KR20100135525A

KR20100135525A - 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법 및 이에 적용되는 구조체

Info

Publication number: KR20100135525A
Application number: KR1020090053955A
Authority: KR
Inventors: 김현경
Original assignee: 김현경
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2010-12-27

Abstract

본 발명은,

터널의 일정 높이에서 터널 관통 방향으로 짧은 길이를 갖는 상측수평부중구경강관(20)을 상부 소정 위치에 등간격 천공되는 토류공에 위치 시킨 상태에서 초기 압입하는 상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10),

터널 하단측으로 기초대구경강관(50)을 좌우측 및 중앙부분으로 터널 끝까지 압입 추진하는 기초대구경강관추진단계(S20),

상기 기초대구경강관(50)의 각 상방측으로 수직상 배열되는 것으로 짧은 길이를 갖는 수직중구경강관(60)을 터널측으로 토류공을 형성한 후 초기 압입 추진하는 수직중구경강관추진단계(S30),

상기 각 수직중구경강관(60)의 최상단측으로 각각 짧은 길이를 갖거나 현장 여건에 따라 터널 전체를 관통하는 상부대구경피스강관(70)을 압입하는 상부대구경피스강관압입단계(S40),

터널(10) 전면에 프리캐스트구조물(90)을 설치하고 터널(10) 후면측에 반력대(14)를 포함하는 강관 회수기지(12)를 설치한 후, 프리캐스트구조물(90) 전면과 상기 반력대(14)간 PC강연선(13)을 연결하는 추진기지설치단계(S50)와,

상기 프리캐스트구조물(90)을 견인 전진하되, 상기 상측수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60)에서 유압추진기(30)와 연결되는 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A)를 먼저 유압에 의하여 선행 추진 한 다음, 상기 프리캐스트구조물(90) 견인시 유압추진기(30)와 연결되지 않는 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)가 점진 추진되도록 상기 프리캐스트구조물(90)을 견인하고, 상기 프리캐스트구조물(90)의 점진적 추진 견인 과정에서 상기 프리캐스트 구조물(90)의 내측과 코아층(91)의 외측을 토공하며 견인 추진하는 프리캐스트구조물 견인단계(S60)와,

견인 완료 후 각 강관의 잔재를 회수하는 강관회수단계(S70)와,

상기 프리캐스트구조물 견인단계(S60) 및 강관회수단계(S70)를 거친 후 추진된 프리캐스트구조물(90)의 내부를 토공하는 프리캐스트구조물내부토공단계(S80)와,

내부토사 굴착에 의해 잔존하는 잔재물을 회수한 후 하부슬래브(100)를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계(S90)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법과,

상기 굴착 방법에 채용되는 것으로 터널(10) 상측으로 다수개 등간격 이격 추진되어지는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)와,

유압추진기(30)에 의해 터널(10) 전체를 관통하는 길이를 갖으며 압입 추진되는 것으로 터널(10) 좌우측과 중앙부의 하단에 각각 추진되어지는 기초대구경강관(50)과,

상기 상측수평부중구경관(20; 20A,20B)과 기초대구경강관(50) 사이에 수직상으로 등간격 이격 배열되어 터널(10) 내부로 추진되는 수직중구경강관(60; 60A,60B)와,

상기 터널(10) 상방에 배열되는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 좌우측과 수직중구경강관(60; 60A,60B)이 접하는 부분 및, 상기 배열되는 상측수평부중경강관(20;20A,20B)의 중앙부분과 터널(10) 중앙으로 기둥형상으로 배열되는 수직중구경강관(60)간 접하는 부분으로 추진되어 터널(10)의 좌우각부와 중앙의 상측에 위치되어 추진되는 상부대구경피스강관(70)과,

터널(10) 내부로 견인 추진되는 프리캐스트 구조물(90)과,

하부슬래브(100)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체를 제공하여,

터널의 비개착 추진 과정에서 필요로 하는 중구경강관의 길이를 짧게 구현함과 아울러 교번 추진 작업이 가능하도록 하며 터널 굴착 추진 작업이 비교적 용이하도록 하여 터널 굴착 추진 작업의 신속성을 확보하고, 강관의 길이가 짧은 상태에서 교번 추진하게 되어 전체적으로 터널을 관통하는 추진공의 직진성을 확보할 수 있고, 아울러 전술한 바와 같이 터널 전체를 관통하는 강관의 채택 대신 일정 길이를 갖는 짧은 강관만을 이용하여 점진적 추진 방식에 의해 터널 굴착에 의한 추진이 가능하게 되므로, 터널 굴착 공사의 공기 단축과 터널 굴착시 소요되는 각 소모품 및 자재 등을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법 및 이에 적용되는 구조체에 관한 것이다.

비개착 터널 굴착, 중구경강관, 대구경강관, 피스강관, 프리캐스트 구조물, 교번, 유압추진기, 유압굴진기

Description

점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법 및 이에 적용되는 구조체{GRADUAL PROGRESS DRIVE TUNNEL DIGGING METHOD AND THAT COMPONENT}

본 발명은 비개착 터널 굴착 방법과 이에 적용되는 터널 굴착을 위한 구조체에 관한 것으로서, 철도, 도로. 지장물 지하 횡단과 생태이동 통로를 위한 비개착식 터널 시공을 위한 굴착시 대구경강관과 중구경강관 등의 소요 부품 등을 이용하여 지반을 추진하며 굴착 한 후 박스 및 터널형 아아치 형태로 되는 콘크리트 타설체인 터널 구조체를 케이블 등을 이용하여 견인하며 추진토록 하되, 그 추진되는 강관 중 터널 상부측과 중간 부위의 수직상으로 추진되는 중구경강관은 비교적 짧은 강관 형태를 이루며 점진적 추진 방법에 의해 추진되도록 하고 기초대구경강관은 터널을 관통하도록 추진하며 상부대구경피스강관은 각각 짧은 길이로 점진적으로 추진되거나 현장 여건에 따라 터널 전체를 관통하도록 추진 된 후, 상기 터널 구조체의 추진에 의해 비개착 터널이 굴착 되도록 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법 및 이에 적용되는 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 비개착 터널굴착방법으로 다양한 방식이 채택되어 시공 처리되고 있음은 주지된 바와 같다.

특히 가장 널리 사용되는 시공 방법 중의 하나가 전방견인공법(Front jACking methoD)인바, 본원인에 의해 등록된 특허 제 509707 호 등에 기재되어 있는 것을 인용하면, 프리캐스팅 된 박스를 전진 배치시키고 도로 또는 철로 건너편 등에 관통된 케이블에 유압잭 등을 설치하여 박스를 견인하며 일정 거리씩 전진하면서 그 전진된 박스 내부에서 도로 또는 철로의 노반을 굴착하는 방법으로, 암반지역에서는 이러한 방법을 사용할 수 없고, 토사 지역에서만 가능하므로 지질학적 제한이 있게 되며, 상부슬래브 윗면 이완토사에 채운 모래주머니의 견인시 흐트러짐으로 인한 상부노반이 과다하게 침하 되어, 차량의 안전운행이나 열차의 탈선을 방지하기 위한 지속적 노반 관리와 박스를 견인하기 전 설치된 상부와 측면의 강관은 그래도 매몰되어 재활용이 불가능하게 되므로, 공사비가 증대되는 문제점 등이 지적되고 있다.

