KR20180004406A - 혼합실이 구비된 선단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 선단장치는, 상단부에서 연장관과 연결되는 연결부가 형성되고 외부 관을 형성하는 제1 관과, 상기 제1 관 내에 삽입되며 상기 제1 관과의 사이에 압축 공기가 공급될 수 있는 제1 유로를 형성하는 제2 관, 상기 제1 관 내에 삽입되며 상기 제2 관과의 사이에 고압수 또는 경화재가 공급될 수 있는 제2 유로를 형성하는 제3 관, 상기 제1 관 내에 삽입되고 경화재 또는 혼화재를 공급할 수 있는 독립된 제4 유로를 형성하며, 또한 상기 제3 관과의 사이에 혼화재가 공급될 수 있는 제3 유로를 형성하는 제4 관으로 구성되며, 상기 제1 관 측부에 외측 방향으로 형성되고 서로 평행하게 동일한 평면상에 위치하거나 다른 평면상에 위치될 수 있으며, 상기 제2 유로와 연결되어 상기 유로를 통해 공급된 고속수 및 경화재를 측방향으로 분사할 수 있는 제1 분사 노즐과 제2 분사 노즐과, 상기 분사 노즐과 동심원을 이루며 노즐 주위에 위치하거나 가까운 곳에 노즐과 평행하게 위치하며, 상기 제1 유로와 연결되어 고압 공기를 분사할 수 있는 공기분사구가 구비되고, 상기 선단장치 하부에는 경화재와 혼화재를 미리 혼합할 수 있는 혼합실이 추가로 구비되며, 상기 혼합실 하단부에는 주입노즐과 굴착비트가 형성된 굴착부가 구비되어 있다.

Description

혼합실이 구비된 선단장치와 이를 이용한 연약지반 보강 공법{Tip equipment including mixing chamber for excavating the soft ground and method thereof}

본 발명은 연약지반을 보강하기 위한 혼합실이 구비된 선단장치와 이를 이용한 지반 보강 공법에 관한 것으로, 구체적으로는 경화재와 혼화재를 각각 독립된 유로를 통해 선단장치로 공급하고 이들을 미리 혼합한 후 주입할 수 있는 혼합실을 구비한 선단장치와 이를 이용한 주입 공법에 관한 것이다.

연약지반을 보강하기 위해서는, 일반적으로, 지반굴착장치를 이용하여 지반을 굴착하여 굴착공을 형성한 후, 굴착공 내부에 경화재를 충전하여 지반을 보강하는 방법이 주로 사용되고 있다.

이와 같이, 연약지반을 개선할 때 사용되는 종래의 지반굴착장치는 굴착헤드가 구비된 굴착 기본체와, 상기 굴착헤드에 결합되는 복수개의 연장관, 상기 연장관의 하단에 결합되는 선단장치, 그리고 상기 선단장치 하단에 결합되는 에어헴머로 구성된다. 또한, 상기 선단장치의 외측부에는 경화재를 분사하는 분사노즐이 구비되며, 상기 분사노즐의 상측 또는 하측에 혼화재를 분사하는 분사노즐이 구비된다.

상기와 같은 지반굴착장치를 이용한 종래의 연약지반 보강 공법은, 지반을 굴착후 목적심도에 도달하면, 선단장치가 서서히 회전하면서 인발하는 동시에 선단장치 측방에 구비된 복수의 분사노즐을 통해 고압수와 공기를 분사하여 굴착공 내부를 절삭 배토하고 주변을 이완시키며, 동시에 상기 측방의 분사노즐을 이용하여 각각 경화재와 혼화재를 독립적으로 굴착공에 분사하여 경화된 구근체를 형성하므로서 연약지반을 보강하게 된다.

전술한 것처럼, 종래의 그라우트 주입 공법의 경화재 및 혼화재 충전 방식은 상기 경화재와 혼화재를 굴착공으로 각각 분사하여 굴착공 내에서 혼합되는 방식이다.

이러한 종래 주입 방식은, 지하수 유량 및 유속이 높은 경우, 굴착공에 각각 분사된 경화재와 혼화재가 굴착공 내에서 서로 혼합 반응하기 전에 지중을 흐르는 지하수에 의해 유실될 수 있으며, 특히, 해저 지층을 보강하는 경우에는 경화재의 유실과 더불어 특정 혼화재가 가진 특성으로 인해 바닷물과 먼저 반응하게 되어 본래의 기능을 할 수 없게 될 수 있다. 또한, 분사된 혼화재가 원지반의 특정 물질과 먼저 반응하게 되는 경우도 발생할 수 있으며, 이로 인해, 혼화재와 경화재의 혼합을 방해하게 되며, 경화된 보강체에 공극 등이 형성되어 지반을 강화할 수 없게 되며, 이로 인해 지반 침하 등이 발생되고 구조물 안전에 커다란 문제를 야기할 수 있다.

