KR102156874B1 - Construction method to prevent lower movement of small pipes that transfer the upper load of the steel composite concrete for tunnel excavation to the lower part - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지중 비개착의 강합성콘크리트 터널을 시공하기 위해 압입 설치되는 강관과 강관 사이에 설치되는 토압지지부재를 이용한 터널시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비개착의 강합성콘크리트 지중 터널굴착시 압입된 강관 내의 흙을 제거한 후 강관과 강관이 대응되는 면을 소정의 폭으로 절개한 다음 이의 절개부에 설치되는 토압지지부재에 다수의 토압지지관을 설치할 때 상부하중을 하부로 전달시 접촉면적이 넓고 균일하게 전달할 수 있도록 하고, 또한 소형관인 토압지지관을 설치할때 하부이동을 방지할 수 있도록 한 지중 비개착 터널굴착의 강합성콘크리트 상부하중을 하부로 전달하는 소형관 하부이동 방지 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel construction method using an earth pressure support member installed between a steel pipe and an earth pressure support member installed between the steel pipes to be press-fit to construct an underground non-cracked steel composite concrete tunnel, and more particularly, to a non-cracked steel composite concrete underground tunnel excavation When installing a plurality of earth pressure support pipes on the earth pressure support member installed in the earth pressure support member installed in the cut part after removing the soil in the pressed steel pipe, the surface where the steel pipe and the steel pipe correspond to each other is cut to a predetermined width. A construction method for preventing movement of the lower part of a small pipe that transmits the upper load of the steel composite concrete excavated to the lower part of the underground tunnel excavation to prevent the movement of the lower part when the earth pressure support pipe, which is a small pipe, is installed. It is about.
일반적으로 지중 비개착 터널굴착시 지반침하 방지용 강관을 압입한 후 강관 내부의 흙을 파내고, 이웃한 강관과 강관을 루프연결한 후 각각의 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 터널굴착시 토압에 의해 발생될 수 있는 지반침하를 방지하도록 하고 있다.In general, when excavating an underground tunnel, it is caused by the earth pressure during tunnel excavation by pressing in a steel pipe to prevent subsidence, digging the soil inside the steel pipe, looping the neighboring steel pipes and steel pipes, and placing concrete inside each steel pipe. It is to prevent possible ground subsidence.
지중 비개착 터널시공에서 일반적으로 사용되는 지중터널 굴착공법은 강관을 지하터널 시공면에 시공하고자 하는 터널의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 길게 이여 붙여 가면서 압입시켜 설치한다.The underground tunnel excavation method commonly used in the underground tunnel construction is installed by pressing in a steel pipe on the underground tunnel construction surface by attaching it horizontally to form a circle or square depending on the type of tunnel to be constructed.
터널공사의 종류에 따라 약간의 공정 차이는 있으나 대부분 지중 비개착터널 시공 예정면을 따라 정확한 위치를 측량하여 강관의 압입 공정을 실시한다.Although there are slight differences in the process depending on the type of tunnel construction, most of them perform the press-fitting process of steel pipes by measuring the exact location along the planned construction plane of the underground tunnel.
이때 시공하고자 하는 터널의 형상에 따라서 강관을 아치형 또는 사각형으로 압입할 위치에 위치시키고 유압잭과 추진보조관 등을 이용하여 강관을 단계적으로 압입시키는 공정을 실시한다.At this time, according to the shape of the tunnel to be constructed, the steel pipe is placed in an arched or square press-in position, and a process of step-by-step press-in of the steel pipe is performed using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe.
이와 같이 강관 압입 공정을 실시한 후에는 강관 내의 흙을 파내고 작업자가 강관 내부로 들어가 강관 측면을 절개하여 강관과 강관 사이를 강판으로 연결한 다음 강관 내부에 콘크리트를 타설하게 되는데 이때 강관과 강관이 연결되는 부분에 지중 상부하중에 의한 집중하중이 발생하여 지반침하 또는 연결부에 비틀림이 발생하는 문제점이 있다.After performing the steel pipe press-fitting process in this way, the worker enters the inside of the steel pipe, cuts the side of the steel pipe, connects the steel pipe and the steel pipe with a steel plate, and then pours concrete into the steel pipe.At this time, the steel pipe and the steel pipe are connected. There is a problem in that a concentrated load is generated by the upper load of the ground in the part to be settled, resulting in ground subsidence or torsion in the connection part.
이 분야의 선행기술을 살펴보면 등록특허공보 제10-1069705호(등록일자: 2011. 09. 27)의 강관압입식 지하터널 구조물 형성공법에 있어서 강관 연결용 방수철판 설치방법은 도1에 도시된 바와 같이 지하터널 예정면에 지하터널 구조물을 형성키 위해 예정면을 따라 일정한 간격으로 유압잭 및 추진보조관을 이용하여 다수의 강관을 압입시키고, 각각의 강관을 연결 및 방수를 위해 용접 설치되는 방수철판을 설치하는 설치방법에 있어서, 상기 압입된 강관의 내측 토사를 굴착하고 절개를 하기 위한 강관 보강용 임시 토압지지대를 설치하는 공정과, 강관의 상측부를 절개하여 상부 방수철판을 압입하기 위한 절개홈을 형성하는 공정과, 강관의 전면에 가이드빔을 설치 후 상기 가이드빔에 상부 방수철판을 위치시키고 캡을 씌운 후 유압잭에 의해 강관의 절개홈을 따라 상부 방수철판을 압입추진시키고, 추진되어 발생한 후측 공간에 다시 새로운 방수철판을 위치시켜 전후 방수철판을 용접 후 전기한 방법으로 다시 압입 추진시켜 이미 압입된 방수철판과 동시에 추진하Looking at the prior art in this field, the method of installing a waterproof steel plate for connecting steel pipes in the steel pipe press-fit underground tunnel structure formation method of Registration Patent Publication No. 10-1069705 (Registration Date: 2011. 09. 27) is as shown in FIG. In order to form an underground tunnel structure on the planned surface of the underground tunnel, a number of steel pipes are press-fitted using hydraulic jacks and propulsion auxiliary pipes at regular intervals along the planned surface, and a waterproof steel plate welded to connect and waterproof each steel pipe. In the installation method of installation, the process of installing a temporary earth pressure support for reinforcing steel pipes for excavating and cutting the inner soil of the pressed steel pipe, and forming a cut groove for pressing the upper waterproof steel plate by cutting the upper part of the steel pipe. After installing the guide beam on the front side of the steel pipe, the upper waterproof steel plate is placed on the guide beam, and the cap is put on it, and the upper waterproof steel plate is pushed in along the cutout groove of the steel pipe by a hydraulic jack, and then into the rear space generated by propulsion. After repositioning the new waterproof steel plate, welding the waterproof steel plate before and after, and pushing it in again using the electric method to propel it simultaneously with the already pressed waterproof steel plate.
는 방법을 반복 설치 후 강관과 압입된 상부 방수철판을 용접하는 상부 방수철판 설치공정과, 강관 하측부를 절개하고 상부 방수철판 하측의 측면토사를 굴착 후, 절개 굴착된 강관의 하측부에 하부 지지판을 강관과 용접하는 하부 지지판 설치공정과, 상부 방수철판과 하부 지지판의 사이에 토압지지대를 설치하고 강관내에 설치된 임시 토압지지대를 제거하는 공정으로 이루어진 시공방법이 개시되었다.After repeating the method of installation, the upper waterproof steel plate installation process, in which the steel pipe and the upper waterproof steel plate pressed in, are welded, and the lower part of the steel pipe is cut and the side soil under the upper waterproof steel plate is excavated, and the lower support plate is placed on the lower side of the cut-out and excavated steel pipe. A construction method comprising a process of installing a lower support plate welding with a steel pipe, and a process of installing an earth pressure support between the upper waterproof steel plate and the lower support plate and removing the temporary earth pressure support installed in the steel pipe has been disclosed.
