KR20210006070A - Grouting Inductive Pipe with Variable Rotation Wings And Grouting Method Using It - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가변형 회전 날개가 구비된 그라우팅 주입유도관 및 이를 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법에 관한 것이다.The present invention relates to a grouting injection guide pipe provided with a variable rotary blade and a grouting filling method for preventing ground subsidence using the same.
폐광산이나 자연적으로 발생한 석회석 동굴등은 대규모의 지하공간과 달리 충분한 보강이 이루어지지 않은 상태로 방치되어 지반함몰의 위험이 있다. 상기 지반함몰을 억제하기 위하여 상기 폐광산 및 석회석 동굴의 공동을 충전재로 충전하는 그라우팅 공법이 연구되고 있다. 상기 폐광산이나 석회석 동굴등의 공동을 충전하는 일반적인 그라우팅 공법은 자연유하 및 수압을 기반으로 단순히 공동내 재료를 충전하는 것이 대부분이다. 이러한 기존의 그라우팅 공법은 재료분산을 조절하는 것이 어렵기 때문에 충전효과를 극대화하기 위하여 공동현황, 공동침수여부, 공동 연결성, 지하장애물 배치상태등 공동에 대한 정확한 정보와 물 공급방법, 충전재료, 충전입자 크기 및 충전 시설 설치공간 등에 대하여 충분히 검토되어야 한다. Unlike large-scale underground spaces, abandoned mines or naturally occurring limestone caves are left unattended without sufficient reinforcement, and there is a risk of ground depression. In order to suppress the ground depression, a grouting method for filling the cavity of the abandoned mine and the limestone cave with a filler has been studied. Most of the general grouting method for filling the cavity of the abandoned mine or limestone cave is simply filling the material in the cavity based on natural flow and water pressure. Since it is difficult to control the material dispersion of these existing grouting methods, accurate information on the cavity such as the current status of the cavity, whether or not the cavity is flooded, the connection of the cavity, the condition of the arrangement of underground obstacles, etc., and the water supply method, filling material, and filling in order to maximize the charging effect. Particle size and filling facility installation space should be thoroughly reviewed.
또한 기존의 그라우팅 공법은 상부에서 주입한 재료가 하부공동으로 낙하하며 이루는 안식각(angle of repose)에 의해서만 충전이 가능하기 때문에 충전을 위해 설치하는 충전공들 사이의 간격이 좁게 시공되어야 하는 특성이 있다. 상기 충전공의 간격을 좁게 시공하게 되면 반복적인 천공작업을 통해 다수의 충전공을 확보하여야 하므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있으며 공동크기에 비해 시공간이 협소할 경우 시공이 효율적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 또한 연약한 지반의 경우 반복적인 천공작업으로 인한 지반침하 우려가 있어 천공장치의 사용에 제약이 있는 경우가 있었다. In addition, the existing grouting method has the characteristic that the gap between the filling holes installed for filling needs to be narrowed because the filling is possible only by the angle of repose formed when the material injected from the top falls into the bottom cavity. . If the space between the filling holes is narrow, there is a problem in that economical efficiency is deteriorated because a number of filling holes must be secured through repeated drilling operations, and there is a problem in that the construction is not efficiently performed when the space and space are narrow compared to the cavity size. In addition, in the case of soft ground, there is a possibility of ground subsidence due to repetitive drilling work, so there were cases where the use of drilling equipment was restricted.
한국등록특허 10-1148175에는 폐광산의 갱도에 천공을 형성하고 충전물을 주입하여 갱도를 충전하는 장치 및 공법이 기재되어 있다. 충전물이 배출되는 확산부에 확산판 부재를 형성하여 충전물이 안식각 보다 더 넓은 범위에서 충전이 되도록 하였다. 그러나 상기 확산판 부재는 확산부의 넓이만큼만 형성되어 있어 충전범위를 확장하는 데 한계가 있었으며 충전물이 충분히 쌓인 후에는 안식각을 초과하는 충전이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. Korean Patent Registration No. 10-1148175 describes an apparatus and method for filling the tunnel by forming a hole in a tunnel of an abandoned mine and injecting a filler material. A diffusion plate member was formed in the diffusion portion from which the filling was discharged, so that the filling was filled in a wider range than the angle of repose. However, since the diffusion plate member is formed only the width of the diffusion portion, there is a limitation in extending the filling range, and there is a problem in that the filling exceeding the angle of repose cannot be made after the filling is sufficiently accumulated.
본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다. The patent documents and references mentioned in this specification are incorporated herein by reference to the same extent as if each document was individually and clearly specified by reference.
