KR100904857B1 - 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가설재로 사용하는 강관과 세그먼트를 지하구조물의 구조체로 형성하여 비개착공법으로 시공하는 지하구조물을 보다 안정적으로 축조할 수 있음은 물론 세그먼트의 양측에 날개형 이음부를 일체형성하고 강연선 혹은 강봉이 내부 중앙에 길이방향으로 관통삽입된 쉬스관으로 세그먼트를 관통하여 결속한 다음, 그 내부에 콘크리트를 타설함으로써 종래 세그먼트 내부를 철근배근 작업을 하던 것에 비해 작업이 매우 용이하고 자재비용를 대폭 감소시켜 전체 시공비용을 절감할 수 있는 것을 특징으로 하는 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법에 관한 것이다.
강관, 세그먼트, 유압잭, 쉬스관.

Description

강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법{A constructing method of underground structure using steel pipe and segment}
본 발명은 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가설재로 사용하는 강관과 세그먼트를 지하구조물의 구조체로 형성하여 비개착공법으로 시공하는 지하구조물을 보다 안정적으로 축조할 수 있음은 물론 세그먼트의 양측에 날개형 이음부를 일체형성하고 강연선 혹은 강봉이 내부 중앙에 길이방향으로 관통삽입된 쉬스관으로 세그먼트를 관통하여 결속한 다음, 그 내부에 콘크리트를 타설함으로써 종래 세그먼트 내부를 철근배근 작업을 하던 것에 비해 작업이 매우 용이하고 자재비용를 대폭 감소시켜 전체 시공비용을 절감할 수 있는 것을 특징으로 하는 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도심지에서 지하철이나 지하터널 등 지하구조물 설치공사를 하기 위해서는 지하구조물을 설치하고자 하는 부분을 점유한 다음, 지면 상부에서 하부로 지하구조물을 설치하고자 하는 깊이만큼 굴착한 다음, 철판 덮개로 덮은 후, 굴착한 하부에서 작업하는 방식으로 공사를 진행하였다.
이러한 작업을 소위 개착공법이라고 하여 지하구조물을 설치하고자 하는 면적 전부를 점유함으로써 행인들의 보행과 차량의 운행을 차단함으로 인해 행인과 차량의 이동에 상당한 불편을 끼치는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하여 지하구조물의 설치면적 전부를 점유하지 아니하고 최소한 면적으로서 지하구조물을 설치하고자 하는 깊이로 수직갱을 형성하고 상기 수직갱 측면으로 지하구조물을 설치함으로써 도로의 점유가 없어 보행자와 차량의 이동에 방해를 하지 아니하면서도 지하구조물을 용이하게 설치할 수 있는 비개착공법은 다수 개발되어 있는 실정이다.
이러한 비개착공법을 이용한 지하구조물의 축조방법을 간단하게 살펴보면, 지하구조물의 시공면적에 해당하는 면적 전부를 굴착하는 것이 아니라 지하구조물의 설치를 시작하고자 하는 곳에 압입수단으로 사용하는 유압잭이 구비될 수 있을 정도의 최소한의 면적으로 지하구조물이 설치되는 깊이까지 굴착한 후, 굴착한 수직갱의 측면방향으로 세그먼트를 압입하여 지하구조물의 틀을 형성한 다음, 그 내부의 흙을 굴착한 후, 그 내부에 철근배근을 하고 콘크리트를 충진함으로써 지하구조물을 완성하게 되는 것이다.
