KR20070072417A - 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 터널 라이닝설치방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프리캐스트 콘크리트로 별도 제작하여 터널 내부에 설치하는 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 터널 라이닝 설치방법에 관한 것으로, 기초패널 및 복수개의 아크패널과 쐐기형태의 키패널로 구성되는 아치패널부를 포함하고, 기초패널의 내부에는 공동구 및 배수수단이 일체로 형성됨으로써 구조적으로 안정적이며 공동구 및 배수수단을 위해 별도의 콘크리트 현장 타설이 불필요하며 이에 따른 콜드 조인트가 방지되며, 쐐기형태의 키패널에 의해 다수개의 아크패널이 밀착 결합됨으로써 구조적으로 더욱 안정되고, 조립이 간단하여 터널의 공사기간을 단축할 수 있는 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 패널 라이닝 설치방법을 제공한다.
터널 라이닝, 패널모듈, 기초패널, 아크패널, 키패널
Description
도 1은 종래기술에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 라이닝 설치방법에 따라 시공된 터널의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝용 패널모듈을 이용한 터널 라이닝 설치방법에 의해 시공된 터널의 내부 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝용 패널모듈을 간략하게 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크패널 및 키패널의 형상을 간략하게 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝 설치방법의 공정을 간략하게 도시한 공정진행도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 터널 내부 양측 바닥면의 수평형성단계의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 패널모듈 110: 기초패널
111: 공동구 112: 배수수단
120: 아치패널부 121: 아크패널
122: 키패널 123: 아크볼트
200: 바닥면 300: 아치 굴착면
310: 숏크리트 400: 하부 굴착면
본 발명은 프리캐스트 콘크리트로 별도 제작하여 터널 내부에 설치하는 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 터널 라이닝 설치방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기초패널 및 복수개의 아크패널과 쐐기형태의 키패널로 구성되는 아치패널부를 포함하고, 기초패널의 내부에는 공동구 및 배수수단이 일체로 형성됨으로써 구조적으로 안정적이며 공동구 및 배수수단을 위해 별도의 콘크리트 현장 타설이 불필요하며 이에 따른 콜드 조인트가 방지되며, 쐐기형태의 키패널에 의해 다수개의 아크패널이 밀착 결합됨으로써 구조적으로 더욱 안정되고, 조립이 간단하여 터널의 공사기간을 단축할 수 있는 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 패널 라이닝 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널공사는 지반을 굴착하고 지반을 보강한 후 콘크리트 라이닝을 설치하는 공정으로 행해진다.
이때, 종래기술에 따른 일반적인 콘크리트 라이닝 설치 작업은 현장타설 방식으로 1차적으로 굴착된 터널의 암반 굴착면에 숏크리트(Shortcrete)가 타설되어 굴착면이 고르게 형성된 후, 숏크리트의 내측면에 부직포 또는 방수시트가 부착되고, 이후 터널 내부에 거푸집이 설치되어 거푸집을 통해 부직포 또는 방수시트의 바깥면에 콘크리트가 타설 및 양생되는 과정을 통해 진행된다.
이와 같은 종래의 통상적인 터널 라이닝 설치방법은 터널 공사의 공사기간을 매우 지연시키고 콘크리트에 균열을 발생시키는 요인이 되고 있는데, 이는 터널 내부의 폐쇄된 공간에서 콘크리트가 타설됨으로써 콘크리트 다짐이 어렵고 균질한 품질확보가 어렵기 때문이다. 또한, 이러한 터널 라이닝 설치방법은 현장에서 직접 콘크리트를 타설 및 양생함에 따라 터널 내부에 거푸집을 설치 및 제거해야 하는 등 설치방법이 어렵고 작업환경이 매우 열악하였다.
따라서, 이러한 현장타설 라이닝 설치방법의 문제들을 해결하기 위해 콘크리트 라이닝을 공장에서 제작하고 현장에서 기계로 설치하는 방식의 프리캐스트 콘크리트 패널 라이닝 설치방법이 개발되었는데, 이는 국내 공고특허 제 10-0201598 호에 등록공고되어 있다.
도 1은 이와 같은 종래기술에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 라이닝 설치방법에 따라 시공된 터널의 단면도이다.
