KR102028547B1 - Construction method of messer shield - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법을 개시한다. 본 발명의 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법은 메사 플레이트를 굴착방향으로 전진하되, 전진과정에서 메사 플레이트는 기 설치된 복공재 및 지보재에 접촉 지지되는 단계; 메사 플레이트의 꼬리부 하단에 형성된 공간에 후속 복공재를 배치하는 단계; 메사 플레이트의 꼬리부 하단의 공간에 후속 복공재를 배치하되, 후속 복공재는, 메사 플레이트 꼬리부와 밀착되고, 기 설치된 복공재에 고정되도록 배치되는 단계; 전진한 메사 플레이트 하부의 토사를 굴착하는 단계; 및 굴착된 공간에 후속 지보재를 설치하는 단계;를 포함한다.The present invention discloses a mesa shield method using a porous material. Mesa shield method using the porous material of the present invention is to advance the mesa plate in the excavation direction, the step of the mesa plate in contact with the pre-installed porous material and support material; Disposing a subsequent perforated material in a space formed at the bottom of the tail of the mesa plate; Disposing a subsequent porous material in a space below the tail of the mesa plate, wherein the subsequent porous material is disposed to be in close contact with the mesa plate tail and fixed to the installed porous material; Excavating the earth and sand under the advanced mesa plate; And installing a subsequent support material in the excavated space.
Description
본 발명은 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메사 플레이트를 복공재와 밀착 추진하여 터널을 굴착하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a mesa shield method using a porous material, and more particularly, to a mesa shield method using a porous material to excavate a tunnel by closely pushing the mesa plate with the porous material.
도 1a 를 참조하면, 일반적으로 메사 쉴드 공법은, 기계식 공법의 적용이 어려운 복합 지층구간이나 연약지반 구간에서 터널 선단 부위에 강관 그라우팅(250)을 선행 시공하여 아치 슬라이딩(ARCH SLIDING) 현상을 방지하고 변형을 극소화하여 안전하게 터널을 시공할 수 공법으로서, 메사 플레이트(210)를 병렬 배열하여 터널 굴착방향으로 전진시키고, 메사 플레이트(210)가 전진한 후 형성되는 공간에 후속 복공재(220)를 설치하며, 그 내부 지반을 굴착, 지보재(230) 설치를 반복하여 터널을 굴착하는 공법을 말한다. 메사 플레이트(210)의 전진에는 주로 유압잭(240)이 이용된다.Referring to FIG. 1A, in general, the mesa shield method prevents the arch sliding phenomenon by constructing the steel pipe grouting 250 at the tip of the tunnel in a complex stratum section or a soft ground section, which is difficult to apply a mechanical method. As a method for safely constructing a tunnel by minimizing deformation, the
이러한 메사 쉴드 공법은, 종횡으로 방향전환 시공이 가능하여 다양한 선형 설계가 가능하고, 메사 플레이트가 소형이고 작은 압력으로 추진 가능하여 작업구 소형화가 가능하며, 박스형 또는 아치형 등 터널 단면형태나 크기에 관계없이 시공이 가능하고, 굴착 도중 암반층 출현 시 굴착방법 또는 굴착방향 등의 변경이 용이한 등의 장점을 가진다.This mesa shield method is possible to change the construction in the vertical and horizontal direction, various linear design is possible, the mesa plate is compact and can be pushed with a small pressure, the work tool can be miniaturized, and the shape or size of tunnel such as box or arch It is possible to construct without, and has the advantage of easy to change the excavation method or excavation direction when the rock layer appeared during the excavation.
다만, 도 1b 를 참조하면, 종래 메사 쉴드 공법은, 전진하는 메사 플레이트(210)가 지보재(232, 234, 236)에 의하여만 지지되므로, 하중이 분산되기 어렵고 메사 플레이트(210)와 지보재(232, 234) 사이에 마찰력이 크게 작용하여, 메사 플레이트(210)의 전진에 많은 힘을 요하는 문제가 있었다.However, referring to FIG. 1B, in the conventional mesa shield method, since the
또한, 복공재(220)와 메사 플레이트(210)의 꼬리부(216) 사이의 간격으로 인하여, 꼬리부(216)의 끝단 처짐이 발생하고, 간격 d만큼의 지반공극이 발생하여 지반이 침하가 일어나는 문제가 있었다. In addition, due to the gap between the
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 메사 플레이트를 이용하여 터널을 굴착함에 있어 메사 플레이트를 복공재와 밀착 추진함으로써, 하중을 분산하여 지보재와 메사 플레이트 간의 마찰을 줄이고, 지반 공극을 최소화하여 지반 침하를 방지할 수 있는 메사 쉴드 공법에 관한 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention in the excavation of the tunnel using the mesa plate by pushing the mesa plate in close contact with the porous material, to distribute the load to reduce the friction between the support material and the mesa plate, It relates to a mesa shield method that can minimize ground voids to prevent ground subsidence.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법은, 메사 플레이트를 굴착방향으로 전진하되, 상기 전진과정 중 및 상기 전진의 완료 시에 상기 메사 플레이트는 기 설치된 복공재 및 지보재에 접촉 지지되는 단계;
상기 메사 플레이트의 꼬리부 하단에 형성된 공간에 후속 복공재를 배치하는 단계;
상기 메사 플레이트의 꼬리부 하단의 공간에 후속 복공재를 배치하되,
상기 후속 복공재와 상기 지보재 사이에 상기 후속 복공재를 상기 메사 플레이트 꼬리부 하면에 밀착되어 정위치를 유지시키기 위한 버팀부재를 배치하는 단계,
상기 후속 복공재는, 상기 메사 플레이트 꼬리부 하면에 밀착되게 상기 기 설치된 복공재에 고정되도록 배치하되, 상기 후속 복공재가 굴착방향으로 이동 불가하게 상기 굴착 반대방향 측 말단에 걸림턱을 가져 상기 버팀부재의 모서리에 걸리게 배치되는 단계;
상기 전진한 메사 플레이트 하부의 토사를 굴착하는 단계; 및
상기 굴착된 공간에 후속 지보재를 설치하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the mesa shield method using the porous material according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the mesa plate is advanced in the excavation direction, the mesa plate is already installed during the advance process and the completion of the advance Contacting and supporting the porous material and the support material;
Disposing a subsequent porous material in a space formed at a lower end of the tail of the mesa plate;
Disposing the subsequent perforation in the space below the tail of the mesa plate,
Disposing a brace member between the subsequent porous material and the support material to keep the position in close contact with the lower surface of the mesa plate tail;
The subsequent porous material is arranged to be fixed to the pre-installed porous material to be in close contact with the lower surface of the mesa plate tail, but the retaining jaw on the opposite end side of the excavation in the excavation direction so that the subsequent porous material is impossible to move in the excavation direction Disposed on an edge of the member;
Excavating earth and sand under the advanced mesa plate; And
Installing a subsequent support in the excavated space;
Characterized in that it comprises a.
