KR101144905B1 - 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장대터널을 굴착하는 방법에 있어서, TBM(tunnel boring machine)을 이용하여 형성하고자 하는 장대터널의 중앙부에 파일럿 터널을 형성하는 파일럿 터널 시공단계, 파일럿 터널 형성 시, TBM의 운영에 필요한 후방시설을 파일럿 터널에 설치하는 후방시설 설치단계, 설치된 후방시설 및 그 주변 일정 공간을 보호하도록 파일럿 터널에 방호쉴드를 설치하는 방호쉴드 설치단계, 방호쉴드가 설치되면, 장대터널의 형성을 위해 파일럿 터널 주변을 발파하여 장대터널을 형성시키는 발파단계를 포함하여 이루어지고, 단계들을 장대터널 시공까지 반복하되, 파일럿 터널 시공단계와 발파단계를 동시에 진행한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 파일럿 터널 외 부분의 굴착을 위한 발파 시, TBM 후방시설을 보호할 수 있고, 이에 따라 TBM을 이용한 파일럿 터널 시공단계와 발파단계를 동시에 연속적으로 진행할 수 있어 공사 기간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 종래에 비해 공사비를 감소시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

장대터널, 굴착, TBM, 파일럿터널, 후방시설, 방호쉴드, 방폭압쉴드

Description

방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법{Tunnel process using protective shield}

본 발명은 초장대터널 굴착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 터널 굴착 후, 갤러리와 벤치를 발파함에 있어서, TBM의 작업을 위한 후방시설 및 작업인원을 보호하는 방호쉴드를 설치하여 환경을 개선함은 물론, 파일럿 터널과 갤러리관 및 벤치의 발파를 동시에 실시하여 공사 기간 및 비용을 절감시키고, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법에 관한 것이다.

일반적으로, 암반터널공사에 있어서, 지반의 진동문제를 감안하고, 굴진속도를 증가시키기 위하여, 먼저 TBM(tunnel boring machine)으로 파일럿 터널을 굴착하고, 나머지 확폭부분을 발파방법에 의해 처리하는 형식(이하, NATM(New Austrian Tunnelling Method))의 TBM/NATM 병용공법이 최근 들어 국내외 여러 터널현장에 적용되고 있다.

이러한 TBM/NATM 병용공법 시, 확폭부분의 발파를 위해 다수의 발파공을 천공한 다음, 각 발파공에 화약을 장착하여 격발시킴에 따라 확폭부분의 발파가 이루 어진다.

이 확폭부분은 TBM에 의해 굴착된 파일럿 터널을 기준으로 그 하측에 위치된 부위는 벤치(bench), 그 상측과 양측을 갤러리(gallery)라 칭하며, 벤치의 상면 중앙부는 파일럿 터널의 하단부가 형성되어 파일럿 터널 굴착 시 발생되는 굴착물을 이송시키기 위한 부분이다.

다시 말해, 갤러리와 벤치는 동시에 발파되는 것이 아니라 갤러리를 먼저 발파하여 갤러리 단면이 벤치 단면과 일정간격을 유지하도록 발파하고, 각 발파에 의해 발생된 버럭을 외부로 이송하게 된다.

이와 같이, 파일럿 터널과 갤러리 발파 및 벤치 발파과정을 반복적으로 수행하여 장대터널을 시공하게 된다.

그러나 갤러리 발파 시, 폭음 및 폭압 등에 의해 낙석과 비산석이 발생되며, 이 낙석과 비산석에 의해 TBM 후방시설이 파손되고, 발생되는 폭음 폭압과 유해가스 및 분진에 의해 파일럿 터널 내의 작업자를 보호하지 못하는 문제점이 있다.

이 TBM 후방시설은 TBM에 전력 및 굴착된 파일럿 터널에 공기와 물을 공급하며, 굴착물을 이송시키는 광차가 이동되는 슬리퍼(sleeper)와 레일로 구성된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 먼저, 파일럿 터널을 시공한 후, 후방시설을 제거한 다음, 갤러리와 벤치를 순차적으로 발파하여 장대터널을 시공하고 있다.

그러나 이러한 시공방법은 안전한 장점이 있는 반면, 공사기간 및 공사비용이 많이 소요되는 문제점을 내포하고 있었다.

