KR20060027443A - The foundation grouting construction method of having used foundation digging and the equipment for grout material and this - Google Patents

The foundation grouting construction method of having used foundation digging and the equipment for grout material and this Download PDF

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KR20060027443A
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윤재철
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Abstract

본 발명은 지반중의 공동이나 전석층 및 균열된 암반 등에 천공 및 그라우트재를 충전하는데 사용하는 것으로, 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is used to fill perforations and grout materials in cavities, stone layers and cracked rocks in the ground, and an object thereof is to provide a device for ground excavation and grouting material and a ground grouting method using the same.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅 공법은 대상 지반에 청구항1의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 설치함과 동시에 지반을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 하단부에 위치한 드릴비트를 이용하여 지반을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 스위벨에 형성된 압축공기주입구, 초고압수주입구, 그라우트재주입구에 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터에 장착된 압축공기분사구, 초고압수분사구 및 그라우트재분사구를 통하여 압축공기, 초고압수 및 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 고결체를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The ground grouting method using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention for achieving the above object is to install the ground excavation and grout material injector of claim 1 in the target ground and at the same time the ground excavation and Drilling the ground to a constant depth and diameter using a drill bit located at the bottom of the apparatus for injecting grout material; Compressed air inlet, ultra high pressure inlet, grout material inlet, compressed air injection hole, ultra high pressure water, grout material, respectively, which are formed in the swivel of the ground excavation and grout material injection device, and the compressed air injection hole, ultra high pressure water injection hole And spraying compressed air, ultra-high pressure water, and grout material together through the grout re-injection sphere to form a solid body in the ground.

지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법Ground excavation and grout injection device and ground grouting method using the same

Description

지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법{The foundation grouting construction method of having used foundation digging and the equipment for grout material and this} The foundation grouting construction method of having used foundation digging and the equipment for grout material and this}             

도 1은 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용하여 지반을 그라우팅하는 상태를 도시한 개념도,1 is a conceptual diagram showing a state of grouting the ground using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 도시한 종단면도,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a device for ground excavation and grout material injection according to the present invention,

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용하여 지반을 그라우팅하는 과정을 도시한 공정도,3a to 3e is a process diagram showing the process of grouting the ground using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 실시예를 도시한 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a device for ground excavation and grout material injection according to the present invention.

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

10 : 압축공기주입구 12 : 초고압수주입구10: compressed air inlet 12: ultra high pressure water inlet

14 : 그라우트재주입구 16 : 스위벨14: grout re-entry 16: swivel

18 : 압축공기통로 20 : 초고압수통로18: compressed air passage 20: ultra-high pressure water passage

22 : 그라우트재통로 24 : 3중관로드22: grout re-pass 24: triple pipe rod

25 : 2중관로드 26 : 압축공기분사구25: double pipe rod 26: compressed air injection port

28 : 초고압수분사구 30 : 그라우트재분사구28: ultra-high pressure jet sphere 30: grout reinjection zone

32 : 모니터 34 : 볼밸브32 monitor 34 ball valve

36 : 케이싱 38 : 상부가이드부싱36: casing 38: upper guide bushing

40 : 하부가이드부싱 42 : 숄더40: lower guide bushing 42: shoulder

44 : 드릴비트 46 : 슬리브44: drill bit 46: sleeve

48 : 스톱링 50 : 섕크48: stop ring 50: shank

52 : 관통채널 54 : 피스톤해머52: through channel 54: piston hammer

56 : 압력챔버 58 : 밸브56: pressure chamber 58: valve

60 : 후면해드 62 : 밸브케이싱60: rear head 62: valve casing

64 : 튜브 66 : 노즐64: tube 66: nozzle

68 : 필터지지체 70 : 백해드68: filter support 70: back head

72 : 피스톤영역 74 : 간격슬리브72: piston area 74: gap sleeve

76 : 필터 78 : 환형공간76 filter 78 annular space

80 : 구동챔버80: drive chamber

A : 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치A: Ground Excavation and Grout Injection

G : 지반 P : 주상형 고결체G: Ground P: Columnar solidified body

본 발명은 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법에 관한 것으로, 특히 전석층이나 균열된 암반, 호박돌 등으로 이루어진 지반을 굴착 및 그라우트재를 충전하는데 사용하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for ground excavation and grout material injection and ground grouting method using the same, in particular, ground excavation and grout material injection used to excavate and grout the ground consisting of a rock layer, cracked rock, amber stone, etc. And a ground grouting method using the same.

일반적으로 지반주입공법은 지반 속에 약액ㆍ시멘트 밀크 등의 응결제를 주입, 굳힘으로써 지반의 강도를 증가시키는 공법으로서, 초고압분사 충전공법(SIG 공법), 고압충전공법(SRC 공법), 초고압분사 교반공법(RJP 공법), 고압분사 교반공법(JSP 공법) 등이 널리 사용되고 있다.In general, the ground injection method is a method of increasing the strength of the ground by injecting and solidifying a coagulant such as a chemical liquid or cement milk into the ground. The ultra high pressure spraying method (SIG method), the high pressure filling method (SRC method), and the ultra high pressure spray agitation method are used. (RJP method), high pressure spray stirring method (JSP method), etc. are widely used.

여기서, 상기한 SIG 공법은 초고압(P=400∼600㎏/㎠)의 제트류를 분사하면서 회전시켜 연약토를 배출시키고, 배출된 공간에 직경(Φ=1200∼2000㎜) 정도의 대구경 원주형 고결체를 조성하는 공법으로, 주로 토사층, 사력층, 자갈층, 연암층 및 N<10인 점성토층에 사용된다.Here, the above-mentioned SIG method is rotated while spraying a jet flow of ultra-high pressure (P = 400 ~ 600㎏ / ㎠) to discharge the soft soil, large diameter cylindrical high diameter (Φ = 1200 ~ 2000㎜) in the discharged space As a method of forming the binder, it is mainly used in the soil layer, sand layer, gravel layer, soft rock layer and viscous soil layer of N <10.

상기한 바와 같은 SIG 공법은 기존의 제트 그라우팅의 단점인 고압분사 주입으로 인한 주변지반 융기 문제와 분출수로 인한 원지반 연약화 문제를 해결할 수 있고, 다중관 로드의 회전인발 속도를 조절할 수 있어 단면의 크기조절이 용이하며, 고압수로 석회암 공동이나 파쇄대의 연약한 토사분을 배출시키면서, 배출된 공간에 시멘트 밀크를 주입하여 원지반과 전혀 다른 성질의 지반강도 및 내구성이 우수한 보강지반을 형성할 수 있으며, 특히 치환공법이므로 보강후 강도 증가 가 현저한 장점이 있다.As described above, the SIG method can solve the problems of the surrounding ground uplift due to the injection of high pressure injection, which is a disadvantage of the conventional jet grouting, and the weakening of the ground due to the spout, and the rotational drawing speed of the multi-pipe rod can be adjusted. It is easy to adjust the size, and it discharges the soft soil dust of limestone cavity or crushing zone with high pressure water, and injects cement milk into the discharged space to form the reinforcement ground with excellent ground strength and durability. In particular, the substitution method has a significant advantage in strength after reinforcement.

그러나, 상기한 바와 같은 SIG 공법은 대규모 공동이 상호 연결되어 있는 경우에는 그라우트 주입량이 과다하게 발생하고, 시멘트가 경화하면서 수축되어 원지반과 경화재가 밀착되지 않아 지하수에 의해 공동이 다시 발생되는 단점이 있다.However, the SIG method as described above has a disadvantage in that when the large cavities are interconnected, the grout injection amount is excessively generated, the cement shrinks as the cement hardens, and the ground is not closely contacted with the hardener, so the cavity is generated again by groundwater. .

한편, 상기한 SRC 공법은 천공시 압축공기를 동반한 초고압수(0∼800㎏/㎠)를 이용하여 지반을 절삭, 이완시키며, 이때 배출되는 절삭 이토를 고화재와 섞어 주입재로 재사용하는 공법이다.On the other hand, the SRC method is a method of cutting and relaxing the ground using ultra-high pressure water (0 ~ 800㎏ / ㎠) accompanied by compressed air during drilling, and is a method of mixing the discharged cutting soil with solidified material and reused as injection material .

상기한 바와 같은 SRC 공법은 절삭, 충전(치환)시 배출되는 이토는 절삭수와 충전재의 혼합재로 사용하기 때문에 슬라임이 대폭 삭감되는 특징이 있으며, 슬라임을 이수와 이토로 분류하여 재 사용하므로 폐기물 처리가 거의 없는 친환경적인 공법이며, 충전재의 배합비를 조정하여 개량목적에 적합한 강도조정이 가능하며, 시공시 지반이나 주변 구조물에 영향을 주지 않는 장점이 있다.As described above, the SRC method is characterized in that the slime discharged during cutting and filling (substituting) is used as a mixture of cutting water and filler, so that the slime is drastically reduced. It is an environmentally friendly method with almost no, and it is possible to adjust the strength of the filler to adjust the strength suitable for the purpose of improvement, there is an advantage that does not affect the ground or surrounding structures during construction.

