KR102540940B1 - Pipe roof method with expanded boring and steel pipe jointing and structure using of the same - Google Patents

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KR102540940B1 KR1020220040232A KR20220040232A KR102540940B1 KR 102540940 B1 KR102540940 B1 KR 102540940B1 KR 1020220040232 A KR1020220040232 A KR 1020220040232A KR 20220040232 A KR20220040232 A KR 20220040232A KR 102540940 B1 KR102540940 B1 KR 102540940B1
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Abstract

본 발명은 강관간의 연결을 통한 루프가 이루어져 토사붕괴의 염려가 없고, 강관이 암수 고리간의 가이드 결합을 통해 설치되어 직진성과 안전성이 향상되며, 확공홀간의 중첩 영역에 그라우팅이 실시되어 후속의 차수공정이 불필요하도록 한 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물을 제공한다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, (a) 천공장비를 이용하여 확공비트로 지층 또는 암반의 계획된 루프궤적의 어느 한 곳에 일정 직경의 제1확공홀을 형성하고, 동시에 복수 쌍의 제1암고리를 외주면에 갖는 제1기준강관을 제1확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (b) 제1기준강관과 동일한 외경과 외주면으로 숫고리와 제2암고리를 갖는 연결강관을 천공장비에 탑재한 후, 제1확공홀에 접하도록 제2확공홀을 확공비트로 형성하고, 동시에 제1기준강관측 복수 쌍의 제1암고리에 숫고리를 끼움 결합시켜서 연결강관을 제2확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (c) 천공장비에 후속의 연결강관을 탑재한 후, 제2확공홀에 접한 제3확공홀을 확공비트로 형성하고, 동시에 선시공된 연결강관측 한 쌍의 제2암고리에 숫고리를 끼움 결합시켜서 후속 연결강관을 제3확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (d) 계속적으로 루프궤적(RP)을 따라 상기 (b)와 (c)단계를 반복 완료한 후, 제1기준강관과 제1확공홀의 사이 및 연결강관과 제2,3확공홀의 사이에 그라우트재를 충진하는 그라우팅 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a loop is formed through the connection between steel pipes, so there is no concern about soil collapse, and the steel pipe is installed through a guide coupling between male and female rings to improve straightness and safety. Provides a pipe loop construction method and a structure using the same through expansion and steel pipe connection that make this unnecessary. According to a preferred embodiment of the present invention, (a) a first expansion hole having a predetermined diameter is formed at any one of the planned loop trajectories of the stratum or bedrock with a hole-reinforcing bit using a drilling machine, and at the same time, a plurality of pairs of first arm rings are formed. installing a first reference steel pipe having an outer circumferential surface inside the first expansion hole; (b) After mounting a connecting steel pipe having a male ring and a second female ring with the same outer diameter and outer circumferential surface as the first reference steel pipe in the drilling equipment, the second expansion hole is formed with an expansion bit so as to contact the first expansion hole, and at the same time installing a connecting steel pipe inside the second expansion hole by fitting and coupling the male rings to the plurality of pairs of first female rings on the first reference steel pipe side; (c) After mounting the subsequent connection steel pipe on the drilling equipment, the third expansion hole adjacent to the second expansion hole is formed with an expansion bit, and at the same time, the male ring is inserted into the pair of second female rings on the pre-constructed connection steel tube side. installing a subsequent connection steel pipe inside the third expansion hole; (d) After repeating steps (b) and (c) along the loop trajectory (RP), grout is applied between the first reference steel pipe and the first expansion hole and between the connecting steel pipe and the second and third expansion holes. It is characterized by being constructed including; grouting step of filling the ash.

Figure R1020220040232
Figure R1020220040232

Description

확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물{Pipe roof method with expanded boring and steel pipe jointing and structure using of the same}Pipe roof method with expanded boring and steel pipe jointing and structure using of the same}

본 발명은 각종 건축구조물에 적용되는 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물에 관한 것으로, 특히 강관간의 연결을 통한 루프가 이루어져 토사붕괴의 염려가 없고, 강관이 암수 고리간의 가이드 결합을 통해 설치되어 직진성과 안전성이 향상되며, 확공홀간의 중첩 영역에 그라우팅이 실시되어 후속의 차수공정이 불필요하도록 한 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe loop method applied to various building structures and a structure using the same. In particular, a loop is formed through a connection between steel pipes so that there is no concern about earth collapse, and the steel pipe is installed through a guide coupling between male and female rings to ensure straightness and safety. This is improved, and grouting is performed in the overlapping area between enlarged holes to make a subsequent watering process unnecessary.

