KR101636261B1 - Pipe roof tunnel construction method using guide beam and protrusion-type steel rib which enables pressurization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe multi-stage tunnel construction method using a press-able protrusion-type steel support and a guide beam.
종래에는 터널의 갱문부나 토피가 얕은 터널의 경우, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 구축하고자 하는 터널의 외주에 소구경이나 대구경의 강관을 적정 간격으로 삽입하고 그라우팅을 실시하여 상기 강관들을 지반과 일체가 되도록 형성한 후, 터널을 단계별로 굴진하면서 그 내면을 H형강이나 격자지보 등의 강지보재로 지보하여 터널을 굴착하였다.As shown in FIGS. 1A and 1B, in the case of a tunnel with a shallow tunnel portion or a shallow tunnel, a small diameter or large diameter steel pipe is inserted at an appropriate interval on the outer circumference of a tunnel to be constructed and grouting is performed, And the tunnel was pierced step by step, and the inner surface of the tunnel was supported by a steel support such as H-shaped beam or lattice support to excavate the tunnel.
그러나 상기 종래기술은 터널의 외주에 강관다단의 시공시 강관을 삽입하기 위한 천공의 정밀도가 시공오차 등으로 인해 저하되어, 터널의 내부에는 외부와 달리 강관이 일정한 간격으로 정렬되지 않고 불규칙하게 배열되므로 보강효과가 감소하였다.However, in the above-mentioned prior art, the precision of the perforation for inserting the steel pipe during the installation of the multi-end steel pipe in the outer circumference of the tunnel is deteriorated due to the installation error and the like, and the steel pipes are arranged irregularly The reinforcement effect decreased.
또한, 터널의 외주에 천공작업시 장거리 천공이 불가능하므로 터널을 보강할 수 있는 강관의 길이에도 한계가 있었다.In addition, since it is not possible to drill a long distance in the perforation operation on the outer circumference of the tunnel, there is a limit in the length of the steel pipe which can reinforce the tunnel.
또한, 터널의 내면에 강지보재의 시공시 강관과 강지보재가 상호 분리된 구조로 시공되므로 보강효과가 현저히 감소하였다.In addition, reinforcing effect was remarkably reduced because the steel pipe and the steel material were separated from each other during construction of the steel pipe support on the inner surface of the tunnel.
또한, 터널의 내면을 강지보재로 지보시 강지보재는 단순 이음구조로 시공되므로 설치 후 축방향으로 가압할 수가 없어 강관과 굴착된 터널의 내면에 밀착 시공이 불가능하다. 따라서 상기 강지보재는 강관과 굴착된 터널의 내면을 견고하게 지지할 수 없으며, 이에 낙반 및 여굴이 과다해지고 지보효과가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, when the inner surface of the tunnel is supported by the steel support, the steel support is constructed with a simple joint structure, so it can not be pressed in the axial direction after the installation, and the steel pipe and the inner surface of the excavated tunnel can not be tightly installed. Therefore, the steel pipe can not firmly support the inner surface of the steel pipe and the excavated tunnel.
상기한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명은 터널의 갱문부를 수직방향으로 절취하여 가이드빔을 설치하고 상기 가이드빔의 길이방향을 따라 적정 간격으로 삽입공들을 천공함으로써, 삽입공의 천공 정밀도가 향상되어 강관들을 터널의 내부에서도 일정한 간격으로 설치할 수 있고, 장거리 천공이 가능해져 터널을 충분한 길이의 강관으로 보강을 할 수 있으므로 터널의 보강효과가 증대되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a guide beam is cut by vertically cutting a tunnel mouth portion of a tunnel, and puncturing accuracy of the insertion hole is improved by puncturing the insertion holes at appropriate intervals along the longitudinal direction of the guide beam Since the steel pipes can be installed at regular intervals in the inside of the tunnel, and the tunnel can be reinforced with a sufficient length of steel pipe due to the long hole, it is possible to pressurize the projected steel pipe supporting member, And to provide a multi-tier tunnel construction method.
또한, 가이드빔을 강관들의 단부에 견고히 결합함으로써, 터널의 갱문부의 보강효과가 증대되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.Also, it is intended to provide a method of constructing a multi-stage steel pipe tunnel by using a protruding steel support member and a guide beam which can pressurize the guide beam to an end portion of the steel pipe to increase the reinforcing effect of the tunnel portion.
또한, 강지보재에 돌기부를 형성하여 강관들이 강지보재의 돌기부들의 사이사이에 견고히 지지되게 함으로써, 터널의 보강효과가 증대되고 낙반이나 여굴이 방지되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.Also, since the projections are formed in the steel support to firmly support the steel pipes between the projections of the steel support, the reinforcing effect of the tunnel is enhanced, and the projected steel supports can be pressurized to prevent fall- And to provide a multi-tier tunnel construction method.