이에 따라, 안전사고를 방지하고, 공사기간 및 공사비용을 절감시킬 수 있는 장대터널 시공방법의 개발이 시급히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, TBM을 이용하여 파일럿 터널을 굴착하고, 그 후방에 설치되는 후방시설 및 작업자를 보호하기 위한 방호쉴드를 구비하여 안전사고를 방지할 수 있다.

특히, 방호쉴드의 일단부 외측에 방폭압쉴드를 더 구비하여 선택적으로 팽창시킴에 따라 방호쉴드와 파일럿 터널 사이 공간부를 폐쇄시켜, 발파 시 발생되는 폭음 폭압 및 유해가스와 분진이 파일럿 터널 내부로 이동되는 것을 방지하게 된다.

그리고 방호쉴드는 이동수단이 더 구비되어 갤러리 발파 부위를 따라 이동될 수 있어 파일럿 터널과 이 파일럿 터널 주변 발파를 동시에 실시할 수 있어 공사기간 및 공사비용을 감소시키고, 작업효율을 향상시킬 수 있는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 장대터널을 굴착하는 방법에 있어서, TBM(tunnel boring machine)을 이용하여 형성하고자 하는 장대터널의 중앙부에 파일럿 터널을 형성하는 파일럿 터널 시공단계, 상기 파일럿 터널 형성 시, 상기 TBM의 운영에 필요한 후방시설을 상기 파일럿 터널에 설치하는 후방시설 설치단계, 설치된 상기 후방시설 및 그 주변 일정 공간을 보호하도록 상기 파일럿 터널에 방호 쉴드를 설치하는 방호쉴드 설치단계, 상기 방호쉴드가 설치되면, 상기 장대터널의 형성을 위해 파일럿 터널 주변을 발파하여 장대터널을 형성시키는 발파단계를 포함하여 이루어지고, 상기 단계들을 장대터널 시공까지 반복하되, 상기 파일럿 터널 시공단계와 발파단계를 동시에 진행한다.

바람직하게, 상기 후방시설 설치단계는, 상기 파일럿 터널 길이방향을 따라 다수의 슬리퍼를 설치하되, 중앙부에 설치공간부를 형성하는 슬리퍼 설치단계, 상기 설치공간부를 따라 전력케이블과 압송관, 송풍관, 송수관을 설치하되, 슬리퍼 중 어느 한 측부 또는 양측부에 설치되는 내설단계, 및 상기 슬리퍼의 상면을 따라 일정 간격으로 레일을 설치하여 상기 TBM에 의해 굴착된 굴착물을 이송시키기 위한 광차가 이동되는 레일 설치단계를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 슬리퍼의 상면 양측에 방지턱이 돌출 형성되어 설치된 상기 방호쉴드가 측방향으로 밀리는 것을 방지한다.

또한, 상기 전력케이블과 압송관, 송수관, 송풍관을 설치하기 위한 설치부가 더 구비되며, 상기 설치부는, 전력케이블과 압송관, 송수관, 송풍관의 상측을 보호하도록 보호판이 어느 한 슬리퍼의 측부에 구비되고, 상기 보호판의 하측에 상기 전력케이블을 거치시키기 위한 거치고리가 다수 개 구비되며, 상기 압송관, 송수관의 하측을 지지하는 상단선반이 구비되고, 상기 송풍관의 측면을 보호하도록 하단거치판이 상기 파일럿 터널의 저면에 더 구비된다.

그리고 상기 방호쉴드 설치단계에서 방호쉴드는, 상기 파일럿 터널 시공단계 전에 제작되며, 하측으로 개방된 아치형의 방호관, 상기 방호관의 양측 하단에 그 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 다수 개 구비되는 지지함체, 상기 지지함체 하측에 구비되어 상기 파일럿터널 저면과의 충격을 완화시키는 제1충격흡수패드, 상기 방호관의 내부 양측에 각각 구비되어 외측에서 전달되는 충격에 의해 방호관의 형상이 변형되는 것을 방지시키는 방지벽, 및 상기 방지벽의 하단을 따라 구비되어 상기 후방시설과의 충격을 완화시키는 제2충격흡수패드를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 방호쉴드를 파일럿 터널을 따라 이동시키는 다수의 이동수단이 더 구비되되, 상기 이동수단은, 상기 방호관 내부 양측 상단부에 각각 한 쌍으로 형성되어 방호관의 길이방향을 따라 다수 개 구비된 이동실린더, 및 상기 이동실린더에 의해 그 길이방향으로 이동되어 상기 방호쉴드를 파일럿 터널 저면에서 이격시키는 이동로드를 포함하여 이루어지고, 상기 파일럿 터널 형성 시, 발생된 굴착물을 이동시키기 위한 광차를 상기 이동실린더의 하측에 위치시킨 후, 상기 각 이동로드를 길이방향으로 이동시켜 광차의 상측과 접촉하되, 상기 방호쉴드가 파일럿 터널 저면 및 후방시설과 이격된 상태로 광차에 실린 다음, 광차가 이동함에 따라 상기 방호쉴드를 이동시킨다.