상기 도1은 압입된 강관의 내측 토사를 굴착하고 절개를 하기 위한 강관 보강용 임시 토압지지대를 설치하고, 상부 방수철판과 하부 지지판의 사이에 토압지지대를 설치하고 강관 내에 설치된 임시 토압지지대를 제거하는 공정으로 이루어진 시공방법으로서, 상부방수철판과 하부철판 사이에 설치되는 토압지지대는 상단부와 하단부의 용접부위가 토압지지대의 직경크기와 동일한 크기로 접촉부를 갖게 됨으로 토압의 상부하중 전달시 하부철판에 수직으로 전달되는 하중이 토압지지대의 하부로 분산 없이 전달됨으로 집중하중이 발생되고 강관의 절개부분에 피로도가 증가하는 문제점이 있다.1 is to install a temporary earth pressure support for reinforcing steel pipes for excavating and cutting the inner soil of a press-in steel pipe, installing an earth pressure support between the upper waterproof steel plate and the lower support plate, and removing the temporary earth pressure support installed in the steel pipe. As a construction method consisting of a process, the earth pressure support installed between the upper waterproof steel plate and the lower steel plate has a contact part at the same size as the size of the diameter of the earth pressure support, so that the welded parts of the upper and lower parts are perpendicular to the lower steel plate when transmitting the upper load of earth pressure. There is a problem in that the concentrated load is generated and the fatigue is increased in the cut-out portion of the steel pipe as the load transmitted to the earth pressure support is transmitted without dispersion.
즉, 도1의 토압지지대는 집중하중과 편심하중을 받게 됨으로 하부철판과 강관의 연결부에 피로도가 지속적으로발생되는 문제점이 있는 것이다. That is, since the earth pressure support of FIG. 1 is subjected to a concentrated load and an eccentric load, there is a problem in that fatigue is continuously generated in the connection between the lower steel plate and the steel pipe.
또한 선행기술 도1은 압입된 강관의 내측 토사를 굴착한 후 강관 내에 임시 토압지지대를 설치하고, 상부 방수철판과 하부 지지판의 사이에 토압지지대를 설치한 다음에는 다시 강관 내에 설치된 임시 토압지지대를 제거한 후 철근을 배근하는 공정을 실시해야 함으로 작업공정이 번거롭고 임시 토압지지대를 사용해야 함으로 공기가 늘어나고 공사비용이 증가되어 비경제적인 문제점이 있다. In addition, prior art Fig. 1 shows that after excavating the inner soil of the steel pipe, a temporary earth pressure support is installed in the steel pipe, and the earth pressure support installed in the steel pipe is removed after installing the earth pressure support between the upper waterproof steel plate and the lower support plate. The work process is cumbersome because the process of reinforcing reinforcing bars after the reinforcement has to be carried out, and there is an uneconomic problem due to the increase in construction period and construction cost due to the use of a temporary earth pressure support.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 강관과 강관 사이에 토압지지부재를 설치하여 상부하중을 지지 및 하부로 전달할 수 있도록 하되, 토압지지부재의 토압지지관 하단부에 이동방지부재를 설치하여 소형관인 토압지지관을 설치시 하부이동을 방지하는 동시에 상부하중을 하부로 전달시 하부고정판에 균일하게 전하달하고 수직하중을 분산지지하여 강관과 강관 사이에 발생되는 집중하중과 편심하중에 대한 내구성을 갖도록한 목적을 가지며, In the present invention, in order to solve the above problems, an earth pressure support member is installed between the steel pipe and the steel pipe so that the upper load can be supported and transmitted to the lower part, but a movement preventing member is installed at the lower end of the earth pressure support pipe of the earth pressure support member. When installing the earth pressure support pipe, which is a pipe, it prevents the movement of the lower part, and at the same time, when transmitting the upper load to the lower part, it is uniformly transmitted to the lower fixing plate and distributed and supported the vertical load to have durability against the concentrated load and eccentric load generated between the steel pipe and the steel pipe. Has a purpose,
또 다른 목적으로는 토압지지부재 내부와 강관 내면에 강봉, 금속파이프, 강판중 어느 하나로 된 접합부재를 설치하여 타설된 콘크리트가 양생후에도 토압지지부재 및 강관 내부에 타설된 콘크리트와 접합부재가 긴밀한 접착상태를 유지하여 콘크리트가 양생되면서 토압지지부재 천장내면 및 강관 천장내면과의 접착상태를 유지하여 터널구조물이 일정기간 유지하는 소요의 내구성을 갖도록 한 지중 비개착 터널굴착의 강합성콘크리트 상부하중을 하부로 전달하는 소형관 하부이동 방지 시공방법에 관한 것이다.Another purpose is to install a joint member made of one of a steel bar, a metal pipe, or a steel plate on the inner surface of the earth pressure support member and the inner surface of the steel pipe, and the earth pressure support member and the concrete placed inside the steel pipe are closely adhered to the joint member even after the poured concrete is cured. As the concrete is cured, the upper load of the steel composite concrete excavated in the underground non-underground tunnel excavation is reduced to the bottom by maintaining the adhesive state of the earth pressure support member ceiling and the steel pipe ceiling inner surface to maintain the required durability of the tunnel structure for a certain period of time. It relates to a construction method to prevent the movement of the lower part of the small pipe to be transmitted.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 터널 시공면을 따라 소정의 간격으로 다수의 강관을 순차적으로 압입하는 단계;The present invention is a means for achieving the above object, comprising the steps of sequentially pressing a plurality of steel pipes at predetermined intervals along the tunnel construction surface;
상기 압입된 강관 내의 흙을 파낸 후 강관 양측면을 단계별로 절개하는 단계;Digging out the soil in the pressed-in steel pipe, and then step-by-step cutting both sides of the steel pipe;
상기 강관과 강관 사이의 흙을 판낸 후 절개된 강관과 강관 사이의 절개부 상단에 상부고정판을 용접설치하는 단계;Welding and installing an upper fixing plate at an upper end of the cutout between the cut steel pipe and the steel pipe after cutting the soil between the steel pipe and the steel pipe;
상기 상부고정판이 설치된 절개부 하단에 하부고정판을 하단에 이동방지부재가 끼워진 토압지지관과 함께 설치한 후 용착시켜 토압지지부재를 설치하는 단계;Installing the earth pressure support member by installing the lower fixing plate together with the earth pressure support pipe in which the movement preventing member is fitted at the lower end of the cutout portion in which the upper fixing plate is installed, and then welding it;
상기 토압지지부재의 토압지지관과 토압지지관 사이에 제1 접합부재와 제2 접합부재를 설치하는 단계;Installing a first joining member and a second joining member between the earth pressure support pipe and the earth pressure support pipe of the earth pressure support member;
상기 압입된 강관의 상부 내면에 강봉, 금속파이프, 강판 중 어느 하나로 된 제3 접합부재를 설치하는 단계;Installing a third joining member made of any one of a steel bar, a metal pipe, and a steel plate on an upper inner surface of the press-fit steel pipe;
상기 토압지지부재의 하부고정판 저면 양측과 강관의 절개부하단 내면에 지지철판을 용착 설치하는 단계;Welding and installing a support iron plate on both sides of the bottom of the lower fixing plate of the earth pressure support member and the inner surface of the cut-off end of the steel pipe;
상기 토압지지부재의 상부 강관과 강관 사이의 지중 공간부에 콘크리트로 그라우팅하는 단계;Grouting with concrete in the underground space between the upper steel pipe and the steel pipe of the earth pressure support member;
상기 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재의 하부고정판과 좌우수평이 되도록 거푸집을 설치하는 단계;Installing a formwork so as to be horizontally horizontal with the lower fixing plate of the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe;
상기 거푸집 상부의 강관 내부와 토압지지부재 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;Pouring concrete inside the steel pipe on the upper part of the formwork and inside the earth pressure support member;
상기 강관 및 토압지지부재 내부에 타설된 콘크리트가 양생된 후 다수의 강관이 설치된 내측 터널 시공면을 굴착하여 터널을 형성하는 단계;Forming a tunnel by excavating an inner tunnel construction surface in which a plurality of steel pipes are installed after curing the concrete poured into the steel pipe and the earth pressure support member;
상기 강관 내에 설치된 거푸집 설치면까지 강관을 절단하여 터널 구조물을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming a tunnel structure by cutting the steel pipe up to the installation surface of the formwork installed in the steel pipe.
