KR100476906B1 - 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법 및 그 장치 - Google Patents

대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전진기지내 시트파일 전방부에 간이 동결공법을 적용하였으며, 추진선도관 선단부에 압기법을 응용한 중압잭 유공관 추진 장치를 설치하였고, 추진선도관 및 2번관 사이에 상하좌우 방향수정용 유압잭을 설치하였으며, 가압막장벽을 설치하여 추진관 선단부와 강관내 막장부를 분리하였고, 토사 및 물의 원활한 외부 반출을 위하여 압송펌프 시스템 및 고압공기 배송 시스템을 사용하여 강관을 압입하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법(KY-4추진공법) 및 그 장치에 관한 것이다

Description

대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법 및 그 장치 {The method of construction and apparatus for propulsion steel pipe pressure}
본 발명은 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법(KY-4추진공법) 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 추진공사의 보조공법으로 쓰이는 간이 동결공법과, 압기법을 응용하여 높은 수압과 토압이 발생하는 대수층 유동사 지반에서도 안전하며 신속하고 저렴한 추가 비용만으로 강관압입 추진공사를 수행할수 있도록 간이 동결 추진공법 및 압기법을 이용한 대수층의 유동사 지반 강관을 압입하는 추진공법 및 그 장치를 개량 한 것으로서 일명 KY-4추진공법이라 출원인이 명명한 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법 및 그 장치에 관한 것이다.
관로 공사는 일반적으로 개착 공법이 가장 경제적이라고 알려져 있으나, 현재의 정황으로 볼 때, 입지 조건, 보상 관계, 가시설공, 보조공등의 모든 제반경비를 비교 검토해볼 때 반드시 개착 공법이 경제적이라고 말할 수 없는 경우가 점점 증가하고 있는 추세이다. 특히 국내에서도 도시내의 도로횡단의 경우나, 고속도로, 국도 횡단의 경우에는 대체로 추진공법으로 시공하도록 되어있으며, 제방횡단의 경우에도 대부분 개착 공법에 의한 관거 공사를 금하고 있는 실정이다.
이러한 상황에서 관로 시설 추진공사는 기존의 지하 매설물 등을 피해 점점 심도 깊은 지하로 내려가고 있으며 이에 따라 지하수위 이하 지역에서의 추진공사가 많아지고 있는 것이 작금의 국내 현실이다. 현재 국내에서 보편적으로 시행되고 있는 강관 압입 추진공법은 굴착 작업시, 무엇보다도 안정적인 지반의 확보가 중요한데, 지하수위 이하의 대수층 지반의 경우, 안정적인 지반의 확보가 어려워 추진공사에 많은 어려움을 겪고 있는 것이 사실이고 무리하게 강관 압입 추진공법으로 공사를 진행할 경우, 지반 매몰 및 추진 관로 침하, 노동 재해 등의 불상사를 불러 일으키는 경우가 많다. 이러한 경우, 추진공법의 선진국인 일본은 기계식 초가압 세미 실드 공법으로 막장을 작업장 와 격리시킨 상태로 굴착을 하거나 철저한 보조공법을 병행하여 추진공사를 실시하나, 국내에서는 막대한 비용 추가로 인하여 이러한 선진 기술 도입에 많은 건설업자들이 거부감을 나타내고 있다.
또한 하천 지역에 가까운 대수층 제방 횡단이나 도로횡단의 경우, 유속이
1m/s를 넘는 유동사 지반을 만나는 경우가 많은데, 이런 경우 막장의 자립이 거의 불가능하고 약액주입공법 및 동결공법등 보조공법을 병행해도 추진작업이 거의 불가능한 경우가 많다. 그리고 토사반출도 인력반출의 경우, 강관내의 인력에 의한 토사 반출량보다 추진 선두 강관 선단부에서의 토사 유입속도가 빨라 상부지반의 함몰사고가 많이 일어나고 있다. 특히 제방이나 철로, 도로의 경우, 지반 함몰은 곧장 인명피해를 동반하는 대량사고로 이어지기 때문에 세심한 주의 및 대체 추진 공법의 개발 필요성이 중요하게 여겨져 왔다.
일반 추진공법으로 시공시에 지반의 안정이 확보 안되는 대수층 지반의 추진공사에는 대부분 세미 실드식 추진공법을 사용하며, 일반 추진공법으로 시공할경우, 보조공법으로 약액 주입법, 동결공법, 지하수위 저하공법, 압기공법등을 사용한다. 여기에서는 추진공법과 보조공법으로 나누어 서술하고자 한다.
추진공법을 설명하면, 진흙물가압식(泥水加壓式)추진공법은 폐쇄형 기계 실드 의 일종으로 실드사이에 격벽을 두고, 실드측에 진흙물(泥水)을 채워 자연수압보다 높은 수압과 매트필름(Mat-film)의 작용에 의해 실드의 자립을 유지하면서 굴착하고 토사는 진흙물과 함께 파이프를 통해 진흙물(泥水)처리 설비로 보내 흙과 물을 분리해낸다. 분리된 미립자가 포함된 진흙물(泥水)은 실드로 다시 보내져 순환 사용된다. 장점은 추진작업이 연속적이기 때문에 추진 속도가 빠르며, 잔토운반이 파이프를 통한 수송이고, 기계 굴착이기 때문에 노동력 절감효과가 크고, 연약 지반과 대수층 지반도 전진, 도달 기지를 제외하고 지반개량의 필요가 거의 없으며, 대기압하의 작업으로 노동환경이 좋으며, 실드와 추진관안이 격벽으로 격리되어 있기 때문에 안전하다.
단점으로는 실드를 진흙물압(泥水壓)으로 관리하기 때문에 관리가 힘들고, 진흙물(泥水)처리 때문에 지상에 용지가 필요하며, 세미실드기 및 진흙물(泥水)처리 시설등의 시설비가 비싸고, 일반 추진공법에 비해 장애물에 약하며, 거친모래 및 모래자갈층에 점토성분이 없을 경우 지반의 붕괴를 방지하기 어렵다.
보조공법은 물로 포화된 점성토나 피압수를 가진 모래층이나 자갈층인 곳에서는 추진공법을 실시하는 경우에는 굴착장소가 자립하지 않기 때문에, 작업이 곤란하게 되고 경우에 따라서는 노동재해의 원인이 되기도 한다. 또 굴착장소나 흙막이면에서의 누수에 의해 지반이 완화되고, 추진관의 불일치를 일으키는 것 뿐만 아니라 주변 구조물이나 지하 매설물에 피해를 주는 일이 있다. 따라서 적절한 보조공법을 실시하여 원활한 공사진척을 도모하는 것이 필요하다.
