KR20070101560A - 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널을 제공한다. 상기 다중 아치형 터널은 파일럿 터널과, 상기 파일럿 터널의 중앙부 천장면과 바닥면을 지지하는 중앙지지벽과, 상기 중앙지지벽을 기준으로 양측부에 배치되는 방호벽 및 상기 중앙지지벽이 양측부에 형성되는 메인터널을 포함하되, 상기 방호벽은 고무재질로 이루어지되, 상단부가 상기 메인터널의 천정면에 고정되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실과, 상기 공기격실의 내면과 상기 몸체의 외면에 각각 코팅되는 보호시트를 구비한다.

터널, 투아치, 방호벽

Description

방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널{A PROTECTIVE WALL AND MULTIPLE ARCH TUNNEL HAVING THE SAME}

도 1은 종래의 투 아치형 터널을 보여주는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 표시부호 A에 대한 확대단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 표시부호 B에 대한 확대단면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 방호벽의 일부를 보여주는 절개사시도이다.

도 6은 본 발명의 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **

100 : 파일럿 터널

200 : 중앙지지벽

300 : 방호벽

310 : 공기격실

320 : 몸체

330 : 보호시트

340 : 고무플레이트

350 : 손잡이

본 발명은 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 메인터널을 굴착하는 경우에 발생되는 충격을 용이하게 완화하고, 메인터널간의 소음을 용이하게 방지할 수 있는 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널에 관한 것이다.

일반적으로 다중 아치형 터널 중 대표적으로 투 아치형 터널을 시공하는데, 이는 통상의 단독으로 형성된 원 아치터널보다 구조적으로 안정성이 높고, 원 아치터널의 적용이 곤란한 지점에서 시공이 용이한 장점이 있기 때문에 널리 시공된다.

그리고, 상기 투 아치형 터널은 중앙지지벽을 경계로 좌우방 양측에 아치형태의 2개의 터널이 형성되고, 상기 2개의 터널을 통해 차량의 운행이 이루어지는 터널이다.

종래의 투 아치형 터널을 도 1을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 투 아치형 터널을 보여주는 단면도이다.

도 1을 참조로 하면, 일반적으로 종래의 투 아치형 터널은 중앙지지벽(30)을 경계로 좌우 양측에 형성되는 제 1,2메인터널(10, 11)을 형성하기 위하여, 먼저 기준 터널인 파일럿 터널(20)을 굴착한다.

이어, 상기 파일럿 터널(20)의 중앙부 천장면과 파일럿 터널(20)의 바닥면을 서로 수직으로 지지하는 중앙지지벽(30)을 설치한다. 그리고, 상기 중앙지지벽(30)의 상단면의 방수처리를 위해 도막처리를 한다. 이어, 상기 중앙지지벽(30)과 파일럿 터널(20)의 천정면의 사이에 서포터(50)를 설치한다.

상기 서포터(50)가 설치된 후에, 상기 중앙지지벽(30)의 좌우 양측에서 제 1,2메인터널(10, 11)을 순차적으로 굴착한다. 그리고, 상기 굴착된 제 1,2메인터널(10, 11)의 내면에 방수부재(미도시)를 설치한다. 그리고, 상기 중앙지지벽(30)으로부터 제1,2 메인터널(10, 11)에 걸쳐 콘크리트 라이닝(미도시)을 타설하여 터널의 시공을 마친다.

이때, 상기 제 1,2메인터널(10, 11)을 굴착하는 경우에, 굴착시 발생되는 충격과 소음 및 비산석등이 굴착 대기 중인 다른 터널에 영향을 주지 않도록 상기 중앙지지벽(30)의 양측부에 방호벽(40)을 설치한다. 그리고, 상기 메인터널(10, 11)을 굴착하고 난 후에는 상기 방호벽(40)을 철거하여야 한다.

그러나, 종래의 방호벽(40)은 금속재질로 이루어지기 때문에, 자체 하중이 크고, 이에 따라 이동시 큰 불편함이 있다.

또한, 상기 메인터널(10, 11)의 굴착시 발생되는 비산석등이 상기 금속재질의 방호벽(40)의 외면에 부딪쳐 방호벽(40) 자체가 파손되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 중앙지지벽에 설치 및 철거시 이동의 용이성의 확보와, 굴착시 발생되는 비산석등에 의해 중앙지지벽의 파손 및 방호벽 자체가 파손되는 것을 방지하도록 한 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널을 제공함에 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 방호벽을 제공한다.

상기 방호벽은 탄성 재질로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실 및 상기 공기격실의 내면과, 상기 몸체의 외면에 코팅된 보호시트를 포함한다.