따라서, 본원인은 이러한 문제점 등을 극복하기 위해 대한민국 특허청에 기등록된 특허등록 제 10-0834076 호인 비개착식 터널굴착방법 및 상기 방법에 의하여 설치된 터널구조체에 개시되고 있고, 또한 대한민국 특허등록 제 10-0815568 호가 개시되어 있다.

전술한 특허등록 제 10-0834076 호에 의하면, 대구경강관의 하방 양측면으로 흙막이용 강관을 별도 압입 설치하는 번거로움과, 대구경강관 하방에 소형 작업 터널을 형성하게 되는 기반부 형성 단계 등을 거쳐야 하는 등 작업 공정에서의 번잡 함 등에 의해 작업 공기가 지연될 우려가 있고, 아울러 소강관을 연결하는 연결강판이 상부측 토사의 압력을 견디지 못하여 변형되는 등의 문제점이 발생 될 수 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것 중의 하나로 본원인에 의해 출원되어 등록된 특허등록 제 10-0815568 호가 개시되어, 상기한 문제점을 해결토록 하였다.

상기한 각 선행 등록 특허의 경우에 있어서는 터널을 비개착 굴착에 의해 굴진 또는 추진하는 사전 작업시 각 강관 예컨데 소구경강관이나 대구경강관 등을 미리 터널을 관통하여 추진 한 다음에, 터널 구조체를 전진 이송하며 추진하는 일련의 과정을 거치는 것은 동일하다 할 수 있다.

따라서, 이러한 방법에 의해 터널을 굴착할 때에는 필수적으로 추진되는 터널 전체 길이에 맞는 각 강관을 채택하여 사용하여야 하고, 각 강관의 직진 추진성의 정확도가 다소 떨어지는 문제점이 지적되고 있다.

아울러, 터널 전체 길이에 맞는 강관의 제작 작업이 필수적으로 요구되어 추진 작업 공기의 지연과, 자재 소모량이 증대되는 등의 문제가 있어 비용적 측면에서의 부담감이 상존하게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 각 문제점 들을 해소함과 동시에 터널 굴착 추진 작업의 신속성과 강관의 직진성을 확보하고, 아울러 터널 전체를 관통하는 강관의 채택 대신 일정 길이를 갖는 짧은 강관만을 이용하여 점진적 추진 방식에 의해 터널 굴착에 의한 추진이 가능하도록 하여, 터널 굴착 공사의 공기를 단축과 터널 굴착시 소요되는 각 소모품 및 자재 등을 절감할 수 있도록 하는 데 그 목적을 둔다.

상기한 과제를 해결하기 위한 것으로 본 발명은,

비개착식 터널굴착 시공 방법에 있어서,

터널 하단측으로 기초대구경강관(50)을 좌우측 및 중앙부분으로 터널 끝까지 압입 추진하는 기초대구경강관추진단계(S20)

내부토사 굴착에 의해 잔존하는 잔재물을 회수한 후 하부슬래브(100)를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계(S90)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법을 제시한다.

또한 본 발명의 비개착 터널 굴착 방법을 개시하기 위한 것으로,

터널(10) 상측으로 다수개 등간격 이격 추진되어지는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)와,

상기 터널(10) 상방에 배열되는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 좌우측과 수직중구경강관(60; 60A,60B)이 접하는 부분 및, 상기 배열되는 상측수평부중경강관(20;20A,20B)의 중앙부분과 터널(10) 중앙에 기둥형상으로 배열되는 수직중구경강관(60)간 접하는 부분으로 추진되어 터널(10)의 좌우각부와 중앙의 상측에 위치되어 추진되는 상부대구경피스강관(70)과,

터널(10) 내부로 견인 추진되는 프리캐스트 구조물(90)과,

하부슬래브(100)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체를 제공한다.

본 발명에 의하면, 터널의 비개착 추진 과정에서 필요로 하는 중구경강관의 길이를 짧게 구현함과 아울러 교번 추진 작업이 가능하도록 하며 터널 굴착 추진 작업이 비교적 용이하도록 하여 터널 굴착 추진 작업의 신속성을 확보하고, 강관의 길이가 짧은 상태에서 교번 추진하게 되어 전체적으로 터널을 관통하는 추진공의 직진성을 확보할 수 있고, 아울러 전술한 바와 같이 터널 전체를 관통하는 강관의 채택 대신 일정 길이를 갖는 짧은 강관만을 이용하여 점진적 추진 방식에 의해 터널 굴착에 의한 추진이 가능하게 되므로, 터널 굴착 공사의 공기 단축과 터널 굴착시 소요되는 각 소모품 및 자재 등을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 첨부하는 도 1에서 보듯이,

상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10)와, 기초대구경강관추진단계(S20)와, 수직중구경강관추진단계(S30)와, 상부대구경피스강관압입단계(S40)와, 추진기지설치단계(S50)와, 프리캐스트구조물 견인단계(S60)와, 강관회수단계(S70)와, 프리캐스트구조물내부토공단계(S80)와, 하부슬래브설치단계(S90)를 거쳐 터널의 비개착 굴착 작업을 완성하게 된다.

이하 각 단계별 과정을 첨부하는 각 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(상측수평부중구경강관 초기 추진단계 - S10)

본 단계는 비개착하기 위한 터널의 상부측 일정 높이에서 일정간격으로 이격되는 위치상에 다수개의 중구경강관(본 발명의 명세서에서는 터널 상부측에 추진되는 중구경강관을 이후 다른 중구경강관 즉 수직상으로 배열되는 중구경강관과 대별되도록 하기 위해, 상측수평부중구경강관(20)이라 통칭하기로 한다) 즉 상측수평부중구경강관(20)을 추진하는 과정을 의미한다.

본 발명에서 상측수평부중구경강관(20)을 터널측으로 추진하는 방법으로 채택되는 것으로, 상기 상측수평부중구경강관(20)을 비교적 짧은 길이로 셋팅 하여 추진하도록 하는데, 본 발명에서는 대략 4~8 m 정도의 길이를 갖도록 하였다.

이와 같은 길이는 후술하게 되는 수직중구경강관과 상부대구경피스강관에도 동일하게 적용된다.

한편, 전술한 상측수평부중구경강관(20)을 터널(10)로 추진 작업하기 위해서 도 2에서 보는 바와 같이, 유압추진기(30)가 구비되는 추진대(40)를 터널(10) 전면에 설치한 다음, 상기 유압추진기(30) 선단측과 상측수평부중구경강관(20) 전면부를 연결하여 추진하게 된다.

먼저, 각각 압입 추진되어질 위치에 토류공을 형성하여 각각의 상측수평부중구경강관(20)이 위치되도록 한다.

여기서, 상기 상측수평부중구경강관(20)의 추진 방법은 교번 추진하도록 한다.

즉 상측수평부중구경강관(20)이 도 5에서와 같이 평면상 보았을 때 다수개 배열된 상태에서, 상측수평부중구경강관(20)을 각각 20A, 20B, 20A, 20B 와 같이 배열되도록 한 다음, 상기 유압추진기(30)에 의해 최초 추진되는 강관은 20A에 해당되는 상측수평부중구경강관(20A)만을 그 길이에 해당되는 만큼 압입 추진한다.