그러나, 상기한 바와 같은 SRC 공법은 배출된 이토의 양이 적을 경우에는 주입재를 보충하여야 하며, 슬라임을 재처리하여 주입하므로 장비가 복잡하며, 공법을 적용하는 구간의 토사가 점토일 경우에는 이토로의 재사용이 불가능하고, 그라우트주입재를 충전시 지하수과 접촉시 재료분리 현상이 나타나며 공동내부에 자갈 및 사질토에 치환 주입할 수 없는 단점이 있다.However, the SRC method as described above should refill the injection material when the amount of discharged soil is small, and the equipment is complicated because the slime is reprocessed and injected, and the soil is clay when the soil is applied to the process. It is impossible to reuse, and when filling the grout injection material, the material separation phenomenon occurs when it comes in contact with the groundwater.

한편, 상기한 RJP 공법은 초고압(P=400∼600㎏/㎠)의 제트류를 분사하면서 회전시켜 지중에 원지반의 연약토와 교반시켜 직경(Φ=1200∼2000㎜) 정도의 대구경 원주형 고결체를 조성하는 공법으로, 주로 토사층, 사력층, N<10인 점성토층에 사용된다. On the other hand, the RJP method described above is rotated while spraying jets of ultra-high pressure (P = 400-600 kg / cm 2) and stirred with the soft soil of the ground, which is a large diameter columnar solidified body having a diameter (Φ = 1200-2000 mm). As a method of forming a metal, it is mainly used in a soil layer, a sand layer, and a viscous soil layer having N <10.

상기한 바와 같은 RJP 공법은 무진동, 무소음으로 도심지에서 시공이 가능하고 보조작업이 필요 없으며, 다중관 로드의 회전 인발 속도를 조절할 수 있어 단면의 크기조절이 용이하며, 고압수로 석회암 공동이나 파쇄대의 연약한 토사분과 시멘트 밀크를 교반시켜 주변지반과 일체화시키므로 지반강도 및 내구성이 우수한 보강지반을 형성할 수 있는 장점이 있다.The RJP method as described above can be installed in the city center without vibration and noise, and does not require any auxiliary work, and it is easy to adjust the size of the cross section by adjusting the rotational drawing speed of the multi-pipe rod, and it is easy to adjust the size of the limestone cavity or crushing table with Since the soft soil dust and cement milk are stirred to integrate with the surrounding ground, there is an advantage of forming a reinforced ground having excellent ground strength and durability.

그러나, 상기한 바와 같은 RJP 공법은 SIG 공법에 비해 개량체의 강도(최대강도=60㎏/㎠) 및 경제성이 떨어지며, 대규모 공동이 상호 연결되어 있는 경우에는 그라우트 주입량이 과다하게 발생하고, 시멘트가 경화하면서 수축되어 원지반과 경화재가 밀착되지 않아 지하수에 의해 공동이 다시 발생되는 단점이 있다.However, the RJP method as described above is inferior to the SIG method, and the strength (maximum strength = 60 kg / cm 2) and economical efficiency of the improved body are poor, and when large cavities are interconnected, excessive grout injection occurs and cement Shrinkage while curing has a disadvantage that the ground and the hardening material is not in close contact with the cavity again by groundwater.

한편, 상기한 JSP 공법은 고압(P=200㎏/㎠)의 제트류를 분사하면서 회전시켜 지중에 직경(Φ=800∼1000㎜) 정도의 원주형 고결체를 조성하는 공법으로, 주로 토사층, 사력층, N<10인 점성토층에 사용된다. On the other hand, the JSP method is a method of forming a cylindrical solidified body having a diameter (Φ = 800 ~ 1000㎜) in the ground by rotating while spraying a jet of high pressure (P = 200㎏ / ㎠), mainly earth and sand Layer, a viscous soil layer with N <10.

상기한 바와 같은 JSP 공법은 수직, 경사 어떤 방법으로도 시공이 가능하고, 특히 협소한 장소(건물의 지하실, 교량하부 등)에서 작업이 가능하므로 기존 구조물의 보강공법으로 적합하며 원주고결체의 배치, 배열의 조합에 의하여 여러 가지로 개량되며, 지중에 인공적으로 만든 공극에 그라우트재를 충전하는 것이기 때문에 보통의 약액주입공법 처럼 인근 구조물이나 지하매설물에 영향을 미치는 일이 거의 없는 장점이 있다.The JSP method as described above can be installed in any way vertically or inclined. Especially, it can work in a narrow place (basement of a building, lower part of a bridge, etc.), so it is suitable as a reinforcement method of an existing structure. It is improved in various ways by the combination of the arrangements, and because it is filled with grout material in the artificially made pores in the ground, there is an advantage that it does not affect nearby structures or underground works like the usual chemical injection method.

그러나, 상기한 바와 같은 JSP 공법은 개량체가 원지반 흙과 시멘트 밀크에 의해 형성된 일종의 소일 시멘트이므로 소요강도의 발현 등에 따른 품질관리가 어려우며, SIG 공법에 비해 개량체의 강도(최대강도=40㎏/㎠) 및 경제성이 떨어지는 단점이 있다.However, the JSP method as described above is difficult to quality control according to the manifestation of the required strength because the improved body is a kind of soil cement formed by the soil and cement milk, the strength of the improved body (maximum strength = 40㎏ / ㎠) compared to the SIG method ) And economical disadvantages.

또한, 상기한 바와 같은 JSP 공법은 대규모 공동이 상호 연결되어 있는 경우에는 그라우트 주입량이 과다하게 발생하고, 시멘트가 경화하면서 수축되어 원지반과 경화재가 밀착되지 않아 지하수에 의해 공동이 다시 발생되는 단점이 있다.In addition, the JSP method as described above has a disadvantage in that when the large cavities are interconnected, the grout injection amount is excessively generated, the cement shrinks as the cement hardens, and the ground surface and the hardening material do not come into close contact. .

따라서, 상기한 바와 같은 종래의 지반주입공법들은 현장에서 천공장비를 이용하여 어느 정도의 직경 및 깊이로 지반을 천공한 상태에서, 지반여건에 맞는 주입공법을 이용하여 지중에 구조체를 형성하거나, 지반을 개량하는 방식이므로, 항상 지반천공을 위한 천공장비와 그라우트재를 주입하기 위한 주입장비가 병행하여 작업을 해야되는 문제점 있다. Therefore, the conventional ground injection methods as described above form the structure in the ground by using the injection method suitable for the ground conditions in the state of drilling the ground to a certain diameter and depth using the drilling equipment in the field, Since there is a way to improve, there is always a problem that the drilling equipment for ground drilling and the injection equipment for injecting grout material should be performed in parallel.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 공법들의 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 천공장치와 주입장치를 하나의 장치로 구성하여 전석층이나 균열된 암반, 호박돌 등으로 이루어진 지반을 용이하게 굴착 및 그라우트재를 충전하도록 하여 지중에 고결체를 형성할 수 있도록 한 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the above-described methods, the drilling and injection device as a single device to easily excavate the ground consisting of a rock layer, cracked rock, amber stone, etc. And it is an object of the present invention to provide a ground excavation and grout material injection apparatus and a ground grouting method using the same to allow the grout material to be filled to form a solid body in the ground.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치는 상부에 위치되며, 압축공기주입구, 초고압수주입구, 그라우트재주입구가 형성된 스위벨과; 상기 스위벨의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기통로, 초고압수통로, 그라우트재통로가 형성된 3중관로드와; 상기 3중관로드의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기분사구, 초고압수분사구, 그라우트재분사구가 형성된 모니터와; 상기 모니터의 내측면 하단부에 설치된 볼밸브로 이루어지는 주입장치부와 Ground excavation and grout material injection device according to the present invention for achieving the above object is located in the upper, swivel formed with compressed air inlet, ultra-high pressure inlet, grout material inlet; A triple pipe rod mounted on the lower portion of the swivel and communicating with each other and having a compressed air passage, an ultra-high pressure passage, and a grout passage; A monitor mounted on the lower portion of the triple pipe rod and communicating with each other and having a compressed air jet port, an ultra-high pressure jet port, and a grout re-injection port; An injection device portion comprising a ball valve installed at a lower end of an inner surface of the monitor;