상기 후속 복공재를 배치하는 단계는, 상기 후속 복공재의 하부에 버팀부재를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.The step of disposing the subsequent porous material may include disposing a bracing member under the subsequent porous material.
상기 기 설치된 복공재와 후속 복공재의 접촉면에는 서로 대응되는 단턱이 형성될 수 있다. Steps corresponding to each other may be formed on the contact surfaces of the pre-installed porous material and the subsequent porous material.
상기 접촉면에서, 상기 기 설치된 복공재에는 하부 단턱이, 상기 후속 복공재에는 상부 단턱이 형성될 수 있다.In the contact surface, a lower stepped portion may be formed in the pre-installed porous material, and an upper stepped portion may be formed in the subsequent porous material.
상기 단턱에 의하여 수평 접촉면이 형성되고, 상기 기 설치된 복공재 및 상기 후속 복공재의 수평 접촉면에는 각각 고정핀 및 고정홈, 또는 고정홈 및 고정핀이 형성되며, 상기 고정핀은 탄성에 의하여 상기 수평 접촉면으로부터 돌출되어 상기 고정홈에 삽입될 수 있다.A horizontal contact surface is formed by the step, and a fixing pin and a fixing groove, or a fixing groove and a fixing pin are formed in the horizontal contact surfaces of the pre-installed porous material and the subsequent porous material, respectively. Protruding from the contact surface may be inserted into the fixing groove.
본 발명의 다른 실시예에 따른 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법은, 메사 플레이트를 굴착방향으로 전진하되, 상기 전진과정에서 상기 메사 플레이트는 기 설치된 복공재 및 지보재에 접촉 지지되는 단계; 메사 플레이트 꼬리부 하단에 위치하는 2 열의 지보재 위에 각각 제 1 및 제 2 레벨지지대를 설치하되, 상기 제 1 레벨지지대는 상기 굴착방향으로의 이동이 방지되도록 설치되는 단계; 후속 복공재를 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대 위에 배치하되, 상기 후속 복공재의 상기 굴착 반대방향 말단에 형성되는 걸림턱이 상기 제 1 레벨 지지대의 모서리에 걸리도록 배치하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 레벨 지지대를 상승시켜 상기 후속 복공재를 상기 메사 플레이트의 꼬리부에 밀착시키는 단계; 상기 전진한 메사 플레이트 하부의 토사를 굴착하는 단계; 및 상기 굴착된 공간에 후속 지보재를 설치하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Mesa shield method using a porous material according to another embodiment of the present invention, the mesa plate for advancing in the excavation direction, the mesa plate in the advancing step is supported by contact with the pre-installed porous material and support material; Installing first and second level supports respectively on two rows of support members positioned at the bottom of the mesa plate tail, wherein the first level supports are installed to prevent movement in the excavation direction; Disposing a subsequent perforated material on the first and second level supports, such that the engaging jaw formed at the opposite end of the excavated perforated material is caught by an edge of the first level support; Raising the first and second level supports to adhere the subsequent porous material to the tail of the mesa plate; Excavating earth and sand under the advanced mesa plate; And installing a subsequent support material in the excavated space; Characterized in that it comprises a.
상기 후속 복공재를 배치하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대와 그 하부의 지보재 사이에 버팀부재를 설치하는 단계를 포함할 수 있다. The step of placing the subsequent porous material may include installing a brace member between the first and second level supports and the lower support member.
상기 제 1 레벨지지대와 그 하부의 지보재에는 연통되는 압착레벨볼트 홀이 형성되고, 상기 압착레벨볼트 홀에 압착레벨볼트를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. The first level support and the lower support material is formed in communication with the compression level bolt hole, and may include the step of inserting the compression level bolt into the compression level bolt hole.
