KR101687308B1 - 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법 - Google Patents

분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법 Download PDF

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Abstract

터널시공방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 터널시공방법은 복공판이 중앙파일에 의해 지지되는 강재가시설구간에 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 터널을 라이닝 폼을 이용하여 시공하되, 상기 라이닝폼은 상기 통로의 양 측방부 모양에 대응하게 마련된 한 쌍의 측방유닛과, 상기 통로의 양 측방 사이의 중앙부 모양에 대응하게 마련된 중앙유닛을 포함하는 분할형으로 마련되고, (a) 한 쌍의 상기 측방유닛을 상기 강재가시설구간 양측에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 측방유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 양 측벽을 구축하는 단계; 및 (b) 상기 중앙유닛을 상기 양 측벽 사이의 상기 강재가시설구간에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 중앙유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 상부벽을 상기 양 측벽과 일체화되도록 구축하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법{arch tunnel construction method using divided type lining form}
본 발명은 중앙파일이 있는 도심지의 강재가시설구간에도 라이닝 공법을 이용하여 터널을 시공할 수 있도록 한 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널을 시공하기 위해서는 암반을 굴착하고, 굴착면의 강도를 증가시키고 표면을 매끄럽게 하기 위해 굴착면에 라이닝 콘크리트를 타설하는 과정을 거치게 된다.
이때는 돔 형태를 갖는 라이닝 폼을 굴착면 안쪽으로 위치시켜 굴착면과 라이닝 폼 사이에 라이닝 콘크리트를 타설하여 양생시킴으로써, 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 터널을 구축하게 된다.
이러한 돔형 터널은 박스형에 비해 하중지지 능력이 커서 시공시 너비에 대한 제한이 적게 된다.
라이닝 폼은 터널의 일부구간 길이에 대응하도록 짧게 마련되고 이동식으로 구성되어 굴착면을 따라 순차적으로 이동하면서 굴착면 전체에 라이닝 콘크리트가 형성되도록 한다.
라이닝 폼은 외측면을 이루는 거푸집과, 거푸집을 지지하기 위한 내측의 지지체로 구성된다. 거푸집은 소정의 두께를 갖는 철판으로 형성되고, 지지체는 'ㄷ'자, 'H'자등의 형강으로 마련된다. 지지체를 이루는 형강들 사이나, 형강과 거푸집 사이는 용접 등의 방식을 통해 상호 결속될 수 있으며, 이에 따라 라이닝 폼은 전체적으로 한 몸을 이루게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0116069호
한편, 도로 아래에 지하차도 등의 용도로 터널을 구축할 때는 공사구간의 도로를 파내고 그 위에 복공판을 깔아 차량의 통행이 가능하도록 하고, 복공판 아래의 공간에 터널을 시공하게 된다.
이때 복공판은 저부에 설치되는 복수의 중앙파일을 통해 지지되는데, 이러한 강재가시설구간의 경우, 라이닝폼이 중앙파일에 걸리게 되어 시공구간을 통과할 수 없기 때문에, 돔 형태의 라이닝폼을 이용한 종래의 터널시공방법을 적용하기가 거의 불가능 하였다.
본 발명의 실시 예들은 강재가시설 현장에서도 라이닝 폼을 이용하여 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 아치형 터널을 구축할 수 있도록 한 터널시공방법을 제공하고자 한다.
