KR101561616B1 - Tunnel driving method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 수평식 터널 굴착 공법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 기존의 다양한 공법보다 가장 경제적이면서도 공사기간을 단축시킬 수 있는 수평식 터널 굴착 공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a horizontal tunnel excavation method, and more particularly, to a horizontal tunnel excavation method which is more economical than other existing methods and can shorten a construction period.
터널(Tunnel)은 산, 바다, 강 밑을 뚫은 굴의 총칭이다. 이러한 터널은 암반이나 흙을 인공적으로 굴착, 관통시켜 도로, 철도, 지하철 및 지하보도의 교통운수, 배수 및 용수(관개ㅇ발전ㅇ상하수도)의 수로, 유류의 운반 및 지하저장, 통신 및 전기의 지하공동구, 핵폐기물의 지하저장, 광산, 군사시설 등에 이용된다.Tunnel is a collective name of a burrow under the mountain, the sea and the river. Such tunnels can be used for artificial excavation and penetration of rocks and soil to provide transportation, transportation and drainage of waterways, railways, subways and underground waterways, waterways for transportation and underground storage of oil, It is used for collective zones, underground storage of nuclear waste, mining, and military facilities.
한편, 터널공사를 진행하고자 할 때는 지형, 지질, 시공성, 터널의 길이 등을 고려하여 안전하고 경제적인 굴착 공법을 선정해야 한다.On the other hand, when going to tunnel construction, safe and economical excavation method should be selected considering the topography, geology, construction, tunnel length and so on.
이러한 굴착 공법에는 재래 공법, 최신 공법, 기타 공법이 있다.These excavation methods include conventional construction methods, modern construction methods, and other construction methods.
재래 공법은 목재나 스틸 리브(steel rib)로 하중을 지지토록 하는 공법으로서, 안정성이 낮다. 종래에 광산에서 많이 사용하던 공법이다.The conventional method is a method of supporting the load with wood or steel rib, and the stability is low. This method is widely used in mines.
최신 공법으로는 NATM 공법(new austrian tunneling method), TBM 공법(tunnel boring machine)공법, 실드 공법(shield driving method) 등이 있다.The latest methods include a new austrian tunneling method, a TBM tunnel boring machine method, and a shield driving method.
NATM 공법은 지반 자체를 주지보재로 이용하는 공법이다. 이러한 NATM 공법은 적용지반의 범위가 넓으며 경제성이 우수한 공법으로서 주로 산악 터널공사에 적용한다.The NATM method is a method of using the ground itself as a main support material. This NATM method has a wide range of application grounds and is an economical method. It is mainly applied to mountain tunnel construction.
TBM 공법은 폭약을 사용하지 않고 보링 머신(Hard rock tunnel boring machine)의 회전 커터(cutter)에 의해 터널전단면을 절삭 또는 파쇄하는 공법이다. TBM 공법을 주로 암반터널 굴착 공사에 적용되는 것으로 알려지고 있다.The TBM method is a method of cutting or crushing a tunnel cross section by a rotary cutter of a hard rock tunnel boring machine without using explosives. It is known that the TBM method is mainly applied to rock tunnel excavation works.
실드 공법은 지반 내에 실드라고 하는 강제 원통 굴삭기를 추진시켜 터널을 굴착하는 공법으로서 연약한 토질, 용수가 있는 지반을 굴착하는데 유용하다.Shielding method is a method of excavating a tunnel by propelling a forced cylindrical excavator called a shield in the ground, which is useful for excavating the soil with soft soil and water.
기타 공법으로는 개착식 공법(open cut method)과 침매 공법(immersed method)이 있다.Other methods include open cut method and immersed method.
개착식 공법은 일명 절개공법으로서 지표면 아래로부터 일정깊이까지 개착하여 터널본체를 완성한 후 매몰하여 터널을 만드는 공법으로 주로 지하철 터널에서 많이 사용하고 있다.The open type method is a method of making a tunnel by constructing a tunnel body from the bottom of the earth to a certain depth and buried it as a cutting method. It is mainly used in a subway tunnel.
침매 공법은 일명 하저터널로서 해저 또는 지후수면하에 터널을 굴착하는 공법으로 지상에서 터널박스를 제작하여 물에 띄워 현장에 운반한 후 소정의 위치에 침하시켜 터널을 구축하는 공법이다.The soaking method is a so-called "bottom tunnel", which is a method of excavating a tunnel under the seabed or underground water. A tunnel box is made on the ground, floated in the water, and transported to the site.
