KR100661498B1 - Construction method of concrete structures in parallel with blasting in tunnel - Google Patents
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Abstract
2열로 시공되는 터널에서 굴착작업과 콘크리트 구조물 시공작업을 효율적으로 병행하기 터널 시공방법을 제공하기 위하여,In order to provide a tunnel construction method to efficiently combine excavation work and concrete structure construction work in two rows of tunnels,
제1열 및 제2열의 터널을 동시에 굴착하는 터널 시공방법으로서,A tunnel construction method for simultaneously excavating tunnels of the first row and the second row,
상기 제1열의 터널과 제2열의 터널을 지속적으로 굴착하면서 굴착된 각각의 터널을 따라서 부속설비를 설치하는 굴착 및 부속설비 설치단계;An excavation and attachment installation step of installing an accessory facility along each of the excavated tunnels while continuously excavating the tunnel of the first row and the second row of tunnels;
상기 제1열 및 제2열의 터널이 어느 정도 굴착 된 후, 이들 터널을 연결하는 첫 번째 피난연락갱을 굴착하는 단계;Digging the first and second rows of tunnels to some extent, then excavating the first evacuation contact connecting these tunnels;
상기 굴착된 제1열 및 제2열 각각의 터널의 측벽 하부에 배수공동구를 시공하는 단계;Constructing drainage holes in the lower sidewalls of each of the excavated first and second rows of tunnels;
상기 피난연락갱을 통하여 상기 첫 번째 구간의 제1열 또는 제2열의 터널에 설치된 부속설비 중에서, 어느 하나열의 부속설비를 철거하여 다른 열의 터널로 이동 배치하는 부속설비 이설단계;A relocation step of dismantling an accessory facility of one row and moving it to a tunnel of another row among the accessory facilities installed in the tunnel of the first row or the second row of the first section through the evacuation contact shaft;
상기 부속설비가 이설된 구간의 터널에서는 콘크리트라이닝시공을 행하면서 그 전방의 막장방향으로는 상기와 같은 굴착, 부속설비 설치 및 배수공동구 시공을 행하는 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 제공한다.Tunnel construction method for tunnel blasting and concrete structure construction is performed in the tunnel of the section where the auxiliary equipment is installed, while performing concrete lining construction and installing the above-mentioned excavation, installation of auxiliary equipment, and construction of drainage holes in the membrane direction in front. to provide.
상기 콘크리트 배수공동구 시공 및 콘크리트라이닝시공 단계는, 각열의 터널 막장에서 발파를 하여도 이들 시공되는 구조물이 영향을 받지 않도록 적정 이격거리를 띄우고 시공한다.In the concrete drainage hole construction and concrete lining construction step, even if the blasting in the tunnel membrane of each row, the construction to increase the appropriate distance so that the construction is not affected.
터널,환기구,부속설비,배수공동구,피난연락갱,콘크리트라이닝 Tunnel, ventilation, accessory, drainage joint, evacuation contact, concrete training
Description
도 1은 본 발명에 의한 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 설명하기 위하여 장대터널이 시공되는 것을 평면에서 바라본 단면도.1 is a cross-sectional view in plan view of a pole tunnel is constructed in order to explain the tunnel construction method for parallel blasting and concrete structure construction according to the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명에 의한 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 평면에서 바라본 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the tunnel construction method for parallel construction of the tunnel blasting and concrete structure according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 B-B선 단면도 및 C-C선 단면도.4A and 4B are cross-sectional views taken along line B-B and line C-C of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 평면에서 바라본 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention in a plan view.
본 발명은 터널 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2열로 시공되는 터널에서 굴착작업과 콘크리트 구조물 시공작업을 효율적으로 병행하여 공기단축을 할 수 있는 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel construction method, and more particularly in a tunnel construction method for tunnel blasting and concrete structure parallel construction that can shorten the air by effectively drilling excavation work and concrete structure construction work in a tunnel constructed in two rows It is about.
