KR102258169B1 - 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널 보강을 위해 강관에 그라우팅재를 주입하고, 이후 지보를 세우기 위해 추가 굴착하는 경우에도 그라우팅재를 불필요하게 소모하지 않으면서 강관의 일정 부분을 절단할 필요가 없는 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터널 보강을 위해 강관에 그라우팅재를 주입하고, 이후 지보를 세우기 위해 추가 굴착하는 경우에도 그라우팅재를 불필요하게 소모하지 않으면서 강관의 일정 부분을 절단할 필요가 없는 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로 터널 시공 시 사용되는 강관 그라우팅 공법은 천공 후 강관을 삽입하고 그라우팅재를 주입하는 방식으로 연약 지반에 터널을 굴착하는 경우에 널리 사용되는 보강 공법이며, 이는 그라우팅재에 의한 지반의 고결로 강관과 주변 지반을 일체로 만들어 굴착 예정 지반 주위의 인장 강도를 증가시켜서 전단 저항을 강화하고, 지반 차수성을 증대시키는 효과가 있으며, 추가적인 굴착 작업이 안정적으로 진행될 수 있게 된다.
도 1은 종래의 터널 보강 공법을 나타낸 단면도로서, 종래의 경우 터널의 1차 굴착면(n-1)까지 굴착하고, 강관(1) 삽입을 위해 일정 길이(L+ΔL)의 천공홀(H)을 형성하며, 이러한 천공홀(H)에 강관(1)을 삽입한 후 지반 보강을 위한 그라우팅재를 주입하게 된다.
이러한 천공홀(H)의 길이(L+ΔL)는 대략 13m 정도가 되므로 강관(1)의 경우도 그라우팅재 주입 장비와의 결합을 위해 길이가 대략 13m 정도가 된다.
이와 같은 상태에서 강관(1)에 그라우팅재를 주입한 후에는 주입 장비를 회수하고, 보강빔(11)과 숏크리트층(12)의 시공을 위해 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하게 된다. 이때, 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하는 길이(ΔL)는 대략 1m 정도가 된다. 다만, 터널의 지반 상태에 따라 2차 굴착면(n)이 아닌 3차 굴착면(n+1)까지 추가 굴착해야 하는 경우도 발생할 수 있다.
이러한 종래의 방식에 의하면 강관(1)의 길이가 1차 굴착면(n-1)의 외부로 노출될 정도로 길게 형성되기 때문에 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하게 되면 강관의 일정 부분(1a)이 2차 굴착면(n)의 외부로 더욱 길게 노출되게 되어 보강빔(11)과 숏크리트층(12)의 시공을 위해 강관(1)의 노출 길이 만큼 절단하고, 보강빔(11)과 숏크리트층(12)을 시공하게 된다. 아울러 굴착 종료면까지 이러한 방식을 반복하면서 동일하게 시공하게 된다.
다만, 이와 같이 구성할 경우 주입 장비를 이용해서 그라우팅재를 주입할 때, 1차 굴착면(n-1)부터 강관(1)의 전체 길이(L+ΔL)에 해당하는 부분에 그라우팅재가 주입되므로 추후 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하게 되면 그라우팅재에 의해 보강된 일부 지반을 굴착해야 하므로 굴착이 쉽지 않고, 그라우팅재를 주입한 후 다시 굴착하여 폐기하는 것이므로 그라우팅재가 불필요하게 낭비되어 시공 비용이 증가하게 되며, 큰 강성을 가지고 있는 강관을 절단하는 작업은 많은 시간과 비용이 요구되며, 절단 과정이 위험하여 작업자가 부상을 입게 될 우려가 있는 문제가 있었다.
따라서 이러한 문제에 대한 개선이 필요한 실정이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 터널 보강을 위해 강관에 그라우팅재를 주입하고, 이후 지보를 세우기 위해 추가 굴착하는 경우에도 그라우팅재를 불필요하게 소모하지 않으면서 2차 굴착 시 강관 조립체의 일정 부분을 절단해야 하는 경우 쉽게 절단할 수 있는 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 강관 조립체를 구성하는 지지부의 후단에 연결부를 쉽고, 빠르게 연결할 수 있고, 강관 조립체를 삽입하는 과정이나, 그라우팅재를 주입하는 과정에서 지지부와 연결부의 연결 부분이 파손되지 않고 안정적으로 유지될 수 있는 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체는 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서, 상기 강관 조립체는, 상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부 및 상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부를 포함하며, 상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성된다.
이때, 상기 연장부의 외주면에는 단면의 두께가 감소하는 슬릿홈이 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부와 상기 연장부 사이에 배치되는 지지링을 포함하고, 상기 지지부의 외주면과 상기 연장부의 내주면에는 상기 지지링이 삽입되는 외주홈과 내주홈이 각각 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부와 상기 연장부를 반경 방향을 따라 동시에 관통하는 연결 볼트일 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드와, 상기 제1 헤드에서 축 방향을 따라 연장되는 바디를 포함하며, 상기 지지부의 외주면과 상기 바디의 내주면 사이에는 이격 공간이 형성되고, 상기 연장부는 상기 이격 공간에 삽입 고정될 수 있다.
