KR100713746B1 - Structure guiding a pipe horizontally through the underground and method constructing the underground passage with it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조립식으로 이루어지는 추진강관이 지중에 굴진되는 과정에서 추진강관의 수평방향 여부(즉 편심 방향과 편심 각의 크기)가 모니터를 통해 확인이 가능하도록 함에 목적이 있고, 또 확인된 편심 방향과 편심 각의 보정이 굴진과정에서 보정이 가능하도록 함에 다른 목적이 있으며, 추진강관을 수평방향으로 매설되게 함으로써 구조 역학적으로 상부하중의 지지가 유리하도록 하면서 콘크리트 라이닝 시공이 경제적으로 되도록 함에 또 다른 목적이 있고, 회전축관이 접합되는 연결부마다 요홈과 요철에 의하여 조립되는 구조이면서 그 사이즈 또한 동일하여 조립이 간편하고 용이하도록 함에 다른 목적이 있다.The present invention has an object to make it possible to check whether the horizontal direction of the propulsion steel pipe (that is, the size of the eccentric direction and the eccentric angle) in the process of the prefabricated propulsion steel pipe is excavated in the ground, and the confirmed eccentric direction and Another purpose is to allow the correction of the eccentric angle to be corrected during the drilling process, and to make the concrete lining construction economical while the propulsion steel pipe is embedded in the horizontal direction so that the support of the upper load is structurally favorable. And, there is another purpose to the assembly is easy and easy to assemble by the groove and the concave-convex concave and convex concave for each connecting portion to which the rotary shaft tube is joined.
이를 위한 본 발명의 구성은 최 선단에 굴진방향 유도관(20)을 설치하고 그 내부에 설치되는 회전축관(31)의 중앙상부에 수평방향 감지센서 삽입홈(42)을 형성하며 그 삽입홈에 수평방향 감지센서(40)를 내장하고 수평방향 감지 센서 케이블(44)은 회전축관(31)의 중공부를 통해 모니터에 연결되며, 굴진방향 유도관(20)과 제1유닛강관(70)의 연결부의 관두께(60)에 보정 유압잭(50)을 설치하되 제1유닛강관(70)의 관두께(60)에는 실린더 삽입홈(62)을, 굴진방향 유도관(20)의 관두께(60)에는 고정 돌출부(64)를 형성하고, 보정 유압잭(50)의 유압 오일 호스(58)가 유닛강관(70)의 유압오일 호스 가이드 홈(72)에 삽입되도록 한 구성이다. The configuration of the present invention for this purpose is to install the guiding direction induction pipe 20 at the leading end and to form a horizontal direction sensor insertion groove 42 in the center upper portion of the rotary shaft tube 31 installed therein and in the insertion groove Built-in horizontal direction sensor 40 and the horizontal direction sensor cable 44 is connected to the monitor through the hollow portion of the rotary shaft tube 31, the connection portion of the induction direction pipe 20 and the first unit steel pipe 70 The hydraulic jack 50 is installed in the pipe thickness 60 of the cylinder, but the cylinder insertion groove 62 is provided in the pipe thickness 60 of the first unit steel pipe 70, and the pipe thickness 60 of the excavation direction induction pipe 20. The fixed projection 64 is formed in this, and the hydraulic oil hose 58 of the correction hydraulic jack 50 is inserted into the hydraulic oil hose guide groove 72 of the unit steel pipe 70.
굴진방향 유도관, 회전축관, 헤드 비트, 요홈 조립부, 카운터 보링 공, 수평방향 감지센서, 요철 조립부, 보정 유압잭, 유닛 강관, Drilling direction guide pipe, rotating shaft pipe, head bit, groove assembly, counter boring ball, horizontal direction sensor, uneven assembly, correction hydraulic jack, unit steel pipe,
Description
도1 강관추진기를 이용한 수평추진공법의 개략도1 Schematic diagram of the horizontal propulsion method using a steel pipe propeller
도2 본 발명 철길 및 도로 지하연결통로의 시공을 위한 추진 강관의 수평방향 유도구조를 보인 단면 사시도 Figure 2 is a cross-sectional perspective view showing a horizontal guide structure of the propulsion steel pipe for the construction of the railway track and underground connection passage of the present invention
도3 도2의 A-A 단면도3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도4 도2의 B-B 단면도4 B-B cross-sectional view of FIG.
도5 도2의 C 부분의 확대도5 is an enlarged view of portion C of FIG.
도6 도5의 F-F 단면도Fig. 6 F-F cross section of Fig. 5
도7 도2의 D 부분의 확대도7 is an enlarged view of part D of FIG.
도8 도2의 E 부분의 확대도8 is an enlarged view of portion E of FIG.
