KR101118100B1 - 강관루프 구조체 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결되도록 시공할 수 있게 하고자 선 추진 강관의 일측에 후 추진 강관을 슬라이드 식으로 끼워 맞추면서 압입 추진할 때, 후 추진 강관의 일측에 개구부가 형성된 교체 강관을 결합 고정한 상태에서 후 추진 강관과 함께 추진시킴에 의해 교체 강관이 선 추진 강관을 밀어내면서 교체되게 하여 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결 시공되게 함으로서 공사 기간을 단축시키고, 그에 따른 공사비용을 절감할 수 있게 한 강관루프 구조체 및 그 시공방법을 제공한다.

Description

강관루프 구조체 및 그 시공방법{pipe roof structures and its construction method}

본 발명은 강관루프 구조체 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간편한 방법에 의해 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결되도록 시공할 수 있게 하여 공사 기간을 단축시키고, 그에 따른 공사비용을 절감할 수 있게 한 강관루프 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

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

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

함체견인공법은 함체가 통과할 지중에 미리 600mm내외의 함체지지용 가설용 강관을 전진기지에서 도달기지까지 수평으로 압입 관통시킨 후, 견인할 함체의 반대 측 도달기지로부터 지중을 횡단하여 이어진 다수의 P.C 강선을 현장에서 제작된 함체와 결속한 후, 견인하여 함체내의 내부토사를 제거하고, 이와 같은 견인과 굴착작업을 반복하여 지중에 구조물을 설치하는 공법이다.

그러나, 이러한 공법은 함체 추진시 함체의 추진하중이나 추진함체와 이미 지중에 설치된 가설강관과의 틈에 의해 함체 상부의 도로나 지장물에 침하가 발생할 우려가 있으며, 또한 함체가 미리 제작되어 견인 설치되므로 함체의 규모가 커지게 되면 견인에 제약이 따르게 되고 작업장의 규모가 큰 편이므로 심도가 깊은 지하공간에서의 작업이 곤란한 문제점이 있다.

또한, 함체간의 연결부의 처리가 미흡하게 되면 누수 등이 발생할 우려가 있는바, 이러한 함체견인 공법의 단점 등에 의하여 비개착식 지중구조물 축조공법으로는 강관루프 공법이 많이 적용되고 있는 실정이다.

도 1 ~도 2는 종래의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1 ~도 2표시에서 강관루프 구조체의 연결구조를 나타낸 도면이다.

도시된 같이, 종래의 강관루프 공법은 구조물이 형성될 지중에 미리 강관(11)을 순차적으로 압입, 연결하여 강관 루프를 형성하고, 강관 루프 안쪽의 내부 토사를 전부 제거하고 구조물을 축조하게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 굴착 시 발생하는 상부나 측면하중은 횡방향 지지보(14) 및 가설기둥(15) 등의 가설재로 지지된다.

강관루프의 축조과정을 간단히 설명하면, 먼저 전진기지에서 조성할 구체의 크기를 고려하여 구체 외곽면에 600~2000mm 정도의 가설용 강관(11)을 수평 압입하고 강관 내에 콘크리트를 타설하여 도 1표시에서와 같이 강관 루프를 형성한다.

전진기지로부터 구조물이 축조될 강관루프의 안쪽을 굴착하게 되는데, 굴착은 상부하중과 측압에 대한 안전성을 고려하여 강관루프의 상층부위로부터 하향으로 단계별로 굴착이 이루어지게 된다.

이때, 굴착은 1차로 강관 루프 하면을 3m 내외의 심도로 굴착하게 되는데, 강관루프에 사용된 강관(11)과 강관(11)은 도 3표시에 도시된 바와 같이 단순한 고리 형태로 연결되어 있으므로, 강관루프 하면과 측면에 도 2표시와 같이 H형 강재로 횡방향 지지보(14)를 설치하고 다수의 가설기둥(15)으로 받쳐, 전 구간에 걸쳐 하중을 지지시켜야 한다.

다시 말하면, 기존의 강관루프는 도 3에 도시된 바와 같이, 강관(11) 측면 중앙부에 한 쌍의 ㄱ자형 고리(12)와 T자형 걸쇠(13)가 부착된 요철의 연결구조로 기 압입된 강관(11)들을 상호 고리 형태로 연결하여 시공함으로써 하중에 견디는 역할보다는 강관(11)의 위치 이탈을 방지하기 위한 개념에 불과한 것이다.

