KR101626328B1 - 직진성이 향상된 터널 상부 보강용 강관의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선단에 천공장치가 설치되어 상기 천공장치에 의해 천공된 구멍 내에 설치됨으로써 터널의 전면 상부를 보강하는 강관의 구조에 관한 것으로, 강관의 구조는 중공형의 강관(10)과, 상기 강관(10)의 전 길이에 걸쳐 외주면에 나선 형상으로 돌출 부착되는 나선형 리브(11) 및; 상기 강관(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 강관의 내부와 연통되는 복수 개의 니플(12)로 이루어지고, 상기 강관(10)의 외주면에 부착되는 나선형 리브(11)의 상면까지의 높이는 상기 천공장치의 선단에 설치된 드릴비트의 외측으로 돌출되지 않도록 드릴비트(2)의 외경보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 터널 상부 보강 작업 시 천공된 구멍의 내부에 강관을 쉽고 효과적으로 설치할 수 있다.

Description

직진성이 향상된 터널 상부 보강용 강관의 구조{Supporting Pipe Structure Used for Tunnel Drilling Work}

본 발명은 터널 굴착 시에 굴착방향의 전방 상부의 산지(山地)(이하‘터널 상부'라 한다.)를 보강하는 데에 사용되는 터널 상부 보강용 강관의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 선단에 천공용 드릴비트를 가지는 천공장치의 후방에 중공관 형태의 강관을 연결한 상태에서 천공장치로 터널 전면 상부를 천공하면서 천공된 구멍의 내부로 강관을 설치한 다음, 이 구멍 내에 설치된 강관에 시멘트 몰탈 또는 레진 등의 고결재를 공급하여 외부로 배출함으로써 강관과 터널 상부 간의 견고한 결합을 도모하고, 이와 더불어 내부에 고결재가 충전된 강관을 터널 전면 상부에 그대로 둠으로써 터널 상부를 견고하게 보강하며, 아울러 강관의 외주면에 나선형 리브를 형성함으로써 직진성이 향상되어 강관을 천공된 구멍 내에 쉽게 설치할 수 있도록 하는 직진성이 향상된 터널 상부 보강용 강관의 구조에 관한 것이다.

지질조건이 연약한 산지 등에 터널을 굴착할 때에는 굴착된 터널이 무너지는 것을 방지하기 위해 일반적으로 도 1(a, b)에 도시된 바와 같이 굴착하여야 할 전방의 산지에 강관 등의 보강부재를 일정 각도만큼 상향 및 부채꼴 모양으로 설치하여 산지를 보강하면서 터널 굴착작업을 진행한다.

상기와 같이 터널의 전면 상부를 복수 개의 강관으로 보강하면서 터널굴착 작업을 진행할 때에는 먼저 선단부에 천공용 드릴비트를 가지는 천공장치의 후방에 강관을 연결 설치한 상태에서 굴착하여야 하는 터널의 전면 상부를 천공하면서 이 천공된 구멍 내에 1개 또는 2개 이상 일렬로 연결된 강관을 삽입하여 강관을 설치한 다음, 이 강관 내에 시멘트 또는 레진 등의 고결재를 주입하여 강관에 일정 간격을 두고 설치된 복수 개의 관통공을 통해 강관의 외부로 고결재가 배출되도록 하는 동시에 강관 내에 고결재가 충전되도록 함으로써 강관이 터널 전면 상부에 견고하게 정착되도록 하고, 아울러 강관과 이 강관에 충전된 고결재에 의해 굴착된 터널 전면을 보강하는데, 이러한 강관을 이용하여 터널 전면을 보강하는 공법에 대한 하나의 예로서 일본 공개특허공보 특개2005-188253호 등에 개시된 터널 보강공법을 들 수 있다.

