KR100815568B1 - 비개착타입 터널시공방법 및 이에 적용되는 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 비개착식 터널굴착 시공 방법에 있어서,
터널의 일정 높이에서 폭 방향으로 상부대구경강관을 상부 소정 위치에 등간격 다수개 압입하는 상부대구경강관압입단계와,
상기 상부측대구경압입단계에 의해 이격 압입되는 각 상부대구경강관 사이에 소구경수평강관을 압입 추진 한 후 각 소구경수평강관을 연결하게 되는 수평공강관을 압입하고, 상기 상부대구경강관과 소구경수평강관을 연결하여 상기 다수개 이격되는 상부대구경강관이 상호 연결되도록 하고, 강관 추진되어 이완된 주변 지반을 그라우팅으로 보강하는 소구경수평강관압입 및 그라우팅단계와,
상기 상부측대구경압입단계의 상부대구경강관 위치 직하방으로 각각 기초대구경강관을 압입한 후, 상기 상부대구경강관과 상기 기초대구경강관 사이에 수직상으로 다수의 소구경수직강관을 압입하여 양단측 상부대구경강관과 기초대구경강관이 상호 연결되도록 하는 소구경수직강관압입단계와,
상기 기초대구경강관내부에 기초레일을 설치하고, 상기 기초레일을 따라 콘크리트 구조물이 압입되며 상기 각 소구경수평/수직강관을 회수하게 되는 터널구조체 압입 및 소구경강관회수단계와,
내부토사 굴착에 의해 잔존하는 상부대구경강관의 잔재를 회수한 후 하부슬래브를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계로 이루어지는 것을 특징으로 하여,
비개착식 터널 시공 과정에서 필요로 하는 각종 강관 및 구성 부품 등의 완 전한 회수가 가능하도록 하여 각종 구성부품의 재활용도를 높이고, 하부슬래브의 설치 작업 없이 먼저 터널 구조체의 진입이 가능하도록 하여, 전체적인 터널 시공 비용의 현저한 절감 효과와, 기존의 하부슬래브를 먼저 설치한 상태에서 터널구조체가 진입되어 발생 되는 막장 붕괴 및 선단 저항을 줄이기 위한 방편으로 시행하는 선굴착으로 노반이 침하되어 공사 중 지속적으로 노반을 보강하게 되는데 이로 인해 공기 지연 및 이를 위한 불필요한 설비 등으로 인하여 발생되는 공기 지연, 공사비의 증가, 작업인력의 낭비 등으로부터 발생 될 수 있는 문제점을 해결하게 되는 효과를 기대할 수 있는 비개착타입 터널시공방법 및 이에 적용되는 구조체에 관한 것이다.
비개착타입 터널 시공방법, 상부대구경강관, 기초대구경강관, 소구경수평강관, 소구경수직강관, 상하부지지관, 수평공강관
Description
도 1은 본 발명의 공정블럭도
도 2는 본 발명에 의한 상부대구경강관압입단계를 설명하는 개략도
도 3은 본 발명에 의한 소구경수평강관 압입 및 그라우팅단계를 설명하는 개략도
도 4는 도 3에 의해 적용되는 본 발명의 소구경수평강관의 상부 연결부분을 확대 도시한 수평공강관의 정면도
도 5는 도 4의 소구경수평강관의 평판에 기 진입되는 리드파이프를 따라 가이딩 될 수 있는 가이드를 갖는 타예시도를 도시한 도면
도 6은 소구경수평강관을 분리 도시한 사시도
도 7은 본 발명에 의한 기초대구경강관압입 및 소구경수직강관압입단계를 설명하는 개괄도
도 8a는 본 발명에 적용되는 소구경수직강관을 확대 도시한 것이고, 도 8b는 기 진입될 수 있는 리드파이프를 따라 가이딩되어지는 가이드를 소구경수직강관의 평판에 형성한 상태를 도시한 도면
도 9는 본 발명에 의한 터널구조체 압입 및 소구경수평/수직강관 회수단계를 설명하는 개괄도
도 10은 본 발명에 의한 하부슬래브 설치 단계를 설명하는 개괄도.
