KR100229398B1

KR100229398B1 - 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재주입방법 및 주입장치

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Publication number: KR100229398B1
Application number: KR1019940003083A
Authority: KR
Inventors: 하야시 미쯔또시; 후지따 아끼다까; 나가시마 신고; 꾸라시나 미노루; 가지야마 마꼬또; 우노 히데끼
Original assignee: 안자이 구니오; 도쿄 가스 가부시키가이샤; 스즈끼 유끼오; 이세키 가이하쓰 고키 가부시키가이샤
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1999-11-01
Also published as: EP0750096A1; DE69406155D1; EP0750096B1; KR940021972A; DE69424188T2; DE69406155T2; US5527135A; DE69424188D1; EP0613991B1; EP0613991A1

Abstract

내관(1)과 외관(2)을 가지며 또한 이들 관의 사이에 칼집관(3)을 설치함과 동시에 외관(2)에 역지밸브(4)를 설치한 이중관(A)을 굴삭기(6)에 후속시켜서 추진하는 것으로 땅속에서 기밀성을 가진 관로(B)를 부설하는 이중관의 추진공법에 있어서, 굴삭기(6)에 윈치(7)를 배치하고 그 윈치(7)에 감겨진 와이어(8)를 칼집관(3)을 통해 발진 수직 갱(C)에 도달시켜 청소부재(21), 주입부재(F), 공급관(11)과 접속한다. 윈치(7)를 구동하여 상기 각 부재를 칼집관(3) 내에 삽입하여 이동시키고, 주입부재(F)가 역지밸브(4)와 대향한 때 팩커(16, 17)를 팽창시켜 칼집관(3)에 밀착시키는 것으로 주입부재(F)를 고정한다. 펌프(14)를 구동하여 공급관(11)내에 활재 또는 이입재를 압송하여 팩커(16, 17)의 사이에 토출하고 역지밸브(14)로 부터 외관(2)과 토지와의 간극(5)에 주입한다.

Description

이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재 주입방법 및 주입장치

제 1 도는 추진중의 이중관과 토지의 사이에 활재를 주입하는 상태를 설명하는 도면.

제 2 도는 이중관의 구성 및 이중관과 토지의 사이에 활재 또는 이입재를 주입할 때의 상태를 설명하는 도면.

제 3 도는 주입부재의 구성을 설명하는 도면.

제 4 도는 마크를 붙인 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 설명하는 도면.

제 5 도는 청소부재의 구성을 설명하는 도면.

제 6 도는 부설된 관로와 토지의 사이에 이입재를 주입하는 수순을 설명하는 도면으로서, 초기 준비상태를 나타내는 도면.

제 7 도는 이입재의 주입을 개시한 상태를 설명하는 도면.

제 8 도는 이입재 공급관을 계속 되돌려 이입재를 주입하는 상태를 설명하는 도면.

제 9 도는 한쪽 수직 갱측으로부터의 이입재의 주입이 종료해서 다른 쪽 수직 갱측으로부터의 주입을 행하는 준비작업의 상태를 설명하는 도면.

제 10 도는 다른 쪽 수직 갱측으로부터 이입재의 주입을 개시한 상태를 설명하는 도면.

제 11 도는 관로와 토지의 사이에 대한 이입재의 주입을 종료한 상태를 설명하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

A : 이중관 B : 관로

1 : 내관 2 : 외관

3 : 칼집관 4 : 역지밸브

5 : 간극 6 : 굴삭기

7 및 23 : 윈치 8 : 와이어

C ; 발진 수직갱 9 : 원압장치

D : 도착 수직갱 11 : 활재 공급관

12 : 구동장치 13 : 드럼

14 : 펌프 15 : 조작반

E : 활재 공급 장치 F : 주입부재

16,17 : 팩커 18 : 호스

19 : 튜브 16a : 니플

20 : 유통관 21 : 청소부재

17b : 훅 11a : 마크

21a : 축 21b : 청소판

21c : 접속부 22 : 가이드 유니트

G : 이입재 공급장치 24 : 믹서

25 : 와이어 릴 26 : 보조 와이어

본 발명은 내관과 외관으로 이루어진 이중관을 추진하여 땅속에 관로를 부설할 때에 내관과 외관의 사이에 설치된 칼집관에 삽입된 활재 공급관으로부터 활재를 공급해서 외관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 활재 주입방법, 또는 관로를 부설한 후 칼집관에 삽입된 이입재의 공급관에서 이입재를 공급하여 외관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 이입재의 주입방법 및 상기 활재 또는 이입재를 주입하기 위한 장치에 관한 것이다.

땅속에 하수도 관로와 상수도 관로를 부설할 때에 선두에 굴삭기를 배설함과 동시에 그 굴삭기의 후단에 흄관과 철관 등의 관을 연속시키고 원압장치(pipe jacking machine)에 의해 추진하는 추진공법이 채용되고 있다. 이 공법에서는 굴삭기의 외주와 토지의 사이 및 관의 외주와 토지의 사이에 활재를 주입하는 것이 행해지고 있다. 또 목적인 관로를 부설한 후 이 관로를 구성하는 복수의 관과 토지의 사이에 형성된 간극에 이입재를 주입하는 일이 행해지고 있다.

