기반암(bedrock) 세계

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응용지질학 812

그라우팅 주입압력에 관한 모든 것

주입압력은 지층이 변하거나 절리계에 탄성이 미치지 않는 범위에서 최대로 가한다. 주입압력은 투수시험을 기준으로 하나, 현장에서 주입시험을 실시하여 파쇄 또는 지층이 변하는 지점의 압력을 찾아서 이의 85%를 적정주입압력으로 채택한다. 적정주입압력을 결정하는 확실한 정량적 방법은 없다. 이는 절리의 크기, 형태, 방향, 연속성과 암석의 강도, 주입구간의 길이 및 인근공의 주입효과 등 영향을 미치는 인자가 너무나 많기 때문이다. 층리가 수평상인 퇴적암에서는 상재하중만큼 주입압력을 가할 수 없는 경우가 있는가 하면 괴상인 경암에서는 상재하중의 10배에 달하는 압력을 가할 수 있는 경우도 있다. 최대 주입압력 결정은 각 현장의 시험그라우팅 과정에서 압력을 조금씩 증가시키면서 파쇄가 일어날 때까지 시험을 해보는 ..

그라우팅의 주입체계와 장비[혼합기, 교반기, 주입펌프, 주입장착장치, 패커]

가. 혼합기 주입체계는 주입재료를 혼합기를 이용하여 충분히 혼합되게 한 후 이를 교반기에 보내며, 교반기에서는 주입재료가 가라앉지 않도록 낮은 회전속도로 교반되어야 하며, 이를 주입펌프가 흡입하여 주입공으로 보내는 방법으로 갖추어져야 한다. 혼합기는 동력 25HP 이상, 1,000rpm 이상의 고속․고전단 믹서로써 주입재료가 완전히 분리될 수 있는 것을 현장 투입하도록 설계한다. 시멘트는 미세립 입자로 물과 혼합되면 덩어리가 되려는 성질이 있어 입자의 표면이 흡수상태가 되는 것이 방해받으며 공기가 입자에 달라붙어 있어 흡수를 더욱 지연시킨다. 따라서 고속믹서를 사용하면 시멘트입자가 완전히 분리되므로 덩어리가 만들어지지 않고 입자의 표면이 수막으로 싸여 완전히 흡수될 수 있어서 시멘트 입자간에 화학적으로 ..

터널 그라우팅 [원인과 필요성, 시공 계획과 방법, 그라우트닛플과 주입방법, 주입재 탈출방지, 주입재 종류, 부대터널의 누수처리]

터널 그라우팅 1) 그라우팅의 필요성 터널 라이닝콘크리트는 터널을 형성하는 주변암체와 일체화되는 것이 바람직하며 터널 설계시 지진 등 외부충격에도 터널구조물은 주변암체와 같이 거동하는 것으로 해석하고 있으므로 터널 배면 공간의 존재는 설계와 시공에서 근본적으로 인정되지 않는다. 지반의 이완으로 방수 및 배수시설이 제 기능을 발휘하지 못하며 지하수가 라이닝콘크리트에 유해한 물질을 함유하고 있는 경우, 천정부에 공간이 있으면 지하수 축적으로 인한 콘크리트의 열화를 발생시켜 내구성을 저하시키며 심지어 상부지반의 이완 또는 라이닝 천정부의 종방향 균열 등을 가속시킬 수도 있다. 최근 터널 안전진단시 비파괴 탐사인 GPR탐사를 수행한 결과를 보면 과거에 시공된 터널에서는 이러한 공간이 많이 발견되고 있으며, 최근..

커튼 그라우팅의 목적, 위치와 범위, 주입열, 주입공 간격과 심도, 시공 순서.

