KR200206466Y1 - 햄머 인젝션 그라우팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 햄머 인젝션 공법에 적용되는 그라우팅 장치에 관한 것으로, 특히 차수, 지반 보강 및 기초파일 등의 시공을 위한 그라우팅에 있어서, 자갈층 및 전석층과 암반의 천공과 충진제 주입을 위하여 별도의 천공용 장비를 구비하지 않아도 버튼 비트가 일체화된 채 장착된 다운 홀 햄머 본체를 이용하여 자갈, 전석 및 암반에 소정의 충진제가 주입되도록 하여 공기의 단축과 작업성의 향상은 물론 소요 경비의 부담을 줄일 수 있는 그라우팅 장치인 것인데, 경화제 및 슬라임 처리를 위하여 필요에 따라 4중관까지를 선택할 수 있는 주입로드; 및 상기 주입로드의 선단과 긴밀하게 체결되어 주입로드의 내공간을 통해 공급되는 충분한 회동력과 연속 반복적인 타격으로 굴착 성능을 향상시키기 위해 다운 홀 에어 햄머가 구비되어 이루어지는 것이다.

Description

햄머 인젝션 그라우팅 장치 {Hammer Injection Grouting Device}

본 고안은 햄머 인젝션 공법에 적용되는 그라우팅 장치에 관한 것이다.

특히, 본 고안은 차수, 지반 보강 및 기초 파일 등의 시공을 위해 제공되는 그라우팅에 있어서, 지층에서 만나게 되는 자갈층 및 전석층과 암반의 효율적인 천공과 충진제 주입을 위해 별도의 천공용 장비를 마련함이 없이 버튼 비트가 일체화된 다운 홀 햄머 본체를 장착하여 자갈, 전석 및 암반에 필요로 하는 소정의 충진제가 적절히 주입될 수 있도록 한 그라우팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연약 지반의 안정화와 구축물의 기초 조성 등을 목적으로 시공되는 지반 경화제의 주입 공법은 고압 주입법과 저압 주입법이 병행적으로 사용되고 있으며, 그에 종속적으로 치환 충전법 및 압밀 충전법이 제안되어 지하 기초 토목공사에 광범위하게 적용되고 있다.

그 일례로 제안된 국내 특허 공고번호 제 92-1473호 지반 경화제 주입 공법을 살펴보면, 주입로드에 중합 구조로 된 하부 분사 노즐과, 상부 분사 노즐이 설치되어, 하부 분사 노즐로부터는 지반 경화제가, 상부 분사 노즐로부터는 고압수와 이를 에워싸는 공기가 함께 분사되어 선행 분사를 이루게 함으로써 각종 협잡물의 제거가 이루어지고, 세정수 자체도 슬러지와 함께 흡인, 제거되어 주입 공극율이 증가하고 경화제의 순도도 높아져 주입 효과의 증대가 기대된다는 것인데, 이를 위해 지반 경화제 분사 노즐을 핵노즐과 포위 노즐로 구성된 상부 분사 노즐과, 하부 분사 노즐로 이분화한 후 상부 분사 노즐로부터는 그 핵노즐에서 고압수를, 포위 노즐로부터는 공기를 각각 분사하는 한편 하부 분사 노즐로부터는 경화제가 분사되도록 한 구성을 갖는다.

그러나, 이와 같이 지반 개량 및 차수를 위한 대표적인 그라우팅은 초기의 단순 밀크 주입 공법에서 부터 최근의 LW, SGR 등 약액 주입 공법에 이르기까지 폭넓은 시공례를 제시하고 있는 것이나, 토질과 다양한 지중 조건(예컨대, 자갈층 및 전석층과 암반층과의 조우등)에 적절하게 적응할 수 없다는 문제점을 포함하고 있다.

종래, 일반적인 그라우팅 장치의 주입로드를 살펴보면, 지반으로의 진입을 위해 충분한 구동력을 갖는 윙 비트와, 상기 윙 비트에 연설되어 필요에 따라 에어 및 세정수, 경화제 등이 동시에 혹은 선택적으로 고압 분사될 수 있도록 초경노즐이 부착된 채 길이 방향으로 마련되는 복수개의 관체로 이루어진 로드 및 에어와 세정수의 분사를 위한 초고압 펌프로 구성된다.

이 경우에 통상 윙 비트 및 에어와 세정수의 힘만으로 지반을 굴착한 후 그것을 지표상에 배출함에 따라 지중에 인위적인 공간을 형성하고, 그 곳에 소정의 경화제(고화재)를 충진하는 치환 공법이 채택되는 것이나, 전술한 바와 같이 지중에 포진될 수 있는 예기치 않은 자갈층 및 전석층과 암반의 장해물을 굴착하기 위해서는 부득이하게 별도의 구동 비트를 장착시키거나, 주입로드를 인출하고 선행 천공용 장비를 투입해야 한다는 문제점을 수반한다.