알려진 파이프 루프 공법은 구조물의 외측면을 따라 강관을 압입해 루프를 형성하고, 터널굴착과 함께 강관 루프를 지보공으로 직접 지지하여, 구조물을 축조하는 공법이다. 이러한 파이프 루프 공법은 우수한 안전성에 비해 상부에 도로가 있는 경우 재하하중이 증가됨으로써 안정성을 더욱 높일 필요가 있다. 또한 강관의 구조상 직진성이 유지되어야 시공품질이 향상된다.A known pipe loop method is a method of constructing a structure by press-fitting a steel pipe along the outer surface of a structure to form a loop, and directly supporting the steel pipe loop with a support hole together with tunnel excavation. Compared to the excellent safety of this pipe loop method, it is necessary to further increase the stability by increasing the loading load when there is a road at the top. In addition, the straightness of the steel pipe structure must be maintained to improve the construction quality.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 특허공개번호 제2007-0088172호(강관루프 구조체 및 그 강관루프 구조체를 이용한 터널구조체 시공 방법)가 제안되어 있다. 이는 강관에 형성시킨 고리홈과 고리간의 결합을 통해 강관들을 연결시키는 구조를 갖고 터널구조체가 시공되도록 한 것이다.As a background technology of the present invention, Korean Patent Publication No. 2007-0088172 (a steel pipe loop structure and a tunnel structure construction method using the steel pipe loop structure) is proposed. This is so that the tunnel structure is constructed with a structure that connects the steel pipes through the coupling between the ring groove formed in the steel pipe and the ring.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 특허공개번호 제2005-0098338호(지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의 구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법)가 제안되어 있다. 이 공법은 횡방향 강성으로 인해 별도의 횡방향 지지보의 설치없이 가설기둥만 설치하여 내부의 토공 작업이 가능하므로, 가설루프의 규모가 줄어들고 시공공정도 단순해지도록 한 것이다.As a background technology of the present invention, Korean Patent Publication No. 2005-0098338 (Steel pipe structure applied to a steel pipe loop method for constructing an underground structure, a steel pipe loop structure applied thereto, and a steel pipe loop method thereof) has been proposed. This construction method reduces the size of the temporary roof and simplifies the construction process because it enables internal earthworks by installing only temporary columns without installing separate lateral support beams due to its lateral rigidity.

그러나 상기 공법들은 강관을 계획단면에 압입시키는 과정이 필요하고, 이 압입과정에서 결합 부분이 압입 저항을 받을 뿐만 아니라 결합될 부분에 토사가 남아있기 때문에 후속 강관측 고리 또는 플랜지 부분이 망실될 우려가 있어 직진성의 확보가 어렵고 시공 안정성이 떨어진다.However, the above methods require a process of press-fitting the steel pipe into the planned cross section, and during this press-fitting process, not only the joint part receives press-in resistance, but also the earth sand remains in the part to be joined, so there is a risk of loss of the subsequent steel pipe ring or flange part. It is difficult to secure straightness and the stability of construction is poor.

한국 특허공개번호 제2007-0088172호Korean Patent Publication No. 2007-0088172 한국 특허공개번호 제2005-0098338호Korean Patent Publication No. 2005-0098338

본 발명은 강관간의 연결을 통한 루프가 이루어져 토사붕괴의 염려가 없고, 강관이 암수 고리간의 가이드 결합을 통해 설치되어 직진성과 안전성이 향상되며, 확공홀간의 중첩 영역에 그라우팅이 실시되어 후속의 차수공정이 불필요하도록 한 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.In the present invention, a loop is formed through the connection between steel pipes, so there is no concern about soil collapse, and the steel pipe is installed through a guide coupling between male and female rings to improve straightness and safety. The purpose is to provide a pipe loop method and a structure using the same through expansion and steel pipe connection that make this unnecessary.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, (a) 천공장비를 이용하여 확공비트로 지층 또는 암반의 계획된 루프궤적의 어느 한 곳에 일정 직경의 제1확공홀을 형성하고, 동시에 복수 쌍의 제1암고리를 외주면에 갖는 제1기준강관을 제1확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (b) 제1기준강관과 동일한 외경과 외주면으로 숫고리와 제2암고리를 갖는 연결강관을 천공장비에 탑재한 후, 제1확공홀에 접하도록 제2확공홀을 확공비트로 형성하고, 동시에 제1기준강관측 복수 쌍의 제1암고리에 숫고리를 끼움 결합시켜서 연결강관을 제2확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (c) 천공장비에 후속의 연결강관을 탑재한 후, 제2확공홀에 접한 제3확공홀을 확공비트로 형성하고, 동시에 선시공된 연결강관측 한 쌍의 제2암고리에 숫고리를 끼움 결합시켜서 후속 연결강관을 제3확공홀의 내부에 설치하는 단계와; (d) 계속적으로 루프궤적(RP)을 따라 상기 (b)와 (c)단계를 반복 완료한 후, 제1기준강관과 제1확공홀의 사이 및 연결강관과 제2,3확공홀의 사이에 그라우트재를 충진하는 그라우팅 단계;를 포함하며, 상기 (a) 단계에서, 복수 쌍의 제1암고리는 한 쌍씩 원주상에 서로 마주보도록 절곡되어 제1기준강관측 외주면과의 사이에 각각 고리 결합겸용 가이드홈을 형성하고, 상기 (b) 단계 및 (c) 단계에서, 제1확공홀과 제2확공홀 그리고 제2확공홀과 제3확공홀간에는 일정 부분이 중첩되는 중첩영역을 갖도록 천공이 실시하며, 상기 중첩영역에 숫고리를 통해 그라우팅 주입파이프를 삽입할 수 있도록 하기 위해, 숫고리에는 각기 V자 형태로 넓게 벌어져 형성된 그라우팅 주입파이프 삽입용 확장개구부를 갖는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, (a) a first expansion hole having a predetermined diameter is formed at any one of the planned loop trajectories of the stratum or bedrock with a hole-reinforcing bit using a drilling machine, and at the same time, a plurality of pairs of first arm rings are formed. installing a first reference steel pipe having an outer circumferential surface inside the first expansion hole; (b) After mounting a connecting steel pipe having a male ring and a second female ring with the same outer diameter and outer circumferential surface as the first reference steel pipe in the drilling equipment, the second expansion hole is formed with an expansion bit so as to contact the first expansion hole, and at the same time installing a connecting steel pipe inside the second expansion hole by fitting and coupling the male rings to the plurality of pairs of first female rings on the first reference steel pipe side; (c) After mounting the subsequent connection steel pipe on the drilling equipment, the third expansion hole adjacent to the second expansion hole is formed with an expansion bit, and at the same time, the male ring is inserted into the pair of second female rings on the pre-constructed connection steel pipe side. installing a subsequent connection steel pipe inside the third expansion hole; (d) After repeating steps (b) and (c) along the loop trajectory (RP), grout is applied between the first reference steel pipe and the first expansion hole and between the connecting steel pipe and the second and third expansion holes. In the step (a), the plurality of pairs of first female rings are bent so as to face each other on the circumference of the circumference, and each pair of rings is combined with the outer circumferential surface of the first reference steel pipe. A guide groove is formed, and in steps (b) and (c), drilling is performed to have an overlapping area in which certain portions overlap between the first expansion hole and the second expansion hole and between the second expansion hole and the third expansion hole. In order to be able to insert the grouting injection pipe through the male ring into the overlapping region, each male ring has an expansion opening for inserting the grouting injection pipe formed widely in a V shape.

