KR20170018766A - 터널 환기용 풍도 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 환기용 풍도 구조에 관한 것으로, 터널 내부의 통행 공간의 깊이 방향으로 터널의 양측벽의 일부가 연직면이나 경사면이나 단턱면이 되게 터널 라이닝 벽면을 형성하되 상기 연직면이나 상기 경사면이나 상기 단턱면에서의 라이닝 측벽의 두께가 다른 영역에 비하여 보다 두껍게 형성되어 있고, 상기 터널의 깊이 방향으로 정해진 길이의 받침대가 상기 연직면이나 상기 경사면이나 상기 단턱면에 고정되어 있고; 상기 받침대에 거치되어 상측에는 풍도를 형성하고 하측에는 통행 공간을 형성하는 데 사용되는 거치 부재를; 포함하여 구성된 터널 환기용 풍도 시공 구조를 제공한다.

Description

터널 환기용 풍도 구조 {STRUCTURE OF CONSTRUCTING VENTILATATION AIR PASSAGE STRUCTURE FOR TURNEL}

본 발명은 터널 환기용 풍도 구조에 관한 것으로, 터널 내부를 환기시키는 횡류식 풍도(風道) 또는 반횡류식 풍도를 마련하는 풍도 바닥판 구조를 보다 간편하고 신속하게 시공할 수 있게 하는 터널 환기용 풍도 구조에 관한 것이다.

우리나라의 지형에 산악 지역이 많이 분포되어 있고, 인구가 밀집된 도심지에서는 용지 보상비가 고가이므로, 도로에는 터널이 많이 시공되고 있다. 도로 터널은 통행하는 자동차의 배기가스와 토사, 분진 등이 지속적으로 발생되지만, 이들을 자연적으로 배출시킬 수 있는 통로는 터널의 입구와 출구에 국한되므로 정화 효율이 제한되므로, 터널의 길이가 긴 경우에는 터널 내부의 오염된 공기를 기계적인 힘을 이용하여 정화시키는 것이 필요하다.

기계적인 힘을 이용한 터널의 정화 방식으로는 기류의 방향에 따라 종류식, 반횡류식, 횡류식으로 구분된다. 종류식은 터널의 통행 방향을 따라 팬이 이격되게 배치되어, 터널 내부의 오염된 공기를 터널 바깥으로 불어주는 것에 의하여 이루어진다. 횡류식에 따른 터널 환기용 풍도 구조(81, 81')는, 도1에 도시된 바와 같이, 통행 공간(Cp)의 상측을 차폐하면서 풍도의 바닥면을 형성하는 바닥 슬래브(10)를 형성한 후, 바닥 슬래브(10)에 형성된 배기구(10a)와 유입구(10b)를 통해, 오염된 공기를 강제 배출(98)하고 신선한 공기를 강제 유입(99)시키는 것에 의하여, 터널의 내부 공기를 정화시키는 방식이다. 반횡류식에 따른 터널 환기용 풍도 구조는 하나의 환기용 구멍을 통하여 오염된 공기를 강제 배출하거나 신선한 공기를 강제 유입시키는 것에 의하여 터널의 통행 공간을 정화시키는 방식이다. 터널의 길이가 긴 경우에는 환기 효율이 높은 횡류식이 많이 적용되고 있다.

풍도 슬래브를 형성하는 방법은, 터널의 콘크리트 라이닝 내벽(82)에 헌치부(2a)가 콘크리트로 일체 돌출되도록 굴착 길이 방향으로 연속 형성한 후에, 공사비가 저렴한 현장 콘크리트로 바닥 슬래브(10)를 헌치부(2a)의 상면에 거치시키도록 거푸집을 제작한 후 그 상면에 슬래브 콘크리트를 현장 타설한다. 그리고 나서, 바닥 슬래브(10)의 상측 공간을 수직 격벽(20)으로 분할 구획하여, 차량 등이 통행하는 통행 공간(Cp)이 바닥 슬래브(10)의 하측 공간에 형성되고, 신선한 공기를 주입하거나 오염된 공기를 배출시키는 풍도(C1, C2)는 바닥 슬래브(10)의 상측 공간에 형성된다. 이에 따라 바닥 슬래브(10)에 형성된 유입구(10b)를 통해 신선한 공기를 공급하고, 바닥 슬래브(10)에 형성된 배기구(10a)를 통해 오염된 공기를 배출(98)시킨다.

그러나, 현장 콘크리트를 타설하여 풍도 구조의 바닥 슬래브(10)를 시공하기 위해서는, 터널의 깊이 방향으로의 일정구간별로 거푸집과 동바리(55)의 설치를 반복해야 하는 번거로움이 수반될 뿐만 아니라, 콘크리트 양생기간이 길어 다른 작업과 동시에 시공이 불가하므로 시공성이 떨어지고 현장 타설로 품질 확보도 어려운 문제가 있었다. 이 뿐만 아니라, 바닥 슬래브(10) 자체의 하중과 처짐을 억제하기 위하여 상당한 두께로 바닥 슬래브(10)를 설치해야 하므로, 바닥 슬래브 콘크리트 구조가 비대해져 안전성이 떨어질 뿐만 아니라, 터널 공용중에는 부분적인 개보수가 거의 불가능하여 유지관리비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 최근에는 일정 크기의 RC(Reinforced Concrete)나 PSC (Prestressed Concrete) 콘크리트 슬래브를 공장에서 제작하여 현장에서 조립하는 방법이 사용되고 있으며, 예를 들어 이호석이 대한민국 등록특허공보 제10-886349호에 따른 건식 풍도 슬래브 시스템 등이 제안되고 있다.

이러한 조립식 풍도 슬래브의 설치 방법은, 도2에 도시된 바와 같이, 기 제작된 슬래브(10')를 터널의 콘크리트 라이닝 측벽(82)에 돌출된 헌치부(2a)의 상면(2z)에 거치시키기 위해서는, 슬래브(10')의 폭(W1)이 헌치부 상면(2z)의 사잇 간격(W2)에 비하여 더 크므로, 슬래브(10')의 설치 위치인 헌치부 상면(2z)보다 슬래브(10')를 더 높게 인상하기 위한 위치를 선정하여 슬래브를 선정 위치로 옮겨 와서 슬래브를 터널의 굴착 방향(또는 축방향)과 비스듬한 자세로 헌치부 상면보다 높게 인상한 후, 슬래브(10')를 수평 회전(53)시켜 터널 축방향과 직교하도록 자세를 트는 공정이 반드시 포함될 수 밖에 없다.

따라서, 슬래브(10')는 들려진 상태로 헌치부 상면(2z)보다 높게 인상(51)한 상태로 수평회전시키고, 인상된 슬래브(10')를 설치 위치로 수평 이동(52) 시킨 후 다시 내려놓는 공정을 거쳐야 한다.

