KR20180067826A - excavator using propulsion of caisson, and excavation method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an excavator using propulsion of a caisson and an excavation method using the same, and more specifically relates to an excavator using propulsion of a caisson and an excavation method using the same for preventing collapse of a blind end surface in a soft ground and settling of the excavator. In addition, the excavator comprises: the caisson having a hollow structure opened at the front performing excavation by being penetrated into the blind end surface of the front; a front end portion supporting a roof such that the roof is not collapsed while excavation is performed through penetration of the caisson; a plurality of pressing jacks arranged at the inside of the caisson and extended to the back; and a reaction force frame arranged at the inside of the front end portion and supporting a rear end of the pressing jack such that the caisson can be propelled forward.

Description

케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법{excavator using propulsion of caisson, and excavation method using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an excavator using caisson, and an excavator using the excavator,

본 발명은 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연약지반에서의 막장면 붕괴 및 굴착장치의 침강을 방지하기 위한 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drilling apparatus using propulsion of a caisson and a drilling method using the same, and more particularly to a drilling apparatus using a caisson propulsion for preventing collapse of a surface of a soft ground and settling of the drilling apparatus, ≪ / RTI >

일반적으로 터널을 굴착하기 위해 주로 사용되는 방법으로 쉴드공법이 있으며, 쉴드공법은 굴착을 수행하는 동안 천반 및 측벽의 붕괴를 방지하기 위해 굴착지반의 상측 및 양측을 쉴드로 불리는 지지체를 통해 지반을 지지한 상태에서 막장면의 굴착을 수행하며, 후단에서는 콘크리트를 타설하여 터널구조체를 설치하게 된다.Generally, there is a shielding method which is mainly used to excavate tunnels. In order to prevent collapse of the roof and side walls during excavation, the shielding method is used to support the ground through a support called a shield, In this case, the excavation of the tunnel face is carried out and the tunnel structure is installed by placing the concrete at the rear end.

반면, 콘크리트의 타설을 현장에서 실시할 경우, 터널구조체의 형성에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었으며, 보다 빠르게 터널구조체를 형성하여 공기를 단축하고, 공사비를 절감시키기 위해 터널구조체의 형상으로 미리 제조된 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)를 사용하게 되었다.On the other hand, when concrete is poured on site, it takes much time to form a tunnel structure. In order to shorten air by forming a tunnel structure faster and to reduce the construction cost, Based precast concrete.

이와 함께, 컷터헤드를 이용한 TBM(Tunnel Boring Machine)과 같은 굴착장치가 개발되어 보다 빠른 굴착을 수행할 수 있게 되었으며, TBM은 막장면에 밀착되어 작업을 수행함에 따라, 연약지반 등 작업이 어려운 지반환경에서도 막장면의 압력을 조절하며 굴착을 수행할 수 있음에 따라 지반 붕괴, 지반의 침하, 여굴의 형성 등을 억제할 수 있는 장점이 있다.In addition, drilling equipment such as TBM (Tunnel Boring Machine) using a cutter head has been developed to enable quicker excavation, and since TBM is in close contact with the surface of the tunnel, Since the excavation can be carried out by controlling the pressure of the surface of the closure surface in the environment, there is an advantage that it can suppress the collapse of the ground, settlement of the ground, formation of the excavation.

반면, TBM과 같은 장비는 고가로 공사비의 부담으로 인해 대부분 장거리 굴착에 사용되고 있으며, 100m 이하의 비교적 단거리 굴착에는 대부분 한국등록실용신안 제20-0305659호 "콘크리트관용 인력터널추진기"와 같은 방법을 이용한 인력굴착에 의지하고 있다.On the other hand, equipment such as TBM is used for long-distance excavation due to high cost due to high cost. For relatively short excavation of less than 100 m, most of the equipments such as TBM are used in the same manner as the Korean Registered Utility Model No. 20-0305659 " We are reliant on manpower excavation.

인력굴착을 통해 지하수 하부의 연약지반에서 굴착을 수행하기에는 막장면의 붕괴의 위험성이 크고, 지반의 침하로 인한 여굴의 형성 가능성이 매우 높은 문제점이 있었다.There is a high risk of disintegration of the surface of the ground to perform excavation in the soft ground under the groundwater through excavation, and there is a very high probability of formation of the excavation due to subsidence of the ground.

특히, 지반의 침하나, 장비가 침강될 시 초기 의도했던 터널의 높이로 굴착을 수행하기가 매우 어려우며, 여굴이 형성될 경우, 싱크홀의 형성 등 2차 사고가 발생할 가능성이 매우 높아 연약지반에서 사용될 수 있는 새로운 굴착장치 및 방법이 절실히 요구되고 있다.In particular, it is very difficult to perform excavation at the height of the tunnel at the initial stage when the ground or equipment is settled. When the excavation is formed, the possibility of secondary accident such as formation of sink hole is very high. A new excavation apparatus and a new method are needed.

한국등록실용신안 제20-0305659호 "콘크리트관용 인력터널추진기"Korean Registered Utility Model No. 20-0305659 entitled "Manhole Tunnel Propeller for Concrete Tube"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연약지반에서의 막장면 붕괴, 지반 침하 및 장비의 침강을 방지하기 위한 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to solve the above problems and provide a drilling apparatus using a caisson for preventing collapse of a surface of a soft ground, .

본 발명의 다른 목적은 지반의 종류에 관계없이 사용하기 위한 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a drilling apparatus using a propulsion of a caisson for use regardless of the type of ground and an excavation method using the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치는 전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 케이슨과 상기 케이슨의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반이 붕괴되지 않도록 천반을 지지하는 선단부와 상기 케이슨의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭과 상기 선단부의 내측에 배치되어 상기 케이슨이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭의 후단을 지지하는 반력 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention includes a caisson having a hollow structure with an open front face penetrating into a front surface surface to perform excavation, A plurality of push-in jacks disposed on the inside of the caisson and extending rearwardly to support a top of the top so as to prevent collapse of the ceiling, and a plurality of push-in jacks disposed on the inner side of the distal end to support a rear end of the push- And a reaction force frame.

또한, 전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 복수 개의 케이슨과 상기 케이슨의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반이 붕괴되지 않도록 천반을 지지하되 막장면을 분할하여 굴착하기 위한 복수 개의 케이슨이 분할되어 거치될 수 있도록 분할된 거치공간을 제공하는 선단부와 상기 케이슨의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭과 상기 선단부의 내측에 배치되어 상기 케이슨이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭의 후단을 지지하는 반력 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of caissons having a hollow structure having an open front face penetrating into the front surface of the closure to perform excavation and a ceiling are supported so that the ceiling is not collapsed during excavation through penetration of the caisson, A plurality of push-in jacks disposed on the inside of the caisson and extending rearward, and a plurality of press-in jacks disposed inside the front end, the caisson being disposed forwardly And a reaction force frame for supporting a rear end of the press-in jack so as to be propelled.