일반적으로 터널 공법의 선정은 시공의 안전성, 경제성, 시공의 편이성 등을 종합적으로 검토하여 이루어지며, 현재 가장 많이 이용되는 터널 공법으로는 천공과 발파를 통해 터널을 굴착하는 NATM공법(New Austrian Tunneling Method)이 이용되고 있다.Generally, the tunnel method is selected by comprehensively reviewing the safety, economics, and convenience of construction. The most commonly used tunnel method is the NATM method, which excavates tunnels through drilling and blasting (New Austrian Tunneling Method). ) Is used.
상기 NATM 공법은, 터널을 굴착 하면서 굴착면에 숏크리트를 뿜어 붙여 굴착면을 보강하여 암반을 자립시키는 방법으로서, 굴착속도가 빠른 장점이 있다. 이렇게 터널 굴착을 완료한 다음에는 터널 벽면에 방수재를 설치한 후, 콘크리트 공동구 및 라이닝을 설치하여 터널 내부의 주된 공사를 마감하게 된다.The NATM method is a method of reinforcing the rock by reinforcing the rock surface by spraying shotcrete to the excavation surface while excavating the tunnel, has the advantage of fast excavation speed. After the tunnel excavation is completed, waterproof materials are installed on the tunnel walls, and concrete hollow holes and linings are installed to finish the main work inside the tunnel.
이때 상기의 콘크리트 라이닝은 환기 등에 사용되는 부대시설의 용이한 부착 및 터널 주변 암반의 낙반 방지 등 안전율 제고를 위해 거의 모든 터널의 경우에 설치되고 있다.At this time, the concrete lining is installed in almost all tunnels in order to increase the safety factor, such as easy attachment of auxiliary facilities used for ventilation and prevention of falling of rocks around the tunnel.
즉, 지금까지 국내의 도로터널공사 현장에서는 공동구나 콘크리트 라이닝과 같은 콘크리트 구조물의 시공은 발파작업에 의한 암반굴착이 완료된 후, 이루어져 왔는데, 이같은 작업공정은 발파시 발생하는 발파진동이 타설되는 콘크리트라이닝에 균열을 발생시키거나 강도를 저하시킬 수도 있으므로, 이를 예방하기 위한 것이 주된 이유중의 하나였다.In other words, the construction of concrete structures such as cavities or concrete linings has been carried out after the completion of rock excavation by blasting work at the road tunnel construction site in Korea. Such work process is concrete lining in which blasting vibrations generated during blasting are poured. This may cause cracking or lower the strength, which is one of the main reasons for preventing this problem.
그러나, 단면이 크고 길이가 긴 장대터널이 늘어나고 있는 추세인 요즈음, 이와 같이 암반굴착작업이 끝난 후, 터널 내부의 콘크리트 구조물 시공이 시작되는 경우, 공사기간이 상당히 지연될 수밖에 없다. 또한 콘크리트 구조물의 품질에 영향만 없다면, 굴착과 동시에 구조물을 시공하는 것은 공기단축과 공사비 절감을 위해 바람직한 공정관리라고 할 수 있다.However, these days when the long tunnel with a long cross section is increasing, when the construction of the concrete structure inside the tunnel starts after the rock excavation work, the construction period is inevitably delayed. In addition, if the quality of the concrete structure is not affected, constructing the structure at the same time as the excavation can be said to be a desirable process control for shortening the air and reducing construction costs.
이렇게 굴착작업과 콘크리트 구조물 시공작업을 병행하기 위해서는 환기구, 전기 및 용수관 등과 같은 부속설비의 위치변경 방법과, 이에 따른 작업방법이 핵심사항이다.In order to perform the excavation work and the construction work of the concrete structure in this way, the position change method of the accessory equipment such as the ventilation hole, the electricity and the water pipe, and the work method according thereto are the key points.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 2열로 시공되는 터널에서 굴착작업과 콘크리트 구조물 시공작업을 효율적으로 병행하여 공기단축을 할 수 있는 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is a tunnel blasting which can shorten the air by effectively combining the excavation work and concrete structure construction work in a tunnel that is constructed in two rows To provide a tunnel construction method for parallel construction of concrete structures.
