KR20200098250A - Hybrid segment for shield tbm tunnel - Google Patents

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KR20200098250A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a hybrid segment for a shield TBM tunnel comprises: a cylindrical segment body formed of concrete to be used for wall construction of a TBM tunnel; a structure synthetic fiber reinforcing material disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body; a first panel-type plastic reinforcing material disposed to be elongated in the segment body in a longitudinal direction to reinforce the segment body in a longitudinal direction of the segment body; a second panel-type plastic reinforcing material disposed to be elongated in a widthwise direction inside the segment body to reinforce the segment body in a widthwise direction of the segment body, and connected in a structure intersecting with the first panel-type plastic reinforcing material; and a through-hole part formed in the second panel-type plastic reinforcing material, and disposed to penetrate the second panel-type plastic reinforcing material to connect the segment bodies partitioned by the second panel-type plastic reinforcing material to each other.

Description

쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트 {HYBRID SEGMENT FOR SHIELD TBM TUNNEL}Hybrid segment for shield TBM tunnel {HYBRID SEGMENT FOR SHIELD TBM TUNNEL}

본 발명은 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트에 관한 것으로서, 더 상세하게는 부식에 취약한 기존의 철 보강재를 사용하지 않고서도 세그먼트의 강도와 인성을 충분히 확보할 수 있는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid segment for a shielded TBM tunnel, and more particularly, to a hybrid segment for a shielded TBM tunnel that can sufficiently secure the strength and toughness of the segment without using an existing steel reinforcement that is vulnerable to corrosion.

일반적으로, 국가의 주요 기반시설에 포함되는 도로와 철도는 교통의 고속화 및 신속하고 원활한 물류 시스템의 구축을 위해 직선화와 수평화가 절실히 요구되는 분야이다.In general, roads and railroads, which are included in the main infrastructure of the country, are areas that are desperately required to be straightened and leveled in order to speed up transportation and to establish a fast and smooth distribution system.

그런데, 국내의 경우 지반환경의 특성상 도로와 철도 건설구간의 약 50 내지 70% 정도가 산악지형에 해당되어 터널공사가 필수적으로 요구되는 실정이다. 특히, 국내 건설시장에 있어서 경제발전과 국민복지시설의 확충에 따라 도로와 철도 및 지하철 등 교통망, 수자원이용 및 전력통신망 등에 대한 지속적인 확충으로 인하여 터널시공 수요가 급격히 증가되고 있다.However, in the case of Korea, about 50 to 70% of roads and railroad construction sections correspond to mountainous terrain due to the nature of the ground environment, so tunnel construction is indispensable. In particular, in the domestic construction market, demand for tunnel construction is rapidly increasing due to continuous expansion of transportation networks such as roads, railroads and subways, water resource use, and power communication networks with the expansion of national welfare facilities and economic development.

통상적으로, 터널 굴착을 위한 시공방법은 발파 굴착에 의한 Drill & Blast 시공방법과 비트(Bit) 및 디스크(Disk) 커터에 의해 전단면 굴착기로 굴착을 수행하는 터널 보오링 머신(Tunnel Boring Machine; 이하 "TBM"이라 함) 공법으로 나눌 수 있다.Typically, the construction method for tunnel excavation is a Drill & Blast construction method by blasting excavation and a tunnel boring machine (Tunnel Boring Machine; hereinafter, which excavates with a shear surface excavator using a bit and disk cutter). It can be classified as "TBM").

재래식 시공방법인 Drill & Blast 공법에 의한 터널 굴착은 경제성에서 유리한 경우가 많으나, 도심지에 적용할 경우 과다한 용지보상비와 노무인력 확보의 어려움, 시공과정에서의 교통체증과 소음 및 진동에 의한 민원발생 등으로 인하여 현실적인 적용상의 문제점과 한계점을 지속적으로 드러내고 있다.Tunnel excavation using the conventional drill & blast method is often advantageous in terms of economy, but when applied to an urban area, excessive land compensation costs and difficulty in securing labor force, traffic jams in the construction process, and civil complaints caused by noise and vibration, etc. As a result, practical application problems and limitations are continuously revealed.

따라서, 주변 환경 및 지반조건에 따라 쉴드 TBM 터널 공법과 같이 기계화 시공이 요구되는 경우가 점차 늘고 있다. 특히, 근래 도심에서의 지하터널 시공은 인프라 시설 영향과 소음, 진동에 의한 민원발생, 환경 등의 문제가 점점 심각해지면서, 도시터널 굴착 공법으로써 쉴드 TBM 터널 공법의 채택이 일반화 되어가고 있다. 현재에는 도로, 철도뿐만 아니라 지하철, 전력구, 통신구, 상하수도의 다양한 터널에 쉴드 TBM 터널 공법이 널리 적용되고 있다.Therefore, depending on the surrounding environment and ground conditions, the cases where mechanized construction is required, such as the shield TBM tunnel method, are gradually increasing. In particular, in recent years, underground tunnel construction in urban areas has become more and more serious problems such as the impact of infrastructure facilities, noise, and civil complaints caused by vibration, and the environment, and the adoption of the shield TBM tunnel construction method as an urban tunnel excavation method is becoming more common. Currently, the shield TBM tunnel construction method is widely applied not only to roads and railways, but also to various tunnels such as subways, power outlets, communication zones, and water and sewage systems.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 쉴드(Shield) TBM 터널 공법은 TBM(2)의 굴착 및 추진에 의해 터널(1)을 시공하면서 TBM(2)의 전면부와 후면부에 굴착면을 보호하기 위한 쉴드 장비를 연결하여 막장 후방에서 터널 벽면 형상의 다수개의 원주형 세그먼트(Segment)(11)를 조립해 나가며 터널을 구축하는 공법이다.1 to 3, the shield TBM tunnel construction method is used to protect the excavation surface at the front and rear parts of the TBM 2 while constructing the tunnel 1 by excavation and propulsion of the TBM 2 It is a method of constructing a tunnel by assembling a number of cylindrical segments (11) in the shape of the tunnel wall from the rear of the curtain by connecting shield equipment.

상기한 쉴드 TBM 터널 공법은 도 2에 도시된 바와 같이 전방의 TBM(2)이 굴착한 길이만큼 굴착면의 지지를 위해 다수개로 분할되어 있는 세그먼트(11)를 원형으로 조립하여 원형 쉴드(10)를 형성해 나가면서 터널을 구축하게 된다. The above-described shield TBM tunnel construction method is a circular shield 10 by assembling a segment 11 divided into a plurality to support the excavation surface as much as the length excavated by the front TBM 2 as shown in FIG. 2. The tunnel is built while forming.

도 3에 도시된 바와 같이, 세그먼트(11)는 일정한 두께를 가진 곡면의 육면체 부재로서, 기본적으로 콘크리트로 이루어진다. 세그먼트(11)의 모서리 부분에는 이웃하는 세그먼트와의 연결 및 고정을 위한 체결부(B)가 형성될 수 있다. 체결부(B)는 볼트 체결 방식 등으로 마련될 수 있다.As shown in FIG. 3, the segment 11 is a curved hexahedral member having a certain thickness, and is basically made of concrete. A fastening part B for connection and fixing with neighboring segments may be formed at the edge of the segment 11. The fastening part B may be provided in a bolt fastening method or the like.

세그먼트(11)는 강재 세그먼트(steel segment) 및 콘크리트를 사용한 세그먼트가 사용되고 있다. 그런데, 초기에는 강재 세그먼트가 사용되었으나, 최근에는 콘크리트의 성능이 향상되어 RC(Reinforced Concrete, 철근 콘크리트) 세그먼트가 사용되는 것이 일반적이다. RC 세그먼트는 강재 세그먼트와 비교하여 부식의 위험이 상대적으로 적고, 제작비도 상대적으로 저렴하여 경제성이 높은 장점을 가지고 있다.As for the segment 11, a steel segment and a segment using concrete are used. However, in the beginning, steel segments were used, but in recent years, the performance of concrete has been improved, so it is common to use RC (Reinforced Concrete, reinforced concrete) segments. Compared to the steel segment, the RC segment has a relatively low risk of corrosion, and the manufacturing cost is relatively inexpensive.

도 4 내지 도 6에는 기존에 사용되는 RC 세그먼트(20)의 일예가 도시되어 있다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, RC 세그먼트(20)는 콘크리트(22)의 내부에 철근을 이용한 철 보강재(24)가 배치된 구조이다. 상기와 같은 철근의 철 보강재는 철근을 적당한 크기로 잘라서 절곡시킨 후 원하는 형상으로 철근 구조물을 제작하고, 이를 세그먼트의 주형에 넣은 후 세그먼트의 주형에 콘크리트를 타설하여 제작한다. 4 to 6 illustrate an example of an existing RC segment 20. As shown in FIGS. 4 to 6, the RC segment 20 is a structure in which a reinforcement material 24 using reinforcing bars is disposed inside the concrete 22. The reinforcing material of the reinforcing bar as described above is produced by cutting the reinforcing bar to an appropriate size and bending it to produce a reinforcing bar structure in a desired shape, placing it in the mold of the segment, and pouring concrete into the mold of the segment.

따라서, RC 세그먼트(20)의 재료비는 약 50%가 철근이 차지하고 있으며, 노무비에서도 철근의 가공 및 조립 비율이 전체 노무비의 약 30% 수준을 차지한다. 따라서, 최근에는 RC세그먼트(20)의 철근 보강을 최소화하기 위한 연구 및 고강도 재료를 사용하여 세그먼트 설계 두께를 저감시키기 위한 기술적인 시도가 이루어지고 있다.Accordingly, about 50% of the material cost of the RC segment 20 is made up of reinforcing bars, and even in the labor cost, the processing and assembly ratio of the reinforcing bar accounts for about 30% of the total labor cost. Therefore, in recent years, research for minimizing reinforcement of the RC segment 20 and technical attempts to reduce the thickness of the segment design by using a high-strength material have been made.

