KR102489112B1 - 연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동시주입 강관의 전단에 별도의 네일링 부재를 구비하여 지반으로 관입된 강관을 견고하게 지지할 수 있도록 함으로써 정확한 시공이 이루어질 수 있도록 하는 연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

Description

연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법{Connection method simultaneous injection steel pipe and construction method using it}

본 발명은 연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동시주입 강관의 전단에 별도의 네일링 부재를 구비하여 지반으로 관입된 강관을 견고하게 지지할 수 있도록 함으로써 정확한 시공이 이루어질 수 있도록 하는 연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 그라우트(Grout) 또는 그라우팅(Grouting)이라 함은 토목공사에서 터널 등을 시공할 때 굴착지반의 지지력을 강화시켜주거나 누수방지공사 및 토질안정 등을 위하여 지반의 갈라진 틈, 공동 등에 충전재를 주입하는 것을 말하며, 그 충전재('그라우팅재'라고도 함)는 중력이나 펌프를 이용하여 충전한다.

이러한 그라우팅 공법은 강관을 지반에 설치하고 그 강관의 내측으로 패커를 설치하여 그라우팅재를 주입하여 고결시킴으로써 강관과 지반을 일체로 만들고 토질, 암반의 전단강도를 증대시키는 역할을 하며 주입을 강관 속에서 수행하므로 시공성, 경제성 측면에서 매우 유리한 공법이다.

통상, 강관 그라우팅 공법은 연약 지반을 천공하는 단계, 천공홀에 스트레이너가 설치된 강관을 삽입하는 단계, 강관과 천공홀 사이에 실링재를 투입하는 단계 및 패커를 설치하면서 시멘트를 주입하는 단계로 이루어진다.

그러나, 이러한 방법은 천공 후 강관을 삽입하기 때문에 천공홀이 유지되기 힘든 연약한 토사지반에서는 천공홀의 무너짐, 이물질의 혼입 등으로 강관의 삽입을 어렵게 하여 실용성이 떨어진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 천공과 동시에 강관을 삽입하는 직천공 장치가 개발되어 있다.

도 1은 종래의 네일링 부재를 구비한 동시주입 강관의 구조를 도시한 평면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 네일링 부재를 구비한 동시주입 강관은, 지반의 내부로 관입되어 그라우팅이 이루어지도록 함으로써 지반을 보강할 수 있도록 하는 네일링 부재를 구비한 동시주입 강관으로서, 외면에 복수의 그라우팅공이 열을 이루도록 관통 형성되고 내부에 중공(11)이 형성되며 상기 지반의 내부로 일정 깊이 관입되는 강관몸체(10)와, 강관몸체(10) 내부의 상기 중공(11)을 선택적으로 구획할 수 있도록 강관몸체(10)의 중공(11)에 설치되는 구획부(20)를 포함하되, 구획부(20)는 강관몸체(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되는 위치의 상기 중공(11) 내부에 상기 강관몸체(10)의 직경 방향을 따라 설치되는 제1지지판(21)과, 제1지지판(21)과 일정 간격 이격되는 위치의 중공(11) 내부에 강관몸체(10)의 직경 방향을 따라 설치되는 제2지지판(22)과, 제1지지판(21)과 제2지지판(22) 사이의 공간에 설치되어 제1지지판(21)과 제2지지판(22)에 의하여 가압됨으로써 강관몸체(100)의 내면과 그 측면이 밀착되어 중공(11)이 구획되도록 하는 신축부재(23)와, 제1지지판(21)이 이동 가능하도록 제1지지판(21)이 외면에 고정결합되어 이동 가능하도록 하며 그라우팅액이 주입되는 제1주입관(24)과, 제2지지판(22)이 이동 가능하도록 제2지지판(22)이 외면에 고정결합되며 제1주입관(24)의 외면에 구비되는 제2주입관(25)으로 이루어진다.

강관몸체(10)는 원형상의 단면을 갖도록 형성되고 그라우팅액이 내부에 채원진 후에 외부로 유출가능하도록 강관몸체(10)의 내부에는 중공(11)이 구비되며 일정 길이를 갖는 관상의 부재로 형성되어 있으며, 강관몸체(10)의 외면에는 복수의 그라우팅공(10a)이 관통 형성되어 있다.

구획부(20)는 중공(11)을 복수의 공간으로 구획하는 역할을 하며, 제1지지판(21)과 제2지지판(22)과 신축부재(23) 및 제1, 2주입관(24, 25)으로 구성되어 있다.

제1지지판(21)은 제1주입관(24)의 외면에 고정되고, 제2지지판(22)을 제2주입관(25)의 외면에 고정되되, 제1주입관(24)이 제2주입관(25)의 내부에 배치되어 제1지지판(21)과 제2지지판(22)이 상호 근접하는 방향으로 이동하여 그 사이에 구비된 신축부재(23)를 가압함으로써 중공(11)이 복수의 공간으로 구획하게 된다.

