KR102072632B1 - System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this - Google Patents
System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this Download PDFInfo
- Publication number
- KR102072632B1 KR102072632B1 KR1020180155379A KR20180155379A KR102072632B1 KR 102072632 B1 KR102072632 B1 KR 102072632B1 KR 1020180155379 A KR1020180155379 A KR 1020180155379A KR 20180155379 A KR20180155379 A KR 20180155379A KR 102072632 B1 KR102072632 B1 KR 102072632B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- shield
- excavation
- expansion
- drilling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/10—Tunnels or galleries specially adapted to house conduits, e.g. oil pipe-lines, sewer pipes ; Making conduits in situ, e.g. of concrete ; Casings, i.e. manhole shafts, access or inspection chambers or coverings of boreholes or narrow wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0607—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/0874—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with rotary drilling heads having variable diameter
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2250/00—Production methods
- E02D2250/0038—Production methods using an auger, i.e. continuous flight type
Abstract
Description
본 발명은 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발진측으로부터 도달측까지 지하관로를 구축함에 있어서, 구축시스템의 교체없이 지하관로의 설정직경을 안정되게 축소 또는 확장시킬 수 있도록 하는 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법에 관한 것이다.The present invention relates to an underground pipeline construction system and a heterogeneous shielding method using the same. More specifically, in constructing an underground pipeline from the oscillation side to the arrival side, the setting diameter of the underground pipeline can be stably reduced or expanded without replacing the construction system. It is about underground pipe construction system and hetero shield method using this.
일반적으로, 지면을 굴착하지 않고 땅속에 관로를 구축하기 위한 공법에는 크게 나눠 추진공법과 실드공법이 있고, 구축하는 관로의 관 직경이나 토질 등에 따라 구별하여 사용되고 있으나, 실드공법은 굴진기에 의한 굴진과 그 후방에서의 세그먼트의 조립을 병행하여 실시하고 있다.In general, the construction methods for constructing pipelines in the ground without excavating the ground are largely divided into the propulsion method and the shield method, and are used according to the pipe diameter and the soil of the pipeline to be constructed. The assembly of the segment at the rear side is performed in parallel.
추진공법에 있어서, 장거리화를 달성하기 위해, 이전에는 중압(中押)방법이 사용되었고, 최근에는 굴진기에 의한 굴삭직경을 추진관의 외직경보다 크게 설정함으로써, 추진관과 굴착공의 내벽 사이에 테일 보이드를 확보하는 추력 감소 방법이 주류로 되고 있다.In the propulsion method, in order to achieve a long distance, the medium pressure method was previously used, and recently, the excavation diameter by the excavator is set to be larger than the external diameter of the propulsion pipe, so that between the propulsion pipe and the inner wall of the drilling hole Thrust reduction methods to secure tail voids are becoming mainstream.
추진공법에 있어서의 중압 방법은, 굴진기(1)의 후방 50m 정도의 지점에 있어서, 추진관(3)의 도중에 추진잭(4)을 삽입하고, 추진 공정 중에 추진잭(4)을 신장시켜 그보다 전방의 50m 정도를 움직여, 추진잭(4)의 추력을 경감시키고자 하는 것다. 또한, 테일 보이드에 의한 추력 감소 방법은 테일 보이드의 활재에 의해 추진관(3)과 굴착공의 내벽 사이의 마찰 발생을 적게 하고, 추진잭(4)의 신장에 필요한 추력을 경감하여, 장거리화를 도모하고자 하는 것이다.In the medium pressure method in the propulsion method, the
실드공법은 굴진기(1)에 의한 굴진과 그 후방에서의 세그먼트(8)의 조립을 실시하는 것으로, 조립된 관의 외주와 굴착공의 내벽 사이에 이입재를 주입하고, 굴진기(1)에 의한 굴삭공과 관의 외직경에 발생된 공간을 이입재로 매립한다.In the shielding method, the excavation by the
하지만, 종래의 추진공법이나 실드공법에서 지하관로의 직경을 조절하기 위해서는 굴진기(1)및 실드통유닛(2)을 교체해야 하는 번거로움이 있었다.However, in order to adjust the diameter of the underground pipe in the conventional propulsion method or the shield method, the excavator (1) and the shield cylinder unit (2) had to be replaced.
또한, 종래의 공법에 따라 지하관로의 직경을 설정직경보다 크게 형성하고, 세그먼트에 의한 실드관의 외경을 설정직경에 맞추거나, 설정직경보다 작게 조절하여 지하관로의 직경을 조절할 수 있으나, 세크먼트에 의한 실드관의 외경이 설정직경보다 작게 조절되는 구간에서는 굴착공의 내벽과 세그먼트 사이에 충진되는 이입재의 소비가 증가하여 전체적인 지하관로 구축 공사에 따른 비용을 증가시키고, 이입재의 경화에 많은 시간을 소비해야 했다.In addition, according to the conventional method, the diameter of the underground pipe can be formed larger than the set diameter, and the diameter of the underground pipe can be adjusted by adjusting the outer diameter of the shield pipe by the segment to the set diameter or by adjusting the diameter smaller than the set diameter. In the section where the outer diameter of the shield pipe is controlled to be smaller than the set diameter, the consumption of the fillers filled between the inner wall and the segment of the excavation hole increases, increasing the cost of the construction of the underground pipe and increasing the time for hardening of the fillers. Had to spend.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발진측으로부터 도달측까지 지하관로를 구축함에 있어서, 구축시스템의 교체없이 지하관로의 설정직경을 안정되게 축소 또는 확장시킬 수 있도록 하는 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems, in the construction of the underground pipeline from the oscillation side to the arrival side, the construction of the underground pipeline to stably reduce or expand the set diameter of the underground pipeline without replacing the construction system To provide a system and a hetero shield method using the same.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 지하관로 구축시스템은 회전에 의해 전방의 지산을 굴진하는 굴진유닛; 상기 굴진유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 실드통유닛; 둘 이상이 상기 실드통유닛의 내주면에 이격 배치되고, 상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛에 추진력을 제공하는 추진잭유닛; 및 상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛을 상호 탈부착 가능하게 연결하는 연결잭유닛;을 포함한다.According to a preferred embodiment for achieving the above object of the present invention, the underground pipeline construction system according to the present invention includes an excavation unit for excavating Jisan in front of the rotation; A shield cylinder unit detachably coupled to the excavation unit; A propulsion jack unit having two or more spaced apart from the inner circumferential surface of the shield cylinder unit and providing a driving force to the excavation unit and the shield cylinder unit; And a connection jack unit for detachably connecting the excavation unit and the shield cylinder unit to each other.
여기서, 상기 굴진유닛은, 상기 연결잭유닛을 매개로 상기 실드통유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 헤드바디; 상기 지산의 굴진을 위해 상기 헤드바디에 회전 가능하게 결합되되, 둘레면에 이격 배치되는 측면비트와 전면에 배치되는 전면비트 중 적어도 측면비트가 구비되는 굴진헤드; 상기 헤드바디를 기준으로 상기 굴진헤드를 회전시키는 헤드구동부; 및 상기 측면비트가 상기 굴진헤드로부터 돌출 가능하도록 상기 측면비트를 왕복 이동시키는 측면비트왕복부;를 포함한다.Here, the excavation unit, the head body detachably coupled to the shield cylinder unit via the connection jack unit; An excavation head rotatably coupled to the head body for excavation of the jisan, and having at least side bits of a side bit disposed on a circumferential surface and a front bit disposed on a front surface thereof; A head driving part which rotates the drilling head with respect to the head body; And a side bit reciprocating portion for reciprocating the side bit such that the side bit can protrude from the excavation head.
여기서, 상기 실드통유닛은, 상기 연결잭유닛을 매개로 상기 헤드바디에 탈부착 가능하게 결합되는 단위실드통; 둘 이상으로 상호 분리되고, 상기 단위실드통의 외주면에 구비되는 확장실드커버; 및 상기 확장실드커버가 상기 단위실드통으로부터 돌출 가능하도록 상기 확장실드커버를 왕복 이동시키는 확장실드구동부;를 포함한다.Here, the shield cylinder unit, the unit shield cylinder is detachably coupled to the head body via the connection jack unit; An expansion shield cover separated from each other by at least two and provided on an outer circumferential surface of the unit shield container; And an expansion shield driver for reciprocating the expansion shield cover so that the expansion shield cover can protrude from the unit shield container.
여기서, 상기 실드통유닛은, 상기 연결잭유닛을 매개로 상기 헤드바디에 탈부착 가능하게 결합되는 제1통유닛; 및 상기 연결잭유닛을 매개로 상기 제1통유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 제2통유닛;을 포함한다.Here, the shield cylinder unit, the first cylinder unit is detachably coupled to the head body via the connection jack unit; And a second cylinder unit detachably coupled to the first cylinder unit via the connection jack unit.
여기서, 상기 실드통유닛은, 상기 확장실드커버가 돌출됨에 따라 상호 인접한 확장실드커버 사이에 발생되는 노출공간을 폐쇄하는 가림실드커버; 및 상기 가림실드커버를 상기 확장실드커버에 고정시키는 커버결합부;를 더 포함한다.Here, the shield cylinder unit, the shield shield cover for closing the exposed space generated between the expansion shield cover adjacent to each other as the expansion shield cover protrudes; And a cover coupling part configured to fix the shield shield cover to the expansion shield cover.
여기서, 상기 굴진유닛의 전방에 지반보강액을 주입하는 지반보강천공유닛; 상기 굴진유닛의 왕복 이동 가능하게 결합되어 상기 굴진유닛의 전방으로 돌출 가능한 지반붕괴방지유닛; 상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 굴진유닛의 내부로 유입되는 토사를 발진측으로 배출시키는 토사운반유닛; 지하관로를 형성하기 위해 상기 실드통유닛에서 조립 가능한 세그먼트; 지하관로의 형성을 위해 상기 실드통유닛에 공급되는 추진관; 상기 굴진유닛과 상기 추진잭유닛과 상기 연결잭유닛의 동작을 제어하는 통합제어유닛; 및 상기 굴진유닛과 상기 추진잭유닛과 상기 연결잭유닛에 유압을 제공하는 유압유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.Here, the ground reinforcing drilling unit for injecting the ground reinforcing liquid in front of the drilling unit; A ground collapse preventing unit that is coupled to the reciprocating movement of the excavation unit and protrudes forward of the excavation unit; An earth and sand transport unit provided in at least one of the excavation unit and the shield cylinder unit to discharge the earth and sand introduced into the excavation unit to the oscillation side; A segment assembleable from the shield barrel unit to form an underground pipeline; A propulsion pipe supplied to the shield cylinder unit to form an underground pipe passage; An integrated control unit controlling the operation of the excavation unit, the propulsion jack unit, and the connection jack unit; And a hydraulic unit providing hydraulic pressure to the excavation unit, the propulsion jack unit, and the connection jack unit. At least any one of the more.