상기 특허를 비롯한 종래의 터널 보강공법에서는 중공형의 강관 선단에 설치된 천공장치를 이용하여 터널 전면 상부를 천공하면서 이 천공장치의 후방에 연결된 강관을 전방 및 상향으로 직선방향으로 밀어 천공 내부에 강관을 설치하여야 하는데, 강관이 내부가 빈 중공형으로 이루어져 있을 뿐만 아니라 그 길이가 6∼12m 정도로 길기 때문에 강관의 선단에 설치된 천공장치의 무게와 천공 주위의 토사 등에 의해 강관이 쉽게 휘어 버리는 경우가 종종 발생되며, 휨 발생이 심한 경우에는 천공작업을 더 이상 진행하기 어려워 천공된 부분까지만 강관을 설치한 상태에서 당해 천공작업을 종료하는 경우가 많다.

또한 상기와 같은 과정에 의해 천공의 내부에 강관이 설치되고 나면 강관의 내부에 고결재를 공급하여 강관에 형성된 다수 개의 관통공을 통해 고결재를 강관 외부로 배출하여야 하는데, 강관이 천공된 구멍을 따라 이동하는 과정에서 관통공이 강관 외부의 토사 등에 의해 쉽게 막혀버리는 경우가 많아 강관의 외부에 고결재를 배출하기가 쉽지 않으며, 더구나 강관의 외주면이 매끄러운 상태이기 때문에 고결재가 관통공을 통해 강관의 외부로 방사되어 강관 외주면을 감싸더라도 강관과 고결재간의 체결력이 약하여 견고한 보강이 담보되지 않는다.

상기와 같은 천공 내부에 강관을 설치하는 과정에서 강관에 형성된 관통공이 막히는 문제를 해결하기 위해 강관의 외주면에 강관 길이방향으로 환형 고리모양의 스페이서를 설치하거나 또는 관통공의 외부에 관통공과 연통되는 십자형의 절개부가 형성된 고무밴드 등을 설치함으로써 관통공이 막히는 것을 방지하고자 하지만 강관의 외주면에 스페이서를 일일이 설치하여야 하는 불편이 있을 뿐만 아니라, 스페이서에 의해서도 강관 주의의 토사 등에 의해 관통공이 막히는 문제가 근본적으로 해결되지 않으며, 강관의 외주면에 고무밴드를 설치하는 방법은 고무밴드가 탄성을 가지기 때문에 강간 외부에 고무밴드를 설치하는 과정에서 고무밴드가 늘어나 강관에 형성된 관통공의 위치와 고무밴드에 형성된 십자형 절개부의 위치가 서로 어긋나는 경우가 많기 때문에 이를 바로잡아 관통공과 절개부가 서로 연통되도록 고무밴드를 설치하기가 쉽지 않다.

상기와 같은 종래의 문제, 즉 강관의 외주면에 스페이서를 설치하거나 또는 고무밴드를 설치하는 등의 불편을 해소하고 관통공이 토사 등에 의해 막히는 문제를 해결하기 위해 일본 공개특허공보 특개2009-197573호에서와 같이 강관의 외주면에 복수 개의 나선형 홈을 형성하고, 이 복수 개의 홈에 각각 고결재 방출을 위한 관통공을 형성함으로써 관통공이 강관의 외측으로 돌출되지 않도록 하는 방법이 제안되기도 하였으나 이와 같이 강관의 외주면에 복수 개의 홈을 형성하는 경우 강관 외부의 토사를 오히려 이들 홈 쪽으로 모이게 하는 기능을 하기 때문에 관통공이 더 쉽게 막혀버리는 문제점이 있다.

