KR20150018053A

KR20150018053A - 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법

Info

Publication number: KR20150018053A
Application number: KR1020130094466A
Authority: KR
Inventors: 조남전
Original assignee: 조남전
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-23

Abstract

본 발명은 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 관한 것으로서, 구조물천정부와 상기 구조물천정부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 구조물천정부로부터 절곡 형성된 구조물좌측벽부 및 구조물우측벽부를 갖는 콘크리트지하구조물을 구축시작점부터 시작하여 구축종단점 사이 구간에 비개착식으로 구축하기 위한 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 있어서, 상기 구축시작점과 상기 구축종단점 사이 영역에 좌측바닥레일과 우측바닥레일을 형성하는 바닥레일형성단계와; 지지천정판부와 상기 지지천정판부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 지지천정판부로부터 절곡 형성된 지지좌측벽부 및 지지우측벽부와 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부를 지면에 대하여 지지하도록 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부의 내표면에 설치된 하중지지부와, 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 배치되고 상호 나란하도록 상기 하중지지부의 하단에 각각 결합된 좌측지지체레일 및 우측지지체레일을 구비한 지지구조체와, 상기 지지천정판부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업천정부와 상기 지지좌측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부를 구비한 구조물작업구조체와, 상기 지지천정판부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업천정판부와 상기 지지좌측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업우측벽부를 구비한 굴착작업구조체를 갖는 작업구조체를 제작하는 작업구조체제작단계와; 상기 굴착작업천정판부의 전 폭에 대응하는 날부를 구비한 굴착날과 상기 굴착날을 직선 이동시키기 위한 굴착날전진수단을 갖는 굴착수단을 상기 날부가 상기 굴착작업천정판부의 전단을 넘어 돌출되고 상기 굴착작업천정판부의 전방을 향해 직선이동 가능하도록 상기 작업구조체에 설치하는 굴착수단설치단계와; 상기 작업구조체를 직선 이동시키기 위한 작업구조체전진수단을 상기 작업구조체에 설치하는 작업구조체전진수단설치단계와; 상기 추진기지의 상기 구축시작점에 연결되는 영역에 상기 구조물작업천정부의 후단 영역을 지지하기 위한 천정부지지구조물을 형성하는 천정부지지구조물형성단계와; 상기 구축시작점으로부터 굴착하여 상기 작업구조체가 진입할 수 있는 초기작업공간을 형성하는 초기작업공간굴착단계와; 상기 좌측지지체레일과 상기 우측지지체레일이 상기 좌측바닥레일과 상기 우측바닥레일에 안착되고 상기 구조물작업천정부가 상기 천정부지지구조물에 지지되도록 상기 작업구조체를 상기 초기작업공간에 설치하는 초기작업구조체설치단계와; 외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 초기구간외부경계거푸집을 상기 초기작업공간에 진입한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 초기구간외부경계거푸집형성단계와; 상기 초기구간외부경계거푸집을 이용하여 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 초기구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 초기구간콘크리트지하구조물형성단계와; 상기 굴착수단을 이용하여 상기 작업구조체의 전방영역을 굴착하는 다음구간굴착단계를 S1단계라고 하고 상기 초기구간콘크리트지하구조물형성단계에서 형성된 콘크리트지하구조물을 벗어나지 않도록 상기 반력봉과 상기 작업구조체전진수단을 이용하여 상기 작업구조체를 전진시키는 다음구간작업구조체전진단계를 S2단계라고 하고 상기 그라우팅홈을 이용하여 상기 다음구간작업구조체전진단계에서 상기 작업구조체가 전진한 후 발생하는 빈공간을 그라우팅하는 다음구간그라우팅단계를 S3단계라고 하고 외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 다음구간외부경계거푸집을 상기 다음구간작업구조체전진단계를 통해 전진한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 다음구간외부경계거푸집형성단계를 S4단계라고 상기 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 다음구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 다음구간콘크리트지하구조물형성단계를 S5단계라고 할 때 상기 작업구조체가 상기 구축종단점에 도달할 때까지 상기 S1단계, 상기 S2단계, 상기 S3단계, 상기 S4단계 및 상기 S5단계를 반복하여 실시되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 콘크리트지하구조물을 구축하는 절차와 설비가 간단해 진다.

Description

세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법{Construction Method of Underground Concrete Structure on Segement Construction Base}

본 발명은 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는구조물천정부와, 구조물천정부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 구조물천정부로부터 절곡 형성된 구조물좌측벽부 및 구조물우측벽부를 갖는 콘크리트지하구조물을 구축하기 위한 방법에 관한 것이다.

지하에는 치수, 통신케이블 등의 설치 등의 목적으로 콘크리트타설공법으로 콘크리트지하구조물 설치하고 있으며, 이들 콘크리트지하구조물의 한 형태로 구조물천정부와, 구조물천정부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 구조물천정부로부터 절곡 형성된 구조물좌측벽부 및 구조물우측벽부를 갖는 구조가 있다.

본 명세서에서 콘크리트타설공법이란 종래 널리 알려진 바와 같이 거푸집설치작업, 철근배근작업, 콘크리트타설작업, 양생작업, 거푸집해체작업을 통해 콘크리트구조물을 형성하는 공법을 말한다.

도로, 철도 등과 같이 구조적으로 또는 사용상의 이유로 이전이나 개착(開鑿)이 어려운 지상시설물을 횡단하여 콘크리트지하구조물을 설치하고자 할 때에는 비개착공법(非開鑿工法)이 널리 이용되고 있다.

비개착공법은 보통 횡단하고자 하는 지상시설물의 양 측에 추진기지와 도달기지를 각각 굴착하고 추진기지와 도달기지를 작업공간으로 활용하여 지상시설물을 건드리지 않고 콘크리트타설공법으로 콘크리트지하구조물을 구축하는 방법으로 이루어진다.

이러한 비개착공법에 의한 콘크리트지하구조물 구축공법으로는 견인공법(Front Jacking)과 강관루프공법 등이 있다.

견인공법은 구조물설치 장소의 인접 지역에서 콘크리트지하구조물을 형성한 후 견인과 굴착작업을 반복하여 지하에 구조물을 설치하는 공법이다.

견인공법은 콘크리트지하구조물의 규모가 커지게 되면 견인에 제약이 따르게 되고 큰 작업장이 필요해진다는 문제점이 있었다.

