KR102456753B1

KR102456753B1 - 티비엠 굴착과 확대발파 병행을 위한 터널 굴착장치 및 터널 굴착방법

Info

Publication number: KR102456753B1
Application number: KR1020210158612A
Authority: KR
Inventors: 조광은; 문준배; 오승현; 김중희
Original assignee: 강릉건설 주식회사
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2022-10-21
Also published as: KR102456753B9; WO2023090541A1

Abstract

본 발명은 터널을 굴착하기 위한 굴착부; 상기 터널의 굴착면 바닥에 설치되는 경로부; 상기 터널을 확대하기 위한 확대발파부; 상기 굴착부와 상기 확대발파부 사이의 터널 내부를 보호하도록 설치되는 방호쉴드부; 및 상기 터널과 상기 방호쉴드부 사이의 틈새를 차단하도록 상기 방호쉴드부에 설치되고, 복수겹으로 형성되는 팽창튜브를 구비하는 팽창부;를 포함하고, 방호쉴드부에 설치되는 팽창부의 내구성을 향상시켜 터널과 방호쉴드부 사이를 안정적으로 차단할 수 있다.

Description

티비엠 굴착과 확대발파 병행을 위한 터널 굴착장치 및 터널 굴착방법{TUNNEL EXCAVATION APPARATUS AND METHOD FOR TBM EXCAVATION AND EXPANDED BLASTING}

본 발명은 티비엠 굴착과 확대발파 병행을 위한 터널 굴착장치 및 터널 굴착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방호쉴드부에 설치되는 팽창부의 내구성을 향상시켜 터널과 방호쉴드부 사이를 안정적으로 차단할 수 있는 티비엠 굴착과 확대발파 병행을 위한 터널 굴착장치 및 터널 굴착방법에 관한 것이다.

최근에는 터널 보링머신(TBM: Tunnel Boring Machine)으로 파일럿 터널을 굴착하고, 파일럿 터널의 둘레를 화약으로 발파하여 확대하는 공법이 적용되고 있다. 이러한 공법은 지반의 진동문제를 감소시키고, 굴진속도를 증가시키는 장점이 있다.

이때, 암반터널을 공사할 때, 터널 보링머신에 전력을 공급하는 케이블, 및 굴착물을 이송시키는 광차가 이동되는 레일 등의 후방시설이 설치된다. 그러나 파일럿 터널의 둘레를 화약으로 발파할 때, 폭압 및 폭음 등으로 인해 낙석과 비산석 등이 발생하여 후방시설을 파손시키고, 터널 내의 작업자에게 안전사고를 발생시킬 수 있다.

종래에는 후방시설을 보호하기 위하여, 파일럿 터널 내부에 방호쉴드를 설치하고, 방호쉴드와 파일럿 터널 사이의 틈새를 튜브로 차단하였다. 하지만 파일럿 터널의 둘레를 화약으로 발파할 때 발생한 낙석이나 비산석이 튜브를 타격하여 파손시킬 수 있다. 따라서, 튜브가 터지면서 방호쉴드와 파일럿 터널 사이의 틈새를 차단하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

KR

2011-0078408

A

KR

2018-0043028

A

본 발명은 방호쉴드부에 설치되는 팽창부의 내구성을 향상시킬 수 있는 터널 굴착장치 및 터널 굴착공법을 제공한다.

본 발명은 터널과 방호쉴드부 사이를 안정적으로 차단할 수 있는 터널 굴착장치 및 터널 굴착공법을 제공한다.

본 발명은 터널을 굴착하기 위한 굴착부; 상기 터널의 굴착면 바닥에 설치되는 경로부; 상기 터널을 확대하기 위한 확대발파부; 상기 굴착부와 상기 확대발파부 사이의 터널 내부를 보호하도록 설치되는 방호쉴드부; 및 상기 터널과 상기 방호쉴드부 사이의 틈새를 차단하도록 상기 방호쉴드부에 설치되고, 복수겹으로 형성되는 팽창튜브를 구비하는 팽창부;를 포함한다.

상기 팽창부는, 상기 방호쉴드부의 둘레를 따라 배치되는 제1 팽창튜브; 및 상기 제1 팽창튜브 내부에서 팽창 가능하게 배치되는 제2 팽창튜브; 및 상기 제2 팽창튜브로 유체를 주입하기 위한 주입기;를 포함한다.

상기 주입기는, 상기 제2 팽창튜브의 복수의 영역으로 유체를 공급하도록, 상기 제2 팽창튜브의 서로 다른 부분에 연결되는 복수개의 주입부재를 포함한다.

상기 제1 팽창튜브는 상기 제2 팽창튜브보다 두께가 두껍게 형성된다.

상기 팽창부는 하나가 구비되어 미리 설정된 위치에서 상기 방호쉴드부의 외주면을 감싸도록 배치되거나, 복수개가 구비되어 상기 방호쉴드부의 서로 다른 위치의 외주면을 감싸도록 배치된다.

상기 팽창부를 보호하도록, 상기 확대발파부와 상기 팽창부 사이에 설치되는 보호패널부;를 더 포함한다.

상기 보호패널부는, 패널부재; 상기 패널부재를 상기 방호쉴드부에 회전 가능하게 연결하는 힌지부재; 및 상기 패널부재가 회전하는 구동력을 제공하도록 설치되는 구동부재;를 포함한다.

상기 방호쉴드부를 이동시키도록, 상기 경로부를 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 방호쉴드부와 연결되는 쉴드운반부를 더 포함한다.

상기 쉴드운반부는, 이동대차; 및 상기 이동대차를 선택적으로 고정시키기 위한 고정부재;를 포함한다.