상기 공법에 사용되는 내경 800mm 이상의 관에서는 미리 소정 위치에 구멍이 형성되어 있고 이 구멍과 지상에 설치한 활재 공급장치 혹은 이입재 공급장치를 호스에 의해 접속하고 있다. 그리고 관을 추진할 때에는 호스를 통해서 공급한 활재를 관의 구멍에서 그 관과 토지의 사이에 주입하는 것으로 마찰저항을 저감하고 또 소망의 관로를 부설한 후 이입재를 주입하여 관과 토지의 간극에 충진하고 있다.

한편, 도시가스와 천연가스 등의 공급하는 관로를 땅속에 부설하는 일이 있다. 가스를 공급하는 관로에서는 고도의 기밀성이 요구되기 때문에 단위길이의 관을 접속할 때에 관끝을 용접접합함과 동시에 용접부를 비파괴 검사하여 용접결함이 없는 관로를 구성하고 있다.

이와 같이 가스를 공급하는 관에는 고도의 기밀성이 요구되기 때문에 그 관과 토지 사이에 활재와 이입재를 주입하기 위한 구멍을 형성하는 것은 불가능하며 또 관끝을 손상할 우려가 있기 때문에 가스를 공급하는 관의 관끝에 직접 원압장치의 압륜을 붙여서 추진력을 부여할 수 없다.

상기 문제에 의해, 가스를 공급하는 관로를 부설하는 경우 미리 추진공법을 채용해서 가스를 공급하는 관의 외경보다도 충분히 큰 내경을 가진 흄관으로 이루어진 관로를 부설하고 이 관로와 토지의 사이에 이입재를 주입한 후 부설된 흄관의 내부에 가스를 공급하는 관로를 구성하는 것이 일반적이다.

그러나, 상기와 같이해서 가스를 공급하는 관로를 구성하는 것으로는 공기가 길어지게 되며, 또한 부설 비용이 상승한다는 문제가 생긴다.

최근에는 미리 외관의 내부에 내관을 삽입한 이중관을 구성하고 이 이중관의 외관에 원압장치에 의한 추진력을 작용시켜 외관과 내관을 동시에 추진하는 추진공법이 개발되어 있다. 이 공법에서는 단위길이의 이중관을 추진할 때마다 이미 추진된 이중관의 내관과 새로운 이중관의 내관을 계속 용접해 추진하는 것으로 고도의 기밀성을 가진 내관을 가지는 관로를 한번의 추진작업에 의해서 부설할 수가 있다.

상기 이중관에서는, 미리 내관과 외관과의 사이에 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 삽입한 칼집관이 설치되고 또 외관에는 칼집관과 접속되고 또한 공급된 활재 또는 이입재를 토지와의 사이에 주입하는 역지밸브가 설치되어 있다. 그리고 이중관의 추진시에는 칼집관에 활재 공급관을 삽입하여 이중관과 토지의 사이로 활재의 주입을 행하고 또 이중관으로 이루어진 관로를 부설한 후에는 칼집관에 이입재 공급관을 삽입하여 이중관과 토지의 사이로 이입재의 주입을 행하고 있다.

그러나, 상기 활재 또는 이입재의 주입작업은 작업자에 의한 수작업이고 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 칼집관의 내부에 삽입하여 소망의 역지밸브와 대향하는 위치까지 도달시키기에는 많은 시간과 노력이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 용이하게 또한 단시간에 칼집관의 내부에 삽입하여 목적한 위치에 도달시키는 방법과 장치를 확립하는 것에 있다.

상기 목절을 달성하기 위해서 본 발명은 미리 칼집관의 한쪽 단부로부터 다른 쪽의 단부로 향해서 와이어를 삽입함과 동시에 그 와이어와 공급관을 접속하고 그후 와이어를 감아 올려서 공급관을 칼집관내에 삽입하여 견인해, 공급관의 토출구가 역지밸브와 대향한때 활재 또는 이입재를 공급하고 공급된 활재 또는 이입재를 역지밸브를 통해서 이중관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 따르면 인력을 개입시키는 일없이 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 단시간에 용이하게 칼집관내로 삽입함과 동시에 목적한 위치에 도달시킬 수가 있다.

즉, 단위길이의 이중관을 추진할 때에 미리 칼집관에 굴삭기를 설치한 윈치와 와이어를 삽입해두고 이 와이어의 발진수직갱에 준비한 공급관의 단부를 접속한다. 그리고 원압장치에 의해서 이중관을 추진함과 동시에 윈치를 구동해서 와이어를 감아 올리면 이 감아 올림에 동반해서 공급관이 게속 투입되어 칼집관내로 삽입하게 된다. 더욱이 공급관에 소정의 피치로 마크를 부쳐두고 이 마크를 읽어내서 공급관의 투입 길이를 확인하는 것으로 추진중인 이중관에 대한 공급관의 선단부분의 위치가 판명된다.

따라서 공급관의 선단 부분이 이중관에 형성된 역지밸브와 대향하는 위치에 도달한 때에 활재 공급관 장치 또는 이입재 공급장치를 구동하는 것으로 이중관과 토지의 사이에 활재 또는 이입재를 주입할 수가 있다.

