KR0181964B1 - 지하구조물의 구축방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도나 도로등의 저면으로부터 흙덮이 두께가 얕은 위치에 큰폭의 지하구조물을 횡단방향으로 굴전할때 상부 교통에 지장을 주지 않고 시공할 수 있는 지하구조물의 구축방법과 구축에 사용되는 루프용 장치로서, 상면에 프리쿠션커터 플레이트를 배치한 단면이 상자형으로된 루프용강판을 발진갱에서 적당한 길이로 지중에 압입하거나, 이 압입하는 다수의 루프용강판을 발진갱에서 적당한 길이로 지중에 압입하거나, 이 압입하는 다수의 루프용강판은 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 측부를 결합상태로 병렬로 설치하고 발진갱에 남는 루프용강관 후부에 소형잭을 개재시켜 지하구조물을 배치하며, 프리쿠션커터 플레이트를 지하구조물의 둘레면까지 연장설치하고 이 지하구조물을 반력부재로서 소형잭으로 루프용강관을 프리쿠션커터 플레이트와 함께 밀어서 전진시키는 공정과, 프리쿠션커터 플레이트를 연장 설치하는 공정과, 이 프리쿠션커터 플레이트하에서 지하구조물을 재래공법으로 굴진시키는 공정을 적당하게 반복하여 연속하는 지하구조물을 구축하는 지하구조물의 구축방법이다.

Description

지하구조물의 구축방법

제1도는 본 발명 지하구조물의 구축방법의 제1실시예를 도시한 종단측면도.

제2도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 종단측면도.

제3도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 종단측면도.

제4도는 본 발명의 제4실시예를 도시한 종단측면도.

제5도는 본 발명에서 사용되는 루프용강관의 조합상태를 도시한 정면도.

제6도는 상기 루프용강관의 측면도.

제7도는 제6도의 A - A선 단면도.

제8도는 제6도의 B - B선 단면도.

제9도는 상기 루프용강관의 배치를 도시한 설명도.

제10도는 상기 루프용강관의 다른 배치를 도시한 설명도.

제11도는 상기 루프용강관의 또다른 배치를 도시한 설명도.

제12도는 종래예를 도시한 측면도.

제13도는 제12도의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부교통 2 : 흙막이강제시이트파일

3 : 발진갱 4 : 도달갱

5 : 루프용강관 5a, 5b : 이음부

5c : 이음플랜지 6 : 프리쿠션커터플레이트

7 : 볼트, 너트 8 : 반력벽

9 : 지하구조물 10 : 추진잭

11 : 칼날 12 : 소형잭

13 : 막음부재 14 : 지주

15 : 가받침대 16 : 반력받이부재

17 : 견인잭 18 : 정착구

19 : 견인부재 20 : 파이프루프

21 : 루프받침

본 발명은 철도나 도로등의 지면으로부터 흙덮이의 두께가 얕은 위치에서 큰 폭의 지하구조물을 횡단방향으로 굴진건설할때 상부교통에 지장을 주지않고 시공할 수가 있는 지하구조물의 구축방법에 관한 것이다.

종래의 철도나 도로등의 하부지중에서 큰 폭의 철근콘크리트제의 지하구조물의 횡단방향으로 굴진시키는데는 상부교통을 받쳐주기위한 방호공(防護工)이 필요하게 되며, 이러한 방호공으로서 강관을 수평으로 병열설치하는 파이프루프를 설치하는 것을 들 수 있다.

이것은 제12도, 제13도에 도시한 바와 같이 철도(A) 등을 사이둔 계획터널의 양측에 발진갱(B)과 도달갱(B')으로 되는 두개의 입갱(立坑)을 굴삭하여 철도(A) 밑 일정한 깊이의 지반내에 철도(A)에 대해 대략 직각방향으로 다수개의 강관파이프(C)를 서로 밀접상태로 병열로 설치하여 수평으로 압입하는 것에 의해 파이프루프 방호공을 시공한 다음, 발진갱(B)과 도달갱(B')중 한쪽 입갱에서 다른쪽 입갱을 향하여 양측의 흙막이와 강관파이프(C)를 지지하는 지지빔(D)을 가설하면서 터널을 굴삭한다. 그리고 터널내에 콘크리트제 지하구조물을 구축한다.