일례로, 한국등록특허 제10-1333096호(발명의 명칭: 실드터널의 세그먼트 조립을 위한 강선체결 장치 및 그 방법, 등록일: 2013.11.20.)에는, 실드터널(Shield Tunnel) 공법이 적용되는 세그먼트 터널(Segment Tunnel) 시공시에 각각의 세그먼트(Segment)를 조립 체결하기 위해 강선(Steel Wire) 또는 강연선(Strand)을 삽입 및 인장하는 기술이 개시되어 있다. 상기와 같은 한국등록특허 제10-1333096호는 실드터널(Shield Tunnel) 공법에 강선체결 장치를 적용함으로써 강선공급, 인장 및 절단에 따른 소요공기를 감소시킬 수 있고, 시공성 및 경제성을 확보하기 위한 발명이다For example, in Korean Patent Registration No. 10-1333096 (name of the invention: a steel wire fastening device and method for assembling a segment of a shielded tunnel, registration date: 2013.11.20.), a segment to which a shield tunnel method is applied. A technology for inserting and tensioning a steel wire or a strand in order to assemble and fasten each segment during construction of a tunnel (Segment Tunnel) is disclosed. Korean Patent No. 10-1333096 as described above is an invention for securing workability and economical efficiency by applying a steel wire fastening device to the shield tunnel method, thereby reducing the air required by supplying, stretching, and cutting steel wires. to be

다른 예로, 강섬유 보강 콘크리트(Steel Fiber Reinforced Concrete, 이하 SFRC) 세그먼트가 있다. 상기와 같은 강섬유 보강 콘크리트는 SFRC 세그먼트를 사용하여 철근보강을 생략하거나 최소화하기 위한 것으로서, 균열저항성과 인성 등의 구조적 향상을 기대할 수 있으며, 뿐만 아니라 철근의 사용량 저감을 통한 비용 절감을 도모할 수 있는 장점을 가지고 있다.As another example, there is a segment of steel fiber reinforced concrete (SFRC). Steel fiber reinforced concrete as described above is intended to omit or minimize reinforcement by using SFRC segments, and structural improvements such as crack resistance and toughness can be expected, as well as cost reduction through reduction of the use of rebar. It has an advantage.

세그먼트의 파손은 대부분 세그먼트의 모서리 부분에서 발생하는데, TBM이 굴진할 때에 발생하는 추진력에 의하여 세그먼트의 모서리 부분 파손되는 것으로 추정되고 있다. 특히, 곡선부를 시공할 때 TBM의 유압 잭 또는 추진 잭의 편심에 의하여 세그먼트의 모서리 부분에 심각한 파손이 발생할 우려가 있다. 따라서, 세그먼트의 강도 증진 및 충격 저항성이 필요하다. SFRC 세그먼트는 철근의 피복이 필요하지 않기 때문에 세그먼트 모서리 부분의 파손 등 국부적인 손상을 방지 할 수 있다.Most of the breakage of the segment occurs at the edge of the segment, and it is estimated that the edge of the segment is damaged by the driving force generated when the TBM excavates. In particular, when constructing a curved part, there is a risk of serious damage to the edge of the segment due to the eccentricity of the hydraulic jack of TBM or the propulsion jack. Therefore, it is necessary to increase the strength of the segment and to have impact resistance. Since SFRC segments do not require reinforcing bar covering, local damage such as damage to the edge of the segment can be prevented.

특히, 터널의 급곡 구간에서 사용되는 급곡 구간용 세그먼트의 경우에는, 테일 클리어런스(tail clearance)의 확보를 위하여 세그먼트의 폭을 작게 만들 필요가 있다. 그로 인해서, 기존의 RC 세그먼트에서는 철근의 배근 문제 및 세그먼트 간의 볼트 조립이 어려워져서 강재 세그먼트를 사용하고 있다. 하지만, 급곡 구간 시공시 사용하는 강재 세그먼트의 경우에는, 지수재를 사용하지 못하고, 그로 인하여 누수가 발생하여 세그먼트 내부 표면에 부식이 발생하며, 세그먼트 외부의 경우에도 부식이 발생할 가능성이 높다.In particular, in the case of a segment for a sharpening section used in a sharpening section of a tunnel, it is necessary to make the width of the segment small in order to secure a tail clearance. Therefore, in the existing RC segment, the problem of reinforcing reinforcing bars and assembling bolts between segments becomes difficult, and a steel segment is used. However, in the case of a steel segment used in the construction of the sharpening section, the water-stop material cannot be used, and thus, leakage occurs and corrosion occurs on the inner surface of the segment, and corrosion is likely to occur even outside the segment.

한편, 기존의 SFRC 세그먼트도, RC 세그먼트와 비교하여 부식 성능이 우수하지만, 강섬유가 수분 또는 습기에 부식되기 때문에 부식에 의한 내구성 저하 문제가 발생할 수 있으며, 그로 인하여 SFRC 세그먼트의 내구연한이 줄어드는 문제점을 가지고 있어 급곡 구간용으로 사용하는데 한계가 있다.On the other hand, the existing SFRC segment is also superior in corrosion performance compared to the RC segment, but since the steel fiber is corroded by moisture or moisture, a problem of durability deterioration due to corrosion may occur, thereby reducing the durability of the SFRC segment. There is a limit to use it for rapid-going sections.

따라서, 기존의 RC 세그먼트나 SFRC 세그먼트와 비교하여 동일 유사한 수준의 강도를 가지면서도 부식에 대한 저항성도 충분히 구비함과 아울러 터널의 급곡 구간용으로 사용할 수 있는 새로운 세그먼트의 개발이 절실한 실정이다. Accordingly, there is an urgent need to develop a new segment that can be used for a sharp turn of a tunnel while having the same strength and resistance to corrosion compared to the existing RC segment or SFRC segment.

본 발명의 실시예는, 철근이나 강섬유 등과 같은 부식에 취약한 철 보강재를 사용하지 않고서도 세그먼트의 강도와 인성을 충분히 확보할 수 있는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a hybrid segment for a shielded TBM tunnel capable of sufficiently securing the strength and toughness of the segment without using a steel reinforcement that is vulnerable to corrosion such as reinforcing bars or steel fibers.

또한, 본 발명의 실시예는, 세그먼트의 부식 성능을 높여 세그먼트의 내구성을 향상시킬 수 있고, 높은 비용의 철 보강재를 사용하지 않아 제조 비용과 제조 공정을 저감할 수 있는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a hybrid segment for a shielded TBM tunnel that can improve the durability of the segment by increasing the corrosion performance of the segment and reduce the manufacturing cost and manufacturing process by not using a high-cost iron reinforcement. to provide.

또한, 본 발명의 실시예는, 터널의 급곡 구간에서 벽체의 구축에 사용할 수 있는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a hybrid segment for a shield TBM tunnel that can be used for building a wall in a sharp curve section of a tunnel.

본 발명의 일실시예에 따르면, TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체, 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재, 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재, 및 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 형성되고 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 의해 구획된 상기 세그먼트 본체를 서로 연결시키도록 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 관통되게 배치된 관통홀부를 포함하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a cylindrical segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel, a structural synthetic fiber reinforcement material disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body, the segment A first panel-type plastic reinforcement material that is elongated in the longitudinal direction inside the segment body to reinforce the segment body in the longitudinal direction of the body, and a width inside the segment body to reinforce the segment body in the width direction of the segment body A second panel-type plastic reinforcement that is disposed elongated in a direction and is connected in a structure crossing the first panel-type plastic reinforcement, and the segment body formed on the second panel-type plastic reinforcement and divided by the second panel-type plastic reinforcement It provides a hybrid segment for a shield TBM tunnel including through-holes disposed to penetrate through the second panel-type plastic reinforcement to connect them to each other.

일측면에 따르면, 상기 관통홀부는 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 복수개가 이격되게 형성될 수 있다. 상기와 같은 관통홀부들은, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 동일 형상으로 형성될 수 있고, 상기 세그먼트 본체의 폭 방향을 따라 설정 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.According to one side, a plurality of through-holes may be formed in the second panel-type plastic reinforcement to be spaced apart from each other. The through-hole portions as described above may be formed in the same shape in the second panel-type plastic reinforcing material, and may be spaced apart at predetermined intervals along the width direction of the segment body.

일측면에 따르면, 상기 관통홀부들은, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에 의해 구획된 상기 세그먼트 본체를 서로 연결하도록 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에도 관통되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 관통홀부들은 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에 복수개가 이격되게 형성될 수 있다.According to one side, the through-hole portions may be disposed to penetrate through the first panel-type plastic reinforcement to connect the segment bodies partitioned by the first panel-type plastic reinforcement to each other. A plurality of through-hole portions as described above may be formed in the first panel-type plastic reinforcement to be spaced apart from each other.

일측면에 따르면, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치될 수 있고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재들과 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들은 서로 교차되는 구조로 연결될 수 있다. 상기 관통홀부는 상기 제1,2 패널형 플라스틱 보강재들의 연결부 사이에 단수개가 각각 배치될 수 있다.According to one side, a plurality of the first panel-type plastic reinforcements may be disposed parallel to each other in the width direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements are parallel to each other in the length direction of the segment body. Can be placed. The first panel-type plastic reinforcement materials and the second panel-type plastic reinforcement materials may be connected to each other in an intersecting structure. A number of the through-holes may be disposed between the connecting portions of the first and second panel-type plastic reinforcements, respectively.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체, 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재, 및 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재를 포함하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다. 여기서, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는, 상기 세그먼트 본체의 두께 방향으로 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재보다 작은 길이로 형성될 수 있고, 상기 세그먼트 본체에 두께 방향을 따라 복수개가 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들의 사이에는, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 연결시키도록 상기 세그먼트 본체가 관통되게 배치되는 연결 영역이 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a columnar segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel, a structural synthetic fiber reinforcement material disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body, the segment A first panel-type plastic reinforcement material disposed in the longitudinal direction of the segment main body to reinforce the segment main body in the longitudinal direction of the main body, and inside the segment main body to reinforce the segment main body in the width direction of the segment main body. It provides a hybrid segment for a shield TBM tunnel comprising a second panel-type plastic reinforcement that is disposed elongated in the width direction and is connected in a structure crossing the first panel-type plastic reinforcement. Here, the second panel-type plastic reinforcement may be formed to have a length smaller than that of the first panel-type plastic reinforcement in the thickness direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements may be spaced apart from each other in the thickness direction. . In addition, between the second panel-type plastic reinforcements, a connection region through which the segment body is disposed may be formed so as to connect the segment body in the longitudinal direction of the segment body.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체, 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재, 및 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재를 포함하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트를 제공한다. 여기서, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는, 상기 세그먼트 본체의 두께 방향으로 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재보다 작은 길이로 형성될 수 있고, 상기 세그먼트 본체의 중간 부위에 단수개가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 세그먼트 본체의 두께 방향을 기준으로 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재의 상측 또는 하측 중 어느 한 부위에는, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 연결시키도록 상기 세그먼트 본체가 배치되는 연결 영역이 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a columnar segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel, a structural synthetic fiber reinforcement disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body, the A first panel-shaped plastic reinforcement material disposed in the longitudinal direction of the segment body to reinforce the segment body in the longitudinal direction of the segment body, and the inside of the segment body to reinforce the segment body in the width direction of the segment body. It provides a hybrid segment for a shield TBM tunnel including a second panel-type plastic reinforcement which is disposed elongated in the width direction and is connected in a structure crossing the first panel-type plastic reinforcement. Here, the second panel-type plastic reinforcement may be formed to have a length smaller than that of the first panel-type plastic reinforcement in the thickness direction of the segment body, and a number of the second panel-type plastic reinforcements may be disposed in a middle portion of the segment body. And, a connection region in which the segment main body is disposed so as to connect the segment main body in the longitudinal direction of the segment main body at any one of the upper side or the lower side of the second panel-type plastic reinforcement based on the thickness direction of the segment main body. Can be formed.

