그라우팅 재료 주입장치(Grouting material injection device)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년08월20일
(11) 등록번호 10-1298033
(24) 등록일자 2013년08월13일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
E02D 3/12 (2006.01) E01C 23/10 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0050163
(22) 출원일자 2012년05월11일
심사청구일자 2012년05월11일
(65) 공개번호 10-2012-0055524
(43) 공개일자 2012년05월31일
(56) 선행기술조사문헌
KR101084646 B1
KR200237601 Y1
KR1020100060445 A
KR200132174 Y1
(73) 특허권자
(주)협진건설
경상북도 칠곡군 동명면 금암2길 1 (
금암리231-81)
(72) 발명자
우상수
경상북도 칠곡군 동명면 금암리 231-81
(74) 대리인
김병진
전체 청구항 수 : 총 4 항 심사관 : 경노현
(54) 발명의 명칭 그라우팅 재료 주입장치
(57) 요 약
본 발명은 그라우팅 재료를 그라우팅 공법을 실시하고자 하는 침하 지반의 토사층에 강한 압력으로 주입할 수 있
도록 함과 동시에 주입 후에는 주입 한 그라우팅 재료가 역류하지 않도록 하여, 그라우팅 공법을 신속하고 간편
하게 실시할 수 있도록 하는 그라우팅 재료 주입장치에 관한 것으로,
그라우팅 재료 주입용 호스(1)와 원터치 방식으로 탈착 결합이 되게 하는 호스 연결구(10)와, 상기 호스 연결구
(10) 및 주입 파이프(30)와 나선 결합 되어 체결고정되며, 주입된 그라우팅 재료가 주입 홈(2)을 통해 역류 되는
것을 방지하는 볼 밸브(20)와, 장방향의 관의 형상으로 이루어지며, 일측 끝단에는 조작핸들(40)과, 볼 밸브(2
0)가 체결 고정될 수 있도록 나선(31)이 형성되며, 그 타측 끝단에는 압축수단(60)이 이탈되는 것을 방지하기 위
한 이탈방지턱(32)이 일체형으로 구성되는 주입 파이프(30)와, 상기 주입 파이프(30)의 끝단에 형성된 나선(31)
을 통해 주입 파이프(30)의 외주 면에 체결고정되며, 나선(31) 구간에서의 조작에 의해 압축파이프(50)를 일정
구간 상승, 하강시키는 조작핸들(40)과, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되며, 조작핸들
의 조작에 의해 일정구간 상승, 하강하는 압축파이프(50)와, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입
구성되어 조작핸들의 조작 및 압축파이프의 상승, 하강에 의해 수축 및 팽창을 하여 주입장치(100)가 주입 홈
(2)의 내부에서 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 하는 하나 이상의 압축수단(60)과, 상기 주입파이프(30)의
외주 면에 장방향으로 삽입 구성되어 압축수단(60)의 사이에 구성되는 하나 이상의 와셔(70)가 서로 유기적으로
결합 구성된 것이다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1298033
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특허청구의 범위
청구항 1
그라우팅 재료 주입용 호스(1)와 원터치 방식으로 탈착 결합이 되게 하는 호스 연결구(10)와;
상기 호스 연결구(10) 및 주입 파이프(30)와 나선 결합 되어 체결고정되며, 주입된 그라우팅 재료가 주입 홈
(2)을 통해 역류 되는 것을 방지하는 볼 밸브(20)와;
장방향의 관의 형상으로 이루어지며, 일측 끝단에는 조작핸들(40)과, 볼 밸브(20)가 체결 고정될 수 있도록 나
선(31)이 형성되며, 그 타측 끝단에는 압축수단(60)이 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지턱(32)이 일체형으
로 구성되는 주입 파이프(30)와;
상기 주입 파이프(30)의 끝단에 형성된 나선(31)을 통해 주입 파이프(30)의 외주면에 체결고정되며, 나선(31)
구간에서의 조작에 의해 압축파이프(50)를 일정 구간 상승, 하강시키는 조작핸들(40)과;
상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되며, 조작핸들의 조작에 의해 일정구간 상승, 하강하는
압축파이프(50)와;
상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되어 조작핸들의 조작 및 압축파이프의 상승, 하강에 의
해 수축 및 팽창을 하여 주입장치(100)가 주입 홈(2)의 내부에서 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 하는 하
나 이상의 압축수단(60)과;
상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되어 압축수단(60)의 사이에 구성되는 하나 이상의 와셔
(70);
가 서로 유기적으로 결합 구성되는 것을 특징으로 하는 그라우팅 재료 주입장치.
