KR20070033405A - 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를통한 지반보강공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 관한 것으로, 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어서, 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부가 각각 형성된 3∼4개의 강관(금속재 강관 또는 고강도 플라스틱재 관)을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀에 비해 작게 형성한 다발강관; 다발강관을 구성하는 3∼4개의 강관 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재; 및 다발강관을 구성하는 각각의 강관 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부에 대응하는 나사부가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 주입호스를 통해 주입되는 그라우트를 강관 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터를 포함한 구성으로 이루어진다.
그라우팅, 그라우트, 터널시공, 사면보강, 강관, 그라우팅 공법, 다발강관

Description

다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법{The ground reinforcement apparatus and method grouting type using bundle steel pipe}
도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 단면 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 3개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도.
도 3 은 도 2 의 정면 구성도.
도 4 는 도 3 의 "A-A"선 단면 구성도.
도 5a 는 도 2 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.
도 5b 는 도 5a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.
도 6a 는 도 2 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.
도 6b 는 도 6a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.
도 7 은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 4개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도.
도 8 은 도 7 의 정면 구성도.
도 9 는 도 8 의 "B-B"선 단면 구성도.
도 10a 는 도 7 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.
도 10b 는 도 10a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.
도 11a 는 도 7 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도.
도 11b 는 도 11a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도.
도 12 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 지반보강장치의 설치를 보인 단면 구성도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10. 지반 12. 천공홀
100. 지반보강장치 110. 다발강관
112. 강관 120. 강관묶음부재
130. 주입호스 연결커넥터 140. 간격유지부재
150. 그라우트 주입장치
본 발명은 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3∼4개의 강관을 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 증대시켜 강관의 좌굴을 방지함은 물론 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있도록 한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 관한 것이다.
일반적으로 그라우트(grout)라 함은 토목공사에서 누수방지공사(漏水防止工事)나 토질안정(土質安定) 등을 위하여 지반의 갈라진 틈·공동(空洞) 등에 충전재를 주입하는 것을 말하는 것으로, 그라우팅(grouting)이라고도 한다. 또한, 그 주입재도 그라우트 또는 그라우트재라고 한다. 이러한 주입재(注入材)는 그 중력(重力)이나 펌프를 통해 충전(充塡)하여 건축물의 균열(龜裂) 부분 보수, 기초부분·기계대좌(機械臺座)의 지지력을 보강할 목적으로 실시한다.
전술한 바와 같은 그라우트의 종류는 시공목적에 따라 지수 그라우트, 지반개량 그라우트, 충전 그라우트, 보강 그라우트 등이 있고, 주입장소에 따라 공동 그라우트, 균열 그라우트, 공극(孔隙) 그라우트 등이 있으며, 그라우트의 종류는 시멘트계·철분질계(鐵粉質系)·아스팔트계·약액(藥液) 그라우트(케미컬 그라우트) 등으로 분류된다. 초기의 그라우트에는 시멘트·물·점토(粘土) 등을 사용한 시멘트계 그라우트가 사용되었으나, 1919년 케미컬 그라우트가 발명되어 사용범위 가 넓어졌다. 최근에는 비닐 중합(重合)과 크롬리그닌의 발견으로 그라우트 기술은 급진전하였다.
한편, 터널굴착시 지반의 상황이나 용수에 의해 시공이 곤란해지거나 지보효과가 저하되는 경우 안전하고 효율적인 터널시공을 위하여 터널의 지보재(숏크리트, 록볼트, 강지보재 등)와 병용하여 보조공법을 사용하게 된다. 이러한 보조공법은 터널굴착과 동시에 터널 내·외부에서 주변지반이나 굴착시 막장자립의 안정을 도모하는 것으로 천단부와 막장안정을 위한 지반강화, 구조적 보강, 차수 및 배수를 위한 공법으로 대별할 수 있다.
그리고, 산지를 통과하는 도로터널은 지하수 여건이 지하철터널에 비해 양호하기 때문에 보조공법 중 용수대책 공법보다는 지반강화 및 구조적 보강목적의 보조공법인 Forepolling, Umbrella 공법, 막장면 지지코아, 가인버트 등이 설계 및 시공에 주로 적용되고 있다. 최근에는 터널갱구부의 자연환경 훼손을 최소화하기 위하여 풍화대(풍화토, 풍화암) 지반에서의 NATM시공이 늘어나고 있으며, 터널천단 안정을 위한 Umbrella 공법 적용이 설계 및 시공에 있어서 필수사항이 되었다. 다음은 일반적인 강관 보강형 그라우팅 공법을 보인 것이다.