본 발명의 목적은 폐광산 또는 석회암 동굴의 채굴적 또는 석회공동을 충전함으로써 지반침하를 방지하는 그라우팅 충전공법에 있어서 충전재를 균등한 양과 압력을 흩어 뿌리는 방법으로 그라우팅 확산폭을 안식각의 제한 없이 확장시켜 시공품질을 향상시키고 경제성을 향상시키는 데 있다. An object of the present invention is to expand the grouting diffusion width without limiting the angle of repose by dispersing the filler in an equal amount and pressure in the grouting filling method for preventing ground subsidence by filling the mining area or limestone cavity of an abandoned mine or limestone cave. It is to improve construction quality and improve economy.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다. Other objects and technical features of the present invention are presented in more detail by the following detailed description, claims, and drawings.
이를 위하여 본 발명은 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 제공한다. To this end, the present invention provides a grouting injection guide pipe for filling a cavity including a variable rotary blade.
상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관은 상기 지표면에서 공동까지 천공된 주입공을 통해 공동으로 삽입되며, 상기 가변형 회전날개가 공동 내부에서 펼쳐져 회전하면서 주입된 충전재를 타격하여 흩뿌리므로 안식각의 제한 없이 그라우팅 확산폭을 확대시키는 것을 특징으로 한다.The grouting injection guide pipe for filling the cavity is inserted into the cavity through the injection hole drilled from the ground surface to the cavity, and the variable rotary blade spreads and rotates inside the cavity, striking and scattering the injected filler, thereby spreading grouting without limiting the angle of repose. It is characterized by increasing the width.
본 발명은 다음의 단계를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법을 제공한다:The present invention provides a grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection guide pipe for cavity filling, comprising the following steps:
제 1 단계: 지표면으로부터 공동까지 천공하여 주입공을 형성하는 단계;The first step: forming an injection hole by drilling from the ground surface to the cavity;
제 2 단계: 상기 주입공에 케이싱을 설치하는 단계;Step 2: installing a casing in the injection hole;
제 3 단계: 상기 케이싱이 설치된 주입공에 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 삽입하는 단계;Third step: inserting a grouting injection guide tube for filling a cavity including a variable rotary blade into the injection hole in which the casing is installed;
제 4 단계: 상기 공동 내부에서 상기 가변형 회전날개를 펼치고 모터를 이용하여 회전시키는 단계;Step 4: Spreading the variable rotary blade inside the cavity and rotating it using a motor;
제 5 단계: 상기 주입공에 충전재를 주입하는 단계; 및Step 5: Injecting a filler into the injection hole; And
제 6 단계: 상기 충전재의 주입이 끝나면 상기 가변형 회전날개의 회전을 멈추고 접어 상기 주입공으로부터 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 제거하는 단계.Step 6: After the injection of the filler is finished, the rotation of the variable rotary blade is stopped and folded to remove the cavity filling grouting injection guide pipe from the injection hole.
본 발명은 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 제공한다. 본 발명의 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용하면 입자상 충전재라 할지라도 충전재의 그라우팅 확산폭을 확장시켜 안식각의 제한 없이 균등한 양과 압력으로 충전할 수 있다. 따라서 충전용 주입공의 간격을 종래의 간격보다 더 넓게 형성할 수 있으며 약한 지반을 가진 공동에서도 침하의 우려 없이 안전하게 그라우팅 충전을 수행할 수 있으므로 그라우팅 충전 시공의 효율성, 경제성 및 안정성을 향상 시키는 효과가 있다.The present invention provides a grouting injection guide tube for filling a cavity comprising a variable rotary blade. If the grouting injection guide pipe for cavity filling of the present invention is used, even a particulate filler can be filled with an equal amount and pressure without limiting the angle of repose by expanding the grouting diffusion width of the filler. Therefore, the spacing of the filling injection hole can be formed wider than the conventional spacing, and the grouting filling can be safely performed even in a cavity with weak ground without fear of subsidence, thus improving the efficiency, economy and stability of the grouting filling construction. have.
도 1은 본 발명의 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 보여주며 연성재질의 금속으로 구성된 가변형 회전 날개가 접혀있는 상태와 펼쳐져 있는 상태를 보여준다.
도 2는 본 발명의 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 보여주며 탄성 재질로 구성된 가변형 회전 날개가 접혀있는 상태와 펼쳐져 있는 상태를 보여준다.
도 3은 본 발명의 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 보여주며 상기 힌지로 연결된 가변형 회전 날개가 접혀있는 상태와 펼쳐져 있는 상태를 보여준다.
도 4는 본 발명의 가변형 회전 날개가 연성재질의 금속으로 구성된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법을 보여준다.
도 5는 본 발명의 가변형 회전 날개가 탄성재질로 구성된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법을 보여준다.
