KR101072470B1 - Method of excavating tunnel only after beam supported - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널 윤곽선에 맞춰 다수 개 강관을 삽입한 후에, 터널 종방향(길이방향)으로 일정 구간(span)에 대해 수직지지보 및 천장지지보를 설치하여 지압 하중에 충분히 견디도록 강구조물을 설치한 이후에 해당 구간(강구조물이 설치된 구간)에 대해 굴착작업을 수행하고, 다시 일정 구간만큼 터널의 길이방향으로 더 전진하여 수직지지보 및 천장지지보를 설치한 후에 해당 구간 굴착작업을 반복적으로 수행하면서 지하터널을 점진적으로 시공하는 지하터널 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터널 시공방법은, 터널 내부의 굴착작업 이전에 일정구간에 지지구조물(수직지지보와 천장지지보)을 설치한 이후에, 해당 구간에 대해 터널 윤곽선 내부를 굴착하기 때문에, 토압에 견디는 강성이 매우 커 굴착구간의 침하를 방지할 수 있으며, 선두 구간에서는 지지구조물 설치를 수행하고, 중간 구간에서는 터널 굴착작업을 수행하고, 후속구간에서는 철근배근 작업과 콘크리트 타설이 가능하므로, 구조물 설치작업과, 터널 굴착작업 및 마감시공(철근배근과 콘크리트 타설)의 순차적인 동시 시공이 가능하다.According to the present invention, after inserting a plurality of steel pipes in accordance with the tunnel contour, after installing the steel structure to sufficiently endure the pressure load by installing a vertical support and a ceiling support for a certain span (span) in the longitudinal direction of the tunnel (length) Excavation work is performed on the corresponding section (section in which the steel structure is installed), and further advances in the longitudinal direction of the tunnel by a certain section and installs vertical support beams and ceiling support beams, and then repeatedly performs excavation work on the corresponding section. It relates to a method of underground tunnel construction to gradually build.
In the tunnel construction method according to the present invention, since the support structure (vertical support and ceiling support) is installed in a predetermined section before the excavation work in the tunnel, the tunnel contour is excavated in the corresponding section. Due to the high rigidity, the settlement of the excavation section can be prevented, the supporting structure is installed in the leading section, the tunnel excavation work is performed in the middle section, and the reinforcement work and concrete casting are possible in the subsequent section. Work and tunnel excavation work and finishing work (reinforcement and concrete placing) can be performed simultaneously.
Description
본 발명은 굴착될 터널의 경계를 따라 다수 개의 강관을 삽입한 후에, 굴착될 터널의 횡방향 윤곽선 전체에 걸쳐 굴착작업을 실시하되, 터널의 종방향(길이방향)으로 일정 구간(span)에 대해 수직지지보 및 천장지지보를 설치하여 지압 하중에 충분히 견디도록 강구조물을 설치한 이후에 해당 구간(강구조물이 설치된 구간)에 대해 굴착작업을 수행하고, 다시 일정 구간만큼 터널의 길이방향으로 더 전진하여 수직지지보 및 천장지지보를 설치한 후에 해당 구간 굴착작업을 반복적으로 수행하면서 지하터널을 점진적으로 시공하는 시공방법으로서, 지반 하중에 충분히 응력에 견딜 수 있도록 일정 구간에 대해 구조물(수직 및 천장지지보)을 설치한 이후에 해당 구간의 굴착작업을 단계적으로 실시하는 지하터널 시공방법에 관한 것이다.
According to the present invention, after inserting a plurality of steel pipes along the boundary of the tunnel to be excavated, the excavation work is carried out over the entire transverse contour of the tunnel to be excavated, but for a predetermined span in the longitudinal direction (length) of the tunnel. After installing the steel structure to sufficiently endure the acupressure load by installing the vertical support and ceiling support, excavation work is performed for the corresponding section (section in which the steel structure is installed), and further advances in the longitudinal direction of the tunnel by a certain section, and then vertically As a construction method that gradually installs underground tunnels by repeatedly excavating the section after installing the supporting beams and ceiling support beams, the structure (vertical and ceiling support beams) for a certain section to withstand the stress on the ground load. After installation of the underground tunnel construction method for carrying out the excavation work step by step.
일반적으로 지하구조물을 설치하기 위해서는 상기 지하구조물이 축조될 위치의 외부에서 가해지는 각종 응력에 대해 충분히 지지 가능하도록 구조적으로 계산을 한 후에 터널굴착 작업에 들어가게 된다.In general, in order to install the underground structure, the tunnel structure is entered after the structural calculations are made to be sufficiently supportable for various stresses applied to the outside of the location where the underground structure is to be constructed.
종래에는 상기와 같은 지하구조물을 축조하기 위해서 다수의 대구경 강관을 지중에서 터널 길이방향으로 압입한 후에 상기 강관 내부에 콘크리트를 타설하고, 타설된 콘크리트의 양생이 완료된 후에 굴착 가능한 깊이까지 굴착을 실시하였다.Conventionally, in order to build the above-mentioned underground structure, a large number of large-diameter steel pipes are pressed in the tunnel longitudinal direction in the ground, and then concrete is poured into the steel pipes, and after curing of the poured concrete is completed, excavation is carried out to the depth that can be excavated. .
상기와 같이 진행되는 종래의 지하구조물 공사는 강관 내에 거푸집을 설치한 후에 철근조립 및 콘크리트를 타설하기 위한 작업 공간이 협소하여 작업자의 작업 환경이 악화와 함께 공기 지연의 문제점과 공사비용이 증가되는 문제점이 발생되었다.In the conventional underground structure construction proceeded as described above, after installing the formwork in the steel pipe, the work space for assembling the steel and placing the concrete is narrow, so that the working environment of the worker is worsened, the air delay problem and the construction cost are increased. This occurred.
또한, 콘크리트의 양생이 완료될 때까지 지나치게 많은 시간이 소요되어 전체 작업 공기가 길어지고 굴착 도중에 지반이 약할 경우에는 지반 또는 암반 등이 붕괴되거나 낙하할 염려가 매우 높아서 안전 사고의 발생위험이 항상 상존하고 있었다. 따라서, 작업간의 인력과 장비의 효율적인 사용이 어려우며 안전사고에 대한 발생위험이 있는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다.
In addition, when curing of concrete takes too much time to complete, the overall working air becomes long, and when the ground is weak during excavation, there is a high risk of ground or rock collapse or fall, so there is always a risk of a safety accident. Was doing. Therefore, there are various problems such as the difficulty of efficient use of manpower and equipment between tasks and the risk of occurrence of safety accidents.
이러한 문제를 해결하기 위해, 한국 등록특허 제10-0713787호(이하 '종래기술'이라 한다)에서는 압입된 강관의 하부를 굴착하고, 상기 강관 내부에 강관 상부 내면을 보강하는 보강부재를 설치한 후, 상기 보강부재가 설치된 위치에 강관의 횡방향으로 슬롯홀을 절단 형성한 후에, 이 슬롯홀에 빔 조립체를 삽입하여 설치하는 공법이 개시된 바 있다.In order to solve this problem, Korean Patent No. 10-0713787 (hereinafter referred to as 'prior art') excavates a lower part of a press-fitted steel pipe, and installs a reinforcing member to reinforce the inner surface of the steel pipe upper part inside the steel pipe. After cutting and forming the slot hole in the transverse direction of the steel pipe at the position where the reinforcing member is installed, a method of inserting and installing the beam assembly in the slot hole has been disclosed.
그러나, 상기 종래기술의 시공방법은 슬롯홀 가공작업이 어려울 뿐만 아니라, 빔 조립체를 설치한 후에 지하터널 전체 구간을 굴착하고, 그 다음 공정으로 강관의 하부를 모두 절단한 후에, 지하 구조물이 축조될 바닥과 좌우 양측 및 상측에 철근 배근 및 콘크리트를 타설하는 공정으로 진행되기 때문에, 터널 시공에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 터널 시공의 작업능률이 떨어지는 문제점이 지적되고 있다.
However, the construction method of the prior art is not only difficult to machine the slot hole, but also after excavating the entire underground tunnel after installing the beam assembly, and then cutting all of the lower part of the steel pipe by the following process, the underground structure is to be constructed. Since it proceeds with the process of placing reinforcing reinforcement and concrete on the floor, left and right sides, and the upper side, not only a lot of time is required for the tunnel construction, but also a problem in that the work efficiency of the tunnel construction is poor.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로서, The present invention has been made to solve the above problems of the prior art,
굴착될 터널의 윤곽선을 따라 다수 개의 강관을 삽입한 후에, 상기 강관들에 의해 형성되는 터널 내부를 굴착함에 있어서, 지하 터널 구조물(지지보)를 편리하고 신속하면서도 정확한 시공이 가능하도록 하는 시공방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.After inserting a plurality of steel pipes along the contour of the tunnel to be excavated, in excavating the interior of the tunnel formed by the steel pipes, a construction method for enabling convenient, quick and accurate construction of the underground tunnel structure (support) It is for the purpose of suggestion.
또한, 본 발명은 종래기술에서와 같은 강관 내부를 보강하는 보강부재를 별도로 설치하지 않고 수직지지보 및 천장지지보만으로도 강관의 내부를 지지할 수 있는 터널 시공방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to propose a tunnel construction method that can support the interior of the steel pipe only with vertical support and ceiling support without separately installing a reinforcing member to reinforce the inside of the steel pipe as in the prior art.
더 나아가, 본 발명은 터널 주변의 지반 하중에 충분히 응력에 견딜 수 있도록 일정 구간에 대해 구조물(수직 및 천장지지보)을 설치한 이후에 해당 구간의 굴착작업을 단계적으로 실시함으로써 시공 안정성을 증대시킬 수 있는 터널 시공방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the present invention is to increase the construction stability by performing excavation work step by step after installing the structure (vertical and ceiling support) for a certain section to withstand the ground load around the tunnel sufficiently stress The purpose of this study is to propose a tunnel construction method.
본 발명은 상기한 목적 이외의 추가적인 목적을 갖는 바, 추가적인 목적 및 그 목적을 구현하기 위한 해결수단들은 후술하게 될 발명의 상세한 설명에서 구체적으로 제시될 것이다.