일측면에 따르면, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치될 수 있고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재들과 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들은 서로 교차되는 구조로 연결될 수 있다.According to one side, a plurality of the first panel-type plastic reinforcements may be disposed parallel to each other in the width direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements are parallel to each other in the length direction of the segment body. Can be placed. The first panel-type plastic reinforcement materials and the second panel-type plastic reinforcement materials may be connected to each other in an intersecting structure.

일측면에 따르면, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 표면에서 설정 깊이로 이격되도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 매립될 수 있다.According to one side, the first panel-type plastic reinforcement material and the second panel-type plastic reinforcement material may be embedded in the segment body so as to be spaced apart from the surface of the segment body to a set depth.

상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재의 설정 깊이는 40~60㎜로 형성될 수 있다.The set depth of the first panel-type plastic reinforcement and the second panel-type plastic reinforcement may be formed to be 40 to 60 mm.

일측면에 따르면, 상기 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 표면에는 상기 세그먼트 본체와 상기 패널형 플라스틱의 부착성을 높이기 위하여 복수개의 요철부가 형성될 수 있다.According to one side, a plurality of uneven portions may be formed on the surfaces of the first and second panel-type plastic reinforcing materials to increase adhesion between the segment body and the panel-type plastic.

일측면에 따르면, 상기 구조용 합성섬유 보강재는 상기 세그먼트 본체의 제조시 상기 콘크리트에 첨가되어 배합될 수 있다. 상기와 같은 구조용 합성섬유 보강재의 첨가량은 단위 중량으로 5~10㎏/㎥일 수 있다.According to one aspect, the structural synthetic fiber reinforcement may be added to and blended into the concrete when the segment body is manufactured. The added amount of the structural synthetic fiber reinforcement as described above may be 5 to 10 kg/㎥ in unit weight.

본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 구조용 합성섬유 보강재와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재를 동시에 사용하여 세그먼트 본체의 강도와 인성을 향상시키는 구조이므로, 철근이나 강섬유 등과 같이 부식에 취약한 철 보강재를 사용하지 않고서도 세그먼트의 강도와 인성을 충분히 확보할 수 있다.The hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention is a structure that improves the strength and toughness of the segment body by using a structural synthetic fiber reinforcement material and a first and second panel-type plastic reinforcement at the same time, so corrosion such as reinforcement or steel fiber Sufficient strength and toughness of the segment can be secured without the use of steel reinforcement that is vulnerable to

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 기존의 철 보강재와 비교하여 구조용 합성섬유 보강재와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 내부식성이 우수하므로, 하이브리드 세그먼트의 부식 성능을 향상시켜 하이브리드 세그먼트의 내구성을 높일 수 있고, 철 보강재보다 적은 생산 비용과 작업 공정으로 하이브리드 세그먼트를 제조하여 하이브리드 세그먼트의 제조 비용과 제조 시간을 감소시킬 수 있다.In addition, the hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention is superior in corrosion resistance of the structural synthetic fiber reinforcement and the first and second panel-type plastic reinforcement compared to the existing iron reinforcement, so that the corrosion performance of the hybrid segment is improved. By improving the durability of the hybrid segment, it is possible to increase the durability of the hybrid segment, and reduce the manufacturing cost and manufacturing time of the hybrid segment by manufacturing the hybrid segment with a lower production cost and work process than the iron reinforcement.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 구조용 합성섬유 보강재에 의해 세그먼트 본체를 형성하는 콘크리트의 강도와 인성을 향상시킴과 아울러 제1,2 패널형 플라스틱 보강재를 세그먼트 본체의 보강 방향으로 배치시켜 강도 보강이 추가적으로 이루어지는 구조이므로, 구조용 합성섬유 보강재와 패널형 플라스틱 보강재가 철 보강재를 충분히 대체할 수 있다.In addition, the hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention improves the strength and toughness of the concrete forming the segment body by the structural synthetic fiber reinforcement, and uses the first and second panel-type plastic reinforcement materials of the segment body. Since the structure is arranged in the reinforcing direction to additionally reinforce the strength, the structural synthetic fiber reinforcement and the panel-type plastic reinforcement can sufficiently replace the iron reinforcement.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재 중에서 세그먼트 본체의 폭 방향으로 배치된 제2 패널형 플라스틱 보강재에 관통홀부 또는 연결 영역을 형성시킨 구조이므로, 관통홀부 또는 연결 영역을 통해서 세그먼트 본체를 서로 연결시킬 수 있으며, 특히 세그먼트 본체의 콘크리트와 함께 구조용 합성섬유 보강재가 관통홀부 또는 연결 영역을 통과하거나 관통홀부 또는 연결 영역에 걸쳐지는 형태로 마련되기 때문에 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트의 강도를 원활하게 보강할 수 있다. In addition, the hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention has a structure in which a through hole or a connection region is formed in a second panel-type plastic reinforcement disposed in the width direction of the segment body among the first and second panel-type plastic reinforcements. Therefore, the segment body can be connected to each other through the through hole part or the connection area, and in particular, the structural synthetic fiber reinforcement material together with the concrete of the segment body passes through the through hole part or the connection area, or is provided in a form that spans the through hole part or the connection area. Therefore, the strength of the shielded TBM tunnel hybrid segment can be smoothly reinforced.

따라서, 본 실시예에서는, 제2 패널형 플라스틱 보강재를 기준으로 양측에 배치된 세그먼트 본체가 임의로 분리되거나 파손되는 현상을 방지할 수 있으며, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트의 강도와 내구성 및 수명을 향상시킬 수 있다. Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent the phenomenon that the segment body disposed on both sides of the second panel-type plastic reinforcement is arbitrarily separated or damaged, and the strength, durability, and life of the hybrid segment for the shield TBM tunnel can be improved. I can.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 터널의 급곡 구간과 같이 테일 클리어런스를 확보하기 위해 세그먼트의 폭이 감소되는 경우에도 적절하게 대응할 수 있고, 그에 따라 터널의 급곡 구간에서 벽체의 구축에 원활하게 적용할 수 있다.In addition, the hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention can appropriately respond to a case where the width of the segment is reduced to secure tail clearance, such as a sharp curve section of a tunnel, and accordingly, in a sharp curve section of the tunnel. It can be smoothly applied to the construction of walls.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트는, 구조용 합성섬유 보강재와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 부식 성능이 우수하기 때문에 급곡구간의 시공시 지수재의 사용이 가능하여 기존의 강재 세그먼트에서 발생되는 누수 문제를 미연에 해결할 수 있다. In addition, the hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention has excellent corrosion performance of the structural synthetic fiber reinforcement and the first and second panel-type plastic reinforcements, so that the use of a water-stop material is possible during construction of the sharpening section. It is possible to solve the problem of water leakage occurring in the steel segment.

도 1은 일반적인 쉴드 TBM 터널 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 쉴드 TBM 터널 공법에 사용되는 쉴드를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 쉴드에 사용되는 기존의 세그먼트를 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 도 3에 도시된 기존의 세그먼트로 사용되는 RC 세그먼트를 나타낸 정면도와 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A-A 선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트가 도시된 정면도와 평면도이다.
도 9는 도 7과 도 8에 도시된 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 7과 도 8에 도시된 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 표면을 확대시켜 나타낸 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 B-B 선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 관통홀부의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13과 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트가 도시된 단면도이다.1 is a view for explaining a general shield TBM tunnel construction method.
FIG. 2 is a diagram illustrating a shield used in the shield TBM tunnel method shown in FIG. 1.
3 is a diagram showing an existing segment used for the shield shown in FIG. 2.
4 and 5 are a front view and a plan view showing an RC segment used as the existing segment shown in FIG. 3.
6 is a diagram illustrating a cross section taken along line AA shown in FIG. 5.
7 and 8 are a front view and a plan view showing a hybrid segment for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a connection structure of the first and second panel-type plastic reinforcements shown in FIGS. 7 and 8.
10 is an enlarged view showing the surfaces of the first and second panel-type plastic reinforcements shown in FIGS. 7 and 8.
11 is a view showing a cross section taken along line BB shown in FIG. 8.
12 is a view showing another example of the through hole shown in FIG. 11.
13 and 14 are cross-sectional views illustrating a hybrid segment for a shield TBM tunnel according to another embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.

도 7과 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)가 도시된 정면도와 평면도이고, 도 9는 도 7과 도 8에 도시된 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 연결 구조를 나타낸 도면이며, 도 10은 도 7과 도 8에 도시된 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 표면을 확대시켜 나타낸 도면이다. 도 11은 도 8에 도시된 B-B 선에 따른 단면을 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 관통홀부(150, 152)의 다른 예를 나타낸 도면이다.7 and 8 are a front view and a plan view showing a hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a first and second panel-type plastic reinforcement material shown in FIGS. 7 and 8 It is a view showing the connection structure of the (130, 140), Figure 10 is a view showing an enlarged surface of the first and second panel-type plastic reinforcement (130, 140) shown in Figures 7 and 8. FIG. 11 is a view showing a cross section along line B-B shown in FIG. 8, and FIG. 12 is a view showing another example of the through-hole portions 150 and 152 shown in FIG. 11.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)은 세그먼트 본체(110), 구조용 합성섬유 보강재(120), 제1 패널형 플라스틱 보강재(130), 제2 패널형 플라스틱 보강재(140), 및 관통홀부(150, 152)를 포함할 수 있다.7 to 9, the hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to an embodiment of the present invention is a segment body 110, a structural synthetic fiber reinforcement 120, a first panel-type plastic reinforcement 130 , It may include a second panel-type plastic reinforcement 140, and through-holes (150, 152).

