모르타르를 확인하여, 천공구멍 및 공극부 내의 모르타르 타설 여부를 정확하게 판단할 수 있고, 공극부로 타설되는 고압의 모르타르에 의해 공극부 내에 체류된 물이 이웃한 그라우팅 주입장치를 통해 역류 배출되어, 공극부 내에 물이 체류되는 것을 방지할 수 있으며, 이 공극부 내의 물 배출로 공극부 내에 모르타르가 조밀하게 타설되어, 공극부가 견고하게 보강되고, 이탈방지걸림쇠가 천공구멍 내주면 또는 공극부 내에 걸림되어, 그라우팅 주입장치를 통해 천공구멍 및 공극부 내로 토출되는 고압의 모르타르에 의해 그라우팅 주입장치가 천공구멍 내에서 이탈될 우려가 없고, 천공구멍 및 공극부 압력에 비해 상대적으로 높은 압력을 갖는 고압의 모르타르를 공극부 및 천공구멍으로 밀어넣어, 공극부 및 천공구멍에 모르타르를 타설할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 사용되는 그라우팅 주입장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법의 구조물을 나타낸 측면도.
도 4는 도 3의 구조물 내로 저수지의 물을 공급하여, 구조물과 저수지 내의 물의 수위를 일치시킨 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 의해 공극부에 천공구멍을 형성하는 측면도.
도 6은 도 5에서 천공된 천공구멍 내로 그라우팅 주입장치를 진입시켜, 고정하는 과정을 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법에 의해 마개부로 천공구멍을 밀폐하는 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법으로 구조물 내의 물을 배출하는 상태를 나타낸 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법으로 공극부에 모르타르를 타설하는 측면도.
도 10은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법의 그라우팅 주입장치로 모르타르를 주입하는 상태를 나타낸 측 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법으로 공극부를 보강한 상태를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 11를 참조하면, 그라우팅 주입장치(100)는 중공형 관체 형상으로, 그 외주면에 나사산을 형성하여, 구조물(ST)의 터널 벽면 또는 천정면에 형성된 천공구멍(H)으로 삽입되고, 그 내측공간으로 모르타르가 주입되도록 허용하며, 이 모르타르를 하단 외주면에 형성된 복수개의 토출홀(121)을 통해 천공구멍(H) 및 공극부(S) 내로 토출하여, 상기 천공구멍(H) 및 공급부(S) 내에 모르타르를 타설한다.

상기 그라우팅 주입장치(100)는 그 상단이 상기 마개부(400)와 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 그라우팅 주입장치(100)는 상기 마개부(400)로 유입되는 고압의 모르타르를 공급받고, 이 모르타르를 하단으로 이동시켜 상기 토출홀(121)을 통해 상기 천공구멍(H) 및 공극부(S) 내로 타설한다.

상기 그라우팅 주입장치(100)는 구조물(ST)의 터널 벽면 또는 천정면에 형성된 복수개의 상기 천공구멍(H) 각각에 삽입 결합되어, 상기 천공구멍 내에 고정된다.

상기 그라우팅 주입장치(100)는 중공형 관체 형상으로, 그 내측에 주입유로(110a)를 형성한 수직봉(110)과, 상기 수직봉(110) 하단에서 연장 형성되고, 그 내측에 상기 주입유로(110a)와 연통되어 상기 토출홀(121)로 모르타르가 토출되도록 안내하는 저장공간(122)을 형성하며, 상단 외주면에 상기 이탈방지걸림쇠(200)의 결합을 허용하는 회전지지부(123)를 형성하며, 저면에 상광하협 구조로 돌출 형성되어, 상기 천공구멍(H)으로 파고드는 원추뿔(124)을 형성한 몸체(120)로 구성된다.

상기 수직봉(110)은 원통 형상으로 형성되어, 상기 마개부(400)와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 수직봉(110)은 그 상단에 상기 마개부(400)의 체결관체(410)가 나선방식으로 체결되도록 허용한다.

상기 수직봉(110)의 외경은 상기 천공구멍(H)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 수직봉(110)의 주입유로(110a)는 상기 마개부(400)의 체결관체(410) 및 상기 몸체(120)의 저장공간(122)과 연통된다.

상기 수직봉(110)은 그 하단 외주면에 상, 하 이동되는 가압블럭(300)이 설치되도록 허용한다.

