KR20190062329A - 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법 - Google Patents

병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법 Download PDF

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Abstract

본 기술은 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법 및 이에 의해 건설된 지하 정거장에 관한 것이다. 본 기술의 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법은 개착 구간에 측벽파일을 포함하는 1차 가시설을 선시공하는 단계; 상기 개착 구간의 하부를 지나는 병렬 터널 및 상기 개착 구간을 굴착하는 단계; 상기 병렬 터널과 상기 병렬 터널 사이 개착 구간(터널-개착 공법 하이브리드 구간)에 터널 라이닝 콘크리트와 개착 구조물 콘크리트를 일체 구조로 일괄 타설하는 단계; 상기 개착 구간에 인접하여 2차 가시설을 설치하는 단계; 및 상기 2차 가시설을 이용하여 대합실 구조물을 설치하는 단계;를 포함한다.

Description

병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법{HYBRID UNDERGROUND STATION CONSTRUCTION METHOD THAT COMBINES PARALLEL TUNNEL AND OPEN CUT METHOD}
본 발명은 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 병렬 터널과 개착 공법을 융합하여 중·대심도의 지하 정거장을 건설하는 하이브리드 공법에 관한 것이다.
지하철은 대도시의 대중교통으로서, 신속성, 정확성, 안정성, 대량수송성, 저공해성 등의 많은 장점으로 인하여 세계의 많은 도시에서 채택하고 있으며, 대도시 지하철 건설이 날로 증가함에 따라 동시에 그 건설의 심도도 더욱 깊어지는 추세이다.
중·대심도 지하철 정거장 건설에 적용되는 주요 공법으로는 개착 공법과 터널 공법이 있다.
먼저 개착 공법은 굴착면의 안정을 유지하며 지표면으로부터 수직으로 필요한 깊이만큼 파내려가 대합실과 승강장을 축조하고 다시 메우는 공법이다. 공법이 비교적 간단하고 승강장과 대합실 사이에 원활한 출입동선을 확보할 수 있다는 장점이 있는 반면, 장기간의 교통통제가 필요하고 고가의 가시설 설치 및 철거로 인해 많은 비용이 든다는 문제점이 있다.
이에 반해, 터널 공법은 지반조건이 양호한 중·대심도에 교통통제를 최소화하면서 비교적 적은 비용으로 정거장을 축조할 수 있다. 따라서, 중·대심도에 지하 정거장을 건설할 경우 이러한 터널공법을 개착공법과 혼용하여 건설하는 것이 일반적인 추세이다.
이때, 개착 공법과 터널 공법은 개착 구간과 터널 구간으로 명확히 구분된다. 즉, 일정 구간은 개착 공법으로 건설하고 개착 구간의 양단부 또는 한쪽 단부에서 터널 공법으로 굴진해가면서 터널 정거장 구간을 건설하게 되는 것이다.
이렇듯 개착 구간과 터널 구간이 명확히 분리 구분됨으로 인해 보다 효율적인 지하 정거장 건설이 곤란하게 된다.
이에, 본 발명의 발명자는 상술한 문제점들을 보완할 수 있는 새로운 지하 정거장 건설공법을 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 병렬 터널과 개착 공법을 동일한 구간에서 융합하여 건설할 수 있는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 실시예는 공사기간을 단축시킬 수 있고 공사비 또한 절감할 수 있는 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법을 제공한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법은, 개착 구간에 측벽파일을 포함하는 1차 가시설을 선시공하는 단계; 상기 개착 구간의 하부를 지나는 병렬 터널 및 상기 개착 구간을 굴착하는 단계; 상기 병렬 터널과 상기 병렬 터널 사이 개착 구간(터널-개착 공법 하이브리드 구간)에 터널 라이닝 콘크리트와 개착 구조물 콘크리트를 일체 구조로 일괄 타설하는 단계; 상기 개착 구간에 인접하여 2차 가시설을 설치하는 단계; 및 상기 2차 가시설을 이용하여 대합실 구조물을 설치하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 굴착하는 단계는, 상기 병렬 터널의 상반을 굴착하는 단계-상기 상반을 굴착하는 단계는 상기 선시공된 측벽파일의 선단을 절단하고 상기 병렬 터널 내에 설치된 터널 강지보재와 연결하는 단계를 포함함-; 상기 절단된 측벽파일과 상기 터널 강지보재의 연결 부위를 종방향 문형지보로 보강하고 상기 개착 구간을 굴착하는 단계; 및 상기 문형지보 사이를 잇는 보강재로 상기 병렬 터널의 상부를 보강하고 상기 문형지보를 이어내리기 하면서 상기 병렬 터널의 하반을 굴착하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 타설하는 단계는 상기 보강재 및 상기 문형지보를 이용하여 타설할 수 있다.
