KR20080112611A - Grouting method by direct-boring using the duplicate steel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 도 1b는 종래의 직천공 장치를 도시한 것이다.1A and 1B show a conventional direct drilling apparatus.
도 2는 본 발명에 이용되는 직천공 장치의 일실시예를 도시한 것이다.Figure 2 illustrates one embodiment of a direct drilling apparatus used in the present invention.
도 3은 본 발명에 이용되는 내강관을 도시한 것이다.Figure 3 illustrates a lumen pipe used in the present invention.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 직천공 이중강관 그라우팅 공법을 각 단계별로 도시한 것이다.Figures 4a to 4e is shown in each step of the perforated double steel pipe grouting method according to the present invention.
도 5는 그라우트재가 나선운동을 하며 주입되는 상태의 모식도이다.5 is a schematic diagram of a state in which the grout material is injected in a spiral motion.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 외강관 11 : 스트레이너10: outer steel pipe 11: strainer
20 : 강관슈(Steel Shoe) 21 : 걸림돌기20: Steel Shoe 21: Stuck
30 : 로드 31 : 단면확대부30: rod 31: section enlargement
40 : 천공비트 50 : 내강관40: punched bit 50: lumen
51 : 간격재 70 : 코킹재51: spacer material 70: caulking material
80 : 그라우트재 90 : 분사노즐80: grout material 90: spray nozzle
100: 지반100: ground
본 발명은 직천공 이중강관 그라우팅 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반 천공과 동시에 외강관이 삽입되는 직천공 그라우팅 공법에서 지반을 천공하는 비트를 분리하여 로드만을 제거할 수 있도록 하여 로드가 제거된 후 내강관을 삽입하여 외강관과 내강관 사이에 그라우팅을 시행하는 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a direct hole double steel pipe grouting method, and more particularly, in the direct hole grouting method in which the outer steel pipe is inserted at the same time as the ground drilling, the rod is removed by separating the bits for drilling the ground. After the lumen pipe is inserted, the construction method for grouting between the outer lumen and lumen.
강관 그라우팅 공법은 지반을 보강하면서 차수성을 향상시키는 종래의 지하 굴착보조 공법은, 강관을 지반에 설치하고 그 강관의 내측으로 패커를 설치하여 그라우트재를 주입함으로서 주입재에 의한 지반의 고결로 강관과 지반을 일체로 만들고 토질, 암반의 전단강도를 증대시키는 것을 특징으로 하며 주입을 강관속에서 수행하므로 시공성, 경제성 측면에서 매우 유리한 공법이다. 이러한 강관 그라우팅 공법은 그 효과를 인정받아 터널보강 공법의 일환으로 정착되어 널리 이용되고 있다.The conventional underground excavation assistance method, which is a steel pipe grouting method, improves the order while reinforcing the ground, installs a steel pipe on the ground, and installs a packer inside the steel pipe to inject the grout material into the ground so that the steel pipe It is characterized by increasing the shear strength of soil and rock, and by integrating the ground. The steel pipe grouting method is widely used as a part of the tunnel reinforcing method in recognition of its effect.
일반적으로 강관 그라우팅 공법은 지반을 천공하는 단계; 천공홀에 스트레이너가 설치된 강관을 삽입하는 단계; 강관과 천공홀 사이에 실링재를 투입하는 단 계; 패커를 설치하면서 시멘트를 주입하는 단계;로 이루어졌다. 이러한 방법은 천공 후 강관을 삽입하는 방법으로 진행되기 때문에 천공홀이 자연 유지되지 않는 연약한 토사지반에서는 천공홀의 무너짐 또는 이물질 혼합 등으로 강관의 삽입을 어렵게 하여 그 적용성을 떨어뜨렸다. In general, the steel pipe grouting method comprises the steps of drilling the ground; Inserting a steel pipe having a strainer installed in the drilling hole; Injecting a sealing material between the steel pipe and the drilling hole; Injecting cement while installing the packer; was made. Since this method proceeds to insert the steel pipe after drilling, in the soft soil ground where the drilling hole is not naturally maintained, it is difficult to insert the steel pipe due to the collapse of the drilling hole or the mixing of foreign substances, thereby reducing its applicability.