상기 토압지지부재 내부에 설치되는 제1 접합부재와 제 2 접합부재는 상부고정판 저면에 다수의 제1 접합부재를 용착하고 상기 제1 접합부재와 동일한 수직선상의 하부고정판 상면에 제2 접합부재를 용착하는 것을 특징으로 한다.The first bonding member and the second bonding member installed inside the earth pressure support member weld a plurality of first bonding members to the bottom surface of the upper fixing plate, and weld the second bonding member to the upper surface of the lower fixing plate on the same vertical line as the first bonding member. It features.
상기 토압지지부재 내부에 설치되는 제1 접합부재와 제 2접합부재는 상부고정판 저면에 다수의 제1 접합부재를 용착하고 상기 제1 접합부재와 동일한 수직선상의 하부고정판 상면에 상기 제1 접합부재 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 접합부재를 용착하는 것을 특징으로 한다. The first bonding member and the second bonding member installed inside the earth pressure support member are welded to a plurality of first bonding members on the bottom of the upper fixing plate, and the diameter of the first bonding member on the upper surface of the lower fixing plate on the same vertical line as the first bonding member. It characterized in that the welding of the second bonding member having a small diameter.
상기 토압지지부재에 설치되는 제1 접합부재와 제2 접합부재는 동일 수직선상에서 소정의 간격으로 이격 설치되는 것을 특징으로 한다.The first bonding member and the second bonding member installed on the earth pressure support member are spaced apart from each other at predetermined intervals on the same vertical line.
상기 토압지지부재의 토압지지관 하단부는 이동방지부재가 나사결합된 것을 특징으로 한다.The lower end of the earth pressure support pipe of the earth pressure support member is characterized in that the movement preventing member is screwed.
상기 강관 내부에 설치되는 제3 접합부재는 하단부가 일측에 설치된 토압지지부재의 제1 접합부재 하단부 수평선상까지 동일하게 연장 설치된 것을 특징으로 한다.The third joining member installed inside the steel pipe is characterized in that the lower end of the earth pressure support member provided at one side extends equally to the horizontal line of the lower end of the first joining member.
상기 강관 내부에 설치되는 제3 접합부재는 하단부에 보조접합부재가 가로방향으로 용착되어 타설된 콘크리트와의 접합력을 증진시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.The third joining member installed inside the steel pipe is characterized in that the auxiliary joining member is welded to the lower end in the transverse direction to enhance the bonding force with the poured concrete.
이와 같이 된 본 발명은 강관과 강관 사이에 설치되는 토압지지부재의 토압지지관 하단부에 이동방지부재를 설치하여 소형관인 토압지지관이 설치시 하부이동을 방지토록 하며, 또한 토압지지관이 상부하중을 하부로 전달시 하부고정판에 균일하게 전달하여 상부하중이 한곳으로 집중되는 것을 방지토록 한 것이다.In the present invention as described above, a movement preventing member is installed at the lower end of the earth pressure support member of the earth pressure support member installed between the steel pipe and the earth pressure support pipe, which is a small pipe, to prevent lower movement when the earth pressure support pipe is installed, and the earth pressure support pipe has the upper load. It is designed to prevent the concentration of the upper load to one place by uniformly transferring it to the lower fixing plate.
본 발명은 지중 비개착의 강합성콘크리트 터널굴착시 압입된 강관 내의 흙을 제거한 후 강관과 강관이 대응되는 각각의 면을 절개한 다음 이의 절개부에 토압지지부재를 설치하되 이의 토압지지부재에 다수의 토압지지관을 설치할 때 상부하중을 하부로 전달시 접촉면적이 넓고 균일하게 전달할 수 있도록 하여 상부하중이 편심하중 또는 집중하중으로 전달되는 것을 방지하고 소형관인 토압지지관을 설치할 때 하부이동을 방지할 수 있도록 하여 작업효율을 높일 수 있도록 한 것이다.In the present invention, after removing the soil in the steel pipe press-fitted during excavation of a non-crackable steel composite concrete tunnel, the steel pipe and each side corresponding to the steel pipe are cut off, and then an earth pressure support member is installed at the cut portion thereof. When installing the earth pressure support pipe of the lower part, the contact area is wide and uniform when the upper load is transmitted to the lower part, preventing the upper load from being transmitted as an eccentric load or a concentrated load, and preventing lower movement when installing a small earth pressure support pipe. This was done so that the work efficiency could be improved.
또한 본 발명은 압입된 강관 내의 흙을 제거한 후 강관 내부에 콘크리트로 타설하게 되는데 이때 콘크리트가 양생되면서 토압지지부재의 상부고정판 내부 천장 및 강관 내부 천장과 콘크리트와의 사이가 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 토압지지부재에 제1 접합부재 및 제2 접합부재를 설치하고 강관에 제3 접합부재를 설치하여 타설된 콘크리트가 양생후에도 이격되지 않고 긴밀한 접착상태를 유지하여 터널구조물의 내구성을 갖도록 하는 효과를 갖는다.In addition, in the present invention, after removing the soil in the pressed steel pipe, the concrete is poured into the inside of the steel pipe.At this time, as the concrete is cured, the earth pressure is prevented from spreading between the ceiling inside the upper fixing plate of the earth pressure support member and the ceiling inside the steel pipe. By installing the first joint member and the second joint member to the support member and the third joint member to the steel pipe, the poured concrete is not separated even after curing, and maintains a close adhesion state, thereby ensuring durability of the tunnel structure.
도1은 종래의 지중 비개착식 터널굴착할 때 터널구조물을 시공시 강관과 강관 사이에 설치된 방수철판과 토압지지대를 나타낸 것이며,
도2는 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재를 나타낸 단면도이고,
도3은 본 발명의 토압지지부재에 설치되는 토압지지관 하부에 이동방지부재가 설치된 상태의 요부 발췌도이며,
도4는 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 시공되는 터널구조물로서 콘크리트를 타설하기 전 상태를 나타낸 구조물 시공 예시도이고,
도5는 본 발명의 지중 비개착식 터널굴착시 터널구조물을 시공할 때 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재와 강관 내부에 설치된 접합부재를 나타낸 것이며,
도6은 본 발명의 강관 내부에 설치된 접합부재 하단부에 보조접합부재를 용착시킨 상태의 요부 발췌단면도이고,
도7은 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 시공되는 터널구조물에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 예시도이고,
도8은 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 시공되는 터널구조물에 타설된 콘크리트가 양생된 후 강관하단부를 절단하여 터널구조물을 완공한 상태를 나타낸 예시도이다.1 shows a waterproof steel plate and earth pressure support installed between a steel pipe and a steel pipe when constructing a tunnel structure when excavating a conventional underground non-crackable tunnel,
2 is a cross-sectional view showing an earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe during excavation of an underground non-crackable tunnel according to the present invention,
3 is an excerpt of the main part of the state in which the movement preventing member is installed under the earth pressure support pipe installed on the earth pressure support member of the present invention,
4 is an exemplary view showing the construction of a structure before concrete is poured as a tunnel structure constructed during excavation of an underground non-crackable tunnel according to the present invention,
Figure 5 shows the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe and the joint member installed inside the steel pipe when constructing the tunnel structure during the underground non-crackable tunnel excavation of the present invention,
Figure 6 is a cross-sectional view of the main part of the state in which the auxiliary joint member is welded to the lower end of the joint member installed inside the steel pipe of the present invention,
7 is an exemplary view showing a state in which concrete is poured into a tunnel structure constructed during excavation of an underground non-crackable tunnel according to the present invention,
8 is an exemplary view showing a state in which the tunnel structure is completed by cutting the lower end of the steel pipe after curing the concrete poured in the tunnel structure constructed during the excavation of the underground non-crackable tunnel according to the present invention.
이하 본 발명의 실시 예를 시공공정에 따라 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail according to a construction process.
