KR20130048883A - 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙지지벽의 구축을 빠른 시간 내에 하도록 함으로써 전체 터널 시공기간을 단축할 수 있도록 하는 2아치터널 시공방법을 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 파일럿터널을 굴착하는 단계와, 상기 파일럿터널의 중앙부 주위로 중앙지지벽의 설치를 위한 숏크리트(shotcrete)를 설치하는 단계와, 상기 설치된 숏크리트에 콘크리트를 분사하여 중앙지지벽을 형성하는 단계 및 상기 중앙지지벽을 위하여 분사된 콘크리트가 소정 강도로 굳어진 후 상기 파일럿터널의 양측으로 본선터널을 굴착하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법을 제공한다.

Description

숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법{Construction Method For 2Arch Tunnel Using Shotcrete Way}

본 발명은 터널의 시공방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 중앙지지벽을 숏크리트 공법에 의하여 시공되도록 함으로써 전체 시공기간의 단축을 가져오도록 하는 2아치터널의 시공방법에 관한 것이다.

좁은 국토의 효율적인 활용과 사회 기반시설 확충을 위해 터널 건설 수요가 급속히 증가하고 있다. 이러한 터널의 건설은 산악지 절개나 도로의 곡선화를 방지하여 안전하고 환경 친화적인 도로건설을 위해서는 필수적인 요소이다.

일반적으로 이와 같은 터널은 산허리를 관통하는 도로나 철로 등을 형성하기 위한 산악터널과, 도심지의 지중에 형성되는 시가지 터널 등으로 구분된다. 그리고, 터널, 특히 산악 터널에 사용되는 터널은 그 형식에 따라 병렬 터널, 2아치터널, 대단면 터널 등으로 구분될 수 있다.

한편, 차선수가 많은 도로와 연결되는 터널은 최소한 2개 이상의 별개의 터널로서 나란히 배치되는 병렬터널을 시공하는 경우가 자주 발생한다. 이러한 병렬 터널은 굴착 시 및 시공 후 안정성을 고려하여 터널간의 최소한의 이격거리를 두고 시공하여야 한다.

왜냐하면, 터널입구는 풍화암에 가까운 암반으로 구성되어 있어 안정성이 떨어지기 때문이다. 참고로 한국도로공사 도로설계기준 터널편에서는 터널간의 최소한의 이격거리를 굴착 폭의 2~3배를 기준으로 정해놓고 있다.

이러한 상기의 병렬터널은 이격거리 설치에 대한 용지구입과 인접구조물(교량 및 교차로 등)의 설치 시 많은 문제점을 내포하여 근래에는 터널 전체 하중을 중앙지지벽이 지지하는 2아치터널 시공법이 상대적으로 선호되어 사용되고 있다.

2아치터널이라 함은 중앙지지벽을 기준으로 양측에 2개의 아치형 터널을 구비한 터널로써, 상기 2개의 아치형 본선터널로 차량이 운행 가능하도록 한 터널을 일컫는다.

이하에서는, 첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하여, 종래 2아치터널의 시공 방법과 구조를 개략적으로 설명하기로 한다.

첨부된 도면 중, 도 1은 종래의 2아치터널의 단면을 나타낸 것이고, 도 2는 종래 2아치터널의 시공 방법을 시공단계별로 시간 순서에 맞추어 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 2아치터널은 파일럿터널(10), 본선터널(20, 30), 중앙지지벽(1) 및 크라운(15)을 포함하여 시공된다. 상기 본선터널(20, 30)은 각각 본선터널 아치면(21, 31), 포장콘크리트(22, 32) 및 라이닝 콘크리트(23, 33)를 포함한다.

한편, 상기 파일럿터널(10)은 상기 본선터널(20, 30)을 굴착하기 전에 굴착되는 예비터널로써, 상기 중앙지지벽(1)의 설치 및 상기 본선터널(20, 30) 발파를 위한 가시설의 개념으로 굴착되는 터널이다. 이와 같은 상기 파일럿터널(10)의 중앙 하부에는 상기 본선터널(20, 30)의 굴착 시 지반의 충격을 지지하도록 중앙지지벽(1)이 세워지고, 상기 중앙지지벽(1)과 상기 파일럿터널의 천단부 사이에는 크라운(15)이 설치된다.