상기 문제를 개선하기 위하여 강관삽입을 지반천공과 동시에 가능하게 하는 직천공 장치가 개발되고 있으며, 도 1a의 특허등록 제166423호와 도 1b의 실용신안등록 제300881호의 직천공 장치의 일예이다. 상기 특허 제166423호의 직천공 장치는 스트레이너가 장착된 강관(1) 선단부 내주면에 암나사 가공이 되어 외주면에 수나사 가공된 천공비트(4)와 나사체결하게 되는 바, 강관과 천공비트가 직접 결합된 구성으로 되어 있음을 알 수 있다. 또한 상기 등록실용신안 제300881호의 직천공 장치는 강관(1)과 천공비트(4)가 나사체결됨과 동시에 동력전달용 로드(3)가 일체로 결합된 구성으로 되어 있음을 알 수 있다. 이러한 구성은 강관 내주면과 일치하는 크기의 비트를 요구하여 통상의 비트를 그대로 적용하기 곤란케 하였고, 동력전달용 로드의 재사용이 불가능하여 자재비용을 증가시켰으며 경우에 따라서는 천공을 위해 외부에서 비트로 인가되는 동력이 직접 강관으로 전달되므로 강관에 장착된 스트레이너가 쉽게 이탈되거나 강관에 변형이 생기게 하는 문제를 유발하였다.In order to improve the above problems, a direct drilling apparatus for enabling steel pipe insertion and ground drilling at the same time has been developed, which is an example of the direct drilling apparatus of Patent Registration No. 166423 of FIG. 1A and Utility Model Registration No. 300881 of FIG. 1B. The direct drilling device of the patent No. 166423 is a female thread processing on the inner circumferential surface of the distal end of the steel pipe (1) equipped with the strainer and is screwed with the drill bit (4), which is externally threaded on the outer circumferential surface, the steel pipe and the drilling bit is directly coupled It can be seen that. In addition, it can be seen that the direct drilling device of the Utility Model No. 300881 has a structure in which the
이에 본 출원의 발명자들은 그라우트재를 분사시키기 위하여 다수개의 주입구가 형성되되 상기 주입구에는 스트레이너가 장착된 강관; 상기 강관 선단부에 연 결되는 것으로, 내경이 강관 선단부의 내경보다 작게 형성된 강관슈; 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기의 비트결합부와 상기 비트결합부에서 연장되되 강관슈의 내경보다 큰 크기의 단면확대부를 포함하는 것으로, 상기 강관 내부에 배치되어 외부로부터 인가되는 동력을 전달하는 로드; 및, 상기 강관슈의 내경보다 큰 크기의 머리부와 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기로 상기 머리부에서 연장되는 몸체를 포함하는 것으로, 몸체는 상기 로드의 비트결합부와 연결되어 강관슈 내부로 삽입되고 머리부는 외부로 노출되어 전달받은 동력으로 지반을 천공하는 천공비트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비트 분리형 직천공 강관 그라우팅 장치를 개발하여, 천공비트와 강관을 결합시키지 않고도 직천공 강관 그라우팅 공법으로 지반보강을 할 수 있도록 함으로써, 강관크기에 구애받지 않고 통상의 천공비트를 직천공 장치에 이용할 수 있으면서 로드의 재사용을 가능하게 하였고 이에 기술은 특허등록되었다. (특허등록 제0467537호, 2004. 4. 30출원, 2005. 1. 13 등록) Accordingly, the inventors of the present application are formed with a plurality of injection holes for injecting grout material, the injection hole is a steel pipe equipped with a strainer; A steel pipe shoe connected to the end portion of the steel pipe and having an inner diameter smaller than that of the steel pipe tip portion; A rod coupling portion having a smaller size than the inner diameter of the steel pipe shoe and a cross-sectional enlargement portion extending from the bit coupling portion and having a size larger than the inner diameter of the steel pipe shoe. ; And a body extending from the head in a size smaller than the inner diameter of the steel pipe shoe and a size smaller than the inner diameter of the steel pipe shoe, the body being connected to the bit coupling part of the rod and into the steel pipe shoe. A drill bit for inserting and drilling the ground with the power received by being exposed to the outside of the head; By developing a separate bit perforated steel pipe grouting device characterized in that it comprises a, by allowing the ground reinforcement by the direct-hole steel pipe grouting method without combining the perforated bits and steel pipes, regardless of the size of the steel pipes conventional perforated bits Can be used in a direct drilling device while allowing the reuse of rods and the technology has been patented. (Patent registration No. 04697537, filed on April 30, 2004, registered on January 13, 2005)
상기 특허등록 제0467537호에 의해 직천공 강관 그라우팅의 시공 편이성이 크게 증진되어 작업량이 줄어들었다. 그러나 그라우트재 경화 때문에 주입길이가 제한되고, 주입되는 그라우트재의 양이 많이 소요되었으며, 이에 따라 강관내에 그라우트재를 주입하기 전에 패커를 삽입해야 하는 등의 문제점이 있어 이를 해결하기 위한 개선방안이 필요하였다.Patent registration No. 0,67537 greatly improves the ease of construction of the perforated steel pipe grouting, thereby reducing the amount of work. However, due to the hardening of the grout material, the injection length is limited, and the amount of grout material to be injected is required. Therefore, a packer must be inserted before the grout material is injected into the steel pipe. .
