KR100865579B1 - Assembling-type drain device for hydraulic pressure reducing - Google Patents

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KR100865579B1
KR100865579B1 KR1020070031646A KR20070031646A KR100865579B1 KR 100865579 B1 KR100865579 B1 KR 100865579B1 KR 1020070031646 A KR1020070031646 A KR 1020070031646A KR 20070031646 A KR20070031646 A KR 20070031646A KR 100865579 B1 KR100865579 B1 KR 100865579B1
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신중호
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한국지질자원연구원
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Abstract

본 발명은 터널시공 중 막장 전면에서 시공되는 배수갱/배수공 대신에 수평 배수공을 터널 외부 지반에 터널의 방향과 평행하게 막장 진입 수개월 전에 사전 시공하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a prefabricated drainage device for hydraulic pressure reduction of a crushing zone in which horizontal drainage holes are pre-constructed several months before the entrance of the membrane in parallel to the direction of the tunnel to the outer ground of the tunnel instead of the drainage pit / drainage holes that are constructed in front of the membrane during the tunnel construction.

따라서, 본 발명은 막장 전면에서 시공하지 않고 막장의 후방 또는 연결통로 등에서 별도로 시공하므로 터널 시공에 간섭이 없고, 터널 시공중 사전 배수공의 역할 뿐 아니라 각종 조사(지반조사, 파쇄대 규모의 확인, 지하수 주 유입 경로의 파악 등) 및 탐사의 통로, 지반 보강의 통로, 완공 후 유지관리 계측을 위한 통로 등으로 사용될 수 있는 등 활용범위가 크다는 장점이 있다.Therefore, the present invention does not interfere with the construction of the tunnel because it is constructed separately from the front of the curtain or at the rear of the curtain, and does not interfere with the construction of the tunnel, as well as the role of pre-draining holes during the construction of the tunnel. It can be used as a path for exploration, ground for reinforcement, and for maintenance measurement after completion, etc.).

파쇄대, 터널, 배수공, 막장, 수압경감, 지하수, 수평시추 Crusher, Tunnel, Drain, Membrane, Hydraulic Pressure Relief, Groundwater, Horizontal Drilling

Description

파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치{Assembling-type drain device for hydraulic pressure reducing}Assembling-type drain device for hydraulic pressure reducing}

도 1은 New Yungchuen 철도 터널(대만)의 침수사례(Wang 등, 2004)를 나타낸 사진,1 is a photograph showing a flooding case (Wang et al., 2004) of the New Yungchuen railway tunnel (Taiwan),

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치의 케이싱을 나타낸 도면,Figure 2 is a view showing the casing of the hydraulic pressure reducing prefabricated drainage device according to an embodiment of the present invention,

도 3 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치를 이용한 파쇄대의 수압경감 방법을 순서대로 도시한 도면.3 to 9 is a view showing in sequence the hydraulic pressure reduction method of the crushing table using the prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10: 케이싱 12: 여과재10: casing 12: filter medium

10a: 유입공 14: 제1결합부10a: inlet hole 14: first coupling portion

15: 제2결합부 20: 배수가이드15: second coupling portion 20: drain guide

21: 배출구 22: 밸브21: outlet 22: valve

23: 유량계 30: 캡23: flow meter 30: cap

31: 구멍 32: 수밀부재31: hole 32: watertight member

40: 보조케이싱 80: 지하수40: auxiliary casing 80: groundwater

90: 지반 91: 천공부위90: ground 91: perforation

92: 그라우팅 93: 파쇄대92: grouting 93: crushing stand

본 발명은 터널시공 중 막장 전면에서 시공되는 배수갱/배수공 대신에 수평 배수공을 터널 외부 지반에 터널의 방향과 평행하게 막장 진입 수개월 전에 사전 시공하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a prefabricated drainage device for hydraulic pressure reduction of a crushing zone in which horizontal drainage holes are pre-constructed several months before the entrance of the membrane in parallel to the direction of the tunnel to the outer ground of the tunnel instead of the drainage pit / drainage holes that are constructed in front of the membrane during the tunnel construction.

일반적으로 터널시공을 위한 조사 및 시험은 노선계획 단계에서 공사단계에 이르기까지의 과정에서 목적에 따라 실시되는데, 조사 및 시험의 목적은 안전하고 경제적으로 터널을 시공하는 데 필요한 기초자료를 구하는 데 있다. 또한, 수집된 자료를 토대로 지반조건에 적절한 굴착방법, 지보패턴, 공기, 공사비를 결정하는데에 사용한다. 따라서, 조사 및 시험은 터널의 위치선정, 설계, 시공 및 완성 후의 유지관리에 중대한 영향을 미치는 사항이므로 충분한 기초자료를 얻도록 하여야 한다.In general, surveys and tests for tunnel construction are carried out according to the purpose from the route planning stage to the construction stage. The purpose of the survey and test is to obtain the basic data necessary to construct the tunnel safely and economically. . Also, based on the collected data, it is used to determine excavation method, support pattern, air, and construction cost appropriate for the ground condition. Therefore, surveys and tests have a significant impact on the positioning, design, construction and maintenance after completion of the tunnel, so sufficient basic data should be obtained.