또한, 라이닝 폼 제작에 따른 단가를 줄여 시공비용을 절감할 수 있도록 한 터널시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복공판이 중앙파일에 의해 지지되는 강재가시설구간에 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 터널을 라이닝 폼을 이용하여 시공하되, 상기 라이닝폼은 상기 통로의 양 측방부 모양에 대응하게 마련된 한 쌍의 측방유닛과, 상기 통로의 양 측방 사이의 중앙부 모양에 대응하게 마련된 중앙유닛을 포함하는 분할형으로 마련되고, (a) 한 쌍의 상기 측방유닛을 상기 강재가시설구간 양측에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 측방유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 양 측벽을 구축하는 단계; 및 (b) 상기 중앙유닛을 상기 양 측벽 사이의 상기 강재가시설구간에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 중앙유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 상부벽을 상기 양 측벽과 일체화되도록 구축하는 단계;를 포함하는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법에 있어서, 상기 중앙유닛은 폭 방향을 따라 분할된 복수개의 중앙모듈을 포함하되, 복수의 상기 중앙모듈은 상기 중앙파일들 사이, 또는 상기 중앙파일과 측벽 사이를 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 통과할 수 있게 마련되고, 복수의 상기 중앙모듈 중 적어도 어느 하나는 상기 강재가시설구간의 길이방향으로 이동되는 과정에서는 내측으로 접히고, 상기 라이닝 콘크리트의 타설 과정에서는 상기 강재가시설구간의 길이방향으로 배열된 상기 중앙파일들 사이로 위치할 수 있게 외측으로 펼쳐지도록 폭 방향 측단에 회전 가능하게 결합된 가변거푸집을 포함하며, 상기 (b) 단계의 상기 라이닝 콘크리트가 타설되는 과정에서 중앙파일 사이에 위치하도록 펼쳐진 가변거푸집을 지지함과 동시에 상기 가변거푸집 상부로 타설되는 상기 라이닝 콘크리트의 하중을 상기 중앙파일 쪽으로 분산시킬 수 있도록 상기 가변거푸집 양측의 중앙파일 사이에는 지지대가 가설되는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법이 제공될 수 있다.
상기 측방유닛과 중앙유닛은 각각 곡률진 판 형태의 거푸집과, 상기 거푸집을 지지하기 위해 상기 거푸집과 일체로 마련된 지지체를 포함하되, 상기 측방유닛과 상기 중앙유닛의 지지체의 단위면적당 밀도는 상기 중앙유닛이 상기 측방유닛보다 작게 마련될 수 있다.
상기 중앙유닛의 부피는 한 쌍의 상기 측방유닛 부피의 합보다 크게 마련될 수 있다.
상기 측벽 상단에는 풍도슬래브의 지지를 위해 상기 통로 내측으로 돌출된 돌출부가 마련되고, 상기 (b) 단계 이전에 상기 돌출부 상부의 상기 측벽은 지수처리 될 수 있다.
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상기 (b) 단계에서 상기 라이닝 콘크리트가 타설되는 부위의 상기 중앙파일 둘레에는 라이닝 콘크리트가 저부로 누설되는 차단하도록 파일거푸집이 설치되고, 상기 파일거푸집과 상기 가변거푸집 사이는 상호 밀착된 상태로 실링 처리될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터널시공방법은 라이닝 폼을 분할형으로 마련함으로써, 강재가시설 현장에서도 라이닝 폼을 이용하여 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 터널을 구축할 수 있다.
또 본 발명의 실시 예에 따른 터널시공방법은 터널의 양 측벽을 구축한 상태로 터널의 상부벽을 시공하여, 상부벽 구축을 위해 타설되는 라이닝 콘트리트의 하중을 측벽과 중앙에 위치된 분할형 라이닝폼의 중앙유닛으로 분산할 수 있고, 이에 따라 중앙유닛을 구성하는 지지체의 밀도를 줄일 수 있게 되므로, 라이닝 폼 제작에 따른 단가를 줄여 터널의 시공비용을 절감할 수 있다.
또 본 발명의 실시 예의 터널시공방법에 따르면, 터널의 상부벽 구축을 위해 타설되는 라이닝 콘크리트의 하중이 공사구간 내에 위치하는 중앙파일로도 분산될 수 있게 되어 라이닝 폼의 소재 절감 효과를 한층 더 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널시공방법에 따른 터널 시공을 위한 강재가시설구간의 사시도이다.
도 2는 도 1의 강재가시설구간에 바닥 슬래브 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 상태에서 터널의 측벽을 구축하기 위해 라이닝폼의 측방유닛 외측으로 라이닝 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 터널의 측벽이 구축된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 상태에서 라이닝폼의 중앙유닛을 설치한 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 상태에서 지지대와 파일거푸집을 설치한 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6을 절취선 A-A를 따라 절치한 후 화살표 방향에서 바라본 단면구조를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 설치물 쪽 구조를 도시한 요부 사시도이다.
