KR20020009300A

KR20020009300A - 복합형 패커를 사용한 어스앙카 및 이를 이용한 어스앙카 시공공법

Info

Publication number: KR20020009300A
Application number: KR1020000042920A
Authority: KR
Inventors: 이기웅
Original assignee: 이기웅
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-01
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: KR100437910B1

Abstract

본 발명은 연약지반 및 일반 토사 구간에서 마찰형 및 지압형의 복합형 정착부의 조성을 가능케하는 어스앙카 공법 및 이 공법에 사용되는 주입 장치에 관한 것이다.

본 발명의 정착부는 일정한 길이로 형성된 팽창형 패커를 사용하여 정착부 끝에서부터 일정구간씩 단계별로 가압 주입하여 팽창 시킨다. 이 때 가압 주입에 의하여 앙카체 길이 방향으로 일정 간격씩 확공된 정착부는 지압형 및 마찰형의 확실한 정착부를 형성하여 연약지반, 매립토, 모래자갈층, 전석층 및 지하수의 흐름이 있는 지층 등 어스앙카 시공이 어렵거나 불가능하였던 지층 뿐만 아니라 일반 토사 구간에서도 충분한 인장력을 발휘하는게 특징이다.

Description

팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 공법 및 장치{apparatus and method for earth anchor using expansible packer}

본 발명은 일정 간격으로 형성된 팽창형 패커를 사용하여 어스앙카 정착부 단부로 부터 일정 구간씩 가압 팽창시켜 주면 마찰형 및 지압형의 복합형 정착부를 조성하는 어스앙카 공법 및 주입 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 연약지반, 매립층, 모래 자갈층, 전석층 및 지하수의 흐름이 있는 지층 등 일반적으로 어스앙카 시공이 불가 하거나 어려웠던 지층에서 일정 간격으로 정착부에 설치된 팽창형 패커를 가압 주입 하여 팽창된 구근을 형성하고 정착부 주변 지반도 주입재의 침투 가능 범위까지 고화 시킴으로써 어떠한 지층 조건 및 지하수 조건 하에서도 정착부 주면 마찰력 및 지압에 의하여 확실한 인장력을 발휘 할 수 있는 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법 및 장치에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 어스 앙카 공법으로는, 케이싱 및 천공 롯드를 사용하여앙카체 길이 만큼 천공하고 천공이 끝난 천공홀에 앙카체를 삽입하고 중력식으로 1차 주입 그라우팅을 실시하여 케이싱과 앙카체 사이의 공극을 메운다. 1차 주입이 완료되면 케이싱을 인발하게 되는데, 슬라임 처리를 위하여 물 또는 에어를 사용한 천공으로 인하여 천공홀 주위가 상당히 교란된 상태이므로 케이싱 인발시 천공홀 주변 지반이 부분적인 함몰, 앙카체의 보링공 바닥으로 가라 앉임, 1차 주입재의 지반으로의 유실 등이 발생 한다. 케이싱 인발이 끝나면 자유장부와 정착장부 사이에 설치된 패커를 가압 주입하여 정착장부 2차 주입시 주입재가 역류되지 않도록 하고 정착장부에 2차 주입을 실시하여 청공홀에 시멘트로 채워 고결시킨다. 그러나 1차 주입후 케이싱 인발시 부분적으로 함몰된 상태에서 2차 가압 주입을 하여도 품질에 문제가 있고 주입재가 부분적으로 붕괴된 천공홀 내에만 채워지거나 주변 지반으로 침투 되어 정착장이 잘 형성되지 못하는 경우가 상당히 많다. 특히 공극이 큰 매립층 및 자갈 전석층에서는 주입재가 바로 지층속으로 유실되어 어스앙카 정착장의 형성이 안되고 있는 실정이다.

상기와 같은 종래 기술에 의하여 어스앙카를 시공시 주입재가 일정한 형태로 주입되지 못하고 국부적으로 커졌다 작아졌다 하여 부착 강도의 분담이 얻어지지 않으므로 시공 후 부담 하중이 큰 부분부터 국부적인 파괴가 시작되어 진행성 파괴로 진전하여 시공 완료후 문제가 발생되거나 붕괴 사고로 이어지는 경우가 종종 발생 한다.