그런데, 좁은 공간의 터널 내부에서 슬래브(10')를 설치하기 위해서는, 슬래브(10')를 크레인이나 기중기 등의 장비를 사용하여 인상해야 하는 데, 슬래브(10')의 인상 위치로 슬래브(10')를 이동시키고, 대형 장비를 사용하여 슬래브(10')를 터널의 깊이 방향과 비스듬한 각도를 유지하여 인상한 이후에, 다시 수평 회전(53)시키는 것이 매우 까다로운 문제가 있었다. 이 뿐만 아니라, 슬래브(10')의 가장자리가 헌치부(2a)와 충격에 의해 손상되지 않도록 슬래브(10')를 회전(53)시키고 정확한 위치에 내려놓는 공정이 매우 복잡하여 시공 지연의 문제가 되어 왔다.

또한, 슬래브(10')를 헌치부 상면(2z)에 거치시키기 위해 수반되는 수평으로 회전시키는 공정에 의하여, 슬래브(10')를 콘크리트 라이닝 측벽(82)의 사이에서 수평 회전시키는 데 필요한 길이(Rx)만큼, 슬래브(10')가 헌치부 상면(2z)에 거치된 상태에서, 슬래브(10')의 양단이 콘크리트 라이닝 측벽(82)과의 사이 공간(e1)이 크게 발생될 수 밖에 없다. 이와 동시에, 슬래브(10')의 폭도 수평 회전이 허용되는 길이로 제한되는 문제도 있었다.

따라서, 슬래브(10')를 이용하여 횡류식 또는 반횡류식 풍도 바닥판을 시공하는 종래의 시공 방법은, 슬래브(10')의 양단부와 콘크리트 라이닝 측벽(82)의 사이에 에어 누설을 방지하기 위하여 별도의 마감재(예를 들어, 몰탈, 15)로 메우는 공정이 수반되는 문제점도 있었다.

한편, 터널 환기용 풍도 구조(81")는 도4에 도시된 바와 같이 풍도 바닥판이 2단으로 설치될 수도 있는 데, 이 경우에도 전술한 문제점이 그대로 나타나는 문제가 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 터널 내부를 환기시키는 횡류식 풍도 또는 반횡류식 풍도를 마련하는 풍도 바닥판 구조를 보다 간편하고 신속하게 시공할 수 있게 하는 터널 환기용 풍도 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 터널 환기용 풍도의 바닥판의 일부 이상을 형성하는 거치 부재를 정해진 높이에 설치함에 있어서, 거치 부재를 수평 방향 성분을 갖게 회전시키는 공정을 배제하고, 수직 방향과 수평 방향 성분의 이동으로만 거치 부재를 정해진 높이에 설치할 수 있게 됨으로써, 보다 신속하고 간편하게 터널 환기용 풍도를 시공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 터널 환기용 풍도의 바닥판 등을 기중기나 지게차와 같은 중소형 장비를 이용하여 정해진 높이에 시공하도록 구성됨에 따라, 바닥판의 인상과 회전을 위하여 크레인과 같은 대형 장비의 사용을 배제하여, 보다 신속하고 간편하게 터널 환기용 풍도를 시공하는 것을 목적으로 한다.

이 뿐만 아니라, 본 발명은, 터널 환기용 풍도의 바닥판과 터널의 측벽과의 간극을 매우 작게 유지하여, 바닥판과 터널 측벽 사이에 별도의 마감재 없이도 풍도 바닥판과 터널 벽면의 사이 틈새로 에어 누설이 발생되지 않게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 터널 내부의 통행 공간의 일부의 깊이 방향으로 측벽 중 어느 하나 이상에 받침대를 고정하는 받침대 고정단계와; 상기 받침대 고정단계 이후에, 상측에는 풍도가 마련되고 하측에는 통행 공간이 마련하게 하는 데 사용되는 거치 부재를 상기 받침대로부터 이격된 위치에서 상기 받침대의 높이보다 더 높게 인상하는 거치부재 인상단계와; 상기 거치 부재를 수평 방향 성분을 갖는 방향으로 이동시켜 상기 받침대의 상측에 위치시킨 후, 상기 거치 부재를 하방으로 이동시켜 상기 받침대에 거치시키는 거치부재 거치단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 환기용 풍도 시공 방법을 제공한다.

즉, 본 발명은, 터널의 풍도를 형성하는 바닥판의 일부 또는 일부 이상을 형성하는 거치 부재를 터널 내에 설치함에 있어서, 거치 부재를 터널의 콘크리트 라이닝 측벽의 헌치부에 거치된 상태로 설치하지 않고, 받침대를 터널 측벽(콘크리트 라이닝 측벽)에 고정시킨 후 거치 부재를 받침대에 거치시키는 것에 의하여 거치 부재를 설치한다.

이에 따라, 받침대가 설치되지 않은 영역에서 거치 부재를 수직으로 이동하고, 받침대가 설치된 영역으로 거치 부재를 수평 이동한 후, 받침대에 지지되게 거치 부재를 하방 이동시키는 것에 의하여, 헌치부의 사잇 간격 보다 더 긴 폭을 갖는 거치 부재를 수평 회전시키지 않고 수직 운동과 수평 운동만으로 정해진 높이에 설치하는 것이 가능해진다.

본 명세서와 특허청구범위에 기재된 '거치 부재'라는 용어는 터널의 풍도와 통행 공간을 구획하는 플레이트 형태의 풍도 바닥판을 포함하며, 풍도와 통행 공간을 구획하는 플레이트 형태의 부재를 지지하는 빔 형태를 포함한다. 즉, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '거치 부재'는 터널의 풍도(風道)를 형성하는 풍도 바닥판 자체일 수도 있고, 풍도 바닥판을 지지하는 빔 형태로 형성되어 풍도 바닥판의 일부를 형성하는 부재를 모두 포함하는 것으로 정의한다.

따라서, 본 발명은, 풍도 바닥판 등의 거치 부재를 크레인에 매달아 인상하지 않는 복잡한 공정을 수반하지 않고, 그 대신에, 기중기나 지게차의 지지대에 거치 부재를 거치시킨 상태로 받침대가 고정되지 않은 영역에서 거치 부재를 받침대 보다 높은 위치로 인상하는 제1이동공정과, 기중기나 지게차의 수평 이동에 의하여 거치 부재를 받침대의 상측으로 수평 이동시키는 제2이동공정과, 그 다음에 기중기나 지게차의 지지대를 하방 이동시키는 것에 의하여 거치 부재를 받침대 상에 거치시키는 제3이동공정에 의하여 거치 부재를 정해진 높이에 거치시켜 설치하는 것이 가능해진다.

