KR20080112454A - Reinforcement assembly for preventing ground collapse, its construction method and assembly to be used therefor - Google Patents

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KR20080112454A KR1020070060882A KR20070060882A KR20080112454A KR 20080112454 A KR20080112454 A KR 20080112454A KR 1020070060882 A KR1020070060882 A KR 1020070060882A KR 20070060882 A KR20070060882 A KR 20070060882A KR 20080112454 A KR20080112454 A KR 20080112454A
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Abstract

A shear reinforcement assembly is provided to utilize for advanced reinforcement of an underground structure or reinforcement after excavation, to make installation simple, and to increase resistance to activity by increasing ground improvement effect such as the strength of the surrounding ground, increasing shear strength, etc. A shear reinforcement assembly comprises many umbrella ribs shaped shear reinforcement members(6) suspended on a wall of a reinforcement member or spread toward the front outside of a reinforcement member to make frictional resistance to be at work when drawing out or tensing a tension reinforcement member(1a), a shear reinforcement member binder(7) fixed to the tension reinforcement member, and a cone member(8) for spreading a shear reinforcement member provided with a conic plane or an incline to face the front outside of the reinforcement member and installed around the tension reinforcement member at the front of the shear reinforcement member binder.

Description

지반붕괴방지보강조립체 및 그 시공방법과 이에 사용되는 전단보강조립체{reinforcement assembly for preventing ground collapse, its construction method and assembly to be used therefor}Reinforcement assembly for preventing ground collapse, its construction method and assembly to be used therefor}

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체가 록볼트 또는 네일링에 적용된 지반붕괴방지보강조립체의 삽입을 위한 상태의 구성도이고, 도 1b 및 도 1c는 도 1a의 선 A-A 및 선 B-B의 단면도이다.Figure 1a is a block diagram of a state for the insertion of the ground breaking prevention reinforcement assembly is applied to the rocking bolt or nailing is an umbrella-type underload body and shear reinforcement assembly according to an embodiment of the present invention, Figures 1b and 1c Sections of lines AA and BB.

도 2는 도 1a의 지반붕괴방지보강조립체가 보강공에 설치된 상태를 도시한 구성도이다.FIG. 2 is a view illustrating a state in which the ground collapse preventing reinforcement assembly of FIG. 1A is installed in a reinforcing hole. FIG.

도 3a는 내하체겸 전단보강조립체의 구성의 상세도이고, 도 3b는 전단보강부재 전개용 콘부재의 일예의 사시도이다.Figure 3a is a detailed view of the structure of the load bearing body and shear reinforcing assembly, Figure 3b is a perspective view of one example of the cone member for shear reinforcing member deployment.

도 4a는 강봉 또는 강연선을 인장보강부재로 사용하는 지반붕괴방지보강조립체의 삽입을 위한 상태의 구성도이고, 도 4b 및 도 4c는 강봉 및 강연선에 대한 도 4a의 선 C-C의 단면도이다.Figure 4a is a schematic view of the state for the insertion of the ground collapse preventing reinforcement assembly using a steel bar or strand as a tensile reinforcing member, Figure 4b and 4c is a cross-sectional view of the line C-C of Figure 4a for the steel bar and the strand.

도 5는 도 4a의 지반붕괴방지보강조립체가 보강공에 설치된 상태를 도시한 구성도이다.FIG. 5 is a view illustrating a state in which the ground collapse preventing reinforcement assembly of FIG. 4A is installed in a reinforcing hole. FIG.

도 6a 및 도 6b는 인장보강부재(인장재)로 강연선 또는 강봉을 사용하는 우산형 내하체겸 전단보강조립체의 주요구조를 도시한 상세도이다.Figures 6a and 6b is a detailed view showing the main structure of the umbrella-shaped load-bearing body and shear reinforcement assembly using a strand or steel rod as the tensile reinforcing member (tensile material).

도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단보강조립체을 구비하는 지반붕괴방지보강조립체의 개략구성도이고, 도 7b는 그 전단보강조립체의 구성을 상세히 나타내는 도 7a의 선 C-C의 단면도이다.FIG. 7A is a schematic configuration diagram of the ground collapse preventing reinforcement assembly having a shear reinforcing assembly according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the line C-C of FIG. 7A showing a detailed structure of the shear reinforcing assembly.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 전단보강조립체들의 다양한 설치구성예들을 도시한 지반붕괴방지보강조립체의 개략도이다.8A to 8C are schematic views of the ground collapse preventing reinforcement assembly showing various installation configurations of the shear reinforcement assemblies according to the present invention.

도 9는 터널 등 지중구조물의 선진보강공법에서 본 발명을 적용하고 본 발명에 따라 시공함으로써 형성되는 가압 압축대의 일예를 도시한 개략도이다.Figure 9 is a schematic diagram showing an example of the compression compression band formed by applying the present invention in the advanced reinforcement method of underground structures such as tunnels and constructing according to the present invention.

도 10a는 터널 등 지중구조물의 굴착후 보강공법인 록볼트공법에 본 발명을 적용하고 본 발명에 따라 시공함으로써 형성되는 가압 압축대의 일예를 도시한 개략도로서 선 D-D 단면도이며, 도 10b는 도 10a의 타원부의 상세도이다.10A is a schematic sectional view taken along line DD showing an example of the compression compression band formed by applying the present invention to the rock bolt method, which is a reinforcement method after excavation of underground structures such as tunnels, and constructing according to the present invention, and FIG. 10B is an ellipse of FIG. 10A. Negative detail.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1: 지반붕괴방지보강조립체 1a,1b,1c: 인장보강부재1: Ground collapse preventing reinforcement assembly 1a, 1b, 1c: tensile reinforcing member

2: 고정너트 3: 고정플레이트2: fixing nut 3: fixing plate

5: 해제가능 결속수단 6: 전단보강부재5: releasable binding means 6: shear reinforcing member

7: 전단보강부재 결속금구 8: 전단보강부재 전개용 콘부재7: Shear reinforcement member fastening bracket 8: Shear reinforcement member deployment cone member

9: 외관 10: 내관9: appearance 10: inner tube

11: 전개용 탄성수단 13: 강결접합부11: elastic means for development 13: steel joint

14: 라이너 스크류 15: 너트14: liner screw 15: nut

16: 걸림수단 17: 걸림부16: locking means 17: locking portion

17a: 탄성변형상태 17b: 절곡변형상태17a: elastic deformation state 17b: bending deformation state

18: 탄성변형부 19: 정착부18: elastic deformation portion 19: fixing unit

21,22: 정착구 24: 쉬스(sheath)21,22: settlement 24: sheath

25 : 폴리에칠렌관 30: 내하체겸 전단보강조립체25: polyethylene tube 30: load bearing body and shear reinforcement assembly

40: 패커조립체 41: 신축성 밀폐팽창대40: packer assembly 41: elastic sealing expansion table

42: 흡수팽창성 폴리머 43: 고정밀폐수단42: absorbent expandable polymer 43: high sealing means

50: 전단보강조립체 51: 전단보강부재50: shear reinforcing assembly 51: shear reinforcing member

52: 간격부재 53: 결속수단52: spacing member 53: binding means

60: 지중구조물 61: 가압 압축대60: underground structure 61: pressure compression table

62: 이완영역 80: 보강공62: relaxation area 80: reinforcement

본 발명은, 지반붕괴방지보강조립체 및 그 시공방법과 이에 사용되는 전단보강조립체에 관한 것으로, 상세하게는, 절토면, 흙막이공법의 사면이나 수직 굴착면의 보강공법과 지중구조물의 선진보강공법과 굴착후 보강공법에 사용되는 우산형 내하체겸 전단보강조립체(이하에서 우산형 내하체라고도 함)와 전단보강조립체를 갖는 네일/앵커/록볼트와 같은 지반붕괴방지보강조립체의 구조·시공방법 및 그 전단보강조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a ground collapse preventive reinforcement assembly, a construction method thereof, and a shear reinforcement assembly used therein, and specifically, a reinforcement method of a cut surface, a slope or a vertical excavation surface of a soil membrane method, and an advanced reinforcement method and excavation of an underground structure. Structure and construction method of ground collapse preventive reinforcement assembly such as nail / anchor / rock bolt with umbrella type load carrier and shear reinforcement assembly (hereinafter referred to as umbrella type load carrier) and shear reinforcement assembly used in post reinforcement method A shear reinforcing assembly.

이 분야에 대한 종래의 기술에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.Brief description of the prior art in this field is as follows.

○ 사면과 굴착수직면의 보강공법 : 사면의 보강공법으로는 네일링공법이나 앵커공법을 주로 사용하였으며, 록볼트공법과 네일링공법은 이형철근이나 강봉을 지중에 삽입하고 공벽과 보강재 사이의 공간을 주입재로 그라우팅하고, 설치 후 발생되는 지중변위가 지압판에 전달되어 보강재의 인장력이나 전단력으로 저항하게 하는 구조이다.○ Reinforcement method of slope and excavation vertical surface: As a reinforcement method of slope, nailing method or anchoring method is mainly used. Rock bolt method and nailing method insert a deformed rebar or steel bar into the ground and fill the space between the wall and the reinforcement material. It is a structure that grouts with injection material and transmits the earth displacement generated after installation to the pressure plate to resist the tensile or shear force of the reinforcement.

앵커공법은 인장재로 강봉이나 강연선을 주로 사용하고 정착구간의 주입재와 앵커체 또는 앵커체를 포함한 주입재와 공벽과의 마찰저항력을 이용하여 외부에서 인장력을 도입하고 자유구간에 설치된 인장재로 인장하중을 지압판에 전달시켜 사면이나 수직굴착면의 안정성을 증가시키는 공법이다.  The anchoring method mainly uses steel rods or strands as the tension member, and introduces tensile force from the outside by using the friction material between the injection material in the anchorage section and the injection material including the anchor body or anchor body and the hollow wall, and uses the tension load as the tension member installed in the free section. It is a technique to increase the stability of slopes or vertical excavation surface by transmitting to.

기존의 앵커공법은 정착구간내의 마찰저항의 작용에 따라 마찰형과 지압형으로 대별되고, 마찰형앵커는 다시 마찰형과 압축형으로 구분된다. 기존의 네일링공법이나 앵커공법은 단순히 정착구간내에서 마찰저항이나 지압력과 보강재나 인장재의 인장력이나 전단력을 이용하고 있다.Conventional anchor method is divided into friction type and acupressure type according to the action of friction resistance in the anchoring section, friction type anchor is divided into friction type and compression type again. Conventional nailing and anchoring methods simply use frictional resistance, bearing pressure and tension or shear force of reinforcement or tension member in the anchoring section.

○ 터널의 보강공법 :○ Tunnel reinforcement method:

터널공사에서 현재 일반적으로 활용되고 있는 나틈공법(NATM工法: New Austrian Tunnelling Method)에 사용되는 굴착후 보강공법은 록볼트(Rock Bolt)와 뿜어 붙이기 콘크리트(Shotcrete)가 많이 사용된다. 이중, 록볼트공법의 기능은 원지반을 굴착한 후, 발생되는 변위가 록볼트의 선단부와 공저부에서 서로 차이가 있 게 발생되어 이러한 암반의 변위차가 록볼트 보강재의 축력으로 작용하여 변위에 의해 이완된 암반에 압축대를 구성함으로써 원지반의 전단??강도특성릉 증가시켜서 붕락가능한 이와암괴를 원지반의 압축대의 저항력으로 지지하는 구조로 설명할 수 있다.Rock bolt and spray concrete are widely used in the post-excavation reinforcement method used in the New Austrian Tunnelling Method (NATM), which is currently used in tunnel construction. Among them, the function of the rock bolt method is that after the excavation of the ground, the generated displacements are different from each other at the leading end and the bottom of the rock bolt so that the displacement difference of the rock acts as the axial force of the rock bolt reinforcement and is relaxed by the displacement. By constructing the compression zone on the rock, the shear and strength characteristics of the base can be increased to explain the collapseable teeth and rock masses with the resistance of the compression zone of the base.

