KR890004300B1 - 지하에 세멘트 또는 약품 배합물을 주입성형하는 지중구축물 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

지하에 세멘트 또는 약품 배합물을 주입성형하는 지중구축물 및 그 시공방법

첨부도면은 본 발명의 시공방법을 나타낸 것으로서, 제1도는 본 발명의 시공상태를 나타낸 측면도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3(a)도는 자연상태의 지층단면도이고, 제3(b)도는 본 발명의 시공방법에 의해 정리된 지층의 단면도

제4(a)도, 제4(b)도, 제4(c)도, 제4(d)도는 본 발명의 시공과정을 나타낸 설명도.

본 발명은 해안, 하천변 또는 구릉지대등 지하수나 해수의 영향을 많이 받고 있는 지역에 건축물, 교량시설, 방파제 기타 구조물을 건설하고져 할때 발생되는 연약지반의 보강을 위한 시공 방법에 관한 것으로 특히, 자연상태의 충적층은 크고 작은 입자의 뻘, 점토, 자갈, 혹은 암석과 모래로 주로 이루어져 있으면서 알맞게 분리된 입도를 유지하여 안정상태의 지층을 이루고 있는데 그 지층내의 입자사이에 형성된 공극에는 입자가 극히 미세한 점토질이나 뻘 또는 지하수가 충전되어 있는 소위, 충적층을 능률적으로나 경제적으로 견고하게 보강시켜서 되는 지중구축물 및 그 시공 방법인 것이다.

종래에는, 건축물, 교량, 방파제등 기타 구조물을 건설하기 위해서는 콘크리트, 강관 또는 목재등의 파일을 박아서 시공하거나 배수로를 만들어 지하수를 유도하는 방법이 사용되었으며 연약지반 보강매트를 사용하여 방파제나 교량을 구축하도록 된 것이 있었으나 이와같은 경우에는 매트의 생산가가 고가였기 때문에 막대한 시공비를 요구하게 되었으며 그 시공도 매우 불편하였음을 경험하였을 것이다.

또한 강판파일의 내부로 급결재를 혼합한 콘크리트 몰탈을 투입시켜서 파일의 하단에 구근확장부를 가지게 한것도 제안사용되고 있으나 이와같은 것은 파일의 개개체에 형성되어 지므로 근자와 같이 구조물의 중량이나 규모나 점차 대형화로 되고 복잡화되는 지형에는 그 실시가 불가능했으며 더욱더 특수한 연약지반의 처리공법이 요구되고 있는 실정이였음을 경험하였을 것이다. 또한, 고압수의 분사와 함께 연약지반을 교란시키면서 경화제를 주입하여 경화제와 교란된 지반층을 잘 혼합되게 하고 있는데, 이렇게 교란되어진 지반층에는 입자가 미세한 점토질이라든가, 분사된 고압수의 많은 수량이 함께 섞여 있기 때문에 경화제의 주입량이 많아질 수 밖에 없는데다 경화제가 골고루 혼합되지 않고 극미한 입자의 점토질이 다량 혼합되어 있어서 경화후의 강도가 극히 취약하게 되는 결점이 있었다.

본 발명은 상기의 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 연약지반의 지지력 강도를 극대화시키면서, 보강 기초지반을 안정화시키고, 동시에 연속시공작업이 가능하도록 하기 위하여 지면지층을 형성하고 있는 모래와 자갈의 공극에 충전된 뻘, 점토질이나 이물질을 한쪽에서는 흡출시키고, 그 반대쪽에서는 고압수와 고압 공기를 강제로 분사시켜 유동성인 뻘, 점토 및 이물질을 흡출시키는 쪽으로 유도시켜 모래와 자갈층으로부터 빈 공간부를 형성시키면서 동시에 그 빈공간부를 그라우팅제로서 충전시켜 모래와 자갈의 결착력을 부여시고져 함에 그 목적이 있는 것이다.

본 발명에서 대상으로 하고 있는 소위 충적층은 뻘(a), 점토(b), 모래(c), 자갈(d), 암석(e)층으로서 지층이 자연상태에서는 안정된 상태이나 모래와 자갈의 간극사이에는 이미점토질이나 지하수가 충전되어 있는 상태이므로 모래와 자갈의 결합제로서 그라우팅제를 주입시키게 되면, 그라우팅제가 침투해 들어갈 공간이 없기 때문에 그라우팅제가 모래와 자갈을 결착시킬 수 있는 역활을 충분히 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

그런데 이와같은 충적층은 뻘, 점토, 모래, 자갈등으로서 자갈등으로서 안정된 지층을 이루고 있어서 그라우팅제가 모래와 자갈만을 결합시키게 되면 강도면에서 더없이 유리하게 되는데, 모래와 자갈의 간극사이에는 세립자인 뻘, 점토 및 지하수로서 완전히 메꾸어져 있는 상태이므로 모래와 자갈 사이의 간극을 빈공간 상태로 순간적으로 형성시켜 주면서 그라우팅제가 원활하게 침투되게 하면 연약지반의 보강은 물론 확실한 시공을 보장할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 모래와 자갈 사의 공극에서 세립자인 점토질이나 뻘, 혹은 지하수를 흡출시켜 빈공간 상태가 되게하면서 그라우팅제를 주입시키는 것을 기본적 기술 구성으로 하고 있는 것으로 첨부된 도면에 의거 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면 제1도, 제2도에서와 같이 지하기등 또는 지하벽등 지하구축물을 설치하고자 하는 위치에 에어리프트 작용으로 슬라임을 흡출시키기 위하여 압출공기주입관(2)과 스타임배출관(3)을 내설한 유공관 파이프(1)을 일정간격으로 수개소 배설하고, 그중앙에다 고압수 및 압출공기와 약액 또는 시멘트 밀크를 분사시키는 분사관(4)를 매설시켜 모터(5)에 의해 회동 상승하면서 분사관(4)의 내부에 설한 압축공기 주입관(4-1)과 고압수 공급관(4-2)으로 부터 고압수와 압축공기를 유공관 파이프(1)방향으로 분사시키고 동시에 압축공기 주입관(4-1)과 고압수공급관(4-2)보다 약간 하부에 있는 약액 및 시멘트 밀크 분출관(4-3)으로 부터는 시멘트 밀크(혹은 약액 또는 몰탈)가 분사되게 하고 있는 것에다 고압수 및 압축공기를 유공관 파이프(1) 방향으로 강제분사시키면서 유공관 파이프(1)내의 에어리프트 작용르로 세립자인 뻘, 점토질과 지층내의 함유수를 흡출되게하여 모래와 자갈이 이루는 간극을 일시적으로 빈공간 상태를 만들어주고, 바로 뒤이어 연속적으로 이 빈공간부의 간극사이를 시멘트 밀크가 충전되게 하여서 모래와 자갈의 결착작용이 견고하도록 함을 특징으로 하는 시공방법인 것이다.

