KR20210148031A - 터널 수직갱 굴착에 따른 구조 및 시공방법 - Google Patents

Abstract

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
○ 수직갱의 일시시공을 위한 원활한 공종 운영과 시공방법을 통하여 경제적 시공과 공기단축을 확보하도록 하는데 있어서,
자재를 투입하거나 구조물을 인양하기 위해 사용하는 강형구조로 이루어진 크레인 3~5대와 이에 부속되는 트롤리 또는 와이어 등의 자재들과;
강재슬라이딩폼 거푸집과 그에 따른 부속재료인 유압잭 등과 ;
강재슬라이딩폼 거푸집의 변형이 없도록 구성하는 링띠장과;
지중에 고정시킬 수 있으며 급속시공이 가능한 어스앙카용 강재락 및 그 구성품들과;
3~5개의 PC 라이닝 세그먼트의 수평방향을 구속하는 결속볼트의 시설물;
○ 수직갱의 급속시공을 위한 원활한 공종 운영과 시공방법을 통하여 경제적 시공과 공기단축을 확보하도록 하는데 있어서,
PHC말뚝만의 조합 및 PHC+CIP의 조합과 이에 따른 차수재와 링띠장과;
강재슬라이딩폼 거푸집과 그에 따른 부속재료인 지지핀 등을 적절히 갖추어 현장타설콘크리트 라이닝 구조체 또는 PC 라이닝 구조체를 시설하는 것을 특징으로 하는 것으로서,
본 발명은, 수직갱의 경제성 확보와 급속시공 및 시공성 증진을 위한 공사를 하므로,
흙막이 구조에 소용되는 예산의 상당부분을 절감할 수 있도록 하여 공사비가 감축되는 제1의 효과와,
크레인을 사용하므로 임대형식의 장비사용료를 대폭적으로 줄이도록 하므로 공사비가 절감되는 제2의 효과와,
상하로 이동되는 강재슬라이딩폼 거푸집을 이용하므로 폼 설치·철거를 하지 않고도 간편하게 구조체를 만들 수 있어 시간이 대폭적으로 단축되어 공기 뿐 아니라 공사비에도 크게 절감되는 제3의 효과와,
PC 라이닝 세그먼트를 조립하는 것만으로 라이닝을 간편히 설치할 수 있어 공기를 대폭적으로 단축할 수 있는 제4의 효과와,
현장타설이던지 PC 이던지 콘크리트 라이닝을 설치 즉시 어스앙카에 고정시킬 수 있어 다음 단계 굴착이 가능토록 하여 급속시공이 가능해져 공기가 대폭적으로 단축될 수 있도록 하고 있는 제5의 효과와,
어스앙카의 팩커주입 대신 천공과 동시에 강재락을 천공홀에 넣고 인발할 수 있도록 급속시공이 가능토록 하여 공기를 단축하는 제6 효과와,
원형 링띠장을 사용하여 내부에 버팀보로 인한 장애물이 없도록 하여 자재 투입이 원활해지도록 하는 제7의 효과와,
흙막이 시설을 하고 굴착하여 수직갱을 급속시설하여 본갱을 바로 착수할 수 있도록 하는 제8의 효과와 같이 수직갱 시공의 단순성 및 용이성, 작업의 효율성을 두루 갖추도록 하여 공기 및 공사비, 시공성등 총 7개소의 효과를 기대할 수 있도록 하였다.

Description

터널 수직갱 굴착에 따른 구조 및 시공방법{tunnel shaft and Construction Method forstructures according to the excavation.}

수직갱에는 터널 굴착을 위한 공사용 수직갱과 환기용 수직갱이 있는데, 공사용 수직갱은 목적 달성 후 되메우기를 하므로 영구 구조체를 시설할 필요없이 흙막이 가시설만으로 시설할 수 있는 반면에, 환기용 수직갱은 영구 구조체로 마무리하여야 할 것이므로 본 발명에서는 환기용 수직갱을 시설함에 있어서 수직갱 구조체 외면 주위로 흙막이 시설이 없이 상단에서 부터 하단에 이르기 까지 굴착과 함께 라이닝구조체를 선시공으로 시설함에 있어서, 현장타설구조의 방법과 프리캐스트구조의 방법으로 구별하여 시공할 수 있는 것과 공사용 및 환기용을 별도로 구분치 않고 흙막이 시설을 하고 현장타설구조의 방법으로 라이닝시설을 후시공하는 방법에 대하여 각각 기술하고자 하는 것이다.

우선, 흙막이 시설이 없이 수직갱을 시공하는 굴착깊이는 세그먼트 단위당 높이로 굴착토록 하여 점진적으로 굴착 진행되도록 하여야 하는데, 이는 붕락을 방지하기 위함으로서, 초기 심도에서는 지반의 밀도가 약하여 토사가 붕락되거나 지하수 유출이 일어날 수 있으므로 일정 깊이 까지는 지중에 차수 및 지반보강 그라우팅을 하여 지반을 고결하면서 차수효과도 발휘되도록 하여야 한다.

이렇게 준비가 된 상태에서 본격적으로 굴착과 라이닝 구조체를 시설하기 시작하는데, 견고한 라이닝을 시설하여 다용도의 구조체로 활용하기 위해서는 수직갱의 규격과 라이닝 두께를 먼저 정하여야 하는데, 이를 최소의 공사비와 최대의 공기단축을 이루기 위한 방편으로 공기가 빠르며 공사가 간편하고 공사비가 절감될 수 있는 공법이 선정되어야 하는 것이다.

