KR20140064079A - 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널 및 이를 이용한 하천 수량 제어 시설물 - Google Patents

도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널 및 이를 이용한 하천 수량 제어 시설물 Download PDF

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Abstract

도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널은 하천 본류로부터 유입되는 유수의 일부를 하단 통로를 통해 이동시키고 상단 통로 및 중단 통로는 선택적으로 도로 또는 수로로 이용하는 터널 라이닝과, 터널 라이닝의 내부에 연결되어 터널 내부를 통과하는 차량의 하중 및 하단 통로를 통해 이동하는 유수의 압력을 견디도록 단일의 구조체를 형성하고 시공시에는 기본 지지체로 활용되어 하부는 버럭처리용으로 사용되고 상부는 터널 내부 구조물을 건조하기 위한 용도로 사용되는 프레임 구조체를 포함한다. 이와 같이 구성되는 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널에 의하면, 평상시에는 도로와 수로를 겸용하는 복층 터널로 사용하고 강수기에는 터널 내부를 모두 수로로 사용함으로써 하천의 범람을 방지함과 동시에 교통 통행량을 해소할 수 있는 이점이 있다.

Description

도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널 및 이를 이용한 하천 수량 제어 시설물{MULTIPLE-STORIED TUNNEL FOR BOTH ROAD AND WATERWAY WITH VARIABLE TYPE, AND RIVER WATER QUANTITY CONTROL FACILITIES USING THE SAME}
본 발명은 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널 및 이를 이용한 하천 수량 제어 시설물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일상시에는 도로 및 수로를 겸용할 수 있고 홍수기에는 수로만으로 전용될 수 있는 복층 터널 및 이를 이용하여 하천의 수량을 조절할 수 있는 하천 수량 제어 시설물에 관한 것이다.
최근에는 교통량의 증가로 인해 터널 형태를 복층화하는 방안에 대해 많은 기술적인 논의가 있다. 일반적으로 터널은 산악지형을 통과하기 위한 터널과 도시의 지중을 통과하기 위한 터널 등으로 구분되는데, 교통량에 의해 차선수가 많은 넓은 도로를 형성하기 위해서 다수개의 터널을 나란하게 시공하는 방안이 있다.
그러나, 다수개의 터널을 나란하게 시공하는 경우, 터널과 터널 사이의 간격을 어느 정도 유지해야 하기 때문에 넓은 시공 면적이 필요하고, 터널과 터널 사이의 구조적인 문제를 해결해야 하는 등의 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 터널을 복층화하는 방안이 고려되고 있다. 복층 터널은 원형 단면을 가지는 터널을 매설하고 그 내부를 복층화함으로써 넓은 도로에 대한 수요를 충족시키고 상대적으로 적은 시공 면적이 사용될 수 있는 이점이 있다.
그러나, 복층 터널의 경우에는 비교적 큰 원형 터널을 시공하는 것이 용이하지 않으며, 터널에 가해지는 수압 등과 같은 외부 압력에 대항할 수 있는 구조가 필요한 문제점이 있다.
한편, 홍수기와 같이 강수량이 많은 시기에는 범람하는 수량으로 인해 터널 내부로 물이 유입됨으로써 교통 체증을 발생시키고, 터널에 균열을 발생시켜 구조적인 하자를 발생시킬 우려가 있다. 특히, 대형 하천이나 지하수에 인접하여 시공되는 터널의 경우에는 이러한 현상이 더욱 심각하게 발생한다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수로와 도로를 겸용하거나 가변적으로 전용할 수 있는 복층 터널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수로 겸용 복층 터널을 이용하여 강수기에 하천의 수량을 제어할 수 있는 하천 수량 제어 시설물을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널은 하천 본류와 연결되어 도로 기능과 수로 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 복층 터널에 있어서, 프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되고, 원통형으로 형성되는 터널 라이닝;및 상기 터널 라이닝 내부에 연결되고, 상기 터널 라이닝을 상단 통로, 중단 통로, 및 하단 통로로 구획하는 프레임 구조체를 포함하고, 상기 하천 본류로부터 유입되는 유수의 일부를 상기 하단 통로를 통해 이동시키고, 상기 상단 통로 및 상기 중단 통로는 선택적으로 도로 또는 수로로 이용하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 프레임 구조체는 상판부; 상기 상판부의 하방에 위치하는 하판부;및 상기 상판부와 상기 하판부를 연결하는 측판부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상판부, 상기 하판부, 및 상기 측판부는 단일의 구조체를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상판부는 설치높이(H2)가 상기 터널 라이닝의 원형 단면을 중심으로 연직방향에 수직인 중심선(H1)보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 터널 라이닝은 다수개의 프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되고, 각각의 프리캐스트 콘크리트 블럭 사이의 연결지점의 외측면에는 가스캣부가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물은 하천 본류로부터 하천 지류로 연결되는 연결수로; 상기 연결수로의 일부와 연결되는 상기 복층 터널; 상기 연결수로에서 상기 복층 터널의 상류측에 구비되는 임시 저류지; 상기 연결수로에서 상기 복층 터널의 하류측에 구비되는 저장 저류지;및 상기 연결수로와 상기 복층터널의 연결부분에 구비되고, 상기 복층 터널의 상단 통로, 중단 