상기 중앙지지벽(1)은 상기 라이닝 콘크리트(23, 33)를 지지하기 위하여 상부가 선형이 아닌 양 측으로 확장되는 형상이며, 그 첨단은 상기 라이닝 콘크리트(23, 33)와의 연결을 용이하게 하기 위하여 상측 외부방향으로 절곡되어 형성되도록 타설된다.

그리고, 상기 본선터널(20, 30)은 상기 중앙지지벽(1)과 상기 크라운(15)이 설치된 후에 상기 파일럿터널(10)의 좌우 양측에 상부방향으로 아치 형상으로 굴착되며, 상기 본선터널(20, 30)의 하부 면에는 상기 포장콘크리트(22, 32)가 타설되고, 상기 본선터널 아치면(21, 31) 및 상기 포장콘크리트(22, 32) 전체에 걸쳐 상기 라이닝 콘크리트(23,33)가 타설된다.

즉, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 2아치터널의 일반적인 시공방법을 순서에 따라 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파일럿터널(10)을 굴착한다(S1A). 다음, 상기 파일럿터널(10)의 중앙에 중앙지지벽(1)을 설치한다(S1B). 그리고, 상기 파일럿터널(10)의 좌우 양측을 발파하여 본선터널(20, 30)을 굴착한다(S1C). 이때, 상기 본선터널(20, 30)의 굴착 시 발파 등의 충격에 상기 중앙지지벽(1)이 파손되거나, 안전상의 문제가 발생되는 것을 방지하기 위하여, 상기 중앙지지벽(1)이 완전히 양생되어 구조적으로 안전성을 얻은 후에 상기 단계(S1C)를 시행한다. 이후에는 각각의 지면에 포장 콘크리트(22, 32)를 타설하고, 본선터널 아치면(21, 31) 전체에 걸쳐 라이닝 콘크리트(23, 33)를 타설한다.

한편, 종래 중앙지지벽(1)을 구축하는 방법은 구축되는 중앙지지벽(1)의 양측으로 미리 중앙지지벽(1)의 형상에 대응되도록 거푸집을 세우는 작업을 거친다. 그리고 난 후, 상기 거푸집 내측으로 콘트리트를 타설하고, 소정 시간이 경과하여 콘크리트의 양생이 완료된 후 다시 거푸집을 제거하여 중앙지지벽이 구축되도록 하였다.

그런데, 이와 같은 중앙지지벽 구축에 있어서는 현장에서 거푸집을 구축되는 중앙지지벽의 형상에 맞추어 양측으로 설치하는데 있어서 작업이 어렵고 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라 다시 거푸집을 제거하는 작업 또한 상당히 번잡하였다.

무엇보다도, 일반적인 콘크리트를 타설하여 양생하는 데에도 많은 시간이 소요되었다.

보다 구체적으로 설명하면, 종전에는 파일럿터널의 굴착 후 중앙지지벽의 구축이 완료되기까지에는 양생 시간까지 포함하여 300m당 대략 3개월 정도의 시간이 소요되었다.

한편, 파일럿터널 및 본선터널의 굴착 시간 또한 동일한 길이의 구간 작업 시 3개월 정도가 소요되는데, 이와 같은 각 단계의 작업시간을 고려하면 전체 터널 시공에 있어서 너무 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.

이에 따른 공사기간의 지연은 개별 현장의 문제에 그치는 것이 아니라 전체 사업의 일정에 막대한 영향을 미치게 되고 커다란 경제적 손실을 야기하게 된다.

따라서, 공사지연에 대비한 다양한 공기단축 기법의 개발이 터널 시공에 있어서 주요한 이슈가 되고 있는 실정이다.

