KR102370989B1 - 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 굴착 후 지하공간 안정성 확보를 위해 설치되는 격자형 강지보재에 있어 유닛 간 체결을 견고히 하면서 지반의 하중을 효과적으로 지지할 수 있으며, 유닛 간 체결이 용이한 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상호 이격을 형성하며 평행하게 배치되는 복수의 제 1횡부재와, 종방향으로 상기 복수의 제 1횡부재 간에 연결되고 하나 이상의 통공이 형성되는 연결판을 포함하는 유닛; 및 인접하는 유닛 사이에 평행하게 마련되고 양 단부에 상기 유닛의 각 제 1횡부재를 수용하거나 각 제 1횡부재가 수용되는 복수의 제 2횡부재와, 이격되는 개별 제 2횡부재 간을 상호 결속하는 결속수단을 포함하는 유닛연결부;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조{Steel lattice girder structure for tunnel lining with pyramid three dimensional support structure}

본 발명은 터널 굴착 후 지하공간 안정성 확보를 위해 설치되는 격자형 강지보재에 있어 유닛 간 체결을 견고히 하면서 지반의 하중을 효과적으로 지지할 수 있으며, 유닛 간 체결이 용이한 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조에 관한 것이다.

일반적으로 터널 등을 건설하기 위하여 지중 지반을 굴착할 경우 조성한 지하공간을 안정적으로 지지하기 위한 주요 지보재의 설치를 위하여 종래 재래식 터널에서 H형강을 주로 사용하였다.

H형강을 터널 굴착 단면 형상으로 구부려서 터널 굴착면에 접촉하도록 배치하여 H형강이 터널 굴착면을 지지하게 된다. H형강의 지보재를 설치한 후에 필요에 따라 H형강의 지보재와 함께 원지반의 지지능력을 이용하면서 숏크리트 라이닝을 타설하거나 록볼트를 조합하여 사용한다.

그런데 H형강을 이용한 지보재는 고중량으로 인하여 취급이 어려워 설치가 지연되는 경우가 많아 터널 막장의 조기안정을 유지하는데 어려움이 있었다. 특히 H형강의 플랜지로 인해 숏크리트가 H형강의 배면으로 완전히 타설되지 않아 배면 공동이 국부적으로 형성되어 숏크리트와 지보재가 일체화된 복합구조체를 형성하지 못하였다. 그 결과 숏크리트와 지보재가 분리되어 거동하기 때문에 효과적인 하중 지지효과를 나타내지 못하는 문제점이 있었다.

또한, H형강 지보재는 숏크리트와 부착력이 낮아서 숏크리트 리바운드량이 많은 단점이 있고, 숏크리트와 결합성이 낮아서 방수효과가 떨어짐으로 인해 고품질의 지보재 숏크리트 복합구조체를 시공하기 어려운 문제가 있었다.

이에 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 삼각 또는 사각 단면상 꼭지점 위치에 강봉과 연결고정부재로 조합하여 구성된 격자지보재를 사용하였는 바, 대한민국 특허등록 제10-1528248호에서는 터널 굴착면의 지지를 위한 사각 격자지보에 있어서, 터널을 따라 연장되는 상부 스틸바; 상기 상부 스틸바와 일정간격 이격되어 상기 상부 스틸바를 따라 연장되는 하부 스틸바; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바를 연결하여 고정시키는 고정부재; 상기 상부 스틸바 및 상기 하부 스틸바와 제2 상부 스틸바 및 제2 하부 스틸바의 연장 연결을 위한 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사각 격자지보를 제시하고 있다.

