KR100955689B1 - 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를갖는 유닛강관 굴착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철길 또는 도로의 지하 차도를 시공시 유닛강관을 설치하여 기초 굴착 공간부를 확보할 수 있도록 한 것으로 더욱 상세하게는 적어도 3개의 강관을 하나의 유닛으로 하여 길이 방향으로 용착하고, 중앙부에 위치하는 강관 양측에 다수의 개방부 및 일측변에 절개부가 형성된 유닛 강관을 구성하고, 상기 유닛강관 선단 상부에 가이드공과 굴착날을 갖는 굴착 강판부재를 설치하며, 상기 유닛강관 상단부에 설치된 굴착 강판부재 저부 양측에 유압실린더를 설치하여 굴착 강판부재를 전진시켜 굴착토록 하는 유압실린더를 설치하고, 상기 유닛강관 중앙부에는 모터에 의해 회전되는 스크류가 설치되어 굴착되는 흙을 후방으로 반출할 수 있도록 하며, 상기 유닛강관을 압입할 수 있도록 후단에 강관 추진기 의해 전진 되는 받침 부재를 설하되 받침 부재 일측에는 스크류에 의해 반출되는 굴착 흙을 이송할 수 있도록 컨베이어가 구성한 것이다. 이와 같이 된 본 발명은 강관의 추진과 굴착이 동시에 이루어지도록 수평추진공법을 이용하고 강관이 상부의 토압하중을 그대로 지지하고 지하도를 굴착하기 위한 터널굴착 공간부를 확보하여 안전하게 지하도를 굴착할 수 있도록 한 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치에 관 한 것이다.

유닛강관, 강관, 굴착 강판부재, 스크류, 굴착날, 유압실린더

Description

철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치{The unit metal tubing constructing system of Soil taking out system for the railroad track and the road underground driveway}

본 발명은 철길 또는 도로의 지하 차도를 시공시 유닛강관을 설치하여 기초 굴착 공간부를 확보할 수 있도록 한 것으로 강관의 추진과 굴착이 동시에 이루어지도록 수평추진공법을 이용하고 강관이 상부의 토압하중을 그대로 지지하고 지하도를 굴착하기 위한 터널굴착 시공시 강관 내의 굴착된 흙을 스크류를 이용하여 외부로 간단 용이하게 반출시킬 수 있도록 한 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치에 관한 것이다.

종래에도 철도 및 고속도로, 국도 등을 가로지르는 지하차도, 지하보도, 지하연결통로 등을 시공하기 위해 여러 가지 시공방법이 적용되었다.

종래의 이러한 굴착 방법으로는 대표적으로 강관을 이용한 수평추진공법이 있다. 수평추진공법은 지반을 굴착해나가면서 동시에 강관을 지반에 압입해가는 병행방식이다. 통상 강관추진기의 개략적인 구조는 추진기계 레일 위에 강관 추진기 를 반력벽에 맞대어 설치하고 선단에 헤드비트가 형성된 드릴오거에 의하여 강관을 지중에 추진시키게 된다. 지반에 압입된 강관의 중공부에 콘크리트 몰탈을 충전하여 강관의 강성을 증대시키고 있다. 강관과 강관 사이의 연결은 앵글 조인트에 의하여 이루어진다. 앵글 조인트는 강관이 일체로 거동되게 하기 위한 것이다. 그러나 콘크리트가 충전된 강관의 강성에 비하면 앵글 조인트의 견고성으로는 강관 전체를 일체로 이동시키기에는 취약한 구조이다.

이와 같이 앵글 조인트로 연결된 강관 구조물은 상부재하하중을 지지하는데 한계가 있다. 종래기술의 수평추진공법으로 압입된 강관은 그 하부의 토사를 굴착하는 동안 상부하중을 지지하는 역할을 한다. 굴착이 완료된 후에는 별도의 2

차 콘크리트 구조물을 설치하는 것이 통상적이다. 단독의 강관과 앵글 조인트로서는 영구적으로 상부재하 하중을 지지하기가 미흡하기 때문이다.

