KR102254156B1 - Construction method of underground tunnel forming structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 같은 대구경 강관에 속하기는 하지만 기존의 지하터널 형성용 구조물 설치공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경 강관을 사용하여 재료비를 절감하면서도 설치가 신속하고 안전하게 이루어지며 튼튼하고 견고하며 방수가 완벽하여 구조적으로도 매우 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있는 획기적인 지하터널 형성용 구조물 설치공법에 관한 것으로,
기본적으로 소정길이를 가지며 직경이 큰 다수의 대구경 강관(100)을 유압잭 및 추진보조관을 이용하여 지하터널 시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 길게 이여붙여 가면서 압입시키면서 강관(100)내 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S1)과;
상기 강관(100) 압입 및 토사굴착시 강관(100) 내부에 내력재(200)를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강하는 공정(S2)과;
상기 내력재(200)에 의해 내력이 크게 보강된 강관(100)과 강관(100)이 이루는 중심선(1)을 따라 인접하는 강관(100)들에 절개홈(110)을 형성하는 공정(S3)과;
상기 절개홈(110)이 형성된 강관(100)의 전방에 레이저빔조사장치에서 조사되는 레이저빔이 사용되고 유압잭(510)에 의해 전후 이동되는 이동블럭(520)의 전방면에 2개의 방향전환실린더(530)가 구비되어 좌,우방향조정이 용이하도록 구성된 방수철판가압장치(500)를 설치하고, 이를 이용하여 일측 또는 양측에 레이저빔포인터(310)가 형성된 소정길이의 방수철판(300)을 양측 절개홈(110)이 연결되도록 압입 추진시키고 이의 후방에 또다른 소정길이의 방수철판(300)을 용접한 후 다시 압입추진하는 방법을 반복하되, 레이저빔이 조사되어 표시되는 레이저빔포인터(310)의 위치를 수시로 체크하면서 2개의 방향전환실린더(530)를 조작하여 방수철판(300)을 정확하게 직진으로 추진시키는 공정(S4)과,
상기 방수철판가압장치(500) 및 레이저빔을 이용하여 양측 절개홈(110)에 압입 설치된 방수철판(300)의 양측단 상부면을 양측의 상부 절개홈(110)에 용접하여 강관(100)내부로 물 및 토사가 유입되는 것이 원천적으로 차단되도록 하는 공정(S5)과;
상기 방수철판(300)이 용접설치된 강관(100)내부에서 슬라브(120) 두께폭에 맞추어 강관(100) 측면을 절개하여 슬라브형성공(121)을 형성하는 공정(S6)과;
상기 강관(100)의 절개면을 통해 강관(100) 외측의 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S7)과;
상기 강관(100) 외측의 토사가 제거된 강관(100)들의 하측에 목재 또는 철판으로 거푸집(400)을 설치하거나 측벽의 경우에는 벽체의 폭으로 흙을 파내면서 측벽형성용 토류판(401) 또는 철판 플레이트를 스포트잭(402)으로 압밀지지하여 고정하고 단계적으로 굴착한 후 철근배근(미도시)하고 강관(100)내에 콘크리트(410)를 타설하고 양생시키는 공정(S8)과;
상기 강관(100)내부에 주입된 콘크리트 양생 후 강관(100) 외측의 터널부(420)를 굴착하는 공정(S9)과;
상기 굴착된 터널부(420) 하측에 터널바닥면(430)을 형성하는 공정(S10)을 포함하여서 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다.
Although the present invention belongs to the same large-diameter steel pipe, installation is made quickly and safely while reducing material cost by using a large-diameter steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than a large-diameter steel pipe generally used in the existing underground tunnel formation structure installation method. This is an innovative underground tunnel formation structure installation method that can quickly and safely build a tunnel structure that is sturdy, sturdy, and completely waterproof and structurally very safe.
Basically, a number of large-diameter steel pipes 100 having a predetermined length and having a large diameter are attached to the underground tunnel construction surface using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe to form a circle or square according to the shape of the construction surface. (100) a step (S1) of excavating and removing the inner soil;
A step (S2) of significantly reinforcing the strength in advance by welding and fixing the strength material 200 in various forms inside the steel pipe 100 during press-fitting of the steel pipe 100 and earth excavation (S2);
A process of forming cut grooves 110 in the steel pipes 100 adjacent to each other along the center line 1 formed by the steel pipe 100 and the steel pipe 100, which have a large strength reinforced by the load-bearing material 200 (S3) and;
A laser beam irradiated by a laser beam irradiation device is used in front of the steel pipe 100 in which the incision groove 110 is formed, and two direction change cylinders on the front surface of the moving block 520 that are moved back and forth by the hydraulic jack 510 ( 530) is provided to install a waterproof steel plate pressing device 500 configured to facilitate left and right direction adjustment, and using this, a waterproof steel plate 300 of a predetermined length having a laser beam pointer 310 formed on one or both sides thereof is mounted on both sides. Press-fitting propulsion so that the incision groove 110 is connected, and after welding another waterproof iron plate 300 of a predetermined length to the rear thereof, the method of pushing-in again is repeated, but the laser beam pointer 310 that is displayed by irradiating a laser beam A process (S4) of accurately pushing the waterproof steel plate 300 straight forward by operating the two direction change cylinders 530 while checking the position of the
The inside of the steel pipe 100 by welding the upper surfaces of both sides of the waterproof steel plate 300 installed press-fitting into the both incision grooves 110 using the waterproof steel plate pressing device 500 and the laser beam to the upper incision grooves 110 on both sides. A step (S5) of fundamentally blocking the inflow of water and soil into the furnace;
A step (S6) of forming a slab forming hole 121 by cutting the side of the steel pipe 100 in accordance with the thickness of the slab 120 in the steel pipe 100 to which the waterproof steel plate 300 is welded;
Excavating and removing the soil outside the steel pipe 100 through the cut surface of the steel pipe 100 (S7);
An earth plate 401 or a steel plate for side wall formation while digging the soil with the width of the wall by installing the formwork 400 with wood or steel plate under the steel pipe 100 from the outer side of the steel pipe 100, or in the case of a side wall A step (S8) of consolidating and fixing the plate with a spot jack 402, excavating stepwise, reinforcing reinforcement (not shown), and pouring and curing concrete 410 in the steel pipe 100;
A step (S9) of excavating the tunnel part 420 outside the steel pipe 100 after curing the concrete injected into the steel pipe 100;
It is characterized in that it includes a process (S10) of forming the tunnel bottom surface 430 under the excavated tunnel part 420.

Description

지하터널 형성용 구조물 설치공법{Construction method of underground tunnel forming structure}Construction method of underground tunnel forming structure

본 발명은 지하터널 형성용 구조물 설치공법에 관한 것으로, 같은 대구경 강관에 속하기는 하지만 기존의 지하터널형성 공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경 강관을 사용하여 재료비를 절감하면서도 설치가 신속하고 안전하게 이루어지며 튼튼하고 견고하며 방수가 완벽하여 구조적으로도 매우 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있는 획기적인 지하터널 형성용 구조물 설치공법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure installation method for forming an underground tunnel, and although it belongs to the same large-diameter steel pipe, the material cost is reduced by using a large-diameter steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than a large-diameter steel pipe generally used in the existing underground tunnel formation method. The present invention relates to an innovative underground tunnel formation structure installation method that can quickly and safely build a tunnel structure that is structurally very safe because it is installed quickly and safely, while saving, and is sturdy, sturdy, and completely waterproof.

지하터널을 형성하기 위해서는 터널 외부로부터 발생하는 응력에 견딜 수 있는 터널 구조물이 설치되는바 종래의 지하터널 형성용 구조물 설치방법 중 일예는 대한민국 특허등록 제10-0505301호 등에 개재되어 있다.In order to form an underground tunnel, a tunnel structure capable of withstanding the stress generated from the outside of the tunnel is installed. One example of a conventional method for installing a structure for forming an underground tunnel is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0505301.