여기서, 상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널을 제공한다.

상기 다중 아치형 터널은 파일럿 터널과, 상기 파일럿 터널의 중앙부 천장면과 바닥면을 지지하는 중앙지지벽과, 상기 중앙지지벽을 기준으로 양측부에 배치되는 방호벽 및 상기 중앙지지벽이 양측부에 형성되는 메인터널을 포함하되,

상기 방호벽은 고무재질로 이루어지되, 상단부가 상기 메인터널의 천정면에 고정되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실과, 상기 공기격실의 내면과 상기 몸체의 외면에 각각 코팅되는 보호시트를 구비한다.

여기서, 상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널을 제공한다.

상기 다중 아치형 터널은 제 1메인터널과, 상기 제 1메인터널의 일정 공간을 격리시키는 중앙지지벽과, 상기 중앙지지벽의 양측부에 배치되는 방호벽 및 상기 격리된 공간을 통해 굴착된 제 2메인터널을 포함하되,

상기 방호벽은 탄성재질로 이루어지되, 상단부가 상기 중앙지지벽의 상단부에 고정되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실과, 상기 공기격실의 내면과 상기 몸체의 외면에 각각 코팅되는 보호시트를 구비한다.

여기서, 상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 방호벽을 갖는 다중 아치형 터널의 일 실시예를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 표시부호 A에 대한 확대단면도이다.

도 2를 참조로 하면, 상기 다중 아치형 터널은 파일럿 터널(100)을 굴착 한 후에, 파일럿 터널(100)의 중앙부에 중앙지지벽(200)을 설치한 후에, 제 1메인터널(110)을 굴착 한 후에, 제 2메인터널(120)을 굴착하는 순서로 이루어진다.

상기 다중 아치형 터널은 상기 중앙지지벽(200)과, 상기 중앙지지벽(200)을 기준으로 양측부에 형성된 제 1,2메인터널(110, 120)과, 상기 중앙지지벽(200)의 양측에 각각 설치되되, 상기 메인터널(110, 120)의 천정면과 바닥면을 서로 지지하도록 설치되는 방호벽(300)을 포함한다.

도 4는 도 2에 도시된 방호벽의 일부를 보여주는 부분단면도이다. 도 5는 도 2에 도시된 방호벽의 일부를 보여주는 부분절개사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 방호벽(300)은 고무로 이루어진 탄성재질로 이루어지는 몸체(320)와, 상기 몸체(320)의 내부에 순차적으로 배치되는 복수개의 공기격실들(310)과, 상기 공기격실들(310)의 내면과 상기 몸체(320)의 외면에 각각 코팅되는 보호시트(330)를 구비한다.

물론, 상기 공기격실(310)은 상기 몸체(320)에 하나로 이루어질 수도 있다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(320)의 상단면에는 고정부재(321)가 설치되되, 상기 고정부재(321)는 상기 중앙지지벽(200)의 상단부에 고정되는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 중앙지지벽(200)의 상단부에는 끝단이 고리형상인 철근(210)이 내설되고, 상기 몸체(320)의 상단부에 고정고리(321)가 형성된다.

따라서, 상기 철근(210)의 끝단의 고리에 상기 고정고리(321)를 걸쳐지도록 함으로써, 상기 몸체(320)는 그 상단부가 고정될 수 있다.

그리고, 상기 보호시트(330)의 외면에는 고무플레이트(340)가 설치되되, 상기 고무플레이트(340)는 상기 중앙지지벽(200)측에 위치되는 상기 몸체(320)의 외면에 설치되는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 고무플레이트(340)는 손잡이(350)가 더 구비될 수 있고, 상기 손잡이(350)는 우레탄과 같은 탄성재질로 이루어질 수도 있다.

특히, 상기 몸체(320)의 외면 및 상기 공기격실들(310)의 내면에 코팅되는 상기 보호시트(330)는 형상기억합금으로 이루질 수도 있고, 상기 형성기억합금의 외면에는 굴착시 발생되는 충격으로부터 상기 몸체(320)의 변형을 보호하는 보호필름(미도시)이 더 부착될 수도 있다. 상기 보호필름은 그 내부에 격자형상으로 이루이진 철심을 포함할 수도 있다.

