KR100374003B1 - 터널내 ø700이상 대형강관의 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 터널내에 Ø700이상의 대형 강관을 부설할때 터널과 대형 강관의 직경 차이가 1000mm미만인 직,곡선부의 연결을 위한 터널내 Ø700이상의 대형강관의 용접방법에 관한 것이다.

이는특히, 터널을 굴착하는 단계와 외부용접을 위한 연결부의 터널을 확폭하는 단계와 강관을 용접하여 밀어넣는 단계와 터널확폭부의 강관에 맨홀을 설치하는 단계와 강관의 외부를 용접하는 단계와 맨홀닫음 및 뒷채움하는 단계로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

이에의하여, 터널내 강관의 직선부와 직선부 또는 곡선부와 곡선부, 직선부와 곡선부를 연결함에 있어서 종래의 내부용접에 의한 시공을 내,외부를 모두 용접하므로서 Ø700이상의 대형강관 연결을 견고하게 하는 것이다.

Description

터널내 Ø700이상 대형강관의 용접방법{AAAA}

본 발명은 터널내 Ø700이상의 대형강관의 용접방법에 관한 것으로, 이는특히 터널직경과 강관의 직경차가 적은 상태의 연결부에 대한 강관의 외부 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로 터널내에 설치하는 대형강관은, 통상적으로 터널을 강관의 직경보다 크게하여 강관과 터널사이에 작업공간을 확보하여 내,외부를 용접하여 시공하거나 터널의 직경의 차가 적을때, 직선부는 터널입구에서 내,외부를 용접하여 밀어넣는 방법으로 강관을 설치하고, 터널이 직선과 곡선으로 선형이 이루어진곳에서는 곡선부는 용접을 하지않은 상태에서 설치위치에 밀어넣은후 강관의 내측에서 연결부의 내부만을 용접하여 설치하고, 그 주변을 보강하는 방법으로 시공하였다.

그러나, 종래의 기술로는 직경차가 큰 터널을 굴착하거나, 직경차가 적은 경우에는 Ø700이상의 대형강관에서 내,외부를 용접해야하는 규준에 맞지않고, 부족한 응력을 보강하기 위하여 부가적인 보조공법을 시행해도 외부를 용접한것과 같이 완전하게 응력을 보완하는 방법이 없으며, 보강비용에 비하여 효과가 적고, 이에따라 비용이 낭비되어 경제적 손실이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은, 강관 설치를 위한 터널의 직경차를 최소화하여 터널굴착 능률항상과 비용절감을 할수 있도록 하는 터널내 Ø700이상 대형강관의 용접방법을 제공하는데 있다.또한, 터널을 최소단면으로 굴착할수있도록 하며, 기계화 시공이 가능하고 지하공간의 안정성 확보와 주변환경공해 방지를 기할수 있고, 터널굴착작업의 능률을 향상 시킬수있어 공사기간의 단축시키도록 하는 터널내 Ø700이상 대형강관의 용접방법을 제공하는데 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 강관설치 구간의 종평면도에 배치한 평면도.

도 1b는 본 발명에 따른 강관설치 구간의 종단면도에 배치한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 터널확폭부의 상세도.

도 3a는 본 발명에 따른 강관의 맨홀 정면도.

도 3b는 본 발명에 따른 강관의 맨홀 평면도.