또한, 강관의 중공부에 콘크리트 모르타르를 충전하여 강관의 강성을 증대시킨 것이긴 하나 콘크리트 모르타르가 단독의 강관에만 갇혀있기 때문에 폐쇄적이다. 강관 하나하나가 폐쇄적이므로 강관 사이에 유기적 관계가 없고 이로 인하여 강성의 상호상승작용도 없다. 또한, 아무리 강관 하나하나의 강성이 크다 할지라도 이를 유기적으로 일체화시킨 것에 비하면 그 강성은 아주 작다. 바로 여기에 종래기술의 문제점이 있다.

본 발명의 출원인은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 등록특허 제0556531호를 선 출원하였으며, 등록특허 제0556531호 역시 상기에서 설명한 종래기술인 강관을 이용한 수평추진공법과 그 기술개념은 동일한 것으로, 이의 공법을 살펴보면, 유닛 강관의 개방부에도 V자형 강판 앵글의 유도구 겸 연결부를 용접하여 기준 유닛 강관을 형성하는 단계; 기준 유닛 강관의 위치를 선정하는 단계;

기준 유닛 강관의 유도구 겸 연결부에 형성된 보강 연결대와 이와 대응되는 작은 분할편의 보강 연결대와 볼트 체결하는 단계; 작은 분할 편이 체결된 기준 유닛 강관을 지중에 압입하는 단계; 기준 유닛 강관에 작은 분할 편을 체결한 볼트를 해제하는 단계; 지중에 압입하고자하는 유닛 강관의 유도구 겸 연결부에 형성된 보강 연결대와 이와 대응되는 작은 분할편의 보강 연결대와 볼트 체결하는 단계;

작은 분할 편이 체결된 유닛 강관의 개방부를 기준 유닛 강관의 V자형 강판 앵글에 삽입하는 단계; 유닛 강관을 지중에 압입하는 단계; 지중에 압입하고자하는 유닛 강관의 유도구 겸 연결부에 형성된 보강 연결대와 이와 대응되는 작은 분할편의 보강 연결대와 볼트 체결하는 단계; 작은 분할 편이 체결된 유닛 강관의 개방부를 유닛 강관의 V자형 강판 앵글에 삽입하는 단계; 유닛 강관을 지중에 압입하는 단계; 상기의 단계를 반복하여 유닛 강관을 지중에 압입하는 단계; 철근을 배근하고 콘크리트 모르타르를 충전하는 단계; 유닛 강관의 하부 토사를 굴착하는 단계를 포함하는 것으로 시공방법이 실시되나 강관을 다수 연결하여 유닛 강관을 형성하여 지중에 압입하게 됨으로써, 유닛강관이 지중에 압입시 선단부가 흙을 원활하게 굴착하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 유닛강관은 선단이 통상의 파이프와 같이 원형관으로 이루어져 압입시 원활게 압입되지 못할 뿐만 아니라 굴착된 흙을 후 방으로 이송시키는 작업을 일일이 실시하게 됨으로 공사작업이 난해하고 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

