KR20160000792A - 인버트 보강 구조를 갖는 natm 터널 시공 구조체 및 이의 시공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 버팀지지대와 버팀보를 통해 강지보에 대한 보강 구조를 확보함과 동시에 시공 소요 시간을 단축할 수 있고, 천단 침하 및 내공 변위를 억제시켜 전체적인 구조체의 안정성과 안전성을 확보할 수 있는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, NATM 터널을 구성하는 구조체에 있어서, 굴착 터널면의 길이방향을 따라 이격 설치되는 강지보; 상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에서 횡방향으로 가로질러 연결하는 지지 버팀보; 일단은 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정되고, 타단은 상기 강지보에 고정되는 버팀 지지 부재; 및 상기 지지 버팀보에 포설되는 메움 부재;를 포함하는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체가 제공된다.
Description
본 발명은 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버팀지지대와 버팀보를 통해 강지보에 대한 보강 구조를 확보함과 동시에 시공 소요 시간을 단축할 수 있고, 천단 침하 및 내공 변위를 억제시켜 전체적인 구조체의 안정성과 안전성을 확보할 수 있는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
국토의 약 70%가 산지로 이루어진 국내의 지형특성상 도로, 철도의 건설에 있어 터널의 건설은 필수적이며 앞으로도 터널시공은 꾸준히 이어질 전망이다. 따라서, 초기 건설비용뿐만 아니라 향후 예상되는 유지관리비용을 고려하여 경제적이고 시공성이 뛰어나며, 구조적 안전성을 보장하는 터널 시공방법의 개발은 해결해야할 당면 과제이다.
일반적으로, 터널은 교통, 통수 등의 목적으로 산악, 지하 또는 수저 등에 홀을 형성한 갱도를 말하는 것으로, 땅을 굴착하여 콘크리트로 구체를 시공하거나, 발파를 이용한 공법이 주로 사용되고 있다.
종래의 터널 시공방법으로는, 재래식 공법(ASSM 공법, American Steel Support Method), NATM 공법, TBM(Tunnel Boring Machine) 공법, 침매(沈埋) 공법 등이 사용되고 있으며, ASSM 공법은 철재 지보공(Steel Rib)과 콘크리트 라이닝(Lining)을 지보재로 사용하여 터널 내벽을 지지한다.
발파공법으로 암반이 가진 특성을 최대한 이용하는 NATM(New Austrian Tunneling Method)공법이 개발되어 있는바, 이중, 상/하부 지반 굴착공법은 상/하부 지반을 동시에 굴착하거나, 시간의 간격을 두고 상부 지반을 먼저 굴착한 후, 하부 지반의 굴착작업을 진척시키는 것이다.
다시 말해서, NATM 공법은 터널을 굴진하면서 암반에 숏크리트(Shotcrete)를 타설하고 락볼트(Rock Bolt)를 이용하여 조이는 공법으로서, 암반이 주요한 지보재이고 숏크리트와 락볼트를 이용하여 터널 내벽을 지지한다. 즉, NATM 공법은 원암반에 숏크리트를 실시하여 원암반의 이완을 방지하고 지지력을 증대시켜 최소의 지보재(쇼크리트, 락볼트)를 사용하여 터널 시공을 할 수 있다. 이러한 NATM 공법은 현재 국내에서 가장 보편화되어 있고, 시공 경험도 풍부하며 기술이 많이 축적되어 있다.
도 1은 NATM 공법에 의해 시공된 터널 구조에서 쇼크리트를 보강하는 종래의 구조를 도시한 구성도이다.
종래 NATM 터널 구조에서 쇼크리트를 보강하기 위한 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이 쇼크리트를 가로질러 가-인버트를 설치하여 구성한다.
이와 같이 종래 이러한 보강 구조는 NATM 터널의 변위 발생을 대바한 보강 방안으로서, 기존의 방법으로는 가인버트 굴착 공법을 적용하였는데 가인버트 굴착 시 상반시공 속도가 크게 저하될 가능성이 있는 문제점이 있다.