이와 같은 종래기술에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널 라이닝 설치방법에 의하면, 콘크리트의 현장 타설 및 양생 과정이 생략되고 기계화된 설치 공정에 따라 터널 공사의 공기가 단축되며 공사비를 절감할 수 있다.
그러나 이러한 터널 라이닝 설치방법에 의하더라도, 도 1에 도시된 바와 같이 콘크리트 패널(10)이 앵커볼트(11)에 의해 매달린 형태로 지지되어 있으므로 지진하중에 불안정하여 터널의 안전이 보장될 수 없으며, 앵커볼트(11)를 통해 콘크리트 패널(10)을 설치하는 작업이 복잡하여 상당한 공사기간이 소요되고, 또한 터널의 굴착면과 콘크리트 패널(10) 사이에 소정 공간(12)이 형성됨으로써, 터널의 장기적인 안전성 확보가 곤란하다는 문제점이 있다.
또한, 국내 규정상 도로 및 철도의 터널은 콘크리트 라이닝의 하부 기초부(20)에 공동구(21)를 설치해야 하므로, 도 1에 도시된 바와 같이 아치형의 콘크리트 패널(10)의 설치와 별도로 하부 기초부(20)에 콘크리트를 현장 타설하여 공동구(21)를 시공해야하는 문제점이 있으며, 또한 이에 따라 아치형의 콘크리트 패널(10)과 콘크리트 공동구(21)가 형성된 하부 기초부(20)는 일체로 결합된 구조가 아니고 콜드 조인트(Cold Joint)가 발생하는 등 상호 분리되어 독립적으로 거동하게 되므로 터널의 전체적인 구조상 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 기초패널 및 복수개의 아크패널과 쐐기형태의 키패널로 구성되는 아치패널부를 포함하고, 기초패널의 내부에는 공동구 및 배수수단이 일체로 형성됨으로써 구조적으로 안정적이며 공동구 및 배수수단을 위해 별도의 콘크리트 현장 타설이 불필요하며 이에 따른 콜드 조인트가 방지되며, 쐐기형태의 키패널에 의해 다수개의 아크패널이 밀 착 결합됨으로써 구조적으로 더욱 안정되고, 조립이 간단하여 터널의 공사기간을 단축할 수 있는 터널 라이닝용 패널모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 패널모듈을 이용함으로써 설치방법이 용이하고 이에 따라 공사기간이 단축되는 터널 라이닝 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프리캐스트 콘크리트로 별도 제작하여 터널 내부에 설치하는 터널 라이닝용 패널모듈에 있어서, 상기 터널 내부의 양측 바닥면에 대칭으로 위치하는 기초패널; 및 복수개의 아크패널을 포함하도록 구성되어 상기 터널 내부의 벽면을 마감하는 아치 형상의 아치패널부를 포함하고, 상기 아크패널은 측단이 이웃하는 다른 아크패널의 측단 또는 상기 기초패널의 상부면과 맞닿도록 결합하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈을 제공한다.
이때, 상기 아치패널부는 상호 맞닿는 측단이 상기 터널의 길이 방향과 교차하는 방향으로 경사지게 형성되는 쐐기형상의 키패널을 더 포함하고, 상기 키패널은 상기 터널의 폭방향으로 이격된 두 아크패널 사이에 상기 터널의 길이방향으로 삽입되어 인접하는 상기 아크패널과 각각 결합하는 것이 바람직하다.
또한, 터널 내부의 아치 굴착면에 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계; 상기 터널 내부의 양측 바닥면을 수평하게 형성하는 수평형성단계; 상기 터널 내부 에 제 1 항의 터널 라이닝용 패널모듈을 설치하는 패널모듈 설치단계; 및 설치된 상기 패널모듈을 상기 터널의 길이 방향으로 결합시키는 결합단계; 결합된 상기 패널모듈의 외측면과 상기 숏크리트의 내측면 사이를 그라우팅하는 제 1 그라우팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법을 제공한다.
또한, 터널 내부의 아치 굴착면에 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계; 상기 터널 내부의 양측 바닥면을 수평하게 형성하는 수평형성단계; 상기 터널 내부에 제 3 항의 터널 라이닝용 패널모듈을 설치하는 패널모듈 설치단계; 및 설치된 상기 패널모듈을 상기 터널의 길이 방향으로 결합시키는 결합단계; 결합된 상기 패널모듈의 외측면과 상기 숏크리트의 내측면 사이를 그라우팅하는 제 1 그라우팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법을 제공한다.