여기서, 상기 지반보강천공유닛은, 상기 지반보강액의 주입 경로를 형성하는 천공로드; 상기 천공로드를 회전시키는 로드회전구동부; 상기 천공로드를 왕복 이동시키는 왕복로드구동부; 및 상기 천공로드에 상기 지반보강액을 공급하는 보강액펌핑부;를 포함한다.Here, the ground reinforcing drilling unit, the drilling rod to form the injection path of the ground reinforcing liquid; A rod rotating driver for rotating the perforated rod; A reciprocating rod driver for reciprocating the perforated rod; And a reinforcing liquid pumping unit supplying the ground reinforcing liquid to the punching rod.
여기서, 상기 왕복로드구동부에는, 상기 추진잭유닛 중 어느 하나가 포함된다.Here, the reciprocating rod driving unit includes any one of the propulsion jack unit.
여기서, 상기 지반붕괴방지유닛은, 상기 굴진유닛에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가림판부; 상기 가림판부가 상기 굴진유닛의 전방으로 돌출 가능하도록 상기 굴진유닛에 결합되어 상기 가림판부를 슬라이드 이동시키는 방지구동부;를 포함한다.Here, the ground collapse preventing unit, the shielding plate coupled to the excavation unit to be movable slide; And a prevention driving part coupled to the excavation unit so as to protrude forward of the excavation unit to slide the obstruction plate part.
본 발명에 따른 이종실드공법은 본 발명에 따른 지하관로 구축시스템을 이용하여 상기 추진잭유닛의 신축에 따라 상기 굴진유닛을 전진시켜 굴착공을 형성하고, 상기 굴착공 내에 세그먼트를 설치하여 실드관이 형성된 지하관로를 구축하는 지하관로의 실드공법이고, 발진측과 도달측 사이에서 상기 지하관로 구축시스템이 지하관로의 설정직경을 변경하는 위치에 도달하면, 변경되는 상기 설정직경에 대응하여 상기 측면비트왕복부를 동작시켜 상기 굴진헤드로부터 상기 측면비트를 왕복 이동시킨 다음, 상기 굴진유닛을 가동시킨 상태에서 상기 추진잭유닛을 신장시켜 상기 실드통유닛과 상기 굴진유닛을 상기 세그먼트의 실드관의 길이분 만큼 전진시키고, 변경된 굴착공의 내벽에 상기 확장실드커버가 지지되도록 변경되는 상기 설정직경에 대응하여 상기 실드통유닛에 구비되는 상기 확장실드구동부를 동작시켜 상기 단위실드통으로부터 상기 확장실드커버를 왕복 이동시킨다.The heterogeneous shielding method according to the present invention forms an excavation hole by advancing the excavation unit according to the expansion and contraction of the propulsion jack unit by using the underground pipeline construction system according to the present invention, and installing a segment in the excavation hole to provide a shield pipe. The method of shielding the underground pipeline to form the underground pipeline formed, and when the underground pipeline construction system reaches a position to change the set diameter of the underground pipeline between the oscillation side and the arrival side, the side bit corresponding to the set diameter that is changed By operating the reciprocating unit to reciprocate the side bit from the excavation head, and then extend the propulsion jack unit while the excavation unit is in operation to extend the shield cylinder unit and the excavation unit by the length of the shield pipe of the segment. Advance and change the set diameter so that the expansion shield cover is supported on the inner wall of the changed drilling hole. And by operating the extension shield driving unit provided in the shield tube unit from whole, thereby the shield unit reciprocates the extension shield cover.
여기서, 상기 세그먼트는, 복수로 원통의 실드관을 형성하되, 스틸프레임과, 상기 스틸프레임의 안쪽에 설치된 세라믹층의 조합에 의해 형성하고, 상기 세라믹층에는, 상기 세라믹층의 내면측에 위치하는 이입재의 주입구와, 상기 세라믹층의 외면측에 위치하는 이입재의 토출구와, 상기 주입구와 상기 토출구를 연결하는 통로가 설치되며, 상기 주입구에는, 체크 밸브가 장착되고, 상기 토출구는 상기 세라믹층의 외면측의 복수 지점에 설치되며, 상기 통로가 상기 주입구와 복수의 토출구를 연결하도록 설치된다.Here, the segment is formed by a plurality of cylindrical shield tubes, formed by a combination of a steel frame and a ceramic layer provided inside the steel frame, wherein the ceramic layer is located on the inner surface side of the ceramic layer. An injection hole of a filler material, a discharge hole of a filler material positioned on the outer surface side of the ceramic layer, and a passage connecting the injection hole and the discharge hole are provided. The injection hole is equipped with a check valve, and the discharge hole is an outer surface of the ceramic layer. It is provided at a plurality of points on the side, the passage is provided to connect the injection port and the plurality of discharge ports.
여기서, 상기 발진측과 상기 도달측 사이에서 지하관로의 설정직경이 변경되는 위치에는 관로변경측이 형성된다.Here, the pipe changing side is formed at a position where the set diameter of the underground pipe is changed between the oscillating side and the reaching side.
본 발명에 따른 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법에 따르면, 발진측으로부터 도달측까지 지하관로를 구축함에 있어서, 구축시스템의 교체없이 지하관로의 직경을 안정되게 축소 또는 확장시킬 수 있다.According to the underground pipeline construction system according to the present invention and the hetero shield method using the same, in constructing the underground pipeline from the oscillation side to the arrival side, the diameter of the underground pipeline can be stably reduced or expanded without replacing the construction system.
또한, 본 발명은 지하관로를 형성함에 있어서, 굴착공의 내벽과 세그먼트 사이의 이격공간을 최소화시키면서도 지하관로의 직경을 안정되게 조절할 수 있다.In addition, the present invention in forming the underground pipeline, it is possible to stably adjust the diameter of the underground pipeline while minimizing the space between the inner wall and the segment of the excavation hole.
또한, 본 발명은 측면비트의 왕복 동작에 따라 지하관로를 형성하기 위한 굴착공의 직경을 안정되게 확장 또는 축소시킬 수 있다.In addition, the present invention can stably expand or reduce the diameter of the excavation hole for forming the underground pipeline in accordance with the reciprocating operation of the side bit.
또한, 본 발명은 지산에서 굴진헤드가 회전 이동될 때, 굴진헤드에서 측면비트의 유동을 억제 또는 방지하고, 굴진에 따른 굴착공의 직경을 안정적으로 유지시킬 수 있다.In addition, the present invention can suppress or prevent the flow of the side bit in the drilling head when the drilling head is rotated in Jisan, it is possible to stably maintain the diameter of the drilling hole according to the drilling.
또한, 본 발명은 굴진헤드를 통한 굴착공의 직경 축소 또는 확장에 대응하여 실드통유닛의 직경이 축소 또는 확장됨에 따라 굴착공에서 실드통유닛이 지산과의 마찰저항에 따른 반력을 안정되게 발생할 수 있도록 하고, 굴진헤드가 회전될 때, 실드통유닛이 지산에 안정되게 지지되도록 한다.In addition, the present invention, as the diameter of the shield cylinder unit is reduced or expanded in response to the diameter reduction or expansion of the drilling hole through the excavation head, the shield cylinder unit in the excavation hole can stably generate a reaction force according to the frictional resistance with Jisan When the drilling head is rotated, the shield cylinder unit is stably supported by the acid.
또한, 본 발명은 실드통유닛의 확장에 따라 개구되는 부분을 안정되게 폐쇄할 수 있고, 지산에서 낙하하는 잔류물이 단위실드통과 확장실드커버 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can stably close the opening portion according to the expansion of the shield cylinder unit, it is possible to prevent the residue falling from the acid flows between the unit shield cylinder and the expansion shield cover.
또한, 본 발명은 추진잭유닛을 통해 굴진유닛의 굴진깊이를 안정되게 조절할 수 있다.In addition, the present invention can stably adjust the drilling depth of the drilling unit through the propulsion jack unit.
또한, 본 발명은 연결잭유닛을 통해 굴진유닛과 실드통유닛의 탈부착 및 제1통유닛과 제2통유닛 사이의 탈부착을 간편하게 하고, 실드통유닛의 확장 또는 축소에 따라 제2통유닛의 교체를 편리하게 할 수 있다.In addition, the present invention facilitates the attachment and detachment of the excavating unit and the shield cylinder unit through the connecting jack unit and the detachment between the first cylinder unit and the second cylinder unit, the replacement of the second cylinder unit in accordance with the expansion or reduction of the shield cylinder unit. You can do it conveniently.
또한, 본 발명은 지반보강천공유닛이 추진잭유닛과 연동되어 동작되므로, 실드통유닛의 내부에서 부품수를 줄일 수 있고, 실드통유닛의 내부 공간을 확보하여 작업자의 이동을 원활하게 할 수 있다.In addition, the present invention because the ground reinforcing drilling unit is operated in conjunction with the propulsion jack unit, it is possible to reduce the number of parts in the shield cylinder unit, to ensure the internal space of the shield cylinder unit can facilitate the movement of the operator. .
또한, 본 발명은 지반붕괴방지유닛을 통해 굴진유닛의 전방에서 작업할 때, 지반의 붕괴에 따라 작업자를 안정되게 보호할 수 있다.In addition, the present invention when working in front of the excavation unit through the ground collapse prevention unit, it is possible to stably protect the worker in accordance with the collapse of the ground.
또한, 본 발명은 하나의 유압유닛 및 통합제어유닛을 통해 지하관로 구축시스템에 유압식으로 적용되는 헤드구동부, 측면비트왕복부, 확장실드구동부, 추진잭유닛, 연결잭유닛, 지반보강천공유닛, 지반붕괴방지유닛, 토사운반유닛을 일원화하여 통합 제어할 수 있다.In addition, the present invention is the head drive unit, side bit reciprocating section, expansion shield driving unit, propulsion jack unit, connection jack unit, ground reinforcement drilling unit, ground collapse that is hydraulically applied to the underground pipeline construction system through one hydraulic unit and integrated control unit The prevention unit and the earth and sand conveying unit can be integrated and controlled.
도 1은 일반적인 추진공법(a)과 실드공법(b)을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 전면이 폐쇄된 클로징 방식의 굴진헤드에 장착된 측면비트왕복부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 전면이 개방된 오픈 방식의 굴진헤드에 장착된 측면비트왕복부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 실드통유닛의 결합 상태(a)와 실드통유닛의 직경 확장 상태(b)를 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 실드통유닛의 직경이 확장된 상태에서 가림실드커버가 결합된 상태를 도시한 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 지반보강천공유닛의 배치 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 실드통유닛에서 추진잭유닛의 결합 상태를 도시한 분해단면도(a)와 결합단면도(b)이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 지반붕괴방지유닛의 결합 상태(a)와 동작 상태(b)를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에 의해 지하관로가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트로 관을 형성한 상태를 나타내는 일부 절개 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트의 내직경면 측에서 본 정면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트의 폭 방향에 따라 절개한 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트의 둘레 방향을 따라 절개한 종단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트를 사용한 실드관의 접속 상태를 나타내는 측면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에에 따른 세그먼트를 사용하여 조립한 실드관의 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a general propulsion method (a) and a shield method (b).
