KR20090105548A - Cut and Cover Tunnels by useing CSP and Geotextile and the Construction Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복개터널 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 파형 강관 구조물을 이용하여 터널구조를 형성하고, 복개 시 지오텍스타일을 이용한 포켓식 성토공법을 적용하여 효율성 및 경제성을 도모할 수 있도록 된 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널 및 그 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ventilated tunnel and a construction method thereof, and more particularly, to form a tunnel structure using a corrugated steel pipe structure, and to apply efficiency and economic efficiency by applying a pocket landfill method using geotextiles when covered. The present invention relates to an open tunnel using corrugated steel pipes and geotextiles, and a construction method thereof.
일반적으로 복개터널공법은 터널 시공 관련 개착 공법(Open Cut)을 적용한 후 다시 성토하여 자연상태에 가까운 원 지반을 구성하는 것으로, 친환경 터널 건설, 생태이동통로확보 등에 적합한 터널현장에서 많이 시공되고 있는 공법 중의 하나이다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 지표면에서 지반을 굴착하고 터널 구조물(200)을 구축한 후에 상부를 성토함으로써 원래 상태의 지반상태로 복구하는 방법으로, 산악지 터널, 도시의 지하철, 공동구, 지하차도, 지하보도, 상하수도, 전 력통신구 등의 건설에 널리 적용되고 있다.In general, the open tunnel method is applied to the tunnel construction-related open cut and then re-filled to form an original ground that is close to the natural state, and is widely used in tunnel sites suitable for constructing eco-friendly tunnels and securing eco-mobile passages. Is one of. That is, as shown in Figure 1 by excavating the ground from the ground surface and the
이와 같은 종래의 개착 공법은 지반을 굴착한 뒤 구조물을 설치하고 다시 메우는 공법으로, 굴착 심도가 약 15∼20m 범위에서 가장 경제적인 공법으로 널리 시공되고 있다. 개착 공법의 종류로는 굴착만을 이루어지는 소굴식, 굴착과 함께 흙 막이벽을 설치하는 무 복공식(흙막이 공법), 흙막이 공 위에 복공판을 부설하는 복공식이 있는데, 상하수 관을 설치하거나 터널, 지하철 건설 등에 많이 쓰이는 공법이다.Such a conventional method of mounting is a method of installing and refilling the structure after excavating the ground, the drilling depth is widely constructed as the most economical method in the range of about 15 to 20m. Types of installation methods include excavation only by excavation, non-removal method (damping method) to install mud wall along with excavation, and reclamation type to install perforated plate on mud ball (water and sewage pipe, tunnel, subway construction) It is a method often used on the back.
또한, 굴착면의 형태에 따라 자연사면의 안정을 취하는 비탈면 개착 공법과 흙막이벽, 버팀대, 띠장 등의 지보 공을 설치하여 토사의 붕괴를 방지하는 토류 벽식 개착 공법 등으로 나눈다.In addition, according to the shape of the excavation surface is divided into slope slope attachment method to stabilize the natural slope and earth wall type attachment method to prevent the collapse of the soil by installing the support ball, such as retaining wall, brace, strip.
이와 같은 개착 공법을 적용하여 복개터널 조성시 구조물은 대부분 상자형 콘크리트가 사용되는데, 이는 콘크리트 자체 강도에 따른 토압 및 수압에 의한 저항력에 의해 구조물의 안정성을 확보할 수 있으나, 거푸집 제작, 철근 배근, 콘크리트 타설 등의 순서로 단계적으로 시공하기 때문에 콘크리트가 일정 강도가 발휘될 때까지 다음 시공공정을 진행할 수 없는 제약 때문에 소요 시공기간의 불리한 점이 있다. 또한, 복개 심도가 얕은 경우 허용 저항력이 콘크리트 강도보다 현저히 낮을 필요가 있을 때에 대체할 공법이 극히 제한적이므로 상자형 콘크리트를 사용하여 공사비의 증대가 발생하기도 한다. 뿐만 아니라, 이와 같은 상자형 콘크리트는 대부분 시공상의 이유로 직사각형의 형태로 제작되므로 시공 후 토압 및 수압이 구조적으로 직접적으로 전달되므로 유지관리상 보수,보강할 필요성이 대두된다.When applying the opening method, most of the structures are used in the construction of the cover tunnel, which can secure the stability of the structure by the resistance of earth pressure and water pressure according to the strength of the concrete itself. However, formwork, reinforcement, Due to the construction step by step in the order of concrete pouring, there is a disadvantage in the required construction period because of the constraint that the next construction process can not proceed until the concrete is exhibited a certain strength. In addition, when the depth of penetration is shallow, the allowable resistive force is required to be significantly lower than the concrete strength, and because the alternative method is extremely limited, using the box-shaped concrete may increase the construction cost. In addition, since such box-type concrete is manufactured in a rectangular form for most of construction reasons, the earth pressure and hydraulic pressure are directly transmitted structurally after construction, so the necessity of maintenance and reinforcement is emerging.
