KR200240006Y1

KR200240006Y1 - Grouting Apparatus for Selected Chemical

Info

Publication number: KR200240006Y1
Application number: KR2020010011212U
Authority: KR
Inventors: 김용현
Original assignee: 김용현
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2001-10-11

Abstract

본 고안은 지반개량공사의 안정을 도모하기 위하여 경화제를 지중에 분사주입하여 지반을 개량하는 지반 개량장치에 관한 것이다. 본 지반개량장치는 하나 이상의 분리경로를 가지며 회전 승강작동하는 주입로드와, 상기 주입로드의 소정지점에 부착되며 고압수를 빗각으로 분사하는 제2 및 제3 노즐과, 상기 주입로드의 하단에서 소정의 시멘트페이스트를 분사하는 제1 노즐과, 상기 제2노즐과 제3노즐 사이에 배치되어 에어를 분사하는 제4노즐을 포함한다. 이에 따라 2개의 노즐에서 분사되는 각도를 조절하여 교차점에서 절삭에너지를 소멸시켜 지반의 토질상태에 불구하고 균일한 조성체형성이 가능하면서 점토층에서 조밀한 파쇄가 가능하고, 파일의 강도를 40%증가 할 수 있으며, 폐기물을 현저하게 감소케 하고 시멘트가 적게 들면서 불필요한 절삭을 생략하여 공사기간을 단축할 수 있는 등의 작업면이나 경제면에서 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a ground improvement apparatus for improving the ground by spray injection of a hardener in the ground in order to stabilize the ground improvement work. The ground improvement device includes an injection rod having one or more separation paths that rotates and moves up and down, second and third nozzles attached to a predetermined point of the injection rod and spraying high pressure water at an oblique angle, and at a lower end of the injection rod. And a fourth nozzle for injecting air and a first nozzle for injecting a cement paste of the second paste and the third nozzle. Accordingly, the angle of injection from the two nozzles is controlled to dissipate cutting energy at the intersection point, enabling the formation of a uniform composition despite the soil state of the ground, and enabling compact crushing in the clay layer, and increasing the strength of the pile by 40%. It is possible to increase the efficiency in terms of work and economics, such as significantly reducing the waste and reducing the amount of cement and eliminating unnecessary cutting.

Description

Ground Improvement Equipment {Grouting Apparatus for Selected Chemical}

본 고안은 각종 건축 토목공사에서 기초공사를 함에 있어 지중에 연약지반을개량하기 위한 지반개량 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 안정을 도모하기 위하여 경화제를 지중에 분사주입하여 지반을 개량하는 지반 개량장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ground improvement device for improving the soft ground in the ground in the construction of various civil engineering works, and more specifically, to improve the ground by spraying a hardener into the ground to improve stability Relates to a device.

종래의 지반 개량 또는 차수벽의 조성을 위한 지중 주입공법으로서 보오링기 등으로 지중을 일정깊이로 하향 굴착한 다음, 이 굴착공에 그라우트가 토출되는 노즐이 선단에 장착되고, 약액주입 로드(Rod)를 장입하여 굴축공 최하부로 부터 그라우팅하며, 로드를 상측으로 상승하면서 순착적으로 그라우팅을 하고 있다.As a conventional underground injection method for improving the ground or forming the order wall, the ground is excavated downwardly with a boring machine or the like, and then, a nozzle for discharging grout into the excavation hole is mounted at the tip, and a chemical injection rod is charged. Grouting from the bottom of the drilling hole, and grouting is smoothly as the rod is raised upwards.

상기와 같은 종래의 공법은 지반의 특수성이 균일하지 않으므로 첨부한 도면 제 1도에서 도시한 바와 같이 경화재(1)의 침투범위가 불균일하게 되는 문제가 있다.The conventional method as described above has a problem in that the penetration range of the hardening material 1 is nonuniform, as shown in FIG.