그러나, 이러한 방법은 세그먼트 내부에 작업자가 들어가서 철근배근작업을 하여야 하나, 상기 세그먼트 내부는 철근배근작업을 하기에 용이하지 아니한 좁은 공간이어서 작업이 매우 불편할 뿐 아니라 작업효율이 현저하게 낮고, 철근배근작업으로 인한 자재비용이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 지반의 측면에서 길이방향으로 압입되는 각 세그먼트의 길이방향의 양측에 날개형 이음부를 형성함으로써 세그먼트의 측면끼리 연접되게 압입되도록 하고, 상기와 같이 압입되어 지하구조물의 틀을 형성하는 세그먼트의 각 모서리부에 강관을 길이방향으로 압입하여 세그먼트와 일체형성함으로써 구조적으로 보다 안정하게 형성되도록 하고, 강연선 혹은 강봉이 길이방향으로 관통삽입된 쉬스관으로 세그먼트들을 관통하여 강관의 내부에 고정된 정착구에 고정함으로써 작업이 용이할 뿐 아니라 철근 자재비용이 절감되는 것을 특징으로 하는 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 지반의 측단면에 압입수단으로 세그먼트를 압입하여 지하구조물의 틀을 형성하고, 상기 세그먼트의 내부에 콘크리트를 충진하여 지하구조물을 형성하는 지하구조물 축조방법에 있어서,
지표면에서 수직으로 터널의 시공위치까지 수직갱(1)을 형성하는 제 1 단계;
상기 수직갱(1)을 형성한 후, 수직갱(1)에서 유압잭(13)을 이용하여 (a) 강관(2)과 (b) 외측단에 체결가이드부(3b)가 형성된 이음부(3a)가 일체로 형성된 세그먼트(3)를 길이방향으로 연접되게 압입하는 제 2 단계;
상기 압입된 강관(2)과 세그먼트(3) 내부의 흙을 제거하여 지하구조물의 틀을 형성하는 제 3 단계;
상기와 같이 압입한 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부 흙을 제거한 후, 강연선(6)이 내부중앙에 길이방향으로 삽입된 쉬스관(5)을 상기 세그먼트(3)에 횡방향으로 관통시킨 다음, 상기 쉬스관(5)의 양단을 강관(2)의 내부에 고정된 정착구(9)에 조정쉬스(10)로 결속하는 제 4 단계;
상기 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부를 콘크리트(7)로 충진한 후, 상기 강관(2) 내부에서 강연선(6)을 긴장하여 상재하중이 수렴되게 하는 제 5 단계;
상기 제 5 단계 이후 강관(2)과 세그먼트(3)로 이루어진 지하구조물(4)의 내부 흙을 제거하는 제 6 단계; 및
지하구조물의 내벽을 프리캐스트 패널(8)로 마감하는 제 7 단계;
를 포함하되,
상기 세그먼트(3)의 내부에 물이 침투하지 않도록 이음부(3a)에 용접 또는 수팽창성 지수재로 체결시키며,
(a) 상기 쉬스관(5)은 내부 중앙에 길이방향으로 강연선(6) 혹은 강봉이 긴밀하게 관통 삽입되며, 양단 외면에는 나사부(5b)가 형성되어 있고, (b) 상기 정착구(9)는 상기 강관(2) 내부에 일단이 고정되며, 내부 중앙에는 길이방향으로 상기 쉬스관(5)이 긴밀하게 삽입되는 쉬스관 삽입공 및 외면에는 나사부(9b)가 각각 형성되어 있고, (c) 상기 조정쉬스(10)는 그 일측의 내벽면에 정착구(9)의 나사부(9b)와 결합되도록 이에 대응되는 나사부가 형성되며, 타측의 내벽면에는 쉬스관(5)의 양단에 형성된 나사부(5b)에 결합되도록 또 다른 나사부가 형성되어 있어,
상기 쉬스관(5)은 측면끼리 연접하여 길이방향으로 압입한 세그먼트(3)들을 횡방향으로 관통하되, 상기 쉬스관(5)의 양단은 상기 정착구(9)의 나사부(9b)에 체결된 조정쉬스(10)와 상기 쉬스관(5)의 나사부(5b)에 의해 체결되는 것을 특징으로 한다.
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여기서, 길이방향으로 압입된 강관(2)의 사이에 역시 길이방향으로 압입하는 세그먼트(3)는 도면에 도시된 바와 같이 내부가 비어있는 관으로서 그 양측면에는 이음부(3a)가 형성되어 있고 상기 이음부(3a)의 측단에는 체결가이드부(3b)가 형성되어 있어서 세그먼트(3)의 측면끼리 상기 이음부(3a)를 통해 끼울 수 있게 형성된 구조로 되어 있는 바, 상기 날개형 이음부(3a)는 용접이나 수팽창성 지수재로써 체결함으로써 세그먼트(3)의 내부에 물이 침투하지 아니하게 되는 것이다.
또한, 길이방향으로 압입된 강관(2)과 세그먼트(3)를 횡방향으로 관통하는 쉬스관(5)과 강연선(6)의 결합구조를 보다 상세하게 설명하면, 지하구조물(4)이 박스형일 경우, 강관(2)은 박스형의 사각단면의 꼭지점에 해당하는 위치에 압입하고, 상기 강관(2)의 사이에는 세그먼트(3)가 역시 길이방향으로 압입하되, 측면이 서로 연접하여 압입하는 구조로 되어 있다.
이 때, 강관(2)의 내부에는 쉬스관(5) 및 강연선(6)의 양단을 결속하는 정착구(9)가 장착되어 있고, 쉬스관(5)과 강연선(6)은 세그먼트(3)를 횡방향으로 관통하여 양측의 강관(2) 내부에 장착되어 있는 쉬스관(5) 및 강연선(6) 정착구(9)에 체결이 됨으로서 강관(2)과 세그먼트(3)를 긴밀하게 결속하게 된다.
수직으로 형성되어 있는 강관(2)과 세그먼트(3)도 상기와 같은 방식으로 결속할 수 있게 되며, 수직으로 형성되어 있는 강관(2)과 세그먼트(3)의 경우에는 쉬스관(5)과 강연선(6)이 수직으로 관통하여 양측 강관(2)에 형성된 쉬스관(5) 및 강연선(6) 결속구로 결속하게 된다.
상기 쉬스관(5) 및 강연선(6), 정착구(9)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이 쉬스관(5)의 내부 중앙에는 길이방향으로 관통공(5a)이 형성되어 있고, 상기 관통공(5a)에는 강연선(6) 이 길이방향으로 긴밀하게 관통한 구조로 되어 있으며, 상기 쉬스관(5)의 양단 외면에는 수나사부(5b)가 형성되어 있는 구조로 되어 있다.
강관(2)의 내부에 장착되어 쉬스관(5)과 강연선(6)의 양단에 체결되는 정착구(9)는 일정 길이의 봉형태로서 형성되어 있고, 그 내부 중앙에는 길이방향으로 쉬스관(5)과 강연선(6)이 삽입가능한 삽입홈(9a)이 형성되어 있으며, 그 외면 또한 수나사부(9b)로 형성되어 있는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 정착구(9)에 쉬스관(5)을 결속할 때에는 조정쉬스(10)로 결속하게 되는데 조정쉬스(10)의 일단은 정착구(9)의 외면에 형성된 나사부(9b)에 긴밀하게 나사체결되는 암나사부가 형성되어 있고, 타단은 쉬스관(5)의 양단에 형성된 나사부(5b)에 긴밀하게 나사체결되는 암나사부가 형성되어 있는 바, 상기와 같은 결속구조로 쉬스관(5)과 강연선(6)의 양단을 정착구(9)에 나사체결을 하게 되면 쉬스관(5)과 강연선(6)은 세그먼트(3)를 관통하여 양측 강관(2)의 내부에 형성되어 있는 정착구(9)에 나사체결이 되는 것이며, 상기 조정쉬스(10)를 체결방향으로 회전시킬수록 쉬스관(5)은 조정쉬스(10)의 나사회전에 의해 정착구(9)의 내부로 삽입되는 구조이므로 쉬스관(5)의 양단을 정착구(9)의 내부로 삽입되도록 조정쉬스(10)를 회전시키게 되면 쉬스관(5)과 강연선(6)은 팽팽하게 당겨지게 되고 상기와 같은 인장력으로 양측의 강관(2) 사이에 길이방향으로 연접하여 압입된 세그먼트(3) 또한 긴밀하게 결속되는 것이며, 강관(2)과 세그먼트(3)가 일체형으로 형성되어 지하구조물을 형성하게 됨으로써 종래에 비해 구조적으로 보다 안정적으로 형성되는 것이다.
상기와 같은 본 발명으로 강관과 세그먼트를 압입하는 과정에서 날개형 연결부를 이용하여 시공정밀도를 향상시키고 방수시트를 사용하지 아니하고 상기 날개형 연결부를 용접하거나 수팽창지수제를 도포하여 완벽한 방수가 가능하게 하며, 종래 좁은 강관과 세그먼트의 내부에 작업자가 들어가서 철근배근을 해야 했던 작업상의 불편함을 해소함으로써 작업효율을 더욱 향상시키며, 작업시간과 시공비용이 많이 소요되는 철근배근 대신 작업시간이 짧고 시공비용이 적은 강연선 또는 강봉이 길이방향으로 관통삽입된 쉬스관과 상기 쉬스관을 결속하는 정착구로 교체함으로써 작업시간을 단축시키고 시공비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예를 상기 과제해결수단에서 기재한 바와 같은 단계별로 도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 강관 및 세그먼트 압입을 위한 수직구 가시설 설치도, 도 2, 3은 본 발명의 유압잭을 이용한 강관 및 세그먼트 압입시공도, 도 4는 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트 압입단면도, 도 4a는 본 발명의 세그먼트 이음상세도, 도 4b는 본 발명에 의한 다양한 세그먼트 이음상세도, 도 5는 본 발명에 의한 쉬스관 및 강연선 설치도, 도 5a는 본 발명에 의한 정착구 상세도, 도 5b는 본 발명에 의한 또 다른 장착구의 장착구조 상세도, 도 6은 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트 내부 콘크리트 타설도, 도 7은 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트로 이루어진 지하구조물 내측 굴착도, 도 7a는 본 발명에 의한 하부 슬래브의 영구 버팀보 시공도, 도 8은 본 발명에 의한 하부 슬래브 콘크리트 타설도, 도 9는 본 발명에 의한 지하구조물 완성도로서, 지표면에서 수직으로 지하구조물(4)의 시공위치까지 수직갱(1)을 형성시키는 단계에서는 도 1에 도시된 바와 같이 시공하고자 하는 지하구조물(4)의 하부깊이까지 엄지말뚝(11)과 버팀보(12)로써 수직갱(1)을 형성하는데, 본 발명은 비개착공법이므로 상기 굴착면적은 지하구조물(4) 전 면적이 아닌 지반의 측단면에서 압입수단인 유압잭(13)으로 강관(2) 및 세그먼트(3) 압입이 용이한 정도의 면적으로 굴착을 하며, 수직갱(1)의 바닥에는 지하수 용출 및 작업환경을 고려하여 바닥콘크리트를 타설하며, 필요시에는 측벽의 토사가 무너지지 아니하도록 토류판을 설치하는 것도 가능하다.
상기와 같이 형성한 수직갱(1)에서 압입수단인 유압잭(13)을 이용하여 강관(2)과 세그먼트(3)를 지하구조물(4)을 형성하고자 하는 길이방향으로 압입을 연접되게 압입을 하게 되는데, 이를 보다 상세하게 설명하면 도 2에 도시된 바와 같이 강관(2)과 세그먼트(3)를 압입하고자 하는 단면의 반대측벽에는 압입수단인 유압잭(13)의 강관(2) 및 세그먼트(3) 압입 추진력을 받쳐줄 수 있는 반력벽(14)을 설치하고 유압잭(13)의 추진력으로 강관(2) 및 세그먼트(3)를 압입하게 되며, 수직갱(1)의 바닥에서 일정 높이에 있는 경우에는 유압잭 받침대(15)를 가설하여 유압잭(13)을 받치고 압입하는 것도 가능하다.
여기서, 형성하고자 하는 지하구조물(4)이 일반적으로 박스형일 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 강관(2)은 사각단면의 꼭지점에 해당하는 위치에 형성하고, 사각변에 해당되는 위치에는 다수개의 세그먼트(3)를 측면이 연접되게 압입하여 지하구조물(4)의 틀을 형성하게 되는데, 이 때, 강관(2)은 단면이 원형으로서 내부 중앙이 길이방향으로 비어 있는 구조로 되어 있고, 세그먼트(3)는 도면에 도시된 바와 같이 내부 중앙이 길이방향으로 비어있는 단면이 사각형인 관으로서 상면 양 측단과 하면 양측단에는 날개형 이음부(3a)가 형성되어 세그먼트(3)의 측면으로 서로 연접되게 설치할 수 있는 구조로서, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 날개형 이음부(3a)의 측단에는 다른 세그먼트(3)의 이음부(3a)의 측단과 체결될 수 있도로 체결가이드부(3b)가 형성되는 바, 상기 체결가이드부(3b)는 측면에서 끼우지 아니하고 압입할 때 길이방향으로 끼워지는 구조로 되어 있는 바, 상기 체결가이드부(3b)는 도 4b에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 체결이 가능하다.
상기와 같이 강관(2)과 세그먼트(3)를 압입하여 지하구조물(4)의 틀을 형성한 후, 상기 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부 흙을 먼저 파낸 다음, 강관(2) 사이에 측면으로 연접하여 압입된 다수개의 세그먼트(3)를 긴밀하게 관통하는 쉬스관(5)과 강연선(6)을 설치하고, 상기 쉬스관(5) 및 강연선(6)은 양측 강관(2)의 내부에 형성되어 있는 쉬스관(5) 및 강연선(6) 정착구(9)에 양측단을 결속함으로써 강관(2)과 세그먼트(3)를 견고하게 결속하게 되는데, 여기서, 상기 강관(2)과 세그먼트(3)에 미리 쉬스관(5)이 관통가능한 구멍을 형성하여 압입하면서 구멍을 맞추거나 혹은 압입한 다음에 작업자가 직접 쉬스관(5)이 관통가능한 구멍을 형성함으로서 여러개의 세그먼트(3)의 측면에 횡방향으로 쉬스관(5) 및 강연선(6)을 관통할 수 있게 하는 것도 가능하다.
상기 쉬스관(5) 및 강연선(6)의 구조와 상기 쉬스관(5) 및 강연선(6)을 결속하는 정착구(9)의 구조를 보다 상세하게 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 쉬스관(5)은 내부 중앙이 길이방향으로 비어 있는 관으로써, 그 내부 중앙에는 강연선(6)이 길이방향으로 긴밀하게 관통하는 구조로 되어 있으며, 상기와 같이 세 그먼트(3)에 횡방향으로 쉬스관(5) 및 강연선(6)을 관통시키고자 할 때에는 미리 형성되어 있거나 형성한 세그먼트(3)의 관통공(5a)에 쉬스관(5)으로 관통시켜 양측 강관(2)에 이르도록 한 다음, 상기 쉬스관(5)의 중앙 내부 구멍을 통하여 강연선(6)을 길이방향으로 긴밀하게 삽입하여 강연선(6)도 세그먼트(3)를 관통설치하게 되며, 상기와 같이 세그먼트(3)를 관통하여 설치되는 쉬스관(5) 및 강연선(6)은 세그먼트(3)와 강관(2)의 길이방향에 대해 수평으로 교차하는 방향으로 관통형성하되, 상기와 같은 쉬스관(5)과 강연선(6)의 관통형성은 세그먼트(3)의 일측에서 타측에 이르기까지 일정간격으로 다수개 형성된 구조로 형성된다.
본 실시예와 같이 양측 강관(2) 사이의 길이가 긴 경우에는 세그먼트(3)로 연접체결된 상부의 중앙에는 보조강관(16)을 설치하고, 양측 강관(2)에 결속된 쉬스관(5) 외에도 별도로 쉬스관(5) 및 강연선(6)을 관통시켜 정착구(9)로 결속함으로써 상부 압력에 대해서 견딜 수 있도록 되어 있다.
상기와 같이 세그먼트(3)를 관통하여 설치되는 쉬스관(5)과 강연선(6)의 양단은 양측 강관(2)의 내부에 고정되어 있는 정착구(9)에 결속을 하게 되는데, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 정착구(9)는 강관(2)의 내부에 고정되어 있는 것으로, 쉬스관(5) 및 강연선(6) 방향으로 일정길이가 도출되어 있되, 그 내부는 세그먼트(3)를 관통하는 쉬스관(5)이 길이방향으로 긴밀하게 끼워질 수 있도록 길이방향으로 비어 있으며, 외면에는 나사부(9b)가 형성된 구조로 되어 있다.
상기 쉬스관(5)의 양단의 외면에도 나사부(5b)가 형성되어져 있는데, 앞서 언급한 바와 같이 상기 나사부(5b)가 형성된 쉬스관(5)의 외경은 정착구(9)의 비어 있는 내부에 긴밀하게 삽입할 수 있을 정도의 외경으로 형성된 구조로서, 상기 정착구(9)와 쉬스관(5)의 일단은 조정쉬스(10)로서 체결되는데, 조정쉬스(10) 일단의 내측면은 정착구(9)의 외면에 형성된 나사부(9b)에 긴밀하게 나사결합될 수 있는 암나사부가 형성되어 있고, 조정쉬스(10)의 타단의 내측면에는 쉬스관(5)의 외면에 형성되어 있는 나사부(9b)에 긴밀하게 나사결합될 수 있는 암나사부가 형성되어져 있는 바, 상기와 같은 구조로 형성되는 조정쉬스(10)로써 쉬스관(5)을 양측 강관(2)의 내부에 형성된 정착구(9)에 쉬스관(5)과 강연선(6)의 양단을 결속할 수 있게 되는데, 조정쉬스(10)로 정착구(9)와 쉬스관(5)을 나사결속할 때에 조정쉬스(10)를 회전시킬수록 쉬스관(5)은 나사회전에 의해 정착구(9)의 내부로 삽입가능하게 되므로 쉬스관(5)과 강연선(6)을 양측 정착구(9)에서 조정쉬스(10)에 의해 팽팽하게 잡아당김으로써 양측 강관(2) 사이에 형성된 여러 개의 세그먼트 또한 견고하게 결속되게 한다.
여기서, 상기 강관(2)에의 쉬스관(5) 체결구조는 상기와 같은 도 5a 구조 외에도 도 5b와 같이 정착구(9)가 강관(2)에 관통체결되어 쉬스관(5)을 조정쉬스(10)로 체결하는 구조도 가능하다.
상기와 같이 쉬스관(5)과 강연선(6)을 정착구(9)로 견고하게 결속된 강관(2) 및 세그먼트(3)의 내부에 콘크리트 타설관을 이용하여 콘크리트를 충진하게 되는데, 1차적으로 지하구조물(4)의 상부 슬래브(17)를 형성하는 세그먼트(3)와 측부 벽체를 형성하는 세그먼트(3)에 콘크리트 타설을 한 다음, 이를 양생시키고, 2차적으로 강관(2) 내부에 콘크리트를 그대로 타설하여 지하구조물(4)과 일체형으로 형성하게 된다.
상기와 같이 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부에 타설한 콘크리트가 양생되면 상부와 측부의 지반압력에 대해서 충분한 내구력을 갖게 되므로 지하구조물(4)의 테두리 내에 있는 흙을 굴착함으로써 터널을 형성하게 되며, 터널 형성 후, 바닥에는 영구버팀보(18)를 설치하고 콘크리트 시공을 하여 고르게 함으로써 비로소 지하구조물(4)을 형성하게 되는데, 본 실시예와 같이 상부 슬라브(17)의 길이가 길거나 이중으로 터널을 형성하고자 할 때에는 중앙에 기둥(19)을 형성하여 상부 슬라브(17)의 하중을 받쳐주게 되는데, 이 때, 상기 기둥(19)을 형성하고자 할 때에는 내부의 흙을 굴착한 다음, 거푸집으로써 기둥틀을 형성하면서 내부에 철근배근을 한 다음, 콘크리트를 타설함으로써 기둥(19)을 형성하여 상부 슬라브(17)의 하중을 받쳐줄 수 있게 하는 것도 가능하다.
상기와 같은 지하구조물(4)의 틀을 형성한 다음, 그 내벽에는 프리캐스트 패널(8)로써 마감함으로써 비로소 지하구조물(4)을 완성하게 되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 한하여 설명하였으나 본 발명의 구성을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 실시할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 강관 및 세그먼트 압입을 위한 수직구 가시설 설치도
도 2, 3은 본 발명의 유압잭을 이용한 강관 및 세그먼트 압입시공도
도 4는 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트 압입단면도
도 4a는 본 발명의 세그먼트 이음상세도
도 4b는 본 발명에 의한 다양한 세그먼트 이음상세도
도 5는 본 발명에 의한 쉬스관 및 강연선 설치도
도 5a는 본 발명에 의한 정착구의 장착구조 상세도
도 5b는 본 발명에 의한 또 다른 장착구의 장착구조 상세도
도 6은 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트 내부 콘크리트 타설도
도 7은 본 발명에 의한 강관 및 세그먼트로 이루어진 지하구조물 내측 굴착도
도 7a는 본 발명에 의한 하부 슬래브의 영구 버팀보 시공도
도 8은 본 발명에 의한 하부 슬래브 콘크리트 타설도
도 9는 본 발명에 의한 지하구조물 완성도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수직갱 2 : 강관 3 : 세그먼트
3a : 이음부 3b : 체결가이드부 4 : 지하구조물
5 : 쉬스관 5a : 관통공 5b : 나사부
6 : 강연선 7 : 콘크리트 8 : 프리캐스트 패널
9 : 정착구 9a : 삽입홈 9b : 나사부
10 : 조정쉬스 11 : 엄지말뚝 12 : 버팀보
13 : 유압잭 14 : 반력벽 15 : 유압잭 받침대
16 : 보조강관 17 : 상부 슬래브 18 : 영구버팀보
19 : 기둥

Claims (5)

  1. 지반의 측단면에 압입수단으로 세그먼트를 압입하여 지하구조물의 틀을 형성하고, 상기 세그먼트의 내부에 콘크리트를 충진하여 지하구조물을 형성하는 지하구조물 축조방법에 있어서,
    지표면에서 수직으로 터널의 시공위치까지 수직갱(1)을 형성하는 제 1 단계;
    상기 수직갱(1)을 형성한 후, 상기 수직갱(1)에서 유압잭(13)을 이용하여 강관(2); 및 외측단에 체결가이드부(3b)를 갖는 이음부(3a)가 일체로 형성된 세그먼트(3); 를 길이방향으로 연접되게 압입하는 제 2 단계;
    상기 압입된 강관(2)과 세그먼트(3) 내부의 흙을 제거하여 지하구조물의 틀을 형성하는 제 3 단계;
    상기와 같이 압입한 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부 흙을 제거한 후, 강연선(6)이 내부중앙에 길이방향으로 삽입된 쉬스관(5)을 상기 세그먼트(3)에 횡방향으로 관통시킨 다음, 상기 쉬스관(5)의 양단을 강관(2)의 내부에 고정된 정착구(9)에 조정쉬스(10)로 결속하는 제 4 단계;
    상기 강관(2)과 세그먼트(3)의 내부를 콘크리트(7)로 충진한 후, 상기 강관(2) 내부에서 강연선(6)을 긴장하여 상재하중이 수렴되게 하는 제 5 단계;
    상기 제 5 단계 이후 강관(2)과 세그먼트(3)로 이루어진 지하구조물(4)의 내부 흙을 제거하는 제 6 단계; 및
    지하구조물의 내벽을 프리캐스트 패널(8)로 마감하는 제 7 단계;
    를 포함하되,
    상기 세그먼트(3)의 내부에 물이 침투하지 않도록 이음부(3a)에 용접 또는 수팽창성 지수재로 체결시키며,
    상기 쉬스관(5)은 내부 중앙에 길이방향으로 강연선(6) 혹은 강봉이 긴밀하게 관통 삽입되며, 양단 외면에는 나사부(5b)가 형성되어 있고, 상기 정착구(9)는 상기 강관(2) 내부에 일단이 고정되며, 내부 중앙에는 길이방향으로 상기 쉬스관(5)이 긴밀하게 삽입되는 쉬스관 삽입공 및 외면에는 나사부(9b)가 각각 형성되어 있고, 상기 조정쉬스(10)는 그 일측의 내벽면에 정착구(9)의 나사부(9b)와 결합되도록 이에 대응되는 나사부가 형성되며, 타측의 내벽면에는 쉬스관(5)의 양단에 형성된 나사부(5b)에 결합되도록 또 다른 나사부가 형성되어 있어,
    상기 쉬스관(5)은 측면끼리 연접하여 길이방향으로 압입한 세그먼트(3)들을 횡방향으로 관통하되, 상기 쉬스관(5)의 양단은 상기 정착구(9)의 나사부(9b)에 체결된 조정쉬스(10)와 상기 쉬스관(5)의 나사부(5b)에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법.
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