KR101919084B1 - Simultaneous Injection System of Steel Pipe Grouting with Double Packers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터널을 뚫을 때 상·하 크라운부 비탈면 또는 사면을 보강하기 위하여 설치되는 그라우팅 주입장치에 관한 것으로서, 특히, 주입관이 삽입된 중공관의 한 부분을 고무 재질의 밀폐 패킹으로 밀폐하여 동시주입장치의 사용이 쉽고 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상할 수 있으며, 중공관의 내부 또는 외부에 일정한 간격으로 패커를 형성하여 천공홀과 중공관의 사이 공간을 밀폐할 수 있어 주변 지반에 대하여 위치별로 설정된 압력으로 동시주입장치를 이용하여 그라우팅을 할 수 있으며, 강관 다단을 주입할 때 굴착면으로부터 상방향으로 설치해야 하기에 중공관 내부 패커를 이용하여 그라우팅 주입하고 패커를 이동할 때에 중공관 내부 그라우팅 주입 약액이 역류하는 것을 방지할 수 있어 기존 강관 다단 그라우팅하는 것보다 한층 개선된 형태의 공극 및 역류가 발생하지 않기에 그라우팅 효과와 안정적 시공성을 보장할 수 있는 강관 그라우팅 동시주입장치를 사용함으로써 이중 패커가 구비된 강관 그라우팅 동시주입장치 및 이를 이용한 그라우팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a grouting injection device installed to reinforce a slope or slope of an upper and lower crown part when piercing a tunnel, and more particularly, to a grouting injection device for sealing a part of a hollow tube into which an injection pipe is inserted by using a rubber- It is possible to improve the productivity because it is easy to use the injection device and shorten the production time and it is possible to seal the space between the perforation hole and the hollow tube by forming the packer at a certain interval in the inside or outside of the hollow tube, Grouting can be performed using a simultaneous injection device at a predetermined pressure for each location. Since grouting can be carried out by using a simultaneous injection device, it is necessary to install the steel pipe in an upward direction from the excavation face when injecting multi- Internal grouting can prevent backflow of injected chemical solution. It is better than conventional steel pipe multi-stage grouting. A steel pipe by using a simultaneous grouting injection device in the grouting effects and stable workability to avoid the back flow of the air gap, and a more advanced form occurring to ensure having a dual packer steel pipe grouting simultaneous injection apparatus and to a grouting method using the same.
일반적으로 토목현장에서 연약지반의 보강과 차수를 위해 다양한 종류의 약액 주입공법이 사용되고 있으며 주로 시멘트 그라우트 양액 또는 우레탄계열의 약액이 사용된다.Generally, various types of chemical injection technique are used for reinforcement and order of soft ground in civil engineering sites. Cement grout nutrient solution or urethane type chemical solution is mainly used.
이 중에서 시멘트 그라우트를 사용 약액으로 하는 시멘트그라우팅공법은 사용 약액의 특성상 시공상의 편리함과 사용 약액이 저렴하므로 연약지반보강 및 차수 목적으로 널리 사용되고 있다.Among them, the cement grouting method using the cement grout is widely used for the reinforcement and ordering of the soft ground because of the convenience of construction and the cheapness of the used chemical solution due to the nature of the used chemical solution.
상기와 같은 그라우팅 공법의 일 실시예로 본 출원인에 의하여 선 등록된 실용신안 제20-0482898호(등록일: 2017년 03월 08일) 이중관 우레탄 약액 그라우팅 주입장치는, In one embodiment of the grouting method as described above, Utility Model No. 20-0482898 (Registered Mar. 08, 2017), which was previously registered by the present applicant,
관 형태로 표면에 복수 개의 주입 분사 밸브(11)가 형성된 외관(10);An
상기 외관(10)의 내부에 삽입되며 일측이 구형태로 밀폐되는 내관(20);An
상기 내관(20)의 타측에 선두관 단턱부(211)가 끼워져 용접되며 가장자리 부분에 외관(10)의 선두관(13)에 용접되어 외관(10)과 내관(20) 사이 공간을 유지한 상태로 연결하는 선두관 고정판(21);The front end stepped
상기 외관(10)의 후미관(14)에 가장자리의 주입구 단턱(32)이 끼움된 상태로 용접되어 외관(10) 내부를 밀폐하며, 중앙부분에 약액파이프(33)가 조립되는 나사공(31)이 형성된 주입구판(30);A
상기 주입구판(30)의 나사공(31) 내측에 일측의 연결관(342)이 체결되며 타측에 연결관(342)을 통하여 유입되는 약액을 외관(10)과 내관(20) 사이 공간으로 안내하는 복수 개의 안내호스(341)로 이루어진 분기안내부(34);A connection pipe 342 is fastened to one side of the
상기 외관(10)과 내관(20) 사이 간격을 유지하기 위하여 내관(20)의 외면에 부분적인 나선형태를 갖는 돌기(42)로 구성된 복수 개의 간격유지수단(40);을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a plurality of spacing means (40) made up of protrusions (42) having a partial spiral shape on the outer surface of the inner tube (20) in order to keep the gap between the outer tube (10) and the inner tube do.