도9 요홈 조립부와 요철 조립부가 양단에 형성된 본 발명의 단위 회전축관을 보인 사시도 9 is a perspective view showing the unit shaft shaft tube of the present invention formed in both groove assembly portion and the uneven assembly portion
도10 추진강관을 이용하여 철길 및 도로 지하연결통로를 시공한 상태도 Figure 10 State diagram of the construction of railway tracks and underground connection passages using the steel pipes
* 도면부호의 간단한 설명* Brief Description of Drawings
10; 강관추진기, 12; 추진조정 레바, 14; 추진기계레일, 16; 요홈 조립부10; Steel pipe propellers, 12; Propulsion levers, 14; Propulsion machine rails, 16; Groove assembly
20; 굴진방향 유도관20; Excavation guiding pipe
30; 드릴 오거 31; 회전축관, 32; 헤드 비트, 33; 이송스크류, 35; 요홈 조립부, 35a; 카운터 보링공, 35b; 수평방향 감지센서의 케이블공, 35c; 에어라인 호스공, 37; 요철 조립부, 37a; 카운터 홈, 37b; 수평방향 감지센서의 케이블공, 37c; 에어라인 호스공, 38; 카운터 볼트30;
40; 수평방향 감지 센서, 42; 수평방향 감지센서 삽입홈, 44; 수평방향 감지 센서 케이블, 46; 커버, 48; 모니터40; Horizontal sensing sensor, 42; Horizontal direction sensor insertion groove, 44; Horizontal sensing sensor cable, 46; Cover, 48; monitor
50; 보정 유압잭, 52; 실린더, 54; 피스톤, 56; 피스톤 카운터 보링공, 57; 카운터 볼트, 58; 유압 오일 호스50; Calibrating hydraulic jack, 52; Cylinder, 54; Piston 56; Piston counter boring ball, 57; Counter bolt, 58; Hydraulic oil hose
60; 관두께, 62; 실린더 삽입홈, 64; 고정 돌출부, 66; 고정 돌출부 카운터 보링공, 68; 카운터 볼트, 60; Tube thickness, 62; Cylinder insert groove, 64; Fixed protrusion 66; Fixed protrusion counter boring ball, 68; Counter bolt,
70; 유닛 강관, 72; 유압오일 호스 가이드 홈70; Unit steel pipe, 72; Hydraulic Oil Hose Guide Groove
80; 반력벽, 82; 토류벽, 84; 토류벽 지지대, 86; 기초콘크리트80; Reaction wall, 82; Earth walls, 84; Earth wall support, 86; basic concrete
본 발명은 상하수도관의 설치 및 도로ㆍ 철도 지하연결통로의 시공을 위한 추진 강관의 수평방향 유도구조와 이를 이용한 상하수도관의 설치 및 지하연결통로를 시공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal guiding structure of the propulsion steel pipe for the installation of water and sewage pipes and the construction of road and railway underground connection passages, and the method of installing water and sewage pipes and construction of underground connection passages using the same.
철도 및 고속도로, 국도 등을 가로지르는 지하차도나 지하보도 및 상하수도관 등과 같은 지하연결통로 및 지하구조물은 철도나 도로를 지지하고 있는 기초지반 내에 설치된다.Underground passages and underground structures, such as underground roadways, underground walkways, and water and sewer pipes that cross railroads, highways, and national highways, are installed within the foundation grounds that support railroads and roads.
기초지반 내에 도로ㆍ 철도 지하연결통로를 시공하는 방법으로는 크게 2가지로 나눌 수 있다. 그 하나는 철도나 도로를 위에서부터 굴착하여 시공하는 방법이다. 이와 같은 방법은 위에서 개착하는 시공이므로 철도나 도로를 사용할 수 없는 단점이 있다. 차량의 속도가 빨라지고 교통량이 빈번한 요즘에는 철도나 도로가 단 몇 시간만이라도 제 기능을 하지 못하게 되면 교통마비가 되는 것은 말할 것도 없다. There are two ways to construct road and rail underground passages in the ground. One is to excavate railways and roads from above. Such a method has a disadvantage that you can not use a railroad or road because the construction is a cut off from above. Nowadays, the speed of vehicles is fast and the traffic is heavy. It goes without saying that if a railway or road fails to function in just a few hours, it becomes a traffic jam.
다른 하나의 방법은 이러한 교통상의 문제점을 해결하기위한 것으로 개착식이 아닌 지중 굴착식이다. 철도나 도로의 기초지반을 지중에서 굴착하는 방식이므로 지하연결통로의 크기만큼 굴착하기위해서는 철도나 도로의 상부하중을 지지하고 있는 구조재가 반드시 있어야한다. 이러한 역할을 하는 구조재가 바로 추진 강관이다. 물론 굴착이 완료된 후에도 유닛 강관은 구조재로서 역할을 한다.The other way is to solve this traffic problem, not underground, but underground excavation. In order to excavate the foundation ground of railroad or road in the ground, structural materials supporting the upper load of railroad or road must be used to excavate as much as underground connection passage. The structural material that plays this role is the propulsion steel pipe. Of course, even after the excavation is completed, the unit steel pipe serves as a structural member.
추진 강관은 크게 2가지 역할을 하는 부재이다. The propulsion steel pipe is a member that plays two roles.
하나의 역할은 지중을 굴착하면서 굴진하는 역할이다. 추진 강관 내부에는 드릴 오거가 설치되어있다. 강관 추진기에 의하여 드릴 오거를 회전시켜 추진 강관의 선단을 굴착하게 되고 굴착된 흙은 드릴 오거와 추진 강관을 통해 밖으로 이송되면서 추진 강관은 지중을 향해 추진되게 된다. 추진 강관은 서로 인접되게 지중에 설치된다. 추진 강관이 설치되는 형상은 지하연결통로의 단면형상과 같다.One role is to excavate the ground. Inside the propulsion steel pipe is a drill auger. The drill auger is rotated by the steel pipe propeller to excavate the tip of the propulsion steel pipe, and the excavated soil is transported out through the drill auger and the propulsion steel pipe, and the propulsion steel pipe is propelled toward the ground. The propulsion steel pipes are installed in the ground adjacent to each other. The shape of the propulsion steel pipe is the same as the cross-sectional shape of the underground connection passage.
다른 하나의 역할은 상부하중을 지지하는 구조재의 역할이다.The other role is the role of the structural member supporting the upper load.
추진 강관이 설치된 상태에서 그 하부의 흙을 굴착장비로 굴착하게 된다. 추진 강관하부에는 굴착에 의한 공간이 형성되게 되고, 공간이 형성되는 순간부터 추진강관은 상부하중을 지지하는 구조재로서의 역할을 하게 된다. 굴착에 의한 공간에는 상부하중을 지지할 수 있는 어떠한 지지수단도 없기 때문이다.With the propulsion steel pipe installed, the soil under the excavation equipment is excavated. Under the propulsion steel pipe, a space is formed by excavation, and from the moment the space is formed, the propulsion steel pipe serves as a structural member supporting the upper load. This is because there is no supporting means in the space by excavation to support the upper load.
