KR200261595Y1 - 소일 네일링 공법의 가이드관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소일 네일링 공법의 가이드관에 관한 것으로, 지반에 다수 개의 천공을 형성하고 각각의 천공 내측에서 간격유지구로 소일 네일링 철근이 결합된 가이드관을 지지하고 가이드관 외주연과 천공 사이를 시멘트 밀크로 그라우팅하며 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근을 분리한 후 내측을 그라우팅하고 그 주변부를 숏크리트하여 지반의 전단강도를 증대시키고 지반의 변위를 억제시키는 소일 네일링 공법에 있어서, 가이드관은 관체로 내주면 또는 외주면이 내측 또는 외측 방향으로 돌출된 걸림수단을 다수 개 반복 형성시켜 그라우팅 경화시 그라우팅재에 걸림 고정되는 가이드 몸체와, 가이드 몸체의 내측단 결합되어 그라우팅시 가이드 몸체 내측으로 시멘트 밀트가 유입되는 것을 방지하는 밀폐캡을 구비하여 소일 네일링 공법에 의한 그라우팅 작업 후 소일 네일링 철근의 분리 작업시 소일 네일링 철근과 시멘트 밀크가 서로 접촉될 염려가 없어 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근의 분리작업이 짧은 시간 내에 손쉽게 이루어져 작업 효율이 보다 증대되는 특징이 있다.

Description

소일 네일링 공법의 가이드관 {guide tube of soil nailing method}

본 고안은 소일 네일링 공법의 가이드관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소일 네일링 공법에 의한 그라우팅 작업 후 소일 네일링 철근의 분리 작업시 소일 네일링 철근과 시멘트 밀크가 서로 접촉될 염려가 없어 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근의 분리작업이 짧은 시간 내에 손쉽게 이루어져 작업 효율이 보다 증대되는 소일 네일링 공법의 가이드관에 관한 것이다.

일반적으로, 소일 네일링 공법(soil nailing method)은 NATM(New Austrian Tunneling Method)과 유사한 지반 보강 공법으로, 사면 보강 및 굴착면에 대한 유연한 지보 등의 목적으로 유럽 및 미국 지역에서 널리 활용되고 있다.

소일 네일(Nailed-soil) 토류벽체의 주된 구조적 요소는 원지반(In-situ ground), 저항력을 발휘하는 네일 및 전면판(Shotcrete facing, concrete 또는 steel panel) 등이다.

기본적으로 네일을 프리스트레싱 없이 비교적 촘촘한 간격으로 원지반에 삽입하여, 원지반 자체의 전체적인 전단 강도를 증대시키고 또한 공사 도중 및 완료 후에 예상되는 지반의 변위를 억제하는 공법이다.

소일 네일링 공법은 원지반 자체를 벽체로 이용하기 때문에 안정성이 높은 옹벽을 구축할 수 있고, 소형 기계로도 시공이 가능하기 때문에 좁은 장소나 경사가 급한 지형에도 적용성이 우수하며, 지반 조건이 변하더라도 시공 패턴을 변경하여 현장 조건에 쉽게 대응할 수 있고, 시공 방법이 간편하고 작업시 소음, 진동이 적어 도심의 근접 시공에 적용성이 높으며, 상기의 여러 요건에 의해 타공법에 비해 경제적인 특징을 갖는다.

이런 소일 네일링 공업은 먼저, 터파기, 흙막이, 철도, 도로에 인접한 자연, 인공사면, 지하구조물, 터널 등의 원지반이 자립하는지 확인한 후, 원지반의 이완을 막기 위해 원지반의 상면에 숏크리트(shotcrete; 뿜어 붙이기 콘크리트)를 타설한 후 요구되는 심도까지 천공한다.

경우에 따라서는 천공을 먼저 형성하여 네일을 설치한 후에 숏크리트를 타설하기도 한다.

이런 천공에 가이드관을 삽입하는데, 가이드관의 외주연에는 다수 개의 간격유지구가 고정되어 천공 내에서 가이드관이 중심측에 위치되도록 지지한다.

천공 내에 위치된 가이드관 내측에는 다시 나선형의 나사산을 갖는 소일 네일링 철근을 삽입하고 천공과 가이드관 사이의 공간과 가이드관과 소일 네일링 철근 사이의 공간부에 적당한 압력으로 시멘트 밀크를 그라우팅(grouting)한다.

그라우팅이 완료된 후 시멘트 밀크가 굳은 후 가이드관 내부의 소일 네일링 철근을 회동시키면서 빼낸 다음 그 공간에 다시 그라우팅 하여 시멘트 밀크로 충진시키면 된다.

이때, 소일 네일링 철근의 외부 노출부분에 형성된 관통공에 바 등을 끼워 회전시키면 경화된 그라우팅재는 소일 네일링 철근의 나사산에 의해 암나사부가 형성되어 있게 되어 네일은 회전되면서 이탈된다.