종래의 분사공법은 도 2 에서와 같이 주입로드(5)가 지중에서 삽입되어 노즐(2)(3)로 부터 고압수가 수평으로 소정압력이 분사되는 구조로써, 상단 노즐에서는 물과 에어를 분사하고 하단노즐에서는 시멘트와 에어를 분사하며, 특히 연약층에서는 분사거리가 제어 불능상태로 지나치게 확대되거나, 주변 연약층을 따라 융기가 되며 스라임(Slime)이 과다하게 배출되고 있으며, 재료의 과투입으로 경제적인 손실이 발생되며, 특히 점토층에서는 압축강도가 저하되는 문제가 있다.The conventional injection method has a structure in which a high pressure water is injected horizontally from the nozzles (2) (3) by inserting the injection rod (5) in the ground as shown in FIG. In the lower nozzle, the cement and air are sprayed, especially in the soft layer, the spraying distance is too large to be out of control, or it rises along the surrounding soft layer, and the lime is excessively discharged. The loss occurs, in particular in the clay layer has a problem that the compressive strength is lowered.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 노즐로 부터 분사하는 고압수가 교차되도록 분사하여 교차점이상에서는 절삭력이 상실되도록 하여 균일한 형성체로 절삭을 이루고 조밀한 절삭이 가능하도록 함으로써 교반범위를 세밀하게 하여 고강도 실현을 이루며, 지반의 토질상태에도 불구하고 균일한 조성체 형성이 가능하도록 하는 지반 개량장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve such a conventional problem, and the high pressure water sprayed from the nozzle is sprayed so that the cutting force is lost at the crossing point, so that the cutting is made in a uniform formation and the compact cutting is possible. It is to provide a ground improvement device to achieve a high strength by making the fine, and to enable the formation of a uniform composition despite the soil state of the ground.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 다중관으로 이루어지는 주입로드를 회전 및 승강작동하여 시멘트기둥체를 성형하는 지반 개량장치에 있어서, 적어도 하나이상의 분리경로를 가지며 회전 및 지반에서 승강작동하는 주입로드와, 상기 주입로드의 소정지점에 부착되며 고압수를 빗각으로 분사하는 제2 및 제3 노즐과, 상기 주입로드의 하단에 설치되는 비트의 상단에서 소정의 시멘트페이스트를 분사하는 제1노즐과, 상기 제2노즐과 제3노즐 사이에 배치되어 상부로 에어를 분사하는 제4노즐을 포함하여 이루어진다.The present invention for achieving the above object is a ground improvement device for forming a cement column by rotating and lifting the injection rod consisting of a multi-pipe, the injection rod having at least one separation path and the lifting and lifting operation in the ground and Second and third nozzles attached to a predetermined point of the injection rod and spraying high pressure water at an oblique angle, a first nozzle for spraying a predetermined cement paste from an upper end of a bit installed at a lower end of the injection rod; And a fourth nozzle disposed between the second nozzle and the third nozzle to inject air upward.

여기서, 상기 제4노즐은 주입로드에 결합되는 플랜지와 상기 상부로 향하여 형성된 노즐공과 주입로드에 구비되어 있는 에어이송관을 연결하고 있다.Here, the fourth nozzle is connected to the flange coupled to the injection rod, the nozzle hole formed toward the upper portion and the air transfer pipe provided in the injection rod.

도 1 은 종래의 지반개량 공정에 의한 그라우트 침투 상태를 나타내는 상태 예시도이고,1 is an exemplary view showing a grout penetration state by a conventional ground improvement process;

도 2 는 종래 지반개량 공정에 의한 분사상태의 요부 설명도이고,2 is an explanatory view of principal parts of a spraying state by a conventional ground improvement process,

도 3 은 본 고안에 따른 시공상황의 전체 설명 구성도이고3 is a diagram illustrating the overall configuration of the construction situation according to the present invention

도 4 는 본 고안에 의한 시멘트기둥체의 성형상태 요부 구성도이고,4 is a main configuration of the molded state of the cement column according to the present invention,

도 5 는 본 고안에 의한 제1,2,3,4노즐의 분사상태의 설명도이고,5 is an explanatory view of the injection state of the first, second, third, fourth nozzle according to the present invention,

도 6은 본 고안에 의한 주입로드의 요부 분해사시도이고Figure 6 is an exploded perspective view of the main portion of the injection rod according to the present invention

도 7은 본 고안에 의한 제2 및 제3노즐의 분사시 교차점에서 절삭에너지가 소멸되는 상태와 노즐위치에 따라 교차점이 변화되는 상태의 설명도이다.7 is an explanatory diagram of a state in which cutting energy is extinguished at an intersection point during injection of the second and third nozzles according to the present invention and a state in which the intersection point is changed depending on the nozzle position.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