그러나 상기 개시된 종래 기술의 경우, 연결부에 의해 유닛 간이 연결되도록 하나 연결부가 유닛 간에서 막힌 구조로 구성되어 숏크리트 타설 시 숏크리트층의 단절 구간이 형성되어 하중지지력 저하, 단면내구성 저하 등 구조적 건전성을 저해하게 되며, 특히 유닛 간 체결 구조가 복잡하고 상부 스틸바와 하부 스틸바가 고정된 상태이기 때문에 상호 체결 과정에서 유격이 없어 정확한 위치에서만 끼움 체결이 가능하여 격자지보재의 시공이 용이하지 않고 그에 따라 시간이 증가하게 되는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제10-1528248호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 유닛 간 연결부분에서 숏크리트 충진의 단절 구간이 발생되지 않게 하면서 지반의 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 하고, 유닛 간 체결이 견고하면서도 용이하여 시공 시간을 단축시킬 수 있는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조를 제공하는 것이 목적이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조(이하 "본 발명의 구조"라 칭함)는, 상호 이격을 형성하며 평행하게 배치되는 복수의 제 1횡부재와, 종방향으로 상기 복수의 제 1횡부재 간에 연결되고 하나 이상의 통공이 형성되는 연결판을 포함하는 유닛; 및 인접하는 유닛 사이에 평행하게 마련되고 양 단부에 상기 유닛의 각 제 1횡부재를 수용하거나 각 제 1횡부재가 수용되는 복수의 제 2횡부재와, 이격되는 개별 제 2횡부재 간을 상호 결속하는 결속수단을 포함하는 유닛연결부;를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 제 1횡부재 또는 제 2횡부재 중 선택된 하나는 강봉으로 구성되고, 다른 하나는 강관으로 구성되어 양 유닛과 유닛연결부 간이 상호 삽입 연결되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 유닛의 제 1횡부재 및 상기 유닛연결부의 제 2횡부재는 각각 평면상 삼각 형상을 갖도록 3개가 상호 이격 배치되고, 상기 결속수단은, 하나의 꼭지점에 해당되는 제 2횡부재의 중심부에 결합되는 고정판과, 상기 고정판에 종방향으로 돌출되는 체결볼트와, 나머지 두 개의 제 2횡부재 간에 연결되며 상부에 상기 체결볼트가 관통되면서 고정판의 저면이 접하도록 구성되는 지지구와, 상기 지지구를 관통한 체결볼트에 체결되는 체결너트를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 지지구는, 복수의 강선 간 연결에 의한 사각뿔대 형상을 가지며, 상기 체결볼트와 대향하는 상단에 체결볼트가 관통하도록 횡방향으로 절개부위가 형성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 지지구는, 상기 체결볼트와 대향하는 상단에 상기 절개부위를 따라 고정판의 저면이 접하는 한 쌍의 지지면이 형성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 결속수단은, 상기 절개부위와 평행하는 지지구의 상단 양측과 그 저면부를 감싸도록 수용공간이 마련되고 상기 체결볼트가 관통되도록 수용공간에서 일단이 개구된 장공이 형성되며 상기 지지구의 저면부에 장착되어 장공을 통과한 체결볼트와 체결너트 간에 체결면을 제공하는 하부브라켓을 더 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 통공에 횡방향으로 관통되면서 상기 연결판에 체결되어 상기 유닛연결부의 양단에 연결된 유닛과 유닛 간을 결속시키는 결속볼트를 더 포함하는 것이 특징이다.

이와 같이 본 발명의 구조는 유닛 간 이음부를 포함하는 전 구간에서 숏크리트 충진의 단절 구간이 발생되지 않게 하여 숏크리트와 일체화 및 피복두께의 확보가 이루어짐에 따라 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 분리된 구조를 갖는 유닛연결부의 유격 발생에 따라 유닛 간 체결이 용이하여 시공 시간을 단축시킬 수 있으며, 특히 분리된 유닛연결부를 상호 결속하기 위한 지지구가 사각뿔대 형상으로 트러스 구조를 동시에 가짐으로써 복수 지점에서 3차원 입체적 지지가 발현되어 유닛과 유닛연결부 간의 이음부위에서 작용하는 휨모멘트 및 전단 저항 효과가 우수한 장점이 있다.

또한 분리된 유닛연결부를 볼트 체결함에 의하여 작용하는 인장력에 더하여 상,하부에 각각 위치하는 제 2횡부재로 상하방향에서 지압 효과가 작용하게 됨으로써 유닛 간 이음부의 삽입 체결 상태를 더욱 견고히 하여 지반의 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 구조를 나타내는 사시도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1횡부재와 제 2횡부재 간 삽입 체결 구조를 나타내는 측단면도.
도 2c는 제 2횡부재의 다른 형태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 체결수단의 구성을 나타내는 사시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 작동 상태를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 기본 예를 나타내는 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 결속볼트를 나타내는 사시도.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 구조는 터널의 굴착면을 따라 이격 설치되는 복수의 유닛(10)과, 상기 유닛(10) 간 이격 공간에 배치되어 인접한 유닛(10)을 상호 연결하는 유닛연결부(20)를 포함한다.