상기 제 1 및 제 2 레벨지지대와 그 하부의 지보재에는 각각 연통되는 제 1 및 제 2 압착레벨볼트 홀이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 압착레벨볼트 홀에 압착레벨볼트를 삽입하고, 상기 압착레벨볼트를 조여 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대를 상승시키는 단계를 포함할 수 있다.First and second compression level bolt holes are formed in the first and second level supports and lower support members, respectively, and the compression level bolts are inserted into the first and second compression level bolt holes. Tightening a level bolt may include elevating the first and second level supports.
상기 메사 플레이트의 상기 기 설치된 복공재에 의한 접촉 지지는, 상기 메사 플레이트의 꼬리부가 상기 기 설치된 복공재에 접촉 지지되어 이루어질 수 있다.Contact support by the pre-installed porous material of the mesa plate, the tail portion of the mesa plate may be made in contact with the pre-installed porous material.
상기 복공재의 상부면에는 상기 굴착방향으로 강선이 배치될 수 있다. Steel wires may be disposed on the upper surface of the porous material in the excavation direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 메사 쉴드 공법에 의하면, 메사 플레이트를 이용하여 터널을 굴착함에 있어 굴착방향으로 전진하되, 전진과정 중 및 전진의 완료 시 메사 플레이트를 복공재와 밀착 추진함으로써, 하중을 분산하여 지보재와 메사 플레이트 간의 마찰을 줄이고, 지반 공극을 최소화하여 지반 침하를 방지할 수 있는 메사 쉴드 공법을 제공할 수 있다. According to the mesa shield method according to an embodiment of the present invention, in the excavation of the tunnel using the mesa plate advances in the excavation direction, by pushing the mesa plate in close contact with the porous material during the forwarding process and the completion of the forward, Dispersion can reduce the friction between the support material and the mesa plate, and can provide a mesa shield method that can prevent the ground settlement by minimizing the ground voids.
도 1a 및 1b 는 종래발명에 따른 메사 쉴드 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 메사 쉴드 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복공재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6 은 도 5 의 선 B-B를 취한 부분 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복공재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8 은 도 7 의 선 B-B를 취한 부분 단면도이다.
도 9 내지 도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메사 쉴드 공법을 설명하기 위한 도면이다. 1A and 1B are views for explaining a mesa shield method according to the present invention.
2 to 4 are views for explaining the mesa shield method according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view for explaining a porous material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5.
7 is a perspective view for explaining a porous material according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 7.
9 to 11 are views for explaining the mesa shield method according to another embodiment of the present invention.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 메사 쉴드 공법에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.In order to help the understanding of the features of the present invention as described above, it will be described in more detail with respect to the mesa shield method according to the present invention with reference to the accompanying drawings.
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.Hereinafter, the described embodiments will be described on the basis of the most suitable embodiments for understanding the technical features of the present invention, and the technical features of the present invention are not limited by the described embodiments. It is to be exemplified that the present invention can be implemented as in the following embodiments. Accordingly, the present invention may be modified in various ways within the technical scope of the present invention through the embodiments described below, and such modified embodiments fall within the technical scope of the present invention. And, in order to help the understanding of the embodiments described below, in the reference numerals described in the accompanying drawings, among the components that will have the same function in each embodiment, the related components are denoted by the same or extension numbers.
도 2 내지 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 메사 쉴드 공법을 설명하기 위한 도면이다.2 to 4 are views for explaining the mesa shield method according to an embodiment of the present invention.