이에 따라 공사기간을 단축할 수 있는 새로운 방식의 2아치터널의 시공방법의 개발이 필요한 상황이었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 보다 빠른 시간 내에 터널의 시공이 완료되어 경제성을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 터널시공작업이 보다 쉽게 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

셋째, 중앙지지벽의 구축을 위한 거푸집 작업을 개선하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 파일럿터널을 굴착하는 단계와, 상기 파일럿터널의 중앙부 주위로 중앙지지벽의 설치를 위한 숏크리트(shotcrete)를 설치하는 단계와, 상기 설치된 숏크리트에 콘크리트를 분사하여 중앙지지벽을 형성하는 단계 및 상기 중앙지지벽을 위하여 분사된 콘크리트가 소정 강도로 굳어진 후 상기 파일럿터널의 양측으로 본선터널을 굴착하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법을 제공한다.

여기서, 상기 중앙지지벽을 위해 분사되는 콘크리트는 급결제가 추가된 급결콘크리트일 수 있다.

그리고, 상기 숏크리트를 설치한 후, 상기 콘크리트를 분사 전 상기 중앙지지벽이 설치될 위치로 기초철근을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 파일럿터널을 굴착하는 단계는 상기 파일럿터널의 굴착에 필요한 시공장비가 외부와 내부로 소통이 가능하도록 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 파일럿터널을 굴착하는 단계는 상기 중앙지지벽을 설치하는 단계와 서로 병행하여 수행될 수 있다.

또한, 상기 중앙지지벽을 설치하는 단계와 상기 본선터널을 굴착하는 단계는 서로 병행하여 수행될 수 있다.

그리고, 상기 중앙지지벽은 상기 한 쌍의 본선터널의 중앙에 위치되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 중앙지지벽의 외관을 다듬어 마무리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 중앙지지벽을 형성하기 위하여 설치되는 숏크리트는, 상기 파일럿터널의 상하방향을 따라서 복수 개가 연결되어 이루어질 수 있다.

또한, 상기 숏크리트는 파형강판으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 숏크리트는, 인접된 파형강판과 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 형성되되, 결합볼트에 의하여 결합되도록 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의하면 숏크리트를 설치한 후, 급결콘크리트를 일정 압력에 의하여 분사하여 덧붙이는 방식에 의하여 중앙지지벽을 구축하도록 한다. 이에 따라서 중앙지지벽의 구축 기간이 상당한 기간으로 짧아지게 됨으로써 전체 2아치터널의 시공기간이 획기적으로 단축되는 효과를 가져오게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 숏크리트를 상하 조립식으로 설치되도록 하여 숏크리트의 설치 및 분리 작업이 수월해짐으로써 작업상의 능률을 극대화할 수 있게 된다.

도 1은 종래 일반적인 2아치터널의 구조를 개략적으로 도시한 단면도;
도 2 는 종래 일반적인 2아치터널의 시공방법에 따라 시공되는 2아치터널의 각 단계별 소요시간을 설명하기 위한 도면;
도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널의 시공방법 및 중앙지지벽을 위하여 사용되는 파형 숏크리트 강판 등을 순서대로 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2아치 터널의 시공과정 및 시간을 나타낸 도면;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2아치 터널의 시공방법을 설명하기 위한 도면; 및
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 2아치 터널의 시공과정 및 시간을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 동일구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호가 사용되며, 이에 대한 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조를 설명한다.

도 3 내지 도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널의 시공방법 및 중앙지지벽을 위하여 사용되는 숏크리트용 부재 등을 순서대로 나타낸 도면이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2아치터널 시공방법은 최초단계로서 본선터널을 굴착하기 위한 예비터널인 파일럿터널(110)을 굴착하는 단계를 거친다(S11A; 도 11 참조).

본 발명의 일 실시예에 따른 2아치터널에 있어서 상기 파일럿터널(110)은 전체 2아치터널의 전체 길이에 대응되는 길이로 굴착하게 된다.