상기 유닛(10)은 상호 이격을 형성하며 평행하게 배치되는 복수의 제 1횡부재(100)와, 종방향으로 상기 복수의 제 1횡부재(100) 간에 연결되고 하나 이상의 통공(111)이 형성되는 연결판(110)을 포함한다.

상기 유닛연결부(20)는 인접하는 유닛(10) 사이에 평행하게 마련되고, 양 단부에 상기 유닛(10)의 각 제 1횡부재(100)를 수용하거나 각 제 1횡부재(100)가 수용되는 복수의 제 2횡부재(200)와, 이격된 개별 제 2횡부재(200) 간을 상호 결속하는 결속수단(30)을 포함한다.

즉 본 발명의 구조는 복수의 유닛(10)과 유닛(10) 간을 연결하는 유닛연결부(20)의 조립에 의해 강지보재를 형성하게 되는 것이며, 이러한 강지보재를 터널 굴착단면의 접선방향으로 숏크리트와 함께 설치함으로써 터널의 굴착면을 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 것이다.

도 1을 참조하면 상기 유닛(10)은 복수의 제 1횡부재(100)와, 각 제 1횡부재(100)에 부착되어 제 1횡부재(100)에 의한 단면이 유지되도록 하며 통공(111)이 형성되는 연결판(110)이 구성된다.

상기 연결판(110)은 상기 제 1횡부재(100)와 직교하는 종방향으로 제 1횡부재(100) 간에 결합되어, 유닛(10)을 구성하는 각 제 1횡부재(100)의 견고한 고정은 물론 통공(111)을 통해 유닛(10) 전체 영역으로 숏크리트의 밀실한 충진이 이루어질 수 있도록 한다.

여기서 제 1횡부재(100)에 의한 단면은 도 1등에서 3개의 제 1횡부재(100)로 이루어진 삼각 형상을 예로 제시하여 구조적으로 안정적인 지지 도모하는 구조로 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 상기 유닛(10)은 복수의 제 1횡부재(100)에 의해 공간을 형성하고 제 1횡부재(100) 간에는 연결판(110)이 지지되도록 하여 이러한 공간으로 숏크리트의 밀실한 충진이 가능토록 함으로써 숏크리트층과 일체화가 용이한 장점이 도출되도록 하는 것이다.

상기 유닛연결부(20)는 상기 유닛(10)을 구성하는 각 제 1횡부재(100)와의 체결을 통해 인접한 양 유닛(10) 간을 연결한다.

일 예로 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 유닛(10)의 제 1횡부재(100) 또는 유닛연결부(20)의 제 2횡부재(200) 중 선택된 하나는 강봉으로 구성되고, 다른 하나는 강관으로 구성되어 양 유닛(10)과 유닛연결부(20) 간이 상호 삽입 연결될 수 있다.

여기서 상기 유닛연결부(20)의 제 2횡부재(200)가 강봉을 구성될 경우, 각 제 2횡부재(200)는 도 2b에 도시된 바와 같이 강관으로 구성되는 유닛(10)의 제 1횡부재(100)의 내부로 일부 구간이 삽입되는 삽입부가 마련된다.

그리고 상기 삽입부는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제 1횡부재(100) 측으로 갈수록 그 직경이 작아지는 테이퍼 형상(taper)의 삽입돌기(210)가 구비되어 제 1횡부재(100)와의 삽입 체결이 용이해질 수 있도록 한다.

또한 삽입부를 제외한 나머지 제 2횡부재(200)의 구간은, 상기 삽입부의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖도록 구성되어 테두리를 따라 단턱(220)이 형성되어 있는 바, 각 제 2횡부재(200)의 삽입부가 상기 제 1횡부재(100)의 내부에 동일한 위치까지 삽입되는 지를 육안을 확인할 수 있게 하여 제 2횡부재(200) 간에 하중의 편중이 발생하지 않게 하는 것이 바람직하다.