현재 흔히 사용되고 있는 록볼트공법은 이형철근을 전공된 터널주변지반에 삽입하고 공내에 시멘트몰탈 등의 주입재를 주입하여 외부에서 도입된 인장력없이 록볼트의 축력에 의한 압축대 형성으로 붕락가능한 이완암괴를 지지하여 원지반을 보강하는 공법이다.The rock bolt method, which is currently commonly used, inserts a deformed steel reinforcement into a major tunnel ground and injects an injection material such as cement mortar into the hole to form a loose rock that can be collapsed by the formation of a compression band by the axial force of the rock bolt. It is a method to reinforce the base by supporting it.

또한, 록볼트에서는 볼트의 삽입후 실시되는 그라우팅작업에서 압력주입없이 무압으로 주입하는 것이 일반적이며, 주입재에 의한 지반개량 효과는 기대하기 어려운 실정이다.In addition, the rock bolt is generally injected without pressure in a grouting operation performed after the bolt is inserted, and the ground improvement effect by the injection material is difficult to expect.

○ 터널의 선진보강공법 :○ Advanced reinforcement method of tunnel:

터널에서 막장전방의 암질이 매우 불량할 때 기존의 선진보강공법은 철근이나 강관을 막장전방으로 천공삽입하는 포아폴링공법(Fore-poling 工法), 파이프루프공법(pipe roof 工法), 강관다단그라우팅공법, 분사형선진기둥공법(JSP·RJP 工法), 선진우레탄주입공법 등은 주입재에 의한 지반 개량효과와 보강재에 의한 전단저항력을 이용하여 선진보강하였다.When advanced rock reinforcement in tunnels is very poor, the existing advanced reinforcement methods are used fore-poling, pipe roofing, and steel pipe multi-layering methods. The injection-type advanced column method (JSP / RJP engineering method) and the advanced urethane injection method were used to reinforce the ground using the effect of ground improvement by the injection material and the shear resistance by the reinforcement material.

그러나, 기존의 록볼트공법 또는 네일링공법이나 앵커공법이 사용된 현장에서 재붕괴가 발생된 사례를 보면, 그 원인으로서 토질정수의 불확실성, 예상파괴면에서의 부적절한 예측, 부적당한 설치간격, 인장재료나 보강재의 부적절한 선택, 정착장 계산의 부적합, 과도한 지하수압의 작용 등의 여러 가지 원인이 하나 또는 복합적으로 작용되어 굴착면의 재붕괴가 발생되는 경우가 흔하다.However, in the case of re-destruction at the site where the existing rock bolt method or nailing method or anchor method is used, the cause is the uncertainty of the soil constant, the inadequate prediction in the expected fracture surface, the inappropriate installation interval, the tension In many cases, one or a combination of reasons, such as inappropriate selection of materials or stiffeners, inadequate settling calculations, and the action of excessive groundwater pressure, often results in re-disintegration of the excavation surface.

또한, 대부분의 재붕괴사고 현장을 검토한 결과 예상파괴면의 전단저항력 부족으로 보강재의 파단 또는 과도한 휨현상이 발생되는 점을 미루어 보아 전단보강체를 파괴형태에 맞추어 적절히 배치하여 지반붕괴방지보강조립체를 구성함이 필요하게 되었다.In addition, after reviewing the site of most reintegration accidents, the failure of the shear resistance of the expected fracture surface caused the fracture of the reinforcement or excessive bending. Therefore, the shear reinforcement was properly arranged in accordance with the failure form. It was necessary to construct.

또, 터널 등 지중구조물의 막장 전방의 선진보강공법은, 시멘트밀크, 약액, 우레탄 등의 주입재에 의한 지반개량효과와 철근, 강관, 분사형소일시멘트 등의 주입재에 의한 강도증진과 보강재에 의한 전단저항효과를 주로 이용하여 시공간격이 좁고 따라서 시공비가 증가하는 문제가 있다.In addition, the advanced reinforcing method in front of the membrane of underground structures, such as tunnels, improves the ground effect by injection materials such as cement milk, chemical liquid, urethane, etc. and enhances the strength by injection materials such as reinforcing bars, steel pipes, and sprayed cement, and shear resistance by reinforcement materials. There is a problem that the space-time spacing is narrow by using the effect mainly, and thus the construction cost increases.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 개발되었으며, 본 발명을 활용하면 사면보강, 흙막이수직벽보강공사, 터널의 선진보강공법, 막장굴착후 보강공법 등에 획기적인 기술적인 발전이 있을 것으로 예상된다. Therefore, the present invention has been developed to solve these problems, and utilizing the present invention is expected to be a significant technical development, such as slope reinforcement, vertical wall reinforcement construction of the tunnel, advanced reinforcement method of the tunnel, reinforcement method after the membrane digging.

즉, 본 발명의 목적은, 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 우산형 내하체겸 전단보강조립체 또는 별도의 전단보강조립체를 사용하여 내하체에 작용하는 인장력으로 우산살형 전단보강부재가 동시에 우산형 내하체의 역할을 하여, 기반암이 연암, 경암인 경우 공벽에 밀착되어 마찰저항을 증가시키고 대상지반이 파쇄가 심한 연암, 풍화암, 풍화토, 토사인 경우에는 우산살형 전단보강부재가 공벽 주변 지반내로 외부에서 가해지는 인장력에 의해 삽입됨으로써 인발저항력을 증가시키는 동시에 지압력을 발휘하게 하고, 전단 저항력을 증가시킬 뿐만 아니라, 또한 파괴면이 다수로 발생되는 진행성 파괴에 대하여서는 우산살형 전단보강부재나 별도로 설치되는 전단보강부재를 하나 또는 다수로 설치하여 현장 지반여건이나 굴착면의 파괴형태나 터널의 다양한 예상 붕락형태에 대응할 수 있는 지반붕괴방지보강조립체 및 그 시공방법과 이에 사용되는 전단보강조립체를 제공하는 것이다.That is, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, the umbrella type shear reinforcing member is an umbrella-like shear reinforcing member at the same time as a tension force acting on the lower body by using an umbrella type load-bearing body and shear reinforcement assembly or a separate shear reinforcement assembly If the bedrock is soft rock and hard rock, it increases the frictional resistance and the frictional resistance is increased.If the ground is heavily fractured soft rock, weathered rock, weathered soil, and soil, the umbrella-shaped shear reinforcing member is external to the ground around the wall. It is inserted by the tensile force applied at the to increase the pull resistance and to exert the bearing pressure, to increase the shear resistance, and also to install the umbrella-like shear reinforcement member separately for the progressive failure in which many fracture surfaces are generated. Site ground condition or destruction type of excavation surface by installing one or more shear reinforcing members Which can accommodate a variety of expected collapse and form of tunnel prevents disintegration ground to provide a reinforcing assembly and the construction method with shear reinforcement assemblies used therein.

이에 따라, 상기와 같이 굴착사면이나 굴착면에 사용되는 네일링/앵커/록볼트 공법에서 본 발명에서 발명된 우산형 내하체겸 전단보강조립체 및/또는 전단보강조립체를 지니는 지반붕괴방지보강조립체를 사용함으로서 사면이나 흙막이공법 또는 터널공사 등에서 영구적인 안정성을 증가시킬 수 있게 된다.Accordingly, the ground collapse preventive reinforcing assembly having an umbrella type load bearing body and shear reinforcing assembly and / or shear reinforcing assembly invented in the present invention in the nailing / anchor / rock bolt method used on the excavation slope or the excavation surface as described above. By using it, it is possible to increase the permanent stability in slopes, earth clogs or tunnel construction.

또한, 기존의 공법에서 주입재에 의한 지반개량효과와 보강재에 의한 전단저항력 증가 외에, 본 발명에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체 및/또는 중간에 설치되는 별도의 전단보강조립체를 사용하여 막장전방으로 터널막장의 선단부에서 인위적으로 인장력를 주어서 우산형 압축대(umbrella type compressive zone)를 형성시키거나, 굴착후 기존에 사용되고 있는 록볼트대신에 우산형 내하체를 갖는 록볼트를 사용하여 압축대의 성능을 향상시킴으로써 지반자체가 갖는 전단저항 특성을 획기적으로 증가시켜 터널 굴착시 낙반사고 방지등 터널의 안정성 증가에 기여할 수 있도록 하며, 본 발명에 따른 지반붕괴방지보강조립체를 활용하여 터널 등 지중구조물의 안정성을 증가시키고 안전사고에 대비할 수 있는 지반붕괴방지보강조 립체 및 그 시공방법과 이에 사용되는 전단보강조립체를 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.In addition, in addition to the ground improvement effect by the injection material and the increase of the shear resistance by the reinforcement in the existing method, the front of the membrane using the umbrella-shaped load-bearing body and shear reinforcement assembly and / or a separate shear reinforcement assembly installed in the middle By applying artificial tensile force at the tip of the tunnel membrane to form an umbrella type compressive zone, or after excavation, rock bolts having an umbrella-loaded body instead of rock bolts are used. By improving the shear resistance characteristics of the ground itself by improving it, it is possible to contribute to the increase of the stability of the tunnel, such as prevention of falling accidents during tunnel excavation, and to improve the stability of underground structures such as tunnels by utilizing the ground collapse preventing reinforcement assembly according to the present invention. Ground collapse preventive reinforcement assembly and its construction method to increase and prepare for safety accidents It is another object of the present invention to provide a shear reinforcing assembly used therein.

이와 같이, 본 발명에서는 터널 전방에 대하여 지반붕괴방지보강조립체에 의한 인장력 도입으로 종방향, 횡방향 또는 경사방향으로 가압 압축대(prestressed compressive zone)를 인위적으로 형성하게 하여 원지반의 강도증진과 전단저항을 증가시킴은 물론 터널주변 원지반의 자립도를 증가시키는 공법의 적용으로 터널막장 전방의 붕락사고에 대비할 수 있게 된다.As described above, the present invention artificially forms a prestressed compressive zone in the longitudinal, transverse, or inclined directions by introducing a tensile force by the ground collapse preventing reinforcement assembly against the tunnel front, thereby increasing strength and shear resistance of the ground. In addition, the method of increasing the independence of the ground around the tunnel can be prepared for the collapse of the tunnel ahead.

즉, 본 발명에 의한 우산형 내하체겸 전단보강조립체 및/또는 중간에 설치되는 전단보강조립체를 지니는 지반붕괴방지보강조립체를 도입하면 터널 등 지중구조물의 자립성을 증대시키면서 시공간격을 넓혀 경제적으로 시공할 수 있고, 터널막장관찰(geological mapping), 선진시추조사나 전방탄성파탐사(TSP探査) 등 물리탐사 기법으로 미리 파악된 붕락가능 지반에 대하여 예상붕괴면을 따라 전단보강재를 구간별로 선별적으로 설치할 수 있게 된다.That is, by introducing the ground collapse prevention reinforcement assembly having an umbrella-type load-bearing body and shear reinforcing assembly according to the present invention and / or a shear reinforcing assembly installed in the middle, the space-time space can be increased economically by increasing the independence of underground structures such as tunnels. It is possible to selectively install shear stiffeners in sections along the expected collapsed surface for the decayable ground previously identified by physical exploration techniques such as tunnel mapping, advanced drilling survey, or forward spherical wave detection (TSP). It becomes possible.