또한, 상기와 같이 경화재와 혼화재가 서로 잘 혼합되지 않는 경우, 배출되는 시멘트 슬라임(slime)의 양이 많아 질 수 있으며, 지하수에 섞여 흐르게 되는 경우 환경오염으로 이어질 수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 연약지반의 보강 공법을 통한 경화재와 혼화재의 외부 혼합 방식에 따르는 상기와 같은 문제점들을 극복하는 데 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 극복하기 위해 본 발명에 따른 선단장치는 다음과 같이 구성된다. 본 발명에 따른 선단장치는, 상단부에서 연장관과 연결되는 연결부가 형성되고 외부 관을 형성하는 제1 관과, 상기 제1 관 내에 삽입되며 상기 제1 관과의 사이에 압축 공기가 공급될 수 있는 제1 유로를 형성하는 제2 관, 상기 제1 관 내에 삽입되며 상기 제2 관과의 사이에 고압수 또는 경화재가 공급될 수 있는 제2 유로를 형성하는 제3 관, 상기 제1 관 내에 삽입되고 경화재 또는 혼화재를 공급할 수 있는 독립된 제4 유로를 형성하며, 또한 상기 제3 관과의 사이에 혼화재가 공급될 수 있는 제3 유로를 형성하는 제4 관으로 구성되며, 상기 제1 관 측부에 외측 방향으로 형성되고 서로 평행하게 동일한 평면상에 위치하거나 다른 평면상에 위치될 수 있으며, 상기 제2 유로와 연결되어 상기 유로를 통해 공급된 고속수 및 경화재를 측방향으로 분사할 수 있는 제1 분사 노즐과 제2 분사 노즐과, 상기 분사 노즐과 동심원을 이루며 노즐 주위에 위치하거나 가까운 곳에 노즐과 평행하게 위치하며, 상기 제1 유로와 연결되어 고압 공기를 분사할 수 있는 공기분사구가 구비되고, 상기 선단장치 하부에는 나사 결합 방식과 같은 결합방식으로 상기 제1 관과 결합되는 혼합실이 추가로 구비되며, 상기 혼합실 하단부에는 굴착공으로 혼합된 혼합재를 주입하기 위한 주입노즐과 굴착비트가 형성되어 있으며, 또한 굴착부와 직접 맞닿아 굴착을 수행하게 되는 굴착부가 구비되어 있다.

상기 혼합실은 각각 독립적으로 분리된 상태로 경화재와 혼화재가 각각 공급될 수 있도록 상기 제3 유로와 제4 유로가 연결되며, 상기 혼합실 내부에는 공급된 혼화재와 경화재가 적절히 미리 혼합될 수 있도록, 예컨대 나선형으로 흘러 내려가며 혼합될 수 있는 나사형이거나, 계단과 같이 단차를 두어 중력을 통해 아래로 좌우로 내려가며 혼합될 수 있는 계단형 또는 공급된 경화재와 혼화재가 한 곳으로 모여 섞이면서 아래로 떨어지는 깔때기형 형상의 혼합실이 구비되어, 혼화재와 경화재가 굴착공으로 주입되기 전에 미리 혼합될 수 있으며 또한 주입시 혼합재(혼화재+경화재)의 점성을 조절하는 겔 타임(gel time)을 제어할 수 있다.

상기와 같은 혼합실이 구비된 선단장치를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 공법은: 선단장치 하단부의 굴착비트를 이용하여 지반을 굴착하는 단계와; 상기 굴착과 동시에 선단장치 측부에 구비된 분사노즐을 통해 고압의 물과 공기가 분사되어 굴착공 주변을 절삭 이완, 확공하는 단계; 동시에 상기 제3 및/또는 제4 유로를 통해 혼합실 하단의 주입노즐로 각각의 경화재 공급 유로와 혼화재 공급 유로를 통해 독립적으로 선단장치로 경화재 및 혼화재가 공급되고, 혼합실에서 서로 혼합되며 소정의 겔타임(gel time)동안 흘러 내려 혼합실 하단의 노즐을 통해 저유동성 겔 타입의 혼합재가 주입되면서 상기 선단장치가 일정한 속도로 상부로 인발되는 단계;로 구성된다.