다음으로는 도 4에 도시된 바와 같이, 시공되는 2아치터널의 길이방향을 따라서 파일럿터널(110) 및 차후 본선터널을 지지하는 중앙지지벽 구축을 위하여 상기와 같이 굴착된 파일럿터널(110)의 최초 입구부로부터 소정 구간씩 숏크리트 작업을 수행한다(S11B; 도 11참조).

이때, 상기 숏크리트 작업은 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 구비된 숏크리트용 부재(120)를 이용하여 하게 된다. 상기 숏크리트용 부재는 일반 강판의 적용도 가능하나, 도시된 것처럼, 강도 보강을 위하여 파형강판(121)을 이용함이 바람직하며, 상하방향으로 복수 개의 파형강판(121)을 연결하여 사용함이 보다 바람직하다. 이와 같이 복수개의 파형강판을 사용하는 경우 강판을 상하로 일부 분리하면서 작업이 되도록 함으로써 작업성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

이 경우, 상기 파형강판(121)들은 결합볼트(125)를 이용하여 각각의 강판(121) 끝단부에 구비된 결합홀(123)에 결합되도록 함으로써 각 파형강판의 끝단부가 결합된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 그리고, 상기 파형강판(121)의 상부와 하부는 각각 파일럿터널(110)의 천장부와 바닥부에도 별도의 결합볼트(미도시) 또는 고정장치 등을 이용하여 결합되도록 할 것이다.

자세히 도시되어 있지는 않으나, 상기 파형강판(121)은 미리 구축되는 중앙지지벽(140)의 일측 외형에 대응되도록 그 형상이 이루어진다. 즉, 상기 파형강판(121)들 중 구축되는 중앙지지벽(140)의 상측부를 위한 파형강판(121)은 외측으로 확장된 형태를 이루게 됨이 바람직하다.

한편, 상기 구축되는 중앙지지벽(140)이 설치될 위치로 미리 구조적 안정을 위하여 적어도 한 개 이상의 기초 철근으로서 철빔(130)이 설치 적용됨이 바람직하다. 도시된 바와 같이, 상기 철빔은 I빔이 적용될 수 있다.

다음으로는, 도 7에 도시된 바와 같이, 콘크리트를 구축되는 중앙지지벽의 일측에 대응되도록 설치된 숏크리트용 부재(120)측으로 소정의 압력으로 분사하여 중앙지지벽(140)을 구축하는 단계를 거치게 된다. 즉, 콘크리트를 소정의 압력으로 분사하여 현장에서 서로 응축되도록 하여 즉석에서 중앙지지벽의 형상을 이루도록 하는 것이다. 이때, 본 발명에 따른 2아치터널 시공방법에 있어서 분사되는 콘크리트는 급결콘크리트로 이루어진다.

급결콘크리트("분사콘크리트"라고도 함)는 숏크리트(shotcrete) 혹은 스프레이드 콘크리트(sprayed concrete)라고 불리는 분사용 시멘트 반죽, 모르타르 및 콘크리트를 나타내는 일반적인 용어로 사용된다. 이와 같은 급결콘크리트에는 속성으로 굳어지도록 하는 급결혼화제가 적용된다. 여기서, 상기 급결혼화제는 상기 분사 콘크리트에 사용 되어지는 첨가제의 일종으로써 시멘트의 수화반응을 촉진시킴으로써 분사 콘크리트의 응결시간(setting time)을 단축시키고 초기강도의 발현을 증진시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

이미 많은 형태의 급결콘크리트가 개발되어 있으며, 본 발명에 따른 2아치터널에 적용되는 급결콘크리트는 그 중 터널 내부에 사용하는데 적합한 형태가 적용될 수 있다.

한편, 이와 같은 급결콘크리트는 일반 콘크리트와 달리 상당히 짧은 시간 내에 굳어지는 성질이 있다. 이에 따라 콘크리트를 분사한 이후 짧은 시간 내에 콘크리트가 굳게 되므로 분사로부터 짧은 시간 내에 중앙지지벽의 외형이 형성됨과 동시에 소정 강도로 굳어지는 양생까지 이루어지게 된다.