따라서, 상기 강관루프의 연결부간에 횡방향 강성을 확보할 수 없는 문제점이 있다. 이에 횡방향 지지보(14)와 보다 많은 개수의 가설기둥(15)이 설치되어야 하며, 지지보(14)만큼 이격되어 구조물이 설치되어야 하므로 가시설의 규모가 커지는 문제점이 있다.

이후 2차, 3차로 굴진하면서 이미 설치된 가설기둥(15)을 조심스럽게 하향으로 연장하여 구조물의 설치심도까지 내부의 토사 굴착을 완료한 후, 최종적으로 상부슬래브(16), 벽체(17), 및 하부슬래브(18) 등을 위한 철근과 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 지중축조물의 구조체를 완성한다.

이와 같이 축조된 종래의 강관루프 공법은 굴착한 후, 이미 설치된 가설기둥을 설치심도까지 하향으로 연장 설치해야 하는 문제점으로 인해 시공 중 침하의 우려가 높고, 기존에 설치된 가설재와의 저촉문제로 공기가 늦어짐은 물론 공사비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

이와 같이 축조된 종래의 강관루프 공법은 굴착한 후, 이미 설치된 가설기둥을 설치심도까지 하향으로 연장 설치해야 하는 문제점으로 인해 시공 중 침하의 우려가 높고, 기존에 설치된 가설재(횡방향 지지보(14), 가설기둥(15))와의 저촉문제로 공기가 늦어짐은 물론 공사비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에, 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여, 강관루프를 이용한 지중 축조물 공사 시에 지중 축조물 공사의 규모나 심도에 구애받지 않고 별도의 횡방향 지지보의 설치 없이 가설기둥만 설치하여 시공하는 것이 가능한 강관루프 구조체가 제안되었다.

도 4 ~도 5는 종래의 다른 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 4 ~도 5표시에서 강관루프 구조체의 연결구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 비개착 강관루프 구조체에 의해 축조된 구조물도 앞서 설명한 종래의 공법과 마찬가지로 강관루프 구조체하에 상하부 슬래브(16,18) 및 벽체부(17)를 두고 있다.

그러나, 강관루프 구조체에 상부 하중에 견디기 위하여 횡방향지지보를 두고 있지 않다. 그 이유는, 강관루프 구조체에 적용되는 강관의 구조가 도 6표시에서와 같이, 양측에 각각 플랜지(22)와 걸쇠강판(23)이 부착되고, 어느 강관의 플랜지(22)와, 이 강관과 연접하는 강관의 걸쇠강판(23)이 서로 끼워 맞추어진 상태에서, 이후 강관내부와, 상기 플랜지(22) 및 걸쇠강판(23)에 의해 형성된 폐압공간(24)에 콘크리트를 충전하여 내하력을 키웠기 때문이다.

다시 말해서, 상기와 같이 강관을 서로 연결시켜 연속적으로 설치하게 되면 플랜지와 걸쇠강판에 의해 강제로 폐합된 폐압공간(24)이 형성된다. 물론, 강관(21)의 내부 및 강관과 강관의 플랜지(22) 및 걸쇠강판(23) 등의 연결장치에 의해 형성된 폐합공간(24)에 몰탈이나 콘크리트를 충전함으로써 상부 토사 하중을 보다 잘 지탱할 수 있는 일체화된 횡방향 연속 가설루프 구조체가 형성되는 바, 강관루프 밑에 설치하는 횡방향 지지보가 불필요하게 되는 것이다.

그러나, 이상에서 설명한 강관루프 구조체는, 플랜지와 걸쇠강판에 의해 형성된 폐압공간과 강관들의 내부에 각각 콘크리트나 몰탈을 충전함으로써, 강관루프가 횡방향 강성을 가지도록 하여 결국 종래의 횡방향 지지보를 배제한다고 하였으나, 이는 현실적으로 작업이 불가능한 문제점이 있게 된다.