또 다른 종래기술로 특허등록 제10-1528524호(등록일: 2015년 06월 08일)가압식 이중 패커를 가진 그라우팅 장치 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은,땅속의 천공홀에 삽입되는 그라우트관(100)과, 상기 그라우트관(100)의 내부에 삽입되어 그라우트재(G)를 천공홀 및 그 주변의 토사에 분사시키는 그라우트재 분사관(200)과, 상기 그라우트관(100)의 외면에 설치되어 천공홀의 일부를 구획시켜 밀폐된 다수 개의 격실(R)을 형성시키는 다수 개의 외부패커(150)와, 상기 그라우트관(100)의 내부에 위치하면서 외부패커(150)에 팽창재(P)를 주입시키기 위한 팽창재(P) 주입공간을 형성시키는 내부패커유닛(500)을 포함하되, 상기 내부패커유닛(500)은 패커분사홀(533)이 구비된 패커분사관(530)과, 상기 패커분사관(530)을 사이에 둔 제1, 2내부패커체(510,520)로 이루어지고,A grouting apparatus having a double packer and a grouting method using the same has a grout pipe (100) inserted into a perforation hole in the ground, A grout re-injection pipe 200 inserted into the
상기 내부패커체(510,520)는, 일정한 부피를 유지하면서 수평가압장치(400)에 의해 외경이 확장 또는 수축될 수 있도록 유연한 부피체로 구성되는 내부패커(515)가 하나 이상으로 이루어지되, 상기 수평가압장치(400)는 그라우트재 분사관(200)을 감싸도록 위치하면서 유체(Q)를 공급 또는 회수하는 실린더 가압관(410)과, 상기 실린더 가압관(410)의 선단부를 내부에 포함하도록 위치하되 유체(Q)의 공급 및 회수에 의해 전후방으로 이동하는 실린더(420)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The inner packers (510, 520) include at least one inner packer (515) having a flexible volume so that the outer diameter can be expanded or contracted by the horizontal pressing device (400) while maintaining a constant volume, The apparatus 400 includes a cylinder pressurizing pipe 410 which is positioned to surround the grout re-injection pipe 200 and supplies or recovers the fluid Q, and a cylinder pressurizing pipe 410, And a cylinder 420 which moves forward and backward by supplying and recovering the fluid Q.
종래 강관 그라우팅 동시주입장치는 생산공장에서 중공관의 내부에 주입관을 삽입하여 밀폐한 상태로 현장에 공급되지만 직천공 그라우팅 작업시 종공관의 내부에 주입관을 작업현장에서 삽입하여 중공관과 주입관의 일측을 연결된 상태로 주입관이 압력에 밀리지 않도록 용접을 실시하는바 이는 용접 구조상 안정성이 문제되며 공장에서도 중공관과 주입관의 일측을 연결된 상태로 밀폐하기 위하여 용접을 할때 제작시간이 지연되어 생산성이 저하되는 문제점이 발생하였다.Conventional steel pipe grouting simultaneous injection equipment is supplied to the site by inserting the injection pipe inside the hollow pipe at the production factory but it is inserted into the hollow pipe at the work site during the straight hole grouting, When welding is performed to prevent the injection tube from being pressurized with one side of the tube connected, it is problematic in terms of weld structure stability. In case of welding, the production time is delayed in order to seal the hollow tube and one side of the injection tube in the factory. Resulting in a decrease in productivity.
특히, 중공관 내부 주입관 삽입한 후 협소한 작업현장에 의하여 제대로 밀봉되지 않을 수 있기에 약액을 주입하는 경우 외부로 약액이 노출되어 원하는 압력으로 약액을 주입하기 어려운 문제점이 있다.In particular, when the injection tube is inserted into the hollow tube, it may not be properly sealed by a narrow work site. Therefore, when the chemical solution is injected, it is difficult to inject the chemical solution at a desired pressure by exposing the chemical solution to the outside.
또한, 약액을 천공홀에 단계별로 주입하는 과정에서 천공홀이 구획되지 못하여 약액의 주입재가 제대로 메우지 못하여 그라우팅 효과가 저하되는 문제점이 발생하였다.Also, in the step of injecting the chemical solution into the perforation holes step by step, the perforation holes are not partitioned, and the injection material of the chemical solution can not be properly filled, resulting in a problem that the grouting effect is deteriorated.
본 발명은 상기 와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 강관 그라우팅 동시주입장치의 주입관과 중공관이 설치현장에서 다양한 결합형태로 결합이 이루어질 수 있도록 제공함으로써 협소한 설치현장에서도 강관 그라우팅 동시주입장치의 취급이 쉽고 주입관을 중공관 내부에 삽입하여 사용하는 과정에서도 중공관의 입구를 완전히 밀폐할 수 있으며 생산공장의 생산성 향상을 기대할 수 있는 개선된 형태의 강관 그라우팅 동시주입장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an injection pipe and a hollow tube of a simultaneous injection apparatus for a steel pipe grouting, It is easy to handle the grouting simultaneous injection device and it is possible to completely seal the inlet of the hollow tube even in the process of inserting the injection tube into the hollow tube and to improve the productivity of the production factory. .
또한, 천공홀의 내면과 강관 그라우팅 동시주입장치의 중공관 내면 사이 공간을 고무판 또는 패커 천으로 구획하여 밀폐한 상태에서 약액을 구획된 공간별로 주입할 수 있어 천공홀 주변 지반조건이 균일하지 않더라도 효과적으로 그라우팅 할 수 있는 강관 그라우팅 동시주입장치를 제공하는 데 있다.In addition, since the space between the inner surface of the perforation hole and the inner surface of the hollow tube of the steel pipe grouting simultaneous injection apparatus is partitioned by a rubber plate or a packer cloth and the chemical solution can be injected by the partitioned space, Which is capable of performing simultaneous grouting of a steel pipe.
또한, 본 발명의 다른 목적으로는 천공홀 바닥에 중공관이 직접 닿게 되면 천공홀 하부 쪽에 그라우팅 효과는 상부나 측면부보다 지반 보강 효과를 감소시키는 원인이 되며, 천공홀 내면과 중공관 외면 사이 공간을 패커 천으로 구획하여 다단으로 그라우팅 시공할 때 Seal 재를 사용하지 않을 수 있어 경제성과 시공성을 높이는 효과로 상기 와 같은 목적을 갖는 강관 그라우팅 동시주입장치를 이용한 개선된 형태의 그라우팅 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of forming a hollow space in which a hollow tube is directly brought into contact with the bottom of a perforated hole to reduce the effect of grouting on the bottom of the perforated hole, The present invention provides an improved type grouting method using a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus having the above-described object, because it is not necessary to use a sealant when partitioning into a multi-stage grout by dividing the steel pipe into a packer cloth.