또한 상기와 같은 이유로 인하여 이론 적인 어스앙카 정착장의 최대 길이인 8 - 10m 이상으로 정착부를 길게 하여 시공하거나 인장력이 발생 될 수 있는 경질의 지반까지 깊게 천공하여 정착부를 형성하고 있는데, 이로 인하여 공기 지연, 경제적 손실, 시공성 저하 등 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 해결 할 수 있는 팽창형 패커를 사용한 주면 마찰형 및 지압형의 복합형 정착부를 조성하는 어스앙카 공법 및 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

즉 본 발명은 연약지반, 매립층, 모래 자갈층, 전석층 및 지하수의 흐름이 있는 지층 등 일반적으로 어스앙카 시공이 불가 하거나 어려웠던 지층에서 일정 간격으로 정착부에 설치된 팽창형 패커를 가압 주입 하여 확공된 구근을 형성하고 정착부 주변 지반도 주입재의 침투 가능 범위까지 고화 시킴으로써 어떠한 지층 조건 및 지하수 조건 하에서도 정착부 주면 마찰력 및 지압에 의하여 확실한 인장력을 발휘 할 수 있는 공법 및 장치에 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 연약지반, 매립층, 자갈 전석층, 지하수으 흐름이 있는 지층 및 일반 토사 구간에서 각 지층에 적합한 팽창형 패커를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 지하수의 침투 방향과 수직한 방향의 주입량을 증가시켜 확실한 앙카 정착부의 조성이 가능 할 수 있는 다단식 그라우팅 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 빈배합 시멘트 또는 레미콘을 사용하여 단계별로 정착부를 가압 팽창 기킬 수 있는 주입 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가압 팽창된 정착부의 주입재가 다음 단계 정착부로 역류되지 않도록 하는 역류 방지 밸브가 달린 간격재를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 앙카체를 삽입하고 케이싱 인발시 앙카체가 케이싱을 따라 보링공 밖으로 나오는 것을 방지하는 선단 고정 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 앙카체의 인장재 대신 철근을 사용하여 상부 구조물의 하중을 받거나 지반의 측방 이동에 저항토록 하는 소구경 파일을 제공함을 다른 목적으로 한다.

도1은 종래 기술에 의한 어스앙카의 상세도.

도2은 복합형 어스앙카 공법의 일예.

도3는 복합형 어스앙카 공법의 또 다른 일예.

도4는 복합형 어스앙카 공법의 또 다른 일예.

도5은 이중 주입관 사용시 시공 순서도.

도6은 이중 주입관 사용시 일예.

도7은 이중 주입관 장치의 단면도 및 결합 사시도.

도8은 강선 간격재 정면도.

도9은 강선과 간격재의 결합 정면도 및 측면도.

도10은 간격재와 팽창형 패커 결합 사시도.

도11는 단주입관 사용시 시공 순서도.

도12 단주입관 사용시 일예.

도13는 역류 방지 밸브가 달린 강선 각격재의 단면도 및 사시도.

도14는 중간 간격재의 정면도 및 단면도.

도15은 마찰형 패커 사시도.

도16은 선단 고정 장치 단면도 및 사시도.

도17는 팽창형 패커를 이용한 소구경 파일 공법의 일예.

도18은 철근과 간격재의 결합 단면도 및 사시도.

<도면의 부호에 대한 간단한 설명>

1: 천공홀 2: 강선

3: 시스관 4: 시멘트입자

4: 시멘트입자 5: 자갈,전석

6: 케이싱 7: 천공롯드

8: 천공비트 10: 자유장부

20: 외부주입관 21: 주입구

22: 역류방지고무밴드 25: 내부주입관

26: 보호링 27: 고무패커

28: 공기중입관 30: 단주입관

35: 중간간격재 40: 강선간격재

41: 간격재내부몸통 42: 간격재외부덮게

43: 요철부 44: 고무밴드

45: 역류방지밸브가달린간격재 46: 역류방지밸브

47: 고무링패키징 50: 정착장부

51: 팽창형패커 52: 주면마찰형정착장

53: 격자형시멘트분출구 54: 구형시멘트분출구

55: 지압형패커 56: 지압형정착장

60: 선단고정장치 61: 고정헤드

62: 숫나사부 63: 쐐기

64: 암나사부 65: 요철부

66: 덮개부 67: 걸림쐐기

68: 회전축 70: 철선

80: 실

도면에 따라 본 고안을 설명한다.

도 2 는 복합형 어스앙카 공법의 일예로써, 본 발명의 팽창형 패커(51,56)를 사용하여 정착부의 선단에는 지압형 정착장(56)을, 상기 지압형 정착장 위로는 주면 마찰형 정착장(52)을 조성하여 복합형 정착부(50)를 형성 한다. 상기 복합형 정착부를 형성한 어스앙카는 연약 지반에 적합하다. 상기 팽창형 패커의 경우 주입재를 팽창형 패커에 가압 주입하면 주입재의 혼합수가 주입 압력에 의해 팽창형 패커 밖으로 배출되어 주입재의 경화 시간이 빠르고 고밀도, 고강도의 팽창된 앙카체가 만들어지며, 주입재의 일부가 가압에 의하여 팽창형 패커의 외부로 유출되어 주입재의 침투 가능한 주변지반도 고결 시켜 마찰력을 증대 시키며, 지압형 정착장(56)의 경우 사용되는 팽창형 패커는 두겹 또는 그 이상의 특수조직된 토목 섬유를 사용하여 확공시 충분한 인장강도를 지니도록 하였다.

