KR101065619B1

KR101065619B1 - 인접한 터널 사이에 록볼트를 대신하여 타이로드를 설치하는 방법

Info

Publication number: KR101065619B1
Application number: KR1020090019930A
Authority: KR
Inventors: 신영완; 김영근; 신휴성
Original assignee: 삼성물산 주식회사; (주)하경엔지니어링
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2011-09-20
Also published as: KR20100101437A

Abstract

본 발명은 서로 인접한 터널에 록볼트를 설치할 경우 록볼트가 서로 간섭되어 설치할 수 없는 공간에 록볼트를 대신할 수 있는 타이로드를 설치함으로써 상기 록볼트의 작용을 타이로드가 대체할 수 있도록 한 터널시공방법에 대한 것으로써,

강봉 또는 유공강관을 이용하여 타이로드를 록볼트가 서로 간섭되어 설치할 수 없는 공간에 설치하여 인접한 터널을 서로 연결시켜 주어 록볼트를 대신할 수 있도록 한 것이다.

타이로드, 터널

Description

인접한 터널 사이에 록볼트를 대신하여 타이로드를 설치하는 방법{TIEBOLT CONSTRUCTION METHOD BETWEEN TUNNEL SECTION}

본 발명은 인접한 터널 사이에 타이로드를 설치하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 서로 인접한 터널에 록볼트를 설치할 경우 록볼트가 서로 간섭되어 설치할 수 없는 공간에 록볼트를 대신할 수 있는 타이로드를 설치함으로써 상기 록볼트의 작용을 타이로드가 대체할 수 있도록 한 터널시공방법에 대한 것이다.

도 1은 종래 인접한 터널(10,20)의 시공단면도를 도시한 것이다.

상기 터널(10,20)은 여러 가지 방법을 이용하여 시공할 수 있지만, 통상은 굴착면에 화약을 장착하여 발파시켜 막장을 형성시켜가면서 상기 막장이 붕괴되지 않도록 막장의 굴착면에 천공홀(30)를 형성시키고,

상기 천공홀(30)에 록볼트(40)를 삽입한 후, 상기 천공홀에 그라우팅재를 충전시킴으로써, 상기 록볼트(40)에 의하여 막장의 굴착면이 붕괴되지 않도록 하게 된다.

나아가 상기 굴착면에는 굴착면을 따라 설치되는 H철골과 같은 지보공(50)를 더 설치하고, 상기 지보공(40)이 묻히도록 숏크리트(60)를 타설함으로써 터널시공 이 완성될 수 있도록 한다.

말하자면, 상기 록볼트(40)는 발파된 막장이 굴착면 배면쪽의 지반과 일체화되도록 하는 앵커의 역할을 하게 됨을 알 수 있으며, 그 연장길이는 수미터에 이르도록 설치되는 것이 일반적이다.

따라서, 이러한 록볼트(40)를 설치하기 위한 굴착면 배면쪽의 공간(S)은 어느정도 확보되어야 위와 같은 방법으로 터널을 시공할 수 있게 됨을 알 수 있다.

하지만, 통상 최근 터널은 장대터널로 시공되는 경우가 많고, 2차선 이상의 폭을 확보할 필요가 있어 두 개의 인접한 터널을 한꺼번에 시공하는 경우가 많아지게 되었다.

즉, 1개의 터널은 상행선, 다른 1개의 터널은 하행선과 같이 터널은 서로 인접하여 시공하는 경우가 많이 발생하게 된다.

하지만 각각의 인접한 터널을 위와 같은 방법으로 시공할 경우 록볼트를 설치할 수 있는 상기 공간이 각각 필요하기 때문에 인접한 터널은 어느 정도 이격거리를 가질 수 밖에 없었다.

하지만, 현장여건 및 경제성 측면에서 인접한 터널의 이격거리가 상기 공간을 확보할 수 없을 정도로 제한될 수 밖에 없는 경우에는 록볼트를 설치할 수 있는 상기 공간(S)을 확보할 수 없기 때문에 이를 해결할 수 있는 기술개발의 필요성이 대두되었다.

