KR102595512B1

KR102595512B1 - Ground reinforcement apparatus using flexible reinforcing material and method constructing the smae

Info

Publication number: KR102595512B1
Application number: KR1020230011850A
Authority: KR
Inventors: 이영임
Original assignee: 이영임
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2023-10-27

Abstract

본 발명은 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치 및 그 시공방법에 관한 것으로, 본 발명은 지면 제1 지점으로부터 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제1 굴착홀을 굴착하는 단계; 상기 지면의 제2 지점으로부터 상기 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제2 굴착홀을 굴착하여 상기 제1 굴착홀과 제2 굴착홀을 연결시키는 단계; 상기 제1 굴착홀에 연성보강재를 삽입하는 단계; 상기 제2 굴착홀을 통해 제1 굴착홀에 삽입된 연성보강재의 끝부분을 당겨 연성보강재로 제1,2 굴착홀을 관통시키는 단계; 및 상기 지면에 지면지지부재를 설치하여 상기 연성보강재의 양단부를 지면지지부재에 연결하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 지반의 지지력을 증가시킬 뿐만 아니라 급속한 지반 붕괴를 방지하고 진행성 파괴를 유도하여 재산 및 인명 피해를 최소화한다.The present invention relates to a ground reinforcement device using ductile reinforcement and a construction method thereof, which includes the steps of excavating a first excavation hole by directional excavation from a first point on the ground to a target point set in the ground; Excavating a second excavation hole by directional excavation from a second point on the ground to a target point set in the ground speed to connect the first excavation hole and the second excavation hole; Inserting soft reinforcement into the first excavation hole; Penetrating the first and second excavation holes with the ductile reinforcement by pulling the end of the ductile reinforcement inserted into the first excavation hole through the second excavation hole; And installing a ground support member on the ground and connecting both ends of the soft reinforcement to the ground support member. According to the present invention, not only does the bearing capacity of the ground increase, but rapid ground collapse is prevented and progressive destruction is induced, thereby minimizing property and human damage.

Description

Ground reinforcement device using ductile reinforcement and its construction method {GROUND REINFORCEMENT APPARATUS USING FLEXIBLE REINFORCING MATERIAL AND METHOD CONSTRUCTING THE SMAE}

본 발명은 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ground reinforcement device using ductile reinforcement and its construction method.

일반적으로, 다양한 도로, 철도 등의 토목구조물 공사 및 주택, 도심지 굴착 가시설 등을 건설하기 위한 공사 시 비탈면 혹은 굴착면을 형성하게 된다. 이처럼 건설 공사 시 형성되는 비탈면을 보강하지 않으면, 강우, 강설, 주변 하중 등에 의해 약화된 지반의 지지력으로 지반 붕괴가 발생하여 통행하는 차량, 철도, 건물 뿐만 아니라 인명피해까지 빈번히 유발되고 있다.In general, a slope or excavation surface is formed during construction of civil engineering structures such as various roads and railroads, as well as construction of houses and temporary excavation facilities in urban areas. If the slope formed during construction work is not reinforced, ground collapse occurs due to the bearing capacity of the ground weakened by rainfall, snowfall, and surrounding loads, frequently causing damage not only to passing vehicles, railroads, and buildings, but also to people.

따라서, 이러한 비탈면 혹은 도심지 굴착면 등의 구속압이 없는 지반의 붕괴로 인한 피해를 미연에 방지하기 위하여, 다양한 형태의 지반 보강 공법이 적용된다. 또한, 지반 보강재가 비탈면 뿐만 아니라 굴착 가시설 및 옹벽 등의 횡방향 토압에 저항하기 위한 토류 구조물의 보조공법으로 사용되기도 한다. Therefore, in order to prevent damage caused by the collapse of the ground without confining pressure, such as slopes or excavations in urban areas, various types of ground reinforcement methods are applied. In addition, ground reinforcement is used as an auxiliary construction method for earth structures to resist lateral earth pressure not only on slopes but also on temporary excavation facilities and retaining walls.

비탈면 보강시설의 일예로, 비탈면의 앞쪽으로 콘크리트 옹벽을 설치하고 지반에 PC 강연선과 같은 긴장재를 고정시키고 그 긴장재를 콘크리트 옹벽에 연결하고 콘크리트 옹벽과 비탈면 사이에 뒷채움을 한 다음 긴장재를 콘크리트 옹벽에 긴장시켜 고정하여 콘크리트 옹벽으로 비탈면에서 발생하는 변형, 변위 등으로부터 지반 및 비탈면을 안정시킨다.As an example of a slope reinforcement facility, a concrete retaining wall is installed in front of the slope, tension material such as PC steel wire is fixed to the ground, the tension material is connected to the concrete retaining wall, backfill is performed between the concrete retaining wall and the slope, and then the tension material is tensioned to the concrete retaining wall. The concrete retaining wall stabilizes the ground and slope from deformation and displacement that occur on the slope.

비탈면 보강시설의 다른 일예인, 앵커 공법은 착암기나 보링기를 사용하여 경사지에 일정 깊이를 갖는 다수 개의 천공홀들을 천공하고 그 천공홀들에 락앵커(rock anchor)를 설치하고 긴장하여 지반의 변형을 억제하는 공법이 있으며, 또 다른 일예인 소일네일(soil nail)공법은 천공 홀에 철근을 삽입시켜 초기 긴장력 재하 없이 지반 변위를 허용하며 지반을 안정화시킨다.The anchor method, another example of a slope reinforcement facility, uses a rock drill or boring machine to drill a number of holes with a certain depth on a slope, install rock anchors in the hole holes, and tighten them to prevent deformation of the ground. There is a method to suppress it, and another example, the soil nail method, inserts reinforcing bars into drilled holes, allowing ground displacement without applying initial tension and stabilizing the ground.

