KR101659490B1 - 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법 - Google Patents

매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수개가 인접 배치되어 터널의 관벽을 이루도록 호 형상을 갖는 세그먼트 본체부; 및 상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면에 매립되는 매립형 걸림부재, 상기 일측 접합면에 대향하는 타측 접합면에 매립되는 매립형 너트부재, 및 볼트부재를 포함하는 매립형 접합유닛;을 포함하며, 상기 매립형 걸림부재는, 상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면 측으로 노출되는 제 1 접면부, 및 상기 제 1 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 형성된 개구부를 포함하는 제 1 몸체부; 및 상기 제 1 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 1 고정부; 를 포함하고, 상기 매립형 너트부재는, 상기 세그먼트 본체부의 타측 접합면 측으로 노출되는 제 2 접면부, 및 상기 제 2 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 형성되는 나사공을 포함하는 제 2 몸체부; 및 상기 제 2 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 2 고정부; 를 포함하며, 상기 세그먼트 본체부는 상기 세그먼트 본체부 내측의 개구부가 외부공간과 연통되도록 세그먼트 본체부에 형성되는 볼트부재 체결홈을 통하여 상기 볼트부재가 상기 개구부 및 상기 나사공에 결속됨으로써 접합되는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체 를 제공한다.
이에 의하면, 작업 효율성이 높고, 작업공간이 매우 협소한 경우에도 작업자가 용이하게 접합작업을 수행할 수 있으며, 세그먼트 조립체의 접합부분에 편심하중이 발생하는 것을 방지할 수 있는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법을 제공할 수 있다.

Description

매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법{SEGMENT ASSEMBLY HAVING BURIED CONNECTING UNIT, TUNNEL THEREOF AND CONSTRUCTION METHOD OF TUNNEL THEREOF}
본 발명은 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업 효율성이 높고, 작업공간이 매우 협소한 경우에도 작업자가 용이하게 접합작업을 수행할 수 있으며, 세그먼트 조립체의 접합부분에 편심하중이 발생하는 것을 방지할 수 있는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세그먼트는 공장에서 제작된 후 현장에서 조립하는 시스템으로서, 현장에서 발생되는 소음 및 민원 발생을 줄이고, 작업 시간을 단축하여 공사기간을 단축할 수 있는 등 많은 장점을 가지고 있다.
또한, 세그먼트는 터널굴착 공법 중 실드 공법 즉, 원통형의 실드를 수직구 안에 투입시켜 커터헤드(cutter head)를 회전하여 터널을 굴착하고 실드의 뒤쪽에서 프리캐스트 세그먼트를 반복 설치하여 터널을 시공하는 방식에 이용되는 것이 일반적이다.
이러한 세그먼트를 서로 접합시키기 위하여 강선을 이용하는 방식과 볼트를 이용하는 방식으로서 경사볼트, 곡볼트, 볼트박스 등의 방식이 있었다.
그러나, 강선을 이용하는 방식은 강선의 길이가 인접 배치된 최소한 2 개의 프리캐스트 세그먼트의 길이의 합 이상이 되어야 하고, 이러한 강선은 강도가 매우 강하며 비교적 두꺼우므로 인력으로 굽히는 것이 불가능하여, 세그먼트의 작업공간이 협소한 경우 설치하는 것이 매우 불편한 문제가 있었다.
또한, 강선을 이용하는 방식은 프리캐스트 세그먼트의 접합을 위한 정착장치 등이 프리캐스트 세그먼트의 접합면 외부로 돌출하거나 프리캐스트 세그먼트의 배치 후 유압기 등으로 강선에 프리스트레스를 주는 작업이 요구되므로, 시공순서상 프리캐스트 세그먼트의 접합 시 일측의 프리캐스트 세그먼트의 접합면에는 다른 프리캐스트 세그먼트가 배치되지 않는 터널의 축방향으로의 접합에는 사용 가능하나, 시공순서상 양측의 프리캐스트 세그먼트의 접합면이 모두 접하게 되는 터널의 원주방향의 접합에는 사용할 수 없는 문제가 있었다.