도 6은 본 발명의 가변형 회전 날개가 힌지로 연결된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법을 보여준다.1 shows a grouting injection guide pipe for filling a cavity including a variable rotary wing of the present invention, and shows a state in which the variable rotary wing composed of a flexible metal is folded and unfolded.
Figure 2 shows a grouting injection guide pipe for filling the cavity including the variable rotary blade of the present invention, and shows the state in which the variable rotary blade made of an elastic material is folded and unfolded.
3 shows a grouting injection guide pipe for cavity filling including a variable rotary wing according to the present invention, and shows a state in which the variable rotary wing connected by the hinge is folded and unfolded.
Figure 4 shows a grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection guide pipe for filling a cavity in which the variable rotary blade of the present invention is made of a soft material.
5 shows a grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection guide pipe for filling a cavity in which the variable rotary blade of the present invention is made of an elastic material.
6 shows a grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection guide pipe for filling a cavity in which the variable rotary blade of the present invention is hinged.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his or her invention in the best way. It must be interpreted as a corresponding meaning and concept.
본 발명은 가변형 회전 날개(11)를 포함하는 공동(空洞) 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 제공한다. 상기 공동(40)은 광산의 채굴적 또는 석회동굴의 석회공동일 수 있으며 최근 도심에 발생하는 싱크홀의 원인인 지하수가 빠져나가 형성된 공동일 수도 있다. 바람직하게는 상기 공동(40)은 광산의 채굴적 또는 석회동굴의 석회공동일 수 있으며 보다 바람직하게는 광산의 채굴적이다.The present invention provides a grouting
종래에는 상기 광산의 채굴적으로 인한 지반침하를 방지하기 위하여 채굴적의 상부에 그라우팅 시공을 수행하여 보강하는 공법이 주로 사용되었다. 그러나 상기 채굴적 상부에 대한 보강은 국부적인 보강방법으로 이미 채광이 끝난 광산에 의한 지반침하를 방지하는 방법으로는 한계가 있다. 따라서 상기 채굴적 내부에 직접 충전재를 채워 지반을 보강하는 공법에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다. Conventionally, in order to prevent ground subsidence due to the mining of the mine, a method of reinforcing by performing grouting on the upper part of the mining area was mainly used. However, the reinforcement for the upper part of the mine is a local reinforcement method, and there is a limit as a method of preventing ground subsidence by a mine that has already been mined. Therefore, there is a trend of increasing demand for a method of reinforcing the ground by directly filling the inside of the mine.
본 발명은 상기 채굴적 내부에 그라우팅 방법으로 충전재를 충전하는데 있어서 자유낙하를 이용한 종래의 그라우팅 충전방법이 충전재의 안식각에 의해 제한적으로 사용되는 문제점을 해결하기 위한 것으로 가변형 회전 날개(11)를 포함하는 그라우팅 주입유도관(10)을 공동에 삽입한 후 상기 가변형 회전 날개(11)를 펼쳐 회전시켜 주입되는 충전재(60)를 타격하게 된다. 상기 가변형 회전날개(11)에 의해 타격된 충전재(60)는 안식각과 상관없이 흩어 뿌려지므로 균등한 양과 압력으로 쌓여 지반에 대한 균등한 보강이 가능한 장점이 있다. The present invention is to solve the problem that the conventional grouting filling method using free fall is limitedly used by the angle of repose of the filler in filling the filler by the grouting method in the mining area, and includes a variable rotary blade (11). After inserting the grouting