상기 방호쉴드부는, 상기 이동대차 상부의 공간을 커버하기 위한 상부쉴드; 상기 이동대차 하부의 공간을 커버하도록 상기 상부쉴드의 하측에 연결되는 하부쉴드; 및 상기 상부쉴드와 상기 하부쉴드의 연결부에 일측이 연결되고, 상기 이동대차의 측면에 타측이 연결되며, 상기 상부쉴드와 상기 하부쉴드 중 적어도 어느 하나와 분리 가능한 연결부재;를 포함한다.

상기 방호쉴드부는, 충격을 흡수하도록 상기 하부쉴드 하부에 설치되는 패드를 더 포함한다.

상기 경로부를 커버하도록 설치 가능한 보호커버부; 및 상기 보호커버부를 이동시키도록, 상기 경로부를 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 보호커버부를 지지하는 커버운반부;를 더 포함한다.

상기 커버운반부는, 운반대차; 및 상기 보호커버부를 분리 가능하게 지지하도록 상기 운반대차의 하부에 설치되는 지지부재;를 포함한다.

상기 보호커버부는 복수개의 커버부재를 포함하고, 상기 지지부재는 복수개가 구비되어 길이방향을 따라 배치되고, 상기 커버부재들 각각을 지지한다.

상기 커버부재는 상기 운반대차보다 길이방향과 교차하는 폭방향으로 길게 형성된다.

본 발명은, 확폭터널보다 단면적이 작은 파일럿 터널을 굴착하는 파일럿 터널 형성단계; 상기 파일럿 터널의 후방에 방호쉴드부를 포함하는 발파보호부를 설치하는 발파보호부 설치단계; 상기 설치된 발파보호부의 후방의 소정의 위치를 발파하여 확폭터널을 형성하는 확대발파부 발파단계;를 포함하여 구성된다.

상기 발파보호부 설치단계는, 방호쉴드부를 확대발파부 전방으로 이동하여 설치하는 방호쉴드부 설치단계; 및 팽창부를 팽창시켜 파일럿 터널의 내벽과 방호쉴드부 사이의 공간을 밀폐하는 팽창부 팽창단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 확대발파부 발파단계 전에, 터널에 형성된 경로부를 보호하기 위한 보호커버부를, 확대발파부의 위치에 따라 이동시켜 경로부 상에 설치하는 보호커버부 설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 방호쉴드부에 설치되는 팽창부의 내구성을 향상시킬 수 있다. 이에, 터널을 확대하기 위해 발파작업을 수행할 때 발생하는 낙석이나 비산석 등으로 인해 팽창부가 손상되는 것을 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 팽창부가 터널과 방호쉴드부 사이를 안정적으로 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널 굴착장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방호쉴드부와 팽창부가 터널 내부에 설치되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방호쉴드부, 팽창부, 및 쉴드운반부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 팽창부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보호패널부의 작동구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보호커버부 및 커버운반부의 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널 굴착장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로부의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방호쉴드부와 팽창부가 터널 내부에 설치되는 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방호쉴드부, 팽창부, 및 쉴드운반부의 구조를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 팽창부의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 터널 굴착장치에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터널 굴착장치는 터널 공사를 수행하기 위한 설비이다. 도 1을 참조하면, 터널 굴착장치(100)는 굴착부(110), 경로부(120), 확대발파부(미도시), 방호쉴드부(130), 및 팽창부(140)를 포함한다. 이때, 방호쉴드부(130) 및 팽창부(140)는 발파보호부를 구성하여, 확대발파부가 발파될 때 발생하는 비산물 등으로부터 굴착부(110) 등을 보호한다.

굴착부(110)는 터널을 굴착할 수 있다. 예를 들어, 굴착부(110)는 터널 보링머신(TBM: Tunnel Boring Machine)일 수 있고, 길이방향으로 이동하면서 터널(예를 들어, 파일럿 터널(T1))을 굴착할 수 있다.

이때, 터널 굴착장치(100)는 벨트컨베이어(151), 및 광차(152)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 굴착부(110)가 터널을 굴착하면서 발생하는 굴착물을 벨트컨베이어(151)를 이용하여 광차(152)에 적재하고, 광차(152)를 터널 외부로 이동시켜 굴착물을 터널 외부로 배출할 수 있다.

경로부(120)는 터널의 굴착면 바닥에 설치된다. 굴착부(110)가 전방으로 이동하는 경우, 경로부(120)는 굴착부(110)의 후방에 배치될 수 있다. 경로부(120)는 도 2 및 도 3과 같이 슬리퍼(121), 및 레일(122)을 포함한다.

슬리퍼(121)는 복수개가 구비되어 길이방향을 따라 배치될 수 있다. 슬리퍼(121)는, 굴착부(110)가 굴착한 터널의 하부 굴착면 밀착되도록 일정 곡률반경을 가지는 하판, 및 하판의 양측에 힌지 결합된 상판을 포함한다. 또한, 슬리퍼(121)는, 하판의 상면 중심부에 결합되어 배수구를 형성하는 배수관, 및 하판의 상부공간을 덮도록 상판이 회전되었을 때 볼트에 의해 결합되는 결합대가 양측에 구비된 지지대를 더 포함할 수 있다. 상판과 하판 사이에는 인입선이 거치되도록 설치공간이 형성되고, 지지대에 의해 설치공간이 양분될 수 있다. 그러나 슬리퍼(121)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

레일(122)은 슬리퍼(121)의 상부(또는, 상판의 상부면)에 설치될 수 있다. 레일(122)은 길이방향으로 연장되고, 한 쌍이 구비되어 평행하게 배치될 수 있다. 이에, 레일(122)은 광차(152), 후술될 쉴드운반부(170)에 구비되는 이동대차(171), 및 후술될 커버운반부(180)에 구비되는 운반대차(181)가 이동하는 경로를 형성할 수 있다.

