KR20180110887A - Construction methods of approaching dual tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터널의 시공방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 인접하는 두 터널 사이의 지반이 기둥(Pillar) 역할을 하도록 두 개의 터널을 근접하게 시공하는 근접병설터널의 시공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of constructing a tunnel, and more particularly, to a method of constructing a close-coupled tunnel in which two tunnels are closely installed so that a ground between adjacent two tunnels serves as a pillar.
두 개의 터널이 병렬로 형성된 병설터널의 경우 일반적으로, 터널의 구조적 안정성을 위해 터널과 터널 사이에 충분한 거리를 두고 터널을 시공하고 있다. 이 경우 터널의 구조적 안정성 확보를 위해 이격되는 터널 간 거리는 지반상태에 따라 다소 차이는 있으나 통상 터널 굴착 폭을 기준으로 1.5배 이상으로 한다.In the case of a parallel tunnel with two tunnels in parallel, a tunnel is usually installed at a sufficient distance between the tunnel and the tunnel for the structural stability of the tunnel. In this case, to ensure the structural stability of the tunnel, the distance between the separated tunnels is 1.5 times or more based on the tunnel excavation width, though there is a difference depending on the ground condition.
하지만 터널 시공부의 지형조건이나 환경문제 등 기타 제반 여건으로 터널 굴착 폭에 대해 1.5배 이상의 거리 확보가 쉽지 않은 경우가 있다. 이 경우에는 두 개의 터널이 형성될 중앙부에 먼저 중앙터널을 시공하여 중앙벽체(통상적으로 콘크리트 기둥)를 만들고, 그 양 옆으로 본선터널을 차례로 굴착하는 2아치 터널굴착공법을 이용하여 터널을 굴착하고 있다. However, it is not easy to secure a distance of 1.5 times or more of the tunnel excavation width due to other conditions such as the terrain condition of the tunnel construction site and environmental problems. In this case, the tunnel is excavated using a two-arched tunnel excavation method in which a central tunnel is first formed at a central portion where two tunnels are to be formed, and a central wall (usually a concrete column) have.
2아치 터널굴착공법은 두 개의 터널이 형성될 중앙부에 먼저 중앙터널을 시공하여 중앙벽체를 만들고, 그 옆으로 본선터널을 차례로 확장 굴착하는 방식이다. 하지만 이 방식은 중앙벽체 형성을 위한 중앙터널을 시공한 후 본선터널을 차례로 확장 굴착함으로써, 과정이 복합하고 공기가 길고 공사비가 많이 소요되는 단점이 있다. In the arch tunneling method, a central tunnel is first constructed at the central part where two tunnels are to be formed, and then a main tunnel is formed. However, this method is disadvantageous in that the construction is complex, the air is long, and the construction cost is high, by constructing the central tunnel for forming the center wall and then extending the main tunnel in succession.
하나의 아치로 이루어진 대단면 터널을 굴착하고 그 중앙에 기둥 또는 벽체를 형성하는 시공방식도 있다. 그러나 이러한 시공방법은 대면교통에 따른 효율적인 환기 및 중앙분리대 기능을 위한 기둥 또는 벽체가 요구되므로 종전의 4차로 터널에 비해 터널의 폭이 1.0 ~ 1.5m 이상 넓어질 수밖에 없고, 따라서 터널의 구조적 안정성이 취약해지는 단점이 있다.There is also a construction method in which a large tunnel consisting of one arch is excavated and a column or a wall is formed at the center. However, this construction method requires a column or a wall for efficient ventilation and median separation due to the traffic on the opposite side. Therefore, the width of the tunnel is inevitably widened by more than 1.0 ~ 1.5m compared with the existing 4th tunnel, There is a drawback that it becomes vulnerable.
이런 문제점을 해소하기 위하여 터널과 터널 사이의 필라부를 터널 폭보다 좁게 유지시키면서 굴착이 가능하도록 하고 필라부를 보강하여 안정성을 확보하는 근접병설터널 시공방법이 제안되었다. 근접병설 터널공법 중에서도 발파부와 필라부를 격리한 후 발파를 통해 터널을 굴착함으로써 발파 충격이 필라부 전가되는 것을 최소화 하는 방법이 알려져 있다.In order to solve this problem, a close-coupled tunnel construction method has been proposed in which the pillar portion between the tunnel and the tunnel is kept narrower than the width of the tunnel while allowing excavation and reinforcing the pillar portion to secure stability. Among the close-coupled tunnel method, a method of isolating the blasting part and the pillar part and then excavating the tunnel through blasting is known to minimize the blasting impact of the blasting part.
한국특허공개 제2014-0017469호의 워터젯을 이용한 굴착방법은, 계획된 필라부 면에 노즐을 이용하여 고압으로 물을 뿜어 내어 필라부를 구획하는 면에 일정 폭으로 공간을 형성함으로써, 발파 시 발파충격이 상기 공간으로 인하여 필라부에 전달되지 않고 차단되어 필라부 손상이나 파괴가 발생하지 않도록 한 방법이다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0017469 discloses a water jet excavation method in which water is blown at a high pressure using a nozzle on a planned pillar surface to form a space with a predetermined width on a surface partitioning the pillar portion, This is a method to prevent the pillar portion from being damaged or destroyed because it is not transmitted to the pillar portion due to the space.
그러나 한국특허공개 제2014-0017469호의 워터젯을 이용한 터널 굴착 기술은, 노즐을 통한 고압분사로 뚫을 수 있는 굴착 깊이와 폭에 한계가 있다는 문제가 지적되고 있다. 또한 많은 용수가 사용되고 용수로 인해 작업 환경이 오염되는 문제가 있으며, 특히 시간 소요가 길어 공기가 길어지고 공사비 부담이 크다는 문제가 있다. However, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0017469, a tunnel excavation technique using a water jet, points out that there is a limitation in depth and width of excavation that can be drilled by high pressure injection through a nozzle. In addition, there is a problem that a lot of water is used and the working environment is polluted due to the water, and there is a problem that the air is lengthened due to a long time, and the construction cost is large.
다른 형태의 근접병설터널 시공 기술로서 한국특허등록 제10-1391218호 에서 제안하고 있는 시공방법을 들 수 있다. 한국특허등록 제10-1391218호에 개시된 기술은, 선행터널을 계획된 굴착 크기로 발파를 통해 굴착하되, 필라부 면에서 2m까지를 제외한 부분을 발파로 굴착한 다음 나머지 부분을 굴착기계로 털어내는 기술이다.Another construction method proposed in Korean Patent Registration No. 10-1391218 as a close-coupled tunnel construction technique is exemplified. The technique disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1391218 is a technique in which a preceding tunnel is excavated through blasting at a planned excavation size, excavation of a portion excluding a portion up to 2 m from the pillar portion by blasting, to be.
그러나 한국특허등록 제10-1391218호는 터널 굴착 시 발파 충격이 필라부의 크랙이나 낙반 등으로 파손이 일정 깊이까지 발생하게 되어 파손이 상존하는 상태에서 후속공정을 진행함에 따라 구조적으로 안정적이지 못하며, 발파 굴착 후 나머지 부분을 추가로 굴착하여 두 터널 사이의 기둥이 되는 필라부 면을 형성하는 방식이기 때문에 장비와 인력소모가 많은 단점이 있다.However, in Korean Patent Registration No. 10-1391218, when the tunnel is excavated, the blasting impact is generated due to the cracks or dropping of the pillar portion to a certain depth, so that it is structurally unstable due to the subsequent process in the state where the breakage is present, And the other part is further excavated after excavation to form a pillar part which becomes a column between the two tunnels.