또한, (a) 단계에서 제1기준강관은 루프궤적의 정중앙에 설치된 후, (b)와 (c) 단계에서 후속의 연결강관은 제1기준강관을 대칭으로 하여 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in step (a), after the first reference steel pipe is installed at the center of the loop trajectory, in steps (b) and (c), subsequent connecting steel pipes are installed symmetrically with the first reference steel pipe.

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또한, 루프궤적(RP)이 닫히는 경우, 연결강관은 복수개의 숫고리를 갖는 제2기준강관에 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, when the loop trajectory (RP) is closed, the connecting steel pipe is characterized in that it is connected to the second reference steel pipe having a plurality of male hooks.

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한편, 본 발명의 파이프 루프공법을 이용한 구조물은 파이프 루프공법을 실시하여 계획단면의 일개소에 형성된 제1확공홀에 제1기준강관이 설치되고, 제1기준강관의 양측으로 상호간의 암고리와 숫고리의 결합을 통해 연결강관이 제2확공홀에 설치되고, 연결강관에 다시 후속으로 숫고리와 암고리간의 결합을 통해 후속의 연결강관들이 제3확공홀에 설치된 후 각 확공홀과 제1기준강관 및 연결강관의 사이에 그라우트재가 충진되고, 제1기준강관과 연결강관의 내부에 몰탈이 채움되어져 시공된 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the structure using the pipe loop method of the present invention, the first reference steel pipe is installed in the first expansion hole formed in one place of the planned cross section by performing the pipe loop method, and the female rings and Through the coupling of the male ring, the connecting steel pipe is installed in the second expansion hole, and subsequent connecting steel pipes are installed in the third expansion hole through the coupling between the male ring and the female ring, and then each expansion hole and the first It is characterized in that the grout material is filled between the reference steel pipe and the connecting steel pipe, and the mortar is filled inside the first reference steel pipe and the connecting steel pipe.

여기서, 연결강관은 복수개의 숫고리를 갖는 제2기준강관에 연결되어 시공될 수 있다.Here, the connection steel pipe may be constructed by being connected to a second reference steel pipe having a plurality of male hooks.

본 발명의 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법 및 이를 이용한 구조물에 따르면, 암고리와 숫고리간의 끼움 결합을 통해 강관간의 연결이 이루어져 루프가 시공됨으로 토사붕괴의 염려가 없고, 강관들이 암수 고리간의 가이드 결합을 통해 삽입 설치되어 직진성과 안전성이 향상된다. 또한 확공홀간의 중첩 영역에 그라우팅이 실시되어 후속의 차수공정이 불필요하다. 또한 직천공된 확공홀내로 암고리와 숫고리가 삽입되어져 강관이 결합되는 공법이기 때문에 암고리와 숫고리가 토층의 저항을 받지 않아 용이하고 손상없이 결합되는 이점을 갖는다.According to the pipe loop method and the structure using the same through the expansion of the hole and the steel pipe connection of the present invention, the connection between the steel pipes is made through the fitting between the female ring and the male ring, and the loop is constructed, so there is no concern about landslide collapse, and the steel pipes are connected between the male and female rings. It is inserted and installed through a guide combination to improve straightness and safety. In addition, since grouting is performed in the overlapping area between enlarged holes, a subsequent water-blocking process is unnecessary. In addition, since it is a method in which a female ring and a male ring are inserted into a straight-drilled expansion hole and the steel pipe is coupled, the female ring and the male ring do not receive resistance from the soil layer, and thus have the advantage of being easily and without damage.

