KR101022505B1 - Filling method for void space of lining concrete of top end tunnel - Google Patents
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Abstract
터널의 라이닝콘크리트 양생 후 체적변화로 인하여 발생하는 천단부의 공극에 콘크리트를 충진하는 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of filling voids in the lining concrete rear end of a tunnel top part in which concrete is filled in the voids of the top end generated by volume change after curing of the lining concrete of the tunnel.
본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법은, 터널을 굴착하고 굴착된 터널의 지반을 보강하는 공정, 상기 굴착된 터널의 벽면에 방수시트를 설치하는 공정, 상기 터널의 천단부의 방수시트에 주입관로를 설치하는 공정, 상기 주입관로가 설치된 부분의 터널 굴착면과 간격을 유지하며 터널 라이닝 폼을 설치하는 공정, 상기 터널 라이닝 폼에 라이닝콘크리트를 타설 및 양생시키는 공정, 상기 천단부에 설치된 주입관로를 통하여 터널의 천단부에 형성된 공극에 시멘트 밀크를 주입 및 양생하는 공정, 상기 라이닝 폼을 탈형하는 공정을 포함한다.The lining concrete rear void filling method of the tunnel top end of the present invention includes the steps of excavating a tunnel and reinforcing the ground of the excavated tunnel, installing a waterproof sheet on the wall surface of the excavated tunnel, and a waterproof sheet of the top end of the tunnel. A process of installing an injection pipe passage, a process of installing a tunnel lining foam while maintaining a distance from the tunnel excavation surface of the portion in which the injection pipe passage is installed, a process of placing and curing the lining concrete on the tunnel lining foam, the injection installed on the top end And injecting and curing cement milk into the pores formed at the top end of the tunnel through a conduit, and demolding the lining foam.
터널, 천단부, 공극, 라이닝콘크리트 Tunnel, Temple of Heaven, Void, Lining Concrete
Description
본 발명은 터널 천단부의 공극에 시멘트 밀크를 채우는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널의 라이닝콘크리트 양생 후 체적변화로 인하여 발생하는 천단부의 공극에 시멘트 밀크를 충진하는 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of filling cement milk in the voids of the tunnel top portion, and more specifically, to filling the voids of the lining concrete of the tunnel top portion filling the cement milk in the voids of the top end portion generated by the volume change after curing of the lining concrete of the tunnel. It is about a method.
일반적으로 터널시공 과정은 암반 발파를 통한 굴착, 숏크리트와 록 볼트를 이용한 지보재 설치, 라이닝 콘크리트 타설 등의 순서로 이루어진다. 라이닝은 터널 굴착 완료 후에 마지막으로 설치하는 콘크리트 구조물로 터널 벽면을 매끄럽게 마감하고 전기 및 기계 설비를 설치하기 위한 것이다.In general, the tunnel construction process consists of excavation through rock blasting, support material installation using shotcrete and rock bolt, and lining concrete laying. Lining is the last concrete structure to be installed after the completion of the tunnel excavation to smoothly finish the tunnel walls and install electrical and mechanical equipment.
터널 라이닝은 콘크리트 구조물이므로 이를 타설하기 위해서는 터널벽면 방향으로 터널 라이닝 폼을 설치하고, 터널 굴착면과 터널 라이닝 폼 사이에 콘크리트를 타설한 후 양생시켜 터널 라이닝을 완성한다.Tunnel lining is a concrete structure, so to install it, install the tunnel lining foam in the direction of the tunnel wall, and after the concrete is poured between the tunnel excavation surface and the tunnel lining foam to complete the tunnel lining.
거푸집인 터널 라이닝 폼의 길이는 통상적으로 9m 내지 10m 정도이므로 라이닝콘크리트는 라이닝 폼의 길이만큼 1스팬(Span)을 완성한 다음, 다시 라이닝 폼을 탈형하여 그 다음 구간으로 이동시켜 재 설치하고, 여기에 콘크리트를 타설하는 작업을 반복적으로 수행하여 터널의 콘크리트라이닝을 완성하게 된다.Since the length of the formwork tunnel lining foam is usually about 9m to 10m, the lining concrete completes one span as long as the length of the lining foam, and then demolds the lining foam and moves it to the next section for re-installation. The concrete lining of the tunnel is completed by repeatedly pouring concrete.