본 발명은 철길 또는 도로의 지하 차도를 시공시 유닛강관을 설치하여 기초 굴착 공간부를 확보할 수 있도록 강관의 추진과 굴착이 동시에 이루어지도록 하는 수평추진공법을 이용하고 강관이 상부의 토압하중을 그대로 지지하고 지하도를 굴착하기 위한 터널굴착 공간부를 확보하여 안전하게 지하도를 굴착할 수 있도록 함에 있어서 3개의 강관으로 이루어진 유닛강관 중앙부에 위치하는 강관에 스크류를 설치하여 강관을 추진시키면서 굴착된 흙을 스크류가 후방으로 반출하고, 반출된 흙은 컨베이어를 통하여 외부로 이송하도록 함으로 굴착작업의 시공을 간단 용이하게 하고 공기를 단출할 수 있도록 함을 목적으로 한 철길 및 도로지하차도의 굴착 시공용 토사 반출 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 3개의 강관을 길이 방향으로 용착하고 중앙부에 위치하는 강관과 연결되도록 양측에 다수의 개방부 및 일측변에 절개부가 형성된 유닛 강관을 구성하고, 상기 유닛강관 선단 상부에 가이드공과 굴착날을 갖는 굴착 강판부재를 설치하여 굴착할 수 있도록 하며, 상기 유닛강관 상단부에 설치된 굴착 강판 부재 저부 양측에 유압실린더를 설치하여 굴착 강판부재를 전진시켜 굴착토록 하는 유압실린더를 설치하고, 상기 유닛강관 중앙부에는 모터에 의해 회전되는 스크류가 설치되어 굴착되는 흙을 후반으로 반출할 수 있도록 하며, 상기 유닛강관을 압입할 수 있도록 후단에 강관 추진기 의해 전진되는 받침부재를 설하되 받침부재 일측에는 스크류에 의해 반출되는 굴착 흙을 이송할 수 있도록 컨베이어가 설치된 구성이다.

이와 같이 된 본 발명은 압입된 강관이 토사 굴착시 상부하중을 지지하는 역할을 하도록 하는 동시에 굴착된 흙이 중앙부에 위치한 스크류를 통하여 후방의 컨베이어 측으로 반출되도록 함으로 굴착과 동시에 흙을 반출시켜 굴착작업을 간단 용이하게 하며, 굴착 작업이 완료된 후에는 강관 내부에 콘크리트를 채워 양생시켜 상부토사와 측벽의 토사를 지지하도록 함으로서 별도의 2차 콘크리트 구조물이 필요 없이 압입된 강관만으로 상부재하하중을 지지하는 역할을 하도록 한 철길 및 도로지하차도의 유닛강관 굴착 토사 반출장치에 관한 것이다.

본 발명은 유닛강관을 이용하여 지하도 또는 터널을 굴착시 지지구조로 이용하고, 유닛강관에 스크류를 설치하여 굴착된 흙을 반출시킴으로써, 시공이 간단 용이하고, 공사비용의 절감과 공기를 단축하는 효과를 가지며, 특히, 3개로 이루어진 유닛강관 중 안부에 스크류를 설치하여 굴착되는 흙을 자동으로 반출시켜 받침 부재에 구비된 컨베이어를 통하여 외부로 이송시킴으로 굴착과 동시에 흙의 처리가 간단 용이하게 이루어지는 효과를 가지며, 또한 유닛 강관을 구성하는 강관의 일측에 절개부를 형성하여 개방시킴으로 차후 유닛강관에 충전된 모르타르에 의해 각각의 강관과 유닛강관이 일체화되 구조물을 견고하게 유지하므로 지하도 및 터널을 굴착하기 위해 내부를 굴착시 2차 콘크리트 구조물을 설치할 필요가 없고 안전하게 공사를 실시하는 효과를 갖는다.

이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

3개의 강관(11)(12)(13)을 길이 방향으로 용착하고 중앙부에 위치하는 강관(12)에 서로 연결되도록 양측에 다수의 개방창(14) 및 절개부(15)를 형성한 유닛 강관(10)과:

유닛강관(10) 중앙부에 위치한 강관(12) 내에 굴착된 흙을 후방으로 반출할 수 있도록 설치된 스크류(16)와;

유닛강관(10) 절개부(15)의 타측에 설치되어 다른 유닛강관(10)의 절개부 상단부가 끼워져 굴절 없이 유도되도록 형성된 V자형의 유도앵글(17)과;

유닛강관(10) 선단 상부에 위치되어 가압에 의해 굴착되도록 결합된 가이드공(18)과 굴착날(19)을 갖는 굴착 강판부재(20)와;

유닛강관(10) 상단부에 설치된 굴착 강판부재(20)를 가압 전진시켜 굴착토록 하는 유압실린더(22)와;

유닛강관(10)을 압입할 수 있도록 후단에 연결되어 강관추진기의 추진 유압실린더(30)에 지지되도록 설치된 받침부재(23)와;

상기 유닛강관의 중앙부 강관(12)에 설치되어 축이 스크류(16)와 연결되고 굴착된 흙을 반출할 수 있도록 받침부재(23)의 중앙부에 설치된 모터(24)와;

상기 스크류(16)에 의해 반출되는 흙을 외부로 이송할 수 있도록 받침부재(23) 일측에 컨베이어(25)가 설치된 구성이다.