이때, 상기 수평형성단계는 상기 터널 내부의 하부 굴착면에 상기 터널의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되도록 다수개의 높이조절앵커를 적어도 2열 이상 매설하고 상기 다수개의 높이조절앵커의 상단면 높이가 동일하도록 조절한 후, 상기 높이조절앵커의 상단면에 수평레일을 안착하여 상기 수평레일의 상단면이 상기 터널 내부의 양측 바닥면에 해당되도록 하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경 우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝용 패널모듈을 이용한 터널 라이닝 설치방법에 의해 시공된 터널의 내부 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝용 패널모듈을 간략하게 도시한 분해사시도이다.
본 발명은 프리캐스트 콘크리트로 별도 제작하여 터널 내부에 설치하는 터널 라이닝용 패널모듈 및 이를 이용한 터널 라이닝 설치방법을 제공하는바, 도 2에 도시된 바와 같은 별도의 터널 라이닝용 패널모듈(100)이 공장에서 별도 제작되어 도 3에 도시된 바와 같이 터널 내부에 조립하는 방식으로 터널 라이닝이 설치된다. 즉, 본 발명에 따른 터널 라이닝은 현장에서 콘크리트를 타설 및 양생하는 방식으로 설치되는 것이 아니라 터널 라이닝용 패널모듈(100)이 공장에서 별도로 제작되고 이러한 패널모듈(100)을 현장에서 터널 내부에 조립하는 방식으로 설치된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 패널모듈(100)은 크게 터널 내부의 양측 바닥면(200)에 대칭으로 위치한 기초패널(110)과 터널 내부의 벽면을 마감하는 아치 형상의 아치패널부(120)로 구성된다.
기초패널(110)은 터널 내부의 양측 바닥면(200)에 각각 위치하며 내부에는 터널의 길이 방향으로 공동구(111) 및 배수수단(112)이 형성되는 것이 바람직하다. 양측 기초패널(110)의 상부면에는 각각 아치패널부(120)의 양측단부가 결합되는데, 아치패널부(120)는 복수개의 아크패널(121)을 포함하여 구성되며 복수개의 아크패널(121)은 인접하는 아크패널(121) 간에 각각 상호 결합되어 배치된다. 이때 각각의 아크패널(121)의 형상은 일측으로 만곡진 형태의 플레이트 형상이며, 기초패 널(110) 또한 일측면이 만곡진 형태로 형성됨에 따라 각각의 아크패널(121) 및 기초패널(110)의 결합에 따라 전체적으로 패널모듈(100)의 외측면이 아치형상을 이루게 된다. 이러한 구조에 따라 기초패널(110)은 상부의 아치패널부(120)를 지지하며 아치패널부(120)를 통해 전달되는 터널의 상부 하중을 터널의 하부 지반에 안정하게 전달하는 역할을 수행한다.
한편, 기초패널(110)의 내부에 형성된 공동구(111)는 각종 전기케이블, 전화케이블 및 소화용수관 등이 내설되어 이를 보호하는 기능을 수행하며, 배수수단(112)은 터널 내부로 유입되는 지하수 등을 터널 외부로 배수하는 기능을 수행한다. 이때, 배수수단(112)은 도 2에 도시된 바와 같이 기초패널(110)의 일측단부에 형성된 측방배수관(112a)과, 측방배수관(112a)의 물이 집수되어 배수되는 집수배수관(112b)과, 측방배수관(112a)으로부터 집수배수관(112b)으로 물이 흘러가도록 측방배수관(112a) 및 집수배수관(112b)을 연결하는 연결배수관(112c)으로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 배수수단(112)에 의해 터널 내부로 유입되는 지하수는 측방배수관(112a)으로 흘러들고, 측방배수관(112a)으로부터 연결배수관(112c)을 통해 집수배수관(112b)으로 유입되어 터널의 외부로 배수된다. 한편, 터널 내부 노면에 발생된 물이 유입되어 집수배수관(112b)으로 흘러들어 갈 수 있도록 노면수배수관(112d)이 기초패널(110)에 더 형성될 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 패널모듈(100)은 기초패널(110)에 의해 패널모듈(100)과 일체로 공동구(111) 및 배수수단(112)이 형성되는 방식으로 구성되므로 종래 기술과 달리 별도로 현장에서 콘트리트를 타설 및 양생하여 공동 구(111) 및 배수수단(112)을 형성할 필요가 없으며 이에 따라 발생되는 콜드 조인트가 방지되어 구조상 더욱 안정적인 터널 라이닝 구조이다.
