KR101596802B1 - 역추진 방식의 중압관 및 이를 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법과 세미쉴드 터널을 시공하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역추진 방식의 중압관 및 이를 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법과 세미쉴드 터널을 시공하는 방법으로서 특히 추진관을 발진구 방향으로 역추진하여 확폭 예정 구간을 노출함에 의해 종래보다 시공에 소요되는 시간과 노력을 절감하는 한편 작업 환경도 개선할 수 있는 것이다.

Description

역추진 방식의 중압관 및 이를 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법과 세미쉴드 터널을 시공하는 방법{DOUBLE PRESSURE PIPE OF REVERSE PROPELLING TYPE AND EXPOSING METHOD FOR ENLARGING DIAMETER SPAN AND SEMI SHIELD EXCAVATING METHOD BY THE SAME}

본 발명은 역추진 방식의 중압관 및 이를 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법과 세미쉴드 터널을 시공하는 방법으로서 특히 추진관을 발진구 방향으로 역추진하여 확폭 예정 구간을 노출함에 의해 종래보다 시공에 소요되는 시간과 노력을 절감하는 한편 작업 환경도 개선할 수 있는 것이다.

일반적으로 세미 쉴드 공법에 의하는 경우 터널의 막장이 굴착되고 굴착된 공간에는 추진관이 배치되는데, 상기 추진관의 발진구 방향 후미에는 중압관이 설치된다.

이때, 상기 중압관에 내장되는 유압 잭과 같은 액츄에이터에 의해 상기 추진관을 도달구 방향으로 밀어 넣으면서 굴착 공간을 없애주게 된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 발진구(GI)를 통해 굴진장치를 투입하여 터널을 막장을 굴착하면서 투입된 추진관(P)을 도달구(GO)방향(방향I)으로 이송하면서 작업이 수행된다.

이때, 상기 추진관 다수 개에 중압관을 배치하여 상기 추진관을 도달구(GO)방향으로 추진하게 된다.

예를 들어 도시된 바와 같이 추진관(P1,P2,P3)과 중압관(D1)을 배치하고 또 다른 추진관(P4,P5,P6)과 또 다른 중압관(D2)을 배치하여 상기 중압관(D1,D2)에 의해 추진관을 도달구(GO) 방향으로 추진하면서 작업이 수행된다.

이때, 상기 중압관(D)은 도 2에 도시된 바와 같이 S형 중압관(DS)과 T형 중압관(DT)을 포함하며, 상기 S형 중압관(DS)에는 일 방향 추진력을 발행하는 액츄에이터가 설치된다.

상기 액츄에이터(S)는 널리 알려진 유압 잭 등을 이용할 수 있으며, 이러한 액츄에이터에 의해 S형 중압관(DS)이 T형 중압관(DT)을 밀면 반력에 의해 상기 S형 중압관(DS)이 도달구 방향(방향I)으로 밀려나게 되고 이에 의해 상기 S형 중압관(DS)측에 설치되는 추진관(P3)이 도달구 방향(방향I)으로 밀려가게 되면서 추진관이 설치된다.

한편, 터널 공정 중 특정 부분에서는 도 1에 도시된 바와 같이 확폭 구간(H)이 필요한 경우가 있다.

상기 확폭 구간(H)이라고 하는 것은 주변의 구간보다 폭이 넓은 구간을 말하는 것으로서 이러한 확폭 구간(H)을 시공하기 위해서는 종래에는 상기 확폭이 예정되어 있는 구간에 배치되는 추진관을 파쇄하여 제거한 후 확폭 구간을 발파 또는 할암 방식을 이용하여 확대 굴착하였다.

그런데 상술한 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 확폭 예정 구간에 배치되는 추진관을 파쇄, 제거하기가 어려운 문제점이 있었다. 즉, 추진관의 일축 압축 강도는 대략 700kg/cm2인 관계로 인력에 의해 해체하기는 어렵고 wire saw에 의해 해체하기는 작업 공간이 협소하여, 상술한 바와 같이 추진관의 파쇄, 제거에 많은 시간과 노력이 소요되었다.