또한, 강지보재를 복수로 분리하여 강지보재들의 분리된 지점 및/또는 단부에 스크류잭을 설치하고 스크류잭을 작동시켜 강지보재들을 축방향으로 가압하여 방사방향으로 확장함으로써, 터널의 보강효과가 증대되고, 낙반 및 여굴이 방지되며, 터널의 링폐합효과가 극대화되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.Further, by dividing the steel backing material into a plurality of pieces to provide a screw jack at a separate point and / or an end portion of the steel backing material and operating the screw jack to press the steel backing material axially and expanding in the radial direction, The present invention is to provide a method of constructing a steel pipe multi-stage tunnel using a projection beam and a guide beam capable of being pressurized so that a fall-off and excavation is prevented, and the ring closing effect of the tunnel is maximized.
또한, 강관의 그라우팅구멍들을 후방으로 경사지게 형성함으로써, 강관의 삽입시 돌이나 모래 등에 의한 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.It is also intended to provide a method for constructing a steel pipe multistage tunnel using a projection beam and a guide beam capable of being pressurized so as to prevent clogging of grouting holes caused by stones, sand, or the like when the steel pipe is inserted, by forming the grouting holes of the steel pipe to be inclined rearward .
또한, 강관의 그라우팅구멍을 내광외협으로 형성함으로써, 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a method of constructing a steel pipe multi-stage tunnel using a projection beam and a guide beam capable of being pressurized so as to prevent clogging of a grouting hole by forming a grouting hole of a steel pipe as an endowment.
또한, 강관의 그라우팅구멍의 외측에 둘레방향으로 다수의 절개홈을 형성함으로써, 그라우팅구멍에 돌 등이 끼이더라도 절개홈을 통해서 그라우트재가 분출됨에 따라 끼인 돌 등을 방출할 수 있어 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 제공하고자 한다.In addition, by forming a plurality of cutout grooves in the circumferential direction outside the grouting holes of the steel pipe, even if stones are caught in the grouting holes, the grout material can be ejected through the cutout grooves, And a method of constructing a steel pipe multi-stage tunnel using a guide beam.
본 발명의 일례에 따른 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법은, 터널 구축 공법에 있어서, 갱문부를 수직방향으로 절취하는 1단계; 상기 절취된 갱문부에 터널형상의 가이드빔을 설치하는 2단계; 상기 가이드빔의 길이방향을 따라 일정 간격으로, 상기 터널의 진행방향과 나란하게 삽입공들을 천공하는 3단계; 상기 삽입공들에 그라우팅구멍들이 형성된 강관들을 삽입 설치하는 4단계; 상기 강관들에 그라우트재를 주입하여 상기 강관 및 상기 강관의 주변을 그라우팅하는 5단계; 및 상기 터널의 내부를 굴착하면서 강지보재들을 설치하여 상기 강관들을 지지하는 6단계;를 포함할 수 있다.A method of constructing a multi-tiered steel pipe construction using a press-able protrusion-type steel support and a guide beam according to an embodiment of the present invention is a tunnel construction method comprising: a first step of vertically cutting a gantry part; A second step of installing a tunnel-shaped guide beam on the cut gate portion; (B) puncturing the insertion holes at regular intervals along the longitudinal direction of the guide beam in parallel with the traveling direction of the tunnel; A fourth step of inserting steel tubes having grouting holes formed in the insertion holes; Grouting the periphery of the steel pipe and the steel pipe by injecting a grout material into the steel pipes; And supporting the steel pipes by installing steel supports while excavating the inside of the tunnel.
또한, 상기 6단계는 상기 강지보재들 중 일부는 복수로 분리하고, 상기 강지보재들의 분리된 지점 및/또는 단부에 스크류잭을 설치하며, 상기 스크류잭을 작동시켜 상기 강지보재들을 축방향으로 가압하는 과정을 포함하여, 상기 강지보재들이 방사방향으로 확장되어 상기 강관과 상기 굴착된 터널의 내면을 견고하게 지지할 수 있다.In the step 6, a part of the steel support members are divided into a plurality of pieces, a screw jack is installed at a separate point and / or an end of the steel support members, and the screw supports are operated to press the steel support members in the axial direction The steel supports extend radially so as to firmly support the steel pipe and the inner surface of the excavated tunnel.
또한, 상기 6단계 이후, 상기 6단계에서의 터널 내부의 굴착 된 부분의 하부를 추가 굴착하면서, 상기 강지보재들의 하측에 하측강지보재들을 설치하며, 상기 하측강지보재들 중 일부는 스크류잭을 함께 설치하고, 상기 스크류잭을 작동시켜 상기 강지보재와 상기 하측강지보재를 축방향으로 가압하는 7단계를 더 포함할 수 있다.After the step 6, the lower part of the lower steel supporting members is installed on the lower side of the steel supporting members while the lower part of the excavated part inside the tunnel is further excavated in the step 6, and a screw jack And then operating the screw jack to press the steel support and the lower steel support in the axial direction.