그러나, 이런 소일 네일링 공법에서 나사산을 갖는 소일 네일링 철근을 회동시켜서 빼낼 때 원주연이 평평한 평관인 가이드관도 천공에서 동시에 이탈되어 분리됨으로써 작업자가 다시 천공 내측으로 가이드관을 삽입하여야 하기 때문에 작업이 번거롭고 작업시간이 오래 지체되는 문제점이 있었다.

또한, 나사산을 갖는 소일 네일링 철근을 회동시켜 빼낼 때 소일 네일링 철근의 선단이 그라우팅되어 가이드관과 천공 사이를 메우는 시멘트 밀크와 접촉되어 함께 굳기 때문에 소일 네일링 철근을 가이드관 내측에서 분리시키기 힘들어 작업이 어렵고 작업시간이 지체되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소일 네일링 공법에 의한 그라우팅 작업 후 소일 네일링 철근의 분리 작업시 소일 네일링 철근과 시멘트 밀크가 서로 접촉될 염려가 없어 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근의 분리작업이 짧은 시간 내에 손쉽게 이루어져 작업 효율이 보다 증대되는 소일 네일링 공법의 가이드관을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 지반에 다수 개의 천공을 형성하고 각각의 천공 내측에서 간격유지구로 소일 네일링 철근이 결합된 가이드관을 지지하고 가이드관 외주연과 천공 사이를 시멘트 밀크로 그라우팅하며 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근을 분리한 후 내측을 그라우팅하고 그 주변부를 숏크리트하여 지반의 전단강도를 증대시키고 지반의 변위를 억제시키는 소일 네일링 공법에 있어서;

가이드관은 관체로 내주면 또는 외주면이 내측 또는 외측 방향으로 돌출된 걸림수단을 다수 개 반복 형성시켜 그라우팅 경화시 그라우팅재에 걸림 고정되는 가이드 몸체와,

가이드 몸체의 내측단 결합되어 그라우팅시 가이드 몸체 내측으로 시멘트 밀트가 유입되는 것을 방지하는 밀폐캡을 구비하는 특징이 있다.

가이드 몸체의 걸림수단은 대략 측단면이 직각면체 모양뿐만 아니라, 대략 측단면이 사다리꼴이나, 반원형 모양으로 형성시킬 수 있으나, 굳은 그라우팅재에 걸려서 고정됨으로써 소일 네일링 철근의 분리시 천공에서 이탈되지 않는 정도면 족하다.

밀폐캡은 일측이 밀폐된 관체로 가이드 몸체의 선단 외주연에 끼워져 결합되는 밀폐관으로 구비하는 특징이 있다.

밀폐캡은 일측이 가이드 몸체의 선단에 위치되고 타측이 가이드 몸체 내측으로 삽입되어 가이드 몸체를 밀폐시키는 밀폐마개로 구비할 수도 있음은 물론이다.

도 1은 본 고안 일 실시 예의 분리 상태를 보인 요부 절취 단면도,

도 2 는 본 고안 일 실시 예의 결합 상태를 보인 요부확대 단면도,

도 3은 본 고안 일 실시 예의 사용 상태를 보인 요부 절취 단면도,

도 4는 본 고안 가이드 몸체의 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도,

도 5는 본 고안 가이드 몸체의 또 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도,

도 6은 본 고안 밀폐캡의 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 가이드관 12 : 가이드 몸체

14,14a,14b : 걸림수단 20 : 밀폐캡

22 : 밀폐관 22a : 밀폐마개

30 : 소일 네일링 철근 32 : 나사산

34 : 관통공 40 : 간격유지구

50 : 지반 52 : 천공

60,62 : 그라우팅재 70 : 숏크리트

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 일 실시 예의 분리 상태를 보인 요부 절취 단면도이고, 도 2 는 본 고안 일 실시 예의 결합 상태를 보인 요부확대 단면도로, 본 고안의 가이드관(10)은 합성수지 재질로 형성되어 가이드 몸체(12)와 밀폐캡(20)으로 구성된다.

가이드몸체(12)는 양단이 개방된 관체로, 원주연 외측 방향으로 돌출된 다수 개 나선형의 걸림수단(14)이 대략 단면이 사다리꼴 모양으로 형성된다.

밀폐캡(20)은 일단이 가이드 몸체(12)의 개방된 일측단의 외측면에 끼워져 밀폐시키고 타단은 밀폐된 밀폐관(22)으로 형성된다.

가이드관(10)의 가이드 몸체(12) 내측에는 양단에 관통공(34)이 형성되고 외주연에 나사산(32)이 돌출된 소일 네일링 철근(30)이 삽입되어 일측단만이 외부로 돌출된다.

도 3은 본 고안 일 실시 예의 사용 상태를 보인 요부 절취 단면도로, 먼저, 가이드 몸체(12) 일단에 밀폐캡(20)의 밀폐관(22)을 결합한 본 고안의 가이드관(10)을 형성한 후, 가이드관(10) 내측에 관통공(34)과 나사산(32)을 갖는 소일 네일링 철근(30)을 각각 삽입한 다수 개의 가이드관(10)을 마련한다.