도 1 은 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 개략적으로 보인 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같은 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 강관을 단지 지반 보강재로서만 이용하지 않고 그 속에 인위적인 구멍들을 내어 강관을 통한 그라우팅을 수행함으로써 차수와 보강효과를 1개의 공정으로 얻는 기술 로, 터널굴착시 예정단면(10)에 삽입구멍(12)을 천공하여 그 내부에 강관(20)을 설치한 후, 설치된 강관(20) 내부에 그라우트를 압력 주입하여 보강재와 주변지반을 일체화시킴으로써 터널굴착 예정단면이나 사면을 보강하게 된다.
전술한 바와 같이 강관 보강형 그라우팅 공법을 통해 터널굴착 예정단면이나 사면의 보강시 강관(20)을 배설하기 위한 천공방식은 천공 후 강관(20)을 삽입하는 일반적인 방식으로 할 수도 있고, 천공과 동시에 강관(20)을 지반 내에 삽입하는 직천공 방식으로 할 수도 있다.
한편, 강관(20) 내부에 그라우트의 원활한 주입 및 주입효과의 극대화를 위하여 삽입된 강관(20) 내에 일정간격으로 패커(30)를 설치한 후, 그라우트 주입관(40)과 에어 주입관(42)을 강관(20)의 내부에 삽입하여 펌프(50)와 에어콤프레샤(52)를 통해 그라우트와 에어를 강관(20)의 내부에 주입한다.
그러나, 전술한 바와 같이 일정간격으로 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 그라우트를 다단으로 주입할 수밖에 없기 때문에 강관을 정착시키는데 많은 시간과 노력을 필요로 하는 문제가 있다. 즉, 시공에 어려움이 따르는 문제가 있다.
또한, 전술한 바와 같이 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법은 강관 내에 주입된 그라우트가 어느 정도 양생되기 전에는 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거하지 못하기 때문에 터널시공의 작업공기에 영향을 미치게 된다. 즉, 모르타르나 밀크 상태의 그라우트가 어느 정도 양생되기 전에 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거하게 되면 강관으로부터 흘러내리기 때 문에 주입된 그라우트가 어느 정도 양생되어 그라우트 주입관과 에어 주입관을 제거해도 흘러내리지 않을 때까지 충분한 시간을 필요로 하게 된다.
따라서, 전술한 바와 같이 패커를 설치하는 구조의 종래 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법을 통한 터널시공은 하나의 강관을 천공 설치하여 그라우트의 주입을 통해 강관을 정착시키는 작업이 끝난 후에 다른 강관을 순차적으로 천공 설치하여야 하므로 작업공기의 지연과 이로 인하여 시공비의 부담이 가중되는 문제가 있다.
아울러, 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법에서 강관의 강성이 약하기 때문에 지반의 압력에 의한 휨 등이 발생하여 지반강도가 약해짐으로써 지반의 침하나 좌굴 현상이 발생하여 지반이 무너지는 경우가 발생한다. 반면, 강관의 강성이 큰 것을 사용하는 경우에는 비용의 부담이 따르는 문제가 있다.