확대발파부는 터널을 확대할 수 있다. 예를 들어, 확대발파부는 화약일 수 있다. 굴착부(110)가 굴착한 터널(또는, 파일럿 터널(T1))에 발파공을 천공하고, 발파공에 확대발파부를 설치하여 발파할 수 있다. 따라서, 파일럿 터널(T1)이 확대되면서 나틈(NATM: New Austrian Tunneling Method)터널(T2)이 형성될 수 있다.

방호쉴드부(130)와 팽창부(140)를 포함하는 발파보호부는 도 3 및 도 4와 같이 굴착부(110)와 확대발파부 사이의 터널 내부를 보호하도록 설치된다. 즉, 발파보호부는 확대발파부와 굴착부(110) 사이에 배치되어 확대발파부가 발파되면서 발생하는 폭음, 폭압, 낙석, 및 비산석 등이 굴착부(110) 측으로 유입되는 것을 방지하도록 방호쉴드부(130)가 설치될 수 있다. 방호쉴드부(130)는 도 4와 같이 상부쉴드(131), 하부쉴드(133), 및 연결부재(132)를 포함한다.

상부쉴드(131)는 쉴드운반부(170)에 구비되는 이동대차(171) 상부의 공간을 커버할 수 있다. 예를 들어, 상부쉴드(131)는 아치형으로 형성되어 이동대차(171) 상부의 공간을 덮을 수 있다. 그러나 상부쉴드(131)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

하부쉴드(133)는 상부쉴드(131)의 하측에 연결되어 이동대차(171) 하부의 공간을 커버할 수 있다. 예를 들어, 하부쉴드(133)는 한 쌍이 상부쉴드(131)의 양단에 각각 연결되어 폭방향으로 서로 이격되고, 이동대차(171) 양측면의 하부 각각을 커버하도록 형성될 수 있다.

연결부재(132)는 폭방향으로 연장되어, 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부에 일측이 연결되고, 이동대차(171)의 측면에 타측이 연결된다. 예를 들어, 연결부재(132)는 한 쌍이 구비되어 폭방향으로 서로 이격될 수 있고, 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부에서 이동대차(171)를 향하여 돌출될 수 있다. 또한, 연결부재(132)는 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부, 및 이동대차(171)의 측면 중 적어도 어느 하나와 분리 가능하게 연결될 수 있다.

즉, 연결부재(132)는 결합플레이트, 및 체결체를 포함할 수 있다. 결합플레이트는 폭방향으로 연장되어 연결부재(132)의 본체와 이동대차(171)에 중첩되게 배치될 수 있다. 체결체는 복수개가 구비되어 연결부재(132)의 본체와 결합플레이트가 중첩되는 부분, 및 이동대차(171)와 결합플레이트가 중첩되는 부분 각각을 관통하여 체결될 수 있다. 또는, 결합플레이트는 폭방향으로 연장되어 연결부재(132)의 본체, 및 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부에 중첩되게 배치될 수 있다. 체결체로 중첩되는 부분 각각을 관통하여 체결될 수 있다. 따라서, 체결체들이 체결되면 방호쉴드부(130)가 이동대차(171)와 연결되거나 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부에 연결될 수 있고, 체결체들이 분리되면 방호쉴드부(130)와 이동대차(171)가 분리되거나 상부쉴드(131)와 하부쉴드(133)의 연결부로부터 분리될 수 있다. 그러나 연결부재(132)가 분리가능하게 결합되는 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이때, 상부쉴드(131), 하부쉴드(133), 및 연결부재(132)가 연결되어 아치형의 배관형태를 형성할 수 있다. 상부쉴드(131), 및 하부쉴드(133)는 일체형으로 제작될 수도 있고, 별도로 제작되어 결합될 수도 있다. 상부쉴드(131), 하부쉴드(133), 및 연결부재(132)는 강판으로 제작될 수 있다. 따라서, 확대발파부가 발파로 인한 충격 등으로 상부쉴드(131), 하부쉴드(133), 및 연결부재(132)의 외형이 변경되는 것을 억제하거나 방지할 수 있고, 방호쉴드부(130) 내부의 공간이 안정적으로 보호될 수 있다.

한편, 방호쉴드부(130)는 패드(134)를 더 포함할 수도 있다. 패드(134)는 고무를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 패드(134)는 플레이트 형태로 형성되어 하부쉴드(133)의 하부에 설치될 수 있다. 이에, 방호쉴드부(130)를 경로부(120)에 구비되는 슬리퍼(121) 상에 안착시키는 경우, 패드(134)가 충격을 흡수할 수 있다. 따라서, 하부쉴드(133)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 패드(134)의 재질 및 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 방호쉴드부(130)에는 도 3과 같이 방호벽(W), 및 도어(D)가 구비될 수 있다. 상부쉴드(131), 하부쉴드(133), 및 연결부재(132)가 연결되어 아치형의 배관형태를 형성하면, 전방과 후방이 개방될 수 있는데, 방호벽(W)은 후방에 설치되어 후방의 개방된 부분을 폐쇄할 수 있다. 방호벽(W)에는 개구가 형성되고, 도어(D)는 방호벽(W)의 개구를 개폐하도록 설치될 수 있다. 이에, 확대발파부를 발파할 때는 도어(D)를 닫아 낙석이나 비산석 등의 유입을 차단하고, 광차를 운행할 때는 도어(D)를 개방하여 광차가 개구를 통과할 수 있다.

팽창부(140)는 도 3 및 도 4와 같이 방호쉴드부(130)에 설치되어 터널(T1)과 방호쉴드부(130) 사이의 틈새를 차단할 수 있다. 이에, 확대발파부를 발파하면서 발생하는 폭음, 폭압, 분진 등이 터널(T1)과 방호쉴드부(130) 사이의 틈새로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 팽창부(140)가 확대발파부의 발파로 인한 충격 등으로부터 굴착부(110)를 보호할 수 있다. 팽창부(140)는 복수겹으로 형성되는 팽창튜브를 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 팽창부(140)가 낙석이나 비산석 등으로 인해 손상되는 것을 억제하거나 방지할 수 있다. 팽창부(140)는 도 4와 같이 제1 팽창튜브(141), 제2 팽창튜브(142), 및 주입기(143)를 포함한다.

