KR102324806B1 - 사변형 격자지보 - Google Patents

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KR102324806B1
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코오롱글로벌 주식회사
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Abstract

본 발명은 터널 굴착면의 지지를 위한 사각 격자지보에 있어서, 터널을 따라 연장되는 상부 스틸바와; 상기 상부 스틸바와 일정간격 이격되어 상기 상부 스틸바를 따라 연장되는 하부 스틸바와; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바를 연결하여 고정시키는 고정부재와; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바가 일정 간격 이격된 상태를 유지할 수 있도록 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바와 수직을 이루는 방향으로 상기 고정부재의 양측 단부에 구비되는 이격부재; 및 상기 이격부재가 상기 터널 굴착면에 견고하게 결합되도록 상기 이격부재가 일측에 고정된 상태에서 상기 터널 굴착면에 관입되는 복수의 관입부재를; 포함한 사변형 격자지보로서, 터널의 굴착면에 격자지보를 설치시에 격자지보를 터널의 굴착면에 견고하게 고정시킬 수 있는 별도의 수단을 마련함으로써 구조적인 안정성을 향상시키고, 격자지보의 강성을 증대시켜 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있으며 더욱 안정된 터널구조를 구축할 수 있다.

Description

사변형 격자지보{TETRAGONAL LATTICE GIRDERS}
본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 격자지보의 강성을 증대시켜 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있으며 상호 부착력이 증대되므로 더욱 안정된 터널구조를 구축할 수 있는 사변형 격자지보에 관한 것이다.
일반적으로 격자지보는 NATM(New Austrian Tunnelling Method) 공법에 의한 터널 공사시 아치형 지보공의 설치를 록볼트, 와이어 메쉬 숏크리트 등의 타설공사와 함께 수행할 때 적용된다.
즉, NATM 공법은 굴착 후, 초기 지반이 변경되기 전에 지반 부착성과 유연성이 좋은 숏크리트와 록볼트를 설치하여 원지반을 삼축압축 상태로 유지시킴으로써 지반이 강도저하를 방지할 수 있고, 지반 아치(Arch)를 형성시켜 지반자체의 지지력을 최대한 활용하며, 시공 중 주변지반과 지보공의 응력 및 변위거동을 계측 및 제어함으로써 터널의 안정을 확보할 수 있는 터널 토목 공법이라고 할 수 있다.
여기에서, 격자지보는 터널 주위에 발생하는 지압을 효과적으로 지지하여 지반의 초기 변형을 최대한 억제하고 숏크리트와 합쳐져 보다 안정된 터널구조를 만드는 강지보재인 것이다.
종래 구조로 이루어진 격자지보는 도 1에 도시된 바와 같이, 터널의 내측면을 따라 연장되는 원형 단면의 상부스틸바(1)와, 이런 상부 스틸바(1) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 하부 스틸바(2, 3)의 사이에 가칭 스파이더(spider)라 불리는 다수의 고정부재(4)들을 길이방향으로 일정 간격을 유지하면서 각각 용접 시공한 것이다.
여기에서, 스파이더 또는 고정부재(4)는 래티스(lattice) 철선, 스틸 와이어 등을 길이 방향의 삼각 트러스트 형상, 즉 3차원 폐다각형 형태로 절곡시킨 후, 양 끝단을 용접시킨 것이다.
그러나, 종래 구조의 격자지보는 상부 스틸바(1), 하부 스틸바(2, 3)와 고정부재(4)를 점용접으로 연결하므로 제품의 품질을 유지하기 어려움 문제점이 있다. 즉 부분적으로 용접불량이 발생되는 경우 용접불량부에 응력집중이 발생되어 손상될 위험이 높은 문제점이 있다.
또한, 상부 스틸바(1), 하부 스틸바(2, 3)와 고정부재(4)가 점 접촉된 상태에서 용접으로 고정하기 때문에 높은 강성이 요구되는 지반에서는 그 구조적인 특징으로 인해 높은 강성을 갖는데 한계가 있다.
아울러, 상부 스틸바(1), 하부 스틸바(2, 3)와 고정부재(4)를 용접방법에 의해 연결하는 구조를 취함으로써 시공의 난이도가 높고, 숙련공의 사용이 요구되어 시공비가 상승되는 단점이 있다.