여기서, 본 발명은 터널의 깊이 방향에 대하여 전부 받침대를 전부 설치한 후, 받침대가 설치되지 아니한 영역(예를 들어, 터널의 바깥)에서 기중기나 지게차에 의하여 거치 부재를 인상하는 제1이동공정을 행한 후, 지게차가 수평 이동하여 정해진 받침대 상에 거치 부재를 내려놓는 제2이동공정 및 제3이동공정이 행해질 수도 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 터널의 깊이 방향의 일부에만 받침대를 설치하고, 거치 부재가 설치될 위치로부터 수평 방향으로 멀리 떨어지지 아니한 받침대가 설치되지 아니한 영역에서 거치 부재를 들어올리는 제1이동공정이 행해짐으로써, 제2이동공정에 소요되는 시간을 단축할 수도 있다. 이 경우에는, 받침대를 터널 측벽에 고정하는 받침대 고정단계공정과 거치 부재의 거치 단계가 번갈아가면서 행해지면서, 거치 부재가 터널 깊이 방향을 따라 정해진 위치에 설치된다.

이를 통해, 본 발명은 거치 부재를 정해진 높이로 설치하는 공정이 종래에 비하여 훨씬 짧아지고 단순화되므로, 터널 내부에 풍도를 시공하는 데 소요되는 시공 기간을 단축할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 거치 부재를 정해진 위치에 설치하는 과정에서 거치 부재의 수평 회전 공정을 배제함에 따라, 거치 부재의 폭(w1)이 터널 측벽의 사잇 간격에 근접하는 길이이더라도 설치가 무난하므로, 헌치부에 거치된 거치 부재와 터널 측벽 사이를 몰탈 등의 마감재로 충전하여 채우는 종래의 마감 공정을 최소화하거나 배제할 수 있는 공정 상의 유리한 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 받침대가 고정되는 위치의 터널의 측벽(콘크리트 라이닝 측벽을 포함함)은 다양한 형태로 형성될 수 있는 데, 받침대를 고정하기에 편리하면서 거치 부재가 보다 넓은 공간 사이를 통과하면서 인상될 수 있도록, 받침대가 고정되는 위치의 터널의 측벽은 연직면으로 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 거치 부재와 받침대 등의 구성 요소는 재질에 따른 내화 기준을 만족하도록 구성된 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은, 터널의 상측에는 풍도가 마련되고 하측에는 통행 공간이 마련하게 하는 데 사용되는 거치 부재를 정해진 설치 높이에 비하여 높게 들어올리는 거치부재 인상단계와; 상기 거치부재 인상단계 이후에, 상기 설치 높이의 상기 터널 측벽에 받침대를 고정하는 받침대 고정단계와; 상기 거치 부재를 하방으로 이동시켜 상기 받침대에 거치시키는 거치부재 거치단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터널 환기용 풍도 시공 방법을 제공한다 .

이는, 거치 부재를 받침대에 지지되게 정해진 위치 및 정해진 높이에 설치하는 데 있어서, 받침대를 먼저 설치하지 않고, 거치 부재를 정해진 높이로 인상한 상태에서 거치 부재를 지지하는 받침대를 터널 측벽에 고정시키는 것에 의해서도, 거치 부재를 설치할 수 있다.

이에 의해서도, 풍도 바닥판 등의 거치 부재를 크레인에 매달아 인상하지 않는 복잡한 공정을 수반하지 않고, 그 대신에, 기중기나 지게차의 지지대에 거치 부재를 거치시킨 상태로 받침대가 고정되지 않으면서 거치 부재를 설치하고자 하는 영역에서 거치 부재를 받침대 보다 높은 위치로 인상하는 인상이동공정을 행한 후, 거치 부재의 하측을 지지하는 받침대를 터널 측벽에 고정시킨다. 그리고 나서, 거치 부재를 지지하고 있던 운반장비의 지지대를 후퇴시키는 것에 의하여 거치 부재를 정해진 위치와 높이에 설치할 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 거치 부재를 정해진 높이로 설치하는 공정에 크레인이나 기중기에 매달아 수평 회전시는 공정을 배제할 수 있으며, 이에 따른 거치 부재의 양끝단과 측벽의 사이를 마감재로 메우는 공정을 최소화하거나 배제할 수 있으므로, 종래에 비하여 훨씬 짧아지고 단순화되므로, 터널 내부에 풍도를 시공하는 데 소요되는 시공 기간을 단축할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 거치 부재가 거치되는 높이의 측벽은 거치 부재를 정확한 높이에 설치할 수 있도록, 거치 부재를 상측으로 이동시키는 것을 정해진 높이에서 간섭되도록 경사진 면으로 형성되거나 단턱면이 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 상기와 같이, 거치 부재를 터널 내부의 정해진 높이와 위치에 설치할 때에 수평 회전시키는 공정이 배제됨에 따라, 터널이 곡선 형태의 통행 경로를 형성하더라도, 원활하게 설치할 수 있는 잇점이 얻어진다.

상기와 같이 거치 부재를 터널 내부에 설치함으로써, 상기 받침대가 고정되기 이전에 상기 측벽 사이의 사잇 간격은 상기 거치 부재의 폭과 동일하거나 더 길지만, 거치 부재의 폭보다 더 작은 받침대 사이의 사잇 간격의 사이에 설치할 수 있다.

또한, 상기 거치 부재는 인상된 상태에서 수평 회전하지 않고 상기 받침대에 거치되므로, 크레인과 같은 대형 장비를 사용하여 인상하지 않고 수평 수직 이동이 용이한 기중기나 지게차 등과 같은 운반 장비를 이용하여 거치 부재를 간편하게 이동하고 설치할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

한편, 상기 거치 부재는 상기 통행 공간과 상기 풍도를 구획하는 풍도 바닥판으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 미리 제작한 풍도 바닥판을 터널의 내벽에 받침대로 고정하면서 신속하게 설치할 수 있게 되어 시공성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 풍도 바닥판은 미리 공장에서 제작되어 현장으로 운송되는 RC 슬래브, PSC 슬래브, 경량 콘크리트 판넬 등 다양한 종류의 프리캐스트 바닥판으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 거치 부재는 상기 통행 공간과 상기 풍도를 구획하는 바닥판을 거치시키는 빔 형태의 지지 거더이고; 상기 통행 공간의 상측에 2열 이상으로 상기 지지 거더를 서로 이격 배치되게 설치된 상태에서, 서로 다른 상기 지지 거더를 연결 거더로 상호 연결하여 지지 거더 및 연결 거더가 격자 형태로 위치 고정되게 하고, 상기 연결 거더와 상기 지지 거더 중 어느 하나 이상에 바닥 판넬의 가장자리 영역이 지지되게 하여 상기 통행 공간의 상측을 폐합하되, 상기 통행 공간으로 공기를 불어넣는 유입구와 상기 통행 공간으로부터 공기를 빼내는 유출구가 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 받침대는 상기 터널의 양측벽에 고정된 것이 바람직하지만, 일측벽에는 헌치부가 돌출 형성되고 타측벽에만 받침대가 고정될 수도 있다. 이 경우에는, 헌치부의 끝단과 터널의 타측벽의 사잇 길이의 폭으로 형성된 거치 부재를 설치하게 된다.