통로, 및 하단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차폐하는 유량 조절 게이트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연결수로는 상류로부터 하류로 갈수록 하방으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 유량 조절 게이트는 상기 상단 통로 및 상기 중단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 비상 게이트; 상기 중단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 중단 게이트; 상기 상단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 상단 게이트;및 상기 비상 게이트, 상기 중단 게이트, 및 상기 상단 게이트를 작동시키는 리프팅 어셈블리를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널 및 이를 이용한 하천 수량 제어 시설물에 의하면, 평상시에는 도로와 수로를 겸용하는 복층 터널로 사용하고 강수기에는 터널 내부를 모두 수로로 사용함으로써 하천의 범람을 방지함과 동시에 교통 통행량을 해소할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 개략 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물의 바람직한 실시예를 보인 배치도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물의 연결수로와 복층터널의 연결지점을 보인 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물의 유량 조절 게이트를 보인 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 바람직한 실시예를 보인 세부 단면도.
도 8은 도 7의 일부 단면을 확대하여 보인 부분 확대도.
도 9는 도 8의 B부분을 확대하여 보인 부분 확대도.
도 10은 도 8의 A부분을 확대하여 보인 부분 확대도.
도 11은 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 연결채널을 보인 사시도.
도 12는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 프레임 구조체에 대한 응력 해석 및 변형량을 보인 그래프.
도 13a 내지 13c는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 유량에 따른 작동상태를 보인 이용상태도.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
설명에 앞서, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예(들)에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시 예(들)은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않는다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시 예(들)을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다.
통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시 예(들)은 본 발명의 이상적인 실시 예(들)의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시 예(들)은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 14에는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널에 대한 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 복층터널(10)은 프리캐스트 콘크리트로 구성되는 원통형의 터널 라이닝(100)과; 상기 터널 라이닝(100) 내부에 설치되고, 터널 내부를 다수개의 공간으로 구획하는 프레임 구조체(200)를 포함한다.
본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 상기 프레임 구조체(200)에 의해 구획되는 상단 통로(11) 및 중단 통로(13)를 이용하여 도로로 이용하고, 하단 통로(15)를 수로로 이용함으로써 평상시에는 수로기능과 도로 기능을 겸용하는 터널로 사용되고, 홍수기와 같이 강수량이 급증하는 시기에는 터널 내부의 일부 내지 전부를 수로로 이용함으로써 가변적인 이용이 가능하도록 구성된다.
본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)이 시공되는 지리적 상태가 도 3에 도시되어 있다. 본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 홍수기에 급증하는 강수량을 해소하기 위한 것이므로 수량이 많은 하천 본류(1)와 연결되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 하천 본류(1)로부터 일부 유량을 유입하여 하천 지류(20)로 전달하여 홍수기에 급증하는 유량을 제어함으로써 하천 범람을 방지하도록 구성된다.
상기 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 하천 본류(1)로부터 분기하여 하천 지류(20)와 연결되는 연결수로(30)에 시공될 수 있다. 그리고, 상기 하천 본류(1)로부터 분기된 연결수로(30)가 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)과 연결되는 지점에는 임시 저류지(40)가 형성된다. 하천 본류(1)로부터 유입된 유수는 임시 저류지(40)에 임시로 저장된 후 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)로 유입된다.
그리고, 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)을 통과한 유수가 흐르는 연결수로(30)가 하천 지류(20)와 연결되는 지점에는 저장 저류지(50)가 형성된다. 상기 저장 저류지(50)는 하천 지류(20)로 유입되는 유수량을 제어하는 역할을 한다.