이와 같이 추진 강관이 상부하중을 지지하는 구조재로서 역할을 구조 역학상 가장 효율적으로 수행되게 하기위해서는 무엇보다도 추진 강관을 수평방향으로 지중에 매설시키는 것이 가장 중요하다. As such, in order for the propulsion steel pipe to serve as the structural member supporting the upper load most efficiently in the structural dynamics, it is most important to embed the propulsion steel pipe in the ground in the horizontal direction.
지중에 매설된 추진 강관이 수평방향을 이루고 있다면 인접된 추진 강관 상호간에도 상하좌우로 일정한 간격이 유지되므로 추진강관으로 형성된 구조체가 구조 역학적으로 안정된 구조를 이루고 있게 된다. 이와 같은 구조체가 상부하중을 가장 효율적으로 지지하기 때문이다.If the propulsion steel pipes buried in the ground is in the horizontal direction, even the adjacent propulsion steel pipes are maintained at regular intervals up, down, left and right, so that the structure formed of the propulsion steel pipes is structurally stable. This is because such a structure supports the upper load most efficiently.
뿐만 아니라 추진강관벽체가 수평방향을 유지하고 있다면 추진 강관의 외벽을 라이닝하는 경우 일정한 두께로 라이닝이 가능하여 수평방향에서 상하좌우로 벗 어난 추진강관벽체에 비하여 콘크리트양이 그만큼 적게 들게 되어 경제적이다.In addition, if the propulsion steel pipe wall is maintained in the horizontal direction, when lining the outer wall of the propulsion steel pipe can be lined with a certain thickness, it is economical because the amount of concrete is less than that of the propulsion steel pipe wall peeled up, down, left, and right in the horizontal direction.
그런데 문제는 추진강관이 수평방향으로 굴진되고 있는지 아니면 수평방향에서 이탈되었는지를 굴진되는 과정에서 확인할 수 없다는데 있다.However, the problem is that it cannot be checked in the process of drilling whether the propulsion steel pipe is being excavated in the horizontal direction or deviated from the horizontal direction.
종래의 방식으로는 추진강관 하부의 흙을 굴착하고 나서야 비로소 굴진된 추진강관의 수평방향여부를 확인할 수 있기 때문이다. 확인 결과 추진강관이 수평방향으로 설치되지 않았다면 추진강관의 벽체를 별도의 보강수단으로 보강하여야한다. 예컨대 추진강관의 외벽 라이닝을 좀더 두껍게 하여 구조 역학적으로 안정화시켜야한다. 별도의 보강수단은 번거롭고 비경제적이다.This is because in the conventional method, the excavation of the soil under the propulsion steel pipe can be confirmed whether or not the horizontal direction of the excavated propulsion steel pipe. If the propulsion steel pipe is not installed in the horizontal direction, the wall of the propulsion steel pipe should be reinforced with a separate reinforcement means. For example, the outer wall lining of the propulsion steel pipe should be thicker to stabilize structurally. Separate reinforcement measures are cumbersome and uneconomical.
상하수도관도 도로ㆍ 철도 지하연결통로와 마찬가지로 철도나 도로를 지지하고 있는 기초지반 내에 설치되는 지하구조물이다. 지하연결통로는 추진강관을 지중에 매설한 다음 통행공간을 위해 추진강관하부를 굴착하지만 상하수도관은 굴착하지 않는다는 점에서 다를 뿐이다. 지하연결통로의 시공을 위해 추진강관을 설치하는 것과, 추진강관대신 상하수도관을 지중에 설치하는 것은 동일하다. 다시 말하면 추진강관이나 상하수도관을 강관 추진기에 의하여 수평추진방법으로 설치하는 방식이 동일하다. 따라서 본 발명에서는 이를 함께 취급하기로 한다. 이하 지하연결통로를 중심으로 설명하기로 한다. Water and sewage pipes are underground structures that are installed in the foundation ground that supports railways and roads, similar to roads and railway underground connection passages. The underground connection passage differs only in that the propulsion steel pipe is buried in the ground and then the bottom of the propulsion steel pipe is excavated for the passage space, but the water and sewage pipes are not excavated. It is the same to install the propulsion steel pipe for the construction of underground connection passage and to install the water and sewage pipe in the ground instead of the propulsion steel pipe. In other words, the propulsion steel pipe or the water and sewage pipe is installed in the horizontal propulsion method by the steel pipe propeller. Therefore, in the present invention it will be treated together. Hereinafter, the underground connection passage will be described.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로 추진강관이 수평방향을 유지하면서 굴진되고 있는지를 그 굴진과정에서 모니터에 의하여 확인이 가능하고, 수평방향으로부터 얼마나 벗어났는지도 측정이 가능하며, 그 측정값에 의하여 추진강관이 굴진되는 과정에서 수평방향으로의 보정이 가능하도록 한 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem can be confirmed by the monitor during the excavation process of the propulsion steel pipe while maintaining the horizontal direction, it is possible to measure how far from the horizontal direction, and the measurement By this value, the propulsion steel pipe can be calibrated in the horizontal direction during drilling.
본 발명은 추진강관에 의하여 굴착과 매설이 동시에 이루어지는 병행방식으로 종래의 수평추진공법과 동일하다. 수평추진공법은 추진 강관 내에 설치된 드릴 오거에 의하여 지반을 굴착해나가면서 동시에 추진강관을 지중에 매설해가는 방식이다.The present invention is a parallel method of excavation and buried at the same time by the propulsion steel pipe is the same as the conventional horizontal propulsion method. The horizontal propulsion method is a method of excavating the ground by a drill auger installed in the propulsion steel pipe and laying the propulsion steel pipe in the ground.