JP 2005-188253 A JP 2009-197573 A KR 10-0166423 B1 KR 10-0467537 B1

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 터널 상부 보강장치 또는 보강공법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 터널 상부 보강작업 시 천공된 구멍의 내부에 강관을 쉽게 설치할 수 있으면서도 그 설치상태가 견고하게 유지될 수 있으며, 아울러 강관의 외부쪽으로 고결재가 쉽게 배출될 수 있도록 함으로써 보강작업이 수월하면서도 터널의 전방 상부를 효과적으로 보강할 수 있도록 하는 터널 상부 보강용 강관의 구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 터널 상부 보강용 강관의 구조를, 선단에 천공장치가 설치되어 상기 천공장치에 의해 천공된 구멍 내에 설치됨으로써 터널의 전면 상부를 보강하는 강관의 구조에 있어서, 강관의 구조는 중공형의 강관과, 강관의 전 길이에 걸쳐 외주면에 나선 형상으로 돌출 부착되는 나선형 리브 및; 강관의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 강관의 내부와 연통되는 복수 개의 니플로 이루어지고, 강관의 외주면에 부착되는 나선형 리브의 상면까지의 높이는 천공장치의 선단에 설치된 드릴비트의 외측으로 돌출되지 않도록 드릴비트의 외경보다 작도록 형성되도록 구성하는 것에 의해 달성된다.

그리고 본 발명은 니플이 나선형 리브의 측면으로부터 니플의 중심까지의 거리가 나선형 리브의 상면 높이 이내인 지점에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 니플이 내부에 수용공간이 형성된 니플본체와, 니플본체의 수용공간의 하부쪽에 설치되는 볼과, 니플본체의 수용공간의 상부쪽에 설치되어 볼을 탄성 지지하는 스프링으로 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더하여 본 발명은 나선형 리브 사이에 강관의 중심선과 동일한 방향으로 상면 높이가 나선형 리브의 상면 높이보다 더 낮은 높이로 복수 개의 직선형 보조리브가 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

더욱이 본 발명은 강관의 내부에 설치된 천공장치의 하단부를 지지할 수 있도록 지지부재가 설치되고, 지지부재는 중심부에 천공장치의 중심축이 삽입되어 설치되는 축삽입공이 형성되며, 축삽입공의 주위에는 방사상으로 복수 개의 관통공이 형성된 이중 링 형상으로 이루어지고, 외측 링의 외주면에는 일정 간격을 두고 볼이 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명은 강관의 외주면에 나선형 리브가 강관의 전 길이에 걸쳐 형성됨으로써 보강부재로서 기능하기 때문에 천공장치의 편중 하중이나 강관의 외부로부터 가해지는 토사의 무게 등에 의해서도 강관이 쉽게 휘거나 변형되지 않으며, 그 결과 천공장치를 지지하는 강관의 직진성이 향상되어 터널 전면 상부를 더욱 쉽게 천공할 수 있는 동시에 천공된 구멍의 벽면으로부터 토사 등이 강관의 표면 쪽으로 흘러내리더라도 나선형 리브에 의해 토사가 강관의 후방으로 쉽게 밀려나면서 배출되기 때문에 원활한 천공작업이 이루어질 수 있다.

또한 본 발명은 강관의 외주면에 스페이서나 고무밴드 등을 설치하지 않고도 고결재를 배출하는 니플이 나선형 리브의 측면 부근에 설치되고, 니플의 개폐가 스프링으로 탄지된 볼에 의해 이루어지기 때문에 니플이 토사 등에 의해 막히는 것이 효과적으로 방지되는 동시에 강관의 내부로부터 가압 공급된 고결재가 강관의 외부로 쉽게 배출될 수 있다.

더욱이 본 발명은 천공장치의 하단부가 천공장치와 함께 회전할 수 있도록 외주면에 볼이 구비된 지지부재에 의해 지지됨으로써 토사 등의 흐름을 방해하지 않으면서도 천공장치의 하단부가 견고하게 지지되어 천공장치의 진동 발생이 효과적으로 방지된다.