상기 설치하는 단계 이전에 상기 보강재 및 상기 문형지보를 해체하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법으로 건설된 지하 정거장은 위 단계들 중 하나의 방법으로 건설될 수 있다.
본 기술은 공사기간을 단축하여 교통통제에 소요되는 기간을 감소시킬 수 있고 공사비 또한 절감할 수 있다.
또한 본 기술은 병렬 터널과 개착 공법을 융합함으로써 시공 방식을 간소화하고, 승강장과 대합실 사이에 원활한 출입동선 확보와 비상시 효율적인 대피 효과를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법으로 건설된 지하 정거장의 종단면도를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 평면도를 도시한다.
도 3은 도 1에서 개착부에 대한 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1에서 병렬 터널부에 대한 단면도를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 1에서 환기구 터널부에 대한 단면도를 도시하는 도면이다.
도 6a ~ 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법을 단계별로 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6c에서 C-C'선에 따른 단면도를 도시하는 도면이다.
도 8a ~ 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법으로 축조된 개착부를 다른 방식과 비교 도시하는 도면으로서, 도 8a는 3-아치 터널 공법으로, 도 8b는 통로 터널 공법으로, 그리고, 도 8c는 본 발명의 하이브리드 건설공법으로 축조된 개착부의 단면도를 각각 도시하는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법으로 건설된 지하 정거장의 종단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 평면도를 도시한다.
그리고, 도 3은 도 1에서 개착부(S1)에 대한 단면도를, 도 4는 도 1에서 병렬 터널부(S2)에 대한 단면도를, 도 5는 도 1에서 환기구 터널부(S3)에 대한 단면도를 각각 도시한다.
도 1 ~ 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법(이하, 설명의 편의를 위해, '하이브리드 건설공법'이라 함)으로 축조된 지하 정거장은 개착부(S1), 개착부의 제1 방향(Ⅰ)으로 양쪽으로 위치하는 병렬 터널부(S2), 및 병렬 터널부의 제1 방향(Ⅰ)으로 양쪽으로 위치하는 환기구 터널부(S3)로 구분될 수 있다.
제1 방향(Ⅰ)은 병렬 터널의 연장 방향과 상응하는 방향이고, 제1 방향(Ⅰ)과 동일 평면상에서 직교하는 방향이 제2 방향(Ⅱ), 그리고, 제1 방향과 제2 방향에 직교하는 방향이 제3 방향(Ⅲ)으로 도시된다.
먼저, 도 1 및 도 3을 참조하면, 개착부(S1)는 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 본 발명의 하이브리드 건설 공법으로 축조된 승강장(P)과 대합실(W)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법에 대해서는 이하에서 상술하기로 한다.
승강장(P)과 대합실(W) 사이로는 층간 구조물(I)이 배치될 수 있다.
승강장(P)과 대합실(W) 및 층간 구조물(I)은 모두 콘크리트 구조물일 수 있다.
더욱 상세하게, 도 3을 참조하면, 개착부(S1)는 터널(TN1), 터널(TN1) 내벽을 따라 설치된 터널 강지보재(SS1), 터널(TN1)과 터널 강지보재(SS1)를 따라 타설된 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트(LC1), 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트(LC1) 위로 축조된 층간 구조물(I)과 대합실(W)을 포함할 수 있다.
터널(TN1)은 병렬 터널이므로 양방향으로 배치되고, 각각의 터널에 위치하는 열차(T)는 선로(R)를 따라 양방향으로 운행될 수 있다.
개착부의 터널(TN1)은 후술하는 병렬 터널부의 터널(TN2)이나 환기구 터널부의 터널(TN3)과 다른 구조를 갖는다. 개착부의 터널(TN1)은 본 발명의 실시예에 따른 개착 공법이 직접 적용되므로, 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트(LC1)에 의해 절단된 구조를 갖는다. 즉, 터널(TN1)과 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트(LC1)는 터널 상부 근방에서 소정의 연결 부위를 가지며, 그 연결 부위를 시점으로 상방향으로 층간 구조물(I)과 대합실(W)이 축조된다.
