KR20040089179A

KR20040089179A - 지하터널 형성용 구조물 설치구조

Info

Publication number: KR20040089179A
Application number: KR1020030022830A
Authority: KR
Inventors: 김정윤; 김경곤
Original assignee: 주식회사 엔티에스이앤씨
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-10-21
Also published as: KR100505301B1

Abstract

본 발명은 터널굴착부의 토사를 미리 파내지 않고 먼저 지중에 터널형성용 구조물을 설치하여 사전에 충분히 응력에 견디도록 한다음 구조물 내측을 굴착하여 지하터널을 형성하도록 하는 지하터널 형성용 구조물 설치구조에 관한 것으로,

지하터널 구조물을 더욱 편리하고 신속하면서도 시공이 정확하고, 경제적으로 설치 할 수 있으며, 구조물의 설치시는 물론 설치후에도 그 구조물이 구조적으로 매우 견고하여 터널굴착 작업을 안정적으로 할 수 있는 새로운 축조방법을 제공하여 결국 작업상 위험성을 완전배제하여 안심하고 터널을 형성할 수 있도록 하는 것은 물론 적은 인력과 장비 및 자재를 재활용토록 하여 경제적이고 친환경적이며 튼튼한 터널을 구축할 수 있도록 하여줌에 그 목적을 둔 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

직경이 큰 다수의 대구경 강관을 터널공사시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 강제 압입하고,

상기 강제 압입된 대구경 강관들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개하고 절개된 절개부위끼리는 토압받침용 상,하측플레이트를 이용하여 용접이나 볼트로 연결하되,

상기 상측플레이트의 상면중간에는 좌,우고정판을 형성하여, 이의 좌우양측으로 인접되는 양측 강관의 절단된 단부를 각각 용접하여 토압에 의해 강관이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형을 방지하도록 하고,

상측플레이트와 하측플레이트사이에는 보강대를 입설하며,

상기 강관내측에는 터널형성부의 크기에 따라 거푸집을 설치한후 철근배근하여서 콘크리트를 주입하고 양생이 완료되면 터널을 굴착한후에 상기 강관의 터널측으로 돌출된 부분을 절단하여서 이루어지는 지하터널 형성용 구조물 구조에 관한 것이며,

여기서, 상기 보강후레임은 강관표짐방지용 좌,우고정판이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트로 보강후레임을 강관내경과 동일한 외경을 갖도록 아치형 또는 수평으로 형성하는 것은 물론 상측플레이트들의 저면을 받쳐주도록 보강후레임을 길게 연결설치하고 이들의 양측 저면에 보강후레임을 수직으로 받쳐주도록 입설하도록 하며,

상기 상측플레이트와 하측플레이트사이에는 입설하는 보강대의 하측을 하측플레이트 상면에 형성한 소켓에 결합토록 구성함에 그 특징이 있는 것이다.

Description

지하터널 형성용 구조물 설치구조{The structure for underground tunnel formation}

본 발명은 터널굴착부의 토사를 미리 파내지 않고 먼저 지중에 터널형성용 구조물을 설치하여 사전에 충분히 응력에 견디도록 한다음 구조물 내측을 굴착하여 지하터널을 형성하도록 하는 지하터널 형성용 구조물 설치구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하터널 구조물을 경제적이고 안전하며 정확하게 설치 할 수 있도록 하며, 구조물의 설치시는 물론 설치후에도 그 구조물이 구조적으로 매우 견고하여 터널굴착 작업을 안정적으로 할 수 있도록 함은 물론 터널 완성 후에는 그 수명이 장구하도록 한 것이다.