2 is a view schematically showing an underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing the side bit reciprocating portion mounted to the excavation head of the closing method of the front closed in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the side bit reciprocating portion mounted to the open head of the excavation type of the open front in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state (a) of the shield cylinder unit and the diameter expansion state (b) of the shield cylinder unit in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which the shield shield cover is coupled in the expanded state of the shield cylinder unit in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an arrangement state of the ground reinforcing drilling unit in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded cross-sectional view (a) and a combined cross-sectional view (b) showing a coupling state of the propulsion jack unit in the shield barrel unit in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a combined state (a) and the operating state (b) of the ground collapse prevention unit in the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing a state in which the underground pipeline is formed by the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention.
11 is a partial cutaway front view showing a state in which a tube is formed of a segment according to an embodiment of the present disclosure.
12 is a perspective view showing a segment according to an embodiment of the present invention.
13 is a front view as seen from the inner diameter side of the segment according to an embodiment of the present invention.
14 is a longitudinal cross-sectional view cut along the width direction of a segment according to an embodiment of the present invention.
15 is a longitudinal cross-sectional view cut along the circumferential direction of a segment according to an embodiment of the present invention.
16 is a side view showing a connection state of a shield pipe using a segment according to an embodiment of the present invention.
17 is a longitudinal sectional view of a shield tube assembled using a segment according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the underground pipeline construction system and a hetero shield method using the same according to the present invention. At this time, the present invention is not limited or limited by the embodiment. In addition, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations may be omitted to clarify the gist of the present invention.
도 1을 참조하면, 일반적인 추진공법은 테일 보이드에 의한 추력 감소 방법을 이용하는 굴진기(1)의 후방에 실드통(2)을 배치하고, 실드통(2)의 후단에 접속한 추진관(3)을 추진공법에 의해 땅속에 진입시키게 되어 있다.Referring to FIG. 1, in the general propulsion method, a
추진관(3)은 RC, 다크 타일관, 구리관 등을 사용하여, 주지하는 바와 같이, 순차적으로 후단측에 접속되면서 발진측에 설치되는 추진용 투입잭으로 땅속에 투입되게 된다.The
실드통(2)은 추진관(3)의 외직경에 알맞는 스킨 원통의 내부에 복수의 추진잭(4)을 장치한 구조를 갖고, 실드통(2)의 내부에 내직경이 추진관(3)과 실질적으로 동일하고 외직경이 추진관(3)보다 작은 직경이 되는 칼라용 세그먼트(5)를 미리 조립한 상태에서 수납하고, 이것을 추진관(3)의 선단에 접속해 둠과 동시에, 칼라용 세그먼트(5)와 추진관(3)의 감합 부분에 지수용의 지수실(7)이 형성되어 있다.The
칼라용 세그먼트(5)는 추진관(3)의 선단에 끼워맞춰져 부착하는 이직경칼라(6)와, 내직경을 추진관(3)의 내직경에 합친 부착용 세그먼트(5a)가 일체 구조로 되어 있다.The
칼라용 세그먼트(5)를 추진관(3)의 최선단에 접속하는 방법은 추진관(3)의 선단에 이직경칼라(6)를 추진관(3)의 선단에 감합하여 부착하면 되고, 부착용 세그먼트(5a)는 굴진기(1)의 실드통(2) 내에 수납되어 부착용 세그먼트(5a)에 실드관이 접속되게 된다.The method of connecting the
칼라용 세그먼트(5)의 사용에 의해, 추진공법으로부터 실드공법으로 끊임없이 전환을 실시할 수 있고, 능률의 향상을 도모할 수 있음과 동시에, 추진관(3)과 실드관의 접속 부분에 누수나 발출, 내직경의 엇갈림이 발생하지 않도록 할 수 있고, 유연성의 향상으로 지진에 강한 지하관로를 구축할 수 있다는 이점이 있다.By the use of the
도 2 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템은 회전에 의해 전방의 지산을 굴진하는 굴진유닛(100)과, 굴진유닛(100)에 탈부착 가능하게 결합되는 실드통유닛(200)과, 둘 이상이 실드통유닛(200)의 내주면에 이격 배치되고 굴진유닛(100)과 실드통유닛(200)에 추진력을 제공하는 추진잭유닛(300)과, 굴진유닛(100)과 실드통유닛(200)을 상호 탈부착 가능하게 연결하는 연결잭유닛(400)을 포함한다.2 to 10, the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention, the
굴진유닛(100)은 연결잭유닛(400)을 매개로 실드통유닛(200)에 탈부착 가능하게 결합되는 헤드바디(110)와, 지산의 굴진을 위해 헤드바디(110)에 회전 가능하게 결합되되 둘레면에 이격 배치되는 측면비트(123)와 전면에 배치되는 전면비트(124) 중 적어도 측면비트(123)가 구비되는 굴진헤드(120)와, 헤드바디(110)를 기준으로 굴진헤드(120)를 회전시키는 헤드구동부(130)와, 측면비트(123)가 굴진헤드(120)로부터 돌출 가능하도록 측면비트(123)를 왕복 이동시키는 측면비트왕복부(140)를 포함할 수 있다.
굴진헤드(120)는 전면이 폐쇄되는 클로징 방식과 전면이 개방된 오픈 방식으로 구분할 수 있다.The excavating
클로징 방식의 경우, 굴진헤드(120)는 전면부가 개방된 링 형태의 헤드링부(121)와, 헤드링부(121)의 전면부를 폐쇄하는 폐쇄가이드(122)와, 폐쇄가이드(122)에 이격 배치되는 복수의 전면비트(124)와, 헤드링부(121)의 둘레면에 이격 배치되는 복수의 측면비트(123)를 포함할 수 있다.In the case of the closing method, the excavating
오픈 방식의 경우, 굴진헤드(120)는 전면부가 개방된 링 형태로써, 전면부가 개방된 링 형태의 헤드링부(121)와, 헤드링부(121)의 둘레면에 이격 배치되는 복수의 측면비트(123)를 포함할 수 있다. 이때, 굴진헤드(120)의 가장자리를 따라 굴진헤드(120)의 전면부에는 복수의 전면비트(124)가 이격 배치될 수 있다.In the case of the open method, the
이러한 굴진헤드(120)에서 둘레면에는 측면비트(123)의 왕복 이동을 위해 측면비트(123)의 설치 위치에 대응하여 비트왕복홀(1211)이 관통 형성될 수 있다.The bit
클로징 방식의 굴진헤드(120)에 대응하여 측면비트왕복부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 비트왕복홀(1211)의 가장자리에 형성되는 가이드브라켓(142)과, 폐쇄가이드(122)에 결합되어 측면비트(123)를 왕복 이동시키는 왕복구동부(144)를 포함하고, 측면비트(123)가 탈부착 가능하게 결합된 상태에서 비트왕복홀(1211)과 가이드브라켓(142)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 비트결합부재(143)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 왕복구동부(144)는 비트결합부재(143)를 슬라이드 이동시키므로, 측면비트(123)는 굴진헤드(120)로부터 돌출 가능하다.As shown in FIG. 3, the side
오픈 방식의 굴진헤드(120)에 대응하여 측면비트왕복부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 비트왕복홀(1211)의 가장자리에 형성되는 가이드브라켓(142)과, 가이드브라켓(142)에 결합되는 고정브라켓(141)과, 고정브라켓(141)에 결합되어 측면비트(123)를 왕복 이동시키는 왕복구동부(144)를 포함하고, 측면비트(123)가 탈부착 가능하게 결합된 상태에서 비트왕복홀(1211)과 가이드브라켓(142)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 비트결합부재(143)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 왕복구동부(144)는 비트결합부재(143)를 슬라이드 이동시키므로, 측면비트(123)는 굴진헤드(120)로부터 돌출 가능하다.As shown in FIG. 4, the side
