KR920004490B1 - 지중갱의 굴삭공법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

지중갱의 굴삭공법과 그 장치

제 1 도는 굴진기의 종단면도이고,

제 2 도는 지중갱의 시공상태를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 굴삭기본제 2 : 회전굴삭부

3 : 굴삭날 4 : 측방분사노즐

5 : 경화제유입통로 6 : 전방분사노즐

7 : 절환밸브 8 : 공급호오스

9 : 베어링 10 : 쟉키

11 : 세그멘트(Segment) 12 : 모우터

13 : 기어 A : 경화층

B : 굴진막장

본 발명은 터널이나 갱도 등의 내벽을 보강하면서 굴질하도록 된 지중갱의 굴삭방법과 그 장치에 관한 것이다.

종래에는 터널과 같은 지중갱도를 굴삭할 때, 굴삭갱부에 작업공간을 확보하기 위해 쉴드굴진을 추진하면서 굴진하게 되는 이른바 쉴드공법이 널리 채용되고 있으나, 이 경우 쉴드가 통과한 뒷쪽의 굴삭부위에 특별한 조치가 강도되지 않게 되고, 또 가급적 신속히 지보복공(支保覆工)을 시공해야만 지반붕괴 등에 대응할 수 있기 때문에, 특히 용수(湧水)가 심하게 솟는다던가 지반이 연역한 경우에는 지반을 얼린다거나 지반에 응결제를 주입한다던가 해서 개별적으로 대응하고 있었다.

그러나 이러한 종래의 공법은 토류(土留) 대책이나 지수(止水) 대책이 개별적인 대응으로 이루어지기 때문에, 쉴드가 지나간 다은 지지복공을 시행할때까지 시간을 될 수 있으면 단축시키는 방법 이외에는 안전성을 담보할 수단이 마련되어 있지 않고, 또 연약지반이라던가 용수가 많이 솟아나는 곳에서는 쉴드내에서 그에 대응할 수가 없었기 때문에 시공이 불가능하였다.

특히 예상하지 못한 용수가 솟는다던가 연약지층과 만났을 경우에는 그에 대응할 수가 없어서 큰 희생을 치뤄야만 하는 경우까지 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 종래의 토류시공이나 지수시공 등에 채용되고 있던 주입공법(CCP공법)에 사용되던 주입관의 앞끝부분을 속이 빈 중공(中空)형태로 만들어 그 중공부를 작업공간 또는 수납공간으로까지 확대시켜 굴삭기로 구성한 것이다.

즉 굴삭기 외면측벽에 설치된 분사노즐로부터 지반경화제를 고압분류가 되도록 분사하면서, 이 부분을 반복해서 회전 또는 반전시켜 가면서 앞으로 추진시켜 굴진기외측을 둘러싸는 도너츠형상 혹은 말발굽형상으로 된 경화층을 조성해서, 굴진기가 통과한 다음 굴삭부위가 그대로 토류벽과 지수벽이 되는 경화층으로 둘러싸여진 지중갱을 이루도록 된 것이다.

이하 본 발명을 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

제 1 도는 굴진기의 종단면도이고, 제 2 도는 본 발명 지중갱 굴삭공법의 시공상황을 도시해 놓은 것으로, 도면중 참조부호 1은 중공의 원통형상으로 된 굴삭기본체로서 그 앞끝부위에는 역시 중공의 원통형상을 한 회전굴삭부(2)가 설치되어 있다. 그리고 이 회전굴삭부(2)는 상기 굴삭기본체(1)을 축으로해서 회전하도록 되어 있고, 이 회전굴삭부(2)의 앞끝에 굴삭날(3)이 갖춰짐과 더불어 외주벽에는 측방분사노즐(4)이 갖춰져 경화제유입통로(5)를 통해 압송되어온 지반 경화제를 고압분류로 분사할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 참조부호 6은 굴삭날(3)의 내부에 배치형성된 전방분사노즐로서 이는 필요에 따라 윤활수를 전방으로 분출하는데 쓰여지는 것이고, 7은 평상시에는 측방분사노즐로 지반경화제를 공급하는 한편, 필요할때에는 원방분사노즐(6)로 윤활수를 공급하도록 절환시키는 절환밸브이다.

또 굴삭장치의 전면 즉 회전굴진부(2)의 전면은 배토(排土)구조로 개방되어 있어서 굴삭장치가 굴진해가면 파내진 흙이 굴삭장치내부로 들어온 다음 뒷쪽으로 배토시켜지면서 굴진해가게 된다.

한편, 상기 회전굴삭부(2)의 정, 역회전은 그 내부에 형성된 기어날에 맞물려지 기어(13)가 이 기어(13)를 정역회전시키는 구동수단인 모우터(12)의 구동에 의해 이루어지도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명 굴삭장치는 회전굴삭부(2)가 회전되면서 굴삭해서 굴삭대상지반을 향해 파고 들어가면서, 굴삭되어 내부 공간으로 들어온 굴삭토가 뒷쪽으로 배토시켜지는 방법으로 굴진하게 되는바, 앞끝부위 회전굴진부(2)는 계속 정회전 또는 반전회전해서 지반을 굴삭하게 되는 한편, 측방분사노즐(4)로부터 분사되는 경화제의 고압분류가 상기 회전굴삭부(2)의 회전에 따라 주변토양에 교반되어 혼입되기 때문에, 마치 도너츠 또는 말발굽형상으로 굴진기를 둘러싸는 경화제혼입층을 형성하게 됨으로써, 굴진기가 통과한 다음에는 그자체가 갱벽을 지지하는 토류벽 또는 용출수를 차단하는 지수벽을 이루게 된다.

한편 본 발명에서는 필요에 따라 굴삭장치의 직경을 임의로 달리하게 되면, 특히 직경이 작은 터널을 뚫는데 유효하게 적용할 수가 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 굴삭장치가 통과한 다음에는 갱벽이 자동적으로 지보(支保)되어져, 연약지반에서도 안전하고 확실하게 굴진할 수가 있게 된다.

Claims (2)

1. 바깥벽에 측방분사노즐(4)을 갖추고서 굴삭기본체(1)의 앞쪽에 회전할 수 있도록 설치된 회전굴삭부(2)로 지반경화제를 압송하여 상기 측방분사노즐(4)로부터 지반경화제를 고압으로 분사하면서 굴삭함으로써, 굴삭대상지반의 외주에 주변토양에 지반경화재가 혼입, 교반되어 이루어지는 지반경화층을 조성해가면서 굴진해가 되도록된 것을 특징으로 하는 지중갱의 굴삭방법.
2. 뒷쪽에 설치된 쟉키에 의해 전진하면서 앞끝에 설치된 굴삭날로 굴삭대상로를 굴삭하도록 된 지중갱 굴삭장치에 있어서, 중공형태의 굴삭기본체(1)의 앞끝에 내부에 설치된 모우터(12)의 구동으로 정역회전하는 기어(13)를 매개로 정역회전함과 더불어 바깥벽에 지반경화제공급부와 연통되면서 개구된 측방분사노즐(4)을 갖춘 회전굴삭부(2)가 설치된 것을 특징으로 하는 지중갱 굴삭장치.

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