또한 종래의 개착 공법에 적용된 터널의 구조물은 대부분이 상자형(Box Form)으로 설계되어 상재 하중 및 측방토압을 그대로 구조물이 받도록 되어 있어 벽체를 매우 두껍게 설치하여야 한다. 따라서 현장 콘크리트 타설 양(量)의 제한, 시공비 증대, 도로 여유 폭의 확보 어려움 등 한계를 가진다. In addition, most of the structure of the tunnel applied to the conventional mounting method is designed in the form of a box (Box Form) so that the structure receives the load and lateral earth pressure as it is, the wall must be installed very thick. Therefore, it has limitations such as limiting the amount of concrete pouring on site, increasing construction cost, and securing road margin.
즉 이와 같이 종래의 복개터널에 사용되는 상자형 콘크리트는 자체 강도가 발휘되면 토압이나 수압에 대한 저항력을 가지게 되지만, 구조적으로는 상재 하중 및 측압의 집중으로 장기적인 관점에서는 유지관리의 어려움이 생긴다. In other words, the box-type concrete used in the conventional cover tunnel has its own resistance to earth pressure or hydraulic pressure when its strength is exerted, but structurally, maintenance difficulties occur in the long term due to concentration of load and side pressure.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 터널구조물을 아치형으로 형성하여 구조적으로 유리한 단면으로 건설함으로써 구조물의 두께를 크게 줄일 수 있고, 공장 생산 및 터널 구조체 물의 운반 등에 의한 시공비 절약 등을 추구하고 있으나 여전히 터널 상부의 상재 하중의 경감효과의 문제, 측압에 대한 대응방안 등에 한계를 가진다. In order to solve this problem, in recent years, the tunnel structure is formed in an arch shape to be structurally advantageous in cross section, thereby greatly reducing the thickness of the structure and reducing construction costs due to factory production and transportation of the tunnel structure, but still in the upper part of the tunnel There are limitations such as the problem of reducing the load on the load and the countermeasure against side pressure.
또한 다양한 형태의 복개터널 공법이 개발되고 있는데, 대표적으로 파형 강판을 이용한 공법이 있다. 파형 강판은 얇은 연성강판에 파형의 골을 성형하여, 하중에 대한 저항력을 높인 강판으로 일반 강판에 비해 단면계수가 10∼30 배에 달하며, 볼트 조립만으로 각종 구조물을 현장에서 단기간에 시공할 수 있는 강판이다. 이와 같은 파형 강판은 복개터널을 시공하고자 하는 경우, 먼저 터파기 공 사 → 기초 콘크리트 타설 → 파형 강판 구조물 조립 → 성토의 작업 순으로 이루어진다.In addition, various types of open tunnel methods are being developed, and there are typical methods using corrugated steel sheets. Corrugated steel sheet is a steel plate that forms corrugated bone on thin ductile steel sheet and has increased resistance to load. Its cross section coefficient is 10 ~ 30 times higher than that of general steel sheet. Steel plate. When the corrugated steel sheet is intended to be constructed in the cover tunnel, first, it is made in the order of the excavation work → foundation concrete casting → corrugated steel sheet structure assembly → fill.
이러한 파형 강판의 주요용도로는 복개터널, 라멘교, 수로, 저류시설 등에 쓰이고 있다. 하지만, 복개터널용으로 파형 강판을 이용할 시 상재 하중 및 측압의 영향을 고려해서 시공상 콘크리트 라이닝 처리를 해야 하며, 이에 대한 소요비용으로 인해 파형 강판의 단일 비용보다는 추가 공사비의 증대가 발생하는 단점이 있다. 따라서 파형 강판으로 아치형의 복개터널을 시공할 시 구조적인 안정성은 있지만, 시공상 콘크리트 라이닝 처리 등의 부가적인 공사비의 증대가 발생하게 되는 단점이 있다.The main use of corrugated steel sheet is used in the vent tunnel, ramen bridge, waterway, storage facility. However, when the corrugated steel sheet is used for the cover tunnel, concrete lining treatment should be performed in consideration of the effects of the loading load and the side pressure, and the cost of this increases the additional construction cost rather than the single cost of the corrugated steel sheet. have. Therefore, there is a structural stability when constructing the arched cover tunnel with corrugated steel sheet, but there is a disadvantage in that additional construction cost such as concrete lining treatment occurs during construction.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 개착공법에 의한 복개터널 조성시 일반적인 상자형 구조체보다 구조적으로 우수하고, 콘크리트 터널 구조물보다 저렴하며 무게가 가벼운 아치형의 파형 강관을 적용하고, 지오텍스타일 포켓식 성토공법, 하중경감을 위한 EPS 블록을 적용하여 파형 강관 측면 및 상단에 상재 하중의 경감, 측압 감소, 복개 터널 좌우측 사면의 보강효과 및 공사기간 단축을 이룰 수 있는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널 및 그 시공 방법을 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the purpose of which is structurally superior to the general box-shaped structure in the construction of the open tunnel by the opening method, it is cheaper than the concrete tunnel structure and light weight arch-shaped corrugated steel pipe By applying geotextile pocket embankment method and EPS block for load reduction, corrugated steel pipe can reduce the load on the corrugated steel pipe side and top, reduce lateral pressure, reinforcement effect on the left and right slopes of abdominal tunnel, and shorten construction period. The present invention is to provide a tunnel tunnel using geotextile and its construction method.