※ 도면 중 주요 부호에 대한 간단한 설명
S10; 상부대구경강관압입단계
S20; 소구경수평강관압입 및 그라우팅단계
S30; 기초대구경강관 압입 및 소구경수직강관압입단계
S40; 터널구조체 압입 및 소구경강관회수단계
S50; 하부슬래브설치단계
10; 터널 100; 상부대구경강관
200; 소구경수평강관 210,510; 상부지지관
210',510'; 하부지지관 211,211'; 수평가이드플레이트
212,212'; 수직지지플레이트 213,213'; 수평지지플레이트
213a,213a',513a,513a'; 볼트 214,214'514,514'; 절곡부
215,215',515,515'; 평판 215a,215a',515a,515a'; 가이드
215b,215b'515b,515b'; 리드파이프 216; 삽입가이드절개홈
217,517; "ㄷ"형강 218',516,516'; 고정플레이트
220; 수평공강관 221; 삽입플레이트
300; 그라우팅 400; 기초대구경강관
500; 소구경수직강관 511,511'; 수직가이드플레이트
512,512'; 수평지지플레이트 513,513'; 상하지지플레이트
본 발명은 터널시공방법 및 그 시공방법에 채택되는 구조체에 관한 것으로서, 상세하게는 비개착식 터널시공을 위한 굴착시 대구경강관과 소구경강관 및 수평공강관 등을 이용하여 지반에 굴착 추진한 후 콘크리트 타설체로 되는 터널 구조체를 압입하는 과정에서 상기한 각 소구경강관과 수평공강관 등의 자재를 전량 회수하도록 하여, 재활용도를 높이고 터널구조체 압입의 용이성 및 견고성을 확보할 수 있도록 함은 물론, 그 시공 공기가 단축 및 전체적 시공가가 절감될 수 있도록 하기 위한 비개착타입 터널시공방법 및 이에 적용되는 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 터널굴착방법으로 다양한 방식이 채택되어 시공 처리되고 있음은 주지된 바와 같다.
특히 가장 널리 사용되는 시공 방법 중의 하나가 전방견인공법(Front jacking method)인바, 본원인에 의해 등록된 특허 제 509707 호 등에 기재되어 있는 것을 인용하면, 프리캐스팅 된 박스를 전진 배치시키고 도로 또는 철로 건너편 등에 관통된 케이블에 유압잭 등을 설치하여 박스를 견인하며 일정 거리씩 전진하 면서 그 전진된 박스 내부에서 도로 또는 철로의 노반을 굴착하는 방법으로, 암반지역에서는 이러한 방법을 사용할 수 없고, 토사 지역에서만 가능하므로 지질학적 제한이 있게 되며, 상부슬래브 윗면 이완토사에 채운 모래주머니의 견인시 흐트러짐으로 인한 상부노반이 과다하게 침하되어, 차량의 안전운행이나 열차의 탈선을 방지하기 위한 지속적 노반 관리와 박스를 견인하기전 설치된 상부와 측면의 강관은 그대로 매몰되어 환경문제 유발은 물론 재활용이 불가능하게 되므로, 공사비가 증대될 뿐만 아니라 내부 굴착을 동시에 시행하므로 막장의 붕락 및 선굴착이 초래되어 상부 지반이 침하되는 결정적 문제점 등이 지적되고 있다.
따라서, 본원인은 이러한 문제점 등을 극복하기 위해 대한민국 특허청에 기출원된 특허등록출원 제 2006-89993 호인 비개착식 터널굴착방법 및 상기 방법에 의하여 설치된 터널구조체에 개시되고 있다.
이에 의하면, 대구경강관의 하방 양측면으로 흙막이용 강관을 별도 압입 설치하는 번거로움과, 대구경강관 하방에 소형 작업 터널을 형성하게 되는 기반부 형성 단계 등을 거쳐야 하는 등 작업 공정에서의 번잡함 등에 의해 작업 공기가 지연될 우려가 있다.
