KR100935439B1 - 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템 - Google Patents

친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템 Download PDF

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KR100935439B1 KR1020090071468A KR20090071468A KR100935439B1 KR 100935439 B1 KR100935439 B1 KR 100935439B1 KR 1020090071468 A KR1020090071468 A KR 1020090071468A KR 20090071468 A KR20090071468 A KR 20090071468A KR 100935439 B1 KR100935439 B1 KR 100935439B1
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Abstract

본 발명은 지중관로의 매설시 시작구와 도달구가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하는 벤토나이트 재활용 기반의 비개착식 굴착공법 및 그를 위한 스위블 커넥터를 제공한다. 이와 같은 굴착공법은 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 한 후, 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 도달구(2)로부터 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 한되, 선단 굴착공(4)이 형성되도록 할 때 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 확장 굴착공(4')이 형성되도록 할 때 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 한다. 그리고, 스위블 커넥터는 몸체(20)와 스위블 로드(30)를 구비한다. 이때, 몸체(20)는 내부에 일측으로 개구되는 내부 공간(21)이 형성되고, 내부 공간(21)과 연통되어 외측으로 관통되는 벤토나이트 혼합액 유입구(22)가 형성된다. 스위블 로드(30)는 일측이 몸체(20)의 내부 공간(21)으로 삽입되어 몸체(20)에 대해 회동가능하도록 몸체(20)에 지지되고, 타측이 제 2 중공형 로드(17)에 결합되도록 형성되며, 중공을 갖도록 형성된다. 이와 같은 스위블 로드(30)는 확장 굴착공(4')을 형성할 때 도달구(2) 측에 설치되는 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 벤토나이트 혼합액 유입구(22)를 통해 공급받아 확공기(16)로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 동시 에 제 2 중공형 로드(17)가 회동가능하도록 지지한다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 종래기술에 따른 비개착식 굴착공법(지향성압입공법)은 발생되는 벤토나이트 오니를 처리하는 과정이 작업 중간에 포함되어, 벤토나이트 오니가 시작구와 도달구에 가득 채워질 경우 다른 작업을 중단하고 벤토나이트 오니를 처리하는 작업을 진행하였으나, 본 발명은 확공 작업과 동시에 벤토나이트 오니를 재활용하여 벤토나이트 오니의 발생으로 인한 공정중의 불편한 부분을 없애 작업효율을 증대시키고, 공기를 단축하여 전체적인 경비를 절감시킬 수 있도록 한다. 또한, 재처리된 벤토나이트 혼합액을 도달구에서 직접 재사용되도록 하므로, 도달구에서 재처리된 벤토나이트 혼합액을 시작구 측으로 이송시켜 처리할 필요가 없어 작업의 효율성을 높일 수 있다. 특히, 폐기물로써 처리되던 벤토나이트 오니를 전량 재활용함으로 자재비를 절감할 수 있고, 육지와 섬, 섬과 섬 사이와 같이 그 길이가 긴 구간에 지중관로의 매설이 필요한 공사시 벤토나이트 오니 처리를 위한 바지선 및 준설차 비용을 절감하고, 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템{ENVIRONMENTAL-FRIENDLY TRENCHLESS EXCAVATION SUBMARINE CONDUIT LINE BURYING METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 지중관로의 매설시 시작구와 도달구가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하되, 시작구 측에 설치되는 압입장비로 선단에 드릴헤드가 결합된 제 1 중공형 로드를 연속적으로 연결하면서 압입시켜 도달구까지 선단 굴착공이 형성되도록 하고, 도달구측에서 제 1 중공형 로드의 끝단에 확공기를 결합시켜 제 1 중공형 로드의 반대측에서 확공기에 제 2 중공형 로드를 연속적으로 연결시키면서 시작구 측으로 당겨서 확장 굴착공을 형성함에 있어서, 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 재활용할 수 있도록 하여 벤토나이트 오니에 의한 환경오염의 문제 및 건설폐기물로 처리되는 벤토나이트 오니의 양을 최소화시킬 수 있도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 해저관로 및 하천을 횡단하는 관로의 매설시에는 수심이 낮은 지역을 선택하고, 뻘층 혹은 하천바닥을 광범위하게 개착하여 매설(개착식 공법)하거나, 시트파일 공법을 이용하여 매설하는 방법을 선택하고 있다.
이때, 개착식 공법 및 시트파일 공법은 광범위한 환경파괴가 발생되는 문제점이 있다. 즉, 해저관로 및 하천을 횡단하는 관로의 매설시 태풍, 해일 및 준설장비로부터 관로가 보호되도록 하기 위해, 관로는 일정 깊이 이상으로 매설하여야 하는데, 개착식 공법과 시트파일 공법은 뻘층 및 하천바닥을 훼손하여 이루어지므로, 생태계를 파괴하여 심각한 환경문제를 유발시키게 된다. 그리고, 이와 같은 개착식 공법과 시트파일 공법은 뻘층 및 하천바닥을 개착으로 매설함으로 해당 지역에 대한 어업권 보상, 각종 환경단체들의 반발 등 여러 가지 민원문제에 봉착하게 되는 문제점이 있다.
