KR100436879B1 - Aquifer base propulsion method of construction(KY-3 pipejacking and propulsion method) and devices that use simplicity freezing propulsion method of construction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주간에 추진 작업 종료후, 간이동결강관(1)을 추진선도관(C)에 앞서 추진선도관(C)내의 다수개의 선도중압잭(7)으로 3m 정도 선추진하는 공정과, 선추진된 상기 다수개의 간이동결강관(1)내의 환봉몸체부(15)에 드라이아이스카트리지(13)에 드라이아이스를 삽입시켜 야간에 12시간정도 간이동결강관(1) 주위의 지반을 동결시켜 대수층 지반의 안정 및 완벽한 지수 작업을 하는 공정 및 추진관내 막장의 산소결핍으로 인한 노동재해를 막기 위해 드라이 아이스 해동시 나오는 이산화탄소를 연결관(5)을 통해 이산화 탄소가스흡수기(4)에 흡수시키는 공정, 그리고 주간 추진작업으로 간이 동결된 3m 구간의 토사를 굴착하면서 유압잭(23)을 사용하여 추진선도관(C)을 3m 정도 추진하는 작업으로 구성된 간이 동결 강관추진공법(KY-3추진공법) 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention, after the completion of the propulsion work during the day, the process of preliminary advance about 3m to a plurality of leading heavy-duty jack (7) in the propulsion lead pipe (C) prior to the propulsion lead pipe (C), The dry ice is inserted into the dry ice cartridge 13 in the round bar body part 15 in the plurality of the simple moving steel pipes 1 to freeze the ground around the simple moving steel pipes 1 at night for about 12 hours. Process of absorbing carbon dioxide from dry ice thawing to the carbon dioxide gas absorber (4) through the connection pipe (5) to prevent labor disasters caused by oxygen deficiency of the membrane in the propulsion pipes Simple freeze steel pipe propulsion method (KY-3 propulsion method) and the device consisting of the work to propel the propulsion lead pipe (C) about 3m using the hydraulic jack (23) while excavating the soil of 3m section frozen by the weekly propulsion work On One will.
Description
본 발명은 간이 동결 강관 추진공법(KY-3추진공법) 및 그 장치에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 추진공사의 보조공법으로 쓰이는 동결공법을 응용하여 지하수위 이하의 대수층 지반에서도 저렴한 추가 비용만으로 안전하게 추진공사를 수행할수 있도록 간이 동결 추진공법을 이용한 대수층 지반 추진 공법 및 그 장치를 개량 한 것으로서 일명 KY-3추진공법이라 출원인이 명명한 간이 동결 강관 추진공법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a simple freezing steel pipe propulsion method (KY-3 propulsion method) and the device, in detail, by applying the freezing method used as an auxiliary method of the propulsion work safely even at a low additional cost in aquifer ground below the groundwater level The aquifer ground propulsion method using the simple freeze propulsion method and its device, which is the KY-3 propulsion method, is a simple freeze steel pipe propulsion method and its device.
일반적으로 관거공사는 개착공법이 가장 경제적이라고 알려져 있으나, 현재의 정황으로 볼 때, 입지 조건, 보상관계, 가시설공, 보조공등의 모든 제반경비를 비교 검토해볼 때 반드시 개착공법이 경제적이라고 말할 수 없는 경우가 점점 증가하고 있는 추세이다. 특히 국내에서도 도시내의 도로횡단의 경우나, 고속도로, 국도 횡단의 경우에는 가급적 추진공법으로 시공하도록 권유하고 있으며, 제방횡단의 경우에도 엄하게 개착 공법에 의한 관거공사를 제한하고 있는 실정이다.In general, open construction is known to be the most economical method. However, in view of the current situation, it can be said that the open construction method is economical in comparison with all expenses including location conditions, compensation relations, temporary work, and assistants. There is a growing trend. In particular, in Korea, construction of road crossings in the city, highways, and national roads is encouraged to be carried out by the propulsion method whenever possible, and in the case of embankment crossings, it is strictly restricted to conduit construction based on the opening method.
이러한 상황에서 관거시설 추진공사는 기존의 지하 매설물 등을 피해 점점 심도 깊은 지하로 내려가고 있으며 이에 따라 지하수위 이하 지역에서의 추진공사가 많아지고 있는 것이 최근의 국내 현실이다. 현재 국내에서 보편적으로 시행되고 있는 강관압입 추진공법은 무엇보다도 굴착작업시, 안정적인 지반의 확보가 중요한데, 지하수위 이하의 대수층 지반의 경우, 안정적인 지반의 확보가 어려워 추진공사에 많은 어려움을 겪고 있는 것이 사실이고 무리하게 강관압입 추진공법으로 공사를 진행할 경우, 지반 매몰 및 추진관로 침하, 노동재해등의 불상사를 불러일으키는 경우가 많다. 이러한 경우, 추진공법의 선진국인 일본은 기계식 초가압 세미 실드 공법으로 추진 선단부 막장을 작업장과 격리시킨 상태로 굴삭을 하거나 철저한 보조공법을 병행하여 추진공사를 실시하나, 국내에서는 막대한 비용 추가로 인하여 이러한 선진 기술 도입에 많은 건설 관련자들이 거부감을 나타내고 있다.In this situation, the conduit promotion project is gradually going down to the deep underground to avoid the existing underground burial, etc. As a result, the recent domestic reality is increasing the number of projects under the groundwater level. The steel pipe pressurization propulsion method, which is currently widely practiced in Korea, is most important to secure stable ground during excavation work. In the case of aquifer ground below the groundwater level, it is difficult to secure stable ground, which makes it difficult for the construction project. In fact, if the construction is carried out by the steel pipe pressurization method, it often leads to accidents such as land burial, sinking into the propulsion pipe, and labor accidents. In this case, Japan, which is an advanced country of the propulsion method, uses the mechanical high-pressure semi-shield method to excavate the end of the propulsion end with the work site, or carry out the project in parallel with the thorough auxiliary method. Many construction people have been rejecting the introduction of advanced technologies.
외국의 경우, 일반 추진공법으로 시공시에 지반의 안정이 확보되지 않는 대수층 지반의 추진공사에는 대부분 세미 실드식 추진공법을 사용하며, 일반 추진공법으로 시공할 경우, 보조공법으로 약액 주입법, 동결공법, 지하수위 저하공법, 압기공법등을 사용한다. 여기에서는 추진공법과 보조공법으로 나누어 서술하고자 한다.In foreign countries, semi-shielded propulsion methods are mostly used for aquifer ground propulsion where the stability of the ground is not secured by the general propulsion method.In the case of the general propulsion method, chemical injection and freezing methods are used as auxiliary methods. , Groundwater level reduction method, pressurization method, etc. are used. Here, I will describe it in two ways: propulsion method and auxiliary method.
