CLEAN JET(C-JET)공법을 이용한 시멘트 사용량 및 슬라임 저감에 관한 연구

Abstract

본 연구는 연약지반(점성토, 사질토, 지하공동 등)의 지반개량을 통한 보강 및 차수를 목적으로 적용되는 3중관 고압분사공법에 대하여, Clean Jet공법의 시험시공 및 국내 현장시공을 실시하여, 시멘트와 슬라임을 저감 하면서 강도증진 및 품질향상이 가능하며 친환경적이고 경제적인공법을 제시하기 위한 연구이며, 지반개량 후 지반강도의 변화 등 개량 효과를 확인 및 국외(일본)현장 사례를 수집하여 Clean Jet 공법과 기존공법을 분석 및 고찰 하였다. 지반 개량 후 개량효과를 검증하기 위하여, 굴착에 의한 육안조사 및 시추조사를 실시, 코어 채취를 통하여 개량범위 및 일축압축강도시험, 투수시험을 실시하였고, 시공 중 슬라임 성분 분석을 위하여 비중 및 알칼리(pH)함유량 시험을 실시하였다. 개량효과 검증결과 Clean Jet 공법은 시멘트 사용량이 기존공법에 비하여 평균 약 23% 저감 되었으며, 국외(일본)사례 및 계산결과 자료를 비교시 더 많은 저감이 확인 되었다. 슬라임 배출량은 기존공법에 대하여 평균 약 17% 저감 되었다. 또한, 슬라임 분석결과 알칼리(pH)함유량은 기존공법은 강알카리성인데 비해 약알카리성으로 확인 되었다. 일축압축강도 및 개량체 유효경은 설계기준을 충분히 만족 하였으며, 일부 구간에서의 일축압축강도는 설계기준 강도를 월등히 상회하는 결과가 측정되기도 하였다. Clean Jet공법의 상기와 같은 결과는 주입기구 장치의 개발(노즐간격 2.0m)에 의한 주입구조의 개선으로, 기존공법에 비해 슬라임 저감 및 개량시간 단축으로 인한 시멘트사용량이 저감된 것으로서, 친환경적이고 경제적인 측면에서 상당한 효과가 있는 것을 확인 할 수 있었다.; This study, after implementing a triple pipe ejection engineering method applied aiming for reinforcement and order of reaction through ground amelioration of poor ground at test construction using Clean jet engineering method and at domestic construction sites, is to examine the strength increased and quality improve are researched for possible and friendly environmental and economical construction process reduced the used cement volume and slime discharge based on the above-stated test process and to find out improved effect after correcting ground such as the change of ground strength degree as well as analyze and delve into the Clean Jet engineering method and the existing method by collecting cases of overseas construction sites. This study after improving ground, conducted visible examination and core boring check through excavation to verify the improved effect and also conducted an axial compression intensity test, water-penetration-through-the-ground test as well as conducted an investigation of the improved ground scope by collecting core soil along with the test of gravity and alkaloid to analyze the components of slime while under construction. As the result of the verification of improved effect, Clean engineering method has an effect of reduction by about 23%, on the average, comparing to the existing engineering method in used volume of cement and overseas cases and statistics showed a much more decrease in the volume of used cement. Slime discharge showed about 17% decrease as against the existing method. In addition, as a result of analysis of slime, its content of alkaloid was found to be low concentration as against the existing method in which slime's content has high concentration. One axial compression strength and improved body's effective radius amply met the design standard, and even in some sections of construction sites, one-axial compression strength are measured to outstandingly excel the design standard. The above mentioned results of Clean Jet engineering method were possible due to the improvement of injection structured intervals of 2m between nozzles by developing injection appliance system by which the volume of used cement decreased thanks to much shorter time taken for improving process and more slime decrease comparing to the existing method. The Clean Jet engineering method was found to have a remarkable effect considering the environment and economic aspects.