The present invention has an additional object other than the above object, and further objects and solutions for implementing the object will be presented in detail in the following detailed description of the invention.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 지하터널 시공방법은,In order to achieve the above object, the underground tunnel construction method according to the present invention,
압입된 강관들에 의해 형성된 터널의 횡단면 윤곽선에 맞춰 강관을 터널 길이방향으로 일정 구간(span) 깊이로 절단하여 장공을 형성하되, 상기 장공의 폭은 터널을 지지하는 수직지지보 및 천장지지보의 두께가 수용될 수 있는 폭으로 형성하는 장공 형성단계와,According to the cross-sectional contour of the tunnel formed by the press-fitted steel pipes, the steel pipe is cut to a predetermined depth in the tunnel longitudinal direction to form a long hole, and the width of the long hole is a vertical support and a ceiling support that support the tunnel. Long hole forming step of forming a width that can accommodate the thickness,
터널의 횡단면 윤곽선의 좌우에 형성된 수직 장공 속으로 좌우 수직지지보를 각각 설치하되, 상기 수직지지보의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 상단부 강관의 상부 내면에 밀착되고, 상기 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 윤곽선의 하단부 강관의 하부 내면에 각각 밀착되게 설치하는 수직지지보 설치단계와,Vertical left and right vertical support beams are respectively installed into vertical holes formed on the left and right of the cross-sectional contour of the tunnel, the upper end of the vertical support being in close contact with the upper inner surface of the upper steel pipe of the tunnel cross-sectional contour, and the lower end of the vertical support is the tunnel cross-sectional contour. Vertical support beam installation step to be installed in close contact with each of the lower inner surface of the lower portion of the steel pipe,
터널 횡단면 상부 윤곽선에 형성된 수평 장공 속으로 상기 천장지지보를 설치하되, 상기 수평지지보의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 천장지지보의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 천장지지보 설치단계를 거쳐, 터널 횡단면의 좌우 및 상부 윤곽선을 따라 구조물 설치를 완료한 이후에,The ceiling support is installed into a horizontal hole formed in the upper cross section of the tunnel, and the left end of the horizontal support is in close contact with the left inner surface of the steel pipe at the left end of the cross section of the tunnel, and the right end of the ceiling support is in the cross section of the tunnel. After completing the installation of the structure along the left and right and upper contours of the cross section of the tunnel through the ceiling support installation step to install in close contact with the right inner surface of the steel pipe of the right end of
상기 구조물 설치가 완료된 해당 구간에 대해 터널 내부의 지반 굴착작업을 실시하는 구간 굴착단계 이후에, After the section excavation step of performing the ground excavation work in the tunnel for the section in which the installation of the structure is completed,
굴착된 구간에서 터널 윤곽선 내부에 남겨진 강관 잔여부분을 절단하는 강관 잔여부 제거단계와,A steel pipe remaining part removing step of cutting the remaining steel part remaining inside the tunnel contour in the excavated section;
터널 횡단면의 하부 윤곽선에 맞춰 바닥지지보를 설치하되, 상기 바닥지지보의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 바닥지지보의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 바닥지지보 설치단계를 수행한 후에,The floor support is installed in accordance with the lower contour of the tunnel cross section, the left end of the bottom support is in close contact with the left inner surface of the steel pipe of the left end of the tunnel cross section contour, the right end of the floor support of the right end of the tunnel cross section contour After performing the floor support installation step to install close to the right inner surface of the steel pipe,
다시 다음 구간에 대해 상기한 일련의 단계를 반복적으로 실시함으로써, Again by repeating the above series of steps for the next section,
터널 주변의 지반 하중에 충분히 응력에 견딜 수 있도록 일정 구간에 대해 구조물(수직 및 천장지지보)을 설치한 이후에 해당 구간의 굴착작업을 단계적으로 실시하는 지하터널 시공방법을 특징으로 한다.
It is characterized by the underground tunnel construction method that performs excavation work step by step after installing the structure (vertical and ceiling support) for a certain section so that it can withstand the ground load around the tunnel.
본 발명에 따른 터널 시공방법은, 터널 내부의 굴착작업을 실시하기 이전에 일부 구간에 대해 지지구조물(수직지지보 및 천장지지보)을 설치한 이후에 해당 구간에 대해 굴착작업을 실시하고, 다음 일정 구간에 대해 지지구조물 설치와 굴착작업을 반복적으로 실시하여 터널을 시공함으로써, 토압에 견디는 강성이 매우 커 굴착구간의 침하를 방지할 수 있다. Tunnel construction method according to the present invention, after the installation of the support structure (vertical support and ceiling support) for a certain section before the excavation work in the tunnel, and performs the excavation work for the corresponding section, and then By constructing the tunnel by repeatedly carrying out the supporting structure and excavation work for a certain section, the stiffness to withstand earth pressure is very large, and the settlement of the excavation section can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 터널 시공방법은, 수직지지보 및 천장지지보의 단부가 강관의 내면에 밀착되도록 설치됨으로써 강관에 작용하는 토압을 상기 지지구조물이 지탱할 수 있게 됨에 따라, 토압에 의한 강관의 변형을 방지하기 위한 별도의 보강부재를 강관 내부에 설치할 필요가 없어, 간편하면서도 신속하고 정확한 터널시공이 가능하다.In addition, the tunnel construction method according to the present invention, the end of the vertical support and the ceiling support is installed to be in close contact with the inner surface of the steel pipe, so that the support structure can support the earth pressure acting on the steel pipe, the steel pipe by the earth pressure There is no need to install a separate reinforcement member inside the steel pipe to prevent deformation, it is possible to construct a simple, fast and accurate tunnel.
특히, 본 발명에 따른 터널시공 방법은 선두 구간에서는 지지구조물 설치를 수행하고, 중간 구간에서는 터널 굴착작업을 수행하고, 후속구간에서는 철근배근 작업과 콘크리트 타설이 가능하므로, 구조물 설치작업과, 터널 굴착작업 및 마감시공(철근배근과 콘크리트 타설)의 순차적인 동시 시공이 가능하다.
In particular, the tunnel construction method according to the present invention performs the installation of the support structure in the leading section, the tunnel excavation work in the middle section, the reinforcement work and concrete casting is possible in the subsequent section, the structure installation work, tunnel excavation Sequential simultaneous construction of work and finishing works (reinforcement and concrete placement) is possible.
도 1은 강관 압입 공정을 설명하는 종단면도로서, 반력벽이 설치된 상태에서 강관을 압입하는 공정을 설명하는 종단면도이다.
도 2는 강관을 압입하는 순서를 설명한 횡단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 지하터널 시공방법에서 지지보를 설치하는 과정을 개략적으로 나타낸 공정도로서,
도 3a는 장공 형성단계를 설명하는 부분 확대 사시도이며, 도 3b는 장공 형성단계가 완료되어, 강관들이 서로 연결되어 지지보 수용공간(16)이 터널 윤곽선을 따라 형성된 상태를 도시한 터널 횡단면도이다.
도 4a는 지지보 수용공간(16) 사이로 수직지지보(20)를 설치하는 상태를 도시한 사시도이며, 도 4b는 상기 지지구조물 수용공간에 수직지지보 및 천장지지보를 설치한 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 5a는 수직지지보와, 천장지지보 및 바닥지지보가 강관들 사이에 설치된 상태를 설명하는 분해 사시도이며, 도 5b는 굴착작업을 실시하기 전 단계의 수직지지보 및 천장지지보 설치가 완료된 상태를 도시한 횡단면도이며, 도 5c는 구간 굴착단계와 강관 잔여부 제거단계 및 바닥지지보 설치단계가 완료된 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 지하터널 시공상태를 도시한 종단면도이며,
도 7은 터널의 좌측 강관들과 수직지지보 및 천장지지보와의 결합관계를 도시한 입체 사시도이다.
도 8은 본 발명에 적용된 수직지지보 및 상하 수평지지보들이 결합됨으로써 지반 토압을 지지하는 형폐 지지구조물의 사시도이다.
도 9는 지지구조물 설치와 굴착이 완료된 해당 구간에서 바닥 철근배근과 하부 콘크리트 타설이 완료된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 벽체 철근과 상부 철근배근을 완료하고 콘크리트를 타설한 상태를 도시한 단면도이다.
도 11은 시공이 완료된 지하 터널의 상태를 도시한 단면도이다.
도 12a 내지 도 12d는 2개 이상의 지지구조물을 설치한 후에, 해당 구간을 굴착하는 변형 실시예를 설명하는 도면이다.
도 13은 발명의 지하터널 시공방법에 적용될 수 있는 차단부재를 구비한 강관의 바람직한 실시예이며,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차단부재가 구비된 강관이 서로 연결된 상태로 압입된 상태를 도시한 횡단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal cross-sectional view explaining the steel pipe indentation process, Comprising: It is a longitudinal cross-sectional view explaining the process of indenting a steel pipe in the state in which the reaction wall was installed.
2 is a cross-sectional view illustrating a procedure of press-fitting a steel pipe.
3 to 5 is a process diagram schematically showing the process of installing the support beam in the underground tunnel construction method according to the present invention,
FIG. 3A is a partially enlarged perspective view illustrating a hole forming step, and FIG. 3B is a tunnel cross-sectional view illustrating a state in which the hole forming step is completed and steel pipes are connected to each other so that the supporting
4A is a perspective view showing a state in which the
5A is an exploded perspective view illustrating a state in which vertical support beams, ceiling support beams and floor support beams are installed between steel pipes, and FIG. 5B is a state in which vertical support beams and ceiling support beams are installed before the excavation work is performed; Figure 5c is a cross-sectional view, Figure 5c is a cross-sectional view showing a state in which the excavation step and the steel pipe remaining part removal step and floor support installation step is completed.
6a to 6d is a longitudinal cross-sectional view showing the construction of underground tunnels according to the present invention,
7 is a three-dimensional perspective view showing a coupling relationship between the left steel pipes of the tunnel and the vertical support and ceiling support.
8 is a perspective view of a mold closing support structure for supporting ground earth pressure by combining the vertical support beam and the vertical support beam applied in the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which bottom reinforcement and bottom concrete placing are completed in a corresponding section in which the supporting structure is installed and excavated.
10 is a cross-sectional view illustrating a state in which concrete is poured after completion of wall reinforcement and upper reinforcement.
11 is a cross-sectional view showing the state of the underground tunnel completed construction.
12A to 12D are diagrams illustrating a modified embodiment of excavating a corresponding section after installing two or more supporting structures.
Figure 13 is a preferred embodiment of a steel pipe having a blocking member that can be applied to the underground tunnel construction method of the invention,
14 is a cross-sectional view illustrating a state in which the steel pipes provided with the blocking member according to the embodiment of the present invention are pressed into each other.
