KR19980073189A - 암반터널의 라이닝 설치방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 암반터널의 라이닝 설치방법에 관한 것으로서, 특히 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측면패널(10)과 아크패널(11)을 고정하기 위한 다수의 앵커볼트(26)를 터널의 암반굴착면(21)에 삽입·고정하고 터널의 기저부에는 측벽패널(10)을 고정하기 위한 풋팅세그먼트(footing segment)(19)를 설치하는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정에서 설치된 풋팅세그먼트(19)에 측면패널(10)을 거치하고 측면패널(10)의 결합홀(25)에 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 측면패널(10)을 암반굴착면(21)에 고정시키는 제 2 공정과, 상기 제 2 공정에서 고정된 측벽패널(10)의 단부에 아크패널(11)의 단부를 일치시키고 아크패널(11)의 결합홀(25)에 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 아크패널(11)을 암반굴착면(21)에 고정시키는 제 3 공정과, 상기 제 2 및 제 3 공정을 통해 고정된 패널(10,11)과 암반굴착면(21) 사이의 공간에 충전물(20)을 채우는 제 4 공정을 통해 터널에 라이닝을 설치함에 따라 공기를 단축시킬 수 있으며, 또한 공사비를 절감할 수 있고, 아울러 유지보수가 간편하다.
Description
본 발명은 암반터널의 내벽으로 사용되는 라이닝(lining)의 설치방법에 관한 것으로서, 특히 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)를 이용하여 암반터널에 라이닝을 설치함에 따라 공기를 단축시킬 수 있으며, 또한 공사비를 절감할 수 있고, 아울러 유지보수가 간편한 암반터널의 라이닝 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터널은 굴착→보강→콘크리트 라이닝의 설치와 같은 공정을 통해 건설되는데, 상기와 같은 콘크리트 라이닝은 통상적으로 현장타설 라이닝공법에 따라 설치된다.
도 4는 종래의 현장타설 라이닝공법에 따라 설치된 콘크리트 라이닝의 설치상태를 나타낸 터널 본선구간의 단면도로, 현장타설 라이닝공법은 굴착된 터널의 암반굴착면에 보강용 쇼크리트(shotcrete)(1)를 타설하고, 이 쇼크리트(1)의 외측면에 부직포와 방수시트(2)를 부착한 후, 라이닝폼을 거치하여 내측에 콘크리트를 주입·양생시켜 30∼40㎝ 두께의 라이닝(3)을 형성하는 공법이다. 따라서, 터널에서 발생되는 용출수는 부직포와 방수시트(2) 사이를 통해 배수된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 현장타설 라이닝공법은 믹서트럭을 이용하여 공사현장으로 콘크리트를 운반하여 타설함에 따라 콘크리트의 품질을 균일하게 유지할 수 없으며, 콘크리트의 1일 타설공정이 7.2m/일 밖에 되지 않아 콘크리트 라이닝의 타설공기로 인하여 전체 도로공사가 지연될 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 터널에서 발생되는 용출수를 배수시키는 부직포가 이물질로 막히는 경우에는 부직포의 배수효율이 저하되고, 이로인해 라이닝으로 침투한 용출수의 수압에 의해 라이닝에 균열이 발생함에 따라 터널이 붕괴될 수 있다는 문제점이 있었다.
아울러, 콘크리트 라이닝이 터널의 전구간에 걸쳐 일체로 형성됨에 따라 건설된 터널의 하자 발생시 이를 보수하기 어렵다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측벽패널과 아크패널을 이용하여 라이닝을 설치함에 따라 공기를 단축시킬 수 있으며, 또한 공사비를 절감할 수 있고, 아울러 유지보수가 간편한 암반터널의 라이닝 설치방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측면패널과 아크패널을 고정하기 위한 다수의 앵커볼트를 터널의 암반굴착면에 삽입·고정하고 터널의 기저부에는 측벽패널을 고정하기 위한 풋팅세그먼트(footing segment)를 설치하는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정에서 설치된 풋팅세그먼트에 측면패널을 거치하고 측면패널의 결합홀에 앵커볼트를 삽입·체결하여 측면패널을 암반굴착면에 고정시키는 제 2 공정과, 상기 제 2 공정에서 고정된 측벽패널의 단부에 아크패널의 단부를 일치시키고 아크패널의 결합홀에 앵커볼트를 삽입·체결하여 아크패널을 암반굴착면에 고정시키는 제 3 공정과, 상기 제 2 및 제 3 공정을 통해 고정된 패널과 암반굴착면 사이의 공간에 충전물을 채우는 제 4 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1a는 본 발명에 따라 설치된 라이닝의 설치상태를 나타낸 터널 본선구간의
단면도,
도 1b는 본 발명에 따라 설치된 라이닝의 설치상태를 나타낸 환기팬 설치구간의
단면도,
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 터널 기저부를 확대하여 나타낸 도면,
도 3은 도 1a 및 도 1b에 도시된 측벽패널과 아크패널의 접합부를 확대하여 나타낸
도면,
도 4는 종래의 현장타설 라이닝공법에 따라 설치된 라이닝의 설치상태를 나타낸
터널 본선구간의 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 측벽패널11 : 아크패널
12 : 암반보강층13 : 환기팬
14 : 받침판15 : 앵커볼트
16 : 콘크리트 풋팅17 : 풋팅앵커
18 : 린콘크리트19 : 풋팅세그먼트
20 : 충전물21 : 암반굴착면
22 : 방수막23 : 앵커볼트
24 : 연결플레이트25 : 결합홀
26 : 앵커볼트27 : 클램프
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따라 설치된 라이닝의 설치상태를 나타낸 터널 본선구간의 단면도이고, 도 2는 도 1a에 도시된 터널 기저부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1a에 도시된 측벽패널과 아크패널의 접합부를 확대하여 나타낸 도면이다.
