KR101065007B1

KR101065007B1 - Apparatus for boring and inserting the reinforcing pipe with the drilling bit having the controlled flushing air injection direction and pressure, and method for reinforcing the soft ground with the same

Info

Publication number: KR101065007B1
Application number: KR1020110000286A
Authority: KR
Inventors: 황사연; 윤도익
Original assignee: 황사연; 윤도익
Priority date: 2011-01-03
Filing date: 2011-01-03
Publication date: 2011-09-15

Abstract

본 발명은 지반을 천공하기 위한 천공 장치로서, 천공력을 전달하는 드릴링 로드와; 상기 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(Central Bit) 및 외주부의 링 비트(Ring Bit)를 포함한 드릴링 비트(Drilling Bit)로 이루어지고, 그리고 상기 드릴링 비트는 플러싱 공기의 분사 방향을 제어하고 드릴링 비트 전면을 향한 분사압이 완화되도록, 플러싱 공기 안내공이 고압의 압축 공기를 상기 링 비트에 인접한 중심 비트의 외측면 및 이에 대향하는 링 비트의 내측면 사이로 분사되게 유도하도록 상기 중심 비트의 외주부 일측면을 향하게 경사 방향으로 형성되도록 하고, 상기 플러싱 공기 안내공을 통하여 유도되는 고압의 플러싱 공기를 상기 링 비트의 내측면에 충돌하도록 유도하며 나아가 상기 링 비트의 내측면에 충돌하여 분사되는 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 하기 위하여, 상기 플러싱 공기 분사공은 상기 중심 비트의 외주부 일측에 상기 링 비트의 내측면에 대향하도록 형성되면서 상기 링 비트의 단부 보다 후방에 위치하도록 상기 중심 비트의 전면부가 상기 링 비트의 전면부 내측에 포켓형으로 위치하도록 단차를 가지도록 형성한 특징을 가진 장치 및 이를 이용한 연약 지반 보강 공법을 제공한다.The present invention provides a drilling device for drilling ground, comprising: a drilling rod for transmitting a drilling force; It is installed at the tip of the drilling rod and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling. The drilling bit including a central bit and a ring bit of the outer circumference thereof. (Drilling Bit), and the drilling bit controls the spraying direction of the flushing air, and the flushing air guide to the high pressure compressed air outside the center bit adjacent to the ring bit, so that the injection pressure toward the front of the drilling bit is relaxed The high pressure flushing air guided through the flushing air guide hole may be formed in an inclined direction toward one side of the outer peripheral portion of the center bit to guide the injection between the side and the inner surface of the ring bit opposite thereto. A flap which is induced to impinge on the side surface and further impinges on the inner surface of the ring bit In order to allow fresh air to be blown toward the front surface of the center bit, the flushing air jet hole is formed on the outer circumferential side of the center bit so as to face the inner surface of the ring bit, and is located behind the end of the ring bit. It provides a device having a feature formed so as to have a step so that the front portion of the center bit is located in the pocket inside the front portion of the ring bit and a soft ground reinforcement method using the same.

Description

Ground perforation device with flushing air injection direction and injection pressure controlled drilling bit, structural pipe body insert including the same, and soft ground reinforcement method {Apparatus for boring and inserting the reinforcing pipe with the drilling bit having the controlled flushing air injection direction and pressure, and method for reinforcing the soft ground with the same}

본 발명은 토목 분야의 기초 공사를 위한 파일 설치 작업 또는 터널에서의 굴진이나 보강 작업 등에 사용되는 것으로서 플러싱 공기의 분사 방향과 분사압이 제어된 드릴링 비트를 구비한 지반 천공 장치, 이러한 지반 천공 장치를 포함한 구조용 파이프체(강관) 지반 삽입장치, 및 이들 장치를 이용한 연약 지반 보강 방법에 관한 것이다.The present invention is used for pile installation work for foundation work in the field of civil engineering or drilling or reinforcement work in a tunnel, and the ground drilling apparatus having a drilling bit controlled the injection direction and the injection pressure of the flushing air, such ground drilling apparatus It relates to a structural pipe body (steel pipe) ground insertion apparatus, including, and a soft ground reinforcement method using these devices.

연약 지반 보강을 위한 구조용 파이프체(이하, '구조용 강관', '보강용 파이프체', '보강용 강관' 또는 간단히 '강관'으로도 칭함)의 지반 삽입장치를 구성하는 주요 구성요소는 천공홀을 드릴링하는 지반 천공 장치와, 이에 의해 지반 내부에 형성되는 천공홀 내부로 도입되어 지반에 삽입 설치되는 구조용 강관과 같은 파이프체가 있는데, 천공 장치의 경우에는 천공력을 전달하는 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되는 드릴링 비트(Drilling Bit)로서 내측의 중심 비트(Central Bit)와 링 비트(Ring Bit)를 구비한 장치가 많이 사용되고, 파이프체의 경우에 천공 작업시에 상기 링 비트(Ring Bit)와 동반하여 지반으로 도입되는 직천공 방식과 천공 후에 별도 공정을 통하여 지반에 삽입되는 2가지의 유형이 있다. The main component of the ground insertion device of structural pipe body (hereinafter referred to as 'structural steel pipe', 'reinforcing pipe body', 'reinforcing steel pipe' or simply 'steel pipe' for soft ground reinforcement is There is a ground drilling device for drilling a hole and a pipe body such as a structural steel pipe which is introduced into the drilling hole formed in the ground and inserted into the ground, and in the case of the drilling device, it is installed at the tip of a drilling rod that transmits a drilling force. As a drilling bit that is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure, a device having an inner central bit and a ring bit is often used. There are two types of direct drilling methods introduced into the ground along with the ring bit during the drilling operation, and two types of insertion into the ground through a separate process after drilling. .

일반적으로 단단한 암석이나 자갈층을 구비한 충적토 층과 같은 특별한 지반을 천공하는 경우에 목표 심도에 도달하기까지 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입으로서 도 1a에 도시된 바와 같이 내측의 중심 비트(Central Bit)(10)와 그 외주부의 링 비트(Ring Bit)(20)를 구비한 드릴링 비트(Drilling Bit)를 구비한 천공 장치와, 그리고 천공 장치의 상기 링 비트(20)의 후단에 연결되어 드릴링 비트가 지반 내에 형성하는 천공홀을 따라서 지반 내에 삽입되는 구조용 강관(30)을 사용하는 것이 매우 유용한 방안임은 널리 알려져 있다.In general, when drilling a special ground, such as an alluvial layer with a hard rock or gravel layer, it is a DTH hammer type of pneumatic blow drill to reach the target depth as shown in FIG. 1A. A drilling device having a drilling bit having an inner central bit 10 and a ring bit 20 of an outer circumference thereof, and the ring bit 20 of the drilling device It is well known that it is very useful to use a structural steel pipe 30 which is connected to the rear end of and inserted into the ground along a drilling hole in which the drilling bit is formed in the ground.

그리하여, 터널 분야에서의 사용예를 도시한 도 2a 및 기초 분야에서의 사용예를 도시한 도 2b에 도시된 바와 같이 DTH 햄머 타입의 천공 장치(1)는 터널 뿐만 아니라 기초 및 기타 설비 라인 분야에서 아주 대중적으로 사용되고 있는 장비의 일종에 속하고 있는데, 이러한 DTH 햄머 타입의 천공 장치는 고압의 공기 압력을 사용하여 드릴링 비트를 회전 추진하기에 천공력이 다른 유형의 장비에 비하여 우수하나, 연약 지반에서 DTH 햄머 타입의 천공 장치(1)를 사용하여 천공홀(2)을 드릴링하는 경우에 드릴링 비트 중심부의 중심 비트(10)가 링 비트(20) 보다 △h 만큼 돌출되는 파일럿(Pilot) 비트 타입으로 되어 있기에 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 천공 파쇄물을 제거하는 플러싱 공기가 고압으로 분사되어서 주변의 토사 등을 과도하게 제거하여 특히 연약 지반의 경우에 오버 드릴링 현상이 발생할 가능성이 높으며, 그리하여 천공 파쇄물을 제거하는 플러싱(flushing) 작업 시간도 이에 비례하여 상승하는 문제점이 있으며, 특히 터널 상부면의 보강 작업과 같이 상향 경사 방향의 천공시에는 천공 방향의 처짐 현상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.Thus, as shown in FIG. 2A showing an example of use in the field of tunnels and FIG. 2B illustrating an example of use in the field of foundations, the drilling apparatus 1 of the DTH hammer type is used not only in tunnels but also in the field of foundation and other equipment lines. It is a type of equipment that is very popular, and this DTH hammer type drilling device is superior to other types of equipment, but the drilling force is superior to other types of equipment for rotating propulsion of drilling bits using high pressure air pressure. In the case of drilling the drilling hole 2 using the DTH hammer type drilling device 1, the center bit 10 of the center of the drilling bit is a pilot bit type that protrudes Δh more than the ring bit 20. 2A and 2B, the flushing air for removing the perforated debris is injected at a high pressure to remove excessive soil, etc. In the case of half, the over drilling phenomenon is more likely to occur, and thus the flushing time for removing perforated debris also increases in proportion. In particular, in the case of drilling in an upward slope such as reinforcing work on the upper surface of the tunnel, There is a problem that can cause the deflection phenomenon in the drilling direction.

종래의 일반적인 DTH 햄머 타입의 지반 천공 장치(1)에서는, 천공 작업시에 드릴링 비트의 주변에서 발생하는 천공 파쇄물을 제거하기 위하여, 고압의 공기를 드릴링 비트의 전면으로 분사하도록 내부 중심 비트(10) 전면의 중심부에 외측으로 방사되는 방향으로 제공되는 플러싱 공기 분사공(11), 천공 파쇄물이 분사된 고압의 공기와 함께 회수되도록 중심 비트(10) 전면의 외측부에 링 비트(20) 사이에 제공되는 천공 파쇄물 회수공(12), 및 이들 사이에 제공되는 방사형 플러싱 홈(13)을 구비한 중심 비트(10)가 사용됨이 일반적인데, 이와 같은 구성에 의하여 드릴링 비트의 전면 방향 즉 천공 방향을 향하여 도 1b에 도시된 바와 같이 고압의 공기(A)가 외측 방사형으로 다량 분사되는 구조를 가지기 때문에, 플러싱 작업을 수행할 때 사용된 고압의 공기(A)가 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 지반 깊숙이까지 외측 방사형으로 다량 누출되면서 넓은 범위에 걸쳐서 주위의 지반을 교란시키면서 지반 마찰 계수의 저하를 일으켜 인근 구조물의 안정성에 심각한 문제를 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.In the conventional general DTH hammer type ground drilling apparatus 1, the inner center bit 10 is sprayed to blow high-pressure air to the front of the drilling bit in order to remove the perforated debris generated around the drilling bit during the drilling operation. A flushing air jetting hole 11 provided in a radially outward direction at the center of the front surface, and provided between the ring bit 20 on the outer side of the front side of the center bit 10 so that the perforated crushed material is recovered together with the injected high pressure air. It is common to use a center bit 10 having a perforated waste recovery hole 12 and a radial flushing groove 13 provided therebetween. As shown in FIG. 1B, since the high pressure air A is sprayed outwardly in a large quantity, the high pressure air A used when performing the flushing operation is As shown in 2a and 2b there is a problem that can cause a serious problem in the stability of the adjacent structure by causing a decrease in the ground friction coefficient while disturbing the surrounding ground over a wide range while leaking large radially out to the depth of the ground .

