KR20120079987A - Method of pre-support tunneling reinforced by in-situ soil mixed with cement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 토피가 아주 얇은 터널이나 터널 시공시 불가피하게 개착 구간이 발생되는 터널의 경우, 사전에 터널의 토피를 고화토로 보강한 후, 터널을 시공하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법에 관한 것이다.
The present invention relates to a tunnel tunnel construction method by reinforcing the soil to reinforce the tunnel after constructing the tunnel in advance in the case of a tunnel having a very thin toffee or a tunnel inevitably occurring during the construction of the tunnel. will be.
종래의 NATM 터널 공법은 갱내에서 굴착면에 직접 숏크리트와 락볼트를 시공하여 원지반의 아칭을 유도하여 원지반이 자립하도록 하는 시공 방법이다. 선지보 터널 공법은 평균 지표면에서 본 터널 갱내 굴착 전에 선지보재를 설치하거나 대단면 터널의 중심에 파일럿 터널을 선굴착하여 파일럿 터널에서 본 터널 굴착면에 선지보재를 먼저 설치한 후, 대단면 터널의 본 터널 굴착면까지 확공하는 시공 방법이다.The conventional NATM tunnel method is a construction method that allows shot ground and rock bolts to be directly installed on an excavation surface in a pit to induce arching of the ground, thereby allowing the ground to stand on its own. The Propagation Tunneling method installs the propagation material before the excavation of the tunnel in the average ground surface or pre-excavates the pilot tunnel at the center of the cross-sectional tunnel and installs the propagation material on the tunnel excavation surface seen from the pilot tunnel. It is a construction method to expand to this tunnel excavation surface.
종래의 NATM 공법 터널에서는 토피가 얇을 경우, 토피가 아칭을 형성하지 못하고 굴착 중, 붕괴의 문제가 생기고, 선지보 터널에서도 토피가 얕고 연약할 경우, 선지보재의 마찰력 부족으로 보강 효과가 충분하지 않아 지반 자체를 보강할 필요가 있다.In conventional NATM tunnels, if the toffee is thin, the toffee does not form arching, and during the excavation, there is a problem of collapse.If the toffee is shallow and fragile in the seismic tunnel, the reinforcing effect is insufficient due to the lack of friction of the props. It is necessary to reinforce the ground itself.
도 1에 도시된 종래 기술에 따른 카렌시안(CARINTHIAN CUT & COVER) 공법으로 터널 굴착 라인까지 얇은 토피를 굴착한 후, 계획된 터널의 굴착 라인에 철근 콘크리트를 아치 슬라브(SLAB) 형태로 형성하고, 그 위에 굴착한 토사를 되메우기 한 후, 터널을 굴착하였다. 좀더 상세히 설명하면, 계획 터널(1)의 예정 굴착 라인의 상부까지 절취한 후, 콘크리트로 타설하여 철근 콘크리트 아치 슬라브(9)를 설치 후, 이 구조물이 상부 되메움 토사(10)를 지지하는 개념의 부분 개착 터널을 형성하였다. 이러한 종래의 공법은 시공시, 토사 굴착량이 많고, 콘크리트 재료와 대형 장비를 필요로 하며, 구조적인 측면에서는 되메움 토사를 지지해야 하므로 비경제적인 구조이다.After excavating a thin toffee to the tunnel excavation line by the CARINTHIAN CUT & COVER method according to the prior art shown in FIG. 1, reinforced concrete is formed in the form of an arch slab (SLAB) on the excavation line of the planned tunnel. After filling up the excavated soil, the tunnel was excavated. In more detail, after cutting to the upper part of the planned excavation line of the planned tunnel (1), and then poured into concrete to install the reinforced concrete arch slab (9), the structure supports the upper backfill soil (10) A partially open tunnel of was formed. This conventional construction method is an uneconomical structure, because the amount of excavation of soil, requires a large amount of concrete material and large equipment, and the backfill soil in the structural aspect.