상기 유닛연결부(20)의 제 2횡부재(200)는 상기 유닛(10)의 각 제 1횡부재(100)와 체결되는 것이므로, 상기 유닛(10)을 구성하는 제 1횡부재(100)에 대응하도록 그 단면 형상과 개수가 결정될 수 있다.

즉 본 발명의 구조에서는 상기 유닛(10) 및 유닛(10)을 연결하는 유닛연결부(20)가 동일한 구조로 이루어져 숏크리트가 충진된 상태에서 전체 단면의 연속성에 기해 일체거동의 효율이 배가되는 것이다. 환언하면 유닛연결부(20)에 의해 숏크리트의 단절층이 형성됨이 제어되어 숏크리트층 전체에 걸쳐 피복 두께가 확보됨에 따라 구조적 건전성을 배가시키도록 하는 것이다.

또한 유닛연결부(20)의 경우 양단부에 인접하는 유닛(10) 간을 연결하여 강지보재가 조립되게 하면서, 유닛(10) 간 이음부에 있어 상대적으로 취약할 수 있는 지지력을 보강하는 역할을 수행하게 된다.

구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유닛연결부(20)는 상기 유닛(10)의 제 1횡부재(100)와 마찬가지로, 상기 제 2횡부재(200)가 평면상 삼각 형상을 갖도록 3개가 상호 이격 배치된다.

그리고 상기 유닛연결부(20)는 하나의 꼭지점에 해당되는 제 2횡부재(200-1)와 나머지 두 개의 제 2횡부재(200-2)가 상호 분리되는 구조를 가질 수 있으며, 이들 분리된 꼭지점의 제 2횡부재(200-1)와 나머지 두 개의 제 2횡부재(200-2)는 결속수단(30)을 통해 선택적으로 결합될 수 있다.

상기 유닛연결부(20)는 3개의 제 2횡부재(200)가 평면상 삼각 형상을 갖도록 상호 이격 배치되는 구조를 가짐으로써 안정적인 하중 분산과 지지력 향상 효과를 도모할 수 있게 되며, 특히 제 2횡부재(200) 간의 분리 구조에 의해 인접하는 유닛(10)의 제 1횡부재(100)와 체결 시 유격을 확보하여 삽입 체결이 용이하게 이루어질 수 있게 한다.

즉 상기 유닛연결부(20)는 제 2횡부재(200)를 위치상 상부와 하부로 분리한 구조를 가짐으로써 강지보재의 현장 조립 과정에서 인접하는 유닛(10)의 제 1횡부재(100)에 삽입이 용이하며, 유닛(10)과의 연결 이후 꼭지점의 제 2횡부재(200-1)와 나머지 두 개의 제 2횡부재(200-2)를 결속수단(30)에 의해 상호 결속시킴으로써 분리된 제 2횡부재(200) 간이 고정될 수 있는 바, 결과적으로 강지보재의 조립이 용이해지게 하여 시공 시간을 단축시킬 수 있게 되는 것이다.

일 예로서 상기 결속수단(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 꼭지점에 해당되는 제 2횡부재(200-1)의 중심부에 결합되는 고정판(300)과, 상기 고정판(300)에 종방향으로 돌출되는 체결볼트(310)와, 나머지 두 개의 제 2횡부재(200-2) 간에 연결되며 상부에 상기 체속볼트(310)가 관통되면서 고정판(300)의 저면이 접하도록 구성되는 지지구(320)와, 상기 지지구(320)의 저면부에서 지지구(320)를 관통한 체결볼트(310)에 체결되는 체결너트(330)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 지지구(320)는 복수의 강선(321) 간 연결에 의한 사각뿔대 형상을 가지며, 상기 체결볼트(310)와 대향하는 상단에 체결볼트(310)가 관통하도록 횡방향으로 절개부위(322)가 형성된다.

즉 본 실시 예에 따르면, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이 강지보재의 길이방향을 따라 유닛(10) 간의 결합을 위하여 일정 구간별로 마련되는 유닛연결부(20)의 지지구(320)가 복수개의 트러스 구조를 갖는 사각뿔대(피라미드) 지지 구조를 구축하게 되는 것이다.