10; 주입로드 12; 제2노즐10; Injection rod 12; 2nd nozzle

14; 제3노즐 16; 제4노즐14; Third nozzle 16; 4th nozzle

18; 제1노즐 20; 플랜지18; First nozzle 20; flange

22; 노즐공 24; 에어이송관22; Nozzle hole 24; Air transfer pipe

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 고안에 따른 시공상황의 전체 설명 구성도이고, 도 4 는 본 고안에 의한 시멘트기둥체의 성형상태 요부 구성도이고, 도 5 는 본 고안에 의한 제1,2,3,4노즐의 분사상태의 설명도이다.Figure 3 is a schematic diagram of the overall construction of the construction according to the present invention, Figure 4 is a main configuration of the molding state of the cement column according to the present invention, Figure 5 is the first, second, third, fourth nozzle according to the present invention Is an explanatory diagram of the injection state of.

이들 도면을 참고하면 본 고안의 지반개량 장치는 지반에 삽입되어 회전 및승강작동하는 주입로드(10)가 마련되고, 상기 주입로드(10)의 소정지점 양측에 고압수를 빗각으로 분사하는 제2 및 제3 노즐(12)(14)이 마련되어 있으며, 상기 주입로드(10)의 하단에 설치되는 비트(30)의 상단 양측에 설치되는 제1노즐(18)를 통하여 소정의 시멘트페이스트를 분사하도록 되어 있다.Referring to these drawings, the ground improvement apparatus of the present invention is provided with an injection rod 10 which is inserted into the ground and rotates and elevates, and sprays high-pressure water at a predetermined angle on both sides of the injection rod 10 at an oblique angle. And third nozzles 12 and 14, and spraying a predetermined cement paste through first nozzles 18 installed on both sides of upper ends of the bit 30 installed at the lower end of the injection rod 10. It is.

상기 제2노즐(12)과 제3노즐(14) 사이에는 상부로 에어를 분사하는 제4노즐(16)이 배치되어 교란된 토입자가 시멘트와 섞이지 않고 상부로 배출되는 형태로 이루어진다.A fourth nozzle 16 for injecting air is disposed between the second nozzle 12 and the third nozzle 14 so that disturbed earth particles are discharged to the top without being mixed with cement.

또한 상기 제4노즐(16)은 주입로드(10)에 결합되는 플랜지(20)와 상기 상부로 향하여 형성된 노즐공(22)과 주입로드(10)에 마련된 에어이송관(24)를 연결하여 이루어진다.In addition, the fourth nozzle 16 is formed by connecting the flange 20 coupled to the injection rod 10 and the nozzle hole 22 formed toward the upper portion and the air transfer pipe 24 provided in the injection rod 10.

상기 주입로드(10)는 내부로부터 순차적으로 시멘트페이스트이송관(40)과, 고압수이송관(42)과, 에어이송관(24)이 마련되어 있다.The injection rod 10 is provided with a cement paste transfer pipe 40, a high pressure water transfer pipe 42, and an air transfer pipe 24 sequentially from the inside.

상기 제1노즐(16)은 시멘트페이스트를 액체비중이 약 2.5~3.0정도로 분사하고 있으며, 제2노즐(12)과의 거리는 약 1.0m 이상 떨어져 있다. 또한 페이스트의 비중이 높고 교반분사노즐과의 거리가 멀어서 분사된 시멘트페이스트는 가라앉게 된다.The first nozzle 16 is spraying the cement paste with a liquid specific gravity of about 2.5 to 3.0, and the distance from the second nozzle 12 is about 1.0 m or more. In addition, the paste has a high specific gravity and is far from the stirring spray nozzle, so that the injected cement paste sinks.

상기 제2노즐(12)은 하단에서 상단으로 분사하는 구조로써 에어를 병행하므로써 교란된 토사를 상부로 밀어올리게 분사하게 되고, 물과 에어의 힘으로 절삭력을 높이고 제3노즐(14)과 교차하면서 교반범위를 세밀하게 하여 토사의 덩어리(특히 점토)를 파쇄하여 조밀한 시멘트페이스트를 충진할 수 있어 고강도 실현을 이루게 된다. 또한 제4노즐(16)이 부착되고 있어서 교란된 토립자가 시멘트와 섞이지 않고 상부로 배출되는 에어리프팅(슬러리) 노즐 역할을 이루게 된다. 제4노즐(16)의 영향으로 산업폐기물인 스라임(Slime)의 발생량을 종전 80%에서 10%정도로 극소화 시켰다.The second nozzle 12 is a structure that injects the air from the bottom to the top to inject the turbulent soil by pushing up in parallel to increase the cutting force by the force of water and air, while intersecting with the third nozzle 14 By narrowing the stirring range, the soil mass (particularly clay) can be broken to fill dense cement paste, thereby achieving high strength. In addition, the fourth nozzle 16 is attached so that the disturbed granules do not mix with the cement and serve as air-lifting (slurry) nozzles discharged to the top. Due to the influence of the fourth nozzle 16, the amount of industrial waste slime (Slime) is minimized from about 80% to about 10%.

