KR101321573B1

KR101321573B1 - 굴착 공법 및 이를 이용한 터널 공법

Info

Publication number: KR101321573B1
Application number: KR1020110072359A
Authority: KR
Inventors: 손성곤; 유진오
Original assignee: 코오롱글로벌 주식회사
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-10-28
Also published as: KR20130011301A

Abstract

본 발명은 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 상호 거리를 두고 복수의 장약공(100)을 형성하는 장약공 형성단계; 장약공(100)에 인접하여 절개면(200)을 형성하는 절개면 형성단계; 장약공(100)에 폭약을 삽입하고 발파하는 발파단계;를 포함하는 굴착 공법을 제시함으로써, 굴착을 위한 폭약의 폭발에 의해 발생하는 여굴 부분을 최소화함으로써, 공사비용 및 기간을 줄이고, 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있도록 한다.

Description

굴착 공법 및 이를 이용한 터널 공법{EXCAVATION METHOD AND CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL USING THE SAME}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 터널 등의 형성을 위한 굴착 공법에 관한 것이다.

종래 터널의 형성을 위한 공법에는 여러 종류가 있는데, 그 중 폭약을 이용한 발파공법은 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 상호 거리를 두고 복수의 장약공(100)을 형성한 후, 그 장약공(100)에 폭약을 삽입하고 발파한다(도 1).

발파 후 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 형성된 경계면(12)에 숏크리트를 타설하고, 지보재 등에 보강한 후, 라이닝 콘크리트를 타설한다(도 2).

이와 같이, 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 복수의 장약공(100)을 형성하지만, 실제 장약공(100)에 설치된 폭약에 의한 폭발력은 반드시 위 경계선(11)을 따라 작용하는 것이 아니고 사방을 향하여 작용하는 것이므로(도 3), 과도한 폭발력에 의해 굴착공(10)의 경계선(11)보다 과도하게 굴착된 여굴 부분(20)이 존재하게 된다.

이러한 여굴 부분(20)은 설계된 굴착 단면보다 더 큰 단면을 형성하므로, 숏크리트 등에 의해 반드시 충전한 뒤, 다음 공정을 진행하여야 한다.

그런데, 이러한 여굴 부분(20)에 대한 충전에는 과도하게 많은 양의 재료가 사용되므로 공사비용 및 기간의 증대를 초래하고, 이로 인하여 실제 현장에서는 강도가 우수하지 못한 재료에 의해 충전하는 경우도 많은바, 구조적 안정성에 치명적 결함을 초래한다는 문제가 제기되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 굴착을 위한 폭약의 폭발에 의해 발생하는 여굴 부분을 최소화함으로써, 공사비용 및 기간을 줄이고, 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있도록 하는 굴착 공법 및 이를 이용한 터널 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 상호 거리를 두고 복수의 장약공(100)을 형성하는 장약공 형성단계; 상기 장약공(100)에 인접하여 절개면(200)을 형성하는 절개면 형성단계; 상기 장약공(100)에 폭약을 삽입하고 발파하는 발파단계;를 포함하는 굴착 공법을 제시한다.

상기 절개면(200)은 상기 굴착공(10)의 경계선(11) 또는 그 외측에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)의 중앙부를 지나는 가상선(101)을 지나도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)의 외측 가장자리에 접하도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)보다 외측에 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 굴착 공법을 이용한 터널 공법으로서, 상기 장약공 형성단계는 터널의 형성을 위한 상기 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 복수의 장약공(100)을 형성하는 것을 특징으로 하는 터널 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 굴착을 위한 폭약의 폭발에 의해 발생하는 여굴 부분을 최소화함으로써, 공사비용 및 기간을 줄이고, 우수한 구조적 안정성을 얻을 수 있도록 하는 굴착 공법 및 이를 이용한 터널 공법을 제시한다.

도 1,2는 종래의 터널 공법의 공정도.
도 3은 종래의 장약공에 관한 구성도.
도 4 이하는 본 발명에 의한 굴착 공법의 실시예를 도시한 것으로서,
도 4는 제1 실시예의 구성도.
도 5는 제2 실시예의 구성도.
도 6은 제3 실시예의 구성도.
도 7은 제4 실시예의 구성도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 터널과 같이 지반에 굴착공(10)을 형성하기 위한 굴착 공법에 관한 것이다.

이는 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 상호 거리를 두고 복수의 장약공(100)을 형성하는 장약공 형성단계; 장약공(100)에 인접하여 절개면(200)을 형성하는 절개면 형성단계; 장약공(100)에 폭약을 삽입하고 발파하는 발파단계;를 포함하여 구성된다.