본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지반 보강용 구조용 파이프체(강관, 및 기타 다른 종류의 기초 파일링용 파이프 또는 터널 단면 선행 보강용 파이프를 포함하는 것)를 지반에 삽입하는 공사 등을 위하여 DTH 햄머 타입의 천공 장치를 이용하여 지반 천공 작업을 수행할 때 사용되는 고압의 플러싱 공기가 고압의 분사압을 가지고서 중심 비트 전면으로부터 천공홀에 평행하게 방사향 방향으로 직접 분사되지 않고, 중심 비트로부터 분사되는 고압의 플러싱 공기의 분사압을 적절히 완화시키면서 천공 부스러기의 제거 및 회수 효율을 최대화시키도록 분사 방향이 중심 비트 표면에 접하는 방향을 향하도록 그 분사 방향이 제어되도록 함으로써, 최대한의 플러싱 효과를 달성하면서도 연약 지반에서 시공하는 경우에 천공홀의 크기가 필요 이상으로 확대되는 오버 드릴링 현상이 발생할 가능성을 줄이면서, 또한 천공 파쇄물을 회수하기 위한 플러싱 작업을 수행할 때 사용된 고압의 공기가 지반 깊숙이까지 다량 누출되는 것을 방지함으로써 주위의 지반을 교란시키는 것을 방지하는 지반 천공 장치, 이를 포함한 구조용 강관 지반 삽입장치, 및 이들을 이용한 연약 지반 보강 방법을 제공하는 것을 그 해결 과제로 삼고 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the ground reinforcing structural pipe body (including steel pipe, and other kinds of basic piling pipe or tunnel cross-section reinforcement pipe) to insert into the ground High pressure flushing air, which is used to perform the ground drilling work using the DTH hammer type drilling device, is not directly sprayed in the radial direction from the front of the center bit in parallel to the drilling hole. Instead, by appropriately relieving the injection pressure of the high-pressure flushing air jetted from the center bit while maximizing the removal and recovery efficiency of punching debris, the injection direction is controlled so that the injection direction is directed to the direction in contact with the center bit surface. Construction in soft ground while achieving a flushing effect of Reduces the possibility of overdrilling, which increases the size of the hole more than necessary, and also prevents the high pressure air used when flushing to recover perforated debris from leaking deep into the ground. It is an object of the present invention to provide a ground perforation device for preventing disturbance, structural steel pipe ground insertion device including the same, and a soft ground reinforcement method using the same.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, The present invention as a means for solving the above problems,

천공홀을 드릴링하는 지반 천공 장치로서, As a ground drilling device for drilling a drilling hole,

천공력을 전달하는 드릴링 로드와; A drilling rod for transmitting a drilling force;

상기 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(Central Bit) 및 외주부의 링 비트(Ring Bit)로 구성되며, 천공 파쇄물을 회수하기 위하여 사용되는 플러싱 공기의 드릴링 비트 전면 분사를 위하여 상기 중심 비트의 내부에 제공되는 고압 공기 주입공으로부터 주입되는 고압의 플러싱 공기를 상기 중심 비트의 전면부로 유도하도록 제공되는 플러싱 공기 안내공 및 플러싱 공기 분사공과, 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 천공 파쇄물 회수공과, 그리고 상기 중심 비트 전면부 표면에는 상기 플러싱 공기 분사공과 상기 천공 파쇄물 회수공을 연결하여 플러싱 공기와 천공 파쇄물의 이동로를 형성하는 플러싱 홈이 제공되는 드릴링 비트(Drilling Bit)를 포함하여 이루어지고, 그리고It is installed at the tip of the drilling rod and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling, and it is composed of an inner center bit and a ring bit of the outer circumference. A flushing air guide provided to guide the high pressure flushing air injected from the high pressure air injection hole provided inside the center bit to the front portion of the center bit for front jetting of the drilling bit of the flushing air used to recover the perforated crush. A flushing air jetting hole and a punching air recovering hole by connecting the flushing air jetting hole and the punching debris recovering hole to the ball and flushing air jetting hole, the punching debris recovery hole to recover the punched debris accompanying the injected flushing air, and the central bit front surface Provided with flushing grooves to form the moving path of the It comprises including the bit (Bit Drilling), and

상기 드릴링 비트는 플러싱 공기의 분사 방향을 제어하고 드릴링 비트 전면을 향한 분사압이 완화되도록, The drilling bit controls the spraying direction of the flushing air so that the spraying pressure toward the front of the drilling bit is relieved,

상기 플러싱 공기 안내공은, 고압의 압축 공기를 상기 링 비트에 인접한 중심 비트의 외측면 및 이에 대향하는 링 비트의 내측면 사이로 분사되게 유도하도록 상기 중심 비트의 외주부 일측면을 향하게 경사 방향으로 형성되고,The flushing air guide hole is formed in an inclined direction toward one side of the outer circumference of the center bit to induce high pressure compressed air to be injected between the outer side of the center bit adjacent to the ring bit and the inner side of the ring bit opposite thereto. ,

상기 플러싱 공기 안내공을 통하여 유도되는 고압의 플러싱 공기를 상기 링 비트의 내측면에 충돌하도록 유도하며 나아가 상기 링 비트의 내측면에 충돌하여 분사되는 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 하기 위하여, 상기 플러싱 공기 분사공은 상기 중심 비트의 외주부 일측에 상기 링 비트의 내측면에 대향하도록 형성되면서 상기 링 비트의 단부 보다 후방에 위치하도록 상기 중심 비트의 전면부가 상기 링 비트의 전면부 내측에 포켓형으로 위치하도록 단차를 가지도록 형성되며, The high pressure flushing air guided through the flushing air guide hole is induced to collide with the inner surface of the ring bit, and the flushing air injected by colliding with the inner surface of the ring bit is injected toward the front surface of the center bit. In order to ensure that the flushing air injection hole is formed on the outer peripheral portion of the center bit to face the inner surface of the ring bit, the front part of the center bit is located behind the end of the ring bit so that the front part of the ring bit It is formed to have a step so as to be located inside the pocket type,

상기 천공 파쇄물 회수공은 상기 중심 비트 전면부 표면의 플러싱 홈을 따라 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 상기 중심 비트의 외주부 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 플러싱 공기 분사 방향 및 분사압 제어 드릴링 비트를 구비한 지반 천공 장치를 제공한다.The drilling crush recovery hole is formed on the other side of the outer periphery of the center bit to recover the drilling crush accompanying the flushing air injected along the flushing groove on the front surface of the center bit front flushing direction and injection pressure control Provided is a ground drilling device having a drilling bit.

여기에서, 상기 중심 비트와 상기 링 비트는 분리형으로 구성되는 것이 바람직하며 이와 같이 상기 중심 비트와 상기 링 비트가 분리형으로 구성되는 경우에는, 상기 링 비트의 후단부에 구조용 파이프체를 직접 연결하여 천공 작업과 지반 삽입 작업이 동시에 수행되도록 한 이후에 드릴링 비트를 구성하는 내부의 중심 비트를 외측의 링 비트로부터 분리하여 천공홀로부터 제거 회수되도록 하는 구조를 가진다.In this case, the center bit and the ring bit are preferably configured to be separated. In this case, when the center bit and the ring bit are configured to be separated, the structural pipe body is directly connected to the rear end of the ring bit and drilled. After the operation and the ground insertion operation are performed at the same time, the inner central bit constituting the drilling bit is separated from the outer ring bit so as to be removed and recovered from the hole.

나아가, 본 발명은 천공홀을 드릴링하기 위한 상기 지반 천공 장치와, 상기 지반 천공 장치에 의해 지반 내부에 형성되는 천공홀 내부로 천공 추진과 동시에 도입되어 지반에 삽입 설치되는 구조용 파이프체를 포함하여 이루어지는 구조용 파이프체 지반 삽입장치를 제공하는데, 여기에서Furthermore, the present invention comprises the ground drilling device for drilling the drilling hole, and the structural pipe body is introduced into the ground and inserted into the ground at the same time as the drilling propulsion into the drilling hole formed in the ground by the ground drilling device Provides structural pipe body ground inserts, where

천공홀을 드릴링하는 상기 지반 천공 장치는, The ground drilling device for drilling a drilling hole,

상기 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(Central Bit) 및 외측에 분리 가능하게 결합되는 링 비트(Ring Bit)로 구성되며, 천공 파쇄물을 회수하기 위하여 사용되는 플러싱 공기의 드릴링 비트 전면 분사를 위하여 상기 중심 비트의 내부에 제공되는 고압 공기 주입공으로부터 주입되는 고압의 플러싱 공기를 상기 중심 비트의 전면부로 유도하도록 제공되는 플러싱 공기 안내공 및 플러싱 공기 분사공과, 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 천공 파쇄물 회수공과, 그리고 상기 중심 비트 전면부 표면에는 상기 플러싱 공기 분사공과 상기 천공 파쇄물 회수공을 연결하여 플러싱 공기와 천공 파쇄물의 이동로를 형성하는 플러싱 홈이 제공되는 드릴링 비트(Drilling Bit)를 포함하여 이루어지고, 그리고It is installed at the tip of the drilling rod and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to carry out the ground drilling, the central bit and the ring bit detachably coupled to the outside And directs the high pressure flushing air injected from the high pressure air inlet provided in the center bit for the front injection of the drilling bit of the flushing air used to recover the puncture debris to the front part of the center bit. A flushing air guiding hole and a flushing air blasting hole provided therein, a piercing crushing recovery hole for recovering piercing crushed material accompanying the injected flushing air, and connecting the flushing air blasting hole and the punching crushed object recovery hole to the center bit front surface Flush to form a flow path of flushing air and perforated shreds It comprises including the drilling bit (Bit Drilling) which grooves are provided, and

상기 천공 파쇄물 회수공은 상기 중심 비트 전면부 표면의 플러싱 홈을 따라 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 상기 중심 비트의 외주부 타측에 형성되는 특징을 가지게 된다.The perforated crush recovery hole is characterized in that formed on the other side of the outer peripheral portion of the center bit to recover the perforated debris accompanying the flushing air injected along the flushing groove on the front surface of the center bit.