제1 팽창튜브(141)는 방호쉴드부(130)의 외부 둘레를 따라 배치될 수 있다. 제1 팽창튜브(141)는 나일론을 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 이에, 제1 팽창튜브(141)는 고무재질의 튜브보다 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 제1 팽창튜브(141)는 제2 팽창튜브(142)보다 두께가 두껍게 형성하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 그러나 제1 팽창튜브(141)의 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

제2 팽창튜브(142)는 제1 팽창튜브(141)의 형상을 따라 형성되어 제1 팽창튜브(141) 내부에 배치될 수 있다. 제2 팽창튜브(142)는 고무를 포함하는 재질(또는, 신축성을 가지는 재질)로 형성되어 용이하게 팽창될 수 있다. 이에, 제2 팽창튜브(142)는 제1 팽창튜브(141) 내부에서 팽창할 수 있다. 제2 팽창튜브(142)가 팽창하면 제1 팽창튜브(141)와 접촉하여 제1 팽창튜브(141)를 팽창시킬 수 있다. 따라서, 제1 팽창튜브(141)와 제2 팽창튜브(142)가 터널(T1)과 방호쉴드부(130) 사이에서 팽창하면서, 둘 사이의 틈새를 차단할 수 있다. 그러나 제2 팽창튜브(142)의 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이때, 터널(T1)과 직접 접촉하는 제1 팽창튜브(141)는 내구성을 향상시키도록 제작되고, 제2 팽창튜브(142)는 용이하게 수축팽창하도록 제작될 수 있다. 따라서, 제1 팽창튜브(141)가 내부의 제2 팽창튜브(142)를 보호하고, 제2 팽창튜브(142)가 외부의 제1 팽창튜브(141)를 팽창시킬 수 있다.

주입기(143)는 제2 팽창튜브(142)로 유체를 주입할 수 있다. 예를 들어, 주입기(143)는 제2 팽창튜브(142)로 공기를 공급하여 제2 팽창튜브(142)를 팽창시킬 수 있다. 주입기(143)는 주입관(미도시), 및 주입부재(143a)를 포함한다.

주입관은 파이프 형태로 형성되어 내부에 유체가 이동하는 경로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 주입관은 방호쉴드부(130)의 둘레 형상을 따라 형성되어 방호쉴드부(130)와 제2 팽창튜브(142) 사이에 설치될 수 있다.

주입부재(143a)는 노즐 형태로 형성될 수 있다. 주입부재(143a)는 복수개가 구비되어 주입관에 설치될 수 있다. 주입부재(143a)들은 방호쉴드부(130)의 둘레를 따라 배치되고, 제2 팽창튜브(142)의 서로 다른 부분에 연결될 수 있다. 주입부재(143a)들에 의하여 제2 팽창튜브(142)의 복수의 영역으로 동시에 유체를 공급할 수 있다. 이에, 제2 팽창튜브(142)가 신속하게 팽창할 수 있고, 영역별로 압력이 차이가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제2 팽창튜브(142)가 팽창하여 제1 팽창튜브(141)가 터널(T1)에 안정적으로 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

이때, 팽창부(140)는 하나가 구비되어 미리 설정된 위치에서 상기 방호쉴드부의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 팽창부(140)는 굴착부(100)보다 확대발파부에 근접하게 배치될 수 있다. 상세하게는 방호쉴드부(130)의 확대발파부와 마주보는 끝단 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 확대발파부의 발파로 발생한 분진 등이 파일럿 터널(T1)과 방호쉴드부(130) 사이로 유입되는 것을 차단하여 방호쉴드부(130) 상에 쌓이는 것을 방지할 수 있다.

또는, 도 4의 구조를 가지는 팽창부(140)는 도 3과 같이 복수개가 구비될 수 있다. 팽창부(140)들은 서로 길이방향으로 이격되어 방호쉴드부(130)의 서로 다른 위치의 복수개의 외주면 각각을 감싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 팽창부(140)들 중 어느 하나가 손상되더라도 다른 하나가 비산물을 계속 차단할 수 있다. 또한, 각 팽창부(140)는 팽창높이가 다르게 설정되어, 터널 내주면의 높이차에 보다 긴밀하게 대응할 수 있으며, 비산물의 크기에 따른 대응을 보다 효율적으로 할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 5와 같이 제1 팽창튜브(141)와 제2 팽창튜브(142)는 방호쉴드부(130)의 외부 둘레 전체를 둘러싸는 하나의 원주형태가 아닌, 부분적으로 분할된 튜브들로 구성될 수도 있다. 이 경우, 제1 팽창튜브(141)는 각 분할된 제2 팽창튜브(142)를 커버하는 형태로 구성된다. 또한, 주입기(143)에 구비되는 주입부재(143a)들이 분할된 각 팽창튜브에 유체를 공급하도록 배치될 수 있다. 이에, 팽창튜브별로 유체가 공급되어 신속하게 팽창할 수 있다.

이때, 도 5의 구조를 가지는 팽창부(140)를 도 3과 같이 복수개 구비할 수도 있다. 이 경우, 팽창부(140)들 각각의 분할된 팽창튜브 사이의 간극이 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 따라서, 팽창부(140)들 중 어느 하나에 구비되는 팽창튜브들 사이의 간극을, 다른 하나에 구비되는 팽창튜브들로 차단할 수도 있다.

