KR100869241B1 - 강관 추진용 가이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강관 추진용 가이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선추진된 강관 옆에 다른 강관을 추진하면서 후추진 강관 내부에 암반굴착기를 삽입하여 분쇄작용을 할 때 발생하는 진동에 의해 후추진 강관이 좌우로 흔들리는 것을 방지하는 강관 추진용 가이드에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 강관을 추진하여 강관루프 구조체를 축조할 때, 강관 사이의 결합을 견고하게 할 수 있고, 암반굴착기의 사용중에 발생하는 진동에 의해 강관 사이가 벌어지는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.

강관, 추진, 가이드, 암반굴착기, 토사

Description

강관 추진용 가이드{GUIDE FOR PIPE PROPELLR}

본 발명은 강관 추진용 가이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선추진된 강관 옆에 다른 강관을 추진하면서 후추진 강관 내부에 암반굴착기를 삽입하여 분쇄작용을 할 때 발생하는 진동에 의해 후추진 강관이 좌우로 흔들리는 것을 방지하는 강관 추진용 가이드에 관한 것이다.

일반적으로, 지중에 구조물을 축조하는 방식으로 개착 및 비개착에 의한 구조물 축조방식이 있다.

기존 도로 및 철도 하부를 횡단해서 하수암거나 지하차도, 터널구조물 등을 설치해야 하는 경우 공사에 따른 지장물의 이전이 곤란하거나, 지장물 저촉, 차량 소통 장애 등으로 개착이 불가능하여 비개착공법이 요구되는데, 비개착에 의한 구조물 축조 공법에는 횡단하는 도로나 저장물의 양측으로 작업구 개념의 전진기지와 도달기지가 필수적이며, 대표적인 비개착식 지중구조물 축조공법으로는 강관루프공법이 있다.

강관루프공법은 구조물이 형성될 지중에 강관을 순차적으로 압입, 연결하여 강관루프를 형성하고, 강관 안쪽의 내부 토사를 전부 제거하여 구조물을 축조하게 된다.

강관루프는 상부의 토사로부터 가해지는 하중을 지탱하여야 하므로 상하방향의 압력을 견딜 수 있도록 인접한 강관끼리 견고하게 연결되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 추진용 강관의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 2는 인접한 강관 사이의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

지중에 추진되는 강관(200)을 서로 연결하여 토사의 하중을 지탱하기 위해서는 강관(200)의 표면을 서로 용접하여 결합하기도 하지만, 이미 지중에 설치된 선추진 강관(200)의 한쪽에 수평홈(204)을 만들고 반대쪽 강관(200)의 표면에 앵글(206)을 부착하여 앵글(206)이 수평홈(204) 내부에 고정되도록 하는 것이 설치도 간편하고 더 큰 하중을 견딜 수 있는 방법이다.

후추진 강관(200)의 앵글(206)은 수평홈(204) 내부를 활주 이동하면서 원하는 위치까지 추진된다.

그런데, 강관(200)을 추진할 때, 지중에 암반이 존재하는 경우에는 암반을 분쇄하면서 앞으로 전진하여야 하는데, 일반적으로는 추진중인 강관(200)의 내부에 암반굴착기(도면 미도시)를 삽입하여 분쇄작업을 하면서 강관(200)을 전진시키게 된다.

대표적인 암반굴착기는 대한민국 특허 제0718942호 "연약지반 강관 압입용 터널굴착기 및 굴착시공 방법"에 개시되어 있는데, 4-6개 정도의 비트 헤드부의 충격에 의해 암반이 부서지면 강관 외벽을 통해 자갈을 빼내는 방법을 사용한다.

암반굴착기는 지중에 존재하는 암반을 순간적인 충격을 가해 분쇄하는 것이 므로 순간적인 충격과 진동이 상당히 발생한다. 이때의 진동은 암반굴착기가 삽입된 강관에 그대로 전해지면서 인접한 강관에도 영향이 미친다.

암반굴착기에서 발생한 진동이 강관에 도달하면 현재 추진되고 있던 후추진 강관과 선추진 강관을 잡아주던 앵글(206)이 떨어지거나 휘어지면서 후추진 강관이 직진하지 못하고 옆으로 휘어지는 문제점이 생긴다.

