KR101778206B1 - 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명의 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법은 터널 시공부지(207)내의 선도관(203) 압입 과정과, 상기 선도관(203) 내부에 뒤쪽 형강구조체(301)의 조립 과정과, 상기 선도관(203)내에 조립된 상기 뒤쪽 형강구조체(301)를 밀어주는 상기 선도관(203) 굴진 과정과, 상기 선도관(203)이 굴진된 공간내에서의 방수시트(501) 설치 과정과, 상기 방수시트(501)가 설치된 상기 선도관(203)내에 앞쪽 형강구조체(301)를 조립하는 과정과, 상기 앞쪽 및 뒤쪽의 형강구조체(301) 사이에 다수의 토류판(303) 거치 과정을 반복하여 상기 터널 시공부지(207)내에 다수의 터널시공관이 존재하면서 횡방향으로 인접 배열되고 상기 터널시공관의 각각에 상기 방수시트(501)가 서로 겹쳐져서 연결되어 설치되도록 한 과정 및 상기 터널시공관을 서로 연통시키는 연통공간(601)을 형성하고, 상기 인접 배열된 터널시공관 측부의 방수시트(501)를 종횡으로 겹쳐지게 연결하고, 상기 연통공간(601)내의 상부 및 하부쪽에 토류판(603,604)을 설치하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 대구경 비개착식 터널시공을 위한 터널 외벽 방수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대구경 강관 내에서 터널 외벽 방수용 방수시트를 설치함으로써 대구경으로 시공되는 비개착식 터널 시공 방법으로 시공된 터널용 철근콘크리트 구조물의 외부로 외벽 방수용 방수시트가 전체적으로 설치되어 연속된 철근콘크리트 구조물의 방수기능을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법에 관한 것이다.
일반적으로 지중에 터널 구조물을 축조하는 방식은 기존의 NTAM(New Australian Tunneling Method) 등 터널시공법과 개착공법 이외에 비개착공법이 활용되고 있다.
특히 도로 및 철도 등 다수의 이용자가 있는 주요 기관 시설물 하부를 횡단하는 지하차도, 하수 암거 및 지하터널 구조물 등을 시공하는 경우에는 공사로 인한 상부 지장물의 이전이 불가하거나 철도 또는 차량 통행으로 인하여 개착공법이 불가능한 경우에 비개착공법이 적용되고 있다.
종래의 비개착공법으로는 파이프 루프공법, STS 공법, 강관 다단공법, 프론트 재킹 공법, TRCM 공법, NTR 공법 및 U-PRS 공법 등을 예로 들 수 있으며, 사용되는 강관의 구경에 따라 소구경 강관 추진공법과 대구경 강관 추진 공법으로 대별할 수 있다.
이러한 비개착공법으로 축조되어 지는 터널구조물의 가장 큰 문제점 중 하나가 구조물의 누수이다. 소구경 또는 대구경 강관 추진 공법들은 구조물 구체방수 및 추진시에 사용되었던 강관을 용접하여 사용함으로써 구조물의 방수효과를 얻으려 하고 있으나, 대다수의 공법은 반복되는 누수문제를 해결하기 힘든 상황이다.