그리고 상기 방호쉴드 설치단계는, 상기 TBM에 의해 굴착되는 방향에 위치된 방호쉴드 일단부 외측을 감싸도록 방폭압쉴드가 탈부착 가능하게 더 구비되며, 상기 방폭압쉴드는, 상기 방호쉴드 일단부 외측에 구비되어 팽창 및 수축되는 탄성튜브, 상기 탄성튜브 양단에 구비되어 그 내부를 폐쇄시키는 한 쌍의 철판거더, 및 폐쇄된 상기 탄성튜브에 압축공기를 공급 또는 배출시켜 팽창 또는 축소시키는 압 축공기공급부를 포함하여 이루어지고, 공급되는 압축공기에 의해 팽창되어 상기 방호쉴드와 파일럿 터널 사이 공간을 차단시킴에 따라 발파 시 발생되는 폭음 폭압과 유해가스 및 분진의 이동을 차단시킨다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법에 의하면, 파일럿 터널 외 부분의 굴착을 위한 발파 시, TBM 후방시설을 보호할 수 있고, 이에 따라 TBM을 이용한 파일럿 터널 시공단계와 발파단계를 동시에 연속적으로 진행할 수 있어 공사 기간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 종래에 비해 공사비를 감소시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 순서도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 파일럿 터널 시공을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 후방시설 설치를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 방호쉴드를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 정면도를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 방폭압쉴드를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 발파단계를 도시한 도면이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법은 파일럿 터널 시공단계(S10)와 후방시설 설치단계(S20), 방호쉴드 설치단계(S30) 및 발파단계(S40)로 구성되며, 각 단계들을 장대터널(100) 시공까지 반복하게 된다.

파일럿 터널 시공단계(S10)는 TBM(tunnel boring machine: 500)을 이용하여 형성하고자 하는 장대터널(100)의 중앙부에 파일럿 터널(200)을 형성하는 것으로, 장대터널(100)을 형성하기 위한 그 첫 번째 굴착이다.

그리고 후방시설 설치단계(S20)는 파일럿 터널(200) 형성 시, TBM(500)의 운영에 필요한 후방시설(600)을 파일럿 터널(200)에 설치하는 것이다.

방호쉴드 설치단계(S30)는 설치된 후방시설(600) 및 그 주변 일정 공간을 보호하도록 파일럿 터널(200)에 방호쉴드(700)를 설치하는 것으로, 이 방호쉴드(700)는 파일럿 터널(200)의 개방되는 단부에 걸쳐 그 내부와 외측에 위치된다.

이는, 발파단계(S40)에서 파일럿 터널(200) 주변을 발파할 경우, 폭음 폭압에 의한 낙석 및 비산석에 의해 후방시설(600)이 파손되는 것을 방지하기 위해 발파되는 파일럿 터널(200)에 설치되는 것이다.

발파단계(S40)는 방호쉴드(700)가 설치되면, 장대터널(100)의 형성을 위해 파일럿 터널(200) 주변을 발파하여 장대터널(100)을 형성시키는 것으로, 발파되는 부위는 파일럿 터널(200)을 기준으로 갤러리(300)와 벤치(400)로 구분되어 각각 발파가 이루어진다.

이러한 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착은 도 2에서 도시한 바와 같이, 파일럿 터널(200) 굴착 시, 방호쉴드(700)가 설치되고, 갤러리(300) 및 벤치(400) 발파는 파일럿 터널(200) 굴착과 별개로 동시에 이루어질 수 있다.

다시 말해, 파일럿 터널(200) 굴착과 갤러리(300) 및 벤치(400) 발파는 동시에 이루어지는 것이다.

먼저, 도 3에서 도시한 바와 같이, 파일럿 터널 시공단계(S10)를 자세히 살펴보면, TBM(500)을 이용하여 형성하고자 하는 장대터널(100) 중앙부를 굴착하면서 굴진하고, 그 후방에 굴착물을 광차(520)로 이송시키는 이송컨베이어(510)가 구비된다.

