KR200412488Y1

KR200412488Y1 - 파형강판을 이용한 터널

Info

Publication number: KR200412488Y1
Application number: KR2020060000293U
Authority: KR
Inventors: 김현국; 전병건
Original assignee: 주식회사 픽슨이앤씨
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2006-03-28

Abstract

본 고안은 파형강판을 이용한 터널에 관한 것이다.

본 고안은 아치형태의 파형강판을 이용한 터널시공방법에 있어서, 상기 터널은 굴착기를 이용하여 소정 공간을 갖는 굴착공간부가 제공되어지도록 굴착하는 굴착단계와; 상기 굴착된 공간의 하부 양측에 거푸집을 설치하여 철근을 배근하고, 앵커를 매설한 후 콘크리트를 타설하여 양생시켜 기초부를 형성한 다음 상기 앵커에 채널을 고정시키는 기초부 시공단계와; 상기 굴착된 공간에서 길이방향으로 플랜지가 형성된 다수개의 파형강판을 길이방향으로 겹쳐지게 결합시켜 단위 파형라이너를 얻는 단위 파형라이너 조립단계와; 상기 조립된 단위 파형라이너를 굴착된 공간으로 이동시켜 하단의 양측을 채널에 볼트로 고정하는 단위 파형라이너 1차 설치단계와; 상기 라이너 1차 설치단계에서 설치된 단위 파형라이너에 단위 파형라이너 조립단계를 통해 조립된 다른 단위 파형라이너를 이동시켜 단위 파형라이너의 전,후 플랜지가 각각 맞닿도록 하여 볼트로 결합되어지는 단위 파형라이너 2차 설치단계와; 상기 단위 파형라이너 2차 설치단계를 통해 결합된 단위 파형라이너의 외면과 굴착된 내면 사이의 공간에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계와; 상기 단위 파형라이너 조립단계와 라이너 2차 설치단계 및 콘크리트 타설단계를 반복하여 시공하는 반복시공단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

파형강판, 터널, 기초부, 라이너, 플랜지

Description

파형강판을 이용한 터널{THE TUNNEL USING CORRUGATED STEEL PLATES}

도1은 본 고안에 따른 터널시공방법을 도시한 순서도.

도2는 본 고안에 따른 터널시공방법에 사용되어지는 라이너가 결합된 상태시의 요부 분해 사시도.

도3은 본 고안에 따른 터널시공법에 사용되어지는 라이너의 분해 사시도.

도4는 본 고안에 따른 라이너가 굴착공간부에 설치된 상태를 도시한 종단면도.

도5는 도4의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

S10:굴착단계 S20:기초부 시공단계

S30:단위 파형라이너 조립단계 S40:단위 파형라이너 1차 설치단계

S50:단위 파형라이너 2차 설치단계 S60:콘크리트 타설단계

S70:반복시공단계

본 고안은 파형강판을 이용한 터널에 관한 것으로서 특히, 전후 플랜지가 내 측방향으로 절곡되어지도록 형성되어 벤딩된 파형강판을 굴착된 터널의 내부에서 조립하여 설치하고, 파형강판의 외측면과 굴착된 터널의 내면 사이에 콘크리트를 타설하여 시공됨으로써, 시공작업의 효율을 높이도록 하고, 아울러 기존에 시공된 터널의 특정한 부분을 더 보강할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 소정 두께와 넓이를 갖는 평판형태의 강판은 이를 여러 형태로 절곡 및 탄성 변형시키고, 이를 축방향으로 연속되는 형태로 시공함으로써 터널, 지하통로 및 용수, 배수로 등 여러 용도로 사용되어지고 있다.

이러한 강판은 구조물의 크기가 작을 경우 벤딩된 하나의 강판을 이용하며 크기가 커질 경우 벤딩 공정에서 벤딩율을 크게함과 동시에 파형강판을 여러장으로 나뉘어 제조하고, 제조된 파형강판을 여러장을 겹치거나 볼팅 등의 별도의 조립공정을 통해 설치되어진다.

또한, 얇은 두께의 강판에 여러 방향으로 부터 작용하는 하중을 분산시켜 내하력을 크게 하기 위하여 통상 평평한 강판에 주름이 성형된 파형강판을 사용하게 된다.

이와 같은 파형강판을 이용하여 터널 구조물을 시공할 경우, 우선 터널의 형태를 갖도록 굴착한 후 굴착된 지반의 양측을 일정한 깊이로 굴착하여 기초지반을 다지고 거푸집과 철근을 배근하고, 이어 앵커와 채널을 설치한 후 콘크리트 타설하여 양생시키고, 거푸집을 해체한다.