상기 유압 실린더는 피스톤 로드 일측단이 굴착 강판부재(20) 선단 내측에 연결되고 유압실린더 일측은 유닛강관(10)의 내측에 연결되어 굴착 강판부재(20)를 전진시켜 굴착날(19)이 지반을 굴착할 수 있도록 구성된다.

상기 굴착 강판부재(20)는 양측에 가이드공(18)이 설치되고 가이드공(18)은 유닛강관(10)의 선단 외면에 용착된 고정구(21)에 끼워져 안내되면서 이동되도록 구성된다.

상기 굴착 강판부재(20)의 선단에 형성된 다수의 굴착날(19)은 텅스텐 등의 초경으로 이루어져 굴착시 쉽게 마모되는 것을 방지토록 하였다.

이와 같이 구성된 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 유닛강관 선단 상부에 굴착 강판부재의 결합상태 사시도로서, 적어도 원형의 강관(11)(12)(13) 3개를 하나의 유닛으로 하여 길이 방향으로 용착시키되 강관과 강관이 용착되는 면은 2중으로 겹치지 않도록 각각의 강관(11)(12)(13)의 우측부를 절개시켜 절개부(15)를 형성하고, 이의 절개부(15)에 절개되지 않은 측의 강관 측면이 대응되도록 용착하여 유닛강관(10)을 형성한다.

상기 각각의 강관과 강관이 절개되는 절개부는 각 강관의 내경을 정육체로 구획할때 우측의 수직 일변의 높이 크기만큼 절개한다.

상기 유닛강관(10)의 중앙부에 위치한 강관(12) 내부에는 스크류(16)를 설치하여 굴착시 흙을 스크류(16)를 통하여 후부에 있는 컨베이어(25)로 반송한다.

또한, 유닛강관(10)의 중앙부와 우측에 위치하는 강관(11)(13)의 좌측 벽면은 사전에 산소용접기 등으로 절결부를 형성하여 차후 용이하게 이탈시킬 수 있도 록 한다.

상기 산소용접기로 군데 군데 절단시킨 절결부는 강관을 굴착시 좌우측에 위치한 강관 내의 흙을 중앙에 위치한 강관 내로 퍼넣을 수 있도록 사각형으로 이탈시켜 개방창(14)을 형성한다.

본 발명의 유닛강관(10)의 중앙에 위치한 강관(12)은 양측으로 연통되도록 다수의 개방창(14)을 형성하여 굴착되는 흙을 중앙 부에 위치한 강관(12) 내로 옮겨 중앙에 위치한 스크류(16)에 의해 후미에 설치된 컨베이어(25)를 통하여 외부로 반출시킬 수 있도록 한다.

또한, 우측에 위치한 강관(13) 역시 사전에 산소 용접기로 절결부를 형성하고 굴착 후 일측에 다른 유닛강관을 설치하기 위해 절결부를 이탈시켜 절개부(15)를 형성한다.

상기 절개부(15)는 일측에 굴착되면서 압입되는 또 다른 유닛강관(10)의 좌측 상부에 형성된 V자형의 유도앵글(17)에 끼워져 일측에 압입되는 유닛강관(10)이 굴절되지 않고 바르게 굴착 되도록 하는 역할을 한다.

본 발명에서 사용되는 유닛강관(10)은 대형 관으로서 사람이 들어가 작업할 수 있는 정도의 크기이므로 굴착시 좌우측 강관(11)(13) 내에 있는 흙을 중앙에 위치한 강관(12)으로 옮길 수 있게 된다.

