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터널이야기

저압주입공법 고압주입공법

by ◎◎●◎●◎◎◎● 2020. 6. 1.

SGR 공법

 지반을 천공한 후 지중에 이중관 주입 Rod를 설치한 후 선단 장치를 통해 주입재를 대상지반에 주입하는 2.0 Shot 방식의 저압 침투 주입 공법이다. 시공순서는 계획 심도까지 천공 (∅40.5 또는 ∅72㎜), 천공 완료 후 주입용 이중관 Rod 삽입, 이중관 Rod를 1 Step(30~ 50㎝)씩 상향 인발 하면서 복합 주입 실시한다. 주입 재료는 규산소다 + 시멘트 + SGR약재를 사용한다. 겔 타임은 급결의 경우 6~9초, 완결의 경우 60~90초로 조절한다. 저압 주입 방식이며 차수 및 지반보강을 위해 사용한다. 사질토와 점성토 지반에 사용이 가능하고 소규모 장비운용으로 시공이 가능하다. 슬라임이 발생하지 않는다. 저압 침투 주입방식으로 지반을 교란시키지 않고 원지반 조건을 유지시킨 채 주입 가능하다. 겔 타임을 자유로이 조절하며 Packing 효과로 인해  대상지반 내 한정 주입 가능하다. 시공장비가 소형이어서 협소한 공간 작업 가능하다. 해수의 영향을 받는 지역에서는 차수효과 불확실하다. 물유리를 사용하므로 용탈 현상 발생 및 내구성이 저하된다. 

LW 공법

 지반을 천공한 후 지중에 멘젯튜브를삽입한후 Double Packer(1.5 Shot방식)를 이용하여 물유리와 시멘트가 혼합된 주입재를 주입하는 최초의 약액 주입 공법이다. 시공순서는 계획 심도까지 천공 (∅100㎜), 천공 완료 후 멘젯트튜브 삽입 및 설치, Seal제 주입, Packer를 1 Step (50~100㎝)씩 상향 인발 하면서 주입 실시한다. 주입 재료는 규산소다 + 시멘트 + 벤토나이트를 사용한다. 겔 타임은 120~180초로 조절한다. 저압 주입 방식이며 차수 및 지반보강을 위해 사용한다. 모든 토질에 사용이 가능하고 소규모 장비운용으로 시공이 가능하다. 슬라임이 발생하지 않는다. 사용실적이 가장 오래되었고, 연약 토질 및 공극이 큰 층에 적용이 가능하다. 시공장비가 소형이어서 협소한 공간에서도 작업 가능하다. 겔 타임 조절이 어렵다. 물유리를 사용하므로 주입재의 용탈 현상이 발생한다. 

SIG 공법

 천공시 압축공기를 동반한 초고 압수(0~400 kgf/㎠)가 가진 높은 에너지를 이용하여 지반을 절삭하여 경화제를 충전시키는 공법이다. 시공순서는 삼중관 로드로 계획심도  까지 천공, 고압 분류 수로 지반을 절삭하며 air-lift 작용에 의해 절삭토 배출과 동시에 경화제를 주입, 로드를 회전 인발 하며 지반 내에 원주형의 고결체를 조성한다. 주입 재료는 시멘트 Paste (시멘트+물)를 사용한다. 24시간의 양생시간이 필요하다. 고압분사 주입 방식이고 토사 지반이나 풍화암 지반에 사용한다. 중규모 장비 규모로 시공이 가능하다. 슬라임이 다소 발생한다. 장비가 소규모 또는 중규모로 작업부지 확보 용이하다. air-lift 작용에 의해 절삭토를 배출시키므로 지반 융기나 인접 구조물 피해가 없다. 치환 공법으로 공사비가 다소 비싸다. 