더구나, 종래의 기술에 따른 강관 보강형 그라우팅 공법에서 대구경 강관을 사용하는 경우 천공홀의 입구를 코킹하는데 따른 어려움이 있음은 물론, 대구경 강관의 내부에 패커를 설치시 패커의 밀폐가 제대로 이루어지지 않아 그라우트의 주입에 따른 는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 창안된 것으로, 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있도록 한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 3∼4개의 강관을 강관묶음부재를 통해 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관을 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트 주입시 동시주입이 이루어질 수 있도록 하여 지반보강공사의 공기를 단축시킬 수 있도록 함은 물론 시공비의 절감이 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어서, 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부가 각각 형성된 3∼4개의 강관(금속재 강관 또는 고강도 플라스틱재 관)을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀에 비해 작게 형성한 다발강관; 다발강관을 구성하는 3∼4개의 강관 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재; 및 다발강관을 구성하는 각각의 강관 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부에 대응하는 나사부가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 그라우트 주입호스를 통해 주입되는 그라우트를 강관 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 다발강관을 구성하는 강관의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재가 더 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 간격유지부재는 길이 방향 양단이 다발강관을 구성하는 강관에 대응하는 곡면 형태로 형성되어 용접을 통해 강관의 외주면 상에 고정되는 고정부; 및 양단의 고정부 사이에 외측으로 볼록하게 형성되어 고정부와 일체로 이루어지되 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부로 이루어질 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 간격유지부재는 다발강관을 구성하는 강관의 외주면에 대응하는 곡선면으로 면첩촉되어 용접을 통해 강관의 외주면에 결합되는 받침부재; 받침부재의 상부면 상에 일정 간격으로 이격 돌출되어지되 천공홀의 내측 방향으로 하향 경사지게 형성되어 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 한편 다발강관을 천공홀에 삽입시에는 걸림없이 삽입되고 역방향에 대해서는 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 쐐기부재; 및 쐐기부재의 상부측 대향면 내측에 상호 대향되게 돌출 형성되는 분사 공을 보호하는 분사공 보호부재로 이루어질 수 있다. 이때, 간격유지부재는 강관의 외주면에 일정 간격으로 설치되어지되 분사공 보호부재가 강관의 외주면 상에 형성된 분사공의 상부측에 위치되도록 설치됨이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 구성에서 다발강관을 구성하는 강관 각각의 분사공은 외측의 정방향으로 형성되고, 각각의 분사공에는 이를 밀폐시키는 밀폐부재 또는 각각의 분사공을 커버하는 분사공 커버 테이프가 부착되어 그라우트 주입에 따른 압력에 의해 밀폐부재 또는 분사공 커버 테이프가 분사공으로부터 이탈되도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 구성에서 강관묶음부재는 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어질 수 있고, 강관묶음부재의 재질은 합성수지재 또는 금속재로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 다발강관의 형성시 3개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관을 사용하여 다발강관의 단면 형태가 정삼각형 구조로 형성되도록 함이 보다 양호하다.
아울러, 본 발명에 따른 다발강관의 형성시 4개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강강관 4개를 상호 면접되도록 하여 마름모꼴 구조로 형성하거나 상호 대향되는 강관은 동일 직경으로 구성하되 상하 동일 직경의 강관과 좌우 동일 직경의 강관은 다른 직경으로 이루어져 다발강관의 단면 형태가 정사각형 구조로 형성되도록 함이 보다 양호하다.
본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법은 앞서 기 술한 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 중 어느 한 항의 장치를 통해 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 형성된 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트를 주입하여 원지반의 강도를 증대시키는 구성으로 이루어진다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치 및 이를 통한 지반보강공법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 3개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도, 도 3 은 도 2 의 정면 구성도, 도 4 는 도 3 의 "A-A"선 단면 구성도, 도 5a 는 도 2 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 5b 는 도 5a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도, 도 6a 는 도 2 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 6b 는 도 6a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도이다.
먼저, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 도 2 내지 도 12 에 도시된 바와 같이 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어 3∼4개의 강관으로 이루 어진 다발강관, 3∼4개의 강관을 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재 및 각각의 강관 선단부에 체결되는 주입호스 연결커넥터를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치는 지름이 작은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 형성하되 그 전체의 직경이 천공홀의 내경보다는 작게 형성한 다발강관을 구성함으로써 강관 전체의 강성을 향상시켜 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 다른 기술은 지름이 작은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 형성하되 그 전체의 직경이 천공홀의 내경보다는 작게 형성한 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트의 동시주입이 가능하다는 이점이 있다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에서 강관은 통상적으로 사용하는 파이프 형태의 금속재 강관과 파이프 형태의 고강도 플라스틱 관 등 지반을 보강하기 위해 사용하는 파이프 형태의 관 모두들 포함하는 의미로 해석하기로 한다.