제1공정: 강관압입 및 강관 절개단계Process 1: Steel pipe press-in and steel pipe cutting step
터널을 굴착시공하기 위해 정확한 측량을 실시한 후 터널 시공면을 따라 소정의 간격으로 다수의 강관(10)을 압입한다.After performing an accurate measurement to excavate the tunnel, a plurality of
상기 강관(10)은 1m, 1.5m, 2m 등의 직경을 갖는 대형강관으로서 이는 지중터널의 크기에 따라서 사용하는 강관( )의 직경 크기가 선택 결정되며 강관(10)의 압입은 유압잭 또는 추진장치를 이용하여 터널시공면에 압입한다.The
상기 강관(10)은 측량된 터널시공면을 따라 설계도면에 의거하여 다수개를 압입하며 압입되는 강관(10)과 강관(10) 사이의 이격거리는 시공현장에 따라서 차이가 있으나 30∼70㎝의 간격으로 이루어지며, 1.5m이하의 작은 강관은 30㎝∼40㎝로 이격되고 1.5m이상 2m의 강관은 50㎝∼70㎝의 이격 설치된다.According to the design drawing, a plurality of the
본 발명에서 지중 비개착터널을 굴착시 강관(10)의 직경에 관계없이 강관(10)과 강관(10)의 이격 거리는 50㎝로 이격되도록 하는 것이 바람직하다. In the present invention, when excavating an underground tunnel, it is preferable that the separation distance between the
상기와 같이 터널시공면을 따라서 압입된 강관(10) 내부의 토사를 굴착하여 흙을 제거한다.The soil is removed by excavating the soil inside the
이때 강관(10) 내의 토사 굴착은 중장비를 이용하거나 또는 작업자가 들어가 흙을 제거할 수 있다.At this time, the excavation of soil in the
상기와 같이 강관(10) 내부의 흙을 제거한 후에는 강관(10)과 강관(10)이 서로 대응되는 부분을 강관(10)의 길이방향으로 소정의 폭으로 절개한다. After removing the soil inside the
상기 강관(10)의 절개 작업은 산소절단기 또는 그라인딩이 설치된 절단장치등을 이용할 수 있다.The cutting operation of the
제2공정: 절개된 강관과 강관 사이에 토압지지부재를 설치하는 단계Second process: installing an earth pressure support member between the cut steel pipe and the steel pipe
상기 제1공정에서 강관(10)과 강관(10)이 서로 대응되는 부분을 절개한 후에는 강관(10)과 강관(10) 사이의 흙을 제거한다.In the first process, after cutting the portions of the
상기 강관(10)과 강관(10) 사이의 흙을 제거한 후에는 강관(10)과 강관(10)의 절개부(11)가 서로 연결되도록 토압지지부재(20)를 설치하기 위한 작업을 실시한다. After removing the soil between the
상기 토압지지부재(20)는 상부고정판(21)과 하부고정판(22)으로 이루어지며, 상부공정판(21)과 하부고정판(22) 사이에는 수직으로 토압지지관(23)이 다수 설치되며, 상기 토압지지관(23) 하단부에는 이동방지부재(30)가 결합되어 하부고정판(22)에 설치된다.The earth
이와 같이 설치되는 토압지지부재(20)의 설치작업은 먼저 강관(10)과 강관(10)에 형성된 절개부(11)의 상단부에 상부고정판(21)을 강관(10)과 강관(10)이 연결되도록 용착한다.The installation work of the earth
이때 상부고정판(21)은 각 강관(10)의 절개부(11) 상단부에 틈이 발생되지 않도록 세밀하게 용착하여 상부 지중에서 발생되는 물이 유입되지 않도록 용착한다.At this time, the
상기 상부고정판(21)을 용착한 다음에는 상부고정판(21) 저면에 봉 또는 파이프 형태의 토압지지관(23) 하단부에 이동방지부재(30)를 끼운후 하부고장판(22)를 이동방지부재(30)저면에 대응시킨 상태로 설치한 후 하부고정판(22)과 절개부(11)하단부가 접촉된 부분을 용착한다.After the
상기 하부고정판(22)을 용착한 후에는 토압지지관(23) 상단부와 상부고정판 저부 접촉부를 용착한다.After the
상기 토압지지관(23) 상단부를 용착한 후에는 하부의 이동방지부재(30)의 플랜지(32)와 하부고정판(22)의 접촉부를 용착한다.After the upper end of the earth
상기와 같이 토압지지관(23) 설치시 토압지지관(23) 하단부에 끼워진 이동방지부재(30)는 하단부의 플랜지(32)가 하부고정판(22) 상면에 대응된 상태가 됨으로 작업시 토압지지관의 이동이 발생되지 않아 신속한 용착작업이 이루어진다.As described above, when the earth
상기 이동방지부재(30)는 "ㅗ"형상으로 이루어져 토압지지관(23) 하단부에 끼워지며 이동방지부재(30)의 플랜지(32)는 토압지지관(23) 하단 직경보다 더 크게 형성됨으로 하부고정판(22)과의 접촉면적이 넓개 형성된다.The
상기 토압지지부재(20)의 상부고정판(21)과 하부고정판(22) 사이에 설치되는 토압지지관(23)은 하단측에 이동방지부재(30)의 끼움부(31)가 끼워져 결합된 상태이므로 접촉면적이 상단보다 하단부가 더 넓게 형성됨으로 상부하중의 전달이 이동방지부재(30)의 플랜지(32) 넓이 만큼 상부하중 압력은 분산되어 전달되므로 수직하중을 수평으로 분산시켜 집중하중을 줄여주는 장점이 있다.The earth
제3공정: 토압지지부재 및 강관에 접합부재를 설치하는 단계 Third step: installing a joint member to the earth pressure support member and the steel pipe
본 발명에서 실시하는 지중 비개착 터널굴착 방법은 다수의 대형강관을 소정의 간격으로 압입하고 강관(10) 내부와 강관(10)과 강관(10) 사이의 토사를 굴착한 후 강관 및 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재 내부에 콘크리트(60)를 타설한다.In the underground tunnel excavation method implemented in the present invention, after pressing in a plurality of large steel pipes at predetermined intervals and excavating the soil between the inside of the
상기와 같이 타설된 콘크리트(60)는 양생과정에서 수분의 증발에 의해 수축됨으로 콘크리트(60) 상단부분이 강관(10) 내부 천장 및 토압지지부재(20) 내측 천장과의 틈이 발생되는 단점이 있다.The concrete 60 poured as described above is contracted by the evaporation of moisture during the curing process, so the upper part of the concrete 60 has a disadvantage that a gap between the inner ceiling of the
따라서 본 발명은 이를 방지하고 콘크리크 구조물의 처짐을 방지하기 위해 토압지지부재(20) 내부에 제1 접합부재(12)와 제2 접합부재(13)를 설치하고 강관(10) 내부에는 제3 접합부재(14)를 설치하여 콘크리트(60)와의 접합을 증진시키고 콘크리트(60)가 양생과정에서 수분증발에 의한 수축으로 틈이 발생하는 것을 방지하고 양생 후에는 상부에서 콘크리트(60)를 잡아주는 작용을 하여 터널구조물(50)의 내구성을 향상시키도록 한 것이다. Therefore, in the present invention, in order to prevent this and prevent sagging of the concrete structure, the first
또한 상기 강관(10)에 설치되는 제3 접합부재(14)는 강관(10)의 절개부(11) 상부 내면에 강봉, 금속파이프, 강판 중 어느 하나로 된 제3 접합부재(14)를 설치한다.In addition, the third joining
상기 강관(10) 내부에 설치되는 제3 접합부재(14)의 하단부는 일측에 설치된 토압지지부재(20)의 상부고정판(21) 수평선상까지 연장되도록 길게 설치한다.The lower end of the third joining
