KR20090028020A

KR20090028020A - 그라우팅 공법

Info

Publication number: KR20090028020A
Application number: KR1020070093275A
Authority: KR
Inventors: 이홍재; 김덕형
Original assignee: 제이씨개발(주)
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-03-18

Abstract

본 발명은 천공방향을 향하여 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사하는 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계; 고압수 또는 고압 그라우트재(a)의 분사에 의해 응집력이 약해진 지반(A)을 굴착하여 천공 홀을 형성하는 굴착단계; 굴착된 지반(A)에 그라우트(b)를 분사하여 지중 파일(B)을 형성하는 그라우트 분사단계;를 포함하는 그라우팅 공법을 제시함으로써, 지중 파일의 균일도를 일정하게 하도록 하여, 지중 파일 및 이를 기초로 시공된 구조물의 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

그라우트, 고압수 또는 고압 그라우트재, 분사

Description

그라우팅 공법{GROUTING METHOD}

도 1은 종래의 그라우팅 공법을 설명하기 위한 구성도.

도 2 내지 7은 본 발명에 의한 그라우팅 공법을 설명하기 도면으로서,

도 2 내지 4는 공법의 개념을 설명하기 위한 모식도.

도 5는 제1실시예에 관한 단면도.

도 6은 제2실시예에 관한 단면도.

도 7은 제3실시예에 관한 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

a : 고압수 또는 고압 그라우트재 A : 지반

b : 그라우트 B : 지중 파일

100 : 굴착장치 110 : 굴착용 비트

110a : 회전식 비트

120 : 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐

130 : 그라우트 분사용 노즐 200 : 보강 관

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 지중에 그라우트의 주입에 의해 파일을 형성하는 시공방법에 관한 것이다.

그라우팅 공법은 지반의 굴착 후 그라우트를 주입함으로써 지반을 보강, 개량하는 공법으로서, 구조물의 기초 시공, 터널의 굴착면 보강 등의 토목공사에 대단히 널리 사용되고 있다.

도 1은 종래의 그라우팅 공법을 설명하기 위한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 선단에 굴착용 비트(11)가 장착된 굴착장치(10)에 의해 지반(A)을 굴착함과 동시에, 측방에 형성된 그라우트 분사용 노즐(12)을 통해 그라우트(b)를 고압으로 분사함으로써, 지중에 파일을 형성하는 방식이 일반적으로 사용되어 왔다.

그런데, 이는 다음과 같은 점에서 문제로 지적되어 왔다.

자연 지반은 불규칙하게 형성되어 있으므로, 굴착용 비트(11)에 의한 굴착 작업시 굴진 속도를 일정하게 유지하기가 어렵고, 이는 그라우트 분사용 노즐(12)을 통한 그라우트(b)의 분사가 천공 홀의 모든 영역에 걸쳐 일정하게 이루어지기 어렵다는 문제를 야기한다.

이는 결국 그라우팅에 의해 형성된 지중 파일의 균일도가 지층 심도에 따라 다르게 나타나는 결과를 가져오므로, 지중 파일 및 이를 기초로 시공된 구조물의 구조적 안정성을 해하는 요인이 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지중 파일의 균일도를 일정하게 하도록 하여, 지중 파일 및 이를 기초로 시공된 구조물의 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 하는 그라우팅 공법을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 천공방향을 향하여 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사하는 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계; 상기 고압수 또는 고압 그라우트재(a)의 분사에 의해 응집력이 약해진 지반(A)을 굴착하여 천공 홀을 형성하는 굴착단계; 상기 굴착된 지반(A)에 그라우트(b)를 분사하여 지중 파일(B)을 형성하는 그라우트 분사단계;를 포함하는 그라우팅 공법을 제시한다.

상기 굴착단계는 선단에 굴착용 비트(110)가 장착된 굴착장치(100)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 굴착용 비트(110)는 회전식 비트(110a) 또는 타격식 비트에 의해 구현될 수 있다.