또한, 터널 등 지중구조물에서 기존에 사용되고 있는 록볼트는 굴착후 발생되는 주변지반의 변위에 기입한 록볼트 축력에 의해서 형성되는 단순한 압축대(compressive zone)임에 반하여, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 우산형 내하체를 지닌 록볼트를 사용하여 외부에서 도입된 인장력으로 가압 압축대(prestressed compressive zone)를 형성함으로써 기존의 커널공사에서 흔히 발생되는 보강공사완료후 일어나는 터널의 붕락사고 등을 미연에 방지하는 목적으로 터널의 안정성을 더욱 증대시키면서도 새롭고 발전된 기술공법의 개발이 실현될 수 있게 되었다.In addition, while the rock bolts that are conventionally used in underground structures such as tunnels are simple compressive zones formed by the rock bolt axial force written in the displacement of the surrounding ground generated after excavation, the technical problem to be achieved in the present invention. By using a rock bolt with an umbrella-loaded body, the prestressed compressive zone is formed by the tensile force introduced from the outside, thus preventing the collapse of the tunnel that occurs after the completion of the reinforcement work that is common in conventional kernel construction. The development of new and advanced technical methods can be realized while further increasing the stability of the tunnels for the purpose of preventing them.

본 발명은 절개지나 굴착공사의 사면보강공사 또는 흙막이공 보강공사와 터널등 지중구조물의 선진보강공사, 굴착후 보강공사 등에 사용되는 네일링/앵커/록볼트 공법 등에 채용되는 지반붕괴방지보강조립체에 관한 것으로서, 우산형 내하체겸 전단보강조립체나 별도의 전단보강조립체를 갖는 지반붕괴방지보강조립체를 정착구간이나 전단력이 큰 예상파괴면에 하나 또는 복수로 사용함으로써 지반의 파괴유형이나 특성에 적절히 대응하여 사면, 굴착수직벽이나 터널의 안정성을 증대시키는 공법이다.The present invention is applied to the ground collapse prevention reinforcement assembly used in the nailing / anchor / rock bolt method used in the reinforcement work such as slope reinforcement of the cut site or excavation work or earthquake reinforcement work and tunnel, advanced reinforcement work such as tunnel In this regard, the ground collapse prevention reinforcement assembly having an umbrella type load bearing body and shear reinforcement assembly or a separate shear reinforcing assembly is used in one or a plurality of ground fracture prevention reinforcing structures having a large shear force, so as to respond appropriately to the failure type and characteristics of the ground. This is a technique for increasing the stability of slopes, excavation vertical walls and tunnels.

○ 본 발명에 따른 전단보강조립체를 지니는 지반붕괴방지보강조립체의 구조○ Structure of ground collapse preventing reinforcement assembly having shear reinforcing assembly according to the present invention

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시 예에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체를 지니는 지반붕괴방지보강조립체를 이용한 사면보강, 흙막이보강 또는 터널선진보강구조 또는 굴착후 보강구조는 예상파괴면이나 붕락면을 관통하여 천공을 실시하여, 본 지반붕괴방지보강조립체를 정착구간에 정착시키고 우산살형 전단보강부재를 정착구간 외부의 예상파괴면에 구간에 설치하거나 전단보강체를 인장재 외부에 별도로 설치한 후 전개용 탄성수단(용수철)의 복원력을 이용하여 우산살형 전단보강부재를 공벽에 밀착시키고 차후 외부에서 작용되는 인장력에 의 해 다수의 전단보강체가 각각 공벽외부의 지반에 삽입되게 하거나 전단보강부재와 공벽사이에 기계적인 마찰력의 작용으로 마찰저항을 증가시키고, 동시에 지압력이 발생하게 된다. 이때, 전개용 콘에 미리 파여진 홈을 따라 우산살형 전단보강부재가 전개되어 주변지반으로 관입하게 된다.In order to achieve the above object, slope reinforcement, earth retaining reinforcement or tunnel advanced reinforcement structure or excavation reinforcement structure using an earthquake-resistant reinforcing reinforcement assembly having an umbrella type load-bearing body and shear reinforcing assembly according to an embodiment of the present invention is expected to be destroyed. Perforate through the surface or collapsed surface to fix the ground collapse preventing reinforcement assembly in the fixing section and install the umbrella-type shear reinforcing member in the section on the expected fracture surface outside the fixing section, or separate the shear reinforcing member outside the tension member. After installation, using the restoring force of the elastic means for deployment (spring), the umbrella-shaped shear reinforcing member is brought into close contact with the hollow wall, and then the multiple shear reinforcing bodies are inserted into the ground outside the hollow wall or shear reinforcement by the externally applied tensile force. The mechanical friction force between the member and the hollow wall increases the frictional resistance and at the same time causes the earth pressure to be generated. do. At this time, the umbrella-like shear reinforcing member is deployed along the grooves previously dug into the deployment cone to penetrate into the surrounding ground.

또, 본 발명은 절개지 사면, 흙막이수직굴착벽보강공사 또는 터널의 선진보강공법이나 굴착후 보강공법에 사용되는 우산형 내하체와 우산살형 전단보강부재 또는 인장재 외부에 하나 또는 다수로 구성된 전단보강체를 갖는 우산형 전단보강 지반붕괴방지보강조립체를 제공한다.In addition, the present invention is a shear reinforcement consisting of one or more outside of the umbrella-shaped load-bearing body and umbrella-shaped shear reinforcement member or tension member used in the inclined slope, the vertical wall excavation wall reinforcement work or advanced reinforcement method of tunnel or reinforcement method after excavation It provides an umbrella shear reinforcement ground collapse preventing reinforcement assembly having a.

또한, 흡수팽창성 폴리머내장형 패커조립체를 이용하여 공내에 압력주입을 실시함으로써 지반개량효과를 증대시킨다. 이때, 주입재인 시멘트밀크 내에 함유되있는 수분을 팽창성 폴리머가 흡수하여 내부 부피가 증가하게 되고 이에 따라 패커조립체를 공벽에 밀착시키고 패커조립체 내부는 팽창된 폴리머와 주입재가 혼합되어 패커조립체의 강도를 유지시킨다. 따라서, 주입공에 의한 지반개량효과를 증가시켜 사면과 흙막이공법의 안정성을 증대시킨다. In addition, the ground improvement effect is increased by performing pressure injection into the cavity using the absorbent expandable polymer-containing packer assembly. At this time, the expandable polymer is absorbed by the expandable polymer to absorb the water contained in the cement milk, which is an injection material, and the packer assembly is brought into close contact with the void wall, and the expanded polymer and the injection material are mixed in the packer assembly to maintain the strength of the packer assembly. Let's do it. Therefore, by increasing the ground improvement effect by the injection hole to increase the stability of the slope and earth clogging method.

또, 다른 실시예로 터널막장에서 선진보강시 본 발명에 의한 우산형 내하체겸 전단보강조립체와 중간 설치용 전단보강조립체를 구비한 단보강 지반붕괴방지보강조립체를 활용하는 구조는 붕괴가 예상되는 암질이 불량한 막장에서 막장전방으로 천공을 실시하고 그 지반붕괴방지보강조립체를 삽입한 후 상술한 바와 같이 예상활동면에 대응하는 우산형 내하체겸 전단보강조립체를 이용하거나, 별도의 중간설치용 전단보강조립체를 하나 또는 다수로 설치하여 전단저항력을 증대시키고 외 부에서 도입되는 지반붕괴방지보강조립체의 인장력으로 터널전방에 대하여 종방향의 가압 압축대(prestressed compressive zone)를 형성하여 터널 주변지반의 전단강도특성을 증대시키고 터널의 안정성을 제고하는 공법으로 구성된다. 이때에도 흡수팽창성 폴리머가 내장된 패커조립체가 사용되어 외부에서 시멘트밀크 등의 주입재를 주입하고 시멘트밀크 내에 함유되어 있는 수분이 흡수폴리머를 팽창시켜서 패커조립체가 공벽에 밀착됨으로써 공내에 압력주입이 가능케하며, 주입재에 의한 지반개량효과를 증대시키는 것을 특징으로 한다.In another embodiment, when the advanced reinforcement in the tunnel membrane, the structure using the single reinforcement ground collapse preventive reinforcement assembly having an umbrella-type underbody and shear reinforcement assembly and a shear reinforcement assembly for intermediate installation according to the present invention is expected to collapse In this bad membrane, perforation is carried out to the front of the membrane, and the ground collapse prevention reinforcement assembly is inserted, and then the umbrella reinforcement body and shear reinforcement assembly corresponding to the expected activity surface are used as described above, or a separate intermediate reinforcement shear reinforcement assembly is installed. Shear resistance by increasing the shear resistance by installing one or more of them, and forming the prestressed compressive zone in the longitudinal direction of the tunnel front by the tensile force of the ground collapse preventing reinforcement assembly. It is composed of a method to increase the stability and to improve the stability of the tunnel. At this time, packer assembly with absorbent expandable polymer is used to inject injection material such as cement milk from outside, and moisture contained in cement milk expands absorbent polymer so that packer assembly can be in close contact with the empty wall to enable pressure injection into the cavity. , It is characterized by increasing the ground improvement effect by the injection material.

또다른 실시예로, 터널의 굴착후 외주면을 따라서 주변지반으로 천공, 볼트재의 삽입, 주입재의 주입 등의 순으로 실시되는 보강공사인 록볼트 공법에서는 록볼트의 길이가 짧을 경우에는 별도의 중간설치용 전단보강조립체가 생략되어 시공할 수도 있으며, 우산형 내하체겸 전단보강조립체의 경우에도 전단보강부재의 길이를 짧게 하여 거의 전단보강기능 없이 우산형 내하체의 기능만을 활용할 수 있도록 할 수도 있다. 이때, 우산형 내하체가 전개되어 외부에서 가해지는 인장력에 의해 전단보강부재가 주변지반으로 관입하게 되거나 마찰저항이 작용하게 되어 선단정착이 가능하게 되고, 록볼트에 큰 축력이 작용될 수 있게 되어 압축정도가 증가된 가압 압축대(strongly prestressed compressive zone)로 될 수 있게 되며, 이완하중에 대한 지지력이 증대되게 되고, 이에 따라 터널의 안정성이 더욱 증대되게 된다. 이때에도 흡수팽창성 폴리머내장 패커조립체를 공선단부에 설치하여 압력주입이 가능하게 하고 주변지반의 지반개량효과를 더욱 증진시킬 수 있게 된다.In another embodiment, in the rock bolt method, which is a reinforcing work performed in the order of perforation, insertion of bolt material, injection of injection material, etc. along the outer circumferential surface after the excavation of the tunnel, if the length of the rock bolt is short, a separate intermediate installation is required. The shear reinforcement assembly may be omitted, and the construction may be omitted. Even in the case of an umbrella type undercarriage and a shear reinforcement assembly, the length of the shear reinforcement member may be shortened so that only the function of the umbrella type undercarriage may be utilized without the shear reinforcement function. At this time, the umbrella-like load-bearing body is deployed, the shear reinforcing member is introduced into the surrounding ground by the tensile force applied from the outside, or the frictional resistance is applied, so that the tip can be fixed, and the large axial force can be applied to the rock bolt. Compression can be increased to a prestressed compressive zone (strongly prestressed compressive zone), the support capacity for the loosening load is increased, thereby increasing the stability of the tunnel. In this case, the absorbent expandable polymer built-in packer assembly may be installed at the collinear end to enable pressure injection and to further enhance the ground improvement effect of the surrounding ground.