이하에서는 본 발명에 따른 지하터널 시공방법을 첨부도면을 기준으로 하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the underground tunnel construction method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 굴착작업을 시행하기 위한 추진기지를 설치한다. 추진기지 설치를 위한 굴착작업은 엄지말뚝(1)을 설치한 후에 토사를 소정 깊이까지 굴착한다. 서로 마주보는 두 엄지말뚝(1) 사이에는 버팀보(3)를 설치하여 토압에 의한 엄지말뚝의 변형을 방지한다. 굴착 후, 지하수 용출 및 작업환경을 고려하여 바닥콘크리트를 타설할 수도 있다. 그리고, 굴착될 지반의 반대편 위치에 반력벽(2)을 설치한다. 반력벽(2)은 정확한 위치를 결정하여 설치하게 된다. 이 단계를 시공준비단계라 한다.
First, a propulsion base is installed to carry out the excavation work. Excavation work for the propulsion base installation excavates the soil to a predetermined depth after the installation of the thumb pile (1). Between the two thumb piles (1) facing each other to install a support (3) to prevent deformation of the thumb pile by earth pressure. After excavation, floor concrete may be poured in consideration of groundwater leaching and working environment. Then, the reaction force wall (2) is installed at the position opposite to the ground to be excavated. The
다음 단계로서, 반력벽에 추진장비(4)를 밀착시킨 후 추진강관을 설치하고 강관 압입작업을 개시한다. 첫번째 삽입될 강관의 위치에 유압잭을 설치한 후에 강관 압입작업을 개시한다. 도 1은 강관을 압입하는 공정을 도시한 종단면도이다.As a next step, after the propulsion equipment (4) is in close contact with the reaction force wall to install the propulsion steel pipe and start the steel pipe press-in operation. After installing the hydraulic jack in the position of the first steel pipe to be inserted, start the steel pipe pressing operation. 1 is a longitudinal sectional view showing a process of press-fitting a steel pipe.
강관(10)의 압입순서는 도 2에 도시된 바와 같이, 터널의 양단 하부에 위치되는 강관(10a)(10b)부터 압입을 시작하며, 순차적으로 그 상부의 강관(10c)(10d)을 각각 압입 시공한다. 시공될 터널의 상단부를 형성하는 강관(10g)은 맨 마지막에 압입되도록 하는 것이 굴착 지반의 토압 영향을 덜 받아 시공효율을 높일 수 있어 유리하다.As shown in FIG. 2, the press-fit sequence of the steel pipe 10 starts press-fitting from the
이와 같이, 시공할 터널의 윤곽선을 따라 다수 개의 강관을 압입하는 단계를 강관 압입단계라 한다. 강관의 압입작업은 매 1~2m 단위마다 선형을 확인하는 작업이 필요하며, 강관 압입단계에서 강관 내부의 토사 제거작업이 동시에 이루어진다. 강관 압입이 완료되면, 강관의 길이방향을 따라 일정 간격으로 강관 내부를 상하로 지지하는 막대형 지지부재(미도시)를 설치하여, 터널 시공에 소요되는 장기간 동안에 강관의 변형을 미연에 방지할 수 있도록 보강하는 것이 바람직하다.
As such, the step of pressing the plurality of steel pipes along the contour of the tunnel to be constructed is called a steel pipe pressing step. The press-fitting operation of the steel pipe needs to check the linearity every 1 ~ 2m unit, and the soil removal work inside the steel pipe is performed at the same time. When the press-fitting of the steel pipe is completed, a rod-shaped support member (not shown) for supporting the inside of the steel pipe up and down at regular intervals along the longitudinal direction of the steel pipe can be installed to prevent deformation of the steel pipe in advance for a long time required for the tunnel construction. It is desirable to reinforce it.
다음 단계는 강관들 사이의 지반을 보강하는 단계로서, 강관 외부 특히 강관들 사이의 지반을 그라우팅하여 보강한다. 이 단계는 강관 압입이 이루어지는 지반이 연약지반 또는 지반 변화가 발생되기 쉬운 상태일 경우에 상기 강관의 외측부에 그라우팅을 실시하여 지반을 보강하는 공정으로서, 이 단계를 그라우팅 보강단계라 한다. 그라우팅 보강단계는 지반 특성에 따라서 생략될 수도 있으며, 후술하게 될 본 발명의 차단부재의 도입을 통해 안접한 두 강관 사이로부터의 토사유출을 방지할 수도 있다.
The next step is to reinforce the ground between the steel pipes, grouting the ground outside the steel pipe, in particular between the steel pipes. This step is a process of reinforcing the ground by performing grouting on the outer side of the steel pipe when the ground in which the steel pipe press-fit is made is a soft ground or a ground change is likely to occur, this step is called a grout reinforcing step. The grouting reinforcement step may be omitted depending on the characteristics of the ground, and may prevent soil leakage from the two steel pipes to be received through the introduction of the blocking member of the present invention to be described later.
상기 시공준비단계, 상기 강관 압입단계 및 상기 그라우팅 보강단계는 일반적으로 시공되고 있는 종래의 기술과 동일한 과정이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 단계의 작업 과정에서 강관 내부의 토사 제거작업이 함께 이루어진다.
The construction preparation step, the steel pipe indentation step and the grouting reinforcement step is the same process as the prior art that is generally constructed, a detailed description thereof will be omitted. In the process of the step is carried out with the earth and sand removal work inside the steel pipe.
본 발명에 따른 지하터널 시공방법은 강관 압입단계 이후의 작업공정에 특징이 있다.Underground tunnel construction method according to the invention is characterized in the work process after the steel pipe indentation step.
즉, 본 발명에 따른 터널 시공방법은, 강관 압입과 그라우팅 보강이 완료된 후에, 터널 내부(즉, 강관들에 의해 둘러싸인 터널 윤곽선의 내부)의 굴착작업을 수행하기 이전에, 수직지지보 및 천장지지보 설치작업이 선행되는 데에 가장 큰 특징이 있다.That is, in the tunnel construction method according to the present invention, after the steel pipe indentation and grouting reinforcement is completed, before performing the excavation work inside the tunnel (that is, inside the tunnel contour surrounded by the steel pipes), the vertical support beam and the ceiling support The main feature is that the beam installation work is preceded.
본 발명의 터널 시공방법은, 터널 내부의 굴착 이전에, 상기 강관들에 의해 둘러싸인 터널 윤곽선을 따라 수직지지보 및 천장지지보를 설치하기 위해, 수평 강관들(10e,10g,10f)이 서로 인접한 위치(즉, 좌우 양측면부)를 일정 높이(15W)(이하 '폭'이라 한다)로 강관의 길이방향으로 따라 일정 길이만큼 절단하여 장공(15)을 형성한다. 아울러, 수직 강관들(10e,10c,10a)(10f,10d,10b)의 인접한 위치(즉, 상하부)를 일정한 넓이(15W)(이하 '폭'이라 한다)로 강관의 길이방향으로 따라 일정 길이(이하 '깊이'와 같은 의미임)만큼 절단하여 장공을 형성한다. In the tunnel construction method of the present invention, the
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 압입된 강관(수평강관 및 수직강관)들에 의해 형성된 터널의 횡단면 윤곽선에 맞춰, 모든 강관들이 서로 연통되도록 하는 장공(15)을 터널 길이방향으로 일정 구간(span)만큼 형성한다. 이 때, 상기 장공의 폭은 터널을 지지하는 수직지지보(20) 및 천장지지보(30)의 두께가 수용될 수 있는 폭으로 한다. 이러한 작업단계를 '장공 형성단계'라 한다. As shown in Figure 3a and Figure 3b, in accordance with the cross-sectional contour of the tunnel formed by the indented steel pipes (horizontal steel pipes and vertical steel pipes), the length of the
도 3a는 터널 내부를 굴착하기 이전에 수직지지보와 천장지지보를 설치하기 위해 터널 길이방향으로 각 강관에 장공을 일정 구간만큼 형성하는 '장공 형성단계'를 설명하는 부분 확대 사시도이며, 도 3b는 장공 형성단계가 완료된 상태를 도시한 터널 횡단면도로서, 터널 윤곽선을 따라 지지구조물 수용공간(16)이 형성되었음을 나타낸 것이다.Figure 3a is a partially enlarged perspective view illustrating the 'hole hole forming step' to form a long hole in each steel pipe in the longitudinal direction of the tunnel in order to install the vertical support and the ceiling support before drilling in the tunnel, Figure 3b is Tunnel cross-sectional view showing a state in which the hole forming step is completed, showing that the support
상기 장공 형성단계에서 절단된 장공(15)의 길이(터널 길이방향으로의 길이를 의미함)는 지지보의 설치간격 즉, 스팬(span)에 따라 달라질 수 있으나, 시공대상(하수암거, 지하차도 또는 터널)의 폭과 높이, 지반 특성 등을 감안하여 대략 1~2m 구간 단위로 설치되는 것이 보편적이다.
The length of the
상기 장공 형성단계에 있어서, 인접한 두 강관의 틈새(G) 사이로 토사가 유입되는 것을 차단하기 위해, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 차폐판(50)을 인접한 두 강관의 외곽측 절단면에 용접으로 결합한다. In the long hole forming step, the
인접한 두 강관의 틈새에는 그라우팅 보강시공이 이루어지는 것이 일반적이므로 토압에 의한 토사유출 또는 지하수 유출이 일어날 가능성이 작지만, 혹시라도 발생될 토사붕괴에 대한 저항력을 증대하기 위해 상기 차폐판(50)을 설치하는 것이 바람직하다. Since the grout reinforcement is generally formed in the gap between two adjacent steel pipes, it is unlikely that soil leakage or groundwater leakage will occur due to earth pressure, but the shielding
필요에 따라서는 인접한 두 강관의 내측 절단면에 차폐판(50)을 용접으로 결합하여 터널 내부의 토사가 유실되는 것을 방지하는 것도 가능하다.If necessary, it is also possible to prevent the loss of soil inside the tunnel by joining the shielding
상기 차폐판(50)은 버팀부재(55)에 의해 수직지지보(20)의 외측면에 견고히 밀착되어 결합되는 것이 바람직하다. 특히, 터널의 좌우측에서 가해지는 토압은 측면 강관의 틈새 사이에 결합된 차폐판에 집중되므로, 상기 버팀부재(55:55a,55b)는, 도 3d에 도시되어 있는 바와 같이, 인접한 두 강관의 절단면 위치에서 상기 장공의 길이방향을 따라 각각 나란히 평행하게 배열하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 두 개의 버팀부재(55a)(55b)는 강관과 차폐판(50)을 토압에 저항하도록 지지하는 기능을 가진다. 아울러, 이들 두 버팀부재(55a)(55b) 사이에는 도 6에 도시된 바와 같은 공간(S)이 형성되어, 후술하게 될 터널 측벽 시공을 위한 수평철근을 배근하기 위한 여유 공간으로서 유리한 역할을 할 수도 있게 된다.