도 2 를 참조하면, 토사를 굴착하기 위하여, 제 1 지보재(32), 제 2 지보재(34), 제 3 지보재(36) 및 제 4 지보재(38가 설치된다. 상기 지보재(32, 34, 36, 38)는 메사 플레이트(10)를 굴착방향(화살표 A 방향)으로 전진하여 터널을 굴착함에 있어, 이미 굴착된 터널이 무너지는 것 등을 방지하기 위하여 설치된다.2, in order to excavate earth and sand, the
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 지보재(32, 34, 36, 38)는 각각 상부 지보재(32a, 34a, 36a, 38a)와 측면 지보재(32b, 34b, 36b, 38b)로 구성될 수 있다. 측면 지보재(32b, 34b, 36b, 38b)는 그 한 쌍이 일정한 간격을 가지고 지면에 수직하게 설치된다. 상부 지보재(32a, 34a, 36a, 38a)는 상기 한 쌍의 측면 지보재 상부면에 설치되게 된다. 굴착된 터널이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여, 상부 지보재(32a, 34a, 36a, 38a) 및 측면 지보재(32b, 34b, 36b, 38b) 이외의 지보재가 더 설치될 수 있으나, 본 명세서에서는 도시를 생략하였다.The first, second, third and
지보재(32, 34, 36, 38)로는 일반적으로 I 형강이나 H 형강 등이 사용될 수 있다. As the
기 설치된 복공재(22)는 제 1상부 지보재(32a)와 제 2 상부 지보재(34a) 위에 배치된다. 기 설치된 복공재(22)와 제 1 및 제 2 상부 지보재(32a, 34a) 사이에는 버팀부재(42a, 42b)가 배치될 수 있다. The previously installed
메사 플레이트(10)는 전제적으로 상기 굴착방향으로 길게 형성된 판형상을 가진다. 메사 플레이트(10)는 머리부(12), 몸통부(14) 및 꼬리부(16)로 구성될 수 있다. 메사 플레이트(10)는 다수개가 굴착방향으로 병렬 배치되어 토사의 굴착에 이용된다.The
메사 플레이트(10)는 터널의 굴착을 위하여 터널 굴착방향으로 전진하게 된다. 상기 전진과정에서, 메사 플레이트(10)는 기 설치된 복공재(22), 제 3 상부 지보재(36a) 및 제 4 상부 지보재(38a)에 접촉되어 지지되게 된다.The
종래와 달리 본 발명에 따른 메사 쉴드 공법의 경우, 메사 플레이트(10)의 전진과정에서, 메사 플레이트(10)는 제 3 및 제 4 상부 지보재(36a, 38a) 외에 기 설치된 복공재(22)와 접촉되어 지지된다. 따라서 하중 분산이 용이하고 메사 플레이트(10)와 제 3 및 제 4 상부 지보재(36a, 38a) 사이의 마찰력이 감소될 수 있다.Unlike the conventional mesa shield method according to the present invention, in the advance of the
기 설치된 복공재(22)의 상부면에는 터널 굴착방향으로 피아노 강선 등 얇은 지름을 가지는 강선이 배치될 수 있다. 상기 강선이 배치되는 경우, 메사 플레이트(10)와 기 설치된 복공재(22) 간의 마찰력이 감소될 수 있다.A steel wire having a thin diameter such as a piano steel wire may be disposed in the tunnel excavation direction on the upper surface of the previously installed
상기 마찰력의 감소는 메사 플레이트(10)와 기 설치된 복공재(22) 간의 접촉면적의 감소에 기인한다. 즉, 상기 접촉면적의 감소는 메사 플레이트(10)와 기 설치된 복공재(22) 간 접촉면에서의 압력 증가로, 상기 압력의 증가는 열 발생의 증가로, 상기 열 발생의 증가는 마찰계수의 감소로, 상기 마찰계수의 감소는 상기 마찰력의 감소로 이어지게 된다.The decrease in frictional force is due to a decrease in the contact area between the
그 결과, 상기 하중분산 및 상기 강선에 의한 마찰력의 감소에 의하여, 메사 플레이트(10)는 보다 용이하게 전진될 수 있다. As a result, the
메사 플레이트(10)는 꼬리부(16) 측의 몸통부(14) 말단이 제 3 상부 지보재(36a) 위에 배치되는 정도까지 굴착방향으로 전진된다. 이 때, 메사 플레이트(10) 하부에 일정한 공간이 형성된다. 도시를 생략하였으나, 메사 플레이트(10)는 제 2 상부 지보재(34a)에 지지되어 상기 메사 플레이트(10)를 굴착방향으로 밀어주는 유압잭에 의하여 전진될 수 있다.The
도 3 을 참조하면, 후속 복공재(24)는 상기 공간에 배치되면서, 기 설치된 복공재(22)와 결합되어 고정된다. Referring to FIG. 3, the subsequent
기 설치된 복공재(22)와 후속 복공재(24)의 접촉면에는 서로 대응되는 단턱이 형성될 수 있다. Steps corresponding to each other may be formed on the contact surfaces of the installed
상기 접촉면에서, 기 설치된 복공재(22)에는 하부 단턱(22b)이, 후속 복공재(24)에는 상부 단턱(23a)가 형성될 수 있다. 이와 같이 하부 단턱(22b) 및 상부 단턱(24a)이 형성되는 경우, 후속 복공재(24)의 상부 단턱(23a)을 기 설치된 복공재(22)의 하부 단턱(22b)과 메사 플레이트(10)의 꼬리부(16) 사이에 용이하게 밀어 넣을 수 있다. 따라서 후속 복공재(24)를 배치하는 작업성이 향상될 수 있다.In the contact surface, the lower stepped
도 4 를 참조하면, 후속 복공재(24)를 설치한 이후에, 후속 복공재(24)를 메사 플레이트(10)의 꼬리부(16) 하면에 밀착시킴과 동시에, 후속 복공재(24)와 제 2 및 제 3 상부 지보재(34a, 36a) 사이에 각각 버팀부재(44a, 44b)가 배치될 수 있다. 버팀부재(44a, 44b)의 배치에 의하여 후속 복공재(24)는 꼬리부(16) 하면에 밀착되어 정위치를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 4, after the subsequent
후속 복공재(24)를 배치하거나 버팀부재(44a, 44b)를 배치한 후에, 메사 플레이트(10) 하부의 토사를 굴착하고, 상기 굴착된 공간에 새로이 제 5 지보재(40)를 설치한다. 제 5 지보재(40)는 기 설치된 지보재들과 동일하게 제 5 상부 지보재(40a) 및 제 5 측면 지보재(40b)로 구성될 수 있다. After arranging the subsequent
이후, 메사 플레이트(10)를 터널 굴착방향으로 전진시키면, 메사 플레이트(10)는 후속 복공재(24)와 제 4 및 제 5 지보재(38, 40)에 접촉 지지되게 된다. Thereafter, when the
한편, 종래의 경우와 달리, 본 발명에 따른 메사 쉴드 공법에 따르면, 복공재(22, 24)와 그 상부의 지반 사이에는 메사 플레이트(10)의 꼬리부(16) 두께만큼의 간격(D)만이 형성된다. 즉, 복공재(22, 24)와 꼬리부(16)가 밀착되어 터널이 시공됨에 따라, 꼬리부(16) 두께만큼의 간격(D)만이 형성되게 된다. 따라서 복공재(22, 24) 상부의 지반 공극 및 상부 지반의 침하가 최소화될 수 있다. On the other hand, unlike the conventional case, according to the mesa shield method according to the present invention, the gap (D) by the thickness of the
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복공재를 설명하기 위한 사시도이고, 도 6 은 도 5의 선 B-B를 취한 부분 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view for describing a porous material according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partial cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 5.