본 발명의 다른 목적은 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 칼집관내에 견인할 때 이들 공급관에 늘어남이 발생한 경우에 있어서도 이 늘어남에 영향받는 일 없이 확실하게 활재 또는 이입재를 주입할 수 있는 방법과 장치를 확립하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 소정의 간격을 가지고 위치하는 두개의 팩커 및 이들의 팩커 사이에 토출구를 가지는 주입부재를 선단에 구비하는 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 칼집관 내로 이동시켜 주입부재가 역지밸브와 대향하는 위치에 도달한 때 팩커를 팽창시켜 그 팩커에 의해 칼집관을 칸막이함과 동시에 주입부재를 고정하고 그후, 활재 또는 이입재를 토출하여 역지밸브를 통해 이중관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 따르면, 칼집관내에 대한 활재 공급관 또는 이입재 공급관의 견인시에, 공급관에 늘어남이 발생한 경우에 있어서도 두개의 팩커 사이에 토출구를 가지는 주입부재를 용이하게 이중관의 역지밸브와 대향시킬 수가 있다.

즉, 이중관에 설치한 역지밸브를 통해서 활재 또는 이입재를 토지와의 사이에 주입할 때, 칼집관의 내부는 팽창한 두개의 팩커에 의해서 칸막이되어져 있다. 따라서 두개의 팩커 사이에 역지밸브가 위치하고 있으면 확실하게 활재 또는 이입재를 주입할 수가 있다. 특히, 두개의 팩커의 간격을 이중관의 길이와 같던가 혹은 그 이상의 길이로 설정하는 것으로 공급관의 퍼짐에 영향받는 일없이 용이하게 또한 확실하게 주입부재를 역지밸브와 대향시켜 활재 또는 이입재를 주입할 수가 있다.

더욱이 본 발명의 다른 목적은 칼집관내에 삽입된 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 용이하게 견인하는 방법을 확립하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 칼집관내에 삽입된 활재 또는 이입재 공급관을 이동시킬 때 주입부재와 토출구로부터 활재 또는 이입재를 간헐적으로 칼집관내에 토출하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 따르면 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 칼집관 내에서 견인할 때에 이것들의 공급관의 토출구로부터 활재 또는 이입재를 간헐적으로 토출하는 것으로 토출된 활재 또는 이입재를 칼집관과 주입부재와의 사이에 개재시켜서 윤활제로서의 기능을 발휘시킬 수가 있고 윈치의 소형화를 도모함과 동시에 공급관에 발생하는 늘어남을 작게 할 수가 있다.

더욱이 본 발명의 다른 목적은 칼집관의 내부를 활재와 이입재 등의 이물이 있어도 활재 공급관 또는 이입재 공급관등을 용이하게 이동시키는 방법과 장치를 확립하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 칼집관의 내주면과 접촉하는 청소부재를 주입부재에 접속하여 공급관의 견인에 동반해서 칼집관의 내주를 청소하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 따르면, 활재 공급관 또는 이입재 공급관의 견인에 동반해서 주입부재에 접속한 청소부재에 의해 칼집관의 내주를 청소할 수가 있다. 이 때문에 칼집관 내는 항상 깨끗한 상태가 되고 용이하게 공급관을 견인할 수가 있다. 특히 가소성을 가지는 재료로 되는 청소부재를 이용하는 것에 의해 칼집관의 내주를 확실하게 청소할 수가 있다.

더욱이 본 발명의 다른 목적은, 땅속에 관로를 부설한 후 이 관로와 토지의 사이에 형성된 간극에 이입재를 주입하는 방법을 확립하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 발진 수직갱과 도착 수직갱 사이에 부설된 관로를 구성하는 이중관인 칼집관에 한쪽의 수직갱으로부터 선단에 주입부재를 구비하는 이입재 공급관을 삽입하여 주입부재의 토출구를 관로의 대략 중앙에 있는 역지밸브와 대향하는 위치에 도달시켜 그 위치에서 이입재를 주입한 후 이입 공급관을 다른 쪽의 수직갱측으로 계속 되돌려 순차적으로 역지밸브와 대향하는 위치에서 이입재를 주입해서 관로의 대략 반 길이에 상당하는 이중관의 외주와 토지의 사이에 이입재를 주입하고 그후 다른 쪽의 수직갱으로부터 공급관을 칼집관에 삽입하여 토출구를 이입재 미주입부의 가장 깊은 부분의 역지밸브와 대향하는 위치에 도달시켜 그 위치에서 이입재를 주입한 후 상기 수직 갱측으로 계속 되돌려 순차적으로 역지밸브와 대향하는 위치에서 이입재를 주입해서 부설된 관로의 전장에 걸쳐 이중관의 외주와 토지의 사이에 이입재를 주입하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 발명에 따르면 부설된 관로와 토지의 사이에 이입재를 주입하는 작업을 발진 수직갱측과 도착 수직갱측으로부터 실시하기 때문에 이입재 공급관은 관로의 약 1/2의 길이가 좋다. 이 때문에 한쪽 수직갱으로부터 관로의 전장에 걸쳐서 이입재를 주입하는 경우와 비교해서 이입재 공급관의 길이를 짧게 해서 관로저항을 경감할 수가 있고 또한 이입재 공급관을 가늘게 하는 것도 가능하다.

따라서 이입재 공급장치, 예를 들어 펌프의 압송능력과 이입재 공급관의 권취장치 등의 소형화를 도모할 수 있음과 동시에 내관의 굵기를 유지해서 외관을 가늘게 할 수가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

우선, 이중관(A)의 구성에 관해서 설명한다. 이 이중관(A)은 내관(1)과 외관(2)으로 되고 내관(1)은 그 내관(1)과 외관(2)의 사이에 설치된 도시하지 않은 블라켓에 의해서 유지되고, 외관(2)에 대해 상대적으로 긴쪽 방향 및 원주방향에 이동가능하게 구성되어 있다. 또 내관(1) 및 외관(2)은 각각 미리 설정된 지름과 길이를 가지는 강관에 의해서 구성되어 있다.

