KR20170061061A - Tunnel construction method by using pre-support and post-support, and suitable device therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널 공법에 관한 것으로, 갱내 선지보 또는 갱외 선지보와 후지보를 혼용하여 설치하는 터널 공법 및 이에 적합한 장치에 관한 것이다.
본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)을 굴착하는 단계와; 상기 파일럿 터널(3) 내의 복수의 위치에서 본 터널(2) 굴착면까지 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱내 선지보재(4)를 설치하기 위하여 방사상으로 천공 홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀을 형성하는 단계에서 형성된 복수의 방사상의 천공 홀에 갱내 선지보재(4)를 삽입 설치하고, 이를 고정하기 위하여 그라우팅하고 양생하는 단계와; 상기 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차 숏크리트를 하는 단계와; 1차 숏크리트가 취부된 굴착면에 후지보재(5)를 복수의 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하는 단계와; 상기 선지보재(4)와 후지보재(5)를 판형 지보재와 연결하는 것을 특징으로 하고,
터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착 전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계; 본 터널(2)의 단면을 굴착하고 갱내에서 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하는 단계; 갱내에서 1차 숏크리트가 취부된 터널 굴착면에 복수의 갱외 선지보재(30) 사이에 후지보재(5)를 설치하는 단계; 상기 단계에서 후지보재(5)와 갱외 선지보재(30)를 판형 지보재와 연결하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a tunnel construction method, and more particularly, to a tunnel construction method in which a submerged propeller beam or a combination of a metatail beam and a fuze beam are installed in a mixed manner, and a device suitable for the method.
Drilling the pilot tunnel (3) in the tunnel (2); (4) from the plurality of positions in the pilot tunnel (3) to the excavation surface of the tunnel (2) at the time of excavation by the designed excavation length, Forming a perforation hole; Inserting mine wire support material (4) into a plurality of radial perforation holes formed at the step of forming the perforation hole, grouting and curing the same to fix the mine wire support material (4); Drilling the tunnels stepwise in the longitudinal direction along the excavation line of the main tunnel 2 and performing primary shotcrete; Installing a post-support material (5) between a plurality of mine premises (4) on an excavation surface to which a primary shotcrete is attached; And the pre-support material (4) and the post-support material (5) are connected to the plate-like support material.
Tunnel design When the tunnel excavation surface is excavated for as long as the excavation length of the tunnel excavation surface, it is necessary to preliminarily secure the tunnel excavator material 30 in a quantity larger than the number of the tunnel excavation surface can stand- At a location of the first housing; Drilling a section of the tunnel (2) and attaching a primary shotcrete to the excavation surface in the mine; Installing a post-support material (5) between a plurality of meta-outer support materials (30) on a tunnel excavation surface to which a primary shotcrete is attached in a mine; In the above step, the back support material 5 and the meta-external wall support material 30 are connected to the plate-like support material.
Description
본 발명은 터널 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 갱내 선지보 또는 갱외 선지보와 후지보를 혼용하여 설치하는 터널 공법 및 이에 적합한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 터널은 원지반이 연약하거나, 폭이 넓을수록 구조적으로 취약해진다. 종래에, 이를 극복하기 위한 여러 가지 방법으로 종래의 NATM 공법은 다분할 굴착을 하여 분할 굴착시마다 지보를 하였다.Generally, tunnels are structurally vulnerable as the fabric is soft or wide. Conventionally, in order to overcome this problem, the conventional NATM method has been subjected to multi-part excavation, and is supported at each excavation.
이러한 공법은 공정이 복잡하고 굴착 순간에는 무지보 상태가 되므로 터널 붕락의 위험성이 증대되어 안전 측면에서 매우 위험한 공법이었다. Such a method is complicated in process and excavated At the moment, the risk of collapse of the tunnel is increased because it becomes a non - beam condition, which is a very dangerous method in terms of safety.
터널 단면이 매우 큰 대단면 터널에서 아칭 영역을 크게 하기 위하여, 길이가 긴 강선으로 만들어진 앵커 볼트와 짧은 락 볼트를 혼용하여 설치하기도 했으나, 선지보 개념이 없어서 굴착 순간 무지보를 극복하기 위한 보조 공법이 반드시 필요하였다.In order to enlarge the arching area in a large tunnel with a large tunnel cross section, anchor bolts made of long steel wires and short rock bolts were used in combination. However, there is no concept of pre- It was necessary.
이를 극복하기 위한 방법으로, 토피가 얇은 경우에는 지표면에서 터널을 향하여 갱외 선지보를 먼저 시공하고 본 터널을 굴착하는 경우와, 본 터널 내에서 먼저 파일럿 터널을 선굴착 후, 파일럿 터널 내의 복수의 위치에서 갱내 선지보재를 설치한 후, 본 터널의 굴착 라인까지 굴착하는 갱내 선지보 터널에 관한 기술이 개발되었다.As a method to overcome this problem, when the toe is thin, it is necessary to construct the tunnel outside the tunnel from the ground surface, A technique has been developed for a submarine beam tunnel in which a pilot tunnel is first drilled in the tunnel, a mine line support is installed at a plurality of locations in the pilot tunnel, and then the tunnel is excavated to the excavation line of the tunnel.
이러한 공법은 무지보 상태가 없는 장점과 선지보 후에는 막장에서 1회 굴진장을 길게 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 갱외 선지보는 토피가 두꺼우면 천공 길이가 길게 되어 공사비가 증가되고 지표로부터 토층 두께에 따른 지층 변화에 대해 적절한 보강을 하기 어려운 단점이 있다. 갱내 선지보 공법은 파일럿 터널의 굴착면에서 롱홀을 천공할 수 있는 드릴로 본 터널의 굴착면을 향하여 본 터널 예정 굴착면을 지나 본 터널 원지반에 터널 안정에 요구되는 길이만큼 천공하고 선지보재를 본 터널의 원지반에 밀어 넣어 고정하여 설치해야 한다. 따라서, 초대단면 터널에서는 파일럿 터널의 굴착면에 선지보재를 설치하기 위한 천공홀의 길이가 길게 되고, 천공홀의 수량이 많게 되며, 천공홀을 조밀하게 천공하여야 하므로 파일럿 터널 굴착면에 근접한 원지반이 과도하게 손상되어 파일럿 터널의 안정성이 떨어지며, 비용적인 측면에서 경제적이지 않았다.The advantage of this method is that it does not have a non-beam state and that it is possible to lengthen a bowed field once in the field after the beam. However, if the toe thickness is large, the perforation length is increased and the construction cost is increased, and it is difficult to appropriately reinforce the ground layer change according to the soil layer thickness from the surface. In the underground mooring method, a long hole is drilled from the excavation surface of the pilot tunnel, and the drilled hole is drilled through the tunnel excavation face seen from the tunnel toward the excavation surface of the tunnel to a length required for tunnel stabilization. It should be installed by fixing it by pushing it to the ground of the tunnel. Therefore, in the first section tunnel, the length of the perforation hole for installing the pre-support material on the excavation surface of the pilot tunnel is long, the number of perforation holes is large, and the perforation hole is to be drilled tightly. The stability of the pilot tunnel was deteriorated, and it was not economical from a cost point of view.
이러한 문제를 해결하는 방안은, 갱외 선지보재를 설치하는 경우는 갱외 선지보 수량을 최소로 설치하고 일부의 보강을 갱내에서 굴착면의 지반을 확인 후, 적절한 지보를 하는 방법이 있으며, 갱내 선지보재를 설치하는 경우는, 파일럿 터널에서 본 터널까지의 천공 길이는 터널 완성 후에는 없어지는 부분이므로 갱내 선지보를 최소화하고, 본 터널 굴착면에서 추가 지보하는 방법이 있는데 이는 파일럿 터널의 안전성을 확보하고 공정을 줄일 수 있으며 보다 더 경제성이 있는 터널이 된다.To solve this problem, there is a method to install the cantilever support material to minimize the amount of the meteorological excavation, to check the ground of the excavation surface in the mine, and to provide proper support. The length of the tunnel from the pilot tunnel to the tunnel is lost after the completion of the tunnel. Therefore, there is a method of minimizing the in-mine propulsion beam and providing additional support on the tunnel excavation surface. This secures the safety of the pilot tunnel, And it becomes a more economical tunnel.
본 발명의 목적은, 본 터널을 굴착한 후, 복수의 선지보재를 설치하고 복수의 선지보재들 사이에 복수의 후지보재를 추가 설치하여 본 터널 굴착면에 근접할수록 증가되는 응력을 효과적으로 배분하여 지보함으로써 구조 역학적인 경제성을 확보하고, 시공비가 비싼 선지보재의 시공 수량을 줄여 경제적인 효과를 제공하는 선지보와 후지보를 이용한 터널 공법 및 이에 적합한 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method of installing a plurality of pre-support members after excavating a tunnel, additionally providing a plurality of post support members between a plurality of pre-support members, effectively distributing stresses, And to provide a tunneling method and a device suitable for the tunneling method using sunbeam and fujibo which provide economical effect by reducing the construction amount of pre-support materials with high construction cost.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파일럿 터널(3) 굴착에 따른 변위가 본 터널에 구조적 영향을 미치지 않거나 변위의 발생 정도가 미소하도록, 본 터널의 선지보재를 설치하고자 하는 굴착 예정면과 파일럿 터널 굴착면이 이격을 갖도록 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)을 건설하는 단계와;In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an excavation target surface to which the pre-support of the tunnel is installed so that displacement due to excavation of the pilot tunnel (3) does not have a structural effect on the tunnel, Constructing a pilot tunnel (3) in the tunnel (2) so that the pilot tunnel excavation surface and the pilot tunnel excavation surface are spaced apart;
상기 파일럿 터널(3) 내의 복수의 위치에서 본 터널(2) 굴착면까지 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱내 선지보재(4)를 설치하기 위하여 천공 홀을 형성하는 단계와;In order to install the mine line support material 4 in an amount such that the excavation surface can be self-sustained for the working time during the step excavation by the designed excavation length from the plurality of positions in the
상기 천공 홀에 갱내 선지보재(4)를 삽입하고 이를 고정하기 위하여 그라우팅하고 양생하는 단계와;Inserting the mine line support material (4) into the perforation hole and grouting and curing the same to fix the mine line preform (4);
상기 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차 숏크리트를 하는 단계와;Drilling the tunnels stepwise in the longitudinal direction along the excavation line of the
상기 1차 숏크리트가 취부된 굴착면에 후지보재(5)를 복수의 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하는 단계와;Installing a back support material (5) between a plurality of mine premises (4) on an excavation surface to which the primary shotcrete is attached;
상기 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 판형 지보재와 연결하는 단계를 구비하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 것을 특징으로 한다.And a step of connecting the masonry pre-support material (4) and the post-support material (5) to the plate-like support material, characterized in that the pre-support material and the post-support material are used.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 터널 굴착면에 후지보재(5)를 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하는 단계에서 터널의 천정부(17)에는 갱내 선지보재(4) 사이에 후지보재(5)를 혼용하여 설치하고, 터널의 양 측벽부(18)에는 후지보재(5)만을 설치하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, in the step of installing the back support material (5) between the mine interior support materials (4) on the tunnel excavation surface, the back support material (5) And only the back support material (5) is provided on both side wall portions (18) of the tunnel.
상기 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)의 설치는 터널의 천정부(17)와 측벽부(18)에 동일하게 설치하는 것을 특징으로 한다. The mooring line support material 4 and the
본 발명의 다른 양태에 있어서, 본 터널(1)의 굴착면에서 가까운 원지반(1)에 지장물(21)이 인접한 경우에는 본 터널(2) 예정 굴착면과 파일럿 터널(3)의 굴착면이 최대한 많이 떨어지도록 본 터널(2) 내에 편심을 갖도록 파일럿 터널(3)을 배치하여 굴착하고 구조적으로 안전하도록 지보하는 단계;When the
편심되게 설치된 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 본 터널(2) 원지반(1)에 시공하는 단계;Constructing the mine line support material (4) from the eccentrically installed pilot tunnel (3) to the ground plate (1) of the tunnel (2);
본 터널(2)을 굴착 후, 후지보재(5)를 본 터널(2) 굴착면에 설치하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.And installing the post-support material (5) on the excavation surface of the tunnel (2) after excavating the tunnel (2).