도 4에는 상기 임시 저류지(40)부터 상기 저장 저류지(50)까지의 연결수로(30)에 대한 단면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 연결수로(30)는 하류방향, 즉 상기 저장 저류지(50) 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 형성된다. 따라서, 상기 임시 저류지(40)에 저장된 유수가 중력에 의해 자연스럽게 상기 저장 저류지(50)로 유입되도록 구성된다.
본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 상기 연결수로(30)의 중간 일부와 겹쳐지도록 시공된다. 즉, 상기 연결수로(30)의 중간부분에 다층형태의 복층터널(10)을 설치함으로써 교통 통행이 이루어지도록 함과 동시에, 홍수기와 같은 경우에는 복층터널(10)을 수로 전용으로 사용함으로써 가변적인 사용이 가능하도록 구성된다.
도 5는 도 3의 A 부분에 대한 확대 도면으로서, 도 5에는 상기 연결수로(30)와 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)이 연결되는 연결지점이 상세하게 도시되어 있다. 상기 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)의 입구(11) 측에 연결수로(30)가 연결된다. 상기 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)이 연결되는 연결수로(30) 지점에는 상기 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)로 유입되는 유량을 조절하는 유량 조절 게이트(60)가 구비된다.
상기 유량 조절 게이트(60)가 연결되는 지점의 연결수로(30)는 단면을 기준으로 상단 수로(31), 중단 수로(33), 및 하단 수로(35)로 구분된다. 상단 수로(31), 중단 수로(33), 및 하단 수로(35)는 상기 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)의 상단 통로(11), 중단 통로(13), 및 하단 통로(15)와 각각 연결된다.
그리고, 상기 유량 조절 게이트(60)는 상기 연결수로(30)로부터 유입되는 유수가 상기 상단 수로(31), 중단 수로(33), 및 하단 수로(35)로 선택적으로 유입되도록 제어한다. 상기 유량 조절 게이트(60)는 유수의 유입방향으로부터 차례로 위치되는 비상 게이트(61), 중단 게이트(63), 및 상단 게이트(65)를 포함하고, 상기 게이트들(61, 63, 65)을 리프팅하기 위한 리프팅 어셈블리(67)를 포함한다.
상기 비상 게이트(61)는 비상시에 차량 통로로 이용되는 상단 통로(11)와 중단 통로(13)로 유입되는 유수를 차단하기 위한 것으로서 상기 상단 수로(31)와 중단 수로(33)와 연통되는 입구를 차단하도록 구성된다.
그리고, 상기 중단 게이트(63) 및 상단 게이트(65)는 상기 중단 수로(33) 및 상단 수로(31)로 유입되는 유수를 각각 차단하는 것으로서, 유수가 선택적으로 복층터널(10)의 상단 통로(11) 또는 중단 통로(13)를 통해 이동하도록 제어한다.
상기 연결수로(30)에서는 다수개의 흡기구(69)가 구비되어 게이트 차단시 상기 흡기구(69)를 통해 수로 내에 남아있는 공기가 외부로 배출될 수 있다. 그리고, 상기 복층터널(10) 입구에는 차량 통행을 선택적으로 금지시키기 위한 개패 도어(17)가 구비될 수 있다.
도 7에는 본 발명의 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)의 단면구조가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널(10)은 단일의 또는 다수개의 프리캐스트 콘크리트로 구성되는 터널 라이닝(100)과, 상기 터널 라이닝(100) 내부에 연결되는 프레임 구조체(200)를 포함한다.
상기 터널 라이닝(100)은 프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되는 것으로서, 복층터널(10)의 기본 구조체 역할을 한다. 상기 터널 라이닝(100)은 단일의 프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되는 것이 바람직하나, 터널 자체의 크기, 중량 및 이동의 문제 등으로 인해 다수개의 분할편을 현장에서 조립하여 시공될 수 있고, TBM과 같은 터널 굴착 장비(300)에 의해 천공과 동시에 시공될 수도 있다.
도 8 내지 도 10에는 상기 터널 라이닝(100)의 단면구조가 상세하게 도시되어 있다. 상기 터널 라이닝(100)의 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)을 서로 연결함으로써 구성되는데, 기본적으로 개개의 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)은 볼트 접합에 의해 서로 연결된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 터널 라이닝(100)에는 볼트 접합을 위한 볼트 연결공(111)이 형성된다.
