KR20040079883A - 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반내 차수벽 형성을 위하여 지중에 보강충전재를 압밀충전하여 고결체를 형성할시 보강충전재를 분사하는 로드의 회전속도를 제어하여 타원형 고결체를 형성시킴으로써 보강충전재의 소비를 절감하면서 안정된 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅 방법 및 그라우팅 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 하단에 분사노즐이 형성되어 있는 로드와, 로드를 삽지하고 회전시키는 삽지부를 포함한 작동장치로 구성된 고압분사 그라우팅장치에 있어서, 상기 삽지부에 체결된 로드에 돌출부가 원주연부에 형성된 원판체의 회전각표시판이 고정설치되고, 상기 삽지부의 상면부에 회전각표시판과 동일평면상에 일정간격마다 근접센서가 둥글게 설치되며, 상기 근접센서에 의해 로드의 회전위치정보가 검출하고 로드의 회전속도를 제어하는 제어부가 적정위치에 설치되어 구성된 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅장치 및 로드의 회전위치에 따라 회전속도를 제어함으로써 타원형의 고결체를 형성시키는 방법이 제공된다.

Description

타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅 방법 및 그 장치{JSP and its device for an oval pile}

본 발명은 지반내 차수벽 형성을 위하여 지중에 보강충전재를 압밀충전하여 고결체를 형성할시 보강충전재를 분사하는 로드의 회전속도를 제어하여 타원형 고결체를 형성시킴으로써 보강충전재의 소비를 절감하면서 안정된 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅 방법 및 그라우팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반의 지중 개량이나 차수벽을 설치하기 위하여 고결체를 형성하는 방법으로는 계획심도까지 고압분사로드를 삭공한 후 고압분사로드의 끝단에 형성되어 있는 분사노즐로 시멘트나 고화재 등의 보강충전재를 분사하여 지반의 토사와 혼합시키는 방법이 사용되고 있다.

상기와 같은 종전의 고압분사방식은 로드를 일정한 속도로 회전분사시키는데, 이에 따라 고결체가 원형에 가까운 형상으로 조성되므로, 특히 차수를 목적으로 도 4와 같이 고결체를 일렬로 형성하는 경우에는 고결체의 양측의볼록면과 같이 필요없는 부분에도 보강충전재가 사용되게 됨에 따라 보강충전재의소비량이 높았으며, 한편으로 보강충전재의 소비량를 줄이기 위해 원형형상을 작게 하여 고결체를 일렬로 형성하는 경우에는 지반에 로드를 삭공하고 보강충전재를 분사시키는 작업의 횟수가 증가됨으로써 동력소비가 증대되고 작업이 번거로워지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 보강충전재를 분사하는 로드의 회전속도를 제어하여 직사각형에 가까운 타원형 고결체를 형성시킴으로써 보강충전재의 소비를 절감하면서 안정된 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅 방법 및 그라우팅 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 장치 및 본 발명의 장치로 시공된 예를 나타낸 단면도

도 2는 도 1의 "A-A"선 단면을 나타낸 단면도

도 3은 타원형으로 형성된 고결체의 외벽을 로드의 회전각에 대응하여 나타낸 단면도

도 4는 종래의 장치로 시공된 원형 고결체의 시공상태를 나타낸 상태도

도 5는 본 발명의 장치로 시공된 타원형 고결체의 시공상태를 나타낸 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 그라우팅장치 2 : 작동장치

3 : 로드 4 : 분사노즐

5 : 고결체 6 : 회전각표시판

7 : 돌출부 8 : 근접센서

9 : 삽지부 10 : 보강충전재

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 장치 및 본 발명의 장치로 시공된 예를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선 단면을 나타낸 단면도이며, 도 3은 타원형으로 형성된 고결체의 외벽을 로드의 회전각에 대응하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 종래의 장치로 시공된 원형 고결체의 시공상태를 나타낸 상태도이며, 도 5는 본 발명의 장치로 시공된 타원형 고결체의 시공상태를 나타낸 상태도이다.

본 발명의 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅장치는, 지중으로 삽입되고 하단에 분사노즐(4)이 형성되어 있는 로드(3)와, 로드(3)를 삽지하고 회전시키는 삽지부(9)를 포함한 작동장치(2)로 구성된 통상의 고압분사 그라우팅장치(1)에 있어서, 상기 삽지부(9)에 체결된 로드(3)의 삽지부(9) 상측부에 돌출부(7)가 원주연부에 형성된 원판체의 회전각표시판(6)이 고정설치되고, 상기 작동장치(2)의 삽지부(9)의 상면부에는 로드(3)의 회전각표시판(6)이 위치한 동일평면상에 로드(3)의 원주방향으로 일정간격마다 근접센서(8)가 설치되며, 상기 근접센서(8)에 의해 로드(3)의 회전위치정보가 입력되고 로드(3)의 회전속도를 제어하는 제어부가 적정위치에 설치되어 구성된다.

상기의 돌출부(7)는 도 2에 도시되어 있는데, 로드(3)에 결합된 회전각표시판(6)의 원주연부에 형성되고, 상기 돌출부(7)는 로드(3) 하단의 분사노즐(4)의 분사방향과 동일한 방향에 형성시켜 돌출부(7)의 방향으로 지반 내에 깊숙히 삽입되어 그 방향을 직접 확인할수 없는 분사노즐(4)의 방향을 확인할 수 있도록 한다.