즉, 종래 NATM 터널 보강 구조는 가인버트 타설 시간과 쇼크리트가 일정한 강도에 도달하는데 양생기간 동안 후속 작업에 지장을 초래하며, 굴착 장비의 통행으로부터 인버트를 보호하기 위한 버력 메우기 시간 등 손실 시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 풍화토에서 풍화암으로 구성된 지반에서 종래의 굴착방법에 의한 터널 굴착시, 가인버트(쇼크리트) 위에 흙을 채우고 양생을 하기 때문에 수시간을 대기해야만 하고, 양생이 완료되어야만 굴착 장비가 올라갈 수 있어 공기가 지체될수 밖에 없는 문제점이 있으며, 터널의 하부 지반을 굴착하는 경우, 양생된 가인버트를 철거하기가 번거로운 문제점이 있었다
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 버팀지지대와 버팀보를 통해 강지보에 대한 보강 구조를 확보함과 동시에 시공 소요 시간을 단축할 수 있고, 천단 침하 및 내공 변위를 억제시켜 전체적인 구조체의 안정성과 안전성을 확보할 수 있는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, NATM 터널을 구성하는 구조체에 있어서, 굴착 터널면의 길이방향을 따라 이격 설치되는 강지보; 상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에서 횡방향으로 가로질러 연결하는 지지 버팀보; 일단은 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정되고, 타단은 상기 강지보에 고정되는 버팀 지지 부재; 및 상기 지지 버팀보에 포설되는 메움 부재;를 포함하는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체가 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 지지 버팀보의 프리스트레스를 조절하도록 구비되는 신장조절수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 버팀 지지 부재의 프리스트레스를 조절하도록 구비되는 신장조절수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 지지 버팀보 또는 지지 버팀 부재 중 적어도 하나는 2분할로 분할되어 구성되고, 상기 신장조절수단은 상기 분할된 부위에 구비되어 팽창 또는 수축 가능하게 구성되는 스크류잭 또는 유압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 신장조절수단은 상기 지지 버팀보의 중앙부 또는 가장자리부에 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 강지보에 양생되는 쇼크리트를 더 포함하고; 상기 지지 버팀보와 장지보의 연결부는 타설 콘크리트 연결부를 통해 고정되도록 구성되며, 상기 메움 부재는 소정 높이의 되메옴토 층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, NATM 터널을 시공하는 구조체의 시공 방법에 있어서, 굴착 터널면의 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 강지보를 설치하는 강지보 설치 단계; 상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에 지지 버팀보를 수평방향으로 고정하는 지지버팀보 고정 단계; 버팀지지부재의 일단을 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정시키고, 타단은 상기 강지보에 고정시키는 버팀지지부재 고정 단계; 상기 지지버팀보에 구비된 신장조절수단을 통해 프리스트레스를 조절하는 버팀보 신장조절 단계; 상기 버팀지지부재에 구비된 신장조절수단을 통해 프리스트레스를 조절하는 지지부재 신장조절 단계; 및 상기 지지 버팀보에 되메움토로 메우는 메움 단계를 포함하는 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 강지보에 쇼크리트를 분사 시공하는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법은, 강지보에 대한 보강 구조를 확보함과 동시에 기존 보강 구조에 의해 발생하는 타설 시간과 양생 시간을 생략하여 시공 소요 시간을 단축할 수 있으며, 천단 침하 및 내공 변위를 억제시켜 전체적인 구조체의 안정성과 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 도 1은 NATM 공법에 의해 시공된 터널 구조에서 쇼크리트를 보강하는 종래의 구조를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 "A"부의 확대도이다.
도 4는 도 2의 "B"부의 확대도이다.
도 5는 도 2의 "C"부의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 "A"부의 확대도이다.
도 4는 도 2의 "B"부의 확대도이다.
도 5는 도 2의 "C"부의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 그의 시공 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 NATM 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체를 도시한 구성도이고, 도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 "A"부, "B"부 및 "C"부의 확대도이다.
본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, NATM 터널을 구성하는 구조체에 있어서, 굴착 터널면의 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격되어 설치되는 강지보(100); 상기 강지보(100)의 양 끝단부로부터 소정 높이에서 수평방향으로 연결되는 지지 버팀보(200); 일단은 상기 지지 버팀보(200)의 단부 각각에 고정되고, 타단은 상기 강지보(100)에 고정되는 버팀 지지 부재(300); 및 상기 지지 버팀보(200)에 포설되는 메움 부재(400)를 포함한다.