The shielding
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 터널 윤곽선을 따라 강관의 양측부 또는 상하부에 길이방향으로 절단된 장공(15)을 형성하여 지지구조물 수용공간을 확보한 이후에는, 도 4a에 도시된 바와 같이 수직지지보(20) 설치작업을 수행한다.As shown in FIGS. 3A and 3B, after forming the
수직지지보 설치단계에서는 터널의 횡단면 윤곽선의 좌우에 형성된 수직의 수용공간(16) 속으로 상기 좌우 수직지지보를 각각 설치하되, 좌측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 상단부 강관(10e)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 하단부 강관(10a)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10e)(10a)을 수직방향으로 지지하도록 설치하며, 우측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 상단부 강관(10f)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 우측 윤곽선의 하단부 강관(10b)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10f)(10b)을 수직방향으로 지지하도록 설치한다. 상기 수직지지보에는 수직지지보의 높이조절을 위한 유압잭(23)을 구비함으로써 상기 수직지지보의 상단부와 하단부가 강관 내면에 견고히 밀착되도록 설치하는 것이 바람직하다.In the vertical support installation step, the left and right vertical support beams are respectively installed into vertical receiving
도 4a에 도시된 바와 같이, 터널 윤곽선의 좌우 양쪽 수용공간 내부에 수직지지보(20)를 세워 설치하되, 상기 수직지지보(20)의 하단부 지지용 받침판(22)을 하부 강관(10a)의 내면에 설치하고, 이 받침판(22) 위에 유압잭(23)을 설치한 후, 이 유압잭(23)의 상부에 상기 수직지지보(20)를 세운다. 상기 유압잭(23)을 상승시켜 상기 수직지지보(20)의 상단부(20b)가 좌측 상부 모서리 강관(10e)의 내면 상부에 견고히 밀착되도록 설치한다. 이렇게 설치된 좌우 양측의 수직지지보(20a)(20b)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 터널 양측의 상하부 강관(10e,10a)과 강관(10f)(10b)을 각각 견고하게 지지함으로써 상부 강관(10e)(10f)의 침하를 방지한다.As shown in Figure 4a, the
또한, 터널 좌측의 중간 강관(10c) 상부 절단면은 상부 차폐판(50) 및 버팀부재에 의해 상기 좌측 수직지지보(20)의 외측면에 지지되고, 중간 강관(10c) 하부 절단면은 하부 차폐판(50) 및 버팀부재에 의해 상기 좌측 수직지지보(20)의 외측면에 지지된다.In addition, the upper cut surface of the
따라서, 상기 좌우 수직지지보(20)는 좌측 상하 강관(10e,10a) 및 우측 상하 강관(10f,10b)을 수직으로 지지하는 역할을 수행함과 동시에, 터널 양측의 중간 강관(10c)(10d)이 터널 내부방향으로 밀려나오지 않도록 지지하는 역할까지 겸하게 된다.
Accordingly, the left and right
그리고, 천장지지보(30) 설치단계는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 터널 횡단면의 상부 윤곽선에 형성된 수평 장공 속으로 상기 천장지지보(30)를 삽입하여 설치하되, 상기 수평지지보의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부 강관(10e)의 좌측 내면에 밀착되고, 상기 천장지지보의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부 강관(10f)의 우측 내면에 밀착되게 설치한다. 이 때, 상기 천장지지보(30)는 상기 좌우 양측의 수직지지보(20)에 일체로 결합된다.And, the step of installing the
상기 천장지지보(30)는 터널윤곽을 이루는 강관들 중에서 상부 양단의 두 강관(10e)(10f)을 수평방향으로 지지하면서, 상부 중앙의 강관(10g)도 함께 지지하게 된다. 상기 상부 중앙의 강관(10g)의 좌측 절단면은 좌측 차폐판(50) 및 버팀부재에 의해 천장지지보(30) 상면에 지지되고, 상기 상부 중앙의 강관(10g)의 우측 절단면은 우측 차폐판(50) 및 버팀부재에 의해 천장지지보(30) 상면에 지지된다.The
상기 천장지지보(30)는 터널 윤곽을 이루는 상부 강관의 절단면(즉, 상부 차폐판(50))에 밀착되도록 설치하는 것이 바람직하다. 시공 오차 또는 강관 절단단계에서의 작업오차 등으로 인해 상기 천장지지보와 상부의 차폐판(50) 사이에 틈새가 형성되는 경우에는 이 틈새에 버팀부재(55a)(55b)을 끼워 넣은 후에 용접으로 고정설치하는 것이 특히 바람직하다. 상기 보강빔과 천장지지보 사이에 형성되는 공간은 천장 철근을 배근하기 위한 여유 공간으로서 유리한 역할을 할 수 있게 된다.
The
본 발명에 따른 상기 천장지지보(30)는, 도 4b와 도 5a에 도시된 바와 같이, 다수의 분절형 빔(Beam)을 상기 수직지지보(20)의 양 측면에 맞대어 동일 축선으로 배치한 후에 볼트로 결합하여 설치할 수도 있으나, 경우에 따라서는 일체형 빔(Beam)을 상기 수직지지보(20)와 교차되게 배치한 후, 교차지점에서 볼트로 결합하여 설치할 수도 있다.
In the
상기에서 설명한 바와 같이, 터널 횡단면의 좌우 및 상부 윤곽선을 따라 수직지지보 및 천장지지보 설치를 완료한다.
As described above, the vertical support and the ceiling support are completed along the left and right and upper contours of the tunnel cross section.
상기에서 설명한 바와 같이 지지구조물(수직지지보 및 천장지지보)을 설치하여 강관 내부를 견고히 지지하도록 결합하는 지지구조물 설치작업이 완료된 이후에, 터널 내부의 굴착작업을 수행한다. 이 단계를 '구간 굴착단계'라 한다.
As described above, after the installation of the support structure for coupling the support structure (vertical support and ceiling support) to firmly support the inside of the steel pipe is completed, the excavation work in the tunnel is performed. This step is called the section excavation step.
상기 구간 굴착단계가 완료되면, 바닥지지보(40)를 설치하는 단계가 수행된다. 바닥지지보(40) 설치단계는 터널 횡단면의 하부 윤곽선에 맞춰 바닥지지보(40)를 설치하되, 상기 바닥지지보(40)의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 바닥지지보의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치한다. When the section excavation step is completed, the step of installing the floor support 40 is performed. In the step of installing the floor support 40, the floor support 40 is installed according to the lower contour of the tunnel cross section, and the left end of the floor support 40 is in close contact with the left inner surface of the steel pipe at the left end of the tunnel cross section contour. , The right end of the floor support is installed in close contact with the right inner surface of the steel pipe of the right end of the tunnel cross section contour.
상기 바닥지지보(40)는 터널윤곽을 이루는 강관들 중에서 하단부 양단의 두 강관(10a)(10b)을 수평방향으로 지지한다. 상기 바닥지지보(40)는 굴착될 터널의 바닥기초를 형성하게 된다.The bottom support 40 supports two
상기 바닥지지보(40)는 상기 좌우 양측의 수직지지보(20)에 일체로 결합시킴으로써, 상기 좌우 수직지지보와, 천장지지보(30) 및 바닥지지보(40)가 서로 일체화된 형폐 구조물로서 거동하기 때문에 큰 내하력을 확보할 수 있게 된다.The bottom support 40 is integrally coupled to the
이렇게 상기 천장지지보(30)는 터널윤곽선 상부의 좌우 양측 강관을 수평방향으로 지지하도록 각 강관 내벽면에 천장지지보 양단부가 각각 밀착되어 설치되고, 상기 바닥지지보(40)는 터널윤곽선 하부의 좌우 양측 강관을 수평방향으로 지지하도록 각 강관 내벽면에 바닥지지보 양단부가 각각 밀착되어 설치됨으로써, 상기 두 수평지지보(천장지지보 및 바닥지지보를 의미함)에 의해 양측 가장자리 강관이 토압에 의해 굴착 공간 안쪽으로 밀려나오는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
Thus, the
상기 구간 굴착단계 또는 바닥지지보 설치단계가 완료된 후에, 굴착 구간에서 터널 윤곽선 내부에 남겨진 강관 잔여부분(18)을 절단하는 작업이 이루어진다. 이 단계를 '강관 잔여부 제거단계'라 한다. After the section excavation step or floor support installation step is completed, the operation of cutting the steel
상기 강관 잔여부 제거단계는 상기 구간 굴착단계에 의해 노출된 강관의 잔여부분을 절단하여 제거하는 작업공정으로서, 바닥지지보를 설치한 이후에 수행될 수도 있으나, 노출된 강관 잔여부를 제거한 이후에 바닥지지보를 설치하는 것이 충분한 작업공간 확보가 가능하므로 편리하다.The steel pipe remaining portion removing step is a work process for cutting and removing the remaining portion of the steel pipe exposed by the section excavation step, but may be performed after the floor support is installed, but the bottom support after removing the exposed steel pipe residue Installing a beam is convenient because it allows sufficient working space.
도 5c는 구간 굴착단계와 강관 잔여부 제거단계 및 바닥지지보 설치단계가 완료된 상태를 도시한 횡단면도이다.
5C is a cross-sectional view illustrating a state in which a section excavation step, a steel pipe remaining part removal step, and a bottom support beam installation step are completed.
상기와 같은 시공단계에 의해, 도 5c에 도시된 바와 같이, 1차 구간에서의 터널 시공이 완료되며, 다시 다음 구간(후속구간 또는 2차 구간이라 함)에 대해 상기한 일련의 단계를 반복적으로 실시함으로써, 터널의 전체 길이에 걸쳐 굴착작업이 완료된다.
By the above construction step, as shown in FIG. 5C, the tunnel construction in the first section is completed, and the series of steps described above are repeatedly repeated for the next section (called a subsequent section or the second section). By carrying out, the excavation work is completed over the entire length of the tunnel.
도 6a 내지 도 6d는 지지보 설치작업과 굴착작업의 과정을 단계별로 설명하는 종단면도로서, 지금까지 설명한 본 발명에 따른 터널 시공방법을 도 6a 내지 도 6d를 기준으로 하여 정리하면 다음과 같다.6a to 6d is a longitudinal cross-sectional view illustrating the steps of the support beam installation work and the excavation work step by step, the tunnel construction method according to the present invention described so far based on Figures 6a to 6d as follows.
