KR20070068006A - 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법 - Google Patents

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KR20070068006A
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Abstract

본 발명은 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 배치플랜트에서 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화재 및 물로 믹싱,배합된 콘크리트를 고압력으로 적용할 대상지반에 압밀 타설하여 연약지반의 지내력을 보다 확실하게 확보하고 지하공동의 고압밀충진 및 구조물의 하부기초 파일(콘크리트 파일)을 형성할 수 있도록 한 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시공하고자 하는 작업위치에 배치플랜트를 설치하는 단계; 상기 배치플랜트에 주입하고자 하는 자재를 순차적으로 투입하여 믹싱,배합함으로써 콘크리트를 조성하는 단계; 현장여건에 따라 콘크리트를 주입할 주입공을 천공하는 단계; 상기 주입공에 배치플랜트에서 배합된 콘크리트를 주입하는 단계; 및 시공 전, 중, 후에 각각 적절한 시험을 선택하여 실시하는 품질 관리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
비배출, 콘크리트, 압밀, 타설, 그라우팅

Description

비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법{Concrete compaction pile grouting method}
본 발명은 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배치플랜트에서 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화재 및 물로 믹싱,배합된 콘크리트를 고압력으로 적용할 대상지반에 압밀 타설하여 연약지반의 지내력을 보다 확실하게 확보하고 지하공동의 고압밀충진 및 구조물의 하부기초 파일(콘크리트 파일)을 형성할 수 있도록 한 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 토목공사를 비롯한 각종 건축물의 공사시, 연약지반에서는 원활한 공사가 이루어지지 않는 바, 이러한 연약지반을 강화시켜 지내력을 향상시키기 위한 그라우팅 공법이 시행되고 있다.
상기한 그라우팅 공법 중, 저유동성의 콘크리트 몰탈의 주입재를 지중에 비배출형으로 압입하여 주입하는 공법이 개시되어 있는데, 이러한 종래의 공법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주입플랜트를 작업공간에 설치하고, 지반을 강화시키고자 하는 곳에 계획심도까지 천공을 한 후, 주입재료를 혼합하여 상향,하향 인발주입으로 주입시킨다.
이 경우, 주입재료로서 시멘트와 골재, 세립토 및 물을 혼합한 것을 사용하되, 이때의 펌프압력은 70kg/cm2이하로 하고, 압축강도는 30~200kg/cm2으로 하여 공동충진 및 지반보강의 목적을 달성하면 된다.
그러나, 종래의 지방강화를 위한 그라우팅 공법은, 주입구 직경이 작고, 펌프압력 및 압축강도가 작아 확실한 압밀 타설이 이루어지지 않음으로써, 확실한 공동충진 및 지반강화가 이루어지지 않았음은 물론 주입에 따른 시공비가 많이 드는 문제점도 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 배치플랜트에서 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화재 및 물로 믹싱,배합된 콘크리트를 고압력으로 적용할 대상지반에 압밀 타설하여 연약지반의 지내력을 보다 확실하게 확보하고 지하공동의 고압밀충진 및 구조물의 하부기초 파일(콘크리트 파일)을 형성할 수 있도록 한 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시공하고자 하는 작업위치에 배치플랜트를 설치하는 단계; 상기 배치플랜트에 주입하고자 하는 자재를 순차적으로 투입하여 믹싱,배합함으로써 콘크리트를 조성하는 단계; 현장여건에 따라 콘크리트를 주입할 주입공을 천공하는 단계; 상기 주입공에 배치플랜트에서 배합된 콘크리트를 주입하는 단계; 및 시공 전, 중, 후에 각각 적절한 시험을 선택하여 실시하는 품질 관리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 배치플랜트에서 믹싱,배합되는 콘크리트는, 골재, 모래, 시멘트를 건배합 한 직 후, 물을 투입하여 배합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주입공의 천공 전에 지하매설물 유무를 조사, 확인하되, 상기 지하매설물 유무의 조사, 확인이 곤란할 경우, 사전 줄파기를 실시하여 확인한 후, 작업을 