KR100332206B1 - 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세그먼트를 결합이 용이하게 양측이 경사면으로 된 사다리꼴로 형성시키되 6개의 세그먼트가 원통체로 결합시 연결부의 이탈을 방지할수 있는 범위내에서 최대의 경사각인 20。 내외로 하여 결합시 양측면의 홈에 부착시킨 고무지수재가 상호 접촉되어 밀리는 거리를 최소로 줄이도록 하고 또한 세그먼트를 결합시 연결부인 양측면의 접촉마찰력을 증가시키기 위하여 상호 접촉되는 양측면에 서로 상반되는 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈을 형성시키되 세그먼트의 큰 하중에 의한 수직력과 전단력에 의해 파손되지 않는 범위내에서 최대의 크기인 양측면 두께 크기의 5분지 1크기로 하여 연결부인 양측면의 접촉마찰력을 최대로 증가시킨 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트

Description

시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트 {Segment of tunnel for providing easy construction and solid assembly}

본 발명은 터널공사시 6개를 원주형으로 조립하여 원통체로 구성하는 세그먼트를 시공이 편리하고 견고하게 조립시킬수가 있는 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트에 관한 것이다.

통상 세그먼트를 원통체로 구성하기 위하여 원주방향 단면상으로 만곡진 세그먼트 6개를 조립함에 있어서 양측면을 연결부로 접촉시켜 결합시켜야 되지만 터널의 직경이 3.5m인 경우 세그먼트 하나의 무게가 1톤정도 되므로 각 연결부인 양측면에는 이 무게에 해당되는 수직력과 전단력이 작용하여 연결부위에는 항상 취약점이 제기되었을 뿐만 아니라 특히 세그먼트 5개를 결합하고 나머지 1개를 결합시킬때 양측면의 접촉에 의한 마찰력으로 인해 결합하기가 난이하여 세그먼트의 형상을 시공의 편의성과 누수방지를 위해 양측면에 부착된 고무지수재의 보호를 위해 양측이 경사가 지게 사다리꼴로 형성하는 것이 유리하나 세그먼트의 양측 경사각을 너무 크게 하면 연결부의 원주상 전단력이 증가하여 6개로 결합된 링구성이 불완전하게 되므로 지금까지는 세그먼트의 양측 경사각을 10。 내외로만 제작하여 사용하였다.

그러나 5개의 세그먼트를 연결부인 양측면으로 접촉하여 결합시킨후 마지막 1개를 결합시키는 과정에서 양측면으로 서로 맞닿이도록 끼워 넣을때 양측면의 홈에 부착되어 5㎜ 정도 돌출되어 있는 고무지수재가 세그먼트가 완전히 결합되기 이전에 양측면에서 상호 돌출된 고무지수재는 10㎜ 가 되면서 먼저 접촉하게 되고 세그먼트가 제자리로 들어가는 과정에서 밀리게 되므로 고무지수재가 홈에서 이탈하게 되어 이것이 누수의 원인이 되었으므로 세그먼트의 양측 경사각을 크게 하여 돌출된 고무지수재가 상호 접촉되는 거리를 최대한 짧게 줄여주는 것이 고무지수재의 홈 이탈을 억제할수 있는 방법이나 세그먼트의 양측 경사각을 너무 크게 하면 6개로 결합한 원통체의 링구조상 접촉 연결부가 급경사면에 의해 항상 불완전한 상태가 발생되는 것이다.

또한 세그먼트의 양측 경사각을 크게 할 경우에는 각 세그먼트의 연결부인 접촉 양측면의 마찰력을 증가시켜야만 결합된 원통체의 링구성이 안전하게 유지되므로 이때 접촉하는 양측면에 서로 상반되는 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈을 형성시켜 결합시 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈이 맞물리도록 하여 연결부의 힌지 역할을 하면서 연결부에 전달되는 모든 축력과 전단력을 지지할수 있도록 유지하지만 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈의 크기를 양측면의 두께크기에 비해 너무 작게 하면 마찰력이 감소가 되고 너무 크게 하면 1t 무게의 세그먼트 하중에 의한 수직력과 전단력에 의해 파손되는 현상이 나타났다.

본 발명에서는 이와 같은 문제점들을 개선하고져 세그먼트를 결합이 용이하게 양측이 경사면으로 된 사다리꼴로 형성시키되 6개의 세그먼트가 원통체로 결합시 연결부의 이탈을 방지할수 있는 범위내에서 최대의 경사각인 20。 내외로 하여 결합시 양측면의 홈에 부착시킨 고무지수재가 상호 접촉되어 밀리는 거리를 최소로 줄이도록 하고 또한 세그먼트를 결합시 연결부인 양측면의 접촉마찰력을 증가시키기 위하여 상호 접촉되는 양측면에 서로 상반되는 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈을 형성시키되 세그먼트의 큰 하중에 의한 수직력과 전단력에 의해 파손되지 않는 범위내에서 최대의 크기인 양측면 두께 크기의 5분지 1크기로 하여 연결부인 양측면의 접촉마찰력을 최대로 증가시킨 것으로 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 조립상태를 보인 사시도