이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 도 7의 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)를 전방에서 바라본 것으로 설정하여 상하 방향과 좌우 방향을 설명하기로 한다. 또한, 도 7를 기준으로 설명하면, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 상하 길이가 하이브리드 세그먼트(100)의 두께(T)에 해당되고, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 좌우 길이가 하이브리드 세그먼트(100)의 길이(L)에 해당되며, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 전후 길이가 하이브리드 세그먼트(100)의 폭(W)에 해당되는 것으로 설정한다.Hereinafter, in the present embodiment, for convenience of description, the shielded TBM tunnel hybrid segment 100 of FIG. 7 is set to be viewed from the front, and the vertical and horizontal directions will be described. In addition, referring to FIG. 7, the upper and lower lengths of the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel correspond to the thickness T of the hybrid segment 100, and the left and right lengths of the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel are It corresponds to the length (L) of the hybrid segment 100, the length of the front and rear of the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel is set to correspond to the width (W) of the hybrid segment (100).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)은, TBM 터널의 벽면 구축에 사용하기 위한 것으로써, 특히 TBM 터널의 급곡 구간에도 적용할 수 있는 급곡 구간용 세그먼트로 사용될 수 있다. 즉, TBM 터널의 급곡 구간에 사용되는 세그먼트는 테일 클리어런스의 확보하기 위하여 다른 구간의 세그먼트보다 폭(W)이 감소되는 구조로 형성된다. 그런데, 본 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)는, 구조용 합성섬유 보강재(120)와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)에 의해서 세그먼트의 폭(W) 감소에 따른 강도의 저하를 충분히 대처할 수 있으므로, TBM 터널의 급곡 구간에서 TBM 터널의 벽체의 구축에 원활하게 사용될 수 있다.In addition, the shielded TBM tunnel hybrid segment 100 according to an embodiment of the present invention is for use in building a wall surface of a TBM tunnel, and is particularly used as a segment for a sharpening section that can be applied to a sharpening section of a TBM tunnel. I can. That is, the segment used in the steep curve section of the TBM tunnel is formed in a structure in which the width (W) is reduced compared to the segments of the other sections in order to secure tail clearance. By the way, the hybrid segment for shield TBM tunnel 100 according to the present embodiment, according to the reduction in the width (W) of the segment by the structural synthetic fiber reinforcement 120 and the first and second panel-type plastic reinforcement (130, 140) Since it can sufficiently cope with the decrease in strength, it can be used smoothly in the construction of the wall of the TBM tunnel in the steep section of the TBM tunnel.

도 7, 도 8 및 도 11을 참조하면, 본 실시예의 세그먼트 본체(110)는 TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 TBM 터널의 벽면에 대응하는 원주형 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같은 세그먼트 본체(110)는 콘크리트를 사용하여 제조될 수 있다. 세그먼트 본체(110)의 절달된 단면의 형상은 전후 방향으로 길게 형성된 직사각형 모양으로 형성될 수 있다.7, 8 and 11, the segment main body 110 of the present embodiment may be formed in a columnar structure corresponding to the wall surface of the TBM tunnel to be used for building the wall surface of the TBM tunnel. The segment body 110 as described above may be manufactured using concrete. The shape of the cut section of the segment body 110 may be formed in a rectangular shape that is elongated in the front-rear direction.

도 7, 도 8 및 도 11을 참조하면, 본 실시예의 구조용 합성섬유 보강재(120)는 세그먼트 본체(110)를 보강하도록 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치될 수 있다. 이를 위하여, 구조용 합성섬유 보강재(120)는 세그먼트 본체(110)의 제조시 콘크리트에 첨가되어 함께 배합된 후 세그먼트 본체(110)의 주형에 타설될 수 있다.7, 8, and 11, the synthetic fiber reinforcement material 120 for the structure of the present embodiment may be disposed to be distributed inside the segment body to reinforce the segment body 110. To this end, the structural synthetic fiber reinforcement 120 may be added to the concrete during the manufacture of the segment body 110 and then blended together and then poured into a mold of the segment body 110.

상기와 같은 구조용 합성섬유 보강재(120)는 짧은 길이의 합성 섬유로서, 강도와 인성이 우수한 소재로 형성될 수 있다. 구조용 합성섬유 보강재(120)의 첨가로 인하여 세그먼트 본체(110)를 형성하는 콘크리트는 고강도와 고인성으로 형성될 수 있다. 구조용 합성섬유 보강재는 콘크리트의 단위 중량으로 5~10㎏/㎥ 정도가 첨가될 수 있다The structural synthetic fiber reinforcement 120 as described above is a short-length synthetic fiber, and may be formed of a material having excellent strength and toughness. Due to the addition of the structural synthetic fiber reinforcement 120, the concrete forming the segment body 110 may be formed with high strength and high toughness. Structural synthetic fiber reinforcement can be added with a unit weight of concrete of 5 to 10 kg/㎥.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예의 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 강도를 제1 방향으로 더 보강하기 위한 보강 부재이다. 즉, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는, 세그먼트 본체(110)에 제1 방향으로 작용되는 하중이나 진동에 대응하기 위하여 세그먼트 본체(110)의 내부에 배치될 수 있다. 7 to 11, the first panel-type plastic reinforcement 130 of the present embodiment is a reinforcing member for further reinforcing the strength of the segment body 110 in the first direction. That is, the first panel-type plastic reinforcement 130 may be disposed inside the segment body 110 to respond to a load or vibration applied to the segment body 110 in the first direction.

제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 구조용 합성섬유 보강재(120)를 첨가한 콘크리트의 내부에 매립된 형상으로 배치될 수 있다. 이를 위하여, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 제조시 세그먼트 본체(110)의 주형에 콘크리트를 타설하기 이전에 세그먼트 본체(110)의 주형 내부에 미리 배치한다.The first panel-type plastic reinforcement 130 may be disposed in a shape embedded in the concrete to which the structural synthetic fiber reinforcement 120 is added. To this end, the first panel-type plastic reinforcement 130 is previously disposed inside the mold of the segment body 110 before pouring concrete into the mold of the segment body 110 when manufacturing the segment body 110.

또한, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 수지로 사출 성형될 수 있다. 상기와 같은 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 정면 형상과 동일한 형상으로 형성되되, 세그먼트 본체(110)의 내부에 매립되기 위하여 세그먼트 본체(110)보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.In addition, the first panel-type plastic reinforcement 130 may be injection-molded with Fiber Reinforced Plastics (FRP) resin. The first panel-type plastic reinforcement 130 as described above is formed in the same shape as the front shape of the segment main body 110, but is formed relatively smaller than the segment main body 110 in order to be buried inside the segment main body 110. I can.

또한, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 대응하여 세그먼트 본체(110)의 내부에 제1 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 제1 방향으로 길게 형성되어 세그먼트 본체(110)의 보강 방향과 동일한 방향으로 배치될 수 있다.In addition, the first panel-type plastic reinforcement 130 may be disposed in a first direction inside the segment body 110 in correspondence with the reinforcement direction of the segment body 110. That is, the first panel-type plastic reinforcement 130 may be formed to be elongated in the first direction and disposed in the same direction as the reinforcing direction of the segment body 110.

예를 들면, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 제1 방향은 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 대응하는 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 해당할 수 있다. 즉, 도 7를 기준으로 설명하면, 하이브리드 세그먼트(100)의 상측에서 하측으로 하이브리드 세그먼트(100)에 외력이 작용하고, 그로 인해서 하이브리드 세그먼트(100)의 좌우 방향인 길이(L) 방향으로 강도 보강이 필요하다. 따라서, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향과 평행한 제1 방향으로 세그먼트 본체(110)에 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 보강 방향은 다양하게 설정될 수 있다.For example, the first direction of the first panel-type plastic reinforcement 130 may correspond to a reinforcement direction of the segment body 110 corresponding to the length L direction of the segment body 110. That is, referring to FIG. 7, an external force acts on the hybrid segment 100 from the upper side to the lower side of the hybrid segment 100, thereby reinforcing strength in the length (L) direction, which is the left and right direction of the hybrid segment 100 I need this. Accordingly, the first panel-type plastic reinforcement 130 may be disposed on the segment body 110 in a first direction parallel to the length (L) direction of the segment body 110. However, the present invention is not limited thereto, and the reinforcement direction of the first panel-type plastic reinforcement 130 may be variously set according to the design conditions and conditions of the shield TBM tunnel hybrid segment 100.

또한, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)는 세그먼트 본체(110)의 내부에 복수개가 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들은, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 대응되는 제1 방향을 따라 길게 배치될 수 있고, 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향에 대응되는 후술하는 제2 방향으로 서로 평행하게 배치될 수 있다. In addition, a plurality of the first panel-type plastic reinforcement 130 may be disposed in the segment body 110 to be spaced apart from each other. The first panel-type plastic reinforcing materials 130 as described above may be elongated along a first direction corresponding to the length (L) direction of the segment body 110, and the width (W) direction of the segment body 110 It may be disposed parallel to each other in a second direction to be described later corresponding to.

이하, 본 실시예에서는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)가 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향으로 4개가 서로 이격되게 배치된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 개수가 배치될 수 있다.Hereinafter, in the present embodiment, it is described that four first panel-type plastic reinforcing members 130 are disposed to be spaced apart from each other in the width (W) direction of the segment body 110, but the hybrid segment for shield TBM tunnels is not limited thereto. Various numbers may be arranged according to the design conditions and circumstances of (100).

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예의 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 강도를 제2 방향으로 더 보강하기 위한 보강 부재이다. 즉, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는, 세그먼트 본체(110)에 제2 방향으로 작용되는 하중이나 진동에 대응하기 위하여 세그먼트 본체(110)의 내부에 배치될 수 있다. 7 to 11, the second panel-type plastic reinforcing member 140 of the present embodiment is a reinforcing member for further reinforcing the strength of the segment body 110 in the second direction. That is, the second panel-type plastic reinforcement 140 may be disposed inside the segment body 110 to respond to a load or vibration applied to the segment body 110 in the second direction.

제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 마찬가지로 구조용 합성섬유 보강재(120)를 첨가한 콘크리트의 내부에 매립된 형상으로 배치될 수 있다. 이를 위하여, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 제조시 세그먼트 본체(110)의 주형에 콘크리트를 타설하기 이전에 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 함께 세그먼트 본체(110)의 주형 내부에 미리 배치한다.Like the first panel-type plastic reinforcement 130, the second panel-type plastic reinforcement 140 may be disposed in a shape embedded in the concrete to which the structural synthetic fiber reinforcement 120 is added. To this end, the second panel-type plastic reinforcement 140 is the segment body 110 together with the first panel-type plastic reinforcement 130 before pouring concrete into the mold of the segment body 110 when the segment body 110 is manufactured. ) In advance.