그리고 본 발명은 다른 목적으로서, 파형 강판보다 얇고 저렴한 파형 강관을 이용하여 아치형의 구조물을 형성하고, 상재 하중 및 측압 등을 최소화하기 위해 토목섬유의 일종인 지오텍스타일을 이용한 포켓식 성토공법과 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록을 적용하여 공사비와 공사기간의 단축을 이룰 수 있으며, 도로 여유공간 확보 등을 도모할 수 있는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널 및 그 시공 방법을 제공하는 데 있다.And another object of the present invention is to form an arcuate structure using a thinner and cheaper corrugated steel pipe than corrugated steel sheet, and to minimize the load and lateral pressure, such as pocket type earthwork and EPS ( Expanded Poly-Styrene) blocks the construction cost and the construction period, and provides a corrugated steel pipe and a geotextile using the corrugated steel pipe and geotextile that can be used to secure free space on the road.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지반을 굴착하여 이루어진 복개터널에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the open tunnel made by excavating the ground,
도로 위에 설치되는 파형 강관 구조물;Corrugated steel pipe structure installed on the roadway;
상기 파형 강관 구조물의 양측으로 각각 설치되는 콘크리트 포켓;Concrete pockets respectively installed on both sides of the corrugated steel pipe structure;
상기 콘크리트 포켓의 상부에 위치되는 측방 성토부; 및A lateral fill portion located above the concrete pocket; And
상기 측방 성토부와 파형 강관 구조물의 상부 측에 위치되는 상부 성토부;를 포함하고, 상기 성토부는 지오텍스타일을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.And an upper fill portion positioned on an upper side of the lateral fill portion and the corrugated steel pipe structure, wherein the fill portion comprises a multi-stage pocket type fill structure using geotextiles. to provide.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강판 구조물은 그 양측 하단에 기초 콘크리트 부가 각각 설치된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a corrugated steel tunnel using a geotextile, characterized in that the base concrete portion is installed on each of the lower sides of the lower.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강판 구조물은 그 외면에 지오텍스타일이 감싸여서 파형 강관 구조물의 내부로 수리 및 성토재의 유입을 방지하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a corrugated steel structure and a corrugated steel structure and geotextile is wrapped around the outer surface of the geotextile is configured to prevent the inflow of repair and fill material into the interior of the corrugated steel pipe structure do.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강판 구조물은 그 외면에 씌워진 지오텍스타일이 콘크리트 포켓의 기초를 형성하도록 연장된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a cover tunnel using a geotextile, characterized in that the geotextile covered on its outer surface is extended to form the basis of the concrete pocket.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 콘크리트 포켓은 파형 강관 구조물의 양측으로 3m 연장된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.And the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a geotextile using the corrugated steel pipe, characterized in that extending the 3m to both sides of the corrugated steel pipe structure.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 콘크리트 포켓은 양 끝단 법면에 각각 배수구를 형성한 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a geo-textile, characterized in that the concrete pocket is formed in each end of the drain hole.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부는 파형 강관 구조물의 상단까지 다단 축조되며, 각각 1m의 성토고를 갖는 지오텍스타일을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.And the present invention preferably the side fill portion is multi-stage construction up to the upper end of the corrugated steel pipe structure, each of the multi-stage pocket type fill structure using a geotextile having a fill height of 1m each, characterized in that the cover using a corrugated steel pipe and geotextile Provide a tunnel.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부는 파형 강관 구조물의 양 끝단에서 각각 성토재의 도로 유실 방지와 미관을 위해 보강토 블록이나 식생 백을 축조한 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In addition, the present invention preferably the lateral fill portion is a corrugated steel pipe and geotextiles, characterized in that the construction of the reinforcement soil block or vegetation bag for preventing the loss of road and the aesthetics of the fill material at each end of the corrugated steel pipe structure, respectively to provide.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부는 법면측으로 조 골재를 시공하여 배수 층을 형성한 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.The present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a geotextile using a corrugated steel pipe and a geotextile, wherein the side fill section is formed of a drainage layer by constructing a coarse aggregate toward the legal side.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부는 지오텍스타일을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지고, 파형 강관 구조물의 최상단을 기준으로 좌우로 연장된 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록을 구비하여 상재 하중의 경감과 분산을 이루는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In addition, the present invention preferably the upper fill portion is made of a multi-stage pocket type fill structure using geotextile, and provided with EPS (Expanded Poly-Styrene) block extending from side to side based on the top of the corrugated steel pipe structure of the load It provides a covered tunnel using corrugated steel pipe and geotextile, which is characterized by reducing and dispersing.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 EPS 블록은 설계 성토고에 따라 최소 한 2단 이상으로 이루어지고, 상기 파형 강관 구조물의 최상단을 기준으로 좌우로 2m 연장된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In addition, the present invention preferably is the EPS block is made of at least two stages in accordance with the design performance, and covered with a corrugated steel pipe and geotextile, characterized in that extending to the left and right 2m relative to the top end of the corrugated steel pipe structure. Provide a tunnel.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부는 파형 강관 구조물의 상부측으로부터 상기 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록까지 각각 성토재의 도로 유실 방지와 미관을 위해 파형 강관 구조물의 양 끝단에서 보강토 블록이나 식생 백을 축조한 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In addition, the present invention is preferably the upper fill portion reinforcement block or vegetation bag at both ends of the corrugated steel pipe structure to prevent road loss and aesthetics of the fill material from the upper side of the corrugated steel pipe structure to the expanded poly-styrene (EPS) block, respectively It provides a ventilated tunnel using a corrugated steel pipe and geotextile characterized in that the construction.