KR101487312B1 - 지중굴착용 플레이트 및 이를 이용한 지중터널굴착공법 - Google Patents

지중굴착용 플레이트 및 이를 이용한 지중터널굴착공법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 막장 부위의 토사 흘러내림(Arc Sliding)을 방지하면서 터널을 구축할 수 있게 그라우트 원료를 주입할 수 있는 지중굴착용 플레이트를 제공하고, 그 지중굴착용 플레이트를 이용하여 지중터널을 시공함으로서 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시킬 수 있는 메사플레이트를 이용한 지중터널굴착공법을 제공한다.

Description

지중굴착용 플레이트 및 이를 이용한 지중터널굴착공법{underground excavation plate and its underground excavation construction method}
본 발명은 지중굴착용 플레이트 및 이를 이용한 지중터널굴착공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막장 부위의 토사 흘러내림(Arc Sliding)을 방지하면서 터널을 구축할 수 있게 그라우트 원료를 주입할 수 있는 지중굴착용 플레이트를 구비하고, 그 지중굴착용 플레이트를 이용하여 지중터널을 시공함으로서 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시킬 수 있는 지중굴착용 플레이트 및 이를 이용한 지중터널굴착공법에 관한 것이다.
일반적으로 지중터널굴착공법에는 메사쉴드공법(Messer Shield Method) 및 파이프루프공법(Pipe Roof Method) 등이 있다.
도 16은 종래의 메사쉴드공법의 개념도이다.
도 16표시와 같이, 상기 메사쉴드공법은 터널 상부 토피고가 작은 토사 및 풍화토 구간에 주로 적용되는 공법으로, 일정한 수직작업구에서 발진기지를 구축하고 강판을 이용하여 제작된 메사플레이트(Messer Plate)를 미리 설치한 지보공 위에 터널 단면에 맞도록 병렬로 배치하고, 유압잭을 이용하여 메사플레이트를 1개씩 지중에 관입시키면서 막장면을 굴착하고, 굴착된 터널의 후방에는 메사플레이트와 지보공 사이에 토류판을 설치함으로써 안전하게 터널을 구축하는 공법이다.
이와 같은 메사쉴드공법은, 대단면 터널을 소단으로 분할 굴착이 가능하므로 안정성이 높고 발진 작업구의 소요면적이 적으며 무진동 및 무소음 공법으로 근래에 많이 사용되고 있다.
그러나 상기 메사쉴드공법은, 작업 공정이 복잡하고 자재가 많이 소요되는 등의 단점이 있으며, 막장부분의 지반이 약하거나 모래 재질인 경우 막장붕괴에 대한 대책이 미흡하여 잦은 막장붕괴 사고가 일어나는 등의 문제점이 있다.
도 17은 종래의 강관압입공법(Steel Tube Jacking Method)의 개념도이고, 도 18은 종래의 파이프루프공법이다.
도 17표시와 같이, 상기 강관압입공법은 후방의 반력벽에 지지된 유압잭을 이용하여 강관을 압입하고, 강관 내부에서 토사를 굴착하여 반출하며 강관추진 후 강관이 지나간 자리에 본관을 삽입하여 소기의 목적물을 지중에 매입하는 공법으로, 이를 연속적으로 적용한 것이 도 18표시의 파이프루프공법이다.
이와 같은 파이프루프공법은, 원형단면이 가지는 구조적 특성상 큰 응력을 받는 구간에서 유리한 장점이 있으나, 불필요하게 강관을 병렬로 많이 배치하여 자재가 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.
따라서 시공성과 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시키고 무엇보다도 막장붕괴를 예방할 수 있는 새로운 공법의 개발이 시급한 실정이다.
국내 특허 공고번호 제10-1990-7883호, 지하터널 구축공법.
본 발명의 목적은 막장 부위의 토사 흘러내림(Arc Sliding)을 방지하면서 터널을 구축할 수 있게 그라우트 원료를 주입할 수 있는 지중굴착용 플레이트를 제공하고, 그 지중굴착용 플레이트를 이용하여 지중터널을 시공함으로서 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시킬 수 있는 메사플레이트를 이용한 지중터널굴착공법을 제공하는데 있다.