또한 본 발명의 제3 접합부재(14)는 강봉 대용으로 평판 플래이트의 강판을 사용할 수 있으며 설치되는 강판의 수직길이는 상기 강봉의 길이와 동일하게 하향으로 돌출되도록 설치되며, 강판의 폭은 10㎝, 20㎝ , 30㎝, 40㎝ 등으로 선택하여 설치할 수 있다. In addition, the third joining
또한 상기 강판은 하부단부에 다수의 요홈부(도시없음)을 형성하여 강판의 좌우측 콘크리트(60)가 관통 연결되도록 하여 결속력을 증강시킬 수 있다.In addition, the steel plate may have a plurality of grooves (not shown) formed at the lower end thereof so that the right and left
제4공정: 토압지지부재의 하부고정판 저면에 다수의 지지철판(24)을 설치하는 단계Step 4: installing a plurality of
상기 제3공정에서 토압지지관(23)을 설치한 후에는 하부고정판(22) 양측 저면에 수직하중을 양측으로 분산시킬 수 있도록 지지철판(24)을 설치하되, 상기 지지철판(24)은 역삼각형 형태의 직각삼각형으로서 밑변이 하부고정판(22) 저면에 용착되고, 빗변부는 대응되는 강관의 내주면에 대응되도록 호형으로 형성하여 강관(10) 내주면과 밀착대응되어 용착된다.After installing the earth
상기 지지철판(24)은 토압지지관(23)에서 전달되는 상부하중을 수평으로 분산시켜 강관(10)과 강관(10) 사이를 연결한 토압지지부재(20)로 집중되는 하중을 분산시켜 집중하중을 줄이고 하부고정판의 피로도를 줄이게된다. The
즉 터널구조물(50)은 콘크리트(60)가 타설되어 완전히 양생되기 전까지는 지중 상부토압을 지지할 수 있는 수단이 없기 때문에 강관(10)과 토압지지부재(20)가 이의 하중을 지지하게 되는데 이때 상부하중이 어느 한곳으로 집중하중이 발생되면 강관(10)의 연결부에 변형이 발생됨으로 가능하면 수직으로 전달되는 상부하중을 분산시켜 균일하게 수평방향으로 분포하는 것이 바람직하다. That is, the
상기 지지철판(24)은 상부고정판(21)의 상부에서 발생되는 토압을 토압지지관(23)이 지지하는 동시에 하중을 하부지지판(22)에 전달한다.The
상기 하부지지판(22)에 전달된 상부 토압하중은 하부지지판(22) 저면 양측에 설치된 지지철판(24)이 상부에서 수직으로 전달되는 하중을 강관 내주면측으로 전달되도록 하여 상부하중을 분산하는 작용을 하여 강관과 강관 사이로 집중하중이 발생되는 것을 분산함으로 지반침하 방지와 연결부에 변형이 발생되는 것을 방지한다.The upper earth pressure load transmitted to the
제5공정: 토압지지부재 및 강관에 접합부재를 설치하는 단계Step 5: installing a joint member to the earth pressure support member and the steel pipe
상기 공정에서 강관(10)과 강관(10) 사이에 토압지지부재를 설치한 후에는 토압지지부재(20)와 강관(10) 내부에 접합부재를 설치하되 토압지지부재(20)내부에는 제1 접합부재(12)와 제 2접합부재(13)를 설치하고, 강관(10) 내부에는 제3 접합부재(14)를 설치한다.In the above process, after installing the earth pressure support member between the
상기 토압지지부재(20) 내부에 설치되는 제1 접합부재(12)와 제 2접합부재(13)는 상부고정판(21) 저면에 다수의 제1 접합부재(12)를 용착하고 상기 제1 접합부재(12)와 동일한 수직선상의 하부고정판(22) 상면에 제2 접합부재(13)를 용착한다.The
상기 토압지지부재(20) 내부에 설치되는 제1 접합부재(12)와 제 2접합부재(13)는 상부고정판(21) 저면에 다수의 제1 접합부재(12)를 용착하고 상기 제1 접합부재(12)와 동일한 수직선상의 하부고정판(22) 상면에 상기 제1 접합부재 (12) 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 접합부재(13)를 용착한다. The
상기 토압지지부재(20)에 설치되는 제1 접합부재(12)와 제2 접합부재(13)는 동일 수직선상에서 소정의 간격으로 이격 설치도록한다. The
또한 강관(10) 내부에 설치되는 제3 접합부재(14)는 하단부가 일측에 설치된 토압지지부재(20)의 제1 접합부재(12) 하단부 수평선상까지 동일하게 연장 설치된다.In addition, the third joining
상기 강관(10) 내부에 설치되는 제3 접합부재(14)는 하단부에 보조접합부재(15)가 가로방향으로 용착되어 타설된 콘크리트와의 접합력을 증진시킬 수 있도록 한다.The third joining
상기 보조접합부재(15)는 강봉, 금속파이프, 철근 등으로 할 수 있으며 제3 접합부재 하단에 교차되는 방향으로 용착한다.The
제6공정: 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재 상부 지중 공간부에 그라우팅하는 단계6th process: grouting the underground space above the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe
상기 제2공정 내지 제5공정에서 강관(10)과 강관(10) 사이에 토압지지부재(20)를 설치하되, 상기 토압지지부재(20)에 토압지지관(23), 제1 접합부재, 제2접합부재 및 지지철판를 설치하고, 강관(10)에 제3 접합부재(14)을 설치한 다음에는 토압지지부재(20) 상부의 지중에 공간부가 형성됨으로 이의 공간부에 콘크리트(60)로 그라우팅하여 공간을 메워줌으로 공간부에 의한 지반침하를 방지한다.In the second to fifth processes, an earth
이와 같이 금속으로 된 토압지지부재(20)의 상부고정판(21) 상면과 강관(10)과 강관(10) 사이를 콘크리트(50)로 채움으로 콘크리트가 공간부를 메워 지반침하를 방지하고 강관과 강관 및 토압지지부재(20)와의 접착제 역할을 하여 연결부가 내구성을 갖게 된다. In this way, by filling the upper surface of the
제7공정: 강관 내부 바닥에 받침목을 설치하고 거푸집을 설치하는 단계The 7th process: Step of installing the support beam and installing the formwork on the inner floor of the steel pipe
터널구조물(50)을 형성하기 위해서는 강관(10) 내부에 이웃하게 설치된 토압지지부재(20)의 하부고정판(22) 저면과 강관(10) 내부 바닥에 설치되는 거푸집(40) 상면이 수평선상 일직선이 되도록 거푸집(40)을 설치한다.In order to form the
상기 강관(10) 내에 설치되는 거푸집(40)과 강관(10) 바닥 사이에는 콘크리트(60) 타설시 하중을 견딜 수 있는 받침목을 설치한 후 거푸집(40)을 고정한다.Between the
상기 거푸집(40) 양측면은 강관(10) 내에서 토압지지부재(20)의 하부고정판(22) 양측 저면과 대응되도록 설치된다.Both sides of the
상기 하부고정판(22)의 양측단부는 강관(10) 내측으로 더 연장되도록 설치됨으로 하부고정판(22) 저면과 강관(10) 내면에 대응되도록 지지철판(24)이 설치되고 지지철판(24) 외측으로 더 돌출된 하부고정판(22) 저면에 거푸집(40) 양측 가장자리 상면부가 밀착됨으로 거푸집(40)은 강관(10) 내측에 설치되는 지지철판(24)에 방해를 받지 않고 설치된다.Since both end portions of the
본 공정에서 실시되는 상기 제6공정의 지중 공간부에 그라우팅하는 단계와 제7공정의 거푸집 설치하는 단계는 필요에 따라서 서로 공정순서를 바꿔서 실시해도 본 발명의 실시하는 것에는 아무런 문제가 없다.The step of grouting the underground space portion of the sixth step and the step of installing the formwork of the seventh step carried out in the present step are performed by changing the order of each other as necessary, but there is no problem in implementing the present invention.