즉, 강관 내부는 상부와 측부의 토사와 별도의 공간을 이루는 바, 강관의 압입 추진에 따라 그 내부에 존재하게 되는 토사는 밖으로 빼내고 콘크리트나 몰탈 충진에 어려움은 없으나(강관의 직경이 작업가능한 크기이므로), 상기 플랜지와 걸쇠강판에 의해 형성된 폐압공간은 작업이 가능한 공간이 되지 않음으로써, 그 내부의 토사를 밖으로 빼내고 콘크리트나 몰탈을 충전하는 것은 작업상 불가능하게 된다.

따라서, 강관루프는 강관 내부로 콘크리트나 몰탈 충전 후 양생 전에는, 플랜지와 걸쇠강판이 연결된 부위로만 횡방향 강성을 가지게 되는 바, 이것만으로는 상부측 토사의 하중을 견디지 못하여 결국 별도의 횡방향 지지보가 필요할 수밖에 없게 된다.

또한, 설혹 별도의 횡방향 지지보 없이 횡방향 강성을 가진다 하더라도, 상기 강관의 플랜지와 인접하는 강관의 걸쇠강판이 연결된 부위로 토사의 압력이 집중됨으로써, 강관루프가 횡방향 즉 수평방향으로 정렬된 상태를 이루지 못함으로써, 원활한 시공이 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있게 된다.

이를 해결하고자, 도 7 ~도 18표시와 같이 이웃하는 강관들을 서로 맞댄 상태로 연결시켜 수평방향으로 정렬된 상태에서 그 횡방향 강성이 확고해지도록 함으로써, 결국 별도의 횡방향 지지보 없이도 시공이 가능하도록 한 강관루프 구조체가 제시되었다.

도 7은 종래의 다른 강관루프 구조체를 이루는 강관들의 연결관계를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7표시에서 강관들이 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 9a ~도 9g는 종래의 강관들을 인입 추진하여 시공하는 단계를 순차적으로 나타낸 도면이고, 도 10 ~도 12는 종래의 강관루프 구조체를 이용한 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 종래의 다른 실시 예에 따른 강관루프 구조체를 이루는 강관들의 연결관계를 나타낸 도면이고, 도 14는 도 13표시에서 강관들이 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 15는 도 13 ~도 14표시에 의한 강관루프 구조체가 연결구에 의해 연결된 상태에서 지중 구조물이 완성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 16 ~도 17은 종래의 강관루프 구조체를 이용한 다른 형태의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고, 도 18 ~도 19는 종래의 강관루프 구조체를 이용한 또 다른 형태의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 지중에 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관루프 구조체는, 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 순차적으로 압입 설치되는 것으로서, 각각 일측에 수평방향으로 수평홈(32)이 형성되고, 상기 수평홈(32)의 내측으로는 이 수평홈(32)에 의해 하중에 따라 찌그러지는 것을 방지하도록 일정간격을 두고 상하에 걸쳐 복수의 지지대(33)가 설치되며, 상기 수평홈(32)의 타측에는 이 수평홈(32)과 대응하는 앵글(34)이 설치된 다수의 강관(31)들이 상호 정렬된 상태로 측방향 결합된 것을 주요 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 강관(31)들 중, 압입 추진된 강관(선 추진 강관)의 수평홈(32)에, 압입 추진될 강관(후 추진 강관)의 앵글(34)이 슬라이드식으로 끼워지면서 측방향 결합되는 구성, 상기 앵글(34)에는 볼팅홀이 형성되고, 강관들이 압입 추진되어 측방향으로 결합된 상태에서, 상기 앵글과, 이 앵글과 대응하는 강관의 지지대(33) 일측은 상호 볼팅 결합되는 구성, 상기 강관(31)들에서 앵글(34) 사이에는 일정간격마다 연통홈(35)이 형성되는 구성, 상기 강관(31)들의 연통홈(35)들과 수평홈(32)들을 통해 철근 등의 연결구(36)가 통과되어 서로 측방향으로 결합된 강관들을 하나로 묶는 구성을 부가적인 특징으로 하고 있다.

