KR101275468B1 - 비개착식 터널형성용 구조물 조립체 및 이의 축조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 비개착식 지하터널형성용 구조물조립체에 있어서, 길이방향을 따라 연장되게 형성된 개구부를 포함하는 복수개의 강관; 상기 개구부에 삽입되어 강관의 내부를 가로지르면서 강관과 강관을 일정간격으로 연결하는 강판; 및 상기 강관과 상기 강판은 상기 강관내부와 상기 강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 주입됨으로써 고정결합되는 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 길이방향을 따라 연장되도록 개구부를 형성하여 압입될 복수개의 강관을 마련하는 제1단계; 설치된 추진기지를 통해 상기 복수개의 강관을 압입하는 제2단계; 강관과 강관의 내부를 가로지르면서 서로 연결되도록 각각의 개구부에 공통된 하나의 강판을 삽입하는 제3단계; 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액을 주입한 후 양생하여 강관과 강판을 고정결합하는 제4단계; 상기 강판을 따라 상측 빔부재 및 벽체 빔부재를 설치하고, 하측 빔부재는 상기 복수개의 강관 중 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 상부에 설치되는 제5단계; 및 터널이 형성될 공간을 굴착하는 제6단계;를 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 복수개의 강관들에 길이방향을 따라 연장되는 개구부를 각각 형성하고, 각각의 개구부에 삽입되는 하나의 공통된 강판으로 이웃하는 강관들을 연결한 후, 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅을 실시하여 강관과 강판을 고정결합시킴으로써, 강관 압입 후 강관내부의 굴착, 강관내부에 보강부재설치, 강관과 강관을 연결하기 위한 별도의 결합공정과 같은 일련의 공정을 단순화시킬 수 있어, 공사기간 및 공사비용을 대폭 감축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 경우에, 하측강관의 내부전체를 그라우팅한 후, 내부가 그라우팅된 하측강관의 상부에 하측빔부재를 설치하도록 함으로써, 토압에 의해 구조물조립체가 붕괴되거나 강관이 탈락되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 길이방향을 따라 연장되도록 개구부를 형성하여 압입될 복수개의 강관을 마련하는 제1단계; 설치된 추진기지를 통해 상기 복수개의 강관을 압입하는 제2단계; 강관과 강관의 내부를 가로지르면서 서로 연결되도록 각각의 개구부에 공통된 하나의 강판을 삽입하는 제3단계; 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액을 주입한 후 양생하여 강관과 강판을 고정결합하는 제4단계; 상기 강판을 따라 상측 빔부재 및 벽체 빔부재를 설치하고, 하측 빔부재는 상기 복수개의 강관 중 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 상부에 설치되는 제5단계; 및 터널이 형성될 공간을 굴착하는 제6단계;를 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 복수개의 강관들에 길이방향을 따라 연장되는 개구부를 각각 형성하고, 각각의 개구부에 삽입되는 하나의 공통된 강판으로 이웃하는 강관들을 연결한 후, 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅을 실시하여 강관과 강판을 고정결합시킴으로써, 강관 압입 후 강관내부의 굴착, 강관내부에 보강부재설치, 강관과 강관을 연결하기 위한 별도의 결합공정과 같은 일련의 공정을 단순화시킬 수 있어, 공사기간 및 공사비용을 대폭 감축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 경우에, 하측강관의 내부전체를 그라우팅한 후, 내부가 그라우팅된 하측강관의 상부에 하측빔부재를 설치하도록 함으로써, 토압에 의해 구조물조립체가 붕괴되거나 강관이 탈락되는 것을 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 터널굴착부의 토사를 미리 파내지 않고 먼저 지중에 지하터널형성용 구조물조립체를 설치한 후 구조물조립체의 내측을 굴착하여 터널을 형성하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체 및 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지중에 터널을 축조하는 방식으로서 개착방식과 비개착방식이 있다. 그런데, 도로 및 철도 하부를 횡단하는 지하차도, 지하터널 등을 시공하는 경우, 공사로 인한 상부 구조물의 이전이 불가하거나 철도 또는 차량 통행으로 인하여 개착공법이 불가능한 경우, 비개착방식이 요구된다.