추진공법은 주로 진흙물가압식(泥水加壓式) 추진공법이 주로 사용되며, 폐쇄형 기계 실드 의 일종으로 실드사이에 격벽을 두고, 실드측에 진흙물(泥水)을 채워 자연수압보다 높은 수압과 Mat-film의 작용에 의해 실드의 자립을 유지하면서 굴삭하고 토사는 진흙물과 함께 파이프를 통해 진흙물(泥水)처리 설비로 보내 흙과 물을 분리해낸다. 분리된 미립자가 포함된 진흙물(泥水)는 실드로 다시 보내져 순환 사용된다. 장점은 추진작업이 연속적이기 때문에 추진 속도가 빠르며, 잔토운반이 파이프를 통한 수송이고, 기계 굴삭이기 때문에 노동력 절감효과 가 크고, 연약 지반과 대수층 지반도 전진, 도달 기지를 제외하고 지반개량의 필요가 거의 없으며, 대기압하의 작업으로 노동환경이 좋고, 실드와 추진관안이 격벽으로 격리되어 있기 때문에 안전하다. 단점으로는 실드를 진흙물압(泥水壓)으로 관리하기 때문에 관리가 힘들며, 진흙물(泥水)처리 때문에 지상에 용지가 필요하고, 세미실드기 및 진흙물(泥水)처리 시설 등의 시설비가 비싸며, 일반 추진공법에 비해 장애물에 약하고, 거친모래 및 모래자갈층에 점토성분이 없을 경우 지반의 붕괴를 방지하기 어렵다.(도12, 13 내지 도14 참조)The propulsion method is mainly a mud water pressure type propulsion method, which is a kind of closed mechanical shield, which has a partition between the shields and fills the mud with water on the shield side, Excavation is carried out while maintaining the shield's independence by the action of mat-film, and the earth and sand are sent to the mud water treatment facility through the pipe together with the mud water to separate the soil and water. Muddy water containing the separated particulates is sent back to the shield for circulation. The advantages are that the propulsion speed is fast because the propulsion work is continuous, the remnant transport is transported through the pipe, and the labor saving effect is large because the mechanical excavation is needed, and there is a need for the improvement of the ground except for the soft ground and the aquifer ground. Almost none, it is safe because the working environment is good by working under atmospheric pressure and the shield and propulsion pipe are separated by bulkhead. Disadvantages are that the shield is difficult to manage due to the muddy water pressure, and because the muddy water treatment requires paper on the ground, the facility cost of semi-shielding and muddy water treatment facilities is expensive, and Compared to the propulsion method, it is more susceptible to obstacles, and it is difficult to prevent the ground collapse when there is no clay component in the coarse sand and sand gravel layer (see FIGS. 12, 13 to 14).
추진공법은 물로 포화된 점성토나 피압수를 가진 모래층이나 자갈층인 곳에서 실시하는 경우에는 굴착장소가 자립하지 않기 때문에, 작업이 곤란하게 되고 경우에 따라서는 노동재해의 원인이 되기도 한다. 또 굴착장소나 흙막이면에서의 누수에 의해 지반이 완화되고, 추진관의 불일치를 일으키는 것뿐만 아니라 주변 구조물이나 주변 구조물이나 지하 매설관에 피해를 주는 일이 있다. 따라서 적절한 보조공법을 실시하여 원활한 공사진척을 도모하는 것이 필요하다.The propelling method is difficult when the drilling site does not stand in the case of a viscous soil saturated with water, a sand layer or a gravel layer with the water to be pressurized, thus making the work difficult and in some cases causing labor accidents. In addition, the ground is alleviated by water leakage at the excavation site or the back of the mud, which may cause inconsistency of the propulsion pipes, as well as damage the surrounding structures, surrounding structures, and underground buried pipes. Therefore, it is necessary to implement a proper auxiliary method to facilitate smooth photographing.
약액주입공법(그라우팅공법)은 점성토의 경우에는 지반의 강도증가로 인하여 막장의 자립효과를 가져오며, 사질토의 경우에는 지반의 지수로 인하여 주변지반의 지하수위 저하방지효과를 가져온다, 그리고 모든 흙에서 압축성의 저감으로 인하여 침하방지 및 공동충전 효과를 가져온다. 이런 다양한 효과 때문에 다른 보조공법에 비해 사용빈도가 높다. 그러나, 기술적으로 확립되어 있지 않은 점도 많아 비교적 공사비도 높고, 또 약액으로도 현재는 물유리계로 극독물 또는 불소화합물을 포함하지 않는 것으로 한정되는 등의 규제가 있다. 따라서 사용하는데 있어서 지반의 강도 증가나 물막이의 압축성 저감등 사용목적을 명확하게 해두어야한다.(도면 15참조)In the case of viscous soils, the chemical liquid injection method (grating method) has the effect of independence of the membrane due to the increase of the strength of the soil, and in the case of sandy soils, the groundwater level of the surrounding ground is prevented from being lowered, and in all soils. Due to the reduction in compressibility, it has the effect of preventing settlement and co-charging. Because of these various effects, they are more frequently used than other auxiliary methods. However, there are many technically unconventional points, and the construction cost is relatively high, and there are restrictions such as that the chemical liquid is currently limited to not containing extreme poisons or fluorine compounds in the water glass system. Therefore, the purpose of use is to clarify the purpose of use such as increasing the strength of the ground or reducing the compressibility of the water barrier (see Fig. 15).
예를 들면 지반을 너무 굳혀서 나중에 추진하는데 고생할 수 있기 때문에 신중함이 중요하다.For example, prudence is important because the ground may be so hard that it can be difficult to drive later.
약액 주입선정에 있어서 고려해야 하는 것으로서는 지반의 입자구성, 지하수, 주입재의 조성, 주입압력 등이다. 재료비는 점토, 시멘트, 아스팔트, 케미칼의 순서대로 고가이므로, 시공이나 효과 등도 감안해서 적절한 재료를 선택하는 것이 중요하다. 주입 압력은 지반의 투수 계수와 약액의 점성에 따라 변화하지만, 일반적으로는 한 홀(hole)에서의 주입 압력은 주입개시와 동시에 점차 상승하기 때문에, 압력이 오르지 않는 경우는 약액이 유실되고 있다고 판단하기 좋게 겔타입의 조정이 요구된다. 또한, 부주의하게 주입압을 올리면 지표면을 밀어 올리거나 근접하는 구조물에 영향을 주기 때문에, 특별한 경우를 제외하고 주입압은 8kgf/cm2 을 넘지않는 것이 좋다.Considerations in chemical liquid injection selection include ground particle composition, groundwater, composition of injection material, and injection pressure. Since the material cost is expensive in order of clay, cement, asphalt, and chemicals, it is important to select an appropriate material in consideration of construction and effects. The injection pressure changes depending on the permeability coefficient of the ground and the viscosity of the chemical, but in general, since the injection pressure in one hole gradually rises at the same time as the initiation of the injection, it is judged that the chemical is lost if the pressure does not rise. To adjust the gel type is required as follows. In addition, inadvertently increasing the injection pressure affects structures that push or approach the ground surface, so the injection pressure should not exceed 8 kgf / cm2 except in special cases.
지하수위 저하공법은(도16 및 도17 참조) 사질토에 있어서 시공개소의 지하수위 저하에는 지하수위 저하공법이 좋다. 일반적으로 점성토의 경우는 지하수위가 높으면 상재하중의 일부를 이 간극수가 부담하고 있어서 유효응력이 작기 때문에, 간극수가 없는 경우에 비해 점성토의 점착력이나 내부 마찰각이 충분히 움직이지 않으므로, 전단저항이 적고 따라서 굴착장소의 붕괴를 일으킨다. 한편, 사질토에서도 점성토와 마찬가지로 전단저항 저하를 일으키거나, 또는 굴착에 의한 보링이 생긴다. 이것들은 노동재해의 원인으로도 된다. 따라서 본 공법은 지하수위를 저하시키는 것에 따라 지반의 전단저항을 증가시키는 동시에, 드라이 워크에 의한 작업성의 향상을 도모하는 것이다.As for the groundwater level lowering method (see Figs. 16 and 17), the groundwater level lowering method is preferable for the groundwater level lowering at the construction site in sandy soil. In general, in the case of viscous soils, the groundwater level is high, so that the effective stress is small because part of the load is charged, so the cohesive force and internal friction angle of the viscous soils do not move sufficiently compared to the case where there is no gap, so the shear resistance is low. It causes the collapse of the excavation site. On the other hand, like sandy viscous soils, the shear resistance is lowered or boring due to excavation occurs. These may be the cause of labor accidents. Therefore, this method increases the shear resistance of the ground as the groundwater level is lowered, and also improves the workability by dry work.