볼트를 이용하는 방식으로서 경사볼트를 이용하는 방식은 세그먼트의 접합면과 수직하게 볼트가 배치되지 않아 세그먼트 간 결합시 외부의 하중 또는 세그먼트 조립체 자체의 하중에 의하여 편심하중이 발생할 수 밖에 없었으며 (도 8 의 (a) 참조), 곡볼트를 이용하는 방식(도 8 의 (b) 참조)과 볼트박스를 이용하는 방식(도 8의 (c) 참조)은 별도로 너트 등을 볼트에 결합하여야 하므로 작업 효율성이 낮은 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작업 효율성이 높고, 작업공간이 매우 협소한 경우에도 작업자가 용이하게 접합작업을 수행할 수 있으며, 세그먼트 조립체의 접합부분에 편심하중이 발생하는 것을 방지할 수 있는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법을 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체는 복수개가 인접 배치되어 터널의 관벽을 이루도록 호 형상을 갖는 세그먼트 본체부; 및 상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면에 매립되는 매립형 걸림부재, 상기 일측 접합면에 대향하는 타측 접합면에 매립되는 매립형 너트부재, 및 볼트부재를 포함하는 매립형 접합유닛;을 포함하며, 상기 매립형 걸림부재는, 상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면 측으로 노출되는 제 1 접면부, 및 상기 제 1 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 형성된 개구부를 포함하는 제 1 몸체부; 및 상기 제 1 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 1 고정부; 를 포함하고, 상기 매립형 너트부재는, 상기 세그먼트 본체부의 타측 접합면 측으로 노출되는 제 2 접면부, 및 상기 제 2 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 형성되는 나사공을 포함하는 제 2 몸체부; 및 상기 제 2 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 2 고정부; 를 포함하며, 상기 세그먼트 본체부는 상기 세그먼트 본체부 내측의 개구부가 외부공간과 연통되도록 세그먼트 본체부에 형성되는 볼트부재 체결홈을 통하여 상기 볼트부재가 상기 개구부 및 상기 나사공에 결속됨으로써 접합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법에 의하면, 너트부재가 세그먼트 조립체에 매립되어 있어 볼트부재의 결속만으로 세그먼트 조립체의 접합이 완료되므로 작업 효율성이 높고, 작업공간이 매우 협소한 경우에도 작업자가 용이하게 접합작업을 수행할 수 있으며, 세그먼트 조립체의 접합부분에 편심하중이 발생하는 것을 방지할 수 있는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널을 보인 개략도이다.
도 2 는 도 1 의 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 전개도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체를 보인 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛의 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 걸림부재의 정면을 보인 도면이다.
도 6 은 도 3 의 선 A-A 또는 선 B-B 를 따라 취한 부분 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체의 접합부를 보인 도면이다.
도 7 은 도 3 의 선 A-A 또는 선 B-B 를 따라 취한 부분 단면도로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체의 접합부를 보인 도면이다.
도 8 은 종래기술에 따른 경사볼트, 곡볼트 및 볼트박스를 보인 도면이다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체, 그에 의한 터널 및 터널의 시공방법 (이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 '매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체', '매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널' 및 '매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 시공방법'은 각각 '세그먼트 조립체' '터널' 및 '터널의 시공방법'으로 약칭하도록 한다)에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
또한, 본 명세서에서 특별히 언급하지 않는 경우에는, '세그먼트 본체부의 두께 방향'을 '상하방향', 세그먼트 본체부의 길이 또는 너비방향'을 '좌우방향', '세그먼트 본체부에서 터널의 외측에 해당하는 측'을 '상측', '세그먼트 본체부에서 터널의 내측에 해당하는 측'을 '하측'으로 정하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널을 보인 개략도이고, 도 2 는 도 1 의 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 전개도이다.