비개착방식에 따른 지하구조물조립체 및 이의 축조방법에 관한 종래기술로서 한국 등록특허 제10-0713787호가 있다.
도 4 및 도 5는 상기 종래기술에 따른 지하구조물조립체 및 이의 축조방법을 나타낸 도면으로서, 도 4 및 도 5를 참조로 하여 종래 방법에 따른 지하구조물조립체 및 이의 축조방법을 살펴보면, 먼저, 지하구조물이 설치될 예정 위치에 추진기지를 조성하고 강관압입에 필요한 제반작업을 수행하는 강관압입의 준비작업이 이루어진다(S100).
이후, 지하구조물이 설치될 위치의 상측에 횡방향으로 다수의 상측 강관(100)이 압입되고 상측강관(100)의 좌우 양측에 종방향으로 측벽 강관(200), 및 하부의 하측 강관(300)을 압입한 다음 강관 내부의 토사를 굴착하게 된다(S200). 이 때, 압입이 이루어지는 지반이 연약지반일 경우 상기 강관의 외측에 그라우팅을 실시하여 지반을 보강하게 된다.
다음으로, 압입된 강관에 가해지는 외력에 대해 지지 가능하도록 상기 강관의 내부에 보강부재(500)를 설치한다(S300).
보강부재(500)의 설치가 완료되면, 보강부재(500)가 설치된 강관의 측면을 슬롯 형태로 절단하여 슬롯홀을 형성한 후 연결플레이트(400)를 삽입하여 이웃한 강관과 연결하고 강관과 강관사이의 토사유입을 차단하도록 하기 위해 강관과 연결플레이트의 연결부위에 용접을 실시한다(S400).
연결플레이트가 설치된 상태에서 강관 내부로 빔부재를 설치할 수 있도록 빔부재가 삽입될 위치에 맞추어 상측 강관(100), 측벽 강관(200) 및 하측 강관(300)의 일부가 절단된다. 강관의 일부가 절단된 후에는 빔부재(600)가 상측, 측벽, 및 하부에 설치된다. 이 경우, 상측에 설치된 빔부재의 하부에 일단이 밀착설치되고 타단이 축조될 지하구조물의 바닥면에 지지되는 보강빔부재(601)를 설치하여 상측 빔부재를 지지보강 하도록 한다(S500).
빔부재가 설치된 이후에는 중장비를 동원하여 지하구조물이 축조될 전 구간에 대해 굴착이 실시되고(S600), 내부 굴착이 완료된 후에는 상기 강관의 하부를 모두 절단하고 지하구조물이 축조될 바닥과 좌우 양측 및 상측에 철근 배근 및 콘크리트를 타설한다(S700).
