KR200437314Y1 - 그라우팅 마감부재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이형철근과 결합된 정착부재가 지반에 형성된 천공홀 내부에 설치되고, 그라우팅재를 주입하여 사면을 보강한 후 상기 천공홀에 형성된 개구부를 폐쇄시키는 마감부재에 관한 것으로, 상기 마감부재는 상기 이형철근이 삽입되어 상기 개구부를 폐쇄시킬 수 있도록 중심부에 형성된 관통홀과, 상기 관통홀과 인접된 위치에 각각 구비된 주입구 및 배출구와, 상기 주입구에 삽입되는 주입노즐, 및 상기 배출구에 삽입되는 배출노즐을 포함하되, 상기 그라우팅재가 상기 주입노즐을 통해 상기 주입구로 삽입되고, 상기 그라우팅재의 충진 완료시 일부분이 상기 배출구 및 상기 배출노즐을 통해 외부로 배출되는 것이 특징이다.

본 고안에 의하면, 마감부재로 인해서 그라우팅재가 개구부로 배출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 개구부에 인접된 그라우팅재가 완전히 양생되도록 하여 사면의 표면층이 비로 인해서 붕괴되는 것을 방지할 있다.

사면, 정착부재, 이형철근, 시멘트모르타르, 그라우팅재, 네일링, 앵커, 보강

Description

그라우팅 마감부재{Finishing materials reinforcing grouting}

도 1은 종래의 사면보강용 시스템의 설치상태도,

도 2는 본 고안의 그라우팅 마감부재가 설치된 사면보강용 시스템의 단면도,

도 3은 본 고안의 그라우팅 마감부재가 설치된 사면보강용 시스템에 구비된 마감부재의 사시도,

도 4는 본 고안의 그라우팅 마감부재의 단면도,

도 5는 본 고안의 그라우팅 마감부재를 이용한 사면보강용 시스템이 설치된 상태를 도시한 상태도,

도 6은 본 고안의 그라우팅 마감부재의 도 5에 도시된 A부의 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 천공홀 11 : 개구부

100 : 정착부재 200 : 이형철근

300 : 마감부재 310 : 관통홀

320 : 주입구 321 : 주입노즐

330 : 배출구 331 : 배출노즐

340 : 돌출부 350 : 역류방지부재

360 : 삽입안내부 361 : 걸림부

362 : 경사면

본 고안은 이형철근과 결합된 정착부재가 지반에 형성된 천공홀 내부에 설치되고, 그라우팅재를 주입하여 사면을 보강하는 마감부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이형철근에 고정된 상태로 천공홀의 개구부에 삽입되어 그라우팅재의 주입완료를 인지할 수 있는 그라우팅 마감부재에 관한 것이다.

일반적으로 사면보강용 시스템은 절토사면이나 자연사면의 붕괴를 방지하면서 안정화를 목적으로 하고 있다.

이러한 사면보강용 시스템은 천공기를 이용하여 사면(지반)에 일정한 간격마다 동일한 직경의 천공홀을 소정깊이 굴착하고, 이 천공홀 내부에 적어도 하나 이상의 정착부재가 장착된 인장재(이형철근)를 삽입시킨다. 그리고, 상기 천공홀 내부에 그라우팅재(시멘트모르타르)를 주입하여 양생시킨 후 인장재를 견인 인장시켜 인장력이 작용하도록 하고, 원 지반의 전단저항력을 증가시켜 사면의 활동을 방지하는 공법이다.

이러한 기술과 관련된 사면보강용 시스템은 다수의 것들이 제안되었고, 그 일 예를 도시한 도 1에서 보는 바와 같이, 정착부재(1)와 인장재(2)로 크게 구성된다. 상기 정착부재(1)는 사면에 형성된 천공홀(3) 내부로 삽입되는 것이고, 상기 인장재(2)는 그 끝단이 상기 정착부재(1)에 결합된 상태로 상기 천공홀(3)의 외부 까지 노출된다.

이러한 상태에서 상기 천공홀(3)의 개구부(4)에 그라우팅재(5)를 주입하게 되는데, 상기 그라우팅재(5)는 별도의 공급장치에서 주입노즐(6)을 통해 상기 천공홀 내부로 공급되는 것이다. 그리고, 상기 그라우팅재(5)의 공급이 완료되면 상기 그라우팅재(5)가 천공홀(3)의 개구부(4)로 흘러나오게 된다. 따라서, 상기 천공홀(3)의 내부에는 상기 그라우팅재(5)가 양생되지만 상기 개구부(4)에는 그라우팅재(5)가 외부로 흘러나오게 되어 양생되지 못하게 된다.

