KR20160085232A - 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 보공재를 가지는 노즐관은, 지반에 형성된 천공홀에 삽입되는 바닥 있는 통 형상의 바디와, 주입구 캡에 연결되는 상기 바디의 개구인 입구와, 상기 바디의 측벽에 천공 형성된 복수개의 토출공을 구비하는 노즐관으로서, 상기 바디의 중공부에 삽입 설치되는 보공재가 구비되고, 상기 입구를 통해 가압 공급되는 약액의 유로가, 상기 중공부 중 상기 보공재에 의해 점유된 공간을 제외한 공간으로 제한됨을 특징으로 한다.

Description

보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치{NOZZLE PIPE WITH FILLER AND GROUTING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은, 보공(補空)재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 그라우팅 공법은, 연약지반의 보강이나 차수를 목적으로 시행되는 토목공사의 방법이다. 지반에는 약액(주입재)이 주입되고, 이 약액은 액체상태로 주입되어 소정시간 후에는 굳어서 보강이나 차수의 목적에 맞는 역할을 하게 된다. 약액의 종류로는 물유리, 시멘트밀크, 우레탄, 케미컬계열 등이 있고, 본 발명은 이러한 현존하는 모든 약액 및 미래에 출현될 모든 약액에 적용 가능하다.

그라우팅을 위해서는 약액이 지반에 주입되어야 한다. 약액의 주입에는 스탭주입, 원샷주입, 동시주입의 방식이 고려될 수 있다.

원샷주입은 가장 간이한 방식으로서, 도 1 (a)와 같이 천공된 천공홀(h)에 토출공이 천공된 노즐관(n)을 삽입하고, 이 노즐관(n) 내측으로 약액을 가압 공급함으로써 토출공으로부터 약액이 지반으로 침투되도록 하는 방식이다.

그런데, 노즐관(n)은 예컨대 직경 약 10센티미터, 길이 약 10미터라는 식으로 매우 가늘고 긴 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 가늘고 긴 형상의 노즐관(n)에 대해, 설령 노즐관(n)의 입구 측에서 내부를 향해 약액이 가압 공급된다고 하더라도, 입구에서 먼 곳과 가까운 곳의 주입압은 차이가 생길 수밖에 없다. 이는 유체의 부피탄성 때문이다. 이 주입압의 차이에 따라 토출공에서 토출되는 약액의 뻗어나가는 정도도 차이가 나서, 주입결과가 길이방향을 따라서 매우 불균일해진다는 문제가 생긴다.

또한, 도 3과 같이, 노즐관(n)의 내부공간을 약액이 가득 채운 후에 비로소 토출공을 통해 약액이 지반에 분사되는 구조이다. 여기서, 노즐관(n)을 채우는데 상당한 시간이 소요되는데, 약액의 종류에 따라서는 겔타임이 너무 짧아서 지반에 토출되기 전에 굳어버리는 경우가 발생될 수도 있다는 문제가 있다.

게다가, 최종적으로 노즐관(n)의 내부에 잔존하게 되는 약액은 실질적인 그라우팅에 공헌을 하지 못하고 낭비되는 것이라는 문제가 있다.

그리고 노즐관(n) 내부에 채워진 약액이 토출공으로 빠져나갈 약액을 밀어줘야 하는데, 노즐관(n) 내부의 약액은 유체의 부피탄성에 의해 가압력이 완화되는 결과를 가져오므로, 토출공에서의 토출압이 저하되는 문제가 있다.

그래서 원샷주입 방식의 문제점을 해소하기 위해 스텝주입이 개발되었다.

종래의 스텝주입에서는 도 1 (a)와 같이 시공대상이 되는 지반에 천공을 하고, 도 1 (b)와 같이 천공홀(h)에 놓인 노즐관(n)(케이싱)의 외부와 천공홀(h) 사이를 벤토나이트 등에 의해 실링하고 8시간 내지 24시간 숙성시킨다. 그리고 노즐관(n)의 내부에 패커(22)가 구비된 주입관(21)을 삽입한다.