도 3 은 복합형 어스앙카 공법의 또 다른 일예로써, 정착부 전면에 걸쳐 팽창형 패커(51,55)의 지압 효과 및 주변 지반의 시멘트에 의한 고화 작용으로 마찰력을 증대시킨 주면 마찰형 어스 앙카 공법의 시공 단면도이다. 상기 주면 마찰형 정착부를 형성한 어스앙카는 모래, 자갈층 및 일반 토사층에 적합하다.

도 4 는 복합형 어스 앙카 공법의 또 다른 일예로써, 팽창형 패커를 사용하여 자갈 전석층(5)과 같이 공극이 큰 지반에서 굴곡 모양의 정착부를 형성하여 지반과 앙카 정착부의 맞물림 작용에 의하여 인장력이 발휘될 수 있는 정착부의 조성을 가능케 한다.

도 5 는 이중 주입관 사용시 시공 순서도로써 도(a)는 케이싱(6) 및 천공 롯드(7)를 사용하여 소정의 깊이 까지 천공 한다. 도(b)는 천공이 끝나면 상기 천공 롯드를 인발하고 공벽 붕괴 방지 목적으로 시공된 케이싱은 남겨둔 상태에서 천공 작업과 별도로 기 제작한 앙카체를 삽입 한다. 도(c)는 앙카체 삽입 후 케이싱 인발전 앙카체 전역에 걸쳐서 중력식 주입을 실시하여 앙카체와 케이싱 사이의 공극을 주입재로 채운다. 다음으로 케이싱을 약간 인발하여 앙카체 선단부를 확공시켜 케이싱 인발시 앙카체가 빠져 나오는 현상을 방지 한거나 선단 고정 장치를 사용하여 케이싱 인발시 앙카체를 지반내에 고정 시킬 수 있다. 도(d)는 케이싱(6) 인발을 실시 한다. 도(e)는 케이싱 인발 후 단계별로 앙카체 하단부터 입구쪽으로 일정 간격씩 형성된 팽창형 패커(51,55)를 가압 주입하면서 정착부를 형성 한다. 이 때 사용되는 주입관은 이중 주입관을 사용하며 외부 주입관(20)은 고정된 상태에서 내부 주입관(25)을 사용하여 단계별로 팽창형 패커를 확공시키면서 어느 정도 주입이완료되면 다음 단계로 외부 주입관 내에 설치된 내부 주입관을 입구쪽으로 이동하여 다음 부분의 팽창형 패커를 팽창 시켜나가 정착부 전체를 가압 팽창하여 고결 시킨다.

도 6 내지 도 7 은 이중 주입관 사용시 일예 및 단면도 그리고 이중 주입관의 결합 사시도로써, 외부 주입관(20), 역류 방지 수단(22), 내부 주입관(25)으로 구성 된다.

상기 외부 주입관(20)은 PVC 또는 탄소 강관을 사용하여 만들어진 원통형 파이프의 벽면에 방사상으로 다수개의 주입구(21)가 형성되며, 상기 주입구가 파이프 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 반복해서 형성 되어 있다.

상기 외부 주입관(20)에 형성된 역류 방지 수단은 상기 주입구(21)를 통해 토사나 이물질이 주입관 내부로 유입되는 것을 방지하고 그라우트 주입시 그라우트재가 주입관 내부로 다시 역류하여 들어오는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 역류 방지 수단은 고무밴드(22)를 사용하며, 외부 주입관(20)의 외부에 일정폭의 고무배드를 끼워 그라우트를 주입 압력이 상승하면 고무밴드의 바늘 구멍이 벌어지거나 터지면서 주입구를 통하여 패커내로 주입재가 들어가게 된다.

상기 외부 주입관(20)의 내부에는 내부 주입관(25)이 설치되며, 상기 내부 주입관을 이용하여 입구쪽으로 내부 주입관을 빼면서 단계별로 팽창형 패커를 확공시킬 수 있다. 상기 내부 주입관의 단부에는 고무 패커가 부착된다.

상기 고무 패커(29)는 중심에 내부 주입관이 관통하는 원기둥 형상으로 양단부의 보호링(26)과 중앙의 튜브(27)로 구성 된다.

