KR20170096392A - 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 터널 구조물 내부에 공기를 공급 및 배기시키기 위하여 터널내(90) 스프링라인(95) 상방측을 가로지르는 풍도슬래브(200)를 구비하고, 상기 풍도슬래브(200) 상면측으로부터 터널라이닝(100) 크라운부와 풍도슬래브(200) 중심간을 수직으로 구획하는 격벽(300)에 의해, 터널 내 환기를 위한 터널 풍도슬래브(200)를 시설함에 있어서,
터널라이닝(100)의 내측으로 돌출되는 터널라이닝(100) 브라켓부(110)와,
터널라이닝(100)의 크라운부 중앙측 또는 양측으로 나뉘어 설치한 호이스트(120) 및 체인블럭(130) 시설과,
양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면으로 돌출부인 압력턱(215)이 형성되도록 하고, 내부 횡방향으로 다수개의 공동(210)을 생성한 상기 풍도슬래브(200) 연단부(205)측은 각각 상기 터널라이닝(100) 브라켓부(110)에 안착 고정되도록 하고 중앙부측의 돌출부인 압력턱(215)은 편절슬래브(200',200")간상호 맞대기를 이루도록 하는 풍도슬래브(200)와,
상기 풍도슬래브(200)를 거치할 때에 어느 일측 편절슬래브(200')를 가벤트(300) 위에 거치하고 이어서 타측 편절슬래브(200")를 가벤트(300) 위에 상호 맞대기로 거치한 후 가벤트(300)의 유압잭(320)을 서서히 하강시켜 양측간 편절슬래브(200',200")의 자중에 의한 압축력이 도입되도록 하거나, 양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측에 힌지 절점을 설치하여 양측 편절슬래브(200',200")가 이루는 각을 조정할 수 있도록 하여 거치하는 풍도슬래브(200)와,
상기 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면 돌출부 압력턱(215)에 설치된 결속구1(211)과 슬래브 중앙부측 내면에 설치된 결속구2(212)로 구성되어 있는 풍도슬래브(200) 내부에 결속근1(211)과 결속근2(212)를 설치하는 풍도슬래브(200)로 이루어져, 상기 풍도슬래브(200)의 낙하를 방지하며 슬래브의 안정화를 도모할 수 있도록 시설되도록 하고,
횡류 환기방식을 택하여 터널에 풍도슬래브(200)를 구비하여 터널 내 환기가 가능하도록 하는 구조를 제공하되, 풍도슬래브(200)의 단면 두께를 최소화하고 자중이 경감되도록 하여 공사비 등의 소요 비용을 현저하게 절감되도록 하는 제1의 효과와,
터널라이닝(100)의 크라운부에서 발생되는 부재력에 의한 수직력이 격벽고정구(130)로 전달되어도 풍도슬래브(200)에 큰 부재력이 발생되지 않으며 오히려 균형성이 유지되도록 하는 제2의 효과와,
예기치 못한 지진 등의 충격파에 의한 상황에서 상기의 균형성이 풍도슬래브(200)의 낙하를 방지하여 대형 인명 사고를 예방할 수 있도록 하는 제3의 효과와,
양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200)를 상호 맞대기하도록 하여 자중에 의한 압축력이 도입되도록 하고 결속근1,2(211,212)로 구속하므로 처짐이 방지되는 제4의 효과와,
풍도슬래브(200) 중앙부측의 돌출부인 압력턱(215) 상면에서 터널라이닝(100) 크라운부 까지 설치되는 격벽(132)이 흔들리지 않도록 고정하기 위하여 배치하는 격벽고정구(130)와 절곡편쐐기(131)에 의하여 격벽(132)의 변형을 방지하는 제5의 효과와,
풍도슬래브(200)에 PC강연선을 선택적으로 적용하거나 철근을 시설하여 공사비 절감과 내구성이 증진되도록 하는 제6의 효과와,
풍도슬래브(200)를 분절형 삿갓모양으로 배치하여 운전자에게 개방감과 시야를 확보케하여 안전성을 크게 도모하는 제7의 효과와,
풍도슬래브(200)가 낙하되지 않도록 매달기용 PC강연선을 사용치 않으므로 공사비가 절감되는 제8의 효과와,
풍도슬래브(200)를 2분절 구조로 제작하고 이를 인양 설치가 용이하도록 호이스트(120)를 설치하여 시공성을 증진시키는 제9의 효과와,
풍도슬래브(200) 전체를 PC구조로 제작하되 공장이 아닌 현장 인근 야드에서 제작하여 운반이 용이하도록 하여 공기를 단축할 수 있도록 하는 제10의 효과를 기대할 수 있는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 및 설치방법에 관한 것이다.

Description

터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 및 설치방법{Structure and construction method of separated ventilating slab with ease of installation in tunnel}

본 발명은 터널 풍도슬래브에 관한 것으로, 터널 내부의 환기를 위한 환기 덕트 슬래브가 설치되는 터널 풍도 구조인 횡류식 환기방식의 풍도 슬래브를 제공하되, 덕트 형성을 위해 설치되는 슬래브의 중량감소 및 내구성을 위한 세부구조와 붕괴 방지를 위한 구조적인 원리의 시설과 이를 설치하기 위한 방법 및 터널 내 화재 발생시 콘크리트에 미치는 영향 정도를 감소시킬 수 있는 내화재 콘크리트의 사용을 권장하여 터널 내 풍도슬래브의 수명 연장이 가능하도록 하는 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 및 설치방법에 관한 것이다.

국토의 70%이상이 산지로 이루어진 우리나라는 철도 및 도로건설의 증대 및 지하철 등의 지하 공간 개발로 지하 굴착공사가 크게 급증함으로 인해 대 단면 터널공사가 현재까지도 활발하게 이루어지고 있음은 주지된 바와 같다.

이와 같은 터널 구조물은 그 규모의 장대화로 인하여 터널 내 매연, 유해가스, 먼지, 화재 등의 위급상황으로부터 터널이용자를 보호하기 위해 교통량과 터널길이에 따라 효율성을 고려한 터널 환기설비를 갖추어야 한다.

또한 터널 구조물은 그 내부를 주행하는 자동차 배출가스로 인한 대기 오염이 터널 통행자 및 운전자의 인체에 심각한 영향을 미치므로 이를 방지하기 위해서는 적정한 환기계산에 의해 필요한 환기 설비를 갖추어야 한다.

이와 같이 터널 내 주행차량의 배출가스는 매연(Smoke), 일산화탄소(CO), 질소 산화물(NOx) 등으로 이들 배출가스의 허용농도를 적정수준 이하로 유지하기 위한 설비가 환기설비인바, 이러한 터널 환기 설비는 자동차의 배출가스를 희석시키거나, 오염공기를 배출시켜 터널내 환경을 신선하고 쾌적하게 유지하여야 하는 역할이 수행되어야 한다.

또한, 매연, 먼지 등 가시도에 영향을 주는 물질을 희석하여 안전운행을 가능하게 하여야 하고, 터널 내 화재 등 사고 시에 신속한 배연 처리는 물론, 터널내 환경의 회복시간을 최소화하여야 하므로, 터널 구조물의 환기 계획 수립시에는 교통량, 터널형상, 이용자의 편의와 안전, 외부환경, 경제성 등을 충분히 고려하여 최적의 구조를 갖추어야 한다.