또한 이 공법이 적용되는 토질은 실트질 모래부터 사력층에 이르는 투수계수에서는 10-1~10-4cm/s 의 범위이다. 일반적으로, 사용되고 있는 공법으로서 가마장 공법, 웰포인트 공법, 딥웰 공법 등이 있다. 이 중에서 투수 계수가 10-1~10-2cm/s 의 비교적 투수 계수가 높은 지반에서는 중력에 의해 지하수를 모아서 펌프로 양수하는 딥웰 공법 또는 가마장 공법이 적합하다. 또한, 투수 계수가 10-3~10-4cm/s 가 되면 중력 작용만으로는 동수구배가 급하게 되어, 우물 1개 주변의 집수범위가 적어지기 때문에 딥웰의 개수를 늘리던지, 강력한 진공 펌프를 병용하여 지반중의 물을 강제적으로 흡입하여 양수하는 웰포인트 공법을 사용할 수 있다 또한 웰 포인트 공법은 진공을 이용하기 때문에, 라이저 파이프 1개 주변의 양정은 6m으로고려하면 좋다.The soils covered by this process also range from 10 -1 to 10 -4 cm / s in permeability coefficients from silty sand to the sand layer. Generally, the method used is a kiln method, a well point method, a deepwell method, and the like. Among them, in the ground having a relatively high permeability coefficient of 10 −1 to 10 −2 cm / s, the deep well method or the kiln method, which collects groundwater by gravity and pumps it to the pump, is suitable. In addition, when the permeability coefficient is 10 -3 to 10 -4 cm / s, the gravitational gradient becomes urgent only by gravity action, and the catchment range around one well decreases, so the number of deep wells can be increased or a powerful vacuum pump can be used in combination. The well point method for forcibly sucking and pumping water in the ground can be used. Since the well point method uses a vacuum, the well around the riser pipe should be 6 m.
압기공법은 모든 흙에 있어서 지반의 강도 증가로 인한 막장의 자립 및 지반의 지수로 인한 작업 능률의 향상을 꾀할 때는 압기 공법을 이용하는 것이 좋다.It is recommended to use the indentation method in all soils in order to improve the work efficiency due to the independence of the membrane due to the increase of the strength of the ground and the index of the ground.
이 공법은 굴착장소의 안정이나 시공 안정성을 위해, 압기에 의해 용수를 막는 공법이다. 그러나 압기에 의한 폭발이나 추진관내의 산소결핍등에 대한 신중한 배려도 필요하다. 일반적으로 추진공법에서의 압기압은 추진관의 직경으로 하면, 추진관의 윗테두리에서 (2/3) 내린 점의 지하수압과 같은 것으로서 계산한다. 단, 굴착장소에서 작업하는 사람의 건강을 해치지 않는 정도로 하는 것이 필요하다. 토질조건에서 살펴보면 사력층은 투수성이 커서 압기압을 크게 하면 공기의 누출이 많아져서 압기효과가 저하된다. 따라서, 지층이 견고하고 농밀한 경우를 제외하고 투수계수가 10-2cm/s 이상인 경우는 압기 공법은 곤란하다. 사질토층에서도 투수성이 좋다면 공기의 소비량도 커서. 또 균등계수가 적은 경우에서도 압기에 의해 탈수, 건조하여 점착성을 잃어서 붕괴된다. 이것에 반해 실트층이나 점토층에서는 투수성이 낮기 때문에 공기의 누출도 적고 동시에 흙보강이 충분하면 폭발의 염려도 없어서 용수를 저지할수 있기 때문에 작업능률을 높일 수 있다.This method is a method of blocking water by pressurization in order to stabilize excavation site and construction stability. However, careful consideration should be given to explosions caused by pressure or lack of oxygen in the propulsion pipes. In general, the pressure in the propulsion method is calculated as the diameter of the propulsion pipe equal to the groundwater pressure at the point (2/3) lowered from the upper edge of the propulsion pipe. However, it is necessary to do so as not to harm the health of people working in the excavation site. In terms of soil conditions, the sand layer has a high permeability, and if the pressure increases, the leakage of air increases and the pressure decreases. Therefore, if the permeability coefficient is 10 −2 cm / s or more except for the case where the strata is solid and dense, the indentation method is difficult. If the permeability is good even in sandy soils, the consumption of air is high. In addition, even when the uniformity factor is small, dehydration and drying are carried out by an indenter, resulting in loss of adhesiveness and collapse. On the other hand, the silt layer and the clay layer have low permeability, so if there is little air leakage and sufficient soil reinforcement, there is no fear of explosion, so water can be prevented and work efficiency can be improved.
압기공법의 채용에 있어서는 압기압의 설정 외에 압기설비 용량의 산정이 중요한 문제이다. 그러나, 지반에 압력을 가진 공기가 작용할 때의 공기투과의 구조는 대단히 복잡해서 아직 해결하지 못한 문제가 많기 때문에, 압기 설비 용량의 크기의 산정은 경험적인 것에 의지하고 있는 것이 현실이다.In the adoption of the pressurization method, in addition to setting the pressurization pressure, the calculation of the pressurization facility capacity is an important problem. However, since the structure of air permeation when air with pressure in the ground acts is so complex that many problems have not been solved yet, the estimation of the size of the intake facility capacity is based on empirical facts.
또한, 추진공사에서는 실드공사에 비해 흙보강이 적은 경우가 많기 때문에, 토질이나 용수상태가 변화하기 쉬운 것, 굴착장소의 작업실의 기적이 작은 것, 작업실이 좁기 때문에, 폭발, 공기 누출 등의 돌발 사고에 충분히 대처해야 한다.In addition, in the propulsion work, soil reinforcement is often less than that of shield work, so soil and water conditions are easy to change, the miracle of the work room at the excavation site is small, and the work room is narrow, so that an explosion or air leak occurs. You must cope with the incident sufficiently.
동결공법은 모든 흙에서 지반의 강도 증가로 인한 흙막이의 대체 및 지반의 지수로 인한 작업 능률의 향상을 꾀할 수 있는 것이 동결 공법이다.In the freezing method, the freezing method can improve the work efficiency due to the replacement of the soil barrier due to the increase of the strength of the soil in all soils and the index of the ground.