왕복구동부(144)는 유압이 발생되는 왕복실린더(1441)와, 유압에 의해 왕복실린더(1441)에서 왕복 이동되는 왕복피스톤(1442)을 포함할 수 있다. 그러면, 왕복실린더(1441)는 폐쇄가이드(122) 또는 고정브라켓(141)에 고정되도록 하고, 왕복피스톤(1442)은 측면비트(123)가 결합된 상태에서 왕복실린더(1441)의 동작에 따라 비트왕복홀(1211)과 가이드브라켓(142)에서 슬라이드 이동 가능하다.The
또한, 측면비트왕복부(140)에서 비트결합부재(143)가 더 포함되는 경우, 왕복실린더(1441)는 폐쇄가이드(122) 또는 고정브라켓(141)에 고정되도록 하고, 왕복피스톤(1442)은 비트결합부재(143)에 고정되도록 한다.In addition, when the
실드통유닛(200)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 연결잭유닛(400)을 매개로 헤드바디(110)에 탈부착 가능하게 결합되는 단위실드통(201)과, 둘 이상으로 상호 분리되어 단위실드통(201)의 외주면에 구비되는 확장실드커버(202)와, 확장실드커버(202)가 단위실드통(201)으로부터 돌출 가능하도록 확장실드커버(202)를 왕복 이동시키는 확장실드구동부(203)를 포함할 수 있다.The
단위실드통(201)은 확장실드커버(202)의 길이 방향에 대응하여 둘 이상이 상호 이격 배치될 수 있다. 단위실드통(201)은 확장실드커버(202)의 길이 방향에 대응하여 통 형상을 나타낼 수 있다.Two or more
이러한 실드통유닛(200)에서 단위실드통(201)의 둘레면에는 확장실드커버(202)의 왕복 이동을 위해 확장연동홀(2011)이 관통 형성될 수 있다. 확장연동홀(2011)은 확장실드커버(202)의 중앙에 대응하여 단위실드통(201)의 둘레면에 관통 형성될 수 있다.In the
확장실드커버(202)는 길이 방향을 따라 둘 이상으로 분리되어 개별 동작될 수 있다. 확장실드커버(202)가 둘인 경우, 반원 형태의 단면을 나타내고, 좌우 방향으로 돌출되도록 하여 노출공간이 상부와 하부에 각각 형성되도록 한다. 확장실드커버(202)가 셋인 경우, 호 형태의 단면을 나타내고, 두 개의 확장실드커버(202)는 좌우 방향에서 각각 상측으로 경사지게 돌출되도록 하고, 나머지 하나의 확장실드커버(202)는 아래로 돌출되도록 하여 노출공간이 상부와 좌측 하부와 우측 하부에 각각 형성되도록 한다. 확장실드커버(202)가 넷인 경우, 호 형태의 단면을 나타내고, 두 개의 확장실드커버(202)는 좌우 방향에서 각각 상측으로 경사지게 돌출되도록 하고, 나머지 두 개의 확장실드커버(202)는 좌우 방향에서 각각 하측으로 경사지게 돌출되도록 하여 노출공간의 상부와, 하부와, 좌측과, 우측에 각각 형성되도록 한다.The
확장실드구동부(203)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 확장연동홀(2011)의 가장자리에 형성되는 확장안내브라켓(2032)과, 확장안내브라켓(2032)에 결합되는 확장지지브라켓(2031)과, 확장지지브라켓(2031)에 결합되어 확장실드커버(202)를 왕복 이동시키는 확장구동부(2034)를 포함하고, 확장연동홀(2011)과 확장안내브라켓(2032)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 확장지지블럭(2033)을 더 포함할 수있다. 그러면, 확장구동부(2034)는 확장지지블럭(2033)을 슬라이드 이동시키므로, 확장실드커버(202)는 단위실드통(201)으로부터 돌출 가능하다.As shown in FIGS. 5 to 7, the extension
확장구동부(2034)는 유압이 발생되는 확잔실린더(2035)와, 유압에 의해 확잔실린더(2035)에서 왕복 이동되는 확잔피스톤(2036)을 포함할 수 있다. 그러면, 확잔실린더(2035)는 확장지지브라켓(2031)에 고정되도록 하고, 확잔피스톤(2036)은 확장실드커버(202)가 결합된 상태에서 확잔실린더(2035)의 동작에 따라 확장연동홀(2011)과 확장안내브라켓(2032)에서 슬라이드 이동 가능하다.The
또한, 확장실드구동부(203)에서 확장지지블럭(2033)이 더 포함되는 경우, 확잔실린더(2035)는 확장지지브라켓(2031)에 고정되도록 하고, 확잔피스톤(2036)은 확장지지블럭(2033)에 고정되도록 한다.In addition, when the
실드통유닛(200)은 확장실드커버(202)가 돌출됨에 따라 상호 인접한 확장실드커버(202) 사이에 발생되는 노출공간을 폐쇄하는 가림실드커버(204)와, 가림실드커버(204)를 확장실드커버(202)에 고정시키는 커버결합부(205)를 더 포함할 수 있다.The
커버결합부(205)는 확장실드커버(202)와 가림실드커버(204) 중 어느 하나의 측면에 함몰 형성되는 결합홈부(205a)와, 확장실드커버(202)와 가림실드커버(204) 중 다른 하나에 함몰 형성되는 조립홈부(205b)와, 결합홈부(205a)와 연통되도록 조립홈부(205b)의 일측면에 관통 형성되는 연통홀부(205c)와, 조립홈부(205b)에 지지된 상태에서 연통홀부(205c)를 통과하여 결합홈부(205a)에 나사 결합되는 실드결합부(205d)를 포함할 수 있다. 그러면, 가림실드커버(204)가 노출공간을 폐쇄한 상태에서 실드결합부(205d)를 이용한 나사 결합을 통해 가림실드커버(204)를 확장실드커버(202)에 탈부착 가능하게 결합시킬 수 있다.The
또한, 커버결합부(205)는 실드결합부(205d)가 연통홀부(205c)에 삽입된 상태에서 실드결합부(205d)의 이동을 제한하는 제한스토퍼부(205e)와, 조립홈부(205b)를 개폐하는 개폐뚜껑부(205f) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, the
제한스토퍼부(205e)는 조립홈부(205b)에 구비되어 실드결합부(205d)가 조립홈부(205b)에서 이탈되는 것을 방지한다.The
이러한 실드통유닛(200)은 연결잭유닛(400)을 매개로 헤드바디(110)에 탈부착 가능하게 결합되는 제1통유닛(210)과, 연결잭유닛(400)을 매개로 제1통유닛(210)에 탈부착 가능하게 결합되는 제2통유닛(220)을 포함할 수 있다.The
제1통유닛(210)과 제2통유닛(220)의 길이는 세그먼트(8)의 실드관의 길이분과 실질적으로 동일할 수 있다.The length of the
이러한 실드통유닛(200)의 후단부에는 가장자리를 따라 지지날개(200a)가 회동 가능하게 결합되어 이입재가 실드통유닛(200)의 외측 둘레로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 지지날개(200a)는 실드통유닛(200)의 외주면으로 돌출되도록 하고, 굴착공의 내벽에 지지되도록 한다.The rear end of the
또한, 실드통유닛(200)에서 제2통유닛(220)의 후단부에는 가장자리를 따라 지수실부(200b)가 회동 가능하게 결합되어 이입재가 실드통유닛(200)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 지수실부(200b)는 실드통유닛(200)의 내부로 돌출되도록 하고, 세그먼트(8)의 조립에 따른 실드관에 지지되도록 한다.In addition, the rear end portion of the
추진잭유닛(300)은 실드통유닛(200)에 결합되어 유압이 발생되는 추진실린더와, 추진실린더에서 유압에 의해 왕복 이동되는 추진피스톤을 포함할 수 있다. 추진잭유닛(300)은 굴착공의 직경에 대응하여 둘 이상이 상호 이격 배치될 수 있다. 추진잭유닛(300) 중 어느 하나는 실드통유닛(200)의 하부에 위치하도록 하여 후술하는 왕복로드구동부(530)를 대체할 수 있도록 한다. 추진잭유닛(300)의 추진피스톤에는 세그먼트(8)와의 결합을 위한 지지칼라(301)가 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템은 굴진유닛(100)의 전방에 지반보강액을 주입하는 지반보강천공유닛(500)과, 굴진유닛(100)의 왕복 이동 가능하게 결합되어 굴진유닛(100)의 전방으로 돌출 가능한 지반붕괴방지유닛(600)과, 굴진유닛(100)과 실드통유닛(200) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 굴진유닛(100)의 내부로 유입되는 토사를 발진측으로 배출시키는 토사운반유닛(700)과, 지하관로를 형성하기 위해 실드통유닛(200)에서 조립 가능한 세그먼트(8)와, 지하관로의 형성을 위해 실드통유닛(200)에 공급되는 추진관(3)과, 굴진유닛(100)과 추진잭유닛(300)과 연결잭유닛(400)의 동작을 제어하는 통합제어유닛(800)과, 굴진유닛(100)과 추진잭유닛(300)과 연결잭유닛(400)에 유압을 제공하는 유압유닛(900) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.Underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention is ground reinforcing
지반보강천공유닛(500)은 지반보강액의 주입 경로를 형성하는 천공로드(510)와, 천공로드(510)를 회전시키는 호드회전구동부(520)와, 천공로드(510)를 왕복 이동시키는 왕복로드구동부(530)와, 천공로드(510)에 지반보강액을 공급하는 보강액펌핑부(540)를 포함할 수 있다.The ground reinforcing
천공로드(510)는 중공의 관 형상을 나타내어 내부로 지반보강액이 통과하도록 한다. 천공로드(510)는 지반보강액의 주입 위치에 대응하여 둘 이상이 상호 탈부착 가능하게 결합되어 전체 길이를 조절할 수 있다. 천공로드(510)의 선단부에는 지반보강액이 분출되고 토사가 천공로드의 내부로 유입되는 것을 방지하는 분사부(511)가 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.The
왕복로드구동부(530)에는 추진잭유닛(300) 중 어느 하나가 포함될 수 있다.The reciprocating rod driving unit 530 may include any one of the pushing
이에 따라 지반보강천공유닛(500)은 실드통유닛(200)에 왕복로드구동부(530)를 슬라이드 이동 가능하게 연결하는 왕복가이드부(550)를 더 포함할 수 있다.Accordingly, the ground reinforcing
왕복가이드부(550)는 왕복로드구동부(530)에 구비되는 슬라이더(531)와, 실드통유닛(200)에 구비되어 슬라이더(531)가 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가이드레일(533)과, 슬라이더(531)와 가이드레일(533)을 탈부착 가능하게 연결하는 탈착부재(535)를 포함할 수 있다.The
슬라이더(531)에는 슬라이더지지돌부(5311)가 돌출 형성될 수 있다. 슬라이더(531)에는 슬라이더지지홈부(5312)가 함몰 형성될 수 있다. 슬라이더지지홈부(5312)는 상호 이격되어 돌출되는 두개의 슬라이더지지돌부(5311)에 의해 형성될 수 있다.The
가이드레일(533)에는 레일지지돌부(5331)가 돌출 형성될 수 있다. 가이드레일(533)에는 레일지지홈부(5332)가 함몰 형성될 수 있다. 레일지지홈부(5332)는 상호 이격되어 돌출되는 두개의 레일지지돌부(5331)에 의해 형성될 수 있다.The rail support protrusion 5313 may protrude from the
그러면, 지지돌부들은 마주보는 지지홈부와 끼움 결합되도록 한다.Then, the support protrusions are to be fitted with the support grooves facing.