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부는 상기 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록으로부터 설계 높이까지 지오텍스타일이 성토재를 감싸는 포켓식으로 다단 축조되는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.And the present invention is preferably the upper fill portion is a corrugated steel pipe and a geotextile, characterized in that the geotextile from the EPS (Expanded Poly-Styrene) block to the design height is a multi-stage construction of a pocket surrounding the fill material to provide.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부는 법면과 접하는 부분에서 조 골재로 이루어진 배수 층을 시공하여 원활한 배수가 이루어지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a geo-textile, characterized in that the upper fill portion is configured to achieve a smooth drainage by constructing a drainage layer consisting of a coarse aggregate at the portion in contact with the legal surface.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강관 구조물은 파형 강판 구조 물로 대체되는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 제공한다.And the present invention preferably provides a corrugated steel pipe and a cover tunnel using a geotextile, characterized in that the corrugated steel pipe structure is replaced by a corrugated steel sheet structure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지반을 굴착하여 이루어진 복개터널의 시공방법에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the construction method of the cover tunnel made by excavating the ground,
터파기 공사 후 파형 강관 구조물을 설치하는 단계;Installing a corrugated steel pipe structure after the trench construction;
상기 파형 강관 구조물의 설치 후, 터파기 공간과 구조물 사이에 콘크리트 포켓을 시공하는 단계;After installing the corrugated steel pipe structure, constructing a concrete pocket between the trench space and the structure;
상기 콘크리트의 상부에 측방 성토부를 파형 강관 구조물 상단까지 시공하는 단계;Constructing a lateral fill portion on top of the concrete to the top of the corrugated steel pipe structure;
상기 측방 성토부와 파형 강관 구조물의 상단으로부터 상부 성토부를 상부측으로 설계 높이까지 시공하는 단계; 및Constructing an upper fill portion from an upper end of the lateral fill portion and a corrugated steel pipe structure to a design height to an upper side; And
상기 상부 성토부가 설계 높이까지 완성되었는지를 판별하는 단계;를 포함하고, 상기 성토부는 지오텍스타일을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.And determining whether the upper fill portion is completed up to a design height, wherein the fill portion comprises a multistage pocket type fill structure using geotextiles. do.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강관 구조물을 설치하는 단계는 상기 파형 강판 구조물의 양측 하단에 기초 콘크리트 부를 각각 설치하는 공정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In addition, the present invention preferably the step of installing the corrugated steel pipe structure is a method of constructing a corrugated steel pipe and a geo-textile, characterized in that it comprises a step of installing each of the base concrete parts on the lower sides of the corrugated steel sheet structure To provide.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강관 구조물을 설치하는 단계는 파형 강관 구조물의 외면에 지오텍스타일을 감싸서 파형 강관 구조물의 내부로 수리 및 성토재의 유입을 방지하는 공정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.And preferably the step of installing the corrugated steel pipe structure is a corrugated steel pipe, characterized in that it comprises a step of wrapping the geotextile on the outer surface of the corrugated steel pipe structure to prevent repair and inflow of sediment material into the interior of the corrugated steel pipe structure And it provides a construction method of the open tunnel using geotextile.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 콘크리트 포켓을 시공하는 단계는 상기 파형 강관 구조물의 외면을 감싼 지오텍스타일의 양단을 연장하고, 그 위에서 상기 파형 강관 구조물의 좌우 3m의 폭으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In addition, the present invention preferably constructing the concrete pocket is a corrugated steel pipe, characterized in that it extends both ends of the geotextile wrapped around the outer surface of the corrugated steel pipe structure, the width of the left and right 3m of the corrugated steel pipe structure thereon And it provides a construction method of the open tunnel using geotextile.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 콘크리트 포켓을 시공하는 단계는 양 끝단 법면에 각각 배수구를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a method of constructing a cover tunnel using a corrugated steel pipe and geotextile, characterized in that the step of constructing the concrete pocket includes a step of forming a drain hole in each end surface.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부를 시공하는 단계는 각각 1m의 성토고를 갖는 지오텍스타일을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지고, 다짐용 진동 햄머를 이용한 인력다짐이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In addition, the present invention preferably the step of constructing the side fill portion is made of a multi-stage pocket type fill structure using geotextiles each having a fill height of 1 m, corrugated steel pipe, characterized in that the compaction is made using a vibration hammer for compaction And it provides a construction method of the open tunnel using geotextile.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부를 시공하는 단계는 파형 강관 구조물의 양 끝단에서 각각 성토재의 도로 유실 방지와 미관을 위해 보강토 블록이나 식생 백을 축조하는 공정을 포함하고, 각각 1m의 성토고가 이루어지면 이미 포설된 지오텍스타일의 여분으로 법면까지 성토재를 감싸는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.And preferably, the step of constructing the lateral fill portion includes a step of constructing a reinforcement block or vegetation bag to prevent road loss and aesthetics of the fill material at each end of the corrugated steel pipe structure, respectively, each 1m fill If it is done, it provides a construction method of the cover tunnel using corrugated steel pipes and geotextiles, characterized in that it covers the landfill material up to the surface as a spare of the already laid geotextiles.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 측방 성토부를 시공하는 단계는 법면측으로 조 골재를 시공하여 배수 층을 형성하는 공정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention preferably provides a method of constructing a corrugated steel pipe and the use of geo-textile, characterized in that the step of constructing the lateral fill portion comprises a step of forming a drainage layer by applying the coarse aggregate to the legal side. .