아울러 소강관을 연결하는 연결강판이 상부측 토사의 압력을 견디지 못하여 변형되는 등의 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점 등을 해결하기 위해 안출한 것으로서,
대구경강관 사이에 게재되는 소구경강관을 긴밀하게 연결되도록 하고 소구경강관의 추진 과정에서 토사의 압력을 충분히 견딜 수 있도록 하고, 터널 굴착 과정에서 사용되었던 소구경강관 등의 구조체의 완전한 회수가 가능할 수 있음은 물론, 작업공기의 단축 및 현장 인력 감축으로 인한 전체적 작업비용 및 작업공기를 현저하게 단축 시키도록 하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 기초를 이루는 기반부를 형성하기 위한 별도의 공정 없이 대구경강관을 추진 한 후 그 내부에 레일을 설치하여 콘크리트 타설된 터널 구조체의 압입이 가능하도록 하여, 작업의 용이성을 확보하도록 하는 데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 종래와 같은 터널 측벽의 토사 압력을 지탱하기 위한 별도의 흙막이용 강관 등을 요하지 않는 상태에서, 본 발명에 채택되는 소구경강관의 채택 적용이 가능하도록 함으로써, 전체적으로 소요되는 터널 시공 구조체를 이루는 부품의 종류를 현저하게 줄일 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
비개착식 터널굴착 시공 방법에 있어서,
터널의 일정 높이에서 폭 방향으로 상부대구경강관을 상부 소정 위치에 등간격 다수개 압입하는 상부대구경강관압입단계와,
상기 상부측대구경압입단계에 의해 이격 압입되는 각 상부대구경강관 사이에 소구경수평강관을 압입 추진 한 후 각 소구경수평강관을 연결하게 되는 수평공강관 을 압입하고, 상기 상부대구경강관과 소구경수평강관을 연결하여 상기 다수개 이격되는 상부대구경강관이 상호 연결되도록 하고, 강관 추진되어 이완된 주변 지반을 그라우팅 보강하는 소구경수평강관압입 및 그라우팅단계와,
상기 상부측대구경압입단계의 상부대구경강관 위치 직하방으로 각각 기초대구경강관을 압입한 후, 상기 상부대구경강관과 상기 기초대구경강관 사이에 수직상으로 다수의 소구경수직강관을 압입하여 양단측 상부대구경강관과 기초대구경강관을 상호 연결되도록 하는 소구경수직강관압입단계와,
상기 기초대구경강관내부에 기초레일을 설치하고, 상기 기초레일을 따라 콘크리트 구조물이 압입되며 상기 각 소구경수평/수직강관을 회수하게 되는 터널구조체 압입 및 소구경강관회수단계와,
내부토사 굴착에 의해 잔존하는 상부대구경강관의 잔재를 회수한 후 하부슬래브를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비개착타입 터널시공방법을 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상부대구경강관압입단계
;
S10
본 단계는 굴착되어질 터널의 일정 높이에서 상부측에 폭방향으로 대구경강 관(상부측에 위치되는 대구경강관을 편의상 본 발명의 명세서에서 하부에 추진되는 대구경강관과 대비될 수 있도록 이하 상부대구경강관(100)이라 칭한다)을 일정간격으로 이격 시킨 상태에서 각각 터널(10)의 길이방향으로 토사굴착을 진행하며 추진, 압입하기 위한 단계로서 전체적으로 설계되는 터널 폭을 이루는 상단측으로 상부대구경강관(100)을 공지의 방법 및 수단등을 이용하여 추진하게 된다.
본 발명에 일예로 적용되는 상부대구경강관(100)은 강판을 일정직경을 갖도록 말아 용접하여 형성되는 것으로서 1,800 mm 의 직경을 사용하여, 도 2에서 보는 바와 같이 터널 폭에 대하여 3개의 상부대구경강관(100)을 이격 추진 하였으나, 이에 국한되지 않음은 물론이다.
소구경수평강관압입
및 그라우팅 단계 ;
S20
본 단계는 상기한 상부대구경강관압입단계(S10)를 완료한 후, 그 상부대구경강관(100) 사이에 다수개의 소구경수평강관(200)을 압입, 추진하기 위한 과정을 말한다.
이를 위해, 본 발명에서는 상부대구경강관(100) 사이에 소구경수평강관(200)을 도 2에서와 같이 조밀하게 당접되는 상태로 추진 하였다.
상기 소구경수평강관(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 강판을 일정직경을 갖도록 원통형상으로 말아 용접시켜서 되는 것으로, 그 소구경수평강관(200) 중심으로부터 이격되며 상하 양측에 각각 상부대구경강관(100) 중심으로부터 각각 대칭 되며 2개의 상하부지지관(210,210')을 구비하여서 된다.
여기서, 상부지지관(210)은 도면에서 보듯이 소구경수평강관(200) 상면 양측으로 이격되며 접선방향으로 용접되고, 상부지지관(210) 수평 및 수직선상으로 각각 수평가이드플레이트(211)와 수직지지플레이트(212)가 용접되며 구비된다.
상기한 수평가이드플레이트(211)는 도 3에서 보듯이 양측으로 대칭되는 상태로 그 일측이 상부지지관(210)의 상면측에 수평상 접선방향으로 용접되어지되, 그 길이를 비교적 짧게 형성하여 평판(215)의 연단이 충분히 매입되어 일탈되지 않도록 한다.
한편, 상기 소구경수평강관(200) 상면측으로 양 끝단이 절곡되는 수평지지플레이트(213)을 이용하여 양측의 상부지지관(210)을 지지하게 되는데, 상기 수평지지플레이트(213) 양단으로 각각 절곡되는 절곡부(214)는 상부지지관(210) 외주면에 용접 고정하여 소구경수평강관(200) 상면으로 상부지지관(210)이 양측으로 대칭되며 고정하게 된다.