커튼그라우팅 공 1) 목 적 댐기초의 침투류가 댐 및 기초에 미치는 영향으로는 양압력이 증대하거나, 과대한 유속 또는 동수경사에 의하여 절리, 파쇄대, 단층들에 협재된 세립질 점토 등이 유출되어 파이핑이 발생하며 기초지반 자체의 강도가 저하되어 침하가 발생되는 등 안정성에 치명적인 영향을 주며 더욱 악화되면 댐이 결괴되는 사태가 발생하기도 한다. 따라서 기초암반의 깊은 심도까지 지수커튼을 만들어 기초를 통하는 누수를 최소화 해야 한다. 커튼그라우팅의 설계는 댐의 형식, 댐의 높이, 댐터와 주변의 지질구조, 기초지반의 투수성, 허용누수량, 배수시설, 시험주입결과 등을 충분히 고려하여 결정하여야 할 것이다. 2) 시공위치와 시공범위 저폭이 넓은 중심코어형 댐에서는 그라우트커튼을 중심선으로부터 약간 상류부나 ..

그라우팅 계획시 블랭킷 그라우팅 목적과 공배치와 심도, 시공순서

블랭킷그라우팅 공 1) 목 적 컨솔리데이션그라우팅과 마찬가지로 커튼지수벽 상하류부의 기초지반 강화, 균일화 및 불투수성화 하기 위해 시공하는 것이다. 컨솔리데이션그라우팅과의 구분은 다소 애매하며 단층, 파쇄대가 발달한 구간에서 깊은 심도의 그라우팅을 할 때 제일 얕은 것을 컨솔리데이션그라우팅 조금 깊은 것을 블랭킷그라우팅으로 분류한다. 2) 공의 배치와 심도 블랭킷그라우팅의 심도는 컨솔리데이션그라우팅 보다는 깊고 커튼그라우팅 보다는 얕게 함이 보통이며 대체로 커튼그라우팅 심도의 1/2정도로 한다. 여러 열의 블랭킷그라우팅을 할 때는 심도를 서서히 줄여가면서, 커튼그라우팅에 연접하는 심도는 커튼그라우팅 심도와 비슷하게 하여 지수커튼과 일치하는 소규모 지수커튼(mini curtain)을 만들어 지수벽의 폭을..

컨솔리데이션그라우팅 목적과 시공범위, 공배치와 심도,

주입공의 배치 가. 컨솔리데이션그라우팅 공 1) 목 적 컨솔리데이션그라우팅은 암반의 변형을 개량하고 강도를 증대시켜 기초를 균일화하기 위해 시공하는 것이다. 컨솔리데이션그라우팅 시공으로 원 지반 균열의 틈새와 기초굴착과정에서 생긴 틈새를 충전하여 기초의 변형을 억제하는 것이나, 공극 충전으로 암반자체의 강도가 현저히 증가하는 것은 아니다. 그러나 틈새의 충전으로 기초암반 전체가 일체화되어 터파기면에 작용하는 응력의 분포가 균일해지면서 지지력이 증대된다. 아울러 기초터파기면의 용출수를 막는 효과와 기초지반을 불투수성으로 만들어 침투로장이 길어져 침투류를 억제하는 효과가 있으며 컨솔리데이션그라우팅 이후에 시공되는 블랭킷그라우팅 또는 커튼그라우팅의 그라우팅 영역까지 주입재가 확산 고결되므로 초기주입압력을 증대..

그라우팅 주입 공법 규격과 종류[롯드(rod)주입, 케이싱주입, 멘젯트튜브(manchette tube), 간이멘젯트튜브, 단단식 그라우팅, 하향식, 상향식, 닛플(nipple)그라우팅, 순환식, 공동충전, 주입공법의 ..