본 발명인 세그먼트 조립체(1)는 복수개가 터널(10)의 원주방향과 축방향으로 접합면이 인접 배치되어 터널의 관벽을 이루도록 설치되며, 터널굴착 공법 중 실드 공법 즉, 원통형의 실드를 수직구 안에 투입시켜 커터헤드(cutter head)를 회전하여 터널을 굴착하고 실드의 뒤쪽에서 세그먼트(segment)를 반복 설치하여 터널을 시공하는 방식에 이용되는 것이 일반적이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명인 세그먼트 조립체(1)는 일 열의 터널 원주방향의 설치가 완료된 이후에 굴진방향(화살표 A의 방향) 측으로 터널의 축방향 설치가 이루어지며, 상기 원주방향의 설치에서는 상기 터널(10)의 하부측으로부터 상부측으로의 설치가 이루어지되, 마지막에 터널용 키 세그먼트(1')의 설치가 이루어진다.
도 2 의 상하좌우 방향을 기준으로 볼 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 조립체(1)는 좌우측(터널의 원주방향)에 각각 적어도 2 개 이상씩의 세그먼트 접합부(500)를 가질 수 있고, 상하측(터널의 축방향)에 각각 적어도 2 개 이상씩의 세그먼트 접합부(500)를 가질 수 있으며, 상기 세그먼트 접합부(500)에는 본 발명에 따른 매립형 걸림부재(200), 매립형 너트부재(300) 및 볼트부재(400)가 배치되고, 볼트부재 체결홈(115)이 형성된다.
다만, 도 2 에 도시된 바와 같이, 좌우측(터널의 원주방향)에 각각 2 개씩의 세그먼트 접합부(500)가 형성되며, 상하측(터널의 축방향)에 각각 3 개씩의 세그먼트 접합부(500)가 형성되는 것이 터널(10)의 내구성 향상을 위하여 바람직하다.
상기 상하측의 세그먼트 조립체(1)는 지그재그 배치되되, 도 2 의 좌우 방향을 기준으로 볼 때, 상측의 세그먼트 조립체(1a)의 중앙부분이 하측의 세그먼트 조립체(1b)의 우측 부분과 접하고, 하측의 세그먼트 본체부(1b)의 중앙부분이 그 보다 하측의 세그먼트 본체부(1c)의 좌측 부분과 접하는 방식으로 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상하측(터널의 축방향)에 각각 3 개씩의 세그먼트 접합부(500)가 형성되고, 세그먼트 조립체(1)가 지그재그 배치되는 경우에는, 상측의 세그먼트 조립체(1a)는 하측의 좌측 세그먼트 조립체(1b)와 2개의 세그먼트 접합부(500)에 의하여 접합되고, 하측의 세그먼트 접합부(1b)는 그 보다 하측의 우측 세그먼트 본체부(1c)와 2 개의 세그먼트 접합부(500)에 의하여 접합되는 것이 터널의 내구성 향상을 위하여 바람직하다.
상기한 바와 같이 접합되는 경우, 상측의 세그먼트 조립체(1a)는 하측의 우측 세그먼트 조립체와, 하측의 세그먼트 접합부(1b)는 그 보다 하측의 좌측 세그먼트 접합부와 각각 1 개의 세그먼트 접합부(500)에 의하여 접합되게 된다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체를 보인 개략도이다.
도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 세그먼트 본체부(100)는 터널의 원주방향에 대응하는 곡선 형상의 면(도 3의 좌우방향의 면) 및 터널의 축방향에 대응하는 직선 형상의 면(도 3 의 좌우방향의 면)을 가지는 프리개스트 콘크리트이다.
상기 세그먼트 본체부(100)가 서로 접합되는 면 중 일측 접합면(110)에는 매립형 걸림부재(200)과 볼트부재 체결홈(115)가 구비되고, 상기 일측 접합면에 대향하는 타측 접합면(120)에는 매립형 너트부재(300)가 구비되며, 이에 대하여는 이후 상세히 설명하도록 한다.
상기 세그먼트 본체부(100)의 접합면(110, 120)에는 상기 접합면(110, 120)을 따라 적어도 1 이상의 지수개(130)가 배치될 수 있다.
상기 지수재(130)는 매립형 걸림부재(200) 또는 매립형 너트부재(300)의 상측을 따라 형성될 수 있다.
상기 지수재(130)에 의하여 상기 세그먼트 조립체(1)에 의한 터널(10)의 외부의 지하수 등이 터널(10) 내부로 유입되는 것이 방지될 수 있다.
상기 지수재(130)는 수팽창 지수재일 수 있다.