그리고, 고정부재(4)를 수직 방향으로 절곡시키는 작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 만약에 고정부재(4)를 수직 방향으로 절곡시키게 되면 절곡된 영역은 다른 영역에 비하여 강도가 현저하게 저하되기 때문에 격자지보의 전체의 구조적인 안정성이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 터널의 내측면에 격자지보를 설치시에 격자지보를 터널의 내측면에 견고하게 고정시킬 수 있는 별도의 수단이 전혀 마련되어 있지 않아 터널의 내측면과 격자지보 사이의 결합력이 저하될 수 있어 구조적인 안정성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 터널의굴착면에 격자지보를 설치시에 격자지보를 터널의 굴착면에 견고하게 고정시킬 수 있는 별도의 수단을 마련함으로써 구조적인 안정성을 향상시키고, 격자지보의 강성을 증대시켜 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있으며 더욱 안정된 터널구조를 구축할 수 있는 사변형 격자지보를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 터널 굴착면의 지지를 위한 사각 격자지보에 있어서, 터널을 따라 연장되는 상부 스틸바와; 상기 상부 스틸바와 일정간격 이격되어 상기 상부 스틸바를 따라 연장되는 하부 스틸바와; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바를 연결하여 고정시키는 고정부재와; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바가 일정 간격 이격된 상태를 유지할 수 있도록 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바와 수직을 이루는 방향으로 상기 고정부재의 양측 단부에 구비되는 이격부재; 및 상기 이격부재가 상기 터널 굴착면에 견고하게 결합되도록 상기 이격부재가 일측에 고정된 상태에서 상기 터널 굴착면에 관입되는 복수의 관입부재를; 포함한 것을 특징으로 하는 사변형 격자지보를 제시한다.
여기서, 상기 감지부는 상기 고정부재 또는 상기 이격부재의 개수와 위치를 파악할 수 있도록 하는 위치센서로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 고정부재와 상기 이격부재의 접합 영역은 굴곡지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 이격부재는 상기 고정부재의 양측 단부에 접합되도록 할 수 있다.
아울러, 상기 이격부재는 상기 고정부재의 단부에 용접 방식에 의하여 접합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 고정부재는 상기 하부 스틸바와 일정 길이 접촉되며 고정부재의 양단부에 구비되는 하부수평부와, 상기 하부수평부와 경사를 이루며 일정 길이 연장 형성되는 경사부와, 상기 경사부와 경사부 사이에 구비되어 상기 상부 스틸바와 일정 길이 접촉되는 상부수평부를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 이격부재는 일측 및 타측의 상기 하부수평부 단부에 용접 방식에 의하여 접합될 수 있다.
그리고, 상기 고정부재의 일측에 구비된 상기 이격부재는 상기 하부수평부와 하부수평부 사이에 구비되는 연결부로 구성되고, 상기 고정부재의 타측에 구비된 상기 이격부재는 상기 하부수평부 단부에서 높이 방향을 따라 상측으로 연장 형성되어 상기 상부 스틸바와 상기 하부 스틸바 사이에 배치되는 수직부와, 수직부와 수직부 사이에 상기 수직부와 일체로 형성되는 연결부로 구성될 수 있다.
또한, 상기 이격부재는 상기 고정부재의 일측 단부에 접합되도록 할 수도 있다.
아울러, 상기 고정부재의 일측에 구비된 상기 이격부재는 상기 하부수평부 단부에서 높이 방향을 따라 상측으로 연장 형성되어 상기 상부 스틸바와 상기 하부 스틸바 사이에 배치되는 수직부와, 수직부와 수직부 사이의 양단부에 상기 수직부와 일체로 형성되는 한 쌍의 연결부로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 관입부재는 상기 연결부를 관통하여 상기 터널의 벽면에 삽입됨으로써 상기 연결부를 상기 터널의 벽면에 고정시키는 락볼트로 구성될 수 있다.