그리고, 제1주입관(24)과 제2주입관(25)의 외면에는 복수의 통공(24a, 25a)가 각각 관통 형성되어 제1주입관(24)을 통하여 주입된 그라우팅액이 구획된 중공(11)으로 유출되도록 할 수 있다.

네일링 부재(30)는 강관몸체(10)의 전단 외면에 용접 등의 접합에 의하여 고정결합됨으로써 지반의 내부로 관입된 강관몸체(10)를 지지하는 역할을 한다.

그런데, 이러한 종래의 네일링 부재를 구비한 동시주입 강관에 있어서, 상술한 바와 같이, 강관의 외면에 네일링 부재를 용접 등의 접합에 의하여 고정시키는 구조이므로 강관의 관입 깊이에 따라 네일링 부재의 위치를 변경할 수 없기 때문에 시공이 불편할 뿐만 아니라, 네일링 부재가 강관의 외면에 고정 접합된 구조이므로 네일링부재를 재활용할 수 없다는 문제점이 있다.

그리고, 강관몸체(10)의 중공(11)을 복수의 공간으로 구획하기 위해서는 강관몸체(10)의 외부로 돌출된 제1주입관(24)과 제2주입관(25)을 이동시켜 제1지지판(21)과 제2지지판(22)이 상호 근접하는 방향으로 이동하여 신축부재(23)를 가압시에 강관몸체(10)의 외부로 돌출된 영역과 근접한 위치에 배치된 신축부재(23)를 가압하는 가압력은 강하게 형성될 수 있지만, 강관몸체(10)의 외부로 돌출된 영역과 먼거리에 위치한 신축부재(23)를 가압하는 가압력을 상대적으로 약하게 형성될 수 있다.

따라서, 강관몸체(10)의 외부로 돌출된 영역과 먼거리에 위치한 신축부재(23)에 가해지는 가압력이 저하되어 신축부재(23)의 변형이 제대로 이루어지지 않기 때문에 신축부재(23)의 측면과 강관몸체(10)의 내면과 밀착력이 저하됨으로써 제1주입관(24)을 통하여 그라우팅액을 주입시에 균등하게 압력이 작용하지 않게 되며, 결과적으로 네일링 부재를 구비한 동시주입 강관이 정확하게 시공되지 않는다는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제10-0478321호