이때, 상기 바디의 내주면에는 나사산이 형성되고, 상기 연장부가 상기 이격 공간에 삽입되는 과정에서 상기 연장부의 외주면이 상기 나사산에 의해 변형되면서 고정될 수 있다.
이때, 상기 제1 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면이 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부의 후단과 상기 연장부의 선단이 각각 삽입 고정되는 제1 슬리브를 포함하고, 상기 지지부와 상기 연장부가 상기 제1 슬리브에 삽입 고정된 상태에서 상기 지지부, 상기 제1 슬리브 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고, 상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고, 상기 제2 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성될 수 있다.
이때, 상기 연장부의 외주면에는 나선 형상의 돌기가 연장 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제1 결합홈이 형성될 수 있다.
이때, 상기 돌기가 상기 제1 결합홈에 결합되는 방식으로 상기 지지부에 상기 연장부가 연결된 상태에서 상기 지지부 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 외주면에는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고, 상기 제2 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고, 상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드와, 상기 제1 헤드에서 축 방향을 따라 연장되는 바디를 포함하며, 상기 지지부의 외주면과 상기 바디의 내주면 사이에는 이격 공간이 형성되고, 상기 바디의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제2 결합홈이 형성되며, 상기 연장부는 상기 돌기가 상기 제2 결합홈에 결합되는 방식으로 상기 이격 공간에 삽입 고정될 수 있다.
이때, 상기 제1 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면이 형성될 수 있다.
이때, 상기 연결 부재는 상기 지지부의 후단과 상기 연장부의 선단이 각각 삽입 고정되는 제2 슬리브를 포함하되, 상기 제2 슬리브의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제3 결합홈이 형성되며, 상기 지지부와 상기 연장부가 상기 제2 슬리브에 삽입 고정된 상태에서 상기 지지부, 상기 제2 슬리브 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고, 상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이때, 상기 지지부의 외주면에는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고, 상기 제2 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법은, 터널의 1차 굴착면까지 터널을 굴착하는 단계와, 상기 1차 굴착면에서 연장되는 천공홀을 형성하는 단계와, 상기 천공홀의 내부에 지지부와 연장부가 구비된 강관 조립체를 삽입하되, 상기 지지부의 후단은 2차 굴착면의 내측에 배치되고, 상기 연장부의 후단은 상기 천공홀의 외부로 노출되도록 상기 강관 조립체를 삽입하는 단계와, 상기 지지부에 그라우팅재의 주입이 완료된 후에 상기 강관 조립체의 후단이 상기 2차 굴착면의 내측에 배치되도록 상기 연장부를 제거하는 단계 및 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세우는 단계를 포함한다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법을 적용해서 터널을 보강할 경우 그라우팅재를 불필요하게 소모하지 않으므로 시공 비용이 절감되고, 2차 굴착 시 강관 조립체의 일정 부분을 쉽게 절단할 수 있으므로 시공 기간이 단축되고, 시공 비용이 절감되며, 작업자의 안전 사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 강관 조립체를 구성하는 지지부의 후단에 연결부를 쉽고, 빠르게 연결할 수 있고, 강관 조립체를 삽입하는 과정이나, 그라우팅재를 주입하는 과정에서 지지부와 연결부의 연결 부분이 파손되지 않고 안정적으로 유지될 수 있으므로 그라우팅재의 주입 품질이 우수해지게 되는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 터널 보강 공법을 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 도 2는 지지링을 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 연결 볼트를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 연장부를 지지부에 직접 연결한 상태에서 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제2 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법을 도시한 순서도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 도 2는 지지링을 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 연결 볼트를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 연장부를 지지부에 직접 연결한 상태에서 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제2 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 터널 보강 공법을 나타낸 단면도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 도 2는 지지링을 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 연결 볼트를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 연장부를 지지부에 직접 연결한 상태에서 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제1 헤드와 바디를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하는 구성을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체를 도시한 단면도로서, 제2 슬리브를 이용해서 지지부와 연장부를 연결하고, 이러한 연결 부분을 보호하기 위해 튜브 부재가 구비되는 구성을 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법을 도시한 순서도이다.
본 발명에 따른 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체(100)는, 터널의 1차 굴착면(n-1)까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체(100)이며, 이러한 강관 조립체(100)는 1차 굴착면(n-1)에서 연장 형성되는 천공홀(H) 내부에 삽입 배치되되, 2차 굴착면(n)의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부(110)가 구비된다.
즉, 터널의 굴착으로 인해 형성되는 1차 굴착면(n-1)에 천공홀(H)을 형성한다. 이때, 천공홀(H)은 수평면과 일정 각도가 형성되도록 천공하게 되는데, 이러한 각도는 5°~ 15° 정도인 것이 바람직하다.