두 방법의 차이는 지반의 변위 허용여부에 있으나, 보강방법은 지반과 보강재 사이의 전단력을 이용한다는 점과 보강재의 강성은 모두 강성보강재라는 공통점은 같다. The difference between the two methods is whether or not to allow displacement of the ground, but the reinforcement method uses the shear force between the ground and the reinforcement and the stiffness of the reinforcement is the same as all rigid reinforcement.

이러한 재래적인 지반보강공법의 경우, 지반내 천공홀들에 충진되어 경화된 보강재들이 모두 강성거동을 하므로, 지반 내 함수비 증가 및 외력이 보강재의 파괴 전단강도보다 크게 작용할 경우 강성보강재는 급격한 소성파괴가 발생하여 지반붕괴 역시 급속 파괴(instant failure)가 발생한다. 이로 인하여 인명 및 재산 피해를 발생시키게 된다.In the case of this conventional ground reinforcement method, all reinforcing materials filled and hardened in the drilled holes in the ground have rigid behavior, so when the water content in the ground increases and external force acts greater than the fracture shear strength of the reinforcing material, the rigid reinforcing material may undergo rapid plastic failure. As a result, ground collapse also causes instant failure. This causes damage to life and property.

한국공개특허 제10-2019-0050252호Korean Patent Publication No. 10-2019-0050252

본 발명의 목적은, 지반의 지지력을 증가시킬 뿐만 아니라 급속한 지반 붕괴를 방지하고 진행성 파괴를 유도하는, 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a ground reinforcement device using ductile reinforcement and a construction method thereof that not only increases the bearing capacity of the ground, but also prevents rapid ground collapse and induces progressive failure.

상기 목적을 달성하기 위하여, 지면의 제1 지점으로부터 지반속 설정된 제1 목표점까지 굴착된 제1 굴착홀; 상기 지면의 제2 지점으로부터 상기 지반속 제1 목표점까지 굴착되어 제1 굴착홀과 연통되는 제2 굴착홀; 상기 제1 굴착홀과 제2 굴착홀을 관통하여 위치하는 제1 연성보강재; 및 상기 지면에 위치하여 지면을 지지하며, 상기 제1 연성보강재의 양단부가 연결되는 지면지지부재를 포함하는, 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, a first excavation hole is excavated from a first point on the ground to a first target point set in ground speed; a second excavation hole that is excavated from a second point on the ground to a first target point in the ground and communicates with the first excavation hole; A first ductile reinforcement positioned through the first excavation hole and the second excavation hole; and a ground support member located on the ground and supporting the ground, where both ends of the first soft reinforcement are connected. A ground reinforcement device using a soft reinforcement is provided.

상기 제1 연성보강재는 체인 또는 케이블인 것이 바람직하다.The first soft reinforcement is preferably a chain or cable.

상기 지면지지부재는 복수 개의 지지판들, 지지망, 또는 지지층 중 적어도 한 개를 포함하는 것이 바람직하다.The ground support member preferably includes at least one of a plurality of support plates, a support network, or a support layer.

상기 지면의 제3 지점으로부터 지반속 설정된 제2 목표점까지 굴착된 제3 굴착홀; 상기 지면 제4 지점으로부터 상기 지반속 제2 목표점까지 굴착되어 제3 굴착홀과 연통되는 제4 굴착홀; 상기 제3 굴착홀과 제4 굴착홀을 관통하여 위치하며 양단부가 각각 상기 지면지지부재에 연결되는 제2 연성보강재를 더 포함하는 것이 바람직하다.a third excavation hole excavated from the third point on the ground to a second target point set in ground speed; a fourth excavation hole excavated from the fourth point on the ground to a second target point in the ground and communicating with a third excavation hole; It is preferable to further include a second soft reinforcement located through the third and fourth excavation holes and each end of which is connected to the ground support member.

또한, 지면 제1 지점으로부터 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제1 굴착홀을 굴착하는 단계; 상기 지면의 제2 지점으로부터 상기 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제2 굴착홀을 굴착하여 상기 제1 굴착홀과 제2 굴착홀을 연결시키는 단계; 상기 제1 굴착홀에 연성보강재를 삽입하는 단계; 상기 제2 굴착홀을 통해 제1 굴착홀에 삽입된 연성보강재의 끝부분을 당겨 연성보강재로 제1,2 굴착홀을 관통시키는 단계; 및 상기 지면에 지면지지부재를 설치하여 상기 연성보강재의 양단부를 지면지지부재에 연결하는 단계를 포함하는, 연성보강재를 이용한 지반 보강 시공방법이 제공된다.In addition, excavating a first excavation hole by directional excavation from a first point on the ground to a target point set in ground speed; Excavating a second excavation hole by directional excavation from a second point on the ground to a target point set in the ground speed to connect the first excavation hole and the second excavation hole; Inserting soft reinforcement into the first excavation hole; Penetrating the first and second excavation holes with the ductile reinforcement by pulling the end of the ductile reinforcement inserted into the first excavation hole through the second excavation hole; and installing a ground support member on the ground and connecting both ends of the soft reinforcement to the ground support member. A ground reinforcement construction method using a ductile reinforcement is provided.