이렇게 형성된 콘크리트라이닝은 콘크리트의 양생단계에서 발생된 체적변화에 의하여 콘크리트 라이닝의 상부면과 터널 굴착면 사이의 천단부에 공극이 생기게 되는데, 이 공극을 채우기 위한 방안으로 특허등록 제0562938호, 제03994040호, 실용신안등록 제400520호가 알려져 있다.The concrete lining formed in this way has voids at the top end between the upper surface of the concrete lining and the tunnel excavation surface due to the volume change generated during the curing stage of the concrete. Patents for registration of the voids are registered in Korean Patent Nos. 0562938 and 03994040. And Utility Model Registration No. 400520 are known.
상기 방법은 양생된 콘크리트 라이닝의 외측에서 구멍을 뚫어 시멘트 밀크(시멘트 몰탈)를 주입하는 방법으로서, 이러한 방법은 완성된 터널에 구멍을 뚫어야 하는 작업과, 공극에 시멘트 밀크가 양생된 후 구멍을 밀폐하는 작업을 해야함으로 작업이 번거롭고 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.The method is to inject a cement milk (cement mortar) by drilling a hole on the outside of the hardened concrete lining, this method is to seal the hole after the cement milk is cured in the pores of the finished tunnel There is a disadvantage in that the work is cumbersome and time consuming.
또한 작업이 완료된 후, 밀폐된 구멍은 라이닝콘크리트와 재료의 구성이 동일하지 않고, 또 라이닝콘크리트와 시간차이를 두고서 형성됨으로 외부 표면이 동일하지 못하고 이질감이 나타난다.In addition, after the operation is completed, the sealed hole is not the same in the composition of the lining concrete and the material, and formed with a time difference with the lining concrete, the outer surface is not the same and the heterogeneity appears.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 터널의 라이닝콘크리트 양생 후 발생된 천단부의 공극에 시멘트 밀크를 쉽고 용이하게 충진할 수 있는 터널 천단부의 라이닝 콘크리트 배면공극 채움 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been proposed in order to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to lining concrete tunnel top end that can easily and easily fill the cement milk in the voids generated after the lining concrete curing of the tunnel The present invention provides a method for filling back voids.
본 발명의 또 다른 목적은, 터널의 라이닝콘크리트에 구멍을 천공하지 않고 천단부의 공극에 시멘트 밀크를 충진할 수 있는 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for filling the lining concrete rear surface of a tunnel top end portion capable of filling cement milk in the pores of the top end portion without puncturing the lining concrete of the tunnel.
본 발명이 제안하는 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법은,Lining concrete rear void filling method proposed by the present invention,
터널을 굴착하고 굴착된 터널의 지반을 보강하는 공정, 상기 굴착된 터널의 벽면에 방수시트를 설치하는 공정, 상기 터널의 천단부의 방수시트에 주입관로를 설치하는 공정, 상기 주입관로가 설치된 부분의 터널 굴착면과 간격을 유지하며 터널 라이닝 폼을 설치하는 공정, 상기 터널 라이닝 폼에 라이닝콘크리트를 타설 및 양생시키는 공정, 상기 천단부에 설치된 주입관로를 통하여 터널의 천단부에 형성된 공극에 시멘트 밀크를 주입 및 양생하는 공정, 상기 라이닝 폼을 탈형하는 공정을 포함하는 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 제공한다.Excavating the tunnel and reinforcing the ground of the excavated tunnel, installing a waterproof sheet on the wall surface of the excavated tunnel, installing an injection pipe passage in the waterproof sheet of the top end of the tunnel, and The process of installing the tunnel lining foam while keeping a distance from the tunnel excavation surface, the process of placing and curing the lining concrete on the tunnel lining foam, cement milk in the air gap formed in the top end of the tunnel through the injection pipe installed in the top end Provided is a method of filling the lining concrete rear voids of a tunnel top end including a process of injecting and curing, and demolding the lining foam.