본 발명은 상기 와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로써, 표면에 주입 분사 밸브(11)가 삽입된 여러 개의 배출공(12)이 형성되며 한 부분에 입구부(13)와 다른 쪽이 밀폐된 원통 형상의 중공관(10);In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that a plurality of discharge holes (12) in which injection injection valves (11) are inserted is formed on the surface, and an inlet part (13) A
상기 중공관(10)의 내부에 고무판(212)의 양측에 금속재의 구획판(211)으로 구성된 여러 개의 구획수단(21)을 일정 간격으로 용접하여 일체화된 길이가 서로 다른 하나 이상의 주입관(20);A plurality of partitioning means 21 constituted by a
상기 중공관(10)의 입구부(13)에 억지 끼움하여 폐쇄하며 내측에 복수 개의 관통공(31)과 외측에 경사면(34)을 갖는 밀폐 패킹(32)과, 밀폐 패킹(32)의 후방에 밀착되는 마감링(33)으로 구성된 밀폐수단(30)을 포함하며,A
여기서, 상기 주입관(20)을 중공관(10) 내부에 삽입한 상태에서 중공관(10)의 입구부(13)에 밀폐수단(30)의 밀폐 패킹(32)과 마감 링(33)을 차례대로 억지 삽입하고 체결하여 사용현장에 맞게 조립을 완료함을 특징으로 하는 그라우팅 주입장치에 의해 달성될 수 있다.In the state where the
상기 중공관(10) 입구부(13)의 내부로 끼우는 마감 링(33)은 용접(35 참조)에 의하여 빠짐이 방지됨을 특징으로 한다.The
상기 중공관(10)의 외면을 감싸며 일정 간격으로 복수 개 형성되는 패커 천(47)과 상기 패커 천(47)를 관통하며 패커 천(47) 내부에 약액을 주입하는 주입공(421)이 형성된 제1공급관(42) 및 상기 패커 천(47)의 양측을 조이는 고정고무밴드(46)로 구성된 패커부(40)을 더 포함하며,A
여기서, 패커부(40)의 패커 천(47)을 팽창시켜 천공홀 주변 지반조건이 균일하지 않더라도 복수 개의 패커 천을 팽창시켜 천공홀을 구획하고 각 공간으로 지반조건에 맞는 압력으로 동시에 약액을 주입함을 특징으로 한다.Here, the
시공방법으로, 땅속을 보강하기 위하여 그라우팅을 시공함에 있어서,In the construction method, in constructing the grouting to reinforce the ground,
땅속에 천공홀을 형성하는 단계;Forming a perforation hole in the ground;
표면에 주입 분사 밸브(11)가 삽입된 여러 개의 배출공(12)이 형성되며 한 부분에 입구부(13)와 다른 쪽이 밀폐된 원통 형상의 중공관(10)을 지반의 천공홀에 삽입하는 단계;A plurality of
상기 중공관(10)의 내부에 고무판(212)의 양측에 금속재의 구획판(211)으로 구성된 여러 개의 구획수단(21)을 일정 간격으로 용접하여 일체화된 길이가 서로 다른 하나 이상의 주입관(20)을 삽입하는 단계;A plurality of partitioning means 21 constituted by a
상기 중공관(10)의 입구부(13)를 통하여 노출된 주입관(20)의 끝부분에 밀폐 패킹(32)의 관통공(31)을 삽입하고 경사면(34)을 입구부(13)의 내면에 밀착시킨 상태에서 마감 링(33)을 끼우는 밀폐수단(30) 설치단계;The
상기 밀폐수단(30)을 입구부(13)의 내부로 억지 끼움하여 중공관(10)을 밀폐하고 외부의 연결 부분을 용접(35 참조) 또는 볼트로 체결하여 밀폐상태를 유지하는 동시주입장치 설치단계;A simultaneous injection device is installed to pressurize the sealing means 30 into the inside of the
노출된 주입관을 통하여 약액을 주입하여 천공홀 내부를 그라우팅하는 시공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 그라우팅 동시주입장치 및 이를 이용한 그라우팅 방법에 따라 달성될 수 있다.And injecting a chemical solution through the exposed injection pipe to grout the inside of the perforation hole. The grouting simultaneous injection apparatus and the grouting method using the same may be achieved.