동결 공법은(도18 내지 도20 참조) 지반을 인공적으로 동결시켜서 동결토에 의한 벽체를 조성하는 공법이다. 또한 적용성이 토질의 종류에 관계없이 광범위하고, 개량토의 강도가 다른 지반 개량 공법에 비해 크고, 지수가 완전한것등의 특징이 있지만, 시공비가 엄청 비싸기 때문에 다른 보조 공법으로는 시공이 매우 곤란한 경우에 주로 사용된다.The freezing method (see Figs. 18 to 20) is a method of artificially freezing the ground to form walls by frozen soil. In addition, the applicability is wider regardless of soil type, the strength of modified soil is larger than other ground improvement methods, and the index is perfect.However, the construction cost is very expensive. Mainly used for
이 공법을 크게 나누면 냉각액으로서 염화칼슘 수용액(브라인)을 사용하는 브라인 방식과 액체질소 등의 저온 액화 가스를 사용하는 저온 액화 가스 방식으로 나눈다.This method is largely divided into a brine method using a calcium chloride aqueous solution (Brine) as a cooling liquid and a low temperature liquefied gas method using a low temperature liquefied gas such as liquid nitrogen.
동결 공법은 흙의 함수비가 10% 이하, 지중 온도가 30℃ 이상인 곳에서는 채용할 수 없게 되어 있으므로, 수직갱의 굴착이나 흙막이토의 간극에서의 누수등에 의해 지하수위가 저하하여 함수비가 저하되지 않도록 주의해야 한다. 또 지하수의 유동이 있는 경우, 유속이 1m/d 이상인 경우에는 동결진행이 저해되기 때문에 채용이 힘들다.The freezing method cannot be used where the water content of the soil is 10% or less and the ground temperature is 30 ° C or higher. Therefore, care must be taken not to lower the water level by lowering the groundwater level due to excavation of vertical shafts or water leakage at the gap between the soil and soil. do. In addition, when there is a flow of groundwater, it is difficult to employ because the freezing progress is inhibited when the flow rate is 1 m / d or more.
또한 지반이 동결 할 때에는 최대 30kgf/㎠ 정도의 팽창력이 작용해 지반이 동결되어 팽창하고, 또 해동했을 때는 지반 침하를 일으킨다. 따라서 근접 구조물이나지하 매설물에의 영향을 고려한 시공을 할 필요가 있다.In addition, when the ground is frozen, an expansion force of up to 30 kgf / cm 2 is applied, causing the ground to freeze and expand, and when thawed, ground subsidence occurs. Therefore, it is necessary to construct the construction considering the effect on the adjacent structure and underground buried material.
동결공법은 추진공법의 보조공법으로 채용되고 있으나, 시설비 및 재료비의 단가가 워낙 비싸, 일본에서 채용되는 추진공법에서는 실드기계의 전진기지에서의 초기 추진때와 실드기계의 도달기지에서의 회수때에 사용하는 것이 대부분이다. 또한 동결과정과 해동과정에서의 지반의 변형문제가 크기 때문에 구조물이나 매설물 근처에서의 사용을 자제하고 있는 편이다.The freezing method is used as an auxiliary method of the propulsion method, but the cost of facility and materials is very expensive.In the propulsion method adopted in Japan, the initial propelling of the shielding machine and the recovery of the shielding machine are required. Most of them are used. In addition, due to the large problem of soil deformation during freezing and thawing, it is refrained from being used near structures or buried materials.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 국내상황을 감안하여 추진공사의 보조공법으로 사용되는 동결공법을 응용하여, 동결된 지반의 빠른 해동이 이루어지도록 추진작업에 최소한도 필요한 지반안정과 지수의 범위 안에서의 동결강도를 얻어내기 위해 저렴한 가격으로 구입할 수 있는 드라이 아이스를 냉각제로 사용하여 추진공사에 추가적으로 소요되는 비용을 최대한으로 억제하여 신속한 토양의 동결과 해동할 수 있으며, 지하수위 이하의 대수층 지반에서도 저렴한 추가 비용만으로 안전하게 추진공사를 수행할 수 있는 간이 동결 강관추진공법(KY-3추진공법) 및 그 장치를 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.In order to solve the problems described above, the present invention is applied to the freezing method used as an auxiliary method of the propellant in consideration of the domestic situation, the ground stability and index required for the minimum minimum propulsion work to achieve a quick thaw of the frozen ground By using dry ice which can be purchased at low price as a coolant to obtain the freezing strength within the range of, it is possible to restrain the additional cost of the propelling project to the maximum and to freeze and thaw the soil quickly, and the aquifer below the groundwater level. It is a technical object of the present invention to provide a simple freeze steel pipe propulsion method (KY-3 propulsion method) and its apparatus, which can safely perform propulsion work at low additional cost even on the ground.
도1 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 전체도Figure 1 simplified freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device) overall view
도2 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 정면 상세도Figure 2 is a front view of the simplified freezing steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device)
도3 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제1단계 상태도.Figure 3 is a simplified first phase steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) construction of the present invention a first step.
도4 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제2단계 상태도Figure 4 simplified freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device) construction second stage state diagram
도5 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제3단계 상태도Figure 5 simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) construction of the present invention a third step state diagram
도6 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진진치)시공 제4단계 상태도Figure 6 simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion) construction of the present invention the fourth step state diagram
도7 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제5단계 상태도Figure 7 simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) construction of the present invention the fifth step state diagram
도8 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)고탄소강환봉 상세도Figure 8 simplified freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device) high carbon steel round bar detailed view
도9 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 고탄소강환봉 상세도Figure 9 simplified freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device) high carbon steel round bar detailed view
도10 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) CO2가스흡수기 상세도10 is a detailed freezing steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) CO 2 gas absorber of the present invention
도11 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 중압잭 상세도11 is a detailed view of the simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) medium pressure jack of the present invention
도12 내지 도14 종래의 진흙물가압식추진공법 사진12 to 14 conventional mud water pressure propulsion method photograph
도15 종래의 약액주입공법 사진Figure 15 conventional chemical solution injection method photograph
도16 및 도17 종래의 지하수위 저하공법 사진16 and 17 conventional groundwater level reduction method photograph
도18 내지 도20 종래의 동결추진공법 사진18 to 20 conventional freeze propagation method photograph
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
간이동결강관(1), 환봉통공(2), 실리콘마개(3), CO2가스흡수기(4), 연결관 (5), CO2흡수제저장통(6), 선도중압잭(7), 전방실린더(8), 후방실린더(9), 간이중앙칸막이(10), 선두중압잭지지벽(11), 환봉지지대(12), 드라이아이스카트리지 (13), 환봉머리부(14), 환봉몸체부(15), 환봉머리부홈(16), 삽입부(17), 유압분배기(20), 유압호스(21), 반력벽(22), 유압잭(23), 실린더(24), 추진보조관(25), 레일(26), 유압유니트(27), A:도로, B: 토양, B`:동결토양, C:추진선도관, D: 스파이럴강관, E;전진장치Simple freezing steel pipe 1, a round bar through holes (2), a silicone stopper (3), CO 2 gas absorber (4), a connector (5), CO 2 absorber reservoir (6), leading to the intermediate pressure jack (7), the front cylinder (8), rear cylinder (9), simple central partition (10), leading heavy-duty jack support wall (11), round bar support (12), dry ice cartridge (13), round bar head (14), round bar body ( 15), round head head groove (16), inserting portion (17), hydraulic distributor (20), hydraulic hose (21), reaction force wall (22), hydraulic jack (23), cylinder (24), propulsion auxiliary pipe (25) , Rail 26, hydraulic unit 27, A: road, B: soil, B`: frozen soil, C: propulsion lead pipe, D: spiral steel pipe, E;
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주간에 추진 작업 종료후, 간이동결강관(1)을 추진선도관(C)에 앞서 추진선도관(C)내의 다수개의 선도중압잭(7)으로 3m 정도 선추진하는 공정과, 선추진된 상기 다수개의 고강도탄소강으로 형성된 간이동결강관(1)내의 환봉몸체부(15)에 드라이아이스가 내장된 드라이아이스카트리지(13)를 삽입시켜 야간에 12시간정도 간이동결강관(1) 주위의 지반을 동결시켜 대수층 지반의 안정 및 완벽한 지수 작업을 하는 공정 및 추진관내 막장의 산소결핍으로 인한 노동재해를 막기 위해 드라이 아이스 해동시 나오는 이산화탄소를 연결관(5)을 통해 이산화 탄소가스흡수기(4)에 흡수시키는 공정, 그리고 주간 추진작업으로 간이 동결된 3m 구간의 토사를 굴착하면서 유압잭(23)을 사용하여 추진선도관(C)을 3m 정도 추진하는 작업으로 구성된 간이 동결 강관추진공법(KY-3추진공법) 및 그 장치에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention, after the completion of the propulsion work in the daytime, the simple moving steel pipe (1) prior to the propulsion lead pipe (C) to a plurality of leading medium pressure jack (7) in the propulsion lead pipe (C) 12 hours at night by inserting the dry ice cartridge (13) with dry ice in the round rod body part (15) in the linear propulsion steel pipe (1) formed of the plurality of high-strength carbon steel and the linear propulsion process about 3m (2) Carbon dioxide from the thawing of dry ice to prevent labor disasters caused by oxygen deficiency of the membrane in the propulsion and propulsion pipes. The process of absorbing the carbon dioxide gas absorber (4) through the excavation, and the excavation of soil in the 3m section frozen by the weekly propulsion work, using the hydraulic jack (23) to push the propulsion lead pipe (C) about 3m. Relates to a simple frozen steel pipe propulsion method (KY-3 propulsion method) consisting of the work and the apparatus thereof.
