KR101864817B1

KR101864817B1 - 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101864817B1
Application number: KR1020160033693A
Authority: KR
Inventors: 전진택; 윤희철
Original assignee: 주식회사 포스코건설
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2018-06-07
Also published as: KR20170109474A

Abstract

본 발명은 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법에 대한 것으로서, 터널 라이닝 내부에 하나 이상의 프리캐스트 슬래브 패널을 제1 레벨링 부재에 의해 거치시키고, 제1 레벨링 부재에 의해 프리캐스트 슬래브 패널의 설치높이를 조절하고, 프리캐스트 슬래브 패널의 중단부에 연결되는 지지기둥의 상단에 연결되는 제2 레벨링 부재에 의해 중단부 높이를 조절하고, 지지기둥의 하단에 연결되는 진동저감부재에 의해 진동을 저감시키도록 구성된다.

Description

레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법{PRECAST SLAB INTEGRALED TYPE TUNNEL RAILWAY STRUCTURE FOR LEVELING AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내부에 시공되는 궤도 구조체의 레벨조정이 가능하도록 함으로써 프리캐스트 슬래브 구조체의 구조를 간단화시키고 시공편의성을 증진시킬 수 있는 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.

최근 철도는 운송수단으로써 중요성이 높아지며 점점 고속화하고 있다. 또한, 철도 활용성 및 이용자 편의성 증대 등을 위하여 도심지 및 건물 인접구간을 통과하는 철도도 증가되고 있다.

그러나, 버스나 택시와 같은 육상교통시설의 증가로 인해 교통체증이 증가하게 되고, 이를 보완하기 위하여 지하를 통과하는 지하철과 같은 교통수단의 활용이 증가하고 있다.

지하철과 같은 교통수단은 지하에 설치되기 때문에 터널과 같은 지하구조물을 이용하여야 하고, 내부에 시설물을 설치함과 동시에 교통량을 해소하기 위하여 터널 형태를 복합화하는 방안에 대해 많은 기술적인 논의가 있다.

이와 같은 복합터널은 원형 단면을 가지는 터널을 매설하고 그 내부를 복합화함으로써 넓은 도로에 대한 수요를 충족시키고 상대적으로 적은 시공면적이 사용될 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 궤도 시공구조를 보여주는 시공 구조도이다.

도시된 바와 같이 구조물(T)상에 콘크리트 도상(15)을 구비하여 그 상부 양측으로 레일(1)(1')이 체결구(6)로 체결되는 침목(13)(13)을 내설하되 상기 침목(13)(13)과 콘크리트도상(15)의 맞닿는 부위로 일정두께의 방진재(18)를 구비하여 왔다.

이러한 철도선로는 먼지공해를 차단하게 됨은 물론 열차가 운행함에 따라 열차 통과로 인한 하중은 상기 침목(13)(13)과 콘크리트도상(15)에 의해 안전하게 저항하여 레일(1)(1')을 견고한 상태로 유지하게 된다.

그러나 이러한 구조에서는 열차통과로 인한 진동이 상기 방진재(18)에 의해 1차적으로 일부는 감소하나 일부는 콘크리트도상(15)을 통해 콘크리트도상(15)이 접하여 설치된 구조물(T)로 전달되는 문제를 갖게 된다. 이러한 진동전달은 도시지하철 선로의 경우 선로가 설치되는 터널 구조체에 전달되어 안전성을 저해하는 문제점을 야기시키게 되는 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-1998-081939호(1998.11.25) 대한민국 공개특허공보 제10-2000-0056207호(2000.09.15)

