KR102077325B1 - Caulking unit with quick attachment for tube assembly for tunnel grouting and tunnel supporting method of using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터널 굴착 공사에서 충적토층, 파쇄대 또는 활동 가능면을 봉합하여 터널 굴착 예정 단면 주위의 지반 이완을 방지하고 사력층 및 파쇄 연암층과 암반 절리면을 통하여 유출되는 지하수를 차단하기 위하여 터널 내에서의 보호 우산망 공법과 같은 터널 보강 공법으로서 시행되는 강관 그라우팅 공사에 사용되는 강관 또는 강관 조립체(보강 튜브 조립체)의 후단부에 사용되는 코킹 유니트로서 급속 부착 설치가 가능하고 분리가 용이한 코킹 유니트 및 이를 이용한 터널 보강 방법에 관한 것이다.The present invention is to seize the alluvial layer, crushing zone or active surface in the tunnel excavation construction to prevent ground relaxation around the tunnel excavation section and to block the groundwater flowing through the dead sand layer and crushed soft rock layer and rock joint surface in the tunnel Caulking unit used in the rear end of steel pipe or steel pipe assembly (reinforcement tube assembly) used for steel pipe grouting construction, such as tunnel reinforcement construction, which is a protective umbrella net construction of It relates to a tunnel reinforcement method using the same.

Description

강관 그라우팅 공사에 사용되는 강관 조립체의 후단부에 사용되는 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트 및 이를 이용한 터널 보강 방법 {Caulking unit with quick attachment for tube assembly for tunnel grouting and tunnel supporting method of using thereof}Caulking unit with quick attachment for tube assembly for tunnel grouting and tunnel supporting method of using approximately

본 발명은 터널 굴착 공사에서 충적토층, 파쇄대 또는 활동 가능면을 봉합하여 터널 굴착 예정 단면 주위의 지반 이완을 방지하고 사력층 및 파쇄 연암층과 암반 절리면을 통하여 유출되는 지하수를 차단하기 위하여 터널 내에서의 보호 우산망 공법과 같은 터널 보강 공법으로서 시행되는 강관 그라우팅 공사에 사용되는 강관 또는 강관 조립체(보강 튜브 조립체)의 후단부에 사용되는 코킹 유니트 및 이를 이용한 터널 보강 방법에 관한 것이다.The present invention is to seize the alluvial layer, crushing zone or active surface in the tunnel excavation construction to prevent ground relaxation around the tunnel excavation section and to block the groundwater flowing through the dead sand layer and crushed soft rock layer and rock joint surface in the tunnel The present invention relates to a caulking unit used for a rear end of a steel pipe or a steel pipe assembly (reinforcement tube assembly) used in a steel pipe grouting work performed as a tunnel reinforcement method such as a protective umbrella net method of the present invention, and a tunnel reinforcement method using the same.

현재 터널 시공에 있어 일반적으로 사용되는 강관 그라우팅 공법은 연약 지반에 터널을 굴착하는 경우에 널리 채택되는 보강 공법으로서, 이를 시행함으로써 굴착 예정 지반 주변을 선행하여 강화시키고 차수성을 향상시키는 터널 굴착 보조 공법인데, 도 1에 도시된 바와 같이 굴착 터널(100) 형상의 천정부 주변에 천공홀(102)을 형성하며 천공홀(102) 내부에 강관(120)을 설치하고, 그 강관(120)의 내부를 통하여 강관(120)과 천공홀(102) 벽면 사이 및 나아가 지반 내부로 그라우팅재(153)를 압력 주입하는 방법으로서, 도 2a에 도시된 바와 같이 천공 장비(110)를 이용하여 천공홀(102)을 천공하고서, 도 2b에 도시된 바와 같이 천공홀(102)의 내부에 강관(120)을 삽입하고서는, 도 2c의 코킹 공정 및 도 2d의 실링 공정을 거친 후에, 도 2e에 도시된 바와 같이 강관(120)에 형성된 분사공(121b)(예컨대, 일방향 밸브(122)가 설치된 분사공)을 통하여 패커(151)가 장착된 주입관(150) 등의 수단을 이용하여 다단식으로(또는 일괄식으로) 그라우팅재(153)를 압력 분사시켜서 지반 내로 침투시킴으로써, 주입재에 의한 지반의 고결로 강관과 주변 지반을 일체로 만들어 굴착 예정 지반 주위의 인장 강도를 증가시켜 전단 저항을 강화하고, 그리고 지반 차수성을 증대시키는 효과를 제공하게 되고, 그리하여 추가적인 굴착 공정이 안정적으로 계속 진행되도록 하는 공법이다.The steel pipe grouting method commonly used in tunnel construction is widely used in the case of digging tunnels in soft ground. Tunnel excavation assistance method that strengthens and improves the order of the excavated ground around the excavation site by implementing it As shown in FIG. 1, a drilling hole 102 is formed around a ceiling of an excavation tunnel 100, a steel pipe 120 is installed inside the drilling hole 102, and an inside of the steel pipe 120 is formed. As a method of pressure-injecting the grouting material 153 between the steel pipe 120 and the drilling hole 102 wall and further into the ground, the drilling hole 102 by using the drilling equipment 110 as shown in Figure 2a After drilling, inserting the steel pipe 120 into the interior of the drilling hole 102, as shown in Figure 2b, after the caulking process of Figure 2c and the sealing process of Figure 2d, as shown in Figure 2e Mold on steel pipe 120 The grouting material can be multistage (or collectively) by means of an injection tube 150 equipped with the packer 151 through the injection holes 121b (for example, injection holes provided with the one-way valve 122). 153) is injected into the ground by pressure injection, and the steel pipe and surrounding ground are integrally formed by the solidification of the ground by the injection material, which increases the tensile strength around the excavation scheduled ground, thereby strengthening the shear resistance and increasing the ground order. It provides a method, so that the additional excavation process to continue to be stable.

이 경우 터널 굴착에 일반적으로 적용되는 NATM 공법에 따르면 굴착되어지는진 막장 자유면에 즉시 가설재로서 H빔 또는 앵글형 지보인 강지보(210)를 설치하고, 그 주변에 숏크리트층(300)을 타설하여야만 터널의 안정성을 꾀할 수 있게 되는데, 통상의 경우에 굴착 보조 공법에 해당하는 강관 그라우팅 공법은 지반에 설치된 강관 후단부가 이러한 강지보(210) 위에 접하여 걸쳐져야만 보강효과를 극대화시킬 수가 있는 것이다.In this case, according to the NATM method generally applied to tunnel excavation, H-beams or angled gibbo steel 210 is installed as a temporary temporary material on the free surface of the membrane to be excavated, and a shotcrete layer 300 is to be cast around it. Stability of the tunnel can be made, and in the usual case, the steel pipe grouting method corresponding to the excavation assistance method is to maximize the reinforcing effect only if the rear end of the steel pipe installed on the ground is in contact with the steel beam 210.

따라서, 터널 최적 설계시에 터널 굴착 주변부의 적절한 범위 내에 그라우팅 범위가 정해지므로, 강관 그라우팅 보조 공법의 시행시에 설치되는 강관의 규격이나 설치 길이, 설치 간격, 및 설치 각도(설치 각도가 크면 중첩 길이가 작아져 보강 효과가 저하됨) 등을 주요 설계 파라미터로 삼아서 시공시에 엄격한 관리를 하여야 하는 필요성이 강조되고 있다.Therefore, since the grouting range is determined within the appropriate range of the periphery of the tunnel excavation at the time of optimal design of the tunnel, the specification, the installation length, the installation spacing, and the installation angle of the steel pipe to be installed at the time of the execution of the steel pipe grouting auxiliary method (if the installation angle is large, the overlap length is And the reinforcing effect is reduced, etc.) as the main design parameters, the need for strict management during construction is emphasized.

그러나, 종래의 방법에서는 현장 여건상 천공 장비의 드리프터(114)와 강지보(210) 사이의 간섭 및 강관 단위 길이 등으로 인하여 터널 설계도에서 예시하는 강관 설치 각도(5°~ 15°)를 그대로 적용 및 설치하기 어려운 상황이며, 이를 준수하기 위해서는 매 굴착 단면을 강관 설치 각도에 맞추어 첨부 도면 도 3a 및 도 3b와 같이 변단면 형식으로 설계하고 이에 따라 시공하여야 하나, 이는 강관(120)의 설치 각도와 맞게 터널 굴착 단면 크기를 변화시키면서 터널 굴착을 진행하여야 하기에 터널 굴착 방향으로 일정 간격마다 설치하게 되는 강지보(210)의 크기가 달라 강지보 제작 경비가 많이 들며 또한 설치 공정이 복잡하여져서 공사비 및 공사 기간이 증가하는 단점이 있다. 또한 굴착 완료 후에 차후에 굴곡진 전 굴착 단면에 대하여 상당량만큼의 숏크리트층(300)으로 채워야 하므로 재료의 소모가 크게 되는 문제점을 나타내게 된다. 따라서, 터널 보강 공사의 경비 절감 및 공정의 단순화를 위해서는 변단면 형태의 굴착 및 보강을 시행하지 않고, 일반적으로 일정 단면 굴착 조건하에 강관의 설치 각도를 제한하는 설계를 채택하게 된다.However, in the conventional method, due to interference between the drifter 114 and the rigid beam 210 of the drilling equipment and the length of the steel pipe unit in the field conditions, the steel pipe installation angle (5 ° to 15 °) illustrated in the tunnel design is as it is. It is difficult to apply and install, and in order to comply with this, every excavation section should be designed and constructed according to the cross-sectional shape as shown in the accompanying drawings in accordance with the installation angles of the steel pipes 3A and 3B, but this is the installation angle of the steel pipe 120 Tunnel excavation should be carried out while varying the size of the tunnel excavation section according to the size of the steel beam 210 which is installed at regular intervals in the direction of tunnel excavation. And there is a disadvantage that the construction period is increased. In addition, after the excavation is completed, the amount of shotcrete layer 300 to be filled with a considerable amount of the excavation cross section before the bending is exhibited a problem that the consumption of the material is large. Therefore, in order to reduce the cost of tunnel reinforcement work and simplify the process, it is generally necessary to adopt a design that limits the installation angle of steel pipes under constant cross-sectional excavation conditions without performing excavation and reinforcement in the form of a cross section.

