KR100829872B1 - Enterance vertical manhole structure propulsion and replacement construction methods and devices - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 장치 전체도1 is a whole view of manhole propulsion replacement device for manhole breaker of the present invention
도 2 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 장치 평면 상세도2 is a plan view of the manhole forklift replacement device of the present invention
도 3 본 발명의 워터제트 송수관 및 토사흡입관 연결상세도3 is a detailed view of the water jet water pipe and the soil suction pipe of the present invention
도 4 본 발명의 추진관 승강장치 단면 상세도4 is a cross-sectional view of the propulsion pipe lifting device of the present invention
도 5 본 발명의 추진관 승강장치 평면 상세도5 is a detailed view of the propulsion pipe lifting device of the present invention
도 6 내지 도9는 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 시공 상태도6 to 9 is a state diagram of the manhole fork hole propulsion construction of the present invention
도 10 내지 도19는 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 교체시공 상태도10 to 19 is a state diagram of the manhole crusher replacement replacement construction of the present invention
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
워터제트구동장치(100), 워터제트송수관(120), 워터제트분사노즐(125), 토사이송펌프(200), 토사흡입관(220), 토사흡입구(225), 굴삭장치(300), 케이싱관(310), 추진관승하강장치(500), 상하이동유압잭(510), 지지몸체(520), 좌우이동유압잭(530), 추진관승하강장치지지대(540), 추진관승하강장치고정앵커(550), 추진관지지대(600), 추진관보호벨트(601), 추진관회전장치(700), 선회링기어(710), 회전모터(720), 내부케이싱관 지지대(735), 추진관(740), 추진선도칼날부(745), 하수관로수평추진관(800), 하수관로수평추진유압잭(810), 하수관로반력벽(811), 하수관 로밀대(812), 토사(A), 지반(B), 지상(C) 하수관로(D), 바닥블록(K), 맨홀 뚜껑(T), 맨홀입구(U), 노후 맨홀(X), 새로운 맨홀(Y)Water
본 발명은 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 공법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 국내 도심지 사정에 맞는 워터제트 굴착 방식을 이용하여 소구경 강관 추진 공법에 적용할 수 있는 추진 공법을 개발하여, 추진 작업이 완료 된 후에 그대로 하수도 관거의 맨홀로 사용할 수 있으며, 또한 최근에 국내에서도 활발히 시공되고 있는 노후 하수도 관거의 보수 및 교체 공법에 연계하여 노후된 맨홀을 새로운 맨홀로 교체하는 맨홀 터파기용 입갱 추진 교체 공법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a manhole breaker replacement propulsion method and the device, and in detail, to develop a propulsion method that can be applied to small diameter steel pipe propulsion method using a water jet excavation method suitable for domestic urban conditions, After the work is completed, it can be used as a manhole of sewage conduit as it is, and in addition, in connection with the repair and replacement method of the old sewage conduit that has been actively constructed in Korea recently, the manhole trench propulsion replacement method for replacing the old manhole with a new manhole And to the apparatus.
최근의 하수도 관거 매설 공사는 난해한 시공 조건이나 시공 환경의 개선 등에 의하여, 종래부터 사용돼오던 개착 공법에 대체하여 추진공법으로 대표되는 비개착 기술에 의한 시공이 증가해오고 있다. 그 중에서도 추진 관경 800mm 이하의 소구경관 추진공법이 하수도 사업에 있어서의 추진공사 전체의 약 8할 이상을 점유하는 추세이다. 종래에 알려진 맨홀터파기용 입갱 추진 공법을 살펴보면, 시시비(CCB)케콤-에스 공법과 레보(REVO)공법이 있다.In recent years, the sewer pipe laying construction has been increasing by the non-adhesive technique represented by the propulsion method, instead of the conventional open method, due to difficult construction conditions and improvement of the construction environment. Among them, the small-caliber propulsion method with a propulsion diameter of 800 mm or less occupies about 80% or more of the entire propulsion work in the sewage business. Looking at the known manhole hole propulsion method known in the prior art, there is a Sibiche (CCB) Kecom-S method and the REVO method.
시시비(CCB)케콤-에스 공법은 전회전형 압입기 및 굴삭기의 설치(입갱 위치에 전(全)회전형 압입기를 위치시키고, 아웃-리거(Out-Rigger)로 수평 설치), 가이 드케이싱(Guide-Casing)의 회전 압입 및 굴삭 작업을 시행하며, 회전 압입 및 굴삭은 콘크리트 제품의 맨홀 블록의 하단부에 칼날을 부착하고, 가이드케이싱(Guide-Casing) 안에 세트 한 후, 회전 압입 및 밀착을 개시합니다. 지하수가 있는 지반의 경우에는 주수(注水)하면서 수중 굴착 작업을 실시한다.(지하수압과의 밸런스를 유지하기 위하여).The CCB Kecom-S method installs all-rotary indenters and excavators (locates the all-rotator indenters in the mouth position, horizontally with out-riggers), and guide casing ( Rotational indentation and excavation of guide-casing is carried out, and rotational indentation and excavation is attached to the lower end of manhole block of concrete product, set in guide-casing, and then rotational indentation and adhesion starts. It is. In the case of ground with groundwater, excavation work is carried out while pouring water (to maintain balance with groundwater pressure).