본 발명의 다른 양태에 있어서, 갱내 선지보재는 천공 홀에서 미끄러짐을 방지하는 스톱퍼가 장착되고 측면에는 주입 호스가 결속되고 갱내측 선단에는 가압 그라우팅을 하기 위한 팩커를 장착하고 파일럿 터널에서 본 터널의 원지반 내에 방사상으로 복수의 갱내 선지보를 위한 구멍을 천공하고 본 터널의 굴착 예정면에서 판형 지보재와 연결할 수 있도록 갱내 선지보재 단부가 일부 노출되도록 파일럿 터널에서 원지반에 갱내 선지보재를 연결구를 연결하여 삽입한 다음 연결구를 제거하고, 그라우팅하고 양생한 후, 본 터널을 굴착한 후, 판형 지보재와 연결하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, the mooring line support is provided with a stopper for preventing slippage in the perforation hole, a packing hose attached to the side of the mine and a pressurizing grouting at the end of the mine, Holes are drilled in the radial direction to connect the mine line support materials to the ground plates in the pilot tunnel so that the end portions of the mine line support materials are partially exposed so as to be connected to the plate- After the connecting port is removed, grouting and curing are performed, the tunnel is excavated and then connected to the plate-like support.
본 발명의 다른 하나의 양태에 있어서, 지표면으로 접근하여 갱외에서 예정 본 터널 단면을 향해 선지보재 시공이 가능한 경우, 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계와;According to another aspect of the present invention, in the case where the prefabricated construction is possible from the outside of the tunnel toward the ground surface, the tunnel excavation surface during the step excavation as much as the tunnel construction excavation surface Installing the metatarsal support material (30) at a plurality of positions in advance before the tunnel excavation toward the end face and the end face of the tunnel (2) viewed from the ground surface (31);
예정 본 터널 단면을 굴착하고 갱내에서 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하는 단계와;Installing a first shotcrete on the excavation surface in a tunnel;
갱내에서 굴착면에 노출된 복수의 갱외 선지보 사이에 후지보재를 설치하는 단계와;Installing a post backing material between a plurality of outdoor meteoroid beams exposed on an excavation surface in a mine;
상기 갱외 선지보재(30)와 후지보재(5)를 판형 지보재와 연결하는 것을 특징으로 한다.And the above-mentioned meta-
이때, 후지보재의 설치 방향은 터널 단면에서 외측으로 방사상으로 설치하며 터널 종방향으로는 선지보재 사이에 설치한다.At this time, the installation direction of the post support material is set radially outward from the cross section of the tunnel, and it is installed between the pre-supports in the longitudinal direction of the tunnel.
상기 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계에서, 터널단면 좌우 측벽부 외측에 설치되는 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)는 터널 바닥 레벨보다 바닥의 융기를 방지하도록 더 깊게 설치하는 것을 특징으로 한다.The tunnel support 30 having a tunnel excavation surface capable of self-standing at the time of step excavation by the tunnel design excavation length is guided from the
그리고 예정 터널 단면 상부 지반에 지장물로 인하여 선지보재 설치가 불충분할 경우, 갱내에서 굴착면에 노출된 갱외 선지보(30) 사이에 후지보재를 설치하는 단계에서 지장물로 인한 미지보 구간을 후지보재로 구조적으로 안전하도록 추가 설치하는 것을 특징으로 한다.
If there is insufficient installation of the prefabricated materials due to the obstacles on the upper section of the planned tunnel, in the step of installing the postfabric materials between the
본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료(50)로 토피를 치환하고, 치환된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널의 단면과 터널의 단면 외측까지 설치하는 것을 특징으로 한다.
In case that the toe of the tunnel is shallow and soft, the toe is replaced with the
본 발명의 또 다른 하나의 양태에 있어서, 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차 숏크리트를 하는 단계에서,In another embodiment of the present invention, in the step of drilling a tunnel stepwise in the longitudinal direction along the excavation line of the
후지보재(5)를 선지보재 사이에 설치한 후, 선지보재와 후지보재(5)에 철근으로 짜여진 트러스판을 연속해서 설치하되, 트러스판을 관통한 선지보재에 지압판을 대고 정착구를 조여 철근 트러스판을 압착 고정하는 단계와;After installing the post-support material (5) between the pre-support materials, a truss plate interlaced with the reinforcing steel is continuously installed on the pre-support material and the post-support material (5), tightening the fastening plate with the pre- Pressing and fixing the plate;
상기 트러스판 내에 숏크리트를 취부하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And mounting the shotcrete in the truss plate.
본 발명의 또 다른 하나의 양태에 있어서, 터널의 굴착 라인을 따라 터널을 굴착하고, 그 굴착면에 배수재를 설치하는 단계와;According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a tunnel, comprising the steps of: drilling a tunnel along an excavation line of a tunnel and installing a drainage material on the excavation surface;
상기 배수재의 하단에 숏크리트를 취부하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And attaching the shotcrete to the lower end of the drainage material.
본 발명의 또 다른 하나의 양태에 있어서, 본 터널 원지반에 선지보 네일을 고정하는 방법은 천공 후 선지보재를 삽입 후 가압 그라우팅을 하여 원지반 지보와 차수 효과를 동시에 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method of fixing a beam veneer to a tunnel of a tunnel according to the present invention is characterized in that after the pre-boring is inserted, press grouting is performed to simultaneously generate the order effect with the ground support.
본 발명의 또 다른 하나의 양태에 있어서, 상기 트러스판의 폭은 종방향의 1회 굴진장에 맞추어 제작하고, 횡방향 길이는 지반의 안정성 여부에 따라 분할하여 제작하고, 분할 부분을 서로 이음을 할 수 있는 구조로 형성하고, 횡방향으로 상부와 하부 철근을 트러스 형태로 만든 것을 종방향으로 구조적으로 요구되는 간격으로 배치하고, 종방향으로는 횡방향으로 트러스 형태로 만든 철근에 상하 배력 철근을 용접하고, 상하 배력 철근을 트러스 형태로 철근을 대고 용접하여 제작한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the width of the truss plate is manufactured in accordance with a one-time bending length in the longitudinal direction, and the transverse length is divided according to whether the ground is stable or not, And the upper and lower reinforcing bars are arranged in a truss shape in the transverse direction at a spacing required structurally in the longitudinal direction and the upper and lower reinforcing bars are attached to the reinforcing bars in the transverse direction Welded, and the upper and lower reinforcing bars are welded with a reinforcing bar in a truss shape.
본 발명의 또 다른 하나의 양태에 있어서, 상기 후지보재(5)는 상기 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하고 굵기가 가는 것을 사용하거나, 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하거나 굵기가 가는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.In a further embodiment of the present invention, the back support material (5) is made of a material having a smaller length than that of the moor internal front support material (4), a length shorter than that of the moor internal front support material (4) Is used.
종래 기술의 선지보 네일 터널 공법에서의 장점을 살리면서 보다 경제적인 터널 시공을 위하여, 파일럿 터널에서 갱내 선지보재를 일정 간격으로 전부 시공하였던 것을 일부의 갱내 선지보재만을 설치하고, 본 터널 굴착면까지 단계적으로 굴착한 후, 본 터널 굴착면에 추가하여 네일 또는 락 볼트와 같은 후지보재를 천공하여 설치한다.In order to construct more economical tunnels while taking advantage of the prior art Bonnail tunneling method of the prior art, only a part of the mine line support material was installed at a certain distance from the mine line support material in the pilot tunnel, After stepwise excavation, additional post-support materials such as nails or rock bolts are installed in addition to the main tunnel excavation surface.
따라서, 후지보재는 파일럿 터널에서 본 터널의 굴착면까지의 천공 길이만큼 공정을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 같은 공사 비용으로 갱내 선지보재보다 짧고 직경이 작은 후지보재를 여러 개 설치하므로써 절리가 많은 연약한 지반에서도 효율적으로 국부적 붕락을 방지하고 선지보재와 후지보재가 판형 지보재인 숏크리트를 더 촘촘히 지지하므로 굴착면을 보다 더 완벽한 구속 상태로 만들 수 있는 효과가 있다.Therefore, the post-support material has the advantage that it can reduce the process by the punching length from the pilot tunnel to the excavation surface of the tunnel, and by installing several post-support materials shorter in diameter and smaller in diameter than the mine line support materials for the same construction cost, It is possible to effectively prevent local collapse even in the ground, and to support the excrement surface and the back support material in a more complete restrained state by supporting the shotcrete as a plate-like support material more densely.
또한, 대단면 터널에서 파일럿 터널에 갱내 선지보재로만 구조적 안정을 위해 전부 설치할 경우에는 파일럿 터널의 주면에서 선지보를 하기 위한 천공 홀 간격이 너무 좁아 천공 홀에 의해 파일럿 터널 굴착면에 근접한 원지반이 과다하게 손상되어 파일럿 터널의 안정을 저해하는 문제가 있었으나, 이런 문제를 본 터널 굴착면까지 굴착 후, 후지보재를 갱내 선지보재 사이에 설치하여 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the case of installing the entire tunnel tunnel in the pilot tunnel only for the structural stability only as a mine support, the interval between the perforation holes for making the preliminary beam at the main surface of the pilot tunnel is too narrow, There is a problem in that the stability of the pilot tunnel is impaired. However, this problem can be solved by installing the post-support material between the mine support materials after excavation to the tunnel excavation surface.
구조적인 측면에서 본 터널을 굴착하면 원지반과 선형 지보재에 생기는 응력이 굴착면에서 가장 크고 굴착면에서 외부로 멀어질수록 점차 감소하므로 도 3과 같이 길게 설치하는 갱내 선지보재와 그 사이에 짧게 시공하는 후지보재를 병용하여 시공할 때, 가장 경제적인 지보 형태를 제공하는 효과가 있다. From the structural point of view, the excavation of the tunnels results in the greatest stress on the excavated surface and on the excavated surface, and gradually decreases as the excavation surface moves away from the excavated surface. As shown in Fig. 3, It is effective to provide the most economical support form when using the backhoe materials together.
선지보재는 터널 전체의 구조적 안정을 부담하도록 후지보재보다 길고 큰 인장력을 발휘하는 고강도 재료를 사용하여 터널 전체의 안정을 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 작업시간 동안 자립할 수 있는 최소의 수량 이상으로 설계하고 후지보재는 직경이 작고 길이를 짧게 적용하여 선지보재 사이의 국부적인 안정을 확보하는 개념으로 지보 설계를 하므로 본 터널 굴착면의 최대 응력을 후지보재가 추가 지보하므로 효율적인 응력 배분이 되는 설계를 할 수 있는 효과가 있다.The pre-support is designed to stabilize the entire tunnel by using a high-strength material that has a longer and larger tensile strength than the post-support material so as to bear the structural stability of the entire tunnel. It is designed to be more than the minimum quantity that can be self- And the post-support material has a small diameter and a short length to ensure the local stability between the pre-supports. Therefore, the maximum stress on the tunnel excavation surface is supplemented by the post-support material. There is an effect that can be.
선지보재의 시공 비용면에서는 천공 홀을 시공하는 비용이 네일 자재 비용보다 월등히 크고 공사 기간이 많이 소요되므로 선지보 시공시 굵고 긴 강성이 큰 네일을 설치하여 시공 수량을 최소화하고 본 터널 굴착시 굴착면에 시공이 간단하고 저렴한 후지보재를 여러 개 설치하여 경제적이고 용이한 시공을 제공하는 효과가 있다.Pre-paid In terms of construction cost, the cost of constructing the perforated hole is much higher than the cost of nail material and the construction period is long. Therefore, it is necessary to minimize the amount of construction by installing nail with large and long rigidity at the time of pre- It is effective to provide economical and easy construction by installing several simple and inexpensive backfill materials.
터널 주변에 지장물이 있는 경우, 파일럿 터널을 지장물로부터 편심되게 설치하여 파일럿 터널에서 지장물쪽 본 터널 원지반에 고탄성이면서 일반 종래의 터널에서 사용하는 지보재보다 굵은 갱내 선지보를 함으로써 탄성 지반으로 만들어 원지반의 변위를 줄일 뿐만아니라 소성 이완을 최소화할 수 있으며 후지보재를 병용하여 국부적 붕괴를 줄일 수 있고 종래의 NATM공법에서 발생하는 굴착 직후의 무지보 상태와 변위가 없어서 안전한 시공도 가능하게 되는 효과가 있다.If there is obstruction in the vicinity of the tunnel, the pilot tunnel is installed eccentrically from the obstacle, so that it is made of elastic ground by making the inside of the pilot tunnel to be stronger than the support material used in the conventional conventional tunnel, It is possible not only to reduce the displacement but also to minimize the plastic relaxation and also to reduce the local collapse by using the post support material and to securely construct the structure because there is no unstable state and displacement immediately after excavation in the conventional NATM method.