상술한 과정을 거치어, 첨부된 도 8과 같이 중앙지지벽(140)의 형상을 이루도록 한 후에는, 소정 시간이 경과한 후 도 9에서와 같이, 상기 숏크리트용 부재(120)를 이루는 파형강판(121)을 구축된 중앙지지벽(140)으로부터 분리시키게 된다. 분리된 파형강판(121)은 파일럿터널(110)의 길이방향을 따라서 기 구축된 중앙지지벽(140)에 연결된 형태로 다음 구간에 구축되는 중앙지지벽 형성을 위하여 재사용된다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 중앙지지벽(140)의 외형은 파형강판(121)으로 이루어진 숏크리트용 부재(120)를 적용하므로, 외형이 매끈하지 않은 거친 상태를 이루게 된다. 특히, 숏크리트용 부재(120)가 설치된 측이 아닌 타측은 급결콘크리트의 분사만으로 즉석에서 중앙지지벽의 외형을 형성하면서 작업이 진행된다.

이에 따라 상기 중앙지지벽(140)의 외형은 별도의 라이닝 등 마무리 작업을 거치도록 하여 표면을 매끄럽게 하거나 및 중앙지지벽(140)에 맞는 완성된 형상을 이루도록 할 것이며, 되도록이면 양생이 모두 완료되기 전에 중앙지지벽의 형상에 맞는 마무리 작업이 동시에 이루어지도록 함이 작업성 및 공기단축에 있어서 바람직할 것이다.

그리고, 상기 중앙지지벽(140)은 완성될 2아치 터널에 있어서 양측에 형성되는 본선터널(150)의 중앙에 위치되도록 해야 함은 물론이다.

상술한 바와 같은 과정을 거쳐 파일럿터널(110)의 전체 길이에 걸쳐 중앙지지벽(140)의 구축이 완료된 후에는, 첨부된 도 10에서와 같이, 상기 중앙지지벽(140)으로부터 양측으로 아치형의 본선터널(150)을 굴착하는 과정을 거치게 된다(S11C; 도 11 참조).

전체 본선터널의 굴착이 완료된 후에는 종래 터널 시공방법과 마찬가지로 라이닝 콘크리트 및 바닥 콘크리트 등을 설치하고 기타 별도의 터널 시공을 위한 작업을 수행함으로써 전체 2아치터널의 시공이 완료된다.

종래의 기술에서 설명한 바와 같이, 종전의 경우에는 300m 길이의 터널을 구축하는데 있어서 중앙지지벽의 구축에 대략 3개월 정도의 시간이 소요되었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 경우는 간단히 숏크리트용 부재(120)를 설치하고 급결제가 혼합된 콘크리트를 분사하여 짧은 시간 내에 중앙지지벽(140)의 외형 및 양생이 완료되도록 하면서 터널 시공이 진행된다. 보다 자세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 제시된 숏크리트 및 콘크리트 분사에 의한 중앙지지벽(140)을 구축하는 경우 300m 길이의 중앙지지벽(140) 구축에 1개월 정도의 시간이 소요되어 종래와 비교하여 같은 구간에 있어서 1/3 정도의 시간에 같은 길이의 중앙지지벽 구축이 가능하게 된다.

도 11은 중앙지지벽의 설치과정에 있어서 종래와 비교하여(도 2 참조) 나타낸 2아치터널의 시공기간의 단축 과정을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 중앙지지벽의 구축과정이 상술한 바와 같이 짧은 시간 내에 이루어지므로 전체 2아치터널의 시공에 있어서도 T1만큼의 시간 단축을 가져오게 되며, 이는 터널의 길이가 길수록 더욱 많은 차이가 나게 됨은 물론이다.