이들 종래의 지하터널 형성용 구조물 설치방법을 도 1 내지 도 4에 의거 살펴보면, 대체적으로 공사의 종류에 따라 약간의 공정의 차이는 있으나 대부분 지하터널 시공면에 터널시공 예정면을 따라 정확한 위치를 측량하여 강관(10) 압입준비를 완료하는 강관 압입 위치 측량 및 선도관(미도시) 설치공정과,Looking at these conventional methods of installing structures for underground tunnel formation based on Figs. 1 to 4, there are slight differences in processes depending on the type of construction in general, but most of the underground tunnel construction surfaces are accurately measured along the planned tunnel construction surface. The steel pipe press-in position measurement and lead pipe (not shown) installation process to complete the preparation for press-fitting of the steel pipe 10,

강관(10)을 아치형 또는 사각형으로 압입할 위치에 위치시키고 유압잭과 추진보조관 등을 이용하여 강관(10)을 단계적으로 압입시키는 강관압입 공정과,A steel pipe press-fitting process in which the steel pipe 10 is positioned at a position to be press-fitted in an arcuate or square shape, and the steel pipe 10 is press-fit in stages using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe, etc.,

강관압입공정에서 선도관에 형성된 토류방지판 투입구를 통하여 흙을 파내고 토류방지판(20)을 설치하는 공정과,In the steel pipe press-fitting process, the process of digging out the soil through the inlet port of the earth flow prevention plate formed in the lead pipe and installing the earth flow prevention plate (20),

강관(10) 내부로 부터 외부로 그라우트 주입밸브(미도시)를 설치하고 이를 통해 토류방지판(20) 주변에 시멘트 그라우팅(30)을 하여 토사유출을 방지하는 갱외 그라우팅 공정과,An off-pit grouting process for preventing soil leakage by installing a grout injection valve (not shown) from the inside of the steel pipe 10 and performing cement grouting 30 around the earth flow prevention plate 20 through this,

강관(10)의 측면을 소정폭으로 절개하여 강관(10)과 강관(10) 사이를 방수철판(40)으로 연결하는 강관연결 공정과,A steel pipe connection process of cutting the side of the steel pipe 10 to a predetermined width to connect the steel pipe 10 and the steel pipe 10 with a waterproof steel plate 40,

측벽 형성이 필요한 경우 측벽 형성용 토류판(미도시)을 설치하는 공정과,If sidewall formation is necessary, a process of installing a sidewall forming earth plate (not shown), and

강관(10) 등의 공간내 거푸집(50)을 설치하는 공정과,The process of installing the formwork 50 in the space such as the steel pipe 10,

강관(10) 및 거푸집(50)내에 철근을 배근하는 공정과,The process of reinforcing reinforcing bars in the steel pipe 10 and the formwork 50, and

강관(10) 및 거푸집(50)내에 콘크리트(51)를 타설하는 공정과,The process of pouring concrete 51 into the steel pipe 10 and the formwork 50, and

콘크리트 양생 후 구조물 내측의 터널부(60)를 굴착하는 공정으로 지하터널 형성용 구조물을 설치하였다.A structure for forming an underground tunnel was installed as a process of excavating the tunnel part 60 inside the structure after curing the concrete.

그러나 이와 같은 지하터널 형성용 구조물 설치 방법은 대체적으로 직경이 2,000mm ~ 3,000mm인 대구경 강관(100)을 많이 사용하는 것이어서 강관(10)의 직경 및 두께가 두꺼워 자재비, 운반비, 설치비가 많이 들고, 굴착 및 토사 운반량이 매우 많다.However, such a method of installing structures for underground tunnel formation generally uses large diameter steel pipes 100 with a diameter of 2,000 mm to 3,000 mm, so the diameter and thickness of the steel pipes 10 are thick, resulting in high material costs, transportation costs, and installation costs. Excavation and soil transport volume is very large.

또한, 설계상 요구되는 강관(10)과 강관(10)사이를 연결하는 슬라브의 폭(d1)을 맞추기 위해서 기존 공법의 경우에는 강관(10)과 강관(10)사이를 좁게 압입한다음 강관(10)과 강관(10)이 이루는 중심선(1)을 기준으로 상측을 절단하여 슬라브의 폭(d1)을 맞추는 방법을 채택하고 있어서 그 만큼 강관(10)의 갯수가 많아져야 했다.In addition, in order to match the width d1 of the slab connecting the steel pipe 10 and the steel pipe 10 required for design, in the case of the existing construction method, the steel pipe 10 and the steel pipe 10 are narrowly press-fitted. 10) and the center line (1) formed by the steel pipe (10), the upper side was cut to match the width (d1) of the slab, so the number of steel pipes (10) had to be increased.

또한, 중심선(1) 상측을 절단하는 것이어서 강관(10)의 상부측의 폭과 두께가 그 만큼 작아져서 강관(10)의 상부측을 온전히 이용할 수 없었다.In addition, since the upper side of the center line 1 is cut, the width and thickness of the upper side of the steel pipe 10 are reduced by that amount, so that the upper side of the steel pipe 10 cannot be fully utilized.

또한, 공정 중에서 강관(10)과 강관(10)을 이어주는 강관 연결공정을 더욱 자세히 살펴보면,In addition, a closer look at the steel pipe connection process connecting the steel pipe 10 and the steel pipe 10 in the process,

특히 도 3에서 보는 바와같이 압입된 강관(10)내에서 강관(10)측벽을 토압에 견딜 수 있도록 일정 간격으로 절개하여 부분적으로 강관(10)의 일부를 남긴 상태에서 절개된 절개부위의 상측과 하측을 각각 토압받침용 방수철판(40)과 하측철판(41)을 용접 등으로 서로 연결하고 상하의 토압으로부터 받치는 토압지지대(70)를 설치한 후, 부분적으로 남겨진 나머지 부분(11)을 다시 절개하여 그 절개부분에 상기와 동일한 방법으로 방수철판(40) 및 하측철판(41)을 설치함으로서 방수철판(41) 및 하측철판(41)이 연속적으로 설치되어 좌우 강관(100)들을 서로 연결되게 하였다.In particular, as shown in FIG. 3, the side wall of the steel pipe 10 is cut at regular intervals so as to withstand the earth pressure in the pressed-in steel pipe 10, After connecting the waterproof steel plate 40 for earth pressure support and the lower steel plate 41 to each other by welding, etc. on the lower side, and installing the earth pressure support 70 to support from the upper and lower earth pressures, the remaining part 11 partially left is cut again. By installing the waterproof iron plate 40 and the lower iron plate 41 in the same manner as above in the cut portion, the waterproof iron plate 41 and the lower iron plate 41 are continuously installed to connect the left and right steel pipes 100 to each other.

이러한 철판의 연결방식은 부분적인 절개와 설치의 반복으로 시공 시간이 많이 소요되어 공사기간의 연장으로 공사비용이 증가되는 문제가 야기될 뿐 아니라 미리 상측 방수철판(40)을 연결하지 않은 상태에서 강관(10)사이의 토사를 굴착하는 등의 시공과정에서 토압의 유실이 잦은 문제가 있었다This connection method of steel plates takes a lot of construction time due to the repetition of partial incision and installation, which causes a problem of increasing construction costs due to an extension of the construction period, as well as a steel pipe in the state that the upper waterproof steel plate 40 is not connected in advance. (10) There was a problem with frequent loss of earth pressure in the construction process, such as excavating the earth and sand between them.

즉, 강관(10)내부 굴착 후 측면을 절개하고 강관(10)사이의 토사를 굴착하고 제거한다음 절개면 상측에 방수철판(40)을 부착하여야 하므로 토사유출을 막을 수 없고, 강관(10)내에서 소정크기의 무거운 방수철판(40)을 상측으로 들어올려 절개면에 밀착시킨 상태에서 용접을 한다음 또다른 무거운 방수철판(40)을 들어올려 용접연결하는 작업을 강관길이에 따라 수십번 경우에 따라서는 수백번 반복하여야 하므로 작업이 매우 까다롭고 시간이 많이 걸리는 것은 물론 안전상에도 문제점이 많았다.That is, after excavating the inside of the steel pipe 10, the side is cut off, the soil between the steel pipes 10 is excavated and removed, and then the waterproof steel plate 40 must be attached to the upper side of the cut surface, so that the soil leakage cannot be prevented. In the case of welding while lifting the heavy waterproof steel plate 40 of a predetermined size upward and in close contact with the incision surface, the work of lifting another heavy waterproof steel plate 40 and connecting welding is performed dozens of times depending on the length of the steel pipe. Therefore, since it had to be repeated hundreds of times, the work was very difficult and time-consuming, as well as safety problems.