상기 몸체(120)는 상기 저장공간(122) 내에 모르타르를 공급받아, 상기 토출홀(121)을 통해 이 모르타르를 토출한다.

상기 몸체(120)는 상기 수직봉(110) 하단에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 몸체(120)는 상기 토출홀(121)을 통해 상기 천공구멍(H) 사방으로 모르타르를 타설한다.

상기 회전지지부(123)는 상기 이탈방지걸림쇠(200) 갯수에 비례하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 원추뿔(124)은 상기 천공구멍(H)으로 그라우팅 주입장치(100) 삽입시, 상기 천공구멍(H) 내에 잔류된 콘크리트 조각을 파고들어, 상기 천공구멍(H) 또는 상기 공극부(S) 내로 상기 그라우팅 주입장치(100)가 삽입되도록 안내한다.

이탈방지걸림쇠(200)는 상기 그라우팅 주입장치(100) 하단 외주면을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 설치되고, 천공구멍(H) 내주면 방향을 향하도록 회전되어, 그 말단이 천공구멍(H) 내주면에 박힘 고정된다.

상기 이탈방지걸림쇠(200)는 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110)을 따라 상, 하 이동하는 상기 가압블럭(300)에 누름 가압되어, 방사상으로 벌어진다.

상기 이탈방지걸림쇠(200)는 그 말단이 상기 가압블럭(300)에 의해 상기 천공구멍(H) 내주면 방향으로 벌어져, 상기 천공구멍(H) 내주면에 걸림 고정된다.

상기 이탈방지걸림쇠(200)는 상기 그라우팅 주입장치(100)가 상기 천공구멍(H) 내에서 후퇴 이동시, 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 상기 공극부(S) 내에 걸림 고정되어, 상기 그라우팅 주입장치(100)가 후퇴 이동하는 것을 차단한다.

상기 이탈방지걸림쇠(200)는 후퇴 이동하는 상기 그라우팅 주입장치(100)에 의해 상대적으로 더 벌어지면서 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 상기 공극부(S) 내에 걸림 고정되어, 상기 그라우팅 주입장치(100)가 후퇴 이동하는 것을 차단한다.

상기 이탈방지걸림쇠(200)는 상기 몸체(120)의 회전지지부(123)에 회전 가능하게 결합되어, 방사상으로 벌어지도록 회전된다.

가압블럭(300)은 상기 그라우팅 주입장치(100) 외주면에 나선방식으로 결합되되, 상기 그라우팅 주입장치(100)를 따라 상기 이탈방지걸림쇠(200) 방향으로 이동되어, 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 방사상으로 벌어지도록, 상기 이탈방지걸림쇠(200)를 상기 그라우팅 주입장치(100) 하단 방향으로 누름 가압한다.

상기 가압블럭(300)은 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110)을 따라 상, 하로 회전 승강 이동되어 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 방사상으로 벌어지도록, 상기 이탈방지걸림쇠(200)를 누름 가압한다.

상기 가압블럭(300)은 상기 천공구멍(H) 내로 진입되는 별도의 공구에 의해 회전되어, 상기 수직봉(110)을 따라 상, 하로 회전 승강 이동된다.

상기 가압블럭(300)은 그 하단 외주면에 상광하협 구조로 돌출 형성되고, 상기 그라우팅 주입장치(100)를 따라 하방으로 이동하면서, 상기 이탈방지걸림쇠(200)의 외주면이 마찰되도록 허용하여, 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 방사상으로 벌어지도록 안내하는 경사면부(301)를 더 형성한다.

상기 경사면부(301)는 상기 이탈방지걸림쇠(200)의 외주면이 미끄러지면서 점차적으로 벌어지도록 안내한다.

마개부(400)는 중공형 관체 형상으로, 상기 그라우팅 주입장치(100) 상단에 나선 방식으로 결합되어 상기 천공구멍(H)의 말단을 마감하고, 상단을 통해 모르타르가 상기 그라우팅 주입장치(100)로 공급되도록 안내한다.

상기 마개부(400)는 상기 천공구멍(H) 말단을 밀폐 마감하여, 상기 천공구멍(H) 내로 타설되는 모르타르가 상기 천공구멍(H) 외부로 유출되는 것을 방지한다.

상기 마개부(400)는 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110) 외주면에 나선방식으로 결합되어, 상, 하로 회전승강된다.