한편, 터널의 공사기간 중 필요로 하는 사전조사로는 기존자료 조사, 지표지질조사, 현지답사, 시추조사, 물리탐사조사 등이 있으며, 전술한 조사중 시추조사는 터널노선구간에 대하여 지반의 구성상태, 지층의 두께와, 층서, 지반구조등 제반 자료를 획득하고 실내시험을 위한 시료제시 및 투수시험, 현지 지반응력 등의 현장시험을 실행하기 위한 것이다.Meanwhile, the preliminary surveys required during the construction of the tunnel include existing data surveys, surface geological surveys, field surveys, drilling surveys, and physical survey surveys. The purpose of this study is to acquire various data such as thickness, strata thickness, geotechnical structure, and to perform field tests such as sample presentation, permeability test, and local geothermal reaction for indoor testing.

시추는 원칙적으로 수직으로 실시하되 조사목적과 현장조건을 고려하여 최대 한의 지반정보를 얻기 위해 경사시추 또는 수평시추를 실시할 수도 있다. 경사시추는 기반암에 발달한 절리, 단층, 공동분포 상태를 확인하기 위하여 실시하거나 토층이나 기반암에 앵커를 설치할 경우에도 실시한다. 지형이 험준하고 시추심도가 상당히 얻어지는 경우 양쪽 터널 입출구쪽에서 시추를 실시하고 시공중에 수평시추를 실시하며 지반상태를 확인한다. In principle, drilling should be carried out vertically, but inclined or horizontal drilling may be carried out to obtain maximum ground information considering the purpose of investigation and site conditions. Inclined drilling is carried out to check the joints, faults and co-distributions developed in the bedrock, or when anchors are installed in the soil or bedrock. If the terrain is rugged and the depth of drilling is obtained, drill at both entrances and exits of the tunnel, perform horizontal drilling during construction, and check the ground condition.

그러나 이러한 사전조사가 이루어진다 하더라도 강도가 낮고 파쇄대가 심한 지반에서의 터널굴착을 수행하는 경우에 다량의 물을 포함하고 있는 갑작스런 파쇄대의 출현으로 인해 막장에 작용하는 지하수압이 높아져, 도 1과 같은 대규모 출수로 인한 터널의 총체적 상실을 가져오는 문제점이 있었다.However, even if such preliminary investigation is carried out, the groundwater pressure acting on the membrane is increased due to the sudden appearance of a large crushing zone containing a large amount of water when tunneling is performed in the ground with low strength and high crushing zones. There was a problem that caused the total loss of the tunnel.

또한, 참고자료로서 표 1은 해외에서 도심지 이외의 산악터널과 해저 터널에서의 대표적인 터널 침수 사고의 원인과 그 보강대책에 대하여 조사한 결과이다. 조사된 사례는 대체로 나틈(NATM)의 경우가 많으나 문제구간에서는 공법과 무관하게 사고가 발생 가능한 것으로 파악되며, 사고의 주된 원인은 다량의 물을 포함하고 있는 갑작스런 파쇄대의 출현에 의한 것이 대부분이다.In addition, as a reference, Table 1 is the result of the investigation of the causes and reinforcement measures of representative tunnel flooding accidents in mountain tunnels and subsea tunnels outside of urban areas. In most cases of investigation, the case of NATM is considered to be an accident regardless of the method in the problem area. The main cause of the accident is the sudden appearance of a crushing zone containing a large amount of water.

시공방법Construction method 지반조건Ground condition 현장명Site name 문 제 점problem 대 응 책Response book 쉴드 TBM Shield TBM 충적층 (점성토, 사질토)Alluvial layers (cohesive, sandy soil) 일본 동경만 Aqua Line (해저터널) Tokyo Bay, Japan Aqua Line (Submarine Tunnel) 대수심, 고수압, 장거리 굴진, 대구경 등 문제중 특히 수압이 가장 큰 관건, 최대 수압 6barAmong the problems such as large depth, high water pressure, long-distance excavation, large diameter, especially the biggest pressure, the maximum water pressure 6bar 세그먼트 사이의 실(seal)재, 1차 복공과 2차 복공의 사이에 도수타입의 방수실 설치, 지수대책/방식대책 필요Sealing material between segments, installation of a waterproof type seal between the primary and secondary vents 연약층 석회암 등Soft layer limestone, etc. 덴마크 Great Belt 해협 (해저터널)Denmark Great Belt Strait (Undersea Tunnel) 66m 수압작용, 해수에 의한 침수 초당 3 - 8 톤 유입으로 장비 고장, 터널 붕락위기 66m hydraulic pressure, immersion by sea water 3-8 tons per second equipment failure, tunnel collapse crisis 30개의 보호 coffer-dam 설계로 수압 대처, 붕락을 막기 위해 터널내 점토 투입 공기 2년 증가 공사비 50%증가 Thirty protection coffer-dam designs add 2 years of clay input air into the tunnel to cope with hydraulic pressure and prevent collapse open TBM open TBM complex tectonic hydrogeological conditioncomplex tectonic hydrogeological condition 러시아 Severo- Muysky (산악터널)Russia Severo- Muysky (mountain tunnel) 1981. water inflow: 5 to 60 - 70m3/h 1979.9 2hr, 토사와 700m3/h의 물 유입, 600m3/h로 수렴, 1980.3 까지350m3/h 유입 1987.4. 1,260m3/h, 수시간 지속 1989.4(great accident): 700m3/h, 900m 침수, 침수원인: 1. 파악되지 않은 국지적인 연직 대수층 - 2MPa 이상의 수압작용, 단층대의 일부임, 2. 그라우팅존이 쉴드 배면에서 교란됨, 교란의 직접적 원인은 지진, 3. 출수로 6,500m3에 이르는 토사 유입 - 공동 형성, 지반 붕락1981. water inflow: 5 to 60 - 70m 3 / h 1979.9 2hr, the earth and sand and 700m 3 / h water inlet, converging to 600m 3 / h, 350m 3 / h flows through 1980.3 1987.4. 1,260m 3 / h, lasting several hours 1989.4 (great accident): 700m 3 / h, 900m Immersion, Immersion Cause: 1.Unidentified local vertical aquifer-more than 2MPa hydraulic pressure, part of fault zone, 2. Grouting zone being disturbed in the rear shield, direct cause of the disturbance is an earthquake, 3. gravel flows up to 6,500m 3 to heading-cavity forming, soil collapse pumping out, monitoring, con'c coffer-dam 설치pumping out, monitoring, con'c coffer-dam installation