본 발명은 동시주입 강관의 전단에 구비되는 네일링 부재의 위치를 강관이 관입되는 깊이에 따라 이동시킬 수 있도록 함으로써, 시공의 편의성과 설계의 자유도를 향상시킴과 동시에 네일링 부재의 탈부착이 가능하도록 하여 네일링 부재의 재활용이 가능하도록 할 수 있는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 지반의 내부로 관입되어 그라우팅이 이루어지도록 함으로써 지반을 보강할 수 있도록 하는 연결식 동시주입 강관 및 이를 이용한 시공방법인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 연결식 동시주입 강관은, 관상으로 형성되어 지반에 삽입 설치되도록 형성되는 그라우팅강관과, 그라우팅강관 내부로 주입된 그라우팅액이 천공홀과 그라우팅강관 외면 사이에 주입되도록 그라우팅강관 외면에 복수개로 형성되는 그라우팅홀과, 그라우팅강관 내부의 구획수단을 통과하도록 설치되어 구획된 내부공간으로 그라우팅액이 주입되도록 그라우팅강관 내부로 복수개 형성되는 복수주입관과, 이동플레이트를 고정플레이트 측으로 당겨 신축부재가 팽창되도록 그라우팅강관 내부 중앙으로 형성되는 센터주입파이프로 이루어지며, 상기 연결식 동시주입 강관은, 그라우팅강관의 외면 일측에서 위치 이동이 가능하며, 탈부착 가능하게 구비되어 지반에 관입된 상기 그라우팅강관을 지지하도록 하는 네일링수단; 및 그라우팅강관 내부에 길이방향을 따라 일정 간격 이격되게 설치되어 내부공간을 복수개의 개소로 구획하기 위한 구획수단으로 이루어지며, 상기 네일링수단은, 외면에 나사산이 형성된 관상으로 이루어져 그라우팅강관 외면에 삽입 형성되는 네일링부재와, 상기 네일링부재의 외면에 나사체결되어 관면이 지반의 외면과 접촉되어 그라우팅강관을 지지하도록 형성되는 부재고정판과, 부재고정판의 유동을 방지하도록 네일링부재의 외면에 나사체결되어 일측면이 상기 부재고정판을 가압하도록 형성되는 부재고정너트로 이루어지며, 상기 구획수단은, 그라우팅강관의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관 내부에 그라우팅강관의 직경 방향을 따라 고정되도록 설치 형성되는 고정플레이트와, 고정플레이트와 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관 내부에 상기 그라우팅강관의 직경 방향을 따라 배치되며, 그라우팅강관의 길이 방향을 따라 이동가능하게 상기 복수주입관 외면에 고정되는 이동플레이트와, 상기 고정플레이트와 상기 이동플레이트 사이의 공간에 각각 설치되어 상기 이동플레이트가 상기 고정플레이트 측으로 이동시에 가압되어 그라우팅강관의 내면과 그 측면이 밀착됨으로써 그라우팅강관 내부가 구획되도록 형성되는 신축부재와, 상기 고정플레이트를 상기 그라우팅강관의 중공에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관의 내면에는 상기 그라우팅강관의 측면이 절곡되도록 프레스 압축되어 내측으로 돌출됨으로써 상기 고정플레이트의 일측면이 접촉되어 고정되도록 형성되는 고정돌기 또는 상기 고정플레이트를 상기 그라우팅강관의 내부에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관 내면의 복수개의 개소에서 고정플레이트의 일측면이 접촉되도록 고정 형성되는 고정니플 중 어느 하나로 이루어지며, 상기 그라우팅홀의 후단 외측에 설치되는 것으로, 코킹액이 주입되면 상기 그라우팅강관과 천공홀 간의 간극을 밀폐시켜 주도록 형성되는 코킹패커와, 그라우팅강관 삽입시 천공홀 내부 끝단에서 그라우팅강관을 고정시키기 위해 천공홀 내부 끝단면에 형성되는 강관고정부재와, 상기 그라우팅강관의 후단 개구부를 덮도록 설치되는 엔드커버와, 상기 그라우팅강관의 외측을 따라 적어도 하나 이상 설치되어 천공홀에서 상기 그라우팅강관을 지지하도록 형성되는 스페이서와, 일측의 그라우팅강관의 일측단으로 타측의 그라우팅강관과 연결을 위해 일측의 그라우팅강관 일측단과 타측의 그라우팅강관의 일측단에 나사결합 형성되는 연결소켓과, 그라우팅강관의 연결시 내부로 형성되는 센터주입파이프를 연결시켜주기 위해 센터주입파이프 일측으로 형성되는 연결피팅으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또다른 일 실시예에서, 상기 연결식 동시주입 강관은, 그라우팅강관의 천공홀 내면 고정시키기 위해 그라우팅강관 외면에서 탈부착가능하도록 복수개 형성되는 강관고정수단을 더 포함하며, 상기 강관고정수단은, 그라우팅강관 외면에 삽입되며, 그라우팅강관에 삽입시 그라우팅강관의 외면 직경에 맞게 조절가능하도록 복수개로 분할 형성되는 고정분할부재와, 돌기홈에 삽입되어 그라우팅강관의 직경에 맞게 유동됨으로 조절 될 수 있도록 고정분할부재 일측으로 형성되는 간격돌기와, 간격돌기가 삽입되어 그라우팅강관의 직경에 맞게 조절 될 수 있도록 고정분할부재 타측으로 형성되는 돌기홈과, 그라우팅강관 외면에 삽입될 수 있도록 고정분할부재 중앙으로 형성되는 강관삽입홀과, 천공홀에 삽입시 고정분할부재와 천공홀 사이의 공간을 메워 밀착시키기 위해 각각의 고정분할부재 외면으로 형성되는 밀착튜브와, 밀착튜브 측으로 에어를 주입하기 위한 상부주입관과 하부주입관이 탈부착될 수 있도록 각각의 밀착튜브 일측으로 형성되는 주입노즐과, 주입노즐에 탈부착되도록 하여 밀착튜브 측으로 에어를 주입하도록 유연성을 갖는 관으로 형성되는 에어주입관과, 밀착튜브로 주입되는 에어에 의해 팽창되는 밀착튜브가 천공홀과 접촉시 가해지는 압력을 센싱하기 위해 각각의 고정분할부재 일측으로 형성되는 압력센서와, 밀착튜브의 팽창시 밀착튜브의 외면과 천공홀 내면이 접착되도록 밀착튜브 외면으로 형성되는 것으로, 일정 압력에 의해 깨짐으로 바인더가 밀착튜브와 천공홀 내면 사이로 유출되도록 형성되는 캡슐바인더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 동시주입 강관의 전단에 구비되는 네일링 부재의 위치를 강관이 관입되는 깊이에 따라 이동시킬 수 있도록 함으로써 시공의 편의성과 설계의 자유도를 향상시킴과 동시에 네일링 부재의 탈부착이 가능하도록 하여 네일링 부재의 재활용이 가능하도록 하는효과를 제공한다.

또한, 강관의 내부가 정확하게 복수의 공간으로 구획되도록 하여 각각의 공간에서 밀폐력이 유지되도록 함으로써 구획별로 그라우팅이 제대로 이루어질 수 있도록 하는 효과를 가진다.

또한, 구획된 강관 내부에 그라우팅액을 주입하여 그라우팅 시공시 그라우팅액이 주입되는 압력이 균일하게 작용하도록 함으로써 동시주입 강관이 정확하게 시공될 수 있도록 하는 효과를 가진다.