이러한 실정을 고려하여 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 종래의 강관 그라우팅 및 직천공 강관 보강 공법에서는, 천공 장비의 드리프터와의 간섭을 피하면서도 강관의 설치 각도에 따른 설계상의 제한 조건(예컨대, 5°~ 15°)을 만족시키면서 또한 강관(120)이 예정 굴착 단면(k)에 추후 설치될 강지보(210a)에 걸쳐서 지지되도록 하는 조건을 맞추기 위하여, 도 4a에 도시된 바와 같이 통상적으로 예정 굴착 단면(k)에 이르기 전에 굴착 작업을 일단 중단하고 강관 설치를 위한 천공 지점을 미리 앞당겨 중간 위치의 막장면(m)에서 예컨대, 5°~ 15°의 각도로 설치하고서는 강관 그라우팅 공법을 일단 먼저 수행하며, 나아가 굴착 장비를 이용하여 도 4b에 도시된 바와 같이 예정 굴착 단면(k)에 이르기까지 추가 굴착 후에, 그리고는 도 4c에 도시된 바와 같이 상부에 노출되는 강관 돌출부(120a, 도면에 길이 'L1'로 나타냄)을 산소 절단기 등의 별도의 특수 장비를 사용하여 절단하고, 예정 굴착 단면(k)에 이르기까지 추가 굴착(굴진)한 후에 추가로 가설 강지보(210a)를 설치하고서는 숏크리트(300)를 연속하여 타설하는 시공 방법을 실시하는 대안적 공법을 사용하기도 하고 있다.In consideration of this situation, as shown in FIGS. 4A to 4C, in the conventional steel pipe grouting and direct hole steel pipe reinforcing methods, design constraints according to the installation angle of the steel pipe (eg, avoiding interference with the drifter of the drilling equipment) (eg, , 5 ° to 15 °) to satisfy the condition that the steel pipe 120 is supported over the steel beam 210a to be installed later on the predetermined excavation section k, as shown in FIG. 4A. The excavation work is stopped before reaching the predetermined excavation section (k), and the drilling point for steel pipe installation is advanced in advance, and the steel pipe grouting method is installed at an intermediate position (m) at an angle of 5 ° to 15 °, for example. Once performed first, further using excavation equipment, after further excavation up to the predetermined excavation cross section k as shown in FIG. 4B, and then as shown in FIG. 4C The steel pipe protrusion 120a (indicated by the length 'L1' in the drawing) exposed to the cutting is cut using a special equipment such as an oxygen cutting machine, and further drilled (excavated) up to the predetermined excavation cross section k. After installing the temporary steel beam 210a, an alternative method of implementing the construction method of continuously pouring the shotcrete 300 is also used.

그러나, 이러한 경우에는 도 4b에 도시된 바와 같이 굴착면 내로 강관 돌출부(120a)가 노출되게 되는데, 이와 같이 노출된 강관 돌출부(120a)는 절단기 또는 산소 용접기를 사용하여 도4c에 도시된 바와 같이 제거하여야 하는데, 한 단면 당 수십 개의 강관이 설치되고 또한 강관의 경우에는 상당히 큰 강성을 가지고 있기에 이들 강관을 모두 절단하여 제거하는 데에는 상당한 경비 증가와 시간 손실을 초래할 뿐만 아니라 절단 작업시 화재 등의 위험도가 증가할 뿐만 아니라, 더욱 심각한 문제점으로서 강관의 길이(L) 중에서 강관 돌출부(102a)의 절단된 길이(L1) 만큼 실제 보강 길이가 설계 기준보다 줄어들게 되어서 이에 따른 안전상의 문제점도 심각하게 야기될 수도 있는 실정이다.In this case, however, the steel pipe protrusion 120a is exposed into the excavation surface as shown in FIG. 4B. The exposed steel pipe protrusion 120a is removed as shown in FIG. 4C by using a cutter or an oxygen welding machine. Dozens of steel pipes are installed per section, and in the case of steel pipes, they have considerable rigidity, which not only incurs a significant cost increase and time loss in cutting and removing them, but also increases the risk of fire during cutting. Not only increases, but as a more serious problem, the actual reinforcing length is reduced by less than the design standard by the cut length L1 of the steel pipe protrusion 102a among the length L of the steel pipe, thereby causing serious safety problems. It is true.

한편, 노출된 강관 돌출부의 절단에 따르는 경비 증가와 시간 손실을 방지하면서 산소 용접기와 같은 도구를 사용하여 강관을 절단할 때 발생할 수 있는 화재 위험도를 낮추기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 그라우팅재 주입공(1b)이 형성된 강관(1)의 후단부에 합성수지재 연장관(3)을 추가적으로 접속하면서 합성수지재 연장관(3)을 보호하기 위한 덮게관(2)을 덧씌우는 구조의 터널 보강 튜브 조립체가 일본공개특허공보 평11-182173호(1999.07.06.)를 통하여 공개된 바 있으나, 이러한 종래 기술에 따르는 경우에는 연질의 합성수지재 연장관(3)을 보호하기 위한 덮게관(2)을 이용하여 덮게관(2)의 후방을 타격하여 천공 홀 내부로 강관을 삽입하고난 다음에 덮게관(2)을 제거하고난 다음에 그라우팅재를 주입하는 공정을 사용하게 되는데, 이와 같은 공정에 따르면 덮게관(2)의 조립 및 분해 공정이 반드시 필요하게 되는데 특히 덮게관(2)의 분해 공정은 천공홀이 터널 단면의 천정부에 형성되는 터널 시공 현장에서 상당한 불편과 어려움을 끼치게 되어서 공정 수행의 효율성을 크게 낮추는 문제점을 나타내었다.On the other hand, in order to reduce the risk of fire that may occur when cutting the steel pipe using a tool such as an oxygen welding machine while avoiding the increased cost and time loss due to cutting of the exposed steel pipe protrusion, as shown in Figure 5 A tunnel reinforcement tube assembly having a structure covering the cover tube 2 for protecting the resin extension tube 3 while additionally connecting the resin extension tube 3 to the rear end of the steel pipe 1 in which the ball 1b is formed is Japan. Although it was disclosed through Korean Patent Application Laid-Open No. 11-182173 (Jul. 6, 1999), in the case of the conventional technique, a cover tube using a cover tube 2 to protect the soft synthetic resin extension tube 3 is used. After hitting the rear of (2), the steel pipe is inserted into the drilled hole, and then the cover pipe (2) is removed and then the grouting material is injected. The assembling and disassembling process of the surface covering tube 2 is necessary. In particular, the disassembling process of the covering tube 2 causes considerable inconvenience and difficulty at the tunnel construction site where the drilling hole is formed in the ceiling of the tunnel section. The problem is that the efficiency is greatly reduced.

이와 같은 덮게관 사용 구조가 가진 문제점을 해결하기 위한 시도로서 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 강관(410)의 후단부에 연결하는 합성수지재 연장관(420)의 강성을 충분히 확보하면서 덮게관을 사용할 필요가 없도록 합성수지재 연장관(420)에 타입 하중을 인가하지 않은 개량 기술이 새롭게 제안되었는데, 그러나 이와 같은 보강 튜브 조립체(400)를 이용하여 도 6a에 도시된 바와 같이 합성수지재 연장관(420)의 외주면과 천공홀(102) 벽면 사이를 코킹재(130)로 봉입하고 보강 튜브 조립체(400)의 내부 공간에 그라우팅재 주입관(150)을 삽입하여 그라우팅재를 주입하는 경우에도, 코킹재(130)와 합성수지재 연장관(420) 사이의 낮은 마찰 저항 때문에 그라우팅재 주입 압력에 의해 코킹재(130) 또는 합성수지재 연장관(420)이 천공홀(102)로부터 터널 공간부로(도 6a에 도시된 화살표 방향으로) 밀려나오는 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 도 6b에 도시된 바와 같이 그라우팅재 주입 및 고결이 완료된 이후에 추가적인 터널 굴착을 위하여 합성수지재 연장관(420)의 후단부에 절단 충격력(Fcut)을 인가하는 경우에 합성수지재 연장관(420)이 가지고 있는 기본적인 강성과 인성에 의해 절단이 용이하게 이루어지지 않을 수 있으며 절단이 되지 않은 상태에서 반복적으로 인가되는 절단 충격력(Fcut)은 합성수지재 연장관(420)으로부터 천공홀(102) 내부에 연장 설치된 강관(410)들에게도 연속적으로 전달되어 강관(410)과 그라우팅재의 고결 접착 부분이 파손될 수 있으며, 그 결과 그라우팅된 보강 뷰브 조립체의 보강력이 저하될 수 있는 문제점이 발생할 수도 있게 되는데, 한국등록특허 제10-0852724호(2008.08.19)에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 외주면에 파단 홈이 가공된 합성수지재 연장관을 제안한 바 있다.As an attempt to solve the problem of the cover tube using the structure as shown in 6a and 6b using a cover tube while ensuring the rigidity of the synthetic resin extension pipe 420 connected to the rear end of the steel pipe (410) An improved technique for not applying a type load to the synthetic resin extension tube 420 has been newly proposed, but using the reinforcement tube assembly 400 as described above, the outer circumferential surface of the synthetic resin extension tube 420 is shown. The caulking material 130 is sealed even when the grouting material is injected by enclosing the caulking material 130 between the wall of the drilling hole 102 and the grouting material injection tube 150 into the inner space of the reinforcing tube assembly 400. And caulking material 130 or synthetic resin material extension pipe 420 from the drilling hole 102 to the tunnel space due to the low frictional resistance between the resin material and the resin material extension pipe 420 (FIG. 6A). In the direction shown by the arrow) may be a problem, and also after the injection and solidification of the grouting material as shown in Figure 6b for cutting the additional tunnel excavation in the rear end of the synthetic resin extension pipe 420 (Fcut In the case of applying), the cutting may not be easily performed due to the basic rigidity and toughness of the synthetic resin extension pipe 420, and the cutting impact force repeatedly applied in the non-cutting state may be a synthetic resin extension pipe ( Continuously transmitted from the 420 to the steel pipes 410 extending in the drilling hole 102 may damage the freezing bonding portion of the steel pipe 410 and the grouting material, and as a result, the reinforcing force of the grouted reinforcement burb assembly may be degraded. Problems may occur, such as in Korean Patent Registration No. 10-0852724 (2008.08.19). It has proposed a synthetic resin material of the extension pipe rupture groove formed on an outer peripheral surface In order to solve the point.