천공홀(H)을 형성한 후에는 지지부(110)가 구비된 강관 조립체(100)를 삽입하게 되고, 강관 조립체(100) 삽입 후에는 강관 조립체(100)에 구비된 지지부(110)의 내부에 그라우팅재를 고압으로 주입하여 지반이 고결되면서 지지부(110)와 주변 지반이 일체로 형성되도록 한다.
앞서 살펴본 바와 같이, 1차 굴착면(n-1)에서 연장 형성되는 천공홀(H)은 그 길이가 대략 13m 정도이고, 본 발명에 따른 강관 조립체(100)에 구비된 지지부(110)는 전체 길이가 12m 정도이므로 이러한 지지부(110)가 천공홀(H)의 선단에 삽입되면 지지부(110)의 후단은 2차 굴착면(n)의 내측으로 배치될 수 있으므로 보강빔(11) 및 숏크리트층(12) 시공과 같이, 지보를 세우기 위해 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하는 경우에도 지지부(110)의 후단이 걸리지 않으므로 강관(100)의 일정 부분을 절단할 필요가 없어서 시공 기간이 단축되고, 시공 비용이 절감되며, 작업자의 안전 사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.
전술한 지지부(110)의 후단에는 별도의 코킹팩이 구비되어 그라우팅재 주입에 따라 강관 조립체(100)가 밀려나오는 것을 방지할 수 있으며, 그라우팅재가 2차 굴착면(n)의 내측에서만 주입되므로 그라우팅재가 불필요하게 소모되지 않아서 시공 비용이 절감되는 효과가 있다.
아울러 이러한 강관 조립체(100)에는 지지부(110)의 후단에 연결되며, 2차 굴착면(n)에서부터 천공홀(H)의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부(120)를 포함한다. 별도의 그라우팅재 주입 부재는 이러한 연장부(120)를 통과하여 지지부(110)의 내부로 이동하게 된다. 이러한 주입 부재를 통해 주입되는 그라우팅재는 지지부(110) 및 주변 지반에 주입될 수 있다.
주입 부재를 통해 지지부(110)에 그라우팅재 주입이 완료되면 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착하는 과정에서 연장부(120)를 제거하게 된다.
다만, 연장부(120)의 경우 강관 조립체(100) 삽입 및 그라우팅재 주입 과정에서 파손되지 않도록 지지부(110)와 동일한 강(steel) 재질로 형성되되, 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착 시에 쉽게 제거될 수 있도록 지지부(110)보다 얇은 두께로 형성됨으로써 작업자의 안전 및 작업 편의성을 확보할 수 있게 된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연장부(120)의 외주면에는 단면의 두께가 감소하는 슬릿홈(120a)이 형성될 수 있다. 이러한 슬릿홈(120a)은 연장부(120)의 축 방향을 따라 일정 간격마다 형성될 수 있으며, 일 예로 슬릿홈(120a)은 V자 형태로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 슬릿홈(120a)은 연장부(120)의 내주면에 형성될 수도 있다.
이와 같이 슬릿홈(120a)이 형성되면 연장부(120)가 절단되면서 쉽게 제거될 수 있고, 절단면에 매끄럽게 형성되므로 작업자의 작업성 향상 및 안전을 확보할 수 있게 된다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 후단에는 연결 부재(130)가 구비됨으로써 전술한 강관 조립체(100) 제조 시에 이러한 연장부(120)를 지지부(110)에 쉽게 연결할 수 있게 되어 연결 과정에서 연장부(120)가 임의로 파손되지 않게 되며, 연장부(120)가 지지부(110)에 연결된 이후에도 연장부(120)의 임의 이탈을 방지할 수 있게 된다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)와 연장부(120) 사이에 배치되는 지지링(131)을 포함하고, 지지부(110)의 외주면과 연장부(120)의 내주면에는 지지링(131)이 삽입되는 외주홈(111)과 내주홈(121)이 각각 형성될 수 있다.
이러한 지지링(131)은 연성 재질로 형성될 수 있으며, 지지부(110)의 외주면에 형성된 외주홈(111)에 지지링(131)을 먼저 배치시킨 상태에서 연장부(120)를 지지부(110)의 후단에 연결하게 되면 연장부(120)가 축 방향으로 이동하면서 연결되는 과정에서 연장부(120)의 선단이 지지링(131)을 일부 탄성 변형시키게 되고, 지지링(131)이 연장부(120)의 내주면에 형성된 내주홈(121)에 위치하게 되면 탄성 복원되면서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)와 연장부(120)를 반경 방향을 따라 동시에 관통하는 연결 볼트(132)일 수 있다. 즉, 연장부(120)를 지지부(110) 후단에 배치한 상태에서 축 방향으로 이동시켜서 연장부(120)와 지지부(110)가 일정 부분 중복 배치되면서 연결 볼트(132)를 이용해서 지지부(110)와 연장부(120)를 동시에 관통시키는 방식으로 간단하게 연결하는 것도 가능하다.
