KR20070114966A - Pressurized grouting packer with waterproof function - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래기술의 사시도를 나타낸 것임Figure 1 shows a perspective view of the prior art
도2는 종래기술의 실시상태를 나타낸 것임Figure 2 shows an embodiment of the prior art
도3은 본 발명의 패커를 사시도로 나타낸 것임Figure 3 is a perspective view of the packer of the present invention
도4는 본 발명의 패커를 종 단면도로 나타낸 것임Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the packer of the present invention
도5는 본 발명의 패커를 횡 단면도로 나타낸 것임Figure 5 shows the packer of the present invention in a cross-sectional view
도6a는 본 발명의 패커를 천공홀 내에 삽입하는 상태를 나타낸 것임Figure 6a shows a state of inserting the packer of the present invention into the drilling hole
도6b는 본 발명의 패커로 천공홀을 밀폐시킨 상태를 나타낸 것임Figure 6b shows a state in which the perforated hole is sealed with the packer of the present invention
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패커를 사시도로 나타낸 것임Figure 7 is a perspective view of a packer according to an embodiment of the present invention
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 패커를 단면도로 나타낸 것임8 is a sectional view showing a packer according to an embodiment of the present invention
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10: 패커 11: 패커 몸통10: Packer 11: Packer Torso
12: 통공 A: 확경 성형체12: through-hole A: diameter molding
13: 굴곡심선 14, 15: 상,하 보강판13:
16: 장볼트 17: 너트16: long bolt 17: nut
본 발명은 굴착면 또는 사면 보강시 굴착한 천공홀 내에 네일링체나 앵커체(이하 "심재"라 통칭함)와 함께 삽입되어서 그라우트 약액을 가압 주입할 수 있도록 하기 위한 것으로, 특히 천공홀 내에 용이하게 삽입할 수 있게 하여 주면서도, 천공홀 내에서 보다 신속하고 확실한 밀폐성능 및 지수성능을 발휘할 수 있도록 한 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커에 관한 것이다.The present invention is to be inserted with a nailing body or an anchor body (hereinafter referred to as "core material") in the drilled hole drilled at the excavation surface or slope reinforcement, so that the grout chemical liquid can be injected by pressure, especially in the drilled hole The present invention relates to a packer for pressurized grouting that has an exponential function that allows insertion, but also provides a quick and reliable sealing performance and exponential performance in a drilled hole.
지중을 굴착하여서 노출된 굴착면이나 경사지를 절개하여서 노출된 사면 등을 보강하여 안정화시키기 위한 목적으로 쏘일네일링 공법 또는 앵커 공법이 널리 활용되고 있다.Soil nailing or anchor is widely used for the purpose of reinforcing and stabilizing exposed slopes by excavating the excavated surface or inclined ground exposed by excavating the ground.
위의 쏘일네일링 공법은 굴착면이나 사면에 여러 개의 천공홀을 굴착하고, 개개의 천공홀 내에 철근, 강연선, 마이크로파일 등의 심재를 삽입한 후 그라우트 약액을 주입 경화시켜서, 굴착면이나 사면을 보강하여 안정화시킬 수 있도록 시공되어 왔다.Soil nailing method is to excavate several drilling holes on the excavation surface or slope, insert a core material such as reinforcing bar, strand, micropile in each drilling hole and inject and harden grout chemical solution, It has been constructed to be stabilized by reinforcement.
또, 앵커 공법은 굴착면이나 사면에 여러 개의 천공홀을 굴착하고, 개개의 천공홀 내에 강봉, 강연선 등의 심재를 삽입한 후 그라우트 약액을 주입 경화시키며, 굴착면이나 사면에 압축력이 도입되도록 천공홀 외부에서 심재를 긴장 고정시 켜서, 굴착면이나 사면을 보강하여 안정화시킬 수 있도록 시공되어 왔다.In addition, the anchor method excavates a plurality of drilling holes on the excavation surface or slope, inserts core materials such as steel rods, strands, etc. into the individual drilling holes, injects and hardens the grout chemical solution, and drills them so that compression force is introduced into the excavation surface or slope. It has been constructed to stabilize the core material outside the hall by reinforcing the excavation surface or slope.