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 터널에 시공되는 철도 슬래브 구조체의 구조를 단순화시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 터널 내부의 소음 및 진동을 저감시킬 수 있는 철도 슬래브 구조체를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 터널 라이닝 내부에 설치되는 터널 궤도 구조체에 있어서, 본 발명의 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체는 상기 터널 라이닝 내부에 설치되는 하나 이상의 프리캐스트 슬래브 패널과, 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 터널 라이닝을 연결하고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 높이를 조절가능하도록 구성되는 제1 레벨링 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 터널 라이닝 내부에 설치되는 터널 궤도 구조체는 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥과, 상기 지지기둥의 상단에 구비되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 수직높이를 조절가능하도록 구성되는 제2 레벨링 부재를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 지지기둥의 하단에 구비되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널로부터 전달되는 진동을 저감시키는 진동저감부재를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리캐스트 슬래브 패널은 상기 제1 레벨링 부재에 의해 상기 터널 라이닝 내측에 구비되는 안착체에 연결되는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 레벨링 부재는 상기 프리캐스트 슬래브 패널을 관통하여 연결되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 나사결합하며, 하단이 상기 안착체에 고정되는 레벨링 바와, 상기 레벨링 바와 상기 안착체 사이에 개제되는 지지체를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 레벨링 바는 수평방향으로 관통되는 헤드부 통로가 형성되는 헤드부; 상기 헤드부로부터 하방으로 연장되고, 외부면에 나사가 형성되며, 상기 헤드부 통로와 연통되는 나사부 통로가 형성되는 나사부; 및 상기 나사부의 하단과 연결되고, 상기 나사부 통로와 연통되는 말단부 통로가 형성되는 말단부를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 프리캐스트 슬래브 패널은 상기 터널 라이닝과 접하는 양측면에 완충재가 구비되는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 레벨링 부재는 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 하면을 지지하는 베어링부재; 상기 베어링 부재의 하단에 연결되는 연결 캡;및 상기 연결 캡과 나사결합되어 상기 지지기둥의 상단과의 높이를 조절하도록 구성되는 높이조절체를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 레벨링 부재는 상기 연결 캡의 하단과 상기 지지기둥의 상면 사이에 개제되는 지지체를 포함하는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 진동저감부재는 상기 지지기둥의 하단에 형성되는 기둥받침이 안착되는 압력챔버를 포함하고, 상기 압력챔버 내의 유체에 의해 완충작용을 가지도록 구성되는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 시공방법은 터널 라이닝 내부에 설치되는 터널 궤도 구조체를 시공하는 시공방법에 있어서, 상기 터널 라이닝을 시공하고, 프리캐스트 슬래브 패널을 설치하기 위한 사전 준비를 하기 위한 준비단계(S100); 상기 터널 라이닝의 안착체에 상기 프리캐스트 슬래브 패널을 연결하는 슬래브 패널 설치단계(S200); 상기 터널 라이닝 바닥면에 지지기둥이 연결되기 위한 진동저감부재를 설치하는 진동저감부재 설치단계(S300); 상기 진동저감부재에 상기 지지기둥을 설치하고, 그 상단에 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥 설치단계(S400); 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 안착체를 연결하는 제1 레벨링 부재와 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 지지기둥을 연결하는 제2 레벨링 부재를 조정하여 프리캐스트 슬래브 패널의 높이를 조절하는 레벨링 단계(S500); 레벨링이 조절된 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 연결부위에 주입재를 주입하여 고정시키는 연결부 고정단계(S600);및 상기 프리캐스트 슬래브 패널에 레일부를 시공하여 마무리하는 마감단계(S700)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 레벨링 단계(S500)는 상기 제1 레벨링 부재에 의해 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 수평을 조절하는 수평 레벨링 단계(S510)와, 상기 제2 레벨링 부재에 의해 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 중단부 높이를 설정하는 수직 레벨링 단계(S520)를 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의한 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체 및 그 시공방법에 의하면, 프리캐스트 슬래브 패널의 양단을 제1 레벨링 부재에 의해 높이조절가능하도록 지지하기 때문에 기존에 평행을 조정하기 위해 설치하던 콘크리트 도상을 설치하지 않아도 되고, 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥 하단에 진동저감부재를 설치하여 진동을 저감시키도록 구성함으로써 진동이 저감되도록 함으로써 기존에 설치되는 침목이나 방진재를 설치하지 않아도 되기 때문에 시공이 간편해지고, 공사기간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 터널 궤도 구조체를 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 바람직한 실시예를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 프리캐스트 슬래브 패널을 보인 평면도.
도 4는 도 2의 A 부분 확대도.
도 5는 도 2의 B 부분 확대도.
도 6은 도 2의 C 부분 확대도.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 바람직한 실시예를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 프리캐스트 슬래브를 보인 평면도이며, 도 4, 도 5, 도 6a 및 도 6b는 도 2의 A, B, C 부분을 각각 확대한 도면이다.