강관루프공법은 구조물이 형성될 지중에 미리 강관을 순차적으로 압입 연결하여, 강관 루프를 형성하고, 강관 루프의 안쪽의 내부 토사를 전부 제거하고 구조물을 구축하는 방법으로 이루어지는 바, 이를 도40 내지 도42를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도41, 도42 및 도43은 각각 종래의 강관루프공법을 도시한 도면이다.

먼저 조립되지 않은 강관(161a)과 강관조립체(161b)를 추진기지(도시되지 않음)로부터 도달기지(도시되지 않음)로 압입시키는 작업을 반복하여 강관루프(161)의 수평구간을 형성한다(도41 및 도42 참조). 여기서 압입작업은 강관(161a)과 강관조립체(161b)의 추진 작업과 전방영역 굴착작업을 반복하는 방법으로 이루어진다.

다음에 강관루프(161)의 수평구간을 형성하는 방법과 동일하게 강관루프(161)의 수직구간을 형성한다(도42 참조).

강관루프(161)의 형성이 완료되면 강관(161a)과 강관조립체(161b)의 내부에 철근을 조립한 후, 콘크리트나 모르타르을 주입하여 응고시킨다(도42 참조).

다음에 강관루프(161)에 둘러싸인 공간을 굴착한다.

다음에 굴착공간에 콘크리트타설공법을 적용하여 콘크리트지하구조물(208)을 형성한다(도42 참조). 도42에 도시된 도면번호 161a는 구조물천정부를 나타내고, 도면번호 161b는 구조물좌측벽부를 나타내며, 도면번호 161c는 구조물우측벽부를 나타낸다.

전술한 구성을 갖는 강관루프공법은 2009년 특허출원 제1741호(발명의 명칭 : 강관조립체)에 개시되어 있다.

그런데 종래의 강관루프공법의 콘크리트지하구조물 구축방법에 따르면, 콘크리트지하구조물(208)을 형성하기 위해 강관루프(161)를 형성하여야 하기 때문에 콘크리트지하구조물을 구축하는 절차가 복잡하다는 문제점이 있었다.

그리고 강관루프(161)에 둘러싸인 공간을 굴착하는 작업과 콘크리트타설공법작업이 완전히 분리되어 있어 콘크리트지하구조물을 구축하는 설비가 복잡해진다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 콘크리트지하구조물을 구축하는 절차와 설비가 간단한 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 구조물천정부와 상기 구조물천정부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 구조물천정부로부터 절곡 형성된 구조물좌측벽부 및 구조물우측벽부를 갖는 콘크리트지하구조물을 구축시작점부터 시작하여 구축종단점 사이 구간에 비개착식으로 구축하기 위한 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 있어서, 상기 구축시작점과 상기 구축종단점 사이 영역에 좌측바닥레일과 우측바닥레일을 형성하는 바닥레일형성단계와; 지지천정판부와 상기 지지천정판부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 지지천정판부로부터 절곡 형성된 지지좌측벽부 및 지지우측벽부와 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부를 지면에 대하여 지지하도록 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부의 내표면에 설치된 하중지지부와, 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 배치되고 상호 나란하도록 상기 하중지지부의 하단에 각각 결합된 좌측지지체레일 및 우측지지체레일을 구비한 지지구조체와, 상기 지지천정판부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업천정부와 상기 지지좌측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부를 구비한 구조물작업구조체와, 상기 지지천정판부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업천정판부와 상기 지지좌측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업우측벽부를 구비한 굴착작업구조체를 갖는 작업구조체를 제작하는 작업구조체제작단계와; 상기 굴착작업천정판부의 전 폭에 대응하는 날부를 구비한 굴착날과 상기 굴착날을 직선 이동시키기 위한 굴착날전진수단을 갖는 굴착수단을 상기 날부가 상기 굴착작업천정판부의 전단을 넘어 돌출되고 상기 굴착작업천정판부의 전방을 향해 직선이동 가능하도록 상기 작업구조체에 설치하는 굴착수단설치단계와; 상기 작업구조체를 직선 이동시키기 위한 작업구조체전진수단을 상기 작업구조체에 설치하는 작업구조체전진수단설치단계와; 상기 추진기지의 상기 구축시작점에 연결되는 영역에 상기 구조물작업천정부의 후단 영역을 지지하기 위한 천정부지지구조물을 형성하는 천정부지지구조물형성단계와; 상기 구축시작점으로부터 굴착하여 상기 작업구조체가 진입할 수 있는 초기작업공간을 형성하는 초기작업공간굴착단계와; 상기 좌측지지체레일과 상기 우측지지체레일이 상기 좌측바닥레일과 상기 우측바닥레일에 안착되고 상기 구조물작업천정부가 상기 천정부지지구조물에 지지되도록 상기 작업구조체를 상기 초기작업공간에 설치하는 초기작업구조체설치단계와; 외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 초기구간외부경계거푸집을 상기 초기작업공간에 진입한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 초기구간외부경계거푸집형성단계와; 상기 초기구간외부경계거푸집을 이용하여 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 초기구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 초기구간콘크리트지하구조물형성단계와; 상기 굴착수단을 이용하여 상기 작업구조체의 전방영역을 굴착하는 다음구간굴착단계를 S1단계라고 하고 상기 초기구간콘크리트지하구조물형성단계에서 형성된 콘크리트지하구조물을 벗어나지 않도록 상기 반력봉과 상기 작업구조체전진수단을 이용하여 상기 작업구조체를 전진시키는 다음구간작업구조체전진단계를 S2단계라고 하고 상기 그라우팅홈을 이용하여 상기 다음구간작업구조체전진단계에서 상기 작업구조체가 전진한 후 발생하는 빈공간을 그라우팅하는 다음구간그라우팅단계를 S3단계라고 하고 외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 다음구간외부경계거푸집을 상기 다음구간작업구조체전진단계를 통해 전진한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 다음구간외부경계거푸집형성단계를 S4단계라고 상기 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 다음구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 다음구간콘크리트지하구조물형성단계를 S5단계라고 할 때 상기 작업구조체가 상기 구축종단점에 도달할 때까지 상기 S1단계, 상기 S2단계, 상기 S3단계, 상기 S4단계 및 상기 S5단계를 반복하여 실시되는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 의해 달성된다.