이에 따라 지지구(320)의 볼트 체결 부위를 축으로 복수 지점에서 3차원 입체적 지지가 발현되어, 상기 유닛(10)과 유닛연결부(20) 간의 이음부위에서 작용하는 휨모멘트 및 전단 저항 효과가 우수한 장점이 있게 되는 것이다.

뿐만 아니라 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 결속수단(30)의 볼트 체결에 따라 사각뿔대 구조를 가지는 상기 지지구(320)에 인장력이 작용하게 됨과 더불어 상, 하부에 각각 위치하는 제 2횡부재(200-1, 200-2)에 상하방향으로 지압 효과가 작용하게 됨으로써 상기 유닛(10)의 제 1횡부재(100)와 상기 유닛연결부(20)의 제 2횡부재(200) 간의 삽입 체결 상태가 빠지지 않고 견고히 유지될 수 있게 한다.

그리고 상기 지지구(320)는 지지면(323)을 더 포함할 수 있다.

상기 지지면(323)은 한 쌍으로 구성되어 있으며, 상기 체결볼트(310)와 대향하는 상단에 상기 절개부위(322)를 따라 고정판(300)의 저면이 접하도록 형성됨에 따라 상,하부에 각각 위치하는 제 2횡부재(200-1, 200-2) 간이 볼트 체결됨에 있어 상기 고정판(300)과의 면 접촉이 이루어지도록 하여 더욱 안정적인 지지력이 발현될 수 있도록 한다.

이때 상기 지지면(323)은 상기 지지구(320)의 상단에 해당되는 강선(321)이 면으로 가공된 것이거나, 별도의 플레이트를 강선(321) 상단에 용접 등을 통해 부착한 것일 수 있다.

한편 상기 유닛연결부(20)의 양단에 삽입 연결된 유닛(10)과 유닛(10)은 상술한 바와 같이 지압 효과가 작용함으로써 삽입 체결 상태가 유지될 수 있으나, 충분한 지압 효과가 작용하지 않을 경우 유닛(10)의 삽입 체결 상태가 불안정해질 수 있다.

이에 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이 유닛(10)과 유닛(10) 간을 결속시키기 위한 결속볼트(112)를 더 포함하고 있는 바, 상기 결속볼트(112)는 상기 통공(111)에 횡방향으로 관통되면서 일단이 상기 연결판(110)에 너트를 통해 체결됨에 따라 상기 유닛연결부(20)의 양단에 연결된 유닛(10)과 유닛(10) 간의 삽입 체결이 더욱 견고해지도록 결속을 강화한다.

또한 상기 결속볼트(112)와 너트 간의 체결로 양 유닛(10)의 연결판(110)에 균일한 압축력이 작용함에 따라 상기 유닛연결부(20)의 양단에 각 유닛(10)이 동일한 위치까지 삽입될 수 있으므로, 결과적으로 각 유닛(10)의 이음 부위에서 휨 모멘트 및 전단 저항 효과가 동일하게 작용하게 되는 등 구조적 안정성을 가질 수 있도록 한다.

한편 도 5에 도시된 바에 의하면 상기 결속수단(30)은, 강선(321)으로 구성되는 상기 지지구(320)의 상단에 대한 강성을 보강할 수 있는 하부브라켓(340)을 더 포함한다.

상기 하부브라켓(340)은 상기 절개부위(322)와 평행하는 지지구(320)의 상단 양측과 그 저면부를 감싸도록 수용공간(341)이 마련되어 있으며, 상기 체결볼트(310)가 관통되도록 수용공간(341)에서 일단이 개구된 장공(342)이 형성된다.

이러한 하부브라켓(340)은 상기 체결볼트(310)가 지지구(320)의 절개부위(322)를 관통한 상태에서 상기 장공(342)을 통해 상기 지지구(320)의 저면부에 밀착되게 장착될 수 있으며, 상기 장공(342)을 통과한 체결볼트(310)와 체결너트 간에 체결면을 제공하게 된다.

