KR920004022B1 - 보강부재 삽입방법과 이 방법을 이용한 보강재내장 경화층 조성방법 및 그에 쓰여지는 보강부재 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

보강부재 삽입방법과 이 방법을 이용한 보강재내장 경화층 조성방법 및 그에 쓰여지는 보강부재

제 1 도는 보강부재와 케이싱과의 관계를 도시한 전체 사시도이고,

제 2a, b, c, d 도는 각각 보강부재 수용케이싱의 삽입공정으로부터 보강부재의 다리부 개방공정 및 충전재의 충전공정을 도시한 공정설명도.

제 3 도는 지반경화재주입 및 케이싱삽입장치를 도시한 측면도.

제 4 도는 본 발명의 변형에를 도시한 개략적인 측면도.

제 5 도는 주입로드 선단부의 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 2 : 보강부재

3 : 이동수단 4 : 경화재주입장치

5 : 주입로드 6 : 스위볼

21 : 보강축 22 : 보강레그

23, 24 : 연결용나사 25 : 분출구

26 : 중공부 41 : 지지대

42 : 승강장치 43 : 안내레일

44, 45 : 회동기구 46 : 회전구동장치

47 : 진동기구 51 : 굴삭날

52 : 분사노즐 61, 62 : 호오스

N₁: 중앙개구부 N₂: 주변개구부

M : 경화재주입층 W : 지반

본 발명은 연약지반을 개량하거나 터널 또는 구조물등의 기초등에다 지보복공(支保覆工) 또는 토류(土留)작업을 실시하기 위해 지반내부로 보강부재를 삽입하는 방법과 상기 보강부재를 내장시킨 지반경화층을 조성하는 방법 및 이 방법들을 실시하는데 사용하는 보강부재에 관한 것이다.

이러한 종류의 보강부재를 지반내부로 삽입하는 작업으로서 종래에는, 매끄러운 보강축을 중심으로 그 외주면에 일정간격으로 방사상으로 보강레그가 벌려져 설치된 보강부재에 경화액을 주입하고 나서 이를 연약지반에 압력으로 눌러주거나 타격하게 되는 압입방식으로 삽입하고 있다.

그러나 상기와 같이 보강부재를 삽입하게 되면 보강부재에 설치되어 방사상으로 다리부가 벌려진 보강레그가 삽입작업에 장애로 되기 때문에, 작업하고자 하는 지반을 액상에 가까운 상태까지 연화시켜주어야 하고, 그렇지 않으면 아주 짧은 거리밖에 삽입시킬 수가 없게 되어, 용도가 극히 한정된다고 하는 결점이 있었다.

한편 지반경화재를 주입해서 경화층을 조성하는 공법이 급속히 발전하게 되어, 종래 주목적이던 물막음(止水)작업은 오히려 부수적인 목적으로 되고, 기초조성이나 복공(覆工) 조성작업에 주로 사용하게 됨으로써, 경화재주입만으로 조성시킨 경화출은 그 강도가 부족하게 되어, 보강부재를 삽입해서 보강해주어야 한다는 것이 문제로 되고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점에 대처하기 위해 발명된 것으로, 보강축을 중심으로 그 외주면에 방사상으로 다리부가 벌려진 보강레그가 일정간격으로 설치되어, 극히 취급하기 어려운 형상으로된 보강부재를 케이싱내에다 수용시켜 놓음으로써, 작업하고자 하는 지반으로의 삽입수단의 선택폭을 넓혀줌과 더불어, 길이가 긴 보강부재도 삽입시킬 수 있도록 하고, 또 보강부재를 삽입하고자 하는 지반의 상태에 따라서는 상기 보강축을 중공체로 하고 그 측벽에다 분출구를 설치해 놓음으로써, 보강부재와 지반사이에 생기는 간극에다 충전재를 충전시켜 상기 보강부재를 보강해 주는 효과를 얻을 수 잇는 보강부재 삽입방법과 그에 쓰여지는 보강재를 제공함에 그 목적이 있다.

이상과 같은 방법과 그에 쓰여지는 보강부재는, 이 보강부재가 방사상으로 벌려진 보강레그의 다리부가 오무려지면서 직경이 작은 케이싱내에 강제로 수용되기 때문에, 상기 보강레그가 다리부 바깥쪽으로 벌어지면서 케이싱내면에 대해 서로 버티게 되어 케이싱의 거의 중앙에 위치된 상태로 수용되게 된다.