도 6a는 터널굴착 시작위치에서, 터널 내부의 굴착이 전혀 실시되지 않은 상태에서, 상기 장공(15)들에 의해 형성된 수용공간 사이로 제1 수직지지보(20')와 제1 천장지지보(30')가 설치된 상태를 도시한 종단면도이며, 도 6b는 지지구조물이 설치된 해당 구간에서 터널내부를 굴착하는 과정을 설명하는 종단면도이다. FIG. 6A shows the first
도 6c는 2차 구간에서 장공 형성 후에 제2 수직지지보(20") 및 제2 천장지지보(30")를 설치한 상태를 도시한 종단면도이다. 도 6c에는 1차 구간에서 굴착작업 완료 후에 제1 바닥지지보(30')가 설치되어 있음을 도시하였다.FIG. 6C is a longitudinal cross-sectional view illustrating a state in which the second
도 6d는 제3 수직지지보(20''')와 제3 천장지지보(30''')가 설치된 상태에서 해당 구간에 대한 굴착작업이 수행되는 것을 설명하는 종단면도이다.
FIG. 6D is a longitudinal cross-sectional view illustrating an excavation operation for a corresponding section in a state in which the third
이와 같이, 본 발명에 따른 터널 시공방법은, 터널 내부의 굴착작업이 수행되기 이전에, 일정 구간에 대해 지지구조물(수직지지보 및 천장지지보)을 먼저 설치하여 강관들을 견고하게 지지한 후에, 해당 구간에 대한 굴착작업을 수행한다는 데에 가장 큰 특징이 있다.As described above, in the tunnel construction method according to the present invention, before the excavation work in the tunnel is performed, a support structure (vertical support and ceiling support) is first installed for a predetermined section, and then the steel pipes are firmly supported. The biggest feature is that it performs excavation work on the area.
특히, 상기 수직지지보(20)의 상하 양단은 터널 좌우 양측면의 상부 강관과 하부 강관의 내면에 각각 견고하게 밀착되어 설치되고, 상기 천장지지보의 좌우 양단은 터널 상부강관의 좌측단 강관과 우측단 강관의 내면에 각각 견고하게 밀착되어 설치되므로, 강관 내면을 보강하기 위한 별도의 보강부재를 설치할 필요가 없다. 더욱이, 지지보 설치가 완료된 해당 구간에서 터널굴착이 된 직후에는 바닥지지보까지 설치가 완료되는데, 상기 바닥지지보(40)도 좌우 양단이 터널 하부강관의 좌측단 강관 과 우측단 강관의 내면에 각각 견고하게 밀착 설치되므로, 하부 강관의 내면에 보강부재를 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라, 흙이 제거된 터널 내부로 작용하는 측면 토압을 더욱 견고하게 지지할 수 있어 굴착구간의 붕괴를 근본적으로 예방할 수 있다.
In particular, the upper and lower ends of the
도 7은 본 발명에 따른 지하터널 시공방법을 설명하기 위해 터널의 좌측 강관과 수직지지보 및 천장지지보와의 결합관계를 도시한 입체 사시도로서, 도7a는 수직지보(20)와 천장지지보(30)가 설치된 상태에서 터널 내부의 지반을 굴착하기 이전 상태를 나타낸 도면이며, 도 7b는 수직지보(20)와 천장지지보(30)가 설치된 구간에 대해, 터널 내부의 지반을 굴착한 상태를 도시한 사시도로서, 강관 잔여부를 제거하지 않은 상태에서 바닥지지보(40)를 설치한 상태를 나타낸 도면이다. 바닥지지보를 설치하기 이전에 강관 잔여부 제거단계를 먼저 수행하는 것이 바람직한 실시예이지만, 필요에 따라서는 강관 잔여부를 제거하기 이전에, 바닥지지보(40)를 먼저 설치하는 것도 가능하다.
Figure 7 is a three-dimensional perspective view showing the coupling relationship between the left steel pipe and the vertical support and ceiling support of the tunnel to explain the underground tunnel construction method according to the present invention, Figure 7a is a
도 8은 본 발명에 적용된 수직지지보 및 천장지지보 및 바닥지지보가 서로 결합됨으로써 지반 토압을 지지하는 형폐 지지구조물의 사시도이다.
8 is a perspective view of a mold closing support structure for supporting ground earth pressure by coupling the vertical support and the ceiling support and the bottom support applied to the present invention.
본 발명에 따른 천장지지보(30) 및 바닥지지보(40)는 상기 수직지지보(20)에 교차되게 배치된 후, 이 교차위치에서 체결볼트로 수직지지보(20)와 견고히 결합시켜 굴착된 터널 구간에서 지반을 지지하는 형폐 구조물이 되도록 구성되는데, 상기 천장지지보(30) 및 바닥지지보(40)는 일체형 빔(Beam)으로 구성될 수도 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이, 분절형 빔(Beam)으로 구성될 수도 있다.
그런데, 천장지지보(30)의 경우에는, 상기 장공에 의해 형성된 수평방향의 수용공간 속으로 삽입되어 수직지지보(20)에 결합 설치되어야 한다. 그러므로, 길이가 긴 천장지지보(30)를 수평방향의 수용공간 속에 반입할 때에는, 천장지지보(30)를 사선방향으로 돌려서 상기 수평방향의 수용공간 속으로 삽입하고, 상기 천장지지보의 설치위치까지 밀어넣은 후에 횡방향으로 돌려 방향을 바로잡으면서 좌측 단부는 좌측 상부 강관(10e)의 좌측 내면에 밀착되게 하고, 우측 단부는 우측 상부 강관(10f)의 우측 내면에 밀착되게 설치한다. 이를 위해 작업자가 강관 내부로 들어가서 천장지지보를 횡방향으로 돌린 후 수직지지보에 결합하는 작업을 수행하게 된다.By the way, in the case of the
하지만, 협소한 수용공간 내에서 천장지지보(30)를 회전시켜서 양단부가 좌우측 상부 모서리 강관(10e)(10f)의 내면에 견고히 밀착되게 설치하는 작업은 매우 어렵고 힘든 작업이다. 본 발명에서는 이러한 시공상의 어려움을 해결하기 위해, 상기 천장지지보(30)를 각각 메인지지보(31)와 2개의 보조지지보(32a,32b)로 분할하여 구성하여, 메인지지보(31)는 좌우 수직지지보(20)의 사이에 결합하고, 2개의 보조지지보(32a,32b)는 강관 내면과 수직지지보 사이를 지지하도록 결합하는 구조를 갖도록 구성함으로써, 천장지지보(30)의 설치작업의 편의성을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.However, it is very difficult and difficult to install the both ends firmly in close contact with the inner surface of the left and right upper corner steel pipe (10e, 10f) by rotating the
상기 천장지지보(30)를 구성하는 메인지지보(31) 및 2개의 보조지지보(32a,32b)는 동일 축 선상에 배열되어 상기 수직지지보와 결합되도록 구성하는 것이 내하력 증대에 유리하다.
상기 바닥지지보(40)도 마찬가지로 메인지지보(41)와 2개의 보조지지보(42a,42b)가 동일 축 선상으로 배열하여 결합되도록 구성할 수 있으나, 바닥지지보(40)의 설치작업은 터널 내부의 토사굴착이 완료된 이후에 이루어지는 작업이므로, 바닥지지보(40) 설치를 위한 작업공간이 충분히 확보된 상태에서 진행되므로 일체형 빔을 사용하는 것이 작업 효율성이 유리할 수 있다.Similarly, the bottom support 40 may be configured such that the
이와 같이 본 발명은 수직지지보(20)와 천장지지보(30) 및 바닥지지보(40)가 상하 좌우로 서로 결합되어, 굴착된 터널 지반을 효과적으로 지지하는 형폐 지지구조물로서의 기능을 하게 된다.
As described above, the present invention combines the
특히, 본 발명에 의한 시공방법은 터널 내부를 전혀 굴착하지 않은 상태에서 터널 지지구조물(수직지지보 및 천장지지보)을 설치하여 굴착될 구간을 사전 지지하도록 하여 일정 구간(span)에서 선(先) 지지구조물 설치작업과 후(後) 굴착작업을 수행함으로써, 터널 시공의 안전성이 확보될 뿐만 아니라 지반 굴착으로 인한 붕괴의 우려를 근본적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 일정 구간 단위로 점진적으로 터널 시공작업을 반복 실시함으로써, 선행구간에서는 지지보 설치작업을 수행하고 중간 구간에서는 굴착작업을 수행하고, 후속 구간에서는 바닥 및 측벽 콘크리트 시공작업을 수행하는, 이른바 동시 병렬작업이 가능한 정점이 있다.
In particular, the construction method according to the present invention by installing a tunnel support structure (vertical support and ceiling support) in a state that does not excavate the inside of the tunnel at all to pre-support the section to be excavated in a predetermined span (span) By installing the supporting structure and carrying out the excavation work, not only the safety of tunnel construction can be secured, but also the possibility of collapse due to the ground excavation can be fundamentally prevented. In addition, by gradually repeating the tunnel construction work in a certain section unit, the support beam installation work in the preceding section, the excavation work in the middle section, the floor and sidewall concrete construction work in the subsequent section, There is a vertex that allows concurrent parallel work.
참고로, 종래기술의 터널 시공방법은 터널 전체 공간 중에서 좌우 양측 가장자리와 상반부의 공간에 대해서만 굴착(터널 윤곽선을 기준으로 터널 내부의 지반을 부분적으로 굴착하는 작업으로서 '부분굴착'이라 함)을 진행하면서 지지보를 설치하는 방식으로서, 전 구간에 걸쳐 부분굴착을 실시하면서 천장지지보 설치 후 수직지지보 설치를 진행한 후에, 다시 전 구간에 대하여 잔여 토사를 2차로 굴착하면서 바닥 수평지지보를 설치하는 2단계 굴착작업방식으로 진행되고 있다.For reference, the tunnel construction method of the prior art proceeds with excavation (partially excavation) as a part of excavating the ground inside the tunnel based on the tunnel contour only on the left and right edges and the upper half of the entire tunnel space. As a method of installing the support beams, after installing the ceiling support while carrying out partial excavation over the entire section, after installing the vertical support beams, the bottom horizontal support is installed while digging the remaining soil again for the second section. Step excavation work is in progress.
종래기술에서, 터널 공간의 상부 가장자리 및 좌우측 가장자리 부분만을 굴착하는 이유는, 지지보를 삽입하기 위한 공간을 확보하기 위해서이다. 그러나, 지지보 삽입공간 확보를 위해 터널 윤곽선 내부의 지반이 굴착되면, 터널 윤곽선 외부의 지반 토압에 의해 강관들이 굴착공간으로 붕괴될 가능성이 매우 크다.