약액주입공법(그라우팅공법)은 점성토의 경우에는 지반의 강도증가로 인하여 막장의 자립효과를 가져오며, 사질토의 경우에는 지반의 지수로 인하여 주변지반의 지하수위 저하방지효과를 가져온다, 그리고 모든 흙에서 압축성의 저감으로 인하여 침하방지 및 공동충전 효과를 가져온다. 이런 다양한 효과 때문에 다른 보조공법에 비해 사용빈도가 높다. 그러나, 기술적으로 확립되어 있지 않은 점도 많아 비교적 공사비도 높고, 또 약액으로도 현재는 물유리계로 극독물 또는 불소화합물을 포함하지 않는 것으로 한정되는 등의 규제가 있다. 따라서 사용하는데 있어서의 지반의 강도 증가나 물막이의 압축성 저감등 사용목적을 명확하게 해두어야한다.
예를 들면 지반을 너무 굳혀서 나중에 추진하는데 고생할수 있기 때문에 신중함이 중요하다.
약액 주입선정에 있어서 고려해야 하는 것으로서는 지반의 입자구성, 지하수, 주입재의 조성, 주입압력 등이다. 재료비는 점토, 시멘트, 아스팔트, 케미칼의 순서대로 고가이므로, 시공이나 효과 등도 감안해서 적절한 재료를 선택하는 것이 긴요하다. 주입 압력은 지반의 투수 계수와 약액의 점성에 따라 변화하지만, 일반적으로는 한 구멍에서의 주입 압력은 주입개시와 동시에 점차 상승하기 때문에, 압력이 오르지 않는 경우는 약액이 유실되고 있다고 판단하기 좋게 겔타입의 조정이 요구된다. 또한, 부주의하게 주입압을 올리면 지표면을 밀어 올리거나 근접하는 구조물에 영향을 주기 때문에, 특별한 경우를 제외하고 주입압은 8kgf/cm2 을 넘지 않는 것이 좋다.
지하수위 저하공법은 사질토에 있어서 시공개소의 지하수위 저하에는 지하수위 저하공법이 좋다. 일반적으로 점성토의 경우는 지하수위가 높으면 상재하중의 일부를 이 간극수가 부담하고 있어서 유효응력이 작기 때문에, 간극수가 없는 경우에 비해 점성토의 점착력이나 내부 마찰각이 충분히 움직이지 않으므로, 전단저항이 적고 따라서 굴착장소의 붕괴를 일으킨다. 한편, 사질토에서도 점성토와 마찬가지로 전단저항 저하를 일으키거나, 또는 굴착에 의한 보일링(Boiling)이 생긴다. 이것들은 노동재해의 원인으로도 된다. 따라서 본 공법은 지하수위를 저하시키는 것에 따라 지반의 전단저항을 증가시키는 동시에, 드라이 워크에 의한 작업성의 향상을 도모하는 것이다.
또한 이 공법이 적용되는 토질은 실트질 모래부터 사력층에 이르는 투수계수에서는 10-1 ~10-4 cm/s 의 범위이다. 일반적으로, 사용되고 있는 공법으로서 가마장 공법, 웰포인트 공법, 딥웰 공법 등이 있다. 이 중에서 투수 계수가 10-1 ~10-2 cm/s 의 비교적 투수 계수가 높은 지반에서는 중력에 의해 지하수를 모아서 펌프로 양수하는 딥웰 공법 또는 가마장 공법이 적합하다. 또한, 투수 계수가 10-3~10-4 cm/s 가 되면 중력 작용만으로는 동수구배가 급하게 되어, 우물 1개 주변의 집수범위가 적어지기 때문에 딥웰의 개수를 늘리던지, 강력한 진공 펌프를 병용하여 지반중의 물을 강제적으로 흡입하여 양수하는 웰포인트 공법을 사용할 수 있다 또한 웰 포인트 공법은 진공을 이용하기 때문에, 라이저 파이프 1개 주변의 양정은 6m으로 고려하면 좋다.
압기공법은 모든 흙에 있어서 지반의 강도 증가로 인한 막장의 자립 및 지반의 지수로 인한 작업 능률의 향상을 꾀할 때는 압기 공법을 이용하는 것이 좋다.
이 공법은 굴착장소의 안정이나 시공 안정성을 위해, 압기에 의해 용수를 막는 공법이다. 그러나 압기에 의한 폭발이나 추진관내의 산소결핍등에 대한 신중한 배려도 필요하다. 일반적으로 추진공법에서의 압기압은 추진관의 직경으로 하면, 추진관의 윗테두리에서 (2/3) 내린 점의 지하수압과 같은 것으로서 계산한다. 단, 굴착장소에서 작업하는 사람의 건강을 해치지 않는 정도로 하는 것이 필요하다. 토질조건에서 살펴보면 사력층은 투수성이 커서 압기압을 크게 하면 공기의 누출이 많아져서 압기효과가 저하된다. 따라서, 지층이 견고하고 농밀한 경우를 제외하고 투수계수가 10-2 cm/s 이상인 경우는 압기 공법은 곤란하다. 사질토층에서도 투수성이 좋다면 공기의 소비량도 커서. 또 균등계수가 적은 경우에서도 압기에 의해 탈수, 건조하여 점착성을 잃어서 붕괴된다. 이것에 반해 실트층이나 점토층에서는 투수성이 낮기 때문에 공기의 누출도 적고 동시에 흙보강이 충분하면 폭발의 염려도 없어서 용수를 저지할 수 있기 때문에 작업능률을 높일 수 있다.
압기공법의 채용에 있어서는 압기압의 설정 외에 압기설비 용량의 산정이 중요한 문제이다. 그러나, 지반에 압력을 가진 공기가 작용할 때의 공기투과의 구조는 대단히 복잡해서 아직 해결하지 못한 문제가 많기 때문에, 압기 설비 용량의 크기의 산정은 경험적인 것에 의지하고 있는 것이 현상이다.
또한, 추진공사에서는 실드공사에 비해 흙보강이 적은 경우가 많기 때문에, 토질이나 용수상태가 변화하기 쉬운 것, 굴착장소의 작업실의 기적이 작은 것, 작업실이 좁기 때문에, 폭발, 공기 누출 등의 돌발 사고에 충분히 대처해야 한다.
동결공법은 모든 흙에서 지반의 강도 증가로 인한 흙막이의 대체 및 지반의 지수로 인한 작업 능률의 향상을 꾀할 수 있는 것이 동결 공법이다.