제8공정: 터널구조물을 형성하기 위해 토압지지부재와 강관에 콘크리트를 타설단계Step 8: The step of pouring concrete into the earth pressure support member and steel pipe to form a tunnel structure
상기 강관(10) 내부에 거푸집(40)을 설치한 후에는 토압지지부재(20) 내부 및 강관(10)과 거푸집(30) 사이에 콘크리트(60)를 타설한다.After installing the
상기 콘크리트는 강관(10) 내부와 강관(10)과 강관(10)을 연결한 토압지지부재(20) 내부에 콘크리트(60)가 서로 연결되도록 타설된다.The concrete is poured so that the concrete 60 is connected to each other within the
상기 토압지지부재(20)의 토압지지관(23), 제1 접합부재(12), 제2 접합부재(13)와 강관(10) 내부의 제3 접합부재(14)는 타설된 콘크리트 내부에 완전히 매립된 상태가 된다.The earth
상기 콘크리트에 매립된 제1 접합부재(12), 제2 접합부재(13)와 제3 접합부재(14)는 콘크리트(60)와의 접합력을 증강시켜 터널구조물의 내구성을 향상시키고 별도의 철근을 배근할 필요가 없게된다.The first joining
제9공정: 터널굴착 및 강관 절단단계 Process 9: Tunnel excavation and steel pipe cutting step
상기에서 타설된 콘크리트(60)가 완전히 양생된 후에는 강관(10)이 설치된 내측 터널시공면을 굴착한다.After the concrete 60 poured above is completely cured, the inner tunnel construction surface on which the
이때 터널굴착이 완료되면 터널 시공면을 따라 설치된 강관(10)의 저면이 완전히 노출됨으로 강관(10)에 설치된 거푸집(40) 설치 부분까지 강관(10)을 절단한다.At this time, when the tunnel excavation is completed, the bottom surface of the
상기와 같이 강관(10)의 하부면을 절단한 후 강관(10) 내부에 설치된 거품집(40)과 하부고정판(22)의 저면에 설치된 지지철판(24)까지 이탈시킴으로 터널구조물(50)이 완성된다.After cutting the lower surface of the
본 발명에서는 강관(10) 내부와 토압지지부재(20) 내부에 콘크리트(60)가 타설되어 접착양생 됨으로 강합성콘크리트가 형성된다. In the present invention, the concrete 60 is poured into the
이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 비개착식 지중터널굴착시 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재를 나타낸 단면도이고, 도3은 본 발명의 토압지지부재에 설치되는 토압지지관 하부에 이동방지부재가 설치된 상태의 요부 발췌도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing an earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe when excavating a non-crackable underground tunnel according to the present invention, and Figure 3 is a movement preventing member installed under the earth pressure support pipe installed in the earth pressure support member of the present invention. It is an excerpt of the main part of the condition.
본 발명은 지중 비개착 터널굴착에 관한 것으로 터널굴착 시공시 터널시공면에 약 50㎝ 간격으로 다수의 강관을 압입한 다음 강관 내부의 토사를 굴착한 후 강관 양측면을 순차적으로 절개하고 절개부(11)의 강관(10)과 강관(10) 사이의 토사를 제거한다.The present invention relates to the excavation of an underground non-cracked tunnel. During tunnel excavation, a plurality of steel pipes are pressed into the tunnel construction surface at intervals of about 50 cm, and then the soil inside the steel pipe is excavated, and then both sides of the steel pipe are sequentially cut, and the incision 11 ) To remove the soil between the
상기와 같이 토사를 제거한 후에는 강관(10)과 강관(10) 사이의 절개부(11)에는 도2에 도시된 바와 같이 토압지지부재(20)를 설치한다.After removing the soil as described above, the earth
본 발명에서 시공되는 토압지지부재(20)는 각각의 구성품을 현장에서 순차적으로 용착 설치할 수도 있고 터널 시공현장의 조건에 따라서 토압지지부재(20)를 사전에 제작하여 현장에 설치할 수 있다.The earth
본 발명은 강관(10)과 강관(10)의 사이에 설치되는 토압지지부재(20)를 설치시 소형관인 토압지지관(23)의 하부가 이동되는 것을 방지하기 위한 수단으로 이동방지부재(30)를 토압지지관(23) 한단에 결합하여 설치토록 함으로 토압지지부재 (20) 설치작업의 편리성을 갖도록 한 것이므로 굴착현장에서 시공하는 실시 예를 설명한다.The present invention is a
1. 상부고정판 설치1. Installation of upper fixing plate
본 발명의 토압지지부재(20)는 50㎝ 간격으로 다수 압입된 강관(10)과 강관(10)의 절개부(11) 사이에 상부고정판(21)을 설치하여 강관(10)과 강관(10)이 연결되도록 한다.The earth
이때 강관(10)과 강관(10) 사이에 위치되어 각 강관(10)의 절개부(11) 상단과 상부고정판(21)이 용착되도록 설치한다.At this time, it is located between the
상기 절개부(11) 상단에 용착되는 상부고정판(21)은 강관(10)의 길이와 대응되도록 용착 설치되며, 용착부위는 틈이 발생되지 않도록 기밀하게 용착되어 상부의 지중에서 발생하는 물 또는 습기가 스며들지 않도록 용착한다. The
상기 상부고정판(21)은 강관(10)의 길이와 대응되도록 절개부(11)에 설치하되, 길이는 작업자가 취급하기 용이하도록 30㎝, 40㎝, 50㎝, 60㎝ 등의 길이로 절단된 상부고정판(21)을 절개부(11)에 순차적으로 이어붙이기로 용착한다. The
2. 토압지지관 및 이동방지부재, 하부고정판 설치2. Earth pressure support pipe, movement preventing member, lower fixing plate installation
상기 상부고정판(21)을 용착한 다음에는 상부고정판(21) 저면에 소형 봉 또는 소형관(파이프) 형태의 토압지지관(23)을 수직으로 다수 설치한다.After the
상기 수직으로 다수 설치되는 토압지지관(23)은 길이 방향으로 2줄 또는 3줄로 설치될 수 있으나 상부하중을 더욱 안정적으로 지지할 수 있도록 3줄로 설치하는 것이 바람직하다.The earth
상기 토압지지관(23)의 상단부는 상부고정판(21) 저면에 위치하도록 하고 하단부는 하부고정판(22)과 대응되도록하되 토압지지관(23) 하단부는 도3과 같이 이동방지부재(30)의 끼움부(31)가 끼워지도록하고 플랜지(32)는 하부고정판(22) 상면에 대응되도록 한 후 토압지지관(23)의 상단부와 맞대응된 상부고정판(21) 저면 접촉부를 용착하고 토압지지관(23) 하단부에 끼워진 이동방지부재(30)의 플랜지(32)와 하부고정판(22)의 대응된 접촉부를 용착한다.The upper end of the earth
이때 토압지지관(23)은 용착작업시 움직임이 발생되어 작업을 방해하는 경우가 발생될 수 있으나 토압지지관(23) 하단부에 이동방지부재(30)를 끼워 결합하면 플랜지(32)가 하부고정판(22)과 토압지지관(23) 하단 직경보다 더 넓은 면적으로 대응 접촉된 상태이므로 토압지지관(23) 하부가 이동되는 것을 방지할 수 있게 되어 작업이 용이하다. At this time, the earth
또한 토압지지관(23) 하단부에 이동방지부재(30)를 결합하여 하부고정판(22)에 용착함으로 토압에 의한 상부하중을 토압지지관(23)이 전달시 이동방지부재(30)의 플랜지(32)가 넓게 분산시켜 줌으로서 집중하중에 의한 지반침하 및 강관과 강관의 연결부에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, by attaching the
상기 토압지지부재(20)의 토압지지관(23) 하단부에 결합되는 이동방지부재(30)는 별도의 결합장치를 형성하지 않고 관과 관이 끼워지는 방식으로 결합될 수 있으며, 또는 나사결합 방식으로 결합될 수 있다.The
3. 지지철판 설치3. Support plate installation
상기와 같이 상부고정판(21), 하부고정판(22), 토압지지관(23)을 설치한 후에는 하부고정판(22) 저면에 지지철판(24)을 설치한다. After installing the
상기 지지철판(24)은 역삼각형 형태의 직각삼각형으로서 밑변이 하부고정판(22) 저면에 용착되고, 빗변부는 대응되는 강관(10)의 내주면에 대응되도록 호형으로 형성하여 강관 내주면과 밀착대응 되도록하여 용착한다.The
따라서 상부고정판(21)의 상부에서 발생되는 토압의 수직하중을 토압지지관(23)이 지지하는 동시에 하중을 하부지지판(22)에 전달하며, 전달된 하중은 하부지지판(22) 저면 양측에 설치된 지지철판(24)으로 전달한다.Therefore, the vertical load of earth pressure generated from the upper part of the
이때 지지철판(24)은 상부에서 수직으로 전달되는 하중을 강관(10) 내주면측으로 전달되도록 하여 상부 토압하중을 분산하는 작용을 하여 강관(10)과 강관(10) 사이로 집중하중을 받는 것을 분산함으로 지반침하 방지와 변형이 발생되는 것을 방지한다.At this time, the
도4는 본 발명에 따른 비개착식 지중터널굴착시 시공되는 터널구조물로서 콘크리트를 타설하기 전 상태를 나타낸 구조물 시공 예시도이고, 도5는 본 발명의 지중 비개착식 터널굴착시 터널구조물을 시공할 때 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재와 강관 내부에 설치된 제1, 제2, 제3 접합부재를 나타낸 것이다.Fig. 4 is an exemplary view showing the construction of a structure before concrete is poured as a tunnel structure constructed during the excavation of a non-crackable underground tunnel according to the present invention, and FIG. 5 is a construction of a tunnel structure during excavation of a non-crackable tunnel according to the present invention. In this case, the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe and the first, second, and third joint members installed inside the steel pipe are shown.
