KR102412563B1

KR102412563B1 - 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구

Info

Publication number: KR102412563B1
Application number: KR1020200080758A
Authority: KR
Inventors: 조창열; 조현수; 주정민; 김상래
Original assignee: 맥스콘소재 주식회사; 주식회사 태명실업
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-06-24
Also published as: KR20220003211A

Abstract

세그먼트 뒷채움용 약제 주입구가 개시된다. 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구는, 세그먼트에 형성된 주입홀에 관통결합되는 중공형상의 본체부; 세그먼트의 내측에 위치되는 본체부의 일단부에 결합되어 세그먼트 뒷채움용 약제의 역류 및 지하수의 누수를 방지하는 밀폐부재; 및 밀폐부재에 형성된 보조 주입공에 착탈가능하게 결합되어 밀폐부재의 기능상실 또는 이상 발생으로 지하수의 누수가 발생할 경우 밀폐부재 전체를 제거하지 않아도 보조 주입공을 통하여 방수차수용 약제를 손쉽게 주입가능하게 하는 보조 주입구를 포함한다.

Description

세그먼트 뒷채움용 약제 주입구{A DRUG INLET FOR FILLING BACK-AREA OF SEGMENT}

본 발명은 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보조 주입구가 포함된 세그먼트 뒷채움용 약제주입구로써 본 주입구 주변으로 발생하는 지하수의 누수를 차단하기 위하여 지수차수용 약제를 용이하게 주입할 수 있는 보조 주입구가 포함된 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구에 관한 것이다.

도시 기반 시설인 지하철, 상/하수도, 전기, 통신선로, 가스관로 등을 지중에 매설함에 있어서 종래에는 지반을 개착하여 관로를 설치하는 개착식 공법이 주로 이용되었다. 그러나, 개착식 공법은 소음 및 분진 등, 지하수위가 높은 지역이나 연약지반 등에서 지반침하, 나아가 교통이 복잡한 도심 지역 등에서 공사가 이루어지는 경우 교통 장애를 일으키는 문제가 있었다.

근래에는 이러한 문제를 개선하기 위하여, 비개착식 공법으로서 지상 굴착 작업 없이 지하에서 굴진기로 지하터널을 만드는 쉴드(shield)공법이 개발되어 널리 채택되고 있다. 쉴드공법은 주로 지하철이나 전력구 등의 대구경의 지하터널을 건설할 때 발진구 위치의 지하 수직구 속에서 쉴드머신(shield machine)이 지층을 뚫고 나아갈 때 막장 전면에 지반의 붕괴를 방지하기 위하여 막장압을 형성하는 방법으로 이수식 또는 이토압식 공법을 채택하고 있다.

그리고, 굴진으로 형성된 터널에는 세그멘트(segment)라는 터널 형성용 구조물을 사용하게 된다. 일반적으로 쉴드 터널 공사 시에 사용되는 세그멘트는 구조상 그 크기가 대형이고 고중량물이므로 조각 단위로 생산되어 현장에서 조립 사용된다. 이러한 세그멘트는 반달모양의 조각단위로 이루어져 있으며 현장에서 원통형으로 일차 조립된 후 원통형으로 조립된 세그멘트들을 길이방향으로 상호 조립하여 터널을 형성한다.

이때 세그멘트 터널 외부에는 굴진시 오버 컷팅(over cutting)으로 인해 발생된 빈공간인 여울(tail void)이 남게 되는데, 이러한 여울부분을 뒷채움으로 메꾸어주지 않으면 지반의 함몰이나 불균형의 토압이 발생되어 세그멘트의 균열 및 파손의 원인이 될 수도 있다.

따라서, 가소상 그라우트 공법이나 LW공법으로 약제 주입구를 통해 뒷채움용 약제를 여울부분에 주입하여 충진한다. 이 때 뒷채움재료가 여울부분을 충분히 완벽히 채워주지 않았거나 뒷채움재 주입과정에 지하수에 의해 씻겨나가거나 고결 충진되지 못하여 공극이 발생하는 경우가 많이 발생하고 있다.

이로 인하여, 터널 운영과정에서 지하수가 세그먼트 표면으로 침투 또는 역류되는 경우 약제주입구의 본체부와 밀폐부재의 완벽한 밀봉이 유지되지 못하면 이를 통하여 터널 내부를 오염시키는 현상이 다발하고 있다(도 1a 참조). 이러한 경우에 약제주입구를 통한 지하수의 누수를 차단하기 위한 추가작업이 필요하며, 이를 위해 종래의 약제 주입구의 밀폐부재를 본체부에서 분리하고 추가적으로 세그먼트 뒤채움용 약제, 또는 지수차수용 약제 등을 세그먼트의 외측에 주입하거나 고강도의 두꺼운 콘크리트 세그먼트에 드릴로 구멍을 뚫어 지수차수를 위한 약제를 주입하고 있는 실정이다. 약제주입구의 본체부와 밀폐부재(Screw cap)가 결합시키는 나사산의 경우 작업과정에 각종 이물질이 끼일 경우가 있으므로 정밀 결합이 아니고 틈이 있는 상태이면 밀봉 작용은 고무재질의 O-Ring에 의해 누수를 막아주고 있으나 지하수에 함유된 칼슘 등의 성분이 밀폐부재와 본체부의 틈사이로 끼어 합착되면 밀폐부재를 본체부에서 분리하는 과정에서 대부분의 밀폐부재가 파손되고 있으며, 본체부에 잔류하는 파손된 밀폐부재를 제거 후 새로운 밀폐부재를 끼우기 위해서는 잔류물을 완벽히 긁어내는 과정에 작업공수 및 작업시간이 많이 소요되므로 작업성이 심각히 저하되는 문제가 발생하고 있는 실정이다(도 1b 참조). 더구나 고심도의 터널내부에서의 작업환경은 고열 또는 고소작업 등으로 인하여 매우 고난이도이므로 작업성을 향상시킬 수 있는 방안이 절실히 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1493038호(2015.02.13.공고)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 세그먼트의 약제 주입구를 통하여 침투 또는 역류되는 지하수를 차단하기 위해 세그먼트 외측에 지수차수용 약제를 용이하게 주입할 수 있는 보조 주입구가 포함된 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 세그먼트에 형성된 주입홀에 관통결합되는 중공형상의 본체부; 상기 세그먼트의 내측에 위치되는 상기 본체부의 일단부에 결합되어 세그먼트 뒷채움용 약제의 역류 및 지하수의 누수를 방지하는 밀폐부재; 및 상기 밀폐부재에 형성된 보조 주입공에 착탈가능하게 결합되어 상기 밀폐부재의 기능상실 또는 이상 발생으로 지하수의 누수가 발생할 경우 상기 밀폐부재 전체를 제거하지 않아도 상기 보조 주입공을 통하여 방수차수용 약제를 손쉽게 주입가능하게 하는 보조 주입구를 포함하는 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구가 제공될 수 있다. 이러한 보조 주입구는 볼트 형상으로써 밀폐부재에 누수 발생 시 지수차수용 약제를 주입 시 주입용 노즐을 용이하고 완벽히 결합시킬 수 있는 정밀한 나사산의 너트구조를 형성시키며 이에 볼트 구조의 보조 주입구를 결함시킴으로써 본 특허의 목적을 달성하고자 한다.

상기 밀폐부재는 상기 본체부의 일단부에 삽입되어 나사결합되는 제1 결합부; 및 상기 제1 결합부와 일체로 형성되고 상기 제1 결합부가 상기 본체부의 일단부에 나사결합되는 경우에 상기 본체부의 일단부 외측에 배치되는 플랜지를 포함하며, 상기 보조 주입구는 상기 플랜지에 관통되게 형성되고 상기 제1 결합부와 연통되는 상기 보조 주입공에 밀착되게 나사결합될 수 있다.

상기 보조 주입구에는 렌치홈이 형성되어 약제 주입 시 용이하게 제거 가능한 구조일 수 있다.

상기 제1 결합부는 중공형상으로 형성되며, 상기 밀폐부재는 상기 제1 결합부와 일체로 형성되고 상기 제1 결합부의 내부에 방사형으로 배치되어 상기 제1 결합부의 강성을 보강하는 복수의 보강리브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 밀폐부재에 보조 주입공을 형성하고 보조 주입공에 착탈가능하게 결합되는 보조 주입구를 마련함으로써, 본체부에서 기존의 밀폐부재를 제거하는 과정에서 발생하는 여러 가지 문제와 심각한 작업성 저하 없이 보조 주입구를 밀폐부재에서 결합해제한 후 밀폐부재에 형성된 본 발명의 보조 주입공을 통해 누수방지를 위한 지수차수용 약제주입기의 주입노즐을 용이하게 결합시켜 약제를 주입할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 밀폐부재에서 보조 주입구만을 간단히 결합해제한 후 세그먼트 외측으로 지수차수용 약제를 주입할 수 있으므로, 지하수에 함유된 칼슘 등에 의해 밀폐부재와 본체부가 합착된 경우에 본체부에서 밀폐부재를 분리하는 과정에서 발생할 수 있는 밀폐부재의 파손을 방지할 수 있으며 매우 손쉽게 지수차수작업을 수행할 수 있다.

도 1a는 지하수가 세그먼트 표면으로 역류된 상태를 나타내는 사진이다.
도 1b는 밀폐부재의 파손상태를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따라 제1 결합부의 내부에 보강리브가 마련된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 4의 A부분 확대도로서 본 발명에 따라 실링부재가 체결된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 뒷채움용 약제 주입동작을 나타내는 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따라 제1 결합부의 내부에 보강리브가 마련된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 A부분 확대도로서 본 발명에 따라 실링부재가 체결된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 뒷채움용 약제 주입동작을 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구(100)는 세그먼트 제작용 몰드에 설치된 후 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 세그먼트(S)에 매설되게 설치될 수 있다. 이때 세그먼트 뒤채움용 약제 주입구(100)가 관통된 부분에 주입홀(H)이 형성된다. 그리고 본 실시예에서 세그먼트 뒷채움용 약제는 지반조건과 목적에 따라 각종 혼합재료를 배합한 액상 주입재, 점소성을 가지는 모르타르, 콘크리트 등의 입상 주입재, 지수차수용 약제 등을 포함한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구(100)는, 본체부(110)와, 본체부(110)의 내부에 삽입되는 체크밸브(130)와, 세그먼트(S)의 내측에 위치되는 본체부(110)의 일단부에 착탈가능하게 결합되는 밀폐부재(140)와, 세그먼트(S)의 외측에 위치되는 본체부(110)의 타단부에 착탈가능하게 결합되는 엔드 캡(170)과, 밀폐부재(140)에 형성된 보조 주입공(146)에 착탈가능하게 결합되는 보조 주입구(160)를 포함한다.

본 실시예에 따른 본체부(110)는 세그먼트(S)에 형성된 주입홀(H)에 관통결합되어 세그먼트 뒷채움용 약제 및 약제 주입건(G)의 이동경로를 형성한다.

본체부(110)는 내부가 중공인 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 또한 본체부(110)는 합성수지, 고경도 고무재질, 강재 등으로 제조될 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 의해 한정되지 않는다.

본체부(110)가 세그먼트(S)의 주입홀(H)에 관통결합된 경우에 본체부(110)의 일단부는 세그먼트(S)의 내측에 위치하고 본체부(110)의 타단부는 세그먼트(S)의 외측에 위치된다.

한편, 세그먼트(S)와 본체부(110)의 재질이 상이하므로 세그먼트 제작용 몰드에 콘크리트를 타설하고 양생하는 동안 콘크리트가 수축되어 본체부(110)의 외주면과 주입홀(H)의 내주면 사이에 틈새가 발생되고, 틈새를 통해 지하수가 터널 내부로 역류되어 터널 내부를 오염시킬 수 있다.

이에 본 발명에 따른 세그먼트 뒤채움용 약제 주입구(100)는 본체부(110)의 외주면에서 돌출되고 원주방향을 따라 연속되게 형성된 리브(120)를 더 포함한다.

본 실시예에 따른 리브(120)는 본체부(110)의 외주면에서 멀어지는 방향으로 갈수록 폭이 증가되는 테이퍼형으로 형성될 수 있다. 구체적으로 리브(120)의 단면이 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 또한 리브(120)는 본체부(110)의 길이방향으로 상호 이격되게 복수 개 형성될 수 있다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 세그먼트(S)를 이루는 콘크리트가 건조 양생되는 과정에서 수축되더라도 본 실시예에 따른 테이퍼형 리브(120)가 주입홀(H)의 내주면에 걸리는 걸림턱 역할을 하므로, 리브(120)가 주입홀(H)의 내주면에 걸려 본체부(110)의 외주면과 주입홀(H)의 내주면 사이에 틈이 생기는 것을 억제하고 아울러 본체부(110)의 외주면과 주입홀(H)의 내주면 사이를 밀봉하므로 지하수가 본체부(110)의 외주면과 주입홀(H)의 내주면 사이로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 본 실시예에 따른 체크밸브(130)는 본체부(110)의 내부에 삽입되며 뒷채움용 약제를 주입하는 경우에 본체부(110)를 개방하고 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에 본체부(110)를 폐쇄하여 뒷채움용 약제가 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 체크밸브(130)는 본체부(110)의 내부에 삽입되어 나사결합되는 제2 결합부(131)와, 세그먼트(S) 외측 방향인 제2 결합부(131)의 전방부에 일체로 형성된 복수의 날개부(133)를 포함한다.

제2 결합부(131)는 내부가 중공인 원통형 형상으로 형성되어 본체부(110)와 연통된다. 그리고 제2 결합부(131)의 외주면에는 나사산이 형성되어 본체부(110)의 내주면에 나사결합된다. 이를 위해 본체부(110)의 내주면에는 제2 결합부(131)의 외주면에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성된다.

날개부(133)는 부채꼴 형상으로 형성되며, 일단부가 제2 결합부(131)와 일체로 형성되고 타단부가 제2 결합부(131)의 전방부에서 본체부(110)의 타단부 방향으로 돌출되게 형성된다.

그리고 날개부(133)는 제2 결합부(131)의 전방부 외주면을 따라 복수 개 배치된다. 뒷채움용 약제를 주입하는 경우에 인접하는 날개부(133)들의 측면부들이 상호 이격되어 본체부(110)와 제2 결합부(131)를 상호 연통되게 한다(도 7a 참조). 그리고 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에 인접하는 날개부(133)들의 측면부들이 상호 밀착되어 원뿔형상을 이루어 뒷채움용 약제가 주입된 방향의 반대방향으로 역류되는 것을 방지한다(도 7b참조).

그리고 날개부(133)들 각각의 일단부에는 길게 제1 그루브(134)가 형성되어 날개부(133)들 각각이 상호 이격 또는 상호 밀착되도록 용이하게 이동되게 한다. 즉 뒷채움용 약제를 주입하는 경우에 날개부(133)들의 측면부들이 상호 용이하게 이격되게 하며, 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에 날개부(133)들의 측면부들이 상호 용이하게 밀착되게 한다.

그리고 본 실시예에 따른 밀폐부재(140)는 본체부(110)의 일단부에 결합되어 본체부(110)를 밀폐하는 역할을 한다. 즉 밀폐부재(140)는 본체부(110)의 일단부에 결합되어 뒷채움용 약제의 역류 및 지하수의 누수를 방지한다.

밀폐부재(140)는 본체부(110)의 일단부에 삽입되어 나사결합되는 제1 결합부(141)와, 제1 결합부(141)와 일체로 형성된 플랜지(145)와, 제1 결합부(141)의 내부에 마련되어 제1 결합부(141)의 강성을 보강하는 보강리브(143)를 포함한다.

제1 결합부(141)는 본체부(110)의 일단부에 삽입되어 나사결합되며, 내부가 중공인 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 제1 결합부(141)의 외주면에는 나사산이 형성되어 본체부(110)의 내주면에 나사결합된다. 이를 위해 본체부(110)의 일단부 내주면에는 제1 결합부(141)의 외주면에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성된다.

플랜지(145)는 제1 결합부(141)와 일체로 형성되며 제1 결합부(141)가 본체부(110)의 일단부에 나사결합되는 경우에 후술할 실링부재(150)의 수평부(151)가 개재된 상태에서 본체부(110)의 일단부 외측에 배치된다. 즉, 제1 결합부(141)의 일단부는 본체부(110)의 일단부에 삽입되고, 제1 결합부(141)의 타단부는 플랜지(145)와 일체로 형성된다. 제1 결합부(141)의 타단부에 플랜지(145)가 일체로 형성되므로, 제1 결합부(141)의 타단부는 플랜지(145)에 의해 폐쇄된다.

한편, 세그먼트(S)의 외측에 뒷채움용 약제를 주입한 후 제1 결합부(141)를 본체부(110)에 결합하여 뒷채움용 약제의 역류 및 지하수의 누수를 방지하도록 하는데, 터널 운영과정에서 세그먼트(S)의 외측에 추가적으로 지하수의 역류 등을 차단하기 위해 지수재 등을 주입하고자 하는 경우에 지하수에 함유된 칼슘 등으로 인해 본체부(110)와 제1 결합부(141)가 합착되면 제1 결합부(141)를 본체부(110)에서 분리하는 과정에서 플랜지(145)에 인접한 제1 결합부(141)가 파손될 수 있다. 이에 도 5에서 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 제1 결합부(141)의 파손을 방지하기 위해 제1 결합부(141)의 내부에 제1 결합부(141)의 강성을 보강하기 위한 복수의 보강리브(143)를 마련한다. 복수의 보강리브(143)는 제1 결합부(141)와 일체로 형성되며 중공형상의 제1 결합부(141)의 내부에 방사형으로 배치된다.

그리고, 본 실시예에서는 밀폐부재(140)가 본체부(110)의 일단부에 결합되는 경우에도 뒷채움용 약제가 역류되거나 지하수가 누수될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 실링부재(150)를 더 포함할 수 있다. 실링부재(150)는 제1 결합부(141)가 본체부(110)의 일단부에 나사결합되는 경우에 제1 결합부(141)와 본체부(110)의 일단부 사이에 개재된다.

일예로 실링부재(150)는 제1 결합부(141)에 걸림결합되고 제1 결합부(141)의 외주면에 원주방향을 따라 연속되게 배치되어 본체부(110)의 일단부에 제1 결합부(141)가 삽입 결합되는 경우에 본체부(110)의 일단부와 제1 결합부(141) 사이에 개재되는 고무재질의 오링(O-ring, 미도시)을 사용할 수 있다.

또한 도 6을 참조하면 다른 예로 실링부재(150)는 밀봉효과를 더욱 향상시키기 위해 제1 결합부(141)의 외주면에 원주방향을 따라 연속되게 배치되며 상면이 본체부(110)의 일단부에 접촉되고 하면이 플랜지(145)에 접촉되는 수평부(151)와, 수평부(151)에서 상방으로 절곡되게 형성되고 제1 결합부(141)의 외주면을 감싸도록 배치되며 일측벽이 제1 결합부(141)의 외주면에 밀착되고 타측벽이 본체부(110)의 일단부 내주면에 밀착되는 절곡부(153)를 포함한다.

그리고 절곡부(153)의 일측벽에는 제1 결합부(141)의 외주면에 원주방향을 따라 연속되게 형성된 제3 그루브(142)에 삽입되어 걸림결합되는 걸림돌기(154)가 형성된다.

그리고 수평부(151)의 하면에는 요철이 형성되며, 요철을 이루는 홈(152)들들은 수평부(151)의 하면에 적어도 하나 이상 형성되고 바람직하게는 1~5개 형성되고 보다 바람직하게는 1~3개 형성된다. 그리고 요철을 이루는 홈(152)들 각각은 하부가 개방된 다양한 형태를 갖는다. 예를들어 요철은 이루는 홈(152)들 각각은 ∩, ∧ 등 다양한 형태를 가질 수 있으나, 바람직하게는 ∩의 형태를 갖는다.

또한 절곡부(153)의 타측벽과 수평부(151)의 상면 및/또는 절곡부(153)의 타측벽과 수평부(151)의 하면이 이루는 각도(θ)는 90°또는 둔각(鈍角)으로 형성될 수 있다. 이는 제1 결합부(141)와 결합되는 본체부(110)의 일단부 내주면이 수평면에 대해 경사진 각도에 대응된다. 예를들어, 본체부(110)의 일단부 내주면의 경사각이 90°보다 크고 110°보다 작은 각도를 갖는 경우에, 절곡부(153)의 타측벽과 수평부(151)의 상면 및/또는 수평부(151)의 하면이 이루는 각도(θ)가 90°보다 크고 110°보다 작은 각도를 이루도록 형성되어, 본체부(110)의 일단부 내주면이 절곡부(153)의 타측벽에 미끄러지듯이 부드럽게 접촉되게 한다.

한편, 본체부(110)의 일단부 내주면이 경사지지 않고 수평면에 대해 수직되게 형성되면, 절곡부(153)의 타측벽과 수평부(151)의 상면 및/또는 수평부(151)의 하면이 이루는 각도(θ)가 90°로 형성된다.

그리고 제1 결합부(141)를 본체부(110)의 일단부에 나사결합하는 경우에, 본체부(110)의 일단부는 수평부(151)의 상면에 접촉되고 수평부(151)의 상면을 가압한다. 또한 제1 결합부(141)가 본체부(110)의 일단부에 나사결합됨에 따라 본체부(110)의 일단부가 수평부(151)의 상면을 가압하므로 수평부(151)의 하면은 플랜지(145)에 접촉되어 가압된다.

그리고 수평부(151)의 하면이 플랜지(145)에 접촉되어 가압되는 경우에 수평부(151)의 하면에 형성된 홈(152)들은 끝단이 벌어지고 동시에 절곡부(153)의 타측벽이 본체부(110)의 일단부 내주면에 접촉되므로 오링형태 보다 본체부(110)와 밀폐부재(140)와의 접촉면이 늘어남으로 인해 밀봉효과가 개선된다.

그리고 본 실시예에 따른 엔드 캡(170)은 본체부(110)의 타단부에 결합되어 본체부(110)의 타단부를 감싸는 역할을 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본체부(110)의 타단부에 대향되는 엔드 캡(170)의 내면에는 원주방향을 따라 연속되게 제2 그루브(171)가 형성된다. 이는 사용자가 세그먼트(S)의 외측에 뒷채움용 약제를 주입하기 위해 약제주입기의 주입노즐(G)을 삽입하는 경우에 약제주입기의 주입노즐 또는 뒷채움용 약제를 주입하는 압력으로 엔드 캡(170)의 내면이 용이하게 뚫리도록하며, 아울러 뒷채움용 약제의 통과 면적을 최대화할 수 있도록 하기 위함인다.

또한, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 터널 운영과정에서 세그먼트(S)의 외측에 추가적으로 지하수의 역류 등을 차단하기 위해 지수재 등을 주입하고자 하는 경우에 제1 결합부(141)의 내부에 복수의 보강리브(143)가 일체로 형성된 경우라 하더라도 본체부(110)에서 제1 결합부(141)를 분리하는 과정에서 제1 결합부(141)가 파손될 수 있다. 이에 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예서는 뒷채움용 약제를 용이하게 주입할 수 있도록 밀폐부재(140)에 형성된 보조 주입공(146)에 결합되는 보조 주입구(160)를 더 포함한다. 보조 주입구(160)는 보조 주입공(146)에서 착탈 가능하도록 볼트 형상으로 형성될 수 있다.

구체적으로 밀폐부재(140)를 구성하는 플랜지(145)에는 제1 결합부(141)와 연통되고 보조 주입구(160)가 결합되는 보조 주입공(146)이 형성된다. 그리고 보조 주입구(160)는 보조 주입공(146)에 나사결합된다. 즉 보조 주입구(160)의 외주면에는 나사산이 형성되어 보조 주입공(146)의 내주면에 나사결합된다. 이에 보조 주입공(146)의 내주면에는 보조 주입구(160)의 외주면에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성된다.

또한, 지하수에 함유된 칼슘 등으로 인해 보조 주입구(160)와 보조 주입공(146)이 합착되지 않도록 보조 주입구(160)와 보조 주입공(146)은 상호 결합되는 부위에 유격이 발생되지 않도록 상호 밀착되게 나사결합된다. 필요한 경우에 보조 주입구(160)에 형성된 나사산에 테프론 등을 감아 보조 주입구(160)와 보조 주입공(146) 사이에 유격이 발생되지 않도록 할 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 보조 주입구(160)에 일자형, 십자형, 육각형 중 어느하나의 단면을 가지는 렌치홈(161)을 형성하여, 보조 주입공(146)에 보조 주입구(160)를 용이하게 나사결합할 수 있다.

도 7a에서 도시한 바와 같이, 세그먼트(S)의 외측에 추가적으로 뒷채움용 약제를 주입하고자 하는 경우에, 보조 주입공(146)에서 보조 주입구(160)를 결합해제한 후 약제주입기의 주입노즐(G)을 보조 주입공(146)에 삽입한다. 그리고 약제주입기의 주입노즐(G)을 통해 뒷채움용 약제를 세그먼트(S)의 외측에 주입한다.

그리고 도 7b에서 도시한 바와 같이, 세그먼트(S)의 외측에 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에, 약제주입기의 주입노즐(G)을 보조 주입공(146)에서 제거한 후 보조 주입공(146)에 보조 주입구(160)를 나사결합하여 밀봉한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 약제 주입구 110: 본체부
120: 리브 130: 체크밸브
131: 제2 결합부 133: 날개부
134: 제1 그루브 140: 밀폐부재
141: 제1 결합부 142: 제3 그루브
143: 보강리브 145: 플랜지
146: 보조 주입공 150: 실링부재
151: 수평부 152: 홈
153: 절곡부 154: 걸림돌기
160: 보조 주입구 161: 렌치홈
170: 엔드 캡 171: 제2 그루브

Claims

세그먼트에 형성된 주입홀에 관통결합되는 중공형상의 본체부;
상기 세그먼트의 내측에 위치되는 상기 본체부의 일단부에 결합되어 세그먼트 뒷채움용 약제의 역류 및 지하수의 누수를 방지하는 밀폐부재; 및
상기 밀폐부재에 형성된 보조 주입공에 착탈가능하게 결합되어 상기 밀폐부재의 기능상실 또는 이상 발생으로 지하수의 누수가 발생할 경우 상기 밀폐부재 전체를 제거하지 않아도 상기 보조 주입공을 통하여 방수차수용 약제를 손쉽게 주입가능하게 하는 보조 주입구;
상기 본체부의 내부에 삽입되어 상기 본체부에 나사결합되며 상기 뒷채움용 약제를 주입하는 경우에 상기 본체부를 개방하고 상기 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에 상기 뒷채움용 약제가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브; 및
상기 본체부의 타단부에 결합되어 상기 본체부의 타단부를 감싸며, 상기 본체부의 타단부에 대향되는 내면에 원주방향을 따라 연속되게 제2 그루브를 형성하여 약제주입기의 주입노즐 또는 상기 뒷채움용 약제의 주입압력에 의해 내면이 용이하게 뚫리는 엔드 캡을 포함하는 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구.
제1항에 있어서,
상기 밀폐부재는
상기 본체부의 일단부에 삽입되어 나사결합되는 중공형상의 제1 결합부; 및
상기 제1 결합부와 일체로 형성되고 상기 제1 결합부가 상기 본체부의 일단부에 나사결합되는 경우에 상기 본체부의 일단부 외측에 배치되는 플랜지; 및
상기 제1 결합부와 일체로 형성되고 상기 제1 결합부의 내부에 방사형으로 배치되어 상기 제1 결합부의 강성을 보강하는 복수의 보강리브를 포함하며,
상기 보조 주입구는 상기 플랜지에 관통되게 형성되고 상기 제1 결합부와 연통되는 상기 보조 주입공에 밀착되게 나사결합되는 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구.
제2항에 있어서,
상기 보조 주입구에는 렌치홈이 형성되어 약제 주입 시 용이하게 제거 가능한 구조의 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구.
제1항에 있어서,
상기 체크밸브는,
상기 본체부의 내부에 삽입되어 나사결합되며, 상기 본체부와 연통되는 중공형상의 제2 결합부; 및
부채꼴 형상으로 형성되되, 일단부가 상기 제2 결합부와 일체로 형성되고 타단부가 상기 세그먼트의 외측에 위치되는 상기 본체부의 타단부 방향으로 돌출되게 형성되며, 상기 제2 결합부의 전방부 외주면을 따라 복수 개 배치되어 상기 뒷채움용 약제를 주입하는 경우에 인접하는 측면부들이 상호 이격되어 상기 본체부와 상기 제2 결합부를 상호 연통되게 하고 상기 뒷채움용 약제를 주입완료한 경우에 인접하는 측면부들이 상호 밀착되어 상기 뒷채움용 약제가 주입된 방향의 반대방향으로 역류되는 것을 방지하는 날개부를 포함하며,
상기 날개부에는 일단부를 따라 길게 제1 그루브가 형성되는 세그먼트 뒷채움용 약제 주입구.