본 발명은 수평추진공법에다 굴진과정에서 추진강관의 수평방향여부를 확인하고 보정하는 일련의 구성을 부가한 구성이라고 할 수 있다.The present invention can be referred to as a configuration that adds a series of configurations to check and correct the horizontal direction of the propulsion steel pipe in the drilling process in addition to the horizontal propulsion method.
먼저 수평추진공법에 대하여 설명하고 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.First, the horizontal propulsion method will be described and the present invention will be described.
수평추진공법의 개략도가 도1에 도시되어있다.A schematic diagram of the horizontal propulsion method is shown in FIG.
수평추진공법에 사용되는 장비 및 그 구성은 크게 강관 추진기와, 추진 강관과, 추진강관 내에 삽입되어있는 드릴오거로 되어있다. 추진 강관은 유닛 강관이다. 이를 연결하여 추진강관 벽체를 형성하는 것이다. The equipment used in the horizontal propulsion method and its configuration mainly consist of a steel pipe propeller, a propulsion steel pipe, and a drill auger inserted into the propulsion steel pipe. The propulsion steel pipe is a unit steel pipe. It connects to form the propulsion steel pipe wall.
드릴오거는 회전축과 그 외주면에 이송 스크류가, 그 선단에 헤드비트가 일체로 형성되어있다. The drill auger is formed with a feed screw on the rotary shaft and its outer circumferential surface and a head bit integrally at its tip.
강관 추진기와 추진 강관은 추진레일위에 설치되어있고 강관 추진기의 후단에는 반력벽이 설치되어있다. 강관 추진기는 추진레일위에서 전ㆍ후진한다. 전진하면서 드릴오거에는 회전력을 부여하고, 동시에 추진강관에는 압력을 가해준다. 이는 추진강관과 지중과의 마찰력을 경감시키기 위해서다. 이와 같이 추진강관의 굴진은 강관 추진기의 회전력에 의한 헤드비트의 선단굴착과, 강관 추진기가 레일을 이동하면서 추진강관을 밀어주는 압력에 의하여 이루어진다. The steel pipe propeller and propulsion steel pipe are installed on the propulsion rail, and the reaction wall is installed at the rear of the steel pipe propeller. Steel pipe propellers move forward and backward on the propulsion rails. As it moves forward, it gives the drill auger a torque and at the same time applies pressure to the propulsion steel pipe. This is to reduce the friction between the propulsion steel pipe and the ground. As described above, the excavation of the propulsion steel pipe is performed by the tip excavation of the head bit by the rotational force of the steel pipe propeller, and the pressure of the steel pipe propeller pushing the propulsion steel pipe while moving the rail.
강관 추진기는 레일 위를 전진하여 추진 강관을 지중에 매설한 다음 다시 후진하여 원위치 된다. 강관 추진기가 후진될 때는 강관 추진기와 이미 매설된 추진강관 및 드릴 오거는 분리된 상태이다. 매설된 추진강관 내에는 드릴오거가 그대로 설치되어있다. 원위치로 후진된 강관 추진기와 매설된 추진강관사이에는 연결된 추진강관이 없다. 이 사이에다 다시 지중에 매설시킬 추진강관을 설치한다. 이때 매설시킬 추진강관 내에 드릴 오거도 함께 설치하여 매설된 추진강관 내에 설치된 드릴 오거와도 연결한다. 이와 같이 추진강관과 드릴 오거가 연결ㆍ설치된 상태에서 강관 추진기를 레일 위로 전진시키면서 새로운 추진강관을 지중에 매설하게 되는 것이다. The steel pipe propeller moves forward on the rail, embeds the propulsion steel pipe in the ground, and then rewinds it to its original position. When the steel pipe propeller is reversed, the steel pipe propeller and the already laid propulsion steel pipe and drill auger are separated. The drill auger is installed in the buried propulsion steel pipe. There is no propulsion steel pipe connected between the propulsion steel pipe retracted to its original position and the buried propulsion steel pipe. In the meantime, the propulsion steel pipes to be buried underground are installed. At this time, the drill auger is also installed in the propulsion steel pipe to be buried together with the drill auger installed in the buried propulsion steel pipe. In this way, while the propulsion steel pipe and drill auger are connected and installed, the new propulsion steel pipe is buried in the ground while the steel pipe propeller is advanced on the rail.
드릴오거의 회전력에 의하여 지반이 굴착되고 굴착된 흙은 추진강관과 이송 스크류에 의하여 밖으로 이송된다. 드릴오거의 회전력은 강관 추진기에 의하여 주어진다. 드릴 오거의 굴착과 강관 추진기의 가압에 의하여 추진강관은 굴진하게 되는 것이다.The ground is excavated by the rotation force of the drill auger and the excavated soil is conveyed out by the propulsion steel pipe and the feed screw. The rotation force of the drill auger is given by the steel pipe propeller. The drilling steel pipe is excavated by the drilling auger excavation and the pressurization of the steel pipe propeller.
유닛 강관도 조립식이고 드릴 오거의 회전축관도 조립식이다. 유닛 강관을 조립할 때 반드시 이송 스크류의 회전축관도 조립하여야한다. 유닛 강관의 길이와 회전축관의 길이는 거의 동일하다. The unit steel pipe is also prefabricated and the rotating auger tube of the drill auger is also prefabricated. When assembling the unit steel pipe, the rotating shaft pipe of the feed screw must also be assembled. The length of the unit steel pipe and the length of the rotating shaft pipe are almost the same.