본 발명은 터널의 굴착면에 격자지보를 설치시에 격자지보를 터널의 굴착면에 견고하게 고정시킬 수 있는 별도의 수단을 마련함으로써 구조적인 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 격자지보의 강성을 증대시켜 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있으며 더욱 안정된 터널구조를 구축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 격자지보를 구성하는 이격부재를 고정부재에 용접 등의 접합 방식에 의하여 제작이 이루어지도록 함으로써 격자지보의 강성을 유지하면서 신속하고 용이한 제작이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 격자지보의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 고정부재와 이격부재의 구조를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 도시한 사시도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 고정부재와 이격부재의 구조를 도시한 사시도이며,
도 8은 본 발명에 따른 사변형 격가지보가 터널의 내벽면에 설치된 구조를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 고정부재와 이격부재의 구조를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 구조를 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 고정부재와 이격부재의 구조를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 사변형 격가지보가 터널의 내벽면에 설치된 구조를 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 사변형 격자지보는, 터널 굴착면의 지지를 위한 사각 격자지보에 있어서, 터널을 따라 연장되는 상부 스틸바(100)와; 상기 상부 스틸바(100)와 일정간격 이격되어 상기 상부 스틸바(100)를 따라 연장되는 하부 스틸바(200)와; 상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)를 연결하여 고정시키는 고정부재(300)와; 상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)가 일정 간격 이격된 상태를 유지할 수 있도록 상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)와 수직을 이루는 방향으로 상기 고정부재(300)의 양측 단부에 구비되는 이격부재(400); 및 상기 이격부재(400)가 상기 터널 굴착면에 견고하게 결합되도록 상기 이격부재가 일측에 고정된 상태에서 상기 터널 굴착면에 관입되는 복수의 관입부재(500)를; 포함하여 구성되어 있다.
상부 스틸바(100)는 일정 간격 이격되어 형성된 복수의 상부 스틸바용 스틸바로 구성될 수 있는데, 이 경우 상부 스틸바(100)를 구성하는 복수의 상부 스틸바용 스틸바는 이웃하는 스틸바 사이에 형성된 이격부재(400)에 의해 결합될 수 있다.
상기 상부 스틸바용 스틸바는 고정부재(300)와 접합시에 상부 스틸바(100)를 고정부재(300)와 접합시에 상호 접합력을 높일 수 있도록 상부 스틸바(100)와 고정부재(300) 사이의 접촉 면적을 증대시키기 위하여 원형의 종단면이 아닌 사각 형상의 종단면을 갖는 부재이다.
이격부재(400)는 이웃하는 스틸바 사이에 형성됨으로써, 각 스틸바의 위치를 고정함과 아울러, 사각 격자지보의 횡방향으로 가하여지는 힘에 대한 보강부재로서의 역할을 수행한다.
상부 스틸바용 스틸바 사이에 형성되는 이격부재(400)는 양 단부가 서로 반대방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이러한 구성을 취하는 경우, 이격부재(400)를 상부 스틸바(100)에 용접함에 있어, 용접 면적을 넓게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사각 격자지보의 측면으로 가하여는 힘에 의한 높은 뒤틀림 저항성을 갖는 효과가 추가된다.
아울러, 하부 스틸바(200)는 일정 간격 이격되어 형성된 복수의 하부 스틸바용 스틸바로 구성될 수 있다.
상기 하부 스틸바용 스틸바는 고정부재(300)와 접합시에 하부 스틸바(200)를 고정부재(300)와 접합시에 상호 접합력을 높일 수 있도록 하부 스틸바(120)와 고정부재(300) 사이의 접촉 면적을 증대시키기 위하여 원형의 종단면이 아닌 사각 형상의 종단면을 갖는 부재이다.
이 경우 하부 스틸바(200)를 구성하는 복수의 하부 스틸바용 스틸바는 이웃하는 스틸바 사이에 형성된 이격부재(400)에 의해 결합될 수 있다.
이격부재(400)는 이웃하는 스틸바 사이에 형성됨으로써, 각 스틸바의 위치를 고정함과 아울러, 사각 격자지보의 횡방향으로 가하여지는 힘에 대한 보강부재로서의 역할을 수행한다.
하부 스틸바용 스틸바 사이에 형성되는 이격부재(400)는 양 단부가 서로 반대방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 이러한 구성을 취하는 경우, 이격부재(400)를 스틸바(100)에 용접함에 있어서 용접 면적을 넓게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사각 격자지보의 측면으로 가하여는 힘에 의한 높은 뒤틀림 저항성을 갖는 효과가 추가된다.
상술된 바와 같이, 상부 스틸바(100)와 하부 스틸바(200)는 하나의 스틸바로 형성될 수 있고 또한 복수의 스틸바에 의해 형성될 수도 있다.
상부 스틸바(100) 또는 하부 스틸바(200) 중 어느 하나만 복수의 스틸바로 형성하는 것도 가능하다.