슬라이더(531)와 가이드레일(533) 중 어느 하나에는 슬라이더(531)와 가이드레일(533) 중 다른 하나를 감싸는 제한가이드(5333)가 돌출 형성될 수 있다.One of the
왕복가이드부(550)는 슬라이더(531)에 관통 형성되는 제1결합홀(532)과 가이드레일(533)에 돌출 형성되는 제2결합홀(534)을 더 포함하고, 탈착부재(535)는 상호 연통된 제1결합홀(532)과 제2결합홀(534)에 끼움 결합된다.The
지반붕괴방지유닛(600)은 굴진유닛(100)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가림판부(601)와, 가림판부(601)가 굴진유닛(100)의 전방으로 돌출 가능하도록 굴진유닛(100)에 결합되어 가림판부(601)를 슬라이드 이동시키는 방지구동부를 포함할 수 있다.The ground
가림판부(601)는 굴진헤드(120)에 대응하여 호 형상의 단면을 나타낼 수 있다.The
방지구동부는 굴진유닛(100)에 결합되어 유압이 발생되는 방지실린더(603)와, 유압에 의해 방지실린더(603)에서 왕복 이동되는 방지피스톤(604)을 포함할 수 있다. 방지피스톤(604)은 지지가이드(602)에 슬라이드 이동 가능하게 지지되고, 선단부에 가림판부(601)가 결합된다.The prevention driving unit may include a
그러면, 굴진유닛(100)의 상부에서 방지구동부의 동작에 따라 가림판부(601)를 전방으로 돌출시킴으로써, 굴진유닛(100)의 전방에서 작업자가 작업할 때, 낙하되는 지산의 토사를 굴착공의 측면으로 유도하고, 굴진유닛(100)의 전방에서 작업하는 작업자의 안전사고를 예방할 수 있다.Then, the projecting
지반붕괴방지유닛(600)은 오픈 방식의 굴진유닛(100)에 적용되는 것이 유리하다.The ground
토사운반유닛(700)은 공지의 이토압식, 이수압식, 이노식 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다.The earth and
통합제어유닛(800)은 지반보강천공유닛(500)과, 지반붕괴방지유닛(600)과, 토사운반유닛(800)의 유압 동작도 제어할 수 있다.The
도 2 내지 도 10 및 도 11 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트(8)는 실드공법의 실시에 사용하기 위해 복수로 원통의 실드관을 형성한다.2-10 and 11-17, the
본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트(8)는 스틸프레임(9)과, 스틸프레임(9)의 내측에 설치된 세라믹층인 콘크리트층(10)의 조합에 의해 원통을 복수로 분할한 원호상으로 형성된다.The
콘크리트층(10)에는 콘크리트층(10)의 원호의 내면측에 위치하는 이입재의 주입구(11)와, 콘크리트층(10)의 외면측에서 네 모퉁이 등에 위치하는 복수 이입재의 토출구(12)와, 주입구(11)와 토출구(12)를 연결하는 통로(13)가 설치된다.In the
주입구(11)에는 체크밸브(미도시)가 장착되고, 주입한 이입재가 역류하지 않게 되어 있다.The
토출구(12)는 콘크리트층(10)의 외면측의 복수 지점에 설치되고, 통로(13)가 하나의 주입구(11)와 복수의 토출구(12)를 연결하도록 설치된다.The
통로(13)는 형 프레임을 사용한 콘크리트층(10)의 성형시에 형 프레임 내의 공간에 주입구(11)와 복수의 토출구(12)를 형성하는 파이프와, 주입구(11)와 복수의 토출구(12)를 연결하는 통로(13)가 되는 파이프를 배관하고, 콘크리트의 타설에 의해 이들 배관을 매설함으로써 형성할 수 있다.The
스틸프레임(9)은 외주판(9a)의 한 쪽의 가장자리에 직각의 플랜지(9b)와 다른 쪽의 가장자리에 직각의 매립판(9c)을 설치한 단면 형상을 갖는 형재를 직사각형의 프레임 형상으로 조립함과 동시에, 둘레 방향을 따른 양측 부분은 원호 형상으로 형태지워진다.The
콘크리트층(10)은 스틸프레임(9)의 플랜지(9b)로 둘러싸인 공간 내에 들어가고, 매립판(9c)을 매립 형상으로 함으로써, 스틸프레임(9)과 결합 일체화되고, 플랜지(9b)와의 사이에 간격(14)을 형성하도록, 기설정된 두께(65mm 내지 75mm, 실질적으로는 70mm 정도)로 형성되고, 내부에 매설한 철근(15)에 의해 보강되며, 콘크리트층(10)의 외직경면과 스틸프레임(9)의 외주판(9a)은 동일면인 평활한 면으로 마무리되고, 콘크리트층(10)의 내직경면은 스틸프레임(9)보다 내측으로 돌출되도록 한다.The
인접하는 세그먼트(8)는 스틸프레임(9)의 외주에 설치된 플랜지(9b)를 중첩시켜, 양 플랜지(9b)를 볼트로 고정하거나, 클립 금구(16)를 통한 끼움 결합으로 세그먼트(8)의 직경 방향 및 축 방향의 결합을 실시할 수 있게 된다.
세그먼트(8)의 결합에 있어서, 플랜지(9b) 사이에 팽창성 시일을 장착하여, 접속 부분의 지수가 확실하게 얻어지도록 하거나, 간극(14)을 이용하여 접속 부분을 내진용 충전재로 채워지도록 할 수 있다.In the joining of the
세그먼트(8)의 통로(13)는 세그먼트(8)의 하나의 주입구(11)와 복수의 토출구(12)를 연결하도록 설치되어 있지만, 관을 조립하기 위해 복수로 분할한 세그먼트(8)의 통로(13)를 실드관의 조립시에 접속할 수 있도록 하고, 1개의 주입구(11)에서 이입재를 주입하면, 각 세그먼트(8)의 토출구(12)에서 동시에 이입재를 토출시킬 수 있도록 한다.The
실드관의 형성을 위해, 세그먼트(8)는 하부 세그먼트(8a)와 양측 세그먼트(8b) 및 폭이 좁은 상부 세그먼트(8c)의 4분할로 이루어지고, 하부 세그먼트(8a)의 통로(13)는 하부 세그먼트(8a)의 둘레 방향의 양단에 도달하도록 설치되고, 또한, 양측 세그먼트(8b)의 통로(12)는 양측 세그먼트(8b)의 둘레 방향의 하단에 도달하도록 설치되며, 실드관의 조립시에 각 세그먼트(8a)와(8b)의 통로(13)를 조인트 파이프와 같은 이음매수단(17)을 사용하여 접속하도록 하고, 하부 세그먼트(8a)의 주입구(11)로부터 주입밸브(18)를 개재시켜 이입재를 주입하게 되어 있다. 일예로, 세그먼트(8)에 의해 조립하는 실드관의 내직경은, 1000mm 내지 1350mm 정도이고, 세그먼트(8)의 폭은 600mm 이다.For the formation of the shield tube, the
본 발명의 일 실시예에 따른 이종실드공법에 대하여 설명한다.A hetero shielding method according to an embodiment of the present invention will be described.
추진공법의 시공에 있어서, 발진측에서 굴진유닛(100)과 추진관(3) 사이에 실드통유닛(2)을 배치하고 굴진유닛(100)에 의한 굴착과 추진관(3)의 후단을 투입용 추진잭으로 가압함으로써 추진공법을 시작하고, 추진관(3)의 후단측에 새로운 추진관(3)을 순서대로 이어간다.In the construction of the propulsion method, the
이 때, 실드통유닛(200)은 추진관(3)의 선단에 칼라용 세그먼트(5)를 접속하여, 추진잭유닛(300)을 부착용 세그먼트(5a)의 선단면에 맞닿게 해 놓는다.At this time, the
추진공법에서 투입용 추진잭(4)에 의한 추력에 의한 추진관(3)의 추진이 불가능하게 된 경우, 추진관(3)으로 지하관로를 형성한 상태에서 추진공법을 정지하고, 신속하게 실드통유닛(200) 내에서 세그먼트(8)를 사용하여 지하관로를 구축하는 실드공법으로 전환한다.When the
실드공법의 전환은 추진관(3)에 의한 지하관로에서 실드통유닛(200) 내에 작업자가 들어가면 즉시 실시할 수 있기 때문에, 전환에 필요한 시간이 1 시간정도이면, 대기 시간이 짧기 때문에 공사 기간의 대폭적인 단축이 가능해진다.Switching of the shielding method can be performed immediately when an operator enters the
실드공법의 시공에 있어서, 실드공법을 실시하기 위해서는, 추진잭유닛(300)을 수축시켜, 실드통유닛(200) 내에 반입한 세그먼트(8)를 원통의 실드관으로 조립하고, 이 실드관을 칼라용 세그먼트(5)의 부착용 세그먼트(5a)에 맞닿게 해 놓은 접속 상태에서 추진잭유닛(300)을 신장시켜, 굴진유닛(100)을 가동시킨 상태에서, 실드관으로 조립한 세그먼트(8)를 반력으로서, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)을 세그먼트(8)의 실드관의 길이분 만큼 전진시킨다.In the construction of the shield method, in order to perform the shield method, the
실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)을 전진시키면, 추진잭유닛(300)을 수축시키고, 실드통유닛(200) 내에서 다시 세그먼트(8)를 원통의 실드관으로 조립하여 앞의 실드관에 접속한다. 다시 추진잭유닛(300)을 신장시키면, 굴진유닛(100)을 가동시킨 상태에서 조립한 세그먼트(8)의 실드관을 반력으로서, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)을 세그먼트(8)에 의한 실드관의 길이분 만큼 전진시킨다.When the
세그먼트(8)의 조립과 추진잭유닛(300)의 신축에 의한 전진을 필요한 길이에 걸쳐 반복함으로써, 추진관(3)의 선단에 칼라용 세그먼트(5)와 세그먼트(8)를 사용하여 지하관로를 구축할 수 있고, 추진관(3)과 칼라용 세그먼트(5) 및 세그먼트(8)에 의한 실드관에서 연속한 지하관로가 얻어지게 된다.By repeating the assembly of the
실드공법의 시공에 있어서, 세그먼트(8)에 의한 실드관의 조립이 완료되면, 세그먼트(8)에 설치한 하나의 주입구(11)로부터 이입재를 주입하면, 복수의 토출구(12)로부터 동시에 굴착공과 실드관의 외직경에 발생된 이격공간에 대하여 이입재를 주입할 수 있어, 이격공간에 대한 이입재의 주위가 양호해지고, 이입재의 주입 작업의 효율 향상과 고질의 이입재층의 형성을 실현할 수 있다.In the construction of the shield method, when the assembling of the shield pipe by the
특히, 실드관의 형성에 조합하는 복수의 세그먼트(8)의 통로(13)를, 세그먼트(8)의 원주 방향에 이음매 수단(17)을 사용하여 접속하도록 하면, 굴착공과 실드관의 외직경에 발생된 공간의 전체 둘레에 대하여, 1개로부터 단시간에 균일하게 이입재를 완전히 주입할 수 있어, 이입재의 주입 작업의 효율 향상과 고질의 이입재층의 형성을 실현할 수 있다.In particular, when the
그러면, 발진측으로부터 도달측까지 추진공법과 실드공법 중 적어도 어느 하나를 이용하여 동일한 설정직경을 갖는 지하관로를 얻게 된다.Then, by using at least one of the propulsion method and the shield method from the oscillation side to the arrival side, an underground pipeline having the same set diameter is obtained.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종실드공법은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템을 이용하여 추진잭유닛(300)의 신축에 따라 굴진유닛(100)을 전진시켜 굴착공을 형성하고, 굴착공 내에 세그먼트(8)를 설치하여 실드관이 형성된 지하관로를 구축하는 지하관로의 실드공법이다.In particular, the hetero-shield method according to an embodiment of the present invention by using the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention by advancing the
본 발명의 일 실시예에 따른 이종실드공법은 발진측과 도달측 사이에서 지하관로 구축시스템이 지하관로의 설정직경을 변경하는 위치에 도달하면, 변경되는 설정직경에 대응하여 측면비트왕복부(140)를 동작시켜 굴진헤드(120)로부터 측면비트(123)를 왕복 이동시킨 다음, 굴진유닛(100)을 가동시킨 상태에서 추진잭유닛(300)을 신장시켜 실드통유닛(200)과 굴진유닛(200)을 세그먼트(8)의 실드관의 길이분 만큼 전진시키고, 변경된 굴착공의 내벽에 확장실드커버(202)가 지지되도록 변경되는 설정직경에 대응하여 실드통유닛(200)에 구비되는 확장실드구동부(203)를 동작시켜 단위실드통(201)으로부터 확장실드커버(202)를 왕복 이동시킨다.In the heterogeneous shielding method according to an embodiment of the present invention, when the underground pipe construction system reaches a position for changing the set diameter of the underground pipe between the oscillation side and the reaching side, the side