동결 공법은 지반을 인공적으로 동결시켜서 동결토에 의한 벽체를 조성하는 공법이다. 또한 적용성이 토질의 종류에 관계없이 광범위하고, 개량토의 강도가 다른 지반 개량 공법에 비해 크고, 지수가 완전한 등의 특징을 가지지만, 시공비가 엄청 비싸기 때문에 다른 보조 공법으로 시공이 매우 곤란한 경우에 주로 사용된다.
이 공법을 크게 나누면 냉각액으로서 염화칼슘 수용액(브라인)을 사용하는 브라인 방식과 액체질소 등의 저온 액화 가스를 사용하는 저온 액화 가스 방식으로 나눈다.
동결 공법은 흙의 함수비가 10% 이하, 지중 온도가 30°C 이상인 곳에서는 채용할 수 없게 되어 있으므로, 수직갱의 굴착이나 흙막이토의 간극에서의 누수등에 의해 지하수위가 저하하여 함수비가 저하되지 않도록 주의 해야 한다. 또 지하수의 유동이 있는 경우, 유속이 1m/d 이상인 경우에는 동결진행이 저해되기 때문에 채용이 힘들다.
또한 지반이 동결 할 때에는 최대 30kgf/cm2 정도의 팽창력이 작용해 지반이 동결되어 팽창하고, 또 해동했을 때는 지반 침하를 일으킨다. 따라서 근접 구조물이나 지하 매설물에의 영향을 고려한 시공을 할 필요가 있다.
대수층 유동사지반에 강관압입추진 작업을 실시할 때 발생하는 가장 큰 문제들에 다음과 같은 것이 있다.
첫째, 전진기지에서의 선도관 삽입시 개봉된 시트파일에서의 높은 수압으로 인한 대량토사 발생 및 전지기지 상단부 지반의 함몰현상 발생 및 추진작업의 지속 불가능화.
둘째, 추진선두부에서 밀려들어오는 높은 수압을 지닌 유동사로 인한 추진관내의 작업막장의 확보 불가능 및 토사반출작업의 난이도 증가.
셋째, 굴착작업에 수반되는 토사반출속도 및 추진속도의 불균형에 의한 추진관 선단부 지반의 함몰발생 및 안전사고 위험도의 증가.
넷째, 지반내 높은 수압으로 인한 약액주입공법 및 동결공법등의 보조공법 사용 불가능화 및 이로 인한 지반안정의 확보 불가능 등을 들 수 있다.
위와 같은 이유로 높은 수압을 지니는 대수층 유동사지반에는 대체적으로 추진관내의 개방막장을 지니는 강관압입 추진공법은 사용을 금지해 왔다.
그리고 강관압입 추진공법에 비해 5배에서 20배 이상 비싼 공사비용이 수반되는 초가압식 세미실드 공법 적용이 일반적인 방법으로 알려져 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 저렴한 방법으로 대수층 유동사 지반 강관 추진작업을 성사시키기 위해 기존에 쓰이던 강관압입 추진공법을 변형 응용하여 높은 수압과 토압이 발생하는 대수층유동사 지반에서도 안전하게 추진작업을 수행할 수 있도록 전진기지내 시트파일 전방부에 간이 동결공법을 적용하였으며, 추진선도관 선단부에 압기법을 응용한 중압잭 유공관 추진 장치를 설치하였고, 추진선도관 및 2번관 사이에 상하좌우 방향수정용 유압잭을 설치하였으며, 가압막장벽을 설치하여 추진관 선단부와 강관내 막장부를 분리하였고, 토사 및 물의 원활한 외부 반출을 위하여 압송펌프 시스템 및 고압공기 배송 시스템을 사용하여 강관을 압입하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법(KY-4추진공법) 및 그 장치를 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 출원인이 선출원한 특허출원번호 제10-202-0041416호, 발명의 명칭; 간이동결강관추진공법 및 그장치를 개량한 것으로서,
첫째, 전진기지에서의 선도관 삽입시 개봉된 시트파일에서의 높은 수압으로 인한 대량토사 발생 및 전지기지 상단부 지반의 함몰현상 발생 및 추진작업의 지속 불가능화을 예방하기 위하여 전진기지내 추진강관 삽입위치 둘레에 수평보링기를 이용하여 동결강관을 삽입하고 드라이아이스 카트리지를 주입하여 시트파일 전방부의 지반을 동결, 대량토사 및 물의 전진기지내로의 유입을 차단하는 동시에 추진선도관의 지반내 진입을 원활하게 하도록 하였다.
둘째, 추진선도관내의 일정부분에 추진지반과 추진관내 작업인력의 분리를 위하여 가압막장벽을 설치하였으며, 토사굴착 및 토사 이송은 모두 가압막장내에서 이루어지며 작업인력은 가압막장 외부에서 작업을 수행할 수 있도록 하였다. 그리고 가압막장내로 밀려들어오는 높은 수압을 가진 토사의 일시적인 대량 유출 및 추진선두지반의 함몰을 예방하기 위하여 가압막장내에 고압워터를 분사하여 안정을 유지하도록 하였다. 그리고 원활한 굴착작업을 위하여 가압막장벽을 관통하여 설치된 굴착기를 통하여 굴착작업이 이루어지도록 하였다. 또한 가압막장내의 토사 및 물의 외부반출을 위하여 압송펌프를 이용한 토사 반출장치를 사용했으며, 파이프를 통한 장거리 토사 반출시에 발생되는 관막힘 현상을 예방하기 위하여 파이프 중간에 고압공기를 이용한 토사 배송보조장치을 설치하였다. 그리고 10 cm 또는 20cm를 초과하는 큰자갈의 압송펌프내 흡입으로 인한 압송펌프 고장을 에방하기 위하여 200mm 메쉬 사이즈의 여과철망을 압송펌프 전방부에 설치하여 압송펌프의 고장발생율을 최대한으로 낮추었다.
셋째, 추진작업중 추진선두부에 장애물이 나타나거나, 가압막장내에 작업인력이 진입해야할때에 대비하여 추진 선도관 선단부에 다단계 중압잭을 이용한 지름 100 mm 유공관 추진 장치을 추진선도관 내부 둘레에 설치하였으며, 고압공기를 유공관을 통하여 추진 선단부 지반에 분사함으로서 높은 수압을 동반하는 토사의 추진관내 유입을 차단하여 가압막장내에 안전하게 작업인력이 진입할 수 있도록 하였다.
넷째, 높은수압을 지닌 대수층 유동사 지반에서의 추진강관의 추진 방향 정확성을 확보하기 위하여 추진 선도관과 2번관 사이에 상하좌우의 방향 수정용잭을 설치하여 정확한 추진 방향의 확보를 꾀 할수 있게 하였다.
