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강박사의 토목이야기

지반보강 그라우팅 공법비교표(MSG,LW,SGR)

by VanCorte 2023. 2. 20.
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공법비교표
붓조차도 모양에 따라 쓰임새가 틀리기 마련이다.

 

 

1. MSG 공법(Micro Silica Grouting)


구분 MSG 공법 (Micro Silica Grouting) - 더블팩커 슬리브 주입방식
공법 모식도
정의 - 지반을 천공하여 1.5 Shot 방식으로 Double PackerSleeve Pipe를 이용 Micro Silica를 주성분으로 한 주입재를 지중에 침투시키는 저압 주입공법이다.
시공개요 - 소정의 깊이까지 천공하여 Seal제 그라우트로 충전한다.
- Sleeve Pipe를 설치하고 Casing을 인발한다.
- SealGrout를 뚫기 위한 크랙킹을 하여 주입 통로를 확보한다.
- 1 Step(33)씩 상향으로 이동하면서 Sleeve PipeDouble Packer이용 주입재를 인공유선을 형성하여 지중에 주입한다.
주입압 - 15㎏/㎠ 이하 (간극수압 3배이하. 통상 48㎏/㎠)
주재료 - Micro Silica
- 물유리수용액(규산소다 3)
적용지반 및 범위 - 모든 토사지반 (점성토. 사질토. 사력층. 풍화대). 암반 차수 및 지반보강
- 지수 (차수. 용수방지. 침투류억제. 양압력억제. 누수방지)
- Dam 기초암반 Grouting (Consolidation. Curtain. Contact)
- Tunel Grouting (Back Filling. 단층 및 파쇄대. 용출수 차단)
- 기초 Underpining
기대효과 - 일축압축강도 : 1030㎏/㎠(점성토 : 0.55.0㎏/㎠)
장단점 - 주입 장비가 소규모이다.
-Sleeve PipeDouble Packer를 이용 인공유선을 형성 Step별 주입되므로 침투주입 효과가 크다.
-주입재료로 Micro Silica(입경3.710)를 사용하므로 실트질 모래지반 및 미세한 암반 Crack부분까지 주입재 침투가 가능하다 (암반균열 폭30까지 주입가능)
-주입재의 Gel Time 급결.완결의 조절이 용이하여 연속적 복합주입으로 침투효과가 매우 크며 주입방식도 1.5 또는 2.0 Shot 방식을 지반특성 또는 사용목적에 따라 자유로이 선택 가능하다.
-지하수에 의한 주입재의 용탈현상을 억제시키는 실리카졸이 다량 함유된 경화재가 사용되므로 내구성이 반영구적이다.
-고결체의 일축압축강도가 1030㎏/㎠로 기존 약액주입공법보다 강도가 23배 크다.
-초미립자 주입재를 사용하기 때문에 침투성이 커 지반강도 증대효과와 차수효과가 매우 높다.
-환경.지하수오염에 대한 안정성 확보(알카리농도 pH 100이하.FPT(어독성시험)치사율0%)
공법적용시 문제점 - 알칼리성 약액(규산소다 3)이 용해될 경우 지하수에 악영향을 줄수 있다.

 

 

2. L.W공법 (Labiles Wasserglass)


 

구분 L.W공법 (Labiles Wasserglass)
공법 모식도
정의 - 지반을 천공하여 Manjet Tube를 삽입하여 Double Packer를 설치.주입재를 지중에 주입하는 공법이다. (L.W)
- 지반을 천공하여 단관의 주입관을 삽입 Rod 선단부를 통해 지중에 주입재를 주입하는 공법이다. (Milk Grouting)
시공개요 - 천공후 케이싱 설치
- 케이싱 내부에 Manjet Tube 설치
- Manjet Tube와 케이싱 사이의 공간에 Seal재 주입
- 상하의 두 개의 Packer가 장치된 주입관을 Manjet Tube 속에 넣고 원하는 위치부터 주입함.
- 주입재는 Manjet Tube의 주입공을 통해 고무슬리브를 밀고 나오며 Seal재를 뚫고 지반속으로 침투됨.
주입압 - 20㎏/㎠ 이하(간극수압 3배이하. 통상 610㎏/㎠)
주재료 - 물유리수용액(규산소다 3) 시멘트 벤토나이트
적용지반 및 범위 - 조밀한 세립사. 실트질 점성토. 점토질 실트를 제외한 모든 토사지반.
기대효과 - 일축압축강도 : 615㎏/㎠(점성토 : 0.02.0㎏/㎠)
장단점 -장비가 소규모이다.
- 주입방식이 1.5 Shot 방식이므로 유속이 큰 지반이나 용출수가 많을 경우에는 Gel­Time조절이 용이하지 못하다.
- 공사비가 저렴하다
- 주입압력이 큰 지층(10kg/이상)에서는 PLANT설치의 거리는 최소화하여야 한다
- 현장배합비의 TEST가 필수적이다
- 압축강도가 낮으며, 용탈현상으로 내구성이 약하다

공법적용시 문제점 - 지하수에 의한 약액의 용탈. 용해로 투수계수 증가. 강도저하. 장기 내구성의 저하로 주입효과를 장기적으로 기대할 수 없다.
- 알칼리성 약액(규산소다 3)이 용해될 경우 지하수에 악영향을 줄수 있다

 

 

 

3. S. G. R 공법 (Space Grouting Rocket Systems)


구분 S. G. R 공법 (Space Grouting Rocket Systems)
공법 모식도
정의 - 지반을 천공하여 이중관 주입롯드에 특수선단장치(Rocket)를 결합시켜 대상지반에 유공간을 형성시켜 Grout를 유도하면서 주입재를 침투시키는 공법이다
시공개요 - 이중관 Rod의 내관으로 천공수를 보내 소정의 지반까지 천공.
- 천공 후 외관에 압력수를 보내면서 Rod를 한 Step씩 들어올려 특수선단장치(Rocket)를 발사시켜 유도공간을 형성한다.
- 내외관과 함께 그라우트. 주입관을 운전시키고 1 Step마다 Rod를 올림에 따라 형성되는 유도공간을 통하여 주입한다.
주입압 - 15㎏/㎠ 이하 (간극수압 3배이하. 통상 48㎏/㎠)
주재료 - 물유리수용액(규산소다 3) 시멘트 Gel­Time조절제
적용지반 및 범위 - 모든 토사지반 (점성토. 사질토. 사력층. 풍화대). 암반 차수 및 지반보강
- 지수 (차수. 용수방지. 침투류억제. 양압력억제. 누수방지)
기대효과 - 일축압축강도 : 615㎏/㎠(점성토 : 0.02.0㎏/㎠)
장단점 - 장비가 소규모이다.
- 2.0 Shot 방식이므로 지층에 따라 주입재의 Gel­Time을 자유로이 조절할 수 있다.
- 저압주입(10㎏/㎠이하)이므로 지반의 교란 및 인접구조물에 미치는 영향이 적다.
- 차수성은 양호하나 지반강도 효과는 미흡하다
공법적용시 문제점 - 지하수에 의한 약액의 용탈. 용해로 투수계수 증가. 강도저하. 장기 내구성의 저하로 주입효과를 장기적으로 기대할 수 없다.
- 알칼리성 약액(규산소다 3)이 용해될 경우 지하수에 악영향을 줄수 있다

 

 

 

 

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