좀더 자세하게, 발진측과 도달측 사이에서 지하관로를 확장하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템이 발진측과 도달측 사이에서 굴착공의 확장 위치에 도달하면, 굴진유닛(100)에서 초기 위치에서 측면비트왕복부(140)를 동작시켜 굴진헤드(120)로부터 측면비트(123)를 돌출시킨 다음, 굴진유닛(100)을 가동시킨 상태에서 추진잭유닛(300)을 신장시켜 실드관으로 조립한 세그먼트(8)를 반력으로서, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)을 세그먼트(8)의 실드관의 길이분 만큼 전진시켜 확장된 굴착공을 형성한다. 측면비트(123)가 돌출된 상태에서 추진잭유닛(300)의 신축에 따라 확장된 굴착공을 연장할 수 있다.More specifically, in the case of expanding the underground pipe line between the oscillation side and the arrival side, when the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention reaches the expansion position of the excavation hole between the oscillation side and the arrival side, the
여기서, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)이 실드관의 길이분 만큼 전진하면서 실드통유닛(200) 중 제1통유닛(210)이 확장된 굴착공에 배치되면, 제1통유닛(210)에 구비되는 확장실드구동부(203)가 동작되고, 제1통유닛(210)에 구비된 확장실드커버(202)는 단위실드통(201)으로부터 이격되어 확장된 굴착공의 내벽에 지지된다.Here, when the
마찬가지로, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)이 실드관의 길이분 만큼 전진하면서 실드통유닛(200) 중 제2통유닛(220)이 확장된 굴착공에 배치되면, 제2통유닛(220)에 구비되는 확장실드구동부(203)가 동작되고, 제2통유닛(220)에 구비된 확장실드커버(202)는 단위실드통(201)으로부터 이격되어 확장된 굴착공의 내벽에 지지된다.Similarly, when the
계속해서, 확장된 굴착공을 형성하면서 확장된 굴착공에 세그먼트(8)가 설치됨에 따라 발진측과 도달측 사이에서 구축시스템의 교체없이 지하관로를 확장할 수 있다.Subsequently, as the
이때, 확장실드커버(202)가 단위실드통(201)으로부터 이격됨에 따라 상호 인접한 두 확장실드커버(202) 사이에는 노출공간이 형성된다. 이에 따라, 노출공간에 가림실드커버(204)를 배치하고, 확장실드커버(202)에 가림실드커버(204)를 결합함으로써, 확장실드커버(202) 사이의 노출공간 중 적어도 상부에 배치되는 노출공간은 가림실드커버(204)에 의해 폐쇄되고, 지산으로부터 낙하하는 이물질이 실드통유닛(200)의 내부로 유입되는 것을 방지하고, 실드통유닛(200)에서 확장실드구동부(203)의 오동작을 방지하며, 확장실드커버(202)와 단위실드통(201) 사이로의 이물질 유입을 방지하여 확장실드커버(202)가 원위치로 복귀할 때, 단위실드통(201)에 확장실드커버(202)가 안정되게 지지되도록 한다.In this case, as the
그러면, 도 10에 도시된 바와 같이 발진측에서는 설정직경이 제1직경(d1)을 나타내고, 도달측에서 설정직경이 제1직경(d1)보다 큰 제2직경(d2)을 나타낸다.Then, as shown in FIG. 10, the set diameter represents the first diameter d1 on the oscillation side, and the set diameter represents the second diameter d2 larger than the first diameter d1 on the reaching side.
반대로, 발진측과 도달측 사이에서 지하관로를 축소하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템에서 측면비트(123)는 굴진헤드(120)로부터 돌출된 상태이고, 단위실드통(201)으로부터 확장실드커버(202)가 이격된 상태이며, 추진잭유닛(300)의 신축에 따라 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)이 실드관의 길이분 만큼 전진하면서 굴착공을 형성하고 있다.On the contrary, when the underground pipe line is reduced between the oscillation side and the reaching side, the
본 발명의 일 실시예에 따른 지하관로 구축시스템이 발진측과 도달측 사이에서 굴착공의 축소 위치에 도달하면, 측면비트왕복부(140)를 동작시켜 측면비트(123)를 초기 위치로 복귀시키고, 실드통유닛(200)과 굴진유닛(100)을 세그먼트(8)의 실드관의 길이분 만큼 전진시켜 축소된 굴착공을 형성한다. 그러면, 측면비트(123)가 원위치로 복귀된 상태에서 추진잭유닛(300)의 신축에 따라 축소된 굴착공을 연장할 수 있다.When the underground pipeline construction system according to an embodiment of the present invention reaches the reduced position of the excavation hole between the oscillation side and the reaching side, the side
실드통유닛(200) 중 제1통유닛(210)이 축소된 굴착공에 접근하면, 확장실드구동부(203)를 동작시켜 확장실드커버(202)를 초기 위치로 복귀시킨다. 그리고 제1통유닛(210)이 축소된 굴착공에 삽입됨에 따라 제1통유닛(210)의 확장실드커버(202)가 축소된 굴착공의 내벽에 지지된다. 또한, 실드통유닛(200) 중 제2통유닛(220)이 축소된 굴착공에 접근하면, 확장실드구동부(203)를 동작시켜 확장실드커버(202)를 초기 위치로 복귀시킨다. 그리고 제2통유닛(220)이 축소된 굴착공에 삽입됨에 따라 제2통유닛(220)의 확장실드커버(202)가 축소된 굴착공의 내벽에 지지된다.When the
계속해서, 축소된 굴착공을 형성하면서 축소된 굴착공에 세그먼트(8)가 설치됨에 따라 발진측과 도달측 사이에서 구축시스템의 교체없이 지하관로를 확장할 수 있다.Subsequently, as the
이때, 확장실드커버(202)가 초기 위치로 복귀함에 따라 확장실드커버(202)로부터 가림실드커버(204)를 분리한다.At this time, as the
상술한 이종실드공법은 발진측과 도달측 사이에서 지하관로의 확장 위치 또는 축소 위치에 대응하여 지하관로의 설정직경이 변경되는 위치에는 발진측 또는 도달측과 같은 관로변경측을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 10과 같이 지하관로의 설정직경이 확장되므로, 관로변경측은 확장측으로 이루어질 수 있다. 도시되지 않았지만, 지하관로의 설정직경이 축소되는 경우, 관로변경측은 측소측으로 이루어질 수 있다.The hetero shield method described above may form a pipe changing side such as the oscillating side or the reaching side at a position where the set diameter of the underground pipe is changed in correspondence with the expansion position or the reduction position of the underground pipe between the oscillation side and the arrival side. In an embodiment of the present invention, since the set diameter of the underground pipe is expanded as shown in FIG. 10, the pipe change side may be formed as an expansion side. Although not shown, when the set diameter of the underground pipe is reduced, the pipe change side may be a side.
상술한 지하관로 구축시스템과 이것을 이용한 이종실드공법에 따르면, 발진측으로부터 도달측까지 지하관로를 구축함에 있어서, 구축시스템의 교체없이 지하관로의 직경을 안정되게 축소 또는 확장시킬 수 있다.According to the above-described underground pipeline construction system and the hetero shield method using the same, in constructing the underground pipeline from the oscillation side to the arrival side, the diameter of the underground pipeline can be stably reduced or expanded without replacing the construction system.
또한, 지하관로를 형성함에 있어서, 지산과 세그먼트(8) 사이의 이격공간을 최소화시키면서도 지하관로의 직경을 안정되게 조절할 수 있다.In addition, in forming the underground pipeline, it is possible to stably adjust the diameter of the underground pipeline while minimizing the space between the Jisan and the segment (8).
또한, 측면비트(123)의 왕복 동작에 따라 지하관로를 형성하기 위한 굴착공의 직경을 안정되게 확장 또는 축소시킬 수 있다.In addition, according to the reciprocating operation of the
또한, 지산에서 굴진헤드(120)가 회전 이동될 때, 굴진헤드(120)에서 측면비트(123)의 유동을 억제 또는 방지하고, 굴진에 따른 굴착공의 직경을 안정적으로 유지시킬 수 있다.In addition, when the
또한, 굴진헤드(120)를 통한 굴착공의 직경 축소 또는 직경 확장에 대응하여 실드통유닛(200)의 직경이 축소 또는 확장됨에 따라 굴착공에서 실드통유닛(200)이 지산과의 마찰저항에 따른 반력을 안정되게 발생할 수 있도록 하고, 굴진헤드(120)가 회전될 때, 실드통유닛(200)이 지산에서 안정되게 지지되도록 한다.In addition, as the diameter of the
또한, 실드통유닛(200)의 확장에 따라 개구되는 부분을 안정되게 폐쇄할 수 있고, 지산에서 낙하하는 잔류물이 단위실드통(201)과 확장실드커버(202) 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to stably close the opening portion according to the expansion of the
또한, 추진잭유닛(300)을 통해 굴진유닛(100)의 굴진깊이를 안정되게 조절할 수 있다.In addition, the drilling depth of the
또한, 연결잭유닛(400)을 통해 굴진유닛(100)과 실드통유닛(200)의 탈부착 및 제1통유닛(210)과 제2통유닛(220) 사이의 탈부착을 간편하게 하고, 실드통유닛(200)의 확장 또는 축소에 따라 제2통유닛(220)의 교체를 편리하게 할 수 있다.In addition, the
또한, 지반보강천공유닛(500)이 추진잭유닛(300)과 연동되어 동작되므로, 실드통유닛(200)의 내부에서 부품수를 줄일 수 있고, 실드통유닛(200)의 내부 공간을 확보하여 작업자의 이동을 원활하게 할 수 있다.In addition, since the ground reinforcing
또한, 지반붕괴방지유닛(600)을 통해 굴진유닛의 전방에서 작업할 때, 지반의 붕괴에 따라 작업자를 안정되게 보호할 수 있다.In addition, when working in front of the excavation unit through the ground
또한, 하나의 유압유닛(900) 및 통합제어유닛(800)을 통해 지하관로 구축시스템에 유압식으로 적용되는 헤드구동부(130), 측면비트왕복부(140), 확장실드구동부(203), 추진잭유닛(300), 연결잭유닛(400), 지반보강천공유닛(500), 지반붕괴방지유닛(600), 토사운반유닛(700)을 일원화하여 통합 제어할 수 있다.In addition, through the
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings as described above, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified in various ways without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Can be modified or changed.