한편, 아치패널부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수개의 아크패널(121) 이외에 쐐기 형태로 형성된 키패널(122)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직한데, 상기 키패널(122)은 소정 아크패널(121)의 사이에 삽입되어 인접하는 아크패널(121)과 각각 결합한다. 즉, 상기 아치패널부(120)는 상호 맞닿는 측단이 터널의 길이방향과 교차하는 방향으로 경사지게 형성되는 쐐기형상의 키패널(122)을 더 포함하고, 이러한 키패널(122)은 터널의 폭방향으로 이격된 두 아크패널(121) 사이에 터널의 길이 방향으로 삽입되어 인접하는 상기 아크패널(121)과 각각 결합된다.
이와 같이 키패널(122)은 쐐기 형태로 형성되기 때문에 키패널(122)이 아크패널(121) 사이에 삽입됨으로써 아치패널부(120)의 각 아크패널(121)의 결합상태가 더욱 밀착 결합되는 효과가 발생한다. 이때, 키패널(122)은 아치패널부(120)의 중앙부에 위치하도록 삽입되는 것이 바람직하며 또한, 키패널(122)에 인접하는 아크패널(121)은 키패널(122)의 삽입을 용이하게 하고 밀착효과를 증대시키기 위해 쐐기 형태의 키패널(122) 측면 경사와 동일한 경사면을 가지도록 일측면이 경사지게 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 각각의 아크패널(121) 및 키패널(122)은 도 3에 도시된 바와 같이 아크볼트(123)에 의해 결합되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아크패널 및 키패널의 형상을 간략하게 도시한 사시도로서, 아크패널(121) 및 키패널(122)의 일측면 각 가장자리부에는 도 4에 도시된 바와 같이 결합홈(124) 및 관통홀(125)이 형성되며, 이러한 결합홈(124) 및 관통홀(125)을 통해 인접하는 아크패널(121) 및 키패널(122)은 각각 아크볼트(123)에 의해 상호 결합된다. 또한, 기초패널(110)의 상단 가장자리부에도 동일한 결합홈(124) 및 관통홀(125)이 형성되어 인접하는 아크패널(121)과 아크볼트(123)에 의해 결합된다.
이와 같이 아크패널(121) 및 키패널(122)이 아크볼트(123)에 의해 결합됨에 따라 아치패널부(120)는 일체로 거동하게 되며, 아크볼트(123)가 구조적으로 힌지 역할을 함으로써 본 발명에 따른 패널모듈(100)은 지진하중이나 기타 다양한 외부하중에 대해 내력이 강화된 안정된 구조이다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따라 이러한 터널 라이닝용 패널모듈(100)을 이용한 터널 라이닝 설치방법에 대해 살펴본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 라이닝 설치방법의 공정을 간략하게 도시한 공정진행도이다.
도 2에 도시된 바와 같은 터널 라이닝을 설치하기 위해 먼저 도 5에 도시된 바와 같이 터널 내부의 아치 굴착면(300)에 숏크리트(310)를 타설하고(S1), 패널모듈(100)을 터널 내부에 설치하기 위해 터널 내부의 양측 바닥면(200)을 수평하게 형성한 후(S2), 위에서 설명한 패널모듈(100)를 설치한다(S3). 이러한 패널모듈(100)은 터널의 길이방향을 따라 다수개 형성되므로 각 패널모듈(100)의 설치가 완료된 후 각 패널모듈(100)을 터널의 길이 방향으로 결합한다(S4). 이와 같이 길이방향으로 결합된 패널모듈(100)의 외측면과 터널 내부의 아치 굴착면(300)에 형 성된 숏크리트(310) 내측면 사이 공간을 그라우팅(P)(Grouting)함으로써(S5), 터널 라이닝 설치가 완료된다.