한편, 종래의 터널 내 환기 방식으로는 터널 길이 등에 따라 500 m 이내인 경우에는 자연 환기방식을, 500 m 이상인 터널에서는 종류식(Longitudinal), 반횡류식(Semi-Transverse System), 횡류식(Transverse System) 등의 기계 환기 방식이 제안되고 있다.

이외에도 산악지역이나 도심지를 벗어난 지역에 위치하는 터널에서는 차량진행(종) 방향으로 발생 되는 기류를 유효하게 이용할 수 있는 제트 휀(종류식) 방식이 널리 사용되고 있는 실정이다.

그러나 일반적으로 터널 연장이 길고 교통량이 많은 도심지 내에서는 소요환기량 및 환경적 문제 등을 고려하여 오염된 공기를 배기하고, 신선한 공기를 급기하는 횡류식 환기방식이 주로 적용되고 있다.

이러한 종래의 터널 환기 방식은 아래와 같은 여러 구조들을 갖는 방식을 통해 구현되는데 예를 들면, 수직갱 방식과, 집중배기방식 및 그리고 반 횡류 환기방식, 횡류 환기방식으로 구분되어 설명될 수 있다.

먼저, 수직갱 방식은 터널의 중간 부위에 수직갱을 설치하여 배기와 급기를 시키는 방식인데 장대 터널에 비교적 유리한 방식으로 알려져 있다.

이러한 수직갱 방식은 신선한 외기를 공급함으로써 오염물질 농도 조절이 가능하고, 화재시 대처가 용이함은 물론 이론적으로는 터널 길이에 제한이 없는 장점을 갖는다.

그러나, 이러한 수직갱 방식은 다른 종류의 환기 방식에 비하여 공사비가 상당하게 소요되고 자연 훼손이 큰 단점을 갖는다.

한편 종래의 환기 방식 중, 집중배기방식은 터널 출구 쪽으로 배기구를 형성하여 배출되는 오염된 공기를 정화하는 배출 방식으로 볼 수 있는데, 이러한 방식은 대도심지 환경 보호용 환기방식으로 채택 가능한 것으로 출구쪽의 오염물질에 대한 방향을 조절할 수 있어 도심지에 적합함은 물론, 교통 환기력을 유효하게 이용할 수 있으나 오염물질의 전량 제거가 어렵고 교통량 및 자연풍의 적정한 운용이 곤란한 단점이 있다.

아울러 종래 환기 방식 중 반횡류 환기방식은, 터널 입구에 설치되는 환기소에서 터널 단면에 설치되는 별도의 환기 덕트에 깨끗한 공기를 보내어 환기시키는 급기 반횡류 방식이라 할 수 있다.

이러한 반횡류 환기방식은 터널내 신선한 공기가 급기되어 오염물질을 희석시키는 배기식에 비하여 급기식이 터널 내 환경을 비교적 양호하게 유지시킬 수는 있으나 오염물질은 출구 측에서 전량 배출되고, 차량의 피스톤 작용을 고려하지 않으므로 에너지 효율면에서 종류식 보다는 떨어지는 단점이 있다.

아울러 종래 환기 방식 중 하나인 횡류환기방식은, 터널의 입출구에 설치된 환기소에서 터널 단면에 설치한 별도의 급기 덕트와 배기 덕트를 이용하여 깨끗한 공기는 급기시키고, 오염된 공기는 배기시키는 환기 방식이라 할 수 있다.

이러한 횡류 환기방식은 화재시 대체가 용이함은 물론 종합적으로 종래의 환기 방식에 비하여 신뢰성 있는 환기 방식으로 볼 수 있는바, 주로 교통량이 많은 도심지에 적합하고 덕트 공간이 커 결과적으로 내부 공간 단면적이 가장 큰 장점을 갖으나, 설비동력이 반횡류 방식에 비하여 규모가 상대적으로 크게 되어 고가의 비용이 소요되고, 공사비 또한 상승하게 되는 문제점이 있다.

특히 종래 터널의 현장 타설 콘크리트 라이닝 방식의 경우, 터널 갱구부와 연약대구간을 제외할 경우 대부분 무근 콘크리트 라이닝으로 시공하는 경우가 많은데, 이런 경우의 터널에 종래의 횡류 환기방식을 적용하게 되면 터널 라이닝의 중상단에 풍도슬래브와 그 중간 지점에서 터널 상측 천정부를 연결하는 격벽을 시공하여야 하는데, 이에 따라서 터널 전 구간에 걸쳐 콘크리트 라이닝에 철근 배근을 함은 물론 환기 시설물에 대하여도 철근 배근을 하게 되어 시공비가 상당하게 소요될 뿐만 아니라 공사기간도 길어지게 되는 문제점이 있다.

또한 상기한 종래의 횡류 환기방식은 격벽 설치시 터널 천장부의 휨 모멘트가 격벽을 거쳐 자중에 의해 휨 모멘트가 풍도슬래브 중앙부에 직접 걸리게 되어 풍도슬래브에 추가 하중을 부가하고, 그에 따라서 풍도슬래브의 단면 증가가 더욱 요구되어 매우 비효율적인 문제점이 지적된다.

아울러, 횡류 환기방식은 풍도슬래브를 터널 라이닝에 일체로 체결하는 구조를 보이고 있는데, 이러한 구조에서는 풍도슬래브가 축 방향으로 인장을 받게 되어, 풍도슬래브에 인장 균열을 유발하는 요인으로 인한 전체 터널 구조물의 내구성 저하 및 미관을 크게 해칠 수 밖에 없는 단점을 갖고 있어, 횡류 환기방식의 그 환기 성능이 우수함에도 불구하고 문제점들이 많아 개선의 여지가 많은 단계에 있다.

대한민국 특허 제10-0996400 호

따라서 본 발명은 상기한 문제점 들을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 특히 횡류 환기방식을 택하여 터널에 풍도슬래브를 구비하여 터널 내 환기가 가능하도록 하는 구조를 제공하되, 풍도슬래브의 단면 두께를 최소화하도록 하여 공사비 등의 소요 비용을 현저하게 절감되도록 함은 물론, 장기간에 걸쳐 터널에 작용하는 외압에 의해서도 구조물의 변형이 초래되지 않도록 개선하는데 제1의 목적이 있다.

