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S.G.R 공법

S.G.R(Space Grouting Rocket System) GROUTING 공법

공법 개요

S.G.R공법은 물유리계 주입재를 사용하는 이중관 복합주입공법의 일종이다. 본 공법은 목적범위를 보다 확실하게 개량하기 위하여 특수한 선단장치(Rocket)와 3조식 교반장치를 갖추고 있으며, 대상지반중에 형성시킨 유도공간을 통해 급결성과 완결성의 주입재를 저압(4Kg/㎠~8Kg/㎠)에 의해 연속으로 복합주입함으로써 차수 및 개량효과를 최대한 높이도록한 공법이다.

공법의 특징

S.G.R Grouting 공법의 특징은 다음과 같다.

지반개량 목적에 따라 Grout재를 선택적으로 사용할 수 있다.
급결 및 완결의 Grout재를 연속적으로 주입하는 복합주입 방식이다.
2액이 2중관 선단부에서 합류하는 특수 선단장치를 사용한다.
약액 주입 중에는 주입관의 회전이 없으므로 Packing효과가 높고, 매 단계마다 확실한 주입이 된다.
유도공간(Spacer)을 형성 시킨 후 약액을 주입하므로 차수효과가 양호하고, 지반융기를 방지할 수 있다.
주입용액의 주입면적이 재래식 Rod주입의 380배 정도로 상대적인 주입가속도가 떨어져 자연상태의 토립자는 교란되지 않고 전체 대상 지층의 간극수만 치한하게 된다.
저압 침투주입(4Kg/㎠~8Kg/㎠)으로 지하 가시설물이나 주변 구조물에 대한 영향이 적다.
선단장치(Rocket)에서 급결재 및 완결재의 교차주입으로 폐색이 발생되는 문제점이 있어 천공과 주입의 연속작업이 용이하지 않다.
압력침투주입으로 점토질층에서는 주입효과가 불량하다

공법의 적용성

S.G.R공법은 목적에 따라 다양하게 적용할 수 있으며 대표적인 적용성은 다음과 같다.

토류벽 및 S/W 배면의 차수 및 지반보강 Grouting
터널, 댐, 방조제 등의 차수 및 보강 Grouting
Heaving 및 Boiling 방지용 보강 Grouting

S.G.R 주입재 구성

시멘트 + 규산소다 + S.G.R 약품 + 물
시멘트 : KSL-5201에 의한 1종 보통 포틀랜드 시멘트
규산소다3호 : 비중 1.4 전후(온도에 따라 비중 차이가 있음)
S.G.R약품 : 7, 8호
작업용수 : 점토, 이토, 알칼리, 유기물 및 기타 유독물질이 함유되지 않은 淸水

품명	시멘트 (보통포틀랜트)	규산소다 (3호)	S.G.R 약품 7호 (급결재)	S.G.R 약품 8호 (완결재)
구분	토공사 中 지반차수공	토공사 中 지반차수공	토공사 中 지반차수공	토공사 中 지반차수공
단위	kg	ℓ	kg	kg
수량	설계물량	설계물량	설계물량	천공물량과 연동
비고

주입계통도

S.G.R GROUTING 시공

천공작업

천공장비는 다양한 지층에 적용할 수 있고 천공작업 時 기시공된 주입공에 영향을 주지 않는 회전 방식의 보링기를 사용한다.
천공규격은 지상에서 수직으로 시공하는 천공규격은 이중관롯드로서 Ø40.5㎜의 규격을 원칙으로 하나, 지층 및 심도에 따라 BX 케이싱 규격으로도 천공할 수 있다.
천공간격은 계획된 위치에 설계도상 공간거리(C.T.C)를 적용하여 천공한다.
천공순서는 인접 공으로 주입재가 일탈되지 않도록 하며, 천공 및 주입작업에 간섭되지 않는 범위 내에서 공과 공과의 거리를 두고 격 간격으로 천공을 원칙으로 하나 현장 작업여건에 따라 연속적으로 천공할 수도 있다.

약액주입

Grouting Pump와 주입관이 연결되면 주입 전 청수를 보내 주입관의 막힘 상태를 확인한다.
주입 시작 前 주입호스의 연결 상태를 확인하여 주입호스의 연결 상태가 가능한 한 직선으로 접속되도록 한다.
Rod 변으로의 일출현상을 방지하기 위하여 1차로 순결을 주입하며, 2차로 완결을 주입하여 침투주입이 이루어지도록 1Step(50cm)에 순결, 완결을 반복하여 주입한다. (현장여건에 따라 조정 주입할 수 있다.)
주입재의 혼합은 사용 약액의 Gel time에 따라서 결정하되 Gel time이 짧은 Short Gel time은 6~12초(수온에 따라 다소 늦게 반응이 일어나는 경우도 있음) Middle Gel time은 60~90초를 유지하도록 하면서 반복 주입을 실시한다. (지층조건에 따라 조정 주입할 수 있다.)
2중관 Rod 공법으로 혼합방식이 적용되는 S.G.R 공법에서는 2.0 Shot 방식을 기본으로 하며 초기 순결 및 완결 주입에서는 A, B액을 교대로 주입하여 1:1 비율로 주입하는 것을 원칙으로 하나 지층상태에 따라서 주입재의 혼합비율을 조정하여 주입한다.
S.G.R Grouting은 저압주입 방식으로 주입압력은 5~15㎏/㎠이하를 요구하며, 주입량은 18ℓ/min~20ℓ/min를 기준으로 한다.

A액		시멘트 (보통포틀랜트)		규산소다 (3호)
A액		B₁ 액 (급결)		B₂ 액 (완결)
200 ℓ		200 ℓ		200 ℓ
규산소다	100ℓ	시멘트	60Kg	시멘트	60Kg
규산소다	100ℓ	SGR(7호)	24Kg	SGR(8호)	23Kg
물	100ℓ	물	168ℓ	물	168ℓ