상기 튜브(27)는 외부로부터 한 개의 공기 주입관(28)이 연결되어 상기 공기 주입관을 통하여 압축 공기를 불어 넣거나 빼내어 팽창 및 수축이 가능하며, 압축 공기를 불어 넣으면 튜브와 외부 주입관(20)의 내벽 사이 및 튜브와 튜브를 관통하여 설치된 내부 주입관(25)를 통해 주입되는 그라우트재는 튜브에 의해 차단되어 주입관의 입구 쪽으로 역류 되지 않고, 튜브가 설치된 이후의 주입구를 통해서만 그라우트재가 주입되므로 외부 주입관의 내부에서 그라우트재의 역류를 방지하고, 어느 정도 주입이 완료 되면 내부 주입관(25)을 입구 쪽으로 이동시켜 상기와 같은 수순으로 주입을 실시하여 일정구간씩 설치된 팽창형 패커(51,55)를 단계별로 확실하게 확공 시킬 수 있다

상기 보호링(26)의 직경은 외부 주입관의 내경보다 조금 작아서 주입관 내부에서 이동이 자유롭고 튜브를 수축한 상태에서 내부 주입관을 외부 주입관 내에서 이동 할 때 상기 튜브가 외부 주입관의 벽면에 닿지 않도록 보호하는 역할을 한다.

도 8 내지 도 9 는 강선 간격재(40)의 정면도 및 측면도로써, 외부 주입관(20)에 일정 간격으로 끼워져서 강선(2)을 외부 주입관으로부터 격리시키며 팽창형 패커(51,55)를 철선 또는 스틸 밴드를 사용하여 고정하는 위치가 되는, 간격재 내부 몸통과 외부 덮게(42)로 구성된다.

상기 간격재 내부 몸통(41)은 일정 간격으로 외부 주입관(20)에 끼워 설치하고 강선을 상기 간격재 내부 몸통(41)의 외주면에 방사상으로 파여진 홈을 따라 설치하여 간격재 외부 덮게(42)로 덮어 고무 밴드(44)를 사용하여 고정 시키며 상기 간격재 덮개에는 요철부(43)가 형성되어 있어 팽창형 패커를 철선 또는 스틸 밴드를 사용하여 고정 시킬 수 있다.

상기 간격재(40)의 구멍은 필요 강선 갯수로 형성되어 제작된 간격재를 사용하거나 12개 강선 구멍으로 된 간격재를 사용하여 적은 갯수의 강선을 사용시는 남은 강선 구멍을 강선 크기보다 조금 크게 제작된 고무봉을 사용하여 틀어 막고 간격재 양면 및 강선 구멍에는 그리스를 주입하여, 일정 구간 팽창형 패커에 가압 주입시 주입재가 강선 구멍을 통하여 위쪽의 팽창형 패커내로 역류 되는 것을 방지한다.

도 10 은 팽창형 패커(51,55)와 간격재(40)의 결합 사시도로써, 상기 강선 간격재의 외부 요철부(43)에 상기 팽창형 패커를 철선 또는 스틸 밴드로 고정시켜 일정 구간의 길이를 형성 단계별 확공된 정착부의 조성이 가능토록 하며, 천공 직경보다 큰 상기 팽창형 패커를 천공홀 내로 쉽게 넣기 위하여 가압 주입시 쉽게 끈어질 수 있는 실(80)로 묶는다.

도 11 은 본 발명에 의한 팽창형 패커(51,55)를 사용한 복합형 어스앙카 공법에서, 단주입관(30) 사용시 시공 순서도로써, 도 (a)는 케이싱(6) 및 천공 롯드(7)를 사용하여 소정의 깊이 까지 천공 한다. 도(b)는 천공이 끝나면 상기 천공 롯드를 인발하고 공벽 붕괴 방지 목적으로 시공된 케이싱은 남겨둔 상태에서 기 제작한 앙카체를 삽입 한다. 도 (c)는 앙카체 삽입 후 케이싱 인발전 앙카체 전역에 걸쳐서 중력식 주입을 실시하여 앙카체와 케이싱 사이의 공극을 주입재로 채운다. 다음으로 케이싱을 약간 인발하여 앙카체 선단부를 확공시켜 케이싱 인발시 앙카체가 빠져나오는 현상을 방지하거나 선단 고정 장치(60)를 사용하여 케이싱 인발시 앙카체를 지반내에 고정 시킬 수 있다. 도 (d)는 케이싱 인발을 실시 한다. 도(e)는 케이싱 인발 후 단주입관(30)을 사용하여 앙카체 하단부터 입구쪽으로 일정 간격씩 형성된 팽창형 패커(51,55)를 가압 주입하여 팽창 시키며 다음 단계 주입을 위해 상기 단주입관을 입구쪽으로 다음 단계의 팽창형 패커 위치로 빼내면서 주입시 기 가압 팽창된 정착부의 그라우트재가 단주입관 위치의 팽창형 패커(51,55) 내로 역류 된는 것을 방지하기 위하여 역류 방지 밸브가 달린 간격재(45)를 사용함이 바람직하다. 상기와 같은 순서로 반복하여 정착부 조성이 끝나면 상기 단주입관을 앙카체 자유장부에만 남겨둔 상태에서 제거하여 주입관 내부를 그라우트재로 채워 앙카체 조성을 완성한다.