본 발명의 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체는 터널 라이닝 내부에 설치되고, 다수개로 분할된 조립체로 구성될 수 있는 프리캐스트 슬래브 패널(100); 상기 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 양단에 각각 구비되어 높이 조절이 가능하도록 구성되는 제1 레벨링 부재(200); 상기 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 중단을 지지하는 지지기둥(300); 상기 지지기둥(300)의 상단에 구비되어 상기 프리캐스트 슬래브 패널(100)과의 높이를 조절가능하도록 구성되는 제2 레벨링 부재(400);및 상기 지지기둥(300)의 하단에 구비되어 프리캐스트 슬래브 패널(100)로부터 전달되는 진동을 저감시키는 진동 저감부재(500)를 포함한다.

본 발명의 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체는 대략 원통형으로 구성되는 터널 라이닝(T) 내부에 설치되는 것으로서, 터널 라이닝(T) 내부 중앙에 철도레일이 설치되기 위한 프리캐스트 슬래브 패널(100)이 걸쳐진다.

프리캐스트 슬래브 패널(100)는 공장에서 기제작된 형태로 시공현장으로 운반되어 설치되는 부재로서, 도 3에 도시된 바와 같이 대략 판형의 콘크리트 구조체로 형성될 수 있다.

프리캐스트 슬래브 패널(100)의 4개의 모서리 부분에는 아래에서 설명할 제1 레벨링 부재(200)가 연결되고, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 상면에는 레일부(110)가 설치된다.

여기서, 본 발명의 레일부(110)는 종래기술과 같이 콘크리트 도상, 침목재, 및 방진재를 포함하지 않고, 단지 양측으로 배치되는 레일이 체결구에 의해 연결되도록 구성된다. 이에 대해서는 아래에서 보다 자세하게 설명한다.

상기와 같이 구성되는 프리캐스트 슬래브 패널(100)은 터널 라이닝(T) 내측에 구비되는 안착체(120)에 걸쳐지는데, 상기 안착체(120)는 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 양단방향에 구비되는 것으로서 터널 라이닝(T) 내측면으로부터 돌출되어 형성된다.

프리캐스트 슬래브 패널(100)은 제1 레벨링 부재(200)에 의해 안착체(120)에 걸쳐진다. 프리캐스트 슬래브 패널(100)은 제1 레벨링 부재(200)에 의해 일종의 자유단처럼 안착체(120)에 걸쳐지는데, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 양단에는 별도의 완충재(130)가 설치됨으로써 열차 이동시 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 양단이 터널 라이닝(T)의 내주면에 직접 접촉하지 않도록 할 수 있다.

도 4에는 제1 레벨링 부재(200)에 대한 구성이 자세하게 도시되어 있다.

제1 레벨링 부재(200)는 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 설치높이를 조절가능하도록 하기 위한 것으로서, 프리캐스트 슬래브 패널(100)을 관통하여 나사결합되는 레벨링 바(210)와, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면과 안착체(120) 사이에 개제되는 지지체(220)를 포함한다.

먼저, 제1 레벨링 부재(200)의 레벨링 바(210)는 헤드부(211), 상기 헤드부(211)로부터 연장되는 나사부(212), 및 상기 나사부(212)의 하단에 연결되는 말단부(213)를 포함한다. 상기 헤드부(211), 나사부(212), 및 말단부(213)가 각각 연결가능하도록 구성됨으로써 시공편의성을 향상시킬 수 있음은 물론이다.

상기 헤드부(211)에는 수평방향으로 관통하여 헤드부 통로(211t)가 형성되고, 상기 헤드부 통로(211t)에 철봉을 삽입하여 회전시키거나 헤드부 통로(211t)를 통해 말단부(213)로 주입재(214)를 주입할 수 있다.