본 발명은 크게 4부분으로 나누어 설명할 수 있다.
첨부되어 있는 도1에서 볼 수 있듯이, 시트파일부(A), 방향수정부(B), 가압막장부(C), 및 추진선단부(D)로 나뉘어 진다.
첫 번째의 시트파일부(A)는 전진기지내 시트파일 부분 추진 공정(도2내지 도3)으로 수평보링기를 이용하여 지름 100mm로 추진관경 20cm 외곽 둘레에 15cm간격으로 3m 정도 수평보링후, 지름 100mm 의 선단부가 막힌 강관을 삽입한다. 그 다음에 강관안에 드라이 아이스 카트리지를 삽입한후 덮개로 막아 12시간 정도 동결시킨다. 이 작업을 12시간 간격으로 4,5일간 계속하여 충분하게 지반이 동결되도록 한다. 지반이 충분하게 동결된 것을 확인한 후에 시트파일을 절단한 후, 추진선도관을 추진한다. 전체 추진작업이 완료될 때까지 48시간 간격으로 한번씩 드라이 아이스 카트리지를 교환해서 시트파일 과 강관 접경부에서의 누수 및 토사 유출이 발생하지 않도록 한다.
두 번째는 방향수정부(B)는 방향수정용잭 및 외부 토사 및 물의 강관내 진입 방지 장치(도4, 도5)로 추진선도관의 방향수정을 위하여 추진선도관과 2번관 사이에 상하좌우 방향수정용 유압잭을 설치하며, 방향수정용 유압잭 지지대를 추진선도관에 설치하며 그리고 2번관의 유압잭 실린더의 힘을 받는 부분에 지지대를 각각 설치한다. 또한 추진작업중 회전성이 없는 직강관을 사용하는 추진선도관과 회전성이 있는 스파이럴 강관을 사용하는 2번관의 용접접합 작업은 실시하지 않으며 그 대신에 고무패킹이 충전되어 있는 오목형 레일을 2번관 둘레에 접합한 후, 추진선도관과 고장력 강판 및 T자형강으로 연결하여 추진작업중의 스파이럴 강관의 회전성을 추진선도관에 전달되지 않도록 하였다. 그리고 높은 수압으로 인하여 추진선도관과 2번관의 연결부위에서 들어올 수 있는 고압수를 오목레일내의 고무패킹으로 하여금 차단토록 하였다.
세 번째는 가압막장부(C)는 가압막장 및 굴착기, 고압수 분사장치, 토사 배송장치(도6,도7)로 추진선단부로부터의 높은 수압 및 토사압을 견딜 수 있도록 추진선단부로부터 3m의 위치에 두께 100mm 이상의 강화철판을 이용하여 가압막장벽을 설치하였다. 그리고 추진선단부에서의 장애물 발생이나 작업인력의 막장내 진입을 자유롭게 하기 위하여 가압막장벽 중앙에 높은 압력에서도 견딜 수 있는 가압막장도어(안전도어)를 설치하였다. 또한 가압막장도어의 상단부에 가압막장내의 상태를 관찰할 수 있도록 가압막장 관찰창을 설치하였으며, 추진 선단부의 지반안정을 확보하기 위하여 추진선단부에서 밀려오는 높은 압력의 토사와 수압에 대응할 수 있도록 고압펌프를 이용한 고압수를 전진기지에서 채수하여 가압막장내에 2개의 연결 파이프 및 노즐을 통하여 분사되도록 하였다. 또한 이 고압수는 가압막장내의 유동사를 분산시켜 가압막장벽 하단부에 설치된 토사 압송펌프를 통해 유동사를 손쉽게 외부로 배송되게 한다. 그리고 가압막장내에 설치된 압력계를 통해 가압막장내의 압력이 과다하게 높거나(막장상태 폭발위험), 과다하게 낮을 때에(추진선두지반 붕괴 위험)는 토사 압송펌프와 토사배출 파이프의 중간사이에 설치된 밸브를 통하여 압력이 조절되도록 하였다. 그리고 토사의 장거리 배송시에 대비하여 관막힘 현상이 일어나지 않도록 토사 배출 파이프의 중간에 고압공기 배출장치를 설치하여 지상부로의 원활한 토사유출이 이루어지도록 하였다.
지름 100mm 이상의 큰자갈의 압송펌프 혼입으로 인한 압송펌프 고장 발생률을 낮추기 위해 압송펌프 선단부에 100mm 메쉬 사이즈의 여과철망을 설치하여 큰 자갈의 흡입을 방지하였다. 또한 가압막장도어의 양쪽편에 굴착장치를 설치하여 유동사 굴착이 가압막장 외부에서도 손쉽게 이루어지도록 하였다.
네 번째는 추진선단부(D)는 유공관 및 중압잭, 고압공기를 이용한 추진선단부의 압기 차수장치(도8,도9)로 추진작업시에 추진선단부에서 장애물이 발생하거나 가압막장내의 설치장치 고장으로(압송펌프등) 가압막장내에 작업인력이 진입해야 할 때 사용하는 장치로 추진선도관내의 유압지지대에 부착되어 있는 다단계 유압잭으로 각각의 고압공기 호수와 연결되어 있는 지름 100mm의 유공관을 추진관 선단 경계부로부터 전방지반으로 3m 정도 추진시킨 후, 콤퓨레샤를 통하여 고압공기를 유공관내에 유입후, 주변 지반으로 분산시켜 주변 지반으로부터 추진강관내로 유입되는 높은 압력의 토사와 수압을 차단시키도록 한다. 높은 압력의 토사와 수압이 차단된 후 가압막장내의 압력이 감압되어 작업인력이 안전하게 가압막장내로 진입할 수 있게 되면 가압막장 도어를 열고 진입하여 장애물 제거 및 고장수리 작업등을 수행한다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예
제1공정(동결공정)
추진선도관(F)을 전방으로 강압추진하기 위하여 먼저 추진선도관(F)의 주위의 토양(I)을 동결시키기 위하여 도2에 도시된 바와 같이 수평보링기(미도시)를 이용하여 지름 100mm로 추진관경 20cm 외곽 둘레에 15cm간격으로 3m 정도 수평보링후, 지름 100mm 의 선단부가 막힌 다수의 동결강관(1)을 삽입한 다음에, 동결강관 (1)안에 드라이아이스카트리지(2)를 삽입한 후, 덮개로 막아 12시간 정도 동결시킨 후에, (이 작업을 12시간 간격으로 4,5일간 계속하여 충분하게 지반이 동결되도록 한다.) 지반이 충분하게 동결된 것을 확인한 다음, 전진기지내의 시트파일(30)을 절단하여 제거한 후 추진선도관(F)의 추진을 준비한 다음,
제2공정(제1추진공정)
상기 제1공정에서 동결강관(1)의 주위의 동결된 토양(I)에 추진선도관(F)을 전방으로 이동시키기 위하여 유압잭(23)을 작동시켜, 실린더(24)에 의해 추진보조관(25)에 강압이 전달되어 전방에 있는 추진선도관(F)과 스파이럴강관(G)을 전방으로 추진시킨 다음, 다시 상기 공정순서에 따라 반복하여 굴착하여 일정거리에 다다르면, 상기 전진장치(E)를 해체 한 후에, (전체 추진작업이 완료될 때까지 48시간 간격으로 한번씩 동결관(1)내에 드라이 아이스 카트리지(2)를 교환해서 시트파일 과 강관 접경부에서의 누수 및 토사 유출이 발생하지 않도록 한다.)