도 9는 도 7의 파일거푸집의 설치구조를 도시한 평면도이다.
도 10은 도 6의 상태에서 가변거푸집이 펼쳐진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 11 도 10의 평면도이다.
도 12는 도 10의 상태에서 라이닝폼의 중앙유닛 상부로 외측거푸집을 설치한 상태를 도시한 단면도이다.
도 13은 도 12의 상태에서 라이닝폼의 중앙유닛과 외측거푸집 사이로 터널의 상부벽 구축을 위한 라이닝 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 것이다.
도 14는 먼저 구축된 터널 측벽의 일부구간 상부로 터널의 상부벽이 구축된 상태를 도시한 사시도이다.
도 15는 시공이 완료된 터널의 구조를 도시한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 터널시공방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 복공판(1)이 중앙파일(2)에 의해 지지되는 강재가시설구간(3)에 통로(4a)의 횡단면이 돔 형태를 이루는 아치형 터널(4)을 시공하기 위한 것으로, 강재가시설구간(3)의 중앙파일(2)를 통과할 수 있도록 분할형으로 마련된 라이닝 폼(10)이 사용된다.
분할형 라이닝 폼(10)은 통로의 양 측방부 모양에 대응하게 마련된 한 쌍의 측방유닛(20)과, 통로(4a)의 양 측방 사이의 중앙부 모양에 대응하게 마련된 중앙유닛(30)을 포함할 수 있다.
측방유닛(20)과 중앙유닛(30)은 각각 곡률진 판 형태의 거푸집(21,31,32)과, 상기 거푸집(21,31,32)을 지지하기 위해 상기 거푸집(21,31,32)과 일체로 마련된 지지체(23,33)를 포함한다.
지지체는 'ㄷ'자, 'H'자 형강 등의 다양한 강재(100)를 격자 형태로 연결하여 마련할 수 있으며, 지지체(22,32)와 거푸집(21,31,,32)이 한 몸을 이루도록 일부 강재(100)는 거푸집(21,31,32)과 연결될 수 있다.
터널(4)을 시공할 때는 먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 강재가시설구간(3) 바닥에 콘크리트를 타설하여 바닥 슬래브(5)를 구축하게 된다.
바닥 슬래브(5)가 구축된 상태에서는 도 3에 도시되 바와 같이, 분할형 라이닝폼(10) 중에서 한 쌍의 상기 측방유닛(20)을 강재가시설구간(3) 양측에 위치시키고 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 이동시키면서 측방유닛(20) 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 터널의 양 측벽(6)을 구축하게 된다.
측방유닛(20)은 외부에서 제작된 것을 강재가시설구간(3) 내부로 이동시켜 사용하거나, 강재가시설구간(3) 내측에서 바로 조립하여 이용할 수 있다. 측방유닛(20)을 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 이동시킬 수 있도록 지지체(22) 저부에는 이동바퀴가 설치될 수 있다.
라이닝 콘크리트 타설시 측방유닛(20)은 강재가시설구간(3) 내벽(3a)과 중앙파일(2) 사이에 배치되고, 측방유닛(20) 외측으로는 측벽(6)의 바깥면을 형성하기 위한 외측거푸집(41)이 내벽(3a)에 지지되도록 설치될 수 있다. 미설명 부호 41a은 외측거푸집(41)을 지지하도록 내벽(41)에 설치되는 지지부재이며, 외측거푸집(41)은 지지부재(41a)를 통해 라이닝 콘크리트 타설시에는 내벽(3a)에 임시적으로 지지되도록 설치고, 이후 측방유닛(20)의 이동과정에서는 내벽(3a)으로부터 분리될 수 있다.
도 4에는 이와 같은 방식으로 한 쌍의 측방유닛(20)을 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 이동시키면서 측방유닛(20) 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 터널(4)의 양 측벽(6)을 구축한 상태의 구조가 도시된다.