본 발명의 특징은, 메사쉴드공법(Messer Shield Method)과 파이프루프공법(Pipe Roof Method)의 장점에 그라우팅 공법을 새로이 추가하여 매우 간편하고 용이하게 작업할 수 있는 새로운 지중터널굴착공법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유압잭을 사용하여 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키면서 지하터널을 구축할 수 있는 지중굴착용 플레이트에 있어서, 상부판과 하부판의 사이에 공간부가 형성되고, 상기 하부판에는 유압잭을 사용하여 추진시킬 수 있는 추진걸이구멍들이 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 지중굴착용 강판 본체; 및 상기 지중굴착용 강판 본체의 공간부에 설치되어 선단으로 돌출되며, 그 돌출된 선단부위는 첨예부를 이루게 형성됨과 아울러 내외부를 관통하도록 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프를 포함하되, 상기 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들은, 상기 지중굴착용 강판 본체의 선단으로 돌출되는 그라우팅 파이프의 선단 첨예부에는 상하좌우 방향으로 형성되고, 상기 공간부에 위치되는 부위에는 상기 지중굴착용 강판 본체의 상부면을 관통하도록 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체는 횡단할 도로나 지장물에 압입되는 추진 선도관의 내측에 설치하되, 상기 추진 선도관은, 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상 혹은 사각 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 추진 선도관의 내측에는 상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체를 유압잭에 의해 추진 선도관의 선단으로 돌출되도록 전진시킬 수 있게 한 추진걸이용 돌부들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체는 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상호 인접하여 배열되도록 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 강관을 순차적으로 압입 추진하면서 지하터널을 구축하는 지중터널굴착공법에 있어서, 지중굴착용 강판 본체가 내측에 설치된 추진 선도관을 구비하여, 상기 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 강판 본체를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키는 제1단계; 상기 지중굴착용 강판 본체를 전진시킨 상태에서 막장내 토사를 굴착하는 제2단계; 및 막장내 토사를 굴착 후 상기 추진 선도관을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 추진선도관의 후단에서 후 추진관을 압입시켜 상기 추진 선도관을 밀어서 압입 추진하는 제3단계를 연속하여 포함하되, 상기 지중굴착용 강판 본체에는 선단으로 돌출되는 첨예부를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프가 설치되어, 상기 지중굴착용 강판 본체가 전진된 상태에서 막장내 토사를 굴착하기 전에 상기 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들을 통해 그라우트 원료를 주입하는 것을 특징으로 한다.
상기 추진 선도관과 후 추진관은 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상 혹은 사각 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상호 인접하여 배열되도록 지중굴착용 강판 본체가 설치됨과 아울러 상기 지중굴착용 강판 본체를 유압잭에 의해 추진 선도관의 선단으로 돌출되게 전진시킬 수 있게 상기 추진 선도관의 내측에는 추진걸이용 돌부들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어, 상기 추진걸이용 돌부들에 유압잭을 걸어 상기 지중굴착용 강판 본체를 전진시키도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 강관을 압입하여 지하터널을 구축하는 지중터널굴착공법에 있어서, 지하터널의 외곽 상부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 상부 원형 강관을 압입하는 제1단계; 상기 제1단계에서 상부 원형 강관이 관통 완료되면, 상부 원형 강관의 사이에 상부 사각형 강관을 압입하는 제2단계; 상기 제2단계에서 상부 사각형 강관이 관통 완료되면, 지하터널의 외곽 하부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 하부 원형 강관을 압입하는 제3단계; 상기 제3단계에서 하부 원형 강관이 압입 완료되면, 상부 원형 강관과 하부 원형 강관의 사이에 측벽부 사각형 강관을 압입하는 제4단계; 상기 제4단계에서 측벽부 사각형 강관이 관통 완료되면, 강관들의 내부에 철근 배근 및 콘크리트를 타설하는 제5단계; 상기 제5단계에서 콘크리트가 타설되어 양생완료 되면, 구조물 내부의 토사를 굴착하는 제6단계; 및 상기 제6단계에서 구조물 내부의 굴착이 완료되면, 구조물의 바닥에 콘크리트 타설하는 제7단계를 포함하고, 상기 제2단계와 상기 제4단계의 상부 및 측벽부 사각형 강관을 압입하는 단계는, 지중굴착용 강판 본체가 내측에 설치된 사각형 추진 선도관을 구비하여, 상기 사각형 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 강판 본체를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키는 단계; 및 상기 지중굴착용 강판 본체를 압입 전진시킨 후, 사각형 추진 선도관을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 