일반적으로 터널을 형성하기 위해서는 반드시 터널외부로 부터 발생하는 응력에 견딜 수 있도록 터널구조물이 설치되는바, 이와같은 터널구조물을 설치하기위한 종래의 터널구조물 설치방법의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 도1에 도시된 바와같이 지중에 소정간격으로 대구경의 강관(10)을 터널과 같은 형태로 압입하여 강관(10)내부 및 강관(10) 외면을 그라우팅한 후에 강관(10)내측 터널면을 일정깊이로 굴착한다음 여러개로된 지보공(110)을 다수개의 볼트로 연결하여서된 지보공(110)을 구조물 내측전체에 걸쳐 설치한다음 그내측으로 콘크리트(111)를 타설하여 가시설공사를 완료하는 방법을 수차례 반복하면서 지하터널 형성용 구조물을 설치하였던바, 이와같은 일실시예에 의한 종래의 방법은 물론 그 밖의 터널구조물 설치방법들은 거의 모두가 공통적으로 일정깊이로 미리 터널굴착을 한다음 가시설공사를 완료하고 지하터널 구조물을 설치하는 공법을 반복하는 방법들이어서,

첫째로는 먼저 터널굴착을 선행한 후 가시설공사를 진행하여야 하므로 매번 가시설공사를 하여야 하는 번거로움이 있었으며, 안전사고의 문제점을 안고 있었다.

둘째로는 가시설공사를 진행하기 위해서는 먼저 터널굴착후 여러개로된 지보공(110)을 다수개의 볼트로 연결하여서 설치하여야 하는데 이 또한 작업이 매우 까다롭고 힘들어 많은 인력이 소요되고 공정이 길어 비경제적이며, 가시설의 작업으로 시공상의 작업이 매우 더딘 문제점이 있었다.

셋째로는 선행되는 굴착작업시 너무 깊이 굴착을 하면 지반이 약할 경우 굴착도중에는 물론이고 굴착후 가시설공사중에 지반 또는 암반등이 붕괴하거나 낙하할 염려가 매우 높아서 항상 안전사고의 발생위험이 많아 항상 적은 깊이로만 굴착을 선행하여야 하므로 작업이 연관성이 결여된 문제점이 있었다.

결국, 상기와 같이 종래의 터널구조물설치공법에 의하면 미리 터널굴착작업을선행한 후 가시설공사를 설치하고 나면 기설치된 가시설물이 간섭을 줌으로 공기가 길며, 위험하고 터널구조물을 설치할때 최소단위로 반복되는 방법이어서 많은 인력과 장비 및 자재가 소요되어 작업이 비능률적이고 비 경제적이며, 터널구조물의 지구력의 취약점때문에 항상 터널붕괴 및 안전사고의 발생위험으로 부터 벗어날 수 가 없는등의 여러가지 문제점을 않고 있었다.

이에, 상기한 방법들에 의한 터널 굴착시의 결점을 배제하여 작업상 위험성이 없고, 작업을 일관되게 능률적으로 할 수 있도록 미리 땅을 굴착하지 않은 상태에서 일시에 연속적인 굴착 공사만을 할 수 있도록 지하터널 형성용 구조물 설치방법이 안출되었는데, 이는 첨부도면 도2에 도시된 바와같이, 1.5m~2m의 대구경 강관을 터널시공예정면을 따라 지중에 압입한 다음, 상기 강관(10)과 강관(10)사이에 소구경 파이프(130)를 강관(10)과 나란히 수평으로 설치하고, 상기 양 강관(10)에 걸친 상부를 통상의 시멘트, 규산, 폴리우레탄과 같은 것으로 감싸거나 동결공법으로 감싸서 토사 붕괴 방지용 그라우팅부(70)를 형성한다음, 상기 강관들 측면의 대향되는 일정길이의 곡면 부위를 절개하여 상호 개방된 절개부를 형성하고 절개된 절개부의 상,하 양끝을 철판(120)으로 용접연결한 후 강간지주(strut)(140)를 설치하여 지지토록 하여서, 상기 강관 내부 하측을 스티로폴로 채운 후에 나머지 공간에 콘크리트로 타설하는 방법으로 지하터널 형성용 구조물을 설치하도록 한 것이다.