또한, 상기 반력 프레임은 선단부의 내주면을 따라 배치되되 내주면에 골이 형성된 고정빔과 상기 고정빔의 내주면에 형성된 골에 삽입되어 골을 따라 횡방향 이송 및 탈부착이 가능하게 설치되는 슬라이딩 빔으로 구성되어, 상기 압입잭의 위치에 따라 상기 슬라이딩 빔을 이송시켜 배치하거나, 상기 슬라이딩 빔의 추가 설치가 가능한 것을 특징으로 한다.The reaction force frame is composed of a fixed beam disposed along the inner circumferential surface of the distal end portion, a fixed beam having an inner circumferential surface formed with a valley, and a sliding beam inserted into the valley formed on the inner circumferential surface of the fixed beam, , The sliding beam can be transferred according to the position of the press-in jack, or the sliding beam can be installed additionally.

또한, 상기 선단부의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트가 설치될 공간을 제공하는 후단부와 상기 후단부의 내측에 배치되어 기 설치된 세그먼트를 지지대로하여 상기 선단부 및 후단부를 추진시키기 위한 추진잭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The rear end portion of the rear end portion is provided with a rear end portion which is fastened at the rear end of the front end portion to provide a space in which a segment for forming a tunnel structure is to be installed and a rear end portion to which the front end portion and rear end portion are supported, And further includes a propelling jack.

또한, 상기 선단부의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트가 설치될 공간을 제공하는 후단부와 상기 선단부와 후단부 사이에 배치되어 상기 선단부가 향하는 방향을 조절하기 위한 방향 조절잭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A rear end portion provided at a rear end of the front end portion to provide a space for installing a segment for forming a tunnel structure at the rear and a direction adjusting jack disposed between the front end portion and the rear end portion to adjust a direction in which the front end portion is directed And further comprising:

또한, 상기 케이슨 중 상단에 배열된 상부 케이슨은 관입시 발생되는 토사를 하단에 배열된 하부 케이슨으로 배출할 수 있도록 후단 하면에 제1 개방구가 형성되며, 상기 케이슨 중 하단에 배열된 하부 케이슨은 상부 케이슨으로부터 토사가 유입될 수 있도록 상면에 제2 개방구가 형성되고, 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구가 후면에 형성된 것을 특징으로 한다.The upper caisson arranged at the upper end of the caisson is formed with a first opening at the lower end so that the gravel generated during penetration can be discharged to the lower caisson arranged at the lower end, A second opening is formed on an upper surface of the upper caisson to allow the gravel to flow therein, and a lower outlet for discharging the introduced gravel is formed on the rear surface.

또한, 상기 케이슨 중 상단에 배열된 상부 케이슨은 관입시 상부 케이슨 내의 토사 하중에 의한 침강을 방지하기 위해 후면에 토사의 배출을 위한 개폐 가능한 상단 배출구가 형성되며, 상기 케이슨 중 하단에 배열된 하부 케이슨은 막장면에 관입시 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구가 후면에 형성되되 상기 하단 배출구는 개폐 가능하게 구성되어 연약지반에서 하부 케이슨의 침강을 방지하기 위해 하단 배출구를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨을 관입시킴으로써 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시킨 후 개방되어 관입에 의해 유입된 토사를 배출시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper caisson arranged at the upper end of the caisson is formed with an openable top discharge port for discharging the gravel on the rear surface in order to prevent sedimentation due to the earth-moving load in the upper caisson at the time of penetration, A bottom discharge port for discharging the gravel introduced when penetrating into the film surface is formed on the rear surface and the bottom discharge port is configured to be openable and closable so as to prevent the lower caisson from sinking on the soft ground, Thereby increasing the strength of the lower ground through consolidation of the ground by the penetration, and then opening the soil so that the soil introduced by the penetration is discharged.

또한, 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법은 굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계와 선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 폐쇄시키는 상단 배출구 폐쇄 단계와 상단 배출구를 폐쇄한 상태로 상부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제1-1 관입 단계와 상부 케이슨 내의 토사 및 관입에 의해 발생되는 토사를 선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨으로 배출시키는 제1-1 토사 배출 단계와 하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계와 하단 배출구를 개방한 상태로 하부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제1-2 관입 단계와 하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제1-2 토사 배출 단계와 상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the excavation method using the propulsion of the caisson according to the present invention includes an installing step of installing a caisson and a front end portion on the surface of the closure to be excavated, an upper outlet closure step of closing the upper outlet port of the upper caisson disposed at the upper end of the front end portion, A first 1-1 penetration step of penetrating the upper caisson into the film surface with the discharge port closed, and a 1-1 terrestrial discharge of discharging the gravel generated by the gravel and intrusion in the upper caisson to the lower caisson disposed at the lower end of the tip portion A lower outlet port opening step for opening a lower outlet port disposed on a rear surface of the lower caisson disposed at the lower end, a 1-2 first penetration step for allowing the lower caisson to penetrate the surface of the sealing surface with the lower outlet port being opened, The first and second earth discharge steps for discharging the gravel in the caisson to the outside of the room, Which it is characterized in that it comprises a distal end driving step.

또한, 굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계와 선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 개방시키는 상단 배출구 개방 단계와 상단 배출구를 개방한 상태로 상부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제2-1 관입 단계와 상단 배출구를 통해 상부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출시켜 토사 하중에 의한 침강을 방지하는 제2-1 토사 배출 단계와 선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 폐쇄시키는 하단 배출구 폐쇄 단계와 하단 배출구를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨을 막장면에 관입시켜 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시키는 제2-2 관입 단계와 하단에 배치된 하부 케이슨의 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계와 하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제2-2 토사 배출 단계와 상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is also possible to install the caisson and the front end on the surface to be excavated and to open the upper outlet port of the upper caisson disposed at the upper end of the front end and to open the upper outlet port, A second-1 soil discharge stage for discharging the soil in the upper caisson to the outside through the second-1 penetration step and the upper discharge port to prevent settling due to the soil load, and a second-1 soil discharge stage arranged on the rear surface of the lower caisson disposed at the lower end of the front end A lower stage outlet closing stage for closing the lower stage outlet and a second stage 2-2 penetration step for increasing the strength of the lower stage soil through penetration of the lower caisson into the film surface with the lower stage outlet closed, The lower end outlet opening step of opening the lower end outlet of the lower caisson and the lower end outlet, Shipping is characterized by including a distal end portion pushing step of pushing a front end portion to the gravel discharging the second-second step and the caisson intrusive position.