한편, 전술한 공법들은 나름대로의 이점을 가지고 해당 현장에 적용되어 오고 있는데, 특히 전술한 공법들 중 NATM 공법이나 TBM 공법의 경우에는 실질적으로 공법의 한계로 인해 공사기간이 늘어나면서 공사비가 증가하고 있다는 점을 고려해볼 때, 이러한 단점을 해결할 수 있는 새롭고 진보된 타입의 터널 굴착 공법에 대한 필요성이 증대된다.
Meanwhile, the above-mentioned methods have been applied to the site with their own advantages. In particular, in the case of the NATM method or the TBM method, the construction period is increased due to the limit of the construction method, Considering this point, there is a growing need for a new and advanced type of tunnel excavation that can overcome these drawbacks.
본 발명의 목적은, 기존의 다양한 공법보다 가장 경제적이면서도 공사기간을 단축시킬 수 있는 수평식 터널 굴착 공법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a horizontal tunnel excavation method which is more economical than the existing various construction methods and can shorten the construction period.
상기 목적은, 굴착 암반구간에 HAD(Horizontal Auger Drill) 무진동 수평 굴착기를 설치하는 HAD 무진동 수평 굴착기 설치단계; 상기 HAD 무진동 수평 굴착기에 소구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit)와, 오거(auger)를 장착하는 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계; 파쇄된 암 슬러지는 상기 오거의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 상기 소구경 함마 드릴 비트를 이용하여 수평 방향으로 굴착작업을 진행하는 수평 방향 굴착작업 진행단계; 상기 오거를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 상기 소구경 함마 드릴 비트를 이용하여 소구경 터널을 굴착 완료하는 소구경 터널 굴착 완료단계; 및 상기 HAD 무진동 수평 굴착기로부터 상기 소구경 함마 드릴 비트와 상기 오거를 제거하는 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계; 를 포함하되, 상기 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계 이후에, 상기 HAD 무진동 수평 굴착기에 대구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit)와, 상기 오거를 장착하는 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계; 상기 대구경 함마 드릴 비트의 돌출부를 상기 소구경 터널의 입구에 삽입한 후, 파쇄된 암 슬러지는 상기 오거의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 상기 대구경 함마 드릴 비트를 이용하여 상기 소구경 터널을 확장 굴착하는 소구경 터널 확장 굴착단계; 및 상기 오거를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 상기 대구경 함마 드릴 비트를 이용하여 대구경 터널을 굴착 완료하는 대구경 터널 굴착 완료단계를 더 포함하는 수평식 터널 굴착 공법에 의해 달성될 수 있다.
상기 대구경 터널 굴착 완료단계 이후에, 상기 HAD 무진동 수평 굴착기로부터 상기 대구경 함마 드릴 비트와 상기 오거를 제거하는 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계; 및 작업장 정리단계를 더 포함할 수 있다.The above object can be accomplished by providing a HAD non-vibrating horizontal excavator installing an HAD (Horizontal Auger Drill) non-vibrating horizontal excavator in an excavated rock section; Mounting a small hole hammer drill bit on the HAD non-vibrating horizontal excavator and a small hole drill bit and auger mounting an auger; A horizontal excavation operation in which the crushed sludge is horizontally excavated using the small-diameter hammer drill bit while discharging the thread of the auger outward; A step of completing an excavation of a small-diameter tunnel to complete the excavation of the small-diameter tunnel using the small-diameter hammer drill bit while continuously connecting one or more of the augers; And a small bore drill bit and an auger removing step of removing the small bore drill bit and the auger from the HAD non-vibration horizontal excavator; Mounting a large diameter hammer drill bit on the HAD non-vibrating horizontal excavator and a large diameter hammer drill bit and auger mounting the auger after the small hole drill bit and the auger removal step; After the protruding portion of the large-diameter hammer drill bit is inserted into the inlet of the small-diameter tunnel, the crushed arm sludge is discharged through the auger to the outside while the small-diameter hammer drill bit is used to extend the small- A small diameter tunnel extension excavation step; And a large-diameter tunnel excavation completion step of completing the excavation of the large-diameter tunnel using the large-diameter hammer drill bit while continuously connecting one or more of the augers.