이러한 종래의 공법은 철근 콘크리트를 타설하여야 하므로 믹서 트럭 및 펌프카 등 대형 장비가 진입할 수 있는 공사용 대규모 진입 도로를 필요로 한다. 산악 터널의 계곡부는 장소가 협소하므로 더욱 시공이 어렵게 된다.This conventional method requires a large access road for construction that can be entered by large equipment, such as mixer trucks and pump cars because the reinforced concrete must be poured. The valley part of the mountain tunnel is narrow in place, making construction more difficult.
종래의 또 다른 형태는 저토피 부위를 천공 그라우팅하여 지반 물성을 개선한 후, 터널을 굴착하는 공법이다. 이러한 경우는 그라우팅 공법 자체의 불확실성으로 인하여 지반 물성의 개선 정도를 정량적으로 확정하기 어렵고, 얇은 토피에서는 그라우팅 압력에서 필요로 하는 구속압이 부족하여 그라우팅이 효과적으로 이루어지지 않았다.Another conventional form is a method of digging a tunnel after perforating grouting the low toffee site to improve the ground properties. In this case, due to the uncertainty of the grouting method itself, it is difficult to quantitatively determine the improvement of the ground properties, and in thin toffees, the grouting pressure is insufficient because of the constraint pressure required for the grouting pressure.
도로나 철도의 선형 계획 설계시, 산악 터널에서 계곡부에 국부적으로 발생되는 개착 구간은 시공 비용과 유지 관리 비용이 비개착 구간보다 많이 발생할 수 있으며 환경 훼손이 발생하게 된다.In the linear design of roads or railroads, the open sections, which are locally generated in valleys in mountain tunnels, may incur more construction and maintenance costs than non-opening sections, resulting in environmental damage.
반면에, 되메움 토사를 재처리하여 강도를 증가시켜 그 자체가 아칭력을 갖게 하여 터널의 외압 하중을 지지하면 매우 구조적 경제성과 시공성 안정성에서 유리하게 될 것이다. 본 발명은 이에 착안하여 발명하게 된 것이다.On the other hand, if the backfill soil is reprocessed to increase the strength to give itself an arching force to support the external pressure load of the tunnel, it will be advantageous in terms of structural economy and constructability stability. The present invention has been made in view of this.
이를 개선하는 방법으로 적은 비용으로 구조적으로 안전하면서 시공이 간편하게 가능하도록 현장에서 쉽게 취할 수 있는 토사와 잡석과 시멘트를 이용하여 고화토를 조성하여 계획된 터널의 토피를 고화토로 보강한 후, 터널을 굴착하는 것이다.As a way to improve this, it is possible to construct a solidified soil using earth and sand, rubble and cement that can be easily taken on site so that construction is safe and easy for construction at low cost. It is.
작은 장비와 현지 재료를 이용함으로서 과다한 공사용 진입 도로를 최소화할 수 있고 절개지를 줄이며, 터널의 토피를 식생이 가능하도록 식생이 가능한 재료로 피복하여 식물을 식재하기 위한 것이다.
By using small equipment and local materials, it is possible to minimize excessive access roads for construction, reduce incisions, and plant vegetation by covering the tunnel's toffee with vegetable materials to enable vegetation.
본 발명의 목적은 토피가 아주 얇은 터널이나, 터널 시공시 불가피하게 개착 구간이 발생되는 터널의 경우, 사전에 터널의 토피를 고화토로 보강 형성하여 터널을 시공하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide a method for constructing a tunnel by reinforcing and forming the toffee of the tunnel in advance in the case of a tunnel having a very thin toffee, or a tunnel inevitably occurring during construction of the tunnel.
본 발명의 상기 목적은 하기 특징들에 의해 달성된다.This object of the invention is achieved by the following features.
본 발명의 제 1 형태는 토피를 치환하거나 추가 성토하여 토피를 형성할 때, 형성 재료를 원지반의 토사에 강도를 증진시키는 재료를 배합하여 사용하므로서 공사용 진입 도로가 없는 산악지에서도 간단히 토피를 보강할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the first aspect of the present invention, when the toffee is formed by substituting or additionally filling the toffee, the toffee can be easily reinforced even in a mountainous area without construction access roads by using the forming material in combination with a material that enhances the strength of the soil. It is characterized by being.