고정부재(300)는 상부 스틸바(100) 및 하부 스틸바(200)를 연결하여 고정시키는 역할을 하는데, 이러한 고정부재(300)는 상부 스틸바(100)와 하부 스틸바(200)에 각각 용접 등과 같은 방식에 의하여 접합되도록 할 수 있다.
이러한 고정부재(300)는 하부 스틸바(200)와 일정 길이 접촉되며 고정부재(300)의 양단부에 구비되는 하부수평부(310)와, 하부수평부(310)와 경사를 이루며 일정 길이 연장 형성되는 경사부(320)와, 경사부(320)와 경사부(320) 사이에 구비되어 상부 스틸바(100)와 일정 길이 접촉되는 상부수평부(330)를 포함할 수 있다.
하부수평부(310)는 하부 스틸바(200)와 일정 길이 접촉되어 용접에 의하여 접촉된 영역이 하부 스틸바(200)와 접합될 수 있도록 하되, 점접촉이 아니라 면접촉이 이루어지도록 하여 하부 스틸바(200)와 하부수평부(310) 사이의 결합력을 높일 수 있도록 일정 길이 평탄하게 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 하부수평부(310)는 상부 스틸바(100)와 결합되는 상부수평부(330)를 기준으로 상부수평부(330)의 양측에 구비되어 결과적으로 복수의 개소에서 하부 스틸바(200)와 하부수평부(310) 사이의 결합이 이루어지도록 하여 결합력을 높일 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
상부수평부(330)는 하부수평부(310)와 하부수평부(310) 사이의 위치에 구비되며 상부 스틸바(100)와 일정 길이 접촉되어 용접에 의하여 접촉된 영역이 상부스틸바(100)와 접합될 수 있도록 하되, 점접촉이 아니라 면접촉이 이루어지도록 하여 상부 스틸바(100)와 상부수평부(330) 사이의 결합력을 높일 수 있도록 일정 길이 평탄하게 형성되는 것이 바람직하다.
경사부(320)는 상부수평부(330)와 일측 하부수평부(310) 사이와, 상부수평부(330)와 타측 하부수평부(310) 사이에 각각 구비되어 하부수평부(310)와 상부수평부(330)를 연결하는 역할을 한다.
상부수평부(330)와 일측 하부수평부(310) 사이에 구비된 경사부(320)는 상부수평부(330)와 타측 하부수평부(310) 사이에 구비된 경사부(320) 보다 상대적으로 긴 길이를 갖도록 형성되어 있다.
그리고, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사변형 격자지보의 경우에는 상부수평부(330)와 타측 하부수평부(310) 사이에 구비된 경사부(320) 측의 하부수평부(310) 단부에는 수직부(410)와 연결부(420)가 구비되고, 상부수평부(330)와 일측 하부수평부(310) 사이에 구비된 경사부(320) 측의 하부수평부(310) 단부에는 연결부(420)가 구비되도록 한다.
즉, 고정부재(300)의 일측에 구비된 이격부재(400)는 하부수평부(310)와 하부수평부(310) 사이에 구비되는 연결부(420)로 구성되고, 고정부재(300)의 타측에 구비된 이격부재(400)는 하부수평부(310) 단부에서 높이 방향을 따라 상측으로 연장 형성되어 상부 스틸바(100)와 하부 스틸바(200) 사이에 배치되는 수직부(410)와, 수직부(410)와 수직부(410) 사이에 수직부(410)와 일체로 형성되는 연결부(420)로 구성되어 있다.
이러한 이격부재(400)는 제품에 따라 유동적으로 조절될 수 있는데, 고정부재(300)의 강성이 약한 경우에는 고정부재(300) 하나당 이격부재(400)가 하나씩 구비되지만, 고정부재(300)의 강성이 강한 경우에는 고정부재(300) 2개 혹은 3개당 이격부재(400)가 하나씩 구비될 수도 있다.
수직부(410)는 하부수평부(310) 단부에 용접 등의 접합 방법에 의하여 하부수평부(310)와 결합되는 부재로서 상부 스틸바(100)와 하부 스틸바(200) 사이의 이격 거리를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
이러한 수직부(410)는 강봉 타입으로 형성될 수도 있고, 제작의 편의성을 높일 수 있도록 일정 두께를 갖는 평탄한 판형으로 형성된 평철 타입으로 구비될 수도 있다.