이에 반하여, 상기 받침대가 고정되는 위치의 상기 터널의 양측벽은 하방 연장된 연직면에 비하여 돌출되지 않게 형성되어, 거치 부재가 거치되는 받침대가 터널의 양측벽에 각각 고정됨에 따라, 거치 부재의 폭과 터널 양측벽의 사잇 길이의 편차를 줄일 수 있게 되어, 거치 부재가 받침대 상에 거치된 상태로 설치되었을 때에, 거치 부재와 터널 측벽과의 간극을 작게 유지하여, 별도의 마감 공정을 배제할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 터널 내부의 통행 공간의 일부의 깊이 방향으로 측벽 중 어느 하나 이상에 고정된 받침대와; 상기 받침대에 일단부 이상이 거치되고, 상측의 풍도와 하측의 통행 공간을 마련하는 데 사용되는 거치 부재를;포함하며, 상기 받침대가 상기 측벽에 고정되기 이전에 상기 거치 부재의 폭이 상기 측벽의 사잇 간격의 이하로 형성되지만, 상기 받침대가 상기 측벽에 고정된 상태에서는 상기 받침대에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 터널 환기용 풍도 시공 구조를 제공한다.

이를 통해, 터널의 풍도를 형성하기 위하여 터널의 내부 공간을 상측과 하측으로 분할하는 데 사용되는 거치 부재를 터널의 내벽에 지지되게 설치할 때에, 거치 부재를 수평 방향 성분을 갖도록 회전시키지 않고 수평 이동과 수직 이동만으로 정해진 위치와 높이에 설치할 수 있으므로, 보다 짧은 시간에 간편한 작업 공정으로 거치 부재(풍도 바닥판 포함)를 터널 내부 공간에 설치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이 때, 상기 거치 부재는 상기 통행 공간과 상기 풍도를 구획하는 프리캐스트 바닥판으로 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 받침대는 상기 터널의 양측벽에 고정되어, 거치 부재의 폭을 종래에 비하여 보다 더 길게 형성할 수 있게 됨에 따라, 거치 부재와 양측벽의 사잇 공간을 매우 작게 유지하여 별도의 마감 공정을 하지 않더라도 안정된 지지 구조를 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 터널의 '측벽' 또는 이와 유사한 용어는, 풍도를 형성하기 위하여 외부로 노출되는 면이나 받침대가 앵커 볼트 등으로 고정되는 면으로 정의한다. 따라서, '측벽'은 일반적으로 콘크리트 라이닝 벽면을 의미한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '받침대'라는 용어는 거치 부재(슬래브 바닥판과 같은 플레이트 형상과 지지 부재와 같은 빔 형상을 모두 포함한다)를 지지하기 위하여 측벽에 고정되는 구성 요소를 지칭한 것으로, 거치 부재가 단순 거치되는 형태로 설치될 수 있는 다양한 형태를 포함한다. 예를 들어, 받침대는 거치 부재의 양끝단을 전부 지지하는 구성을 포함할 뿐만 아니라, 거치 부재의 양끝단 중 일부(예컨대, 모서리)만을 지지하도록 구성되는 것을 포함한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 터널의 풍도를 형성하는 풍도 바닥판의 일부 또는 일부 이상을 형성하는 거치 부재를 터널 내에 설치함에 있어서, 거치 부재를 터널의 콘크리트 라이닝 내벽에 일체로 돌출 형성된 헌치부에 거치된 상태로 설치하지 않고, 터널 측벽에 고정되는 받침대를 터널 측벽에 고정시킨 후 거치 부재를 받침대에 거치시키는 것에 의하여 거치 부재를 설치함에 따라, 거치 부재를 수평 회전시키지 않고 수직 이동과 수평 이동에 의하여 설치할 수 있으므로, 종래에 비하여 시공 시간이 크게 단축되고 작업이 단순해지는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 거치 부재를 정해진 위치에 설치하는 과정에서 거치 부재의 수평 회전 공정을 배제함에 따라, 거치 부재의 폭(w1)이 터널 측벽의 사잇 간격(w2)에 근접하는 길이로 형성하더라도 무난하게 설치할 수 있고, 거치 부재의 폭이 종래에 비하여 제한받지 않아, 거치 부재와 터널 측벽의 사잇 공간을 몰탈 등의 마감재로 메우는 마감 공정을 최소화하거나 배제할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 터널의 내부에 거치 부재를 설치할 때에 수직 이동과 수평 이동만으로도 (수평 이동을 의도적으로 하는 것도 이에 해당한다고 본다) 거치 부재를 정해진 위치와 높이에 설치할 수 있게 되므로, 터널의 굴착 경로가 직선 뿐만 아니라 곡선인 경우에도 원활한 시공이 가능한 잇점을 얻을 수 있다.

도1는 종래의 터널 환기용 풍도 구조를 도시한 횡단면도,
도2는 도1의 터널 환기용 풍도 구조의 풍도 바닥판(거치 부재)을 설치하는 구성을 도시한 사시도,
도3은 도2의 풍도 바닥판의 수평 회전이 필요한 원리를 설명하기 위한 도면,
도4는 2중 바닥판 구조의 터널 환기 구조의 횡단면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 환기용 풍도 구조를 도시한 횡단면도,
도6은 도5의 'A'부분의 확대도,
도7a 내지 도7e는 도5의 터널 환기용 풍도 구조를 시공하는 순서에 따른 구성을 순차적으로 도시한 도면,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 환기용 풍도 구조를 도시한 횡단면도,
도9a 및 도9b는 도8의 터널 환기용 풍도 구조를 시공하는 순서에 따른 받침대 주변의 구성을 순차적으로 도시한 도면,
도9c는 도8의 받침대 주변의 측벽 형태가 다른 구성을 도시한 도면,
도10은 도5 및 도8의 거치 부재를 수평 회전없이 수평 이동과 상하 이동으로 설치하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도11은 빔 구조로 형성되는 풍도 바닥판 구조의 다른 예를 도시한 분해 사시도,
도12는 도11의 풍도 바닥판의 조립 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 환기용 풍도구조(1)는 터널의 통행을 위하여 굴착된 공간에 타설된 콘크리트 라이닝 내벽(82)의 정해진 위치(2x)에 연직면으로 형성된 측벽(2s)에 앵커 볼트(125)로 결합된 받침대(120)와, 받침대(120)에 거치되어 터널 내부 공간의 상측의 풍도(C1, C2)와 하측의 통행 공간(Cp)을 구획하는 데 사용되는 거치 부재(110, 210)를 포함하여 구성된다.