그러나, 이와같은 방법은 첫째로는 강관과 강관사이마다 길이가 긴 소구경파이프를 전부 강제 압입하여 설치하여야 하므로, 길이가 길땐 파이프의 선도관 및 조정장치가 없어 방향성 및 직진도가 결여되어 설치가 곤란하고, 강관과 강관 사이 폭이 넓어지면 소구경 강관으로 토사방지가 불가하여 자재비 및 시공비가 많이 소요되고, 돌이 있거나 토층이 상이할 시 방향이 틀어지는등 직진도가 불확실하며, 호박돌이나 그 이상의 암석이 산재해 있을시 시공이 매우 어려우며, 강관내부에 충진공법을 병행 안할시 부식되어 취약하게 되여, 지하수 및 토류유실을 방지하기가 어렵게 되며, 파이프 내부를 충진 할시 비 경제적이다.

둘째로는 상기 강관(10)들 측면의 대향되는 일정길이의 곡면 부위를 절개하여 상호 개방된 절개부를 형성할대 이미 상재 토압에 의해 붕괴의 우려가 있고 절개된 절개부의 상,하 양끝을 철판(120)으로 용접연결한 후 강간지주(strut)(140)를 설치하여야 하는데 이때 하부철판으로 토압이 전달되므로 보강판을 따로 설치하여 작업이 복잡하고, 별도의 철판자재가 필요하여 자재비가 과다하게 들어가 비 경제적이며, 외부응력에 견디는 힘이 약하여 사전 필요한 조치가 없을 시 구조적으로 불안전하였다.

셋째로는 상기 강관 내부 하측에 거푸집용으로 스티로폴로 채우는 작업에 있어서, 자재비가 과다하게 들며, 시공물량이 적을 경우 스치로폴의 구매가 어려위 관에 맞추어 스티로폴을 가공하거나 주문생산하여야 하고, 강관의 치수가 달라지면 치수에 맞는 스치로폴을 재 구입하여야 하므로 불편하였다.

그리고, 공사완료후 스티로폴의 폐기물은 환경에 오염을 주며 처리도 곤란하였다.

넷째로는 강관내부가 무근콘크리트로 되어 있어 외부응력에 약하고 구조적으로 해석이 어렵고 또한, 보강공법을 써야 하므로 추가비용이 많이 발생되어 비경제적이고 위험요소가 산재해 있었다.

그리고 또다른 방법으로서 안출된 것이 있는데, 이는 첨부도면 도3 에 도시된 바와같이 1m~2m의 대구경 강관을 터널시공예정면을 따라 지중에 압입한 다음, 상기 강관(10)과 강관(10)사이에 소구경 파이프(130)를 강관(10)과 나란히 수평으로 설치하고, 상기 소구경 파이프(130)와 양 강관(10)에 걸친 상부를 통상의 시멘트, 규산, 폴리우레탄과 같은 것으로 감싸거나 동결공법으로 감싸서 토사 붕괴 방지용 그라우팅부(70)를 형성한다음, 상기 강관들 측면에 지보공의 단면 직경크기 만큼 절개부를 형성하고 이에 지보공을 삽입한다음 지보공(110)과 강관들사이의 절개부의 간극을 용접후 각 지보공들의 연결부(115)를 연결하고, 상기 강관 내부에 콘크리트를 타설하는 방법을 반복하되, 그 구조물 내부위 토사를 굴착하고 상기 강관들의 하부측면을 철판(120)으로 상호연결 용접한 후 통상의 거푸집에 의한 콘크리트타설공법으로 지하구조물을 사전축조하는 방법이다.

그러나, 이와같은 방법 또한 첫째로는 강관과 강관사이마다 길이가 긴 소구경파이프를 전부 원형식으로 설치하여야 하므로, 강관을 원형식으로 제작하기도 어렵고 제작비도 과다하며, 길이가 길어 설치가 곤란하고, 자재비 및 시공비가 많이 들며, 강관내에 추가로 충진공법이 없을 시 부식되어 취약하게 되며, 강관과 강관사이 고정연결핀이 없어 토압에 의해 강관이 이동될 수 있으며 구조물이 움직여 결정적인 문제가 야기 된다.