콘크리트의 양생이 모두 완료된 상태에서 보강빔부재(601)를 해체하고 하부와 좌우측벽 및 상부에 남아 있는 철근 및 기타 이물질을 제거하면 지하구조물조립체가 완성되게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 지하구조물조립체 및 이의 축조방법은 복수의 대구경 강관을 지중으로 압입한 후에 강관 내부의 토사를 굴착해야 하고, 토사가 굴착된 강관이 외부토압에 대해 견딜 수 있도록 하기 위해 별도의 보강부재(500)를 강관 내부에 설치하여야 하며, 강관(100, 200, 300)과 연결플레이트(400)를 연결하도록 별도의 용접이 이루어져야 하는 등 다수의 공정에 따른 공사기간 및 공사비용이 증가되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 압입된 강관의 위치에 상관없이 강관의 하부를 일률적으로 절단하고 빔부재를 설치함으로써, 지하구조물이 축조될 위치의 하부에 위치되는 하측 강관(300)의 경우 토압에 의해 붕괴되거나 탈락될 우려가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 길이방향을 따라 연장되도록 개구부가 형성된 복수개의 강관들을 상기 개구부에 삽입되는 하나의 공통된 강판으로 연결한 후 토사의 굴착없이 강관 내부를 그라우팅해 강판과 고정결합시킴으로써, 강관 압입 후 강관내부의 굴착, 강관내부에 보강재설치, 강관과 강판의 용접과 같은 일련의 공정을 단순화시키는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 경우에, 하측강관의 내부전체를 그라우팅한 후, 그라우팅된 하측강관 상부에 빔부재를 설치하도록 함으로써, 토압에 의해 구조물조립체가 붕괴되거나 강관이 탈락되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 비개착식 지하터널형성용 구조물조립체에 있어서, 길이방향을 따라 연장되게 형성된 개구부를 포함하는 복수개의 강관; 상기 개구부에 삽입되어 강관의 내부를 가로지르면서 강관과 강관을 일정간격으로 연결하는 강판; 및 상기 강관과 상기 강판은 상기 강관내부와 상기 강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 주입됨으로써 고정결합되는 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 복수개의 강관은, 터널이 형성될 위치의 상측 가장자리에 각각 압입되는 제1상측강관과 제2상측강관, 및 터널이 형성될 위치의 하측 가장자리에 각각 압입되는 제1하측강관과 제2하측강관을 포함하고, 상기 제1 및 제2상측강관은 각각 외부 둘레의 1/4에 해당하는 부분이 절단되어 형성된 개구부를 구비하고, 상기 제1 및 제2하측강관에는 각각 길이방향을 따라 연장되는 슬릿부가 형성되어 개구부를 이루는 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1상측강관과 상기 제2상측강관 사이에는, 단면이 반원형이고 일단이 길이방향을 따라 연장되게 절단되어 삽입부가 형성된 제1연결강관 및 제2연결강관을 더 포함할 수 있고, 상기 제1상측강관의 내부를 가로지르면서 개구부로부터 돌출된 제1강판은 상기 제1연결강관의 타단과 접하여 상기 제1연결강관의 하부를 가로지르도록 위치되고, 상기 제2상측강관의 내부를 가로지르면서 개구부로부터 돌출된 제2강판은 상기 제2연결강관의 타단과 접하여 상기 제2연결강관의 하부를 가로지르도록 위치되며, 상기 제1연결강관과 상기 제2연결강관은 각각의 삽입부에 제3강판이 삽입되고, 상기 제1상측강관과 상기 제1연결강관은, 상기 제1상측강관 및 상기 제1연결강관의 내부와 상기 제1강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 각각 주입됨으로써, 상기 제1강판과 각각 고정결합되고, 상기 제2상측강관과 상기 제2연결강관은, 상기 제2상측강관 및 상기 제2연결강관의 내부와 상기 제2강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 각각 주입됨으로써, 상기 제2강판과 각각 고정결합되는 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1연결강관 및 상기 제2연결강관은 서로 접하게 위치될 수 있으며, 서로 접하는 상기 제1연결강관과 상기 제2연결강관 사이의 영역에 존재하는 토사에 그라우팅액이 주입될 수 있는 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 길이방향을 따라 연장되도록 개구부를 형성하여 압입될 복수개의 강관을 마련하는 제1단계; 설치된 추진기지를 통해 상기 복수개의 강관을 압입하는 제2단계; 강관과 강관의 내부를 가로지르면서 서로 연결되도록 각각의 개구부에 공통된 하나의 강판을 삽입하는 제3단계; 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액을 주입한 후 양생하여 강관과 강판을 고정결합하는 제4단계; 상기 강판을 따라 상측 빔부재 및 벽체 빔부재를 설치하고, 하측 빔부재는 상기 복수개의 강관 중 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 상부에 설치되는 제5단계; 및 터널이 형성될 공간을 굴착하는 