한편으로 이와 같은 합성 수지제 연장관을 대신하여 강관 후단부에 삽입되는 구조의 플라스틱관(20)을 사용하면서 코킹(Caulking; 그라우팅재의 역류 방지와 보강 부재와 천공홀 벽면의 접착 고정을 강화하기 위하여 플라스틱관과 천공홀 벽면 사이에 사용됨) 부분을 개량하기 위한 기술로서 한국공개특허공보 특2003-0005884호(2003.01.23)로 공지된 압력식 쏘일 네일링 공법용 이동식 발포 우레판 패커를 응용하여, 강관의 내경 보다 작은 외경을 가진 플라스틱관(20)의 외주면에 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 고무패커(31)와; 한 쌍의 고무패커 사이에 형성된 이격공간을 감싸 밀봉하는 부직포(32)와; 상기 이격공간에 팽창제를 주입할 수 있도록 상기 한 쌍의 고무패커(31) 중 후측에 위치한 고무패커를 관통하여 상기 이격공간(35)으로 들이어진 팽창제 주입용 호스(34)를 포함하여 이루어지는 코킹모듈(첨부 도면 도 8a, 8b, 8c 참조)이 한국 등록특허 제10-1032745호(2011.05.06)를 통하여 제안되기도 하였다.On the other hand, while using the plastic pipe 20 of the structure inserted into the rear end of the steel pipe instead of the synthetic resin extension pipe such as caulking (caulking) to prevent backflow of the grouting material and to reinforce the adhesive fixing of the wall of the reinforcing member and the drilling hole It is used as a technique for improving the part between the pipe and the wall of the drilled hole) by applying a movable foamed urethane packer for the pressure-soil nailing method known as Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0005884 (2003.01.23), A pair of rubber packers 31 spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the plastic tube 20 having an outer diameter smaller than that of the inner diameter of the plastic packer; Non-woven fabric 32 for wrapping and sealing the separation space formed between a pair of rubber packer; Caulking module comprising a hose 34 for injecting agent injected into the separation space 35 through the rubber packer located on the rear side of the pair of rubber packer 31 to inject the expansion agent into the separation space. (Refer to the attached drawings, FIGS. 8A, 8B, and 8C) have been proposed through Korean Patent Registration No. 10-1032745 (2011.05.06).

이러한 한국 등록특허 제10-1032745호에 의해 제시된 코킹모듈의 경우에는 코킹 작업이 수행되기 위하여, 코킹 모듈의 선단부가 강관(10)의 후단부 내경에 삽입되도록 설치한 이후, 한 쌍의 고무패커(31) 중 후측에 위치한 고무패커(31)의 관통홀(31b)을 관통하여 상기 이격공간(35)으로 들이어진 팽창제 주입용 호스(34)를 통하여 한 쌍의 고무패커(31) 사이에 부직포(32)가 둘러싼 형태로 형성되는 이격공간(35)에 팽창제(약액으로 주입되어 겔화되면서 부피 팽창을 수반하는 발포우레탄이나 조기강도가 발현되는 초속형 시멘트)를 주입함으로써 부직포(32)가 외측으로 팽창되면서 천공홀(H) 입구를 간단히 코킹할 수 있게 되는 구조를 가지고 있으나, 팽창제를 이격공간의 외부에서 주입하기 위하여 고무패커(31) 중 후측에 위치한 고무패커(31)에 관통홀(31b)과 이를 관통하는 팽창제 주입용 호스(34)를 제공하여야 하는 구조적인 복잡성을 가지며, 설치 작업 공정도 2 단계로 나누어져 있어서 작업 시간이 오래 걸리고 또한 별도의 팽창제 주입 장치를 시공 현장에 설비하여 운용하여야 하기에 작업 효율이나 공정 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 코킹 모듈을 구성하는 플라스틱관의 외경이 강관의 내경 보다 작은 구조를 가져야 한다는 한계점을 가지고 있는데, 이러한 구조의 경우에는 후속되는 다단 패커 그라우팅 작업시 패커의 외부 반출 과정에서 플라스틱관의 선단부가 걸림턱이 되어 장애물이 되는 문제점이 있으며, 독립된 코킹 모듈로 제작된 플라스틱관의 외경 보다 작은 내경을 가진 강관에는 사용할 수 없다는 단점이 있으며, 강관의 직경(내경)이 작은 경우에 이러한 작은 직경(내경)에 삽입되는 구조의 보다 작은 외경을 가진 플라스틱관으로 만들어진 코킹 모듈의 경우에는 천공홀 벽면과 플라스틱관 외주면 사이의 간극이 너무 넓어서 많은 팽창제가 소요되며 아울러 팽창 압력의 완화로 인하여 코킹 효율도 떨어지는 문제점이 있다.In the case of the caulking module proposed by the Korean Patent No. 10-1032745, in order to perform the caulking operation, the front end of the caulking module is installed to be inserted into the inner diameter of the rear end of the steel pipe 10, a pair of rubber packers ( A nonwoven fabric is formed between the pair of rubber packers 31 through the inflating agent injection hose 34 introduced into the separation space 35 through the through hole 31b of the rubber packer 31 located at the rear side. The nonwoven fabric 32 expands to the outside by injecting an expanding agent (foamed urethane or an ultra-fast cement that exhibits premature strength as it is injected into the chemical solution and gelled into the separation liquid 35) formed in the enclosed shape. While having a structure to easily caulk the inlet hole (H) inlet, in order to inject the inflating agent from the outside of the space, the rubber packer 31 in the rear of the through-hole 31b and This It has a structural complexity to provide a hose 34 for injecting the inflating agent, and the installation work process is also divided into two stages, which takes a long time and requires a separate inflating agent injection device to be installed and operated at the construction site. There is a problem in that the efficiency or process efficiency is inferior, and the outer diameter of the plastic pipe constituting the caulking module has a limitation that must have a structure smaller than the inner diameter of the steel pipe, in the case of such a structure is carried out of the packer during the subsequent multi-stage packer grouting operation In the process, there is a problem that the front end of the plastic pipe becomes an obstacle and becomes an obstacle, and there is a disadvantage that it can not be used for steel pipe having an inner diameter smaller than the outer diameter of the plastic pipe manufactured by an independent caulking module, and the diameter (inner diameter) of the steel pipe is small. Beams of structures inserted in these small diameters (inner diameters) In the case of a caulking module made of a plastic tube having a small outer diameter, the gap between the perforated hole wall surface and the outer circumferential surface of the plastic tube is too wide, and a large amount of expanding agent is required, and the coking efficiency is also lowered due to the relaxation of the expansion pressure.

1) 일본공개특허공보 평11-182173호(1999.07.06.)1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-182173 (1999.07.06.) 2) 한국등록특허 제10-0852724호(2008.08.19)2) Korea Patent Registration No. 10-0852724 (2008.08.19) 3) 한국공개특허공보 특2003-0005884호(2003.01.23)3) Korean Patent Publication No. 2003-0005884 (2003.01.23) 4) 한국 등록특허 제10-1032745호(2011.05.06)4) Korean Registered Patent No. 10-1032745 (2011.05.06)

본 발명은 앞서 설명한 한국등록특허 제10-0852724호의 합성수지재 연장관이 가진 기술적 효과를 유지하면서 아울러 한국 등록특허 제10-1032745호에 의해 제시된 코킹모듈이 가진 구조적인 문제점과 제한성을 극복하기 위하여, 강관 또는 강관 조립체의 후단부에 연속하여 외주면 발포형의 독립된 코킹 유니트를 설치하되 설치 이후의 후속 굴진시 강관 또는 강관 조립체 후단부로부터의 분리(탈착) 용이성을 유지하면서도 코킹 유니트를 설치할 때에 강관 또는 강관 조립체 후단부에 연결 설치(부착)하는 작업이 더욱 간편할 뿐만 아니라, 코킹 모듈을 구성하는 플라스틱관의 외경이 후단부 강관의 내경 보다 반드시 작아야 한다는 구조적인 한계점을 극복할 수 있으며, 장치 자체의 구조적인 복잡성을 제거할 수 있는 있는 강관 그라우팅 공사에 사용되는 강관 조립체의 후단부에 사용되는 탈부착이 용이한 코킹 유니트 및 이를 이용한 터널 보강 방법를 제안하는 것을 그 기술적인 과제로 하고 있다.The present invention is to maintain the technical effects of the synthetic resin material extension tube of the Korean Patent No. 10-0852724 described above, and to overcome the structural problems and limitations of the caulking module presented by the Korean Patent No. 10-1032745, steel pipe Alternatively, install an independent caulking unit of the outer circumferential foam type in succession to the rear end of the steel pipe assembly, but maintain the ease of separation (desorption) from the steel pipe or the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly during subsequent drilling after installation. Not only is it easier to install and attach to the rear end, but it also overcomes the structural limitation that the outer diameter of the plastic pipe constituting the caulking module must be smaller than the inner diameter of the rear end steel pipe. Steel used for steel pipe grouting to eliminate complexity It is a technical problem to propose a detachable caulking unit used for the rear end of a pipe assembly and a tunnel reinforcement method using the same.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, The present invention as a means for solving the problems of the prior art,