본 발명의 제 2 형태는 터널의 계획 굴착면에 고화제를 사용하여 종횡 방향으로 보강하고 그 위에 고화토를 다짐 성토하는 것을 특징으로 한다.The second aspect of the present invention is characterized by reinforcing in the longitudinal and transverse direction by using a solidifying agent on the planned excavation surface of the tunnel, and compacting the solidified soil thereon.
본 발명의 제 3 형태는 굴착면에 고화제를 설치시 선지보재를 보강 부재와 연결하여 수직 또는 방사상으로 설치한 후, 고화토를 다짐 성토하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention, when the solidifying agent is installed on an excavation surface, the propagation material is connected to the reinforcing member and installed vertically or radially, and then the solidified soil is compacted.
본 발명의 제 4 형태는 선지보재로 고화토를 다짐 성토한 후, 터널 굴착면 깊이까지 추가 보강하는 것을 특징으로 한다.The fourth aspect of the present invention is characterized by further strengthening to the depth of the tunnel excavation surface after compaction of the solidified soil with a preservation material.
본 발명의 제 5 형태는 터널의 토피를 고화토로 다짐 성토시, 보강 스트립 또는 그리드를 층다짐시 삽입하여 지반을 보강하는 것을 특징으로 한다.The fifth aspect of the present invention is characterized by reinforcing the ground by inserting the toffee of the tunnel into solidified soil, and inserting a reinforcing strip or grid when stratifying.
본 발명의 제 6 형태는 인공적으로 형성된 터널의 토피를 식생이 가능하도록 식생이 가능한 재료로 피복 후, 식물을 식재하는 것을 특징으로 한다.
A sixth aspect of the present invention is characterized by planting a plant after coating the toffee of an artificially formed tunnel with a material capable of vegetation so that vegetation is possible.
토피가 아주 얇은 터널이나 터널 시공시 부득이 개착 구간이 발생되는 경우, 사전에 터널의 토피를 고화제로 보강 형성하여 터널로 시공하면, 터널 개착부 절개지의 발생을 줄여 환경 훼손을 최소로 하게 되며, 시공 기간을 단축할 수 있어서, 건설 비용을 절감하고, 사용 중, 유지 관리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.In the case of tunnels with very thin toffees or when inevitable cut-offs occur during the construction of tunnels, constructing them in tunnels by reinforcing the toffees of the tunnels with a solidifying agent beforehand reduces the occurrence of tunnel cutouts and minimizes environmental damage. Since the construction period can be shortened, there is an effect of reducing the construction cost and facilitating maintenance during use.
시공 방법에 있어서, 작은 장비와 현지 재료를 이용함으로서 과다한 공사용 진입 도로를 최소화할 수 있고, 진입 도로 절개지의 발생을 줄이는 효과가 있다. In the construction method, the use of small equipment and local materials can minimize the excessive access road for construction, it is effective to reduce the occurrence of the access road incision.
적은 비용으로 구조적으로 안전하면서 쉽게 시공이 가능하도록 현장에서 쉽게 취할 수 있는 토사와 잡석과 시멘트를 이용하여 계획된 터널의 토피를 고화토로 보강한 후, 터널을 굴착할 수 있는 효과가 있다.It is effective to excavate the tunnel after reinforcing the toffee of the planned tunnel with hardened soil by using soil and rubble and cement which can be easily taken on site so that it can be constructed safely and easily at low cost.
터널의 토피에 식생이 가능하도록 식생이 가능한 재료로 피복하여 식물을 식재함으로서 환경을 훼손을 최소화하며 환경을 개선하는 효과가 있다.Covering the toffee of the tunnel with vegetation-capable materials so that vegetation is possible, there is an effect of minimizing the damage to the environment and improving the environment.
도 1은 종래 기술에 따른 카렌시안 공법으로 계획 터널의 예정 굴착 라인의 상부까지 절취한 후, 콘크리트를 타설하여 철근 콘크리트 아치 슬라브를 설치 후의 상부 되메움 토사를 지지하는 종래의 카렌시안 공법에 의한 터널을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 터널의 토피가 연약한 토사 지반으로 형성된 경우, 토사층을 고화 처리한 도면이다.
