KR101653799B1 - Injection tip equipment for excavating ground and method there of - Google Patents

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KR101653799B1
KR101653799B1 KR1020150076132A KR20150076132A KR101653799B1 KR 101653799 B1 KR101653799 B1 KR 101653799B1 KR 1020150076132 A KR1020150076132 A KR 1020150076132A KR 20150076132 A KR20150076132 A KR 20150076132A KR 101653799 B1 KR101653799 B1 KR 101653799B1
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마영
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재인스기초건설 주식회사
마영
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    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterized by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting

Abstract

The present invention provides an injection tip device for excavating a poor ground. According to the present invention, an injection nozzle injecting a hardening agent at a high speed is installed on the outer side of the injection tip device. A diffusion nozzle injecting an admixture is installed on the upper side or the lower side of the injection nozzle. The injection tip device moves to the upper side or the lower side, and the admixture in which the air is mixed to the hardening agent injected at the high speed is injected and hardened. After the admixture mixed with the air is injected, the hardening agent is injected at the high speed and is hardened. Therefore, the injection tip device for excavating a poor ground can stably harden the hardening agent even in a stratum in which a large opening or a flow velocity exists so there is a possibility that the hardening agent is carried away.

Description

연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법{INJECTION TIP EQUIPMENT FOR EXCAVATING GROUND AND METHOD THERE OF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for excavating soft ground,

본 발명은 굴착용 선단장치에 관한 것으로, 구체적으로는 스크류식 공기혼합방식으로 공기와 혼합된 혼화재를 분사 분무하는 확산노즐이 구비되어 경화재의 유실이 우려되는 공극이 크거나 유속이 존재하는 지층에서도 안정적으로 경화재를 경화시킬 수 있는 연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a tip apparatus for excavation, and more particularly, to a method of operating a tip apparatus for excavation, in which a diffusion nozzle for spraying an admixture mixed with air by screw air mixing method is provided so that voids Which is capable of stably curing a hardened material, and a hardening material loss prevention reinforcing method using the same.

일반적으로, 연약지반을 개선할 때는, 지반굴착장치를 이용하여 지반을 굴착하여 굴착공을 형성한 후, 상기 굴착공의 내부에 경화재를 충전하여 지반을 보강하는 방법이 주로 사용되고 있다.Generally, in order to improve the soft ground, a method of reinforcing the ground by filling a hardened material in the inside of the excavation hole is used after excavating the ground by using a ground excavating apparatus to form a excavating hole.

이와 같이, 연약지반을 개선할 때 사용되는 종래의 지반굴착장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 굴착헤드(11)가 구비된 굴착기본체(10)와, 상기 굴착헤드(11)에 결합되는 복수개의 연장관(20)과, 상기 연장관(20)의 하단에 결합되는 선단장치(30)와, 상기 선단장치(30)의 하단에 결합되는 에어햄머(40)로 구성된다. As shown in Fig. 1, the conventional ground excavation apparatus used for improving the soft ground has the excavator main body 10 provided with the excavation head 11, and a plurality of A distal end device 30 coupled to a lower end of the extension pipe 20 and an air hammer 40 coupled to a lower end of the distal end device 30. The air-

이 경우 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연장관(20)은 내관(21)과 중관(22) 및 외관(23)으로 구성된 3중관 형태로 구성되어, 상기 내관(21)의 내부에 몰타르가 공급되는 몰타르공급통로(21a)가 형성되고, 상기 내관(21)과 중관(22)의 사이, 그리고, 상기 중관(22)과 외관(23)의 사이에는 각각 제1 및 제2 보조통로(22a,23a)가 형성된다.2 to 3, the extension pipe 20 is formed in the form of a triple pipe composed of an inner pipe 21, a middle pipe 22 and an outer pipe 23, A mortar supply passage 21a through which mortar is supplied is formed and between the inner pipe 21 and the inner pipe 22 and between the inner pipe 22 and the outer pipe 23, (22a, 23a) are formed.

이때, 상기 연장관(20)의 상하단에는 상호 대응되도록 나사산이 형성되어, 다수의 연장관(20)이 상하단을 상호 연결할 수 있도록 구성된다.At this time, threads are formed on the upper and lower ends of the extension pipe 20 so as to correspond to each other, so that the upper and lower ends of the extension pipes 20 can be connected to each other.

상기 선단장치(30)는 상단이 상기 연장관(20)의 하단에 나사결합할 수 있도록 구성되고, 하단에는 상기 에어햄머(40)를 나사결합할 수 있도록 결합부(31)가 형성된다.The upper end of the distal end device 30 is screwed to the lower end of the extension pipe 20 and the lower end of the distal end device 30 is formed with a coupling portion 31 for screwing the air hammer 40 thereon.

또한 상기 선단장치(30)의 내부에는 상기 몰타르공급통로(21a)에 연결되며 하단에는 선단장치(30)의 둘레면 외측으로 개방된 배출공(32a)이 연결된 몰타르배출통로(32)가 구비된다.A mortar discharge passage 32 connected to the mortar supply passage 21a and having a discharge hole 32a opened to the outside of the peripheral surface of the end device 30 is provided at the lower end of the end device 30 .

또한 상기 몰타르배출통로(32)의 외측으로, 상단이 상기 제1 통로에 연결되고 하단은 상기 결합부(31)로 개방된 연결통로(33)가 구비되고, 상기 연결통로(33)의 외측으로 상단이 상기 제2 보조통로(23a)와 연결된 외부통로(34)가 형성된다.The connecting passage 33 is open to the outside of the mortar discharge passage 32 and has an upper end connected to the first passage and a lower end opened to the coupling portion 31, And an outer passage 34 whose upper end is connected to the second auxiliary passage 23a is formed.

이 경우 상기 선단장치(30)의 중간부 둘레면에는 상기 연결통로(33)와 연결되는 복수개의 분사노즐(35)이 구비된다.In this case, a plurality of spray nozzles 35 connected to the connection passage 33 are provided on the circumference of the middle portion of the distal end device 30.

상기 에어햄머(40)는 상단이 상기 선단장치(30)의 결합부(31)에 나사결합되도록 구성되고, 하단 둘레부에는 함마비트(41)가 구비된 것으로, 상기 결합부(31)에 결합된 상태에서 상기 연결통로(33)를 통해 공급된 고압의 공기에 의해 작동되도록 구성된다.The upper end of the air hammer 40 is screwed to the coupling part 31 of the distal end device 30 and the lower end of the air hammer 40 is provided with a hammer bit 41, Pressure air supplied through the connection passage 33 in a state in which it is in a state of being opened.