여기서 추진기지에 추가로 설치되는 지하구조물연장구간과 천정부지지구조물을 용이하게 설치할 수 있도록, 상기 추진기지의 바닥면에 좌측추진기지레일과 우측추진기지레일을 설치하는 추진기지레일설치단계와, 상기 좌측지지체레일과 상기 우측지지체레일이 상기 좌측추진기지레일과 상기 우측추진기지레일에 안착되도록 상기 작업구조체를 상기 추진기지에 설치하는 작업구조체추진기지설치단계를 더 포함하고; 상기 천정부지지구조물형성단계는 상기 추진기지에 설치된 작업구조체를 거푸집의 일부로 이용하여 상기 콘크리트지하구조물과 같은 형태로 상기 천정부지지구조물을 형성하고; 상기 바닥레일형성단계는 상기 좌측추진기지레일과 상기 우측추진기지레일에 각각 연결되도록 상기 좌측바닥레일과 상기 우측바닥레일을 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 설치된 반력봉 모두를 이용하여 작업구조체를 전진시킬 수 있도록, 상기 다음구간콘크리트지하구조물형성단계는 상기 반력봉이 상호 연결되도록 실시되는 것이 바람직하다.

또한 콘크리트지하구조물의 방수시설을 용이하게 설치할 수 있고 방수기능을 안정적으로 유지할 수 있도록, 상기 초기구간외부경계거푸집의 내표면에 고정되도록 방수시트를 설치하는 초기구간방수시트설치단계를 더 포함하고; 상기 다음구간외부경계거푸집의 내표면에 고정되도록 방수시트를 설치하는 다음구간방수시트설치단계를 S4-1단계라고 할 때 상기 S1단계, 상기 S2단계, 상기 S3단계, 상기 S4단계, S4-1단계 및 상기 S5단계가 상기 작업구조체가 상기 구축종단점에 도달할 때까지 반복하여 실시되는 것이 바람직하다.

또한 작업구조체의 전방을 용이하게 굴착할 수 있고 굴착날의 손상을 방지할 수 있도록, 상기 굴착날은 복수개의 분할굴착날로 나누어 설치되고, 상기 굴착날전진수단은 상기 각 분할굴착날을 개별적으로 전진시키는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면, 콘크리트지하구조물의 일부구간을 형성하기 위한 작업공간을 제공하는 작업구조체를 레일을 따라 이동수 있도록 설치하고, 추진기지의 구축시작점에 연결되는 영역에 구조물작업천정부의 후단 영역을 지지하기 위한 천정부지지구조물을 형성하고, 작업구조체의 내부공간에서 반력봉을 갖도록 콘크리트지하구조물의 일부구간을 형성하고, 앞서 형성된 콘크리트지하구조물을 이용하여 구조물작업천정부의 후단 영역을 지지하며, 작업구조체의 전단에 설치된 굴착날과 굴착날전진수단을 이용하여 작업구조체의 전방을 굴착하고, 반력봉을 이용하여 작업구조체를 이동시키고, 작업구조체가 이동한 후 생기는 빈 공간을 그라우팅하는 방법을 반복하여 콘크리트지하구조물을 형성함으로써, 콘크리트지하구조물을 구축하는 절차와 설비가 간단해 진다.

도1, 도2, 도3, 도4, 도5, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 굴착날, 굴착날전진수단, 작업구조체전진수단 및 작업구조체를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 천정거푸집을 도시한 도면,
도9 내지 도39는 각각 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법을 도시한 도면,
도40은 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 흐름도,
도41, 도42 및 도43은 각각 종래의 강관루프공법을 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도1, 도2, 도3, 도4, 도5, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 굴착날, 굴착날전진수단, 작업구조체전진수단 및 작업구조체를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 천정거푸집을 도시한 도면이고, 도9 내지 도39는 각각 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법을 도시한 도면이고, 도40은 본 발명의 실시예에 따른 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법의 흐름도이다.

설명의 편의를 위해 구축시작점(203)의 후방에 추진기지바닥면을 갖는 추진기지(201)가 형성되어 있고, 구축종단점(204)의 전방에 도달기지바닥면을 갖는 도달기지(202)가 형성되어 있다. 여기서 구축시작점(203)은 콘크리트지하구조물이 시작되는 계획위치를 의미하고 구축종단점(204)은 콘크리트지하구조물이 끝나는 계획위치를 의미한다.

레일설치단계

먼저 추진기지(201)의 바닥면과 구축시작점(203)과 구축종단점(204) 사이 구간에 한 쌍의 레일부설관(49)을 압입방식 등으로 설치한다(도9 참조).

여기서 압입방식은 종래 널리 알려진 바와 같이 반력벽을 추진기지에 설치하고 유압잭 등을 이용해서 레일부설관(49)을 추진기지(201)에서 시작하여 도달기지(202)에 도달할 때까지 억지로 밀어 넣는 것을 의미한다.

다음에 레일부설관(49)을 이용하여 좌측추진기지레일(48a), 우측추진기지레일(48b), 좌측바닥레일(44a) 및 우측바닥레일(44b)을 설치한다.

즉, 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)은 레일부설관(49)에 콘크리트를 타설하는 작업과 레일부재를 설치하는 작업과 레일부설관(49)의 상부반원구간을 절단하는 작업을 거쳐 설치한다(도10 참조).

좌측바닥레일(44a)과 우측바닥레일(44b)은 레일부설관(49)에 콘크리트를 타설하는 작업과 레일부재를 설치하는 작업을 먼저 실시한 후, 후술하는 초기작업공간(47)이 굴착되거나 작업구조체(10)의 전방영역이 굴착될 때 레일부설관(49)의 상부반원구간을 절단하는 방법 등으로 설치할 수 있다.

좌측바닥레일(44a)과 우측바닥레일(44b)은 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)에 각각 연결되도록 설치된다.

좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)의 후단에 반력벽(205)을 설치한다.

작업구조체제작단계

일체로 형성된 지지구조체(20), 구조물작업구조체(11) 및 굴착작업구조체(12)를 갖는 작업구조체(10)를 제작한다. 작업구조체(10)는 추진기지(201)의 내부에서 또는 추진기지(201)의 외부에서 제작될 수 있다.