본 발명의 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 지표면에서 공동(40)까지 천공된 주입공(20)을 통해 공동(40)으로 삽입된다. 종래의 날개가 포함된 그라우팅관은 상기 단단히 고정된 날개가 회전하면서 타공 효율을 향상시키는 용도로만 사용되어 왔다. 이에 반하여 본 발명의 그라우팅 주입유도관(10)은 이미 천공되고 케이싱(21)이 설치된 충전재 주입용 주입공(20)을 통해 지하공동(40)으로 삽입될 뿐 타공을 목적으로 하지 않으며 공동 내부에서 자유낙하 하는 충전재를 타격하여 안식각에 상관없이 균등한 그라우팅을 이루어지도록 하는 차이점이 있다.The grouting
본 발명은 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법을 제공한다. 상기 그라우팅 충전공법은 지표면으로부터 공동(40)까지 천공하여 주입공(20)을 형성하는 제 1 단계; 상기 주입공(20)에 케이싱(21)을 설치하는 제 2 단계; 상기 케이싱(21)이 설치된 주입공(20)에 가변형 회전 날개(11)를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 삽입하는 제 3 단계; 상기 공동(40) 내부에서 상기 가변형 회전날개(11)를 펼치고 모터를 이용하여 회전시키는 제 4 단계; 상기 주입공(20)에 충전재(60)를 주입하는 제 5 단계; 및 상기 충전재(60)의 주입이 끝나면 상기 가변형 회전날개(11)의 회전을 멈추고 접어 상기 주입공(20)으로부터 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 제거하는 제 6 단계를 포함한다.The present invention provides a grouting filling method for preventing ground subsidence using the grouting
먼저 보링머신을 이용하여 지표면으로부터 공동(40)까지 이중관을 내관한다. 상기 공동은 광산의 채굴적 또는 석회동굴의 석회공동일 수 있으며 바람직하게는 광산의 채굴적이다.First, a double pipe is piped from the ground surface to the
상기 이중관이 내관되면 착공수를 압송하여 계획된 심도까지 착공하여 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)이 삽입되고 충전재(60)가 주입공(20)을 천공한다. 상기 주입공은 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)이 삽입된 상태를 고려하여 충전재(60)가 자유낙하 하여 주입되는데 문제가 없는 직경이라면 제한 없이 천공 될 수 있다. 바람직하게는 상기 주입공(20)은 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10) 직경의 3 내지 4배에 해당하는 직경으로 천공하는 것이 좋다. 상기 주입공(20)의 직경이 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10) 직경의 3배 미만이면 충전재의 주입 속도가 느려질 수 있으며 상기 직경이 4배를 초과하더라도 주입속도는 유사하다.When the double pipe is inner tube, the construction starts to the planned depth by pumping the starting water, and the grouting
상기 천공이 완료되면 시공의 안정성을 확보하기 위하여 상기 주임공(20)에 케이싱(21)을 설치한다. 상기 케이싱(21)이 설치된 주입공(20)에 가변형 회전 날개(11)를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 삽입한다. 상기 가변형 회전날개(11)는 펼쳐진 경우 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10) 직경의 4 내지 10 배에 이르게 된다. 따라서 펼쳐진 상태로는 상기 주입공(20)에 삽입될 수 없다. 그러나 본 발명의 회전날개는 가변형이므로 접힌 상태를 유지하게 되면 주입공(20)의 삽입에 전혀 문제가 없다. When the perforation is completed, a
상기 공동(40)으로 삽입된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 지하공동 하부지반(50)까지 삽입한 후 상기 가변형 회전 날개(11)를 펼치게 된다. The grouting
본 발명의 가변형 회전날개(11)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 한쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 길이 방향으로 일정 길이 절개 분리되어 외측으로 확장되게 펼쳐지는 다수의 가변날개로 이루어진 것을 특징으로 한다(도 1 참조). The