블록 및 가설 케이싱(Casing)의 접속은 블록을 용접, 접속하면서 회전 압입 및 굴삭을 반복한 후에 가설 케이싱(Casing)을 볼트 접속하고, 소정의 깊이까지 회전 압입 및 굴삭 작업을 실시하고, 저반공(底盤工)시공은 굴삭 작업이 완료된 후에, 저반 블록을 설치하고 블록과 저반 블록의 사이(공극)에 특수한 그라우트 재료를 주입하며, 입갱(맨홀) 완성은 입갱 안의 세척 작업을 거쳐 입갱을 완성하여 추진 공사 완료 후에 맨홀로서 사용하는 방법이다.In the connection of the block and the casing, after repeating the rotational indentation and excavation while welding and connecting the block, the temporary casing is bolted, the rotational indentation and the excavation work are carried out to a predetermined depth, After the excavation work is completed, install the bottom block and inject special grout material between the block and the bottom block.The completion of the manhole is carried out by washing the inside of the hole to complete the hole. It is a method to use as a manhole after completion of construction.
레보(REVO)공법을 살펴보면, 강관케이싱(Casing)을 본체에 위치시킨 후, 요동을 이용하여 압입한 다음, 수압 밸런스를 유지하면서, 케이싱(Casing)안의 토사를 수중 굴착하고, 다시 케이싱(Casing)을 접속해서 요동 압입을 한 다음, 케이싱(Casing) 안의 토사를 굴착한 후, 바닥에 주입 관을 이용하여 수중콘크리트를 타설하고, 수중 콘크리트를 타설 후에, 케이싱(Casing)을 지하수 높이까지 인발하고, 콘크리트 경화 후에 케이싱(Casing) 안을 세척하면 입갱이 완성하는 공법인 것이다.In the REVO method, a steel pipe casing is placed in the main body, press-fitted using shaking, and then excavate the soil in the casing underwater while maintaining a hydraulic pressure balance, and then casing again. After rocking indentation, excavate the earth and sand in the casing, and then place the underwater concrete using the injection pipe on the bottom, and after the underwater concrete is poured, the casing is drawn to the groundwater level, After hardening the concrete, the casing (Casing) to clean the inside is a method of completing the granules.
종래의 노후 맨홀 보수 공법을 살펴보면, 엘엘시100(LLC) 공법이 있으며, 하수도 오니를 소각하여 점토와 혼합하고, 이를 고온에서 세라믹한 타일을 이용하여 노후된 맨홀의 내벽을 보수하는 공법이며, 또다른 공법으로는 맨홀 라이닝교체(Manhole Lining Renewal)공법이 있으며, 내산성 및 내식성이 뛰어난 합성 수지 몰드를 이용하여 노후된 맨홀 내벽을 보수하는 공법이 알려져 있다.Looking at the conventional old manhole repair method, there is the ELL 100 (LLC) method, incineration of sewage sludge is mixed with clay, and repairs the inner wall of the old manhole using a ceramic tile at a high temperature, another The manhole lining replacement (Manhole Lining Renewal) method is known, a method for repairing the old manhole inner wall using a synthetic resin mold excellent in acid resistance and corrosion resistance is known.
한편으로는 종래부터 소구경관 추진공법의 입갱(맨홀)을 구축하기 위해 사용돼 왔던 H빔 또는 시트파일을 이용한 가시설 공법은, 점점 어려워지는 현장의 시공 여건에 따라, 교통장해를 회피하기 위해서 도로상의 협소한 공간 내에서 단시간 안에 시공이 가능해야 하며, 공사에 수반되는 제 3자의 재해 방지대책뿐만 아니라, 현장 작업원의 안전 확보를 위하여, 입갱 굴착에 수반되는 갱내 작업의 무인화가 요청되고, 지역 주민에의 배려로서, 공사에 수반되는 진동, 소음, 지반 함몰 등의 방지 대책 등이 한층 더 요구되고 있으며, 이러한 요구에 의하여 도심 내에 적용하기가 점점 어려워지고 있다. 또한 종래의 공장에서 제작된 맨홀을 도로상에서 수작업으로 교체하여 시공기간이 장기화되어 교통체증을 가중시키는 문제점이 있어 왔다.On the other hand, temporary construction methods using H beams or sheet piles, which have been conventionally used to build manholes of small-caliber landscape propulsion, are designed to avoid traffic obstacles in accordance with increasingly difficult construction conditions. Construction should be possible within a short space within a short time, and in order to secure the safety of site workers as well as to prevent disasters of third parties involved in the construction, unmanned construction of the mine works involved in excavation is requested, and local residents In consideration of this, further prevention measures such as vibration, noise, ground depression, etc. accompanying construction are required, and these requirements are becoming increasingly difficult to apply in the city center. In addition, there has been a problem that the construction period is prolonged by increasing the traffic jam by manually replacing the manhole manufactured in a conventional factory on the road.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 케이싱 강관을 추진기에 몰려 요동압입을 하면서 수직으로 추진하고, 케이싱 강관안의 토사를 굴삭기를 이용하여 지상으로 반출하는 방식인데 반하여, 처음으로 추진기를 이용한 요동 압입 방식을 사용하지 않고, 워터제트 굴착 방식을 이용하여 소구경 강관 추진 공법에 적용할 수 있는 입갱추진 공법으로서, 워터제트를 이용하여 추진 선두부의 토사 및 암반, 장애물을 제거 굴삭하고 이를 토사 이송 펌프를 이용하여 지상부 를 반출하면서 추진관 또는 맨홀을 수직으로 지하에 추진하는 방식으로 워터제트의 굴삭력을 이용한 수직 추진 방식을 사용한 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 공법 및 그 장치를 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다. In order to solve the above problems, conventionally, the casing steel pipe is pushed vertically while pushing the oscillator to the oscillating pressure, and the earth and sand in the casing steel pipe is carried out to the ground by using an excavator, whereas, for the first time, It is a granular propulsion method that can be applied to the small-diameter steel pipe propulsion method using water jet excavation method without using the rocking indentation method. It is an object of the present invention to provide a manhole breaker replacement replacement method using the vertical propulsion method using the excavation force of a water jet and a device thereof by pushing a propulsion pipe or a manhole vertically underground while carrying out a ground part using a pump. It is a technical task to achieve.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 첫 번째 부분은 추진관 선도부를 굴착하기 위한 시스템으로 <도 2 및 도 3 참조> 지상부에 설치된 4세트(set)의 워터제트 구동 시스템 및 토사 이송 펌프 시스템에 연결된 워터제트 송수관 및 토사 흡입관이 추진관 선도부까지 연결되어 있고, 각각 45℃ 경사의 양방향으로 설정된 2개의 워터제트 분사 노출을 통하여 워터 및 연마제등의 혼합액을 분사하여 추진관 선도부의 지반 및 장애물을 선굴착하고, 이때 발생되는 토사와 니수(泥水)를 워터제트 분사노즐보다 30~50cm 상(上)방향에 설치된 토사 이송 펌프의 토사흡입관 입구를 통하여 흡입. 배출하면서, 추진관을 점진적으로 수직으로 압입 추진해 나가는 역할을 한다. In order to achieve the above object, the first part of the present invention is a system for excavating the propulsion pipe leading part (refer to FIGS. 2 and 3) of four sets of water jet drive systems and earth transfer pumps installed on the ground. The water jet water supply pipe and the sediment suction pipe connected to the system are connected to the propulsion pipe leading part, and the mixed solution such as water and abrasive is sprayed through two water jet injection exposures set at 45 ° C in both directions, respectively. Pre-excavate the soil and suck water from the soil suction pipe inlet of the soil transfer pump installed 30 ~ 50cm above the water jet spray nozzle. While discharging, it plays a role of gradually pushing the propulsion pipe vertically.