사각형 추진 선도관의 후단에서 상부 및 측벽부 사각형 강관을 압입시켜 상기 사각형 추진 선도관을 밀어서 압입 추진하는 단계를 연속하여 포함하되, 상기 지중굴착용 강판 본체에는 선단으로 돌출되는 첨예부를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프가 설치되어, 상기 지중굴착용 강판 본체가 전진된 상태에서 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들을 통해 그라우트 원료를 주입하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 막장 부위의 토사 흘러내림(Arc Sliding)을 방지하면서 터널을 구축할 수 있게 그라우트 원료를 주입할 수 있는 지중굴착용 플레이트를 제공하고, 그 지중굴착용 플레이트를 이용하여 지중터널을 시공함으로서 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1표시의 지중굴착용 플레이트의 구조를 나타낸 단면도이고,
도 3은 도 1표시의 지중굴착용 플레이트의 저면도이고,
도 4는 도 1표시의 지중굴착용 플레이트가 원형 추진 선도관에 설치된 상태를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 4표시에서 지중굴착용 플레이트가 원형 추진 선도관의 전방으로 전진된 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 4표시의 측면도이고,
도 7a ~도 7e는 도 4표시에서 원형 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 플레이트가 순차적으로 전진되는 상태를 나타낸 도면이고,
도 8은 도 1표시의 지중굴착용 플레이트가 사각형 추진 선도관에 설치된 상태를 나타낸 도면이고,
도 9는 도 8표시에서 지중굴착용 플레이트가 사각형 추진 선도관의 전방으로 전진된 상태를 나타낸 도면이고,
도 10은 도 8표시의 측면도이고,
도 11a ~도 11e는 도 8표시에서 사각형 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 플레이트가 순차적으로 전진되는 상태를 나타낸 도면이고,
도 11f는 도 11e에서 지중굴착용 플레이트가 좌우 측벽에도 설치된 상태를 나타낸 도면이고,
도 12a ~도 12f는 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 도면이고,
도 13a ~도 13h는 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법의 다른 실시예를 순차적으로 나타낸 도면이고,
도 14와 도 15는 도 13a ~도 13d의 지중터널굴착공법을 시공하기 위해 사각형 추진 선도관의 후단에서 상부 및 측벽부 사각형 강관을 압입하는 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 16은 종래의 메사쉴드공법의 개념도이고,
도 17은 종래의 강관압입공법의 개념도이고,
도 18은 종래의 파이프루프공법이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 ~도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트는 유압잭을 사용하여 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키면서 지하터널을 구축할 수 있게 한 것으로, 지중굴착용 강판 본체(110)와 그라우팅 파이프(120)를 포함한다.
상기 지중굴착용 강판 본체(110)는 상부판(112)과 하부판(114)의 사이에 공간부(116)가 형성되고, 상기 하부판(114)에는 유압잭을 사용하여 추진시킬 수 있는 추진걸이구멍(118)들이 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된다.
또한, 상기 그라우팅 파이프(120)는 지중굴착용 강판 본체(110)의 공간부(116)에 설치되어 선단으로 돌출되며, 그 돌출된 선단부위는 첨예부(122)를 이루게 형성됨과 아울러 내외부를 관통하도록 그라우팅 주입공(124)들이 형성된다.
이때, 상기 그라우팅 파이프(120)에 형성된 그라우팅 주입공(124)들은, 상기 지중굴착용 강판 본체(110)의 선단으로 돌출되는 그라우팅 파이프의 선단 첨예부(122)에는 상하좌우 방향으로 형성되고, 상기 공간부(116)에 위치되는 부위에는 상기 지중굴착용 강판 본체(110)의 상부면(112)을 관통하도록 일정 간격으로 형성된다.
이와 같이 상기 그라우팅 파이프(120)가 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)는, 도 4 ~도 6 및 도 8 ~도 10에 도시된 바와 같이 횡단할 도로나 지장물에 압입되는 추진 선도관(200)의 내측에 설치되는데, 상기 추진 선도관(200)은, 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상(도 4 ~도 6참조) 혹은 사각 형상(도 8 ~도 10) 중 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 추진 선도관(200)의 내측에는 상기 그라우팅 파이프(120)가 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)를 유압잭에 의해 추진 선도관(200)의 선단으로 돌출되도록 전진시킬 수 있게 한 추진걸이용 돌부(210)들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성된다.
이와 같이 상기 추진 선도관(200)에 설치되는 상기 그라우팅 파이프(120)가 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)는 도 7a ~도 7e 및 도 11a ~도 11f에 도시된 바와 같이 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관(200)의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상호 인접하여 배열되도록 설치될 수 있다.