한편, 상기 터널(4)에는 풍도슬래브(미도시)의 설치를 위해 양측으로 돌출부(6a)를 구비하고, 이러한 돌출부(6a)는 측벽(6)의 상단부 내측으로 마련되는데, 터널(4)을 단번에 콘크리트를 타설하여 시공하는 경우와 비교하여 이와 같이 돌출부(6a)를 먼저 구축된 측벽(6)을 통해 형성하게 되면, 돌출부(6a)를 구성하는 라이닝 콘크리트의 밀도를 증가시키기 용이하고 돌출부(6a) 주변을 별도로 마감처리 할 수 있게 되어 돌출부(6a) 쪽 터널(4)의 강도저하 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
이때 터널(4)의 측벽(6)을 구축하기 위해 먼저 타설된 라이닝 콘크리트와 터널(4)의 상부벽(7) 형성을 위해 이후 타설되는 라이닝 콘크리트 사이를 통해 누수현상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 측벽(6) 형성하는 라이닝 콘크리트의 타설과정이나, 라이닝 콘크리트의 양생이 완료되기 전 단계에서 돌출부(6a) 상부의 측벽(6)은 지수처리 될 수 있으며, 이를 위해 측벽(6) 상부에는 측벽(6)의 길이방향으로 지수판(50)을 설치할 수 있다.
측벽(6)의 구축이 완료된 상태에서는 라이닝폼(10)의 중앙유닛(30)을 미리 구축되어 있는 양 측벽(6) 사이의 강재가시설구간(3)에 위치시키고 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 이동시키면서 중앙유닛(30) 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 터널(4)의 상부벽(7)을 미리 시공되어 있는 양 측벽(6)과 일체화되도록 구축하게 된다. 도 5에는 중앙유닛(30)이 강재가시설구간(3)에 위치된 상태의 구조가 도시된다.
중앙유닛(30)은 폭 방향을 따라 분할된 복수개로 중앙모듈(30A,30B)을 포함할 수 있으며, 복수의 중앙모듈(30A,30B)은 중앙파일(2)들 사이, 또는 중앙파일(2)과 측벽(6) 사이를 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 통과할 수 있게 마련된다. 복수의 중앙모듈(30A,30B)은 개별적으로 일체화된 거푸집(31,32)과, 지지체(33)를 구비한다.
본 실시 예의 경우, 강재가시설구간(3)에 중앙파일(2)이 2열로 배치됨에 따라 복수의 중앙모듈(30A,30B)은 양쪽의 중앙파일(2) 사이에 위치되는 제1중앙모듈(30A)과, 양쪽의 중앙파일(2)과 측벽(6) 사이에 위치되는 한 쌍의 제2중앙모듈(30B)로 구분된다.
이와 달리 중앙파일(2)이 강재가시설구간(3)에 1열로 배치될 경우, 중앙모듈은 중앙파일(2)과 양 측벽(6) 사이에 위치되는 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 이와 같은 방식으로 중앙유닛(30)을 구성하는 중앙모듈의 숫자는 중앙파일(2)들이 이루는 열의 숫자에 대응하여 달라질 수 있다.
중앙모듈(30A,30B) 역시 외부에서 제작된 것을 강재가시설구간(3) 내부로 이동시켜 사용하거나, 강재가시설구간(3) 내측에서 바로 조립하여 이용할 수 있다. 중앙모듈(30A,30B)을 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 이동시킬 수 있도록 각 지지체(33) 저부에는 이동바퀴가 설치될 수 있다.
또 상부벽(7) 구축을 위한 라이닝 콘크리트 타설시 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 배열되는 중앙파일(2)들 사이로 라이닝 콘크리트가 누설되는 것을 방지할 수 있도록 제1중앙모듈(30A)의 폭 방향 양 측단에는 가변거푸집(70)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 가변거푸집(70)은 경첩형태의 연결부재(70a)를 통해 제1중앙모듈(30A)의 거푸집(31) 양측단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
가변거푸집(70)은 제1중앙모듈(30A)이 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 이동되는 과정에서는 같이 제1중앙모듈(30A)의 거푸집(31) 상부로 접히도록 회전되어 중앙파일(2) 사이를 통과하는 제1중앙모듈(30A)의 이동을 허용하게 된다.