이와 같은 구성의 강관루프 구조체를 시공하는 방법은, 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 최초로 통상의 강관(31)을 압입 추진하는 제1단계와, 상기 강관(31)의 내부 일측에 상하방향으로 일정간격마다 지지대(33)를 설치하는 제2단계와, 상기 지지대(33)가 설치된 부위의 일측면을 수평방향으로 절개하여 수평홈(32)을 형성하는 제3단계와, 상기 강관(31)의 수평홈(32)에 대응하는 앵글(34)을 압입 추진될 강관의 일측에 설치하는 제4단계와 상기 압입 추진될 강관(31)의 앵글(34)을 압입 추진된 강관의 수평홈(32)에 슬라이드 식으로 끼워 맞추면서 측방향으로 결합하는 제5단계를 연속적으로 포함하게 된다.

상기와 같이, 최초의 강관(31)을 추진한 후, 다음 강관(31)들을 연속적으로 슬라이드시키면서 측방향 결합시킴으로써, 강관루프 구조체를 완성하게 되는데, 강관(31)들은 토사나 암석 등을 관통하여 추진되는 바, 추진되는 강관(31)의 내부에는 분쇄기가 설치되어서 토사나 암석 등을 파쇄시키면서 강관이 추진되게 된다.

따라서, 최초로 추진되는 강관은 파쇄되는 토사나 암석이 강관 내부에 흘러들어가게 되며, 최초의 강관(31)이 추진 압입되면, 그 내부에 적재된 토사나 암석 알갱이들을 외부로 빼낸 후, 지지대(33)를 설치하고 수평방향으로 수평홈(32)을 형성하면 된다.

그런데, 상기와 같이 지지대(33)가 설치되고 수평방향으로 수평홈(32)이 형성된 강관(31)에 다른 강관(31)을 측방향으로 슬라이드시키면서 결합시키고자 추진할 경우, 추진되는 강관(31) 내부에 설치된 분쇄기가 토사나 암석 등을 파쇄시키면서 발생되는 토사나 암석 알갱이들이 선 추진 강관(31)의 수평홈(32)을 통해 그 내부로 유입되는 바, 이를 다시 밖으로 빼내야 하는 번거로운 작업을 수행하야 함으로써, 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 선 추진 강관의 수평홈 단부에 후 추진 강관의 앵글을 슬라이드식으로 끼워 맞추면서 측방향 결합을 시키게 되나, 토사나 암석 등의 압력에 의해 선 추진강관이 벌어질 경우, 강관들의 측방향 결합이 원활하게 이루어지지 않게 되는 문제점도 있다.

국내 공개특허공보 제2006-0097891호, 강관루프 구조체 및 이 강관루프 구조체의 시공방법.