지지구조체(20)는 지지천정판부(21)와, 지지천정판부(21)와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 지지천정판부(21)로부터 절곡 형성된 지지좌측벽부(22) 및 지지우측벽부(23)와, 지지천정판부(21), 지지좌측벽부(22) 및 지지우측벽부(23)에 결합된 하중지지부(30)와, 하중지지부(30)의 하단에 각각 결합된 좌측지지체레일(24) 및 우측지지체레일(25)과, 하중지지부(30)에 설치된 반력블럭(26)을 갖고 있다. 본 명세서에서 좌측과 우측은 추진기지(201)에서 도달기지(202)를 바라보고 섰을 때를 기준으로 한다.

지지천정판부(21), 지지좌측벽부(22) 및 지지우측벽부(23)는 30밀리미터 정도의 두께를 갖는 강철판을 사용하여 제작할 수 있다.

하중지지부(30)는 상호 나란하게 배치된 주형보(31)와, 주형보(31)의 상면에 결합된 상부천정빔부재(32)와, 주형보(31)의 저면에 상부천정빔부재(32)와 나란하게 결합된 하부천정빔부재(33)와, 하부천정빔부재(33)에 결합된 외측기둥(35) 및 내측기둥(36)과, 외측기둥(35)의 외표면에 결합된 측벽빔부재(34)와, 외측기둥(35)과 내측기둥(36)과 측벽빔부재(34) 상호간 등을 연결하는 구조체보강재(38)와, 상부천정빔부재(32)에 결합된 반력블럭(26)을 갖고 있다.

주형보(31)중 가장 후방에 배치된 주형보에는 주형보로드통과공(31a)이 형성되어 있다.

상부천정빔부재(32)는 후술하는 굴착작업천정판부(12a)의 전단에 도달하는 길이구간을 갖고 있다.

측벽빔부재(34)는 후술하는 굴착작업좌측벽부(12b)와 굴착작업우측벽부(12c)의 전단에 도달하는 길이구간을 갖고 있다.

측벽빔부재(34)는 용접 등의 방법으로 지지좌측벽부(22), 지지우측벽부(23), 굴착작업좌측벽부(12b) 및 굴착작업우측벽부(12c)의 내표면에 결합된다.

외측기둥(35) 중 가장 후방에 위치하는 외측기둥에는 외측기둥로드통과공(35a)이 형성되어 있다.

이에 따라 하중지지부(30)는 지지천정판부(21)를 지면에 대하여 지지하고, 지지좌측벽부(22)와 지지우측벽부(23) 상호간을 지지하게 된다.

좌측지지체레일(24)은 한 쌍의 형성되어 있으며 각각 외측기둥(35)과 내측기둥(36)의 하단에 각각 결합된다.

우측지지체레일(25)은 한 쌍의 형성되어 있으며 각각 외측기둥(35)과 내측기둥(36)의 하단에 각각 결합된다.

반력블럭(26)은 인접하는 한 쌍의 상부천정빔부재(32)의 웹과 플랜지에 용접 등의 방법으로 결합된다.

구조물작업구조체(11)는 지지천정판부(21)의 후단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업천정부(11a)와, 지지좌측벽부(22)의 후단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부(11b)와, 지지우측벽부(23)의 후단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업우측벽부(11c)를 갖고 있다. 본 명세서에서 전단은 도달기지(202)에 가까운 종단을 의미하고 후단은 추진기지(201)에 가까운 종단을 의미한다.

구조물작업구조체(11)는 대략 1회의 콘크리트타설방법으로 형성하고자 하는 콘크리트지하구조물의 폭보다 큰 길이구간을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우 1회의 콘크리트타설방법으로 형성하고자 하는 콘크리트지하구조물의 폭 즉, 콘크리트타설단위구간은 대략 1미터로 선택되어 있고, 구조물작업구조체(11)의 길이구간은 대략 2미터 20센티미터 정도로 선택되어 있다.

굴착작업구조체(12)는 지지천정판부(21)의 전단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업천정판부(12a)와, 지지좌측벽부(22)의 전단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업좌측벽부(12b)와, 지지우측벽부(23)의 전단으로부터 지지천정판부(21)의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업우측벽부(12c)를 갖고 있다.

굴착수단설치단계

굴착날과 굴착날전진수단(50)을 다음과 같은 방법으로 설치한다.

굴착날은 다수개의 분할굴착날(41)로 구성되어 있고, 각 분할굴착날(41)은 상면에 계단턱(41b)이 형성되어 있으며, 저면에는 핀홈(41c)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 각 분할굴착날(41)은 각 반력블럭(26)의 전방에서 인접하는 한 쌍의 상부천정빔부재(32) 사이에서 날부(41a)가 굴착작업천정판부(12a)의 전단을 넘어 돌출되도록 설치된다. 이에 따라 각 분할굴착날(41)은 굴착작업천정판부(12a)의 전방을 향해 직선이동 가능하게 된다.

굴착날전진수단(50)은 인접하는 한 쌍의 상부천정빔부재(32) 사이에서 각 반력블럭(26)에 하나씩 결합된 안내판(52)과, 각 안내판(52)에 하나씩 결합된 굴착날전진유압잭(51)과, 각 분할굴착날(41)의 핀홈(41c)에 하나씩 결합된 안내핀(53)을 갖고 있다.

안내판(52)에는 안내장공(52b)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 안내판(52)은 후단에 형성된 고정판부(52a)를 통해 용접 등의 방법으로 반력블럭(26)에 결합된다.

각 굴착날전진유압잭(51)은 실린더를 통해 고정판부(52a)에 고정되고, 피스톤로드(51a)를 통해 분할굴착날(41)에 고정되도록 설치된다.

각 안내핀(53)은 안내장공(52b)을 통과하여 각 분할굴착날(41)의 핀홈(41c)에 결합된다.

작업구조체전진수단설치단계

지지구조체전진수단은 복수의 작업구조체전진유압잭(43)으로 구성되어 있다.

각 작업구조체전진유압잭(43)은 실린더를 통해 중간에 위치한 외측기둥(35)에 결합되어 있고, 피스톤로드(43a)는 주형보로드통과공(31a)과 외측기둥로드통과공(35a)을 통과하도록 설치된다.