따라서, 제2노즐(12)과 제3노즐(14)이 교차하면서 조밀하게 파쇄되는 토립자는 제4노즐(16)을 통하여 강제적으로 지표 밖으로 배출되는 치환형태의 동공을 형성하며 하단에 형성되어 있는 제1노즐(18)에서 분사되는 시멘트페이스트는 잔여토사와 다소 혼입되면서 균일한 시멘트 기둥체를 형성하게 된다.Therefore, the granules that are densely crushed while the second nozzle 12 and the third nozzle 14 cross each other form a pupil of a substitution type that is forcibly discharged out of the surface through the fourth nozzle 16 and is formed at the bottom thereof. The cement paste sprayed from the first nozzle 18 is mixed with the remaining soil to form a uniform cement pillar.

도 7을 보면 제2노즐(12)이 하단에서 상단으로 분사되고, 제3노즐(14)은 수평 또는 상단에서 하단으로 분사되면서 교차점에서 절삭에너지가 소멸되고 교차점을 지난 지점부터 절삭할 수 없므로 균일한 형성체로 토사절삭이 가능하여지며, 2개소의 제2 및 제3노즐(12)(14)에서로 분사되는 고압수로 지반을 절삭함으로 조밀한 단위의 토사까지도 절삭할 수 있게 되고, 특히 점토질 지반에서는 그 효과가 종래의 공법과는 비교할 수 없을 정도로 양호하게 절삭할 수 있다.7, the second nozzle 12 is sprayed from the bottom to the top, and the third nozzle 14 is sprayed from the horizontal or the top to the bottom, so that cutting energy disappears at the intersection and cannot be cut from the point past the intersection. It is possible to cut the earth and sand with a uniform formation, and to cut even the earth and sand in a dense unit by cutting the ground with high pressure water sprayed from the two second and third nozzles 12 and 14, In clay ground, the effect can be cut so much that it is incomparable with the conventional method.

또한 주입로드에 배치되는 제2 및 제3노즐(12)(14)의 거리와 각도에 따라 교차점를 변화할 수 있으므로 공사현장의 여건에 따라 필요한 거리와 각도로 노즐을장착하여 양호한 절삭조건을 갖도록 한다.In addition, since the intersection point can be changed according to the distance and angle of the second and third nozzles 12 and 14 disposed on the injection rod, the nozzle is mounted at the required distance and angle according to the conditions of the construction site to have good cutting conditions. .

이상과 같은 본 고안은 2개의 노즐에서 분사되는 각도를 조절하여 교차점에서 절삭에너지를 소멸시켜 지반의 토질상태에 불구하고 균일한 조성체형성이 가능하면서 점토층에서 조밀한 파쇄가 가능하고, 파일의 강도를 40%증가 할 수 있으며, 폐기물을 현저하게 감소케 하고, 시멘트가 적게 들면서 불필요한 절삭을 생략하여 공사기간을 단축할 수 있는 등의 작업면이나 경제면에서 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by controlling the angle sprayed from the two nozzles to dissipate the cutting energy at the intersection point to form a uniform composition in spite of the soil state of the ground, while compactly crushing in the clay layer, the strength of the pile It can increase 40%, reduce waste significantly, reduce cement, reduce unnecessary work periods, and shorten the construction period.

Claims

In the ground improvement device for forming a cement column by rotating and lifting the injection rod consisting of a multi-pipe,

An injection rod having at least one separation path and rotating and lifting in the ground,

Second and third nozzles respectively attached to predetermined points of the injection rod and spraying high pressure water at an oblique angle;

A first nozzle for spraying a predetermined cement paste from an upper end of a bit installed at a lower end of the injection rod;

And a fourth nozzle disposed between the second nozzle and the third nozzle to inject air to the upper portion.

The method according to claim 1;

The fourth nozzle is ground improvement device, characterized in that made by connecting the air transfer pipe provided in the injection rod and the nozzle hole formed toward the upper portion and the flange coupled to the injection rod.