이때, 숏크리트(310)는 터널 내부의 지반 하중을 지지하여 터널 안정을 유지시키는 역할을 하고, 제 1 그라우팅단계(S5)에서 수행되는 패널모듈(100)의 외측면과 숏크리트(310)의 내측면 사이 공간에 대한 그라우팅(P)은 빈 공간을 채우는 역할을 수행함과 동시에 지반하중을 패널모듈(100)에 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 설치된 패널모듈(100)에 대한 터널 길이방향으로의 결합(S4)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 각 아크패널(121) 및 키패널(122)에 형성된 결합홈(124) 및 관통홀(125)를 이용하여 길이방향으로 인접하는 패널모듈(100)이 연결볼트(미도시)에 의해 결합되는 방식이다.
한편, 이러한 터널 라이닝 설치시 이용되는 패널모듈(100)은 위에서 설명한 바와 같이 기초패널(110)과 아치패널부(120)를 포함하여 구성되는 패널모듈(100)로서, 패널모듈(100)의 여러 실시예에 따라 아치패널부(120)에 키패널(122)이 포함된 형태이거나 아치패널부(120)에 키패널(122)이 포함되지 않은 형태 모두 가능할 것이다.
패널모듈(100)을 설치하는 패널모듈 설치단계(S3)를 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 기초패널(110)을 터널 내부의 양측 바닥면(200)에 설치한 후 기초패널(110)의 상부면으로부터 순차적으로 복수개의 아크패널(121)을 결합하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 이때, 아치패널부(120)에 키패널(122)이 포함되는 구성의 패널모듈(100)이 이용되는 경우에는 기초패널(110)의 상부면으로부터 복수개의 아크패 널(121)을 순차적으로 결합하고, 아크패널(121)의 결합이 완료된 후 아크패널(121)의 사이에 키패널(122)이 마지막으로 삽입되며 결합하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 터널 내부의 양측 바닥면을 수평하게 형성하는 수평형성단계(S2)는 상기 패널모듈 설치단계(S3)의 전단계로 시행되는데, 즉, 패널모듈(100)의 설치단계에서 기초패널(110)을 터널 내부 양측 바닥면(200)에 설치하기 전에 기초패널(110)이 수평으로 설치될 수 있도록 양측 바닥면(200)을 수평하게 형성하는 단계이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 터널 내부 양측 바닥면의 수평형성단계의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 수평형성단계(S2)는 터널 내부의 하부 굴착면(400)에 터널의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되도록 다수개의 높이조절앵커(210)를 적어도 2열 이상, 바람직하게는 2열 매설하고, 다수개의 높이조절앵커(210)의 상단면 높이가 동일하도록 높이를 조절한 후, 높이조절앵커(210)의 상단면에 수평레일(220)을 터널의 길이 방향을 따라 안착하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 이때, 수평레일(220)의 상단면이 터널 내부의 양측 바닥면(200)에 해당되도록 형성된다.
즉, 수평레일(220)의 상단면이 터널 내부의 양측 바닥면(200)으로 기능하게 되므로, 패널모듈(100)의 기초패널(110)은 수평레일(220)의 상단면에 설치되며 이에 따라 기초패널(110)은 터널의 길이 방향을 따라 수평레일(220) 상에서 용이하게 이동할 수 있다. 또한, 높이조절앵커(210)를 통한 높이 조절이 용이하여 수평레 일(220)의 수평상태 조절이 용이하다. 이에 따라 패널모듈(100)의 설치작업(S3) 및 패널모듈(100)의 길이 방향 결합작업(S4)이 수월하게 진행되어 작업시간이 단축된다.
이때, 패널모듈(100)의 설치(S3) 및 결합(S4)이 완료된 상태에서 높이조절앵커(210)가 매설된 터널 내부의 하부 굴착면(400)과 터널 내부의 양측 바닥면(200)(이는 수평레일(220)의 상단면과 동일함)에 위치한 기초패널(110)의 하부면 사이를 콘크리트 등을 이용하여 그라우팅(P')하는 제 2 그라우팅 단계(S7)를 거치는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 터널 라이닝 설치방법에 의하면 현장에서 콘크리트를 타설 및 양생하지 않고 기 제작된 패널 모듈을 이용하여 간편하게 조립하는 방식으로 터널 라이닝이 설치된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기초패널의 내부에 공동구 및 배수수단이 일체로 형성됨으로써 구조적으로 안정적이며 공동구 및 배수수단을 위해 별도의 콘크리트 현장 타설이 불필요하며 이에 따른 콜드 조인트가 방지되고, 쐐기형태의 키패널에 의해 다수개의 아크패널이 밀착 결합됨으로써 구조적으로 더욱 안정되며, 기초패널의 터널 길이방향 이동이 용이하여 전체적인 조립작업이 간단하고, 이에 따라 터널의 공사기간을 현저히 단축할 수 있는 효과가 있다.