두 번째 부분은 추진관의 상부에 위치한 회전형 굴착 장치 이동장치 <도 2 내지 도 4 참조>로 추진과의 상부면에 둘레를 따라 원형으로 선회링 기어를 부착하고 워터제트 송수관 및 토사 배출관이 들어있는 박스형의 장치를 회전형 굴착 장치 이동용 회전모터의 구동에 의하여 회전형 굴착 장치 이동 장치가 선회링 기어를 따라 회전 운동을 하게 하는 역할을 담당한다.The second part is a rotary excavator moving device located at the upper part of the propulsion pipe (see Figs. 2 to 4), and attaches a turning ring gear in a circular shape around the upper surface of the propulsion section, and includes a water jet water pipe and a soil discharge pipe. The box-type device is a rotary excavator by the driving of the rotary motor for moving the excavating device is responsible for causing the rotary movement along the turning ring gear.
그리고, 회전형 굴착 장치 이동 장치는 4세트(set)를 구성하는데, 지상부에 설치된 4세트(set)의 워터제트 구동 시스템 및 토사 이송 펌프 시스템에 각각의 호 스로 연결되어 각 회전형 굴착 장치 이동 장치는 90°의 회전각을 왕복 회전하면서 추진관 선두부 굴착 및 토사 배출 작업을 수행하게 하였다.In addition, the rotary excavator moving device constitutes four sets, each of which is connected to four sets of water jet driving system and the earth transfer pump system installed on the ground, and is connected to each rotary excavator moving device. Was able to excavate and discharge the head of the propulsion tube while reciprocating the rotation angle of 90 °.
세 번째 부분은 추진 선도 칼날 및 추진관으로 추진 선도 칼날은 강철제로 제작하여 선단부가 날카롭게 하여 지반에 수직 추진될 때, 저항력을 덜 받게 하였으며, 추진관은 시공 용도에 따라, 소구경관 추진공법의 전진기지 또는 도달기지(입갱)로 사용할 시에는 강관을 사용하도록 하였으며, 맨홀의 구축이나 노후 맨홀의 교체시에는 콘크리트 맨홀이나 또는 레진 폴리머맨홀을 사용하며, 추진관 및 추진 선도 칼날 결합부의 부착장치를 이용하여, 추진관 및 추진선도 칼날부가 수직 추진 작업 중에 분리되지 않도록 하였다. The third part is the propulsion lead blade and propulsion pipe. The propulsion lead blade is made of steel so that the tip is sharpened so that it is less resistant when it is pushed vertically to the ground. Steel pipes should be used as bases or reach bases, and concrete manholes or resin polymer manholes can be used to construct manholes or replace old manholes. Thus, the propulsion pipe and propeller blades were not separated during vertical propulsion.
네 번째 부분은 유압식 추진관 승강 장치 <도 1 내지 도 4 참조>로 4세트(set)로 이루어진 추진관 승강장치의 하단부의 지반 고정용 앵커를 이용하여 지반에 고정시킨 후, 추진관의 외부면을 보호하기 위해 추진관 보호 벨트를 두른 후, 4세트(set)에서 나오는 각각의 추진관 지지대를 좌우이동 유압잭 및 상하이동 유압잭을 이용하여 밀착 지지하면서 추진관 선도부의 굴착 속도에 맞추어 추진관을 수직 방향으로 점진적으로 추진하도록 한다. The fourth part is a hydraulic propulsion pipe lifting device <see Figs. 1 to 4> by fixing the ground to the ground by using a ground fixing anchor of the lower end of the propulsion pipe lifting device consisting of four sets (set), and then the outer surface of the propulsion pipe In order to protect the propulsion tube, the propulsion tube is supported by the propulsion pipe support belt. Progress gradually.