거푸집이 해체된 채널에 파형강판의 하부가 직각이 되도록 한 후 볼트와 너트로 고정시키고, 채널에 하부가 결합된 파형강판 사이에 다른 파형강판을 동일한 방법으로 결합시키는 볼팅작업을 반복하여 굴착된 터널 내부에 파형강판을 설치하고, 파형강판의 외면과 굴착된 굴착면 사이의 공간에 콘크리트를 타성하여 양생시키는 것으로 터널 구조물을 얻을 수 있게 된다.

그러나 굴착된 터널 내부에서 파형강판을 조립 및 설치하는 과정은 채널에 하부가 결합된 파형강판 사이에 다른 파형강판을 볼팅작업으로 결합시키되, 볼팅으로 결합되어지는 각각의 파형강판의 모서리가 외부 즉, 굴착된 터널의 내면을 향하여 돌출된 형태를 갖도록 형성된 플랜지에 의하여 결합되어짐에 따라 그 작업공간이 협소하여 원활한 작업이 이루어지지 못하게 되는 주요 원인이 있었다.

또한, 이러한 원인으로 인하여 많은 작업시간이 소요됨에 따라 작업공기가 지연되어지고, 그에 따른 시공비용이 증가되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서 파형강판의 외측면과 굴착된 터널의 내면 사이에 콘크리트가 타설되어지도록 함으로써, 공기를 단축시킬 수 있도록 하고, 이를 통해 시공에 소요되어지는 비용을 절감함과 동시에 기존에 시공된 터널의 내부에 특정한 부분을 더 보강할 수 있는 파형강판을 이용한 터널을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 전,후 플랜지가 내측방향으로 절곡되어지도록 형성되어 벤딩된 파형강판을 굴착된 터널의 내부에서 조립하여 설치되어지도록 함으로써, 작업의 효율을 높일 수 있는 파형강판을 이용한 터널을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 아치형태의 파형강판을 이용한 터널시공방법에 있어서, 상기 터널은 굴착기를 이용하여 소정 공간을 갖는 굴착공간부가 제공되어지도록 굴착하는 굴착단계(S10)와; 상기 굴착된 공간의 하부 양측에 거푸집을 설치하여 철근을 배근하고, 앵커를 매설한 후 콘크리트를 타설하여 양생시켜 기초부를 형성한 다음 상기 앵커에 채널을 고정시키는 기초부 시공단계(S20)와; 상기 굴착된 공간에서 길이방향으로 플랜지가 형성된 다수개의 파형강판을 길이방향으로 겹쳐지게 결합시켜 단위 파형라이너를 얻는 단위 파형라이너 조립단계(S30)와; 상기 조립된 단위 파형라이너를 굴착된 공간으로 이동시켜 하단의 양측을 채널에 볼트로 고정하는 단위 파형라이너 1차 설치단계(S40)와; 상기 라이너 1차 설치단계(S40)에서 설치된 단위 파형라이너에 단위 파형라이너 조립단계(S30)를 통해 조립된 다른 단위 파형라이너를 이동시켜 단위 파형라이너의 전,후 플랜지가 각각 맞닿도록 하여 볼트로 결합되어지는 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50)와; 상기 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50)를 통해 결합된 단위 파형라이너의 외면과 굴착된 내면 사이의 공간에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계(S60)와;상기 단위 파형라이너 조립단계(S30)와 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50) 및 콘크리트 타설단계(S60)를 반복하여 시공하는 반복시공단계(S70)로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50)에서 결합되어지는 각각의 단위 파형라이너에 구비된 전,후 플랜지는 굴착면과 대향되는 방향으로 절곡됨을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 터널시공방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.

한편, 이치형태의 파형강판을 이용한 터널에 있어서, 상기 터널은 굴착공간부(30)의 하부 양측으로 앵커(32)가 매설되고 콘크리트(40)가 타설된 기초부(31)가 형성되고, 상기 기초부(31)에 매설된 앵커(32)에 의해 채널(33)이 고정되며, 상기 채널(33)에 단위 파형라이너(20)의 하단인 파형강판(10)이 결합되어지되, 상기 단위 파형라이너(20)는 길이방향으로 플랜지(13)(13')가 형성된 다수개의 파형강판(10)이 길이방향으로 겹쳐지게 결합되고, 상기 다수개의 단위 파형라이너(20)는 폭방향으로 소정의 터널 길이로 상기 단위 파형라이너(20)의 플랜지(13)(13')가 볼트(60)로 결합되어지며 상기 단위 파형라이너(20)의 외면과 굴착된 굴착공간부(30)의 내부면 사이에 콘크리트(40)가 타설됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 기초부(31)와 단위 파형라이너(20)의 결합은 상기 채널(33)과 단위 파형라이너(20)를 구성하는 파형강판(10)이 맞닿는 위치에 각각 체결홈(331)(15)을 형성하여 볼트(38)로 결합됨을 특징으로 하는 한다.