이때, 굴착기본체(10)는 상기 연장관(20)에 구비된 제1 보조통로(22a)에 고압의 공기를 공급하는 에어컴프레서와, 상기 제1 보조통로(22a)에 고압의 물을 공급하는 고압펌프가 구비된다.The excavator main body 10 includes an air compressor for supplying high pressure air to the first auxiliary passage 22a provided in the extension pipe 20 and an air compressor for supplying high pressure water to the first auxiliary passage 22a, A pump is provided.

따라서 상기 굴착기본체(10)의 굴착헤드(11)에 상기 연장관(20)과 선단장치(30) 및 에어햄머(40)를 연결한 상태에서, 상기 굴착헤드(11)를 작동시키면, 상기 연장관(20)과 선단장치(30) 및 에어햄머(40)가 회전되면서 지면을 굴착하게 되고, 상기 에어햄머(40)가 지면을 굴착하는 깊이에 맞춰, 상기 연장관(20)과 굴착헤드(11)의 사이에 상기 연장관(20)을 추가하여, 지면을 깊게 굴착할 수 있다.When the excavation head 11 is operated in a state where the extension pipe 20 is connected to the distal end device 30 and the air hammer 40 to the excavation head 11 of the excavator main body 10, 20 and the excavating head 11 and the excavating head 11 are adjusted in accordance with the depth at which the air hammer 40 excavates the ground, The extension pipe 20 can be additionally provided between the pipe and the ground to deeply excavate the ground.

이때, 상기 에어컴프레서를 이용하여 상기 제1 보조통로(22a)로 고압의 공기를 공급하면, 상기 연결통로(33)를 통해 상기 에어햄머(40)로 공급되어 에어햄머(40)가 진동을 하게 함으로써, 상기 에어햄머(40)가 자갈층이나 호박돌층, 사석층 및 암반층을 천공할 수 있다.At this time, when high-pressure air is supplied to the first auxiliary passage 22a using the air compressor, the air is supplied to the air hammer 40 through the connection passage 33 to vibrate the air hammer 40 The air hammer 40 can pierce the gravel layer, the zebric stone layer, the slag layer, and the rock layer.

이 후 지면의 굴착이 완료되면, 상기 굴착기본체(10)는, 상기 고압펌프를 작동시켜 상기 제1 보조통로(22a)를 통해 상기 연결통로(33)로 고압의 물을 공급하며, 이와 같이 상기 연결통로(33)로 공급된 물은 상기 분사노즐(35)을 통해 선단장치(30)의 둘레부로 고속으로 분사됨으로써 굴착공을 확공함과 동시에, 상기 몰타르공급통로(21a)에 몰타르를 공급하여, 몰타르가 상기 선단장치(30)의 몰타르배출통로(32)와 배출공(32a)을 통해 선단장치(30)의 둘레부로 배출되도록 한다.When excavation of the ground is completed, the excavator main body 10 operates the high-pressure pump to supply high-pressure water to the connection passage 33 through the first auxiliary passage 22a, Water supplied to the connection passage 33 is injected at a high speed into the periphery of the end device 30 through the injection nozzle 35 to expand the excavation hole and supply mortar to the mortar supply passage 21a So that the mortar is discharged to the periphery of the distal end device 30 through the mortar discharge passage 32 and the discharge hole 32a of the distal end device 30. [

이 후 몰타르가 굴착공의 내부에 충전되는 것에 맞추어 상기 연장관(20)과 선단장치(30) 및 에어햄머(40)를 상측으로 당겨 빼냄으로써, 굴착공 전체에 몰타르가 충전되도록 하고, 이와 같이 충전된 몰타르가 경화되도록 함으로써 연약지반을 보강할 수 있다.Thereafter, the extension pipe 20, the end device 30 and the air hammer 40 are pulled upward to match the filling of the mortar into the inside of the excavation hole, whereby the excavation hole is filled with the mortar, So that the soft ground can be reinforced.

한편, 상기 선단장치(30)의 연결통로(33)는 상기 에어햄머(40)로 고압의 공기를 공급하는 기능을 함으로, 상기 연결통로(33)로 고압의 물을 공급할 때는 상기 연결통로(33)의 중간부를 밀폐하여, 고압의 물이 에어햄머(40)로 유입되는 것을 방지하여야 한다.The connection passage 33 of the distal end device 30 functions to supply high-pressure air to the air hammer 40. When the high-pressure water is supplied to the connection passage 33, the connection passage 33 To prevent the high pressure water from flowing into the air hammer 40. [

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 연결통로(33)의 중간부에는 스프링(36a)에 의해 상측으로 가압되는 체크밸브(36)가 구비되어, 상기 연결통로(33)로 공기를 공급할 때는 상기 체크밸브(36)가 개방되어, 연결통로(33)를 통해 공기가 상기 에어햄머(40)로 공급되고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연결통로(33)로 물이 공급될 때는 상기 체크밸브(36)가 닫혀 물이 상기 연결통로(33)를 통해 에어햄머(40)로 유입되지 않고, 상기 분사노즐(35)을 통해서 분사되도록 하고 있다.4, a check valve 36, which is urged upward by a spring 36a, is provided at the middle portion of the connection passage 33. When air is supplied to the connection passage 33, When the check valve 36 is opened and air is supplied to the air hammer 40 through the connection passage 33 and water is supplied to the connection passage 33 as shown in FIG. 5, The valve 36 is closed so that water is injected through the injection nozzle 35 without flowing into the air hammer 40 through the connection passage 33. [

따라서 상기 연결통로(33)로 공급된 물은 상기 분사노즐(35)을 통해 선단장치(30)의 둘레부로 고속으로 분사됨으로써 지반 및 암반층에 굴착공을 확공함과 동시에, 상기 몰타르공급통로(21a)에 몰타르를 공급하여, 몰타르가 상기 선단장치(30)의 몰타르배출통로(32)와 배출공(32a)을 통해 선단장치(30)의 둘레부로 배출되도록 한다.The water supplied to the connection passage 33 is injected at a high speed into the periphery of the end device 30 through the injection nozzle 35 to expand the excavation hole in the ground and rock layers, So that the mortar is discharged to the periphery of the distal end device 30 through the mortar discharge passage 32 and the discharge hole 32a of the distal end device 30. [

그러나 위와 같은 방식으로 몰타르가 몰타르공급통로(21a)에서 고압펌프와 중력에 의해 하부로 밀리면서 몰타르배출통로(32)와 배출공(32a)을 통해 배출되게 되면, 연약지반의 유속이 있는 지층에서는 몰타르를 고속으로 분사하는 경우에도 몰타르가 유실되는 문제점이 있었다.However, when the mortar is discharged from the mortar supply passage 21a through the mortar discharge passage 32 and the discharge hole 32a while being pushed downward by the high pressure pump and gravity in the above manner, There is a problem that the mortar is lost even when jetting the mortar at a high speed.