본 발명에 따르면, 상기 중심 비트와 상기 링 비트가 분리형으로 구성된 드릴링 비트를 포함한 지반 천공 장치와 링 비트 후단에 연결된 구조용 파이프체를 포함한 구조용 파이프체 지반 삽입장치를 사용한 연약 지반 보강 방법들이 하기와 같이 제공된다.According to the present invention, the soft ground reinforcement methods using the ground drilling device including the drilling bit consisting of the center bit and the ring bit and the structural pipe body insertion device including the structural pipe body connected to the rear end of the ring bit are as follows. Is provided.

먼저, 본 발명은 상기 구조용 파이프체 지반 삽입장치를 이용한 연약 지반 보강 방법으로서, First, the present invention is a soft ground reinforcement method using the structural pipe body ground inserting device,

내부의 중심 비트와, 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트로 구성된 드릴링 비트 및 상기 링 비트의 후단부에 고정 연결된 구조용 파이프체를 사용하여 굴착 대상 지반에 천공홀을 형성하면서 이와 동시에 상기 천공홀의 내부에 구조용 파이프체를 삽입 설치하는 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계;A drilling bit composed of an inner center bit, a ring bit detachably coupled to the outside, and a structural pipe body fixedly connected to a rear end of the ring bit are used to form a drilling hole in the excavation ground, and simultaneously Ground perforation for inserting and installing structural pipe bodies;

상기 드릴링 비트의 내부의 중심 비트를 외부의 링 비트로부터 분리하여 천공홀로부터 제거하는 단계; Separating the center bit inside the drilling bit from the outer ring bit and removing it from the drill hole;

상기 구조용 파이프체 내부에 그라우팅재를 주입하는 단계를 포함하여 이루어지며,Including the step of injecting the grouting material into the structural pipe body,

상기 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계에서는, In the ground drilling and structural pipe body ground insertion step,

천공력을 전달하는 드릴링 로드와;A drilling rod for transmitting a drilling force;

상기 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(Central Bit) 및 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트(Ring Bit)를 포함한 드릴링 비트(Drilling Bit)로 이루어지는 천공 장치로써 천공 작업이 수행되면서, It is installed at the tip of the drilling rod and rotated by a drilling hammer using air pressure to carry out the ground drilling, the central bit (inner) and the ring bit detachably coupled to the outer (Ring Bit) As the drilling operation is performed with a drilling device consisting of a drilling bit including a

상기 드릴링 비트를 이용한 천공 작업 중에 발생하는 천공 파쇄물을 천공홀로부터 제거 회수하기 위하여, 상기 드릴링 로드를 통하여 주입되는 고압의 플러싱 공기를 상기 중심 비트의 전면으로 분사시키되, 상기 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 외주부 일측으로부터 이에 대향하는 상기 링 비트의 내측면 사이로 분사되어 상기 링 비트의 내측면에 충돌하도록 유도하며, 상기 링 비트의 내측면에 충돌하여 드릴링 비트의 전면으로 분사되는 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 상기 플러싱 공기의 분사 방향을 제어하고 드릴링 비트 전면에서 천공 방향을 향한 분사압은 완화되도록 하며, 상기 중심 비트의 전면부 표면을 거친 상기 플러싱 공기는 천공 파쇄물을 동반하여 상기 링 비트의 반대편 내측면에 의해 가이드 되어서 상기 중심 비트의 외주부 타측에서 천공 방향에 평행한 반대 방향으로 회수되도록 천공 파쇄물 플러싱 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 연약 지반 보강 방법을 제공한다.In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole, a high-pressure flushing air injected through the drilling rod is sprayed to the front of the center bit, the flushing air of the center bit Injected from one side of the outer periphery to the inner side of the ring bit opposite to it to induce collision with the inner side of the ring bit, the flushing air impinged on the inner side of the ring bit injected to the front of the drilling bit of the center bit The spraying direction of the flushing air is controlled to be sprayed toward the front surface, and the spraying pressure from the front of the drilling bit toward the drilling direction is alleviated, and the flushing air passing through the front surface of the center bit is accompanied by the puncture debris. Being guided by the opposite inner side of the ring bit Standing on the outer peripheral portion the other side of the central bit to be recovered in the opposite direction parallel to the puncturing direction provides a soft ground reinforcement characterized in that the perforation debris flushing step is carried out.

한편, 이와 같은 연약 지반 보강 방법이 건물 등의 기초 파일링과 같은 공법에 사용되는 경우에는 굴착 대상 지반에 천공되는 천공홀이 연직 하향의 진행 방향으로 천공되게 된다.On the other hand, when such a soft ground reinforcement method is used in a construction method such as foundation piling of a building or the like, a drilling hole drilled in the excavation target ground is drilled in the vertical downward direction.

또한, 본 발명은 상기 지반 천공 장치를 이용한 연약 지반 보강 방법으로서, 터널 굴착 단면의 전방으로 선행하여 구조용 파이프체를 삽입 설치하되 직천공 방식으로 설치하며 삽입된 구조용 파이프체를 통하여 그라우팅재를 지반 내에 침투시킴으로써 터널 굴착면의 천정부를 미리 보강하는 터널 보강 공법에 적용되는 경우에는,In addition, the present invention is a soft ground reinforcement method using the above ground drilling apparatus, inserting the structural pipe body in front of the tunnel excavation cross-section, but installed in a direct drilling method and grouting material in the ground through the inserted structural pipe body When applied to the tunnel reinforcement method of reinforcing the ceiling of the tunnel excavation surface by infiltration,

내부의 중심 비트와, 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트로 구성된 드릴링 비트 및 상기 링 비트의 후단부에 고정 연결된 구조용 파이프체를 사용하여 터널 굴착 지반의 막장면 상부로부터 터널 굴착 예정 지반의 천정부에 수평면에 대하여 5°내지 15°의 각도로 천공홀을 형성하면서 이와 동시에 상기 천공홀의 내부에 구조용 파이프체를 삽입 설치하는 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계;A horizontal plane on the ceiling of the tunnel excavation ground from the top of the surface of the tunnel excavation ground using a drilling bit composed of an inner center bit, a ring bit detachably coupled to the outside, and a structural pipe body fixedly connected to the rear end of the ring bit. A ground drilling and structural pipe ground insertion step of forming a drilling hole at an angle of 5 ° to 15 ° with respect to the same, and simultaneously inserting and installing a structural pipe body inside the drilling hole;

상기 천공홀과 상기 구조용 파이프체의 후단부 사이를 코킹하는 단계; 및Caulking between the drilling hole and a rear end of the structural pipe body; And

상기 구조용 파이프체 내부에 패커가 설치된 그라우팅재 주입관을 구비한 패커 그라우팅 장치를 설치하고, 상기 패커로 일정 구역을 밀봉한 상태에서 상기 구조용 파이프체에 형성된 주입구 및 일방향 밸브를 통하여 그라우팅재를 압력 주입하는 단계를 포함하여 이루어지며,A packer grouting device having a grouting material inlet tube having a packer installed inside the structural pipe body is installed, and pressure is injected into the grouting material through an injection hole formed in the structural pipe body and a one-way valve in a state in which a predetermined area is sealed with the packer. Including the steps to:

상기 드릴링 로드의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(Central Bit) 및 외주부의 링 비트(Ring Bit)를 포함한 드릴링 비트(Drilling Bit)로 이루어지는 천공 장치로써 천공 작업이 수행되면서, It is installed at the tip of the drilling rod and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling. The drilling bit including a central bit and a ring bit of the outer circumference thereof. As the drilling operation is performed as a drilling device made of (Drilling Bit),

상기 드릴링 비트를 이용한 천공 작업 중에 발생하는 천공 파쇄물을 천공홀로부터 제거 회수하기 위하여, 상기 드릴링 로드를 통하여 주입되는 고압의 플러싱 공기를 상기 중심 비트의 전면으로 고압의 분사시키되, 상기 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 외주부 일측으로부터 이에 대향하는 상기 링 비트의 내측면 사이로 분사되어 상기 링 비트의 내측면에 충돌하도록 유도하며, 상기 링 비트의 내측면에 충돌하여 드릴링 비트의 전면으로 분사되는 플러싱 공기가 상기 중심 비트의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 상기 플러싱 공기의 분사 방향을 제어하고 드릴링 비트 전면에서 천공 방향을 향한 분사압은 완화되도록 하며, 상기 중심 비트의 전면부 표면을 거친 상기 플러싱 공기는 천공 파쇄물을 동반하여 상기 링 비트의 반대편 내측면에 의해 가이드 되어서 상기 중심 비트의 외주부 타측에서 천공 방향에 평행한 반대 방향으로 회수되도록 천공 파쇄물 플러싱 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 연약 지반 보강 방법을 제공한다.In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole, the high-pressure flushing air injected through the drilling rod is injected to the front of the center bit, the flushing air is the center The center of the flushing air is injected from one side of the outer peripheral portion of the bit between the inner surface of the ring bit opposite to the impact and collide with the inner surface of the ring bit, the impacting the inner surface of the ring bit and injected into the front surface of the drilling bit The spraying direction of the flushing air is controlled to be sprayed toward the front surface of the bit and the jetting pressure from the drilling bit front to the drilling direction is alleviated, and the flushing air passing through the front surface of the center bit is accompanied by perforated shredding. By the opposite inner side of the ring bit De be provides a soft ground reinforcement characterized in that the perforation debris flushing step is performed such that the number in the outer peripheral portion the other side of the center bit in a parallel direction opposite to the puncturing direction.