본 발명은 지면의 제1 지점으로부터 지반속 설정된 제1 목표점까지 굴착된 제1 굴착홀과 지면의 제2 지점으로부터 지반속 제1 목표점까지 굴착되어 제1 굴착홀과 연통되는 제2 굴착홀을 제1 연성보강재가 관통되고 그 제1 연성보강재의 양단부가 각각 지면에 위치하는 지면지지부재에 연결되므로 지반속 목표점에 이르는 지반 영역을 제1 연성보강재가 얽어 매고 있고 제1 연성보강재이 목표점에 이르는 영역의 지반 중력에 의해 압축저항력으로 지지되어 지반을 안정화시키는 보강력을 증가시키게 된다. The present invention provides a first excavation hole excavated from a first point on the ground to a first target point set in the ground speed, and a second excavation hole excavated from a second point on the ground to a first target point in the ground and communicating with the first excavation hole. 1 Since the ductile reinforcement is penetrated and both ends of the first ductile reinforcement are connected to ground support members located on the ground, the first ductile reinforcement binds the ground area reaching the target point in the ground, and the first ductile reinforcement is connected to the area reaching the target point. It is supported by compression resistance due to the gravity of the ground, increasing the reinforcing force that stabilizes the ground.

본 발명은 종래와 같이 지반과 보강재사이의 전단력이 아닌, 지반과 연성보강재 사이의 압축저항력을 이용하여 지반을 보강하게 되므로 연성보강재의 재긴장이 필요없으며, 지면에 노출된 연성보강재의 끝단들을 서로 연결하게 되므로 지반 붕괴 시 파괴영역이 아닌 지반의 깊은 안정영역의 모든 압축저항력들을 이용할 수 있어 간단한 구성으로 지반을 보다 안정화시키게 된다.In the present invention, the ground is strengthened using the compressive resistance between the ground and the ductile reinforcement, rather than the shear force between the ground and the reinforcement as in the prior art, so there is no need to re-tension the ductile reinforcement, and the ends of the ductile reinforcement exposed to the ground are connected to each other. Because it is connected, when the ground collapses, all compression resistance forces in the deep stable area of the ground, not the destruction area, can be used, making the ground more stable with a simple configuration.

또한, 폭우로 인하여 비탈면이나 굴착면 등의 지면의 지반 하중이 증가하거나 지면에 외력이 작용할 경우 주동영역과 수동역으로 급속 파괴될 수 있으나, 본 발명은 연성보강재가 지반 목표점까지 두 개의 굴착홀을 통해 관통되어 목표점까지의 지반을 감싸며 연성보강재의 양단부가 지면에 위치하는 지면지지부재에 각각 연결되므로 그 지면 지반 하중 또는 외력에 대하여 견고하게 지지하게 되며, 지반에 과도한 하중이 작용할 경우 연성보강재의 인장력으로 지지함과 아울러 소성변형 이후에도 지속적으로 지지력을 갖게 되어 급속파괴를 방지하고 진행성 파괴를 유도하게 된다. 이로 인하여, 지반 붕괴 거동을 볼 수 있으므로 지반 보강을 할 수 있을 뿐만 아니라 인명 및 재산 피해를 방지할 수 있게 된다.In addition, if the ground load on the ground, such as a slope or excavation surface, increases due to heavy rain or an external force acts on the ground, the active area and passive area may be rapidly destroyed. However, in the present invention, the ductile reinforcement material can be used to create two excavation holes up to the ground target point. It penetrates through and surrounds the ground up to the target point, and both ends of the soft reinforcement are connected to ground support members located on the ground, so they are firmly supported against the ground load or external force. When an excessive load acts on the ground, the tensile force of the soft reinforcement is In addition to supporting it, it continues to have a bearing capacity even after plastic deformation, preventing rapid failure and inducing progressive failure. Because of this, ground collapse behavior can be seen, which not only makes it possible to reinforce the ground, but also prevent damage to people and property.

또한, 본 발명은 두 개의 굴착홀을 관통한 연성보강재의 양단부를 지면에 위치한 지면지지부재에 각각 연결하게 되며, 연성보강재가 변형을 허용하므로 연성보강재의 재긴장이 필요없어 유지 관리가 편리하게 된다.In addition, the present invention connects both ends of the ductile reinforcement that penetrates the two excavation holes to ground support members located on the ground, and since the ductile reinforcement allows deformation, re-tensioning of the ductile reinforcement is not necessary, making maintenance convenient. .

또한, 본 발명은 종래 시공에서 사용되는 그라우팅 작업을 배제하게 될 뿐만 아니라 긴장재를 긴장시키는 긴장 작업 및 재긴장 작업을 배제하게 되어 시공이 간단하게 될 뿐만 아니라 유지 관리가 편리하게 된다.In addition, the present invention not only eliminates the grouting operation used in conventional construction, but also eliminates the tensioning and re-tensioning operations that tension the tendon material, making construction simple and maintenance convenient.

도 1은 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 비탈면 보강 장치의 일실시예를 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 비탈면 보강 장치의 일실시예를 구성하는 지면지지부재들 및 연결유닛을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 비탈면 보강 시공방법의 일실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 비탈면 보강 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a slope reinforcement device using a ductile reinforcement according to the present invention;
Figure 2 is a front view showing ground support members and connection units constituting an embodiment of the slope reinforcement device using soft reinforcement according to the present invention;
Figure 3 is a flowchart showing an example of a slope reinforcement construction method using ductile reinforcement according to the present invention;
Figure 4 is a side cross-sectional view showing the operating state of a slope reinforcement device using a ductile reinforcement according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치 및 그 시공방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of a ground reinforcement device using a ductile reinforcement material and its construction method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치의 일실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 굴착홀(10), 제2 굴착홀(20), 제1 연성보강재(30), 지면지지부재(40)를 포함한다. One embodiment of the ground reinforcement device using a ductile reinforcement according to the present invention , as shown in Figure 1, includes a first excavation hole 10, a second excavation hole 20, a first ductile reinforcement 30, and the ground. Includes a support member (40).