한편, 비개착식 굴착공법은 상하수도관, 전력관, 통신관, 가스관 등의 지중관로의 매설시 노면 터파기를 통해 이루어지는 개착식 공법과 달리 도로를 직접 굴착하지 않고 지하에 터널을 만드는 공사 방식이다. 이와 같은 비개착식 굴착공법은 통상 지향성압입공법(H.D.D공법; Horizontal Directional Drilling method)으로 알려져 있고, 이 공법은 타 공법에 비해 사회적 비용절감, 안전성 확보에 우수한 것으로 인식되고 있다.
이와 같은 지향성압입공법은 압입장비를 이용하여 중공의 로드(Rod)를 연속 적으로 연결해가면서 지하로 압입하되, 선단 로드의 앞쪽에는 소구경의 드릴헤드(bit)을 연결하여 추진시킴과 동시에 로드내의 중공을 통하여 물과 벤토나이트 혼합액을 고압으로 공급·분사하면서 작업구간의 시작지점(시작구)에서 도달지점(도달구)까지 관통하는 선단 굴착공(Pilot borehole)을 형성한다. 그리고, 선단 굴착공 형성 후 선단 로드에 연결된 드릴헤드를 직경이 점점 커지는 확공기로 교체해가면서 굴착공이 원하는 구경에 도달될 때까지 벤토나이트 혼합액(물, 벤토나이트, 첨가제 등의 혼합액)을 공급·분사하면서 원하는 구경의 굴착공을 형성시키는 방식이다.
그러나, 이와 같은 지향성압입공법은 벤토나이트 오니(벤토나이트 혼합액과 굴착시 혼합되는 점토, 잔토, 이물질 등)의 처리에 있어서 개선할 필요성을 갖고 있었다. 즉, 지향성압입공법의 특성상 굴착과정에서 발생되는 많은 양의 벤토나이트 오니가 시작구와 도달구에 쌓여 넘치게 되는데, 종래 각 시공현장에서는 벤토나이트 오니의 적절한 처리가 이루어 지지 않아, 벤토나이트 오니가 주변의 하수구나 하천, 우수관으로 흘러들어 심각한 환경피해를 유발시키고 있었다. 또한, 상하수도관을 매설할 때, 굴착공의 체적에서 상하수도관이 차지하는 체적만큼의 벤토나이트 오니가 시작구와 도달구에 급격히 쌓여 주변환경을 오염시키는 문제점이 있었다.
이와 같이 벤토나이트의 사용량이 많아짐에 따라 자원 낭비 및 벤토나이트 오니에서 환경적인 문제가 발생되는 지향성압입공법을 개선하기 위해 본 발명자는 등록특허공보 등록번호 제10-0836626호 "피엠지공법 및 그를 위한 시공장치"를 통해 피엠지공법{P.M.G공법; ProMole Grouting method}을 제안한 바 있다.
이와 같이 본 발명자가 제안한 피엠지공법은 압입장비를 사용하여 비개착식 공법으로 다수개의 관을 한번에 굴착공에 매설하도록 하여 작업효율을 높이고, 벤토나이트 재활용기계를 통해 굴착시 발생되는 벤토나이트 오니를 여과시켜 벤토나이트(벤토나이트 현탁액)를 재사용할 수 있도록 하므로써(본 발명에서는 이를 '벤토나이트 오니 재활용' 또는 '벤토나이트 재활용'이라고 지칭한다), 환경상의 문제점을 해결하는 동시에 원가절감을 도모할 수 있도록 하였다. 즉, 해저 관로 및 하천하월 관로를 매설하기 위해 일반적인 지향성압입공법으로 굴착하면 다량의 벤토나이트 오니가 발생되고, 이 벤토나이트 오니는 건설폐기물로써 처리해야 하기 때문에 처리비용의 증가를 가져오고 나아가 공사비용을 증가시키는 문제점이 있는데, 본 발명자가 제안한 기술은 벤토나이트 오니의 재활용을 통해 이와 같은 점을 극복하고자 한 것이다.
이와 같이 제안된 기술은 벤토나이트 오니를 재활용하는 측면에서 그 기대효과를 가지지만, 아직 개선해야 할 점을 가지고 있다. 즉, 섬과 섬을 연결하는 해저관로 매설작업과 같이 굴착 거리가 크거나, 벤토나이트 오니를 처리할 장비 및 운송수단을 쉽게 적용하게 어려운 경우, 이와 같은 방법의 적용은 제한이 따르게 되는 것이다.