특히, 대구경 강관 추진공법으로 추진되는 터널구조물에 대한 누수문제를 근본적으로 해결하기 위해 대구경 강관 추진공법 적용시 활용 가능한 외벽 방수법이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점들을 해소하고자 개발된 것으로, 비개착식공법 특히, 대구경 강관 추진공법으로 축조되는 터널구조물의 누수 문제를 해결할 수 있는 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 누수 발생시 누수지점을 작업자가 육안으로 용이하게 확인할 수 있도록 하여 보수작업의 용이성을 높인 방안을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 추진기지에 설치된 추진잭을 이용하여 도달기지까지의 터널 시공부지내에 선도관을 압입하는 과정; 상기 선도관의 내부에서 원형 링 형상의 뒤쪽 형강구조체를 조립하는 과정; 상기 선도관의 내부에 설치된 반력링에 유압잭을 설치한 후, 상기 유압잭으로 조립된 상기 뒤쪽 형강구조체의 전면을 밀어줌으로써, 상기 선도관이 전진하는 과정; 상기 선도관이 전진된 공간내에서 방수시트를 설치하는 과정; 상기 방수시트가 설치된 상기 선도관 내에 원형 링 형상의 앞쪽 형강구조체를 조립하는 과정; 상기 방수시트가 설치된 상기 앞쪽 형강구조체 및 상기 뒤쪽 형강구조체 사이에 원지반을 지지하는 다수의 토류판을 거치시키는 작업을 반복하여 상기 터널 시공부지내에 다수의 터널시공관이 존재하면서 횡방향으로 인접 배열되고 상기 터널시공관의 각각에 상기 방수시트가 서로 겹쳐져서 연결되어 설치되도록 하는 과정; 및 횡방향으로 인접 배열된 상기 터널시공관의 양측부에 배열된 상기 토류판을 일부 제거하여 상기 터널시공관을 서로 연통시키는 연통공간을 형성하고, 상기 연통공간이 형성된 상기 터널시공관 측부의 상기 방수시트를 아래 위로 감아내리고 감아올려서 서로 종횡으로 겹쳐지게 연결하고, 상기 연통공간 내의 상부 및 하부쪽에 토류판을 설치하는 과정;을 포함하는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법에 있어서;
상기 방수시트는 서로 접합되는 접합부를 가지며 심재와 상기 심재의 외측을 감싸며 내부에 충진공간이 형성된 커버재로 이루어지되, 상기 커버재의 충진공간에는 형광물질을 갖는 액상표시체로서 상온경화형 액상 실리콘고무가 충진되고;
상기 커버재의 저면에는 일정 간격을 두고 고정되어 커버재와의 사이에 유체이동공간이 형성되고, 끝단부가 외부와 연통되도록 상기 커버재의 넓이 및 길이에 비해 상대적으로 좁은 넓이 및 길이를 가지도록 투명한 필름시트가 구비되며;
상기 방수시트를 설치하기 전에 상기 선도관이 굴진한 공간에 발생하는 공극을 충전하기 위한 금속제 그라우팅용 니플이 설치되고, 상기 방수시트 외부에는 방수시트 보호용 토목섬유를 설치하여 상기 방수시트와 상기 선도관과의 마찰에 의해 방수시트가 훼손되는 것을 방지하고;
상기 방수시트는 상온조건에서 15~20%의 신장율을 갖고, 서로 겹쳐지는 접합부는 열융착방식으로 접합되며;
상기 필름시트는 커버재의 저면에 일정간격을 두고 도포된 접착제에 의해 부분적으로 접합되는 것을 특징으로 하는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법을 제공한다.
상기 방수시트는 서로 접합되는 접합부를 가지며 심재와 상기 심재의 외측을 감싸며 내부에 충진공간이 형성된 커버재로 이루어지되, 상기 커버재의 충진공간에는 형광물질을 갖는 액상표시체로서 상온경화형 액상 실리콘고무가 충진되고;
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상기 방수시트를 설치하기 전에 상기 선도관이 굴진한 공간에 발생하는 공극을 충전하기 위한 금속제 그라우팅용 니플이 설치되고, 상기 방수시트 외부에는 방수시트 보호용 토목섬유를 설치하여 상기 방수시트와 상기 선도관과의 마찰에 의해 방수시트가 훼손되는 것을 방지하고;
상기 방수시트는 상온조건에서 15~20%의 신장율을 갖고, 서로 겹쳐지는 접합부는 열융착방식으로 접합되며;
상기 필름시트는 커버재의 저면에 일정간격을 두고 도포된 접착제에 의해 부분적으로 접합되는 것을 특징으로 하는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법을 제공한다.
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상술한 과제 해결 수단을 통해 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면 비개착식 터널 시공을 위해 지반에 관입되는 대구경 강관내에서 방수용 방수시트를 설치함에 따라 대구경 비개착식 터널공법으로 시공되는 콘크리트 터널구조물이 완벽하게 방수될 수 있는 효과를 갖는다.
또한 방수시트에 설치된 그라우팅용 니플을 통해 지반과의 사이에 발생한 공극을 충전함으로써 지반 침하를 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 선도관 압입과정을 설명하는 개략도.
도 3은 도 2에 대한 선도관 압입과정에 따라 시공되는 터널시공관의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 도 2에 대한 선도관 압입과정 중 터널 시공부지 내에서 선도관 및 터널시공관이 삽입되는 과정을 설명하는 단면도.