앞서 설명한 바와 같이, 서로 인접한 복공재(22, 24) 접촉면에는 서로 대응되는 단턱(22b, 24a)이 형성될 수 있다, 단턱(22b, 24a)에 의하여 복공재(22, 24)에는 수직 접촉면 외에 수평 접촉면이 형성될 수 있다. As described above, steps 22b and 24a corresponding to each other may be formed on the contact surfaces of the
도 5및 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 복공재(22, 24)의 결합에 의한 상호 고정을 위하여, 일측 복공재(22)의 수평 접촉면에는 제 1 고정홈(22d)이, 타측 복공재(24)의 수평 접촉면에는 제 1 고정핀(24c)이 각각 형성될 수 있다. 또한, 일측 복공재(22)의 말단으로부터 제 1 고정홈(22d)으로 연장되는 유도홈(22e)이 형성될 수 있다.5 and 6, the
탄성 수단(미도시)에 의하여, 제 1 고정핀(24c)은, 타측 복공재(24)의 수평 접촉면으로부터 돌출되어 있는 상태를 유지하되, 일정한 힘을 받는 경우에 하나의 축을 중심으로 원호를 그리며 상기 수평 접촉면 측으로 접혀지는 구성을 가질 수 있다. By means of elastic means (not shown), the
도 6 을 참조하면, 타측 복공재(24)가 화살표 C 방향으로 이동하여 일측 복공재(22)와 결합되면, 제 1 고정핀(24c)은 접혀지며 유도홈(22e)을 따라 이동하여 제 1 고정홈(22d)과 결합된다. 이 때, 제 1 고정핀(24c)은 탄성에 의하여 상기 수평 접촉면으로부터 돌출되는 상태로 되돌아가게 된다. 이에 의해 일측 복공재(22)와 타측 복공재(24)가 결합될 수 있다.Referring to FIG. 6, when the other side
한편, 도 5 에 도시된 바와 같이, 복공재(22, 24)는 복수개의 각파이프가 용접 등에 의하여 접합되어 형성될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5, the
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복공재를 설명하기 위한 사시도이고, 도 8 은 도 7 의 선 B-B를 취한 부분 단면도이다.7 is a perspective view for explaining a porous material according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partial cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 7.
도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 복공재(22, 24)의 결합에 의한 상호 고정을 위하여, 일측 복공재(22)의 수평 접촉면에는 제 2 고정홈(22h)이, 타측 복공재(24)의 수평 접촉면에는 제 2 고정핀(24f)이 각각 형성될 수 있다. 또한, 일측 복공재(22) 하부 단턱(22b)의 상부면에는 가이드부(24i)가 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8, in order to mutually secure by coupling the adjacent
탄성 수단에 의하여, 제 2 고정핀(24f)은, 타측 복공재(24)의 수평 접촉면으로부터 돌출되어 있는 상태를 유지하되, 일정한 힘을 받는 경우에 타측 복공재(24)의 상부 단턱 내측으로 밀려 들어가는 구성을 가질 수 있다. 상기 탄성 수단은 스프링(24g)일 수 있다.By means of elastic means, the
도 8을 참조하면, 타측 복공재(24)가 화살표 C 방향으로 이동하여 일측 복공재(22)와 결합되면, 제 2 고정핀(24f)은 가이드부(24i)를 따라 타측 복공재(24)의 상부 단턱(24a) 내측으로 밀려 들어간 이후에 탄성수단에 의해 제 2 고정홈(22h)에 삽입되게 된다. 이에 의해 일측 복공재(22)와 타측 복공재(24)가 결합될 수 있다. 또한 상기 구성 외에 다양한 구성에 의하여 일측 복공재(22)와 타측 복공재(24)가 결합될 수 있다. 제 2 고정핀(24f)이 보다 용이하게 상기 내측으로 밀려 들어가기 위해 제 2 고정핀(24f)에도 가이드부(241f)가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8, when the other side
도 9 내지 도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메사 쉴드 공법을 설명하기 위한 도면이다. 9 to 11 are views for explaining the mesa shield method according to another embodiment of the present invention.