천정거푸집 제작단계

유로폼을 사용하여 제작된 직사각형의 천정거푸집면부(62a)와, 천정거푸집면부(62a)의 저면네 모서리영역에 각각 하나씩 결합된 거푸집다리부(62b)와, 각 거푸집다리부(62b)의 하단에 하나씩 결합된 스크류잭(62c)과, 각 스크류잭(62c)의 하단에 하나씩 결합된 거푸집레일(62d)과, 거푸집다리부(62b) 사이에 설치된 거푸집버팀보(62e) 및 거푸집보강재(62f)를 갖는 천정거푸집(62)을 제작한다(도8 참조).

작업구조체 추진기지설치단계

좌측지지체레일(24)과 우측지지체레일(25)이 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)에 안착되도록 작업구조체(10)를 추진기지(201)에 설치한다(도11 참조).

천정거푸집 추진기지 설치단계

거푸집레일(62d)이 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)에 안착되도록 천정거푸집(62)을 추진기지(201)에 설치한다(도11 참조).

천정거푸집(62)은 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)에 안착된 상태에서 스크류잭(62c)을 통해 지면에 대한 천정거푸집면부(62a)의 높이를 조절할 수 있다.

지하구조물연장구간 및 천정부지지구조물형성단계

추진기지(201)에 설치된 작업구조체(10)를 거푸집의 일부로 이용하여 콘크리트지하구조물과 같은 형태의 지하구조물연장구간(91)과 천정부지지구조물(92)을 형성한다(도11, 도12, 도13 및 도14 참조).

천정부지지구조물(92)은 지하구조물연장구간(91)에 연속되고 추진기지(201)의 구축시작점(203)에 연결되는 영역에 도달하도록 형성된다.

천정부지지구조물(92)을 형성할 때 후술하는 초기구간콘크리트지하구조물형성단계에서와 같이 반력봉이 설치될 수 있다.

초기작업공간굴착단계

초기작업공간(47)은 지하구조물연장구간(91)의 형성과 병행하여 굴착날(41)과 굴착날전진수단(50)을 사용하여 형성하거나 공지의 다른 굴착수단을 사용하여 지하구조물연장구간(91)을 형성하기 전에 굴착될 수 있다.

굴착날(41)과 굴착날전진수단(50)을 사용하여 초기작업공간(47)을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 지하구조물연장구간(91)을 형성하기 전에 레일부설관(49)의 둘레영역에 압입방식으로 강관다단(61)을 설치한다(도11 참조). 구축시작점(203)과 구축종단점(204) 사이가 긴 경우 굴착작업중 보강구조물을 추가로 설치할 수 있다.

다음에 지하구조물연장구간(91)을 형성하는 동안 굴착날(41)이 구축시작점(203)에 도달하면 굴착날전진유압잭(51)을 순차적으로 작동시켜 분할굴착날(41)을 전진시킨다.

천정부지지구조물(92)이 형성될 때까지 분할굴착날(41)의 전진 동작을 반복하면 초기작업공간(47)을 형성할 수 있다.

굴착날(41)과 굴착날전진수단(50)을 사용하여 초기작업공간(47)을 형성하는 방법은 후술하는 다음구간굴착단계(S1)와 동일하다.

분할굴착날(41)의 전진시 반력수단으로는 작업구조체전진유압잭(43)을 작동시켜 피스톤로드(43a)가 지하구조물연장구간(91)에 가압접촉하도록 하는 방법 등을 사용할 수 있다.

초기작업구조체설치단계

좌측지지체레일(24)과 우측지지체레일(25)이 좌측바닥레일(44a)과 우측바닥레일(44b)에 안착되고 구조물작업천정부(11a)가 천정부지지구조물(92)에 지지되도록 작업구조체(10)를 초기작업공간(47)에 설치한다(도15 참조). 천정부지지구조물(92)에 지지되도록 작업구조체(10)를 초기작업공간(47)에 설치하는 단계는 작업구조체(10)를 거푸집의 일부로 이용하여 지하구조물연장구간(91)과 천정부지지구조물(92)을 형성하는 과정을 통해 이루어진다. 천정부지지구조물(92)에 지지되는 구조물작업천정부(11a)의 길이구간은 50센티미터 정도이다.

초기구간외부경계거푸집 형성단계

구조물작업구조체(11)의 내표면에 접촉하도록 초기구간외부경계거푸집(70)을 다음과 같은 방법으로 형성한다.

먼저 아이빔(71a, I-Beam)을 사용하여 대략 디귿자 형태의 초기구간패널지지틀(71) 2개를 나란하게 설치한다(도16 참조).

여기서 초기구간패널지지틀(71) 2개 중 하나는 천정부지지구조물(92)에 접촉하도록 설치되고, 나머지 1개의 초기구간패널지지틀(71)은 천정부지지구조물(92)로부터 50센티미터 정도 이격되도록 설치된다.

각 초기구간패널지지틀(71)의 하단은 고정판(73)을 통해 지면에 고정되고, 두 번째 초기구간패널지지틀(71)에는 그라우팅호스공(71c)이 다수개 형성되어 있다(도19 참조). 여기서 그라우팅호스공(71c)은 후술하는 패널(초기구간패널지지틀에 설치된 상태)의 그라우팅홈(72a)에 정렬되도록 형성된다.

초기구간패널지지틀(71)에는 패널삽입홈(71b)이 절취형성되어 있다(도17 및 도18 참조).

다음에 패널삽입홈(71b)을 이용하여 초기구간패널지지틀(71) 사이에 패널(72)을 설치한다. 패널(72) 중 일부의 외표면에는 그라우팅홈(72a)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

다음에 고정판(73)의 사이영역을 실런트(74, Sealant)로 막는다.

다음구간외부경계거푸집 형성 단계( S4 )

초기작업공간(47)에 진입한 구조물작업구조체(11)의 내표면에 접촉하도록 다음구간외부경계거푸집(81)을 다음과 같은 방법으로 형성한다.

먼저 아이빔(71a, I-Beam)을 사용하여 대략 디귿자 형태의 다음구간패널지지틀(81a) 1개를 초기구간패널지지틀(71)에 나란하게 설치한다(도16 참조).

다음구간패널지지틀(81a)은 초기구간패널지지틀(71)로부터 1미터 정도 이격되도록 설치된다.

