KR101391218B1 - Construction methods of close-twin tunnel by blast shock-controlling and rebar reinforced shotcrete - Google Patents

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KR101391218B1
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blasting
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excavation
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홍성채
윤경석
강성국
안용관
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주식회사 하이콘엔지니어링
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Abstract

The present invention relates to a method for constructing a very close twin tunnel replacing high-cost two-arch tunnel or large section tunnel, and in the conventional practice, since a pillar may collapse when the close section to the pillar is blasted and excavated, a relatively large portion adjacent to the pillar is excavated with a non-blasting method having low constructability, so that the close twin tunnel is not put into practical use. Further, if a quality of rock is bad, blasting excavation should be conducted together with a pillar reinforcement (pillar supporter) method, but the pillar reinforcement method having given constructability is not developed. According to the present invention, a control blasting method through blast shock protection holes and a pillar reinforcement (pillar supporter) through rebar-shotcrete change the mechanical excavation on the close portion to the pillar into blasting excavation, and the building of the pillar supporter is made by means of the rebar-shotcrete together with the blasting excavation. The method constructs the close twin tunnel by using a rock pillar through which the spaced distance between the twin tunnels becomes narrow at the entrances and exits of the tunnels and becomes enlarged into the tunnels, thus replacing high-cost two-arch tunnel or large section tunnel, and if the quality of rock is bad or the tunnel extension is short, the rock pillar is not needed.

Description

충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법{Construction methods of close-twin tunnel by blast shock-controlling and rebar reinforced shotcrete}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of constructing a close-twin tunnel using a shock-

본 발명은 본 발명은 천공·발파에 의하여 굴착되는 근접병렬터널의 시공법에 관한 것으로 터널 선형상 병렬터널의 입·출구를 근접시켜 굴착할 때 터널의 안정성과 경제성을 확보할 수 있는 근접병렬터널의 발파 굴착 및 보강기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 고 비용의 2-아치터널이나 대단면터널과 같은 일체식 터널을 분리식인 병렬터널로 대체하기 위한 방법으로 터널 입·출구에서 병렬터널간 이격거리를 초 근접시키고 터널구간에서 점차 넓혀 나가는 암반필라를 이용한 근접병렬터널 시공법과 터널 연장이 짧거나 암질이 불량할 때 암반필라를 생략하고 터널굴착과 병행하여 필라지지체를 축조하는 방법의 근접병렬터널 시공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of constructing a near-parallel tunnel excavated by perforation or blasting, and more particularly, to a method of constructing a near-parallel tunnel for securing the stability and economy of a tunnel when the tunnel parallel- Blasting excavation and reinforcement techniques.
More specifically, a method for replacing a monolithic tunnel such as a high-cost two-arch tunnel or a large-scale tunnel with a parallel tunnel is proposed. In this method, the separation distance between the parallel tunnels at the entrance and exit of the tunnels is approached in seconds, And a method for constructing a parallel pillar tunnel construction method by constructing a pillared support in parallel with a tunnel excavation by omitting a rock pillars when the tunnel length is short or the rock quality is poor.

일반적으로 나란하게 시공되는 병렬 터널은 안정성을 유지하기 위해 두 터널 사이의 이격 거리가 터널 폭의 1.5배 이상 되도록 배치한다.Generally, parallel tunnels installed parallel to each other are arranged so that the distance between two tunnels is 1.5 times or more of the tunnel width to maintain stability.

그러나 도로의 선형조건과 지형조건 등의 이유로 병렬의 두 터널을 근접시킬 필요가 있는데, 이때에는 2-아치(Arch) 터널공법이 주로 사용되며 암질이 양호할 경우 드물게 대단면 터널공법이 사용되기도 한다.However, because of the linear condition of the road and the terrain condition, it is necessary to close two tunnels in parallel. In this case, 2-arch tunnel method is mainly used and rarely large tunnel tunnel method is used when rock quality is good .

상기 2-아치 터널공법은 중앙의 파일럿 터널과 필라지지체 구조물을 시공한 후 본 터널을 굴착함에 따라 공사비와 공사기간이 과다하게 소요되고, 구조적으로 중앙부 누수 등의 문제가 있다. 그리고 왕복차로가 함께 있는 대단면 터널공법은 터널 상부에 불필요한 공간이 많이 발생되며 비 경제적이며 암질이 불량할 경우는 적용하기 곤란한 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 근접병렬터널공법이 개발되어 있다.In the 2-arch tunnel method, since construction of a pilot tunnel and a pillared support structure in the center is performed and the tunnel is excavated, the construction cost and the construction period are excessively required, and there is a problem such as a central leak. In addition, there is a problem in that it is not economical and it is difficult to apply when the rock quality is poor. Therefore, a near parallel tunnel method has been developed to overcome such a problem.

상기 근접병렬터널공법은 두 터널간 이격 거리를 2-아치 터널처럼 서로 붙여서 굴착하거나, 두 터널 사이에 형성되는 암반필라의 지지벽을 이용하여 이격 거리를 좁히면서 독립적으로 굴착하는 것을 말한다.In the near parallel tunnel method, the distance between the two tunnels is excavated by attaching them to each other like a two-arch tunnel, or the tunnel is independently excavated while using a support wall of a rock pillars formed between the two tunnels.

예를 들면 교량이나 교차로가 가까이 위치하는 지형의 도로 선형조건상 병렬 터널의 이격 배치가 곤란하거나, 터널 연장이 짧아 터널 접속구간의 용지 보상비와 지상 구간 공사비가 과다할 경우에 병렬터널을 근접시킨 근접병렬터널공법이 필요하다.For example, if it is difficult to separate the parallel tunnels of roads in the vicinity of bridges or intersections, or if the length of tunnels is short and the compensation of paper in the tunnel connection section and the overhead construction cost are excessive, Tunnel construction method is necessary.

종래의 근접병렬터널공법으로는 다음과 같은 기술들이 제공되어 있다.
대한민국 특허등록출원 제2006-0003173호(종래기술 1이라 칭함)에는 파일럿 터널이 생략된 2-아치 터널공법이 서술되어 있다. 이러한 종래기술 1은 기존의 2-아치 터널이 갖는 단점을 해소하기 위한 것으로서 선행터널 일측에 콘크리트 벽체(필라)를 형성하고, 이후 후행터널 일측에도 콘크리트 벽체를 완성시키는 방법으로 중앙의 파일럿 터널이 생략되는 공법이다.The following techniques are provided in the conventional near-parallel tunnel method.
Korean Patent Application No. 2006-0003173 (referred to as Prior art 1) describes a 2-arch tunnel method in which a pilot tunnel is omitted. This prior art 1 is for solving the disadvantages of conventional two-arch tunnels, in which a concrete wall (pillar) is formed on one side of a preceding tunnel and then a concrete wall is completed on the other side of the following tunnel. .