NATM NATM limestone 지반 단층대(높이 115m, 30m폭의 mylonite) 출수량 20m3/sLimestone ground fault zone (115m high, 30m wide mylonite) output 20m 3 / s 이태리 Grand Sasso Tunnel (10km, 80m2)Italy Grand Sasso Tunnel (10km, 80m2) 모래/암편 동반 출수, 36,000 m3 단층대의 불투수성과 수압작용이 원인Sand / ampyeon accompanied heading, 36,000 m 3 of water impermeable and water pressure acts causing fault zone 추가침수 방지: con'c coffer-dam 설치, 지반보강 그라우팅, 배수공 보강: 26km well 굴착, 1.6km 재굴착, 9430ton의 실리카겔 주입Additional immersion protection: con'c coffer-dam installation, ground reinforcement grouting, drainage reinforcement: 26km well excavation, 1.6km reexcavation, 9430ton silica gel injection 퇴적암, 안산암, 응회암 등Sedimentary rock, andesite, tuff, etc. 일본 Seikan (해저터널)Japan Seikan (submarine tunnel) 240m 해저 시공되어 19년 공사기간 중 연암 발파 시 1976, 70m3/min의 해수가 유입, 터널 내부 전체가 유실되는 사고가 발생. 인명 피해는 없었음. 4회의 지하수 유입발생Construction of 240m subsea, yeonam blasting during 19 years, 1976, 70m3 / min seawater inflow, the entire tunnel inside is lost. There was no casualty. 4 groundwater inflows waterproof dam 건설, 사전보강 그라우팅, coffer-dam 설치, 교란영역 까지 우회터널 건설 등을 실시Construction of waterproof dam, pre-reinforced grouting, coffer-dam installation, bypass tunnel construction up to disturbance area, etc. 불균질 화성암, 지질 복잡Heterogeneous igneous rock, geological complex 일본 Sinvada, (1.9km, 3.3m2)Sinvada, Japan, (1.9km, 3.3m 2 ) 그라우팅 실패 7,000m3의 물, 1500m3 모래 유입Grouting failure 7,000m 3 water, 1500m 3 sand inflow well point 사용 배수 150dm3/day, 45일간 지속; 60dm3/day, 3개월 지속well point drainage 150dm3 / day, lasting 45 days; 60dm3 / day, lasts 3 months 화산응회암, 각력암, 안산암Volcanic tuff, keratite, andesite 일본 Nakayama, (14.8km, 100m2)Japan Nakayama, (14.8km, 100m 2 ) 100m3/h 유입, 압력, 2 MPa100 m 3 / h inlet, pressure, 2 MPa by pass adit 굴착 그라우팅 by pass adit excavation grouting -- 일본 Anray, (6km, 49m2)Anray, Japan (6km, 49m2) 0.02m3/min 유입, 1.5km 침수0.02m3 / min inflow, 1.5km immersion 배수갱 2개 굴착2 excavation pit 화산쇄설물Volcanic debris 일본 Uramoto, Ikuta, Joetsu (13km)Japan Uramoto, Ikuta, Joetsu (13km) 지질구조 예측 불가Unpredictable Geological Structure 경사보어홀, 추가 배수갱(4-15m2) 이 많이 사용됨, 배수와 지반정보 획득, 배수공은 다른 배수 방법과 병행Slant bore hole, additional drainage pit (4-15m 2 ) is used a lot, drainage and ground information acquisition, drainage hole parallel with other drainage methods limestone, dolomitelimestone, dolomite 오스트리아 Bosruk(4.7km,심도1,250m)Austria Bosruk-2.9 mi / 4.7 km 파쇄대에서 1.1m3/s 유입, 배수에 7개월 소요1.1 m3 / s flow from the crusher, 7 months to drain 배수갱Drainage -- 프랑스 Saint Jastino tunnelFrance Saint Jastino tunnel 13.5m3/min13.5m 3 / min coffer-dam, 그라우팅coffer-dam, grouting

이러한 사고의 결과는 대부분 터널의 침수를 비롯한 막대한 피해가 발생하며 인적, 물적(공기, 공사비 등) 손실을 가져 오는 것으로 나타났다. 사고의 수습을 위한 대책공에는 표 1에서와 같이 배수공이 필수적으로 설치되며, 그라우팅과 코퍼댐(coffer-dam)이 주로 설치된다.Most of these accidents resulted in huge damages, including flooding of tunnels, and loss of human and material (air, construction, etc.). In order to rectify the accident, the drainage hole is essentially installed as shown in Table 1, and grouting and coffer-dam are mainly installed.

