KR101629291B1

KR101629291B1 - 파형강판 터널의 시공방법

Info

Publication number: KR101629291B1
Application number: KR1020150130128A
Authority: KR
Inventors: 이종화; 김문겸; 손희준
Original assignee: 평산에스아이 주식회사; 청암건업 주식회사
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2016-06-21

Abstract

본 발명은 저판(411), 외판(412), 내판(413)을 구비하고 상측이 개구된 "ㄷ"자형 채널(410)과, 상기 채널(410)의 저판(411)에서 하측으로 연장형성된 스터드(420)를 구비한 결합부재(400)를 준비하는 결합부재 준비단계; 철근 콘크리트에 의해 벽체(200)를 설치하되, 상기 벽체(200)의 상부에 상기 결합부재(400)를 결합하여, 상기 스터드(420)는 상기 벽체(200)에 매설되고, 상기 채널(410)은 상기 벽체(200)의 상부로 노출되도록 하는 벽체 설치단계; 다수의 파형강판을 조립하여, 종단면이 파형을 이루도록 아치 구조의 파형강판 조립체(100)를 형성하는 파형강판 조립단계; 상기 파형강판 조립체(100)의 일단을 상기 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하는 파형강판 조립체 설치단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법을 제시함으로써, 파형강판과 벽체의 결합이 견고하면서도 간편한 시공이 가능하도록 한다.

Description

파형강판 터널의 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL USING CORRUGATED STEEL PLATE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 파형강판 터널의 시공방법에 관한 것이다.

파형강판 터널 구조물은 콘크리트 터널 구조물에 비해, 자중이 작고 시공성이 우수하며 공기, 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있으므로, 개착식 터널 구조물로서의 적용이 활발히 연구되고 있다.

이러한 파형강판은 종단면이 파형을 이루도록 형성되므로, 그 단부와 결합하는 부위를 견고하면서도 간편하게 시공하기 위한 방법에 관한 연구가 필요하다.

그런데, 현재까지 이러한 시공방법에 관한 연구가 제대로 이루어지지 않고 있다는 문제가 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 파형강판과 벽체의 결합이 견고하면서도 간편한 시공이 가능하도록 하는 파형강판 터널의 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 저판(411), 외판(412), 내판(413)을 구비하고 상측이 개구된 "ㄷ"자형 채널(410)과, 상기 채널(410)의 저판(411)에서 하측으로 연장형성된 스터드(420)를 구비한 결합부재(400)를 준비하는 결합부재 준비단계; 철근 콘크리트에 의해 벽체(200)를 설치하되, 상기 벽체(200)의 상부에 상기 결합부재(400)를 결합하여, 상기 스터드(420)는 상기 벽체(200)에 매설되고, 상기 채널(410)은 상기 벽체(200)의 상부로 노출되도록 하는 벽체 설치단계; 다수의 파형강판을 조립하여, 종단면이 파형을 이루도록 아치 구조의 파형강판 조립체(100)를 형성하는 파형강판 조립단계; 상기 파형강판 조립체(100)의 일단을 상기 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하는 파형강판 조립체 설치단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법을 제시한다.

상기 채널(410)에서, 상기 외판(412)은 상기 내판(413)에 비해 상측으로 길게 형성된 것이 바람직하다.

상기 스터드(420)는 상기 채널(410)의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수가 형성된 것이 바람직하다.

상기 스터드(420)의 하단에는 절곡부(421)가 형성되고, 상기 절곡부(421)는 상기 벽체(200)의 내부 철근조립체(201)에 걸리도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 벽체(200)는, 상기 채널(410)의 외판(412)과 접촉하도록 형성된 돌출벽체(210); 상기 채널(410)의 저판(411)과 접촉하도록 형성된 본벽체(220);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 돌출벽체(210)에는 매설너트(310)가 설치되고, 상기 채널(410)의 외판에는 결합공이 형성되며, 상기 파형강판 조립체 설치단계는, 상기 파형강판의 결합공 및 상기 채널(410)의 결합공을 공통으로 관통하여 설치되는 볼트(311)를 상기 매설너트(310)에 결합하는 것이 바람직하다.