본 실시예에 있어서 이중관(A)은 가연성 가스를 공급하는 것을 목적으로 하고 있는 내관(1)에는 고도의 기밀성이 요구된다. 이 때문에 이미 추진된 이중관(Aa)에 새로운 이중관(Ab)을 접속하는 경위 내관(1)은 전주에 걸쳐서 용접된다.

내관(1)과 외관(2)의 사이에 있어서 이중관(A)의 긴쪽 방향에 한개 내지 복수개의 칼집관(3)이 설치되어 있다. 또 외관(2)의 소정위치에는 칼집관(3)과 접속되고 또한 외관(2)의 외주에 열려진 역지밸브(4; check valve)가 설치되어 있다. 이 역지밸브(4)는 활재 또는 이입재를 외관(2)과 토지의 사이에 형성된 간극(5)에 주입함과 동시에 그 간극(5)에 있는 지하수 등이 이중관(A)내에 침투하는 것을 방지하는 것이다.

다음에, 활재 또는 이입재를 주입하는 방법에 관해서 장치와 함께 설명한다. 선두에 배설된 굴삭기(6)의 내부에 윈치(7)가 설치되어 있다. 굴삭기(6)로는 세미실드 공법을 실시하는 것이 가능한 공지의 굴삭기를 이용하고 있다.

윈치(7)에는 미리 설정된 이중관(A)의 총 부설길이(관로(B)의 총연장)보다도 긴 와이어(8)가 감겨져 있다. 또 윈치(7)는 도시하지 않은 모터에 의해서 와이어(8)를 감아 올리는 방향으로 구성되고, 와이어(8)를 되감을 때에는 그 와이어(8)에 인장력을 작용시켜 윈치(7; winch)를 역전시키도록 구성되어 있다. 또한 윈치(7)는 이중관(A)에 설치된 칼집관(3)의 수에 대응하는 수만큼만 굴사기(6)에 설치된다.

상기와 같이 구성된 굴삭기(6)에는 이중관(A)을 후속시키고 굴삭기(6)를 작동시켜 토지를 계속 굴삭하고 발진 수직 갱(C)에 설한 원압장치(9; pipe jacking machine)에 의해 추력을 부여하는 것으로 굴삭기(6) 및 이중관(A)을 도착 수직갱(D)을 향해서 추진하는 것이 가능하다. 그리고 이중관(A)의 추진과정에서 간극(5)에 활재를 주입하는 것으로 그 이중관(A)과 토지와의 마찰을 경감시키고 또 발진 수직갱(C)과 도착 수직 갱(D)의 사이에 이중관(A)으로 되는 관로(B)를 부설한 후 간극(5)에 이입재를 주입하는 것으로 그 간극(5)을 이입재에 의해서 충진하는 것이 가능하다.

이중관(A)의 추진에 동반하는 활재의 주입 또는 관로(B)를 부설한 후의 이입재의 주입을 행할 때에 칼집관(3)내에 활재 공급관 또는 이입재 공급관을 삽입하는 순서는 실질적으로 동일하다. 이 때문에 이하 대표해서 활재를 주입하는 경우에 관해서 설명한다.

활재 공급관(11)은 가소성을 가지는 재료를 이용해서 형성되어 있다. 이 공급관(11)은 구동장치(12)에 의해서 구동되는 드럼(13)에 감겨져 있고 단부가 활재를 압송하는 펌프(14)에 연결되어 있다. 또한 펌프(14)에는 활재를 수용한 도시하지 않은 탱크가 연결되어 있다. 15는 구동장치(12), 드럼(13), 펌프(14)의 구동 제어를 행하는 조작반이다. 그리고 상기 구동장치(12), 드럼(13), 펌프(14) 및 탱크 등에 의해서 활재 공급장치(E)를 구성하고 있다.

공급관(11)의 다른 쪽의 단부에는 주입부재(F)가 연결되어 있다. 주입부재(F)는 소정의 간격을 두고 배치된 두개의 팩커(16, 17)를 가지고 있고, 이들 팩커(16, 17)를 호스(18)에 의해 접속해서 구성되어 있다. 팩커(16, 17)의 간격은 역지밸브(4)의 설치부위의 치수보다도 충분히 크게 하는 것이 바람직하다.

팩커(16, 17 ; packing means)는 고무제인 튜브(19)를 가지고 있다. 그리고 공급관(11)의 단부에 연결된 주입부재(F)를 칼집관(3)내에 삽입해서 소망의 위치까지 이동시킨 후 압력가스를 공급해서 튜브(19)를 팽창시켜서 그 튜브(19)를 칼집관(3)의 내면에 밀착시키는 것으로 주입부재(F)를 고정함과 동시에 칼집관(3)을 차단하고 있다.