제1 굴착홀(10)은 지면의 제1 지점으로부터 지반속 설정된 제1 목표점(P1)까지 굴착되어 형성된다. 제1 굴착홀(10)은 직선 형태인 것이 바람직하다. 제1 굴착홀(10)은 곡선 형태일 수도 있다. 제1 굴착홀(10)은 수평 방향으로 위치하는 것이 바람직하다.The first excavation hole 10 is formed by excavating from a first point on the ground to a first target point P1 set in ground speed. The first excavation hole 10 is preferably straight. The first excavation hole 10 may have a curved shape. The first excavation hole 10 is preferably located in a horizontal direction.

지면은 경사지거나 수직인 비탈면 또는 굴착면인 것이 바람하다. 도 1 에서는 지면이 비탈면인 경우에 대하여 도시하였다.The ground is preferably a sloping or vertical slope or excavation surface. In Figure 1, the case where the ground is a slope is shown.

제2 굴착홀(20)은 지면의 제2 지점으로부터 지반속 제1 목표점(P1)까지 굴착되어 제1 굴착홀(10)과 연통된다. 제2 굴착홀(20)은 직선 형태인 것이 바람직하다. 제2 굴착홀(20)은 곡선 형태일 수도 있다.The second excavation hole 20 is excavated from the second point on the ground to the first target point P1 in the ground and communicates with the first excavation hole 10. The second excavation hole 20 is preferably straight. The second excavation hole 20 may have a curved shape.

지면의 제2 지점은 제1 지점과 거리를 두고 위치하며, 제2 지점은 제1 지점의 위쪽, 아래쪽, 또는 옆쪽에 위치한다. 도 1은 제2 지점이 제1 지점의 아래쪽에 위치하는 경우에 대하여 도시한 것이다.The second point on the ground is located at a distance from the first point, and the second point is located above, below, or to the side of the first point. Figure 1 shows a case where the second point is located below the first point.

제1 연성보강재(30)는 제1 굴착홀(10)과 제2 굴착홀(20)을 관통하여 위치한다. 제1 연성보강재(30)는 제1 굴착홀(10)의 길이와 제2 굴착홀(20)의 길이를 합한 길이보다 약간 크며, 제1 연성보강재(30)가 제1,2 굴착홀(10)(20)을 관통한 상태에서 제1 연성보강재(30)의 양단부가 제1,2 굴착홀(10)(20)의 외부로 각각 노출된다.The first ductile reinforcement 30 is located through the first excavation hole 10 and the second excavation hole 20. The first ductile reinforcement 30 is slightly larger than the combined length of the first excavation hole 10 and the second excavation hole 20, and the first ductile reinforcement 30 is slightly larger than the length of the first and second excavation holes 10. ) (20), both ends of the first ductile reinforcement (30) are exposed to the outside of the first and second excavation holes (10) and (20), respectively.

제1 연성보강재(30)는 유연성을 갖는 와이어 형태인 것이 바람직하다. 제1 연성보강재(30)는 체인 또는 케이블이 될 수 있다.The first soft reinforcement 30 is preferably in the form of a flexible wire. The first soft reinforcement 30 may be a chain or cable.

제1 연성보강재(30)가 관통한 제1,2 굴착홀(10)(20)에 각각 채움재(31)가 채워질 수도 있다. 채움재(31)의 일예로, 채움재(31)는 벤토나이트를 포함하는 것이 바람직하다.The first and second excavation holes 10 and 20 through which the first ductile reinforcement 30 penetrates may be filled with filler 31, respectively. As an example of the filler 31, the filler 31 preferably includes bentonite.

지면지지부재(40)는 지면에 위치하여 지면을 지지하며 제1 연성보강재(30)의 양단부가 연결된다.The ground support member 40 is located on the ground and supports the ground, and both ends of the first soft reinforcement 30 are connected.

지면지지부재(40)의 일예로, 지면지지부재(40)는 지면을 강우, 세굴 등으로부터 보호하기 위한 것으로, 복수 개의 지지판들, 지지망(support wire mesh), 또는 지지층 중 적어도 한 개를 포함하는 것이 바람직하다. 지지판은 프리캐스트 콘크리트판 또는 토류판이 될 수 있다. 지지층은 숏크리트, 식생, 부직포 등이 될 수 있다.As an example of the ground support member 40, the ground support member 40 is intended to protect the ground from rainfall, scour, etc., and includes at least one of a plurality of support plates, a support wire mesh, or a support layer. It is desirable. The support plate can be a precast concrete plate or an earthen plate. The support layer can be shotcrete, vegetation, non-woven fabric, etc.

지면지지부재(40)가 복수 개의 콘크리트판들인 경우 제1 연성보강재(30)의 한쪽 단부는 한 개의 지지판에 연결되고 제1 연성보강재(30)의 다른 한쪽 단부는 다른 한 개의 지지판에 연결된다. 제1 연성보강재(30)의 한쪽 단부가 지지판에 연결되는 구조는 제1 연성보강재(30)의 한쪽 단부가 지지판의 관통구멍에 관통된 상태에서 제1 연성보강재(30)의 단부에 결합구(41)가 결합되어 지지판에 고정될 수 있다.When the ground support member 40 is a plurality of concrete plates, one end of the first soft reinforcement 30 is connected to one support plate and the other end of the first soft reinforcement 30 is connected to another support plate. The structure in which one end of the first soft reinforcement (30) is connected to the support plate is a coupler ( 41) can be combined and fixed to the support plate.

또한, 지면의 제3 지점으로부터 지반속 설정된 제2 목표점(P2)까지 굴착된 제3 굴착홀(60)과, 지면의 제3 지점으로부터 지반속 제2 목표점(P2)까지 굴착되어 제3 굴착홀(60)과 연통되는 제4 굴착홀(70)과, 제3 굴착홀(60)과 제4 굴착홀(70)을 관통하여 위치하며 양단부가 각각 지면지지부재(40)에 연결되는 제2 연성보강재(80)를 더 포함할 수 있다.In addition, a third excavation hole 60 is excavated from a third point on the ground to a second target point (P2) set in the ground speed, and a third excavation hole is excavated from a third point on the ground to a second target point (P2) in the ground speed. The fourth excavation hole 70 communicates with (60), and the second ductile structure is located through the third excavation hole 60 and the fourth excavation hole 70, and both ends are connected to the ground support member 40, respectively. Reinforcement material 80 may be further included.