그리고 이렇게 제1중앙모듈(30A) 상부로 접혀있던 가변거푸집(70)은 상부벽(7) 구축을 위한 라이닝 콘크리트의 타설 과정에서는 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 배열된 중앙파일(2)들 사이로 위치할 수 있게 펼쳐져 중앙파일(2)들 사이로 라이닝 콘크리트가 누설되는 것을 차단하게 된다.
중앙유닛(30)이 강재가시설구간 (3)내에 배치된 상태에서는 중앙파일(2) 사이로 펼쳐진 가변거푸집(70)을 지지함과 동시에 가변거푸집(70) 상부로 타설되는 라이닝 콘크리트의 하중을 중앙파일(2) 쪽으로 분산시킬 수 있도록 강재가시설구간(3)의 길이방향으로 배열된 중앙파일(2) 사이에 지지대(61)를 가설하고, 상부벽(7) 구축을 위해 타설되는 라이닝 콘크리트가 중앙파일(2) 둘레를 통해 저부로 누설되는 것을 차단하도록 중앙파일(2)에 파일거푸집(62)을 설치하게 된다. 지지대(61)와 파일거푸집(62)의 설치작업은 중앙유닛(30) 상부에서 수행될 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 중앙파일(2) 사이를 연결하는 지지대(61)는 복수개씩 마련될 수 있다.
지지대(61)의 설치를 위해 중앙파일(2) 일측으로는 중앙파일(2)에 앵글(63)을 통해 지지되는 설치물(64)이 고정될 수 있다. 설치물(64)은 하부몸체(65)와, 하부몸체(65) 상부에 지지되는 상부몸체(66)를 구비할 수 있으며, 상부몸체(66) 상부에는 지지대(61) 저부의 삽입을 위한 삽입홈(66a) 복수개가 형성될 수 있다. 상부몸체(66)는 상면이 가변거푸집(70)의 곡률에 대응하여 곡률지도록 형성되며, 복수의 삽입홈(66a)은 곡률진 상부몸체(66) 상면에 소정간격 상호 이격되도록 마련될 수 있다.
이와 같은 설치물(64)은 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 상호 인접한 중앙파일(2)들에 상호 마주보도록 설치되며, 복수의 지지대(61)는 양단부 쪽 저부가 마주 배치된 각 설치물(64)의 삽입홈(66a)에 삽입되도록 한 쌍의 설치물(64) 사이에 거치될 수 있다.
또 파일거푸집(62)은 각각 중앙파일(2)의 둘레 절반씩을 감싸도록 마련된 한 쌍의 판재(62a,62b)를 이용하여 중앙파일(2)의 둘레 전체를 밀착된 상태로 감싸도록 설치될 수 있다. 상부벽(7) 구축을 위해 중앙파일(2) 쪽으로 타설되는 라이닝 콘크리트는 파일거푸집(62)을 통해 저부 쪽으로의 누설이 차단될 수 있게 된다.
파일거푸집(62) 저부에는 파일거푸집(62)을 지지하기 위한 앵글(67)이 중앙파일(2)에 용접될 수 있으며, 이에 따라 파일거푸집(62) 상부로 저부로 타설되는 라이닝 콘크리트의 하중 역시 중앙파일(2)로 분산될 수 있게 된다.
따라서 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 가변거푸집(70)을 중앙파일(2)들 사이로 펼치게 되면, 펼쳐진 가편거푸집(70)은 복수의 지지대(61)를 통해 펼쳐진 상태를 안전하게 유지하면서 파일거푸집(62)에 밀착될 수 있다. 이때 밀착된 파일거푸집(62)과 가변거푸집(70) 사이는 라이닝 콘크리트의 누설 우려가 없도록 실리콘 등을 통해 실링 처리될 수 있다.
본 실시 예와 달리 가변거푸집(70)은 제2중앙모듈(30B) 쪽에 마련할 수도 있으며, 이와도 다르게 가변거푸집(70)의 배치는 한 쪽 가변거푸집(70)은 제1중앙모듈(30A) 쪽에 마련되고 반대 쪽 가변거푸집(70)은 제2중앙모듈(30B) 쪽에 마련되도록 하는 등 다양한 변형이 가능하다.