본 발명에 의한 상세한 구조는 도면과 함께 상세히 후술된다.Detailed structure according to the present invention will be described later in detail with the drawings.

○ 본 발명의 시공방법 ○ Construction method of the present invention

또한 본 발명은 절개지 사면, 흙막이 수직굴착벽 보강공사나 터널 등 지중구조물의 선진보강공공법에 사용되는 우산형내하체와 전단보강체를 갖는 지반붕괴방지보강조립체로서 그 시공방법의 일예는 다음과 같이 상세히 설명할 수 있다.In addition, the present invention is an earthquake-resistant reinforcing reinforcement assembly having an umbrella type load bearing body and a shear reinforcing body used in the advanced reinforcement method of underground structures such as cut slope, earth excavation wall excavation wall or tunnel, an example of the construction method is as follows. It can be explained in detail.

그 순서 별로 1) 천공기를 이용한 천공, 2) 우산형 내하체와 전단보강조립체를 갖는 지반붕괴방지보강조립체를 삽입, 3) 전개형 탄성수단을 이용한 우산살형 전단보강부재의 전개와 공벽 밀착, 4) 패커조립체 내부에 시멘트밀크 등 주입재의 주입으로 흡수팽창성 폴리머내장형 패커조립체를 이용한 패커조립체의 공벽 밀착, 5) 주입재의 압력 주입, 6) 주입재 양생 작업, 7) 공선단 인장작업에 의한 우산살형 전단보강부재가 공벽 외부지반으로 삽입되어 일체로 우산형 내하체의 기능을 동시에 발휘, 8) 우산형 내하체의 마찰저항 증가와 지압력 확보, 9) 외부 지압판 설치와 캡핑작업(capping), 10) 두부 마감 정리작업으로 이루어진다.By order: 1) perforation using a perforator, 2) inserting a ground-breaking reinforcement assembly with an umbrella-type inner body and shear reinforcing assembly, 3) deployment of an umbrella-type shear reinforcing member using an open-type elastic means and close contact with the wall, 4 ) Packer assembly is injected into the packer assembly by injection of cement milk, etc. Packer assembly using absorbent expandable polymer-packed packer assembly, 5) pressure injection of filler material, 6) injection material curing work, 7) Umbrella-type shearing by coercive tension The reinforcing member is inserted into the outer wall of the hollow wall to simultaneously function as an umbrella-loaded body, 8) increasing the frictional resistance and securing the pressure of the umbrella-loaded body, 9) installing and capping the external pressure plate, 10) This is done by tofu finishing.

또, 터널 등의 지중구조물에 사용되는 선진보강공법 또는 굴착후 보강공법의 본 발명에 의한 시공방법은 1) ∼8)까지는 위와 동일하고, 9) 외부인장력에 의해 우산형 내하체가 전개되면서 터널주변 지반에 가압 압축대(prestressed compressive zone)를 형성하는 긴장작업, 10) 캡핑과 두부 마감 정리 작업 순으로 시공된다.In addition, the construction method according to the present invention of the advanced reinforcement method or post-reinforcement reinforcement method used in underground structures such as tunnels is the same as above 1) ~ 8), 9) the tunnel while the umbrella-like load is developed by the external tension Tension work to form a prestressed compressive zone in the surrounding ground, followed by capping and head finishing.

이에 대한 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.Detailed description thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.

도1a에는 본 발명의 일 실시예에 따른 우산형 내하체(30)와 전단보강부재(6)를 갖는 지반붕괴방지보강조립체(1)의 운반, 설치시의 종단면도가 도시되고 도 1b 및 도 1c에는 선 B-B 및 선 C-C의 상세한 횡단면도가 도시된다. 본 지반붕괴방지보강조립체(1)는 운반의 편의성 또는 보강공(80)내 삽입,설치시 우산살형 전단보강부재(6)의 보강공(80)내 설치가 편리하도록 공지된 결속테이프 등과 같은 해제가능 결속수단(5)으로 묶여져 있다. 전단보강부재 결속금구(7)는 철근 또는 강연선이나 강봉과 같은 인장보강부재(1a,1b,1c)에 대해 고정되고, 우산살형 전단보강부재(6)의 후단을 강결접합부(13)를 개재하여 고정시킨다. 즉, 구체적 구성의 일예로 우산살형 전단보강부재(6)가 전단보강부재 결속금구(7)의 구멍에 삽입되고, 그 전단보강부재 결속금구(7)와 우산살형 전단보강부재(6)가 분리되지 않도록 구멍 내부에는 에폭시접착 또는 용접작업 등으로 강결 접합되어 있다. '2'는 고정너트이고 '3'은 고정플레이트이다.Figure 1a is a longitudinal cross-sectional view at the time of transport, installation of ground breaking prevention reinforcement assembly (1) having an umbrella-like load-bearing body 30 and a shear reinforcing member (6) according to an embodiment of the present invention and shown in Figure 1b and Figure 1c shows a detailed cross sectional view of lines BB and CC. This ground collapse preventive reinforcing assembly (1) is released, such as a convenient binding tape or the like to facilitate installation in the reinforcement hole 80 of the umbrella-shaped shear reinforcing member (6) when inserted, installed in the reinforcement hole (80) It is tied to the possible fastening means 5. The shear reinforcing member binding bracket 7 is fixed to the reinforcing bars or the tensile reinforcing members 1a, 1b, and 1c such as the stranded wire or the steel bar, and the rear end of the umbrella-shaped shear reinforcing member 6 is interposed through the steel joint 13. Fix it. That is, as an example of the concrete configuration, the umbrella type shear reinforcing member 6 is inserted into the hole of the shear reinforcing member fastening member 7, and the shear reinforcing member fastening member 7 and the umbrella type shear reinforcing member 6 are separated. The inside of the hole is rigidly joined by epoxy bonding or welding. '2' is fixed nut and '3' is fixed plate.

또한 보강공(80) 내부 선단부에는 보강공 주변 지반에 대한 개량효과를 증대시키고자 흡수팽창성 폴리머(42)가 신축성 밀폐팽창대(41)내에 내장된 흡수팽창성 폴리머내장형 패커조립체(40)가 공지된 결속테이프와 같은 고정밀폐수단(43)을 개재하여 설치되어 보강공(80)내 주입재의 그라우팅 작업 전에 패커(packer)조립체 내부로 시멘트밀크 등의 주입재를 주입하여 주입재에 함유되어있는 수분이 폴리머를 팽창시켜서 패커조립체(40)가 공벽에 밀착되도록 하여 공 내부에 대한 그라우팅 작업 시 압력 주입이 가능하도록 하여 주변 지반 개량 효과를 개선하여 강도증진과 전단강도특성을 증가시킨다.In addition, the absorbent expandable polymer-embedded packer assembly 40 in which the absorbent expandable polymer 42 is embedded in the elastic hermetic expansion table 41 is provided at the front end of the reinforcing hole 80 to increase the improvement effect on the ground around the reinforcing hole. It is installed through a high-sealing means 43, such as a binding tape, and injects an injection material such as cement milk into the packer assembly before grouting the injection material in the reinforcement hole 80, so that the moisture contained in the injection material By expanding the packer assembly 40 to be in close contact with the ball wall to enable pressure injection during grouting work for the inside of the ball to improve the surrounding ground improvement effect to increase the strength and shear strength properties.

도 2는 도 1a에 의한 지반붕괴방지보강조립체(1)가 보강공(80)내 삽입된 후 정착구간 내에서 전개되어 우산살형 전단보강부재(6)가 보강공(80)의 공벽에 밀착되는 상태를 도시한 것이다. 이때, 전단보강부재(6)가 선단(6a) 부근에서 공벽 주변지반에 밀착하게 되어 인장작업시 주입재에 의한 마찰력에다 기계적인 저항력 내지 마찰력이 가하여져 마찰저항이 증가되게 되고 이에 따라 인장력을 증가시킬 수 있게 된다.FIG. 2 illustrates that the ground collapse preventing reinforcement assembly 1 according to FIG. 1A is inserted into the reinforcing hole 80 and then developed in the fixing section so that the umbrella-like shear reinforcing member 6 is in close contact with the hollow wall of the reinforcing hole 80. The state is shown. At this time, the shear reinforcing member (6) is in close contact with the ground around the wall around the tip (6a) and the mechanical resistance or friction force is added to the frictional force by the injection material during the tensioning operation to increase the frictional resistance and thus increase the tensile force It becomes possible.

최대한의 기계적 저항력을 얻기위해 전단보강부재(6)의 선단(6a)이 공벽주변지반으로 관입되는 것이 바람직하며, 이를 위해 그 선단(6a)를 도시된 바와 같이 뾰족하게 하는 것이 더욱 바람직하다.In order to obtain the maximum mechanical resistance, the tip 6a of the shear reinforcing member 6 is preferably introduced into the periphery of the hollow wall, and for this purpose, the tip 6a is more preferably pointed as shown.

한편, 공벽이 보통암, 경암, 파쇄되지 아니하는 연암 등으로 구성되어 외부인장력의 도입으로 인하여 전단보강부재(6)가 공벽주변지반으로 관입되기 어려운 경우에는, 전단보강부재(6)의 선단의 형태를 뾰족하게 하지 않고 마찰저항을 증대시키기 위한 기계적 마찰저항부의 형태, 예를 들면, 신발의 접지구조와 같은 그리퍼(gripper) 형태로 가공하여 공벽과의 기계적인 마찰저항이 크게 작용하는 형상으로 만들 수도 있으며, 이러한 구성 역시 본 발명에 포함된다. 그 마찰저항부(6b)의 구성의 일예에 있어서는, 도 3의 좌측 타원내에 도시된 바와 같이, 선단(6a)에 착탈형으로 구성되고 선회가능하게 회동결합부(6c)를 개재하여 기계적 마찰저항부(6b)가 설치된다. 이와 같은 구조에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 단지 기계 적 마찰저항부(6b)가 선단의 뾰족한 형상과 함께 또는 그 뾰족한 형상 대신에 선단에 형성될 수도 있으며, 선단부근이 그 자체로서 전개된 때에 기계적 마찰저항부(6b)의 역할을 할 수도 있으며, 본 발명은 이러한 구성도 포함한다.On the other hand, when the hollow wall is composed of ordinary rock, hard rock, soft rock that is not crushed and the like, the shear reinforcing member 6 is difficult to penetrate into the surrounding wall of the hollow wall due to the introduction of external tensile force. Mechanical frictional resistance to increase the frictional resistance without sharpening the shape, for example, in the form of a gripper, such as the grounding structure of the shoe to make a shape in which mechanical frictional resistance with the hollow wall is large Also, such a configuration is also included in the present invention. In an example of the configuration of the frictional resistance portion 6b, as shown in the left ellipse of FIG. 3, the mechanical frictional resistance portion is configured to be detachable to the tip 6a and pivotally via the pivotal coupling portion 6c. 6b is provided. The present invention is not limited to such a structure, and only a mechanical frictional resistance portion 6b may be formed at the tip together with or instead of the pointed shape of the tip, and when the tip vicinity is deployed as such. It may also serve as the mechanical frictional resistance portion 6b, and the present invention also includes such a configuration.

도 3a는 본 발명의 일예에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)의 상세한 도면이며, 도 3b에는 전단보강부재전개용 콘(8)이 도시된다. 3A is a detailed view of the umbrella-shaped underbody and shear reinforcing assembly 30 according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3B shows a shear reinforcing member developing cone 8.