터널 굴착 단면의 전방으로 천공홀을 천공하여 강관 또는 강관 조립체(연결체)를 삽입(강관 직천공방식 또는 천공후 강관 삽입 방식)하고 삽입된 강관 또는 강관 조립체(연결체)를 통해 그라우팅재를 지반에 침투시킴으로써 터널 굴착면을 보강하는 터널 보강공법에서 그라우팅재의 역류 방지를 도모하면서 강관과 천공홀 벽면의 접착 고정을 강화하기 위하여 사용되도록 천공홀 입구 부근의 강관 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치되는 코킹 유니트로서,Insert a steel pipe or steel pipe assembly (connector) by drilling a drilling hole in front of the tunnel excavation section (steel pipe direct drilling method or a steel pipe insertion method after drilling) and grouting material through the inserted steel pipe or steel pipe assembly (connector). Caulking continuously installed at the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly near the entrance of the drilling hole to be used to strengthen the adhesion of the steel pipe and the hole wall while preventing the backflow of the grouting material in the tunnel reinforcement method to reinforce the tunnel excavation surface by penetrating the As a unit,

상기 강관 또는 강관 조립체의 후단부에 연속 설치되는 플라스틱관과;A plastic pipe continuously installed at the rear end of the steel pipe or the steel pipe assembly;

상기 천공홀의 입구 내측에서 상기 플라스틱관의 외측에 상호 이격되게 설치되는 내측 체결 밴드와 외측 체결 밴드로 이루어지는 한 쌍의 체결 밴드와;A pair of fastening bands formed of an inner fastening band and an outer fastening band which are installed to be spaced apart from each other on the outside of the plastic pipe inside the inlet of the drilling hole;

상기 한 쌍의 체결 밴드 사이에 형성된 이격공간을 감싸 밀봉하는 부직포와;A nonwoven fabric surrounding and sealing a separation space formed between the pair of fastening bands;

상기 이격공간 내에서 강관의 후단부 측에 배치되는 발포형 우레탄 캡슐;을 포함하여 이루어지며, 그리고And a foamed urethane capsule disposed on the rear end side of the steel pipe in the separation space.

코킹 유니트가 천공홀 내부로 삽입되어 강관 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치될 때 강관 또는 강관 조립체의 후단부 단부면 또는 그 외주면에 후방으로 연결 설치되는 커플링의 후단부 단부면에 충돌하는 상기 내측 체결 밴드와의 마찰력 또는 충격력에 의해 상기 발포형 우레탄 캡슐의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시킴으로써 상기 부직포가 외측으로 팽창하면서 천공홀 입구를 코킹할 수 있도록 하는 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트를 제공한다.The inner side colliding with the rear end face of the coupling, which is inserted back into the rear end face of the steel pipe or steel pipe assembly or its outer peripheral surface when the caulking unit is inserted into the drilling hole and continuously installed at the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly. The foaming of the foamed urethane capsule is initiated by the frictional force or the impact force with the fastening band, and the rapid attachment for foaming and filling the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric allows the nonwoven fabric to expand outward and coke a hole in the hole. Provides a caulking unit that is easy to install.

아울러, 본 발명은 상술한 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트를 이용한 터널 보강 방법의 관점에서, 터널 굴착 단면의 전방으로 선행하여 강관 또는 강관 조립체를 삽입 설치하며 삽입된 강관 또는 강관 조립체를 통하여 그라우팅재를 지반 내에 침투시킴으로써 터널 굴착면의 천정부를 미리 보강하고 굴착 단면에서는 강지보 설치와 숏크리트 타설로 추가 보강을 실시하는 터널 보강 공법에 있어서,In addition, the present invention in terms of the tunnel reinforcement method using a caulking unit that is easy to install quick attachment above, inserting the steel pipe or steel pipe assembly ahead of the tunnel excavation cross-section and grouting material through the inserted steel pipe or steel pipe assembly In the tunnel reinforcement method of reinforcing the ceiling of the tunnel excavation surface by penetrating into the ground, and additional reinforcement at the excavation cross section by installing steel beams and shotcrete casting,

굴착 지반의 막장면 상부로부터 굴착 예정 지반의 천정부에 수평면에 대하여 설정 각도로 천공홀을 형성하면서 강관 또는 강관 조립체를 천공홀 내부에 삽입하는 강관 삽입 단계;A steel pipe insertion step of inserting a steel pipe or a steel pipe assembly into the drilling hole while forming a drilling hole at a predetermined angle with respect to a horizontal plane from the top of the surface of the drilling ground to a ceiling portion of the scheduled drilling ground;

급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트를 상기 강관 또는 강관 조립체의 후단부에 배치되는 강관에 후속하여 설치하는 코킹 유니트 설치 단계;A caulking unit installation step of successively installing a caulking unit that is easily attached to a steel pipe disposed on the rear end of the steel pipe or the steel pipe assembly;

상기 코킹 유니트를 구성하는 발포형 우레탄 캡슐의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시키는 우레탄 발포 단계;A urethane foaming step of foaming the foamed urethane capsule constituting the caulking unit and foaming the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric;

발포 우레탄에 의해 상기 부직포가 외측으로 팽창하면서 천공홀 입구를 코킹할 수 있도록 하는 코킹 완료 단계;A coking completion step of allowing the nonwoven fabric to expand to the outside by foamed urethane so as to caulk the hole opening;

상기 코킹 유니트와 상기 강관 또는 강관 조립체의 내측 공간을 통하여 그라우팅재 주입관을 설치하고 그라우팅을 실시하는 그라우팅 단계; 및A grouting step of installing and grouting a grouting material injection pipe through an inner space of the caulking unit and the steel pipe or the steel pipe assembly; And

굴착 예정 지반의 굴착 예정 단면에 이르기까지 일정 단면으로 추가 굴착을 수행하면서, 굴착 예정 지반의 천정부로부터 하방으로 돌출된 코킹 유니트의 후단부에 충격력을 인가하여 파단되어 제거되도록 하는 코킹 유니트 분리 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고And a caulking unit separation step of applying an impact force to the rear end of the caulking unit protruding downward from the ceiling of the excavation ground to be broken and removed while performing additional excavation to a predetermined cross section until the excavation scheduled cross section of the excavation ground. Is done, and

상기 코킹 유니트 설치 단계와, 상기 우레탄 발포 단계와, 상기 코킹 완료 단계는 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널 보강 공법을 제공한다.The caulking unit installation step, the urethane foaming step, and the caulking completion step is provided at the same time provides a tunnel reinforcement method.

여기에서, 상기 코킹 유니트 분리 단계에서는, 상기 코킹 유니트를 구성하는 플라스틱관의 외주면에 우레탄 캡슐 설치홈이 제공되고, 그라우팅재 주입 및 고결이 완료된 이후에 추가적인 터널 굴착을 위하여 코킹 유니트의 후단부에 절단 충격력(Fcut)을 인가하는 경우에 우레탄 캡슐 설치홈을 따라서 플라스틱관의 파단이 발생할 수 있도록 함으로써 코킹 유니트의 분리 절단이 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.Here, in the caulking unit separation step, the urethane capsule installation groove is provided on the outer circumferential surface of the plastic pipe constituting the caulking unit, cut after the caulking unit for additional tunnel excavation after the grouting material injection and solidification is completed When applying the impact force (Fcut) it is preferable to facilitate the separation and cutting of the caulking unit by breaking the plastic tube along the urethane capsule installation groove can occur.

나아가, 상기 코킹 유니트 분리 단계 이후에는 추가적으로 하부에 강지보를 설치하고 숏크리트를 타설하게 된다.Furthermore, after the caulking unit separation step, the steel beam is additionally installed at the lower portion and the shotcrete is poured.

여기에서, 상기 강관 삽입 단계가 직천공 방식이 아니라 천공후 강관 삽입 방식으로 수행되는 경우에는 상기 천공홀과 상기 강관 또는 강관 조립체 사이의 공간부를 실링하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.Here, when the step of inserting the steel pipe is performed by the method of inserting the steel pipe after the perforation instead of the direct drilling method, the method may further include sealing a space between the drilling hole and the steel pipe or the steel pipe assembly.

또한, 상기 그라우팅 단계에서는 강관 내부에 이동식 패커(에어 패커)를 구비한 그라우팅재 주입관을 설치하고 패커를 이동시키면서 다단 주입할 수 있으며, 이와 달리 강관 조립체의 내측 공간을 다수개의 패커로 공간 분할하면서 각각의 분할 공간에 도달하는 동시 주입관을 설치하여 그라우트재를 동시에 주입할 수도 있다. In addition, in the grouting step, a grouting material injection tube having a movable packer (air packer) may be installed inside the steel pipe, and multi-stage injection may be performed while moving the packer. In contrast, the inner space of the steel pipe assembly may be divided into a plurality of packers. The grout material may be injected simultaneously by providing a simultaneous injection pipe that reaches each divided space.

그라우팅재의 지반 내로의 압력 분사(침투)를 위하여 상기 강관에는 주입구가 형성되고, 주입구에는 일방향 밸브가 설치되어서 이를 통하여 그라우팅재를 압력 주입할 수 있게 된다.An injection hole is formed in the steel pipe for injecting pressure into the ground of the grouting material, and a one-way valve is installed in the injection hole so that the grouting material can be pressure injected.