또한, 상기 지지 버팀보(200)는 지지 버팀보(200)의 신장 조절을 통해 프리스트레스를 조절하는 신장조절수단(500)을 구비한다. 또한, 상기 버팀 지지 부재(300)는 버팀 지지 부재(300)의 신장 조절을 통해 강지보(100)와 지지 버팀보(200) 간의 간격을 조절하는 신장조절수단(500)을 구비한다.
또한, 본 발명은 굴착된 굴곡부를 메워 강지보(100)에 지반압을 제공하기 위하여 분사 시공되는 쇼크리트(미도시)를 더 포함한다.
상기 강지보(100)는 쇼크리트가 양생될 수 있으며, 여기에서 상기 강지보(100)의 단면은 쇼크리트의 타설이 용이하고 쇼크리트와 일체화되기 용이하도록 H형강 외에 I형강 또는 U형강 등으로 이루어질 수 있다.
상기 지지 버팀보(200)는 그의 각 단부가 장지보(100)에 볼팅 고정 및/또는 용접 고정 등에 의해 고정되는 것으로, 강지보(100)와 용이하게 연결 또는 고정될 수 있도록 장지보(100)와 대응하는 H형강, I형강, U형강 등으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 강관으로 이루어질 수 있도록 하여 안전성을 확보하도록 한다.
도면에 도시되지 않았지만, 상기 지지 버팀보(200)와 장지보(100)의 연결부위는 직접 연결 방식 이외에, 지지 버팀보(200)의 단부가 연결될 장지보(100) 측에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 연결부를 형성하되, 이에 지지 버팀보(200)를 일체화시켜 연결 고정시킬 수 있다.
상기 지지 버팀 부재(300)는 소정 형태의 빔 또는 강관으로 형성되고, 그의 각 단부는 강지보(100)와 지지 버팀보(200)에 고정되되, 고장력 볼트 및 용접을 통해 고정되는 것이 바람직하다.
상기 지지 버팀 부재(300)와 지지 버팀보(200)의 고정 이후, 지지 버팀보(200) 상에 포설되는 메움 부재(400)는 터널 굴착시 발생한 또는 별개의 토사로 메우는 되메움토 층으로 이루어진다. 상기 되메움토는 소정 높이를 갖고 메워진다.
계속해서, 신장조절수단(500)은 상기 지지 버팀보(200) 및/또는 지지 버팀 부재(300)에 구성되어 지지 버팀보(200) 및/또는 지지 버팀 부재(300)의 간격을 늘이거나 줄일 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 지지 버팀보(200) 및 지지 버팀 부재(300)는 2분할로 분할되고, 상기 분할된 부위에 구비되어 팽창 또는 수축 가능하게 구비되는 스크류잭 또는 유압 실린더로 구성될 수 있다. 이때, 신장조절수단(500)이 유압 실린더로 구성되는 경우, 유압실린더에 의해 조절된 간격을 나사물림에 의해 고정할 수 있는 너트를 포함하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 신장조절수단(500)은 굴착터널이 수평 지반인 경우 지지 버팀보(200)의 중앙부에 구비될 수 있고, 또한 굴착터널이 경사진 지반인 경우, 편토압이 작용하는 지지 버팀보(200)의 가장자리에 구비될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 이의 시공 방법을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
본 발명에 따른 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체의 시공 방법은, NATM 터널을 구성하는 구조체의 시공 방법에 있어서, 굴착 터널면의 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 강지보를 설치하는 강지보 설치 단계(S100); 상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에 지지 버팀보를 수평방향으로 고정하는 지지버팀보 고정 단계(S200); 버팀 지지 부재의 일단을 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정시키고, 타단은 상기 강지보에 고정시키는 버팀지지부재 고정 단계(S300); 상기 지지버팀보에 구비된 신장조절수단을 통해 지지버팀보의 신장을 조절(프리스트레스 조절)하는 버팀보 신장조절 단계(S400); 상기 버팀지지부재에 구비된 신장조절수단을 통해 버팀지지부재의 신장을 조절하는 지지부재 신장조절 단계(S500); 및 상기 지지 버팀보 상에 되메움토로 메우는 메움 단계(S600)를 포함한다.
구체적으로, 터널의 시공 얘정 부위를 상부 지반과 하부 지반으로 대략 구분하고, 대략 반원형 단면의 상부 지반에 대해 굴착장비를 이용하여 굴착을 행하거나 암반 등이 있는 경우에는 화약 장전에 의한 발파 작업을 한다. 이때, 굴착장비 등은 하부지반에 올라가서 작업을 진행한다.