상기 헤드부(211)에는 하방으로 연장되고 외주면에 나사가 형성되는 나사부(212)가 연결된다. 상기 나사부(212)는 프리캐스트 슬래브 패널(100)을 상하로 관통하는데, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 관통된 홀(H)의 내주면에 형성되는 나사산과 치합한다.

따라서, 나사부(212)가 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 나사산과 치합하면서 상하방향으로 이동함으로써 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 설치높이가 조절될 수 있다.

그리고, 나사부(212)의 내부 중앙에는 나사부 통로(212t)가 수직방향으로 형성되고, 나사부 통로(212t)는 헤드부(211)의 헤드부 통로(211t)와 연통된다.

나사부(212)의 하단에는 안착체(120)에 지지되는 말단부(213)가 연결된다. 상기 말단부(213) 내부에도 수평방향으로 관통되는 말단부 통로(213t)가 형성되는데, 지지부 통로(213t)도 나사부 통로(212t)와 연통된다.

따라서, 헤드부 통로(211t)에 주입재(214)를 주입하면 나사부 통로(212t)와 말단부 통로(213t)를 통해 프리캐스트 슬래브 패널(100)과 안착체(120) 사이 공간으로 주입될 수 있다.

그리고, 말단부(213)의 하면에는 돌출부(213a)가 형성되어 안착체(120)의 상면에 형성되는 연결공에 삽입됨으로써 말단부(213)의 위치를 고정시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 레벨링 바(210)를 중심으로 프리캐스트 슬래브 패널(100)과 안착체(120) 사이에는 지지체(220)가 개제된다. 지지체(220)는 레벨링 바(210)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 설치높이가 조절된 후 프리캐스트 슬래브 패널(100)과 안착체(120) 사이에 끼워지는 것으로서 탄성체로 구성될 수 있다.

그리고, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 설치높이를 조절한 후 지지체(220)를 레벨링 바(210) 둘레에 끼워 넣고 레벨링 바(210)의 헤드부(211)의 헤드부 통로(211t)에 주입체(214)를 주입하면, 말단부(213)의 말단부 통로(213t)를 통해 주입체(214)가 흘러나오는데, 이때, 지지체(220)에 의해 주입체(214)가 외부로 이탈하지 않도록 할 수 있다.

다음으로, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 중단은 지지기둥(300)에 의해 지지된다. 지지기둥(300)은 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면을 지지하기 위한 것으로서 상단은 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면을 지지하고 하단은 터널라이닝(T)의 하측 내주면에 지지된다. 지지기둥(300)의 하단에는 지지기둥(300)의 폭보다 넓게 형성되는 기둥받침(310)이 형성된다.

지지기둥(300)의 상단에는 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 지지높이를 조절하기 위한 제2 레벨링 부재(400)가 구비된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 레벨링 부재(400)는 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면을 지지하는 베어링 부재(410)와, 상기 베어링 부재(410)의 하단에 연결되는 연결 캡(420)과, 상기 연결 캡(420)과 나사결합하고 지지기둥(300)의 상단에 구비되는 높이 조절체(430)를 포함한다.

프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면을 지지하는 베어링 부재(410)는 콘크리트 구조체를 지지하는 슈 베어링(shoe bearing)과 같은 부재로 구성될 수 있다.

그리고, 베어링 부재(410)의 하단에 연결되는 연결 캡(420)은 대략 장방형으로 형성되는 부재로서 하면에는 삽입공(421)이 형성되고, 삽입공(421)의 내주면에는 나사산(S)이 형성된다.

연결 캡(420)의 나사산(S)에는 높이 조절체(430)가 나사결합되는데, 높이 조절체(430)는 하단이 지지기둥(300)의 상단에 고정되고, 지지기둥(300)의 상부로 노출된 부분에는 나사부가 형성되어 연결 캡(420)의 나사산(S)에 나사결합한다.

그리고, 연결 캡(420)과 지지기둥(300) 사이에는 제1 레벨링 부재(200)와 같이 지지체(220)가 끼워지고, 그 사이에 주입체(214)가 주입될 수 있다. 이때, 주입체(214)는 지지체(220)에 형성된 별도의 주입공(도시되지 않음)에 주입되는 방식으로 주입될 수 있으며 다양한 방식으로 주입될 수 있음은 물론이다.