터널의 측벽부가 양호한 지반 조건일 때에는 구조적 안정이 압축 강도에 주로 지배되는 측벽부는 후지보재만 설치하여도 안전하고, 토사 지반과 같은 연약 지반에서는 바닥부를 포함한 터널 주면 전부를 천정부와 동일하게 선지보재와 후지보재를 시공하여 경제적이고 안전한 터널 굴착을 가능하게 하는 효과가 있다.When the side wall of the tunnel is in good ground condition, it is safe to install only the finishing material on the sidewall part where the structural stability is dominant to the compressive strength. In the soft ground such as the soil foundation, And it is possible to construct an economical and safe tunnel excavation by constructing a post-support material.
토피가 얇은 경우와 단면이 작은 터널에서는 갱내 선지보보다 경제적이며 공기도 적게 소요되는 장점이 있어서 갱구 입출구부와 도시 철도에 적용 가능하다. 갱외에서 터널의 안정에 필요한 전체 지보량을 설치하기보다는 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재를 설치하고 선지보재 사이에 갱내에서 추가로 선지보보다 짧고 가는 후지보재를 설치하여 터널의 지보를 완성하면 갱외 선지보 수량을 줄일 수 있어서 보다 더 경제적인 효과가 있다.It is more economical and requires less air in mine tunnel in tunnel with thin toe and small section, so it can be applied to shaft entrance and exit and urban railway. Instead of installing the total amount of support required to stabilize the tunnel in the out-of-the-way area, it is necessary to install more than the amount of self-supporting cranes in the excavation area during the excavation work. It is more economical to install the support to complete the support of the tunnel.
갱내에서 굴착면에 노출된 갱외 선지보 사이에 후지보재를 설치하는 단계에서 측벽부에만 후지보재를 설치하는 것은 측벽부의 지반 조건이 양호한 경우에 갱내에서 락볼트만으로도 만족한 지보가 되므로 경제적인 설계를 할 수 있는 효과가 있다.In case of installing the post-support material only in the side wall part at the step of installing the post-support material between the outer side of the excavation face exposed on the excavation surface in the mine, if the ground condition of the side wall is satisfactory, There is an effect that can be done.
예정 터널 단면 상부 지반에 지장물로 인하여 갱외 선지보재 설치가 불충분할 경우, 갱내에서 굴착면에 노출된 갱외 선지보(30) 사이에 후지보재를 설치하는 단계에서 지장물로 인한 미지보 구간을 후지보재로 설치하는 경우 지장물을 극복할 수 있고 경제적인 설계를 할 수 있는 효과가 있다.In case of insufficient installation of the cantilever support material due to the obstruction on the upper section of the planned tunnel, in the step of installing the cantilever material between the
도 23과 같이 본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료(50)로 토피를 치환하고 치환된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널 단면과 터널 단면 외측까지 설치하여 토피가 얕은 조건에서도 터널을 건설할 수 있다.As shown in FIG. 23, when the toe of the tunnel is shallow and the soil condition is soft, the toe is replaced with the artificial reinforcement material (50), and the tunnel support is installed from the replaced toe to the outer side of the tunnel section and the tunnel section, Can be constructed.
그리고 갱외 선지보 적용 터널과 갱내 선지보 적용 터널에서 갱내에서 시공하는 후지보재와 숏크리트, 트러스트로 보강된 숏크리트, 배수재 설치 방법은 모두 같고 효과도 또한 같다.In addition, the method of installing shotcrete, shotcrete reinforced with trust, and installation of drainage material are the same and the effect is the same after construction in underground mine tunnels and underground mine tunnels.
선지보재와 후지보재를 측면에 결속된 주입 호스를 이용하여 시멘트 밀크를 가압 그라우팅할 때, 가압 그라우팅은 5~10kg/cm2가 적당하고 가압 그라우팅을 하면 그라우팅 구근과 원지반의 마찰 전단 강도가 무압일 때보다 약 3배 증가하며 원지반 내의 균열이나 틈으로 주입재가 주입되어 차수 효과와 지반 물성치가 증가하게 되는 효과가 있다.When pressurized grouting the cement milk using the injection hose which is connected to the side support and the back support, the pressure grouting is 5 ~ 10kg / cm 2 , and when the pressure grouting is applied, the friction shear strength between the grouting bulge and the ground is not affected And the effect of injection is increased by the injection of the injection material into cracks or crevices in the paper board.
판형 지보재로서 터널 굴착면에 설치되는 숏크리트를 보강하는 트러스판은 숏크리트 리바운드량을 줄이고 숏크리트 내에 묻힌 트러스판의 보강에 의하여 강성을 증가시켜 판형 지보재의 지보 능력을 증가시키게 되며 이에 따른 후지보재 수량을 줄일 수 있는 효과가 있다.The truss plate which reinforces the shotcrete installed on the tunnel excavation surface as a plate support material reduces the amount of shotcrete rebound and increases the rigidity by reinforcing the truss plate embedded in the shotcrete, thereby increasing the supportability of the plate-like support material. There is an effect that can be.
숏크리트를 실링한 상태에서 트러스판을 선형 지보재에 끼워 지압판으로 압착하여 설치하면 굴착면의 예측하지 못한 낙반에 대하여도 임시 지보 역할을 하는 효과가 있다. When the truss plate is sandwiched between the linear support and the compression plate with the shotcrete sealed, it is effective to serve as a temporary support against the unexpected fall of the excavation surface.
그리고 본 공법의 굴착면에 설치되는 배수재는 터널 바닥의 양측벽 쪽에 매설되는 맹암거로 배수되도록 연속하여 연결되고, 이와 같이 숏크리트를 취부 전에 배수재를 설치하면 숏크리트를 통과한 물에서 발생하는 백화 현상을 방지할 수 있어서 배수 시스템이 막히는 경우가 없게 되고, 이 경우는 2아치 터널 또는 일반 터널에서도 적용될 수 있는 효과가 있다.In addition, the drainage material installed on the excavation surface of this method is continuously connected so as to be drained by the blind holes buried on both side walls of the tunnel bottom. Thus, when the drainage material is installed before the shotcrete is installed, So that the drainage system is not clogged. In this case, this can be applied to a two-arch tunnel or a general tunnel.
도 1은 터널 공법에서 원지반(1)과 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)이 위치한 것을 도시한 단면도이다.
도 2는 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 본 터널 원지반(1)에 시공한 것을 도시한 단면도이다.
도 3은 파일럿 터널의 굴착면과 본 터널의 굴착면 사이를 굴착 후, 본 터널의 굴착면에서 선지보재 사이에 후지보재(5)를 설치한 천정부(17)와 측벽부(18)를 나타낸 단면도이다.
도 4는 원지반에 파일럿 터널을 굴착하는 종방향 단면도이다.
도 5는 파일럿 터널에서 본 터널의 원지반에 선지보재를 본 터널 굴착면에 노출되도록 설치한 종단면도이다.
도 6은 파일럿 터널에서 선지보재를 설치한 후에 본 터널을 굴착하고 종방향으로 선지보재 사이에 후지보재를 설치한 종단면도이다.
도 7은 선지보재와 후지보재가 설치되고 라이닝까지 시공이 완료된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 파일럿 터널을 터널 외부에 건물 또는 교량 기초와 같은 중요 지장물이 있어 변위를 최소화해야 할 때에는 지장물이 인접한 본 터널 예정 굴착면과 파일럿 터널의 굴착면이 최대한 많이 떨어지도록 본 터널 내에 편심을 갖도록 파일럿 터널을 배치한 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 지장물 위치 측에 이격하여 편심된 파일럿 터널에서 선지보재를 본 터널 원지반에 시공한 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 터널을 굴착한 상태를 도시한 단면도이다.
도 11은 도 10과 같이 본 터널 굴착면까지 굴착한 상태에서 1차 숏크리트를 취부하고 선지보재 사이에 후지보재를 시공한 후, 지압판 또는 트러스판과 지압판을 설치하고 마무리 숏크리트를 취부한 상태를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 11에 라이닝의 시공을 완료한 상태를 도시한 단면도이다.
도 13은 선지보재가 본 터널의 천공 홀에 삽입된 상태의 단면도이다.
도 14는 본 터널을 굴착하면 원지반에 생기는 응력이 굴착면에서 가장 크고 굴착면에서 외부로 멀어질수록 점차 감소하는 것을 나타낸 도면이다.
도 15은 갱외 선지보재를 설치하고 본 터널을 굴착 후, 갱내에서 굴착면에 후지보재를 설치한 것을 도시한 단면도이다.
도 16은 갱외 선지보재를 설치하고 본 터널을 굴착 후, 갱내에서 후지보재를 선지보재 사이에 시공한 것과 굴착 전 막장(40)과 굴착 후 막장(6) 부위에 굴착 직후 후지보재가 미시공된 상태를 보여주는 종단면도이다.
도 17은 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)를 터널 바닥보다 깊게 설치하여 터널의 토피 하중을 측벽부로 유도하고 터널 바닥의 융기 변위를 방지하는 역할을 하도록 설치한 도면으로 도면부호 30은 타원형의 점선부로 지시된 갱외선지보재(30)이고 도면부호 33은 갱외 선지보재(33)의 일종으로 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)이다.
도 18은 터널 상부에 지장물이 있는 경우, 부분적으로 지장물의 폭만큼 갱외 선지보를 할 수 없는 경우, 후지보재를 갱내에서 미보강된 부분에 후지보재(5)를 추가 설치하여 보강하는 것을 도시한 단면도이다.
도 19는 지표면(31)에서 예정 본 터널 단면을 향해 방사상으로 방사 방향 갱외 선지보재(34)를 설치하고 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)를 설치한 것을 도시한 단면도이다.
도 20은 지표면(31)에서 예정 본 터널 단면을 향해 방사상으로 방사 방향 갱외 선지보재(34)를 설치하고 경사 측벽 보강 갱외 선지보재(32)를 설치한 것을 도시한 단면도이다.
도 21은 숏크리트 배면에 띠형 배수재가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 22는 숏크리트를 보강하는 트러스 형태의 철근 케이지로서 선지보재의 간격과 지반 조건에 따라 적정한 크기로 제작하여 설치한 트러스판을 도시한 도면이다.
도 23은 도 15에 있어서 본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료로 토피를 치환하고 치환된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널 단면과 터널 단면 외측까지 설치한 것을 도시한 것으로, 도면부호 30은 타원형의 점선으로 표기된 전체를 지시하는 것으로 갱외 선지보재(30)를 표기하고 도면부호 33은 갱외 선지보재 중에 터널 측벽에 수직으로 설치되는 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33) 이다.1 is a cross-sectional view showing a
Fig. 2 is a cross-sectional view showing that the mine line support material 4 is installed in the
3 is a cross-sectional view showing a
Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of excavating a pilot tunnel on a paperboard.
Fig. 5 is a longitudinal sectional view of the tunnel of the tunnel viewed from the pilot tunnel and exposed to the tunnel excavation surface viewed from the pre-support. Fig.
6 is a longitudinal sectional view in which the tunnel is excavated after installing the pre-supports in the pilot tunnel and the post-support materials are installed between the pre-supports in the longitudinal direction.
Fig. 7 is a view showing a state in which the pre-support material and the post-support material are installed and the lining is completed.
FIG. 8 is a view showing an example in which when the pilot tunnel is to be minimized in displacement due to the presence of important obstacles such as buildings or bridges on the outside of the tunnel, the eccentricity of the main tunnel excavation surface and the pilot tunnel, In which the pilot tunnels are arranged.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a pre-eccentric pilot tunnel is eccentrically spaced apart from the obstacle site side and installed in the tunnel base.
10 is a sectional view showing a state in which the present tunnel is excavated.
FIG. 11 is a view showing a state in which a primary shotcrete is installed in a state of being excavated up to the tunnel excavation surface as shown in FIG. 10, a post-support material is installed between the pre-supports and a finishing plate, a truss plate, Fig.
Fig. 12 is a sectional view showing a state in which construction of the lining is completed in Fig.
13 is a cross-sectional view of the pre-support member inserted into the perforation hole of the main tunnel.
Fig. 14 is a graph showing that when the tunnel is excavated, the stress occurring on the ground surface is largest at the excavation surface and gradually decreases as the excavation surface moves away from the excavation surface.
Fig. 15 is a cross-sectional view showing that after the metatarsal support is installed and the main tunnel is excavated, the back support material is installed on the excavation surface in the mine.
Fig. 16 is a view showing the results of the case where the post support material is installed between the pre-support materials in the mine after the tunnel support is installed and the tunnel is excavated, and the support material is not applied after excavation at the excavation pre- Fig.