가. 일반사항 필댐의 성토부에 대한 주입공법은 일반적으로 케이싱 타입 후 이 속에 파커를 물려 주입하는 것으로 설계하고 있다. 그러나 현장에서는 여건에 따라 여러 가지 방법으로 조정 시공하고 있는데, 대표적인 것이 롯드주입공법, 멘젯트튜브주입공법, 스러리그라우트를 채운 케이싱공법 등이다. 암반의 주입공법은 닛플공법(nipple or stand pipe method)과 파커공법(packer method) 두가지로 나누어지며, 각각의 방법에 장단점이 있어 두가지 모두 적용되고 있으며 암반의 조건에 맞는 특정한 공법을 꼭 적용해야 할 때도 있다. 나. 롯드(rod)주입공법 주입심도까지 찬공하고 보링롯드를 그대로 공내에 둔 상태에서 롯드내로 주입재를 보내어 대상지층에 주입하는 방법이다. 시공이 간편하고 전구간에..

그라우팅 계획 시에 급수펌프 운전품셈

급수펌프 운전 : 굴진용 급수펌프 운전품은 (표3-10)과 같다. (표 3-10) 굴진용 급수펌프 운전품 구 분 단 위 굴진용수용 보 통 인 부 인 1 경 유 리터 12.8 (15마력) 잡 유 % 20 펌 프 손 료 시간 8 적 용 기 준 시추기 4대 기준 1) 굴진용수 및 동력산출 가) 수 량 : 시추기 1대당 40ℓ/min 기준으로 4대 공급 ∴ Q = 0.16㎥/min 나) 방 법 : 경사부에 물탱크를 설치하여 일괄공급 다) 배관재료 : Φ 50m/m PE관 라) 배관거리 : 수원 - 물탱크 200미터, 물탱크 - 장비 100미터, 계 300미터 마) 사용펌프 : 양정을 100미터로 하면, 마력 = 0.222 QH / 효율 × 여유율= 0.222 × 0.16 × 100 / 0.30 × 1.25 = ..

그라우팅 시에 찬(천)공 방향과 각도 계획[커튼 주입공의 경사각], 공내세척

1) 일반사항 커튼그라우팅의 찬공방향과 찬공각도는 절리계의 방향과 경사 그리고 실제 가능한 시공성에 의해 정한다. 주입공은 절리를 직각으로 절단하는 방향이 바람직하다. 이는 주입재가 절리로 침투하는데 가장 유리한 수리조건을 만들기 때문이다. 그러나 절리계가 여러 방향성을 가질 때 각각의 절리를 이상적으로 절단할 수가 없으므로 각 절리의 중요도, 투수성을 감안한 절충방향을 택해야 한다. 절리의 방향과 경사에 따라 주입공의 방향을 잡게 되면 찬공공의 배열은 불규칙해지기 마련이다. 컨솔리데이션․블랭킷그라우팅에서는 특별한 사유가 없는 한 수직찬공을 한다. 지금까지 설명한 찬공의 방향은 암반 위에서 시공할 때이고 성토층 위에서 시공할 때는 수직찬공을 할 수 밖에 없다. 경사찬공시 성토층은 공내붕락이 심하며 케이싱..

그라우팅의 천(찬)공기 규격과 천공 구경의 규격(케이싱 및 빗트의 종류와 규격)

가. 찬공기 회전식시추기는 BX 구경으로 150m 이상 찬공할 수 있는 능력이어야 하고 동력은 20HP 이상, 회전수는 1,200 rpm 이상이어야 한다. 충격식 장비로 컨솔리데이션주입공 또는 커튼 주입공을 찬공토록 설계한 경우에는 설계심도를 무리없이 찬공할 수 있는 능력이어야 하며, 암분의 비산과 스라임의 원활한 배제를 위해 습식으로 찬공할 수 있는 구조이어야 한다. 찬공기는 작업장의 조건, 지질여건, 찬공심도, 찬공구경, 작업내용 등을 고려하여 선정한다. 장비의 능력이 우수해야 함은 물론이고 바퀴, 크롤러 또는 스키드에 탑재되어 장비의 이동이 원활하여야 하며 완만한 경사부에도 무난히 이동할 수 있어야 한다. 이외에도 안전사고가 발생하지 않게 안정적이어야 하며 공의 편차발생을 줄일 수 있는 부대장치의 ..

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