본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명에 따른 기술의 설명시 3개의 강관을 이용한 다발강관과 4개의 강관을 이용한 다발강관이 구성된 그라우팅 방식의 지반보강장치로 나누어 설명하기로 한다. 이때, 3개의 강관을 이용한 다발강관과 4개 의 강관을 이용한 다발강관이 구성된 그라우팅 방식의 지반보강장치를 기술할 때 각각의 구성요소에 대한 도면부호는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110)이 구성된 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 3개의 강관(112)이 면접되어 다발지어진 상태의 다발강관(110), 다발강관(110)을 구성하는 3개의 강관(112) 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 선단부에 체결되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)가 연결되는 주입호스 연결커넥터(130)를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)은 강관(112) 3개를 상호 면접되도록 한 상태에서 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 낱개의 강관(112) 3개가 다발지어진 상태로 형성하게 된다. 이처럼 형성된 다발강관(110)의 전체 직경은 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 직경에 비해 작은 직경으로 형성된다.
또한, 전술한 바와 같이 강관(112) 3개가 다발지어진 상태의 다발강관(110)을 형성할 경우에는 동일 직경의 강관(112)을 사용함은 물론, 다발강관(110)을 구성하는 3개의 강관(112) 배열이 정삼각형 구조로 형성되도록 함이 보다 바람직하다 할 수 있다. 이는 동일한 직경의 강관(112)을 정삼각형 구조로 배열한 다발강관(110)을 형성함으로써 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110)에 균등한 강 성과 균형이 작용되도록 하기 위함이다.
한편, 전술한 바와 같이 강관묶음부재(120)를 통해 강관(112) 3개가 다발지어진 상태로 형성된 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치한 상태에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 결합하여 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)에 연결한 후, 그라우트 주입장치(150)의 구동을 통해 그라우트를 주입하게 되면 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어진다.
본 발명에 따른 실시 예의 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각에는 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 형성된 구조로 이루어진다. 이때, 분사공(112a)의 방향은 각 강관(112) 외측의 정방향을 향해 형성된 구조로 이루어진다. 따라서, 3개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110) 상의 분사공(112a)은 상호 120°의 각도로 형성된다고 할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 구성에서 각각의 분사공(112a)에는 이를 밀폐시키는 밀폐부재(114)가 끼워지거나 각각의 분사공(112a)을 커버하는 분사공 커버 테이프(도시하지 않음)가 부착될 수 있다.
전술한 바와 같이 분사공(112a)을 밀폐시키는 밀폐부재(114)나 분사공 커버 테이프는 다발강관(110)을 천공홀(12)의 내부로 삽입 설치시 흙 등이 분사공(112a) 을 통해 각 강광(112)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 한편, 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 주입시 강관(112) 내부가 전부 충진된 상태에서 계속되는 그라우트 주입압력에 의해 밀폐부재(114) 또는 분사공 커버 테이프가 분사공(112a)으로부터 이탈되도록 하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
전술한 바와 같은 낱개로 이루어진 강관 3개를 면접되게 한 상태에서 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 다발지어진 상태의 다발강관(110)을 형성함으로써 낱개의 강관(112)에 비해 그 강성이 더욱 향상된다. 결국, 이러한 구조의 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치(150)에 의한 그라우트를 주입함으로써 원지반(10)의 강도를 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 강관묶음부재(120)는 일상생활에서 일반적으로 사용하는 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어질 수 있고, 이러한 강관묶음부재(120)의 재질로는 합성수지재 또는 금속재로 이루어질 수 있다. 통상적으로 사용하는 고정밴드의 경우에는 합성수지재로 이루어지고, 고정클램프의 경우에는 금속재로 이루어지는 것이 일반적이다.
