KR101249599B1 - 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선형 조정 장치로 조정된 평면 선형 또는 종단 구배를 위해 목적 구조물에 맞게 강관을 추진하는 동안 강관의 선형을 유지 또는 조정하는 장치로 계획된 위치에 도달시 강관의 간격을 유지하거나 완화 곡선 구간을 통과시 미세 선형 조정을 함으로써 최종 선형을 완성시킬 수 있도록 한 강관 추진 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법은, 개별적으로 강관을 비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작하는 단계와; 선형 조정이 필요한 이웃한 양쪽 강관의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상의 선형조정장치를 설치하는 단계와; 선형조정장치로 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 선택된 강관의 추진 자세를 조정하는 단계와; 강관이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 유압잭으로 압입하는 단계를 거쳐 시공되는 것을 특징으로 한다.

Description

평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법 및 그 장치{Steel pipe propelling method for keeping plane and longitudinal linear and device of the same}

본 발명은 비개착 터널 구조물이나 상하수도, 전기, 가스 등의 배관을 위한 강관의 추진 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 강관 추진 시 평면 선형 또는 종단구배가 있는 현장에 적용할 수 있는 강관 추진 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

지하차도 및 지하철 등의 비개착 터널 구조물 설치나 상하수도, 전기, 가스 등의 배관을 위한 강관 압입 시 평면 선형 또는 종단 구배에 따른 추진이 필요한 경우가 발생된다.

예로, 종래 비개착 터널 구조물에서 종,횡단 구배에 따라 선도관과 후속관 사이에 유압식 조정장치를 장착한 강관을 가압잭으로 압입한 후 선형을 조정할 수 있도록 되어 있다. 이는 선도관의 방향을 조정하는 것으로 후속관들의 추진 방향을 미세하게 조절할 수 있는 방안이 강구되어 있지 않은 실정이다. 따라서 후속관의 추진시 완화 곡선 구간을 형성하기 어렵다. 또한 계획된 위치에 강관이 도달시 강관의 간격 유지가 이루어지지 않는다.

이로 인해 관로의 부분 구간 또는 전체 구간에 걸쳐서 종, 횡단 구배에 따른 강관의 선형 조절이 불가능하여 곡선 시공을 하려면 개착을 해야 하므로 시공 비용이 증가하게 되는 문제가 발생되고, 공사 방법이 제한적이게 됨으로써 작업 효율이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 선형 조정 장치로 조정된 평면 선형 또는 종단 구배를 위해 목적 구조물에 맞게 강관을 추진하는 동안 강관의 선형을 유지 또는 조정하는 장치로 계획된 위치에 도달시 강관의 간격을 유지하거나 완화 곡선 구간을 통과시 미세 선형 조정을 함으로써 최종 선형을 완성시킬 수 있도록 한 강관 추진 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법은, 개별적으로 강관을 비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작하는 단계와; 선형 조정이 필요한 이웃한 양쪽 강관의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상의 선형조정장치를 설치하는 단계와; 선형조정장치로 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 선택된 강관의 추진 자세를 조정하는 단계와; 강관이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 유압잭으로 압입하는 단계를 거쳐 시공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상호 강관의 연결을 위해 인너링의 일단이 각 강관의 선단부 내주면에 고정시킨 상태에서 압입이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 강관들의 압입이 완료된 후 인너링의 타단을 용접으로 해당 강관측에 접합시키는 단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 선형조정장치는 미세조정용 슬리브에 왼나사와 오른나사로 결합된 제1,2나사축의 이동 방향에 의해 강관들의 추진 자세가 조정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치는,

비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작된 다수 개의 강관과;

이웃한 양쪽 강관의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상으로 설치되어 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 강관의 추진 자세를 조정하는 선형조정장치와;

강관이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 압입시키는 유압잭을 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상호 강관의 연결을 위해 인너링의 일단이 각 강관의 선단부 내주면에 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 선형조정장치는 이웃한 양쪽 강관에 각기 고정 설치된 제1 및 제2 피봇 브라켓과;

제1,2피봇 브라켓에 피봇 설치된 제1 및 제2피봇축과;

일단이 제1피봇축에 연결 고정되고 타단에 일정 구간 왼나사가 형성되어 있는 제1나사축과;

일단이 제2피봇축에 연결 고정되며 타단 일정 구간 오른나사가 형성되어 있는 제2나사축과;