그러나 터널 굴착 후 터널 일측에 거푸집 설치와 양생 기간이 필요한 콘크리트 벽체를 설치해야 하므로 터널의 발파굴착과 지지층 설치공정이 이원화되어 있어 터널굴착과 콘크리트 벽체를 동시에 병행하는 것이 불가능하여 시공성이 결여된다. 또한, 후행터널의 발파굴착시 콘크리트 벽체에 영향을 미치므로 콘크리트 벽체에 인접한 부위는 고가의 기계굴착이 적용되므로 일반적인 발파굴착에 비해 공사비가 많이 소요되며 공사기간도 늘어나는 등의 문제점이 있다.However, since the concrete wall is required to be installed at the side of the tunnel after tunnel excavation and the curing period is required, the blasting excavation and the supporting layer installation process of the tunnel are dualized, and the tunnel excavation and the concrete wall can not be simultaneously performed. In addition, since the blast excavation of the trailing tunnel affects the concrete wall, the portion adjacent to the concrete wall is subjected to expensive mechanical excavation, which causes a construction cost to be higher than that of general blasting excavation, and the construction period is also increased.

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대한민국 특허등록출원 제2006-0021924호(종래기술 2라 칭함)에는 2-아치 터널공법이 서술되어 있다. 이러한 종래기술 2는 기존의 2-아치 터널에서 중앙터널(파일럿 터널)과 중앙 벽체(중앙기둥, 지지체)를 생략한 2-아치 공법을 제시하고 있다.Korean Patent Application No. 2006-0021924 (referred to as prior art 2) describes a 2-arch tunneling method. This prior art 2 proposes a two-arch construction method in which a central tunnel (pilot tunnel) and a center wall (central pillar, support) are omitted in a conventional two-arch tunnel.

그러나 후행터널에서 발파굴착에 대한 대책이 고려되지 않아 종래기술1처럼 공법 실용화에 한계가 있으며, 중앙 벽체의 주요 구성인 숏크리트의 경우 일반적인 와이어 메시 또는 강섬유를 보강재로 사용하기 때문에 응력이 집중되는 숏크리트 필라벽체의 인장력 강화에는 한계가 있다.However, since the countermeasure against blasting excavation is not considered in the trailing tunnel, there is a limit to commercialization of the method as in the prior art 1. In the case of shotcrete, which is a main constituent of the center wall, a general wire mesh or steel fiber is used as a reinforcing material. There is a limitation in strengthening the tensile strength of the wall.

대한민국 특허등록출원 제10-2004-0046656호(종래기술 3이라 칭함)에는 터널 및 그 시공방법이 서술되어 있다. 이러한 종래기술 3은 터널의 입·출구에서 두 터널을 좁히고 내부 구간에서 점차 넓히는 공법을 제시하고 있다.Korean Patent Application No. 10-2004-0046656 (referred to as Prior Art 3) describes a tunnel and a construction method thereof. In this prior art 3, two tunnels are narrowed at the entrance and exit of the tunnel, and a method of gradually widening the tunnel is proposed.

그러나 좁혀진 터널 입·출구는 중앙 파일럿 터널과 중앙 기둥을 설치하는 종래의 2-아치 터널공법을 적용하고, 두 터널간 소정의 이격 거리를 확보한 이후 구간부터 근접병렬터널 공법을 적용하는 조합된 공법이다. 종래기술 3은 발파 영향 및 필라부 안정성 때문에 불가피하게 터널 입·출구 측 좁혀진 구간은 변화단면을 갖는 2-아치 터널공법을 적용한 한계성과 근접병렬터널과의 공법 이원화로 인한 시공성 문제점이 있다.However, since the conventional two-arch tunnel method of installing a central pilot tunnel and a central column is applied to the narrowed entrance and exit of the tunnel and a predetermined distance is secured between the two tunnels, a combination method to be. In the prior art 3, there is a problem in construction due to the limitation of the application of the 2-arch tunnel method having a changed section and the construction of the near parallel tunnel because of the blasting effect and the stability of the pillar portion inevitably.

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일본공개특허공보 평04-350290호(이하 종래기술 4라 칭함)에서 타이볼트(Tie-bolt) 또는 타이 케이블(Tie-cable)을 이용하여 암반 필라를 보강하는 근접병렬터널의 팔라부 보강 방법을 제시하고 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 04-350290 (hereinafter referred to as "Conventional Technique 4") describes a method of reinforcing a parabolic reinforcement of a near-parallel tunnel using a tie-bolt or a tie- I am suggesting.

그러나 종래기술 4의 기술은 암반 자체 지지력이 발휘되도록 보강하는 방법이나, 암질이 불량하거나 필라 폭이 좁아 암반 자체의 지지력이 부족할 경우 추가적인 지보 대책이 필요한 문제점이 있다.However, the technique of the prior art 4 has a problem in that it is reinforced so as to exhibit the bearing capacity of the rock itself, but when the rock quality is poor or the pillar width is narrow and the bearing capacity of the rock mass itself is insufficient, additional support measures are required.

그리고 발파 충격을 제어하기 위하여 사용되는 종래의 기술로는 발파면 경계에 천공경의 2∼4배 간격으로 무 장약공을 천공하는 라인 드릴링(Line drilling)공법이 사용되었으나, 천공 투사 면적인 약 30% 정도의 발파 충격만을 차단할 수 있기 때문에 2-아치터널을 대체할 수 있는 초 근접된 병렬터널에서 필라부 손상을 방지하는 데는 한계가 있다.In the conventional technique used to control the blasting impact, a line drilling method is used to puncture the unloaded ball at intervals of 2 to 4 times of the perforation boundary at the boundary of the pavement surface, Of the tunnel can be blocked. Therefore, there is a limit to prevent the pillar damage in a parallel close tunnel that can replace the 2-arch tunnel.

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상기와 같은 종래 기술의 제약 때문에 병렬 터널을 초 근접시킬 필요가 있을 때 상대적으로 고비용이 소요되는 2-아치 터널공법 또는 대단면 터널공법이 채택되고 있는 실정이다.
Due to the limitations of the related art as described above, when a parallel tunnel needs to be brought close to the tunnel, a two-arch tunnel method or a large-scale tunnel method, which requires a relatively high cost, has been adopted.

본 발명은 고 비용의 2-아치터널이나 대단면터널을 대체할 수 있는 초 근접된 병렬터널공법이 실용화되지 못한 가장 큰 이유는 근접된 병렬터널에서 후행터널 발파시 필라부 붕괴 우려로 인하여 발파 굴착에 비해 공사비와 공기가 과다하게 소요되는 비 발파공법인 기계굴착이 굴착 단면의 약 절반 가까이 적용될 수밖에 없어 오히려 2-아치 터널보다도 경제성이 저하되기 때문이다.
또 다른 이유로는 암질이 불량하여 암반 필라의 지지력이 부족할 경우 근접병렬터널의 안정성을 확보할 수 있는 필라지지체 축조기술이 미흡하였고 특히, 발파굴착과 병행하면서 필라지지체를 축조하는 시공기술이 개발되지 않았기 때문이다.The present invention is based on the fact that the near-parallel tunneling method which can replace the high-cost two-arch tunnel or the large-side tunnel has not been put into practical use due to the fear of collapse of the pillar portion in the adjacent tunnel, The construction cost is less than half of the excavation section, and the economical efficiency is lower than that of the 2-arch tunnel.
Another reason is that if the rock quality of the rock pillars is insufficient, the stability of the near-parallel tunnels is insufficient. In addition, the construction technique for constructing the pillars supporting the pillared excavation in parallel with the excavation has not been developed Because.