상기 도4와 도5는 지중 비개착으로 터널굴착시 터널굴착 시공면에 강관을 설치하고 굴착한 후 강관과 강관사이에 토압지지부재를 설치한 상태로서 터널구조물을 설치하기 위한 기초구조물이라할 수 있다.4 and 5 are a state in which a steel pipe is installed on the tunnel excavation construction surface and an earth pressure support member is installed between the steel pipe and the steel pipe after the tunnel is excavated in the case of tunnel excavation in the ground. have.
상기와 같이 터널구조물을 형성하기 위한 기초구조물이 완성되면 강관(10) 바닥면에서 소정의 높이로 거푸집(40)을 설치한다.When the basic structure for forming the tunnel structure is completed as described above, the
상기 거푸집(40)은 설치시 강관(10) 내부바닥에 받침목을 설치한 후 그 위에 거푸집(40)을 설치한다.When the
상기 거푸집은 차후 강관 저부를 절단하는 위치에 설치되며 거푸집을 탈거하면 터널의 내면이 된다.The formwork is installed at a position where the bottom of the steel pipe is cut later, and when the formwork is removed, it becomes the inner surface of the tunnel.
상기와 같이 거푸집(40)을 설치한 후에는 토압지지부재(20)의 토압지지관(23) 사이에 제1 접합부재(12)와 제2 접합부재(13)을 설치하고 강관 내부 천장에 제3 접합부재(14)를 설치한다.After installing the
상기 제1 접합부재(12), 제3 접합부재(14)는 차후 타설되는 콘크리트가 양생시 수분이 증발되면서 수축이 발생되는데 이때 토압지지부재(20)의 상부고정판(21) 천장 내면 및 강관(10) 천장 내면과 양생된 콘크리트 사이가 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.When the concrete to be poured later is cured, the
즉 콘크리트(60)는 양생과정에서 수분이 증발하면서 수축됨으로 토압지지부재(20) 내부 천장과 강관(10) 내부 천장에 틈이 벌어지게 되는데 제1 접합부재(12) 및 제3 접합부재(14)를 설치하여 타설된 콘크리트(60)와 접합되어 결속력을 증강시키는 동시에 양생된 콘크리트(60)를 상부에서 당기는 작용을 하여 터널구조물(50)의 처짐현상을 방지한다.That is, as the concrete 60 shrinks while moisture evaporates during the curing process, a gap is opened between the ceiling of the earth
또한 상기 제1 접합부재(12), 제2 접합부재(13), 제3 접합부재(14)는 철근작용과 같이 타설된 콘크리트(60)와의 결속력을 증강시키는 동시에 강관(10) 내의 콘크리트(60)와 토압지지부재(20) 내의 콘크리트(60)가 일체로 연결되어 내구성을 갖도록한 것이다.In addition, the first joining
도6은 본 발명의 강관 내부에 설치된 접합부재 하단부에 철근을 용착시킨 상태의 요부 발췌단면도로서, 본 발명의 제3 접합부재의 다른 실시 예를 나타낸 것이다.Figure 6 is a cross-sectional view of the main part in a state in which reinforcing bars are welded to the lower end of the joining member installed inside the steel pipe of the present invention, showing another embodiment of the third joining member of the present invention.
즉 강관(10) 내부 천장에 설치되는 제3 접합부재(14)는 봉 형태로 설치될 수 있으며 봉 형태의 제3 접합부재(14)는 천장에서 하부로 소정의 길이로 설치된다.That is, the third joining
이때 제3 접합부재(14) 하단에 철근 또는 가는 봉을 20㎝∼40㎝의 보조접합부재(15)를 가로로 용착설치할 수 있다.At this time, a reinforcing bar or a thin rod at the bottom of the third joining
상기 제3 접합부재(14) 하단에 보조접합부재(15)를 설치하는 것은 콘크리트(60)의 처짐 현상을 방지하고 터널 구조물(50)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.Installing the
또한 본 발명의 다른 실시 예로서 강관 내부에 설치되는 제3 접합부재(14)를 평판 플래이트의 강판을 설치한 것이다.In addition, as another embodiment of the present invention, the third joining
상기 제3 접합부재(14)로 설치되는 강판의 길이는 상기 강봉의 길이와 동일하게 강관(10) 내부 천장에 용착되어 하단부가 하향으로 절개부(11) 상단부까지 돌출되도록 설치되며, 강판의 폭은 10㎝, 20㎝ , 30㎝, 40㎝ 등으로 필요 따라 선택하여 설치할 수 있다. The length of the steel plate installed as the third joining
또한 평판 플래이트 형태로 된 제3 접합부재(14) 하단부에 다수의 요홈부(도시없음)를 형성하여 차후 강관(10)에 콘크리트(60)를 타설하면 콘크리트(60)가 제3 접합부재(14)의 하단에 형성된 요홈부를 관통하여 서로 연결됨으로 강관(10) 내부에 타설된 콘크리트(60)는 양생과정에서 이격되는 것을 방지하고 강관 내부의 콘크리트는 결속력이 증강되어 내구성을 갖게 된다. In addition, when a plurality of concave portions (not shown) are formed at the lower end of the third
도7은 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 시공되는 터널구조물에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 예시도로서, 상기에서 터널구조물을 형성하기 위해 구조물의 형틀이 완성되면 토압지지부재 상부에 콘크리트를 그라우팅한 후 토압지지부재와 강관 내부에 콘크리트를 타설한다.7 is an exemplary view showing a state in which concrete is poured into a tunnel structure to be constructed during the excavation of an underground non-crackable tunnel according to the present invention. When the frame of the structure is completed to form the tunnel structure in the above, concrete on the top of the earth pressure support member After grouting, concrete is poured into the earth pressure support member and the steel pipe.
본 발명에서는 설명되는 작업공정은 현장에 따라서 순서가 바뀔 수 있다. 즉 토압지지부재를 강관과 강관 사이에 설치한 후 그 상부 지중 공간부에 콘크리트로 그라우팅한 후 강관 내에 거푸집(40)을 설치한 다음 거푸집과 토압지지부재(20)에 콘크리트를 타설할 수도 있다.In the present invention, the order of the working process described may be changed depending on the site. That is, after installing the earth pressure support member between the steel pipe and the steel pipe, after grouting the upper underground space with concrete, the
이때 강관(10) 내에 설치된 거푸집(40) 저부에는 콘크리트(60)가 타설되지 않는다.At this time, the concrete 60 is not poured at the bottom of the
도8은 본 발명에 따른 지중 비개착식 터널굴착시 시공되는 터널구조물에 타설된 콘크리트가 양생된 후 강관하단부를 절단하여 터널구조물을 완공한 상태를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view showing a state in which the tunnel structure is completed by cutting the lower end of the steel pipe after curing the concrete poured in the tunnel structure constructed during the excavation of the underground non-crackable tunnel according to the present invention.
상기 공정에서 터널 구조물(50)을 형성하기 위한 강관(10)과 토압지지부재(20)에 콘크리트( )를 타설한 후 양생이 완료되면 강관(10)의 내측 터널설치면을 굴착한다.In the above process, concrete () is poured into the
상기와 같이 터널굴착이 완료되면 터널 내부로 돌출된 강관의 저면을 절단하다. When the tunnel excavation is completed as described above, the bottom of the steel pipe protruding into the tunnel is cut.