여기서, 받침대(120)가 고정되는 위치의 측벽(2s)은 도6에 도시된 바와 같이, 콘크리트 라이닝 내벽(82)으로부터 하방으로의 연직면에 대하여 돌출되지 않게 형성되는 것이, 거치 부재(110)를 수평 회전(53)하지 않은 상태로 측벽(2s) 사잇 간격(w2)을 통과하게 하는 거치 부재(110)의 폭(w1)을 더 길게 할 수 있다는 측면에서 바람직하다. 이를 통해, 거치 부재(110)의 양끝단이 콘크리트 라이닝 내벽(82)과의 간격(e)을 더 작게 할 수 있으므로, 거치 부재(110)를 정해진 위치와 높이(받침대의 상면)에 설치시킨 상태에서, 거치 부재(110)의 양끝단과 콘크리트 라이닝 내벽(82) 사이의 간격을 몰탈 등으로 마감하지 않더라도 제 위치에서 정확히 유지되는 안정된 상태를 유지한다.

상기 거치 부재(110)는 도5에 도시된 바와 같이 터널 내부 공간의 상측에 형성되는 풍도(C1, C2)와 하측에 형성되는 통행 공간(Cp)을 구획하기 위하여, 터널의 굴착 방향(본 명세서에서 '종방향'이라고 함)에 대하여 수직한 방향으로 거치되는 구성 요소를 지칭한다. 거치 부재(110, 210)는 도7c에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 형성된 풍도 바닥판일 수도 있고, 도11 및 도12에 도시된 바와 같이 풍도 바닥판을 형성하는 데 사용되는 빔 형태의 지지 거더일 수도 있다.

즉, 풍도 바닥판은, 도7c에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 공장에서 미리 제작된 바닥판을 거치시키는 것에 의해 시공될 수도 있지만, 도11에 도시된 바와 같이, 횡방향으로 이격 배치된 거치 부재(210)로서의 지지 거더와, 지지 거더를 종방향으로 연결하여 격자 형태의 거더부를 형성하는 연결 거더(220)와, 지지 거더와 연결 거더(220) 중 어느 하나 이상에 가장자리 영역이 거치되는 것에 의해 풍도의 바닥면 대부분을 형성하는 바닥 판넬(230)로 이루어질 수도 있다. 따라서, 본 발명에서의 거치 부재(110, 210)는 터널의 굴착 방향에 수직한 횡방향으로 거치되어 풍도 바닥판을 형성하는 일부 또는 전부인 구성 요소를 지칭한다. 편의상 도면에는 플레이트 형태의 거치 부재(110)가 설치되는 구성만을 예시하였다.

여기서, 거치 부재(110, 210)는 미리 공장에서 제작된 고강도 프리캐스트 콘크리트 또는 고강도 섬유 콘크리트, L자형 단면이나 I자형 단면을 갖는 강재나 강판으로 형성되며, 풍도(C1, C2)의 바닥면에 작용하는 하중과 각종 시설물의 설치 하중, 공사중 작업 하중 등의 모든 하중을 지지하는 역할을 한다. 거치 부재(210)가 빔 형태로 형성된 지지 거더인 경우에는, 터널의 굴착 방향을 따라 서로 정해진 간격만큼씩 이격되게 횡방향으로 거치되며, 도면에 도시되지 않았지만 거치 부재(210)인 지지 거더는 터널의 굴착 방향에 대하여 경사진 수평 방향으로 배열될 수도 있다.

상기 받침대(120)는 도6에 도시된 바와 같이 충분히 높은 강성을 갖는 금속이나 고강도 콘크리트 재질로 제작되어 콘크리트 라이닝 내벽(82)에 형성된 측벽(2s)에 앵커 볼트(125, 135) 등에 의하여 고정된다. 받침대(120)의 견고한 고정을 위하여, 받침대(120)에는 측벽(2s)에 밀착하도록 측벽(2s)과 평행하면서 거치 부재(110)에 까지 이르는 높이로 연장된 고정 플레이트를 각각 2군데 이상에서 앵커 볼트(125, 125)로 고정함으로써, 받침대(120)는 콘크리트 라이닝 내벽(82)의 측벽(2s)에 견고하게 고정된다.

받침대(120)는 양단 거치되는 거치 부재(110, 210)를 설치 위치(2x)로 이동하기 이전에 미리 측벽(2s)에 고정될 수도 있지만, 거치 부재(110, 210)를 설치 위치(2x)에 이동한 상태에서 측벽(2s)에 고정될 수도 있다. 전자의 경우에는 측벽(2s)이 도6에 도시된 바와 같이 연직면으로 형성되는 것이 바람직하고, 후자의 경우에는 측벽(2s')이 경사면으로 형성되거나 단턱면(2u)으로 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 터널의 측벽(2s)이 연직면으로 형성된 경우에 측벽(2s)의 정해진 사잇 간격(w2)으로 통과하는 거치 부재(110, 210)의 폭(w1)을 보다 길게 하는 것이, 거치 부재(110, 210)의 양단부와 콘크리트 라이닝 벽면(2s)과의 사잇 간격(e)을 보다 좁힘으로써, 거치 부재(110, 210)의 양단부에 몰탈 등의 마감재로 메우지 않더라도 거치 부재(110, 210)와 터널 벽면(82) 사이의 틈새를 거의 없앨 수 있게 되어, 풍도(C1, C2)와 통행 공간(Cp) 사이의 에어 누설을 방지할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 거치 부재(110, 210)의 양끝단과 라이닝 벽면(2s) 사이의 간격(e)은 10mm 내지 50mm의 작은 간격으로 정해질 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 거치 부재(110, 210)의 양끝단에는 마감재로 메우지 않더라도, 받침대(120)의 상면에 내화 패드나 방진 패드(130)를 깔아두어, 거치 부재(110, 210)에 외력이 작용하더라도 제자리에 안정된 상태로 유지하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 거치 부재(110, 210)와 받침대(120) 등의 구성 요소는 재질에 따른 내화 기준을 만족하도록 구성된 것이 바람직하다.

이와 같이 풍도 바닥판을 위한 거치 부재(110, 210)를 정해진 위치에 설치하면, 플레이트 형태의 거치 부재(110)인 경우에는 그 자체로 터널 내부 공간을 상측 공간의 풍도(C1, C2)와 하측의 통행 공간(Cp)으로 구획된다.