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 압축 수단(60)은 팽창 후 원형복원이 용이한 고무파이프, 우레탄파이프 중 선택된 어느 하나인 것을 특징
으로 하는 그라우팅 재료 주입장치.
청구항 3
제 1항에 있어서,
상기 조작핸들(40)의 저면과, 압축파이프(50)의 상면 중 선택된 어느 한 면에는 강한 압축 힘을 압축수단에 전
달하기 위한 평판(80)이 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 그라우팅 재료 주입장치.
청구항 4
제 1항에 있어서,
상기 압축수단(60)과 와셔(70)는 주입파이프(30)의 외주 면에 중간 끼움 공차를 적용하여 끼움 구성되는 것을
특징으로 하는 그라우팅 재료 주입장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 그라우팅 재료 주입장치에 관한 것으로서 더욱 상세히는 그라우팅 재료를 그라우팅 공법을 실시하고[0001]
자 하는 침하 지반의 토사층에 강한 압력으로 주입할 수 있도록 함과 동시에 주입 후에는 주입 한 그라우팅 재
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료가 역류하지 않도록 하여, 그라우팅 공법을 신속하고 간편하게 실시할 수 있도록 하는 그라우팅 재료 주입장
치에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 노면과 연약지반에 포장된 콘크리트 층의 침하지반을 살펴보면 도 5 및 6 에서 도시된 바와 같이 바[0002]
닥의 토사층에서 상측 방향으로 순차적으로 린 콘크리트(lean concrete) 층과, 본 포장 콘크리트 층이 타설 및
포장된다.
상기와 같이 포장된 노면은 연약한 지반과 장시간의 사용(통행)으로 인해 지반 침하가 발생 되는데, 지반 침하[0003]
가 발생 된 부분에는 그라우팅 공법을 실시하여 보수공사를 한다.
그라우팅(grouting)이라 함은 지반의 개량, 누수 등의 방지를 목적으로 토사 또는 암반의 틈새 등에 시멘트, 골[0004]
재, 벤토나이트 등과 물의 혼합물인 그라우팅(grout) 재료(액)를 주입하여 충전함으로써 암반의 고결도를 높이
고, 암반의 역학적 특성 및 투수성을 개량하는 공법으로 최근에는 침하 된 노면 및 연약지반에 주임 홈을 천공
하여 그라우팅 재료를 주입 및 경화시켜 침하 된 노면을 보수 공사하였다.
상기와 같은 그라우팅 공법에서 그라우팅 재료를 주입할 때는 긴 파이프를 주입홈에 삽입한 다음 파이프와 그라[0005]
우팅 재료 공급용 공급호스를 서로 연결하여 그라우팅 재료를 주입 홈에 주입하거나, 공급호스의 끝단을 그대로
주입 홈에 삽입시켜 그라우팅 재료를 주입하였다.
그런데 상기와 같은 방식으로 그라우팅 재료를 주입할 경우 그라우팅 재료를 강한 압력으로 주입할 수[0006]
없었으며, 주입 과정에서 이미 주입한 주변의 주입 홈에서부터 그라우팅 재료가 역류하는 현상이 발생하여 강성
과 견고함을 보장할 수 있는 보수공사가 될 수 없었다.
그라우팅 재료는 강한 압력으로 침하 된 부분에 골고루 빈틈없이 주입하여야만 침하 된 부분이 상승할 수 있는[0007]
데, 역류를 방지하기 위해서는 그라우팅 재료를 강한 압력으로 주입함에 있어 어려움이 있었다.