본 발명에 따르면, 지반 보강용 구조용 파이프체를 지반에 삽입하는 공사 등을 위한 지반 천공 작업 시에 고압의 플러싱 공기가 드릴링 비트의 전면으로 분사되더라도 분사되는 고압 플러싱 공기의 분사 방향이 드릴링 비트의 표면에 접하는 방향으로 제어되면서 그 분사압이 적절히 완화되도록 하여, 분사되는 공기가 중심 비트의 전면을 외측으로 크게 벗어나지 않고 천공 방향에 평행하게 정면으로 분사되는 공기량은 최소화함으로써, 연약 지반에서 시공하는 경우에 천공홀의 크기가 필요 이상으로 확대되는 오버 드릴링 현상이 발생할 가능성을 크게 줄일 수 있도록 한다. 이에 따르면, 특히 터널의 강관 그라우팅 시공에서 DTH 햄머 타입의 천공 장치를 사용하는 경우에 오버 드릴링 현상의 축소를 통하여 처짐량을 최소화시킴으로써 직진도를 향상시켜서 단본으로 시공할 수 있는 깊이를 향상시킬 수 있는 효과를 제공하기도 한다.According to the present invention, even when the high-pressure flushing air is injected to the front of the drilling bit during the ground drilling work for inserting the ground reinforcing structural pipe body into the ground, the spraying direction of the high-pressure flushing air to be injected is the surface of the drilling bit When controlled in the direction of contact with the spray pressure is appropriately relieved, so that the amount of air injected in front of the center bit in parallel to the direction of puncturing without greatly deviating outward the front of the center bit, when the construction on the soft ground This greatly reduces the possibility of over-drilling, which increases the size of the drill hole more than necessary. According to this, especially when the DTH hammer type drilling device is used in the steel pipe grouting of tunnels, it is possible to improve the straightness by improving the straightness by minimizing the amount of deflection through the reduction of over drilling phenomenon. Also provide.

또한, 본 발명에 따르면, 천공 파쇄물을 회수하는 플러싱 작업을 수행할 때 사용되는 고압의 플러싱 공기의 제어된 유동 경로를 제공함으로써 드리링 비트 표면에서의 플러싱 효과는 최대화하면서 플러싱 공기가 지반 깊숙이까지 다량 누출되는 것을 방지함으로써 주위의 지반을 교란시키는 것을 방지하는 효과를 제공한다.Furthermore, according to the present invention, by providing a controlled flow path of the high-pressure flushing air used when performing the flushing operation to recover the perforated crushed material, the flushing air flows up to the ground while maximizing the flushing effect at the drier bit surface. By preventing leakage, it provides the effect of preventing disturbing the surrounding ground.

도 1a는 종래 기술에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트를 도시한 도면.
도 1b는 도 1a에 도시된 드릴링 비트를 사용하여 천공 작업시에 전면으로 고압 공기가 분사되는 상태를 도시한 도면.
도 2a는 연약지반에 시공되는 터널의 수평 횡단면도로서 강관 그라우팅이 실시되기 이전에 종래의 일반적인 DTH 타입 천공 장치를 사용하여 터널 전면에 상향 경사 방향으로 구조용 강관이 천공 삽입되는 상태의 일 예를 나타낸 도면.
도 2b는 연약지반에 시공되는 기초 파일의 수평 횡단면도로서 그라우팅이 실시되기 이전에 종래의 일반적인 DTH 타입 천공 장치를 사용하여 지반 내부에 수직 하향 방향으로 구조용 강관이 천공 삽입되는 상태의 일 예를 나타낸 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트의 제 1실시예를 도시한 도면.
도 4는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 본 발명의 제 1실시예에 따른 드릴링 비트의 작동 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트의 제 2실시예를 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 제 2실시예에 따른 드릴링 비트의 작동 상태도.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 장치를 이용한 기초 파일링과 같은 연약지반 보강 공법으로서 수직 하향 방향의 천공홀의 천공과 동시에 구조용 파이프체의 지반 삽입이 동시에 이루어진 이후에 그라우팅이 이루어지는 방법 발명의 제1 실시예의 시공 순서를 도시한 모식도.
도 7f는 도 7e에 도시된 그라우팅 단계에 대한 대안적인 실시예로서 패커 그라우팅 단계를 도시한 도면.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 장치를 이용한 터널 보강과 같은 연약지반 보강 공법으로서 상향 경사 방향의 천공홀의 천공과 동시에 구조용 파이프체의 지반 삽입이 동시에 이루어진 이후에 다단 순차 그라우팅이 이루어지는 방법 발명의 제2 실시예의 시공 순서를 도시한 모식도.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명에 따른 장치를 이용한 터널 보강과 같은 연약지반 보강 공법으로서 상향 경사 방향의 천공홀의 천공과 동시에 구조용 파이프체의 지반 삽입이 동시에 이루어진 이후에 다단 동시 주입 패커 그라우팅이 이루어지는 방법 발명의 제3 실시예의 시공 순서를 도시한 모식도.1A shows a drilling bit of a pneumatic blow punching DTH hammer (Down-Hole Hammer) type drilling apparatus according to the prior art;
FIG. 1B shows a state in which high pressure air is injected to the front during a drilling operation using the drilling bit shown in FIG. 1A. FIG.
FIG. 2A is a horizontal cross-sectional view of a tunnel constructed on a soft ground, showing an example of a state in which a structural steel pipe is drilled in an upwardly inclined direction in front of a tunnel using a conventional general DTH type drilling apparatus before steel pipe grouting is performed; .
Figure 2b is a horizontal cross-sectional view of the foundation pile to be constructed on the soft ground showing an example of a state in which the structural steel pipe is drilled in a vertical downward direction inside the ground using a conventional general DTH type drilling apparatus before grouting is performed .
3a to 3c show a first embodiment of a drilling bit of a pneumatic blow punching DTH hammer-type drilling apparatus according to the present invention;
4 is an operating state diagram of a drilling bit according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 3A to 3C.
Figure 5 shows a second embodiment of a drilling bit of a pneumatic blow punching DTH hammer (Down-the-Hole Hammer) type drilling apparatus according to the present invention.
6 is an operational state diagram of a drilling bit according to a second embodiment of the present invention shown in FIG.
7a to 7e is a soft ground reinforcement method such as foundation piling using the device according to the present invention is a method of grouting after the ground insertion of the structural pipe at the same time as the drilling of the vertical hole in the vertical downward direction at the same time A schematic diagram showing the construction procedure of the embodiment.
FIG. 7F illustrates a packer grouting step as an alternative embodiment to the grouting step shown in FIG. 7E.
8a to 8e is a soft ground reinforcement method such as tunnel reinforcement using the device according to the present invention, the multi-stage sequential grouting is performed after the ground insertion of the structural pipe at the same time as the drilling of the drilling hole in the upward oblique direction at the same time A schematic diagram showing the construction procedure of the second embodiment.
9A to 9E are soft ground reinforcing methods such as tunnel reinforcement using the apparatus according to the present invention, and the multi-stage simultaneous injection packer grouting is performed after the ground insertion of the structural pipe body is performed at the same time as the drilling holes in the upward inclined direction. A schematic diagram showing the construction procedure of the third embodiment of the invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 3a 내지 도 4는 본 발명에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트의 제 1실시예(장치 발명의 제1 실시예)를 도시한 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트의 제 2실시예(장치 발명의 제1 실시예)를 도시한 도면이고, 도 7a 내지 도 11b는 본 발명에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치의 드릴링 비트를 이용한 연약지반 보강 공법의 여러가지 실시예들의 시공 순서를 단계적으로 도시한 모식도들이다.3A to 4 are diagrams showing a first embodiment of a drilling bit of a DTH hammer-type drilling apparatus of a pneumatic blow punching type according to the present invention (first embodiment of the device invention). 5 and 6 show a second embodiment (the first embodiment of the device invention) of a drilling bit of a pneumatic blow punching DTH hammer-type drilling device according to the present invention; 7A to 11B illustrate the construction sequence of various embodiments of the soft ground reinforcement method using the drilling bit of the DTH hammer-type DTH hammer type drilling apparatus according to the present invention. It is a schematic diagram.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 타격 천공식의 DTH 햄머(Down-the-Hole Hammer) 타입 천공 장치는, 도 3a 내지 도 4에 도시된 제1 실시예 및 도 5와 도 6에 도시된 제2 실시예와 같은 드릴링 비트를 구비하고 있는데, 보다 구체적으로DTH hammer-type punching device of the pneumatic blow punching type according to an embodiment of the present invention, the first embodiment shown in Figs. 3a to 4 and the first shown in Figs. It has the same drilling bits as in the second embodiment, more specifically

천공홀(2)을 드릴링하는 지반 천공 장치(1)로서, As the ground drilling device 1 for drilling the drilling hole 2,

천공력을 전달하는 드릴링 로드(100r)와; A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;

상기 드릴링 로드(100r)의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(100) 및 외주부의 링 비트(200)로 구성되며, 천공 파쇄물을 회수하기 위하여 사용되는 플러싱 공기의 드릴링 비트 전면 분사를 위하여 상기 중심 비트(100)의 내부에 제공되는 고압 공기 주입공(110)으로부터 주입되는 고압의 플러싱 공기(HPA)를 상기 중심 비트(100)의 전면부로 유도하도록 제공되는 플러싱 공기 안내공(120) 및 플러싱 공기 분사공(130)과, 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 천공 파쇄물 회수공(150)과, 그리고 상기 중심 비트(100) 전면부 표면에는 상기 플러싱 공기 분사공(130)과 상기 천공 파쇄물 회수공(150)을 연결하여 플러싱 공기와 천공 파쇄물의 이동로를 형성하는 플러싱 홈(140)이 제공되는 드릴링 비트(Drilling Bit)를 포함하여 이루어지고, 그리고It is installed at the tip of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer (Hammer) using air pressure to perform ground drilling, it is composed of the inner center bit 100 and the ring bit 200 of the outer circumference The center bit is a high pressure flushing air (HPA) injected from the high pressure air injection hole 110 provided inside the center bit 100 for the front injection of the drilling bit of the flushing air used to recover the perforated crushed matter A flushing air guide hole 120 and a flushing air injection hole 130 provided to guide the front portion of the 100, a punched waste recovery hole 150 to recover the perforated waste material that is accompanied by the injected flushing air, and the The front surface of the center bit 100 connects the flushing air injection hole 130 and the punched waste recovery hole 150 to form a moving path of the flushing air and the punched waste. It is made, including the drilling bit (Bit Drilling) provided with a flushing groove 140, and

상기 플러싱 공기 안내공(120)은, 고압의 압축 공기를 상기 링 비트(200)에 인접한 중심 비트(100)의 외측면 및 이에 대향하는 링 비트(200)의 내측면 사이로 분사되게 유도하도록 상기 중심 비트(200)의 외주부 일측면을 향하게 경사 방향으로 형성되고,The flushing air guide hole 120 guides the high pressure compressed air to be injected between the outer surface of the center bit 100 adjacent to the ring bit 200 and the inner surface of the ring bit 200 opposite thereto. Is formed in an inclined direction toward one side of the outer peripheral portion of the bit 200,