한편, 터널 굴착과정에서 드러나는 필라부 면에 아치형 보강블록을 덧대는 방식으로 상기 필라부 면을 보강하고 필라부의 구조적인 안정성을 증대시키는 기술도 알려져 있다. 이는 주로 굴착지반이 충분히 단단하지 못해 추가적인 필라부 보강이 필요할 때 사용되는 방법으로, 계획된 굴착면보다 필라부 측 지반을 추가 굴착하여 공간을 확보하고 여기에 보강블록을 시공하는 방식이다. Meanwhile, there is also known a technique of reinforcing the pillar portion and increasing the structural stability of the pillar portion by padding an arcuate reinforcing block on the pillar portion exposed in the tunnel excavation process. This is a method that is used when additional pillar reinforcement is required because excavation ground is not sufficiently rigid. It is a method of constructing a reinforced block by securing a space by further excavating the pillar side ground than the planned excavation surface.
그러나 이는 계획된 깊이와 굴진방향으로 터널을 굴착한 후, 굴착면에서 필라부 측 지반을 추가로 굴착하여 공간을 확보하고 여기에 보강블록을 덧대는 등 공정히 상당히 복잡해 시공의 효율성이 떨어지고, 특히 굴진방향으로의 터널 굴착과 보강블록 시공을 위한 필라부 측 지반의 추가 굴착이 별도로 수행됨에 따라 장비와 인력소모가 많다는 문제가 지적되고 있다.However, this is because the tunnel is excavated in the planned depth and direction and then the excavation surface is further excavated to secure the space and the reinforcing block is attached to the excavation surface. Thus, the efficiency of construction is inferior, And the additional excavation of the pillar side foundation for constructing the reinforced block is carried out separately, thereby pointing out that there is a lot of equipment and manpower consumption.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 터널 굴착과 함께 필라부 지반과 필라부 면에 대한 보강이 함께 이루어질 수 있도록 근접병설터널의 시공방법을 개선하여, 공기단축과 비용절감을 도모하고 시공의 효율성을 향상시키고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve the construction method of the close-coupled tunnel so that the reinforcement of the pillar portion and the pillar portion together with the tunnel excavation can be performed together, .
과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, According to an aspect of the present invention as a means for solving the problems,
(a) 일정 깊이로 선행터널을 굴착하는 선행터널 굴착단계;(a) a preceding tunnel excavation step of excavating the preceding tunnel to a certain depth;
(b) 선행터널의 굴착단면에서 후행터널 방향으로 경사지게 필라부를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간과 선행터널의 필라부 보강면을 형성하는 선행터널 필라부 보강면 형성단계;(b) forming a reinforcing surface of a preceding tunneling pillar portion forming a reinforcing surface of the pillar portion of the preceding tunnel by blasting or cutting the pillared portion at a predetermined depth in an inclined manner from the excavation end surface of the preceding tunnel to the trailing tunnel direction;
(c) 상기 선행터널 필라부 보강면에 대응되는 깊이로 선행터널을 추가 굴착하는 동시에 상기 선행터널 필라부 보강면과 마주하는 필라부를 굴착하여 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 증대되는 제1 필라부 보강공간을 형성하는 제1 필라부 보강공간 형성단계;(c) a first pillar portion reinforcing space for further excavating a preceding tunnel at a depth corresponding to the reinforcing surface of the preceding tunnel pillar portion and excavating a pillar portion facing the reinforcing surface of the preceding tunnel pillar portion to increase the cross- A first pillar reinforcing space forming step of forming a first pillar reinforcing space;
(d) 상기 선행터널 필라부 보강면을 통해 선행터널에서 후행터널을 향하여 수평방향으로 보강홀을 천공하고 보강재를 삽입한 후 그라우팅하여 필라부를 보강하는 필라부 보강단계;(d) reinforcing the pillar portion by drilling the reinforcing hole in the horizontal direction from the leading tunnel to the trailing tunnel through the reinforcing surface of the preceding tunnel pillar portion, inserting the reinforcing material, and grouting to reinforce the pillar portion;
(e) 상기 제1 필라부 보강공간을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제1 필라부 보강벽을 형성하는 제1 필라부 보강벽 형성단계;(e) sealing the first pillar reinforcing space with mortar or shotcrete to form a first pillar reinforcing wall;
(f) 필라부를 사이에 두고 상기 선행터널과 인접하도록 후행터널을 굴착하는 후행터널 굴착단계;(f) a trailing tunnel excavating step of excavating a trailing tunnel adjacent to the preceding tunnel with a pillar portion therebetween;
(g) 후행터널의 굴착단면에서 선행터널 방향으로 경사지게 필라부를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간과 후행터널의 필라부 보강면을 형성하는 후행터널 필라부 보강면 형성단계;(g) a step of forming a reinforcing surface of a trailing tunnel pillar portion forming a reinforcing surface of a pillar portion of a trailing tunnel by drilling or cutting a pillared portion at a predetermined depth in an inclined manner from the excavation end surface of the trailing tunnel to a preceding tunnel;
(h) 상기 후행터널 필라부 보강면에 대응되는 깊이로 후행터널을 추가 굴착하는 동시에 후행터널 필라부 보강면과 마주하는 필라부를 굴착하여 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 증대되는 제2 필라부 보강공간을 형성하는 제2 필라부 보강공간 형성단계; (h) a second pillar reinforcement space for further drilling a trailing tunnel at a depth corresponding to the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface, and for excavating a pillar portion facing the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface, A second pillar reinforcing space forming step of forming a second pillar reinforcing space;
(i) 상기 필라부 보강단계에서 선행터널에서 설치된 보강재의 일측 단부를 상기 후행터널 필라부 보강면에 고정하는 보강재 고정단계; 및(i) a stiffener fixing step of fixing one end of a reinforcing member installed in a preceding tunnel to the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface in the pillar reinforcing step; And
(j) 상기 제2 필라부 보강공간을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제2 필라부 보강벽을 형성하는 제2 필라부 보강벽 형성단계;를 포함하며,(j) a second pillar reinforcing wall forming step of sealing the second pillar reinforcing space with mortar or shotcrete to form a second pillar reinforcing wall,
터널 굴진 방향을 따라 상기 (b) ~ (e) 단계와, 상기 (g) ~ (j) 단계를 교대로 반복하며 터널을 시공하는 근접병설터널 시공방법을 제공한다.There is provided a method of constructing a near-lined tunnel by repeating the steps (b) to (e) and the steps (g) to (j)
여기서 상기 (a)와 (f) 단계는, 갱구부를 형성하고, 선행터널 또는 후행터널과 필라부 사이의 경계를 굴진 방향으로 일정 깊이 천공 또는 절단하여 필라부 면을 형성하는 필라부 면 형성단계; 및 상기 필라부 면에 대응되는 깊이로 선행터널 또는 후행터널을 굴착하는 터널 굴착단계:를 포함할 수 있다.The steps (a) and (f) may include: forming a pillar surface by forming a pillar portion and forming a pillar surface by drilling or cutting a boundary between a leading tunnel or a trailing tunnel and a pillar portion at a predetermined depth in a bending direction; And a tunnel excavation step of excavating a preceding tunnel or a following tunnel to a depth corresponding to the pillar surface.
또한, 상기 필라부 면 형성단계 이전에 상기 갱구부에 계획된 굴착 예정선을 따라 굴진 방향을 향하여 일정한 간격으로 1열 이상 강관을 설치하고, 갱구부 바깥으로 돌출된 강관들의 선단을 갱구문을 형성하는 골조에 구속시킨 상태로 콘크리트를 타설하여 갱구문을 형성할 수 있다.In addition, one or more columns of steel tubes may be installed at predetermined intervals toward the pumping direction along the planned excavation schedule line in the shaft section before the pillar surface forming step, and the ends of the steel tubes projecting out of the shaft section may be formed It is possible to construct the gang form by placing the concrete in the condition that it is constrained to the frame.