본 발명의 목적은 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결되도록 시공할 수 있게 하고자 선 추진 강관의 일측에 후 추진 강관을 슬라이드 식으로 끼워 맞추면서 압입 추진할 때, 후 추진 강관의 일측에 개구부가 형성된 교체 강관을 결합 고정한 상태에서 후 추진 강관과 함께 추진시킴에 의해 교체 강관이 선 추진 강관을 밀어내면서 교체되게 하여 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결 시공되게 함으로서 공사 기간을 단축시키고, 그에 따른 공사비용을 절감할 수 있게 한 강관루프 구조체 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진하는 강관루프 구조체의 시공방법에 있어서, 굴착비트가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 강관을 압입 추진하는 제1단계; 및 상기 제1단계에 의해 선 추진된 강관의 일측으로 인접하여 그 강관과 접하는 상태로 지중을 굴착하면서 후 추진 강관을 압입 추진하는 제2단계를 연속적으로 포함하되, 상기 제2단계는, 상기 후 추진 강관의 일측으로 교체 강관을 결합하여 상기 후 추진 강관의 압입 추진과 함께 상기 교체 강관을 동시에 압입 추진시켜 상기 교체 강관으로 하여금 상기 선 추진 강관을 밀어내면서 그 자리에 교체 강관이 위치되게 압입 추진하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계는 후 추진 강관의 일측으로 결합되는 교체 강관을 후 추진 강관의 선단으로 돌출되게 결합하여 상기 후 추진 강관을 압입 추진시 상기 교체 강관에 의해 선 추진 강관이 먼저 밀리면서 그 밀린 부위의 일측을 굴착비트로 굴착하면서 후 추진 강관을 압입 추진할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계에서 후 추진 강관과 교체 강관이 상호 접하는 상태로 결합될 수 있게 상기 교체 강관의 일측에 수평 방향으로 개구부를 형성함과 아울러 그 개구부를 보강할 수 있게 상기 교체 강관의 내부에는 소정 간격으로 지지대를 설치하고, 상기 개구부가 접하는 후 추진 강관에는 가이드레일을 설치하여 상기 가이드레일에 개구부가 안내될 수 있게 결합한 상태에서 상기 강관추진장치에 의해 압입 추진되는 후 추진 강관과 함께 교체 강관을 동시에 압입 추진하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 가이드레일은 교체 강관의 개구부 내측으로 위치되게 설치되어 상기 교체 강관의 압입 추진시 토사의 간섭을 받지 않게 하면서 압입 추진되게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진하는 강관루프 구조체에 있어서, 굴착비트가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 압입 추진되는 추진 강관의 일측에 그 추진 강관과 상호 접하는 상태로 결합되게 교체 강관을 설치하되, 상기 교체 강관은 일측에 수평 방향으로 개구부가 형성됨과 아울러 그 개구부를 보강할 수 있게 상기 교체 강관의 내부에는 소정 간격으로 지지대가 설치되고, 상기 교체 강관의 개구부가 접하는 추진 강관에는 가이드레일이 설치되어 상기 추진 강관의 일측으로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 교체 강관은 추진 강관의 선단으로 돌출되게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 가이드레일은 교체 강관의 개구부 내측으로 위치되게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 강관추진장치에는 추진 강관과 교체 강관을 동시에 압입 추진할 수 있는 추진판을 구비하되, 상기 추진판에는 추진 강관의 후단이 지지되는 제1지지부와 상기 제1지지부의 일측으로 교체 강관의 후단이 지지되는 제2지지부로 이루어지며, 상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 좌측과 우측 및 상측으로 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 적어도 2개 이상이 결합된 강관을 동시에 압입 추진하면서 선 추진 강관을 밀어내어 교체되게 함으로서 이웃하는 강관들이 서로 맞댄 상태로 연결 시공되게 하여 공사 기간을 단축시키고, 그에 따른 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1 ~도 2는 종래의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1 ~도 2표시에서 강관루프 구조체의 연결구조를 나타낸 도면이고,
도 4 ~도 5는 종래의 다른 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 도 4 ~도 5표시에서 강관루프 구조체의 연결구조를 나타낸 도면이고,
도 7은 종래의 다른 강관루프 구조체를 이루는 강관들의 연결관계를 나타낸 도면이고,
도 8은 도 7표시에서 강관들이 결합된 상태를 나타낸 도면이고,
도 9a ~도 9g는 종래의 강관들을 인입 추진하여 시공하는 단계를 순차적으로 나타낸 도면이고,
도 10 ~도 12는 종래의 강관루프 구조체를 이용한 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고,
도 13은 종래의 다른 실시 예에 따른 강관루프 구조체를 이루는 강관들의 연결관계를 나타낸 도면이고,
도 14는 도 13표시에서 강관들이 결합된 상태를 나타낸 도면이고,
도 15는 도 13 ~도 14표시에 의한 강관루프 구조체가 연결구에 의해 연결된 상태에서 지중 구조물이 완성된 상태를 나타낸 도면이고,
도 16 ~도 17은 종래의 강관루프 구조체를 이용한 다른 형태의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고,
도 18 ~도 19는 종래의 강관루프 구조체를 이용한 또 다른 형태의 비개착 구조물 축조 공법을 설명하기 위한 도면이고,
도 20은 본 발명에 따른 강관루프 구조체의 연결구조를 나타낸 도면이고,
도 21은 도 20표시의 "A"부 확대도이고,
도 22는 강관추진장치에 의해 최선단에서 추진되는 강관루프 구조체를 나타낸 사시도이고,
도 23은 도 22표시의 강관루프 구조체의 평면도이고,
도 24는 도 22표시의 강관루프 구조체 뒤쪽에서 추진되는 강관루프 구조체를 나타낸 사시도이고,
도 25는 도 24표시의 평면도이고,
도 26은 본 발명에 따른 강관루프 구조체를 강관추진장치에 의해 압입 추진시키는 상태를 나타낸 도면이고,
도 27a ~도 27c는 본 발명에 따른 강관루프 구조체의 압입 추진되는 상태를 평면에서 보아 순차적으로 나타낸 도면이고,
도 28a ~도 28e는 본 발명에 따른 강관루프 구조체의 압입 추진상태를 순차적으로 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관루프 구조체의 시공방법은 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진하여 시공하는 것으로, 본 발명은 굴착비트(210)가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 선 추진 강관(110)을 압입 추진하는 제1단계; 및 상기 제1단계에 의해 선 추진된 강관(110)의 일측으로 인접하여 상기 선 추진 강관(110)과 접하는 상태로 지중을 굴착하면서 후 추진 강관(120)을 압입 추진하는 제2단계를 연속적으로 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제2단계는 후 추진 강관(120)의 일측으로 교체 강관(130)을 결합하여 상기 후 추진 강관(120)의 압입 추진과 함께 상기 교체 강관(130)을 동시에 압입 추진시켜 상기 교체 강관(130)으로 하여금 상기 선 추진 강관(110)을 밀어내면서 그 자리에 교체 강관(130)이 위치되게 압입 추진하여 시공한다.