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부를 시공하는 단계는 파형 강관 구조물의 최상단을 기준으로 좌우로 연장된 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록을 시공하여 상재 하중의 경감과 분산을 이루는 공정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.The present invention preferably includes the step of constructing the upper fill part by constructing an expanded poly-styrene (EPS) block that extends from side to side based on the top end of the corrugated steel pipe structure to reduce and distribute the load. It provides a method of constructing a ventilated tunnel using a corrugated steel pipe and geotextile characterized in that.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 EPS 블록을 시공하는 공정은 설계 성토고에 따라 최소한 2단 이상으로 이루어지고, 상기 파형 강관 구조물의 최상단을 기준으로 좌우로 2m 연장 시공하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.In addition, the present invention preferably the process of constructing the EPS block is made of at least two or more stages according to the design effort, and the corrugated steel pipe and geotech characterized in that for extending the left and right 2m relative to the top end of the corrugated steel pipe structure Provides the construction method of the open tunnel using style.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 상부 성토부를 시공하는 단계는 법면과 접하는 부분에서 조 골재로 이루어진 배수 층을 시공하여 원활한 배수가 이루어지도록 하는 공정을 포함하는 것임을 특징으로 하는 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 제공한다.And preferably the step of constructing the upper fill portion using a corrugated steel pipe and geotextile, characterized in that it comprises a step of making a smooth drainage by constructing a drainage layer consisting of crude aggregates in contact with the legal surface Provides the construction method of the cover tunnel.
본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널 및 그 시공 방법에 의하면 아치형의 파형 강관 구조물과 그 상단에 EPS 블록을 사용하여 상재 하중을 분산시키는 효과가 있고, 상대적으로 저렴하여 경제성이 우수한 장점이 있다.According to the present invention, according to the present invention, the corrugated steel pipe and the construction method using the geotextile have an arcuate corrugated steel pipe structure and an EPS block on the upper portion thereof, which disperses the load of the flooring material, and is relatively inexpensive. There is this.
또한 본 발명은 파형 강관의 저항력이 약한 단점을 보완하기 위해 토목섬유의 일종인 지오텍스타일을 이용한 포켓식 성토공법과 EPS 블록을 적용하기 때문에 상재 하중 및 측압을 최대한 좌우로 분산시켜 하중에 의한 영향을 최소화시키고, 좌우측 사면에 대한 압성토의 보강효과를 이룰 수 있어서 안정된 복개터널 구조물을 시공할 수 있고, 공사비와 공사기간의 단축 및 도로 여유공간 확보를 이룰 수 있는 효과가 얻어진다.In addition, the present invention is applied to the pocket earthwork method and EPS block using geotextile, which is a kind of geotextile, to compensate for the weakness of the corrugated steel pipe, so that the load and side pressure are distributed to the left and right as much as possible to influence the load. Minimize and achieve the reinforcement effect of the inundated soil on the left and right slopes, so that the stable cover tunnel structure can be constructed, and the construction cost and construction period can be shortened, and the road clearance can be obtained.
또한 본 발명에 의하면 상재 하중의 영향이 크게 작용하지 않는 생태이동통로에 적합하게 사용될 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.In addition, according to the present invention is obtained an excellent effect that can be suitably used in the ecological movement passage that does not significantly affect the load of the floor.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널(1)은 생태이동통로를 포함한 터널 구조물에 아치형 파형 강관(CSP : Corrugated Steel Pipe) 또는 현장여건에 따라 파형 강판(CSP : Corrugated Steel Plate)을 적용하고, 상재 하중 및 사면부 측압에 대한 대응방안으로 파형 강관 상단에 지오텍스타일(Geotextile)을 이용한 포켓식 성토공법과 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록을 적용하게 된다.The corrugated steel pipe (1) using corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention has a corrugated steel pipe (CSP) or corrugated steel plate (CSP) according to site conditions in a tunnel structure including an ecological passage. As a countermeasure against the loading load and slope side pressure, geotextiles are applied to the pocket embankment using geotextile and expanded poly-styrene blocks.