개착부(S1)는 상부에 위치하는 터널 라이닝 콘크리트와 하부에 위치하는 터널 라이닝 콘크리트 사이에 보강 구조로 설치된 기둥(PI)을 더 포함할 수 있다. 기둥(PI)은 개착부(S1) 내 터널의 연장 방향을 따라 다수개가 마련되어 상부 구조물을 안정적으로 지지할 수 있다.
다음으로, 도 1 및 도 4를 참조하면, 병렬 터널부(S2)는 터널(TN2), 터널(TN2) 내벽을 따라 설치된 터널 강지보재(SS2), 그리고, 터널(TN2)과 터널 강지보재(SS2)를 따라 타설된 터널 라이닝 콘크리트(LC2)를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 터널(TN2)은 병렬 터널이므로 양방향으로 배치되고, 각각의 터널에 위치하는 열차(T)는 양방향으로 운행될 수 있다. 터널(TN2)은 상술한 터널(TN1)과 하나로 연결된 터널일 수 있다.
계속하여, 도 1 및 도 5를 참조하면, 환기구 터널부(S3)는 터널(TN3), 터널(TN3) 내벽을 따라 설치된 터널 강지보재(SS3), 터널(TN3)과 터널 강지보재(SS3)를 따라 타설된 터널 라이닝 콘크리트(LC3), 그리고, 본선환기구(MV)를 포함할 수 있다.
터널(TN3) 또한 병렬 터널이므로 양방향으로 배치되고, 각각의 터널에 위치하는 열차(T)는 양방향으로 운행될 수 있다. 터널(TN3)은 상술한 터널들(TN1, TN2)과 하나로 연결된 터널일 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 터널(TN3)은 환기를 위해 상술한 터널들(TN1, TN2)보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개착부의 터널(TN1)은 양방향으로 배치된 병렬 터널이 상부 구조물에 의해 연결되어 있는 형상을 가질 수 있는 반면, 병렬 터널부의 터널(TN2)은 양방향으로 배치된 병렬 터널이 서로 별개로 배치되어 있는 형상을, 그리고, 환기구 터널부의 터널(TN3)은 양방향으로 배치된 병렬 터널이 중간에 개재되는 본선환기구에 의해 연결되어 있는 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 건설공법은 지하 정거장 건설시, 특히 개착부 축조시, 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 새로운 공법을 제안함으로써, 개착 공법의 장점인 간소한 시공, 승강장과 대합실 사이에 원활한 출입동선 확보를 통한 비상시 효율적인 대피 효과를 그대로 채용하면서, 이와 동시에 탑-다운 방식을 적용함으로써 개착 공법의 단점인 장기간의 교통통제 문제를 해소한다.
이하, 도 6a ~ 도 6f를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 건설공법을 보다 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명의 하이브리드 건설공법은 특히 개착부(S1)에 적용되는 바, 개착부(S1)를 중심으로 설명한다.
도 6a ~ 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법을 시간의 흐름에 따라 단계별로 도시하는 도면이다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 지표면(S)에서 개착 구간에 해당하는 위치에 1차 가시설(10)을 선시공한다.
1차 가시설(10)은 흙막이 벽체, 측벽파일 등을 포함할 수 있으며, 이하에서는 1차 가시설(10)이 측벽파일임을 전제로 설명하기로 한다.
다음으로, 도 6b를 참조하면, 병렬 터널(20)의 상반(21)을 굴착한다.
병렬 터널(20)은 개착 구간의 하부를 지나도록 형성된다. 병렬 터널(20)은 복선으로서, 일측에서 연장하는 제1 터널(도면상 우측에 도시된 터널)과 타측에서 제1 터널과 나란하게 연장하는 제2 터널(도면상 좌측에 도시된 터널)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 복선 터널 굴착은 상하반단면 분할 굴착 방식으로서, 터널 상반(21)과 터널 하반(23) 중 먼저 터널 상반(21)이 굴착된다.
터널 상반(21) 굴착시, 선시공된 측벽파일(10)의 선단이 절단된다. 그리고 선단이 절단된 측벽파일(10a)은 병렬 터널(20) 내에 설치된 터널 강지보재(30)와 연결된다. 선단이 절단된 측벽파일(10a)과 터널 강지보재(30)의 연결 부위가 도면에 도면부호 CP로 도시된다. 선단이 절단된 측벽파일(10a)을 그 아래에서 터널 강지보재(30)가 떠받치고 있는 형상에 해당할 수 있다.