도 2a는 본 발명 세그먼트의 상부 사시도

도 2b는 5개의 세그먼트를 결합후 마지막 1개를 결합시킬때

양측면에 5㎜ 씩 돌출된 고무지수재가 제자리로 들어가는 과정에서

먼저 접촉되는 상태를 보인 부분확대 예시도

도 3a, b는 본 발명의 세그먼트를 조립시 양측 경사면에 서로 상반되게

형성시킨 반원형 띠돌기와 반원형 띠홈을 서로 맞물리도록 결합시키는

구조를 보인 부분확대 단면도

******** 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명 ********

10 : 세그먼트 11 : 반원형 띠홈

12 : 반원형 띠돌기 13 : 사각형 띠홈

14 : 사각형 띠돌기 15 : 삽입공

16 : 고무지수재 20 : 연결핀

도면 도 1은 본 발명의 조립상태를 보인 사시도로서 원주방향 단면상으로 만곡진 6개의 사다리꼴 세그먼트를 원통체로 조립하여 터널방향으로 전진시키면서 조립하는 것으로 사다리꼴 세그먼트(10)의 양측 경사면 중간부에 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)을 서로 상반되게 형성시키고 그 상부의 띠홈에는 고무지수재(16)를 부착시켜서 세그먼트를 원통체로 조립시키고 세그먼트의 단,장측면중간부에 사각형 띠돌기(14)와 사각형 띠홈(13)을 서로 상반되게 형성시키고 그 상부의 띠홈에는 고무지수재(16)를 부착시켜서 원통체로 결합된 6개의 세그먼트를 터널의 길이방향으로 결합시 접촉면 사이의 삽입공(15)에 연결핀(20)을 꽂으면서 조립시키는 것이다.

도면 도2a는 세그먼트의 상부 사시도로서 양측 경사각을 20。 각도로 한정 시키고 이 경사진 양측면 중간부에 서로 상반되는 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)을 형성시키고 단,장측면 중간부에 서로 상반되게 형성시킨 사각형 띠돌기(14)와 사각형 띠홈(13)의 양쪽에는 연결핀(20)의 삽입공(15)을 형성시킨 것이고 도면 도2b는 5개의 세그먼트를 결합후 마지막 1개를 경사진 양측면으로 서로 맞닿이도록 끼워 넣을때 양측면에 5㎜ 로 돌출되게 부착된 고무지수재 두개가 제자리로 들어가는 과정에서 완전히 결합되기 이전에 양측면에서 5㎜ 씩 합이 10㎜ 로 돌출된 고무지수재가 먼저 접촉되는 상태를 보인 부분확대 예시도로서 고무지수재가 접촉되어 밀리는 거리(D)는이므로 종래와 같이 세그먼트의 양측 경사각이 10。인 경우 양쪽 고무지수재가 접촉되어 밀리는 거리가 5.8㎝ 가 되나 양측 경사각을 20。 로 할 경우 10。 각도의 절반거리인 2.9㎝ 가 되므로 고무지수재가 홈에서 이탈할수 있는 거리를 반으로 줄여주는 것이다.

도면 도3a,b는 본 발명의 세그먼트(10)를 원통체로 조립시 양측 경사면에 서로 상반되게 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)을 서로 맞물리도록 결합시키는 구조를 보인 부분확대 단면도로서 양측면의 중간부에 서로 상반되게 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)의 크기를 세그먼트 양측면 두께에 5분지 1 크기로 형성시켜서 1t 무게의 세그먼트 큰 하중에 의한 수직력과 전단력에 의해 파손되지 않는 범위내에서 양측면의 접촉마찰력을 최대로 증가시키는 구조가 되는 것이다.그리고 세그먼트의 양측면에 서로 상반되게 양측면 두께의 5분지 1 크기로 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)을 사다리꼴 세그먼트의 양측면에 반원형 띠돌기(12)만을 형성시키고 이 사다리꼴 세그먼트와 접하는 역사다리꼴 세그먼트의 양측면에는 반원형 띠홈(11)만을 형성시켜서 결합시 사다리꼴 세그먼트의 양측 반원형 띠돌기(12)에 역사다리꼴 세그먼트의 양측 반원형 띠홈(11)이 서로 맞물리도록 결합시킬수도 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 사다리꼴 세그먼트의 양측 경사각을 20。 내외로 한정시켜서 원통체로 결합시 연결부의 안정성을 도모하고 결합되는 과정에서도 상호 접촉되는 양측면의 홈에 부착되어 5㎜ 로 돌출된 고무지수재가 완전히 결합되기 이전에 10㎜ 로 먼저 접촉되어 완전히 제자리로 들어가는 과정에서 밀리게 되는 거리를 2.9㎝ 로 최소화시켜서 누수의 현상을 최대로 방지시키고 또한 세그먼트가 결합시 상호 접촉되는 양측면의 접촉마찰력을 증가시키기 위하여 세그먼트의 큰 하중에 의한 수직력과 전단력에 의해 파손되지 않는 범위내에서 최대의 크기인 양측면 두께크기의 5분지 1 크기로 하여 연결부인 양측면의 접촉마찰력을 최대로 증가시킨 것이다.

Claims (3)

1. 원주방향 단면상으로 만곡지고 양측이 경사가 진 공지의 사다리꼴 세그먼트에 있어서 양측의 경사각을 20。 내외로 한정시키고 양측면 중간부에 서로 상반되게 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11)의 크기를 양측면 두께의 5분지 1 크기로 형성시켜서 된 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트
2. 제 1항에 있어서 양측면 중간부에 서로 상반되게 양측면 두께의 5분지 1 크기로 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11) 중 반원형 띠돌기(12)만을 양측면에 형성시켜서 된 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트
3. 제 1항에 있어서 양측면 중간부에 서로 상반되게 양측면 두께의 5분지 1 크기로 형성시킨 반원형 띠돌기(12)와 반원형 띠홈(11) 중 반원형 띠홈(11)만을 양측면에 형성시켜서 된 시공이 편리하고 조립이 견고한 터널용 세그먼트