다시 말하면, 첨부도면 제4(a)도에서와 같이 중앙부에 위치한 분사관(4)의 압축공기주입관(4-1)으로부터 분출되는 7kg/㎠ 정도의 압축공기와 고압수공급관(4-2)으로부터 분출되는 100kg/㎠내의 고압수를 유공관 파이프(1)방향으로 분출시켜 주므로서 세립자인 뻘, 유기물, 점토질이나 기타의 이물질을 세척하면서 강제적으로 흐름을 부여하게 한 것으로 이때 유동관파이프(1)내에 삽입되어 있는 압축공기주입관(2)으로 투입되는 압축공기에 의해 에어리프트 효과를 얻게 되어서 세척작용이 동시에 이루어지면서 스타임배출관(3)으로 흡입배출케 되는 것이다.

이때 모래와 자갈사이의 간극부에는 이물질이 없는 공간부를 형성하게 되고, 이와같이 형성된 공간부에는 약품 또는 시멘트 밀크나 몰탈이 분출관(4-3)의 하단에 뚫어진 분출공(4-4)을 통해 4.5-7kg/㎠ 정도의 압력으로 분출 충전하게 되어 연약지층이 확실하게 보강될 뿐만아니라 유공관 파이프(1)는 고정시켜 놓은 상태로 분사관(4)을 첨부도면 제4(b)도, 제4(c)도에서와 같이 점차적으로 상승, 이동시키면서 상기의 과정을 반복시키게 되면 첨부도면 제4(d)도에서와 같이 연속적으로 지주 및 연속벽을 용이하게 시공할 수 있게 되는 것이다.

이때 유동관파이프(1)는 매설, 고정된 상태이지만 중앙분사관(4)은 모터(5)의 작동에 의해 회동되면서 상승 분출되어 지므로 그 지하벽 및 기동을 효율적으로 구축할 수가 있는 것으로 지하벽체는 정사각형이나 직사각형 또는 원형등 어떤형태로도 유도 성형구축할 수 있으며 유공관 파이프(1)가 시멘트에 매설된 상태로 경화되어져 철근지주의 역활을 하므로서 가로 받침대를 대는데 유용하게 활용할 수 있으며 토공작업을 시행할 때에도 주입 한계점을 확인하는데도 사용되는 것이다.

특히 본 발명에 있어서 고압수와 공기가 지층내에서 분출될때 하부관에서는 흡입배출 작업이 동시에 시행되어야 하므로 중앙분사관(4)을 3중 주입관으로 시공해야하며 유도 유동관 파이프(1)내의 에어리프트식의 배출 유도파이프(3)는 심도가 주입공내의 고압수와 공기의 살수 높이와 같도록 유도되어야 효과적인 것이다.

Claims (2)

1. 자연상태의 지층을 이루고 있는 점토, 모래와 자갈의 공극내에 충적되어 있는 뻘, 점토질이나 이물질등을 일측에서 흡출시키고 타측에서는 100kg/㎠ 정도압력의 고압수와 7kg/㎠ 정도압력의 고압공기를 분사시켜서 뻘, 점토 및 이물질을 흡출시키는 쪽으로 유도시켜 모래와 자갈층내에 빈 공간부를 형성시키면서 빈공간부에 그라우팅제를 4.5-7kg/㎠ 정도의 압력으로 충전주입시켜 모래와 자갈의 결착력으로 부여시켜 지중벽이나 지중지주등 지중구축물을 성형케하는 시공방법.
2. 지중 기둥이나 구조물 또는 지하벽을 설치하고자 하는 위치에 압축공기 주입관(2)과 스라임배출관(3)을 내삽한 스트레이나 파이프(1)을 고정 매설하고, 유공관파이프(1)와 일정간격 떨어진 곳에다 고압수 및 압축공기 약품 또는 시멘트 밀크를 분사시키는 분사관(4)을 매설시킨다음 분사관(4)의 내부에 설치된 압축공기 주입관(4-1)과 고압수공급관(4-2)으로 부터 고압수와 압축공기를 유공관 파이프(1) 방향으로 분사시킴과 동시에 유공관 파이프(1)에서는 에어리프트 작용으로 흡출작용을 수행하여 모래와 자갈 사이에 간극을 빈공관 상태로 형성하여서 분사관(4)의 약품 또는 시멘트 밀크 분출관(4-3)으로부터 분사된 약액 또는 시멘트 밀크가 빈공간부에 충전되게 한후, 분사관(4)을 회전 상승하도록하여 상기의 과정을 반복시켜 성형케된 지중구축물.

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