그리고 도 2 (c)와 같이 패커(22)를 팽창시켜 노즐관(n) 내벽에 밀착시킨다. 그리고 그 상태에서 약액을 주입한다. 약액은 패커(22) 하측의 주입관(21)의 토출공에서 나와서, 패커(22) 하측의 노즐관(n) 내부공간을 채운 후, 노즐관(n)의 토출공을 통해 나와서, 벤토나이트를 뚫고 지반으로 침투하게 된다. 주입압력이 설정치가 되면, 약액의 주입을 멈추고, 패커(22)를 수축시키고, 소정거리 상방으로 주입관(21)을 스텝이동시킨다.

상기 패커(22)의 팽창, 약액 주입, 패커(22)의 수축, 주입관(21) 상승의 과정을 반복함으로써, 도 2 (d)와 같이 그라우팅이 완료된다.

이러한 스텝주입은, 각 스텝마다 토출에 압력이 집중되므로 토출공에서 강한 토출압을 형성하고, 길이방향의 토출압 구배가 생기지 않는다는 장점을 가진다.

하지만, 실링의 숙성을 위해 8시간 내지 24시간을 대기해야 한다는 시간적 지연의 문제가 있다. 그리고 스텝상승을 위해 소요되는 시간 및 인력의 낭비 문제가 있다. 또한 패커 등 장비가 복잡하고 스텝상승을 위한 잭(Jack) 등의 장비와 가동비도 추가로 필요하다. 또한, 도 3과 같이, 노즐관(n)의 내부공간을 약액이 가득 채운 후에 비로소 토출공을 통해 약액이 지반에 분사되는 구조이다. 여기서, 노즐관(n)을 채우는데 상당한 시간이 소요된다. 게다가, 최종적으로 노즐관의 내부에 잔존하게 되는 약액은 실질적인 그라우팅에 공헌을 하지 못하고 낭비되는 것이라는 문제가 있다. 그리고 노즐관(n) 내부에 채워진 약액이 토출공으로 빠져나갈 약액을 밀어줘야 하는데, 노즐관(n) 내부의 약액은 유체의 부피탄성에 의해 가압력이 완화되는 결과를 가져오므로, 토출공에서의 토출압이 생각보다 저하되는 문제가 있다.

한편, 스텝상승을 행하지 않고, 패커를 사용하지 않으며, 길이방향의 토출압의 구배를 덜 생기게 하는 방식으로 동시주입 방식이 제안되어 있고, 이는 약액의 공급라인이 복수 구비되어, 그 끝단이 노즐관(n)의 내부에서 각각 길이방향으로 상이한 위치에 개구되도록 되어 있는 방식이다.

그러나 이 동시주입 방식도 도 3과 같이 노즐관(n)의 내부를 다 채운 후에 비로소 약액이 토출공을 통해 밖으로 토출되므로, 내부를 채우는데 걸리는 시간낭비 문제와, 최종적으로 내부에 잔존하게 되는 약액의 낭비라는 문제와, 유체의 부피탄성에 의한 토출압의 저하라는 문제는 여전히 남게 된다.

상기 설명에서는, 도 1 (a)에서는 노즐관(n) 선단에 구비된 비트(bt)에 의해 직천공하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 먼저 드릴로 천공하고 나중에 노즐관(n)을 삽입하는 일반천공에도 적용될 수도 있다. 또한, 도 1, 도 2에서는 수평지반에 대해 지하를 향해 수직천공하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 수직지반에 대해 수평천공하는 경우나, 터널 벽면이나 천정 등의 지형에 대해 경사천공하는 경우에도 적용될 수 있다.