또한, 상기 가이드빔에는 그 중심선을 따라 관통공들을 형성하고, 상기 삽입공들은 상기 관통공들의 위치에 천공하며, 상기 강관들은 상기 관통공들을 통해 상기 삽입공들로 삽입할 수 있다.In addition, the guide beams may have through holes formed along the center line thereof, the insertion holes may be drilled at the positions of the through holes, and the steel pipes may be inserted into the insertion holes through the through holes.
또한, 상기 강지보재들 중 일부는 상기 강관들이 위치하는 사이사이에 돌기부들이 형성되고, 상기 돌기부들은 상기 강관들을 양측에서 견고히 지지할 수 있다.In some of the steel supports, protrusions are formed between the positions of the steel pipes, and the protrusions can firmly support the steel pipes on both sides.
또한, 상기 강관들의 단부에는 나사가 형성되고, 상기 나사에는 너트들이 체결되어, 상기 가이드빔이 상기 강관들의 단부에 견고히 결합될 수 있다.Further, a screw is formed at an end of the steel pipes, and the nuts are fastened to the screw, so that the guide beam can be firmly coupled to the end of the steel pipes.
또한, 상기 그라우팅구멍들은 상기 강관들의 상반부에만 형성되어 상기 그라우팅은 주로 상기 강관들의 상반부쪽으로 실시되게 할 수 있다.Further, the grouting holes may be formed only on the upper half of the steel pipes, and the grouting may be performed mainly on the upper half of the steel pipes.
또한, 상기 그라우팅구멍들은 내광외협일 수 있다.In addition, the grouting holes may be outer light-tight.
또한, 상기 그라우팅구멍들은 외측에 복수의 절개부가 형성될 수 있다.In addition, the grouting holes may have a plurality of cutouts formed on the outer side thereof.
또한, 상기 그라우팅구멍들은 후방으로 경사지게 형성될 수 있다.Further, the grouting holes may be inclined rearward.
본 발명을 통해, 터널의 갱문부를 수직방향으로 절취하여 가이드빔을 설치하고 상기 가이드빔의 길이방향을 따라 적정 간격으로 삽입공들을 천공함으로써, 삽입공의 천공 정밀도가 향상되어 강관들을 터널의 내부에서도 일정한 간격으로 설치할 수 있고, 장거리 천공이 가능해져 터널을 충분한 길이의 강관으로 보강을 할 수 있으므로 터널의 보강효과가 증대되는 효과를 제공할 수 있다.By inserting the guide beam in the vertical direction of the tunnel mouth of the tunnel and puncturing the inserting holes at appropriate intervals along the longitudinal direction of the guide beam, the puncturing precision of the inserting hole is improved, The tunnel can be installed at regular intervals, and the tunnel can be pierced by a long distance. Thus, the tunnel can be reinforced with a steel pipe having a sufficient length, thereby providing an effect of enhancing the reinforcing effect of the tunnel.
또한, 가이드빔을 강관들의 단부에 견고히 결합함으로써, 터널의 갱문부의 보강효과가 증대되는 효과를 제공할 수 있다.In addition, by firmly coupling the guide beam to the end portions of the steel pipes, it is possible to provide an effect of enhancing the reinforcing effect of the tunnel portion of the tunnel.
또한, 강지보재에 돌기부를 형성하여 강관들이 강지보재의 돌기부들의 사이사이에 견고히 지지되게 함으로써, 터널의 보강효과가 증대되고 낙반이나 여굴이 방지되는 효과를 제공할 수 있다.Further, by forming the protrusions on the steel support material, the steel pipes are firmly supported between the protrusions of the steel support material, the effect of reinforcing the tunnel is enhanced, and the effect of the fallout and the excrement is prevented.
또한, 강지보재를 복수로 분리하여 강지보재들의 분리된 지점 및/또는 단부에 스크류잭을 설치하고 스크류잭을 작동시켜 강지보재들을 축방향으로 가압하여 방사방향으로 확장함으로써, 터널의 보강효과가 증대되고, 낙반 및 여굴이 방지되며, 터널의 링폐합효과가 극대화되는 효과를 제공할 수 있다.Further, by dividing the steel backing material into a plurality of pieces to provide a screw jack at a separate point and / or an end portion of the steel backing material and operating the screw jack to press the steel backing material axially and expanding in the radial direction, And it is possible to provide the effect of maximizing the ring closure effect of the tunnel.
또한, 강관의 그라우팅구멍들을 후방으로 경사지게 형성함으로써, 강관의 삽입시 돌이나 모래 등에 의한 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 효과를 제공할 수 있다.Further, by forming the grouting holes of the steel pipe to be inclined rearward, it is possible to prevent the clogging of the grouting holes by the stone, sand or the like when the steel pipe is inserted.