상기 세그먼트 본체부(100)의 접합면(110, 120)에는 상기 접합면(110, 120)을 따라 완충재(140가 배치될 수 있으며, 상기 완충재에 의여 상기 접합면(110, 120)의 인접 배치시 상기 접합면(110, 120)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛의 사시도이다.
도 4 를 참조하면, 본발명에 따른 매립형 접합유닛(150)은 매립형 걸림부재(200), 매립형 너트부재(300) 및 볼트부재(400)을 포함한다.
상기 매립형 걸림부재(200)는 제 1 몸체부(210) 및 제 1 고정부(220)를 포함한다.
상기 제 1 몸체부(210)는 상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110) 측으로 노출되는 제 1 접면부(212) 및 상기 제 1 접면부(212)로부터 상기 세그먼트 본체부(100)의 내측방향으로 형성되는 개구부(211)를 포함한다(도 6 참조).
상기 제 1 몸체부(210)는 상기 제 1 접면부(212)의 상기 개구부(211) 주변에 폐곡선 형상으로 형성되는 제 1 지수재 장착홈(213)을 가질 수 있으며, 상기 제 1 지수재 장착홈(213)에는 지수재(214)가 장착될 수 있다.
상기 지수재(214)는 수팽창 지수재일 수 있다.
상기 제 1 고정부(220)는 상기 제 1 몸체부(210)에서 상기 세그먼트 본체부(100)의 내측방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상을 가진다(도 6 참조).
상기 제 1 고정부(220)는 상기 제 1 몸체부(210)을 상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)에 고정시키기 위한 것으로서, 상기 제 1 고정부(220)의 길이는 상기 고정을 위하여 필요한 정도이면 족하다.
상기 제 1 고정부(220)는 상기 제 1 몸체부(210)의 좌우방향 말단에 각각 1 개씩 모두 2 개가 형성될 수 있다.
상기 구성에 의하여 상기 제 1 고정부(220)는 상기 개구부(211)를 막지 않으면서 상기 제 1 몸체부(210)를 상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)에 더욱 단단하게 고정할 수 있다.
상기 제 1 고정부(220)의 둘레에는 적어도 1 이상의 걸림턱(221)이 형성될 수 있다.
상기 걸림턱(221)에 의하여 상기 제 1 몸체부(210)가 상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)에 더욱 단단하게 고정될 수 있다.
상기 매립형 걸림부재(200)는 상기 제 1 몸체부(210)와 상기 제 1 고정부(220)에 동시에 접하는 보강부(230)를 더 포함할 수 있다.
상기 보강부(230)에 의하여 상기 제 1 몸체부(210)와 상기 제 1 고정부(220) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.
상기 매립형 너트부재(300)는 제 2 몸체부(310) 및 제 2 고정부(320)를 포함한다.
상기 제 2 몸체부(310)는 상기 세그먼트 본체부(100)의 타측 접합면(120) 측으로 노출되는 제 2 접면부(312) 및 상기 제 2 접면부(312)로부터 상기 세그먼트 본체부(100)의 내측 방향으로 형성되는 나사공(311)을 포함한다(도 6 참조).
상기 제 2 몸체부(310)는 상기 제 2 접면부(312)의 상기 나사공(311) 주변에 폐곡선 형상으로 형성되는 제 2 지수재 장착홈(313)을 가질 수 있으며, 상기 제 2 지수재 장착홈(313)에는 지수재(314)가 장착될 수 있다.
상기 지수재(314)는 수팽창 지수재일 수 있다.
상기 제 2 고정부(320)는 상기 제 2 몸체부(310)에서 상기 세그먼트 본체부(100)의 내측방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상을 가진다(도 6 참조).
상기 제 2 고정부(320)는 상기 제 2 몸체부(310)을 상기 세그먼트 본체부(100)의 타측 접합면(120)에 고정시키기 위한 것으로서, 상기 제 2 고정부(320)의 길이는 상기 고정을 위하여 필요한 정도이면 족하다.
상기 제 2 고정부(320)의 둘레에는 적어도 1 이상의 걸림턱(321)이 형성될 수 있다.