또한, 강관몸체가 분리 및 조립 가능하도록 함으로써 협소한 공간의 시공현장에서도 작업성 및 시공속도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 동시주입강관의 구조물을 나타낸 도면이다.
도 2a, 2b, 2c는 본 발명 동시주입강관에 대한 도면이다.
도 3은 본 발명 동시주입강관에 대한 연결상태도이다.
도 4는 본 발명 동시주입강관의 네일링수단을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명 동시주입강관에 대한 또다른 실시예인 강관고정수단을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 대한 상세도이다.
도 7은 본 발명 동시주입강관에 대한 또다른 실시예인 롤링가이드수단을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 대한 상세도이다.
도 9는 본 발명 동시주입강관에 대한 또다른 실시예인 다관절고정수단을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 대한 상세도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 동시주입강관(100)의 구조물을 나타낸 도면이며, 도 2a, 2b, 2c는 본 발명 동시주입강관에 대한 도면이고, 도 3은 본 발명 동시주입강관에 대한 연결상태도면이며, 도 4는 본 발명 동시주입강관(100)의 네일링수단(120)을 나타낸 도면이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 상기 동시주입강관(100)은 지반의 내부로 관입되어 그라우팅이 이루어지도록 함으로써 지반을 보강할 수 있도록 하는 네일링부재(121)를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 동시주입강관(100)은 그라우팅강관(110), 그라우팅홀(111), 복수주입관(112), 센터주입파이프(113), 코킹패커(160), 강관고정부재(170), 엔드커버(180), 스페이서(190), 연결소켓(191), 연결피팅(192)으로 이루어진다.

상기 그라우팅강관(110)은 관상으로 형성되어 지반에 삽입 설치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 그라우팅홀(111)은 그라우팅강관(110) 내부로 주입된 그라우팅액이 천공홀과 그라우팅강관(110) 외면 사이에 주입되도록 형성되는 것으로, 상기 그라우팅홀(111)은 그라우팅강관(110) 외면에 복수개로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수주입관(112)은 그라우팅강관(110) 내부의 구획수단(140)을 통과하도록 설치되어 구획된 내부공간으로 그라우팅액이 주입되도록 형성되는 것으로, 상기 복수주입관(112)은 그라우팅강관(110) 내부로 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 센터주입파이프(113)은 이동플레이트를 고정플레이트 측으로 당겨 신축부재가 팽창되도록 형성되는 것으로, 상기 센터주입파이프는 그라우팅강관 내부 중앙으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 동시주입강관(100)은 네일링수단(120)과 구획수단(140)으로 이루어진다.

상기 네일링수단(120)은 그라우팅강관(110)의 외면 일측에서 위치 이동이 가능하며, 탈부착 가능하게 구비되어 지반에 관입된 상기 그라우팅강관(110)을 지지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 네일링수단(120)은 네일링부재(121), 부재고정판(122), 부재고정너트(123)로 이루어진다.

상기 네일링부재(121)는 외면에 나사산이 형성된 관상으로 이루어져 그라우팅강관(110) 외면에 삽입 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부재고정판(122)은 상기 네일링부재(121)의 외면에 나사체결되어 관면이 지반의 외면과 접촉되어 그라우팅강관(110)을 지지하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 부재고정너트(123)는 부재고정판(122)의 유동을 방지하도록 하기 위한 것으로, 상기 부재고정너트(123)는 네일링부재(121)의 외면에 나사체결되어 일측면이 상기 부재고정판(122)을 가압하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 구획수단(140)은 그라우팅강관(110) 내부에 길이방향을 따라 일정 간격 이격되게 설치되어 내부공간을 복수개의 개소로 구획하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 구획수단(140)은 고정플레이트(141), 이동플레이트(142), 신축부재(143), 고정니플(144), 고정돌기(145)로 이루어진다.

상기 고정플레이트(141)는 그라우팅강관(110)의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관(110) 내부에 그라우팅강관(110)의 직경 방향을 따라 고정되도록 설치 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동플레이트(142)는 고정플레이트(141)와 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관(110) 내부에 상기 그라우팅강관(110)의 직경 방향을 따라 배치되며, 그라우팅강관(110)의 길이 방향을 따라 이동가능하게 상기 복수주입관(112) 외면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동플레이트는 센터주입파이프를 당김에 따라 이동되며, 본 발명의 도면에서는 당기는 타입으로 그라우팅강관 내부에서 고정돌기 또는 고정니플, 고정플레이트, 신축부재, 이동플레이트 순서로 이루어지며, 미는 타입의 경우 그라우팅강관 내부에서 이동플레이트, 신축부재, 고정플레이트, 고정돌기 또는 고정니플의 순서로 이루어진다.

