KR101193086B1 - 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법 - Google Patents

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Abstract

본발명은 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 관한 것으로, 시작구(1)와 도달구(2) 사이에 굴착공(3)을 천공하되, 먼저 굴착장비를 시작구(1) 측에 설치한 후, 선단에 드릴헤드(101)가 결합된 중공형 로드(100)를 연속적으로 도달구(2) 측으로 압입시켜 굴착공(3)을 천공하는 천공단계와; 상기 천공된 굴착공(3)을 통하여 도달구(2)측에서부터 시작구(1)측까지 매설하고자 하는 관(200)을 중공형 로드(300)로 당겨서 설치하되, 상기 중공형 로드(300) 끝단에는 연결고리(23)가 형성된 풀링폴리셔(20)가 결합되며, 상기 풀링폴리셔 연결고리(23)에 매설하고자 하는 관(200)의 선단이 결합됨으로써, 천공단계에서 형성된 굴착공(3)의 거친부분을 깍아 매끄럽게 만들면서 당기게 되는 풀링단계;를 포함하는 것으로, 따라서 본발명은 해저암반속에 관로를 용이하고 효율적으로 설치함으로써 선박조업, 태풍, 해류 및 파도 등으로부터 케이블이 안전하며, 반영구적으로 관로 사용이 가능하며, 또한 별도의 확공작업을 거치지 않으므로 공기단축이 가능하고 비용이 절감된다는 현저한 효과가 있다.

Description

풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법{laying submarine pipeline method by pulling polisher}
본발명은 천공된 굴착공에 지중관로를 넣고, 풀링하여 매설하는 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 관한 것이다. 특히 해상에 설치되어 풍력으로 발전을 하는 해상풍력발전시설을 위한 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 관한 것이다.
일반적으로 육지와 도서, 또는 도서와 도서 사이의 지중에 통신관로 등을 매설할 필요성이 있었고, 따라서 지중관로 설치방법에 대한 기술이 개발되어 왔으며, 일례로서 특허등록공보 등록번호 10-0628432호에는 다수의 맨홀이 설치될 위치를 포함할 수 있도록 설정된 발진구와 도달구를 개착하여 가시설을 설치하는 제 1 단계와, 발진구와 도달구에 지반 함몰 방지를 위한 지반 안정화 처리를 하는 제 2 단계와, 발진구에 유압잭 및 굴착기를 설치하는 제 3 단계와, 유압잭과 굴착기 사이에 관을 설치하고 굴진을 시작하는 제 4 단계와, 맨홀이 설치될 위치를 미리 설정하여 굴진되는 관 사이에 중압잭을 설치하여 최종적으로 맨홀이 설치될 위치에 중압잭이 위치하도록 하는 제 5 단계와, 굴진작업이 완료되면 발진구 및 도달구에서 장비를 회수하는 제 6단계와, 미리 설정된 맨홀 설치 위치를 개착하여 중압잭을 회수하는 제 7단계와, 중압잭을 회수한 위치와 발진구 및 도달구에 맨홀을 축조하는 제 8단계를 포함하는 비개착 중구경 관로 건설공법이 공개되어 있다.
또한, 본출원인 역시 특허등록공보 등록번호 10-0935439호를 출원등록받았으며, 이는 친환경적인 비개착 해저관로 매설공법 및 시스템에 관한 것으로, 지중관로의 매설시 시작구와 도달구가 지하로 굴착되는 굴착공을 통해 연통되도록 하고, 굴착공의 굴착시 벤토나이트 혼합액을 사용하는 벤토나이트 재활용 기반의 비개착식 굴착공법 및 그를 위한 스위블 커넥터를 제공한다. 이와 같은 굴착공법은 시작구에 압입장비를 설치하여 시작구로부터 도달구로 선단 굴착공이 형성되도록 한 후, 도달구 측에 벤토나이트 오니를 처리하기 위한 벤토나이트 재활용 유니트를 설치하여 도달구로부터 시작구로 확장 굴착공이 형성되도록 한되, 선단 굴착공이 형성되도록 할 때 압입장비를 통해 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하고, 확장 굴착공이 형성되도록 할 때 도달구 측의 벤토나이트 재활용 유니트를 통해 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 한다. 그리고, 스위블커넥터는 몸체와 스위블 로드를 구비한다. 이때, 몸체는 내부에 일측으로 개구되는 내부 공간이 형성되고, 내부 공간과 연통되어 외측으로 관통되는 벤토나이트 혼합액 유입구가 형성된다. 스위블로드는 일측이 몸체의 내부 공간으로 삽입되어 몸체에 대해 회동가능하도록 몸체에 지지되고, 타측이 제 2 중공형 로드에 결합되도록 형성되며, 중공을 갖도록 형성된다. 이와 같은 스위블 로드는 확장 굴착공을 형성할 때 도달구 측에 설치되는 벤토나이트 재활용 유니트로부터 재활용 처리된 벤토나이트 혼합액을 벤토나이트 혼합액 유입구를 통해 공급받아 확공기로 벤토나이트 혼합액이 공급되도록 하는 동시에 제 2 중공형 로드가 회동가능하도록 지지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