또한, 상기 상단 배출구 개방 단계는 상단 배출구를 개방시키면서, 상기 상부 케이슨의 후단 하면에 형성된 개방구를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.The upper outlet port opening step is characterized in that the upper outlet port is opened and the opening provided at the lower end surface of the upper caisson is closed.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법에 의하면, 분할된 케이슨의 추진을 통해 연약지반에서의 막장면 붕괴, 지반 침하 및 장비의 침강을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the excavation apparatus using the propulsion of the caisson according to the present invention and the excavation method using the same, it is possible to prevent the collapse of the closing surface surface, the ground settlement and the equipment settling in the soft ground through the propulsion of the divided caissons It is effective.

또한, 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치 및 이를 이용한 굴착방법에 의하면, 복수 개의 케이슨이 막장면을 분할하여 굴착을 수행하되 배토를 조절할 수 있음에 따라 지반의 종류에 관계없이 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the excavation apparatus using the propulsion of the caisson according to the present invention and the excavation method using the excavation apparatus, the plurality of caissons can be used irrespective of the kind of the ground because the clay surface is divided to perform excavation, It is effective.

도 1은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법 중 제1 실시예를 순서대로 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법 중 제2 실시예를 순서대로 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 케이슨을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 반력 프레임을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 방향 조절잭을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 동작을 도시한 도면.
1 is a flowchart showing a first embodiment of an excavation method using propulsion of a caisson according to the present invention in order;
FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of an excavation method using propulsion of a caisson according to the present invention in order; FIG.
3 shows a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention.
4 is a view of a caisson of a drilling rig using propulsion of a caisson in accordance with the present invention.
5 is a view showing a reaction force frame of a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention.
6 is a view showing a direction adjusting jack of a drilling rig using propulsion of a caisson according to the present invention;
7 is a view showing the operation of a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법 중 제1 실시예를 순서대로 도시한 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법 중 제2 실시예를 순서대로 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 케이슨을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 반력 프레임을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 방향 조절잭을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 동작을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flow chart showing a first embodiment of an excavation method using a propulsion of a caisson according to the present invention, and FIG. 2 shows a second embodiment of the excavation method using propulsion of a caisson according to the present invention, FIG. 4 is a view showing a caisson of a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention, and FIG. 5 is a view showing a caisson according to the present invention. FIG. 6 is a view showing a direction adjusting jack of a drilling apparatus using propulsion of a caisson according to the present invention, and FIG. 7 is a view showing an operation of the excavator according to the present invention Fig. 3 is a view showing the operation of a drilling apparatus using propulsion of a caisson.

도 1은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법 중 제1 실시예를 순서대로 도시한 것이며, 굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계(S10)와 선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 폐쇄시키는 상단 배출구 폐쇄 단계(S12)와 상단 배출구를 폐쇄한 상태로 상부 케이슨을 막장면의 상부에 관입시키는 제1-1 관입 단계(S13)와 상부 케이슨 내의 토사 및 관입에 의해 발생되는 토사를 선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨으로 배출시키는 제1-1 토사 배출 단계(S14)와 하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계(S15)와 하단 배출구를 개방한 상태로 하부 케이슨을 막장면의 하부에 관입시키는 제1-2 관입 단계(S16)와 하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제1-2 토사 배출 단계(S17)와 상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계(S30)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 shows a first embodiment of an excavation method using propulsion of a caisson in accordance with the present invention. FIG. 1 shows an installation step S10 for installing a caisson and a front end on a surface to be excavated, (S12) of closing the upper outlet port of the upper caisson and a 1-1 penetration step (S13) of penetrating the upper caisson into the upper surface of the covering surface in a state of closing the upper outlet port, (S14) for discharging the gravel generated by the lower casing to the lower caisson disposed at the lower end of the front end, and a lower stage outlet opening step (S15) for opening the lower stage outlet arranged on the rear surface of the lower caisson arranged at the lower stage (S16) in which the lower caisson is penetrated into the lower portion of the film surface in a state in which the lower casing is opened and the lower casing is inserted into the lower casing through the lower casing, (S17) for discharging the soil and a tip-end propelling step (S30) for propelling the tip to the position where the caisson is penetrated.

또한, 상기 위에서 설명한 제1 실시예는 일반적인 지반에서 굴착을 처음 실시할 때 수행되는 것으로 선단부 추진 단계(S30)가 최초 1회 수행된 이후에는 설치 단계(S10) 및 상단 배출구 폐쇄 단계(S12)와 하단 배출구 개방 단계(S15)가 생략되고, 제1-1 관입 단계(S13), 제1-1 토사 배출 단계(S14), 제1-2 관입 단계(S16), 제1-2 토사 배출 단계(S17), 선단부 추진 단계(S30)를 반복 수행하여 점진적으로 굴착 및 버럭(토사)의 배토(배출)와 선단부 추진을 반복하게 된다.In addition, the above-described first embodiment is performed when the excavation is first performed in a general ground, and after the tip end propulsion step S30 is performed for the first time, the installation step S10 and the upper outlet closing step S12 The lower outlet opening step S15 is omitted and the first 1-1 penetration step S13, the 1-1 first soil discharge step S14, the 1-2 first penetration step S16, the 1-2 first soil discharge step S17) and the tip end propulsion step (S30) are repeatedly performed to gradually repeat excavation and bucking (discharge) of the bucky (gravel) and propulsion of the tip end.

이와 같이 막장면의 상부에 상부 케이슨을 관입하여 굴착하는 제1-1 관입 단계(S13)와 막장면의 하부에 하부 케이슨을 관입하여 굴착하는 제1-2 관입 단계(S16)를 나누어 수행함으로써, 막장면을 분할하여 굴착하는 효과가 있으며, 이를 통해 인력굴착시 매우 위험한 막장면의 붕괴 가능성을 크게 낮출 수 있게 된다.In this manner, the first penetration step (S13) for penetrating the upper caisson through the upper surface and the first penetration step (S16) for penetrating the lower caisson through the lower surface of the closure surface are performed separately, It has the effect of excavating divided surface, which makes it possible to greatly reduce the possibility of collapse of the surface, which is very dangerous in the excavation of manpower.

특히, 상부 케이슨의 후단을 통해 강성의 버럭이 배출 및 낙하되지 않고 하부 케이슨을 통해서 배출됨에 따라, 버럭의 배토 및 낙하에 의한 안전사고의 위험도 방지할 수 있게 된다. In particular, as the rigid buckle is discharged through the rear end of the upper caisson and discharged through the lower caisson without being discharged and dropped, it is possible to prevent the risk of safety accidents due to bucking and falling of the buckle.