지하연결통로의 종 방향 길이가 너무 길기 때문에 하나의 강관을 통째로 매설하는 것은 사실상 불가능하다. 강관의 주면마찰력을 저항할만한 힘을 갖는 강관 추진기를 제작할 수 없기 때문이다. 제작한다 해도 비경제적이다. 소규모 강관 추진기에 의하여 유닛 강관을 연결하여 강관 지지벽체를 형성한다면 경제적일 뿐 아니라 취급이 간편하여 작업이 효율적이다. 수평추진공법은 소규모 강관 추진기와 유닛강관을 연결ㆍ설치하는 방식이다. 유닛 강관은 강관추진기와 이미 매설된 유닛강관에 연결되어있다. 유닛강관의 조립ㆍ연결과 동시에 드릴 오거도 조립ㆍ연결하는 방식이다. 이와 같이 수평추진공법은 유닛강관을 여러 개 조립ㆍ연결하는 방식이므로 연결부에 상하좌우로 작은 각도의 굴절이라도 있게 된다면 굴절이 누적되어 추진강관이 수평방향에서 크게 벗어나게 된다. 이와 같이 매설된 추진강관은 구조 역학적으로 불리하고 시공이 비경제적이 된다. Because the longitudinal length of the underground passage is too long, it is virtually impossible to bury a whole steel pipe. This is because it is impossible to manufacture a steel pipe propeller having a force that can resist the principal surface friction of the steel pipe. Even if it is produced, it is uneconomical. If the steel pipe supporting wall is formed by connecting the unit steel pipe by a small steel pipe propeller, it is not only economical, but also easy to handle and efficient. The horizontal propulsion method connects and installs small steel pipe propellers and unit steel pipes. The unit steel pipe is connected to the steel pipe propeller and the already built unit steel pipe. The drill auger is also assembled and connected to the unit steel pipe at the same time. As such, the horizontal propulsion method is a method of assembling and connecting a plurality of unit steel pipes, so that even if there is a small angle of refraction up, down, left, or right in the connecting portion, the refraction accumulates and the propelling steel pipe is largely out of the horizontal direction. The buried propulsion steel pipes are structurally disadvantageous and construction is uneconomical.
본 발명은 추진 강관을 매설하는 공법은 수평추진공법과 동일하다. 다만 추진강관이 굴진되는 과정에서 추진강관의 수평방향 여부를 확인할 수 있는 점과, 모니터를 통해 편심 방향과 그 편심 값의 확인이 가능한 점과, 굴진과정에서 편심을 수평방향으로 보정할 수 있는 점과, 그리고 회전축관의 조립부 구조가 동일하여 조립이 간편하고 용이하도록 한 점을 수평추진공법에 부가한 것이다. The method of embedding the propulsion steel pipe of the present invention is the same as the horizontal propulsion method. However, it is possible to check whether the propulsion steel pipe is in the horizontal direction when the propulsion steel pipe is being excavated, the eccentricity and the value of the eccentricity can be checked through the monitor, and the eccentricity can be corrected horizontally during the excavation process. And, and the assembly part structure of the rotating shaft tube is the same, so that the assembly is easy and easy to add a point to the horizontal propulsion method.
따라서 본 발명의 목적은 조립식으로 이루어지는 추진강관이 지중에 굴진되 는 과정에서 추진강관의 수평방향 여부(즉 편심 방향과 편심 각의 크기)가 모니터를 통해 확인이 가능하도록 함에 있고, 또 확인된 편심 방향과 편심 각의 보정이 굴진과정에서 보정이 가능하도록 함에 다른 목적이 있으며, 추진강관을 수평방향으로 매설되게 함으로써 구조 역학적으로 상부하중의 지지가 유리하도록 하면서 콘크리트 라이닝 시공이 경제적으로 되도록 함에 또 다른 목적이 있고, 회전축관이 접합되는 연결부마다 요홈과 요철에 의하여 조립되는 구조이면서 그 사이즈 또한 동일하도록 하여 조립이 간편하고 용이하도록 함에 다른 목적이 있다.Therefore, an object of the present invention is to make it possible to check whether the horizontal direction of the propulsion steel pipe (ie the size of the eccentric direction and the eccentric angle) in the process of the prefabricated propulsion steel pipe in the ground, and confirmed eccentricity Another purpose is to correct the direction and the eccentric angle in the excavation process, and to make the concrete lining construction more economical while allowing the propulsion steel pipe to be buried in the horizontal direction so that the support of the upper load is structurally dynamic. There is a purpose, and the structure is assembled by the groove and the concave-convex for each connecting portion to which the rotary shaft tube is joined, the size is also the same, so that the assembly is easy and easy to have another purpose.
이와 같은 목적을 이루기 위한 구체적인 수단에 대하여 설명하기로 한다. Specific means for achieving this purpose will be described.
추진강관을 굴진하는 과정에서 추진강관이 수평방향을 향하고 있는지의 여부는 수평방향 감지센서에 의해서 이루어지고 그 결과는 모니터 상에 나타나도록 하였다. 수평방향 감지센서는 굴진방향 유도관에 설치된다. 좀더 구체적으로는 굴진방향 유도관내에 설치된 회전축관에 설치되어있다. 수평방향 감지센서는 회전축관의 상하좌우의 편심각을 측정하는 것이므로 회전축관과의 기준원점을 설정하는 것이 중요하다. 수평방향 기준원점은 수평방향 감지센서에 입력되어있다. 회전축관에는 수평방향 감지센서가 삽입될 수 있도록 수평방향 감지센서 삽입홈이 형성되어있다. 수평방향 감지센서의 케이블은 굴진방향 유도관과 유닛강관을 거쳐 외부 모니터에 연결된다. In the process of drilling the propulsion steel pipe, whether the propulsion steel pipe faces the horizontal direction is made by the horizontal sensor and the result is displayed on the monitor. The horizontal sensor is installed in the drilling guide tube. More specifically, it is installed in the rotating shaft pipe installed in the drilling direction guide pipe. Since the horizontal sensor detects the eccentric angle of the up, down, left and right of the rotating shaft tube, it is important to set the reference origin with the rotating shaft tube. The horizontal reference point is input to the horizontal sensor. The rotating shaft tube is formed with a horizontal sensor insertion groove so that the horizontal sensor can be inserted. The cable of the horizontal direction sensor is connected to the external monitor via the drilling direction guide pipe and the unit steel pipe.