상기 걸림턱(321)에 의하여 상기 제 2 몸체부(310)가 상기 세그먼트 본체부(100)의 타측 접합면(120)에 더욱 단단하게 고정될 수 있다.
상기 매립형 너트부재(300)는 상기 제 2 몸체부(310)와 상기 제 2 고정부(320)에 동시에 접하는 보강부(330)를 더 포함할 수 있다.
상기 보강부(230)에 의하여 상기 제 1 몸체부(210)와 상기 제 1 고정부(220) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.
상기 볼트부재(400)는 볼트헤드(410)와 나사부(420)로 구성된다.
상기 볼트헤드(410)는 렌치 등으로 상기 볼트부재(400)를 회전시켜 조이기 위하여 육각형 등의 정면 형상을 가질 수 있다.
상기 매립형 접합유닛(150)는, 상기 제 1 접면부(212)와 상기 제 2 접면부(312)가 접하고, 상기 볼트부재(400)의 상기 나사부(420)가 상기 개구부(211)를 관통하여 상기 나사공(311)에 나사 결합됨으로써 조립된다.
상기 볼트부재(400)의 볼트헤드(410)와 상기 개구부(211) 사이에는 상기 볼트부재(400)의 나사부(420)에 끼워지는 와셔(430)가 배치될 수 있다.
상기 와셔(430)에 의하여, 상기 볼트헤드(410)의 크기가 보다 작은 경우라 하더라도 상기 세그먼트 조립체(1)의 접합시에 상기 볼트헤드(410)가 상기 개구부(211)를 통과하여 버리는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 걸림부재의 정면을 보인 도면이다.
도 5 를 참조하면, 매립형 걸림부재(200)의 개구부(211)는, 상기 볼트부재(400)의 나사부(420)가 관통하는 정도의 크기를 가지되, 좌우방향의 길이가 상하방향의 길이 보다 더 길게 형성될 수 있다.
즉, 상기 매립형 걸림부재(200)가 상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)에 매립된 경우에 있어서, 상기 개구부(211)는 상기 세그먼트 본체부(100)의 길이 또는 너비방향 상에서의 길이가 상기 세그먼트 본체부(100)의 두께 방향 상에서의 길이 보다 더 길게 형성될 수 있다.
상기 개구부(211)의 형상에 의하여, 세그먼트 조립체(1)를 접합하여 터널(10)을 시공하는 경우에 인접 배치되는 상기 세그먼트 조립체(1) 간에 상기 개구부(211)와 상기 나사공(311)의 좌우간격이 정확하게 정렬되지 않는 경우라 하더라도 용이하게 상기 볼트부재(400)를 결속할 수 있다.
도 6 은 도 3 의 선 A-A 또는 선 B-B 를 따라 취한 부분 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체의 접합부를 보인 도면이다.
도 6 을 참조하면, 매립형 걸림부재(200)는 제 1 접면부(212)가 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)과 동일한 면을 이루도록 노출되게 상기 세그먼트 본체부(100)에 매립되며, 매립형 너트 부재(300)는 제 2 접면부(312)가 세그먼트 분체부(100)의 타측 접합면(120)과 동일한 면을 이루도록 노출되게 상기 세그먼트 본체부(100)에 매립된다.
상기 세그먼트 본체부(100)의 일측 접합면(110)에는 상기 매립형 걸림부재(200)의 개구부(211)가 외부 공간과 연통되도록 볼트부재 체결홈(115)이 형성된다.
상기 볼트 부재 체결홈(115)를 통하여 상기 볼트부재(400)이 상기 개구부(211) 및 매립형 너트부재(300)의 나사공(311)에 결속될 수 있다.
상기 개구부(211)는 터널(10)의 내부 측에 형성되는 것이 터널(10)의 시공방법상 바람직하다.
세그먼트 본체부(100)의 접합면(110, 120)을 따라 형성되는 지수재(130)는 상기 세그먼트 본체부(100)의 인접 배치시에 상기 접합면(110, 120) 사이에 배치된다.
또한, 제 1 몸체부(210)의 제 1 지수재 장착홈(213) 및 제 2 몸체부(310)의 제 2 지수재 장착홈(313)은 상기 세그먼트 본체부(100)의 인접 배치시에 서로 맞대응하는 위치 및 형상을 가지며, 상기 지수재 장착홈(213, 313)에는 지수재(214, 314)가 장착된다.