이에 본 발명은 록볼트를 설치하여 터널을 인접하여 시공하는 방법에 있어서, 상기 록볼트를 각각의 터널에 시공할 수 있는 공간이 협소하여 이를 설치하지 못하더라도 이러한 록볼트를 대체할 수 있는 방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같이 구성된다.

본 발명은 서로 인접한 적어도 2개의 터널 사이의 공간(S)에 있어 록볼트를 대체할 수 있는 타이로드를 설치하되, 이러한 타이로드는 상기 공간을 관통하여 인접한 터널 내측 굴찰면에 양 단부가 노출되도록 관통홀을 형성시키고,

상기 관통홀에 타이로드를 삽입한 후, 상기 타이로드의 양 단부를 터널의 내측 굴착면에 설치된 지지부재를 이용하여 고정시킴으로써,

상기 타이로드가 인접한 터널을 서로 일체화시켜 주도록 하였다.

본 발명에 의하여 록볼트를 설치할 수 없는 이격거리를 가진 터널 시공에 있어 그 제한적 요소를 제거할 수 있어, 터널 시공의 시공성 및 효율성을 높일 수 있게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명은 도 2a와 같이 기본적으로 터널(100,200)을 시공하는 방법으로써, 굴착면(A)을 따라 화약을 발파시키고, 발파되어 형성된 굴착면(A)이 붕괴되지 않도록 굴착면을 따라 방사형으로 천공홀(110,210)을 형성시키되,

상기 천공홀(110,210)에 록볼트(120,220)를 시공하는 단계 및 상기 굴착면에 아치형태 등의 H형 철골을 포함하는 지보재(130,230)를 설치하는 단계를 기본적으로 포함하게 되며,

특히 상기 록볼트(120,220)를 설치할 경우 인접한 터널(100,200)에 사이에서 서로 간섭되어 록볼트(120,220)를 설치할 수 없는 공간(S)에 본 발명의 타이로드(300:310,320)가 설치된다.

이러한 타이로드(300:310,320)는 크게 2가지 실시예에 의하여 구체화되는데 각각의 실시예들(실시예 1, 실시예 2)을 아래와 같이 살펴본다.

<실시예 1>

먼저, 실시예 1의 경우에는 도 2b 및 도 3과 같이 상기 록볼트(120,220)를 설치할 수 없는 공간(S)에 록볼트 대신 관통홀(400)과 관통홀(400)에 삽입 설치되는 강봉인 타이로드(300:310)가 이용된다.

먼저, 상기 인접한 터널들 각각에는 천공홀들(110,210)이 각각 형성되어, 상기 천공홀들(110,210)에 록볼트(120,220)들이 역시 각각 설치되도록 하게 되며, 지보재(130,230)도 역시 설치된다.

이러한 인접한 터널들(100,200)에 있어 록볼트(120,220)를 설치할 수 없는 공간(S)에는 적어도 1개 이상의 관통홀(400)이 형성되도록 하는데, 이러한 관통홀(400)은 일측 터널(100)의 측면부로부터 인접한 타측 터널(200)의 측면부를 관통시켜 형성시키되 소형 천공기를 이용하면 된다.

이러한 관통홀(400)의 직경은 적어도 후술되는 강봉인 타이로드(310)의 직경보다 다소 큰 직경을 가지도록 한다.

이러한 관통홀(400)에 실시예 1에 의한 강봉인 타이로드(310)가 삽입되는데, 그 양단이 인접한 터널들(100,200) 사이에 형성된 관통홀(400)의 양단부로부터 약간 돌출되도록 연장시켜 세팅하게 된다.

이때 상기 강봉인 타이로드(310)는 그 양단부 외주면에 수나사부가 형성되도록 하여 후술되는 고정너트(370)가 체결될 수 있도록 한다.

이에 세팅된 강봉인 타이로드(310)의 양 단부를 고정시켜야 하는데, 이때 이용되는 것이 지지부재(500:510,520)이다.

