KR20240016515A - 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법 - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 각 시공지점의 지반조사결과에 따라 선 터파기 깊이를 차등 적용하여 고화제가 지표면으로 빠져나가는 것을 사전에 차단함으로써 시공되는 지중구조체의 시공품질을 극대화 하고 시공 시에 발생되는 슬라임의 발생을 차단하여 슬라임의 폐기물 처리에 소요되는 비용 절감 및 환경오염을 방지하는 효과도 있는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법에 관한 것이다.
개시된 내용은 대상지반의 간극률에 따라 선 터파기 깊이를 산출하는 깊이 결정 단계와, 터파기장치가 상기 선 터파기 깊이에 따라 선 터파기를 진행하는 선 터파기 단계와, 심층교반분사장치가 상기 선 터파기 단계가 진행된 상기 대상지반에 교반부를 관입시키며 고화제를 주입시키는 관입 주입 단계와, 상기 심층교반분사장치가 상기 대상지반에 관입된 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 분리시키는 인발 단계 및 상기 심층교반분사장치가 선 터파기 영역에 존재하는 슬라임을 상기 고화제 및 대상지반이 교반된 슬라임에 재 교반시키는 재 교반 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법을 일 실시예로 제시한다.
개시된 내용은 대상지반의 간극률에 따라 선 터파기 깊이를 산출하는 깊이 결정 단계와, 터파기장치가 상기 선 터파기 깊이에 따라 선 터파기를 진행하는 선 터파기 단계와, 심층교반분사장치가 상기 선 터파기 단계가 진행된 상기 대상지반에 교반부를 관입시키며 고화제를 주입시키는 관입 주입 단계와, 상기 심층교반분사장치가 상기 대상지반에 관입된 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 분리시키는 인발 단계 및 상기 심층교반분사장치가 선 터파기 영역에 존재하는 슬라임을 상기 고화제 및 대상지반이 교반된 슬라임에 재 교반시키는 재 교반 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법을 일 실시예로 제시한다.
Description
개시된 내용은 연약 지반에 고화제를 주입하여 고체화시켜 연약지반을 개량하는 심층혼합처리공법에 관련된다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재되었다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
연약지반을 개량하기 위한 방법으로, 연약지반에 대하여 시공기의 교반날개를 지중에 관입시키고 고화제를 주입한 후, 고화제와 연약지반과 교반을 통하여 고화시키는 심층혼화처리공법이 널리 사용되고 있다.
그러나 종래의 심층혼화처리공법서는 연약지반의 연경도 특성이 다양한 수많은 지질층에 대하여 일괄적인 시공방법을 적용하여 시공품질이 저하되는 문제가 있었다.
이에 따라 연경도 특성이 다양한 수많은 지질층에 대하여 심층혼화처리공법의 시공품질을 높이는 방안들이 제시되고 있다.
이러한 시공품질을 높이는 방안의 일 예로, 대한민국 특허 등록 제10-1278127호(2013.06.18. 등록)에는 개량하고자 하는 연약지반을 일정한 폭 및 일정한 깊이로 파내는 제 1공정과, 일정한 폭 및 일정한 깊이로 파내어진 연약지반의 지중으로 오거 케이싱을 설계 심도까지 관입시키는 제 2공정과, 상기 설계 심도까지 관입된 오거 케이싱을 역회전시켜 상부방향으로 인발함과 동시에 안정제를 주입하면서 연약지반과 혼합하는 제 3공정 및 상기 오거 케이싱의 관입 또는 인발에 의해 연약지반의 상층부에 쌓이게 되는 부상토를 상기 일정한 폭 및 일정한 깊이로 파내어진 연약지반의 상층부에 골고루 채워지도록 하는 제 4공정을 포함하되, 상기 제 4공정에서 연약지반의 상층부에 골고루 채워지는 부상토는 별도의 안정제와 혼합되며, 상기 안정제는 고화제 또는 시멘트류와 물이 혼합되어 생성되되, 연약지반의 토질 및 지질상태에 따라 상기 고화제 또는 상기 시멘트류와 물의 배합비는 달라질 수 있는 표층고화 심층혼합처리공법이 개시된다.
그러나 전술한 심층혼합처리공법은 별도의 안정제를 투입하는 공정이 포함되므로 공법이 복잡해지고 안정제의 관리에 문제가 있을 수 있다.