그러나 상기와 같은 종래기술들은 관로설치방법이 복잡하며 공사기간이 길므로, 비경제적이며, 또한 시간이 경과되면 하자가 많이 발생되는 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 해저암반속에 관로를 용이하고 효율적으로 설치함으로써 선박조업, 태풍, 해류 및 파도 등으로부터 케이블이 안전하며, 반영구적으로 관로 사용이 가능하며, 또한 별도의 확공작업을 거치지 않으므로 공기단축이 가능하고 비용이 절감되는 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법을 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 관한 것으로, 시작구(1)와 도달구(2) 사이에 굴착공(3)을 천공하되, 먼저 굴착장비를 시작구(1) 측에 설치한 후, 선단에 드릴헤드(101)가 결합된 중공형 로드(100)를 연속적으로 도달구(2) 측으로 압입시켜 굴착공(3)을 천공하는 천공단계와; 상기 천공된 굴착공(3)을 통하여 도달구(2)측에서부터 시작구(1)측까지 매설하고자 하는 관(200)을 중공형 로드(300)로 당겨서 설치하되, 상기 중공형 로드(300) 끝단에는 연결고리(23)가 형성된 풀링폴리셔(20)가 결합되며, 상기 풀링폴리셔 연결고리(23)에 매설하고자 하는 관(200)의 선단이 결합됨으로써, 천공단계에서 형성된 굴착공(3)의 거친부분을 깍아 매끄럽게 만들면서 당기게 되는 풀링단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본발명은 해저암반속에 관로를 용이하고 효율적으로 설치함으로써 선박조업, 태풍, 해류 및 파도 등으로부터 케이블이 안전하며, 반영구적으로 관로 사용이 가능하며, 또한 별도의 확공작업을 거치지 않으므로 공기단축이 가능하고 비용이 절감된다는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법 천공단계 설명도
도 2는 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법 풀링단계 설명도
도 3은 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 분리도
도 4는 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 결합도
도 5는 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 설치도
도 6은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 사용되는 중공형 로드 일단부 사진
도 7은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 사용되는 중공형 로드 타단부 사진
도 8은 본발명 풀링용 풀헤드 케이스 사진
도 9는 본발명 풀링용 풀헤드 고리 사진
도 10은 본발명 풀링용 풀헤드 조립 사진
도 11은 본발명 풀링용 풀헤드 분해도
본발명은 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 관한 것으로, 시작구(1)와 도달구(2) 사이에 굴착공(3)을 천공하되, 먼저 굴착장비를 시작구(1) 측에 설치한 후, 선단에 드릴헤드(101)가 결합된 중공형 로드(100)를 연속적으로 도달구(2) 측으로 압입시켜 굴착공(3)을 천공하는 천공단계와; 상기 천공된 굴착공(3)을 통하여 도달구(2)측에서부터 시작구(1)측까지 매설하고자 하는 관(200)을 중공형 로드(300)로 당겨서 설치하되, 상기 중공형 로드(300) 끝단에는 연결고리(23)가 형성된 풀링폴리셔(20)가 결합되며, 상기 풀링폴리셔 연결고리(23)에 매설하고자 하는 관(200)의 선단이 결합됨으로써, 천공단계에서 형성된 굴착공(3)의 거친부분을 깍아 매끄럽게 만들면서 당기게 되는 풀링단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풀링폴리셔(20)는 모양은 단면이 가운데가 볼록한 원통형인 것으로, 외주에는 나선홈(21)과, 천공된 굴착공의 표면을 평탄하게 하는 