도 1(a, b)은 종래의 보강관을 이용하여 터널 전면을 보강하는 보강작업을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 터널 상부 보강용 강관의 구조를 보인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 니플을 통해 고결재가 강관의 외부로 배출되는 예를 보인 사용 상태도,
도 4는 천공장치의 대략적인 구조를 나타낸 사시도,
도 5는 도 4의 천공장치의 후단에 지지부재가 설치된 예를 보인 단면도,
도 6(a, b)은 각각 본 발명에 따른 지지부재를 나타낸 사시도 및 정면도,
도 7(a, b)은 각각 본 발명에 따른 지지부재의 또 다른 형태를 나타낸 사시도 및 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 터널 상부 보강용 강관구조를 이용하여 터널을 보강하는 예를 보인 사용 상태도이다.

이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성과 작용을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 터널 상부 보강작업 시 천공된 구멍의 내부에 강관을 쉽게 설치하면서도 그 설치상태가 견고하게 유지될 수 있으며, 아울러 강관의 외부쪽으로 고결재가 쉽게 배출될 수 있도록 함으로써 터널 보강작업이 수월하면서도 터널의 전방 상부를 효과적으로 보강할 수 있도록 하는 터널 상부 보강용 강관의 구조를 제공하고자 하는 것으로, 이를 위해 본 발명의 보강용 강관(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 강관의 외주면에 나선 형상으로 형성된 나선형 리브(11)와, 이 나선형 리브(11)와 인접된 위치에 설치되어 강관(10)의 내부로 주입된 고결재를 강관의 외부로 배출하는 니플(12, nipple)과, 선단 및 후단에 각각 천공장치의 본체와 또 다른 강관을 연결하기 위한 나사부(13)로 이루어지고, 이때 천공장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 강관의 내주면에 위치되는 본체(1)와, 본체(1)의 선단에 설치되어 산지를 굴착하는 드릴비트(2)로 이루어지고, 이 천공장치의 본체(1)에는 전력선과 압축공기 공급호스가 연결(도시하지 않음)되어 회전하는 드릴비트(2)에 의해 굴착된 토사는 압축 공기의 압력에 의해 드릴비트(2)의 전면에 형성된 복수 개의 관통공(도시하지 않음) 쪽으로 밀려 드릴비트(2) 내부로 유입된 다음, 강관(10)의 내부를 따라 흘러 강관(10)의 외부로 배출된다.

천공장치와 연결되는 강관(10)의 외주면에는 위에서 설명한 바와 같이 나선 형 리브(11)가 강관(10)의 전 길이에 걸쳐 형성되는데 이때 나선형 리브(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 단면의 형상이 4각형인 금속의 4각봉을 강관(10)의 외주면에 강관(1)의 전 길이를 따라 용접으로 부착함으로써 형성된다.

그리고 강관(10)의 외주면에 부착되는 나선형 리브(11)의 상면까지의 높이는 강관(10)의 선단에 설치되어 강관(10)보다 더 큰 직경의 구멍을 천공할 수 있도록 강관의 직경보다 보다 더 큰 크기의 외경을 가지는 드릴비트(2)의 외측으로 돌출되지 않는 높이로 부착되며, 이에 의해 강관(10)이 천공된 구멍 내에서 천공장치의 진행 방향으로 중심을 기준으로 회전되면서 전방으로 진행하더라도 리브가 방해물로 작용하지 않고 원활하게 진행하며, 또한 천공된 구멍의 벽면으로부터 토사 등이 강관(10)의 표면 쪽으로 흘러내리더라도 강관(10)과 함께 회전하는 나선형 리브(11)에 의해 토사가 강관(10)의 후방으로 밀려나면서 강관(10)이 원활하게 천공된 구멍의 내부를 따라 전방으로 나아간다.