또한 본 발명은, 지진 등 충격파에 의해서도 PC강연선등에 풍도슬래브를 매어달지 않고도 풍도슬래브의 낙하를 방지하여 안전성을 증대시키고, 터널의 미관을 해치지 않으면서도 시야의 개방감을 좋도록 하는데 제2의 목적이 있으며,

가급적 풍도슬래브를 제작시 PC강연선은 선택적으로 사용할 수 있도록 하고 공장이 아닌 현장 인근 야드에서도 제작이 가능한 구조체를 만드는데 제3의 목적이 있으며,

터널의 폭원 및 경사도에 구애받지 않고 설치가 가능한 구조체를 만드는데 제4의 목적이 있다

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

터널 구조물 내부에 공기를 공급 및 배기시키기 위하여 터널내(90) 스프링라인(95) 상방측을 가로지르는 풍도슬래브(200)를 구비하고, 상기 풍도슬래브(200) 상면측으로부터 터널라이닝(100) 크라운부와 풍도슬래브(200) 중심간을 수직으로 구획하는 격벽(300)에 의해, 터널 내 환기를 위한 터널 풍도슬래브(200)를 시설함에 있어서,

터널라이닝(100)의 내측으로 돌출되는 터널라이닝(100) 브라켓부(110)와,

터널라이닝(100)의 크라운부 중앙측 또는 양측으로 나뉘어 설치한 호이스트(120) 및 체인블럭(130) 시설과,

양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면으로 돌출부인 압력턱(215)이 형성되도록 하고, 내부 횡방향으로 다수개의 공동(210)을 생성한 상기 풍도슬래브(200) 연단부(205)측은 각각 상기 터널라이닝(100) 브라켓부(110)에 안착 고정되도록 하고 중앙부측의 돌출부인 압력턱(215)은 편절슬래브(200',200")간상호 맞대기를 이루도록 하는 풍도슬래브(200)와,

상기 풍도슬래브(200)를 거치할 때에 어느 일측 편절슬래브(200')를 가벤트(300) 위에 거치하고 이어서 타측 편절슬래브(200")를 가벤트(300) 위에 상호 맞대기로 거치한 후 가벤트(300)의 유압잭(320)을 서서히 하강시켜 양측간 편절슬래브(200',200")의 자중에 의한 압축력이 도입되도록 하거나, 양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측에 힌지 절점을 설치하여 양측 편절슬래브(200',200")가 이루는 각을 조정할 수 있도록 하여 거치하는 풍도슬래브(200)와,

상기 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면 돌출부 압력턱(215)에 설치된 결속구1(211)과 슬래브 중앙부측 내면에 설치된 결속구2(212)로 구성되어 있는 풍도슬래브(200) 내부에 결속근1(211)과 결속근2(212)를 설치하는 풍도슬래브(200)로 이루어져, 상기 풍도슬래브(200)의 낙하를 방지하며 슬래브의 안정화를 도모할 수 있도록 시설하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 횡류 환기방식을 택하여 터널에 풍도슬래브(200)를 구비하여 터널 내 환기가 가능하도록 하는 구조를 제공하되, 풍도슬래브(200)의 단면 두께를 최소화하고 자중이 경감되도록 하여 공사비 등의 소요 비용을 현저하게 절감되도록 하는 제1의 효과와,

터널라이닝(100)의 크라운부에서 발생되는 부재력에 의한 수직력이 격벽고정구(130)로 전달되어도 풍도슬래브(200)에 큰 부재력이 발생되지 않으며 오히려 균형성이 유지되도록 하는 제2의 효과와,

예기치 못한 지진 등의 충격파에 의한 상황에서 상기의 균형성이 풍도슬래브(200)의 낙하를 방지하여 대형 인명 사고를 예방할 수 있도록 하는 제3의 효과와,

양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200)를 상호 맞대기하도록 하여 자중에 의한 압축력이 도입되도록 하고 결속근1,2(211,212)로 구속하므로 처짐이 방지되는 제4의 효과와,

풍도슬래브(200) 중앙부측의 돌출부인 압력턱(215) 상면에서 터널라이닝(100) 크라운부 까지 설치되는 격벽(132)이 흔들리지 않도록 고정하기 위하여 배치하는 격벽고정구(130)와 절곡편쐐기(131)에 의하여 격벽(132)의 변형을 방지하는 제5의 효과와,

풍도슬래브(200)에 PC강연선을 선택적으로 적용하거나 철근을 시설하여 공사비 절감과 내구성이 증진되도록 하는 제6의 효과와,

풍도슬래브(200)를 분절형 삿갓모양으로 배치하여 운전자에게 개방감과 시야를 확보케하여 안전성을 크게 도모하는 제7의 효과와,

풍도슬래브(200)가 낙하되지 않도록 매달기용 PC강연선을 사용치 않으므로 공사비가 절감되는 제8의 효과와,

풍도슬래브(200)를 2분절 구조로 제작하고 이를 인양 설치가 용이하도록 호이스트(120)를 설치하여 시공성을 증진시키는 제9의 효과와,

풍도슬래브(200) 전체를 PC구조로 제작하되 공장이 아닌 현장 인근 야드에서 제작하여 운반이 용이하도록 하여 공기를 단축할 수 있도록 하는 제10의 효과등 총 10여개의 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 터널라이닝에 돌출된 브라켓부 위에 얹혀지도록 시설된 풍도슬래브의 각각의 구성요소와 설치방법을 개괄적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명에 적용되는 풍도 슬래브가 안착될 수 있는 터널 라이닝의 브라켓부 상태를 도시한 개괄적 도면
도 3은 단위 형태인 하나의 세그먼트로 제공되며 공동을 포함하고 있는 풍도슬래브를 도시한 사시도
도 4는 본 발명에 의한 각각의 편절슬래브가 분할식 형태로 구성하되 결속구1,2에 의한 결합상태를 이루어 풍도슬래브를 구성한 상태를 개괄적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명에 의한 각각의 편절슬래브가 봉철근으로 결합된 힌지식 형태로 구성하되 결속구1,2에 의한 결합상태를 이루어 풍도슬래브를 구성한 상태 및 그에 대한 평면상세를 개괄적으로 도시한 도면
도 6은 도 5의 힌지식 풍도슬래브에 있어서 각각의 힌지식 구성상태를 이루는 편절슬래브 각각을 조합하는 방법을 개괄적으로 도시한 도면
도 7은 격벽고정구에 절곡편쐐기와 격벽이 배치되어 있는 상태를 평면상 개괄적으로 도시한 도면
도 8은 단위형태로 제공되는 풍도슬래브가 측면으로 결합되는 상태와 측면 결합상세를 개괄적으로 도시한 도면
도 9는 공동을 도시한 것으로 공동을 이루기 위한 폴리에칠렌계 공기 막대주머니와 비닐을 나타낸 도면
도 10은 단위 형태로 제공되어 측면 결합으로 조합된 풍도슬래브에 배기구 및 급기구를 구현한 상태를 개괄적으로 도시한 사시도
도 11은 풍도슬래브의 압력턱부와 터널라이닝 크라운부를 잇는 격벽고정구에 격벽과 절곡편쐐기를 조합하고 있으며 터널라이닝 크라운부에 호이스트를 배치한 상태를 개괄적으로 도시한 도면
도 12는 풍도슬래브 연단부의 고정쇠홀을 브라켓부에 설치된 고정쇠에 끼우고 풍도슬래브 연단부와 터널라이닝 사이 공극을 몰탈등으로 충진한 상태를 개괄적으로 도시한 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 첨부하는 도 1과 도 2에서 보는 것과 같이, 터널내부(90)의 스프링라인(95) 상방측을 횡단하여 가로지르며 터널내부(90)의 오염된 공기를 배출하고, 외부의 신선한 공기를 공급하기 위한 횡류 환기방식에 채택되는 풍도슬래브(200)를 안정적으로 고정 거치하면서도, 그 두께가 두꺼워지지 않도록 함은 물론 추락이 방지되며, 시설 공사비의 절감을 위해 제공된다.