본 발명에 따른 혼합실이 구비된 선단장치를 통해, 상기 혼합실 내에서 경화재와 혼화재를 미리 혼합시켜 겔(gel)타입의 저유동성 상태로 선단장치에서 배출되기 때문에, 굴착공 내에 지하수의 유속이 높은 경우에도 혼합재의 높은 점성으로 인해 유실되지 않을 수 있으며, 혼합실 내에서 경화재와 혼화재가 서로 섞이고 반응한 후 주입되기 때문에, 해수 지층을 굴착하는 경우에도 해수와의 반응에 의한 문제를 차단할 수 있으며, 지하수에 유동에 의한 경화재 유실과 굴착공 외부로 배출되는 슬라임에 따른 자연환경 오염 문제를 차단할 수 있다.

본 발명에 따른 혼합실이 구비된 선단장치에 대한 특징들은 다음의 첨부된 도면을 참고하여 더욱 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선단장치의 실시예에 대한 종방향 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 선단장치의 혼합실의 하나의 실시예에 대한 종방향 단면도로서, 혼화재와 경화재가 혼합되는 혼합실이 나선형으로 형성된 실시예를 나타낸다.
도 3는 본 발명에 따른 선단장치의 혼합실의 다른 실시예에 대한 종방향 단면도로서, 혼화재와 경화재가 혼합되는 혼합실이 계단형으로 형성된 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 선단장치의 혼합실의 또 다른 실시예에 대한 종방향 단면도로서, 혼화재와 경화재가 혼합되는 혼합실이 깔때기형으로 형성된 실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 혼합실을 구비한 선단장치를 이용한 연약지반의 보강 공법에 관한 순서도의 실시예이다.

도 1에 도시된 선단장치(1)를 참고하면, 본 발명에 따른 선단장치(1)는,

상단부에서 연장관과 연결되는 연결부가 형성되고 외부 관을 형성하는 제1 관(2)과;

상기 제1 관(2) 내에 삽입되며 상기 제1 관(2)과의 사이에 압축 공기가 공급될 수 있는 제1 유로(20)를 형성하는 제2 관(3);

상기 제1 관(1) 내에 삽입되며 상기 제2 관(3)과의 사이에 고압수 또는 경화재가 공급될 수 있는 제2 유로(30)를 형성하는 제3 관(4); 및

상기 제1 관(2) 내에 삽입되고 경화재 또는 혼화재를 공급할 수 있는 독립된 제4 유로(50)를 형성하며, 또한 상기 제3 관(4)과의 사이에 혼화재가 공급될 수 있는 제3 유로(40)를 형성하는 제4 관(5);

상기 제1 관(1) 측부에 외측 방향으로 형성되고 서로 평행하게 동일한 평면상에 위치하거나 다른 평면상에 위치될 수 있으며, 상기 제2 유로(30)와 연결되어 상기 유로(30)를 통해 공급된 고속수 및 경화재를 측방향으로 분사할 수 있는 제1 분사 노즐(7)과 제2 분사 노즐(8);

상기 분사 노즐(7, 8)과 동심원을 이루며 노즐 주위에 위치하거나 가까운 곳에 노즐(7, 8)과 평행하게 위치하며, 상기 제1 유로(20)와 연결되어 고압 공기를 분사할 수 있는 공기분사구(70, 80);로 이루어지되,

상기 선단장치(1) 하부에는 나사 결합 방식과 같은 결합방식으로 상기 제1 관(2)과 결합되는 혼합실(9)이 추가로 구비되며, 상기 혼합실(9)은 각각 독립적으로 분리된 상태로 경화재와 혼화재가 각각 공급될 수 있도록 상기 제3 유로(40)와 제4 유로(50)가 연결되며, 상기 혼합실(9) 내부에는 공급된 혼화재와 경화재가 적절히 미리 혼합될 수 있도록, 예컨대 나선형으로 흘러 내려가며 혼합될 수 있는 나사형(91, 도 2 참고)이거나, 계단과 같이 단차를 두어 중력을 통해 아래로 좌우로 내려가며 혼합될 수 있는 계단형(92, 도 3 참고) 또는 공급된 경화재와 혼화재가 한 곳으로 모여 섞이면서 아래로 떨어지는 깔때기형(93, 도 4 참고) 형상의 혼합실이 구비되어, 혼화재와 경화재가 굴착공으로 주입되기 전에 미리 혼합될 수 있으며 또한 주입시 혼합재(혼화재+경화재)의 점성을 조절하는 겔 타임(gel time)을 제어할 수 있다.