제6단계;를 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1단계는 터널이 형성될 위치의 상측 가장자리에 압입될 강관에는 강관의 외부 둘레의 1/4에 해당하는 부분을 절단하여 개구부를 형성하고, 터널이 형성될 위치의 하측 가장자리에 압입될 강관에는 강관의 길이방향을 따라 연장되는 슬릿부를 형성하여 개구부를 형성하는 것을 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복수개의 강관들에 길이방향을 따라 연장되는 개구부를 각각 형성하고, 각각의 개구부에 삽입되는 하나의 공통된 강판으로 이웃하는 강관들을 연결한 후, 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅을 실시하여 강관과 강판을 고정결합시킴으로써, 강관 압입 후 강관내부의 굴착, 강관내부에 보강부재설치, 강관과 강관을 연결하기 위한 별도의 결합공정과 같은 일련의 공정을 단순화시킬 수 있어, 공사기간 및 공사비용을 대폭 감축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 경우에, 하측강관의 내부전체를 그라우팅한 후, 내부가 그라우팅된 하측강관의 상부에 하측빔부재를 설치하도록 함으로써, 토압에 의해 구조물조립체가 붕괴되거나 강관이 탈락되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 강관의 단면을 도시한 도면으로서, 2a)는 상측강관, 2b)는 하측강관, 2c)는 연결강판의 단면을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 시간순으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 종래 비개착식 지하구조물조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 종래 비개착식 지하구조물조립체의 축조방법을 시간순으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강관의 단면을 도시한 도면으로서, 2a)는 상측강관, 2b)는 하측강관, 2c)는 연결강판의 단면을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 시간순으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 종래 비개착식 지하구조물조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 종래 비개착식 지하구조물조립체의 축조방법을 시간순으로 나타내는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널형성용 구조물조립체 및 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널형성용 구조물조립체를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 강관의 단면을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 지하터널형성용 구조물조립체의 축조방법을 시간순으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 3을 참조로 하면, 먼저, 강관을 압입하는 방향에 대해 직각으로 추진기지(미도시)를 설치한다(S1).
이후, 추진기지의 상측을 통해 터널이 형성될 위치의 상측 가장자리부분에 제1, 제2상측 강관(11, 12)을 각각 압입하고, 제1 및 제2상측강관(11, 12) 사이에 제1, 제2연결강관(21, 22)을 압입한다(S2). 이 경우, 제1, 제2상측강관(11, 12)에는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 원통형 강관의 외부둘레의 1/4에 해당하는 부분이 절단되어 개구부(11)가 형성되어 있다.
한편, 제1, 제2연결강관(21, 22)은, 도 2c에 도시된 바와 같이, 단면이 반원형이고, 일단이 길이방향을 따라 절단되어 형성된 삽입부(12)를 구비하고 있다. 따라서, 삽입부(12)는 제1, 제2연결강관(21, 22)의 타단과 연결되는 수평축에 대해 α만큼의 높이를 가지고 있으며, 이는 후술하는 바와 같이, 삽입될 강판의 폭에 대응된다.
또한, 제1, 제2연결강관(21, 22)은 압입시 각각의 삽입부(12)가 서로 마주보도록 위치된다.
다음으로, 제1상측강관(11)의 내부를 가로지르면서 이웃하는 제1연결강관(21)과 서로 연결되도록 제1강판(41)이 제1상측강관(11)의 개구부(11)를 통해 삽입되고, 상기 제1상측강관(11)의 개구부(11)를 통해 돌출된 제1강판(41)은 제1연결강관(21)의 타단에 접하여 제1연결강관(21)의 하부에서 수평적으로 위치된다. 마찬가지 방법으로, 제2상측강관(12)의 내부를 가로지르면서 이웃하는 제2연결강관(22)과 서로 연결되도록 제2강판(42)이 제2상측강관(12)의 개구부(11)를 통해 삽입되고, 상기 제2상측강관(12)의 개구부(11)를 통해 돌출된 제2강판(42)은 제2연결강관(22)의 타단에 접하여 제2연결강관(22)의 하부에서 수평적으로 위치된다.
이후, 제1연결강관(21)과 제2연결강관(22)은 각각의 삽입부(12)로 제3강판(43)이 삽입되어 서로 연결되게 된다(S3).