또한, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 수지로 사출 성형될 수 있다. 상기와 같은 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 절단된 단면 형상과 동일한 형상으로 형성되되, 세그먼트 본체(110)의 내부에 매립되기 위하여 세그먼트 본체(110)보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.In addition, the second panel-type plastic reinforcement 140 may be injection-molded with Fiber Reinforced Plastics (FRP) resin. The second panel-type plastic reinforcement 140 as described above is formed in the same shape as the cut cross-sectional shape of the segment main body 110, but is relatively smaller than the segment main body 110 in order to be buried in the segment main body 110. Can be formed.

또한, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 대응하여 세그먼트 본체(110)의 내부에 제2 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 제2 방향으로 길게 형성되어 세그먼트 본체(110)의 보강 방향과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 상기와 같은 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)가 배치되는 제2 방향은, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)가 배치되는 제1 방향과 소정의 각도로 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)가 세그먼트 본체(110)의 내부에서 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 교차되는 구조로 배치되는 것으로 설명한다.In addition, the second panel-type plastic reinforcement 140 may be disposed in the second direction inside the segment body 110 to correspond to the reinforcement direction of the segment body 110. That is, the second panel-type plastic reinforcement 140 may be formed to be elongated in the second direction and disposed in the same direction as the reinforcing direction of the segment body 110. The second direction in which the second panel-type plastic reinforcing member 140 is disposed as described above may be formed in a direction crossing the first direction in which the first panel-type plastic reinforcing member 130 is disposed at a predetermined angle. Hereinafter, in the present embodiment, for convenience of description, it will be described that the second panel-type plastic reinforcement 140 is disposed in a structure intersecting with the first panel-type plastic reinforcement 130 in the segment body 110.

예를 들면, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)의 제2 방향은 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향에 대응하는 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 해당할 수 있다. 즉, 도 8를 기준으로 설명하면, 하이브리드 세그먼트(100)의 전후 방향인 폭(W) 방향으로 강도 보강이 필요한 경우, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향과 평행한 제2 방향으로 세그먼트 본체(110)에 배치될 수 있다. For example, the second direction of the second panel-type plastic reinforcement 140 may correspond to a reinforcement direction of the segment body 110 corresponding to the width W direction of the segment body 110. That is, referring to FIG. 8, when strength reinforcement is required in the width (W) direction, which is the front and rear direction of the hybrid segment 100, the second panel-type plastic reinforcement 140 is the width (W) of the segment body 110. It may be disposed on the segment body 110 in a second direction parallel to the) direction.

또한, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 세그먼트 본체(110)의 내부에 복수개가 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들은, 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향에 대응되는 제2 방향을 따라 길게 배치될 수 있고, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 대응되는 제1 방향으로 서로 평행하게 배치될 수 있다. In addition, a plurality of the second panel-type plastic reinforcement 140 may be disposed in the segment body 110 to be spaced apart from each other. The second panel-type plastic reinforcement members 140 as described above may be disposed to be elongated along a second direction corresponding to the width (W) direction of the segment body 110, and the length (L) direction of the segment body 110 They may be disposed parallel to each other in a first direction corresponding to.

이하, 본 실시예에서는 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)가 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 10개가 서로 이격되게 배치된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 개수가 배치될 수 있다.Hereinafter, in the present embodiment, it will be described that 10 pieces of the second panel-type plastic reinforcement 140 are disposed to be spaced apart from each other in the length (L) direction of the segment body 110, but the hybrid segment for shield TBM tunnels is not limited thereto. Various numbers may be arranged according to the design conditions and circumstances of (100).

도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)에서는, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들과 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들이 서로 직교되게 배치되는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 크기의 교차 각도로 교차될 수 있다.8 and 9, in the hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to the present embodiment, the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 are orthogonal to each other. It is described as being arranged to be arranged, but is not limited thereto, and may be intersected at crossing angles of various sizes according to design conditions and circumstances of the shield TBM tunnel hybrid segment 100.

즉, 본 실시예에서는 세그먼트 본체(110)의 보강 방향이 하나의 방향으로만 설정되는 것이 아니라, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향과 폭(W) 방향으로 각각 설정될 수 있다. 여기서, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 대한 보강 방향이 제1 방향이고, 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향에 대한 보강 방향이 제2 방향이다.That is, in the present embodiment, the reinforcing direction of the segment body 110 is not set in only one direction, but may be set in the length (L) direction and the width (W) direction of the segment body 110, respectively. Here, the reinforcement direction with respect to the length (L) direction of the segment body 110 is the first direction, and the reinforcement direction with respect to the width (W) direction of the segment body 110 is the second direction.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)는 사각형의 격자 형상으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)의 교차 부위에는, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)를 연결 고정시키기 위한 연결부(142)가 형성될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 9, the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 may be formed in a rectangular grid shape. The first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 are connected and fixed at the intersection of the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 as described above. A connection part 142 for may be formed.

여기서, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들과 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들은, 일체로 사출 성형되거나, 융착 방식 또는 접착 방식으로 서로 결합되거나, 또는 끼움 방식으로 서로 연결될 수 있다.Here, the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 may be integrally injection-molded, bonded to each other by a fusion bonding method or an adhesive method, or connected to each other by a fitting method.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)에서는, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130) 및 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)의 표면에 요철부(136)가 형성될 수 있다. 상기와 같은 요철부(136)는 세그먼트 본체(110)와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 부착성을 높이기 위한 구조로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 10, in the hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to the present embodiment, the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 have uneven portions 136 on the surfaces thereof. ) Can be formed. The uneven portion 136 as described above may be formed in a structure to increase the adhesion between the segment body 110 and the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140.

예를 들면, 요철부(136)는, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 표면 거칠기를 증가시키는 구조로 형성되거나, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 복수 위치에 함몰 구조 또는 융기 구조를 형성하도록 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)를 절곡시키는 구조로 형성되거나, 또는 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 표면에서 돌출된 구조로 형성될 수 있다.For example, the uneven portion 136 is formed in a structure that increases the surface roughness of the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140, or a plurality of the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 Formed in a structure to bend the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) to form a concave structure or a raised structure at the position, or protruding from the surface of the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) It can be formed into a structure.

이하, 본 실시예에서는, 요철부(136)가 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 표면 거칠기를 증가시키는 구조로 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 콘크리트와의 결합력이 우수한 규사를 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)의 표면에 배치시켜 요철부(136)를 형성할 수 있다.Hereinafter, in the present embodiment, the uneven portions 136 may be formed in a structure that increases the surface roughness of the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140. As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the uneven portion 136 may be formed by disposing silica sand having excellent bonding strength with concrete on the surfaces of the first and second panel-type plastic reinforcing members 130 and 140.

도 7, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)에서는, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들과 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들이 세그먼트 본체(110)의 표면에서 설정 깊이(D) 이상으로 이격되도록 세그먼트 본체(110)의 내부에 매립되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들의 설정 깊이(D)는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 설정될 수 있지만, 본 실시예에서는 40~60㎜인 것으로 설명한다. 7, 8 and 11, in the hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to the present embodiment, the first panel-type plastic reinforcement 130 and the second panel-type plastic reinforcement 140 They may be disposed to be buried in the segment body 110 so as to be spaced apart from the surface of the segment body 110 by a set depth D or more. The set depth (D) of the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 as described above may be variously set according to the design conditions and circumstances of the shield TBM tunnel hybrid segment 100, but in this embodiment It will be described as being 40 to 60 mm.

만약에, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들과 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들이 세그먼트 본체(110)의 표면에 너무 가깝게 배치되면, 세그먼트 본체(110)의 표면 강도가 저하되어 세그먼트 본체(110)의 표면에 존재하는 콘크리트가 파손될 가능성이 높고, 그로 인해서 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)가 외부로 노출될 가능성이 높다. If the first panel-type plastic reinforcing materials 130 and the second panel-type plastic reinforcing materials 140 are disposed too close to the surface of the segment body 110, the surface strength of the segment body 110 decreases, and thus the segment body There is a high possibility that the concrete existing on the surface of (110) is damaged, and as a result, the first and second panel-type plastic reinforcing materials 130 and 140 are likely to be exposed to the outside.

그에 반하여, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들과 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들이 세그먼트 본체(110)의 중심에 너무 깊숙하게 배치되면, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들에 의해 세그먼트 본체(110)의 중심부 강도만 보강되므로, 세그먼트 본체(110)의 두께(T) 방향으로 강도가 고르게 보강되지 않고, 세그먼트 본체(110)의 강도 보강 효과가 저하되어 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들의 수명과 내구성이 상대적으로 저하될 수 있다.On the other hand, when the first panel-type plastic reinforcements 130 and the second panel-type plastic reinforcements 140 are disposed too deeply in the center of the segment body 110, the first and second panel-type plastic reinforcements 130, 140 ), since only the central strength of the segment body 110 is reinforced, the strength is not evenly reinforced in the thickness (T) direction of the segment body 110, and the strength reinforcing effect of the segment body 110 is lowered. 2 The life and durability of the panel-type plastic reinforcing members 130 and 140 may be relatively reduced.

상기와 같은 이유로, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 세그먼트 본체(110)의 내부에 최대한 넓은 간격으로 배치시킴과 아울러 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들로 인한 세그먼트 본체(110)의 표면 강도 저하를 방지하기 위하여, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들은 세그먼트 본체(110)의 표면에서 적절한 깊이에 배치되어야한 한다. 즉, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들은 세그먼트 본체(110)의 전면, 후면, 상면, 하면, 좌측면 및 우측면에서 설정 깊이(D)만큼 매립된 상태로 배치될 수 있다.For the same reason as above, the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) are arranged at the widest possible interval inside the segment body (110), and the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) are used. In order to prevent a decrease in the surface strength of the segment body 110 due to the lowering of the surface strength of the segment body 110, the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 should be disposed at an appropriate depth on the surface of the segment body 110. That is, the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 may be disposed in a state buried by a set depth D in the front, rear, upper, lower, left and right sides of the segment body 110.

도 9 및 도 11을 참조하면, 본 실시예의 관통홀부(150, 152)는 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 의해 구획된 세그먼트 본체(110)를 서로 연결시키기 위한 구성이다. 즉, 관통홀부(150, 152)는 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 홀 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 세그먼트 본체(110)는 관통홀부(150, 152)에 의해 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 관통되게 배치될 수 있다.9 and 11, the through-holes 150 and 152 of the present embodiment are configured to connect the segment main bodies 110 divided by the second panel-type plastic reinforcement 140 to each other. That is, the through-hole portions 150 and 152 may be formed in a hole shape in the second panel-type plastic reinforcement 140. Accordingly, the segment body 110 may be disposed to penetrate the second panel-type plastic reinforcement 140 by the through-holes 150 and 152.