이로 인해 보수 공사 당시에는 침하 된 지반이 상승하지만, 일정시간이 경과한 이후에는 또다시 지반이 침하 되[0008]
는 현상이 발생하였으며, 유지 보수에 소요되는 인적, 물적 자원이 필요 이상 소요되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점은 주입 홈에 그라우팅 재료를 주입함에 있어 강한 압력으로 주입할 수 있도록 함과[0009]
동시에 주입된 그라우팅 재료가 역류 되지 않도록 하는 주입장치가 있다면 해결될 수 있는 것이었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출 한 것으로 지반이 침하 된 노면과 연약지반에 그라[0010]
우팅 공법을 실시함에 있어 그라우팅 재료를 침하 지반의 토사층에 강한 압력으로 주입할 수 있도록 함은 물론,
주입 후에도 인접한 주입 홈을 통해 주입 한 그라우팅 재료가 역류하지 않도록 하여 지반이 침하 된 노면의 그
라우팅 공법을 간편하고 신속하게 실시할 수 있도록 하는 그라우팅 재료 주입장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한 그라우팅 재료를 강하게 주입함으로써 한번 침하 된 지반이 재발하지 않고 우수한 강성을 제공할 수 있도[0011]
록 하는 그라우팅 재료 주입장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
과제의 해결 수단
본 발명에서 제공하는 그라우팅 재료 주입장치(100)는,[0012]
그라우팅 재료 주입용 호스(1)와 원터치 방식으로 탈착 결합이 되게 하는 호스 연결구(10)와, 상기 호스 연결구[0013]
(10) 및 주입 파이프(30)와 나선 결합 되어 체결고정되며, 주입된 그라우팅 재료가 주입 홈(2)을 통해 역류 되
는 것을 방지하는 볼 밸브(20)와, 장방향의 관의 형상으로 이루어지며, 일측 끝단에는 조작핸들(40)과, 볼 밸브
(20)가 체결 고정될 수 있도록 나선(31)이 형성되며, 그 타측 끝단에는 압축수단(60)이 이탈되는 것을 방지하기
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위한 이탈방지턱(32)이 일체형으로 구성되는 주입 파이프(30)와, 상기 주입 파이프(30)의 끝단에 형성된 나선
(31)을 통해 주입 파이프(30)의 외주 면에 체결고정되며, 나선(31) 구간에서의 조작에 의해 압축파이프(50)를
일정 구간 상승, 하강시키는 조작핸들(40)과, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되며, 조
작핸들의 조작에 의해 일정구간 상승, 하강하는 압축파이프(50)와, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으
로 삽입 구성되어 조작핸들의 조작 및 압축파이프의 상승, 하강에 의해 수축 및 팽창을 하여 주입장치(100)가
주입 홈(2)의 내부에서 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 하는 하나 이상의 압축수단(60)과, 상기 주입파이
프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되어 압축수단(60)의 사이에 구성되는 하나 이상의 와셔(70)가 서로
유기적으로 결합 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 압축 수단(60)은 팽창 후 원형복원이 용이한 고무파이프, 우레탄파이프 중 선택된 어느 하나인 것을[0014]
특징으로 한다.
상기 조작핸들(40)의 저면과, 압축파이프(50)의 상면 중 선택된 어느 한 면에는 강한 압축 힘을 압축수단에 전[0015]
달하기 위한 평판(80)이 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 압축수단(60)과 와셔(70)는 주입파이프(30)의 외주 면에 중간 끼움 공차를 적용하여 끼움 구성되는 것을[0016]
특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에서 제공하는 그라우팅 재료 주입장치는 침하 된 지반의 내부에 그라우팅 재료를 주입함에 있어 강한[0017]
압력으로 골고루 주입할 수 있으며, 주입 후에도 주변의 주입 홈을 통해 그라우팅 재료가 역류 되지 않기 때문
에 효율적인 그라우팅 공법을 실시할 수 있음은 물론, 재발의 위험성을 최소화할 수 있는 견고한 노면을 제공받
을 수 있는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 결합 사시도[0018]
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 정단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사용상태도
도 5는 본 발명의 주입장치가 주입 홈에 삽입된 상태를 도시한 사용상태 단면도
도 6은 본 발명의 주입장치 중 조작핸들의 조작에 의해 압축수단이 팽창된 상태를 도시한 사용상태 단면도
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본 발명 제공하는 그라우팅 재료 주입장치(100)를 설명하면 하[0019]
기와 같다.
먼저 도 1 및 2에서 도시된 바와 같이 본원 발명의 그라우팅 재료 주입장치(100)는 크게 그라우팅 재료 주입용[0020]
호스(1)와 원터치 방식으로 탈착 결합이 되게 하는 호스 연결구(10)와, 상기 호스 연결구(10) 및 주입 파이프
(30)와 나선 결합 되어 체결고정되며, 주입된 그라우팅 재료가 주입 홈(2)을 통해 역류 되는 것을 방지하는 볼
밸브(20)와, 장방향의 관의 형상으로 이루어지며, 일측 끝단에는 조작핸들(40)과, 볼 밸브(20)가 체결 고정될
수 있도록 나선(31)이 형성되며, 그 타측 끝단에는 압축수단(60)이 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지턱
(32)이 일체형으로 구성되는 주입 파이프(30)와, 상기 주입 파이프(30)의 끝단에 형성된 나선(31)을 통해 주입
파이프(30)의 외주 면에 체결고정되며, 나선(31) 구간에서의 조작에 의해 압축파이프(50)를 일정 구간 상승, 하
강시키는 조작핸들(40)과, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되며, 조작핸들의 조작에 의
해 일정구간 상승, 하강하는 압축파이프(50)와, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에 장방향으로 삽입 구성되어 조
작핸들의 조작 및 압축파이프의 상승, 하강에 의해 수축 및 팽창을 하여 주입장치(100)가 주입 홈(2)의 내부에
서 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 하는 하나 이상의 압축수단(60)과, 상기 주입파이프(30)의 외주 면에
장방향으로 삽입 구성되어 압축수단(60)의 사이에 구성되는 하나 이상의 와셔(70)로 구성되며, 상기 구성품이
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주입파이프(30)를 중심으로 서로 유기적으로 결합 구성된 것이다.