그런데, 이와 같은 쏘일네일링 공법 또는 앵커 공법은 공통적으로 굴착된 천공홀 내에 심재를 삽입한 후 그라우트 약액을 중력 주입하게 되므로, 천공홀 주변의 지층까지 그라우트 약액이 폭넓게 확산되지 못할 뿐만 아니라, 굴착공 주변의 공극과 절리에 그라우트 약액이 확실히 채워지지 못하게 되므로, 굴착면이나 사면을 견고하게 안정화시킬 수 없는 결함이 있었다.However, such a nail nailing method or an anchoring method, since the grout chemical is injected into the core after inserting the core material into the drilled hole, the grout chemical solution is not widely spread to the strata around the hole, and the excavation hole Since the grout chemicals could not be securely filled in the surrounding voids and joints, there was a defect that could not stabilize the excavation surface or the slope.
상기한 문제점을 해결하고자 최근에 안출된 것으로, 국내 등록실용신안공보 등록번호 제20-0290351호(2002. 09. 27일 공고)에는 도1에 도시되는 바와 같이, 네일(1)과; 상기 네일(1)의 길이방향으로 중심부위에 상호 소정의 간격을 두고 끼워지는 제1패킹(2) 및 제2패킹(3)과; 상기 제1패킹(2)과 제2패킹(3)의 외주면을 감싸면서 설치되어 제1패킹(2) 및 제2패킹(3) 사이의 공간을 밀폐하는 부직포(4)와; 상기 제1패킹(2) 및 제2패킹(3)을 관통하되 그 일단부가 상기 네일(1)의 일단부에 근접한 위치에 설치되고, 상기 그라우팅 영역에 그라우트 약액을 주입하기 위한 제1그라우팅관(5)과; 상기 제1패킹(2) 및 제2패킹(3)을 관통하되 그 일단부가 상기 제2패킹(3)에 근접하게 설치되고, 상기 그라우팅에 따른 그라우팅 영역의 공기 및 이물질을 제거하기 위한 공기 및 이물질 제거관(6)과; 상기 제1패킹(2)을 관통하되 그 일단부가 상기 제1패킹(2)과 제2패킹(3) 사이의 공간에 위치하도록 설치되고, 상기 부직포(4)에 의해 밀폐된 공간에 겔화에 따라 부피가 팽창되는 발포우레탄을 주입하기 위한 발포우레탄 주입관(7)을 구비한 압력식 쏘일네일링용 패커기가 선출 원 등록공고되어 있다.Recently proposed to solve the above problems, domestic registered utility model publication No. 20-0290351 (announced on September 27, 2002), as shown in Figure 1, nail (1) and; A
이러한 압력식 쏘일네일링용 패커기는 도2에서와 같이, 네일(1)에 장착된 상태로 천공홀(8)에 삽입하여, 제1패킹(2)과 제2패킹(3) 사이를 부직포(4)로 밀폐시킨 빈 공간에 발포우레탄 주입관(7)으로 발포우레탄 약액을 주입 팽창시켜서 천공홀(8)을 긴밀하게 밀폐시켜 주므로, 이후에 제1그라우팅관(5)을 통하여 천공홀(8) 내에 그라우트 약액을 가압 주입할 수 있게 하여서, 네일(1)이 천공홀(8) 내에서 지층과의 결합력이 증대되도록 하는 동시에, 천공홀(8) 내의 지층에 형성된 공극 또는 절리까지도 그라우팅 약액이 채워져서, 굴착면이나 사면을 견고히 보강하여 안정화시킬 수 있도록 하였다.The pressure soil nailing packer is inserted into the
그러나, 이와 같은 종래의 압력식 쏘일네일링용 패커기는 제1패킹(2)과 제2패킹(3) 사이의 빈 공간을 부직포(4)로 밀폐되게 하고, 그 부직포(4) 내의 빈 공간에 발포우레탄 약액을 주입하여 팽창시킬 수 있도록 구성됨으로 인하여 다음과 같은 문제점을 수반하게 되었다.However, such a conventional pressure nailing packer seals the empty space between the
첫째, 제1패킹(2)과 제2패킹(3)의 외경이 천공홀(8)의 내경보다 작은 경우에, 패커기의 상,하단이 천공홀(8)의 내벽과 이격되고 발포우레탄 약액의 팽창력에 의하여 확경되는 부직포(4) 부분만이 천공홀(8)의 내벽에 밀착되는 관계로 실제적인 기밀유지면적이 감소되어서 그라우트 약액을 제대로 가압 주입할 수 없게 되고, 이와 반대로 제1패킹(2)과 제2패킹(3)의 외경이 천공홀(8)의 내경과 거의 동일한 경우에, 천공홀(8)에 패커기를 삽입하는 과정에서 제1패킹(2)과 제2패킹(3)이 울퉁불퉁한 천공홀(8)의 내벽에 걸려서 용이하게 삽입할 수 없는 문제점이 있었다.First, when the outer diameters of the