상기 신축부재(143)는 상기 고정플레이트(141)와 상기 이동플레이트(142) 사이의 공간에 각각 설치되어 상기 이동플레이트(142)가 상기 고정플레이트(141) 측으로 이동시에 가압되어 그라우팅강관(110)의 내면과 그 측면이 밀착됨으로써 그라우팅강관(110) 내부가 구획되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정니플(144)은 상기 고정플레이트(141)를 상기 그라우팅강관(110)의 내부에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관(110) 내면의 복수개의 개소에서 고정플레이트(141)의 일측면이 접촉되도록 고정 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기(145)는 상기 고정플레이트(141)를 상기 그라우팅강관(110)의 중공에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관(110)의 내면에는 상기 그라우팅강관(110)의 측면이 절곡되도록 프레스 압축되어 내측으로 돌출됨으로써 상기 고정플레이트(141)의 일측면이 접촉되어 고정되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 코킹패커(160)는 상기 그라우팅홀(111)의 후단 외측에 설치되는 것으로, 상기 코팅패커는 코킹액이 주입되면 상기 그라우팅강관(110)과 천공홀 간의 간극을 밀폐시켜 주도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 코킹패커(160)는 시공상황에 따라 적용 또는 미적용되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관고정부재(170)는 그라우팅강관 삽입시 천공홀 내부 끝단에서 그라우팅강관을 고정시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 강관고정부재는 천공홀 내부 끝단면에 형성되며, 상기 강관고정부재는 그라우팅강관의 삽입시 상향으로 5°~15° 흘러내림을 방지하며, 그라우팅 진행시 압력으로 천공홀에서 뒤로 밀리는 현상을 방지하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 강관고정부재는 시공되는 현장과 시공 방법에 따라 적용 또는 미적용될 수 있다.

상기 엔드커버(180)는 상기 그라우팅강관(110)의 후단 개구부를 덮도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 스페이서(190)는 상기 그라우팅강관(110)의 외측을 따라 적어도 하나 이상 설치되어 천공홀에서 상기 그라우팅강관(110)을 지지하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결소켓(191)은 일측으로 형성되는 그라우팅강관과 타측으로 형성되는 그라우팅강관을 상호 연결시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 연결소켓은 일측의 그라우팅강관의 일측단 외둘레로 형성되는 나사산에 일부가 결합되고, 타측의 그라우팅강관의 일측단 외둘레로 형성되는 나사산에 일부가 결합 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결피팅(192)은 그라우팅강관의 연결시 내부로 형성되는 센터주입파이프 중 어느 하나의 센터주입파이프을 연결결시켜주기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 도면과 그 설명은 본 발명을 설명하기 위한 시공상태를 나타내기 위한 것으로, 현장의 작업환경 또는 작업조건 등에 따라 본 발명의 범주 내에서 구성조건 및 구성형태가 변경될 수 있다.

도 5는 본 발명 동시주입강관(100)에 대한 또다른 실시예인 강관고정수단(200)을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 대한 상세도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 상기 강관고정수단(200)은 동시주입강관(100)에 더 포함하는 구성으로, 상기 강관고정수단(200)은 그라우팅강관(110)의 천공홀 내면 고정시키기 위해 그라우팅강관(110) 외면에서 탈부착가능하도록 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관고정수단(200)은 고정분할부재(210), 간격돌기(211), 돌기홈(212), 강관삽입홀(213), 밀착튜브(214), 에어주입노즐(215), 에어주입관(216), 압력센서(217), 캡슐바인더(218)로 이루어진다.

상기 고정분할부재(210)는 그라우팅강관(110) 외면에 삽입되며, 그라우팅강관(110)에 삽입시 그라우팅강관(110)의 외면 직경에 맞게 조절가능하도록 복수개로 분할 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 간격돌기(211)는 돌기홈(212)에 삽입되어 그라우팅강관(110)의 직경에 맞게 유동됨으로 조절 될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 간격돌기(211)는 고정분할부재(210) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기홈(212)은 간격돌기(211)가 삽입되어 그라우팅강관(110)의 직경에 맞게 조절 될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 돌기홈(212)은 고정분할부재(210) 타측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관삽입홀(213)은 그라우팅강관(110) 외면에 삽입될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 강관삽입홈은 고정분할부재(210) 중앙으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 밀착튜브(214)는 천공홀에 삽입시 고정분할부재(210)와 천공홀 사이의 공간을 메워 밀착시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 밀착튜브(214)는 각각의 고정분할부재(210) 외면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어주입노즐(215)은 밀착튜브(214) 측으로 에어를 주입하기 위한 상부주입관과 하부주입관이 탈부착될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 에어주입노즐(215)은 각각의 밀착튜브(214) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어주입관(216)은 주입노즐에 탈부착되도록 하여 밀착튜브(214) 측으로 에어를 주입하도록 유연성을 갖는 관으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 압력센서(217)는 밀착튜브(214)로 주입되는 에어에 의해 팽창되는 밀착튜브(214)가 천공홀과 접촉시 가해지는 압력을 센싱하기 위해 형성되는 것으로, 상기 압력센서(217)는 각각의 고정분할부재(210) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 캡슐바인더(218)는 밀착튜브(214)의 팽창시 밀착튜브(214)의 외면과 천공홀 내면이 접착되도록 밀착튜브(214) 외면으로 형성되는 것으로, 일정 압력에 의해 깨짐으로 바인더가 밀착튜브(214)와 천공홀 내면 사이로 유출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 7은 본 발명 동시주입강관(100)에 대한 또다른 실시예인 롤링가이드수단(300)을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7에 대한 상세도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 상기 롤링가이드수단(300)은 그라우팅 강관에 더 포함하는 구성으로, 상기 롤링가이드수단(300)은 천공홀에 삽입되는 그라우팅강관(110)이 중심을 기준으로 위치되어 삽입될 수 있도록 그라우팅강관(110)에 결합형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 롤링가이드수단(300)은 관삽입부재(310), 관지지돌기(311), 제1관고정패드(312), 제2관고정패드(313), 가이드지지관(314), 텐션스프링(315), 가이드바(316), 진입완충바(317), 진입완충힌지(618), 삽입롤러(319)로 이루어진다.