In the prior art, the reason for excavating only the upper edge and the left and right edge portions of the tunnel space is to secure a space for inserting the support beam. However, when the ground inside the tunnel contour is excavated to secure the support insertion space, it is very likely that the steel pipes collapse into the excavation space due to the ground earth pressure outside the tunnel contour.
이에 반해, 본 발명에 따른 터널 시공방법은, 터널 윤곽선을 형성하는 강관들의 인접부위를 터널 길이방향으로 장공이 되게 절단하여, 각 강관들이 서로 연통되는 수용공간을 형성하고, 굴착작업 이전에 미리 수직지지보와 천장지지보를 수용공간 속으로 설치한 후에, 해당 구간에 대해 터널의 전체 공간을 한꺼번에 굴착하는 데에 특징이 있다. 이 때, 상기 수직지지보와 수평지지보는 그 양단이 각각 강관의 내벽면에 밀착되도록 설치되도록 하여 강관을 견고하게 지지하도록 하는 데에 또 다른 특징이 있다.
On the contrary, the tunnel construction method according to the present invention cuts adjacent portions of the steel pipes forming the tunnel contour to be long holes in the longitudinal direction of the tunnel to form a receiving space in which each steel pipe communicates with each other, and is vertical in advance before the excavation work. After installing the support beam and the ceiling support into the receiving space, it is characterized by digging the entire space of the tunnel at the same time. At this time, the vertical support and the horizontal support is another feature in that both ends thereof are installed to be in close contact with the inner wall surface of the steel pipe to support the steel pipe firmly.
지금까지의 상세한 설명에서는, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 한 구간(span) 내에서 하나의 지지구조물을 설치한 후에 해당 구간을 굴착하는 실시예를 기준으로 하여 설명하였으나, 본 발명에 따른 터널 시공방법은, 도 12a 내지 10d에 도시된 바와 같이, 굴착작업을 수행하기 이전에, 일정 구간에 대해 둘 이상의 지지구조물을 순차적으로 설치한 이후에, 해당 구간에 대해 굴착작업을 수행하는 시공도 가능하다.In the detailed description so far, as illustrated in FIGS. 6A to 6D, the present invention has been described with reference to an exemplary embodiment in which the support structure is excavated after installation of one support structure within a span. According to the tunnel construction method, as shown in Figure 12a to 10d, before performing the excavation work, after the installation of two or more support structures for a predetermined section sequentially, the construction to perform excavation work for the corresponding section It is also possible.
다수 개의 지지보를 순차적으로 설치하는 공정에 대한 설명은, 도 12a 내지 도 12d를 기준으로 하여 설명한다.Description of the process of sequentially installing the plurality of support beams will be described with reference to FIGS. 12A to 12D.
도 12a 내지 도 12d는 2개 이상의 지지구조물을 설치한 후에, 해당 구간을 굴착하는 변형 실시예를 설명하는 도면으로서, 도 12a에 도시된 바와 같이, 상기 장공의 폭(15W)을 빔의 두께보다 2배 이상이 되도록 절단한 후에, 수직지지보(20) 및 천장지지보(30)를 설치한다. 상기 장공의 폭을 빔 두께의 2배 이상으로 절단하는 이유는 제1 수직지지보와 제1 천장지지보가 설치된 상태에서, 제2 수직지지보 및 제2 천장지지보를 상기 제1 수직지지보와 제1 천장지지보의 후방(터널의 길이방향으로 진입하는 방향)으로 삽입하기 위해, 수직방향의 수용공간 및 수평방향의 수용공간을 충분히 확보하기 위함이다.12A to 12D illustrate a modified embodiment of excavating a corresponding section after installing two or more supporting structures. As shown in FIG. 12A, the
도 12a는 빔 두께보다 2배 이상의 폭을 갖도록 장공을 형성하고, 제1 수직지지보 및 제1 천장지지보를 설치한 상태를 도시한 횡단면도이다.12A is a cross-sectional view illustrating a state in which a long hole is formed to have a width two times greater than a beam thickness, and a first vertical support beam and a first ceiling support beam are installed.
도 12b는 제1 수직지지보와 제1 천장지지보가 설치된 상태에서, 제2 수직지지보를 제1 수직지지보 후방에 설치하기 위해, 수직방향의 잉여 수용공간 사이로 제2 수직지지보를 삽입하여 설치하는 작업과정을 설명하는 분해 사시도이다.FIG. 12B illustrates that the second vertical support is inserted and installed between the excess receiving spaces in the vertical direction in order to install the second vertical support behind the first vertical support in a state where the first vertical support and the first ceiling support are installed. An exploded perspective view illustrating the working process.
도 12c는 제1 수직지지보(20')와 제1 천장지지보(30'), 제2 수직지지보(20")가 설치된 상태에서, 제2 천장지지보(30")를 제1 천장지지보 후방에 설치하기 위해, 수평방향의 잉여 수용공간 사이로 제2 천장지지보를 삽입하여 설치하는 작업과정을 설명하는 분해 사시도이며, 도 12d는 상기한 도 12c의 상태를 평면도로 도시한 것이다.FIG. 12C shows the
도 12a 내지 도 12d에 도시한 바와 같이, 본 발명의 변형 실시예에 따른 터널 시공방법은 일정 구간에 대해 둘 이상의 지지보(수직지지보 및 천장지지보)를 설치한 후에, 해당 구간에 대해 굴착작업을 수행하는 것도 가능하다.
As shown in Figure 12a to 12d, the tunnel construction method according to a modified embodiment of the present invention, after installing two or more support (vertical support and ceiling support) for a certain section, excavation for the section It is also possible to carry out the work.
위와 같은 과정에 따라, 해당 굴착구간에서의 바닥지지보 설치가 완료된 이후, 철근 배근 및 콘크리트 타설 등 후속 단계를 간략히 설명하면 다음과 같다.According to the above process, after the installation of the floor support in the excavation section is completed, briefly describe the subsequent steps, such as reinforcement and concrete placement as follows.
바닥지지보 설치단계와 강관 잔여부 제거단계가 수행된 다음의 후속단계는 바닥 및 벽체를 시공하는 단계로서, 철근 배근과 거푸집 설치 및 콘크리트 타설이 이루어지는 단계이다. 도 9는 굴착과 지지구조물 설치가 완료된 해당구간에 대해, 바닥 철근배근과 하부 콘크리트 타설이 완료된 상태를 도시한 단면도이다. After the floor support installation step and the steel pipe residual part removal step are performed, the next step is to construct the floor and the wall, and the reinforcement and formwork installation and concrete pouring are performed. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which bottom reinforcement and bottom concrete placing are completed for a corresponding section in which excavation and support structure installation are completed.
도 10에는 좌우 양측벽의 철근배근이 진행되고 있는 상태를 도시하였다. 바닥 콘크리트 타설이 완료되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 벽체 철근과 상부 철근(천장 철근) 배근과 거푸집 설치 이후에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물을 완성하게 된다.10 illustrates a state in which reinforcement of the left and right side walls is in progress. When the bottom concrete is completed, as shown in Figure 10, after the installation of the wall reinforcement and the upper reinforcement (ceiling reinforcement) reinforcement and formwork to complete the concrete structure.
상기 바닥과 벽체(천장 포함)는 나뉘어 시공될 수도 있으며, 필요에 따라서는 바닥과 벽체 및 천장을 일괄로 시공(철근 배근과 콘크리트 타설)하는 것도 가능하다.The floor and the wall (including the ceiling) may be divided and constructed, and if necessary, the floor, the wall and the ceiling may be collectively installed (reinforcement and concrete placement).
그리고, 거푸집 해체과정과 및 구조물 벽면 정리작업이 진행되어, 도 11에 도시된 바와 같이 지하 터널의 시공이 완료된다.
Then, the form dismantling process and the structure wall cleanup work is performed, the construction of the underground tunnel is completed as shown in FIG.
본 발명에 따른 지하터널 시공방법은, 강관과 강관 사이의 틈새(도 2 및 도 3에서의 도면부호 G) 사이로 토압에 의한 토사 또는 지하수 유출을 최소화하기 위해, 도 13에 도시한 바와 같이, 인접한 두 강관 사이의 틈새를 차단하는 차단부재를 상기 강관의 외면에 구비한 것을 또 다른 특징으로 한다. Underground tunnel construction method according to the present invention, as shown in Figure 13, in order to minimize the soil or groundwater outflow due to the earth pressure between the gap between the steel pipe and the steel pipe (G in FIGS. 2 and 3) It is another feature that a blocking member for blocking a gap between two steel pipes is provided on the outer surface of the steel pipe.
즉, 상기 차단부재(11)는, 인접한 두 강관 중의 어느 한 강관의 외면에 그 길이방향으로 길게 형성되는 제1연결구(12)와, 이에 대응되는 인접 강관의 외면에는 그 길이방향으로 길게 상기 제1연결구(12)에 접하는 제2연결구(14)로 구성된다.That is, the blocking
도 13은 본 발명의 지하터널 시공방법에 적용될 수 있는 차단부재를 구비한 강관의 바람직한 실시예를 도시하였다. 도 13 및 도 14에 도시된, 본 발명의 바람직한 실시예로서의 제1 연결구(12)는 강관의 외면에서 강관의 길이방향을 따라 직선으로 연결되는 연결부(12a)와 제2연결구에 연결되는 돌기부(12b)로 구성된다. 그리고, 인접 강관에 구비되는 상기 제2 연결구(14)는 강관 외면에 길이방향을 따라 직선으로 연결되는 연결부(14a)와 상기 연결부의 끝단에 형성되어 상기 제1연결구(12)의 돌기부(12b)를 수용하는 오목부(14b)로 구성된다.Figure 13 illustrates a preferred embodiment of a steel pipe having a blocking member that can be applied to the underground tunnel construction method of the present invention. 13 and 14, the
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차단부재가 구비된 강관이 서로 연결된 상태로 압입된 상태를 도시한 횡단면도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 인접한 두 강관 사이에 설치되는 제1연결구(12)와 제2연결구(14)는 터널공간(굴착부분) 쪽을 향하여 예각(θ)을 이루도록 구성함으로써, 인접한 두 강관 사이에서 터널 공간쪽으로 작용하는 토압에 효과적으로 저항할 수 있도록 한다.14 is a cross-sectional view illustrating a state in which the steel pipes provided with the blocking member according to the embodiment of the present invention are pressed into each other. As shown in FIG. 14, the
특히, 상기 제1연결구(12)와 제2연결구(14)는 압입되는 강관의 압입진로를 안내하는 역할을 하게 되므로, 강관의 압입위치를 정확하게 확보할 수 있다. 즉, 먼저 압입된 하부강관(10a)의 제1연결구(12)가, 압입되는 상부강관(10c)의 제2연결구(14)에 끼워진 상태에서 전진하게 되므로, 상기 상부강관(10c)은 압입되는 동안에 상기 하부강관(10a)의 제1연결구(12)의 길이방향을 따라 전진하게 되어 두 강관(10a)(10c) 사이의 간격을 일정하게 유지시키면서 정확한 방향으로 상부 강관을 안내하게 되는 것이다.In particular, since the
본 발명의 바람직한 실시예로서의 상기 제1연결구(12)와 제2연결구(14)의 단면 형상은 원형으로 구성하면, 인접한 두 강관 사이의 간격이 기준간격보다 약간 넓거나 좁은 경우에도 상기 제1연결구(12)가 제2연결구(14)의 내부에서 다소 간의 회동이 가능해지므로, 두 연결구가 이루는 각도(θ)를 가변시켜 인접한 두 강관 사이의 간격에 맞춰서 결합시킬 수 있다.When the cross-sectional shape of the
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 차단부재를 구비한 강관을 적용함으로써, 본 발명에 따른 지하터널 시공방법은, 그라우팅 보강이나 차폐판(50)의 설치 작업을 생략하더라도 강관 사이의 틈새로 토사 또는 지하수 유출을 근원적으로 차단할 수 있어, 시공성을 더욱 향상시킬 수 있다.