한편, 종래의 터널 침수사례 및 유입수 현황 분석에서 침수사례 분석을 먼저 살펴보면, Vlasov 등(2001)이 1981 - 1990까지 10년간의 러시아에서 발생한 시공중 사고 발생 사례를 분석한 결과, 문제가 발생한 56개 터널에서 침수사고(flooding) 발생 건수 중 지하철 터널에서의 사고 발생건수는 84%이며, 교통터널과 지하 구조물에서 각각 9%, 7%의 사고가 발생하였다.On the other hand, if you look at the analysis of the inundation case in the conventional tunnel inundation case and inflow analysis, Vlasov et al. (2001) analyzed 56 cases of construction accidents that occurred in Russia for 10 years from 1981 to 1990. Among the number of flooding accidents in tunnels, 84% of subway tunnel accidents occurred, and 9% and 7% of traffic tunnels and underground structures, respectively.

비록, 러시아와 국내와의 시공현실에 차이가 있다고 볼 수 있으나, 도심지가 주로 위치하는 퇴적지반 천부의 불량한 지반에서 침수사고가 발생할 가능성이 크다는 사실을 보여주고 있다. Although there is a difference in the construction reality between Russia and Korea, it shows that there is a high possibility of flooding accidents in the poor ground of sedimentary ground where the urban area is mainly located.

또한, 터널 유입수의 현황 분석을 살펴보면, 대규모의 붕락을 동반한 출수 이외에도 터널 시공중의 배출수는 터널의 시공과 안전에 영향을 주며, 특히 해저터널의 경우 침출수의 염해는 굴착장비와 지보재에 상당한 영향을 주므로(Nilsen과 Palmstrøm, 2001) 최대한 억제할 필요가 있다. In addition, in the analysis of the current situation of tunnel inflow, in addition to the discharge with massive collapse, the discharged water during the tunnel construction affects the construction and safety of the tunnel. (Nilsen and Palmstrøm, 2001), it is necessary to restrain as much as possible.

따라서, 40개의 해저터널 보유하는 노르웨이의 경우 대부분 드릴(drill), 블래스트(blast)로 시공하기 때문에 프로브 드릴링(probe drilling)과 프리그라우팅(pre-grouting)을 많이 하여 지하수를 저감시키는(Tunnels & Tunnelling International, 2003) 방법을 주로 사용한다. 특히 스웨덴은 터널공사비의 상당부분이 지수를 위한 프리그라우팅(pre-grouting) 비용으로 사용되는 것으로(Cesano 등, 2000) 나타났다.Therefore, in Norway, which has 40 subsea tunnels, most of them are installed using drills and blasts, so that the groundwater is reduced by a lot of probe drilling and pre-grouting (Tunnels & Tunnelling). International, 2003). In Sweden, in particular, a significant portion of the cost of tunnel construction is spent as a pre-grouting cost for the index (Cesano et al., 2000).

그러나 현장의 지질조건을 완전히 파악할 수 없고, 유입수 추정식이 현장조건을 완전히 반영할 수 없으며, 얻어진 시험자료 역시 현장을 대표하기에는 한계가 있으므로 터널 계획시 지하수 유입의 추정은 한계가 있다(Tunnels & Tunnelling International, 2001). 더욱이 Tunnels & Tunnelling International(2001)에 의하면, 현장에서 측정되는 유입량의 절반 이상은 커브의 상위 1%(높은 투수성)로부터 유래하는 것으로 나타나 요주의 구간에 대한 지하수의 방수와 배수가 매우 중요함을 알 수 있다.However, because the geological conditions of the site cannot be fully understood, the influent estimation equation cannot fully reflect the site conditions, and the obtained test data also have limitations to represent the site, so the estimation of groundwater inflow is limited in the tunnel planning (Tunnels & Tunnelling International). , 2001). Furthermore, according to Tunnels & Tunnelling International (2001), more than half of the inflow measured on site is derived from the top 1% of the curve (high permeability), indicating that groundwater waterproofing and drainage for critical sections is very important. Can be.

한편, 연장이 수십 m 또는 수십 km에 달하는 선상 구조물인 터널은 그 대상영역이 광범위하여 계획 또는 설계를 위한 완벽한 사전 조사가 사실상 불가능에 가깝다. 지반조사는 탐사와 조사가 필수적이지만 접근성의 제약(대심도 산악 터널, 해저/하저 터널)과 경제성의 한계 등으로 조사의 범위와 수량 또한 매우 제한적이다. 따라서 터널의 설계는 기본설계 개념으로 하고, 시공중에 막장관찰과 지반 조사를 근거로 실시설계 수준의 설계변경을 통하여 현장 상황에 부합하는 시공을 하는 것이 바람직하다.On the other hand, a tunnel, which is a linear structure of several tens of meters or tens of kilometers in length, has a wide range of target areas, making it almost impossible to complete a complete survey for planning or design. Exploration and survey are essential for the ground survey, but the scope and quantity of surveys are very limited due to the limited accessibility (large depth mountain tunnel, subsea / undersea tunnel) and economic limitations. Therefore, it is desirable to design the tunnel as the basic design concept, and to perform the construction in accordance with the site situation through the design change of the design level based on the close observation and the ground survey during the construction.

또한, 조사된 바와 같이 시공중에도 미처 확인되지 못한 파쇄대(다량의 물을 포함하는)로 인한 시공중 갑작스런 출수는 발생 빈도는 낮으나 그 파급효과는 막대한 것을 미루어 볼 때 시공중의 용수 또한 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 그러므로 문제 구간에 대한 사전 감지와 보강대책은 터널의 안정과 시공성 향상을 위하여 매우 중요한 일임을 알 수 있다.In addition, as a result of the survey, sudden outflow during construction due to the crushing zone (which contains a large amount of water) which is not confirmed even during construction is low, but the ripple effect is enormous. desirable. Therefore, it can be seen that the prior detection and reinforcement measures for the problem sections are very important for improving the stability and constructability of the tunnel.