본 지반붕괴방지보강조립체(1)는 우산살형 전단보강부재(6)의 선단(6a)이 공지된 결속테이프 등과 같은 해제가능 결속수단(5)으로 결속되어 접혀진 상태로 운반, 삽입되며, 보강공(80)내에 삽입되어 제위치에 설치된 상태에서는 상기 해제가능 결속수단(5)을 해제시킴으로써 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이 우산살형 전단보강부재(6)가 전개되게 된다. 그 해제가능 결속수단(5)의 해제는, 그 구성에 따라 인장보강부재(1a,1b,1c)를 공벽하단에 충돌시켜 이탈시키거나, 인출부재를 이용하여 외부로부터 이탈시켜 해제시키거나, 또는 인장보강부재(1a,1b,1c)에 인출부재를 부착시키고 인장보강부재(1a,1b,1c)를 인출함으로써 해제가능 결속수단(5)을 이탈시키는 등과 같이 하여 해제될 수 있다.The ground collapse preventing reinforcement assembly (1) is transported and inserted in the folded state, the front end (6a) of the umbrella type shear reinforcing member (6) is bound by a releasable binding means (5), such as known tape. In the state of being inserted into 80 and installed in place, the umbrella-like shear reinforcing member 6 is developed as shown in Figs. 2 and 3A by releasing the releasable binding means 5. The release of the releasable binding means 5 may cause the tension reinforcing members 1a, 1b, and 1c to collide with the lower end of the hollow wall, or may be detached from the outside using a withdrawing member, depending on the configuration thereof. It can be released by attaching the withdrawal member to the tension reinforcing members 1a, 1b, 1c and withdrawing the releasable binding means 5 by withdrawing the tension reinforcement members 1a, 1b, 1c.

한편, 우산살형 전단보강부재(6)의 전개는, 상술한 바와 같이 해제가능 결속수단(5)의 해제만으로도 전단보강부재 전개용 콘부재(8)의 경사면을 따라 그 우산살형 전단보강부재(6)의 탄성에 의해 전개될 수도 있지만, 도시된 바와 같이 강제적인 전개수단으로서 전단보강부재 전개용 콘부재(8)가 전개용 탄성수단(11)의 인장력에 의해 후방으로 이동되도록 구성되는 것이 더욱 전개를 보장하고 공벽에 밀착력을 더욱 강하게 가할 수 있어 바람직하다. 즉, 그 전단보강부재 전개용 콘부 재(8)의 후방이동으로 그 전단보강부재 전개용 콘부재(8)에 접하는 우산살형 전단보강부재(6)가 보강공(80)의 공벽에 더욱 강하게 밀착되도록 전개되게 되어 추후 인장작업시 공벽 주변 지반으로 강하게 관입되게 하거나 기계적 마찰저항력이 더욱 강하게 작용하게 된다.On the other hand, the deployment of the umbrella type shear reinforcing member (6), along with the inclined surface of the shear reinforcing member deployment cone member (8) only by the release of the releasable binding means (5) as described above. Although it may be developed by the elasticity of), it is further deployed that the shear reinforcing member deploying cone member 8 is moved to the rear by the tension force of the deploying elastic means 11 as a forced deploying means as shown. It is desirable to ensure a high level of adhesion and to apply stronger adhesion to the hollow walls. That is, the umbrella-shaped shear reinforcing member 6 in contact with the shear reinforcing member developing cone member 8 by the rearward movement of the shear reinforcing member developing cone member 8 adheres more firmly to the hollow wall of the reinforcing hole 80. As it is developed, it may be strongly penetrated into the ground around the hollow wall in the future tensioning operation, or the mechanical frictional resistance may be stronger.

이러한 구성의 일예는, 전개용 탄성수단(11)이 인장스프링인 경우, 그 전개용 탄성수단(11)의 일단이 전단보강부재 전개용 콘부재(8)에 연결되고 타단은 전단보강부재 결속금구(7)나 인장보강부재(1a,1b,1c)에 연결되어 인장력이 전단보강부재 전개용 콘부재(8)에 작용하도록 구성될 수 있으며, 그 걸림수단(16)은, 인장보강부재(1a,1b,1c)를 잡아당긴 때 해방가능한 구조로서, 상술한 해제가능 결속수단(5)과 유사하게 종래의 공지된 다양한 걸림수단이 채용될 수 있다. 도시된 일예에서는 단순한 탄성 후크형태의 구조로서 돌기형태의 걸림부(17)가 내관(10)을 개재하여 인장보강부재(1a,1b,1c)나 전단보강부재 결속금구(7)에 고정되고 전단보강부재 전개용 콘부재(8)에 연결된 외관(9)에 걸리도록 구성된다. 이때, 인장보강부재(1a,1b,1c)의 인출시 내관(10)을 개재하여 그 인출력에 의해 걸림부(17)가 소성변형, 절곡변형상태(17b)로 되어 걸림을 해제시키거나, 약간 경사지게 접촉되게 하는 등에 의해 인장보강부재(1a,1b,1c)의 인출력으로 걸림수단(16)이 내향하여 탄성변형부(18)에서 탄성변형상태(17a)로 되어 걸림이 해제되도록 구성될 수도 있다. 또, 조립시에는 전개용 탄성수단(11)의 탄성력에 대항하여 걸림수단(16)에 걸리도록 전단보강부재 전개용 콘부재(8)를 설치할 수도 있으며, 전개용 탄성수단(11)의 탄성력이 작용하지 아니하는 위치에서 전단보강부재 전개용 콘부재(8)를 전개용 탄 성수단(11)의 일단에 고정시킨 후, 걸림수단(16)을 탄성변형상태(17a)로 하여 걸림수단(16)에 의해 걸리는 위치로 이동시켜 조립할 수 있다. 걸림수단(16)은, 상술한 구성이외에도 전개용 탄성수단(11)의 구성에 따라 탄성후크, 안전핀 등의 다양한 공지의 구성이 채용될 수 있는 것으로, 그 구체적인 예들의 구성과 도시가 생략된다.One example of such a configuration is that, when the deploying elastic means 11 is a tension spring, one end of the deploying elastic means 11 is connected to the shear reinforcing member deploying cone member 8 and the other end is the shear reinforcing member binding bracket. (7) or the tension reinforcing members (1a, 1b, 1c) can be configured to act so that the tensile force acts on the shear reinforcing member deployment cone member (8), the locking means 16, the tension reinforcing member (1a) As a structure that is releasable when pulling 1b and 1c, various conventionally known locking means can be employed similarly to the above-mentioned releasable engagement means 5. In the illustrated example, as a simple elastic hook-like structure, the protrusion 17 is fixed to the tension reinforcing member 1a, 1b, 1c or the shear reinforcing member fastening member 7 via the inner tube 10 and is sheared. It is configured to be hooked to the exterior (9) connected to the reinforcing member deployment cone member (8). At this time, when the tension reinforcing member (1a, 1b, 1c) withdrawal through the inner tube 10 by the pull out of the engaging portion 17 is plastic deformation, bending deformation state (17b) to release the latch, The locking means 16 is moved inwardly to the elastically deformed state 17a by the in-output of the tension reinforcing members 1a, 1b, and 1c, such as by making the contact slightly inclined. It may be. Further, during assembly, the shear reinforcing member deploying cone member 8 may be provided so as to be caught by the catching means 16 against the elastic force of the deploying elastic means 11, and the elastic force of the deploying elastic means 11 is increased. After fixing the shear reinforcing member deploying cone member 8 to one end of the deploying elastic means 11 at a position where it does not act, the catching means 16 is placed in the elastic deformation state 17a. It can be assembled by moving it to the position where it is caught by). In addition to the above-described configuration, the locking means 16 may employ various well-known configurations such as elastic hooks and safety pins according to the configuration of the elastic means for deployment 11, and the configuration and illustration of specific examples thereof are omitted.

한편, 전개용 탄성수단(11)의 원활한 작동과 그라우팅재의 침투를 방지하기 위하여 내관(10)의 내부에는 윤활유로 채우는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to fill the inside of the inner tube 10 with lubricating oil in order to prevent the smooth operation of the elastic means for deployment 11 and the penetration of the grouting material.

또한 전단보강부재 결속금구(7)와 인장보강부재(1a,1b,1c)와의 고정을 위하여 라이너스크류(14)와 너트(15) 등이 설치될 수도 있다. 또한 인장보강부재(1a,1b,1c)와 라이너스크류(14)가 결합되기 위하여 에폭시접착이나 강화시멘트몰탈을 사이공간에 채우거나 용접작업을 실시하여 강결시킨다. 우산살형 전단보강부재는 인장작업시 주입재와 분리되어 공벽 주변지반에 관입될 수 있도록 폴리에칠렌관(25)으로 보호하고 전단보강부재와 폴리에칠렌관 사이에는 윤활유를 도포하여 그라우팅주입재의 침투를 방지하고 공벽주변지반에 잘 관입될 수 있도록 제작,설치한다.In addition, the liner screw 14 and the nut 15 may be installed to fix the shear reinforcing member binding bracket 7 and the tensile reinforcing members 1a, 1b, and 1c. In addition, in order to bond the tensile reinforcing members (1a, 1b, 1c) and the liner screw 14, the epoxy bonding or reinforcing cement mortar is filled in the interspace or welded. Umbrella type shear reinforcing member is protected by polyethylene tube 25 so that it can be separated from the injection material during intensification and penetrated into the surrounding ground wall, and lubricating oil is applied between the shear reinforcing member and the polyethylene tube to prevent penetration of the grouting injection material and around the hollow wall. Manufacture and install to be able to penetrate the ground well.

위에서는 전개용 탄성수단(11)에 의해 강제로 전개되는 예가 도시되고 설명되지만, 단순히 전단보강부재 전개용 콘부재(8)에 의해서만, 전개되는 것도 가능하며, 이러한 구성도 본 발명에 포함된다.In the above, an example of forcibly being deployed by the elastic means for deployment 11 is shown and described, but it is also possible to be developed only by the shear reinforcing member deployment cone member 8, which is also included in the present invention.

도 4a는 본 발명의 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)가 앵커체에 적용된 것으로, 도 4b 및 도 4c에서와 같이 인장보강부재 즉 인장재로 강봉(1c)이나 강연 선(1b)을 사용하는 지반붕괴방지보강조립체(1)에 대한 운반 및 설치시의 접혀 있는 상태에 대한 종단면도이다. 도 4b 및 도 4c에서 '24'는 쉬스(sheath)이다.4A is an umbrella type load-bearing body and shear reinforcing assembly 30 of the present invention, which is applied to an anchor body. As shown in FIGS. 4B and 4C, a tensile reinforcing member, that is, a steel bar 1c or a lecture line 1b, is used as a tension member. A longitudinal cross-sectional view of the folded state during transport and installation of the ground collapse preventing reinforcing assembly (1). 4B and 4C, '24' is a sheath.

도 5는 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)가 보강공(80)내에서 전개되어 보강공(80)의 공벽에 밀착된 것을 보여 주는 도면이며, 다른 구성의 작용은 도 3에서와 유사하다. 단지, 앵커체에 적용된 것으로, 인장재로 일반적으로 사용되고 있는 강연선이나 강봉을 사용시 선단 정착구(21) 및 하단 정착구(22)가 상세히 도시된다.FIG. 5 is a view showing that the umbrella-shaped load-bearing body and shear reinforcing assembly 30 are developed in the reinforcing hole 80 to be in close contact with the hollow wall of the reinforcing hole 80, and the action of another configuration is similar to that of FIG. Do. Only, the tip anchorage 21 and the lower anchorage 22 are shown in detail when using a stranded wire or steel rod that is applied to an anchor body and is generally used as a tension member.