그리고 케이싱을 빼내게 되면 이와 동시에 보강레그의 다리부가 바깥쪽으로 벌어져 삽입춤내부에 광범위하게 펼쳐지면서 보강레그가 뻗개되어 보강효과가 향상되게 되고, 또 보강축의 측벽에 형성된 분출구로부터 충전재를 분출시켜 이 보강부재와 지반과의 간극을 메워줌으로써, 보강부재와 경화층내부의 토양이 일체로되면서 아주 견고한 경화층이 조성되게 되며, 상기 케이싱에 적절한 이음부재를 설치해서 차레로 이들 케이싱을 연결해 주게 되면 길이가 긴 보강부재도 삽입시켜줄 수 있게 된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

참조부호 1은 케이싱으로서, 그 직경이 60∼70mm이고 길이가 2∼3m인 중공파이프로 되어 있고, 그 앞 끝부위 안쪽에 암나사(11)가, 뒷끝부위 바깥쪽에 숫나사(12)가 각각 오른나사로 가공되어, 이들 끝부위가 이음부재를 가지고 차례로 연결시켜줄 수 있도록 되어 있으며, 상기 케이싱(1)의 최하부 선단에는 크라운비트(13)가 끼워 장착되어 케이싱(1)이 직선상으로 후퇴할 때 이탈될 수 있도록 되어 있다.

참조부호 2는 보강부재로서, 직경이 20∼30mm인 중공파이프로된 보강축(21)을 중심으로 그 외주면에 방사상으로 다리부가 벌려진 보강레그(22)가 일정간격으로 설치되고, 그 앞끝과 뒷끝에는 상기 케이싱(1)과 마찬가지로 연결용나사(23,24)가 형성되며, 상기 보강부재(2)의 최하부선단은 상기 크라운비트(13)에 연결되도록 되어 있다.

그리고 상기 보강축(21)의 측벽에는 일정위치에 분출구(25)가 형성되어 내부의 중공부(26)를 통해 압송된 충전재 또는 경화재가 분출되거나 분사되도록 되어 있는바, 여기서 상기 보강출(21)의 중공부(26)와 상기 분출구(25)는 작업하고자 하는 지반의 상태에 따라 형성시켜 주지 않을 수도 있다.

다음에는 상기와 같이 구성된 보강부재를 사용해서 지반경화층을 조성하는 작업에 대해 설명한다.

보강부재(2)를 케이싱(1)내부에다 넣고서 이 케이싱(1)을 회전식 굴착장치에 장착시키거나 압입책(Jack) 또는 진동타격장치등과 같은 적절한 수단으로 타격해주면서, 적절한 이음부재로 케이싱(1)과 보강부재(2)를 연결해서 지반내부로 삽입시키고, 보강부재(2)가 소정깊이에 도달하게 되면 케이싱(1)을 위로 후퇴시킨다. 이렇게 되면 케이싱(1)이 크라운비트(13)로부터 이탈되어지면서 보강부재(2)만 남겨둔 상태로 위로 뽑혀지게 된다.

이어 보강축(21)의 중공부(26)를 통해 지반경화재를 압송시키게 되면, 지반경화재가 분출구(25)로부터 분출되면서 보강부재(2)와 주위토양사이에 생긴 간극을 메워주게 되어, 토양과 보강부재(2)가 긴밀히 일체화되어 보강효과가 높여지게 된다.

그런데 상기 케이싱(1)의 삽입작업은 길이방향이나 또는 수평방향등 임의로 할 수 있으나, 대상지반을 지반경화재주입층으로 만들어주게 되면, 이는 철근파일(pile)을 지중에 타격해서 삽입시킨 것과 같은 지보구조(支保構造)를 얻게 될 수 있으므로, 상기와 같은 경화재주입층을 대상지반으로 하여 부강부재가 내장된 경화층을 조성하는 경우를 다음의 1실시예로 들어 설명한다.

경화재주입장치(4)는, 대차(臺車)라던가 캐터필러등과 같은 이동수단(3)을 갖추고서 주입기구를 지지해주는 지지대(41)와 이를 상하로 이동시켜주는 승강장치(42)가 탑재되어져 있는 바, 상기 지지대(41)에는 주입로드(5)의 전진, 후퇴운동을 안내해주게 되는 안내레일(43)을 앞, 뒤로 기울여주는 회동기구(44, 45)가 설치되어, 상기 승강장치(42)와 조합을 이루어 상기 안내레일(43)의 방향을 조절해줄 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 안내레일(43)에는 주입로드(5)를 물어잡아 회전시킴줌과 더불어 레일(43)위를 미끄럼이동하도록된 회전구동장치(46)가 설치되고, 상기 주입로드(5)의 한쪽선단부에는 진동기구(47)가 갖춰지며, 이 진동기구(47)의 뒷쪽부위에는 스위블(6)이 연결되어 있다.