연결부(420)는 수직부(410)와 수직부(410) 사이 및 하부수평부(310)와 하부수평부(310) 사이에 구비되되 용접 등의 접합 방법에 의하여 결합되도록 함으로써 결과적으로 상부 스틸바(100)와 상부 스틸바(100) 사이 및 하부 스틸바(200)와 하부 스틸바(200) 사이의 이격 거리를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.
이러한 연결부(420)도 수직부(410)와 마찬가지로 강봉 타입으로 형성될 수도 있고, 제작의 편의성을 높일 수 있도록 일정 두께를 갖는 평탄한 판형으로 형성된 평철 타입으로 구비될 수도 있다.
여기서, 수직부(410)와 연결부(420)를 하부수평부(310)와 일체로 제작하지 않고 별도로 용접 등의 접합 방법에 의하여 결합이 이루어지도록 함은 하부수평부(310)의 단부에서 수직부(410)나 연결부(420)를 절곡시키는 작업이 불가능하기 때문이다.
경사부(320)와 하부수평부(310)가 이루는 각도 및 경사부(320)와 상부수평부(330)가 이루는 각도는 둔각이지만, 하부수평부(310)와 수직부(410)가 이루는 각도는 직각이므로 경사부(320)를 형성하기 위한 절곡 정도보다 수직부(410)를 형성하는 절곡 정도가 휠씬 크기 때문에 수직부(410)의 절곡 형성이 쉽지 않게 된다.
만약에, 수직부(410)의 연결부(420)를 절곡시키는 작업이 가능하다고 하더라도 바 형의 하부수평부(310)를 절곡시키게 되면 절곡된 영역은 다른 영역에 비하여 강도가 현저하게 저하되기 때문에 격자지보의 전체적인 구조적인 안정성이 저하되어 토압에 대한 지지력을 향상시키지 못할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사변형 격자지보의 경우에 이격부재(400)는 고정부재(300)의 일측 단부에 접합되는데, 고정부재(300)의 일측에 구비된 이격부재(400)는 하부수평부(310) 단부에서 높이 방향을 따라 상측으로 연장 형성되어 상부 스틸바(100)와 하부 스틸바(200) 사이에 배치되는 수직부(410)와, 수직부(410)와 수직부(410) 사이의 양단부에 수직부(410)와 일체로 형성되는 한 쌍의 연결부(420)로 구성되어 있다.
이러한 구성의 경우에는 고정부재(300)의 일측에 구비된 이격부재(400)를 사각 단면 형상으로 형성할 수 있기 때문에 강성이 증대되어 격자지보의 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고, 이러한 이격부재(400)는 제품에 따라 유동적으로 조절될 수 있는데, 고정부재(300)의 강성이 약한 경우에는 고정부재(300) 하나당 이격부재(400)가 하나씩 구비되지만, 고정부재(300)의 강성이 강한 경우에는 고정부재(300) 2개 혹은 3개당 이격부재(400)가 하나씩 구비될 수도 있다.
또한, 수직부(410)는 강봉 타입으로 형성될 수도 있고, 제작의 편의성을 높일 수 있도록 일정 두께를 갖는 평탄한 판형으로 형성된 평철 타입으로 구비될 수도 있다.
아울러, 연결부(420)도 수직부(410)와 마찬가지로 강봉 타입으로 형성될 수도 있고, 제작의 편의성을 높일 수 있도록 일정 두께를 갖는 평탄한 판형으로 형성된 평철 타입으로 구비될 수도 있다.
한편, 관입부재(500)는 이격부재(400)가 상기 터널 굴착면에 견고하게 결합되도록 상기 이격부재(400)가 일측에 고정된 상태에서 상기 터널 굴착면에 관입되는 복수의 부재이다.
상기 관입부재(500)는 상기 연결부(420)를 관통하여 상기 터널의 벽면에 삽입됨으로써 상기 연결부(420)를 상기 터널의 벽면에 고정시키는 락볼트(510)로 구성될 수 있다.
락볼트(510)는 락볼트는 암반 등의 지반에 사용하는 지보(支保)로 갱도(坑道)를 지지하는 부재로서, 암반 등의 지반에 뚫은 천공에 꽂아 넣어 주면 마찰력과 지압 응력을 이용하여 지반 자체의 형상을 유지하거나 혹은 특정대상물을 지반에 견고하게 고정시키는데 사용될 수 있는 부재이다.