17 is a view showing the vertical sidewall reinforcing
18 is a view showing a case where the tunnel support member is partially reinforced at the portion unreinforced in the mine in the case where there is obstruction in the upper part of the tunnel, Sectional view.
19 is a cross-sectional view showing that a radial direction yaw
20 is a sectional view showing that a radial direction yaw
21 is a perspective view showing a state in which a strip-shaped drainage material is installed on the back of the shotcrete.
22 is a truss-type reinforcing cage reinforcing shotcrete; FIG. 22 is a view showing a truss plate manufactured and installed in an appropriate size according to the spacing of the pre-supports and the ground conditions;
FIG. 23 is a view showing that a toe replica is replaced with an artificial reinforcing material when the tunnel of the present tunnel is shallow and soft, The numeral 30 indicates the entirety indicated by an elliptical dotted line, and the numeral 33 indicates a vertical sidewall
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 본 터널에서 그 단면 내부에 파일럿 터널을 선굴착하고, 파일럿 터널의 내부 복수의 위치에서 먼저 천공하고 갱내 선지보재를 본 터널 굴착면까지 밀어 넣어 고정 설치한 후, 본 터널의 굴착 라인까지 굴착 후, 1차 숏크리트를 취부한 후 후지보재를 설치하는 방법과; 지표면에서 시공이 가능한 경우에는 지표에서 터널을 향하여 먼저 갱외 선지보재를 설치 후 터널을 굴착하고 굴착면에 1차 숏크리트를 취부 후 후지보재를 설치하는 터널 공법에 관한 것이다. The present invention is characterized in that a pilot tunnel is preliminarily inserted into a section of the tunnel in the tunnel, the tunnel is first drilled at a plurality of positions in the pilot tunnel, the mine line support is pushed to the tunnel excavation surface and fixed to the excavation line A method of installing a post primer after installing the first shotcrete after excavation; In the case of construction from the ground surface, the tunnel is constructed by first installing the cantilever support from the ground toward the tunnel, then installing the first shotcrete on the excavation surface, and then installing the support material.
중요 용어를 먼저 설명하면, "갱내 선지보재"는 본 터널의 굴착면에서 일정 거리를 이격하여 굴착면을 갖는 파일럿 터널에서 본 터널의 굴착면을 향하여 롱홀을 천공할 수 있는 드릴로 파일럿 터널에서 본 터널 굴착면을 지나 본 터널 원지반에 터널 안정에 요구되는 길이만큼 천공하고 네일을 본 터널의 원지반에 밀어넣어 레진이나 그라우팅 또는 기계적 팽창력으로 고정한 것을 말하며, "갱외 선지보재"는 지표면에서 터널을 향하여 수직으로 터널 굴착 단면의 외측에 설치되고, 내측의 굴착면에는 갱외 선지보재가 노출되도록 설치하여 터널 굴착면에 설치하는 판형 지보재와 일체화되도록 고정하는 것으로 원지반과 일체화하는 방법은 갱내 선지보와 동일하다. The term "mine line support" refers to a drill that can drill a long hole from a pilot tunnel with an excavated surface and a certain distance from the excavation surface of the tunnel to the excavation surface of the tunnel seen from the pilot tunnel. It means that the nail is pushed into the ground of the tunnel in the tunnel, and the nail is fixed by the resin, grouting, or mechanical expansion force. The "tunnel support" Is installed on the outer side of the tunnel excavation section and the outer excavation material is exposed on the inner excavation surface so as to be integrated with the plate type support material to be installed on the tunnel excavation surface.
갱외 선지보재(30)는 지표에서 터널 단면부에 굴착면을 향하여 수직 또는 방사형으로 다양하게 설치하고 터널 단면의 측벽부에도 수직 또는 경사지게 설치하며 세분하여 터널 측벽 외측에 수직으로 설치하는 것을 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(32)라 하고, 터널 측벽에 접선 방향으로 경사지게 설치하는 것을 경사 측벽 보강 갱외 선지보재(32)라 한다.(30) is installed vertically or radially from the surface of the tunnel to the excavation face in the section of the tunnel and vertically or inclinedly on the side wall of the tunnel, and is vertically installed outside the side wall of the tunnel to reinforce the vertical side wall The sloped side wall reinforcement thin-
시공을 위한 천공 위치에 따라 갱내 선지보재와 갱외 선지보재로 세분하고, 이를 통칭하여 "선지보재"라 하며, 네일과 같은 선형 지보재일 수 있다. It is subdivided into mine line support materials and subway line support materials according to the perforation location for construction, collectively referred to as "pre-support materials" and linear support materials such as nails.
공학적인 설명은 본 터널의 원지반에 변위와 응력의 증가가 없거나 미소하게 발생할 때에 본 터널을 굴착하기 전에 미리 설치한 네일을 "선지보재"라 정의한다.An engineering description is defined as a "pre-support" when nails are installed before excavating the tunnel when there is little or no increase in displacement and stress on the ground of the tunnel.
미리 설치된 선지보재는 본 터널의 막장을 굴착하는 순간부터 지보력을 발휘하게 된다. 선지보재의 재료는 고강도이면서 연신율이 원지반의 붕괴시까지 연신율 보다 커야 안전성이 좋다. 철근, 강관, GRP(Glass Reinfored Plastic)와 같은 선재는 모두 사용이 가능하다.Pre-installed prefabricated buildings will be able to exert their supporting forces from the moment the excavated surface of the tunnel is excavated. The material of the prefabricated material is high strength and the elongation is better than the elongation until the collapse of the paperboard. Wire rods such as reinforcing bars, steel pipes, and glass reinforced plastic (GRP) are all available.
선지보재와 후지보재는 드릴로 천공하고 삽입하여 그라우팅으로 고정한다. 그라우팅 재료는 레진 캡슐 또는 시간적 화학 변화가 적은 무기계 재료인 시멘트계를 사용하고 차수를 주 목적으로 할 때에는 용액형을 지반 조건에 따라 사용할 수 있다.Pre- and post-support materials are drilled and inserted by grouting. The grouting material may be a resin capsule or a cementitious material, which is an inorganic material with little change in temporal chemistry, and a solution type can be used according to the ground conditions when ordering is the main purpose.
선지보재의 천공 직경은 연약 지반에서는 주입재와 원지반의 전단 강도를 고려하여 주면장을 105mm~200mm까지 크게 하고 암반에서는 35mm~105mm로 작게 시공한다.The perforation diameter of the prefabricated materials is 105mm ~ 200mm in the soft ground, and 35mm ~ 105mm in the rocky ground considering the shear strength of the injection material and paper.
특별하게 기계적 팽창 방법은 종방향으로 길게 주름진 파이프를 스웰렉스 볼트처럼 팽창하여 고정하게 된다. In particular, the mechanical expansion method causes the longitudinally corrugated pipe to expand and fix as a swell bolt.
"후지보재"는 본 터널을 굴착 후, 굴착면에 설치하는 선형 지보재로서 네일과 같은 역할을 한다. 선지보재 사이에 1개 또는 복수 개를 설치하거나 측벽부(18)에 설치하며 선지보재 보다 강성이 작고 길이가 짧은 것을 설치하는 것이 경제적이다.The "backfill material" is a linear support material installed on the excavation surface after excavating the tunnel, and acts as a nail. It is economical to install one or a plurality of pre-supports between the pre-supports, or to install the pre-props with smaller stiffness and shorter length than the pre-supports.
후지보재의 재료는 철근, 중공형 락볼트, 강관, 유공 강관, GRP 볼트, 스웰렉스 볼트 등 다양하게 사용할 수 있고 그라우팅 재료는 레진 등 선지보와 동일하게 사용한다.The material of the back support material can be variously used such as reinforcing bars, hollow locking bolts, steel pipes, hollow steel pipes, GRP bolts, swell rex bolts, etc. The grouting materials are the same as those used for pre-
터널 종방향으로도 도 6 및 도 16과 같이 선지보재 사이에 후지보재를 설치하는 방법은 동일한 방법으로 설치한다.As for the longitudinal direction of the tunnel, the method of installing the post support material between the pre-supports as shown in Figs. 6 and 16 is the same.
선지보재와 후지보재를 함께 통칭할 경우는 "선형 지보재"라 정의한다.When the pre-support and post-support are collectively referred to as "linear support", they are defined as "linear support".
선지보재와 후지보재를 병용하여 설치하는 이유는,The reason why we install the pre- and post-
첫째로, 터널 굴착에 따른 원지반에 발생하는 응력 증가는 터널의 굴착면에서 응력이 가장 크고 굴착면에서 멀어질수록 감소한다. 따라서, 굴착면에서는 지보재의 보강을 많게 하고 굴착면에서 멀어지면 보강을 작게 하는 것이 유리하기 때문이고,First, the increase of the stress on the ground surface due to the tunnel excavation is the greatest stress on the excavation surface of the tunnel and decreases with the distance from the excavation surface. Therefore, it is advantageous to increase the reinforcement of the support material on the excavation surface and reduce the reinforcement when the excavation surface is remote from the excavation surface.
둘째로, 선지보 설치시 천공 구멍에 보강재를 굵고 긴 것을 설치하면 적은 수량의 설치만으로도 터널 전체의 안정에 대하여는 계산상으로는 유리하다. 그러나, 네일 특성상 설치 간격을 크게 하면 네일과 네일 사이에 소성 영역과 소규모 붕락이 발생할 수 있으므로 선지보 네일 간격을 줄일 수 없었다. 이를 개선하기 위하여, 본 발명에서는 본 터널의 원지반에 강성이 크고 긴 선지보재를 최소로 보강한 다음 굴착면 자립 시간 동안 1차 숏크리트와 추가로 선지보재 사이에 후지보재를 설치하여 선지보재 사이의 넓은 간격을 추가 보강하기 위한 것이며,Secondly, if the stiffener is installed thick and long in the perforation hole in the installation of the pre-beam, the stability of the entire tunnel is advantageously calculated by a small amount of installation. However, due to the nature of the nail, if the spacing between the nail and the nail is too large, plastic zones and small-scale collapse may occur. In order to solve this problem, in the present invention, after reinforcing a long rigid pre-reinforcement material at least to the ground of the tunnel of the present invention, the post-reinforcement material is installed between the first shotcrete and the pre- To further reinforce the spacing,
셋째로, 천공 홀을 시공하는 비용이 네일 자재 비용보다 월등히 크고 공사 기간이 많이 소요되므로 선지보재 시공시 굵고 긴 강성이 큰 네일을 설치하여 시공 수량을 최소화하고 시공이 간단하고 저렴한 후지보재를 여러 개 설치하여 경제적이며 쉬운 시공이 되도록하는 데 있다.Third, the cost of constructing the perforated hole is much higher than the cost of nail material and the construction period is long. Therefore, it is necessary to install nail with large and long rigidity when constructing the prefabricated construction, So that it is economical and easy to install.
"본 터널"이란 최종 목적물 터널을 정의하는 것으로, 굴착과 지보를 완료한 후, 사용되는 터널을 일컬으며 파일럿 터널을 터널 단면 내부에 설치하여 선지보를 하는 경우는 터널 단면이 도로 3차선 이상인 대단면 터널에서 경제성이 있다.The "tunnel" is defined as a tunnel to be used after completion of excavation and support, and in the case where a pilot tunnel is installed inside the section of tunnel, It is economical in tunnels.
이보다 작은 단면의 터널은 기계화 시공에 제약을 받기 때문에 공사비와 공기가 증가된다. 본 발명에서는 본 터널이란 최종 목적물 터널을 말한다. Tunnels with a smaller cross section are subject to mechanized construction, which increases construction costs and air. In the present invention, this tunnel refers to the final object tunnel.
"파일럿 터널"이란 종래의 터널 시공 방법으로 형성하는 구조적으로 안전성을 쉽게 확보할 수 있는 본 터널 내부에 형성하는 작은 단면의 터널로서, 파일럿 터널(3) 굴착에 따른 변위가 본 터널에 구조적 영향을 미치지 않거나 변위의 발생 정도가 미소하도록, 본 터널의 선지보재를 설치하고자 하는 굴착 예정면과 파일럿 터널 굴착면이 이격을 갖도록 설치하는 터널이다.The "pilot tunnel" is a tunnel with a small cross section formed inside the main tunnel which can be structurally secured by a conventional tunnel construction method. The displacement caused by the excavation of the
터널 외부에 교량의 기초와 같은 중요 지장물이 있어서 변위를 최소화해야 할 때에는 지장물이 인접한 본 터널 굴착면과 파일럿 터널의 굴착면이 최대한 많이 떨어지도록 본 터널 내에 편심을 갖도록 파일럿 터널을 배치한다.When there is a significant obstacle such as the foundation of a bridge on the outside of the tunnel, the pilot tunnel is arranged so as to have eccentricity in the tunnel so that excavation planes of the main tunnel excavation surface and the pilot tunnel adjacent to the obstacle are minimized.