이때, 상기 수평가이드플레이트(211)와 수평지지플레이트(213) 사이에 이격되는 공간이 형성되도록 하여, 그 공간으로 평판(215)을 삽입 게재한 다음 상기 평판(215)과 수평지지플레이트(213) 및 소구경수평강관(200) 상면 중앙을 볼트(213a) 등의 고정수단을 이용하여 관통 체결하여 고정한다.
한편, 소구경수평강관(200)의 중심을 기준으로 양측 하단으로 구비되는 하부지지관(210')을 이용하여 소구경수평강관(200)과 연결하는 구조는 상기 상부지지 관(210)의 연결구조와 유사하다.
예컨데, 도 3에서 보듯이 하부지지관(210') 수평 및 수직선상으로 각각 수직지지플레이트(212')를 이용하여 하부지지관(210') 외주면과 소구경수평강관(200) 외주면간을 용접 처리하여 고정되도록 하고, 하부지지관(210') 하단측 외주면으로부터 수평선상으로 상기 수직지지플레이트(212')보다 길이가 비교적 짧은 수평가이드플레이트(211') 일단측이 상기 하부지지관(210') 하부 외주면과 용접하여 고정하여 구성한다.
한편, 전술한 바와 같이 하부지지관(210')의 이격거리는 상기 상부지지관(210)의 이격거리보다 상대적으로 길게 형성되어 있어, 상부지지관(210)은 소구경수평강관(200)의 외주면과 접하며 용접되는 것에 반하여, 하부지지관(210')은 소구경수평강관(200)의 외주면과 접하지 않게 되는바, 이를 유지하며 고정 상태를 견고하게 하기 위해, 하부지지관(210')과 소구경수평강관(200) 외주면간을 연결하기 위한 고정플레이트(218')를 구비하는 것이 바람직하다.
아울러, 소구경수평강관(200) 하부 양측으로 각각 대칭되는 상기 하부지지관(210')의 각 수평가이드플레이트(211')와 이격되며 하부지지관(210')과 양단이 절곡되는 절곡부(214')를 이용하여 용접되는 수평지지플레이트(213')를 고정하고, 그 수평가이드플레이트(211')와 수평지지플레이트(213')간 이격 공간으로 평판(215')을 삽입 게재한 다음, 상기 평판(215')과 수평지지플레이트(213') 및 소구경수평강관(200) 하면 중앙을 볼트(213a') 등의 고정수단을 이용하여 관통 체결하여 고정한다.
아울러, 상기한 상부대구경강관(100)으로 상기 소구경수평강관(200) 일부가 내입되며 추진 가능하도록 하기 위해, 상기 상부대구경강관(100) 일측면을 길이방향으로 절개하면서, 그 상부대구경강관(100) 일측면에 위치되는 소구경수평강관(200)을 추진하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 소구경수평강관(200)은 상술한 바와 같이 터널(10)을 이루는 상부측으로 다수개 이격되며 추진 압입되는 상부대구경강관(100) 사이에 각각 조밀하게 당접되며 추진되어지되, 그 각각의 소구경수평강관(200)을 연결하기 위한 연결수단을 필요로 하게 된다.
본 발명에서는 이와 같은 소구경수평강관(200) 즉 상부대구경강관(100) 사이에 게재되는 소구경수평강관(200)을 상호 연결하기 위한 수단으로 수평공강관(220)을 적용하여 실시하였다.
상기한 수평공강관(220)은 도 3 내지 도 4에서 보듯이, 소구경수평강관(200)을 긴밀하게 연결하기 위한 수단으로 수평공강관(220)의 상면 보다 낮은 위치상의 양측 외주면으로부터 각각 측방으로 삽입플레이트(221)가 고정 용접 구비된다.
아울러, 삽입플레이트(221)는 상기 각 수평공강관(220)간을 연결하기 위한 것으로서, 삽입플레이트(221)가 상부지지관(210)으로 삽입되기 위해 그 상부지지관(210) 상방 외주면으로 삽입가이드절개홈(216)을 형성하여, 수평공강관(220) 추진시 양측의 삽입플레이트(221)가 상기한 삽입가이드절개홈(216)에 결합되며 추진되도록 하여, 전체 수평소구경강관(200)의 연결 결합이 용이하도록 하였다.