그리고, 거치 부재(210)가 빔 형태의 지지 거더인 경우에는, 거치 부재(210)를 받침대(120)에 거치되게 설치한 이후에 연결 부재(220) 및 바닥 판넬(230)을 설치하여 터널 내부 공간을 상측 공간의 풍도(C1, C2)와 하측의 통행 공간(Cp)으로 구획한다.

즉, 빔 형태의 거치 부재(210)인 지지 거더는 중앙부에 돌출부(112)가 형성되고, 그 양측에 바닥 판넬(230)이 거치되는 거치면(110s)이 형성된 '凸'(콘크리트 인 경우) 또는 'ㅗ'자 (강재인 경우) 형태로 형성됨으로써, 바닥 판넬(230)의 거치 위치가 돌출부(112)의 측면에 의하여 안내되어, 일정한 위치에 거치될 수 있도록 한다. 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 거치 부재(210)인 지지 거더는 그 단면이 "I", "凹", "ㅁ" 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 지지 거더는 바닥 판넬(230)의 자중, 풍하중, 수직 판넬(190)의 자중, 팬 등의 환기용 시설물 하중, 전광판 등의 각종 시설물의 하중, 공사 하중 등 전체 하중을 모두 지지하므로, 이를 고려하여 단면의 형상과 크기 및 재질이 정해진다.

그리고, 거치 부재(210)인 지지 거더에는 연결 거더(220)와 결합하는 체결공(211)이 형성되며, 체결공(211)이 형성되어 연결 거더(220)가 얹혀지는 부분에는 연결 거더(220)의 두께(t)만큼 거치면(110s)에 비하여 더 낮은 요입부(211s)가 형성된다. 이에 따라, 지지 거더가 연결 거더(220)와 결합되어 격자 형태로 고정되더라도, 바닥 판넬(230)이 거치되는 면의 높이는 전체적으로 균일하게 유지된다.

거치 부재(210)인 지지 거더는 콘크리트 라이닝 내벽(82)에 고정된 받침대(120) 상에 단순 거치된 상태로 설치되므로, 지지 거더의 양단부에는 모멘트가 작용하지 않게 되므로, 지지 거더를 지지하는 콘크리트 라이닝 내벽(82)에는 휨 모멘트가 작용하지 않고, 지지 거더가 지지하는 모든 하중들이 수직 방향 성분의 힘으로만 작용하게 되어, 구조계가 단순해지고 콘크리트 라이닝 내벽(82)의 파손 가능성이 크게 줄어들어 보다 높은 구조적 안정성을 확보할 수 있는 잇점이 얻어진다.

상기 연결 거더(220)는 도11 및 도12에 도시된 바와 같이 굴착 방향에 대하여 횡방향으로 배열된 거치 부재(210)로서의 지지 거더를 종방향으로 연결하여, 거치 부재(210)인 지지 거더와 함께 격자 형태의 거더부를 형성한다. 연결 거더(220)는 지지 거더의 재질과 형상에 따라 강재나 콘크리트 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.

연결 거더(220)는 터널의 굴착 방향으로 이격 배치된 지지 거더를 종방향으로 연결하여 지지 거더의 위치 및 자세를 고정시키는 역할을 하며, 하중을 부담하는 구조 부재로서 작용하지 않는다. 따라서, 연결 거더(220)는 단면 계수가 작은 단면으로 형성되어도 무방하다.

상기 바닥 판넬(230)은 거치 부재(210)인 지지 거더와 연결 거더(220)로 이루어진 격자 형태의 거더부에 가장자리 영역이 지지된 상태로 거치되어 설치된다. 바닥 판넬(230)의 자중은 격자 형태를 이루는 지지 거더와 연결 거더(220)로 이루어진 거더부에 의해 지지되므로, 바닥 판넬(230)은 풍하중을 견딜 수 있는 정도의 중량을 가지면 충분하다. 따라서, 바닥 판넬(230) 상에는 부담이 되는 하중이 작용하지 않게 설치된다.

따라서, 바닥 판넬(230)은 얇은 프리캐스트 콘크리트로 형성될 수도 있고, 얇은 강판 등으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 바닥 판넬(230)은 경량 콘크리트 판넬이나 압출 성형 콘크리트 판넬, 철근 콘크리트 블록, 강재 판넬 등 정해진 크기와 강성을 가지면서 가볍고 내화성 및 내구성이 우수한 재질로 제작된다. 즉, 본 발명에 따른 바닥 판넬(230)은 일정 크기의 풍하중에 견딜 수 있으면 충분하므로, 슬래브 자체에서 처짐량과 하중을 견디기 위하여 단면이 대략 300mm 정도로 두껍고 무겁게 형성되었던 종래와 달리, 종래에 비하여 훨씬 얇은 100mm까지 줄여 훨씬 경량으로 형성될 수 있다.

한편, 도7c 또는 도12에 도시된 풍도 바닥판 구조에 의하여 터널 내부의 통행 공간(Cp)과 풍도(C1, C2)가 상,하로 분리되며, 통행 공간(Cp)과 풍도(C1, C2) 사이를 연통시키는 관통구(110a, 110b)가 플레이트 형태의 거치 부재(110) 또는 거더부에 의해 거치되는 바닥 판넬(130)에 형성된다

한편, 풍도 바닥판의 시공이 거치 부재(110) 또는 도11의 조립체(200)에 의해 완료되면, 통행 공간(Cp)으로부터의 오염된 공기를 배출하는 배출 풍도(C2)와 통행 공간(Cp)으로 신선한 공기를 유입하는 유입 풍도(C1)를 분할하는 수직 판넬(190)을 설치한다. 즉, 신선한 공기가 통행하는 풍도(C2)와 오염된 공기가 통행하는 풍도(C1)가 통행 공간(Cp)의 상측 공간에서 서로 혼합되지 않도록 수직 판넬(190)이 세워져, 수직 판넬(190)에 의하여 풍도 바닥판(110, 200)의 상측 공간 전체가 풍도(C1, C2)로 형성되면서 터널 내부로부터 배출되는 오염된 공기와 터널 내부로 유입되는 신선한 공기가 서로 혼합되지 않는 횡류식 터널 환기용 풍도를 형성하게 된다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 수직 판넬(190)에 의하여 바닥 판넬(230)의 상측 공간을 분할하지 않아, 하나의 풍도를 통해 터널 내부로부터 배출되는 오염된 공기와 터널 내부로 유입되는 신선한 공기가 서로 교대로 배출되고 유입되는 반횡류식 터널 환기용 풍도를 형성할 수도 있다.