이를 위한 본 발명은, 터널내부(90)의 스프링라인(95) 상방측을 횡단하여 가로지르며 안착되는 풍도슬래브(200)와, 상기 풍도슬래브(200) 상면에 배기와 급기의 환풍장치인 덕트를 조성하기 위하여 격벽(132)을 설치하게 되는데, 이러한 풍도슬래브(200)는 도 2에서 보듯이 터널내부(90)에 있어서 터널 라이닝(100)과 함께 통상의 구조를 갖고 있으며, 상기 풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)측을 거치하며 안착 고정되도록 하기 위해 터널라이닝(100) 내측에 있어서 상호 대향되도록 브라켓부(110)를 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 브리켓부(110)의 상면측으로는 고정쇠(111)를 두어 풍도슬래브(200)의 연단부(215)를 용이하게 걸어 안착되도록 하면서 풍도슬래브(200)의 중앙부측의 압력턱(215)이 상호 맞닿아 더 이상 하향으로 내려가지 않을 때까지 고정쇠(111)가 밀림방지 역할을 하도록 설치하여야 한다.

한편, 상기 풍도 슬래브(200)는 도 1 또는 도 4와 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 중앙부분이 상 방향으로 솟아있는 형태인 삿갓모양으로 설치하는 것이 바람직하다. 이는 자중에 의한 처짐 발생을 방지하고, 풍도슬래브(200)가 탈락되지 않도록 하기 위한 구조적인 조치이며, 운전자에게 개방감을 증가시켜 넓은 시야를 확보하기 위한 조치이기 때문이다.

상기의 구조적인 조치의 원리로는 도 1 및 도 12에서 보듯이 풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)가 밀리지 않도록 연단부(205)에 설치된 고정쇠홀(207)에 고정쇠(111)를 끼워 안착시킨 후 풍도슬래브(200)의 양 중앙부측 돌출부인 압력턱(215)이 상호 맞닿도록 하여 하 방향으로 처지지 않도록 하면 자중에 의한 수직력이 경사진 풍도슬래브(200)를 따라 양 연단부의 고정쇠(111)에 집중되어 무게중심이 이동되므로 상대적으로 안정감을 취할 수 있다는 원리를 이용한 것이다.

따라서, 고정쇠(111)에는 큰 수평력이 작용되게 되고, 브라켓부(110)에는 큰 수직력이 작용하게 되므로 이를 고려한 충분한 보강구조가 이루어져야 한다.

이러한 풍도슬래브(200)의 구성을 설명하면, 도 3에서 보는 것과 같이 풍도 슬래브(200)의 횡방향으로 길게 구성되는 다수의 공동(210)을 형성하고 상기 공동(210)의 하면과 상면에는 콘크리트의 인성을 확보하기 위하여 가는 철근 및 pc강연선을 배치하는 것으로 제작되게 되는데, 이렇게 공동(210)을 형성하는 이유는 풍도슬래브(200)의 자중을 가볍게 하기 위함이다.

상기 공동(210)을 형성하기 위한 방법을 제시하는데 있어서 본 발명은 도 9에 의한 구조를 채택하였다.

즉, 공동(210)을 형성하기 위해 풍도슬래브(200)를 콘크리트 타설에 의해 양생하여야 하는데 이를 위해서는 불가피하게 공동(210)에 적합한 형태 및 구조를 갖는 거푸집을 형성하여야 하고, 그 거푸집을 풍도슬래브(200)의 콘크리트 양생 후 제거하여 경량의 풍도슬래브(200)를 제작하는 것이 반드시 필요함에도 불구하고, 거푸집을 제거하는데에는 상당한 어려움이 있다.

본 발명은 이러한 점을 해결하기 위해 도 9에서 보는 것과 같이 공동(210)의 형태를 갖는 폴리에칠렌계 공기 막대주머니(이하 본 발명의 명세서에서는 '막구조'라 통칭하기로 한다)(220)와 비닐(221)을 미리 풍도슬래브(200) 타설전에 구비한 다음, 공동(210)의 형상을 갖기 위해 콘크리트 타설 전 상기 막구조(220)에 공기를 주입하여 단단한 공기 막대를 형성토록 하고, 그 막구조(220) 외면에 물을 바른 후 비닐(221)을 도포하여 풍도슬래브(200) 소정의 위치에 고정배치되도록 한다.

이 상태에서 풍도슬래브(200)의 콘크리트 양생 과정이 완성되면, 막구조(220)에 주입된 공기를 빼게 되어 막구조(220)는 공기가 외부로 유출되면서 쭈그러들게 되는 현상을 갖게 되는바, 작업자가 외부로 막구조(220)를 잡아 당기면, 막구조(220)는 손쉽게 제거할 수 있게 되고, 비닐(221)은 그대로 공동(210) 주면에 붙어 남게 되는데, 상기 비닐(221)의 무게는 가벼우므로 풍도슬래브(200)에서의 중량을 상당히 경감시킬 수 있게 되는 것이다. 같은 방법으로 막구조(220)외 플라스틱관(222)을 물바른 비닐(221)로 쌓아 고정하고, 콘크리트 양생 후 뽑아내어 제거하는 방법을 사용할 수도 있다.

여기서 공동(210)의 갯수와 형태 등은 상술한 예에 국한되지 않음은 물론이며 다양한 갯수와 형태 및 모양으로의 구현이 가능할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기의 풍도슬래브(200)는 도 4와 도 5에서 보듯이 종래의 통 슬래브 구조가 아닌 2분절 분할구조의 형태를 띠게 되는데, 그 형태에 있어서 편절슬래브(200',200")의 연단부(205) 하면은 브라켓부(110)의 상면에 맞추어 편평한 구조를 이루고 있으며, 연단부(205)에서 중앙부측으로 경사진 슬래브 구조를 따라 중앙부 슬래브 상면으로 돌출된 구조의 형태를 이루고 있는데, 이러한 돌출된 구조의 형태는 압력턱(215)의 역할을 하도록 구성되어 있으며, 이렇게 편절된 슬래브(200',200")가 상호 대향되도록 배치되어 하나의 풍도슬래브(200)를 이루는 것이다.

여기서 압력턱(215)의 역할이란 좌·우의 편절된 슬래브(200',200")가 중앙부측 돌출부인 압력턱(215)을 상호 맞대어 자중에 의한 하향으로 힘이 전달되면 풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)의 고정쇠(111)에 수평력이 전달되면서 일정량의 처짐이 발생하게 되고, 이때 압력턱(215)면이 밀착되면서 압축력이 작용되어 더 이상 하향으로의 처짐이 발생되지 않도록 구성되어 있다.

이와같이 더 이상의 처짐이 발생되지 않도록 구성함에 있어서 압력턱(215)을 이용하는 외 결속근1,2(211,212)를 추가로 설치하여 이를 보완하고 있는 것이다. 이는 만약의 경우를 대비한 것으로 안전을 최우선의 과제로 고려하였기 때문이다. 이를 위해서 우선 편절슬래브(200',200")를 제작할 때에 압력턱(215)이 맞닿는 위치에 홀을 내어 PVC관(211')을 미리 매설함이 필요한데, 이는 결속근1(211)을 상기의 PVC관(211')에 끼워넣고 채움너트(213)로 채우기 위함이며, 아울러 편절슬래브(200',200") 내면으로도 PVC관(212')을 미리 매설하여 결속근2(212)를 채워 결속턱(217)에 정착시키도록 한다.

