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Multi-pipe integrated direct boring construction equipment equipped with a void filler injection pipe and direct boring tunnel structure construction method
본 발명은 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치를 이용한 직천공 터널구조물 시공방법에 관한 것으로, 연약지반의 상부에 위치한 구조물의 하부에 터널 또는 지중구조물을 설치하기 위하여 굴착에 앞서 특수하게 제작된 이중강관체 구조의 직천공시공장치를 이용하여 직천공방식으로 지중에 원형 또는 사각형은 물론 그 밖에 각종 굴착설계면 형상과 유사하게 연속적으로 직천공시공장치를 연결설치하고 직천공장치의 내부는 물론 외부에 그라우팅을 하고 경화시켜 구조적으로 안전한 터널구조물을 간편하면서도 빠르고 견고하게 사전 축조함으로써, 터널 굴착이 안전하면서도 손쉽고 빠르게 이루어지도록 하여 전체적인 공사기간이 획기적으로 단축되도록 함과 동시에, 인력과 장비 자재 등의 소요를 현저하게 감소시켜 경제적인 것은 물론, 터널공사중이거나 터널완공 후에도 안전한 터널을 오래도록 지탱할 수 있도록 하여 주고자 함에 그 목적을 둔 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치는 기본적으로 외면에 소정간격으로 띄엄띄엄 복수개의 그라우트재토출공(111)이 형성되고, 하측단에는 환형 사장비트(200)가 회전되도록 결합가능한 키삽입홈(112a)이 구비된 사장비트결합몸체(112)가 일체형으로 고정설치되는 복수개의 메인관체(110)를 형성한 다음, 상기 복수개의 메인관체(110)를 서로 2개이상 동일한 길이로 일체로 용접하고 메인관체(110)의 하단에는 길이가 다른 사장비트결합몸체(112)를 서로 번갈아가면서 고정설치하여 상기 각각의 메인관체(110)의 상단은 일정하게 수평을 이루고 하단은 사장비트몸체(112)가 서로 지그재그로 돌출되도록 형성하여서된 복수관체일체형 직천공장치를 구성함에 있어서, 상기 복수개의 메인관체(110)들은 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102)를 이용하여 소정간격으로 일체로 용접설치하고; 상기 그라우트재토출공(111)에는 메인관체(110) 내부로 그라우트재 주입시 그라우트재가 메인관체(110) 내부에서 외부로만 토출되도록 역류방지밸브(미도시)를 체결하고; 상기 2개이상 동일한 길이로 맞대어 용접된 메인관체(110) 중 첫번째 메인관체(110)의 외면에는 걸이홈(151)이 구비된 제1연결편(150)을 돌출형성하고, 마지막번째 메인관체(110)의 외면에는 제1연결편(150)의 걸이홈(151)에 결합되는 걸림부(161)가 구비된 제2연결편(160)을 돌출형성하며; 상기 메인관체(110)와 메인관체(110)를 연결하는 상,하 연결부재(101)(102)의 공간에는 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여 지반침하방지 및 원활한 관체추진이 이루어지도록 공극채움재주입파이프(170)를 길게 일체로 고정설치한 것을 포함하여서 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다. 그러는 한편, 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 이용한 직천공 터널구조물 시공방법은 기본적으로 외면에 소정간격으로 띄엄띄엄 복수개의 그라우트재토출공(111)이 형성되고, 하측단에는 환형 사장비트(200)가 회전되도록 결합가능한 키삽입홈(112a)이 구비된 사장비트결합몸체(112)가 일체형으로 고정설치되는 복수개의 메인관체(110)를 형성한 다음, 상기 복수개의 메인관체(110)를 서로 2개이상 동일한 길이로 일체로 용접하고 메인관체(110)의 하단에는 길이가 다른 사장비트결합몸체(112)를 서로 번갈아가면서 고정설치하여 상기 각각의 메인관체(110)의 상단은 일정하게 수평을 이루고 하단은 사장비트몸체(112)가 서로 지그재그로 돌출되도록 형성하되, 상기 복수개의 메인관체(110)는 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102)를 이용하여 소정간격으로 일체로 용접설치하고; 상기 그라우트재토출공(111)에는 메인관체(110) 내부로 그라우트재 주입시 그라우트재가 메인관체(110) 내부에서 외부로만 토출되도록 역류방지밸브(미도시)를 체결하며; 상기 2개이상 동일한 길이로 맞대어 용접된 메인관체(110) 중 첫번째 메인관체(110)의 외면에는 걸이홈(151)이 구비된 제1연결편(150)을 돌출형성하고, 마지막번째 메인관체(110)의 외면에는 제1연결편(150)의 걸이홈(151)에 결합되는 걸림부(161)가 구비된 제2연결편(160)을 돌출형성하며; 상기 