GNS 네일링공법

공법특징

  • 지반 조건에 따른 다양한 가압 및 보강 공법 적용이 가능하고 인발저항력이 향상
  • 우레탄 패커 등의 고가의 특별한 자재없이 압력식 그라우팅이 가능
  • 수해 및 붕괴 등으로 훼손된 비탈면 시공이 가능

공법장점

  • 가압에 의한 인발저항력이 향상됨.
  • 지반 조건에 따른 다양한 주입재의 선별이 가능하고 가압 및 보강 공법 적용이 용이하다.
  • 간단한 장치를 이용하여 가압장치를 도입할 수 있다.
  • 패킹존내 주입재의 직접분사로 인한 차수성능이 향상된다.
  • 가압 패커의 위치를 다양하게 적용할 수 있어 그라우팅 압력의 크기조절이 용이하다.
  • 육안으로 패킹존 확인이 가능하여 품질확인이 가능하다.
  • 기존 공법과 달리 지표 보강 및 사면내 원호파괴 구간에 대한 구분하여 보강할 수 있어 다양한 지반 붕괴에 능동적으로 대처할 수 있다.

압력식, 중력식 쏘일네일링 인발시험 결과

그라우팅 구근의 유효경 및 거칠기 확인

비교표

구분 GNS Nailing 압력식 Soil Nailing (발포우레탄 패커)
공 법 개요도
조립도
공법개요 원지반 천공, 네일체 삽입 후 1차 그라우팅을 통해 공내를 완전히 밀폐시키크로 2차 그라우팅 시공시 일정의 압력식 그라우팅이 가능하여 정착부의 유효직경 및 인발저항력을 향상하는 공법이다. 특히 정착부 그라우팅 압력을 기존 압력 그라우팅 공법 대비 향상하였으며 정착부와 지표면 보강을 구분하여 시공하여 보강효율을 극대화한 공법. 일반공법의 효과를 개선하기 위해 그라우팅체 형성과정에서 가압방식을 도입하여 정착부의 유효직경 및 전단저항력을 증가시켜 주변지반의 절리면이나 파쇄대에 대한 가압그라우팅효과로 지반강도계수를 증가시키고 보강공의 간격을 넓힘으로서 경제적이고 효과적으로 그라우팅체를 형성시킬 수 있도록 개선된 공법.
시공순서 천공 ▶ NAIL 삽입 ▶ 1차 그라우팅존 그라우팅주입(중력식) ▶ 2차 그라우팅존 압력 그라우팅 주입 (5-10 kg/㎠) ▶ 지압판 및 너트 설치 천공 ▶ NAIL (D29) 삽입 ▶ 패커 설치 (발포우레탄 악역) ▶ 압력 그라우팅 주입 (5-10 kg/㎠)) ▶ 지압판 잋 너트설치
구분 웨지고강도 경량네일링 FRP 보강 다단 그라우팅
공 법 개요도
조립도
공법개요 철근보다 가볍고 항복인장 강도가 3배나 달하는 강관을 사용하며 강관의 홀을 이용하여 암질에 따른 선택적 부분 가압그라우팅을 함으로써 원지반의 인장력과 전단력을 증가시켜 1공이 부담하는 능력을 확장시킴으로서 전체지반의 인장가도 변위를 억제시키는 공법. 대상지반을 천공한후 지질여건에 따라 FRP 보강제를 적절한 간격으로 배열 설치하고, FRP 보강재내에 패커를 설치하여 압력에 의해 파쇄암반의 젤리와 토사지반의 공극에 시멘트밀크를 주입함으로써 원지반의 전단강도를 증가시키고 FRP 보강재에 의한 전단, 휨 및 Nailing 효과를 동시에 얻는 공법.
시공순서 천공 ▶ 경량네일 NAIL(D42.7) 삽입 ▶ 내부패커 삽입 ▶ 외부패커팽창 및 웨지 확장 ▶ 선단부주입 ▶ 고정부방향 주입 ▶ 지압판 및 너트 설치 천공 ▶ FRP관 삽입 ▶ 주입구 코킹 ▶ 실재주입 ▶ 대단 주입 (5-10 kg/㎠) ▶ 지압판 및 너트 설치
구분 장점
GNS Nailing
  • 가압에 의한 인발저항력이 향상됨.
  • 지반 조건에 따른 다양한 주입재의 선별이 가능하고 가압 및 보강 공법 적용이 용이하다.
  • 간단한 장치를 이용하여 가압장치를 도입할 수 있다.
  • 패킹존내 주입재의 직접분사로 인한 차수성능이 향상된다.