또한 나선형 리브(11) 사이에는 강관(10)의 중심선과 동일한 방향으로 복수 개의 직선형 보조리브(14)가 형성되는 것이 바람직한데, 이때 직선형 보조리브(14) 역시 나선형 리브(11)와 마찬가지로 도 2에 도시된 바와 같이 단면의 형상이 4각형인 금속의 4각봉을 강관(10)의 외부에 강관(10)의 길이를 따라 용접으로 부착함으로써 형성되고, 그 상면의 높이는 나선형 리브(11)의 상면 높이보다 더 낮게 형성되며, 이러한 구조에 의해 천공된 구멍의 벽면으로부터 흘러내린 토사는 강관(10)과 함께 회전되는 직선형의 보조리브(14)에 의해 강관(10)의 외주면을 따라 이송되면서 나선형 리브(11)에 의해 강관(10)의 후방으로 이송되게 되며, 나선형 리브(11)의 높이가 직선형의 보조리브(14)보다 높기 때문에 직선형의 보조리브(14)에 의해 이동된 토사의 대부분은 나선형 리브(11)에 의해 강관(10)의 후방으로 이송된다.

그리고 직선형의 보조리브(14)의 양단과 나선형 리브(11) 사이에는 각각 일정 간격만큼의 틈(도면부호 없음)이 형성되는 것이 바람직한데, 이들 틈을 통해 토사나 돌 등의 후방으로의 유동과 이송이 더욱 원활하게 이루어진다.

또한 본 발명은 상기와 같이 강관(10)의 외주면에 나선형 리브(11)와 직선형 보조리브(14)가 형성됨으로써 이들 리브가 강관(10)의 강도를 높이는 기능을 하게 되고, 이에 의해 중공형상을 가지는 긴 길이의 강관(10)을 천공 내부에 설치하는 과정에서 강관(10)의 선단에 설치되어 편중 하중으로 작용하는 천공장치의 하중이나 강관(10)의 외부로부터 가해지는 토사의 무게 등에 의해서도 강관(10)이 쉽게 휘거나 변형되지 않고 천공장치를 직선방향으로 밀게 되며, 그 결과 천공장치는 직선방향으로 더욱 쉽게 천공하게 되고, 따라서 강관(10)은 천공된 직선방향의 구멍 내에 쉽게 삽입되면서 설치될 수 있다.

강관(10)의 외주면에 형성된 나선형 리브(11)와 인접된 위치에는 복수 개의 관통공(H)이 형성되고, 이들 관통공(H)에는 각각 니플(12)이 설치되는데, 이때 니플(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 수용공간이 형성되며 강관(10)에 형성된 관통공(H)에 나사 결합될 수 있도록 하단 외주면에 나사산이 형성된 젖꼭지 형상의 니플본체(12A)와, 니플본체(12A) 내부에 형성된 수용공간의 하부쪽에 설치되는 볼(B)과, 니플본체(12A) 내부의 상부쪽에 설치되어 볼(B)을 탄성 지지하는 스프링(S)으로 이루어지며, 이러한 니플(12)의 구조에 의해 강관(10)이 천공된 구멍의 내부를 따라 전진할 때에는 강관(10)의 외부에 존재하는 토사 등이 니플(12)의 내부로 유입되는 것이 방지되는 동시에, 강관(10)의 천공 내부에 고정하기 위해 강관(10)의 내부에 고결재를 가압 공급하게 되면 고결재의 압력에 의해 니플(12)의 본체(12A) 내부에 스프링에 의해 탄지되도록 설치된 볼(B)이 밀려나면서 유로가 개방되어 고결재가 니플(12)을 통해 강관(10)의 외부로 쉽게 배출되어 강관(10)의 외주면과 천공된 구멍 사이에 형성된 틈 등에 고결재가 채워진 다음 고화됨으로써 강관(10)이 천공 내에 더욱 견고하게 그 설치상태가 유지된다.