본 발명의 유닛강관(10)은 서로 연결되도록 일측에 절개부(15)를 형성하여 연결함으로써 굴착 후 강관 내부의 흙을 전부 이송시킨 후 강관에 콘크리트를 충진하면 유닛강관(10)이 콘크리트에 의해 일체화되어 지지구조로 사용할 수 있게 된다.

이때, 중앙부에 있는 스크류(16)는 빼낸 후 좌측 유닛강관(10)의 전 후부는 용접하여 밀봉하고 콘크리트 주입구만 남겨 둔 상태에서 콘크리트를 타설하게 된다.

또한, 본 발명의 유닛강관은 굴착시 원활하게 굴착 되도록 유닛강관 선단 상부에는 앞쪽에 다수의 굴착날(19)이 형성된 굴착 강판부재(20)를 결합한다.

상기 굴착 강판부재(20)는 양측에 가이드 공(18)이 형성되고 이의 가이드 공(18)에는 고정구(21)가 삽입되며 고정구(21)는 하부의 강관 상면에 용착된다.

상기 굴착 강판부재의 선단에 형성된 다수의 굴착 날(19)은 쉽게 마모되는 것을 방지하기 위해 텅스텐 등으로 이루어진 초경으로 형성한다.

상기 굴착 날(19)은 굴착이 원활하게 이루어질 수 있도록 원형으로 이루어지고 끝단 부가 뾰쪽하게 콘(cone)과 같이 형성되어 흙과 암반 등을 용이하게 굴착할 수 있도록 하였다.

또한, 굴착 강판부재(20) 선단 저면과 유닛강관(10) 선단 저면에 유압실린더(22)가 결합되도록 설치하여 굴착시 유압실린더(22)로 굴착 강판부재(20)를 전진시켜 굴착 날(19)이 전방의 흙속으로 압입도록 하는 방법으로 굴착 되도록 한다.

도2는 본 발명의 유닛강관 중앙부의 강관에 설치된 스크류를 나타낸 평면도로서, 본 발명의 유닛강판(10)의 후미에는 받침부재(23)가 설치되고, 유닛강관(10)의 선단 상부에는 굴착 강판부재(20)가 설치된다.

본 발명은 굴착시 유닛강관(10)의 후부에는 발력벽이 설치되고 이의 발력벽에 대응되도록 강관추진기가 설치되며, 강관 추진기는 유닛강관(10) 말단부와 연결된 받침부재(23)와 결합된다.

상기 받침부재(23) 일면에는 유닛강관(10)이 밀착대응되며 유닛강관(10)의 중앙부에 위치한 강관(12) 내의 스크류(16)는 받침부재(23) 다른 일면 중앙에 설치된 모터(24) 축과 연결되어 모터(24)의 구동에 의해 회전될 수 있도록 한다.

또한, 받침부재(23) 일측에는 스크류(16)에 의해 반출되는 흙이 배출될 수 있도록 배출구(26)가 구비되고 배출구(26)에는 컨베이어(25)가 설치되어 배출구에서 토출되는 흙을 외부로 이송시킨다.

본 발명의 유닛강관은 굴착시 선단부에 설치된 유압실린더(22)를 별도로 설치된 운전실에서 스위치를 작동시켜 신장시키면 유압실린더가 늘어나는 동시에 선단의 굴착 강판부재(20)가 유압실린더의 로드에 의해 전진 되면서 굴착날(19)이 흙속으로 인입되고, 발력벽에 대응된 강관 추진기를 작동시켜 추진 유압실린더(30)가 받침부재(23)에 대응된 유닛강관(10)을 밀면 강관(11)(12)(13)이 전진하면서 굴착한다.

이때 유압실린더(22)는 굴착 강판부재(20)가 전방으로 인입되는 동시에 수축되어 강관 선단부가 굴착 강판부재(20)와 근접되도록 당기면 유닛강관(10)이 전진되어 앞으로 이동된다.