상기 모니터의 하부와 결합되며, 원통형상으로 이루어진 케이싱과; 상기 케이싱내 하단부에 위치되며 상하로 배치되는 상하부가이드부싱과; 상기 상하부가이드부싱간에 설치되어 상부가이드부싱을 지지하는 숄더와; 상기 하부가이드부싱내에서 각방향으로는 고정됨과 동시에 축방향으로는 제한적으로 이동되도록 장착된 드릴비트와; 상기 하부가이드부싱과 드릴비트와의 사이에 설치되며, 케이싱의 내측으로 나사산이 형성된 슬리브와; 상기 하부가이드부싱과 슬리브와의 사이에 장착되어 드릴비트가 분리되는 것을 방지하는 스톱링과; 상기 드릴비트의 섕크에 충격을 가하도록 배치되며, 관통채널을 구비한 피스톤해머와; 상기 피스톤해머의 왕복운동을 제어함과 동시에 압력챔버를 교호적으로 가압 및 감압하는 밸브와; 상기 밸브를 감싸고 있음과 동시에 케이싱의 후방 단부내로 나사가 형성된 후면해드를 구비한 밸브케이싱과; 상기 밸브케이싱의 내측으로 길이방향으로 가운데에 형성된 튜브와; 상기 튜브상에 설치된 노즐과; 상기 밸브케이싱의 후면해드에 지지되는 필터지지체와; 상기 필터지지체상에 내측으로 결합되는 백해드와; 상기 압력챔버에는 밸브에 의해 압력챔버가 가압될 때 상기 피스톤해머를 전방으로 구동시키도록 형성된 피스톤영역으로 이루어지는 굴착장치부로 구성됨을 특징으로 한다. A casing coupled to a lower portion of the monitor and formed in a cylindrical shape; Upper and lower guide bushings which are positioned at a lower end of the casing and disposed up and down; A shoulder installed between the upper and lower guide bushings to support the upper guide bushing; A drill bit mounted in the lower guide bushing to be fixed in each direction and to be restricted in the axial direction; A sleeve installed between the lower guide bushing and the drill bit and having a thread formed inside the casing; A stop ring mounted between the lower guide bushing and the sleeve to prevent the drill bit from being separated; A piston hammer arranged to impact the shank of the drill bit and having a through channel; A valve for controlling the reciprocating motion of the piston hammer and simultaneously pressurizing and depressurizing the pressure chamber; A valve casing surrounding the valve and having a rear head threaded into the rear end of the casing; A tube formed in the center in the longitudinal direction inwardly of the valve casing; A nozzle installed on the tube; A filter support supported on the rear head of the valve casing; A back head coupled inward on the filter support; The pressure chamber is characterized in that the excavation device portion consisting of a piston region formed to drive the piston hammer forward when the pressure chamber is pressurized by a valve.                         

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅 공법은 대상 지반에 청구항1의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 설치함과 동시에 지반을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 하단부에 위치한 드릴비트를 이용하여 지반을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 스위벨에 형성된 압축공기주입구, 초고압수주입구, 그라우트재주입구에 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터에 장착된 압축공기분사구, 초고압수분사구 및 그라우트재분사구를 통하여 압축공기, 초고압수 및 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 고결체를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
In addition, the ground grouting method using a device for ground excavation and grout material injection according to the present invention for achieving the above object is at the same time to install the device for ground excavation and grout material of claim 1 in the target ground Drilling the ground to a certain depth and diameter using a drill bit located at the bottom of the device for drilling and grouting material injection; Compressed air inlet, ultra high pressure inlet, grout material inlet, compressed air injection hole, ultra high pressure water, grout material, respectively, which are formed in the swivel of the ground excavation and grout material injection device, and the compressed air injection hole, ultra high pressure water injection hole And spraying compressed air, ultra-high pressure water, and grout material together through the grout re-injection sphere to form a solid body in the ground.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용하여 지반을 그라우팅하는 상태를 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 도시한 종단면도이다.1 is a conceptual diagram showing a state of grouting the ground using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a device for ground excavation and grout material injection according to the present invention. .

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치는 상부에 위치되며, 압축공기주입구(10), 초고압수주입구(12), 그라우트재주입구(14)가 형성된 스위벨(16)과; 상기 스위벨(16)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기통로(18), 초고압수통로(20), 그라우트재통로(22)가 형성된 3중관로드(24)와; 상기 3중관로드(24)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되 며, 압축공기분사구(26), 초고압수분사구(28), 그라우트재분사구(30)가 형성된 모니터(32)와; 상기 모니터(32)의 내측면 하단부에 설치된 볼밸브(34)로 이루어지는 주입장치부와; As shown in these figures, the ground drilling and grout injection device according to the present invention is located at the top, the compressed air inlet 10, ultra-high pressure water inlet 12, the swivel formed with a grout material inlet (14) 16); A triple tube rod (24) mounted on the lower portion of the swivel (16) and communicating with each other and having a compressed air passage (18), an ultra-high pressure passage (20), and a grout re-pass passage (22); A monitor 32 mounted on the lower portion of the triple pipe rod 24 and communicating with each other and having a compressed air jet port 26, an ultra-high pressure jet port 28, and a grout re-injection port 30; An injection device portion formed of a ball valve 34 installed at a lower end of an inner surface of the monitor 32;

상기 모니터(32)의 하부와 결합되며, 원통형상으로 이루어진 케이싱(36)과; 상기 케이싱(36)내 하단부에 위치되며 상하로 배치되는 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)과; 상기 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)간에 설치되어 상부가이드부싱(38)을 지지하는 숄더(42)와; 상기 하부가이드부싱(40)내에서 각방향으로는 고정됨과 동시에 축방향으로는 제한적으로 이동되도록 장착된 드릴비트(44)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 드릴비트(44)와의 사이에 설치되며, 케이싱(36)의 내측으로 나사산이 형성된 슬리브(46)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 슬리브(46)와의 사이에 장착되어 드릴비트(44)가 분리되는 것을 방지하는 스톱링(48)과; 상기 드릴비트(44)의 섕크(50)에 충격을 가하도록 배치되며, 관통채널(52)을 구비한 피스톤해머(54)와; 상기 피스톤해머(54)의 왕복운동을 제어함과 동시에 압력챔버(56)를 교호적으로 가압 및 감압하는 밸브(58)와; 상기 밸브(58)를 감싸고 있음과 동시에 케이싱(36)의 후방 단부내로 나사가 형성된 후면해드(60)를 구비한 밸브케이싱(62)과; 상기 밸브케이싱(62)의 내측으로 길이방향으로 가운데에 형성된 튜브(64)와; 상기 튜브(64)상에 설치된 노즐(66)과; 상기 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)에 지지되는 필터지지체(68)와; 상기 필터지지체(68)상에 내측으로 결합되는 백해드(70)와; 상기 압력챔버(56)에는 밸브(58)에 의해 압력챔버(56)가 가압될 때 상기 피스톤해머(54)를 전방으로 구동시키도록 형성된 피스톤영역(72)으로 이루어지는 굴착장치부로 구성된다.A casing 36 coupled to a lower portion of the monitor 32 and having a cylindrical shape; Upper and lower guide bushings 38 and 40 positioned on the lower end of the casing 36 and disposed up and down; A shoulder 42 provided between the upper and lower guide bushings 38 and 40 to support the upper guide bushing 38; A drill bit (44) mounted in the lower guide bushing (40) so as to be fixed in each direction and limited in the axial direction; A sleeve 46 installed between the lower guide bushing 40 and the drill bit 44 and having a thread formed inside the casing 36; A stop ring (48) mounted between the lower guide bushing (40) and the sleeve (46) to prevent the drill bit (44) from being separated; A piston hammer (54) disposed to impact the shank (50) of the drill bit (44) and having a through channel (52); A valve 58 for controlling the reciprocating motion of the piston hammer 54 and simultaneously pressurizing and depressurizing the pressure chamber 56; A valve casing (62) surrounding the valve (58) and having a rear head (60) threaded into the rear end of the casing (36); A tube (64) formed in the center in the longitudinal direction inwardly of the valve casing (62); A nozzle (66) installed on the tube (64); A filter support (68) supported by the rear head (60) of the valve casing (62); A back head 70 coupled inwardly on the filter support 68; The pressure chamber 56 is constituted by an excavation device portion including a piston region 72 formed to drive the piston hammer 54 forward when the pressure chamber 56 is pressurized by the valve 58.

또한, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치에 주입되는 그라우트재는 상기 그라우트재는 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 상기 A액 및 B액을 각각 별도의 믹싱장치에 의해 고압펌프 흡입구 부근에서 상기 A액과 B액을 혼합하여 고압분사구를 통하여 지반에 교반 침투하고 2차적으로 시멘트의 알칼리 성분과 알루미늄분말의 화학적 반응에 의해 발포로 인하여 그라우트재가 팽창되어 원지반과 그라우트재가 압밀되는 것이다.In addition, the grout material to be injected into the ground drilling and grout material injection device according to the present invention as described above, the grout material is a liquid suspension containing a hardening foot as the main component A liquid, montmononite clay mineral and aluminum The fluid-based viscous liquid containing powder as the main component is B liquid, and the liquid A and liquid B are mixed in the vicinity of the high pressure pump inlet by a separate mixing device, and the liquid A is mixed with the liquid B through the high pressure jet. It penetrates and secondaryly expands the grout material due to the foaming by chemical reaction of the alkali component of the cement and aluminum powder, thereby consolidating the base and the grout material.

즉, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)는 크게 스위벨(16), 3중관로드(24), 모니터(32)로 이루어진 주입장치부와 케이싱(36), 드릴비트(44), 피스톤해머(54)로 이루어진 굴착장치부가 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.That is, the device (A) for ground excavation and grout material injection according to the present invention is largely composed of the swivel 16, triple tube rod 24, the monitor device 32 and the casing 36, drill bit 44 ), An excavation device portion consisting of a piston hammer 54 is an organic combination.

여기서, 전자의 주입장치부는 최상단에 스위벨(16)이 설치되는 바, 이 스위벨(16)에는 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 주입할 수 있도록 압축공기주입구(10), 초고압수주입구(12) 및 그라우트재주입구(14)가 형성된 구조이다.Here, the electron injecting unit is provided with a swivel 16 at the top end, the compressed air inlet 10, the ultra-high pressure inlet 12 to inject compressed air, ultra-high pressure, grout material into the swivel 16 And a grout reinforcing hole 14 formed therein.

