잘 알려진 바와 같이, 상하수도관을 부설하는 공사에서 주로 사용되는 추진공법은 외관을 잭으로 강제 추진한 다음, 상기 외관내의 토사를 제거한 후, 다시 상기 외관내로 내관을 삽입시켜 상기 외관은 하중을 지탱하는 구조물로 사용하고, 상기 내관은 상, 하수도관을 흘려보내는 유로로 사용토록 하는 공법을 말한다.
첨부된 도 1은 추진공법으로 시공 완료된 일반적인 내, 외관의 단면을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 통상 강제 추진되는 외관(110)내에 삽입되는 내관(112)은 삽입과정에서 외관(110)과의 마찰이 발생하지 않도록 상기 외관(110)의 내경크기 보다 작은 직경크기로 제작된 상태에서 삽입되도록 구성하게 되는 데, 이때 외관(110)의 바닥면에 가이드빔(120)을 길이방향으로 설치한 후, 상기 가이드빔(120)위로 내관(112)을 얹은 상태에서 삽입되도록 하여 외관(110)의 센터로 내관(112)이 정확히 삽입될 수 있도록 유도하게 된다. 한편, 내, 외관(110, 112)의 시공이 완료되면 상기 내, 외관(110, 112)의 사이에 형성된 공간(114)으로 모르타르(116)를 충진시켜 내관(112)의 유동을 방지시키도록 한다.
그러나, 상기와 같이 가이드빔(120) 위에 내관(112)을 단순히 얹어주는 방식은 외관(110)의 직경크기에 맞추어 내관(112)의 높이를 자유로이 조절할 수 없다는 단점이 있으며, 따라서 다양한 직경크기로 제작된 외관(110)들의 센터에 맞추어 내관(112)을 삽입시킬 수 없다는 단점이 있다.
또한 내관(112)의 유동방지를 위해 내, 외관(110, 112)의 사이 공간(114)으로 모르타르(116)를 충진시키게 되면 내관(112)은 모르타르(116)의 부력에 의해 위로 부상하게 됨으로서 내관(112)을 외관(110)의 센터상에 정확히 위치시킬 수 없다는 단점이 있다.
특히, 상기 내관(112)을 하수관로로 사용할 경우에는 하수가 역류하지 않도록 내관(112)의 수평레벨을 정밀하게 맞춰주어야 하나, 상술한 바와 같이 모르타르(116)를 충진할 때, 내관(112)의 부상을 잡아주지 못하게 되면 내관(112)의 수평레벨을 맞추는 것이 사실상 불가능하다는 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.
첨부된 도 2는 본 고안에 따른 추진공법으로 시공 완료된 내, 외관의 단면을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 추진공법으로 시공된 내, 외관(10, 12)은 상기 외관(10)을 잭(미 도시 함)으로 지반내에 수평으로 강제 추진한 다음, 상기 외관(10) 내부로 내관(12)을 삽입시켜 상기 외관(10)은 하중을 지탱하는 구조물로 사용하고, 상기 내관(12)은 상, 하수도관을 흘려보내는 유로로 사용토록 한다.
상기 내, 외관(10, 12)의 사이에는 외관(10) 내부로 내관(12)을 삽입할 때, 마찰이 발생하지 않도록 외관(10)의 내경 보다 내관(12)이 작은 직경을 가지도록 하여 조립시, 내 외관(10, 12)의 사이로 일정크기 만큼의 공간(14)이 형성되도록 하며, 상기 공간(14)으로는 모르타르(16)가 충진되어 외관(10)내에 삽입된 내관(12)의 유동을 방지시키도록 한다.
한편, 상기 내관(12)의 외경 둘레면에는 본 고안에서 제안하는 다수개의 간격 유지부재(30)들이 일정간격을 유지한 상태로 용접 접합된다.
상기 간격 유지부재(30)들은 외관(10) 내부로 내관(12)을 삽입할 때, 상기 외관(10)의 직경크기에 맞추어 길이가 조절되도록 구성하여 외관(10)의 서로 다른 직경크기에 상관없이 외관(10)의 센터로 내관(12)을 정확히 삽입시킬 수 있도록 하며, 아울러 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14)으로 충진되는 모르타르의 부력에 의해 내관(12)이 부상하지 않도록 하여 내관(12)의 수평레벨을 정확히 유지할 수 있도록 하기 위해 제공되는 수단인 바, 이러한 간격 유지부재(30)들은 모두 동일한 구조 및 작동방식을 가지게 되는 바, 하기에서는 하나의 간격 유지부재(30)에 관하여 대표하여 기술하기로 한다.
첨부된 도 3과 도 4는 본 고안에 따른 추진공법으로 시공된 내, 외관의 사이 공간에 설치되는 간격 유지부재의 구성을 상세하게 도시한 도면들이다.
도 3과 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 고안의 간격 유지부재(30)는 내, 외부파이프(32, 38)와 스토퍼핀(42)과 롤러(44) 및 스프링(48)을 포함하여 구성한다.
상기 외부파이프(32)는 내부가 비어있는 상태로 상단은 개방시켜 구성하고, 하단은 상기 내관(12)의 외경에 용접(31)으로 접합 고정시키도록 한다. 상기 외부파이프(32)의 외경 양측에는 가이드장공(36)이 각각 수직으로 길게 관통 형성되며, 상기 가이드장공(36)으로는 스토퍼핀(40)이 관통한 상태로 끼워지게 된다.