본 발명의 목적은 막장 진입 전 배수공 설치를 통하여 지반의 충분한 배수와 지하수압의 안정화가 이루어지도록 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치 및 수압경감 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a prefabricated drainage system for hydraulic pressure reduction and a hydraulic pressure reduction method for ensuring sufficient drainage of ground and stabilization of groundwater pressure through the installation of a drain hole before entering the curtain.

또한, 본 발명의 다른 목적은 위험구간에 대한 사전탐지와 사전보강을 할 수 있도록 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치 및 수압경감 방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a prefabricated drainage and pressure reduction method for hydraulic pressure reduction of the crushing table to enable pre-detection and pre-reinforcement for the danger zone.

상기와 같은 본 발명의 목적은 일측에 배출구를 분기한 배수가이드와 상기 배수가이드에 삽통되며 양단에 결합부를 형성한 물을 흡수하는 구조의 조립식 케이싱과 상기 배수가이드와 일측과 결합되는 보조케이싱과 상기 보조케이싱의 일측단에 연결되는 캡을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지반 및 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is a prefabricated casing and a second casing and the drainage guide and one side of the prefabricated casing having a structure for absorbing the water is inserted into the drainage guide and the draining guide branched to the discharge guide on one side and formed at both ends It is achieved by a hydraulic pressure reducing prefabricated drainage system for ground and shredding, characterized in that it comprises a cap connected to one end of the auxiliary casing.

여기서, 상기 케이싱은 외주면에 다수개의 유입공을 형성하고, 상기 결합부는 케이싱의 일측단에서 타측으로 일정길이 케이싱의 외주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제1결합부와, 상기 케이싱의 타측단에서 일측으로 일정길이 케이싱의 내주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제2결합부로 구성되는 것이 특징이다.Here, the casing forms a plurality of inlet holes on the outer circumferential surface, the coupling portion is formed in the first coupling portion formed a spiral projection along the outer circumferential surface of the casing at a predetermined length from one side end of the casing to the other side, and the other end of the casing It is characterized by consisting of a second coupling portion forming a spiral protrusion along the inner circumferential surface of the casing with a predetermined length to one side.

또한, 상기 배출구의 선단은 배출량을 조절하는 밸브를 구비하고, 상기 배출구의 일측은 유량계가 설치되는 것이 특징이다.In addition, the distal end of the discharge port is provided with a valve for controlling the discharge, one side of the discharge port is characterized in that the flow meter is installed.

그리고 상기 케이싱의 외주면에는 여과재가 코팅되는데 이러한 여과재는 부직포인 것이 바람직하다.And the outer peripheral surface of the casing is coated with a filter material, the filter material is preferably a non-woven fabric.

아울러, 상기 캡은 지질을 굴착하는 굴착장치의 드릴축이 교통될 수 있도록 보조케이싱과 연결되는 연결 부위와 대응되는 비 연결 부위까지 일정지름의 구멍을 형성하고, 상기 연결 부위의 내주면에는 수밀부재를 구비하여 구성되는 것이 특징 이다.In addition, the cap forms a hole of a predetermined diameter to the non-connection portion corresponding to the connection portion connected to the auxiliary casing so that the drill shaft of the drilling device for excavating the lipid, and the watertight member on the inner peripheral surface of the connection portion It is characterized by being provided.

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아울러, 본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구 성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention will be described in detail, in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are possible even if displayed on different drawings It should be noted that the same reference numerals are used. In describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치는 일측에 배출구(21)를 분기한 배수가이드(20)와, 양단의 결합부에 의한 조립식 구성으로서 물을 흡수하는 구조의 케이싱(10)과, 상기 배수가이드(20)와 일측과 결합되는 보조케이싱(40)과, 상기 보조케이싱(40)의 일측단에 연결되는 캡(30)을 포함하여 구성된다.The hydraulic pressure reducing prefabricated drainage device of the shredding stand according to the embodiment of the present invention has a drainage guide 20 branching the outlet 21 on one side, and a casing having a structure for absorbing water as a prefabricated structure by a coupling part at both ends ( 10), the drain guide 20 and the auxiliary casing 40 is coupled to one side, and the cap 30 is connected to one side end of the auxiliary casing (40).

배수가이드(20)는 길이방향으로 일정길이를 갖는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 길이방향의 일측에 사선방향으로 배출구(21)를 형성하여 대략 "Y"자 모양의 형상으로 이루어져 있다. 비록, 도면상에는 상기 배출구(21)를 사선방향으로 분기하여 "Y"자의 형태로 표현하였으나, 이는 하나의 실시예를 위한 예시일 뿐 배출구(21)는 배수가이드(20)의 길이방향을 중심으로 직각을 이루는 등 배수가이드(20)로부터 분기 되는 배출구(21)의 분기 각도는 "Y"자 형에 한정하지 않는다. 또한, 배수가이드(20)의 길이방향으로부터 분기 되는 배출구(21)는 상기 배수가이드(20)의 길이방향의 어느 위치로부터 분기 되어도 관계없다.Drainage guide 20 has a predetermined length in the longitudinal direction, as shown in Figure 3 to form a discharge port 21 in the diagonal direction on one side of the longitudinal direction is made of a substantially "Y" shape. Although, in the drawings, the outlet 21 is branched in an oblique direction and expressed in the form of "Y", but this is only an example for one embodiment, and the outlet 21 is based on the length direction of the drainage guide 20. The branching angle of the outlet 21 branching from the drainage guide 20 to form a right angle is not limited to the "Y" shape. The outlet 21 branched from the longitudinal direction of the drainage guide 20 may branch from any position in the longitudinal direction of the drainage guide 20.