한편, 상기한 소구경수평강관(200)을 등간격 이격시키며 추진하기 위해 "ㄷ"형강(217)이 양측 외주면에 구비되도록 하는 것이 바람직한바, 소구경수평강관(200)에 모두 상기한 "ㄷ"형강(217)을 구성할 필요는 없으며, 도면에서 보듯이 "ㄷ"형강(217)이 포함되는 소구경수평강관(200)과 "ㄷ"형강(217)이 포함되지 않는 소구경수평강관(200)을 교호 위치 시키면서 추진되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에서 보듯이 소구경수평강관(200)의 추진시 그 추진 방향을 가이드 하기 위해, 선택되는 소구경수평강관(200)의 상방측 평판(215) 중앙 상방으로 "L"형강을 이용하여 대향되는 상태로 용접 고정하여서 되는 가이드(215a,215a')를 이루고, 그 가이드(215a,215a')를 따라 미리 터널(10)의 적정 위치에 삽입 추진된 리드파이프(215b,215b')를 따라 추진 진행시켜, 소구경수평강관(200) 추진시 수평선상으로 진행될 수 있도록 가이딩 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 터널(10) 상부측으로 적어도 3개 이상 압입 추진되는 상부대구경강관(100) 및 소구경수평강관(200) 추진 과정에서의 굴착 작업에 의해 이완되는 주변 지반을 보강하기 위해, 그 소구경수평강관(200) 상하측과 상부대구경강관(100) 주변에 그라우팅(300)을 형성한다.
기초대구경강관압입
및
소구경수직강관압입단계
;
S30
본 기초대구경강관압입 및 소구경수직강관압입단계(S30)는, 상술한 바와 같이 상부대구경강관압입단계(S10)에 의해 추진 압입되는 상부대구경강관(100)의 위치로부터 직하방측에 동일직경의 기초대구경강관(400)을 동일 방법으로 추진 압입한 후, 상기한 상부대구경강관(100)과 기초대구경강관(400) 사이에 소구경수직강관(500)을 압입하는 과정을 말한다.
상기한 소구경수직강관(500)은 기 전술한 소구경수평강관(200)과 그 구성이 유사한바, 소구경수직강관(500) 상하에 각각 대칭되며 고정되는 상하부지지관(510,510')을 각각 형성하여 마치 사각형상의 네귀에 그 상하부지지관(510,510')이 위치 용접 고정되어 구성된다.
여기서, 상기 상하부지지관(510,510')은 상술한 소구경수평강관(200)과는 달리 상부지지관(510)과 하부지지관(510')의 이격 거리가 동일 간격을 이루며 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 소구경수평강관(200)의 연결에 필요한 수평공강관(220)과, 이와 연결되도록 가이딩 하기 위한 삽입가이드절개홈(216) 등의 구성이 필요치 않으며, 소구경수직강관(500)의 상하에 상하부지지관(510,510')이 각각 좌우 대칭되도록 구비되어지되, 상하부지지관(510,510') 외주면과 상기 소구경수직강관(500) 외주면간을 사선방향으로 고정플레이트(516,516')을 이용하여 용접 고정 연결하여서 된다.
여기서의 상하부지지관(510,510')과 소구경수직강관(500)간을 연결하기 위한 수단으로, 상하부지지관(510,510') 각 상하면으로부터 수평선상으로 연결되는 수평지지플레이트(512,512')가 소구경수직강관(500) 외주면과 용접고정되고, 상기 상하부지지관(510,510') 외주면 상하 수직선상으로 각각 수직가이드플레이트(511,511')가 용접 구비되고, 양단으로 절곡부(514,514')를 갖는 상하지지플레이트(513,513')가 상부지지관(510)과 하부지지관(510') 외주면으로 연결 고정된다.
이때에도 상기 상하지지플레이트(513,513')와 상기 수직가이드플레이트(511,511')간 이격 공간이 형성되도록 하고, 그 이격 공간으로 평판(515,515')이 각각 삽입 게재되도록 한 다음, 상기한 상하지지플레이트(513,513')와 평판(515,515') 및 소구경수직강관(500) 양측 외주면을 볼트(513a,513a') 등의 고정수단을 이용하여 고정한다.
따라서, 상기한 소구경수평강관(200)에서의 수평가이드플레이트(211,211')가 수평선상으로 이어지고 평판(215,215')이 수평선상으로 삽입 게재되고 수직지지플레이트(212,212')가 수직상으로 연결되어지는 것과는 달리, 소구경수직강관(400)에서는 수직선상으로 길이가 상대적으로 짧은 수직가이드플레이트(511,511')가 구비되어 상하부지지관(510,510')을 상하지지플레이트(513,513')에 의해 연결되도록 하고, 수평선상으로 수평지지플레이트(512,512')을 소구경수직강관(500)의 상하면에 각각 용접 고정하는 것에 그 차이를 둔다.
즉, 소구경수직강관(500)의 경우 토사 압력이 주로 측면에서 작용하게 되므로, 이를 지지하기 위해 상하부지지관(510,510')의 수직선상으로 평판(515,515')이 삽입 게재되어 굴착 작업에 따른 측면 토사압력을 보강할 수 있도록 함은 물론, 터 널구조체(700)의 진입시 마찰력을 최소화하기 위한 것이다.