그리고 이러한 파일럿 터널(200) 내로 후방시설(600)과 방호쉴드(700)가 설치되는 것으로, 후방시설 설치단계(S20)는 슬리퍼 설치단계(S21)와 내설단계(S22) 및 레일 설치단계(S23)로 이루어지며, 설치된 후방시설(600)은 도 4에서 도시되었다.

슬리퍼 설치단계(S21)는 파일럿 터널(200) 길이방향을 따라 다수의 슬리퍼(610)를 설치하되, 중앙부에 설치공간부(620)를 형성하게 된다.

그리고 내설단계(S22)는 설치공간부(620)를 따라 전력케이블(630)과 압송관(640), 송수관(650), 송풍관(660)을 설치하되, 슬리퍼(610) 중 어느 한 측부 또는 양측부에 설치된다.

레일 설치단계(S23)는 슬리퍼(610)의 상면을 따라 일정 간격으로 레일(670)을 설치하여 TBM(500)에 의해 굴착된 굴착물을 이송시키기 위한 광차(520)가 이동된다.

이때, 슬리퍼(610)의 상면 양측에 방지턱(612)이 돌출 형성되어 설치된 방호쉴드(700)가 양 측방향으로 밀리는 것을 방지하게 된다.

또한 전력케이블(630)과 압송관(640), 송수관(650), 송풍관(660)을 설치하기 위한 설치부(680)가 더 구비되는 것으로, 이 설치부(680)는 보호판(682)과 거치고리(684), 상단선반(686) 및 하단거치판(688)로 구성된다.

보호판(682)은 전력케이블(630)과 압송관(640), 송수관(650), 송풍관(660)의 상측을 보호하도록 어느 한 슬리퍼(610)의 측부에 구비되고, 거치고리(684)는 보호판(682)의 하측에 다수 개 구비되어 전력케이블(630)을 거치시키게 된다.

그리고 상단선반(686)은 압송관(640)과 송수관(650)의 하측을 지지하도록 구비되며, 하단거치판(688)은 송풍관(660)의 측면을 보호하도록 파일럿 터널(200)의 저면에 더 구비된다.

방호쉴드 설치단계(S30)에서 방호쉴드(700)는 파일럿 터널 시공단계(S10) 전에 제작되며, 도 5 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 방호관(710)과 지지함체(720), 제1충격흡수패드(730), 방지벽(740) 및 제2충격흡수패드(750)로 구성된 다.

방호관(710)은 하측으로 개방된 아치형으로 형성되고, 지지함체(720)는 방호관(710)의 양측 하단에 그 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 다수 개 구비된다.

이때, 이 다수의 지지함체(720)는 후방시설(600)의 다수의 슬리퍼(610) 사이에 설치되도록 구비되는 것으로, 설치시 다수의 슬리퍼(610) 상측에 구비된 레일(670)에 걸리지 않도록 폭이 형성된다.

그리고 제1충격흡수패드(730)는 각 지지함체(720)의 하측에 구비되어 파일럿 터널(200) 저면과의 충격을 완화시키게 된다.

방지벽(740)은 방호관(710)의 내부 양측에 각각 구비되어 외측에서 전달되는 충격에 의해 방호관(710)의 형상이 변형되는 것을 방지시키고, 제2충격흡수패드(750)는 방지벽(740)의 하단을 따라 구비되어 후방시설(30)과의 충격을 완화시키게 된다.

다시 말해, 다수의 슬리퍼(610)과의 충격을 완화시키게 된다.

또한 방호쉴드(700)를 파일럿 터널(200)을 따라 이동시키는 다수의 이동수단(760)이 더 구비되되, 이동수단(760)은 한 쌍으로 형성되어 다수 개 구비되는 이동실린더(762)와 이동로드(764)로 구성된다.

이 이동실린더(762)는 방호관(710) 내부 양측 상단부에 각각 한 쌍으로 형성되어 방호관(710)의 길이방향을 따라 다수 개 구비되고, 이동로드(764)는 각 이동실린더(762)에 의해 그 길이방향으로 이동되어 방호쉴드(700)를 파일럿 터널(200) 저면에서 이격시키게 된다.

이러한 이동수단(760)을 이용하여 방호쉴드(700)의 이동을 살펴보면, 먼저, 파일럿 터널(200) 형성 시, 발생된 굴착물을 이동시키기 위한 광차(520)를 이동실린더(762)의 하측에 위치시킨다.