별도의 안정제를 투입하지 않고 연경도 특성이 다양한 수많은 지질층에 대하여 시공품질을 높이는 심층혼화공법의 일 예로, 대한민국 특허 등록 제10-1317364호(2013.10.04. 등록)에는 고화제 공급플랜트는 고화제 저장탱크와, 상기 고화제 저장탱크와 연결되는 교반기와, 상기 교반기와 연결되어 고화제(A)를 상기 고화제 개폐밸브로 공급하기 위한 펌프로 구성하고, 상기 강화 고화제 공급플랜트는 강화 고화제 저장탱크와, 상기 강화 고화제 저장탱크와 연결되는 교반기와, 상기 교반기와 연결되어 강화 고화제(B)를 상기 고화제 개폐밸브로 공급하기 위한 펌프로 구성하며, 상기 강화 고화제(B)는 시멘트, 코크스, 생석회, 플라이애시, 무수석고, 골재, 모래, 고로 슬래그 또는 이들 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 교반날개는 평면상태에서 보았을 때 상기 로드를 중심으로 적어도 두개 이상이 방사상으로 형성하되, 상기 교반날개는 평면상태에서 보았을 때 일측은 길고 타측은 일측보다 더 짧게 제작하는 것을 특징으로 하는 표층 및 취약심도 강화 심층혼합처리장비가 개시된다.
또한, 대한민국 특허 등록 제10-2108110호(2020.04.29. 등록)에는 육상 또는 해상 전용장비에 설치되어 회전하며 지중으로 관입 또는 인발되는 복수 개의 로드와 상기 로드의 하부에 설치되고, 복수 개의 교반날개가 구비되며, 하부 외주연과 상부 외주연에 각각 하부주입구와 상부주입구가 형성되는 교반부를 포함하여 구성되는 심층혼합처리장비를 이용한 심층혼합처리공법의 슬러리 교반을 위한 회전수(BRN)를 적용하기 위한 방법에 있어서, BRN을 하기와 같은 계산식으로 계산하여 심층혼합처리공법에 적용하되, 단주를 시공할 때, 관입공정시 하부주입구를 통해 슬러리를 주입하고, 인발공정시 슬러리의 주입을 차단하고, 관입공정과 인발공정 사이에 슬러리 주입을 차단한 상태에서 교반부로 교반하고, 상기 BRN은 로드간의 축간간격에 비례하여 상승하고, 로드와 교반날개의 길이를 포함하는 날개직경에 비례하여 상승되는 것을 특징으로 하는 고품질 DCM시공을 위한 최적 회전수(BRN) 적용방법이 제시되고 있다.
그러나 전술한 바와 같은 심층혼합처리공법들은 지반위로 유출되는 슬라임의 유출과 실질적으로 대상토량과 슬러리의 교반이 충분히 이루어지지 않아 시공품질이 저하되는 문제는 여전히 존재하고 있었다.
대상지반의 간극률 특성에 따라서 선 터파기 깊이가 산출되는 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법을 제공하고자 한다.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용은 대상지반의 간극률에 따라 선 터파기 깊이를 산출하는 깊이 결정 단계와, 터파기장치가 상기 선 터파기 깊이에 따라 선 터파기를 진행하는 선 터파기 단계와, 심층교반분사장치가 상기 선 터파기 단계가 진행된 상기 대상지반에 교반부를 관입시키며 고화제를 주입시키는 관입 주입 단계와, 상기 심층교반분사장치가 상기 대상지반에 관입된 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 분리시키는 인발 단계 및 상기 심층교반분사장치가 선 터파기 영역에 존재하는 슬라임(Slime)을 상기 고화제 및 대상지반이 교반된 슬라임에 재 교반시키는 재 교반 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법을 일 실시예로 제시한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 심층교반분사장치는, 견인차량(전용장비)에 연결되고 세로로 구비되어 교반부를 상기 대상지반으로 관입 또는 상기 대상지반으로부터 인발시키는 관입로드(Rod)와, 상기 관입로드(붐, Boom)의 일측 상부에 구비되어 회전력을 발생시키는 구동모터(Motor) 및 상기 관입로드(붐)의 일측 하부에 구비되고 상기 구동모터에 연결되어 상기 구동모터로부터 회전력을 공급받아 회전하며 상기 대상지반으로 관입 또는 상기 대상지반으로부터 인발되는 교반부를 포함한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 교반부는, 상기 구동모터에 연결되어 회전되는 교반봉(교반로드)과, 상기 교반봉(교반로드)의 하부 외주 둘레에 형성되어 상기 슬라임을 교반시키는 복수의 교반날개 및 상기 교반봉(교반로드)의 하부 중앙에 형성되어 상기 고화제를 상기 대상지반으로 주입시키는 고화제 주입구를 포함한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 선 터파기 깊이 결정 단계는, 상기 대상지반의 지층별 간극률을 도출하는 간극률 도출 공정 및 도출된 간극률에 따라 상기 선 터파기 깊이를 산출하는 선 터파기 깊이 산출 공정을 포함한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 관입 주입 단계는, 상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반에 관입시키는 관입 공정 및 상기 심층교반분사장치가 상기 관입 공정의 진행 후에 상기 고화제를 상기 대상지반에 주입시키는 고화제 주입 공정을 포함한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 관입 주입 단계는, 상기 대상지반에 대하여 지표로부터 일정 