본 발명에 따르면, 강관 그라우팅 등의 터널 보조 공법 시행 후 연속되는 터널 굴착 작업에서 일반적으로 사용하는 굴삭기 또는 기타 손쉬운 공구로써 굴착면 내부로 노출되는 플라스틱관 타입의 코킹 유니트를 강관으로부터 쉽게 분리 절단할 수 있도록 함으로써 종래에 사용하는 절단기 또는 산소 절단기 등의 사용으로 인한 인원, 시간, 경비 등의 손실을 줄일 수 있는 효과를 제공하며, 나아가 밀폐된 터널 내부에서 산소 절단기를 사용하는 경우에 발생할 수 있는 화재 또는 폭발 사고의 가능성을 최소화하여 공사 안정성을 높일 수 있도록 할 뿐만 아니라, 강관 또는 강관 조립체의 후단부와 천공홀의 내부 벽면 사이에서 이루어지는 코킹 작업이 코킹 유니트의 단순한 삽입(압입) 공정을 통하여 코킹 유니트를 구성하는 발포형 우레탄 캡슐의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 부직포 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시킴으로써 발포 우레탄에 의해 상기 부직포가 외측으로 팽창하면서 천공홀 입구를 코킹하는 공정이 한번에 이루어질 수 있도록 하여 코킹 유니트의 설치시에 별도의 팽창 충진제를 별도의 관을 통하여 주입하는 공정 없이도 강관 또는 강관 조립체 후단부에 코킹 유니트를 연결 설치(부착)하는 작업이 매우 간편하게 수행되도록 하여 공정 효율을 높이며, 장치의 복잡성을 제거할 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, the caulking unit of the plastic pipe type exposed to the inside of the excavation surface can be easily separated and cut from the steel pipe by an excavator or other easy tool commonly used in a continuous tunnel excavation work after the tunnel auxiliary method such as steel pipe grouting. By reducing the number of people, time, expense, etc. due to the use of a conventional cutting machine or oxygen cutting machine, such as a fire that may occur when using the oxygen cutting machine in a closed tunnel In addition to minimizing the possibility of explosion accidents to increase construction stability, the caulking operation between the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly and the inner wall of the drilling hole constitutes the caulking unit through a simple insertion (pressing) process of the caulking unit. Foaming foam urethane capsule It is disclosed that by filling the foamed urethane into the separation space in the non-woven fabric by the foamed urethane to expand the non-woven fabric to the outside while caulking the hole hole inlet at a time to separate the expansion filler during the installation of the caulking unit Without the process of injecting through the pipe of the steel pipe or steel pipe assembly to the caulking unit to the installation (attach) to the rear end of the operation is very easy to be performed to increase the process efficiency, and provides the effect of removing the complexity of the device.

도 1은 터널의 수평 횡단면도로서 강관 그라우팅이 실시된 일반적인 상태의 일 예를 나타낸 도면.
도 2a, 2b, 2c, 도 2d, 및 도 2e는 종래 기술에 따른 강관 그라우팅 공법 중 일정 단면 형태로 터널 천정면에 강관을 삽입하는 시공 방법의 순서를 나타낸 도면들.
도 3a 및 도 3b는 변단면 형식을 채택한 종래 기술에 따른 강관 그라우팅 공법의 시공 상태도 및 요부 확대도.
도 4a, 4b, 및 4c는 종래 기술에 따른 강관 그라우팅 공법 중 일정 단면 형태로 터널 막장면에 강관을 삽입하는 시공 방법의 순서를 나타낸 도면들.
도 5는 종래 기술에 따른 분리 가능한 보강 튜브 조립체(강관 조립체)의 일 실시예를 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 종래 기술에 따른 보강 튜브 조립체(강관 조립체)의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b에 도시된 종래 기술에 따른 보강 튜브 조립체(강관 조립체)의 개량 실시예를 도시한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 또 다른 종래 기술에 따른 코킹 모듈을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 코킹 유니트의 설치 상태를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 코킹 유니트의 조립 상태 사시도.
도 11a는 도 10에 도시된 코킹 유니트의 설치 상태를 단면도 및 요부 확대 단면도로 도시한 도면이고, 도 11b는 코킹 유니트의 설치 상태의 변형 실시예에 대한 요부 확대 단면도로 도시한 도면
도 12a는 도 10에 도시된 코킹 유니트의 변형 실시예에 대한 설치 상태를 도시한 도면이고, 도 12b는 도 12a의 "A" 부분을 재확대하여 도시한 도면.
도 13은 본 발명에 따라 강관 조립체 및 코킹 유니트를 이용한 터널 보강 공법의 일 실시예를 도시한 순서도.
1 is a horizontal cross-sectional view of a tunnel showing an example of a general state in which steel pipe grouting is performed.
Figures 2a, 2b, 2c, 2d, and 2e is a view showing the sequence of the construction method for inserting the steel pipe to the tunnel ceiling surface in a certain cross-sectional form of the steel pipe grouting method according to the prior art.
Figure 3a and Figure 3b is a construction state diagram and main portion enlarged view of the steel pipe grouting method according to the prior art adopting the cross-sectional form.
Figures 4a, 4b and 4c is a view showing the procedure of the construction method for inserting the steel pipe in the tunnel face in a certain cross-sectional form of the steel pipe grouting method according to the prior art.
5 shows one embodiment of a detachable reinforcing tube assembly (steel pipe assembly) according to the prior art.
6A and 6B show another embodiment of a reinforcement tube assembly (steel pipe assembly) according to the prior art.
7A and 7B show an improved embodiment of the reinforcement tube assembly (steel pipe assembly) according to the prior art shown in FIGS. 6A and 6B.
8A-8C illustrate another prior art caulking module.
9 is a view showing an installation state of the caulking unit according to an embodiment of the present invention.
10 is an assembled perspective view of the caulking unit according to the present invention.
FIG. 11A is a sectional view showing an installation state of the caulking unit shown in FIG. 10 in a sectional view and an enlarged sectional view, and FIG. 11B is a sectional view showing an enlarged main sectional view of a modified embodiment of the installation state of the caulking unit.
FIG. 12A is a view showing an installation state of the modified embodiment of the caulking unit shown in FIG. 10, and FIG. 12B is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 12A.
Figure 13 is a flow diagram illustrating one embodiment of a tunnel reinforcement method using a steel pipe assembly and a caulking unit in accordance with the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 살펴 보기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 9 및 도 10 그리고 도 11a에는 본 발명에 따른 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트(1000)의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있는데, 이에 따르면 강관 또는 강관 조립체를 구성하는 다수개의 강관들 중에 최후방에 최종적으로 설치되는 강관(120)의 후단부(내경 'D2')에 'D1'의 외경을 가진 플라스틱관으로 구성되는 코킹 유니트(1000)가 조립 설치되는 상태가 도시되어 있으며, 이에 따르면 9, 10 and 11a illustrate a preferred embodiment of the caulking unit 1000 that is easy to install quickly in accordance with the present invention, according to which the rearmost of the plurality of steel pipes constituting the steel pipe or steel pipe assembly is shown. The state in which the caulking unit 1000 composed of a plastic pipe having an outer diameter of 'D1' is assembled on the rear end portion (inner diameter 'D2') of the steel pipe 120 that is finally installed, is shown

터널 굴착 단면의 전방으로 천공홀을 천공하여 강관 또는 강관 조립체(연결체)를 삽입(강관 직천공방식 또는 천공후 강관 삽입 방식)하고 삽입된 강관 또는 강관 조립체(연결체)를 통해 그라우팅재를 지반에 침투시킴으로써 터널 굴착면을 보강하는 터널 보강공법에서 그라우팅재의 역류 방지를 도모하면서 강관(120)과 천공홀(102) 벽면의 접착 고정을 강화하기 위하여 사용되도록 천공홀 입구 부근(도 9의 'L2' 거리)의 강관 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치되는 코킹 유니트(1000)로서,Insert a steel pipe or steel pipe assembly (connector) by drilling a drilling hole in front of the tunnel excavation section (steel pipe direct drilling method or a steel pipe insertion method after drilling) and grouting material through the inserted steel pipe or steel pipe assembly (connector). In the tunnel reinforcement method of reinforcing the tunnel excavation surface by penetrating into the hole, it is intended to prevent the backflow of the grouting material while strengthening the adhesive fixation between the steel pipe 120 and the wall of the hole 102. A caulking unit 1000 continuously installed at the rear end of a steel pipe or steel pipe assembly

상기 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부에 연속 설치되는 플라스틱관(1100)과;A plastic pipe 1100 continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly;

상기 천공홀(102)의 입구 내측에서 상기 플라스틱관(1100)의 외측에 상호 이격되게 설치되는 내측 체결 밴드(1200a)와 외측 체결 밴드(1200b)로 이루어지는 한 쌍의 체결 밴드(1200)와;A pair of fastening bands 1200 including an inner fastening band 1200a and an outer fastening band 1200b which are installed to be spaced apart from each other on the outside of the plastic pipe 1100 inside the inlet of the drilling hole 102;

상기 한 쌍의 체결 밴드(1200) 사이에 형성된 이격공간을 감싸 밀봉하는 부직포(1400)와;A nonwoven fabric (1400) surrounding and sealing a space formed between the pair of fastening bands (1200);

상기 이격공간 내에서 강관(120)의 후단부 측에 배치되는 발포형 우레탄 캡슐(1300)을 포함하여 이루어지며, 그리고Including the foamed urethane capsule (1300) disposed on the rear end side of the steel pipe 120 in the separation space, and

코킹 유니트(1000)가 천공홀(102) 내부로 삽입되어 강관(120) 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치될 때 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 상기 내측 체결 밴드(1200a)와의 마찰력 또는 충격력에 의해 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진(도 9 및 도 11a 참조)시킴으로써 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하는 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트(1000)를 제공한다.When the caulking unit 1000 is inserted into the drilling hole 102 and continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly, the inner fastening band 1200a collides with the steel pipe 120 or the rear end surface of the steel pipe assembly. Foaming of the foamed urethane capsule (1300) is initiated by the frictional force or impact force with respect to the foamed urethane capsule (1300) by foaming the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric 1400 (see Figs. 9 and 11a) to the nonwoven fabric 1400 Provided is a quick attaching caulking unit (1000) that is easy to install and quick to caulk the inlet hole (102) while expanding outward.