또한, 상기 3중관로드(24)는 스위벨(16)의 각 구성요소에 해당하는 압축공기주입구(10)와 초고압수주입구(12) 및 그라우트재주입구(14)에 각각 대응되어, 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 이송시키기 위한 압축공기통로(18), 초고압수통로(20), 그라우트재통로(22)가 형성된 구조이다.In addition, the triple pipe rod 24 corresponds to the compressed air inlet 10, the ultra high pressure water inlet 12 and the grout reinforcing inlet 14 corresponding to each component of the swivel 16, respectively, compressed air, ultra high pressure The compressed air passage 18, the ultra-high pressure passage 20, and the grout ash passage 22 for conveying water and grout material are formed.

그리고, 상기 모니터(32)는 3중관로드(24)의 각각에 대응되도록 압축공기, 초고압수 및 그라우트재를 분사시키기 위해 압축공기분사구(26)와 초고압수분사구(28) 및 그라우트재분사구(30)가 형성된 구조이다.In addition, the monitor 32 is compressed air injection port 26 and the ultra-high pressure water injection port 28 and the grout re-injection port 30 to inject the compressed air, ultra-high pressure and grout material to correspond to each of the triple pipe rod (24) ) Is formed.

여기서, 상기 모니터(32)의 그라우트재분사구(30)는 그 주위면에 지름방향 외향으로 형성되며, 압축공기분사구(26)는 상기 그라우트재분사구(30)의 주위로부터 지름방향 외향으로 고압으로 압축공기를 분사하도록 형성된 구조이다.Here, the grout re-injection port 30 of the monitor 32 is formed radially outward on the circumferential surface thereof, and the compressed air injection port 26 is compressed at high pressure in the radial direction outward from the circumference of the grout re-injection port 30. It is a structure formed to inject air.

그리고, 상기 모니터(32)의 내측면 하단부에는 볼밸브(34)가 설치되고, 이러한 볼밸브(34)는 액체로 구동되는 굴착장치부에 액체의 공급을 제한하는 밸브로, 볼밸브(34)가 열려 있으면 굴착장치부의 피스톤해머(54) 및 드릴비트(44)가 작동되고, 폐쇄되어 있으면 굴착장치부는 작동이 중지된 상태를 유지하게 된다.In addition, a ball valve 34 is installed at the lower end of the inner surface of the monitor 32, and the ball valve 34 is a valve for restricting the supply of liquid to the excavator driven by the liquid, and the ball valve 34 is provided. When the piston hammer 54 and the drill bit 44 of the excavation unit is opened, the excavator unit maintains the stopped state when it is closed.

또한, 후자의 굴착장치부는 케이싱(36)을 가지며, 그의 주요부는 숄더(42)와 각각의 단부에 내측 나사를 갖는 원통형 튜브이다.The latter rig has a casing 36, the main part of which is a cylindrical tube with a shoulder 42 and an inner thread at each end.

드릴비트(44)는 튜브(64) 또는 케이싱(36)의 내측으로 나사 형성된 슬리브(46)에 의해 케이싱(36)내에 위치되어 있다.The drill bit 44 is located in the casing 36 by a sleeve 46 threaded into the tube 64 or the casing 36.

슬리브(46)는 드릴비트(44)의 상단에 위치되며, 드릴비트(44)는 슬리브(46) 및 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)에 의해 케이싱(36)내로 유도되고, 스톱링(48)은 드릴비트(44)가 떨어져 나가는 것을 방지한다.The sleeve 46 is located at the top of the drill bit 44, the drill bit 44 is guided into the casing 36 by the sleeve 46 and the upper and lower guide bushings 38, 40, and the stop ring ( 48 prevents the drill bit 44 from falling out.

상부가이드부싱(38)을 숄더(42)가 지지하며, 간격슬리브(74)는 상부가이드부싱(38)에 지지된다.The shoulder guide 42 supports the upper guide bushing 38, and the gap sleeve 74 is supported by the upper guide bushing 38.

후면해드(60)를 갖춘 밸브케이싱(62)이 간격슬리브(74)에 지지되며, 필터(76)가 구비된 튜브형 필터지지체(68)는 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)에 지지된 다.A valve casing 62 with a rear head 60 is supported on the gap sleeve 74, and a tubular filter support 68 with a filter 76 is supported on the rear head 60 of the valve casing 62. All.

상기 후면해드(60)는 케이싱(36)의 후방부로 나사 형성되어 있으며, 숄더(42)에 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40), 간격슬리브(74), 밸브케이싱(62), 후면해드(60), 필터지지체(68)를 축방향으로 조인다.The rear head 60 is screwed to the rear of the casing 36, the upper and lower guide bushings 38 and 40, the gap sleeve 74, the valve casing 62, the rear head (42) on the shoulder 42 60), the filter support 68 is tightened in the axial direction.

상기한 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40), 간격슬리브(74), 밸브케이싱(62), 후면해드(60), 필터지지체(68)는 함께 스프링 역할을 하고, 이들의 누적거리는 후면해드(60)가 나사 결합될 때 이들이 압축되는 거리이다.The upper and lower guide bushings 38 and 40, the gap sleeve 74, the valve casing 62, the rear head 60, and the filter support 68 serve as springs, and their cumulative distances are the rear head ( 60 is the distance they are compressed when screwed in.

여기서, 상기 간격슬리브(74)는 압축에 상당한 영향을 미치는데, 이는 간격슬리브(74)의 길이와 비교적 작은 단면적을 갖기 때문이다.Here, the spacing sleeve 74 has a significant effect on the compression, because it has a relatively small cross-sectional area and the length of the spacing sleeve 74.

필터지지체(68)는 간격슬리브(74)와 거의 동일한 단면적을 가질 수 있지만, 실제적으로는 간격슬리브(74)에 비해 더 작다.The filter support 68 may have approximately the same cross-sectional area as the spacing sleeve 74 but is actually smaller than the spacing sleeve 74.

따라서, 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)는 밸브케이싱(62)의 주요부를 조인다.Thus, the rear head 60 of the valve casing 62 tightens the main part of the valve casing 62.

후면해드(60)는 회전을 굴착장치부에 전달하고, 가압수 형태의 수압 구동수를 전달하도록 배치된다.The rear head 60 is arranged to transmit the rotation to the excavator device, and to deliver the hydraulic drive water in the form of pressurized water.

작동시 밸브케이싱(62)의 이면의 환형공간(78)이 가압하에 여과수가 연속해서 채워진다.In operation, the annular space 78 on the back of the valve casing 62 is continuously filled with filtered water under pressure.

구동장치부는 조립시 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40), 간격슬리브(74), 밸브케이싱(62), 후면해드(60), 필터지지체(68) 모두를 느슨하게 적층함으로써 조립이 간단하며, 축방향 공차가 감소된다.When assembling the drive unit, the upper and lower guide bushings 38 and 40, the gap sleeve 74, the valve casing 62, the rear head 60, and the filter support 68 are loosely stacked to simplify the assembly. Directional tolerance is reduced.

추가의 공차는 축방향의 탄성압축에 의해 처리되며, 상기 구동장치부의 모든 부품은 구동장치부내에서 용이하게 미끄러지므로 구동장치부를 분해할 때 용이하게 제거된다.Additional tolerances are handled by the axial elastic compression, and all parts of the drive unit slide easily in the drive unit and are therefore easily removed when disassembling the drive unit.

튜브(64)는 밸브케이싱(62)의 일부를 형성하고, 관통채널(52)을 구비한 피스톤해머(54)는 상부가이드부싱(38)의 내부로 유도되는 전방단부를 가진다.The tube 64 forms part of the valve casing 62, and the piston hammer 54 with the through channel 52 has a front end leading into the upper guide bushing 38.

피스톤해머(54)의 후방단부는 밸브케이싱(62)과 튜브(64) 사이의 밸브케이싱(62)내에 형성된 구동챔버(80)내로 연장된다.The rear end of the piston hammer 54 extends into the drive chamber 80 formed in the valve casing 62 between the valve casing 62 and the tube 64.

따라서, 피스톤해머(54)는 밸브케이싱(62)에 의해서 유도된다.Thus, the piston hammer 54 is guided by the valve casing 62.

피스톤해머(54)는 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)과 밸브케이싱(62) 사이에 축방향으로 형성된 구동챔버(80)에 상이한 피스톤 면적을 가진다.The piston hammer 54 has a different piston area in the drive chamber 80 formed in the axial direction between the upper and lower guide bushings 38 and 40 and the valve casing 62.

한편, 상기한 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트 주입용 장치에는 그라우트재가 주입되는 바, 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 상기 A액 및 B액을 각각 별도의 믹서로 혼합하여 고압펌프입구에서 상기 A액과 B액을 혼합하여 사용한 것이다.On the other hand, in the ground drilling and grout injection device according to the present invention, the grout material is injected, the fluid suspension containing the hardening footing as a main component A liquid, and the monmononite clay mineral and aluminum powder as a main component One fluidized viscous liquid is B liquid, and the liquid A and liquid B are mixed in separate mixers, and the liquid A and liquid B are mixed and used at the high-pressure pump inlet.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅에 대해서 설명한다.Hereinafter, the ground grouting using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention having the configuration as described above will be described.