상기 지지부재로써 ㄷ자형 채널(510)이 이용될 수 있다.

즉 터널(100,200)의 각 내측 굴착면에는 H형 철골을 포함하는 지보재(130,230)가 설치되도록 함을 살펴보았는데, 이러한 지보재(130,230) 표면에 수평방향 등으로 ㄷ자형 채널(510)을 용접하는 등의 방법으로 먼저 고정시키고,

상기 ㄷ자형 채널(510)에는 타이로드 관통홀(511)을 형성시켜, 상기 타이로드 관통홀(511)에 강봉인 타이로드(310)의 양 단부가 관통하여 돌출되도록 하고, 상기 강봉인 타이로드(310)의 양 단부를 고정너트(370)을 이용하여 ㄷ자형 채널(510)에 직접 고정되도록 하는 것이다.

결국, 강봉인 타이로드(310)의 양 단부가 터널 내측 굴착면에 ㄷ자형 채널(510)에 의하여 고정되도록 한 것이다.

이에 상기 강봉인 타이로드(310)에 의하여 인접한 인접한 터널들은 서로 일체화되어 연결되도록 하고, 상기 강봉인 타이로드(310)는 지보재(130,230)에 의하여 고정되어 종전 록볼트 기능을 충분히 대신할 수 있게 된다.

<실시예 2>

상기 실시예 2는 실시예 1과 대비하여 타이로드로써 유공강관(320)을 이용하는 경우이다.

역시, 상기 인접한 터널들 각각에는 천공홀들(110,210)이 각각 형성되어, 상기 천공홀들(110,210)에 록볼트(120,220)들이 역시 각각 설치되도록 하되, 터널 내측 굴착면에는 각각 H형 철골을 포함하는 지보재(130,230)를 설치되는 것과 인접한 터널들(100,200)에 있어 록볼트(220)를 설치할 수 없는 공간(S)에는 적어도 1개 이 상의 관통홀(400)이 형성되도록 하는 것은 실시예 1과 동일하다.

물론 이러한 관통홀(400)의 직경은 적어도 후술되는 유공강관인 타이로드(320)의 직경보다 다소 큰 직경을 가지도록 함도 동일하다.

이에 실시예 2에 의한 유공강관인 타이로드(320)는 강관에 다수의 구멍이 형성되도록 한 것으로써, 역시 그 양단부 외주면에 수나사부가 형성되도록 하여 후술되는 고정너트(370)가 체결될 수 있도록 한다.

이러한 유공강관인 타이로드(320)도 도 2C 및 도 4와 같이 관통홀(400)에 삽입되는데, 역시 그 양단이 인접한 터널들(100,200) 사이에 형성된 관통홀(400)의 양단부로부터 약간 돌출되도록 연장시켜 세팅하게 된다.

이때 관통홀(400)의 양 단부측에 코킹재(330)를 먼저 설치하여 유공강관인 타이로드(320)가 코킹재(330)를 관통하여 세팅될 수 있도록 한다.

이는 후술되는 그라우팅재(340)가 관통홀(400)과 유공강관인 타이로드(320) 사이의 이격공간으로 누출되지 않도록 하기 위함이며, 유공강관인 타이로드(320)의 양 단부가 관통될 수 있도록 역시 타이로드 관통홀(331)이 형성되도록 하게 된다.

다음으로는 유공강관인 타이로드(320) 양 단부로부터 에어호스(340)와 그라우팅 주입용 호스(350)를 삽입한 후, 그라우팅 주입용 호스(350)를 통해 그라우팅재(360)를 유공강관인 타이로드(320) 내부로 충전시키면서 에어호스(340)를 통해 관통홀(400) 내부의 공기를 외부로 배출시키게 된다.

이에 충전된 그라우팅재(360)는 유공강관의 구멍을 통해 관통홀(400)로 유출되면서 관통홀(400)에 그라우팅재(360)가 함께 충전되도록 하게 된다.