이처럼 방호쉴드부(130)에 설치되는 팽창부(140)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 이에, 터널(T1)을 확대하기 위해 발파작업을 수행할 때 발생하는 낙석이나 비산석 등으로 인해 팽창부(140)가 손상되는 것을 효과적으로 억제하거나 방지할 수 있다. 따라서, 팽창부(140)가 터널과 방호쉴드부(130) 사이를 안정적으로 차단할 수 있다.

한편, 터널 굴착장치(100)는 도 4와 같이 쉴드운반부(170)를 더 포함할 수도 있다. 쉴드운반부(170)는 경로부(120)에 구비되는 레일(122)을 따라 이동 가능하게 배치되어 방호쉴드부(130)와 연결될 수 있다. 이에, 쉴드운반부(170)가 이동하면 방호쉴드부(130)가 함께 이동할 수 있기 때문에, 쉴드운반부(170)를 이동시켜 방호쉴드부(130)를 원하는 위치로 용이하게 이동시킬 수 있다. 쉴드운반부(170)는 이동대차(171), 및 고정부재(172)를 포함한다.

이동대차(171)는 경로부(120)에 구비되는 레일(122) 상에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 이동대차(171)는 이동몸체(171a), 및 이동휠(171b)을 포함한다.

이동몸체(171a)는 사각플레이트 형태로 형성될 수 있다. 이동몸체(171a)는 양측은 방호쉴드부(130)에 구비되는 연결부재(132)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 이에, 이동몸체(171a)가 이동하면, 방호쉴드부(130)도 함께 이동할 수 있다. 따라서, 이동몸체(171a)를 이동시켜 방호쉴드부(130)를 원하는 위치로 신속하게 이동시킬 수 있고, 방호쉴드부(130)를 이동몸체(171a)에서 분리하여 원하는 위치에 안착시킬 수도 있다. 그러나 이동몸체(171a)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

이동휠(171b)은 복수개가 구비되어 이동몸체(171a)의 하부에 연결되고, 레일(122) 상에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 이동휠(171b)이 구비되어 이동몸체(171a)에 연결될 수 있다. 따라서, 이동휠(171b)에 의해 이동몸체(171a)가 이동할 수 있고, 이동몸체(171a)가 레일(122)과 상하로 이격될 수 있다. 그러나 이동휠(171b)이 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

고정부재(172)는 이동몸체(171a)에 설치될 수 있다. 고정부재(172)는 이동대차(171)를 선택적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 고정부재(172)는 리프트와 같이 작동할 수 있다. 고정부재(172)는 복수개가 구비되어 이동몸체(171a)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 이에, 고정부재(172)들이 이동몸체(171a)와 이동휠(171b)을 전체적으로 균일하게 들어올려 이동몸체(171a)와 이동휠(171b)을 지지하고, 이동휠(171b)을 레일(122)과 이격시킬 수 있다. 따라서, 이동대차(171)가 레일(122)을 따라 이동하지 않고 고정될 수 있다. 고정부재(172)는 관통바, 및 지지판을 포함할 수 있다.

관통바는 상하방향으로 연장될 수 있다. 관통바는 이동몸체(171a)와 레일(122)이 상하로 이격되는 길이 이상으로 연장될 수 있다. 관통바는 이동몸체(171a)를 상하로 관통할 수 있고, 이동몸체(171a)를 관통하는 정도가 조절될 수 있다.

지지판은 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 지지판은 관통바의 하부에 연결될 수 있다. 관통바가 이동몸체(171a)를 관통하는 정도가 조절되어 하측으로 이동하면 지지판은 경로부(120)에 구비되는 슬리퍼(121)와 접촉할 수 있다. 그 상태에서 관통바를 하측으로 더 이동시키면, 이동몸체(171a)가 상측으로 들어올려지면서 이동휠(171b)이 레일(122)과 이격될 수 있다. 관통바가 이동몸체(171a)를 관통하는 정도가 조절되어 상측으로 이동하면 지지판은 슬리퍼(121)와 이격되고, 이동휠(171b)이 레일(122) 상에 안착될 수 있다. 따라서, 이동대차(171)가 레일(122) 상에서 이동할 수 있다.

쉴드운반부(170)의 작동에 대해 설명하면, 방호쉴드부(130)를 쉴드운반부(170)에 결합할 수 있다. 쉴드운반부(170)로 방호쉴드부(130)를 원하는 위치로 이동시킨 후, 쉴드운반부(170)에서 방호쉴드부(130)를 분리하거나, 쉴드운반부(170)를 고정시킬 수 있다. 따라서, 원하는 위치를 쉴드운반부(170)로 보호할 수 있다.

이처럼 쉴드운반부(170)를 이용하여 방호쉴드부(130)를 원하는 위치로 신속하게 이동시키고, 이동한 위치에 용이하게 고정할 수 있다. 따라서, 방호쉴드를 시공하는데 소요되는 시간을 감소시켜 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보호패널부의 작동구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 보호패널부에 대해 설명하기로 한다.

터널 굴착장치(100)는 TBM 장비 외에 도 6과 같이 보호패널부(160)를 더 포함할 수도 있다. 보호패널부(160)는 확대발파부와 팽창부(140) 사이에 설치될 수 있다. 이에, 보호패널부(160)는 확대발파부가 발파되면서 발생하는 낙석이나 비산석 등으로부터 팽창부(140)를 보호할 수 있다. 따라서, 팽창부(140)가 낙석이나 비산석 등의 타격으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 보호패널부(160)는 패널부재(161), 힌지부재(162), 및 구동부재(163)를 포함한다.