다섯 번째 부분은 내부 케이싱관 및 내부 케이싱관 지지대<도 1 및 도 3 참조>로, 워터 제트 공급관 및 토사 배출관을 내부 토사로부터 보호하기 위하여 케이싱 강관을 지지대를 이용하여, 추진관의 내부에 설치한 것으로 지지대는 원을 4등분하여 90°의 위치에 4개 설치하도록 하였다. 그리고 추진 작업이 완료된 후에는 지지대를 철거하며, 내부 케이싱 강관은 다음 공사 때 재활용할 수 있도록 하여 시 공비의 절감 효과를 기할 수 있도록 하였다. 또한 4세트(set)의 회전형 굴착 장치 이동 장치가 지지대를 경계로 하여 90°의 왕복 회전 운동을 할 수 있게 하였다. The fifth part is an inner casing pipe and an inner casing pipe support (see Figs. 1 and 3). The casing steel pipe is installed inside the propulsion pipe by using a support to protect the water jet supply pipe and the soil discharge pipe from the internal soil. The support was divided into four quarters and four at 90 °. After the propulsion work was completed, the support was demolished, and the inner casing steel pipe could be recycled at the next construction to reduce the construction cost. In addition, four sets of rotatable excavator moving devices were allowed to perform a 90 ° reciprocating motion around the support.
소구경관 추진 공법의 전진기기 또는 도달기지로 사용하기 위한 입갱의 추진공법 또는 새로운 맨홀을 설치하기 위한 추진 공법의 시공 순서를 보면 <도7내지 도11참조> 처음, 4세트(set)의 유압식 추진관승하강장치를 추진관의 둘레에 설치한 후, 추진 선도 칼날부 및 첫 번째 추진관을 유압식 승강 장치에 밀착지지 시킨후, 지상부에 있는 4세트(set)의 워터제트 구동 장치 및 토사 이송 펌푸를 구동시키고, 이에 각각 연결된, 워터제트 분사 장치 및 토사흡입관을 통하여 굴착 및 토사 배출 작업을 수행하면서 추진관을 점진적으로 수직 추진시킨 후, 갱내 토사 굴착 장치를 이용하여 내부 케이싱관의 안에 있는 토사를 굴착하여 지상부로 배출한다. The construction procedure of the propulsion method of the granules for use as a forward device or the reaching base of the small-caliber propulsion method or the installation method of the propulsion method for installing a new manhole is shown in FIGS. 7 to 11. After the pipe lowering device is installed around the propulsion pipe, the propulsion lead blade and the first propulsion pipe are held in close contact with the hydraulic lifting device, and then four sets of water jet drive and earth transfer pump are installed on the ground. Drive and progressively propel the propulsion pipe vertically while performing excavation and earth discharge through the water jet injection device and the soil suction pipe, respectively, and excavate the earth and sand inside the inner casing pipe by using the in-pit earth excavation device. To the ground.
그 후에 추진 작업이 완료되면, 내부 케이싱관 지지대 및 내부 케이싱관, 그리고 회전형 굴착 장치 이동 장치 및 선회링 기어, 워터제트 송수관 및 토사흡입관을 철수한 후, 지상에서 제작된 바닥 블록을 바닥에 설치한 후, 특수 접합용 그라우트재를 주입하여 바닥을 완성하며, 입갱(맨홀)의 내부에 지하수가 존재할 시에는 도레미관을 이용하여 바닥에 수중 콘크리트를 주입하여 바닥을 완성한다. 그리고 맨홀의 경우에는 하수관로 연결 작업을 위해 맨홀 내벽에 하수관로와 연결할 구멍을 뚫은 후, 연결 자재를 이용하여, 하수관로와 연결 작업을 실시하고 맨홀 뚜껑을 설치한 후 시공을 끝낸다. After the propulsion is completed, withdraw the inner casing pipe support and inner casing pipe, the rotary excavator moving device and the turning ring gear, the water jet water pipe and the soil suction pipe, and then install the ground block on the ground. After that, the floor is completed by injecting the special bonding grout material, and when the groundwater is present in the inside of the manhole (manhole), the bottom is completed by injecting underwater concrete into the floor using a Doremi tube. And in the case of the manhole, the hole is connected to the sewer pipe in the inner wall of the manhole for the connection to the sewer pipe, using the connecting material, the connection work with the sewer pipe, install the manhole cover and finish the construction.