둘째, 패커기를 천공홀(8) 내에 삽입한 후 발포우레탄 주입관(7)을 통하여 액상의 발포우레탄 약액을 주입 팽창시키게 되므로, 천공홀(8)에서 용출되는 지층수를 신속히 지수할 수 없게 될 뿐만 아니라, 지층수에 의하여 발포우레탄 약액이 희석되어서 제대로 팽창되지 못하게 되고, 지층수에 발포우레탄 약액이 혼합 유출되어 주변의 토양을 오염시키게 되며, 부직포(4) 내의 빈 공간에 발포우레탄 약액을 주입하기 위해서 발포우레탄 주입관(7)과 주입기기 등을 구비하는 데 불필요한 비용을 지출하게 되는 문제점이 있었다.Second, since the packer is inserted into the
셋째, 제1패킹(2)과 제2패킹(3) 사이의 부직포(4) 내에 주입 발포된 발포우레탄 약액은 일정시간이 경과되면 열화현상으로 인하여 팽창력을 유지하지 못하고 느슨해지기 때문에, 시공 후 천공홀(8)을 통하여 외부로 유출되는 지층수를 지수할 수 없게 되는 문제점이 있었다.Third, the foamed urethane chemical liquid injected into the
본 발명은 패커 몸통이 천공홀에 삽입되기까지는 내경이 작게 유지되고 천공홀 내에서 수분과 접촉하면 스스로 팽창 확경되는 확경 성형체로 이루어지도록 하여서, 첫째, 천공홀 내에 용이하게 삽입할 수 있도록 하여서 굴착면이나 사면 보강에 따른 시공능률을 향상시켜 주는 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커를 제공하는데 목적이 있으며,The present invention is to be made of a diameter-molded body that maintains the inner diameter is small until the packer body is inserted into the drilling hole and expands and expands upon contact with moisture in the drilling hole, firstly, to be easily inserted into the drilling hole The purpose is to provide a pressurized grouting packer that has an exponential function that improves construction efficiency due to reinforcement or slope.
둘째, 천공홀을 신속하고 확실하게 밀폐시키고 이후 밀폐된 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 하여서 굴착면이나 사면 보강에 따른 시공품질을 향상시켜 주 는 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커를 제공하는데 목적이 있으며,Second, the purpose of the present invention is to provide a pressurized grout packer that has an exponential function to improve the construction quality according to the excavation surface or slope reinforcement by sealing the drilling hole quickly and reliably and continuously maintaining the closed state. ,
셋째, 액상의 발포액을 주입 하지 않고 팽창될 수 있게 하여서 굴착면이나 사면 보강시 환경친화적이면서도 경제적으로 시공할 수 있게 하여 주는 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커를 제공하는데 목적이 있다.Third, it is an object of the present invention to provide a pressure grouting packer having an exponential function that allows expansion of the liquid foam without injecting the liquid so that it can be eco-friendly and economically constructed when reinforcing an excavation surface or slope.
본 발명도 도3 내지 도5에 도시되는 바와 같이, 지중에 굴착된 천공홀(20) 내에 삽입되며 상하방향으로 뚫어지는 복수개의 통공(12)들을 갖도록 패커 몸통(11)을 형성하여서 된 점에 있어서는 종래의 것과 기술개념을 같이 한다.3 to 5, the
단, 본 발명의 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커(10)에 있어 상기 패커 몸통(11)은 수팽창 수지를 소재로 하여 천공홀(20)의 내경보다 작은 외경을 갖는 확경 성형체(A)로 이루어짐을 기술구성상의 특징으로 한다.However, in the pressurized
이하, 첨부도면에 도시되는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 기술내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical details of the present invention through the specific embodiments shown in the accompanying drawings in detail.
