KR102160087B1 - 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법 및 이에 사용되는 압축 롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 팩커를 설치하는데 사용되는 압축 롤러는, 현장에서 탄소성 재질의 피복재를 압축하여 팩커를 설치하는데 사용되는 것으로서, 개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어지고 외주면의 일부 또는 전부에 상기 피복재가 피복된 케이싱이 결합되며, 상기 복수의 중공관에서 상기 압축 롤러의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 상기 중심부로부터 상기 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지도록 이루어지고, 상기 압축 롤러의 개방된 상부를 통해 내부로 상기 케이싱이 결합되는 경우, 시추기에 연결된 상기 케이싱이 회전운동 및 상하로 직선운동하면서 상기 케이싱의 외주면에 피복된 피복재가 다단계로 압축되는 것을 특징으로 한다.

Description

현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법 및 이에 사용되는 압축 롤러 {MEHTOD FOR INSTALLING PACKER USING ROLLER FOR COMPRESSING COVERING IN FIELD AND COMPRESSION ROLLER THEREFOR}

본 발명은 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법 및 이에 사용되는 압축 롤러에 관한 것으로서, 특히 현장에서 신속하고 간단하게 시추공 내부에 팩커를 설치할 수 있는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법 및 이에 사용되는 압축 롤러에 관한 것이다.

시추(試錐)란 지각 내부의 여러 정보를 얻기 위하여, 또는 석유·천연가스·온천·지하수 등을 채취하기 위해 지각 속에 구멍을 뚫는 일을 말한다.

시추공(試錐孔)을 수직으로 굴착하는 동안 시추공 내벽이 붕괴되지 않게 유지시키기 위해서, 종래에는 시추공에 케이싱을 삽입한 다음, 케이싱을 일정 심도에 고정하기 위한 기술이 꾸준히 개발되어 왔다.

예를 들면, 한국공개특허공보 제10-2016-0024496호에는 케이싱을 시추공에 삽입한 후 유압장치에 의해 내경을 확장시켜 시추공의 내벽에 밀착시킨 다음 시멘팅하여 시추공에 케이싱을 고정하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 한국공개특허공보 제10-2016-0024496호에 의하면, 케이싱의 내경을 확장시켜야 하는 유압 장치가 필요하고, 시멘트를 공급하기 위한 공급장치 등이 추가적으로 필요하기 때문에 구성이 매우 복잡하고, 이에 따른 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한, 한국등록특허공보 제10-1278691호에는 시추공 내부의 채수장치를 고정하기 위해서 특정한 기체로 충전되는 팩커에 대한 내용이 개시되어 있다.

그러나, 한국등록특허공보 제10-1278691호에 의하면, 팩커의 팽창 압력을 지속적으로 유지하기 위해서는 기체를 계속 공급해주어야 하기 때문에 기체공급설비에 상당한 부하가 발생하게 되고, 팩커의 압력 유지에 실패하게 되면 채수장치가 지정 위치를 유지하지 못하게 되어 원하는 심도에서 채수 작업을 계속 진행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

한편, 종래에는 지하수 등의 깊이에 따른 수질 측정을 하기 위해서 시추공을 깊이별로 여러 군데에 형성하였기 때문에, 수질 측정을 위한 시간과 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2016-0024496호 한국등록특허공보 제10-1278691호

본 발명의 목적은 현장에서 신속하고 간단하게 시추공 내부에 팩커를 설치할 수 있으며, 설치 비용을 절감할 수 있는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법 및 이에 사용되는 압축 롤러를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1관점에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법은, 탄소성 재질로 된 피복재를 소정의 사이즈로 마련하여 시추용 케이싱의 외주면에 피복하는 피복단계; 상기 피복단계에서 피복재가 피복된 케이싱을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러의 내부에 결합하는 결합단계; 상기 결합단계에서 압축 롤러에 결합된 케이싱을 시추기를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재를 압축시키는 압축단계; 상기 시추기를 멈추고 상기 케이싱을 상기 압축 롤러로부터 분리한 후 상기 케이싱을 시추공 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계; 및 상기 삽입단계에서 시추공 내부에 삽입된 피복재가 탄성회복하면서 시추공 내주면에 밀착되기까지 대기하는 대기단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 피복재는 우레탄, 고무 또는 실리콘으로 이루어진 것이 바람직하다.