그러나 이와 같은 종래의 파이프루프 방호공에서는, 이 파이프루프 방호공을 시공하기 위한 공사를 터널굴삭공사나 지하구조물의 구축공사에 선행하여 시공해야만 할 뿐만아니라 3가지 공사를 따로따로 시공하기 때문에 공사기간이 길어지고 공사비가 많이들게 되어 그에 따른 노동력과 경제적 손실이 크다.

또 강관파이프(C)를 지중에 매설하여, 이것에 의해 철도(A) 및 흙덮이 두께(E)의 하중을 지지하여 그 아래쪽에 지하도로 되는 터널을 구축하고 있기 때문에 흙덮이 두께(E)와 강관파이프(C) 직경에 더하여 터널천정과 파이프루프 사이로 터널천정을 만들때의 작업공간이 필요하게 되어, 그 작업공간만큼 터널을 더 깊게 구축하지 않으면 안된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하여 지중에 굴진시키는 지하구조물의 방호공을 별도의 공사로 시공하지 않고 지하구조물의 굴진과 동시에 행하므로 여러 공사를 동시에 한번에 행할수 있고 안전하고 확실하게 또 염가로 공사를 할 수 있으며 또한 흙덮이도 얇게 시공할 수 있는 지하구조물의 구축 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 상면에 프리쿠션커터 플레이트를 배치한 단면이 상자형으로된 루프용강관을 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 측면을 결합상태로 병열로 설치하고 발진갱에서 일정길이만큼 지중에 압입시키고 발진갱에 남은 루프용강관 후부에 소형잭을 개재시켜 지하구조물을 배치하고, 프리쿠션커터 플레이트를 지하구조물의 외주면까지 연장설치하여 이 지하구조물을 반력부재로 하여 소형잭으로 루프용강관을 프리쿠션커터 플레이트와 함께 밀어 전진시키는 공정과, 프리쿠션커터 플레이트를 연장설치하는 공정과, 이 프리쿠션커터 플레이트에 의해서 지하구조물을 종래공법으로 굴진시키는 공정을 반복하여 연속적으로 지하구조물을 구축하는 것, 또는 상면에 프리쿠션커터 플레이트를 배치한 단면이 상자형으로된 루프용강관을 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 병열로 설치하여 발진갱에서 도달갱까지 관통하도록 지중에 압입하고 발진갱에 남은 루프용 강관후부에 소형잭을 개재시켜 지하구조물을 배치하며 도달갱 쪽에 반력받이 부재 및 센터홀씩의 견익잭을 마련하고 프리쿠션커터 플레이트를 지중에 남기면서 이 지하구조물을 반력부재로서 소형잭은 루프용강관을 밀어 전진시키는 공정과 프리쿠션커터 플레이트 밑에서 일단을 지하구조물에 정착구로 정착한 견인부재를 견인잭으로 끄는 것에 의해 도달갱쪽에서 지하구조물을 끌어당기는 것으로 지하구조물을 종래공법으로 굴진시키는 공정을 반복하여 도달갱으로 나온 루프용강관 전단부는 순차적으로 철거하여 연속하는 지하구조물을 구축하는 것을 요지로 하는 것이다.

본 발명의 작용은 특허청구범위의 기재에 의하면, 프리쿠션커터 플레이트 밑에서 지하구조물을 전진시키는 것이므로, 지하구조물의 둘레면은 지반과는 관계없는 상태로 전진하고, 토압에 의한 마찰저항을 받지 않게 된다. 또 지하구조물을 굴진시키는데는 칼날의 앞부분을 굴삭하지만, 이 작업은 루프용강관으로 방호된 것으로 되어 토사붕괴의 염려가 없이 안전하게 행할 수 있다.

또한, 제1항 기재의 발명의 경우는 루프용강관은 짧은 것으로 사용하여도 좋다.