본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 도로(5) 위에 설치되는 파형 강관 구조물(10)을 구비한다.The
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 파형 강관 구조물(10)은 먼저 터파기 공사 → 기초 콘크리트 타설 → 파형 강관 구조물 조립의 순서로 이루어지며, 공장에서 사전에 제작하고 현장에 반입하여 사용할 수 있는 강 구조물이다.In addition, the present invention preferably is the corrugated
즉 상기 파형 강관 구조물(10)은 그 양측 하단에 각각 기초 콘크리트 부(12a)(12b)가 설치되어 안정된 기초가 형성되며, 그 외면에는 지오텍스타일(15)이 감싸여서 파형 강관 구조물(10)의 내부로 수리 및 성토재의 유입을 방지하도록 구성된다. 이와 같이 파형 강관 구조물(10)의 외면에 씌워진 지오텍스타일(15)은 양측으로 길게 연장되어 이후에 설명되는 콘크리트 포켓(20)의 기초를 형성하게 된다.That is, the corrugated
상기 파형 강관 구조물(10)의 양측으로 각각 설치되는 콘크리트 포켓(20)은 콘크리트 재료로 이루어지는데, 이는 파형 강관 구조물(10)의 양측으로 각각 3m 연장되고, 그 끝에서 법면(S)이 형성된다. 또한 상기 콘크리트 포켓(20)은 양 끝단 법면(S)에 각각 배수구(24)를 형성한 것으로서 법면(S)으로부터 흘러내리는 물을 효과적으로 배수시킨다.Concrete pockets 20 respectively installed on both sides of the corrugated
그리고 본 발명은 상기 콘크리트 포켓(20)의 상부에 위치되는 측방 성토부(30)를 구비한다. 상기 측방 성토부(30)는 지오텍스타일(32)을 이용하게 되며, 파형 강관 구조물(10)의 상단까지 다단으로 축조된다. 상기 측방 성토부(30)는 각각 1m의 성토고를 갖는 지오텍스타일(32)을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지는데, 이와 같은 측방 성토부(30)는 도 3및 도 4에 도시된 바와 같이, 지오텍스타일(32)의 내측에 성토재(35)가 위치되고, 상기 성토재(35)는 파형 강관 구조물(10)의 양 끝단에서 각각 성토재(35)의 도로 유실 방지와 미관을 위해 보강토 블록이나 식생 백(37)으로 에워싸인다.And the present invention has a
이와 같이 보강토 블록이나 식생 백(37)들은 그 내측에 성토재(35)를 에워싸도록 되어 있는데, 이와 같은 성토재(35)는 보강토 블록이나 식생 백(37)의 높이를 기준으로 파형 강관 구조물(10) 방향으로 다짐을 실시한다. 이때, 성토재(35)의 다짐법은 파형 강관 구조물(10)에 진동의 영향을 최소화하기 위해 다짐용 진동 햄머를 이용한 인력다짐으로 실행한다. As such, the reinforcement soil block or
그리고 상기 측방 성토부(30)는 좌우 법면(S) 측으로 조 골재를 시공하여 배수 층(42)을 형성함으로써 그 하부 측의 배수구(24) 측으로 물이 원활하게 법면(S)을 따라서 흐르도록 한다.In addition, the
또한 본 발명은 상기 측방 성토부(30)와 파형 강관 구조물(10)의 상부 측에 상부 성토부(50)를 포함한다. 상기 상부 성토부(50)는 측방 성토부(30)와 파형 강관 구조물(10)의 상부 측으로부터 설계 높이(H)까지 형성되는데, 이는 그 중간에 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록(60)을 구비하여 상재 하중의 경감과 분산을 이루게 된다. 상기 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록(60)은 파형 강관 구조물(10)의 최상단을 기준으로 좌우로 각각 2m 연장되며, 설계 성토고에 따라서 최소한 2단 이상으로 이루어진다. 그리고 상기 상부 성토부(50)는 설계 높이(H)까지 좌우측의 법면(S)과 접하는 부분에서 조 골재로 이루어진 배수 층(54)을 시공하여 원활한 배수가 이루어지도록 구성된다.The present invention also includes an
그리고 이와 같은 상부 성토부(50)도 성토재(65)를 에워싸는 지오텍스타일(62)을 이용한 다단 포켓식 성토 구조로 이루어지는데, 상기 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록(60)의 높이까지는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지오텍스타일(62)의 내측에 성토재(65)가 위치되고, 상기 성토재(65)는 파형 강관 구조물(10)의 양 끝단에서 각각 성토재(65)의 도로 유실 방지와 미관을 위해 보강토 블록이나 식생 백(67)으로 에워싸이고 인력다짐이 실행한다. 또한 상기 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록(60)으로부터 설계 높이(H) 까지는 지오텍스타일(62)과 성토재(65)를 이용하여 다단 축조된다.And the
따라서 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널(1)은 파형 강관 구조물(10)의 상부 측에 EPS 블록(60)을 구비하여 상재 하중 경감 및 측압 경감 등 터널 구조물인 파형 강판에 하중 영향을 극소화하고, 터널 좌우측 사면에 대해서는 추가 보강 공법의 적용없이 지오텍스타일(32)(62)과 성토재(35)(65)의 압성토 효과로 사면 보강효과를 추구할 수 있는 일석이조인 효과가 얻어진다. 따라서 종래의 공법보다 복개터널(1)의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 공사비 및 공사기간의 단축 등을 통하여 효율성과 경제성을 얻을 수 있는 것이다.Therefore, the ventilated
그리고 본 발명은 상기 파형 강관 구조물(10)은 설계 높이(H)가 매우 높아서 상재 하중이 크게 작용하거나, 좌우 법면(S)에서 불안정성이 지속적으로 관찰되어 지오텍스타일(32)(62) 만으로 측압을 견딜 수 없을 것으로 판단될 때에는 파형 강판 구조물로 대체될 수 있는 것이다.In the present invention, the corrugated
또한 설계시 상재 하중이나 측압의 영향이 매우 클 것으로 판단될 때에도 파형 강관 구조물(10)은 파형 강판 구조물로 대체되고 동일한 시공법을 적용할 수 있는 것이다.In addition, the corrugated