지지기둥(300)의 상단에는 상기와 같이 구성되는 제2 레벨링 부재(400)가 연결되고, 지지기둥(300)의 하단에는 진동저감부재(500)가 연결된다. 진동저감부재(500)는 열차 이동시 프리캐스트 슬래브 패널(100)에 전달되는 진동을 저감하기 위한 역할을 한다.

진동저감부재(500)는 지지기둥(300)의 하단에 형성되는 기둥받침(310)이 안착되는 압력챔버(510)를 포함한다. 압력챔버(510)는 대략 장방형의 구조체로서 내부에 공간이 형성되어 기둥받침(310)이 안착된다.

압력챔버(510)의 상면에는 기둥받침(310)의 상면에서 연장되는 지지기둥(300)이 연결되기 위한 개방면(511)이 형성되는데, 개방면(511)의 크기는 기둥받침(310)의 둘레에 대응되지만, 기둥받침(310)보다는 상대적으로 작게 형성됨으로써 기둥받침(310)이 외부로 이탈되지 않도록 할 수 있다.

그리고, 개방면(511)의 둘레에는 지수재(512)가 구비됨으로써 압력챔버(510) 내부에 담아지는 유체(L)가 외부로 흘러나오지 않도록 할 수 있다.

한편, 압력챔버(510) 내부에 안착되는 기둥받침(310)의 바닥면에는 압력챔버(510)의 바닥면에 대응되도록 형성되는 분리판(513)이 연결된다. 상기 분리판(513)에 의해 압력챔버(510) 바닥에 채워진 유체(L)와 기둥받침(310)의 경계면을 형성할 수 있다.

다만, 분리판(513)은 유체(L)의 이동을 완전히 제약하지는 않도록 구성됨으로써 일정이상의 하중이 가해지면 유체(L)가 분리판(513)과 압력챔버(510)의 내주면 사이를 통해 이동하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 6a와 같이 열차가 이동하지 않는 일반적인 상태에서는 분리판(513)에 의해 압력챔버(510) 내의 유체(L)의 상면에 지지기둥(300)이 플로팅된 상태로 유지될 수 있고, 도 6b와 같이 열차가 이동하여 일정이상의 하중이 가해지면 분리판(513)과 압력챔버(510)의 내주면 사이공간을 통해 유체(L)가 이동하면서 일종의 댐퍼 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 진동저감부재(500)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)에 전달되는 진동을 저감시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 제1 레벨링 부재(200) 및 제2 레벨링 부재(300)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 높이를 조절할 수 있기 때문에 기존에 설치되던 콘크리트 도상을 시공하지 않을 수 있다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 진동저감부재(500)에 의해 진동을 저감시킬 수 있기 때문에 기존에 설치되던 침목재 및 방진재를 시공하지 않을 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 시공방법에 대해 자세하게 설명한다.

본 발명의 레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 시공방법은 터널 라이닝을 시공하고, 프리캐스트 슬래브 패널을 설치하기 위한 사전 준비를 하기 위한 준비단계(S100); 상기 터널 라이닝의 안착체에 프리캐스트 슬래브 패널을 연결하는 슬래브 패널 설치단계(S200); 터널 라이닝 바닥면에 지지기둥이 연결되기 위한 진동저감부재를 설치하는 진동저감부재 설치단계(S300); 상기 진동저감부재에 지지기둥을 설치하고, 그 상단에 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥 설치단계(S400); 프리캐스트 슬래브 패널과 안착체를 연결하는 제1 레벨링 부재와 프리캐스트 슬래브 패널과 지지기둥을 연결하는 제2 레벨링 부재를 조정하여 프리캐스트 슬래브 패널의 높이를 조절하는 레벨링 단계(S500); 레벨링이 조절된 프리캐스트 슬래브 패널의 연결부위에 주입재를 주입하여 고정시키는 연결부 고정단계(S600);및 프리캐스트 슬래브 패널에 레일부를 시공하여 마무리하는 마감단계(S700)를 포함한다.