* 도면중 주요부호에 대한 설명

1 : 터널직선부 2 : 터널곡선부

3 : 터널확폭부 4 : 강관직선부

5 : 강관곡선부 6 : 맨홀

7 : 터널직,곡선부 지보재 8 : 터널확폭부 지보재

9 : 환기시설

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 터널굴착단계와 곡선 연결부의 최소작업공간 확보를 위하여 터널을 확폭하는 단계와, 강관의 일부를 내,외부용접하여 터널내의 설치위치에 강관을 밀어넣는 단계와, 터널확폭부의 강관에 맨홀을 설치하는 단계와, 강관 연결부의 외부를 용접하는 단계와, 맨홀패쇄 및 터널공간을 뒷채움하는 단계로 이루어진 터널내 Ø700이상 대형강관의 용접방법이 제공된다.이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.본 발명은, 그 구성이 크게 확폭부를 갖는 터널과 상기 확폭부와 일치토록 맨홀이 형성되는 강관으로 구성되어 있다.이때, 상기 터널은 굴착지형에 따라 직선부및 곡선부로서 이루어 지는 일정 선형을 갖도록 된다.그리고, 상기 터널확폭부는, 선형을 이루는 곡선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부가 만나는 지점, 직선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부 사이의 직선부와 곡선부가 만나는 지점등의 강관연결을 위하여 필요한 곳에 각각 위치하고, 강관 연결부의 외부용접을 위한 작업공간으로 이용된다.또한, 상기 터널의 모든 확폭부에는, 터널내에 삽입되는 강관에 확폭부와 대응토록 강관에 맨홀을 1개 이상씩 설치하며, 상기 맨홀은 강관의 내부에서 결합및 분리토록 플랜지형으로 설치되어 분리시 강관의 내부에서 강관의 외면과 터널사이의 공간인 확폭부로의 이동을 위한 통로가 되고, 이를 통하여 터널내에 위치하는 확폭부로 자유롭게 통행할수 있도록 된다.본 발명을 구체적으로 설명한다.도 1a,b는, 터널 선형의 일부와 터널 직선부와 곡선부를 연결하기 위하여 터널을 확폭한 부분의 종,평 단면도를 나타낸 것으로, 도 1a,b의 (1)은 최소굴착 단면을 갖는 터널직선부이고, 도 1a,b의 (2)는 최소굴착단면을 갖는 터널곡선부이며, 도 1a,b의 (3)은 강관의 외부용접을 위한 터널확폭부이고, 도 1a,b의 (4)는 강관직선부이며, 도 1a,b의 (5)는 강관곡선이고, 도 1a,b의 (6)은 맨홀이며, 도 2의 (7)은 터널직선 및 곡선부 지보재이며, 도 2의 (8)은 터널확폭부 지보재이며, 도 2의 (9)는 환기시설이다.또한, 도 2는 터널 확폭부의 상세도이며, 도 3은 강관의 맨홀상세도이다.