또한, 도4에 도시된 형태로, 풍도 바닥판은 상하로 2열로 형성될 수도 있다. 이에 의해 서로 다른 풍도가 마련될 수 있으며, 수직 판넬(20)에 의하여 풍도를 서로 분할할 수도 있다.

그리고, 에어 블로어에 의해 유입 풍도(C1)에 신선한 공기를 유입하는 에어 유입부(P1)와 오염된 공기를 배출하는 에어 배출부(P1)가 설치된다. 이에 따라, 풍도 바닥판(110, 200)에 형성된 배기구(110a)를 통해 에어 배출부(P1)에 의하여 통행 공간(Cp) 내의 오염된 공기를 외부로 배출(98)시키고, 동시에 풍도 바닥판(110, 200)에 형성된 유입구(110b)를 통해 에어 유입부(P2)에 의하여 통행 공간(Cp) 내에 신선한 공기를 유입(99)시킬 수 있게 된다.

이하, 도7a 내지 도7e를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널의 풍도 시공 구조(1)의 시공 방법을 상술한다. 편의상, 거치 부재(110, 210)는 플레이트 형태로 형성된 구성을 예로 설명한다.

단계 1: 먼저, 도7a에 도시된 바와 같이, 굴착된 터널의 내부(8)에 현장타설 콘크리트로 라이닝 벽면(82)을 시공하여 터널 내벽을 형성한다. 이 때, 받침대(120)가 고정되는 연직면을 이루는 측벽(2s)이 굴착 방향을 따라 미리 마련된다.

*단계 2: 그리고 나서, 도7b에 도시된 바와 같이, 대략 1개 내지 수개의 플레이트 형태의 거치 부재(110)를 설치할 수 있는 종방향의 영역에 받침대(120)를 터널 측벽(2s)에 고정 설치한다. 도면에는 받침대(120)가 플레이트 형태의 거치 부재(110)의 끝단의 일부를 지지하는 형태로 이격 배치된 구성이 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 거치 부재(110)의 끝단 전체 길이(w)에 걸쳐 지지되도록 받침대(120)가 종방향으로 밀착 배열된 형태로 설치될 수도 있다.

거치 부재(110)가 안착되는 받침대(120)의 상면에는 도6에 도시된 바와 같이 방진 패드나 내화 패드(130)가 입혀져, 외력이 거치 부재(110)에 전달되는 힘을 감쇠시키면서 화재시에 화염 전파 경로를 차단한다. 그리고, 도7b에 도시된 바와 달리, 받침대(120)가 종방향을 따라 서로 밀착 배치되는 경우에는, 방진 패드나 내화 패드(130)가 거치 부재(110)의 끝단의 바깥으로 연장 형성되어, 비록 좁은 틈새이기는 하지만 거치 부재(110)의 끝단과 터널 벽면의 사잇 틈새를 메우는 역할도 한다.

단계 3: 그리고 나서, 받침대(120)가 설치되지 않은 영역에서, 도7b에 도시된 바와 같이, 수평 수직 이동이 용이한 기중기나 지게차 등과 같은 운반 장비에 의해 거치 부재(110)의 저면(110u)을 지지한 상태로 돌출된 돌출부(2a)의 설치 위치(2x)에 비하여 더 높게 인상(71)하는 제1이동공정을 행한다. 지게차에 의하여 거치 부재(110)가 인상되는 위치에는 받침대(120)가 설치되어 있지 아니하므로, 거치 부재(110)의 폭(w1)은 터널 측벽(2s)의 사잇 간격(w2)에 비하여 작게만 형성되면 충분하다.

더욱이, 후술하는 바와 같이, 거치 부재(110)를 정해진 위치 및 높이(2x)에 설치하는 데 있어서, 도10에 도시된 바와 같이 거치 부재(110)의 수평 회전 운동이 필요하지 않으므로, 거치 부재(110)의 폭(w1)은 터널 측벽(2s)의 사잇 간격(w2)에 거의 근접하는 길이로 형성되는 것이 가능하다. 따라서, 거치 부재(110)와 터널 내벽과의 사잇 틈새(e)가 무시할정도로 작아지므로, 몰탈이나 현장타설 콘크리트로 메우는 마감 공정을 최소화하거나 생략할 수 있는 잇점이 얻어진다.

단계 4: 그리고 나서, 지게차가 종방향으로 이동하는 것에 의하여, 거치 부재(110)는 설치 위치(2x)보다 높은 상태를 유지하면서, 설치하고자 하는 위치(2x)의 상측으로 이동(72)하는 제2이동 공정을 행한다. 그 다음, 지게차에 의하여 거치 부재(110)를 하방으로 내리는 것에 의하여, 거치 부재(110)는 고정된 받침대(120) 상에 단순 거치시키는 제3이동공정을 행한다.

이와 같이, 풍도 바닥판을 형성하는 거치 부재(110)를 정해진 위치 및 높이(2a)에 설치함에 있어서, 거치 부재(110)를 수평 회전시키는 공정을 배제할 수 있게 됨에 따라, 풍도 바닥판 등의 거치 부재(110)를 대형 크레인에 매달아 인상하고 수평 회전 운동과 이동시키는 어려운 공정을 배제할 수 있게 되어, 거치 부재(110)를 정해진 위치와 높이(2a)에 설치하는 공정이 보다 단순해지고 작업 안전성이 확보되며 시공 시간이 단축되는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 거치 부재(110)를 수평 회전(수평한 평면 상태에서 회전하는 것에 국한되지 않으며, 수평 방향 성분으로 회전하는 것을 모두 포함한다)시키는 공정이 필요하지 않으므로, 거치 부재(110)를 받침대(120) 상에 거치시키는 데 필요한 작업 공간(V)이 좁아져도 되는 잇점을 얻을 수 있다. 또한, 기중기나 지게차와 같이 장비의 작업 위치가 고정되지 않고 독립적으로 이동하는 수단을 이용하여 거치 부재(110)의 저면(110u)을 받쳐 인상한 후 이동하는 것에 의하여 거치 부재(110)를 간편하게 설치할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

단계 5: 한편, 거치 부재(110)를 설치하기 이전에, 받침대(120)를 터널 길이 전체에 대하여 전부 설치할 수도 있지만, 이 경우에는, 거치 부재(110)를 설치 위치 및 높이(2a)에 비하여 높게 인상하는 제1이동공정이 받침대(120)가 설치되지 않은 영역에서 행해져야 하므로, 제2이동공정의 이동(72) 거리 및 이동 시간이 오래소요되는 문제가 있다.

따라서, 도7c에 도시된 바와 같이, 1개 내지 수개의 거치 부재(110)를 설치할 수 있는 길이의 영역 만큼에 대해, 받침대(120)를 고정하고 거치 부재(110)를 설치한 이후에, 도7d에 도시된 바와 같이, 거치 부재(110)의 설치 영역에 종방향으로 연속한 영역에 단계 2에서와 마찬가지로 받침대(120')를 정해진 길이의 영역 만큼 다시 고정 설치한다.