도 3은 고화 처리한 토피를 선지보재로 보강한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 터널의 일부가 노출되도록 계획된 경우, 고화토로 성토하여 토피를 형성시킨 것으로 터널의 굴착면을 스틸 부재로 보강한 것과 식생이 가능한 토사로 성토 부위를 피복한 것을 도시한 도면이다.
도 5는 스트립 또는 그리드 보강 부재를 층다짐 면에 포설하여 보강한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 토피부를 굴착 후, 예정 굴착면에 보강 부재를 설치하고 선지보재를 보강 부재에 연결 설치한 후, 그 사이를 고화토로 층 다짐 성토하고 층 다짐면에 지압판을 설치한 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 터널을 굴착하기 전에 계획된 터널의 터널 토피의 구조적 영향 범위 내에서 토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 단계에서 지표면이 편경사시 절취 사면이 크게 발생하는 사면을 사면 보강 부재(12)로 보강한 것과 경사사면에 직각으로 선지보 한 것을 도시한 도면이다.1 is a tunnel according to the conventional Carencian method of cutting the concrete to the upper part of the planned excavation line of the planned tunnel by the Carencian method according to the prior art, and then placing the concrete to support the upper backfill soil after installing the reinforced concrete arch slab. Figure is a diagram.
2 is a view of solidifying the soil layer when the toffee of the tunnel according to the present invention is formed of a soft soil ground.
3 is a view showing a state where the toffee treated by the solidified reinforcement with a preservation.
FIG. 4 is a view showing that when a part of the tunnel is planned to be exposed, the toffee is formed by filling with hardened soil, and the excavation surface of the tunnel is reinforced with a steel member, and the filling site is covered with vegetable soil.
5 is a view illustrating a state in which a strip or grid reinforcing member is laid and reinforced on a compaction surface.
6, after excavating the toffee part, after installing the reinforcing member on the predetermined excavation surface and connecting the preservation material to the reinforcing member, the layer compaction and filling the layer between the solidified soil It is a figure which shows the state which installed the acupressure plate.
7 is a
본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.The configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에는 원지반이 연약한 토사층(2)과 그 상부에 풍화암(3)으로 구성된 지반에 계획된 터널(1)의 굴착 단면이 도시되어 있고, 그 터널(1)의 토피 부위를 절취하여 원지반의 토사를 고화제와 건비빔하여 층다짐한 고화 처리토(4)로 처리한 상태를 도시한다.Fig. 2 shows the excavation cross section of the tunnel 1 planned in the ground composed of
본원의 명세서에서, 상기와 같이 토사를 고화제와 건비빔하여 층다짐하는 것을 고화 처리라고 하며, 이와 같이 고화 처리된 토사를 고화토라 한다. 그리고, 시멘트, 석고와 같은 결합재를 고화제라 한다.In the specification of the present application, it is referred to as solidification treatment that the soil sand and dry-beam beams to be solidified as described above, and the solidified treated soil is called solidified soil. In addition, binders such as cement and gypsum are called solidifying agents.
본 발명은 터널(1)을 굴착시 아칭력이 발생하지 않는 연약한 토사 지반으로 형성된 토피가 얇은 터널(1)을 시공하는 데 있어서, 터널(1)을 굴착하기 전에 계획된 터널의 터널 토피의 구조적 영향 범위 내에서 토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 단계와; 터널 토피의 구조적 영향 범위 내에, 예정 터널 굴착 라인과 양호한 지반의 경계선에 접하여 굴착 발생토와 고화재를 건비빔한 것을 층 다짐하여 양호한 강도와 아칭력이 발생하는 토피의 두께를 만드는 단계를 구비한 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법이다.The present invention is to construct a thin tunnel (1) toffee formed of soft soil ground that does not generate arching force when excavating the tunnel (1), the structural effect of the tunnel toffee of the planned tunnel before excavating the tunnel (1) Excavating the soft soil ground in the toffee portion within the range; Within the structural influence range of the tunnel toffee, a step of making a layer of the dry beam of the excavated soil and the solid material in contact with the boundary line between the predetermined tunnel excavation line and the good ground to make the thickness of the toffee having good strength and arching force Sediment tunnel construction method by reinforcing soil.