상기의 결속턱(217)에 정착시키기 위하여 풍도슬래브(200)을 제작할 때에 결속턱(217)을 미리 구성함은 당연하며, 이러한 상기의 결속근1,2(211,212)는 터널의 진행방향 일정한 간격으로 배치하여 지진등의 여파에 의한 진동이 발생되어도 풍도슬래브(200) 자체가 흔들리지 않도록 구속하는 역할을 하도록 하는 것이며, 특히 결속턱(217)에 의하여 조성된 수평면은 격벽시설의 유지관리 및 풍도슬래브 위 터널라이닝 및 각종 시설등에 대한 점검통로로도 사용할 수 있으며, 설사 압력턱(215)이 파괴되어도 풍도슬래브(200)는 낙하되지 않도록 하는 역할을 하는 것이다. 또한, 결속근2(212)의 재료로는 철근, 강봉, PC강연선등을 선택적으로 사용할 수 있으며 어느 하나의 재료에 국한되지는 않는다.

이러한 풍도슬래브(200)의 형태는 2가지로 분류하여 제작할 수 있는데, 하나는 도 4에서 보듯이 2분절된 편절슬래브(200',200") 각각을 별도로 제작하여 크레인등으로 인양한 후 상호 맞닿도록 설치하는 분할식 구성형태와 도 5에서 보듯이 편절슬래브(200',200")의 중앙부측 압력턱(215) 하부에 힌지 절점을 설치하는 힌지식 구성형태로 구분할 수 있다.

우선, 분할식 구성형태는 이미 설명하였듯이 각각의 편절슬래브(200',200")를 제작하여 크레인등의 인양에 의해 수동으로 압력턱(215)이 맞닿도록 하여 설치하는 원시적인 방법인데, 이는 중앙부측 하면에 경사구(216)를 설치하지 않아도 되는 간단한 구조로 이루어져 있어 제작 방법이 간단한 반면에 작업자가 압력턱(215)을 인위적으로 맞추어야 하는 불편이 있으며,

힌지식 구성형태는 편절슬래브(200',200") 제작시 중앙측부에 요철(凹凸)을 두어 제작하되 철(凸)부를 둥글게 하고 중앙에 강관(218)이 배치된 홀을 내어 봉철근(219)을 결합시켜 힌지작용을 하도록 함과 아울러 중앙부측 하면에 경사구(216)를 설치하여 편측슬래브 간을 상호 접을 수 있도록 하는 구조로 이루어져 있어 제작 방법이 복잡한 반면에 작업자가 압력턱(215)을 인위적으로 맞추지 않아도 되는 구성을 하고 있다.

한편, 단위 형태를 갖는 풍도슬래브(200)의 연단부(205) 위치에는 일정한 간격으로 급기 및 배기가 가능하도록 하는데, 이를 위해서 도 10에서 보듯이 비교적 넓은 규격의 통기공(209)이 형성되어 있는 경우의 풍도슬래브(200)에서는 통기공(209) 연단부(205)가 브라켓부(110)에 얹혀져 안착되도록 하되, 넓은 통기공(209)이 형성된 풍도슬래브(200) 양 측면과 브라켓부(110)에 얹혀지는 면에는 H형강(206)등을 매립하여 강성이 유지되도록 구성함이 바람직한데, 이는 콘크리트만으로 형성된 통기공(209) 양측 슬래브만으로는 자체 중량뿐 아니라 인접한 풍도슬래브(200)와의 접속도 어려울 수 있기 때문이다. 또한, 풍도상 어느 일개의 세그먼트 풍도슬래브(200)만으로는 통기공(209)을 확보하기에 충분치 않을 경우 인접한 또 다른 세그먼트 풍도슬래브(200)에도 통기공(209)을 개구하여 통기면적을 확보토록 한다.

또한, 도 12에서 보듯이 전술한 터널라이닝(100)의 브라켓부(110) 상면측으로 형성된 고정쇠(111)에 접속 결합되도록 하기 위해, 풍도슬래브(200)의 연단부(205) 외측으로 고정쇠홀(207)을 형성하여 상기 고정쇠(111)가 고정쇠홀(207)에 끼워지도록 하고 풍도슬래브(200)의 설치가 종료된 후 상기의 고정쇠홀(207)과 함께 풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)측과 터널 라이닝(90)사이 간격에 몰탈부(223)를 형성하게 된다.

이는 풍도슬래브(200)가 단위구조를 갖는 것으로, 터널 전체에 걸쳐 즉 터널라이닝(100)의 스프링라인(95) 상방 내측으로 횡단하여 가로방향으로 돌출 형성되는 브라켓부(110)를 따라 풍도슬래브(200)가 순차적으로 얹혀지며 결합되어야 하므로, 풍도슬래브(200)는 전술한 것과 같이 단위구조의 세그먼트로 형성되어야 할 것이며, 이러한 상기의 풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)의 고정쇠홀(207)이 브라켓부(110)의 고정쇠(111)에 끼워지게 되는데, 이때 공기의 흐름을 차단하기 위하여 풍도슬래브(200) 양 연단부(205)와 고정쇠홀(207)을 몰탈부(223)로 마무리 하는 것이다.

더불어, 풍도슬래브(200)의 중앙부측 돌출부인 압력턱(215)이 상호 맞닿는 부분의 상면에도 역시 공기의 흐름을 차단하기 위하여 몰탈부(223) 또는 실리콘(224)으로 마무리 하는 것이다.

한편, 상기 풍도슬래브(200)는 전술한 것과 같이 하나의 단위로 형성되는 세그먼트 구조를 갖게 되고 브라켓부(110)에 거치하게 되므로, 풍도슬래브(200)와 측면으로 접하는 다른 풍도슬래브(200)간 측면 결합이 이루어져야 한다.

즉 이를 위해 도 8에서 보는 것과 같은 풍도슬래브(200)간 측면 결합 구조를 제공하게 되는데, 예를 들면 풍도슬래브(200) 어느 일측면이 "ㄴ"자 형태를 갖도록 하여 접합단(208)을 형성하고 상기 접합단(208) 상면으로 "ㄱ"자 형태의 어느 타측면이 얹혀질 수 있는 구조를 형성함이 바람직하다. 이는 각각의 풍도슬래브(200) 간 변위차로 인한 단차가 발생되지 않도록 하기 위함이고, 설치가 용이토록 하기 위함이며, 공기가 새나가지 않도록 밀폐를 용이하게 하기 위함이다.

밀폐의 재료로는 몰탈을 충진토록 하는데, 상기 풍도슬래브(200)와 풍도슬래브(200)간 측면의 틈새를 메워 완성하게 된다.