이때 상기 압축 수단(60)은 팽창 후 원형복원이 용이한 고무파이프, 우레탄파이프 중 선택된 어느 하나로 구성[0021]
시켜 가압에 의한 팽창 후 수축이 자유로워야 한다.
또한 상기 조작핸들(40)의 저면과, 압축파이프(50)의 상면 중 선택된 어느 한 면에는 강한 압축 힘을 압축수단[0022]
에 전달하기 위한 평판(80)을 일체형으로 구성시켜 가압 과정에서 조작핸들(40)과 압축파이프(50)의 닿는 면이
서로 어긋나는 현상이 발생 되지 않도록 하여야 한다.
그리고 상기 압축파이프(50)의 길이는 주입 홈(2)의 깊이에 따라 유연하게 대처할 수 있도록 그 길이는 수시로[0023]
변환이 용이하며, 예를 들어 압축수단(60)을 3개 이상 구성시킬 경우 압축파이프(50)의 길이는 짧아지게 되는
것이다.
또한 상기 압축수단(60)과 와셔(70)는 주입파이프(30)의 외주 면에 중간 끼움 공차를 적용하여 끼움 구성되도록[0024]
함이 바람직한데, 이는 가압과정에서 힘이 그대로 전달되지 않고 어긋나는 것을 방지하기 위한 것이다.
즉, 와셔(70)의 내경 지름이 주입파이프(30)의 외경 지름에 비해 필요 이상으로 크게 되면 와셔가 수평의 상태[0025]
를 유지하지 못하고 기울어지게 되며, 기울어진 상태에서 가압을 하면, 가압 되는 힘이 골고루 전달되지 않을
뿐만 아니라, 마모로 인해 수명이 단축되게 된다. 이는 비단 와셔에 국한되지 않고 압축수단도 동일한 조건이
되기 때문에 중간 끼움의 공차를 적용하여 구성시킴이 바람직한 것이다.
상기 압축수단(60)과, 압축 파이프(50)는 주입 홈(2)의 깊이에 따라 항상 길이와 수량이 가변 될 수 있으며, 이[0026]
에 따라 시공 현장의 작업 조건에 유연하게 대처할 수 있는 이점이 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 주입장치(100)의 사용방법을 설명하면, 도 5에서 도시된 바와 같이 주입[0027]
파이프(30)의 하단 일부분을 주입 홈(2)에 삽입한 다음, 도 6에서 도시된 바와 같이 조작핸들(40)을 조작하여
압축파이프(50)가 하측방향으로 이동되도록 하고 이에 따라 압축수단이 가압에 의해 팽창되도록 하여 주입장치
가 주입 홈(2)의 내부에서 견고한 고정상태를 유지하도록 한다.
주입장치의 고정상태를 확인 후에는 도 4에서 도시된 바와 같이 낱개씩 공급호스(1)를 주입장치와 연결하여 그[0028]
라우팅 재료를 주입하며, 주입 후에는 볼 밸브(20)를 낱개씩 순차적으로 닫아서 주입한 그라우팅 재료가 역류
되지 않도록 한다.
그리고 주입한 그라우팅 재료가 완전 경화되면 조작핸들을 조작시켜 압축파이프를 상승시키고, 압축수단이 수축[0029]
되도록 한 다음 주입장치를 주입 홈에서 철거하면 된다.
부호의 설명
1:주입호스 2:주입 홈[0030]
10:호스연결구 20:볼 밸브
30:주입파이프 31:나선
32:이탈방지턱 40:조작핸들
50:압축파이프 60:압축수단
70:와셔 80:평판
100:주입장치
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도면
도면1
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도면2
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도면3
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도면4
도면5
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도면6
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