관통홀부(150, 152)에는 세그먼트 본체(110)을 구성하는 콘크리트와 함께 구조용 합성섬유 보강재(120)가 관통되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 구조용 합성섬유 보강재(120)는 관통홀부(150, 152)를 통과하는 구조로 배치되므로, 관통홀부(150, 152)에 걸쳐지거나 걸리는 형태로 마련되어 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 강도가 보강될 수 있다.In the through-holes 150 and 152, a structural synthetic fiber reinforcement 120 may be disposed to penetrate together with the concrete constituting the segment body 110. The synthetic fiber reinforcement material 120 for the structure as described above is disposed in a structure that passes through the through-holes 150 and 152, so it is provided in a form that spans or hangs over the through-holes 150, 152, and shields the hybrid segment 100 for a TBM tunnel. Strength can be reinforced.

또한, 관통홀부(150, 152)는 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 복수개가 이격되게 형성될 수 있다. 여기서, 관통홀부(150, 152)들은, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 동일 형상으로 형성될 수 있고, 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향을 따라 설정 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 관통홀부(150, 152)는 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들의 연결부(142) 사이에 단수개가 각각 배치될 수 있다. In addition, a plurality of through-holes 150 and 152 may be formed in the second panel-type plastic reinforcement 140 to be spaced apart from each other. Here, the through-holes 150 and 152 may be formed in the same shape in the second panel-type plastic reinforcing member 140, and may be spaced apart at a set interval along the width (W) direction of the segment body 110. have. For example, a number of through-holes 150 and 152 may be disposed between the connecting portions 142 of the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140, respectively.

한편, 세그먼트 본체(110)의 제조하는 과정에서 콘크리트의 타설시 콘크리트가 관통홀부(150, 152)에 관통되게 배치될 수 있다. 따라서, 세그먼트 본체(110)는 관통홀부(150, 152)를 통해서 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연결되는 구조이므로, 세그먼트 본체(110)와 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들이 더욱 안정적으로 결합될 수 있고, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들을 기준으로 양측에 배치된 세그먼트 본체(110)가 균열, 파손 및 분리되는 현상도 미연에 방지될 수 있다. On the other hand, in the process of manufacturing the segment body 110, the concrete may be disposed to penetrate through the through-holes 150 and 152 when concrete is poured. Therefore, since the segment body 110 is a structure connected in the length (L) direction of the segment body 110 through the through-holes 150 and 152, the segment body 110 and the first and second panel-type plastic reinforcements 130 , 140) may be more stably coupled, and the phenomenon that the segment body 110 disposed on both sides of the second panel-type plastic reinforcement 140 may be prevented from cracking, breaking, and separating.

상기와 같은 관통홀부(332)는 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들과 세그먼트 본체(110)의 결속력이 향상되면서도, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들의 보강 효과가 크게 약화되지 않는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 관통홀부(150, 152)의 형상, 크기, 개수, 배열 형상, 및 위치에 따른 배치 밀도의 변화 등은 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(300)의 설계 조건 및 상황에 따라 적절하게 설정될 수 있다. The through-hole part 332 as described above is a reinforcement of the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) while improving the bonding force between the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) and the segment body (110). It can be formed in a structure that does not significantly weaken the effect. That is, the shape, size, number, arrangement shape, and change of the arrangement density according to the position of the through-holes 150 and 152 may be appropriately set according to the design conditions and circumstances of the shield TBM tunnel hybrid segment 300. have.

예를 들면, 도 9와 도 11에 도시된 바와 같이, 관통홀부(150)는 세그먼트 본체(110)의 두께(T) 방향을 기준으로 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들의 중간 부위에 원형으로 형성될 수 있다. For example, as shown in FIGS. 9 and 11, the through hole 150 is circularly formed in the middle portion of the second panel-type plastic reinforcing members 140 based on the thickness (T) direction of the segment body 110. Can be formed.

상기와 다르게, 도 12에 도시된 바와 같이, 관통홀부(152)는 세그먼트 본체(110)의 두께(T) 방향을 기준으로 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들의 하측 부위에 타원형으로 형성될 수 있다. 상기와 같이 관통홀부(152)는, 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 따라 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 편심된 위치에 형성될 수 있으며, 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 따라 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 편심된 형상으로 형성될 수 있다. 일례로, 관통홀부(152)는, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향 또는 두께(T) 방향 중 적어도 한 방향을 기준으로 한쪽에 편심된 위치되거나, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향 또는 두께(T) 방향 중 적어도 한 방향을 기준으로 한쪽에만 형성될 수 있다. 또는, 관통홀부(152)는, 세그먼트 본체(110)의 보강 방향에 따라 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 편심된 형상, 즉 타원형, 직사각형, 삼각형, 부채꼴 등으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 관통홀부(152)가 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향으로 길게 형성된 타원 형상으로 형성된 것으로 설명하며, 그로 인해서 관통홀부(152)는 도 11에 도시된 원형의 관통홀부(150)에 비하여 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)의 길이 방향에 대한 보강 효과를 향상시킬 수 있다.Unlike the above, as shown in FIG. 12, the through hole portion 152 may be formed in an elliptical shape in the lower portion of the second panel-type plastic reinforcement members 140 based on the thickness (T) direction of the segment body 110. have. As described above, the through-hole part 152 may be formed at a location eccentric to the second panel-type plastic reinforcement members 140 according to the reinforcement direction of the segment body 110, and according to the reinforcement direction of the segment body 110 The second panel-type plastic reinforcing members 140 may be formed in an eccentric shape. As an example, the through-hole part 152 is located eccentric to one side with respect to at least one of the length (L) direction or the thickness (T) direction of the segment body 110, or the length of the segment body 110 (L It may be formed on only one side based on at least one of the) direction or the thickness (T) direction. Alternatively, the through-hole part 152 may be formed in an eccentric shape, that is, an oval, a rectangle, a triangle, a sector, etc. to the second panel-type plastic reinforcements 140 according to the reinforcing direction of the segment body 110. In the present embodiment, it is described that the through-hole portion 152 is formed in an elliptical shape that is elongated in the width (W) direction of the segment body 110, whereby the through-hole portion 152 is a circular through-hole portion shown in FIG. Compared to 150, the reinforcing effect in the longitudinal direction of the second panel-type plastic reinforcement 140 may be improved.

한편, 본 실시예에서는 관통홀부(150, 152)가 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 형성된 것으로 설명하였지만, 이에 한정된 것은 아니며, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들에만 형성되거나 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들에 모두 형성될 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, it has been described that the through-holes 150 and 152 are formed in the second panel-type plastic reinforcements 140, but are not limited thereto, and are formed only on the first panel-type plastic reinforcements 130, or the first ,2 Panel-type plastic reinforcement (130, 140) may be formed on both.

즉, 관통홀부(150, 152)들은, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)에 의해 구획된 세그먼트 본체(110)를 서로 연결하는 구성으로서, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)에도 관통되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 관통홀부(150, 152)들은 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)에 복수개가 이격되게 형성될 수 있다.That is, the through-holes 150 and 152 are configured to connect the segment main body 110 divided by the first panel-type plastic reinforcement 130 to each other, and are disposed to penetrate through the first panel-type plastic reinforcement 130 I can. A plurality of through-holes 150 and 152 as described above may be formed in the first panel-type plastic reinforcement 130 to be spaced apart from each other.

관통홀부(150, 152)이 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들에 형성되면, 세그먼트 본체(110)의 폭(W) 방향에 대한 강도를 충분히 확보할 수 있으며, 그에 따라 세크먼트 본체(110)가 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)들을 기준으로 균열, 파손 또는 분리되는 문제도 미연에 방지할 수 있다.When the through-holes 150 and 152 are formed in the first panel-type plastic reinforcing materials 130, the strength in the width (W) direction of the segment body 110 can be sufficiently secured, and accordingly, the segment body 110 ) Can be prevented in advance of cracking, damage or separation based on the first panel-type plastic reinforcement 130.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)에 대한 제조 방법 및 성능 실험 결과를 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing method and performance test results for the shielded TBM tunnel hybrid segment 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.

먼저, 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)에 대한 제조 방법을 살펴보면, 세그먼트 본체(110)를 제조하기 위한 콘크리트의 배합시 구조용 합성섬유 보강재(120)를 첨가한 후 구조용 합성섬유 보강재(120)와 콘크리트를 함께 배합한다.First, looking at the manufacturing method for the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel, after adding the structural synthetic fiber reinforcement 120 when mixing concrete for manufacturing the segment body 110, the structural synthetic fiber reinforcement 120 and Mix the concrete together.

아울러, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 개별적으로 사출 성형한 후 사각형의 격자 형상으로 결합시키거나, 또는 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 사각형의 격자 형상으로 사출 성형한다.In addition, the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) are individually injection-molded and then combined into a square grid shape, or the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) are combined in a square grid shape. By injection molding.

한편, 관통홀부(150, 152)는, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들의 사출 성형시 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들과 함께 성형하거나, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들의 사출 성형 후 별도의 가공을 통하여 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 형성한다.On the other hand, the through-holes 150 and 152 are molded together with the second panel-type plastic reinforcements 140 when injection molding of the second panel-type plastic reinforcements 140, or injection of the second panel-type plastic reinforcements 140 After molding, it is formed on the second panel-type plastic reinforcements 140 through separate processing.

상기와 같이 완성된 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 별도의 가이드 기구에 고정시킨 상태로 세그먼트 본체(110)의 주형 내부에 배치시킨다.The first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 completed as described above are disposed inside the mold of the segment body 110 while being fixed to a separate guide mechanism.

그런 다음에, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들 설정 깊이(D)로 매립시킬 때까지 세그먼트 본체(110)의 주형에 콘크리트를 타설하고, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 설정 깊이(D)가 매립된 상태에서 콘크리트를 양생한다.Then, concrete is poured into the mold of the segment body 110 until the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 are buried to the set depth D, and the first and second panel-type plastic reinforcements ( The concrete is cured in the state where the set depth (D) of 130 and 140 is buried.