또한, 굴착을 수행하는 지반의 특성이 연약지반일 경우, 굴착장치의 자중 및 지반의 침강으로 인해 계획된 경로로 굴착하기 어려울 수 있으나, 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착방법의 제2 실시예는 연약지반에서의 침강을 최소화할 수 있다.In addition, when the characteristics of the ground for excavation are soft ground, it may be difficult to excavate the planned route due to the own weight of the excavator and the settling of the ground. However, in the second embodiment of the excavation method using the propulsion of caisson according to the present invention Can minimize sedimentation in soft ground.

보다 상세하게는, 굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계(S10)와 선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 개방시키는 상단 배출구 개방 단계(S22)와 상단 배출구를 개방한 상태로 상부 케이슨을 막장면의 상부에 관입시키는 제2-1 관입 단계(S23)와 상단 배출구를 통해 상부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출시켜 상부 케이슨 내의 토사 하중에 의한 굴착장치의 침강을 방지하는 제2-1 토사 배출 단계(S24)와 선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 폐쇄시키는 하단 배출구 폐쇄 단계(S25)와 하단 배출구를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨을 막장면의 하부에 관입시켜 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시키는 제2-2 관입 단계(S26)와 하단에 배치된 하부 케이슨의 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계(S27)와 하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제2-2 토사 배출 단계(S28)와 상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계(S30)를 포함하여 구성된다.(S10) for installing a caisson and a front end portion on a surface to be excavated, an upper outlet port opening step (S22) for opening an upper outlet port of the upper caisson disposed at the upper end of the front end portion, A second-1 penetration step (S23) in which the upper caisson is penetrated into the upper surface of the film surface in a state where the upper caisson is penetrated into the upper caisson, and the sedimentation of the excavation device due to the earth- A second bottom discharge opening closing step (S25) for closing the bottom discharge port disposed on the rear surface of the lower caisson disposed at the lower end of the second end tear discharge step (S24), and a lower end discharge opening closing step A second -2 penetration step S26 for penetrating the lower part to increase the strength of the lower part ground through consolidation of the ground and the lower end discharge port of the lower caisson disposed at the lower part are opened A second-2 soil discharge step S28 for discharging the gravel in the lower caisson to the outside through the lower outlet opening step S27 and the lower outlet, and a tip end propelling step S30 for propelling the tip end to the position where the caisson is penetrated .

또한, 상기 상단 배출구 개방 단계(S22)는 상단 배출구를 개방시키면서, 상기 상부 케이슨의 후단 하면에 형성된 개방구를 폐쇄하도록 구성될 수도 있으며, 케이슨의 구조에 대해서는 하기 아래에서 보다 상세하게 설명한다.Also, the upper outlet opening step S22 may be configured to close the opening formed on the lower end surface of the upper caisson while opening the upper outlet, and the structure of the caisson will be described in more detail below.

또한, 상기 위에서 설명한 제2 실시예는 연약지반에서 굴착을 처음 실시할 때 수행되는 것으로 선단부 추진 단계(S30)가 최초 1회 수행된 이후에는 설치 단계(S10) 및 상단 배출구 개방 단계(S22)가 생략되고, 제2-1 관입 단계(S23), 제2-1 토사 배출 단계(S24), 하단 배출구 폐쇄 단계(S25), 제2-2 관입 단계(S26), 하단 배출구 개방 단계(S27), 제2-2 토사 배출 단계(S28), 선단부 추진 단계(S30)를 반복 수행하여 점진적으로 굴착 및 배토와 추진을 반복하게 된다.The above-described second embodiment is performed when the excavation is performed for the first time in the soft ground. After the tip end propulsion step S30 is performed for the first time, the installation step S10 and the upper outlet opening step S22 are performed And the second stage 1 penetration step S23, the second stage 1 soil discharge stage S24, the lower stage outlet closing stage S25, the second -2 penetration stage S26, the lower stage outlet opening stage S27, The second-2 soil discharge step (S28) and the tip-end propulsion step (S30) are repeatedly performed to gradually perform excavation, clay and propulsion.

즉, 상단부 굴착, 배토 후 하단부 지반을 지중압밀을 통해 지반 강도를 높인 후 하단부의 굴착된 버럭을 배토하는 과정을 통해 침강을 방지하면서 선단부를 추진하게 된다.In other words, the upper end excavation and the lower ground after clay are strengthened by underground consolidation, and the excavated buckle of the lower end is excavated to prevent sedimentation.

도 3은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치를 도시한 것이며, 전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 케이슨(10)과 상기 케이슨(10)의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반(1)이 붕괴되지 않도록 천반(1)을 지지하는 선단부(2)와 상기 케이슨(10)의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭(4)과 상기 선단부(2)의 내측에 배치되어 상기 케이슨(10)이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭(4)의 후단을 지지하는 반력 프레임(5)을 포함하여 구성된다.FIG. 3 illustrates a drilling apparatus using a propulsion of a caisson according to the present invention. The excavation apparatus includes a caisson 10 having a hollow structure having an open front face that penetrates into a front surface and performs excavation, A plurality of push-in jacks 4 disposed on the inner side of the caisson 10 and extending rearwardly, and a plurality of push-in jacks 4 disposed on the inner side of the caisson 10 to support the top 1 during the excavation, And a reaction force frame 5 disposed inside the front end portion 2 and supporting the rear end of the press-in jack 4 so that the caisson 10 can be propelled forward.

또한, 상기 케이슨(10)은 선단부(2)의 형상에 대응하는 외형을 가지며(선단부 및 케이슨이 모두 사각형 또는 원형 등) 하나의 케이슨이 복수 개의 압입잭(4)에 의해 추진되는 형태일 수 있으나, 막장면의 붕괴로 인한 안전사고의 발생을 최소화 하기 위해서는 복수 개의 케이슨(10)이 막장면을 분할하여 굴착할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.The caisson 10 may have a shape corresponding to the shape of the front end portion 2 (a shape in which both the front end portion and the caisson are both rectangular or circular) and one caisson is propelled by the plurality of indentation jacks 4 In order to minimize the occurrence of safety accidents due to the collapse of the closing surface, it is preferable that the plurality of caissons 10 are constructed so as to be able to excavate divided surface.

보다 상세하게는, 전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 복수 개의 케이슨(11, 12)과 상기 케이슨(11, 12)의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반(1)이 붕괴되지 않도록 천반(1)을 지지하되 막장면을 분할하여 굴착하기 위한 복수 개의 케이슨(11, 12)이 분할되어 거치될 수 있도록 복수 개의 수평방향 분할 플레이트(12b)와 수직방향 분할 플레이트(12a)를 통해 분할된 거치공간을 제공하는 선단부(2)와 상기 케이슨(11, 12)의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭(4)과 상기 선단부(2)의 내측에 배치되어 상기 케이슨(11, 12)이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭(4)의 후단을 지지하는 반력 프레임(5)을 포함하여 구성될 수도 있다.More specifically, a plurality of caissons (11, 12) having a hollow structure with an open front face penetrating into a front surface and performing excavation and a ceiling (11, 12) during penetration of the caissons A plurality of horizontal direction dividing plates 12b and a plurality of vertical dividing plates 12b are provided so as to support the ceiling 1 so that the caissons 1 are not collapsed but a plurality of caissons 11, A plurality of press-in jacks 4 disposed on the inside of the caissons 11 and 12 and extending backward and a plurality of press-in jacks 4 provided on the inner side of the front end portion 2, And a reaction force frame 5 arranged to support the rear end of the press-in jack 4 so that the caissons 11 and 12 can be propelled forward.