굴진방향 유도관은 선단에 드릴오거의 헤드비트가 설치되어있고 그 후단은 제1 유닛강관과 조립ㆍ연결되어있다. 그 연결부사이에는 보정 유압잭이 4방향에 대칭적으로 배치되어있다. 모니터에 나타난 편심각을 보정하기위해서다. 굴진방향 유도관과 제1 유닛강관사이의 연결부는 보정 유압잭이 설치되는 곳이므로 보정 유압잭이 설치될 수 있는 충분한 관 두께가 있어야한다. 제1 유닛강관의 관 두께에는 보정 유압잭의 실린더가 설치되는 삽입홈이 형성되어있고, 이에 대응되는 굴진방향 유도관의 관 두께에는 보정 유압잭의 피스톤이 고정되는 고정 돌출부가 형성되어있다. Drilling guide pipe is equipped with drill auger's head bit at the end, and the rear end is assembled and connected to the first unit steel pipe. The calibrating hydraulic jacks are symmetrically arranged in four directions between the connections. To correct the eccentricity displayed on the monitor. The connection between the guided guiding pipe and the first unit steel pipe is where the calibrating hydraulic jack is to be installed, so there must be sufficient pipe thickness for the calibrating hydraulic jack to be installed. The pipe thickness of the first unit steel pipe is formed with an insertion groove for installing the cylinder of the correction hydraulic jack, the corresponding pipe thickness of the guide pipe in the excavation direction is formed with a fixing projection for fixing the piston of the correction hydraulic jack.
굴진방향 유도관과 제1 유닛강관은 보정 유압잭에 의하여 연결되어있다. 굴진방향 유도관을 보정 유압잭에 의하여 유도하기 위해서다. 그 이외의 유닛강관의 연결은 용접에 의하여 연결된다. 유닛강관은 지중에 매설되어 상부하중을 지지하여야 하기 때문에 한 몸체가 되도록 용접한다. The drilling guiding pipe and the first unit steel pipe are connected by a correction hydraulic jack. This is to guide the excavation guiding pipe by the correction hydraulic jack. Other unit steel pipes are connected by welding. The unit steel pipe is to be welded to one body because it is buried in the ground to support the upper load.
굴진방향 유도관은 유닛강관의 길이보다 짧다. 수평방향으로의 보정을 용이하게 하기위해서다. The guiding direction pipe is shorter than the length of the unit steel pipe. This is to facilitate the correction in the horizontal direction.
편심각이 작을수록 보정이 용이하기 때문에 굴진방향 유도관의 편심각은 편심이 시작되는 바로 그 시점에서 보정하는 것이 바람직하다.Since the smaller the eccentric angle is, the easier the correction is. Therefore, the eccentric angle of the guiding direction guide tube is preferably corrected at the time when the eccentricity starts.
편심각의 보정은 보정 유압잭에 의하여 이루어진다. 보정 유압잭은 작동 레바에 의하여 작동된다. 작동 레바는 강관 추진기에 설치되어있다. 편심각을 보정하기위하여 4개의 보정 유압잭 중 적어도 어느 하나를 편심된 방향에 따라 편심각만큼 작동시켜주면 보정이 이루어지는 방식이다.The correction of the eccentric angle is made by the correction hydraulic jack. The calibrating hydraulic jack is activated by an actuating lever. The working lever is installed in the steel pipe propeller. In order to correct the eccentricity, the correction is performed by operating at least one of the four correction hydraulic jacks by the eccentric angle in the eccentric direction.
보정 유압잭을 작동시키기 위해서는 유압펌프와 유압회로의 구성이 있어야한다. 그러나 본 발명은 보정 유압잭을 작동시키는 회로에 특징이 있는 것이 아니고 이를 이용하는 것뿐이므로 보정 유압잭에서부터 작동 레바까지의 회로구성은 생략하기로 한다. 통상의 유압잭을 그대로 이용할 뿐이기 때문이다. 보정 유압잭을 작동시키기 위한 유압 오일호스의 유도 홈은 유닛강관의 내주면에 설치되어있다. 유닛강관이 굴진되는 과정에서 유압 오일호스가 손상을 입지 않도록 하기위해서다. In order to operate the calibrated hydraulic jack, the hydraulic pump and hydraulic circuit must be configured. However, since the present invention is not characterized in the circuit for operating the correction hydraulic jack, but only using it, the circuit configuration from the correction hydraulic jack to the operating lever will be omitted. This is because a normal hydraulic jack is used as it is. The guide groove of the hydraulic oil hose for operating the correction hydraulic jack is provided on the inner circumferential surface of the unit steel pipe. This is to prevent the hydraulic oil hose from being damaged while the unit steel pipe is drilled.
굴진방향 유도관에는 드릴오거가 그 내부에 설치되어있다. 드릴오거는 회전축관과, 그 선단에 헤드 비트가, 그 외주면에는 이송 스크류로 형성되어있다. 회전축관은 중공관이다. The drill auger is installed inside the excavation guiding pipe. The drill auger is formed with a rotating shaft tube, a head bit at its tip, and a feed screw at its outer peripheral surface. The rotating shaft tube is a hollow tube.
굴진방향 유도관과 연결된 유닛강관의 내부에도 외주면에 이송 스크류가 형성된 회전축관이 설치된다. 유닛강관과 회전축관 모두 단위부재이다. 따라서 유닛강관의 길이와 회전축관의 길이는 동일하다. 유닛강관은 용접에 의해 연결되는 반면, 회전축관은 조립식 연결이다.A rotating shaft tube is formed on the outer circumferential surface of the unit steel tube connected to the drilling direction guide tube. Both unit steel pipe and rotating shaft pipe are unit members. Therefore, the length of the unit steel pipe and the length of the rotating shaft pipe is the same. The unit steel pipe is connected by welding, while the rotating shaft pipe is a prefabricated connection.