상기 플러싱 공기 안내공(120)을 통하여 유도되는 고압의 플러싱 공기(HPA)를 상기 링 비트(200)의 내측면에 충돌하도록 유도하며 상기 링 비트(200)의 내측면에 충돌하여 분사되는 플러싱 공기(HPA)가 상기 중심 비트(100)의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 하기 위하여, 상기 플러싱 공기 분사공(130)은 상기 중심 비트(100)의 외주부 일측에 상기 링 비트(200)의 내측면에 대향하도록 형성되면서 상기 링 비트(200)의 단부 보다 후방에 위치하도록 상기 중심 비트(100)의 전면부가 상기 링 비트(200)의 전면부 내측에 포켓형으로 위치하도록 단차(△H)를 가지도록(즉, 상기 링 비트(200)의 전면부가 중심 비트(100)의 전면부 보다 △H 만큼 돌출) 형성되며, The high-pressure flushing air (HPA) guided through the flushing air guide hole 120 is induced to collide with the inner surface of the ring bit 200, the flushing air is injected by impinging on the inner surface of the ring bit 200 In order for the HPA to be sprayed toward the front surface of the center bit 100, the flushing air injection hole 130 is formed at an inner side surface of the ring bit 200 at an outer circumferential side of the center bit 100. It is formed so as to have a step (ΔH) so that the front portion of the center bit 100 is located in the pocket inside the front portion of the ring bit 200 so as to be located behind the end of the ring bit 200 ( That is, the front portion of the ring bit 200 protrudes by ΔH more than the front portion of the center bit 100,

상기 천공 파쇄물 회수공(150)은 상기 중심 비트(100) 전면부 표면의 플러싱 홈(140)을 따라 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 상기 중심 비트(100)의 외주부 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 플러싱 공기 분사 방향 및 분사압 제어 드릴링 비트를 구비한 지반 천공 장치를 제공한다.The perforated crush recovery hole 150 is formed on the other side of the outer periphery of the center bit 100 so as to recover perforated debris accompanying the flushing air injected along the flushing groove 140 on the front surface of the center bit 100. A ground perforation device having a flushing air jet direction and a jet pressure controlled drilling bit is provided.

여기에서, 상기 링 비트(200)의 전면부는 중심 비트(100)의 외주부 일측에 제공되는 플러싱 공기 분사공(130) 보다 전방으로 약 10 내지 30mm 정도 돌출된 상태(돌출 길이는 비트 크기 및 형상에 따라 적절하게 선택됨)로 제공되는 것이 바람직하며, 따라서 앞서 언급한 상기 링 비트(200)의 전면부가 중심 비트(100)의 전면부 보다 전방으로 돌출된 단차(△H)는 상기 플러싱 공기 분사공(130)이 제공되는 깊이(중심 비트의 전면부로부터의 깊이)를 고려하여 이보다는 약간 작은 약 3 내지 20mm 정도의 범위 내에서 비트 크기 및 형상에 따라 적절한 값이 선택되는 것이 바람직하다.Here, the front portion of the ring bit 200 protrudes about 10 to 30 mm forward from the flushing air jet hole 130 provided at one side of the outer circumference of the center bit 100 (protrusion length is a bit size and shape Appropriately selected according to the present invention. Therefore, the step ΔH in which the front portion of the ring bit 200 protrudes forward than the front portion of the center bit 100 is the same as the flushing air jet hole ( Considering the depth (130) provided (depth from the front part of the center bit), it is preferable to select an appropriate value according to the bit size and shape within a range of about 3-20 mm which is slightly smaller than this.

한편, 도 3a, 도 3b, 도 3c, 및 도 4에 도시된 제1 실시예와 같이, 상기 중심 비트(100)에 형성되는 플러싱 공기 분사공(130)이 1개가 제공되고, 그리고 천공 파쇄물 회수공(150)이 2개(또는 그 이상) 제공되며, 상기 플러싱 공기 분사공(130)으로부터 상기 천공 파쇄물 회수공(150)로 연결 형성되는 상기 플러싱 홈(140)은 천공과 플러싱이 최적화될 수 있도록 "∧" 또는 "∨" 형상을 가지도록 하며, 이로써 상기 중심 비트(100)의 전면부가 3개(또는 그 이상)의 분할 비트면 타입으로 형성되도록 할 수 있다.Meanwhile, as in the first embodiment shown in FIGS. 3A, 3B, 3C, and 4, one flushing air jet hole 130 formed in the center bit 100 is provided, and the perforated shreds are collected. Two (or more) balls 150 are provided, and the flushing groove 140 formed from the flushing air injection hole 130 to the punched waste recovery hole 150 may be optimized for drilling and flushing. It is possible to have a "∧" or "∨" shape so that the front portion of the center bit 100 can be formed in three (or more) divided bit surface type.

또한, 이와 달리 도 5 및 도 6에 도시된 제2 실시예(장치 발명의 제2 실시예)와 같이, 상기 중심 비트(100)의 외주부 일측에 형성되는 플러싱 공기 분사공(130)이 3개가 제공되고, 그리고 중심 비트(100)의 외주부 타측에 형성되는 천공 파쇄물 회수공(150)도 3개가 제공되며, 상기 플러싱 공기 분사공(130)으로부터 상기 천공 파쇄물 회수공(150)로 연결 형성되는 각각의 플러싱 홈(140)은 상기 중심 비트(100)의 전면부 중심부의 플러싱 홈 교차 스테이지(140S)에서 상호 교차되는 형상을 가지도록 하며, 이로써 상기 중심 비트(100)의 전면부가 6개 이상의 콘 타입으로 분할 형성되도록 할 수 있다.In addition, unlike the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 (second embodiment of the device invention), three flushing air jet holes 130 formed at one side of the outer peripheral portion of the center bit 100 Also provided are three drilling crush recovery holes 150 formed on the other side of the outer periphery of the center bit 100, each connected to the drilling crush recovery holes 150 from the flushing air injection hole (130) The flushing groove 140 of the center bit 100 to have a shape that crosses each other in the flushing groove crossing stage (140S) of the central portion of the front portion, whereby the front portion of the center bit 100 is six or more cone type It can be formed to be divided into.

상술한 바와 같은 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 구조를 가진 드릴링 비트를 구비한 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되는 DTH 햄머 타입의 천공 장치(1)를 사용하는 경우에는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지반 천공 작업 시에 드릴링 비트(100, 200)의 전면으로 분사되는 고압의 플러싱 공기(HPA)의 분사 방향이 중심 비트(100) 전면부 표면을 따라 진행되도록 하면서, 중심 비트(100)의 정면을 향하여서는 플러싱 작업의 효율을 최적화시킬 정도로의 소량의 저압 공기(LPA) 만이 유출되도록 함으로써, 연약 지반에서 시공하는 경우에 천공홀(2)의 크기가 필요 이상으로 확대되는 오버 드릴링 현상이 발생할 가능성을 크게 줄일 수 있도록 하며, 천공 파쇄물을 회수하는 플러싱 작업이 수행될 때 사용되는 고압의 플러싱 공기(HPA)가 지반 깊숙이까지 다량 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.In the case of using the drilling apparatus 1 of the DTH hammer type which is rotationally propelled by a drilling hammer using air pressure having a drilling bit having a structure according to the first and second embodiments as described above. 4 and 6, the spraying direction of the high-pressure flushing air (HPA) is injected along the front surface of the center bit 100, which is injected to the front of the drilling bit (100, 200) during the ground drilling operation While proceeding, only a small amount of low-pressure air (LPA) to the front of the center bit 100 to flow out to optimize the efficiency of the flushing operation, so that the size of the drill hole (2) when construction in soft ground The high pressure flushing air (HPA), which is used when the flushing operation to recover perforated shreds is performed, greatly reduces the possibility of over drilling phenomena that extend beyond the need. This will prevent large leaks deep down.

여기에서, 도 3a, 도 3b, 도 3c, 및 도 4에 도시된 상기 제1 실시예에 따른 드릴링 비트(100, 200)와, 그리고 도 5 및 도 6에 도시된 상기 제2 실시예에 따른 드릴링 비트(100, 200)에서, 상기 중심 비트(100)와 상기 링 비트(120)는 분리형으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the drilling bits 100, 200 according to the first embodiment shown in Figs. 3A, 3B, 3C, and 4, and the second embodiment shown in Figs. 5 and 6 In the drilling bits 100, 200, the center bit 100 and the ring bit 120 are preferably configured to be separate.

이하에서는, 상기 중심 비트(100)와 상기 링 비트(200)가 분리형으로 구성되는 경우에 따른 드릴링 비트(100, 200)를 사용한 연약 지반 보강 공법에 대한 방법 발명의 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 살펴 보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the method for the soft ground reinforcement method using the drilling bits (100, 200) according to the case in which the center bit (100) and the ring bit (200) are configured separately, Let's take a look at it.