상기 강판(4)의 삽입이 완료되면, 상기 제1강판(41)과 상기 제1상측강관(11) 및 상기 제1연결강관(21) 내부 사이, 그리고, 상기 제2강판(42)과 제2상측강관(21) 및 상기 제2연결강관(22) 내부 사이의 토사를 각각 굴착하지 않고, 토사에 직접 그라우팅액을 주입하여 양생과정을 거치게 된다(S4). 그라우팅액으로서는 시멘트액이 사용될 수 있다.
상술한 과정에 의해, 그라우팅액으로 상측강관(1)과 연결강관(2), 강관내부의 토사, 및 강판(4)이 견고하게 고정결합되므로, 강관 내부를 굴착하고 보강부재를 강관 내부에 설치하는 종래 방법과는 달리 공정을 간단히 하면서도 토압에 견딜 수 있는 견고한 구조물 조립체가 형성될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1연결강관 및 제2연결강관(21, 22)이 서로 접하도록 위치되어 압입되는 경우에는 강판(43)을 삽입한 후, 연결강관(2)의 내부에 그라우팅액을 주입하기 전에, 제1연결강관(21)과 제2연결강관(22) 사이의 영역에 그라우팅액을 주입하여 서로 접하는 제1연결강관(21)과 제2연결강관(22)을 단단히 결합하도록 한다.
상기에서는 터널이 형성될 위치의 상측에 압입되는 강관들에 대해서 설명되었지만, 터널이 형성될 위치의 하부 및 벽체측의 강관들도 상기와 동일한 방법으로 설치된다.
즉, 터널이 형성될 위치의 하부에는 제1, 제2하측강관(31, 32)이 압입된다. 이 때, 상기 제1상측강관(11)과 제1하측강관(31) 사이 및 상기 제2상측강관(12)과 제2하측강관(32) 사이에, 즉, 터널이 형성될 위치의 벽체측에 제1, 제2연결강관(21, 22)이 추가적으로 압입될 수도 있다.
다음으로, 제1상측강관(11)과 벽체측의 제1연결강관(21), 및 제2상측강관(12)과 벽체측의 제1연결강관(21)을 연결하는 제1강판(41)을 각각 삽입하고, 제1하측강관(31)과 벽체측의 제2연결강관(22), 및 제2하측강관(32)과 벽체측의 제2연결강관(22)을 연결하는 제2강판(42)을 각각 삽입하며, 벽체측의 제1연결강관(21)과 제2연결강관(22)을 연결하는 제3강판(43)을 삽입한 후 각 강관들(1, 2, 3)의 내부에 그라우팅액을 주입시켜 양생하게 된다.
이 경우, 제1상측강관(11) 및 제2상측강관(12)은 상측에 위치되는 제1연결강관(21) 및 제2연결강관(22)과의 연결시 상측강관(1) 내부의 상부가 그라우팅되고, 또한, 벽체측에 위치되는 제1연결강관(21)과의 연결시 상측강관(1) 내부의 하부 중 일부가 추가적으로 그라우팅되므로, 결과적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 상측 빔부재(21) 및 벽체 빔부재(22)가 교차되는 영역으로서, 상측강관(1)의 개구부(11)가 형성된 부분을 제외한 상측 강관(11, 12) 내부의 3/4에 해당하는 영역에 그라우팅액이 주입되게 된다.
그리고, 벽체측의 제1연결강관(21)을 제1상측강관(11, 12)과 강판(41)에 의해 각각 연결하는 경우에는, 제1상측강관(11)은 상측의 제1강판(41)에 의해 상측의 제1연결강관(21)과, 제2상측강관(12)은 상측의 제2강판(42)에 의해 상측의 제2연결강관(22)과 연결되어 결합된 상태이므로, 벽체측의 강판(41)의 길이가 상측강관(1)의 반지름만큼 감소되도록 조정된다.