본 발명은 시간을 절약하기 위하여 주간에 이루어지며, 동결공정은 야간에 간이 동결 작업을 통해 이루어지며, 동결된 추진선도관(C) 전방의 3m 지역을 유압잭(23)을 이용하여 추진선도관(C)을 추진하면서 굴착하는 작업 공정으로서, 추진선도관(C)은 전방으로 추진하되 추진선도관(C)은 계속 동결작업을 진행중에 있으며 추진선도관(C)의 내부 선두부분에 부착한 지름 100mm의 간이동결강관(1)이 나타날 때까지 추진 작업을 진행한다. 그리고 만약의 경우, 이상 동결된 지반으로 인하여 추진선도관(C)의 전진이 어려울 경우에는 바이브레이터 봉 또는 전열관을 간이동결강관(1)내에 주입하여 동결된 토양(지반)(B`)에 충격을 주거나 해동하도록 하여 추진선도관(C)의 전진 작업이 용이하도록 한다.(도3참조)The present invention is made in the daytime to save time, the freezing process is made through a simple freezing operation at night, the propulsion lead pipe (3) region using the hydraulic jack 23 in front of the frozen propulsion lead pipe (C) ( C) The excavation process while pushing, the propulsion lead pipe (C) is pushed forward, but the propulsion lead pipe (C) is in the process of freezing, the diameter attached to the inner leading part of the propulsion lead pipe (C) Proceed with the propulsion work until the quick moving steel pipe (1) of 100mm appears. If it is difficult to advance the propelling lead pipe (C) due to the abnormally frozen ground, the vibrator rod or the heat transfer pipe is injected into the simple moving steel tube (1) to shock the frozen soil (ground) (B`). It should be given or thawed to facilitate the forward work of the propulsion lead pipe (C) (see Figure 3).
상기와 같이 주간의 추진 작업이 완료된 후에, 동결작업에 쓰였던, 드라이 아이스 카트리지(13)및 이산화탄소 흡수기(4)를 제거하는 작업으로, 동결작업에 쓰고 남은드라이아이스로 인한 막장내의 산소 결핍에 대응할 수 있도록 작업자는 산소 마스크 및 드라이 아이스로 인한 화상을 방지하기 위해 특수 장갑을 끼고 작업에 임해야 한다. 또한 사용이 끝난 이산화탄소 흡수제는 별도의 보관함에 모아 추후처리하며, 잔여 드라이 아이스는 지상에서 해동시켜 잔여처리한다.After completion of the weekly propulsion work as described above, by removing the dry ice cartridge 13 and the carbon dioxide absorber (4) used in the freezing operation, it is possible to cope with the oxygen deficiency in the membrane due to the dry ice remaining in the freezing operation. To prevent burns from oxygen masks and dry ice, workers should wear special gloves. In addition, spent carbon absorbents are collected in a separate storage box for further processing, and residual dry ice is thawed on the ground for residual treatment.
이산화탄소 흡수제로서는 생석회를 사용하며 흡수반응식은 다음과 같다.Quicklime is used as a carbon dioxide absorbent and the absorption equation is as follows.
CaO + CO2-----> CaCO3 CaO + CO 2 -----> CaCO 3
주간의 추진작업이 완료된 후에 드라이아이스카트리지(13) 및 이산화탄소 흡수기(4)를 제거한 후, 추진선도관(C)내에 설치된 다수의 선도중압잭(7)을 사용하여 동결용 간이동결강관(1)을 추진선도관(C) 전방 3m 까지 추진하는 작업이다.(도4참조). 이 때 주의 할 점은 너무 무리하게 다수의 선도중압잭(7)을 운용하지 않도록 하는 것이며 추진선도관(C)의 진행에 동결용 고탄소강환봉(1)이 방해되지 않도록 주의하여 동결용 간이동결강관(1)을 추진하도록 해야 한다. 그리고 중앙 유압유니트(27)에 의해 연동 구동되는 다수개의 선도중압잭(7)은 총3단의 실린더(8,9)를 지니고 있으며 1단 및 2단 실린더는 각각 1m 씩, 3단 실린더는 60cm로 이루어져 최대 추진거리는 2m60cm 가 되도록 하였다.After removing the dry ice cartridge 13 and the carbon dioxide absorber 4 after the completion of the weekly propulsion work, the freeze fastening steel pipe 1 for freezing using a number of leading heavy pressure jacks 7 installed in the propulsion lead pipe C. To propel the propulsion lead pipe (C) up to 3m ahead (see Figure 4). At this time, be careful not to operate too many leading heavy-duty jacks 7 with excessive force, and be careful not to disturb the freezing high-carbon steel bar (1) in the progress of the propulsion lead pipe (C). The steel pipe (1) must be pushed forward. In addition, the plurality of leading heavy-duty jacks 7 interlocked and driven by the central hydraulic unit 27 have a total of three stages of cylinders 8 and 9, and the first and second stage cylinders are 1 m each, and the three stage cylinder is 60 cm. The maximum propulsion distance was made to be 2m60cm.
추진 선도관(C)의 전방 3m 까지 동결용 간이동결강관(1)을 추진한 후, 다수개의 선도중압잭(7)을 원상으로 환원시키는 작업으로, 주간의 굴삭 작업에 방해가 되지 않도록 최대한으로 실린더(8,9)를 원상 압축시킨다.(도5참조)After pushing the freezing fast moving steel pipe (1) up to 3m in front of the propulsion lead pipe (C), and reducing the number of leading heavy pressure jacks (7) to their original shape, so as not to interfere with the excavation work during the day. The cylinders 8 and 9 are compressed in their original form (see Fig. 5).