지향성압입공법의 특성상 긴 거리의 굴착 작업은 벤토나이트 오니의 발생량을 그 만큼 증가시켜 시공비 증가를 가져오고, 특히 섬과 섬을 연결하는 해저관로 시공의 경우 바지선이나 배를 이용하여 벤토나이트 오니를 처리해야 하기 때문에 처리비용의 증가를 가져오게 되고, 나아가 공사비용을 증가시킨다. 또한, 이와 같은 공법은 도달구 측에서 회수된 벤토나이트를 시작구 측으로 이송해서 재사용해야 하는 문제점이 있다. 즉, 하철하월 혹은 바다횡단시 배출되는 벤토나이트 오니를 처리한다 하더라고 도달구 측 섬지역에서는 처리된 벤토나이트를 다시 배나 바지선을 이용하여 시작구 측으로 옮겨서 공정중에 재사용해야 하므로, 재활용되는 벤토나이트를 이송시키는데 많은 비용이 들고 또한 작업능률을 크게 저하시키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명자는 이와 같은 해저관로 또는 하천하월 관로의 매설시 발생되는 문제점을 해결함과 동시에 환경보존과 환경처리비용의 절감, 시공의 효율성 및 경제성 증대에 목적을 두고 본 발명을 제안하게 되었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 해저관로의 매설시 뻘층 및 하천바닥을 훼손을 최소화시키므로써 생태계를 파괴에 의한 환경문제의 유발을 효과적으로 방지할 수 있도록 하고, 굴착공의 형성시 사용되는 벤토나이트 오니에 의한 환경오염을 최소화시키며, 해저관로의 매설 후 건설폐기물로 처리되는 벤토나이트 오니의 양을 최소화시킬 수 있도록 하여, 종래기술에 비해 보다 친환경적으로 해저관로를 매설할 수 있도록 하는 새로운 형태의 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 피엠지공법을 더욱 개선하여 시작구 측의 공간 협소 등으로 벤토나이트 재활용 유니트를 설치할 수 없는 작업현장, 섬과 섬을 연결하는 해저관로 매설작업과 같이 굴착 거리가 장거리이거나, 벤토나이트 오니를 처리할 장비 및 운송수단을 쉽게 적용하게 어려운 경우에도 벤토나이트 오니로 인해 발생되는 환경오염을 최소화시키고, 벤토나이트 오니의 재활용을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 시작구 측과 도달구 측에 각각 벤토나이트 재활용 유니트를 설치하고, 확공작업시 도달구 측에 스위블 커넥터를 결합시켜 압입 유니트에 의해 도달구 측에서 시작구 측으로 당겨지는 확공기에 도달구 측 벤토나이트 재활용 유니트를 통해 회수된 벤토나이트를 공급할 수 있도록 하므로써, 굴착 거리가 장거리이거나, 벤토나이트 오니를 처리할 장비 및 운송수단을 쉽게 적용하게 어려운 경우에도 벤토나이트 오니로 인해 발생되는 환경오염을 최소화시키고, 벤토나이트 오니의 재활용을 극대화시켜 시공비용을 감소시키면서 작업능률을 높일 수 있는 새로운 형태의 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에 있어서, 상기 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 상기 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계 및; 상기 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 상기 도달구(2)로부터 상기 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계를 포함하되; 상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측에서 스위블 커넥터(10)를 결합시켜 상기 압입장비(11)에 의해 상기 도달구(2) 측에서 상기 시작구(1) 측으로 당겨지는 확공기(16)에 상기 도달구(2) 측 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 한다.
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상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에 있어서, 상기 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 상기 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계 및; 상기 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 상기 도달구(2)로부터 상기 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계를 포함하여; 상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하되; 상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 연결하면서 미리 설정된 방향으로 압입시키되, 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 상기 연속적으로 연결되는 제 1 중공형 로드(14)를 통해 상기 드릴헤드(15)의 앞방향으로 분사되도록 하면서 상기 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하고, 상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측에 도달된 상기 제 1 중공형 로드(14)로부터 상기 드릴헤드(15)를 분리시키고, 상기 제 1 중공형 로드(14)에 확공기(16)의 일단을 결합시키며, 상기 확공기(16)의 타단에 제 2 중공형 로드(17)를 결합시키고, 상기 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받는 동시에 상기 제 2 중공형 로드(17)에 대해 회동가능하도록 형성된 스위블 커넥터(10)를 상기 확공기(16)의 반대측에서 상기 제 2 중공형 로드(17)에 결합시키며, 상기 압입장비(11)에서 상기 제 1 중공형 로드(14)로 벤토나이트 혼합액을 공급시키는 경로가 막히도록 한 상태에서 상기 압입장비(11)로 상기 확공기(16)를 상기 시작구(1) 측으로 당기면서 상기 스위블 커넥터(10)를 통해 벤토나이트 혼합액이 상기 연속적으로 연결되는 제 2 중공형 로드(17)를 통해 상기 확공기(16)의 앞방향으로 분사되도록 하면서 상기 시작구(1)까지 확장 굴착공(4')이 형성되도록 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 특징에 의하면, 본 발명은 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설시스템에 있어서, 상기 시작구(1) 측에 설치되고, 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 압입시켜 상기 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하며, 상기 도달구(2) 측에서 상기 제 1 중공형 로드(14)의 끝단에 확공기(16)를 결합시키고 상기 제 1 중공형 로드(14)의 반대측에서 상기 확공기(16)에 제 2 중공형 로드(17)를 연속적으로 연결시키도록 하면서 상기 시작구(1) 측으로 당겨서 확장 굴착공(4')을 형성하기 위한 압입장비(11)와; 상기 도달구(2) 측에 설치되어 상기 도달구(2)상의 벤토나이트 오니를 처리하여 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급시키기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13) 및; 상기 확공기(16)의 반대측에서 상기 제 2 중공형 로드(17)에 회동가능하도록 결합되어, 상기 확장 굴착공(4')을 형성할 때 상기 도달구(2) 측에 설치되는 벤토나이트 재활용 유니트(13)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받아 상기 확공기(16)로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 동시에 상기 제 2 중공형 로드(17)에 대해 회동되는 스위블 커넥터(10)를 포함하되; 상기 스위블 커넥터(10)는 내부에 일측으로 개구되는 내부 공간(21)이 형성되고, 상기 내부 공간(21)과 연통되어 외측으로 관통되는 벤토나이트 혼합액 유입구(22)가 형성되는 몸체(20) 및, 일측이 상기 몸체(20)의 내부 공간(21)으로 삽입되어 상기 몸체(20)에 대해 회동가능하도록 상기 몸체(20)에 지지되고, 타측이 상기 제 2 중공형 로드(17)에 결합되도록 형성되며, 중공을 갖도록 형성되는 스위블 로드(30)를 구비하여, 상기 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 상기 벤토나이트 혼합액 유입구(22)를 통해 공급받아 상기 확공기(16)로 공급되도록 한다.