따라서 근접병렬터널의 실용화를 위해서는 근접구간에서의 고 비용의 기계굴착을 저렴한 발파굴착으로 전환하는 기술과 시공성 있는 필라지지체 축조 기술이 주요 해결과제라 할 수 있다.
Therefore, for the practical use of close-coupled tunnels, the technology to convert high-cost mechanical excavation to a low-cost blasting excavation in the near section and the construction of a pillarsupport structure with construction are the main solutions.

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상기 과제를 해결하기 위한 본 발명을 충격차단공에 의한 제어 발파법과 철근-숏크리트에 의한 필라부 보강(필라지지체 축조)방법에 의한 근접 병렬터널의 시공법이다.
근접병렬터널의 제어발파법의 구성과 내용은 다음과 같다.
발파이론상 화약폭발력은 압축 충격파 형태로 암반에 전파되고 자유면에서 충격파가 반사되면서 인장파괴를 일으키는 것으로 알려져 있다. 따라서 근접병렬터널에서 필라부의 붕괴를 방지하면서 종래의 기계굴착 대신 발파굴착으로 전환하는 방법은 ① 자유면에서의 인장 파괴를 억제할 수 있도록 선행터널의 필라부에 철근 보강으로 인장력이 강화된 철근-숏크리트에 의한 발파지지벽 설치와 ② 후행터널 필라부의 경계면에 발파 충격을 차단하는 충격차단공의 설치와 ③ 선행터널 필라면에 전파되는 발파진동이 숏크리트를 손상하지 않는 허용진동치(진동속도 15cm/sec) 이내의 지발당 장약량이 제한된 제어발파의 상호 작용으로 구성된다.
상기 3요소 구성에 의해 종래 후행터널의 기계굴착 영역을 발파굴착으로 전환할 수 있으며 필라부에 손상을 억제하여 근접터널의 안정성을 확보할 수 있다. 특히, 철근-숏크리트는 상기 필라부의 발파 지지벽 기능과 함께 불균질하고 불연속성을 갖는 암반 필라부의 보강기능과 더불어 암질이 불량하여, 지지력이 부족하거나 암반 필라부가 생략되는 근접병렬터널 시공시 거푸집 설치와 양생기간이 장기간 소요되는 종래의 콘크리트 지지체를 대체한다. 따라서 발파굴착과 병행하여 숏크리트의 급결 기능을 이용한 철근-숏크리트에 의한 필라지지체가 축조될 수 있다. 상기 제어발파와 필라부 보강(필라지지체) 방법을 이용하면 터널 입·출구에서 2-아치터널이나 대단면터널을 대체할 정도로 터널간 이격거리를 근접시키고 터널구간에서 점차 넓혀 나가는 암반 필라부를 이용한 근접병렬터널과 암반 필라부를 생략하고 철근-숏크리트에 의한 필라지지체를 축조하는 방법의 근접병렬터널을 건설할 수 있다.
The present invention for solving the above problems is a control blasting method using an impact blocking hole and a method of constructing a close parallel tunnel by reinforcing a pillar portion by a reinforcing bar-shotcrete.
The configuration and contents of the control blasting method of the near parallel tunnel are as follows.
Explosive force of blasting theory is known to propagate to rock mass in the form of compression shock wave and to cause tensile fracture by reflection of shock wave on free surface. Therefore, the method of switching to blasting excavation instead of the conventional machine excavation while preventing collapse of the pillar portion in the close parallel tunnel is as follows: (1) In order to suppress the tensile failure on the free surface, the reinforcement- (2) the installation of the blasting support wall by the shotcrete and (2) the installation of the impact shielding block to block the blasting impact on the interface between the trailing tunnel pillar and the blasting vibration propagating on the preceding tunnel filler surface, sec.) is limited by the control blasting interactions.
With the above three-element construction, it is possible to convert the mechanical excavation area of the conventional trailing tunnel into blasting excavation, and damage to the pillar can be suppressed, thereby ensuring the stability of the nearby tunnel. In particular, the reinforced concrete-shotcrete is reinforced by the non-homogeneous and discontinuous rock pillars with the blasting support wall function of the pillar portion, and is poor in rock quality and is inferior in bearing capacity or in the case of close parallel tunnels where rock pillars are omitted. It replaces a conventional concrete support which requires a long period of curing. Therefore, a pillar support made of reinforced concrete - shotcrete using the sharpening function of shotcrete in parallel with blasting excavation can be constructed. Using the control blasting and pillar reinforcement (pillared support) method, the distance between the tunnels is close enough to replace the 2-arch tunnel or the large-scale tunnel at the entrance and exit of the tunnel, and the proximity using the rock pillars Parallel tunnels can be constructed by omitting the parallel tunnels and rock pillars and constructing a pillarsupport by reinforcing bars - shotcrete.

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본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법은 터널의 입·출구 용지제한이나 터널과 인접한 교량 등의 이유로 병렬 터널을 초 근접 배치하기 위한 것으로서, 2-아치 터널공법이나 대단면터널공법에 적용되는 파일럿 터널이나 중앙기둥을 설치해야 하는 공정이 생략되므로 공사 비용과 공사 기간이 약 20% 이상 대폭 절감됨은 물론이고, 근접병렬터널의 선,후행터널이 각각 독립적으로 형성되므로 구조적으로 안정성이 증대되는 한편, 2-아치 터널의 중앙부 누수와 같은 문제를 해결하는 효과가 있다.The method of constructing the close-coupled tunnel using the impact blocking ball and the reinforcing bar-shotcrete according to the present invention is for placing a parallel tunnel in close proximity to each other due to restriction of entrance and exit paper of a tunnel or a bridge adjacent to the tunnel. Since the process of installing the pilot tunnel or the central column to be applied to the tunnel method is omitted, the construction cost and the construction period are greatly reduced by about 20% or more, and the line and the rear tunnel of the close parallel tunnel are independently formed. The stability is improved and the problem such as the central leak of the 2-arch tunnel is solved.

그리고 종래의 근접병렬터널에서 필라부 붕괴 우려로 고 비용의 기계굴착을 저렴한 발파굴착으로 시행할 수 있어 근접병렬터널 공법을 실용화하는 효과가 있다. 아울러 터널 입·출구에서 병렬터널의 이격거리를 좁힐수 있기 때문에 일반 병렬터널에 비하여 지상 구간의 용지를 축소하여 경제성과 환경 훼손을 줄이는 효과가 있다.
In addition, it is possible to perform high-cost mechanical excavation with low-cost blasting excavation due to the fear of collapse of the pillar portion in a conventional close-coupled tunnel. In addition, since the separation distance of the parallel tunnels can be narrowed at the entrance and exit of the tunnel, it is possible to reduce the paper size of the ground section compared to the general parallel tunnel, thereby reducing the economic efficiency and the environmental damage.