그러므로, 시공이 불완전한 상태로 마무리될 수밖에 없으며 비가 내릴 경우 사면의 표면층이 붕괴되는 것이다. 초기에는 상기 사면의 표면층만 붕괴되지만 시간이 경과 될수록 상기 인장재(2)가 외부로 노출되고, 이로 인해서 상기 인장재(2)의 인장력이 저하되어 상기 사면의 내부까지 붕괴되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 사면의 표면층을 견고히 할 수 있는 그라우팅 마감부재를 제공하는 데 있다.

또한, 천공홀 내부에 주입되는 그라우팅재의 주입 완료 상태를 쉽게 인지할 수 있는 그라우팅 마감부재를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 그라우팅 마감부재는, 이형철근이 삽입되어 상기 개구부를 폐쇄시킬 수 있도록 중심부에 형성된 관통홀; 상기 관통홀과 인접된 위치에 각각 구비된 주입구 및 배출구; 상기 주입구에 삽입되는 주입노즐; 및 상기 배출구에 삽입되는 배출노즐;을 포함하되, 상기 그라우팅재가 상기 주입노즐을 통해 상기 주입구로 삽입되고, 상기 그라우팅재의 충진 완료시 일부분이 상기 배출구 및 상기 배출노즐을 통해 외부로 배출되는 것이 특징이다.

본 고안의 그라우팅 마감부재에 있어서, 상기 마감부재는, 상기 관통홀의 중심부에서 동일한 반경을 가지며, 상기 마감부재의 외주면에 삽입안내부가 구비되어 상기 개구부를 통해 상기 천공홀 내부로 삽입된다.

본 고안의 그라우팅 마감부재에 있어서, 상기 삽입안내부는, 상기 마감부재의 상면 외주부가 상부로 돌출 형성된 걸림부; 및 상기 걸림부의 끝단에서 상기 마감부재의 하면 외주부로 갈수록 점차적으로 작아지는 직경을 갖는 경사면;이 더 포함된다.

삭제

본 고안의 그라우팅 마감부재에 있어서, 상기 마감부재는, 상기 관통홀의 내주면에 탄성소재로 구비된 역류방지부재가 더 구비된다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 그라우팅 마감부재 및 그 시스템의 구성 및 작용을 설명하도록 한다.

먼저, 마감부재의 설명에 앞서 사면에 설치되는 사면보강용 시스템을 설명하도록 한다. 첨부된 도 2에서 보는 바와 같이, 사면보강용 시스템은 정착부재(100), 이형철근(200), 마감부재(300)로 크게 구성된다.

상기 정착부재(100)는 사면에 형성된 천공홀(10) 내부에 삽입된 상태에서 상기 천공홀(10)의 내측벽에 고정되는 역할을 하는 것이다. 이러한 정착부재(100)들의 구성 및 형상은 매우 다양하게 구비된다. 즉, 국내특허등록번호 제612160호의 "사면보강용 정착부재(100) 및 이를 이용한 양단 정착형 네일링공법" 및 국내특허출원번호 2004-80187호의 "사면보강공사용 네일앵커"를 참조하도록 한다. 그러나, 본 고안의 사면보강용 시스템에서는 상기 문헌들에 구비된 정착부재(앵커)의 형상만으로 국한되는 것은 아니다.

그리고, 상기 이형철근(200)은 그 끝단이 상기 정착부재(100)에 결합된다. 이 이형철근(200)의 길이는 상기 천공홀(10)의 깊이보다 더 길게 구비된다. 즉, 상기 천공홀(10)의 깊이가 10m라고 가정할 경우 상기 이형철근(200)의 길이가 작게는 10.5m 내지 길게는 11m정도의 길이로 구비되는 것이다. 그 이유는 상기 이형철근(200)이 상기 천공홀(10)에 삽입된 상태에서 그 일부분이 상기 천공홀(10)의 외부로 노출되도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 마감부재(300)는 첨부된 도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 관통홀(310), 주입구(320), 배출구(330)가 구비된다. 상기 마감부재(300)는 상기 천공홀(10)에 삽입되어 개구부(11)로부터 약 50cm 정도의 깊이에 위치되는 것이다. 이 마감부재(300)의 위치는 상기 개구부(11)에 위치될 수도 있다. 또한, 상기 마감부재(300)는 중심부에서 동일한 반경을 갖도록 원의 형상을 갖는 원판으로 구비된다. 상기 천공홀(10)의 직경은 대략 90mm에서 120mm의 직경으로 천공된다. 이 천공홀(10)은 주지하고 있는 바와 같이 천공기에 구비된 드릴로 인해서 그 직경이 형성되는 것이다. 그리고, 상기 마감부재(300)의 두께는 대략 15cm 내외의 두께로 구비된다.