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본 발명에 의한 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템에 따르면, 비개착을 통해 해저관로를 매설하여 종래 개착공법에 비해 뻘층 및 하천바닥의 훼손을 최소화시킬 수 있으므로, 생태계를 파괴에 의한 환경문제의 유발을 최소화시킬 수 있고, 굴착공의 형성시 사용되는 벤토나이트 오니에 의한 환경오염을 최소화시키며, 해저관로의 매설 후 건설폐기물로 처리되는 벤토나이트 오니의 양을 최소화시킬 수 있도록 하여, 종래기술에 비해 보다 친환경적으로 해저관로를 매설할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 도달구에서 직접 재사용되도록 하므로, 도달구에서 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 시작구 측으로 이송시켜 처리할 필요가 없어 작업의 효율성을 높일 수 있고, 건설폐기물로써 처리되던 벤토나이트 오니를 전량 재활용함으로 자재비를 절감할 수 있고, 육지와 섬, 섬과 섬 사이와 같이 장거리 구간의 지중관로(해저관로)의 매설이 필요한 공사시 벤토나이트 오니 처리를 위한 바지선 및 준설차 비용을 절감하고, 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 종래기술에 따른 비개착식 굴착공법(지향성압입공법)은 발생되는 벤토나이트 오니를 처리하는 과정이 작업 중간에 포함되어, 벤토나이트 오니가 시작구와 도달구에 가득 채워질 경우 다른 작업을 중단하고 벤토나이트 오니를 처리하는 작업을 진행하였으나, 본 발명은 확공 작업과 동시에 벤토나이트 오니를 재활용하여 벤토나이트 오니의 발생으로 인한 공정중의 불편한 부분을 없애 작업효율을 증대시키고, 공기를 단축하여 전체적인 경비를 절감시킬 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 해저관로의 매설이 해저 또는 하천의 암반층을 통해 매설되므로 종래 해저 및 하천을 횡단하는 관로 매설시 수심이 낮은 지역에 매설된 관로보다 반영구적인 안전성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술 사상에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 사용되는 압입장비의 일례를 보여주는 사진 도면이며, 도 3은 도 2의 압입장비에서 벤토나이트 혼합액이 제 1 중공형 로드로 송급되도록 하는 접속구의 일례를 보여주는 사진 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 확장 굴착공(4')의 형성시 도달구(2) 측에 설치되어 도달구(2)에 수용되는 벤토나이트 오니를 된 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리하여 도달구(2)측에서 확공기(16)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 종래 시작구(1) 측에서 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액을 공급하는 방식을 탈피하여 도달구(2) 측에서도 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급하도록 한다.
따라서, 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 피엠지공법에 비해 더욱 친환경적인 관로매설이 가능하게 하고, 작업공수를 줄여 더욱 효과적인 관로시공이 가능하도록 한다.
좀 더 구체적으로 보면, 본 발명에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 먼저 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 한다. 그리고, 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 도달구(2)로부터 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 한다. 이때, 본 발명에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계에서 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계에서 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 한다.
이와 같은 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법을 위한 시스템은 압입장비(11), 벤토나이트 재활용 유니트(13) 및 스위블 커넥터(10)를 구비하여 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 한다.
이때, 압입장비(11)는 시작구(1) 측에 설치되고, 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 압입시켜 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하며, 도달구(2) 측에서 제 1 중공형 로드(14)의 끝단에 확공기(16)를 결합시키고 제 1 중공형 로드(14)의 반대측에서 확공기(16)에 제 2 중공형 로드(17)를 연속적으로 연결시키도록 하면서 시작구(1) 측으로 당겨서 확장 굴착공(4')을 형성한다. 이와 같은 압입장비(11)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 제 1 중공형 로드(14)를 압입시키기 위한 압입헤드(11a)와 압입 슬라이더(11b)를 구비하여, 압입헤드(11a)에 제 1 중공형 로드(14)를 물린 상태에서 압입 슬라이더(11b)가 상방향에서 하방향(확공시에는 반대방향)으로 이동하면서 제 1 중공형 로드(14)를 압입(확공시에는 당김)시키므로써, 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)을 형성하고, 확장 굴착공(4')을 형성하게 된다. 그리고, 이와 같은 압입장치(11)에 는, 도 3에서 보는 바와 같이, 압입 슬라이더(11b)에는 벤토나이트 혼합액{펌프로부터 송급되거나 시작구(1)측에 벤토나이트 재활용 유니트(12; 도 4a 참조)가 설치되는 경우, 벤토나이트 재활용 유니트(12)와 접속될 수도 있다}이 제 1 중공형 로드(14)로 송급되도록 하는 접속구(11b)가 설치되는데, 이와 같은 접속(11b)는, 본 발명의 바람직한 실시예의 스위블 커넥터(10; 도 5 참조)와 같이, 회전되는 제 1 중공형 로드(14)와 접속되어 벤토나이트 혼합액을 공급할 수 있도록 구성된다.