다음구간패널지지틀(81a)의 하단은 고정판(73)을 통해 지면에 고정되고, 다음구간패널지지틀(81a)에는 그라우팅호스공(71c)과 같은 그라우팅호스공이 다수개 형성되어 있다(도19 참조). 여기서 다음구간패널지지틀(81a)의 그라우팅호스공은 후술하는 패널(다음간패널지지틀에 설치된 상태)의 그라우팅홈(72a)에 정렬되도록 형성된다.

다음구간패널지지틀(81a)에는 패널삽입홈(71b)과 같은 패널삽입홈이 절취형성되어 있다(도18 참조).

다음에 패널삽입홈을 이용하여 초기구간패널지지틀(71)과 다음구간패널지지틀(81a) 사이에 패널(72)을 설치한다. 패널(72) 중 일부의 외표면에는 그라우팅홈(72a)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

다음에 고정판(73)의 사이영역을 실런트(74, Sealant)로 막는다.

초기구간방수시트설치단계

초기구간외부경계거푸집(70)의 내표면과 다음구간외부경계거푸집(81)의 내표면에 가열에 의한 접착 등의 방법으로 방수시트(46)를 고정한다(도20 및 도21 참조).

초기구간콘크리트지하구조물형성단계

초기구간콘크리트지하구조물(208a)을 아래와 같은 방법으로 형성한다(도22, 도23 및 도24 참조).

먼저 콘크리트타설공법 중 거푸집설치작업과 철근배근작업을 실시한다.

거푸집작업은 다음과 같이 진행된다.

먼저 초기구간외부경계거푸집(70)의 천정영역에 대향하도록 천정거푸집(62) 을 이동시킨다.

다음에 측면거푸집(63)을 설치한다.

측면거푸집(63)은 천정거푸집(62)에 연결되고, 초기구간외부경계거푸집(70)의 측면영역에 대향하도록 설치된다. 측면거푸집(63)은 유로폼을 사용하여 제작할 수 있다.

철근배근작업은 거푸집작업과 병행하여 실시된다.

철근배근작업시 반력봉(42)이 전면거푸집(65)을 통해 노출되도록 설치된다. 여기서 반력봉(42)은 각 작업구조체전진유압잭(43)의 피스톤로드(43a)에 대향하도록 설치된다. 각 반력봉(42)은 전단과 후단에 각각 결합돌부(42a)와 결합홈(42b)이 형성되어 있다(도37 참조).

다음 전면거푸집(65)을 설치한다.

전면거푸집(65)은 초기구간외부경계거푸집(70)의 전단, 측면거푸집(63)의 전단 및 천정거푸집(62)의 전단이 형성하는 개구를 밀폐하도록 설치된다.

전면거푸집(65)에는 콘크리트주입공(65a)과 모르타르주입공(65b)이 다수개 형성되어 있다.

콘크리트주입공(65a)에는 타설관(66)이 설치된다.

다음에 콘크리트타설공법 중 콘크리트타설작업이 타설관(66)을 통해 실시된다.

다음에 콘크리트타설공법 중 양생작업을 실시한다. 양생작업은 양생시간을 줄이기 위해 증기양생방법을 채용할 수 있다.

모르타르주입공(65b)은 양생과정에서 발생하는 공극을 메우기 위한 모르타르를 주입하는 데 사용된다.

마지막으로 콘크리트타설공법 중 거푸집해체작업을 실시한다.

천정거푸집(62)은 스크류잭(62c)을 통해 지면에 대한 천정거푸집면부(62a)의 높이를 낮추는 방법으로 거푸집해체작업을 실시한다.

다음구간굴착단계( S1 )

굴착날과 굴착날전진수단(50)을 이용하여 지지구조체(20)가 콘크리트타설단위구간, 즉 1미터 전진할 수 있도록 지지구조체(20)의 전방영역을 굴착한다.

즉, 굴착날은 가장 외측에 배치된 분할굴착날(41)에 결합된 굴착날전진유압잭(51)부터 순차적으로 작동시켜 분할굴착날(41)을 전진시킨다(도25 및 도26 참조). 여기서 분할굴착날(41)의 전진은 1회에 콘크리트타설단위구간, 즉 1미터 전진시키거나 또는 몇 회로 나누어 전진시킬 수 있다.

분할굴착날(41)의 전진시 반력수단으로는 작업구조체전진유압잭(43)을 작동시켜 피스톤로드(43a)가 반력봉(42)에 가압접촉하도록 하는 방법으로 천정부지지구조물(92)을 이용할 수 있다.

다음구간작업구조체전진단계( S2 )

아래와 같은 방법으로 작업구조체(10)를 콘크리트타설단위구간 즉, 1미터 정도 전진시킨다(도28, 도29, 도30 및 도31 참조).

먼저 각 작업구조체전진유압잭(43)을 작동시켜 반력봉(42)에 피스톤로드(43a)가 접촉되도록 한다(S21).

다음에 모든 작업구조체전진유압잭(43)을 동시에 작동시켜 분할굴착날(41)이 전진한 거리만큼 작업구조체(10)를 전진시킨다(S22).

작업구조체(10)가 콘크리트타설단위구간, 즉 1미터 전진할 때까지 S21과 S22 공정을 반복한다.

구간그라우팅단계( S3 )

아래와 같은 방법으로 작업구조체(10)가 전진한 후 발생하는 빈 공간(지지구조체가 있던 공간)을 그라우팅한다(도32 및 도33 참조).

먼저 그라우팅호스공(71c)을 통해 초기구간외부경계거푸집(70)의 그라우팅홈(72a)에 도달하도록 다음구간외부경계거푸집(81)의 그라우팅홈(72a)에 그라우팅호스(83)를 설치한다.

다음에 천정부지지구조물(92)과 초기구간외부경계거푸집(70) 사이의 노출공간을 밀폐한다.

다음에 그라우팅호스(83)를 통해 초기구간외부경계거푸집(70)의 그라우팅홈(72a)에 그라우팅 재료를 주입한다. 그라우팅 재료로는 모르타르가 바람직하다.

그라우팅홈(72a)에 주입된 그라우팅 재료는 작업구조체(10)가 전진한 후 발생하는 빈 공간을 메우게 된다.