이와 같이 굴착된 구멍에 몰타르가 제대로 경화되지 않아 채워지지 못하여 일부 구멍에 공간이 형성될 경우 지반을 강화시키기 위한 본연의 목적을 달성할 수 없고, 또한 지반 침하가 발생하여 구조물의 안전에 영향을 주게 되는 문제가 따르는 것이었다.If mortar is not properly cured in the hole thus excavated and a space is formed in a part of the hole, it is not possible to achieve the purpose of strengthening the ground. In addition, since the ground settlement occurs, Was followed by the problem.

이러한 지반굴착기의 구성 및 작용은 등록특허 10-0787612호나, 등록특허 10-0484906호를 비롯한 다수의 선행문헌에 자세히 나타나 있음으로, 자세한 설명은 생략한다.
The construction and operation of such a geotechnical excavator are described in detail in a number of prior art documents including Patent No. 10-0787612 and No. 10-0484906, and a detailed description will be omitted.

한국등록특허 제10-0787612호.Korean Patent No. 10-0787612. 한국등록특허 제10-0484906호.Korean Patent No. 10-0484906. 한국등록특허 제10-1472783호.Korean Patent No. 10-1472783.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 선단장치의 외측부에 경화재를 분사하는 분사노즐이 구비되고, 상기 분사노즐의 상측 또는 하측에 혼화재를 분사 분무하는 확산노즐이 구비되어, 상기 선단장치가 상측 또는 하측으로 이동되면서, 기 분사된 경화재에 공기가 혼합된 혼화재를 분사분무 하여 속성 경화시키거나 공기가 혼합된 혼화재를 기 분사 분무한 후 경화재를 분사하여 속성 경화시켜 경화재의 유실이 우려되는 공극이 크거나 유속이 존재하는 지층에서도 안정적으로 경화재를 경화시킬 수 있는 연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a spray nozzle for spraying a hardening material on the outer side of a tip apparatus, and a diffusion nozzle for spraying and spraying an admixture on the upper or lower side of the spray nozzle , The tip device is moved upward or downward, and the admixture mixed with the air is sprayed to the air-hardened material to effect curing, or air-mixed admixture is sprayed to the air, and then the hardened material is sprayed to cure the hardened material The present invention provides a leading end for a soft ground excavation which can stably cure a hardened material even in a stratum having a large pore or a flow velocity at which a loss is likely to occur.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연약지반 굴착용 선단장치는 굴착헤드에 결합되고, 내관(210), 중관(220) 및 외관(230)을 포함하는 3중관 형태로 구성되어 이루어지되, 상기 내관(210)에는 경화재가 공급되고, 상기 중관(220)에는 혼화재가 공급되며, 상기 외관(230)에는 압축공기가 공급되는 연장관(200); 및 상기 내관(210)과 연결되는 제1 유로(320)와, 상기 중관(220)과 연결되는 제2 유로(330)와, 상기 외관(230)과 연결되는 제3 유로(340)와, 외주면에 관통형성되고 상기 제3 유로(340)와 연결되어 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기가 분사되는 공기분사공(341)과, 상기 공기분사공(341)의 중앙으로 돌출형성되고 상기 제1 유로(320)와 연결되어 상기 제1 유로(320)에서 공급되는 경화재가 분사되는 분사노즐(321)과, 상기 분사노즐(321)의 상측 또는 하측에서 상기 제2 유로(330)와 연결되어 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재가 분사 분무되는 확산노즐(331)과, 혼화재를 공급하는 상기 제2 유로(330)의 일측에 구비되고 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기와 혼합하는 혼합분사공(332)과, 상기 혼합분사공(332)의 위치에 혼화재와 압축공기의 원활한 혼합을 위하여 상기 제2 유로(330)의 내주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재와 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기를 스크류면을 따라 이동시켜 혼화재와 압축공기를 혼합하는 혼합스크류(333)와, 상기 제3 유로(340)의 일측에 설치되어 상기 제3 유로(340)를 통해 공급되는 압축공기보다 높은 압력으로 유입되는 혼화재가 상기 제3 유로(340)로 역류하는 것을 방지하는 역류방지밸브(342)를 포함하는 선단장치(300)를 포함하되, 상기 선단장치(300)는 하단이 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)에 결합되고, 상기 역류방지밸브(342)는 상측으로 직경이 좁아지도록 형성되고, 내부에 구슬이 구비되어 상기 혼화재의 역류시 구슬이 상향 이동되면서 상기 혼화재의 역류를 차단하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a drilling rig head for drilling a soft ground, the drilling rig having a triple pipe structure including an inner pipe 210, a middle pipe 220 and an outer pipe 230, An extension pipe 200 to which a hardening material is supplied to the inner pipe 210, an admixture is supplied to the middle pipe 220, and compressed air is supplied to the outer pipe 230; A third flow path 340 connected to the outer pipe 230 and a third flow path 340 connected to the outer pipe 230. The first flow path 320 is connected to the inner pipe 210, An air injection hole 341 penetrating through the third flow path 340 and adapted to inject compressed air supplied from the third flow path 340 and the air injection hole 341 protruding from the center of the air injection hole 341 An injection nozzle 321 which is connected to the first flow path 320 and through which the set material supplied from the first flow path 320 is injected and a second flow path 330 which is located above or below the injection nozzle 321, A diffusion nozzle 331 connected to the second flow path 330 through which the admixture supplied from the second flow path 330 is sprayed and a second flow path 330 provided at one side of the second flow path 330 for supplying the admixture, A mixed injection hole 332 for mixing the compressed air with the compressed air, and for smooth mixing of the admixture and the compressed air at the position of the mixed injection hole 332 The mixed air supplied from the second flow path 330 and the compressed air supplied from the third flow path 340 are formed along the inner circumferential surface of the second flow path 330, And a mixing channel 333 for admitting the mixed gas to the third flow path 340 and an admixture which is installed at one side of the third flow path 340 and flows at a higher pressure than the compressed air supplied through the third flow path 340, (300) includes a lower end connected to an air hammer (400) or a metal crown bit (410), and the lower end of the distal end device (300) The backflow prevention valve 342 is formed so as to have a smaller diameter toward the upper side and a bead is provided therein to block the backflow of the admixture while the bead is moved upward when the admixture is flowed backward.