Removing the large diameter hammering drill bit and the auger from the HAD non-vibration horizontal excavator after the completion of the large diameter tunnel excavation step; And a work site clearance step.
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상기 작업장 정리단계 전에 상기 대구경 터널이 무너지지 않도록 보강하는 대구경 터널 보강단계를 더 포함할 수 있다.And a large-diameter tunnel reinforcing step of reinforcing the large-diameter tunnel so as not to be collapsed before the work site cleaning step.
상기 소구경 터널의 지름은 100mm ~ 400mm에서 결정될 수 있다.The diameter of the small-diameter tunnel may be determined from 100 mm to 400 mm.
상기 대구경 터널의 지름은 800mm ~ 2,0000mm에서 결정될 수 있다.The diameter of the large-diameter tunnel may be determined from 800 mm to 2,0000 mm.
상기 소구경 함마 드릴 비트와 상기 대구경 함마 드릴 비트는 지금이 2배씩 큰 것이 순차적으로 적용될 수 있다.
The small bore drill bit and the large diameter bore drill bit may be sequentially applied two times larger.
본 발명에 따르면, 기존의 다양한 공법보다 가장 경제적이면서도 공사기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the construction period is shortened while being most economical than the existing various construction methods.
도 1 내지 도 11은 각각 본 발명의 일 실시예에 다른 수평식 터널 굴착 공법의 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평식 터널 굴착 공법의 플로차트이다.FIGS. 1 to 11 are views showing steps of a horizontal tunnel excavation method according to an embodiment of the present invention, respectively.
12 is a flowchart of a horizontal tunnel excavation method according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.However, the description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and thus the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text.
예컨대, 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.For example, since the embodiments are susceptible to various modifications and various forms, the scope of the present invention should be construed as including equivalents capable of realizing technical ideas.
또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.It is to be understood that the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto since the object or effect of the present invention is not limited to the specific embodiment.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In the present specification, the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully disclose the scope of the invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. And the present invention is only defined by the scope of the claims.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that the meaning of the terms used in the present invention is not limited to a dictionary meaning, but should be understood as follows.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and explanations of the same reference numerals will be omitted in some cases.
도 1 내지 도 11은 각각 본 발명의 일 실시예에 다른 수평식 터널 굴착 공법의 과정을 단계적으로 도시한 도면들이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평식 터널 굴착 공법의 플로차트이다.FIGS. 1 to 11 are diagrams showing steps of a horizontal tunnel excavation method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart of a horizontal tunnel excavation method according to an embodiment of the present invention.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 수평식 터널 굴착 공법은 기존의 다양한 공법보다 가장 경제적이면서도 공사기간을 단축시킬 수 있도록 한 것으로서, HAD 무진동 수평 굴착기 설치단계(S11), 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계(S12), 수평 방향 굴착작업 진행단계(S13), 소구경 터널 굴착 완료단계(S14), 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계(S15), 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계(S16), 소구경 터널 확장 굴착단계(S17), 대구경 터널 굴착 완료단계(S18), 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계(S19), 대구경 터널 보강단계(S20), 그리고 작업장 정리단계(S21)를 포함할 수 있다. 각 단계에 대해 자세히 알아본다.Referring to these drawings, the horizontal tunnel excavation method according to the present embodiment is the most economical and can shorten the construction period compared with various existing methods. The HAD vibrationless horizontal excavator installation step (S11), the small diameter drill bit And the auger mounting step S12, the horizontal direction excavation operation step S13, the small diameter tunnel excavation completion step S14, the small diameter drill bit and the auger removal step S15, the large diameter hammer drill bit and the auger mounting step The large diameter tunnel drilling step S16, the small diameter tunnel extension step S17, the large diameter tunnel excavation completion step S18, the large diameter hammering drill bit and auger removal step S19, the large diameter tunnel reinforcement step S20, . Learn more about each step.