본 발명에서의 강관묶음부재(120)는 고정클램프를 사용하였다. 이러한 강관묶음부재로써의 고정클램프(120)는 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 나사선걸림공(122a)이 일정간격으로 다수 형성된 일정길이의 금속밴드(122) 및 금속밴드(122)의 일단에 회전 가능하게 구성되는 조임나사(124)로 구성되어 금속밴 드(122)의 타단에 형성된 나사선걸림공(122a)을 조임나사(124)를 통해 조임하는 것을 통해 금속밴드(122)가 이루는 내경을 줄임으로써 3개의 강관(112)을 다발지어진 상태의 다발강관(110)으로 형성하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재(140)가 더 구성된다. 이때, 간격유지부재(140)는 길이 방향 양단이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)에 대응하는 곡면 형태로 형성되어 용접을 통해 강관(112)의 외주면 상에 고정되는 고정부(142) 및 양단의 고정부(142) 사이에 외측으로 볼록하게 형성되어 고정부(142)와 일체로 이루어지되 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부(144)로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 간격유지부재(140)는 3개의 강관(112) 각 외측면 상에 길이방향의 일정간격으로 설치되며, 본 발명에서는 3개의 간격유지부재(140)를 한 조로 구성하되 하나의 다발강관(110) 상에 일정간격으로 3∼4조의 간격유지부재(140)를 설치하였다. 이처럼 설치된 간격유지부재(140)가 적용된 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 설치시 강관(112) 각각에 설치된 간격유지부재(140)의 상호 작용에 의해 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장 치(100)에는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140) 이외에도 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140a)가 설치될 수도 있다. 즉, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 다른 예의 간격유지부재(140a)의 구성은 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외측면에 대응하는 곡선면으로 면첩촉되어 용접을 통해 각각의 강관(112) 외주면에 결합되는 받침부재(142a), 받침부재(142a)의 상부면 상에 일정 간격으로 이격 돌출되어 천공홀(12)의 내측 방향으로 하향 경사로 형성되는 쐐기부재(144a) 및 쐐기부재(144a)의 상부측 대향면 내측에 상호 대향되게 돌출 형성되어 분사공(112a)을 보호하는 분사공 보호부재(146a)로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 다른 예의 간격유지부재(140a)는 각각의 강관(112) 외주면에 일정 간격으로 설치되어지되 분사공 보호부재(146a)가 각각의 강관(112) 외주면 상에 형성된 분사공(112a)의 상부측에 위치되도록 설치되어 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 삽입 설치시 분사공 보호부재(146a)에 의한 분사공(112a)의 보호가 이루어질 수 있도록 한다.
그리고, 전술한 다른 예에 따른 간격유지부재(140a)의 구성에서 쐐기부재(144a)는 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 한편, 천공홀(12)의 내측 방향으로 하향 경사로 형성되어 다발강관(110)을 천공홀(12)에 삽입시에는 걸림없이 삽입되고 역방향에 대해서는 걸림이 이루어질 수 있도록 하여 천공홀(12)로부터 다발강관(110)이 빠지지 않도록 한다.
본 발명에 따른 구성에서 주입호스 연결커넥터(130)는 그라우트 주입장 치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 연결하여 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 주입이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 주입호스 연결커넥터(130)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 대응하여 외주면 또는 내주면에 나사부(132a)가 형성되어 강관(112)의 선단부에 나사 결합되는 커넥터 본체(132) 및 커넥터 본체(132)의 전면 중심에 일정 길이로 형성되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)의 연결이 이루어지는 호스연결밸브(134)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 주입호스 연결커넥터(130)는 커넥터 본체(132)의 나사부(132a)를 통해 강관(112)의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 나사 결합을 통해 강관(112)의 선단부에 결합 고정된다. 이러한 상태에서 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)의 전면에 구성된 호스연결밸브(134)에 연결하면 그라우트를 주입할 수 있는 상태가 된다.
전술한 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 직경이 작은 강관(112)을 다발지어 하나로 매는 구조의 다발강관(110)을 제공하는 기술이기 때문에 종래의 기술과 같이 강관의 내부에 패커를 설치할 수 있는 구조의 기술과 달리 그라우트를 강관(112)의 내부에 동시 주입할 수밖에 없다. 따라서, 본 발명에 따른 기술은 그라우트를 강관(112)의 내부에 동시 주입함으로써 지반보강공사에 따른 공기를 단축시켜 공사비 용을 절감시킬 수가 있는 기술을 제공한다.
도 7 은 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 4개의 강관을 이용한 다발강관의 구성을 보인 사시 구성도, 도 8 은 도 7 의 정면 구성도, 도 9 는 도 8 의 "B-B"선 단면 구성도, 도 10a 는 도 7 에 따른 다발강관에 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 10b 는 도 10a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도, 도 11a 는 도 7 에 따른 다발강관에 다른 구성의 간격유지부재를 적용한 상태를 보인 사시 구성도, 도 11b 는 도 11a 에 따른 다발강관을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반 등의 천공홀 상에 적용한 상태를 보인 단면 구성도이다.