또한 본 발명에 의하면, 루프용강관은 처음 1개를 가이드로 하고 그 다음은 순차적으로 인접하는 것을 일렬로 압입시키는데, 수(雄)이음부와 암(암雄)이음부의 결합을 먼저 행하는 것을 가이드로하여 구부러지는 일이 없이 정확하고 효율적으로 행할 수가있다.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 지하구조물의 구축방법의 제1실시예를 도시한 종단측면도이며, 철도등 상부교통(1)의 양측에 흙막이 강제시이트파일(2)을 타설하여 발진갱(3)과 도달갱(4)을 축조하고, 이 발진갱(3)내에 압입기(도시하지 않음)를 설치하여 이것으로 단면이 상자형으로된 루프용강관(5)을 일정한 길이로 압입시킨다.

제5도에 도시한 바와 같이 루프용강관(5)은 정방형단면의 상자형 통체이며, 좌우측면에 후크형 구성부재가 외향으로 형성된 수이음부(5a)와 내향으로 형성된 암이음부(5b)를 길이방향으로 연속하여 형성하고, 또 상면에 평판강판으로 되는 프리쿠션커터 플레이트(6)를 그 선단은 루프용강관(5)의 선단에 용접등으로 부착하지만, 선단이외는 루프용강관(5)의 상면에 중합시키는 것뿐인 상태로 설치하고 있다.

이 루프용강관(5)의 배열방법은 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추는 것으로, 제9도 내지 제11도에 도시한 바와같이자형(제9도),형(제10도),형(제11도) 등으로 터널을 형성하는 지하구조물(9)에 맞추어 적당히 선택된다.

제9도에서와 같이자형의 경우는 외측에 통상의 파이프루프(20)를 조합시켜 사용할수도 있다.

다음, 발진갱(3)내에 반력벽(8), 박스칼버트(box culvert)로 칭하는 콘크리트 함체에 의한 지하구조물(9)을 세트하고, 반력벽(8)과 지하구조물(9) 사이에 추진잭(10)을 설치하며, 지하구조물(9)의 선단에 칼날(11)을 설치하는 동시에 지하구조물(9)의 선단과 루프용강관(5)의 후단사이에는 소형잭(12)을 개재시킨다. 도면에서 부호21은 이 소형잭(12)을 개재시키기 위한 루프받침이다.

또, 프리쿠션커터 플레이트(6)는 그 후단에서 새로운 프리쿠션커터 플레이트를 용접등으로 접속하는 것에 의하여 연장설치하여 지하구조물(9)의 둘레면을 이것으로 씌우도록 한다. 그리고 도달갱(4)내에는 가받침대(15)를 설치한다.

이와 같이 하고나서, 지하구조물(9)을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용강관(5)을 프리쿠션커터 플레이트(6)와 함께 밀어서 전진시킨다.

그후에, 밀어서 전진시킨 만큼 프리쿠션커터 플레이트(6)을 상기와 같이 연장 설치한다.

그 다음, 이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 반력벽(8)에서 반력을 취하면서 지하구조물(9)을 추진잭(10)으로 굴진시킨다.

이와 같이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 지하구조물(9)을 전진시키는 것이므로, 지하구조물(9)의 외주면은 지반과는 관계가 없는 상태로 전진하며 토압에 의한 마찰저항을 받지않게 된다.

또 지하구조물(9)을 굴진시키는데는 칼날(11)이 앞부분을 굴삭하지만, 이 작업은 루프용강관(5)으로 방호된 것으로되어 토사붕괴의 염려가 없이 안전하게 행할 수 있다.

이와 같이 하여 지하구조물(9)을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용강관(5)을 프리쿠션커터 플레이트(6)와 함께 밀어서 전진시키는 공정과, 밀어 전진시킨 것만큼 프리쿠션커터 플레이트(6)를 연장설치하는 공정과 이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 지하구조물(9)을 굴진시키는 공정을 반복하여 도달갱(4)으로 나온 루프용강관(5)을 가받침대(15)로 받으면서 철거한다.

도면중 14는 반력벽(8)과 추진잭(10) 사이에 개재시키는 지주이다.