By applying a steel pipe with a blocking member as shown in Figure 13 and 14, the underground tunnel construction method according to the present invention, even if omitted the grouting reinforcement or installation work of the
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 다양한 변형예로 구현될 수 있다.
As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various modifications in various forms without departing from the scope of the present invention.
10(10a~10g): 강관, 15: 장공
20: 수직지지보
30(31,32a,32b): 천장지지보, 40(41,42a,42b): 바닥지지보
50: 차폐판10 (10a-10g): steel pipe, 15: long hole
20: vertical support beam
30 (31,32a, 32b): ceiling support, 40 (41,42a, 42b): floor support
50: shield plate
Claims (4)
상기 터널시공 준비단계 후, 반력벽에 추진장비를 설치하여 상기 터널 윤곽선에 맞춰 다수의 강관을 순차적으로 압입하는 강관 압입단계와;
압입된 강관들에 의해 형성된 터널의 횡단면 윤곽선을 기준으로 하여, 수평 강관들(10e,10g,10f)이 서로 인접한 측면부를 일정 구간(span) 깊이로 길게 일정 폭(15W)만큼 절단하여 상기 수평 강관들(10e,10g,10f)을 좌우로 연통시키는 장공(15)을 형성하고, 좌측 수직 강관들(10e,10c,10a)과 우측 수직 강관들(10f,10d,10b)이 각각 서로 인접한 상하부를 일정 구간(span) 깊이로 길게 일정 폭(15W)만큼 절단하여 상기 좌측 수직 강관들(10e,10c,10a)과 우측 수직 강관들(10f,10d,10b)을 상하로 각각 연통시키는 장공(15)을 형성하되, 상기 장공의 폭은 터널을 지지하는 수직지지보(20) 및 천장지지보(30)의 두께가 수용될 수 있는 폭으로 형성하여 인접한 강관들이 서로 연통되게 하는 장공 형성단계와;
터널의 횡단면 윤곽선의 좌우에 형성된 수직 장공(15) 속으로 좌우 수직지지보(20)를 각각 설치하되, 좌측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 상단부 강관(10e)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 하단부 강관(10a)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10e)(10a)을 수직방향으로 지지하도록 설치하며, 우측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 상단부 강관(10f)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 우측 윤곽선의 하단부 강관(10b)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10f)(10b)을 수직방향으로 지지하도록 설치하는 수직지지보 설치단계와;
터널 횡단면 상부 윤곽선에 형성된 수평 장공 속으로 상기 천장지지보(30)를 설치하되, 상기 천장지지보(30)의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 천장지지보(30)의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 천장지지보 설치단계를 거쳐, 터널 횡단면의 좌우 및 상부 윤곽선을 따라 구조물 설치를 완료한 이후에,
상기 구조물 설치가 완료된 해당 구간에 대해 터널 내부의 지반 굴착작업을 실시하는 구간 굴착단계와;
상기 구간 굴착단계에 의해 굴착된 해당 구간에서 터널 윤곽선 내부에 남겨진 강관 잔여부분(18)을 절단하는 강관 잔여부 제거단계와;
터널 횡단면의 하부 윤곽선에 맞춰 바닥지지보(40)를 설치하되, 상기 바닥지지보(40)의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 바닥지지보(40)의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 바닥지지보 설치단계를 수행한 후에;
후속 구간에 대해 상기한 일련의 단계를 반복적으로 실시함으로써,
터널 주변의 지반 하중에 충분히 응력에 견딜 수 있도록 일정 구간에 대해 지지보(수직 및 천장지지보) 설치를 완료한 이후에 해당 구간의 굴착작업을 단계적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 지하터널 시공방법.
A tunnel construction preparation step of installing a propulsion base and a reaction wall for tunnel excavation, and setting the steel pipe press-fitting position according to the cross-sectional contour of the tunnel to be constructed;
A steel pipe press-in step of sequentially injecting a plurality of steel pipes according to the tunnel outline by installing propulsion equipment on the reaction force wall after the tunnel construction preparation step;
Based on the cross-sectional contour of the tunnel formed by the press-fitted steel pipes, the horizontal steel pipes 10e, 10g, and 10f cut the side portions adjacent to each other by a predetermined width (15W) by a predetermined span depth to the horizontal steel pipe. Long holes 15 are formed to communicate the fields 10e, 10g, 10f from side to side, and the left and right vertical steel pipes 10e, 10c, 10a and the right vertical steel pipes 10f, 10d, 10b are adjacent to each other. A long hole 15 for cutting the left vertical steel pipes 10e, 10c, 10a and the right vertical steel pipes 10f, 10d, 10b up and down by cutting a predetermined width (15W) long to a predetermined span depth. A long hole forming step of forming a width of the vertical support beam 20 supporting the tunnel and a width of the ceiling support beam 30 to allow adjacent steel pipes to communicate with each other;
The left and right vertical supporters 20 are respectively installed into vertical long holes 15 formed on the left and right of the cross section contour of the tunnel, and the upper end of the left vertical support 20 is the upper inner surface of the upper left steel pipe 10e of the tunnel cross section contour. In close contact with the left vertical support, the lower left end of the tunnel cross section contour of the lower left portion of the steel pipe (10a) to be in close contact with each other and installed to support the two steel pipes (10e) (10a) in the vertical direction, right vertical The upper end of the support beam 20 is in close contact with the upper inner surface of the right upper steel pipe (10f) of the tunnel cross section contour, the lower end of the left vertical support beam is in close contact with the lower inner surface of the lower steel pipe (10b) of the tunnel cross section right contour, respectively. A vertical support installation step of installing the two steel pipes 10f and 10b in a vertical direction;
The ceiling support 30 is installed into a horizontal hole formed in the upper cross section of the tunnel, and the left end of the ceiling support 30 is in close contact with the left inner surface of the steel pipe at the left end of the cross section of the tunnel cross section. The right end of 30 passes through the ceiling support installation step of being installed in close contact with the right inner surface of the steel pipe at the right end of the tunnel cross section contour, and after completing the structure installation along the left and right and top contours of the tunnel cross section,
A section excavation step of performing ground excavation work in the tunnel for the section in which the structure installation is completed;
A steel pipe remaining part removing step of cutting the steel pipe remaining part 18 left inside the tunnel contour in the section excavated by the section excavating step;
The bottom support 40 is installed in accordance with the lower contour of the tunnel cross section, the left end of the bottom support 40 is in close contact with the inner surface of the left side of the steel pipe of the left end of the tunnel cross section contour, the bottom of the support 40 The right end is performed after the floor support installation step of being in close contact with the right inner surface of the steel pipe of the right end of the tunnel cross section contour;
By repeating the above series of steps for subsequent sections,
Underground tunnel construction method characterized in that the excavation work is performed step by step after the completion of the support (vertical and ceiling support) installation for a certain section to withstand the stress of the ground around the tunnel.
상기 장공 형성단계 이후에,
인접한 두 강관 사이의 틈새를 차폐하기 위해, 인접한 두 강관의 장공 절개면 외곽부를 서로 연결하여 차폐하는 차폐판(50)을 용접으로 결합하는 차폐판 설치단계를 더 포함하며,
상기 차폐판(50)과 수직지지보(20)의 사이에 버팀부재(55)를 개재하여 결합하며,
상기 차폐판(50)과 천장지지보(30) 사이에도 버팀부재(55)를 개재하여 결합하는 것을 특징으로 하는 지하터널 시공방법.The method of claim 1,
After the long hole forming step,
In order to shield the gap between the two adjacent steel pipes, further comprising a shielding plate installation step of coupling the shielding plate 50 by welding connecting the outer periphery of the incision surface of the two adjacent steel pipes to each other,
Is coupled between the shielding plate 50 and the vertical support 20 via a brace member 55,
Underground tunnel construction method characterized in that the coupling between the shield plate 50 and the ceiling support (30) via a brace member (55).