이를 통하여 남은 기간 동안의 인건비 및 장비사용료와 빠른 완공에 따른 수익성의 향상을 통하여 경제성 및 기타 터널의 활용성면에서 종래와 비교될 수 없는 효과를 가져오게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 2아치터널의 시공방법에 있어서 상기 중앙지지벽(140)의 설치가 완료된 구간 중 일부 길이에 해당하는 구간에 걸쳐서는 본선터널(150)의 굴착작업을 미리 시행할 수도 있다. 즉, 중앙지지벽(140)의 구축을 통하여 본선터널의 굴착이 가능할 정도의 터널 내부의 안전성이 확보된 구간의 경우에는 상기 중앙지지벽(140)의 잔여구간의 구축과정과 기 구축된 중앙지지벽(140) 구간의 일부 구간에 대하여 본선터널(150)의 굴착작업이 동시에 이루어지도록 할 수도 있을 것이다. 이와 같은 경우, 상기 중앙지지벽(140)의 설치작업이 상당히 빨리 이루어짐은 물론 본선터널(150)과 중앙지지벽(140)의 구축이 동시에 진행되므로 상술한 일 실시예와 비교하여 더욱 빠른 시간 내에 전체 2아치터널의 시공작업이 완료될 수 있게 된다.

다음으로, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 2아치터널의 시공방법을 나타낸 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2아치터널의 시공방법에 있어서는 중앙지지벽을 기준으로 적어도 일측으로 장비이동공간부(201)가 형성 가능하도록 파일럿터널(210)이 굴착된다. 이 때, 상기 장비이동공간부(201)는 상기 중앙지지벽(240)을 중심으로 양측으로 구비될 수도 있으나, 도 12 및 이하 설명에서는 일측으로만 장비이동공간부(201)가 형성되는 파일럿터널(210)을 예로 들어 도시 및 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2아치터널에 있어서도 최초 시공단계로서 파일럿터널을 굴착하는 작업을 거치게 된다(S22a; 도 13 참조).

이때, 구축될 중앙지지벽의 일측으로 장비이동공간부(201)가 형성 가능하도록 파일럿터널(210)이 굴착된다. 여기서, 상기 장비이동공간부(201)의 공간이 중앙지지벽의 일측에 형성됨에 따라서 구축되는 중앙지지벽(240)이 파일럿터널(210) 내에 비대칭으로 구축될 수 있다.

한편, 상기 장비이동공간부(210)는 파일럿터널(210)의 내/외부가 소통되도록 즉, 상기 파일럿터널(210) 및 중앙지지벽(240)의 설치작업을 위한 인력, 장비 및 쇄석 등의 이동이 자유롭게 가능할 정도의 크기로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 있어서도, 상술한 일 실시예와 마찬가지로 상기 중앙지지벽(240)은 숏크리트용 부재 및 급결콘크리트를 분사하여 구축되게 된다.

이때, 동일한 길이에 있어서 상기 중앙지지벽(240)의 구축이 상기 파일럿터널(210)의 굴착에 비하여 짧은 시간 내에 이루어지게 되므로, 첨부된 도 13에서와 같이, 상기 중앙지지벽(240)의 구축은 소정 시간 차를 가지고 이루어짐이 바람직할 것이다(S22B).

그리고, 상기 파일럿터널(240) 및 중앙지지벽(240)의 구축이 소정 길이에 걸쳐서 이루어지면, 터널 입구부로부터 일부 구간에 걸쳐서는 본선터널(250)의 굴착이 병행하여 이루어질 수도 있다. 이 경우에도, 파일럿터널(240)의 굴착 정도에 따라서 상기 본선터널(250) 또한 소정 시간 차를 가지고 굴착이 진행될 수 있다(S22C; 도 13 참조).

상술한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 2아치터널 시공방법에 의하면, 종래 거푸집을 사용하고 일반 콘크리트 공법을 적용하여 중앙지지벽을 시공하던 종전은 물론 상술한 각각의 터널굴착 및 중앙지지벽을 설치하던 일 실시예와 비교하여 보아도 더 빠른 시간인 T2만큼의 시간이 절약되는 효과를 가져온다.

특히, 장비이동로가 형성되어 콘크리트 분사를 위한 대형장비의 투입이 가능하여져 중앙지지벽의 설치 및 굴착 후의 버럭 처리 작업 등도 신속히 이루어지게 되므로, 작업의 편리성이 보다 간편하여짐은 물론 터널 시공 시간에 있어서도 획기적인 단축을 가져올 수 있게 된다.