본 발명의 실시예에서는 도4와 도6a 및 도6b에서와 같이, 상기 패커 몸통(11)에 뚫어진 복수개의 통공(12)들은 각각 1개이상의 심재(30)가 관통되게 끼워지고, 필요에 따라 각각 그라우팅관(40), 공기 배출관(50) 등이 관통되게 끼워져서, 본 발명의 패커(10)와 함께 심재(30), 그라우팅관(40), 공기 배출관(50) 등이 해당 천공홀(20) 내에 삽입되어, 천공홀(20) 내의 공기가 공기 배출관(50)을 통하 여 외부로 배출되게 하면서 그라우팅관(40)을 통하여 그라우트 약액을 가압 주입할 수 있도록 한 것으로 예시되어 있다.In the embodiment of the present invention, as shown in Figs. 4, 6A and 6B, the plurality of through
그리고, 상기 패커 몸통(11)은 도3 및 도4에서와 같이, 수팽창 수지를 소재로 하여 천공홀(20)의 내경보다 작은 외경을 갖는 확경 성형체(A)로 이루어지도록 함이 중요하다.3 and 4, it is important that the
그 이유는, 패커 몸통(11)이 울퉁불퉁한 천공홀(20)의 내벽에 걸리지 않고 삽입될 수 있게 하고, 천공홀(20) 내에서 패커 몸통(11)이 그라우트 약액이나 지층수와 접촉하면 스스로 팽창하면서 천공홀(20)의 내벽과 틈새없이 밀착되고, 통공(12)들에 각각 끼워진 심재(30), 그라우팅관(40), 공기 배출관(50) 등과 틈새없이 밀착되어서, 액상의 발포액을 주입할 필요가 없이 신속하고 완벽하게 천공홀(20)을 밀폐시킬 수 있도록 하기 위함이다.The reason is that the
또, 상기 패커 몸통(11)을 이루는 확경 성형체(A)의 단면내에 길이방향으로 다수개의 굴곡심선(13)들이 매립되도록 한다. 이 굴곡심선(13)들은 상기 패커 몸통(11)이 길이방향으로는 팽창되지 못하게 억제하면서 원주방향으로만 팽창될 수 있도록 하여서, 상기 패커 몸통(11)이 천공홀(20)의 내벽에 더욱 확실히 밀착될 수 있게 하여 준다.In addition, a plurality of
또, 상기 패커 몸통(11)을 이루는 확경 성형체(A)는 전체적으로 천공홀(20)보다 작은 직경 크기를 가지며 그 상단은 외경이 크고 하단은 외경이 작은 상광하협의 원통체로 형성함이 바람직하다.In addition, the diameter-molded article (A) constituting the
이러한 패커 몸통(11)은 상광하협의 원통체로서 천공홀(20) 내에 걸리지 않 고 자연스럽게 삽입될 수 있도록 하는데 도움이 된다. 또한, 이 패커 몸통(11)은 천공홀(20) 내에 주입된 그라우트 약액이나 지층수와 접촉하게 되는 순간에 외경이 큰 상단이 팽창되면서 천공홀(20)의 내벽에 먼저 밀착되어 그라우트 약액이나 지층수를 급속히 차단할 수 있게 되고, 외경이 상대적으로 작은 하단이 팽창되면서 천공홀(20)의 내벽에 후속으로 밀착되어서 가압 주입되는 그라우트 약액에 의한 압력을 충실히 감당하게 된다.This packer body (11) helps to be inserted naturally without being caught in the drilling hole (20) as a cylindrical body of the upper and lower strait. In addition, the
여기에서, 상기 패커 몸통(11)의 통공(12)들은 각각 상단은 직경이 작고 하단은 직경이 크게 형성하여서 될 수도 있음을 밝혀 둔다.Here, the through
이는 패커 몸통(11)에 형성된 개개의 통공(12)들마다 하부에서 상부로 각각 심재(30), 그라우팅관(40), 공기 배출관(50)의 일단을 밀어 넣는 방식으로 끼워서 용이하게 셋팅시킬 수 있게 하여 주는 동시에, 천공홀(20) 내에서 상기 패커 몸통(11)이 그라우트 약액이나 지층수와 접촉하게 되면 개개의 통공(12)들 상부가 팽창되면서 각각 관통되게 끼워진 심재(30), 그라우팅관(40), 공기 배출관(50)의 외면에 먼저 밀착되어서, 개개의 통공(12)들을 통하여 그라우트 약액이나 지층수가 유출되지 못하도록 급속히 차단하는 데 도움이 된다.This can be easily set by inserting one end of the
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커(10)는 첫째, 천공홀(20)의 내경보다 외경이 작은 확경 성형체(A)로서 패커 몸통(11)을 이루게 하여서, 천공홀(20) 내에 패커(10)를 삽입하는 과정에서 패커 몸통(11)이 울퉁불퉁한 천공홀(20)의 내벽에 걸리는 일없이 용이하게 삽입될 수 있게 하여 주므로, 작업시간을 단축하고 작업능률을 증대시켜 주는 장점이 있다.