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용하여 지반을 그라우팅하는 과정을 도시한 공정도이다.3a to 3e is a process chart showing a process of grouting the ground using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주 입용 장치를 이용한 지반 그라우팅 공법은 대상 지반(G)에 청구항1의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 설치함과 동시에 지반(G)을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 하단부에 위치한 드릴비트(44)를 이용하여 지반(G)을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; As shown in these drawings, the ground grouting method using the ground excavation and grout material injection device according to the present invention is to install the apparatus (A) for ground excavation and grout material of claim 1 in the target ground (G) and Simultaneously drilling the ground (G) to a certain depth and diameter by using a drill bit (44) located at the lower end of the ground (A) and the ground grouting device (A);

상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 스위벨(16)에 형성된 압축공기주입구(10), 초고압수주입구(12), 그라우트재주입구(14)에 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터(32)에 장착된 압축공기분사구(26), 초고압수분사구(28) 및 그라우트재분사구(30)를 통하여 압축공기, 초고압수 및 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 주상형 고결체(P)를 형성하는 단계로 이루어진다.Compressed air, ultra high pressure water, and grout material are respectively provided in the compressed air inlet 10, the ultra high pressure water inlet 12, and the grout material inlet 14 formed in the swivel 16 of the ground excavation and grout material injection device (A). Injecting compressed air, ultra-high pressure water, and grout material together through the compressed air injection port 26, the ultra high pressure water injection port 28, and the grout injection port 30 mounted on the monitor 32 at the same time, It consists of a step of forming a solid body (P).

여기서, 상기 주상형 고결체(P) 형성단계는 상기 스위벨(16)에 형성된 그라우트재주입구(14)에 그라우트재를 주입하고, 초고압주입구(12)에 초고압수를 주입하여, 상기 모니터(32)에 장착된 초고압수분사구(28) 및 그라우트재분사구(30)를 통하여 초고압수와 그라우트재를 함께 분사시켜, 주상형 고결체(P)를 지중에 형성하는 단계로 이루어진다.Here, the columnar solidified body (P) forming step is to inject the grout material into the grout material inlet 14 formed in the swivel 16, and to inject ultra-high pressure water into the ultra-high pressure inlet 12, the monitor 32 Ultra-high pressure water and the grout through the injection port 28 and the grout re-injection 30 is mounted together, it consists of forming a columnar solidified body (P) in the ground.

즉, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅 공법은 지반 천공단계와 주상형 고결체(P) 형성단계로 이루어진다.That is, the ground grouting method using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention comprises a ground drilling step and a columnar solidified body (P) forming step.

여기서, 상기 지반 천공단계는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 이용하여 대상 지반(G)을 그 하단부에 위치한 드릴비트(44)를 이용하여 지반(G)을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계이다.Here, the ground drilling step is to drill the ground (G) to a certain depth and diameter by using a drill bit 44 located in the lower portion of the target ground (G) by using a device (A) for ground excavation and grout material injection It's a step.

즉, 종래의 공기식이 아닌 유체의 압력 즉 수압에 의한 방식으로 피스톤해머 (54)를 항타하여, 피스톤해머(54)의 항타에 의하여 드릴비트(44)가 지반을 굴착하는 것이다.That is, the drill bit 44 excavates the ground by driving the piston hammer 54 by the pressure of the fluid, that is, the hydraulic pressure, which is not the conventional pneumatic type.

또한, 상기 주상형 고결체(P) 형성단계는 상기한 바와 같이 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 이용하여 대상지반(G)을 천공하여 천공부위를 형성한 상태에서, 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 상향으로 인발하면서 3중관로드(24)의 내관 및 외관으로 그라우트재를 충전 압밀하기 위해 공동을 채워 넣는 단계이다.In addition, the columnar solidified body (P) forming step is the ground excavation in a state in which a perforated site is formed by boring the target ground (G) using the ground excavation and grout material injection device (A) as described above, And filling the cavity for filling consolidation of the grout material into the inner tube and the outer tube of the triple tube rod 24 while drawing the apparatus for injection of the grout material upward.

특히, 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 스위벨(16)의 압축공기주입구(10)는 압축공기를 넣고, 초고압수주입구(12)에는 초고압수를 주입하고, 그라우트재주입구(14)에는 그라우트재를 주입함과 동시에 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 상향으로 회전 인발하면서, 상기 압축공기주입구(10)와 초고압수주입구(12) 및 그라우트재주입구(14)에 주입된 압축공기와 초고압수 및 그라우트재가 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 모니터(32)에 장착된 압축공기분사구(26), 초고압수분사구(28) 및 그라우트재분사구(30)를 통하여 압축공기와 초고압수 및 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 주상형 고결체(P)를 형성하는 것이다.In particular, the compressed air inlet 10 of the swivel 16 of the ground excavation and grout material injection device (A) is a compressed air, the ultra-high pressure inlet 12 to inject ultra-high pressure water, grout re-inlet 14 ) Is injected into the compressed air inlet 10, the ultra-high pressure water inlet 12 and the grout material inlet 14, while the grout material is injected into the ground excavation and the grout material (A) for upward rotation Compressed air, ultra-high pressure water and grout material is mounted on the monitor 32 of the ground excavation and grout material injection device (A) compressed air injection port 26, ultra-high pressure water injection port 28 and the grout reinjection port (30) Compressed air, ultra-high pressure water and grout material are sprayed together to form columnar solidified bodies (P) in the ground.

이와 같이, 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)에서 그라우트재를 주입한 후 동시에 분사시키는 이유는 지반(G)을 천공하여 선단부에 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 회전 인발하면서 그라우트재를 주입 및 분사시 먼저 초고압수분사구(28)를 통해서 초고압수주입구(12)를 통해 주입된 초고압수가 일정한 고압에 의해서 분사되면, 이러한 분사는 고압분사 주입장치(A)가 회전 인발함과 동시에 그라우트재의 분사도 함께 회전되면서, 일정한 직경의 원주를 그리게 되는 그라우트막을 형성하게 된다.As described above, the reason why the grout material is injected from the ground excavation and grout material injection device A and then simultaneously sprayed is based on the perforation of the ground G to draw the ground excavation and grout material injection device A at the tip end. While the grout material is injected and sprayed, when the ultra high pressure water injected through the ultra high pressure water injection port 12 through the ultra high pressure water injection port 28 is injected by a constant high pressure, the injection is drawn by the high pressure injection injection device A. At the same time, the injection of the grout material is also rotated, thereby forming a grout film that draws a circumference of a constant diameter.

즉, 이러한 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)에서 그라우트재의 회전 분사에 따라 분사된 그라우트재는 자연히 지중에서 주상형 고결체(P)가 형성된다.That is, in the ground excavation and grout material injection device (A), the grout material sprayed by the rotational injection of the grout material naturally forms columnar solidified bodies P in the ground.

여기서, 상기 그라우트재는 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 일차 충전으로서 각각 별도의 믹서로 혼합하여 고압펌프 입구에서 A액과 B액을 혼합하여 고압으로 지반에 주입하는 것이다. Here, the grout material is a liquid suspension having a hardening footing as a main component, A fluid, a viscous liquid liquid mainly composed of montmonillonite clay mineral and aluminum powder as a B component, and are separately filled as primary fillings. By mixing with a mixer, A and B liquids are mixed at the inlet of the high pressure pump and injected into the ground at high pressure.

다음에 제2반응으로서 일차 충전으로 공동의 대략적인 부분밖에 충전(주입)하지 못한 그라우트재는 주입 B액 중의 알루미늄 분말이 A액의 경화 발현재 중의 알칼리 성분(주로 칼슘이온)과 발포 반응(수소가스를 발생)을 일으키고, 그라우트는 팽창하여 공동의 구석까지 충전시킬 수 있다. Next, as a second reaction, the grout material, which was filled (injected) with only an approximate portion of the cavity by the primary filling, had an aluminum powder in the injected B solution, an alkali component (mainly calcium ion) and a foaming reaction (hydrogen gas) in the hardened expression material of the A solution. The grout can expand and fill up to the corner of the cavity.

본 발명의 그라우트재에서 A액은 경화 발현재 현탁액 또는 이것에 골재나 첨가제 등을 가한 현탁액을 의미한다. Solution A in the grout material of the present invention refers to a hardened expression material suspension or a suspension to which aggregates or additives are added.

여기서, 상기 경화 발현재라 함은 물을 가하면 경화 발현하는 물질로서, 시멘트, 시멘트 슬래그, 슬래그-석회를 예로 들 수 있다.Here, the hardening expression material is a material which hardens and expresses when water is added, and examples thereof include cement, cement slag, and slag-lime.

또한, 본 발명의 그라우트재에서 A액을 가하는 경우가 있는 골재(또는 중량재)로서 모래, 플라이 애쉬(fly ash), 석회, 일차 광물 미분말(암석, 석영, 석회석, 백운석 등), 점토광물(벤토나이트, 도자기토, 등)을 예로 들 수 있고, 또한 이 들 골재의 일종 또는 이종 이상을 조합할 수 있다. In addition, as the aggregate (or heavy material) to which A solution may be added in the grout material of the present invention, sand, fly ash, lime, primary mineral fine powder (rock, quartz, limestone, dolomite, etc.), clay mineral ( Bentonite, porcelain earth, and the like), and also one kind or a combination of two or more of these aggregates.

그리고, 일반적인 그라우트재에 첨가하는 분산제, 지연제, 고분자 흡수제, 증점제, 조기 경화 발현재 등을 목적에 맞춰서 첨가할 수 있다. And the dispersing agent, retarder, polymer absorbent, thickener, early hardening expression material, etc. which are added to general grout material can be added according to the objective.

