KR20060023761A

KR20060023761A - 연약지반개량용 ｂｇｉ 그라우팅재 주입장치

Info

Publication number: KR20060023761A
Application number: KR1020040072603A
Authority: KR
Inventors: 최제인
Original assignee: 최제인
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-15
Also published as: KR100705720B1

Abstract

본 발명은 지반을 보강하기 위하여 지반에 주입되는 규산과 시멘트 및 BGI 그라우팅재로 이루어진 그라우팅액인 A액과 B액이 1:2의 용적비율로 정밀하게 배합되도록 주입관의 선단에 설치된 선단혼합장치에 상기 A액과 B액을 공급할 수 있도록 일정한 비율로 각각의 실린더 직경을 유지하도록 하는 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치에 관한 것이다.

기존교반기에서 A재(1㎥당 시멘트 333㎏와 규산 167ℓ)와 B재(B.G.I-1호 25㎏과 물 또는 B.G.I-2호 8.33㎏)를 배합하여 주입관선단장치로 공급되어 지반에 주입되도록 하는 장치에 있어서, 상하점이 상반되는 크랭크핀(2a,b) 2개가 있는 크랭크축(1)과, 각 크랭크핀(2a,b)에 설치된 2개의 피스톤(3a,b), 각기 일방향 밸브가 장착된 A재 및 B재용 흡입구(6a,b)와 토출구(7a,b)가 딸린 실린더(5a,b)를 가진 본체(4)로 이뤄지고, 상기 실린더(5a,b)의 용적과 토출구(7a,b)의 구경을 A재와 B재의 표준배합비 1:2에 부합하도록 일정한 면적을 가지도록 형성한 것으로서, 직경을 각각 32mm:44mm 또는 44mm:62mm의 비율로 형성한 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치를 특징으로 한다.

Description

연약지반개량용 ＢＧＩ 그라우팅재 주입장치{Apparatus for injecting BGI groution material for improvement of soft ground}

도 1은 본 발명에 의한 BGI 그라우팅재 주입장치의 종단정면도

도 2는 동 평면적인 개념도

도 3은 도 1의 부분절개 우측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 크랭크축 3a,B: 피스톤

4: 본체 5a,b: 실린더

7a,b: 토출구

본 발명은 연약지반 개량용 BGI(Best Grouting Innovation) 그라우트재를 형 성하는 A재와 B재가 정밀하게 1:2의 용적배합이 되도록 주입관의 선단에 설치된 선단혼합장치에 상기 A재와 B재를 공급할 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로서,

상기 그라우트재를 구성하는 시멘트와 규산, 급결용 BGI-1호 또는 중결용 BGI-2호를 최적의 비율인 1:2의 용적비로 배합하여 연약지반 내에 주입함으로써 일축 압축강도를 높여 차수효과를 증진하고, 그라우팅 효율을 극대화시켜 차수효과를 개선할 수 있게 한 연약지반 개량용 BGI 그라우팅재 주입장치에 관한 것이다.

연약지반의 개량 또는 차수벽 조성을 위한 종래 지중 주입재 주입방법 중에는 지중에 소정 깊이로 주입재공을 천공하고, 그 주입재공에 주입재용 로드를 삽입한 다음에 주입재공의 최저부로부터 로드를 상승시키면서 로드를 통해 주입재를 주입하는 방법이 있다.

상기 방법은 주입재의 경화시간을 임의로 조절할 수는 없고, 작업자의 경험에 의존하는 구태의연한 것으로서, 현장의 토질 조건이나 주입 목적에 부합하지 못한 경우가 많고, 주입재에 과량의 규산을 사용하므로서 그라우팅된 지반의 강도가 저하되면서 효과적인 지반의 차수 및 지반의 강도를 증대시키는데 적잖은 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 새로운 지중 주입재 주입방법이 곧 본 출원인에 의한 특허 제439052호이다.