돌기(22)들이 형성되어 있고, 내부는 비어 있고, 또한 선단부에는 매설하고자 하는 관을 연결하기 위한 연결고리(23)가 설치되어, 상기 연결고리(23)가 매설하고자 하는 관(200)의 선단부에 형성된 풀링용 풀헤드(30) 고리(31)와 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풀링폴리셔(20) 전방부와 연결고리(23) 사이에는 스위벨(40)이 설치되되, 상기 스위벨(40)의 후단부는 걸림부가 형성되어 풀링폴리셔(20) 내부에 회전가능하게 삽입결합되어 있어서, 비록 풀링폴리셔(20)가 회전하더라도 스위벨(40)과 상기 스위벨(40)에 연결된 매설하고자 하는 관(200)이 회전되지 않게 되며, 또한 상기 스위벨(40)의 전방부는 연결구멍이 형성되어, 매설하고자 하는 관(200)의 풀링용 풀헤드(30)의 고리(31)와 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 풀링용 풀헤드(30)는 전면구멍지름이 작고, 후부구멍지름이 넓은 원통형의 케이스(33)와, 상기 케이스(33) 내부에 삽입되는 고리부재로 이루어지되, 상기 고리부재는 선단의 고리(31)와, 고리몸체(32)로 구성되어, 상기 고리부재를 케이스(33) 내부에 삽입하면, 상기 고리(31)가 케이스(33) 전면 구멍으로 돌출되며, 고리몸체(32)는 케이스(33) 전면 구멍지름보다 크게 되어 있어서, 케이스(33) 내부에 내장되는 것이며, 또한 상기 고리몸체 후면과 매설하고자 하는 관(200)의 전면은 상호 용접결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풀링폴리셔(20)는 천공시 사용되는 드릴헤드보다 지름이 작은 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법 천공단계 설명도, 도 2는 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법 풀링단계 설명도, 도 3은 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 분리도, 도 4는 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 결합도, 도 5는 본발명 풀링폴리셔 및 풀링용 풀헤드 설치도, 도 6은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 사용되는 중공형 로드 일단부 사진, 도 7은 본발명 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 사용되는 중공형 로드 타단부 사진, 도 8은 본발명 풀링용 풀헤드 케이스 사진, 도 9는 본발명 풀링용 풀헤드 고리 사진, 도 10은 본발명 풀링용 풀헤드 조립 사진, 도 11은 본발명 풀링용 풀헤드 분해도이다.
본발명은 시작구(1)와 도달구(2) 사이에 굴착공(3)을 천공하되, 먼저 굴착장비를 시작구(1) 측에 설치한 후, 선단에 드릴헤드(101)가 결합된 중공형 로드(100)를 연속적으로 도달구(2) 측으로 압입시켜 굴착공(3)을 천공한다.
그리고 상기 천공된 굴착공(3)을 통하여 도달구(2)측에서부터 시작구(1)측까지 매설하고자 하는 관(200)을 중공형 로드(300)로 당겨서 설치하되, 상기 중공형 로드(300) 끝단에는 연결고리(23)가 형성된 풀링폴리셔(20)가 결합된다. 그리고 상기 풀링폴리셔 연결고리(23)에 매설하고자 하는 관(200)의 선단이 결합됨으로써, 천공단계에서 형성된 굴착공(3)의 거친부분을 깍아 매끄럽게 만들면서 당기게 되는 것이다.
또한, 상기 풀링폴리셔(20)는 모양은 단면이 가운데가 볼록한 원통형인 것으로, 외주에는 나선홈(21)과, 천공된 굴착공의 표면을 평탄하게 하는 돌기(22)들이 형성되어 있다. 한편 내부는 비어 있고, 또한 선단부에는 매설하고자 하는 관을 연결하기 위한 연결고리(23)가 설치되어, 상기 연결고리(23)가 매설하고자 하는 관(200)의 선단부에 형성된 풀링용 풀헤드(30) 고리(31)와 착탈가능하게 결합되는 것이다.
그리고 상기 풀링폴리셔(20) 전방부와 연결고리(23) 사이에는 스위벨(40)이 설치되되, 상기 스위벨(40)의 후단부는 걸림부가 형성되어 풀링폴리셔(20) 내부에 회전가능하게 삽입결합되어 있어서, 비록 풀링폴리셔(20)가 회전하더라도 스위벨(40)과 상기 스위벨(40)에 연결된 매설하고자 하는 관(200)이 회전되지 않게 된다.
그리고 상기 스위벨(40)의 전방부는 연결구멍이 형성되어, 매설하고자 하는 관(200)의 풀링용 풀헤드(30)의 고리(31)와 결합되는 것이다.