즉, 기존의 고압 그라우팅은 연약층 및 N=35이하의 지층에 주입함을 시공의 주 대상으로 하고 있어 만일 그 이상의 지층에 그라우팅을 실시하기 위해서는 별도의 장비가 투입되어야 함으로 작업상 여러 번거러움이 노출되었다.

예컨대, 주입로드가 단관, 2중관, 3중관으로 한정되어 있으며, 굴착을 위한 장비의 교체 및 일차 천공된 홀을 찾아내어 교체된 장비를 투입해야 하거나 혹은 천공된 소구경의 홀이 무너져 재 천공을 해야 한다는 불편함이 있었고, 동시에 작업시간의 연장과 경비의 과다지출이 예견되었다.

따라서, 종래의 주입로드를 활용하면서도 다른 부수의 장비없이 자갈, 전석, 암반에 효율적으로 충진제가 주입될 수 있도록 배려되어야 한다.

상기의 요망 사항을 만족하기 위하여 본 발명은 버튼 비트가 장착되는 에어 햄머를 주입로드와 일체화하여 그라우팅이 가능할 수 있음에 착안된 것으로, 지층상의 자갈층 및 전석층과 암반의 효율적인 천공과 충진제 주입을 위해 별도의 천공용 장비없이도 버튼 비트가 일체화된 다운 홀 햄머 본체를 장착하여 자갈, 전석 및 암반에 필요로 하는 소정의 충진제가 주입되도록 함을 그 안출된 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 에어 햄머의 내부 구조를 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 내부 구성을 분리 도시해 보인 분해 사시도.

도 3은 본 고안 그라우팅 주입로드에 에어 햄머가 장착됨을 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 주입로드 20 : 다운 홀 에어 햄머

21 : 버튼 비트 22 : 피스톤

상기의 목적 달성을 위해 본 고안은 경화제 및 슬라임처리를 위하여 필요에 따라 4중관까지 선택할 수 있는 주입로드; 및 상기 주입로드의 선단과 긴밀하게 체결되어 주입로드의 내공간을 통해 공급되는 충분한 회동력과 연속 반복적인 타격으로 굴착 성능을 향상시키기 위해 다운 홀 에어 햄머가 구비되어 자갈, 전석, 암반 등의 지중 조건에 무관하게 소정의 그라우팅 작업이 가능케 됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

첨부된 도 1은 본 고안 햄머의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 이와 같은 내부의 구성을 분리 도시한 분해 사시도. 그리고 도 3은 본 발명에 따라 그라우팅 주입로드에 햄머가 장착됨을 도시한 단면도이다.

본 고안의 실시예에 의하면, 차수, 지반 보강 및 기초 파일 등의 시공을 위한 그라우팅에 있어서, 경화제 및 슬라임 처리를 위한 필요성으로 2중관, 3중관 및 4중관을 선택할 수 있는 주입로드(10)가 일반 유압 드릴장비(도시되지 않음)에 범용적으로 연결되어 마련되도록 한 것인데, 바람직한 드릴장비로는 유압 크롤러 드릴 장비가 제안된다.

이때, 상기 주입로드(10)의 선단 내주면과 탈/착가능하게 강제끼움방식이나, 혹은 나선 체결되어 주입로드(10)의 길이 방향을 따라 연설되는 다운 홀 에어 햄머(20)가 제공되어 지는데, 상기 주입로드(10)내공간과 연결되어 유압 크롤러 드릴의 구동력이 그대로 전달되도록 함으로 충분한 회동력을 유지할 수 있는 버튼 비트(21)가 최하단에 설치되는 것이고, 내부의 피스톤(22)이 공급되는 에어에 의해 연속 반복적으로 타격되도록 하여 지반 굴착의 기능을 담당함으로 연약층은 물론 자갈, 전석, 암반층 등의 지중 조건에 무관하에 충진제를 주입할 수 있게 된다.

즉, 3중관일 경우 물, 에어, 시멘트 밀크 등이 분사됨에 반하여, 4중관일 경우에는 상기의 충진제에 규산 등의 급결제나, 혹은 유순제가 더 구비되어 필요에 따라 분사될 수 있도록 하는 것인데, 이와 같이 햄머 구동에 필요한 에어 공급로를 확보하기 위해서는 적어도 2중관이상의 주입로드(10)가 마련되어야 할 것이다.

따라서, 본 고안은 충진제의 주입 시간을 단축할 수 있음과 동시에 전석 및 암반층에 따른 별도의 선행 천공용 장비가 불필요하여 저렴한 단가의 유지와 구근의 확대 조절이 가능해 진다는 유용성을 갖는다.

Claims (1)

1. 경화제 및 슬라임 처리를 위해 4중관까지 선택될 수 있는 주입로드; 및 상기 주입로드의 선단과 긴밀하게 체결되는 다운 홀 에어 햄머를 구비하여 주입로드의 내공간을 통해 공급되는 회동력과 연속 반복적인 타격으로 지중조건에 무관하게 그라우팅 작업이 가능케 됨을 특징으로 하는 햄머 인젝션 그라우팅 장치.