먼저, 상기 중심 비트(100)와 상기 링 비트(200)가 분리형으로 구성되는 경우에는 천공홀(2)을 드릴링하기 위한 상기 지반 천공 장치(1) 뿐만 아니라, 상기 지반 천공 장치(1)에 의해 지반 내부에 형성되는 천공홀(2) 내부로 천공 추진과 동시에 도입되어 지반에 삽입 설치되는 구조용 파이프체(300)를 포함하여 이루어지는 구조용 파이프체 지반 삽입장치를 제공하는 것이 보다 유용한데, 여기에서의 지반 천공 장치(1)는, First, when the center bit 100 and the ring bit 200 are separated, the ground drilling device 1 as well as the ground drilling device 1 for drilling the drilling hole 2 are provided. It is more useful to provide a structural pipe body ground inserting device comprising a structural pipe body 300 which is simultaneously introduced into the drilling hole 2 formed inside the ground and inserted into the ground to be installed at the same time. The ground drilling device 1

상기 드릴링 로드(100r)의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(100) 및 외측에 분리 가능하게 결합되는 링 비트(200)로 구성되며, 천공 파쇄물을 회수하기 위하여 사용되는 플러싱 공기의 드릴링 비트 전면 분사를 위하여 상기 중심 비트(100)의 내부에 제공되는 고압 공기 주입공(110)으로부터 주입되는 고압의 플러싱 공기(HPA)를 상기 중심 비트(100)의 전면부로 유도하도록 제공되는 플러싱 공기 안내공(120) 및 플러싱 공기 분사공(130)과, 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 천공 파쇄물 회수공(150)과, 그리고 상기 중심 비트(100) 전면부 표면에는 상기 플러싱 공기 분사공(130)과 상기 천공 파쇄물 회수공(150)을 연결하여 플러싱 공기와 천공 파쇄물의 이동로를 형성하는 플러싱 홈(140)이 제공되는 드릴링 비트(Drilling Bit)를 포함하여 이루어지고, 그리고It is installed at the distal end of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer (hammer) using the air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit detachably coupled to the outside ( High pressure flushing air (HPA) injected from the high pressure air injection hole (110) provided inside the center bit (100) for the front-side injection of the drilling bit of the flushing air used to recover the perforated crushed material. ) To the front portion of the center bit 100, the flushing air guide hole 120 and the flushing air jet hole 130, and the punched crush recovery hole 150 to recover the perforated crushes accompanying the injected flushing air. And the flushing air injection hole 130 and the punched waste recovery hole 150 are connected to the front surface of the center bit 100 to flush the air and the punching wave. It comprises including the drilling bit (Bit Drilling) provided with a flushing groove 140 to form the water movement, and

상기 천공 파쇄물 회수공(150)은 상기 중심 비트(100) 전면부 표면의 플러싱 홈(140)을 따라 분사된 플러싱 공기에 동반되는 천공 파쇄물을 회수하도록 상기 중심 비트(100)의 외주부 타측에 형성되는 특징을 가지는 것이 바람직하다.The perforated crush recovery hole 150 is formed on the other side of the outer periphery of the center bit 100 so as to recover perforated debris accompanying the flushing air injected along the flushing groove 140 on the front surface of the center bit 100. It is desirable to have a feature.

도 7a 내지 도 7f에 도시된 본 발명에서의 방법 발명의 제1 실시예와 같이, 드릴링 비트(100, 200)를 구성하는 상기 중심 비트(100)와 상기 링 비트(200)가 분리형으로 구성되는 경우에는 천공 작업의 완료 이후에 중심 비트(100)를 링 비트(200)로부터 분리하여 링 비트(200)를 천공홀(2) 내부에 남겨 두고 중심 비트(100)만을 천공홀(2) 외부로 후퇴시켜 제거할 수 있기에, 상기 링 비트(200)의 후단부에 구조용 파이프체(300)를 직접 연결하여 천공 작업과 구조용 파이프체(300)의 지반 삽입 작업이 동시에 수행되도록 한 이후에, 드릴링 비트(100, 200)를 구성하는 내부의 중심 비트(100)가 외측의 링 비트(200)로부터 분리되어 천공홀(100)로부터 제거 회수되며, 외측의 링 비트(200) 및 이와 고정 연결된 구조용 파이프체(300)가 천공홀(2) 내부에 남겨지는 구조를 가진다.As in the first embodiment of the method invention in the present invention shown in Figs. 7A to 7F, the center bit 100 and the ring bit 200 constituting the drilling bits 100 and 200 are configured separately. In this case, after completion of the drilling operation, the center bit 100 is separated from the ring bit 200, leaving the ring bit 200 inside the drilling hole 2, and leaving only the center bit 100 outside the drilling hole 2. Since it can be retracted and removed, the drilling bit is directly connected to the rear end of the ring bit 200 so that the drilling work and the ground insertion work of the structural pipe body 300 are performed at the same time. The inner center bit 100 constituting the (100, 200) is separated from the outer ring bit 200 to be removed and recovered from the drilling hole 100, the outer ring bit 200 and the structural pipe body fixedly connected thereto 300 has a structure that remains inside the drilling hole (2).

본 발명에 따르면, 상기 구조용 파이프체 지반 삽입장치를 이용한 연약 지반 보강 방법으로서, 도 7a 내지 도 7f에 도시된 실시예와 같이, According to the present invention, as a soft ground reinforcement method using the structural pipe body ground inserting device, as shown in the embodiment shown in Figure 7a to 7f,

내부의 중심 비트(100)와, 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트(200)로 구성된 드릴링 비트 및 상기 링 비트(200)의 후단부에 고정 연결된 구조용 파이프체(300)를 사용하여 굴착 대상 지반에 천공홀(2)을 형성하면서 이와 동시에 상기 천공홀(2)의 내부에 구조용 파이프체(300)를 삽입 설치하는 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계(도 7a 참조);Ground to be drilled using a drilling bit consisting of a center bit 100 inside, a ring bit 200 detachably coupled to the outside, and a structural pipe body 300 fixedly connected to a rear end of the ring bit 200. Ground drilling and structural pipe body ground inserting step of forming a drilling hole (2) at the same time and inserting the structural pipe body 300 in the interior of the drilling hole (2) (see Fig. 7a);

상기 드릴링 비트의 내부의 중심 비트(100)를 외부의 링 비트(200)로부터 분리하여 천공홀(2)로부터 제거하는 단계(도 7b 및 도 7c 참조); Separating the center bit 100 of the inside of the drilling bit from the outer ring bit 200 and removing it from the drilling hole 2 (see FIGS. 7B and 7C);

상기 구조용 파이프체(300) 내부에 그라우팅재(G)를 주입하는 단계(도 7e 참조)를 포함하여 이루어지며,Including the step of injecting the grouting material (G) into the structural pipe body 300 (see Fig. 7e),

도 7a에 도시된 바와 같이 상기 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계에서는, As shown in Figure 7a in the ground drilling and structural pipe body ground inserting step,

천공력을 전달하는 드릴링 로드(100r)와;A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;

상기 드릴링 로드(100r)의 선단부에 설치되며 공기 압력을 이용한 드릴링 햄머(Hammer)에 의해 회전 추진되어 지반 천공을 수행하는 것으로서, 내측의 중심 비트(100) 및 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트(200)를 포함한 드릴링 비트(Drilling Bit)로 이루어지는 천공 장치로써 천공 작업이 수행되면서, It is installed at the tip of the drilling rod (100r) and rotated by a drilling hammer (hammer) using air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit detachably coupled to the outside ( As the drilling operation is performed with a drilling device consisting of a drilling bit (200),

상기 드릴링 비트를 이용한 천공 작업 중에 발생하는 천공 파쇄물을 천공홀(2)로부터 제거 회수하기 위하여, 상기 드릴링 로드(100r)를 통하여 주입되는 고압의 플러싱 공기(HPA)를 상기 중심 비트(100)의 전면으로 분사시키되, 상기 플러싱 공기(HPA)가 상기 중심 비트(100)의 외주부 일측으로부터 이에 대향하는 상기 링 비트(200)의 내측면 사이로 분사되어 상기 링 비트(200)의 내측면에 충돌하도록 유도하며, 상기 링 비트(200)의 내측면에 충돌하여 드릴링 비트의 전면으로 분사되는 플러싱 공기(HPA)가 상기 중심 비트(100)의 전면부 표면을 향하여 분사되도록 상기 플러싱 공기(HPA)의 분사 방향을 제어하고 드릴링 비트 전면에서 천공 방향을 향한 분사압은 완화되도록 하며, 상기 중심 비트(100)의 전면부 표면을 거친 상기 플러싱 공기(HPA)는 천공 파쇄물을 동반하여 상기 링 비트(200)의 반대편 내측면에 의해 가이드 되어서 상기 중심 비트(100)의 외주부 타측에서 천공 방향에 평행한 반대 방향으로 회수되도록 천공 파쇄물 플러싱 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 연약 지반 보강 방법을 제공한다.In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole 2, the high-pressure flushing air (HPA) injected through the drilling rod (100r) to the front of the center bit 100 And flushing air (HPA) is injected from one side of the outer peripheral portion of the center bit 100 between the inner surface of the ring bit 200 opposite to the inner side of the ring bit 200 to impinge on the inner surface of the ring bit 200. The spraying direction of the flushing air HPA is injected so that the flushing air HPA impinging on the inner surface of the ring bit 200 is injected toward the front surface of the center bit 100. Control and the jetting pressure from the front of the drilling bit toward the drilling direction is relieved, and the flushing air (HPA) passing through the front surface of the center bit 100 is accompanied by perforated shredding. Soft ground reinforcing method characterized in that the pierce the crushed object is guided by the inner surface of the opposite side of the ring bit 200 to recover in the opposite direction parallel to the drilling direction from the outer peripheral portion of the center bit 100 To provide.

한편, 상기 링 비트(200)와 그 후단부에 연결되는 상기 구조용 파이프체(300)는 일체로 형성될 수도 있지만, 도면에 도시된 바와 같이 상기 링 비트(200)의 후단부에 연결되는 상기 구조용 파이프체(300)는 연결 슬리브(300a)를 통하여 고정 연결되도록 형성될 수도 있다.Meanwhile, the structural pipe body 300 connected to the ring bit 200 and the rear end thereof may be integrally formed, but the structural pipe connected to the rear end of the ring bit 200 as shown in the drawing. The pipe body 300 may be formed to be fixedly connected through the connecting sleeve 300a.

여기에서, 상술한 그라우팅재(G)를 주입하는 단계는 첨부 도면 도 7d 및 도 7e에 도시된 바와 같이 하단 개방형의 그라우팅재 주입관(400)을 이용하여 천공홀(2)의 하부로부터 주입하는 단순 주입 방법도 가능하며, 첨부 도면 도 7f에 도시된 바와 같이 상기 구조용 파이프체(300)에 형성된 그라우팅재 주입구(310)에 설치되는 일방향 밸브(320) 및 상기 구조용 파이프체(300)에 별도로 삽입되는 그라우팅재 주입관(510)과 이에 설치되는 패커(520)를 이용한 패커 그라우팅 장치(500)를 이용한 압력 주입 방법을 사용하여 그라우팅재(G)가 지반으로 압력 주입되도록 하는 방법도 채택할 수 있다.Here, the step of injecting the above-described grouting material (G) is injected from the bottom of the hole (2) using the grouting material injection pipe 400 of the bottom open type, as shown in Figure 7d and 7e of the accompanying drawings A simple injection method is also possible, and as shown in FIG. 7F, separately inserted into the one-way valve 320 and the structural pipe body 300 installed in the grouting material injection hole 310 formed in the structural pipe body 300. It is also possible to adopt a method for the grouting material (G) is pressure-injected into the ground using the pressure injection method using the packer grouting device 500 using the grouting material injection pipe 510 and the packer 520 is installed therein. .