특허공개 10-2005-0008343 공보

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 노즐관의 입구 측에서 가압 공급되는 약액을 고속, 고압으로 모든 토출구에 거의 동시에 동압으로 토출시킬 수 있는 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 최종적으로 노즐관의 내부에 잔존하는 약액의 양을 최소화할 수 있는 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 노즐관의 내부공간을 감축시키기 위한 보공재가, MDF, 압축톱밥, 압축종이, 폐건전지, 빈병, 등의 폐자재나 나무, 대나무 등의 경량 자연소재를 이용하여 제작되도록 함으로써, 친환경성이 뛰어난 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 보공재를 가지는 노즐관은, 지반에 형성된 천공홀에 삽입되는 바닥 있는 통 형상의 바디와, 주입구 캡에 연결되는 상기 바디의 개구인 입구와, 상기 바디의 측벽에 천공 형성된 복수개의 토출공을 구비하는 노즐관으로서, 상기 바디의 중공부에 삽입 설치되는 보공재가 구비되고, 상기 입구를 통해 가압 공급되는 약액의 유로가, 상기 중공부 중 상기 보공재에 의해 점유된 공간을 제외한 공간으로 제한됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보공재는, 상기 바디의 길이방향, 상기 바디의 축을 중심으로 하는 방사방향 및 둘레방향 중 적어도 어느 한 방향으로 분할된 다수의 보공재편으로 이루어짐이 바람직하다.

그리고 상기 방사방향 또는 둘레방향으로 분할된 보공재편을 묶는 밴드가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고 상기 보공재 또는 보공재편에는 스페이서가 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 보공재는, (1) 나무 또는 대나무, (2) 압축종이, 압축톱밥 또는 MDF, (3) 유리, 유리병, 유리관 또는 도자기, (4) 금속 단일체 또는 합금, (5) 시멘트, 콘트리트 또는 몰타르, (6) 플라스틱, PET, PVC, 또는 우레탄, 및 (7) 폐건전지 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 약액은, 시멘트밀크, 우레탄, 케미컬계열 또는 물유리임이 바람직하다.

한편, 상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 그라우팅장치는, 상기 어느 하나의 노즐관을 구비한 그라우팅장치임을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 노즐관의 입구 측에서 가압 공급되는 약액을 고속, 고압으로 모든 토출구에 거의 동시에 동압으로 토출시킬 수 있는 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치가 제공된다.

또한, 최종적으로 노즐관의 내부에 잔존하는 약액의 양을 최소화할 수 있는 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치가 제공된다.

또한, 노즐관의 내부공간을 감축시키기 위한 보공재가, MDF, 압축톱밥, 압축종이, 폐건전지, 빈병, 등의 폐자재나 나무, 대나무 등의 경량 자연소재를 이용하여 제작되도록 함으로써, 친환경성이 뛰어난 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치가 제공된다.

도 1은, 종래의 일반적인 스텝주입의 (a), (b) 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는, 종래의 일반적인 스텝주입의 (c), (d) 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은, 종래의 약액 주입결과의 수평단면도이다.
도 4는, 본 발명의 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치에 의한 원샷주입의 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5 (a)는, 단일 환봉 형상의 보공재이고, 도 5 (b)는 길이방향으로 분할된 보공재편(片)의 집합으로 이루어진 보공재를 예시하는 예시도이다.
도 6 (a)는, 도 5의 (b)의 보공재편(片)의 구체예를 예시하는 예시도이고, 도 6 (b)는, 도 5의 보공재(보공재편의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다.
도 7 (a)는, 방사방향 또는 원주방향으로 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재이고, 도 7 (b)는 도 7 (a)의 보공재편이 길이방향으로 더 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재를 예시하는 예시도로서, 도 7은 특히, 중앙의 환봉을 중심으로 이를 에워싸는 8개의 환봉이 둘레방향으로 분할 배치된 경우를 나타낸다.
도 8 (a)는, 도 7의 (b)의 보공재편의 구체예를 예시하고, 도 8 (b)는, 도 7의 보공재(보공재편의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다.
도 9 (a)는, 방사방향 또는 원주방향으로 분할된 다른 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재이고, 도 9 (b)는 도 9 (a)의 보공재편이 길이방향으로 더 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재를 예시하는 예시도로서, 도 9은 특히, 둘레방향으로 배치된 가장 큰 3개의 환봉과, 이들 사이에 각각 배치된 중간크기의 환봉과, 이 중간크기의 환봉의 좌우에 배치된 2개의 작은 크기의 환봉으로 분할 배치된 경우를 나타낸다.
도 10 (a)는, 도 9의 (b)의 보공재편의 구체예를 예시하고, 도 10 (b)는, 도 9의 보공재(보공재편의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 다만, 동일구성에 의해 동일기능을 가지는 부분에 대해서는, 도면이 달라지더라도 동일부호를 유지함으로써, 그 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.