상기 혼합실(9) 하단부에는, 굴착공으로 혼합된 혼합재를 주입하기 위한 주입노즐(100)과 굴착비트(110)가 구비되며 굴착부와 직접 맞닿아 굴착을 수행하게 되는 굴착부(11)가 또한 구비되어 있고, 이는 상기 혼합실(9)과 마찬가지로 나사 결합 방식 등으로 결합될 수 있다.

상기 제1 관(2)과 이에 삽입된 제2 관(3), 제3 관(4) 및 제4 관(5) 각각은 서로에 대해 동일한 축을 공유하는 동심원으로 배치될 수 있으며, 또는 상기 배관(2, 3, 4, 5) 각각은 독립된 배관으로서 각각의 축을 가진 비-동심원으로 각각의 유로(20, 30, 40, 50)를 가진 독립된 배관으로 배치될 수 있다.

다음으로 도 2에는 상기 선단장치(1)의 혼합실(9)에 대한 하나의 실시예가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 혼합실(9)은 혼합실(9)로 공급된 혼화재와 경화재가 경사진 면을 따라 회전하면서 중력에 의해 하부로 흘러 내려가면서 혼합되는 나선형 방식의 혼합부(91)를 나타내는 것이다. 상기 나선형 혼합부(91)는 복수의 경사진 회전 혼합면(911)이 구비되며 상기 회전 혼합면(911)의 수량과 그 경사각을 조정하여 겔 타임을 제어할 수 있도록 형성된다. 상기 나선형 회전 혼합면(911)이 끝나는 하부에는 굴착공으로 혼합된 혼합재를 주입하기 위한 주입노즐(100)이 형성되어 있다.

도 3에는 상기 선단장치(1)의 혼합실(9)에 대한 다른 실시예로서, 계단식으로 단차가 형성된 경사면을 따라 흘러갈 수 있도록 형성된 계단형 혼합부(92)가 도시되며, 상기 계단식 혼합부(92)에는 복수의 혼합면(921)이 구비되고 상기 혼합면(921)의 경사진 면을 따라 중력을 통해 지그재그로 하부로 흘러 내려가면서 혼합실(9)로 공급된 혼화재와 경화재가 혼합될 수 있다. 또한 상기 계단식 혼합부(92)의 겔 타임 제어 방식은 상기 나선형(91)과 마찬가지로 혼합부에 구비된 복수의 혼합면(921)의 수량과 경사각의 조정을 통해서 성취될 수 있다.

도 4에는 상기 선단장치(1)의 혼합실에 대한 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예는 깔때기 형상의 다수의 혼합면(931)이 구비된 깔때기형 혼합부(93)로서, 혼합부(93)로 공급된 혼화재와 경화재가 상부보다 하부가 좁은 깔때기 형상의 하부로 모이면서 하부 구멍으로 떨어지고 다시 아래의 깔때기를 거쳐 흘러 내려가면서 혼합되는 방식이다. 상기 다른 혼합 방식과 마찬가지로 깔때기형 혼합부(93)의 겔 타임 제어는 혼합면(931)의 수량과 경사도에 의해 성취되며, 깔때기의 하부 구멍(932)은 도 4에 도시된 것처럼 좌우로 편심된 형태일 수 있다.

상기와 같이 혼합실(9)의 주 목적은 경화재와 혼화재를 선단장치 내에서 미리 혼합시킨 후 주입하는 것이며, 상기 실시예와 같이 혼합부(91, 92, 93)의 여러 형태는 경화재와 혼화재의 원활한 혼합을 유도하고, 또한 혼합된 혼합재 주입 시 굴착 환경에 맞는 소정의 점도를 가질 수 있도록, 혼합시간 즉, 겔 타임을 제어하는 데 그 목적이 있다.

다음으로 도 5를 참고하면, 도 5에는 혼합실(9)이 구비된 선단장치(1)를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 공법 단계가 도시되어있다.