제2 목표점(P2)은 제1 목표점(P1)과 거리를 두고 위치한다. 제2 목표점(P2)은 제1 목표점(P1)의 위쪽, 아래쪽, 또는 옆쪽에 위치한다. 도 1은 제2 목표점이 제1 목표점의 위쪽에 위치한 경우에 대하여 도시한 것이다.The second target point (P2) is located at a distance from the first target point (P1). The second target point (P2) is located above, below, or to the side of the first target point (P1). Figure 1 shows a case where the second target point is located above the first target point.

제3 굴착홀(60), 제4 굴착홀(70), 제2 연성보강재(80)의 구성은 각각 제1 굴착홀(10), 제2 굴착홀(20), 제1 연성보강재(30)의 구성과 같은 것이 바람직하다.The third excavation hole 60, the fourth excavation hole 70, and the second soft reinforcement (80) are composed of the first excavation hole (10), the second excavation hole (20), and the first soft reinforcement (30), respectively. It is desirable to have a configuration similar to .

한편, 지반 속 목표점을 연결하는 두 개의 굴착홀들과, 그 두 개의 굴착홀을 관통하는 연성보강재는 지면에 규칙적인 배열로 다수 개 구비될 수 있다. 이때, 지면지지부재(40)가 다수 개의 지지판들로 구성될 경우 지지판들은 지면에 규칙적으로 배열되며, 연성보강재의 양단부가 지지판에 각각 연결된다.Meanwhile, two excavation holes connecting target points in the ground and a plurality of ductile reinforcements penetrating the two excavation holes may be provided in a regular arrangement on the ground. At this time, when the ground support member 40 is composed of a plurality of support plates, the support plates are arranged regularly on the ground, and both ends of the soft reinforcement are connected to the support plates, respectively.

제1 연성보강재(30)의 양단부와 제2 연성보강재의 양단부는 연결유닛(90)에 의해 서로 연결되는 것이 바람직하다. 연결유닛(90)의 일예로, 도 2에 도시한 바와 같이, 연결유닛(90)은 복수 개의 연결막대들이 될 수 있다. 연결유닛(90)의 다른 일예로, 연결유닛(90)은 복수 개의 연결와이어가 될 수도 있다. 연결유닛(90)이 복수 개의 연결막대들인 경우 제1 연성보강재(30)의 한쪽 단부와 제2 연성보강재의 한쪽 단부를 한 개의 연결막대가 연결하며, 제1 연성보강재(30)의 다른 한쪽 단부와 제2 연성보강재의 다른 한쪽 단부를 다른 한 개의 연결막대가 연결한다. 즉, 다수 개의 연성보강재들에서 서로 인접하는 두 개의 연성보강재들의 단부를 연결막대로 서로 연결한다. 연결유닛(90)이 연결와이어인 경우 다수 개의 연성보강재들에서 서로 인접하는 두 개의 연성보강재들의 단부를 연결와이어로 서로 연결한다. 연결와이어는 체인 또는 케이블이 될 수 있다.It is preferable that both ends of the first ductile reinforcement (30) and both ends of the second ductile reinforcement (30) are connected to each other by a connection unit (90). As an example of the connection unit 90, as shown in FIG. 2, the connection unit 90 may include a plurality of connection bars. As another example of the connection unit 90, the connection unit 90 may be a plurality of connection wires. When the connection unit 90 includes a plurality of connection rods, one connection rod connects one end of the first soft reinforcement 30 and one end of the second soft reinforcement, and the other end of the first soft reinforcement 30 and another connecting rod connects the other end of the second ductile reinforcement. That is, in a plurality of ductile reinforcements, the ends of two adjacent ductile reinforcements are connected to each other with a connecting rod. When the connecting unit 90 is a connecting wire, the ends of two adjacent soft reinforcing materials in a plurality of soft reinforcing materials are connected to each other with a connecting wire. The connecting wire can be a chain or cable.

연성보강재들을 연결유닛(90)으로 서로 연결함에 의해 연성보강재들을 일체화할 수 있게 되어 보강력을 증가시키게 된다.By connecting the ductile reinforcements to each other through the connection unit 90, the ductile reinforcements can be integrated, thereby increasing the reinforcing force.

도 3은 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 지면 보강 시공방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.Figure 3 is a flowchart showing an example of a ground reinforcement construction method using ductile reinforcement according to the present invention.

본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 지면 보강 시공방법의 일실시예는, 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저, 지면의 제1 지점으로부터 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제1 굴착홀(10)을 굴착하는 단계(S10)가 진행된다. In one embodiment of the ground reinforcement construction method using a ductile reinforcement according to the present invention , as shown in FIG. 3, first, the first excavation hole 10 is opened by directional excavation from the first point on the ground to the target point set in the ground speed. The excavation step (S10) proceeds.

제1 굴착홀(10)은 직선 형태인 것이 바람직하다. 제1 굴착홀(10)은 곡선 형태일 수도 있다. 제1 굴착홀(10)은 수평 방향으로 위치하는 것이 바람직하다.The first excavation hole 10 is preferably straight. The first excavation hole 10 may have a curved shape. The first excavation hole 10 is preferably located in a horizontal direction.