도 5는 도 2에 대한 선도관 압입과정에서 선도관 내에서 방수시트가 설치되는 과정을 설명하는 단면도 및 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 횡방향으로 인접하는 터널시공관이 서로 연통되는 과정에서 방수시트가 연결되는 과정을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 선도관의 굴진 과정에서 발생한 원지반과 방수시트 사이의 공극을 충진하기 위한 그라우팅 시행을 위해 방수시트에 그러우팅용 니플이 설치되는 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 강관 추진 작업 중에 발생가능한 방수용 방수시트의 훼손을 방지하기 위한 보호시트가 설치된 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 방수시트의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 방수시트의 또 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 선도관 압입과정을 설명하는 개략도.
도 3은 도 2에 대한 선도관 압입과정에 따라 시공되는 터널시공관의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 도 2에 대한 선도관 압입과정 중 터널 시공부지 내에서 선도관 및 터널시공관이 삽입되는 과정을 설명하는 단면도.
도 5는 도 2에 대한 선도관 압입과정에서 선도관 내에서 방수시트가 설치되는 과정을 설명하는 단면도 및 상세도.
도 6은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 횡방향으로 인접하는 터널시공관이 서로 연통되는 과정에서 방수시트가 연결되는 과정을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 선도관의 굴진 과정에서 발생한 원지반과 방수시트 사이의 공극을 충진하기 위한 그라우팅 시행을 위해 방수시트에 그러우팅용 니플이 설치되는 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법의 강관 추진 작업 중에 발생가능한 방수용 방수시트의 훼손을 방지하기 위한 보호시트가 설치된 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 방수시트의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 방수시트의 또 다른 실시예를 도시한 개략도.
이하에서는 본 발명의 사항을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공법 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 외벽방수가 가능한 대구경 비개착식 터널시공을 위한 공사 흐름도이고, 도 2는 외벽방수가 가능한 대구경 비개착식 터널시공을 위한 선도관 압입과정을 설명하는 도면이고, 도 3은 도 2 선도관 압입과정에 따라 시공되는 터널시공관을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 2 선도관 압입과정 중 터널 시공부지내에서 선도관 및 터널시공관이 삽입되는 과정을 설명하는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 외벽 방수방법에 따라 대구경 비개착식 터널을 시공하기 위하여, 추진기지(205)로부터 도달기지(206)까지 터널 시공부지(207)내에 추진잭(202)을 통해 선도관(203)을 먼저 추진 압입하고, 압입된 선도관(203)내에서 터널시공관(200)을 연속적으로 조립하여, 터널 시공부지(207)내에 선도관(203)의 후미를 따라 터널시공관(200)이 연속적으로 배열되도록 한다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 터널 시공부지(207)의 지층 구성에 따라 선도관(203)을 추진 압입하면서 발생한 원지반과의 사이에 발생한 공극에 의한 추가 지반침하를 예방하기 위하여 터널시공관(200)의 외벽과 원지반 사이의 공극을 충진하기 위해 시멘트 모르타르(충진재)를 주입할 수 있다.
터널시공관(200)은 선도관(203)의 내부에서 원형 링 형상 또는 필요한 단면 형상으로 조립되어 터널 시공방향인 종방향을 따라 소정의 간격으로 연속 배열되는 다수개의 형강구조체(301), 상기 형강구조체(301)의 주면 방향을 따라 배열되는 동시에 전단 및 후단부가 각각 앞쪽 및 뒤쪽의 형강구조체(301)에 거치되면서 토사층 또는 암반층을 지지하는 다수의 토류판(303)을 포함하고, 또한 앞쪽 및 뒤쪽의 형강구조체(301)를 일체로 연결하는 종방향 보강 앵글(302)을 포함하여 구성된다.
형강구조체(301)는 3개의 아치형 또는 필요한 단면 형상으로 구비된 3개의 H자형 또는 T자형 형강을 상호 조립시켜 원형 또는 필요한 단면 형상으로 조립한다.
도 5는 도 2 선도관 압입과정에서 선도관 이동 수단에 의해 선도관이 추진되는 것을 설명하고 있다.
도시된 단면 A-A'는 도 5의 A-A'선을 따라 취한 단면도로서, 터널시공관(200)내에 방수시트(501)가 설치된 상태를 나타내고 있다.
선도관(203)이 전진함에 따라 형성된 선도관(203)의 후미쪽 내부공간에서 방수시트(501)가 설치되며, 선도관(203)이 전진함에 따라 뒤쪽 형강구조체(301)와 멀어진 공간내에 방수시트(501)가 설치된 상태에서, 원형 링 형상의 앞쪽 형강구조체(301)가 동일하게 조립되고, 그 다음에 방수시트(501)가 설치된 상기 앞쪽 및 뒤쪽의 형강구조체(301) 사이에 원지반을 지지하는 다수의 토류판(303)을 거치시킨다.