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도 1a는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용하고 필라부에 암반을 포함하는 근접병렬터널의 시공순서도.
도 1b는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용하고 필라부에 암반이 배제된 근접병렬터널의 시공순서도.
도 2는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법으로서 슬롯 드릴링에 의해 충격차단공이 형성된 상태를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법으로서 철근-숏크리트가 설치된 상태를 나타낸 구성도.
도 4a는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널의 시공방법으로서 암반을 포함한 필라부의 구성을 나타낸 단면도.
도 4b는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널의 시공방법으로서 암반이 배제된 필라부의 구성을 나타낸 단면도.
도 5a는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널의 시공방법으로서 암반이 포함된 필라부를 이용한 선.후행터널의 단계별 굴착방법을 나타낸 평면도.
도 5b는 본 발명의 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널의 시공방법으로서 암반이 배제된 필라부를 이용한 선.후행터널의 단계별 굴착방법을 나타낸 평면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a view showing a construction sequence of a near-parallel tunnel using an impact-shielding ball and a reinforcing-shotcrete of the present invention and including a rock in a pillar portion. FIG.
FIG. 1B is a view showing a construction sequence of a close-coupled tunnel using a shock-barrier and the reinforced-shotcrete of the present invention and excluding a rock in a pillar portion. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which an impact blocking hole is formed by slot drilling as a method of constructing an adjacent parallel tunnel using an impact blocking hole and a reinforcing bar-shotcrete according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which a reinforcing bar-shotcrete is installed as an approach parallel tunnel construction method using an impact blocking hole and a reinforcing bar-shotcrete according to the present invention.
FIG. 4A is a cross-sectional view showing the construction of a pillar portion including a rock as a method of constructing a close-coupled tunnel using an impact blocking hole and a reinforcing-shotcrete according to the present invention.
FIG. 4B is a sectional view showing the construction of a pillar portion in which a rock is excluded as a method of constructing a close-coupled tunnel using an impact blocking hole and a reinforcing-shotcrete according to the present invention.
FIG. 5A is a plan view showing a stepwise excavation method of a front and rear tunnel using a pillar portion including a rock, as a method of constructing an adjacent parallel tunnel using the impact blocking hole and the reinforced concrete-shotcrete according to the present invention.
FIG. 5B is a plan view showing a stepwise excavation method of a line-and-post tunnel using a pillar portion in which a rock is excluded as a method of constructing an adjacent parallel tunnel using the impact blocking hole and the reinforcing bar-shotcrete of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 근접병렬터널의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a near-parallel tunnel according to the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 1a, 도 2, 도 3, 도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이 암반을 포함하는 필라부(30)를 사이에 두고 병렬로 근접한 선행터널(10)과 후행터널(20)의 입,출구 쪽에서는 필라부(30)의 이격 거리를 좁히고 내부로 들어갈수록 필라부(30)의 이격 거리를 점차 넓혀가면서 시공하는 방법을 제시한다.
이를 위해 먼저 선행터널(10)과 후행터널(20)을 분리하여 독립적으로 시공하는데, 여기서 선행터널(10)은 입구 쪽 또는 출구 쪽 중 어느 한곳을 먼저 굴착하는 것을 말하고, 상기 선행터널(10)의 굴착은 후행터널(20)이 굴착되지 않은 상태이므로 발파 진동을 제어할 필요 없이 일반적인 발파굴착으로 시공한다.The present invention is applicable to a case where a front tunnel 10 and a rear tunnel 20 adjacent to each other in parallel with each other via a pillar 30 including a rock as shown in FIGS. 1A, 2, 3, 4A, The distance between the pillar portion 30 and the pillar portion 30 is narrowed and the distance between the pillar portion 30 and the pillar portion 30 is gradually increased.
To this end, the preceding tunnel 10 and the trailing tunnel 20 are separated from each other and independently constructed. Here, the preceding tunnel 10 means to excavate either the entrance side or the exit side first, Since the trailing tunnel 20 is not excavated, it is installed by general blasting excavation without controlling the blasting vibration.

다음은 발파굴착하여 형성된 선행터널(10)의 내측, 즉 후행터널(20)과 사이에 형성되는 필라부(30)가 접하는 부분에 철근을 격자형태로 배근하고, 이에 숏크리트를 타설하는 철근-숏크리트(40)를 시공한다. 상기 철근-숏크리트(40)의 철근을 배근하는 방법과 숏크리트의 두께는 암질 상태, 토피고 및 필라부의 폭에 따라 결정되는 것으로서, 암반 및 숏크리트로 구성된 필라부(30)의 인장력을 강화시켜 후행터널(20) 발파시 발파 지지벽 기능을 하여 필라부(30)의 손상 및 붕괴를 억지시키기 때문에 근접병렬터널의 안정성 확보에 핵심적인 기능을 한다. 또한, 상기 철근-숏크리트(40)는 콘크리트 벽체와 같은 기능으로서 필라부(30)를 보강하여 안정성을 높이고, 암반 강도가 약하거나 암반필라가 생략될 경우 필라지지체 기능을 갖도록 한다. 또한, 상기 철근-숏크리트(40)는 후술하는 타이볼트(50)와 결합하여 필라부(30)의 구속력을 더 크게 강화시키며, 지중 응력이 상대적으로 크게 집중되는 필라부(30)의 국부적인 강화 및 보강으로 인하여 터널 주변 전체에 적용해야할 보강(지보)량을 경감시킨다.Next, reinforcing bars are laid out in a lattice form on the inner side of the preceding tunnel 10 formed by blasting and excavation, that is, the portion where the pillar 30 is formed to be in contact with the trailing tunnel 20, and a reinforcing bar- (40). The method of reinforcing the reinforcing bars of the reinforcing bars-shotcrete 40 and the thickness of the shotcrete are determined depending on the quality of the rocky state, the topography and the width of the pillar portion, and the pulling force of the pillar 30 composed of the rock blocks and the shotcrete is strengthened, (20) blasting at the time of blasting, it functions as a supporting wall to prevent damage and collapse of the pillar portion (30), thus functioning as a key to securing the stability of the near parallel tunnel. The reinforcing bars-shotcrete 40 functions as a concrete wall to enhance the stability of the pillar 30 and to provide a pillarsupport function when the strength of the rock is weak or the rock pillars are omitted. The reinforcement-shotcrete 40 may be combined with the tie-bolt 50 described later to further strengthen the binding force of the pillar 30 and to strengthen the local reinforcement of the pillar 30, And the amount of reinforcement (support) to be applied to the entire tunnel periphery due to reinforcement is reduced.

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이어 상기 선행터널(10)의 철근-숏크리트(40)를 시공 후 후행터널(20) 방향으로 필라부(30)를 관통하도록 타이볼트(50)를 시공하게 되는데, 상기 타이볼트(50)의 시공은 암질 및 필라부(30)의 폭에 따라 선택적으로 시공할 수 있다. 상기 타이볼트(50)의 시공은 실시 예로서 필라부(30)의 폭이 5m 내외로 좁혀진 구간에서 설치된다. 상기 필라부(30) 폭이 5m 이상으로 넓어지는 구간에는 굴착 단면의 주변에 설치되는 일반적인 록볼트가 시공될 수 있다. 상기 타이볼트(50)는 철근 또는 강선 재질로 시공되며, 후행터널(20) 측으로 돌출되는 끝단은 비닐 등으로 감싸 후행터널(20)의 발파굴착 후 지압판(70)의 설치가 용이하도록 한다.The tie bolt 50 is installed so as to penetrate the pillar 30 in the direction of the trailing tunnel 20 after the reinforcing bar-shotcrete 40 of the preceding tunnel 10 is installed. Can be selectively installed according to the rock quality and the width of the pillar 30. The construction of the tie bolt (50) is provided in a section where the width of the pillar portion (30) is narrowed to about 5 m as an example. In the section where the width of the pillar portion 30 widens to 5 m or more, a general rock bolt installed around the excavation section can be constructed. The tie bolt 50 is made of reinforcing steel or steel wire and the end protruding toward the rear tunnel 20 is covered with vinyl or the like to facilitate the installation of the pressure plate 70 after the blasting excavation of the rear tunnel 20.