그런 다음, 상측수평부중구경강관(20A,B) 중 추진되지 않은 상측수평부중구경강관(20B)은 후술하게 되는 프리캐스트구조물(90)의 견인에 의한 진입에 의해 압입 추진되도록 하였다.(도 6)

따라서, 상측수평부중구경강관(20A,B)은 비교적 짧은 길이를 갖으며 교번 압입되어 터널 전체를 관통하며 추진되는데, 그 추진과정에서 프리캐스트구조물(90)도 함께 견인 추진되도록 하는 것이다.

또는 이와는 달리 상기 상측수평부중구경강관(20A,B)는 최초에 추진 압입되어질 때에는 전술한 유압추진기(30)와 추진대(40)에 의해 각각 그 강관의 길이만큼 추진 되도록 한 다음, 후공정인 프리캐스트 구조물(90)의 견인에 의한 추진과정에서 교번 압입 추진되며 점진적 추진이 가능하도록 할 수 있다.

상측수평부중구경강관(20A,B)이 프리캐스트 구조물(90)의 견인에 의한 추진 과정에서 점진 추진되는 과정 및 그 구성은 후술하기로 한다.

도 3 내지 도 4는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 구성에 대하여 도시한 것으로 이를 참조하여 설명한다.

본 설명에서, 도면상 보았을 때 좌측에 위치되는 상측수평부중구경강관을 도 면부호 20A라 표기하고, 이와 인접되는 타 상측수평부중구경강관을 20B라고 표기한다.

아울러, 상기한 20A의 상측수평부중구경강관은 유압추진기에 의해 추진되는 강관을, 20B는 프리캐스트 구조물에 의해 밀면서 추진되는 강관으로 설정하고 설명한다.

상기 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 경우, 도 3과 4에서 더욱 확대된 도면에서 보듯이 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 양측 접선방향으로 수직상 연결되며 고정되는 수직플레이트(21)가 각각 수직상태로 용접 등의 방법에 의해 고정되고, 상기 양측 수직플레이트(21) 상단측을 커버하는 고정플레이트(22)가 구비되고, 상기 고정플레이트(22) 내측과 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B) 외주면을 연결하며 지지하는 지지플레이트(210)가 구비되고, 상기 양측의 수직플레이트(21) 외측면 상하로 각각 가이드관(23)을 용접 처리하여 고정하되 상기 가이드관(23) 상하 어느 일측방향으로 절개되어 개구 되는 절개부(23A)를 형성하고, 상기 가이드관(23) 중 상방측 가이드관(23) 상면으로는 상기한 고정플레이트(22)와 고정되고, 상기 고정플레이트(22) 상면으로는 상부플레이트(24)가 위치되고, 상기 고정플레이트(22)와 상부플레이트(24) 사이에 슬라이딩플레이트(25)가 위치되어지되, 상기 슬라이딩플레이트(25) 양측 단부에 각각 소직경의 가이드봉(25A)가 구비된다.

한편, 상기 가이드봉(25A)이 끼워지기 위한 것으로, 해당 상측수평부중구경강관(20; 20A)과 인접하는 다른 상측수평부중구경강관(20B)에 구비되어지는 고정플레이트(22) 단부측 상면에 안내절개부(22B)가 길이방향으로 절개되어 상기 가이드 봉(25A)이 끼워지는 안내관(22A)이 고정된다.

또한 도면에서 보는 바와 같이 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B) 사이에는 이격 되는 틈이 발생하게 되는데, 그 이격 틈을 따라 토사가 유출될 수 있으므로 이를 방지하기 위해, 상기한 슬라이딩플레이트(25)의 어느 일측은 타 상측수평부중구경강관(20B)의 상부플레이트(24) 일단측 상면까지 침범하여 위치되도록 하여, 그 슬라이딩플레이트(25) 측단부에 형성되는 가이드봉(25A)이 타 상측수평부중구경강관(20B) 상부플레이트(24)의 인접되는 상면 위치상에 형성되어 있는 안내관(22A)에 삽입되도록 하여, 토사가 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B) 사이로 유출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

한편 도 17 에서의 확대도에서 보듯이 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B) 중 유압추진기(30)에 의해 선행 점진 추진되는 상측수평부중구경강관(20A)의 후단부측의 내주면에는 상기 유압추진기(30)와 결합 되기 위한 유압실린더(26)가 고정되어, 유압추진기(30) 및 유압실린더(26)에 의해 상측수평부중구경강관(20A)가 점진 추진되어진다.

아울러 상기 상측수평부중구경강관(20A)의 선단측 즉 헤드측의 내주면으로는 유압굴진기(27)를 고정 구비하여 상측수평부중구경강관(20A)의 선행 추진이 용이하도록 한다.

상기 유압굴진기(27)는 도면 18 내지 도 20 에서 보는 바와 같이 실린더(270)에 의해 이송되는 헤드플레이트(271)를 구비하고, 상기 헤드플레이트(271) 상측으로 고정되며 상측수평부중구경강관(20A)의 선단 외주면으로 이어지는 커버플 레이트(272)를 구비한다.

또한 상측수평부중구경강관(20A)는 그 선단부측으로 전술한 커버플레이트(272)를 구비하되, 상기 커버플레이트(272)와 상측수평부중구경강관(20A) 외주면을 따라 이어지는 슬라이딩플레이트(25)의 단부측이 상기 상측수평부중구경강관(20A)의 선단측을 감싸며 절곡되어 내주면측으로 이어져 고정되도록 하고, 상기 슬라이딩플레이트(25)가 절곡되는 절곡면은 상기 헤드플레이트(271) 후단부가 밀접하게 접하도록 구성한다.

따라서, 상기 유압굴진기(27)가 선행 추진하게 되면 그 유압굴진기(27)의 전진 이송과 함께 이와 연결되어 있는 상측수평부중구경강관(20A)이 추진되어지는데 이때 상기 슬라이딩플레이트(25)도 연동하여 전진되어진다.

여기서 상기 슬라이딩플레이트(25)는 터널(10)의 전면측에 별도로 도시하지 않은 드럼 등에 의해 감겨있는 상태에서 상기 유압굴진기(27)의 추진과 함께 상측수평부중구경강관(20A)의 추진과 동시에 지속적으로 추진되어진다.

(기초대구경강관추진단계 - S20)

기초대구경강관(50)의 추진은 도면에서 보듯이, 유압추진기(30)에 의해 터널(10) 전체를 관통하는 길이를 갖으며 압입 추진되도록 하였다.

여기서 기초대구경강관(50)은 터널(10)의 하부측에 추진되는 강관을 의미하는 것으로, 도면에서 보듯이 터널(10)을 정면에서 보았을 때 좌우측과 중앙부의 하 단에 각각 추진되어진다.

즉, 전술한 상측수평부중구경강관(20A,B)과 후술하게 되는 수직중구경강관(60)은 일정길이(본 발명에서는 4~8 m)의 비교적 짧은 길이를 갖는 강관을 이용하여 프리캐스트 구조물(90)의 견인 추진과 함께 교번 압입 추진되도록 하는데 비하여, 상기 기초대구경강관(50)은 처음부터 터널의 관통 길이와 동일한 길이를 갖으며 터널(10)의 전 길이에 걸쳐 추진 압입되도록 하였다.