한편, 벤토나이트 재활용 유니트(13)는 도달구(2) 측에 설치되어 도달구(2)상의 벤토나이트 오니를 처리하여 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 스위블 커넥터(10)로 공급되도록 한다. 그리고, 스위블 커넥터(10)는 확공기(16)의 반대측에서 제 2 중공형 로드(17)에 회동가능하도록 결합되어, 확장 굴착공(4')을 형성할 때 도달구(2) 측에 설치되는 벤토나이트 재활용 유니트(13)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받아 확공기(16)로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 동시에 제 2 중공형 로드(17)에 대해 회동된다.
이와 같은 본 발명에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템은 본 발명자가 선출원(등록특허공보 등록번호 제10-0836626호 "피엠지공법 및 그를 위한 시공장치")을 통해 제안한 피엠지공법과 같이, 발생되는 벤토나이트 오니를 그대로 하천이나 배수구로 흘려보내거나 폐기물로 처리하여 환경을 오염시키고 자원을 낭비하는 종래 지향성압입공법과 달리 벤토나이트 오니를 전량 재활용함으 로써 높은 환경오염 방지효과를 기대할 수 있다. 또한, 육지와 섬, 섬과 섬 또는 폭이 넓은 강을 사이에 두고 이루어지는 지중관로 매설시 뻘층이나 하천바닥을 개착하지 않아 기존 공법(개착식 공법 및 시트파일 공법)에 비해 더 깊고 더 안전하게 관로를 매설하므로써, 안전하고 반영구적으로 사용할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4a 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 7에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 일반적인 지향성압입공법 및 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 피엠지공법의 구성 및 작용으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 적용하는 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에서 선단 굴착공을 형성하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에서 도달구에 다다른 제 1 중공형 로드의 끝단에 확공기를 결합시키고, 제 2 중공형 로드의 끝단에 스위블 커넥터를 결합시키는 상태를 보여주는 도면이며, 도 4c는 4b와 같은 상태에서 확장 굴착공을 형성하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 육지와 섬, 섬과 섬 또는 폭이 넓은 강을 사이에 두고 이루어지는 지중관로 매설시 지하의 굴착공을 효과적으로 형성하기 위해 제안된 것이다.
본 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 벤토나이트 혼합액을 재활용하는 비개착식 굴착공법에 기반을 두고 이루어지지만, 벤토나이트의 재활용을 극대화하므로써, 지중관로 매설시공이 더욱 효과적으로 이루어지도록 개선되어 이루어진 것이다. 즉, 본 실시예에 따른 매설공법은 기본적으로 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 한 후, 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 도달구(2)로부터 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 할 때, 선단 굴착공(4; Pilot Borehole)이 형성되도록 하는 단계는 종래 피엠지공법과 동일하게 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하지만, 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 피엠지공법이 선단 굴착공(4)을 형성할 때와 확장 굴착공(4')을 형성할 때 압입장비(11)로부터 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 것과 달리, 확장 굴착공(4')이 형성되도록 할 때 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 도달구(2) 측에서 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 피엠지공법에서는 기본적으로 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용될 수 있도록 처리된 벤토나이트 혼합액을 별도의 운반장비(대표적으로 탱크차)를 사용해서 시작구(1) 측으로 이동시켜 재사용하는 방식이었으나, 본 발명에서는 확장 굴착공(4')을 형성할 때 도달구(2) 측에서 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 바로 사용할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 이유로 본 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 종래기술과 달리 처리된 벤토나이트 혼합액을 도달구(2) 측에서 직접 재사용되도록 하므로, 도달구(2) 측에서 처리된 벤토나이트 혼합액을 시작구(1) 측으로 이송시켜 처리할 필요가 없어 작업의 효율성을 높일 수 있다. 특히, 육지와 섬, 섬과 섬 사이와 같이 장거리의 구간에 지중관로의 매설이 필요한 공사시 벤토나이트 오니 처리를 위한 바지선 및 준설차 비용을 절감하고, 공기를 단축시킬 수 있는 것이다.
다시, 도 4a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비 개착 해저관로 매설공법은 시작구(1) 측과 도달구(2) 측에 벤토나이트 재활용 유니트(12, 13)를 각각 설치하므로써, 벤토나이트 오니를 전량 회수하여 공정중에 재사용하도록 한다. 이때, 벤토나이트 재활용 유니트(12, 13)는 원심력을 이용하여 200 mesh의 필터(여과포)를 통해 재활용 가능한 물+벤토나이트(벤토나이트 혼합액)와 잔토(흙)으로 분리하고 분리된 벤토나이트 혼합액은 벤토나이트 재활용 유니트(12, 13)의 저장탱크(별도로 도시 않음)로 이송시켜 공정중에 재사용하고, 분리된 흙은 시공이 완료된 후, 시작구(1)와 도달구(2)의 매립용으로 사용한다. 물론, 이와 같은 벤토나이트 재활용 유니트(12, 13)는 통상 이 분야에서 널리 사용되는 원심분리기 등의 다양한 형태의 여과장치를 사용자 또는 설계자의 필요에 따라 적용할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법은 먼저 선단 굴착공(4)을 형성한다. 이때, 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 연결하면서 미리 설정된 방향으로 압입시키되, 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 연속적으로 연결되는 제 1 중공형 로드(14)를 통해 드릴헤드(15)의 앞방향으로 분사되도록 하면서 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 한다.