도 6a 와 도 6b는 각각 인장재로 강연선과 강봉을 사용하였을 때 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)의 상세한 전체조립도이며, 전단보강부재 결속금구(7)에 전단보강부재 전개용콘(8)과 전개용 탄성수단(11)과 콘과 연결된 외관(9) 및 탄성수단 보호용 내관(10)에 대한 상세한 도면이다. 내관과 탄성수단 사이의 공간에는 윤활유 등을 채워서 부식방지와 그라우팅시 주입재의 침투를 방지하는 것이 바람직하다. 또, 도 6a 및 도 6b는 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)의 상세도로서 도 3a에서와 유사하므로, 그 구체적인 설명은 생략된다. 다만, 전단보강부재 결속금구(7)는 도 6a 및 도 6b에서는 앵커체의 하단 정착부(22)에 설치될 수 있다. '21'은 선단 정착부이다.6A and 6B are detailed overall assembly views of the umbrella-shaped underbody and shear reinforcing assembly 30 when the strand and the rod are used as the tension members, respectively, and the cone reinforcing member deployment cone on the shear reinforcing member fastening member 7 is shown. ) And a detailed view of the appearance (9) and the inner tube 10 for protecting the elastic means connected to the elastic means for deployment 11 and the cone. The space between the inner tube and the elastic means is preferably filled with lubricating oil to prevent corrosion and penetration of the injection material during grouting. 6A and 6B are detailed views of the umbrella-shaped load-bearing body and shear reinforcing assembly 30, which are similar to those in FIG. 3A, and thus, a detailed description thereof will be omitted. However, the shear reinforcing member binding bracket 7 may be installed at the lower fixing unit 22 of the anchor body in FIGS. 6A and 6B. '21' is the tip anchorage part.

도 7a 및 도 7b는 우산형 전단보강네일-앵커공법에서 정착구간과 예상파괴면의 거리가 먼 경우에 인장재(1) 외부에 별도의 전단보강조립체(50)를 설치하는 경우의 실시 예에 대한 설명도면이다. 또한 별도의 전단보강조립체(50) 설치 시 인장재와의 간섭을 피하기 위하여 간격부재(27)를 사용한다. 즉, 그 전단보강조립 체(50)는, 인장보강부재(1a,1b,1c)의 주위에 설치되는 다수의 전단보강부재(51)와, 그 다수의 전단보강부재(51)가 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)와의 간섭을 피하도록 인장보강부재(1a,1b,1c)의 외주와 상기 다수의 전단보강부재(51)의 내부에 설치되는 간격부재(52)와, 그 간격부재(52)에 대해 다수의 전단보강부재(51)를 결속시키기 위한 결속수단(53)을 포함하여 구성된다.7A and 7B illustrate an embodiment in which a separate shear reinforcing assembly 50 is installed outside the tension member 1 when the fixing section and the expected fracture surface are far from the umbrella shear reinforcing nail-anchor method. Explanatory drawing. In addition, when installing a separate shear reinforcement assembly 50, the spacing member 27 is used to avoid interference with the tension member. That is, the shear reinforcing assembly 50 includes a plurality of shear reinforcing members 51 provided around the tensile reinforcing members 1a, 1b, and 1c, and the shear reinforcing members 51 are the tensile reinforcing members. A spacing member 52 provided in the outer periphery of the tension reinforcing members 1a, 1b, 1c and the plurality of shear reinforcing members 51 to avoid interference with the members 1a, 1b, 1c, and the spacing members And a binding means 53 for engaging the plurality of shear reinforcing members 51 with respect to 52.

도 8a 내지 8c는 본 발명에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30) 및 전단보강조립체(50)의 다양한 실시예를 보여주는 상세도면이다.8A to 8C are detailed views showing various embodiments of the umbrella-type load-bearing body and shear reinforcing assembly 30 and the shear reinforcing assembly 50 according to the present invention.

도 8a는 예상파괴면이 다수인 진행성 파괴면에서 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)가 지반붕괴방지보강조립체(1)에 다수로 설치하는 예를 설명하는 활용도면이며, 도 8b는, 역시 예상파괴면이 다수인 진행성 파괴에서 하나의 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)를 정착구간내에 설치하고 자유구간의 예상파괴면에 대해서는 다수의 별도의 전단보강조립체(50)를 설치하는 실시예에 대한 활용도면이다. 도 8c는, 복합형 진행성 파괴에 대하여 다수의 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)와 다수의 별도의 전단보강조립체(50)를 설치하는 하중분산형 시공방법에 대한 실시 예를 설명한 도면이다.FIG. 8A is a utilization diagram illustrating an example in which a plurality of umbrella-type load-bearing bodies and shear reinforcing assemblies 30 are installed in the ground collapse preventing reinforcing assembly 1 at a progressive fracture surface having a large number of expected fracture surfaces, and FIG. 8B is Also, in the case of progressive failure with a large number of expected fracture surfaces, one umbrella-type load-bearing body and shear reinforcement assembly 30 may be installed in the settlement section, and a plurality of separate shear reinforcement assemblies 50 may be installed for the expected fracture surface of the free section. It is a utilization drawing about an Example. FIG. 8C is a view for explaining an embodiment of a load-distributing construction method in which a plurality of umbrella-type underbody and shear reinforcing assemblies 30 and a plurality of separate shear reinforcing assemblies 50 are installed for complex progressive failure. .

도 9는, 터널 등 지중구조물(60)에서 막장전방의 암질이 불량하여 붕괴가 예상되는 구간에서 실시하는 선진보강공법에서 우산형 내하체(30)와 별도의 전단보강조립체(50)을 갖는 지반붕괴방지보강조립체(1)의 시공방법과 상기 지반붕괴방지보강조립체에 막장에서 인장력을 도입할 때 터널 상반 주변지반에서 형성되는 우산형상의 가압 압축대(61)에 대한 설명도면이다. 이때, 터널 상반굴착시 가압된 우산형 상의 가압 압축대(61)의 형성으로 주변지반에 강도증진과 전단강도 특성이 증가되어 터널의 자립성을 현저하게 증대시킬 수 있다.9 is a ground having an umbrella type load carrier 30 and a separate shear reinforcement assembly 50 in an advanced reinforcement method performed in a section where underground structure 60, such as a tunnel, is poor in front of the membrane and is expected to collapse. The construction of the anti-collapsing reinforcement assembly (1) is an explanatory drawing of the umbrella-shaped pressure compression zone (61) formed in the ground around the upper half of the tunnel when a tensile force is introduced into the ground collapse preventing reinforcement assembly. At this time, by increasing the strength and shear strength characteristics of the surrounding ground due to the formation of the pressurized compression stage 61 of the pressurized umbrella shape during tunnel upper drilling, the independence of the tunnel can be significantly increased.

도 10a 및 도 10b는 터널 등의 지중구조물의 막장 굴착후 그 후방에서 실시되는 록볼트 등의 보강공사에서 본 발명에 따른 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)를 갖는 지반붕괴방지보강조립체(1)의 시공방법과 상기 지반붕괴방지보강조립체(1)에다 터널의 굴착된 외주면에서 인장력을 도입할 때, 터널 주변의 이완된 지반에서 발현되는 가압된 압축대(61)의 형상을 설명한 도면과 상세한 시공도면이다. 도시된 바와 같이, 꺾어진 아치모양으로 형성된 가압된 압축대(61)가 그 상부의 이완영역(62)의 붕락을 방지하는 역할을 하게 되어 암질이 불량한 구간에서 터널의 안정성을 더욱 증대되게 되고 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.10a and 10b is a ground collapse preventive reinforcement assembly having an umbrella-shaped undercarriage and shear reinforcement assembly 30 in accordance with the present invention in the reinforcement work such as rock bolt carried out after the excavation of the underground structure of the tunnel, etc. ( 1) the method of construction and the ground collapse preventing reinforcement assembly (1) when the tensile force is introduced from the excavated outer circumferential surface of the tunnel, the shape of the pressurized compression zone 61 is expressed in the loose ground around the tunnel and Detailed construction drawing. As shown in the figure, the pressurized compression table 61 formed in the shape of a curved arch serves to prevent the collapse of the loosening region 62 of the upper portion, which further increases the stability of the tunnel in a section where the cancer is poor. Can be prevented in advance.

도 7a, 도 8a 내지 도 8c, 도 9 및 도 10a이외에 이에 유사한 복합형 진행성 사면파괴나 터널의 복합형 예상붕락 구간에 대해서는 위에서 도시한 방법 이외에도 여러 가지 적절한 배치로 현장의 파괴나 붕괴 양상에 다양하게 대응할 수 있도록 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30)나 인장재 외부에 별도로 설치되는 전단보강조립체(50)를 다양하게 배치할 수 있다.7A, 8A to 8C, 9, and 10A, similar to the similar progressive slope failure or the composite expected collapse section of the tunnel, in addition to the above-described method, there are various suitable arrangements for the destruction or collapse of the site. The umbrella reinforcement body and the shear reinforcement assembly 30 or the shear reinforcement assembly 50 separately installed outside the tension member may be variously disposed so as to cope with it.

이상에서 설명한 바와 같이, 우산형 내하체겸 전단보강조립체(30), 우산살형 전단보강부재(6), 전단보강부재 전개용 콘(8), 전개용 탄성수단(11), 전단보강부재 결속금구(7), 흡수팽창형 폴리머내장형 패커조립체(40), 설치용 안전핀과 같은 걸림수단(16), 안전핀 개방키와 같은 해제수단(17), 별도의 전단보강조립체(50) 등으로 다양하게 구성된 본 발명에 의한 우산형 전단보강 록볼트/네일/앵커공법은 기존 의 공법에서는 사용되었던 그라우팅 주입재에 의한 마찰저항력이나 내하체의 지압력중 그 어느 하나를 이용하는 공법에 비하여, 우산형내하체구조와 우산살형 전단보강부재(6)가 인장력 도입시 공벽 주변 기반지층으로 관입되어 우산형 내하체의 지압형 기능도 동시에 갖는 등 그라우팅 주입재에 의한 마찰형과 우산형 내하체에 의한 지압형의 기능이 복합적으로 작용하여 정착구간에서 정착장을 감소시킬 수 있고 동시에 예상파괴면에 대한 전단보강조립체로서도 작용을 하는 등 다기능적인 역할과 작용을 하게 되어 안정성을 증대시키면서 시공개소 수를 감소시킬 수 있는 경제성이 있는 공법이 실현되게 된다.As described above, the umbrella type load-bearing body and shear reinforcing assembly 30, the umbrella type shear reinforcing member 6, the shear reinforcing member developing cone 8, the elastic means for deployment 11, the shear reinforcing member fastening member (7), the absorption expansion type polymer built-in packer assembly 40, the locking means 16, such as the installation safety pin, the release means 17, such as the safety pin opening key, a separate shear reinforcement assembly 50, etc. Umbrella shear reinforcement rock bolt / nail / anchor method according to the invention is an umbrella type underbody structure and an umbrella type, compared to the method using either friction resistance or grouting pressure by grouting injection material used in the existing method. When the shear reinforcing member 6 is introduced into the basement layer around the hollow wall when the tensile force is introduced, it also has the acupressure-type function of the umbrella-loaded body, and the friction-type function by the grouting injection material and the shiatsu-type by the umbrella-loaded body are doubled. It acts collectively to reduce the length of anchorage in the anchorage section and at the same time acts as a shear reinforcement assembly for the expected fracture surface. Method is realized.