<기본구성>

본 발명의 보공재(4)를 가지는 노즐관(n)은, 바디(1)와, 입구(2)와, 토출공(3)을 구비한다.

상기 바디(1)는, 지반에 형성된 천공홀(h)에 삽입되는 바닥 있는 통 형상의 부분이다. 바디(1)는, 입구로부터 바닥을 향하여 소정 각도로 테이퍼지도록 형성될 수도 있다. 바디(1)는, 금속으로 이루어지는 경우가 많지만, 이에 한하지 않는다.

바디(1)의 외면의 입구(2)측에는, 코킹의 성능향상을 위한 요철부(스크래칭부)가 형성됨이 바람직하다. 바디(1)의 외면의 복수개의 위치에는, 천공홀(h)과의 사이 간격을 유지시키는 스페이서(S1)가 구비됨이 바람직하다.

상기 입구(2)는, 주입구 캡에 연결되는 상기 바디(1)의 개구이다. 이 주입구 캡에 주입호스(미도시)가 연결됨으로써, 입구(2)를 통해 약액이 가압 공급된다.

상기 토출공(3)은, 상기 바디(1)의 측벽에 천공 형성된 복수개의 관통구멍이다. 각 토출공(3)은, 밸브(미도시)에 의해 막혀 있다가 소정 압력이 되면 밸브가 빠지면서 약액이 실질적으로 동시에 토출되도록 구성되어도 좋다. 다만 밸브 대신에 청테이프가 이용되어도 좋다.

그리고, 본 발명의 특징구성으로서, 상기 노즐관(n)에는, 보공재(4)가 구비된다. 상기 보공재(4)는, 상기 바디(1)의 중공부에 삽입 설치된다. 이렇게 보공재(4)가 바디(1) 중공부에 설치됨으로써, 중공부의 유효 부피가 감소되고, 유효 단면적도 감소된다. 따라서, 약액 채우기에 걸리는 시간이 단축되고, 소요되는 약액의 양이 감소된다.

상기 보공재(4)는, 노즐관(n) 내측길이보다 짧게, 그리고 내경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 이로써 약액이 유통될 유로가 형성된다.

따라서, 상기 입구(2)를 통해 가압 공급되는 약액의 유로가, 상기 중공부 중 상기 보공재(4)에 의해 점유된 공간을 제외한 공간으로 제한된다. 즉, 상기 보공재(4)는, 상기 입구(2)를 통해 가압 공급되는 약액이, 상기 보공재(4)에 의해 점유된 공간을 제외하고 상기 중공부를 채우면서, 상기 토출공(3)을 통해 상기 노즐관(n)의 외부로 토출되도록 배치되도록 구성된다. 이때, 보공재(4)가 토출공(3)을 막지 않도록 배치됨이 바람직하다. 예컨대, 보공재(4)의 외면의 곡률반경과 노즐관(n)의 내면의 곡률반경을 어느 정도 이상 다르게 하면, 토출공(3)의 막힘이 방지되는 설계가 가능하다.

<분할구조>

여기서, 상기 보공재(4)는, 상기 바디(1)의 길이방향, 상기 바디(1)의 축을 중심으로 하는 방사방향, 둘레방향 중 적어도 어느 한 방향으로 분할된 다수의 보공재편(片)(4')으로 이루어짐이 바람직하다. 이하 보공재편(4')의 예를 설명한다.

도 5 (a)는, 단일 환봉 형상의 보공재이고, 도 5 (b)는 길이방향으로 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재를 예시한다. 도 5 (b)의 보공재편(4a')이 길이방향으로 예컨대 3분할된 길이인 경우, 이 보공재편(4a')이 3개 연속 배치됨으로써 도 5 (a)의 보공재(4a)와 동등한 역할을 하게 된다.

도 6 (a)는, 도 5의 (b)의 보공재편(4a')의 구체예를 예시한다.