상기 관통홀(310)은 상기 마감부재(300)의 중심부에 형성된다. 즉, 상기 마감부재(300)의 중심부에는 상측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(340)가 구비되고, 상기 관통홀(310)은 상기 돌출부(340)에 관통된 형태로 구비되는 것이다.

상기 관통홀(310)의 직경은 전술되어진 이형철근(200)의 직경보다 크게 구비된다. 그러나, 상기 관통홀(310)과 상기 이형철근(200)의 이격 차는 매우 작은 갭을 갖도록 구비되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 관통홀(310) 내주면에는 별도의 역류방지부재(350)가 구비될 수도 있다. 이 역류방지부재(350)는 그라우팅재가 상기 이형철근(200)과 상기 관통홀(310) 사이를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 역류방지부재(350)는 탄성소재로 구비되는 것이 바람직하며 상기 마감부재(300)가 상기 이형철근(200)에 삽입될 때 상기 역류방지부재(350)가 밀착되면서 삽입된다.

상기 주입구(320)와 상기 배출구(330)는 상기 관통홀(310)과 인접된 위치에 구비되고, 상기 관통홀(310)과 마찬가지로 상기 마감부재(300)에 관통된 상태로 구비된다.

그리고, 상기 주입구(320)에는 주입노즐(321)이 위치되고, 상기 배출구(330)에는 배출노즐(331)이 위치된다. 상기 주입노즐(321)과 상기 배출노즐(331)은 관의 형태로 구비되며 그 소재의 특성은 딱딱하거나 연질의 형태로 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 주입노즐(321)은 상기 배출노즐(331)보다 상대적으로 큰 길이를 갖도록 구비된다.

즉, 상기 주입노즐(321)은 그 일단이 그라우팅재가 공급되는 장치에 연결되는 것이고, 타단은 전술되어진 정착부재(100)와 인접된 위치에 설치된다. 그러나, 상기 배출노즐(331)은 그 일단이 개구부(11)의 외부로 노출되고, 타단은 상기 마감부재(300)에 고정된 상태로 구비되는 것이다. 따라서, 상기 그라우팅재가 상기 주입노즐(321)을 통해 공급되는 것이고, 상기 천공홀(10) 내부에 상기 그라우팅재가 지속적으로 공급되면 그라우팅재의 일부가 상기 배출노즐(331)을 통해 외부로 배출되는 것이다. 그러므로, 상기 그라우팅재가 상기 천공홀(10) 내에 완전히 공급된 상태를 파악하게 되는 것이다.

한편, 상기 마감부재(300)의 외주면에는 삽입안내부(360)가 구비된다. 상기 삽입안내부(360)는 걸림부(361)와 경사면(362)으로 구성된다.

먼저 상기 걸림부(361)는 상기 마감부재(300)의 상면 외주부가 상부로 돌출된 형상을 갖는다. 즉, 상기 걸림부(361)는 상기 마감부재(300)의 두께보다 큰 높이를 가지며, 전술되어진 돌출부(340)의 높이보다는 낮게 위치된다.

그리고, 상기 경사면(362)은 상기 걸림부(361)의 끝단에서 상기 마감부재(300)의 하면 외주부로 갈수록 점차적으로 작아지는 직경을 갖는다. 즉, 첨부된 도면의 단면도를 기준으로 설명하면 좌측에 형성된 경사면의 형상은 "＼"을 갖게 되는 것이고, 반대로 우측에 형성된 경사면의 형상은 "／"을 갖게 되는 것이다. 이는 어디까지나 첨부된 도면을 참조하여 설명한 것이며 상기 마감부재(300)의 외주부에 경사면(362)이 동일하게 구비되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 그라우팅 마감부재의 사용상태 및 시공을 첨부된 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사면을 보강하기 위해서 천공기를 이용하여 수십 내지 수백 개의 천공홀(10)을 뚫게 된다. 이후, 정착부재(100)를 이형철근(200)에 결합시킨 상태에서 상기 천공홀(10)의 개구부(11)로 삽입시킨다. 그리고, 상기 이형철근(200)을 당기거나 회전시키게 되면 상기 정착부재(100)가 상기 천공홀(10)의 내측벽에 고정된다.