이와 같이, 막장면을 상하로 2개의 구역으로 분할하거나, 굴착을 수행하는 막장면의 높이에 따라, 그 이상으로 분할하여 막장면의 붕괴를 최소화하도록 구성할 수도 있다.In this manner, the closing surface can be divided into two sections in the up and down directions, or the crushing surface can be divided to further minimize the collapse of the closing surface depending on the height of the closing surface to be excavated.

또한, 케이슨(11, 12)의 길이에 비해 케이슨(11, 12)의 높이가 더 높지 않는 범위에서 막장면의 높이를 고려하여 케이슨(11, 12)을 구성함이 막장면의 붕괴를 최소화하면서 케이슨(11, 12)의 분할에 따른 구조를 최대한 간단하게 구성할 수 있음에 따라 가장 바람직하다.The caissons 11 and 12 are formed in consideration of the height of the covering surface in a range in which the height of the caissons 11 and 12 is not higher than the length of the caissons 11 and 12 so that the collapse of the covering surface is minimized It is most preferable that the structure according to the division of the caissons 11 and 12 can be configured as simple as possible.

또한, 상기 선단부(2)의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트(8)가 설치될 공간을 제공하는 후단부(3)와 상기 후단부(3)의 내측에 배치되어 기 설치된 세그먼트(8)를 지지대로하여 상기 선단부(2) 및 후단부(3)를 추진시키기 위한 복수 개의 추진잭(6)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.A rear end portion 3 provided at a rear end of the front end portion 2 to provide a space in which a segment 8 for forming a tunnel structure is provided and a rear end portion 3 disposed inside the rear end portion 3, And may further comprise a plurality of propelling jacks 6 for propelling the front end portion 2 and the rear end portion 3 with the segment 8 supported thereon.

상기 추진잭(6)은 기 설치된 세그먼트(8)를 지지대로하여 신장하면서 후단부(3) 및 후단부(3)의 전반에 배치된 선단부(2)를 추진시키게 되며, 추진잭(6)의 신장에 의한 추진단계가 완료된 이후에 추진잭(6)이 수축된 공간에 새로운 세그먼트를 설치하게 된다.The propulsion jack 6 propels the leading end portion 2 disposed in the front half of the rear end portion 3 and the rear end portion 3 while extending the preformed segment 8 as a support, After the elongated propulsion phase is completed, the propulsion jack 6 will install a new segment in the retracted space.

또한, 새로운 세그먼트의 설치가 완료되면, 상기 선단부(2)를 통한 굴착을 수행한 후 추진잭(6)은 새롭게 설치된 세그먼트를 지지대로하여 신장하면서 후단부(3) 및 후단부(3)의 전반에 배치된 선단부(2)를 추진시키는 형태로 반복하여 터널의 굴착 및 세그먼트의 설치를 통한 터널구조체를 형성하게 된다.After completion of the installation of the new segment, the excavation jack 6, after performing the excavation through the front end portion 2, extends the newly installed segment as it is supported while moving the rear end portion 3 and the rear end portion 3 The tunnel structure is formed by repeatedly drilling the tunnel and installing the segment.

도 3 또는 도 4는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 케이슨을 도시한 것이며, 상기 케이슨(11, 12) 중 상단에 배열된 상부 케이슨(11)은 도 4의 (4-I)에 도시된 바와 같이 막장면에 관입시 발생되는 토사를 하단에 배열된 하부 케이슨(12)으로 배출할 수 있도록 후단 하면에 제1 개방구(13)가 형성되며, 상기 케이슨(11, 12) 중 하단에 배열된 하부 케이슨(12)은 도 4의 (4-II)에 도시된 바와 같이 상부 케이슨(11)으로부터 토사가 유입될 수 있도록 상면에 제2 개방구(14)가 형성되고, 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구(16)가 후면에 형성되어 있다.3 or 4 shows the caisson of the excavation apparatus using the propulsion of the caisson according to the present invention, and the upper caisson 11 arranged at the upper one of the caissons 11, A first opening 13 is formed in a lower end surface of the caissons 11 and 12 so as to discharge the gravel generated during penetration into the film surface to the lower caissons 12 arranged at the lower end, As shown in (4-II) of FIG. 4, the lower caisson 12 arranged at the lower end is formed with a second opening 14 on the upper surface so that the soil can be introduced from the upper caisson 11, And a bottom discharge port 16 for discharging the gravel is formed on the rear surface.

또한, 상기 제1 개방구(13) 및 하단 배출구(16)는 필요에 따라 개폐 가능하게 구성됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that the first opening 13 and the lower outlet 16 are configured to be openable and closable as required.

또한, 상기 케이슨(11, 12) 중 상단에 배열된 상부 케이슨(11)은 막장면에 관입시 상부 케이슨(11) 내의 토사 하중에 의한 침강을 방지하기 위해 후면에 토사의 배출을 위한 개폐 가능한 상단 배출구(15)가 형성되며, 상기 케이슨(11, 12) 중 하단에 배열된 하부 케이슨(12)은 막장면에 관입시 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구(16)가 후면에 형성되되 상기 하단 배출구(16)는 개폐 가능하게 구성되어 연약지반에서 하부 케이슨(12)의 침강을 방지하기 위해 하단 배출구(16)를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨(12)을 관입시킴으로써 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시킨 후 개방되어 관입에 의해 유입된 토사를 배출시키도록 구성된다.The upper caisson 11 arranged at the upper one of the caissons 11 and 12 is provided on the rear surface of the upper caisson 11 in order to prevent sedimentation due to the earth- And a lower outlet 16 for discharging the gravel introduced into the lower surface of the lower caisson 12 is formed on the rear surface of the lower caisson 12 arranged at the lower end of the caissons 11 and 12, The discharge port 16 is configured to be openable and closable so that the lower caissons 12 are closed while the lower discharge port 16 is closed in order to prevent the lower caissons 12 from sinking from the soft ground so that the strength of the lower end ground And is then opened to discharge the gravel introduced by intrusion.