단계 6: 그리고 나서, 새로 고정된 받침대(120')에 단계 3 및 단계 4에서와 마찬가지 방법으로 도7e에 도시된 바와 같이 거치 부재(110)를 설치한다.

이렇듯, 단계 5 및 단계 6을 반복하는 것에 의하여, 터널의 굴착 깊이 전체에 걸쳐, 풍도 바닥판을 형성하는 거치 부재(110)를 터널 길이 전체에 대하여 설치한다.

이와 같이, 본 발명은, 터널의 풍도(C1, C2)를 형성하는 풍도 바닥판의 일부 또는 일부 이상을 형성하는 거치 부재(110)를 터널 내에 설치함에 있어서, 거치 부재를 터널의 콘크리트 라이닝 내벽(82)에 일체로 돌출 형성된 헌치부에 거치하여 설치하는 대신에, 터널 측벽에 고정되는 받침대(120)를 터널 측벽(2s)에 고정시킨 후, 받침대(120)가 설치되지 않은 영역에서 거치 부재(110)를 인상하는 제1이동공정을 행하고, 거치 부재(110)를 받침대(120)의 상측으로 수평 이동하는 제2이동공정과 받침대(120)에 거치 부재(110)를 내려놓는 제3이동공정을 통해, 거치 부재(110)를 수평 회전시키지 않고 수직 이동과 수평 이동에 의해서만도 설치할 수 있으므로, 종래에 비하여 시공 시간이 크게 단축되고 작업이 단순해지는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 거치 부재(110)의 수평 회전 공정이 없이 터널 측벽의 사잇 간격(w2)에 근접하는 폭(w1)으로 거치 부재(110)를 설치할 수 있으므로, 거치 부재와 터널 측벽의 사잇 공간을 몰탈 등의 마감재로 메우는 마감 공정을 배제할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍도 시공 구조(1')의 시공 방법을 상술한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍도 시공 구조(1')는 받침대(120)가 고정되는 터널의 측벽(2s')이 도9b에 도시된 θ만큼의 경사진 측면으로 형성되거나 도9c에 도시된 단턱면(2u)으로 형성된다는 점에 차이가 있다.

이와 같이, 터널의 측벽(2s')이 경사면이나 단턱면으로 형성되고, 거치 부재(110)의 끝단이 측벽(2s')의 경사와 동일하거나 유사한 경사면으로 형성되면, 거치 부재(110)의 제1이동공정을 행한 이후에 받침대(120)를 설치하는 경우에 거치 부재(110)의 양끝단과 터널의 내벽 사이의 틈새(e)를 완전히 제거할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

즉, 도9a에 도시된 바와 같이, 지게차 등을 이용하여 거치 부재(110)의 양끝단 상부 모서리(110e)가 터널의 경사진 측면(2s')에 간섭되어 접촉하는 높이(H)로 상방 이동(71)시킨다. 이에 따라, 거치 부재(110)의 설치 위치(2x)에서 거치 부재(110)의 양끝단 모서리(110e)가 터널 내벽에 완전히 밀착된 상태가 된다. 한편, 도9c에 도시된 바와 같이, 거치 부재(110)의 양끝단 상부 모서리(110e) 대신에 거치 부재(110)의 양끝단 상면이 설치 위치(2x)의 단턱면(2u)에 간섭되는 것에 의해, 정해진 높이(H)로 거치 부재(110)를 이동시키면서 거치 부재(110)의 양끝단에 터널 내벽과 틈새(e)를 발생시키지 않게 할 수도 있다.

그리고 나서, 방진 패드나 내화 패드(130)를 받침대(120) 상면에 위치시킨 상태로, 받침대(120)의 상면이 거치 부재(110)의 양끝단 저면과 밀착된 상태가 되도록, 도9b에 도시된 바와 같이 받침대(120)를 터널의 경사진 측벽(2s)에 고정시킨다.

이를 통해서도, 본 발명은, 거치 부재(110)를 수평 회전시키지 않고 수직 이동과 수평 이동에 의해서만도 설치할 수 있으므로, 종래에 비하여 시공 시간이 크게 단축되고 작업이 단순해질 뿐만 아니라, 거치 부재(110)의 양끝단이 터널의 측벽에 밀착한 상태로 설치되어 거치 부재(110)와 터널 내벽과의 틈새(e)를 완전히 없앨 수 있으므로, 거치 부재와 터널 측벽의 사잇 공간을 몰탈 등의 마감재로 메우는 마감 공정이 없이도 풍도(C1, C2)와 통행 공간(Cp)을 완전히 차단할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

즉, 터널의 상측 공간을 분할하여, 신선한 공기를 유입시키는 유입구와 오염된 공기를 배출시키는 유출구를 별개로 형성하는 횡류식 터널 환기용 풍도 구조가 예시되어 있지만, 본 발명은, 수직 판넬이 설치되지 않고, 하나의 구멍을 통해 통행 공간 내로 신선한 공기를 유입시키거나 통행 공간으로부터 오염된 공기를 배출시키는 데 모두 사용되는 반횡류식 풍도 구조와 종류식 환기 방식의 환기소 구간에 설치되는 급배기 풍도 구조를 모두 포함한다.

또한, 도면의 시공 방법에는 거치 부재(110)가 플레이트 형태인 풍도 바닥판을 설치하는 구성을 예시하였지만, 도11 및 도12에 도시된 형태로 풍도 바닥판(200)을 시공하는 구성도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다는 것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 너무도 자명하다.

1, 1': 터널 환기용 풍도 구조 82: 라이닝 내벽
110: 거치 부재 120: 받침대
130: 방진패드 또는 내화 패드 2s, 2s': 측벽
190: 수직 판넬 Cp: 통행 공간
C1, C2: 풍도

Claims (1)

1. 터널 내부의 통행 공간의 깊이 방향으로 터널의 양측벽의 일부가 연직면이나 경사면이나 단턱면이 되게 터널 라이닝 벽면을 형성하되 상기 연직면이나 상기 경사면이나 상기 단턱면에서의 라이닝 측벽의 두께가 다른 영역에 비하여 보다 두껍게 형성되어 있고,
   상기 터널의 깊이 방향으로 정해진 길이의 받침대가 상기 연직면이나 상기 경사면이나 상기 단턱면에 고정되어 있고;
   상기 받침대에 거치되어 상측에는 풍도를 형성하고 하측에는 통행 공간을 형성하는 데 사용되는 거치 부재를;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터널 환기용 풍도 시공 구조.

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