한편 상기 주입로드(5)의 앞끝에는 굴삭날(51)과 분사노즐(52)이 갖춰지고, 이 주입로드(5)의 뒷끝에는 상기 스위블(6)을 매개로 경화재등을 이송해 주는 호오스(61,62)가 연결되도록 되어 있는바, 상기 분사노즐(52)은 중앙개구부(N₁)와 주변개구부(N₂)의 2중구조로 되면서 중앙개구부(N₁)로부터는 경화재가 분출되고 주변개구부(N₂)로부터는 공기가 분출되도록 되어, 경화재흐름이 공기흐름에 포위되어 분사력을 강화시킬수가 있도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 경화재주입장치(4)를 사용해서, 먼저 대상지반(W)에 진동을 주거나 또는 회전시켜 주입로드(5)의 선단을 삽입시킨 다음, 호오스(61)를 통해 청수(淸水)등의 윤활액을 압속시켜 분사노즐(52)로부터 분출시키면서 상기 주입로드(5)를 회전시키고, 이어 진동기구등으로 주입로드(5)의 뒷끝을 연속적으로 타격해서 지반(W)내부로 삽입시켜주는데, 이대 이 주입로드(5)에는 이음부재가 갖춰져 있기 때문에 소요길이로 일정한 길이씩 연결시켜주면 된다.

이렇게 해서 상기 주입로드(5)가 소정깊이까지 삽입되면, 분사노즐(52)의 유로로 지반경화재를 압송시킨다던가 주입로드(5)를 회전시키는등 필요한 조작을 하면서 후퇴시키게 되면, 주입로드(5)의 분사노즐(52)로부터 주변토양으로 경화재가 분사되어 혼입시켜짐에 따라 지반경화재주입층(M)이 조성되게 한다.

제 4 도는 수직방향으로 지반경화재주입층을 조성하는 경우의 실시예를 도시해 놓은 것으로, 이는 수평방향으로 지반경화재주입층을 조성하는 경우보다 방향성이 단순하기 때문에 승강장치(42)등이 필요하지 않다는 점외에는 기본적인 작업공정 및 그 구성이 동일하다.

이와같이 경화재주입층(M)이 조성되게 되면, 회전구공장치(46)의 척(chuck)을 분리해서 주입로드(5)와, 보강부재(2)를 수용하고 있는 케이싱(1)을 바꿔 체결해줌으로써, 경화재주입층(M)이 경화재가 경화되기 전에 상기 설명에서와 같은, 보강부재 삽입방법으로 경화재주입층(M) 중심부에 보강부재(2)를 삽입한 다음 케이싱(1)을 제거시켜 보강레그(22)을 벌려주게 되면 보강부재(2)가 내장된 경화층이 조성되게 된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명은, 보강부재(2)를 효율적으로 지반속깊이 삽입시킬 수가 있게 되어 보강효과가 높여지게 됨과 더불어, 철근다발과 마찬가지로 강도가 높은 보강부재 내장형 경화층을 조성할 수가 있게 된다.

Claims (3)

1. 중공케이싱(1)내의 보강축(21)을 중심으로하여 일정간격의 방사상으로 다리부가 벌려진 보강레그(22)가 설치된 보강부재(2)를 상기 보강레그(22)를 바깥쪽으로 밀어부쳐진 상태로 삽입시킨 다음, 상기 케이싱(1)을 작업지반속으로 삽입하고 나서, 상기 보강부재(2)만을 남기고 케이싱(1)을 후퇴시켜 뽑아내도록된 보강부재 삽입방법.
2. 경화재주입층의 경화재가 경화되기 전의 연약한 상태로된 경화재주입층(M)에다 보강축(21)을 중심으로 방사상으로 다리부가 벌려진 보강레그(22)가 일정간격으로 설치된 보강부재(2)가 내장된 케이싱(1)을 삽입하고 나서, 케이싱(1)만을 후퇴시킴으로써 경화재주입층(M)내에 보강레그(22)의 다리부가 벌려진 상태로 보강부재(2)가 내장시켜지도록된 보강부재 내장형 경화층 조성방법.
3. 중공체로 되면서 그 측벽에 분출구(25)가 형성된 보강축(21)을 중심으로 하여 다리부가 방사상으로 벌려진 보강레그(22)가 일정간격으로 설치된 보강부재.

Images