한편, 상기 기초대구경강관(50)은 도 8의 도면에서 보았을 때 원호상 다수개의 조각편(51; 51A,51B,51C,51D)을 이루며 절개되도록 한 다음, 그 각각의 조각편(51; 51A,51B,51C,51D)의 내주면을 분리 가능하도록 볼트 등의 체결구(52)에 의해 체결되도록 하였다.

상기 조각편(51; 51A,51B,51C,51D)은 원호상으로 이루어지며 기초대구경강관(50)의 길이방향을 따라 동일 형태로 구성되어지고, 상기 체결구(52)는 도 8에서 보듯이 각 원호 형태로 되는 조각편(51; 51A,51B,51C,51D)의 단부측 내주면에 각각 용접되며 길이방향을 따라 길게 결합되어지는 결합플레이트(53)를 상호 내합되도록 한 다음, 볼트 등을 이용하여 분리 및 결합 가능하도록 하였다.

이와 같이 한 것은, 기초대구경강관(50)의 추진 후 후공정에 의해 프리캐스트 구조물(90)이 점진 추진 되어질 때 프리캐스트 구조물(90)과 수직중구경강관(60)에 접하는 부분의 원호 즉 조각편(51A,51D)이 스티프너(S)에 의하여 후방측으로 밀려날 수 있도록 체결 된 상태를 분리하기 위한 것이고, 아울러 프리캐스트 구조물(90)과 접하지 않는 조각편(51C)는 잔존하며 조각편(51B)는 프리캐스트 구조 물(90)의 견인이 용이하도록 레일기초콘크리트(110)와 레일부(120)를 설치하기 위하여 PC CABLE 등을 이용하여 후방에서 잡아끌면서 레일봉(93)을 박아 조각편(51A,51C,51D)가 침하하지 못하게 하기 위한 것이다.

이어서, 조각편(51B)가 모두 제거된 후에는 레일기초콘크리트(110)를 설치하기 위한 토공을 하고 거푸집, 철근조립, 레일설치, 콘크리트 타설, 양생의 과정을 거쳐 프리캐스트 구조물(90)의 견인이 용이하도록 함과 아울러 지반의 침하를 방지하는 역할을 겸하고 있다.

또한, 후술하게 되는 상부대구경피스강관(70)의 경우에 있어서 필요로 하는 부분만을 추진하거나 현장 여건에 따라 터널 끝까지 관통 추진 할 수 있도록 선택이 용이하도록 하기 위함이다.

한편, 상기한 기초대구경강관(50)이 터널(10)측으로 압입 추진되어질 때 그 작업의 용이성을 위해 도 9 내지 도 10에서와 같이 기초대구경강관(50) 선단부에 추진부(500)를 구성하였다.

도 10은 기초대구경강관(50)의 선단 헤드측을 바라본 정면도이고, 도 9는 기초대구경강관(50)의 선단 헤드측 측면도이다.

위 도 9 내지 도 10에서 보는 바와 같이 상기 추진부(500)는 기초대구경강관(50) 선단 외주면을 커버 하되 그 전면부 하방은 절개되는 선단커버관(510)과, 상기 선단커버관(510) 내주면을 따라 밀림방지턱(511)을 구비하고 중앙으로 소직경의 유도관(520)과 그 유도관(520)이 끼워지는 추진강관(530)이 위치되어, 상기 추 진강관(530) 외주면과 선단커버관(510) 내주면간을 도 10에서와 같이 방사형으로 연결하며 고정되도록 하는 고정플레이트(540)를 다수개 구비하고, 상기 고정플레이트(540)간을 연결하며 지지하기 위해 원호상으로 형성되는 이격고정원호판(550)을 구비한다.

도면에서는 상기 이격고정원호판(550)을 상하로 구비하여 그 각각의 단부측에 상기 고정플레이트(540)를 연결 지지하도록 하였다.

또한, 선단커버관(510)에 소구경 강관을 시설하고 비트를 장착하여 비트를 먼저 회전시켜 토립자를 느슨하게 하거나 선단커버관(510) 소구경 강관 내부를 통하여 고압의 물을 분사하여 선단커버관(510)이 지중에 용이하게 압입되도록 하였다.

한편, 상기 선단커버판(510) 후방측 내주면 즉 밀림방지턱(511)을 따라 다수개의 PC강선(560)의 끝단을 고정하기 위한 PC강선걸이구멍(512)를 형성하고, 상기 PC강선걸이구멍(512)에 끝단이 고정되는 상기 PC강선(560)은 전술한 유도관(520) 내부로 진입되어져, 터널(10)의 후방측 강관회수기지(12)와 연결되어 기초대구경강관(50)의 추진이 용이하도록 하였다.

(수직중구경강관추진단계 - S30)

수직중구경강관(60)의 경우에도 전술한 상측수평부중구경강관(20)의 추진 과정과 동일하다.

여기서 상기 수직중구경강관(60)은 전술한 상측수평부중구경관(20)과 기초대구경강관(50) 사이에 수직상으로 배열되어 터널(10)측으로 추진될 수 있는 강관을 의미한다.

즉, 수직상태로 배열되는 수직중구경강관(60)을 상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10)에서와 같이 유압추진기(30)와 추진대(40)를 설치한 상태에서 토류공을 먼저 천공한 다음, 그 각각의 토류공에 수직중구경강관(60)을 위치 시킨 후 상기 유압추진기(30) 선단부와 수직중구경강관(60) 전면부간을 연결하여 추진 되도록 한다.

이때에도 수직중구경강관(60)의 추진 방법은 교번 추진하도록 한다.

즉 상측수평부중구경강관(20)의 추진 방법과 같이, 터널(10) 정면에서 보았을 때 다수개 수직 형태로 수직중구경강관(60)이 진입되어질 토류공을 미리 천공하여, 각 토류공에 수직중구경강관(60)을 배열 한 상태에서, 유압추진기(30)와 추진대(40)에 의해 수직중구경강관(60)이 압입 추진되도록 한다.

상기 수직중구경강관(60)의 길이도 상측수평부중구경강관(20)의 길이와 동일하게 비교적 짧은 길이를 갖는 4~8 m 정도의 강관을 사용한다.

여기에서도, 수직중구경강관(60)을 각각 60A, 60B, 60A 와 같이 배열되도록 한 다음, 상기 유압추진기(30)에 의해 최초 추진되는 강관은 60A에 해당되는 수직중구경강관(60A) 만을 그 길이에 해당되는 만큼 압입 추진한다.

그런 다음, 수직중구경강관(60; 60A, 60B) 중에서 추진되지 않은 수직중구경강관(60B)는 후술하게 되는 프리캐스트구조물(90)의 견인에 의한 진입에 의해 압입 추진되도록 하는 것은 상측수평부중구경강관(20A,20B)의 추진 압입에 의한 것과 같다.

또한 이와 달리 전술한 상측수평부중구경강관(20A,20B)의 예에서와 같이 수직중구경강관(60;60A,60B)이 최초에 추진 압입되어질 때에는 전술한 유압추진기(30)와 추진대(40)에 의해 각각 그 강관 즉 수직중구경강관(60; 60A,60B)의 길이만큼 추진되도록 한 다음, 프리캐스트 구조물(90)의 견인에 의한 추진 과정에서 교번 압입 추진되며 점진적 추진이 가능하게 할 수 있다.

이와 같은 수직중구경강관(60; 60A,60B)의 구조는 전술한 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 구조와 동일하게 구성하여 수직상으로 배열하게 된다.