그리고 상기 파형강판(10)은 산형철부(11)와 산형요부(12)가 수평방향으로 일정폭(W)까지 연속된 형태를 가지며 수직방향으로 수평폭(W)에 비해 길이(L)가 더 길게 형성되어지되, 상기 길이(L)가 긴 수직방향이 만곡형태로 벤딩되어지고, 길이(L)방향으로 벤딩된 양측단에 각각 체결홈(131)(131')이 형성된 전,후 플랜지(13)(13')가 대칭되도록 구성되어지되, 상기 전,후플랜지(13)(13')가 굴착공간부(30)의 내측 중심방향으로 절곡되어지고, 상기 산형철부(11)의 상,하양측단에 체결홈(15)(15')이 형성됨을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 터널을 제공함에 그 목적이 달성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 파형강판을 이용한 터널시공방법을 설명하기에 앞서 이러한 터널시공방법에 의하여 시공되어지는 터널은 도4와 도5에 도시된 바와 같이, 굴착공간부(30)의 하부 양측으로 시공된 기초부(31)의 상부에 다수개의 파형강판(10)이 아치형태로 결합된 단위 파형라이너(20)의 하단이 결합되어지도록 구성되어 있고, 상기 단위 파형라이너(20)의 외면과 굴착된 굴착공간부(30)의 내부면 사이에 타설되어 양생된 콘크리트(40)로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 기초부(31)와 단위 파형라이너(20)의 결합은 기초부(31)에 매설된 앵커(32)에 상부만이 개방된 형태로 다수개의 체결홈(331)이 형성된 길이가 비교적 긴 채널(33)이 고정되어지고, 상기 채널(33)의 체결홈(331)과 단위 파형라이너(20)를 구성하는 파형강판(10)이 맞닿는 위치에 형성된 다른 체결홈(15)에 체결되어지는 볼트(38)로 결합되어지도록 구성되어 있다.

또한, 상기 파형강판(10)은 산형철부(11)와 산형요부(12)가 수평방향으로 일정폭(W)까지 연속된 형태를 가지며 수직방향으로 수평폭(W)에 비해 길이(L)가 더 길게 형성되어지도록 구성되어 있고, 상기 길이(L)가 긴 수직방향이 만곡형태로 벤딩되어지도록 구성되어 있다.

또한, 길이(L)방향으로 벤딩된 양측단에는 각각 체결홈(131)(131')이 형성된 전,후 플랜지(13)(13')가 대칭되도록 형성되어 있고, 이러한 전,후 플랜지(13)(13')는 굴착공간부(30)의 내측 중심방향을 향하여 절곡되도록 형성되어 굴착공간부(30)의 내부에서 작업자가 공간 제약없이 볼트(60)와 너트(61)로 용이하게 결합시킬 수 있게된다.

그리고 상기 산형철부(11)의 상,하 양측단에 체결홈(15)(15')을 형성하여 다수개의 파형강판(10)을 길이방향으로 결합시켜 아치형태가 제공되어질 수 있게 된다. 즉, 복수개의 파형강판(10)을 길이방향으로 결합시킬 경우, 각각 상,하 양측단에 형성된 체결홈(15)(15')의 중심이 서로 일치하도록 겹쳐지도록 한 후 볼트로 결합시키는 것으로 연결이 된다.