노후 맨홀을 교체하기 위한 본 공법의 사용법은 크게 2가지로 나눌 수 있는데, 새로운 맨홀이 기존의 노후된 맨홀보다 클 경우에는<도12내지 도15참조>, 기존 의 맨홀 바깥에 내부 케이싱관 및 추진관 맨홀이 위치하도록 하여 수직 추진 작업을 실시하며, 노후 맨홀과 연결된 하수관로는 워터제트 분사에 의하여 절단 되도록 하였다. 그리고 추진 작업이 완료된 후, 노후 맨홀의 내부에 워터제트 콘크리트 절단 장치를 가지고 들어가 하단부를 절단한 후, 노후화 된 맨홀을 지상부의 견인용 크레인 장치를 이용하여 지상으로 반출한 후 폐기하도록 하였다. 그리고, 바닥 블록 및 특수 그라우트재를 주입하여 바닥을 형성한 후, 내부에서 연결관을 연결하여 기존의 하수관로와 손쉽게 연결되도록 하였다. 새로운 맨홀이 기존의 노후 맨홀보다 작은 경우에는<도16내지 도19참조>, 워터제트 분사장치를 이용하여 노후 맨홀의 내부를 새로운 맨홀 추진관 및 내부 케이싱관이 절단하면서 수직 추진되도록 하였으며, 추진 작업이 완료된 후, 내부 케이싱관의 안에 있는 잔재를 제거한 후, 바닥블록 및 특수 그라우트재를 주입하여 바닥을 형성하고, 새로운 맨홀의 내부에서 연결관을 이용하여 기존의 하수관로와의 연결작업을 실시한다. 그 후에, 노후 맨홀과 새로운 맨홀 틈새로 그라우트재 또는 모르타르를 주입 충전하여 일체화를 시킨다.The use of this method to replace the aging manhole can be divided into two ways. If the new manhole is larger than the old aging manhole (see Fig. 12 to Fig. 15), the inner casing and propulsion pipe outside the existing manhole. Vertical propulsion work was carried out with the manhole in place, and the sewer pipe connected to the old manhole was cut by water jet injection. After the propulsion work was completed, the waterjet concrete cutting device was taken into the old manhole to cut the lower part, and the old manhole was taken out to the ground using a towing crane device on the ground and discarded. Then, after the bottom block and the special grout material is injected to form a floor, the connection pipe is connected inside to allow easy connection with the existing sewer pipe. If the new manhole is smaller than the old manhole (see Figs. 16-19), the water jet injection device was used to vertically propel the old manhole by cutting the new manhole propulsion pipe and the inner casing pipe. After this is completed, after removing the residue in the inner casing pipe, the bottom block and the special grout material is injected to form a floor, and the connection work with the existing sewer pipe using the connection pipe inside the new manhole. Thereafter, grout material or mortar is injected and filled into the old manhole and the new manhole gap to be integrated.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
실시예1Example 1
제1공정(준비공정)First process (preparation process)
원형형상의 대형 원형관이며 외부에는 추진관보호벨트(601)가 구비된 추진 관(740)과, 상기 추진관(740)의 상부 및 외부에 일정간격 이격되어 형성된 4개의 추진관회전장치(700)와, 상기 추진관(740)의 외부에 일정간격 이격되어 형성되며 추진관지지대(600)에 의해 연결되고 상기 4개의 추진관회전장치(700)사이에 설치된 4개의 유압식 추진관승하강장치(500)를 설치하고,A large circular tube having a circular shape and having a propulsion
추진관(740)내부에는 케이싱관(310) 및 내부 케이싱관 지지대(735)(도1.2참조)를 부착하고, 워터제트공급관(120) 및 토사흡입관(220)을 내부 토사로부터 보호하기 위하여 케이싱관(310)을 케이싱관지지대(735)를 이용하여, 추진관(740)의 내부에 원을 4등분하여 90°의 위치에 4개 설치하였으며, 지상부에 설치된 4세트(set)의 워터제트구동장치(100) 및 토사이송펌프(200) 연결된 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 추진관(740)의 선도부까지 연결 설치한 후에,The
제2공정(추진관 굴착)2nd process (Excavation of propulsion pipe)
각각 45℃ 경사의 양방향으로 설정된 2개의 워터제트송수관(120)의 끝단부에 설치된 워터제트 분사노즐(125)을 통하여 워터 및 연마재등의 혼합액을 분사하여 추진관(740) 선도부의 지반 및 장애물을 선굴착하며, 발생되는 토사와 니수(泥水)를 워터제트 분사노즐(125)보다 30~50cm 상(上)방향에 설치된 토사 이송 펌프(200)에 연결된 토사흡입관(220)의 토사흡입구(225)를 통하여 흡입. 배출하고,Water and abrasive mixtures are injected through the water
제3공정(추진관회전 및 상하이동굴착)3rd Process (Rotation of Propulsion Tube and Shanghai East Excavation)
추진관(740)의 상부면에 둘레를 따라 원형으로 선회링 기어(710)를 부착하고 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 들어있는 박스형의 장치를 회전모터(720)로 구동시키면, 추진관회전장치(700)가 선회링 기어(710)를 따라 회전 운동을 하여, 90°의 회전각을 따라 왕복 회전하면서 추진관(740)의 선두부(하부)를 굴착함과 동시에 일정간격 이격되며, 4세트의 추진관회전장치(700)의 사이에 위치된 4세트로 이루어진 추진관승하강장치(500)(도1.2.4참조) 하단부의 지반 고정용 추진관승하강장치고정앵커(550)를 이용하여 지반(B)에 고정시킨 후, 추진관(740)의 외부면을 보호하기 위해 추진관보호벨트(601)를 두른 후, 4세트(set)에 연결된 각각의 추진관 지지대(600)를 좌우이동유압잭(530) 및 상하이동 유압잭(510)을 이용하여 밀착 지지하면서 추진관(740) 선도부의 굴착 속도에 맞추어 추진관(740)을 수직 방향으로 점진적으로 추진하여, 발생되는 토사와 니수(泥水)를 워터제트 분사노즐(125)보다 30~50cm 상(上)방향에 설치된 토사 이송 펌프(200)에 연결된 토사흡입관(220)의 토사흡입구(225)를 통하여 흡입. 배출하여, 추진작업을 완료한 다음,Attaching the