팩커(16)에는 한쪽 단부에 공급관(11)과 접속되는 니플(16a ; nipple)이 설치되고 내부에 투브(19)를 팽창시키는 압력공기 혹은 질소가스 등의 압력가스를 유통시키는 유통관(20) 및 그 유통관(20)과의 사이에 활재를 유통시키는 통로(16b)가 형성되고, 다른 쪽 단부에는 공급된 활재를 칼집관(3; sheath pipe)의 내부로 토출하는 토출구(16c)가 형성되어 있다. 상기 유통관(20)의 단부는 호스(18)내로 열려져 있고 유통관(20)에 공급된 압력가스는 호스(18)를 통해서 팩커(17)에 공급된다.

팩커(17)의 내부에는 압력가스를 유통시키는 통로(17a)가 형성되어 있고 그 통로(17a)에 공급된 압력가스에 의해서 튜브(18)를 팽창시키도록 구성되어 있다. 또 팩커(17)의 선단에는 윈치(7)에 감겨진 와이어(8) 혹은 후술하는 청소부재(21)를 접속하는 축(17b)이 설치되어 있다.

공급관(11)에는 일정한 피치로 마크(11a)가 형성되어 있다. 이 마크(11a)는 예를 들어 단위길이 마다에 혹은 이중관(A)의 길이와 대응한 피치로 형성되어 있다. 따라서 주입부재(F) 및 공급관(11)을 칼집관(3)내에 삽입해서 이동시킨 후 마크(11a)를 확인하는 것으로 칼집관(3)내에 있어서 주입부재(F)의 위치를 판단하는 것이 가능하다.

청소부재(21)는 주입부재(F)의 선단에 부착되어 칼집관(3)의 내부를 청소하는 것이고, 그 칼집관(3)내에 잔류한 활재나 그 외에 이물을 제거해서 주입부재(F) 및 공급관(11)의 이동을 용이하게 시키는 것이다.

청소부재(21)는 축(21a)에 소정의 간격으로 복수의 청소판(21b)을 배열해서 구성되어 있다. 청소판(12b ; cleaning plate)은 칼집관(3)의 단면형상과 대략 동일한 형상을 가지고 형성되어 있다. 특히 청소판(21b)을 적절한 가소성과 강성을 가지는 고무판을 이용해서 형성한 경우 청소판(21b)의 외주가 칼집관(3)의 내주와 접촉해서 그 칼집관(3)의 내부를 확실하게 청소하는 것이 가능해진다. 또 청소부재(21)의 양단에는 주입부재(F) 및 와이어(8)와 접속하기 위한 접속부(21c)가 설치되어 있다.

다음에, 이중관(A)의 추진에 동반해서 토지와의 간극(5)에 활재를 주입하는 수순에 관해서 설명한다.

이중관(A)의 추진에 앞서서 굴삭기(6)가 추진된다. 이 추진은 굴삭기(6)를 원압장치(9)상에 배치하고 굴삭기(6)의 선단에 설치한 커터를 계속 구동해 원압장치(9)에 의해 추력을 부여하는 것으로 행해진다. 굴삭기(6)의 추진이 종료하면 원압장치(9)에는 관로(B)의 선두(도착 수직 갱(D))측에 가장 가까이 위치하는 이중관(A)에 위치하는 이중관(A)이 배치된다.

그후, 사람의 힘에 의해서 굴삭기(6)에 설치한 윈치(7)로부터 와이어(8)를 인출함과 동시에 인출한 와이어(8)를 굴삭기(6)측으로부터 이중관(A)의 칼집관(3)내에 삽입하여 원압장치(9)측에 노출시켜 그 와이어(8)를 청소부재(21)의 접속부(21c)에 접속한다. 이것에 의해 와이어(8), 청소부재(21), 주입부재(F), 공급관(11)이 연속된 상태로 접속되고 원압장치(9)상에 배치된 이중관(A)의 추진준비가 완료된다.

계속해서 원압장치(9)를 구동하여 이중관(A)을 굴삭기(6)에 접촉시키고 그 굴삭기(6)의 커터를 계속 구동해 원압장치(9)상에 배치된 이중관(A)의 추진준비가 완료된다.

계속해서 원압장치(9)를 구동하여 이중관(A)을 굴삭기(6)에 접촉시키고 그 굴사기(6)의 커터를 계속 구동해 원압장치(9)에 의해 추력을 부여하여 굴삭기(6) 및 이중관(A)을 추진한다.

굴삭기(6) 및 이중관(A)의 추진과정에서 윈치(7)을 구동하여 와이어(8)를 감아 올리면 이 감아 올림에 동반해서 공급관(11)이 드럼(13)으로부터 되감기고 공급관911), 주입부재(F), 청소부재(21)가 칼집관(3)내에 삽입되어 이동한다. 이 이동과정에서 칼집관(3)의 내부는 청소부재(21)에 의해 청소된다.

그리고 공급관(11)에 형성한 마크(11a)를 확인하여 주입부재(F)의 위치를 판단하고 그 부재(F)의 팩커(16, 17)가 이중관(A)의 역지밸브(4)가 기우는 위치에 도달한 때 윈치(7)의 구동을 정지하고 팩커(16, 17)에 압력가스를 공급하여 튜브(18)를 팽창시킴과 동시에 펌프(14)를 구동해서 활재를 압송한다. 공급관(11)을 통해서 공급된 활재는 팩커(16)에 형성된 토출구(16c)로부터 팩커(16, 17)에 의해 양단이 차단된 칼집관(3)으로 토출하고 역지밸브(4)로부터 토지의 간극(5)에 주입된다.

상기와 같이해서 추진에 동반해 발생하는 이중관(A)의 외관(1)과 토지와의 마찰을 경감하는 것이 가능하다.

이중관(A)의 추진을 종료한 때, 펌프(14)의 구동을 정지함과 동시에 팩커(16, 17)에 공급된 압력가스를 방출해서 튜브(18)를 수축시킨다. 그후 원압장치(9)를 초기의 상태로 돌리고 드럼(13)을 구동하여 공급관(11), 주입부재(F), 청소부재(21)를 칼집관(3)으로부터 인출하면 와이어(8)도 칼집관(3)으로부터 발진 수직 갱(C)측으로 인출된다. 그리고 와이어(8)를 발진 수직 갱(C)측으로 인출한 후 와이어(8)와 청소부재921)의 접속을 해제한다.

원압장치(9)에 새롭게 추진하는 이중관(A)을 배치하고 그 이중관(A)의 칼집관(3)에 와이어(8)를 삽입하여 청소부재(21)를 접속하고 그후 상기와 같은 조작을 반복하는 것으로 이중관(A)과 토지와의 간극(5)에 활재를 계속 주입하여 발진 수직 갱(C)으로부터 도착 수직 갱(D)에 향해서 이중관(A)을 추진하는 것이 가능하다.

청소부재(21), 주입부재(F), 공급관(11)을 칼집관(9)내에서 이동시킬 때에 청소부재(21)를 구성하는 청소판(21b) 및 주입부재(F)의 일부 공급관(11)이 칼집관(3)의 내주면과 접촉한다. 따라서 윈치(7), 드럼(13)의 구동장치(12)에는 이것들의 접촉마찰에 따른 저항 및 공급관(11)의 견인에 필요한 힘이 부하로서 작용하게 된다. 이 부하는 이중관(A)의 부설길이가 증가하는데 따라서 증대하기 때문에 윈치(7), 드럼(13)의 구동장치(12)의 출력을 증대시키거나 와이어(8)를 굵게 하는 것이 필요하게 된다고 하는 문제, 또 공급관911)에 늘어남이 발생한다고 하는 문제가 발생한다.

상기 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 청소부재(21), 주입부재(F), 공급관911)을 칼집관(3)내에서 이동시킬 때에 주입부재(F)로부터 간헐적으로 활재를 토출시키고 있다. 즉, 주입부재(F)의 팩커(16, 17)를 팽창시키는 일없이 활재를 공급하면 이 활재는 팩커(16)의 토출구(16c)로부터 칼집관(3)내에 토출된다.

주입부재(F)를 굴삭기(6)측에 이동시키고 있는 경우, 토출된 활재는 칼집관(3)내에 체류하고 자체의 휨에 따른 공급관(11)의 칼집관(3)에 대한 접촉부위가 체류한 활재에 의해 윤활되고 공급관(11)과 칼집관(3)과의 접촉마찰을 경감하는 것이 가능하다.

더욱이 주입부재(F)를 구성하는 팩커(16, 17)를 이중관(A)의 길이와 같거나 혹은 복수의 이중관(A)의 길이에 상당하는 간격에 설정하는 것으로 공급관(11)에 늘어남이 발생한 경우라도 이 늘어남에 불구하고 이중관(A)의 역지밸브(4)가 팩커(16, 17)의 사이에 위치하도록 칼집관(3)내에 있어서 주입부재(F)의 위치를 용이하게 설정하는 것이 가능하다.

또한, 추진중의 이중관(A)에 활재를 공급할 때에 칼집관(3)내에 있어서 주입부재(F), 공급관(11)의 이동, 이미 추진된 이중관(A)에 새로운 이중관(A)을 접속하는 작업 등이 빈번하게 행해진다. 이 때문에 발진 수직 갱(C)에 가이드 유니트(22)를 설치해 이 가이드 유니트(22)에 의해서 공급관(11)의 이동을 원활하게 행하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이해서 발진 수직 갱(C)과 도착 수직 갱(D)의 사이에 이중관(A)으로 되는 관로(B)를 부설한 후, 굴삭기(6)와 관로(B)를 구성하는 선두의 이중관(A)과의 접속을 유지한 상태에서 이입재를 주입하는 것이 가능하다.

전술한 바와 같이 이입재의 주입은 활재의 주입과 동일의 작업을 실시하는 것으로 행해진다. 즉, 이입재를 수용한 탱크와 접속된 펌프(14)에 주입부재(F)가 연결된 공급관(11)을 접속한다. 이때, 펌프(14) 및 공급관(11)은 이입재 전용의 것을 사용해도 좋지만 장치의 구성으로서는 활재를 공급할 때의 구성과 완전히 동일하다. 또 청소부재(21)는 반드시 필요한 것은 아니다.

상기 주입부재(F), 공급관(11)을 이미 부설된 관로(B)를 구성하는 이중관(A)의 칼집관(3)에 삽입해서 선두에 위치하는 이중관(A)에 도달시켜, 펌프(14)를 구동해서 이중관(A)의 역지밸브(4)로부터 이입재를 토지와의 간극(5)에 주입한다. 더욱이 공급관(11)을 발진 수직 갱(C)측에 계속 되돌려 순차적으로 역지밸브(4)와 대향하는 위치에서 이입재를 공급하여 간극(5)에 주입하는 작업을 반복하고, 발진 수직 갱(C)측에 가장 가까이 위치하는 이중관(A)의 역지밸브(4)로부터의 이입재의 주입이 종료한 때, 관로(B)의 토지의 간극(5)에 대한 이입재의 주입이 종료한다.

다음에 발진 수직 갱(C)과 도착 수직 갱(D)의 사이에 부설된 관로(B)와 토지와의 간극에 이입재를 주입하는 방법에 있어서, 전술한 실시예와는 다른 방법의 실시예에 관해서 제 6 도 ~ 제 11 도에 의해 설명한다. 또한, 전술한 실시예와 동일 부분 또는 동일의 기능을 가지는 부분에는 동일의 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

발진 수직 갱(C)과 도착 수직 갱(D)의 사이에 관로(B)를 부설한 후, 도착 수직 갱(D)에 도달한 굴삭기와 관로(B)의 선두에 위치하는 이중관(A)과의 접속을 해제하고 굴삭기를 도착 수직 갱(D)의 외부로 빼낸다.

제 6 도에 도시한 바와 같이, 도착 수직 갱(D)에 이중관(A)에 설치한 칼집관(3)의 내부에 삽입하는 와이어(8)를 감아 붙인 윈치(23)를 설치함과 동시에 발진 수직 갱(C)에 이입재 공급장치(G)를 설치한다. 상기 이입재 공급장치(G)는 믹서(24)로 혼합한 이입재를 펌프(14)로부터 공급관(11)을 통해서 압송할 수 있도록 구성되어 있다.

윈치(23)로부터 인출한 와이어(8)를 칼집관(3)의 내부에 삽입하여 발진 수직 갱(C)측에 도달시켜 공급관(11)에 연결된 주입부재(F)와 접속한다.

다음에, 제 7 도에 도시한 바와 같이 윈치(23)를 구동해서 와이어(8)를 감아 올려, 주입부재(F), 공급관(11)을 칼집관(3)내에 삽입하여 이동시키고 주입부재(F)를 관로(B)의 대략 중앙에 위치하는 역지밸브(4)에 대향시킨다. 그리고 주입부재(F)가 소정의 역지밸브(4)에 도달한 때 팩커(16, 17)를 팽창시켜 칼집관(3)내를 차단하고 펌프(14)를 구동하여 이입재를 공급한다. 공급된 이입재는 주입부재(F)로부터 토출되고 역지밸브(3)로부터 외관(2)과 토지의 간극(5)에 주입된다. 이입재의 주입량이 소정량에 달한 때 펌프(14)를 정지시킨다.

이어서, 제 8 도에 도시한 바와 같이 드럼(13)을 구동하여 공급관(11)을 감아 올리는 것으로 주입부재(F)를 발진 수직 갱(C)측으로 되돌리고 그 주입부재(F)를 이미 이입재를 주입한 이중관(A)의 발진 수직 갱(C)측에 인접하는 이중관(A)의 역지밸브(4)와 대향시켜 상기와 같은 조작을 행하여 간극(5)에 이입재를 주입한다.

이하, 동일한 방법으로 하여 순차적으로 발진 수직 갱(C)측에 인접하는 이중관(A)의 외관((2)과 토지와의 간극(5)에 이입재를 주입하는 것으로 관로(B)의 대략 절반길이에 상당하는 부분의 간극(5)에 이입재를 주입하는 것이 가능하다.

상기와 같이 해서 관로(B)의 대략 중앙으로부터 발진 수직 갱(C)에 윈치(23)를 설치함과 동시에 도착 수직갱(D)에 이입재 공급장치(G)를 설치하고 와이어(8)와 주입부재(F)를 접속한 후 윈치(23)를 구동하여 주입부재(F), 공급관(11)을 칼집관(4)내에 삽입하여 관로(B)의 대략 중앙측에 이동시켜 이미 이입재를 주입한 이중관(A)으로부터 도착 수직 갱(D)측에 인접하는 역지밸프(4)와 대향하는 위치에 도달시켜 상기와 동일한 수순으로 외관(2)과 토지와의 간극(5)에 이입재를 주입한다.

이하, 주입부재(F)를 순차적으로 도착 수직 갱(D)측에 인접하는 이중관(A)의 역지밸브(4)와 대향시켜 이 위치에서 펌프(14)를 구동하여 소정량의 이입재를 주입하는 것으로 제 11 도에 도시한 바와 같이 관로(B)의 전장에 걸쳐서 이중관(A)의 외관(2)과 토지와의 간극(5)에 이입재를 주입하는 것이 가능하다.

Claims

선두에 배설된 굴삭기에 내관과 외관으로 이루어지며, 상기 관들의 사이에 활재 또는 이입재를 공급관을 삽입하여 칼집관을 설치함과 동시에 활재 또는 이입재를 토지와의 사이에 토출하는 역지밸브를 설치한 이중관을 후속시켜 원압장치에 의해 발진 수직 갱으로부터 도착 수직갱으로 추진하여 이중관으로 이루어진 관로를 부설하는 이중관의 추진공법에 있어서,

미리 칼집과의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부로 향해 와이어를 삽입함과 동시에 그 와이어와 상기 공급관을 접속하고, 그 후 와이어를 감아 올려 상기 공급관을 칼집관 내에 삽입하여 견인하고, 상기 공급관의 토출구가 역지밸브와 대향한때 활재 또는 이입재를 공급하여, 공급된 활재 또는 이입재를 역지밸브를 통해 이중관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
제 1 항에 있어서,

소정의 간격을 가지고 위치하는 두개의 팩커 및 이들 팩커의 사이에 토출구를 가지는 주입부재를 선단에 구비하는 활재 또는 이입재 공급관을 칼집관 내에서 이동시켜, 상기 주입부재가 역지밸브와 대향하는 위치에 도달한 때 팩커를 팽창시켜 상기 팩커에 의해서 칼집관을 칸막이함과 동시에 상기 주입부재를 고정해, 그후 활재 또는 이입재를 토출하여 역지밸브를 통해 이중관의 외주와 토지의 사이에 주입하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
제 1 항에 있어서,

칼집관내에 삽입된 활재 또는 이입재 공급관을 칼집관 내에서 이동시킬때, 토출구로부터 활재 또는 이입재를 간헐적으로 칼집관 내로 토출하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
제 1 항에 있어서,

칼집관의 내주면과 접촉하는 청소부재를 주입부재에 접속하고, 상기 공급관의 견인에 동반해서 칼집관의 내부를 청소하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
발진 수직갱과 도착 수직갱의 사이에 부설된 관로를 구성하는 이중관의 칼집관에 한쪽의 수직갱으로부터 선단에 이입재 주입부재를 구비하는 이입재 공급관을 삽입하여 상기 이입재 공급부재의 토출구를 관로의 중앙부에 있는 역지밸브와 대향하는 위치에 도달시켜 그 위치에서 이입재를 주입한 후 상기 공급관을 다른 쪽의 수직갱 측에 계속 되돌려서 순차적으로 역지밸브와 대향하는 위치에서 이입재를 주입하여 관로의 대략 절반 길이에 상당하는 이중관의 외주와 토지와의 사이에 이입재를 주입하고 그 후 다른 쪽 수직갱으로부터 상기 공급관을 칼집관 내에 삽입하여 토출구를 이입재 미주입부의 가장 깊은 부분의 역지밸브와 대향하는 위치에 도달시켜 그 위치에서 이입재를 주입한 후, 상기 수직갱 계속 되돌려 순차적으로 역지밸브와 대향하는 위치에서 이입재를 주입하여 부설된 관로의 전장에 걸치는 이중관의 외주와 토지와의 사이에 이입재를 주입하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 이입재의 주입방법.
소정의 간격을 가지고 위치하는 두개의 팩커 및 상기 팩커들의 사이에 토출구를 가지는 주입부재를 선단에 구비하는 활재 또는 이입재 공급관을 칼집관 내에서 이동시켜 상기 주입부재가 역지밸브와 대향하는 위치에 도달한 때 상기 팩커를 팽창시켜 상기 팩커에 의해 칼집관을 칸막이함과 동시에 상기 주입부재를 고정하고 그후 활재 또는 이입재를 토출하여 역지밸브를 통해 이중관의 외주와 토지와의 사이에 주입하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진 공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
제 5 항에 있어서,

칼집관 내에 삽입된 활재 또는 이입재 공급관을 칼집관 내에서 이동시킬때 토출구로부터 활재 또는 이입재를 간헐적으로 칼집관 내로 토출하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
제 5 항에 있어서,

칼집관의 내주면과 접촉하는 청소부재를 주입부재에 접속하고 상기 공급관의 견인에 동반해서 칼집관의 내부면을 청소하는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입방법.
선두에 배설된 굴삭기에 내관과 외관으로 이루어지며, 이들 관의 사이에 활재 또는 이입재 공급관을 삽입하는 칼집관을 설치함과 동시에 활재 또는 이입재를 토지와의 사이로 토출하는 역지밸브를 설치한 이중관을 후속시켜 원압장치에 의해 발진 수직갱으로부터 도착 수직갱으로 추진하여 이중관으로 이루어지는 관로를 부설하는 이중관의 추진 공법에 있어서,

활재 또는 이입재 공급관을 감아 붙인 드럼과, 상기 드럼을 구동하는 구동장치와, 상기 공급관의 한쪽 단부에 접속된 활재 또는 이입재 공급장치와, 이중관의 칼집관 내에 삽입되고 또한 상기 공급관과 접속되어 그 공급관을 견인하는 와이어를 감아 붙인 윈치를 가지는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 9 항에 있어서,

윈치가 굴삭기에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진 공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 9 항에 있어서,

상기 공급관의 외주에 소정의 간격으로 마크들을 형성한 것을 특징으로 하는 이중관의 추진 공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 9 항에 있어서,

상기 공급관의 선단에 가소성 재료로 이루어지는 튜브를 가지는 팩커를 설치함과 동시에 그 팩커를 압력유체의 공급수단과 접속하고, 팩커에 압력유체를 공급하여 튜브를 팽창시켜 상기 튜브를 칼집관의 내주면과 압접시켜 팩커를 고정시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 이중관의 추진 공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 12 항에 있어서,

상기 공급관의 선단에 추진해야할 이중관의 길이와 같은 간격을 가지고 두개의 팩커를 배치한 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 12 항에 있어서,

팩커에 칼집관의 내부를 청소하는 청소부재를 접속한 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.
제 14 항에 있어서,

청소부재가 가소성을 가지는 재료로 이루어지며, 칼집관의 내경과 대략 동일 또는 근소하게 큰 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 이중관의 추진공법에 대한 활재 또는 이입재의 주입장치.