상기 선행기술은 차수시킬 지반의 강도, 지반상태 등의 작업여건에 따라 적정량의 규산이 배합된 BGI 그라우팅재를 토출압의 조정을 통해 그라우팅함으로써 그라우팅재의 불균일침투현상을 극복하고, 규산의 적정량 사용에 따른 일축압축강 도를 높여 그라우팅된 지반의 강도 및 차수성능을 개선하며, 그라우팅재의 인위적인 배합비 조절을 통하여 경화시간을 지반보강공사현장의 토질조건과 그 보강목적에 부응할 수 있도록 규산과 시멘트로 된 A재와 급결 또는 중결용 BGI 그라우팅재인 B재를 1:2의 비율로 배합하여 주입하고, A재와 B재의 배합은 선단에 장착된 선단혼합장치에서 이뤄지도록 한 것이다.

상기 선행기술의 실시효과를 보려면 규산과 시멘트, BGI 그라우팅재를 정확하면서도 정밀하게 1:2의 용적비율로 배합하여 지반에 주입하도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

따라서, 이러한 상기 그라우팅재의 배합비를 정확하게 유지하기 위하여 제안한 것이 본 발명의 장치인 것이다.

종전의 현탁액 주입장치는 A액과 B액을 각각 1:1로 배합하여 주입되도록 하는 등압식 펌프가 설치되어 이를 이용하여 지반에 그라우팅액을 주입하도록 하고 있어 그라우팅액이 일정하게 1:2의 배합비를 유지하도록 하면서 주입하도록 하는 것은 현실적으로 불가능한 것이 종전의 그라우팅 주입장치의 문제점이었다.

따라서, 본 발명의 목적은 규산과 시멘트 및 BGI 그라우트재의 배합에 정확성을 기할 수 있는 저렴한 연약지반개량용 BGI 그라우팅재용 주입장치를 제공하는 것이다.

이같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 BGI 그라우팅재용 조성물인 규산 과 시멘트용 A재 공급부와 B.G.I-1호 또는 B.G.I-2호용 B재 공급부를 구비하되, 상기 A재 공급부와 B재 공급부의 지름을 각각 32mm:44mm 또는 44mm:62mm로 하여 상기 A재와 B재를 주입관의 선단의 선단홉합장치에 공급하여 정확하게 A재와 B재가 1:2의 용적비율로 배합되도록 흡입, 토출시킬 수 있는 BGI 그라우트재 주입장치를 제안한다.

연약지반개량용 BGI 그라우트재는 1㎥당 시멘트 333㎏와 규산 167ℓ으로 된 A재와, 급결용 그라우트재인 BGI-1호 25㎏ 또는 중결용 그라우트재인 BGI-2호 8.33㎏ 및 적량의 물로 된 B재로 조성하게 된다.

상기 A재와 B.G.I-1호의 B재로 배합된 급결용 그라우트재의 7일 경과시 일축압축강도는 25㎏/㎠에 달하고, 상기 A재와 B.G.I-2호로 된 B재로 배합된 중결용 그라우트재의 7일 경과시 일축압축강도는강도는 무려 50㎏/㎠에 달할 정도로 우수하다. 급결용 그라우트재의 경화시간은 3~9초, 중결용 그라우팅재의 경화시간은 45~60초이다.

BGI 그라우팅재는 1㎥당 규산의 사용량을 종전에 비해 2/3정도만 사용하고, 단위 시멘트량을 늘려 내구성을 강화하면서 강도를 높여 용탈현상을 방지하여 지반에 주입된 그라우팅재가 요구되는 강도를 발휘하여 지반을 설계된 강도대로 강화가 될 수 있도록 한 것이다.