보공재(4a)나 보공재편(4a')의 외측부에는 노즐관(n)의 내면과의 사이에 간격을 유지시키기 위한 스페이서(s2, 간격재)가 구비됨이 바람직하다. 스페이서(s2)는, 보공재(4a)와 유사한 재질의 것으로 이루어짐이 바람직하다. 도시된 예에서는 별도 분리품인 스페이서(s2)가 보공재편(4a')에 밴드(b2)에 의해 고정되어 있지만, 이에 한하지 않고, 스페이서(s2)는 보공재편(4a')과 일체로 형성되어도 좋고, 분리품인 경우에도 고정의 방법은 한정이 되지 않는다.

도 6 (b)는, 도 5의 보공재(4a)(보공재편(4a')의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다. 상기 보공재(4a)는, 상기 입구(2)를 통해 가압 공급되는 약액이, 상기 보공재(4a)에 의해 점유된 공간을 제외하고 상기 중공부를 채우면서, 상기 토출공(3)을 통해 상기 노즐관(n)의 외부로 토출되도록 배치되므로, 상기 보공재(4a)로 인하여 상기 중공부의 실질적인 내부공간의 부피가 줄어들고, 단면적이 줄어든다. 따라서 입구(2)에서 가압 공급되는 약액은, 보공재(4a)가 없는 경우에 비하여 적은 양으로도 신속하고 강한 압력으로 토출공에서 토출(도 3과 도 6 (b) 비교)되게 된다.

도 7 (a)는, 방사방향 또는 원주방향으로 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재이고, 도 7 (b)는 도 7 (a)의 보공재편이 길이방향으로 더 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재를 예시한다. 도 7은 특히, 중앙의 환봉을 중심으로 이를 에워싸는 8개의 환봉이 둘레방향으로 분할 배치된 경우를 나타낸다. 도 7 (b)의 보공재편(4b')이 길이방향으로 예컨대 3분할된 길이인 경우, 이 보공재편(4b')이 3개 연속 배치됨으로써 도 7 (a)의 보공재(4b)와 동등한 역할을 하게 된다.

도 8 (a)는, 도 7의 (b)의 보공재편(4b')의 구체예를 예시한다. 상기 방사방향 또는 둘레방향으로 분할된 보공재편(4b')을 묶는 고무링 등의 밴드(b1)가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고 보공재(4b)나 보공재편(4b')의 외측부에는 노즐관(n)의 내면과의 사이에 간격을 유지시키기 위한 스페이서(s2)가 구비됨이 바람직하다. 도시된 예에서는 별도 분리품인 스페이서(s2)가 보공재편(4b')에 밴드(b2)에 의해 고정되어 있지만, 이에 한하지 않고, 스페이서(s2)는 보공재편(4b')과 일체로 형성되어도 좋고, 분리품인 경우에도 고정의 방법은 한정이 되지 않는다.

도 8 (b)는, 도 7의 보공재(4b)(보공재편(4b')의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다. 상기 보공재(4b)는, 상기 입구(2)를 통해 가압 공급되는 약액이, 상기 보공재(4b)에 의해 점유된 공간을 제외하고 상기 중공부를 채우면서, 상기 토출공(3)을 통해 상기 노즐관(n)의 외부로 토출되도록 배치되므로, 상기 보공재(4b)로 인하여 상기 중공부의 실질적인 내부공간의 부피가 줄어들고, 단면적이 줄어든다. 따라서 입구(2)에서 가압 공급되는 약액은, 보공재(4b)가 없는 경우에 비하여 적은 양으로도 신속하고 강한 압력으로 토출공에서 토출(도 3과 도 8 (b) 비교)되게 된다.

도 9 (a)는, 방사방향 또는 원주방향으로 분할된 다른 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재이고, 도 9 (b)는 도 9 (a)의 보공재편이 길이방향으로 더 분할된 보공재편의 집합으로 이루어진 보공재를 예시한다. 도 9은 특히, 둘레방향으로 배치된 가장 큰 3개의 환봉과, 이들 사이에 각각 배치된 중간크기의 환봉과, 이 중간크기의 환봉의 좌우에 배치된 2개의 작은 크기의 환봉으로 분할 배치된 경우를 나타낸다. 도 9 (b)의 보공재편(4c')이 길이방향으로 예컨대 3분할된 길이인 경우, 이 보공재편(4c')이 3개 연속 배치됨으로써 도 9 (a)의 보공재(4c)와 동등한 역할을 하게 된다.