패널부재(161)는 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 패널부재(161)는 복수개가 구비되어 방호쉴드부(130)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 패널부재(161)는 강판으로 제작될 수 있다. 그러나 패널부재(161)의 재질은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

힌지부재(162)는 패널부재(161)를 방호쉴드부(130)에 회전 가능하게 연결할 수 있다. 힌지부재(162)는 방호쉴드부(130)가 구비되는 개수만큼 복수개가 구비될 수 있다. 이에, 패널부재(161)가 회전하여 팽창부(140)와 확대발파부 사이를 차단하는 위치로 이동하거나, 방호쉴드부(130) 측으로 회전하여 접힐 수 있다.

구동부재(163)는 패널부재(161)가 회전하는 구동력을 제공하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 구동부재(163)는 모터일 수 있다. 이에, 구동부재(163)는 패널부재(161)가 회전하는 정도를 조절할 수 있다. 따라서, 확대발파부를 발파할 때는 구동부재(163)로 패널부재(161)가 팽창부(140)와 확대발파부 사이를 차단하는 위치로 이동시키고, 쉴드운반부(170)가 방호쉴드부(130)를 이동시킬 때는 패널부재(161)를 접어 용이하게 이동시킬 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 실린더나 인력 등을 이용하여 패널부재(161)를 이동시킬 수도 있다.

보호패널부(160)의 작동에 대해 설명하면, 쉴드운반부(170)가 방호쉴드부(130)를 이동시킬 때, 보호패널부(160)는 도 6의 (a)와 같이 접힌 상태를 유지할 수 있다. 이에, 보호패널부(160)가 터널에 걸리지 않기 때문에 방호쉴드부(130)가 안정적으로 운반될 수 있다. 쉴드운반부(170)가 원하는 위치에서 방호쉴드부(130)를 분리하거나 쉴드운반부(170)가 고정되면, 보호패널부(160)가 도 6의 (b)와 같이 펼쳐질 수 있다. 따라서, 보호패널부(160)가 팽창부(140)를 안전하게 보호해줄 수 있다.

이처럼 보호패널부(160)를 이용하여 팽창부(140)를 보호할 수 있다. 따라서, 확대발파부의 발파로 인해 발생하는 낙석이나 비산석 등이 보호패널부(160)와 접촉하기 때문에, 팽창부(140)까지 날아가 타격하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 팽창부(140)의 수명이 연장될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 보호커버부 및 커버운반부의 구조를 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 보호커버부와 커버운반부에 대해 설명하기로 한다.

터널 굴착장치(100)는 도 7과 같이 보호커버부(190), 및 커버운반부(180)를 더 포함할 수도 있다. 보호커버부(190)는 경로부(120)를 보호할 수 있고, 커버운반부(180)는 보호커버부(190)를 원하는 위치로 운반할 수 있다.

보호커버부(190)는 경로부(120)를 커버하도록 설치 가능하다. 보호커버부(190)는 커버부재(191)를 포함할 수 있다.

커버부재(191)는 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 커버부재는 후술될 커버운반부(180)에 구비되는 운반대차(181)보다 폭방향으로 길게 형성될 수 있다. 커버부재(191)가 경로부(120)를 폭방향으로 덮을 수 있다. 커버부재(191)의 상부면에는 복수개의 돌기가 구비될 수 있다. 또한, 커버부재(191)는 복수개가 구비될 수 있다. 이에, 복수개의 커버부재(191)를 길이방향으로 배치하여, 길이방향으로 연장되는 경로부(120)를 커버할 수 있다. 따라서, 방호쉴드부(130) 외측의 경로부(120)를 커버부재(191)들로 보호할 수 있다. 그러나 커버부재(191)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

커버운반부(180)는 경로부(120)를 따라 이동 가능하게 배치될 수 있다. 커버운반부(180)는 보호커버부(190)를 분리 가능하게 지지할 수 있고, 보호커버부(190)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 커버운반부(180)는 운반대차(181), 및 지지부재(182)를 포함한다.

운반대차(181)는 경로부(120)에 구비되는 레일(122) 상에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 운반대차(181)는 운반몸체(181a), 및 운반휠(181b)을 포함한다.

운반몸체(181a)는 프레임 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 4개의 철근이 격자형태로 배치되어 서로 연결되는 형태로 형성될 수 있다. 그러나 운반몸체(181a)의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

운반휠(181b)은 복수개가 구비되어 운반몸체(181a)의 하부에 연결되고, 레일(122) 상에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 4개의 운반휠(181b)이 구비되어 운반몸체(181a)에 연결될 수 있고, 운반몸체(181a)는 레일(122)과 상하로 이격될 수 있다. 따라서, 운반휠(181b)에 의해 운반몸체(181a)가 이동할 수 있다. 그러나 운반휠(181b)이 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

지지부재(182)는 운반몸체(181a)의 하부에 설치될 수 있다. 지지부재(182)는 보호커버부를 분리 가능하게 지지할 수 있다. 지지부재(182)는 복수개가 구비되어 길이방향을 따라 배치될 수 있다. 지지부재(182)들이 커버부재(191) 각각에 연결되어 지지할 수 있다. 따라서, 복수개의 커버부재(191)의 동시에 함께 운반할 수 있다. 지지부재(182)는 지지체 및 결합체를 포함할 수 있다.

지지체는 상하방향으로 연장되고, 운반몸체(181a)의 하측으로 연장될 수 있다. 즉, 지지체의 상단은 운반몸체(181a)에 연결되고, 하단은 커버부재(191)를 향하여 돌출될 수 있다. 이에, 지지체는 커버부재(191)의 상부면에 구비되는 돌기가 중첩되게 배치될 수 있다. 지지체는 복수개가 구비될 수 있고, 돌기들 각각과 중첩될 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 지지체와 커버부재(191)를 결합되었을 때 상하방향 길이는, 운반몸체(181a)와 레일(122)의 이격거리 이하일 수 있다. 따라서, 커버부재(191)가 레일(122)에 접촉하여 운반대차(181)의 이동을 방해하지 않을 수 있다.