또한, 이러한 상기의 풍도슬래브(200)을 설치하기 위한 방법으로는 3가지 방법이 있는데,우선 터널 라이닝 크라운부에 설치된 호이스트(120)등과 인양고리(123)에 체인블럭1,2(121,122)를 걸어 어느 일측의 편절슬래브(200')와 타측의 편절슬래브(200") 각각을 세워 인양한 후 공중에서 체인블럭1(121)을 당겨 편절슬래브(200',200")를 설치하기 적당한 경사방향을 유지하도록 하고 하향으로 내리면서 양 연단부(205)의 고정쇠홀(207)내로 고정쇠(111)를 끼운 후 체인블럭2(122)의 길이를 늘려주면서 서서히 편절슬래브(200',200")의 중앙부측을 추가 하강시켜 압력턱을 상호 접합하는 방식인 제1방법과,

터널 내 중앙부측에 이동식 가벤트(300)를 설치하여 제1의 방법을 적용하되 도1과 도 4에서 보듯이 제1의 방법과는 달리 어느 일측의 편절슬래브(200')와 타측의 편절슬래브(200") 각각을 상기 이동식 가벤트(300) 위에 내려놓고 이동식 가벤트(300) 하단에 설치되어 있는 유압잭을 하향으로 작동시켜 양측 편절슬래브(200',200")의 압력턱(215)이 맞닿도록 서서히 조정하여 풍도슬래브 중앙부측 힌지부를 맞추어 설치하는 방식인 제2방법과,

도 1과 도 5에서 보듯이 터널 라이닝 크라운부에 설치된 호이스트(120)등과 인양고리(123)에 체인블럭1,2(121, 122)를 걸어 인양하되 체인블럭1(121)의 길이를 길게하여 어느 일측의 편절슬래브(200')와 타측의 편절슬래브(200")가 결합되어 있는 힌지식 풍도슬래브(200)의 각도를 좁혀 인양한 후 체인블럭1(121)을 당겨 좁혀진 각도를 넓혀 브라켓부(110)에 안착시키는 방식인 제3의 방법이 있다.

상기의 풍도슬래브(200)를 설치하는 방법의 장단점을 분석할 때, 제1의 방법은 이동식 가벤트(300)가 없이 설치하는 방법으로 경제적이나 압력턱(215)을 상호 대향되도록 맞추기가 어려워 시공성이 떨어지는 측면이 있고, 제2의 방법은 이동식 가벤트(300)를 설치하므로 시공성은 용이하나 경제성이 떨어지는 측면이 있으며, 제3의 방법은 이동식 가벤트(300)가 불필요하여 경제적이나 힌지연결 방식을 풍도슬래브(200) 제작시에 갖추어야 하기 때문에 제작상 여려움이 따른다고 할 수 있다.

여기서, 이동식 가벤트(300)의 구성을 살펴보면, 도 1에서 보듯이 이동장치(325) 위에 유압잭(320)을 설치하고 그 위에 지주(305)를 세워 지주(305)간이 바로 세워질 수 있도록 브레이싱(310)과 가로강(315)으로 고정하여 뒤틀림이 발생되지 않도록 조립되고 있는데, 이러한 상기의 이동식 가벤트(300)는 풍도슬래브(200)가 설치될 위치마다 레일(330)을 따라 이동할 수 있는 구조이면서 편절슬래브(200',200") 각각을 안전하게 받쳐줄 수 있는 장치인 것이다.

한편, 상기의 호이스트(120)는 도 1과 도 11에서 보듯이 터널라이닝(100) 크라운부 중앙부에 1개소 또는 양측의 2개소로 나누어 설치할 수 있는데, 터널라이닝(100) 크라운부에 설치된 앵커볼트에 종방향 H형강(135)을 I자형으로 고정시키고, 호이스트(120) 레일이 상기 종방향 H형강(135)의 플렌지를 타고 전방 또는 후방으로 이동될 수 있으며, 호이스트(120) 레일에 달려있는 인양고리(123)와 각각의 편절슬래브에 설치된 인양고리(123)에 체인블럭1,2(121,122)를 연결하므로 각각의 편절슬래브를 인양할 수 있도록 구성하고 있다.

이와같은, 상기의 호이스트(120)를 설치하는 이유로는 터널이 급경사로로 이어져 크레인등의 장비로는 거치가 매우 곤란할 때, 터널의 폭원이 넓어 전폭을 제작하여 들어 거치 하기에는 중량이 지나치게 클 때, 크레인등의 장비가 진입하기 곤란할 때 사용할 수 있다.

한편, 상기의 풍도슬래브(200) 상면에 조성된 풍도에 있어서 급기와 배기를 구분지을 수 있는 격벽(132)을 설치하여야 하는데, 도 1에서 보듯이 상기의 격벽(132)은 공기의 흐름에 의하여 변형이 발생될 수 있는바, 이를 고정하기 위하여 격벽고정구(130)를 일정한 간격으로 설치하고 그 사이마다 격벽(132)을 설치하되 격벽고정구(130)의 플렌지내에서 움직이지 않도록 하기 위하여 절곡편쐐기(131)를 격벽고정구(130)의 플렌지 밖으로 돌출되도록 격벽(132) 양측에 설치하여 격벽(132)을 고정토록 하고, 절곡편쐐기(131)는 볼트너트를 이용하여 격벽고정구(130)에 고정하여 흔들리지 않도록 한다.

이러한 격벽고정구(130)는 재료로서 H형강을 이용한 것으로서 풍도슬래브(200)의 중앙측부 돌출부인 압력턱(215) 상단 및 터널라이닝(100) 크라운부에 종방향 H형강(135)을 설치하고 앵카볼트(134)로서 고정하며, 격벽고정구(130)에 용접한 상하 저판(133)은 종방향 H형강(135)에 볼트＆너트로 고정 설치한다. 상기의 격벽고정구(130)는 터널의 크라운부와 브라켓부(110)에서 전달되는 하중이 발생될 경우 풍도슬래브(200)의 균형을 유지하는 역할을 함께 작용하고 있는 것이다.

즉, 터널의 브라켓부(110)에서 수평력이 터널내부(90)로 작용될 경우 풍도슬래브(200)에 전달되어 중앙부측 돌출부인 압력턱(215)이 들어올려지는 상향력이 작용될 것인데, 이를 격벽고정구(130)가 저지하는 역할을 할 것이다. 또한 반대로 터널 크라운부에서 수직력이 발생될 경우 격벽고정구(130)에 전달되어 압력턱(215)을 하향으로 누르는 힘이 작용될 것이고 이 힘은 풍도슬래브(200)에 전달되고 터널의 브라켓부(110)에 수평력으로 전달되어 힘의 균형을 이루게 된다는 것이다. 따라서 이러한 원리를 이용하여 안전성을 유지하기 때문에 풍도슬래브(200)의 경사방향 설치와 격벽고정구(130)는 구조적인 원리에 있어서 반드시 필요한 요소인 것이다.

여기서, 격벽(132) 상면과 하면에 실리콘 처리를 하여 공기가 통하지 못하도록 하여야 함은 물론이다.

본 발명의 상세한 설명 등에서는 지금까지 풍도슬래브(200)에 대한 구성에 대하여 설명하였는바, 터널 내에서는 차량의 접촉사고 및 전복사고 등 각종 사고로 인한 화재가 발생할 수 있는데, 이에 대한 대책으로 내화재를 풍도슬래브(200)에 부착하는 방법이 있으나, 이는 시설물의 노후화가 진행되면서 이탈될 우려가 있을 수 있어 유지관리에 각별한 신경을 써야하기 때문에 근본적 대책이 될 수가 없다.