상기 마개부(400)는 상기 수직봉(110)을 따라 하방으로 이동되어, 상기 천공구멍(H) 말단을 밀폐 마감한다.

상기 마개부(400)는 상, 하부가 개방된 중공형 관체 형상으로, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 상단에 나선 방식으로 체결 고정되는 체결관체(410)와, 판재형상으로, 상기 체결관체(410) 외면에 설치되어 상기 천공구멍(H) 말단을 커버하는 마감뚜껑(420) 및 상기 체결관체(410) 외주면을 감싸도록 형성되고, 천공구멍(H) 내에 체류되는 물에 의해 팽창되면서 천공구멍(H) 내주면에 압입 밀착되어, 천공구멍(H) 말단을 밀폐하는 수팽창고무(430)로 구성된다.

상기 체결관체(410)의 직경은 상기 수직봉(110)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성되어, 상기 수직봉(110) 외주면에 나선방식으로 체결되는 것이 바람직하다.

상기 체결관체(410)는 상기 그라우팅 주입장치(100) 내로 모르타르를 주입하는 주입호스(10)와 연결되고, 상기 주입호스(10)로 부터 모르타르를 공급받아 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110)에 형성된 주입유로(110a)로 모르타르를 공급한다.

상기 체결관체(410)는 그 상단에 상기 주입호스(10)와 연결되는 개폐밸브(20)를 설치하여, 이 개폐밸브(20)에 의해 그 내부 공간이 밀폐되거나 또는 상기 주입호스(10)와 연통되도록 개방되는 것이 바람직하다.

상기 마감뚜껑(420)은 상기 천공구멍(H)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성되어, 상기 천공구멍(H)을 커버한다.

상기 수팽창고무(430)는 상기 천공구멍(H) 내로 삽입되고, 그 상태에서 상기 천공구멍(H) 내에 체류된 물에 의해 정해진 크기를 갖도록 팽창되어, 상기 천공구멍(H) 내주면에 밀착 압입된다.

상기 수팽창고무(430)는 상기 천공구멍(H)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되어, 상기 천공구멍(H) 내로 삽입되되, 물에 의해 상기 천공구멍(H)의 직경보다 상대적으로 더 크게 팽창되어, 상기 천공구멍(H) 내주면에 밀착 압입되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 구조물 배면 공동부 보강방법은 다음과 같다.

본 발명에 따른 구조물(S)은 공극부(S)를 형성하는 구조물인 것이 바람직하고, 이하의 설명에서는 저수지에 침수되도록 설치되는 취수탑(T)을 예로 들어 설명하도록 한다.

먼저, 저수지에 침수되도록 설치된 취수탑(T)의 물유입관(1) 내에 설치된 제1수문(1a)을 개방하고, 물배출관(2) 내에 설치된 제2수문(2a)을 폐쇄하여, 취수탑(T)이 침수되어 있는 저수지의 물 수위와 취수탑(T) 내부 공간에 저장되어 있는 물의 수위가 비례하도록 조절한다(S100).

이때, 상기 제1수문(1a)을 개방하여 상기 물유입관(1)을 통해 저수지의 물이 상기 취수탑(T) 내로 공급되도록 하면, 상기 취수탑(T) 외면에 가해지는 외력과 상기 취수탑(T)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2)에 가해지는 내력이 비례하도록 조절되는 것이다.

그리고, 취수탑(T)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 내주면에서 취수탑(T)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 외면을 감싸도록 경화된 콘크리트블럭(B)과 취수탑(T)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 외면 사이에 형성된 공극부(S) 방향을 향해 정해진 간격 이격되게 복수개의 천공구멍(H)을 형성하여, 물유입관(1) 또는 물배출관(2)과 공극부(S) 사이를 연통한다(S200).

즉, 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 내주면에서 공극부(S) 방향을 향해 정해진 간격 이격되게 복수개의 천공구멍(H)을 관통 형성하여, 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 내부공간과 상기 공극부(S) 사이가 천공구멍(H)에 의해 연통된다.

이어서, 상기 천공구멍(H)으로 상기 그라우팅 주입장치(100)를 삽입하되, 그 상태에서, 상기 그라우팅 주입장치(100) 선단에 설치된 이탈방지걸림쇠(200)를 방사상으로 벌려 천공구멍(H) 또는 공극부(S) 내에 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 걸림 고정되도록 한다(S300).