상기 내부파이프(38)는 상기 외부파이프(32)와 동일한 형태를 가지되, 상기 외부파이프(32) 보다 작은 직경으로 제작하여 상기 외부파이프(32)의 내부공간(34)에 인출 가능하게 삽입되도록 구성한다. 상기 내부파이프(38)의 양측 외경에는 구멍(40)이 각각 관통 형성되며, 상기 구멍(40)은 상기 외부파이프(32)의 가이드장공(36)의 중앙과 동일선상에 위치하며 상기 가이드장공(36)을 통과한 스토퍼핀(42)이 관통하도록 한다.
상기 스토퍼핀(42)은 상기 외부파이프(32)의 가이드장공(36) 및 상기 내부파이프(38)의 구멍(40)을 차례로 관통한 상태로 설치되며 외부파이프(32) 내부에 상, 하로 이동 가능하게 삽입되어 있는 내부파이프(38)의 이동거리를 제한하여 결과적으로 내부파이프(38)가 외부파이프(32) 외부로 이탈되는 것을 방지시키게 된다. 즉, 전술한 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14)의 폭(W)이 좁을 경우에는 상기 내부 파이프(38)는 눌려지며 외부파이프(32) 내부로 삽입되고, 반대로 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14)의 폭(W)이 넓을 경우에는 스프링(48)의 텐션력으로 외부파이프(32) 외부로 밀려나게 되는 데, 이때 상기 스토퍼핀(420)은 상기 내부파이프(38)의 이동에 맞추어 상, 하로 이동하는 과정에서 외부파이프(32)의 가이드장공(36) 위쪽과 아래쪽에 걸려지며 내부파이프(38) 상, 하 이동거리를 구속하게 됨으로서 사용과정에서 내부파이프(38)가 외부파이프(32) 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상기 롤러(44)는 상기 내부파이프(38)의 상단에 끼워진 상태에서 상기 내부파이프(38)와 축(46) 결합되는 롤러로서, 상기 롤러(44)는 전술한 외관(10)의 내경에 접촉된 상태에서 상기 외관(10) 내부로 내관(12)을 삽입할 때, 상기 내관(12)의 삽입동작을 가이드하게 된다.
상기 스프링(48)은 상기 내, 외부파이프(32, 38) 사이에 끼워지는 것으로서, 상기 스프링(48)은 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14)의 폭(W)이 좁아 내부파이프(38)가 눌려질 때에는 탄력적으로 수축하고, 아울러 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14)의 폭(W)이 넓어지면 상기 내부파이프(38)를 탄력적으로 밀어주게 된다.
이하, 본 고안에 따른 추진공법으로 시공된 내, 외관의 사이 공간에 설치되는 간격 유지부재의 작용을 첨부된 도 5와 도 6을 참조하여 기술하기로 한다.
첨부된 도 5는 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14) 폭(W1)이 좁아질 때의 간격 유지부재(30)의 동작상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 외관(10)을 지반내로 강제 추진시키는 과정에서 외관(10) 이 변형되거나 혹은 직경이 작게 제작된 외관(10) 내로 내관(12)을 삽입하면, 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14) 폭(W1)이 좁아지게 되는 데, 이 상태에서 내관(12)을 삽입하게 되면 상기 내관(12)의 외경에 용접 접합되어 있는 간격 유지부재(30)는 외관(10)의 내경에 접촉하는 롤러(44)를 통해 내, 외관(10 ,12)의 사이 공간(14) 폭(W1)이 좁혀진 만큼, 내부파이프(38)가 눌려지게 됨으로서 간격 유지부재(30)를 내, 외관(10, 12)의 좁아진 공간(14) 폭(W1)에 자동으로 맞추어줄 수 있게 된다.
첨부된 도 6은 내, 외관(10, 12)의 사이 공간(14) 폭(W2)이 넓어질 때의 간격 유지부재(30)의 동작상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 외관(10)을 지반내로 강제 추진시키는 과정에서 외관(10)이 변형되거나 혹은 직경이 크게 제작된 외관(10) 내부로 내관(12)을 삽입하면 내, 외관(10, 12)의 사이의 넓어진 공간(14) 폭(W2)에 의해 롤러(44)가 외관(12)의 내경에 접촉하지 않게 되는 데, 이때에는 내, 외부파이프(32, 38)의 사이에 위치하는 스프링(48)이 내부파이프(38)를 탄력적으로 밀어주게 됨으로서 내부파이프(38)에 축(46) 결합되어 있는 롤러(44)는 상기 내부파이프(38)의 인출 동작에 따라 외관(12)의 내경에 접촉된 상태에서 내관(12)의 삽입동작을 가이드할 수 있게 된다.
상기한 내부파이프(38)의 인출 동작에 따라 외부파이프(32)의 가이드장공(36)과 내부파이프(38)의 구멍(40)을 차례로 관통한 상태로 설치되어 있는 스토퍼핀(42)은 상기 내부파이프(38)와 함께 승강 동작하게 되는 데, 이때 스토퍼핀(42)은 일정길이 이상 승강한 후, 가이드장공(36)의 상단에 걸려지게 됨으로서 내부파이프(38)가 더 이상 인출되는 것을 구속하게 되며, 따라서 사용과정에서 내부파이프(38)가 외부파이프(32) 외부로 이탈되는 것을 방지시키게 된다.