또한 상기 (a)와 (b) 단계 사이에, 선행터널의 굴착면에 지보재를 일정한 간격으로 설치하여 선행터널의 굴착면을 보강하는 선행터널 굴착면 보강단계; 및 상기 선행터널 필라부 면을 통해 선행터널에서 후행터널을 향하여 수평방향으로 보강홀을 천공하고 보강재를 삽입한 후 그라우팅하여 선행터널과 이후 굴착될 후행터널 사이의 필라부를 보강하는 필라부 보강단계;를 포함하며, 상기 (f)와 (g) 단계 사이에, 후행터널의 굴착면에 지보재를 일정한 간격으로 설치하여 후행터널의 굴착면을 보강하는 후행터널 굴착면 보강단계; 및 선행터널에서 설치된 보강재의 일측 단부를 후행터널의 필라부 면에 고정하는 보강재 고정단계;를 포함할 수 있다.Reinforcing a preceding tunnel excavation surface between the steps (a) and (b), wherein the excavation surface of the preceding tunnel is reinforced by installing the support material at a predetermined interval on the excavation surface of the preceding tunnel; And reinforcing the pillar portion between the preceding tunnel and the trailing tunnel to be excavated after the reinforcing hole is drilled in the horizontal direction from the preceding tunnel to the trailing tunnel through the preceding tunnel pillar surface, and the reinforcing material is inserted and grouted. A step of reinforcing the excavation surface of the trailing tunnel by installing the support material at a predetermined interval on the excavation surface of the trailing tunnel between the steps (f) and (g); And a stiffener fixing step of fixing one end of the reinforcing member installed in the preceding tunnel to the pillar surface of the trailing tunnel.
이때, 선행터널과 후행터널의 굴착면에 설치된 지보재 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬로 연결한 후 숏크리트를 타설하여 굴착면을 보강할 수 있다.At this time, it is possible to reinforce the excavation surface by connecting the reinforcing bars or wire mesh between the support material installed on the excavation surface of the preceding tunnel and the trailing tunnel, and then injecting the shotcrete.
또한, 상기 (e)와 (j) 단계 이후, 추가 굴착된 선행터널과 후행터널의 굴착면에 지보재를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬로 연결한 후 숏크리트를 타설하여 추가 굴착면을 보강할 수 있다.Further, after steps (e) and (j), after the step (e) and step (j), the support members are installed at the excavation surfaces of the additional tunnel and the rear tunnel at regular intervals, and the support members are connected by the deformed reinforcing bars or wire mesh, Additional excavation surfaces can be reinforced.
여기서, 상기 지보재의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재를 설치하고, 하향 보강재의 상단부에 상기 지보재의 양 단부를 결속시켜 지보재가 고정되도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a downward stiffener is provided so as to face downward from the bottom of both sides of the tunnel facing opposite ends of the support, and both ends of the support are fastened to the upper end of the downward stiffener to fix the support.
바람직하게는, 상기 지보재와 하향 보강재가 서로 결속되는 부분에 승강수단을 설치하여 하향 보강재에 대해 상기 지보재를 위로 들어올려져 굴착면에 밀착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Preferably, the elevation means is provided at a portion where the support member and the downward stiffener are connected to each other, so that the support member is lifted up against the downward stiffener so as to be brought into close contact with the excavation surface.
또한, 상기 (a)와 (c) 단계 이후, 선행터널의 필라부 면과 필라부 보강면에 후행터널을 향하도록 하나 이상의 락볼트를 설치하고, 상기 (f)와 (h) 단계 이후, 후행터널의 필라부 면과 필라부 보강면에 선행터널을 향하도록 하나 이상의 락볼트를 설치하여 필라부 면과 필라부 보강면의 암석 붕락을 방지할 수 있다.After the steps (a) and (c), one or more rock bolts are installed on the pillar portion and the pillar portion reinforcing surface of the preceding tunnel so as to face the trailing tunnel. After the steps (f) and (h) One or more rock bolts may be installed on the pillar portion of the tunnel and the reinforcing portion of the pillar to face the preceding tunnel to prevent rock collapse on the pillar portion and the pillar portion.
본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법에 의하면, 터널의 갱구부에서 일정 깊이로 제1 막장을 굴착한 뒤 이후 굴착부터 상대 터널방향으로 경사지게 필라부를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 임의 폭을 갖는 발파 충격 차단공간을 형성하여 발파부와 필라부를 격리시킨다. 이에 따라, 굴착 시 발파 충격에 의한 필라부 면의 손상이나 필라부 지반 변위를 방지할 수 있다.According to the method for constructing a close-proximity tunnel according to the present invention, the first face is excavated at a predetermined depth in the shaft portion of the tunnel, and then the pillar portion is perforated or cut at a predetermined depth in an inclined direction from the excavation to the relative tunnel, The space is formed to isolate the blasting part and the pillar part. Accordingly, it is possible to prevent damage to the pillar surface or displacement of the pillar portion due to the blasting impact at the time of excavation.
또한, 발파 충격 차단공간과 함께 형성되는 필라부 보강면에 의하여 굴착 시 임의 폭과 면적을 갖는 필라부 보강공간이 형성되며, 여기에 모르타르 또는 숏크리트를 타설하여 필라부 보강벽을 형성시킨다. 이에 따라, 필라부 및 필라부 면 보강을 위한 굴착면 측면부의 추가 굴착이 생략될 수 있으며, 결과적으로 공기단축과 비용절감, 그리고 효율적인 시공을 도모할 수 있다.In addition, a pillar reinforcing space having an arbitrary width and area is formed by excavation by a pillar reinforcing surface formed together with a blasting shock blocking space, and mortar or shotcrete is poured therein to form a pillar reinforcing wall. As a result, additional excavation of the side surface of the excavation surface for reinforcement of the pillar portion and the pillar portion can be omitted. As a result, air shortening, cost reduction, and efficient construction can be achieved.
도 1은 본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법의 시공 순서도.
도 2 내지 도 17은 본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법에 따른 단계 별 시공 상세도.
도 18은 본 발명에 따른 시공방법을 통해 시공된 터널의 필라부를 평면에서 본 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a construction procedure of a close-coupled tunnel construction method according to the present invention; FIG.
FIGS. 2 to 17 are detailed views of steps in accordance with the method of constructing a close-coupled tunnel according to the present invention.
18 is a plan view of a pillar portion of a tunnel constructed through a construction method according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the terms "comprises", "having", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software .
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and a duplicate description thereof will be omitted. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법의 시공 순서도이다.1 is a view showing a construction procedure of a close-coupled tunnel construction method according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명은 선행터널 굴착단계(S10), 선행터널 필라부 보강면 형성단계(S20), 제1 필라부 보강공간 형성단계(S30), 필라부 보강단계(S40), 제1 필라부 보강벽 형성단계(S50)를 포함한다. 또한 후행터널 굴착단계(S60), 후행터널 필라부 보강면 형성단계(S70), 제2 필라부 보강공간 형성단계(S80), 보강재 고정단계(S90) 및 제2 필라부 보강벽 형성단계(S100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the present invention provides a method for constructing a tunnel structure, including a preceding tunnel excavation step S10, a preceding tunnel pillar reinforcing surface forming step S20, a first pillar reinforcing space forming step S30, a pillar reinforcing step S40, 1-pillar reinforcing wall forming step (S50). In addition, it is also possible to perform the following steps (S60), (S70), (S80), (S80), (S90) and (S100) the second pillar reinforcing wall forming step ).