또한, 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)에서 설명되고 있는 수직플레이트(21)는 수평플레이트(61)에 해당되고, 고정플레이트(22)는 고정플레이트(62), 안내관(22A)는 안내관(62A), 안내절개부(22B)는 안내절개부(62B), 가이드관(23)은 가이드관(63), 절개부(23A)는 절개부(63A), 상부플레이트(24)는 측부플레이트(64), 슬라이딩플레이트(25)는 슬라이딩플레이트(65), 가이드봉(25A)는 가이드봉(65A), 유압실린더(26)은 유압실린더(66), 유압굴진기(27)은 유압굴진기(67), 실린더(270)은 실린더(670), 헤드플레이트(271)은 헤드플레이트(671), 커버플레이트(272)는 커버플레이트(672)로 대체되어 설명될 수 있다.

즉, 도면에서 보는 바와 같이 상기 수직중구경강관(60; 60A,60B)의 양측 접선방향으로 수평상 연결되며 고정되는 수평플레이트(61)가 각각 수평상태로 고정되 고, 상기 양측 수평플레이트(61) 상단측을 커버하는 고정플레이트(62)가 구비되고, 상기 고정플레이트(62) 내측과 수직중구경강관(60; 60A,60B) 외주면을 연결하며 지지하는 지지플레이트(620)가 구비되고, 상기 양측의 수평플레이트(61) 외측면 상하로 각각 가이드관(63)을 용접 처리하여 고정하되 상기 가이드관(63) 어느 일측 방향으로 절개되어 개구 되는 절개부(63A)를 형성하고, 상기 가이드관(63) 중 최외측 가이드관(63) 상면으로는 상기한 고정플레이트(62)와 고정되고, 상기 고정플레이트(62) 외측면으로는 측부플레이트(64)가 위치되고, 상기 고정플레이트(62)와 측부플레이트(64) 사이에 슬라이딩플레이트(65)가 위치되어지되, 상기 슬라이딩플레이트(65) 상하 단부에 각각 소직경의 가이드봉(65A)가 구비되고, 상기 가이드봉(65A)이 끼워지기 위한 것으로 해당 수직중구경강관(60; 60A)과 인접하는 다른 수직중구경강관(60B)에 구비되어지는 고정플레이트(62) 단부측 상면에 안내절개부(62B)가 길이방향으로 절개되어 상기 가이드봉(65A)이 끼워지는 안내관(62A)이 고정되고, 상기 슬라이딩플레이트(65)의 어느 일측은 타 수직중구경강관(60B)의 측부플레이트(64) 일단측 상면까지 침범하여 위치되어 그 슬라이딩플레이트(65) 측단부에 형성되는 가이드봉(65A)이 타 수직중구경강관(60B) 측부플레이트(64)의 인접되는 상면 위치상에 형성되어 있는 안내관(62A)에 삽입되도록 한다.

첨부도면 도 17은 상측수평부중구경강관과 수직중구경강관이 프리캐스트 구조물의 견인 추진과정에서 교번 추진되어질 때 프리캐스트 전면부측에 연결되는 각 강관에서 유압실린더가 구비되는 강관과, 유압실린더가 구비되지 않고 프리캐스트 구조물의 견인에 의해 추진되는 강관의 후단부측을 확대 도시한 것으로, 각 강관과 프리캐스트 구조물간 연결 상태를 도시한 도면인데, 도면에서 보듯이 유압실린더(26,66)가 상측수평부중구경강관(20A)과 수직중구경강관(60A) 후단부에 구비되어져 상측수평부중구경강관(20A)과 수직중구경강관(60A)는 프리캐스트 구조물(90) 견인 전에 먼저 일정 길이 즉 각 강관의 길이만큼 추진되고, 이후에 프리캐스트 구조물(90) 추진시 상기 유압실린더(26,66)가 구비되지 않은 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)는 프리캐스트 구조물(90) 견인시 함께 추진되는 것이다.

한편, 도 17의 하단 확대부는 상기한 각 중구경강관(20,60)의 후단부측과 프리캐스트 구조물(90)간의 연결 상태를 도시한 것으로 상기 프리캐스트 구조물(90) 선단 내측과 각 중구경강관에 해당되는 상측수평부중구경강관(20) 및 수직중구경강관(60) 중, 프리캐스트 구조물(90)의 추진에 의해 연동하여 함께 추진되어지는 중구경강관 즉 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)의 후단측이, 연결플레이트(P)에 의해 연결 고정되어진다.

따라서, 선행 추진되는 상측수평부중구경강관(20A)과 수직중구경강관(60A)이 먼저 추진 된 후 프리캐스트 구조물(90)이 전진 추진되어질 때 상기 연결플레이트(P)에 의해 연결되어 있는 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)가 연동 추진되어, 전체적으로 교번 추진이 이루어지게 되는 것이다.

(상부대구경피스강관압입단계 - S40)

본 공정은 전술한 바와 같이, 상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10)와 기초대구경강관추진단계(S20) 및 수직중구경강관추진단계(S30)를 거친 다음, 상부대구경피스강관(70)을 압입하기 위한 과정을 의미한다.

여기서 상부대구경피스강관(70)이라 함은, 터널(10)의 좌우각부와 중앙의 상측에 위치되어지는 강관을 의미하는데, 터널(10)에서 바라 보았을 때 터널(10) 상방에 배열되는 상측수평부중구경강관(20)의 좌우측과 수직중구경강관(60)이 접하는 부분 및, 상기 배열되는 상측수평부중경강관(20)의 중앙부분과 터널(10) 중앙으로 기둥형상으로 배열되는 수직중구경강관(60)간 접하는 부분으로 추진되어 지는 강관을 의미한다.

이와 같은 상부대구경피스강관(70)은 전술한 기초대구경강관(50)의 지름과 동일한 직경을 갖는 강관이나, 도면에서 보는 바와 같이 정면도상 보았을 때 절개 되어 원호형태로 이루어지는 피스강관으로, 각각 터널(10) 내부 상단측 좌우각부의 상면을 커버하는 것과, 터널(10) 중앙의 상부수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60)이 접하는 지점의 상방을 커버 하는 것으로 나누어질 수 있다.

즉, 본 발명에서의 상부대구경피스강관(70)은 하나의 대구경강관을 이용하여 다수의 위치에 적합하도록 절개하여 사용되도록 하므로서, 소모되는 자재의 절감 및 추진 효율과 추진 비용 등의 절감 효과를 기대할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 상부대구경피스강관(70)의 경우에도 전술한 상측수평부중구경강 관(20)와 수직중구경강관(50)과 같이 동일한 짧은 길이인 4~8m 정도의 강관 길이를 갖도록 하여, 상호 교번 진입되도록 하거나 또는 현장 여건에 따라 터널 전체를 관통하도록 하였다.

상부대구경피스강관(70)의 압입 방법은 유압실린더에 의한 방법과 강관 내부에 부착되는 스티프너(S)를 이용하여 프리캐스트 구조물의 견인에 의해 추진 될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 상측수평부중구경강관(20)의 교번 압입과 기초대구경강관(50)의 압입 추진 및 수직중구경강관(60) 교번 압입, 상부대구경피스강관(70)의 추진 압입이 이루어진 다음에는 그 상부면측을 지반 보강하기 위해 그라우팅(80)을 형성하게 된다.