본 발명의 그라우트재에서 B액이라 함은 알루미늄 분말과 몬모릴로나이트 점토광물(대표적인 것으로서 벤토나이트)을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 의미한다. In the grout material of the present invention, the term "B liquid" means a fluid viscous liquid mainly composed of aluminum powder and montmorillonite clay mineral (representative bentonite).

또한, 상기 알루미늄 분말은 판형 구조체로서 수면 확산 면적이 8000㎠/g 정도인 것이 바람직하다. In addition, the aluminum powder is a plate-like structure, the surface diffusion area is preferably about 8000 cm 2 / g.

본 발명의 그라우트재에 가하는 알루미늄 분말량은 그라우트재의 강도, 경화 발현재의 종류와 양, 온도, 밀폐 상태 등에 따라 다르지만, 그라우트의 팽창율 5 내지 40%에서는 경화 발현재의 약 0.01 내지 0.10% 범위이다.Although the amount of aluminum powder added to the grout material of the present invention varies depending on the strength of the grout material, the type and amount of the hardened expression material, the temperature, the sealed state, and the like, the amount of aluminum powder is in the range of about 0.01 to 0.10% of the hardened expression material at an expansion ratio of 5 to 40%. .

이러한 발포제인 알루미늄 분말을 이용한 콘크리트를 프리팩트 콘크리트라 칭하고, 이 프리팩트 콘크리트는 주로 수중 콘크리트로서 이용된 것으로, 수중에 설치된 프레임내에 골재를 투입하고, 알루미늄 분말, 시멘트, 플라이 애쉬, 모래, 감수제, 물 등을 개어 섞은 모르타르를 골재속에 주입하여 만든 콘크리트이다.Concrete using aluminum powder, which is such a foaming agent, is called pre-concrete concrete, and this pre-concrete concrete is mainly used as underwater concrete, and aggregates are introduced into a frame installed in water, and aluminum powder, cement, fly ash, sand, water reducing agent, Concrete made by injecting mortar mixed with water into aggregate.

이 원리는 모르타르 속의 알루미늄 분말이 시멘트의 알칼리와 반응하여 발포함으로써 모르타르가 팽창하는 성질을 채택한 것이다. This principle adopts the property that mortar expands as aluminum powder in mortar reacts and foams with alkali of cement.

이 알루미늄 분말을 혼입한 그라우트재(모르타르 등)의 시공을 행할 때는, 1) 공동에 충전 주입을 행할때까지는 그라우트재의 팽창을 일으키게 하지 않을 것, 2) 시멘트(그라우트재)가 경화되기 전에 팽창을 종료시킬 것이, 좋은 품질의 그라 우트재를 만들기 위한 절대적 조건이다.When constructing a grout material (mortar, etc.) incorporating this aluminum powder, 1) do not cause the grout material to expand until filling is injected into the cavity; 2) expansion is performed before the cement (grout material) is cured. Termination is the absolute condition for making a good quality grout material.

즉, 알루미늄 분말과 벤토나이트 점성액(B액)에 강알칼리성의 경화 발현재 현탁액(A액)을 첨가함으로써, 비로소 발포반응을 일으키게 된다.In other words, the addition of a strong alkaline hardening expression material suspension (A liquid) to the aluminum powder and the bentonite viscous liquid (B liquid) finally causes a foaming reaction.

이로써, 실제 현장에서는 A액과 B액을 주입구에서 합류 혼합하여 공동에 충전한 후에, 비로소 팽창하여 1차 충전의 주입으로 충전할 수 없었던 공동의 구석구석까지 충전시킬 수 있는 것이다.As a result, in the actual field, the liquid A and the liquid B can be joined and mixed at the inlet, and then filled in the cavity, and then expanded to fill every corner of the cavity that could not be filled by the injection of the primary filling.

따라서, 상기한 바와 같은 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 이용한 지반 그라우팅공법은 먼저 지반을 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 이용하여 하향으로 굴착한 후, 상향으로 이를 들어올리면서, 지중의 천공부위에 그라우트재를 충전시킴으로써, 별도의 지반(G)의 천공을 위한 장비와 주입을 위한 두 대의 장비를 복합적으로 이용하던 방식을 탈피하여 천공과 주입이 가능한 1대의 장비로서 복합적으로 천공 및 분사가 이루어지는 작용효과가 있다.Therefore, the ground grouting method using the ground excavation and grout material injection device (A) as described above first excavated the ground downward using the ground excavation and grout material injection device (A), and then lift it upwards In addition, by filling the grout material in the perforated part of the ground, it is a single device capable of perforating and injecting, avoiding the method of using two pieces of equipment for the drilling of a separate ground (G) and two for the injection. As a result of the puncturing and injection is effected.

이하, 본 발명을 실시예를 예로 들어 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

도 4는 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치의 실시예를 도시한 종단면도이다.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a device for ground excavation and grout material injection according to the present invention.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치는 상부에 위치되며, 압축공기주입구(10),그라우트재주입구(14)가 형성된 스위벨(16)과; 상기 스위벨(16)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기통로(18),그라우트재통로(20)가 형성된 2중관로드(25)와; 상기 2중관로드(25)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기분사구(26),그라우트재분사구(28) 가 형성된 모니터(32)와; 상기 모니터(32)의 내측면 하단부에 설치된 볼밸브(34)로 이루어지는 주입장치부와, As shown in this figure, the ground drilling and grout injection device according to the present invention is located at the top, the swivel 16 is formed with a compressed air inlet 10, the grout material inlet 14; A double pipe rod 25 mounted at the lower portion of the swivel 16 and communicating with each other and having a compressed air passage 18 and a grout re-pass passage 20; A monitor 32 mounted on the lower portion of the double pipe rod 25 and communicating with each other and having a compressed air injection port 26 and a grout reinjection port 28; An injection device portion formed of a ball valve 34 provided at a lower end of an inner surface of the monitor 32;

상기 모니터(32)의 하부와 결합되며, 원통형상으로 이루어진 케이싱(36)과; 상기 케이싱(36)내 하단부에 위치되며 상하로 배치되는 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)과; 상기 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)간에 설치되어 상부가이드부싱(38)을 지지하는 숄더(42)와; 상기 하부가이드부싱(40)내에서 각방향으로는 고정됨과 동시에 축방향으로는 제한적으로 이동되도록 장착된 드릴비트(44)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 드릴비트(44)와의 사이에 설치되며, 케이싱(36)의 내측으로 나사산이 형성된 슬리브(46)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 슬리브(46)와의 사이에 장착되어 드릴비트(44)가 분리되는 것을 방지하는 스톱링(48)과; 상기 드릴비트(44)의 섕크(50)에 충격을 가하도록 배치되며, 관통채널(52)을 구비한 피스톤해머(54)와; 상기 피스톤해머(54)의 왕복운동을 제어함과 동시에 압력챔버(56)를 교호적으로 가압 및 감압하는 밸브(58)와; 상기 밸브(58)를 감싸고 있음과 동시에 케이싱(36)의 후방 단부내로 나사가 형성된 후면해드(60)를 구비한 밸브케이싱(62)과; 상기 밸브케이싱(62)의 내측으로 길이방향으로 가운데에 형성된 튜브(64)와; 상기 튜브(64)상에 설치된 노즐(66)과; 상기 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)에 지지되는 필터지지체(68)와; 상기 필터지지체(68)상에 내측으로 결합되는 백해드(70)와; 상기 압력챔버(56)에는 밸브(58)에 의해 압력챔버(56)가 가압될 때 상기 피스톤해머(54)를 전방으로 구동시키도록 형성된 피스톤영역(72)으로 이루어지는 굴착장치부로 구성된다.A casing 36 coupled to a lower portion of the monitor 32 and having a cylindrical shape; Upper and lower guide bushings 38 and 40 positioned on the lower end of the casing 36 and disposed up and down; A shoulder 42 provided between the upper and lower guide bushings 38 and 40 to support the upper guide bushing 38; A drill bit (44) mounted in the lower guide bushing (40) so as to be fixed in each direction and limited in the axial direction; A sleeve 46 installed between the lower guide bushing 40 and the drill bit 44 and having a thread formed inside the casing 36; A stop ring (48) mounted between the lower guide bushing (40) and the sleeve (46) to prevent the drill bit (44) from being separated; A piston hammer (54) disposed to impact the shank (50) of the drill bit (44) and having a through channel (52); A valve 58 for controlling the reciprocating motion of the piston hammer 54 and simultaneously pressurizing and depressurizing the pressure chamber 56; A valve casing (62) surrounding the valve (58) and having a rear head (60) threaded into the rear end of the casing (36); A tube (64) formed in the center in the longitudinal direction inwardly of the valve casing (62); A nozzle (66) installed on the tube (64); A filter support (68) supported by the rear head (60) of the valve casing (62); A back head 70 coupled inwardly on the filter support 68; The pressure chamber 56 is constituted by an excavation device portion including a piston region 72 formed to drive the piston hammer 54 forward when the pressure chamber 56 is pressurized by the valve 58.