상기와 같이 콘크리트가 세그먼트 본체(110)의 주형에 타설하면, 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)들에 형성된 관통홀부(150, 152)에도 콘크리트 및 구조용 합성섬유 보강재(120)가 배치된다.When concrete is poured into the mold of the segment body 110 as described above, the concrete and structural synthetic fiber reinforcement 120 are also disposed in the through-holes 150 and 152 formed in the second panel-type plastic reinforcing members 140.

따라서, 콘크리트는 관통홀부(150, 152)을 통과하는 상태로 굳어서 세그먼트 본체(110)를 형성하고, 그에 따라 세그먼트 본체(110)은 관통홀부(150, 152)을 통해 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연결된 구조로 보강된 상태이다.Therefore, the concrete is hardened in a state passing through the through-holes 150 and 152 to form the segment body 110, and accordingly, the segment body 110 has the length of the segment body 110 through the through-holes 150 and 152 It is reinforced with a structure connected in the (L) direction.

또한, 구조용 합성섬유 보강재(120)도 관통홀부(150, 152)을 통과하는 상태로 마련되므로, 구조용 합성섬유 보강재(120)가 관통홀부(150, 152)에 걸쳐지거나 걸려서 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)를 보강한다.In addition, since the structural synthetic fiber reinforcement 120 is also provided in a state that passes through the through-holes 150 and 152, the structural synthetic fiber reinforcement 120 is over or over the through-holes 150 and 152 to shield the hybrid segment for TBM tunnels. (100) is reinforced.

콘크리트의 양생이 완료되면, 세그먼트 본체(110)의 주형으로부터 탈형하여 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)를 완성한다.When the curing of the concrete is completed, it is demolded from the mold of the segment body 110 to complete the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에서는 구조용 합성섬유 보강재(120)를 이용하여 세그먼트 본체(110)를 형성하는 콘크리트의 강도와 인성을 향상시킴과 아울러 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 이용하여 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)를 제1 방향과 제2 방향으로 추가 보강시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 제2 패널형 플라스틱 보강재(140)에 형성된 관통홀부(150, 152)에 관통되게 배치된 세그먼트 본체(110)와 구조용 합성섬유 보강재(120)에 의해서 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)의 강도와 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, the first and second panel-type plastic reinforcements 130 and 140 are improved while improving the strength and toughness of the concrete forming the segment body 110 by using the structural synthetic fiber reinforcement 120. ) May be used to further reinforce the shielded TBM tunnel hybrid segment 100 in the first direction and the second direction. In addition, in this embodiment, a hybrid segment for a TBM tunnel shielded by a segment body 110 and a structural synthetic fiber reinforcement 120 disposed to penetrate through the through holes 150 and 152 formed in the second panel-type plastic reinforcement 140 The strength and durability of (100) can be further improved.

따라서, 본 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)는 기존의 철 보강재를 사용하는 경우와 비교하여 내부식성이 우수한 구조용 합성섬유 보강재(120) 및 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들을 사용하므로, 하이브리드 세그먼트(100)의 부식 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1,2 패널형 플라스틱 보강재(130, 140)들이 플라스틱 소재로서 사출 성형 방법에 의해서 저렴한 가격으로 대량 생산이 가능하므로, RC 콘크리트 또는 강재로 형성된 세그먼트보다 제조 비용과 제조 시간을 절감할 수 있다.Therefore, the hybrid segment 100 for a shield TBM tunnel according to the present embodiment is a structural synthetic fiber reinforcement 120 and a first and second panel-type plastic reinforcement 130 having excellent corrosion resistance compared to the case of using an existing iron reinforcement. , 140), it is possible to improve the corrosion performance of the hybrid segment 100. In addition, since the first and second panel-type plastic reinforcements (130, 140) are plastic materials and can be mass-produced at low prices by the injection molding method, manufacturing cost and manufacturing time can be reduced compared to segments formed of RC concrete or steel. have.

도 13과 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(200, 300)가 도시된 단면도이다.13 and 14 are cross-sectional views illustrating hybrid segments 200 and 300 for shielded TBM tunnels according to another embodiment of the present invention.

도 13 및 도 14에서 도 7 내지 도 11에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 7 내지 도 11에 도시된 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.In FIGS. 13 and 14, the same reference numerals as those shown in FIGS. 7 to 11 denote the same members, and detailed descriptions thereof will be omitted. Hereinafter, the difference from the hybrid segment 100 for the shield TBM tunnel shown in FIGS. 7 to 11 will be described.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(200, 300)가 도 7 내지 도 11에 도시된 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(100)와 상이한 점은, 관통홀부(150, 152)를 생략하되, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240, 340)의 형상과 배치 구조를 변경하여 관통홀부(150, 152)의 기능을 수행하기 위한 연결 영역(250, 350)을 형성한다는 점에 있다.13 and 14, the shield TBM tunnel hybrid segment 200 and 300 according to another embodiment of the present invention is different from the shield TBM tunnel hybrid segment 100 shown in FIGS. 7 to 11 , The through-hole parts 150 and 152 are omitted, but the shape and arrangement structure of the second panel-type plastic reinforcing members 240 and 340 are changed to perform the function of the through-holes 150 and 152. ) Is formed.

즉, 본 실시예에서는, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240, 340)가 세그먼트 본체(110)의 두께(T) 방향으로 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)보다 작은 길이로 형성될 수 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에서는, 설명의 편의를 위하여 세그먼트 본체(110)의 두께(T) 방향을 '상하 방향'으로 기재하기로 한다.That is, in the present exemplary embodiment, the second panel-type plastic reinforcement materials 240 and 340 may be formed to have a length smaller than the first panel-type plastic reinforcement material 130 in the thickness T direction of the segment body 110. Hereinafter, in another embodiment of the present invention, for convenience of description, the thickness (T) direction of the segment body 110 will be described as'up-down direction'.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(200)에서는, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)가 세그먼트 본체(110)에 상하 방향으로 복수개가 이격되게 배치될 수 있다.As shown in FIG. 13, in the hybrid segment 200 for a shield TBM tunnel according to another embodiment of the present invention, a plurality of second panel-type plastic reinforcements 240 are spaced apart from the segment body 110 in the vertical direction. Can be placed.

여기서, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 교차되게 연결된 상태이므로, 복수개의 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)에 상하 방향으로 이격된 상태로 연결될 수 있다. 따라서, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)의 상하 길이는, 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 상하 길이의 절반보다 더 작게 형성되는 것이 바람직하며, 그로 인하여 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)들이 상하 방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.Here, since the second panel-type plastic reinforcement 240 is in a state intersectingly connected with the first panel-type plastic reinforcement 130, the plurality of second panel-type plastic reinforcements 240 are attached to the first panel-type plastic reinforcement 130. It can be connected in a state spaced apart in the vertical direction. Therefore, the upper and lower lengths of the second panel-type plastic reinforcement 240 are preferably formed to be smaller than half of the upper and lower lengths of the first panel-type plastic reinforcement 130, and thereby the second panel-type plastic reinforcement 240 They may be arranged to be spaced apart from each other in the vertical direction.

상기와 같은 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)는 상하 방향으로 복수개가 이격된 구조로 배치될 수 있지만, 본 실시예에서는 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)가 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 상부와 하부에 각각 교차되게 연결된 것으로 설명한다.Although a plurality of the second panel-type plastic reinforcing materials 240 as described above may be arranged in a structure spaced apart from each other in the vertical direction, in this embodiment, the second panel-type plastic reinforcing material 240 is the first panel-type plastic reinforcing material 130 It will be described as being intersected at the top and bottom of each other.

그리고, 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)들의 사이에는, 세그먼트 본체(110)를 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연결시키기 위한 연결 영역(250)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 연결 영역(250)은 2개의 제2 패널형 플라스틱 보강재(240) 사이에 이격되게 형성된 개구 영역이다.In addition, a connection region 250 for connecting the segment body 110 in the length (L) direction of the segment body 110 may be formed between the second panel-type plastic reinforcements 240. The connection area 250 as described above is an opening area formed to be spaced apart between the two second panel-type plastic reinforcing materials 240.

세그먼트 본체(110)는 연결 영역(250)에 관통되게 배치될 수 있다. 따라서, 연결 영역(250)은 도 7 내지 도 11에 도시된 관통홀부(150, 152)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 상기와 같은 세그먼트 본체(110)는 연결 영역(250)을 통해서 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연속적으로 연결되므로, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 따른 강성이 보강될 수 있다.The segment body 110 may be disposed to pass through the connection area 250. Accordingly, the connection region 250 may perform the same function as the through hole portions 150 and 152 illustrated in FIGS. 7 to 11. Since the segment body 110 as described above is continuously connected in the length (L) direction of the segment body 110 through the connection region 250, the rigidity along the length (L) direction of the segment body 110 will be reinforced. I can.

한편, 연결 영역(250)은 복수개의 제1 패널형 플라스틱 보강재(130) 사이에 각각 형성될 수 있다. 연결 영역(250)의 크기는 제2 패널형 플라스틱 보강재(240)들의 상하 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Meanwhile, the connection regions 250 may be respectively formed between the plurality of first panel-type plastic reinforcements 130. The size of the connection area 250 may be variously changed according to the upper and lower lengths of the second panel-type plastic reinforcements 240.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트(300)에서는, 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)가 세그먼트 본체(110)의 상하 방향으로 중간 부위에 단수개가 배치될 수 있다.As shown in FIG. 14, in the hybrid segment 300 for a shield TBM tunnel according to another embodiment of the present invention, a second panel-type plastic reinforcement 340 is disposed in the middle portion of the segment body 110 in the vertical direction. Several can be arranged.

여기서, 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)와 교차되게 연결된 상태이므로, 단수개의 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)는 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 중앙 부위에 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)가 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 중앙 부위에 단수개가 교차되게 연결되는 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)가 제1 패널형 플라스틱 보강재(130)의 상부 또는 하부에 편심되게 연결될 수도 있다.Here, since the second panel-type plastic reinforcement 340 is in a state intersectingly connected with the first panel-type plastic reinforcement 130, a single number of second panel-type plastic reinforcements 340 are of the first panel-type plastic reinforcement 130. It can be connected to the central part. Hereinafter, in the present embodiment, it will be described that the second panel-type plastic reinforcing member 340 is connected to the center portion of the first panel-type plastic reinforcing member 130 so as to be cross-connected. However, the present invention is not limited thereto, and the second panel-type plastic reinforcement 340 may be eccentrically connected to the upper or lower portion of the first panel-type plastic reinforcement 130.