도 9 를 참조하면, 토사를 굴착하기 위하여, 제 1 지보재(132), 제 2 지보재(134), 제 3 지보재(136) 및 제 4 지보재(138)가 설치된다. 상기 지보재(132, 134, 136, 138)는 메사 플레이트(110)를 굴착방향(화살표 D 방향)으로 전진하여 터널을 굴착함에 있어, 이미 굴착된 터널이 무너지는 것 등을 방지하기 위하여 설치된다.Referring to FIG. 9, in order to excavate earth and sand, a
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 지보재(132, 134, 136, 138)는 각각 상부 지보재(132a, 134a, 136a, 138a)와 측면 지보재(132b, 134b, 136b, 138b)로 구성될 수 있다. 측면 지보재(132b, 134b, 136b, 138b)는 그 한 쌍이 일정한 간격을 가지고 지면에 수직하게 설치되고, 상부 지보재(132a, 134a, 136a, 138b)는 상기 한 쌍의 측면 지보재 상부면에 설치되게 된다. 굴착된 터널이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여, 상부 지보재(132a, 134a, 136a, 138a) 및 측면 지보재(132b, 134b, 136b, 138b) 이외의 지보재가 더 설치될 수 있으나, 본 명세서에서는 도시를 생략하였다.The first, second, third and
지보재(132, 134, 136, 138)로는 일반적으로 I 형강이나 H 형강 등이 사용될 수 있다. As the
제 1 및 제 2 상부 지보재(132a, 134a) 위에는 복공재(122)가 기 설치되어 있으며, 상기 기 설치된 복공재(122)와 제 1 및 제 2 상부 지보재(132a) 사이에는 레벨지지대(152a, 152b) 및 버팀부재(142a, 142b)가 배치될 수 있다. The first and second
메사 플레이트(110)는 전제적으로 상기 굴착방향으로 길게 형성된 판형상을 가진다. 메사 플레이트(110)는 머리부(112), 몸통부(114) 및 꼬리부(116)로 구성될 수 있다. 메사 플레이트(110)는 다수개가 굴착방향으로 병렬 배치되어 토사의 굴착에 이용된다.The
메사 플레이트(110)는 터널의 굴착을 위하여 터널 굴착방향으로 전진하게 된다. 상기 전진과정에서, 메사 플레이트(110)는 기 설치된 복공재(122), 제 3 상부 지보재(136a) 및 제 4 상부 지보재(138a)에 접촉되어 지지되게 된다.The
종래와 달리 본 발명에 따른 메사 쉴드 공법의 경우, 메사 플레이트(110)의 전진과정에서, 메사 플레이트(110)는 제 3 및 제 4 상부 지보재(136a, 138a) 외에 기 설치된 복공재(122)와 접촉된다. 따라서 하중 분산이 용이하고 메사 플레이트(110)와 제 3 및 제 4 상부 지보재(136a, 138a) 사이의 마찰력이 감소될 수 있다. Unlike the conventional mesa shield method according to the present invention, in the advance of the
기 설치된 복공재(122)의 상부면에는 터널 굴착방향으로 피아노 강선 등 얇은 지름을 가지는 강선이 배치될 수 있다. 상기 강선이 배치되는 경우, 메사 플레이트(110)와 기 설치된 복공재(22) 간의 마찰력이 감소될 수 있다.A steel wire having a thin diameter such as a piano steel wire may be disposed in the tunnel excavation direction on the upper surface of the previously installed
상기 마찰력의 감소는 메사 플레이트(110)와 기 설치된 복공재(122) 간의 접촉면적의 감소에 기인한다. 즉, 상기 접촉면적의 감소는 메사 플레이트(110)와 기 설치된 복공재(122) 간 접촉면에서의 압력 증가로, 상기 압력의 증가는 열 발생의 증가로, 상기 열 발생의 증가는 마찰계수의 감소로, 상기 마찰계수의 감소는 상기 마찰력의 감소로 이어지게 된다.The decrease in frictional force is due to a decrease in the contact area between the
그 결과, 상기 하중분산 및 상기 강선에 의한 마찰력의 감소에 의하여, 메사 플레이트(110)는 보다 용이하게 전진될 수 있다. As a result, the
메사 플레이트(110)는 꼬리부(116) 측의 몸통부(114) 말단이 제 3 상부 지보재(136a)와 맞닿을 정도까지 굴착방향으로 전진하게 된다. 이 때, 메사 플레이트(110) 하부에 일정한 공간이 형성된다. The
도 10 을 참조하면, 제 2 상부 지보재(134a) 및 제 3 지보재(136a)의 위에는 각각 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)가 제 2및 제3 지보재(134a, 136a)와 나란하게 설치된다. 제 1 및 2 레벨지지대(154a, 154b)는 제 2 및 제 3 지보재(134a, 136a)와 동일한 방향으로 연장 형성되는 것일 수 있다.Referring to FIG. 10, first and second level supports 154a and 154b are parallel to the second and
제 2 상부 지보재(134a)의 윗면과 제 1 레벨지지대(154a)의 밑면에는 각각 서로 연통되는 제 1 및 제2 압착레벨볼트 홀이 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 압착레벨볼트 홀에는 압착레벨볼트(155a)가 삽입될 수 있다.First and second compression level bolt holes communicating with each other may be formed on the upper surface of the second
제 1 레벨지지대(154a)는 터널의 굴착방향으로의 이동이 방지되도록 설치되어야 하는데, 압착레벨볼트(155a)의 삽입에 의하여 제 1 레벨지지대(154a)의 상기 이동이 방지될 수 있다.The
제 2 레벨지지대(154b)는, 상기와 같은 이동이 반드시 방지될 필요는 없으나, 제 1 레벨지지대(154a)가 압착레벨볼트(155a)에 의하여 제 2 상부 지보재(134a) 위에 설치되는 것과 동일한 방법에 의하여, 압착레벨볼트(155b)에 의하여 제 3 상부 지보재(136a) 위에 설치될 수 있다.The
제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)가 설치된 이후에, 후속 복공재(124)를 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b) 위에 배치한다. 이 때, 후속 복공재(124)는 제 1 레벨지지대(154a)에 고정, 즉 터널 굴착방향으로 이동되지 않도록 고정 설치된다. 이를 위하여 후속 복공재(124)의 상기 굴착 반대방향 측 말단에는 걸림턱(125)이 형성된다. 걸림턱(125)은 제 1 레벨지지대(154a)에 걸릴 수 있는 형상을 가질 수 있다. 또한, 제 1 레벨지지대(154a)의 일측 모서리는 걸림턱(125)이 걸릴 수 있는 형상을 가질 수 있다. 상기 형상에 의하여 후속 복공재(124)가 제 1 레벨지지대(154a)에 걸리도록 배치될 수 있다.After the first and second level supports 154a and 154b are installed, the subsequent
제 1 레벨지지대(154a)의 제 2 상부 지보재(134a)에의 설치, 및 후속 복공재(124)의 제 1 레벨지지대(154a)에의 배치에 의하여, 후속 복공재(124)는 터널 굴착방향의 힘을 받는 경우에도 상기 굴착방향으로 이동하지 않게 된다.By the installation of the