한편, 상기 몸체(320)는 상기 공기격실들(310)과 연통되는 공기주입부(360)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 공기주입부(360)는 상기 공기격실들(310)과 연통되는 공기주입구(361)와, 상기 공기주입구(361)를 개폐하는 개폐부(362)를 구비 한다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 방호벽 및 이를 갖는 다중 아치형 터널에 대한 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

이하의 설명에서는 상기와 같이 파일럿 터널을 사용하여 메인터널을 굴착하는 방법을 기준으로 설명하도록 한다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 목적하고자 하는 위치에 파일럿 터널(100)을 굴착한다. 이어, 상기 파일럿 터널(100)의 중앙부 천장면과 바닥면을 수직으로 연결하는 중앙지지벽(200)을 설치한다. 이어, 상기 중앙지지벽(200)의 양측부에 방호벽(300)을 설치한다.

이때, 작업자는 방호벽(300)의 손잡이(350)를 사용하여 상기 중앙지지벽(200)이 설치된 위치까지 이동시킨다. 특히, 방호벽(300)이 복수개의 공기격실(310)을 이루는 탄성재질의 몸체(320)이므로 그 하중이 적어 이동시 매우 용이할 수 있다.

이어, 중앙지지벽(200)의 양측면에 몸체(320)의 고무플레이트(340)의 일면이 대응되도록 배치시킨다. 그리고, 상기 몸체(320)의 상단면에 설치된 고정고리(321)를 상기 중앙지지벽(200)의 상단부에 내설된 철근(210)의 끝단 고리에 걸치도록 연결시킴으로써, 상기 방호벽(300)은 상기 중앙지지벽(200)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 몸체(320)의 하단부는 고정되지 않은 상태이다.

이와 같이, 상기 중앙지지벽(200)의 양측부에 상기 방호벽(300)을 설치한 후에, 제 1메인터널(110)과 제 2메인터널(120)을 순차적으로 굴착한다.

이때, 굴착되면서 발생되는 충격으로부터 상기 방호벽(300)은 상기 중앙지지벽(200)의 벽면측으로 밀린다. 왜냐하면, 상기 방호벽(300)의 상단부만이 고정되고 하단부가 고정되어 있지 아니한 상태이기 때문에, 상기 몸체(320)의 고무플레이트(340)의 면이 상기 중앙지지벽(200)의 벽면과 완전하게 밀착되지 않는다. 따라서, 발파 굴착시 발생되는 충격이 상기 중앙지지벽(200)의 벽면으로 직접적으로 전달되지 않는다.

즉, 상기 충격은 상기 몸체(320)의 내부에 형성된 공기격실들(310)에 의해 일차적으로 완충되고, 이와 동시에 상기 몸체(320)가 상기 중앙지지벽(200)의 벽면으로 밀리면서 이차적으로 완충된다.

따라서, 상기 방호벽(300)의 몸체(320)의 내부에 다수개의 공기격실(310) 및 상기 방호벽(300)이 상단부만이 중앙지지벽(200)의 상단부에 고정되어 있기 때문에, 상기 충격은 순차적으로 흡수될 수 있다.

이에 더하여, 굴착시 발생되는 비산석(미도시)이 상기 몸체(320)의 외면에 부딪치고, 이로 인한 충격이 상기 중앙지지벽(200)의 벽면에 직접적으로 전달되지 아니하기 때문에 상기 중앙지지벽(200)이 파손되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 상기 방호벽(300)은 상기 제 1,2메인터널(110, 120) 굴착시 발생되는 일정의 온도로 인해 몸체(320)의 형상이 변형되는 것이 보완될 수 있다.

왜냐하면, 상기 방호벽(300)의 공기격실들(310)의 내면과 상기 몸체(320)의 외면에는 형상기억합금과 같은 보호시트(330)가 코팅되기 때문이다. 상기 형상기억합금은 기준 온도에서 원래의 형상을 기억하는 물질로서, 온도가 가변되는 상태에 서는 형상이 변형될 수 있지만, 기준 온도가 되면 원래의 형상으로 복원된다.

따라서, 방호벽(300)이 금속재질로 형성된 종래의 경우, 상기 굴착시 발생되는 충격이 방호벽(300)으로부터 중앙지지벽(200)으로 직접적으로 전달되어 중앙지지벽(200)이 파손되는데, 본 발명의 방호벽(300)은 이를 해소할 수 있다.

이에 더하여, 상기 형상기억합금의 외면에 격자형상으로 이루어진 철재 그물망을 포함하는 보호필름(미도시)을 더 부착하여, 상기 발파 굴착시 발생되는 충격으로 인해 상기 몸체(320)의 외면이 파손되지 않도록 할 수 있다.

이상은 파일럿 터널(100)을 굴착한 후에, 메인터널(110, 120)을 굴착하여 형성되는 다중 아치형 터널에 대하여 설명하였다.