그리고, 상기 개구부(11)에 위치된 상기 이형철근(200)에 마감부재(300)를 삽입시켜 상기 개구부(11)의 내부로 약 10 내지 50cm 정도 삽입시키게 된다. 이때, 상기 마감부재(300)의 외주부는 경사면(362)이 형성되어 있기 때문에, 상기 경사면(362)이 상기 천공홀(10)의 개구부(11)에 억지끼움 되면서 상기 천공홀(10) 내부로 삽입되는 것이다. 이러한 상태에서 상기 마감부재(300)에 구비된 주입구(320)에는 주입노즐(321)을 삽입시키고, 배출구(330)에는 배출노즐(331)을 삽입시킨다. 여기서, 상기 주입노즐(321)의 끝단은 상기 정착부재(100)와 인접된 위치까지 삽입시키는 것이 바람직하다. 이후, 상기 주입노즐(321)로 그라우팅재를 공급하여 상기 천공홀(10) 내부에 상기 그라우팅재가 지속적으로 주입되는 것이다. 이때, 작업자는 상기 주입노즐(321)을 점차적으로 잡아 당기면서 상기 그라우팅재가 주입되는 위치를 조절할 수도 있다.

대략 30초 내지 2분 정도의 시간이 경과 되면 상기 그라우팅재의 일부분이 상기 배출노즐(331)로 배출된다. 이때, 작업자는 상기 그라우팅재가 상기 천공홀(10) 내부에 완전히 공급된 상태를 인지하게 되는 것이고, 상기 그라우팅재의 공급을 차단하게 된다. 그리고, 작업자가 상기 주입노즐(321)과 상기 배출노즐(331)을 인출시킨 상태에서 시간이 경과 되면 상기 그라우팅재가 상기 천공홀(10) 내에서 양생되는 것이다. 그러므로, 상기 정착부재(100)는 상기 그라우팅재로 인해서 상기 천공홀(10)에 대하여 마찰력을 갖게 되는 것이다.

이상과 같이 이루어진 본 고안의 그라우팅 마감부재는, 마감부재로 인해서 그라우팅재가 개구부로 배출되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해서 천공홀의 개구부에 인접된 그라우팅재가 양생되지 못하는 문제점을 해결할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 개구부에 양생되지 못한 그라우팅재로 인해서 사면의 표면층이 비로 인해서 붕괴되는 것을 방지할 수가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 이형철근과 결합된 정착부재가 지반에 형성된 천공홀 내부에 설치되고, 그러우팅재가 주입되어 상기 천공홀에 형성된 개구부를 폐쇄시키는 마감부재에 있어서,

   상기 마감부재는,

   상기 이형철근이 삽입되어 상기 개구부를 폐쇄시킬 수 있도록 중심부에 형성된 관통홀;

   상기 관통홀과 인접된 위치에 각각 구비된 주입구 및 배출구;

   상기 주입구에 삽입되는 주입노즐; 및

   상기 배출구에 삽입되는 배출노즐;을 포함하되,

   상기 그라우팅재가 상기 주입노즐을 통해 상기 주입구로 삽입되고, 상기 그라우팅재의 충진 완료시 일부분이 상기 배출구 및 상기 배출노즐을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 그라우팅 마감부재.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재는,

   상기 관통홀의 중심부에서 동일한 반경을 가지며, 상기 마감부재의 외주면에 삽입안내부가 구비되어 상기 개구부를 통해 상기 천공홀 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 상기 그라우팅 마감부재.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 삽입안내부는,

   상기 마감부재의 상면 외주부가 상부로 돌출 형성된 걸림부; 및

   상기 걸림부의 끝단에서 상기 마감부재의 하면 외주부로 갈수록 점차적으로 작아지는 직경을 갖는 경사면;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 그라우팅 마감부재.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 마감부재는,

   상기 관통홀의 내주면에 탄성소재로 구비된 역류방지부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 상기 그라우팅 마감부재.
6. 삭제

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