1: 굴진기 2: 실드통 3: 추진관
4: 추진잭 5: 칼라용 세그먼트 5a: 부착용 세그먼트
6: 이직경칼라 7: 지수실 8: 세그먼트
8a: 하부 세그먼트 8b: 양측 세그먼트 8c: 상부 세그먼트
9: 스틸프레임 9a: 외주판 9b: 플랜지
9c: 매립판 10: 콘크리트 11: 주입구
12: 토출구 13: 통로 14: 간극
15: 철근 16: 클립금구 17: 이음매수단
18: 주입밸브
100: 굴진유닛 110: 헤드바디 120: 굴진헤드
121: 헤드링부 1211: 비트왕복홀 122: 폐쇄가이드
123: 측면비트 124: 전면비트 130: 헤드구동부
140: 측면비트왕복부 141: 고정브라켓 142: 가이드브라켓
143: 비트결합부재 144: 왕복구동부 1441: 왕복실린더
1442: 왕복피스톤 200: 실드통유닛 200a: 지지날개
200b: 지수실부 210: 제1통유닛 220: 제2통유닛
201: 단위실드통 2011: 확장연동홀 202: 확장실드커버
203: 확장실드구동부 2031: 확장지지브라켓 2032: 확장안내브라켓
2033: 확장지지블럭 2034: 확장구동부 2035: 확장실린더
2036: 확장피스톤 204: 가림실드커버 205: 커버결합부
205a: 결합홈부 205b: 조립홈부 205c: 연통홀부
205d: 실드결합부 205e: 제한스토퍼부 205f: 개폐뚜껑부
300: 추진잭유닛 301: 지지칼라 400: 연결잭유닛
500: 지반보강천공유닛 510: 천공로드 511: 분사부
520: 로드회전구동부 530: 왕복로드구동부 531: 슬라이더
5311: 슬라이더지지돌부 5312: 슬라이더지지홈부 532: 제1결합홀
533: 가이드레일 5331: 레일지지돌부 5332: 레일지지홈부
5333: 제한가이드 534: 제2결합홀 535: 탈착부재
540: 보강액펌핑부 550: 왕복가이드부 600: 지반붕괴방지유닛
601: 가림판부 602: 지지가이드 603: 방지실린더
604: 방지피스톤 700: 토사운반유닛 800: 통합제어유닛
900: 유압유닛1: Excavator 2: Shield Bucket 3: Propulsion Tube
4: prop jack 5: collar segment 5a: attachment segment
6: Diameter diameter 7: Index room 8: Segment
8a:
9:
9c: landfill plate 10: concrete 11: injection hole
12: discharge port 13: passage 14: gap
15: rebar 16: clip bracket 17: joint means
18: injection valve
100: drilling unit 110: head body 120: drilling head
121: head ring portion 1211: bit reciprocating hole 122: closing guide
123: side bit 124: front bit 130: head drive unit
140: side bit reciprocating part 141: fixing bracket 142: guide bracket
143: bit coupling member 144: reciprocating drive 1441: reciprocating cylinder
1442: reciprocating piston 200:
200b: still water seal portion 210: first cylinder unit 220: second cylinder unit
201: unit shield container 2011: expansion interlocking hole 202: expansion shield cover
203: extension shield drive unit 2031: extension support bracket 2032: extension guide bracket
2033: expansion support block 2034: expansion driving unit 2035: expansion cylinder
2036: expansion piston 204: blind shield cover 205: cover coupling portion
205a: coupling
205d: shield coupling
300: propulsion jack unit 301: support color 400: connection jack unit
500: ground reinforcing drilling unit 510: punching rod 511: injection unit
520: rod rotation driving unit 530: reciprocating rod driving unit 531: slider
5311: slider support protrusion 5312: slider support groove portion 532: first coupling hole
533: guide rail 5331: rail support protrusion 5332: rail support groove
5333: restriction guide 534: second coupling hole 535: removable member
540: reinforcing liquid pumping unit 550: reciprocating guide unit 600: ground collapse prevention unit
601: blanking plate portion 602: support guide 603: prevention cylinder
604: prevention piston 700: soil transport unit 800: integrated control unit
900: hydraulic unit
Claims (10)
상기 굴진유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 실드통유닛;
둘 이상이 상기 실드통유닛의 내주면에 이격 배치되고, 상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛에 추진력을 제공하는 추진잭유닛; 및
상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛을 상호 탈부착 가능하게 연결하는 연결잭유닛; 을 포함하고,
상기 굴진유닛의 전방에 지반보강액을 주입하는 지반보강천공유닛; 및
상기 굴진유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되어 상기 굴진유닛의 전방으로 돌출 가능한 지반붕괴방지유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
상기 굴진유닛은,
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 실드통유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 헤드바디;
상기 지산의 굴진을 위해 상기 헤드바디에 회전 가능하게 결합되되, 둘레면에 이격 배치되는 측면비트와 전면에 배치되는 전면비트 중 적어도 측면비트가 구비되는 굴진헤드;
상기 헤드바디를 기준으로 상기 굴진헤드를 회전시키는 헤드구동부; 및
상기 측면비트가 상기 굴진헤드로부터 돌출 가능하도록 상기 측면비트를 왕복 이동시키는 측면비트왕복부; 를 포함하며,
상기 실드통유닛은,
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 헤드바디에 탈부착 가능하게 결합되는 단위실드통;
둘 이상으로 상호 분리되고, 상기 단위실드통의 외주면에 구비되는 확장실드커버; 및
상기 확장실드커버가 상기 단위실드통으로부터 돌출 가능하도록 상기 확장실드커버를 왕복 이동시키는 확장실드구동부; 를 포함하며,
상기 지반보강천공유닛은,
상기 지반보강액의 주입 경로를 형성하는 천공로드;
상기 천공로드를 회전시키는 로드회전구동부;
상기 천공로드를 왕복 이동시키는 왕복로드구동부; 및
상기 천공로드에 상기 지반보강액을 공급하는 보강액펌핑부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
Excavation unit for excavating Jisan in front of the rotation;
A shield cylinder unit detachably coupled to the excavation unit;
A propulsion jack unit having two or more spaced apart from the inner circumferential surface of the shield cylinder unit and providing a driving force to the excavation unit and the shield cylinder unit; And
A connection jack unit for detachably connecting the excavation unit and the shield cylinder unit to each other; Including,
A ground reinforcing drilling unit for injecting ground reinforcing liquid in front of the drilling unit; And
A ground collapse preventing unit that is coupled to the drilling unit so as to reciprocate and protrudes forward of the drilling unit; At least one of the more,
The excavation unit,
A head body detachably coupled to the shield cylinder unit via the connection jack unit;
An excavation head rotatably coupled to the head body for excavation of the jisan, and having at least a side bit disposed between a side bit disposed at a circumferential surface and a front bit disposed at a front surface thereof;
A head driving part which rotates the drilling head with respect to the head body; And
A side bit reciprocating portion for reciprocating the side bit such that the side bit can protrude from the excavation head; Including;
The shield cylinder unit,
A unit shield container detachably coupled to the head body via the connection jack unit;
An expansion shield cover separated from each other by at least two and provided on an outer circumferential surface of the unit shield container; And
An expansion shield driver for reciprocating the expansion shield cover to allow the expansion shield cover to protrude from the unit shield cylinder; Including;
The ground reinforcing drilling unit,
A drilling rod forming an injection path of the ground reinforcement liquid;
A rod rotating driver for rotating the perforated rod;
A reciprocating rod driver for reciprocating the perforated rod; And
Reinforcement liquid pumping unit for supplying the ground reinforcement liquid to the drilling rod; Underground pipeline construction system comprising a.
상기 굴진유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 실드통유닛;
둘 이상이 상기 실드통유닛의 내주면에 이격 배치되고, 상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛에 추진력을 제공하는 추진잭유닛; 및
상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛을 상호 탈부착 가능하게 연결하는 연결잭유닛;을 포함하고,
상기 굴진유닛은,
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 실드통유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 헤드바디;
상기 지산의 굴진을 위해 상기 헤드바디에 회전 가능하게 결합되되, 둘레면에 이격 배치되는 측면비트와 전면에 배치되는 전면비트 중 적어도 측면비트가 구비되는 굴진헤드;
상기 헤드바디를 기준으로 상기 굴진헤드를 회전시키는 헤드구동부; 및
상기 측면비트가 상기 굴진헤드로부터 돌출 가능하도록 상기 측면비트를 왕복 이동시키는 측면비트왕복부;를 포함하며,
상기 실드통유닛은,
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 헤드바디에 탈부착 가능하게 결합되는 단위실드통;
둘 이상으로 상호 분리되고, 상기 단위실드통의 외주면에 구비되는 확장실드커버;
상기 확장실드커버가 상기 단위실드통으로부터 돌출 가능하도록 상기 확장실드커버를 왕복 이동시키는 확장실드구동부;
상기 확장실드커버가 돌출됨에 따라 상호 인접한 확장실드커버 사이에 발생되는 노출공간을 폐쇄하는 가림실드커버; 및
상기 가림실드커버를 상기 확장실드커버에 고정시키는 커버결합부;를 포함하고,
상기 커버결합부는,
상기 확장실드커버와 상기 가림실드커버 중 어느 하나의 측면에 함몰 형성되는 결합홈부;
상기 확장실드커버와 상기 가림실드커버 중 다른 하나에 함몰 형성되는 조립홈부;
상기 결합홈부와 연통되도록 상기 조립홈부의 일측면에 관통 형성되는 연통홀부; 및
상기 조립홈부에 지지된 상태에서 상기 연통홀부를 통과하여 상기 결합홈부에 나사 결합되는 실드결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
Excavation unit for excavating Jisan in front of the rotation;
A shield cylinder unit detachably coupled to the excavation unit;
A propulsion jack unit having two or more spaced apart from the inner circumferential surface of the shield cylinder unit and providing a driving force to the excavation unit and the shield cylinder unit; And
And a connecting jack unit for detachably connecting the excavation unit and the shield cylinder unit to each other.
The excavation unit,
A head body detachably coupled to the shield cylinder unit via the connection jack unit;
An excavation head rotatably coupled to the head body for excavation of the jisan, and having at least a side bit disposed between a side bit disposed at a circumferential surface and a front bit disposed at a front surface thereof;
A head driving part which rotates the drilling head with respect to the head body; And
And a side bit reciprocating portion configured to reciprocate the side bit such that the side bit protrudes from the excavation head.