제3공정(방향수정공정)
상기 제2공정에서 시공된 추진선도관(F)의 방향이 잘못되었을 경우에 정면이 스파이럴강관(G)쪽을 향하고 있으며, 후면은 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대(110)에 위치된 상하좌우 방향 수정용 4개의 방향수정용잭(107)중 수정하고자 하는 방향의 반대쪽 방향수정용잭(107)을 작동시켜 수정하며,
제4공정(굴착, 고압수분사 및 토사 배송공정)
추진선도관(F)의 내부에 추진작업을 용이하게 하기 위하여 추진선도관(F)의 전면부에 고압수분사기(21)로 물을 고압으로 보내며 굴착기(202)를 작동시키며, 상기와 같은 작업에 의해 추진선단부(D)로부터의 높은 수압 및 토사압을 견딜 수 있도록 추진선단부(D와 추진선도관(F)내의 막장부를 분리하기 위하여 추진선도관(F)의 내부에 두께 100mm 이상의 강화철판을 이용하여 설치된 가압막장(200)의 상단 일측에 형성된 관찰창(201)을 통하여 가압막장내의 상태를 관찰하며, 추진선단부 (D)의 지반안정을 확보하기 위하여 추진선단부에서 밀려오는 높은 압력의 토사와 수압에 대응할 수 있도록 고압의 압송펌프(205)로 토사와 물을 배출하며,
그리고 가압막장내에 설치된 압력계를 통해 가압막장내의 압력이 과다하게 높거나(막장상태 폭발위험), 과다하게 낮을 때에(추진선두지반 붕괴 위험)는 압송펌프(205)와 배출관(206) 중간사이에 설치된 밸브(203)를 통하여 압력이 조절되도록 하고, 배출관(206)의 중간일측에 토사의 장거리 배송시에 대비하여 관막힘 현상이 일어나지 않도록 공기배출관(208)을 설치하여 콤퓨레샤(207)에서 고압공기를 불어넣어 토사의 배출을 원활하게 하였으며, 압송펌프(205)의 흡입부에 100mm 메쉬의 여과망(10)을 설치하여 큰 자갈 등으로부터 압송펌프(205)를 보호하면서 토사를 이송하며,
제5공정(제2추진공정)
다수개의 선도유압실린더가 연결된 선도유압잭(301)을 작동시켜 상기 선도유압실린더(302)에 연결되어 있으며 다수개의 유공관(303)이 토양(I)으로 추진하며, 이때 유공관(303)의 일단에 연결된 공기주입관(209)에 의해 콤퓨레샤(207)에 의해 고압의 공기가 주입되며, 주입된 공기는 유공관(303)에 형성된 다수개의 유공관통공(304)으로 배출시켜 추진선도부 지반으로부터 밀려들어오는 높은 수압과 토압을 차단하여 가압막장내에 인력이 진입하여 각종 장애물 제거 및 시설 보수를 하게 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법(KY-4추진공법)인 것이다.
이하 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치(KY-4추진장치) 전체도, 도2는 본 발명의 전진기지내 시트파일부(A) 정면상세도, 도3은 본 발명의 전진기지내 시트파일부(A) 측면상세도, 도4는 본 발명의 방향수정부(B) 측면상세도, 도5 본 발명의 방향수정부(B) 정면상세도, 도6은 본 발명의 가압막장부(C) 측면상세도, 도7은 본 발명의 가압막장부(C) 정면상세도, 도8은 본 발명의 추진선단부(D) 측면 상세도, 도9는 본 발명의 추진선단부(D) 정면 상세도를 도시한 것이며, 동결강관(1), 드라이아이스카트리지(2), 반력벽(22), 유압잭(23), 실린더(24), 추진보조관(25), 레일(26), 시트파일(30), 방향수정용잭지지대(100), 삼각지지대(101), 방수패킹(102), 간이레일(103), T자형강(104), 강관연결철판(105), 고정부(106), 방향수정용잭(107), 방향수정용잭실린더(108), 방향수정용지지대(110), 가압막장벽 (200), 관찰창(201), 굴착기(202), 밸브(203), 고압수관(204), 압송펌프(205), 토사배출관(206), 콤퓨레샤(207), 공기배출관(208), 공기주입관(209), 여과망(210), 가압막장도어(211), 고압수분사기(212), 선도유압잭지지대(300), 선도유압잭(301), 선도유압실린더(302), 유공관(303), 유공관통공(304), 유공관지지철판(305), A:시트파일부, B: 방향수정부, C:가압막장부, D: 추진선단부, E;전진장치, F:추진선도관(직강관), G: 스파이럴강관, H:도로, I: 토양을 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이, 도로(H)하부의 토양(I)층에 강관을 압입하기 위하여, 추진선도관(F)의 후면에 연결된 스파이럴강관(G)과, 상기 스파이럴강관(G)의 후면에 형성되어 상기 관들을 앞으로 강압에 의해 전진시키기 위한 전진장치(E)로 구성된 장치로서,
도1에 도시된 바와 같이 전진장치(E)와, 상기 전진장치(E)의 전방에 설치된 스파이럴강관(G)과, 상기 스파이럴강관(G)의 후미에 형성된 시트파일부(A)와,
상기 스파이럴강관(G)내에 (상기 시트파일부(A)의 정면) 형성된 방향수정부(B)와, 상기 스파이럴강관(G)의 전면에 형성된 추진선도관(F)과, 상기 추진선도관(F)내에 (상기 방향수정부(B)의 정면)형성된 가압막장부(C)와, 상기 추진선도관(F)의 전면과 가압막장부(C)의 전면에 형성된 추진선단부(D)로 구성된 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치로 보다 상세히 설명하면,
상기 전진장치(E)는 스파이럴강관(G)의 후면과, 레일(26)의 상부에 설치되어 강관들을 강압에 의해 전진시키는 장치로서, 후면에 설치된 반력벽(22)과, 상기 반력벽(22)의 전면에 설치되어 있으며, 유압호스(210)에 의해 연결된 유압잭(23)과, 상기 유압잭(23)에 연결된 실린더(24)와 상기 실린더(24)의 전방에 밀착되어 스파이럴강관(G)을 보호하는 추진보조관(25)과, 상기 추진보조관(25)의 전방에 스파이럴강관(G)의 후미와 밀착되도록 구성되어 있고,
상기 시트파일부(A)는 도2내지 도4에 도시된 바와 같이, 스파이럴강관(G)의 후면에 형성되어 있으며, 전진기지 시트파일(30)과, 토양에 삽입되어 동결시키는 동결관(1)과, 상기 동결관(1)의 내부에 삽입되는 드라이아이스카트리지(2)와, 수평보링기(미도시)로 구성되어 있고, 상기 방향수정부(B)는 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 스파이럴강관(G)내에 (상기 시트파일부(A)의 정면) 형성되어 있으며,
정면이 스파이럴강관(G)쪽을 향하고 있으며, 후면은 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대(110)에 위치되어 있고, 상하좌우로 방향을 수정하며 4개의 방향수정용잭(107)과, 상기 방향수정용잭(107)에 연결된 방향수정용잭실린더 (108)와, 상기 방향수정용잭실린더(108)의 끝단에 형성되어 있으며, 스파이럴강관 (E)의 내부 테두리에 띠형상으로 돌출된 방향수정용잭지지대(100)와, 상기 방향수정용잭지지대(100)의 후면에 삼각형상으로 구비된 삼각지지대(101)와, 상기 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대의 후면에 형성된 또다른 삼각지지대 (101)와, 상기 스파이럴강관(G)과 추진선도관(F)을 연결하기 위하여 상기 스파이럴강관(G)의 외부 전면일측과 추진선도관(F)의 후면일측에 형성된 강관연결철판(105)과, 상기 강관연결철판(105)의 후면은 스파이럴강관(G)과 T자형강(104)으로 연결되어 있으며, 상기 T자형강(104)의 하부에 형성된 간이레일(103)과, 상기 간이레일 (103)내부에 삽입되어 형성된 T자형강(104)의 끝단에 형성된 방수패킹(102)과, 상기 강관연결철판(105)의 전면은 추진선도관(F)과 연결되는 고정부(106)로 형성된 구조이고,
상기 가압막장부(C)는 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 추진선도관(F)내에 (상기 방향수정부(B)의 정면)형성되어 있으며, 추진선도관(F)에서 형성되는 토사와 수압을 차단하는 가압막장벽(200)과, 상기 가압막장벽(200)의 중앙부에 형성된 가압막장도어(211)와, 상기 가압막장(200)의 일측 이며, 상기 가압막장도어(211)의 좌우에 형성된 굴착기(202)와, 상기 가압막장벽(200)의 상부일측 이며, 상기 가압막장도어(211)의 상부 일측에 형성된 관찰창(201)과, 상기 가압막장벽(200)의 상부일측이며, 상기 관찰창(201)의 상부에 형성되어 추진선도관(F)내의 유공관(303)에 고압가스를 공급하는 공기주입관(209) 통로(미도시)와, 상기 가압막장(200)의 하부일측 이며, 상기 가압막장도어(211)의 하부일측에 형성되어 고압의 물을 추진선도관(F)내로 공급하는 고압수관(204) 통로(미도시)와, 상기 고압수관(204)의 끝단에 형성된 고압수분사기(212)와,
상기 가압막장벽(200)의 하부에 형성되어 추진선도관(F)내에 형성된 물과 토사를 이송하는 압송펌프(205)와, 상기 압송펌프(205)와 연결되어 스파이럴강관(G)을 통해 외부로 배출되도록 연결된 배출관(206)과, 상기 배출관(206)의 중간일측에 연결된 공기배출관(208)과, 상기 공기배출관(208)과, 상기 공기주입관(209)의 일단에 형성된 두 개의 콤퓨레샤(207)와, 상기 공기배출관(208),배출관(206),공기주입관(209) 및 고압수관(204)의 중간부에 형성된 밸브(203)와, 상기 가압막장벽(200)의 전면하부 압송펌프(205)의 전면에 형성된 여과망(210)으로 구성되어 있고, 상기 추진선단부(D)는 도9 및 도10에 도시된바와 같이, 추진선도관(F)의 전면과 가압막장부(C)의 전면에 형성되어 있으며,
다수개의 선도유압잭(301)과, 상기 선도유압잭(301)을 지지하는 선도유압잭지지대(300)와, 일측이 상기 선도유압잭(301)에 연결된 선도유압실린더(302)와, 상기 선도유압실린더(302)에 의해 선도유압잭(301)에 연결되어 있으며 다수개의 유공관통공(304)이 형성된 다수개의 유공관(303)과, 상기 유공관(303)을 지지하며 파도형상으로 추진선도관(F)에 부착된 유공관지지철판(305)과, 상기 다수개의 유공관(303) 일측에 고압공기를 주입하도록 공기주입관(209)이 각각 연결된 구조인 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치인 것이다.