상기와 같은 혼합실(9)이 구비된 선단장치(1)를 이용하여 연약지반을 보강하기 위한 공법 단계는:

상기 선단장치(1) 외측부에 구비된 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80)를 통해 고압의 물과 공기가 분사되어 굴착공 외측부 주변을 절삭 이완하면서, 상기 제3 유로(40) 및/또는 제4 유로(50)를 거쳐 상기 선단장치(1) 하단의 주입노즐(100)을 통해 물을 공급하며 굴착비트(110, drilling bit)를 이용하여 지반을 굴착하는 단계(1000);

목적 심도에 도달한 후, 지반 굴착을 중단하고, 상기와 같은 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80), 그리고 제3 유로(40) 및/또는 제4 유로를 통한 물 및 공기의 공급을 중단하는 단계(2000);

상기 선단장치(1) 외측부에 구비된 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80)를 통해 고압의 물과 공기가 분사되어 굴착공 외측부 주변을 절삭 이완, 확공하며, 동시에 제3 유로와 제4 유로를 통해 각각 혼합실(9)로 경화재 및 혼화재가 독립적으로 공급되고, 혼합부(91, 92, 93)에서 소정의 겔 타임(gel time)동안 서로 혼합되면서 흘려 내려 혼합실(9) 하단의 주입노즐(100)을 통해 저유동성 겔 형태의 혼합재가 주입되면서, 상기 선단장치(1)가 일정한 속도로 굴착공 상부로 인발되는 단계(3000);로 구성된다.

본 발명에 따른 선단장치(1)의 혼합실(9)에서 일정시간(겔 타임)동안 경화재와 혼화재가 서로 섞이면서 점차 원하는 점도를 가진 상태로 굴착공으로 주입되므로, 종래의 장치에서 발생할 수 있는 경화재 유실, 다량의 슬라임 배출로 인한 환경오염 등의 문제를 해소할 수 있으며, 유속이 강한 지층이나 해저층 등의 연약지반에서도 보다 효율적인 보강이 가능하게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 혼합실을 구비한 선단장치와 이를 이용한 연약지반 보강 공법에 대한 여러 실시예들이 설명되었지만, 본 발명의 기술분야의 기술자들은 이를 통해 다양하게 변형할 수 있으며 본 발명은 이러한 변형도 포함하고, 본 실시예 형태만으로 한정되지 않는다.

1 : 선단장치, 2 : 제1 관
3 : 제2 관, 4 : 제3 관
5 : 제4 관, 20 : 제1 유로
30 : 제2 유로, 40 : 제3 유로
50 : 제4 유로, 7 : 제1 분사 노즐
8 : 제2 분사 노즐, 70 : 제1 공기분사구
80 : 제2 공기분사구, 9 : 혼합실
91 : 나선형 혼합부, 92 : 계단형 혼합부
93 : 깔때기형 혼합부, 911 : 나선형 회전 혼합면
921 : 혼합면, 931 : 혼합면
11 : 굴착부, 100 : 주입노즐
110 : 굴착비트

Claims (6)