진동이 더 심하면 인접한 강관 사이의 결합이 떨어지면서 토사의 하중을 지탱하는 힘이 떨어져서 도로 공사 도중에 붕괴사고로 이어질 수 있는 위험성이 생긴다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 선추진 강관의 내벽에 끼인 상태로 활주이동하는 추진용 가이드를 후추진 강관의 앞쪽 외벽에 설치하고, 후추진 강관을 밀어넣을 때, 먼저 추진용 가이드를 선추진 강관의 내부에 넣은 상태로 후추진 강관의 추진 작업을 진행함으로써 강한 충격이나 진동에도 후추진 강관이 선추진 강관으로부터 이탈하거나 두 강관의 사이가 벌어지지 않도록 하는 강관 추진용 가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 비개착적 방법으로 지중구조물을 축조하기 위하여 지중에 설치되는 추진용 강관의 흔들림을 방지하기 위한 가이드로서, 단면이 선추진 강관의 내측 반경보다 작은 곡률반경을 가지는 원호 형상인 가이드 플레이트와; 상기 가이드 플레이트의 오목한 내측면에 일단이 접합되며, 타단이 후추진 강관의 외측면에 접합되어 상기 가이드 플레이트를 상기 후추진 강관의 외측면으로부터 일정한 거리만큼 이격된 상태로 고정시키는 지지기둥;을 포함하며, 상기 가이드 플레이트는 후추진 강관의 추진시에 상기 선추진 강관의 내측면을 따라 활주 이동하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따른 본 발명은 비개착적 방법으로 지중구조물을 축조하기 위하여 지중에 설치되는 추진용 강관의 흔들림을 방지하기 위한 가이드로서, 단면이 선추진 강관의 내측 반경보다 작은 곡률반경을 가지는 원호 형상이며, 상기 원호의 양끝단이 후추진 강관의 외측면에 접합된 상태로 고정되는 가이드 파이프;를 포함하며, 상기 가이드 파이프는 상기 후추진 강관의 추진시에 상기 선추진 강관의 내측면을 따라 활주 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 플레이트 단면의 곡률반경은 상기 선추진 강관의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 작은 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 파이프 단면의 곡률반경은 상기 선추진 강관의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 강관을 추진하여 강관루프 구조체를 축조할 때, 강관 사이의 결합을 견고하게 할 수 있고, 암반굴착기의 사용중에 발생하는 진동에 의해 강관 사이가 벌어지는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 강관 추진용 가이드(이하, "추진가이드"라 함)에 대하여 설명한다.

본 발명의 추진가이드는 암반이 존재하는 지중을 추진해나가는데 주로 효과를 발휘하지만, 일반적인 토사층 내부에 강관을 추진할 경우에도 강관의 이탈이나 휘어짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

제1실시예

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 강관 추진용 가이드의 구조를 나타낸 사 시도이며, 도 4는 제1실시예에 따른 가이드의 결합상태를 나타낸 단면도, 도 5는 지지기둥의 구조를 나타낸 측단면도이다.

선추진 강관(110)은 지중에 이미 설치되어 있는 강관을 말하며, 후추진 강관(120)은 선추진 강관(110)의 옆에 새로 고정시킬 강관을 말한다.

선추진 강관(110)의 측면에 수평홈(112)이 형성되어 있는 것은 종래기술에서와 동일하다.

후추진 강관(120)의 앞쪽 외벽에는 추진가이드(130)가 부착된다.

추진가이드(130)는 가이드 플레이트(132)와 지지기둥(134)으로 이루어지며, 필요에 따라서는 지지기둥(134)의 밑면에 위치하는 가이드 베이스(136)를 더 포함할 수 있다.

가이드 플레이트(132)는 단면이 원호 형상으로서, 원호의 곡률반경은 선추진 강관(110)의 내측 반경보다 좀 더 작게 형성된다. 바람직하게는 선추진 강관(110)의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 작은 것이 바람직하다.

가이드 플레이트(132) 단면의 곡률반경이 선추진 강관(110)의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 정도 작기 때문에 추진가이드(130)가 선추진 강관(110) 내부에 삽입되었을 때, 선추진 강관(110)의 내측면과 약간씩 접촉하면서 활주 이동을 할 수 있게 된다.

가이드 플레이트(132)를 후추진 강관(120)의 외측벽에 고정시키기 위해서 지지기둥(134)이 복수 개 설치된다. 지지기둥(134)은 가이드 플레이트(132)의 오목한 내측면에 일단이 접합되며, 타단은 후추진 강관(120)의 외측면에 접합된다.

지지기둥(134)에 의하여 가이드 플레이트(132)는 후추진 강관(120)의 외측면으로부터 일정한 거리만큼 이격된 상태로 고정된다.

지지기둥(134)의 타단은 후추진 강관(120)의 외측면에 직접 용접에 의해 접합될 수도 있지만, 별도의 결합수단인 가이드 베이스(136)에 먼저 용접하고, 가이드 베이스(136)를 후추진 강관(120) 접합시켜 사용할 수도 있다.