이때 그라우팅재(360)는 모르타르를 이용할 수 있을 것이다.

이에 모르타르인 그라우팅재(360)가 경화되면 관통홀(400), 유공강관인 타이로드(320)가 서로 일체화되어 역시 인접한 터널들은 서로 일체화되어 연결되도록 하여 역시 유공강관인 타이로드(320)에 의하여 록볼트의 기능을 대신할 수 있게 된다.

이때 코킹재(320)는 타이로드 관통홀이 형성된 지압판(520)에 맞대어 지고, 상기 지압판(520)을 관통하여 돌출 연장된 유공강관인 타이로드(320)의 양 단부를 역시 고정너트(370)에 의하여 고정되도록 하게 된다.

위 실시예 1,2와 같은 타이로드(300:310,320)를 설치한 이후에는 지보공이 묻히도록 라이닝 콘크리트를 타설함으로써 터널시공이 완성될 수 있도록 함은 종래와 동일하다.

도1은 종래 터널 단면도를 도시한 것이다.

도2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예 1,2에 의한 타이로드를 설치하는 방법을 개략 도시한 순서도이다.

도3 및 도 4는 본 발명의 실시예 1,2에 의한 타이로드의 설치사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,200: 서로 인접한 터널

300:타이로드

310:강봉 320:유공강관

400:관통홀

Claims

서로 인접하여 형성되는 터널에 있어 터널에 각각 설치되는 록볼트가 서로 간섭되어 상기 록볼트를 설치할 수 없는 공간(S, 내측 굴착면 사이)에 록볼트를 대신 할 수 있도록 타이로드를 설치하는 방법에 있어서, 상기 타이로드는

상기 공간(S)을 관통하여 인접한 터널 내측 굴착면 사이에 관통홀(400)을 형성시키고,

상기 관통홀(400) 내부에 타이로드(300:310,320)를 상기 관통홀(400)에 삽입하여 그 양단이 양 관통홀(400) 양 단부로 돌출되도록 하고,

상기 돌출된 타이로드(310,320)를 터널의 양 굴착면에 ㄷ자형 채널 (510) 또는 지압판(520)을 포함하는 지지부재(500)를 이용하여 고정시키는 단계를 포함하는 인접한 터널 사이에 록볼트를 대신하여 타이로드를 설치하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 타이로드(300)는 양 단부에 수나사부가 형성된 강봉인 타이로드(310)로 이용하여 설치하되,

터널의 양 내측 굴착면에 설치된 지보재(130,230)에 미리 고정된 ㄷ자형 채널(510)에 형성된 타이로드 관통홀(511)에 상기 강봉인 타이로드(310)의 양 단부를 관통시키고,

상기 강봉인 타이로드(310)의 양 단부를 ㄷ자형 채널(510)에 고정너트(370)에 의하여 고정되도록 하는 인접한 터널 사이에 록볼트를 대신하여 타이로드를 설치하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 타이로드(300)는 양 단부에 수나사부가 형성된 유공강관인 타이로드(320)를 이용하여 설치하되,

터널의 양 내측 굴착면의 관통홀(400) 단부에 설치한 코킹재(330)에 형성된 타이로드 관통홀(331)에 상기 유공강관인 타이로드(320)의 양 단부를 관통시키고,

상기 유공강관인 타이로드(320) 양 단부로부터 에어호스(340)와 그라우팅 주입용 호스(350)를 삽입한 후,그라우팅 주입용 호스(350)를 통해 그라우팅재(360)를 유공강관인 타이로드(320) 내부로 충전시켜, 상기 그라우팅재(360)가 유공강관인 타이로드(320)의 구멍을 통해 관통홀(400)로 유출되면서 관통홀(400)에 그라우팅재(360)가 함께 충전되도록 하고 에어호스(340)를 통해 관통홀(400) 내부의 공기를 외부로 배출시켜 인접한 터널 사이에 록볼트를 대신하여 타이로드를 설치하는 방법.