좀 더 구체적으로 보면, 공사시행 전 지장물의 종류, 깊이, 위치 등을 정확히 조사한 후, 압입장비(11) 및 벤토나이트 재활용 유니트(12, 13)의 위치를 설정 하게 된다. 그리고, 시작구(1)와 도달구(2)를 굴착하여 안전휀스, 교통안내판 설치 등 안전장치를 설치한다. 압입장비(11)는 시작구(1) 측에 설치된다. 이와 같은 압입장비(11)는 지향성압입공법 및 피엠지공법에 사용되는 장비를 그대로 적용한다. 이때, 이 압입장비(11)에는 벤토나이트 혼합액을 공급하기 위한 장치가 설치되어, 선단 굴착공(4) 작업시 제 1 중공형 로드(14)를 통해 드릴헤드(15)의 선단으로 벤토나이트 혼합액이 분사되도록 한다.
이때, 선단 굴착공(4)의 형성은 시공도면에 의거 깊이와 각도를 산출하여 드릴헤드(15)의 노즐을 통해 벤토나이트 혼합액을 진행방향으로 고압분사시키며 드릴헤드(15)를 밀거나 회전시키며, 진행{위치 조종원(locator)은 각 로드의 길이 또는 필요한 거리마다 헤드 위치 및 진행깊이, 각도, 헤드 온도를 기록}하고, 지장물과 충분한 거리확보 및 토질의 변화(암반) 등으로 진행이 막힐 경우 드릴헤드(15)를 후퇴시킨 후 방향을 전환시켜가며 우회진행하면서, 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)을 형성하게 된다.
이와 같은 선단 굴착공(4)의 형성이 완료되면, 도 4b 및 도 4c에서 보는 바와 같이, 확장 굴착공(4')을 형성하는 공정을 진행하여 목표하는 직경을 갖는 굴착공을 형성하게 된다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 확장 굴착공(4')을 형성하는 단계는 도달구(2) 측에 도달된 제 1 중공형 로드(14)로부터 드릴헤드(15)를 분리시킨다. 그리고, 제 1 중공형 로드(14)에 확공기(16)의 일단(16b)을 결합시키고, 확공기(16)의 타단(16c)에 제 2 중공형 로드(17)를 결합시킨다. 그리고, 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받는 동시에 제 2 중공형 로드(17)가 회동가능하도록 지지하는 스위블 커넥터(10)를 제 2 중공형 로드(17)에 결합시킨다. 이때, 도달구(2)에는 선단 굴착공(4)의 형성시 투입된 벤토나이트 혼합액이 굴착시 발생되는 잔토와 혼합된 벤토나이트 오니가 차게 되고, 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(4)의 작동에 의해 처리된 벤토나이트 혼합액을 얻게 된다.
이와 같은 상태에서, 도 4c에서 보는 바와 같이, 압입장비(11)에서 제 1 중공형 로드(14)로 벤토나이트 혼합액을 공급시키는 경로가 막히도록 한 상태{즉, 선단 굴착공(4)의 형성시 압입장비(11)의 벤토나이트 공급장치로부터 제 1 중공형 로드(14)로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 입구에 체크밸브를 부착시키거나, 별도의 블록을 설치해 도달구(2) 측에서 유입되는 벤토나이트 혼합액이 압입장비(11)측으로 흐르지 않도록 한다}에서 압입장비(11)로 확공기(16)를 시작구(1) 측으로 당기면서 스위블 커넥터(10)를 통해 벤토나이트 혼합액이 연속적으로 연결되는 제 2 중공형 로드(17)를 통해 확공기(16)의 앞방향으로 분사되도록 하여 시작구(1)까지 확장 굴착공(4')이 형성되도록 한다.
이때, 확공 굴착공(4')의 형성과정은 확공기(16)를 통해 벤토나이트 혼합액을 분사하면서 매설하여야 할 지중관로의 총 면적보다 30~40% 정도 크게 굴착공이 형성되도록 확공기를 교체하면서 반복적으로 확작업하게 되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 확공 굴착공(4')을 형성하는 전공정에서 배출되는 벤토나이트 오니를 지속적으로 처리하면서 재활용하게 된다.
이와 같은 확공 굴착공(4') 형성과정을 통해 최종 요구되는 크기의 굴착공이 얻어지면, 필요한 관을 매설하고, 최종적으로 시작구(1)와 도달구(2)를 매립하게 된다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에 따르면, 굴착공의 형성시 발생되는 벤토나이트 오니를 효과적으로 재활용하게 되므로, 시작구(1)와 도달구(2)에서 벤토나이트 오니가 흘러넘치는 경우가 발생하지 않고, 기존 공법처럼 벤토나이트 오니의 처리를 위해 공정을 멈추고 준설차, 굴삭기, 덤프트럭을 이용하거나, 바지선을 이용하여 벤토나이트 오니를 처리할 필요가 없어 공정상의 효율을 증대시킬 수 있고 환경적인 문제점을 발생시키지 않는다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법을 위한 스위블 커넥터의 주요부를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설 시스템에 사 용되는 확공기의 일례를 보여주는 사진 도면들이다.