그리고 안정성에 대한 문제점을 해결하기 위해서 방수철판(40)을 용접하고 난 다음에는 역시 강관(10)내부에서 하측철판(41)을 용접한 후 이들 사이에 많은 갯수의 토압지지대(70)를 수직으로 부착하여야 하는 등 이와 같은 작업 역시 시공이 매우 까다롭고 작업 시간이 많이 걸리는 것은 물론 이때 침하가 발생할 수 있었다.And after welding the waterproof steel plate 40 in order to solve the problem of stability, after welding the lower steel plate 41 inside the steel pipe 10, a large number of earth pressure supports 70 are vertically placed between them. Such a work that must be attached, etc., is also very difficult to construct and takes a lot of work time, as well as subsidence could occur at this time.

또한, 방수가 완벽하게 이루어지지 않는 경우가 많았다.In addition, there were many cases where waterproofing was not done perfectly.

그러는 한편 도 4에서 보는 바와같이 비교적 직경과 두께가 큰 강관(10)의 하부를 절단 및 운반시 크기가 크고 무게가 많이 나가 작업 및 제거에 많은 어려움이 있었다. On the other hand, as shown in FIG. 4, when cutting and transporting the lower portion of the steel pipe 10 having a relatively large diameter and thickness, the size is large and the weight is large, so that there are many difficulties in operation and removal.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감아하여 안출한 것으로, 같은 대구경 강관에 속하기는 하지만 기존의 지하터널 형성용 구조물 설치공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경 강관을 사용하여 재료비 및 운반비를 절감하면서도 설치가 신속하고 안전하게 이루어지며 튼튼하고 견고한 것은 물론 방수가 완벽하며 기존 공법과 같이 강관압입공정에서 선도관에 형성된 토류방지판 투입구를 통하여 흙을 파내고 토류방지판을 설치하는 공정과 토류방지 그라우팅(Grouting) 공정이 전혀 필요없어 구조적으로도 매우 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있는 획기적인 지하터널 형성용 구조물 설치공법을 제공하여 널리 사용할 수 있도록 하여 주고자 함에 그 목적을 둔 것이다.The present invention was conceived by winding up all the problems of the prior art as described above, and although belonging to the same large-diameter steel pipe, a large-diameter steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than the large-diameter steel pipe generally used in the existing structure installation method for forming an underground tunnel. The use of steel pipes reduces material costs and transportation costs, while installation is quick and safe. It is sturdy and sturdy, as well as perfect waterproof. Like the existing construction method, dirt is dug through the inlet of the earth flow prevention plate formed in the lead pipe in the steel pipe press-fitting process and prevents earth flow. Since the plate installation process and earth flow prevention grouting process are not required at all, it is intended to provide an innovative underground tunnel formation structure installation method that can quickly and safely build a structurally very safe tunnel structure so that it can be used widely. It was aimed at that purpose.

상기 해결하고자 하는 과제하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 수단으로서의 본 발명의 지하터널 형성용 구조물 설치공법은 기본적으로, 소정길이를 가지며 직경이 큰 다수의 대구경 강관을 유압잭 및 추진보조관을 이용하여 지하터널 시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 길게 이여붙여 가면서 압입시키면서 강관내 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S1)과;The method of installing a structure for forming an underground tunnel of the present invention as a means for achieving the object described in the problem to be solved is basically, a plurality of large-diameter steel pipes having a predetermined length and a large diameter using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe. A step of excavating and removing the soil in the steel pipe while pressing it in horizontally so as to form a circle or a square according to the shape of the construction surface on the construction surface of the underground tunnel (S1);

상기 강관 압입 및 토사굴착시 강관 내부에 내력재를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강하는 공정(S2)과;A step (S2) of significantly reinforcing the proof strength in advance by welding and fixing the strength material inside the steel pipe in various forms during the press-fitting and earth excavation of the steel pipe;

상기 내력재에 의해 내력이 크게 보강된 강관과 강관이 이루는 중심선을 따라 인접하는 좌,우측 강관에 절개홈을 형성하는 공정(S3)과;Forming cut-out grooves in the left and right side steel pipes adjacent along the center line formed by the steel pipe and the steel pipe having the strength reinforced by the bearing material (S3);

상기 절개홈이 형성된 좌,우측 강관의 전방에 레이저빔이 사용되고 유압잭에 의해 전후 이동되는 이동블럭의 전방면에 2개의 방향전환실린더가 구비되어 좌,우방향조정이 용이하도록 구성된 방수철판가압장치를 설치하고, 이를 이용하여 일측 또는 양측에 레이저빔포인터가 형성된 소정길이의 방수철판을 양측 절개홈이 연결되도록 압입 추진시키고 이의 후방에 또다른 소정길이의 방수철판을 용접한 후 다시 압입추진하는 방법을 반복하되, 레이저빔이 조사되는 레이저빔포인터의 위치를 수시로 체크하면서 2개의 방향전환실린더를 조작하여 방수철판을 정확하게 직진으로 추진시키는 공정(S4)과,A waterproof iron plate pressing device configured to facilitate left and right direction adjustment by using a laser beam in front of the left and right steel pipes in which the cut grooves are formed, and two direction changing cylinders on the front surface of the moving block that is moved back and forth by a hydraulic jack. After installing and using this, a waterproof steel plate of a predetermined length with laser beam pointers formed on one or both sides thereof is push-fitted so that the incision grooves on both sides are connected, and another waterproof steel plate of a predetermined length is welded to the rear of the waterproof steel plate, and then press-fit is carried out again. Repeatedly, the step of propelling the waterproof steel plate in an accurate straight line by operating the two direction change cylinders while checking the position of the laser beam pointer to which the laser beam is irradiated from time to time (S4), and

상기 방수철판가압장치 및 레이저빔을 이용하여 좌,우측 절개홈에 압입 설치된 방수철판의 양측단 상부면을 좌,우양측의 상부 절개홈에 용접하여 강관내부로 물이 유입되는 것이 원천적으로 차단되도록 하는 공정(S5)과;Using the waterproof steel plate pressurization device and laser beam, the upper surfaces of both sides of the waterproof steel plate press-fit into the left and right incision grooves are welded to the upper incision grooves on both left and right sides to prevent water from flowing into the steel pipe. The step (S5) and;

상기 방수철판(300)이 용접설치된 강관(100)내부에서 슬라브(120) 두께폭에 맞추어 강관(100) 측면을 절개하여 슬라브형성공(121)을 형성하는 공정(S6)과;A step (S6) of forming a slab forming hole 121 by cutting the side of the steel pipe 100 in accordance with the thickness of the slab 120 in the steel pipe 100 on which the waterproof steel plate 300 is welded;

상기 좌,우측 강관의 절개면을 통해 강관 외측의 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S7)과;A step (S7) of excavating and removing soil outside the steel pipe through the cut surfaces of the left and right steel pipes;

상기 강관 외측의 토사가 제거된 강관들의 하측에 목재 또는 철판으로 거푸집을 설치한 후 철근배근하고 강관내에 콘크리트를 타설하고 생시키는 공정(S8)과;A step (S8) of installing a formwork of wood or steel plate underneath the steel pipes from which the soil outside the steel pipe has been removed, reinforcing reinforcement, and placing concrete in the steel pipe (S8);

상기 강관내부에 주입된 콘크리트 양생 후 강관 외측의 터널부를 굴착하는 터널면굴착공정(S9)과;A tunnel surface excavation step (S9) of excavating a tunnel outside the steel pipe after curing the concrete injected into the steel pipe;

상기 굴착된 터널부 하측에 터널바닥면을 형성하는 마감공정(S10)을 포함하여서 이루어짐에 그 특징이 있는 것이다.It is characterized in that it includes a finishing process (S10) of forming a tunnel bottom surface under the excavated tunnel part.

본 발명은 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경 강관을 사용할 수 있도록 개발된 것이어서 자재비, 운반비, 설치비가 적게 들며 굴착 및 토사 운반량이 매우 적은 이점이 있다.The present invention has been developed to use a large-diameter steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than a generally used large-diameter steel pipe, so material costs, transportation costs, and installation costs are low, and excavation and soil transportation are very small.