이러한 과정을 반복하여 터널 시공부지(207)내에 길이방향으로 연속된 터널시공관(200)을 설치하면 횡방향으로 다른 터널시공관(200')들이 인접 배열되고, 터널시공관(200)의 외부에는 방수시트(501)가 전체적으로 설치된다.(도 6 참조)
한편, 선도관(203)이 전진된 공간내에서 방수시트(501)를 설치할 때, 터널시공관 각각의 길이방향으로의 방수시트(501)는 방수시트 접합부(502)가 형성되도록 여유있게 설치함으로써, 방수시트(501)의 방수시트 접합부(502)는 터널시공관(200) 각각에서 서로 중첩 연결되어 설치되도록 한다.
방수시트(501)는 인접한 방수시트끼리 상호 접합되는 접합부(502)를 가지며 상기 접합부(502)는 열융착 방식으로 열을 가하여 연결할 수 있다.
한편 방수시트(501)는 도 9에 도시된 바와 같이, 중심에 심재(510)가 배치되고, 상기 심재(510)을 감싸며 배치되되 내부에 충진공간(521)이 형성된 커버재(520)로 구성되고, 상기 충진공간(521)에는 색상을 가지는 액상표시체(530)가 충진된다.
상기와 같이 이루어진 방수시트(501)는, 설치시 커버재(520)가 선도관(203)의 내면과의 마찰 또는 형강구조체(301)의 외면과의 마찰 또는 작업 중 발생할 수 있는 충격 등에 의해 일부 손상되는 경우 커버재(520)의 손상된 부위를 통해 내부에 충진되었던 액상표시체(530)가 외부로 배출되기 때문에 작업자가 손상부위를 쉽게 확인할 수 있고, 더 나아가 누수가 발생하는 부위에서 액상표시체(530)가 배출됨으로써 누수부위를 용이하게 파악할 수 있다.
상술한 바와 같이 액상표시체(530)는 작업자가 육안으로 용이하게 식별이 가능하도록, 적색, 청색, 황색 중 어느 하나의 색상을 가지는 것이 바람직하고, 또한 야간이나 작업공간의 조명도에 따라 형광물질이 함유되는 것이 보다 바람직하다.
한편 상기 액상표시체(530)는, 상온경화형 실리콘 고무(액상 실리콘 고무임) 등과 같이 공기 중에 노출시 상온(18-25℃)에서 경화하는 소재로 형성되어 커버재(520) 내부에 충진시에는 액상 상태를 유지하다가 커버재(520)의 손상시 외부로 배출됨과 동시에 상온 경화되면서 탄성체가 되어 손상된 부위를 밀폐하게 한다.
즉, 액상표시체(530)는 누수발생시 일차적으로 누수 발생 부위를 밀폐하고, 다음으로 작업자에게 누수 발생 부위를 인식시킴으로써 추가적인 보강공사를 진행할 수 있는 것이다.
다음으로 도 10은, 상기 액상표시체(530)가 선도관(203)의 상부 중앙 부위에서 노출되는 경우 노출부위로부터 직하방으로 낙하하면서 상술한 경화작용이 효과를 얻지 못하는 경우를 대비하기 위하여 커버재(520)의 저면에 투명한 소재의 필름시트(540)를 더 구비할 수 있다.
상기 필름시트(540)는 커버재(520)의 저면에 접착제를 통해 부착되되 상기 접착제의 도포 부위가 일정 간격을 두고 도포됨으로써 필름시트(540)와 커버재(520) 사이에 유체이동공간(550)이 형성되도록 함이 바람직하며, 상기 커버재(520)의 넓이 및 길이에 비해 상대적으로 좁은 넓이 및 길이를 가지도록 형성되고 끝단부가 내측과 연통되도록 배치되는 것이 보다 바람직하다.
즉, 커버재(520)로부터 배출되는 액상표시체(530)가 필름시트(540)에 의해 직하방으로의 낙하가 방지되고, 상기 유체이동공간(550)을 통해 이동과 동시에 퍼지면서 유체이동공간(550)으로 유입되는 외부 공기에 노출되면서 경화되는 것이다.