깊이까지 상기 관입 공정이 진행 된 이후에 상기 고화제 주입 공정이 진행되고, 이후에 추가되는 일정 깊이까지 상기 관입 공정이 다시 진행되는, 반복적인 공정 진행이 정하여진 관입 깊이까지 진행된다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 관입 주입 단계는, 상기 관입 공정이 진행되는 동시에 상기 고화제 주입 공정이 진행된다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 재 교반 단계는, 상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반에 재 관입 시키는 재 관입 공정 및 상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 재 인발 시키는 재 인발 공정을 포함한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 선 터파기 깊이 결정 단계에서는,
의 수식에 의하여 상기 선 터파기 깊이를 결정한다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법에 의하면, 각 시공지점의 지반조사결과에 따라 선 터파기 깊이를 차등 적용하여 고화제가 지표면으로 빠져나가는 것을 사전에 차단함으로써 시공되는 지중구조체의 시공품질을 극대화 하는 것이 가능하다.
또한, 시공 시에 발생되는 슬라임의 발생을 차단하여 슬라임의 폐기물 처리에 소요되는 비용 절감 및 환경오염을 방지하는 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 종래의 심층혼합처리공법의 진행 상태도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법의 블록도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 깊이 결정 단계의 블록도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 단계의 진행 상태도.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계의 블록도.
도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계, 인발 단계 및 재 교반 단계의 진행 상태도.
도 7은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 심층교반분사장치의 측면도.
도 8은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 재 교반 단계의 블록도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법의 블록도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 깊이 결정 단계의 블록도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 단계의 진행 상태도.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계의 블록도.
도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계, 인발 단계 및 재 교반 단계의 진행 상태도.
도 7은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 심층교반분사장치의 측면도.
도 8은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 재 교반 단계의 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
본 명세서에서 “고화제”란 물과 시멘트가 혼합된 물질을 의미한다.
본 명세서에서 “슬라임”이란 대상지반과 고화제가 혼합된 물질을 의미한다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 종래의 심층혼합처리공법의 진행 상태도이다.
종래의 심층혼합처리공법은 장치의 교반날개를 지중에 관입과 동시에 고화제를 주입하는 공정과, 정하여진 관입 깊이에 관입된 교반날개를 회전시켜 상부방향으로 인발하는 공정방식 또는 교반날개를 지중에 관입하는 공정과, 상기 장치의 교반날개의 인발과 동시에 고화제를 주입하면서 연약지반과 혼합하는 공정으로 나뉘어졌다.
종래의 심층혼합처리 공법은 연약지반의 종류별 특성을 감안하지 않고 단지 교반 날개별 회전속도(16~25rpm)를 교반부의 교반날개를 이용하여 공정을 시행하고 있으나, 이런 일률적인 시공은 예를 들어 점토층 교반에 있어 큰 간극비에 비해 적은 충전율에 의해 슬라임이 지면위로 유출되는 큰 문제점이 발생하여 균일하고 연속적인 고강도의 지중구조체를 시공할 수 없고, 균일하게 혼합하는 기계적인 시공방법으로서 장치의 교반날개의 최대 회전속도를 이용하게 되면 과도전류를 발생시켜 구동모터의 기계적인 무리가 발생되어 파손 및 고장의 원인이 되고 있다.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법의 블록도이다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법은 도 2에 도시되는 바와 같이, 선 터파기 깊이 결정 단계(S100), 선 터파기 단계(S200), 관입 주입 단계(S300), 인발 단계(S400) 및 재 교반 단계(S500)를 포함할 수 있다.