상세하게는 상기 가변형 회전날개(11)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)과 일체형으로 구성되어 한쪽 끝부분이 일정한 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 길이 방향으로 일정 길이만큼 2회 이상 절개 분리되어 2개 이상의 가변날개를 구성하고 상기 가변날개는 상기 절개된 한쪽 끝부분으로 갈수록 그 간격이 벌어져 벌어진 꽃 모양을 하게 된다. 따라서 상기 그라우팅 주입유도관(10)이 공동의 지반하부(50)까지 도달하여 길이방향을 압력을 주게 되면 상기 가변날개가 펼쳐지게 된다. 상기 가변형 회전날개는 연성의 금속재질로 구성 될 수 있다. 따라서 상기와 같이 펼쳐지게 되면 상기 케이싱(21)을 이용한 인발을 하지 않는 한 그 모양이 유지된다.In detail, the
도 1은 상기 가변형 회전 날개(11)가 연성 재질의 금속으로 구성된 예를 보여주며 상기 가변형 회전 날개(11)가 접힌 상태 또는 펼쳐진 상태인 것을 보여준다. 상기 연성 금속 재질의 가변형 회전 날개(11)는 도 4에서 보는 바와 같이 주입공(20)으로 삽입되어 공동(40)의 하부 지반(50)에 도달한 후 길이 방향으로 힘을 더 가하여 상기 가변형 회전 날개(11)를 펼치게 된다. 상세하게는 상기 가변형 회전 날개(11)는 구부러짐이 용이한 연성 금속 재질로 구성되어 있으며 공동 하부지반(50) 방향으로 약간 펼쳐진 꽃 형상을 하고 있어 공동 하부지반(50)에 접촉하게 되면 상기 날개가 외부로 밀려나 용이하게 펼쳐진다. 1 shows an example in which the variable
상기 공동 하부지반(50)에서 펼쳐진 상기 가변형 회전 날개(11)는 공동(40)의 주입공(20) 입구 근처로 올려진 후 연결된 외부모터에 의해 회전하면서 주입된 충전재(60)를 타격하므로 안식각에 제한 없는 균등한 충전을 수행하게 된다. 상기 충전이 끝나면 상기 펼쳐진 가변형 회전 날개(11)는 지표면 방향으로 올려져 주입공(20)의 케이싱(21)을 통과하게 된다. 이 과정에서 상기 펼쳐진 가변형 날개는 직격이 더 작은 상기 케이싱(21)을 통과하면서 인발되어 처음 주입할 때의 접힌 상태로 전환된다. 상기 케이싱(21)의 좁은 입구는 상기 펼쳐진 연성재질의 금속으로 구성된 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)의 가변형 회전 날개(11)를 인발하는 역할을 하므로 주입공(20)으로부터 제거된 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 삽입전의 날개가 접힌 상태로서 다음 충전에 바로 사용할 수 있는 상태가 된다.Since the
본 발명의 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 한쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관의 길이 방향으로 일정 길이 절개 분리되어 외측으로 확장되게 펼쳐지는 다수의 가변날개로 구성된 가변형 회전날개(11)의 내측으로 상기 가변날개(11)를 외측으로 확장시키는 확장부(12);와 한쪽 끝부분이 상기 확장부(12)에 연결되고 다른 쪽 끝부분이 상기 그라우팅 주입유도관(10)을 관통하여 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 외측으로 노출되는 작동부(13);를 포함하는 날개펼침부를 더 포함할 수 있다(도 2 참조).The grouting
도 2는 상기 날개펼침부를 더 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 보여주며 상기 기변형 회전 날개(11)가 접힌 상태 또는 펼친 상태인 것을 보여준다. FIG. 2 shows a grouting
상기 가변형 회전날개(11)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 한쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 길이 방향으로 일정 길이 절개 분리되어 외측으로 확장되게 펼쳐지는 다수의 가변날개로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상세하게는 상기 가변형 회전날개(11)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)과 일체형으로 구성되어 한쪽 끝부분이 일정한 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 길이 방향으로 일정 길이만큼 2회 이상 절개 분리되어 2개 이상의 가변날개를 구성하고 상기 가변날개는 상기 절개된 한쪽 끝부분으로 갈수록 그 간격이 벌어져 벌어진 꽃 모양을 하게 된다. 상기 가변날개는 탄성재질로 구성되며 절개되어 벌어진 가변날개의 내측에는 확장부(12)가 위치하고 상기 확장부(12)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)을 관통하여 외부로 노출되는 작동부와 연결된다. 상기 작동부(13)가 당겨지면 상기 확장부(12)가 상기 가변날개 내측으로 파고들어 상기 가변날개를 펼치게 된다. 상기 작동부(13)는 당겨진 상태에서 이동을 제한할 수 있는 고정장치에 의해 고정되어 상기 가변날개가 펼쳐진 상태를 유지하게 할 수 있으며 상기 고정장치를 해제하면 상기 확장부(12)가 상기 가변날개의 탄성에 의해 상기 가변날개의 일단으로 복귀하게 되어 다시 접힌 상태로 돌아가게 된다. The
따라서 상기 날개펼침부를 더 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 그라우팅 주입유도관(10)이 공동의 지반하부(50)까지 도달하여 길이방향을 압력을 주게 되면 상기 가변날개가 펼칠 필요 없이 공도 내부에서 상기 가변형 회전날개를 펼친 후 충전이 가능한 장점이 있다. 상기 날개펼침부를 더 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 공동의 깊이가 깊어 공동 하부 지반(50)에 도달하는데 어려움이 있거나 상기 공동 하부 지반이 고르지 않아 압력에 의해 가변형 회전 날개를 펼치기 어려운 경우에 유용하게 사용할 수 있다. Therefore, the grouting