아울러, 상기 피복단계에서 상기 피복재는 케이싱의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 상기 케이싱 외주면의 복수의 위치에 피복될 수 있다.

또한, 압축 롤러는, 상기 케이싱이 결합되는 개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어지고, 상기 복수의 중공관에서 상기 압축 롤러의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 상기 중심부로부터 상기 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지게 이루어진다.

다른 구성으로, 상기 압축 롤러는, 상기 케이싱이 결합되는 개방된 상부로부터 길이방향 중심부로 갈수록 내경이 작아지다가 상기 중심부로부터 상기 상부의 반대쪽에 위치한 하부로 갈수록 내경이 커지는 형태로 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 압축 롤러의 외주면에서 상호 대향하는 면에는 손잡이부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제2관점에 따른 팩커를 설치하는데 사용되는 압축 롤러는, 현장에서 탄소성 재질의 피복재를 압축하여 팩커를 설치하는데 사용되는 것으로서, 개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어지고 외주면의 일부 또는 전부에 상기 피복재가 피복된 케이싱이 결합되며, 상기 복수의 중공관에서 상기 압축 롤러의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 상기 중심부로부터 상기 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지도록 이루어지고, 상기 압축 롤러의 개방된 상부를 통해 내부로 상기 케이싱이 결합되는 경우, 시추기에 연결된 상기 케이싱이 회전운동 및 상하로 직선운동하면서 상기 케이싱의 외주면에 피복된 피복재가 다단계로 압축되는 것을 특징으로 한다.

이러한 압축 롤러의 외주면에서 상호 대향하는 면에는 손잡이부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

본 발명에 의할 경우, 탄소성 거동을 하는 피복재를 케이싱의 외주면에 피복하고 현장에서 다단 형태의 압축 롤러를 이용하여 압축한 다음 시추공 내부의 원하는 깊이에 삽입하여 피복재가 탄성회복하면서 시추공 내주면에 밀착되도록 함으로써, 신속하고 간단하게 시추공 내부에 케이싱을 설치할 수 있게 된다. 이에 따라, 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 의할 경우, 터널 락볼트 시공에 채용되는 락 볼트(rock bolt)와, 흙막이벽 등의 구조물을 지지하는 어스앵커(earth anchor)를 대체할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법을 단계별로 나타낸 플로우 차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 피복재가 피복된 케이싱을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러의 내부에 결합하는 결합단계를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 압축 롤러를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 압축 롤러에 결합된 케이싱을 시추기를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재를 압축시키는 압축단계를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 케이싱을 압축 롤러로부터 분리한 후 케이싱을 시추공 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제1사용예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제2사용예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제3사용예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법을 단계별로 나타낸 플로우 차트이다.

본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법은, 탄소성 재질로 된 피복재(10)를 소정의 사이즈로 마련하여 시추용 케이싱(20)의 외주면에 피복하는 피복단계(S1); 피복단계(S1)에서 피복재(10)가 피복된 케이싱(20)을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러(50)의 내부에 결합하는 결합단계(S2); 결합단계(S2)에서 압축 롤러(50)에 결합된 케이싱(20)을 시추기(D)를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재(10)를 압축시키는 압축단계(S3); 시추기(D)를 멈추고 케이싱(20)을 압축 롤러(50)로부터 분리한 후 케이싱(20)을 시추공(H) 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계(S4); 및 삽입단계(S4)에서 시추공(H) 내부에 삽입된 피복재(10)가 탄성회복하면서 시추공(H) 내주면에 밀착되기까지 대기하는 대기단계(S5);를 포함한다.

이때, 피복재(10)는 우레탄, 고무 또는 실리콘으로 이루어질 수 있는데, 이러한 피복재(10)는 탄소성 거동(彈塑性擧動)을 하게 된다.

탄소성 거동이란, 물체에 응력이 작용했을 때 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹(necking)이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나는 거동을 말한다.

