KR101161977B1 - 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세미쉴드머신과 추진장치의 사이에 설치하는 추진관의 사이에 설치되는 활재 주입장치의 외측으로 구동모터에 의해 가이드레일을 따라 무한궤도 운동하는 굴착체인이 환설됨에 따라, 활재의 주입과 동시에 추진관의 외측에서 활재의 주입을 방해하는 토사나 암반 등을 굴착체인을 통해 굴착 및 파쇄할 수 있게 됨으로써, 활재의 주입이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 세미쉴드 공법을 이용하여 지반 터널 굴착시 세미쉴드머신과 추진장치의 사이에 연결되는 복수의 추진관의 사이에 활재의 주입을 위해 설치되는 활재 주입장치를 구성함에 있어서, 두 개의 추진관의 사이에 설치되고 개구된 일측의 내부로 일정공간을 구획하는 함체가 설치된 연결관체와; 상기 함체의 일측에 관통 설치된 활재공급관과; 상기 연결관체의 외주면에 설치된 하나 이상의 가이드레일 및 가이드롤러와; 상기 함체에 설치된 구동모터의 구동기어에 맞물려 가이드레일 및 가이드롤러를 따라 무한궤도로 운동하는 하나 이상의 굴착체인을; 포함하여 구성되어, 활재를 주입함과 동시에 활재의 주입을 방해하는 지반이나 암반을 굴착 및 파쇄하여 제거할 수 있게 됨을 특징으로 한 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치가 제공된다.

Description

세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치{Lubricant pouring device for semi shield method}

본 발명은 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세미쉴드머신과 추진장치의 사이에 설치하는 추진관의 사이에 설치되는 활재 주입장치의 외측으로 구동모터에 의해 가이드레일을 따라 무한궤도 운동하는 굴착체인이 환설됨에 따라, 활재의 주입과 동시에 추진관의 외측에서 활재의 주입을 방해하는 토사나 암반 등을 굴착체인을 통해 굴착 및 파쇄할 수 있게 됨으로써, 활재의 주입이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 세미쉴드(Semi-Shield) 공법은 지하철이나 도시의 기반시설인 상하수도, 전기, 통신선로, 가스관 등을 설치하기 위한 터널을 지반 내부에 시공하기 위한 공법으로, 세미쉴드머신을 추진장치로 추진시켜 지반을 굴착한 후 상기 추진장치를 후진시켜 추진장치와 세미쉴드머신의 사이에 추진관을 설치하여 다시 추진장치로 세미쉴드머신과 함께 추진관을 추진시켜 지반을 굴착하는 공법이다.

이러한 세미쉴드 공법은 굴진 속도가 빠르고 굴진 공정이 단순하여 공기를 단축할 수 있는 장점을 가지고 있다. 여기서 세미쉴드 공법에 사용되는 세미쉴드머신은 선단에 설치된 커터해드가 회전되면서 지반을 굴착하게 된다.

그러나 세미쉴드 공법에서 추진관이 세미쉴드머신과 함께 추진장치에 의해 추진될 때, 지반으로부터 발생되는 마찰저항에 의해 추진관의 추진이 원활하지 못한 문제점이 있었다.

이를 해소하기 위하여 각 추진관의 연결부에 액상의 활재를 추진관과 지반의 사이로 투입하기 위한 활재 주입장치에 설치하였는데, 이에 따라 추진관과 지반의 사이로 활재가 주입됨으로써 마찰저항을 감소시켜 추진관의 추진이 원활하게 되도록 하였다.

그러나 상기한 세미쉴드 공법에서 지반의 붕괴 등으로 인해 추진관과 지반의 사이로 토사나 암반 등이 가로막고 있는 상태에서는 아무리 활재 주입장치를 사용하더라도 활재의 주입이 원활하지 못하였다.