터널 강지보재(30)는 H형강일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 6b에 도시된 바와 같이, 잭(J)이 터널 내에 설치되어 터널의 자중을 지지 및 보강할 수 있다. 예를 들어, 잭(J)이 터널 강지보재(30)와 터널 하반(23) 사이를 지지할 수 있다. 또한, 터널 굴착시 자중 침하 방지를 위해, 굴착 전 측벽파일(10) 찬넬 보강 작업이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 측벽파일의 선단 부분에 대해 복수의 열(일례로, 3열)로 구성된 찬넬 보강이 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 6c를 참조하면, 선단이 절단된 측벽파일(10a)과 터널 강지보재(30)의 연결 부위(CP)를 종방향 문형지보(40)로 보강하고, 개착 구간을 굴착한다. 종방향은 제3 방향(Ⅲ)일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개착 구간의 굴착에 탑-다운(Top-Down) 굴착 방식이 적용될 수 있다.
보다 상세하게, 먼저 지표면(S)으로부터 하부로(도면에 도시된 화살표 방향으로) 개착 구간의 굴착이 이루어진다. 이때 선시공된 측벽파일(10a)과 문형지보(40)를 따라 개착 구간이 굴착된다. 앞서 절단된 측벽파일 선단 부분을 대체하여 종방향 문형지보가 그 역할을 대신하는 것으로 볼 수 있다.
개착 구간의 굴착은 병렬 터널(20)의 하반(23)에 도달할 때까지 수행된다.
굴착하면서 토류벽의 지지를 위해 버팀보(B)를 덧대어가며 하부로 굴착할 수 있다.
개착 구간 굴착시, 터널(20)은 아치형의 상부 일부가 삭제될 수 있다. 따라서, 터널(20)은 반-아치형의 터널(20a)이 된다. 설명을 덧붙이자면, 양방향 터널(제1 터널과 제2 터널)이 서로 분리되어 있다가 양방향 터널 사이(제1 터널과 제2 터널 사이)에서 이루어지는 개착 구간의 굴착에 의해 서로 연결되는 듯한 형상을 갖는 것으로 볼 수 있다(물론, 양방향 터널이 차지하는 공간과 그 사이에서 굴착된 개착 구간이 차지하는 공간은 상술한 문형지보에 의해 서로 분리되어 있다).
양방향 터널 사이에서 이루어지는 개착 구간 굴착은 본 발명의 실시예에 따른 병렬 터널과 개착 공법을 동일한 구간에서 융합하여 건설할 수 있는 근간을 제공할 수 있다. 즉, 병렬 터널과 그 병렬 터널 사이에서 굴착된 개착 구간은, 병렬 터널과 개착 공법을 동일한 구간에서 융합한 터널-개착 공법 하이브리드 구간을 제공할 수 있다.
개착 구간 굴착시, 터널 강지보재(30)도 아치형의 상부 일부가 삭제될 수 있다. 따라서, 터널 강지보재(30)는 반-아치형의 터널 강지보재(30a)가 된다.
이어서, 병렬 터널 상부가 보강재(50)로 보강된다. 보강재(50)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 연결 부위(CP) 사이에 놓여질 수 있다. 또는 보강재(50)는 문형지보(40) 사이에 놓여지는 것으로 볼 수 있다.
도 7은 도 6c에서 C-C'선에 따른 단면도를 도시하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 종방향 문형지보(40)는 터널의 연장 방향을 따라 다수개가 마련된다.
다시 도 6c를 참조하면, 이후, 터널 하반(23)을 굴착한다. 터널 하반(23) 굴착은 진동제어 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터널 하반(23) 굴착시, 문형지보 이어내리기가 수행될 수 있다. 예를 들어, 터널 하반(23)을 굴착하면서 문형지보(40) 아래로 하부 문형지보(42)가 덧대어질 수 있다.
문형지보(40), 하부 문형지보(42) 및 보강재(50)는 후술하는 터널 승강장 라이닝 콘크리트 타설을 위한 임시 보강구조로 활용되며, 터널 승강장 라이닝 콘크리트 타설 이후에는 해체 및 제거될 수 있다.