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이와 같이 선행터널(10)의 발파굴착, 철근-숏크리트(40) 시공 및 타이볼트(50)의 시공이 완료되면, 후행터널(20)은 다음과 같은 단계를 통해 굴착한다.When the blasting excavation of the preceding tunnel 10, the construction of the reinforcing bars-shotcrete 40, and the construction of the tie bolts 50 are completed, the trailing tunnel 20 is excavated through the following steps.

상기 후행터널의 발파 굴착시 인접되는 선행터널(10)과의 필라부(30) 폭이 약 3∼5m 미만으로 좁혀진 구간에서는 선행터널(10)이 굴착되어 있어 선행터널 필라면이 자유면으로 형성되어 있기 때문에 후행터널 발파 영향으로 필라부 붕괴를 초래할 수 있다.
상기 선행터널 필라부에 발파 지지벽 기능을 하는 철근-숏크리트(40)가 필라부 붕괴를 억제시키는 조치에 추가하여 후행터널(20)에서 종래의 고 비용의 기계굴착을 대체하여 저렴한 발파굴착으로 대체하기 위한 방법으로 상기 후행터널(20)과 필라부(30) 사이의 굴착 경계면을 완전히 절개하는 슬롯드릴링에 의한 충격차단공(60)을 형성한다.The front tunnel 10 is excavated in a section where the width of the pillar 30 with respect to the adjacent preceding tunnel 10 is narrowed to less than about 3 to 5 m at the time of blasting excavation of the rear tunnel, This can lead to collapse of the pillar due to the blast of the trailing tunnel.
In addition to the measures for suppressing the collapse of the pillar portion, the reinforcing bar-shotcrete 40 functioning as a blasting support wall in the preceding tunnel pillar portion is replaced with an inexpensive blasting excavation in place of the conventional high cost mechanical excavation in the trailing tunnel 20 An impact blocking hole 60 is formed by slot drilling which completely cuts the excavation interface between the trailing tunnel 20 and the pillar 30 by the method described below.

상기 후행터널(20)의 굴착은 선행터널(10) 일측에 근접하여 진동제어발파로 시행되며, 상기 진동제어발파는 필라부(30)의 폭에 따라 발파장과 지발당 장약량이 조정되어 필라부(30)의 암반 및 선행터널(10)에서 시공된 철근-숏크리트(40)의 손상이 없도록 허용진동치(진동속도 기준 : 15cm/sec) 이내로 시행하는 방법이다.The excavation of the trailing tunnel 20 is performed by vibration-controlled blasting close to one side of the preceding tunnel 10, and the vibration-controlled blasting is regulated in accordance with the width of the pillar 30, (Vibration velocity reference: 15 cm / sec) so as not to damage the rocks of the reinforcing bars 30 and the reinforcing bars-shotcrete 40 constructed in the preceding tunnels 10.

상상기 후행터널(20)의 발파굴착 후 후행터널(20)의 필라부(30) 내측에도 철근을 격자형태로 배근하고 이에 숏크리트를 타설하는 철근-숏크리트(40)를 설치하여 필라부(30)를 보강한다.After the blasting excavation of the imaginary-after-trailing tunnel 20, reinforcing rods are arranged in a lattice form inside the pillar portion 30 of the trailing tunnel 20, and reinforcing bars and shotcrete pouring the shotcrete are installed on the pillar portions 30, .

마지막으로 선행터널(10)에서 설치한 타이볼트(50)의 끝단에 지압판(70)을 설치하여 소정의 인장력을 주는 방법으로 암반 필라부를 이용한 근접병렬터널이 시공된다.
Finally, a tie plate 70 is installed at the end of the tie bolt 50 installed in the preceding tunnel 10, and a close parallel tunnel using a rock pillars is constructed by applying a predetermined tensile force.

본 발명은 도 1b, 도 2, 도 3, 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이 충격차단공(60)과 철근-숏크리트(40)를 이용하여 암반 필라부가 생략된 철근-숏크리트로 축조된 필라지지체에 의한 근접된 병렬 터널의 굴착방법을 제시한다. 즉, 터널 연장이 짧아 터널 내부에서 선형을 넓히지 못하고 터널의 전 구간을 종래의 2-아치터널처럼 근접시켜 굴착할 때 선행터널(10)과 후행터널(20)의 필라부 양측에 철근-숏크리트(40)를 이용하여 필라부의 지지구조를 형성하는 방법으로 근접병렬터널을 축조하는 방법이다. 이와 같이 철근-숏크리트(40)에 의한 필라부(30)의 지지구조는 터널 주변의 암질 상태와 토피고에 따라 상부 하중에 견딜 수 있도록 철근의 배근방법과 숏크리트의 두께가 결정되며 지지구조의 형상은 도 5b에서 보여주듯이 벽체가 수직일 때 구조적으로 유리하다.As shown in FIGS. 1B, 2, 3, 4B, and 5B, the present invention is characterized in that a reinforcing rod-shotcrete constructed of a reinforcing rod-shotcrete in which rock pillars are omitted by using the impact blocking hole 60 and the reinforcing- A method of excavation of an adjacent parallel tunnel by a support is presented. In other words, when the tunnel is extended and the tunnel is not linearly widened and the whole section of the tunnel is excavated close to the conventional two-arch tunnel, the reinforcing bars of the reinforcing bars- And a supporting structure of the pillar portion is formed by using the pillar 40 to construct an adjacent parallel tunnel. The supporting structure of the pillar 30 by the reinforcing bars-shotcrete 40 is determined by the method of reinforcing the reinforcing bars and the thickness of the shotcrete to withstand the upper load according to the rock quality and the soil profile around the tunnel, Is structurally advantageous when the wall is vertical, as shown in Figure 5b.

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필라부에 암반이 생략된 근접병렬터널의 시공방법은 상기 필라부에 암반이 포함된 근접병렬터널 시공방법과 비교시 타이볼트(50) 및 지압판(70)의 설치가 생략되는 차이가 있다. 필라부(30)에 암반이 없는 근접병렬터널은 선행터널과(10)과 후행터널(20)이 서로 인접되어 있기 때문에 후행터널(20) 발파시 선행터널(10)에서 시공된 철근-숏크리트(40)의 손상이 방지되어야 한다.The method of constructing the near parallel tunnel in which the rock is omitted in the pillar portion is different in that the installation of the tie bolt (50) and the support plate (70) is omitted in comparison with the close parallel tunnel construction method in which the pillar portion includes the rock. The adjacent parallel tunnels in which the pillars 30 are not provided with the rock are adjacent to each other in the front tunnel 10 and the rear tunnel 20, 40 should be prevented from being damaged.