상기 강관의 절단면은 강관 내면에 설치된 거푸집(40) 설치면까지 절단하고 거푸집(40)과 지지철판(24)을 제거한다. The cut surface of the steel pipe is cut to the installation surface of the
강관(10) 저부를 절단 후에는 터널구조물(50)의 내면에는 토압지지부재(20)의 하부고정판(22) 저면과 강관(10) 내의 거푸집(40)이 분리된 콘크리트 면만 노출된다.After cutting the bottom of the
상기와 같이 완성된 터널구조물(50)의 내면에 노출된 하부고정판 저면과 강관 내의 거푸집이 분리된 콘크리트 면에 필요에 따라서 시멘트 풀 또는 미장재 등을 분사하여 터널 구조물 내면을 미장할 수 있게 된다.It is possible to plaster the inner surface of the tunnel structure by spraying cement paste or plastering material, etc., as necessary on the concrete surface where the lower fixing plate bottom surface exposed to the inner surface of the completed
또한 본 발명은 강관 내의 콘크리트와 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재 내의 콘크리트가 일체로 연결되어 결속부재와 토압지지부재의 토압지지관 및 제1 접합부재, 제2 접합부재, 제3 접합부재가 콘크리트에 매립된 상태가 됨으로 지중 터널시공시 지하구조물의 단면과 철근량을 최소화함으로 시공성과 경제성, 환경성을 갖도록 한 것이다.In addition, in the present invention, the concrete in the steel pipe and the concrete in the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe are integrally connected, so that the earth pressure support pipe and the first joint member, the second joint member, and the third joint member are concrete. By being buried in the underground tunnel construction, the cross section and the amount of reinforcing bars of the underground structure are minimized, so that it has constructability, economy, and environment.
10:강관 11:절개부
12:제1 접합부재 13:제2 접합부재
14:제3 접합부재 15:보조접합부재
20:토압지지부재
21:상부고정판 22:하부고정판
23:토압지지관 24:지지철판
30:이동방지부재 31:끼움부
32:플랜지 40:거푸집
50:터널구조물 60:콘크리트10: steel pipe 11: incision
12: first bonding member 13: second bonding member
14: third bonding member 15: auxiliary bonding member
20: earth pressure support member
21: upper fixing plate 22: lower fixing plate
23: earth pressure support pipe 24: support steel plate
30: movement preventing member 31: fitting
32: flange 40: formwork
50: tunnel structure 60: concrete
Claims (6)
상기 압입된 강관 내의 흙을 파낸 후 강관 양측면을 단계별로 절개하는 단계;
상기 강관과 강관 사이의 흙을 파낸 후 절개된 강관과 강관 사이의 절개부 상단에 상부고정판을 용접설치하는 단계;
상기 상부고정판이 설치된 절개부 하단에 하부고정판을 하단에 "ㅗ" 형상의 이동방지부재가 나사결합된 토압지지관과 함께 설치한 후 용착시켜 토압지지부재를 설치하는 단계;
상기 토압지지부재의 토압지지관과 토압지지관 사이에 제1 접합부재와 제2접합부재를 설치하는 단계;
상기 압입된 강관의 상부 내면에 평판 플레이트의 강판으로 된 제3 접합부재를 설치하는 단계;
상기 토압지지부재의 하부고정판 저면 양측과 강관의 절개부하단 내면에 지지철판을 용착 설치하는 단계;
상기 토압지지부재의 상부 강관과 강관 사이의 지중 공간부에 콘크리트로 그라우팅하는 단계;
상기 강관과 강관 사이에 설치된 토압지지부재의 하부고정판과 좌우수평이 되도록 거푸집을 설치하는 단계;
상기 거푸집 상부의 강관 내부와 토압지지부재 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;
상기 강관 및 토압지지부재 내부에 타설된 콘크리트가 양생된 후 다수의 강관이 설치된 내측 터널 시공면을 굴착하여 터널을 형성하는 단계;
상기 강관 내에 설치된 거푸집 설치면까지 강관을 절단하여 터널 구조물을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 토압지지부재 내부에 설치되는 제1 접합부재와 제2 접합부재는 상부고정판 저면에 다수의 제1 접합부재를 용착하고, 상기 제1 접합부재와 동일한 수직선 상의 하부고정판 상면에 제2 접합부재를 용착하며,
상기 강관 내부에 설치되는 제3 접합부재는 하단부에 다수의 요홈부를 형성하고, 하단부가 일측에 설치된 토압지지부재의 제1 접합부재 하단부 수평선상까지 연장 설치된 것을 특징으로 지중 비개착 터널굴착의 강합성콘크리트 상부하중을 하부로 전달하는 소형관 하부이동 방지 시공방법.Sequentially pressing in a plurality of steel pipes at predetermined intervals along the tunnel construction surface;
Digging out the soil in the pressed-in steel pipe, and then step-by-step cutting both sides of the steel pipe;
Welding and installing an upper fixing plate on the upper end of the cutout between the cut steel pipe and the steel pipe after digging out the soil between the steel pipe and the steel pipe;
Installing the lower fixing plate at the lower end of the incision on which the upper fixing plate is installed together with the earth pressure support pipe to which a "ㅗ"-shaped movement preventing member is screwed at the lower end and then welding to install the earth pressure support member;
Installing a first joining member and a second joining member between the earth pressure support pipe and the earth pressure support pipe of the earth pressure support member;
Installing a third joining member made of a steel plate of a flat plate on an upper inner surface of the press-fit steel pipe;
Welding and installing a support iron plate on both sides of the bottom of the lower fixing plate of the earth pressure support member and the inner surface of the cut-off end of the steel pipe;
Grouting with concrete in the underground space between the upper steel pipe and the steel pipe of the earth pressure support member;
Installing a formwork so as to be horizontally horizontal with the lower fixing plate of the earth pressure support member installed between the steel pipe and the steel pipe;
Pouring concrete inside the steel pipe on the upper part of the formwork and inside the earth pressure support member;
Forming a tunnel by excavating an inner tunnel construction surface in which a plurality of steel pipes are installed after curing the concrete poured into the steel pipe and the earth pressure support member;
Forming a tunnel structure by cutting the steel pipe to the formwork installation surface installed in the steel pipe; includes,
The first bonding member and the second bonding member installed inside the earth pressure support member weld a plurality of first bonding members to the bottom surface of the upper fixing plate, and weld the second bonding member to the upper surface of the lower fixing plate on the same vertical line as the first bonding member. And
The third joint member installed inside the steel pipe has a plurality of grooves formed at the lower end, and the lower end is extended to the horizontal line at the lower end of the first joint member of the earth pressure support member installed on one side. Construction method to prevent movement of the lower part of a small pipe that transmits the upper load to the lower part.
상기 토압지지부재 내부에 설치되는 제1 접합부재와 제2 접합부재는 상부고정판 저면에 다수개의 제1 접합부재를 용착하고 상기 제1 접합부재와 동일한 수직선상의 하부고정판 상면에 상기 제1 접합부재 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 접합부재를 용착하는 것을 특징으로 하는 지중 비개착 터널굴착의 강합성콘크리트 상부하중을 하부로 전달하는 소형관 하부이동 방지 시공방법.The method of claim 1,
The first bonding member and the second bonding member installed inside the earth pressure support member weld a plurality of first bonding members to the bottom of the upper fixing plate, and the diameter of the first bonding member on the upper surface of the lower fixing plate on the same vertical line as the first bonding member. A construction method for preventing movement of a lower part of a small pipe to transfer an upper load of a steel composite concrete excavated to a lower part of a non-underground tunnel excavation, characterized in that welding a second joint member having a small diameter.
상기 토압지지부재에 설치되는 제1 접합부재와 제2 접합부재는 동일수직선상에서 소정의 간격으로 이격 설치되는 것을 특징으로 지중 비개착 터널굴착의 강합성콘크리트 상부하중을 하부로 전달하는 소형관 하부이동 방지 시공방법.The method of claim 1,
The first joint member and the second joint member installed on the earth pressure support member are spaced apart at predetermined intervals on the same vertical line to prevent the movement of the lower part of the small pipe that transmits the upper load of the steel composite concrete for excavation under the ground. Construction method.
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|---|---|---|---|
| KR1020200059752A KR102156874B1 (en) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Construction method to prevent lower movement of small pipes that transfer the upper load of the steel composite concrete for tunnel excavation to the lower part |
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| KR1020200059752A KR102156874B1 (en) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | Construction method to prevent lower movement of small pipes that transfer the upper load of the steel composite concrete for tunnel excavation to the lower part |
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| KR102156874B1 true KR102156874B1 (en) | 2020-09-16 |
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| KR (1) | KR102156874B1 (en) |
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| KR102310086B1 (en) * | 2021-02-04 | 2021-10-08 | 김현곤 | Waterproof steel plate installation method using waterproof steel plate propulsion set and method of forming underground composite structure using the same |
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