파일럿 터널은 본 터널보다 먼저 굴착을 하는 것으로 본 터널 지반을 관찰하는 역할과 본 터널의 원지반에 선지보재를 설치하는 작업 공간 역할을 한다.Pilot tunnels are used for excavation before the main tunnels and serve as workspaces for observing the tunnel grounds and installing prefabricated materials on the main sections of main tunnels.
*"원지반"이란 터널을 시공하는 지반을 말하는 것으로, 더욱 상세하게는 본 터널의 외측 지반을 본 터널 원지반이라 하고, 파일럿 터널 외측 지반을 파일럿 터널 원지반이라 한다.* "Ground floor" refers to the ground where the tunnel is constructed. More specifically, the outer ground of the tunnel is referred to as the tunnel base, and the ground outside the pilot tunnel is referred to as the pilot tunnel ground.
"판형 지보재"라 함은 터널 굴착면에 설치되는 판형의 부재가 굴착면과 부착된 형태를 통칭하는 것으로 강섬유 숏크리트 또는 숏크리트와 그 내부를 보강하는 와이어 매쉬, 트러스 철근 케이지(Rinforce Steel Cage)가 조합된 것과, 이외에도 프리 캐스트 조각판을 선지보재에 지압판으로 고정하고 굴착면과 프리 캐스트 조각판 사이를 몰탈 또는 시멘트 밀크로 그라우팅하는 것도 판형 지보재라 한다."Plate-type support" refers to a type of plate-like member attached to the excavation surface of a tunnel, which is attached to the excavation surface. It is a combination of a steel fiber shotcrete or a shotcrete and a wire mesh and a reinforcing steel cage In addition, it is also called plate-type support in which pre-casting plate is fixed to the pre-support by a support plate and grouting between the excavation surface and the pre-casting plate by mortar or cement milk.
실시의 일예로 선지보재와 후지보재를 판형 지보재와 연결하는 방법은 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하고 숏크리트면 위에 돌출된 선지보재와 후지보재에 트러스 철근 케이지(Rinforce Steel Cage)를 끼워 지압판을 대고 조여 설치하고 2차 숏크리트를 취부한다.As an example of the practice, a method of connecting the pre-support material and the post-support material to the plate-like support material is to attach a first shotcrete to the excavation surface, to insert a reinforcing steel cage to the pre- Tighten and install the second shotcrete.
도 1은 본 발명의 터널 공법에서 원지반(1)과 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)이 위치한 것을 도시한 단면도이다. 도면에서 보는 바와 같이, 원지반(1) 내에 본 터널(2)이 위치하고, 상기 본 터널(2)의 내에 본 터널(2)의 크기보다 작은 파일럿 터널(3)이 위치하게 된다. 원지반(1)의 지표면은 위치에 따라 수평면인 곳 일 수도 있고 산과 같이 경사진 곳일 수도 있다. Fig. 1 is a sectional view showing a
도 2는 천정부(17)에 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 본 터널(2) 원지반(1)에 시공한 것을 도시한 단면도이다. 갱내 선지보재(4)는 본 터널(2)의 구조적 지보재로서 본 터널(2)의 폭에 따라 길이와 굵기가 결정되며, 본 터널(2) 굴착면까지 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 굴착면이 작업 시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱내 선지보재를 천공 삽입 설치하고 보통은 시멘트 밀크로 압력 그라우팅하고 양생한다. 여기에서, 작업시간 동안 자립한다는 의미는 갱내에서 굴착과 지보를 완료하는 시간을 말한다.2 is a sectional view showing the construction of the
주입을 용이하게 하고 강도와 차수 효과를 동시에 발휘하기 위하여 주입 재료를 현탁액형인 고분말형의 마이크로 시멘트 또는 용액형 주입재를 혼합하거나 단독으로 주입한다.In order to facilitate the injection and simultaneously exhibit the strength and order effect, the injection material is mixed with the high-strength type microcement or solution type injection material of the suspension type or injected alone.
용액형 주입재로는 실리카졸, 우레탄 등 다양한 용액형 주입재를 사용할 수 있다.As the solution type injection material, various solution type injection materials such as silica sol and urethane can be used.
주입 방법 또한 천공 홀에 여러 개의 길이가 다른 호스를 설치하여 다단 주입을 하거나, 팩커를 두 개 이상 설치하여 종류가 다른 약액을 요구되는 효과에 맞도록 다단 주입할 수도 있다.Injection method In addition, multi-stage injection can be performed by installing different lengths of hoses in the perforation hole, or by installing two or more packers, multi-stage injection can be performed to suit different effects of different kinds of chemical solutions.
파일럿 터널(3)은 종래의 터널을 굴착 및 지보하는 방법으로 시공하며 일반적인 지보재는 숏크리트와 락볼트를 굴착면에 시공한다.The
갱내 선지보재(4)는 파일럿 터널(3)에서 롱홀을 천공할 수 있는 드릴로 파일럿 터널(3)에서 본 터널(2) 굴착면을 지나 본 터널(2) 원지반(1)에 터널 안정에 요구되는 길이만큼 천공하여 선지보재(4)를 연결 파이프를 연결하여 삽입하고 그라우팅하게 된다.The mooring line support 4 is a drill capable of drilling a long hole in the
도 3은 파일럿 터널(3)의 굴착면과 본 터널(1)의 굴착면 사이를 굴착 후, 천정부(17)에 본 터널(2)의 굴착면에서 갱내 선지보재(4) 사이에 후지보재(5)를 설치한 단면도로서, 파일럿 터널(3)을 굴착 후, 갱내 선지보재(4)가 시공된 단계에서 본 터널(2)의 막장(6)을 굴착 후, 부석을 제거하고 본 터널(2)의 굴착면에 먼저 1차 숏크리트를 취부한다.3 is a sectional view showing a state in which after the excavation between the excavation surface of the
그 다음에, 후지보재(5)를 설치하기 위하여 갱내 선지보재(4) 사이를 한개 이상 천공하고 후지보재(5)를 삽입 및 그라우팅을 한다. 상기 후지보재(5)는 상기 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하고 굵기가 가는 것을 사용 또는 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하거나 굵기가 가는 것을 사용할 수 있다. 후지보재(5)의 고정은 레진을 사용하거나 갱내 선지보재(4)와 같이 그라우팅을 하여 고정한다.Thereafter, at least one of the mine line support materials 4 is drilled to install the
그 다음, 트러스판, 강지보재 또는 격자 지보재와 같은 보강재를 설치 후, 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)에 지압판을 설치하고 2차 숏크리트를 취부하여 터널의 굴착면에 내압을 줄 수 있는 판형 지보재와 선형 지보재를 고정 결합하여 형성한다. 지반의 인장과 압축에 대한 이방성을 고려할 때, 측벽부(18)는 천정부(17) 보다 구조적으로 안전한 곳으로 갱내에서 후지보만으로 지보를 하여도 연약 지반외에는 안전성을 확보할 수 있다. 바닥부(19)는 터널의 하부 지반까지 연약 지반일 경우 바닥부에도 후지보재를 보강한다.Subsequently, after installing a reinforcing material such as a truss plate, a steel support, or a grid support material, a support plate is installed on the mine line support material 4 and the
도 4는 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)을 굴착하는 단계의 종방향 단면도로서, 파일럿 터널(3)을 굴착하면서 파일럿 터널 막장(7)면을, 맵핑을 통해 터널의 지반 정보를 완전히 취득하여 본 터널을 굴착하기 전에 설계를 재검토하여 완벽한 설계 시공을 할 수 있다.4 is a longitudinal sectional view of the step of excavating the
그러나, 종래의 시공 방법은 터널 입, 출구부만을 지반 조사를 하고 토피가 높은 중앙부는 비교적 정밀도가 떨어지는 물리 탐사를 하여 추정 설계를 하므로 굴착 중에 약대가 예기치 않게 출현시에는 본 터널의 시공을 중지하고 설계를 재검토해야 하는 번거로움이 있었다. However, in the conventional construction method, only the tunnel entrance and exit portion are subjected to ground survey and the central portion having a high toe is subjected to a physics exploration with a relatively low precision, so that the construction of the tunnel is stopped when excavation occurs unexpectedly during excavation There was a need to review the design.
도 5는 파일럿 터널(3) 내의 복수의 위치에서 본 터널(2) 굴착면까지 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱내 선지보재(4)를 설치하기 위하여 방사상으로 천공 홀을 형성하는 단계에서 형성된 방사상의 천공 홀에 갱내 선지보재(4)를 삽입 설치하고 고정하기 위하여 그라우팅하고 양생하는 단계를 표현한 종단면도이다.Fig. 5 is a view for explaining a method for installing the mine line support material 4 in an amount such that the excavated surface can be self-sustained for the working time during step excavation by the designed excavation length from the plurality of positions in the
상세히 설명하면, 갱내 선지보재(4)를 숏크리트(8)가 취부된 파일럿 터널(3)에서 본 터널(2)의 원지반(1)에 본 터널(2) 굴착면에 노출되도록 설치한 종단면도로서, 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)을 굴착하고, 터널(3) 내부에서 방사상으로 복수의 구멍을 천공하고 갱내 선지보재(4)를 연결 파이프를 연결하여 밀어 넣으며, 이때, 갱내 선지보재(4)는 본 터널(2)을 굴착 후, 굴착면을 보강하는 숏크리트와 연결 작업이 가능하도록 터널 내측 선단이 노출되게 설치한다.A longitudinal section view in which the mooring line support 4 is exposed to the excavation surface of the
갱내 선지보재(4)는 삽입 후, 흘러내리지 않도록 시공 중, 안전과 천공 홀의 중앙에 위치하도록 스토퍼를 2~5m 간격으로 최소 2개 이상 부착한다. 그리고 압력 그라우팅을 하기 위하여 주입 호스(13)는 갱내 선지보재(4)의 선단까지 결속선으로 부착하고 원지반(1)이 신선한 경우는 추가로 토출 호스를 주입 호스(13)보다 수준이 더 높도록 길게 부착하며 갱내 선지보재(4)의 터널 내측 선단에는 포대 팩커(11)를 부착하여 가압 그라우팅이 가능하도록 한다. 포대 팩커(11)는 본 터널(2) 굴착면의 굴착부 쪽에 위치하도록 설치한다.Attach at least two stoppers at intervals of 2 ~ 5m so that the mine support (4) is positioned at the center of safety and perforation hole during installation so that it does not flow down after inserting. In order to perform pressure grouting, the
도 6은 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차 숏크리트를 하고, 1차 숏크리트가 취부된 굴착면에 후지보재(5)를 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하고, 선지보재와 후지보재를 판형 지보재와 연결하는 것을 표현한 종단면도이다. 파일럿 터널(3)을 본 터널(2) 굴착면까지 확대 굴착한 후, 1차 숏크리트가 취부된 본 터널 굴착면에 파일럿 터널(3)에서 시공된 갱내 선지보재(4) 사이에 후지보재(5)를 시공하며, 후지보재(5)는 갱내 선지보재(4)보다 길이가 짧고 굵기가 가는 네일을 설치하고 갱내 선지보재와 함께 선단에 지압판(15)을 압착하여 2차 숏크리트를 취부하여 지보가 완료된 것과 시공단계를 나타낸 도면으로, 구조적으로는 갱내 선지보재(4)와 후지보재가 원지반을 지보하는 역할과 굴착면을 지보하는 판구조를 고정하는 역할을 한다.FIG. 6 is a cross-sectional view of the excavation line of the
도 7은 도 3에 연속하여 선지보재(4)와 후지보재(5)가 설치되고 판구조(8)와 연결 고정된 후 라이닝(9)까지 시공이 완료된 상태를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view showing a state in which the construction is completed to the lining 9 after the pre-support 4 and the
도 8에서, 파일럿 터널(3)을 터널 외부에 건물 또는 교량 기초와 같은 중요 지장물(21)이 있어서 변위를 최소화해야 할 때에는 지장물(21)이 인접한 본 터널(2) 예정 굴착면과 파일럿 터널(3)의 굴착면이 최대한 많이 떨어지도록 본 터널(2) 내에 편심을 갖도록 파일럿 터널(3)을 배치한 것으로 바닥부(19)에 추가 굴착한 부분은 천공 작업시 천공 기계의 천공 각도를 확보하기 위한 것이다.8, when the
도 9는 지장물(21) 위치 측에 이격하여 편심된 파일럿 터널(3)에서 선지보재(4)를 본 터널(2) 원지반(1)에 시공한 상태를 도시한 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a state in which the prefabric material 4 is installed in the
도 10은 본 터널(2)을 굴착한 단면도로서 바닥의 도 11, 도 12의 추가 굴착부를 되메운 상태를 도시한 도면이다.Fig. 10 is a cross-sectional view of the
도 11은 도 10의 갱내 선지보재를 시공 후 1차 숏크리트를 취부하고 선지보 사이에 후지보재(5)를 시공하고 2차 숏크리트를 취부하여 판구조와, 선지보재와 후지보재를 연결한 시공 단면도이다. Fig. 11 is a sectional view showing a structure in which a first shotcrete is applied after the mine line support material shown in Fig. 10 is applied, a
도 12는 도 8 내지 도 11의 시공 순서를 도시한 마지막 완성 순서도로서 지장물(21) 위치 측으로 이격하여 편심된 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 본 터널(2) 원지반(1)에 시공 후 1차 숏크리트를 취부하고 선지보 사이에 후지보재(5)를 시공하고 2차 숏크리트를 취부하여 판구조를 선지보와 후지보를 연결하고 라이닝(9)의 시공을 완료한 단면도이다.Fig. 12 is a final completed flowchart showing the construction procedure of Figs. 8 to 11. Fig. 12 is a flowchart showing final construction of the
도 13은 갱내 선지보재(4)에 파일럿 터널(3)에서 천공한 롱홀에 밀어넣기 위한 연결 파이프(12)가 연결되어 있고 삽입된 선지보재(4)가 흘러내리지 않도록 시공 중, 안전과 천공 홀의 중앙에 위치하도록 스톱퍼(10)가 선지보재(4)에 2m~5m마다 설치되며 측면에 주입 호스(13)와 선단에는 포대 팩커(11)가 장착된 것을 나타낸 도면으로 스톱퍼(10)는 선지보재(4)에 최소 2개 이상 설치되어야 한다.13 shows a state in which the
도 14는 본 터널(2)을 굴착하면 원지반에 생기는 응력과 선형 지보재에 생기는 응력이 굴착면에서 가장 크고 굴착면에서 외부로 멀어질수록 점차 감소하는 것을 나타낸 도면으로, 도 3과 도 15와 같이 길게 설치하는 선지보재(4, 30)와 그 사이에 짧게 시공하는 후지보재(5)를 혼용하여 시공할 때, 가장 경제적인 지보가 된다.FIG. 14 is a graph showing that the stress generated in the ground plate and the stress generated in the linear support material when the
원지반(1)은 압축 방향의 강도가 크고 인장 방향의 강도가 매우 작은 이방성 재료이기 때문에 압축을 주로 받는 측벽부(18)는 후지보재(5)만 설치하여도 안전하다.Since the
그러나, 토사 지반과 같은 연약 지반에서는 측벽까지 천정부(17)와 동일하게 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 시공한다.However, in the soft ground such as the soil foundation, masonry support material (4) and back support material (5) are applied to the side wall in the same manner as the ceiling portion (17).