먼저, 준비단계(S100)는 본 발명에 의한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체를 시공하기 위한 사전 준비 단계로서, 터널 라이닝(T)을 시공하고, 터널 라이닝(T)의 내주면에 프리캐스트 슬래브 패널(100)을 거치하기 위한 안착체(120)를 시공한다.

안착체(120)가 시공되면, 기제작되어 운송되는 프리캐스트 슬래브 패널(100)을 안착체(120)에 연결하는데, 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 양단에 연결되는 제1 레벨링 부재(200)에 의해 안착체(120)와 연결되도록 한다.

프리캐스트 슬래브 패널(100)이 안착체(120)에 지지되면, 터널 라이닝(T) 바닥면에 지지기둥(300)이 연결되기 위한 진동저감부재(500)를 설치하는 진동저감부재 설치단계(S300)를 실시한다.

그리고, 진동저감부재(500)에 지지기둥(300)의 기둥받침(310)이 삽입되도록 한 후에, 진동저감부재(500)의 압력챔버(510) 내부에 유체(L)를 주입하고 입구를 지수재(511)로 마감한다.

한편, 지지기둥(300)의 상단은 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 하면을 지지하게 되는데, 지지기둥(300)과 프리캐스트 슬래브 패널(100) 사이에는 제2 레벨링 부재(400)를 설치한다.

상기와 같은 과정에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)이 지지되면, 제1 레벨링 부재(200)와 제2 레벨링 부재(400)를 이용하여 레벨링 단계(S500)를 수행한다.

레벨링 단계(S500)는 제1 레벨링 부재(200)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 수평을 레벨링하는 수평 레벨링 단계(S510)와, 제2 레벨링 부재(200)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 중단부 높이를 설정하는 수직 레벨링 단계(S520)를 포함한다.

상기 수평 레벨링 단계(S510)는 레벨링 바(210)의 헤드부(211)를 회전시켜 레벨링 바(210)의 나사부(212)와 치합하는 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 나사산의 높이를 조절한다.

수평 레벨링 단계(S510)에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 수평을 조절할 수 있기 때문에 수평조절을 위한 기존의 콘크리트 도상을 설치하지 않아도 된다.

수평 레벨링 단계(S510)가 완료되면, 제2 레벨링 부재(400)에 의해 수직 레벨링 단계(S520)를 수행한다. 제2 레벨링 부재(400)의 연결 캡(420)의 내주면과 나사치합하는 높이 조절체(43)를 이용하여 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 수직 높이를 조절함으로써 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 중단부의 처짐정도를 조절할 수 있다.

상기와 같이 레벨링 단계(S500)가 완료되면, 레벨링이 조절된 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 연결부위에 주입재(214)를 주입하여 고정시키는 연결부 고정단계(S600)를 실시한다.

먼저, 제1 레벨링 부재(200)에서 프리캐스트 슬래브 패널(100)과 안착체(120) 사이에 지지체(220)를 끼워 넣고, 레벨링 바(210)의 헤드부(211)의 헤드부 통로(211t)에 주입체(214)를 주입하여, 말단부(213)의 말단부 통로(213t)를 통해 주입체(214)가 흘러나오도록 함으로써 프리캐스트 슬래브 패널(100)과 안착체(120) 사이에 주입체(214)가 채워지도록 한다.

마찬가지로, 제2 레벨링 부재(400)에서도 연결 캡(420)과 지지기둥(300) 사이에 지지체(220)를 끼우고, 그 사이에 주입체(214)를 주입하여 채워지도록 한다.

상기와 같은 방법에 의해 프리캐스트 슬래브 패널(100)의 레벨링이 완료되면, 프리캐스트 슬래브 패널(100)에 레일부(110)를 시공하여 마무리하는 마감단계(S700)를 수행한다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 프리캐스트 슬래브 패널 110: 레일부
120: 안착체 130: 완충재
200: 제1 레벨링 부재 210: 레벨링 바
220: 지지체 300: 지지기둥
310: 기둥받침 400: 제2 레벨링 부재
410: 베어링 부재 420: 연결 캡
430: 높이조절체 500: 진동저감부재
510: 압력챔버