그 다음, 경사면이나 굴착면의 지반(50)에 하향으로 경사지게 다수 개의 천공(52)을 뚫은 다음, 천공(52) 내부에 소일 네일링 철근(30)이 삽입된 가이드관(10)을 삽입한다.

이때, 소일 네일링 철근(30)이 삽입된 가이드관(10)이 천공(52)의 중심측에 위치되도록 가이드관(10)의 외주연 여러 부위에는 간격유지구(40)를 결합하여 천공(52) 내측에 삽입시킨다.

지반(50) 각각의 천공(52)에 가이드관(10)을 각각 안착시킨 후에는 가이드관(10)과 천공(52) 사이에 시멘트 밀크를 그라우팅한다.

이때, 간격유지구(40)에는 다수 개의 구멍이 형성되어 있기 때문에 시멘트 밀크가 내측으로 원활히 삽입되고 충진된다.

이렇게 가이드관(10) 외주연과 지반(50)의 천공(52) 사이에 그라우팅된 시멘트 밀크가 경화되어 그라우팅재(60)가 되면 지반(50)의 외측으로 돌출된 소일 네일링 철근(30)의 관통공(34)에 바 등을 끼워서 회전시킨다.

이때, 소일 네일링 철근(30)은 가이드관(10)의 가이드 몸체(12) 내측에서 회동되면서 외부로 손쉽게 이탈된다.

소일 네일링 철근(30)이 이탈된 가이드관(10) 내측에 작업자는 다시 시멘트 밀크를 그라우팅한 다음, 경화시켜 그라우팅재(62)를 형성시키고, 다수 개의 천공(52)이 형성된 지반(50)의 외측에 숏크리트(70)를 타설하면 된다.

도 4는 본 고안 가이드 몸체의 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도로, 가이드 몸체(12)의 걸림수단(14a)이 대략 단면이 사각면체로 구성되어 소일 네일링 철근(30)의 이탈시 경화된 그라우팅재(60)와 완강히 결합되어 분리되지 않도록 구성한 것이다.

도 5는 본 고안 가이드 몸체의 또 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도로, 가이드 몸체(12)의 걸림수단(14b)이 대략 단면이 반원형으로 구성되어 소일 네일링 철근(30)의 이탈시 경화된 그라우팅재(60)와 완강히 결합되어 분리되지 않도록 구성한 것이다.

도 6은 본 고안 밀폐캡의 다른 실시 예 모습을 보인 요부확대 단면도로, 밀폐캡(20)은 가이드 몸체(12)의 선단에 결합되어 일측단은 가이드 몸체(12) 선단의 외측에 위치되고 타측단은 가이드 몸체(12) 내측면으로 삽입되어 그라우팅 작업시 시멘트 밀크가 가이드 몸체(12) 내측으로 유입되는 것을 방지시키게 된다.

이와 같이, 본 고안은 소일 네일링 공법에 의한 그라우팅 작업 후 소일 네일링 철근의 분리 작업시 소일 네일링 철근과 시멘트 밀크가 서로 접촉될 염려가 없어 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근의 분리작업이 짧은 시간 내에 손쉽게 이루어져 작업 효율이 보다 증대되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 지반에 다수 개의 천공을 형성하고 각각의 천공 내측에서 간격유지구로 소일 네일링 철근이 결합된 가이드관을 지지하고 가이드관 외주연과 천공 사이를 시멘트 밀크로 그라우팅하며 가이드관 내측에서 소일 네일링 철근을 분리한 후 내측을 그라우팅하고 그 주변부를 숏크리트하여 지반의 전단강도를 증대시키고 지반의 변위를 억제시키는 소일 네일링 공법에 있어서;

   가이드관(10)은 관체로 내주면 또는 외주면이 내측 또는 외측 방향으로 돌출된 걸림수단을 다수 개 반복 형성시켜 그라우팅 경화시 그라우팅재(60)에 걸림 고정되는 가이드 몸체(12)와,

   가이드 몸체(12)의 내측단 결합되어 그라우팅시 가이드 몸체(12) 내측으로 시멘트 밀트가 유입되는 것을 방지하는 밀폐캡(20)을 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.
2. 제 1 항에 있어서;

   가이드 몸체(12)는 대략 측단면이 직각면체 모양인 걸림수단(14)을 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.
3. 제 1 항에 있어서;

   가이드 몸체(12)는 대략 측단면이 사다리꼴 모양인 걸림수단(14a)을 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.
4. 제 1 항에 있어서;

   가이드 몸체(12)는 대략 측단면이 반원형 모양인 걸림수단(14b)을 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.
5. 제 1 항에 있어서;

   밀폐캡(20)은 일측이 밀폐된 관체로 가이드 몸체(12)의 선단 외주연에 끼워져 결합되는 밀폐관(22)으로 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.
6. 제 1 항에 있어서;

   밀폐캡(20)은 일측이 가이드 몸체(12)의 선단에 위치되고 타측이 가이드 몸체(12) 내측으로 삽입되어 가이드 몸체(12)를 밀폐시키는 밀폐마개(22a)로 구비함을 특징으로 하는 소일 네일링 공법의 가이드관.