도 12 는 단주입관(30) 사용시 일예로써, 도(a)는 강선 조립 단면도이고, 도(b)는 팽창형 패커를 조립하여 앙카체를 완성한 단면도이다. 도(c)는 주입관을 사용하여 팽창형 패커에 가압 주입하는 단면도이다.

도 13 은 단주입관(30) 및 역류 방지 밸브가 달린 간격재(45)의 결합 단면도 및 사시도로써, 상기 단주입관(30)의 크기는 상기 간격재(45) 및 중간 간격재(35) 내부를 관통하여 이동 가능하여야 하고 그라우트 주입시 주입재가 단주입관(30) 및 간격재(45) 사이의 작은 공간을 통하여 주입 위치 위의 패커내로 역류되지 않을 정도의 크기를 갖어야 하며, 상기 간격재 내부에는 원형의 고무링 패키징(47)을 설치토록 하였다.

상기 간격재(45)는 단주입관(30)을 통하여 팽창형 패커(51,55)를 확공 시킨후 다음 단계로 주입관을 빼내어 이동시 상기 간격재 내부 구멍을 통하여 가압된주입재가 역류 되지 않도록 간격재에 역류 방지 밸브(46)를 포함하는 것이 바람직 하다.

도 14 는 중간 간격재(35)의 정면도 및 단면도로써, 역류 방지 밸브가 달린 간격재(45) 보다 크기가 작아 강선의 모양을 굴곡으로 형성되게 하여 앙카 주입재와 부착력을 높이는 형태로 하며 단주입관(30)의 이동시 가이드 역할이 되도록 한다.

도 15 은 마찰형 패커(51) 사시도로써, 통상의 직물 또는 때밀이 수건과 같이 마찰력이 큰 섬유를 사용하여 외주면에 혼합수만 배출 될 수 있는 투수공을 가지고, 일정 간격으로 시멘트 입자 크기의 정도의 시멘트 분출구(53,54)를 포함하여, 주입관을 통하여 주입재를 가압 주입할 경우 일차적으로 팽창된 구근을 형성하고, 압력이 더 가하여지면 상기 시멘트 입자 크기의 시멘트 분출구를 통하여 침투 주입 가능항 주변지반으로 확산 고화 되어 가압 팽창된 구근의 지압 및 주면 마찰 효과를 증대 시킨다. 상기 시멘트 분출구는 패커 제작 당시 일부 구간에 조직 간격을 넓힌 격자형 시멘트 분출구(53) 또는 기 제작된 패커에 구형 시멘트 분출구(54)를 내어 사용할 수 있다.

도 16 은 선단 고정 장치(60)의 단면도로써, 강선 선단을 고정시키기 위한 다수의 강선 구멍을 갖고 외주면은 수나사로 형성된 금속 또는 강화 플라스틱으로 된 고정 헤드(61), 상기 고정헤드에 강선(2)을 고정시킬 수 있는 세 조각을 고무링으로 연결한 쐐기(63), 상기 고정헤드를 덮을 수 있는 암나사부가 설치된 덮게부(66), 상기 덮게부의 외주면에 설치되어 팽창형 패커(51,55) 선단부를철선(70) 또는 스틸 밴드로 고정 설치하기 위한 요철부(65), 상기 요철부와 연결되어 케이싱(6) 인발시 앙카체가 입구 쪽으로 밀려 나오는 현상을 방지하기 위한 걸림 쐐기(67), 상기 걸림 쐐기를 앙카 덮게에 고정하며 케이싱에 관입시는 오무라져 있고 케이싱 인발시 펴지도록 하는 쐐기 회전축(68)으로 구성되어 있다.

도 17 은 팽장형 패커를 사용한 소구경 파일 공법의 일예로써, 시공 순서는 굴착면의 하방향으로 천공을 한다. 천공 작업과 별도로 주입관에 역류 방지 밸브가 달린 간격재를 일정 간격으로 설치하고 천공길이 이상 되는 철근(90)을 사용하여 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재(45)에 설치 고정 시키고, 철근 외부에는 팽창형 패커(51)를 씌어 철근(70) 또는 스틸 밴드를 이용하여 상기 간격재 마다 고정 시킨다. 천공이 완료되면 기 제작한 팽창형 패커를 씌운 철근체를 천공 구멍에 삽입 한다. 이어서 상기 철근체와 천공홀(1) 사이에 실링 호스를 사용하여 중력식 주입을 실시한다. 실링이 끝나고 나면 주입관(20,30)을 사용하여 하부로 부터 입구쪽으로 일정구간씩 형성된 패커를 가압 팽창시켜 지반과 마찰력이 충분히 발휘되도록 한다. 이 때 지층 조건에 따라 상기 이중 주입관 또는 단주입관 모두 사용 가능 하다.