도 15는 본 터널(2)의 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하고, 예정 터널 단면을 굴착하고 갱내에서 굴착면에 숏크리트를 취부하고, 갱내에서 굴착면에 노출된 갱외 선지보 사이에 후지보재를 설치하고, 상기 단계의 굴착면에 후지보재(5)와 갱외 선지보재(30)를 판형 지보재와 연결한 상태를 도시한다. 여기에서, 굴착면이 작업 시간 동안의 의미는 굴착 및 지보를 완료하는 시간을 말한다.15 is a cross-sectional view of the
후지보재는 본 터널을 굴착 후, 굴착면에 설치하는 선형 지보재로서 네일과 같은 역할을 한다. 선지보재 사이에 1개 또는 복수 개를 설치하거나 측벽부(18)에 설치하며 선지보재 보다 강성이 작고 길이가 짧은 것을 설치하는 것이 경제적이다.The post-support material is a linear support material installed on the excavation surface after excavating the tunnel, and acts as a nail. It is economical to install one or a plurality of pre-supports between the pre-supports, or to install the pre-props with smaller stiffness and shorter length than the pre-supports.
도 16은 도 6과 같이 터널 종방향으로도 선지보재 사이에 후지보재를 설치하는 방법은 동일한 방법으로 설치한다.Fig. 16 is a sectional view showing the manner in which the post support is installed between the pre-supports in the longitudinal direction of the tunnel as shown in Fig.
도 17은 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계에서, 좌우 측벽부 외측에 설치되는 수직 측벽보강 갱외 선지보재(33)는 터널 바닥 레벨보다 바닥의 융기를 방지하도록 더 깊게 설치하는 것을 도시한 도면으로, 터널 하부 바닥의 지반이 연약할 경우 터널 좌우 측벽의 하중에 의해 바닥이 융기하게 된다. 이것을 방지하는 방법으로 측벽부에 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)를 바닥보다 깊게 설치하여 좌우 측벽의 수직 하중을 지지하면 바닥의 융기를 방지할 수 있고 수치 해석에서 표현되는 바닥 방향의 변위 벡터에 전단 보강하는 역할도 하게 된다. 또한, 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)의 종방향 간격 사이에 후지보재를 설치하는 것은 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)를 좌굴이 없도록 보강하는 역할을 한다.17 is a schematic view showing an example in which before the tunnel excavation, the
도 18은 본 터널(2)의 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계에서 지장물이 있으면 갱외 선지보재를 경사지게 설치하여 미지보 부분이 최소로 되도록 한다.18 is a cross-sectional view of the
그러나, 본 터널 단면 상부 지반에 지장물로 인하여 갱외 선지보재 설치가 불충분할 경우, 갱내에서 굴착면에 노출된 갱외 선지보(30) 사이에 후지보재를 설치하는 단계에서 지장물로 인한 미지보 구간에 한 개 이상의 후지보재를 설치한다.However, in the case of insufficiency of the installation of the metatarsal support due to the obstruction on the upper section of the tunnel, in the step of installing the backfill material between the
도 19는 지표면(31)에서 예정 본 터널 단면을 향해 방사상으로 방사 방향 갱외 선지보재(34)를 설치하고 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)를 설치한 것을 도시한 단면도이다.19 is a cross-sectional view showing that a radial direction yaw
도 20은 지표면(31)에서 예정 본 터널 단면을 향해 방사상으로 방사 방향 갱외 선지보재(34)를 설치하고 경사 측벽 보강 갱외 선지보재(32)를 설치한 것을 도시한 도면으로 갱외 선지보를 도 15 내지 도 20에 다양하게 설치하는 실시예를 나타낸다. Fig. 20 is a view showing that the radial direction yaw
도 21은 띠형 배수재(16)가 굴착면과 숏크리트(8) 사이에 설치된 것을 도시한 사시도이다. 상기 본 터널의 굴착 라인을 따라 터널을 굴착하고, 그 굴착면에 배수재(16)를 설치하고; 상기 배수재(16)가 설치된 굴착면에 숏크리트(8)를 취부하는 단계를 도시한다. 굴착면에 설치되는 배수재는 띠형 또는 유공관형으로 터널 바닥의 양측벽 쪽에 매설되는 맹암거로 배수되도록 연속하여 굴착면을 따라 연결되어야 한다. 이와 같이 숏크리트를 취부 전에 배수재를 설치하면 숏크리트를 통과한 물에서 발생하는 백화 현상을 방지할 수 있어서 배수 시스템이 막히는 경우가 없게 된다. 이 경우는 2아치 터널 또는 일반 터널에서도 적용된다. Fig. 21 is a perspective view showing that the band-shaped
도 22는 숏크리트를 보강하기 위하여 철근으로 만든 트러스판(14)을 도시한 도면으로 자동 용접에 의해 만든다. 형상은 터널 단면의 곡률 반경에 맞도록 상하 철근을 트러스 형태로 용접하고 이것을 나란히 15cm~50cm 간격으로 세우고 종으로 20cm~100cm 폭으로 배력 철근을 용접하고 상하 배력 철근을 트러스 형태로 철근을대고 용접하여 만든다.22 is a view showing a
단면 방향의 길이는 부분 굴착이 필요할때에는 터널 주면장을 2~3분할 길이로 만들어서 연결하여 사용할 수 있다. 이때, 트러스판의 단부는 겹이음이 가능하도록 철근을 겹이음 길이 만큼 여분으로 빼놓아야 한다.In case of partial excavation, the length of the cross section direction can be used by making the length of the tunnels as 2 to 3 divisions. At this time, the ends of the truss plate should be separated by an extra length of the reinforcing bars so that they can be folded.
또 다른 방법은 나사형 철근을 사용하여 커플러로 철근마다 연결하면 된다. 설치 방법은 본 터널(2)을 굴착 후, 부석을 제거한 후에 1차 숏크리트를 취부한 다음 선지보재(4)에 트러스판(14)을 끼우고 지압판으로 고정한 후, 마무리 숏크리트를 취부하면 된다.Another option is to use a threaded rod to connect the coupler to each reinforcing bar. For the installation method, after excavating the tunnel (2), remove the pumice, attach the first shotcrete, attach the truss plate (14) to the prefabric material (4), fix it with the support plate, and attach the finished shotcrete.
도 23은 도 15에 있어서 본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료로 토피를 치환하고 치환된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널 단면과 터널 단면 외측까지 설치한다.FIG. 23 is a view showing a tunnel in which the toe is replaced with an artificial reinforcement material in a case where the toe of the tunnel is shallow and soft, and the tunnel support is installed from the replaced toe to the outer side of the tunnel section and the tunnel section.
본 발명의 제1 실시예를 상세히 설명하면,The first embodiment of the present invention will be described in detail.
파일럿 터널(3) 굴착에 따른 변위가 본 터널에 구조적 영향을 미치지 않거나 변위의 발생 정도가 미소하도록, 본 터널의 선지보재를 설치하고자 하는 굴착 예정면과 파일럿 터널 굴착면이 이격을 갖도록 본 터널(2) 내에 파일럿 터널(3)을 건설하는 단계와;In order to ensure that the displacement due to the excavation of the pilot tunnel (3) does not have a structural effect on the tunnel, or that the degree of displacement is small, the tunnel to which the pre- Constructing a pilot tunnel (3) within the tunnel (3);
상기 파일럿 터널(3) 내의 복수의 위치에서 본 터널(2) 굴착면까지 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱내 선지보재(4)를 설치하기 위하여 방사상으로 천공 홀을 형성하는 단계;(4) from the plurality of positions in the pilot tunnel (3) to the excavation surface of the tunnel (2) at the time of excavation by the designed excavation length, Forming a perforation hole;
상기 천공 홀에 갱내 선지보재(4)를 삽입하고 이를 고정하기 위하여 그라우팅하고 양생하는 단계와;Inserting the mine line support material (4) into the perforation hole and grouting and curing the same to fix the mine line preform (4);
상기 본 터널(2)의 굴착면을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차 숏크리트를 하는 단계와;Drilling the tunnels stepwise in the longitudinal direction along the excavation surface of the
상기 1차 숏크리트가 취부된 굴착면에 후지보재(5)를 복수의 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하는 단계와; Installing a back support material (5) between a plurality of mine premises (4) on an excavation surface to which the primary shotcrete is attached;
상기 선지보재(4)와 후지보재(5)를 판형 지보재와 연결하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 것으로 판형 지보재의 연결 방법은 다음과 같다.And a step of connecting the pre-support material (4) and the post-support material (5) to the plate-like support material. The connection method of the plate-like support material is as follows.
굴착면에 1차 숏크리트를 취부하고 그 굴착면에 후지보재(5)를 갱내 선지보재(4) 사이에 설치하고 1차 숏크리트 위에 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 지압판을 대고 정착구로 조이는 단계;The primary shotcrete is mounted on the excavation surface, and the back support material (5) is installed between the excavation support surfaces (4) on the excavation surface Primary Mine on shotcrete A step of fastening the pre-support material (4) and the post-support material (5) with a fixing plate with a platen;
설치된 지압판에 2차 숏크리트를 설치하는 단계;Installing a second shotcrete on the installed pressure plate;
방수 쉬트를 설치하고 라이닝을 설치하는 단계로 터널이 완성된다.The tunnel is completed by installing the waterproof sheet and installing the lining.