  • 가압 패커의 위치를 다양하게 적용할 수 있어 그라우팅 압력의 크기조절이 용이하다.
  • 육안으로 패킹존 확인이 가능하여 품질확인이 가능하다.
  • 기존 공법과 달리 지표 보강 및 사면내 원호파괴 구간에대한 구분하여 보강할 수 있어 다양한 지반 붕괴에 능동적으로 대처할 수 있다.
압력식 Soil Nailing
(발포우레탄 패커)
  • 밀폐성이 양호하여 원하는 압력상태의 유지 가능하므로품질관리 용이함.
  • 정착부의 유효경 확대로 인발저항력 증가.
  • 일반 쏘일네일링에 비해 전체 안전율이 증가하므로 NAIL설치 본수 감소로 경제성 향상 및 시공기간 단축됨.
  • 일반 쏘일네일링에 비해 패커 제작 및 설치공정이 추가됨.
웨지고강도 경량네일링
  • 얕음파괴 우려시 적용이 가능함
  • 연암층과 경암층까지 적용 가능함
  • 경량의 보강재 사용으로 고공작업이 용이함
  • 선택적 부분가압으로 압력손실이 적으며 균형적인 충진가능
FRP 보강 다단 그라우팅
  • 이완된 토사지반 또는 풍화암 파쇄대, 균열 절리 심한 암반 구간에 그라우트재로 압력주입하기 때문에 장기적인 안정성을 높일 수 있는 반영구적인 보강공법이다.
  • 고강도 FRP관과 형성된 그라우팅 구근의 전단강도 증가로 보강간격을 넓힐 수 있어 경제적이다.
  • 보강재의 부식에 대한 우려가 전혀 없으며, 중량이 작아시공성이 뛰어나다.
구분 단점
GNS Nailing 1차 그라우팅 후 그라우트ZONE 양생시간이 다소 걸릴 수있음
압력식 Soil Nailing
(발포우레탄 패커)
  • 발포우레탄 충진 시 패커 내부가 완벽하게 충진 되지 않음.
  • 패커와 패커천을 조립함으로 공정 시간이 늘어남.
  • 패커가 충분히 팽창되지 않아 천공홀이 완전히 밀폐되지않음.
  • 불충분한 패커의 팽창으로 가압효과가 떨어짐.
  • 패커의 길이가 짧을 경우 밀폐의 효과가 떨어 질 수 있음.
웨지고강도 경량네일링
  • 패커를 통한 가압주입시 패커의 팽창 효과가 100% 만족되지 않는다.
  • 가압 주입시 주변 지반에 대한 충진 효과가 미흡하다.
  • 가압이 상쇄되는 효과가 있음.
  • 지층을 구분한 가압이 용이하지 않음.
  • 소모성 내부 패커로 관리가 용이하지 않음.
  • 강관제품으로 녹방지가 쉽지 않으며 관리하기가 용이하지않음.
FRP 보강 다단 그라우팅
  • 보강재의 취성적인 성격으로 인하여 급작스런 파괴가 형성되며 파괴의 예측이 곤란하다.
  • 보강구간 배면의 배수처리를 위한 수발공 설치가 필요.
  • 천공시 붕락등 문제에 대처가 어렵다.
  • 천공 및 그라우팅으로 별도의 공정작업이 된다.
  • 그라우팅에 의한 지반 보정계수(점착력)값이 정확하지 않다.
구분 시공 순서
GNS Nailing
  • 평면활동이 우려되고, 얕은 활동 파괴가 예측되는 경우.
  • 토사층과 풍화암층까지 보강을 해야 되는 경우.
  • 느슨한 지반의 강도증가 및 보강시.
압력식 Soil Nailing
(발포우레탄 패커)
  • 평면활동이 우려되고, 얕은 활동 파괴가 예측되는 경우.
  • 토사층과 풍화암층, 경암까지 보강을 해야 되는 경우.
웨지고강도 경량네일링
  • 평면활동이 우려되고, 얕은 활동 파괴가 예측되는 경우.
  • 토사층과 풍화암층, 경암까지 보강을 해야 되는 경우.
FRP 보강 다단 그라우팅
  • 평면활동이 우려되고, 얕은 활동 파괴가 예측되는 경우.
  • 이완된 지반의 강도증가 및 보강시
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