먼저, 도 4b, 도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설 시스템에 적용되는 확공기(16)는 전후 방향으로 중공이 형성되어 벤토나이트 혼합액이 유통가능하도록 구성된다. 이와 같은 확공기(16)는 회전을 통해 굴착이 가능하도록 형성되는 몸체(16a)와, 이 몸체(16a)의 전후측으로 연장되는 연결바(16b, 16c)로 이루어지고, 확공기(16)의 진행방향으로 형성되는 분사구(16d)를 구비하여 이루어진다. 몸체(16a)는 회전을 통해 지하면을 굴착할 수 있는 다양한 형상을 갖고, 다양한 형태의 비트가 결합되는 구조를 갖는다. 그리고, 전후측 연결바(16b, 16c)는 서로 중공으로 연통되어 확장 굴착공(4')을 형성할 때, 도달구(2) 측에서 공급되는 벤토나이트 혼합액이 확공기(16)의 전단으로 흐르도록 한다. 그리고, 전술한 바와 같이, 확장 굴착공(4')의 형성시 압입장비(11)에서 제 1 중공형 로드(14)로 벤토나이트 혼합액을 공급시키는 경로가 막히도록 한 상태가 되므로, 도달구(2) 측에서 공급되는 벤토나이트 혼합액은 확공기(16)의 분사구(16a)를 통해 확공기(16)의 앞방향으로 분사되게 될 것이다. 물론, 이와 같이 도달구(2) 측에서 공급되는 벤토나이트 혼합액은 확공기(16)의 분사구(16a)를 통해 확공기(16)의 앞방향으로 분사되도록 하는 구성은 이 분야에서 널리 알려진 다른 형태의 구조를 적용할 수 있는 것이다.
도 4b, 도 5를 참조하면, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 적인 비개착 해저관로 매설 시스템은 도달구(2)에서 재처리한 벤토나이트 혼합액이 스위블 커넥터(10)를 통해 확공기(16)로 공급{물론, 이를 위해 벤토나이트 재활용 유니트(13)에는 고압 펌프가 설치될 것이다}되도록 한다.
이와 같은 스위블 커넥터(10)는 다양한 형태의 지지구조(프레임)에 의해 지지되는 구조(도시 않음)를 가질 수 있지만, 기본적으로 확공기(16)의 회전에 대응할 수 있도록 구성되어야 하고, 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 공급되는 벤토나이트 혼합액이 확공기(16)의 뒷측에 연속적으로 접속되는 제 2 중공형 로드(17)에 효과적으로 유입되도록 구성되어야 한다.
이를 위해 본 실시예에서 스위블 커넥터(10)는 몸체(20)와 스위블 로드(30)를 구비하여 이루어진다. 이때, 몸체(20)는 내부에 일측으로 개구되는 내부 공간(21)이 형성되고, 내부 공간(21)과 연통되어 외측으로 관통되는 벤토나이트 혼합액 유입구(22)가 형성된다. 여기서, 벤토나이트 혼합액 유입구(22)에는 벤토나이트 재활용 유니트(13)의 연결관(50)이 접속된다. 그리고, 스위블 로드(30)는 일측이 몸체(20)의 내부 공간(21)으로 삽입되어 몸체(20)에 대해 회동가능하도록 몸체(20)에 지지되고, 타측이 제 2 중공형 로드(17)에 결합되도록 형성되며, 중공을 갖도록 형성된다. 이때, 스위블 로드(30)는 몸체(20)의 내부 공간(21)에 지지되는 베어링(40)에 의해 회동가능하도록 설치{물론, 다양한 형태의 베어링, 부싱 등이 조합되는 구조를 적용할 수 있는 것이다}될 수 있는 것이다. 그리고, 몸체(20)의 내부 공간(21)으로 공급되는 벤토나이트 혼합액이 외부로 누출되는 것을 방지하고, 베어링(40)을 지지하기 위해 내부 공간(21)의 외측에 나사(26)를 형성하여 스톱퍼링(42)이 결합된다. 그리고, 스위블 로드(30)는 몸체(20)로 삽입되는 일측(34)은 베어링(40)에 의해 지지되고, 타측(32)은 제 2 중공형 로드(17)와 나사 결합되도록 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 스위블 커넥터(10)를 통해 전술한 실시예에 따른 벤토나이트 재활용 기반의 비개착식 굴착공법은 도달구(2)에서 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 처리된 벤토나이트 혼합액을 재사용하게 된는 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기술 사상에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템을 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 사용되는 압입장비의 일례를 보여주는 사진 도면;
도 3은 도 2의 압입장비에서 벤토나이트 혼합액이 제 1 중공형 로드로 송급되도록 하는 접속구의 일례를 보여주는 사진 도면;
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에서 선단 굴착공을 형성하는 단계를 설명하기 위한 도면;
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에서 도달구에 다다른 제 1 중공형 로드의 끝단에 확공기를 결합시키고, 제 2 중공형 로드의 끝단에 스위블 커넥터를 결합시키는 상태를 보여주는 도면;
도 4c는 4b와 같은 상태에서 확장 굴착공을 형성하는 단계를 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설 시스템을 위한 스위블 커넥터의 주요부를 설명하기 위한 단면도;
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경적인 비개착 해저관로 매설 시스템에 사용되는 확공기의 일례를 보여주는 사진 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 시작구 2 : 도달구
4 : 선단 굴착공 4' : 확장 굴착공
10 : 스위블 커넥터 11 : 압입장비
12 : (시작구 측) 벤토나이트 재활용 유니트
13 : (도달구 측) 벤토나이트 재활용 유니트
14 : 제 1 중공형 로드 15 : 드릴헤드
16 : 확공기 17 : 제 2 중공형 로드
20 : 몸체 21 : 내부 공간
22 : 벤토나이트 혼합액 유입구 30 : 스위블 로드

Claims (5)

  1. 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에 있어서,
    상기 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 상기 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계 및;
    상기 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 상기 도달구(2)로부터 상기 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계를 포함하되;
    상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측에서 스위블 커넥터(10)를 결합시켜 상기 압입장비(11)에 의해 상기 도달구(2) 측에서 상기 시작구(1) 측으로 당겨지는 확공기(16)에 상기 도달구(2) 측 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법.