결합체는 지지체와 돌기가 중첩되는 부분을 관통하여 체결될 수 있다. 이에, 결합체를 풀어주면 지지부재(182)와 커버부재(191)가 분리되고, 결합체를 조이면 지지부재(182)와 커버부재(191)가 연결된 상태를 유지할 수 있다. 예를 들어, 지지부재(182)마다 4개의 지지체가 구비되는 경우, 결합체도 지지부재(182)가 4개가 구비될 수 있다. 따라서, 커버부재(191)마다 4개 부분이 지지되어 복수개의 커버부재(191)가 안정적으로 운반대차(181)에 의해 운반될 수 있다. 그러나 지지체와 결합체가 구비되는 개수는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

커버운반부(180)의 작동에 대해 설명하면, 보호커버부(190)를 커버운반부(180)에 결합할 수 있다. 커버운반부(180)로 보호커버부(190)를 원하는 위치로 이동시킨 후, 커버운반부(180)에서 보호커버부(190)를 운반할 수 있다. 따라서, 원하는 위치의 경로부(120)를 보호커버부(190)로 보호할 수 있다. 특히, 보호커버부(190)가 확대발파부가 발파되는 공간에 배치되는 경로부(120)를 보호하도록 배치할 수 있다. 이에, 확대발파부가 발파되면서 발생하는 낙석 등으로부터 보호커버부(190)가 경로부(120)를 효과적으로 보호할 수 있다.

이처럼 커버운반부(180)를 이용하여 보호커버부(190)를 원하는 위치로 신속하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 보호커버부(190)를 시공하는데 소요되는 시간을 감소시켜 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 또한, 상술한 본 발명의 터널 굴착장치를 이용한 터널 확폭 공법을 포함하는 터널 굴착 공법을 제공한다.

본 발명에 따른 터널 굴착공법은 아래에 설명하는 공정에 따라 터널을 굴착한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 터널 굴착장치를 이용하여, 터널 굴착공법이 수행될 수 있다. 그러나 터널 굴착공법을 수행하기 위해 사용하는 장치의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

(파일럿 터널 굴착단계)

상술한 굴착부가 파일럿 터널(또는, 선단터널)(T1)을 굴착하는 단계이다. 파일럿 터널 굴착단계는 소정의 구간동안 TBM 등의 장비를 이용하여 터널을 굴착한다. 파일럿 터널(T1)은 후술하는 확폭터널(또는, 나틈터널)(T2)보다 그 단면적이 작다.

터널 굴착은 앞서 설명한 커버운반부(180)에 의해 보호커버부(190)를 이동시켜 경로부(120)를 보호하면서 진행될 수 있다.

(발파보호부 설치단계)

상기 굴착된 파일럿 터널(T1)의 후단의 소정 위치에 발파보호부를 설치하는 단계이다. 상술한 방호쉴드부(130)를 이동시켜 고정하고, 팽창부(140)를 팽창시켜, 방호쉴드부(130)와 파일럿 터널(T1)의 내벽 사이의 공간을 밀폐한다. 발파보호부는 파일럿 터널 굴착단계에서, 파일럿 터널(T1)을 굴착하면서 진행하는 굴착부(110)의 장비들의 후방에 설치된다.

발파보호부 설치단계는 방호쉴드부(130)를 확대발파부 전방으로 이동하여 설치하는 방호쉴드부 설치단계 및 방호쉴드부에 형성된 팽창부(140)에 공기나 가스를 주입하여 팽창시켜 파일럿 터널의 내벽과 방호쉴드부의 사이의 공간을 밀폐하는 팽창부 팽창 단계를 포함한다.

방호쉴드부 설치단계는, 앞서 설명한 쉴드운반부(170)에 의해 방호쉴드부(130)를 원하는 위치로 이동시키는 방호쉴드부(130) 이동단계를 포함할 수 있다. 방호쉴드부(130)는 이동대차(171)에 의해 이동되고, 고정부재(172)의 고정에 의해 설치위치에 고정된다.

(보호커버부 설치단계)

확대발파부 발파단계 전에, 터널에 형성된 경로부를 보호하기 위한 보호커버부(190)를, 확대발파부의 위치에 따라 이동시켜 경로부(120) 상에 설치한다. 이에, 확대발파부가 발파될 때 발생하는 낙석 등으로부터 경로부(120)를 보호할 수 있다. 또한, 확대발파 위치가 계속 변경되기 때문에, 확대발파 위치에 맞추어 보호커버부(190)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 확대발파가 수행되는 위치의 경로부(120)를 보호커버부(190)로 안전하게 보호할 수 있다.

(확대발파부 발파단계)

상기 설치된 발파보호부의 후방의 소정위치인 확대발파부를 발파하여 터널의 폭을 넓힘으로써, 확폭터널(T2)을 형성하는 단계이다. 확폭터널은 상술한 파일럿 터널(T1)보다 그 단면적이 넓다.

이때, 상기 팽창부(140)의 팽창으로 인하여 파일럿 터널(T1)의 내벽과의 공간이 밀폐되므로, 확대발파부(T2)의 발파로 인하여 발생하는 비산물은 전방의굴착부(110) 및 경로부(120)로 비산되지 않는다.

(비산물 수거 단계)

확대발파부 발파단계 수행후, 방호쉴드부(130)의 후방으로 비산된 낙석 등 비산물을 후방의 대차(미도시) 등을 이용하여 수거 및 처리하는 과정이다.