상기와 같은 본 발명은 일반적으로 널리 사용되던 초가압식 세미실드 공법에 비해 동등한 수준의 작업안정성 및 추진속도, 정밀 시공능력등을 지니고 있으면서 추진공사에 들어가는 비용을 수배 이상으로 절약시킬 수 있어, 지금까지 높은 공사비용으로 인하여 추진공사 적용을 망설여 왔던 대수층 유동사 지반에서의 추진공사를 개착공법에 비해 그리 높지않은 공사경비로 수행하게 하였을 뿐만 아니라, 지반의 안정성 및 작업현장의 안정성을 모두 확보할 수 있게 되어 고품질의 토목관로공사를 수행할 수 있도록 하였으며, 전진기지내 시트파일 전방부에 간이 동결공법을 적용하여 안전하게 추진관의 지반내 진입을 수행할 수 있게 하여 대량토사 및 고압수의 유출로 인한 전진기지 내에서의 안전사고도 최대한으로 예방할 수 있도록 하였고, 추진선도관 선단부에 압기법을 응용한 중압잭 유공관 추진 장치를 설치하여 추진작업시에 발생하는 추진선단부에서의 장애물 제거 작업이나 가압막장내에서의 인력을 이용한 보조작업을 안전하게 수행할 수 있도록 하였으며, 높은 수압 및 토압으로 인한 추진강관의 방향 제어 작업 난이도를 줄이기 위하여 추진선도관 및 2번관 사이에 상하좌우 방향수정용 유압잭을 설치하여 추진방향의 정확성을 확보할 수 있도록 하였고, 작업인력의 안전을 확보하기 위하여 가압막장벽을 설치하여 추진관 선단부와 강관내 작업인력 활동 막장부를 분리하였으며, 토사 및 물의 원활한 외부 반출을 위하여 압송펌프 시스템 및 고압공기 배송 시스템을 사용하였다
도1은 본 발명의 대수층 유동사지반 강관압입추진장치(KY-4추진장치) 전체도
도2는 본 발명의 시트파일부(A) 정면상세도
도3은 본 발명의 시트파일부(A) 측면상세도
도4는 본 발명의 방향수정부(B) 측면상세도
도5는 본 발명의 방향수정부(B) 정면상세도
도6은 본 발명의 가압막장부(C) 측면상세도
도7은 본 발명의 가압막장부(C) 정면상세도
도8은 본 발명의 추진선단부(D) 측면 상세도
도9는 본 발명의 추진선단부(D) 정면 상세도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
동결강관(1), 드라이아이스카트리지(2), 반력벽(22), 유압잭(23), 실린더 (24), 추진보조관(25), 레일(26), 시트파일(30), 방향수정용잭지지대(100), 삼각지지대(101), 방수패킹(102), 간이레일(103), T자형강(104), 강관연결철판 (105), 고정부(106), 방향수정용잭(107), 방향수정용잭실린더(108), 방향수정용지지대(110), 가압막장벽(200), 관찰창(201), 굴착기(202), 밸브(203), 고압수관 (204), 압송펌프(205), 토사배출관(206), 콤퓨레샤(207), 공기배출관(208), 공기주입관(209), 여과망(210), 가압막장도어(211), 고압수분사기(212), 선도유압잭지지대(300), 선도유압잭(301), 선도유압실린더(302), 유공관(303), 유공관통공(304), 유공관지지철판(305), A:시트파일부, B: 방향수정부, C:가압막장부, D: 추진선단부, E;전진장치, F:추진선도관(직강관), G: 스파이럴강관, H:도로, I: 토양

Claims (6)

  1. 동결 추진공법 및 압기법을 이용한 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법에 있어서,
    제1공정(동결공정)
    추진선도관(F)을 전방으로 강압추진하기 위하여 먼저 추진선도관(F)의 주위의 토양(I)을 동결시키기 위하여 수평보링기(미도시)를 이용하여 지름 100mm로 추진관경 20cm 외곽 둘레에 15cm간격으로 3m 정도 수평보링후, 지름 100mm 의 선단부가 막힌 다수의 동결강관(1)을 삽입한 다음에, 동결강관 (1)안에 드라이아이스카트리지(2)를 삽입한 후, 덮개로 막아 12시간 정도 동결시킨 후에, (이 작업을 12시간 간격으로 4,5일간 계속하여 충분하게 지반이 동결되도록 한다.) 지반이 충분하게 동결된 것을 확인한 다음, 전진기지내의 시트파일(30)을 절단하여 제거한 후 추진선도관(F)의 추진을 준비한 다음,
    제2공정(제1추진공정)
    상기 제1공정에서 동결강관(1)의 주위의 동결된 토양(I)에 추진선도관(F)을 전방으로 이동시키기 위하여 유압잭(23)을 작동시켜, 실린더(24)에 의해 추진보조관(25)에 강압이 전달되어 전방에 있는 추진선도관(F)과 스파이럴강관(G)을 전방으로 추진시킨 다음, 다시 상기 공정순서에 따라 반복하여 굴착하여 일정거리에 다다르면, 상기 전진장치(E)를 해체 한 후에, (전체 추진작업이 완료될때까지 48시간 간격으로 한번씩 동결관(1)내에 드라이 아이스 카트리지(2)를 교환해서 시트파일 과 강관 접경부에서의 누수 및 토사 유출이 발생하지 않도록 한다.)
    제3공정(방향수정공정)
    상기 제2공정에서 시공된 추진선도관(F) 방향이 잘못되었을 경우에 정면이 스파이럴강관(G)쪽을 향하고 있으며, 후면은 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대(110)에 위치된 상하좌우 방향 수정용 4개의 방향수정용잭(107)중 수정하고자 하는 방향의 반대쪽 방향수정용잭(107)을 작동시켜 수정하며,
    제4공정(굴착, 고압수분사 및 토사 배송공정)
    추진선도관(F)의 내부에 추진작업을 용이하게 하기 위하여 추진선도관(F)의 전면부에 고압수분사기(21)로 물을 고압으로 보내며 굴착기(202)를 작동시키며, 상기와 같은 작업에 의해 추진선단부(D)로부터의 높은 수압 및 토사압을 견딜 수 있도록 추진선단부(D와 추진선도관(F)내의 막장부를 분리하기 위하여 추진선도관(F)의 내부에 두께 100mm 이상의 강화철판을 이용하여 설치된 가압막장벽(200)의 상단 일측에 형성된 관찰창(201)을 통하여 가압막장내의 상태를 관찰하며, 추진선단부 (D)의 지반안정을 확보하기 위하여 추진선단부에서 밀려오는 높은 압력의 토사와 수압에 대응할 수 있도록 고압의 압송펌프(205)로 토사와 물을 배출하며, 그리고, 가압막장내에 설치된 압력계를 통해 가압막장내의 압력이 과다하게 높거나(막장상태 폭발위험), 과다하게 낮을 때에(추진선두지반 붕괴 위험)는 압송펌프(205)와 배출관(206) 중간사이에 설치된 밸브(203)를 통하여 압력이 조절되도록 하고, 배출관(206)의 중간일측에 토사의 장거리 배송시에 대비하여 관막힘 현상이 일어나지 않도록 공기배출관(208)을 설치하여 콤퓨레샤(207)에서 고압공기를 불어넣어 토사의 배출을 원활하게 하였으며, 압송펌프(205)의 흡입부에 100mm 메쉬의 여과망(10)을 설치하여 큰 자갈 등으로부터 압송펌프(205)를 보호하면서 토사를 이송하며,
    제5공정(제2추진공정)
    다수개의 선도유압실린더가 연결된 선도유압잭(301)을 작동시켜 상기 선도유압실린더(302)에 연결되어 있으며 다수개의 유공관(303)이 토양(I)을 추진하며, 이때 유공관(303)의 일단에 연결된 공기주입관(209)에 의해 콤퓨레샤(207)에 의해 고압의 공기가 주입되며, 주입된 공기는 유공관(303)에 형성된 다수개의 유공관통공 (304)으로 배출시켜 추진선도부 지반으로부터 밀려들어오는 높은 수압과 토압을 차단하여 가압막장내에 인력이 진입하여 각종 장애물제거 및 시설보수를 하게 함을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진공법(KY-4추진공법).