상기 관삽입부재(310)는 그라우팅강관(110) 외주면으로 삽입되도록 형성되는 것으로, 상기 관삽입부재(310)는 원형의 관을 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 관지지돌기(311)는 그라우팅강관(110) 외주면에 밀착되어 관삽입부재(310)와 삽입관몸체가 원 센터가 동일하게 이루어지도록 하기 위해 형성되는 것으로, 상기 관지지돌기(311)는 관삽입부재(310) 내면으로 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1관고정패드(312)는 그라우팅강관(110) 삽입되는 관삽입부재(310)가 일측 방향으로 밀리지 않도록 관삽입부재(310)를 지지하도록 형성되는 것으로, 상기 제1관고정패드(312)는 그라우팅강관(110)에 관삽입부재(310) 삽입 전 해당 위치에 삽입 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2관고정패드(313)는 그라우팅강관(110)에 삽입된 관삽입부재(310)의 삽입방향 측으로 빠지지 않도록 고정시키기 위해 그라우팅강관(110)에 관삽입부재(310) 삽입후 삽입하여 일측면이 관삽입부재(310)에 접촉되도록 하며, 내면이 그라우팅강관(110)에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드지지관(314)은 텐션스프링(315)이 내장될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 가이드지지관(314)은 관삽입부재(310) 외둘레로 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 텐션스프링(315)은 가이드지지관(314) 내부에 내장되어 가이드바(316)가 완충작용을 할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드바(316)는 일측이 가이드지지관(314) 내부로 삽입되어 텐션스프링(315)과 접촉되도록 형성되며, 타측은 진입완충바(317)에 진인완충힌지를 통해 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 진입완충바(317)는 삽입롤러(319)를 지지하도록 형성되며, 일측이 진입완충힌지(618)에 의해 가이드바(316)에 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 진입완충힌지(618)는 천공홀 내부로 그라우팅강관(110) 삽입시 진입완충바(317)가 일정 각도로 꺽여지도록 하여 삽입롤러(319)의 손상을 방지하도록 형성되는 것으로, 상기 진입완충힌지(618)는 진입완충바(317)와 가이드바(316) 간의 결합을 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 삽입롤러(319)는 천공홀 내부로 그라우팅강관(110)의 삽입시 천공홀 내부 중심을 따라 그라우팅강관(110)이 삽입됨에 따라 관삽입부재(310)가 천공홀 내면에 접촉되지 않고 삽입될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 삽입롤러(319)는 진입완충바(317) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 9는 본 발명 동시주입강관(100)에 대한 또다른 실시예인 다관절고정수다(400)을 나타낸 도면이며, 도 10은 도 9에 대한 상세도이다.

상기 도면에서 보는 바와 같이, 상기 다관절고정수다(400)은 동시주입강관(100)에 더 포함하는 구성으로, 상기 다관절고정수다(400)은 압축되는 삽입되는 롤러에 의해 그라우팅강관(110)이 천공홀 내부에 고정되도록 하기 위한 것을 특징으로 한다.

상기 다관절고정수다(400)은 밀착플레이트(410), 고정힌지(411), 회전바, 다관절바(412), 다관절힌지(413), 케이스삽입홀(414), 강관결함홀(415), 밀착케이스(416), 스프링완충홈(417), 완충스프링(418), 천공측지지대(419), 천공측롤러(420), 강관측지지대(421), 강관측롤러(422)로 이루어진다.