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상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법은 제 1 항의 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법에 있어서, (a) 상기 연장관(200)의 하단에 상기 선단장치(300)를 연결하고, 상기 내관(210) 및 상기 중관(220)을 통해 상기 제1 및 제2 유로(320, 330)에 고압수를 공급하고, 상기 외관(230)을 통해 상기 제3 유로(340)에 압축공기를 공급하여 연약지반을 굴착하는 단계; 및 (b) 연약지반의 굴착이 완료되면, 상기 연장관(200)과 상기 선단장치(300)를 상측 또는 하측으로 당겨 빼내거나 밀어 넣고, 상기 내관(210)을 통해 상기 제1 유로(320)에 경화재를 공급하고, 상기 외관(230)을 통해 상기 제3 유로(340)에 압축공기를 공급하여 상기 공기분사공(341)을 통해 굴착공에 경화재를 분사하고, 상기 중관(220)을 통해 상기 제2 유로(330)에 혼화재를 공급하고 상기 혼합스크류(333)를 통해 상기 제3 유로(340)로부터 공급되는 압축공기와 상기 혼화재를 혼합시켜 상기 확산노즐(331)을 통해 상기 경화재에 압축공기가 혼합된 혼화재를 분사하는 단계를 포함하되, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 유로(320)에는 50 내지 100kg/cm2의 압력으로 고압수가 공급되고, 상기 제2 유로(330)에는 5 내지 10kg/cm2의 압력으로 고압수가 공급되고, 상기 제3 유로(340)에는 7kg/cm2의 압축공기가 공급되고, 상기 (b) 단계에서, 상기 제2 유로(320)에는 400 내지 600kg/cm2의 압력으로 경화재가 공급되고, 상기 제3 유로(340)에는 7kg/cm2의 압축공기가 공급되고, 상기 제2 유로(330)에는 5 내지 10kg/cm2의 압력으로 혼화재가 공급되는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for reinforcing a hardened material loss prevention apparatus using a soft ground excavation tip apparatus, the method comprising the steps of: (a) And the high pressure water is supplied to the first and second flow paths 320 and 330 through the inner pipe 210 and the middle pipe 220. The outer pipe 230) to excavate the soft ground by supplying compressed air to the third flow path (340). And (b) when the excavation of the soft ground is completed, the extension pipe 200 and the distal end device 300 are pulled out or pushed upward or downward, and the pipe is connected to the first flow path 320 through the inner pipe 210 And supplying compressed air to the third flow path 340 through the outer pipe 230 to inject a hardening material into the excavation hole through the air injection hole 341 and supplying the hardened material to the third flow path 340 through the outer pipe 230, The mixed material is supplied to the second flow path 330 and the compressed air supplied from the third flow path 340 is mixed with the admixture through the mixing screw 333 so that the compressed air Pressure water is supplied to the first flow path 320 at a pressure of 50 to 100 kg / cm 2 , and in the second flow path 330, 5 And high pressure water is supplied at a pressure of 10 kg / cm < 2 > to the third flow path 340, g / compressed air in cm 2 is supplied, in the step (b), the second flow path 320, there is settable material is supplied at a pressure of 400 to 600kg / cm 2, the third flow path 340 is 7kg / compressed air of 2 cm is supplied, characterized in that said first admixture is fed to the 2 Euro (330) has a pressure of 5 to 10kg / cm 2.

본 발명의 연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법에 의하면, 경화재 유실이 우려되는 공극이 크거나 유속이 존재하는 지층에서도 안정적으로 경화재를 경화시킬 수 있는 것으로, 선단장치가 상측 또는 하측으로 이동되면서, 기 초고속 분사된 경화재에 혼화재를 분사 분무하거나 기 분사 분무된 혼화재에 경화재를 초고속 분사하여 속성 경화시켜 효율적인 보강이 가능한 효과가 있다.According to the present invention, there is provided an apparatus for grounding soft ground excavation and a method for preventing loss of hardened material using the same, which can stably cure the hardened material even in a stratum having a large void or a flow velocity, There is an effect that the reinforcing material can be effectively reinforced by spraying the admixture material to the curing material sprayed at a very high speed or by hardening the curing material by spraying the curing material to the mixed sprayed admixture.

도 1은 종래의 지반굴착장치를 도시한 참고도.
도 2 및 도 3은 종래의 지반굴착용 선단장치를 도시한 측단면도.
도 4 및 도 5는 종래의 지반굴착용 선단장치의 작동상태를 도시한 참고도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 연약지반 굴착용 선단장치를 도시한 측단면도,
도 8은 도 7의 A-A 단면도.
도 9는 도 7의 D-D 단면도.
도 10은 도 7의 C-C 단면도.
도 11은 도 7의 B-B 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 연약지반 굴착용 선단장치의 외부에 설치되는 공급장치를 도시한 구성도.
도 13은 본 발명에 의한 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a reference diagram showing a conventional ground excavating apparatus.
FIG. 2 and FIG. 3 are side cross-sectional views showing a prior art ground excavating tip apparatus. FIG.
4 and 5 are reference views showing an operating state of a prior art ground drilling apparatus.
FIG. 6 and FIG. 7 are side cross-sectional views showing a distal end device for soft ground excavation according to the present invention,
8 is a sectional view taken along the line AA of Fig.
9 is a DD sectional view of Fig.
10 is a CC sectional view of Fig. 7;
11 is a cross-sectional view taken along the line BB of Fig.
12 is a configuration view showing a feeding device installed outside of a soft ground excavation tip apparatus according to the present invention.
13 is a flow chart for explaining a method for reinforcing a hardening material loss prevention using a fore end apparatus for soft ground excavation according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

본 발명에 의한 연약지반을 개선할 때 사용되는 지반굴착장치는 도 6에 도시한 바와 같이, 굴착헤드에 결합되는 복수개의 연장관(200)과, 상기 연장관(200)의 하단에 결합되는 선단장치(300)를 포함하고, 상기 선단장치(300)의 하단에는 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410) 등 천공장비가 결합된다. 이 경우 상기 에어햄머(400)는 자갈층 사석층 단단한 지층을 굴착하기 위해 사용되고, 상기 메탈크라운비트(410)는 일반 토사층을 굴착하기 위해 사용된다.As shown in FIG. 6, the ground excavating apparatus used for improving the soft ground according to the present invention includes a plurality of extension pipes 200 coupled to a drilling head, and a distal end device (not shown) coupled to the lower end of the extension pipe 200 And a punching device such as an air hammer 400 or a metal crown bit 410 is coupled to the lower end of the distal end device 300. In this case, the air hammer 400 is used to excavate a hard layer of the gravel layer, and the metal crown bit 410 is used to excavate the general soil layer.

이 경우 배경기술에서 상술한 바와 같이 상기 연장관(200)은 내관(210)과 중관(220) 및 외관(230)으로 구성된 3중관 형태로 구성되고, 상기 내관(210)에는 경화재 또는 물이 공급되고, 상기 중관(220)에는 혼화재 또는 물이 공급되며, 상기 외관(230)에는 소정 압력의 압축공기가 공급된다.In this case, as described in the background art, the extension pipe 200 is configured in the form of a triple pipe composed of an inner pipe 210, a middle pipe 220 and an outer pipe 230, and a hardening material or water is supplied to the inner pipe 210 And the outer pipe 230 is supplied with compressed air at a predetermined pressure.