상기 유닛강관(10)을 전진시키기 위해 유압실린더(22)가 수출하는 동시에 발력벽에 설치된 강관 추진기가 받침부재(23)를 밀고, 받침부재(23)는 유닛강관(10) 을 밀어 전진시킨다.

상기와 같이 유닛강관(10)이 굴착되면 각각의 강관(11)(12)(13) 내부 앞쪽에는 흙이 채워지므로 굴착을 멈춘 상태에서 사람이 좌우강관(11)(13) 내부로 들어가 흙을 개방창(14)을 통하여 가운데의 강관(12)으로 굴착된 흙을 옮기면 스크류(16)가 구동되면서 후부의 받침부재(23) 측으로 반출하고 반출된 흙은 배출구(26)로 토출되는 동시에 컨베이어(25)에 의해 외부로 이송된다.

이와 같은 시공방법을 반복하여 철길 또는 도로의 지하 차도를 시공하게 된다. 이때, 유닛강관(10)이 지반 내로 깊숙이 진입될 경우 굴착되는 지반의 입구에는 다른 강관을 유닛강관에 용착시켜 받침부재에 대응되도록 한다.

도 3은 본 발명의 유닛강관과 선단에 설치되는 굴착 강판부재의 결합상태 평면도로서, 3개로 연결된 유닛강관(10)의 선단 상부에 굴착 강판부재(20)가 대응되도록 결합되며, 굴착 강판부재(20) 선단부에는 다수의 굴착날(19)이 형성되고, 굴착 강판부재의 몸체 상면 양측에는 긴 장공 형태의 가이드공(18) 형성되어 강관(11)(13) 상단부에 용착된 고정구(21)에 끼워져 진다.

상기 고정구(21)는 각각의 강관 상부에 용착 설치되고 가이드공(18)은 저부에 설치된 유압실린더(22)의 이동에 따라서 굴착 강판부재(20)가 이동되도록 한 것이다.

또한, 유닛강관(10) 일측에는 V자형의 유도앵글(17)이 용착되어 일측에 다른 유닛강관(10)의 일측 절개부 상단부가 걸쳐지도록 결합되어 굴착을 유도한다.

도4는 본 발명의 유닛강관과 굴착 강판부재을 유압실린더로 연결한 상태의 구성도로서, 유닛강관(10) 좌우 측에 위치하는 강관 선단 천장부에 유압실린더(22) 일측을 결합하고 유닛강관(10) 상면에 설치된 굴착 강판부재(20) 선단 저면에 유압실린더(22)의 피스톤로드 측을 결합한다.

상기와 같이 결합 된 유압실린더는 굴착시 운전실에서 유압실린더를 조작하면 유압실린더의 피스톤 로드가 신장되면서 굴착 강판부재를 앞으로 밀어 지반을 굴착하고, 유압실린더(22)를 수축하면 강관이 앞으로 이동된다.

이때 강관의 후부에는 유닛강관(10)을 굴착시 발력벽에 대응된 강관 추진기를 작동시켜 유닛강관을 동시에 밀어 강관이 전진 되도록 한다.

상기와 같이 유압실린더(22)에 의해 굴착 강판부재가 전진한 후 강관이 앞으로 이동할 때 강관 상부에 용착된 고정구(21)는 굴착 강판부재(20)의 가이드 공(18)에 끼워진 상태이고, 굴착 강판부재(20)가 앞으로 이동시에는 가이드 공(18)이 고정구(21)에 지지되어 안내되고 강관이 이동시에는 고정구(21)가 가이드 공(18)에 안내된다.

도5는 본 발명의 유닛강관과 선단 상부에 설치되 굴착 강판이 결합된 상태의 예시도로서, 유닛강관(10) 상단에 형성된 각각의 고정구(21)가 굴착 강판부재(20)의 가이드 공(18)에 끼워져 결합된 상태이고, 유닛강관(10)의 좌측 강관(11) 일측 상부에는 ∨자형의 유도앵글(17)이 설치되어 다른 유닛강관(10) 일측 절개부(15) 상부가 걸쳐져 안내역을 할 수 있도록 한 것이다.