그리고 강관(10)의 외주면에 형성된 나선형 리브(11)의 부근에 니플(12)을 설치할 때에는 나선형 리브(11)의 측면으로부터 니플(12)의 중심까지의 거리가 나선형 리브(11)의 상면 높이 이내인 지점에 설치하고, 그 설치위치는 강관(1)이 회전되면서 전방쪽으로 나아갈 때 나선형 리브(11)의 후방쪽에 설치하는 것이 바람직한데, 이는 나선형 리브(11)가 회전하면서 토사 등을 먼저 제거한 상태에서 니플(12)이 지나가도록 함으로써 니플(12)이 토사 등에 의해 막히는 것을 더욱 방지하고자 한데 따른 것이다.

한편, 강관(10)의 선단 내부에 설치된 천공장치를 이용하여 터널 전면 상부를 천공할 때 천공장치가 강관(10)의 선단 부분에만 조립되어 있기 때문에 천공장치의 선단에 설치된 드릴비트(2)가 천공과정에서 암반이나 토사 등과 접촉되면서 힘을 받게 되면 천공장치 전체가 강관(10)의 중심축을 기준으로 유동되면서 진동이 발생되게 되며, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 강관(10)의 내부에 링 형상의 지지부재(15)를 설치하여 천공장치의 하단부를 견고하게 지지할 수 있도록 하는데, 이때 지지부재(15)는 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이 그 중심부에는 천공장치의 중심축이 삽입되어 설치되는 축삽입공(15A)이 형성되고, 이 축삽입공(15A)의 주위에는 방사상으로 복수 개의 관통공(15B)이 형성된 이중 링 형상을 가지는데, 이때 외측 링의 외주면에는 일정 간격을 두고 볼(15C)이 설치되며, 이러한 지지부재(15)의 구조에 의해 지지부재가 강관(10)의 내부에 설치된 상태에서 천공장치의 회전축이 축삽입공(15A)의 내부에 삽입되어 설치되면 지지부재(15)가 그 외주면에 설치된 복수 개의 볼(15C)에 의해 강관(10)의 내주면을 타고 자유로이 천공장치와 함께 회전되면서 천공장치의 하단부를 견고하게 지지하기 때문에 천공장치의 진동의 발생이 방지되고, 이와 더불어 천공장치에 의해 파쇄된 토사나 돌 등은 방사상으로 형성된 복수 개의 관통공(15B)을 통해 강관(10)의 하부쪽으로 쉽게 배출된다.

이때 지지부재(15)의 내부에 방사상으로 관통공(15B)을 형성할 때에는 도 7(a, b)에 도시된 바와 같이 복수 개의 관통공(15B)을 형성하는 각각의 부재를 일정 방향으로 회전하는 형태의 곡면으로 형성하게 되면 천공장치에 의해 파쇄된 토사나 돌 등이 강관(10)의 하부쪽으로 더욱 쉽게 배출될 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 주조로 이루어진 본 발명의 터널 상부 보강용 강관을 이용하여 터널 전면의 상부를 보강하는 과정을 간략히 설명한다.

먼저, 천공장치의 선단에 드릴비트(2)를 조립한 상태에서 강관(10)의 내부에 천공장치를 설치한 다음, 드릴비트(2)의 외주면에 형성된 나사부를 강관(10)의 선단에 형성된 나사부(13)에 체결하여 천공장치와 강관(10)을 연결하고, 이 상태에서 천공장치를 구동시켜 도 8에 도시된 바와 같이 터널 전면 상부에 구멍을 천공하면서 이와 동시에 강관(10)을 천공된 구멍 내부에 일정 깊이로 설치하고, 강관(10)이 그 길이만큼 천공된 구멍 내부로 삽입되어 설치되고 나면 이 설치된 강관(10)의 후단에 형성된 나사부(13)에 또 다른 강관을 나사 체결한 상태에서 상기 과정을 반복함으로써 설계된 깊이만큼 강관(10)을 터널 전방 상부에 설치한다.