1. 상단부에서 다른 연장관과 연결되는 연결부가 형성되고 외부 관을 형성하는 제1 관(2);
   상기 제1 관(2) 내에 삽입되며 상기 제1 관(2)과의 사이에 압축 공기가 공급될 수 있는 제1 유로(20)를 형성하는 제2 관(3);
   상기 제1 관(2) 내에 삽입되며 상기 제2 관(3)과의 사이에 고압수 또는 경화재가 공급될 수 있는 제2 유로(30)를 형성하는 제3 관(4);
   상기 제1 관(2) 내에 삽입되고 경화재 또는 혼화재를 공급할 수 있는 독립된 제4 유로(50)를 형성하며, 또한 상기 제3 관(4)과의 사이에 혼화재가 공급될 수 있는 제3 유로(40)를 형성하는 제4 관(5);
   상기 제1 관(2) 측부에 외측 방향으로 형성되고 서로 평행하게 동일한 평면상에 위치하거나 다른 평면상에 위치될 수 있으며, 상기 제2 유로(30)와 연결되어 상기 유로(30)를 통해 공급된 고속수 및 경화재를 측방향으로 분사할 수 있는 제1 분사 노즐(7) 및 제2 분사 노즐(8);
   상기 분사 노즐(7, 8)과 동심원을 이루며 노즐 주위에 위치하거나 가까운 곳에 노즐(7, 8)과 평행한 방향으로 위치하며, 상기 제1 유로(20)와 연결되어 고압 공기를 분사할 수 있는 공기분사구(70, 80); 및
   최하단에 혼합된 경화재와 혼화재를 굴착공으로 주입하기 위한 주입노즐(100)과 굴착비트(110)를 포함하는 굴착부(11);로 이루어지되,
   상기 제1 관(2)과 상기 굴착부(11) 사이에 결합되는 혼합실(9)이 추가로 구비되며, 상기 혼합실(9)은 각각 분리된 상태로 경화재와 혼화재가 각각 독립적으로 공급될 수 있도록 상기 제3 유로(40)와 제4 유로(50)가 연결되고, 상기 혼합실(9) 내부에는 공급된 혼화재와 경화재가 굴착공으로 주입되기 전에 미리 혼합될 수 있는 형상의 혼합부가 구비되는, 혼합실을 구비한 선단장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 관(2)과 이에 삽입된 제2 관(3), 제3 관(4) 및 제4 관(5) 각각은 서로에 대해 동일한 축을 공유하는 동심원으로 배치될 수 있으며, 또는 상기 배관(2, 3, 4, 5) 각각은 비-동심원으로 독립된 배관으로서 각각의 유로(20, 30, 40, 50)를 가진 독립된 배관으로 배치될 수 있는, 혼합실을 구비한 선단장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 혼합실(9)은 혼합실(9)로 공급된 혼화재와 경화재가 경사진 면을 따라 회전하면서 중력 또는 가압력에 의해 하부로 흘러 내려가면서 혼합되는 나선형 방식의 혼합부(91)를 포함할 수 있으며, 상기 나선형 혼합부(91)는 복수의 경사진 회전 혼합면(911)이 구비되며 상기 회전 혼합면(911)의 수량과 그 경사각을 조정하여 겔 타임을 제어할 수 있도록 형성되는, 혼합실을 구비한 선단장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 혼합실(9)은 계단식으로 단차가 형성된 경사면을 따라 흘러갈 수 있도록 형성된 계단형 혼합부(92)를 포함할 수 있으며, 상기 계단식 혼합부(92)에는 복수의 혼합면(921)이 구비되고 상기 혼합면(921)의 경사진 면을 따라 중력 또는 가압력을 통해 지그재그로 하부로 흘러 내려가면서 혼합실(9)로 공급된 혼화재와 경화재가 혼합될 수 있으며, 상기 복수의 혼합면(921)의 수량과 경사각의 조정하여 겔 타임을 제어할 수 있도록 형성되는, 혼합실을 구비한 선단장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 혼합실(9)은 깔때기 형상의 다수의 혼합면(931)이 구비된 깔때기형 혼합부(93)를 포함할 수 있으며, 상기 혼합부(93)에는 다수의 상부보다 하부가 좁은 깔때기 형상 혼합면(931)이 구비되며, 상기 혼합면(931)의 깔때기 구멍은 서로 동축을 이루거나 서로 다른 축을 가질 수 있고, 상기 혼합면(931)의 수량과 경사각의 조정하여 겔 타임을 제어할 수 있도록 형성되는, 혼합실을 구비한 선단장치.
   
6. 선단장치(1) 외측부에 구비된 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80)를 통해 고압의 물과 공기가 분사되어 굴착공 외측부 주변을 절삭 이완하면서, 상기 제3 유로(40) 및/또는 제4 유로(50) 그리고 혼합실(9)을 거쳐 상기 선단장치(1) 하단의 주입노즐(100)을 통해 물을 공급하며 굴착비트(110)를 이용하여 지반을 굴착하는 단계(1000);
   목적 심도에 도달한 후, 지반 굴착을 중단하고, 상기와 같은 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80), 그리고 제3 유로(40) 및/또는 제4 유로(50)를 통한 물 및 공기의 공급을 중단하는 단계(2000);
   상기 선단장치(1) 외측부에 구비된 분사 노즐(7, 8)과 공기분사구(70, 80)를 통해 고압의 물과 공기가 분사되어 굴착공 외측부 주변을 절삭 이완, 확공하며, 동시에 제3 유로와 제4 유로를 통해 각각 혼합실(9)로 경화재 및 혼화재가 독립적으로 공급되고, 혼합부(91, 92, 93)에서 소정의 겔 타임(gel time)동안 서로 혼합되면서 흘려 내려 혼합실(9) 하단의 주입노즐(100)을 통해 저유동성 겔 형태의 혼합재가 주입되면서, 상기 선단장치(1)가 일정한 속도로 굴착공 상부로 인발되는 단계(3000);로 구성된, 혼합실(9)이 구비된 선단장치(1)를 이용한 연약지반 보강 공법.

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