JSP 공법

 지반을 천공한 후 천공HOLE내에서 노즐로부터 고압의 주입재와 Air Jet를 분사하여 원지반을 교란, 절삭시키면서 세굴 된 흙과 주입재를 혼합 교반 시켜 원주상의 고결체를 형성하는 공법이다. 시공순서는 계획 심도까지 천공   (∅50㎜), 천공 완료 후 JSP 시공 상태로 Rod 회전을 바꿈, 착공수 주입을 시멘트 페이스트 주입으로 바꾸고 Rod를 서서히 회전시키면서 인발 상승하면서 JSP시공, 주입 재료는 시멘트 Paste (시멘트+물)을 사용한다. 24시간의 양생시간이 필요하다. 고압분사 주입 방식이고 차수 및 지반보강에 사용된다. 사질토, 점성토, 자갈층 지반에 사용되고 중규모 장비 규모로 시공이 가능하다. 슬라임이 다소 발생한다. 개량 부위는 강도가 크기 때문에 지반보강 효과 우수하다. 고강도 차수벽을 기대할 수 있으나 공사비가 고가이다. 해수의 영향을 받는 지역에서는 경화가 부실하여 차수효과 불량하다. 시공장비가 대형이어서  협소한 공간에서는 작업이 불가능하다. 유속이 빠른 자갈 및  전석층에서는 주입재의 유실로 차수효과 불량하다. 

SCW 공법

 Auger 크레인의 오거로 소요깊이까지 천공하고 현 위치의 토사와 주입재를 혼합 교반 하여 연속벽(차수벽)을 형성하는 공법이다. 시공순서는 Guide Frame 설치, 장비 이동거치, Auger를 회전시켜 소정의 심도까지 삭고, 안정제 주입, 혼합, 교반, 인발, 재굴진 혼합 교반을 반복하면서 연속벽 완성한다. 주입 재료는 시멘트 + 벤토나이트 + 물을 사용한다. 24시간의 양생시간이 필요하다. 혼합처리공법을 사용하고 차수 및 토류벽에 사용한다. 사질토나 점성토 지반에 사용하고 대규모 장비 규모로 시공이 가능하다. 슬라임이 많이 발생한다. 소음․진동이 작아 도심지 시공 가능하다. 점성토 지반에서 양질의 차수 벽체 형성된다. 적절한간격으로 보강재 삽입시 차수벽과 토류벽 역할을 동시에 기대할 수 있다. 주입 후 경화시간이  필요하기 때문에 유속이 빠른 자갈, 전석층에서는 주입재의 유실로 차수효과 불량하다. 시공장비가 대형이어서  협소한 공간에서는 작업이 불가능하다. 

DWM 공법

 Auger 크레인의 오거로 소요 깊이까지 천공하고 현 위치의 토사와 주입재를 날개형 교반장치와 가압판을 이용하여 지중에서 혼합 교반 하여 연속벽(차수벽)을 형성하는 공법이다. 시공순서는 Guide Frame 설치, 장비 이동거치, Auger를 회전시켜 소정의 심도까지 삭고, 안정제 주입, 혼합, 교반, 인발, 재굴진 혼합 교반을 반복하면서 연속벽 완성한다. 주입 재료는 시멘트 + 고화재 + 물을 사용한다. 24시간의 양생시간이 필요하다. 혼합처리공법을 사용하고 차수 및 토류벽에 사용한다. 사질토나 점성토 지반에 사용하고 대규모 장비 규모로 시공이 가능하다. 슬라임이 다소 발생한다. 소음․진동이 작아 도심지  시공 가능하다. 점성토 지반에서 양질의 차수 벽체 형성된다. 타 혼합교반 처리공법들 보다 경제성에 있어서 우수하다. 두께 2~3m 이상의 자갈, 전석층의 경우 작업 불량하다. 시공장비가 대형이어서  협소한 공간에서는 작업이 불가능하다. 이처럼 지반과 사용 목적 등에 따라서 알맞은 차수 및 지반보강 공법을 선택하여야 하고 공사 중 주변 요인에 따라서 시공법을 달리하여야 한다. 

https://youtu.be/FbPWTUKy6Ls

2020/05/27 - [터널이야기] - 저압주입공법 종류 및 특징

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