한편, 이와 같은 연약 지반 보강 방법이 건물 등의 기초 파일링과 같은 공법에 사용되는 경우에는 굴착 대상 지반에 천공되는 천공홀(2)이 도 7a 내지 도 7f와 같이 연직 하향의 진행 방향으로 천공되게 되며, 도면으로 예시하지는 않았지만 사면 안정 공법 등에 사용되는 경우에는 하향 경사 방향으로 천공될 수 있다.On the other hand, when such a soft ground reinforcement method is used in a construction method such as foundation piling of a building, the drilling hole (2) to be drilled in the excavation target ground is to be drilled in the vertical downward direction as shown in Figure 7a to 7f. Although not illustrated in the drawings, when used in a slope stabilization method or the like, it may be drilled in a downward inclined direction.

또한, 도 8a 내지 도 8e 및 도 9a 내지 도 9e에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장치를 이용한 터널 보강과 같은 연약지반 보강 공법으로서, 상향 경사 방향의 천공홀의 천공과 동시에 구조용 파이프체의 지반 삽입이 동시에 이루어진 이후에 그라우팅이 이루어지는 방법 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예가 제공될 수 있다.In addition, as shown in Figures 8a to 8e and 9a to 9e, as a soft ground reinforcement method such as tunnel reinforcement using the device according to the present invention, the ground of the structural pipe body at the same time as the drilling of the drilling hole in the upward inclination direction A method of grouting after insertion is performed simultaneously may be provided with the second and third embodiments of the invention.

먼저, 본 방법 발명의 제2 실시예에 따르면, 터널 굴착 단면의 전방으로 선행하여 구조용 파이프체(300)를 삽입 설치하되 직천공 방식으로 설치하며 삽입된 구조용 파이프체(300)를 통하여 그라우팅재(G)를 지반 내에 침투시킴으로써 터널 굴착면의 천정부를 미리 보강하는 터널 보강 공법에 있어서,First, according to the second embodiment of the present invention, the structural pipe body 300 is inserted and installed in front of the tunnel excavation cross section, but installed in a direct drilling method, and the grouting material is inserted through the inserted structural pipe body 300 ( In the tunnel reinforcement method of reinforcing the ceiling of the tunnel excavation surface by penetrating G) into the ground,

내부의 중심 비트(100)와, 외측에 분리 가능하게 결합된 링 비트(200)로 구성된 드릴링 비트(100, 200) 및 상기 링 비트(200)의 후단부에 고정 연결된 구조용 파이프체(300)를 사용하여 터널 굴착 지반의 막장면 상부로부터 터널 굴착 예정 지반의 천정부에 수평면에 대하여 5°내지 15°의 각도로 천공홀(2)을 형성하면서 이와 동시에 상기 천공홀(2)의 내부에 구조용 파이프체(300)를 삽입 설치하는 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계(도 8a 참조);Drilling bits (100, 200) consisting of a center bit (100) inside, a ring bit (200) detachably coupled to the outside, and a structural pipe (300) fixedly connected to a rear end of the ring bit (200). Using a pipe to form a drilling hole 2 at an angle of 5 ° to 15 ° with respect to a horizontal plane in the ceiling of the ground to be tunnel-excavated from the top of the membrane surface of the tunnel drilling ground. Ground drilling and structural pipe body ground inserting step of inserting 300 (see FIG. 8A);

상기 드릴링 비트의 내부의 중심 비트(100)를 외부의 링 비트(200)로부터 분리하여 천공홀(2)로부터 제거하는 단계(도 8b 참조); Separating the center bit 100 inside the drilling bit from the outer ring bit 200 and removing it from the drilling hole 2 (see FIG. 8B);

상기 천공홀(2)과 상기 구조용 파이프체(300)의 후단부 사이를 코킹(500-C)하는 단계(도 8c 참조); 및Caulking (500-C) between the drilling hole (2) and the rear end of the structural pipe body (300) (see FIG. 8C); And

상기 구조용 파이프체(300) 내부에 패커(520)가 설치된 그라우팅재 주입관(510)을 구비한 패커 그라우팅 장치(500)를 설치하고(도 8d 참조), 상기 패커(520)로 일정 구역을 밀봉한 상태에서 상기 구조용 파이프체(300)에 형성된 주입구(310) 및 일방향 밸브(320)를 통하여 그라우팅재(G)를 압력 주입하는(도 8e 참조) 단계를 포함하여 이루어지며,The packer grouting apparatus 500 including the grouting material injection pipe 510 in which the packer 520 is installed in the structural pipe body 300 is installed (see FIG. 8D), and the predetermined area is sealed by the packer 520. It comprises a step of injecting the grouting material (G) through the injection port 310 and the one-way valve 320 formed in the structural pipe body 300 in one state (see FIG. 8E),

도 8a에 도시된 바와 같은 상기 지반 천공 및 구조용 파이프체 지반 삽입 단계에서는, In the above ground drilling and structural pipe body ground insertion step as shown in Figure 8a,

그리고, 위 제 2 실시예의 변형 실시예로서 도 9a 내지 도 9e에 도시된 바와 같이, 그라우팅재 주입 단계에서의 일부 변형된 형태로서 다단 동시 주입 패커 그라우팅이 이루어지는 제3 실시예도 채택 가능한 유용한 방법이 되기도 한데, 이에 따르면, 다른 단계들은 앞서 설명된 제2 실시예의 도 8a 내지 도 8c와 동일하게 진행하는(도 9a 내지 도 9c 참조) 한편, 그라우팅재 주입 단계는 도 8d 및 도 8e와 달리 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같이 상기 구조용 파이프체(300)의 내부를 다수의 격벽으로 분할하는 다단 패커(610) 및 각 분할 영역에 개방된 다수개의 주입으로 구성되는 동시 주입관(600)을 사용하여 구조용 파이프체(300)의 내부 및 그 주위 지반에 동시에 그라우팅재(G)를 주입하는 단계를 수행하게 된다.9A to 9E as a modified embodiment of the second embodiment, a third embodiment in which multi-stage simultaneous injection packer grouting is performed as a part of a modified form in the grouting material injection step may also be adopted. However, accordingly, the other steps proceed in the same manner as FIGS. 8A to 8C of the second embodiment described above (see FIGS. 9A to 9C), while the grouting material injection step is different from FIGS. 8D and 8E to FIGS. As shown in FIG. 9E, a multi-stage packer 610 for dividing the interior of the structural pipe body 300 into a plurality of partition walls and a simultaneous infusion tube 600 composed of a plurality of injections opened in each division area are used. The grouting material (G) is injected into the ground of the structural pipe body 300 and the surrounding ground at the same time.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of the invention.

1: DTH 햄머 타입의 천공 장치 2: 천공홀
A: 고압 공기 G: 그라우팅재
100: 중심 비트
100r:드릴링 로드
110: 고압 공기 주입공
120: 플러싱 공기 안내공
130: 플러싱 공기 분사공
140: 플러싱 홈
140S: 플러싱 홈 교차 스테이지
150: 천공 파쇄물 회수공
200: 링 비트
300: 파이프체 (구조용 파이프체, 구조용 강관)
300a: 연결 슬리브1: Drilling device of DTH hammer type 2: Drilling hole
A: high pressure air G: grouting material
100: center bit
100r: drilling rod
110: high pressure air inlet
120: flushing air guide
130: flushing air jet
140: flushing groove
140S: Flushing Home Cross Stage
150: perforated shredder recovery hole
200: ring bit
300: pipe body (structural pipe body, structural steel pipe)
300a: connecting sleeve

Claims

As the ground drilling device 1 for drilling the drilling hole 2,
A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;
It is installed at the tip of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer (Hammer) using air pressure to perform ground drilling, it is composed of the inner center bit 100 and the ring bit 200 of the outer circumference The center bit is a high pressure flushing air (HPA) injected from the high pressure air injection hole 110 provided inside the center bit 100 for the front injection of the drilling bit of the flushing air used to recover the perforated crushed matter A flushing air guide hole 120 and a flushing air injection hole 130 provided to guide the front portion of the 100, a punched waste recovery hole 150 to recover the perforated waste material that is accompanied by the injected flushing air, and the The front surface of the center bit 100 connects the flushing air injection hole 130 and the punched waste recovery hole 150 to form a moving path of the flushing air and the punched waste. It is made, including the drilling bit is provided with a flushing groove 140, and
The drilling bit controls the spraying direction of the flushing air so that the spraying pressure toward the front of the drilling bit is relieved,
The flushing air guide hole 120 guides the high pressure compressed air to be injected between the outer surface of the center bit 100 adjacent to the ring bit 200 and the inner surface of the ring bit 200 opposite thereto. Is formed in an inclined direction toward one side of the outer peripheral portion of the bit 200,
The high-pressure flushing air (HPA) guided through the flushing air guide hole 120 is induced to collide with the inner surface of the ring bit 200, the flushing air is injected by impinging on the inner surface of the ring bit 200 In order for the HPA to be sprayed toward the front surface of the center bit 100, the flushing air injection hole 130 is formed at an inner side surface of the ring bit 200 at an outer circumferential side of the center bit 100. It is formed to have a step (ΔH) so that the front portion of the center bit 100 is located in the pocket inside the front portion of the ring bit 200 so as to face to the rear end than the end of the ring bit 200 ,
The perforated crush recovery hole 150 is formed on the other side of the outer periphery of the center bit 100 so as to recover perforated debris accompanying the flushing air injected along the flushing groove 140 on the front surface of the center bit 100. A ground perforation device having a flushing air jet direction and a jet pressure controlled drilling bit.

The method of claim 1,
One flushing air jetting hole 130 formed in the center bit 100 is provided, and two punched crushed material recovery holes 150 are provided, and the punched crushed material recovery hole from the flushing air jetting hole 130 is provided. The flushing groove 140 connected to 150 may have a “∧” or “∨” shape, and the front portion of the center bit 100 may be divided into three cone types. Ground drilling device with injection direction and injection pressure controlled drilling bits.

The method of claim 1,
Three flushing air injection holes 130 are provided on one side of the outer peripheral part of the center bit 100, and three punched waste recovery holes 150 formed on the other side of the outer peripheral part of the center bit 100 are also provided. Each of the flushing grooves 140 connected to the punched waste recovery hole 150 from the flushing air injection hole 130 crosses each other at the flushing groove crossing stage 140S of the front center of the center bit 100. And a front side portion of the center bit 100 divided into six or more cone types, and the ground drilling apparatus having a flushing air injection direction and a jet pressure control drilling bit.