따라서 본 발명은 지하차도, 터널, 기초 교각, 흙막이벽, 물막이벽 등을 시공하는데 적용될 수 있다.Therefore, the present invention can be applied to the construction of underpasses, tunnels, foundation piers, retaining walls, water barriers, and the like.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 루프공법를 이용한 구조물의 단면도.
도 2는 본 발명의 파이프 루프공법을 적용하기 위한 천공장비의 구성도.
도 3은 본 발명의 파이프 루프공법에 적용되는 제1기준강관 및 연결강관의 사시도.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 루프공법의 순서도.
도 8은 본 발명의 파이프 루프공법을 적용하여 시공된 파일 기초의 다양한 예시도.
도 9는 본 발명의 파이프 루프공법을 적용하여 시공된 흙막이 또는 물막이용 가시설 벽체의 예시도.
도 10a는 본 발명의 파이프 루프공법을 적용하여 시공된 교대 기초의 예시도.
도 10b는 도 10a의 'K'부 확대도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 루프공법에서 강관측 암수 고리의 결합부에 그라우팅 주입파이프를 사용하고 있는 예시도.The following drawings attached to this specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is limited to those described in the accompanying drawings. It should not be construed as limiting.
1 is a cross-sectional view of a structure using a pipe loop method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a drilling equipment for applying the pipe loop method of the present invention.
3 is a perspective view of a first reference steel pipe and a connecting steel pipe applied to the pipe loop method of the present invention.
4 to 7 are flow charts of a pipe loop method according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a variety of exemplary views of the pile foundation constructed by applying the pipe loop method of the present invention.
9 is an exemplary view of a temporary retaining wall or water retaining wall constructed by applying the pipe loop method of the present invention.
Figure 10a is an exemplary view of an abutment foundation constructed by applying the pipe loop method of the present invention.
Figure 10b is an enlarged view of 'K' portion of Figure 10a.
11 is an exemplary view showing the use of a grouting injection pipe at the coupling part of the male and female rings of the steel pipe in the pipe loop method according to the embodiment of the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Below, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments presented in the accompanying drawings, but the presented embodiments are illustrative for a clear understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 파이프 루프공법은 도 1과 같이 제1기준강관(110)과 연결강관(120)을 사용하여 구조물(100)로서 예로, 지하보도, 터널, 기초, 교각, 흙막이벽, 물막이벽 등을 구축할 수 있도록 한 것이다. 이러한 구조물(100)을 시공할 수 있는 파이프 루프공법을 아래에서 순차적을 설명한다.The pipe loop construction method according to the present invention uses the first reference steel pipe 110 and the connecting steel pipe 120 as shown in FIG. is made possible to build A pipe loop construction method capable of constructing such a structure 100 will be sequentially described below.

<제1기준강관의 설치> <Installation of the first standard steel pipe>

본 발명의 파이프 루프공법은 도 2과 같은 천공장비(10)를 이용한다. 천공장비(10)는 롯드(13)의 선단에 연결된 확공비트(14)를 이용하여 직천공(케이싱을 동시 천공)을 실시한다. 따라서 직천공을 실시하게 되면, 확공비트(14)에 의해 제1기준강관(110)의 외경(d)보다 큰 동일 직경(D)을 갖는 제1 내지 제3의 확공홀(101,102,103)을 형성하게 된다. 여기서 천공장비(10)의 직천공시 확공비트(14)의 사용으로 케이싱 슈(17)를 햄마(13)로 타격함으로 후술할 제1기준강관(110) 및 연결강관(120)을 끌고 확공홀내에 용이하게 위치시키게 된다. 이때 케이싱 로터리(16)의 헤드측에 설치된 강관고정용 어댑터(16a)로 강관의 회전을 방지하며, 동시에 모터(11) 또는 유압실린더를 이용하여 천공방향으로 강관(제1기준강관 및 연결강관)을 밀어내 천공속도를 증대시킬 수 있다.The pipe loop method of the present invention uses the drilling equipment 10 as shown in FIG. The drilling machine 10 performs direct drilling (simultaneous drilling of the casing) using the drilling bit 14 connected to the front end of the rod 13. Therefore, when direct drilling is performed, the first to third expansion holes 101, 102, and 103 having the same diameter (D) larger than the outer diameter (d) of the first reference steel pipe 110 are formed by the expansion bit 14 do. Here, during direct drilling of the drilling equipment 10, the casing shoe 17 is hit with the hammer 13 using the drilling bit 14 to drag the first reference steel pipe 110 and the connecting steel pipe 120 to be described later into the drilling hole. be easily positioned. At this time, the steel pipe fixing adapter 16a installed on the head side of the casing rotary 16 prevents the steel pipe from rotating, and at the same time, the steel pipe (first reference steel pipe and connecting steel pipe) is moved in the drilling direction using the motor 11 or hydraulic cylinder. can increase the drilling speed.

먼저, 도 4와 같이 지층(100) 또는 암반의 계획된 루프궤적(RP)의 어느 한 곳에 천공장비(10)측 롯드(13)의 선단에 설치된 확공비트(14)로 직천공을 실시하여 일정한 직경(D)의 제1확공홀(101)을 형성하면서 제1기준강관(110)을 제1확공홀(101)의 내부에 설치한다. 이때 제1기준강관(110)의 외경(d)은 제1확공홀(101)의 직경(D)보다 작기 때문에 제1기준강관(110)이 용이하게 설치된다.First, as shown in FIG. 4, direct drilling is performed with the drilling bit 14 installed at the tip of the rod 13 on the side of the drilling equipment 10 at any one of the planned loop trajectories RP of the stratum 100 or rock mass to obtain a constant diameter While forming the first expansion hole 101 of (D), the first standard steel pipe 110 is installed inside the first expansion hole 101. At this time, since the outer diameter (d) of the first reference steel pipe 110 is smaller than the diameter (D) of the first expansion hole 101, the first reference steel pipe 110 is easily installed.