지향성 굴착 공법은 지향성 굴착장비를 이용하여 중공의 로드(Rod)를 연속적으로 연결해가면서 지반 수평방향으로 압입하되, 선단 로드(Pilot rod)의 앞쪽에 소구경의 드릴헤드가 연결되어 굴착 추진시킴과 동시에 로드내의 중공을 통하여 물과 벤토나이트 혼합액(물, 벤토나이트, 첨가제 등의 혼합액)을 고압으로 공급 및 분사하면서 작업구간의 시작지점에서 도달지점까지 관통하는 선단 굴착공(Pilot borehole)을 형성한다. 지향성 굴착 공법은 공지된 기술이다.The directional excavation method uses directional excavation equipment to continuously connect hollow rods and press them into the ground horizontally. At the same time, a small-diameter drill head is connected to the front of the pilot rod to propel the excavation. Water and bentonite mixture (mixture of water, bentonite, additives, etc.) is supplied and sprayed at high pressure through the hollow inside the rod, forming a pilot borehole that penetrates from the starting point of the work section to the reaching point. Directional excavation method is a known technology.

제1 굴착홀(10)을 굴착한 다음 지면의 제2 지점으로부터 지반속 설정된 목표점까지 지향성 굴착으로 제2 굴착홀(20)을 굴착하여 제1 굴착홀(10)과 제2 굴착홀(20)을 연결시키는 단계(S20)가 진행된다.After excavating the first excavation hole (10), the second excavation hole (20) is excavated by directional excavation from the second point on the ground to the target point set in the ground velocity to form the first excavation hole (10) and the second excavation hole (20). A step (S20) of connecting is performed.

제2 굴착홀(20)은 직선 형태인 것이 바람직하다. 제2 굴착홀(20)은 곡선 형태일 수도 있다. 경사면의 제2 지점은 제1 지점과 거리를 두고 위치하며, 제2 지점은 제1 지점의 위쪽, 아래쪽, 또는 옆쪽에 위치한다. The second excavation hole 20 is preferably straight. The second excavation hole 20 may have a curved shape. A second point on the slope is located at a distance from the first point, and the second point is located above, below, or to the side of the first point.

지향성 굴착 공법은 위에서 설명한 바와 같다.The directional excavation method is as described above.

제2 굴착홀(20)을 굴착한 다음 제1 굴착홀(10)에 연성보강재(30)를 삽입하는 단계(S30)가 진행된다. 연성보강재(30)는 유연성을 갖는 와이어 형태인 것이 바람직하다. 연성보강재(30)는 체인 또는 케이블이 될 수 있다.After excavating the second excavation hole 20, a step (S30) of inserting the ductile reinforcement 30 into the first excavation hole 10 is performed. The ductile reinforcement 30 is preferably in the form of a flexible wire. The ductile reinforcement 30 may be a chain or cable.

연성보강재(30)를 제1 굴착홀(10)에 삽입시 지향성 굴착장비의 선단 로드에 장착된 드릴헤드를 분리하고 그 선단 로드 앞쪽에 걸림수단을 장착한 후 그 걸림수단에 연성보강재(30)를 분리 가능하도록 걸고 선단 로드를 제1 굴착홀(10)에 삽입함에 의해 연성보강재(30)를 제1 굴착홀(10)에 삽입하여 연성보강재(30)의 앞쪽 단부를 지반속 목표점에 도달하도록 삽입한다.When inserting the soft reinforcement (30) into the first excavation hole (10), the drill head mounted on the tip rod of the directional drilling equipment is separated, a locking means is installed in front of the tip rod, and the soft stiffener (30) is attached to the locking means. By hanging it detachably and inserting the tip rod into the first excavation hole (10), the soft reinforcement (30) is inserted into the first excavation hole (10) so that the front end of the soft reinforcement (30) reaches the target point in the ground. Insert.

제1 굴착홀(10)에 연성보강재(30)를 삽입한 다음 제2 굴착홀(20)을 통해 제1 굴착홀(10)에 삽입된 연성보강재(30)의 앞쪽 단부를 당겨 연성보강재(30)로 제1,2 굴착홀(10)(20)을 관통시키는 단계(S40)가 진행된다. 즉, 제1 굴착홀(10)에 삽입된 연성보강재(30)의 앞쪽 단부를 당겨 제2 굴착홀(20)로 빼내어 연성보강재(30)가 제1,2 굴착홀(10)(20)을 관통시킨다. 이와 같은 작업은 지향성 굴착장비의 선단 로드에 장착된 드릴헤드를 분리하고 그 선단 로드 앞쪽에 연결수단을 장착한 후 선단 로드를 제2 굴착홀(20)에 삽입하여 목표점에 도달시켜 연결수단으로 연성보강재(30)의 단부를 연결한다. 그리고 지향성 굴착장비의 선단 로드를 제2 굴착홀(20)로부터 빼냄에 의해 연성보강재(30)를 제1,2 굴착홀(10)(20)로 관통시킨다.Insert the soft reinforcement (30) into the first excavation hole (10) and then pull the front end of the soft reinforcement (30) inserted into the first excavation hole (10) through the second excavation hole (20) to form the soft reinforcement (30). ) The step (S40) of penetrating the first and second excavation holes 10 and 20 is performed. That is, the front end of the soft reinforcement (30) inserted into the first excavation hole (10) is pulled and pulled out to the second excavation hole (20) so that the soft reinforcement (30) is inserted into the first and second excavation holes (10) (20). It penetrates. This work involves separating the drill head mounted on the tip rod of the directional drilling equipment, installing a connecting means in front of the tip rod, inserting the tip rod into the second drilling hole 20, reaching the target point, and connecting it with the connecting means. Connect the ends of the reinforcement (30). Then, the tip rod of the directional excavation equipment is pulled out from the second excavation hole 20 to penetrate the ductile reinforcement material 30 into the first and second excavation holes 10 and 20.