Structural boring device (1) for drilling the drilling hole (2), and the structure is to be inserted into the ground is introduced at the same time as the punching propulsion into the boring hole (2) formed in the ground by the ground boring device (1) As a structural pipe body insertion device comprising a pipe body 300,
The ground perforation device 1,
A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;
It is installed at the distal end of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer (hammer) using the air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit detachably coupled to the outside ( High pressure flushing air (HPA) injected from the high pressure air injection hole (110) provided inside the center bit (100) for the front-side injection of the drilling bit of the flushing air used to recover the perforated crushed material. ) To the front portion of the center bit 100, the flushing air guide hole 120 and the flushing air jet hole 130, and the punched crush recovery hole 150 to recover the perforated crushes accompanying the injected flushing air. And the flushing air injection hole 130 and the punched waste recovery hole 150 are connected to the front surface of the center bit 100 to flush the air and the punching wave. It comprises including the drilling bit (Bit Drilling) provided with a flushing groove 140 to form the water movement, and
The drilling bit controls the spraying direction of the flushing air so that the spraying pressure toward the front of the drilling bit is relieved,
The flushing air guide hole 120 guides the high pressure compressed air to be injected between the outer surface of the center bit 100 adjacent to the ring bit 200 and the inner surface of the ring bit 200 opposite thereto. Is formed in an inclined direction toward one side of the outer peripheral portion of the bit 200,
The high-pressure flushing air (HPA) guided through the flushing air guide hole 120 is induced to collide with the inner surface of the ring bit 200, the flushing air is injected by impinging on the inner surface of the ring bit 200 In order for the HPA to be sprayed toward the front surface of the center bit 100, the flushing air injection hole 130 is formed at an inner side surface of the ring bit 200 at an outer circumferential side of the center bit 100. It is formed so as to have a step (ΔH) so that the front portion of the center bit 100 is located in the pocket inside the front portion of the ring bit 200 so as to be located behind the end of the ring bit 200 ( That is, the front portion of the ring bit 200 protrudes by ΔH more than the front portion of the center bit 100,
The perforated crush recovery hole 150 is formed on the other side of the outer periphery of the center bit 100 so as to recover perforated debris accompanying the flushing air injected along the flushing groove 140 on the front surface of the center bit 100. Structural pipe body ground insertion apparatus, characterized in that.

The method of claim 4, wherein
One flushing air jetting hole 130 formed in the center bit 100 is provided, and two punched crushed material recovery holes 150 are provided, and the punched crushed material recovery hole from the flushing air jetting hole 130 is provided. The flushing groove 140 connected to the 150 has a "∧" or "∨" shape, and the structural pipe, characterized in that the front portion of the center bit 100 is divided into three cone types. Sieve ground inserting device.

The method of claim 4, wherein
Three flushing air injection holes 130 are provided on one side of the outer peripheral part of the center bit 100, and three punched waste recovery holes 150 formed on the other side of the outer peripheral part of the center bit 100 are also provided. Each of the flushing grooves 140 connected to the punched waste recovery hole 150 from the flushing air injection hole 130 crosses each other at the flushing groove crossing stage 140S of the front center of the center bit 100. Structural pipe body ground inserting apparatus characterized in that the shape, and the front portion of the center bit 100 is divided into six or more cone types.

The method of claim 4, wherein
Structural pipe body ground inserting device, characterized in that the structural connection to the ring bit 200 and the rear end thereof is formed to be fixedly connected through a connecting sleeve (300a).

As a soft ground reinforcement method using the device according to any one of claims 1 to 7,
Ground to be drilled using a drilling bit consisting of a center bit 100 inside, a ring bit 200 detachably coupled to the outside, and a structural pipe body 300 fixedly connected to a rear end of the ring bit 200. Ground drilling and structural pipe body ground inserting step of forming a drilling hole (2) and at the same time inserting the structural pipe body 300 in the interior of the drilling hole (2);
Separating the center bit (100) inside the drilling bit from the outer ring bit (200) and removing it from the hole (2); And
It comprises a step of injecting the grouting material (G) into the structural pipe body 300,
In the ground drilling and structural pipe body ground insertion step,
A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;
It is installed at the distal end of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit 200 detachably coupled to the outside As the drilling operation is performed with a drilling device consisting of a drilling bit included,
In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole 2, the high-pressure flushing air (HPA) injected through the drilling rod (100r) to the front of the center bit 100 And flushing air (HPA) is injected from one side of the outer peripheral portion of the center bit 100 between the inner surface of the ring bit 200 opposite to the inner side of the ring bit 200 to impinge on the inner surface of the ring bit 200. The spraying direction of the flushing air HPA is injected so that the flushing air HPA impinging on the inner surface of the ring bit 200 is injected toward the front surface of the center bit 100. Control and the jetting pressure from the front of the drilling bit toward the drilling direction is relieved, and the flushing air (HPA) passing through the front surface of the center bit 100 is accompanied by perforated shredding. Soft ground reinforcing method characterized in that the pierce the crushed object is guided by the inner surface of the opposite side of the ring bit 200 to recover in the opposite direction parallel to the drilling direction from the outer peripheral portion of the center bit 100 .

The method of claim 8,
In the step of injecting the grouting material (G),
Soft ground reinforcement method characterized in that the grouting material (G) is injected upward from the bottom of the drilling hole (2) by using the bottom opening type grouting material injection pipe (400).

The method of claim 8,
In the step of injecting the grouting material (G),
The one-way valve 320 installed in the grouting material injection hole 310 formed in the structural pipe body 300 and the grouting material injection pipe 510 separately inserted into the structural pipe body 300 and the packer 520 installed therein. Soft ground reinforcement method characterized in that the grouting material (G) is pressure-injected into the ground using a pressure injection method using a packer grouting device (500).

As a soft ground reinforcement method using the device according to any one of claims 1 to 7,
Insert the structural pipe body 300 in front of the tunnel excavation section in front of the tunnel excavation section, and install the structure pipe body 300 in a perforated manner, and penetrate the grouting material G into the ground through the inserted structural pipe body 300 to prevent the ceiling of the tunnel excavation surface. In the tunnel reinforcement method to reinforce in advance,
Drilling bits (100, 200) consisting of a center bit (100) inside, a ring bit (200) detachably coupled to the outside, and a structural pipe (300) fixedly connected to a rear end of the ring bit (200). Using a pipe to form a drilling hole 2 at an angle of 5 ° to 15 ° with respect to a horizontal plane in the ceiling of the ground to be tunnel-excavated from the top of the membrane surface of the tunnel drilling ground. Ground drilling and structural pipe body ground inserting step of inserting 300;
Separating the center bit (100) inside the drilling bit from the outer ring bit (200) and removing it from the hole (2);
Caulking (500-C) between the drilling hole (2) and the rear end of the structural pipe body (300); And
The packer grouting apparatus 500 including the grouting material injection pipe 510 in which the packer 520 is installed inside the structural pipe body 300 is installed, and the structural unit is sealed in a predetermined area with the packer 520. It comprises a step of injecting the grouting material (G) through the injection port 310 and the one-way valve 320 formed in the pipe body 300,
In the ground drilling and structural pipe body ground insertion step,
A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;
It is installed at the distal end of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit 200 detachably coupled to the outside As the drilling operation is performed with a drilling device consisting of a drilling bit included,
In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole 2, the high-pressure flushing air (HPA) injected through the drilling rod (100r) to the front of the center bit 100 And flushing air (HPA) is injected from one side of the outer peripheral portion of the center bit 100 between the inner surface of the ring bit 200 opposite to the inner side of the ring bit 200 to impinge on the inner surface of the ring bit 200. The spraying direction of the flushing air HPA is injected so that the flushing air HPA impinging on the inner surface of the ring bit 200 is injected toward the front surface of the center bit 100. Control and the jetting pressure from the front of the drilling bit toward the drilling direction is relieved, and the flushing air (HPA) passing through the front surface of the center bit 100 is accompanied by perforated shredding. Soft ground reinforcing method characterized in that the pierce the crushed object is guided by the inner surface of the opposite side of the ring bit 200 to recover in the opposite direction parallel to the drilling direction from the outer peripheral portion of the center bit 100 .

As a soft ground reinforcement method using the device according to any one of claims 1 to 7,
Insert the structural pipe body 300 in front of the tunnel excavation section in front of the tunnel excavation section, and install the structure pipe body 300 in a perforated manner. In the tunnel reinforcement method to reinforce in advance,
Drilling bits (100, 200) consisting of a center bit (100) inside, a ring bit (200) detachably coupled to the outside, and a structural pipe (300) fixedly connected to a rear end of the ring bit (200). Using a pipe to form a drilling hole 2 at an angle of 5 ° to 15 ° with respect to a horizontal plane in the ceiling of the ground to be tunnel-excavated from the top of the membrane surface of the tunnel drilling ground. Ground drilling and structural pipe body ground inserting step of inserting 300;
Separating the center bit (100) inside the drilling bit from the outer ring bit (200) and removing it from the hole (2);
Caulking (500-C) between the drilling hole (2) and the rear end of the structural pipe body (300); And
The structural pipe body 300 is formed by using a multi-stage pecker 610 for dividing the interior of the structural pipe body 300 into a plurality of partition walls and a simultaneous injection pipe 600 composed of a plurality of injections opened in each divided area. It includes a grouting material simultaneous injection step of injecting the grouting material (G) to the inner and surrounding ground at the same time,
In the ground drilling and structural pipe body ground insertion step,
A drilling rod 100r for transmitting a drilling force;
It is installed at the distal end of the drilling rod (100r) and is rotated and propelled by a drilling hammer using air pressure to perform ground drilling, the center bit 100 and the ring bit 200 detachably coupled to the outside As the drilling operation is performed with a drilling device consisting of a drilling bit included,
In order to remove and recover the punched debris generated during the drilling operation using the drilling bit from the drilling hole 2, the high-pressure flushing air (HPA) injected through the drilling rod (100r) to the front of the center bit 100 And flushing air (HPA) is injected from one side of the outer peripheral portion of the center bit 100 between the inner surface of the ring bit 200 opposite to the inner side of the ring bit 200 to impinge on the inner surface of the ring bit 200. The spraying direction of the flushing air HPA is injected so that the flushing air HPA impinging on the inner surface of the ring bit 200 is injected toward the front surface of the center bit 100. Control and the jetting pressure from the front of the drilling bit toward the drilling direction is relieved, and the flushing air (HPA) passing through the front surface of the center bit 100 is accompanied by perforated shredding. Soft ground reinforcing method characterized in that the pierce the crushed object is guided by the inner surface of the opposite side of the ring bit 200 to recover in the opposite direction parallel to the drilling direction from the outer peripheral portion of the center bit 100 .