아울러 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드(133)와, 이러한 제1 헤드(133)에서 축 방향을 따라 연장되는 바디(134)를 포함하며, 지지부(110)의 외주면과 바디(134)의 내주면 사이에는 이격 공간(a)이 형성되고, 연장부(120)는 이러한 이격 공간(a)에 삽입 고정될 수 있다.
이러한 제1 헤드(133)는 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 위치가 안정적으로 유지될 수 있도록 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지될 수 있다.
또한, 바디(134)는 지지부(110)의 외주면과 일정 거리 이격 배치되며, 이러한 지지부(110)와 바디(134) 사이에는 이격 공간(a)이 형성되고, 연장부(120)는 이러한 이격 공간(a)에 삽입 고정되는 방식으로 지지부(110)에 연결될 수 있게 된다.
이와 같이 바디(134)가 연장부(120)의 외주면을 덮을 수 있게 구성하면 강관 조립체(100) 삽입 과정이나 그라우팅재 주입 과정에서 연장부(120)가 안정적으로 연결될 수 있게 된다.
이때, 이러한 바디(134)의 내주면에는 나사산(134a)이 형성되고, 연장부(120)가 이격 공간(a)에 삽입되는 과정에서 연장부(120)의 외주면이 나사산(134a)에 의해 변형되면서 고정되도록 구성하는 것도 가능하다.
즉, 바디(134)의 나사산(134a)을 나선 형상으로 연장 형성하고, 연장부(120)를 이격 공간(a)에 삽입한 상태에서 연장부(120)를 회전시키면 연장부(120)의 외주면이 나사산(134a)에 의해 변형되면서 연장부(120)가 축 방향으로 이동하게 되고, 이를 통해 연장부(120)가 지지부(110)에 연결되게 된다.
다만, 연장부(120)의 외주면이 나사산(134a)에 의해 변형되기 위해서는 일정 이상의 회전력이 연장부(120)에 인가되어야 하는데, 이러한 회전력으로 인해 연장부(120)의 슬릿홈(120a)이 파단되지 않도록 구성하는 것이 중요하다. 이를 위해 슬릿홈(120a)이 형성된 부분에서의 연장부(120)의 반경 방향 두께는 나사산(134a)의 반경 방향 높이보다 크게 형성될 수 있다.
또는, 바디(134)에 별도의 나사산(134a)을 형성하지 않고, 연장부(120)를 이격 공간(a)에 삽입한 상태에서 바디(134)와 연장부(120)가 함께 변형되도록 외력을 인가하는 방식으로 연결하는 것도 가능하다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 헤드(133)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면(133a)과, 천공홀(H)의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면(133b)이 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 헤드(133)는 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지되어 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지하도록 보호하게 되는데, 더 나아가 제1 지지면(133b)이 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 제1 연장면(133a)을 충분한 길이로 형성하면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 제1 연장면(133a)과 제1 지지면(133b)에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
일 예로 도 4 기준으로 상호 대향 배치되는 제1 지지면(133b) 사이의 이격 거리가 천공홀(H)의 내경과 동일하게 형성되면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 된다.
이때, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)의 후단과 연장부(120)의 선단이 각각 삽입 고정되는 제1 슬리브(135)를 포함한다.
이러한 제1 슬리브(135)는 단면이 H자 형태로 형성될 수 있으며, 제1 슬리브(135)의 양단에 지지부(110)와 연장부(120)를 각각 삽입하는 방식으로 지지부(110)와 연장부(120)를 쉽게 연결할 수 있다.
또한, 이러한 지지부(110)와 연장부(120)가 제1 슬리브(135)에 삽입 고정된 상태에서 지지부(110), 제1 슬리브(135) 및 연장부(120)의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재(140)가 구비될 수 있으며, 이러한 튜브 부재(140)는 지지부(110)와 연장부(120)가 제1 슬리브(135)로부터 임의로 이탈하지 않도록 지지하게 된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 외주면에는 밀림 방지링(136)이 고정 배치되고, 전술한 튜브 부재(140)는 이러한 밀림 방지링(136)의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이와 같이 구성하면 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정에서 튜브 부재(140)에 외력이 인가되더라도 튜브 부재(140)가 밀리면서 축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.
튜브 부재(140)가 밀림 방지링(136)의 외부를 더욱 견고하게 감싸도록 고정 배치하기 위해서 튜브 부재(140)로서 열을 인가하면 반경 방향 내측으로 수축하는 열수축 튜브를 사용할 수 있다.
이때, 연결 부재(130)는 튜브 부재(140)의 선단에 배치된 상태에서 지지부(110)의 외주면에 고정 지지되는 제2 헤드(137)를 포함하고, 제2 헤드(137)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면(137a)과, 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면(137b)이 형성될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 헤드(137)는 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지되어 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지하도록 보호하게 되는데, 더 나아가 제2 지지면(137b)이 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 제2 연장면(137a)을 충분한 길이로 형성하면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 제2 연장면(137a)과 제2 지지면(137b)에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
일 예로 도 5 기준으로 상호 대향 배치되는 제2 지지면(137b) 사이의 이격 거리가 천공홀(H)의 내경과 동일하게 형성되면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 된다.