토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 범위는 풍화암(3)보다 전단 강도가 작은 토사 지반의 지반 경계선과 터널 굴착선을 경계로 굴착선에서 터널(1) 외측으로 1~2m 정도 여유 있게 굴착한다. 굴착시 사면이 발생시는 도 7과 같이, 소단을 주어 굴착하고 일시적 안정을 위해 보강 부재를 사용하여 보강할 수도 있다.The excavation range of the soft soil layer of the toffee is excavated about 1 ~ 2m from the excavation line to the outside of the tunnel 1 by the boundary line and the tunnel excavation line of the soil layer having the shear strength smaller than the weathered rock (3). When the slope is generated during the excavation, as shown in Fig. 7, it may be reinforced by using a reinforcing member for excavation and temporary stability.
토피부를 굴착하는 단면의 폭은 터널 수치 해석시 발생하는 영향 범위 내로 하며 무보강 해석시 천단부 최대 변위의 약 10% 이상 변위량이 발생하는 범위를 영향 범위로 한다. 그러나, 현장 여건상 불가피 할 때는 굴착 보강 범위 폭을 증감할 수 있으며 고화 처리 두께는 도로 2차선 폭 기준으로 터널 굴착 라인으로부터 최소 2m 이상이면 적절하다 The width of the cross section excavating the toffee is within the range of influence that occurs during the numerical analysis of the tunnel, and the range where the amount of displacement of about 10% or more of the maximum displacement of the top end occurs during the reinforcement analysis. However, when it is unavoidable in the field condition, the width of excavation reinforcement range can be increased or decreased, and the solidification thickness is appropriate if it is at least 2m from the tunnel excavation line based on the road lane width.
이와 같은 보강의 종합적 안정성을 확인하는 것은 굴착 고화 처리한 부위를 물성과 범위를 모델링하여 수치 해석으로 터널의 안정을 확인하면 된다. 또한, 구조적으로 충분하지 않을 때에는 선지보재를 추가 보강하여 해석하면 된다. In order to confirm the overall stability of such reinforcement, the stability of the tunnel can be confirmed by numerical analysis by modeling the physical properties and range of the excavated solidified portion. In addition, when the structural is not sufficient, it may be analyzed by additional reinforcement.
고화 처리하는 방법은 터널 토피부의 습윤 상태의 원지반 토사와 시멘트 또는 시멘트와 같은 고화재(결합제)를 물을 사용하지 않고 섞어서 배합하여 20~50cm의 두께로 층다짐하는 것이다. 배합된 흙의 부피 1㎥당 50~150kg의 고화재가 사용된다. 이렇게 고화 처리된 고화토는 28일 경과 후, 강도가 30~100kg/㎠가 되며, 이 강도는 풍화암 상태의 원지반 강도와 비슷하나 절리가 없는 균질한 재료이므로 터널의 원지반 풍화암 상태보다 구조적으로 성능이 우수하다. 이를 양호한 강도 상태로 정의하기로 한다.The method of solidification is to mix the ground soil in the wet state of the tunnel toffee and the solidifying material (binder) such as cement or cement without mixing with water to form a layer having a thickness of 20 to 50 cm. 50 to 150 kg of solidified fire is used per 1 m3 of the combined soil. After 28 days, the solidified soil becomes 30 ~ 100kg / ㎠, and this strength is similar to that of weathered rock, but it is structurally better than tunnel weathered rock because it is a homogeneous material without jointing. great. This will be defined as a good strength state.
층다짐은 1~15ton의 소형 진동 롤러를 사용하며 진동 롤러의 크기는 지반의 종류와 층다짐 두께에 따라 적절하게 적용한다.The compaction uses a small vibrating roller of 1 ~ 15ton and the size of the vibrating roller is appropriately applied according to the type of ground and the thickness of the compaction.
원지반 재료의 토사는 습윤 상태의 자갈이 섞인 조립질 토사부터 실트질까지 다양하게 사용 가능하며 토사의 입자의 크기에 따라 고화재의 함량을 적절하게 조절 배합한다.The earth and sand of the base material can be used in various ways from coarse sand and silt mixed with wet gravel, and the amount of solidified material is properly adjusted according to the size of the soil.