따라서, 액상표시체(530)는 선도관(203)의 상부 중앙 부위에서 누수가 발생하는 경우에도 직하방으로 낙하하지 않고, 외부 공기와 맞닿으면서 경화되어 누수 발생 부위를 밀폐하며 동시에 작업자가 인식할 수 있도록 한다.
한편 방수시트(501)는 일반 터널 방수용 방수시트를 사용할 수 있으며, 선도관(203)을 통해 굴곡지게 굴진된 터널 내에서 방수시트(501)의 설치가 용이하도록 상온조건에서 상기 방수시트(501)의 신장율이 15~20% 이고, 서로 중첩되는 접합부(502)는 열융착방식으로 열을 가하여 연결할 수 있다.
도 6은 터널시공관(200)과 횡방향으로 인접하는 다른 터널시공관(200')이 서로 연통되는 상태를 나타내고 있다.
즉, 터널 시공부지(207)내에 조립된 터널시공관(200,200')들은 횡방향을 따라 서로 인접 배열되는 바, 형강구조체(301)의 양측에서 종방향 보강 앵글(302) 사이에 거치되어 있는 토류판(303)들을 일부 제거하고, 그 제거된 안쪽의 연통공간(601)내의 토사를 굴착함에 따라 각 터널시공관(200,200')들은 연통공간(601)을 통해 서로 연통되는 상태가 된다.
이렇게 서로 횡방향으로 배열되는 터널시공관(200'200')들 사이에 연통공간(601)이 형성된 상태에서, 이 연통공간(601)의 상부 및 하부에 횡방향 보강앵글(602)이 연결된다.
이때, 연통공간(601)이 형성된 터널시공관 측부의 방수시트(501)를 화살표 방향으로 아래 위로 감아내리고 감아올려서 서로 종횡으로 겹쳐지는 연통공간(601)에서의 방수시트 접합부(502)가 형성되도록 연결한 다음, 연통공간(601)의 상부 및 하부쪽에 각각 토류판(603)이 설치되고, 토류판(603)의 상하부에 서로 겹쳐지는 방수쉬트 길이(T)가 최소 7Cm가 되도록 방수시트 접합부(502)를 열융착방식으로 열을 가하여 접합시킨다.
토류판(603)의 양끝단부는 L형 단면의 종방향 보강 앵글(302)에 거치되는 상태가 되어, 상부쪽 토류판(603)은 토압을 지지하는 역할을 하게 되고, 하부쪽 토류판(604)의 상부면은 콘크리트 타설 공간이 되며, 또한 하부쪽 토류판(604)은 터널 굴착 후 최종적으로 구조물 내부로 도출되므로 제거되는 부분이 된다.
도 7은 선도관의 전진과정에서 발생한 원지반과 방수시트 사이의 공극을 충전하기 위한 그라우팅 시행을 위해 사전에 방수시트에 그라우팅용 니플(Nipple)을 설치하여 시공하는 방법을 설명하고 있다.
선도관(203)의 굴진과정에서 굴착된 단면과 설치되는 터널시공관(200) 외면 사이의 공극 발생에 의해 원지반에 침하가 발생할 수 있다. 이에 따라, 원지반 침하를 예방하기 위해 굴착된 원지반과 터널시공관(200) 외면 사이의 공극을 충전하기 위한 그라우팅 시행을 위해서 도 7에 도시된 바와 같이, 선도관(203)이 굴진된 공간내에서 방수시트(501)를 설치하기 전에, 방수시트(501)에 그라우팅을 위한 금속제 그라우팅용 니플(701)을 소정의 위치에 설치한다.
금속제 그라우팅용 니플(701)에는 그라우팅 주입액이 주입되도록 주입홀이 형성되고, 또한 방수시트(501)에 밀착 지지되는 니플용 지지판(702)이 체결된 니플(701)이 설치될 수 있다.
그라우팅 주입액으로는 물 및 시멘트의 혼합물이나 물, 벤토나이트 및 시멘트의 혼합으로 이루어진 혼합물 중 최적의 혼합물을 주입액을 사용할 수 있다.
이와 같이 금속제 그라우팅용 니플(701)을 통해 그라우팅을 실행함에 따라, 금속제 그라우팅용 니플(701)이 설치된 방수시트(501)는 별도의 니플 보강용 방수시트(703)를 사용하여 2중으로 보강할 수 있다.