또한, 상기 제2단계는 후 추진 강관(120)의 일측으로 결합되는 교체 강관(130)을 도 22 ~도 23표시와 같이, 후 추진 강관(120)의 선단으로 돌출되게 결합하여 상기 후 추진 강관(120)을 압입 추진시 상기 교체 강관(130)에 의해 선 추진 강관(110)이 먼저 밀리면서 그 밀린 부위의 일측을 굴착비트(210)로 굴착하면서 후 추진 강관(120)을 압입 추진하여 시공한다.

도 22 ~도 23표시와 같이, 교체 강관(130)의 선단이 후 추진 강관(120)의 선단으로 돌출되게 결합되는 구조는 선 추진 강관(110)이 압입 추진된 상태에서 그 선 추진 강관(110)의 일측으로 인접하여 접하는 상태로 굴착하면서 후 추진 강관(120)을 압입 추진할 수 있게 하고자 선 추진 강관(110)을 미리 밀어내기 위함이고, 그 뒤쪽으로 계속 압입 추진되는 강관은 도 24 ~도 25표시와 같이 후 추진 강관(120)의 선단과 교체 강관(130)의 선단이 동일선상에 위치되는 구조를 갖게 하여 지중에 압입 추진된 상태로 고정되게 한다.

또한, 상기 제2단계에 의한 방법으로 시공하기 위해서는 상기 후 추진 강관(120)과 교체 강관(130)이 상호 접하는 상태로 결합될 수 있게 상기 교체 강관(130)의 일측에 수평 방향으로 개구부(132)를 형성함과 아울러 그 개구부(132)를 보강할 수 있게 상기 교체 강관(132)의 내부에는 소정 간격으로 지지대(134)를 설치하고, 상기 개구부(132)가 접하는 후 추진 강관(120)에는 가이드레일(136)을 설치하여 상기 가이드레일(136)에 개구부(132)가 안내될 수 있게 결합한 상태에서 상기 강관추진장치에 의해 압입 추진되는 후 추진 강관(120)과 함께 교체 강관(130)을 동시에 압입 추진하여 시공한다.

이때, 상기 가이드레일(136)은 교체 강관의 개구부(132) 내측으로 위치되게 설치하여 상기 교체 강관(130)의 압입 추진시 토사의 간섭을 받지 않게 하면서 압입 추진되게 시공한다.

또한, 상기 후 추진 강관(120)과 교체 강관(130)은 용접에 의해 일체형으로 결합됨이 좋다. 바람직하게는 후 추진 강관(120)과 교체 강관(130)을 가용접을 하여 지중에 압입 추진하고, 그 압입 추진된 상태에서 가용접 부위를 단락시킴에 의해 일측으로 다시 후 추진 강관을 교체 강관과 함께 압입 추진할 때 밀릴 수 있게 한다.

본 발명에 따르면, 도 27a ~도 27c표시와 같은 방법으로 연속하여 시공하는 것으로, 먼저 도 27a표시와 같이 최초로 선 추진 강관(110)을 지중에 매설한다. 이 상태에서 도 27b표시와 같이 교체 강관(130)이 결합된 후 추진 강관(120)을 선 추진 강관(110)의 뒤쪽에 위치시키고, 교체 강관(130)이 결합된 후 추진 강관(120)을 함께 동시에 압입 추진하게 되면 도 27c표시와 같이 교체 강관(130)이 선 추진 강관(110)을 밀면서 압입 추진되어 강관들을 연속하여 일측으로 압입 추진할 수 있다.