제4공정(추진관내 굴삭 및 굴착)4th process (Excavation and excavation in propulsion pipe)
굴삭장치(300)를 이용하여 추진관(740)내에 위치한 토사를 굴삭 및 굴착 작업하고,Excavation and excavation work using the
제5공정(맨홀 시공) 5th process (manhole construction)
굴삭장치(300), 추진관승하강장치(500), 추진관회전추진장치(700), 추진관 지지대(600), 워터젝트 송수관 및 토사흡입관을 철수한 후(도9참조), 지상에서 제 작된 바닥 블록(K)을 바닥에 설치한 후, 특수 접합용 그라우트재를 주입하여 바닥을 완성하며(도9참조), 입갱(맨홀)의 내부에 지하수가 존재할 시에는 도레미관을 이용하여 바닥에 수중 콘크리트를 주입하여 바닥을 완성),After withdrawing the excavation device (300), propulsion pipe lifting device (500), propulsion pipe rotation propulsion device (700), propulsion pipe support (600), water jet water pipe and soil suction pipe (see Fig. 9), After installing the bottom block (K) on the floor, the floor is completed by injecting special bonding grout material (see Fig. 9), and when the groundwater exists inside the manhole (manhole), Pouring concrete to finish the floor),
하수관로(D) 연결 작업을 위해 맨홀(X) 내벽에 하수관로(D)와 연결할 구멍을 뚫은 후, After connecting the sewer pipe (D) to the manhole (X) inner wall for the sewer pipe (D) connection work,
이때, 하수관로(D)의 연결작업은 맨홀(X)의 하부에 일측에 하수관로반력벽(811)을 설치한 후, 그 전면에 하수관로수평추진유압잭(810)을 설치하고, 상기 하수관로수평추진잭유압잭(810)의 전면에 하수관로밀대(812)를 위치시키고, 상기 하수관로밀대(812)의 전면에 하수관로수평추진관(800)을 위치하여 상기 하수관로수평추진유압잭(810)을 작동시켜 전진시켜 하수관로(D)와 연결 작업을 실시하고 맨홀 뚜껑(T)을 설치하여 입갱(맨홀)을 시공하였다.At this time, the connection work of the sewer pipe (D) is installed on the lower side of the manhole (X) sewage
실시예2(노후맨홀보다 직경이 큰 맨홀로 교체)Example 2 (Replacement with Manhole of Larger Diameter than Old Manhole)
제1공정(준비공정)First process (preparation process)
노후맨홀(X) 바깥에 내부 케이싱관(310) 및 외부에는 추진관보호벨트(601)가 구비된 추진관(740)(새로운맨홀(Y))이 위치하도록 하여(도12내지 도15참조), An
상기 추진관(740)의 상부 및 외부에 일정간격 이격되어 형성된 4개의 추진관회전장치(700)와, 상기 추진관(740)의 외부에 일정간격 이격되어 형성되며 추진관지지대(600)에 의해 연결되고 상기 4개의 추진관회전장치(700)사이에 설치된 4개의 유압식 추진관승하강장치(500)를 설치하고,Four propulsion
추진관(740)내부에는 케이싱관(310) 및 내부 케이싱관 지지대(735), 워터제트공급관(120) 및 토사흡입관(220)을 내부 토사로부터 보호하기 위하여 케이싱관(310)을 케이싱관지지대(735)를 이용하여, 추진관(740)의 내부에 원을 4등분하여 90°의 위치에 4개 설치하였으며, 지상부에 설치된 4세트(set)의 워터제트구동장치(100) 및 토사이송펌프(200) 연결된 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 추진관(740)의 선도부까지 연결 설치한 후에,Inside the
제2공정(추진관 추진)2nd Process (Propulsion Promotion)
추진관(740)의 상부면에 둘레를 따라 원형으로 선회링 기어(710)를 부착하고 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 들어있는 박스형의 장치를 회전모터(720)의 구동시키면, 추진관회전장치(700)가 선회링 기어(710)를 따라 회전 운동을 하여, 90°의 회전각을 따라 왕복 회전하면서 추진관(740)의 선두부(하부)를 굴착함과 동시에 일정간격 이격되며, 4세트의 추진관회전장치(700)의 사이에 위치된 4세트로 이루어진 추진관승하강장치(500)(도1.2.4참조) 하단부의 지반 고정용 추진관승하강장치고정앵커(550)를 이용하여 지반(B)에 고정시킨 후, 추진관(740)의 외부면을 보호하기 위해 추진관보호벨트(601)를 두른 후, 4세트(set)에 연결된 각각의 추진관 지지대(600)를 좌우이동유압잭(530) 및 상하이동 유압잭(510)을 이용하여 밀착 지지하면서 추진관(740) 선도부의 굴착 속도에 맞추어 추진관(740)을 수직 방향으로 점진적으로 수직하향 추진함과 동시에,Attaching the
제3공정(추진관 추진 및 노후맨홀파쇄)3rd Process (Propulsion Promotion and Old Manhole Crushing)
각각 45℃ 경사의 양방향으로 설정된 2개의 워터제트송수관(120)의 끝단부에 설치된 워터제트 분사노즐(125)을 통하여 추진관(740) 선도부의 지반 및 장애물과, Ground and obstacles of the leading part of the
노후 맨홀(X)과 연결된 하수관로(D)를 워터제트 분사에 의하여 절단함과 동시에, 발생되는 토사와 니수(泥水)를 워터제트 분사노즐(125)보다 30~50cm 상(上)방향에 설치된 토사 이송 펌프(200)에 연결된 토사흡입관(220)의 토사흡입구(225)를 통하여 흡입. 배출하여, 추진 작업을 완료한 다음, The sewage pipe (D) connected to the old manhole (X) is cut by water jet spraying, and at the same time, the generated sand and sewage water are installed in a direction of 30 to 50 cm above the water
제4공정(새로운 맨홀 시공)4th process (new manhole construction)