도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100) 역시 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)와 마찬가지로 다수의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110), 다수의 강관(112)을 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 각각의 강관(112) 선단부에 체결되는 주입호스 연결커넥터(130)의 구성으로 이루어진다.
다만, 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서의 다발강관(110)은 4개의 강관(112)을 상호 면접되도록 강관묶음부재(120)를 통해 매어 묶어 다발지어진 상태로 이루어진다. 즉, 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명의 기술에서 다발강관(110)의 구성이 3개의 강관(112)을 삼각형 구조로 형성하는 반면, 도 7 내 지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술에서는 다발강관(110)의 구성이 4개의 강관(112)을 사각형의 구조로 형성한 차이가 있다.
다시 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반(10)에 일정 깊이의 천공홀(12)을 형성하여 천공홀(12)과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치(150)에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어 내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 각각 형성된 4개의 강관(112)을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 천공홀(12)에 비해 작게 형성한 다발강관(110), 다발강관(110)을 구성하는 4개의 강관(112) 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재(120) 및 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(112) 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부(112b)에 대응하는 나사부(132a)가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스(152)와 연결되는 호스연결밸브(134)가 형성되어 그라우트 주입호스(152)를 통해 주입되는 그라우트를 강관(112) 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터(130)를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 4개의 강관(112)을 통해 다발강관(110)을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관(112) 4개를 상호 면접되도록 하여 마름모꼴 구조로 형성하거나, 상호 대향되는 강관(112)은 동일 직경으로 구성하되 상하 동일 직경의 강관(112)과 좌우 동일 직경의 강관(112)은 다른 직경으로 이루어져 다발강관(110)의 단면 형태가 정사각형 구조로 형성되도록 구성될 수도 있다.
따라서, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술은 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같은 본 발명의 기술과 다발강관(110)의 구성이 4개의 강관(112)으로 이루어지느냐 아니면 3개의 강관(112)으로 이루어지느냐의 차이만 있을 뿐 모든 구성과 기능이 동일하게 이루어짐을 알 수 있다.
다시 말해서, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100) 역시도 도 2 내지 도 6 에 도시된 실시 예와 마찬가지로 강관묶음부재(120)를 통해 강관(112) 4개가 다발지어진 상태로 형성된 다발강관(110)을 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반(10)의 천공홀(12) 상에 설치한 상태에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 결합하여 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)를 주입호스 연결커넥터(130)에 연결한 후, 그라우트 주입장치(150)의 구동을 통해 그라우트를 주입하게 되면 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어진다.
더구나, 전술한 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)에서 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 역시 그 각각에는 내부로 주입되는 그라우트의 분사 가 이루어지는 다수의 분사공(112a)과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부(112b)가 형성된 구조로 이루어진다. 이때, 분사공(112a)의 방향은 각 강관(112) 외측의 정방향을 향해 형성된 구조로 이루어진다. 따라서, 4개의 강관(112)으로 이루어진 다발강관(110) 상의 분사공(112a)은 상호 90°의 각도로 형성된다고 할 수 있다.
아울러, 본 발명에 다른 실시 예에 따른 구성의 분사공(112a)에 이를 밀폐시키는 밀폐부재(114)가 끼워지거나 각각의 분사공(112a)을 커버하는 분사공 커버 테이프(도시하지 않음)가 부착될 수 있으며, 강관묶음부재(120)는 일상생활에서 일반적으로 사용하는 합성수지재 또는 금속재의 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예 역시 강관묶음부재(120)로 고정클램프를 사용하는데, 이러한 강관묶음부재로써의 고정클램프(120) 역시 도 7 내지 도 11 에 도시된 바와 같이 나사선걸림공(122a)이 일정간격으로 다수 형성된 일정길이의 금속밴드(122) 및 금속밴드(122)의 일단에 회전 가능하게 구성되는 조임나사(124)로 구성된다.
또한, 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기술 역시 도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b 에서와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112)의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 다발강관(110)이 천공홀(12)의 중앙부에 위치되도록 다발강관(110)의 외주면과 천공홀(12)의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재(140)가 더 구성된 다. 도 10a 및 도 10b 와 도 11a 및 도 11b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140)의 구성은 도 5a 및 도 5b 와 도 6a 및 도 6b 에 도시된 바와 같은 간격유지부재(140)와 동일한 구성으로 이루어져 있기 때문에 별도의 설명은 하지 않기로 한다.