본 발명에 따른 시공방법은, 터널 굴진 방향을 따라 선행터널(1) 측 굴착 및 필라부 보강 과정인 상기 S20 ~ S50 단계와, 후행터널(2) 측 굴착 및 필라부 보강에 해당되는 상기 S70 ~ S100 단계를 교대로 반복해 가며 터널을 시공하며, 경우에 따라서는 필라부 면(11)과 필라부 보강면(14)의 암석의 붕락 방지를 위해 락볼트(8) 시공과, 터널 입구에 갱구부(4)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The construction method according to the present invention includes the steps of S20 to S50 as the tunneling and pillar reinforcement processes of the preceding
도 2 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법의 단계별 과정에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.The steps of the method of constructing the close-coupled tunnel according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2 to FIG.
선행터널 굴착단계(S10)는 터널 굴착 시 입구가 되는 갱구부(4)로부터 일정 깊이로 선행터널(1)을 굴착하는 단계이다. 선행터널 굴착단계(S10)는 바람직하게, 터널 갱구부(4)를 형성한 후 선행터널(1)의 굴착 대상부와 터널과 터널 사이로 형성될 필라부(3) 경계를 굴진 방향으로 일정 깊이, 예를 들어 1막장 깊이(3m ~ 30m)로 천공 또는 절단하여 필라부 면(11)을 형성하는 과정(필라부 면 형성단계)을 포함한다(도 2의 (b)).The preceding tunnel excavation step S10 is a step of excavating the preceding
필라부 면 형성단계에서는 공지된 천공장비 또는 절단장비를 사용하여 필라부 면(11)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 필라부(3) 경계(굴착 경계선)를 따라 작은 공경으로 조밀하게 천공하여 발파부(15)와 필라부(3) 사이에 소정의 격리 공간(발파 충격 차단공간, 12)과 필라부 면(11)을 형성시키는 라인드릴링(Line-drilling)이 사용될 수 있다. 이외에도 슬롯드릴링(Slot-drilling)이나 와이어쏘(Wire saw)가 사용될 수 있다. In the pillar surface forming step, the
선행터널 굴착단계(S10)는 또한, 필라부 면 형성단계 이후 상기 필라부 면 형성단계에서 형성된 필라부 면(11)에 대응되는 깊이, 바람직하게는 상기 1막장 깊이(D1, 3m ~ 30m)로 선행터널(1)을 본격 굴착하는 과정(터널 굴착단계, 도 2의 (c))을 포함할 수 있다. 선행터널(1) 굴착에는 폭약을 사용하여 발파를 통해 터널을 굴착하는 일반적인 발파공법이 사용될 수 있다.The preceding tunnel excavation step S10 may also be performed at a depth corresponding to the
발파공법은 예를 들어, 필라부 면(11)(또는 소정의 격리 공간)을 경계로 필라부(3)와 구획되는 발파부(굴착영역, 15)에 1열 이상 일정한 간격으로 장약홀을 천공하고, 장약홀에 폭약을 장입한 후 발파하여 굴착하는 것 일 수 있다. 이때 이전단계(도 2의 (b))를 통해 필라부(3)와 발파부(15) 사이에 형성된 상기 소정의 격리 공간으로 인하여 발파 충격이 필라부(3)에 미치는 영향은 최소화될 수 있다. The blasting method is a method in which, for example, a charging hole (drilling area) 15 partitioned by a
즉 필라부 면 형성단계에서 발파부(15)와 필라부(3) 사이에 형성시킨 상기 발파 충격 차단공간(12)으로 인하여, 굴착영역에 대한 발파 굴착 시 발생되는 발파 충격이 필라부(3)에 전달되는 것이 최소화될 수 있다. 결과적으로, 발파 굴착 시 발파 충격에 의한 필라부(3) 암반 또는 필라부 면(11)에 균열과 같은 손상이나 파괴가 발생하는 것을 막을 수 있다.That is, due to the blasting
발파부(15)에 대한 발파 굴착을 위해 폭약이 장입되는 상기 장약홀의 개수나 간격은 암질 상태나 발파 방법 또는 폭약의 폭발력에 따라 달라질 수 있기 때문에 특정 간격이나 개수로 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 발파부의 발파면 전면에 걸쳐 일정 간격으로 형성될 수 있으며, 폭약을 장입할 수 있는 크기 정도면 충분하다.The number or spacing of the charging ports into which explosives are charged for blasting excavation to the
필라부 면 형성단계 이전에 갱구문을 형성하는 과정이 포함될 수 있다. 갱구문은 바람직하게, 상기 갱구부(4)에 계획된 굴착 예정선을 따라 굴진 방향을 향하여 일정한 간격으로 1열 이상 강관(5)을 설치하고, 갱구부(4) 바깥으로 돌출된 강관(5)들의 선단을 갱구문을 형성하는 골조에 구속시킨 상태에서 거푸집을 대고 콘크리트를 타설함으로써 형성될 수 있다(도 2의 (a)).And forming gang phrases before the pillar surface formation step. The gang construction is preferably such that one or more columns of
선행터널 굴착단계(S10)를 통한 선행터널(1) 굴착 후 그 굴착면(13)과 필라부(3)를 보강하는 과정이 수행될 수 있다. 선행터널 굴착면 보강단계(S12, 도 3)에서는 굴착면에 그 굴착단면(10)의 형상과 대응되는 아치형 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재(6)가 매립될 수 있는 두께로 숏크리트(C)를 타설하여 굴착면의 이완을 방지하고 보강하는 공지의 방법이 고려될 수 있다.A process of reinforcing the
지반이 무른 경우, 즉 연약 지반일 경우에는, 굴착면(13)의 둘레에 상기 굴착면(13)과 법선 방향으로 락볼트(8)나 앙카와 같은 지반 보강재를 추가 시공하는 과정이 추가될 수도 있다. 즉 굴착면(13)에 락볼트(8)나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하여 굴착면의 암석 붕락을 방지하고 굴착면 주변 지반을 보강하는 과정이 추가될 수도 있다.In the case where the ground is soft, that is, in the case of soft ground, a process of adding a ground reinforcement material such as
경우에 따라서는, 일정한 간격으로 선행터널(1)의 굴착면(13)에 설치되는 상기 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 상기 지보재(6)와 이형철근 또는 와이어가 동시에 매립될 수 있는 두께로 숏크리트를 타설하여 굴착면을 보강할 수도 있다. 물론 그 외에도 굴착면 보강에 사용되는 공지된 모든 방법을 포함할 수 있다.It is possible to connect the
굴착면 보강에 사용되는 상기 지보재(6)의 경우, 도 3의 예시와 같이, 지보재(6)의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재(7)를 설치하고, 하향 보강재(7)의 상단부에 상기 지보재(6)의 양 단부를 결속시켜 지보재(6)가 굴착면에 밀착된 상태로 흔들림 없이 견고히 고정될 수 있도록 할 수도 있다.In the case of the
지보재(6)와 하향 보강재(7)가 서로 결속되는 부분에는 승강수단이 설치될 수도 있다. 승강수단은 하향 보강재(7)에 대해 지보재(6)를 위로 들어올려 굴착면(13)에 밀착되도록 함으로써 지보재(6)가 굴착지반의 하중을 안정적으로 떠받칠 수 있도록 하는 것으로, 볼트-너트로 구성된 높이조절구조를 포함하여 하향 보강재(7)에 대한 지보재(6)의 간격을 조절할 수 있는 모든 구조를 포함할 수 있다.The elevating means may be provided at a portion where the