도 11 을 참조하면, 후속 복공재(124)를 배치한 후, 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)를 상승시켜 후속 복공재(124)를 메사 플레이트(110)의 꼬리부(116) 하면에 밀착시킨다. Referring to FIG. 11, after placing the subsequent
상기 밀착을 위하여, 압착레벨볼트(155a, 155b)에는 나사선이 형성될 수 있다. 또한, 제 2 및 제 3 상부 지보재(134a, 136a)의 제 1 압착레벨볼트 홀에는 상기 나사선에 대응하는 나사선이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 압착레벨볼트(155a, 155b)를 조이면 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)가 상승되고, 후속 복공재(124)가 메사 플레이트(110)의 꼬리부(116)에 밀착되게 된다. 한편, 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)의 제 2 압착레벨볼트 홀에도 압착레벨볼트(155a, 155b)의 나사선에 대응하는 나사선이 형성될 수 있다. For the close contact, the screw level may be formed on the compression level bolts (155a, 155b). In addition, a screw line corresponding to the screw line may be formed in the first pressing level bolt hole of the second and third
한편, 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)는, 도11 에 도시된 바와 같이 내부에 빈 공간이 형성될 수 있으며, 도 11 에 도시된 바와 달리 내부에 빈 공간이 형성되지 않을 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 11, the first and second level supports 154a and 154b may have empty spaces formed therein, and unlike FIG. 11, empty spaces may not be formed therein. .
제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)를 상승시킨 이후, 버팀부재(144a, 144b)가 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대(154a, 154b)와 그 하부에 설치된 제 2 및 제 3 상부 지보재(134a, 136a) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 버팀부재(144a, 144b)의 배치에 의하여 후속 복공재(124)는 꼬리부(16) 하면에 밀착되는 정위치를 보다 용이하게 유지할 수 있다.After raising the first and second level supports 154a and 154b, the
후속 복공재(124)를 상승시키거나 버팀부재(144a, 144b)를 배치한 후에, 메사 플레이트(110)하부의 토사를 굴착하고, 상기 굴착된 공간에 새로이 제 5 지보재(140)를 설치한다. 상기 제 5 지보재(140)는 기 설치된 지보재들과 동일하게 제 5 상부 및 측면 지보재(140a, 140b)로 구성될 수 있다. After raising the subsequent
이후, 메사 플레이트(110)를 터널 굴착방향으로 전진시키면, 메사 플레이트(110)는 후속 복공재(124)와 제 4 및 제 5 지보재(138, 140)에 접촉 지지되게 된다. Thereafter, when the
한편, 종래의 경우와 달리 본 발명에 따른 메사 쉴드 공법이 시행되는 경우, 복공재(122, 124)와 그 상부의 지반 사이에는 메사 플레이트(110)의 꼬리부(116)의 두께만큼의 간격(D)만이 남게 된다. 즉, 복공재(122, 124)와 꼬리부(161)가 밀착되어 터널이 시공됨에 따라, 꼬리부(116)의 두께만큼의 간격(D)만이 형성되게 된다. 따라서, 복공재(122, 124) 상부의 지반 공극 및 상부 지반의 침하가 최소화될 수 있다.On the other hand, unlike the conventional case, when the mesa shield method according to the present invention is carried out, the interval (by the thickness of the
10, 110 : 메사 플레이트 22, 24 : 기 설치된 복공재
122, 124 : 후속 복공재 32, 132 : 제 1 지보재
34, 134 : 제 2 지보재 36, 136 : 제 3 지보재
38, 138 : 제 4 지보재 40, 140 : 제 5 지보재10, 110:
122, 124:
34, 134:
38, 138:
Claims (11)
상기 메사 플레이트의 꼬리부 하단에 형성된 공간에 후속 복공재를 배치하는 단계;
상기 메사 플레이트의 꼬리부 하단의 공간에 후속 복공재를 배치하되,
상기 후속 복공재와 상기 지보재 사이에 상기 후속 복공재를 상기 메사 플레이트 꼬리부 하면에 밀착되어 정위치를 유지시키기 위한 버팀부재를 배치하는 단계,
상기 후속 복공재는, 상기 메사 플레이트 꼬리부 하면에 밀착되게 상기 기 설치된 복공재에 고정되도록 배치하되, 상기 후속 복공재가 굴착방향으로 이동 불가하게 상기 굴착 반대방향 측 말단에 걸림턱을 가져 상기 버팀부재의 모서리에 걸리게 배치되는 단계;
상기 전진한 메사 플레이트 하부의 토사를 굴착하는 단계; 및
상기 굴착된 공간에 후속 지보재를 설치하는 단계;
를 포함하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.Advancing a mesa plate in an excavation direction, wherein the mesa plate is in contact with and supported by a previously installed porous material and support material during the advancement process and upon completion of the advancement;
Disposing a subsequent porous material in a space formed at a lower end of the tail of the mesa plate;
Disposing the subsequent perforation in the space below the tail of the mesa plate,
Disposing a brace member between the subsequent porous material and the support material to keep the position in close contact with the lower surface of the mesa plate tail;
The subsequent porous material is arranged to be fixed to the pre-installed porous material to be in close contact with the lower surface of the mesa plate tail, but the retaining jaw on the opposite end side of the excavation in the excavation direction so that the subsequent porous material is impossible to move in the excavation direction Disposed on an edge of the member;
Excavating earth and sand under the advanced mesa plate; And
Installing a subsequent support in the excavated space;
Mesa shield method using a porous material comprising a.