둘째로는 상기 강관 측면에 원형링의 단면 직경크기 만큼 절개부를 형성하고 이에 지보공(110)을 삽입하여야 하는데 강관길이가 길어 설치가 불가하며 단관으로 할땐 용접부위가 많아 시공이 어렵고 구조적으로 문제가 야기된다.

또한, 지보공(110)과 강관사이의 절개부의 간극을 용접후 각 지보공들의 연결부(115)를 연결설치하여야 하는 작업이 매우 복잡하고, 별도의 연결공정과 소구경 강관속채움이 필요하고 자재비가 과다하며 시공이 난이하다.

셋째로는 상기 대구경 강관(10) 내부 전체에 콘크리트를 타설하여야 하므로 이 또한 자재비가 과다하게 들 뿐 아니라 소구경 파이프내에 콘크리트 타설이 어려워 부식으로 인한 구조해석이 안되며 강관과 강관 사이를 긴 파이프를 횡으로 설치하기가 어렵다.

넷째로는 상기 강관(10)들의 하부측면을 철판(120)으로 상호연결 용접하는 작업이 굴착후 천정에 용접해야 하는데 직진도(오차범위100mm)가 결여되어 용접이 불가하여 불편할 뿐만 아니라 별도의 철판(120)이 필요하므로 자재비가 과다하게 들어간다.

다섯째로는 이또한 강관(10)내부가 무근콘크리트이므로 외부응력에 약하여 구조적으로 해석이 안된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 터널굴착부의 토사를 미리 파내지 않고 먼저 지중에 터널형성용 구조물을 설치하여 사전에 충분히 응력에 견디도록 한다음 구조물 내측을 굴착하여 지하터널을 형성하도록 하는 지하터널 형성용 구조물 설치방법을 이용하되,

도1은 종래 발명의 일실시예도.

도2는 종래발명의 다른 실시예도.

도3은 종래발명의 또다른 실시예도.

도4a,도4b,도4c는 본 발명의 일실시예도로서,

도4a는 원형으로 시공하는 상태도.

도4b는 사각으로 시공하는 상태도.

도4c는 시공시 강관을 부분적으로 절개한 상태도.

도5는 본 발명으로서 상측플레이트끼리 아치형으로 보강후레임을 연결한 상태도.

도6은 본 발명으로서 상측플레이트끼리 수평으로 보강후레임을 연결한 상태도.

도7a,도7b는 본 발명으로서 상측플레이트 저면에 수평으로 길게 보강후레임을 연결설치하고 그 양측에 또다른 보강후레임을 수직으로 입설한 상태도로서,

도7a는 설치상태를 보인 정면도.

도7b는 설치시 강관을 부분적으로 절개상태를 보인 측면도.

도8은 본 발명으로서 소켓을 이용한 보강대의 설치상태도.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10:강관 20:보강후레임

40:토류방지판 60:콘크리트

70:그라우팅부 300:좌,우고정판

310:상측플레이트 320:하측플레이트

400:보강대 500:소켓

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 첨부도면 도4a 내지 도4c에 도시된 바와같이 직경이 큰 다수의 대구경 강관(10)을 터널공사시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 강제 압입하되,

상기 강관(10)들 사이에 흙을 파낸다음 토류방지판(40)을 순차적으로 투입하여 연결하고 그라우팅함으로서 그라우팅부(70)를 형성하며,

상기 강제 압입된 대구경 강관(10)들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개하고 절개된 절개부위끼리는 토압받침용 상,하측플레이트(310)(320)를 이용하여 용접이나 볼트로 연결하되,

상기 상측플레이트(310)의 상면중간에는 좌,우고정판(300)을 형성하여, 이의 좌우양측으로 인접되는 양측 강관(10)의 절단된 단부를 각각 용접하여 토압에 의해 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형을 방지하도록 하고,

상측플레이트(310)와 하측플레이트(320)사이에는 보강대(400)를 설치하며,

상기 강관(10)내측에는 터널형성부의 크기에 따라 거푸집(80)을 설치한후 철근배근하여서 콘크리트(60)를 주입하고 양생이 완료되면 터널을 굴착한후에 상기 강관(10)의 터널측으로 돌출된 부분을 분해하여서 이루어진다.