도 3은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 깊이 결정 단계의 블록도이고, 도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 선 터파기 단계의 진행 상태도이다.
상기 선 터파기 깊이 결정 단계(S100)는 도 3 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 대상지반(100)의 간극률에 따라 선 터파기 깊이(210)를 산출하는 단계일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 상기 선 터파기 깊이 결정 단계(S100)는 간극률 도출 공정(S110) 및 선 터파기 깊이 산출 공정(S120)을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 간극률 도출 공정(S110)은 상기 대상지반(100)의 지층별 간극률을 도출하는 공정일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 상기 선 터파기 깊이(210)는 대상지반(100)의 간극률이 클수록 반비례하여 얕아지고, 대상지반(100)의 종류에 따라 입자가 상대적으로 작은 점성토, 중간크기인 사질토, 큰 크기인 사력토, 풍화토 순서로 비례하여 깊어지며, 지반별로 지반조사자료의 표준관입시험(SPT시험)의 N값에 반비례하여 얕아질 수 있다.
또한, {가설공사표준시방서, 국토교통부, 2016, 표.6.1}에 개시된 지반조건에 따른 추정 주입 율을 참조하면, 지반 종류별 SPT-N 값과 간극률 값이 점성토의 경우에는 SPT-N 값이 0~4일 때는 간극률 65~75%를 적용하고, SPT-N 값이 4~8일 때는 간극률 50~70%를 적용하며, SPT-N값이 8~15일 때는 간극률 40~60%를 적용할 수 있다.
그리고 사질토의 경우에는 SPT-N 값이 0~10일 때는 간극률 46~50%를 적용하고, SPT-N 값이 10~30일 때는 간극률 40~48%를 적용하며, SPT-N 값이 30 이상 일 때는 간극률 30~40%를 적용할 수 있다.
또한, 사력토(모래, 자갈)의 경우에는 SPT-N 값이 10~30일 때는 간극률 40~60%를 적용하고, SPT-N 값이 30~50일 때는 간극률 28~40%를 적용하며, SPT-N 값이 50 이상일 때는 간극률 22~30%를 적용할 수 있다.
예를 들어, 도 6(h)을 참조하여 제 1지층(110)이 점성토이고 SPT-N 값이 4로 도출될 때에는 간극률 75%를 적용하고, 제 2지층(120)이 사질토이고 SPT-N 값이 30으로 도출될 때에는 간극률 48%를 적용하며, 제 3지층(130)이 사력토이고 SPT-N 값이 50으로 도출될 때에는 간극률 30%를 적용할 수 있다.
그리고 상기 선 터파기 깊이 산출 공정(S120)은 도출된 간극률에 따라 상기 선 터파기 깊이(210)를 산출하는 공정일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 상기 선 터파기 깊이(210)는 아래의 계산식으로 산출될 수 있다.
[계산식]
한편, 상기 터파기 단계(S200)는 도 4 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 터파기장치(60)가 위와 같이 결정된 상기 선 터파기 깊이(210)에 따라 선 터파기를 진행하는 단계일 수 있다. (도 6(a) 참조)
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계의 블록도이고, 도 6은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 관입 주입 단계, 인발 단계 및 재 교반 단계의 진행 상태도이며, 도 7은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 심층교반분사장치의 측면도이다.
상기 관입 주입 단계(S300)는 도 5 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 심층교반분사장치(10)가 도 2에 도시된 상기 선 터파기 단계(S200)가 진행된 상기 대상지반(100)에 교반부(40)를 관입시키며 고화제(400)를 주입시키는 단계일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 상기 심층교반분사장치(10)는 관입로드(붐, 20), 구동모터(30) 및 교반부(40)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 관입로드(붐, 20)는 견인차량(50)에 연결되고 세로로 구비될 수 있다. 상기 관입로드(붐, 20)는 상기 교반부(40)를 상기 대상지반(100)으로 관입 또는 상기 대상지반(100)으로부터 인발시킬 수 있다.
또한, 상기 구동모터(30)는 상기 관입로드(붐, 20)의 일측 상부에 구비될 수 있다. 상기 구동모터(30)는 회전력을 발생시킬 수 있다.