또한, 강관의 그라우팅구멍을 내광외협으로 형성함으로써, 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 효과를 제공할 수 있다.In addition, by forming the grouting hole of the steel pipe with the end of the inner light, clogging of the grouting hole can be prevented.
또한, 강관의 그라우팅구멍의 외측에 둘레방향으로 다수의 절개홈을 형성함으로써, 그라우팅구멍에 돌 등이 끼이더라도 절개홈을 통해서 그라우트재가 분출됨에 따라 끼인 돌 등을 방출할 수 있어 그라우팅구멍의 막힘이 방지되는 효과를 제공할 수 있다.In addition, by forming a plurality of cutout grooves in the circumferential direction outside the grouting holes of the steel pipe, even if stones are caught in the grouting holes, the grout material can be ejected through the cutout grooves, It is possible to provide a preventive effect.
도 1a는, 종래기술을 이용하여 터널을 구축하는 모습을 도시하는 종단면도이다.
도 1b는, 도 1a의 A-A 선에서 본 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는, 본 발명의 일례에 따른 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 도시하는 순서도이다.
도 3은, 도 2a 내지 도 2e를 실시하여 터널을 구축한 모습을 도시하는 종단면도이다.
도 4 및 도 5는, 도 3의 A-A, B-B 선에서 본 횡단면도이다.
도 6은, 도 3의 사시도이다.
도 7a는, 도 6의 강관의 그라우팅구멍이 강관들에 형성된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 7b는, 도 6의 강관의 그라우팅구멍이 후방으로 경사지게 형성된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 7c는, 도 6의 강관의 그라우팅구멍이 내광외협으로 형성된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 7d 및 도 7e는, 도 6의 강관의 그라우팅구멍의 외측에 복수의 절개부가 형성된 모습을 도시하는 단면도 및 정면도이다.1A is a longitudinal sectional view showing a state in which a tunnel is constructed using a conventional technique.
Fig. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 1A.
FIGS. 2A to 2E are flowcharts showing a method of constructing a steel pipe multistage tunnel using a press-able protruding steel support and a guide beam according to an example of the present invention.
3 is a longitudinal sectional view showing a state in which a tunnel is constructed by performing Figs. 2A to 2E. Fig.
Figs. 4 and 5 are cross-sectional views taken along line AA and BB in Fig.
Fig. 6 is a perspective view of Fig. 3. Fig.
7A is a cross-sectional view showing a state in which a grouting hole of a steel pipe of FIG. 6 is formed on steel pipes.
Fig. 7B is a cross-sectional view showing a state in which the grouting holes of the steel pipe of Fig. 6 are formed to be inclined rearward.
Fig. 7C is a cross-sectional view showing a state in which the grouting holes of the steel pipe of Fig.
7D and 7E are a cross-sectional view and a front view showing a state in which a plurality of cut portions are formed outside the grouting hole of the steel pipe of Fig.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to refer to like elements throughout the drawings, even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, May be "connected "," coupled "or" connected ".
이하에서는 본 발명의 일례에 따른 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of constructing a steel pipe multi-stage tunnel using a press-able projection-type steel material and a guide beam according to an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법은, 갱문부(10)를 절취하는 1단계와, 가이드빔(20)을 설치하는 2단계와, 삽입공(30)들을 천공하는 3단계와, 강관(40)들을 삽입 설치하는 4단계와, 그라우팅하는 5단계와, 강지보재(50)들을 설치하는 6단계를 포함한다.2A to 2E, a method of constructing a steel pipe multi-step tunnel using a press-able protrusion-like steel support and a guide beam according to an embodiment of the present invention includes a