상기 갱내 선지보재(4)의 설치는 지반 조건이 암반일 경우, 터널의 천정부(17) 부위에는 갱내 선지보재(4) 사이에 후지보재(5)를 병용하여 설치하고, 측벽부(18)에는 후지보재(5)만을 설치하는 방법이 보다 더 최적화된 설계 방법이다.The mooring line support material 4 is installed in the
상기 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 설치하는 방법은, 터널 굴착 방향인 종방향 간격으로도 갱내 선지보재(4) 사이에 후지보재(5)를 설치할 수 있다. The method for installing the mooring line support material 4 and the
상기 갱내 선지보재(4)를 삽입 설치하는 방법은, 갱내 선지보재(4)에 파일럿 터널(3)에서 천공한 롱홀에 밀어넣기 위한 연결 파이프가 연결되어 있고 삽입된 갱내 선지보재(4)가 흘러내리지 않도록 시공 중, 안전과 천공 홀의 중앙에 위치하도록 스톱퍼(10)가 선지보재에 2m~5m마다 설치되며, 측면에서 주입 호스(13)가 선단까지 결속선으로 부착되며 터널 굴착면측 선단에는 포대 팩커(11)가 장착되도록 스톱퍼(10)는 선지보재(4)에 최소 2개 이상 장착되도록 제작한다.The method for inserting the mine branch support material (4) comprises the steps of connecting a mooring pipe for pushing the mine line support material (4) to a long hole formed in the pilot tunnel (3), and inserting the mine line support material The
설치 방법은 파일럿 터널(3)에서 본 터널(2)의 원지반(1) 내에 방사상으로 복수의 갱내 선지보를 삽입하기 위한 롱홀을 천공하고 본 터널(2)의 굴착 예정면에서 판형 지보재와 연결할 수 있도록 갱내 선지보재(4) 단부가 일부 노출되도록 파일럿 터널(3)에서 원지반(1)에 갱내 선지보재(4)를 연결구를 연결하여 삽입하고 연결구를 제거한 후 포대 팩커에 연결된 주입 호스를 이용하여 팩커를 팽창시키고 선지보재 측면에 팩커를 관통하여 결속된 주입 호스를 이용하여 시멘트 밀크를 가압 그라우팅한다. 가압 그라우팅은 5~10kg/cm2이 적당하고, 가압 그라우팅을 하면 그라우팅 구근과 원지반의 마찰 전단 강도가 무압일 때보다 약 3배 증가하며 원지반 내의 균열이나 틈으로 주입재가 주입되어 차수 효과를 나타낸다.The installation method includes drilling a long hole for inserting a plurality of submerged propeller beams radially into the
상기 후지보재(5)는 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 설치하고, 본 터널(2)을 굴착한 후, 본 터널(1)의 굴착면에서 1차 숏크리트를 취부하고 그 면에서 락볼트형 후지보재(5)를 천공 후, 레진을 넣고 락볼트를 회전시키면서 밖아서 고정하고, 선단에 지압판을 채운다. 네일형 후지보재(5)는 천공 후, 네일과 주입 호스(13)를 결속하여 삽입 후, 선단에 팩커(11)를 팽창시켜 시멘트 밀크를 가압 그라우팅한다. 주입 효과는 선지보재와 동일하다.The
판형 지보재(8)와 일체화하기 위한 노출된 후지보재(5) 선단에 강지보재 또는 트러스판(14)을 끼우고 지압판을 대고 정착구를 조여 압착 고정한 후, 정착구가 매립되도록 숏크리트를 취부하여 후지보재(5)와 터널 굴착면의 판형 지보재와 일체화한다. After the steel support material or the
상기 판형 지보재는 터널 굴착면에 설치되는 숏크리트와 그 내부를 보강하는 트러스판(14)을 말하는 것으로 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 연결하는 방법은 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하고 트러스판(14)을 숏크리트면 위에 돌출된 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)에 끼워 지압판을 대고 정착구를 조여 설치하고 2차 숏크리트를 취부한다. 트러스판의 폭은 1m~3m로 종방향의 1롯트 굴착 길이에 맞추어 제작하고 횡방향 길이는 지반의 안정성 여부에 따라 2분할 또는 3분할하여 제작하고 겹이음할 수 있도록 이음 철근을 철근 직경에 따라 시방에 맞도록 연장하여 제작하며 횡방향으로 상부와 하부 철근을 트러스 형태로 만든 것을 구조적으로 요구되는 간격으로 배치하고 종방향으로 배력 철근을 용접하고 상하 배력 철근을 트러스 형태로 철근을 대고 용접하여 도 22와 같이 제작한다. The plate-like support material refers to a shotcrete installed on a tunnel excavation surface and a truss plate (14) for reinforcing the inside of the shotcrete. The method of connecting the mooring line support material (4) to the back support material (5) And the
물론 지반이 양호하면 트러스판(14)을 분할하지 않고 하나로 제작하여 전단면을 굴착 후 설치할 수도 있다.Of course, if the ground is satisfactory, the
상기 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 단계적으로 터널을 굴착하는 단계에서 그 굴착면에 후지보재(5)를 갱내 선지보재(4) 사이에 설치한 후, 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)에 철근으로 짜여진 트러스판(14)을 연속하여 설치하되, 트러스판(14)을 관통한 갱내 선지보재(4)에 지압판을 대고 너트 역할을 하는 정착구를 조여 트러스판(14)을 압착 고정하는 단계와;After the step of drilling the tunnels stepwise along the excavation line of the
상기 트러스판(14)에 숏크리트를 취부하는 단계를 포함한다.And mounting the shotcrete on the truss plate (14).
상기 본 터널(2)의 굴착 라인을 따라 터널을 굴착하고, 그 굴착면에 배수재를 설치하는 단계와;Drilling a tunnel along an excavation line of the main tunnel (2) and installing a drainage material on the excavation surface;
상기 배수재(16)가 설치된 굴착면에 숏크리트(8)를 취부하는 단계를 포함한다.And mounting the shotcrete (8) on the excavation surface provided with the drainage material (16).
굴착면에 설치되는 배수재는 터널 바닥의 양측벽 쪽에 매설되는 맹암거로 배수되도록 연속하여 연결되어야 한다. 이와 같이 숏크리트를 취부 전에 배수재를 설치하면 숏크리트를 통과한 물에서 발생하는 백화 현상을 방지할 수 있어서 배수 시스템이 막히는 경우가 없게 된다. 이 경우는 2아치 터널 또는 일반 터널에서도 적용된다.The drainage materials installed on the excavation surface shall be connected in series so as to be drained to the blinds buried on both side walls of the tunnel floor. If the drainage material is installed before the shotcrete is installed, the whitening phenomenon occurring in the water passing through the shotcrete can be prevented, so that the drainage system is not clogged. This case applies to two-arch tunnels or general tunnels.
본 터널(2)의 굴착면에서 가까운 원지반에 교량 기초 또는 고층 빌딩의 기초가 있는 경우, 변위를 최소화해야 할 때에는 이와 같은 지장물(21)이 인접한 본 터널(2) 예정 굴착면과 파일럿 터널(3)의 굴착면이 최대한 많이 떨어지도록 본 터널 (2) 내에서 편심을 갖도록 파일럿 터널(3)을 배치하여 굴착하고 구조적으로 안전하도록 지보를 하는 단계;When there is a foundation of a bridge foundation or a high-rise building on a ground level near the excavation surface of the
편심되게 설치된 파일럿 터널(3)에서 갱내 선지보재(4)를 본 터널(2) 원지반(1)에 시공하는 단계;Constructing the mine line support material (4) from the eccentrically installed pilot tunnel (3) to the ground plate (1) of the tunnel (2);
본 터널(2)을 굴착 후, 후지보재(5)를 복수의 갱내 선지보재 사이에 설치하는 단계로 시공하게 된다.After the
바닥부(19)에 추가 굴착한 부분은 천공 작업시 천공 기계의 천공 각도를 확보하기 위한 것이다.The portion further excavated to the
터널 굴착면에 발생하는 변위는 파일럿 터널을 편심되게 설치하여 파일럿 터널에 의한 지장물쪽으로 본 터널 굴착면 발생 변위를 최소화한 상태에서 고탄성이면서 일반 종래의 터널보다 굵은 선지보를 함으로써 탄성 지반으로 만들어 원지반의 변위를 줄일 뿐만 아니라 소성 이완을 최소화할 수 있으며 후지보재를 병용하여 국부적 붕괴를 줄일 수 있다.The displacements occurring on the tunnel excavation surface are formed by making the pilot tunnel eccentrically and making the elastic ground with the high elasticity and thicker than the conventional conventional tunnel while minimizing the displacements of the tunnel excavation surface seen by the pilot tunnel by the pilot tunnel. Not only can the displacement be reduced, plastic relaxation can be minimized, and local collapse can be reduced by using post support.
본 발명의 제2 실시예를 도 15 내지 도 20을 참고로 자세히 설명하면,Describing the second embodiment of the present invention in detail with reference to Figs. 15 to 20,
지표면으로 접근하여 갱외에서 예정 본 터널 단면을 향해 선지보재 시공이 가능한 경우, 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업 시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착 전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계;The tunnel excavation surface of the tunnels excavation surface at the time of excavation as much as the excavation surface of the tunnels is more than the quantity that can stand up for the working time, ) At a plurality of positions in advance before the tunnel excavation toward the end face and the outer end face of the tunnel (2)
본 터널(2) 단면을 굴착하고 갱내에서 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하는 단계;A step of excavating a section of the
갱내에서 1차 숏크리트가 취부된 굴착면에 복수의 갱외 선지보 사이에 후지보재를 설치하는 단계;Installing a post support material between a plurality of excavated beams on a excavation surface to which a primary shotcrete is attached in a mine;
상기 단계에서 후지보재(5)와 갱외 선지보재(30)를 판형 지보재와 연결하여 터널 지보를 완성한다.In the above step, the back support material (5) and the meta-outer wall support material (30) are connected to the plate-like support material to complete the tunnel support.
판형 지보재와 연결하는 구체적인 방법은, 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하고 그 굴착면에 후지보재(5)를 갱외 선지보재(4) 사이에 설치하고 숏크리트 위에 갱내 선지보재(4)와 후지보재(5)를 지압판으로 연결하고 설치된 지압판 위에 2차 숏크리트를 취부하고, 방수 쉬트를 설치하고 라이닝을 설치하여 터널이 완성된다.A concrete method of connecting to the plate-like support material is to install a primary shotcrete on the excavation surface and to install the back support material (5) on the excavation surface between the external support material (4) and to fix the mine line support material (4) and the back support material 5) is connected to the undercarriage, the second shotcrete is installed on the installed pressure plate, the waterproof sheet is installed, and the lining is installed to complete the tunnel.
상기에서, 도 17과 같이 터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면이 작업시간 동안 자립할 수 있는 수량 이상의 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계에서, 좌우 측벽부 외측에 설치되는 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)는 터널 바닥 레벨보다 바닥의 융기를 방지하도록 더 깊게 설치한다. 17, when the excavation surface of the tunnel excavation surface of the tunnel excavation surface is more than the number of the tunnel excavation surface capable of self-standing for the working time, the section of the
도 18과 같이 본 터널 단면 상부 지반에 지장물로 인하여 갱외 선지보재 설치가 불충분할 경우, 갱내에서 굴착면에 갱외 선지보(30) 사이에 후지보재를 설치하는 단계에서 지장물로 인한 미지보 부분을 후지보재로 설치한다.18, in the case where the installation of the metatarsal support is insufficient due to the obstruction on the upper section of the tunnel section, in the step of installing the backing support between the
도 23과 같이 본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료(50)로 토피를 치환하고 치횐된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널 단면과 터널 단면 외측까지 설치하는 것을 특징으로 하며, 상세하게는 갱외 선지보재는 인공 보강 재료(50)를 관통하여 터널 원지반까지 천공하고 삽입하며 시멘트 밀크를 가압 주입하여 원지반과 인공 보강 재료(50)와 갱외 선지보재를 일체화시키도록 한다. 시공 순서를 바꾸어, 원지반을 먼저 천공하고 갱외 선지보재가 노출되도록 삽입하고 가압 주입한 후 그 위에 인공 보강 재료를 설치하여 인공 보강 재료와 갱외 선지보재가 일체화되도록 한다.As shown in FIG. 23, when the toe of the tunnel is shallow and the soil condition is soft, the toe is replaced with the
인공 보강 재료(50)는 원지반 토사를 시멘트와 섞어 다짐하는 고화토 또는 콘크리트, 철근 콘크리트 슬라브(slab)와 같은 재료를 사용할 수 있으며, 천정부 원지반의 연약한 물성을 고강도 물성을 갖는 재료로 치환 보강하여 갱외 선지보재와 일체화시켜 터널의 구조적 안정성을 확보하게 한다.The artificial reinforcing material (50) can be made of materials such as solidified soil, concrete, and reinforced concrete slab, which are mixed with cement and mixed with soil cement. The soft material of the ceiling part is replaced with a material having high strength, It is integrated with the prefabricated materials to ensure the structural stability of the tunnel.