또한, 본 발명은 강관을 압입하고 토사굴착된 강관 내부에 소정간격으로 곧바로 내력재를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강시켜 준다음 내력재의 고정설치에 의해 내력이 크게 보강된 강관과 강관이 이루는 중심선을 따라 인접하는 좌,우측 강관에 강관내측에서 절개홈을 형성하는 것이어서 절개홈 형성시 강관의 변형이 전혀 없어 안전하고,In addition, the present invention significantly reinforces the proof strength in advance by welding and fixing the strength material in various forms at predetermined intervals directly inside the steel tube that has been press-fitted into the steel tube and excavated at predetermined intervals, and then a steel pipe whose proof strength is greatly reinforced by the fixed installation of the strength material. The incision groove is formed inside the steel pipe in the left and right steel pipes adjacent along the center line of the steel pipe, so it is safe because there is no deformation of the steel pipe when forming the incision groove.

강관과 강관사이의 거리를 슬라브의 폭(d1)과 미리 일치시켜 줌으로써 중심선을 따라 절개홈을 형성하면 자연스럽게 슬라브의 폭(d1)과 일치하게 되므로 강관의 갯수를 그만큼 줄여 줄 수 있는 것은 물론, By matching the distance between the steel pipe and the steel pipe in advance with the width of the slab (d1), forming an incision along the center line naturally matches the width of the slab (d1), so that the number of steel pipes can be reduced by that amount.

절개홈(중심선)을 기준으로 하여 강관의 상부측을 온전히 이용할 수 있는데 이점이 있다.There is an advantage in that the upper side of the steel pipe can be fully used based on the cut groove (center line).

또한, 본 발명은 인접한 강관에 형성된 절개홈에 방수철판을 압일할시 특수하게 구성된 방수철판가압장치 즉, 유압잭에 의해 전후 이동되는 이동블럭의 전방면에 2개의 방향전환실린더를 구비하여 좌,우방향조정이 용이하도록 구성된 방수철판가압장치를 이용하되, 2개의 방향전환실린더의 로드선단에 힌지결합된 방수철판파지블럭을 방수철판 후단에 고정설치한다음, 유압잭으로 일측 또는 양측에 레이저빔포인터가 형성된 소정길이의 방수철판을 양측 절개홈이 연결되도록 압입 추진시키고 이의 후방에 또다른 소정길이의 방수철판을 용접한 후 다시 압입추진하는 방법을 반복하는 것은 물론, 레이저빔이 조사되는 레이저빔포인터의 위치를 수시로 체크하면서 2개의 방향전환실린더를 조작하여 방수철판을 직진 또는 굴곡터널에서는 굴곡진 방향으로 조절가능한 것이어서 방향 조정이 매우 수월하고 완벽하게 이루어지는 이점이 있다.In addition, the present invention is provided with two direction changing cylinders on the front surface of the moving block, that is, a specially configured waterproof steel plate pressing device when pressing a waterproof steel plate into a cutout groove formed in an adjacent steel pipe, that is, a hydraulic jack. A waterproof steel plate pressing device configured to facilitate direction adjustment is used, and a waterproof steel plate gripping block hinged to the rod ends of the two direction change cylinders is fixed to the rear end of the waterproof steel plate, and then a laser beam pointer is installed on one or both sides with a hydraulic jack. Press-fitting the formed waterproof steel plate of a predetermined length so that both cutout grooves are connected, and after welding another waterproof steel plate of a predetermined length to the rear of the formed waterproof steel plate, repeating the method of pushing again, as well as of the laser beam pointer to which the laser beam is irradiated. It is possible to adjust the waterproof steel plate in a straight direction or in a curved direction in a curved tunnel by manipulating the two direction change cylinders while checking the position from time to time, so the direction adjustment is very easy and complete.

또한, 본 발명은 절개홈에 방수철판을 압입시 강관과 강관사이의 토사 굴착하기전 방수철판을 장외에서 안전하고 손쉽게 용접으로 연결설치하면서 절개홈에 압입하여 연결설치하는 것이어서 기존 공법과 같이 강관압입공정에서 선도관에 형성된 토류방지판 투입구를 통하여 흙을 파내고 토류방지판을 설치하는 공정과 토류방지 그라우팅(Grouting) 공정이 전혀 필요없어 방수철판의 설치가 매우 용이하고 토사 유출이 전혀 없는 이점이 있다.In addition, the present invention is to connect and install the waterproof steel plate by welding in the incision groove while safely and easily connecting and installing the waterproof steel plate outside the field by welding before the soil excavation between the steel pipe and the steel pipe when pressing the waterproof steel plate into the incision groove. In the process, the process of digging out the soil through the inlet of the earth flow prevention plate formed in the lead pipe, and the process of installing the earth flow prevention plate and the earth flow prevention grouting process are not required at all, so the installation of the waterproof steel plate is very easy and there is no soil leakage at all. have.

또한, 본 발명은 절개홈에 방수철판을 압입후 방수철판의 양측단 상부면을 좌,우양측의 상부 절개홈에 용접하는 것이어서 방수철판의 용접이 매우 용이하고 용접후에는 완벽한 방수가 이루어지는 이점이 있다.In addition, the present invention is to weld the upper surfaces of both ends of the waterproof steel plate to the upper incision grooves on both left and right after pressing the waterproof steel plate into the cutout groove, so that the welding of the waterproof steel plate is very easy, and the advantage of perfect waterproofing after welding is achieved. have.

그러는 한편 본 발명은 방수철판이 용접설치된 후 좌,우측 강관내부 및 상,하측 강관내부에서 슬라브 두께폭 또는 측벽 형성폭에 맞추어 강관 측면을 절개시 이미 강관 내부에 소정간격으로 곧바로 내력재를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강시켜 주었음은 물론, 절개홈에 방수철판이 완벽한 방수가 되도록 용접설치되어 있기때문에 기존 공법의 경우와 같이 강관내에서 방수철판 및 토압지지대를 일일히 부착할 필요 없이 단순하게 절개된 면을 통하여 강관과 강관사이의 토사를 안전하게 제거할 수 있는 이점이 있다.On the other hand, in the present invention, when the steel pipe side is cut in accordance with the slab thickness width or sidewall formation width in the left and right side steel pipes and inside the upper and lower steel pipes after the waterproof steel plate is welded and installed, various types of strength-bearing materials are already formed inside the steel pipe at predetermined intervals. In addition to the fact that the proof strength is greatly reinforced in advance by welding and fixing it, the waterproof steel plate and the earth pressure support are manually attached within the steel pipe as in the case of the existing construction method because the waterproof steel plate is welded so that it is completely waterproof in the incision groove. There is an advantage of being able to safely remove the soil between the steel pipe and the steel pipe through a simple incision without needing to do so.

따라서, 본 발명은 같은 대구경 강관에 속하기는 하나 기존의 지하터널형성 공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 강관을 사용하되 직경 및 두께가 작은 강관을 사용할 수 있도록 강관을 보강하는 내력재를 선 시공하는 등의 여러가지 개선된 공정을 수행함으로써 재료비를 절감하면서도 설치가 신속하고 안전하게 이루어지며 튼튼하고 견고하며 방수가 완벽하여 구조적으로도 매우 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있는 매우 획기적인 발명이다.Therefore, the present invention uses a steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than a large diameter steel pipe generally used in the existing underground tunnel formation method, although belonging to the same large-diameter steel pipe, but a steel pipe having a smaller diameter and thickness is used. It is possible to quickly and safely build a tunnel structure that is structurally very safe because it is sturdy, sturdy, and completely waterproof, while reducing material costs by performing various improved processes such as pre-installing the reinforcing strength material. It's a very groundbreaking invention.