갱문부(10)를 절취하는 1단계는 도 2a에 도시된 바와 같이, 구축하고자 하는 터널의 갱문부(10)를 수직방향으로 절취하는 단계이다.The first step of cutting the
가이드빔(20)을 설치하는 2단계는 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 절취된 갱문부(10)에 터널형상의 가이드빔(20)을 설치하는 단계이다. 상기 터널형상의 가이드빔(20), 주로 아치형상의 가이드빔(20)을 설치(도 3 및 도 4 참조)하고 이들을 지지부로 하여 삽입공(30)의 천공함으로써 삽입공(30)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. The second step of installing the
즉, 가이드빔(20)의 중심선을 따라 관통공(21)들을 형성하고, 이 관통공(21)들을 지지부로 하여 삽입공(30)을 천공하거나, 또는 가이드빔(20)의 외측을 지지부로 하여 그 외측에 삽입공(30)을 천공함으로써, 종래기술에 비해 정밀하게 천공을 할 수 있고, 또한 장거리 천공이 가능하여 터널을 충분한 길이의 강관(40)으로 보강할 수 있으므로 터널의 보강효과가 증대된다.That is, through
삽입공(30)들을 천공하는 3단계는 도 2c에 도시된 바와 같이, 가이드빔(20)의 길이방향(축방향)을 따라 적정 간격마다, 터널의 진행방향과 나란하게 삽입공(30)들을 천공하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 상기 삽입공(30)은 가이드빔(20)의 중심에 형성된 관통공(21)에 일치하게 형성하거나, 가이드빔(20)의 외측면부에 가이드빔(20)을 따라 적정간격으로 형성할 수 있다.The third step of drilling the insertion holes 30 is to insert the insertion holes 30 along the longitudinal direction (axial direction) of the
강관(40)들을 삽입 설치하는 4단계는 도 2c에 도시된 바와 같이, 삽입공(30)들에 그라우팅구멍(41)들이 형성된 강관(40)들을 삽입 설치하는 단계이다. 전술한 단계에서 천공한 삽입공(30)들의 형상에 따라 상기 강관(40)들은 아치형상으로 설치된다. 상기 강관(40)들을 삽입공(30)들에 삽입하여 설치한 후 강관(40)의 단부와 가이드빔(20)을 용접하여 고정하거나, 단부에 나사(43)가 형성된 강관(40)에 너트(44)를 체결하여 가이드빔(20)과 강관(40)을 고정하여, 강관(40)과 가이드빔(20)을 일체화시킴으로써, 터널의 갱문부(10)가 가이드빔(20)과 강관(40)에 의해 견고한 구조를 구축하게 된다.Step 4 of inserting the
한편, 강관(40)에 형성되는 상기 그라우팅구멍(41)들은 지반상황 등에 따라 그 직경과 간격 등을 조절하여 형성하며, 상기 그라우팅구멍(41)들을 통해 후술할 단계에서 그라우트재가 방사된다. 상기 그라우팅구멍(41)들은 강관(40)의 외주면 둘레 전체에 형성될 수도 있지만, 강관(40)의 외측반부에만 형성(도 7a 참조)할 수도 있다. 여기서 외측반부는 강관(40)이 설치되었을 때 터널의 외측방향 쪽에 위치한 반원 부분을 의미하며, 따라서 후술할 단계에서 그라우팅이 주로 강관(40)들의 외측반부쪽으로 실시되도록 유도할 수 있다.Meanwhile, the grouting holes 41 formed in the
또한, 상기 강관(40)에 형성되는 그라우팅구멍(41)들은 그 외측과 내측의 직경이 일정하게 수직으로 형성할 수도 있으나, 그라우틴구멍을 경사지게 형성하거나, 또는 그라우팅구먼의 외측과 내측의 직경이 다르게 형성할 수도 있다. The grouting holes 41 formed in the
예를 들어, 그라우팅구멍(41)을 강관(40)의 후방, 즉 터널의 갱문부(10) 쪽으로 경사지게 형성(도 7b 참조)할 수 있는데, 이 경우 강관(40)이 삽입공(30)에 삽입될 때 삽입공(30)에 남아있는 작은 돌이나 흙 등에 의해 그라우팅구멍(41)이 막히는 것을 방지할 수 있게 한다. For example, the
또한, 그라우팅구멍(41)들을 내광외협으로 형성(도 7c 참조)할 수 있는데, 이 경우, 그라우팅구멍(41)의 내측으로 입경이 큰 모래나 돌 등의 유입이 방지되고, 설령 그라우팅구멍(41)의 내측으로 입경이 작은 모래나 돌 등이 유입되더라도 내광외협의 좁은 외측 구멍보다 작은 입경이 유입되므로 그라우팅구멍(41)이 막히지 않고, 유입된 모래나 돌 등이 방사되는 그라우트재를 따라 밀려나갈 수 있다. 즉, 직경이 일정한 경우에는 구멍의 중간에 불규칙한 형상의 돌 걸리는 현상이 발생할 수 있으나, 내광외협의 경우 걸리는 현상이 거의 발생하기 어렵게된다.7C). In this case, inflow of sand or stone having a large particle diameter into the
또한, 그라우팅구멍(41)들은 그 외측에 복수의 절개부(411)가 형성(도 7d 및 도 7e 참조)될 수 있는데, 이 경우 그라우팅구멍(41)에 큰 모래, 작은 돌 등이 끼이더라도 절개부(411)를 통해서 그라우트재가 분출되고, 그 압력에 의해 끼인 모래나 돌 등이 방출될 수 있어 결과적으로 그라우팅구멍(41)의 막힘이 방지된다. 상기 절개부(411)는 직경이 일정한 그라우팅구멍(41)이나 직경이 내광외협의 그라우팅구멍(41) 어느 경우에도 형성될 수 있다.7D and 7E). In this case, even if a large sand or a small stone is caught in the
