커튼그라우팅과 터널그라우팅 그리고...

1. 커튼그라우팅

 

 ① 이 그라우팅은 댐이나 구조물 기초에서 누수되는 물을 차단하거나 배수시설이 경제적으로 조절할 수 있는 범위까지 누수량을 줄이기 위한 것으로 댐축을 따라서 하기도 하고 누수유로 방향에 직각으로 시행하기도 합니다.

 

 ② 기초지반의 물 흐름을 막는 지수벽은 공극이나 유로에 그라우트를 충정함으로써 만들어지는데 이론적으로는 적당한 폭이면 되나 실제 시공현장에서는 어떤 위치에서는 필요한 폭보다 더 넓게 형성됩니다.

 

 

커튼그라우팅

 ③ 커튼그라우팅의 심도는 침투로 길이를 길게 하여 침투에 대해 충분한 저항력을 발휘하고 댐 하류부의 배수시설에 과다한 동수경사가 작용하거나 높은 양압력이 작용하지 않도록 계획되어야 합니다.

 

 ④ 검사굴에서 그라우팅을 시공할 경우 댐 내에 상당히 저수가 된 상태에서 시공하면 물의 침투현상을 관찰할 수 있고 높은 압력을 가할 수 있는 장점이 있습니다.

배수공을 만들기 위한 천공은 그라우팅이 완료되기 전 까지는 해서는 안됩니다.

 

2. 컨솔리데이션-블랭킷 그라우팅

 

 ① 이는 특별한 구간에서 얕은 심도에 대해 실시하며 주입공은 격자망으로 배치합니다.

이들은 단층과 같은 특별한 지질조건일 때는 심도가 깊어집니다.

주입압력은 대개 낮으나 심도가 깊을 때는 높은 압력을 적용할 수 있습니다.

 

 ② 파쇄 또는 균열 암반의 변형성 개량과 암반의 지지력 증가를 주목적으로 하는 것을 컨솔리데이션이라 하고,

블랭킷은 풍화되거나 약간의 풍화된 암석, 심하게 파쇄된 암석 또는 수평의 층상 암석을 따라 새는 물을 막기에는 커튼그라우팅 만으로 지수-보강효과를 거둘 수 없을 때 실시하는 그라우팅입니다.

 

 ③ 컨솔리데이션그라우팅을 압밀그라우팅으로 표현하는 경우가 있는데, 압밀은 구조물의 자중이나 흙의 자중 등으로 흙속의 수분이 배출되면서 흙이 서서히 압축되는 현상을 압밀이라고 하므로 암반강화주입이 타당하다는 의견도 있습니다.

 

④ 층상이나 틈새가 많이 벌어진 암반일 때는 주입재가 계획구간 밖으로 많이 탈출하여 주입재가 낭비가 심하므로 주변부터 낮은 압력으로 주입한 후 안쪽 계획구간을 시공하면 낭비를 억제할 수 있습니다.

 

3. 터널 그라우팅

 

 ① 터널그라우팅에는 터널 라이닝의 뒤채움, 굴착공동 주변의 보강, 침투수 방지를 위한 접촉그라우팅 또는 링크라우팅 등이 있습니다.

암반의 보강과 지하수 침출을 줄이기 위해 터널 굴착전에 선행그라우팅을 하기도 하며 굴착 후에는 라이닝에 그라우트 닛플을 타설하거나 천공기로 주입공을 뚫어서 실시하기도 합니다.

 

 ② 콘크리트 라이닝 뒷면에 압력을 주어 뒤채움 그라우팅을 할 때는 콘크리트가 충분히 양생 된 후 실시하여야 합니다.

뒤채움에는 모래를 섞은 몰탈을 일반적으로 사용합니다.

 

라이팅 뒷면 과굴부분 그라우팅

 

 ③ 링커튼 그라우팅은 댐 터파기면 하부에 취수터널이 횡단할 때 그 사이를 따라 누수되는 것을 방지하기 위해 터널내부에서 방사상으로 천공및 주입하여 상부 커텐 지수벽과 연결되는 지수벽을 만들고자 실시하는 것입니다.

 

 ④ 단계별 그라우팅을 실시하면 시공결과가 양호합니다.

터널의 종단방향을 따라 누수되는 것을 방지하기 위해 댐 기초지반 커튼그라우팅에서 주입열을 2열 이상으로 실시하는 것처럼 수개의 방사상 링이 계획되어야 합니다.

 

 ⑤ 주입공의 심도와 간격등은 굴착과정에서 자세히 확인 관찰한 암반의 조건과 수두압에 따라 결정되어야 합니다.

지수벽 링은 1개소의 굴착단면에 4개 정도의 공을 등간격으로 배치하여 천공 및 주입을 하면 무리 없이 만들어질 것입니다.

 

 ⑥ 주입공 끝부분에서 인접한 공과의 거리를 고려하여 결정하여야 할 것입니다.

주입재가 많이 들어가면 내삽법을 적용하고 링간의 공배치는 지그재그로 배치하여야 합니다.

 

 ⑦ 링은 콘크리트라이닝의 이음부를 비켜난 자리에 설치해야 주입재 누출을 최소화할 수 있습니다.

지반강화와 지하수 및 누수억제를 위한 그라우팅에서는 천공주입의 범위가 터널굴착으로 인한 이완범위까지 미쳐야 합니다.

 

4. 공동충전

 

 ① 공동이 점토로 충전되었을 때는 그라우팅의 효과가 의문시되나 빈 공동이거나 물로 채워진 공동, 규모가 크고 개구상인 절리등은 시멘트를 주재로 한 주입재를 사용하여 성공적으로 처리할 수 있습니다.

 

 ② 1개 공으로는 공동의 규모를 파악할 수 없으므로 여러 가지 방법의 물리탐사와 수 개공의 시추를 실시하여 규모가 파악되어야 할 것입니다.

주입재는 부배합의 시멘트 현탁액, 몰탈, 레미콘등을 사용하거나 공동 내에 사전에 자갈등을 충전한 후 부배합의 현탁액을 주입하는 방법 등이 있습니다.

 

 ③ 석회암지대에도 공동충전 그라우팅 방법이 많이 연구되고 있으나 주위의 석회암 공동대나 상부의 채탄 갱도로부터 유입되는 다량의 출수를 막기 위해 몰탈로 공동충전한 사례는 적습니다.

 

 ④ 그라우팅을 위해 시추하는 과정에서 공동이 확인되면 천공을 중단하고 주입을 해야 하며 적정한 주입압력이 도달하지 않으면 계속적으로 반복하여 주입하여야 합니다.

 

5. 접촉그라우팅

 

 ① 콘크리트 구조물과 연접한 지반을 접착시키는 그라우팅 공법으로 시멘트현탁액을 주입재로 사용합니다.

 

 ② 콘크리트를 타설하고 양생과정에서 생긴 공극을 채우는 것으로 콘크리트 타설 과정에서 해더파이프를 설치하거나 나중에 주입공을 천공하여 주입하는 방법입니다.

 

 ③ 주입압력은 구조물의 손괴를 막기 위해 대단히 안전하게 적용시켜야 합니다.

콘크리트 수축으로 인한 공극이나 구조물의 침하로 틈이 생겨 이들을 통하는 누수가 생기거나 누수의 가능성이 있을 때 적용하는 방법으로써 주로 콘크리트 댐의 경사부나 취수 터널의 크라운 부분에 실시합니다.