본 발명을 구체적으로 설명하면,먼저 일정선형을 갖는 터널의 소정부위에서 확폭부를 갖도록 터널을 굴착한다.상기 확폭부는, 터널의 선형에 의해 확인 가능토록 되며, 선형의 곡선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부가 만나는 지점, 직선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부 사이의 직선부와 곡선부가 만나는 지점등의 강관의 연결을 위하여 필요한 곳에 각각 위치한다.그리고, 상기 터널과 강관의 직경차가 적은 터널에 강관을 설치할 때 강관의 외부용접을 하지 못하는 문제점을 개선키 위하여, 터널을 굴착하는 방법은 종래와 같이 기계식(쉴드, 쉴드 T.B.M, T.B.M)공법터널이나 NATM공법및 암반추진공법과 압입공법등으로서 터널을 굴착한다.또한, 상기 터널에 강관을 삽입하기전에 터널 선형에서의 직선부(1)와 곡선부(2)가 만나는 지점등 강관의 연결이 필요한 지점 즉, 강관의 연결부는 터널에 삽입되는 강관의 외부에서 용접작업을 할 수 있도록 터널을 확폭하는 터널확폭부(3)가 설치된다.더하여, 상기 터널확폭부(3)는 터널 선형에서의 곡선부 위치와 수에 따라 확폭부의 갯수가 결정되고, 상기, 확폭부의 크기는 강관의 직경에 대응하여 강관의 외경측에서 일정 작업공간을 갖도록 설치된다.상기와 같이 복수의 강관 연결부에 위치하는 확폭부를 제외한 나머지 부문이 강관의 폭과 거의 일치토록 되어 터널을 최소단면으로 굴착함으로써 터널굴착 능률항상과 비용을 절감한다.이어서, 상기 터널의 확폭작업이 완료되면 선형을 갖는 터널 내부의 설치위치로 복수의 강관을 각각 삽입하여 상호 연결하고, 이때 상기 확폭부는 강관에 형성되는 맨홀이 각각 위치토록 된다.그리고, 상기 맨홀은 선형의 곡선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부가 만나는 지점, 직선부와 직선부가 만나는 지점, 곡선부와 곡선부 사이의 직선부와 곡선부가 만나는 지점등의 강관연결부 일측을 관통한후 플랜지형으로 설치하여 강관의 내측에서 결합및 분리토록 한다.이때, 상기 맨홀은 터널내에 강관을 삽입한후 설치하여도 좋으며, 터널내의 강관 삽입전에 미리 설치하여도 좋다.또한, 상기 터널내에 강관을 삽입하기 전에 터널의 직선부에 삽입되는 강관은 터널의 투입전에 내,외부를 모두 용접하고, 직선부와 직선부등을 연결하는 터널곡선부등 터널내에 삽입되어 강관의 터널외부 용접이 불가능한 부분은 터널 내부에 미리 형성되는 확폭부에서 직선관 또는 곡선관의 내,외부를 용접하여 확폭부의 수와 연장을 최소화 하게 된다.더하여, 강관내에서 절단 및 용접작업을 위한 환기시설을 먼저 설치한 다음에 강관투입 및 확폭부의 맨홀을 설치하고, 상기 맨홀은 강관의 외부 용접공간과의 통행로 및 환기구로서 이용되며, 강관의 외부용접전 작업공간의 환기시설 또는 산소호흡장치를 우선설치한후 외부용접을 실시해야만 안전사고가 방지된다.그리고, 상기 터널내에 삽입되는 강관 연결부의 내부를 연결편의 덧댐등에 의해 상호 용접하고, 맨홀을 개방하여 강관 연결부의 외측을 용접한다.상기 일정길이로 연결되는 강관 직선부가 상호 연결되는 부분 즉 강관의 곡선부를 이루는 연결부의 내부를 상호 용접하고, 이때 산소호흡장치및 환기시설은 미리가동하며, 강관의 내부에서 결합및 분리가능토록 플랜지형으로 설치되는 맨홀(6)의 볼트를 분리하여 맨홀을 개방하고, 이를 통하여 확폭부(3)로 이동하며, 상기 확폭부(30)에 위치하는 강관 연결부의 외부를 용접하게 된다.계속하여, 맨홀을 개방 확폭부에서 강관의 외부용접을 완료한후 강관의 내부에서 맨홀 결합작업을 수행하며, 맨홀(6)에 형성되는 몰타르주입공(미도시)을 통하여 강관과 터널사이를 채우면 작업이 완료된다.이에의하여, 지하공간의 안정성 확보와 주변환경공해를 방지할수 있고, 터널굴착작업의 능률을 향상 시킬수있어 공사기간의 단축시키도록 한다.또한, 상기 맨홀(6)을 통한 확폭부의 뒷채움은, 맨홀(6)을 개방한후 강관의 내부를 통한 뒷채움 재료의 운반으로 뒷채움을 완료하고, 이어서 맨홀(6)를 결합하여도 좋다.더하여, 연결부의 내외부가 상호 연결되는 강관의 맨홀(6)을 먼저 결합한후 그 일측에 형성되는 몰타르주입공(미도시)에 몰타르 주입용 호스를 삽입 연결하고, 외부로 부터 몰타르가 공급되는 몰타르 주입관을 통하여 몰타르가 확폭부에 주입되어 뒷채움 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 터널내 대형강관 설치시 종래의 공법에 비하여 터널의 굴착단면적이 적어지고 터널내 강관의 내,외부의 용접을 완벽하게 할수있어 견실한 시공을 할 수 있으며 공기단축과 비용을 절감할 수 있는 현재 까지 실시된 사례가 없는 최초의 터널내 대형강관 설치방법인 것이다.

Claims (4)

1. 곡선부위에 확폭부를 형성하도록 터널을 굴착하는 단계;

   상기 터널에 복수의 강관을 삽입하여 그 단부를 상호 연결하고, 확폭부에 위치하는 강관의 연결부 양측에 맨홀을 설치하는 단계;

   상기 강관 연결부의 내부를 용접하고, 맨홀을 개방한후 확폭부의 공간에서 연결부의 외부를 용접하는 단계;및,

   상기 맨홀을 닫고, 확폭부를 뒷채움 하는 단계를 포함하는 터널내 Ø700 이상 대형강관의 용접방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 강관에 맨홀을 설치하는 단계는, 터널의 직선부에 내,외부가 미리 용접하는 강관을 확폭부까지 삽입한후 확폭부에 대응되어 위치하는 강관의 벽면 양측을 관통하고, 이에 강관의 내부에서 결합및 분리되도록 플랜지형 맨홀을 설치하는 것을 특징으로 하는 터널내 Ø700 이상 대형강관의 용접방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 확폭부를 뒷채움하는 단계는, 강관의 맨홀을 결합한후 맨홀에 형성되는 몰타르 주입공에 몰타르 주입용 호스를 연결하고, 주입용 호스에 의해 주입되는 몰타르로서 확폭부를 뒷채움 하는 것을 특징으로 하는 터널내 Ø700 이상 대형강관의 용접방법.