또한, 본 발명은, 도 1에 있어서, 제1연결강관(21) 및 제2연결강관(22)이 서로 접하도록 설명되었지만, 서로 접하지 않고 동일하게 일정간격 이격된 위치에서 압입될 수도 있음은 물론이다.
한편, 터널이 형성될 위치의 하부에 위치한 제1, 제2하측강관(31, 32)은 제2강판(43)이 삽입된 후 하측강관(3) 내부 전체에 그라우팅액이 주입되어 양생된다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 제1, 제2하측강관(31, 32) 상부에 하측 빔부재(23)가 설치될 수 있어 토압에 의해 구조물조립체가 붕괴되거나 강관이 탈락되는 것을 방지할 수 있게 된다.
다음으로, 강관들 사이에서 고정결합된 강판을 따라, 도 1에서 점선으로 표시된 바와 같이, 상측 빔부재(21) 및 벽체 빔부재(22)를 밀착 설치하고, 하측 빔부재(23)는 내부 전체가 그라우팅된 상기 하측강관(31, 32) 상부에 설치되도록 한다(S5). 이 경우 상측 빔부재(21)의 하부에 일단이 밀착설치되고 타단이 하측 빔부재(23) 또는 축조될 터널의 바닥면에 지지되는 보강빔부재(24)를 설치하여 상측 빔부재(21)를 지지보강할 수 있다.
상기 빔부재(21 내지 23) 및 보강빔부재(24)의 설치가 완료되면, 중장비를 이용하여 터널이 축조될 전 구간에 대해 굴착을 실시하게 된다(S6). 내부 굴착이 완료된 이후에는 터널이 형성될 바닥과 좌우 양측 및 상측에 철근배근 및 콘크리트타설이 이루어진다(S7). 콘크리트의 타설이 끝난 이후 보강빔부재(24)를 해체하고, 바닥과 좌우측벽 및 상부에 남아있는 철근 및 기타 이물질들을 제거하는 작업은 종래와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 길이방향을 따라 연장되게 형성된 개구부를 구비한 강관을 마련하고, 강관과 이웃하는 강관을 가로지르는 하나의 공통된 강판을 삽입하여 강관들을 연결한 후, 강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액을 주입해 양생함으로써, 강관과 강관 사이에 강판이 삽입된 구조적으로 간단하고 안전하며 일체화된 터널형성용 구조물조립체를 형성할 수 있다.
따라서, 종래 기술과 같이 강관과 이웃하는 강관을 연결하기 위해, 강관 내부를 굴착하고 측면에 슬롯홈을 형성한 후 연결플레이트를 용접하여 연결하는 일련의 공정을 줄일 수 있고, 강관 내부에 존재하는 토사를 굴착하지 않아 강관 내부에 별도의 보강부재를 설치할 필요가 없으므로 공정이 간단하여 공사기간 및 공사비용이 단축될 수 있다.