본 발명이 제안하는 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법은,Tunnel construction method for parallel blasting and concrete structure proposed by the present invention,
제1열 및 제2열의 터널을 동시에 굴착하는 터널 시공방법으로서,A tunnel construction method for simultaneously excavating tunnels of the first row and the second row,
상기 제1열의 터널과 제2열의 터널을 지속적으로 굴착하면서 굴착된 각각의 터널을 따라서 부속설비를 설치하는 굴착 및 부속설비 설치단계;An excavation and attachment installation step of installing an accessory facility along each of the excavated tunnels while continuously excavating the tunnel of the first row and the second row of tunnels;
상기 제1열 및 제2열의 터널이 어느 정도 굴착 된 후, 이들 터널을 연결하는 첫 번째 피난연락갱을 굴착하는 단계;Digging the first and second rows of tunnels to some extent, then excavating the first evacuation contact connecting these tunnels;
상기 굴착된 제1열 및 제2열 각각의 터널의 측벽 하부에 배수공동구를 시공하는 단계;Constructing drainage holes in the lower sidewalls of each of the excavated first and second rows of tunnels;
상기 피난연락갱을 통하여 상기 첫 번째 구간의 제1열 또는 제2열의 터널에 설치된 부속설비 중에서, 어느 하나열의 부속설비를 철거하여 다른열의 터널로 이 동 배치하는 부속설비 이설단계;A relocation step of dismantling an accessory facility of one row and moving it to a tunnel of another row among the accessory facilities installed in the first row or the second row of tunnels through the evacuation contact gang;
상기 부속설비가 이설된 구간의 터널에서는 콘크리트라이닝 시공을 행하면서 그 전방의 막장방향으로는 상기와 같은 굴착, 부속설비 설치 및 배수공동구 시공을 행하는 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 제공한다.Tunnel construction method for tunnel blasting and concrete structure construction is performed in the tunnel of the section where the auxiliary equipment is installed, while performing concrete lining construction and in the direction of the curtain in front of the tunnel, the above-mentioned excavation, installation of auxiliary equipment, and construction of drainage holes to provide.
상기 콘크리트 배수공동구 시공 및 콘크리트라이닝시공 단계는, 각열의 터널 막장에서 발파를 하여도 이들 시공되는 구조물이 영향을 받지 않도록 적정 이격거리를 띄우고 시공한다.In the concrete drainage hole construction and concrete lining construction step, even if the blasting in the tunnel membrane of each row, the construction to increase the appropriate distance so that the construction is not affected.
상기 부속설비 이설단계와 콘크리트라이닝시공 단계는, 첫 번째 피난연락갱 또는 그 후순위의 피난연락갱 중에서 어느 하나의 피난연락갱을 통하여 제1열 또는 제2열의 터널에 설치된 부속설비 중 어느 열의 부속설비를 철거하여 이동 배치한 후 진행할 수도 있다.In the step of relocating the accessory equipment and constructing the concrete lining, the accessory equipment of any column of the auxiliary equipment installed in the tunnel of the first row or the second row through the evacuation contact shaft of the first evacuation contact shaft or the subsequent evacuation contact shaft. You can also proceed after dismantling and moving.