도 5의 유닛강관은 하나의 유닛강관을 나타낸 예시한 것이며, 굴착시에는 굴착부의 상단 센터에 도 5와 같은 유닛강관을 굴착시킨 후에는 다른 유닛강관(10) 을 좌우측에 연결하여 굴착시키는 방법으로 연속적으로 굴착시공 한 후 양측 단부는 수직 벽을 형성하는 유닛강관(10)들과 연결되도록 한다. 이와 같이 굴착 되는 유닛강관(10)과 유닛강관(10)을 연결하기 위해 각각의 유닛강관(10) 좌측 상단에는 ∨자형의 유도앵글(17)이 설치되고 다른 우측에는 절개부가 형성된다.

도 6은 본 발명의 굴착 강판의 평면도로서, 굴착 강판부재(20)의 형상은 유닛강관(10)의 상면과 대응되도록 형성되고 양측에는 긴 장공 형태의 가이드 공(18)이 형성되어 유닛강관의 고정구(21)가 끼워진다.

도 7은 본 발명에 따른 실시 예로서 철길 및 도로의 지하 차도를 굴착하기 위해 설치된 유닛강관 사용상태 예시도로서, 먼저 굴착하고자하는 철길 및 도로의 굴착지반 선정이 끝나면 굴착하고자 하는 터널의 외벽위치에 유닛강관(10)을 박는다. 이때 유닛강관(10)은 터널이 형성되는 외벽위치보다 더 넓게 설치하되 유닛강관과 유닛강관은 좌우가 밀착되도록 설치되어 상부의 토압을 지지할 수 있도록 함으로서 별도의 지지부재를 설치하지 않고 유닛강관이 설치된 내측을 굴착하여 터널 및 지하도를 시공할 수 있다.

본 발명의 유닛강관(10)으로 철길 및 도로의 지하 차도를 굴착하기 위한 사전시공을 하면 지반에 ∩자 형태로 유닛강관이 설치된다.

상기와 같이 설치된 유닛강관(10) 내의 흙은 스크류(16)를 통하여 후방으로 반출시켜 받침부재(23)에 설치된 컨베이어(25)를 통하여 외부로 배출한다.

상기와 같이 유닛강관(10) 내의 흙을 배출시키면 유닛강관(10)을 형성한 각각의 강관 내부는 공간부가 형성된 상태이므로 별도의 철근을 설치한 후 강관 내 부에 콘크리트를 타설시켜 양생한다.

상기 유닛강관(10) 내에 타설된 콘크리트가 완전히 양생 된 후에는 유닛강관(10)이 설치된 내 측의 흙을 제거한 후 설치된 유닛강관(10) 내측으로 콘크리트를 타설하여 내벽을 설치하면 철길 또는 도로에 지하 차도를 설치할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 유닛강관(10)을 이용하여 굴착시, 상부 노면과 굴착되는 유닛강관(10)과의 거리가 50㎝정도로 좁은 간격에서 굴착시공 중에 상부에 큰돌이 박혀 있는 경우에는 굴착되는 과정에서 이탈되어 공간부가 형성되어 상부의 노면에 침하가 발생됨으로 이의 공간부에는 벤토나이트, 시멘트, 황토를 혼합한 배합토를 별도 설치된 펌프와 연결된 노즐을 통하여 분사시켜 공간부를 메울 수 있도록 함으로 지반침하를 방지할 수 있도록 한다.

상기 유닛강관으로 굴착시 발생된 공간부는 통상의 내시경 또는 유관으로 확인하여 그때그때 메우면서 굴착시공한다.