따라서 추진관의 추진이 제대로 되지 않아 굴진 속도가 뎌디게 됨으로써 오히려 공기가 길어지는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 지반의 붕괴 등으로 인해 활재가 주입되는 통로가 토사나 암반 등에 가로막혀 있는 상황에서도 활재의 주입이 원활하게 이루어지도록 함으로써 굴진 작업을 신속하고 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여, 세미쉴드 공법을 이용하여 지반 터널 굴착시 세미쉴드머신과 추진장치의 사이에 연결되는 복수의 추진관의 사이에 활재의 주입을 위해 설치되는 활재 주입장치를 구성함에 있어서, 두 개의 추진관의 사이에 설치되고 개구된 일측의 내부로 일정공간을 구획하는 함체가 설치된 연결관체와; 상기 함체의 일측에 관통 설치된 활재공급관과; 상기 연결관체의 외주면에 설치된 하나 이상의 가이드레일 및 한 쌍 이상의 가이드롤러와; 상기 함체에 설치된 구동모터의 구동기어에 맞물려 가이드레일 및 가이드롤러를 따라 무한궤도로 운동하는 하나 이상의 굴착체인을; 포함하여 구성된 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 추진관과 지반 간에 작용하는 마찰저항을 줄이기 위한 활재를 주입함과 동시에 지반 붕괴 등으로 인해 활재의 주입을 막는 토사나 암반을 굴착 및 파쇄하여 제거하는 구조를 가짐에 따라, 활재의 주입이 원활하게 이루어져 추진관의 추진이 용이하게 됨은 물론이고 추진관의 장거리 추진도 가능하게 됨으로써 터널 굴착 작업을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사용상태에 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 사용상태에 따른 측단면도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 요부 확대도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치(100)는 세미쉴드 공법을 이용하여 지반 터널 굴착시 세미쉴드머신(1)과 추진장치의 사이에 연결되는 복수의 추진관(2)의 사이에 활재(3)의 주입을 위해 설치되는 활재 주입장치를 구성함에 있어서, 두 개의 추진관(2)의 사이에 설치되고 개구된 일측의 내부로 일정공간을 구획하는 함체(4)가 설치된 연결관체(5)와; 상기 함체(4)의 일측에 관통 설치된 활재공급관(6)과; 상기 연결관체(5)의 외주면에 설치된 하나 이상의 가이드레일(7) 및 한 쌍 이상의 가이드롤러(8)와; 상기 함체(4)에 설치된 구동모터(9)의 구동기어(10)에 맞물려 가이드레일(7) 및 가이드롤러(8)를 따라 무한궤도로 운동하는 하나 이상의 굴착체인(11)을; 포함하여 구성되어, 활재(3)를 주입함과 동시에 활재(3)의 주입을 방해하는 지반이나 암반을 굴착 및 파쇄하여 제거할 수 있게 됨을 특징으로 한다.

상기 굴착체인(11)은 지반이나 암반 등의 굴착이 가능하도록 추진관(2)과 연결관체(5)의 외주면보다 외측으로 돌출되도록 설치되어 있다.

상기 함체(4)의 전면과 후면에는 굴착체인(11)의 장력을 조절하기 위한 장력조절구(12)가 각각 설치되어 있다.

상기 함체(4)의 저부에는 취출구(13)가 덮개(14)에 의해 개폐 가능하게 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치(100)는, 도 1과 같이 세미쉴드 공법을 이용하여 지반 내부에 터널 공사를 행할 때 세미쉴드머신(1)과 추진장치의 사이에 설치되는 추진관(2)이 지반과의 마찰저항을 극복하여 신속하고 용이하게 추진되도록 추진관(2)과 지반 간에 활재(3)를 주입하는 장치이다.

특히, 본 발명의 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치(100)는 지반 붕괴 등의 요인으로 활재(3)가 주입되는 통로를 토사나 암반 등이 가로막아 활재(3)의 주입이 원활하지 못한 종래의 폐단을 해소한 것이 큰 특징이다.

이는 도 2에 도시된 바와 같이, 활재(3)를 공급하는 활재공급관(6)이 설치된 연결관체(5)의 외측에 구동모터(9)의 구동에 의해 가이드레일(7) 및 가이드롤러(8)를 따라 연결관체(5)의 외측을 무한궤도로 운동하는 굴착체인(11)이 설치된 구조에 의한 것이다.