프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측벽패널(10)과 아크패널(11)은 라이닝의 전체길이를 4등분한 단위 길이당 6m의 크기로 공장에서 제작되어 공사현장에서 조립되는데, 상기 측벽패널(10)과 아크패널(11)의 외측면에는 터널에서 발생된 용출수의 유로를 형성하며 용출수가 상기 패널(10,11)내로 스며드는 것을 방지하기 위한 패널 보호용 방수막(22)이 형성되어 있다.
또한, 측벽패널(10)과 아크패널(11)에는 상기 패널(10,11)을 결합하는 연결플레이트(24)를 고정하기 위한 고정용 볼트인 앵커볼트(23)가 터널 내측으로 돌출되도록 각각 설치되어 있으며, 아울러 상기 패널(11,12)의 단부는 서로 맞물리도록 요철(凹凸)의 형상을 갖는다.
한편, 측벽패널(10)과 아크패널(11)을 암반에 고정시키기 위해 암반굴착면(21)에 삽입·고정되는 앵커볼트(26)에 대응하는 결합홀(25)이 상기 패널(11,12)에 각각 형성되어 있다.
아울러, 측벽패널(10)과 아크패널(11)이 암반굴착면(21)으로 부터 소정거리 이격되어 설치되도록 상기 패널(10,11)을 지지하며, 또한 패널 설치시의 패널의 이동을 방지하기 위한 클램프(27)가 암반에 삽입·고정되어 있는 앵커볼트(26)에 장착되어 있다.
다음에는 상기와 같이 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측벽패널(10)과 아크패널(11)을 이용하여 암반터널에 라이닝을 설치하는 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 터널의 암반굴착면(21)에 암반 보강용 록볼트(rock bolt)와 쇼크리트(shotcrete) 타설하여 암반보강층(12)을 형성하고, 터널의 기저부에는 기초 콘크리트인 린콘크리트(leanconcrete)(18)를 타설한 후, 그 위에 측벽패널(10)을 고정시키는 풋팅세그먼트(footing segment)(19)를 설치한다.
상기와 같이 설치된 풋팅세그먼트(19)의 상부에 측벽패널(10)을 거치시키고, 측벽패널(10)에 형성된 결합홀(25)에 상기 측벽패널(10)을 암반에 고정시키는 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 측벽패널(10)을 암반에 고정시킨다. 이때, 측벽패널(10)은 앵커볼트(26)에 장착된 클램프(27)에 의해 암반굴착면(21)으로 부터 소정거리 이격되어 설치된다.
한편, 측벽패널(10)의 설치가 완료되면 아크패널(11)의 단부를 측벽패널(10)의 단부와 일치하도록 거치하고, 측벽패널(10)의 설치시와 동일하게 아크패널(11)에 형성된 결합홀(25)에 상기 아크패널(11)을 암반에 고정시키는 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 아크패널(11)을 암반에 고정시킨다. 아크패널(11)도 앵커볼트(26)에 장착된 클램프(27)에 의해 암반굴착면(21)으로 부터 소정거리 이격되어 설치된다.
상기와 같이 측벽패널(10)과 아크패널(11)을 설치한 이후에 암반굴착면(21)과 패널(10,11) 사이의 공간은 쇄석과 같은 충전물로 채워 터널에서 발생된 용출수가 아크패널(11)과 측벽패널(10)을 따라 하방으로 원활하게 배수되도록 한다.