일단이 제1나사축의 왼나사에 나사 결합되고 타단이 제2나사축의 오른나사에 나사 결합된 미세조정용 슬리브를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법 및 그 장치는 선형 조정 장치로 조정된 평면 선형 또는 종단 구배를 목적으로 목적 구조물에 맞게 강관을 추진하는 동안 강관의 선형을 유지 또는 조정하는 장치로 계획된 위치에 도달시 강관의 간격을 유지하거나 완화 곡선 구간을 통과시 미세 선형 조정을 함으로써 최종 선형을 완성시킬 수 있다. 따라서 비개착 곡선 시공 가능으로 비용이 절감되고, 공사 방법의 선택 폭이 확대되는 등의 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치를 이용한 시공 중 상태도.
도 2는 도 1의 A부 확대도.
도 3a는 본 발명에 적용되는 선형조정장치의 사시도.
도 3b는 도 3a에서 미세조정용 슬리브의 변형 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치를 이용한 시공상의 공정 흐름도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 관로 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작된 강관(11,12,13,14,..)들이 구비된다. 따라서 예시된 강관(11,12,13,14)들은 선형 구배에 따라 양단 또는 일단의 단면이 구배진 형태로 나타날 수 있다.

상호간 강관(11,12,13,14)의 연결을 위해 인너링(40)의 일단이 각 강관(11,12,13,14)의 선단부 내주면에 용접으로 고정될 수 있다. 인너링(40)의 타단은 추진 시공이 완료된 후 용접으로 바로 앞부분의 강관에 용접된다.

이웃한 양쪽 강관(11과12, 12와13)의 접합부 사이에는 원주 방향으로 하나 이상으로 구비되어 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 강관(11,12,13)의 추진 자세를 조정하는 선형조정장치(20)가 설치된다.

선형조정장치(20)는 예로서 도 2,3에 도시된 바와 같이 이웃한 양쪽 강관(12,13)에 각기 고정 설치된 제1 및 제2 피봇 브라켓(120a,120b)과, 제1,2피봇 브라켓(202,204)에 피봇 설치된 제1 및 제2피봇축(122a,122b)과, 일단이 제1피봇축(122a)에 연결 고정되고 타단에 일정 구간 왼나사가 형성되어 있는 제1나사축(124a)과, 일단이 제2피봇축(122b)에 연결 고정되며 타단 일정 구간 오른나사가 형성되어 있는 제2나사축(124b)과, 일단이 제1나사축(124a)의 왼나사에 나사 결합되고 타단이 제2나사축(124b)의 오른나사에 나사 결합된 미세조정용 슬리브(126)를 갖고 있다.

이때 미세조정용 슬리브(126)는 도 3a과 같이 스패너 공구를 사용할 수 있는다각 단면으로 구성하거나 도 3b와 같이 조작핸들(126a)이 설치된 것이 될 수 있다. 또한 미세조정용 슬리브(126)는 렌치로 조작할 수 있도록 렌치 걸이홈이 형성된 것이 될 수 있다.

따라서 미세조정용 슬리브(126)의 회전 조작 방향에 따라 제1나사축(124a)과 제2나사축(124b)의 서로 당겨지거나 밀어져 바로 앞부분에 위치한 강관(12)의 추진 방향을 조정할 수 있다.

강관(11,12,13)이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 압입시키는 유압잭(30)이 발진기지(1)에 설치된다. 이때 발진기지(1)에는 유압잭(30)을 지지하기 위한 반력벽(2)이 설치되고, 발진기지(1)의 하부에는 강관을 안내하는 레일(도시안됨)이 설치된다.

이와 같이 구성된 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치를 이용한 시공 방법을 도 4를 함께 참조하여 설명한다.

먼저, 개별적으로 강관(11,12,13,14)을 비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작한다. 이때 상호 강관(11,12,13,14)의 연결을 위해 인너링(40)의 일단이 각 강관(11,12,13,14)의 선단부 내주면에 용접으로 고정되어 있다.

다음, 선도관(10)을 먼저 유압잭(30)으로 예정된 위치에 압입 한 후 순차적으로 강관(11,12,13,14)을 발진기지(1)내로 도입하여 유압잭(30)으로 압입하여 도달기지를 향해 추진시킨다.

이때 추진시 선형 추진이 필요하면(S12), 이웃한 양쪽 강관(11과12, 12와13)의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상의 선형조정장치(20)를 설치(S13)한다. 선형조정장치(20)의 설치 후에는 미세조정용 슬리브(126)를 회전 조작시켜 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 강관(11,12,13)의 추진 자세를 조정하고(S14), 이후 유압잭(30)으로 압입한다(S15). 이때 인너링(40)은 앞부분에 위치한 강관의 미세 이동을 안내한다.

그 다음, 강관(11,12,13)이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관(14)을 유압잭(30)으로 압입하여 시공이 계속적으로 이루어진다.