이 경우 상기 내관(210)에 공급되는 경화재는 물과 시멘트의 혼합인 시멘트페이스트 또는 몰타르, 콘크리트가 될 수 있으며, 굴착공을 경화하기 위한 재료를 포함하는 용어로 사용하기로 한다.In this case, the hardening material supplied to the inner pipe 210 may be cement paste, mortar or concrete, which is a mixture of water and cement, and is used as a term including a material for hardening the excavation hole.

상기 선단장치(300)는 상기 연장관(200)과 에어해머(400) 또는 메탈크라운비트(410)의 중간부에 결합되도록, 상단이 상기 연장관(200)의 하단에 회전식으로 나사 결합되고, 하단은 상기 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)와 회전식으로 나사 결합되며, 내부는 상기 연장관(200)의 내관(210)와 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)를 연결하는 제1 유로(320)가 형성되어 있어, 상기 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)가 회전되면서 지면을 굴착할 때 상기 내관(210)에 50 내지 100kg/cm2의 고속수를 흘려보내 지반의 원활할 천공이 가능하게 된다.The tip unit 300 is rotatably screwed to the lower end of the extension pipe 200 so as to be coupled to the intermediate portion between the extension pipe 200 and the air hammer 400 or the metal crown bit 410, The air hammer 400 or the metal crown bit 410 is rotatably connected to the air hammer 400 or the metal crown bit 410 and the inside thereof is connected to the air hammer 400 or the metal crown bit 410, When the air hammer 400 or the metal crown bit 410 is rotated and the ground surface is excavated, a high-speed water of 50 to 100 kg / cm < 2 > is flowed to the inner pipe 210, The hole can be drilled.

또한 상기 선단장치(300)는 상기 연장관(200)의 중관(220)과 연결되는 제2 유로(330)가 형성되고, 또한 상기 연장관(200)의 외관(230)과 연결되는 제3 유로(340)가 형성되어 있다. 따라서 상기 에어햄머(400)가 회전되면서 지면을 굴착할 때 상기 중관(220)과 제2 유로(330)를 통해 5 내지 10kg/cm2의 고압수를 흘려보내고, 또한 상기 외관(230)과 제3 유로(340)를 통해 약 7kg/cm2의 압축공기를 보내어 지반의 원활할 천공이 가능하게 된다.The distal end device 300 includes a second flow path 330 connected to the middle pipe 220 of the extension pipe 200 and a third flow path 340 connected to the outer pipe 230 of the extension pipe 200 Is formed. Therefore, when the air hammer 400 is rotated, high pressure water of 5 to 10 kg / cm 2 is flowed through the middle pipe 220 and the second flow path 330 when the ground is excavated, The compressed air of about 7 kg / cm 2 is sent through the flow path 340 to allow smooth penetration of the ground.

이 후 소정 깊이까지 지면의 굴착이 완료되면, 상기 연장관(200)과 선단장치(300) 및 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)를 상측으로 당겨 빼내는 동시에 굴착공 전체에 경화재가 충전되도록 하고, 이와 같이 충전된 경화재가 경화되도록 함으로써 연약지반을 보강할 수 있다.When the excavation of the ground is completed up to a predetermined depth, the extension pipe 200, the end device 300, the air hammer 400 or the metal crown bit 410 are pulled upward and the hardened material is filled in the entire excavation hole And the softened ground can be reinforced by allowing the filled hardened material to harden.

특히 본 발명에 의한 연약지반 굴착용 선단장치에서는 유속이 존재하는 지층에서 상기 경화재가 경화되기 전 유실되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 급결제, 조강제, 팽창제 등이 공기와 혼합된 혼화재를 추가로 분사 또는 주입하여 유속이 있는 지층이 있는 연약지반에서도 효율적인 보강이 가능하게 된다.Particularly, in the tip apparatus for soft ground excavation according to the present invention, in order to solve the problem that the hardening material is lost before being hardened in a stratum having a flow velocity, an additional admixture mixed with air, such as a rapid setting agent, In addition, it is possible to efficiently reinforce even in soft ground with stratum having flow rate by injection or injection.

자세하게는 굴착공에 경화재를 초고속 분사하여 경화되도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 선단장치(300)는 상측 외주면에 공기분사공(341)이 관통형성되어, 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기를 분사하고, 또한 압축공기와 함께 경화재가 분사되도록 경화재가 공급되는 상기 제1 유로(320)와 연결되고 상기 공기분사공(341)의 중앙에 분사노즐(321)이 구비된다.7, an air injection hole 341 is formed in the upper end surface of the distal end device 300 so as to be cured by injecting a hardened material into the excavation hole at a very high speed, The injection nozzle 321 is provided at the center of the air injection hole 341. The injection nozzle 321 is connected to the first flow path 320 through which the hardened material is supplied so that the hardened material is injected together with the compressed air.

이 경우 상기 제1 유로(320)에는 400 내지 600kg/cm2의 압력으로 경화재가 공급되어, 상기 분사노즐(321)를 통해 초고속 분사되고, 상기 제3 유로(340)에는 약 7kg/cm2의 압축공기가 공급되어, 상기 분사노즐(321)에서 초고속 분사되는 경화재를 감싸면서 상기 공기분사공(341)에서 분사된다.In this case, the set material is supplied to the first flow path 320 at a pressure of 400-600 kg / cm 2 and is sprayed at a very high speed through the injection nozzle 321. In the third flow path 340, about 7 kg / And is sprayed from the air injection hole 341 while enclosing the hardening material which is super-fast injected by the injection nozzle 321.

따라서 도 8에 도시된 바와 같이 연약 지반 보강 형성 구역은 굴착면 등 타설면에 상기 공기분사공(341)과 분사노즐(321)에서 초고속 분사되는 경화재와 압축공기에 의하여 타설면을 평활하게 하여 응력집중을 막음과 동시에 지보작용으로 굴착면의 안정을 꾀하며, 경화된 경화재가 구근체를 형성하여 연약 지반을 보강할 수 있게 되는 것이다. 그러나 이러한 연약 지반에 큰 공극이 있거나 유속이 있는 경우에는 경화재가 유실될 우려가 있기에 초고속 분사된 경화재의 속성 경화를 위해 공기와 급결제가 혼합된 혼화재를 사용할 필요가 있다.Therefore, as shown in FIG. 8, the soft ground reinforcement forming zone smoothes the surface to be laid by an air injection hole 341 and a hardening material jetted at a high speed from the injection nozzle 321 and compressed air, It is possible to stabilize the excavation surface by the action of the support while preventing the concentration, and the hardened hardening material can form the bulbous body to reinforce the soft ground. However, when there is a large gap in the soft ground or there is a flow velocity, there is a possibility that the hardened material is lost. Therefore, in order to harden the hardened hardened material, it is necessary to use an admixture mixed with air and quick-

이러한 혼화재에는 증점제를 첨가하여 경화재의 점성을 증대시킴에 의해 성형성을 확보하도록 하고 있는 바, 예로서 대한민국 특허등록 제464184호 및 대한민국 특허공개 2007-59040호에서 분발형과 액상형으로 구분된 급결제의 자세한 기술이 제시된다In this admixture, a thickener is added to increase the viscosity of the set material to ensure moldability. For example, Korean Patent Registration No. 464184 and Korean Patent Publication No. 2007-59040 disclose a rapid setting Detailed description of

한편 상기 선단장치(300)는 지반의 상측으로 회전하면서 이동하며 상기 경화재를 초고속 분사하므로, 경화재를 분사하는 상기 분사노즐(321)의 하측에서 혼화재가 분사되어야 분사된 경화재의 급결이 가능해진다.On the other hand, since the tip unit 300 rotates to the upper side of the ground and blows the set material at a very high speed, the mixed material injected from the lower side of the injection nozzle 321 for injecting the set material can be injected.