배합의 적정성은 콘크리트 배합 설계에 준하여 배합하고, 양생시는 살수를 하여 양생하고 강도는 일축 압축 시험을 통해 확인할 수 있으며 설계시 구조 해석에 사용되는 물성은 몰드 제작한 채취 시료의 평균 일축 압축 강도의 40%를 사용하는 것이 적절하다.The adequacy of the compounding is formulated according to the concrete mix design, the curing is carried out by sprinkling and the strength can be confirmed by uniaxial compression test.The physical properties used for structural analysis during the design are the average uniaxial compressive strength of the sample taken from the mold. It is appropriate to use 40%.
전체적인 시공 방법은 계획된 터널의 토피부의 연약한 토사 부분을 상기와 같이 보강 후, 살수하여 양생이 완료되면 계획된 터널 굴착 단면을 종래의 터널 공법으로 굴착 및 지보하면서 완성한다. The overall construction method is completed by reinforcing the soft earth and sand parts of the planned toffee part of the tunnel as described above, and then spraying and supporting the planned tunnel excavation section by the conventional tunnel method when the curing is completed.
지보 방법은 토피부에서 이미 보강 부재를 사전에 설치하면 갱내 굴착시 숏크리트만 취부한 후, 굴착하는 공정을 반복하면 된다.In the support method, if the reinforcing member is already installed in the toffee part, only the shotcrete may be installed during the excavation of the pit, and then the excavation process may be repeated.
이 공법의 장점은 도 1에 도시된 종래의 카렌시안 공법과 같이, 콘크리트 타설 장비와 콘크리트 재료 등이 필요치 않고 소형 장비(무한 궤도 굴삭기)와 현지의 토사와 고화재만으로 시공이 가능하므로 산악지형의 계곡부 같은 곳에서도 적용할 수 있다.The advantage of this method is that, like the conventional Carencian method shown in Figure 1, it does not require concrete placing equipment and concrete materials, it is possible to construct only with small equipment (infinite track excavator) and local soil and solid ash, so It can be applied in places such as valleys.
도 3은 터널 토피를 고화 처리한 지반에 선지보재(5)를 추가 보강한 것을 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view showing that the
고화 처리한 부분과 풍화암(3) 지반의 완전한 결합을 만들고 터널(1)의 추가적 구조적 안전을 확보하기 위해 선지보재(5)를 고화 처리한 지반에 설치한 것이다. 이때, 선지보재(5)는 수직으로 설치하거나 터널(1)의 중심에 방사 방향으로 설치하거나, 이 두 가지를 병행하여 지상에서 설치할 수 있다. 이때, 선지보재(5)를 설치하는 방법은 고화토를 시공한 후, 천공하여 삽입 후, 그라우팅 방법과 선지보재(5)를 수직으로 일정 간격으로 간단히 설치한 후, 그 사이를 고화토를 층다짐 할 수 있다.In order to make a perfect combination of the solidified part and the weathered rock (3) ground and to secure additional structural safety of the tunnel (1), the props (5) were installed on the solidified ground. At this time, the
터널 굴착시 갱내에서의 보강 방법은 터널 내에서 기존의 락볼트와 같이 설치하면 되지만 갱내에서 설치하면 락볼트 시공 공정이 굴착 공정과 함께 주공정이 되어 공기가 추가 되게 된다.In the case of tunnel excavation, the reinforcement method in the gang should be installed like the existing rock bolt in the tunnel.However, in the tunnel, the rock bolt construction process is the main process along with the excavation process. Air is added.