비산물을 수거하여 터널 외부로 처리한 후, 설치된 상술한 발파보호부 설치단계 및 확대발파부 발파단계를 반복하여 파일럿 터널을 추종하면서 확대발파를 수행한다. 이때, TBM 등의 장비를 포함하는 굴착부(110)가 점차 전진하며 파일럿 터널을 전진 굴착하며, 이에 따라 방호쉴드부(130) 역시 전진배치되면서, 그 후방에서 확대발파부 발파단계가 수행된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하며, 실시 예들 간에 다양한 조합도 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 터널 굴착장치 110: 굴착부
120: 경로부 130: 방호쉴드부
140: 팽창부 160: 보호패널부
170: 쉴드운반부 180: 커버운반부
190: 보호커버부

Claims

터널을 굴착하기 위한 굴착부;
상기 터널의 굴착면 바닥에 설치되는 경로부;
상기 터널을 확대하기 위한 확대발파부;
상기 굴착부와 상기 확대발파부 사이의 터널 내부를 보호하도록 설치되는 방호쉴드부;
상기 터널과 상기 방호쉴드부 사이의 틈새를 차단하도록 상기 방호쉴드부에 설치되고, 복수겹으로 형성되는 팽창튜브를 구비하는 팽창부; 및
상기 팽창부를 보호하도록, 상기 확대발파부와 상기 팽창부 사이에 설치되는 보호패널부;를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 팽창부는,
상기 방호쉴드부의 둘레를 따라 배치되는 제1 팽창튜브; 및
상기 제1 팽창튜브 내부에서 팽창 가능하게 배치되는 제2 팽창튜브; 및
상기 제2 팽창튜브로 유체를 주입하기 위한 주입기;를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 주입기는,
상기 제2 팽창튜브의 복수의 영역으로 유체를 공급하도록, 상기 제2 팽창튜브의 서로 다른 부분에 연결되는 복수개의 주입부재를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 팽창튜브는 상기 제2 팽창튜브보다 두께가 두껍게 형성되는 터널 굴착장치.
청구항 2에 있어서,
상기 팽창부는 하나가 구비되어 미리 설정된 위치에서 상기 방호쉴드부의 외주면을 감싸도록 배치되거나, 복수개가 구비되어 상기 방호쉴드부의 서로 다른 위치의 외주면을 감싸도록 배치되는 터널 굴착장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 보호패널부는,
패널부재;
상기 패널부재를 상기 방호쉴드부에 회전 가능하게 연결하는 힌지부재; 및
상기 패널부재가 회전하는 구동력을 제공하도록 설치되는 구동부재;를 포함하는 터널 굴착장치.
터널을 굴착하기 위한 굴착부;
상기 터널의 굴착면 바닥에 설치되는 경로부;
상기 터널을 확대하기 위한 확대발파부;
상기 굴착부와 상기 확대발파부 사이의 터널 내부를 보호하도록 설치되는 방호쉴드부;
상기 터널과 상기 방호쉴드부 사이의 틈새를 차단하도록 상기 방호쉴드부에 설치되고, 복수겹으로 형성되는 팽창튜브를 구비하는 팽창부; 및
상기 방호쉴드부를 이동시키도록, 상기 경로부를 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 방호쉴드부와 연결되는 쉴드운반부를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 8에 있어서,
상기 쉴드운반부는,
이동대차; 및
상기 이동대차를 선택적으로 고정시키기 위한 고정부재;를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 9에 있어서,
상기 방호쉴드부는,
상기 이동대차 상부의 공간을 커버하기 위한 상부쉴드;
상기 이동대차 하부의 공간을 커버하도록 상기 상부쉴드의 하측에 연결되는 하부쉴드; 및
상기 상부쉴드와 상기 하부쉴드의 연결부에 일측이 연결되고, 상기 이동대차의 측면에 타측이 연결되며, 상기 상부쉴드와 상기 하부쉴드 중 적어도 어느 하나와 분리 가능한 연결부재;를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 10에 있어서,
상기 방호쉴드부는,
충격을 흡수하도록 상기 하부쉴드 하부에 설치되는 패드를 더 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경로부를 커버하도록 설치 가능한 보호커버부; 및
상기 보호커버부를 이동시키도록, 상기 경로부를 따라 이동 가능하게 배치되어 상기 보호커버부를 지지하는 커버운반부;를 더 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 12에 있어서,
상기 커버운반부는,
운반대차; 및
상기 보호커버부를 분리 가능하게 지지하도록 상기 운반대차의 하부에 설치되는 지지부재;를 포함하는 터널 굴착장치.
청구항 13에 있어서,
상기 보호커버부는 복수개의 커버부재를 포함하고,
상기 지지부재는 복수개가 구비되어 길이방향을 따라 배치되고, 상기 커버부재들 각각을 지지하는 터널 굴착장치.
청구항 14에 있어서,
상기 커버부재는 상기 운반대차보다 길이방향과 교차하는 폭방향으로 길게 형성되는 터널 굴착장치.
확폭터널보다 단면적이 작은 파일럿 터널을 굴착하는 파일럿 터널 형성단계;
상기 파일럿 터널의 후방에 방호쉴드부를 포함하는 발파보호부를 설치하는 발파보호부 설치단계;
상기 설치된 발파보호부의 후방의 소정의 위치를 발파하여 확폭터널을 형성하는 확대발파부 발파단계;를 포함하여 구성되고,
상기 발파보호부 설치단계는,
방호쉴드부를 확대발파부 전방으로 이동시켜 설치하는 방호쉴드부 설치단계,
팽창부를 팽창시켜 파일럿 터널의 내벽과 방호쉴드부 사이의 공간을 밀폐하는 팽창부 팽창단계, 및
보호패널부를 상기 팽창부와 상기 확대발파부 사이를 차단하는 위치로 이동시켜, 상기 보호패널부로 상기 팽창부를 보호하는 팽창부 보호단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 굴착방법.
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청구항 16에 있어서,
상기 확대발파부 발파단계 전에,
터널에 형성된 경로부를 보호하기 위한 보호커버부를, 확대발파부의 위치에 따라 이동시켜 경로부 상에 설치하는 보호커버부 설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 굴착방법.