도 18 은 철근과 간격재의 결합 단면도 및 사시도로써, 도 10 의 강선(2) 대신 철근(90)을 사용한 것이다.

본 발명에 의한 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 공법 및 장치는 기존 시공이 어렵거나 불가한 연약지반, 모래 자갈층, 매립층, 자갈 전석층 및 지하수흐름이 있는 지층 등에 확실한 정착부를 형성 할 수 있으며 종래 기술에 의한 어스앙카보다 품질이 우수하고 인장력이 커서 시공 길이를 줄일 수 있어 경제적이며 공기를 단축 시킬 수 있다.

또한 단계별 주입에 의한 정착장부를 고르게 주입 할 수 있고 응력중심이 편향되지 않아 그라우팅의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한 가설 앙카 이면서 확실한 정착부를 형성하여 종래 기술의 어스앙카보다 사용 기간이 길어 반 연구적으로 사용 가능하다.

또한 강선 대신 철근을 사용하여 구조물의 기초나 지반의 측방 이동에 저항 할 수 있는 소구경 파일로도 사용 가능한다.

Claims

그라우트 주입 장치는 그라우트 주입 파이프 길이 방향으로 일정 간격으로 방사상으로 형성된 다수개의 주입구로 형성되어 고무 밴드에 의해 역류 방지가 가능한 단부가 폐색 되어 있는 외부 주입관;

상기 외부 주입관 내에 삽입 되어 일정 범위를 주입 할 수 있는 고무 패커가 달린 내부 주입관;

상기 외부 주입관 외주면에 외부 주입관 길이 방향으로 일정 간격씩 설치되어 강선을 끼워 일정한 형태를 유지하고 패키징 되도록 하며 외주면에 요철부를 구비한 간격재;

상기 간격재 외주면에 철선 또는 스틸 밴드로 고정되어 정착부를 둘러 싸고 있는 보링 직경 보다 큰 직경의 팽창형 패커;

상기 팽창형 패커 단부에 연결되어 강선 단부를 감싸고 케이싱 인발시 앙카체가 밀려 나오는 현상을 방지하기 위한 선단 고정 장치;

상기 팽창형 패커 상단에 연결되어 시멘트계 주입으로 자유장부의 고화 방지를 목적으로 설치한 시스관으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 외부 주입관 내부 주입관은, 중공이 형성된 파이프로 된 외부 주입관;

상기 외부 주입관 벽면에 파이프 길이방향으로 일정간격으로 반복적으로 방사상으로 형성된 다수개의 주입구;

상기 주입구를 개폐할 수 있는 고무 밴드를 사용한 역류방지수단;

상기 외부 주입관의 내부로 삽입되어 그라우트재를 주입하기 위한 내부 주입관;

상기 내부 주입관의 단부에 상기 내부 주입관의 중심을 관통하도록 부착되며, 압축공기에 의해 팽창 및 수축이 가능하여 상기 외부 주입관의 내부를 개방 및 폐쇄할 수 있는 튜브와 상기 튜브를 보호하는 두 개의 보호링으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 간격재는, 상기 외부 주입관의 외주면에 일정 간격으로 끼우기 위한 중공형 간격재 내부 몸통;

상기 내부 몸통 내주면에 설치되어 그라우트 주입시 외부 주입관과 간격재 내부 몸통 내주면 사이로 주입재가 역류 되는 것을 방지하기 위한 고무링 패키징;

상기 내부 몸통에 강선을 외부 주입관과 격리 시켜 설치하기 위해 방사상으로 반원형 모양으로 형성된 강선용홈

상기 강선용홈에 강선을 설치하고 그라우트 주입시 주입재가 상기 각겨재 내부 몸통과 강선 사이로 역류 되지 않도록 강선의 외부면을 둘러싸는 간격재 외부 덮게;

상기 외부 덮게 외주면에 설치되어 상기 간격재 내부 몸통과 강선을 하나로묶기 위한 고무 밴드;

상기 외부 덮게에 상기 팽창형 패커를 고정 시켜 앙카체 방향으로 이동이 안되도록 하는 요철부;

상기 외부 덮게 요철부에 설치된 팽창형 패커를 고정 시키는 철선 또는 고정용 스틸 밴드로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
그라우트 주입 장치는 그라우트 주입 파이프 선단이 개방된 형태의 단주입관;

상기 단주입관의 외주면에 단주입관 길이 방향으로 일정 간격씩 설치되어 강선을 끼워 일정한 형태를 유지하고 패키징 되도록 하며 외주면에 요철부를 구비한 역류 방지 밸브가 달린 간격재;