상기 밀착플레이트(410)는 중앙으로 그라우팅강관(110)의 일단에 삽입되고, 천공홀 주변의 지면에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정힌지(411)는 회전바가 밀착플레이트(410)와 고정시 회전가능하도록 하기 위해 형성되는 것으로, 상기 고정힌지(411)는 밀착플레이트(410) 일측면에 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전바는 일측이 고정힌지(411)에 결합되어 회전가능하도록 형성되고, 타측으로 다관절바(412)가 다관절힌지(413)에 의해 결합되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 다관절바(412)는 회전바 일측으로 다관절힌지(413)에 의해 결합되고, 천공홀 내면과 그라우팅강관(110) 사이의 공간으로 밀착케이스(416)가 삽입될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 다관절바(412)는 복수개의 다관절힌지(413)에 의해 상호 결합되도록 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 다관절힌지(413)는 복수개의 다관절바(412)가 회전될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 다관절힌지(413)는 복수개의 다관절바(412) 간의 상호 회전될 수 있도록 결합하기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스삽입홀(414)은 밀착케이스(416)가 삽입되어 천공홀 내면과 그라우팅강관(110) 사이의 공간으로 삽입될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 케이스삽입홀(414)은 밀착플레이트(410) 일측으로 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관결함홀(415)은 그라우팅강관(110)이 삽입되어 밀착플레이트(410)와 고정될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 강관결함홀(415)은 밀착플레이트(410) 중앙으로 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 밀착케이스(416)는 그라우팅강관(110)과 천공홀 내면 사이의 공간으로 삽입될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 밀착케이스(416)는 복수개의 다관절바(412) 중 어느 하나의 일측으로 결합 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링완충홈(417)은 완충스프링(418)이 내장될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 스프링완충홈(417)은 밀착케이스(416) 내부로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 완충스프링(418)은 스프링완충홈(417) 내부로 내장되어 천공측지지대(419)와 강관측지지대(421)가 완충될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 천공측지지대(419)는 밀착케이스(416) 상측방향에서 완충되도록 형성되는 것으로, 일측이 스프링완충홈(417)에 삽입되고, 타측으로 천공측롤러(420)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 천공측롤러(420)는 천공측지지대(419) 일측으로 형성되어 천공홀 내면에 밀착되어 회전 될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관측지지대(421)는 밀착케이스(416) 하측방향에서 완충되도록 형성되는 것으로, 일측이 스프링완충홈(417)에 삽입되고, 타측으로 강관측롤러(422)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 강관측롤러(422)는 강관측지지대(421) 일측으로 형성되어 그라우팅강관(110)에 밀착되어 회전될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 연결식 동시주입 강관
110 : 그라우팅강관 111 : 그라우팅홀
112 : 복수주입관 113 : 센터주입파이프
120 : 네일링수단 121 : 네일링부재
122 : 부재고정판 123 : 부재고정너트
140 : 구획수단 141 : 고정플레이트
142 : 이동플레이트 143 : 신축부재
144 : 고정니플 145 : 고정돌기
160 : 코킹패커 170 : 강관고정부재
180 : 엔드커버 190 : 스페이서
191 : 연결소켓 192 : 연결피팅
200 : 강관고정수단 210 : 고정분할부재
211 : 간격돌기 212 : 돌기홈
213 : 강관삽입홀 214 : 밀착튜브
215 : 에어주입노즐 216 : 에어주입관
217 : 압력센서 218 : 캡슐바인더
300 : 롤링가이드수단 310 : 관삽입부재
311 : 관지지돌기 312 : 제1관고정패드
313 : 제2관고정패드 314 : 가이드지지관
315 : 텐션스프링 316 : 가이드바
317 : 진입완충바 318 : 진입완충힌지
319 : 삽입롤러
400 : 다관절고정수단 410 : 밀착플레이트
411 : 고정힌지 412 : 다관절바
413 : 다관절힌지 414 : 케이스삽입홀
415 : 강관결합홀 416 : 밀착케이스
417 : 스프링완충홈 418 : 완충스프링
419 : 천공측지지대 420 : 천공측롤러
421 : 강관측지지대 422 : 강관측롤러
423 : 회전바

Claims (3)