즉, 연약지반에서는 상부 케이슨(11)은 관입 즉시 내부의 버럭을 배토하여 버럭의 하중에 의한 침강을 최소화하고, 관입시 버럭이 배토되지 않도록 하단 배출구(16)를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨(12)을 막장면 하부에 관입시킴으로써 막장면 하부의 지반강도를 지반압밀을 통해 향상시킨 후 하단 배출구(16)를 개방하여 관입된 버럭을 배토하여 굴착장치의 침강을 방지하게 된다.That is, in the soft ground, the upper caisson 11 is disposed in the lower caisson 12 in a state where the lower cauldron 11 is closed and the bottom outlet 16 is closed so that buckling of the buckle is minimized ) Is penetrated into the bottom of the closing surface to improve the ground strength under the cladding surface through consolidation of the ground, and then the bottom discharge port (16) is opened to prevent sinking of the excavator by clogging the buried buckle.

또한, 이와 함께 상부 케이슨(11)의 빠른 버럭 배토 및 하부 케이슨의 지반압밀을 통해 간극 수압증가와 부력 효과 발생등 부가효과가 발생되어 지반 및 굴착장치의 침강을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.Also, with the rapid bucking of the upper caisson 11 and the ground consolidation of the lower caisson, additional effects such as an increase in pore water pressure and a buoyancy effect are generated, thereby effectively preventing settlement of the ground and excavator.

도 5는 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 반력 프레임을 도시한 것이며, 복수 개의 압입잭의 신장에 의해 상기 케이슨이 추진될 수 있도록 신장하는 압입잭의 후단을 지지하는 상기 반력 프레임(5)은 선단부(2)의 내주면을 따라 배치되되 내주면에 골(72)이 형성된 고정빔(71)과 상기 고정빔(71)의 내주면에 형성된 골(72)에 삽입되어 골(72)을 따라 횡방향 이송 및 탈부착이 가능하게 설치되는 복수 개의 슬라이딩 빔(73)으로 구성된다.FIG. 5 is a view showing a reaction force frame of a drilling apparatus using the propulsion of a caisson according to the present invention. The reaction force frame supporting the rear end of a press-in jack extending to allow the caisson to be propelled by extension of a plurality of press- 5 are inserted into the fixed beam 71 formed along the inner circumferential surface of the distal end portion 2 and formed with the valley 72 on the inner circumferential surface thereof and the valley 72 formed on the inner circumferential surface of the fixed beam 71, And a plurality of sliding beams 73 installed to be capable of lateral transfer and detachment and attachment.

또한, 상기 슬라이딩 빔(73)은 케이슨의 개수 및 압입잭의 간격 및 설치 위치에 따라 상기 슬라이딩 빔(73)을 이송시켜 배치하거나, 상기 슬라이딩 빔(73)의 추가 설치가 가능하게 구성됨이 바람직하다.The sliding beams 73 may be moved by arranging the sliding beams 73 in accordance with the number of caissons and spacing and installation positions of the press-in jacks, or the sliding beams 73 may be additionally installed .

보다 상세하게는, 도 5의 (5-I)에 도시된 바와 같이, 제1 케이슨의 제1 압입잭(4a)과 제2 케이슨의 제2 압입잭(4b) 중 중앙에 배치된 압입잭을 하나의 슬라이딩 빔(73)이 동시에 지지하도록 구성되거나, 복수 개의 슬라이딩 빔이 각 압입잭(4a, 4b)를 지지하도록 구성할 수도 있으며, 3개 이상의 케이슨이 횡으로 설치될 경우, 2개 이상의 슬라이딩 빔(73)이 설치된다.More specifically, as shown in (5-I) of Fig. 5, a press-in jack disposed at the center of the first press-in jack 4a of the first caisson and the second press-in jack 4b of the second caisson A plurality of sliding beams may be configured to support the respective press-in jacks 4a and 4b, or when three or more caissons are installed laterally, two or more sliding beams A beam 73 is provided.

또한, 슬라이딩 빔(73)의 상단 및 하단에는 (5-II)와 같이 슬라이딩 빔(73)의 이송이 원활하도록 롤러(73a)가 배치됨이 바람직하다.It is preferable that the roller 73a is disposed at the upper and lower ends of the sliding beam 73 so that the sliding beam 73 is smoothly conveyed as shown in (5-II).

도 6은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 방향 조절잭을 도시한 것이며, 상기 선단부(2)의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트가 설치될 공간을 제공하는 후단부(3)와 상기 선단부(2)와 후단부(3) 사이에 배치되어 상기 선단부(2)가 향하는 방향을 조절하기 위한 복수 개의 방향 조절잭(7)을 더 포함하여 구성될 수 있다.6 is a view showing a direction adjusting jack of a drilling apparatus using a propulsion of a caisson according to the present invention, and FIG. 6 is a plan view showing a state in which a space for installing a segment for joining a rear end of the front end portion 2 to form a tunnel structure is provided And a plurality of direction adjusting jacks 7 disposed between the distal end portion 2 and the rear end portion 3 for adjusting the direction of the distal end portion 2.

또한, 상기 선단부의 단부에는 내측으로 수용부(21) 위치하여 후단부(3)의 첨단부가 맞물리도록 구성됨이 바람직하며, 기본적으로는 후단부(3)의 첨단부가 선단부(2)의 후면에 밀착되어 추진잭의 신장에 의해 추진되는 후단부(3)가 선단부(2)를 추진시키게 되나, 추진 방향의 변경이 필요한 경우, 진행하고자 하는 방향의 반대편에 배치된 방향 조절잭(7)을 추진 방향 및 각도를 고려하여 신장시킴으로써 도 6의 (6-II)와 같이 소정의 각도(1A)로 선단부(2)의 방향을 전환시킬 수 있게 된다.The front end of the rear end portion 3 is preferably in contact with the rear surface of the front end portion 2. The front end portion of the rear end portion 3 is in contact with the rear end of the rear end portion 3, So that the rear end 3 propelled by the extension of the propelling jack propels the front end 2. When a change in the propelling direction is required, the direction adjusting jack 7, which is disposed opposite to the direction in which the propelling jack is to be advanced, It is possible to switch the direction of the distal end portion 2 at a predetermined angle 1A as shown in (6-II) of Fig.

도 7은 본 발명에 따른 케이슨의 추진을 이용한 굴착장치의 동작을 도시한 것이며, 도 7의 (7-I)와 같이 선단부(2)측에서 침강이 발생하거나, 막장면이 연약지반일 경우, 상단 배출구 개방 단계(S22)를 통해 상부 케이슨(11)의 상단 배출구(15)를 개방시킨 후 도 7의 (7-II)와 같이 제2-1 관입 단계(S23)를 통해 상부 케이슨을 막장면의 상부에 관입시키고, 제2-1 토사 배출 단계(S24)를 통해 상단 배출구(15)를 통해 상부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출시켜 상부 케이슨(11) 내의 토사 하중에 의한 굴착장치의 침강을 방지하게 된다.7 shows the operation of the drilling apparatus using the propulsion of the caisson according to the present invention. When the sedimentation occurs on the side of the distal end 2 as shown by (7-I) in FIG. 7, The upper outlet port 15 of the upper caisson 11 is opened through the upper outlet port opening step S22 and then the upper caisson is closed through the 2nd -1 penetration step S23 as shown in (7-II) And discharges the soil in the upper caisson through the upper discharge port 15 through the second-1 soil discharge stage S24 to the outside of the room so as to prevent the digging device from sinking due to the soil earth load in the upper caisson 11 .