이하, 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시 공 방법(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the
본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 터파기 공사 후 파형 강관 구조물(10)을 설치하는 단계(110)가 이루어진다. 이와 같은 파형 강관 구조물(10)을 설치하는 단계(110)는 먼저 터파기 공사 → 기초 콘크리트 타설 → 파형 강관 구조물(10) 조립의 순서로 이루어지며, 파형 강관 구조물(10)의 조립이 완성되면, 파형 강관 구조물(10) 내로 수리 및 성토재의 유입을 방지하기 위해 파형 강관 구조물(10)에 밀착시켜 지오텍스타일(15)로 감싸는 공정이 이루어진다.In the
그리고 다음으로는 상기와 같이 파형 강관 구조물(10)의 설치 후, 터파기 공간과 구조물 사이에 콘크리트 포켓(20)을 시공하는 단계(120)가 이루어지는데, 이 단계(120)는 터파기 공간과 파형 강관 구조물(10)의 사이 좌우측으로 폭 3 m까지 콘크리트를 타설하여 콘크리트 포켓(20)을 형성하게 되며, 이와 같은 경우, 파형 강관 구조물(10)에 밀착된 지오텍스타일(15)을 인장시켜서 콘크리트 포켓(20)의 기초역할을 하게 한다. 이때 상기 콘크리트 포켓(20)의 양 끝단 법면(S)에는 상부측에 각각 원활한 배수를 유도하기 위해 폭 0.3m, 높이 0.3m의 배수구(24)를 시공한다.Next, after the installation of the corrugated
또한 다음으로는 상기 콘크리트의 상부에 측방 성토부(30)를 파형 강관 구조물(10) 상단까지 시공하는 단계(130)가 이루어진다. 이와 같은 측방 성토부(30) 시공 단계(130)에서는 좌우측 콘크리트 포켓(20)들이 일정 강도 이상을 발휘하게 되면, 단계별로 다음과 같이 파형 강관 구조물(10)의 최상부까지 지오텍스타일(32)을 이용한 포켓식 성토를 다단(多段)으로 시공한다. 먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 콘크리트 포켓(20)의 상부 면에 법면(S)으로부터 파형 강관 구조물(10) 방향으로 지오텍스타일(32)을 포설한다. 이때, 포켓식 시공임을 감안하면 지오텍스타일(32)의 포설 길이는 콘크리트 포켓(20) 상부면의 포설 길이보다 2배 이상으로 한다.In addition, the
그리고 파형 강관 구조물(10)의 양 끝단, 즉 복개 터널의 전후 출입구는 성토재(35)의 도로 유실을 방지하고 외부 미관을 위해 보강토 블록이나 식생 백(37)을 선택하여 시공하는데 이와 같은 시공 공정이 도 4에 도시되어 있다. 이와 같이 보강토 블록이나 식생 백(37)을 축조한 다음, 그 높이를 기준으로 지오텍스타일(32)의 내측에 위치한 성토재(35)에 대해 파형 강관 구조물(10) 방향으로 다짐을 실시한다. 이때, 다짐법은 파형 강관 구조물(10)에 진동의 영향을 최소화하기 위해 다짐용 진동 햄머를 이용한 인력다짐으로 행하게 된다. And both ends of the corrugated
또한 이와 같은 측방 성토부(30)는 각 단(段)의 배수를 위해 법면(S)과 접하는 부분은 폭 0.3 m의 조골 재를 시공하여 배수 층(42)을 형성하고, 복개터널(1)에서 발생하는 수리의 유입에 대해 원활한 배수가 이루어지도록 한다. 이와 같은 측방 성토부(30)는 그 각각의 성토고가 1 m로 될 때까지 반복적으로 보강토 블록 또는 식생 백(37)을 적층 시공하고, 성토재(35)의 다짐을 실시한다. 그리고 측방 성토부(30)의 각 단 성토고가 각각 1 m가 되면 이미 포설된 지오텍스타일(32)의 여분을 이용하여 법면(S) 까지 성토재(35)를 감싼다. In addition, the
그리고 이와 같은 측방 성토부(30)의 각 단별 축조가 완료되면 상기 측방 성토부(30)와 파형 강관 구조물(10)의 상단으로부터 상부 성토부(50)를 상부측으로 설계 높이(H)까지 시공하는 단계(140)가 이루어진다. 즉 측방 성토부(30)를 파형 강관 구조물(10)의 최상단까지 성토완료하여 평탄면이 나오게 되면, 설계 높이(H)까지 일반적인 성토 시공법에 준하여 상부 성토부(50)를 다단으로 시공한다. 이때, 파형 강관 구조물(10)의 최상단을 기준으로 좌우 각각 2m 길이는 EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록(60)을 시공하여 상재 하중의 경감과 분산을 도모한다. 상기 EPS 블록(60)의 시공은 설계 높이(H)에 따라 최소한 2단 이상 현장여건에 맞춰 시공한다. 또한 상부 성토부(50)는 각 단(段)의 배수를 위해 법면(S)과 접하는 부분은 폭 0.3 m의 조골 재를 이용한 배수 층(54)을 시공하여 복개터널(1)에서 발생하는 수리의 유입에 대해 원활한 배수가 이루어지도록 한다. 또한 이와 같이 상기 상부 성토부(50)가 진행되면서 설계 높이(H)까지 완성되었는지를 판별하는 단계(150)를 포함하여 원하는 설계 높이(H)까지 상부 성토부(50)가 형성되도록 한다. When the construction of each stage of the
이와 같이 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법(100)은 파형 강관 구조물(10)의 측방과 상부측에 토사를 이용한 성토 대신 지오텍스타일(32)(62)을 이용하여 포켓식으로 성토하고 아치형의 파형 강관 구조물(10)의 그 상단에는 EPS 블록(60)을 시공한다. 따라서 본 발명은 상재 하중 및 측압을 최대한 좌우로 분산시켜 하중에 의한 영향을 최소화시키고, 좌우측 사 면에 대한 압성토의 보강효과를 이룰 수 있어서 안정된 복개터널(1) 구조물을 시공할 수 있고, 공사비와 공사기간의 단축 및 도로(5) 여유공간 확보를 이룰 수 있다. 또한 본 발명은 상재 하중의 영향이 크게 작용하지 않는 생태이동통로에 적합하게 사용될 수 있다.As described above, the