요약하면, 측벽파일이 선시공된 상태에서 그 하부로 복선터널이 굴착되고, 이때 복선터널은 상하반단면 분할 굴착 방식으로서, 터널 상반 굴착 후 개착 구간의 탑-다운 굴착이 이루어지고, 이후 터널 상부 보강 후 터널 하반이 굴착된다. 즉, 병렬 터널과 개착 공법을 융합하여 지하 정거장을 건설한다.
도 6d를 참조하면, 임시 보강구조, 즉, 문형지보(40), 하부 문형지보(42) 및 보강재(50)를 이용하여 양방향 터널 내 및 양방향 터널 사이에서 굴착된 개착 구간 내에 일체화 콘크리트(60)를 타설한다.
일체화 콘크리트(60)는 터널 라이닝 콘크리트(61) 및 개착 구조물 콘크리트(62)를 포함한다. 일체화 콘크리트(60)는 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트이다.
즉, 양방향 터널 내에 터널 라이닝 콘크리트(61)와 양방향 터널 사이에서 굴착된 개착 구간 내에 개착 구조물 콘크리트(62)를 일체 구조로 일괄 타설한다. 터널 구간과 개착 구간이 동일한 구간에서 융합되어 하나의 일체화 콘크리트로 건설될 수 있다.
일체화 콘크리트(60)는 도면에 도시된 바와 같이, 승강장 축조를 위해, 양방향 터널 내벽과 양방향 터널 사이의 개착 구간 전체에 걸쳐 타설될 수 있다.
양방향 터널 및 양방향 터널 사이에서 굴착된 개착 구간은 터널-개착 공법 하이브리드 구간에 해당하는 것으로서, 기존에는 개착 구간과 터널 구간이 명확히 분리 구분되어 있었으나, 본 발명의 실시예에 따르면 양방향 터널과 양방향 터널 사이에서 굴착된 개착 구간이 동일한 구간에서 융합되어 있으므로, 보다 효율적인 지하 정거장 건설이 가능하다.
상부에 위치하는 일체화 콘크리트와 하부에 위치하는 일체화 콘크리트 사이에 보강 구조로서 기둥(63)이 설치될 수 있다. 기둥(63)은 개착부 내 터널의 연장 방향을 따라 다수개가 마련되어 상부 구조물(일례로, 층간 구조물이나 대합실)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이후, 도 6e에 도시된 바와 같이, 임시 보강구조(40, 42, 50)를 해체한다.
그리고, 임시 보강구조가 해체된 일체화 콘크리트(60a) 상부로 층간 구조물(70)이 축조된다. 층간 구조물(70)은 대합실과 승강장 사이에 배치되어 승강장과 대합실 간 이격을 위한 공간으로 활용될 수 있다. 지하 정거장의 심도에 따라, 승강장과 대합실 이격 거리가 큰 경우 층간 구조물(70)의 높이나 층수가 증가할 수 있다. 층간 구조물(70)은 승객의 이동 등을 위한 공간으로 활용될 수도 있다.
그리고, 개착 구간에 인접하여 대합실 굴착을 위한 2차 가시설(80)을 설치한다.
2차 가시설(80)은 흙막이 벽체, 측벽파일 등을 포함할 수 있다.
2차 가시설은 상술한 1차 가시설(10)과 동일한 역할을 한다. 다만, 1차 가시설에 의해 굴착되는 공간을 더 넓히기 위해, 1차 가시설이 설치된 위치보다 제2 방향(Ⅱ)으로 더 넓은 위치에 설치된다는 차이가 있다. 또한, 삽입은 대합실이 형성되는 깊이까지만 삽입되어도 충분하므로 1차 가시설보다 제3 방향(Ⅲ)으로 얕게 설치되는 차이가 있다.
상기 2차 가시설(80)을 이용하여 도 6e에 도시된 바와 같이 대합실(90)을 축조한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 건설공법은 병렬 터널과 개착 공법을 융합함으로써, 시공 방식을 간소하게 하고, 승강장과 대합실 사이에 원활한 출입동선 확보를 통한 비상시 효율적인 대피 효과를 도모할 수 있고, 탑-다운 방식을 통해 교통통제 문제 또한 해소함으로써 공사비용과 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 건설공법으로 축조된 개착부를 다른 방식과 비교 도시하는 도면이다. 도 8a는 3-아치 터널 공법으로, 도 8b는 통로 터널 공법으로, 그리고, 도 8c는 본 발명의 하이브리드 건설공법으로 축조된 개착부의 단면도를 각각 도시한다.