상기 확장부(12)는 상기 작동부(13)의 동작에 의해 상기 가변날개 내부로 자연스럽게 파고들 수 있도록 마름모꼴 또는 물방울 모양일 수 있으며 상기 확장부(12)의 상부가 상기 가변날개의 끝단과 접하게 된다. 또한 상기 확장부(12)는 직경이 상기 가변날개의 직경보다 커 상기 케이싱(21)에 주입시 마찰을 최소화 할 수 있다. The
상기 작동부(13)는 상기 확장부(12)에 연결되어 상기 가변날개의 탄성을 극복하여 지표면으로 끌어올릴 수 있는 수준의 인장강도를 가진 재질이면 제한 없이 사용할 수 있으며 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)의 외부에 상기 작동부(13)를 고정시킬 수 있는 고정장치를 더 추가할 수 있다.The
상기 가변형 회전 날개(11)의 탄성 재질은 금속재질, 플라스틱 재질 또는 목재 재질일 수 있으며 원형을 회복하려는 탄성을 가져 외부의 힘이 사라지게 되면 형상복구가 가능하며 충전재 타격시 파손되지 않는 강도의 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다. The elastic material of the
도 5에서 보는 바와 같이 상기 탄성재질로 형성된 가변형 회전 날개(11)는 상기 주입공(20)에 삽입되어 지하공동(40)으로 진입한 후 상기 작동부(13)를 지표면 방향으로 당겨 올린다. 상기 올려진 확장부(12)는 상기 가변날개를 펼치게 되고 이때 상기 작동부(13)는 고정되어 펼쳐진 상태를 유지하게 된다. 상기 펼쳐진 가변형 회전 날개(11)는 외부모터에 의해 회전하면서 주입된 충전재(60)를 타격하여 균등한 충전이 수행되도록 한다.As shown in FIG. 5, the
상기 충전이 완료되면 상기 작동부(13)의 고정이 해제되고 상기 확장부(12)는 당겨 올려짐이 해제되어 상기 가변형 회전 날개(11)의 탄성에 의해 자연스럽게 접히게 된다. 상기 날개가 접힌 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 주입공(20)으로부터 제거되어 다음 충전에 바로 사용할 수 있는 상태가 된다.When the charging is completed, the fixing of the
본 발명의 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 상기 가변형 회전 날개(11)에 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 한쪽 끝부분에 힌지(11c)를 통해 접힘 및 펼침 가능하게 연결되는 가변날개인 것을 특징으로 하며 상기 가변날개는 다수로 형성되고 상기 가변날개를 접힘 및 펼침이 가능하도록 작동시키는 확장부(12)를 더 구비한다(도 3 참조).The grouting
상세하게는 상기 가변날개는 한쪽 끝부분이 상기 그라우팅 주입유도관(10)과 힌지(11c)를 통해 연결되고 다른 끝부분이 제 2 가변날개(11b)와 힌지(11c)를 통해 연결되는 제 1 가변날개(11a);와 한쪽 끝부분이 상기 제 1 가변날개(11a)의 다른 쪽 끝부분과 힌지(11c)를 통해 연결되고 다른 끝부분이 상기 확장부(12)의 한쪽 끝부분과 힌지(11c)를 통해 연결되는 제 2 가변날개(11b);를 포함하며, 상기 확장부(12)는 한쪽 끝부분이 상기 제 2 가변날개(12)의 다른 쪽 끝부분과 힌지(11c)를 통해 연결되며 상기 그라우팅 주입유도관(10)을 관통하여 다른 쪽 끝부분이 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 외측으로 노출된다(도 3 참조).In detail, the variable blade has one end connected through the grouting
도 3은 가변형 회전 날개(11)가 다수의 힌지(11c)로 연결되어 중앙 부위의 접힘이 가능한 구조로 형성된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 보여준다. 상세하게는 상기 힌지형의 가변형 회전 날개(11)는 제 1 가변 날개(11a)와 제 2 가변 날개(11b)로 구성될 수 있다. 상기 제 1 가변 날개(11a)는 한쪽 끝부분이 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)과 힌지(11c)를 매개로 연결되며 다른 쪽 끝부분은 상기 제 2 가변 날개(11b)와 힌지(11c)를 매개로 연결된다. 또한 상기 제 1 가변 날개(11a)과 접하지 않은 상기 제 2 가변 날개(11b)의 다른 쪽 끝부분 즉, 상기 지하공동(40) 방향의 끝부분은 힌지(11c)를 매개로 상기 확장부(12)와 접하게 된다. 그리고 상기 확장부(12)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)을 관통하여 외부로 노출된다. 3 shows a grouting
따라서 상기 확장부(12)가 지표면 방향으로 당겨지면 우산이 펴지듯이 상기 제 1 가변날개(11a)와 제 2 가변 날개(11b)가 접혀 서로 접하게 되므로 펼쳐진 상태의 가변형 회전 날개(11)가 된다. 상기 가변형 회전 날개(11)가 펼쳐지면 제 1 가변날개(11a)는 지표면 방향을 향하도록 펼쳐져 주입공(20)을 통해 주입된 충전재(60)를 타격하게 되고 상기 제 2 가변날개(11b)는 지하공동 하부지반(50) 방향으로 펼쳐지게 된다. Therefore, when the
상기 확장부(12)는 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 지표면 방향으로 당겨진 후 추가적인 고정장치를 통하여 상기 가변형 회전 날개(11)가 펼쳐진 상태로 유지되도록 할 수 있다. 또한 상기 확장부(12)는 연성이 없는 재질로 제조하여 우산을 펴고 접듯이 상기 가변형 회전 날개(11)를 필요에 따라 펼치거나 접을 수 있다. After the