상기 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계는 상기 굴착용 비트(110)의 심부에 형성된 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)로부터 고압수 또는 고압 그라우트재(a)가 분사됨으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계는 상기 굴착용 비트(110)의 주 위부에 형성된 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)로부터 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 그라우트 분사단계는 상기 굴착단계에 의해 형성된 상기 천공 홀의 벽면을 향하여 그라우트(b)를 분사함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 그라우트 분사단계는 상기 굴착장치(100)의 둘레부에 형성된 그라우트 분사용 노즐(130)로부터 그라우트(b)를 분사함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 그라우트 분사단계 이후, 상기 굴착장치(100)의 외주를 덮도록, 상기 천공 홀을 따라 보강 관(200)을 삽입하는 보강 관 삽입단계; 천공 및 그라우팅 작업 완료 후, 상기 보강 관(200)은 삽입된 채로 두고, 상기 굴착장치(100)를 제거하는 굴착장치 제거단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 보강 관 삽입단계는 상기 보강 관(200)을 회전시키면서 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 굴착용 비트(110)는 회전식 비트(110a)이고, 상기 회전식 비트(110a)의 회전방향과 상기 보강 관(200)의 회전방향은 상호 반대방향인 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 4는 본 발명에 의한 그라우팅 공법의 개념을 설명하기 위한 모식도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 그라우팅 공법은 기본적으로, 천공방향을 향하여 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사하는 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계(도 2); 고압수 또는 고압 그라우트재(a)의 분사에 의해 응집력이 약해진 지반(A)을 굴착하여 천공 홀을 형성하는 굴착단계(도 3); 굴착된 지반(A)에 그라우트(b)를 분사하여 지중 파일(B)을 형성하는 그라우트 분사단계(도 4);를 포함하여 구성된다.

즉, 굴착 및 그라우트 분사 작업 이전에, 미리 지반에 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사하여, 지반(A)의 응집력을 약하게 하거나, 예비적인 굴착을 수행함으로써, 본 굴착시 굴진 속도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

이는 그라우트 분사작업시 그라우트(b)의 분사가 천공 홀의 모든 영역에 걸쳐 일정하게 이루어질 수 있도록 하므로, 그라우팅에 의해 형성된 지중 파일의 균일도를 일정하게 할 수 있고, 결국 지중 파일 및 이를 기초로 시공된 구조물의 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 효과를 얻도록 한다.

이하, 도 5 내지 7을 참조하여 본 발명에 의한 그라우팅 공법의 구체적 실시예에 대하여 설명한다.

상기 굴착단계는 고압수 또는 고압 그라우트재에 의한 예비적 굴착 후, 본 굴착을 수행하는 것이면 어느 방식을 사용하든 무방하나, 선단에 굴착용 비트(110)가 장착된 굴착장치(100)에 의해 이루어지도록 하는 것이 작업의 효율성 측면에서 바람직하다.

굴착용 비트(110)는 회전식 비트(110a), 타격식 비트 기타 어떤 방식을 사용하더라도 관계없다.

상기 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계는 위 굴착장치(100)와 별도의 장치에 의해 이루어질 수도 있으나, 굴착용 비트(110)의 심부(또는 주위부)에 고압 수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)을 형성하고, 이로부터 고압수 또는 고압 그라우트재(a)가 분사되는 구성을 취하는 경우, 고압수 또는 고압 그라우트재 분사에 의한 예비적 굴착과 굴착용 비트(110)에 의한 본 굴착이 사실상 동시에 이루어지도록 할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

도 5,6에 도시된 바와 같이, 굴착용 비트(110)의 심부에 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)이 형성된 구성을 취하기 위해서는, 굴착용 비트(110)가 회전식 비트(110a)의 구성을 취하는 것이 장비 구현의 용이성 측면에서 더욱 바람직하다.

상기 그라우트 분사단계는 천공방향을 향하여 이루어지더라도 관계없으나, 위 고압수 또는 고압 그라우트재의 분사 및 굴착용 비트(110)에 의한 굴착 작업을 방해하지 않기 위해서는, 위 굴착단계에 의해 형성된 천공 홀의 벽면을 향하여 그라우트(b)를 분사하는 방식을 취하는 것이 더욱 바람직하다.