여기에서, 상기 내측 체결 밴드(1200a)는 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 두께를 가지거나 또는 도면에 예시된 바와 같이 상기 내측 체결 밴드(1200a)에는 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 크기(높이)의 돌출 체결단(1210)이 제공되게 된다(도 11a의 확대도 참조).Here, the inner fastening band (1200a) has a thickness that impinges on the steel pipe 120 or the rear end surface of the steel pipe assembly, or as illustrated in the drawing, the inner fastening band (1200a) is a steel pipe 120 or A projecting engagement end 1210 of a size (height) that impinges on the rear end face of the steel pipe assembly is provided (see enlarged view in FIG. 11A).

이와 같은 발포형 우레탄 캡슐(1300)은 도 9에 예시된 바와 같이 혼합될 때 발포할 수 있는 A액과 B액이 분리 저장된 환형 주머니 형태로 제작되고, 플라스틱관(1100)의 강관 후단부측 외주면에는 우레탄 캡슐 설치홈(1110)이 제공되며, 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)은 상기 우레탄 캡슐 설치홈(1110)에 끼워져 설치되고, 이를 포함하여 둘러싸는 형태로 부직포(1400)가 설치되고, 금속 밴드와 같이 소정의 탄성을 가진 소재로 제작되는 내측 체결 밴드(1200a)와 외측 체결 밴드(1200b)로 이루어지는 한 쌍의 체결 밴드(1200)가 돌출 체결단(1210)에 제공되는 체결 수단(1220; 볼트 및 너트)에 의해 체결되면서 코킹 유니트(1000)의 조립이 완료될 수 있는데, 이는 공장 제작 가능하며 경우에 따라서 현장 조립하여 사용할 수도 있다.Such foamed urethane capsule 1300 is manufactured in the form of an annular pouch in which A and B liquids that can be foamed when mixed as illustrated in FIG. 9 are stored separately, and the outer circumferential side of the steel pipe rear end side of the plastic pipe 1100. The urethane capsule installation groove 1110 is provided, the foamed urethane capsule 1300 is fitted to the urethane capsule installation groove 1110, including the nonwoven fabric 1400 is installed in a surrounding form, including this, metal Fastening means 1220 provided with a pair of fastening bands 1200 formed of an inner fastening band 1200a and an outer fastening band 1200b made of a material having a predetermined elasticity such as a band to the projecting fastening end 1210; The assembly of the caulking unit 1000 may be completed while being fastened by a bolt and a nut), which may be manufactured at the factory and may be used by field assembly in some cases.

여기에서, 상기 우레탄 캡슐 설치홈(1110)은 후술되는 바와 같이 강관(120)의 후단부로부터 분리 제거할 때 상기 플라스틱관(1100)의 후방에 일정 수준의 충격력이 인가되면 용이하게 파단될 수 있도록 하는 노치(Notch)를 형성하는 깊이로 제공되는 것이 바람직한데, 예컨대 약 100mm의 외경과 7mm 정도의 두께를 가진 플라스틱관(1100)의 경우에 상기 우레탄 캡슐 설치홈(1110)은 2 내지 3.5mm의 깊이를 가지도록 가공하는 것이 바람직하고, 나아가 그 단면 형상은 도면에 도시된 바와 같이 사각 요철홈(또는 U자홈)의 형상을 가지도록 하는 것이 바람직하다.Here, the urethane capsule installation groove 1110 may be easily broken when a predetermined level of impact force is applied to the rear of the plastic pipe 1100 when separated and removed from the rear end of the steel pipe 120 as will be described later The urethane capsule installation groove 1110 may have a depth of about 2 to 3.5 mm in the case of a plastic pipe 1100 having an outer diameter of about 100 mm and a thickness of about 7 mm. It is preferable to process to have a depth, and furthermore, the cross-sectional shape is preferably to have a shape of a square uneven groove (or U-shaped groove) as shown in the figure.

이와 같이 구성된 바람직한 일 실시예에 따른 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트(1000)를 노치(Notch)를 형성하는 깊이를 가지도록 제공된 우레탄 캡슐 설치홈(1110)은 본 발명에 따른 코킹 유니트(1000)를 강관(120)의 후단부에 밀어 넣으면서 조립 설치할 때 내측 체결밴드(1200a)의 높은 돌출 체결단(1210)(또는 내측 체결밴드(1200a)의 높은 두께: 도면 도시 생략)이 강관(120)의 후단부의 단부면에 결려서 후퇴하게 되면서 발포형 우레탄 캡슐(1300)을 압착하게 될 때 발포형 우레탄 캡슐(1300)이 플라스틱관(1100)의 외주면 상에서 고정된 위치를 가질 수 있도록 함으로써 우레탄 캡슐(1300)의 A액과 B액 사이의 분리막 파손이 일어날 수 있도록 하여 우레탄 발포가 발생할 수 있도록 한다.The urethane capsule installation groove 1110 provided to have a depth for forming a notch in the caulking unit 1000 that is easy to install in accordance with the preferred embodiment configured as described above is a caulking unit 1000 according to the present invention. The high protruding fastening end 1210 of the inner fastening band 1200a (or the high thickness of the inner fastening band 1200a: not shown in the drawing) when the assembly is installed while pushing the rear end of the steel pipe 120. The urethane capsule (1300) by allowing the foamed urethane capsule (1300) to have a fixed position on the outer circumferential surface of the plastic pipe (1100) when the foamed urethane capsule (1300) is compressed while being retracted by the end face of the rear end. The membrane breakage between solution A and solution B) can occur to allow urethane foaming to occur.

한편, 앞서 설명된 실시예의 변형 실시예로서 도 11b에 도시된 바와 같이 코킹 유니트(1000)가 천공홀(102) 내부로 삽입되어 강관(120) 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치될 때 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 외주면에 후방으로 연결 설치되는 커플링(120c)이 제공되고, 상기 커플링(120c)의 내부로 코킹 유니트(1000)가 삽입 설치되는 경우에는, 상기 커플링(120c)의 후단부 단부면에 충돌하는 상기 내측 체결 밴드(1200a)와의 마찰력 또는 충격력에 의해 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시킴으로써 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하는데, 이러한 변형 실시에의 경우에는 코킹 유니트(1000)를 구성하는 플리스틱관(1110)의 외경이 커플링(120c)의 내경 보다 작은 정도로 충분히 만족되고, 강관(120)의 내경 보다 작도록 형성할 필요가 없게 되어서 구조적인 한계를 나타내지 않도록 할 수 있으며, 나아가 후속 그라우팅 작업 단계에서 그라우트재가 플리스틱관(1110)과 강관 후단부 사이의 틈으로 침입하여 강관 내부로 역류하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.Meanwhile, as a modified embodiment of the above-described embodiment, as shown in FIG. 11B, the caulking unit 1000 is inserted into the drilling hole 102 so that the steel pipe 120 is continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly. Or a coupling 120c connected to the rear end surface of the rear end of the steel pipe assembly in a rearward direction, and when the caulking unit 1000 is inserted into the coupling 120c, the coupling 120c is provided. Foaming of the foamed urethane capsule 1300 is initiated by the frictional or impact force with the inner fastening band (1200a) impinging on the end surface of the rear end of the foamed foam by filling the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric 1400 The nonwoven fabric 1400 is able to caulk the inlet hole (102) while expanding outwardly, in the case of this modification, the outer diameter of the plastic pipe 1110 constituting the caulking unit 1000 is large It is sufficiently satisfied that the inner diameter of the ring 120c is smaller than the inner diameter of the steel pipe 120 so that it is not necessary to form a structural limit, and furthermore, the grout material is a plastic tube in a subsequent grouting step. 1110) and the back end of the steel pipe to be more effectively prevented to flow back into the steel pipe.

본 발명의 다른 실시예로서 도 10에 도시된 코킹 유니트의 변형 실시예가 도 12a 및 도 12b(도 12a의 "A" 부분을 재확대도)에 도시되어 있는데, 이에 따르면 돌출 체결단(1210)에 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 의해 밀려서 후방 이동하도록 설치되는 슬라이더 스위치(1250)가 제공되고, 이 경우에는 우레탄 캡슐(1300)은 예컨대 one liquid 압력 용기 구조로 제공되고 상기 슬라이더 스위치(1250)에 의해 개방 압력해제되어서 발포 충진되게 된다.Another embodiment of the caulking unit shown in FIG. 10 as another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 12A and 12B (re-enlarged view of part “A” in FIG. 12A), whereby the protruding fastening end 1210 A slider switch 1250 is provided that is pushed by the steel pipe 120 or the rear end face of the steel pipe assembly to be moved backwards, in which case the urethane capsule 1300 is provided in, for example, a one liquid pressure vessel structure and the slider switch Open pressure is released by 1250 to cause foam filling.

아울러, 본 발명은 상술한 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트를 이용한 터널 보강 방법을 제공하는데, 도 13에 도시된 바와 같이, 터널 굴착 단면의 전방으로 선행하여 강관 또는 강관 조립체를 삽입 설치하며 삽입된 강관 또는 강관 조립체를 통하여 그라우팅재를 지반 내에 침투시킴으로써 터널 굴착면의 천정부를 미리 보강하고 굴착 단면에서는 강지보 설치와 숏크리트 타설로 추가 보강을 실시하는 터널 보강 공법에 있어서,In addition, the present invention provides a tunnel reinforcement method using a caulking unit that is easy to install the quick attachment described above, as shown in Figure 13, inserted into the steel pipe or steel pipe assembly in front of the tunnel excavation cross section inserted In the tunnel reinforcement method in which the grouting material is penetrated into the ground through a steel pipe or steel pipe assembly, the ceiling of the tunnel excavation surface is reinforced in advance, and at the excavation section, additional reinforcement is performed by installing steel beams and shotcrete casting.