제1기준강관(110)은 도 3 및 도 4와 같이 복수 쌍의 제1암고리(112,112)(112,112)를 외주면에 갖는다. 제1암고리(112)들은 판상형으로 절곡되어져 후술할 연결강관(120)과 상호 결합 역할을 한다. 복수 쌍의 제1암고리(112,112)(112,112)는 한 쌍씩 원주상에 서로 마주보도록 절곡되어 제1기준강관(110)측 외주면과의 사이에 각각 고리 결합겸용 가이드홈(112a)을 형성한다. 여기서, 제1기준강관(110)은 루프궤적(RP)의 정중앙에 설치됨이 바람직하나 이러한 설치 위치에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 루프궤적(RP)은 즉, 지하보도, 터널, 기초 교각, 흙막이벽, 물막이벽 등등의 구조물(100)에 따라 예시된 형태 이외에도 원형, 사각 등 다양한 궤적을 가질 수 있다.The first reference steel pipe 110 has a plurality of pairs of first female rings 112 and 112 (112 and 112) on its outer circumferential surface, as shown in FIGS. 3 and 4. The first arm rings 112 are bent in a plate shape to play a role of mutual coupling with a connecting steel pipe 120 to be described later. The plurality of pairs of first female rings 112, 112 (112, 112) are bent so as to face each other on the circumference of each pair to form guide grooves 112a for coupling with each other between the outer circumferential surface of the first reference steel pipe 110 side. Here, the first reference steel pipe 110 is preferably installed at the center of the loop trajectory RP, but the present invention is not limited to such an installation position. The loop trajectory RP may have various trajectories such as a circular shape and a square shape in addition to the illustrated shapes according to the structure 100 such as an underpass, a tunnel, a foundation pier, a retaining wall, a water barrier, and the like.

여기서 직천공시 발생된 토사는 제1기준강관(110)의 내부를 거쳐 천공장비(10)의 슬라임 배출구(10a)를 통해 배출된다. 이는 직천공시 제1기준강관(110)의 내부로 수압(또는 공압)을 공급시켜 이루어질 수 있다.Here, soil generated during direct drilling is discharged through the slime discharge port 10a of the drilling equipment 10 through the inside of the first standard steel pipe 110. This can be achieved by supplying water pressure (or pneumatic pressure) to the inside of the first reference steel pipe 110 during direct drilling.

<연결강관의 설치> <Installation of connecting steel pipes>

그 다음, 도 5a 및 도 5b와 같이 제1기준강관(110)과 동일한 외경(d)을 갖는 연결강관(120)을 설치한다. 물론 연결강관(120)은 천공장비(10)에 탑재되어 제2확공홀(102)을 형성하면서 설치된다. 이때 제1확공홀(101)에 접하도록 제2확공홀(102)을 확공비트(14)로 형성하며, 연결강관(120)은 제1기준강관(110)과 상호 연결되도록 설치된다. 연결강관(120)은 도 3과 같이 외주면으로 숫고리(121)와 제2암고리(122)를 갖는다. 따라서 제1기준강관(110)측 한쌍의 제1암고리(112,112)에 숫고리(121)가 끼움 결합되어져 연결강관(120)이 제1기준강관(110)과 연결되어 제2확공홀(102)의 내부에 설치된다. 여기서, 후속의 연결강관(120)은 제1기준강관(110)을 대칭으로 하여 설치될 수 있다.Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, a connecting steel pipe 120 having the same outer diameter (d) as the first reference steel pipe 110 is installed. Of course, the connecting steel pipe 120 is mounted on the drilling equipment 10 and installed while forming the second expansion hole 102. At this time, the second expansion hole 102 is formed with the expansion bit 14 so as to contact the first expansion hole 101, and the connection steel pipe 120 is installed to be interconnected with the first reference steel pipe 110. The connecting steel pipe 120 has a male ring 121 and a second female ring 122 on the outer circumferential surface as shown in FIG. Therefore, the male ring 121 is fitted to the pair of first female rings 112 and 112 on the side of the first reference steel pipe 110, so that the connecting steel pipe 120 is connected to the first reference steel pipe 110, and the second expansion hole 102 ) is installed inside the Here, the subsequent connection steel pipe 120 may be installed symmetrically with the first reference steel pipe 110.

연결강관(120)측 숫고리(121)는 V자 형태로 벌어진 한 쌍의 결합 날개(121a,121a)를 갖기 때문에 제1암고리(112)마다 결합 날개(121a)가 끼워져 결합되는 구조를 갖게 된다.Since the male ring 121 on the side of the connecting steel pipe 120 has a pair of coupling wings 121a and 121a spread in a V-shape, each first female ring 112 has a structure in which coupling wings 121a are inserted and coupled do.

이같이 연결강관(120)은 제1기준강관(110)에 숫고리(121)과 제1암고리(112)간의 끼움결합을 통해 서로 연결되어지면서 설치가 이루어지기 때문에 연결강관(120)의 직진성이 유지되며, 이로 인해 연결강관(120)의 시공 안정성이 향상된다.In this way, the connecting steel pipe 120 is installed while being connected to each other through the fitting between the male ring 121 and the first female ring 112 to the first reference steel pipe 110, so the straightness of the connecting steel pipe 120 is maintained, thereby improving the construction stability of the connecting steel pipe 120.

여기서 제1확공홀(101)과 제2확공홀(102)간에는 일정 부분이 중첩되는 중첩영역(S)을 갖도록 직천공이 실시됨이 바람직하다. 중첩영역(S)은 도 5a에서 사선영역으로 나타나 있으며 후술하는 그라우팅 공정에서 그라우트재가 충진됨으로써 주변지반에 차수공정이 불필요하게 되는 이점을 갖게 된다.Here, it is preferable that direct drilling is performed between the first expansion hole 101 and the second expansion hole 102 so as to have an overlapping region S in which a certain portion overlaps. The overlapping area S is shown as a hatched area in FIG. 5A and has the advantage of not requiring a water barrier process in the surrounding ground as the grout material is filled in the grouting process to be described later.