마지막으로 다음구간외부경계거푸집(81)의 그라우팅홈(72a)에 설치된 그라우팅호스(83)를 제거한다.

구간그라우팅단계가 완료되면 단위구간콘크리트구조물(208a)가 완성된다.

다음다음구간외부경계거푸집형성단계

콘크리트타설단위구간, 즉 1미터 전진한 지지구조체(20)의 내표면에 접촉하도록 다음다음구간외부경계거푸집(82)을 다음과 같은 방법으로 형성한다(도34 참조).

먼저 아이빔(71a, I-Beam)을 사용하여 대략 디귿자 형태의 다음다음구간패널지지틀(82a) 1개를 다음구간패널지지틀(81a)과 나란하게 설치한다.

여기서 다음다음구간패널지지틀(82a)은 다음구간패널지지틀(81a)로부터 1미터 정도 이격되도록 설치된다.

다음다음구간패널지지틀(82a)은 다음구간패널지지틀(81a)과 마찬가지로 고정판(73)을 통해 지면에 고정되고, 패널삽입홈과 그라우팅호스공이 형성되어 있다.

다음에 패널삽입홈을 이용하여 다음구간패널지지틀(81a)과 다음다음구간패널지지틀(82a) 사이에 패널(72)을 설치한다.

다음에 고정판(73)의 사이영역을 실런트(74, Sealant)로 막는다.

다음구간방수시트설치단계 ( S4 -1)

다음구간외부경계거푸집(81)의 내표면의 일부구간(50센티미터 정도)과 다음다음구간외부경계거푸집(82)의 내표면에 가열에 의한 접착 등의 방법으로 방수시트(46)를 고정한다(도35 참조). 이에 따라 방수시트(46)는 1차 설치한 방수시트와 겹쳐지게 된다.

다음구간콘크리트지하구조물형성단계( S5 )

다음구간콘크리트지하구조물을 초기구간콘크리트지하구조물을 형성할 때와 같은 방법으로 형성한다(도36, 도37, 도38 및 도39 참조).

다음구간콘크리트지하구조물을 형성할 때 반력봉(42)은 결합홈(42b)과 결합돌부(42a)의 나사결합을 상호 연결되도록 설치된다.

반복공정

상기 S1단계, S2단계, S3단계, S4단계, S4-1단계 및 S5단계를 작업구조체(10)가 구축종단점(204)에 도달할 때까지 반복한다.

한편 전술한 실시예에서는 좌측바닥레일(44a)과 우측바닥레일(44b)을 요철결합형태로 구성하고 있으나, 비요철결합형태 등으로 좌측바닥레일(44a)과 우측바닥레일(44b)을 형성하여 본 발명을 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 콘크리트지하구조물의 일부구간을 형성하기 위한 작업공간을 제공하는 작업구조체(10)를 레일을 따라 이동할 수 있도록 설치하고, 추진기지(201)의 구축시작점(203)에 연결되는 영역에 구조물작업천정부(11a)의 후단 영역을 지지하기 위한 천정부지지구조물(92)을 형성하고, 작업구조체(10)의 내부공간에서 반력봉(42)을 갖도록 콘크리트지하구조물의 일부구간을 형성하고, 앞서 형성된 콘크리트지하구조물을 이용하여 구조물작업천정부(11a)의 후단 영역을 지지하며, 작업구조체(10)의 전단에 설치된 굴착날과 굴착날전진수단(50)을 이용하여 작업구조체(10)의 전방을 굴착하고, 반력봉(42)을 이용하여 작업구조체(10)를 이동시키고, 작업구조체(10)가 이동한 후 생기는 빈 공간을 그라우팅하는 방법을 반복하여 콘크리트지하구조물을 형성함으로써, 콘크리트지하구조물을 구축하는 절차와 설비가 간단해 진다.

그리고 추진기지(201)의 바닥면에 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)을 설치하는 추진기지레일설치단계와, 좌측지지체레일(24)과 우측지지체레일(25)이 좌측추진기지레일(48a)과 우측추진기지레일(48b)에 안착되도록 작업구조체(10)를 추진기지(201)에 설치하는 작업구조체추진기지설치단계를 더 포함하고, 추진기지(201)에 설치된 작업구조체(10)를 거푸집의 일부로 이용하여 콘크리트지하구조물과 같은 형태로 천정부지지구조물(92)을 형성함으로써, 추진기지(201)에 추가로 설치되는 지하구조물연장구간(91)과 천정부지지구조물(92)을 용이하게 설치할 수 있게 된다.

또한 반력봉(42)이 상호 연결되도록 다음구간콘크리트지하구조물형성단계를 실시함으로써, 설치된 반력봉(42) 모두를 이용하여 작업구조체(10)를 전진시킬 수 있게 된다.

또한 방수시트(46)를 설치하는 초기구간방수시트설치단계와 다음구간방수시트설치단계(S5-1)를 추가함으로써, 콘크리트지하구조물의 방수시설을 용이하게 설치할 수 있고 방수기능을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

또한 굴착날을 복수개의 분할굴착날(41)로 나누어 설치되고, 각 분할굴착날(41)을 개별적으로 전진시킴으로써, 작업구조체(10)의 전방을 용이하게 굴착할 수 있고 굴착날의 손상을 방지할 수 있게 된다.

10 : 작업구조체 11 : 구조물작업구조체
12 : 굴착작업구조체 20 : 지지구조체
21 : 지지천장판부 22 : 지지좌측벽부
23 : 지지우측벽부 24 : 좌측지지레일
25 : 우측지지레일 26 : 반력블럭
30 : 하중지지부 31 : 주형보
41 : 굴착날 42 : 반력봉
43 : 작업구조체전진수단 44a, 44b, 45a, 45b : 레일
46 : 방수시트 50 : 굴착날전진수단
51 : 굴착날전진유압잭 61 : 강관다단
62 : 천정거푸집 63 : 측면거푸집
65 : 전면거푸집 70 : 초기구간외부경계거푸집
71 : 초기구간패널지지틀 72 : 패널
73 : 고정판 74 : 실런트
81 : 다음구간외부경계거푸집 81a : 초기구간패널지지틀
82 : 다음다음구간외부경계거푸집
82a : 초기구간패널지지틀 91 : 지하구조물연장구간
92 : 천정부지지구조물