도 6은 상기 가변형 회전 날개(11)가 다수의 힌지(11c)로 연결되어 중앙 부위의 접힘이 가능한 구조로 형성된 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 이용한 충전공법을 보여준다. 먼저 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)을 주입공으로 삽입한 후 상기 확장부(12)를 지표면방향을 당겨 상기 가변형 회전 날개(11)를 펼친다. 상기 당겨지 확장부(12)는 추가적인 고정장치를 통해 고정되고 이는 상기 가변형 회전날개(11)가 펼쳐진 상태로 유지되도록 하게 된다. 상기 가변날개가 펼쳐진 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 외부모터에 의해 회전하게 되고 주입공(20)을 통해 주입한 충전재(60)는 상기 가변날개에 의해 타격되어 안식각에 제한없는 균등한 충전이 이루어진다. 상기 충전재(60)의 충전이 끝나면 상기 가변형 회전 날개(11)의 회전이 멈추게 되고 상기 확장부(12)의 당겨짐은 해제되어 상기 그라우팅 주입유도관(10)이 지표면 방향으로 올려지게 된다. 이때 주입공(20)의 좁은 입구가 상기 펼쳐진 가변형 회전 날개(11)를 접는 저항의 역할을 하게 되므로 주입공(20)으로부터 제거된 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)은 삽입전의 날개가 접힌 상태로 되어 다음 충전에 바로 사용할 수 있는 상태가 될 수 있다. 또한 상기 확장부(12)가 연성이 없는 막대형상으로 제조된 경우 상기 그라우팅 주입유도관(10)의 제거시 상기 확장부(12)를 상기 지하공동 하부지반(50) 방향으로 밀어 우산을 접듯이 상기 가변형 회전 날개(11)를 먼저 접은 후 상기 주입공(20)으로부터 제거하는 것도 가능하다.6 shows a filling method using a grouting
본 발명의 충전재(60)는 입자상의 충전재이며 흙, 모래, 콘크리트, 골재 또는 이들 혼합물일 수 있다. 상기 입자상의 충전재는 안식각(angle of repose)에 의해 입자가 사면에 안정적으로 머무를 수 있는 충전재로서 사면으로부터 흘러내리는 모르타르와 같은 반고체상의 충전재와 대비된다. 본 발명은 가변형 회전 날개(11)가 상기 충전재(60)를 타격하여 흩뿌리므로 상기 안식각에 상관없이 균등한 충전이 가능한 장점이 있다. 종래의 그라우팅 방법으로 입자상의 충전재를 충전하게 되면 안식각에 의해 충전이 불균등하게 되고 사면에 머무르는 충전재(60)가 쌓여 주입공(20)을 막게 되므로 좁은 간격으로 추가적인 주입공(20)을 더 천공하여 추가적인 충전을 실시하여야만 했다. 그러나 본 발명은 안식각에 상관없이 입자상의 충전재(60)를 균등하게 충전할 수 있으므로 보다 넓은 간격으로 주입공(20)을 천공하는 것이 가능하며 흩뿌려진 충전재(60)가 균등하게 충전되어 골고루 하중을 가하게 되므로 하부 지반구조가 약한 지하공동에도 충분히 적용 가능한 장점이 있다. The
상기 충전이 완료되어 공동 충전용 그라우팅 주입유도관(10)이 제거된 주입공(20)은 추가적으로 천공수를 흘려주어 내부를 청소한 후 다음 충전 장소로 이동 할 수 있다.After the filling is completed, the
이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with ordinary knowledge in the field to which it belongs will be said to have the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be implemented.
10: 그라우팅 주입유도관 11: 가변형 회전날개
11a: 제 1 가변 날개 11b: 제 2 가변 날개
11c: 힌지 12: 확장부
13. 작동부 20: 주입공
21: 케이싱 30: 공동 상부지반
40: 공동 50: 공동 하부 지반
60: 충전재10: grouting injection guide tube 11: variable rotary blade
11a: first
11c: hinge 12: extension
13. Operating part 20: injection hole
21: casing 30: hollow upper ground
40: cavity 50: cavity lower ground
60: filling
Claims (11)
Grouting injection guide tube for cavity filling with variable rotating blades.
상기 그라우팅 주입유도관의 한쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 상기 그라우팅 주입유도관의 길이 방향으로 일정 길이 절개 분리되어 외측으로 확장되게 펼쳐지는 다수의 가변날개로 이루어진 것을 특징으로 하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관.
The method of claim 1, wherein the variable rotary blade
Grouting injection induction for cavity filling, characterized in that it consists of a plurality of variable blades that are cut and separated by a certain length in the longitudinal direction of the grouting injection induction pipe at one end of the grouting injection induction pipe and spread outwardly tube.