한편, 주입호스 연결커넥터(130)의 구성 역시도 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 다발강관(110)을 구성하는 강관(112) 각각의 선단부 내주면 또는 외주면 상에 형성된 나사부(112b)에 대응하여 외주면 또는 내주면에 나사부(132a)가 형성되어 강관(112)의 선단부에 나사 결합되는 커넥터 본체(132) 및 커넥터 본체(132)의 전면 중심에 일정 길이로 형성되어 그라우트 주입장치(150)의 그라우트 주입호스(152)의 연결이 이루어지는 호스연결밸브(134)의 구성으로 이루어진다.
도 12 는 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법에서 지반보강장치의 설치를 보인 단면 구성도이다.
도 12 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법의 과정을 기술하면 다음과 같다. 먼저, 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반(10)에 천공기를 통해 일정 깊이의 천공홀(12)을 다수 형성한다.
전술한 바와 같이 천공홀(12)을 형성한 후에는 3∼4개의 강관(112)이 강관묶음부재(120)를 통해 다발지어 매어진 상태로 형성되는 다발강관(110)을 각각의 천공홀(12)에 삽입한다. 이때, 다발강관(110)은 간격유지부재(140)에 의해 천공홀(12)의 중심부에 위치된다.
한편, 전술한 바와 다발강관(110)을 천공홀(12) 상에 삽입 설치한 후에는 천공홀(12)의 입구를 코킹하여 천공홀(12)을 밀폐시킨다.
전술한 바와 같이 천공홀(12)의 입구를 코킹한 후에는 각각의 다발강관(110)을 구성하는 각각의 강관(110) 선단부에 주입호스 연결커넥터(130)를 설치하고, 주입호스 연결커넥터(130)에 그라우트 주입장치(150)의 주입호스(152)를 연결한다.
전술한 바와 같이 각각의 강관(112)에 설치된 주입호스 연결커넥터(130)에 주입호스(152)를 연결한 후에는 그라우트 주입장치(150)를 구동시켜 각각의 강관(112) 내부로 그라우트의 동시주입이 이루어지도록 한다.
전술한 바와 같이 각각의 강관(112)에 그라우트를 동시에 주입하게 되면 주입되는 그라우트는 강관(112)의 내부를 충진한다. 이처럼 강관(112) 내부를 충진한 후에는 계속되는 주입압력에 의해 밀폐부재(114) 또는 분사공 커버 테이프를 뚫고 그라우트가 분출되어 천공홀(12) 내부를 충진하게 된다. 또한, 천공홀(12) 내부를 충진시키는 그라우트는 그 주입압력을 통해 천공홀(12) 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 주입되어 고화됨으로써 다발강관(110)과 천공홀(12) 주변의 지반(10)이 일체화된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치(100)는 다수의 강관(112)을 다발지어 하나로 매어 묶는 구성의 다발강관(110)을 형성함으로써 다수의 강관(112)의 결합에 의한 다발강관(110) 전체의 강성을 보다 향상시켜 천공홀(12)에 설치하여 그라우트의 주입시 지반(10)의 강도 증대에 따른 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관의 좌굴을 방지할 수 있는 효과가 발현된다.
본 발명에 따른 기술의 다른 효과로는 3∼4개의 강관을 강관묶음부재를 통해 다발 상태로 매어 다발강관을 구성함으로써 강관의 강성을 향상시켜 다발강관을 천공홀 상에 설치시 지반의 강도를 향상시킬 수 있음은 물론, 이를 통해 터널굴착 예정단면, 사면 및 지반의 파괴를 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 3∼4개의 강관을 다발지어 강관묶음부재를 통해 하나로 매어 다발강관을 구성함으로써 각각의 강관에 그라우트 주입시 동시주입이 이루어질 수 있도록 하여 지반보강공사의 공기를 단축시킬 수 있음은 물론, 지반보강공사에 따른 시공비를 절감시킬 수가 있다.