이와 같이 압입 추진된 강관들은 도 28a표시와 같이 최초에는 하나의 선 추진 강관(110)이 압입 추진되고, 이 상태에서 도 28b ~도 28e표시와 같이 교체 강관(130)이 결합된 후 추진 강관(120)을 함께 압입 추진시키는 것에 의해 상기 교체 강관(130)으로 하여금 상기 선 추진 강관(110)을 밀면서 압입 추진되어 상호 인접하게 강관들을 지중에 압입 추진된다.

특히, 상기 교체 강관(130)에 의해 밀리는 선 추진 강관(110)은 개구부(132)가 형성되지 않은 원형의 강관만 계속 밀림에 의해 일측에 개구부(132)가 형성된 강관들이 지중에 압입 추진된 상태로 남아 있게 되어, 상호 인접한 상태로 맞물리는 상태로 강관들을 압입 추진할 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강관루프 구조체는 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진할 수 있게 한 것으로, 본 발명은 굴착비트(210)가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 압입 추진되는 후 추진 강관(120)의 일측에 상기 후 추진 강관(120)과 상호 접하는 상태로 결합되게 교체 강관(130)을 설치하여서 구성되는데, 상기 교체 강관(130)은 일측에 수평 방향으로 개구부(132)가 형성됨과 아울러 그 개구부(132)를 보강할 수 있게 상기 교체 강관(130)의 내부에는 소정 간격으로 지지대(134)가 설치되고, 상기 교체 강관(130)의 개구부(132)가 접하는 후 추진 강관(120)에는 가이드레일(136)이 설치되어 상기 후 추진 강관(120)의 일측으로 결합된다.

이때, 상기 교체 강관(130)은 후 추진 강관(120)의 선단으로 돌출되게 설치된다. 또한, 상기 가이드레일(136)은 교체 강관(130)의 개구부(132) 내측으로 위치되게 설치된다.

특히, 본 발명에 따른 후 추진 강관(120)과 교체 강관(130)을 압입 추진하기 위한 강관추진장치에는 후 추진 강관(120)과 교체 강관(130)을 동시에 압입 추진할 수 있는 추진판(220)이 구비되는데, 상기 추진판(220)에는 후 추진 강관(120)의 후단이 지지되는 제1지지부(222)와 상기 제1지지부(22)의 일측으로 교체 강관(130)의 후단이 지지되는 제2지지부(224a~224c)로 이루어진다.

이때, 상기 제2지지부(224a~224c)는 상기 제1지지부(222)의 좌측과 우측 및 상측으로 배치될 수 있는데, 이는 상기 후 추진 강관(120)의 일측으로 결합되는 교체 강관(130)이 좌측과 우측 및 상측 중 어느 하나로 결합되어도 하나의 추진판(220)으로 사용할 수 있게 하기 위함이다.

본 발명에 따르면, 최초로 선 추진 강관(110)을 압입 추진한 상태에서 그 일측으로 추진되는 후 추진 강관(120)을 교체 강관(130)과 함께 동시에 압입 추진함으로서 상기 교체 강관(130)으로 하여금 선 추진 강관(110)을 밀면서 교체되게 하여 간편한 방법으로 연속하여 강관들을 압입 추진할 수 있다.

이때, 상기 교체 강관(130)과 후 추진 강관(120)은 가용접 상태로 압입 추진하고, 압입 추진된 상태에서 가용접부위를 단락시킴으로서 연속하여 선 추진 강관을 밀면서 교체 강관을 교체하는 방법으로 시공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 교체 강관(130)으로 선 추진 강관(110)을 밀면서 압입 추진되기 때문에 상기 선 추진 강관(110)의 위치에 정확하게 압입 추진될 수 있다. 즉, 교체 강관(130)에 의해 밀리는 선 추진 강관(110)이 가이드 역할을 함에 의해 후 추진 강관의 압입 추진할 때 정위치로 압입 추진될 수 있다. 이때, 상기 교체 강관(130)에 의해 밀리는 선 추진 강관(110) 및 상기 교체 강관(130)은 가이드레일(136)에 안내되면서 압입 추진되어 정확하게 압입 추지되게 한다.