상기 중공관(10)의 외면에 일정 간격으로 고정 밀착되며 원통 형상의 신축성을 갖는 패커 천(47)과, 패커 천(47)의 양측을 중공관(10)의 외면에 밀착 고정하는 체결밴드(43)와, 상기 패커 천(47)의 내부에 끼워져 내부에 약액을 주입하는 주입공(421)이 형성된 제1공급관(42) 및 상기 패커 천(47)의 양측을 고정하는 고정고무밴드(46)로 이루어진 패커부(40)를 더 포함하며,A
여기서, 상기 주입공(421)을 통하여 패커 천(47) 내부로 약액을 공급하여 패커 천(47)을 팽창시켜 천공홀을 구획 밀폐하고 각 구획공간으로 주입관(20)을 통하여 약액을 주입하여 동일 또는 설정된 압력으로 약액을 동시 주입함을 특징으로 한다.Here, the chemical liquid is supplied into the
다른 실시예의 시공방법으로, 땅속을 보강하기 위하여 그라우팅을 시공함에 있어서,In the construction method of another embodiment, in constructing the grouting to reinforce the ground,
땅속에 중공관(10)이 형성된 직천공을 형성하는 단계;Forming a straight hole having a hollow tube (10) in the ground;
상기 중공관(10)의 내부에 길이가 서로 다른 복수 개의 주입관(20)을 삽입하되, 상기 주입관(20) 외주면에 원통 형상의 신축성을 갖는 패커 천(47)과 상기 패커 천(47)의 양측을 고정하는 테이프 작업(443) 및 상기 패커 천(47)의 내부에 끼워져 패커 천(47) 내부에 약액을 주입하는 주입공(421)이 형성된 제2공급관(44)으로 구성된 패커부(40)를 일체로 형성하는 단계;A plurality of
상기 중공관(10)의 입구부(13)를 통하여 노출된 주입관(20)의 끝부분에 밀폐 패킹(32)의 관통공(31)을 삽입하고 경사면(34)을 입구부(13)의 내면에 밀착시킨 상태에서 마감링(33)을 끼우는 밀폐수단(30) 설치단계;The
상기 밀폐수단(30)을 입구부(13)의 내부로 억지 끼움하여 중공관(10)을 밀폐하고 외부의 연결 부분을 용접 또는 볼트로 체결하여 밀폐상태를 유지하는 동시주입장치 설치단계;A simultaneous injecting device for injecting the sealing means 30 into the
노출된 주입관을 통하여 약액을 주입하여 천공홀 내부를 그라우팅하는 시공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 그라우팅 동시주입장치 및 이를 이용한 그라우팅 방법에 따라 달성될 수 있다.And injecting a chemical solution through the exposed injection pipe to grout the inside of the perforation hole. The grouting simultaneous injection apparatus and the grouting method using the same may be achieved.
본 발명에 따른 이중 패커가 구비된 강관 그라우팅 동시주입장치 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법은 동시주입장치를 구성하는 중공관과 상기 중공관의 내부에 삽입되는 복수 개의 주입관 끝부분에 밀폐 패킹을 삽입하고 중공관 입구부에 마감링을 용접 또는 중공관 입구부에 볼트체결 등의 다양한 방법으로 삽입부분을 완전 밀폐할 수 있어 견고한 밀폐력은 유지하면서도 동시주입장치의 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있음과 더불어 직천공 강관 동시주입장치를 취약한 설치환경에서도 시공하는데, 입구부를 용접하지 않고 억지 끼움방식으로 작업자가 안정적으로 동시주입장치를 취급할 수 있어 작업성이 향상되는 효과가 있다.The apparatus for simultaneously injecting a grooved steel pipe with a double packer according to the present invention and a grouting method using the same include a hollow tube constituting a coinjection apparatus and a sealing packing inserted into a plurality of injection tube ends inserted into the hollow tube, The insertion portion can be completely sealed by various methods such as welding the finishing ring to the inlet portion of the hollow tube or bolt tightening at the inlet portion of the hollow tube to improve the productivity of the simultaneous injection device while maintaining a strong sealing force, The simultaneous injection device for a straight pipe is also installed in a weak installation environment, and the operator can handle the simultaneous injection device stably in a forced fit manner without welding the entrance part, thereby improving workability.
또한, 천공홀의 내면과 강관 그라우팅 동시주입장치의 중공관 외면사이공간을 패커 천으로 구획하여 밀폐한 상태에서 약액을 구획된 공간별로 주입할 수 있어 천공홀 주변 지반조건이 균일하지 않더라도 복수 개의 패커 천을 이용하여 천공홀을 구획하고 각 공간으로 동일 또는 다른 압력으로 동시에 그라우팅 작업을 수행할 수 있어 그라우팅 효과를 극대화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the space between the inner surface of the perforation hole and the outer surface of the hollow tube of the steel tube grouting simultaneous grouting can be partitioned by a packer cloth and the chemical solution can be injected per partitioned space, It is possible to simultaneously perform the grouting operation with the same or different pressure in each space, thereby maximizing the grouting effect.
도 1은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 밀폐 패킹 부분의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 밀폐 패킹의 다른 실시예의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치를 천공홀에 삽입한 상태의 부분 단면도이다.
도 6은 도5 A 부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치를 직천공 형태의 강관에 설치한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 7 A 부분의 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치의 사시도로써 외부에 패커부가 형성된 상태의 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 외부의 패커부가 천공홀에 삽입된 상태의 측면도이다.
도 11은 도 9의 b 부분의 확대도로서 패커부가 확장되기 전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 직천공 형태의 다른 실시예의 강관과 주입관이 분리된 상태의 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 직천공 형태의 다른 실시예의 강관과 주입관이 결합한 상태의 사시도이다.
도 15는 도 13의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장되기 전 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 14의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장된 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 9의 C 부분 확대도로서 제1공급관이 삽입되는 구멍을 갖는 고정고무밴드 부분의 확대 단면도이다.1 is a schematic view of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a sealed packing portion of a simultaneous steel pipe grouting apparatus according to the present invention.
3 to 4 are perspective views of another embodiment of a sealed packing of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention.
5 is a partial cross-sectional view of a steel pipe grouting simultaneous injection device according to the present invention in a state where it is inserted into a perforation hole.
Fig. 6 is an enlarged view of a portion in Fig. 5A.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention is installed in a straight pipe type steel pipe.
Fig. 8 is an enlarged view of a portion of Fig. 7A.
9 is a perspective view of the apparatus for simultaneously injecting a steel pipe according to the present invention, and is a perspective view of a state where a packer unit is formed outside.
FIG. 10 is a side view showing a state in which a packer portion outside a steel pipe grouting simultaneous injection device according to the present invention is inserted into a perforation hole.
Fig. 11 is an enlarged view of a portion b in Fig. 9, showing a state before the packer portion is expanded. Fig.
Fig. 12 is an enlarged view of a portion B in Fig. 10, showing a state in which a packer portion is expanded.
FIG. 13 is an exploded perspective view of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to another embodiment of the present invention, in which a steel pipe and an injection pipe are separated from each other.