로드(3)가 체결되어 회전력이 발생하는 삽지부(9)에는 상기 로드(3)와 동심원상으로 상기 회전각표시판(6)에 근접하는 위치에 근접센서(8)가 일정간격으로 다수개 형성되어 있으므로, 로드(3)와 함께 회전되는 회전각표시판(6)의 돌출부(7)의 위치를 다수개의 근접센서(8)가 동시에 감지하여 그라우팅장치(1)에 설치된 제어부에 입력시키도록 함에 따라 정확하게 분사노즐(4)의 위치를 감지하여 위치제어가 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅방법은, 계획심도까지 로드(3)로 지반을 삭공하는 제1공정, 삭공완료후 저면에서부터 로드(3)를 회전시키며 보강충전재(10)를 고압분사하는 제2공정, 일정두께로 원형의 고결체(5)를 형성한 후 케이싱처리등의 후반작업을 행하는 제3공정으로 이루어진 통상의 그라우팅방법에 있어서, 상기 제2공정이 근접센서(8)가 로드(3)의 회전위치를 감지하는 단계, 제어부로 로드(3)의 회전위치가 입력되는 단계, 입력된 회전위치에 따라 로드(3)의 회전속도를 제어하는 단계로 이루어진다.

즉, 로드(3)의 회전위치는 로드(3)에 고정된 회전각표시판(6)에 형성된 돌출부(7)와, 삽지부(9)에 고정된 근접센서(8)에 의해 검출되어 회전속도 제어가 이루어 진다. 로드(3)는 상기의 회전속도제어과정을 통해서 회전시 타원형의 고결체(5)가 일렬로 형성되는 길이방향에 근접할시는 회전속도가 느려지고, 상기 길이방향에서 직각인 방향으로 근접할시는 회전속도가 점차 빨라지게 제어된다.

이에 따라 단위시간당 보강충전재(10)의 분사량이 달라지게 되는데, 회전속도가 느려지는 상기 길이방향으로는 보강충전재(10)의 시간당 분사량이 많아지게 되고, 회전속도가 빨라지는 상기 길이방향에 직각인 방향에서는 보강충전재(10)의 시간당 분사량이 적어지게 된다.

그러므로, 분사된 보강충전재(10)와 지중의 토사가 서로 혼합되어 경화되는 고결체(5)의 두께가 상기 길이방향에서는 두껍게 되고, 상기 길이방향에 직각인 방향에서는 얇게 되므로, 도 3과 도 5와 같이 타원형의 고결체(5)가 형성되게 된다.

상기의 타원형의 고결체(5)를 도 5와 같이 일렬로 연속해서 형성하여 차수벽을 시공하게 되는데, 타원형의 고결체(5)는 일렬로 연속해서 형성되는 길이방향으로 길이가 긴 형상인데, 이에 따라 보통 원형의 고결체(5)의 지름보다 길이가 길게 되므로 원형의 고결체(5)를 일렬로 형성하여 차수벽을 시공하는 것보다 적은 지반 삭공작업으로 차수벽을 시공할수 있게 된다.

이와 같이 된 본 발명은 그라우팅장치(1)로 조성되는 고결체(5)를 회전속도제어에 의해 사각형에 가까운 타원형의 고결체(5)로 조성함으로써 종래의 원형의 고결체(5)에 비해 보강충전재(10)을 적게 사용하게 되어 시공비용을 절감할 수있는효과를 가진다. 그리고 시공상의 다양한 조건에 관계없이 간편하게 회전속도제어에 의해 타원형의 고결체(5)의 형상의 크기와 두께를 임의적으로 조절하여 시공할 수 있는 효과도 가진다.

Claims (2)

1. 하단에 분사노즐(4)이 형성되어 있는 로드(3)와, 로드(3)를 삽지하고 회전시키는 삽지부(9)를 포함한 작동장치(2)로 구성된 고압분사 그라우팅장치(1)에 있어서, 상기 삽지부(9)에 체결된 로드(3)에 돌출부(7)가 원주연부에 형성된 원판체의 회전각표시판(6)이 고정설치되고, 상기 삽지부(9)의 상면부에 회전각표시판(6)과 동일평면상에 일정간격마다 근접센서(8)가 둥글게 설치되며, 상기 근접센서(8)에 의해 로드(3)의 회전위치정보가 입력되고 로드(3)의 회전속도를 제어하는 제어부가 적정위치에 설치되어 구성된 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅장치.
2. 계획심도까지 로드(3)로 지반을 삭공하는 제1공정, 삭공완료후 저면에서부터 로드(3)를 회전시키며 보강충전재(10)를 고압분사하는 제2공정, 일정두께로 원형의 고결체(5)를 형성한후 케이싱처리등의 후반작업을 행하는 제3공정으로 이루어진 통상의 그라우팅방법에 있어서, 상기 제2공정은 회전되는 로드(3)의 회전위치를 로드(3)에 고정된 회전각표시판(6)의 돌출부(7)와, 삽지부(9)에 일정간격마다 둥글게 설치된 근접센서(8)에 의해 검출하는 단계, 상기 로드(3)의 회전위치 데이타를 이용하여 로드(3)의 단부에 설치된 분사노즐(4)이 타원형의 고결체(5)가 일렬로 형성되는 길이방향에 근접할시 로드(3)의 회전속도를 느리게 하고, 상기 길이방향에서 직각인 방향으로 근접할시는 로드(3)의 회전속도를 점차 빠르게 제어하면서 보강충진재(10)를 고압분사하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 타원형 고결체를 형성시키는 그라우팅방법.