상기 파형강판 조립체(100)는, 외부 파형강판(110); 상기 외부 파형강판(110)의 내부에 결합함과 아울러, 하단이 상기 외부 파형강판(110)에 비해 길게 형성된 내부 파형강판(120); 상기 외부 파형강판(110)의 하부와 상기 내부 파형강판(120)의 하부 사이 영역에 형성된 단차부(130);를 포함하여 구성되고, 상기 파형강판 조립체 설치단계는, 상기 내부 파형강판(120)의 일단이 상기 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하도록 함과 아울러, 상기 외부 파형강판(110)의 일단이 상기 돌출벽체(210)의 상면에 접촉하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 파형강판 조립체(100)는, 상기 외부 파형강판(110)의 내측 돌출부(111)와, 상기 내부 파형강판(120)의 외측 돌출부(121)가 상호 결합한 것이 바람직하다.

지반을 굴착하여 터널 설치부를 형성하는 단계; 상기 터널 설치부에 대하여, 상기 결합부재 준비단계 내지 파형강판 조립체 설치단계를 실시하는 단계; 상기 파형강판 조립체(100)의 측부 및 상부를 토사에 의해 충전하여 상부토체(1)를 형성하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 파형강판과 벽체의 결합이 견고하면서도 간편한 시공이 가능하도록 하는 파형강판 터널의 시공방법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 결합부재의 제1 실시예의 사시도.
도 2,3은 시공방법의 제1 실시예의 공정도.
도 4는 터널 구조물의 종단면도.
도 5는 파형강판 조립체의 측면도.
도 6은 파형강판 조립체의 단면도.
도 7은 시공방법의 제2 실시예의 공정도.
도 8은 시공방법의 제3 실시예의 공정도.
도 9는 결합부재의 제2 실시예의 사시도.
도 10,11은 시공방법의 제4 실시예의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 파형강판 터널의 시공방법은 기본적으로 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.

저판(411), 외판(412), 내판(413)을 구비하고 상측이 개구된 "ㄷ"자형 채널(410)과, 채널(410)의 저판(411)에서 하측으로 연장형성된 스터드(420)를 구비한 결합부재(400)를 준비한다(도 1,9).

철근 콘크리트에 의해 벽체(200)를 설치하되, 벽체(200)의 상부에 결합부재(400)를 결합하여, 스터드(420)는 벽체(200)에 매설되고, 채널(410)은 벽체(200)의 상부로 노출되도록 한다(도 2,10).

다수의 파형강판을 조립하여, 종단면이 파형을 이루도록 아치 구조의 파형강판 조립체(100)를 형성하고, 파형강판 조립체(100)의 일단을 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합한다(도 3,11).

즉, 아치 구조의 파형강판 조립체(100)를 형성하고, 그 일단이 벽체(200)의 상부에 결합한 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 끼움결합하도록 한 것이다.

만약, 결합부재(400)의 채널(410)의 저판(411)에 볼트결합구조에 의한 다수의 앵커가 결합한 구조를 취하는 경우, 저판(411)의 상면에 다수의 볼트머리(10)가 돌출된 구조가 된다.

이에 대하여 파형강판 조립체(100)를 결합하는 경우, 파형강판과 볼트머리(10)의 저촉을 방지하기 위해서는, 파형강판의 파형 사이 영역마다 볼트머리(10)가 위치하도록 하여야 한다.

그러나, 실제 현장에서는 파형강판의 탄성변형 기타 예기치 못한 현장상황으로 인하여, 파형강판과 볼트머리(10)의 저촉이 발생하게 되므로, 저촉이 발생한 부위(a)의 파형강판을 절취해내야 함에 따라 많은 시공상의 불편을 감수하여야 한다(도 4).