야간의 지반 동결을 수행할 수 있도록 간이동결강관(1)내의 환봉몸체부(15)에 삽입부(17)에 부착된 특수 제작한 드라이아이스가 내장된 드라이아이스카트리지(13)를 삽입시키고 온도변화에 강한 실리콘 마개(3)로 드라이아이스의 해동시에 나오는 이산화탄소의 추진선도관(C)내로의 누기를 차단할 수 있도록 간이동결강관(1) 입구를 막은 후에 연결관(5)에 이산화탄소 흡수제가 들어 있는 CO2가스흡수기(4)를 연결하여 드라이아이스 해동시에 나오는 이산화탄소를 전부 흡수처리 하도록 하는 작업이다. 이 때에도 드라이아이스로 인한 막장내의 산소 결핍에 대응할 수 있도록 작업자는 산소 마스크 및 드라이 아이스로 인한 화상을 방지하기 위해 특수 장갑을 끼고 작업에 임해야 한다. 또한 연결관(5)과 연결된 드라이아이스카트리지(13)가 내장된 환봉몸체부(15)와 연결된 삽입부(17)의 상단부에 구멍을 내어 해동시에 나오는 이산화탄소가 손쉽게 연결관(5)을 통하여 CO2가스흡수기(4)로 이동하도록 하였다.(도6 및 도9참조)Insert the dry ice cartridge (13) with the specially manufactured dry ice attached to the inserting portion (17) to the round bar body (15) in the simple moving steel tube (1) so as to perform the ground freezing at night. A carbon dioxide absorbent enters the connecting pipe 5 after blocking the entrance of the quick-moving steel pipe 1 so as to block leakage into the propulsion lead pipe C of carbon dioxide released during the thawing of dry ice with a strong silicone stopper 3. This is to connect the CO 2 gas absorber (4) to absorb all of the carbon dioxide emitted during the thawing of ice. In this case, in order to cope with the oxygen deficiency in the membrane caused by dry ice, workers should work with special gloves to prevent burns caused by oxygen mask and dry ice. In addition, the carbon dioxide that is released at the time of thawing by making a hole in the upper end of the insertion part 17 connected with the round bar body part 15 with the dry ice cartridge 13 connected with the connection pipe 5 is easily connected through the connection pipe 5. It was moved to the CO 2 gas absorber (see Figs. 6 and 9).
간이동결강관(1)에 드라이 아이스 충전작업을 종료한 후, 그 다음날 추진작업 시작전까지 지반을 동결시키는 작업으로, 추진작업 시작전까지 급격한 온도 저하로 인한 막장내의 노동 재해를 방지하기 위해 추진관내에로의 작업자의 출입을 금한다.After completion of the dry ice filling operation on the quick-moving steel pipe (1), the ground is frozen until the next day before the start of the propulsion work. Do not allow worker to enter.
그리고 도 9에서 보여주는 것처럼, 추진선도관(C)의 선단부에는 지름 100mm 의 간이동결강관(1)을 주름패인 원뿔형으로 가공하여 추진중에 선단 지반부에서의 추진 저항을 최대한으로 줄이도록 설계하였으며, 이 고강도탄소강환봉의 머리부는 환봉몸체부(15)와 용접을 통하여 접합되도록 하였다. 또한 추진선도관(C)내의 중압잭 지지벽(11)은 폭 200mm, 두께 50mm 철판으로 만들어 추진선도관(C)의 내면에 용접 부착하도록 하였으며, 최대한의 지지효과를 얻기 위해 지지벽 뒤에 삼각형의 철판을 부착하여 강관 내면의 종방향으로의 지지효과를 최대한 살리도록 하였다.And, as shown in Figure 9, the front end of the propulsion lead pipe (C) was designed to reduce the propulsion resistance at the leading edge during the propulsion by processing a simple movable steel pipe (1) of diameter 100mm in a corrugated concave shape during the propulsion. The head of the high-strength carbon steel round bar was to be joined to the round bar body 15 by welding. In addition, the medium pressure jack support wall 11 in the propulsion lead pipe (C) was made of 200 mm wide and 50 mm thick steel plates to be welded to the inner surface of the propulsion lead pipe (C). The steel plate was attached to maximize the supporting effect in the longitudinal direction of the inner surface of the steel pipe.
도 1에서 보여주는 것처첨 동결 강관 추진용 다수개의 선도중압잭(7)은 지상에 설치된 유압유니트(27)와 유압분배기(20)를 통해 유압호스(21)로 각각 연결되어 있으며, 유압분배기(20)에서 적정유압을 배분하여 동결 강관 추진용 다수의 선도중압잭(7)을 구동하게 하였다.A plurality of leading heavy-duty jack (7) for the promotion of frozen steel pipes shown in Figure 1 is connected to the hydraulic hose 21 through the hydraulic unit 27 and the hydraulic distributor 20 installed on the ground, respectively, the hydraulic distributor 20 The proper hydraulic pressure was allocated to drive the multiple leading heavy duty jacks 7 for freezing steel pipe propulsion.
그리고, 스파이럴강관(D) 또는 추진선도관(C)의 추진시에는 유압유니트(27)에서 나오는 유압호스(21)를 본관 추진용 유압잭(23)에 연결하여 사용케 하였다.When the spiral steel pipe (D) or the propulsion lead pipe (C) is propelled, the hydraulic hose 21 coming out of the hydraulic unit 27 is connected to the main jack propulsion hydraulic jack 23 to be used.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
실시예Example
제1공정(간이동결강관 전진공정)1st process (simple moving steel pipe advancement process)
추진선도관(C)은 전방으로 강압추진하기 위하여 먼저 추진선도관(C)의 주위의 토양(B)을 동결시키기 위하여 도3에 도시된 바와 같이 다수의 간이동결강관(1)의 후면에 전방실린더(8)에 의해 밀착된 외부에 형성된 유압유니트(27)와, 유압분배기(20)에 연결된 유압호스(21)로 연결된 다수의 선도중압잭(7)을 작동시켜 간이동결강관(1)을 약 3미터 전진시키면 도4와 같이 된 후에 다수의 선도중압잭(7)을 상기 선도중압잭(7)의 작동방법의 역순으로 원위치 시킨(도5와 같이) 다음,The propulsion lead pipe (C) is forward to the rear of the plurality of simple moving steel pipe (1) as shown in Figure 3 in order to freeze the soil (B) around the propulsion lead pipe (C) in order to push forward forward A simple mobile steel pipe (1) is operated by operating a plurality of leading heavy pressure jacks (7) connected to an external hydraulic unit (27) formed by the cylinder (8) and a hydraulic hose (21) connected to the hydraulic distributor (20). After moving about 3 meters, as shown in Fig. 4, after returning the plurality of leading medium pressure jacks 7 in the reverse order of the operation method of the leading medium pressure jacks 7 (as shown in Fig. 5),
제2공정(동결공정)2nd process (freezing process)
시간절약을 위해 상기 제1공정인 주간에 1차 추진공정을 마친 다음, 야간에 도6에 도시된 바와 같이, 추진선도관(C)의 앞쪽 내부테두리에 환봉지지대(12)로 지지되어 형성된 간이동결강관(1)의 환봉몸체부(15)의 공간에 내장된 드라이아이스카트리지 (13)에 드라이아이스를 삽입시킨 다음, 간이동결강관(1)의 환봉통공(2)을 통해 환봉몸체부(15) 끝단에 형성된 삽입부(17)에 연결관(5)이 구비되어 있고 이산화탄소 흡수제가 들어 있는 CO2가스흡수기(4)를 삽입 연결하여 드라이 아이스 해동시에 나오는 이산화탄소를 전부 흡수처리 하도록 설치한 다음, 약 3m 전진된 간이동결강관 (1)의 부근 토양(B)을 도7과 같이 동결시킨 후에,After finishing the first propulsion process in the day, the first process for time saving, as shown in Figure 6 at night, a simple formed by being supported by the round bar support 12 in the front inner rim of the propulsion lead pipe (C) After inserting dry ice into the dry ice cartridge 13 embedded in the space of the round bar body part 15 of the freezing steel pipe 1, the round bar body part 15 through the round bar through hole 2 of the simple moving steel tube 1. The connecting pipe 5 is provided at the insertion part 17 formed at the end and the CO 2 gas absorber 4 containing the carbon dioxide absorbent is inserted and installed to absorb all of the carbon dioxide released during the thawing of dry ice. After freezing the soil (B) in the vicinity of the fast moving steel tube (1) about 3m as shown in Figure 7,