따라서 이러한 화재로 열에 의한 손상을 방지하기 위한 방법 중의 하나로, 본 발명에서는 그 일예로 풍도슬래브(200)를 제작할 때 내화콘크리트를 풍도슬래브(200) 하측면에 부분적으로 또는 전체적으로 사용하는 방법이 있으며 스프링쿨러를 설치하는 방법을 적용하여 내구성을 증진시키는 것이 바람직할 것이다.

이러한 풍도슬래브(200)는 종래의 제품과 비교될 수 있을 것이다. 따라서 상기의 풍도슬래브(200)를 분절형 풍도슬래브라 호칭하고 종래의 아치형 풍도슬래브와 비교 분석을 하자면, 구조적인 원리, 안전성 및 시공성, 경제성과 용도면에서 차별화되고 있음을 엿볼 수 있다.

즉, 아치형 풍도슬래브(200)는 비교적 터널의 폭원이 적은 경우에 적용될 수 있을 것인데, 이러한 경우는 지간이 짧아 자중에 의한 처짐량이 적게 발생될 것이기 때문에 적용성이 있으나, 터널의 폭원이 넓어 지간이 긴 경우에는 자중에 의한 처짐량이 크게 발생되어 낙하방지용 PC강연선에 매어다는 구조로 설치하거나 풍도슬래브의 두께를 크게 키우고 슬래브 내부에 PC강연선을 수가닥 배치하므로 강성이 유지될 수 있는 구조로 시설하여야 안전성이 유지된다고 할 수 있다.

이러한 아치형 풍도슬래브(200)는 내부에 PC강연선을 설치하여 프리텐션의 방법으로 압축력을 도입하여야 한다는 것 때문에 제작 설비가 갖추어진 전문화된 PC공장에서 제작되어야 되는데, 우리나라에서 전문화된 공장이 드물어 제작비가 고가인 점과 현장과의 거리차로 인한 운반비 증가등을 이유로 하는 어려움이 있다.

또한, 풍도슬래브(200) 자체가 대형이다 보니 자중이 증가하여 대형크레인을 사용하여 공사비가 증가 한다는 부담으로 안전성 및 시공성, 경제성 측면에서 상당히 불리한 여건을 갖고 있는 반면에,

분절형 풍도슬래브(200)는 터널의 폭원이 넓을 경우에도 압력턱을 이용하는 원리로 풍도슬래브(200)의 자중에 의한 처짐을 억제할 수 있고, 낙하방지용 PC강연선이 불필요하며, 슬래브 내부로 PC강연선을 도입할 수 있도록 하되 포스트텐션의 방법으로 압축력을 도입할 수 있어 공장제작이 아닌 현장제작도 가능하고, 절편 개소별로의 슬래브 두께가 얇은데다가 공동까지 형성되어 있어 자체 중량이 다소 가벼워 크레인 장비 또는 호이스트(120)에 의한 인양이 가능하기 때문에 안전성 및 시공성, 경제성 측면에서 상당히 유리한 여건을 갖추고 있어 종래의 아치형 풍도슬래브(200)의 단점을 개선하고 있다.

90; 터널내부 95; 스프링라인
100; 터널라이닝 110; 브라켓부
111; 고정쇠 120; 호이스트
121; 체인블럭1 122; 체인블럭2
123; 인양고리 130; 격벽고정구
131; 절곡편쐐기 132; 격벽
133; 저판 134; 앵커볼트
135; 종방향 H형강 200; 풍도슬래브
200'; 일측 편절슬래브 200"; 타측 편절슬래브
205; 연단부 206; H형강
207; 고정쇠홀 208; 접합단 209; 통기공 210; 공동 211; 결속근1 212; 결속근2 211'; PVC파이프1 212'; PVC파이프2 213; 채움너트 215; 압력턱 216; 경사구 217; 결속턱 218; 강관 219; 봉철근 220; 막구조 221; 비닐 222; 플라스틱 223; 몰탈부 224; 실리콘 300; 가벤트 305; 지주 310; 브레이싱 315; 가로강 320; 유압잭 325; 이동장치 330; 레일

Claims (11)

1. 터널 구조물 내부에 공기를 공급 및 배기시키기 위하여 터널내(90) 스프링라인(95) 상방측을 가로지르는 풍도슬래브(200)를 구비하고, 상기 풍도슬래브(200) 상면측으로부터 터널라이닝(100) 크라운부와 풍도슬래브(200) 중심간을 수직으로 구획하는 격벽(300)에 의해, 터널 내 환기를 위한 터널 풍도슬래브(200)를 시설함에 있어서,
   터널라이닝(100)의 내측으로 돌출되는 터널라이닝(100) 브라켓부(110)와,
   터널라이닝(100)의 크라운부 중앙측 또는 양측으로 나뉘어 설치한 호이스트(120) 및 체인블럭(130) 시설과,
   양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면으로 돌출부인 압력턱(215)이 형성되도록 하고, 내부 횡방향으로 다수개의 공동(210)을 생성한 상기 풍도슬래브(200) 연단부(205)측은 각각 상기 터널라이닝(100) 브라켓부(110)에 안착 고정되도록 하고 중앙부측의 돌출부인 압력턱(215)은 편절슬래브(200',200")간상호 맞대기를 이루도록 하는 풍도슬래브(200)와,
   상기 풍도슬래브(200)를 거치할 때에 어느 일측 편절슬래브(200')를 가벤트(300) 위에 거치하고 이어서 타측 편절슬래브(200")를 가벤트(300) 위에 상호 맞대기로 거치한 후 가벤트(300)의 유압잭(320)을 서서히 하강시켜 양측간 편절슬래브(200',200")의 자중에 의한 압축력이 도입되도록 하거나, 양측 절편으로 분할된 풍도슬래브(200) 중앙부측에 힌지 절점을 설치하여 양측 편절슬래브(200',200")가 이루는 각을 조정할 수 있도록 하여 거치하는 풍도슬래브(200)와,
   상기 풍도슬래브(200) 중앙부측 상면 돌출부 압력턱(215)에 설치된 결속구1(211)과 슬래브 중앙부측 내면에 설치된 결속구2(212)로 구성되어 있는 풍도슬래브(200) 내부에 결속근1(211)과 결속근2(212)를 설치하는 풍도슬래브(200)로 이루어져, 상기 풍도슬래브(200)의 낙하를 방지하며 슬래브의 안정화를 도모할 수 있도록 시설하는 것을 특징으로 하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 및 설치방법
   
2. 제 1 항에 있어서,
   풍도슬래브(200)의 양 연단부(205)측을 거치하며 안착 고정되도록 하기 위하여 터널라이닝(100) 내측에 상호 대향되도록 설치되는 브라켓부(110)의 상면측에 고정쇠(111)를 두고 풍도슬래브(200)의 양 연단부(215)에 설치된 고정쇠홀(207)에 걸어 안착시킬 수 있도록 하되, 공기의 흐름을 차단하기 위하여 풍도슬래브 양 연단부와 고정쇠홀을 몰탈부로 마무리하도록 하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조
   
3. 제 1 항에 있어서,
   각각의 편절슬래브 내부에는 횡방향으로 길게 구성되는 다수의 공동을 형성하고 상기 공동의 하면과 상면에 PC강연선을 선택적으로 적용하거나 가는 철근을 배치하는 것으로 제작되는 분할식 구성형태를 이루는 편절슬래브(200',200")가 상호 대향되도록 배치되어 하나의 풍도슬래브(200)가 구성되어지는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조
   