즉, 본 발명의 실시예에서는 주입장치부의 3중로드(24)를 2중관로드(25)로 대체하여 사용한 점에 있어서 그 특징이 있음을 밝혀두는 바이다.That is, in the embodiment of the present invention, it is apparent that the characteristic feature is that the triple rod 24 of the injection unit is replaced with the double tube rod 25.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅공법은 대상 지반(G)에 청구항2의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 설치함과 동시에 지반(G)을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 하단부에 위치한 드릴비트(44)를 이용하여 지반(G)을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 스위벨(16)에 형성된 압축공기주입구(10), 그라우트재주입구(14)에 각각 압축공기, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터(32)에 장착된 압축공기분사구(26), 그라우트재분사구(30)를 통하여 압축공기, 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 고결체를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.The ground grouting method using the apparatus for ground excavation and grout material injection according to the present invention having the configuration as described above is provided with the ground excavation and grout material injection device (A) of claim 2 in the target ground (G). Drilling the ground (G) to a predetermined depth and diameter using a drill bit (44) located at the lower end of the ground (G) for the ground excavation and grout material injection device (A); Compressed air and grout material are respectively injected into the compressed air inlet 10 and the grout material inlet 14 formed in the swivel 16 of the ground excavation and grout material injection device A, respectively. The compressed air injection port 26, the grout material injection port 30 through the compressed air, by spraying the grout material together, characterized in that the step consisting of forming a solid body in the ground.

여기서, 상기 그라우트재는 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 상기 A액 및 B액을 각각 별도의 믹싱장치에 의해 고압펌프 흡입구 부근에서 상기 A액과 B액을 혼합하여 고압분사구를 통하여 지반에 교반 침투하고 2차적으로 시멘트의 알칼리 성분과 알루미늄분말의 화학적 반응에 의해 발포로 인하여 그라우트재가 팽창되어 원지반과 그라우트재가 압밀되는 것을 특징으로 한다.Here, the grout material is a liquid suspension having a hardening footing as a main component, A fluid, a viscous liquid fluid mainly composed of montmonillonite clay mineral and aluminum powder as B liquid, and the liquid A and liquid B. The A and B liquids were mixed in the vicinity of the inlet of the high pressure pump by a separate mixing device, stirred and infiltrated into the ground through the high pressure jet, and secondly, the grout was caused by foaming by chemical reaction between the alkali component of the cement and aluminum powder The ash is expanded and the base and the grout are consolidated.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법은 대상 지반의 조건에 따라 2중관로드(25)나 3중관로드(24)를 선택하여 사용할 수 있음으로 장비사용의 폭을 넓힐 수 있는 이점이 있다.As described above, the ground excavation and grout material injection device and ground grouting method using the same according to the present invention can be used by selecting the double pipe rod 25 or triple pipe rod 24 according to the conditions of the target ground This has the advantage of widening the use of equipment.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치와 이를 이용한 지반 그라우팅 공법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the apparatus for ground excavation and grout material injection and the ground grouting method using the same according to the present invention have the following effects.

첫째, 본 발명은 지반천공과 그라우트재의 충전이 동시에 시행함으로 균등한 개량경이 형성되며, 인발속도 및 주입압에 따라 개량경의 크기를 임의로 조절할 수 있는 장점이 있다.First, the present invention has the advantage that the uniform diameter of the improved diameter is formed by the ground boring and the filling of the grout at the same time, according to the drawing speed and injection pressure can be arbitrarily adjusted.

둘째, 본 발명은 균등하게 절삭된 개량공에 그라우트재를 압송 충전시키므로, 균질한 강도의 고결체가 형성되는 장점이 있으며, 특히, 전석층, 호박돌, 및 균열된 암반에 매우 양호하다.Secondly, the present invention press-fills the grout material to the evenly cut improved hole, there is an advantage that a solid body of homogeneous strength is formed, in particular, very good for the stone layer, amber stone, and cracked rock.

셋째, 본 발명은 그라우트재가 저유동성이므로 개량하고자 하는 위치에서 이탈하지 않으며, 특히 전석층 및 호박돌 및 균열된 암반층에 매우 효과적이다.Third, the present invention does not deviate from the position to improve because the grout material is low fluidity, and is particularly effective for the gypsum and amber and cracked rock layers.

넷째, 본 발명은 그라우트재의 배합에 따라 강도를 임의로 조절할 수 있으며, 전석층 및 호박돌 및 균열된 암반층에 고강도의 구근을 형성할 수 있는 이점이 있다.Fourth, the present invention can arbitrarily adjust the strength according to the blending of the grout material, there is an advantage that can form a high-strength bulb in the stone layer and amber and cracked rock layer.

다섯째, 본 발명은 지반의 특성에 따라 재료의 슬럼프치 및 배합비를 조정하여 강도를 조정할 수 있는 이점이 있다.Fifth, the present invention has the advantage that the strength can be adjusted by adjusting the slump value and the mixing ratio of the material according to the properties of the ground.

여섯째, 본 발명은 천공부위를 그라우트재의 주입으로 압밀 충전되므로 주위 지반이나 주변 건물에 대해 안전한 이점이 있다.Sixth, the present invention has a safe advantage for the surrounding ground or surrounding buildings because it is consolidated and filled with the injection of the grout material.

Claims (6)