메인관체(110)와 메인관체(110)를 연결하는 상,하 연결부재(101)(102)의 공간에는 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여 지반침하방지 및 원활한 관체추진이 이루어지도록 공극채움재주입파이프(170)를 길게 일체로 고정설치하여서 이루어진 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공장치(100)를 제작하는 단계(A); 상기 단계(A)를 수행하여 제작된 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공장치(100)를 구성하는 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102) 내부 공간에 설치된 공극채움재주입파이프(170)의 상단에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급할 수 있는 공극채움재공급장치를 연결설치함과 동시에, 메인관체(110) 하단에 환형 사장비트(200)를 회전되도록 결합하고 내부로 선단에 굴착비트(310)가 결합된 직천공로드(300)를 삽입하여 굴착설계면을 따라 지반에 수직, 수평 또는 경사지게 천공홀(1)을 천공하면서 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 지반에 강제 압입하는 단계(B); 상기 단계(B) 수행시 메인관체(110)와 메인관체(110)사이 상,하 연결부재(101)(102) 내부 공간에 형성된 공극채움재주입파이프(170)를 통해 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여서 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)을 공극채움재(벤토나이트,폴리머)로 채워줌으로써 지반침하를 방지함과 동시에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)에 의해 마찰력을 감소시켜 원활한 관체추진이 이루어지도록 하는 단계(C);를 수행하여 1번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 지중에 강제 압입설치하고, 상기 지중에 압입설치된 1번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 근접거리에 2번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 상기 단계(B)와 단계(C)를 수행하여 강제 압입하되, 상기 첫번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 제1연결편(150)에 구비되는 걸이홈(151)에 상기 두번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 제2연결편(160)에 구비되는 걸림부(161)를 결합한 상태로 강제압입하여 서로 견고히 연결되도록 하는 작업을 지속적으로 반복수행하여서 1번째 부터 N번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)들을 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)을 공극채움재(벤토나이트,폴리머)로 채워줌으로써 지반침하를 방지함과 동시에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)에 의해 마찰력을 감소시켜 원활한 관체추진이 이루어지도록 하면서 소정형태로 서로 전부 연결시키는 단계(E)와; 상기 단계(E)를 수행하여 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)들이 서로 견고히 연결되도록 지반에 강제압입하여 소정형태의 연속구조체를 형성한 다음에는 직천공로드(300)를 외부로 빼내 분리시키는 단계(F)와; 상기 단계(F)를 수행하여 직천공로드(300)를 분리시킨 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 구성하는 메인관체(110) 내부로 그라우트재주입로드(410) 선단에 패커(packer)(411)가 구비된 그라우트재주입장치(400)를 끝까지 삽입함과 동시에 메인관체(110)의 입구 및 천공홀(11)의 공극 입구를 각각 밀폐부재 및 밀폐마개(500)로 밀폐시킨 상태에서 패커(411)를 서서히 후퇴시키면서 메인관체(110)내로 그라우트재를 주입하거나 또는 다수개의 그라우트재주입로드(410) 및 패커(411)가 구비된 그라우트재주입장치(400)를 끝까지 삽입함과 동시에 메인관체(110)의 입구를 밀폐마개(500)로 밀폐시킨 상태에서 메인관체(110) 내로 그라우트재를 주입하여 그라우트재가 메인관체(110)에 채워지면서 그라우트토출공(111)에 체결된 역류방지밸브(미도시)를 통해 지중내로 분사되도록 하여서 토질을 석화시키는 단계(G)를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다.