둘째, 추진관을 파쇄, 제거하는 작업 환경이 열악한 문제점이 있었다.

즉, 상술한 바와 같이 추진관을 파쇄, 제거할 때 소음과 분진이 발생하여 작업자의 건강에 악영항을 미칠 수 있는 우려가 있는 한편 안전 사고 우려가 높아 작업 환경이 열악하였다.

한편, 상술한 바와 같이 중압관과 추진관을 이용하여 터널을 시공하는 세미 쉴드 공법 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 중복되는 설명과 도시는 생략한다.

(선행기술문헌1) 일본 공개 실용신안 제1994-030298호 (선행기술문헌2) 한국 등록 특허 제10-0977278호 (선행기술문헌3) 한국 등록 특허 제10-1050755호 (선행기술문헌4) 한국 등록 특허 제10-1050756호

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 추진관을 파쇄하지 않고 상기 추진관을 발진구 방향으로 역추진함에 의해 확폭 예정 구간이 노출되도록 하여 상기 확폭 예정 구간의 노출에 시간과 노력을 절감하는 한편 작업 환경을 개선할 수 있는 역추진 방식의 중압관 및 이를 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법과 터널 시공 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 T형 중압관과 S형 중압관을 포함하는 중압관에 있어서, 상기 T형 중압관 일 측에 설치되어 상기 S형 중압관 방향으로 전후진하는 양 방향 액츄에이터를 포함하는 역추진 방식의 중압관에 일 특징이 있다.

이때, 상기 T형 중압관은 중공의 원통형상을 가지는 T형 중압관 본체와, 상기 T형 중압관 본체의 내측에 형성되는 것으로서 중공의 원통 형상을 가지는 내벽을 포함하여,상기 T형 중압관 본체와 내벽사이에 상기 양 방향 액츄에이터가 원주 방향으로 다수 개 설치되는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상술한 역추진 방식의 중압관을 이용하여 확폭 예정 구간을 노출하는 방법으로서, 상기 역추진 방식의 중압관을 이용하여 추진관을 발진구 방향으로 역추진하여 확폭 예정 구간을 노출하는 역추진 방식의 중압관을 이용한 확폭 예정 구간 노출 방법에 또 다른 특징이 있다.

또한, 상기 확폭 예정 구간에 배치된 추진관들 사이에 상기 역추진 방식의 중압관을 배치하되 상기 S형 중압관을 도달관 방향으로 배치하고 T형 중압관을 발진구방향으로 배치한 후, 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 S형 중압관을 가압하여 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 분리되도록 하는 한편 상기 T형 중압관에 접하는 추진관이 발진구 방향으로 이동되도록 하여 상기 확폭 예정 구간이 노출되는 것도 가능하다.

또한, 상기 양 방향 액츄에이터를 원래 위치로 복귀시키고 나서, 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부를 배치하되, 상기 반력부를 상기 S형 중압관에 접하도록 설치한 후, 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 반력부를 가압하여, 상기 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 추가 이동하여상기 확폭 예정 구간을 노출하는 것도 가능하다.

또한, 상기 반력부는 세그먼트를 이용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 양 방향 액츄에이터는 상기 T형 중압관의 내부에 원주 방향으로 다수 개 설치하는 한편, 상기 반력부는 상기 S형 중압관의 바닥부에 접하도록 설치하여, 상기 다수 개의 양 방향 액츄에이터 중 상기 반력부에 접하는 액츄에이터만을 작동하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상술한 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법으로서, 특정 개수의 추진관과 일 방향 중압관을 발진구에서 도달구방향으로 배치한 후 상기 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하는 단계와, 확폭 예정 구간에 배치되는 또 다른 특정 개수의 추진관과 역추진 방식의 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치하되, 상기 S형 중압관을 도달관 방향으로 배치하고 T형 중압관을 발진구방향으로 배치하며, 상기 또 다른 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하여 굴진을 완료하는 단계와, 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 S형 중압관을 가압하여 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 분리되도록 하는 한편 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 이동하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와, 상기 발진구에 인접하는 추진관을 회수하는 단계와, 상기 양 방향 액츄에이터를 원래 위치로 복귀시키고 나서, 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부를 배치하되, 상기 반력부를 상기 S형 중압관에 접하도록 설치하는 단계와, 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 반력부를 가압하여, 상기 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 추가 이동하여상기 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와, 상기 발진구에 인접하는 또 다른 추진관을 회수하는 단계와,