본 발명은 보강부위를 직천공하여 연약지반에도 적용할 수 있으면서도 이중강관 구조를 적용하여, 그라우트재를 효율적으로 주입함으로써 소량의 그라우트재를 주입하더라도 보강영역은 더욱 확대되고, 이중강관구조 자체의 강성에 의해 보강부위의 전단응력을 향상시킬 수 있는 직천공 이중강관 그라우팅 공법을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention can be applied to the soft ground by drilling the reinforcement directly, but also by applying a double steel pipe structure, by injecting grout material efficiently, even if a small amount of grout material is injected, the reinforcement area is further expanded, and the rigidity of the double steel pipe structure itself The purpose of the present invention is to provide a direct perforated double steel pipe grouting method that can improve the shear stress of the reinforcement part.
본 발명은 굴착터널 보강용 강관 그라우팅 공법에서,(a) 다수개의 주입구가 형성되되 상기 주입구에는 스트레이너가 장착된 외강관; 상기 외강관 선단부에 연결되는 것으로, 내경이 외강관 선단부의 내경보다 작게 형성된 강관슈; 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기의 비트결합부와 상기 비트결합부에서 연장되되 강관슈의 내경보다 큰 크기의 단면확대부를 포함하는 것으로, 상기 외강관 내부에 배치되어 외부로부터 인가되는 동력을 전달하는 로드; 및 상기 강관슈의 내경보다 큰 크기의 머리부와 상기 강관슈의 내경보다 작은 크기로 상기 머리부에서 연장되는 몸체를 포함하는 것으로, 몸체는 상기 로드의 비트결합부와 연결되어 강관슈 내부로 삽입되고 머리부는 외부로 노출되어 전달받은 동력으로 지반을 천공하는 천공비트; 를 포함하여 구성된 직천공장치를 이용하여 지반을 천공하면서 외강관을 지반에 삽입하는 단계; (b) 상기 직천공장치에서 천공비트와 로드를 분리하여 로드를 제거하는 단계; (c) 외경이 상기 외강관의 내경보다 작게 형성된 내강관을 외강관 내부에 삽입하는 단계; (d) 외강관과 천공면 사이 틈에 코킹재를 설치하는 단계; 및 (e) 외 강관과 내강관 사이에 그라우트재를 주입하여, 상기 그라우트재가 외강관의 스트레이너를 통해 외강관과 지반 사이에 충전되도록 하여 지반을 고결시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 직천공 이중강관 그라우팅 공법을 제공한다.The present invention is a drill pipe reinforcing steel pipe grouting method, (a) a plurality of injection holes are formed in the injection hole is a strainer equipped with an outer steel pipe; A steel pipe shoe connected to the outer steel pipe tip and having an inner diameter smaller than that of the outer steel pipe tip; A bit coupling part having a smaller size than an inner diameter of the steel pipe shoe and a cross-sectional enlargement part extending from the bit coupling part and having a size larger than an inner diameter of the steel pipe shoe, which is disposed inside the outer steel pipe to transmit power applied from outside road; And a body extending from the head with a size larger than the inner diameter of the steel pipe shoe and a size smaller than the inner diameter of the steel pipe shoe, the body being connected to the bit coupling portion of the rod and inserted into the steel pipe shoe. And the head portion is exposed to the outside and drilled bits for drilling the ground with the received power; Inserting the outer steel pipe into the ground while drilling the ground using a jikcheon factory configured to include; (b) removing the rod by separating the punch bit and the rod from the direct drilling apparatus; (c) inserting the inner lumen of the outer lumen in which the outer diameter is smaller than the inner diameter of the outer lumen; (d) installing a caulking material in the gap between the outer steel pipe and the perforated surface; And (e) injecting a grout material between the outer steel pipe and the lumen pipe to solidify the ground by filling the grout material between the outer steel pipe and the ground through a strainer of the outer steel pipe. It provides a straight hole double steel pipe grouting method comprising a.