여기서, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110)을 파지한 상태로, 상기 그라우팅 주입장치(100)를 상기 천공구멍(H) 내로 진입시키면, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 몸체(120)에 형성된 원추뿔(124)이 상기 천공구멍(H) 내에 잔여된 콘크리트를 파고들면서 그라우팅 주입장치(100)의 진입을 안내한다.

그리고, 상기 몸체(120)가 상기 천공구멍(H)을 통과하여 상기 공극부(S) 내로 진입되면, 상기 원추뿔(124)이 공극부(S)의 내벽면에 밀착되어, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 진입이 제한된다.

이때, 상기 그라우팅 주입장치(100)는 중공형 관체 형상의 수직봉(110) 외면에 가압블럭(300)을 나선 방식으로 체결하되, 이 가압블럭(300)이 상기 수직봉(110)을 따라 하방으로 이동하도록 회전시켜, 상기 수직봉(110) 하단에 연장 형성된 몸체(120)에 회전가능하게 설치된 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 상기 가압블럭(300)에 밀려 나면서 방사상으로 벌어져 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 공극부(S) 내에 걸림된다.

여기서, 상기 천공구멍(H) 내로 공구를 진입시켜, 이 공구가 상기 수직봉(110)에 결합된 상기 가압블럭(300)에 체결되도록 하고, 그 상태에서 이 공구를 회전시킴으로써, 상기 가압블럭(300)이 상기 수직봉(110)을 따라 회전 승강 이동되는 것이다.

여기서, 상기 이탈방지걸림쇠(200)는 상기 몸체(120) 상단 외주면을 따라 형성된 회전지지부(123)에 회전가능하게 설치되어, 상기 가압블럭(300)에 의해 방사상으로 벌어진다.

또한, 상기 가압블럭(300)은 그 하단 외주면에 경사면부(301)를 형성하여, 이 경사면부(301)가 상기 이탈방지걸림쇠(200) 외면에 마찰되면서, 상기 이탈방지걸림쇠(200)를 점차적으로 밀어내어, 상기 수직봉(110)을 따라 하방으로 이동되는 상기 경사면부(301)에 의해 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 방사상으로 벌어지는 것이다.

이때, 상기 가압블럭(300)에 의해 상기 이탈방지걸림쇠(200) 말단이 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 상기 공극부(S) 내벽면에 도달하면, 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 상기 공극부(S) 내에 걸림 고정되고, 이에따라, 상기 그라우팅 주입장치(100)가 상기 천공구멍(H) 내의 정해진 위치에 고정된다.

여기서, 상기 이탈방지걸림쇠(200)는 상기 천공구멍(H) 내로 진입되어 상기 몸체(120)가 위치되는 그 깊이에 따라, 상기 천공구멍(H) 내주면에 걸림되거나 혹은 상기 공극부(S) 내에 걸림되는 것이다.

그 다음, 상기 이탈방지걸림쇠(200)와 반대되는 상기 그라우팅 주입장치(100) 후단에 마개부(400)의 체결관체(410)를 나선방식으로 체결 고정하여, 이 체결관체(410) 외면에 형성된 마감뚜껑(420)으로 천공구멍(H) 말단을 커버하고, 상기 체결관체(410) 외면에 설치된 수팽창고무(430)가 천공구멍(H) 내에 체류된 물에 의해 팽창되어 천공구멍(H) 내주면에 압입 밀폐되도록 한다(S400).

이때, 상기 체결관체(410)는 상, 하부가 개방된 중공형 관체 형상으로 형성되어, 상기 수직봉(110)의 주입유로(110a)와 연통되는 것이다.

또한, 상기 체결관체(410)는 상기 수직봉(110)에 나선방식으로 회전 결합되면서 상기 수팽창고무(430)가 상기 천공구멍(H) 내로 삽입되도록 안내한다.

이어서, 상기와 같이 고정 설치된 상기 체결관체(410) 각각에 개폐밸브(20)를 설치하고, 이 개폐밸브(20)에 상기 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 주입하는 주입호스(10)를 연결한다(S500).

여기서, 상기 주입호스(10)는 투명한 재질로 형성되어, 모르타르 주입 또는 역류 여부를 식별할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주입호스(10)는 상기 개폐밸브(20) 개폐되어 상기 수직봉(110)의 주입유로(110a)와 연통되거나 혹은 차단된다.