FIG. 14 is a perspective view of a steel pipe-grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention, in which a steel pipe and an injection pipe of another embodiment of the present invention are combined.
Fig. 15 is an enlarged view of a portion B in Fig. 13, showing a state before the packer portion is expanded.
Fig. 16 is an enlarged view of a portion B in Fig. 14, showing a state in which a packer portion is expanded. Fig.
Fig. 17 is an enlarged cross-sectional view of the portion of the fixed rubber band having the hole into which the first supply pipe is inserted, as a portion C enlarged view of Fig. 9;
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자들이 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
첨부된 도면 중 도 1은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 밀폐 패킹 부분의 분해 사시도이며, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 밀폐 패킹의 다른 실시예의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치를 천공홀에 삽입한 상태의 부분 단면도이며, 도 6은 도5의 A 부분의 확대도이고, 도 7은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치를 직천공 형태의 강관에 설치한 상태를 나타낸 단면도이며, 도 8은 도 7의 A 부분의 확대도이고, 도 9는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치의 사시도로써 외부에 패커부가 형성된 상태의 사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 외부의 패커부가 천공홀에 삽입된 상태의 측면도이고, 도 11은 도 10의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장되기 전의 상태를 나타낸 도면이며, 도 12는 도 9의 b부분의 확대도로서 패커부가 확장된 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 직천공 형태의 다른 실시예의 강관과 주입관이 분리된 상태의 분해 사시도이며, 도 14는 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치 중 직천공 형태의 다른실시예의 강관과 주입관이 결합한 상태의 사시도이고, 도 15는 도 13의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장되기전 상태를 나타낸 도면이며, 도 16은 도 14의 B 부분의 확대도로서 패커부가 확장된 상태를 나타낸 도면이고, 도 17은 도 9의 C 부분 확대도로서 제1공급관이 삽입되는 구멍을 갖는 고정고무밴드 부분의 확대 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a sealed packing part of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention, and FIGS. 5 is a partial cross-sectional view of a steel pipe grouting simultaneous injection device according to the present invention in a state where it is inserted into a perforation hole, and Fig. 6 is an enlarged view of a portion A of Fig. 5 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to the present invention is installed in a straight pipe type steel pipe, FIG. 8 is an enlarged view of a portion A in FIG. 7, FIG. 10 is a perspective view of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus with a packer portion formed thereon. FIG. 10 is a perspective view of a steel pipe grouting simultaneous- Fig. 11 is an enlarged view of a portion B in Fig. 10, showing a state before a packer portion is expanded, Fig. 12 is an enlarged view of a portion b in Fig. 9, And FIG. 13 is an exploded perspective view of a steel pipe grouting simultaneous injection apparatus according to another embodiment of the present invention, in which a steel pipe and an injection pipe of another embodiment of the present invention are separated, FIG. 14 is a cross- Fig. 15 is an enlarged view of a portion B in Fig. 13, showing a state before a packer portion is expanded, Fig. 16 is an enlarged view of a portion B in Fig. 14 FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the portion of the fixed rubber band having the hole into which the first supply pipe is inserted as an enlarged view of FIG. 9; FIG.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 이중 패커가 구비된 강관 그라우팅 동시주입장치(이하, "주입장치"라 한다.)(100)는 한 부분에 입구부(13)가 형성되고 다른 쪽이 밀폐되며 길이 방향으로 주입 분사 밸브(11)가 조립되는 복수 개의 배출공(12)이 형성된 중공관(10)과, 상기 중공관(10)의 내부에 한쪽 끝부분이 서로 일정 간격 떨어지는 형태로 삽입된 상태에서 복수 개의 구획수단(21)으로 고정되는 복수 개의 주입관(20)과, 상기 중공관(10)의 입구부(13)에 끼워져 중공관(10)의 내부를 밀폐하는 밀폐수단(30) 및 상기 중공관(10)의 외면에 일정 간격으로 설치되는 패커부(40)로 구성된다.As shown in the drawings, a simultaneous injection apparatus for a steel pipe grouting (hereinafter referred to as "injection apparatus ") 100 equipped with a double packer according to the present invention has an