이와 같이 배출구(21)를 분기한 배수가이드(20)의 길이방향 내부에는 양단에 결합부를 형성한 물을 흡수하는 구조의 케이싱(10)이 삽통된다. 바람직하기로는 상기 케이싱(10)의 바깥지름은 상기 배수가이드(20)의 안지름보다 작거나 같아야 하고, 상기 케이싱(10)의 외주면 즉, 둘레는 다수개의 유입공이 형성되어 있어야 한다.Thus, the casing 10 of the structure which absorbs the water which formed the coupling part in the both ends is inserted in the longitudinal direction of the drain guide 20 which branched the discharge port 21. Preferably, the outer diameter of the casing 10 should be smaller than or equal to the inner diameter of the drainage guide 20, and the outer circumferential surface of the casing 10, that is, the circumference, should have a plurality of inflow holes.

또한, 양단에 결합부에 의해 케이싱(10)은 무한 반복으로 조립되어 길이가 연장될 수 있다. In addition, the casing 10 by the coupling portion at both ends may be assembled in an infinite repeat to extend the length.

보조케이싱(40)은 상기 케이싱(10)을 무한 반복 조립하다가 지하수(80)를 포함하는 파쇄대(93)에 이르면 배수가이드(20)의 일측에 연결되는 것으로, 상기 보조케이싱(40)의 일단은 캡(30)으로 결합되어 있다.The auxiliary casing 40 is connected to one side of the drain guide 20 when the casing 10 is repeatedly assembled indefinitely and reaches the shredding stand 93 including the groundwater 80, and one end of the auxiliary casing 40 is It is coupled with the cap 30.

여기서, 상기 배수가이드(20)와 보조케이싱(40)의 연결부위는 비교적 짧은 시간에 결합이 이루어져야 하고, 특히 수밀성이 좋다면 어떠한 연결구조이든 적용될 수 있다. 예컨대, 암,수 나사형 체결방식으로 결합되는 구조인 경우, 상기 수나사의 일측엔 링형태의 고무파킹을 더 구비하여 체결되는 형식일 수 있다.Here, the connection portion of the drain guide 20 and the auxiliary casing 40 should be coupled in a relatively short time, and any connection structure may be applied, especially if watertightness is good. For example, when the structure is coupled by a female, male screw type fastening method, one side of the male screw may be further provided with a ring-shaped rubber parking.

상기 캡(30)은 지질을 굴착하는 굴착장치의 드릴축이 교통될 수 있도록 보조케이싱(40)과 연결되는 연결 부위와 대응되는 비 연결 부위까지 일정지름의 구멍(31)을 형성하고, 상기 연결 부위의 내주면에는 수밀부재(32)를 구비하여 구성된다.The cap 30 forms a hole 31 having a predetermined diameter up to a non-connection portion corresponding to a connection portion connected to the auxiliary casing 40 so that the drill shaft of the drilling device for excavating lipids can be communicated. The inner circumferential surface of the portion is provided with a watertight member 32.

여기서, 상기 수밀부재(32)는 예컨대 고무파킹일 수 있다. 상기와 같은 고무파킹은 보조케이싱(40)의 내경에 밀착되는 것으로, 캡(30)에 형성된 구멍(31)에 드릴축이 압착되어 이와 함께 수밀성을 유지하여 지하수(80)가 배수관(21)으로 유도되게 한다. 따라서, 지하수(80)가 포함된 파쇄대에 진입하더라도 지하수(80)의 배수는 이루어지고 이와 동시에 드릴은 지반(90)을 지속적으로 천공할 수 있다.Here, the watertight member 32 may be, for example, rubber parking. The rubber parking as described above is in close contact with the inner diameter of the auxiliary casing 40, the drill shaft is pressed into the hole 31 formed in the cap 30 to maintain the water tightness with the ground water 80 to the drain pipe 21 To be induced. Therefore, even if the groundwater 80 enters the crushing zone containing the drainage of the groundwater 80 is made at the same time the drill can continuously perforate the ground (90).