HAD 무진동 수평 굴착기 설치단계(S11)는 도 1처럼 굴착 암반구간에 HAD(Horizontal Auger Drill) 무진동 수평 굴착기(110)를 설치하는 과정이다.The HAD vibrationless horizontal excavator installing step S11 is a process of installing a horizontal excavator (HAD) non-vibrating
굴착 암반구간에 HAD 무진동 수평 굴착기(110)를 설치할 때는 크레인(150)이 사용될 수 있다. 굴착 암반구간에 HAD 무진동 수평 굴착기(110)는 그 선단부에 설치될 함마 드릴 비트(hammer drill bit)가 회전 및 타격되도록 하면서 터널이 굴착되도록 하는 동력원을 이룬다.When installing the HAD vibration-free
소구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계(S12)는 도 2처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)에 소구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit, 120)와, 오거(auger, 140a)를 장착하는 과정이다.The small hole drilling bit and auger mounting step S12 is a process of mounting a small
볼 스크루 형태의 오거(140a)가 HAD 무진동 수평 굴착기(110)에 먼저 장착된 후, 오거(140a)의 선단부에 소구경 함마 드릴 비트(120)가 장착된다. 이에, 소구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit, 120)가 동작되면 오거(140a)가 회전되고 이에 연동되어 소구경 함마 드릴 비트(120)가 회전 및 타격되면서 소구경 터널을 굴착한다.A ball
이때, 소구경 터널의 지름은 100mm ~ 400mm에서 결정될 수 있는 바, 이때에 적용되는 소구경 함마 드릴 비트(120)의 지름 역시, 100mm ~ 400mm에서 결정될 수 있다At this time, the diameter of the small-diameter tunnel can be determined from 100 mm to 400 mm, and the diameter of the small-diameter
본 실시예에서는 지름 200mm인 소구경 함마 드릴 비트(120)를 적용하고 있으나 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다.In this embodiment, a small
수평 방향 굴착작업 진행단계(S13)는 도 3처럼 파쇄된 암 슬러지는 오거(140a)의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 소구경 함마 드릴 비트(120)를 이용하여 수평 방향으로 굴착작업을 진행하는 과정이다.In the horizontal excavation operation step S13, as shown in FIG. 3, the crushed rock sludge is horizontally excavated using the
그리고 소구경 터널 굴착 완료단계(S14)는 도 4 및 도 5처럼 오거(140a,140b)를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 소구경 함마 드릴 비트(120)를 이용하여 소구경 터널을 굴착 완료하는 단계이다.4 and 5, the small-diameter tunnel is excavated using a small-diameter
본 실시예의 경우, 2개의 오거(140a,140b)를 연결해서 소구경 터널을 굴착하고 있으나 한 개의 오거(140a)만이 사용될 수도 있고, 경우에 따라서는 3개 이상이 연결되어 사용될 수도 있다.In this embodiment, the two
소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계(S15)는 소구경 터널이 굴착 완료된 이후에, 도 6처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)로부터 소구경 함마 드릴 비트(120)와 오거(140a,140b)를 제거하는 과정이다. 이때는 크레인(150)과 트럭(160)이 활용될 수 있다.The small borehole drill bit and auger removal step S15 removes the small
대구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계(S16)는 도 7처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)에 대구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit, 130)와, 오거(140c)를 장착하는 과정이다.The large-diameter hammer drill bit and auger mounting step S16 is a process of mounting a large-diameter
오거(140c)는 앞서 사용되었던 것이 재사용될 수도 있고, 아니면 사이즈가 큰 것으로 교체될 수도 있다.The
한편, 대구경 터널의 지름은 800mm ~ 2,0000mm에서 결정될 수 있는 바, 이때에 적용되는 대구경 함마 드릴 비트(130)의 지름 역시, 800mm ~ 2,0000mm에서 결정될 수 있다.On the other hand, the diameter of the large diameter tunnel can be determined from 800 mm to 2,0000 mm, and the diameter of the large