<후속 연결강관의 설치> <Installation of subsequent connecting steel pipes>

그 다음, 도 2와 같이 천공장비(10)에 후속 연결강관(120)을 탑재한 후 선시공된 연결강관(120)과 연결되도록 설치한다. 이때 제2확공홀(102)에 접한 제3확공홀(103)을 확공비트(14)가 형성하게 되어 후속 연결강관(120)이 제3확공홀(103)의 내부에 설치된다. 또한 후속 연결강관(120)은 숫고리(121)를 통해 선시공된 연결강관(120)측 한 쌍의 제2암고리(122,122)에 끼워져 연결된다.Then, as shown in FIG. 2, after mounting the subsequent connection steel pipe 120 on the drilling equipment 10, it is installed to be connected to the pre-constructed connection steel pipe 120. At this time, the expansion bit 14 forms the third expansion hole 103 adjacent to the second expansion hole 102, so that the subsequent connection steel pipe 120 is installed inside the third expansion hole 103. In addition, the subsequent connecting steel pipe 120 is connected to a pair of second female rings 122 and 122 on the side of the pre-constructed connecting steel pipe 120 through the male hook 121.

물론, 제2확공홀(102)과 제3확공홀(103)간에는 일정 부분이 중첩되는 중첩영역(S)을 갖도록 직천공이 실시되며, 중첩영역(S)은 후술하는 그라우팅 공정에서 그라우트재(200)가 충진됨으로써 주변지반에 차수공정이 불필요하게 되는 이점을 갖게 된다.Of course, direct drilling is performed between the second expansion hole 102 and the third expansion hole 103 so as to have an overlapping area (S) in which a certain portion overlaps, and the overlapping area (S) is a grout material ( 200) has the advantage of not requiring a water blocking process in the surrounding ground.

이와 같이 본 공법은 연결강관(120)들이 고리(121,122)를 통해 상호 연결되어 지층의 토사붕괴를 효과적으로 방지할 수 있다.In this way, in this method, the connecting steel pipes 120 are connected to each other through the rings 121 and 122, so that soil collapse of the stratum can be effectively prevented.

<반복된 후속 연결강관의 설치 및 그라우팅> <Repeated installation and grouting of subsequent connecting steel pipes>

그 다음, 도 6과 같이 루프궤적(RP)을 따라 계속적으로 후속 연결강관(120)의 설치를 반복 완료한 후, 도 7과 같이 제1기준강관(110)과 제1확공홀(101)의 사이 및 연결강관(120)과 제2,3확공홀(102,103)의 사이에 그라우팅을 실시하여 그라우트재(200)를 충진한다.Then, after repeatedly completing the installation of the subsequent connection steel pipe 120 continuously along the loop trajectory (RP) as shown in FIG. 6, the first reference steel pipe 110 and the first expansion hole 101 as shown in FIG. Grouting is performed between the connection steel pipe 120 and the second and third expansion holes 102 and 103 to fill the grout material 200.

이같은 파이프 루프 공법을 통하면 암고리와 숫고리간의 끼움 결합을 통해 강관(110,120)들간의 연결이 이루어져 루프가 시공됨으로 토사붕괴의 염려가 없고, 강관들이 암수 고리간의 가이드 결합을 통해 삽입 설치되어 직진성과 안전성이 향상된다. 또한 확공홀(101,102,103)간의 중첩 영역에 그라우팅이 실시되어 후속의 차수공정이 불필요하다. 또한 직천공된 확공홀내로 암고리와 숫고리가 삽입되어져 강관이 결합되는 공법이기 때문에 암고리와 숫고리가 토층의 저항을 받지 않아 용이하고 손상없이 결합되는 이점을 갖는다.Through this pipe loop method, the connection between the steel pipes 110 and 120 is made through the fitting between the female ring and the male ring, and the loop is constructed, so there is no concern about landslide collapse, and the steel pipes are inserted and installed through the guide coupling between the male and female rings to ensure straightness and safety are improved. In addition, since grouting is performed in overlapping regions between the expansion holes 101 , 102 , and 103 , a subsequent water-blocking process is unnecessary. In addition, since it is a method in which a female ring and a male ring are inserted into a straight-drilled expansion hole and the steel pipe is coupled, the female ring and the male ring do not receive resistance from the soil layer, and thus have the advantage of being easily and without damage.

따라서 도 1과 같이 본 파이프 루프공법을 이용한 구조물(100)은 계획단면의 일개소에 형성된 제1확공홀(101)에 제1기준강관(110)이 설치되고, 제1기준강관(110)의 양측으로 상호간의 암고리(112)와 숫고리(121)의 결합을 통해 연결강관(120,120)이 제2확공홀(102)에 설치되고, 연결강관(120)에 다시 후속으로 숫고리(121)와 암고리(122)간의 결합을 통해 후속의 연결강관(120)들이 제3확공홀(103)에 설치된 후 각 확공홀(101,102,103)과 제1기준강관(110) 및 연결강관(120)의 사이에 그라우트재(200)가 충진된 후, 제1기준강관(110)과 연결강관(120)의 내부에 몰탈(210)이 채움되어져 시공될 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 1, in the structure 100 using this pipe loop method, the first reference steel pipe 110 is installed in the first expansion hole 101 formed in one place of the planned section, and the first reference steel pipe 110 Through the combination of the female ring 112 and the male ring 121 on both sides, the connecting steel pipes 120 and 120 are installed in the second expansion hole 102, and the connecting steel pipe 120 is followed by the male ring 121 After the subsequent connection steel pipes 120 are installed in the third expansion hole 103 through the coupling between the female ring 122 and each expansion hole 101, 102, 103 and between the first reference steel pipe 110 and the connection steel pipe 120 After the grout material 200 is filled in, the inside of the first reference steel pipe 110 and the connecting steel pipe 120 can be filled with mortar 210 and then constructed.