그리고, 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)의 상측과 하측에는, 세그먼트 본체(110)를 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연결시키기 위한 연결 영역(350)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 연결 영역(350)은 2개의 제1 패널형 플라스틱 보강재(130) 사이에 형성된 개구 영역이다.Further, a connection region 350 for connecting the segment body 110 in the length (L) direction of the segment body 110 may be formed on the upper and lower sides of the second panel-type plastic reinforcement 340. The connection region 350 as described above is an opening region formed between the two first panel-type plastic reinforcements 130.

세그먼트 본체(110)는 연결 영역(350)에 관통되게 배치될 수 있다. 따라서, 연결 영역(350)은 도 7 내지 도 11에 도시된 관통홀부(150, 152)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 상기와 같은 세그먼트 본체(110)는 연결 영역(350)을 통해서 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향으로 연속적으로 연결되므로, 세그먼트 본체(110)의 길이(L) 방향에 따른 강성이 보강될 수 있다.The segment body 110 may be disposed to pass through the connection area 350. Accordingly, the connection region 350 may perform the same function as the through hole portions 150 and 152 illustrated in FIGS. 7 to 11. Since the segment body 110 as described above is continuously connected in the length (L) direction of the segment body 110 through the connection region 350, the rigidity along the length (L) direction of the segment body 110 will be reinforced. I can.

한편, 연결 영역(350)은 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)의 상측과 하측에 각각 형성되되, 복수개의 제1 패널형 플라스틱 보강재(130) 사이에도 각각 형성될 수 있다. 연결 영역(350)의 크기는 제2 패널형 플라스틱 보강재(340)의 상하 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Meanwhile, the connection regions 350 are respectively formed on the upper and lower sides of the second panel-type plastic reinforcement 340, and may be formed between the plurality of first panel-type plastic reinforcements 130, respectively. The size of the connection region 350 may be variously changed according to the upper and lower lengths of the second panel-type plastic reinforcement 340.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, in the embodiments of the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. It is not, and a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from this description. Accordingly, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the inventive concept.

100, 200, 300: 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트
110: 세그먼트 본체
120: 구조용 합성섬유 보강재
130: 제1 패널형 플라스틱 보강재
140, 240, 340: 제2 패널형 플라스틱 보강재
150, 152: 관통홀부
250, 350: 연결 영역
D: 설정 깊이
L: 세그먼트 본체의 길이
T: 세그먼트 본체의 두께
W: 세그먼트 본체의 폭100, 200, 300: Hybrid segment for shield TBM tunnel
110: segment body
120: structural synthetic fiber reinforcement
130: first panel type plastic reinforcement
140, 240, 340: second panel-type plastic reinforcement
150, 152: through hole
250, 350: connection area
D: set depth
L: length of segment body
T: thickness of the segment body
W: the width of the segment body

Claims (11)

TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체;
상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재;
상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재;
상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재; 및
상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 형성되고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 의해 구획된 상기 세그먼트 본체를 서로 연결시키도록 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 관통되게 배치된 관통홀부;
를 포함하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
A cylindrical segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel;
A structural synthetic fiber reinforcement disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body;
A first panel-type plastic reinforcement material disposed in the segment body to reinforce the segment body in the longitudinal direction of the segment body;
A second panel-type plastic reinforcement material disposed in the segment body in a widthwise direction to reinforce the segment body in a width direction of the segment body, and connected in a structure intersecting with the first panel-type plastic reinforcement material; And
A through-hole formed in the second panel-type plastic reinforcement and disposed to penetrate the second panel-type plastic reinforcement to connect the segment main bodies partitioned by the second panel-type plastic reinforcement to each other;
Hybrid segment for shield TBM tunnel comprising a.
제1항에 있어서,
상기 관통홀부는 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 복수개가 이격되게 형성되며,
상기 관통홀부들은, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재에 동일 형상으로 형성되고, 상기 세그먼트 본체의 폭 방향을 따라 설정 간격으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method of claim 1,
A plurality of through-holes are formed to be spaced apart from the second panel-type plastic reinforcement,
The through-holes are formed in the same shape in the second panel-type plastic reinforcing material, and are arranged to be spaced apart at predetermined intervals along the width direction of the segment body.
제1항에 있어서,
상기 관통홀부들은, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에 의해 구획된 상기 세그먼트 본체를 서로 연결하도록 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에도 관통되게 배치되고, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재에 복수개가 이격되게 형성된 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method of claim 1,
The through-hole portions are disposed so as to penetrate the first panel-type plastic reinforcement to connect the segment main body partitioned by the first panel-type plastic reinforcement to each other, and a plurality of the through-holes are formed to be spaced apart from the first panel-type plastic reinforcement. Hybrid segment for shield TBM tunnel, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치되고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치되며,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재들과 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들은 서로 교차되는 구조로 연결되고,
상기 관통홀부는 상기 제1,2 패널형 플라스틱 보강재들의 연결부 사이에 단수개가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method of claim 1,
A plurality of the first panel-type plastic reinforcements are disposed parallel to each other in the width direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements are disposed parallel to each other in the length direction of the segment body,
The first panel-type plastic reinforcements and the second panel-type plastic reinforcements are connected to each other in a crossing structure,
The hybrid segment for shield TBM tunnels, wherein the through-hole portion is arranged in a row between the connecting portions of the first and second panel-type plastic reinforcements.
TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체;
상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재;
상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재; 및
상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재;를 포함하며,
상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는, 상기 세그먼트 본체의 두께 방향으로 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재보다 작은 길이로 형성되고, 상기 세그먼트 본체에 두께 방향을 따라 복수개가 이격되게 배치되며,
상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들의 사이에는, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 연결시키도록 상기 세그먼트 본체가 관통되게 배치되는 연결 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
A cylindrical segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel;
A structural synthetic fiber reinforcement disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body;
A first panel-type plastic reinforcement material disposed in the segment body to reinforce the segment body in the longitudinal direction of the segment body; And
Including; a second panel-type plastic reinforcement which is disposed elongated in the width direction inside the segment body to reinforce the segment body in the width direction of the segment body, and is connected to the first panel-type plastic reinforcement in a structure intersecting with each other, and
The second panel-type plastic reinforcement is formed to have a length smaller than that of the first panel-type plastic reinforcement in the thickness direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements are spaced apart from each other in the thickness direction,
A hybrid segment for a shield TBM tunnel, characterized in that between the second panel-type plastic reinforcements, a connection region through which the segment body is disposed so as to connect the segment body in a longitudinal direction of the segment body is formed.
TBM 터널의 벽면 구축에 사용하도록 콘크리트로 형성되는 원주형의 세그먼트 본체;
상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 분산되게 배치된 구조용 합성섬유 보강재;
상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 길이 방향으로 길게 배치되는 제1 패널형 플라스틱 보강재; 및
상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 상기 세그먼트 본체를 보강하도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 폭 방향으로 길게 배치되고, 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 교차되는 구조로 연결된 제2 패널형 플라스틱 보강재;를 포함하며,
상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는, 상기 세그먼트 본체의 두께 방향으로 상기 제1 패널형 플라스틱 보강재보다 작은 길이로 형성되고, 상기 세그먼트 본체의 중간 부위에 단수개가 배치되며,
상기 세그먼트 본체의 두께 방향을 기준으로 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재의 상측 또는 하측 중 어느 한 부위에는, 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 상기 세그먼트 본체를 연결시키도록 상기 세그먼트 본체가 배치되는 연결 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
A cylindrical segment body formed of concrete for use in building a wall surface of a TBM tunnel;
A structural synthetic fiber reinforcement disposed to be dispersed within the segment body to reinforce the segment body;
A first panel-type plastic reinforcement material disposed in the segment body to reinforce the segment body in the longitudinal direction of the segment body; And
Including; a second panel-type plastic reinforcement which is disposed elongated in the width direction inside the segment body to reinforce the segment body in the width direction of the segment body, and is connected to the first panel-type plastic reinforcement in a structure intersecting with each other, and
The second panel-type plastic reinforcement is formed to have a length smaller than that of the first panel-type plastic reinforcement in the thickness direction of the segment body, and a number of the second panel-type plastic reinforcements are arranged in a middle portion of the segment body,
A connection region in which the segment body is disposed is formed at any one of the upper or lower sides of the second panel-type plastic reinforcement based on the thickness direction of the segment body to connect the segment body in the longitudinal direction of the segment body. Hybrid segment for shield TBM tunnel, characterized in that.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 폭 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치되고, 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 길이 방향으로 복수개가 서로 평행하게 배치되며,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재들과 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재들은 서로 교차되는 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method of claim 5 or 6,
A plurality of the first panel-type plastic reinforcements are disposed parallel to each other in the width direction of the segment body, and a plurality of the second panel-type plastic reinforcements are disposed parallel to each other in the length direction of the segment body,
The hybrid segment for a shield TBM tunnel, characterized in that the first panel-type plastic reinforcements and the second panel-type plastic reinforcements are connected in an intersecting structure.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재는 상기 세그먼트 본체의 표면에서 설정 깊이로 이격되도록 상기 세그먼트 본체의 내부에 매립된 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The first panel-type plastic reinforcement material and the second panel-type plastic reinforcement material are embedded in the segment body so as to be spaced apart from the surface of the segment body to a set depth.
제7항에 있어서,
상기 제1 패널형 플라스틱 보강재와 상기 제2 패널형 플라스틱 보강재의 설정 깊이는 40~60㎜로 형성된 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method of claim 7,
The hybrid segment for a shield TBM tunnel, characterized in that the first panel-type plastic reinforcement and the second panel-type plastic reinforcement have a set depth of 40 to 60 mm.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1,2 패널형 플라스틱 보강재의 표면에는 상기 세그먼트 본체와 상기 패널형 플라스틱의 부착성을 높이기 위하여 복수개의 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.
The method according to any one of claims 1 to 6,
A hybrid segment for shield TBM tunnel, characterized in that a plurality of uneven portions are formed on the surfaces of the first and second panel-type plastic reinforcements to increase adhesion between the segment body and the panel-type plastic.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구조용 합성섬유 보강재는 상기 세그먼트 본체의 제조시 상기 콘크리트에 첨가되어 배합되고,
상기 구조용 합성섬유 보강재의 첨가량은 단위 중량으로 5~10㎏/㎥인 것을 특징으로 하는 쉴드 TBM 터널용 하이브리드 세그먼트.The method according to any one of claims 1 to 6,
The structural synthetic fiber reinforcement is blended by being added to the concrete when the segment body is manufactured,
The hybrid segment for shield TBM tunnel, characterized in that the amount of the structural synthetic fiber reinforcement added is 5 to 10 kg/㎥ in unit weight.
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