상기와 같이 본 발명에 의한 지반붕괴방지보강조립체 및 그 시공방법과 이에 사용되는 전단보강조립체는, 종래의 절개지 사면보강공사, 흙막이용수직벽보강공사나 터널 등 지중구조물의 선진보강용 또는 굴착후 보강용으로 활용할 수 있다.As described above, the ground collapse preventing reinforcement assembly according to the present invention and its construction method and the shear reinforcing assembly used therein are conventional reinforcement slopes, soil wall vertical wall reinforcement works, tunnels, etc. Can be used for

우선 사면보강과 굴착된 수직벽보강에서 예상되는 파괴면에 우산형내하체와 전단보강조립체 또는 별도로 인장재 외부에 설치되는 전단보강부재를 활동면의 파괴양상이나 형태에 적절히 대응 배치함으로써 보강 후에도 야기될 수 있는 불안정화에 대비할 수 있고, 다수의 파괴면을 갖는 복합형진행성파괴에 적절히 대처할 수 있는 보강방법이 될 수 있다. 기존에 적용되는 인장재에 작용되는 마찰저항력 위주의 안정계산에다 전단보강부재에 의한 전단특성을 증가시키고 우산형내하체의 지압특성 등이 복합적으로 작용됨으로써 사면안정과 흙막이벽 안정성을 증대시키며, 보 강수량를 감소시킴으로써 경제적인 시공이 될 수 있게 한다.First of all, an umbrella type load carrier and shear reinforcement assembly or shear reinforcing members that are installed outside the tension member may be caused after reinforcement by appropriately arranging the expected failure surface in slope reinforcement and excavated vertical wall reinforcement. It can be prepared for the destabilization that is present, and it can be a reinforcement method that can cope with the complex progressive destruction having a large number of fracture surfaces. In addition to increasing the shear characteristics by the shear reinforcement member and the acupressure characteristics of the umbrella bearing body in addition to the stability calculations based on the frictional resistance applied to the existing tension members, the slope stability and the retaining wall stability are increased, and the beam precipitation is reduced. By doing so, it becomes economic construction.

또한 흡수팽창형폴리머가 내장된 흡수팽창형폴리머내장형 패커조립체를 사용함으로써 설치가 간편하고 압력주입에 의한 주변 지반의 강도증진, 전단강도특성증가 등의 지반개량효과로 활동에 대한 저항력을 증대시킬 수 있다.In addition, it is easy to install by using absorbent expandable polymer built-in packer assembly with absorbent expandable polymer, and it can increase resistance to activity by improving ground such as increasing strength of surrounding ground and increasing shear strength characteristics by pressure injection. have.

터널 등 지중구조물의 막장전면에 대한 선진보강공법에서 본 발명에 의한 우산형내하체와 전단보강조립체를 갖는 지반붕괴방지보강조립체를 적용함으로써 기존에 사용되는 포어폴링공법(Forepoling工法), 파이프루프공법(pipe roof 工法), 강관다단그라우팅공법, 우레탄선진주입공법, 분사형선진기둥보강공법(JSP, RJP 工法)이 주입재에 의한 지반개량효과와 보강재의 전단강도특성을 이용한 단순한 선진보강방법인데 비하여 본 발명에 따른 공법은, 터널굴착선 외부의 주변지반에 인장력에 의한 가압 압축대(prestressed compressive zone)을 형성시키므로써 주변지반의 강도증진과 전단강도특성을 증가시켜서 터널의 안정성을 제고한다. 또한, 막장관찰조사(Face Mapping), 선진시추조사 또는 전방탄성파탐사(TSP探査)등을 통하여 사전에 파악된 붕락가능지반의 예상파괴면에 본 발명에 의한 지반붕괴방지보강조립체의 우산살형 전단보강부재를 하나 또는 복수로 시공하거나, 인장재 외부에 설치되는 하나 또는 다수의 별도의 전단보강조립체를 설치함으로써 터널의 안정성을 증대시키고, 본 발명에의한 우산형내하체에 의한 압축대 형성으로 터널의 자립성을 현저히 증가시켜, 선진보강공사의 시공수량을 감소시킬 수 있어 경제적인 시공이 될 수 있다고 판단된다.In the advanced reinforcement method for the front face of underground structures, such as tunnels, the ground collapse prevention reinforcement assembly having an umbrella-type undercarriage and a shear reinforcement assembly according to the present invention is applied. pipe roof engineering method, steel pipe multi-stage grouting method, urethane advanced injection method, spray type advanced column reinforcing method (JSP, RJP engineering method) are simple advanced reinforcement methods using the ground improvement effect by injection material and shear strength characteristics of reinforcement materials. According to the method, the prestressed compressive zone is formed on the surrounding ground outside the tunnel rig to increase the strength and shear strength of the surrounding ground, thereby improving the stability of the tunnel. In addition, the umbrella strip shear reinforcement of the ground collapse preventive reinforcement assembly according to the present invention on the expected fracture surface of the collapsed ground previously identified through face mapping, advanced drilling survey or forward elastic wave survey (TSP). Increase the stability of the tunnel by installing one or more members, or by installing one or more separate shear reinforcing assemblies installed outside the tension member, and the independence of the tunnel by forming a compression band by the umbrella-type load bearing according to the present invention. It is expected to be economically possible because the number of advanced reinforcement works can be reduced by increasing the remarkably.

또한 터널공사에서 굴착 후 막장 후방에서 실시되는 룩볼트공법에서 본 발명 에 의한 우산형 내하체를 공저부에 설치하므로써, 기존의 공법에서는 룩볼트에 가해지는 축력만을 이용하는 데 비해, 외부에서 가해지는 인장력이 도입됨으로써 룩볼트에 의해서 터널 주변 지반에 형성되는 가압 압축대(prestressed compressive zone)의 형성을 증진시키고 아치효과를 증대시키게 된다. 또한 공 선단부에 흡수팽창성 폴리머가 내장된 흡수팽창성 폴리머 내장형 패커조립체를 사용하므로써 설치가 간편하고, 압력주입이 가능케 하며 주변 지반 개량효과를 증진시킨다. 위와 같이 인장력 도입에 의한 압축대 형성 증진효과와 압력주입에 의한 주변 지반 개량 효과 등이 복합적으로 작용하여 터널의 안정성을 획기적으로 증가시킬 수 있으며, 따라서 시공 개소 수를 감소시킬 수 있는 등, 경제적이고도 안전한 시공이 될 수 있게 된다.In addition, by installing the umbrella-shaped load-bearing body according to the present invention at the bottom of the look bolt method, which is carried out after the excavation in tunnel construction, in the existing method, the tensile force applied from the outside compared to using only the axial force applied to the look bolt. By this introduction, the formation of prestressed compressive zones formed on the ground around the tunnel by the look bolts and the arch effect are increased. In addition, by using the absorbent expandable polymer-embedded packer assembly in which the absorbent expandable polymer is incorporated at the end, it is easy to install, enables pressure injection, and improves the improvement of the surrounding ground. As mentioned above, the compression zone formation effect by the introduction of the tensile force and the surrounding ground improvement effect by the pressure injection are combined to significantly increase the stability of the tunnel, thereby reducing the number of construction points. It can be a safe construction.

본 발명은 절개지 사면이나 흙막이 보강공사와 지중구조물의 보강공사와 선진보강공법에서 그 활용도가 크며 보강효과 역시 우산형내하체, 우산살형 전단보강부재, 흡수팽창성폴리머내장형 패커조립체 등이 설치되거나 이에 더하여 별도의 전단보강조립체가 인장재 외부에 하나 또는 다수로 설치되어 공 내부 그라우팅작업의 주입재에 의한 마찰저항력과 우산형내하체 전개시의 지압효과, 우산살형 전단보강부재에 의한 전단보강효과와 별도로 설치되는 전단보강조립체의 복합형 진행성파괴에 대한 전단보강효과 등이 복합적으로 작용하여 본 발명의 적용시 그 효과가 크다고 판단된다.The present invention is largely utilized in the incline slope or earthquake reinforcement work and underground structure reinforcement work and advanced reinforcement method, and the reinforcement effect is also installed or added separately to the umbrella type load carrier, umbrella flesh shear reinforcement member, absorbent expandable polymer-embedded packer assembly Shear reinforcement assemblies are installed in one or more outside of the tension member, so that the frictional resistance caused by the injection material of the grouting work inside the ball, the acupressure effect when the umbrella-type undercarriage is deployed, and the shear reinforcement effect by the umbrella type shear reinforcement member are separately installed. The shear reinforcing effect on the complex progressive fracture of the assembly is combined to determine the effects of the present invention is great.

또, 본 발명의 활용은 건축물 기초의 부력방지용, 구조물 기초의 액상화 방지용, 버팀옹벽의 보강용, 구조물 기초보강용, 마이트로 파일의 대체용, 현수교와 같은 교량용 등으로 다양하게 응용하여 적용될 수 있다.In addition, the use of the present invention can be applied to various applications such as preventing buoyancy of the foundation of the building, liquefaction of the foundation of the structure, reinforcement of the retaining wall, reinforcement of the foundation of the structure, replacement of the mitro pile, bridges such as suspension bridges, etc. have.

또한, 본 발명은 비단 도면화된 예나 실시예에만 국한된 것이 아니고 본 발명의 구조, 시공방법과 우산형 내하체겸 전단보강조립체 및/또는 전단보강조립체나 패커조립체를 구비한 지반붕괴방지보강조립체의 범위를 크게 벗어나지 않는 경미한 변경이나 보완 또한 본 발명에 속한다고 볼 수 있을 것이다.In addition, the present invention is not limited to only the illustrated examples or embodiments, but the structure, construction method, and ground-breaking reinforcing reinforcement assembly having an umbrella type load bearing and shear reinforcing assembly and / or shear reinforcing assembly or packer assembly. Minor changes or supplements that do not depart greatly from the scope will also be regarded as belonging to the present invention.