먼저, 도 8c를 참조하면, 3-아치 터널 공법은 도면에 도시된 바와 같이 터널을 형성하기 위한 공정이 매우 복잡하고, 건설비용도 많이 발생하게 된다.
그리고, 터널 내에 깔린 선로(R)간 선로중심간격(D1)이 넓어 평면선형이 불량하고 건넘선 설치가 불리하다.
도 8b를 참조하면, 통로 터널 공법은 평면선형과 건넘선 설치 조건이 3-아치 터널 공법보다 더욱 악화되는데, 선로중심간격(D2)이 매우 넓기 때문이다.
이 경우, 사유지 점유도 과다해지는 문제를 수반한다.
반면, 도 8c에 도시된 본 발명의 하이브리드 건설공법은 복선 규모의 터널 병렬 설치로 시공성과 경제성이 매우 우수하다.
그리고, 선로중심간격(D3) 또한 최소화할 수 있어서 평면선형 및 건넘선 설치 조건이 매우 양호하다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
TN1, TN2, TN3 : 병렬 터널
SS1, SS2, SS3 : 터널 강지보재
LC1 : 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트
LC2, LC3 : 터널 라이닝 콘크리트
CP : 연결 부위
PI : 기둥
P : 승강장
W : 대합실
10, 10a : 1차 가시설, 측벽파일
20, 20a : 병렬 터널
21, 23 : 병렬 터널 상반, 병렬 터널 하반
30, 30a : 터널 강지보재
40, 42 : 문형지보, 하부 문형지보
50 : 보강재
60, 60a : 터널 라이닝 및 개착 구조물 일체화 콘크리트
61 : 터널 라이닝 콘크리트
62 : 개착 구조물 콘크리트
63 : 기둥
70 : 층간 구조물
80 : 2차 가시설
90 : 대합실

Claims (4)

  1. 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법으로서,
    개착 구간에 측벽파일을 포함하는 1차 가시설을 선시공하는 단계;
    상기 개착 구간의 하부를 지나는 병렬 터널 및 상기 개착 구간을 굴착하는 단계;
    상기 병렬 터널과 상기 병렬 터널 사이 개착 구간(터널-개착 공법 하이브리드 구간)에 터널 라이닝 콘크리트와 개착 구조물 콘크리트를 일체 구조로 일괄 타설하는 단계;
    상기 개착 구간에 인접하여 2차 가시설을 설치하는 단계; 및
    상기 2차 가시설을 이용하여 대합실 구조물을 설치하는 단계;를 포함하되,
    상기 병렬 터널 및 개착 구간을 굴착하는 단계는,
    상기 병렬 터널의 상반을 굴착하는 단계-상기 상반을 굴착하는 단계는 상기 선시공된 측벽파일의 선단을 절단하고 상기 병렬 터널 내에 설치된 터널 강지보재와 연결하는 단계를 포함함-
    상기 절단된 측벽파일과 상기 터널 강지보재의 연결 부위를 문형지보로 보강하고 상기 개착 구간을 굴착하는 단계-상기 개착 구간의 굴착에 의해 상기 터널 강지보재는 아치형의 상부 일부가 삭제되어 반-아치형의 터널 강지보재가 됨-; 및
    상기 문형지보 사이를 잇는 보강재로 상기 병렬 터널의 상부를 보강하고 상기 문형지보를 이어내리기 하면서 상기 병렬 터널의 하반을 굴착하는 단계;를 포함하며,
    상기 터널 라이닝 콘크리트는 상기 반-아치형의 터널 강지보재를 따라 타설되고, 상기 개착 구조물 콘크리트는 상기 보강재 및 상기 문형지보를 따라 타설되어, 상기 터널 라이닝 콘크리트와 상기 개착 구조물 콘크리트는 상기 터널-개착 공법 하이브리드 구간에서 하나의 일체화 콘크리트를 형성하는 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타설하는 단계는 상기 보강재 및 상기 문형지보를 이용하여 타설하는 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설치하는 단계 이전에 상기 보강재 및 상기 문형지보를 해체하는 단계를 포함하는 병렬 터널과 개착 공법을 융합한 하이브리드 지하 정거장 건설공법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 건설된 지하 정거장.
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