이상과 같은 본 발명은 터널의 시공 전에 사용되는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치로서, 터널시공 중 막장 진입 수개월 전에 터널 외부 지반(90)에 터 널의 방향과 평행하게 구멍을 천공하여 상기 천공부위(91)에 상기 배수가이드(20)를 삽입한 다음 케이싱(10)을 배수가이드(20)에 삽통하고, 상기 천공부위(91)를 지속적으로 연장 천공하여 상기 케이싱(10)에 또 다른 케이싱을 조립하고 삽입하는 과정을 반복하여 터널의 종단부까지 진입하는데 사용되며, 상기 터널의 종단부까지 진입하는 과정에서 지하수(80)가 포함된 지반 또는 파쇄대를 경유하게 되면, 상기 케이싱(10)의 유입공(10a) 또는 케이싱(10)의 일측부를 통하여 상기 지하수(80)를 유입시키고, 상기 배수가이드(20)의 배출구(21)를 통하여 지하수(80)를 배출하여 수압을 경감시킨다.The present invention as described above is a prefabricated drainage device for hydraulic pressure reduction of the crushing zone used before the construction of the tunnel, a few months before the entrance of the tunnel during the construction of the tunnel by drilling a hole parallel to the direction of the tunnel in the outer ground (90) outside the tunnel The drainage guide 20 is inserted into the 91 and then the casing 10 is inserted into the drainage guide 20, and the casing 10 is further cascaded by continuously drilling the perforation 91. It is used to enter the end of the tunnel by repeating the assembly and insertion process, and when entering through the ground or crushing zone containing the ground water 80 in the process of entering the end of the tunnel, the inflow of the casing 10 The groundwater 80 is introduced through one side of the ball 10a or the casing 10, and the groundwater 80 is discharged through the outlet 21 of the drainage guide 20 to reduce water pressure.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 터널의 시공방향의 양측으로 지반(90)을 일정깊이 천공하고, 상기 천공부위(91)에 배수가이드(20)를 설치하여 배수가이드(20)를 상기 천공부위(91)에 고정되도록 틈새를 메우는 그라우팅(92) 단계를 실시하며, 상기 배수가이드(20)의 내경의 길이방향을 따라 터널의 시공방향과 평행하게 지반(90)으로부터 일정길이 구멍을 천공하여 상기 구멍에 물을 흡수하는 구조의 조립식 케이싱(10)을 삽입하고, 상기 케이싱(10)을 막장에 이르도록 천공과 조립을 반복한다. 이때 종단 전에 지하수를 포함하는 지반 또는 파쇄대에 이르면 보조케이싱(40) 과 캡(30)을 사용하여 안전하게 지하수(80)를 배출함과 동시에 구멍은 지속적으로 천공할 수 있다.In more detail, the ground 90 is drilled to both sides of the construction direction of the tunnel in a predetermined depth, and the drainage guide 20 is installed at the drilled portion 91 to install the drainage guide 20 in the drilled portion 91. Grouting (92) to fill the gap so as to be fixed to), and drills a predetermined length hole from the ground (90) in parallel with the construction direction of the tunnel in the longitudinal direction of the inner diameter of the drain guide 20 to the hole Insert the prefabricated casing 10 of the structure that absorbs water, and the perforation and assembly are repeated to reach the end of the casing 10. At this time, when the ground or ground crushing zone including the groundwater before termination, the ground water 80 can be safely discharged using the auxiliary casing 40 and the cap 30 and the hole can be continuously drilled.

이와 같은 방식은 지반(90)의 충분한 배수와 지하수압의 안정화를 이루므로 터널시공의 안전을 기할 수 있고, 위험구간에 대한 사전탐지와 사전보강을 도모할 수 있어 효과적이다.Such a method achieves sufficient drainage of ground (90) and stabilization of groundwater pressure, thereby ensuring the safety of tunnel construction, and promoting effective detection and preliminary reinforcement of dangerous sections.

한편, 케이싱(10)에 구비된 결합부는 케이싱(10)의 일측단에서 타측으로 일정길이 케이싱(10)의 외주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제1결합부(14)와 상기 케이싱(10)의 타측단에서 일측으로 일정길이 케이싱(10)의 내주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제2결합부(15)로 나뉘어지고 이를 통하여 케이싱(10)의 조립이 가능해진다.On the other hand, the coupling portion provided in the casing 10 from the one end of the casing 10 to the other side of the first coupling portion 14 and the casing 10 formed a spiral projection along the outer peripheral surface of the casing 10 of a predetermined length It is divided into a second coupling portion 15 that forms a spiral protrusion along the inner circumferential surface of the casing 10 at a predetermined length from the other end of the casing 10, through which the casing 10 can be assembled.

따라서, 제1결합부(14)와 제2결합부(15)를 형성한 케이싱(10)은 케이싱(10)의 타측단에 형성된 제2결합부(15)에 또 다른 케이싱의 제1결합부를 회전시켜 결합할 수 있는 조립식이어서, 터널의 종단부까지의 진입이 가능하고, 지질특성 등 사전조사를 병행하는 용도로 사용할 수 있다.Accordingly, the casing 10 having the first coupling part 14 and the second coupling part 15 has a first coupling part of another casing to the second coupling part 15 formed at the other end of the casing 10. Since it is a prefabricated type that can be rotated and combined, it is possible to enter the end of the tunnel and can be used for a combination of preliminary investigation such as geological characteristics.

또한, 케이싱(10)의 외주면에 코팅된 여과재(12)는 지하수(80)가 유입될 때 이물질(모래, 자갈 등)의 유입을 막기 위해 구비되는 것으로, 이러한 여과재(12)의 일예로는 부직포를 들 수 있다.In addition, the filter medium 12 coated on the outer circumferential surface of the casing 10 is provided to prevent the inflow of foreign matter (sand, gravel, etc.) when the groundwater 80 is introduced, an example of such a filter medium 12 is a nonwoven fabric Can be mentioned.

또한, 보조 케이싱(40)과 캡(30)은 파쇄대(93)를 통과시 안전한 지하수의 배출을 위하여 사용될 수 있다. 아울러, 상기 배출구(21)의 선단에는 물의 배출량을 조절하는 밸브(22)와 배출구(21)의 일측에 유량계(23)를 더 설치하여, 지하수(80)의 배출량 조절 및 지하수의 배출량을 체크할 수 있다.In addition, the auxiliary casing 40 and the cap 30 may be used for safe discharge of groundwater when passing through the shredding 93. In addition, at the distal end of the outlet 21, a valve 22 for controlling the discharge of water and a flow meter 23 are further provided at one side of the outlet 21, so that the discharge of the groundwater 80 and the discharge of the groundwater can be checked. Can be.