도 1 내지 도 4는 기존 공법을 설명하기 위한 도면으로서,
도 1은 기존 공법에 의해 아치형으로 구축된 터널구조물을 보인 도면,
도 2는 기존 공법에 의해 사각형으로 구축된 터널구조물을 보인 도면,
도 3은 강관을 부분적으로 절개하여 방수철판 및 토압지지대를 설치한 상태도면.
도 4는 강관의 하측을 제거하는 상태를 보인 도면.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 공법을 설명하기 위한 도면으로서,
도 5는 강관의 압입된 상태를 보인 도면.
도 6은 압입된 강돤 내부에 내력재를 설치하여 내력을 보강한 도면.
도 7은 내력재의 일 설치예를 보인 도면.
도 8은 중심선을 따라 인접하는 강관들에 절개홈을 형성한 도면.
도 9는 절개홈에 방수철판을 압입한 후 용접하여 방수가 되도록 한 도면.
도 10은 절개홈에 방수철판을 압입하기 위한 방수철판가압장치 및 레이저빔조사장치를 보인 도면.
도 11은 강관의 중심선으로부터 강관 하측까지 슬라브를 형성하는 도면.
도 12는 슬라브 및 거더를 일체로 형성하는 도면.
도 13은 슬라브 및 거더를 일체로 형성한 강관 측면을 보인 도면.
도 14는 측벽 및 터널바닥면을 형성하여 완성된 터널구조물 도면.
1 to 4 are views for explaining the existing construction method,
1 is a view showing a tunnel structure constructed in an arch shape by the existing construction method,
2 is a view showing a tunnel structure constructed in a square shape by the existing construction method,
3 is a state diagram in which the steel pipe is partially cut to install the waterproof steel plate and the earth pressure support.
4 is a view showing a state in which the lower side of the steel pipe is removed.
5 to 14 are views for explaining the construction method of the present invention,
5 is a view showing a state in which the steel pipe is pressed in.
Figure 6 is a view in which the proof strength is reinforced by installing a proof material inside the press-fit steel.
Figure 7 is a view showing an example of installation of the load-bearing material.
8 is a view in which cut grooves are formed in adjacent steel pipes along a center line.
9 is a view in which a waterproof steel plate is press-fitted into an incision groove and then welded to make it waterproof.
10 is a view showing a waterproof iron plate pressing device and a laser beam irradiation device for pressing the waterproof iron plate into the cut groove.
Fig. 11 is a view in which a slab is formed from the center line of the steel pipe to the lower side of the steel pipe.
Figure 12 is a view for integrally forming a slab and a girder.
13 is a view showing the side of a steel pipe integrally formed with a slab and a girder.
14 is a view of a tunnel structure completed by forming a side wall and a tunnel bottom surface.

이하, 상기 해결하고자 하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예들을 첨부도면에 의거 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 일 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 일 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention for achieving the object described in the problem to be solved will be described in detail with reference to the accompanying drawings. One embodiment described below is illustratively shown to aid understanding of the present invention, and it is to be understood that the present invention may be variously modified and implemented differently from the embodiment described herein. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description and detailed illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale to aid understanding of the invention, but dimensions of some components may be exaggerated.

도 5 내지 도 14는 본 발명의 지하터널 구조물 설치공법의 공정별 설명을 위한 도면이다.5 to 14 are views for explaining each process of an underground tunnel structure installation method of the present invention.

본 발명은 같은 대구경 강관에 속하기는 하나 기존의 지하터널 구조물 설치공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경강관을 사용하는 것인데 이와같이 할 수 있는 것은 강관 추진 후 강관 보강용 내력재를 선 시공하므로 강관을 보강하게 되어 재료비를 절감하면서도 구조적으로도 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있는 것에 그 특징이 있는 신개념의 지하터널형성 공법에 관한 것임을 미리 밝혀둔다.Although the present invention belongs to the same large-diameter steel pipe, it is to use a large-diameter steel pipe that is relatively smaller in diameter and thickness than a large-diameter steel pipe generally used in the existing underground tunnel structure installation method. It should be noted in advance that it is about a new concept of underground tunnel formation method, which is characterized by being able to quickly and safely construct a structurally safe tunnel structure while reducing material costs by reinforcing steel pipes because of the pre-construction of the load-bearing material.

또한 강관의 직경은 예로서 표기한 것일뿐 예로서 제시된 직경으로 한정되지 않는다.In addition, the diameter of the steel pipe is indicated as an example and is not limited to the diameter shown as an example.

본 발명의 지하터널 형성용 구조물 설치공법은 먼저 소정길이를 가지며 대구경 강관(100) 예컨데 직경이 1,800mm인 강관(100)을 유압잭 및 추진보조관을 이용하여 지하터널 시공면에 시공면의 형태에 따라 도 5에서 일예로 보는 바와같이 아치형이나 사각형을 이루도록 수평으로 길게 이여붙여 가면서 압입시키되, 강관(100)과 강관(100)사이의 거리를 슬라브의 폭(d1)과 미리 일치시키면서 압입하고 강관(100)내 토사를 굴착하여 제거한다 (공정(S1)).In the method of installing a structure for forming an underground tunnel of the present invention, first, a large-diameter steel pipe 100 having a predetermined length, for example, a steel pipe 100 having a diameter of 1,800 mm, is applied to the construction surface of the underground tunnel using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe. Accordingly, as shown as an example in FIG. 5, press-fitting is carried out while joining horizontally to form an arcuate shape or a square shape, but the distance between the steel pipe 100 and the steel pipe 100 is matched with the width d1 of the slab in advance, and the steel pipe ( 100) The soil inside is excavated and removed (step (S1)).

이와같이 본 발명은 강관(100)의 직경 및 두께를 최대한 줄여 줌으로써 운반비, 자재비, 설치비가 적게 들며 굴착 및 토사 운반량이 적어 진다.In this way, the present invention reduces the diameter and thickness of the steel pipe 100 as much as possible, thereby reducing the transportation cost, material cost, and installation cost, and the amount of excavation and soil transportation is reduced.

상기 공정(S1)의 수행시 사용되는 강관(100)은 기존의 다른 터널공법에 일반적으로 가장 많이 사용되는 직경이 2,000mm ~ 3,000mm인 강관보다 상대적으로 직경이 훨씬 작고 두께 또한 작기 때문에 도 6에서 보는 바와같이 강관(100)을 압입하고 토사굴착된 강관(100) 내부에는 소정간격으로 곧바로 내력재(200)를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강시켜 준다 (공정(S2)).The steel pipe 100 used when performing the above process (S1) has a relatively smaller diameter and a smaller thickness than a steel pipe having a diameter of 2,000 mm to 3,000 mm, which is most commonly used in other conventional tunneling methods. As shown, the steel pipe 100 is press-fitted and earth-excavated steel pipe 100 is directly welded at predetermined intervals in various forms and fixedly installed inside the steel pipe 100 to greatly reinforce the proof strength in advance (Step (S2)) .

여기서, 상기 내력재(200)는 I빔, H빔, 찬넬, 파이프, 철판 플레이트 중에서 선택된 어느 한 종류 또는 두 종류 이상을 섞어서 사용할 수 있으며, 도 7에서 보는 바와같이 강관(100) 내부에 원형링형태나 양측에 한쌍의 수직기둥 형태로 고정설치되는 것은 물론 한쌍으로된 수직기둥의 상단 또는 상,하 양단을 연결하여 강관 상부 또는 상,하부를 받쳐주어 내력을 크게 보강시켜 줄 수 있다.Here, the strength material 200 may be used by mixing any one or two or more selected from I-beam, H-beam, channel, pipe, and steel plate, and a circular ring inside the steel pipe 100 as shown in FIG. In addition to being fixedly installed in the form of a pair of vertical pillars on both sides, the upper or lower ends of the pair of vertical pillars can be connected to support the upper or upper and lower parts of the steel pipe, thereby greatly reinforcing the strength of the steel pipe.

상기 공정(S2)를 수행한 다음에는 도 8에서 보는 바와같이 곧바로 내력재(200)를 고정설치함에 따라 내력이 크게 보강된 강관(100)과 강관(100)이 이루는 중심선(1)을 따라 인접하는 강관(100)에 강관(100)내측에서 절개홈(110)을 형성한다 (공정(S3)).After performing the above process (S2), as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, as shown in FIG. In the steel pipe 100 to form a cut groove 110 from the inside of the steel pipe 100 (step (S3)).

여기서 기존 공법과는 달리 강관 중심선(1)을 따라 절개홈(110)을 형성하는 이유는 설계상 요구되는 강관(100)과 강관(100)사이를 연결하는 슬라브의 폭(d1)을 맞추기 위해서 기존 공법의 경우에는 강관과 강관사이를 좁게 압입한다음 강관과 강관이 이루는 중심선(1)을 기준으로 상측을 절단하여 슬라브의 폭(d1)을 맞추는 방법을 채택하고 있어서 그 만큼 강관(100)의 갯수가 많아져야 하는데 비해,Here, unlike the existing construction method, the reason for forming the incision groove 110 along the steel pipe center line (1) is to match the width (d1) of the slab connecting the steel pipe 100 and the steel pipe 100 required for design. In the case of the construction method, the number of steel pipes 100 is adjusted by pressing the steel pipe and the steel pipe narrowly and then cutting the upper side based on the center line (1) formed by the steel pipe and the steel pipe to match the width of the slab (d1). Compared to having to be more,

본 발명은 강관(100)과 강관(100)사이의 거리를 슬라브의 폭(d1)과 미리 일치시켜 줌으로서 중심선(1)을 따라 절개홈(110)을 형성하면 자연스럽게 슬라브의 폭(d1)과 일치하게 되므로 강관(100)의 갯수를 그만큼 줄여 줄 수 있기 때문이다.In the present invention, by matching the distance between the steel pipe 100 and the steel pipe 100 with the width d1 of the slab in advance, when the incision groove 110 is formed along the center line 1, the width d1 of the slab and the This is because the number of steel pipes 100 can be reduced by that much.