상기 기 설치된 복공재와 후속 복공재의 접촉면에는 서로 대응되는 단턱이 형성되는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법The method of claim 1,
Mesa shield method using a porous material in which the stepped surface corresponding to each other is formed on the contact surface of the pre-installed porous material and the subsequent porous material
상기 접촉면에서, 상기 기 설치된 복공재에는 하부 단턱이, 상기 후속 복공재에는 상부 단턱이 형성되는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 3, wherein
In the contact surface, the mesa shield method using a porous material in which the lower stepped portion is formed in the pre-installed porous material, the upper stepped portion is formed in the subsequent porous material.
상기 단턱에 의하여 수평 접촉면이 형성되고,
상기 기 설치된 복공재 및 상기 후속 복공재의 수평 접촉면에는 각각 고정핀 및 고정홈, 또는 고정홈 및 고정핀이 형성되며,
상기 고정핀은 탄성에 의하여 상기 수평 접촉면으로부터 돌출되어 상기 고정홈에 삽입되는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 3, wherein
A horizontal contact surface is formed by the step,
Fixed pins and fixing grooves, or fixing grooves and fixing pins are formed on the horizontal contact surfaces of the pre-installed porous material and the subsequent porous material, respectively.
The fixing pin is a mesa shield method using a porous material is protruded from the horizontal contact surface by the elastic material is inserted into the fixing groove.
메사 플레이트 꼬리부 하단에 위치하는 2 열의 지보재 위에 각각 제 1 및 제 2 레벨지지대를 설치하되, 상기 제 1 레벨지지대는 상기 굴착방향으로의 이동이 방지되도록 설치되는 단계;
후속 복공재를 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대 위에 배치하되, 상기 후속 복공재의 상기 굴착 반대방향 말단에 형성되는 걸림턱이 상기 제 1 레벨 지지대의 모서리에 걸리도록 배치하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 레벨 지지대를 상승시켜 상기 후속 복공재를 상기 메사 플레이트의 꼬리부에 밀착시키는 단계;
상기 전진한 메사 플레이트 하부의 토사를 굴착하는 단계; 및
상기 굴착된 공간에 후속 지보재를 설치하는 단계;
를 포함하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.Advancing the mesa plate in an excavation direction, wherein the mesa plate is in contact with and supported by a pre-installed porous material and support material;
Installing first and second level supports respectively on two rows of support members positioned at the bottom of the mesa plate tail, wherein the first level supports are installed to prevent movement in the excavation direction;
Disposing a subsequent perforated material on the first and second level supports, such that the engaging jaw formed at the opposite end of the excavated perforated material is caught by an edge of the first level support;
Raising the first and second level supports to adhere the subsequent porous material to the tail of the mesa plate;
Excavating earth and sand under the advanced mesa plate; And
Installing a subsequent support in the excavated space;
Mesa shield method using a porous material comprising a.
상기 후속 복공재를 배치하는 단계는,
상기 제 1 및 제 2 레벨지지대와 그 하부의 지보재 사이에 버팀부재를 설치하는 단계를 포함하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 6,
Disposing the subsequent porous material,
Mesa shield method using a porous material comprising the step of installing a support member between the first and second level support and the lower support material.
상기 제 1 레벨지지대와 그 하부의 지보재에는 연통되는 압착레벨볼트 홀이 형성되고,
상기 압착레벨볼트 홀에 압착레벨볼트를 삽입하는 단계를 포함하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 6,
The first level support and the support material in the lower portion of the crimping level bolt hole is formed in communication,
Mesa shield method using a porous material comprising the step of inserting the compression level bolt into the compression level bolt hole.
상기 제 1 및 제 2 레벨지지대와 그 하부의 지보재에는 각각 연통되는 제 1 및 제 2 압착레벨볼트 홀이 형성되고,
상기 제 1 및 제 2 압착레벨볼트 홀에 압착레벨볼트를 삽입하고, 상기 압착레벨볼트를 조여 상기 제 1 및 제 2 레벨지지대를 상승시키는 단계를 포함하는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 6,
First and second compression level bolt holes are formed in the first and second level support and the support material thereunder, respectively,
Mesa shield method using a porous material comprising the step of inserting the compression level bolt in the first and second compression level bolt hole, and tightening the compression level bolt to raise the first and second level support.
상기 메사 플레이트의 상기 기 설치된 복공재에 의한 접촉 지지는,
상기 메사 플레이트의 꼬리부가 상기 기 설치된 복공재에 접촉 지지되어 이루어지는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 6,
Contact support by the pre-installed porous material of the mesa plate,
Mesa shield method using a porous material formed by the tail portion of the mesa plate is in contact with the pre-installed porous material.
상기 복공재의 상부면에는 상기 굴착방향으로 강선이 배치되는 복공재를 이용한 메사 쉴드 공법.The method of claim 6,
Mesa shield method using a porous material in which a steel wire is disposed in the excavation direction on the upper surface of the porous material.
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