상부에 위치되며, 압축공기주입구(10), 초고압수주입구(12), 그라우트재주입구(14)가 형성된 스위벨(16)과; 상기 스위벨(16)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기통로(18), 초고압수통로(20), 그라우트재통로(22)가 형성된 3중관3중관로드(24)와; 상기 3중관로드(24)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기분사구(26), 초고압수분사구(28), 그라우트재분사구(30)가 형성된 모니터(32)와; 상기 모니터(32)의 내측면 하단부에 설치된 볼밸브(34)로 이루어지는 주입장치부와 A swivel 16 positioned above and formed with a compressed air inlet 10, an ultra high pressure water inlet 12, and a grout reinforcing port 14; A triple pipe triple pipe rod 24 mounted to the lower portion of the swivel 16 and communicating with each other, and having a compressed air passage 18, an ultra-high pressure passage 20, and a grout re-pass passage 22; A monitor 32 mounted on the lower portion of the triple pipe rod 24 and communicating with each other and having a compressed air jet port 26, an ultra-high pressure jet port 28, and a grout re-injection port 30; An injection device portion including a ball valve 34 installed at a lower end of an inner surface of the monitor 32; 상기 모니터(32)의 하부와 결합되며, 원통형상으로 이루어진 케이싱(36)과; 상기 케이싱(36)내 하단부에 위치되며 상하로 배치되는 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)과; 상기 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)간에 설치되어 상부가이드부싱(38)을 지지하는 숄더(42)와; 상기 하부가이드부싱(40)내에서 각방향으로는 고정됨과 동시에 축방향으로는 제한적으로 이동되도록 장착된 드릴비트(44)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 드릴비트(44)와의 사이에 설치되며, 케이싱(36)의 내측으로 나사산이 형성된 슬리브(46)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 슬리브(46)와의 사이에 장착되어 드릴비트(44)가 분리되는 것을 방지하는 스톱링(48)과; 상기 드릴비트(44)의 섕크(50)에 충격을 가하도록 배치되며, 관통채널(52)을 구비한 피스톤해머(54)와; 상기 피스톤해머(54)의 왕복운동을 제어함과 동시에 압력챔버(56)를 교호적으로 가압 및 감압하는 밸브(58)와; 상기 밸브(58)를 감싸고 있음과 동시에 케이싱(36)의 후방 단부내로 나사가 형성된 후면해드(60)를 구비한 밸브케이싱(62)과; 상기 밸브케이싱(62)의 내측으로 길이방향으로 가운데에 형성된 튜브(64)와; 상기 튜브(64)상에 설치된 노즐(66)과; 상기 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)에 지지되는 필터지지체(68)와; 상기 필터지지체(68)상에 내측으로 결합되는 백해드(70)와; 상기 압력챔버(56)에는 밸브(58)에 의해 압력챔버(56)가 가압될 때 상기 피스톤해머(54)를 전방으로 구동시키도록 형성된 피스톤영역(72)으로 이루어지는 굴착장치부로 구성됨을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치.A casing 36 coupled to a lower portion of the monitor 32 and having a cylindrical shape; Upper and lower guide bushings 38 and 40 positioned on the lower end of the casing 36 and disposed up and down; A shoulder 42 provided between the upper and lower guide bushings 38 and 40 to support the upper guide bushing 38; A drill bit (44) mounted in the lower guide bushing (40) so as to be fixed in each direction and limited in the axial direction; A sleeve 46 installed between the lower guide bushing 40 and the drill bit 44 and having a thread formed inside the casing 36; A stop ring (48) mounted between the lower guide bushing (40) and the sleeve (46) to prevent the drill bit (44) from being separated; A piston hammer (54) disposed to impact the shank (50) of the drill bit (44) and having a through channel (52); A valve 58 for controlling the reciprocating motion of the piston hammer 54 and simultaneously pressurizing and depressurizing the pressure chamber 56; A valve casing (62) surrounding the valve (58) and having a rear head (60) threaded into the rear end of the casing (36); A tube (64) formed in the center in the longitudinal direction inwardly of the valve casing (62); A nozzle (66) installed on the tube (64); A filter support (68) supported by the rear head (60) of the valve casing (62); A back head 70 coupled inwardly on the filter support 68; The pressure chamber 56 is characterized in that the excavator portion consisting of a piston region 72 formed to drive the piston hammer 54 forward when the pressure chamber 56 is pressed by the valve 58 Apparatus for ground excavation and grout injection. 상부에 위치되며, 압축공기주입구(10),그라우트재주입구(14)가 형성된 스위벨(16)과; 상기 스위벨(16)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기통로(18),그라우트재통로(20)가 형성된 2중관로드(24)와; 상기 로드(24)의 하부에 장착됨과 동시에 각각 연통되며, 압축공기분사구(26),그라우트재분사구(28)가 형성된 모니터(32)와; 상기 모니터(32)의 내측면 하단부에 설치된 볼밸브(34)로 이루어지는 주입장치부와, A swivel 16 positioned at an upper portion and having a compressed air inlet 10 and a grout inlet 14 formed therein; A double pipe rod 24 mounted to the lower portion of the swivel 16 and communicating with each other and having a compressed air passage 18 and a grout re-pass passage 20; A monitor 32 mounted on the lower portion of the rod 24 and communicating with each other and having a compressed air injection port 26 and a grout reinjection port 28; An injection device portion formed of a ball valve 34 provided at a lower end of an inner surface of the monitor 32; 상기 모니터(32)의 하부와 결합되며, 원통형상으로 이루어진 케이싱(36)과; 상기 케이싱(36)내 하단부에 위치되며 상하로 배치되는 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)과; 상기 상ㆍ하부가이드부싱(38, 40)간에 설치되어 상부가이드부싱(38)을 지지하는 숄더(42)와; 상기 하부가이드부싱(40)내에서 각방향으로는 고정됨과 동시에 축방향으로는 제한적으로 이동되도록 장착된 드릴비트(44)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 드릴비트(44)와의 사이에 설치되며, 케이싱(36)의 내측으로 나사산이 형성된 슬리브(46)와; 상기 하부가이드부싱(40)과 슬리브(46)와의 사이에 장착되어 드릴비트(44)가 분리되는 것을 방지하는 스톱링(48)과; 상기 드릴비트(44)의 섕크(50)에 충격을 가하도록 배치되며, 관통채널(52)을 구비한 피스톤해머(54)와; 상기 피스톤해머(54)의 왕복운동을 제어함과 동시에 압력챔버(56)를 교호적으로 가압 및 감압하는 밸브(58)와; 상기 밸브(58)를 감싸고 있음과 동시에 케이싱(36)의 후방 단부내로 나사가 형성된 후면해드(60)를 구비한 밸브케이싱(62)과; 상기 밸브케이싱(62)의 내측으로 길이방향으로 가운데에 형성된 튜브(64)와; 상기 튜브(64)상에 설치된 노즐(66)과; 상기 밸브케이싱(62)의 후면해드(60)에 지지되는 필터지지체(68)와; 상기 필터지지체(68)상에 내측으로 결합되는 백해드(70)와; 상기 압력챔버(56)에는 밸브(58)에 의해 압력챔버(56)가 가압될 때 상기 피스톤해머(54)를 전방으로 구동시키도록 형성된 피스톤영역(72)으로 이루어지는 굴착장치부로 구성됨을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치.A casing 36 coupled to a lower portion of the monitor 32 and having a cylindrical shape; Upper and lower guide bushings 38 and 40 positioned on the lower end of the casing 36 and disposed up and down; A shoulder 42 provided between the upper and lower guide bushings 38 and 40 to support the upper guide bushing 38; A drill bit (44) mounted in the lower guide bushing (40) so as to be fixed in each direction and limited in the axial direction; A sleeve 46 installed between the lower guide bushing 40 and the drill bit 44 and having a thread formed inside the casing 36; A stop ring (48) mounted between the lower guide bushing (40) and the sleeve (46) to prevent the drill bit (44) from being separated; A piston hammer (54) disposed to impact the shank (50) of the drill bit (44) and having a through channel (52); A valve 58 for controlling the reciprocating motion of the piston hammer 54 and simultaneously pressurizing and depressurizing the pressure chamber 56; A valve casing (62) surrounding the valve (58) and having a rear head (60) threaded into the rear end of the casing (36); A tube (64) formed in the center in the longitudinal direction inwardly of the valve casing (62); A nozzle (66) installed on the tube (64); A filter support (68) supported by the rear head (60) of the valve casing (62); A back head 70 coupled inwardly on the filter support 68; The pressure chamber 56 is characterized in that the excavator portion consisting of a piston region 72 formed to drive the piston hammer 54 forward when the pressure chamber 56 is pressed by the valve 58 Apparatus for ground excavation and grout injection. 대상 지반(G)에 청구항1의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 설치함과 동시에 지반(G)을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 하단부에 위치한 드릴비트(44)를 이용하여 지반(G)을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; Drill bit 44 located at the lower end of the ground excavation and grout material injection device (A) while installing the ground excavation and grout material injection device (A) of claim 1 in the target ground (G) Perforating the ground (G) to a constant depth and diameter using; 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 스위벨(16)에 형성된 압축공기주입구(10), 초고압수주입구(12), 그라우트재주입구(14)에 압축공기, 초고압수, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터(32)에 장착된 압축공기분사구(26), 초고압수분사구(28) 및 그라우트재분사구(30)를 통하여 압축공기, 초고압수 및 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 고결체를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅공법.Compressed air, ultra high pressure water, and grout material are respectively provided in the compressed air inlet 10, the ultra high pressure water inlet 12, and the grout material inlet 14 formed in the swivel 16 of the ground excavation and grout material injection device (A). At the same time, the compressed air, ultra-high pressure water and grout material are sprayed together through the compressed air injection port 26, the ultra high pressure water injection port 28, and the grout reinjection port 30 mounted on the monitor 32, thereby solidifying the ground. Soil grouting method using a device for ground excavation and grout material injection, characterized in that the step is formed. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 그라우트재는 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 상기 A액 및 B액을 각각 별도의 믹싱장치에 의해 고압펌프 흡입구 부근에서 상기 A액과 B액을 혼합하여 고압분사구를 통하여 지반에 교반 침투하고 2차적으로 시멘트의 알칼리 성분과 알루미늄분말의 화학적 반응에 의해 발포로 인하여 그라우트재가 팽창되어 원지반과 그라우트재가 압밀되는 것을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅공법.The grout material is a liquid suspension having a hardening pore as its main component, A liquid, a liquid viscous liquid mainly composed of montmonillonite clay mineral and aluminum powder as B liquid, and the liquid A and liquid B respectively. A separate mixing device mixes the liquid A and the liquid B near the inlet of the high pressure pump, stirs and penetrates the ground through the high pressure injection port, and secondly, the grout material expands due to foaming by chemical reaction between the alkali component of the cement and the aluminum powder. Ground grouting method using a device for ground excavation and grout material characterized in that the ground and the grout material is consolidated. 대상 지반(G)에 청구항2의 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)를 설치함과 동시에 지반(G)을 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 하단부에 위치한 드릴비트(44)를 이용하여 지반(G)을 일정한 깊이 및 직경으로 천공하는 단계; Drill bit 44 located at the lower end of the ground excavation and grout material injection device (A) while installing the ground excavation and grout material injection device (A) of claim 2 in the target ground (G) Perforating the ground (G) to a constant depth and diameter using; 상기 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치(A)의 스위벨(16)에 형성된 압축공 기주입구(10), 그라우트재주입구(14)에 각각 압축공기, 그라우트재를 각각 주입함과 동시에 모니터(32)에 장착된 압축공기분사구(26), 그라우트재분사구(30)를 통하여 압축공기, 그라우트재를 함께 분사시켜, 지중에 고결체를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅공법.The compressed air inlet 10 and the grout inlet 14 formed in the swivel 16 of the ground excavation and grout material injection device (A) are respectively injected with compressed air and grout material, respectively monitor 32 Apparatus for ground excavation and grout material injection, characterized in that the compressed air, the grout material injection port (30) mounted on the sprayed together with the compressed air, grout material is sprayed together to form a solid body in the ground Ground grouting method using. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 그라우트재는 경화발현재를 주성분으로 한 유동성의 현탁액을 A액으로 하고, 몬모닐로나이트 점토 광물과 알루미늄 분말을 주성분으로 한 유동성의 점성액을 B액으로 하고, 상기 A액 및 B액을 각각 별도의 믹싱장치에 의해 고압펌프 흡입구 부근에서 상기 A액과 B액을 혼합하여 고압분사구를 통하여 지반에 교반 침투하고 2차적으로 시멘트의 알칼리 성분과 알루미늄분말의 화학적 반응에 의해 발포로 인하여 그라우트재가 팽창되어 원지반과 그라우트재가 압밀되는 것을 특징으로 하는 지반굴착 및 그라우트재 주입용 장치를 이용한 지반 그라우팅공법.The grout material is a liquid suspension having a hardening pore as its main component, A liquid, a liquid viscous liquid mainly composed of montmonillonite clay mineral and aluminum powder as B liquid, and the liquid A and liquid B respectively. A separate mixing device mixes the liquid A and the liquid B near the inlet of the high pressure pump, stirs and penetrates the ground through the high pressure injection port, and secondly, the grout material expands due to foaming by chemical reaction between the alkali component of the cement and the aluminum powder. Ground grouting method using a device for ground excavation and grout material characterized in that the ground and the grout material is consolidated.
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