따라서, 이러한 락볼트(510)를 이용하여 연결부(420)를 터널의 벽면에 고정시키기 위해서는 락볼트(510)가 연결부(420)를 관통할 수 있도록 연결부(420)의 중앙 영역에 관통공을 관통 형성하고, 연결부(420)의 상기 관통공과 중첩되는 위치의 터널 벽면에 천공홀을 관통 형성한 후에 락볼트(510)가 상기 관통공을 통과한 후에상기 천공홀에 삽입되도록 시공함으로써 연결부(420)를 터널의 벽면에 고정시키게 된다.
그리고, 락볼트(510)가 상기 천공홀에서 이탈하지 않도록 유체를 주입하여 락볼트(510)의 외경을 강제로 확장시키거나 락볼트(510)의 두부가 펼쳐지도록 함으로써 견고한 고정이 이루어지도록 하는 것이 효과적이다.
본 발명에 따른 사변형 격자지보는 격자지보의 강성을 증대시켜 토압에 대한 지지력을 향상시킬 수 있으며 상호 부착력이 증대되므로 더욱 안정된 터널구조를 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 격자지보를 구성하는 이격부재를 고정부재에 용접 등의 접합 방식에 의하여 제작이 이루어지도록 함으로써 격자지보의 강성을 유지하면서 신속하고 용이한 제작이 가능하도록 할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 상부 스틸바 200 : 하부 스틸바
300 : 고정부재 310 : 하부 수평부
320 : 경사부 330 : 상부 수평부
400 : 이격부재 410 : 수직부
420 : 연결부 500 : 관입부재
510 : 락볼트

Claims (10)

  1. 터널 굴착면의 지지를 위한 사각 격자지보에 있어서,
    터널을 따라 연장되는 상부 스틸바(100)와;
    상기 상부 스틸바(100)와 일정간격 이격되어 상기 상부 스틸바(100)를 따라 연장되는 하부 스틸바(200)와;
    상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)를 연결하여 고정시키는 고정부재(300)와;
    상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)가 일정 간격 이격된 상태를 유지할 수 있도록 상기 상부 스틸바(100) 및 상기 하부 스틸바(200)와 수직을 이루는 방향으로 상기 고정부재(300)의 양측 단부에 구비되는 이격부재(400); 및
    상기 이격부재(400)가 상기 터널 굴착면에 견고하게 결합되도록 상기 이격부재(400)가 일측에 고정된 상태에서 상기 터널 굴착면에 관입되는 복수의 관입부재(500)를; 포함하고,
    상기 이격부재(400)는 상기 고정부재(300)의 양측 단부에 용접 방식에 의하여 접합되며, 상기 고정부재(300)는 상기 하부 스틸바(200)와 일정 길이 접촉되며 고정부재(300)의 양단부에 구비되는 하부수평부(310)와, 상기 하부수평부(310)와 경사를 이루며 일정 길이 연장 형성되는 경사부(320)와, 상기 경사부(320)와 경사부(320) 사이에 구비되어 상기 상부 스틸바(100)와 일정 길이 접촉되는 상부수평부(330)를 포함하며,
    상기 고정부재(300)의 일측에 구비된 상기 이격부재(400)는 상기 하부수평부(310)와 하부수평부(310) 사이에 구비되는 연결부(420)로 구성되고, 상기 고정부재(300)의 타측에 구비된 상기 이격부재(400)는 상기 하부수평부(310) 단부에서 높이 방향을 따라 상측으로 연장 형성되어 상기 상부 스틸바(100)와 상기 하부 스틸바(200) 사이에 배치되는 수직부(410)와, 수직부(410)와 수직부(410) 사이에 상기 수직부(410)와 일체로 형성되는 연결부(420)로 구성되고,
    상기 관입부재(500)는 상기 연결부(420)를 관통하여 상기 터널의 벽면에 삽입됨으로써 상기 연결부(420)를 상기 터널의 벽면에 고정시키는 락볼트(510)인 것을 특징으로 하는 사변형 격자지보.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재(300)와 상기 이격부재(400)의 접합 영역은 굴곡지게 형성된 것을 특징으로 하는 사변형 격자지보.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이격부재(400)는 일측 및 타측의 상기 하부수평부(310) 단부에 용접 방식에 의하여 접합된 것을 특징으로 하는 사변형 격자지보.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이격부재(400)는 상기 고정부재(300)의 일측 단부에 접합된 것을 특징으로 하는 사변형 격자지보.
  9. 삭제
  10. 삭제
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