굴착 지반의 막장면 상부로부터 굴착 예정 지반의 천정부에 수평면에 대하여 설정 각도로 천공홀(102)을 형성(S100)하면서 강관(120) 또는 강관 조립체를 천공홀(102) 내부에 강관을 삽입(S200)하는 강관 삽입 단계(S150);The steel pipe 120 or the steel pipe assembly is inserted into the drilling hole 102 while forming the drilling hole 102 at a predetermined angle with respect to the horizontal plane from the top of the membrane surface of the drilling ground at a predetermined angle with respect to the horizontal plane (S200). Steel pipe insertion step (S150);

급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트(1000)를 상기 강관 또는 강관 조립체의 후단부에 배치되는 강관(120)에 후속하여 설치하는 코킹 유니트 설치 단계(S310);Caulking unit installation step (S310) for subsequent installation of the caulking unit (1000) easy to install quickly attached to the steel pipe (120) disposed on the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly;

상기 코킹 유니트(1000)를 구성하는 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시키는 우레탄 발포 단계(S320);Urethane foaming step (S320) of foaming the urethane foam (1300) constituting the caulking unit (1000) is started to foam-fill the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric (1400) (S320);

발포 우레탄에 의해 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하는 코킹 완료 단계(S330);Coking completion step (S330) so that the non-woven fabric (1400) can be expanded to the outside by the foamed urethane while caulking the inlet hole (102);

상기 코킹 유니트(1000)와 상기 강관(120) 또는 강관 조립체의 내측 공간을 통하여 그라우팅재 주입관을 설치하고 그라우팅을 실시하는 그라우팅 단계(S400); 및Grouting step (S400) for installing and grouting the grouting material injection pipe through the inner space of the caulking unit (1000) and the steel pipe (120) or steel pipe assembly; And

굴착 예정 지반의 굴착 예정 단면에 이르기까지 일정 단면으로 추가 굴착을 수행하면서, 굴착 예정 지반의 천정부로부터 하방으로 돌출된 코킹 유니트의 후단부에 충격력을 인가하여 파단되어 제거되도록 하는 코킹 유니트 분리 단계(S500)를 포함하여 이루어지고, 그리고Caulking unit separation step of applying the impact force to the rear end of the caulking unit protruding downward from the ceiling of the excavation ground to be broken and removed while performing additional excavation to the excavation scheduled section of the excavation ground (S500) ), And

상기 코킹 유니트 설치 단계(S310)와, 상기 우레탄 발포 단계(S320)와, 상기 코킹 완료 단계(S330)는 동시 단계(S300)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널 보강 공법을 제공한다.The caulking unit installation step (S310), the urethane foaming step (S320), and the caulking completion step (S330) provides a tunnel reinforcement method, characterized in that consisting of a simultaneous step (S300).

이와 같이 상기 코킹 유니트 설치 단계(S310), 상기 우레탄 발포 단계(S320), 및 상기 코킹 완료 단계(S330)가 동시 단계(S300)에서 수행됨으로써 천공홀 입구를 코킹하는 공정이 한번에 이루어질 수 있도록 하여, 코킹 유니트의 설치시에 별도의 팽창 충진제를 별도의 관을 통하여 주입하는 번거로운 공정 없이도 강관 또는 강관 조립체 후단부에 코킹 유니트를 연결 설치(부착)하는 작업이 매우 간편하게 수행되도록 하여 공정 효율을 높이게 된다.As such, the caulking unit installation step (S310), the urethane foaming step (S320), and the caulking completion step (S330) is performed in the simultaneous step (S300) so that the process of caulking the entrance of the drilling hole can be made at once, When the caulking unit is installed, the caulking unit is connected (installed) to the rear end of the steel pipe or the steel pipe assembly without a cumbersome process of injecting a separate expansion filler through a separate pipe, thereby increasing the process efficiency.

여기에서, 상기 코킹 완료 단계(S330)에서 발포 우레탄에 의해 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하기에 종래 기술과 같이 일반적인 코킹재 압입 공간 확보를 위한 천공홀 확공과 같은 작업이 필요없도록 한다.Here, in the caulking completion step (S330) so that the non-woven fabric 1400 is expanded to the outside by the urethane foam to caulk the opening of the drilling hole 102 to ensure a general caulking material indentation space as in the prior art No work is required, such as drilling holes.

상기 코킹 유니트 분리 단계(S500)에서는, 상기 코킹 유니트(1000)를 구성하는 플라스틱관(1100)의 외주면에 우레탄 캡슐 설치홈(1110)이 제공되고, 그라우팅재 주입 및 고결이 완료된 이후에 추가적인 터널 굴착을 위하여 코킹 유니트(1000)의 후단부에 절단 충격력(Fcut)을 인가하는 경우에 우레탄 캡슐 설치홈(1110)을 따라서 플라스틱관(1100)의 파단이 발생할 수 있도록 함으로써 코킹 유니트의 분리 절단이 보다 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In the caulking unit separation step (S500), the urethane capsule installation groove 1110 is provided on the outer circumferential surface of the plastic pipe 1100 constituting the caulking unit 1000, additional tunnel excavation after the grouting material injection and solidification is completed In order to prevent breakage of the plastic pipe 1100 along the urethane capsule installation groove 1110 when a cutting impact force is applied to the rear end of the caulking unit 1000, the caulking unit can be easily cut and cut. It is desirable to make it.

나아가, 상기 코킹 유니트 분리 단계(S500) 이후에는 추가적으로 하부에 강지보를 설치하고 숏크리트를 타설하게 된다.Further, after the caulking unit separation step (S500) it is additionally installed on the lower gibbo and pouring shotcrete.

여기에서, 상기 강관 삽입 단계가 직천공 방식(단계 "S100"과 단계 "S200"이 단계 "S150"으로 동시에 수행되는 방식)이 아니라 천공후 강관 삽입 방식으로 수행되는 경우에는 상기 천공홀(102)과 상기 강관(120) 또는 강관 조립체 사이의 공간부를 실링하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.Here, when the steel pipe inserting step is performed in a steel pipe inserting method after the perforation rather than a direct drilling method (step S100 and step S200 are simultaneously performed in step S150), the drilling hole 102 And sealing the space between the steel pipe 120 or the steel pipe assembly.

또한, 상기 그라우팅 단계(S400)에서는 강관 내부에 이동식 패커(2000; 에어 주입관 '2200'을 구비한 패커)를 구비한 그라우팅재 주입관(2100)을 설치하고 패커를 이동시키면서 다단 주입할 수 있으며, 이와 달리 강관 조립체의 내측 공간을 다수개의 고정 패커로 공간 분할하면서 각각의 분할 공간에 도달하는 동시 주입관을 분리 설치하여 그라우트재를 동시에 주입할 수도 있다. In addition, in the grouting step (S400) it is possible to install a grouting material injection pipe 2100 having a mobile packer 2000 (packer with an air injection pipe '2200') inside the steel pipe and to move the packer in multiple stages. In contrast, while the inner space of the steel pipe assembly is divided into a plurality of fixed packers, the grout material may be injected at the same time by separately installing the simultaneous injection pipes reaching the respective divided spaces.

그라우팅재의 지반 내로의 압력 분사(침투)를 위하여 상기 강관(120)에는 주입구(121a)가 형성되고, 주입구(121a)에는 일방향 밸브(122a)가 설치되어서 이를 통하여 그라우팅재를 압력 주입할 수 있게 되고, 이로써 상기 그라우팅재에 의한 지반의 고결로 강관(120)과 주변의 연약 지반이 일체화되면서 굴착 예정 지반 주위의 인장 강도가 증가되어 전단 저항이 강화되고, 지반 차수성이 증대되어서, 추가적인 굴착 공정이 안정적으로 계속 수행될 수 있도록 한다.An injection hole 121a is formed in the steel pipe 120 to inject pressure into the ground of the grouting material, and a one-way valve 122a is installed in the injection hole 121a to inject pressure into the grouting material. As a result, the steel pipe 120 and the surrounding soft ground are integrated by the solidification of the ground by the grouting material, thereby increasing the tensile strength around the ground to be excavated, thereby strengthening the shear resistance and increasing the ground order, thereby providing an additional excavation process. Ensure stable operation.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. The examples are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of the present invention is specified by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. Should be interpreted as.