일예로, 연성보강재(30)는 체인이고 연결수단은 자석부재가 될 수 있다. 이 경우, 지향성 굴착장비의 선단 로드를 통해 체인을 제1 굴착홀(10)에 삽입하고, 이어 지향성 굴착장비의 선단 로드에 자석부재를 장착하고 그 자석부재를 제2 굴착홀(20)에 삽입하여 자석부재에 체인의 단부를 부착시켜 제2 굴착홀(20)로 빼낸다.For example, the soft reinforcement 30 may be a chain and the connecting means may be a magnetic member. In this case, the chain is inserted into the first digging hole (10) through the tip rod of the directional drilling equipment, and then a magnet member is mounted on the tip rod of the directional drilling equipment and the magnet member is inserted into the second digging hole (20). Then, the end of the chain is attached to the magnet member and pulled out into the second digging hole (20).

한편, 연성보강재(30)는 제2 굴착홀(20)에 삽입하고 제1 굴착홀(10)을 통해 제2 굴착홀(20)에 삽입된 연성보강재(30)의 끝부분을 당겨 연성보강재(30)로 제1,2 굴착홀(10)(20)을 관통시킬 수도 있다.Meanwhile, the ductile reinforcement 30 is inserted into the second excavation hole 20 and the end of the ductile reinforcement 30 inserted into the second excavation hole 20 through the first excavation hole 10 is pulled to form the ductile reinforcement ( 30) may penetrate the first and second excavation holes 10 and 20.

제1,2 굴착홀(10)(20)에 연성보강재(30)를 관통시키는 과정에서 연성보강재(30)가 관통된 제1,2 굴착홀(10)(20)에 채움재(31)를 채울 수도 있다.In the process of penetrating the ductile reinforcement 30 into the first and second excavation holes 10 and 20, the filler 31 is filled into the first and second excavation holes 10 and 20 through which the ductile reinforcement 30 has penetrated. It may be possible.

연성보강재(30)를 제1,2 굴착홀(10)(20)에 관통 삽입한 다음 지면에 지면지지부재(40)를 설치하여 연성보강재의 양단부를 지면지지부재(40)에 각각 연결하는 단계(S50)가 진행된다. 이로 인하여, 연성보강재(30)가 제1,2 굴착홀(10)(20)을 관통한 상태에서 연성보강재(30)의 양단부가 지면지지부재(40)에 각각 연결된 구조가 된다.A step of inserting the soft reinforcement (30) through the first and second excavation holes (10) and (20), then installing the ground support member (40) on the ground, and connecting both ends of the soft reinforcement to the ground support member (40). (S50) proceeds. Due to this, in a state where the ductile reinforcement 30 penetrates the first and second excavation holes 10 and 20, both ends of the ductile reinforcement 30 are connected to the ground support members 40, respectively.

지면지지부재(40)는 위에서 설명한 지면지지부재(40)와 같다.The ground support member 40 is the same as the ground support member 40 described above.

지면에 서로 간격을 두고 위와 같은 단계들을 다수 회 진행하여 지면에 제1,2 굴착홀(10)(20), 연성보강재(30)를 다수 시공할 수 있다.By performing the above steps multiple times at intervals on the ground, it is possible to construct multiple first and second excavation holes (10) (20) and ductile reinforcement (30) on the ground.

제1,2 굴착홀(10)(20), 연성보강재(30)를 다수 시공한 다음 서로 인접하는 두 개의 연성보강재의 단부를 연결유닛(90)에 의해 서로 연결한다. 연결유닛(90)은 복수 개의 연결막대들 또는 복수 개의 연결와이어들이 될 수 있다.After constructing the first and second excavation holes (10) (20) and a plurality of soft reinforcements (30), the ends of two adjacent soft reinforcements are connected to each other by a connection unit (90). The connection unit 90 may be a plurality of connection bars or a plurality of connection wires.

연결유닛(90)이 복수 개의 연결막대들 또는 복수 개의 연결와이어들인 경우 다수 개의 연성보강재들에서 서로 인접하는 두 개의 연성보강재들의 단부를 연결막대 또는 연결와이어로 서로 연결한다. 연결막대는 강봉이며, 연결와이어는 체인 또는 케이블이 될 수 있다.When the connecting unit 90 includes a plurality of connecting rods or a plurality of connecting wires, the ends of two adjacent soft reinforcing materials are connected to each other using a connecting rod or connecting wire. The connecting rod is a steel bar, and the connecting wire can be a chain or cable.

이하, 본 발명에 따른 연성보강재를 이용한 지반 보강 장치 및 그 시공방법의 작용과 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the ground reinforcement device using the ductile reinforcement according to the present invention and its construction method will be described.

본 발명은 지면의 제1 지점으로부터 지반속 설정된 제1 목표점(P1)까지 굴착된 제1 굴착홀(10)과 지면의 제2 지점으로부터 지반속 제1 목표점(P1)까지 굴착되어 제1 굴착홀(10)과 연통되는 제2 굴착홀(20)을 제1 연성보강재(30)가 관통되고 그 제1 연성보강재(30)의 양단부가 각각 지면에 위치하는 지면지지부재(40)에 연결되므로 지반속 목표점에 이르는 지반 영역을 제1 연성보강재(30)가 얽어 매고 있고 제1 연성보강재(30)이 목표점에 이르는 영역의 지반 중력에 의해 압축저항력으로 지지되어 지반을 안정화시키는 보강력을 증가시키게 된다. The present invention provides a first excavation hole (10) excavated from a first point on the ground to a first target point (P1) set in the ground velocity, and a first excavation hole (10) excavated from a second point on the ground to a first target point (P1) in the ground velocity. The first soft reinforcement (30) penetrates the second excavation hole (20) in communication with (10), and both ends of the first soft reinforcement (30) are connected to the ground support members (40) located on the ground, respectively. The first ductile reinforcement (30) is intertwined in the ground area reaching the target point, and the first ductile reinforcement (30) is supported by compression resistance by the gravity of the ground in the area reaching the target point, thereby increasing the reinforcing force that stabilizes the ground. .