도 1b는 본 발명에 따라 설치된 라이닝의 설치상태를 나타낸 환기팬 설치구간의 단면도로, 110∼140m 간격으로 설치되는 환기팬(jet fan)(23)이 장착되는 아크패널(11)을 지지하고 아울러 지진이나 터널내 사고발생시 가해지는 충경을 흡수하기 위한 다수의 진동방지용 풋팅앵커(17)가 암반굴착면(21)에 삽입·고정되어 있다.
또한, 환기팬(23)이 장착되는 아크패널(11)과 암반보강층(12) 사이에는 지진이나 터널내 사고발생시 측벽패널(10) 및 아크패널(11)에 가해지는 충격을 흡수하기 위한 진동방지용 콘크리트 풋팅(16)이 형성되어 있다.
아울러, 환기팬(13)이 안착되는 그리드(grid) 타입의 경량강재로 구성된 받침판(14)을 지지하는 앵커볼트(15)가 암반보강층(12)에 고정되어 있으며, 환기팬(13)의 받침판(14) 하면에는 조명등을 설치할 수 있도록 구성되고, 환기팬(13) 사이의 공간에는 동력 케이블이 설치된다.
상기와 같이 본 발명은, 암반터널의 내벽으로 사용되는 콘크리트 라이닝을 3∼4개의 조각으로 분리하여 공장에서 프리캐스트로 제작함에 따라 다량의 콘크리트 패널을 동시에 제작할 수 있으며, 이로인해 콘크리트 패널의 품질을 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 타설된 콘크리트의 양생에 소용되는 시간이 불필요함에 따라 터널공사의 공기를 단축시킬 수 있다. 즉, 종래의 현장타설 라이닝공법을 사용할 경우에는 7.2m/일의 공정율을 본 발명을 사용하는 경우에는 12m/일로 증가시킬 수 있다.
아울러, 환기팬 등의 중량물이 설치되는 구간에는 환기팬 앵커용 콘크리트 풋팅(Footing)을 설치함에 따라 지진 또는 터널내 사고발생시 패널에 가해지는 충격을 감쇄시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (6)
- 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)인 측면패널(10)과 아크패널(11)을 고정하기 위한 다수의 앵커볼트(26)를 터널의 암반굴착면(21)에 삽입·고정하고 터널의 기저부에는 측벽패널(10)을 고정하기 위한 풋팅세그먼트(footing segment)(19)를 설치하는 제 1 공정과, 상기 제 1 공정에서 설치된 풋팅세그먼트(19)에 측면패널(10)을 거치하고 측면패널(10)의 결합홀(25)에 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 측면패널(10)을 암반굴착면(21)에 고정시키는 제 2 공정과, 상기 제 2 공정에서 고정된 측벽패널(10)의 단부에 아크패널(11)의 단부를 일치시키고 아크패널(11)의 결합홀(25)에 앵커볼트(26)를 삽입·체결하여 아크패널(11)을 암반굴착면(21)에 고정시키는 제 3 공정과, 상기 제 2 및 제 3 공정을 통해 고정된 패널(10,11)과 암반굴착면(21) 사이의 공간에 충전물(20)을 채우는 제 4 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 측벽패널(10)과 아크패널(11)의 맞닫는 단부에는 서로 맞물리도록 요철(凹凸)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 측벽패널(10)과 아크패널(11)이 맞다는 단부는 연결플레이트(24)를 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 측면패널(10)과 아크패널(11)의 외측면에는 패널 보호용 방수막(22)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 측면패널(10)과 아크패널(11)을 암반에 고정시키는 앵커볼트(26)에는 상기 패널(10,11)을 암반굴착면(21)으로 부터 소정거리 이격되록 지지하며, 아울러 패널 설치시 패널의 이동을 방지하는 클램프(27)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
- 제 1 항에 있어서,환기팬이 장착되는 아크패널(11)과 암반굴착면(21) 사이에는 지진이나 터널내 사고발생시 측벽패널(10) 및 아크패널(11)에 가해지는 충격을 흡수하기 위한 진동방지용 콘크리트 풋팅(16)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 암반터널의 라이닝 설치방법.
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| KR20040001642A (ko) * | 2002-06-28 | 2004-01-07 | 지동한 | 파형강판을 이용한 터널의 라이닝 시공방법 |
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| CN111963198A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-20 | 张延年 | 限制隧道收敛变形的支撑结构体系 |
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| KR100201598B1 (ko) | 1999-06-15 |
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