이하에서는 첨부된 도면에 따라 본 발명을 시공단계별로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described for each construction step according to the accompanying drawings.
1. (a)단계1.step (a)
본 단계는 직천공장치를 이용하여 지반(100)을 천공하면서 외강관(10)을 지반에 삽입하는 단계이다. (도 4a 참조)This step is a step of inserting the
본 발명에 따른 직천공 이중강관 그라우팅 공법을 적용하기 위해서는 후술할 바와 같이 외강관(10) 내에 내강관(50)이 삽입되어야 한다. In order to apply the straight hole double steel pipe grouting method according to the present invention, the
따라서, 상기 직천공장치는 도2에 도시된 바와 같이 지반천공을 위한 천공비트(40)와 상기 천공비트(40)에 동력을 전달하기 위한 로드(30)가 분리될 수 있어야 하며, 이를 위해 상기 직천공장치는 다수개의 주입구가 형성되되 상기 주입구에는 스트레이너(11)가 장착된 외강관(10); 상기 외강관(10) 선단부에 연결되는 것으로, 내경이 외강관 선단부의 내경보다 작게 형성된 강관슈(20); 상기 강관슈(20)의 내경보다 작은 크기의 비트결합부(32)와 상기 비트결합부(32)에서 연장되되 강관슈(20)의 내경보다 큰 크기의 단면확대부(31)를 포함하는 것으로, 상기 외강관(10) 내부에 배치되어 외부로부터 인가되는 동력을 전달하는 로드(30); 및 상기 강관슈(20)의 내경보다 큰 크기의 머리부(42)와 상기 강관슈(20)의 내경보다 작은 크기로 상기 머리부(42)에서 연장되는 몸체(41)를 포함하는 것으로, 몸체(41)는 상기 로드(30)의 비트결합부(32)와 연결되어 강관슈(20) 내부로 삽입되고 머리부(42)는 외부로 노출되어 전달받은 동력으로 지반을 천공하는 천공비트(40); 를 포함하여 구성된 것을 이용하는 것이다.Therefore, the direct mill factory should be able to separate the
상기 외강관(10)은 통상 보강 및 차수를 위한 강관 그라우팅 공법에서 적용되는 구조용 강관으로 그 외주면에는 그라우트재의 주입을 위한 주입구가 다수개 형성되며, 상기 주입구에는 도 2a에서와 같이 스트레이너(11)가 장착되어 주입재(그라우트재)의 역류를 방지한다. 또한, 소정의 깊이까지 삽입하기 위해 상기 외강관의 연결이 필요한 경우에 대비하여 양단부에 나사부가 형성되도록 가공할 수 있다. 즉, 일단부에는 외주면에 수나사가 가공되고 타단부에는 내주면에 암나사가 가공되어 나사결합에 의해 외강관이 연장될 수 있게 한다.The
상기 강관슈(Steel Shoe, 20)는 상기 외강관(10) 선단부에 연결되는 것으로, 내경이 외강관(10) 선단부의 내경보다 작게 형성되어 후술하는 로드와 천공비트를 분리시키는데 걸림돌기 역할을 하면서 동시에 외강관 삽입을 도모하므로 본 발명을 완성하는데 중요한 구성요소가 된다. 즉, 강관슈(20)는 그 내경이 외강관(10) 선단부의 내경보다 작게 형성되기 때문에 후술하는 로드의 단면확대부(31)가 걸리게 되 는 바, 지반(100)을 천공하면서 로드(30)가 진행하면 로드의 단면확대부(31)가 강관슈(20)을 밀게 되어 로드(30)의 진행에 따라 외강관(10) 또한 진행하게 됨으로써 외강관이 천공홀로 삽입되는 것을 가능케 한다. 이때, 외강관(10) 선단부와 연결되는 강관슈(20) 단부에 내측으로 걸림돌기(21)를 더 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 로드의 단면확대부(31)와 강관슈(20)가 맞물리는 면적을 넓게 하여 로드(30)의 진행하는 힘이 강관슈(20)로 전달이 잘 되게 함으로써 강관(10)이 천공홀로 삽입되는 것을 용이하게 하기 위함이다. The steel shoe (Steel Shoe, 20) is connected to the distal end of the