상기 반력부를 회수하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와, 상기 확폭 예정 구간을 확대 굴착하는 단계와, 상기 확대 굴착된 확폭 예정 구간에 구조물을 설치하는 단계를 포함하는 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법에 또 다른 특징이 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 경우 추진관을 파쇄하지 않는 관계로 확폭 예정 구간 노출에 시간과 노력을 절감할 수 있는 한편, 작업 환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 세미 쉴드 터널 굴착 방법을 설명하는 개략도,
도 2는 종래의 중압관을 설명하는 개략도,
도 3 및 도 4는본 발명의 일 실시예에 따른 중압관을 설명하는 개략도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확폭 예정 구간 노출 방법을 설명하는 개략도,
도 7은 본 발명에 의해 노출된 확폭 구간을 굴착하는 것을 설명하는 개략도,
도 8 내지 도 14는 본 발명의 세미쉴드 터널 굴착 방법을 설명하는 개락도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

첨부된 도 3 및 도 4는본 발명의 일 실시예에 따른 중압관을 설명하는 개략도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확폭 예정 구간 노출 방법을 설명하는 개략도, 도 7은 본 발명에 의해 노출된 확폭 구간을 굴착하는 것을 설명하는 개략도, 도 8 내지 도 14는 본 발명의 세미쉴드 터널 굴착 방법을 설명하는 개락도이다.

실시예

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 역추진 방식의 중압관(100)을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명의 중압관(100)은 도시된 바와 같이 S형 중압관(110)과 T형 중압관(130)을 가지는 점은 종래의 중압관과 동일하다.

그러나 본 발명의 중압관(100)은 상기 T형 중압관(130) 일 측에 설치되어 상기 S형 중압관(110) 방향으로 전후진하는 양 방향 액츄에이터(120)를 포함하는 점이 상이하다.

즉, 본 발명의 경우 양 방향 액츄에이터(120)가 상기 T형 중압관(130)에 설치되어 상기 액츄에이터(120)가 도달구 방향(방향I)으로 S형 중압관(110)을 밀어 내거나 추진관을 추진하거나 혹은 반대로 추진관을 역추진할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.

한편, 본 발명의 액츄에이터(120)는 상술한 바와 같이 양 방향 작동이 가능한 것으로서 방향I로 S형 중압관(110)에 힘을 가한 후 방향II로 복귀할 수 있다.

이러한 작용을 하는 본 발명의 액츄에이터(120)는 널리 알려진 유압 또는 공압 실린더(121)와 상기 실린더(121)에 설치되어 전후진 하는 실린더 로드(122)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 실린더(121) 양 측에 투입 포트(121a,121b)를 형성한 후, 상기 출입 포트(121a,121b) 각각에 작동 유체를 투입하여 상기 실린더 로드(122)를 전후진할 수 있으며, 이러한 기술은 널리 알려진 관계로 자세한 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 중압관(100)은 T형 중압관(130)과 S형 중압관(110)을 포함하되 양 방향 액츄에이터(120)가 상기 T형 중압관(130)에 설치된다.

이때, 상기 T형 중압관(130)은 다양한 구성을 가질 수 있으나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 중공의 원통형상을 가지는 T형 중압관 본체(131)와, 상기 T형 중압관 본체(131)의 내측에 형성되는 중공의 원통 형상을 가지는 내벽(133)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 T형 중압관 본체(131)와 내벽(133)사이의 공간(132)에 상기 양 방향 액츄에이터(120)가 원주 방향으로 다수 개 설치되는 것이다.

이러한 양 방향 액츄에이터(120)에 의해 추진관을 추진하거나 혹은 역추진하게 되며, 이에 대해서는 후술한다.