본 실시예에서는 지름 800mm인 대구경 함마 드릴 비트(130)를 적용하고 있으나 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다.In this embodiment, the large-diameter
소구경 터널 확장 굴착단계(S17)는 도 8처럼 대구경 함마 드릴 비트(130)의 돌출부(131)를 소구경 터널의 입구에 삽입한 후, 파쇄된 암 슬러지는 오거(140c)의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용하여 소구경 터널을 확장 굴착하는 과정이다.8, the protruding
실제, 원하는 터널은 도 11과 같은 형태의 대구경 터널이나 대구경 함마 드릴 비트(130)를 단독으로 사용해서 대구경 터널을 굴착할 경우, 함마 무게로 인해 처짐이 발생될 소지가 높다.Actually, when a large-diameter tunnel or large-diameter
따라서 본 실시예에서는 소구경 함마 드릴 비트(120)를 먼저 활용하여 소구경 터널을 굴착한 이후에, 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용해서 소구경 터널을 확장함으로써, 원하는 대구경 터널, 즉 지름 800mm ~ 2,0000mm에서 결정될 수 있는 대구경 터널이 완성될 수 있도록 하고 있는 것이다.Therefore, in this embodiment, after the small-
특히, 본 실시예에서는 지름 200mm의 소구경 함마 드릴 비트(120)를 먼저 활용하여 소구경 터널을 굴착한 이후에, 지름 800mm의 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용해서 소구경 터널을 확장함으로써, 원하는 대구경 터널을 완성하고 있으나 그 사이에 지름 400mm의 소구경 함마 드릴 비트(120)를 더 사용할 수도 있다Particularly, in this embodiment, a small-diameter
즉 지름 200mm의 소구경 함마 드릴 비트(120), 지름 400mm의 소구경 함마 드릴 비트(120) 및 지름 800mm의 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용해서 원하는 대구경 터널을 완성할 수도 있을 것이다.A desired large diameter tunnel may be completed by using a small
이럴 경우, 소구경 함마 드릴 비트(120)와 대구경 함마 드릴 비트(130)는 지금이 2배씩 큰 것이 순차적으로 적용될 수 있게 되는데, 이러한 방식이 적용됨으로써 안정적으로 터널을 굴착할 수 있는 이점이 있다.In this case, the small
대구경 터널 굴착 완료단계(S18)는 도 9 및 도 10처럼 오거(140c,140d)를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용하여 대구경 터널을 굴착 완료하는 단계이다.The large-diameter tunnel drilling completion step S18 is a step of completing excavation of the large-diameter tunnel using the large-diameter
본 실시예의 경우, 2개의 오거(140c,140d)를 연결해서 소구경 터널을 확장 굴착하고 있으나 한 개의 오거(140c)만이 사용될 수도 있고, 경우에 따라서는 3개 이상이 연결되어 사용될 수도 있다.In the present embodiment, the two
대구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계(S19)는 도 11처럼 대구경 터널이 완성된 이후에, HAD 무진동 수평 굴착기(110)로부터 대구경 함마 드릴 비트(130)와 오거(140c,140d)를 제거하는 과정이다. 이때는 크레인(150)과 트럭(160)이 활용될 수 있다.The large-diameter hammer drill bit and auger removal step S19 is a process of removing the large-diameter
작업장 정리단계(S21)는 HAD 무진동 수평 굴착기(110)까지 제거하여 작업장을 깨끗하게 정리하는 과정이다.The worksite clearance step (S21) is a process for clearing the worksite by removing the HAD vibration-free horizontal excavator (110).
이때, 대구경 터널 보강단계(S20)가 더 진행될 수도 있다. 즉 굴착된 대구경 터널이 임의로 무너지지 않도록 별도의 보강대 등을 활용해서 대구경 터널을 보강해둘 수도 있다. 물론, 이러한 보강은 임시 방편이며, 추후 철거된다.At this time, the large-diameter tunnel reinforcement step (S20) may be further performed. In other words, it is possible to reinforce the large-diameter tunnels by using other reinforcing bars so that the excavated large-diameter tunnels do not fall down arbitrarily. Of course, such reinforcement is a temporary measure and will be removed later.
이하, 수평식 터널을 굴착하는 과정에 해대 도 12를 참조해서 일련적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of excavating a horizontal tunnel will be described in detail with reference to FIG.