이와 같이 본 발명은 유닛강관의 선단부에 굴착 강판부재를 설치하고, 유닛강관(10) 중앙부에 위치하는 강관에 스크류(16)를 설치하여 굴착함으로써 굴착시공과 굴착된 흙을 간단 용이하게 반출 시킴으로써 굴착시공의 공 기가 단축되고 공사비용을 절감하는 이점을 갖는다.

도1은 본 발명의 유닛강관 선단 상부에 굴착 강판부재의 결합상태 사시도

도2는 본 발명의 유닛강관 중앙부의 강관에 설치된 스크류를 나타낸 평면도

도3은 본 발명의 유닛강관과 선단에 설치되는 굴착 강판부재의 결합상태 평면도

도4는 본 발명의 유닛강관과 굴착 강판부재을 유압실린더로 연결한 상태의 구성도.

도5는 본 발명의 유닛강관과 선단 상부에 설치되 굴착 강판이 결합된 상태의예시도.

도6은 본 발명의 굴착 강판의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 실시 예로서 철길 및 도로의 지하 차도를 굴착하기 위해 설치된 유닛강관 사용상태 예시도로

<도면의 주요 부분 에 대한 부호 설명>

10:유닛강관 11,12,13:강관

14:개방창 15:절개부

16:스크류 17:유동앵글

18:가이드공 19:굴착날

20:강판부재 21:고정구

22:유압실린더 23:받침부재

24:모터 25:컨베이어

26:배출구 30:추진 유압실린더

Claims (4)

1. 적어도 3개의 강관(11)(12)(13)을 하나의 유닛으로 하여 길이 방향으로 용착하고 중앙부에 위치하는 강관(12)에 서로 연결되도록 양측에 다수의 개방창(14) 및 절개부(15)를 형성한 유닛 강관(10)과:

   유닛강관(10) 중앙부에 위치한 강관(12) 내에 굴착된 흙을 후방으로 반출할 수 있도록 설치된 스크류(16)와;

   유닛강관(10) 절개부(15)의 타측에 설치되어 다른 유닛강관(10)의 절개부 상단부가 끼워져 굴절 없이 유도되도록 형성된 V자형의 유도앵글(17)과;

   유닛강관(10) 선단 상부에 위치되어 가압에 의해 굴착되도록 결합된 가이드공(18)과 굴착날(19)을 갖는 굴착 강판부재(20)와;

   유닛강관(10) 상단부에 설치된 굴착 강판부재(20)를 가압 전진시켜 굴착토록 하는 유압실린더(22)와;

   유닛강관(10)을 압입할 수 있도록 후단에 연결되어 강관추진기의 추진 유압실린더(30)에 지지되도록 설치된 받침부재(23)와;

   상기 유닛강관의 중앙부 강관(12)에 설치되어 축이 스크류(16)와 연결되고 굴착된 흙을 반출할 수 있도록 받침부재(23)의 중앙부에 설치된 모터(24)와;

   상기 스크류(16)에 의해 반출되는 흙을 외부로 이송할 수 있도록 받침부재(23) 일측에 컨베이어(25)가 설치된 구성을 특징으로 하는 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치.
2. 제1항에 있어서,

   유압 실린더는 피스톤 로드 일측단이 굴착 강판부재(20) 선단 내측에 연결되고 유압실린더 일측은 유닛강관(10)의 내측에 연결되어 굴착 강판부재(20)를 전진시켜 굴착날(19)이 지반을 굴착할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치.
3. 제1항에 있어서,

   굴착 강판부재(20)는 양측에 가이드공(18)이 설치되고 가이드공(18)은 유닛강관(10)의 선단 외면에 용착된 고정구(21)에 끼워져 안내되면서 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치.
4. 제1항에 있어서,

   굴착 강판부재(20)의 선단에 형성된 다수의 굴착날(19)은 텅스텐 등의 초경으로 이루어져 굴착시 쉽게 마모되는 것을 방지토록 구성된 것을 특징으로 하는 철길 및 도로지하차도 시공을 위한 토사 반출 스크류를 갖는 유닛강관 굴착장치.

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