한편 본 발명은 설계 높이(H)가 매우 높아서 상재 하중이 크게 작용하거나, 좌우 법면(S)에서 불안정성이 지속적으로 관찰되어 지오텍스타일(32)(62)만으로 측압을 견딜 수 없을 것으로 판단될 때에는 파형 강관 구조물(10)을 대신하여 파형 강판 구조물로 동일하게 시공할 수 있다. 또한 터널 설계시 상재 하중이나 측압의 영향이 매우 클 것으로 판단될 때에도 파형 강관 구조물(10)을 파형 강판 구조물로 대체하여 동일한 시공법을 적용할 수 있다.On the other hand, the present invention has a very high design height (H), the load on the load is great, or instability on the left and right surface (S) is continuously observed when it is determined that the geotextile (32, 62) alone can not withstand the side pressure waveform Instead of the
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such a specific structure. Those skilled in the art will be able to variously modify or change the embodiments of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Nevertheless, it will be apparent that all such modifications or design modifications to such simple embodiments will clearly fall within the scope of the present invention.
도 1은 종래의 기술에 따른 복개 터널 구조물을 도시한 외관 사시도;1 is an external perspective view showing a covered tunnel structure according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널을 도시한 단면도;Figure 2 is a cross-sectional view showing the abdominal tunnel using a corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널에 구비된 측방 성토부를 상세하게 도시한 단면도;3 is a cross-sectional view showing in detail the lateral fill portion provided in the ventilated tunnel using the corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널에서 측방 성토부와 상부 성토부에 대하여 보강토 블록과 식생 백을 복개터널 입출구에 시공하는 공정을 도시한 설명도;4 is an explanatory diagram showing a process of constructing a reinforcement soil block and a vegetation bag at an entrance tunnel entrance to a side fill portion and an upper fill portion in an opening tunnel using a corrugated steel pipe and a geotextile according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법을 단계적으로 도시한 플로우 챠트이다.Figure 5 is a flow chart showing a step-by-step construction method of the vent tunnel using the corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1..... 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널1 ..... Open tunnel using corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention
5..... 도로 10..... 파형 강관 구조물5 .....
12a,12b.... 기초 콘크리트 부 15,32,62.... 지오텍스타일12a, 12b ....
20.... 콘크리트 포켓 24.... 배수구20 .... concrete pockets 24 .... drains
30.... 측방 성토부 35,65... 성토재30 .... side fill 35,65 ... fill
37,67... 보강토 블록 또는 식생 백37,67 ... Reinforced earth block or vegetation bag
42,54.... 배수 층 50.... 상부 성토부42,54 ....
60.... EPS(Expanded Poly-Styrene) 블록60 .... Expanded Poly-Styrene (EPS) Block
100... 본 발명에 따른 파형 강관과 지오텍스타일을 이용한 복개터널의 시공 방법100. Method of constructing a ventral tunnel using corrugated steel pipe and geotextile according to the present invention
110... 파형 강관 구조물을 설치하는 단계110 ... step of installing corrugated steel pipe structure
120... 터파기 공간과 구조물 사이에 콘크리트 포켓을 시공하는 단계120 ... Steps to construct a concrete pocket between the trench and the structure
130... 측방 성토부를 파형 강관 구조물 상단까지 시공하는 단계130 ... Construction of the lateral fill to the top of the corrugated steel pipe structure
140... 상부 성토부를 상부측으로 설계 높이까지 시공하는 단계140. Constructing the upper fill part to the upper side to the design height
150... 상부 성토부가 설계 높이까지 완성되었는지를 판별하는 단계150 ... step of determining whether the upper fill is up to the design height
200.... 종래의 터널 구조물200 .... conventional tunnel structure
H..... 설계 높이 S..... 법면H ..... design height S .....
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