도 10 (a)는, 도 9의 (b)의 보공재편(4c')의 구체예를 예시한다. 보공재(4c)나 보공재편(4c')은, 고무링 등의 밴드(b1)로 묶여서 공급되어도 좋다.

그리고 보공재(4c)나 보공재편(4c')의 외측부에는 노즐관(n)의 내면과의 사이에 간격을 유지시키기 위한 스페이서(s2)가 구비됨이 바람직하다. 도시된 예에서는 별도 분리품인 스페이서(s2)가 보공재편(4c')에 밴드(b2)에 의해 고정되어 있지만, 이에 한하지 않고, 스페이서(s2)는 보공재편(4c')과 일체로 형성되어도 좋고, 분리품인 경우에도 고정의 방법은 한정이 되지 않는다.

도 10 (b)는, 도 9의 보공재(4c)(보공재편(4c')의 집합을 포함)를 이용한 약액 주입결과의 수평단면도이다. 상기 보공재(4c)는, 상기 입구(2)를 통해 가압 공급되는 약액이, 상기 보공재(4c)에 의해 점유된 공간을 제외하고 상기 중공부를 채우면서, 상기 토출공(3)을 통해 상기 노즐관(n)의 외부로 토출되도록 배치되므로, 상기 보공재(4c)로 인하여 상기 중공부의 실질적인 내부공간의 부피가 줄어들고, 단면적이 줄어든다. 따라서 입구(2)에서 가압 공급되는 약액은, 보공재(4c)가 없는 경우에 비하여 적은 양으로도 신속하고 강한 압력으로 토출공에서 토출(도 3과 도 10 (b) 비교)되게 된다.

보공재(4)가 특히 도 7 (b)나 도 9 (b)와 같이, 방사방향이나 둘레방향으로 분할되고 또한 길이방향으로도 분할된 보공재편 다발(이하 '다발관')의 집합으로 이루어지면, 각 가닥의 보공재편 사이에 약액이 침투되어 굳어서 강성증대의 효과가 생기므로 기술적으로 향상되고, 길이가 짧아지므로 운반이나 취급성이 향상되고 현장에서 제작이 용이하며, 고가의 굵은 보공재 대신에 저가의 가는 보공재편의 다발로 구성되므로 재료비의 저감이 가능하여 전체적으로 시공비가 절감되고 경제적이다.

<보공재의 재질>

이러한 상기 보공재(4)는, (1) 나무 또는 대나무, (2) 압축종이, 압축톱밥 또는 MDF, (3) 유리, 유리병, 유리관 또는 도자기, (4) 금속 단일체 또는 합금, (5) 시멘트, 콘트리트 또는 몰타르, (6) 플라스틱, PET, PVC, 또는 우레탄, 및 (7) 폐건전지 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

예컨대 대나무의 경우, 마디를 가지므로 대나무의 내부로 약액이 흘러들지 않는다. 나무와 대나무는 경량 자연소재를 이용한 친환경재료이다.

예컨대 압축종이나 압축톱밥, MDF는, 자유로운 성형이 가능하므로, 파이프 형상으로 성형하여 제조할 수 있다. 이때, 파이프의 양단을 폐색 가공하거나, 마개를 설치함으로써, 약액이 내부로 흘러들어가는 것을 방지할 필요가 있다. 이들 재료는 재활용에 의한 경량 친환경 소재이다.

예컨대 유리, 유리병, 유리관 또는 도자기는 빈병을 포함한다. 다만, 빈병의 입구는 마개를 설치할 필요가 있다.

예컨대 금속 단일체 또는 합금으로 보공재를 형성할 수도 있다. 강이나 철 뿐아니라 알루미늄이나 두랄루민 같은 경량 고강도 소재가 이용될 수 있다. 이 소재는 뛰어난 강성을 보강한다.