도 9에는 프리캐스트 콘크리트 블럭(110) 사이의 접합상태가 보다 상세하게 도시되어 있다. 도 9는 상기 터널 라이닝(100)을 구성하는 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 단면에 대한 상세 단면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 프리캐스트 콘크리트 블럭(110) 사이에는 가스켓부(120)가 구비된다. 상기 가스켓부(120)는 프리캐스트 콘크리트 블럭(110) 사이를 수밀하게 차폐하기 위한 것으로서 고밀도폴리에틸렌(HDPE)과 같은 합성수지로 구성될 수 있다.
다수개의 프리캐스트 콘크리트 블럭(110) 사이에 상기 가스켓부(120)를 연결하여 압착시킴으로써 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 틈새를 수밀하게 유지할 수 있다.
상기 가스켓부(120)는 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 내측 연결부분과 외측 연결부분 모두에 설치된다. 그리고, 상기 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 외측 연결부분의 외측에는 다시 마감부(130)가 타설됨으로써 최종 마무리되고, 내측 연결부분에 돌출된 부분은 차후 제거된다.
도 10에는 터널 라이닝(100) 내부에 연결되는 프레임 구조체(200)의 연결면에 대한 상세 단면이 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 구조체(200)의 연결부분에는 연결채널(140)이 구비된다. 상기 연결채널(140)은 프레임 구조체(200)를 형성하는 각 구성요소의 연결부분에 구비되어 틈새를 수밀하게 유지하는 역할을 한다.
상기 연결채널(140)은, 도 11에 도시된 바와 같이 외면을 형성하는 프레임부(141)와, 상기 프레임부(141) 내부에 주입되는 인젝션부(143)를 포함한다. 상기 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 내측 연결부분에 상기 프레임부(141)를 설치하고, 상기 프레임부(141) 내부에 합성수지로 형성되는 인젝션부(143)를 주입함으로써 내측 연결부분을 수밀하게 유지할 수 있다. 그리고, 상기 프리캐스트 콘크리트 블럭(110)의 내측면에는 별도의 마감부(130)가 형성될 수 있다.
위와 같이 구성되는 터널 라이닝(100) 내부에는 터널 내부를 상단 통로(11), 중단 통로(13), 및 하단 통로(15)로 구획하는 프레임 구조체(200)를 포함한다. 상기 프레임 구조체(200)는 터널 내부를 상하로 구획함과 동시에 하단 통로(15)를 통해 흐르는 유수의 압력을 견딜 수 있도록 구성된다.
도 12에는 상기 프레임 구조체(200)에 가해지는 응력 및 변형 상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 프레임 구조체(200)는 기본적으로 차량 통행에 의한 하중을 받지만, 하단 통로(15)를 통해 흐르는 유수에 의한 상측 응력을 받게 되고, 그로 인해 프레임 구조체(200) 전체에 변형량이 발생됨을 알 수 있다.
그러므로, 상기 프레임 구조체(200)는 자체 형상에 의해 하방으로부터 전달되는 응력을 터널 라이닝(100) 구조체로 전달함으로써, 유수 흐름에 의해 발생되는 응력을 분산시키는 응력 전달체와 같은 역할을 한다.
상기 프레임 구조체(200)는 현장에서 직접 타설됨으로써 형성될 수도 있으나, 공기 단축을 위해 분할된 프리캐스트 콘크리트 패널로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 프레임 구조체(200)는 상기 터널 라이닝(100)과 서로 연결되고, 그 구조적인 형태가 하방에서 전달되는 응력을 터널 라이닝(100) 구조체 전체로 전달할 수 있는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 프레임 구조체(200)는 각 구성요소가 단일의 구조체를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 프레임 구조체(200)는 상판부(210); 하판부(220): 및 상기 상판부(210)와 하판부(220)를 서로 연결하는 측판부(230)를 포함한다. 상기 상판부(210)의 설치높이(H2)는 상기 터널 라이닝(100) 원형 단면을 중심으로 연직방향에 수직인 중심선(H1)보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다(H2 > H1).
즉, 상기 상판부(210)의 설치높이(H2)가 상기 터널 라이닝(100) 원형 단면을 중심으로 연직방향에 수직인 중심선(H1)보다 하방에 위치하는 경우, 하부에서 작용하는 상측 응력 또는 부력에 의해 상기 프레임 구조체(200)가 상방으로 이동할 수 있기 때문에 상기 프레임 구조체(200)와 터널 라이닝(100) 연결부분에 구조적인 문제점이 발생될 수 있다.