또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 헤드(137)는 지지부(110)를 반경 방향으로 관통하는 관통 볼트일 수 있으며, 이러한 관통 볼트의 헤드가 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 관통 깊이를 조절하게 되면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 관통 볼트에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 연장부(120)의 외주면에는 나선 형상의 돌기(122)가 연장 형성될 수 있다. 이때, 돌기(122)가 형성되지 않은 부분은 상대적으로 두께가 얇게 형성되며, 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착 시에 인접하는 돌기(122) 사이에 외력을 인가하는 방식으로 연장부(120)를 쉽게 제거할 수 있게 된다.
일 예로 이러한 연장부(120)는 나선 형상의 돌기(122)가 형성된 나선 호스일 수 있으며, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 나선 호스를 사용해서 강관 조립체(100)를 쉽게 제조할 수 있게 된다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 내주면에는 돌기(122)에 대응되는 나선 형상의 제1 결합홈(112)이 형성될 수 있다. 이와 같이 구성하면 연장부(120)를 지지부(110) 후단에 삽입 고정하는 방식으로 쉽게 연결이 가능하게 되며, 지지부(110)가 연장부(120)의 외주면을 감싸게 되므로 연결 상태가 안정적으로 유지될 수 있게 된다.
또한, 돌기(122)가 제1 결합홈(112)에 결합되는 방식으로 지지부(110)에 연장부(120)가 연결된 상태에서 지지부(110) 및 연장부(120)의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재(140)가 구비될 수 있으며, 이러한 튜브 부재(140)는 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 부분을 안정적으로 보호하게 된다.
이때, 지지부(110)의 외주면에는 튜브 부재(140)의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드(137)를 포함하고, 제2 헤드(137)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면(137a)과, 천공홀(H)의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면(137b)이 형성될 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 헤드(137)는 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지되어 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지하도록 보호하게 되는데, 더 나아가 제2 지지면(137b)이 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 제2 연장면(137a)을 충분한 길이로 형성하면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 제2 연장면(137a)과 제2 지지면(137b)에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 외주면에는 밀림 방지링(136)이 고정 배치되고, 튜브 부재(140)는 밀림 방지링(136)의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이와 같이 구성하면 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정에서 튜브 부재(140)에 외력이 인가되더라도 튜브 부재(140)가 밀리면서 축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.
튜브 부재(140)가 밀림 방지링(136)의 외부를 더욱 견고하게 감싸도록 고정 배치하기 위해서 튜브 부재(140)로서 열을 인가하면 반경 방향 내측으로 수축하는 열수축 튜브를 사용할 수 있다.
이때, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 후단에는 연결 부재(130)가 구비됨으로써 전술한 강관 조립체(100) 제조 시에 이러한 연장부(120)를 지지부(110)에 쉽게 연결할 수 있게 되어 연결 과정에서 연장부(120)가 임의로 파손되지 않게 되며, 연장부(120)가 지지부(110)에 연결된 이후에도 연장부(120)의 임의 이탈을 방지할 수 있게 된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드(133)와, 이러한 제1 헤드(133)에서 축 방향을 따라 연장되는 바디(134)를 포함할 수 있다.
이러한 제1 헤드(133)는 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 위치가 안정적으로 유지될 수 있도록 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지될 수 있다.
또한, 바디(134)는 지지부(110)의 외주면과 일정 거리 이격 배치되며, 이러한 지지부(110)와 바디(134) 사이에는 이격 공간(a)이 형성되고, 연장부(120)는 이러한 이격 공간(a)에 삽입 고정되는 방식으로 지지부(110)에 연결될 수 있게 된다.
이와 같이 바디(134)가 연장부(120)의 외주면을 덮을 수 있게 구성하면 강관 조립체(100) 삽입 과정이나 그라우팅재 주입 과정에서 연장부(120)가 안정적으로 연결될 수 있게 된다.
이때, 바디(134)의 내주면에는 돌기(122)에 대응되는 나선 형상의 제2 결합홈(134b)이 형성되며, 연장부(120)는 돌기(122)가 제2 결합홈(134b)에 결합되는 방식으로 이격 공간(a)에 삽입 고정되도록 구성하는 것도 가능하다.