예컨대 시멘트, 콘트리트 또는 몰타르로 보공재를 형성할 수도 있다. 코스트가 낮고 성형성이 좋은 장점을 가진다. 이들은 뛰어난 강성을 보강한다.

예컨대 플라스틱, PET, PVC, 또는 우레탄으로 보공재를 형성할 수도 있다. 이들은 열에 약하므로, 약액이 고온이 아닌 소재인 경우에 경량소재로서 유용하다.

예컨대 폐건전지가 보공재로 활용될 수 있다. 예컨대 폐건전지나 빈병 여러 개를 꼭 맞는 긴 터널형 비닐에 넣어서 긴 보공재로서 공급할 수도 있다. 이러한 폐자재의 재활용은 친환경성을 높인다.

<약액의 종류>

그리고, 상기 약액은, 시멘트밀크, 우레탄, 케미컬계열 또는 물유리임이 바람직하다. 본 발명은 이들 약액에 모두 적용될 수 있고, 액체상태에서 공급되어 고체상태로 굳는 성질을 가지는 모든 현재 또는 미래의 약액에 적용 가능하다.

<그라우팅장치>

그리고 본 발명의 그라우팅장치는, 위 설명된 어느 하나의 노즐관(n)을 구비한다. 그라우팅장치가, 노즐관(n) 이외에도 약액을 저류하는 탱크, 약액을 가압 공급하는 펌프, 약액이 흘러 주입되는 주입호스, 약액의 유량과 압력을 측정하는 유량계, 압력계, 기타 제어장치 등 공지의 구성도 포함함은 당연하다.

이상, 바람직한 실시예를 가지고 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한하는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 이루어진 다양한 변형, 개량, 변경은 모두, 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은, 보공재를 가지는 노즐관 및 이를 구비한 그라우팅장치의 산업에 이용될 수 있다.

1: 바디
2: 입구
3: 토출공
4, 4a, 4b, 4c: 보공재
4', 4a', 4b', 4c': 보공재편
9: 주입구 캡
10: 코킹
b1: 다발관 밴드
b2: 보공재 스페이서 밴드
h: 천공홀
n: 노즐관
s1: 노즐관 스페이서
s2: 보공재 스페이서

Claims (7)

1. 지반에 형성된 천공홀에 삽입되는 바닥 있는 통 형상의 바디와,
   주입구 캡에 연결되는 상기 바디의 개구인 입구와,
   상기 바디의 측벽에 천공 형성된 복수개의 토출공을 구비하는 노즐관으로서,
   상기 바디의 중공부에 삽입 설치되는 보공(補空)재가 구비되고,
   상기 입구를 통해 가압 공급되는 약액의 유로가, 상기 중공부 중 상기 보공재에 의해 점유된 공간을 제외한 공간으로 제한됨
   을 특징으로 하는 노즐관.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 보공재는, 상기 바디의 길이방향, 상기 바디의 축을 중심으로 하는 방사방향 및 둘레방향 중 적어도 어느 한 방향으로 분할된 다수의 보공재편(片)으로 이루어짐
   을 특징으로 하는 노즐관.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 방사방향 또는 둘레방향으로 분할된 보공재편을 묶는 밴드가 더 구비됨
   을 특징으로 하는 노즐관.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 보공재 또는 보공재편에는 스페이서가 구비됨
   을 특징으로 하는 노즐관.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 보공재는,
   (1) 나무 또는 대나무,
   (2) 압축종이, 압축톱밥 또는 MDF,
   (3) 유리, 유리병, 유리관 또는 도자기,
   (4) 금속 단일체 또는 합금,
   (5) 시멘트, 콘트리트 또는 몰타르,
   (6) 플라스틱, PET, PVC, 또는 우레탄, 및
   (7) 폐건전지
   중 적어도 하나의 재질을 포함하여 이루어짐
   을 특징으로 하는 노즐관.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 약액은, 시멘트밀크, 우레탄, 케미컬계열 또는 물유리임
   을 특징으로 하는 노즐관.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 노즐관을 구비한 그라우팅장치.

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