이와 같이 추진 선도관(200)의 내측에 상호 인접하게 설치되는 지중굴착용 강판 본체(110)는 도 7a ~도 7e 및 도 11a ~도 11f에 도시된 바와 같이 하나씩 순차적으로 전진시켜 지중터널을 굴착한다.
도 12a ~도 12f에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법의 일 실시예는, 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 강관을 순차적으로 압입 추진하면서 지하터널을 구축하는 것이다.
이러한 지중터널굴착공법의 일 실시예는, 도 12a에 도시된 바와 같이 지중굴착용 강판 본체(110)가 내측에 설치된 추진 선도관(200)을 구비하여, 도 12b에 도시된 바와 같이 상기 추진 선도관(200)에 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시킨다.
이후, 도 12d에 도시된 바와 같이 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 전진시킨 상태에서 막장내 토사를 굴착하고, 도 12e에 도시된 바와 같이 막장내 토사를 굴착 후 상기 추진 선도관(200)을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 추진 선도관(200)의 후단에서 후 추진관(202)을 압입시켜 상기 추진 선도관(200)을 밀어서 압입 추진하며, 도 12f에 도시된 바와 같이 반복하여 도달부 까지 관통 완료한다.
이때, 상기 지중굴착용 강판 본체(110)에는 선단으로 돌출되는 첨예부(122)를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공(124)들이 형성된 그라우팅 파이프(120)가 설치되어, 도 12c에 도시된 바와 같이 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 전진시킨 상태에서 막장내 토사를 굴착하기 전에 상기 그라우팅 파이프(120)에 형성된 그라우팅 주입공(124)들을 통해 그라우트 원료를 주입하는 것으로, 이는 본 발명의 특징을 이루는 부분이다. 여기서, 상기 그라우트 원료는 경화제의 일종이다.
이와 같이 상기 그라우팅 주입공(124)들을 통해 그라우트 원료를 주입하게 되면, 상기 그라우트 원료가 막장내의 토사에 침투되는 효과에 의해 차수 및 주변지중의 보강과 함께 지중의 이완 및 지압의 확대 등이 방지되게 할 수 있다.
이러한 그라우트 원료의 주입은 사질토, 점성토, 풍화토, 파쇄대층 및 풍화암 등 다양한 지중에 적용될 수 있으며, 특히 지하철 터널구간 및 철도횡단, 상부구조물 횡단 등 시공이 어려운 부분의 지하구조물에 대한 안정효과 및 차수효과가 큰 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명은 상기 추진 선도관(200)과 후 추진관(202)은 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상 혹은 사각 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 즉, 도 7a ~도 7e 및 도 11a ~도 11f에 도시된 바와 같이 추진 선도관(200)의 내측에 상호 인접하게 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)를 순차적으로 모두 전진 시킨 후, 추진 선도관(200)을 압입 추진시킨다.
이와 같이 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관(200)의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 상호 인접하여 배열 설치되는 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 유압잭에 의해 추진 선도관(200)의 선단으로 돌출되게 전진시킬 수 있게 하고자 상기 추진 선도관(200)의 내측에는 추진걸이용 돌부(210)들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어, 상기 추진걸이용 돌부(210)들에 유압잭을 걸어 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 전진시키도록 한다.
따라서 본 발명의 특징은, 메사쉴드공법(Messer Shield Method)과 파이프루프공법(Pipe Roof Method)의 장점에 그라우팅 공법을 새로이 추가하여 매우 간편하고 용이하게 작업할 수 있는 새로운 지중터널굴착공법이다.
도 13a ~도 13h에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법의 다른 실시예는, 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 강관을 압입하여 지하터널을 구축하는 것이다.
이러한 지중터널공법의 다른 실시예는, 도 13a에 도시된 바와 같이 지하터널의 외곽 상부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 상부 원형 강관(312)을 압입하고, 상기 상부 원형 강관(312)이 관통 완료되면, 도 13b에 도시된 바와 같이 상부 원형 강관(312)의 사이에 상부 사각형 강관(322)을 압입한다.
이와 같이 상부 사각형 강관(322)이 관통 완료되면, 도 13c에 도시된 바와 같이 지하터널의 외곽 하부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 하부 원형 강관(314)을 압입하고, 상기 하부 원형 강관(314)이 압입 완료되면, 도 13d 및 도 13e에 도시된 바와 같이 상부 원형 강관(312)과 하부 원형 강관(314)의 사이에 측벽부 사각형 강관(324)을 압입한다.