이 상태에서는 도 12에 도시된 바와 같이, 중앙유닛(30) 외측으로는 상부벽(7)의 바깥면을 형성하기 위한 외측거푸집(81,82)을 설치할 수 있다. 미설명 부호 91은 외측거푸집(81,82) 사이를 가리기 위해 파일거푸집(62) 형태로 중앙파일(2)에 설치된 마감판을 가리키며, 또 다른 미설명 부호 92는 외측거푸집(82)의 단부가 측벽(6)에 지지되도록 마련된 지지부재를 가리킨다. 이러한 외측거푸집(81,82)은 라이닝 콘크리트 타설시에는 중앙유닛(30) 외측에 임시적으로 설치되고, 이후 중앙유닛(30)의 이동과정에서는 분해되는 과정을 반복할 수 있다.
이와 같이, 라이닝폼(10)의 중앙유닛(20)과 외측거푸집(81,82)의 설치가 완료된 상태에서는 도 13에 도시된 바와 같이 중앙유닛(30)의 거푸집(31,32)과 외측거푸집(81,82) 사이로 라이닝 콘트리트를 타설하여 상부벽(7)을 미리 형성되어 있는 측벽(6)과 일체화되도록 구축하게 된다.
이때 타설되는 라이닝 콘크리트의 하중은 중앙유닛(30)으로는 물론 미리 구축되어 있는 측벽(7)으로도 분산되며, 이에 따라 본 실시 예에 따른 터널시공방법에 따르면, 기존의 일체형 라이닝폼의 중앙부에 비해 중앙유닛(30)을 구성하는 지지체(33)의 밀도를 줄인 상태에서도 터널(4)을 안정적으로 시공할 수 있게 되고, 이에 따라 라이닝 폼(10)의 제작에 따른 단가 절감을 통해 터널(4)의 시공비용을 줄일 수 있게 된다.
여기서 지지체(33)의 밀도는 지지체(33)를 구성하는 강재(100)의 단위면적 당 분포에 따른 소재량을 가리킨다.
또한 상부벽(7)의 구축을 위해 타설되는 라이닝 콘크리트가 중앙유닛(30)과 측벽(7)에 분산되는 구조에서는 측벽(7) 구축을 위해 타설되는 라이닝 콘트리트의 하중을 독자적으로 지지하는 측방유닛(20)에 비해 중앙유닛(30)의 지지체(33)의 밀도를 작게 마련할 수 있게 되므로, 측방유닛(20)과 중앙유닛(30)은 지지체(23,33)의 단위면적당 밀도를 중앙유닛(30) 쪽이 측방유닛(20) 쪽에 비해 더 작게 설계할 수 있게 된다.
전체 라이닝폼(10)에 있어서 지지체(22,33)의 소재절감 효과가 더욱 커질 수 있도록 중앙유닛(30)의 부피는 한 쌍의 상기 측방유닛(20) 부피의 합보다 크게 마련하는 것이 바람직하다.
또한 이러한 중앙유닛(30)의 설치 구조에서는 중앙유닛(30) 상부로 타설되는 라이닝 콘트리트의 하중은 가변거푸집(70)과 파일거푸집(62)을 통해 중앙파일(2)로도 분산되므로, 중앙유닛(30)으로 가해지는 라이닝 콘크리트의 타설 하중을 더욱 절감시킬 수 있게 된다.
도 14에는 중앙유닛(30)을 이용하여 선 구축되어 있는 양 측벽(6)의 일부구간 상부로 상부벽(7)의 일부가 구축된 상태의 구조가 도시된다.
이후에는 중앙유닛(30)을 강재가시설구간(3)의 길이방향을 따라 이동시키면서 라이닝 콘크리트를 타설하는 전술한 과정을 반복하면서 선 구축되어 있는 양 측벽(6) 의 전 구간에 걸쳐 상부벽(7)을 일체화되도록 구축하게 된다.