도 8은 강관 추진 작업 중에 발생가능한 방수용 방수시트의 훼손을 방지하기 위한 방수시트 보호방법을 설명하고 있다.
선도관(203)의 굴진에 따라 선도관과 방수시트의 마찰 등에 의해 방수시트(501)가 훼손될 수 있다. 이를 방지하고자, 도 8에 도시된 바와 같이, 방수시트(501)의 외부에는 방수시트 보호용 토목섬유(801)를 설치하거나, 토목섬유와 함께 두겹의 비닐시트를 방수시트 보호용 토목섬유(801)와 함께 사용할 수 있다.
이때, 방수시트 보호용 토목섬유(801)는 부직포인 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 터널 시공방법을 순서대로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 추진기지(205)에 설치된 추진잭(202)을 이용하여 터널 시공부지(207)내에 선도관(203)을 추진하여 압입시킨다.
이어서, 상기 선도관(203)의 내부에 원형 링 형상의 형강구조체(301)를 조립한다.
다음으로, 상기 선도관(203)의 내부에 설치된 반력링(401)에 설치된 적어도 3개 이상의 유압잭(503)을 구동시켜서, 고정 상태인 뒤쪽 형강구조체(301)의 전면을 밀어줌으로써, 선도관(203)이 전진하는 과정이 이루어진다.
이어서, 선도관(203)이 전진되어 형성된 선도관(203)의 후미쪽 내부공간 즉, 선도관(203)이 굴진됨에 따라 뒤쪽 형강구조체(301)와 멀어진 공간내에서 방수시트(501)를 설치하고, 원형 링 형상의 앞쪽 형강구조체(301)를 상기와 같은 방식으로 동일하게 조립함으로써, 앞쪽 형강구조체(301)와 뒤쪽 형강구조체(301)가 소정의 거리로 이격 배열되는 상태가 된다.
다음으로, 위와 같이 소정의 거리로 이격된 앞쪽 및 뒤쪽의 형강구조체(301) 사이에 원지반을 지지하기 위한 다수의 토류판(303)을 설치하는 과정이 진행된다.
이와 같이, 터널 시공부지(207)내에 터널시공관을 반복 설치함으로써, 결과적으로 추진기지(205)에서 도달기지(206)까지의 터널 시공부지(207)내에 다수의 터널시공관(200,200')이 존재하면서 횡방향으로 서로 인접 배열되는 상태가 되고, 각 터널시공관(200,200')의 내부면에는 방수시트(501)가 설치되게 된다.
다음으로, 터널 시공부지(207)내에서 서로 횡방향으로 인접된 터널시공관(200,200')들의 측부끼리 서로 연통시켜서 연통공간(601)이 형성되면, 각각의 터널시공관(200,200')의 내부면에 도포되어 있던 방수시트(501)를 아래 위로 감아내리고 감아올려서, 각 터널시공관(200,200')의 방수시트(501)들이 종횡으로 겹쳐지게 연결하고, 방수시트(501)들이 겹쳐져서 연결된 연통공간(601)내의 상부 및 하부쪽에 토류판(603, 604)을 설치하는 단계가 진행된다.
다음의 공정은, 상기 선행 특허문헌의 특허문헌 2에 상세히 기재된 바와 같이, 각 터널시공관의 하부에 토류판과 수평을 이루는 바닥형틀을 설치하고, 바닥형틀의 위쪽공간 및 연통공간내에 철근망을 조립한 후, 철근망이 조립된 바닥 형틀의 위쪽 공간 및 연통 공간내에 콘크리트 타설을 실시한 다음, 콘크리트 타설면 위쪽 공간 즉, 터널시공관의 천정부 공간에 대한 그라우팅을 실시한다.