또한, 상기 측벽부 사각형 강관(324)이 관통 완료되면, 도 13f에 도시된 바와 같이 강관들의 내부에 철근 배근 및 콘크리트를 타설하고, 상기 콘크리트가 타설되어 양생완료 되면, 도 13g에 도시된 바와 같이 구조물 내부의 토사를 굴착하여 구조물 내부의 굴착이 완료하고, 도 13h에 도시된 바와 같이 구조물의 바닥에 콘크리트를 타설한다.
이때, 상기 상부 및 측벽부 사각형 강관(322,324)을 압입하는 단계는, 도 14 ~도 15에 도시된 바와 같이 지중굴착용 강판 본체(110)가 내측에 설치된 사각형 추진 선도관(332)을 구비하고, 상기 사각형 추진 선도관(332)에 설치된 지중굴착용 강판 본체(110)를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키고, 상기 지중굴착용 강판 본체(110)를 압입 전진시킨 후, 사각형 추진 선도관(332)을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 사각형 추진 선도관(332)의 후단에서 상부 및 측벽부 사각형 강관(322,324)을 압입시켜 상기 사각형 추진 선도관(332)을 밀어서 압입 추진하여 도달지점까지 관통시킨다.
한편, 상기 지중굴착용 강판 본체(110)에는 선단으로 돌출되는 첨예부(122)를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공(124)들이 형성된 그라우팅 파이프(120)가 설치되어, 상기 지중굴착용 강판 본체(110)가 전진된 상태에서 그라우팅 파이프(120)에 형성된 그라우팅 주입공(124)들을 통해 그라우트 원료를 주입한다.
이와 같이 상기 그라우팅 주입공(124)들을 통해 그라우트 원료를 주입하게 되면, 상기 그라우트 원료가 막장내의 토사에 침투되는 효과에 의해 차수 및 주변지중의 보강과 함께 지중의 이완 및 지압의 확대 등이 방지되게 할 수 있다.
이러한 그라우트 원료의 주입은 사질토, 점성토, 풍화토, 파쇄대층 및 풍화암 등 다양한 지중에 적용될 수 있으며, 특히 지하철 터널구간 및 철도횡단, 상부구조물 횡단 등 시공이 어려운 부분의 지하구조물에 대한 안정효과 및 차수효과가 큰 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 추진 선도관에 지중굴착용 강판 본체를 장착한 후, 그 지중굴착용 강판 본체를 전진시킨 다음 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들을 통해 그라우트 원료를 주입함으로서, 막장내의 토사를 경화시켜 막장 부위의 토사 흘러내림(Arc Sliding)을 방지할 수 있고, 이후 후 추진관을 압입 추진시키면서 지중터널을 시공함으로서 구조적 안정성 및 경제성 등을 향상시킬 수 있다.
110 - 지중굴착용 강판 본체 112 - 상부판
114 - 하부판 116 - 공간부
118 - 추진걸이구멍 120 - 그라우팅 파이프
122 - 첨예부 124 - 그라우팅 주입공
200 - 추진 선도관 312 - 상부 원형 강관
314 - 하부 원형 강관 322 - 상부 사각형 강관
324 - 측벽부 사각형 강관 332 - 사각형 추진 선도관

Claims (6)

  1. 유압잭을 사용하여 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키면서 지하터널을 구축할 수 있는 지중굴착용 플레이트에 있어서,
    상부판과 하부판의 사이에 공간부가 형성되고, 상기 하부판에는 유압잭을 사용하여 추진시킬 수 있는 추진걸이구멍들이 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 지중굴착용 강판 본체; 및
    상기 지중굴착용 강판 본체의 공간부에 설치되어 선단으로 돌출되며, 그 돌출된 선단부위는 첨예부를 이루게 형성됨과 아울러 내외부를 관통하도록 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프를 포함하되,
    상기 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들은, 상기 지중굴착용 강판 본체의 선단으로 돌출되는 그라우팅 파이프의 선단 첨예부에는 상하좌우 방향으로 형성되고, 상기 공간부에 위치되는 부위에는 상기 지중굴착용 강판 본체의 상부면을 관통하도록 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체는 횡단할 도로나 지장물에 압입되는 추진 선도관의 내측에 설치하되, 상기 추진 선도관은, 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상 혹은 사각 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 추진 선도관의 내측에는 상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체를 유압잭에 의해 추진 선도관의 선단으로 돌출되도록 전진시킬 수 있게 한 추진걸이용 돌부들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 그라우팅 파이프가 설치된 지중굴착용 강판 본체는 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상호 인접하여 배열되도록 설치된 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트.