측벽(6)과 상부벽(7)의 양생이 완료된 이후에는 도 15에 도시된 바와 같이, 터널(4) 내부로 통행이 가능하도록 터널 의 통로(4a) 안쪽의 중앙파일(2)을 절단하여 제거하게 된다. 이 상태에서 터널 바깥 쪽 중앙파일(2)을 절단하여 제거하고, 복공판(1)을 제거한 후 다시 도로(9)를 시공함에 따라 터널(4)의 시공과정은 종료될 수 있다.
1: 복공판 2: 중앙파일
3: 강재가시설구간 4: 터널
4a: 통로 5: 바닥슬래브
6: 측벽 7: 상부벽
10: 라이닝폼 20: 측방유닛
21: 거푸집 23: 지지체
30: 중앙유닛 31,32: 거푸집
33: 지지체 50: 지수판
60: 파일거푸집 70: 가변거푸집

Claims (7)

  1. 복공판이 중앙파일에 의해 지지되는 강재가시설구간에 통로의 횡단면이 돔 형태를 이루는 터널을 라이닝 폼을 이용하여 시공하되,
    상기 라이닝폼은 상기 통로의 양 측방부 모양에 대응하게 마련된 한 쌍의 측방유닛과, 상기 통로의 양 측방 사이의 중앙부 모양에 대응하게 마련된 중앙유닛을 포함하는 분할형으로 마련되고,
    (a) 한 쌍의 상기 측방유닛을 상기 강재가시설구간 양측에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 측방유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 양 측벽을 구축하는 단계; 및
    (b) 상기 중앙유닛을 상기 양 측벽 사이의 상기 강재가시설구간에 위치시키고 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 이동시키면서 상기 중앙유닛 외측으로 라이닝 콘크리트를 타설하여 상기 터널의 상부벽을 상기 양 측벽과 일체화되도록 구축하는 단계;를 포함하는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법에 있어서,
    상기 중앙유닛은 폭 방향을 따라 분할된 복수개의 중앙모듈을 포함하되,
    복수의 상기 중앙모듈은 상기 중앙파일들 사이, 또는 상기 중앙파일과 측벽 사이를 상기 강재가시설구간의 길이방향을 따라 통과할 수 있게 마련되고,
    복수의 상기 중앙모듈 중 적어도 어느 하나는 상기 강재가시설구간의 길이방향으로 이동되는 과정에서는 접히고, 상기 라이닝 콘크리트의 타설 과정에서는 상기 강재가시설구간의 길이방향으로 배열된 상기 중앙파일들 사이로 위치할 수 있게 펼쳐지도록 폭 방향 측단에 회전 가능하게 결합된 가변거푸집을 포함하며,
    상기 (b) 단계의 상기 라이닝 콘크리트가 타설되는 과정에서 중앙파일 사이에 위치하도록 펼쳐진 가변거푸집을 지지함과 동시에 상기 가변거푸집 상부로 타설되는 상기 라이닝 콘크리트의 하중을 상기 중앙파일 쪽으로 분산시킬 수 있도록 상기 가변거푸집 양측의 중앙파일 사이에는 지지대가 가설되는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측방유닛과 중앙유닛은 각각 곡률진 판 형태의 거푸집과, 상기 거푸집을 지지하기 위해 상기 거푸집과 일체로 마련된 지지체를 포함하되,
    상기 측방유닛과 상기 중앙유닛의 지지체의 단위면적당 밀도는 상기 중앙유닛이 상기 측방유닛보다 작게 마련된 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 중앙유닛의 부피는 한 쌍의 상기 측방유닛 부피의 합보다 크게 마련된 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 측벽 상단에는 풍도슬래브의 지지를 위해 상기 통로 내측으로 돌출된 돌출부가 마련되고,
    상기 (b) 단계 이전에 상기 돌출부 상부의 상기 측벽은 지수처리 되는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 라이닝 콘크리트가 타설되는 부위의 상기 중앙파일 둘레에는 라이닝 콘크리트가 저부로 누설되는 것을 차단하도록 파일거푸집이 설치되고,
    상기 파일거푸집과 상기 가변거푸집 사이는 상호 밀착된 상태로 실링 처리되는 분할식 라이닝폼을 이용한 아치형 터널의 시공방법.


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