굴삭장치(300), 추진관승하강장치(500), 추진관회전장치(700), 추진관 지지대(600), 워터젝트 송수관 및 토사흡입관을 철수한 후, 노후 맨홀(X)의 내부에 워터제트 콘크리트 절단 장치를 가지고 들어가 하단부를 절단한 후, 노후 맨홀(X)을 지상부의 견인용 크레인 장치를 이용하여 지상으로 반출한 후 폐기하고, 바닥 블록(K) 및 특수 그라우트재를 주입하여 바닥을 형성한 후, 내부에서 연결관을 연결하여 기존의 하수관로(D)와 연결하고,After withdrawing the
이때, 하수관로(D)의 연결작업은 맨홀(X)의 하부에 일측에 하수관로반력벽(811)을 설치한 후, 그 전면에 하수관로수평추진유압잭(810)을 설치하고, 상기 하수관로수평추진잭유압잭(810)의 전면에 하수관로밀대(812)를 위치시키고, 상기 하수관로밀대(812)의 전면에 하수관로수평추진관(800)을 위치하여 상기 하수관로수평추진유압잭(810)을 작동시켜 전진시켜 하수관로(D)와 연결 작업을 실시하여 노후 맨홀을 교체하여 시공을 완료하였다. At this time, the connection work of the sewer pipe (D) is installed on the lower side of the manhole (X) sewage
실시예3(노후맨홀보다 직경이 작은 맨홀로 교체)Example 3 (Replacement with Manhole of Diameter Smaller Than Old Manhole)
제1공정(준비공정)First process (preparation process)
노후맨홀(X) 내부에 내부 케이싱관(310) 및 외부에는 추진관보호벨트(601)가 구비된 추진관(740)(새로운맨홀(Y))이 위치하도록 하여(도16내지 도19참조), An
상기 추진관(740)의 상부 및 외부에 일정간격 이격되어 형성된 4개의 추진관회전장치(700)와, 상기 추진관(740)의 외부에 일정간격 이격되어 형성되며 추진관지지대(600)에 의해 연결되고 상기 4개의 추진관회전장치(700)사이에 설치된 4개의 유압식 추진관승하강장치(500)를 설치하고, 추진관(740)내부에는 케이싱관(310) 및 내부 케이싱관 지지대(735), 워터제트공급관(120) 및 토사흡입관(220)을 내부 토사로부터 보호하기 위하여 케이싱관(310)을 케이싱관지지대(735)를 이용하여, 추진관(740)의 내부에 원을 4등분하여 90°의 위치에 4개 설치하였으며, 지상부에 설치된 4세트(set)의 워터제트구동장치(100) 및 토사이송펌프(200) 연결된 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 추진관(740)의 선도부까지 연결 설치한 후에,Four propulsion
제2공정(추진관 추진)2nd Process (Propulsion Promotion)
추진관(740)의 상부면에 둘레를 따라 원형으로 선회링 기어(710)를 부착하고 워터제트 송수관(120) 및 토사흡입관(220)이 들어있는 박스형의 장치를 회전모 터(720)의 구동시키면, 추진관회전장치(700)가 선회링 기어(710)를 따라 회전 운동을 하여, 90°의 회전각을 따라 왕복 회전하면서 추진관(740)의 선두부(하부)를 회전시킴과 동시에 일정간격 이격되며, 4세트의 추진관회전장치(700)의 사이에 위치된 4세트로 이루어진 추진관승하강장치(500) 하단부의 지반 고정용 추진관승하강장치고정앵커(550)를 이용하여 지반(B)에 고정시킨 후, 추진관(740)의 외부면을 보호하기 위해 추진관보호벨트(601)를 두른 후, 4세트(set)에 연결된 각각의 추진관 지지대(600)를 좌우이동유압잭(530) 및 상하이동 유압잭(510)을 이용하여 밀착 지지하면서 노후 맨홀(X)의 내부를 새로운 맨홀(Y) 추진관(740) 및 내부 케이싱관(310)이 절단하면서 수직 방향으로 점진적으로 수직하향 추진함과 동시에,Attached to the upper surface of the
제3공정(추진관 추진 및 노후맨홀파쇄)3rd Process (Propulsion Promotion and Old Manhole Crushing)
각각 45℃ 경사의 양방향으로 설정된 2개의 워터제트송수관(120)의 끝단부에 설치된 워터제트 분사노즐(125)을 통하여 추진관(740) 선도부의 지반 및 장애물과, 내부 케이싱관(310)의 안에 있는 잔재를 제거한 수, 바닥블록(K) 및 특수 그라우트재를 주입하여 바닥을 형성하고, 새로운 맨홀(Y)의 내부에서 연결관을 이용하여 기존의 하수관로(D)와의 연결하되, 하수관로(D)의 연결작업은 맨홀(X)의 하부에 일측에 하수관로반력벽(811)을 설치한 후, 그 전면에 하수관로수평추진유압잭(810)을 설치하고, 상기 하수관로수평추진잭유압잭(810)의 전면에 하수관로밀대(812)를 위치시키고, 상기 하수관로밀대(812)의 전면에 하수관로수평추진관(800)을 위치하여, 상기 하수관로수평추진유압잭(810)을 작동시켜 전진시켜 하수관로(D)와 연결 작업 을 실시한 후에, 노후 맨홀(X)과 새로운 맨홀(Y) 틈새로 그라우트재 또는 모르타르를 주입 충전하여 일체화를 시켜 교체작업을 완료하였다.The ground and obstacles in the leading part of the
이하 본 발명의 장치를 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 장치 전체도, 도 2 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 장치 평면 상세도, 도 3 본 발명의 워터제트 송수관 및 토사흡입관 연결상세도, 도 4 본 발명의 추진관 승강장치 단면 상세도, 도 5 본 발명의 추진관 승강장치 평면 상세도, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 시공 상태도, 도 10 내지 도 19는 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 교체시공 상태도를 도시한 것이며, 워터제트구동장치(100), 워터제트송수관(120), 워터제트분사노즐(125), 토사이송펌프(200), 토사흡입관(220). 토사흡입구(225), 굴삭장치(300), 케이싱관(310), 추진관승하강장치(500), 상하이동유압잭(510), 지지몸체(520), 좌우이동유압잭(530), 추진관승하강장치지지대(540), 추진관승하강장치고정앵커(550), 추진관지지대(600), 추진관보호벨트(601), 추진관회전장치(700), 선회링기어(710), 회전모터(720), 내부케이싱관 지지대(735), 추진관(740), 추진선도칼날부(745), 하수관로수평추진관(800), 하수관로수평추진유압잭(810), 하수관로반력벽(811), 하수관로밀대(812),토사(A), 지반(B), 지상(C), 하수관로(D), 바닥블록(K), 맨홀뚜껑(T), 맨홀입구(U), 노후맨홀(X), 새로운맨홀(Y),를 나타낸 것임을 알 수 있다.1 is a plan view of the manhole breaker replacement replacement device of the manhole breaker of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the manhole breaker replacement replacement device of the present invention, Figure 3 waterjet water pipe and earth intake pipe connection detail of the present invention, Figure 4 5 is a detailed view of the propulsion pipe lift apparatus plan view of the propulsion pipe lifting device of the present invention, Figures 6 to 9 is a state diagram of the manhole crushing construction for manhole breaker of the present invention, Figure 10 to 19 is a manhole of the present invention Figure showing the state of the replacement hole propulsion replacement replacement for the water