그리고, 상기 프레임 구조체(200)의 측판부(230)에는 터널 내부에 설치되어야 하는 램프(241), 연결 배관(243), 화재방지부(245) 등이 포함되는 서비스 유닛(240)이 설치된다. 상기 프레임 구조체(200)는 시공 과정에서 터널 내부를 건조하기 위한 기본 지지체와 같은 역할을 한다.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 도로 및 수로 겸용 가변식 복층터널의 작동과정을 상세하게 설명한다.
도 13a 내지 도 13c에는 도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널의 작동상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 하천 본류(1)의 수량이 많지 않을 때에는 상기 유량 조절 게이트(60)의 중단 게이트(63) 및 상단 게이트(65)를 차단하여 하단 통로(15)만을 수로로 사용한다.
도 13b와 같이 수량이 어느 정도 증가할 때는 중단 게이트(63) 및 상단 게이트(65)를 모두 차단하거나 상단 게이트(65)만 차단하여 하단 통로(15) 또는 중단 통로(13)를 수로로 사용한다.
도 13c와 같이 수량이 최대로 증가할 때에는 중단 게이트(63) 및 상단 게이트(65)를 모두 개방하여 복층터널(10) 내부를 모두 수로로 이용함으로써 하천의 범람을 방지할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
30 : 연결 수로 40 : 임시저류지
50 : 저장 저류지 60 : 유량 조절 게이트
100 : 터널 라이닝 120 : 가스캣부
130 : 연결채널 200 : 프레임 구조체
210 : 상판부 220 : 하판부
230 : 측판부

Claims (8)

  1. 하천 본류와 연결되어 도로 기능과 수로 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 복층 터널에 있어서,
    프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되고, 원통형으로 형성되는 터널 라이닝;및
    상기 터널 라이닝 내부에 연결되고, 상기 터널 라이닝을 상단 통로, 중단 통로, 및 하단 통로로 구획하는 프레임 구조체를 포함하고,
    상기 하천 본류로부터 유입되는 유수의 일부를 상기 하단 통로를 통해 이동시키고, 상기 상단 통로 및 상기 중단 통로는 선택적으로 도로 또는 수로로 이용하도록 구성되는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는
    상판부;
    상기 상판부의 하방에 위치하는 하판부;및
    상기 상판부와 상기 하판부를 연결하는 측판부를 포함하는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상판부, 상기 하판부, 및 상기 측판부는 단일의 구조체를 형성하는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상판부는
    설치높이(H2)가 상기 터널 라이닝의 원형 단면을 중심으로 연직방향에 수직인 중심선(H1)보다 상부에 위치하는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터널 라이닝은
    다수개의 프리캐스트 콘크리트 블럭으로 구성되고, 각각의 프리캐스트 콘크리트 블럭 사이의 연결지점의 외측면에는 가스캣부가 구비되는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널.
  6. 하천 본류로부터 하천 지류로 연결되는 연결수로;
    상기 연결수로의 일부와 연결되는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의한 복층 터널;
    상기 연결수로에서 상기 복층 터널의 상류측에 구비되는 임시 저류지;
    상기 연결수로에서 상기 복층 터널의 하류측에 구비되는 저장 저류지;및
    상기 연결수로와 상기 복층 터널의 연결부분에 구비되고, 상기 복층 터널의 상단 통로, 중단 통로, 및 하단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차폐하는 유량 조절 게이트를 포함하는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결수로는
    상류로부터 하류로 갈수록 하방으로 경사지도록 형성되는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유량 조절 게이트는
    상기 상단 통로 및 상기 중단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 비상 게이트;
    상기 중단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 중단 게이트;
    상기 상단 통로로 유입되는 유수를 선택적으로 차단하는 상단 게이트;및
    상기 비상 게이트, 상기 중단 게이트, 및 상기 상단 게이트를 작동시키는 리프팅 어셈블리를 포함하는
    도로 및 수로 겸용 가변식 복층 터널을 이용한 하천 수량 제어 시설물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101723988B1 (ko) * 2016-01-22 2017-04-06 주식회사 포스코건설 지하수 유동을 이용한 대심도 광역철도 구조체 및 이를 이용한 광역철도 제어 시스템
KR101723995B1 (ko) * 2016-01-22 2017-04-06 주식회사 포스코건설 대심도 광역 철도 역사의 화재 대비 구조체 및 시스템
CN110566222A (zh) * 2019-06-28 2019-12-13 中铁第四勘察设计院集团有限公司 一种高速公路双层盾构隧道断面结构
CN113123803A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种分洪隧洞与城市交通隧道结合布置结构

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