또한, 본 발명은 절개홈(110)이 형성된 강관(100)의 상부측을 온전히 이용할 수 있는데 반해, 기존의 공법은 중심선(1) 상측을 절단하는 것이어서 강관의 상부측의 폭과 두께가 그 만큼 작아져서 강관의 상부측을 온전히 이용할 수 없기 때문이다.In addition, the present invention can fully use the upper side of the steel pipe 100 in which the cut groove 110 is formed, whereas the conventional method is to cut the upper side of the center line 1, so that the width and thickness of the upper side of the steel pipe are This is because it becomes small and the upper side of the steel pipe cannot be fully utilized.

상기 공정(S3)를 수행하여 강관 중심선(1)을 따라 절개홈(110)을 형성한 다음에는 절개홈(110)이 형성된 강관(100)의 전방부에서 도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이 레이저빔조사장치(600)가 구비되고, 유압잭(510)에 의해 전후 이동되는 이동블럭(520)의 전방면에 2개의 방향전환실린더(530)를 구비하여 좌,우방향조정이 용이하도록 구성된 방수철판가압장치(500)를 이용하여 양측 절개홈(110)을 따라 방수철판(300)을 절개홈(110)에 압입한다(공정(S4)).After performing the above process (S3) to form the incision groove 110 along the steel pipe center line (1), the laser as shown in FIGS. 9 and 10 from the front portion of the steel pipe 100 in which the incision groove 110 is formed. A waterproof steel plate configured to facilitate left and right direction adjustment by providing a beam irradiation device 600 and having two direction change cylinders 530 on the front surface of the moving block 520 that is moved back and forth by the hydraulic jack 510 The waterproof steel plate 300 is press-fitted into the cutout groove 110 along both side cutout grooves 110 using the pressing device 500 (step S4).

여기서 방수철판가압장치(500)를 이용하여 방수철판(300)을 압일할시에는 2개의 방향전환실린더(530)의 로드선단에 힌지(531)결합된 방수철판파지블럭(540)을 방수철판(300) 후단에 고정설치한다음, 유압잭(510)으로 일측 또는 양측에 레이저빔포인터(310)가 형성된 소정길이의 방수철판(300)을 양측 절개홈(110)이 연결되도록 압입 추진시키고 이의 후방에 또다른 소정길이의 방수철판(300)을 용접한 후 다시 압입추진하는 방법을 반복하되, 레이저빔이 조사되어 표시되는 레이저빔포인터(310)의 위치를 수시로 체크하면서 2개의 방향전환실린더(530)를 조작하여 방수철판(300)을 정확하게 직진으로 추진시킨다.Here, when pressing the waterproof steel plate 300 using the waterproof steel plate pressing device 500, the waterproof steel plate gripping block 540 coupled with the hinge 531 to the rod ends of the two direction changing cylinders 530 is attached to the waterproof steel plate ( 300) After fixed installation at the rear end, press-fitting the waterproof steel plate 300 of a predetermined length on one or both sides of the laser beam pointer 310 formed on one or both sides with a hydraulic jack 510 so that both cutout grooves 110 are connected, and After welding the waterproof steel plate 300 of another predetermined length, the method of pushing in again is repeated, but the two direction changing cylinders 530 while checking the position of the laser beam pointer 310 displayed by irradiation of the laser beam from time to time By manipulating the waterproof steel plate 300 to accurately propel it straight ahead.

상기와 같은 레이저빔을 이용하는 방수철판가압장치(500)는 2개의 방향전환실린더(530)를 이용하여 방향전환이 매우 용이하기때문에 방수철판(300)을 직진으로 추진하는 것은 물론 굴곡터널에서도 방향 조정이 매우 수월하고 완벽하게 이루어진다.The waterproof steel plate pressurizing device 500 using the laser beam as described above is very easy to change direction by using the two direction change cylinders 530, so that the waterproof steel plate 300 is pushed straight forward, as well as direction adjustment in a curved tunnel. This is very easy and done perfectly.

이와같이 상기 강관(100) 중심선(1)을 따라 형성된 절개홈(110)에 방수철판(300)을 압입하는 공정(S4)를 수행하면 본 발명의 경우에는 강관(100)과 강관(100)사이의 토사 굴착하기전 방수철판(300)을 장외에서 안전하고 손쉽게 용접으로 연결설치하면서 절개홈(110)에 압입하여 연결설치함으로써 방수철판(300)의 설치가 매우 용이하고 토사 유출이 전혀 없다.In this way, if the process (S4) of pressing the waterproof steel plate 300 into the cutout 110 formed along the center line 1 of the steel pipe 100 is performed, in the case of the present invention, between the steel pipe 100 and the steel pipe 100 Before earth excavation, the waterproof steel plate 300 is safely and easily connected and installed outside the field by welding, and the installation of the waterproof steel plate 300 is very easy and there is no soil leakage by press-fitting it into the incision groove 110 and installing it.

그런데 기존 공법의 경우에는 강관내부 굴착 후 측면을 슬라브 두께만큼 절개하고 강관사이의 토사를 굴착하고 제거한다음 절개면 상측에 방수철판을 부착하여야 하는데 이와같이 하기 위해서는 토류를 방지하기 위한 토류방지판을 번거롭게 일일히 길게 연결설치하여야 하고 이어서 강관 내부로 부터 외부로 많은 수의 그라우트 주입밸브(미도시)를 설치하고 이를 통해 토류방지판 주변에 시멘트 그라우팅을 하여 토사유출을 방지하는 갱외 그라우팅 공정을 선행하여야 하여야 하는 불편함이 있었으며, 하지만 이와같이 하여도 토사유출을 완전히 막을 수 없고 강관내에서 소정크기의 무거운 방수철판을 상측으로 들어올려 절개면 상측에 밀착시킨 상태에서 용접을 한다음 또다른 무거운 방수철판을 들어올려 용접연결하는 작업을 강관길이에 따라 수십번 경우에 따라서는 수백번 반복하여야 하므로 작업이 매우 까다롭고 시간이 많이 걸리는 것은 물론 안전상에도 문제점이 많았다.However, in the case of the existing construction method, after excavating the inside of the steel pipe, the side is cut by the thickness of the slab, the soil between the steel pipes is excavated and removed, and then a waterproof steel plate must be attached to the upper side of the cut surface. It should be connected and installed for a long time, and then a large number of grout injection valves (not shown) should be installed from the inside of the steel pipe to the outside, and through this, cement grouting around the earth prevention plate should precede the out-of-pit grouting process to prevent soil leakage. There was inconvenience, but even in this way, it was not possible to completely prevent the outflow of soil, and after lifting a heavy waterproof steel plate of a predetermined size in the steel pipe to the upper side, welding it in close contact with the upper side of the incision surface, and then lifting another heavy waterproof steel plate. Since the welding connection operation has to be repeated dozens of times depending on the length of the steel pipe, and in some cases, hundreds of times, the work is very difficult and time-consuming, and there are many problems in terms of safety.

또한, 때에 따라서는 완전한 방수가 제대로 이루어지지 않았다.Also, in some cases, complete waterproofing was not properly performed.

상기 공정(S4)의 수행으로 방수철판가압장치(500) 및 레이저빔을 이용하여 양측 절개홈(110)에 방수철판(300)의 압입이 완료되면, 방수철판(300)의 양측단 상부면을 좌,우양측의 상부 절개홈(110)에 용접하여 강관(100)내부로 물 및 토사가 유입되는 것이 원천적으로 차단되도록 한다(공정(S5)).When the pressing of the waterproof steel plate 300 is completed in the both incision grooves 110 using the waterproof steel plate pressing device 500 and the laser beam by performing the process (S4), the upper surfaces of both ends of the waterproof steel plate 300 are It is welded to the upper incision grooves 110 on both the left and right sides so that water and soil flow into the inside of the steel pipe 100 are essentially blocked (step S5).