이후, 상기 물유입관(1)의 제1수문(1a)을 밀폐하고, 상기 물배출관(2)의 제2수문(2a)을 개방하여, 취수탑(T) 내에 저장된 물을 취수탑(T) 외부로 배출하여(S600), 상기 취수탑(T)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2)이 비어있는 상태로 유지시킨다.

이때, 상기 취수탑(T) 내의 물을 배출하는 것은, 상기 그라우팅 주입장치(100)로 역류하는 모르타르가 물에 혼합되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 복수개의 상기 그라우팅 주입장치(100) 중 서로 이웃하는 한 쌍의 그라우팅 주입장치(100)의 개폐밸브(20)를 동시에 개방하고, 이 중 어느 하나의 그라우팅 주입장치(100)로 주입호스(10)를 통해 모르타르를 콘크리트블럭(B)과 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 사이에 형성된 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설하면서, 모르타르가 주입되는 상기 그라우팅 주입장치(100)와 이웃한 주입호스(10)를 통해 모르타르가 역류되는 시점을 확인한다(S700).

이때, 상기 취수탑(T) 내의 물을 배출하여, 상기 취수탑(T) 내부 공간을 비어있는 상태로 형성하는 경우에는, 상기 취수탑(T)에 60bar의 외력이 형성되고, 이에 비해, 상기 주입호스(10)를 통해 상기 그라우팅 주입장치(100)로 공급되는 모르타르의 공급 압력을 100bar로 형성하여, 상기 천공구멍(H) 및 상기 공극부(S) 내로 모르타르가 타설되도록 하는 것이다.

즉, 상기 주입호스(10)를 통해 상기 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 공급하면, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110) 내측에 형성된 주입유로(110a)를 통해 수직봉(110) 하단에 연장 형성된 몸체(120) 내부의 저장공간(122)으로 모르타르가 주입된 후, 이 몸체(120) 외면에 형성된 복수개의 토출홀(121)을 통해 상기 저장공간(122) 내의 모르타르가 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 토출되어, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 모르타르가 타설된다.

이때, 상기 저장공간(122)은 상기 주입유로(110a)를 통해 유입되는 모르타르를 저장하고, 상기 저장공간(122)내로 연속 유입되는 모르타르의 공급압력에 밀려 상기 토출홀(121)을 통해 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 타설된다.

여기서, 서로 이웃하는 한 쌍의 상기 그라우팅 주입장치(100)의 개폐밸브(20)를 개방하고, 다른 상기 그라우팅 주입장치(100)의 개폐밸브(20)를 차단하여, 상기 그라우팅 주입장치(100)로 공급되는 모르타르가 서로 이웃한 다른 그라우팅 주입장치(100)를 통해 역류하도록 하는 것이다.

이때, 상기 그라우팅 주입장치(100)로 공급되는 모르타르는 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H)내로 타설되어, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H)을 채우고, 이후, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H)에서 밀려나는 모르타르가 다른 상기 그라우팅 주입장치(100)를 통해 주입호스(10)로 역류하여, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내의 모르타르 타설 여부를 확인할 수 있다.

특히, 상기 그라우팅 주입장치(100)는 복수개의 천공구멍(H) 중 최선단 또는 최하단 내에 설치된 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 선 공급하여, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H)에 모르타르를 타설하는 것이다.

즉, 상기 천공구멍(H)의 형성 위치에 따라 최선단 또는 최하단에 형성된 한 쌍의 상기 그라우팅 주입장치(100) 중 어느 하나로 모르타르를 공급하면서, 다른 하나의 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르가 역류하는 여부를 확인하는 것이다.

이어서, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 모르타르 타설이 완료되면, 상기 개폐밸브(20)를 차단하여, 상기 콘크리트블럭(B)과 상기 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 사이의 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설된 모르타르를 경화시킨다.

이때, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내에 타설된 모르타르를 경화하는 기간은 1일~3일 이내로 형성하여, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설된 모르타르가 콘크리트로 변화되어, 공극부를 견고하게 메꾸는 것이다.

그러면, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내의 모르타르가 콘크리트로 경화된 시점에서, 모르타르가 주입된 그라우팅 주입장치(100)와 이웃한 다른 그라우팅 주입장치(100)의 개폐밸브(20)를 한 쌍으로 개방하고, 상기와 동일한 방법으로 상기 주입호스(10)를 통해 고압의 모르타르를 주입하면서, 이와 이웃한 다른 그라우팅 주입장치(100)와 연결된 주입호스(10)를 통해 모르타르가 역류되는 시점을 확인하여, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내의 타설 여부를 확인한다.