11, 12 : 제1,2상측 강관 21, 22 : 제1,2연결강관
31, 32 : 하측 강관 41, 42, 43 : 제1,2,3강판
11 : 슬릿부 12 : 삽입부
21 : 상측 빔부재 22 : 벽체 빔부재
23 : 하측 빔부재 24 : 보강 빔부재
100 : 상측 강관 200 : 벽체 강관
300 : 하측 강관 400 : 연결플레이트
500 : 보강부재
31, 32 : 하측 강관 41, 42, 43 : 제1,2,3강판
11 : 슬릿부 12 : 삽입부
21 : 상측 빔부재 22 : 벽체 빔부재
23 : 하측 빔부재 24 : 보강 빔부재
100 : 상측 강관 200 : 벽체 강관
300 : 하측 강관 400 : 연결플레이트
500 : 보강부재
Claims (6)
- 비개착식 지하터널형성용 구조물조립체에 있어서,
길이방향을 따라 연장되게 형성된 개구부를 포함하는 복수개의 강관;
상기 개구부에 삽입되어 강관의 내부를 가로지르면서 강관과 강관을 일정간격으로 연결하는 강판; 및
상기 강관과 상기 강판은 상기 강관내부와 상기 강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 주입됨으로써 고정결합되는 비개착식 터널형성용 구조물조립체. - 제1항에 있어서,
상기 복수개의 강관은, 터널이 형성될 위치의 상측 가장자리에 각각 압입되는 제1상측강관과 제2상측강관, 및 터널이 형성될 위치의 하측 가장자리에 각각 압입되는 제1하측강관과 제2하측강관을 포함하고,
상기 제1 및 제2상측강관은 각각 외부 둘레의 1/4에 해당하는 부분이 절단되어 형성된 개구부를 구비하고,
상기 제1 및 제2하측강관에는 각각 길이방향을 따라 연장되는 슬릿부가 형성되어 개구부를 이루는 비개착식 터널형성용 구조물조립체. - 제2항에 있어서,
상기 제1상측강관과 상기 제2상측강관 사이에는, 단면이 반원형이고 일단이 길이방향을 따라 연장되게 절단되어 삽입부가 형성된 제1연결강관 및 제2연결강관을 더 포함할 수 있고,
상기 제1상측강관의 내부를 가로지르면서 개구부로부터 돌출된 제1강판은 상기 제1연결강관의 타단과 접하여 상기 제1연결강관의 하부를 가로지르도록 위치되고,
상기 제2상측강관의 내부를 가로지르면서 개구부로부터 돌출된 제2강판은 상기 제2연결강관의 타단과 접하여 상기 제2연결강관의 하부를 가로지르도록 위치되며,
상기 제1연결강관과 상기 제2연결강관은 각각의 삽입부에 제3강판이 삽입되고,
상기 제1상측강관과 상기 제1연결강관은, 상기 제1상측강관 및 상기 제1연결강관의 내부와 상기 제1강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 각각 주입됨으로써, 상기 제1강판과 각각 고정결합되고,
상기 제2상측강관과 상기 제2연결강관은, 상기 제2상측강관 및 상기 제2연결강관의 내부와 상기 제2강판 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액이 각각 주입됨으로써, 상기 제2강판과 각각 고정결합되는 비개착식 터널형성용 구조물조립체. - 제3항에 있어서,
상기 제1연결강관 및 상기 제2연결강관은 서로 접하게 위치될 수 있으며, 서로 접하는 상기 제1연결강관과 상기 제2연결강관 사이의 영역에 존재하는 토사에 그라우팅액이 주입될 수 있는 비개착식 터널형성용 구조물조립체. - 길이방향을 따라 연장되도록 개구부를 형성하여 압입될 복수개의 강관을 마련하는 제1단계;
설치된 추진기지를 통해 상기 복수개의 강관을 압입하는 제2단계;
강관과 강관의 내부를 가로지르면서 서로 연결되도록 각각의 개구부에 공통된 하나의 강판을 삽입하는 제3단계;
강판과 강관 내부 사이에 존재하는 토사에 그라우팅액을 주입한 후 양생하여 강관과 강판을 고정결합하는 제4단계;
상기 강판을 따라 상측 빔부재 및 벽체 빔부재를 설치하고, 하측 빔부재는 상기 복수개의 강관 중 터널이 형성될 위치의 하부에 압입된 하측강관의 상부에 설치되는 제5단계; 및
터널이 형성될 공간을 굴착하는 제6단계;를 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법. - 제5항에 있어서, 상기 제1단계는
터널이 형성될 위치의 상측 가장자리에 압입될 강관에는 강관의 외부 둘레의 1/4에 해당하는 부분을 절단하여 개구부를 형성하고,
터널이 형성될 위치의 하측 가장자리에 압입될 강관에는 강관의 길이방향을 따라 연장되는 슬릿부를 형성하여 개구부를 형성하는 것을 포함하는 비개착식 터널형성용 구조물조립체의 축조방법.
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| KR1020110094673A KR101275468B1 (ko) | 2011-09-19 | 2011-09-19 | 비개착식 터널형성용 구조물 조립체 및 이의 축조방법 |
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