굴착면 보강을 위한 상기 숏크리트 타설 전 선행터널(1)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 보강재(32)를 설치하여 필라부(3)를 보강할 수 있다(도 4). 바람직하게는, 선행터널(1)의 필라부 면(11)을 통해 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 보강홀(30)을 천공하고 보강재(32)를 삽입한 후 그라우팅하여 선행터널(1)과 이후 굴착될 후행터널(2) 사이의 필라부(3)에 대한 보강이 이루어질 수 있다. It is possible to reinforce the
선행터널 필라부 보강면 형성단계(S20)는 1막장 깊이로 굴착된 선행터널(1)의 굴착단면(10)에서부터 본격적으로 터널을 굴착해나가는 과정이다. 이 단계에서는 이미 굴착된 선행터널(1)의 굴착단면(10)에서 후행터널(2) 방향으로 경사지게 필라부(3)를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간(12)과 선행터널(1)의 필라부 보강면(14)을 형성하는 과정을 포함할 수 있다(도 5).The preceding tunnel pillar reinforcing surface forming step S20 is a process of fully excavating the tunnel from the
발파 충격 차단공간(12)과 선행터널(1)의 필라부 보강면(14)의 형성에는 전술한 필라부 면(11) 형성에서와 같은 방법이 사용될 수 있다. 즉 발파부와 필라부 사이에 발파 충격 차단공간(12)과 필라부 보강면(14)이 형성되도록 굴착단면(10)서부터 작은 공경으로 조밀하게 천공하는 라인드릴링(Line-drilling)이 사용될 수 있다. 그 외 슬롯드릴링(Slot-drilling)이나 와이어쏘(Wire saw)가 사용될 수도 있다.The same method as in the formation of the
제1 필라부 보강공간 형성단계(S30, 도 6)는 선행터널(1)의 필라부(3) 측에 제1 필라부 보강공간(16)을 형성시키는 단계이다. 제1 필라부 보강공간 형성단계(S30)에서는, 이전 단계에서의 선행터널 필라부 보강면(14)에 대응되는 깊이로 선행터널(1)을 추가 굴착하는 동시에 상기 선행터널 필라부 보강면(14)과 마주하는 필라부(3)를 굴착하여, 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 커지는 제1 필라부 보강공간(16)을 형성시킨다.The first pillar reinforcing space forming step S30 (FIG. 6) is a step of forming the first
필라부 보강면(14)에 대응되는 깊이로 선행터널(1)과 필라부 보강면(14)과 마주하는 필라부(3)의 굴착은 전술한 발파공법이 사용될 수 있다. 물론 이때에도 이전의 선행터널 필라부 보강면 형성단계(S20)를 통해 필라부(3) 측 발파 굴착부 사이에 소정의 격리 공간(발파 충격 차단공간, 12)을 형성하였기 때문에 굴착을 위한 발파 충격이 필라부(3)에 영향을 미치는 것을 차단할 수 있다. The excavation of the
제1 필라부 보강공간(16) 형성이 마무리되면, 연이어서 필라부 보강단계(S40)가 수행될 수 있다(도 7). 필라부 보강단계(S40)는 앞선 필라부(3) 보강과 동일하다. 즉 필라부 보강면(14)을 통해 선행터널(1)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 보강홀(30)을 천공하고, 보강홀(30)에 보강재(32)를 삽입한 후 그라우팅하여 상기 제1 필라부 보강공간(16)이 형성된 필라부(3) 지반을 보강할 수 있다.When the formation of the first
경우에 따라서는, 필라부 보강단계(S40)를 전후로 하여, 필라부 보강면(14)에 후행터널(2)을 향하도록 하나 이상의 락볼트나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하는 과정이 추가될 수 있다. 즉 필라부 보강면(14)을 통해 후행터널(2) 방향으로 락볼트나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하여 필라부 보강면(14)의 암석 붕락을 방지하고 그 주변 지반을 보강하는 과정이 추가될 수도 있다.A process of installing a ground reinforcement such as one or more rock bolts or anchors to the
제1 필라부 보강벽 형성단계(S50, 도 8)는 상기 제1 필라부 보강공간(16, 도 7 참조)을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제1 필라부 보강벽(34)을 형성하는 단계이다. 즉 제1 필라부 보강공간(16)에 모르타르 또는 숏크리트를 타설하여 상기 제1 필라부 보강공간(16)에 대응되는 모양(굴진 방향으로 갈수록 단면적이 커지는 모양)의 제1 필라부 보강벽(34)을 형성되도록 하는 것이다. The first pillar reinforcing wall forming step S50 (FIG. 8) is a step of forming the first
제1 필라부 보강벽(34) 형성 이후, 추가 굴착된 선행터널(1)의 굴착면(13)에 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 숏크리트를 타설하여 제1 필라부 보강벽(34)이 형성된 추가 굴착면(13-1)을 보강할 수 있다(도 9). 물론 그 외에도 굴착면 보강에 사용되는 공지된 모든 방법을 포함할 수 있다.After the formation of the first
이때에도 마찬가지로, 앞서 첨부된 도 3의 예시와 같이, 지보재(6)의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재(7)를 설치하고, 하향 보강재(7)의 상단부에 상기 지보재(6)의 양 단부를 결속시켜 지보재(6)가 굴착면에 밀착된 상태로 흔들림 없이 견고히 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.3, a downward stiffener 7 is provided so as to face downward from the bottom edge of both sides of the tunnel facing opposite ends of the
또한, 지보재(6)와 상기 하향 보강재가 서로 결속되는 부분에 승강수단을 마련하여, 하향 보강재에 대해 지보재(6)가 위로 들어올려져 굴착면에 강하게 밀착되도록 할 수도 있다. 이 경우 승강수단 역시, 전술한 바와 같이 볼트-너트로 구성된 높이조절구조를 포함하여 하향 보강재에 대해 지보재를 간격을 조절할 수 있는 모든 수단을 포함할 수 있다.Further, the lifting means may be provided at a portion where the
후행터널 굴착단계(S60, 도 10)는 상기 갱구부(4)로부터 일정 깊이로 후행터널(2)을 굴착하는 단계이다. 후행터널 굴착단계(S60)는 바람직하게, 후행터널(2)의 굴착 대상부와 터널과 터널 사이로 형성될 필라부(3) 경계를 굴진 방향으로 일정 깊이, 예를 들어 1막장 깊이(3m ~ 30m)로 천공 또는 절단하여 필라부 면(21)을 형성하는 과정(필라부 면 형성단계)을 포함한다.The trailing tunnel excavation step (S60, FIG. 10) is a step of excavating the trailing
필라부 면 형성단계에서는 공지된 천공장비 또는 절단장비를 사용하여 필라부 면(21)을 형성할 수 있다(도 10의 (a)). 예를 들어, 필라부(3) 경계(굴착 경계선)를 따라 작은 공경으로 조밀하게 천공하여 발파부(25)와 필라부(3) 사이에 소정의 격리 공간(발파 충격 차단공간, 22)과 필라부 면(21)을 형성시키는 라인드릴링(Line-drilling)이 사용될 수 있다. In the pillar surface forming step, the
물론, 슬롯드릴링(Slot-drilling)이나 와이어쏘(Wire saw)가 사용될 수 있다. Of course, slot-drilling or wire sawing may be used.