상기 접합면(110, 120)의 지수재(130)에 의하여 터널 외부의 지하수 등이 터널(10) 내부로 유입되는 것이 1 차적으로 방지될 수 있으며, 상기 몸체부(210, 310)의 지수재(214, 314)에 의하여 상기 유입이 2 차적으로 방지될 수 있다.
상기 세그먼트 본체부(100)에 매립되는 제 1 및 제 2 고정부(220, 320)에는 접합면(110, 120) 측으로 ‘ㄴ’의 외형을 갖는 걸림턱(221, 321)이 형성될 수 있으며, 상기 걸림턱(221, 321)에 의하여 상기 접합면(110, 120) 사이에 장력 등이 발생하는 경우에 상기 세그먼트 본체부(100)에서 상기 매립형 걸림부재(200)와 매립형 너트부재(300)가 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
제 1 고정부(220) 또는 제 2 고정부(320)는 소정 각도만큼 상측(세그먼트 본체부(100)에서 터널(10)의 외측에 해당하는 측)을 향하도록 형성될 수 있다.
상기 소정 각도는 제 1 및 제 1 고정부(220, 320)의 말단이 상기 세그먼트 본체부(100)의 두께 방향 상 중앙 주변에 위치하는 정도의 각도이면 족하다.
상기 제 1 및 제 2 고정부(220, 320)가 상기 소정 각도만큼 상측을 향함으로 인하여, 상기 매립형 걸림부재(200)와 상기 매립형 너트부재(300)가 상기 세그먼트 본체부(100)에 더욱 단단히 고정될 수 있다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 제 1 몸체부(210)의 개구부(211) 및 제 2 몸체부(310)의 나사공(311)은 볼트부재(400)가 좌우방향(세그먼트 본체부의 길이 또는 너비방향)과 수평하게 결속될 수 있는 형상을 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 볼트부재(400)가 수평 결속되는 경우에는, 세그먼트 조립체(1) 간 결합시 외부의 하중 또는 세그먼트 조립체(1) 자체의 하중에 의하여 편심하중이 발생하는 것 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7 은 도 3 의 선 A-A 또는 선 B-B 를 따라 취한 부분 단면도로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체의 접합부를 보인 도면이다.
도 7 을 참조하면, 제 1 몸체부(210)의 개구부(211) 및 제 2 몸체부(310)의 나사공(311)은 볼트부재(400)가 하측에서 상측으로(터널(10)의 내부 측에서 터널(10)의 외부 측으로) 비스듬하게 결속될 수 있는 형상을 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 볼트부재(400)가 비스듬하게 결속되는 경우에는 볼트부재 체결홈(115)의 크기를 보다 작게 형성할 수 있으므로 세그먼트 본체부(100)의 강성이 보다 증가될 수 있는 효과가 있다.