이와같이 공정(S5)를 수행하면 발명의 경우에는 방수철판(300)의 용접이 매우 용이하고 용접후에는 완벽한 방수가 이루어진다.If the process (S5) is performed in this way, in the case of the invention, welding of the waterproof steel plate 300 is very easy, and perfect waterproofing is achieved after welding.

이에 반해 기존 공법의 경우에는 전술한 바와같이 방수철판의 용접작업이 매우 까다롭고 시간이 많이 걸리는 것은 물론 안정성에도 문제점이 많아 방수철판을 용접하고 난 다음에는 하측 철판을 용접한 후에 이들 사이에 많은 갯수의 토압지지대를 세워야 하는데 이때 침하가 발생할 수 있었다.On the other hand, in the case of the existing method, as described above, the welding work of the waterproof steel plate is very difficult and time-consuming, as well as stability problems, so after welding the waterproof steel plate, after welding the lower steel plate, a large number between them. The earth pressure support of the building must be erected, but settlement could occur at this time.

상기 공정(S5)을 수행하여 방수철판(300)이 용접설치된 후에는 도 11 내지 도 13에서 보는 바와같이 강관(100)내부에서 상기 방수철판(300)이 용접설치된 강관(100)내부에서 슬라브(120) 두께폭에 맞추어 강관(100) 측면을 절개하여 슬라브형성공(121)을 형성한다(공정(S6)). After performing the process (S5) to install the waterproof steel plate 300 by welding, as shown in Figs. 11 to 13, a slab ( 120) A slab forming hole 121 is formed by cutting the side of the steel pipe 100 according to the thickness width (step S6).

여기서, 슬라브(120)만 필요한 경우에는 특히, 도 11에서 보는 바와같이 과 같이 강관의 하측까지 절개하여 슬라브형성공(121)을 형성하고 후술되는 공정(S7)에서 거더(130) 형성 두께폭 만큼 더 토사를 굴착하여 제거한 후, 공정(S8)을 수행하여 거더없이 강관(100) 하측까지 슬라브(120)가 형성되도록 할 수 도 있는 것은 물론,Here, when only the slab 120 is required, in particular, as shown in FIG. 11, the slab forming hole 121 is formed by cutting to the lower side of the steel pipe, and the thickness of the girder 130 is formed in the step (S7) to be described later. After further excavating and removing the soil, the slab 120 can be formed to the lower side of the steel pipe 100 without a girder by performing the process (S8).

슬라브(120) 및 거더(130)가 동시에 더 필요한 경우에는 특히, 도 12 및 도 13에서 보는 바와 같이 상기 공정(S6)에서 거더(130)를 형성하기 위한 강관(100) 측면에 거더형성공(131)을 더 형성하여 후술되는 공정(S7)에서 거더(130) 형성 두께폭 만큼 더 토사를 굴착하여 제거한 후, 공정(S8)을 수행하여 거더(130)가 더 형성되도록 할 수 도 있다.When the slab 120 and the girder 130 are further required at the same time, in particular, as shown in FIGS. 12 and 13, a girder forming hole on the side of the steel pipe 100 for forming the girder 130 in the process (S6) ( In the process (S7) to be described later by further forming 131, the soil is further excavated and removed by the thickness of the girder 130, and then the process (S8) may be performed to further form the girder 130.

이때, 거더(130)는 강관(110)하측면 보다 더 하측으로 돌출되어지게 형성할 수 도 있다. At this time, the girder 130 may be formed to protrude further downward than the lower side of the steel pipe 110.

이와같이 공정(S6)을 수행하면, 본 발명의 경우에는 상기 공정(B)의 수행으로 강관(100)내부에 소정간격으로 곧바로 내력재(200)를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강시켜 주었음은 물론, 공정(S4) 및 공정(S5)의 수행으로 절개홈(110)에 방수철판(300)이 완전방수가 가능하도록 용접설치되어 있기때문에 절개된 면을 통하여 강관(100)과 강관(100)사이의 토사를 안전하게 제거할 수 있다.If the process (S6) is performed in this way, in the case of the present invention, by performing the above-described process (B), the strength material 200 is directly welded to the inside of the steel pipe 100 at predetermined intervals and fixedly installed to increase the strength in advance. In addition to the reinforcement, since the waterproof steel plate 300 is welded to the incision groove 110 so as to be completely waterproof by performing the process (S4) and the process (S5), the steel pipe 100 through the incision surface The soil between the and the steel pipe 100 can be safely removed.

이에 반해 기존 공법의 경우에는 전술한 바와같이 강관내에서 방수철판 및 토압지지대를 부착하여야 하는 등 시공이 매우 까다롭고 작업 시간이 많이 걸린다.On the other hand, in the case of the existing construction method, the construction is very difficult and takes a lot of work time, such as attaching a waterproof steel plate and an earth pressure support in the steel pipe as described above.

상기 공정(S6)을 수행하여 슬라브 두께폭 또는 측벽 형성폭에 맞추어 강관(100) 측면을 절개한 다음에는 상기 강관(100)의 절개면을 통해 강관(100) 외측의 토사를 굴착하여 제거하고(공정(S7)),After performing the step (S6) to cut the side of the steel pipe 100 according to the slab thickness width or the side wall formation width, the soil outside the steel pipe 100 is excavated and removed through the cut surface of the steel pipe 100 ( Step (S7)),

이후 도 14에서 보는 바와같이 상기 강관(100) 외측의 토사가 제거된 강관(100)들의 하측에 목재 또는 철판으로 거푸집(400)을 설치하거나 측벽의 경우에는 벽체의 폭으로 흙을 파내면서 측벽형성용 토류판(401)을 스포트잭(402)으로 압밀지지하여 고정하고 단계적으로 굴착한 다음 철근배근하고 강관(100)내에 콘크리트(410)를 타설하고 양생시킨다.(공정(S8)),Then, as shown in FIG. 14, the formwork 400 is installed on the lower side of the steel pipes 100 from which the soil is removed from the outside of the steel pipe 100, or in the case of the side wall, the side wall is formed by digging the soil with the width of the wall. The earth plate 401 for use is compactly supported with a spot jack 402, fixed, and excavated in stages, reinforced, and concrete 410 is poured into the steel pipe 100 and cured (step S8).

여기서 상기 측벽형성용 토류판(401)은 목재인데, 이에 한정되는 것이 아니라 목재 대신에 철판 플레이트를 사용할 수 도 있다.Here, the sidewall forming earth plate 401 is wood, but is not limited thereto, and a steel plate plate may be used instead of wood.

상기 공정(S8) 수행 후에는 강관(100)내부에 주입된 콘크리트(410) 양생 후 강관(100) 외측의 터널부(420)를 굴착하고(공정(S9)),After performing the process (S8), after curing the concrete 410 injected into the steel pipe 100, the tunnel part 420 outside the steel pipe 100 is excavated (step (S9)),

상기 굴착된 터널부(420) 하측에 터널바닥면(430)을 형성하는 등의 후공정(S10)을 수행함으로써 최종적인 지하터널 형성용 구조물이 구축되는 것이다.By performing a post-process (S10) such as forming a tunnel bottom surface 430 under the excavated tunnel part 420, a structure for forming a final underground tunnel is constructed.

상기와 같이 본 발명은 같은 대구경 강관에 속하기는 하지만 기존의 지하터널형성 공법에서 일반적으로 사용되는 대구경 강관보다 직경 및 두께가 상대적으로 작은 대구경 강관을 사용하여 재료비 및 운반비를 절감하면서도 설치가 신속하고 안전하게 이루어지며 튼튼하고 견고한 것은 물론 방수가 완벽하여 구조적으로도 매우 안전한 터널구조물을 빠르고 안전하게 구축할 수 있다.As described above, although the present invention belongs to the same large-diameter steel pipe, the installation is quick while reducing material cost and transportation cost by using a large-diameter steel pipe having a relatively smaller diameter and thickness than a large-diameter steel pipe generally used in the existing underground tunnel formation method. It is made safely, sturdy and sturdy, as well as waterproof, so it is possible to quickly and safely build a very safe tunnel structure structurally.