이에 비해, 본원에 의한 시공방법을 적용하는 경우, 채널(410)의 저판(411)에 스터드(420)가 하측으로 연장형성된 결합부재(400)를 벽체(200) 상부에 설치하여 사용하므로, 채널(410)의 저판(411)의 상면에 아무런 돌출구조가 형성되지 않는다.

따라서 단지 파형강판 조립체(100)를 채널(410)의 상측 개구에 끼움결합하기만 하면 되고, 위와 같은 아무런 후속작업이 필요없으므로 우수한 시공성을 얻을 수 있다.

채널(410)에서, 외판(412)이 내판(413)에 비해 상측으로 길게 형성되는 경우(내판(413)이 더 짧게 형성되는 경우), 채널(410)의 상측 개구에 대한 파형강판 조립체(100)의 끼움결합작업을 더욱 편리하게 할 수 있다는 장점이 추가된다(도 1).

스터드(420)는 채널(410)의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수가 형성되는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.

스터드(420)의 하단에 절곡부(421)가 형성되고, 절곡부(421)는 벽체(200)의 내부 철근조립체(201)에 걸리도록 설치하는 경우, 더욱 안정적인 구조를 얻을 수 있다.

벽체(200)는, 채널(410)의 외판(412)과 접촉하도록 형성된 돌출벽체(210); 채널(410)의 저판(411)과 접촉하도록 형성된 본벽체(220);를 포함하는 구조를 취하는데, 여기서 돌출벽체(210)는 채널(410)의 외판(412) 및 파형강판 조립체(100)의 외측을 견고하게 지지하는 역할을 수행한다.

돌출벽체(210)에는 매설너트(310)가 설치되고, 채널(410)의 외판에는 결합공이 형성되며, 상기 파형강판 조립체 설치단계는, 파형강판의 결합공 및 채널(410)의 결합공을 공통으로 관통하여 설치되는 볼트(311)를 매설너트(310)에 결합하는 공정을 포함하는 경우, 파형강판 조립체(100)를 돌출벽체(210)에 견고하게 고정할 수 있다는 효과가 추가된다(도 3).

파형강판 조립체(100)는 다수의 파형강판을 일렬로 조립한 구조를 적용할 수도 있고, 외부 파형강판(110); 외부 파형강판(110)의 내부에 결합함과 아울러, 하단이 외부 파형강판(110)에 비해 길게 형성된 내부 파형강판(120);을 포함하는 이열 조립구조를 적용할 수도 있으며, 후자는 전자에 비해 더욱 큰 강도가 요구되는 경우 사용된다.

후자에 대하여 본 발명을 적용하는 경우, 외부 파형강판(110)의 하부와 내부 파형강판(120)의 하부 사이 영역에 단차부(130)를 형성하고, 상기 파형강판 조립체 설치단계는, 내부 파형강판(120)의 일단이 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하도록 함과 아울러, 외부 파형강판(110)의 일단이 돌출벽체(210)의 상면에 접촉하도록 하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다(도 5,7).

여기서 파형강판 조립체(100)는, 외부 파형강판(110)의 내측 돌출부(111)와, 내부 파형강판(120)의 외측 돌출부(121)가 상호 결합한 구조를 적용하는 것이 구조적 안정성을 위하여 더욱 바람직하다(도 6).

본 발명의 시공방법에 의한 파형강판 터널은 지상구조물, 지중구조물에 모두 적용할 수 있으며, 지중구조물에 적용하는 경우에는 다음과 같은 개착식 공법에 의해 구현할 수 있다.

지반을 굴착하여 터널 설치부를 형성하고, 터널 설치부에 대하여, 결합부재 준비단계 내지 파형강판 조립체 설치단계를 실시하여 파형강판 구조물을 형성한다.