그리고 상기 교반부(40)는 상기 관입로드(붐, 20)의 일측 하부에 구비되고 상기 구동모터(30)에 연결될 수 있다. 상기 교반부(40)는 상기 구동모터(30)로부터 회전력을 공급받아 회전될 수 있다. 상기 교반부(40)는 상기 대상지반(100)으로 관입 또는 상기 대상지반(100)으로부터 인발될 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 상기 교반부(40)는 도 6 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 교반봉(교반로드, 41), 복수의 교반날개(42) 및 고화제 주입구(43)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 교반봉(교반로드, 41)은 상기 구동모터(30)에 각각 연결되어 회전될 수 있다.
또한, 복수의 상기 교반날개(42)는 상기 교반봉(교반로드, 41)의 각각의 하부 외주 둘레에 각각 형성되어 각각 상기 슬라임(500)을 교반시킬 수 있다.
그리고 상기 고화제 주입구(43)는 상기 교반봉(교반로드, 41)의 하부 중앙에 형성되어 상기 고화제(400)를 상기 대상지반(100)으로 주입시킬 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면 상기 교반부(40)는 하나의 상기 교반봉(교반로드, 41)을 구비할 수 있다.
또한, 개시된 내용의 일 실시예에 따르면 상기 교반부(40)는 복수개의 상기 교반봉(교반로드, 41)을 구비할 수 있다.
한편, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 상기 관입 주입 단계(S300)는 도 5 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 관입 공정(S310) 및 고화제 주입 공정(S320)을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 관입 주입 공정(S310)은 상기 심층교반분사장치(10)가 상기 교반부(40)를 상기 대상지반(100)에 관입시키는 공정일 수 있다.
또한, 상기 고화제 주입 공정(S320)은 상기 심층교반분사장치(10)가 상기 관입 공정(S310)의 진행 후에 상기 고화제(400)를 상기 대상지반(100)에 주입시키는 공정일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면 상기 관입 주입 단계(S300)는, 상기 대상지반(100)에 대하여 지표로부터 일정 깊이까지 상기 관입 공정(S310)이 진행 될 수 있다. (도 6(b) 및 도 6(c) 참조)
이후에 상기 고화제 주입 공정(S320)이 진행될 수 있다. (도 6(d) 참조)
또한, 이후에 추가되는 일정 깊이까지 상기 관입공정(S310)이 다시 진행되는, 반복적인 공정 진행이 정하여진 관입 깊이(310)까지 진행될 수 있다.(도 6(e) 참조)
그리고 개시된 내용의 일 실시예에 따르면 상기 관입 공정(S310)이 진행되는 동시에 상기 고화제 주입 공정(S320)이 진행될 수 있다.
한편, 상기 인발 단계(S400)는 도 5 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 심층교반분사장치(10)가 상기 대상지반(100)에 관입된 상기 교반부(40)를 상기 대상지반(100)으로부터 분리시키는 단계일 수 있다. (도 6(f) 참조)
도 8은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 재 교반 단계의 블록도이다.
상기 재 교반 단계(S500)는 도 6 내지 도 8에 도시되는 바와 같이, 상기 심층교반분사장치(10)가 선 터파기 영역(200)에 존재하는 슬라임(500)을 관입 영역(300)에 존재하는 슬라임(500)과 재 교반시키는 단계일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 상기 재 교반 단계(S500)는 재 관입 공정(S510) 및 재 인발 공정(S520)을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 재 관입 공정(S510)은 상기 심층교반분사장치(10)가 상기 교반부(40)를 상기 대상지반에 재 관입 시키는 공정일 수 있다. (도 6(g) 참조)
또한, 상기 재 인발 공정(S520)은 상기 심층교반분사장치(10)가 상기 교반부(40)를 상기 대상지반(100)으로부터 재 인발 시키는 공정일 수 있다. (도 6(h) 참조)
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 대상지반 110 : 제 1지층
120 : 제 2지층 130 : 제 3지층
200 : 선 터파기 영역 210 : 선 터파기 깊이
300 : 관입 영역 310 : 관입 깊이
400 : 고화제
500 : 슬라임
10 : 심층교반분사장치 20 : 관입로드(붐)
30 : 구동모터 40 : 교반부
41 : 교반봉(교반로드) 42 : 교반날개
43 : 고화제 주입구 50 : 견인차량
60 : 터파기장치