상기 중공관(10)은 내부가 비어있는 원통 형상의 관체 한 부분에 개방된 입구부(13)가 형성되고 다른 쪽이 쇄기형태로 밀폐되며, 표면에 주입 분사 밸브(11)가 끼움되는 복수 개의 배출공(12)이 일체로 형성된다.The
상기 주입관(20)은 여러 개가 서로 다른 길이로 형성되며 표면에 일정 간격으로 구획수단(21)이 주입관(20) 표면에 용접 고정된다.The
또한, 작업현장 및 지반조건에 따라 상기 주입관(20)의 각 길이는 중공관(10)의 등분수에 따라 조절될 수 있다.Also, the length of the
특히, 강관다단 그라우팅 작업 및 강관 그라우팅 동시주입 그라우팅 작업은 기본적으로 중공관(10)을 4등분하고 주입관(20)을 4개 형성하는 경우가 일반적이며 각 주입관(20) 끝부분이 중공관(10)의 등분된 부분에 위치되도록 하고 구획수단(21)에 의하여 등분된 범위를 밀폐함으로써 각 구획범위를 같게 형성할 수 있도록 한다.Particularly, in the multi-stage grouting work for steel pipe and the simultaneous injection grouting work for steel pipe grouting, it is general to divide the
이는, 앞으로 주입관(20)을 통하여 주입액이 구획공간(a)에 주입되는 경우 배출공(12)을 통하여 배출되는 약액이 같은 압력으로 배출될 수 있게 하기 위함이다.This is to allow the chemical liquid discharged through the
상기 구획수단(21)은 상기 주입관(20)에 용접 고정되는 한 쌍의 구획판(211)과 상기 구획판(211) 사이에 형성되는 고무판(212)으로 구성된다.The partitioning means 21 includes a pair of
예를 들어, 중공관(10)을 3등분하고 주입관(20)을 3개 형성하는 경우 각 주입관(20) 끝부분이 중공관(10)의 등분된 부분에 위치되도록 하고 구획수단(21)에 의하여 등분된 범위를 밀폐함으로써 각 구획범위를 같게 형성 할 수 있도록 한다.For example, when the
상기 와 같이 주입관(20)에 구획수단(21)을 용접하여 일체화함으로써 주입관(20)이 중공관(10) 내부로 삽입되는 과정에서 움직임을 방지하여 같은 구획공간(a)을 유지할 수 있는 특징이 있다.The partitioning means 21 is welded to the
상기 밀폐수단(30)은 상기 중공관(10)의 입구부(13)를 밀폐하는 구성으로써 신축성을 갖는 고무 재질로 형성되며 외측에 일측으로 좁아지는 경사면(34)과 내부에 하나 또는 복수 개의 관통공(31)이 형성된 밀폐 패킹(32)과 금속 재질의 마감링(33)으로 구성된다.The sealing means 30 is configured to seal the
즉, 주입장치를 설치하는 작업현장에서 중공관(10)을 천공홀에 삽입 후 주입관(20)을 중공관(10)의 내부에 삽입한 상태에서 외부로 노출된 주입관(20)을 밀폐 패킹(32)의 관통공(31)에 끼움하고 입구부(13)에 경사면(34)의 일부가 삽입되게 위치한 상태에서 마감링(33)을 입구부(13)의 내부로 강제삽입하여 실질적으로 밀폐 패킹(32)이 변형되며 입구부(13)를 통하여 중공관(10) 내부로 삽입된다. 상기 경사면(34)이 상기 중공관(10)의 내면에 밀착되도록 체결될 수 있다.That is, the
또한, 상기 밀폐 패킹(32)은 삽입되는 과정에서 변형되며 관통공(31)이 주입관(20)의 외면을 가압하고 외부측이 중공관(10)의 내면을 가압하여 실질적으로 견고하게 중공관(10) 내부를 밀폐한다.The sealing packing 32 is deformed in the process of being inserted and the through
또한, 상기 입구부(13)에 삽입된 마감링(33)은 외부로 노출된 부분을 도 6 또는 도 8에 도시한 바와 같이 용접(35 참조)이나 볼트형태로 중공관(10)과 일체로 형성하여 강한 약액의 주입압력에 의하여 밀폐 패킹(32)이 빠지는 것을 방지하도록 한다.The
또한, 상기 밀폐 패킹(32)에 형성된 관통공(31)은 중공관(10) 내부로 삽입되는 주입관(20)의 개수에 따라서 하나 또는 복수 개가 형성될 수 있다.One or a plurality of through
상기 패커부(40)는 도 9 내지 도 12에 도시한 바와 같이 중공관(10)의 외면에 일정 간격으로 복수 개 형성되는 패커 천(47)과 상기 패커 천(47)를 연결하며 패커 천(47)의 내부로 약액을 주입하는 주입공(421)이 형성된 제1공급관(42) 및 고정고무밴드(46)로 구성된다.9 to 12, the
또한, 상기 패커 천(47)이 설치되는 위치는 중공관(10)의 내부에 형성된 구획수단(21)이 설치된 위치와 동일 선상에 설치함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
한편, 상기 패커 천(47)의 외주면으로는 신축된 패커 천(47)이 천공홀의 내면에 쏠리어 손상됨을 방지할 수 있도록 보호천(미도시)를 형성하여 패커 천(47)의 손상을 방지할 수 있도록 한다.Protective cloths (not shown) may be formed on the outer circumferential surface of the
상기 와 같은 패커부(40)의 구성을 통하여 천공홀의 내면과 중공관(10) 외면 사이 공간을 패커 천(47)으로 구획하고 패커 천(47)을 팽창시켜 천공홀을 구획하고 구획된 공간별로 약액을 주입할 수 있어 천공홀 주변 지반조건이 균일하지 않더라도 복수 개의 패커 천을 이용하여 천공홀을 구획하고 각 공간으로 지반조건에 맞는 압력으로 동시에 그라우팅 작업을 수행할 수 있어 그라우팅 효과를 극대화 할 수 있는 특징이 있다.The space between the inner surface of the perforation hole and the outer surface of the
또한, 도 17은 도 9의 C 부분의 확대 단면도로써 도시한 바와 같이 상기 고정고무밴드(46)의 한 부분에는 제1공급관(42)이 관통되는 구멍(461)을 형성하여 패커 천(47)이 중공관(10)의 외면에 밀착 고정된 상태는 유지하면서 제1공급관(42)을 통한 약액의 원활한 공급을 보장한다.17 is an enlarged cross-sectional view of part C of Fig. 9, in which a
한편, 도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 강관 그라우팅 동시주입장치의 다른 실시예로써 직천공에 설치를 위한 형태를 나타낸 것이다.13 to 16 show another embodiment of the apparatus for simultaneously injecting steel pipe grouting according to the present invention, in which the apparatus is installed in a straight hole.