이와 같이 하여 선도관이 도달기지에 도착되었는지 확인(S16) 되면, 각 강관(11,12,13,14)들의 압입이 종료되고 추진작업이 완료되고, 인너링(40)의 타단을 용접으로 해당 강관측에 접합시켜 고정(S17)하는 작업을 한다.

이와 같이 본 발명의 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치 및 그 방법을 사용하면, 비개착 지하구조물의 곡선 시공이 가능하여 비용이 절감된다. 또한 공사 방법의 선택폭을 확대할 수 있는 이점을 갖게 된다.

따라서 본 발명은 지하차도 및 지하철 등의 비개착 터널 구조물 설치 또는 상하수도, 전기, 가스 등의 배관을 위한 강관 추진 시 평면 선형 또는 종단 구배가 있는 현장에 적용이 가능하다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

11,12,13,14: 강관
20: 선형조정장치
120a,120b: 제1 및 제2 피봇 브라켓
124a: 제1나사축
124b: 제2나사축
126: 미세조정용 슬리브
30: 유압잭
40: 인너링

Claims (7)

1. 개별적으로 다수 개의 강관(11,12,13,14)을 비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작하는 단계와;
   선형 조정이 필요한 이웃한 양쪽 강관(11과12, 12와13)의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상의 선형조정장치(20)를 설치하는 단계와;
   선형조정장치(20)로 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 선택된 강관(11,12,13)의 추진 자세를 조정하는 단계와;
   강관(11,12,13,14)이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 유압잭(30)으로 압입하는 단계를 거쳐 시공되며,
   선형조정장치(20)는,
   이웃한 양쪽 강관에 각기 고정 설치된 제1 및 제2 피봇 브라켓(120a,120b)과;
   제1,2피봇 브라켓(202,204)에 피봇 설치된 제1 및 제2피봇축(122a,122b)과;
   일단이 제1피봇축(122a)에 연결 고정되고 타단에 일정 구간 왼나사가 형성되어 있는 제1나사축(124a)과;
   일단이 제2피봇축(122b)에 연결 고정되며 타단 일정 구간 오른나사가 형성되어 있는 제2나사축(124b)과;
   일단이 제1나사축(124a)의 왼나사에 나사 결합되고 타단이 제2나사축(124b)의 오른나사에 나사 결합되며 외면에 둘레를 따라 일정 간격으로 조작핸들(126a)이 설치된 미세조정용 슬리브(126)를 갖는 것을 특징으로 하는 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상호 강관(11,12,13,14)의 연결을 위해 인너링(40)의 일단이 각 강관(11,12,13,14)의 선단부 내주면에 고정시킨 상태에서 압입이 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법.
3. 제 2항에 있어서,
   강관(11,12,13,14)들의 압입이 완료된 후 인너링(40)의 타단을 용접으로 해당 강관측에 접합시키는 단계가 포함된 것을 특징으로 하는 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 방법.
4. 삭제
5. 비개착 지하구조물의 전 구간의 선형을 고려하여 맞춤 제작된 다수 개의 강관(11,12,13,14)과;
   이웃한 양쪽 강관(11과12, 12와13)의 접합부 사이에 원주 방향으로 하나 이상으로 설치되어 예정된 평면 선형 또는 종단 구배에 맞게 강관(11,12,13)의 추진 자세를 조정하는 선형조정장치(20)와;
   강관(11,12,13)이 계획된 선형 방향으로 추진되도록 후속 강관을 압입시키는 유압잭(30)을 포함하며,
   선형조정장치(20)는,
   이웃한 양쪽 강관에 각기 고정 설치된 제1 및 제2 피봇 브라켓(120a,120b)과;
   제1,2피봇 브라켓(202,204)에 피봇 설치된 제1 및 제2피봇축(122a,122b)과;
   일단이 제1피봇축(122a)에 연결 고정되고 타단에 일정 구간 왼나사가 형성되어 있는 제1나사축(124a)과;
   일단이 제2피봇축(122b)에 연결 고정되며 타단 일정 구간 오른나사가 형성되어 있는 제2나사축(124b)과;
   일단이 제1나사축(124a)의 왼나사에 나사 결합되고 타단이 제2나사축(124b)의 오른나사에 나사 결합되며 외면에 둘레를 따라 일정 간격으로 조작핸들(126a)이 설치된 미세조정용 슬리브(126)를 갖는 것을 특징으로 하는 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상호 강관(11,12,13)의 연결을 위해 인너링(40)의 일단이 각 강관(11,12,13)의 선단부 내주면에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 및 종단 선형을 유지하기 위한 강관 추진 장치.
7. 삭제

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