상기 과정에 의해 터널 전방 상부에 설계된 깊이만큼 강관(10)이 삽입되어 설치되고 나면 천공장치의 회전축을 천공작업 시의 회전 방향과 반대방향으로 회전시킴으로써 천공장치를 드릴비트(2)와 분리하여 드릴비트(2)는 강관(10)의 선단에 남겨둔 채 천공장치만 강관(10)의 외부로 인출한 다음, 강관(10)의 후단 내부에 밀봉 패커(packer)를 설치한 상태에서 호스를 통해 시멘트 몰탈과 같은 고결재를 강관(10)의 내부에 가압하면서 주입하게 되면 고결재가 니플(12)을 통해 강관(10)의 외부로 배출되면서 강관(10)의 외주면과 천공된 구멍 사이에 형성된 틈과 강관(10)의 내부를 충전한 다음 고화되면 보강작업이 완료된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 강관의 외주면에 나선형의 리브가 강관의 전 길이에 걸쳐 돌출 형성됨으로써 터널 상부 보강작업시 천공된 구멍의 내부에 강관을 쉽게 설치할 수 있으며, 또한 강관의 외부로 고결재를 쉽게 배출할 수 있기 때문에 터널 상부 보강작업이 신속하면서도 효과적으로 이루어질 수 있다.

1: 본체 2: 드릴비트
10: 강관 11: 나선형 리브
12: 니플 12A: 니플본체
13: 나사부 14: 보조리브
15: 지지부재 15A: 축삽입공
15B: 관통공 15C: 볼
B: 볼
H: 구멍 S: 스프링

Claims (5)

1. 선단에 천공장치가 설치되어 상기 천공장치에 의해 천공된 구멍 내에 설치됨으로써 터널의 전면 상부를 보강하는 강관의 구조에 있어서,
   강관의 구조는 중공형의 강관(10)과,
   상기 강관(10)의 전 길이에 걸쳐 외주면에 나선 형상으로 돌출 부착되는 나선형 리브(11) 및;
   상기 강관(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 강관의 내부와 연통되는 복수 개의 니플(12)로 이루어지고,
   상기 강관(10)의 외주면에 부착되는 나선형 리브(11)의 상면까지의 높이는 상기 천공장치의 선단에 설치된 드릴비트의 외측으로 돌출되지 않도록 드릴비트(2)의 외경보다 작도록 형성되며,
   상기 니플(12)은 상기 나선형 리브(11)의 측면으로부터 니플(12)의 중심까지의 거리가 상기 나선형 리브(11)의 상면 높이 이내인 지점에 설치되면서 상기 강관(10)이 회전되면서 전방쪽으로 나아갈 때 상기 나선형 리브(11)의 후방쪽에 위치되도록 설치되고, 상기 나선형 리브(11) 사이에는 상기 강관(10)의 중심선과 동일한 방향으로 상면 높이가 나선형 리브(11)의 상면 높이보다 더 낮은 높이로 복수 개의 직선형 보조리브(14)가 형성되며, 상기 직선형 보조리브(14)의 양단과 상기 나선형 리브(11) 사이에는 일정 간격의 틈이 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 상부 보강용 강관구조.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 니플(12)은 내부에 수용공간이 형성된 니플본체(12A)와, 상기 니플본체(12A)의 수용공간의 하부쪽에 설치되는 볼(B)과, 상기 니플본체(12A)의 수용공간의 상부쪽에 설치되어 상기 볼(B)을 탄성 지지하는 스프링(S)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널 상부 보강용 강관구조.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 강관(10)의 내부에는 상기 천공장치의 하단부를 지지할 수 있도록 지지부재(15)가 설치되고, 상기 지지부재(15)는 중심부에 상기 천공장치의 중심축이 삽입되어 설치되는 축삽입공(15A)이 형성되며, 상기 축삽입공(15A)의 주위에는 방사상으로 복수 개의 관통공(15B)이 형성된 이중 링 형상으로 이루어지고, 외측 링의 외주면에는 일정 간격을 두고 볼(15C)이 설치되는 것을 특징으로 하는 터널 상부 보강용 강관구조.

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