이때, 도4c와같이 상기 강관(10)의 부분적으로 남겨진부분(11)은 상,하측플레이트(310)(320)사이에 보강대(400)를 설치한후에 순차적으로 절개하고 상,하측플레이트(310)(320)를 설치한다.

여기서 본 발명은 첨부도면 도5에 도시된 바와같이 상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 강관(10)내경과 동일한 외경을 갖도록 아치형으로 형성하거나,

첨부도면 도6에 도시된 바와같이 상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 수평으로 형성하는 것은 물론,

첨부도면 도7a에 도시된 바와같이 절개된 부위로 상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 연결하되,

상기 상측플레이트(310)들의 저면을 받쳐주도록 보강후레임(20)을 길게 연결설치하고 이들의 양측 저면에 보강후레임(20)을 수직으로 받쳐주도록 입설하여서,

상기한 설치구조 모두 토압에 견디는 힘을 보강하여 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 방지되도록 이루어진다.

이때, 상기 강관(10)의 부분적으로 남겨진부분(11)은 먼저 절개된 절개부위에 보강후레임(20)이 모두 설치되고 나면 순차적으로 절개하고 상,하측플레이트(310)(320)를 설치한다.

한편, 본 발명은 첨부도면 도8에 도시된 바와같이 상기 상측플레이트(310)와 하측플레이트(320)사이에 설치하는 보강대(400)의 하측을 하측플레이트(320) 상면에 안착되는 소켓(500)에 결합토록 구성하여서,

보강대(400)의 설치가 용이하고 강관(10)의 상측내부에 콘크리트(60)를 양생한다음 강관(10)의 하측을 분해시 소켓(500)이 동시에 분해되도록 하여 재사용할 수 있도록 이루어질 수 도 있다

상기와 같이 구성한 본 발명의 터널구조물구조의 시공과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 직경이 큰 다수의 대구경 강관(10)을 터널공사시공면에 수평으로 강제 압입하되, 강관(10)은 압입시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 압입하되, 상기 강관(10)의 선단에 결합된 선도관(도시하지 않음)의 토류방지판투입구(도시하지 않음)를 통해 흙을 파낸다음 토류방지판(40)을 순차적으로 투입하여 연결하고 그라우팅함으로서 그라우팅부(70)를 형성한다.

그런다음에는 강제 압입된 대구경 강관(10)들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개하고 절개된 절개부위의 상측과 하측을 각각 토압받침용 상,하측플레이트(310)(320)를 이용하여 용접이나 볼트체결하여서 서로 연결하되, 상기 상측플레이트(310)는 상면중간에 좌,우고정판(300)을 일체로 형성한 것을 사용한다.

이때, 상측플레이트(310)의 경우에는 상측플레이트(310)의 상면 중앙에 일체로 형성한 좌,우고정판(300)의 좌우양측에 인접되는 양측 강관(10)의 절단된 단부를 각각 용접하여 설치하여야 하는데 이와같이 하면 토압에 의해 강관(10)의 절단된 단부가 펴지면서 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 완벽하게 방지된다.

상기와 같이 상,하측플레이트(310)(320)의 설치가 완료되면 상,하측플레이트(310)(320)사이에는 보강대(400)를 입설한다.

이와같이 하여 강관(10)들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개된 절개부위에 상,하측플레이트(310)(320) 및 보강대(400)의 설치가 완료되면 부분적으로 남겨진 나머지 부분을 절개하고 상기와 같은 방법으로 상,하측플레이트(310)(320) 및 보강대(400)를 설치완료한다.