또한, 상하 외주면으로 "ㄷ"형강(517)이 각각 형성되도록 하는 소구경수직강관(500)과 상기 "ㄷ"형강(517)이 형성되지 않는 소구경수직강관(500)을 교호 반복 배치하여 조밀한 간격을 유지하며 상하 배치 되도록 한다.
아울러 소구경수직강관(500)을 상부대구경강관(100)과 기초대구경강관(400) 사이에 압입, 추진할 때 상기 상부대구경강관(100) 및 기초대구경강관(400)에 접하게 되는 소구경수직강관(500)의 추진시 각 대구경강관(100,500)과의 결합을 위해 상기 대구경강관(100,500) 상하면으로 각각 길이방향 절개하며 소구경수직강관(500)의 일부가 삽입되며 압입, 해당 토사를 굴착하며 추진되도록 한다.
또한, 소구경수직강관(500)의 추진시에도 상기한 소구경수평강관(200) 추진시 적용되는 리드파이프(215b)를 이용한 정확한 추진 방향을 설정하기 위해 평판(215) 중앙 상방으로 가이드(215a)를 적용하였던 것과 동일하게, 도 8b 에서 보듯이 소구경수직강관(500)의 추진시 그 추진 방향을 가이드 하기 위해, 선택되는 소구경수직강관(500)의 상하부지지관(510,510')에 게재되어지는 평판(515,515') 중앙 상방으로 "L"형강을 이용하여 대향되는 상태로 용접 고정하여서 되는 가이드(515a,515a')를 이루고, 그 가이드(515a,515a')를 따라 미리 터널(10)의 적정 위치에 삽입 추진된 리드파이프(515b,515b')를 따라 추진 진행시켜, 소구경수직강관(500) 추진시 수평선상으로 진행될 수 있도록 가이딩 하는 것이 바람직하다.
소구경강관회수단계 ;
S40
본 공정은, 상기한 기초대구경강관압입 및 소구경수직강관압입단계(S30)에 의해 추진된 소구경수평강관(200)과 소구경수직강관(500) 등의 구조물을, 그 공간으로 콘크리트로 미리 타설 양생 된 터널구조체(700)를 전진 압입하여 회수하는 단계를 말한다.
이를 위해, 먼저 기초대구경강관(400) 내부에 길이방향으로 터널구조체(700)의 전진을 용이하게 하기 위한 기초레일(600)을 설치하고, 그 기초레일(600)을 따라 터널구조체(700)를 별도의 전진을 위한 이송수단 등을 이용하여 전진하며 각 소구경수평강관(200) 및 소구경수직강관(500)을 상기 터널구조체(700)가 후방측으로 강제로 밀며 외부로 배출되도록 한다.
한편, 상기와 같이 터널구조체(700)가 진입되기전에 작업자는 소구경수평강관(200)의 상하부지지관(210,210')과 소구경수직강관(500)의 상하부지지관(510,510')에 각각 고정되어 있는 수평가이드플레이트(211,211')와 수직가이드플레이트(511,511')에 매입된 평판(215,215',515,515')을 고정하는 볼트(213a,213a;,513a,513a')를 해제한 다음, 터널구조체(700)를 진입시켜 상기 평판(215,215',515,515')이 함께 진입되지 않도록 고정한 상태로 남겨둔 채 소구경수평/수직강관(200,500)을 후방측으로 강제 이송, 배출하여 회수하는 일련의 과정을 거치게 된다.
이때 터널(10)이 길어 마찰력이 증가할 경우, 터널구조체(700) 전면에 중압잭(도시하지 않음)을 이용하여 소구경수평/수직강관(200,500)을 일정한 거리만큼 먼저 추진한 상태에서 터널구조체(700)를 추진할 수 있다. 이와 같은 경우 터널(10)의 길이가 긴 경우이므로 터널구조체(700) 또한 세그먼트(segment)로 분할하여 추진하는 것이 바람직하다.
이와 같이 터널구조체(700)의 진입과 동시에 소구경수평/수직강관(200,500)의 회수가 완료되면, 도 10에 보는바와 같은 내부토사를 굴착하면서 대구경강관의 잔재를 회수하고 하부슬래브를 설치하는 하부슬래브설치단계(S50)을 거쳐 비개착식 터널 시공을 완성할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 비개착식 터널 시공 과정에서 필요로 하는 각종 강관 및 구성 부품 등을 종래와 같이 그대로 매몰된 상태에서 시공이 완성되어 발생되는 환경 문제 및 자재 낭비등의 문제점을 극복하여, 터널 시공시 필요로 하는 각종 구성 부품의 회수율을 높여 재활용 가능할 수 있도록 함으로써, 전체적인 터널 시공 비용의 현저한 절감 효과를 기대할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 하부슬래브의 설치 없이 먼저 터널구조체의 진입이 가능하도록 함으로써, 기존의 하부슬래브를 먼저 설치한 상태에서 터널구조체가 진입되어 발생되는 막장 붕괴 및 선단 저항을 줄이기 위한 방편으로 시행하는 선굴착으로 노반이 침하되어 공사중 지속적인 노반 보강 작업 등으로 인하여 발생 되는 공기 지연, 공사비의 증가, 작업인력의 낭비 등으로부터 발생 될 수 있는 문제점을 해결하게 되는 효과를 기대할 수 있다.