상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재의 내부를 관통한 상기 주입관을 뒤로 인발시 가압 주입된 주입재가 역류 되는 것을 방지하기 위해 설치된 역류 방지 밸브;

상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 사이 사이에 설치되어 상기 단주입관의 이동시 가이드 역할을 하며, 역류 방지 밸브가 달린 간격재 보다 직경이 작아 강선 길이 방향으로 강선에 굴곡을 주어 강선과 주입재의 부착력을 높이는 형태를 이루고 있는 중간 간격재; 및

상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 외주면에 철선 또는 스틸 밴드로 고정되어 정착부를 둘러 싸고 있는 보링 직경 보다 큰 직경의 팽창형 패커;

상기 팽창형 패커 단부에 연결되어 강선 단부를 감싸고 케이싱 인발시 앙카체가 밀려 나오는 현상을 방지하기 위한 선단 고정 장치;

상기 팽창형 패커 상단에 연결되어 자유장부의 시멘트계 주입재에 의한 고화를 방지하기 위한 시스관으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재는, 상기 단주입관의 외주면에 일정 간격으로 끼우기 위한 중공형 간격재 내부 몸통;

상기 간격재 내부 몸통 내주면에 설치되어 그라우트 주입시 단주입관과 간격재 내부 몸통 내주면 사이로 주입재가 역류 되는 것을 방지하기 위한 고무링 패키징;

상기 간격재 내부 몸통 일면에 설치되어 단주입관을 다음 주입 단계로 이동시 가압 주입된 주입재가 다은 단계의 주입 영역으로 역류 되는 것을 방지하기 위한 역류 방지 밸브; 및

상기 간격재 내부 몸통에 강선을 외부 주입관과 격리 시켜 설치하기 위해 방사상으로 강선 직경과 거의 같은 크기의 반원형으로 형성된 강선용홈

상기 강선용홈에 강선을 설치하고 그라우트 주입시 주입재가 상기 각격재 내부 몸통과 강선 사이로 역류 되지 않도록 간격재 내부 몸통과 강선을 둘러싸는 간격재 외부 덮게;

상기 외부 덮게 외주면에 설치되어 상기 간격재 내부 몸통과 강선을 하나로묶기 위한 고무 밴드;

상기 외부 덮게에 상기 팽창형 패커를 고정 시켜 앙카체 방향으로 이동이 안 되도록 하는 요철부;

상기 외부 덮게 요철부에 설치된 팽창형 패커를 고정 시키는 철선 또는 고정용 스틸 밴드로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
제 1 항과 제 4 항에 있어서, 상기 선단 고정 장치는, 강선 선단을 고정시키기 위한 다수의 강선 구멍을 갖고 외주면은 수나사로 형성된 금속 또는 강화 플라스틱으로 된 고정 헤드;

상기 고정헤드에 강선을 고정시킬 수 있는 세 조각을 고무링으로 연결한 쐐기;

상기 고정헤드를 덮을 수 있는 암나사부가 설치된 덮게부;

상기 덮게부의 외주면에 설치되어 팽창형 패커 선단부를 철선 또는 스틸 밴드로 고정 설치하기 위한 요철부;

상기 요철부와 연결되어 케이싱 인발시 앙카체가 입구 쪽으로 밀려 나오는 현상을 방지하기 위한 걸림 쐐기;

상기 걸림 쐐기를 앙카 덮게에 고정하며 케이싱에 관입시는 오무라져 있고 케이싱 인발시 펴지도록 하는 쐐기 회전축으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 복합형 어스앙카 주입 장치.
제 1 항과 제 4 항에 있어서, 상기 팽창형 패커는, 2겹 또는 그 이상의 특수 조직된 토목 섬유;

상기 섬유를 사용하여 인장 강도가 크고 주입재를 주입시 혼합수만 배출될 수 있는 투수공을 가진 것이 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 주입 장치.
제 1 항과 제 4 항에 있어서, 상기 팽창형 패커는, 통상의 직물 또는 마찰력이 큰 섬유;

상기 섬유를 사용하여 외주면에 혼합수만 배출 될 수 있는 투수공;

상기 투수공 이외의 지역 일정 간격으로 시멘트 입자 크기의 정도의 시멘트 분출구를 포함하여 이루어 지는 것이 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 주입 장치.
제1항의 외부 주입관을 설치 장소로 운반한 후 외부 주입관 주입구에 역류방지 장치를 설치하고;

제1항 또는 제3항의 간격재를 일정 간격씩 외부 주입관 외주면에 설치하고;

상기 간격재에 강선을 필요 개수만큼 설치 고정 시키고;

제7항 또는 제8항의 팽창형 패커를 상기 간격재의 요철부에 철선 또는 스틸밴드를 사용하여 각각 고정하고;