이와 같은 상부대구경피스강관(70)은 전술한 기초대구경강관(50)의 직경과 동일하게 이루어지는 것으로 기초대구경강관(50)이 원호상으로 분리 가능하도록 그 내주면에 체결구에 의해 조각편이 형성되도록 구성하여, 프리캐스트구조물(90)의 견인에 의한 추진 과정에서, 프리캐스트구조물(90)과 접하는 부분은 미리 분리하여 접하지 않는 부분만을 추진토록 함으로서, 소요되는 자재의 효과적인 절감이 가능하도록 하였다.

이와 같은 일련의 작업 즉, 상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10), 기초대구경강관추진단계(S20), 수직중구경강관추진단계(S30) 및 상부대구경피스강관압 입단계(S40)를 거친 후에 후술하는 프리캐스트구조물 견인단계(S60)에 의한 프리캐스트 구조물의 점진 추진 및, 상술한 상측수평부중구경강관(20), 수직중구경강관(60)과 상부대구경피스강관(70)의 점진 추진 과정을 반복 수행하면서 아울러 상기 상부대구경피스강관(70)의 일정거리 추진 후 그 상부면의 지반 보강을 위한 그라우팅(80)을 반복 수행하여 터널(10) 전체에 걸쳐 점진 추진이 이루어지도록 한다.

한편, 도 16에서 보는 바와 같이 상부대구경피스강관(70)의 내주면으로 연결바(71)을 형성하고, 그 연결바(71) 단부측에 삽입관(72)을 형성하여 상기 삽입관(72)이 상측수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60)의 안내관(23A,63A)에 끼워져, 안내절개부(23B,63B)를 따라 상기 연결바(71)가 가이딩 되도록 하였다.

(추진기지설치단계 - S50)

본 단계는 프리캐스트구조물(90)을 터널(10)측으로 추진하기 위한 추진기지(11)를 설치하기 위한 과정으로, 터널(10)로 진입되어질 프리캐스트 구조물(90)을 먼저 제작하고 터널(10) 전면측에 공지의 추진기지(11)를 설치하고, 터널(10) 후방측에는 프리캐스트 구조물(90)이 완전하게 터널(10)측으로 진입되었을 때, 터널(10) 후방측으로 밀려나는 각종 강관을 회수하기 위한 강관회수기지(12)가 설치되어진다.

미설명부호 11A는 강관압입기지를 지칭한다.

(프리캐스트구조물 견인단계 - S60)

한편, 상기와 같이 추진기지(11)와 강관회수기지(12)가 설치된 다음 프리캐스트구조물(90)을 관통 연결하며 강관회수기지(12)측까지 이어지는 강연선(13)을 연결하여 프리캐스트구조물(90)을 견인, 추진하도록 한다.

(강관회수단계 - S70)

상술한 프리캐스트구조물 견인단계(S60)에 의해 견인되는 프리캐스트구조물(90)은 그 견인 과정에서 전술한 바와 같이 상측수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60) 및 상부대구경피스강관(70) 중에서 유압추진기(30)와 연결되는 강관은 먼저 일정 거리 즉 각 강관의 길이만큼 전진 이송되며 추진된 후, 프리캐스트구조물(90)의 추진에 따라 나머지 강관 즉 유압추진기(30)와 연결되지 않는 상태로 존재하는 강관은 프리캐스트구조물(90)의 견인에 따라 밀리며 전진 이송되며 추진되도록 한다.

따라서 이와 같은 일련의 과정을 반복 수행하며 프리캐스트구조물(90)이 터널(10) 전체에 걸쳐 견인되어 추진되면, 프리캐스트구조물(90)의 전면측에 위치하고 있는 각 강관들은 터널(10) 후방측의 강관회수기지(12)에 의해 각각 회수되는 일련의 과정을 거치게 된다.

한편, 상술한 바와 같이 프리캐스트구조물(90)이 점진적 이송에 따라 확보되는 진입구간내에서 도면에서 보는 바와 같이 프리캐스트구조물(90) 내부의 중심측에 해당되는 코아층(91)의 외측 공간을 토공하며 상기 프리캐스트구조물(90)이 점진적으로 추진되며 견인될 수 있도록 한다.

(프리캐스트구조물내부토공단계 - S80)

상기와 같이, 프리캐스트 구조물(90)이 터널(10) 전체에 걸쳐 완전히 견인 추진되며, 각 강관들의 회수가 완료된 상태에서 상기한 코아층(91)을 비롯하여 상기 프리캐스트 구조물(90) 내부를 토사 굴착하고, 굴착에 의해 잔존하게 되는 잔재물을 회수하면서, 굴착 되는 프리캐스트 구조물(90) 내부 하단측으로 버팀부(92)를 설치한 다음, 기초 바닥을 콘크리트 타설에 의해 양생 처리하고 또한 기초 방수재 시설 등을 설비하게 된다.

(하부슬래브설치단계 - S90)

본 단계는 터널(10) 하부슬래브(100)를 설치하게 되는 마지막 공정이다.

먼저, 기초바닥이 양생된 후 하부슬래브 철근을 조립하고 콘크리트를 타설하며, 양생 후 아스팔트를 시설함과 아울러 기타 내부 시설물(보도, 난간, 전기 등) 을 설치하게 된다.

도 1은 본 발명의 공정별 단계를 도시한 블럭도

도 2는 본 발명에서 상측수평부중구경강관의 초기 추진단계를 설명하기 위한 개괄도

도 3은 상측수평부중구경강관의 세부 구성을 확대 도시한 도면

도 4는 도 3의 "A"부분을 확대 도시한 도면

도 5는 상측수평부중구경강관이 터널에 초기 추진된 상태에서 선행 추진되는 상측수평부중구경강관의 추진 상태를 도시한 개괄적 평면도

도 6은 도 5에 의해 상측수평부중구경강관의 일부가 선행 추진된 후 프리캐스트 구조물의 견인 추진에 의해 나머지 상측수평부중구경강관이 추진되어 교번 추진되는 상태를 도시한 개괄적 평면도

도 7은 기초대구경강관을 추진하기 위한 개괄적 측단면도

도 8은 도 7에 의한 기초대구경강관의 "B"의 정면을 도시한 확대 정면도

도 9는 도 7에 의한 기초대구경강관이 터널측으로 추진되어질 때의 선단부인 "C" 를 확대도시한 확대도

도 10은 도 9의 기초대구경강관 선단부의 정면을 도시한 개괄적 정면도

도 11은 상측수평부중구경강관의 초기 추진과, 하부측으로 기초대구경강관을 터널 전체에 걸쳐 추진한 상태의 터널 정면에서 바라본 개괄적 도면

도 12는 상측수평부중구경강관의 초기 추진 및 기초대구경강관의 추진 작업이 완료된 후 수직중구경강관을 초기 추진하는 상태를 개괄적으로 도시한 측면도

도 13은 수직중구경강관이 터널에 초기 추진된 상태에서 선행 추진되는 수직중구경강관의 추진 상태와, 프리캐스트 구조물의 견인 추진에 의해 나머지 수직중구경강관이 추진되어 교번 추진되는 상태를 도시한 개괄적 측면도