구조를 살펴보면, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 맨홀터파기용 입갱 추진 교체장치는 원형형상의 대형 원형관이며 외부에는 추진관보호벨트(601)가 구비된 추진관(740)과, 상기 원형의 추진관(740)에 중앙에 위치하여 상하로 이동하여 추진관(740)내부의 토사를 굴착하며 하부에는 스크류형상이며 끝단부는 날카롭게 경사지게 구비된 굴착장치(300)와, 상기 추진관(740)의 상부 및 외부에 일정간격 이격되어 형성된 4개의 추진관회전장치(700)와, 상기 추진관회전장치(700)와 워터제트송수관(120) 및 토사흡입관(220)에 의해 연결된 워터제트구동장치(100) 및 토사이송펌프(200)와, 상기 추진관(740)의 외부에 일정간격 이격되어 형성되며 추진관지지대(600)에 의해 연결되고 상기 4개의 추진관회전장치(700)사이에 설치된 4개의 유압식 추진관승하강장치(500)와, 상기 추진관(740)의 내측에 설치된 케이싱관(310)과, 상기 추진관(740)과 케이싱관(310)사이에 설치되며 내부케이싱관 지지대(735)에 의해 고정된 워터제트송수관(120) 및 토사흡입관(220)과, 하수관로연결장치로 구성된 맨홀터파기용 입갱 추진 교체 장치의 구조인 것이다.Looking at the structure, as shown in Figures 1 to 5, the manhole fork hole propulsion replacement device of the present invention is a large circular pipe of a circular shape and the
상기 워터제트송수관(120)의 말단끝에는 워터제트분사노즐(125)이 부착되어 있으며, 토사흡입관(220)의 말단끝에는 토사흡입구(225)로 구성되어 있다.The water
상기 추진관회전장치(700)는 도4에 도시된 바와 같이, 추진관(740)의 상부에 설치된 선회링기어(710)와, 상기 선회링기어(710)의 외측에 설치된 회전바퀴(회전기어)(721)와, 상기 회전바퀴(721)를 회전시키는 회전모터(720)로 구성되어 있고,As shown in FIG. 4, the propulsion
상기 추진관승하강장치(500)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 지반(B)의 상부에 위치되며 추진관(740)의 외부에 설치된 추진관보호벨트(601)에 추진관지지대(600)에 의해 연결된 상하이동유압잭(510)과, 상기 상하유압잭(510)을 지지하는 지지몸체(520)와, 상기 지지몸체(520)의 하부에 연결된 좌우이동유압잭(530)과, 상기 좌우이동유압잭(530)을 지지하는 추진관승하강장치지지대(540)와, 상기 추진관승하강장치지지대(540)의 하부에 설치된 추진관승하강장치고정앵커(550)로 구성되어 있음을 알 수 있다.As shown in Figures 4 and 5, the propulsion
상기 하수관로(D)연결장치는 도10에 도시된 바와 같이,The sewer pipe (D) connection device is shown in Figure 10,
맨홀(X)의 하부에 일측에 설치되는 하수관로반력벽(811)과, 그 전면에 설치되는 하수관로수평추진유압잭(810)과, 상기 하수관로수평추진잭유압잭(810)의 전면에 위치되는 하수관로밀대(812)와, 상기 하수관로밀대(812)의 전면에 설치되는 하수관로수평추진관(800)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.Sewage
상기와 같은 본 발명은 첫째, 워터제트를 이용하여 추진 선도부를 설굴착하기 때문에 기존의 요동 압입식 입갱 추진 공법에 비하여, 암반 및 지하 장애물이 존재할 경우의 입갱 추진 공사를 수월하게 진행할 수 있으며,In the present invention as described above, first, since the excavation leading portion is excavated by using a water jet, compared to the existing rock-push-indentation propulsion method, it is possible to easily proceed to the shaft propulsion construction when rock and underground obstacles exist.
둘째, 워터제트를 이용한 추진 선도부의 선굴착으로 인하여 추진기에 요구되는 추진력의 부하가 적게 걸리기 때문에 추진기의 크기를 작게 할 수 있고,Secondly, the size of the propeller can be reduced because the load of the propulsion force required for the propeller is reduced due to the pre-excavation of the propulsion lead using the water jet.
셋째, 맨홀을 직접 추진하여 시공할 경우, 선두 추진 칼날을 제외하고, 다른 외부 케이싱관 <매장용>이 필요없이, 시공비가 적게 소요되며, 공사기간이 짧게 소 요되며,Thirdly, when the manhole is directly propelled, the construction cost is low, and the construction period is short, without the need for other external casing pipes <for burial> except for the leading propulsion blade.
넷째, 맨홀을 시공시 가시설 공사가 필요 없이 저렴한 시공비로 맨홀을 지하에 구축할 수 있는 장점이 있는 것이다.Fourth, there is an advantage that the manhole can be built underground at a low construction cost without the need for additional facility construction.
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