이때, 상기 상부 케이슨(11)을 관입시키는 복수 개의 압입잭을 편차 작동시켜 케이슨이 관입되는 방향을 조절할 수도 있다.At this time, a plurality of press-in jacks through which the upper caissons 11 are inserted may be operated to change the direction in which the caissons are introduced.

보다 상세하게는 하단에 배치된 압입잭을 보다 더 많이 신장시킴으로써 상부 케이슨(11)이 수평방향이 아닌 일부 상향되도록 관입시킬 수도 있는 것이다.More specifically, the upper caisson 11 may be inserted so that the upper caisson 11 is partially raised not in the horizontal direction by further extending the press-in jack disposed at the lower end.

또한, 도 7의 (7-III)와 같이 하단 배출구 폐쇄 단계(S25) 및 제2-2 관입 단계(S26)를 통해 하부 케이슨(12)의 후면에 배치된 하단 배출구를 폐쇄시킨 후 하부 케이슨(12)을 막장면의 하부에 관입시켜 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시킨 후 하단 배출구 개방 단계(S27) 및 제2-2 토사 배출 단계(S28)를 통해 하부 케이슨의 하단 배출구를 개방시켜 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하게 된다.Also, the lower end outlet disposed on the rear surface of the lower caisson 12 is closed through the lower outlet closing step S25 and the second -2 penetration step S26 as shown in (7-III) of FIG. 7, 12) is penetrated into the bottom of the covering surface to increase the strength of the lower ground through ground consolidation, and then the lower outlet of the lower caisson is opened through the lower outlet opening step S27 and the second-2 soil discharging step S28 And the gravel in the lower caisson is discharged out of the room.

이후 선단부 추진 단계(S30)를 통해 상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시킴으로써 연약지반에서 굴착장치의 침강을 최소화하면서 굴착작업을 수행할 수 있게 된다.Then, by advancing the leading end portion to the position where the caisson is penetrated through the tip end propelling step (S30), it is possible to perform the excavation work while minimizing the settling of the excavator in the soft ground.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. The scope of the invention should therefore be construed in light of the claims set forth to cover many of such variations.

1 : 지반
2 : 선단부
3 : 후단부
4 : 압입잭
5 : 반력 프레임
6 : 추진잭
7 : 방향 조절잭
8 : 세그먼트
9 : 이렉터
10 : 케이슨
11 : 상부 케이슨
12 : 하부 케이슨
13 : 제1 개방구
14 : 제2 개방구
15 : 상단 배출구
16 : 하단 배출구
21 : 수용부
71 : 고정빔
72 : 골
73 : 슬라이딩 빔
1: Ground
2:
3: rear end
4: indentation jack
5: reaction force frame
6: Propulsion Jack
7: Direction adjustment jack
8: Segment
9:
10: Caisson
11: upper caisson
12: Lower caisson
13: First door
14: The second chamber
15: Top outlet
16: Lower outlet
21:
71: Fixed beam
72: Goals
73: Sliding beam

Claims (10)