후후행터널(20)의 필라부(30) 측에 충격차단공(60)이 형성된 상태에서 후행터널(20)을 발파시 상기 필라부(30)에 시공된 상기 지지구조의 손상을 방지하기 위해서는 터널 발파 특성상 상기 필라부(30)의 이격 거리가 약2m정도 필요하다. 따라서 후행터널(20)의 필라부(30) 측에 폭 2m 정도의 미발파 부위를 미굴착을 남겨 두고, 후행터널(20) 발파굴착이 완료되면 미굴착 부위를 유압 브레이커 또는 할암봉과 같은 굴착 장비로 파쇄하는 부분기계굴착(80)을 시행한다.In order to prevent damage to the supporting structure applied to the pillar 30 when the rear tunnel 20 is blasted in the state where the impact blocking hole 60 is formed on the pillar 30 side of the trailing tunnel 20, The separation distance of the pillar 30 is required to be about 2 m due to the tunnel blasting characteristics. Thus, when the blasting excavation of the trailing tunnel 20 is completed, the unexplored portion of about 2 m in width is left on the side of the pillar 30 of the trailing tunnel 20, and the excavated portion is pierced by excavation equipment such as a hydraulic breaker, A partial machine excavation (80) is carried out.

상기 설명에서와 같이 필라부(30)에 암반이 생략된 근접병렬터널의 굴착방법은 필라부(30)에 암반을 포함하는 근접병렬터널 굴착방법과 유사하나 타이볼트(50) 및 지압판(70) 설치가 생략되고 부분기계굴착(80)이 추가된다.
As described above, the method of excavating the near parallel tunnel in which the rock is omitted in the pillar 30 is similar to the approaching parallel tunnel excavation method in which the pillar 30 includes a rock, but the tie bolt 50 and the pressure plate 70 Installation is omitted and partial mechanical excavation 80 is added.

이에, 이에, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 핵심요소인 충격차단공(60)에 대하여 상세히 설명하면 병렬의 선,후행터널 간 이격 거리 즉, 필라부(30) 폭이 2∼3m 이내로 좁혀져 있을 때 터널 천공장비인 점보드릴에 가이드 튜브를 장착하여 발파공보다 구경이 큰 Ø76mm∼102mm의 천공을 천공경의 20%정도로 중첩시켜 연속적으로 천공하는 슬롯 드릴링(Slot drilling)을 통해 암반을 절개하는 것으로서, 후행터널(20) 측 필라부(30)에 형성한다. 상기 충격차단공(60)은 Ø102mm 천공을 기준으로 할 때 시간당 4∼5m2를 시공할 수 있고 발파공 천공과 병행하기 때문에 1회 굴착 사이클 타임 증가는 굴진장에 따라 1∼2시간 정도 더 소요되므로 시공성이 충분하다. 이때, 필라부(30) 폭이 2∼3m 이상 넓혀진 이후 구간으로부터 필라부 폭이 5∼6m 구간까지는 천공경의 2∼4배 간격으로 천공되는 라인드릴링에 의한 충격차단공(60)이 적용될 수 있다. 상기 충격차단공(60)은 후행터널(20) 발파시 충격이 선행터널 방향으로 전파되는 것을 차단함으로서 필라부(30)의 암반 및 선행터널(10)의 철근-숏크리트(40)에 대한 손상을 방지할 수 있고, 근접된 후행터널(20)에서 종래에 시행하던 고비용의 기계굴착 영역을 축소시켜 저렴한 발파굴착을 시행할 수 있게 된다. 또한, 상기 충격차단공(60)은 후행터널(20) 측 필라부(30)에 인접한 부분기계굴착(80) 시 필라부(30) 면에서 이격되는 공간(자유면)의 역할을 하므로 터널장비인 유압 브레이커에 의한 부분기계굴착(80)을 용이하게 한다.
2, the impact blocking hole 60, which is a key element of the present invention, will be described in detail. The distance between the parallel lines and the trailing tunnel, that is, the width of the pillar 30 is within 2 to 3 m When the tunnel is narrowed, a guide tube is attached to a jumbo drill, which is a tunnel drilling equipment. The drilling is performed through slot drilling in which holes having a diameter of Ø76~102 mm larger than that of the blasters are pierced by 20% And on the pillar 30 on the side of the trailing tunnel 20. Since the impact blocking hole 60 can be installed at a rate of 4 to 5 m 2 per hour based on the Ø102 mm perforation and parallel with the perforation of the blast hole, it takes 1 to 2 hours longer to increase the excavation cycle time per excavation The workability is sufficient. In this case, the impact blocking hole 60 may be applied by line drilling in which the width of the pillar portion 30 is widened by 2 to 3 m or more, and the pillar portion is punctured at intervals of 2 to 4 times the piercing diameter from 5 to 6 m from the section . The impact blocking hole 60 prevents the shock in the trailing tunnel 20 from propagating in the direction of the preceding tunnel so that damage to the rock of the pillar 30 and the reinforcing bars and shotcrete 40 of the preceding tunnel 10 And it is possible to reduce the high cost mechanical excavation area conventionally performed in the adjacent trailing tunnel 20 to perform low-cost blasting excavation. In addition, since the impact blocking hole 60 serves as a space (free surface) spaced from the pillar 30 in a partial mechanical excavation 80 adjacent to the pillar 30 on the trailing tunnel 20, Thereby facilitating partial mechanical excavation (80) by hydraulic breakers.