도시한 바와 같이 주입장치의 삽입이 어려운 협소한 작업현장의 경우 가교화 폴리에틸렌관(KS M 3357, CROSS-LINKED POLYETHYLENE PIPE, 통상적으로 '엑셀 파이프'이라 함)과 같이 휘어지는 파이프 여러 가닥을 이용하여 주입관(20)과 복수 개의 주입공(421)이 형성된 제2공급관(44)을 구성하며 그 외측에 일정 간격으로 양측이 테이프(43)로 고정되는 패커부(40)를 설치한 상태로 중공관(10) 내부로 삽입하고 중공관(10)의 입구를 밀폐수단(30)으로 밀폐하여 제2공급관(44)에 일정한 간격으로 패커 천(47)을 사용하여 패커부(40)를 형성된 구획공간에 우선 그라우트 작업을 하여 패커 천(47)을 부풀어 오르게 한 다음 설정된 압력으로 그라우팅 작업을 수행한다.As shown in the figure, in the case of a small work site where insertion of the injection device is difficult, injection is performed by using a plurality of flexible pipes such as a cross-linked polyethylene pipe (KS M 3357, CROSS-LINKED POLYETHYLENE PIPE And a
즉, 상기 와 같이 구성된 본 발명에 따른 직천공 형태의 그라우팅 동시주입장치는 직천공 형태로 천공홀 작업완료 후, 삽입된 중공관(10) 내부로 복수 개의 주입관(20)을 삽입하고 약액을 주입하는 과정에서 주입관(20)에 일정 간격으로 떨어지게 형성된 복수 개의 패커부(40)에 의하여 각 주입관(20)을 통하여 토출되는 약액이 패커부(40)에 의하여 약제가 구획된 구획공간(a)에 설정된 압력으로 토출되어 그라우팅 작업을 수행한다.That is, the apparatus for simultaneously injecting grouting in the form of a straight hole according to the present invention is characterized in that a plurality of
즉, 상기 직천공 형태의 그라우팅 동시주입장치는 도시한 바와 같이 주입장치의 주입관(20)이 삽입되는 과정에서는 패커부(40)가 팽창되지 않고 주입관(20)의 외면에 밀착된 형태가 유지된 상태로 중공관(10)으로 삽입됨으로써 주입관(20)이 중공관(10)에 걸림 없이 안정적으로 삽입을 보장한다.That is, in the simultaneous grouting simultaneous injection apparatus of the direct through hole type, as shown in the figure, in the process of inserting the
한편, 상기 와 같이 직천공 형태에 의하여 중공관(10)이 천공홀에 삽입된 상태에서 그 내부에 주입관(20)을 삽입하여 그라우팅 작업을 준비한다.Meanwhile, in the state where the
이때, 제2공급관(44)에 약액을 주입하여 약액이 주입공(421)을 통하여 패커 천(47) 내부로 유입되어 패커 천(47)을 팽창시켜 패커 천의 외면이 중공관(10)의 내면에 강한 압력으로 밀착하여 중공관(10) 내부공간을 구획한다.At this time, the chemical liquid is injected into the
상기 와 같이 패커부(40)가 팽창되며 중공관(10)을 구획한 상태에서 각 구획공간(a)에 설정된 압력으로 주입관(20)을 통하여 약액을 주입하여 구획공간에 약액을 충진하고 경화시킴으로써 차수 및 지반을 강화한다.As described above, the
즉, 팩커부(40)의 변형되는 형태를 도 15 내지 도 16을 참조하여 구체적으로 설명하면, 천공 작업완료후 중공관(10)에 패커부(40)에 의하여 부분적으로 감싸진 복수개의 주입관(20)과 제2공급관(44)를 삽입하고 중공관(10)의 입구부(13)를 앞서 설명한 밀폐수단(30)을 통하여 밀폐하여 약액의 주입을 준비한다.15 to 16, after the completion of the punching operation, the
상기 와 같이 중공관(10) 내부로 주입관(20)을 삽입한 상태에서 먼저, 제2공급관(44)에 약액을 주입하면 제2공급관(44)에 형성된 주입공(421)을 통하여 약액이 팩커부(40) 내부로 주입되며 패커 천(47)을 평창시켜 패커 천(47)의 외주면이 중공관(10)의 내면을 가압하여 중공관(10)의 내부공간을 구획한다.When the chemical liquid is injected into the
상기 와 같이 패커부(40)를 통하여 중공관(10) 내부를 일정 간격으로 구획 형성한 상태에서 각 주입관(20)을 통하여 약재를 주입함으로써 구획구간에 설정된 압력으로 안정적으로 토출된다.The inside of the
한편, 강관 그라우팅 작업시 천공을 작업 완료 후 상기 와 같이 중공관 내부에 동시주입장치를 설치하지 않고 주입 패커 천을 이용하여 다단주입하는 방법에도 중공관 외부에 이중 패커가 구비된 형태로 구획공간을 만들어 패커부(40)가 팽창되어 천공홀을 구획한 상태에서 각 구획공간에 설정된 압력으로 제1공급관(42)을 통하여 약액을 주입하여 구획구간에 약액을 충진하고 중공관 내부에 설치한 다단주입공법인 패커 천을 이용하여 다단주입함으로써, 시공할 때, Seal 재의 사용이 불필요하여 경제성 및 시공성을 높이는 특징이 있다.Meanwhile, in the method of performing the multi-stage injection using the injection packer cloth without installing the simultaneous injection device inside the hollow tube after completion of the perforation operation in the steel pipe grouting work, the compartment space is formed in the form of a double packer provided outside the hollow pipe In the state where the
상기 와 같이 구성된 본 발명에 따른 주입장치를 중공관에 삽입하고 노즐(미도시)을 통하여 배합 플랜트(미도시)와 연결한 상태에서 주입 펌프(미도시)를 동작시켜 약재를 주입관(20)으로 주입하면, 약재는 각 구획공간으로 주입되고 각 구획공간에 주입된 약재는 설정된 압력으로 배출공(12)에 형성된 주입 분사 밸브(11)를 통하여 구획공간으로 동시에 배출됨으로서 전체적인 그라우팅을 한 번에 실시하게 되므로 시공단계가 단순해지고, 천공 깊이에 따라 지반조건이 다른 문제점을 각 패커부에 의하여 구획된 구획공간으로 각기 다른 압력으로 약액을 주입함으로써 주변 지반을 보다 효과적으로 그라우팅을 시켜 지반을 강화하는 특징이 있다.The injection device according to the present invention is inserted into a hollow tube and connected to a compounding plant (not shown) through a nozzle (not shown) to operate an injection pump (not shown) The medicinal materials are injected into the compartment spaces and the medicinal materials injected into the compartment spaces are simultaneously discharged into the compartment space through the
또한, 즉, 주입장치를 설치하는 작업현장에서 주입관(20)을 중공관(10)의 내부에 삽입한 상태에서 중공관(10)의 입구부(13)을 밀폐 패킹(32)과 마감링(33)을 삽입하고 용접이나 볼트형태로 주입관(20)을 중공관(10)과 일체로 형성하여 강한 약액의 주입압력에 의하여 약액이 입구부측으로 노출되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다The
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 갖춘 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the attached drawings, but it will be understood that various modifications and other embodiments are possible for those of ordinary skill in the art.