상기 천단부에 시멘트 밀크를 주입하는 공정은, 라이닝콘크리트의 초결이 이루어진 직후, 즉 콘크리트를 타설하고 약 12시간이 경과한 후에 진행된다.The step of injecting the cement milk into the top end is performed immediately after the lining concrete is first formed, that is, about 12 hours after the concrete is poured.
상기 천단부 시멘트 밀크 주입공정 전에는 주입관로에 형성된 구멍를 확보하는 공정이 더욱 진행된다.Prior to the top end cement milk injection process, a process of securing a hole formed in the injection pipe passage is further performed.
상기 주입관 설치공정에서 설치된 주입관은 상기 천단부 시멘트 밀크 주입 및 양생공정이 완료된 후에도 그대로 존치 시킨다.The injection pipe installed in the injection pipe installation process is left as it is even after the top end cement milk injection and curing process is completed.
본 발명에 의한 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면공극 채움 방법은, 라이닝콘크리트에 구멍을 뚫지 않고 라이닝콘크리트의 천단부에 시멘트 밀크를 주입하여 천단부의 배면공극을 채우므로 라이닝콘크리트의 표면에 작업을 한 표시가 나지 않고 매끄러운 표면을 유지할 수 있다.In the method of filling the lining concrete rear voids of the tunnel top end according to the present invention, since the cement milk is injected into the top end of the lining concrete without filling a hole in the lining concrete, the marking is performed on the surface of the lining concrete. It can keep a smooth surface without getting out.
또한 콘크리트라이닝을 형성하는 과정 중에 연속적으로 천단부에 시멘트 밀크를 주입하여 배면공극을 채우므로 종래에 비하여 작업을 용이하고 빠르게 할 수 있다.In addition, since the cement milk is continuously injected into the top end during the process of forming the concrete lining to fill the back voids, the work can be easily and quickly compared to the prior art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법의 공정도이고, 도 2내지 도 7은 도 1의 공정도에 따라서 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극을 채우는 것을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.1 is a process chart of the lining concrete rear void filling method of the tunnel end portion, Figures 2 to 7 shows a view for explaining the filling of the lining concrete rear void of the tunnel end portion in accordance with the process diagram of FIG.
통상적으로 터널굴착은 막장에서 다수의 구멍을 천공하여 여기에 화약을 장착하여 발파하는 방법으로 터널굴착 작업을 하게 되며, 굴착 된 터널의 보강을 위 하여 굴착면에 숏크리트 타설 및 락볼트 등과 같은 지보재(2)를 설치하여 지반보강 작업(S1)을 수행한다.In general, tunnel excavation is carried out by drilling a plurality of holes in the membrane and attaching explosives to them to explode, and supporting materials such as shotcrete and rock bolts on the excavation surface for reinforcement of the excavated tunnel ( 2) to install the ground reinforcement work (S1).