즉, 복수개의 상기 그라우팅 주입장치(100) 중 최선단 또는 최하단 내에 설치된 그라우팅 주입장치(100)를 통해 공극부(S) 및 천공구멍(H)에 모르타르 타설이 완료되면, 최후단 또는 최상단 내에 설치된 그라우팅 주입장치(100) 까지 순차적으로 모르타르를 공급하여, 최선단 또는 최하단에서 최후단 또는 최상단 까지 순차적으로 공극부(S) 및 천공구멍(H)을 보강하는 것이다.

이어서, 상기 개폐밸브(20)를 차단하여 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설된 모르타르를 경화하여(S900), 상기 공극부(S)를 보강하는 것이다.

그러면, 상기와 같은 방법에 의해 상기 공극부(S) 및 복수개의 상기 천공구멍(H) 내부에 모르타르가 타설 경화되어, 공극부(S) 보강 작업이 완료되고, 이후, 상기 마개부(400)에 설치된 개폐밸브(20) 및 주입호스(10)를 이탈시키되, 이 마개부(400)의 후단을 마개로 덮어 마감하는 것이다(S1000).

이때, 마개는 상기 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 내주면으로 노출된 상기 마개부(400)를 덮어, 이 마개부(400)가 외부로 노출되는 것을 방지한다.

상기와 같이 그라우팅 주입장치(100)를 통해 공극부(S) 및 천공구멍(H)으로 고압의 모르타르를 타설하면서, 다른 그라우팅 주입장치(100)로 역류되는 모르타르 역류 시점을 확인하는 구조는, 어느 하나의 그라우팅 주입장치(100)를 통해 천공구멍(H) 및 공극부(S) 내에 모르타르를 타설하면서, 이와 이웃한 그라우팅 주입장치(100)로 역류되는 모르타르를 확인하여, 천공구멍(H) 및 공극부(S) 내의 모르타르 타설 여부를 정확하게 판단할 수 있고, 공극부(S)로 타설되는 고압의 모르타르에 의해 공극부(S) 내에 체류된 물이 이웃한 그라우팅 주입장치(100)를 통해 역류 배출되어, 공극부(S) 내에 물이 체류되는 것을 방지할 수 있으며, 이 공극부(S) 내의 물 배출로 공극부(S) 내에 모르타르가 조밀하게 타설되어, 공극부(S)가 견고하게 보강된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 취수탑 공극부 보강방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

1 : 물유입관 2 : 물배출관
1a : 제1수문 2a : 제2수문
10 : 주입호스 20 : 개폐밸브
100 : 그라우팅 주입장치 110 : 수직봉
110a : 주입유로 120 : 몸체
121 : 토출홀 122 : 저장공간
123 : 회전지지부 124 : 원추뿔
200 : 이탈방지걸림쇠 300 : 가압블럭
301 : 경사면부 400 : 마개부
410 : 체결관체 420 : 마감뚜껑
430 : 수팽창고무 B : 콘크리트블럭
H : 천공구멍 S : 공극부
T : 취수탑