도 4는 사전 계획된 터널(1)의 굴착선 까지 토사를 굴착 후, 굴착면에 보강을 위해 보강 부재(6)를 종횡으로 설치하고 고화 처리한 후, 그 위에 식생 가능한 유기질 토사(8)로 피복한 것을 도시한 것이다. 보강 부재로서는 스틸 부재가 적절하다.4 shows excavation of the earth and sand to the excavation line of the pre-planned tunnel 1, and the reinforcing
굴착면에 사전 보강을 위해 스틸 부재인 보강 부재(6)를 종횡으로 설치하는 것은 토피의 국부적 낙반 방지와 가정한 낙반 무게를 고려하여 구조 계산하게 된다. 이때의 보강 부재(6)는 스틸 부재가 아니더라도 FRP 등 어떠한 소재도 가능할 것이다. 이 경우는 터널을 굴착할 때, 추가적으로 보강하기 위한 락볼트 또는 파이프 루프 등이 필요 없게 되어 공사비 절감과 공정이 간단해 진다.The longitudinal and horizontal installation of the reinforcing
상기와 같이 토피를 보강 완료한 후, 그 위에 식생 가능한 유기질 토사(8)로 피복하여 녹화 또는 나무를 심으면 환경을 복원할 수 있다.After reinforcing the toffee as described above, it is possible to restore the environment by covering the vegetation with organic vegetation soil (8) and planting greenery or trees thereon.
도 5는 토사를 층다짐 후, 스트립 또는 그리드 보강 부재(7)를 층다짐 면에 포설하여 보강한 상태를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view showing a state in which the strip or grid reinforcing member 7 is laid on the compaction surface and reinforced after the soil is compacted.
스트립 또는 지오 그리드 보강 부재(7)를 층다짐시 토사에 삽입 포설하면 지반 내에 보강 부재에 의한 c 값이 증가하게 된다. 따라서, 휨응력에도 견딜 수 있는 보강토사가 되는 것이다.Inserting and placing the strip or geogrid reinforcement member 7 in the soil upon compaction increases the c value by the reinforcement member in the ground. Therefore, it becomes a reinforcement soil which can endure bending stress.
보강 토사의 보강 범위는 터널의 단면 폭보다 두 배 이상 보강하는 것이 적절하다. 터널의 종방향으로는 터널 단면의 높이 만큼 더 길게 시종점을 보강하여야 한다.It is appropriate to reinforce the reinforcement soils more than twice the cross section width of the tunnel. In the longitudinal direction of the tunnel, the starting point shall be reinforced as long as the height of the tunnel section.
도 6은 토피부를 굴착 후, 예정 터널 굴착면에 보강 부재(6)를 설치하고 선지보재(5)를 보강 부재(6)와 연결하여 설치한 후, 고화토를 다짐 성토한 것으로 선지보재(5)를 고화토 내에 일체화 또는 마찰력을 확보하기 위해 선지보재(5)에 한 개 이상의 지압판(11)을 층다짐면에 장착한 것이다. 물론 보강 부재(6)와 연결하지 않은 경우에도 지압판(11)을 한 개 이상 층 다짐면에 설치할 수 있다. 6 is excavated topi, after installing the reinforcing member (6) on the pre-planned tunnel excavation surface and connected to the reinforcing member (5) and the reinforcing member (6), the hardened soil was compacted into 5) In order to secure the integration or friction in the solidified soil, one or
상기의 고화토 보강과 선지보재 보강 부재(6)의 보강 설계는 보강 부재 외의 터널 폭의 상하좌우 3D~10D 까지 충분히 전체 모델링을 실시하여 해석하여 지반의 변위와 안정성을 확인하면 된다.The reinforcement design of the solidified soil reinforcement and the
도 7은 터널(1)을 굴착하기 전에 계획된 터널(1)의 터널 토피의 구조적 영향 범위 내에서 토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 단계에서 지표면이 편경사시 절취 사면이 크게 발생한다. 이 사면을 사면 보강 부재(12)로 보강한 것을 나타낸 도면이다. 또한, 경사사면에 직각으로 선지보 한 것을 도시한 도면이다.