그라우팅하는 5단계는 강관(40)들에 그라우트재를 주입하여 강관(40) 및 강관(40)의 주변을 그라우팅하는 단계이다. 따라서 강관(40) 주변까지 그라우트재가 침투되어 강관(40) 주변의 지반과 강관(40)이 일체가 되므로 후술할 단계에서 굴착을 진행하여도 지반의 붕괴 등을 방지할 수 있다(도 3 및 도 4 참조). 이때, 삽입공(30)의 입구와 강관(40)과의 사이에는 코킹을 실시하여 주입하는 그라우트재의 유출을 방지한다.The fifth step of grouting is a step of grouting the periphery of the
강지보재(50)들을 설치하는 6단계는 도 2d에 도시된 바와 같이, 터널의 내부를 굴착하면서 강지보재(50)들을 설치하여 강관(40)과 굴착된 터널을 지지하는 단계이다.Step 6 of installing the
상기 강지보재(50)의 외측에는 돌기부(51)들(도 3 및 도 5 참조)을 적정간격으로 이격되게 형성하여 강관(40)들이 돌기부(51)들의 사이사이에 위치하도록 설치할 수 있다. 따라서 상기 돌기부(51)들이 형성된 강지보재(50)는 강관(40)들을 내측과 양측에서 지지함으로써 터널의 보강효과를 크게 증대시킨다. Protrusions 51 (see FIGS. 3 and 5) may be formed on the outer side of the
즉, 종래기술의 경우 강관(40)의 방향이 정확하지 아니하여 강관(40)과 강지보재(50)가 서로 이격되어 강지보재(50)가 강관(40)을 제대로 지지하지 못하고, 또한, 강관(40)이 그 양측면 방향, 즉 터널의 원주방향으로 지지되지 아니하여 횡방향 유동이 발생할 수 있어, 터널 내부 지반의 붕괴 등이 발생하는 경우 강관(40)도 함께 쏠리거나 유동함으로써, 강관(40)이 굴착된 터널의 내부를 제대로 지지할 수 없는 문제점이 있었다. That is, in the case of the related art, the direction of the
그러나 본 발명의 경우 강관(40)의 설치방향이 정확하여 강관(40)이 강지보재(50)에 의해 방사방향으로 견고히 지지되고, 또한 돌기부(51)에 의해 강관(40)이 횡방향 즉, 강지보재(50)의 축방향으로도 견고히 지지됨으로써, 굴착된 터널이 안정적으로 지지될 수 있는 현저한 효과가 있다.However, in the case of the present invention, since the installation direction of the
돌기부(51)의 경우 터널의 내부에 설치되는 모든 강지보재(50)들에 형성할 수도 있으나, 필요에 맞게 일부의 강지보재(50)들에만 형성할 수도 있다. 또한, 돌기부(51)는 도면에 도시된 형상에 한정되지 않고, 강관(40)을 안정되게 횡방향으로 지지할 수 있는 형상이면 어느 것도 무방하다. The
한편, 상기 6단계는 강지보재(50)들을 축방향으로 가압하는 과정을 포함할 수 있다. 즉, 강지보재(50)에 스크류잭(60)(도 3 및 도 5 참조)을 설치하고 이를 작동시켜 강지보재(50)들을 축방향, 즉 강지보재(50)의 길이방향으로 가압할 수 있다. 따라서 강지보재(50)들이 스크류잭(60)에 의해 밀리면서 방사방향으로 확장되어 그 아치형상이 외측으로 벌어지게 되고, 이에 강지보재(50)들이 강관(40)과 굴착된 터널의 내면에 밀착되어 견고하게 지지한다. 상기 스크류잭(60)은 강지보재(50)의 단부에 설치하거나, 강지보재(50)의 가압이 용이하도록 강지보재(50)를 길이방향으로 복수개 분리하고 이 분리된 지점에 설치할 수 있으며, 또한, 강지보재(50)의 단부와 분리된 지점 모두에 설치할 수도 있다. 또한, 터널의 내부에 설치되는 강지보재(50)들 모두를 복수로 분리할 수도 있지만, 그 중 일부만을 복수로 분리하여 스크류잭(60)을 설치할 수도 있다.Meanwhile, step 6 may include pressing the steel supports 50 in the axial direction. 3 and 5) may be provided on the
종래기술의경 경우 강지보재(50)들은 강관(40)과 굴착된 터널 지반을 단순히 지지할 뿐 압력을 가할 수는 없는 구조여서, 터널 굴착면의 균열, 지반의 이완, 붕괴, 낙반 등을 제대로 억제할 수가 없었다. 반면 본 발명의 경우 스크류잭(60)에 의해 강지보재(50)를 축방향(길이방향)으로 압축함으로써 강관(40)이 방사방향으로 확장되고 이에 따라 강관(40)과 굴착된 터널지반이 외측으로 압축 지지됨으로써 터널의 균열, 지반의 이완, 붕괴, 낙반 등을 방지하거나 억제하는 매우 효과적이 기술이다.In the case of the prior art, the
본 발명의 경우 터널을 상반부와 하반부로 반분하지 아니하고, 전체를 한꺼번에 전술한 단계들에 의해 구축할 수도 있고, 또한, 터널을 상반부와 하반부로 반분하고 상반부만을 전술한 단계들에 의해 구축한 후, 터널의 하반부를 추가로 구축하여 터널을 완전히 구축할 수도 있다. In the case of the present invention, the tunnel can be constructed by the steps described above without dividing the tunnel into the upper half and the lower half, and the tunnel is divided into the upper half and the lower half and only the upper half is constructed by the above- It is also possible to completely construct the tunnel by further constructing the lower half of the tunnel.