S100 : 선 터파기 깊이 결정 단계
S110 : 간극률 도출 공정 S120 : 선 터파기 깊이 산출 공정
S200 : 선 터파기 단계
S300 : 관입 주입 단계
S310 : 관입 공정 S320 ; 고화제 주입 공정
S400 : 인발 단계
S500 : 재 교반 단계
S510 : 재 관입 공정 S520 : 재 인발 공정
120 : 제 2지층 130 : 제 3지층
200 : 선 터파기 영역 210 : 선 터파기 깊이
300 : 관입 영역 310 : 관입 깊이
400 : 고화제
500 : 슬라임
10 : 심층교반분사장치 20 : 관입로드(붐)
30 : 구동모터 40 : 교반부
41 : 교반봉(교반로드) 42 : 교반날개
43 : 고화제 주입구 50 : 견인차량
60 : 터파기장치
S100 : 선 터파기 깊이 결정 단계
S110 : 간극률 도출 공정 S120 : 선 터파기 깊이 산출 공정
S200 : 선 터파기 단계
S300 : 관입 주입 단계
S310 : 관입 공정 S320 ; 고화제 주입 공정
S400 : 인발 단계
S500 : 재 교반 단계
S510 : 재 관입 공정 S520 : 재 인발 공정
Claims (9)
- 대상지반의 간극률에 따라 선 터파기 깊이를 산출하는 선 터파기 깊이 결정 단계;
터파기장치가 상기 선 터파기 깊이에 따라 선 터파기를 진행하는 선 터파기 단계;
심층교반분사장치가 상기 선 터파기 단계가 진행된 상기 대상지반에 교반부를 관입시키며 고화제를 주입시키는 관입 주입 단계;
상기 심층교반분사장치가 상기 대상지반에 관입된 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 분리시키는 인발 단계; 및
상기 심층교반분사장치가 선 터파기 영역에 존재하는 슬라임을 상기 고화제 및 대상지반이 교반된 슬라임에 재 교반시키는 재 교반 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 1에 있어서,
상기 심층교반분사장치는,
견인차량에 연결되고 세로로 구비되어 교반부를 상기 대상지반으로 관입 또는 상기 대상지반으로부터 인발시키는 관입로드;
상기 관입로드의 일측 상부에 구비되어 회전력을 발생시키는 구동모터; 및
상기 관입로드의 일측 하부에 구비되고 상기 구동모터에 연결되어 상기 구동모터로부터 회전력을 공급받아 회전하며 상기 대상지반으로 관입 또는 상기 대상지반으로부터 인발되는 교반부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 2에 있어서,
상기 교반부는,
상기 구동모터에 연결되어 회전되는 교반봉;
상기 교반봉의 하부 외주 둘레에 형성되어 상기 슬라임을 교반시키는 복수의 교반날개; 및
상기 교반봉의 하부 중앙에 형성되어 상기 고화제를 상기 대상지반으로 주입시키는 고화제 주입구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 1에 있어서,
상기 선 터파기 깊이 결정 단계는,
상기 대상지반의 지층별 간극률을 도출하는 간극률 도출 공정; 및
도출된 간극률에 따라 상기 선 터파기 깊이를 산출하는 선 터파기 깊이 산출 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 1에 있어서,
상기 관입 주입 단계는,
상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반에 관입시키는 관입 공정; 및
상기 심층교반분사장치가 상기 관입 공정의 진행 후에 상기 고화제를 상기 대상지반에 주입시키는 고화제 주입 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 5에 있어서,
상기 관입 주입 단계는,
상기 대상지반에 대하여 지표로부터 일정 깊이까지 상기 관입 공정이 진행 된 이후에 상기 고화제 주입 공정이 진행되고, 이후에 추가되는 일정 깊이까지 상기 관입 공정이 다시 진행되는, 반복적인 공정 진행이 정하여진 관입 깊이까지 진행되는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 5에 있어서,
상기 관입 주입 단계는,
상기 관입 공정이 진행되는 동시에 상기 고화제 주입 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 1에 있어서,
상기 재 교반 단계는,
상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반에 재 관입 시키는 재 관입 공정; 및
상기 심층교반분사장치가 상기 교반부를 상기 대상지반으로부터 재 인발 시키는 재 인발 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법. - 청구항 1에 있어서,
상기 선 터파기 깊이 결정 단계에서는,
의 수식에 의하여 상기 선 터파기 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 대상지반의 간극률을 기초로 한 선 터파기 단계를 포함하는 심층혼합처리공법.
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