전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 케이슨과;
상기 케이슨의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반이 붕괴되지 않도록 천반을 지지하는 선단부와;
상기 케이슨의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭과;
상기 선단부의 내측에 배치되어 상기 케이슨이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭의 후단을 지지하는 반력 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
A caisson having a hollow structure having an open front face that penetrates into a front surface surface and performs excavation;
A tip end supporting the top so that the top is not collapsed during excavation through penetration of the caisson;
A plurality of press-in jacks disposed inside the caissons and extending rearward;
And a reaction force frame disposed inside the distal end portion and supporting a rear end of the press-in jack so that the caisson can be propelled forward
Excavator using propulsion of caisson.
전방의 막장면에 관입되어 굴착을 수행하는 전면이 개방된 중공 구조를 가진 복수 개의 케이슨과;
상기 케이슨의 관입을 통해 굴착을 수행하는 동안 천반이 붕괴되지 않도록 천반을 지지하되 막장면을 분할하여 굴착하기 위한 복수 개의 케이슨이 분할되어 거치될 수 있도록 분할된 거치공간을 제공하는 선단부와;
상기 케이슨의 내측에 배치되어 후방으로 신장하는 복수 개의 압입잭과;
상기 선단부의 내측에 배치되어 상기 케이슨이 전방으로 추진될 수 있도록 압입잭의 후단을 지지하는 반력 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
A plurality of caissons having a hollow structure penetrating the front surface of the front side to perform excavation;
A tip end for supporting the top so that the top is not collapsed while performing the excavation through the penetration of the caisson, and providing a divided mounting space so that a plurality of caissons for excavating the apical surface are divided;
A plurality of press-in jacks disposed inside the caissons and extending rearward;
And a reaction force frame disposed inside the distal end portion and supporting a rear end of the press-in jack so that the caisson can be propelled forward
Excavator using propulsion of caisson.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 반력 프레임은 선단부의 내주면을 따라 배치되되 내주면에 골이 형성된 고정빔과;
상기 고정빔의 내주면에 형성된 골에 삽입되어 골을 따라 횡방향 이송 및 탈부착이 가능하게 설치되는 슬라이딩 빔으로 구성되어,
상기 압입잭의 위치에 따라 상기 슬라이딩 빔을 이송시켜 배치하거나, 상기 슬라이딩 빔의 추가 설치가 가능한 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The reaction force frame includes a fixed beam disposed along the inner circumferential surface of the distal end portion and having a valley formed on the inner circumferential surface thereof;
And a sliding beam inserted in the valley formed on the inner circumferential surface of the fixed beam and provided so as to be capable of lateral transfer and detachment along the valley,
And the sliding beam is transferred or arranged according to the position of the press-in jack, or the sliding beam can be additionally installed
Excavator using propulsion of caisson.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 선단부의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트가 설치될 공간을 제공하는 후단부와;
상기 후단부의 내측에 배치되어 기 설치된 세그먼트를 지지대로하여 상기 선단부 및 후단부를 추진시키기 위한 추진잭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
A rear end coupled to a rear end of the front end to provide a space for installing a segment for forming a tunnel structure in the rear;
And a propelling jack disposed on the inner side of the rear end to propel the front end and the rear end of the rear end portion with the preformed segment supported thereon
Excavator using propulsion of caisson.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 선단부의 후단에 체결되어 후방에 터널 구조물을 형성하기 위한 세그먼트가 설치될 공간을 제공하는 후단부와;
상기 선단부와 후단부 사이에 배치되어 상기 선단부가 향하는 방향을 조절하기 위한 방향 조절잭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
A rear end coupled to a rear end of the front end to provide a space for installing a segment for forming a tunnel structure in the rear;
And a direction adjusting jack disposed between the front end and the rear end to adjust a direction in which the front end is directed
Excavator using propulsion of caisson.
제 2항에 있어서,
상기 케이슨 중 상단에 배열된 상부 케이슨은 관입시 발생되는 토사를 하단에 배열된 하부 케이슨으로 배출할 수 있도록 후단 하면에 제1 개방구가 형성되며,
상기 케이슨 중 하단에 배열된 하부 케이슨은 상부 케이슨으로부터 토사가 유입될 수 있도록 상면에 제2 개방구가 형성되고, 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구가 후면에 형성된 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
3. The method of claim 2,
The upper caisson arranged at the upper end of the caisson is formed with a first opening at the lower end so that the gravel generated during penetration can be discharged to the lower caisson arranged at the lower end,
The lower caisson arranged at the lower end of the caisson is formed with a second opening on the upper surface so that the gravel can be introduced from the upper caisson and a lower outlet for discharging the introduced gravel is formed on the rear surface
Excavator using propulsion of caisson.
제 2항에 있어서,
상기 케이슨 중 상단에 배열된 상부 케이슨은 관입시 상부 케이슨 내의 토사 하중에 의한 침강을 방지하기 위해 후면에 토사의 배출을 위한 개폐 가능한 상단 배출구가 형성되며,
상기 케이슨 중 하단에 배열된 하부 케이슨은 막장면에 관입시 유입된 토사를 배출하기 위한 하단 배출구가 후면에 형성되되 상기 하단 배출구는 개폐 가능하게 구성되어 연약지반에서 하부 케이슨의 침강을 방지하기 위해 하단 배출구를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨을 관입시킴으로써 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시킨 후 개방되어 관입에 의해 유입된 토사를 배출시키는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착장치.
3. The method of claim 2,
The upper caisson arranged at the upper end of the caisson is formed with an upper openable outlet for discharging the gravel to prevent settlement due to the earth-borne load in the upper caisson at the time of penetration,
The lower caisson arranged at the lower end of the caisson has a lower discharge port for discharging the gravel introduced when penetrating into the film surface. The lower discharge port is openable and closable so as to prevent the lower caisson from sinking from the soft ground. And the lower caisson is penetrated with the discharge port closed so as to increase the strength of the lower end ground through the consolidation of the ground and then open to discharge the soil introduced by the penetration.
Excavator using propulsion of caisson.
굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계와;
선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 폐쇄시키는 상단 배출구 폐쇄 단계와;
상단 배출구를 폐쇄한 상태로 상부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제1-1 관입 단계와;
상부 케이슨 내의 토사 및 관입에 의해 발생되는 토사를 선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨으로 배출시키는 제1-1 토사 배출 단계와;
하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계와;
하단 배출구를 개방한 상태로 하부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제1-2 관입 단계와;
하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제1-2 토사 배출 단계와;
상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착방법.
An installation step of installing a caisson and a front end on a surface of the closure to be excavated;
An upper outlet closing step of closing an upper outlet of the upper caisson disposed at the upper end of the front end;
A 1-1 penetration step of penetrating the upper caisson into the film surface with the upper discharge port closed;
A 1-1 earth discharging step of discharging the earth and sand generated in the upper caisson to the lower caisson disposed at the lower end of the front end;
A lower outlet opening step for opening a lower outlet disposed on the rear surface of the lower caisson disposed at the lower end;
A first 1-2 penetration step of allowing the lower caissons to penetrate into the film surface with the lower outlet being open;
A second soil discharge step of discharging the gravel in the lower caisson to the outside through the lower discharge port;
And a tip end propelling step for propelling the tip end to a position where the caisson is penetrated
Excavation method using propulsion of caissons.
굴착을 수행할 막장면에 케이슨 및 선단부를 설치하는 설치 단계와;
선단부의 상단에 배치된 상부 케이슨의 상단 배출구를 개방시키는 상단 배출구 개방 단계와;
상단 배출구를 개방한 상태로 상부 케이슨을 막장면에 관입시키는 제2-1 관입 단계와;
상단 배출구를 통해 상부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출시켜 토사 하중에 의한 침강을 방지하는 제2-1 토사 배출 단계와;
선단부의 하단에 배치된 하부 케이슨의 후면에 배치된 하단 배출구를 폐쇄시키는 하단 배출구 폐쇄 단계와;
하단 배출구를 폐쇄한 상태로 하부 케이슨을 막장면에 관입시켜 지반압밀을 통해 하단부 지반의 강도를 증가시키는 제2-2 관입 단계와;
하단에 배치된 하부 케이슨의 하단 배출구를 개방시키는 하단 배출구 개방 단계와;
하단 배출구를 통해 하부 케이슨 내의 토사를 장외로 배출하는 제2-2 토사 배출 단계와;
상기 케이슨이 관입된 위치까지 선단부를 추진시키는 선단부 추진 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착방법.
An installation step of installing a caisson and a front end on a surface of the closure to be excavated;
An upper outlet opening step for opening an upper outlet port of the upper caisson disposed at the upper end of the front end;
A second-1 penetration step of penetrating the upper caisson into the film surface with the upper discharge port opened;
A second-1 soil discharge step of discharging the gravel in the upper caisson to the outside through the upper discharge port to prevent settling by the gravel load;
A lower outlet closing step of closing a lower outlet disposed on the rear surface of the lower caisson disposed at the lower end of the front end portion;
A second -2 penetration step of penetrating the lower caisson into the film surface with the lower outlet closed and increasing the strength of the lower ground through consolidation of the ground;
A lower outlet opening step for opening a lower outlet of the lower caisson disposed at the lower end;
A 2-2 soil discharge step of discharging the soil in the lower caisson to the outside through the lower discharge port;
And a tip end propelling step for propelling the tip end to a position where the caisson is penetrated
Excavation method using propulsion of caissons.
제 9항에 있어서,
상기 상단 배출구 개방 단계는 상단 배출구를 개방시키면서, 상기 상부 케이슨의 후단 하면에 형성된 개방구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는
케이슨의 추진을 이용한 굴착방법.

10. The method of claim 9,
Wherein the upper outlet opening step closes the opening formed in the lower end surface of the upper caisson while opening the upper outlet port
Excavation method using propulsion of caissons.

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