  2. 삭제
  3. 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법에 있어서,
    상기 시작구(1)에 압입장비(11)를 설치하여 상기 시작구(1)로부터 도달구(2)로 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계 및;
    상기 도달구(2) 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 설치하여 상기 도달구(2)로부터 상기 시작구(1)로 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계를 포함하여;
    상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(13)를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하되;
    상기 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하는 단계는 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 연결하면서 미리 설정된 방향으로 압입시키되, 상기 압입장비(11)를 통해 벤토나이트 혼합액이 상기 연속적으로 연결되는 제 1 중공형 로드(14)를 통해 상기 드릴헤드(15)의 앞방향으로 분사되도록 하면서 상기 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하고,
    상기 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 단계는 상기 도달구(2) 측에 도달된 상기 제 1 중공형 로드(14)로부터 상기 드릴헤드(15)를 분리시키고, 상기 제 1 중공형 로드(14)에 확공기(16)의 일단을 결합시키며, 상기 확공기(16)의 타단에 제 2 중공형 로드(17)를 결합시키고, 상기 도달구(2) 측의 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받는 동시에 상기 제 2 중공형 로드(17)에 대해 회동가능하도록 형성된 스위블 커넥터(10)를 상기 확공기(16)의 반대측에서 상기 제 2 중공형 로드(17)에 결합시키며, 상기 압입장비(11)에서 상기 제 1 중공형 로드(14)로 벤토나이트 혼합액을 공급시키는 경로가 막히도록 한 상태에서 상기 압입장비(11)로 상기 확공기(16)를 상기 시작구(1) 측으로 당기면서 상기 스위블 커넥터(10)를 통해 벤토나이트 혼합액이 상기 연속적으로 연결되는 제 2 중공형 로드(17)를 통해 상기 확공기(16)의 앞방향으로 분사되도록 하면서 상기 시작구(1)까지 확장 굴착공(4')이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법.
  4. 삭제
  5. 지중관로의 매설시 시작구(1)와 도달구(2)가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 상기 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하도록 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설시스템에 있어서,
    상기 시작구(1) 측에 설치되고, 선단에 드릴헤드(15)가 결합된 제 1 중공형 로드(14)를 연속적으로 압입시켜 상기 도달구(2)까지 선단 굴착공(4)이 형성되도록 하며, 상기 도달구(2) 측에서 상기 제 1 중공형 로드(14)의 끝단에 확공기(16)를 결합시키고 상기 제 1 중공형 로드(14)의 반대측에서 상기 확공기(16)에 제 2 중공형 로드(17)를 연속적으로 연결시키도록 하면서 상기 시작구(1) 측으로 당겨서 확장 굴착공(4')을 형성하기 위한 압입장비(11)와;
    상기 도달구(2) 측에 설치되어 상기 도달구(2)상의 벤토나이트 오니를 처리하여 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급시키기 위한 벤토나이트 재활용 유니트(13) 및;
    상기 확공기(16)의 반대측에서 상기 제 2 중공형 로드(17)에 회동가능하도록 결합되어, 상기 확장 굴착공(4')을 형성할 때 상기 도달구(2) 측에 설치되는 벤토나이트 재활용 유니트(13)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 공급받아 상기 확공기(16)로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 동시에 상기 제 2 중공형 로드(17)에 대해 회동되는 스위블 커넥터(10)를 포함하되;
    상기 스위블 커넥터(10)는 내부에 일측으로 개구되는 내부 공간(21)이 형성되고, 상기 내부 공간(21)과 연통되어 외측으로 관통되는 벤토나이트 혼합액 유입구(22)가 형성되는 몸체(20) 및,
    일측이 상기 몸체(20)의 내부 공간(21)으로 삽입되어 상기 몸체(20)에 대해 회동가능하도록 상기 몸체(20)에 지지되고, 타측이 상기 제 2 중공형 로드(17)에 결합되도록 형성되며, 중공을 갖도록 형성되는 스위블 로드(30)를 구비하여, 상기 벤토나이트 재활용 유니트(4)로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 상기 벤토나이트 혼합액 유입구(22)를 통해 공급받아 상기 확공기(16)로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경적인 비개착 해저관로 매설 시스템.
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CN114233191A (zh) * 2021-12-23 2022-03-25 浙江华东工程咨询有限公司 一种基于非开挖定向钻孔技术的海上风电场海缆穿堤施工方法

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