102: 천공홀 120: 강관
1000: 코킹 유니트
1100: 플라스틱관
1200: 체결밴드
1200a: 내측 체결 밴드 1200a: 외측 체결 밴드
1210: 돌출 체결단 1220: 체결 수단
1300: 발포형 우레탄 캡슐
1400: 부직포
102: hole 120: steel pipe
1000: caulking unit
1100: plastic tube
1200: fastening band
1200a: inner fastening band 1200a: outer fastening band
1210: protruding fastening end 1220: fastening means
1300 foam urethane capsule
1400: non-woven

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 터널 굴착 단면의 전방으로 천공홀을 천공하여 강관 또는 강관 조립체를 삽입하고 삽입된 강관 또는 강관 조립체를 통해 그라우팅재를 지반에 침투시킴으로써 터널 굴착면을 보강하는 터널 보강공법에서 그라우팅재의 역류 방지를 도모하면서 강관(120)과 천공홀(102) 벽면의 접착 고정을 강화하기 위하여 사용되도록 천공홀 입구 부근의 강관 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치되는 코킹 유니트(1000)로서,
상기 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부에 연속 설치되는 플라스틱관(1100)과;
상기 천공홀(102)의 입구 내측에서 상기 플라스틱관(1100)의 외측에 상호 이격되게 설치되는 내측 체결 밴드(1200a)와 외측 체결 밴드(1200b)로 이루어지는 한 쌍의 체결 밴드(1200)와;
상기 한 쌍의 체결 밴드(1200) 사이에 형성된 이격공간을 감싸 밀봉하는 부직포(1400)와;
상기 이격공간 내에서 강관(120)의 후단부 측에 배치되는 발포형 우레탄 캡슐(1300)을 포함하여 이루어지며, 그리고
코킹 유니트(1000)가 천공홀(102) 내부로 삽입되어 강관(120) 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치될 때 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 상기 내측 체결 밴드(1200a)와의 마찰력 또는 충격력에 의해 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시킴으로써 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하고,
상기 내측 체결 밴드(1200a)는 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 두께를 가지거나 또는 상기 내측 체결 밴드(1200a)에는 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 충돌하는 높이의 돌출 체결단(1210)이 제공되는 것을 특징으로 하며, 그리고
상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)은 혼합될 때 발포할 수 있는 A액과 B액이 분리 저장된 환형 주머니 형태로 제작되고, 상기 플라스틱관(1100)의 강관 후단부측 외주면에는 우레탄 캡슐 설치홈(1110)이 제공되며, 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)은 상기 우레탄 캡슐 설치홈(1110)에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 강관 그라우팅 공사에 사용되는 강관 조립체의 후단부에 사용되는 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트.
In order to prevent the backflow of grouting material in the tunnel reinforcement method of reinforcing the tunnel excavation surface by inserting a steel pipe or steel pipe assembly by inserting a steel pipe or steel pipe assembly in front of the tunnel excavation section and penetrating the grouting material into the ground through the inserted steel pipe or steel pipe assembly. A caulking unit (1000) continuously installed at the rear end of a steel pipe or steel pipe assembly near the entrance of the drilling hole to be used to reinforce the adhesive fixing between the steel pipe 120 and the wall of the hole (102),
A plastic pipe 1100 continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly;
A pair of fastening bands 1200 including an inner fastening band 1200a and an outer fastening band 1200b which are installed to be spaced apart from each other on the outside of the plastic pipe 1100 inside the inlet of the drilling hole 102;
A nonwoven fabric (1400) surrounding and sealing a space formed between the pair of fastening bands (1200);
Including the foamed urethane capsule (1300) disposed on the rear end side of the steel pipe 120 in the separation space, and
When the caulking unit 1000 is inserted into the drilling hole 102 and continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly, the inner fastening band 1200a collides with the steel pipe 120 or the rear end surface of the steel pipe assembly. Foaming of the foamed urethane capsule 1300 is initiated by the frictional force or impact force with respect to the foamed urethane capsule 1300, and the foamed urethane is foamed and filled into the spaced space in the nonwoven fabric 1400, thereby expanding the nonwoven fabric 1400 to the outside. ) So that the entrance can be caulked,
The inner fastening band 1200a has a thickness that impinges on the rear end surface of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly, or the inner fastening band 1200a impinges on the rear end surface of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly. And characterized in that the protruding fastening end 1210 of the height is provided, and
The foamed urethane capsule (1300) is produced in the form of an annular pouch that is stored in the liquid A and liquid B that can be foamed when mixed, the urethane capsule installation groove 1110 on the outer peripheral surface of the rear end of the plastic pipe (1100) ) Is provided, the foamed urethane capsule (1300) is installed in the urethane capsule installation groove 1110 is easy to install quickly used in the rear end of the steel pipe assembly used in the steel pipe grouting construction, characterized in that the installation Caulking unit.
제3항에 있어서,
상기 돌출 체결단(1210)에 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 단부면에 의해 밀려서 후방 이동하도록 설치되는 슬라이더 스위치(1250)가 제공되고, 그리고
상기 우레탄 캡슐(1300)은 압력 용기 구조로 제공되어서 상기 슬라이더 스위치(1250)에 의해 압력해제되면서 발포 충진되는 것을 특징으로 하는 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트.
The method of claim 3,
A slider switch 1250 is provided at the protruding fastening end 1210 to be pushed back by a steel pipe 120 or a rear end end surface of the steel pipe assembly, and
The urethane capsule (1300) is provided in a pressure vessel structure to facilitate the quick installation caulking unit, characterized in that the pressure is released by the slider switch (1250) foam filling.
삭제delete 제3항 또는 제4항에 따른 급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트를 이용한 터널 보강 방법으로서, 터널 굴착 단면의 전방으로 선행하여 강관 또는 강관 조립체를 삽입 설치하며 삽입된 강관 또는 강관 조립체를 통하여 그라우팅재를 지반 내에 침투시킴으로써 터널 굴착면의 천정부를 미리 보강하고 굴착 단면에서는 강지보 설치와 숏크리트 타설로 추가 보강을 실시하는 터널 보강 공법에 있어서,
굴착 지반의 막장면 상부로부터 굴착 예정 지반의 천정부에 수평면에 대하여 설정 각도로 천공홀(102)을 형성(S100)하면서 강관(120) 또는 강관 조립체를 천공홀(102) 내부에 강관을 삽입(S200)하는 강관 삽입 단계(S150);
급속 부착 설치가 용이한 코킹 유니트(1000)를 상기 강관 또는 강관 조립체의 후단부에 배치되는 강관(120)에 후속하여 설치하는 코킹 유니트 설치 단계(S310);
상기 코킹 유니트(1000)를 구성하는 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시키는 우레탄 발포 단계(S320);
발포 우레탄에 의해 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹할 수 있도록 하는 코킹 완료 단계(S330);
상기 코킹 유니트(1000)와 상기 강관(120) 또는 강관 조립체의 내측 공간을 통하여 그라우팅재 주입관을 설치하고 그라우팅을 실시하는 그라우팅 단계(S400); 및
굴착 예정 지반의 굴착 예정 단면에 이르기까지 일정 단면으로 추가 굴착을 수행하면서, 굴착 예정 지반의 천정부로부터 하방으로 돌출된 코킹 유니트의 후단부에 충격력을 인가하여 파단되어 제거되도록 하는 코킹 유니트 분리 단계(S500)를 포함하여 이루어지고, 그리고
상기 강관 삽입 단계(S150)에서 강관(120) 또는 강관 조립체의 후단부 외주면에 후방으로 연결 설치되는 커플링(120c)이 제공되고, 그리고
상기 코킹 유니트 설치 단계(S310)에서 상기 코킹 유니트(1000)가 천공홀(102) 내부로 삽입되어 강관(120) 또는 강관 조립체 후단부에 연속 설치될 때, 상기 커플링(120c)의 내부로 코킹 유니트(1000)가 삽입 설치되고, 상기 우레탄 발포 단계(S320)에서 상기 커플링(120c)의 후단부 단부면에 충돌하는 상기 내측 체결 밴드(1200a)와의 마찰력 또는 충격력에 의해 상기 발포형 우레탄 캡슐(1300)의 발포가 개시되어 발포 우레탄을 상기 부직포(1400) 내의 이격 공간 내부로 발포 충진시킴으로써, 상기 코킹 완료 단계(S330)에서 상기 부직포(1400)가 외측으로 팽창하면서 천공홀(102) 입구를 코킹하며, 이로써
상기 코킹 유니트 설치 단계(S310)와, 상기 우레탄 발포 단계(S320)와, 상기 코킹 완료 단계(S330)가 동시에 수행되는 동시 단계(S300)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터널 보강 공법.
A tunnel reinforcement method using a caulking unit that is easy to install quickly according to claim 3 or 4, wherein the steel pipe or steel pipe assembly is inserted and installed in front of the tunnel excavation section, and the grouting material is inserted through the inserted steel pipe or steel pipe assembly. In the tunnel reinforcement method of reinforcing the ceiling of the tunnel excavation surface by penetrating into the ground, and additional reinforcement at the excavation section by installing steel beams and shotcrete casting,
The steel pipe 120 or the steel pipe assembly is inserted into the drilling hole 102 while forming the drilling hole 102 at a predetermined angle with respect to the horizontal plane from the top of the membrane surface of the drilling ground at a predetermined angle with respect to the horizontal plane (S200). Steel pipe insertion step (S150);
Caulking unit installation step (S310) for subsequent installation of a caulking unit (1000) easy to install quickly attached to the steel pipe (120) disposed at the rear end of the steel pipe or steel pipe assembly;
A urethane foaming step (S320) of foaming the urethane foam (1300) constituting the caulking unit (1000) is started to foam-fill the foamed urethane into the spaced space in the nonwoven fabric (1400) (S320);
Caulking completion step (S330) to be able to caulk the inlet hole (102) while the non-woven fabric (1400) to the outside by expanding urethane foam;
Grouting step (S400) for installing and grouting the grouting material injection pipe through the inner space of the caulking unit (1000) and the steel pipe (120) or steel pipe assembly; And
Caulking unit separation step of applying the impact force to the rear end of the caulking unit protruding downward from the ceiling of the excavation ground to be broken and removed while performing additional excavation to the excavation scheduled section of the excavation ground (S500) ), And
In the steel pipe insertion step (S150) is provided with a coupling (120c) connected to the rear pipe outer peripheral surface of the steel pipe 120 or the rear end of the steel pipe assembly, and
When the caulking unit 1000 is inserted into the drilling hole 102 in the caulking unit installation step (S310) and continuously installed at the rear end of the steel pipe 120 or the steel pipe assembly, the caulking into the coupling 120c is performed. The unit 1000 is inserted and installed in the urethane foaming step (S320) by the frictional or impact force with the inner fastening band (1200a) impinging on the end surface of the rear end of the coupling (120c) the urethane foam ( The foaming of 1300 is started to foam the filled urethane into the spaced space in the nonwoven fabric 1400, so that the nonwoven fabric 1400 expands to the outside in the caulking completion step (S330) while caulking the inlet hole (102) Whereby
The caulking unit installation step (S310), the urethane foaming step (S320), and the completion of the caulking step (S330) is a tunnel reinforcement method, characterized in that consisting of a simultaneous step (S300) performed at the same time.
삭제delete
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