본 발명에 따르면, 선 추진 강관들을 밀면서 그 선 추진 강관을 교체 강관으로 교체하면서 상호 인접하게 연속하여 강관들을 삽입함에 의해 공사 기간을 단축시킬 수 있고, 그에 따른 공사비용을 절감할 수 있다.

110 - 선 추진 강관 120 - 후 추진 강관
130 - 교체 강관 132 - 개구부
134 - 지지대 136 - 가이드레일
210 - 굴착비트 220 - 추진판

Claims (8)

1. 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진하는 강관루프 구조체의 시공방법에 있어서,
   굴착비트가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 강관을 압입 추진하는 제1단계; 및
   상기 제1단계에 의해 선 추진된 강관의 일측으로 인접하여 그 강관과 접하는 상태로 지중을 굴착하면서 후 추진 강관을 압입 추진하는 제2단계를 연속적으로 포함하되,
   상기 제2단계는, 상기 후 추진 강관의 일측으로 교체 강관을 결합하여 상기 후 추진 강관의 압입 추진과 함께 상기 교체 강관을 동시에 압입 추진시켜 상기 교체 강관으로 하여금 상기 선 추진 강관을 밀어내면서 그 자리에 교체 강관이 위치되게 압입 추진하는 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체의 시공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계는 후 추진 강관의 일측으로 결합되는 교체 강관을 후 추진 강관의 선단으로 돌출되게 결합하여 상기 후 추진 강관을 압입 추진시 상기 교체 강관에 의해 선 추진 강관이 먼저 밀리면서 그 밀린 부위의 일측을 굴착비트로 굴착하면서 후 추진 강관을 압입 추진할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체의 시공방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2단계에서 후 추진 강관과 교체 강관이 상호 접하는 상태로 결합될 수 있게 상기 교체 강관의 일측에 수평 방향으로 개구부를 형성함과 아울러 그 개구부를 보강할 수 있게 상기 교체 강관의 내부에는 소정 간격으로 지지대를 설치하고, 상기 개구부가 접하는 후 추진 강관에는 가이드레일을 설치하여 상기 가이드레일에 개구부가 안내될 수 있게 결합한 상태에서 상기 강관추진장치에 의해 압입 추진되는 후 추진 강관과 함께 교체 강관을 동시에 압입 추진하도록 한 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체의 시공방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 가이드레일은 교체 강관의 개구부 내측으로 위치되게 설치되어 상기 교체 강관의 압입 추진시 토사의 간섭을 받지 않게 하면서 압입 추진되게 한 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체의 시공방법.
5. 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 통상의 강관을 압입 추진하는 강관루프 구조체에 있어서,
   굴착비트가 설치된 강관추진장치에 의해 지중을 굴착하면서 압입 추진되는 추진 강관의 일측에 그 추진 강관과 상호 접하는 상태로 결합되게 교체 강관을 설치하되, 상기 교체 강관은 일측에 수평 방향으로 개구부가 형성됨과 아울러 그 개구부를 보강할 수 있게 상기 교체 강관의 내부에는 소정 간격으로 지지대가 설치되고, 상기 교체 강관의 개구부가 접하는 추진 강관에는 가이드레일이 설치되어 상기 추진 강관의 일측으로 결합된 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체.
6. 제5항에 있어서, 상기 교체 강관은 추진 강관의 선단으로 돌출되게 설치된 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체.
7. 제5항에 있어서, 상기 가이드레일은 교체 강관의 개구부 내측으로 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체.
8. 제5항에 있어서, 상기 강관추진장치에는 추진 강관과 교체 강관을 동시에 압입 추진할 수 있는 추진판을 구비하되, 상기 추진판에는 추진 강관의 후단이 지지되는 제1지지부와 상기 제1지지부의 일측으로 교체 강관의 후단이 지지되는 제2지지부로 이루어지며, 상기 제2지지부는 상기 제1지지부의 좌측과 우측 및 상측으로 배치된 것을 특징으로 하는 강관루프 구조체.

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