후행터널 굴착단계(S60)는 또한, 필라부 면 형성단계 이후 상기 필라부 면 형성단계에서 형성된 필라부 면(21)에 대응되는 깊이, 바람직하게는 상기 1막장 깊이(3m ~ 30m)로 후행터널(2)을 본격 굴착하는 과정(터널 굴착단계, 도 10의 (b))을 포함할 수 있다. 후행터널(2) 굴착 역시 폭약을 사용하여 발파를 통해 터널을 굴착하는 일반적인 발파공법이 사용될 수 있다.The trailing tunnel excavation step S60 is also performed after the pillar surface forming step to a depth corresponding to the
후행터널 굴착단계(S60)를 통한 후행터널(2) 굴착 후 그 굴착면을 보강하는 과정이 수행될 수 있다. 후행터널(2)의 굴착면(23) 보강단계에서는 굴착면에 그 굴착단면(10)의 형상과 대응되는 아치형 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재(6)가 매립될 수 있는 두께로 숏크리트(C)를 타설하여 굴착면의 이완을 방지하고 보강하는 방안이 고려될 수 있다(도 11).A process of reinforcing the excavation surface after the excavation of the trailing
마찬가지로, 지반이 무른 경우, 즉 연약 지반일 경우에는, 굴착면의 둘레에 상기 굴착면과 법선 방향으로 락볼트(8)나 앙카와 같은 지반 보강재를 추가 시공하는 과정이 추가될 수도 있다. 즉 굴착면에 락볼트(8)나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하여 굴착면의 암석 붕락을 방지하고 굴착면 주변 지반을 보강하는 과정이 추가될 수도 있다.Likewise, when the ground is soft, that is, when it is a soft ground, a process of adding a ground reinforcement material such as a
경우에 따라서는, 일정한 간격으로 선행터널(1)의 굴착면(13)에 설치되는 상기 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 상기 지보재(6)와 이형철근 또는 와이어가 동시에 매립될 수 있는 두께로 숏크리트를 타설하여 굴착면을 보강할 수도 있다. 물론 그 외에도 굴착면 보강에 사용되는 공지된 모든 방법을 포함할 수 있다.It is possible to connect the
굴착면 보강에 사용되는 상기 지보재(6) 역시도, 지보재(6)의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재(7)를 설치하고, 하향 보강재(7)의 상단부에 상기 지보재(6)의 양 단부를 결속시켜 지보재(6)가 굴착면에 밀착된 상태로 흔들림 없이 견고히 고정될 수 있도록 할 수도 있다(앞서 첨부된 도 3 참조).The
지보재(6)와 상기 하향 보강재가 서로 결속되는 부분에 승강수단이 설치될 수도 있다. 승강수단은 하향 보강재에 대해 지보재(6)를 위로 들어올려 굴착면에 밀착되도록 함으로써 지보재(6)가 굴착지반의 하중을 안정적으로 떠받칠 수 있도록 한 것으로, 볼트-너트로 구성된 높이조절구조를 포함하여 하향 보강재에 대해 지보재(6)를 간격을 조절할 수 있는 모든 수단을 포함할 수 있다.The elevating means may be provided at a portion where the
후행터널(2)의 굴착면(23) 보강을 위한 상기 숏크리트 타설 이전에, 선행터널(1)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 설치된 보강재(32)의 일측 단부(후행터널 굴착을 통해 드러나는 보강재(32)의 끝단)를 후행터널(2)의 필라부 면(21)에 고정하는 과정이 수행될 수 있다. 이때 후행터널(2)의 필라부 면(21)에 대한 보강재(32)의 고정에는 지압판과 너트 구조의 고정용 헤드(부호 생략)가 사용될 수 있다(S64).One end of the reinforcing
후행터널 필라부 보강면 형성단계(S70, 도 13)는 상기 후행터널 굴착단계(S60)를 통해 1막장 깊이로 굴착된 후행터널(2)의 굴착단면(20)에서부터 본격적으로 후행터널(2)을 굴착해나가는 과정이다. 이 단계에서는 이미 굴착된 후행터널(2)의 굴착단면(20)에서 후행터널(2) 방향으로 경사지게 필라부(3)를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간(22)과 후행터널(2)의 필라부 보강면(24)을 형성시킬 수 있다.The trailing tunnel pillar reinforcing surface forming step S70 (FIG. 13) is performed in the trailing
발파 충격 차단공간(22)과 후행터널(2)의 필라부 보강면(24)은 전술한 필라부 면(21) 형성에서와 같은 방법으로 형성시킬 수 있다. 즉 발파부(25)와 필라부(3) 사이에 발파 충격 차단공간(22)과 필라부 보강면(24)이 형성되도록 필라부(3) 경계(굴착 경계선)를 따라 작은 공경으로 조밀하게 천공하는 라인드릴링(Line-drilling)이 사용될 수 있다. The blasting
제2 필라부 보강공간 형성단계(S80, 도 8)는 후행터널(2)의 필라부(3) 측에 제2 필라부 보강공간(26)을 형성시키는 단계이다. 제2 필라부 보강공간 형성단계(S80)에서는, 이전 단계에서의 후행터널 필라부 보강면(24)에 대응되는 깊이로 후행터널(2)을 추가 굴착하는 동시에 상기 후행터널 필라부 보강면(24)과 마주하는 필라부(3)를 굴착하여, 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 커지는 제2 필라부 보강공간(26)을 형성시킨다.The second pillar reinforcing space forming step S80 (FIG. 8) is a step of forming the second
필라부 보강면(24)에 대응되는 깊이로 후행터널(2)의 굴착과 후행터널 필라부 보강면(24)과 마주하는 필라부(3)의 굴착은 전술한 발파공법이 사용될 수 있다. 물론 이때에도 이전의 후행터널 필라부 보강면 형성단계(S70)를 통해 필라부(3) 측 발파 굴착부 사이에 소정의 격리 공간(발파 충격 차단공간, 도 13의 22)을 형성하였기 때문에 굴착을 위한 발파 충격이 필라부(3)에 미치는 영향을 차단할 수 있다. Excavation of the trailing
제2 필라부 보강공간(26) 형성이 마무리되면, 연이어서 보강재 고정단계(S90)가 수행될 수 있다(도 15). 보강재 고정단계(S90)는 앞선 S64단계와 동일하다. 즉 선행터널 필라부 보강면(14)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 이미 설치된 보강재(32)의 일측 단부를 후행터널(2)의 필라부 보강면(24)에 고정하는 과정으로, 후행터널(2)의 필라부 보강면(24)에 대한 보강재(32)의 고정에는 지압판과 너트 구조의 고정용 헤드(부호 생략)가 사용될 수 있다.When the formation of the second pillar
경우에 따라서는, 보강재 고정단계(S90)를 전후로 하여, 후행터널(2)의 필라부 보강면(14)에 선행터널(1)을 향하도록 하나 이상의 락볼트나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하는 과정이 추가될 수 있다. 즉 필라부 보강면(14)을 통해 선행터널(1) 방향으로 락볼트나 앙카와 같은 지반 보강재를 설치하여 필라부 보강면(24)의 암석 붕락을 방지하고 그 주변 지반을 보강하는 과정이 추가될 수도 있다.A ground reinforcement material such as one or more rock bolts or anchors may be installed on the
제2 필라부 보강벽 형성단계(S100, 도 16)는 상기 제2 필라부 보강공간(26)을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제2 필라부 보강벽(36)을 형성하는 단계이다. 즉 제2 필라부 보강공간(26)에 모르타르 또는 숏크리트를 타설하여 상기 제2 필라부 보강공간(26)에 대응되는 모양(굴진 방향으로 갈수록 단면적이 커지는 모양)의 제2 필라부 보강벽(36)을 형성되도록 하는 것이다. The second pillar reinforcing wall forming step S100 (FIG. 16) is a step of forming the second
제2 필라부 보강벽(36) 형성 이후, 추가 굴착된 후행터널(2)의 굴착면(23)에 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 숏크리트(C)를 타설하여 제2 필라부 보강벽(36)이 형성된 추가 굴착면(23-1)을 보강할 수 있다. 물론 그 외에도 굴착면 보강에 사용되는 공지된 모든 방법이 사용될 수 있다.After the formation of the second
마찬가지로, 지보재(6)의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재(7, 앞서 첨부된 도 3 참조)를 설치하고, 하향 보강재의 상단부에 상기 지보재(6)의 양 단부를 결속시켜 지보재(6)가 굴착면에 밀착된 상태로 흔들림 없이 견고히 고정되도록 할 수 있으며, 지보재(6)와 하향 보강재 사이에 전술한 승강수단이 마련될 수도 있다.Likewise, a downward stiffener 7 (see Fig. 3 attached heretofore) is provided so as to face the bottom of both sides of the tunnel facing both ends of the
도 18은 본 발명에 따른 시공방법을 통해 시공된 터널의 필라부를 평면에서 본 도면으로서, 본 발명에 따른 시공방법에 의하면, 제1 막장 이후 필라부(3)의 양 측면에 터널방향을 따라 톱니 모양으로 연속되는 필라부 보강벽(34)(36)이 형성됨으로써, 필라부 면의 변위가 보다 확실하게 방지될 수 있으며, 필라부(3)의 구조적인 안정성은 더욱 증대될 수 있다.FIG. 18 is a plan view of a pillar portion of a tunnel constructed through the construction method according to the present invention. In the construction method according to the present invention, after the first pillar portion, The displacement of the pillar portion can be more reliably prevented and the structural stability of the
이상의 본 발명에 따른 근접병설터널 시공방법에 의하면, 터널의 갱구부에서 일정 깊이로 제1 막장을 굴착한 뒤 이후 굴착부터 상대 터널방향으로 경사지게 필라부를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 임의 폭을 갖는 발파 충격 차단공간을 형성하여 발파부와 필라부를 격리시킨다. 이에 따라, 굴착 시 발파 충격에 의한 필라부 면의 손상이나 필라부 지반 변위를 방지할 수 있다.According to the method of constructing the close-proximity tunnel according to the present invention, the first surface is excavated at a predetermined depth in the shaft portion of the tunnel, and then the pillar portion is drilled or cut at a predetermined depth in an inclined direction from the excavation to the relative tunnel, A blocking space is formed to isolate the blasting part and the pillar part. Accordingly, it is possible to prevent damage to the pillar surface or displacement of the pillar portion due to the blasting impact at the time of excavation.