도 14는 상측수평부중구경강관과 수직중구경강관이 초기 추진되고, 하부측으로 기초대구경강관이 터널 전체에 걸쳐 추진된 상태의 터널 정면을 개괄적으로 도시한 도면

도 15는 도 14에 의한 상태에서 상측수평부중구경강관 상면과 좌우각으로 그라우팅을 형성한 상태를 도시한 도면

도 16은 도 15의 "D" 부분을 확대 도시한 도면

도 17은 상측수평부중구경강관과 수직중구경강관이 프리캐스트 구조물의 견인 추진과정에서 교번 추진되어질 때 프리캐스트 전면부측에 연결되는 각 강관에서 유압실린더가 구비되는 강관과, 유압실린더가 구비되지 않고 프리캐스트 구조물의 견인에 의해 추진되는 강관의 후단부측을 확대 도시한 것으로, 각 강관과 프리캐스트 구조물간 연결 상태를 도시한 도면

도 18은 상측수평부중구경강관과 수직중구경강관의 헤드측 부분을 확대 도시한 단면

도 19는 도 18의 A-A선 단면도

도 20은 도 18에서의 유압굴진기 부분을 확대 도시한 도면

도 21은 프리캐스트 구조물이 점진적으로 견인 추진되며 터널 반대편 측에서 강관들이 회수되는 상태를 개괄적으로 도시한 도면

도 22는 도 21에 의해 강관이 추진된 상태와 기초대구경강관 하부측으로 하부 슬래브가 설치된 상태와, 상측수평부중구경강관 상면측으로 그라우팅 된 상태를 도시한 개괄도

도 23은 프리캐스트 구조물이 완전히 터널 측으로 견인 추진된 상태를 도시한 도면

도 24는 프리캐스트 구조물이 완전히 터널 측으로 견인 추진되면서 코아층을 제외한 토공영역을 나타낸 도면

도 25는 모든 작업이 완료되어 완성된 비개착 터널 정면을 도시한 도면

※ 도면 중 주요 부호에 대한 간단한 설명

10; 터널 11; 추진기지

11A; 강관압입기지

12; 강관회수기지 13; PC강연선

14; 반력대 20; 상측수평부중구경강관

21; 수직플레이트 22; 고정플레이트

22A; 안내관 22B; 안내절개부

23; 가이드관 23A; 절개부

24; 상부플레이트 25; 슬라이딩플레이트

25A; 가이드봉 26; 유압실린더

27; 유압굴진기 270; 실린더

271; 헤드플레이트 272; 커버플레이트

30; 유압추진기 40; 추진대

50; 기초대구경강관 51; 조각편

52; 체결구 60; 수직중구경강관

61; 수평플레이트 62; 고정플레이트

62A; 안내관 62B; 안내절개부

63; 가이드관 63A; 절개부

64; 측부플레이트 65; 슬라이딩플레이트

66; 유압실린더 67; 유압굴진기

670; 실린더 671; 헤드플레이트

672; 커버플레이트 70; 상부대구경피스강관

80; 그라우팅 90; 프리캐스트 구조물

91; 코아층 92; 버팀부

93; 철근봉 100; 하부슬래브

110; 레일기초콘크리트 120; 레일부

Claims

비개착식 터널굴착 시공 방법에 있어서,

터널의 일정 높이에서 터널 관통 방향으로 짧은 길이를 갖는 상측수평부중구경강관(20)을 상부 소정 위치에 등간격 천공되는 토류공에 위치 시킨 상태에서 초기 압입하는 상측수평부중구경강관 초기 추진단계(S10),

터널 하단측으로 기초대구경강관(50)을 좌우측 및 중앙부분으로 터널 끝까지 압입 추진하는 기초대구경강관추진단계(S20)

상기 기초대구경강관(50)의 각 상방측으로 수직상 배열되는 것으로 짧은 길이를 갖는 수직중구경강관(60)을 터널측으로 토류공을 형성한 후 초기 압입 추진하는 수직중구경강관추진단계(S30),

상기 각 수직중구경강관(60)의 최상단측으로 각각 짧은 길이를 갖거나 현장 여건에 따라 터널 전체를 관통하는 상부대구경피스강관(70)을 압입하는 상부대구경피스강관압입단계(S40),

터널(10) 전면에 프리캐스트구조물(90)을 설치하고 터널(10) 후면측에 반력대(14)를 포함하는 강관 회수기지(12)를 설치한 후, 프리캐스트구조물(90) 전면과 상기 반력대(14)간 PC강연선(13)을 연결하는 추진기지설치단계(S50)와,

상기 프리캐스트구조물(90)을 견인 전진하되, 상기 상측수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60)에서 유압추진기(30)와 연결되는 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A)를 먼저 유압에 의하여 선행 추진 한 다음, 상기 프리캐스트구조물(90) 견인시 유압추진기(30)와 연결되지 않는 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)가 점진 추진되도록 상기 프리캐스트구조물(90)을 견인하고, 상기 프리캐스트구조물(90)의 점진적 추진 견인 과정에서 상기 프리캐스트 구조물(90)의 내측과 코아층(91)의 외측을 토공하며 견인 추진하는 프리캐스트구조물 견인단계(S60)와,

견인 완료 후 각 강관의 잔재를 회수하는 강관회수단계(S70)와,

상기 프리캐스트구조물 견인단계(S60) 및 강관회수단계(S70)를 거친 후 추진된 프리캐스트구조물(90)의 내부를 토공하는 프리캐스트구조물내부토공단계(S80)와,

내부토사 굴착에 의해 잔존하는 잔재물을 회수한 후 하부슬래브(100)를 설치하게 되는 하부슬래브설치단계(S90)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)와 수직중구경강관(60; 60A,60B)는 선행 추진되는 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A)가 상기 유압추진기(30)에 의해 미리 터널(10)측으로 추진 압입 된 후, 프리캐스트 구조물(90)의 견인 과정에서 상기 상측수평부중구경강관(20B)와 수직중구경강관(60B)가 밀리며 추진되는 과정을 반복 수행하며 교번 압입 추진되는 것을 포함하는 점진 추진 굴착 에 의한 비개착 터널 굴착 방법.
터널(10) 상측으로 다수개 등간격 이격 추진되어지는 것으로 선단 헤드측의 내주면으로는 유압굴진기(27)가 구비되는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)와,

유압추진기(30)에 의해 터널(10) 전체를 관통하는 길이를 갖으며 압입 추진되는 것으로 터널(10) 좌우측과 중앙부의 하단에 각각 추진되며 그 내부에 프리캐스트 구조물(90)의 견인을 용이하게 하는 레일기초콘크리트(110)와 레일부(120)로 이루어지는 기초대구경강관(50)과,

상기 상측수평부중구경관(20; 20A,20B)과 기초대구경강관(50) 사이에 수직상으로 등간격 이격 배열되어 터널(10) 내부로 추진되는 것으로 선단 헤드측의 내주면으로는 유압굴진기(27)가 구비되는 수직중구경강관(60; 60A,60B)와,

상기 터널(10) 상방에 배열되는 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 좌우측과 수직중구경강관(60; 60A,60B)이 접하는 부분 및, 상기 배열되는 상측수평부중경강관(20;20A,20B)의 중앙부분과 터널(10) 중앙으로 기둥형상으로 배열되는 수직중구경강관(60)간 접하는 부분으로 추진되어 터널(10)의 좌우각부와 중앙의 상측에 위치되어 추진되는 상부대구경피스강관(70)과,