이러한 BGI 그라우팅재는 실트질 모래, 모래자갈층, 전석층 등의 연약지반 에 사용하여 보강, 하천수로의 구조물 보강 및 제방의 차수벽 형성 등에 유용하게 쓰인다

도 1 내지 도 3에서, 상기한 연약지반개량용 BGI 그라우트재용 배합장치는 2행정형 펌프이다. 즉, 상하점이 상반되는 크랭크핀(2a,b) 2개를 가진 크랭크축(1)과, 각 크랭크핀(2a,b)에 설치된 2개의 피스톤(3a,b), 그리고 A재 및 B재용 흡입구(6a,b)와 토출구(7a,b)가 딸린 실린더(5a,b)를 가진 본체(4)로 구성되어 있다.

일축 실린더(5a)는 A재용으로서 B재용인 타측 실린더(5b)보다 작다. 또, 각 흡입구(6a,b)에는 A재 또는 B재가 흡입될 때 흡입구를 개방하는 일방향 밸브(8a,b)가 설치되어 있고, 토출구(7a,b)에는 실린더(5a,b) 내의 A재 또는 B재가 토출될 때에만 토출구를 개방하는 일방향 밸브가 설치되어 있다.

실린더(5a)와 (5b)는 A재와 B재의 1:2 배합비에 부응하도록 회당 A,B재 흡입량에 차등을 둠과 동시에, A재용 토출구(7a)와 B재용 토출구(7b)간에는 상기와 같은 실린더(5a,b) 내용적의 차등화에 맞춰 구경차를 둔다. 즉, 길이가 동일한 실린더(5a,b)의 구경과 높이가 동일한 토출구(7a,b)의 구경을 A재와 B재의 표준배합비인 1:2에 맞는 직경을 각각 32mm:44mm 또는 44mm:62mm로 하는 것이다.

이렇게 실린더(5a,b)와 토출구(7a,b)를 구성하면 크랭크(1)가 1행정(1회전)을 수행할 때마다 A재와 B재의 흡입량 및 토출구(7a)로 토출되는 A재와 토출구(7b)로 토출되는 B재의 배합비가 용적배합비인 1:2로 정밀하게 이중관으로 송달할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 연약지반개량용 BGI 그라우팅재용 주입장치는 연약지반개량현장에서 BGI 그라우트재의 원료인 A재와 B재의 배합비를 일정하게 유지하기 위하여 실린더의 구경과 높이가 동일한 토출구의 구경을 A재와 B재의 표준배합비인 1:2에 적합하도록 각각 32mm:44mm 또는 44mm:62mm로 하여 지반에 그라우트재를 주입할 때 배합비가 일정하게 유지되도록 하는 장치를 제공하므로서, 이를 이용하여 그라우팅작업시 그라우팅의 질을 향상시키면서 용탈을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

Claims

A재(1㎥당 시멘트 333㎏와 규산 167ℓ)와 B재(B.G.I-1호 25㎏과 물 또는 B.G.I-2호 8.33㎏)를 주입관의 선단혼합장치에 공급토록 하는 장치에 있어서,

상하점이 상반되는 크랭크핀(2a,b) 2개가 있는 크랭크축(1)과, 각 크랭크핀(2a,b)에 설치된 2개의 피스톤(3a,b), 각기 일방향 밸브가 장착된 A재 및 B재용 흡입구(6a,b)와 토출구(7a,b)가 딸린 실린더(5a,b)를 가진 본체(4)로 이뤄지고, 상기 실린더(5a,b)의 용적과 토출구(7a,b)의 구경을 A재와 B재의 일정한 배합비에 부합하도록 일정한 직경이 각각 형성된 것에 특징이 있는 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치.
제 1항에 있어서,

상기 일정한 배합비는 A재와 B재가 1:2의 용적배합이 되도록 한 것에 특징이 있는 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치.
제 1항에 있어서,

상기 일정한 직경은 33mm와 44mm로 각각 형성된 것에 특징이 있는 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치.
제1항에 있어서,

상기 일정한 직경은 44mm와 62mm로 각각 형성된 것에 특징이 있는 연약지반개량용 BGI 그라우팅재 주입장치.