이하 상술한 본 발명의 역추진 방식의 중압관(100)을 이용하여 확폭 예정 구간을 노출하는 방법에 대해 설명한다.

즉, 본 발명의 노출 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 상술한 역추진 방식의 중압관(100)을 이용하여 추진관을 발진구 방향(방향II)으로 역추진하여 확폭 예정 구간을 노출하는 것이다.

다시 말해서 상기 T형 중압관(130)에 설치된 양 방향 액츄에이터(120)를 S형 중압관(110)측으로 가압하며 이 때, 상기 S형 중압관(110)의 도달구 측 추진관(P9)은 고정되어 있으므로 그 반력으로 인해 상기 T형 중압관(130)의 발진구 방향에 배치되는 추진관(P10)이 발진구 방향(방향II)으로 밀려나게 된다.

이에 의해 상기 추진관(P10)이 밀려난 거리만큼의 확폭 예정 구간이 노출되는 것이다.

이러한 본 발명에 의한 경우 종래와 같이 추진관을 파쇄하는 등의 공정이 필요없어 작업에 소요되는 시간과 노력이 절약되며 작업 환경 또한 개선할 수 있게 된다.

이하 앞서 참조한 도 1과 도 3 그리고 도 5와 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개의 추진관 중 확폭 예정 구간(H)에 배치되는 추진관이 P10,P11,P12인 경우 본 발명의 중압관(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중압관(100)의 도달구 방향의 순방향 추진관(P9)와 발진구 방향의 역방향 추진관(P10)사이에 배치된다.

이때, 상기 S형 중압관(110)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 도달관 방향으로 배치하여 상기 순방향 추진관(P9)에 접하게 되고, 상기 T형 중압관(130)은 발진구 방향으로 배치하여 상기 역방향 추진관(P10)에 접하게 배치된다.

이러한 상태에서 본 발명의 양 방향 액츄에이터(120)가 상기 S형 중압관(110)을 가압하면 상기 S형 중압관(110)은 고정된 상태이므로 반력이 발생하고 이에 의해 T형 중압관(130)이 S형 중압관(110)으로부터 발진구 방향(방향 II)으로 분리되며, 이에 의해 상기 T형 중압관(130) 및 역방향 추진관(P10)이 특정 거리(DI) 발진구 방향(방향II)으로 밀려가게 된다(도 3참조)

이에 의해 상기 거리(DI)만큼의 확폭 예정 구간이 노출되는 것이다.

이후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 양 방향 액츄에이터(120)를 원래 위치로 복귀시키고 나서 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부(SG)를 배치한다.

이때, 반력부(SG)는 도시된 바와 같이 상기 S형 중압관(110)에 접하도록 설치되며, 예를 들어 상기 S형 중압관(110)의 내부 바닥면에 상기 반력부(SG)를 설치하되 상기 S형 중압관(110)내측면에 접하도록 설치되는 것도 가능하다.

이러한 상태에서 상기 양 방향 액츄에이터(120)가 상기 반력부(SG)를 가압하여, 상기 T형 중압관(130)이 S형 중압관(110)으로부터 발진구 방향(방향II)으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관(130)에 접하는 추진관 즉, 역방향 추진관(P10)을 발진구 방향(방향II)으로 추가 이동하여 상기 확폭 예정 구간을 노출하게 된다.

또한, 상기 반력부(SG)는 도시된 바와 같이 1차적으로 제1반력부(SG1)를 설치한 후 상기 액츄에이터(120)를 이용하여 T형 중압관(120)을 밀어낸 후, 2차적으로 제2반력부(SG2)를 상기 제1반력부(SG1)에 접하도록 설치하여 동일한 과정을 반복할 수 있고 이에 의해 소정의 길이에 해당하는 확폭 구간을 노출할 수 있다.

이러한 반력부(SG)는 상술한 바와 같이 상기 양 방향 액츄에이터(120)가 추가적으로 T형 중압관(130) 및 역방향 추진관(P10)을 발진구 방향(방향II)으로 밀어낼 수 있는 반력을 제공하기 위한 것으로서 이를 위해 터널 공사에서 널리 사용되는 세그먼트(segment)를 이용하는 것도 가능하다.