이와같이 하여 지하구조물(9)의 선단이 도달갱(4)에 도달하게 되면, 칼날(11)들을 철거하고 적당히 다져서 그라우트를 행하여 시공이 완료된다.

제2도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로, 지하구조물(9)의 추진방법에 관하여 도달갱(4)측에 반력 받이부재(16) 및 센터홀식 견인잭(17)을 설치하고, 일단을 지하구조물(9)에 정착구(18)로 정착한 P.C강선에 의한 견인부재(9)를 견인잭(17)으로 당기는 것에 의해 도달갱(4)측에서 지하구조물(9)을 끌어당기도록 한 것이다.

지하구조물(9)을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용 강관(5)을 프리쿠션커터 플레이트(6)와 함께 밀어서 전진시키는 공정과, 밀어서 전진시킨만큼 프리쿠션커터 플레이트(6)를 연장설치하는 공정을 행한 다음에, 견인잭(17)을 1스트로크만큼 신장하여 지하구조물(9)을 견인한 다음, 이 견인잭(17)과 견인부재(19)의 결합과 견인부재(19)와 정착구(18)의 결합을 해제하여 위치를 비켜서 재차 결합시켜 또 다시 견인에 대비한다.

제3도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 측면도이다.

철도등 상부교통(1)의 옆에 흙막이 강제시이트파일(2)을 타설하고 발진갱(3)과 도달갱(4)을 축조하는 점은 상기 제1실시예 및 2실시예와 동일하지만, 상면에 평판강판으로 되는 프리쿠션커터 플레이트(6)를 설치한 단면이 상자형으로된 루프용강관(5)은 이 발진갱(3)내에 압입기(도시하지 않음)를 설치하여 이것으로 발진갱(3)으로부터 도달갱(4)에 이르는 길이로 압입시킨다.

상기 압입기는 이 루프용강관(5)의 잭 등에 의한 압출기구와 오거(auger) 등에 의한 강관(5)의 내부굴삭기구를 가지는 것이다.

상기와 같이 이 루프용강관(5)은 대략 정방형단면의 상자형통체이며, 좌우측면에 후크형 구성부재가 외향으로 형성되는 수이음부(5a)와 내향으로 형성되는 암이음부(5b)를 길이방향으로 연속하여 형성한 것이며, 단위통체를 1개씩 압입하거나, 제6도 및 제8도에 도시한 바와 같이 단부에 이음플랜지(5c)를 형성하고 이 이음플랜지(5c)들을 볼트, 너트로 체결하는 것에 의해 한개씩 길이방향으로 이어서 필요한 길이를 매설할 수가 있다.

또 프리쿠션커터 플레이트(6)는 그 선단을 루프용강관(5)의 선단에 용접으로 부착하지만 선단이외의 부분은 루프용강관(5)의 상면에 중합시킬뿐이며, 루프용강관(5)을 1개씩 순차적으로 접속해갈때 이 프리쿠션커터 플레이트(6)도 루프용강관(5)의 길이만큼 용접등으로 연결하여 길게하고 있다.

이 루프용강관(5)은 상기 제1, 제2실시예와 동일하게 이음부(5a), (5b)를 통하여 횡방향으로 연속하면서 병렬로 설치하지만, 이 강관을 배열하는 방법은 제9도 내지 제11도에 도시한 바와같다.

발진갱(3)내에 반력벽(8), 박스칼버트로 칭하는 콘크리트 함체에 의한 지하구조물(9)을 세트하고, 반력벽(8)과 지하구조물(9) 사이에는 추진잭(10)을 설치하며, 지하구조물(9)의 선단에 칼날(11)을 설치하는 동시에 지하구조물(9)의 선단과 루프용강관(5)의 후단 사이에는 소형잭(12)을 개재시킨다.

도면에서 부호13은 프리쿠션커터 플레이트(6) 후단의 막음부재로서, 이들을 발진갱(3)측에 설치하고, 한편 도달갱(4)측에 가받침대(15)를 설치한다.

프리쿠션커터 플레이트(6)의 선단과 루프용강관(5)의 전단의 부착상태를 해제하여 두고 지하구조물(9)을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용강관(5)을 프리쿠션커터 플레이트(6)를 남겨둔채로 밀어서 전진시킨다.