이하, 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 시공방법에 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 터널의 시공방법은 세그먼트 본체부(100)를 인접 배치하는 단계, 및 볼트부재(400)를 개구부(211)를 통하여 나사공(311)에 나사 결합하는 단계를 포함하며, 상기 터널 시공방법은 볼트부재(400)를 나사 결합하는 단계 이전에 볼트부재(400)에 와셔(430)를 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터널의 시공방법은 세그먼트 조립체(1)의 설명과 더불어 이미 설명되었으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
1 : 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체
10 : 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널
100 : 세그먼트 본체부
150 : 매립형 접합유닛
200 : 매립형 걸림부재
300 : 매립형 너트부재
400 : 볼트부재

Claims (16)

  1. 복수개가 인접 배치되어 터널의 관벽을 이루도록 호 형상을 갖는 세그먼트 본체부; 및
    상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면에 매립되는 매립형 걸림부재, 상기 일측 접합면에 대향하는 타측 접합면에 매립되는 매립형 너트부재, 및 볼트부재를 포함하는 매립형 접합유닛;
    을 포함하며,
    상기 매립형 걸림부재는,
    상기 세그먼트 본체부의 일측 접합면 측으로 노출되는 제 1 접면부, 및 상기 제 1 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 형성된 개구부를 포함하는 제 1 몸체부; 및
    상기 제 1 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 1 고정부;
    를 포함하고,
    상기 매립형 너트부재는,
    상기 세그먼트 본체부의 타측 접합면 측으로 노출되는 제 2 접면부, 및 상기 제 2 접면부로부터 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 형성되는 나사공을 포함하는 제 2 몸체부; 및
    상기 제 2 몸체부에서 상기 세그먼트 본체부의 내측 방향으로 소정 길이 연장되는 봉 형상의 제 2 고정부;
    를 포함하며,
    상기 개구부는,
    상기 볼트부재의 나사부가 관통하는 정도의 크기를 가지되, 좌우방향의 길이가 상하 방향의 길이보다 더 길게 형성되고,
    상기 제 1 몸체부의 개구부 및 상기 제 2 몸체부의 나사공은 상기 볼트 부재가 좌우방향과 수평하게 결속될 수 있는 형상을 가지며,
    상기 세그먼트 본체부는 상기 세그먼트 본체부 내측의 개구부가 외부공간과 연통되도록 상기 세그먼트 본체부의 상기 일측 접합면 측에만 형성되는 볼트부재 체결홈을 통하여 상기 볼트부재가 상기 개구부 및 상기 나사공에 결속됨으로써 접합되는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체부는 상기 제 1 접면부의 상기 개구부 주변에 폐곡선 형상으로 형성되는 제 1 지수재 장착홈 및 상기 제 1 지수재 장착홈에 장착되는 지수재를 가지며,
    상기 제 2 몸체부는 상기 제 2 접면부의 상기 나사공 주변에 폐곡선 형상으로 형성되는 제 2 지수재 장착홈, 및 상기 제 2 지수재 장착홈에 장착되는 지수재를 가지는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 지수재 장착홈 및 상기 제 2 지수재 장착홈은 상기 세그먼트 본체부의 인접 배치시에 서로 맞대응하는 위치 및 형상을 가지는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고정부는 상기 제 1 몸체부의 좌우방향 말단에 각각 1 개씩 형성되는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 고정부 또는 제 2 고정부는 적어도 1 이상의 걸림턱을 가지는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립형 걸림부재 또는 상기 매립형 너트부재는 각각 상기 제 1 몸체부와 상기 제 1 고정부에 또는 상기 제 2 몸체부와 상기 제 2 고정부에 동시에 접하는 보강부를 더 포함하는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 본체부는 상기 접합면을 따라 형성되는 적어도 1 이상의 지수재를 포함하는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 1 고정부 또는 제 2 고정부는 소정각도만큼 상측을 향하도록 형성되는 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체부의 개구부 및 상기 제 2 몸체부의 나사공은 상기 볼트부재가 하측에서 상측으로 비스듬하게 결속될 수 있는 형상을 가지는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼트부재의 볼트헤드와 상기 개구부 사이에는 상기 볼트부재의 나사부에 끼워지는 와셔가 배치되는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 조립체는 곡선 형상의 면 양단 및 직선 형상의 면 양단의 접합면 각각의 일측 접합면에 매립형 걸림부재 및 볼트부재 체결홈를 각각 구비하고, 상기 타측 접합면 각각에 상기 매립형 걸림부재를 각각 구비함으로써 상기 볼트부재에 의하여 터널의 원주방향 및 축방향으로의 접합이 가능한 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 각각의 일측 접합면은 각각 적어도 2 이상의 매립형 걸림부재 및 적어도 2 이상의 볼트부재 삽입홀을 구비하고, 상기 각각의 타측 접합면은 각각 적어도 2 이상의 매립형 너트부재를 구비하는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체.
  15. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 9 항, 및 제 11항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체의 접합에 의하여 시공되는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널.
  16. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 9 항, 및 제 11항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 시공방법으로써,
    세그먼트 본체부를 인접 배치하는 단계; 및
    상기 볼트부재를 개구부를 통하여 나사공에 나사결합하는 단계;
    를 포함하는 매립형 접합유닛을 갖는 세그먼트 조립체에 의한 터널의 시공방법.
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