이하 두 번째 방법에 의해 터널의 하반부를 구축하는 것에 대해 설명한다. The construction of the lower half of the tunnel by the second method will be described below.
전술한 6단계 이후에, 전술한 단계에서 굴착한 굴착부의 하부를 추가 굴착하면서 하측강지보재(55)들을 설치하는 7단계를 더 포함할 수 있다. After step 6 described above, the method may further include a
상기 7단계는 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 굴착부의 하부를 추가 굴착하면서 강지보재(50)들의 하측에 하측강지보재(55)들을 설치하여 강지보재(50)들을 지지하는 단계이다. 상기 하측강지보재(55)는 상측에 설치된 강지보재(50)의 하측에 연결 설치됨으로써 완전한 아치형상을 형성한다. 또한, 하측강지보재(55)들 모두 또는 일부에는 하측강지보재(55)와 강지보재(50)가 연결되는 지점에 스크류잭(60)을 함께 설치하여 강지보재(50)와 하측강지보재(55)를 축방향으로 가압할 수 있다.In the
가이드빔(20)의 경우에도 하반부에 하측가이드빔을 추가로 설치할 수 있다. 또한, 2단계에서 가이드빔(20)을 하반부까지 미리 고려하여 설치할 수도 있는데, 이 경우에는 추가로 하측가이드빔을 설치할 필요가 없게 된다.Also in the case of the
따라서, 본 발명의 일례에 따른 가압이 가능한 돌기형 강지보재(50)와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법은 도 6에 도시된 바와 같이, 터널의 갱문부(10)에 가이드빔(20)을 설치하고 상기 가이드빔(20)의 길이방향을 따라 적정 간격으로 강관(40)들을 설치한 후에 그라우팅을 하므로 터널의 굴착 전 지반의 보강효과가 증대되며, 또한 터널의 내부를 굴착하면서 강지보재(50)들을 설치하고 돌기부(51)와 스크류잭(60)들을 구비하여 강지보재(50)들이 강관(40)들을 밀착 지지하게 하므로 강관(40)과 강지보재(50)가 일체로 체결되어 굴착된 터널의 내면을 견고하게 지지할 수 있다.6, the guiding
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the constituent elements may be constituted or operated selectively in combination with one or more. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10 : 갱문부
20 : 가이드빔
21 : 관통공
30 : 삽입공
40 : 강관
41 : 그라우팅구멍
411 : 절개부
43 : 나사
44 : 너트
50 : 강지보재
51 : 돌기부
55 : 하측강지보재
60 : 스크류잭10:
20: guide beam
21: Through hole
30: Insertion ball
40: Steel pipe
41: Grouting hole
411:
43: Screw
44: Nuts
50: Steel support
51: protrusion
55: Lower side steel support
60: Screw jack
Claims (10)
갱문부(10)를 수직방향으로 절취하는 1단계;
상기 절취된 갱문부(10)에 터널형상의 가이드빔(20)을 설치하는 2단계;
상기 가이드빔(20)의 길이방향을 따라 일정 간격으로, 상기 터널의 진행방향과 나란하게 삽입공(30)들을 천공하는 3단계;
상기 삽입공(30)들에 그라우팅구멍(41)들이 형성된 강관(40)들을 삽입 설치하는 4단계;
상기 강관(40)들에 그라우트재를 주입하여 상기 강관(40) 및 상기 강관(40)의 주변을 그라우팅하는 5단계; 및
상기 터널의 내부를 굴착하면서 강지보재(50)들을 설치하여 상기 강관(40)들을 지지하는 6단계;를 포함하고,
상기 가이드빔(20)에는 그 중심선을 따라 관통공(21)들을 형성하고, 상기 삽입공(30)들은 상기 관통공(21)들의 위치에 천공하며, 상기 강관(40)들은 상기 관통공(21)들을 통해 상기 삽입공(30)들로 삽입하며,
상기 강지보재(50)들 중 일부는 상기 강관(40)들이 위치하는 사이사이에 돌기부(51)들이 형성되고, 상기 돌기부(51)들은 상기 강관(40)들을 양측에서 견고히 지지하며,
상기 강관(40)들의 단부에는 나사(43)가 형성되고, 상기 나사(43)에는 너트(44)들이 체결되어, 상기 가이드빔(20)이 상기 강관(40)들의 단부에 견고히 결합되고,
상기 그라우팅구멍(41)들은 상기 강관(40)들의 상반부에만 형성되어 상기 그라우팅은 주로 상기 강관(40)들의 상반부쪽으로 실시되게 하는 것을 특징으로 하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.