즉, 종래와 같이 장약공(100)의 형성 후, 이에 폭약을 바로 삽입하고 발파하는 것이 아니라, 장약공(100)에 인접하여 별도의 절개면(200)을 형성한 후, 비로소 발파공정을 수행함을 특징으로 한다.

이러한 절개면(200)은 절개에 의해 분리된 영역에 대한 폭약의 폭발력의 작용을 억제하므로, 특정 방향에 대하여 폭발력을 집중하도록 하여 원치 않는 부분에 대한 과도 굴착(여굴 부분의 형성)을 억제하도록 한다.

따라서 굴착을 위한 폭약의 폭발에 의해 발생하는 여굴 부분을 최소화함으로써, 공사비용 및 기간을 줄이고, 우수한 구조적 안정성을 얻도록 한다는 효과가 있다.

폭약의 폭발력은 굴착하고자 하는 목적 부분인 굴착공(10)의 경계선(11) 내측(예컨대, 터널의 내측 영역)을 향하여만 작용하는 것이 좋으므로, 위 절개면(200)은 굴착공(10)의 경계선(11) 또는 그 외측에 형성함으로써, 경계선(11)의 외측에 대한 폭발력의 작용을 억제하는 것이 바람직하다.

이하, 이에 관한 3가지 구체적 실시예에 관하여 설명한다.

첫째, 절개면(200)은 장약공(100)의 중앙부를 지나는 가상선(101)을 지나도록 형성할 수 있다(도 4).

이 경우, 폭약의 폭발력의 대부분이 절개면(200)을 통해 양측으로 전달되므로, 절개면(200)에 인접한 부분(굴착공(10)의 경계선(11) 부분)의 굴착이 크게 발생하고, 나머지 부분에 대한 굴착은 작게 발생하므로, 여굴 부분의 발생을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

둘째, 절개면(200)은 장약공(100)의 외측 가장자리에 접하도록 형성할 수 있다(도 5).

이 경우, 폭약의 폭발력은 절개면(200)의 외측보다 내측을 향하여 크게 작용하게 될 것이므로, 절개면(200) 외측의 여굴 부분의 발생을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

셋째, 절개면(200)은 장약공(100)보다 외측에 형성할 수 있다(도 6).

이 경우, 폭약의 폭발력은 절개면(200)의 외측에 대단히 작게 작용하게 되고, 상대적으로 절개면(200)의 내측을 향하여 크게 작용하게 될 것이므로, 절개면(200) 외측의 여굴 부분의 발생을 더욱 크게 줄일 수 있다는 효과가 있다.

도 4 이하에서 화살표의 크기는 당해 방향을 향해 작용하는 폭발력의 크기를 의미한다.

절개면(200)은 커터 등의 장비에 의해, 터널의 길이방향으로 형성하면 되며, 그 깊이는 장약공(100)의 깊이와 동일한 정도로 하는 것이 바람직하다(도 7).

이상에서는 터널 공법을 예로 들어 본 발명에 의한 굴착 공법을 설명하였으나, 기타 지반에 대하여 폭약에 의한 폭발력에 의해 굴착공을 형성하는 공법이라면, 어느 경우나 본 발명이 효과적으로 적용될 수 있을 것이다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10 : 굴착공 11 : 경계선
100 : 장약공 200 : 절개면

Claims

삭제
굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 상호 거리를 두고 복수의 장약공(100)을 형성하는 장약공 형성단계;
상기 장약공(100)에 인접하여 비연속적으로 절개면(200)을 형성하는 절개면 형성단계;
상기 장약공(100)에 폭약을 삽입하고 발파하는 발파단계;를 포함하고,
상기 절개면(200)은 커팅 작업에 의해 형성함으로써, 상기 절개면(200)의 틈이 상기 장약공(100)의 직경보다 작게 형성되도록 하여 상기 절개면(200)이 선형을 이루도록 하며,
상기 절개면(200)의 폭은 상기 장약공(100)의 직경보다 크게 형성하고,
상기 복수의 장약공(100)의 외측에는 무장약공을 형성하지 않으며,
상기 절개면(200)은 상기 굴착공(10)의 경계선(11) 또는 그 외측에 형성하는 것을 특징으로 하는 굴착 공법.
제2항에 있어서,
상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)의 중앙부를 지나는 가상선(101)을 지나도록 형성하는 것을 특징으로 하는 굴착 공법.
제2항에 있어서,
상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)의 외측 가장자리에 접하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 굴착 공법.
제2항에 있어서,
상기 절개면(200)은 상기 장약공(100)보다 외측에 형성하는 것을 특징으로 하는 굴착 공법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항의 굴착 공법을 이용한 터널 공법으로서,
상기 장약공 형성단계는 터널의 형성을 위한 상기 굴착공(10)의 경계선(11)을 따라 복수의 장약공(100)을 형성하는 것을 특징으로 하는 터널 공법.