10: 중공관 11: 주입 분사 밸브
12: 배출공 13: 입구부
20: 주입관 21: 구획수단
211: 구획판 212: 고무판
30: 밀폐수단 31: 관통공
32: 밀폐 패킹 33: 마감링
34: 경사면 35: 용접 부분
40: 패커부 41: 패커 천
42: 제1공급관 43: 체결밴드
44: 제2공급관 45: 패킹
46: 고무고정밴드 47: 패커 천
42: 분사공 443: 테이프 작업
451: 구멍 461: 구멍10: hollow tube 11: injection injection valve
12: Exhaust hole 13:
20: injection tube 21: compartment means
211: partition plate 212: rubber plate
30: sealing means 31: through hole
32: sealing packing 33: closing ring
34: inclined surface 35: welded portion
40: Packer part 41: Packer cloth
42: first supply pipe 43: fastening band
44: second supply pipe 45: packing
46: Rubber fixing band 47: Packer cloth
42: Hole 443: Tape work
451: hole 461: hole
Claims (6)
상기 중공관(10)의 내부에 고무판(212)의 양측에 금속재의 구획판(211)으로 구성된 여러 개의 구획수단(21)을 일정 간격으로 용접하여 일체화된 길이가 서로 다른 하나 이상의 주입관(20);
상기 중공관(10)의 입구부(13)에 억지 끼움하여 폐쇄하며 내측에 복수 개의 관통공(31)과 외측에 경사면(34)을 갖고 신축성을 갖는 고무 재질로 형성되는 밀폐 패킹(32)과, 상기 밀폐 패킹(32)의 후방에 밀착되는 마감링(33)으로 구성된 밀폐수단(30);을 포함하며,
상기 주입관(20)을 상기 중공관(10)의 내부에 삽입한 상태에서 상기 입구부(13)에 상기 밀폐 패킹(32)과 상기 마감링(33)을 차례대로 억지 삽입하고 상기 경사면(34)이 상기 중공관(10)의 내면에 밀착되도록 체결하여 사용현장에 맞게 조립을 완료하는 것을 포함하고,
상기 마감링(33)은 상기 입구부(13)와 용접하되 용접은 상기 마감링(33)의 전체 둘레 중에 일부만 용접(35 참조)되어 상기 밀폐 패킹(32)의 빠짐이 방지되는 것을 포함하며,
상기 중공관(10)의 외면을 감싸며 일정 간격으로 복수 개 형성되는 패커 천(47);
상기 패커 천(47)을 관통하며 상기 패커 천(47)의 내부에 약액을 주입하도록 주입공(421)이 형성된 제1공급관(42); 및
상기 패커 천(47)의 양쪽을 조이는 고정고무밴드(46)로 구성된 패커부(40);를 더 포함하고,
상기 패커 천(47)을 팽창시켜 천공홀 주변 지반조건이 균일하지 않더라도 복수의 패커 천을 팽창시켜 천공홀을 다수의 공간으로 구획하고 각 공간으로 지반조건에 맞는 압력으로 동시에 약액을 주입하는 것
을 포함하는 이중 패커가 구비된 강관 그라우팅 동시주입장치.A cylindrical hollow tube 10 formed with a plurality of discharge holes 12 into which injection injection valves 11 are inserted and having an inlet 13 at one end and a closed end at the other end;
A plurality of partitioning means 21 constituted by a partition plate 211 made of a metal material is welded to both sides of the rubber plate 212 at predetermined intervals in the hollow tube 10 and one or more injection pipes 20 );
A sealing packing 32 made of a rubber material having a plurality of through holes 31 and an inclined surface 34 on the outside and having elasticity so as to be invisible to the inlet portion 13 of the hollow tube 10, , And a closing ring (30) consisting of a closing ring (33) which is in close contact with the rear of the sealing packing (32)
The sealing packing 32 and the closing ring 33 are forcedly inserted into the inlet 13 in turn while the injection tube 20 is inserted into the hollow tube 10 and the inclined surface 34 ) Tightly to the inner surface of the hollow tube (10) so as to complete assembly according to the site of use,
Wherein the closing ring 33 is welded to the inlet 13 and the weld is welded only to a part of the entire circumference of the closing ring 33 to prevent the sealing packing 32 from coming off,
A plurality of packer cloths 47 surrounding the outer surface of the hollow tube 10 and formed at a predetermined interval;
A first supply pipe 42 passing through the packer cloth 47 and having an injection hole 421 for injecting the chemical liquid into the packer cloth 47; And
And a packer part (40) composed of a fixed rubber band (46) for tightening both sides of the packer cloth (47)
The packer cloth 47 is inflated to expand the plurality of packer cloths even if the ground conditions around the perforation holes are not uniform so that the perforation holes are divided into a plurality of spaces and the chemical solution is simultaneously injected into the respective spaces with a pressure suited to the ground conditions
And a double packer including a plurality of grooves.
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