따라서 본 발명의 파이프 루프공법을 적용하면 예로 도 8의 파일 기초, 도 9의 흙막이 또는 물막이용 가시설 벽체, 도 10a의 교대 기초 등을 시공할 수 있다.Therefore, when the pipe loop method of the present invention is applied, for example, the pile foundation of FIG. 8, the retaining wall or temporary wall for water barrier of FIG. 9, and the alternating foundation of FIG. 10A can be constructed.

한편, 도 10a 및 도 10b와 같이 루프궤적(RP)이 닫히는 경우, 연결강관(120)은 복수개의 숫고리(131,131)를 갖는 제2기준강관(130)에 연결될 수 있다.On the other hand, when the loop trajectory RP is closed as shown in FIGS. 10A and 10B, the connecting steel pipe 120 may be connected to the second reference steel pipe 130 having a plurality of male hooks 131 and 131.

또한, 도 11과 같이 중첩영역(S)에 숫고리(121,131)를 통해 그라우팅 주입파이프(500)를 삽입할 수 있도록 하기 위해, 숫고리(121,131)에는 각기 V자 형태로 넓게 벌어져 형성된 그라우팅 주입파이프 삽입용 확장개구부(121c,131c)를 갖는 것이 바람직하다. 따라서 본 공법의 적용시 그라우팅 과정에서 강관이 결합되어 있는 결합부측에 형성된 숫고리(121,131)측의 그라우팅 주입파이프 삽입용 확장개구부(121c,131c)를 통해 그라우팅 주입파이프(500)가 주입된 후 그라우팅이 실시되어 차수 능력을 향상시킨다.In addition, in order to be able to insert the grouting injection pipe 500 through the male hooks 121 and 131 into the overlapping area S as shown in FIG. It is preferable to have expansion openings 121c and 131c for insertion. Therefore, when this method is applied, the grouting injection pipe 500 is injected through the expansion openings 121c and 131c for inserting the grouting injection pipe at the side of the male hooks 121 and 131 formed on the side of the joint where the steel pipe is coupled during the grouting process, and then the grouting This is implemented to improve the ordering ability.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. So far, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art can make various modifications and variations without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended below.

10: 천공장비
14: 확공비트
101,102,103: 제1.2,3확공홀
110: 제1기준강관
112: 제1암고리
120: 연결강관
121: 숫고리
200: 그라우트재
210: 몰탈
130: 제2기준강관10: Drilling machine
14: expansion bit
101, 102, 103: 1, 2, 3 expansion holes
110: first standard steel pipe
112: first arm ring
120: connecting steel pipe
121: male hook
200: grout material
210: mortar
130: second standard steel pipe

Claims (8)