The method of claim 2, wherein an extension part for expanding the variable blades to an outside of the plurality of variable blades; and one end is connected to the expansion part, and the other end passes through the grouting injection guide pipe A grouting injection induction pipe for cavity filling, characterized in that it further comprises a wing spreading part including; an operation part exposed to the outside of the grouting injection induction pipe.
The method of claim 1, wherein the variable rotary blade is a plurality of variable blades connected to one end of the grouting injection guide pipe to be folded and unfolded through a hinge, and the variable blades are folded and unfolded. Grouting injection induction pipe for cavity filling, characterized in that it further comprises an extended portion to operate.
한쪽 끝부분이 상기 그라우팅 주입유도관과 힌지를 통해 연결되고 다른 끝부분이 제 2 가변날개와 힌지를 통해 연결되는 제 1 가변날개;와
한쪽 끝부분이 상기 제 1 가변날개의 다른 쪽 끝부분과 힌지를 통해 연결되고 다른 끝부분이 상기 확장부의 한쪽 끝부분과 힌지를 통해 연결되는 제 2 가변날개;를 포함하며,
상기 확장부는 한쪽 끝부분이 상기 제 2 가변날개의 다른 쪽 끝부분과 힌지를 통해 연결되며 상기 그라우팅 주입유도관을 관통하여 다른 쪽 끝부분이 상기 그라우팅 주입유도관의 외측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관.
The method of claim 4, wherein the variable wing
A first variable blade having one end connected to the grouting injection guide pipe through a hinge and the other end connected through a second variable blade and a hinge; and
And a second variable blade having one end connected to the other end of the first variable blade through a hinge and the other end connected to one end of the expansion part through a hinge, and
The extension part is characterized in that one end is connected to the other end of the second variable blade through a hinge, and the other end is exposed to the outside of the grouting injection guide pipe through the grouting injection guide pipe. Grouting injection guide tube for cavity filling.
The grouting injection induction for cavity filling according to claim 1, wherein the variable rotary blade is inserted into the cavity and then unfolded and rotated by a motor while striking and scattering the filler, thereby expanding the grouting spread without limiting the angle of repose. tube.
The grouting injection guide pipe for filling a cavity according to claim 1, wherein the cavity is a mining area of a mine or a lime cavity of a lime cave.
The grouting injection guide pipe for cavity filling according to claim 1, wherein the grouting injection guide pipe for cavity filling is inserted into the cavity through an injection hole drilled from the ground surface to the cavity.
상기 주입공에 케이싱을 설치하는 제 2 단계;
상기 케이싱이 설치된 주입공에 가변형 회전 날개를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 삽입하는 제 3 단계;
상기 공동 내부에서 상기 가변형 회전날개를 펼치고 모터를 이용하여 회전시키는 제 4 단계;
상기 주입공에 충전재를 주입하는 제 5 단계; 및
상기 충전재의 주입이 끝나면 상기 가변형 회전날개의 회전을 멈추고 접어 상기 주입공으로부터 상기 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 제거하는 제 6 단계;
를 포함하는 공동 충전용 그라우팅 주입유도관을 이용한 지반침하 방지용 그라우팅 충전공법.
A first step of drilling from the ground surface to the cavity to form an injection hole;
A second step of installing a casing in the injection hole;
A third step of inserting a grouting injection guide pipe for filling a cavity including a variable rotary blade into the injection hole in which the casing is installed;
A fourth step of spreading the variable rotary blade in the cavity and rotating it using a motor;
A fifth step of injecting a filler into the injection hole; And
A sixth step of stopping the rotation of the variable rotary blade after the injection of the filler material is completed, and removing the grouting injection guide pipe for filling the cavity from the injection hole;
Grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection induction pipe for cavity filling comprising a.
The grouting filling method for preventing ground subsidence using a grouting injection guide pipe for cavity filling according to claim 9, wherein the filler is a particulate filler.
The cavity according to claim 9, wherein the grouting injection pipe for filling the cavity expands the filling range without limiting the angle of repose since the variable rotary blades spread in the cavity are driven to rotate by a motor and scatter the filler. Grouting filling method for preventing ground subsidence using filling grouting injection guide pipe.
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KR20120005184A (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-16 | (주)새길이엔시 | Expansion anchor body structure and execution a method |
KR101148175B1 (en) | 2011-12-27 | 2012-05-24 | 서정엔지니어링 주식회사 | Underground pressurization type mine filling apparatus and method |
KR101582068B1 (en) * | 2015-03-26 | 2015-12-31 | 김인철 | Ground anchor construction method for anchoring area extended improvement using extended excavation agitator |
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2019
- 2019-07-08 KR KR1020190081878A patent/KR102314261B1/en active IP Right Grant
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