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주입공의 천공작업시 수직도를 확인할 수 있는 측정장치를 설치하여 수시로 확인하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주입공에 콘크리트를 주입하는 단계에서, 주입공의 최하심도에서부터 상향으로 주입하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 품질관리 단계에서, 시공 전 시험으로는, 시험천공, 현장투수시험, 지하수위측정, 현장 시험주입 등을 하는 것이 바람직하고, 시공 중 시험으로는, 천공심도 검측, 주입재료 검측, 주입작업 검측 및 자동계량 기록지 검측 등을 하는 것이 바람직하며, 시공 후 성과 시험으로는, 현장투수시험, 일축압축강도시 험, 굴착에 의한 육안관찰, 코어채취시험, 개량확인시험 등을 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 공법은, 배치플랜트에서 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화재 및 물이 믹싱 배합된 콘크리트를 고압력의 전용 펌프 및 콘크리트 펌프카를 이용하여 적용할 대상지반에 압밀 타설하는 공법이다.
여기서 압밀이란, 장시간에 걸쳐 지속적인 압축응력이 작용하여 흙의 부피가 점차 감소하는 현상을 말하는 것으로서, 이러한 원리를 이용하여 적용할 원지반을 교란하지 않고 연약지반 및 지하공동을 압밀하고 충진하여 흙의 밀도를 증가시키고 콘크리트 기둥(콘크리트 파일)을 형성하여 적용할 지반을 압밀압축함과 동시에 기초파일을 형성하여 연약지반의 지내력을 확보하고 지하공동의 고압밀충진 및 구조물의 하부기초 파일(콘크리트 파일)을 형성할 수 있도록 한 공법이다.
상기한 본 발명의 공법은, 60~100bar 이상의 고압펌프로 콘크리트 배합물을 압밀 주입하여 연약지반을 지반개량 및 콘크리트 파일의 형성으로 지내력이 확보된다.
또한, 1000psi 이상의 고압력으로 지하공동 및 자연동굴, 폐광 갱도 등이 고압밀 충진된다.
또한, 압축강도 50~200kg/cm2의 콘크리트 파일 개량체 목적에 따라 조성되 고, 직경이 300mm~1800mm 의 콘크리트 파일을 목적물에 따라 조정하여 형성된다.
또한, 연약지반 압성토로 인한 압밀 대체공법으로 공기가 단축되고, 해안가 연약지반 및 방파제 기초파일로 원 지반을 교란하지 않고 정밀시공이 가능함은 물론 콘크리트 슬럼프를 주입재료의 조정에 다라 슬럼프 3~15cm 사이에서 자유로이 조정이 가능하게 된다.
이 경우, 상기 주입재료는 앞서 설명한 바와 같이, 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화제, 물로 구성되고 현장의 조건에 따라 다른 혼화제(수중불분리제)로 포함,사용할 수 있으며, 레미콘공장으로부터 배합 기준에 의해 믹서트럭을 이용하여 공급받을 수도 있다.
상기 시멘트는, 보통 포틀랜트 시멘트 사용을 원칙으로 하되, 조건에 따라 시멘트 사이로를 사용할 수도 있고, 모래는, 모래 또는 토사 혼합재를 사용하며, 골재는, 쇄석골재 15cm이하를 사용하고, 혼화제는, 단위수량을 감소시키고 내구성과 압축강도를 증대시킬 수 있는 감수제를 사용하며, 물은, 해부 및 유독물질이 포함되지 않은 공업요수 이상을 사용하는 것을 원칙으로 한다.
상기와 같은 특성을 갖는 본 발명의 공법순서 및 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주입작업이 효율적으로 이루어질 수 있는 위치를 선정하여 주입작업에 영향을 주지 않는 범위내에서 배치플랜트를 설치한다.
상기 배치플랜트에는 골재, 모래, 시멘트 건배합 직후 물을 투입하여 배합하는 순서로 콘크리트 자재를 투입하고, 콘크리트 펌프에서 인발장치가 설치된 장소 까지의 사이의 연결관 연결시에는 주입 작업시 연결관과 배합된 콘크리트와의 마찰손실을 최소화하기 위하여 가능한한 직관을 사용하며 굴곡부가 있을 경우에는 연결관의 곡률반경이 최소 30cm 이상 확보하여 배관하도록 한다.
다음에, 주입공의 천공작업 및 주입관을 설치한다.
상기 주입공의 천공작업전 각 위치에 대한 지하매설물 유무를 조사,확인하여야 하며, 지하매설물 확인이 곤란할 경우에는 사전 줄파기를 실시하여 확인한 후 작업을 실시한다.
천공경은 현장여건에 따라 70~160mm의 회전수세식을 원칙으로 하나 지층 및 현장여건에 따라 퍼거션식 장비를 사용할 수도 있다.
이때, 천공작업시 수직도를 확인할 수 있는 측정장치를 설치하여 수시로 확인하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 천공이 끝나면, 주입공에 주입관을 설치하는데, 이때 상기 주입관은 주입펌프에 적합한 구경의 것으로서 펌프의 토출 압력에도 변형 및 파손되지 않는 것을 적용하며, 그 길이는 1.0m인 것을 원칙으로 하되 작업여건에 따라 길이를 조정하여 사용할 수 있다.
천공경에 주입관을 통해 혼합된 자재(골재,모래, 혼화재, 시멘트, 물의 배합 콘크리트)를 주입시킨다. 이때의 주입작업은 각 주입공별 소정의 최하심도에서부터 상향으로 주입하는 상승방식으로 하되, 하강방식이어도 무방하다.