도1에 도시된 바와 같이, 이러한 파형강판을 이용한 터널시공은 먼저, 굴착단계(S10)로 미도시한 굴착기를 이용하여 소정의 굴착공간부(30)가 제공되어지도록 굴착한 후 상기 굴착된 굴착공간부(30)의 하부 양측에 거푸집(35)을 설치한 후 철근(36)을 배근하고, 앵커(32)와 채널(33)을 설치하고, 콘크리트(37)를 타설하여 양생시킨다.(기초부 시공단계(S20))

다음, 단위 파형라이너 조립단계(S30)를 통해 굴착공간부(30)에서 다수개의 분리된 파형강판(10)을 길이방향으로 결합시켜 아치형태를 갖는 단위 파형라이너(20)를 얻고, 조립된 단위 파형라이너(20)를 굴착된 공간으로 이동시켜 하단의 양측을 채널(33)에 볼트(38)로 고정한다.(단위 파형라이너 1차 설치단계(S40)) 이때, 파형강판(10)의 산형철부(11)의 상,하 양측단에 형성된 체결홈(15)(15')에 볼트(38)를 끼워 조이는 것으로 각각의 파형강판(10)(10')이 아치형태로 결합되어진다.

다음, 단위 파형라이너 1차 설치단계(S40)에서 설치된 단위 파형라이너(20)에 단위 파형라이너 조립단계(S30)를 통해 조립된 다른 단위 파형라이너(20')를 이동시켜 각각의 단위 파형라이너(20)(20')의 전,후에 내측방향 즉, 굴착면과 대향되 는 방향으로 절곡된 형태를 갖는 플랜지(13)(13')가 서로 맞닿도록 하여 볼트(60)와 너트(61)로 결합시켜 고정한다.(단위 파형라이너 2차 설치단계(S50))

다음, 콘크리트 타설단계(S60)로 상기 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50)를 통해 결합된 단위 파형라이너(20)의 외면과 굴착된 내면 사이의 공간에 콘크리트(40)를 타설하여 양생시킨 후 상기 단위 파형라이너 조립단계(S30)와 단위 파형라이너 2차 설치단계(S50) 및 콘크리트 타설단계(S60)를 반복하여 시공하는 반복시공단계(S70)를 통해 파형강판을 이용한 터널이 시공되어진다.

이와 같이 본 고안은 파형강판의 외측면과 굴착된 터널의 내면 사이에 콘크리트가 타설되어지도록 함으로써, 공기를 단축시킬 수 있도록 하고, 이를 통해 시공에 소요되어지는 비용을 절감할 수 있도록 하고, 아울러 기존에 시공된 터널의 내부에 특정한 부분을 더 보강할 수 있도록 한 것이다.

또한, 전,후 플랜지가 내측방향으로 절곡되어지도록 형성되어 벤딩된 파형강판을 굴착된 터널의 내부에서 조립하여 설치되어지도록 함으로써, 작업자가 작업공간의 구애받지 않고 작업을 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

Claims

이치형태의 파형강판을 이용한 터널에 있어서,

상기 터널은 굴착공간부(30)의 하부 양측으로 앵커(32)가 매설되고 콘크리트(40)가 타설된 기초부(31)가 형성되고, 상기 기초부(31)에 매설된 앵커(32)에 의해 채널(33)이 고정되며, 상기 채널(33)에 단위 파형라이너(20)의 하단인 파형강판(10)이 결합되어지되, 상기 단위 파형라이너(20)는 길이방향으로 플랜지(13)(13')가 형성된 다수개의 파형강판(10)이 길이방향으로 겹쳐지게 결합되고, 상기 다수개의 단위 파형라이너(20)는 폭방향으로 소정의 터널 길이로 상기 단위 파형라이너(20)의 플랜지(13)(13')가 볼트(60)로 결합되어지며 상기 단위 파형라이너(20)의 외면과 굴착된 굴착공간부(30)의 내부면 사이에 콘크리트(40)가 타설됨을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 터널.
제1항에 있어서,

상기 기초부(31)와 단위 파형라이너(20)의 결합은 상기 채널(33)과 단위 파형라이너(20)를 구성하는 파형강판(10)이 맞닿는 위치에 각각 체결홈(331)(15)을 형성하여 볼트(38)로 결합됨을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 터널.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 파형강판(10)은 산형철부(11)와 산형요부(12)가 수평방향으로 일정폭 (W)까지 연속된 형태를 가지며 수직방향으로 수평폭(W)에 비해 길이(L)가 더 길게 형성되어지되, 상기 길이(L)가 긴 수직방향이 만곡형태로 벤딩되어지고, 길이(L)방향으로 벤딩된 양측단에 각각 체결홈(131)(131')이 형성된 전,후 플랜지(13)(13')가 대칭되도록 구성되어지되, 상기 전,후플랜지(13)(13')가 굴착공간부(30)의 내측 중심방향으로 절곡되어지고, 상기 산형철부(11)의 상,하양측단에 체결홈(15)(15')이 형성됨을 특징으로 하는 파형강판을 이용한 터널.