회전축관은 조립을 위해 양단부에 요홈 조립부와 요철 조립부가 형성되어있다. 회전축관은 굴진방향 유도관 및 유닛강관 내에 설치되어 강관추진기까지 연결되어있다. 각 연결부는 요홈 조립부와 요철 조립부에 의하여 조립된다. 회전축관의 각 연결부의 조립은 요홈 조립부와 요철 조립부에 의해 이루어진다. 각 연결부의 요홈 조립부와 요철 조립부의 구조가 동일하다. 회전축관은 동일한 직경으로 굴진방향 유도관의 헤드비트에서 강관 추진기의 조립부까지 하나로 연결되어있다.Rotating shaft tube is formed in the groove assembly and the concave-convex assembly at both ends for assembly. The rotating shaft pipe is installed in the drilling direction guide pipe and the unit steel pipe and is connected to the steel pipe propeller. Each connection part is assembled by the groove assembly part and the uneven assembly part. The assembly of each connecting portion of the rotary shaft tube is made by the groove assembly portion and the uneven assembly portion. The concave-convex assembly and the concave-convex assembly of each connection part are identical. Rotating shaft tubes of the same diameter are connected from the head bit of the guiding pipe to the assembly of the steel pipe propeller.
요철 조립부의 형상은 육각형상이고 이에 대응되는 요홈 조립부도 육각형상이다. 육각형상은 강관 추진기에 의한 회전력을 슬립현상 없이 안정적으로 유닛강관이나 굴진방향 유도관에 전달되도록 하기위해서다. The concave-convex assembly portion has a hexagonal shape, and the concave-convex assembly portion also has a hexagonal shape. The hexagonal shape is to allow the rotational force of the steel pipe propeller to be stably transmitted to the unit steel pipe or the guiding direction pipe without slip phenomenon.
굴진방향 유도관과 강관 추진기사이에 있는 회전축관의 조립ㆍ연결은 요홈 조립부와 요철 조립부에 의한 접합구조이다. The assembly and connection of the rotating shaft pipe between the guided guide pipe and the steel pipe propeller is a joining structure by the groove assembly part and the uneven assembly part.
요홈 조립부와 요철 조립부는 카운터 볼트에 의하여 결합된다. 요홈 조립부에는 카운터 보링공이, 요철 조립부에는 카운터 홈이 형성되어있다. The recess assembly and the recess assembly are coupled by a counter bolt. A counter boring hole is formed in the groove assembly portion, and a counter groove is formed in the protrusion and protrusion assembly portion.
요홈 조립부와 요철 조립부에는 수평방향 감지센서의 케이블공과 에어라인 호스공이 형성되어있다. The groove assembly part and the uneven assembly part have a cable hole and an airline hose hole of a horizontal sensor.
유닛강관을 지중에 굴진시키기 위하여 유닛강관을 연결할 경우 보정 유압잭의 유압 오일호스는 유닛강관에 형성되어있는 유압 오일호스의 유도 홈에 삽입하고, 수평방향 감지센서의 케이블 및 에어라인 호스는 요홈 조립부와 요철 조립부의 수평방향 감지센서 케이블공과 에어라인 호스공에 삽입한다. When connecting the unit steel pipe to drill the unit steel pipe in the ground, the hydraulic oil hose of the correction hydraulic jack is inserted into the guide groove of the hydraulic oil hose formed in the unit steel pipe, and the cable and air line hose of the horizontal direction sensor Insert the horizontal direction sensor cable and the air line hose hole of the asperity assembly.
위를 요약하면 본 발명의 핵심구성은 굴진방향 유도관과, 수평방향감지센서 및 그 부착위치와, 보정 유압잭의 설치위치와, 그리고 요홈 조립부와 요철 조립부에 의한 조립구성이다.In summary, the core configuration of the present invention is the excavation direction guide tube, the horizontal direction sensor and its attachment position, the installation position of the correction hydraulic jack, and the assembling configuration by the groove assembly portion and the uneven assembly portion.
모니터와, 오일펌프와, 그리고 보정 유압잭의 조작 레바가 강관 추진기의 어느 위치에 설치해도 본 발명의 취지가 달라지는 것이 아니라면 널리 사용되고 있는 통상의 방식대로 사용해도 무방하므로 이에 대해서는 블록으로 처리하기로 한다. The monitor, the oil pump, and the operation lever of the correction hydraulic jack may be used in a conventional manner widely used as long as the purpose of the present invention does not change even if the lever of the steel pipe propeller is installed at any position.
본 발명의 구성을 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention in detail with reference to the drawings as follows.