우선, 도 1처럼 굴착 암반구간에 HAD(Horizontal Auger Drill) 무진동 수평 굴착기(110)를 설치한다(S11). 이때는 크레인(150)이 사용될 수 있다.First, as shown in FIG. 1, an HAD (Horizontal Auger Drill) non-vibration
무진동 수평 굴착기(110)가 설치되고 나면 도 2처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)에 소구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit, 120)와, 오거(auger, 140a)를 장착한다(S12). 본 실시예에서는 지름 200mm인 소구경 함마 드릴 비트(120)를 적용하고 있다.After the vibration-free
다음, 도 3처럼 파쇄된 암 슬러지는 오거(140a)의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 소구경 함마 드릴 비트(120)를 이용하여 수평 방향으로 굴착작업을 진행한다(S13).Next, as shown in FIG. 3, the crushed rock sludge is horizontally excavated using a
이때, 도 4 및 도 5처럼 오거(140a,140b)를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 소구경 함마 드릴 비트(120)를 이용하여 굴착작업을 진행함으로써 소구경 터널을 굴착 완료한다(S14).At this time, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, one or
소구경 터널이 굴착 완료되면, 도 6처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)로부터 소구경 함마 드릴 비트(120)와 오거(140a,140b)를 제거한다(S15). 이때는 크레인(150)과 트럭(160)이 활용될 수 있다.When the small-diameter tunnel is excavated, the
다음, 도 7처럼 HAD 무진동 수평 굴착기(110)에 대구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit, 130)와, 오거(140c)를 장착한다(S16). 본 실시예에서는 지름 800mm인 대구경 함마 드릴 비트(130)가 적용된다.Next, a large diameter
대구경 함마 드릴 비트(130)가 장착되고 다면, 도 8처럼 대구경 함마 드릴 비트(130)의 돌출부(131)를 소구경 터널의 입구에 삽입한 후, 파쇄된 암 슬러지는 오거(140c)의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용하여 소구경 터널을 확장 굴착한다(S17).8, the protruding
이때, 도 9 및 도 10처럼 오거(140c,140d)를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 대구경 함마 드릴 비트(130)를 이용하여 굴착작업을 진행함으로써 대구경 터널을 굴착 완료할 수 있다.(S18).At this time, as shown in FIGS. 9 and 10, one or
대구경 터널이 굴착 완료되면, 도 11처럼HAD 무진동 수평 굴착기(110)로부터 대구경 함마 드릴 비트(130)와 오거(140c,140d)를 제거한다(S19).When the large-diameter tunnel is excavated, the large-diameter
그런 다음, 굴착된 대구경 터널이 임의로 무너지지 않도록 별도의 보강대 등을 활용해서 대구경 터널을 보강해 둔 다음(S20), 작업장을 정리함으로써(S21) 모든 공정이 완료될 수 있다. 앞서 기술한 것처럼 대구경 터널 보강단계(S20)는 공정상 생략될 수도 있다.Then, the large-diameter tunnels are reinforced using a separate reinforcing bar or the like so that the excavated large-diameter tunnels are not arbitrarily collapsed (S20), and all the processes can be completed by arranging the work sites (S21). As described above, the large-diameter tunnel reinforcement step (S20) may be omitted in the process.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기존의 다양한 공법보다 가장 경제적이면서도 공사기간을 단축시킬 수 있게 된다.According to the present embodiment having the structure and operation as described above, the construction period can be shortened while being most economical than the existing various construction methods.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore intended that such modifications or alterations be within the scope of the claims appended hereto.
110 : HAD 무진동 수평 굴착기
120 : 소구경 함마 드릴 비트
130 : 대구경 함마 드릴 비트
131 : 돌출부
140a~140d : 오거
150 : 크레인
160 : 트럭110: HAD vibrationless horizontal excavator
120: Small bore drill bit
130: Large diameter drill bit
131: protrusion
140a to 140d: auger
150: Crane
160: Truck
Claims (7)
상기 HAD 무진동 수평 굴착기에 소구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit)와, 오거(auger)를 장착하는 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계;
파쇄된 암 슬러지는 상기 오거의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 상기 소구경 함마 드릴 비트를 이용하여 수평 방향으로 굴착작업을 진행하는 수평 방향 굴착작업 진행단계;
상기 오거를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 상기 소구경 함마 드릴 비트를 이용하여 소구경 터널을 굴착 완료하는 소구경 터널 굴착 완료단계; 및
상기 HAD 무진동 수평 굴착기로부터 상기 소구경 함마 드릴 비트와 상기 오거를 제거하는 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계;
를 포함하되,
상기 소구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계 이후에, 상기 HAD 무진동 수평 굴착기에 대구경 함마 드릴 비트(hammer drill bit)와, 상기 오거를 장착하는 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 장착단계;
상기 대구경 함마 드릴 비트의 돌출부를 상기 소구경 터널의 입구에 삽입한 후, 파쇄된 암 슬러지는 상기 오거의 나사산을 돌아 바깥쪽으로 배출되도록 하면서 상기 대구경 함마 드릴 비트를 이용하여 상기 소구경 터널을 확장 굴착하는 소구경 터널 확장 굴착단계; 및
상기 오거를 하나 또는 두 개 이상 연속해서 연결하면서 상기 대구경 함마 드릴 비트를 이용하여 대구경 터널을 굴착 완료하는 대구경 터널 굴착 완료단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.