즉, 본 발명은 탄성과 소성이 공존하는 탄소성체에 응력을 가하여 변형이 일어나도록 하고, 응력을 제거했을 때 탄성체와 같이 원래 상태로 탄성회복하지 않고 일부는 소성 변형된 채로 남아있는 효과를 활용한 것이다.
구체적으로, 후술하는 바와 같이 압축 롤러(50)의 내부에 결합되고 외주면에 탄소성 재질로 된 피복재(10)가 피복된 케이싱(20)을 시추기(D)를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시킴으로써, 피복재(10)는 압축 롤러(50)의 내면에 의해 압축되면서 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나게 된다.
이후, 시추기(D)룰 멈추고 케이싱(20)을 압축 롤러(50)로부터 분리한 후 케이싱(20)을 시추공(H) 내부의 원하는 깊이까지 삽입하게 되면, 압축된 피복재(10)는 탄성체와 같이 원래 상태로 완전히 탄성회복하지 않고 일부는 소성변형된 채로 남게 된다.
또한, 케이싱(20)의 외경과 압축되기 전 피복재(10)의 두께를 합한 값이 시추공(H)의 내경보다 크도록 하는 것이 바람직하다.

삭제

이에 따라, 시추공(H) 내주면에 피복재(10)가 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 강하게 밀착될 수 있다.

한편, 피복단계(S1)에서 피복재(10)는 케이싱(20)의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 케이싱(20) 외주면의 복수의 위치에 피복될 수도 있다.

이에 따라, 시추공(H) 내부에서 케이싱(20)을 보다 견고하게 고정할 수 있게 된다.

이와 같은 피복재(10)는 케이싱(20)의 외주면에 접착제 등으로 접착하여 케이싱(20)의 길이방향으로 요동하지 않도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 피복재가 피복된 케이싱을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러의 내부에 결합하는 결합단계를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 압축 롤러를 확대하여 나타낸 도면이다.

압축 롤러(50)는, 케이싱(20)이 결합되는 개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어진다.

이러한 복수의 중공관에서 압축 롤러(50)의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 중심부로부터 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지게 이루어진다.

이에 따라, 케이싱(20)의 외주면에 피복된 피복재(10)를 다단계로 압축시킨 다음, 케이싱(20)으로부터 압축 롤러(50)를 분리하는 경우, 용이하게 분리할 수 있게 된다.

다른 구성으로, 압축 롤러(50)는, 케이싱(20)이 결합되는 개방된 상부로부터 길이방향 중심부로 갈수록 내경이 작아지다가 중심부로부터 상부의 반대쪽에 위치한 하부로 갈수록 내경이 커지는 형태로 이루어질 수도 있다.

이때, 압축 롤러(50)의 외주면에서 상호 대향하는 면에는 손잡이부(52)가 각각 형성되어 피복재(10)를 압축하는 경우 압축 롤러(50)를 쉽고 안전하게 파지할 수 있게 된다.

이와 같은 손잡이부(52)는 사용자가 파지할 수 있으면 어떠한 형태로도 구현할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 압축 롤러에 결합된 케이싱을 시추기를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재를 압축시키는 압축단계를 나타낸 도면이다.

사용자는 시추기(D)를 저속으로 회전운동하도록 함과 동시에 상하로 직선운동하도록 하여 케이싱(20)의 외주면에 피복된 탄소성 재질의 피복재(10)를 압축시키게 된다. 이에 따라, 피복재(10)는 압축 롤러(50)의 내면에 의해 압축되면서 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나게 된다.

이때, 압축 롤러(50)의 내부에 삽입된 피복재(10)는 압축 롤러(50)의 상부에서 중심부로 갈수록 내경이 작아지므로 압축의 정도가 증가하게 된다.

아울러, 압축 롤러(50)의 중심부로부터 하부로 갈수록 내경이 증가하기 때문에, 사용자는 피복재(10)가 압축된 후 케이싱(20)을 압축 롤러(50)로부터 용이하게 분리할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법에서 케이싱을 압축 롤러로부터 분리한 후 케이싱을 시추공 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계를 나타낸 도면이다.