한편, 본 발명에 따른 방호벽(300)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파일럿 터널(100)을 굴착하지 않은 상태에서 형성된 다중 아치형 터널에도 채택될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다중 아치형 터널은 제 1메인터널(410)과, 상기 제 1메인터널(410)의 일정 공간을 격리시키는 중앙지지벽(200)과, 상기 중앙지지벽(200)의 양측부에 배치되는 방호벽(300) 및 상기 격리된 공간을 통해 굴착된 제 2메인터널(420)을 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 방호벽(300)은 탄성재질로 이루어지되, 상단부가 상기 중앙지지벽(200)의 상단부에 고정되는 몸체(320)와, 상기 몸체(320)의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실(310)과, 상기 공기격실(310)의 내면과 상기 몸체(320)의 외면에 각각 코팅되는 보호시트(330)를 구비한다.

그리고, 방호벽(300)의 상세한 구성은 상기 일 실시예의 구성과 동일하므로 이하 생략하기로 한다.

이상의 구성을 참조하면, 제 1메인터널(410)을 굴착한 후에, 상기 중앙지지벽(200)의 설치함을 통해 상기 제 1메인터널(410)의 공간을 제 1공간(411)과 제 2공간(412)으로 분리한다.

여기서, 상기 중앙지지벽(200)의 설치위치는 상기 제 1메인터널(410)의 중앙부로부터 일정 거리 이격되는 것이 좋다.

이어, 상기 중앙지지벽(200)의 양측부에 상기와 같은 방호벽(300)을 설치한다. 그리고, 상기 제 2공간(412)을 통해 제 2메인터널(420)을 발파 굴착한다. 따라서, 제 1,2메인터널(410, 420)이 형성될 수 있다.

이하에서의 방호벽(300)의 설치와 작용은 상기에 기술된 사항과 동일하므로 이하 생략하기로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 방호벽(300)은 도 2에 도시된 파일럿 터널(100)을 기준터널로하여 시공되는 다중 아치형 터널과, 도 6에 도시된 바와 같이 파일럿 터널(100)을 기준터널로 사용하지 않고 시공되는 다중 아치형 터널 모두에 채택될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 고무재질의 몸체와 상기 몸체의 내부에 공기격실들을 형성시켜, 방호벽의 하중을 줄이고, 이에 따라 목적하고자 하는 위치까지 이동의 편의성을 도모하는 효과가 있다.

또한, 공기격실들의 내면 및 몸체의 외면에 형상기억합금등을 코팅하기 때문에, 발파 굴착 후 원래의 형상을 유지하여, 방호벽의 형상이 변형되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 방호벽의 공기격실들을 형성하고, 방호벽을 그 상단부만을 중앙지지벽에 고정함으로써, 발파 굴착시 발생되는 충격을 이차적으로 완충하여 중앙지지벽으로의 충격이 직접적으로 전달되지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 중앙지지벽이 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 탄성 재질로 이루어진 몸체;

   상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실; 및

   상기 공기격실의 내면과, 상기 몸체의 외면에 코팅된 보호시트를 포함하는 방호벽.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 방호벽.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방호벽.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방호벽.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것을 특징으로 하는 방호벽.
6. 파일럿 터널;

   상기 파일럿 터널의 중앙부 천장면과 바닥면을 지지하는 중앙지지벽;

   상기 중앙지지벽을 기준으로 양측부에 배치되는 방호벽; 및

   상기 중앙지지벽의 양측부에 형성되는 메인터널을 포함하되,

   상기 방호벽은 탄성재질로 이루어지되, 상단부가 상기 중앙지지벽의 상단부에 고정되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실과, 상기 공기격실의 내면과 상기 몸체의 외면에 각각 코팅되는 보호시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 아치 형 터널.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
11. 제 1메인터널;

    상기 제 1메인터널의 일정 공간을 격리시키는 중앙지지벽;

    상기 중앙지지벽의 양측부에 배치되는 방호벽; 및

    상기 격리된 공간을 통해 굴착된 제 2메인터널을 포함하되,

    상기 방호벽은 탄성재질로 이루어지되, 상단부가 상기 중앙지지벽의 상단부에 고정되는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 하나 이상의 공기격실과, 상기 공기격실의 내면과 상기 몸체의 외면에 각각 코팅되는 보호시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 보호시트의 외면에는 고무플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 고무플레이트는 손잡이가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
14. 제 11항에 있어서,

    상기 보호시트는 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.
15. 제 11항에 있어서,

    상기 몸체는 상기 공기격실과 연통되는 공기주입부가 설치되는 것을 특징으로 하는 다중 아치형 터널.

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