(a) 천공장비(10)를 이용하여 확공비트(14)로 지층(100) 또는 암반의 계획된 루프궤적(RP)의 어느 한 곳에 일정 직경(D)의 제1확공홀(101)을 형성하고, 동시에 복수 쌍의 제1암고리(112,112)(112,112)를 외주면에 갖는 제1기준강관(110)을 제1확공홀(101)의 내부에 설치하는 단계와;
(b) 제1기준강관(110)과 동일한 외경(d)과 외주면으로 하나 이상의 숫고리(121)와 제2암고리(122)를 갖는 연결강관(120)을 천공장비(10)에 탑재한 후, 제1확공홀(101)에 접하도록 제2확공홀(102)을 확공비트(14)로 형성하고, 동시에 제1기준강관(110)측 복수 쌍의 제1암고리(112,112)에 숫고리(121)를 끼움 결합시켜서 연결강관(120)을 제2확공홀(102)의 내부에 설치하는 단계와;
(c) 천공장비(10)에 후속의 연결강관(120)을 탑재한 후, 제2확공홀(102)에 접한 제3확공홀(103)을 확공비트(14)로 형성하고, 동시에 선시공된 연결강관(120)측 한 쌍의 제2암고리(122,122)에 숫고리(121)를 끼움 결합시켜서 후속 연결강관(120)을 제3확공홀(103)의 내부에 설치하는 단계와;
(d) 계속적으로 루프궤적(RP)을 따라 상기 (b)와 (c)단계를 반복 완료한 후, 제1기준강관(110)과 제1확공홀(101)의 사이 및 연결강관(120)과 제2,3확공홀(102,103)의 사이에 그라우트재(200)를 충진하는 그라우팅 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서, 복수 쌍의 제1암고리(112,112)(112,112)는 한 쌍씩 원주상에 서로 마주보도록 절곡되어 제1기준강관(110)측 외주면과의 사이에 각각 고리 결합겸용 가이드홈(112a)을 형성하고,
상기 (b) 단계 및 (c) 단계에서, 제1확공홀(101)과 제2확공홀(102) 그리고 제2확공홀(102)과 제3확공홀(103)간에는 일정 부분이 중첩되는 중첩영역(S)을 갖도록 천공이 실시되며,
상기 중첩영역(S)에 숫고리(121,131)를 통해 그라우팅 주입파이프(500)를 삽입할 수 있도록 하기 위해, 숫고리(121,131)에는 각기 V자 형태로 넓게 벌어져 형성된 그라우팅 주입파이프 삽입용 확장개구부(121c,131c)를 갖는 것을 특징으로 하는 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법.(a) Forming a first expansion hole 101 of a certain diameter D at any one of the planned loop trajectories RP of the stratum 100 or rock mass with the expansion bit 14 using the drilling equipment 10, At the same time, installing a first reference steel pipe 110 having a plurality of pairs of first female rings 112 and 112 on an outer circumferential surface inside the first expansion hole 101;
(b) A connecting steel pipe 120 having at least one male ring 121 and a second female ring 122 with the same outer diameter (d) and outer circumferential surface as the first reference steel pipe 110 is mounted on the drilling equipment 10 Then, the second expansion hole 102 is formed with the expansion bit 14 so as to contact the first expansion hole 101, and at the same time, the number of pairs of first female rings 112 and 112 on the side of the first reference steel pipe 110 installing the connecting steel pipe 120 inside the second expansion hole 102 by fitting the ring 121;
(c) After mounting the subsequent connection steel pipe 120 in the drilling equipment 10, the third expansion hole 103 in contact with the second expansion hole 102 is formed with the expansion bit 14, and at the same time, the pre-constructed Installing the subsequent connecting steel pipe 120 inside the third expansion hole 103 by fitting the male hook 121 to the pair of second female rings 122 and 122 on the connecting steel pipe 120 side;
(d) After repeatedly completing steps (b) and (c) along the loop trajectory (RP), between the first reference steel pipe 110 and the first expansion hole 101 and the connection steel pipe 120 And a grouting step of filling the grout material 200 between the second and third expansion holes 102 and 103;
In step (a), the plurality of pairs of first female rings 112 and 112 (112 and 112) are bent so as to face each other on a circumference, and each pair of ring-coupled guide grooves are positioned between the outer circumferential surface of the first reference steel pipe 110 side. (112a),
In steps (b) and (c), a predetermined portion overlaps between the first expansion hole 101 and the second expansion hole 102, and between the second expansion hole 102 and the third expansion hole 103. Perforation is performed to have an area S,
In order to be able to insert the grouting injection pipe 500 through the male hooks 121 and 131 into the overlapping region S, the male hooks 121 and 131 have wide openings for inserting the grouting injection pipe formed in a V shape, respectively. 121c, 131c) pipe loop method through expansion and steel pipe connection characterized in that it has. 제 1항에 있어서,
(a) 단계에서 제1기준강관(110)은 루프궤적(RP)의 정중앙에 설치된 후, (b)와 (c) 단계에서 후속의 연결강관(120)은 제1기준강관(110)을 대칭으로 하여 설치되는 것을 특징으로 하는 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법.According to claim 1,
In step (a), the first reference steel pipe 110 is installed at the center of the loop trajectory RP, and then in steps (b) and (c), the subsequent connection steel pipe 120 rotates the first reference steel pipe 110 symmetrically. Pipe loop method through expansion and steel pipe connection, characterized in that it is installed by. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
루프궤적(RP)이 닫히는 경우, 연결강관(120)은 복수개의 숫고리(131,131)를 갖는 제2기준강관(130)에 연결되는 것을 특징으로 하는 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법.According to claim 1,
When the loop trajectory (RP) is closed, the connecting steel pipe 120 is connected to the second reference steel pipe 130 having a plurality of male rings 131 and 131. Pipe loop method through expansion and steel pipe connection. 삭제delete 청구항 제1항의 파이프 루프공법을 실시하여 계획단면의 일개소에 형성된 제1확공홀(101)에 제1기준강관(110)이 설치되고, 제1기준강관(110)의 양측으로 상호간의 암고리(112)와 숫고리(121)의 결합을 통해 연결강관(120,120)이 제2확공홀(102)에 설치되고, 연결강관(120)에 다시 후속으로 숫고리(121)와 암고리(122)간의 결합을 통해 후속의 연결강관(120)들이 제3확공홀(103)에 설치된 후 각 확공홀(101,102,103)과 제1기준강관(110) 및 연결강관(120)의 사이에 그라우트재(200)가 충진되고, 제1기준강관(110)과 연결강관(120)의 내부에 몰탈(210)이 채움되어져 시공된 것을 특징으로 하는 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법을 이용한 구조물.The first reference steel pipe 110 is installed in the first expansion hole 101 formed at one place of the planned cross section by carrying out the pipe loop method of claim 1, and the female rings between each other on both sides of the first reference steel pipe 110 Through the combination of 112 and the male ring 121, the connecting steel pipes 120 and 120 are installed in the second expansion hole 102, and the connecting steel pipe 120 is subsequently connected to the male ring 121 and the female ring 122 After the subsequent connection steel pipes 120 are installed in the third expansion hole 103 through the coupling between each expansion hole 101, 102, 103 and the first reference steel pipe 110 and the connection steel pipe 120, the grout material 200 Is filled, and the mortar 210 is filled and constructed inside the first reference steel pipe 110 and the connecting steel pipe 120, characterized in that the structure using the pipe loop method through the expansion hole and the steel pipe connection. 제 7항에 있어서,
연결강관(120)은 복수개의 숫고리(131,131)를 갖는 제2기준강관(130)에 연결되어 시공된 것을 특징으로 하는 확공과 강관 연결을 통한 파이프 루프공법을 이용한 구조물.According to claim 7,
The connection steel pipe 120 is a structure using a pipe loop method through expansion and steel pipe connection, characterized in that it is constructed by being connected to the second reference steel pipe 130 having a plurality of male rings 131 and 131.
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