물론 상기 반력부(SG)는 양 방향 액츄에이터(120)에 반력을 제공하는 것을 목적으로 하는 바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 반력부(SG)가 다른 구성을 이용하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

또한, 상기 양 방향 액츄에이터(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 T형 중압관(130)의 내부에 원주 방향으로 다수 개 설치하는 것도 가능하며, 이를 위해 상술한 바와 같이 T형 중압관 본체(131)와 내벽(133)사이의 공간(132)에 상기 양 방향 액츄에이터(120)를 원주 방향으로 다수 개 설치하는 것도 가능하다.

이때, 상기 반력부(SG)는 도 6에 도시된 바와 같이 S형 중압관(110)의 바닥부에 접하도록 설치하는 것도 가능하다.

따라서 상기 다수 개의 양 방향 액츄에이터(120) 중 상기 반력부(SG)에 접하는 일부의 액츄에이터(120B)만이 작동되도록 하고 상기 반력부(SG)에 접하지 않는 나머지 액츄에이터(120A)는 작동되지 않도록 하는 것도 가능하다.

이러한 본 발명에 의해 확폭 예정 구간을 노출한 후 도 7에 도시된 바와 같이 확폭된 구간을 굴착할 수 있다. 즉, 공지의 굴착 장치에 의해 굴착된 면이 G1이라면 확폭된 굴착면이 G2로 굴착되어 후술되는 바와 같이 필요한 구조물을 설치할 수 있다.

도 8 내지 도 14를 참조하여 상술한 본 발명의 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법(S100)에 대해 설명한다.

우선, 특정 개수의 추진관과 일 방향 중압관을 발진구에서 도달구방향(방향 I)으로 배치한 후 상기 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하는 단계(S110,이하 제1단계라 함)를 수행한다.

예를 들어, 도 8에 도시된 실시예의 경우 3개의 추진관(P1,P2,P3)와 종래에 사용된 일 방향 중압관(D1)(도 2참조)를 발진구(GI)에서 도달구(GO)방향(방향 I)으로 배치하여 추진한다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 추가적인 추진관(P4,P5,P6)과 종래의 중압관(D2)을 설치하여 추진하는 것도 가능하다.

이후, 확폭 예정 구간(H)에 배치되는 또 다른 특정 개수의 추진관과 역추진 방식의 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치하는 단계(S120,이하 제2단계라 함)를 수행한다.

즉, 본 실시예의 경우 상기 종래의 중압관(D2)의 발진구(GI)방향(방향 II)에 추가적인 추진관(P7,P8,P9)와 본 발명의 역추진 방식의 중압관(100A)을 설치하여 추진하는 것이다.

이때, 상기 중압관(100A)의 S형 중압관(110, 도 3참조)을 도달구 방향(방향 I)으로 배치하고 T형 중압관(130, 도 3참조)을 발진구 방향(방향 II)으로 배치하며, 상기 추진관(P7,P8,P9)을 도달구 방향(방향 I)으로 추진한다.

이와 같은 제1단계(S110) 및 제2단계(S120)에 의해 굴진을 완료하게 된다.

한편, 상기 추진관은 종래의 중압관(D1,D2)에 의해서도 도달구(GO)방향으로 추진되는 것도 가능하고 본 발명의 중압관(100)에 의해서도 추진되는 것도 가능하다.

즉, 추진관을 추진하는 과정에서는 도 5의 경우 순방향 추진관(P9)이 고정되어 있지 않고 역방향 추진관(P10)이 고정되어 있으므로 본 발명의 양 방향 액츄에이터(120)가 S형 중압관(110)을 도달구 방향(방향I)로 밀어서 추진할 수 있는 것이며 반대로 역추진 가능함은 이미 설명한 바와 같다.

이와 같이 추진관 및 종래의 중압관을 이용하여 추진하는 기술 자체는 앞서 언급된 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 역추진 방식의 중압관(100)이 2개(100A,100B) 배치되는 것도 가능하며, 이는 하나의 중압관(100)에 의해 많은 개수의 추진관을 역추진하는 것이 어려울 수 있으므로 이를 분산하기 위해 복수 개의 중압관(100)을 설치한 것이다.