이어서, 콘크리트 타설부분의 안쪽 터널 시공부지에 대한 내부 굴착이 이루어진 후, 터널시공관의 하부쪽 H형 구조체 및 토류판 일부와 바닥형틀을 제거한 후, 마지막으로 터널의 내부 표면에 걸쳐 방수벽을 형성하는 단계를 진행함으로써, 본 발명의 비개착식 터널 시공이 완료된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법은 지반에 관입되는 대구경 강관내에서 방수용 방수시트(501)를 설치함에 따라 대구경 비개착식 터널공법으로 시공되는 콘크리트 터널 구조물을 완벽하게 방수할 수 있고, 또한 방수시트(501)에 설치된 금속제 그라우팅용 니플(701)을 이용하여 굴착된 원지반과 방수용 방수시트(501) 사이에 발생한 공극을 충전함으로써 지반 침하를 최소화할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
200,200': 터널시공관 202: 추진잭
203: 선도관 205: 추진기지
206: 도달기지 207: 터널시공부지
301: 형강구조체 302: 종방향 보강앵글
303: 토류판 401: 반력링
501: 방수시트 502: 방수시트 접합부
503: 유압잭 510 : 심재
520 : 커버재 521 : 충진공간
530 : 액상표시체 540 : 필름시트
550 : 유체이동공간 601: 연통공간
602: 횡방향 보강앵글 603: 상부측 토류판
604: 하부측 토류판 701: 니플
702: 니플용 지지판 801: 보호용 토목섬유
203: 선도관 205: 추진기지
206: 도달기지 207: 터널시공부지
301: 형강구조체 302: 종방향 보강앵글
303: 토류판 401: 반력링
501: 방수시트 502: 방수시트 접합부
503: 유압잭 510 : 심재
520 : 커버재 521 : 충진공간
530 : 액상표시체 540 : 필름시트
550 : 유체이동공간 601: 연통공간
602: 횡방향 보강앵글 603: 상부측 토류판
604: 하부측 토류판 701: 니플
702: 니플용 지지판 801: 보호용 토목섬유
Claims (5)
- 추진기지에 설치된 추진잭을 이용하여 도달기지까지의 터널 시공부지내에 선도관을 압입하는 과정; 상기 선도관의 내부에서 원형 링 형상의 뒤쪽 형강구조체를 조립하는 과정; 상기 선도관의 내부에 설치된 반력링에 유압잭을 설치한 후, 상기 유압잭으로 조립된 상기 뒤쪽 형강구조체의 전면을 밀어줌으로써, 상기 선도관이 전진하는 과정; 상기 선도관이 전진된 공간내에서 방수시트를 설치하는 과정; 상기 방수시트가 설치된 상기 선도관 내에 원형 링 형상의 앞쪽 형강구조체를 조립하는 과정; 상기 방수시트가 설치된 상기 앞쪽 형강구조체 및 상기 뒤쪽 형강구조체 사이에 원지반을 지지하는 다수의 토류판을 거치시키는 작업을 반복하여 상기 터널 시공부지내에 다수의 터널시공관이 존재하면서 횡방향으로 인접 배열되고 상기 터널시공관의 각각에 상기 방수시트가 서로 겹쳐져서 연결되어 설치되도록 하는 과정; 및 횡방향으로 인접 배열된 상기 터널시공관의 양측부에 배열된 상기 토류판을 일부 제거하여 상기 터널시공관을 서로 연통시키는 연통공간을 형성하고, 상기 연통공간이 형성된 상기 터널시공관 측부의 상기 방수시트를 아래 위로 감아내리고 감아올려서 서로 종횡으로 겹쳐지게 연결하고, 상기 연통공간 내의 상부 및 하부쪽에 토류판을 설치하는 과정;을 포함하는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법에 있어서;
상기 방수시트는 서로 접합되는 접합부를 가지며 심재와 상기 심재의 외측을 감싸며 내부에 충진공간이 형성된 커버재로 이루어지되, 상기 커버재의 충진공간에는 형광물질을 갖는 액상표시체로서 상온경화형 액상 실리콘고무가 충진되고;
상기 커버재의 저면에는 일정 간격을 두고 고정되어 커버재와의 사이에 유체이동공간이 형성되고, 끝단부가 외부와 연통되도록 상기 커버재의 넓이 및 길이에 비해 상대적으로 좁은 넓이 및 길이를 가지도록 투명한 필름시트가 구비되며;
상기 방수시트를 설치하기 전에 상기 선도관이 굴진한 공간에 발생하는 공극을 충전하기 위한 금속제 그라우팅용 니플이 설치되고, 상기 방수시트 외부에는 방수시트 보호용 토목섬유를 설치하여 상기 방수시트와 상기 선도관과의 마찰에 의해 방수시트가 훼손되는 것을 방지하고;
상기 방수시트는 상온조건에서 15~20%의 신장율을 갖고, 서로 겹쳐지는 접합부는 열융착방식으로 접합되며;
상기 필름시트는 커버재의 저면에 일정간격을 두고 도포된 접착제에 의해 부분적으로 접합되는 것을 특징으로 하는 대구경 비개착식 터널시공을 위한 외벽 방수방법.
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