그리고 각 이동로드(764)를 길이방향으로 이동시켜 광차(520)의 상측과 접촉하되, 방호쉴드(700)가 파일럿 터널(200) 저면 및 후방시설(600)과 이격된 상태로 광차(520)에 실린 다음, 광차(520)가 이동함에 따라 방호쉴드(700)를 이동시키는 것이다.

또한 방호쉴드(700)에는 방폭압쉴드(800)가 탈부착 가능하도록 구비되는 것으로, 도 7에서 도시한 바와 같이, 방폭압쉴드(800)는 TBM(500)에 의해 굴착되는 방향에 위치된 방호쉴드(700) 일단부 외측을 감싸도록 구비된다.

이 방폭압쉴드(800)는 공급되는 압축공기에 의해 팽창되어 방호쉴드(700)와 파일럿 터널(200) 사이 공간을 차단시킴에 따라 발파 시 발생되는 폭음 폭압과 유해가스 및 분진의 이동을 차단시키게 된다.

이러한 방폭압쉴드(800)는 탄성튜브(810)와 한 쌍의 철판거더(820) 및 압축공기공급부(830)으로 구성된다.

탄성튜브(810)는 방호쉴드(700) 일단부 외측에 구비되어 팽창 및 수축되고, 철판거더(820)는 탄성튜브(810) 양단에 구비되어 그 내부를 폐쇄시키며, 압축공기공급부(830)는 폐쇄된 탄성튜브(810)에 압축공기를 공급 또는 배출시켜 팽창 또는 축소시키게 된다.

발파단계(S40)는 도 8에서 도시한 바와 같이, 갤러리(300)와 벤치(400)로 구 분되어 각 다른 위치에서 동시에 발파된다.

다시 말해, 갤러리(300)는 장대터널(100)의 상부를 형성하기 위해 발파되며, 벤치(400)는 장대터널(100)의 하부를 형성하기 위해 발파된다.

대신, 갤러리(300)의 발파 부위는 벤치(400)의 발파 부위보다 앞서는 것으로, 벤치(400)의 상면 중앙부에 후방시설(600)이 설치되되, 이 후방시설(600)은 갤러리(300)가 발파되어 전진한 거리만큼 굴착방향으로 위치이동시키게 된다.

이러한 각 단계에 따른 파일럿 터널(200)이 TBM(500)에 의해 가장 먼저 굴착되고, 방호쉴드(700)가 설치된 후, 갤러리(300)를 발파하게 된다.

갤러리(300)가 일정 거리 발파되면, 벤치(400)를 발파하되, 갤러리(300) 발파부위와 벤치(400) 발파부위가 일정거리 이격됨에 따라 동시에 발파가 가능해진다.

이에 따라, 후방시설(600)과 TBM(500)에 의해 굴착작업이 이루어지는 파일럿 터널(200)의 작업구간을 발파에 의해 발생되는 낙석과 비산석으로부터 보호할 수 있으며, 파일럿 터널(200) 굴착과 갤러리(300) 발파 및 벤치(400) 발파를 각 다른 위치에서 동시에 진행할 수 있어 장대터널(100) 시공기간을 단축하고, 이에 따라 공사비용을 절감하며, 작업효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 순서도를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착을 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 파일럿 터널 시공을 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 후방시설 설치를 도시한 도면이며,

도 5는 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 방호쉴드를 도시한 도면이고,

도 6은 도 5의 정면도를 도시한 도면이며,

도 7은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 방폭압쉴드를 도시한 도면이고,

도 8은 본 발명에 따른 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법의 발파단계를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 장대터널 200 : 파일럿 터널

300 : 갤러리 400 : 벤치

500 : TBM 600 : 후방시설

700 : 방호쉴드 800 : 방폭압쉴드

Claims (7)

1. 장대터널을 굴착하는 방법에 있어서,

   TBM(tunnel boring machine)을 이용하여 형성하고자 하는 장대터널의 중앙부에 파일럿 터널을 형성하는 파일럿 터널 시공단계;

   상기 파일럿 터널 형성 시, 상기 TBM의 운영에 필요한 후방시설을 상기 파일럿 터널에 설치하는 후방시설 설치단계;

   설치된 상기 후방시설 및 그 주변 일정 공간을 보호하도록 상기 파일럿 터널에 방호쉴드를 설치하는 방호쉴드 설치단계;