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또한, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 핵심요소인 필라부 보강(지보) 방법인 철근-숏크리트(40)에 대하여 상세히 설명하자면 일반적인 암질 상태에서 필라부(30) 폭이 터널 폭보다 좁혀져 있을 때, 필라부(30)에는 더 큰 응력이 집중되므로 근접병렬터널의 필라부(30)에 철근-숏크리트(40)를 시공함으로써 안정적인 근접병렬터널을 축조할 수 있다. 상기 철근-숏크리트(40)의 철근 배근은 수직 철근(41)과 수평 철근(42)으로 구성되면서 수직 철근(41)과 수평 철근(42)의 철근경과 배근간격은 필요에 따라 산정된다. 실시 예로서 상기 필라부(30)의 보강을 목적으로 사용될 때의 철근경과 배근간격은 직경 19mm인 수직 철근(41)을 10-20cm 간격으로, 직경 13mm인 수평 철근(42)을 20-40cm 간격으로 배열하는 것이 적당하며 필라부(30)의 지지구조를 목적으로 할 경우에는 일반적인 철근 콘크리트 기준을 준용하여 축조할 수 있다. 철근-숏크리트 지지체는 선행터널 일측에 축조되거나 선·후행터널 양측에 분할하여 축조될 수 있다. 숏크리트 타설 전 철근의 배근 방법은 가공된 철근을 타설 위치에서 조립하거나 미리 격자형태로 조립된 철근망을 이용하여 설치할 수 있으며 종래의 와이어 메쉬 설치 시간 내에 설치가 가능하므로 시공성이 충분하다. 철근-숏크리트(40)는 일반적으로 사용되는 강섬유 또는 와이어 메쉬로 보강된 숏크리트에 비해 인장 강도와 휨 강도가 월등히 크고(약 4~6배), 구조체로 사용되는 철근콘크리트와 거의 같은 재료특성을 갖고 경화속도가 빠른 숏크리트의 급결 기능까지 가지고 있어 필라부(30) 보강에 효과적이다. 또한, 상기 철근-숏크리트(40)로 보강된 필라부(30)의 구속력이 일반 숏크리트에 비해 크게 작용하므로 일반 숏크리트의 두께를 크게 하는 것보다 경제성과 시공성 측면에서 매우 유리하다. 특히, 선행터널(10)에 형성된 철근-숏크리트(40)는 후행터널(20)의 발파굴착 시 인장력에 약한 필라부(30)의 암반이 붕괴 또는 손상되는 것을 억제시키는 발파지지벽 기능을 하며 슬롯드릴링에 의한 충격차단공(60)과 함께 근접병렬터널 시공법에 있어서 핵심적인 요소로 작용한다. 철근-숏크리트(40)의 또 다른 기능으로는 암질이 불량하거나 필라부(30) 폭이 좁아 암반을 포함하는 필라부(30)의 안전성이 낮을 경우 터널 상부의 토피 하중을 지지하는 구조로 축조될 수 있다. 따라서 암반필라가 생략된 철근-숏크리트 만을 지지구조로 하는 근접병렬터널을 축조할 수 있다. 따라서 2-아치터널과는 달리 파이럿터널과 중앙기둥 축조를 생략하고 숏크리트의 급결 특성을 이용하여 터널 굴진과 병행하는 필라지지체가 축조되므로 2-아치터널에 비해 시공성이 월등하다. 근접병렬터널의 필라부(30)에 형성되는 철근-숏크리트는 암질 상태에 따라 종래의 터널 보강(지보)방법인 강지보(미도시), 록볼트(미도시) 및 일반 숏크리트와 함께 필요에 따라 병행하여 시행된다.
As shown in FIG. 3, the reinforcing bar-shotcrete 40, which is a pillar reinforcing method, is a key element of the present invention. In detail, the width of the pillar 30 is narrower than the tunnel width A larger amount of stress is concentrated on the pillar 30, so that a stable close-coupled tunnel can be constructed by installing the reinforcing bars-shotcrete 40 on the pillar 30 of the near parallel tunnel. The reinforcement of the reinforcing bars-shotcrete 40 is composed of a vertical reinforcing bar 41 and a horizontal reinforcing bar 42. The reinforcing bars and the spacing between the vertical reinforcing bars 41 and the reinforcing bars 42 are calculated as necessary. As an example, when the reinforcing bars and the reinforcing bars are used for reinforcing the pillars 30, the vertical reinforcing bars 41 having a diameter of 19 mm are spaced at intervals of 10-20 cm and the horizontal reinforcing bars 42 having a diameter of 13 mm are spaced at intervals of 20 to 40 cm It is suitable to arrange the reinforcing bars 30 in the form of a supporting structure of the pillar 30. In general, The reinforcing-shotcrete supports can be built on one side of the preceding tunnel or split on both sides of the tunnel. The method of reinforcing the reinforcing bars before casting shotcrete can be done by assembling the reinforced bars at the installation position or by using reinforced net assembled in advance in a lattice form, and it is possible to install the reinforcing bars within the installation time of the conventional wire mesh. The reinforced concrete-shotcrete 40 has significantly higher tensile strength and flexural strength (about 4 to 6 times) than the generally used shotcrete reinforced with steel fiber or wire mesh, and has substantially the same material properties as the reinforced concrete used for the structure It has the function of sharpening shotcrete with a rapid curing speed and is effective for reinforcing the pillar 30. In addition, since the restraining force of the pillar 30 reinforced by the reinforcing bars-shotcrete 40 is greater than that of the ordinary shotcrete, it is more advantageous in terms of economy and workability than the thickness of the general shotcrete. Particularly, the reinforcing bar-shotcrete 40 formed in the preceding tunnel 10 functions as a blasting supporting wall for suppressing collapse or damage of the rock of the pillar 30 which is weak in tensile force at the time of excavation of the trailing tunnel 20, Together with the impact blocking hole 60 by drilling, functions as a key element in the close parallel tunnel construction method. Another function of the reinforcing-shotcrete 40 is to construct a structure that supports the toe load at the top of the tunnel when the rock quality is poor or the pillar 30 is narrow and the safety of the pillar 30 including the rock is low . Therefore, it is possible to construct a close-parallel tunnel with a support structure of reinforced concrete-shotcrete without rock pillars. Therefore, unlike the 2-arch tunnel, the pillared tunnel and the central pillar are omitted, and the pillared support parallel to the tunnel excavation is constructed using the sharpness characteristics of the shotcrete, so that the construction is superior to the 2-arch tunnel. The reinforcing bars-shotcrete formed in the pillar 30 of the adjacent parallel tunnels can be combined with the conventional tunnel reinforcement method (not shown), rock bolts (not shown), and general shotcrete, It is implemented in parallel.

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이상 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 암질특성 등에 따라 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying drawings. It will be understood that the present invention can be variously modified and changed in accordance with the characteristics of the rock quality, etc. without departing from the scope of the present invention.

10: 선행터널 20: 후행터널
30: 필라부 40: 철근-숏크리트
41: 수직 철근 42: 수평 철근
50: 타이볼트 60: 충격차단공
70: 지압판 80: 부분기계굴착
S10: 선행터널 발파굴착단계
S20: 선행터널 철근-숏크리트 설치단계
S30: 타이볼트 설치단계
S40: 후행터널 충격차단공 형성단계
S50: 후행터널 발파굴착단계
S60: 부분기계굴착단계
S70: 후행터널 철근-숏크리트 설치단계
S80: 지압판 설치단계10: preceding tunnel 20: trailing tunnel
30: pillar 40: reinforcing bar - shotcrete
41: vertical reinforcement 42: horizontal reinforcement
50: Tie Bolt 60: Shock Absorber
70: Plate 80: Partial excavation
S10: preceding tunnel blasting drilling step
S20: Preliminary Tunnel Reinforcement - Shotcrete Installation Phase
S30: Tie bolt installation step
S40: Step of forming a trailing tunnel impact block
S50: Trailing tunnel excavation step
S60: partial mechanical excavation step
S70: Trailing tunnel reinforcement - shotcrete installation phase
S80: Steps to install the pads

Claims (2)