또한, 발파 충격 차단공간과 함께 형성되는 필라부 보강면에 의하여 굴착 시 임의 폭과 면적을 갖는 필라부 보강공간이 형성되며, 여기에 모르타르 또는 숏크리트를 타설하여 필라부 보강벽을 형성시킨다. 이에 따라, 필라부 및 필라부 면 보강을 위한 굴착면 측면부의 추가 굴착이 생략될 수 있으며, 결과적으로 공기단축과 비용절감, 그리고 효율적인 시공을 도모할 수 있다.In addition, a pillar reinforcing space having an arbitrary width and area is formed by excavation by a pillar reinforcing surface formed together with a blasting shock blocking space, and mortar or shotcrete is poured therein to form a pillar reinforcing wall. As a result, additional excavation of the side surface of the excavation surface for reinforcement of the pillar portion and the pillar portion can be omitted. As a result, air shortening, cost reduction, and efficient construction can be achieved.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
1 : 선행터널
2 : 후행터널
3 : 필라부
4 : 갱구부
5 : 강관
6 : 지보재
7 : 하향 보강재
8 : 락볼트
10, 20 : 굴착단면
11, 21 : 필라부 면
12, 22 : 발파충격 차단공간
13, 23 : 굴착면
13-1, 23-1 : 추가 굴착면
14, 24 : 필라부 보강면
15, 25 : 발파부
16 : 제1 필라부 보강공간
26 : 제2 필라부 보강공간
34 : 제1 필라부 보강벽
36 : 제2 필라부 보강벽1: preceding tunnel 2: trailing tunnel
3: pillar portion 4: shaft portion
5: Steel pipe 6: Support material
7: Downward stiffener 8: Lock bolt
10, 20:
12, 22: Blasting
13-1, 23-1: Additional excavation surface
14, 24: reinforcement surface of the pillar portion
15, 25: Blasting part
16: first pillar portion reinforcing space
26: Second pillar portion reinforcing space
34: first pillar reinforcing wall
36: second pillar portion reinforcing wall
Claims (9)
(b) 선행터널(1)의 굴착단면(10)에서 후행터널(2) 방향으로 경사지게 필라부(3)를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간(12)과 선행터널(1)의 필라부 보강면(14)을 형성하는 선행터널 필라부 보강면 형성단계(S20);
(c) 상기 선행터널 필라부 보강면(14)에 대응되는 깊이로 선행터널(1)을 추가 굴착하는 동시에 상기 선행터널 필라부 보강면(14)과 마주하는 필라부(3)를 굴착하여 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 증대되는 제1 필라부 보강공간(16)을 형성하는 제1 필라부 보강공간 형성단계(S30);
(d) 상기 선행터널 필라부 보강면(14)을 통해 선행터널(1)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 보강홀(30)을 천공하고 보강재(32)를 삽입한 후 그라우팅하여 필라부(3)를 보강하는 필라부 보강단계(S40);
(e) 상기 제1 필라부 보강공간(16)을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제1 필라부 보강벽(34)을 형성하는 제1 필라부 보강벽 형성단계(S50);
(f) 필라부(3)를 사이에 두고 상기 선행터널(1)과 인접하도록 후행터널(2)을 굴착하는 후행터널 굴착단계(S60);
(g) 후행터널(2)의 굴착단면(20)에서 선행터널(1) 방향으로 경사지게 필라부(3)를 일정 깊이 천공 또는 절단하여 발파 충격 차단공간(22)과 후행터널(2)의 필라부 보강면(24)을 형성하는 후행터널 필라부 보강면 형성단계(S70);
(h) 상기 후행터널 필라부 보강면(24)에 대응되는 깊이로 후행터널(2)을 추가 굴착하는 동시에 후행터널 필라부 보강면(24)과 마주하는 필라부(3)를 굴착하여 굴진 방향으로 갈수록 단면적이 증대되는 제2 필라부 보강공간(26)을 형성하는 제2 필라부 보강공간 형성단계(S80);
(i) 상기 필라부 보강단계(S40)에서 선행터널(1)에서 설치된 보강재(32)의 일측 단부를 상기 후행터널 필라부 보강면(24)에 고정하는 보강재 고정단계(S90); 및
(j) 상기 제2 필라부 보강공간(26)을 모르타르 또는 숏크리트로 실링하여 제2 필라부 보강벽(36)을 형성하는 제2 필라부 보강벽 형성단계(S100);를 포함하며,
터널 굴진 방향을 따라 상기 (b) ~ (e) 단계와, 상기 (g) ~ (j) 단계를 교대로 반복하며 터널을 시공하는 근접병설터널 시공방법.
(a) a preceding tunnel excavating step (SlO) of excavating the preceding tunnel 1 to a predetermined depth;
(b) The pillar portion 3 is pierced or cut at a predetermined depth in a direction inclined in the direction of the trailing tunnel 2 from the excavation end face 10 of the preceding tunnel 1 to form a pillar of the pillar of the preceding tunnel 1, A preceding tunnel pillar portion reinforcing surface forming step (S20) forming the auxiliary reinforcing surface (14);
(c) The preceding tunnel 1 is further excavated to a depth corresponding to the preceding tunnel pillar portion reinforcing surface 14 and the pillar portion 3 facing the preceding tunnel pillar portion reinforcing surface 14 is excavated and pushed A first pillar reinforcing space forming step (S30) for forming a first pillar reinforcing space (16) having an increased sectional area in a direction toward the first pillar portion;
(d) The reinforcing hole (30) is punctured in the horizontal direction from the preceding tunnel (1) to the trailing tunnel (2) through the preceding tunnel pillar portion reinforcing surface (14) A pillar reinforcing step (S40) for reinforcing the part (3);
(e) forming a first pillar reinforcing wall (S50) by sealing the first pillar reinforcing space (16) with mortar or shotcrete to form a first pillar reinforcing wall (34);
(f) a trailing tunnel excavation step (S60) of excavating the trailing tunnel (2) adjacent to the preceding tunnel (1) with the pillar (3) interposed therebetween;
(g) The pillar portion 3 is pierced or cut at a certain depth in an inclined manner in the direction of the preceding tunnel 1 at the excavation end face 20 of the trailing tunnel 2 to form the pillar of the blasting shock blocking space 22 and the trailing tunnel 2 A step of forming a trailing tunnel pillar portion reinforcing surface (S70) for forming the auxiliary reinforcing surface (24);
(h) The trailing tunnel 2 is further excavated to a depth corresponding to the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface 24, and the pillar portion 3 facing the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface 24 is excavated, A second pillar reinforcing space forming step (S80) for forming a second pillar reinforcing space (26) having an increased cross sectional area toward the second pillar reinforcing space (26);
(i) a stiffener fixing step (S90) of fixing one end portion of the reinforcing member (32) provided in the preceding tunnel (1) to the trailing tunnel pillar portion reinforcing surface (24) in the pillar reinforcing step (S40); And
(j) forming a second pillar reinforcing wall (36) by sealing the second pillar reinforcing space (26) with mortar or shotcrete; and forming a second pillar reinforcing wall (S100)
(B) to (e) and (g) to (j) are alternately repeated along the tunneling direction of the tunnel to construct a tunnel.