In the tunnel construction method,
A first step of vertically cutting the gates 10;
A step (2) of installing a tunnel-shaped guide beam (20) on the cut gate section (10);
(B) puncturing the insertion holes 30 at regular intervals along the longitudinal direction of the guide beam 20 in parallel to the traveling direction of the tunnel;
A step (4) of inserting steel pipes (40) having grouting holes (41) in the insertion holes (30);
Grouting the periphery of the steel pipe (40) and the steel pipe (40) by injecting a grout material into the steel pipe (40); And
And supporting the steel pipes (40) by installing steel supports (50) while excavating the inside of the tunnel,
The guide beams 20 are formed with through holes 21 along the center line thereof and the insertion holes 30 are drilled at the positions of the through holes 21 and the steel pipes 40 are inserted into the through holes 21 Into the insertion holes 30,
Some of the steel support members 50 are formed with protrusions 51 between the positions of the steel pipes 40. The protrusions 51 firmly support the steel pipes 40 on both sides,
A screw 43 is formed at an end of the steel pipe 40 and a nut 44 is fastened to the screw 43 so that the guide beam 20 is firmly coupled to the end of the steel pipe 40,
Wherein the grouting holes (41) are formed only on the upper half of the steel pipes (40) so that the grouting is performed mainly toward the upper half of the steel pipes (40) Tunnel construction method.
상기 6단계는 상기 강지보재(50)들 중 일부는 복수로 분리하고, 상기 강지보재(50)들의 분리된 지점 또는 단부에 스크류잭(60)을 설치하며, 상기 스크류잭(60)을 작동시켜 상기 강지보재(50)들을 축방향으로 가압하는 과정을 포함하여, 상기 강지보재(50)들이 방사방향으로 확장되어 상기 강관(40)과 상기 굴착된 터널의 내면을 견고하게 지지하는 것을 특징으로 하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.
The method according to claim 1,
In step 6, a part of the steel support members 50 are divided into a plurality of parts, and a screw jack 60 is installed at a separate point or end of the steel support members 50, and the screw jack 60 is operated Characterized in that the steel support members (50) are radially expanded to firmly support the steel pipe (40) and the inner surface of the excavated tunnel, including pressing the steel support members (50) axially. Construction Method of Multi - Story Tunnel of Steel Pipes Using Pressurizable Projectile Steel Supports and Guide Beams.
상기 6단계 이후,
상기 6단계에서의 터널 내부의 굴착 된 부분의 하부를 추가 굴착하면서, 상기 강지보재(50)들의 하측에 하측강지보재(55)들을 설치하며, 상기 하측강지보재(55)들 중 일부는 스크류잭(60)을 함께 설치하고, 상기 스크류잭(60)을 작동시켜 상기 강지보재(50)와 상기 하측강지보재(55)를 축방향으로 가압하는 7단계를 더 포함하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.
The method according to claim 1,
After step 6,
The lower steel support members 55 are installed on the lower side of the steel support members 50 while the lower portion of the excavated portion inside the tunnel in the step 6 is further drilled, and a part of the lower steel support members 55 is screw- And the step of pressing the steel support member (50) and the lower steel support member (55) in an axial direction by operating the screw jack (60) Construction Method of Steel Tube Multistage Tunnel Using Guide Beam.
상기 그라우팅구멍(41)들은 내광외협인 것을 특징으로 하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.
The method according to claim 1,
Wherein the grouting holes (41) are endowed with an endowment. The steel pipe multi-step tunnel construction method using the press-able projection-like steel support and the guide beam.
상기 그라우팅구멍(41)들은 외측에 복수의 절개부(411)가 형성된 것을 특징으로 하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.
The method according to claim 1,
Wherein the grouting holes (41) are formed with a plurality of slits (411) on the outer side thereof.
상기 그라우팅구멍(41)들은 후방으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 가압이 가능한 돌기형 강지보재와 가이드빔을 이용한 강관다단 터널 구축 공법.The method according to claim 1,
Wherein the grouting holes (41) are formed to be inclined rearward. A method of constructing a multi-stage steel pipe tunnel using a pressurizable projection-like steel material and a guide beam.
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