Claims

터널 라이닝 내부에 설치되는 터널 궤도 구조체에 있어서,
상기 터널 라이닝 내부에 설치되는 하나 이상의 프리캐스트 슬래브 패널과,
상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 터널 라이닝을 연결하고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 높이를 조절가능하도록 구성되는 제1 레벨링 부재를 포함하고,
상기 프리캐스트 슬래브 패널은
상기 제1 레벨링 부재에 의해 상기 터널 라이닝 내측에 구비되는 안착체에 연결되며,
상기 제1 레벨링 부재는
상기 프리캐스트 슬래브 패널을 관통하여 연결되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 나사결합하며, 하단이 상기 안착체에 고정되는 레벨링 바와,
상기 레벨링 바와 상기 안착체 사이에 개제되는 지지체를 포함하고,
상기 레벨링 바는
수평방향으로 관통되는 헤드부 통로가 형성되는 헤드부,
상기 헤드부로부터 하방으로 연장되고, 외부면에 나사가 형성되며, 상기 헤드부 통로와 연통되는 나사부 통로가 형성되는 나사부, 및
상기 나사부의 하단과 연결되고, 상기 나사부 통로와 연통되는 말단부 통로가 형성되는 말단부를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제1항에 있어서,
상기 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥과,
상기 지지기둥의 상단에 구비되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 수직높이를 조절가능하도록 구성되는 제2 레벨링 부재를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제2항에 있어서,
상기 지지기둥의 하단에 구비되고, 상기 프리캐스트 슬래브 패널로부터 전달되는 진동을 저감시키는 진동저감부재를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
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제1항에 있어서,
상기 프리캐스트 슬래브 패널은
상기 터널 라이닝과 접하는 양측면에 완충재가 구비되는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제3항에 있어서,
상기 제2 레벨링 부재는
상기 프리캐스트 슬래브 패널의 하면을 지지하는 베어링부재;
상기 베어링 부재의 하단에 연결되는 연결 캡; 및
상기 연결 캡과 나사결합되어 상기 지지기둥의 상단과의 높이를 조절하도록 구성되는 높이조절체를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제8항에 있어서,
상기 제2 레벨링 부재는
상기 연결 캡의 하단과 상기 지지기둥의 상면 사이에 개제되는 지지체를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제3항에 있어서,
상기 진동저감부재는
상기 지지기둥의 하단에 형성되는 기둥받침이 안착되는 압력챔버를 포함하고, 상기 압력챔버 내의 유체에 의해 완충작용을 가지도록 구성되는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 의한 터널 궤도 구조체를 시공하는 시공방법에 있어서,
상기 터널 라이닝을 시공하고, 프리캐스트 슬래브 패널을 설치하기 위한 사전 준비를 하기 위한 준비단계(S100);
상기 터널 라이닝의 안착체에 상기 프리캐스트 슬래브 패널을 연결하는 슬래브 패널 설치단계(S200);
상기 터널 라이닝 바닥면에 지지기둥이 연결되기 위한 진동저감부재를 설치하는 진동저감부재 설치단계(S300);
상기 진동저감부재에 상기 지지기둥을 설치하고, 그 상단에 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 중단을 지지하는 지지기둥 설치단계(S400);
상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 안착체를 연결하는 제1 레벨링 부재와 상기 프리캐스트 슬래브 패널과 상기 지지기둥을 연결하는 제2 레벨링 부재를 조정하여 프리캐스트 슬래브 패널의 높이를 조절하는 레벨링 단계(S500);
레벨링이 조절된 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 연결부위에 주입재를 주입하여 고정시키는 연결부 고정단계(S600);및
상기 프리캐스트 슬래브 패널에 레일부를 시공하여 마무리하는 마감단계(S700)를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 시공방법.
제11항에 있어서,
상기 레벨링 단계(S500)는
상기 제1 레벨링 부재에 의해 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 수평을 조절하는 수평 레벨링 단계(S510)와,
상기 제2 레벨링 부재에 의해 상기 프리캐스트 슬래브 패널의 중단부 높이를 설정하는 수직 레벨링 단계(S520)를 포함하는
레벨조정이 가능한 프리캐스트 슬래브 일체형 터널 궤도 구조체의 시공방법.