충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법에 있어서,
암반을 포함하는 필라부를 사이에 두고 병렬로 근접한 선행터널과 후행터널의 입,출구 쪽에서는 필라부의 이격 거리를 좁히고 내부로 들어갈수록 필라부의 이격 거리를 점차 넓혀가면서 시공하되,
상기 선행터널의 입구 쪽 또는 출구 쪽 중 어느 한 곳을 발파굴착하는 선행터널 발파굴착단계(S10);
상기 발파굴착하여 형성된 선행터널의 필라부 측에 수직 철근과 수평 철근을 격자형태로 설치되는 철근 조립체를 형성한 후 숏크리트를 타설하여 필라부의 인장력을 강화시켜 후행터널 발파시 필라부의 손상을 억제하는 선행터널 철근-숏크리트 설치단계(S20);
상기 필라부의 폭이 5m 내외로 좁혀진 구간에 선행터널 측에서 후행터널 측으로 철근 또는 강선 재질의 타이볼트를 삽입 설치하는 타이볼트 설치단계(S30);
후행터널의 발파굴착시 상기 필라부의 손상 방지를 위해 상기 선행터널과 후행터널 사이의 필라부 폭이 3∼5m 미만으로 좁혀진 구간에서 후행터널이 형성될 필라부 내측에 슬롯 드릴링에 의한 충격차단공을 형성하되, 후행터널이 형성되는 방향과 같은 방향으로 천공경 Ø76∼102mm가 되도록 천공하면서 상기 천공경의 20%가 중첩되는 상태로 연속 천공하여 상기 후행터널과 필라부 사이의 굴착 경계면 상에 암반을 완전히 절개하는 충격차단공은 형성하는 충격차단공을 형성하는 단계(S40);
필라부의 폭에 따라 선행터널의 필라 면에 전파되는 발파진동이 숏크리트를 손상하지 않는 허용진동치 이내가 되는 발파장과 지발당 장약량이 조절된 진동제어발파를 이용하여 선행터널과 근접된 후행터널을 굴착하는 후행터널 발파굴착단계(S50);
후행터널의 필라부 측에 수직 철근과 수평 철근이 격자형태로 설치되는 철근 조립체를 형성한 후 숏크리트를 타설하는 후행터널 철근-숏크리트 설치단계(S70); 및
후행터널로 삽입된 타이볼트의 끝단에 지압판을 설치하는 지압판 설치단계(S80);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법.
A method of constructing a close-coupled tunnel using an impact barrier and a reinforcing-shotcrete,
The distance between the pillars is narrowed at the entrance and exit of the preceding tunnel and the tunnel of the adjacent tunnel in parallel with each other with the pillars including the rocks in between and the spacing distance of the pillars is gradually increased as they enter the tunnel,
A preceding tunnel blasting excavation step (S10) of blasting and excavating any one of an inlet side and an outlet side of the preceding tunnel;
A reinforcing bar assembly is installed on the pillar side of the preceding tunnel formed by the blasting excavation and the vertical reinforcing bars and the horizontal reinforcing bars are installed in a lattice form and the shotcrete is installed to strengthen the tension of the pillar portion to suppress the damage of the pillar portion in the trailing tunnel blasting Tunnel reinforcement-shotcrete installation step S20;
A tie bolt installing step (S30) of inserting a tie bolt made of a reinforcing steel or a steel wire into the rear tunnel side from the front tunnel side in a section where the width of the pillar portion is narrowed to about 5 m;
In order to prevent damage to the pillar portion during the blasting excavation of the trailing tunnel, the pillar portion between the preceding tunnel and the trailing tunnel is narrowed to less than 3 to 5 m. In the section where the trailing tunnel is formed, The tunnel is continuously drilled in the same direction as the direction of the formation of the trailing tunnel so that the piercing diameter is in the range of 76 to 102 mm while 20% of the piercing hole is superimposed so that the rock is completely formed on the excavation interface between the trailing tunnel and the pillar portion. (S40) forming an impact blocking hole to form an impact blocking hole;
According to the width of the pillar, the blasting vibration propagating on the pillar surface of the preceding tunnel is within the allowable vibration value which does not damage the shotcrete, and the trailing tunnel which is close to the preceding tunnel by using the vibration controlled blasting, A trailing tunnel blasting and excavating step (S50);
A step of installing a rear tunnel reinforcing bar-shotcrete (S70) in which a reinforcing bar assembly in which a vertical reinforcing bar and a horizontal reinforcing bar are installed in a lattice form is formed on a pillar portion of a trailing tunnel, and then a shotcrete is installed; And
And a step (S80) of installing a pressure plate at the end of the tie bolt inserted into the trailing tunnel.
충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법에 있어서,
암반 필라부를 생략하고 철근-숏크리트로 축조된 필라지지체에 의한 근접병렬터널을 시공하되,
선행터널의 입구 쪽 또는 출구 쪽 중 어느 한 곳을 발파굴착하는 선행터널 발파굴착단계(S10);
상기 발파굴착하여 형성된 선행터널의 필라부 측에 터널 주변의 암질 상태와 토피고에 따라 작용하는 상부하중에 견딜 수 있는 철근의 배근과 숏트리트 두께로 철근 조립체를 형성한 후 필라지지체를 형성하여 필라부의 인장력을 강화시켜 후행터널 발파시 필라부의 손상을 억제하는 선행터널 철근-숏크리트 설치단계(S20);
후행터널의 발파굴착시 상기 필라부의 손상 방지를 위해 선행터널 굴착 및 보강 완료 후 후행터널이 형성될 필라부 내측에 슬롯드릴링에 의한 충격차단공을 형성하되, 후행터널이 형성되는 방향과 같은 방향으로 천공경 Ø76∼102mm가 되도록 천공하면서 상기 천공경의 20%가 중첩되는 상태로 연속 천공하여 상기 후행터널과 필라부 사이의 굴착 경계면을 완전히 절개하는 충격차단공을 형성하는 단계(S40);
필라부의 폭에 따라 선행터널 필라 면에 전파되는 발파진동이 숏크리트를 손상하지 않는 허용진동치 이내가 되는 발파장과 지발당 장약량이 조절된 진동제어발파를 이용하여 선행터널과 근접된 후행터널을 굴착하는 후행터널 발파굴착단계(S50);
후행터널의 발파 굴착 후 후행터널의 필라부에 인접하여 발파 안전거리 확보를 위해 남겨진 굴착 폭 2m 이내의 미굴착된 부위를 기계굴착하는 후행터널 부분기계굴착 단계(S60); 및
후행터널의 필라부 측에 상기 선행터널의 필라지지체와 결합하여 상부 토피 하중에 견딜 수 있는 필라지지체를 형성하는 후행터널 철근-숏크리트 설치단계(S70);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격차단공과 철근-숏크리트를 이용한 근접병렬터널 시공방법.
A method of constructing a close-coupled tunnel using an impact barrier and a reinforcing-shotcrete,
The near-parallel tunnels were constructed by a pillar support constructed of reinforced-shotcrete, omitting the rock pillars,
A preceding tunnel blasting excavation step (S10) of blasting and excavating any one of an inlet side and an outlet side of the preceding tunnel;
A reinforcing bar assembly is formed on the pillar side of the preceding tunnel formed by the blasting excavation with a reinforcing bar assembly and a reinforcing bar reinforcing bar which are capable of withstanding the upper load acting in accordance with the rock quality around the tunnel and the toffee, A step of installing a preceding tunnel reinforcing bar-shotcrete (S20) for strengthening the negative tensile force and restraining the damage of the pillars at the time of blasting the rear tunnel;
In order to prevent damage to the pillar portion during the blasting excavation of the trailing tunnel, an impact blocking hole formed by slot drilling is formed inside the pillar portion where a trailing tunnel is to be formed after completion of the preceding tunnel excavation and reinforcement, A step (S40) of forming an impact blocking hole that completely cuts the excavation interface between the trailing tunnel and the pillar portion by continuous piercing in a state in which 20% of the punched holes are overlapped while piercing the pile hole to a diameter of 76 to 102 mm;
According to the width of the pillars, excavation of the trailing tunnel near the preceding tunnel is carried out by using the vibration control blasting which is controlled within the allowable vibration value which does not damage the shotcrete, A trailing tunnel blasting and excavating step (S50);
(S60); a machine tunnel excavation step (S60) of excavating the unexplored portion within 2m of the excavation width left to secure the blasting safety distance adjacent to the pillar portion of the trailing tunnel after the blasting excavation of the trailing tunnel; And
And a rear tunnel reinforcing bar-shotcrete installation step (S70) of forming a pillarsupporting body capable of withstanding a top toe load by engaging with a pillarsupporting member of the preceding tunnel on a pillar side of a trailing tunnel. A Method of Construction of Close Parallel Tunnel Using Shotcrete.
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