그런다음에는 상기 강관(10)내측에 터널형성부의 크기에 따라 거푸집(80)을 설치한후 철근배근하고 콘크리트(60)를 주입하여 양생시키고 양생이 완료되면 터널을 굴착한후에 상기 강관(10)의 터널측으로 돌출된 부분을 분해하면 본 발명의 지하터널 형성용 구조물 구조가 완성되는 것이다.

여기서, 상기 본 발명에서 제시된 토압을 견딜수 있도록 강관(10)을 보강하고자 H형빔이나 I형빔 또는 강파이프등으로된 보강후레임(20)을 설치할 수 있는데 이와같은 보강후레임(20)의 설치구조는, 도5와 같이 상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 강관(10)내경과 동일한 외경을 갖도록 아치형으로 연결설치하거나,

도6과 같이 보강후레임(20)을 수평으로 형성하는 것은 물론,

도7a 내지 도7b와 같이 상기 상측플레이트(310)들의 저면을 받쳐주도록 보강후레임(20)을 길게 연결설치하고 이들의 양측 저면에 보강후레임(20)을 수직으로 받쳐주도록 입설하는 방법으로 보강후레임(20)들을 설치한다.

이와같이 하면 강관 외부에서 작용하는 토압에 견디는 힘이 보강되어 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 방지되는 것은 물론, 종래와같이 강관(10)내부에 일정간격으로 링형태의 보강후레임을 설치하는 것보다도 설치가 더욱 편리하고 빨라 결과적으로 공기가 단축되는 것은 물론 재료의 낭비가 최소화 된다.

한편, 본 발명에서 상기 상측플레이트(310)와 하측플레이트(320)사이에 설치하는 보강대(400)는, 도8과 같이 보강대(400)의 하측을 하측플레이트(320) 상면에 형성한 소켓(500)에 결합토록 구성할 수 도 있는데 이와같이 하면 보강대(400)의 설치가 용이하고 강관(10)내부의 거푸집(80)상측내부에 콘크리트구조물을 양생한다음 강관(10)의 하측을 분해하면 강관(10)하측과 소켓(500)이 동시에 분해된다.

따라서, 상기 소켓(500)을 계속 해서 재사용할 수 있으므로 이 또한 재료의 낭비가 줄어들게 된다.

상기와 같은 본 발명은 강제 압입된 대구경 강관들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개된 절개부위의 상측과 하측을 각각 토압받침용 상,하측플레이트를 서로 연결하되, 상측플레이트의 경우에는 상면중간에 좌,우고정판을 일체로 형성한 것을 사용하여 이의 좌우양측에 인접되는 양측 강관의 절단된 단부를 각각 용접함으로써, 토압에 의해 강관의 절단된 단부가 펴지면서 강관이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 완벽하게 방지되도록 하는 효과가 있다.

그리고, 토압을 견딜수 있도록 강관을 보강하고자 강관내부에 H형빔이나 I형 빔 또는 강파이프등으로된 보강후레임을 상기 강관표짐방지용 좌,우고정판이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트로 보강후레임을 강관내경과 동일한 외경을 갖도록 아치형으로 형성하거나, 보강후레임을 수평으로 형성하는 것은 물론 상기 상측플레이트들의 저면을 받쳐주도록 보강후레임을 길게 연결설치하고 이들의 양측 저면에 보강후레임을 수직으로 받쳐주도록 입설하는 방법으로 보강후레임들을 설치함으로써, 강관 외부에서 작용하는 토압에 견디는 힘을 보강하여 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형을 완벽하게 방지하는 것은 물론, 종래와같이 강관내부에 일정간격으로 링형태의 보강후레임을 설치하는 것보다도 설치가 더욱 편리하고 빨라 결과적으로 공기가 단축되는 것은 물론 재료의 낭비가 최소화 되는 효과가 있다.