즉, 바디(134)의 제2 결합홈(134b)을 나선 형상으로 연장 형성하고, 연장부(120)를 이격 공간(a)에 삽입한 상태에서 연장부(120)를 회전시키면 연장부(120)에 형성된 돌기(122)가 제2 결합홈(134b)에 결합되면서 연장부(120)가 축 방향으로 이동하게 되고, 이를 통해 연장부(120)가 지지부(110)에 연결되게 된다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 헤드(133)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면(133a)과, 천공홀(H)의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면(133b)이 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 헤드(133)는 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지되어 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지하도록 보호하게 되는데, 더 나아가 제1 지지면(133b)이 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 제1 연장면(133a)을 충분한 길이로 형성하면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 제1 연장면(133a)과 제1 지지면(133b)에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)는 지지부(110)의 후단과 연장부(120)의 선단이 각각 삽입 고정되는 제2 슬리브(138)를 포함할 수 있다.
이러한 제2 슬리브(138)는 단면이 H자 형태로 형성될 수 있으며, 제2 슬리브(138)의 양단에 지지부(110)와 연장부(120)를 각각 삽입하는 방식으로 지지부(110)와 연장부(120)를 쉽게 연결할 수 있다.
이때, 제2 슬리브(138)의 내주면에는 돌기(122)에 대응되는 나선 형상의 제3 결합홈(138a)이 형성될 수 있다.
즉, 제2 슬리브(138)의 제3 결합홈(138a)을 나선 형상으로 연장 형성하고, 연장부(120)를 제2 슬리브(138)의 선단에 삽입한 상태에서 연장부(120)를 회전시키면 연장부(120)에 형성된 돌기(122)가 제3 결합홈(138a)에 결합되면서 연장부(120)가 축 방향으로 이동하게 되고, 이를 통해 연장부(120)와 지지부(110)가 상호 연결되게 된다.
또한, 지지부(110)와 연장부(120)가 제2 슬리브(138)에 삽입 고정된 상태에서 지지부(110), 제2 슬리브(138) 및 연장부(120)의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재(140)가 구비될 수 있으며, 이러한 튜브 부재(140)는 지지부(110)와 연장부(120)가 제2 슬리브(138)로부터 임의로 이탈하지 않도록 지지하게 된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 지지부(110)의 외주면에는 밀림 방지링(136)이 고정 배치되고, 전술한 튜브 부재(140)는 이러한 밀림 방지링(136)의 외부를 감싸도록 고정 배치될 수 있다.
이와 같이 구성하면 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정에서 튜브 부재(140)에 외력이 인가되더라도 튜브 부재(140)가 밀리면서 축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.
튜브 부재(140)가 밀림 방지링(136)의 외부를 더욱 견고하게 감싸도록 고정 배치하기 위해서 튜브 부재(140)로서 열을 인가하면 반경 방향 내측으로 수축하는 열수축 튜브를 사용할 수 있다.
이때, 지지부(110)의 외주면에는 튜브 부재(140)의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드(137)를 포함하고, 제2 헤드(137)에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면(137a)과, 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면(137b)이 형성될 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 헤드(137)는 지지부(110)의 외주면에 용접 등의 방식으로 고정 지지되어 강관 조립체(100)가 천공홀(H)에 삽입되는 과정이나, 추후 지지부(110)를 통해 그라우팅재가 주입되는 과정에서 지지부(110)와 연장부(120)의 연결 상태가 안정적으로 유지하도록 보호하게 되는데, 더 나아가 제2 지지면(137b)이 천공홀(H)의 내주면에 맞닿도록 제2 연장면(137a)을 충분한 길이로 형성하면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 제2 연장면(137a)과 제2 지지면(137b)에 의해 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 되므로 별도의 센터링(centering) 작업이 필요하지 않게 된다.
일 예로 도 9 기준으로 상호 대향 배치되는 제2 지지면(137b) 사이의 이격 거리가 천공홀(H)의 내경과 동일하게 형성되면 강관 조립체(100) 삽입 시에 이러한 강관 조립체(100)가 천공홀(H) 내부의 반경 방향 중앙에 배치될 수 있게 된다.
도 10을 참조하여 본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 선행식 터널 보강 공법은 터널의 1차 굴착면(n-1)까지 터널을 굴착하는 단계(S100)와, 1차 굴착면(n-1)에서 연장되는 천공홀(H)을 형성하는 단계(S200)와, 천공홀(H)의 내부에 강관 조립체(100)를 삽입하되, 지지부(110)의 후단은 2차 굴착면(n)의 내측에 배치되고, 연장부(120)의 후단은 천공홀(H)의 외부로 노출되도록 강관 조립체(100)를 삽입하는 단계(S300)와, 연장부(120)를 통해 지지부(110)에 그라우팅재를 주입하는 단계(S400)와, 그라우팅재의 주입이 완료된 후에 강관 조립체(100)의 후단이 2차 굴착면(n)의 내측에 배치되도록 연장부(120)를 제거하는 단계(S500), 및 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착한 후 지보를 세우는 단계(S600)를 포함한다.