강관 추진기 레일(14)위에서 전ㆍ후진되면서 회전축관(31)의 주면과 선단에 이송 스크류(33)와 헤드비트(32)를 갖는 드릴 오거(30)의 굴진에 의해 추진 강관을 지중에 매설시키는 강관추진기(10)에 있어서 최 선단에 굴진방향 유도관(20)을 설치하고 그 내부에 설치되는 회전축관(31)의 중앙상부에 수평방향 감지센서 삽입홈(42)을 형성하고 그 삽입홈(42)에 수평방향 감지센서(40)를 내장하며 수평방향 감지 센서 케이블(44)은 회전축관(31)의 중공부를 통해 모니터에 연결되고, 굴진방향 유도관(20)과 제1유닛강관(70)의 연결부의 관두께(60)에 보정 유압잭(50)을 설치하되 제1유닛강관(70)의 관두께(60)에는 실린더 삽입홈(62)을, 굴진방향 유도관(20)의 관두께(60)에는 고정 돌출부(64)를 형성하며, 보정 유압잭(50)의 유압 오일 호스(58)가 유닛강관(70)의 유압오일 호스 가이드 홈(72)에 삽입되는 구성으로 이루어진 철길 및 도로 지하연결통로의 시공을 위한 추진 강관의 수평방향 유도구조이다. The propulsion steel pipe is embedded in the ground by the drilling of the
굴진방향 유도관(20) 내의 회전축관(31)의 연결부와, 유닛강관(70) 내의 양단 회전축관(31)의 연결부와, 그리고 강관추진기(10)의 조립부에 요홈 조립부(35)와 요철 조립부(37)가 서로 대응되게 설치되어있다.The connecting portion of the
요홈 조립부(35)에는 카운터 보링공(35a)이, 요철 조립부(37)에는 카운터 홈(37a)이 형성되고 카운터 볼트(38)로 고정시킨다.The counter
요홈 조립부(35)와 요철 조립부(37)에 수평방향 감지센서의 케이블공(37b)과 에어라인 호스공(37c)이 형성되어있다.The cable hole 37b and the airline hose hole 37c of the horizontal direction sensor are formed in the
보정 유압잭(50)의 피스톤(54)과 고정 돌출부(64) 각각에 피스톤 카운터 보링공(56)과 고정 돌출부 카운터 보링공(66)이 형성되어있고 카운터 볼트(68)로 고정시킨다.The piston counter boring hole 56 and the fixed protrusion counter boring hole 66 are formed in each of the
이와 같이 구성된 철길 및 도로 지하연결통로의 시공을 위한 추진 강관의 수평방향 유도구조를 이용하여 철길 및 도로 지하연결통로를 시공하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of constructing the railway track and the underground connection passage by using the horizontal guide structure of the propulsion steel pipe for the construction of the railway track and the underground connection passage configured as described above are as follows.
회전축관(31)의 주면과 선단에 이송 스크류(33)와 헤드비트(32)를 갖는 드릴 오거(30)의 굴진에 의해 추진 강관을 지중에 매설시키는 강관추진기(10)를 강관 추진기 레일(14)위에 설치하는 단계; 최 선단에 굴진방향 유도관(20)을 설치하고 그 내부에 수평방향 감지 센서(40)가 내장된 드릴오거(30)를 설치하는 단계; 제1 유닛 강관(70)을 강관추진기(10)와 굴진방향 유도관(20)에 서로 대응되게 설치하고 그 내부에 설치된 회전축관(31)의 요홈 조립부(35)와 요철 조립부(37)를 서로 조립하면서 제1 유닛강관(70)의 관두께(60) 실린더 삽입홈(62)에 보정 유압잭(50)을 설치하고 그 피스톤(54)과 고정 돌출부(64)를 카운터 볼트(68)로 고정하는 단계; 보정 유압잭(50)의 유압 오일 호스(58)를 유닛 강관(70)의 유압오일 호스 가이드 홈(72)에 삽입하고 또 수평방향 감지 센서 케이블(44)과 에어라인 호스(39)를 수평방향 감지센서의 케이블공(35b)(37b)과 에어라인 호스공(35c)(37c)에 삽입하는 단계; 강관추진기(10)가 강관 추진기 레일(14) 위를 전진하면서 제1유닛강관(70)을 지중에 삽입하는 단계; 강관추진기(10)를 후진시켜 원 위치시키는 단계; 제2 유닛강관(70)을 제1유닛강관(70)과 용접하면서 제2 회전축관(31)은 제1 회전축관(31)과, 그리고 강관추진기(10)의 조립부와 조립하고, 또 유압 오일 호스(58)를 제2 유닛 강관(70)의 유압오일 호스 가이드 홈(72)에 삽입하면서 수평방향 감지 센서 케이블(44)과 에어라인 호스(39)를 수평방향 감지센서의 케이블공(35b)(37b)과 에어라인 호스공(35c)(37c)에 삽입하는 단계; 강관추진기(10)를 전ㆍ후진시키면서 제3,4,...n의 유닛 강관(70)을 지중에 삽입하는 단계; 이 과정에서 수평방향 편심각을 모니터에 의하여 확인하고 보정 유압잭(50)에 의하여 편심각을 보정하는 단계로 이루어진 구성이다. The steel
여기에다 유닛강관(70)의 하부를 굴착하게 되면 도로ㆍ 철도 지하연결통로의 시공이 완료되는 것이다.In addition, when the lower portion of the
굴진방향 유도관내의 회전축관에 수평방향 감지 센서를 설치함으로써 추진강관이 지중에 굴진되는 과정에서 추진강관의 수평방향 여부(즉 편심 방향과 편심 각의 크기)가 모니터를 통해 확인이 가능할 뿐만 아니라 보정 유압잭을 설치함으로써 확인된 편심 방향과 편심 각의 보정을 굴진과정에서 간편하게 이루어지는 효과가 있고, 추진강관을 수평방향으로 매설되게 함으로써 구조 역학적으로 상부하중의 지지가 유리할 뿐 아니라 콘크리트 라이닝 시공이 경제적으로 되는 효과가 있으며, 회전축관의 조립부 구조가 동일하여 조립이 간편하고 용이한 효과를 지닌 유용한 발명이다. By installing the horizontal direction sensor on the rotating shaft pipe in the drilling direction guide pipe, the monitor can check whether the propulsion steel pipe is horizontal or not (ie the size of the eccentric direction and the eccentric angle) while the propulsion steel pipe is excavated in the ground. By installing the hydraulic jack, the eccentric direction and eccentric angle correction can be easily done during the excavation process, and the propulsion steel pipes are laid horizontally, which not only supports the upper loads structurally, but also makes concrete lining economical. There is an effect, the assembly structure of the rotating shaft tube is the same is a useful invention having a simple and easy effect of assembly.
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|---|---|---|---|
| KR1020060066622A KR100713746B1 (en) | 2006-07-15 | 2006-07-15 | Structure guiding a pipe horizontally through the underground and method constructing the underground passage with it |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115126409A (en) * | 2022-08-30 | 2022-09-30 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | Monitoring well construction process and direct-pushing well forming tool thereof |
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2006
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Legal Events
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20120425 Year of fee payment: 6 |
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