Claims

구조물(ST)의 물유입관(1) 내에 설치된 제1수문(1a)을 개방하고, 물배출관(2) 내에 설치된 제2수문(2a)을 폐쇄하여, 구조물(ST)이 침수되어 있는 저수지의 물 수위와 구조물(ST) 내부 공간에 저장되어 있는 물의 수위가 비례하도록 조절하는 제1단계(S100);
구조물(ST)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 내주면에서 구조물(ST)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 외면을 감싸도록 경화된 콘크리트블럭(B)과 구조물(ST)의 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 외면 사이에 형성된 공극부(S) 방향을 향해 정해진 간격 이격되게 복수개의 천공구멍(H)을 형성하여, 물유입관(1) 또는 물배출관(2)과 공극부(S) 사이를 연통하는 제2단계(S200);
상기 천공구멍(H) 각각으로 그라우팅 주입장치(100)를 삽입하고, 이 그라우팅 주입장치(100) 선단에 설치된 이탈방지걸림쇠(200)를 방사상으로 벌려 천공구멍(H) 내주면 또는 공극부(S)의 내벽면 내에 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 걸림 고정되도록 하는 제3단계;(S300)
상기 이탈방지걸림쇠(200)와 반대되는 상기 그라우팅 주입장치(100) 후단에 마개부(400)의 체결관체(410)를 나선방식으로 체결 고정하여, 이 체결관체(410) 외면에 형성된 마감뚜껑(420)으로 천공구멍(H) 말단을 커버하고, 상기 체결관체(410) 외면에 설치된 수팽창고무(430)가 천공구멍(H) 내에 체류된 물에 의해 팽창되어 천공구멍(H) 내주면에 압입 밀폐되도록 하는 제4단계(S400);
상기 제4단계(S400)에서 고정 설치된 상기 체결관체(410) 각각에 개폐밸브(20)를 설치하고, 이 개폐밸브(20)에 상기 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 주입하는 주입호스(10)를 연결하는 제5단계(S500);
상기 물유입관(1)의 제1수문(1a)을 밀폐하고, 상기 물배출관(2)의 제2수문(2a)을 개방하여, 구조물(ST) 내에 저장된 물을 구조물(ST) 외부로 배출하는 제6단계(S600);
복수개의 상기 그라우팅 주입장치(100) 중 서로 이웃하는 한 쌍의 그라우팅 주입장치(100)의 개폐밸브(20)를 동시에 개방하고, 이 중 어느 하나의 그라우팅 주입장치(100)로 주입호스(10)를 통해 모르타르를 콘크리트블럭(B)과 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 사이에 형성된 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설하면서, 모르타르가 주입되는 상기 그라우팅 주입장치(100)와 이웃한 주입호스(10)를 통해 모르타르가 역류되는 시점을 확인하는 제7단계(S700);
상기 개폐밸브(20)를 차단하여, 상기 콘크리트블럭(B)과 상기 물유입관(1) 또는 물배출관(2) 사이의 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H) 내로 타설된 모르타르를 경화시키는 제8단계(S800);
상기 제8단계(S800) 이후, 상기 제7단계(S700) 및 제8단계(S800)의 과정을 순차적으로 반복하여, 순차적으로 복수개의 상기 그라우팅 주입장치(100)를 통해 상기 공극부(S) 및 복수개의 상기 천공구멍(H)에 모르타르를 타설하여 경화시키는 제9단계(S900);
상기 9단계(S900) 이후, 상기 마개부(400)에 설치된 개폐밸브(20) 및 주입호스(10)를 이탈시키고, 이 마개부(400)의 후단을 마개로 덮어 마감하는 제10단계(S1000);
로 구성된 것을 특징으로 하는 구조물 배면 공동부 보강방법.
제 1항에 있어서,
상기 제3단계(S300)에서 상기 그라우팅 주입장치(100)는,
중공형 관체 형상의 수직봉(110) 외면에 가압블럭(300)을 나선 방식으로 체결하되, 이 가압블럭(300)이 상기 수직봉(110)을 따라 하방으로 이동하도록 회전시켜, 상기 수직봉(110) 하단에 연장 형성된 몸체(120)에 회전가능하게 설치된 상기 이탈방지걸림쇠(200)가 상기 가압블럭(300)에 밀려 나면서 방사상으로 벌어져 상기 천공구멍(H) 내주면 또는 공극부(S) 내벽면 내에 걸림되도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 배면 공동부 보강방법.
제 1항에 있어서,
상기 제7단계(S700)는,
상기 주입호스(10)를 통해 상기 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 공급하면, 상기 그라우팅 주입장치(100)의 수직봉(110) 내측에 형성된 주입유로(110a)를 통해 수직봉(110) 하단에 연장 형성된 몸체(120) 내부의 저장공간(122)으로 모르타르가 주입된 후, 이 몸체(120) 외면에 형성된 복수개의 토출홀(121)을 통해 상기 저장공간(122) 내의 모르타르가 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 토출되어, 상기 공극부(S) 및 천공구멍(H) 내로 모르타르가 타설되는 것을 특징으로 하는 구조물 배면 공동부 보강방법.
제 1항에 있어서,
상기 제7단계(S700)는,
복수개의 천공구멍(H) 중 최선단 또는 최하단 내에 설치된 그라우팅 주입장치(100)로 모르타르를 공급하여, 상기 공극부(S) 및 상기 천공구멍(H)에 모르타르를 타설하는 것을 특징으로 하는 구조물 배면 공동부 보강방법.