터널(10) 내부로 견인 추진되는 프리캐스트 구조물(90)과,

내부토사 굴착에 의해 잔존하는 잔재물을 회수한 후 설치되어지는 하부슬래브(100)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴 착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B)의 양측 접선방향으로 수직상 연결되며 고정되는 수직플레이트(21)가 각각 수직상태로 고정되고, 상기 양측 수직플레이트(21) 상단측을 커버하는 고정플레이트(22)가 구비되고, 상기 고정플레이트(22) 내측과 상측수평부중구경강관(20; 20A,20B) 외주면을 연결하며 지지하는 지지플레이트(210)가 구비되고, 상기 양측의 수직플레이트(21) 외측면 상하로 각각 가이드관(23)을 용접 처리하여 고정하되 상기 가이드관(23) 상하 어느 일측 방향으로 절개되어 개구 되는 절개부(23A)를 형성하고, 상기 가이드관(23) 중 상방측 가이드관(23) 상면으로는 상기한 고정플레이트(22)와 고정되고, 상기 고정플레이트(22) 상면으로는 상부플레이트(24)가 위치되고, 상기 고정플레이트(22)와 상부플레이트(24) 사이에 슬라이딩플레이트(25)가 위치되어지되, 상기 슬라이딩플레이트(25) 양측 단부에 각각 소직경의 가이드봉(25A)가 구비되고, 상기 가이드봉(25A)이 끼워지기 위한 것으로 해당 상측수평부중구경강관(20; 20A)과 인접하는 다른 상측수평부중구경강관(20B)에 구비되어지는 고정플레이트(22) 단부측 상면에 안내절개부(22B)가 길이방향으로 절개되어 상기 가이드봉(25A)이 끼워지는 안내관(22A)이 고정되고, 상기 슬라이딩플레이트(25)의 어느 일측은 타 상측수평부중구경강관(20B)의 상부플레이트(24) 일단측 상면까지 침범하여 위치되어 그 슬라이딩플레 이트(25) 측단부에 형성되는 가이드봉(25A)이 타 상측수평부중구경강관(20B) 상부플레이트(24)의 인접되는 상면 위치상에 형성되어 있는 안내관(22A)에 삽입되도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 수직중구경강관(60; 60A,60B)의 양측 접선방향으로 수평상 연결되며 고정되는 수평플레이트(61)가 각각 수평상태로 고정되고, 상기 양측 수평플레이트(61) 상단측을 커버하는 고정플레이트(62)가 구비되고, 상기 고정플레이트(62) 내측과 수직중구경강관(60; 60A,60B) 외주면을 연결하며 지지하는 지지플레이트(620)가 구비되고, 상기 양측의 수평플레이트(61) 외측면 상하로 각각 가이드관(63)을 용접 처리하여 고정하되 상기 가이드관(63) 어느 일측 방향으로 절개되어 개구 되는 절개부(63A)를 형성하고, 상기 가이드관(63) 중 최외측 가이드관(63) 상면으로는 상기한 고정플레이트(62)와 고정되고, 상기 고정플레이트(62) 외측면으로는 측부플레이트(64)가 위치되고, 상기 고정플레이트(62)와 측부플레이트(64) 사이에 슬라이딩플레이트(65)가 위치되어지되, 상기 슬라이딩플레이트(65) 상하 단부에 각각 소직경의 가이드봉(65A)가 구비되고, 상기 가이드봉(65A)이 끼워지기 위한 것으로 해당 수직중구경강관(60; 60A)과 인접하는 다른 수직중구경강관(60B)에 구비되어지는 고정플레이트(62) 단부측 상면에 안내절개부(62B)가 길이방향으로 절개되어 상기 가이드봉(65A)이 끼워지는 안내관(62A)이 고정되고, 상기 슬라이딩플레이 트(65)의 어느 일측은 타 수직중구경강관(60B)의 측부플레이트(64) 일단측 상면까지 침범하여 위치되어 그 슬라이딩플레이트(65) 측단부에 형성되는 가이드봉(65A)이 타 수직중구경강관(60B) 측부플레이트(64)의 인접되는 상면 위치상에 형성되어 있는 안내관(62A)에 삽입되도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 기초대구경강관(50)은 원호상 다수개의 조각편(51)을 이루며 절개되고 그 각각의 조각편(51)의 내주면을 분리 가능하도록 체결구(52)에 의해 체결 되도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 기초대구경강관(50) 선단부에 추진부(500)를 구성하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 7 항에 있어서,

상기 추진부(500)는 기초대구경강관(50) 선단 외주면을 커버 하되 그 전면부 하방은 절개되는 선단커버관(510)과, 상기 선단커버관(510) 내주면을 따라 밀림방지턱(511)을 구비하고 중앙으로 소직경의 유도관(520)과 그 유도관(520)이 끼워지는 추진강관(530)이 위치되어, 상기 추진강관(530) 외주면과 선단커버관(510) 내주면간을 방사형으로 연결하며 고정되도록 하는 고정플레이트(540)를 다수개 구비하고, 상기 고정플레이트(540)간을 연결하며 지지하기 위해 원호상으로 형성되는 이격고정원호판(550)을 구비하고, 상기 선단커버판(510) 후방측 내주면 즉 밀림방지턱(511)을 따라 다수개의 PC강선(560)의 끝단을 고정하기 위한 PC강선걸이구멍(512)를 형성하고, 상기 PC강선걸이구멍(512)에 끝단이 고정되는 상기 PC강선(560)은 전술한 유도관(520) 내부로 진입되어져, 터널(10)의 후방측 강관회수기지(12)와 연결되어 기초대구경강관(50)의 추진이 용이하도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 유압굴진기(27)는 실린더(270)에 의해 전후 이송되는 헤드플레이트(271)를 구비하고, 상기 헤드플레이트(271) 상측으로 고정되며 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A)의 선단 외주면으로 이어지는 커버플레이트(272)를 구비하고, 상기 커버플레이트(272)와 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A) 외주면을 따라 이어지는 슬라이딩플레이트(25,65)의 단부측이 상기 상측수평부중구경강관(20A) 및 수직중구경강관(60A)의 선단측을 감싸며 절곡되어 내주 면측으로 이어져 고정되도록 하고, 상기 슬라이딩플레이트(25,65)가 절곡되는 절곡면은 상기 헤드플레이트(271) 후단부가 밀접하게 접하도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

상기 상부대구경피스강관(70)의 내주면으로 연결바(71)을 형성하고, 그 연결바(71) 단부측에 삽입관(72)을 형성하여 상기 삽입관(72)이 상측수평부중구경강관(20)과 수직중구경강관(60)의 안내관(23A,63A)에 끼워져, 안내절개부(23B,63B)를 따라 상기 연결바(71)가 가이딩 되도록 하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.
제 3 항에 있어서,

기초대구경강관(50)에서 프리캐스트 구조물(90)과 수직중구경강관(60)에 접하는 부분의 원호에 해당되는 조각편(51A,51D) 내주면으로 스티프너(S)를 구비하고, 상부대구경피스강관(70)에서 회수되는 부분의 내주면으로 스티프터(S)를 각각 형성하는 것을 포함하는 점진 추진 굴착에 의한 비개착 터널 굴착 구조체.