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각종 시공

그라우팅 각종 시추작업

1. 그라우팅

시멘트와 같은 충전재를 건축물이나 석축의 틈, 암석의 균열, 투수성 지층 등에 강제로 주입한 후 고형화시켜 구조적 안정성 증가, 지반의 고결화, 지반의 지지력 증가, 투수성 감소, 지반과 구조물과의 일체화를 꾀하는 공법입니다.

그라우트는 시공목적과 주입장소에 따라 구분됩니다. 시공목적에 따라 지수 그라우트, 지반개량 그라우트, 충전 그라우트, 보강 그라우트 등으로 구분되고, 주입장소에 따라 공동 그라우트, 균열 그라우트, 공극 그라우트 등으로 분류됩니다.

그라우트재의 종류는 시멘트계, 철분질계, 아스팔트계, 약액 그라우트(케미컬그라우트) 등이 있습니다. 초기의 그라우트에는 시멘트, 물, 점토 등을 사용한 시멘트계 그라우트가 대부분 사용되었으나, 1929년 케미컬그라우트가 발명되면서 사용되는 그라우트재의 범위가 넓어졌습니다. 최근에는 비닐 중합과 크로뮴리그닌의 발견으로 그라우트 기술은 급발전하였습니다.

이와 같은 그라우트는 주로 우물 측벽의 차수벽 구축, 지반의 개량 및 터널의 빈틈 메우기 등에 사용합니다. 아스팔트그라우트는 지수와 토질안전용으로 철분질 그라우트는 그 화학적 무수축작용과 고강도로 인하여 철골 기초의 충전이나 이음새 부분의 충전보강용 등으로 사용됩니다.



2. 각종 시추작업

시추의 목적은 지층의 변화와 구조를 파악하고 교란시료 및 비교란시료를 채취하여 그 토성을 확인하는 것이며, 시추공에서 행하는 원위치시험(표준관입시험, 베인시험, 지하수위관측, 현장투수시험 등)을 원활하게 할 수 있도록 하기 위해 실시합니다.

  (1) 시굴(test pit) 조사
시험굴조사, 인력 또는 백호우(backhoe)를 이용하여 구덩이를 파서 지반기술자가 지층의 구성, 함수상태, 지하수위를 파악하며, 경우에 따라서는 블록시료를 채취하여 필요시험을 실시하여 설계에 반영합니다.



  (2) 오거시추(Auger Boring)
나사송곳 모양의 오거를 회전하여 지중에 압입하여 지반을 천공하고 내부 토사를 지상으로 배출하여 그 성상을 확인하는 방법으로 수동식 오거와 기계식 오거가 있습니다.



  (3) 충격식 시추
무거운 시추용 끌을 케이블에 의해 상하 방향으로 작동시켜 그 충격으로 지반을 파쇄/굴진 하는 방법입니다.
공벽붕괴 방지를 위해 케이싱이 삽입됩니다. (시추공의 직경 : 150~300mm, 굴착깊이 : 50~60m 정도, 시추공 바닥면 아래의 흙이 다소 교란)



  (4) 수세식 시추
천공비트의 상하운동과 비트 내부를 통해 뿜어진 압력수의 작용에 의해 지반이 느슨해지고 부서지게 하는 방식입니다.
굴착된 흙 입자는 수압에 의해 지표면으로 운반됩니다.



  (5) 회전식 시추
굴착로드 단부에 비트를 부착하여 동력으로 회전시켜 천공하고, 굴착로드 내부로 물을 넣어 비트에 발생하는 마찰열을 방지하고 흙과 암의 부스러기(슬라임)를 지상으로 밀어내는 방식입니다.
굴착로드에 전달되는 반응, 슬라임의 관찰로 토층의 굳기와 지층변화를 알 수 있습니다.
회전식 시추에서 물을 순환하는 경우는 수세식 시추가 되며, 순환수를 중단하고 천공하면 오거시추가 됩니다.
토사 및 암석 시료의 채취가 가능합니다.

   ① 비트의 종류
    - 연약토사 : 칼날비트 / 연암 : 금속비트 / 경암 : 다이아몬드비트
    - 얕은심도 조사 : 주로 BX규격을 사용 / 깊은심도 조사 : 주로 NX규격을 사용



  (6) 해상(수상) 시추
파랑, 조석, 조류의 영향을 받는 시추이므로 시추장비를 고정하고 시추와 시료채취 작업을 원활히 할 수 있는 작업대 설치가 필수적입니다.

   ① 수심 15m 이하, 조석차가 적은 바다 : 뗏목(float)이나 바지선 이용

   ② 수심 30m 이하, 조석차가 큰 바다 : 대형 바지선, 착지형 시추작업대(SEP : Self-Elevated Plattform) 이용



  (7) 수평시추 및 경사시추