Multi-pipe integrated direct boring construction equipment equipped with a void filler injection pipe and direct boring tunnel structure construction method
본 발명은 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치를 이용한 직천공 터널구조물 시공방법에 관한 것으로, 연약지반의 상부에 위치한 구조물의 하부에 터널 또는 지중구조물을 설치하기 위하여 굴착에 앞서 특수하게 제작된 이중강관체 구조의 직천공시공장치를 이용하여 직천공방식으로 지중에 원형 또는 사각형은 물론 그 밖에 각종 굴착설계면 형상과 유사하게 연속적으로 직천공시공장치를 연결설치하고 직천공장치의 내부는 물론 외부에 그라우팅을 하고 경화시켜 구조적으로 안전한 터널구조물을 간편하면서도 빠르고 견고하게 사전 축조함으로써, 터널 굴착이 안전하면서도 손쉽고 빠르게 이루어지도록 하여 전체적인 공사기간이 획기적으로 단축되도록 함과 동시에, 인력과 장비 자재 등의 소요를 현저하게 감소시켜 경제적인 것은 물론, 터널공사중이거나 터널완공 후에도 안전한 터널을 오래도록 지탱할 수 있도록 하여 주고자 함에 그 목적을 둔 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치는 기본적으로 외면에 소정간격으로 띄엄띄엄 복수개의 그라우트재토출공(111)이 형성되고, 하측단에는 환형 사장비트(200)가 회전되도록 결합가능한 키삽입홈(112a)이 구비된 사장비트결합몸체(112)가 일체형으로 고정설치되는 복수개의 메인관체(110)를 형성한 다음, 상기 복수개의 메인관체(110)를 서로 2개이상 동일한 길이로 일체로 용접하고 메인관체(110)의 하단에는 길이가 다른 사장비트결합몸체(112)를 서로 번갈아가면서 고정설치하여 상기 각각의 메인관체(110)의 상단은 일정하게 수평을 이루고 하단은 사장비트몸체(112)가 서로 지그재그로 돌출되도록 형성하여서된 복수관체일체형 직천공장치를 구성함에 있어서, 상기 복수개의 메인관체(110)들은 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102)를 이용하여 소정간격으로 일체로 용접설치하고; 상기 그라우트재토출공(111)에는 메인관체(110) 내부로 그라우트재 주입시 그라우트재가 메인관체(110) 내부에서 외부로만 토출되도록 역류방지밸브(미도시)를 체결하고; 상기 2개이상 동일한 길이로 맞대어 용접된 메인관체(110) 중 첫번째 메인관체(110)의 외면에는 걸이홈(151)이 구비된 제1연결편(150)을 돌출형성하고, 마지막번째 메인관체(110)의 외면에는 제1연결편(150)의 걸이홈(151)에 결합되는 걸림부(161)가 구비된 제2연결편(160)을 돌출형성하며; 상기 메인관체(110)와 메인관체(110)를 연결하는 상,하 연결부재(101)(102)의 공간에는 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여 지반침하방지 및 원활한 관체추진이 이루어지도록 공극채움재주입파이프(170)를 길게 일체로 고정설치한 것을 포함하여서 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다. 그러는 한편, 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 이용한 직천공 터널구조물 시공방법은 기본적으로 외면에 소정간격으로 띄엄띄엄 복수개의 그라우트재토출공(111)이 형성되고, 하측단에는 환형 사장비트(200)가 회전되도록 결합가능한 키삽입홈(112a)이 구비된 사장비트결합몸체(112)가 일체형으로 고정설치되는 복수개의 메인관체(110)를 형성한 다음, 상기 복수개의 메인관체(110)를 서로 2개이상 동일한 길이로 일체로 용접하고 메인관체(110)의 하단에는 길이가 다른 사장비트결합몸체(112)를 서로 번갈아가면서 고정설치하여 상기 각각의 메인관체(110)의 상단은 일정하게 수평을 이루고 하단은 사장비트몸체(112)가 서로 지그재그로 돌출되도록 형성하되, 상기 복수개의 메인관체(110)는 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102)를 이용하여 소정간격으로 일체로 용접설치하고; 상기 그라우트재토출공(111)에는 메인관체(110) 내부로 그라우트재 주입시 그라우트재가 메인관체(110) 내부에서 외부로만 토출되도록 역류방지밸브(미도시)를 체결하며; 상기 2개이상 동일한 길이로 맞대어 용접된 메인관체(110) 중 첫번째 메인관체(110)의 외면에는 걸이홈(151)이 구비된 제1연결편(150)을 돌출형성하고, 마지막번째 메인관체(110)의 외면에는 제1연결편(150)의 걸이홈(151)에 결합되는 걸림부(161)가 구비된 제2연결편(160)을 돌출형성하며; 상기 메인관체(110)와 메인관체(110)를 연결하는 상,하 연결부재(101)(102)의 공간에는 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여 지반침하방지 및 원활한 관체추진이 이루어지도록 공극채움재주입파이프(170)를 길게 일체로 고정설치하여서 이루어진 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공장치(100)를 제작하는 단계(A); 상기 단계(A)를 수행하여 제작된 