Claims (10)

절토면, 흙막이공법의 사면이나 수직 굴착면, 터널과 같은 암지반의 붕괴를 방지하기 위해 보강공(80)을 천공하고 철근이나 강연선 또는 강봉과 같은 인장보강부재(1a,1b,1c)를 삽입하고 그라우팅하여 보강하기 위한 지반붕괴방지보강조립체(1)용 전단보강조립체에 있어서:In order to prevent the collapse of rock surface such as cut surface, earthen slope or vertical excavation surface and tunnel, drill reinforcing hole 80 and insert tensile reinforcing members 1a, 1b, 1c such as reinforcing bars, strands, or steel bars. In the shear reinforcement assembly for ground breakdown reinforcement assembly (1) for grouting reinforcement: 외부(전방)로 인장보강부재(1a,1b,1c)의 인출(인장작업)시 보강공(80)의 벽에 걸리거나 마찰저항이 작용하도록 보강공(80)의 전방 외향으로 향하여 전개되어 보강공(80)의 벽에 밀착되는 우산살형 다수의 전단보강부재(6);When pulled out (tensioning) of the tension reinforcing members 1a, 1b, and 1c to the outside (front), the wall is extended toward the front outward of the reinforcement hole 80 so as to be caught by the wall of the reinforcement hole 80 or the frictional resistance is applied. Umbrella-like multiple shear reinforcing members (6) in close contact with the wall of the ball (80); 상기 다수의 전단보강부재(6)의 후단을 결속시키도록 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)에 대해 고정되는 전단보강부재 결속금구(7); 그리고,Shear reinforcing member binding brackets (7) fixed to the tension reinforcing members (1a, 1b, 1c) to bind the rear ends of the plurality of shear reinforcing members (6); And, 상기 다수의 전단보강부재(6)가 접촉하여 보강공(80)의 전방 외향으로 향하도록 하는 원추면 내지 경사면을 지니며, 상기 전단보강부재 결속금구(7)의 전방에서 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)의 주위에 설치되는 전단보강부재 전개용 콘부재(8)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체용 내하체 겸 전단보강조립체.The plurality of shear reinforcing members (6) has a conical surface or inclined surface to be in contact with the front outward of the reinforcing hole (80), and the tension reinforcing member (1a) in front of the shear reinforcing member binding bracket (7) A load-bearing body and shear reinforcing assembly for a ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that it comprises a shear reinforcing member deployment cone member (8) installed around the 1b, 1c). 제 1 항에 있어서, 상기 우산살형 전단보강부재(6)가 보강공(80)의 벽에 걸려 관입되거나 보강공(80)의 벽에 밀착하여 마찰저항의 작용을 증대시킬 수 있도록 선단(6a)이 뾰족하거나 그리퍼와 같은 기계적 마찰저항부(6b)가 형성된 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체용 내하체겸 전단보강조립체.The tip 6a of claim 1, wherein the umbrella type shear reinforcing member 6 is inserted into the wall of the reinforcing hole 80 or in close contact with the wall of the reinforcing hole 80 to increase the action of frictional resistance. A load-bearing body and shear reinforcing assembly for a ground collapse preventing reinforcement assembly, wherein the sharp or gripper-like mechanical frictional resistance portion 6b is formed. 제 1 항에 있어서, 상기 보강공(80)에 삽입시키기 용이하도록 상기 다수의 전단보강부재(6)의 선단을 내향으로 결속시키고 삽입후 외향으로 전개되도록 해제시키기 위한 해제가능 결속수단(5)을 구비하고, 상기 전단보강부재(6)가 해제가능 결속수단(5)으로부터 해제된 때에 외향으로 전개되는 것을 보장하도록 상기 전단보강부재 전개용 콘부재(8)를 상기 전단보강부재 결속금구(7)측으로 이동시키기 위한 전개용 탄성수단(11)이 설치되고, 그 전개용 탄성수단(11)이 상기 지반붕괴방지보강조립체(1)를 보강공(80)에 설치한 후에 작용하도록 상기 전단보강부재 전개용 콘부재(8)의 이동을 방지시키기 위한 걸림수단(16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체용 내하체겸 전단보강조립체.2. The releasable fastening means (5) according to claim 1, wherein the front end of the plurality of shear reinforcing members (6) is fastened inward to facilitate insertion into the reinforcement holes (80) and released to release outward after insertion. The shear reinforcing member fastening member 7 so as to ensure that the shear reinforcing member 6 is deployed outward when the shear reinforcing member 6 is released from the releasable fastening means 5. The elastic reinforcing means 11 for moving to the side is provided, and the shear reinforcing member is developed so that the elastic means for expansion 11 acts after the ground collapse preventing reinforcement assembly 1 is installed in the reinforcing hole 80. A load-bearing body and shear reinforcement assembly for a ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that it comprises a locking means (16) for preventing the movement of the cone member (8). 제 1 항에 있어서, 상기 인장작업시 그라우팅 주입재와 분리되어 보강공(80)의 공벽 주변 지반에 용이하게 관입될 수 있도록 각 전단보강부재(6)를 보호하는 폴리에칠렌관(25)이 각 전단보강부재(6)의 외주에 설치되는 것을 특징으로 하는 지 반붕괴방지보강조립체용 내하체겸 전단보강조립체.The shear pipe reinforcement of claim 1, wherein each of the shear reinforcing members 6 is separated from the grouting injection material to protect each shear reinforcing member 6 so as to be easily inserted into the ground around the hollow wall of the reinforcing hole 80. A load-bearing body and shear reinforcing assembly for ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that it is installed on the outer periphery of the member (6). 절토면, 흙막이공법의 사면이나 수직 굴착면, 터널과 같은 암지반의 붕괴를 방지하기 위해 보강공(80)을 천공하고 철근이나 강연선 또는 강봉과 같은 인장보강부재(1a,1b,1c)를 삽입하고 그라우팅하여 보강하기 위한 지반붕괴방지보강조립체(1)용 전단보강조립체에 있어서:In order to prevent the collapse of rock surface such as cut surface, earthen slope or vertical excavation surface and tunnel, drill reinforcing hole 80 and insert tensile reinforcing members 1a, 1b, 1c such as reinforcing bars, strands, or steel bars. In the shear reinforcement assembly for ground breakdown reinforcement assembly (1) for grouting reinforcement: 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)의 주위에 설치되는 다수의 전단보강부재(51)와, 그 다수의 전단보강부재(51)가 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)와의 간섭을 피하도록 인장보강부재(1a,1b,1c)의 외주와 상기 다수의 전단보강부재(51)의 내부에 설치되는 간격부재(52)와, 그 간격부재(52)에 대해 다수의 전단보강부재(51)를 결속시키기 위한 결속수단(53)을 포함하여 구성되고, 정착구간으로부터 먼 예상파괴면에 설치되는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체용 전단보강조립체.A plurality of shear reinforcing members 51 installed around the tensile reinforcing members 1a, 1b, and 1c, and the plurality of shear reinforcing members 51 interfere with the tensile reinforcing members 1a, 1b, and 1c. To avoid the outer periphery of the tensile reinforcing members (1a, 1b, 1c) and the interior of the plurality of shear reinforcing members 51, the spacing member 52, and a plurality of shear reinforcing members for the spacing member (52) 51. A shear reinforcing assembly for a ground collapse preventing reinforcement assembly, comprising: a binding means (53) for engaging the body; and installed on an expected fracture surface away from the fixing section. 제1항 내지 제5항중 한항에 기재된 전단보강조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체.A ground collapse preventing reinforcement assembly comprising the shear reinforcing assembly according to any one of claims 1 to 5. 절토면, 흙막이공법의 사면이나 수직 굴착면, 터널과 같은 암지반의 붕괴를 방지하기 위해 보강공(80)을 천공하고 철근이나 강연선 또는 강봉과 같은 인장보강부재(1a,1b,1c)를 삽입하고 그라우팅하여 보강하기 위한 지반붕괴방지보강조립체에 있어서:In order to prevent the collapse of rock surface such as cut surface, earthen slope or vertical excavation surface and tunnel, drill reinforcing hole 80 and insert tensile reinforcing members 1a, 1b, 1c such as reinforcing bars, strands, or steel bars. In ground breaking reinforcement assemblies for grouting reinforcement: 보강공(80) 내에 그라우팅시 압력주입이 가능하게 하도록 팽창된 때에 보강공(80)의 벽에 밀착되는 신축성 밀폐팽창대(41)와, 그 신축성 밀폐팽창대(41) 내부에 설치되어 호스를 통해 주입되는 시멘트밀크와 같은 주입재 내에 함유되있는 수분을 흡수하여 팽창함과 동시에 주입재가 혼합되어 강도를 유지시키는 역할을 하는 내장형 흡수팽창성 폴리머(42)와, 상기 신축성 밀폐팽창대(41)의 전후방을 상기 인장보강부재(1a,1b,1c)에 밀폐되도록 고정시키는 결속테이프와 같은 고정밀폐수단(43)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체용 패커조립체.The elastic sealing expansion table 41 which is in close contact with the wall of the reinforcing hole 80 when inflated to enable pressure injection during grouting in the reinforcing hole 80 and the elastic sealing expansion table 41 are installed inside the hose. Absorption-expandable polymer 42, which absorbs and expands moisture contained in the injection material such as cement milk injected through the same, and maintains the strength by mixing the injection material, and the front and rear of the elastic hermetic expansion table 41. A packer assembly for ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that it comprises a fixed sealing means (43), such as a binding tape for fixing to be sealed to the tensile reinforcing member (1a, 1b, 1c). 제1항 내지 제5항중 한항의 전단보강조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체의 시공방법에 있어서:In the construction method of the ground collapse preventing reinforcement assembly comprising the shear reinforcing assembly of any one of claims 1 to 5: 1) 보강공(80)을 천공기로 천공하는 단계;1) drilling the reinforcing hole 80 with a perforator; 2) 상기 지반붕괴방지보강조립체(1)를 보강공(80)에 삽입하는 단계;2) inserting the ground collapse preventing reinforcement assembly (1) into the reinforcing hole (80); 3) 해제가능 결속수단(5)을 해제하여 전개용 탄성수단(11)에 의해 다수의 전단보강부재(6)를 전개시키고 보강공(80)의 벽에 밀착시키는 단계;3) releasing the releasable binding means 5 to develop a plurality of shear reinforcing members 6 by means of the elastic means for deployment 11 and closely contacting the walls of the reinforcing holes 80; 4) 보강공(80)에 주입재를 주입시켜 양생시키는 단계;4) curing by injecting the injection material into the reinforcing hole (80); 5) 우산형 내하체의 기능을 동시에 발휘시키도록 보강공(80)의 선단 인장작업에 의해 우산살형 전단보강부재(6)가 보강공(80)의 공벽 외부지반으로 삽입시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체의 시공방법.5) comprising the step of inserting the umbrella type shear reinforcing member 6 into the hollow wall outer ground of the reinforcing hole 80 by the front end tensioning operation of the reinforcing hole 80 so as to simultaneously exhibit the function of the umbrella type load-bearing body. Construction method of ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that the. 제8항에 있어서, 상기 지반붕괴방지보강조립체(1)가 제5항의 패커조립체를 구비하며, 상기 주입재를 보강공(80)에 주입시켜 양생시키는 단계에서 압력주입을 할 수 있도록 패커조립체(40)를 보강공(80)의 공벽에 밀착시키기 위해 그 주입양생단계 이전에, 패커조립체(40)의 신축성 밀폐팽창대(41) 내부로 시멘트 밀크 등 주입재를 먼저 주입시켜 내장형 흡수팽창성 폴리머(42)를 팽창시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체의 시공방법.9. The packer assembly (40) of claim 8, wherein the ground breakdown reinforcement assembly (1) includes the packer assembly of claim 5, and the packer assembly (40) is capable of pressure injection in the curing step of injecting the injection material into the reinforcing hole (80). ) Is injected into the elastic hermetic expansion table 41 of the packer assembly 40 before the injection curing step to closely adhere to the vacant wall of the reinforcing hole 80, thereby inserting an injection material such as cement milk into the embedded absorbent expandable polymer 42. Construction method of the ground collapse preventing reinforcement assembly comprising the step of expanding. 제8항에 있어서, 터널 등의 지중구조물의 암질이 불량하여 붕괴가 예상되는 구간에서 다수의 지반붕괴방지보강조립체(1)를 설치하여 각 지반붕괴방지보강조립체(1)의 인장보강부재(1a,1b,1c)에 외부 인장력을 가함으로써 우산살형 전단보강부재(6)를 전개시켜 터널주변 지반에 인장력이 도입되어 가압 압축대(61)를 형성시키는 것을 특징으로 하는 지반붕괴방지보강조립체의 시공방법.The tension reinforcing member (1a) of each ground collapse preventing reinforcing assembly (1) by installing a plurality of ground breakdown reinforcing assemblies (1) in a section where the rock structure of the tunnel or other underground structure is expected to collapse. Construction of the ground collapse preventing reinforcement assembly, characterized in that by applying an external tensile force to the, 1b, 1c to expand the umbrella-like shear reinforcement member 6 to introduce a tensile force into the ground around the tunnel to form a compression compression zone 61. Way.
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