HAD (Horizontal Auger Drill) installation of HAD vibrationless horizontal excavator to install excavator horizontal excavator in excavation rock section;
Mounting a small hole hammer drill bit on the HAD non-vibrating horizontal excavator and a small hole drill bit and auger mounting an auger;
A horizontal excavation operation in which the crushed sludge is horizontally excavated using the small-diameter hammer drill bit while discharging the thread of the auger outwardly;
A step of completing an excavation of a small-diameter tunnel to complete the excavation of the small-diameter tunnel using the small-diameter hammer drill bit while continuously connecting one or more of the augers; And
Removing the small hole drill bit and the auger from the HAD non-vibrating horizontal excavator;
, ≪ / RTI &
Mounting a large diameter hammer drill bit on the HAD non-vibrating horizontal excavator and a large diameter hammer drill bit and auger mounting the auger after the small hole drill bit and the auger removal step;
After the protruding portion of the large-diameter hammer drill bit is inserted into the inlet of the small-diameter tunnel, the crushed arm sludge is discharged through the auger to the outside while the small-diameter hammer drill bit is used to extend the small- A small diameter tunnel extension excavation step; And
A large-diameter tunnel excavation completion step of excavating a large-diameter tunnel using the large-diameter hammer drill bit while continuously connecting one or more of the augers; The method of claim 1, further comprising:
상기 대구경 터널 굴착 완료단계 이후에, 상기 HAD 무진동 수평 굴착기로부터 상기 대구경 함마 드릴 비트와 상기 오거를 제거하는 대구경 함마 드릴 비트 및 오거 제거단계; 및
작업장 정리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.
The method according to claim 1,
Removing the large diameter hammering drill bit and the auger from the HAD non-vibrating horizontal excavator after the completion of the large diameter tunnel excavation step; And
Further comprising a work site clearance step.
상기 작업장 정리단계 전에 상기 대구경 터널이 무너지지 않도록 보강하는 대구경 터널 보강단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.
The method of claim 3,
Further comprising a large-diameter tunnel reinforcing step of reinforcing the large-diameter tunnel so that the large-diameter tunnel is not collapsed before the work site cleaning step.
상기 소구경 터널의 지름은 100mm ~ 400mm에서 결정되는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.
The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the small-diameter tunnel is determined to be 100 mm to 400 mm.
상기 대구경 터널의 지름은 800mm ~ 2,0000mm에서 결정되는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.
6. The method of claim 5,
Wherein the diameter of the large-diameter tunnel is determined to be 800 mm to 2,0000 mm.
상기 소구경 함마 드릴 비트와 상기 대구경 함마 드릴 비트는 지금이 2배씩 큰 것이 순차적으로 적용되는 것을 특징으로 하는 수평식 터널 굴착 공법.The method according to claim 6,
Wherein the small-diameter hammer drill bit and the large-diameter hammer drill bit are sequentially applied two times larger.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150027887A KR101561616B1 (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Tunnel driving method |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200346156Y1 (en) * | 2004-01-13 | 2004-03-31 | 손호웅 | Non-Vibrative Type Horizontal Screw Excavator for Steel-Pipe Propulsion |
| KR100718942B1 (en) | 2006-11-13 | 2007-05-16 | 이창원 | The method construction digging and tunnel excavator for steel pipe pumping-up to soft ground |
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2015
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR200346156Y1 (en) * | 2004-01-13 | 2004-03-31 | 손호웅 | Non-Vibrative Type Horizontal Screw Excavator for Steel-Pipe Propulsion |
| KR100718942B1 (en) | 2006-11-13 | 2007-05-16 | 이창원 | The method construction digging and tunnel excavator for steel pipe pumping-up to soft ground |
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