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 의한 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법을 설명하기 위하여 장대터널의 시공을 평면에서 바라본 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view viewed from a plan view of the construction of a pole tunnel in order to explain the tunnel construction method for the parallel construction and tunnel blasting according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도시된 바와 같이 본 발명의 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법은, 2열로 시공되는 터널에 적용되는 것으로서, 먼저 터널의 시공은 소정의 간격을 유지하며 2열로 제1터널(100)과 제2터널(200)을 굴착 한다.As shown, the tunnel construction method for parallel construction of tunnel blasting and concrete structure of the present invention is to be applied to a tunnel constructed in two rows. First, the construction of the tunnel maintains a predetermined interval and the
이와 같은 터널 굴착시 각각의 터널(100)(200)에는 환기구(110)(210), 급수 관 및 전기배선(120)(220) 등과 같은 부속설비가 필수적으로 설치되는데, 이 부속설비는 굴진된 터널의 벽면을 따라서 터널의 막장부분까지 연장되는 형태로 설치된다.In this tunnel excavation, each of the
상기 환기구(110)(210), 급수관 및 전기배선(120)(220) 등의 부속설비는 차후의 병행시공을 위해 터널 바닥면으로부터 3m 이상 높이로 설치하는 것이 바람직하다.The fittings such as the
이러한 과정으로 각각의 터널(100)(200)을 굴착하면서, 그 후방에서는 굴착된 각각의 터널(100)(200) 내벽에는 방수를 위한 방수시트를 설치하고 하부에는 굴착시 암반 등을 통하여 배출되는 물을 터널 밖으로 유도하기 위한 콘크리트로 된 배수공동구(130)(230)를 시공하게 된다.In this process, while digging each
이러한 배수공동구(130)(230)의 시공시에는, 각각의 터널(100)(200) 막장에서 발파를 하여도 콘크리트 구조물에 피해가 없을 정도의 거리, 즉, 적정 이격거리이상을 이격시켜야 한다. 적정 이격거리는 발파시 발생하는 진동을 수 차례 계측함으로써 확인할 수 있는 통상적인 방법으로 설정할 수 있다.In the construction of the
그리고, 이러한 터널의 굴착시 일정구간마다(대략 500m 정도) 피난연락갱(300)을 굴착하게 되는데, 이 피난연락갱(300)은 제1터널(100)과 제2터널(200)을 서로 연결된 형태로 관통하여, 터널 내부에서 긴급 상황 발생시 이용할 수 있도록 되어있다.In addition, when the tunnel is excavated, the
이러한 터널굴착시 공사기간을 단축하기 위해서는 굴착작업과 굴착된 터널내부에 콘크리트 구조물 시공작업을 병행하는 것이 가장 좋은데, 본 발명에서는 이 두 가지 작업을 병행하며 터널을 시공하는 방법을 제시하고 있다.In order to shorten the construction period during the tunnel excavation, it is best to perform the excavation work and the concrete structure construction work in the excavated tunnel, and the present invention proposes a method of constructing the tunnel in parallel with these two operations.
그러한 것을 위하여 본 발명에서는 도 3 및 도 4에서와 같이, 각각의 터널(100)(200)중 막장에서 발파를 하여도 콘크리트 구조물에 피해가 없을 정도의 거리, 즉, 적정 이격거리 이상을 굴착하면 터널 측벽 하부에 콘크리트 배수 공동구 시공을 시작한다. 아울러 이들 터널을 연결하는 첫 번째 피난연락갱(300)이 굴착된 후, 상기 첫 번째 구간의 제1터널(100) 또는 제2터널(200)에 설치된 환기구(110)(210), 급수관 및 전기배선(120)(220) 등의 부속설비 중에서 어느 하나의 터널에 설치된 부속설비를 철거하여 다른 터널에 이동 배치한다.To this end, in the present invention, as shown in Figures 3 and 4, even if the blasting in the membrane of each
그리고, 부속설비가 이동된 터널에서는 콘크리트라이닝(400)시공을 행하면서, 그 전방의 막장방향으로는 상기와 같은 굴착 및 부속설비 설치 및 배수공동구 시공작업을 계속 진행하면 된다.In the tunnel in which the accessory equipment is moved, the
즉, 예를 들어 도면에서와 같이 제2터널(200)에 설치된 환기구(210), 급수관 및 전기배선(220)을 포함하는 부속설비를 철거하여 제1터널(100)로 이동 배치한다고 가정하면, 제2터널(200)은 피난연락갱(300)의 후방으로는 굴착이 완료된 상태로 부속설비가 설치되어 있지 않으므로 콘크리트라이닝(400)과 같은 구조물을 시공할 수 있게 된다.That is, for example, suppose that the auxiliary equipment including the