FIG. 7 shows a large cutoff surface when the ground surface is superelevated in the step of excavating the soft soil ground of the toffee part within the structural influence range of the tunnel toffee of the tunnel 1 before the tunnel 1 is excavated. It is a figure which showed that this slope was reinforced by the
1 : 터널 2 : 토사층
3 : 풍화암 4 : 고화 처리토
5 : 선지보재 6 : 보강 부재
7 : 보강 부재(보강 스트립 또는 보강 그리드)
8 : 식생용 유기질 토사
9 : 철근콘크리트 아치 슬라브(카렌시안 공법)
10 : 되메우기 토사 11 : 지압판
12 : 사면 보강 부재1: tunnel 2: soil layer
3: weathered rock 4: solidified soil
5: preservation material 6: reinforcement member
7: reinforcement member (reinforcement strip or reinforcement grid)
8: organic soils for vegetation
9: reinforced concrete arch slab (Carentian method)
10: backfill earth and sand 11: pressure plate
12: slope reinforcement member
Claims (7)
터널을 굴착하기 전에 계획된 터널의 터널 토피의 구조적 영향 범위 내에서 토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 단계와;
터널 토피의 구조적 영향 범위에, 예정 터널 굴착 라인과 양호한 지반의 경계선에 접하여 굴착 발생토와 고화재를 건비빔한 것을 층 다짐하여 양호한 강도와 아칭력이 발생하는 두께를 만드는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
When constructing a thin tunnel, the toffee formed from the soft soil ground that does not generate arching force when excavating the tunnel
Excavating the soft soil ground of the toffee portion within the structural influence of the tunnel toffee of the planned tunnel before excavating the tunnel;
In the structural influence range of the tunnel toffee, the step of contacting the boundary line between the predetermined tunnel excavation line and the good ground, and striking the layer of dry excavation excavation soil and solidified material to create a thickness that generates a good strength and arching force Earth tunnel construction method by reinforcing high soil soil.
선지보재를 터널의 굴착라인까지 추가 보강하는 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법
The method according to claim 1,
Propagation tunnel construction method by reinforcing the hard soil, characterized in that the reinforcement of the props further up to the excavation line of the tunnel
터널을 갱내 굴착하기 전에 계획된 터널의 토피부의 연약한 토사 지반을 굴착하는 단계에서 예정 터널 굴착 면에 접하여 보강 부재를 선보강하고 발생토와 고화재를 건비빔한 고화토를 다짐 성토하는 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
The method according to claim 1,
In the step of excavating the soft soil of the planned toffee part of the tunnel before digging the tunnel, the reinforcing member is brought into contact with the predetermined tunnel excavation surface, and the compacted soil is packed with the generated soil and solid fire. Seismic beam tunneling method by reinforcing soils.
터널 토피의 구조적 영향 범위에, 예정 터널 굴착 라인과 양호한 지반의 경계선에 접하여 굴착 발생토와 고화재를 건비빔하여 층 다짐하여 양호한 강도와 아칭력이 발생하는 두께를 만드는 과정에 있어서,
층 다짐면에 보강 부재(7)를 추가 설치하고 다짐하여 고화토를 보강하는 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
The method according to claim 1,
In the process of creating the thickness of the tunnel toffee in contact with the boundary line between the predetermined tunnel excavation line and the good ground, the excavated soil and solidified material are compacted to create a layer of good strength and arching force.
An earth beam tunneling method by hardening soil reinforcement, characterized in that the reinforcement soil is reinforced by additionally installing and reinforcing the reinforcing member (7) on the compaction surface.
토피부를 굴착 후, 예정 터널 굴착면에 보강 부재를 설치하고 선지보재를 보강 부재와 연결하여 설치한 후, 고화토를 다짐 성토한 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
The method according to claim 3,
An excavation tunnel construction method by reinforcing hardening soils after excavating the toffee, and installing reinforcing members on the predetermined tunnel excavation surface and connecting the reinforcing members with the reinforcing members.
선지보재를 고화토 내에 일체화 또는 마찰력을 확보하기 위해 선지보재에 한 개 이상의 지압판(11)을 층다짐면에 장착하는 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
The method according to claim 2 or 5,
A propagation tunnel construction method of reinforcing soils by reinforcing soils, characterized in that one or more acupressure plates (11) are mounted on the stratification surface in order to integrate the props into the soil.
발생토와 고화재를 건비빔한 고화토를 다짐 성토한 지표면에 식생용 유기질 토사를 피복한 후, 식재하여 환경을 복원하는 것을 특징으로 하는 고화토 보강에 의한 선지보 터널 공법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
An earthquake tunnel construction method by reinforcing hard soil soil, which is characterized by covering organic soils for vegetation on the ground surface of the soil, which has generated the soil and the solid fire.
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