제6항의 선단 고정장치를 앙카체 하단의 강선 및 팽창형 패커와고정하고;

자유장부는 시스관으로 보호하여 자유장부와 정착장부 사이의 상기 간격재에 팽창형 패커와 함께 철선 또는 스틸 밴드로 고정하고;

상기 앙카체를 천공홀 내로 삽입하고;

천공홀의 초입에 삽입된 실링호스를 통하여 실링재가 오버 플로우 할 때까지 실링재를 주입하고;

제1항의 고무 패커가 부착된 내부 주입관을 외부 주입관내로 하단 까지 삽입 하고;

고무 패커 중앙의 튜브를 팽창시켜 외부 주입관을 폐쇄한 후 내부 주입관을 통하여 그라우트재를 주입하여 상기 팽창형 패커를 가압 팽창시키고;

튜부를 수축하여 튜브가 부착된 내부 주입관을 일정 간격으로 설치된 다음 팽창형 패커부로 이동시키고, 다시 튜브를 팽창시켜 주입관을 폐쇄한 다음 그라우트재를 주입하는 단계를 반복하여 정착부 전역의 팽창형 패커를 가압 팽창시키고;

자유장부 외부 주입관을 그라우트재로 채우는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스 앙카 공법.
제2항의 단주입관을 설치 장소로 운반한고;

제4항 또는 제5항의 역류 방지 밸브가 달린 간격재를 일정 간격씩 상기 단주입관 외주면에 설치하고;

제4항의 중간 간격재를 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 사이 사이에 설치하고;

상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 및 중간 간격재에 강선을 필요 개수 만큼 설치 고정 시키고;

제7항 또는 제8항의팽창형 패커를 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재의 요철부에 철선 또는 스틸 밴드를 사용하여 각각 고정하고;

제7항의 선단 고정장치를 앙카체 하단의 강선 및 팽창형 패커와 고정하고;

자유장부는 시스관으로 보호하여 자유장부와 정착장부 사이의 상기 간격재에 팽창형 패커와 함께 철선 또는 스틸 밴드로 고정하고;

상기 앙카체를 천공홀 내로 삽입하고;

천공홀의 초입에 삽입된 실링호스를 통하여 실링재가 오버 플로우 할 때까지 실링재를 주입하고;

상기 단주입관을 통하여 그라우트재를 주입하여 상기 팽창형 패커를 가압 팽창시키고;

단주입관을 일정 간격으로 설치된 다음 팽창형 패커부로 이동시키고, 그라우트재를 주입하는 단계를 반복하여 정착부 전역의 팽창형 패커를 가압 팽창시키는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.
제9항 및 제10항에 있어서, 앙카 선단부는 제8항의 팽창형 패커를 사용하여 지압형 정착장을 조성하고;

상기 지압형 정착장 위로는 제9항의 팽창형 패커를 사용하여 마찰형 정착장을 조성하여 복합형 정착부를 형성하는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.
제10항에 있어서, 앙카 정착부 전면에 걸쳐서 제8항의 팽창형 패커를 사용하여 주면 마찰형 정착부를 형성하는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.
제9항에 있어서, 주입에 사용되는 주입재를 시멘트 밀크를 사용하여 상기 팽창형 패커를 가압 팽창 시키는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.
제10항에 있어서, 주입에 사용되는 주입재를 시멘트 밀크, 시멘트 몰탈 및 레미콘중 하나를 사용하여 상기 팽창형 패커를 가압 팽창 시키는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.
제2항의 단주입관을 설치 장소로 운반한고;

제4항 또는 제5항의 역류 방지 밸브가 달린 간격재를 일정 간격씩 상기 단주입관 외주면에 설치하고;

제4항의 중간 간격재를 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 사이 사이에 설치하고;

상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재 및 중간 간격재에 철근 필요 개수 만큼 설치 고정 시키고;

제7항 또는 제8항의팽창형 패커를 상기 역류 방지 밸브가 달린 간격재의 요철부에 철선 또는 스틸 밴드를 사용하여 각각 고정하고;

제6항의 선단 고정장치를 앙카체 하단의 강선 및 팽창형 패커와 고정하고;

상기 앙카체를 천공홀 내로 삽입하고;

천공홀의 초입에 삽입된 실링호스를 통하여 실링재가 오버 플로우 할 때까지 실링재를 주입하고;

상기 단주입관을 통하여 그라우트재를 주입하여 상기 팽창형 패커를 가압 팽창시키고;

단주입관을 일정 간격으로 설치된 다음 팽창형 패커부로 이동시키고, 그라우트재를 주입하는 단계를 반복하여 천공홀 전역의 팽창형 패커를 가압 팽창시키는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는, 팽창형 패커를 사용한 어스앙카 공법.