상기 (a)와 (f) 단계는,
갱구부(4)를 형성하고, 선행터널(1) 또는 후행터널(2)과 필라부(3) 사이의 경계를 굴진 방향으로 일정 깊이 천공 또는 절단하여 필라부 면(11)(21)을 형성하는 필라부 면 형성단계; 및
상기 필라부 면(11)(21)에 대응되는 깊이로 선행터널(1) 또는 후행터널(2)을 굴착하는 터널 굴착단계:를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
The method according to claim 1,
The steps (a) and (f)
The pillar sections 11 and 21 are formed by forming the shaft section 4 and drilling or cutting the boundary between the preceding tunnel 1 or the trailing tunnel 2 and the pillar section 3 in the pumping direction at a predetermined depth A pillar surface forming step; And
And a tunnel excavating step of excavating the preceding tunnel (1) or the trailing tunnel (2) at a depth corresponding to the pillar surface (11) (21).
상기 필라부 면 형성단계 이전에 상기 갱구부(4)에 계획된 굴착 예정선을 따라 굴진 방향을 향하여 일정한 간격으로 1열 이상 강관(5)을 설치하고, 갱구부(4) 바깥으로 돌출된 강관(5)들의 선단을 갱구문을 형성하는 골조에 구속시킨 상태로 콘크리트를 타설하여 갱구문을 형성하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
3. The method of claim 2,
One or more steel pipes 5 are installed in the shaft portion 4 along the planned excavation schedule line at predetermined intervals toward the pumping direction before the pillar surface forming step and the steel pipe 5 protruded to the outside of the shaft portion 4 5) are constrained to the frame forming the gang construction, and the concrete is laid to form the gang construction.
상기 (a)와 (b) 단계 사이에,
선행터널(1)의 굴착면(13)에 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하여 선행터널(1)의 굴착면(13)을 보강하는 선행터널 굴착면 보강단계(S12); 및
상기 선행터널(1) 필라부 면(11)을 통해 선행터널(1)에서 후행터널(2)을 향하여 수평방향으로 보강홀(30)을 천공하고 보강재(32)를 삽입한 후 그라우팅하여 선행터널(1)과 이후 굴착될 후행터널(2) 사이의 필라부(3)를 보강하는 필라부 보강단계(S40);를 포함하며,
상기 (f)와 (g) 단계 사이에,
후행터널(2)의 굴착면(23)에 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하여 후행터널(2)의 굴착면(23)을 보강하는 후행터널 굴착면 보강단계(S62); 및
선행터널(1)에서 설치된 보강재(32)의 일측 단부를 후행터널(2)의 필라부 면(11)에 고정하는 보강재 고정단계(S64);를 포함하는 것을 특징으로 근접병설터널 시공방법.
The method according to claim 1,
Between steps (a) and (b) above,
A preceding tunnel excavation surface reinforcement step (S12) in which the support members (6) are provided at regular intervals on the excavation surface (13) of the preceding tunnel (1) to reinforce the excavation surface (13) of the preceding tunnel (1); And
A reinforcing hole 30 is drilled in the horizontal direction from the preceding tunnel 1 to the trailing tunnel 2 through the pillar surface 11 of the preceding tunnel 1 and the reinforcing material 32 is inserted and grouted, (S40) reinforcing the pillar portion (3) between the pillar portion (1) and the trailing tunnel (2) to be excavated thereafter,
Between steps (f) and (g)
A rear tunnel excavation surface reinforcement step (S62) in which the support members (6) are provided on the excavation surface (23) of the trailing tunnel (2) at regular intervals to reinforce the excavation surface (23) of the trailing tunnel (2); And
And a stiffener fixing step (S64) of fixing one end of the reinforcing member (32) installed in the preceding tunnel (1) to the pillar surface (11) of the trailing tunnel (2).
선행터널(1)과 후행터널(2)의 굴착면(13)(23)에 설치된 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 숏크리트를 타설하여 굴착면(13)(23)을 보강하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
5. The method of claim 4,
The excavation surfaces 13 (23) of the preceding tunnel (1) and the trailing tunnel (2) are connected by a deformed reinforcing bar or wire mesh (70) 23) is reinforced.
상기 (e)와 (j) 단계 이후,
추가 굴착된 선행터널(1)과 후행터널(2)의 굴착면(23)에 지보재(6)를 일정한 간격으로 설치하고, 상기 지보재(6) 사이를 이형철근 또는 와이어 메쉬(70)로 연결한 후 숏크리트를 타설하여 추가 굴착면(13-1)(23-1)을 보강하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
The method according to claim 1,
After the steps (e) and (j)
The support members 6 are provided at regular intervals on the excavation surface 23 of the preceding tunnel 1 and the trailing tunnel 2 of the additional excavation and the portions between the support members 6 are connected by a deformed reinforcing bar or wire mesh 70 And the additional excavation surfaces (13-1) and (23-1) are reinforced by pouring the after shotcrete.
상기 지보재(6)의 양 단부가 마주하는 터널 양측 바닥 모서리에서 지면 아래를 향하도록 하향 보강재(7)를 설치하고, 하향 보강재(7)의 상단부에 상기 지보재(6)의 양 단부를 결속시켜 지보재(6)가 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
The method according to claim 4 or 6,
A downward stiffener 7 is provided so as to face downward from the bottom of both sides of the tunnel where both ends of the support 6 face each other and both ends of the support 6 are fastened to the upper end of the downward stiffener 7, (6) are fixed to each other.
상기 지보재(6)와 하향 보강재(7)가 서로 결속되는 부분에 하향 보강재(7)에 대해 상기 지보재(6)를 위로 들어올리는 승강수단을 설치하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.
8. The method of claim 7,
And a lifting means for lifting up the support material (6) to the downward stiffener (7) is provided at a portion where the support (6) and the downward stiffener (7) are connected to each other.
상기 (a)와 (c) 단계 이후, 선행터널(1)의 필라부 면(11)과 필라부 보강면(14)에 후행터널(2)을 향하도록 하나 이상의 락볼트(8)를 설치하고,
상기 (f)와 (h) 단계 이후, 후행터널(2)의 필라부 면(11)과 필라부 보강면(14)에 선행터널(1)을 향하도록 하나 이상의 락볼트(8)를 설치하는 것을 특징으로 하는 근접병설터널 시공방법.The method according to claim 1,
After the steps (a) and (c), at least one rock bolt 8 is installed on the pillar portion 11 and the pillar portion reinforcing surface 14 of the preceding tunnel 1 so as to face the trailing tunnel 2 ,
At least one rock bolt 8 is installed on the pillar portion 11 and the pillar portion reinforcing surface 14 of the trailing tunnel 2 so as to face the preceding tunnel 1 after the steps (f) and (h) Wherein the method comprises the steps of:
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