또한, 주입량은 자동계량장치를 통해 시공직경에 맞게 펌핑횟수로 체크하며 정량주입을 원칙으로 하되, 현장의 특성 및 목적에 따라 정압주입을 실시할 수도 있다.
주입관의 압력계에 측정되는 주입압은 펌프의 토출압이 아닌 주입지반의 밀도에 따라 발생되는 지반의 반력이 감지되는 것이며, 주입압이 50kg/cm2 이상 상승될 경우 주입량에 관계없이 1단계 인발한다.
이와 같이 소정의 심도까지 주입이 완료되면 다음 공으로 이동하여 작업을 실시하면 된다.
다음으로, 품질관리를 위한 시험을 실시한다.
상기 품질관리를 위한 시험은, 시공전 시험과, 시공 중 시험 및 시공 후 성과 시험으로 나뉘는데, 상기 시공 전 시험은 시험천공, 현장투수시험, 지하수위측정, 현장 시험주입을 실시하면 된다.
또한, 시공 중 시험은, 천공심도 검측과, 주입재료 검측 및 주입작업 검측, 자동계량 기록지 검측 등을 실시하면 된다.
또한, 시공 후 성과 시험으로는 현장투수시험, 일축압축강도시험, 굴착에 의한 육안관찰, 코어채취시험, 개량확인시험 등을 실시하여 지속적으로 시공의 효율성을 검사하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법에 의하면, 배치플랜트에서 시멘트, 골재, 모래(또는 토사), 혼화재 및 물로 믹싱,배합된 콘크리트를 고압력으로 적용할 대상지반에 압밀 타설하게 됨으로써, 연약지반의 지내력이 보다 확실하게 확보되고 지하공동의 고압밀충진 및 구조물의 하부기초 파일(콘크리트 파일)이 형성되어 저비용으로 보다 견고한 건축물의 시공이 가능하게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 시공하고자 하는 작업위치에 배치플랜트를 설치하는 단계;
    상기 배치플랜트에 주입하고자 하는 자재를 순차적으로 투입하여 믹싱,배합함으로써 콘크리트를 조성하는 단계;
    현장여건에 따라 콘크리트를 주입할 주입공을 천공하는 단계;
    상기 주입공에 배치플랜트에서 배합된 콘크리트를 주입하는 단계; 및
    시공 전, 중, 후에 각각 적절한 시험을 선택하여 실시하는 품질 관리 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배치플랜트에서 믹싱,배합되는 콘크리트는, 골재, 모래, 시멘트를 건배합 한 직 후, 물을 투입하여 배합하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주입공의 천공전에 지하매설물 유무를 조사, 확인하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지하매설물 유무의 조사, 확인이 곤란할 경우, 사전 줄파기를 실시하여 확인한 후, 작업을 실시하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 주입공의 천공작업시 수직도를 확인할 수 있는 측정장치를 설치하여 수시로 확인하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 주입공에 콘크리트를 주입하는 단계에서, 주입공의 최하심도에서부터 상향으로 주입하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 품질관리 단계에서, 시공 전 시험으로는, 시험천공, 현장투수시험, 지 하수위측정, 현장 시험주입 등을 하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 품질관리 단계에서, 시공 중 시험으로는, 천공심도 검측, 주입재료 검측, 주입작업 검측 및 자동계량 기록지 검측 등을 하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라이팅 공법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 품질관리 단계에서, 시공 후 성과 시험으로는, 현장투수시험, 일축압축강도시험, 굴착에 의한 육안관찰, 코어채취시험, 개량확인시험 등을 하는 것을 특징으로 하는 비배출 콘크리트 압밀 타설 그라우팅 공법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101436882B1 (ko) * 2014-04-29 2014-09-05 덴버코리아이엔씨 주식회사 컴팩션 그라우팅 제어 시스템 및 이를 이용한 컴팩션 그라우팅 방법
CN104234067A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 潘林有 一种滨海软土欠固结土的处理方法
KR102131123B1 (ko) * 2019-08-23 2020-07-07 정재현 차수특성을 보유하는 복합 주입재를 이용하는 표준화 품질관리 시스템 적용 그라우팅공법
KR102150958B1 (ko) * 2019-07-19 2020-09-02 정재현 지반 보강을 위한 표준화 품질관리 시스템을 적용하는 그라우팅 보강공법

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