그리고 상기 풀링용 풀헤드(30)는 전면구멍지름이 작고, 후부구멍지름이 넓은 원통형의 케이스(33)와, 상기 케이스(33) 내부에 삽입되는 고리부재로 이루어진다. 상기 고리부재는 선단의 고리(31)와, 고리몸체(32)로 구성되어, 상기 고리부재를 케이스(33) 내부에 삽입하면, 상기 고리(31)가 케이스(33) 전면 구멍으로 돌출되며, 고리몸체(32)는 케이스(33) 전면 구멍지름보다 크게 되어 있어서, 케이스(33) 내부에 내장되는 것이며, 또한 상기 고리몸체 후면과 매설하고자 하는 관(200)의 전면은 상호 용접결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 풀링폴리셔(20)는 천공시 사용되는 드릴헤드보다 지름이 작게 제작한다.
따라서 본발명은 해저암반속에 관로를 용이하고 효율적으로 설치함으로써 선박조업, 태풍, 해류 및 파도 등으로부터 케이블이 안전하며, 반영구적으로 관로 사용이 가능하며, 또한 별도의 확공작업을 거치지 않으므로 공기단축이 가능하고 비용이 절감된다는 현저한 효과가 있다.
1 : 시작구 2 : 도달구
3 : 굴착공
20 : 풀링폴리셔 21 : 나선홈
22 : 돌기 23 : 연결고리
30 : 풀링용 풀헤드 31 : 고리
32 : 고리몸체 33 : 케이스
40 : 스위벨 42 : 연결구멍
101 : 드릴헤드
100, 300 : 중공형 로드 200 : 매설하고자 하는 관

Claims (5)

  1. 시작구(1)와 도달구(2) 사이에 굴착공(3)을 천공하되, 먼저 굴착장비를 시작구(1) 측에 설치한 후, 선단에 드릴헤드(101)가 결합된 중공형 로드(100)를 연속적으로 도달구(2) 측으로 압입시켜 굴착공(3)을 천공하는 천공단계와; 상기 천공된 굴착공(3)을 통하여 도달구(2)측에서부터 시작구(1)측까지 매설하고자 하는 관(200)을 중공형 로드(300)로 당겨서 설치하되, 상기 중공형 로드(300) 끝단에는 연결고리(23)가 형성된 풀링폴리셔(20)가 결합되며, 상기 풀링폴리셔 연결고리(23)에 매설하고자 하는 관(200)의 선단이 결합됨으로써, 천공단계에서 형성된 굴착공(3)의 거친부분을 깍아 매끄럽게 만들면서 당기게 되는 풀링단계;를 포함하는 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법에 있어서,
    상기 풀링폴리셔(20)는 모양은 단면이 가운데가 볼록한 원통형인 것으로, 외주에는 나선홈(21)과, 천공된 굴착공의 표면을 평탄하게 하는 돌기(22)들이 형성되어 있고, 내부는 비어 있고, 또한 선단부에는 매설하고자 하는 관을 연결하기 위한 연결고리(23)가 설치되어, 상기 연결고리(23)가 매설하고자 하는 관(200)의 선단부에 형성된 풀링용 풀헤드(30) 고리(31)와 착탈가능하게 결합되며,
    상기 풀링폴리셔(20) 전방부와 연결고리(23) 사이에는 스위벨(40)이 설치되되, 상기 스위벨(40)의 후단부는 걸림부가 형성되어 풀링폴리셔(20) 내부에 회전가능하게 삽입결합되어 있어서, 비록 풀링폴리셔(20)가 회전하더라도 스위벨(40)과 상기 스위벨(40)에 연결된 매설하고자 하는 관(200)이 회전되지 않게 되며, 또한 상기 스위벨(40)의 전방부는 연결구멍이 형성되어, 매설하고자 하는 관(200)의 풀링용 풀헤드(30)의 고리(31)와 결합되며,
    상기 풀링용 풀헤드(30)는 전면구멍지름이 작고, 후부구멍 지름이 넓은 원통형의 케이스(33)와, 상기 케이스(33) 내부에 삽입되는 고리부재로 이루어지되, 상기 고리부재는 선단의 고리(31)와, 고리몸체(32)로 구성되어, 상기 고리부재를 케이스(33) 내부에 삽입하면, 상기 고리(31)가 케이스(33) 전면 구멍으로 돌출되며, 고리몸체(32)는 케이스(33) 전면 구멍지름보다 크게 되어 있어서, 케이스(33) 내부에 내장되는 것이며, 또한 상기 고리몸체 후면과 매설하고자 하는 관(200)의 전면은 상호 용접결합되며,
    상기 풀링폴리셔(20)는 천공시 사용되는 드릴헤드보다 지름이 작은 것을 특징으로 하는 풀링폴리셔를 이용한 해저관로 매설공법
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