상기 전술한 바와 같은 본 발명의 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치에 따르면, 돌발 집중용수를 방지하고, 파쇄대 등 위험 구간에서의 배수로 인해 막장 전면의 수압 경감으로 터널의 안정성을 확보하며, 터널의 시공중 배수통로로서 활용하는 장점이 있다.According to the hydraulic pressure reducing prefabricated drainage device of the present invention as described above, to prevent the sudden concentration of water, to ensure the stability of the tunnel by reducing the hydraulic pressure on the front surface of the membrane due to drainage in the danger zone, such as crushing, construction of the tunnel There is an advantage to use as a drainage passage.

또한, 지반조사(불연속면 방향성 분석으로 암반분류, 위험요소 및 위치 파악, 불연속체 해석 입력자료 획득, 기계화 시공등의 시공법 결정, 터널 노선의 사전 변경 또는 확정)와, 파쇄대 규모의 확인(위험구간 보강공법, 차수계획 수립 기초자료 활용)과, 주 유입 경로의 파악(시공 중 용수량 추정, 수리해석 및 차수계획 수립 기초자료로 활용)과, 각종 탐사/조사 통로(시공 중 및 운영중의 Tunnel Seismic Prediction; TSP 탐사, 토모그래피 등 탐사의 통로 활용)와, 계측 통로(시공 전후 또는 운영중의 지반변위, 수압 계측 등의 통로)와, 보강공법의 적용(대규모 그라우팅 영역의 지정 그라우팅 효율 제고, 수평시추(HDD)인 경우 더 효과적) 등 지반조사 및 탐사공의 역할을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the ground surveys (rock classification, risk factors and location analysis, discontinuity analysis input data acquisition, construction method determination such as mechanized construction, preliminary change or confirmation of tunnel routes) and confirmation of the size of crushing zones Utilization of construction methods, order planning basic data), identification of main inflow paths (use of water estimation, construction analysis and order planning basic data), and various exploration / investigation pathways (tunnel seismic prediction during construction and operation) ; Application of TSP exploration, tomography and other exploration passages, Measurement passages (paths before and after construction, ground displacement, hydraulic pressure measurement, etc.), and reinforcement methods (enhanced designation of large grouting areas, horizontal drilling ( HDD) is more effective) and can act as a ground survey and probe.

이상 본 발명이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in connection with a preferred embodiment, those of ordinary skill in the art will be able to easily make various changes and modifications without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation, and the true scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope are included in the present invention. Should be interpreted as.

Claims (10)

일측에 배출구(21)를 분기한 배수가이드(20)와;A drain guide 20 branching the outlet 21 on one side; 상기 배수가이드(20)에 삽통되며 양단에 결합부를 형성한 물을 흡수하는 구조의 조립식 케이싱(10)과;A prefabricated casing (10) inserted into the drainage guide (20) and absorbing water having a coupling portion at both ends thereof; 상기 배수가이드(20)와 일측과 결합되는 보조케이싱(40)과;An auxiliary casing 40 coupled to the drainage guide 20 and one side; 상기 보조케이싱(40)의 일측단에 연결되는 캡(30);A cap 30 connected to one end of the auxiliary casing 40; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.Prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of crushing zone, characterized in that comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이싱(10)은 외주면에 다수개의 유입공을 형성하는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The casing 10 is prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the crushing table, characterized in that to form a plurality of inlet holes on the outer circumferential surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결합부는 케이싱(10)의 일측단에서 타측으로 일정길이 케이싱(10)의 외주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제1결합부(14)와,The coupling part includes a first coupling part 14 which forms a spiral protrusion along the outer circumferential surface of the casing 10 at a predetermined length from one end of the casing 10 to the other side; 상기 케이싱(10)의 타측단에서 일측으로 일정길이 케이싱(10)의 내주면을 따라 나선형의 돌기를 형성한 제2결합부(15),A second coupling part 15 having a spiral protrusion along the inner circumferential surface of the casing 10 at a predetermined length from one end of the other side of the casing 10, 로 구성되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.Prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the shredding stand, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배출구(21)의 선단은 배출량을 조절하는 밸브(22)를 구비하여 구성하는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The discharging prefabricated drainage device for hydraulic pressure reduction of a crushing stand, characterized in that the distal end of the discharge port 21 is provided with a valve 22 for controlling the discharge amount. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 배출구(21)의 일측은 유량계(23)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.One side of the discharge port 21 is a prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the crushing stand, characterized in that the flow meter 23 is further installed. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 케이싱(10)의 외주면에는 여과재(12)가 코팅되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The outer circumferential surface of the casing 10, prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the crushing table, characterized in that the filter material 12 is coated. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 여과재(12)는 부직포인 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The filter medium 12 is prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the crushing table, characterized in that the non-woven fabric. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡(30)은 지질을 굴착하는 굴착장치의 드릴축이 교통될 수 있도록 보조케이싱(40)과 연결되는 연결 부위와 대응되는 비 연결 부위까지 일정지름의 구 멍(31)을 형성하고, 상기 연결 부위의 내주면에는 수밀부재(32)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The cap 30 forms a hole 31 having a predetermined diameter up to a non-connection part corresponding to a connection part connected to the auxiliary casing 40 so that the drill shaft of the excavation device for drilling geology can be communicated. Prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction of the crushing table, characterized in that the inner peripheral surface of the connection portion is provided with a watertight member (32). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조케이싱(40)은 배수가이드(20)에 연결되어 파쇄대(93) 통과시 안전하게 지하수(80)를 배출할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파쇄대의 수압경감용 조립식 배수장치.The auxiliary casing 40 is connected to the drain guide 20, the prefabricated drainage for hydraulic pressure reduction, characterized in that configured to discharge the groundwater 80 safely when passing through the crushing stand (93). 삭제delete
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