이때, 천공홀(H)에 삽입되는 강관 조립체(100)에 구비된 연장부(120)의 경우 강관 조립체(100) 삽입 및 그라우팅재 주입 과정에서 파손되지 않도록 지지부(110)와 동일한 강(steel) 재질로 형성되되, 2차 굴착면(n)까지 추가 굴착 시에 쉽게 제거될 수 있도록 지지부(110)보다 얇은 두께로 형성됨으로써 작업자의 안전 및 작업 편의성을 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 강관 1a : 강관의 연장 부분
11 : 보강빔 12 : 숏크리트층
100 : 강관 조립체 110 : 지지부
111 : 외주홈 112 : 제1 결합홈
120 : 연장부 120a : 슬릿홈
121 : 내주홈 122 : 돌기
130 : 연결 부재 131 : 지지링
132 : 연결 볼트 133 : 제1 헤드
133a : 제1 연장면 133b : 제1 지지면
134 : 바디 134a : 나사산
134b : 제2 결합홈 135 : 제1 슬리브
136 : 밀림 방지링 137 : 제2 헤드
137a : 제2 연장면 137b : 제2 지지면
138 : 제2 슬리브 138a : 제3 결합홈
140 : 튜브 부재
H : 천공홀 a : 이격 공간
n-1 : 1차 굴착면 n : 2차 굴착면
11 : 보강빔 12 : 숏크리트층
100 : 강관 조립체 110 : 지지부
111 : 외주홈 112 : 제1 결합홈
120 : 연장부 120a : 슬릿홈
121 : 내주홈 122 : 돌기
130 : 연결 부재 131 : 지지링
132 : 연결 볼트 133 : 제1 헤드
133a : 제1 연장면 133b : 제1 지지면
134 : 바디 134a : 나사산
134b : 제2 결합홈 135 : 제1 슬리브
136 : 밀림 방지링 137 : 제2 헤드
137a : 제2 연장면 137b : 제2 지지면
138 : 제2 슬리브 138a : 제3 결합홈
140 : 튜브 부재
H : 천공홀 a : 이격 공간
n-1 : 1차 굴착면 n : 2차 굴착면
Claims (23)
- 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서,
상기 강관 조립체는,
상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부; 및
상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부;
를 포함하며,
상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성되되,
상기 연장부의 외주면에는 단면의 두께가 감소하는 슬릿홈이 형성되고,
상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비되며,
상기 연결 부재는 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드와, 상기 제1 헤드에서 축 방향을 따라 연장되는 바디를 포함하며,
상기 지지부의 외주면과 상기 바디의 내주면 사이에는 이격 공간이 형성되고,
상기 연장부는 상기 이격 공간에 삽입 고정되되,
상기 바디의 내주면에는 나사산이 형성되고,
상기 연장부가 상기 이격 공간에 삽입되는 과정에서 상기 연장부의 외주면이 상기 나사산에 의해 변형되면서 고정되는 강관 조립체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면이 형성되는 강관 조립체. - 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서,
상기 강관 조립체는,
상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부; 및
상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부;
를 포함하며,
상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성되되,
상기 연장부의 외주면에는 단면의 두께가 감소하는 슬릿홈이 형성되고,
상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비되며,
상기 연결 부재는 상기 지지부의 후단과 상기 연장부의 선단이 각각 삽입 고정되는 제1 슬리브를 포함하고,
상기 지지부와 상기 연장부가 상기 제1 슬리브에 삽입 고정된 상태에서 상기 지지부, 상기 제1 슬리브 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비되는 강관 조립체. - 제9항에 있어서,
상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고,
상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치되는 강관 조립체. - 제9항에 있어서,
상기 연결 부재는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고,
상기 제2 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성되는 강관 조립체. - 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서,
상기 강관 조립체는,
상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부; 및
상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부;
를 포함하며,
상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성되되,
상기 연장부의 외주면에는 나선 형상의 돌기가 연장 형성되고,
상기 지지부의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제1 결합홈이 형성되고,
상기 돌기가 상기 제1 결합홈에 결합되는 방식으로 상기 지지부에 상기 연장부가 연결된 상태에서 상기 지지부 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비되며,
상기 지지부의 외주면에는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고,
상기 제2 헤드에는 상기 강관 조립체가 상기 천공홀 내부의 반경 방향 중앙에 배치되도록 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성되는 강관 조립체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제12항에 있어서,
상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고,