상기 터널시공 준비단계 후, 반력벽에 추진장비를 설치하고 상기 터널 윤곽선에 맞춰 다수의 강관을 순차적으로 압입하는 강관 압입단계와;
압입된 강관들에 의해 형성된 터널의 횡단면 윤곽선을 기준으로 하여, 수평 강관들(10e,10g,10f)이 서로 인접한 측면부를 일정 구간(span) 깊이로 길게 일정 폭(15W)만큼 절단하여 장공(15)을 형성하고, 좌측 수직 강관들(10e,10c,10a)과 우측 수직 강관들(10f,10d,10b)이 각각 서로 인접한 상하부를 일정 구간(span) 깊이로 길게 일정 폭(15W)만큼 절단하여 장공(15)을 형성하되, 상기 장공의 폭은 터널을 지지하는 수직지지보(20) 및 천장지지보(30)의 두께가 수용될 수 있는 폭으로 형성하여 인접한 강관들이 서로 연통되게 하는 장공 형성단계와;
터널의 횡단면 윤곽선의 좌우에 형성된 수직 장공(15) 속으로 좌우 수직지지보(20)를 각각 설치하되, 좌측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 상단부 강관(10e)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 하단부 강관(10a)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10e)(10a)을 수직방향으로 지지하도록 설치하며, 우측 수직지지보(20)의 상단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 상단부 강관(10f)의 상부 내면에 밀착되고, 상기 좌측 수직지지보의 하단부는 터널 횡단면 우측 윤곽선의 하단부 강관(10b)의 하부 내면에 각각 밀착되게 하여 상기 두 강관(10f)(10b)을 수직방향으로 지지하도록 설치하는 수직지지보 설치단계와;
터널 횡단면 상부 윤곽선에 형성된 수평 장공 속으로 상기 천장지지보(30)를 설치하되, 상기 천장지지보(30)의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 천장지지보(30)의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 천장지지보 설치단계를 거쳐, 터널 횡단면의 좌우 및 상부 윤곽선을 따라 구조물 설치를 완료한 이후에;
상기 구조물 설치가 완료된 해당 구간에 대해 터널 내부의 지반 굴착작업을 실시하는 구간 굴착단계와;
상기 구간 굴착단계에 의해 굴착된 해당 구간에서 터널 윤곽선 내부에 남겨진 강관 잔여부분(18)을 절단하는 강관 잔여부 제거단계와;
터널 횡단면의 하부 윤곽선에 맞춰 바닥지지보(40)를 설치하되, 상기 바닥지지보(40)의 좌측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 좌측 단부의 강관 좌측 내면에 밀착되고, 상기 바닥지지보(40)의 우측 단부는 터널 횡단면 윤곽선의 우측 단부의 강관 우측 내면에 밀착되게 설치하는 바닥지지보 설치단계를 수행한 후에;
후속 구간에 대해 상기한 일련의 단계를 반복적으로 실시함으로써,
터널 주변의 지반 하중에 충분히 응력에 견딜 수 있도록 일정 구간에 대해 지지보(수직지지보 및 천장지지보) 설치를 완료한 이후에 해당 구간의 굴착작업을 단계적으로 실시하는 지하터널 시공방법으로서;
상기 강관의 외면에는 인접한 두 강관 사이의 틈새를 차단하는 차단부재가 상기 강관의 길이방향을 따라 길게 구비되어 이루어지되,
상기 차단부재(11)는, 인접한 두 강관 중의 어느 한 강관의 외면에 그 길이방향으로 길게 형성되는 제1연결구(12)와, 이에 대응되는 인접 강관의 외면에는 그 길이방향으로 길게 상기 제1연결구(12)에 접하는 제2연결구(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하터널 시공방법.
A tunnel construction preparation step of installing a propulsion base and a reaction wall for tunnel excavation, and setting the steel pipe press-fitting position according to the cross-sectional contour of the tunnel;
A steel pipe press-in step of installing the propulsion equipment on the reaction force wall after the tunnel construction preparation step and sequentially press-in a plurality of steel pipes according to the tunnel outline;
Based on the cross-sectional contour of the tunnel formed by the press-fitted steel pipes, the horizontal steel pipes 10e, 10g, and 10f cut the side portions adjacent to each other by a predetermined width (15W) by a predetermined width (15W) for the long hole (15). ), The left vertical steel pipes (10e, 10c, 10a) and the right vertical steel pipes (10f, 10d, 10b) are each cut by a certain width (15W) long to a predetermined depth (span) depth adjacent to each other Forming the long hole 15, the width of the long hole is formed to a width that can accommodate the thickness of the vertical support 20 and the ceiling support 30 to support the tunnel to form a long hole so that adjacent steel pipes communicate with each other Steps;
The left and right vertical supporters 20 are respectively installed into vertical long holes 15 formed on the left and right of the cross section contour of the tunnel, and the upper end of the left vertical support 20 is the upper inner surface of the upper left steel pipe 10e of the tunnel cross section contour. In close contact with the left vertical support, the lower left end of the tunnel cross section contour of the lower left portion of the steel pipe (10a) to be in close contact with each other and installed to support the two steel pipes (10e) (10a) in the vertical direction, right vertical The upper end of the support beam 20 is in close contact with the upper inner surface of the right upper steel pipe (10f) of the tunnel cross section contour, the lower end of the left vertical support beam is in close contact with the lower inner surface of the lower steel pipe (10b) of the tunnel cross section right contour, respectively. A vertical support installation step of installing the two steel pipes 10f and 10b in a vertical direction;
The ceiling support 30 is installed into a horizontal hole formed in the upper cross section of the tunnel, and the left end of the ceiling support 30 is in close contact with the left inner surface of the steel pipe at the left end of the cross section of the tunnel cross section. The right end of the 30 through the ceiling support installation step to be installed in close contact with the right inner surface of the steel pipe of the right end of the tunnel cross section contour, after completing the structure installation along the left and right and upper contour of the tunnel cross section;
A section excavation step of performing ground excavation work in the tunnel for the section in which the structure installation is completed;
A steel pipe remaining part removing step of cutting the steel pipe remaining part 18 left inside the tunnel contour in the section excavated by the section excavating step;
The bottom support 40 is installed in accordance with the lower contour of the tunnel cross section, the left end of the bottom support 40 is in close contact with the inner surface of the left side of the steel pipe of the left end of the tunnel cross section contour, the bottom of the support 40 The right end is performed after the floor support installation step of being in close contact with the right inner surface of the steel pipe of the right end of the tunnel cross section contour;
By repeating the above series of steps for subsequent sections,
An underground tunnel construction method for carrying out excavation work step by step after completion of installation of support beams (vertical support and ceiling support) for a certain section so as to withstand the stress of the ground around the tunnel;
The outer surface of the steel pipe is made of a blocking member for blocking the gap between two adjacent steel pipe is provided along the longitudinal direction of the steel pipe,
The blocking member 11 has a first connector 12 which is formed on the outer surface of one of the two adjacent steel pipes in the longitudinal direction thereof, and the first connector is long on the outer surface of the adjacent steel pipe thereof in the longitudinal direction thereof. Underground tunnel construction method characterized in that consisting of a second connector (14) in contact with (12).
상기 천장지지보(30)는,
상기 좌우 수직지지보(20)의 사이에서 양단이 각각 상기 두 수직지지보(20)에 결합되어 상부 중앙 강관(10g)을 지지하는 메인지지보(31)와,
상기 메인지지보(31)와 동일한 축 선상에 배열되며, 일단은 상부 좌측 강관(10e)의 좌측 내면에 밀착되고, 타단은 상기 좌측 수직지지보(20)에 결합되는 좌측 보조지지보(32a)와,
상기 메인지지보(31)와 동일한 축 선상에 배열되며, 일단은 상부 우측 강관(10f)의 우측 내면에 밀착되고, 타단은 상기 우측 수직지지보(20)에 결합되는 우측 보조지지보(32b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하터널 시공방법.The method according to claim 1 or 3,
The ceiling support 30,
Between the left and right vertical support 20, both ends are respectively coupled to the two vertical support 20, the main support (31) for supporting the upper central steel pipe (10g),
It is arranged on the same axis line as the main support 31, one end is in close contact with the left inner surface of the upper left steel pipe (10e), the other end is left auxiliary support (32a) coupled to the left vertical support (20) Wow,
It is arranged on the same axis line as the main support 31, one end is in close contact with the right inner surface of the upper right steel pipe (10f), the other end is the right auxiliary support (32b) coupled to the right vertical support (20) Underground tunnel construction method characterized in that consisting of.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160059954A (en) * | 2015-11-04 | 2016-05-27 | (주)나우기술 | The construction method and structure of non-excavation tunnel that extrudes pc structure into the steel pipe |
CN106759475A (en) * | 2016-12-03 | 2017-05-31 | 中建钢构有限公司 | A kind of steel construction pipe gallery |
CN108343450A (en) * | 2018-04-18 | 2018-07-31 | 中铁十四局集团有限公司 | A kind of new pipe-roof method active well ruggedized construction and reinforcement means |
KR102361936B1 (en) | 2021-11-19 | 2022-02-14 | 박영배 | Leading body unit |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101081999B1 (en) | 2011-06-14 | 2011-11-09 | 김현준 | Excavation method using messer plate and steel tube |
CN106121661A (en) * | 2016-08-08 | 2016-11-16 | 中铁二局集团有限公司 | A kind of tunnel trunk is by loess separating surface water rich strata construction method |
CN109538248A (en) * | 2018-12-30 | 2019-03-29 | 中铁十四局集团有限公司 | Pipe curtain structure |
KR102314838B1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-10-19 | 송관권 | Non-Open Cut Construction Method For A Tunnel |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200317830Y1 (en) | 2003-04-10 | 2003-06-25 | 김정윤 | The structure for underground tunnel formation |
KR100553979B1 (en) | 2004-02-17 | 2006-02-24 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | Construction establishment method and the structure for underground tunnel formation |
KR100713787B1 (en) * | 2006-08-25 | 2007-05-02 | 송관권 | The underground structure assembly and the underground structure building method which it uses |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442712B1 (en) | 2001-11-10 | 2004-08-02 | 주식회사 한국엔티에스이앤씨 | Construction establishment method and the structure for underground tunnel formation |
KR100505301B1 (en) | 2003-04-11 | 2005-08-04 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | The structure for underground tunnel formation |
KR100551685B1 (en) * | 2003-11-27 | 2006-02-22 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | Construction establishment method and the structure for underground tunnel formation |
-
2011
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- 2011-04-21 KR KR1020110037475A patent/KR101072470B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200317830Y1 (en) | 2003-04-10 | 2003-06-25 | 김정윤 | The structure for underground tunnel formation |
KR100553979B1 (en) | 2004-02-17 | 2006-02-24 | 주식회사 엔티에스이앤씨 | Construction establishment method and the structure for underground tunnel formation |
KR100713787B1 (en) * | 2006-08-25 | 2007-05-02 | 송관권 | The underground structure assembly and the underground structure building method which it uses |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160059954A (en) * | 2015-11-04 | 2016-05-27 | (주)나우기술 | The construction method and structure of non-excavation tunnel that extrudes pc structure into the steel pipe |
KR101675235B1 (en) * | 2015-11-04 | 2016-11-10 | (주)나우기술 | The construction method and structure of non-excavation tunnel that extrudes pc structure into the steel pipe |
CN106759475A (en) * | 2016-12-03 | 2017-05-31 | 中建钢构有限公司 | A kind of steel construction pipe gallery |
CN108343450A (en) * | 2018-04-18 | 2018-07-31 | 中铁十四局集团有限公司 | A kind of new pipe-roof method active well ruggedized construction and reinforcement means |
CN108343450B (en) * | 2018-04-18 | 2023-11-03 | 中铁十四局集团有限公司 | Novel pipe curtain method working well reinforcing structure and reinforcing method |
KR102361936B1 (en) | 2021-11-19 | 2022-02-14 | 박영배 | Leading body unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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