도시되어 있지는 않으나, 상기 장비이동공간부가 파일럿터널의 양측에 구비되도록 할 수도 있다. 이 경우에는 파일럿터널이 양측 대칭으로 이루어지므로 구조적으로 보다 안정된 내구성을 확보할 수 있게 되며, 중앙지지벽을 상술한 일측에만 장비이동공간부가 형성된 경우보다 더 얇은 두께로 구축이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 숏크리트를 설치한 후, 급결콘크리트를 일정 압력에 의하여 투입하여 덧붙이는 방식에 의하여 중앙지지벽을 구축하도록 한다. 이에 따라서 중앙지지벽의 구축 기간이 상당한 기간으로 짧아지게 됨으로써 전체 2아치터널의 시공기간이 획기적으로 단축되는 효과를 가져오게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 숏크리트를 상하 조립식으로 설치되도록 하여 숏크리트의 설치 및 분리 작업이 수월해짐으로써 작업상의 능률을 극대화할 수 있게 된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

예를 들어, 상술한 실시예들에 있어서는 중앙지지벽을 구축하는 경우 중앙지지벽의 일측에만 숏크리트용 부재를 설치하고 작업이 진행된다. 이 경우 급결콘크리트를 어느 정도 분사할지 즉, 중앙지지벽의 두께 조절을 하는데 작업이 어려울 수 있다. 이를 위해, 상기 각 실시예들에 따른 2아치 터널 시공방법은 각각 상기 중앙지지벽의 두께 설정을 위한 기준점을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있을 것이며, 이는 중앙지지벽의 두께 조절을 위하여 상기 I빔 등에 수직하게 별도의 기준철근 등을 배치하거나 또는 터널 바닥면에 기준선 등을 미리 설치함으로써 해결할 수 있을 것이다.

110,210: 파일럿터널 120,220: 숏크리트용 부재
140,240: 중앙지지벽 150,250: 본선터널
201: 장비이동공간부 121: 파형강판

Claims (11)

1. 파일럿터널을 굴착하는 단계;
   상기 파일럿터널의 중앙부 주위로 구축될 중앙지지벽의 일측에 대응되는 위치로 숏크리트(shotcrete)를 설치하는 단계;
   상기 설치된 숏크리트에 콘크리트를 분사하여 중앙지지벽을 형성하는 단계; 및
   상기 중앙지지벽을 위하여 분사된 콘크리트가 소정 강도로 굳어진 후 상기 파일럿터널의 양측으로 본선터널을 굴착하는 단계;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙지지벽을 위해 분사되는 콘크리트는 급결제가 추가된 급결콘크리트인 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 숏크리트를 설치한 후, 상기 콘크리트를 분사 전 상기 중앙지지벽이 설치될 위치로 기초철근을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 파일럿터널을 굴착하는 단계는,
   상기 파일럿터널의 굴착에 필요한 시공장비가 외부와 내부로 소통이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2 아치 터널의 시공방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 파일럿터널을 굴착하는 단계는,
   상기 중앙지지벽을 설치하는 단계와 서로 병행하여 수행되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 중앙지지벽을 설치하는 단계와 상기 본선터널을 굴착하는 단계는 서로 병행하여 수행되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 중앙지지벽은 상기 한 쌍의 본선터널의 중앙에 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 숏크리트 공법이 적용된 2아치터널의 시공방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 중앙지지벽의 외관을 다듬어 마무리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2아치터널의 시공방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 중앙지지벽을 형성하기 위하여 설치되는 숏크리트는,
   상기 파일럿터널의 상하방향을 따라서 복수 개가 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 2아치터널의 시공방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 숏크리트는 파형강판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 2아치터널의 시공방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 숏크리트는,
    인접된 파형강판과 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 형성되되,
    결합볼트에 의하여 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 2아치터널의 시공방법.

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