1. 지반의 내부로 관입되어 그라우팅이 이루어지도록 함으로써 지반을 보강할 수 있도록 하는 연결식 동시주입 강관에 있어서,
   상기 연결식 동시주입 강관은,
   관상으로 형성되어 지반에 삽입 설치되도록 형성되는 그라우팅강관과,
   그라우팅강관 내부로 주입된 그라우팅액이 천공홀과 그라우팅강관 외면 사이에 주입되도록 그라우팅강관 외면에 복수개로 형성되는 그라우팅홀과,
   그라우팅강관 내부의 구획수단을 통과하도록 설치되어 구획된 내부공간으로 그라우팅액이 주입되도록 그라우팅강관 내부로 복수개 형성되는 복수주입관과,
   이동플레이트를 고정플레이트 측으로 당겨 신축부재가 팽창되도록 그라우팅강관 내부 중앙으로 형성되는 센터주입파이프로 이루어지며,
   상기 연결식 동시주입 강관은,
   그라우팅강관의 외면 일측에서 위치 이동이 가능하며, 탈부착 가능하게 구비되어 지반에 관입된 상기 그라우팅강관을 지지하도록 하는 네일링수단; 및
   그라우팅강관 내부에 길이방향을 따라 일정 간격 이격되게 설치되어 내부공간을 복수개의 개소로 구획하기 위한 구획수단으로 이루어지며,
   상기 네일링수단은,
   외면에 나사산이 형성된 관상으로 이루어져 그라우팅강관 외면에 삽입 형성되는 네일링부재와,
   상기 네일링부재의 외면에 나사체결되어 관면이 지반의 외면과 접촉되어 그라우팅강관을 지지하도록 형성되는 부재고정판과,
   부재고정판의 유동을 방지하도록 네일링부재의 외면에 나사체결되어 일측면이 상기 부재고정판을 가압하도록 형성되는 부재고정너트로 이루어지며,
   상기 구획수단은,
   그라우팅강관의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관 내부에 그라우팅강관의 직경 방향을 따라 고정되도록 설치 형성되는 고정플레이트와,
   고정플레이트와 일정 간격 이격되는 위치의 그라우팅강관 내부에 상기 그라우팅강관의 직경 방향을 따라 배치되며, 그라우팅강관의 길이 방향을 따라 이동가능하게 상기 복수주입관 외면에 고정되는 이동플레이트와,
   상기 고정플레이트와 상기 이동플레이트 사이의 공간에 각각 설치되어 상기 이동플레이트가 상기 고정플레이트 측으로 이동시에 가압되어 그라우팅강관의 내면과 그 측면이 밀착됨으로써 그라우팅강관 내부가 구획되도록 형성되는 신축부재와,
   상기 고정플레이트를 상기 그라우팅강관의 중공에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관의 내면에는 상기 그라우팅강관의 측면이 절곡되도록 프레스 압축되어 내측으로 돌출됨으로써 상기 고정플레이트의 일측면이 접촉되어 고정되도록 형성되는 고정돌기 또는
   상기 고정플레이트를 상기 그라우팅강관의 내부에 고정시킬 수 있도록 상기 그라우팅강관 내면의 복수개의 개소에서 고정플레이트의 일측면이 접촉되도록 고정 형성되는 고정니플 중 어느 하나로 이루어지며,
   상기 그라우팅홀의 후단 외측에 설치되는 것으로, 코킹액이 주입되면 상기 그라우팅강관과 천공홀 간의 간극을 밀폐시켜 주도록 형성되는 코킹패커와,
   그라우팅강관 삽입시 천공홀 내부 끝단에서 그라우팅강관을 고정시키기 위해 천공홀 내부 끝단면에 형성되는 강관고정부재와,
   상기 그라우팅강관의 후단 개구부를 덮도록 설치되는 엔드커버와,
   상기 그라우팅강관의 외측을 따라 적어도 하나 이상 설치되어 천공홀에서 상기 그라우팅강관을 지지하도록 형성되는 스페이서와,
   일측의 그라우팅강관의 일측단으로 타측의 그라우팅강관과 연결을 위해 일측의 그라우팅강관 일측단과 타측의 그라우팅강관의 일측단에 나사결합 형성되는 연결소켓과,
   그라우팅강관의 연결시 내부로 형성되는 센터주입파이프를 연결시켜주기 위해 센터주입파이프 일측으로 형성되는 연결피팅으로 이루어지되,
   
   상기 연결식 동시주입 강관은,
   그라우팅강관의 천공홀 내면 고정시키기 위해 그라우팅강관 외면에서 탈부착가능하도록 복수개 형성되는 강관고정수단을 더 포함하며,
   상기 강관고정수단은,
   그라우팅강관 외면에 삽입되며, 그라우팅강관에 삽입시 그라우팅강관의 외면 직경에 맞게 조절가능하도록 복수개로 분할 형성되는 고정분할부재와,
   돌기홈에 삽입되어 그라우팅강관의 직경에 맞게 유동됨으로 조절 될 수 있도록 고정분할부재 일측으로 형성되는 간격돌기와,
   간격돌기가 삽입되어 그라우팅강관의 직경에 맞게 조절 될 수 있도록 고정분할부재 타측으로 형성되는 돌기홈과,
   그라우팅강관 외면에 삽입될 수 있도록 고정분할부재 중앙으로 형성되는 강관삽입홀과,
   천공홀에 삽입시 고정분할부재와 천공홀 사이의 공간을 메워 밀착시키기 위해 각각의 고정분할부재 외면으로 형성되는 밀착튜브와,
   밀착튜브 측으로 에어를 주입하기 위한 상부주입관과 하부주입관이 탈부착될 수 있도록 각각의 밀착튜브 일측으로 형성되는 주입노즐과,
   주입노즐에 탈부착되도록 하여 밀착튜브 측으로 에어를 주입하도록 유연성을 갖는 관으로 형성되는 에어주입관과,
   밀착튜브로 주입되는 에어에 의해 팽창되는 밀착튜브가 천공홀과 접촉시 가해지는 압력을 센싱하기 위해 각각의 고정분할부재 일측으로 형성되는 압력센서와,
   밀착튜브의 팽창시 밀착튜브의 외면과 천공홀 내면이 접착되도록 밀착튜브 외면으로 형성되는 것으로, 일정 압력에 의해 깨짐으로 바인더가 밀착튜브와 천공홀 내면 사이로 유출되도록 형성되는 캡슐바인더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결식 동시주입 강관.
   
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