둘째, 수분 접촉에 의하여 스스로 팽창하는 확경 성형체(A)로서 패커 몸통(11)을 이루게 하여서, 천공홀(20) 내에 패커(10)를 삽입한 상태에서 그라우트 약액이나 지층수와 접촉함과 동시에 패커 몸통(11)이 팽창하면서 천공홀(20)의 내벽에 틈새없이 밀착되고, 통공(12)에 각각 관통되게 끼워지는 심재(30), 그라우팅관(40), 공기 배출관(50) 등과 틈새없이 밀착되어서, 가압 주입되는 그라우트 약액이나 지층수를 확실하게 차단하여 줄 뿐만 아니라, 시공 후 장시간이 경과되더라도 천공홀(20)에 대한 밀폐기능을 지속적으로 유지하면서 지층수를 지수시켜 주는 장점이 있다.Second, the
셋째, 발포액을 주입할 필요가 없는 확경 성형체(A)로서 패커 몸통(11)을 이루게 하여서, 발포액 주입시 발생되는 주변의 토양 오염을 방지하여 주면서도, 발포액 주입을 위한 기구를 구비하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하여 주는 장점이 있다.Third, forming the
도7 및 도8은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로, 상기 패커 몸통(11)의 상,하단에는 그 패커 몸통의 통공(12)들과 연통되도록 각각 복수개의 통공(14a)(15a)들이 뚫어진 상,하 보강판(14)(15)을 각각 배치하고, 상기 상,하 보강판(14)(15)은 그 상,하 보강판과 상기 패커 몸통(11)을 관통하여 체결되는 복수개의 장볼트(16) 및 너트(17)로 고정되도록 한 것이다.7 and 8 illustrate an embodiment of the present invention, wherein a plurality of through
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 패커(10)를 굴절되게 천공된 천공 홀(20) 내에 삽입한 후 그라우트 약액을 가압 주입하여 경화된 상태에서 심재(30)를 긴장시키는 경우에, 상기 상,하 보강판(14)(15)이 상기 패커 몸통(11)의 통공(12)에 심재(30)를 안내하도록 끼워진 슬리브(S)가 굴절된 방향으로 심하게 꺾이지 않게 붙잡아 주어서, 심재(30)가 끼워진 통공(12)이 찢어져서 패커 몸통(11)이 밀폐기능을 상실하게 됨을 방지하여 주게 된다.According to one embodiment of the present invention, when the
또한, 이 상,하 보강판(14)(15)은 상기 패커 몸통(11)이 길이방향으로는 팽창되지 못하도록 억제하면서 원주방향으로 팽창될 수 있도록 하여서, 상기 패커 몸통(11)이 천공홀(20)의 내벽에 더욱 확실하게 밀착되도록 하는 데 기여하게 된다.In addition, the upper and
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 지수기능을 겸비한 가압 그라우팅용 패커는 패커 몸통이 천공홀에 삽입되기까지는 내경이 작게 유지되고 천공홀 내에서 수분과 접촉하면 스스로 팽창 확경되는 확경 성형체로 이루어짐으로써, 천공홀 내에 패커를 용이하게 삽입할 수 있게 하여서 작업시간을 단축하고 작업능률을 증대시켜 주며, 천공홀 내에서 신속하고 확실하게 그라우트 약액 및 지층수를 차단하여 주면서도 지속적인 지수기능을 발휘할 수 있게 하여 주며, 발포액 주입을 배제하여 주변의 토양 오염을 방지하고 발포액 주입을 위한 기구 등을 구비하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있게 하여 주는 등의 유용한 효과를 갖는 발명인 것이다.As described above, the pressurized grouting packer having an exponential function of the present invention is made of a diameter-molded body that maintains a small inner diameter until the packer body is inserted into the drilled hole and expands and expands upon contact with moisture in the drilled hole. By making it easy to insert the packer into the hole, it shortens the working time and increases the work efficiency.It also enables the rapid expulsion of the grout solution and the groundwater in the hole, and the continuous index function. In addition, it is an invention having a useful effect such as eliminating the injection of the foaming liquid and preventing the surrounding soil contamination and reducing the cost required to provide a mechanism for injecting the foaming liquid.
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