따라서, 제1터널(100) 및 제2터널(200)의 피난연락갱(300) 전방에서는 굴착작업을 행할 수 있고, 피난연락갱(300)의 후방으로 제2터널(200)에서는 콘크리트라이닝(400) 시공작업과 같은 콘크리트구조물 시공작업을 병행할 수 있다.Therefore, excavation work can be performed in front of the
이때, 콘크리트라이닝(400) 시공작업도, 각각의 터널(100)(200) 막장에서 발 파를 하여도 콘크리트 구조물에 피해가 없을 정도의 적정 이격거리 이상을 유지한 상태로 행하면 된다.At this time, the construction work of the
이렇게 터널굴착 작업과 콘크리트구조물 시공작업을 병행하여 피난연락갱(300) 위치까지 제2터널(200)에 콘크리트라이닝(400)시공을 완료할 수 있다.In this way, the tunnel lining work and the concrete structure construction work can be performed in parallel to complete the construction of the
그리고 다음구간의 후순위 피난연락갱이 굴착되면, 후순위 피난연락갱을 이용하여 상기와 같은 방법으로 제2열터널(200)에 위치한 부속설비를 제1열터널(100)로 이동 배치한 후, 상기와 같은 과정을 반복하여 굴착작업 및 콘크리트라이닝 시공작업을 병행하면 된다.When the subordinate evacuation liaison is excavated in the next section, the subsidiary evacuation liaison is used to move and arrange the auxiliary equipment located in the
이러한 과정으로 터널이 모두 굴착되면, 어느 한열의 터널 즉, 제2터널(200)은 마지막 구간(적정 이격거리 구간)을 제외하고 콘크리트라이닝(400)시공작업이 완료되며, 이와 연속하여 마지막 구간에도 콘크리트라이닝(400) 시공작업을 행하면 하나의 터널, 즉 제2터널(200)은 콘크리트 구조물 시공작업이 완료된다.When all the tunnels are excavated by this process, the construction of the
그리고 콘크리트 구조물 시공작업을 행하지 않은 다른 열의 터널인 제1터널(100)은, 제1터널(100)에 대한 굴착작업이 완료된 후, 그 내부에 설치된 환기구(110)(210), 급수관 및 전기배선(120)(220) 등의 부속설비를 철거한 다음, 콘크리트라이닝 시공작업을 하면 된다.In addition, the
상기에서는 하나의 피난연락갱이 굴착 될 때마다, 이를 통하여 한쪽 터널에 설치된 부속설비를 철거하여 다른 터널로 이동 배치한 후, 콘크리트라이닝 시공작업을 행하게 되지만, 도 5에서와 같이 첫 번째 피난연락갱(300) 굴착 이후, 두 번째 피난연락갱(310)이 굴착되면, 이 피난연락갱(310)을 통하여 어느 한열의 터널, 예를 들어 제2터널(200)에 설치된 환기구(210), 급수관 및 전기배선(220) 등의 부속설비를 철거하여 제1터널(100)로 이동 배치한 후, 상기와 같은 과정을 반복하여 굴착작업 및 콘크리트라이닝 시공작업을 병행할 수도 있다.In the above, each time one evacuation contact is excavated, after dismantling the attached equipment installed in one tunnel and moving to another tunnel, the concrete lining construction work, but as shown in FIG. 300) After the excavation, when the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 터널발파와 콘크리트 구조물 병행시공을 위한 터널 시공방법은, 2열로 형성되는 터널 공사시 필수적으로 설치되는 피난연락갱을 통하여 환기구, 급수관, 전기배선 등과 같은 부속설비를 일측의 터널로 이설하여, 피난연락갱의 전방에서는 굴착작업을 행하면서 부속설비가 이설된 터널구간에서는 콘크리트라이닝 시공작업을 병행할 수 있으므로, 굴착작업과 콘크리트 구조물 시공작업을 효율적으로 병행하여 공기단축을 할 수 있고, 이로 인하여 공사비를 줄일 수 있다.As described above, the tunnel construction method for the parallel construction of the tunnel blasting and the concrete structure according to the present invention includes one side of the auxiliary equipment such as a ventilation opening, a water supply pipe, and an electric wiring through an evacuation contact shaft which is essentially installed during the tunnel construction in two rows. Relocated to the tunnel of the tunnel, excavation work can be done in front of the evacuation contact gang, and concrete lining construction work can be performed simultaneously in the tunnel section where the accessory equipment is installed. Can reduce the cost of construction.
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