즉 상기 지지구(320)의 상단은 절개부위(322)가 형성됨에 따라 구조적으로 비틀림에 취약한 바, 지지구(320)의 상단 양측과 저면부가 수용되게 하는 하부브라켓(340)을 적층시켜 일체화하여 구속되게 함으로써 비틀림에 저항하도록 강성을 보강하는 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지지구(320)를 나타내는 것으로, 복수의 강선(321) 간 연결에 의한 사각뿔대 형상을 갖는 구조와 그 작용 효과는 앞서 실시 예와 동일하다.

다만 본 실시 예의 지지구(320)는 사각뿔대 형상에 있어 밑변의 강선(321)이 하부에 위치하는 제 2횡부재(200-2)의 길이방향으로 연장되어, 상기 제 2횡부재(200-2)의 단부측에 대한 지지면적을 크게 하여 집중하중을 분산시킴과 동시에 하부 지점부에 대한 휨모멘트에 견고하게 저항할 수 있도록 하는 보강 효과를 제공할 수 있다.

또한 본 실시 예의 지지구(320)는 도면에서 직접적으로 도시하고 있지 않으나 앞서 실시 예와 마찬가지로 지지구(320)의 상단에 지지면(323)이 선택적으로 구성될 수 있음은 당연하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 유닛 20 : 유닛연결부
30 : 결속수단 100 : 제 1횡부재
110 : 연결판 111 : 통공
200 : 제 2횡부재 300 : 고정판
310 : 체결볼트 320 : 지지구
321 : 강선 322 : 절개부위
323 : 지지면 330 : 체결너트
340 : 하부브라켓 341 : 수용공간
342 : 장공

Claims (7)

1. 상호 이격을 형성하며 평행하게 배치되는 복수의 제 1횡부재와, 종방향으로 상기 복수의 제 1횡부재 간에 연결되고 하나 이상의 통공이 형성되는 연결판을 포함하는 유닛; 및
   인접하는 유닛 사이에 평행하게 마련되고 양 단부에 상기 유닛의 각 제 1횡부재를 수용하거나 각 제 1횡부재가 수용되는 복수의 제 2횡부재와, 이격되는 개별 제 2횡부재 간을 상호 결속하는 결속수단을 포함하는 유닛연결부;를 포함하며,
   상기 유닛의 제 1횡부재 및 상기 유닛연결부의 제 2횡부재는 각각 평면상 삼각 형상을 갖도록 3개가 상호 이격 배치되고,
   상기 결속수단은,
   하나의 꼭지점에 해당되는 제 2횡부재의 중심부에 결합되는 고정판과, 상기 고정판에 종방향으로 돌출되는 체결볼트와, 나머지 두 개의 제 2횡부재 간에 연결되며 상부에 상기 체결볼트가 관통되면서 고정판의 저면이 접하도록 구성되는 지지구와, 상기 지지구를 관통한 체결볼트에 체결되는 체결너트를 포함하며,
   상기 지지구는,
   복수의 강선 간 연결에 의한 사각뿔대 형상을 가지며, 상기 체결볼트와 대향하는 상단에 체결볼트가 관통하도록 횡방향으로 절개부위가 형성되는 것을 특징으로 하는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1횡부재 또는 제 2횡부재 중 선택된 하나는 강봉으로 구성되고, 다른 하나는 강관으로 구성되어 양 유닛과 유닛연결부 간이 상호 삽입 연결되는 것을 특징으로 하는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조.
   
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5. 제 1항에 있어서,
   상기 지지구는,
   상기 체결볼트와 대향하는 상단에 상기 절개부위를 따라 고정판의 저면이 접하는 한 쌍의 지지면이 형성되는 것을 특징으로 하는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조.
   
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
   상기 결속수단은,
   상기 절개부위와 평행하는 지지구의 상단 양측과 그 저면부를 감싸도록 수용공간이 마련되고 상기 체결볼트가 관통되도록 수용공간에서 일단이 개구된 장공이 형성되며 상기 지지구의 저면부에 장착되어 장공을 통과한 체결볼트와 체결너트 간에 체결면을 제공하는 하부브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 통공에 횡방향으로 관통되면서 상기 연결판에 체결되어 상기 유닛연결부의 양단에 연결된 유닛과 유닛 간을 결속시키는 결속볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피라미드 입체형 지지구조를 갖는 터널라이닝 강지보재 구조.

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