그라우트 분사단계도 위 굴착장치(100)와 별도의 장치에 의해 이루어질 수도 있으나, 굴착장치(100)의 둘레부에 그라우트 분사용 노즐(130)을 형성하고, 이로부터 그라우트(b)가 분사되는 구성을 취하는 경우, 고압수 또는 고압 그라우트재 분사에 의한 예비적 굴착, 굴착용 비트(110)에 의한 본 굴착 및 그라우트 분사작업이 사실상 동시에 이루어지도록 할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

도 6,7에 도시된 바와 같이, 그라우트 분사단계 이후에는, 굴착장치(100)의 외주를 덮도록, 천공 홀을 따라 강관 등의 보강 관(200)을 삽입하는 보강 관 삽입단계; 천공 및 그라우팅 작업 완료 후, 보강 관(200)은 삽입된 채로 두고, 굴착장 치(100)를 제거하는 굴착장치 제거단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 취하는 경우, 굴착에 의해 발생한 슬라임(slime)이 굴착장치(100)와 보강 관(200) 사이의 공간을 통해 쉽게 배출된다는 점, 공사 완료 후 보강 관(200)과 지중 파일은 일체적 구조로서 거동하므로 파일의 구조적 안정성을 증대시킨다는 점 등의 측면에서 유리하다.

보강 관의 삽입 및 슬라임 배출이 더욱 용이하도록 하기 위해서는, 보강 관(200)을 회전시키면서 삽입하는 것이 바람직하다.

다만, 굴착용 비트(110)가 회전식 비트(110a)인 경우, 그 회전식 비트(110a)와 보강 관(200)의 회전 방향이 동일하면, 천공부에서 물림현상(zamming)이 발생하여 굴진 속도를 저하하는 요인이 될 수 있다.

따라서, 회전식 비트(110a)의 회전방향과 보강 관(200)의 회전방향은 상호 반대방향이 되도록 하는 것이 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

본 발명은 지중 파일의 균일도를 일정하게 하도록 하여, 지중 파일 및 이를 기초로 시공된 구조물의 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 하는 그라우팅 공법을 제공한다.

Claims

천공방향을 향하여 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사하는 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계;

상기 고압수 또는 고압 그라우트재(a)의 분사에 의해 응집력이 약해진 지반(A)을 굴착하여 천공 홀을 형성하는 굴착단계;

상기 굴착된 지반(A)에 그라우트(b)를 분사하여 지중 파일(B)을 형성하는 그라우트 분사단계;를

포함하는 그라우팅 공법.
제1항에 있어서,

상기 굴착단계는 선단에 굴착용 비트(110)가 장착된 굴착장치(100)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제2항에 있어서,

상기 굴착용 비트(110)는 회전식 비트(110a) 또는 타격식 비트인 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제2항에 있어서,

상기 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계는

상기 굴착용 비트(110)의 심부에 형성된 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)로부터 고압수 또는 고압 그라우트재(a)가 분사됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제2항에 있어서,

상기 고압수 또는 고압 그라우트재 분사단계는

상기 굴착용 비트(110)의 주위부에 형성된 고압수 또는 고압 그라우트재 분사용 노즐(120)로부터 고압수 또는 고압 그라우트재(a)를 분사함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제2항에 있어서,

상기 그라우트 분사단계는

상기 굴착단계에 의해 형성된 상기 천공 홀의 벽면을 향하여 그라우트(b)를 분사함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제6항에 있어서,

상기 그라우트 분사단계는

상기 굴착장치(100)의 둘레부에 형성된 그라우트 분사용 노즐(130)로부터 그라우트(b)를 분사함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제2항에 있어서,

상기 그라우트 분사단계 이후,

상기 굴착장치(100)의 외주를 덮도록, 상기 천공 홀을 따라 보강 관(200)을 삽입하는 보강 관 삽입단계;

천공 및 그라우팅 작업 완료 후, 상기 보강 관(200)은 삽입된 채로 두고, 상기 굴착장치(100)를 제거하는 굴착장치 제거단계;를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제8항에 있어서,

상기 보강 관 삽입단계는

상기 보강 관(200)을 회전시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.
제9항에 있어서,

상기 굴착용 비트(110)는 회전식 비트(110a)이고,

상기 회전식 비트(110a)의 회전방향과 상기 보강 관(200)의 회전방향은 상호 반대방향인 것을 특징으로 하는 그라우팅 공법.