이를 구현하기 위해 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 선단장치(300)는 상기 분사노즐(321)의 하측에 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재를 분사하는 확산노즐(331)이 구비되고, 또한 혼화재를 공급하는 제2 유로(330)의 일측에는 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기와의 혼합을 위해서 복수개의 혼합분사공(332)이 구비되어, 상기 확산노즐(331)에서 혼화재가 분사되기 전 상기 혼합분사공(332)에서 분사되는 공기와 혼합된다.9 and 10, the distal end device 300 includes a diffusion nozzle 331 for spraying an admixture supplied from the second flow path 330 to the lower side of the injection nozzle 321, And a plurality of mixed injection holes 332 for mixing with the compressed air supplied from the third flow path 340 are provided at one side of the second flow path 330 for supplying the admixture, (331) is mixed with the air injected from the mixed injection hole (332) before the admixture is injected.

또한 상기 제2 유로(330)는 상기 혼합분사공(332)의 위치에 혼화재와 압축공기의 원활한 혼합을 위하여 혼합스크류(333)가 구비된다. 이 경우 상기 제2 유로(330)에는 5 내지 10kg/cm2의 혼화재가 공급되고, 상기 제3 유로(340)에는 약 7kg/cm2의 압축공기가 공급되는데, 상기 혼합스크류(333)는 상기 제2 유로(330)의 내부에서 내주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 제2 유로(300)에서 공급되는 혼화재의 압력과 제3 유로(340)에서 공급되는 공기의 압력에 의해 스크류면을 따라 이동되면서 혼합된다.The second flow path 330 is provided with a mixing screw 333 for smooth mixing of the admixture and the compressed air at the position of the mixed injection hole 332. In this case, 5 to 10 kg / cm 2 of admixture is supplied to the second flow path 330, and compressed air of about 7 kg / cm 2 is supplied to the third flow path 340. Is formed along the inner circumferential surface in the second flow path 330 and is moved along the screw surface by the pressure of the mixed material supplied from the second flow path 300 and the pressure of the air supplied from the third flow path 340 Mixed.

또한 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재의 압력은 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기의 압력보다 높아 혼화재가 상기 제3 유로(340)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 상기 제3 유로(340)의 일측에는 역류방지밸브(342)가 구비된다.11, the pressure of the admixture supplied from the second flow path 330 is higher than the pressure of the compressed air supplied from the third flow path 340, so that the admixture flows into the third flow path 340 A reverse flow prevention valve 342 is provided at one side of the third flow path 340.

자세하게는 일 예로 상기 역류방지밸브(342)는 상측(도 7의 방향)으로 직경이 좁아지도록 형성되고, 내부에 구슬이 구비되어 역류 시 구슬이 상향 이동되면서 경로를 차단하게 된다. 이 경우 상기 역류방지밸브(342)는 위치에 한정되는 것으로 역류 방지기능을 갖는다면 그 종류에 제한되지 않는다.In detail, for example, the backflow prevention valve 342 is formed so as to have a smaller diameter in the upper direction (direction of FIG. 7), and a bead is provided therein to block the path while the ball moves upward in the reverse flow. In this case, the backflow prevention valve 342 is limited to the position and is not limited to the type as long as it has a backflow prevention function.

따라서 본 발명에 의한 연약지반 굴착용 선단장치에 의하면, 공극이 크거나 유속이 존재하는 지층에서도 안정적으로 경화재를 경화시킬 수 있는 것으로, 선단장치(300)의 상단에 경화재를 초고속 분사하는 분사노즐(321)이 구비되고, 상기 분사노즐(321)의 하측에 혼화재를 분사하는 확산노즐(331)이 구비되어, 상기 선단장치(300)가 상측으로 이동되면서, 기 초고속 분사된 경화재에 혼화재를 분사 분무하여 속성 경화시켜 효율적인 보강이 가능하게 된다.Therefore, according to the present invention, the curing material can be stably stood even in a stratum having a large gap or a flow velocity, and it is possible to use a spraying nozzle for spraying a hardening material at a high speed And a diffusion nozzle 331 for spraying an admixture material to the lower side of the injection nozzle 321. The tip device 300 is moved upward so that the admixture is sprayed onto the hardened material sprayed at a super high speed So that it is possible to effectively reinforce it.

또한 본 발명에 의한 다른 실시예로서, 상기 선단장치(300)가 하측으로 이동되면서, 기 초고속 분사된 경화재에 혼화재를 분사 분무하여 경화재를 속성으로 경화시킬 수 있다. 이 경우 이를 구현하기 위해 혼화재를 분사 분무하는 상기 확산노즐(331)은 경화재를 초고속 분사하는 상기 분사노즐(321)의 상측에 구비될 수 있다.As another embodiment of the present invention, the moving device 300 may be moved downward, and the hardening material may be cured by spraying the admixture to the super-high speed injection material. In this case, the diffusion nozzle 331 for spraying the mixed material to realize this can be provided above the injection nozzle 321 for spraying the hardened material at a very high speed.

이하 본 발명에 의한 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a hardening material loss prevention reinforcing method using the soft ground excavation tip apparatus according to the present invention will be described.

우선 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 선단장치의 외부에는 상기 연장관(200)의 내관(210)에 경화재를 또는 물을 공급하기 위해 연결되는 제1 유로(600)와, 상기 중관(220)에 혼화재 또는 물을 공급하기 위해 연결되는 제2 유로(500) 및 상기 외관(230)에 압축공기를 공급하기 위해 연결되는 제3 유로(700)가 구비된다.12, a first flow path 600 connected to the inner pipe 210 of the extension pipe 200 to supply a set material or water to the outer end of the distal end device according to the present invention, A second flow path 500 connected to supply the admixture or water to the outer pipe 220, and a third flow path 700 connected to supply the compressed air to the outer pipe 230.