이렇게 일정구간의 터널 굴착면에 지보재(2)가 설치되면 터널의 막장으로부터 안전거리를 이격 시킨 터널의 후방에서는 콘크리트라이닝을 형성하기 위한 준비 작업으로 지보재(2)가 설치된 터널 벽면에 방수를 위하여 방수시트 설치작업(S2)을 행한다. 상기 지보재(2)는 방수시트를 포함한다.When the
그리고 방수시트가 설치된 터널 천단부에 주입관로(4)고정 설치공정(S3)을 통하여 주입관로(4)를 천단부에 설치한다. 이때 주입관로(4)의 고정은 천단부에 줄이나 철선으로 매다는 방법으로 설치할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the
이 주입관로(4)는 내부가 공간부로 이루어진 파이프 형태의 구조이며, 외주연부에는 내부의 공간부와 통하도록 다수의 관통구멍(6)이 형성된다. 이때 관통구멍(6)을 통하여 콘크리트 페이스트가 주입관로(4) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 관통구멍(6) 또는 관통구멍(6)을 포함하는 주입관로(4)의 외측면을 얇은 천, 부직포 또는 그물망 등을 이용하여 랩핑하여 관통구멍(6)을 임시로 차단하는 작업이 더 행하여 질 수도 있다.The
상기 주입관로(4)의 길이는 라이닝콘크리트를 타설하기 위하여 설치되는 라이닝 폼의 길이보다 대략 10cm 길게 이루어지는데, 이는 후작업으로 진행되는 주입관로(4)에 시멘트 밀크를 주입할 때, 주입장치와의 연결을 용이하게 하기 위한 것이다.The length of the
즉, 라이닝콘크리트는 라이닝 폼의 길이만큼 1스팬(Span)의 제1구간(A)을 완 성한 다음, 다시 라이닝 폼을 탈형하여 그 다음 구간으로 이동시켜 재 설치하고 콘크리트를 타설하여 1스팬의 제2구간(B)을 완성하는 작업을 반복적으로 수행하여 터널의 라이닝콘크리트를 완성하게 됨으로(도 7참조), 제1구간(A)에서의 라이닝콘크리트의 1스팬(Span)의 길이보다 10cm 길게 이루어지는 주입관로(4)의 돌출부분은 시멘트 밀크 주입 후 절단하거나 또는 제2구간(B)에서의 콘크리트에 묻히게 된다.That is, the lining concrete completes the first section A of one span as long as the length of the lining foam, and then demoulds the lining foam again, moves it to the next section, reinstalls it, and adds concrete to the first span. By repeating the work to complete the second section (B) to complete the lining concrete of the tunnel (see Fig. 7), it is made 10 cm longer than the length of one span of the lining concrete in the first section (A) The protrusion of the
상기 관통구멍(6)은 주입관로(4) 내부를 통하여 주입된 시멘트 밀크가 외측으로 용이하게 배출될 수 있도록 5mm 내외의 직경으로 관통된다.The
이렇게 주입관로(4)가 설치되면 굴착된 터널벽면 방향으로 도시되지 않은 터널 라이닝 폼 및 측면거푸집으로 이루어진 라이닝 폼 설치공정(S4)을 행하여 거푸집을 설치한 다음, 라이닝 폼과 터널 굴착 면 사이에 라이닝 콘크리트를 채운 후 양생 시켜 1스팬의 터널 라이닝(8)을 구축한다(S5).When the
이렇게 1스팬의 터널 라이닝(8)이 완성되면, 도 5에서와 같이 콘크리트가 양생되면서 체적변화에 의하여 콘크리트가 수축되어 터널 라이닝(8) 상부와 터널 벽면 사이 천단부에 공극(10)이 생긴다.When the one-
이렇게 생긴 공극(10)을 채우기 위하여 타설된 콘크리트의 초결이 이루어진 후, 즉 콘크리트를 타설하고 12시간이 경과한 직후에 주입관로(4)의 선단부를 통하여 천단부의 공극(10)에 시멘트 밀크를 주입하여 양생시키는 공정(S7)을 행한다.The cement milk is injected into the
이때 상기 라이닝콘크리트 타설 및 양생단계(S5)에서 라이닝콘크리트의 체적변화 전에는 터널 굴착면과 라이님 폼 사이에는 콘크리트가 밀실하게 채워지므로, 주입관로(4)의 표면에는 몰탈이 달라붙어 주입관로(4) 단면에 형성된 구멍(6)들이 막힐 수 있는데, 이것은 천단부의 공극(10)에 시멘트 밀크를 주입하여 양생시키는 공정(S7)에서 시멘트 밀크 주입압력으로 막힌 구멍들이 뚫릴 수도 있지만, 더욱 바람직하게는 상기 천단부 시멘트 밀크 주입 및 양생공정(S7) 이전에 주입관로(4)에 공기를 불어넣어 주입관로(4)의 막힌 구멍을 뚫어 구멍(6)을 확보하는 주입관로 구멍확보 공정(S6)을 행하는 것이 좋다.At this time, since the concrete is tightly filled between the tunnel excavation surface and the linim foam before the volume change of the lining concrete in the lining concrete casting and curing step (S5), the mortar adheres to the surface of the injection pipe line (4).