압축단계(S3) 이후에 사용자는 시추기(D)의 작동을 멈추고, 압축 롤러(50)와 케이싱(20)을 분리한 후 피복재(10)가 압축된 케이싱(20)을 시추공(H) 내의 필요 심도에 위치시킨다.

이에 따라, 피복재(10)가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공(H) 내주면에 밀착되게 되고, 케이싱(20)이 시추공(H) 내부에 고정되게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제1사용예를 나타낸 도면이다.

암반은 지구조 운동과 같은 외부의 응력에 의해 탄성한계가 초과될 때 파열되는데, 이때 형성된 서로 어긋나 있는 파열면(破裂面)의 면구조(面構造)를 단층(斷層) 혹은 단층면(斷層面)이라고 한다.

이러한 단층들이 여러 개가 평행하게 일정한 폭의 띠 모양으로 겹쳐서 나타나는 지질구조를 단층대(斷層帶)라고 하고, 보통 전단대(剪斷帶), 압쇄대(壓碎帶), 파쇄대(破碎帶) 등과 같은 의미로 사용된다.

시추공(H) 내에 단층대 또는 파쇄대(F)가 존재하는 경우 시추공(H) 내벽이 붕괴될 우려가 있다.

이에 따라, 케이싱(20)의 외주면에 탄소성 재질의 피복재(10)를 피복하여 시추공(H) 내의 단층대 또는 파쇄대(F)가 존재하는 위치에 상기 압축된 피복재(10)를 위치시킨 다음, 압축된 피복재(10)가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로탄성회복하면서 시추공(H) 내주면에 밀착되도록 함으로써, 국부적으로 보강할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제2사용예를 나타낸 도면이다.

락 볼트(rock bolt)는 불안정한 지반을 안정화하기 위해 지중에 깊이 천공후 삽입하는 강철 또는 와이어를 이용한 일종의 볼트 형태의 토목 재료이다.

터널(T) 상부의 지반(G)에 시추공(H)을 형성한 다음, 본 발명에 따른 팩커 설치방법에 따라 탄소성 재질의 피복재(10)가 피복된 케이싱(20)을 시추공(H) 내에 삽입하여 압축된 피복재(10)가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공(H)의 내주면에 밀착되어 케이싱(20)이 시추공(H) 내에 고정되도록 함으로써, 락 볼트를 대체할 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법의 제3사용예를 나타낸 도면이다.

어스 앵커(earth anchor)는 천공기를 이용하여 흙막이 벽 내부에서 배면을 향하여 소정의 길이로 천공을 하여 그 속에 PC 강선 또는 PC 강봉 등의 인장재를 삽입한 다음, 그 주위를 조강성 몰탈 등의 주입재로 정착시키고, 그리고 이 주입재가 경화한 후에 인장재를 긴장하여 흙막이 벽 띠장에 정착시키는 것을 말한다.

이러한 어스 앵커를 설치하는데 있어서는 흙막이 조건, 시공조건, 지하매설물의 상황, 흙막이벽의 응력ㆍ변위, 흙막이 구조체 전체의 안정 등을 고려하여 앵커길이, 앵커간격, 앵커각도, 앵커 정착재 위치 등이 결정되므로 신중한 시공관리를 해야한다.

이처럼 흙막이 벽 등과 같은 구조물(S)이 지지하고 있는 흙 또는 지반(G)에 시추공(H)을 형성한 다음, 본 발명에 따른 팩커 설치방법에 따라 탄소성 재질의 피복재(10)가 피복된 케이싱(20)을 시추공(H) 내에 삽입하여 압축된 피복재(10)가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공(H)의 내주면에 밀착되어 케이싱(20)이 시추공(H) 내에 고정되도록 함으로써, 어스 앵커를 대체할 수 있을 것이다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

10 : 피복재
20 : 케이싱
40 : 결합구
50 : 압축 롤러
D : 시추기
H : 시추공

Claims (8)