Claims (10)
- 비개착식 터널굴착 시공 방법에 있어서,터널의 일정 높이에서 폭 방향으로 상부대구경강관을 상부 소정 위치에 등간격 다수개 압입하는 상부대구경강관압입단계와,상기 상부측대구경압입단계에 의해 이격 압입되는 각 상부대구경강관 사이에 소구경수평강관을 압입 추진 한 후 각 소구경수평강관을 연결하게 되는 수평공강관을 압입하고, 상기 상부대구경강관과 소구경수평강관을 연결하여 상기 다수개 이격되는 상부대구경강관이 상호 연결되도록 하고, 강관 추진되어 이완된 주변 지반을 그라우팅 보강하는 소구경수평강관압입 및 그라우팅단계와,상기 상부측대구경압입단계의 상부대구경강관 위치 직하방으로 각각 기초대구경강관을 압입한 후, 상기 상부대구경강관과 상기 기초대구경강관 사이에 수직상으로 다수의 소구경수직강관을 압입하여 양단측 상부대구경강관과 기초대구경강관을 상호 연결되도록 하는 기초대구경강관 압입 및 소구경수직강관압입단계와,상기 기초대구경강관내부에 기초레일을 설치하고, 상기 기초레일을 따라 콘크리트 구조물이 압입되며 상기 각 소구경수평/수직강관을 회수하게 되는 터널구조체 압입 및 소구경강관회수단계와,내부토사 굴착에 의해 잔존하는 상부대구경강관의 잔재를 회수한 후 하부슬래브를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비개착타입 터널시공방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 상부대구경강관과 소구경수평강관 및 기초대구경강관과 소구경수직강관의 연결시 상기 상부대구경강관과 기초대구경강관의 일측을 절단하며 상기한 소구경수평강관 또는 소구경수직강관의 일부가 삽입되도록 하는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 소구경수평강관(200) 및 소구경수직강관(400)을 수평/수직상 등간격으로 이격시키며 추진하기 위해 "ㄷ"형강(217,517)이 포함되는 소구경수평/수직강관(200,500)과 "ㄷ"형강(217,517)이 포함되지 않는 소구경수평/수직강관(200,500)을 각각 교호 위치 시키면서 추진되도록 하는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 의한 비개착타입 터널시공방법에 적용되는 상기 소구경수평/수직강관(200,500)은 그 중심으로부터 이격되며 상하 양측에 각각 대칭되는 2개의 상하부지지관(210,210',510,510')을 구비하여서 되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 소구경수평강관(200)의 상부지지관(210) 양측 이격거리는 상기 하부지지관(210') 양측 이격거리보다 짧게 형성하여 소구경수평강관(200)과 고정 하여서 되는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 상하부지지관(210,210')은 상기 소구경수평강관(200) 상하면 양측으로 이격되며 용접되고, 상하부지지관(210,210') 수평 및 수직선상으로 각각 수평가이드플레이트(211,211') 일단측이 상하부지지관(210,210') 외주면에 고정되고, 수직지지플레이트(212,212')가 상하부지지관(210,210') 및 소구경수평강관(200) 외주면과 용접되는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 6 항에 있어서,상기 수평가이드플레이트(211,211')는 길이가 상기 수직지지플레이트(212,212')보다 짧게 형성하여 평판(215)의 연단이 충분히 매입되어 일탈 되지 않도록 하고, 양 끝단 절곡부(214,214')를 갖는 수평지지플레이트(213,213')을 이용하여 양측의 상하부지지관(210,210')을 연결하되, 상기 수평가이드플레이트(211,211')와 수평지지플레이트(213,213') 사이 이격 공간으로 평판(215,215')을 삽입 게재하여 수평지지플레이트(213,213') 및 소구경수평강관(200) 상하면 중앙을 볼트(213a,213a') 등의 고정수단을 이용 관통 체결하여 고정하여서 되는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 각 수평소구경강관(200)을 연결하기 위해, 상기 수평소구경강관(200) 상방측의 상부지지관(210) 외주면측으로 길이방향 삽입가이드절개홈(216)을 형성하고, 양측방으로 각각 용접고정되는 삽입플레이트(221)를 갖는 수평공강관(220)을 이용하여, 상기 삽입플레이트(221)가 상기 삽입가이드절개홈(216)을 따라 삽입되며 각 수평소구경강관(200)의 연결과 동시에 추진되도록 하는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 4 항에 있어서,상기 소구경수직강관(500)의 상하에 상하부지지관(510,510') 외주면과 상기 소구경수직강관(500) 외주면간을 사선방향으로 고정플레이트(516,516')을 이용하여 용접 고정 연결하고, 상기 상하부지지관(510,510') 각 상하면으로부터 수평선상으로 연결되는 수평지지플레이트(512)가 소구경수직강관(500) 외주면과 용접고정되고, 상기 상하부지지관(510,510') 외주면 상하 수직선상으로 각각 수직가이드플레이트(511,511')가 용접 구비되고, 양단으로 절곡부(514,514')를 갖는 상하지지플레이트(513,513')가 상부지지관(510)과 하부지지관(510') 외주면으로 연결 고정하되, 상기 상하지지플레이트(513,513')와 상기 수직가이드플레이트(511,511')간 형성되는 이격 공간으로 평판(515,515')이 각각 삽입 게재되어, 상기한 상하지지플레이트(513,513')와 평판(515,515') 및 소구경수직강관(500) 양측 외주면을 볼트(513a,513a') 등의 고정수단을 이용하여 고정하는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