이 경우 상기 제2 유로(500)에는 혼화재 저장탱크에서 경화재의 급결을 위한 재료가 믹싱 되고, 혼화재 펌프에 의해 공급될 수 있으며, 또는 물만 공급될 수 있다. 또한 상기 제1 유로(600)에는 상부에는 시멘트를 저장할 수 있는 사이로와 하부에 있는 배치플랜트를 통해 믹싱한 시멘트페이스트, 몰타르 또는 콘크리트 등의 경화재를 초고압펌프 또는 몰탈펌프에 의해 공급될 수 있으며, 또는 물만 공급될 수 있다. 상기 제3 유로(700)에는 공기 압축기에 의하여 압축공기가 공급된다.In this case, the second flow path 500 may be formed by mixing the material for the hardening material in the admixture storage tank, by the admixture pump, or by supplying only the water. The first channel 600 may be supplied with a curing material such as cement paste, mortar, or concrete mixed with the cement in the upper part and the batch plant in the lower part by an ultra-high pressure pump or a mortar pump, Only water can be supplied. Compressed air is supplied to the third flow path 700 by an air compressor.

따라서 도 13에 도시된 바와 같이, 연약지반을 굴착할 때, 상기 내관(210)과 연결된 제1 유로(600)에 50 내지 100kg/cm2의 고속수를 공급하고, 상기 중관(220)과 연결된 제2 유로(500)에 5 내지 10kg/cm2의 물를 공급하며, 상기 외관(230)과 연결된 제3 유로(700)에 7kg/cm2의 압축공기를 공급하게 된다(S100).13, when the soft ground is excavated, high-speed water of 50 to 100 kg / cm 2 is supplied to the first flow path 600 connected to the inner pipe 210, 5 to 10 kg / cm 2 of water is supplied to the two flow paths 500 and 7 kg / cm 2 of compressed air is supplied to the third flow path 700 connected to the outer pipe 230 (S 100).

이 후 소정 깊이까지 지면의 굴착이 완료되면, 상기 연장관(200)과 선단장치(300) 및 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)를 상측으로 당겨 빼낸다(S200).When the excavation of the ground is completed up to a predetermined depth, the extension pipe 200, the end device 300, the air hammer 400 or the metal crown bit 410 are pulled out upward (S200).

이 후 상기 선단장치(300)가 상측으로 나올　때, 상기 내관(210)과 연결된 제1 유로(600)에 400 내지 600kg/cm2의 압력으로 경화재를 공급하고, 상기 중관(220)과 연결된 제2 유로(500)에 5 내지 10kg/cm2의 혼화재를 공급하며, 상기 외관(230)과 연결된 제3 유로(700)에 7kg/cm2의 압축공기를 공급하게 된다(S300).Thereafter, when the distal end device 300 moves upward, the set material is supplied to the first flow path 600 connected to the inner pipe 210 at a pressure of 400 to 600 kg / cm 2 , 5 kg to 10 kg / cm 2 of mixed material is supplied to the second flow path 500 and compressed air of 7 kg / cm 2 is supplied to the third flow path 700 connected to the outer pipe 230 at step S300.

이 경우 상기 제1 유로(600)에 공급되는 경화재는 상기 내관(210)과 제1 유로(320)를 통해 상기 분사노즐(321)에서 분사되고, 상기 제3 유로(700)에 공급되는 압축 공기는 상기 외관(230)과 제3 유로(340)를 통해 상기 분사노즐(321)에서 분사되는 경화재를 감싸면서 상기 공기분사공(341)에서 분사된다.In this case, the set material supplied to the first flow path 600 is injected from the injection nozzle 321 through the inner pipe 210 and the first flow path 320, and the compressed air supplied to the third flow path 700 (230) and And is injected from the air injection hole 341 while enclosing the set material injected from the injection nozzle 321 through the third flow path 340.

또한 상기 제2 유로(500)에 공급되는 혼화재는 상기 중관(220)과 제2 유로(330)를 거치게 되고, 상기 제3 유로(340)를 통해 공급되는 압축 공기와 상기 혼합스크류(333)에서 혼합되어 상기 확산노즐(331)에서 분사 분무된다.The mixed material supplied to the second flow path 500 passes through the middle flow path 220 and the second flow path 330 and flows from the compressed air supplied through the third flow path 340 and the mixed air supplied from the mixing screw 333 And mixed and sprayed by the diffusion nozzle 331.

따라서 상기 선단장치(300)가 상측으로 이동되면서, 기 분사된 경화재에 소정 시간 간격을 두고 혼화재가 분사 분무되여 속성 경화시므로, 유속이 있는 연약지반에서도 경화재 유실을 막아 효율적인 보강이 가능하게 된다.Accordingly, since the tip device 300 is moved upward, the admixture is sprayed and sprayed on the pre-sprayed hardened material with a predetermined time interval, so that the hardened material can be effectively prevented from being leaked even in a soft ground having a flow velocity.

이상에서 설명된 본 발명의 연약지반 굴착용 선단장치 및 이를 이용한 경화재 유실방지 보강공법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiments of the soft ground excavation forehead and the hardened material loss prevention reinforcement method using the same according to the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. It will be appreciated that other equivalent embodiments are possible. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

200 : 연장관 210 : 내관
220 : 중관 230 : 외관
300 : 선단장치 320 : 제1 유로
321 : 분사노즐 330 : 제2 유로
331 : 확산노즐 332 : 혼합분사공
333 : 혼합스크류 340 : 제3 유로
341 : 공기분사공 342 : 역류방지밸브
400 : 에어햄머 410 : 메탈크라운비트200: extension pipe 210: inner pipe
220: Middle pipe 230: Appearance
300: tip apparatus 320: first flow path
321: jet nozzle 330: second flow path
331: diffusion nozzle 332: mixed injection hole
333: Mixing screw 340: Third flow path
341: Air blower 342: Non-return valve
400: air hammer 410: metal crown bit

Claims (7)