터널의 굴착작업을 진행하면서 상부 지반의 굴착단면을 보강하기 위해 강지보를 일정간격으로 H빔, I빔 또는 U빔의 강지보를 설치한다(S100). 상기 강지보는 연결보강재 등을 통해 상호 연결되어 지지되며, 그 표면에 쇼크리트를 양생하여 제작할 수 있다.
여기에서, 상기 강지보 설치 단계는 지지 기능을 발휘하도록 지반의 특성, 사용목적, 시공법 등을 고려하여 그 규격과 설치 간격을 정하며, 이음개소가 최소가 되고 연성이 크면서 휨과 용접 등의 시공성이 양호한 것을 선택하여 구비된다.
상기 강지보의 설치 후, 굴착된 상부 지반의 굴곡부를 메워 강지보에 지반압을 전달하기 위해 쇼크리트를 분사 시공한다(S110). 이로 인해 굴곡이 심한 굴착면을 안정시키고 방수 바탕면을 평탄하게 하여 적절한 방수 작업이 이루어질 수 있게 된다.
계속해서, 일정 간격으로 이격되게 구비되는 강지보를 가로질러 지지버팀보를 연결 고정시켜 1차적으로 침하를 방지할 수 있도록 한다(S200).
다음으로, 지지부재 고정 단계를 통해 일단을 강지보에 고정시키고 타단은 버팀보에 고정시켜 강지보에 대한 보강을 증대시키고 2차적으로 침하를 방지할 수 있도록 한다(S300). 여기에서, 상기 지지버팀보와 버팀 지지부재의 고정을 통해 천단침하 및 내공 변위를 최대한 억제할 수 있다.
상기와 같이 버팀보와 지지부재가 고정된 상태에서 버팀보와 지지부재에 각각 구비된 스크류잭이나 압력실리더와 같은 신장조절수단을 통해 시공 과정에서 침하, 수평변위 및 측압 조건에 적절한 프리스트레스를 부여하도록 신장을 조절하게 된다(S400, S500).
여기에서, 지지버팀보의 신장조절은 굴착터널이 수평 지반인 경우 지지 버팀보의 중앙부에서 조절될 수 있도록 하고, 또한 굴착터널이 경사진 지반인 경우, 편토압이 작용하는 지지 버팀보의 가장자리에서 조절될 수 있도록 한다.
그리고 되메움토 메움 단계는 지지버팀보의 저항력을 적절하게 증대시킬 수 있도록 흙을 평탄하게 깔아 굴착장비가 그 상부에 올라가 상부 지반을 용이하게 굴착할 수 있도록 하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체 및 이의 시공 방법에 따르면, 강지보에 대한 보강 구조를 확보함과 동시에 기존 보강 구조에 의해 발생하는 타설 시간과 양생 시간을 생략하여 시공 소요 시간을 단축할 수 있으며, 천단 침하 및 내공 변위를 억제시켜 전체적인 구조체의 안정성과 안전성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 강지보
200: 지지 버팀보
300: 버팀 지지 부재
400: 메움 부재
500: 신장조절수단
S100: 강지보 설치 단계
S110: 쇼크리트 시공 단계
S200: 지지버팀보 고정 단계
S300: 버팀지지부재 고정 단계
S400: 버팀보 신장조절 단계
S500: 지지부재 신장조절 단계
S600: 메움 단계
200: 지지 버팀보
300: 버팀 지지 부재
400: 메움 부재
500: 신장조절수단
S100: 강지보 설치 단계
S110: 쇼크리트 시공 단계
S200: 지지버팀보 고정 단계
S300: 버팀지지부재 고정 단계
S400: 버팀보 신장조절 단계
S500: 지지부재 신장조절 단계
S600: 메움 단계
Claims (8)
- NATM 터널을 구성하는 구조체에 있어서,
굴착 터널면의 길이방향을 따라 이격 설치되는 강지보;
상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에서 횡방향으로 가로질러 연결하는 지지 버팀보;
일단은 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정되고, 타단은 상기 강지보에 고정되는 버팀 지지 부재; 및
상기 지지 버팀보에 포설되는 메움 부재;를 포함하는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 지지 버팀보의 프리스트레스를 조절하도록 구비되는 신장조절수단을 더 포함하는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 버팀 지지 부재의 프리스트레스를 조절하도록 구비되는 신장조절수단을 더 포함하는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 지지 버팀보 또는 지지 버팀 부재 중 적어도 하나는 2분할로 분할되어 구성되고,
상기 신장조절수단은 상기 분할된 부위에 구비되어 팽창 또는 수축 가능하게 구성되는 스크류잭 또는 유압 실린더로 이루어지는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- 제4항에 있어서,
상기 신장조절수단은
상기 지지 버팀보의 중앙부 또는 가장자리부에 구비되는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 강지보에 양생되는 쇼크리트를 더 포함하고;
상기 지지 버팀보와 장지보의 연결부는 타설 콘크리트 연결부를 통해 고정되도록 구성되며,
상기 메움 부재는 소정 높이의 되메옴토 층으로 이루어지는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 구조체.