- 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,터널(10) 상방측으로 기진입되는 리드파이프(215b,215b',515b,515b')를 따라 상기 소구경수평/수직강관(200,500)이 수평선상으로 가이드되며 추진되도록 가이드(215a,215a',515a,515a')가 구비되는 것을 포함하는 비개착타입 터널시공 구조체.
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|---|---|
| KR (1) | KR100815568B1 (ko) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101255517B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2013-04-23 | (주)고려씨엔씨 | 중구경강관과 도갱공을 이용한 비개착타입 터널 시공방법과 터널시공 구조물 |
| CN104314571A (zh) * | 2014-08-19 | 2015-01-28 | 西安建筑科技大学 | 一种大断面隧道的三台阶六步超短台阶的施工方法 |
| CN104405400A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-03-11 | 海南大学 | 一种大直径盾构隧道端头杯型水平冻结孔布设方法 |
| CN105003270A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 适用于超浅覆土条件下的水下隧道施工方法 |
| KR101599295B1 (ko) * | 2015-05-29 | 2016-03-04 | 원하종합건설 주식회사 | 지중구조체용 유도유니트와 모듈유니트 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법 |
| CN106437724A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 济南轨道交通集团有限公司 | 采用矩形顶管结合区间盾构施工的地铁车站及施工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348480U (ko) * | 1989-07-05 | 1991-05-09 | ||
| KR19980014364A (ko) * | 1996-08-10 | 1998-05-25 | 김기수 | 터널 형성용 가시설 구조물의 새로운 설치 방법 |
| KR200331521Y1 (ko) | 2003-05-14 | 2003-11-01 | 김현경 | 터널구조체 |
| KR20050106615A (ko) * | 2004-05-06 | 2005-11-11 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | 터널형성용 터널구조물 시공방법 및 터널구조물 구조 |
-
2007
- 2007-02-21 KR KR1020070017468A patent/KR100815568B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0348480U (ko) * | 1989-07-05 | 1991-05-09 | ||
| KR19980014364A (ko) * | 1996-08-10 | 1998-05-25 | 김기수 | 터널 형성용 가시설 구조물의 새로운 설치 방법 |
| KR200331521Y1 (ko) | 2003-05-14 | 2003-11-01 | 김현경 | 터널구조체 |
| KR20050106615A (ko) * | 2004-05-06 | 2005-11-11 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | 터널형성용 터널구조물 시공방법 및 터널구조물 구조 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101255517B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2013-04-23 | (주)고려씨엔씨 | 중구경강관과 도갱공을 이용한 비개착타입 터널 시공방법과 터널시공 구조물 |
| CN104314571A (zh) * | 2014-08-19 | 2015-01-28 | 西安建筑科技大学 | 一种大断面隧道的三台阶六步超短台阶的施工方法 |
| CN104405400A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-03-11 | 海南大学 | 一种大直径盾构隧道端头杯型水平冻结孔布设方法 |
| KR101599295B1 (ko) * | 2015-05-29 | 2016-03-04 | 원하종합건설 주식회사 | 지중구조체용 유도유니트와 모듈유니트 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법 |
| CN105003270A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 适用于超浅覆土条件下的水下隧道施工方法 |
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