1. 탄소성(彈塑性) 재질로 된 피복재를 소정의 사이즈로 마련하여 시추용 케이싱의 외주면에 피복하는 피복단계;
   상기 피복단계에서 피복재가 피복된 케이싱을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러의 내부에 결합하는 결합단계;
   상기 결합단계에서 압축 롤러에 결합된 케이싱을 시추기를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재를 압축시키는 압축단계;
   상기 시추기를 멈추고 상기 케이싱을 상기 압축 롤러로부터 분리한 후 상기 케이싱을 시추공 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계; 및
   상기 삽입단계에서 시추공 내부에 삽입된 피복재가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공 내주면에 밀착되기까지 대기하는 대기단계;를 포함하고,
   상기 압축단계에서 피복재는 압축롤러의 내면에 의해 압축되면서 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나게 되며,
   상기 압축 롤러는, 상기 케이싱이 결합되는 개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어지고,
   상기 복수의 중공관에서 상기 압축 롤러의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 상기 중심부로부터 상기 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지는 것을 특징으로 하는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법.
   
2. 탄소성(彈塑性) 재질로 된 피복재를 소정의 사이즈로 마련하여 시추용 케이싱의 외주면에 피복하는 피복단계;
   상기 피복단계에서 피복재가 피복된 케이싱을 상부와 하부가 개방된 원통형태의 압축 롤러의 내부에 결합하는 결합단계;
   상기 결합단계에서 압축 롤러에 결합된 케이싱을 시추기를 이용하여 회전운동 및 상하로 직선운동시켜 피복재를 압축시키는 압축단계;
   상기 시추기를 멈추고 상기 케이싱을 상기 압축 롤러로부터 분리한 후 상기 케이싱을 시추공 내부의 원하는 깊이까지 삽입하는 삽입단계; 및
   상기 삽입단계에서 시추공 내부에 삽입된 피복재가 소정시간이 지난 후 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공 내주면에 밀착되기까지 대기하는 대기단계;를 포함하고,
   상기 압축단계에서 피복재는 압축롤러의 내면에 의해 압축되면서 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나게 되며,
   상기 압축 롤러는, 상기 케이싱이 결합되는 개방된 상부로부터 길이방향 중심부로 갈수록 내경이 작아지다가 상기 중심부로부터 상기 상부의 반대쪽에 위치한 하부로 갈수록 내경이 커지는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 피복단계에서 상기 피복재는 케이싱의 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 상기 케이싱 외주면의 복수의 위치에 피복되는 것을 특징으로 하는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 압축 롤러의 외주면에서 상호 대향하는 면에는 손잡이부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 현장 압축 롤러를 이용한 팩커 설치 방법.
   
7. 현장에서 탄소성 재질의 피복재를 압축하되 상기 피복재의 항복점까지 탄성변형이 일어나고 넥킹이 일어나는 점까지 소성변형이 일어나도록 압축함으로써 압축된 피복재가 피복된 케이싱이 시추공의 내부에 삽입된 다음 소정시간이 지난 후 상기 피복재의 일부는 소성변형된 채로 탄성회복하면서 시추공 내주면에 밀착되도록 하여 팩커를 설치하는데 사용되는 압축 롤러로서,
   개방된 상부에서 하부를 향하는 길이방향을 따라 복수의 중공관들이 연결되어 일체로 된 다단 형태로 이루어지고 외주면의 일부 또는 전부에 상기 피복재가 피복된 케이싱이 결합되며,
   상기 복수의 중공관에서 상기 압축 롤러의 길이방향 중심부에 위치한 중공관의 내경이 가장 작고, 상기 중심부로부터 상기 상부 및 하부로 갈수록 중공관의 내경이 커지도록 이루어지고,
   상기 압축 롤러의 개방된 상부를 통해 내부로 상기 케이싱이 결합되는 경우, 시추기에 연결된 상기 케이싱이 회전운동 및 상하로 직선운동하면서 상기 케이싱의 외주면에 피복된 피복재가 다단계로 압축되는 것을 특징으로 하는 팩커를 설치하는데 사용되는 압축 롤러.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 압축 롤러의 외주면에서 상호 대향하는 면에는 손잡이부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 팩커를 설치하는데 사용되는 압축 롤러.

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