그후 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 반력벽(8)으로 부터 반력을 취하면서 지하구조물(9)을 추진잭(10)으로 굴진시킨다.

이와 같이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 루프용강관(5) 및 지하구조물(9)을 교대로 전진시키는 것이므로, 루프용강관(5)이나 지하구조물(9)의 외주면은 지반과 관계없는 상태로 전진하며 토압에 의한 마찰저항을 받지 않게 된다.

또 지하구조물(9)을 굴진시키는데는 칼날(11)의 앞부분을 굴삭하지만, 이 작업은 루프용강관(5)으로 방호된 것이므로 토사붕괴의 염려가 없이 안전하게 굴삭할 수 있다.

한편, 도달갱(4)으로 나온 루프용강관(5)의 선단부분은 가받침대(15)로 받으면서 볼트, 너트로 체결한 것을 해제하여 한개씩 순차적으로 철거한다.

이와 같이 하여 지하구조물(9)의 선단이 도달갱(4)에 이르게 되면, 칼날(11) 등을 철거하여 적당하게 다져서 그라우트(grout)를 행하여 시공을 완료한다.

제4도는 본 발명의 제4실시예를 도시한 것으로, 지하구조물(9)의 추진방법에 관하여 상기 제2도의 제2실시예와 동일하게 센터홀식의 견인잭(17)에 의한 견인방식을 채용한 경우이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 지하구조물의 구축방법은 지중에 굴진시키는 지하구조물의 방호공을 별도의 공사로서 시공하지 않고 지하구조물의 굴진과 동시에 할 수 있으므로 안전하고 확실하게 또한 염가로 공사를 할 수 있는 것이다.

또, 루프용강관은 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 병렬로 설치하는 것이므로 지하구조물 상의 흙덮이 두께를 얇게 시공할 수 있어 경제적인 것이다.

Claims (2)

1. 상면에 프리쿠션커터 플레이트(6)를 배치하고 단면이 상자형으로된 루프용강관(5)을 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 측면을 결합상태로 병렬로 설치하고 발진갱(3)에서 일정길이만큼 지중에 압입하고 발진갱(3)에 남는 루프용강관(5) 후부에 소형잭(12)을 개재시켜 지하구조물(9)을 배치하며, 프리쿠션커터 플레이트(6)를 지하구조물(9)의 외주면까지 연장설치하고, 이 지하구조물(9)을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용강관(5)을 프리쿠션커터 플레이트(6)와 함께 밀어서 전진시키는 공정과, 프리쿠션커터 플레이트(6)를 연장설치하는 공정과, 이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 지하구조물(9)을 종래의 공법으로 굴진시키는 공정을 반복하여 연속적으로 지하구조물(9)을 구축하는 것을 특징으로한 지하구조물의 구축방법.
2. 윗면에 프리쿠션커터 플레이트(6)를 배설한 단면이 상자형의 루프용강관(5)을 계획터널 단면의 필요한 곳에 맞추어 병렬로 설치하여 발진갱(3)에서 도달갱(4)까지 관통하도록 지중에 압입하고, 발진갱(3)에 남는 루프용강관(5) 후부에 소형잭(12)을 개재시켜 지하구조물(9)을 배설하며, 도달갱(4)쪽에 반력받이부재(16) 및 센터홀식의 견인잭(17)을 마련하고, 프리쿠션커터 플레이트(6)를 지중에 남겨두면서 이 지하구조물을 반력부재로 하여 소형잭(12)으로 루프용강관(5)을 밀고나가는 공정과, 이 프리쿠션커터 플레이트(6) 밑에서 일단을 지하구조물(9)에 정착구(18)로 정착한 견인부재(19)를 견인잭(17)으로 끄는 것에 의해 도달갱(4)쪽에서 지하구조물(9)을 끌어당기는 것으로 굴진시키는 공정을 반복하여 도달갱(4)에 나온 루프용강관(5) 전단부는 순서대로 철거하여 연속적으로 지하구조물을 구축하는 것을 특징으로하는 지하구조물의 구축방법.