제3공정(추진선도관 강압전진공정)3rd Process (Propulsion Lead Pipe Step Forward Process)
간이동결강관(1)의 주위의 동결된 토양(B`)에 동결된 추진선도관(C) 전방의 3m 지역으로 이동시키기 위하여 전진장치(E)를 작동시키기 위하여,In order to operate the forwarding device (E) to move the frozen soil (B`) around the quick-moving steel pipe (1) to an area 3m in front of the frozen propulsion lead pipe (C),
유압잭(23)을 작동시켜, 실린더(24)에 의해 추진보조관(25)에 강압이 전달되어 전방에 있는 추진선도관(C)과 스파이럴강관(D)을 전방으로 추진시킨 다음, 다시 상기 공정순서에 따라 반복하여 굴착하여 일정거리에 다다르면, 상기 전진장치(E)를 해체 한 후에, 스파이럴강관(D)후미에 또다른 스파이럴강관(D)을 연결시켜By operating the hydraulic jack 23, the pressure drop is transmitted to the propulsion auxiliary pipe 25 by the cylinder 24 to propel the propulsion lead pipe (C) and the spiral steel pipe (D) in the front forward, and then again the process Repeated excavation in order to reach a certain distance, after dismantling the forwarding device (E), by connecting another spiral steel pipe (D) to the rear of the spiral steel pipe (D)
상기 방법에 따라 반복하여 간이 동결시켜 원하는 거리만큼 강관을 추진하였다.Repeatedly according to the above method was to freeze the liver to propel the steel pipe to the desired distance.
이하 본 발명의 장치를 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
도1 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 전체도, 도2 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 정면 상세도, 도3 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제1단계 상태도, 도4 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제2단계 상태도, 도5 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제3단계 상태도, 도6 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제4단계 상태도, 도7 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)시공 제5단계 상태도, 도8 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치)고탄소강환봉 상세도, 도9 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 고탄소강환봉 상세도, 도10 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) CO2가스흡수기 상세도, 도11 본 발명의 간이 동결 강관 추진장치(KY-3추진장치) 중앙잭 상세도, 도12 내지 도14 종래의 진흙물가압식추진공법 사진, 도15 종래의 약액주입공법 사진, 도16 및 도17 종래의 지하수위 저하공법 사진, 도18 내지 도20 종래의 동결추진공법 사진을 나타낸 것이며, 간이동결강관(1), 환봉통공(2), 실리콘마개(3), CO2가스흡수기(4), 연결관(5), CO2흡수제저장통 (6), 선도중압잭(7), 전방실린더(8), 후방실린더(9), 간이중앙칸막이 (10), 선두중압잭지지벽(11), 환봉지지대(12), 드라이아이스카트리지(13), 환봉머리부(14), 환봉몸체부(15), 환봉머리부홈(16), 삽입부(17), 유압분배기(20), 유압호스(21), 반력벽(22), 유압잭(23), 실린더(24), 추진보조관(25), 레일(26), 유압유니트(27), A:도로, B: 토양, B`:동결토양, C:추진선도관, D: 스파이럴강관, E;전진장치를 나타낸 것임을 알 수 있다.1 is a schematic view of a simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) of the present invention, Figure 2 is a front view of the simplified freeze steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) of the present invention, Figure 3 simple freeze steel pipe propulsion of the present invention The first stage state diagram of the construction of the apparatus (KY-3 propulsion unit), Figure 4 The second stage state diagram of the simple frozen steel pipe propulsion apparatus (KY-3 propulsion apparatus) of the present invention, Figure 5 KY-3 propulsion unit) construction of the third stage state diagram, Figure 6 simplified freeze steel pipe propulsion apparatus (KY-3 propulsion unit) construction of the present invention the fourth stage state diagram, Figure 7 simplified freeze steel pipe propulsion apparatus of the present invention (KY- 3 propulsion device) construction of the fifth step state, Figure 8 simplified freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device) high carbon steel ring rod detailed view, Figure 9 simple freeze steel pipe propulsion device of the present invention (KY-3 propulsion device ) high-carbon steel round bar detail, Figure 10 the simplified freeze steel pipe driving apparatus (KY-3 propulsion system) CO 2 gas absorbing details of the invention, and Fig. 11 of the present invention a simple Steel pipe propulsion device (KY-3 propulsion device) Detailed view of the central jack, Figures 12 to 14 conventional mud water pressure propulsion method photographs, Figure 15 conventional chemical liquid injection method photographs, Figures 16 and 17 conventional groundwater level reduction method Photographs, Figures 18 to 20 show the conventional freeze propulsion method picture, the simple moving steel tube (1), round bar through hole (2), silicon plug (3), CO 2 gas absorber (4), connecting pipe (5), CO 2 absorbent reservoir (6), leading medium pressure jack (7), front cylinder (8), rear cylinder (9), simple central partition (10), leading medium pressure jack support wall (11), round bar support (12), dry Eye cartridge (13), round bar head (14), round bar body (15), round bar head groove (16), insert (17), hydraulic distributor (20), hydraulic hose (21), reaction wall (22) , Hydraulic jack (23), cylinder (24), propulsion auxiliary pipe (25), rail (26), hydraulic unit (27), A: road, B: soil, B`: frozen soil, C: propulsion lead pipe, D : Spiral steel pipe, E;
구조를 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이 도로(A)하부의 토양(B)층에 강관을 압입하기 위한 장치로서,Looking at the structure, as shown in Figure 1 as a device for pressing the steel pipe in the soil (B) layer of the lower road (A),
추진선도관(C)의 후면에 연결된 스파이럴강관(D)과, 상기 스파이럴강관(D)의 후면에 형성되어 상기 관들을 앞으로 강압에 의해 전진시키기 위한 전진장치(E)로 구성된 간이 동결 강관추진장치로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Simple freeze steel pipe propulsion device consisting of a spiral steel pipe (D) connected to the rear of the propulsion lead pipe (C), and a forward device (E) formed on the rear of the spiral steel pipe (D) to advance the pipes by forward pressure More detailed description as follows.