상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치되는 강관 조립체. - 삭제
- 삭제
- 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서,
상기 강관 조립체는,
상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부; 및
상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부;
를 포함하며,
상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성되되,
상기 연장부의 외주면에는 나선 형상의 돌기가 연장 형성되고,
상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비되며,
상기 연결 부재는 상기 지지부의 외주면에 고정 지지되는 제1 헤드와, 상기 제1 헤드에서 축 방향을 따라 연장되는 바디를 포함하며,
상기 지지부의 외주면과 상기 바디의 내주면 사이에는 이격 공간이 형성되고, 상기 바디의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제2 결합홈이 형성되며,
상기 연장부는 상기 돌기가 상기 제2 결합홈에 결합되는 방식으로 상기 이격 공간에 삽입 고정되되,
상기 제1 헤드에는 상기 강관 조립체가 상기 천공홀 내부의 반경 방향 중앙에 배치되도록 반경 방향 외측으로 연장되는 제1 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제1 지지면이 형성되는 강관 조립체. - 터널의 1차 굴착면까지 굴착한 후 터널을 보강하고, 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세워서 터널을 보강하는 선행식 터널 보강 공법에 사용되는 강관 조립체에 있어서,
상기 강관 조립체는,
상기 1차 굴착면에서 연장 형성되는 천공홀 내부에 삽입 배치되되, 상기 2차 굴착면의 내측에 배치될 수 있는 길이로 형성되는 지지부; 및
상기 지지부의 후단에 연결되며, 상기 2차 굴착면에서부터 상기 천공홀의 외부로 노출될 수 있는 길이로 형성되는 연장부;
를 포함하며,
상기 연장부는 상기 2차 굴착면까지 추가 굴착하는 과정에서 제거 가능하도록 상기 지지부보다 얇은 두께로 형성되되,
상기 연장부의 외주면에는 나선 형상의 돌기가 연장 형성되고,
상기 지지부의 후단에는 상기 연장부의 이탈을 방지하는 연결 부재가 구비되며,
상기 연결 부재는 상기 지지부의 후단과 상기 연장부의 선단이 각각 삽입 고정되는 제2 슬리브를 포함하되,
상기 제2 슬리브의 내주면에는 상기 돌기에 대응되는 나선 형상의 제3 결합홈이 형성되며,
상기 지지부와 상기 연장부가 상기 제2 슬리브에 삽입 고정된 상태에서 상기 지지부, 상기 제2 슬리브 및 상기 연장부의 외주면을 동시에 감싸는 튜브 부재가 구비되는 강관 조립체. - 제20항에 있어서,
상기 지지부의 외주면에는 밀림 방지링이 고정 배치되고,
상기 튜브 부재는 상기 밀림 방지링의 외부를 감싸도록 고정 배치되는 강관 조립체. - 제20항에 있어서,
상기 지지부의 외주면에는 상기 튜브 부재의 선단에 배치된 상태에서 고정 지지되는 제2 헤드를 포함하고,
상기 제2 헤드에는 반경 방향 외측으로 연장되는 제2 연장면과, 상기 천공홀의 내주면에 맞닿으면서 지지되는 제2 지지면이 형성되는 강관 조립체. - 터널의 1차 굴착면까지 터널을 굴착하는 단계;
상기 1차 굴착면에서 연장되는 천공홀을 형성하는 단계;
상기 천공홀의 내부에 지지부와 연장부가 구비된 강관 조립체를 삽입하되, 상기 지지부의 후단은 2차 굴착면의 내측에 배치되고, 상기 연장부의 후단은 상기 천공홀의 외부로 노출되도록 제1항 또는 제9항 또는 제12항 또는 제19항 또는 제20항에 따른 강관 조립체를 삽입하는 단계;
상기 지지부에 그라우팅재의 주입이 완료된 후에 상기 강관 조립체의 후단이 상기 2차 굴착면의 내측에 배치되도록 상기 연장부를 제거하는 단계; 및
상기 2차 굴착면까지 추가 굴착한 후 지보를 세우는 단계;
를 포함하는 선행식 터널 보강 공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200115833A KR102258169B1 (ko) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200115833A KR102258169B1 (ko) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102258169B1 true KR102258169B1 (ko) | 2021-05-28 |
Family
ID=76140224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200115833A KR102258169B1 (ko) | 2020-09-10 | 2020-09-10 | 제거가 용이한 연장부가 구비된 강관 조립체 및 이를 이용한 선행식 터널 보강 공법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102258169B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100852724B1 (ko) * | 2008-02-05 | 2008-08-19 | (주)지중공영 | 파단 홈과 마찰 저항력 강화 표면이 형성된 합성수지재연장관을 구비한 터널 그라우팅용 보강 튜브 조립체 및이를 이용한 터널 보강 공법 |
| KR20180103776A (ko) * | 2018-03-16 | 2018-09-19 | 송준호 | 강관과 철근을 이용한 사면 보강구조 및, 그 방법 |
| KR101957438B1 (ko) * | 2017-09-07 | 2019-03-13 | 주식회사 씨엔피텍 | 확장케이싱 및 무용접커플러를 이용한 굴착용 비트 및 이를 이용하여 커팅연장관을 시공하는 터널시공방법 |
-
2020
- 2020-09-10 KR KR1020200115833A patent/KR102258169B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| KR101957438B1 (ko) * | 2017-09-07 | 2019-03-13 | 주식회사 씨엔피텍 | 확장케이싱 및 무용접커플러를 이용한 굴착용 비트 및 이를 이용하여 커팅연장관을 시공하는 터널시공방법 |
| KR20180103776A (ko) * | 2018-03-16 | 2018-09-19 | 송준호 | 강관과 철근을 이용한 사면 보강구조 및, 그 방법 |
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