이후, 파형강판 조립체(100)의 측부 및 상부를 토사에 의해 충전하여 상부토체(1)를 형성함으로써, 파형강판 터널을 형성한다(도 8).

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

100 : 파형강판 조립체 110 : 외부 파형강판
111 : 내측 돌출부 120 : 내부 파형강판
121 : 외측 돌출부 130 : 단차부
200 : 벽체 201 : 철근조립체
210 : 돌출벽체 220 : 본벽체
310 : 매설너트 311 : 볼트
400 : 결합부재 411 : 저판
412 : 외판 413 : 내판
420 : 스터드 421 : 절곡부

Claims

저판(411), 외판(412), 내판(413)을 구비하고 상측이 개구된 "ㄷ"자형 채널(410)과, 상기 채널(410)의 저판(411)에서 하측으로 연장형성된 스터드(420)를 구비함과 아울러, 상기 채널(410)의 저판(411)의 상면에 아무런 돌출구조가 형성되지 않은 결합부재(400)를 준비하는 결합부재 준비단계;
철근 콘크리트에 의해 벽체(200)를 설치하되, 상기 벽체(200)의 상부에 상기 결합부재(400)를 결합하여, 상기 스터드(420)는 상기 벽체(200)에 매설되고, 상기 채널(410)은 상기 벽체(200)의 상부로 노출되도록 하는 벽체 설치단계;
다수의 파형강판을 조립하여, 종단면이 파형을 이루도록 아치 구조의 파형강판 조립체(100)를 형성하는 파형강판 조립단계;
상기 파형강판 조립체(100)의 일단을 상기 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하는 파형강판 조립체 설치단계;를 포함하고,
상기 스터드(420)는 상기 채널(410)의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수가 형성되며,
상기 벽체(200)는,
상기 채널(410)의 외판(412)과 접촉하도록 형성된 돌출벽체(210);
상기 채널(410)의 저판(411)과 접촉하도록 형성된 본벽체(220);를 포함하며,
상기 파형강판 조립체(100)는,
외부 파형강판(110);
상기 외부 파형강판(110)의 내부에 결합함과 아울러, 하단이 상기 외부 파형강판(110)에 비해 길게 형성된 내부 파형강판(120);
상기 외부 파형강판(110)의 하부와 상기 내부 파형강판(120)의 하부 사이 영역에 형성된 단차부(130);를 포함하여 구성되고,
상기 파형강판 조립체 설치단계는,
상기 내부 파형강판(120)의 일단이 상기 결합부재(400)의 채널(410)의 상측 개구에 결합하도록 함과 아울러, 상기 외부 파형강판(110)의 일단이 상기 돌출벽체(210)의 상면에 접촉하도록 하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 채널(410)에서, 상기 외판(412)은 상기 내판(413)에 비해 상측으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스터드(420)의 하단에는 절곡부(421)가 형성되고, 상기 절곡부(421)는 상기 벽체(200)의 내부 철근조립체(201)에 걸리도록 설치하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 돌출벽체(210)에는 매설너트(310)가 설치되고, 상기 채널(410)의 외판에는 결합공이 형성되며,
상기 파형강판 조립체 설치단계는,
상기 파형강판의 결합공 및 상기 채널(410)의 결합공을 공통으로 관통하여 설치되는 볼트(311)를 상기 매설너트(310)에 결합하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 파형강판 조립체(100)는,
상기 외부 파형강판(110)의 내측 돌출부(111)와, 상기 내부 파형강판(120)의 외측 돌출부(121)가 상호 결합한 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.
제1항, 제2항, 제4항, 제6항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
지반을 굴착하여 터널 설치부를 형성하는 단계;
상기 터널 설치부에 대하여, 상기 결합부재 준비단계 내지 파형강판 조립체 설치단계를 실시하는 단계;
상기 파형강판 조립체(100)의 측부 및 상부를 토사에 의해 충전하여 상부토체(1)를 형성하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널의 시공방법.