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공장치(100)를 구성하는 공극채움재토출공이 형성된 상,하 연결부재(101)(102) 내부 공간에 설치된 공극채움재주입파이프(170)의 상단에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급할 수 있는 공극채움재공급장치를 연결설치함과 동시에, 메인관체(110) 하단에 환형 사장비트(200)를 회전되도록 결합하고 내부로 선단에 굴착비트(310)가 결합된 직천공로드(300)를 삽입하여 굴착설계면을 따라 지반에 수직, 수평 또는 경사지게 천공홀(1)을 천공하면서 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 지반에 강제 압입하는 단계(B); 상기 단계(B) 수행시 메인관체(110)와 메인관체(110)사이 상,하 연결부재(101)(102) 내부 공간에 형성된 공극채움재주입파이프(170)를 통해 공극채움재(벤토나이트,폴리머)를 공급하여서 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)을 공극채움재(벤토나이트,폴리머)로 채워줌으로써 지반침하를 방지함과 동시에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)에 의해 마찰력을 감소시켜 원활한 관체추진이 이루어지도록 하는 단계(C);를 수행하여 1번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 지중에 강제 압입설치하고, 상기 지중에 압입설치된 1번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 근접거리에 2번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 상기 단계(B)와 단계(C)를 수행하여 강제 압입하되, 상기 첫번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 제1연결편(150)에 구비되는 걸이홈(151)에 상기 두번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)의 제2연결편(160)에 구비되는 걸림부(161)를 결합한 상태로 강제압입하여 서로 견고히 연결되도록 하는 작업을 지속적으로 반복수행하여서 1번째 부터 N번째 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)들을 천공홀(11)과 메인관체(110) 외면사이의 공극(12)을 공극채움재(벤토나이트,폴리머)로 채워줌으로써 지반침하를 방지함과 동시에 공극채움재(벤토나이트,폴리머)에 의해 마찰력을 감소시켜 원활한 관체추진이 이루어지도록 하면서 소정형태로 서로 전부 연결시키는 단계(E)와; 상기 단계(E)를 수행하여 공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치(100)들이 서로 견고히 연결되도록 지반에 강제압입하여 소정형태의 연속구조체를 형성한 다음에는 직천공로드(300)를 외부로 빼내 분리시키는 단계(F)와; 상기 단계(F)를 수행하여 직천공로드(300)를 분리시킨 복수관체일체형 직천공시공장치(100)를 구성하는 메인관체(110) 내부로 그라우트재주입로드(410) 선단에 패커(packer)(411)가 구비된 그라우트재주입장치(400)를 끝까지 삽입함과 동시에 메인관체(110)의 입구 및 천공홀(11)의 공극 입구를 각각 밀폐부재 및 밀폐마개(500)로 밀폐시킨 상태에서 패커(411)를 서서히 후퇴시키면서 메인관체(110)내로 그라우트재를 주입하거나 또는 다수개의 그라우트재주입로드(410) 및 패커(411)가 구비된 그라우트재주입장치(400)를 끝까지 삽입함과 동시에 메인관체(110)의 입구를 밀폐마개(500)로 밀폐시킨 상태에서 메인관체(110) 내로 그라우트재를 주입하여 그라우트재가 메인관체(110)에 채워지면서 그라우트토출공(111)에 체결된 역류방지밸브(미도시)를 통해 지중내로 분사되도록 하여서 토질을 석화시키는 단계(G)를 포함하여 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다.
Multi-pipe integrated direct boring construction equipment equipped with a void filler injection pipe and direct boring tunnel structure construction method
공극채움재주입파이프를 구비한 복수관체일체형 직천공시공장치를 이용한 직천공 터널구조물 시공방법
LEE JIN KYU (author) / IM SA IN (author) / JEON SANG YONG (author)
2024-09-24
Patent
Electronic Resource
Korean
Shoe and steel pipe eccentric structure and direct boring steel pipe construction method thereof
European Patent Office | 2024
|European Patent Office | 2023
|Automotive engineering | 1978
|Boring method for pipeline construction
Engineering Index Backfile | 1959
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