- NATM 터널을 시공하는 구조체의 시공 방법에 있어서,
굴착 터널면의 길이방향을 따라 소정 간격으로 이격되게 강지보를 설치하는 강지보 설치 단계;
상기 강지보의 양 끝단부로부터 소정 높이에 지지 버팀보를 수평방향으로 고정하는 지지버팀보 고정 단계;
버팀지지부재의 일단을 상기 지지 버팀보의 단부 각각에 고정시키고, 타단은 상기 강지보에 고정시키는 버팀지지부재 고정 단계;
상기 지지버팀보에 구비된 신장조절수단을 통해 프리스트레스를 조절하는 버팀보 신장조절 단계;
상기 버팀지지부재에 구비된 신장조절수단을 통해 프리스트레스를 조절하는 지지부재 신장조절 단계; 및
상기 지지 버팀보에 되메움토로 메우는 메움 단계를 포함하는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 강지보에 쇼크리트를 분사 시공하는 것을 더 포함하는
인버트 보강 구조를 갖는 NATM 터널 시공 방법.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105443143A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-03-30 | 陕西开拓建筑科技有限公司 | 一种煤矿采空区巷道支护装置及其施工方法 |
CN106401600A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于溶腔位置的隧道加强处治方法与支护结构 |
CN107191203A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-09-22 | 中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司 | 一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法 |
CN108002288A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-05-08 | 建研地基基础工程有限责任公司 | 一种用于隧道竖向管幕施工的水平定向钻机装配式升降平台 |
CN111058872A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-04-24 | 济南城建集团有限公司 | 一种钢拱架的隧道初期支护结构及施工方法 |
CN112832249A (zh) * | 2020-08-25 | 2021-05-25 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种多功能基坑支护结构及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080098777A (ko) | 2007-05-07 | 2008-11-12 | 현대건설주식회사 | 프리스트레스를 조정 가능한 터널용 강재 가인버트 |
KR20090005900A (ko) | 2007-07-10 | 2009-01-14 | 허한구 | 강판 터널벽면 구조체 및 이를 이용한 터널 시공방법 |
-
2014
- 2014-06-25 KR KR1020140078465A patent/KR20160000792A/ko active Search and Examination
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080098777A (ko) | 2007-05-07 | 2008-11-12 | 현대건설주식회사 | 프리스트레스를 조정 가능한 터널용 강재 가인버트 |
KR20090005900A (ko) | 2007-07-10 | 2009-01-14 | 허한구 | 강판 터널벽면 구조체 및 이를 이용한 터널 시공방법 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105443143A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-03-30 | 陕西开拓建筑科技有限公司 | 一种煤矿采空区巷道支护装置及其施工方法 |
CN106401600A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-15 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 基于溶腔位置的隧道加强处治方法与支护结构 |
CN107191203A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-09-22 | 中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司 | 一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法 |
CN107191203B (zh) * | 2017-04-05 | 2023-11-28 | 中铁二十二局集团第一工程有限公司 | 一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法 |
CN108002288A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-05-08 | 建研地基基础工程有限责任公司 | 一种用于隧道竖向管幕施工的水平定向钻机装配式升降平台 |
CN111058872A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-04-24 | 济南城建集团有限公司 | 一种钢拱架的隧道初期支护结构及施工方法 |
CN112832249A (zh) * | 2020-08-25 | 2021-05-25 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种多功能基坑支护结构及方法 |
CN112832249B (zh) * | 2020-08-25 | 2024-05-28 | 浙江省交通运输科学研究院 | 一种多功能基坑支护结构及方法 |
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