상기 강관슈(Steel Shoe, 20)는 외강관(10) 선단부를 감싸는 구성으로 될 수도 있고 일체로 결합되거나 외강관(10) 선단부의 일구성으로 포함되어 구성될 수도 있다. 도 2의 실시예는 강관슈(20)가 외강관 선단부를 감쌀 수 있도록 제작된 것으로, 이러한 강관슈(20)는 외강관(10)을 보호하는데 더 효과적이다. 상기 강관슈(20)는 외강관(10)과 후술하는 천공비트(40)가 직접 맞닿지 않게 하여 외부에서 인가되는 동력(통상 천공기의 드리프터에서 인가)이 외강관(10)에 직접 전달되지 않도록 함으로써 외강관(10)이 안정적인 형상을 유지할 수 있도록 해준다. 즉, 종래 직천공 장치에서는 강관(1)과 천공비트(4)가 직접적으로 나사결합되어 천공비트(4)에 전달되는 동력이 강관(1)에 직접적인 영향을 미치므로 강관(1) 외주면에 형성된 주입구에 장착된 스트레이너가 이탈하거나 강관의 변형을 초래하였으나, 강관슈(20)를 외강관(10) 선단부에 연결하여 강관(10)과 천공비트(40)의 직접적인 결합을 차단하여 외강관(10)을 보호함으로써 강관슈(20)가 외강관(10)으로의 직접적 인 동력전달을 방해하는 완충역할을 하게 하여 상기 종래 문제점을 개선할 수 있게 한다. 상기 강관슈(20)는 외강관(10)의 선단부에서 천공비트(40)와 직접 맞닿고 있으면서 외강관(10)을 보호하는 완충제 역할을 하므로 외강관(10)보다 고강도인 것이 바람직하겠다.Steel Shoe (Steel Shoe) 20 may be configured to surround the outer end of the
상기 로드(30)는 상기 강관슈(20)의 내경보다 작은 크기의 비트결합부(32)와 상기 비트결합부(32)에서 연장되되 강관슈(20)의 내경보다 큰 크기의 단면확대부(31)를 포함하는 것으로, 강관(10) 내부에 배치되어 외부로부터 인가되는 동력을 천공비트(40)로 전달한다. 로드의 비트결합부(32)에서 연장되는 단면확대부(31)가 강관슈(20)의 내경보다 더 크게 함으로써 로드(30)가 진행하는 힘이 단면확대부(31)에 의해 강관슈(20)에 전달되고 그에 따라 강관(10)이 천공비트(40)과 직접적인 접촉이 없이도 진행할 수 있게 하여 지반천공과 동시에 외강관 삽입이 가능케 된다. 상기 로드(30)는 통상 강관 그라우팅 공법에서 적용되는 로드를 사용해도 무방하다.The
상기 천공비트(40)는 상기 강관슈(20)의 내경보다 큰 크기의 머리부(42)와 상기 강관슈(20)의 내경보다 작은 크기로 상기 머리부(42)에서 연장되는 몸체(41)를 포함하는 것으로, 몸체(41)는 상기 로드의 비트결합부(31)와 결합되어 강관슈(20) 내부로 삽입되고 머리부(42)는 외부로 노출되어 전달받은 동력으로 지반을 천공하는 것이다. 천공비트(40)는 외강관(10)의 크기에 구애받지 않고 통상 지반천 공시 적용되는 것을 이용할 수도 있다. 다만, 상기 천공비트의 머리부(42)는 외강관(10) 및 강관슈(20)의 외경보다 큰 크기로 형성된 것을 채택하면 강관(10) 및 강관슈(20)보다 큰 크기의 천공홀이 완성되어 외강관삽입이 용이해지고 외강관삽입시 천공홀의 마찰에 의한 스트레이너(11)의 파손을 감소시킬 수 있다. The
본 단계를 다시 간단히 정리하면 다음과 같다. To recap this step briefly:
상기 로드(30)에 동력을 가하여 작동시켜 지반을 천공한다. 이때, 동력을 받은 로드(30)는 천공비트(40)로 동력을 전달하여 상기 천공비트(40)가 지반을 천공할 수 있도록 하고, 지반천공이 진행되면서 로드의 단면확대부(31)가 강관슈(20)를 밀어 외강관(10)이 천공홀로 삽입된다. 본 단계에서는 이러한 작업을 통해 소정의 깊이까지 지반을 천공하고 동시에 외강관(10)을 삽입시킨다. The
2. (b)단계2. Step (b)
본 단계는 지반 천공 및 외강관(10) 삽입작업 완료 후 상기 직천공장치에서 천공비트(40)와 로드(30)를 분리하여 로드를 제거하는 단계이다. This step is a step of removing the rod by separating the
도 4b는 상기 직천공장치를 이용하여 지반천공과 동시에 외강관삽입을 완료하고 로드를 제거한 상태의 단면도이다. 천공비트(40)의 몸체(41)와 로드(30)의 비트결합부(32)는 분리가능하도록 결합된 것이므로, 지반천공과 외강관삽입이 완료되면 천공비트(40)는 로드(30)와 분리되어 지반에 남겨지는 것이다. Figure 4b is a cross-sectional view of the state of completion of the outer steel pipe insertion and removal of the rod at the same time using the ground mill factory. Since the