1:중심선 100:강관
110:절개홈 120:슬라브
121:슬라브형성공 130:거더
131:거더형성공 200:내력재
300:방수철판 310:레이저빔포인터
400:거푸집 401:측벽형성용 토류판
402:스포트잭 410:콘크리트
420:터널부 430:터널바닥면
500:방수철판가압장치 510:유압잭
520:이동블럭 530:방향전환실린더
531:힌지 540:방수철판파지블럭
600:레이저빔조사장치
1: center line 100: steel pipe
110: incision groove 120: slab
121: slab forming hole 130: girder
131: girder formation hole 200: strength material
300: waterproof plate 310: laser beam pointer
400: formwork 401: earth plate for side wall formation
402: spot jack 410: concrete
420: tunnel part 430: tunnel floor
500: waterproof steel plate pressing device 510: hydraulic jack
520: moving block 530: direction change cylinder
531: hinge 540: waterproof plate gripping block
600: laser beam irradiation device

Claims (4)

소정길이를 가지며 직경이 큰 다수의 대구경 강관(100)을 유압잭 및 추진보조관을 이용하여 지하터널 시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 길게 이여붙여 가면서 압입시키면서 강관(100)내 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S1)과;
상기 강관(100) 압입 및 토사굴착시 강관(100) 내부에 내력재(200)를 다양한 형태로 용접하여 고정설치함으로써 미리 내력을 크게 보강하는 공정(S2)과;
상기 내력재(200)에 의해 내력이 크게 보강된 강관(100)과 강관(100)이 이루는 중심선(1)을 따라 인접하는 강관(100)들에 절개홈(110)을 형성하는 공정(S3)과;
상기 절개홈(110)이 형성된 강관(100)의 전방에 레이저빔조사장치에서 조사되는 레이저빔이 사용되고 유압잭(510)에 의해 전후 이동되는 이동블럭(520)의 전방면에 2개의 방향전환실린더(530)를 구비하되 2개의 방향전환실린더(530) 각각의 로드선단을 방수철판파지블럭(540)에 힌지(531)결합하여 좌,우 방향전환이 용이하도록 구성된 방수철판가압장치(500)를 설치하고, 이를 이용하여 일측 또는 양측에 레이저빔포인터(310)가 형성된 소정길이의 방수철판(300)을 양측 절개홈(110)이 연결되도록 압입 추진시키고 이의 후방에 또다른 소정길이의 방수철판(300)을 용접한 후 다시 압입추진하는 방법을 반복하되, 레이저빔이 조사되어 표시되는 레이저빔포인터(310)의 위치를 수시로 체크하면서 2개의 방향전환실린더(530)를 조작하여 방수철판(300)을 정확한 방향으로 추진시키는 공정(S4)과,
상기 방수철판가압장치(500) 및 레이저빔을 이용하여 양측 절개홈(110)에 압입 설치된 방수철판(300)의 양측단 상부면을 양측의 상부 절개홈(110)에 용접하여 강관(100)내부로 물 및 토사가 유입되는 것이 원천적으로 차단되도록 하는 공정(S5)과;
상기 방수철판(300)이 용접설치된 강관(100)내부에서 슬라브(120) 두께폭에 맞추어 강관(100) 측면을 절개하여 슬라브형성공(121)을 형성하는 공정(S6)과;
상기 강관(100)의 절개면을 통해 강관(100) 외측의 토사를 굴착하여 제거하는 공정(S7)과;
상기 강관(100) 외측의 토사가 제거된 강관(100)들의 하측에 목재 또는 철판으로 거푸집(400)을 설치하거나 측벽의 경우에는 벽체의 폭으로 흙을 파내면서 측벽형성용 토류판(401) 또는 철판 플레이트를 스포트잭(402)으로 압밀지지하여 고정하고 단계적으로 굴착한 후 철근배근(미도시)하고 강관(100)내에 콘크리트(410)를 타설하고 양생시키는 공정(S8)과;
상기 강관(100)내부에 주입된 콘크리트 양생 후 강관(100) 외측의 터널부(420)를 굴착하는 공정(S9)과;
상기 굴착된 터널부(420) 하측에 터널바닥면(430)을 형성하는 공정(S10)을 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물 설치공법.
A number of large-diameter steel pipes 100 having a predetermined length and having a large diameter are attached horizontally to the underground tunnel construction surface to form a circle or square according to the shape of the construction surface using a hydraulic jack and a propulsion auxiliary pipe, while pressing in the steel pipe 100 ) The process of removing the soil by excavation (S1);
A step (S2) of significantly reinforcing the strength in advance by welding and fixing the strength material 200 in various forms inside the steel pipe 100 during press-fitting of the steel pipe 100 and earth excavation (S2);
A process of forming cut grooves 110 in the steel pipes 100 adjacent to each other along the center line 1 formed by the steel pipe 100 and the steel pipe 100, which have a large strength reinforced by the load-bearing material 200 (S3) and;
A laser beam irradiated by a laser beam irradiation device is used in front of the steel pipe 100 in which the incision groove 110 is formed, and two direction change cylinders on the front surface of the moving block 520 that are moved back and forth by the hydraulic jack 510 ( A waterproof iron plate pressurizing device 500 configured to facilitate left and right direction change by coupling a hinge 531 to the two direction changing cylinders 530 and the rod ends of each of the two direction changing cylinders 530 to the waterproof steel plate gripping block 540 is installed. And, by using this, press-fitting the waterproof steel plate 300 of a predetermined length on which the laser beam pointer 310 is formed on one or both sides so that both cutout grooves 110 are connected, and another waterproof steel plate 300 of a predetermined length at the rear thereof. ), and then press-fitting again, but the position of the laser beam pointer 310 displayed by irradiation of the laser beam is checked from time to time and the two direction changing cylinders 530 are operated to make the waterproof steel plate 300. The process of propulsion in the correct direction (S4) and,
The inside of the steel pipe 100 by welding the upper surfaces of both sides of the waterproof steel plate 300 installed press-fitting into the both incision grooves 110 using the waterproof steel plate pressing device 500 and the laser beam to the upper incision grooves 110 on both sides. A step (S5) of fundamentally blocking the inflow of water and soil into the furnace;
A step (S6) of forming a slab forming hole 121 by cutting the side of the steel pipe 100 in accordance with the thickness of the slab 120 in the steel pipe 100 on which the waterproof steel plate 300 is welded;
Excavating and removing the soil outside the steel pipe 100 through the cut surface of the steel pipe 100 (S7);
An earth plate 401 or a steel plate for side wall formation while digging the soil with the width of the wall in the case of installing a form 400 with wood or iron plate under the steel pipe 100 from the outer side of the steel pipe 100 A step (S8) of consolidating and fixing the plate with a spot jack 402, excavating stepwise, reinforcing reinforcement (not shown), and pouring and curing concrete 410 in the steel pipe 100;
A step (S9) of excavating the tunnel part 420 outside the steel pipe 100 after curing the concrete injected into the steel pipe 100;
A structure installation method for forming an underground tunnel, characterized in that it comprises a step (S10) of forming a tunnel bottom surface 430 under the excavated tunnel part 420.
제1항에 있어서,
상기 공정(B)에서의 내력재(200)는 I빔, H빔, 찬넬, 파이프,철판 플레이트 중에서 선택된 어느 한 종류 또는 두 종류 이상 사용되며,
강관(100) 내부에 원형링형태나 양측에 한쌍의 수직기둥 형태로 고정설치되는 것은 물론 한쌍으로된 수직기둥의 상,하단 또는 상,하양단을 선택적으로 연결하여 강관의 내력을 크게 보강하도록 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물 설치공법.
The method of claim 1,
The strength material 200 in the process (B) is used one or two or more types selected from I-beam, H-beam, channel, pipe, and iron plate,
The steel pipe 100 is not only fixedly installed in the form of a circular ring or a pair of vertical pillars on both sides, but also is made to greatly reinforce the strength of the steel pipe by selectively connecting the upper, lower, or both upper and lower ends of the pair of vertical pillars. Structure installation method for forming an underground tunnel, characterized in that.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공정(S6)에서 거더(130)를 형성하기 위한 강관(100) 측면에 거더형성공(131)을 더 형성하고,
상기 공정(S7)에서 거더(130) 형성 두께폭 만큼 더 토사를 굴착하여 제거한 후,
상기 공정(S8)을 수행하여 거더(130)가 더 형성되도록 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물 설치공법.
The method of claim 1,
Further forming a girder forming hole 131 on the side of the steel pipe 100 for forming the girder 130 in the process (S6),
After excavating and removing the soil as much as the thickness width of the girder 130 in the process (S7),
A structure installation method for forming an underground tunnel, characterized in that the girder 130 is further formed by performing the process (S8).
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