4. 제 1 항에 있어서,
   각각의 편절슬래브 내부에는 횡방향으로 길게 구성되는 다수의 공동을 형성하고 상기 공동의 하면과 상면에 PC강연선을 선택적으로 적용하거나 가는 철근을 배치하는 것으로 제작되는 편절슬래브(200',200") 제작시 중앙측부에 요철(凹凸)을 두어 제작하되 철(凸)부를 둥글게 하고 중앙에 강관(218)이 배치된 홀을 내어 봉철근(219)을 결합시켜 힌지작용을 하도록 함과 아울러 중앙부측 하면에 경사구(216)를 설치하여 편측슬래브 간을 상호 접을 수 있도록 힌지식 구성형태로 이루어지는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조
   
5. 제 3 항 내지 4항중 어느 한 항에 있어서,
   상기의 풍도슬래브에 결속근1,2(211,212)의 설치를 위해서 우선 편절슬래브(200',200")를 제작할 때에 압력턱(215)이 맞닿는 위치에 홀을 내어 PVC관(211')을 미리 매설하고, 결속근1(211)을 상기의 PVC관(211')에 끼워넣어 채움너트(213)로 채우며, 아울러 편절슬래브(200',200") 내면으로도 PVC관(212')을 미리 매설하여 결속근2(212)를 채워 결속턱(217)에 정착시키도록 하는데, 결속근2(212)의 재료로는 철근, 강봉, PC강연선등을 선택적으로 사용할 수 있도록 하고 있으며,
   상기의 결속턱(217)에 정착시키기 위하여 풍도슬래브(200)을 제작할 때에 결속턱(217)을 미리 구성하여야 하고, 상기의 결속턱(217)은 격벽(132)시설의 유지관리 및 풍도슬래브 위 터널라이닝 및 각종 시설물에 대한 점검통로로 활용할 수 있으며, 이러한 상기의 결속근1,2(211,212)는 터널의 진행방향 일정한 간격으로 배치하도록 하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의
   
6. 제 1 항에 있어서,
   통기공(209)이 형성된 풍도슬래브(200) 양 측면과 브라켓부(110)에 얹혀지는 면에는 H형강등을 매립하여 강성이 유지되도록 구성하여야 하며, 만약, 풍도상 어느 일개의 세그먼트 풍도슬래브(200)만으로는 통기공(209)을 확보하기에 충분치 않을 경우 인접한 또 다른 세그먼트 풍도슬래브(200)에도 통기공(209)을 개구하여 통기면적을 확보토록 하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 풍도슬래브(200)는 다른 풍도슬래브(200)와 측면으로 접하는 측면 결합이 이루어져야 하는데,
   풍도슬래브(200) 어느 일측면이 "ㄴ"자 형태를 갖도록 하여 접합단(208)을 형성하고 상기 접합단(208) 상면으로 "ㄱ"자 형태의 어느 타측면이 얹혀질 수 있는 구조를 형성하여 풍도슬래브(200)간 공기가 새나가지 않도록 몰탈등으로 밀폐를 하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조 및 설치방법
   
8. 제 1 항에 있어서,
   터널 내 중앙부측에 풍도슬래브(200)가 설치될 위치마다 레일(330)을 따라 이동할 수 있는 구조인 이동장치(325) 위에 유압잭(320)을 설치하고 그 위에 지주(305)를 세워 지주(305)간이 바로 세워질 수 있도록 브레이싱(310)과 가로강(315)으로 고정하여 뒤틀림이 발생되지 않도록 조립된 이동식 가벤트(300)를 설치하여 어느 일측의 편절슬래브(200')와 타측의 편절슬래브(200") 각각을 상기 이동식 가벤트(300) 위에 내려놓고 이동식 가벤트(300) 하단에 설치되어 있는 유압잭을 하향으로 작동시켜 양측 편절슬래브(200',200")의 압력턱(215)이 맞닿도록 서서히 조정하여 맞추어 풍도슬래브를 설치하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 설치방법
   
9. 제 1 항에 있어서,
   호이스트(120)는 터널라이닝(100) 크라운부 중앙부에 1개소 또는 양측의 2개소로 나누어 설치할 수 있는데, 터널라이닝(100)에 설치된 앵커볼트에 종방향 H형강(135)을 I자형으로 고정시켜 호이스트(120)를 형성하고, 상기 호이스트(120) 레일이 상기 호이스트(120)의 종방향 H형강(135) 플렌지를 타고 전방 또는 후방으로 이동될 수 있으며, 호이스트(120) 레일에 달려있는 인양고리(123)와 각각의 편절슬래브에 설치된 인양고리(123)에 체인블럭1,2(121,122)를 연결하므로 각각의 편절슬래브를 인양할 수 있도록 구성하고 있는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 설치방법
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기의 풍도슬래브(200) 상면에 조성된 풍도에 있어서 급기와 배기를 구분지을 수 있는 격벽(132)을 설치하여야 하는데, 이를 고정하기 위하여 격벽고정구(130)를 일정한 간격으로 설치하고 그 사이마다 격벽(132)을 설치하되 격벽고정구(130)의 플렌지내에서 움직이지 않도록 하기 위하여 절곡편쐐기(131)를 격벽고정구(130)의 플렌지 밖으로 돌출되도록 격벽(132) 양측에 설치하여 격벽(132)을 고정토록 하고, 절곡편쐐기(131)는 볼트너트를 이용하여 격벽고정구(130)에 고정하여 흔들리지 않도록 하며, 격벽(132) 상면과 하면에 실리콘 처리를 하여 공기가 통하지 않도록 하고 있다.
    이러한 격벽고정구(130)는 재료로서 H형강을 이용한 것으로서 풍도슬래브(200)의 중앙측부 돌출부인 압력턱(215) 상단 및 터널라이닝(100) 크라운부에 종방향 H형강(135)을 설치하고 앵카볼트(134)로서 고정하며, 격벽고정구(130)에 용접한 상하 저판(133)은 종방향 H형강(135)에 볼트너트로 고정 설치하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조
    
11. 제 3 항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공동(210)을 형성하기 위해, 공동(210)의 형태를 갖는 막구조(220)와 비닐(221)을 미리 풍도슬래브(200) 타설전에 구비한 다음, 공동(210)의 형상을 갖기 위해 콘크리트 타설 전 상기 막구조 내부에 공기를 주입하여 단단한 공기막대를 형성토록 하고 그 외면에 물을 발라 비닐(221)로 도포하여 풍도슬래브(200) 소정 위치에 배치되도록 한 후, 풍도슬래브(200)의 콘크리트 양생 과정이 완성되면, 막구조(220)의 공기를 빼내여 상기 막구조(220)를 제거하고, 비닐(221)은 공동(210) 주면에 잔존하며 공동(210)을 형성하는 것과 같은 방법으로 막구조(220)외 플라스틱관(222)을 물바른 비닐(221)로 쌓아 고정하고, 콘크리트 양생 후 뽑아내어 제거하는 것을 포함하는, 터널 내 설치가 용이한 분절형 풍도슬래브의 구조

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