3. (c)단계3. Step (c)
본 단계는 외경이 상기 외강관의 내경보다 작게 내강관(50)을 외강관(10) 내부에 삽입하는 단계이다. 도4c는 내강관을 외강관 내에 삽입한 상태의 단면도이다.This step is a step of inserting the
상기 내강관(50)은 후술할 그라우트재의 주입량을 줄이기 위해 삽입되는 것이므로 내강관(10) 내로 그라우트재가 주입되지 않도록 양단은 막혀있는 것이 바람직하다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 양측단을 원뿔형으로 돌출하도록 마감하면 그라우트재를 주입하는 측에서는 외강관(10)과 내강관(50) 사이의 공간이 깔대기처럼 형성되어 그라우트 주입작업을 효율적으로 시행할 수 있으며, 천공비트(40) 측에서는 내강관의 돌출된 부분만큼 그라우트재의 주입을 줄일 수 있게 된다. Since the
또한, 상기 내강관(50)의 외주면에는 간격재(51)를 다수개 장착하여 외강관(10)과의 간격을 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 상기 간격재(51)는 도 3에 도시된 바와 같이 외주면에 나사산이 형성된 볼트를 사용하여 내강관(50)과 외강관(10) 사이의 간격을 자유로이 조절하도록 할 수 있다.In addition, a plurality of
4. (d)단계4. Step (d)
본 단계는 외강관(10)과 천공면 사이 틈에 코킹재(70)를 설치하는 단계이다. 도 3d는 코킹재(70)를 설치한 상태의 단면도이다. (도 5d 참조)This step is to install the
상기 코킹재(70)는 누수 및 토사의 유출을 방지하기 위해 강관삽입이 완료되면 즉시 설치작업을 완료하는 것이 바람직하며, 그라우트재 주입압력을 견딜 수 있을 정도의 소요강도가 요구된다.The
5. (e)단계5. Step (e)
본 단계는 외강관(10)과 내강관(50) 사이에 그라우트재(80)를 주입하여, 상기 그라우트재(80)가 외강관(10)의 스트레이너(11)를 통해 외강관(10)과 지반 사이에 충전되도록 하여 지반을 고결시키는 단계이다. 도 5e는 그라우트재(80)의 주입, 고결이 완료된 상태의 단면도이다. In this step, the
상기 그라우트재(80)로는 우레탄 약액을 사용하는 것이 바람직하다. 우레탄 약액은 겔타임(Gel-time)이 빨라 시공시간을 절약시키고, 고강도이므로 시멘트단독으로 사용하는 경우보다 지반강화에 효과적이며 또한 조기강도 및 한정주입이 가능하고 차수효과 면에서 우수한 특징이 있다. It is preferable to use a urethane chemical as the
우레탄 약액이 겔타임이 빠르다는 성질 때문에 종래의 강관 그라우팅 공법에서는 그라우트재의 주입길이가 길어지는 경우 강관 내부에 주입된 우레탄 약액이 강관 주입구의 스트레이너를 통과하여 강관과 천공홀 사이의 틈에 미치기 전에 이미 경화하게 되므로, 밀실한 그라우트재의 투입이 곤란하였기 때문에 강관 시공길 이가 제한적일 수 밖에 없었다. 그러나, 본원발명에서와 같이 이중강관 구조를 적용하면 우레탄 약액이 주입되는 공간이 작아지므로 강관 보강부위를 길게 연장시키더라도 우레탄 약액 고결 전에 외강관과 내강관 사이 및 외강관과 지반 사이에에 밀실하게 주입되어 지반을 고결시킬 수 있게 된다.In the conventional steel pipe grouting method, when urethane chemical is injected, the urethane chemical injected into the steel pipe passes through the strainer of the steel pipe inlet and reaches the gap between the steel pipe and the hole. Since the hardening, it was difficult to add a tight grout material, the