  2. 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치에 있어서, 전진장치(E)와, 상기 전진장치(E)의 전방에 설치된 스파이럴강관(G)과, 상기 스파이럴강관(G)의 후미에 형성된 시트파일부(A)와, 상기 스파이럴강관(G)내에 (상기 시트파일부(A)의 정면) 형성된 방향수정부(B)와, 상기 스파이럴강관(G)의 전면에 형성된 추진선도관(F)과, 상기 추진선도관(F)내에 (상기 방향수정부(B)의 정면)형성된 가압막장부(C)와, 상기 추진선도관(F)의 전면과 가압막장부(C)의 전면에 형성된 추진선단부(D)로 구성되어 있으며,
    상기 전진장치(E)는 스파이럴강관(G)의 후면과, 레일(26)의 상부에 설치되어 강관들을 강압에 의해 전진시키는 장치로서, 후면에 설치된 반력벽(22)과, 상기 반력벽(22)의 전면에 설치되어 있으며, 유압호스(210)에 의해 연결된 유압잭(23)과, 상기 유압잭(23)에 연결된 실린더(24)와 상기 실린더(24)의 전방에 밀착되어 스파이럴강관(G)을 보호하는 추진보조관(25)과, 상기 추진보조관(25)의 전방에 스파이럴강관(G)의 후미와 밀착되도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치(KY-4추진장치).
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 시트파일부(A)는 스파이럴강관(G)의 후면에 형성되어 있으며, 시트파일(30)과, 토양에 삽입되어 동결시키는 동결관(1)과, 상기 동결관(1)의 내부에 삽입되는 드라이아이스카트리지(2)와, 수평보링기(미도시)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치 (KY-4추진장치).
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 방향수정부(B)는 스파이럴강관(G)내에 (상기 시트파일부(A)의 정면) 형성되어 있으며, 정면이 스파이럴강관(G)쪽을 향하고 있으며, 후면은 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대(110)에 위치되어 있고, 상하좌우로 방향을 수정하며 4개의 방향수정용잭(107)과, 상기 방향수정용잭(107)에 연결된 방향수정용잭실린더(108)와, 상기 방향수정용잭실린더(108)의 끝단에 형성되어 있으며, 스파이럴강관(E)의 내부 테두리에 띠형상으로 돌출된 방향수정용잭지지대(100)와, 상기 방향수정용잭지지대(100)의 후면에 삼각형상으로 구비된 삼각지지대(101)와, 상기 추진선도관(F)의 후미에 형성된 방향수정용지지대의 후면에 형성된 또다른 삼각지지대(101)와, 상기 스파이럴강관(G)과 추진선도관(F)을 연결하기 위하여 상기 스파이럴강관(G)의 외부 전면일측과 추진선도관(F)의 후면일측에 형성된 간이연결관(105)과, 상기 간이연결관(105)의 후면은 스파이럴강관(G)과 T자형강(104)으로 연결되어 있으며, 상기 T자형강(104)의 하부에 형성된 간이레일 (103)과, 상기 간이레일(103)내부에 삽입되어 형성된 T자형강(104)의 끝단에 형성된 방수패킹(102)과, 상기 간이연결관(105)의 전면은 추진선도관(F)과 연결되는 고정부(106)로 형성된 구성되어 있음을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치(KY-4추진장치).
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 가압막장부(C)는 추진선도관(F)내에 (상기 방향수정부(B)의 정면)형성되어 있으며, 추진선도관(F)에서 형성되는 토사와 수압을 차단하는 가압막장벽(200)과, 상기 가압막장벽(200)의 중앙부에 형성된 가압막장도어 (211)와, 상기 가압막장벽(200)의 일측 이며, 상기 가압막장도어(211)의 좌우에 형성된 굴착기(202)와, 상기 가압막장벽(200)의 상부일측 이며, 상기 가압막장도어 (211)의 상부 일측에 형성된 관찰창(201)과, 상기 가압막장벽(200)의 상부일측 이며, 상기 관찰창(201)의 상부에 형성되어 추진선도관(F)내로 고압가스를 공급하는 공기주입관(209) 통로(미도시)와, 상기 가압막장벽(200)의 하부일측 이며, 상기 가압막장도어(211)의 하부일측에 형성되어 고압의 물을 추진선도관(F)내로 공급하는 고압수관(204) 통로(미도시)와, 상기 고압수관(204)의 끝단에 형성된 고압수분사기 (212)와, 상기 가압막장벽(200)의 하부에 형성되어 추진선도관(F)내에 형성된 물과 토사를 이송하는 압송펌프(205)와, 상기 압송펌프(205)와 연결되어 스파이럴강관 (G)을 통해 외부로 배출되도록 연결된 배출관(206)과, 상기 배출관(206)의 중간일측에 연결된 공기배출관(208)과, 상기 공기배출관(208)과, 상기 공기주입관(209)의 일단에 형성된 두 개의 콤퓨레샤(207)와, 상기 공기배출관(208),배출관(206),공기주입관(209) 및 고압수관(204)의 중간부에 형성된 밸브(203)와, 상기 가압막장벽 (200)의 전면하부 압송펌프(205)의 전면에 형성된 여과망(210)으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치(KY-4추진장치).
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 추진선단부(D)는 추진선도관(F)의 전면과 가압막장부(C)의 전면에 형성되어 있으며, 다수개의 선도유압잭(301)과, 상기 선도유압잭 (301)을 지지하는 선도유압잭지지대(300)와, 일측이 상기 선도유압잭(301)에 연결된 선도유압실린더(302)와, 상기 선도유압실린더(302)에 의해 선도유압잭(301)에 연결되어 있으며 다수개의 유공관통공(304)이 형성된 다수개의 유공관(303)과, 상기 유공관(303)을 지지하며 파도형상으로 추진선도관(F)에 부착된 유공관지지철판 (305)과, 상기 다수개의 유공관(303) 일측에 고압공기를 주입하도록 공기주입관 (209)이 각각 연결 된 구조임을 특징으로 하는 대수층 유동사 지반 강관압입 추진장치(KY-4추진장치).
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