Claims (12)
- 프리캐스트 콘크리트로 별도 제작하여 터널 내부에 설치하는 터널 라이닝용 패널모듈에 있어서,상기 터널 내부의 양측 바닥면에 대칭으로 위치하는 기초패널; 및복수개의 아크패널을 포함하도록 구성되어 상기 터널 내부의 벽면을 마감하는 아치 형상의 아치패널부를 포함하고, 상기 아크패널은 측단이 이웃하는 다른 아크패널의 측단 또는 상기 기초패널의 상부면과 맞닿도록 결합하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수개의 아크패널은 아크볼트에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 아치패널부는 상호 맞닿는 측단이 상기 터널의 길이 방향과 교차하는 방향으로 경사지게 형성되는 쐐기형상의 키패널을 더 포함하고, 상기 키패널은 상 기 터널의 폭방향으로 이격된 두 아크패널 사이에 상기 터널의 길이방향으로 삽입되어 인접하는 상기 아크패널과 각각 결합하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 제 3 항에 있어서,상기 키패널은 상기 아크볼트에 의해 이웃하는 아크패널과 결합하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 기초패널은 내부에 상기 터널의 길이 방향으로 공동구 및 배수수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 제 5 항에 있어서,상기 배수수단은상기 기초패널의 일측단부에 형성되는 측방배수관;상기 측방배수관의 물이 집수되어 배수되는 집수배수관; 및상기 측방배수관으로부터 상기 집수배수관으로 물이 흘러가도록 상기 측방배 수관 및 상기 집수배수관을 연결하는 연결배수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝용 패널모듈.
- 터널 내부의 아치 굴착면에 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계;상기 터널 내부의 양측 바닥면을 수평하게 형성하는 수평형성단계;상기 터널 내부에 제 1 항의 터널 라이닝용 패널모듈을 설치하는 패널모듈 설치단계; 및설치된 상기 패널모듈을 상기 터널의 길이 방향으로 결합시키는 결합단계;결합된 상기 패널모듈의 외측면과 상기 숏크리트의 내측면 사이를 그라우팅하는 제 1 그라우팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 패널모듈 설치단계는 상기 기초패널을 설치한 후 상기 기초패널의 상부면으로부터 순차적으로 상기 아크패널을 결합하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
- 터널 내부의 아치 굴착면에 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계;상기 터널 내부의 양측 바닥면을 수평하게 형성하는 수평형성단계;상기 터널 내부에 제 3 항의 터널 라이닝용 패널모듈을 설치하는 패널모듈 설치단계; 및설치된 상기 패널모듈을 상기 터널의 길이 방향으로 결합시키는 결합단계;결합된 상기 패널모듈의 외측면과 상기 숏크리트의 내측면 사이를 그라우팅하는 제 1 그라우팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 패널모듈 설치단계는 상기 기초패널을 설치한 후 상기 기초패널의 상부면으로부터 순차적으로 상기 아크패널을 결합하고, 상기 아크패널의 결합이 완료된 후 상기 키패널을 결합하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 수평형성단계는상기 터널 내부의 하부 굴착면에 상기 터널의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되도록 다수개의 높이조절앵커를 적어도 2열 이상 매설하고 상기 다수개의 높이조 절앵커의 상단면 높이가 동일하도록 조절한 후, 상기 높이조절앵커의 상단면에 수평레일을 안착하여 상기 수평레일의 상단면이 상기 터널 내부의 양측 바닥면에 해당되도록 하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 터널 내부의 하부 굴착면과 상기 터널 내부의 양측 바닥면에 위치한 상기 기초패널의 하부면 사이를 그라우팅하는 제 2 그라우팅 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 라이닝 설치방법.
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