steel pipe construction length was limited. However, when the double steel pipe structure is applied as in the present invention, the space in which the urethane chemical solution is injected becomes small, so even if the steel pipe reinforcement portion is extended, the urethane chemical solution is tightly spaced between the outer steel pipe and the lumen pipe and between the outer steel pipe and the ground before the solidification of the urethane chemical liquid. It can be injected to solidify the ground.
또한, 상기 그라우트재(80)로서, 우레탄 약액과 함께 겔타임이 늦은 시멘트를 함께 주입하는 것도 가능하다.In addition, as the
한편, 그라우팅 작업시에는 천공홀 중심선을 따라 이어지다가 한쪽 방향으로 꺾여지도록 구성된 분사노즐(90)를 통해 그라우트재를 주입시켜, 외강관(10)과 내강관(50) 사이에서 나선회전운동을 하며 고르게 충전되도록 할 수 있다. (도5 참조)On the other hand, during the grouting operation by injecting grout material through the
도5에서는 우측방향으로 꺾여진 분사노즐(90)을 도시하였으며, 상기 분사노즐(90)에는 그라우팅 작업시 외강관(10)을 덮을 수 있는 캡(91)이 구비되어 있다.5 shows the
상기 분사노즐(90)을 통해 외강관(10)과 내강관(50) 사이에 주입되는 그라우트재(80)는 곡면인 외강관(50)의 내주면에 부딪쳐, 입사각과 동일한 반사각으로 꺾여들어가며, 이러한 그라우트재의 운동이 반복되어 전체적으로는 나선회전운동을 하며 주입되는 것이다. 이와 같이 그라우트재를 회전나사식으로 충전시키면 종래와 같은 일직선 분사식 주입에 비해 고르고 밀실한 그라우팅작업이 이루어지게 된다. The
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 직천공 작업을 수행하며, 이중강관 구조에 의해 보강부위의 전단응력이 향상된다.First, direct drilling is performed, and the shear stress of the reinforcement part is improved by the double steel pipe structure.
둘째. 그라우트재는 외강관과 내강관 사이의 협소한 공간에 주입되기 때문에, 소량의 그라우트재로 밀실한 그라우팅 작업을 수행할 수 있다.second. Since the grout material is injected into a narrow space between the outer steel pipe and the lumen pipe, it is possible to perform a tight grouting operation with a small amount of grout material.
셋째, 겔타임이 빠른 우레탄 약액을 그라우트재로 이용하더라도 보강길이를 길게 할 수 있다.Third, even when the urethane chemical solution with fast gel time is used as the grout material, the reinforcement length can be increased.
넷째, 그라우트재가 외강관과 내강관 사이에서 나선회전운동을 하며 주입되어 고르고 밀실한 그라우팅작업이 이루어지게 된다.Fourth, the grout material is injected in a spiral rotational movement between the outer steel pipe and the inner steel pipe, and even and tight grouting is performed.
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