Claims (11)

  1. 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 일정 깊이의 천공홀을 형성하여 상기 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트 주입장치에 의한 그라우트의 주입을 통해 원지반의 강도를 증대시키는 강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치에 있어서,
    내부로 주입되는 그라우트의 분사가 이루어지는 다수의 분사공과 선단부 내주면 또는 외주면 각각에 나사부가 각각 형성된 3∼4개의 강관(금속재 강관 또는 고강도 플라스틱재 관)을 상호 면접되도록 다발지어 전체의 직경이 상기 천공홀에 비해 작게 형성한 다발강관;
    상기 다발강관을 구성하는 3∼4개의 강관 전체 외주면를 일정 간격으로 감아 다발 상태로 매어 묶는 강관묶음부재; 및
    상기 다발강관을 구성하는 각각의 강관 선단부 내주면 또는 외주면 상의 나사부에 대응하는 나사부가 선단부의 외주면 또는 내주면 상에 형성되어 나사결합되어지되 그 후단에 그라우트 주입호스와 연결되는 호스연결밸브가 형성되어 상기 그라우트 주입호스를 통해 주입되는 그라우트를 상기 강관 각각의 내부로 주입하는 주입호스 연결커넥터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다발강관을 구성하는 강관의 외주에 일정 간격으로 다수 설치되어 상기 다발강관이 상기 천공홀의 중앙부에 위치되도록 상기 다발강관의 외주면과 상기 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부재가 더 구성된 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 간격유지부재는 길이 방향 양단이 상기 다발강관을 구성하는 강관에 대응하는 곡면 형태로 형성되어 용접을 통해 상기 강관의 외주면 상에 고정되는 고정부; 및
    상기 양단의 고정부 사이에 외측으로 볼록하게 형성되어 상기 고정부와 일체로 이루어지되 상기 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 상기 다발강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 간격유지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 간격유지부재는 상기 다발강관을 구성하는 강관의 외주면에 대응하는 곡선면으로 면첩촉되어 용접을 통해 상기 강관의 외주면에 결합되는 받침부재;
    상기 받침부재의 상부면 상에 일정 간격으로 이격 돌출되어지되 상기 천공홀의 내측 방향으로 하향 경사지게 형성되어 상기 다발강관이 천공홀의 중앙부에 위치되도록 상기 강관의 외주면과 천공홀의 내주면 사이의 간격을 유지시키는 한편 상기 다발강관을 천공홀에 삽입시에는 걸림없이 삽입되고 역방향에 대해서는 걸림이 이루어질 수 있도록 하는 쐐기부재; 및
    상기 쐐기부재의 상부측 대향면 내측에 상호 대향되게 돌출 형성되는 상기 분사공을 보호하는 분사공 보호부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 간격유지부재는 상기 강관의 외주면에 일정 간격으로 설치되어지되 상기 분사공 보호부재가 상기 강관의 외주면 상에 형성된 상기 분사공의 상부측에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다발강관을 구성하는 강관 각각의 분사공은 외측의 정방향으로 형성되고, 상기 각각의 분사공에는 이를 밀폐시키는 밀폐부재 또는 상기 각각의 분사공을 커버하는 분사공 커버 테이프가 부착되어 상기 그라우트 주입에 따른 압력에 의해 상기 밀폐부재 또는 분사공 커버 테이프가 분사공으로부터 이탈되도록 한 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 강관묶음부재는 고정밴드 또는 고정클램프로 이루어진 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 강관묶음부재의 재질은 합성수지재 또는 금속재로 이루어진 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 다발강관의 형성시 3개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강관을 사용하여 상기 다발강관의 단면 형태가 정삼각형 구조로 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 다발강관의 형성시 4개의 강관을 통해 다발강관을 형성하는 경우에는 동일 직경의 강강관 4개를 상호 면접되도록 하여 마름모꼴 구조로 형성하거나 상호 대향되는 강관은 동일 직경으로 구성하되 상기 상하 동일 직경의 강관과 좌우 동일 직경의 강관은 다른 직경으로 이루어져 상기 다발강관의 단면 형태가 정사각형 구조로 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 장치를 통해 터널굴착 예정단면이나 사면 및 구조물 기초 지반에 형성된 천공홀과 그 주변의 이완영역 및 균열·절리부에 그라우트를 주입하여 원지반의 강도를 증대시키는 다발강관을 이용한 그라우팅 방식의 지반보강공법.
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