따라서 도 3 내지 도 4과 같이, 세미쉴드머신(1)의 후방에 설치되는 추진관(2)이 추진장치에 의해 지반 내부로 추진되는 과정에서, 일정거리마다 두 추진관(2)의 사이에 설치되는 연결관체(5)의 외측에 설치된 하나 이상의 굴착체인(11)을 통해 활재(3)가 주입되는 추진관(2)과 지반의 사이 공간을 막는 토사나 암반 등을 굴착 및 파쇄하게 된다.

즉, 연결관체(5)의 개구부 내측에 설치된 함체(4)에 고정된 구동모터(9)가 구동되면서 그 구동기어(10)와 맞물려 있는 굴착체인(11)이 연결관체(5)의 외측에 설치된 가이드레일(7) 및 가이드롤러(8)를 따라 연결관체(5)의 외측에서 무한궤도로 운동함으로써 추진관(2)과 지반의 사이 공간에 존재하는 토사나 암반 등을 굴착 및 파쇄하게 된다.

이에 따라 함체(4)에 설치된 활재공급관(6)에서 공급되는 활재(3)를 토사나 암반 등에 의한 방해를 받지 않고 추진관(2)과 지반의 사이로 원활하게 주입할 수 있게 된다.

이때 상기 굴착체인(11)은 연결관체(5)를 비롯하여 추진관(2)의 외주면보다 돌출되게 설치됨으로써 추진관(2)과 지반의 사이 공간에 존재하는 토사나 암반 등을 원활하게 굴착 및 파쇄할 수 있게 된다.

그리고 상기 함체(4)의 전면과 후면에는 각각 굴착체인(11)의 장력을 조절하기 위한 장력조절구(12)가 설치됨에 따라, 굴착체인(11)의 장력을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기 함체(4)의 저부에는 취출구(13)가 마련됨에 따라 터널 시공을 완료한 후 굴착체인(11), 가이드롤러(8), 장력조절구(12) 등을 연결관체(5)에서 해체하여 외부로 빼낼 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치(100)는 상기한 굴착체인(11)과 같은 구성이 전혀 설치되지 않아 활재(3)의 주입 공간을 가로 막는 토사나 암반 등을 제거하지 못하여 활재(3)의 주입이 원활하지 못하였던 종래의 문제점을 완전히 해소할 수 있게 된다.

1: 세미쉴드머신 2: 추진관
3: 활재 4: 함체
5: 연결관체 6: 활재공급관
7: 가이드레일 8: 가이드롤러
9: 구동모터 10: 구동기어
11: 굴착체인 12: 장력조절구
13: 취출구 14: 덮개
100: 활재 주입장치

Claims (3)

1. 세미쉴드 공법을 이용하여 지반 터널 굴착시 세미쉴드머신(1)과 추진장치의 사이에 연결되는 복수의 추진관(2)의 사이에 활재(3)의 주입을 위해 설치되는 활재 주입장치를 구성함에 있어서, 두 개의 추진관(2)의 사이에 설치되고 개구된 일측의 내부로 일정공간을 구획하는 함체(4)가 설치된 연결관체(5)와; 상기 함체(4)의 일측에 관통 설치된 활재공급관(6)과; 상기 연결관체(5)의 외주면에 설치된 하나 이상의 가이드레일(7) 및 한 쌍 이상의 가이드롤러(8)와; 상기 함체(4)에 설치된 구동모터(9)의 구동기어(10)에 맞물려 가이드레일(7) 및 가이드롤러(8)를 따라 무한궤도로 운동하는 하나 이상의 굴착체인(11)을; 포함하여 구성되어, 활재(3)를 주입함과 동시에 활재(3)의 주입을 방해하는 지반이나 암반을 굴착 및 파쇄하여 제거할 수 있게 됨을 특징으로 한 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 함체(4)의 전면과 후면에는 굴착체인(11)의 장력을 조절하기 위한 장력조절구(12)가 각각 설치된 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 함체(4)의 저부에는 터널 시공 후 굴착체인(11), 가이드롤러(8), 장력조절구(12)를 해체하여 외부로 빼내기 위한 취출구(13)가 덮개(14)에 의해 개폐 가능하게 설치된 세미쉴드 공법을 위한 활재 주입장치.
   

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