굴착헤드에 결합되고, 내관(210), 중관(220) 및 외관(230)을 포함하는 3중관 형태로 구성되어 이루어지되, 상기 내관(210)에는 경화재가 공급되고, 상기 중관(220)에는 혼화재가 공급되며, 상기 외관(230)에는 압축공기가 공급되는 연장관(200); 및
상기 내관(210)과 연결되는 제1 유로(320)와, 상기 중관(220)과 연결되는 제2 유로(330)와, 상기 외관(230)과 연결되는 제3 유로(340)와, 외주면에 관통형성되고 상기 제3 유로(340)와 연결되어 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기가 분사되는 공기분사공(341)과, 상기 공기분사공(341)의 중앙으로 돌출형성되고 상기 제1 유로(320)와 연결되어 상기 제1 유로(320)에서 공급되는 경화재가 분사되는 분사노즐(321)과, 상기 분사노즐(321)의 상측 또는 하측에서 상기 제2 유로(330)와 연결되어 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재가 분사 분무되는 확산노즐(331)과, 혼화재를 공급하는 상기 제2 유로(330)의 일측에 구비되고 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기와 혼합하는 혼합분사공(332)과, 상기 혼합분사공(332)의 위치에 혼화재와 압축공기의 원활한 혼합을 위하여 상기 제2 유로(330)의 내주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 제2 유로(330)에서 공급되는 혼화재와 상기 제3 유로(340)에서 공급되는 압축공기를 스크류면을 따라 이동시켜 혼화재와 압축공기를 혼합하는 혼합스크류(333)와, 상기 제3 유로(340)의 일측에 설치되어 상기 제3 유로(340)를 통해 공급되는 압축공기보다 높은 압력으로 유입되는 혼화재가 상기 제3 유로(340)로 역류하는 것을 방지하는 역류방지밸브(342)를 포함하는 선단장치(300); 를 포함하되,
상기 선단장치(300)는 하단이 에어햄머(400) 또는 메탈크라운비트(410)에 결합되고,
상기 역류방지밸브(342)는 상측으로 직경이 좁아지도록 형성되고, 내부에 구슬이 구비되어 상기 혼화재의 역류시 구슬이 상향 이동되면서 상기 혼화재의 역류를 차단하는,
것을 특징으로 하는 연약지반 굴착용 선단장치.
And is connected to the excavation head and has a triple pipe shape including an inner pipe 210, a middle pipe 220 and an outer pipe 230. The inner pipe 210 is supplied with a hardening material, And an outer tube (200) to which compressed air is supplied to the outer tube (230); And
A second flow path 330 connected to the middle pipe 220, a third flow path 340 connected to the outer pipe 230, and a second flow path 340 connected to the outer pipe 230. The first flow path 320 is connected to the inner pipe 210, An air injection hole (341) penetratingly formed and connected to the third flow path (340) and through which the compressed air supplied from the third flow path (340) is injected; A spray nozzle 321 connected to the first flow path 320 to spray the set material supplied from the first flow path 320 and a discharge port 322 connected to the second flow path 330 from above or below the spray nozzle 321, A diffusion nozzle 331 through which the admixture supplied from the second flow path 330 is sprayed and a second flow path 330 provided at one side of the second flow path 330 for supplying the admixture, A mixed injection hole 332 for mixing the air and the air, and an upper portion 332 for mixing the mixed air and the compressed air at the position of the mixed injection hole 332, The mixed air supplied from the second flow path 330 and the compressed air supplied from the third flow path 340 are formed along the inner peripheral surface of the second flow path 330 to move the compressed air supplied from the second flow path 330 along the screw surface, And a mixing channel 333 for admitting the mixed gas to the third flow path 340 and an admixture which is installed at one side of the third flow path 340 and flows at a higher pressure than the compressed air supplied through the third flow path 340, (300) including a check valve (342) for preventing the check valve , ≪ / RTI &
The lower end of the distal end device 300 is coupled to the air hammer 400 or the metal crown bit 410,
The backflow prevention valve 342 is formed so as to have a smaller diameter toward the upper side and has a bead inside to block the backflow of the admixture while the bead is moved upward when the admixture is flowed backward.
Wherein the soft ground excavating tip apparatus comprises:
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항의 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법에 있어서,
(a) 상기 연장관(200)의 하단에 상기 선단장치(300)를 연결하고, 상기 내관(210) 및 상기 중관(220)을 통해 상기 제1 및 제2 유로(320, 330)에 고압수를 공급하고, 상기 외관(230)을 통해 상기 제3 유로(340)에 압축공기를 공급하여 연약지반을 굴착하는 단계; 및
(b) 연약지반의 굴착이 완료되면, 상기 연장관(200)과 상기 선단장치(300)를 상측 또는 하측으로 당겨 빼내거나 밀어 넣고, 상기 내관(210)을 통해 상기 제1 유로(320)에 경화재를 공급하고, 상기 외관(230)을 통해 상기 제3 유로(340)에 압축공기를 공급하여 상기 공기분사공(341)을 통해 굴착공에 경화재를 분사하고, 상기 중관(220)을 통해 상기 제2 유로(330)에 혼화재를 공급하고 상기 혼합스크류(333)를 통해 상기 제3 유로(340)로부터 공급되는 압축공기와 상기 혼화재를 혼합시켜 상기 확산노즐(331)을 통해 상기 경화재에 압축공기가 혼합된 혼화재를 분사하는 단계; 를 포함하되,
상기 (a) 단계에서, 상기 제1 유로(320)에는 50 내지 100kg/cm2의 압력으로 고압수가 공급되고, 상기 제2 유로(330)에는 5 내지 10kg/cm2의 압력으로 고압수가 공급되고, 상기 제3 유로(340)에는 7kg/cm2의 압축공기가 공급되고,
상기 (b) 단계에서, 상기 제2 유로(320)에는 400 내지 600kg/cm2의 압력으로 경화재가 공급되고, 상기 제3 유로(340)에는 7kg/cm2의 압축공기가 공급되고, 상기 제2 유로(330)에는 5 내지 10kg/cm2의 압력으로 혼화재가 공급되는,
것을 특징으로 하는 연약지반 굴착용 선단장치를 이용한 경화재 유실방지 보강공법.In the hardening material loss prevention reinforcing method using the leading end apparatus for soft ground excavation according to claim 1,
(a) connecting the distal end device 300 to the lower end of the extension pipe 200 and supplying high pressure water to the first and second flow paths 320 and 330 through the inner pipe 210 and the middle pipe 220 And supplying compressed air to the third flow path (340) through the outer pipe (230) to excavate the soft ground; And
(b) When the excavation of the soft ground is completed, the extension pipe 200 and the distal end device 300 are pulled out or pushed upward or downward, and the hardened material And supplies the compressed air to the third flow path 340 through the outer pipe 230 to inject the hardened material into the excavation hole through the air injection hole 341, The mixed air is supplied to the second flow path 330 and the compressed air supplied from the third flow path 340 is mixed with the admixture through the mixing screw 333 to supply the compressed air to the set material through the diffusion nozzle 331 Spraying the mixed admixture; , ≪ / RTI &
In the step (a), high pressure water is supplied to the first flow path 320 at a pressure of 50 to 100 kg / cm 2 , and high pressure water is supplied to the second flow path 330 at a pressure of 5 to 10 kg / cm 2 Compressed air of 7 kg / cm < 2 > is supplied to the third flow path 340,
In the step (b), the second flow path 320, there is settable material is supplied at a pressure of 400 to 600kg / cm 2, the third flow path 340 is supplied with compressed air of 7kg / cm 2 a, wherein 2 euros 330 is that admixture is supplied at a pressure of 5 to 10kg / cm 2,
Which is characterized by the fact that the hardening material is prevented from being lost by using the tip device for soft ground excavation. 삭제delete 삭제delete
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