  4. 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 강관을 순차적으로 압입 추진하면서 지하터널을 구축하는 지중터널굴착공법에 있어서,
    지중굴착용 강판 본체가 내측에 설치된 추진 선도관을 구비하여, 상기 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 강판 본체를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키는 제1단계;
    상기 지중굴착용 강판 본체를 전진시킨 상태에서 막장내 토사를 굴착하는 제2단계; 및
    막장내 토사를 굴착 후 상기 추진 선도관을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 추진선도관의 후단에서 후 추진관을 압입시켜 상기 추진 선도관을 밀어서 압입 추진하는 제3단계를 연속하여 포함하되,
    상기 지중굴착용 강판 본체에는 선단으로 돌출되는 첨예부를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프가 설치되어, 상기 지중굴착용 강판 본체가 전진된 상태에서 막장내 토사를 굴착하기 전에 상기 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들을 통해 그라우트 원료를 주입하는 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 추진 선도관과 후 추진관은 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 대응하는 크기의 원 형상 혹은 사각 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 원 형상 혹은 사각 형상으로 이루어진 추진 선도관의 내측 상부 및 좌우측벽 중 어느 일측 혹은 모두에 상호 인접하여 배열되도록 지중굴착용 강판 본체가 설치됨과 아울러 상기 지중굴착용 강판 본체를 유압잭에 의해 추진 선도관의 선단으로 돌출되게 전진시킬 수 있게 상기 추진 선도관의 내측에는 추진걸이용 돌부들이 축 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어, 상기 추진걸이용 돌부들에 유압잭을 걸어 상기 지중굴착용 강판 본체를 전진시키도록 된 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법.
  6. 횡단할 도로나 지장물에 설치될 구조물의 외곽선에 강관을 압입하여 지하터널을 구축하는 지중터널굴착공법에 있어서,
    지하터널의 외곽 상부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 상부 원형 강관을 압입하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 상부 원형 강관이 관통 완료되면, 상부 원형 강관의 사이에 상부 사각형 강관을 압입하는 제2단계;
    상기 제2단계에서 상부 사각형 강관이 관통 완료되면, 지하터널의 외곽 하부 모서리부에 위치되도록 거리를 이격하여 하부 원형 강관을 압입하는 제3단계;
    상기 제3단계에서 하부 원형 강관이 압입 완료되면, 상부 원형 강관과 하부 원형 강관의 사이에 측벽부 사각형 강관을 압입하는 제4단계;
    상기 제4단계에서 측벽부 사각형 강관이 관통 완료되면, 강관들의 내부에 철근 배근 및 콘크리트를 타설하는 제5단계;
    상기 제5단계에서 콘크리트가 타설되어 양생완료 되면, 구조물 내부의 토사를 굴착하는 제6단계; 및
    상기 제6단계에서 구조물 내부의 굴착이 완료되면, 구조물의 바닥에 콘크리트 타설하는 제7단계를 포함하고,
    상기 제2단계와 상기 제4단계의 상부 및 측벽부 사각형 강관을 압입하는 단계는, 지중굴착용 강판 본체가 내측에 설치된 사각형 추진 선도관을 구비하여, 상기 사각형 추진 선도관에 설치된 지중굴착용 강판 본체를 토사층으로 된 막장내로 압입 전진시키는 단계; 및
    상기 지중굴착용 강판 본체를 압입 전진시킨 후, 사각형 추진 선도관을 압입시켜 추진할 수 있게 상기 사각형 추진 선도관의 후단에서 상부 및 측벽부 사각형 강관을 압입시켜 상기 사각형 추진 선도관을 밀어서 압입 추진하는 단계를 연속하여 포함하되,
    상기 지중굴착용 강판 본체에는 선단으로 돌출되는 첨예부를 구비함과 아울러 내외부를 관통하는 그라우팅 주입공들이 형성된 그라우팅 파이프가 설치되어, 상기 지중굴착용 강판 본체가 전진된 상태에서 그라우팅 파이프에 형성된 그라우팅 주입공들을 통해 그라우트 원료를 주입하는 것을 특징으로 하는 지중굴착용 플레이트를 이용한 지중터널굴착공법.
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