터널 토피를 보강하기 위하여 고강도 철근 콘크리트 슬라브를 사용할 때에는 지표면의 슬라브 두께만 치환하고 갱외 선지보재를 설치한 후 연약한 원지반을 보전한 채로 터널을 굴착할 수 있다.When using high-strength reinforced concrete slab to reinforce the tunnel toe, it is possible to excavate the tunnels while replacing only the slab thickness of the ground surface, installing the tunnel support material, and preserving the soft ground.
판형 지보재를 연결하는 방법은 본 터널(2)의 굴착선을 따라 종방향으로 단계적으로 터널을 굴착하고 1차숏크리트를 하고 후지보재(5)를 복수의 선지보재 사이에 설치한 후, 선지보재와 후지보재(5)에 철근으로 짜여진 트러스판을 연속해서 설치하되, 트러스판을 관통한 선지보재에 지압판을 대고 정착구를 조여 철근 트러스판을 압착 고정하는 단계와; 상기 트러스판 내에 숏크리트를 취부하는 단계를 포함하는 것으로 제1 실시예와 동일하다. 여기서, 굴착선은 터널단면의 외곽선을 말하고 외곽선을 따라 굴착하여 생기는 굴착면에 1차 숏크리트를 취부한다. 지압판을 고정하는 정착구는 너트형태로 선지보재에 끼워서 조일 수 있는 기능을 갖는다. In the method of connecting the plate-type support members, the tunnels are drilled stepwise in the longitudinal direction along the excavation line of the
상기 본 터널의 굴착 라인을 따라 터널을 굴착하고, 그 굴착면에 배수재를 설치하는 단계는 제1 실시예와 동일하다.The tunnel is excavated along the excavation line of the main tunnel and the drainage material is installed on the excavation surface is the same as the first embodiment.
본 터널(2) 원지반(1)에 선지보재와 후지보재를 고정하는 방법은 천공 후에 선지보재를 삽입 후 가압 그라우팅을 하여 원지반의 지보와 차수 효과를 동시에 발생하도록 하는 것은 제1 실시예와 동일하다.In the method of fixing the pre-support material and the post-support material to the
상기 트러스판을 제작하는 방법은 트러스판의 폭은 종방향의 1회 굴진장에 맞추어 제작하고 횡방향 길이는 지반의 안정성 여부에 따라 분할하여 제작하고 분할 부분이 서로 이음을 할 수 있는 구조로 형성하고 횡방향으로 상부와 하부 철근을 트러스 형태로 만든 것을 구조적으로 요구되는 간격으로 배치하고 종방향으로는 상하 배력 철근을 트러스 형태로 철근을 대고 용접하여 제작한 것을 사용하는 것은 제1 실시예와 제2 실시예가 동일하다. The method of manufacturing the truss plate is as follows. The width of the truss plate is made to match with the one-time bending length in the longitudinal direction. The transverse length is divided according to whether the ground is stable or not, And the upper and lower reinforcing bars are arranged in a truss shape in the transverse direction at the structurally required intervals and the upper and lower reinforcing bars are welded with the reinforcing bars in the truss shape in the longitudinal direction. Two embodiments are the same.
1 : 원지반 2 : 본 터널
3 : 파일럿 터널 4 : 갱내 선지보재
5 : 후지보재(락볼트) 6 : 본 터널 막장
7 : 파일럿 터널 막장 8 : 판형 지보재(숏크리트)
9 : 라이닝 10 : 스토퍼
11 : 팩커 12 : 연결 파이프
13 : 주입 호스 14 : 트러스판(RSC)
15 : 지압판 16 : 배수재
17 : 천정부 18 : 측벽부
19 : 바닥부 20 : 응력도
21 : 지장물 30 : 갱외 선지보재
31 : 지표면 32 : 경사 측벽 보강 갱외 선지보재
33 : 수직 측벽 보강 갱외 선지보재 34 : 방사 방향 갱외 선지보재
40 : 굴착 전 막장 50 : 인공 보강 재료1: Origami 2: Bonnet
3: Pilot tunnel 4: mine line support
5: Post-support material (rock bolt) 6: Bonn tunnel
7: Pilot tunnel wall 8: Plate-type support material (shotcrete)
9: lining 10: stopper
11: Packer 12: Connecting pipe
13: injection hose 14: truss plate (RSC)
15: Pillow 16: Drain
17: ceiling portion 18: side wall portion
19: bottom 20: stress
21: obstacle water 30: mangrove line support
31: ground surface 32: inclined side wall reinforcement
33: Vertical sidewall reinforcement masonry support material 34: Radial direction masonry support material
40: before excavation Conclusion 50: artificial reinforcement material
Claims (12)
본 터널(2)의 단면을 굴착하고 갱내에서 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하는 단계와;
갱내에서 1차 숏크리트가 취부된 터널 굴착면에 복수의 갱외 선지보재(30) 사이에 후지보재(5)를 설치하는 단계와;
상기 갱외 선지보재(30)와 후지보재(5)를 판형 지보재와 연결하는 단계를 구비한, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
(2) when viewed from the ground surface (31) on the tunnel excavation surface at the time of excavation as much as the tunnel design excavation site when it is possible to construct the pre- At a plurality of locations before the tunnel excavation toward the outer lateral section of the tunnel;
A step of excavating a section of the tunnel 2 and attaching a primary shotcrete to the excavation surface in the mine;
Installing a post-support material (5) between a plurality of meta-outer support materials (30) on a tunnel excavation surface to which a primary shotcrete is attached in a mine;
And a step of connecting the metatarsal support material (30) and the back support material (5) to the plate-like support material, wherein the pre-support material and the back support material are used.
터널 설계 굴진장 만큼 단계 굴착시 터널 굴착면에 갱외 선지보재(30)를 지표면(31)에서 본 터널(2)의 단면과 단면 외측부를 향하여 터널 굴착 전에 미리 복수의 위치에 설치하는 단계에 있어서, 터널의 좌우 측벽부 외측에 설치되는 수직 측벽 보강 갱외 선지보재(33)는 바닥의 융기를 방지하도록 터널 바닥 레벨보다 더 깊게 설치하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
In the step of installing the metacarpal support material (30) on the tunnel excavation surface at a plurality of positions before the tunnel excavation from the ground surface (31) toward the end face and the outer side face of the tunnel (2) The vertical sidewall reinforced concrete slab support (33) installed outside the left and right side wall portions of the tunnel is constructed by using a pre-support material and a post-support material which are installed deeper than the tunnel floor level to prevent the floor from rising.
본 터널(2) 단면 상부 지반에 지장물로 인하여 갱외 선지보재(30) 설치가 불충분할 경우, 갱내에서 터널 굴착면에 갱외 선지보(30) 사이에 후지보재(5)를 설치하는 단계에서, 지장물로 인한 미지보 부분에 후지보재(5)를 설치하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는, 터널 공법.
The method according to claim 1,
In the step of installing the post support material (5) between the outer tunnel beam (30) on the tunnel excavation surface in the mine when the installation of the metatarsal support material (30) is insufficient due to the obstruction on the upper section ground section of the tunnel (2) Tunneling method using prefabricated materials and postpost materials to install postprepared materials (5) in the unidentified part due to obstacle.
갱내에서 1차 숏크리트가 취부된 터널 굴착면에 복수의 선지보재 사이에 후지보재(5)를 설치하는 단계에 있어서, 선지보재와 후지보재(5)에 철근으로 짜여진 트러스판을 연속하여 설치하되, 트러스판을 관통한 선지보재에 지압판을 대고 정착구를 조여 철근 트러스판을 압착 고정하는 단계와;
상기 트러스판에 숏크리트를 취부하는 단계를 포함하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
A method of installing a post support material (5) between a plurality of pre-support materials on a tunnel excavation surface to which a primary shotcrete is attached in a mine, comprising the steps of continuously providing a truss plate woven with reinforcing steel to the pre- A step of pressing a reinforcing truss plate by tightening a fastening plate with a supporting plate passed through a truss plate;
And a step of attaching shotcrete to the truss plate, wherein the pre-support material and the post-support material are used.
상기 본 터널(2)의 굴착선을 따라 터널을 굴착하고, 그 굴착면에 배수재를 설치하는 단계와;
상기 배수재가 설치된 굴착면에 1차 숏크리트를 취부하는 단계를 포함하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
Drilling a tunnel along the excavation line of the main tunnel (2) and installing a drainage material on the excavation surface;
And attaching a first shotcrete to an excavation surface on which the drainage material is installed, using a pre-support material and a post-support material.
본 터널(2) 원지반(1)에 선지보재와 후지보재를 고정하는 방법은 천공 후 선지보재를 삽입 후 가압 그라우팅을 하여 원지반 지보와 차수 효과를 동시에 발생하도록 하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
(2) The method of fixing the prefabricated material and the postfabricated material to the ground (1) is to use the prefabricated material and the postfabricated material to generate the order effect simultaneously with the groundframe by applying pressure grouting after inserting the prefabricated material after perforation Method.
본 터널의 토피가 얕고 연약한 지반 조건일 경우에는 인공 보강 재료(50)로 토피를 치환하고 치환된 토피로부터 갱외 선지보재를 터널 단면과 터널 단면 외측 까지 설치하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
Tunneling method using pre- and post-support materials that replace the toe with the artificial reinforcement material (50) and install the tunnel support material from the replaced toe to the tunnel section and outside the tunnel section when the toe of the tunnel is shallow and soft, .
상기 후지보재(5)는 상기 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하고 굵기가 가는 것을 사용하거나, 갱내 선지보재(4) 보다 길이를 짧게 하거나 굵기가 가는 것을 사용하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
The post-support material (5) is made of a pre-support material and a post-support material which are shorter in length than the mooring line support material (4) or have a smaller thickness than that of the moorage line support material (4) Tunnel construction method to use.
후지보재는 선지보에 대하여 방사상으로 설치되는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
The post-support material is a tunnel method using pre-supports and post-support materials installed radially with respect to the beam.
터널 종방향으로도 선지보재 사이에 후지보재를 설치하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
Tunneling method using prefabricated materials and postpost materials to install postpost materials between prefabricated materials in the longitudinal direction of the tunnel.
후지보재는 선지보재 사이에 1개 이상 설치하는, 선지보재와 후지보재를 이용하는 터널 공법.
The method according to claim 1,
A method of tunnel construction using prefabricated and postfloor materials that install at least one postfloor material between prefabricated materials.
상기 트러스판의 폭은 종방향의 1회 굴진장에 맞추어 제작하고, 횡방향 길이는 지반의 안정성 여부에 따라 분할하여 제작하고, 분할 부분을 서로 이음을 할 수 있는 구조로 형성하고, 횡방향으로 상부와 하부 철근을 트러스 형태로 만든 것을 종방향으로 구조적으로 요구되는 간격으로 배치하고, 횡방향으로 트러스 형태로 만든 철근에 종방향으로 상하 배력 철근을 용접하고, 상하 배력 철근을 트러스 형태로 철근을 대고 용접하여 제작한, 트러스판. In the truss plate according to claim 4,
The width of the truss plate is manufactured in accordance with a one-time bending length in the longitudinal direction, and the transverse length is divided according to whether the ground is stable or not. The divided portions are formed in a structure capable of mutual connection, The upper and lower reinforcing bars are arranged in a truss shape at longitudinally spaced intervals. The upper and lower reinforcing bars are welded to the reinforcing bars in the transverse direction in the longitudinal direction. The upper and lower reinforcing bars are reinforced in a truss- Truss plate made by welding .
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180105100A (en) * | 2018-09-04 | 2018-09-27 | 서동현 | Vibration-free rapid excavation method using pilot tunnel in large-scale tunnel |
CN109854281A (en) * | 2019-02-01 | 2019-06-07 | 安徽建筑大学 | The method for protecting support of the lower rock compound cross-section stratum jacking construction of upper soil |
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CN113818887A (en) * | 2021-09-10 | 2021-12-21 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | Construction process of super-large section tunnel under complex geological conditions |
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