도1에 도시된 바와 같이 상기 추진선도관(C)은 후미의 내부테두리에 중앙부로 약간 돌기되어 있으며, 뒤쪽으로 경사지게 형성되어 측단면에서 볼 때 직삼각형상의 지지벽(11)과, 상기 지지벽(11)의 내측에 중앙부로 돌기되어 형성된 중앙칸막이(10)와, 상기 중앙칸막이(10)의 내측에 형성되어 있으며 후방실린더(9)에 의해 중앙칸막이(10)에 밀착되어 설치되어 있고 스파이럴강관(D)의 유압분배기 (20)에 유압호스로 연결된 다수개의 선도중압잭(7)과, 상기 선도중압잭 (7)의 전면에 형성된 전방실린더(8)와, 상기 전방실린더(8)에 밀착되어 선도중압잭(7) 및 전방실린더(8)의 작동에 의해 전진되는 다수개의 고강도탄소강으로 형성된 간이동결강관(1)과, 상기 다수개의 간이동결강관(1)의 하부에 파도형으로 추진선도관(C)내부테두리에 형성되어 고강도탄소강환봉 및 추진선도관을 보호하는 환봉지지대(12)로 구성되어 있으며,As shown in Figure 1, the propulsion line conduit C is slightly protruded toward the center of the inner edge of the rear end, and is formed to be inclined backward so that a right triangular support wall 11 and the support wall ( 11) a central partition 10 formed by protruding to a central portion inside the central partition 10, and formed inside the central partition 10, and is installed in close contact with the central partition 10 by a rear cylinder 9 and spiral steel pipe ( A plurality of leading medium pressure jacks 7 connected to the hydraulic distributor 20 of D) by a hydraulic hose, a front cylinder 8 formed on the front side of the leading medium pressure jack 7, and a close contact with the front cylinder 8 Simplified mobile steel pipe (1) formed of a plurality of high-strength carbon steel to be advanced by the operation of the leading heavy-duty jack (7) and the front cylinder (8), and the propulsion lead pipes in the wave form in the lower portion of the plurality of simple mobile steel pipe (1) (C) High strength carbon steel round bar formed on the inner border Consists of a round-bar supports (12) for protecting the leading propulsion tube,
상기 고강도탄소강으로 형성된 간이동결강관(1)은 도9에 도시된 바와 같이 전면부가 뽀족하게 경사지게 형성된 원뿔형(도8참조)으로 구비되어 있으며, 상기 경사진 부분에 다수개의 환봉머리부홈(16)이 구비된 환봉머리부(14)와, 상기 환봉머리부(14)의 후면에 용접되어 있으며, 내부에 드라이아이스카트리지(13)를 저장하도록 공간이 형성된 환봉몸체부(15)와, 상기 환봉몸체부(15)의 후면 중앙부에 형성된 환봉통공(2)과, 상기 환봉통공(2)과 환봉몸체부(15)사이에 CO2가스흡수기(4) 및 드라이아이스카트리지(13)가 삽입되도록 형성된 삽입부(17)와, 상기 환봉통공(2)에 형성되어 환봉몸체부(15)내의 드라이아이스의 승화시 CO2가스가 외부로 방출되는 것을 방지하는 실리콘마개(3)로 구성되어 있으며,The quick-moving steel tube 1 formed of the high-strength carbon steel is provided in a conical shape (see FIG. 8) in which the front part is sharply inclined as shown in FIG. 9, and a plurality of round bar head grooves 16 are formed on the inclined portion. A round bar head 14 and a round bar body 15 welded to the rear of the round bar head 14 and having a space for storing a dry ice cartridge 13 therein, and the round bar body part An annular through hole (2) formed in the rear center portion of the (15), and the insertion portion formed so that the CO 2 gas absorber (4) and dry ice cartridge (13) is inserted between the annular through hole (2) and the annular rod body portion (15) And a silicone stopper 3 formed in the round bar through hole 2 to prevent CO 2 gas from being released to the outside during the sublimation of the dry ice in the round bar body 15.
상기 스파이럴강관(D)은 추진선도관(C)의 후면에 형성되어 있으며, 내부에 일측에 형성되어 있으며, 유압호스(21)에 의해 일측이 유압유니트(27)와 또다른 일측은 다수개의 선도중압잭(7)에 연결된 유압분배기(20)가 내장되어 있으며,The spiral steel pipe (D) is formed on the rear side of the propulsion lead pipe (C), is formed on one side inside, one side by the hydraulic hose 21 and the other side of the hydraulic unit 27 and a plurality of lines Hydraulic distributor 20 connected to the medium pressure jack (7) is built-in,
후면에는 전진장치(E)가 설치되어 있고,On the back, the forward device (E) is installed,
상기 전진장치(E)는, 스파이럴강관(D)의 후면과, 레일(26)의 상부에 설치되어 강관들을 강압에 의해 전진시키는 장치로서,The forwarding device (E) is installed on the rear of the spiral steel pipe (D), and the upper portion of the rail 26 to advance the steel pipes by the step down,
후면에 설치된 반력벽(22)과, 상기 반력벽(22)의 전면에 설치되어 있으며, 유압호스(210에 의해 유압유니트(27)와 연결된 유압잭(23)과, 상기 유압잭(23)에 연결된 실린더(24)와 상기 실린더(24)의 전방에 밀착되어 스파이럴강관(D)을 보호하는 추진보조관(25)과, 상기 추진보조관(25)의 전방에 스파이럴강관(D)의 후미와 밀착되도록 구성된 간이동결 강관추진장치인 것이다.Reaction wall 22 is installed on the rear, and the front of the reaction wall 22, the hydraulic jack (23) connected to the hydraulic unit (27) by the hydraulic hose 210, and the cylinder connected to the hydraulic jack (23) Propulsion auxiliary pipe 25 is in close contact with the front of the cylinder 24 to protect the spiral steel pipe (D), and in close contact with the rear of the spiral steel pipe (D) in front of the propulsion auxiliary pipe (25). It is a simple fastened steel pipe propulsion device configured.
상기와 같은 본 발명은 본 간이 동결 굴착 공법에서는 동결된 지반의 빠른 해동이 이루어지도록 추진작업에 최소한도 필요한 지반안정과 지수의 범위 안에서의 동결강도를 얻어내기 위해 저렴한 가격으로 구입할 수 있는 드라이 아이스를 냉각제로 사용하여 추진공사에 추가적으로 소요되는 비용을 최대한으로 억제하였고, 12시간 내에 추진 선도관 전방부분의 간이 동결을 하도록 하였다. 또한 동결강관 사이의 거리를 100mm 로하여 최대한 짧은 시간에 최대한의 지반 동결 효과를 얻었으며, 이산화 탄소 흡수제를 이용하여 드라이 아이스 사용으로 인한 추진관내 막장부 에서의 산소 결핍문제를 해결한 장점이 있는 것이다.The present invention as described above is dry ice that can be purchased at a low price to obtain the freeze strength within the range of the ground stability and the index necessary for the propulsion work to achieve the rapid thawing of frozen ground in the simple freezing excavation method It was used as a coolant to minimize the additional cost of the propulsion work as much as possible, and to freeze the front part of the propulsion lead pipe within 12 hours. In addition, the maximum ground freezing effect was obtained in the shortest time by setting the distance between the freezing steel pipes to 100mm, and the carbon dioxide absorbent was used to solve the oxygen deficiency problem in the membrane of the propulsion tube by using dry ice. .
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