Claims

구조물천정부와 상기 구조물천정부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 구조물천정부로부터 절곡 형성된 구조물좌측벽부 및 구조물우측벽부를 갖는 콘크리트지하구조물을 구축시작점부터 시작하여 구축종단점 사이 구간에 비개착식으로 구축하기 위한 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법에 있어서,
상기 구축시작점과 상기 구축종단점 사이 영역에 좌측바닥레일과 우측바닥레일을 형성하는 바닥레일형성단계와;
지지천정판부와 상기 지지천정판부와 협조하여 디귿자 형태를 이루도록 상기 지지천정판부로부터 절곡 형성된 지지좌측벽부 및 지지우측벽부와 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부를 지면에 대하여 지지하도록 상기 지지천정판부, 상기 지지좌측벽부 및 상기 지지우측벽부의 내표면에 설치된 하중지지부와, 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 배치되고 상호 나란하도록 상기 하중지지부의 하단에 각각 결합된 좌측지지체레일 및 우측지지체레일을 구비한 지지구조체와, 상기 지지천정판부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업천정부와 상기 지지좌측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 후단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 구조물작업좌측벽부를 구비한 구조물작업구조체와, 상기 지지천정판부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업천정판부와 상기 지지좌측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업좌측벽부와 상기 지지우측벽부의 전단으로부터 상기 지지천정판부의 길이방향을 따라 연장형성된 굴착작업우측벽부를 구비한 굴착작업구조체를 갖는 작업구조체를 제작하는 작업구조체제작단계와;
상기 굴착작업천정판부의 전 폭에 대응하는 날부를 구비한 굴착날과 상기 굴착날을 직선 이동시키기 위한 굴착날전진수단을 갖는 굴착수단을 상기 날부가 상기 굴착작업천정판부의 전단을 넘어 돌출되고 상기 굴착작업천정판부의 전방을 향해 직선이동 가능하도록 상기 작업구조체에 설치하는 굴착수단설치단계와;
상기 작업구조체를 직선 이동시키기 위한 작업구조체전진수단을 상기 작업구조체에 설치하는 작업구조체전진수단설치단계와;
상기 추진기지의 상기 구축시작점에 연결되는 영역에 상기 구조물작업천정부의 후단 영역을 지지하기 위한 천정부지지구조물을 형성하는 천정부지지구조물형성단계와;
상기 구축시작점으로부터 굴착하여 상기 작업구조체가 진입할 수 있는 초기작업공간을 형성하는 초기작업공간굴착단계와;
상기 좌측지지체레일과 상기 우측지지체레일이 상기 좌측바닥레일과 상기 우측바닥레일에 안착되고 상기 구조물작업천정부가 상기 천정부지지구조물에 지지되도록 상기 작업구조체를 상기 초기작업공간에 설치하는 초기작업구조체설치단계와;
외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 초기구간외부경계거푸집을 상기 초기작업공간에 진입한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 초기구간외부경계거푸집형성단계와;
상기 초기구간외부경계거푸집을 이용하여 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 초기구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 초기구간콘크리트지하구조물형성단계와;
상기 굴착수단을 이용하여 상기 작업구조체의 전방영역을 굴착하는 다음구간굴착단계를 S1단계라고 하고 상기 초기구간콘크리트지하구조물형성단계에서 형성된 콘크리트지하구조물을 벗어나지 않도록 상기 반력봉과 상기 작업구조체전진수단을 이용하여 상기 작업구조체를 전진시키는 다음구간작업구조체전진단계를 S2단계라고 하고 상기 그라우팅홈을 이용하여 상기 다음구간작업구조체전진단계에서 상기 작업구조체가 전진한 후 발생하는 빈공간을 그라우팅하는 다음구간그라우팅단계를 S3단계라고 하고 외표면에 다수개의 그라우팅홈이 절취형성되어 있는 다음구간외부경계거푸집을 상기 다음구간작업구조체전진단계를 통해 전진한 구조물작업구조체의 내표면에 접촉하도록 형성하는 다음구간외부경계거푸집형성단계를 S4단계라고 상기 반력봉이 상기 작업구조체의 길이방향을 따라 매립되고 구조물전면을 통해 전단이 노출되도록 콘크리트지하구조물의 다음구간을 콘크리트타설방법으로 형성하는 다음구간콘크리트지하구조물형성단계를 S5단계라고 할 때 상기 작업구조체가 상기 구축종단점에 도달할 때까지 상기 S1단계, 상기 S2단계, 상기 S3단계, 상기 S4단계 및 상기 S5단계를 반복하여 실시되는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법.
제1항에 있어서,
상기 추진기지의 바닥면에 좌측추진기지레일과 우측추진기지레일을 설치하는 추진기지레일설치단계와, 상기 좌측지지체레일과 상기 우측지지체레일이 상기 좌측추진기지레일과 상기 우측추진기지레일에 안착되도록 상기 작업구조체를 상기 추진기지에 설치하는 작업구조체추진기지설치단계를 더 포함하고;
상기 천정부지지구조물형성단계는 상기 추진기지에 설치된 작업구조체를 거푸집의 일부로 이용하여 상기 콘크리트지하구조물과 같은 형태로 상기 천정부지지구조물을 형성하고;
상기 바닥레일형성단계는 상기 좌측추진기지레일과 상기 우측추진기지레일에 각각 연결되도록 상기 좌측바닥레일과 상기 우측바닥레일을 형성하는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다음구간콘크리트지하구조물형성단계는 상기 반력봉이 상호 연결되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 초기구간외부경계거푸집의 내표면에 고정되도록 방수시트를 설치하는 초기구간방수시트설치단계를 더 포함하고;
상기 다음구간외부경계거푸집의 내표면에 고정되도록 방수시트를 설치하는 다음구간방수시트설치단계를 S4-1단계라고 할 때 상기 S1단계, 상기 S2단계, 상기 S3단계, 상기 S4단계, S4-1단계 및 상기 S5단계가 상기 작업구조체가 상기 구축종단점에 도달할 때까지 반복하여 실시되는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 굴착날은 복수개의 분할굴착날로 나누어 설치되고, 상기 굴착날전진수단은 상기 각 분할굴착날을 개별적으로 전진시키는 것을 특징으로 하는 세그멘트식 콘크리트지하구조물 구축방법.