이렇게 할 경우, 지지기둥(134)을 접합시키는 것이 더 용이해지는 장점이 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 지지기둥(134)은 가이드 플레이트(132)와 가이드 베이스(136) 사이에 여러 개가 설치되는데, 전후와 가운데에 수직으로 기둥을 설치하고, 인접한 기둥을 서로 연결하는 기둥을 비스듬히 설치하여 안정성을 높일 수 있다.

이와 같은 구조를 가진 추진가이드(130)를 먼저 선추진 강관(110)의 내부에 삽입하고, 후추진 강관(120)을 추진기로 밀어넣으면 추진가이드(130)가 선추진 강관(110) 내부에서 활주 이동하면서 후추진 강관(120)이 선추진 강관(110)과 평행한 방향으로 앞으로 나아갈 수 있게 된다.

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제2실시예

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 강관 추진용 가이드의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 7은 제2실시예에 따른 가이드의 결합상태를 나타낸 단면도이다.

제2실시예는 단면이 원호 형상인 가이드 플레이트(132) 대신 파이프 형상의 가이드를 사용하는 경우를 나타내고 있다.

후추진 강관(120)의 외측면에 파이프 형상의 가이드 파이프(140)를 접합하여 가이드로 사용한다. 가이드 파이프(140)의 외경은 선추진 강관(110)의 내경에 비하여 약간 작은 형태를 가지는 것이 바람직한데, 일반적으로 1 내지 5㎜ 정도 작게 만든다.

이렇게 구성할 경우 제1실시예와 같이, 가이드 파이프(140)가 선추진 강관(110) 내부에서 활주 이동하면서 후추진 강관(120)의 방향을 잡아줄 수 있게 된다.

가이드 파이프(140)를 후추진 강관(120)의 외측면에 접합하기 위해서 가이드 파이프(140)의 측면을 일부 절단하여 홈을 형성한다.

홈이 형성된 가이드 파이프(140)의 단면은 'C' 자와 유사한 원호 형태가 되는데, 원호의 양끝을 후추진 강관(120)의 외측면에 용접하여 접합한다.

도 7에 나타난 바와 같이, 가이드 파이프(140)를 선추진 강관(110) 내부에 삽입하고, 후추진 강관(120)을 추진기로 밀어넣으면 암반굴착기의 진동이 발생해도 견고한 결합상태를 유지하면서 앞으로 전진할 수 있게 된다.

제1실시예와 제2실시예의 추진가이드가 끝까지 들어간 이후에는 절단해서 강관을 통해 외부로 빼내면서 공사가 마무리된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 추진용 강관의 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 인접한 강관 사이의 결합상태를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 강관 추진용 가이드의 구조를 나타낸 사시도.

도 4는 제1실시예에 따른 가이드의 결합상태를 나타낸 단면도.

도 5는 지지기둥의 구조를 나타낸 측단면도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 강관 추진용 가이드의 구조를 나타낸 사시도.

도 7은 제2실시예에 따른 가이드의 결합상태를 나타낸 단면도.

Claims (4)

1. 비개착적 방법으로 지중구조물을 축조하기 위하여 지중에 설치되는 추진용 강관의 흔들림을 방지하기 위한 가이드로서,

   단면이 선추진 강관의 내측 반경보다 작은 곡률반경을 가지는 원호 형상인 가이드 플레이트와;

   상기 가이드 플레이트의 오목한 내측면에 일단이 접합되며, 타단이 후추진 강관의 외측면에 접합되어 상기 가이드 플레이트를 상기 후추진 강관의 외측면으로부터 일정한 거리만큼 이격된 상태로 고정시키는 지지기둥;을 포함하며,

   상기 가이드 플레이트는 후추진 강관의 추진시에 상기 선추진 강관의 내측면을 따라 활주 이동하는 것을 특징으로 하는, 강관 추진용 가이드.
2. 비개착적 방법으로 지중구조물을 축조하기 위하여 지중에 설치되는 추진용 강관의 흔들림을 방지하기 위한 가이드로서,

   단면이 선추진 강관의 내측 반경보다 작은 곡률반경을 가지는 원호 형상이며, 상기 원호의 양끝단이 후추진 강관의 외측면에 접합된 상태로 고정되는 가이드 파이프;를 포함하며,

   상기 가이드 파이프는

   상기 후추진 강관의 추진시에 상기 선추진 강관의 내측면을 따라 활주 이동하는 것을 특징으로 하는, 강관 추진용 가이드.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가이드 플레이트 단면의 곡률반경은 상기 선추진 강관의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 작은 것을 특징으로 하는, 강관 추진용 가이드.
4. 제2항에 있어서,

   상기 가이드 파이프 단면의 곡률반경은 상기 선추진 강관의 내측 반경보다 1 내지 5㎜ 작은 것을 특징으로 하는, 강관 추진용 가이드.

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