The shield cylinder unit,
A unit shield container detachably coupled to the head body via the connection jack unit;
An expansion shield cover separated from each other by at least two and provided on an outer circumferential surface of the unit shield container;
An expansion shield driver for reciprocating the expansion shield cover to allow the expansion shield cover to protrude from the unit shield cylinder;
A shield shield cover that closes the exposure space generated between the expansion shield covers adjacent to each other as the expansion shield cover protrudes; And
And a cover coupling part configured to fix the screen shield cover to the expansion shield cover.
The cover coupling portion,
A coupling groove recessed in one side of the expansion shield cover and the shield shield cover;
An assembly groove recessed in another one of the expansion shield cover and the shield shield cover;
A communication hole formed through one side surface of the assembly groove so as to communicate with the coupling groove; And
And a shield coupling part which is screwed to the coupling groove part through the communication hole part while being supported by the assembly groove part.
상기 실드통유닛은,
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 헤드바디에 탈부착 가능하게 결합되는 제1통유닛; 및
상기 연결잭유닛을 매개로 상기 제1통유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 제2통유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The shield cylinder unit,
A first cylinder unit detachably coupled to the head body via the connection jack unit; And
And a second cylinder unit detachably coupled to the first cylinder unit via the connection jack unit.
상기 굴진유닛의 전방에 지반보강액을 주입하는 지반보강천공유닛;
상기 굴진유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되어 상기 굴진유닛의 전방으로 돌출 가능한 지반붕괴방지유닛;
상기 굴진유닛과 상기 실드통유닛 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 굴진유닛의 내부로 유입되는 토사를 발진측으로 배출시키는 토사운반유닛;
지하관로를 형성하기 위해 상기 실드통유닛에서 조립 가능한 세그먼트;
지하관로의 형성을 위해 상기 실드통유닛에 공급되는 추진관;
상기 굴진유닛과 상기 추진잭유닛과 상기 연결잭유닛의 동작을 제어하는 통합제어유닛; 및
상기 굴진유닛과 상기 추진잭유닛과 상기 연결잭유닛에 유압을 제공하는 유압유닛;
중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
The method of claim 2,
A ground reinforcing drilling unit for injecting ground reinforcing liquid in front of the drilling unit;
A ground collapse preventing unit that is coupled to the drilling unit so as to reciprocate and protrudes forward of the drilling unit;
An earth and sand transport unit provided in at least one of the excavation unit and the shield cylinder unit to discharge the earth and sand introduced into the excavation unit to the oscillation side;
A segment assembleable from the shield barrel unit to form an underground pipeline;
A propulsion pipe supplied to the shield cylinder unit to form an underground pipe passage;
An integrated control unit controlling the operation of the excavation unit, the propulsion jack unit, and the connection jack unit; And
A hydraulic unit for providing hydraulic pressure to the excavation unit, the propulsion jack unit and the connection jack unit;
Underground pipeline construction system, characterized in that it further comprises at least one of.
상기 지반보강천공유닛은,
상기 지반보강액의 주입 경로를 형성하는 천공로드;
상기 천공로드를 회전시키는 로드회전구동부;
상기 천공로드를 왕복 이동시키는 왕복로드구동부; 및
상기 천공로드에 상기 지반보강액을 공급하는 보강액펌핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
The method of claim 4, wherein
The ground reinforcing drilling unit,
A drilling rod forming an injection path of the ground reinforcement liquid;
A rod rotating driver for rotating the perforated rod;
A reciprocating rod driver for reciprocating the perforated rod; And
Reinforcement liquid pumping unit for supplying the ground reinforcement liquid to the drilling rod; underground pipe construction system comprising a.
상기 왕복로드구동부에는,
상기 추진잭유닛 중 어느 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
The method of claim 5,
The reciprocating rod drive portion,
Underground pipeline construction system, characterized in that any one of the propulsion jack unit is included.
상기 지반붕괴방지유닛은,
상기 굴진유닛에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 가림판부;
상기 가림판부가 상기 굴진유닛의 전방으로 돌출 가능하도록 상기 굴진유닛에 결합되어 상기 가림판부를 슬라이드 이동시키는 방지구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하관로 구축시스템.
The method according to claim 1 or 4,
The ground collapse preventing unit,
A blind plate part coupled to the excavation unit to be slidably movable;
And a prevention driving part coupled to the excavation unit so that the obstruction plate part protrudes forward of the excavation unit and slidingly move the obstruction plate part.
발진측과 도달측 사이에서 상기 지하관로 구축시스템이 지하관로의 설정직경을 변경하는 위치에 도달하면,
변경되는 상기 설정직경에 대응하여 상기 측면비트왕복부를 동작시켜 상기 굴진헤드로부터 상기 측면비트를 왕복 이동시킨 다음, 상기 굴진유닛을 가동시킨 상태에서 상기 추진잭유닛을 신장시켜 상기 실드통유닛과 상기 굴진유닛을 상기 세그먼트의 실드관의 길이분 만큼 전진시키고,
변경된 굴착공의 내벽에 상기 확장실드커버가 지지되도록 변경되는 상기 설정직경에 대응하여 상기 실드통유닛에 구비되는 상기 확장실드구동부를 동작시켜 상기 단위실드통으로부터 상기 확장실드커버를 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 이종실드공법.
According to claim 1 or 2, using the underground pipeline construction system according to the expansion of the propulsion jack unit to advance the excavation unit to form an excavation hole, and install a segment in the excavation hole in the underground pipe passage It is a shield method of underground pipe to construct
When the underground pipeline construction system reaches a position that changes the set diameter of the underground pipeline between the oscillation side and the arrival side,
Corresponding to the set diameter to be changed by operating the side bit reciprocating portion to reciprocate the side bit from the excavation head, and then extending the propulsion jack unit in the state of operating the excavation unit to extend the shield cylinder unit and the excavation Advance the unit by the length of the shield tube of the segment,
The expansion shield cover is reciprocated from the unit shield cylinder by operating the expansion shield driver provided in the shield cylinder unit in response to the set diameter changed to support the expansion shield cover on the inner wall of the changed excavation hole. Hetero-shield method.
상기 세그먼트는,
복수로 원통의 실드관을 형성하되,
스틸프레임과, 상기 스틸프레임의 안쪽에 설치된 세라믹층의 조합에 의해 형성하고,
상기 세라믹층에는,
상기 세라믹층의 내면측에 위치하는 이입재의 주입구와, 상기 세라믹층의 외면측에 위치하는 이입재의 토출구와, 상기 주입구와 상기 토출구를 연결하는 통로가 설치되며,
상기 주입구에는, 체크 밸브가 장착되고,
상기 토출구는 상기 세라믹층의 외면측의 복수 지점에 설치되며,
상기 통로가 상기 주입구와 복수의 토출구를 연결하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이종실드공법.
The method of claim 8,
The segment is
A plurality of cylindrical shield tubes are formed,
Formed by a combination of a steel frame and a ceramic layer provided inside the steel frame,
In the ceramic layer,
An inlet for the inlet material located on the inner surface side of the ceramic layer, an outlet for the inlet material located on the outer surface side of the ceramic layer, and a passage connecting the inlet and the outlet port,
The injection port is equipped with a check valve,
The discharge port is provided at a plurality of points on the outer surface side of the ceramic layer,
And the passage is provided to connect the inlet and the plurality of outlets.
상기 발진측과 상기 도달측 사이에서 지하관로의 설정직경이 변경되는 위치에는 관로변경측이 형성되는 것을 특징으로 하는 이종실드공법.
The method of claim 8,
Hetero-shield method, characterized in that the pipe changing side is formed at a position where the set diameter of the underground pipe is changed between the oscillation side and the reaching side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180155379A KR102072632B1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180155379A KR102072632B1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102072632B1 true KR102072632B1 (en) | 2020-02-03 |
Family
ID=69626878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180155379A KR102072632B1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102072632B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0893381A (en) * | 1994-07-25 | 1996-04-09 | Tobishima Corp | Shielding excavator with variable section |
JP2002332793A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Kajima Corp | Simultaneous boring shield machine |
KR100679165B1 (en) * | 2006-04-05 | 2007-02-06 | 히로미 마츠모토 | Segments for shield process and process for establishing tube channel using the same |
KR20140109006A (en) | 2013-03-04 | 2014-09-15 | 우에무라기껜 고오교 가부시기가이샤 | Open shield method |
KR101774713B1 (en) * | 2016-12-02 | 2017-09-05 | 안석 | excavation equipment for rock tunnel |
-
2018
- 2018-12-05 KR KR1020180155379A patent/KR102072632B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0893381A (en) * | 1994-07-25 | 1996-04-09 | Tobishima Corp | Shielding excavator with variable section |
JP2002332793A (en) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Kajima Corp | Simultaneous boring shield machine |
KR100679165B1 (en) * | 2006-04-05 | 2007-02-06 | 히로미 마츠모토 | Segments for shield process and process for establishing tube channel using the same |
KR20140109006A (en) | 2013-03-04 | 2014-09-15 | 우에무라기껜 고오교 가부시기가이샤 | Open shield method |
KR101774713B1 (en) * | 2016-12-02 | 2017-09-05 | 안석 | excavation equipment for rock tunnel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4537229B2 (en) | Tunnel construction method | |
JP2021014751A (en) | Tunnel excavation method | |
KR20210104789A (en) | Excavation tool changer and tunnel excavator | |
KR102072632B1 (en) | System for constructing underground conduit and shield method for two-span underground conduit using this | |
JP2008291634A (en) | Excavating screw | |
JP7208788B2 (en) | natural ground drainage device | |
JP7101543B2 (en) | Shield excavator and tunnel construction method | |
US6092963A (en) | Tail structure of shield driving machine | |
JPH04161598A (en) | Lining method for shield tunnel | |
KR100679165B1 (en) | Segments for shield process and process for establishing tube channel using the same | |
JP7289195B2 (en) | Supporting method and supporting device for lining | |
KR102610718B1 (en) | Excavation device that easy soil discharge and excavation type pipeline propulsion method using it | |
JP2007321512A (en) | Excavation mechanism and shield machine | |
JP5169160B2 (en) | Cast-in-place lining shield method and shield machine | |
JP7273507B2 (en) | Shield method | |
JP4812134B2 (en) | Construction method of widening tunnel | |
JP6421065B2 (en) | Water stop device used in the micropile method and micropile method using the water stop device | |
JPH11336048A (en) | Construction method of impervious wall for trough pipe | |
JP2943113B2 (en) | Existing pipeline update device | |
JP4274891B2 (en) | Partial widening method of shield tunnel | |
JP4762641B2 (en) | Tunnel excavator | |
JP3542656B2 (en) | Structure of backing material inlet in shield machine | |
JP6628360B2 (en) | Ground reinforcement method | |
JP2941715B2 (en) | Excavation equipment for shield machine | |
JP2007132004A (en) | Tunnel excavator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |