비개착 지향성 압입공법

1. 개요

지질탐사, 지하수개발, 유정개발등을 위해 땅을 수직 천공하는 일도 역사가 그리 오래지 않습니다만 수평 천공은 더 그렇습니다. 지표면을 훼손하지 않고 관이나 케이블을 매설하도록 억제하는 일이 보편화 된 것은 서구 산업국가에서도 최근의 일입니다.. 과거의 수평천공은 일정 깊이 까지 수직으로 구덩이(수직 작업갱)를 파낸 다음에 수평으로 천공을 하는 일이 보통이었습니다. HDD공법은 그런 수직 작업갱 없이 지표면에서 지표면으로 굴을 뚫는 것이 가장 큰 특징입니다. 어떤 지점에서 다른 지점까지 땅 속으로 거꾸로 포물선을 그리면서 굴을 뚫지요. 위 그림을 보십시오. 어떻게 그렇게 할 수 있는지 궁금하시지요? 천공방향을 지상에서 조작할 수 있기 때문에 가능하지요. Diretional이라는 말은 이를 묘사한 말입니다. 조향이 가능하단 뜻이지요. 1993년 이 공법이 처음으로 국내에 도입되던 당시 “지향성 수평굴착”이라는 용어를 쓰기 시작했으므로 지금도 이 공법을 우리말로는 지향식 수평굴착공법이라고도 부릅니다.


2. 내용

HDD는 가장 많이 쓰이는 약어이지만 조향 굴착이라는 점에서 Steerable Boring이라고 불리기도 합니다.
아래 그림은 천공용 파이프와 그 앞 끝에 붙은 날을 보여 줍니다. 이 날을 빗트라고도 하고 조향판 가장자리에 붙은 손톱크기의 쇠붙이 여러 개를 빗트라고도 합니다. 보통 조향판은 이 날을 가리킵니다. 이 조향판은 약간 경사지게 생긴 드릴헤드에 붙어 있습니다. 경사진 면이 흙에 부딫치면 밀려서 방향이 바뀌지요. 아래 그림의 화살표는 조향 방향을 표시합니다. 돌리면서 조향판을 앞으로 밀어넣으면 방향은 원하는 대로 바뀝니다.

HDD공법은 습식(Fluid assisted)과 건식(Non- Fluid assisted)이 있습니다. 건식은 굴을 파면서 흙이 굴 밖으로 나오질 않습니다. 건식은 땅을 다지면서(압밀) 배토없이 천공하거나, 배토를 하더라도 압축공기로 불어 냅니다. 이렇게 하자면 아무래도 굴의 적정(천공경)과 뚫는 거리(굴착장)에 한계가 있겠지요, 그래서 보통 천공격 100mm이상, 굴착 장3-40m이상은 대부분 수력으로 굴착합니다. 파이프 끝에 날 (빗트)을 달아 천공을 하는데 이 때 파이프 속으로 높은 압력의 물을 쏘아 줍니다. 흔히 고압 굴착수에는 벤토나이트나 기타 겔(gel) 성질을 얻을 수 있는 재료를 섞어 사용합니다. 벤토나이트라는 것은 일종의 진흙입니다. 배토 때문입니다. 콜로이드 상태의 흙탕물은 웬만큼 긴 굴 속의 흙도 밖으로 실어 내 온답니다.
HDD공법은 이런 습식 공법을 말합니다.


이 공법은 지표면을 파헤치지 않고 상하수도, 전력선, 가스관, 통신선 등을 매설하는데 쓰입니다. 지금까지 개발된 기술로도 아래와 같은 경우에는 적당하지 않답니다.

토질	자갈 또는 호박돌/전석이 많은 토사, 암질이 불균형하고 절리 발달이 심한 암반
관종/관경	플랜지접합관 등 돌출부가 있는 관. 콘크리트 관처럼 휨이 없는 관. 강이나 하천에서는 진입구와 도달구 부근에만 자갈이나 호박돌/전석이 많은 경우가 있습니다. 이런 곳에는 강관을 밀어 넣어 공벽의 안정을 기하고 남은 구간은 HDD공법으로 하는 수가 많습니다.
이점	*지표면 훼손이 가장 적다. 따라서 복구비도 가장 적다. *교통장애 등 공사에 따른 민원이 적다. *하천 하월이나 산악 관통은 환경을 보존하고 매우 경제적이다. *공사 기간이 짧다.
한계	현재까지 기록은 최장거리 6000피트(1910M)이며 최대 천공경은 48인치(1219mm)이며 이 이상의 공사도 가능함

3. 시공과정





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