또한, 상기 상측플레이트와 하측플레이트사이에는 설치하는 보강대의 하측을 하측플레이트 상면에 안착한 소켓에 결합토록 구성함으로써, 보강대의 설치를 용이하도록 하며, 강관내부의 거푸집상측내부에 콘크리트구조물을 양생한다음 강관의 하측을 분해하면 강관하측과 소켓이 동시에 분리되도록 하여 소켓을 재사용할 수 있으며 그 만큼 더 재료의 낭비를 줄여주는 줄여 주는 효과가 있다.

결과적으로 본 발명은 지하터널 구조물을 더욱 편리하고 신속하면서도 시공이 정확하고, 경제적으로 설치 할 수 있으며, 구조물의 설치시는 물론 설치후에도 그 구조물이 구조적으로 매우 견고하여 터널굴착 작업을 안정적으로 할 수 있는 새로운 축조방법을 제공하여 결국 작업상 위험성을 완전배제하여 안심하고 터널을 형성할 수 있도록 하는 것은 물론 적은 인력과 장비 및 자재를 재활용토록 하여 경제적이고 친환경적이며 튼튼한 터널을 구축할 수 있는 매우 획기적인 발명이다.

Claims

직경이 큰 다수의 대구경 강관(10)을 터널공사시공면에 시공면의 형태에 따라 원형이나 사각형을 이루도록 수평으로 강제 압입하되,

상기 강관(10)들 사이에 흙을 파낸다음 토류방지판(40)을 순차적으로 투입하여 연결하고 그라우팅함으로서 그라우팅부(70)를 형성하며,

상기 강제 압입된 대구경 강관(10)들의 내부에서 측면 또는 하부를 토압에 견딜수 있도록 부분적으로 남기며 절개하고 절개된 절개부위끼리는 토압받침용 상,하측플레이트(310)(320)를 이용하여 용접이나 볼트로 연결하되,

상기 상측플레이트(310)의 상면중간에는 좌,우고정판(300)을 일체로 형성하여, 이의 좌우양측으로 인접되는 양측 강관(10)의 절단된 단부를 각각 용접하여 토압에 의해 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형을 방지하도록 하고,

상측플레이트(310)와 하측플레이트(320)사이에는 보강대(400)를 설치하며,

상기 강관(10)내측에는 터널형성부의 크기에 따라 거푸집(80)을 설치한후 철근배근하여서 콘크리트(60)를 주입하고 양생이 완료되면 터널을 굴착한후에 상기 강관(10)의 터널측으로 돌출된 부분을 분해하여서 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물 구조.
제1항에 있어서,

상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 강관(10)내경과 동일한 외경을 갖도록 아치형으로 형성하여서, 토압에 견디는 힘을 보강하여 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 방지되도록 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물구조.
제1항에 있어서,

상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 수평으로 형성하여서, 토압에 견디는 힘을 보강하여 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 방지되도록 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물구조.
제1항에 있어서,

상기 강관표짐방지용 좌,우고정판(300)이 상면 중앙에 일체로 형성된 상측플레이트(310)로부터 이와동일한 타측의 상측플레이트(310)로 보강후레임(20)을 연결하되,

상기 상측플레이트(310)들의 저면을 받쳐주도록 보강후레임(20)을 길게 연결설치하고 이들의 양측 저면에 보강후레임(20)을 수직으로 받쳐주도록 입설하여서, 토압에 견디는 힘을 보강하여 비교적 큰 토압이 발생하더라도 강관(10)이 주저않거나 찌그러지는 등의 변형이 방지되도록 이루어짐을 특징으로 하는 지하터널 형성용구조물구조.
제1항에 있어서,

상기 상측플레이트(310)와 하측플레이트(320)사이에는 설치하는 보강대(400)는,

보강대(400)의 하측을 하측플레이트(320) 상면에 안착된 소켓(500)에 결합토록 구성하여서,

보강대(400)의 설치가 용이하고 강관(10)의 상측내부에 콘크리트구조물을 양생한다음 강관(10)의 하측을 분해시 보강대(400)로부터 소켓(500)이 동시에 분해되도록 하여 재사용할 수 있도록 이루어짐을 포함함을 특징으로 하는 지하터널 형성용 구조물구조.