이상 설명한 바와 같은 제1단계(S110) 및 제2단계(S120)에 의해 추진이 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 S형 중압관(110)을 가압하여 T형 중압관(130)이 S형 중압관(110)으로부터 발진구(GI) 방향으로 분리되도록 하는 한편 상기 T형 중압관(130)에 접하는 추진관(P)을 발진구(GI) 방향으로 이동하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계(S130,이하 제3단계라 함)를 수행한다.

즉, 앞서 설명한 바와 같이 상기 제3단계(S130)에 의해 양 방향 액츄에이터가 S형 중압관(110)을 밀면 그 반력에 의해 T형 중압관(130)이 발진구(GI) 방향으로 밀려가고 이에 의해 추진관 즉, 도 9에 도시된 실시예의 경우 P10 내지 P15의 추진관과 그 사이에 배치되는 중압관(100B)이 발진구(GI)으로 밀려가서 확폭 예정 구간이 노출된다.

이때, 상기 제3단계(S130)에 의해 발진구(GI)에 가장 인접해 있는 추진관(P16)이 발진구(GI)로 밀려가므로 이를 회수하는 단계(S140,이하 제4단계라 함)를 수행한다.

즉, 상기 제3단계(S130)에 의해 추진관 1개에 해당하는 거리만큼 확폭 예정 구간을 노출하고 제4단계(S140)에 의해 밀려난 추진관을 회수하는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이 추진관을 회수할 수 있고 종래와 같이 파쇄할 필요가 없으므로 작업의 효율을 향상시킬 수 있음은 물론 작업 환경 또한 개선할 수 있는 것이다.

한편, 상기 제4단계(S140) 수행 후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 양 방향 액츄에이터(120)를 원래 위치로 복귀시키고 나서, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부(SG)를 배치하되, 상기 반력부(SG)를 상기 S형 중압관(110)에 접하도록 설치하는 단계(S150, 이하 제5단계라 함)를 설치한다.

즉, 본 발명의 액츄에이터(120)는 양 방향 구동 가능하므로 도 3에 도시된 바와 같이 액츄에이터(120)를 발진구 방향(방향II)로 후진하여 원 위치로 복귀하는 것이다.

이후 도 9에 도시된 바와 같이 반력부(SG)를 상기 S형 중압관(110)에 설치하게 된다.

한편, 상기 제5단계(S150)수행 후, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 양 방향 액츄에이터가 상기 반력부(SG)를 가압하여, 상기 T형 중압관(130)이 S형 중압관(110)으로부터 발진구(GI) 방향으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관(130)에 접하는 추진관(P10)을 발진구(GI) 방향으로 추가 이동하여 상기 확폭 예정 구간을 노출하는 단계(S160, 이하 제6단계라 함)를 수행한다.

이때, 상기 제6단계(S160)에 의해 추가적으로 추진관이 역추진 즉, 발진구(GI) 방향으로 이동하므로 상기 발진구(GI)에 인접하는 또 다른 추진관(P15)을 회수하는 단계(S170, 이하 제7단계라 함)를 수행한다.

이와 같은 제7단계(S170)의 수행 후, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 반력부(SG)를 회수하여 확폭 예정 구간(H)을 노출하는 단계(S180, 이하 제8단계라 함)를 수행하여 최종적으로 확폭 예정 구간(H)을 노출하게 된다.

한편, 상기 제8단계(S180) 수행 후, 상기 확폭 예정 구간을 확대 굴착하고 나서 상기 확대 굴착된 확폭 예정 구간에 구조물을 설치하여 최정적으로 터널을 시공하게 된다.

한편, 도 10 내지 도 12에서는 반력부(SG)를 최종적으로 4개(SG1,SG2,SG3,SG4)를 설치하여 확폭 예정 구간(H)을 노출하는 과정이 도시되어 있으며 도 13에서는 최종 반력부(SG4)부터 회수하는 것이 도시되어 있으나 이는 상술한 본 발명의 단계를 반복 실시하는 관계로 중복되는 설명은 생략한다.