주입관로 구멍확보 공정(S6) 시 관통구멍(6) 또는 관통구멍(6)을 포함하는 주입관로(4)의 외측면에 얇은 천, 부직포 또는 그물망 등으로 관통구멍(6)이 임시로 차단되어 있더라도 상기와 같은 작업으로 관통구멍(6)을 뚫을 수 있다.The through
상기 천단부 시멘트 밀크 주입 및 양생공정(S7)은 라이닝콘크리트의 초결이 이루어지고 난 직후 라이닝 폼 탈형 공정(S8)이 진행되기 전까지의 여유시간동안 이루어지므로 후속작업에 영향을 미치지 않는다The top end cement milk injection and curing process (S7) is performed for a short time until the lining foam demolding process (S8) immediately after the lining of the concrete is made, does not affect subsequent work
상기와 같이 천단부 시멘트 밀크 주입 및 양생공정(S7)을 행하면 공극(10)에 천단부 시멘트 밀크(12)가 채워지면서, 도 6에 도시된 바와 같이 천단부 시멘트 밀크(12)는 그 하부의 터널 라이닝콘크리트(8)와 접합되어 일체로 연결되면서 터널 라이닝의 구조물이 된다.When the top end cement milk injection and curing step S7 is performed as described above, the top
그리고 이와 같이 천단부 시멘트 밀크 주입 및 양생공정(S7)이 완료된 후에는 주입관로(4)를 그대로 존치 시키면 되는데, 그러면 주입관로(4)가 터널 라이닝의 구조물의 일부분으로서 천단부 시멘트 밀크(12)는 밀실하게 채워진 상태를 그대로 유지하여 구조적으로 안전성을 갖는다.Then, after the end-end cement milk injection and curing process (S7) is completed, the
상기와 같은 공정을 통하여 1스팬의 터널 라이닝이 완성되면 상기의 과정을 반복하여 그 다음 스팬의 터널 라이닝을 형성하는 공정을 반복적으로 행하면 터널 라이닝콘크리트(8)와 천단부 시멘트 밀크(12)는 계속 연결되면서 하나의 터널에 연속적으로 연결된 콘크리트라이닝을 완성할 수 있다.When the tunnel lining of one span is completed through the above-described process, the above process is repeated and the process of forming the tunnel lining of the next span is repeatedly performed. It is possible to complete concrete lining connected to one tunnel continuously.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described for the purpose of illustration, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법의 공정도.1 is a process chart of the lining concrete rear void filling method according to the present invention.
도 2는 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 행하기 위하여 터널의 굴착단면을 나타낸 도면.Figure 2 is a view showing the excavated cross section of the tunnel to perform the filling method of the lining concrete back surface voids of the tunnel top end of the present invention.
도 3은 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 행하기 위하여 터널 내벽에 지보재가 설치된 상태의 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the support material is installed on the inner wall of the tunnel in order to perform the filling method of the lining concrete rear end of the tunnel top end of the present invention.
도 4는 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법에 사용되는 주입관로의 사시도.Figure 4 is a perspective view of the injection tube used in the lining concrete rear void filling method of the tunnel top end of the present invention.
도 5는 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 설명하기 위하여 라이닝콘크리트 타설 및 양생 후의 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view after lining concrete placement and curing to explain the lining concrete rear void filling method of the tunnel top end of the present invention.
도 6은 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 설명하기 위하여 천단부 공극에 콘크리트가 채워진 상태의 부분 확대 단면도.Figure 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the state filled with the concrete end voids for explaining the lining concrete rear void filling method of the tunnel end portion of the present invention.
도 7은 본 발명의 터널 천단부의 라이닝콘크리트 배면 공극 채움 방법을 이용하여 콘크리트라이닝이 순차적으로 연결되면서 완성되는 것을 설명하기 위한 도면.Figure 7 is a view for explaining that the concrete lining is completed by sequentially connecting using the lining concrete rear void filling method of the tunnel top end of the present invention.
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