이와 같이, 본 발명은 종래와 같이 지반과 보강재사이의 전단력이 아닌, 지반과 연성보강재 사이의 압축저항력을 이용하여 지반을 보강하게 되므로 연성보강재의 재긴장이 필요없으며, 지표면에 노출된 연성보강재의 끝단들을 서로 연결하게 되므로 지반 붕괴 시 파괴영역이 아닌 지반의 깊은 안정영역의 모든 압축저항력들을 이용할 수 있어 간단한 구성으로 지반을 보다 안정화시키게 된다.In this way, the present invention reinforces the ground using the compressive resistance between the ground and the ductile reinforcement, rather than the shear force between the ground and the reinforcement as in the prior art, so there is no need for re-tensioning of the ductile reinforcement, and the ductile reinforcement exposed to the ground surface is not used. Because the ends are connected to each other, when the ground collapses, all compressive resistance forces in the deep stable area of the ground, rather than the destruction area, can be used, making the ground more stable with a simple configuration.

또한, 폭우로 인하여 비탈면이나 굴착면 등의 지면의 지반 하중이 증가하거나 지면에 외력이 작용할 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 주동영역(A)과 수동영역(B)으로 급속 파괴될 수 있으나, 본 발명은 연성보강재가 지반 목표점까지 두 개의 굴착홀을 통해 관통되어 목표점까지의 지반을 감싸며 연성보강재의 양단부가 지면에 위치하는 지면지지부재(40)에 각각 연결되므로 그 지면 지반 하중 또는 외력에 대하여 견고하게 지지하게 되며, 지반에 과도한 하중이 작용할 경우 연성보강재의 인장력으로 지지함과 아울러 소성변형 이후에도 지속적으로 지지력을 갖게 되어 급속파괴를 방지하고 진행성 파괴를 유도하게 된다. 이로 인하여, 지반 붕괴 거동을 볼 수 있으므로 지반 보강을 할 수 있을 뿐만 아니라 인명 및 재산 피해를 방지할 수 있게 된다.In addition, if the ground load on the ground, such as a slope or excavation surface, increases due to heavy rain or an external force acts on the ground, it may be rapidly destroyed into the active area (A) and passive area (B), as shown in Figure 4. , In the present invention, the ductile reinforcement penetrates through two excavation holes to the ground target point and surrounds the ground up to the target point, and both ends of the ductile reinforcement are connected to the ground support members 40 located on the ground, respectively, so that they are applied to the ground load or external force. When an excessive load is applied to the ground, it is supported by the tensile force of the ductile reinforcement and continues to have a bearing capacity even after plastic deformation, preventing rapid failure and inducing progressive failure. Because of this, ground collapse behavior can be seen, which not only makes it possible to reinforce the ground, but also prevent damage to people and property.

또한, 본 발명은 두 개의 굴착홀을 관통한 연성보강재의 양단부를 지면에 위치한 지면지지부재(40)에 각각 연결하게 되며, 연성보강재가 변형을 허용하므로 연성보강재의 재긴장이 필요없어 유지 관리가 편리하게 된다.In addition, the present invention connects both ends of the ductile reinforcement that penetrates the two excavation holes to the ground support member 40 located on the ground, and since the ductile reinforcement allows deformation, re-tensioning of the ductile reinforcement is not necessary, making maintenance possible. It becomes convenient.

10; 제1 굴착홀 20; 제2 굴착홀
30; 제1 연성보강재 40; 지면지지부재10; First excavation hole 20; 2nd excavation hole
30; First ductile reinforcement 40; ground support member

Claims

A first excavation hole excavated from a first point on the ground to a first target point set in the ground speed;
a second excavation hole that is excavated from a second point on the ground to a first target point in the ground and communicates with the first excavation hole;
A first ductile reinforcement positioned through the first excavation hole and the second excavation hole; and
A ground reinforcement device using ductile reinforcement, including a ground support member located on the ground and supporting the ground, and both ends of the first ductile reinforcement are connected.

According to paragraph 1,
Ground reinforcement device using a ductile reinforcement, characterized in that the first ductile reinforcement is a chain or cable.

According to paragraph 1,
The ground support member includes at least one of a plurality of support plates, a support network, or a support layer.

According to paragraph 1,
a third excavation hole excavated from the third point on the ground to a second target point set in ground speed;
a fourth excavation hole excavated from the fourth point on the ground to a second target point in the ground and communicating with a third excavation hole; and
A ground reinforcement device using a ductile reinforcement further comprising a second ductile reinforcement located through the third and fourth excavation holes and each of both ends connected to the ground support member.

According to paragraph 4,
Ground reinforcement device using ductile reinforcement, characterized in that both ends of the first ductile reinforcement and both ends of the second ductile reinforcement are connected to each other by a connection unit.

Excavating a first excavation hole by directional excavation from a first point on the ground to a target point set in the ground speed;
Excavating a second excavation hole by directional excavation from a second point on the ground to a target point set in the ground speed to connect the first excavation hole and the second excavation hole;
Inserting soft reinforcement into the first excavation hole;
Penetrating the first and second excavation holes with the ductile reinforcement by pulling the end of the ductile reinforcement inserted into the first excavation hole through the second excavation hole; and
A ground reinforcement construction method using ductile reinforcement, comprising the step of installing a ground support member on the ground and connecting both ends of the ductile reinforcement to the ground support member.

According to clause 6,
A ground reinforcement construction method using ductile reinforcement, further comprising connecting both ends of the ductile reinforcement with a connection unit.