또한, 도 8 내지 도 12에 도시된 실시예의 경우 본 발명의 중압관을 2개(100A,100B)를 설치한 후 상기 중압관(100A)은 S형 중압관(110)과 T형 중압관(130)이 상호 분리되도록 하여 추진관을 역추진하되 나머지 중압관(100B)은 그대로 반출되도록 하는 것도 가능하다.

이때, 상기 상호 분리되는 중압관(100A)은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 상기 T형 중압관(130)을 먼저 반출한 후 S형 중압관(110)을 반출하는 것도 가능하다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 역추진 방식의 중압관 110 : S형 중압관
120 : 양 방향 액츄에이터 130 : T형 중압관

Claims (8)

1. T형 중압관 일 측에 설치되어 S형 중압관 방향으로 전후진하는 양 방향 액츄에이터를 포함하는 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법으로서,
   특정 개수의 추진관과 일 방향 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치한 후 상기 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하는 단계와,
   확폭 예정 구간에 배치되는 또 다른 특정 개수의 추진관과 역추진 방식의 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치하되, 상기 S형 중압관을 도달구 방향으로 배치하고 T형 중압관을 발진구방향으로 배치하며, 상기 또 다른 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하여 굴진을 완료하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터가 상기 S형 중압관을 가압하여 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 분리되도록 하는 한편 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 이동하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 발진구에 인접하는 추진관을 회수하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터를 원래 위치로 복귀시키고 나서, 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부를 배치하되, 상기 반력부를 상기 S형 중압관에 접하도록 설치하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터가 상기 반력부를 가압하여, 상기 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 추가 이동하여상기 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 발진구에 인접하는 또 다른 추진관을 회수하는 단계와,
   상기 반력부를 회수하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 확폭 예정 구간을 확대 굴착하는 단계와,
   상기 확대 굴착된 확폭 예정 구간에 구조물을 설치하는 단계를 포함하는 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법.
2. T형 중압관 일 측에 설치되어 S형 중압관 방향으로 전후진하는 양 방향 액츄에이터를 포함하고, 상기 T형 중압관은 중공의 원통형상을 가지는 T형 중압관 본체와, 상기 T형 중압관 본체의 내측에 형성되는 것으로서 중공의 원통 형상을 가지는 내벽을 포함하고, 상기 T형 중압관 본체와 내벽사이에 상기 양 방향 액츄에이터가 원주 방향으로 다수 개 설치되는 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법으로서,
   특정 개수의 추진관과 일 방향 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치한 후 상기 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하는 단계와,
   확폭 예정 구간에 배치되는 또 다른 특정 개수의 추진관과 역추진 방식의 중압관을 발진구에서 도달구 방향으로 배치하되, 상기 S형 중압관을 도달구 방향으로 배치하고 T형 중압관을 발진구방향으로 배치하며, 상기 또 다른 특정 개수의 추진관을 도달구 방향으로 추진하여 굴진을 완료하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터가 상기 S형 중압관을 가압하여 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 분리되도록 하는 한편 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 이동하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 발진구에 인접하는 추진관을 회수하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터를 원래 위치로 복귀시키고 나서, 상기 노출된 확폭 예정 구간에 반력부를 배치하되, 상기 반력부를 상기 S형 중압관에 접하도록 설치하는 단계와,
   상기 양 방향 액츄에이터가 상기 반력부를 가압하여, 상기 T형 중압관이 S형 중압관으로부터 발진구 방향으로 추가적으로 이동하도록 함에 의해 상기 T형 중압관에 접하는 추진관을 발진구 방향으로 추가 이동하여상기 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 발진구에 인접하는 또 다른 추진관을 회수하는 단계와,
   상기 반력부를 회수하여 확폭 예정 구간을 노출하는 단계와,
   상기 확폭 예정 구간을 확대 굴착하는 단계와,
   상기 확대 굴착된 확폭 예정 구간에 구조물을 설치하는 단계를 포함하는 역추진 방식의 중압관을 이용하여 세미쉴드 터널을 시공하는 방법.
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