   상기 방호쉴드가 설치되면, 상기 장대터널의 형성을 위해 파일럿 터널 주변을 발파하여 장대터널을 형성시키는 발파단계를 포함하여 이루어지고,

   상기 단계들을 장대터널 시공까지 반복하되, 상기 파일럿 터널 시공단계와 발파단계를 동시에 진행하며,

   상기 후방시설 설치단계는,

   상기 파일럿 터널 길이방향을 따라 다수의 슬리퍼를 설치하되, 중앙부에 설치공간부를 형성하는 슬리퍼 설치단계;

   상기 설치공간부를 따라 전력케이블과 압송관, 송풍관, 송수관을 설치하되, 슬리퍼 중 어느 한 측부 또는 양측부에 설치되는 내설단계; 및

   상기 슬리퍼의 상면을 따라 일정 간격으로 레일을 설치하여 상기 TBM에 의해 굴착된 굴착물을 이송시키기 위한 광차가 이동되는 레일 설치단계를 포함하여 이루어지는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 슬리퍼의 상면 양측에 방지턱이 돌출 형성되어 설치된 상기 방호쉴드가 측방향으로 밀리는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전력케이블과 압송관, 송수관, 송풍관을 설치하기 위한 설치부가 더 구비되며,

   상기 설치부는,

   전력케이블과 압송관, 송수관, 송풍관의 상측을 보호하도록 보호판이 어느 한 슬리퍼의 측부에 구비되고, 상기 보호판의 하측에 상기 전력케이블을 거치시키기 위한 거치고리가 다수 개 구비되며, 상기 압송관, 송수관의 하측을 지지하는 상단선반이 구비되고, 상기 송풍관의 측면을 보호하도록 하단거치판이 상기 파일럿 터널의 저면에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 방호쉴드 설치단계에서 방호쉴드는,

   상기 파일럿 터널 시공단계 전에 제작되며,

   하측으로 개방된 아치형의 방호관;

   상기 방호관의 양측 하단에 그 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 다수 개 구비되는 지지함체;

   상기 지지함체 하측에 구비되어 상기 파일럿터널 저면과의 충격을 완화시키는 제1충격흡수패드;

   상기 방호관의 내부 양측에 각각 구비되어 외측에서 전달되는 충격에 의해 방호관의 형상이 변형되는 것을 방지시키는 방지벽; 및

   상기 방지벽의 하단을 따라 구비되어 상기 후방시설과의 충격을 완화시키는 제2충격흡수패드를 포함하여 이루어지는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 방호쉴드를 파일럿 터널을 따라 이동시키는 다수의 이동수단이 더 구비되되,

   상기 이동수단은,

   상기 방호관 내부 양측 상단부에 각각 한 쌍으로 형성되어 방호관의 길이방향을 따라 다수 개 구비된 이동실린더; 및

   상기 이동실린더에 의해 그 길이방향으로 이동되어 상기 방호쉴드를 파일럿 터널 저면에서 이격시키는 이동로드를 포함하여 이루어지고,

   상기 파일럿 터널 형성 시, 발생된 굴착물을 이동시키기 위한 광차를 상기 이동실린더의 하측에 위치시킨 후, 상기 각 이동로드를 길이방향으로 이동시켜 광차의 상측과 접촉하되, 상기 방호쉴드가 파일럿 터널 저면 및 후방시설과 이격된 상태로 광차에 실린 다음, 광차가 이동함에 따라 상기 방호쉴드를 이동시키는 것을 특징으로 하는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 방호쉴드 설치단계는,

   상기 TBM에 의해 굴착되는 방향에 위치된 방호쉴드 일단부 외측을 감싸도록 방폭압쉴드가 탈부착 가능하게 더 구비되며,

   상기 방폭압쉴드는,

   상기 방호쉴드 일단부 외측에 구비되어 팽창 및 수축되는 탄성튜브;

   상기 탄성튜브 양단에 구비되어 그 내부를 폐쇄시키는 한 쌍의 철판거더; 및

   폐쇄된 상기 탄성튜브에 압축공기를 공급 또는 배출시켜 팽창 또는 축소시키는 압축공기공급부를 포함하여 이루어지고,

   공급되는 압축공기에 의해 팽창되어 상기 방호쉴드와 파일럿 터널 사이 공간을 차단시킴에 따라 발파 시 발생되는 폭음 폭압과 유해가스 및 분진의 이동을 차단시키는 것을 특징으로 하는 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법.

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