반면에 흙막이 시설을 선시공하고 굴착공사를 하는 방법에서는 붕락의 위험도가 없기 때문에 일정한 깊이마다 링띠장을 하면서 굴착을 진행하는 수순으로 공사를 할 수 있는 것이고, 라이닝을 시설하는 방법으로서는 현장타설의 방법을 적용하도록 하고 있다. 이는 공사의 수순에 기인한 것으로서, 전자의 경우와 달리 하향에서 상향으로 시공을 하는 관계이기 때문인 것이다.

따라서, 본 발명이 이에 부합되도록 개발된 것으로 종래의 흙막이 시설이 없이 라이닝 시설을 상향에서 하향으로 진행하는 방식과 흙막이 시설을 하고 라이닝을 하향에서 상향으로 진행하는 방식 각각의 특징들에서 공사비 및 공기를 절감토록 하고 있으므로 향후 발전적 전망이 지대하다 하겠다.

일반적인 수직구조물 시공방법으로 채택되는 것 중의 하나로 「탑다운 방식에 의한 지하 콘크리트 수직구조물 시공방법」이 특허 10-1440422호로 등록 게시되고 있다.

상기 대한민국 특허 10-1440422호인「탑다운 방식에 의한 지하 콘크리트 수직구조물 시공방법」에서는,

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탑다운 방식에 의한 지하 콘크리트 수직구조물 시공방법은, 지하콘크리트 수직구조물을 설치할 대상지반에 굴착기로 예비굴착하고, 상기 예비굴착에 원형의 압입용 강재선단슈를 설치하고, 상기 압입용 강재선단슈 배면에 다수 개의 압입용 유압장치를 설치하고, 상기 압입용 유압장치에전자제어 유압컨트롤러를 설치하는 단계(S Ⅰ);

상기 압입용 강재선단슈 상부에 1단계 콘크리트 세그먼트를 조립 설치한 후, 상기 굴착기로 지하 1단을 굴착하는 단계(S Ⅱ);

상기 1단계 콘크리트 세그먼트를 압입용 유압장치로 굴착된 지반까지 하방 압입하는 단계(S Ⅲ);

상기 1단계 콘크리트 세그먼트 상부에 2단계 콘크리트 세그먼트를 조립 결속한 후 지하 2단을 굴착하는 단계(S Ⅳ);

상기 1단계 콘크리트 세그먼트 및 2단계 콘크리트 세그먼트를 압입용 유압장치로 굴착된 지반까지 하방 압입하는 단계(S Ⅴ);

상기 2단계 콘크리트 세그먼트 상부에 3단계 콘크리트 세그먼트를 조립 결속한 후 지하 3단을 굴착하는 단계(S Ⅵ);

상기 1단계 콘크리트 세그먼트, 2단계 콘크리트 세그먼트 및 3단계 콘크리트 세그먼트를 압입용 유압장치로 굴착된 지반까지 하방 압입하는 단계(S Ⅶ);

상기 단계(S Ⅳ) 내지 단계(S Ⅶ)까지의 과정을 반복하여 목표하는 굴착깊이까지 다단 콘크리트 세그먼트를 시공하는 단계(S Ⅷ)를 순차적으로 시행하여 지하 콘크리트 수직구조물을 시공함을 특징으로 하고 있다.

하지만, 상기 공법은 세그먼트가 여러조각으로 나뉘어져 설치속도가 매우 느리게 시공되는 요건이 될 것이고, 한 세그먼트에 상하좌우의 인근 세그먼트와의 연결접합구로 인하여 더욱 속도는 지연될 것이며, 또 이로인한 공사비가 매우 증가할 것이다.

이러한 1단 세그먼트들로 선단슈에 원형링을 구성하고 압입장치로 하여금 하향 압입토록 하는 방법으로 점차로 하방향 시설을 구축하는 공법이나, 상방에서 하방으로 연속되는 압입은, 자칫, 편재되는 경우나, 어느 한측이 하향으로 진입되지 못할 경우에 대해서는 이를 해결할 마땅한 대책이 없을 것이고, 압입장치가 원형링의 상단을 고르게 압입시킬 수가 있어야 하는 데, 그러한 방법이 기술되어 있지를 않아 실현성이 의문시되고 있다.

이러한 상기 세그먼트 원형링 조합은 띠를 이루는 수평 고정장치나 지중앵커 시설이 없어 자칫 함몰될 수 있는 위험성이 있다고 보여지는데, 설사 인양공에 지중앵커를 시설한다고 해도 그 갯수가 많아 공사비에 큰 부담으로 작용될 것이며, 시공 속도 또한 매우 지연될 것이다.

더구나, 수직갱의 깊이가 클 경우 콘크리트 세그먼트 조립 구조체의 중량이 차츰 누적되어 안전에 상당한 문제가 있을 수 있고, 배면과 이격되어 있지 않으면 하방으로의 압입이 불가할 것이므로 배면과의 이격상에서 여러가지 기술적 문제를 안고 있을 것으로 보여지는데, 이러한 문제점은 개선하기가 매우 현실적이지 않거나 비용이 많이 투입될 수 있으므로 이를 뒤집어 시공하는 기술로 전환하는 것이 보다 타당할 것으로 보여진다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 개선하기 보다는 역으로 뒤집어 시공하는 방식으로 공법을 구현하여 공사비 및 공기가 현격히 절감되고 단순화되며, 시공성이 증진되는 공법으로 구현하고자 하는 것인데,

이를 위하여, 종래의 시공방식인 수직갱 흙막이 가시설 및 굴착→본 터널 굴진→수직갱 라이닝시설로 이어지는 방식에서 수직갱 라이닝시설→본 터널 굴진→마무리로 이어지는 방식으로 변경하여 시공 절차를 간소화하므로 상기 효율을 증진시키고자 하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출 한 것으로서,

현장여건을 고려하여 라이닝 시설을 현장타설콘크리트로 할 것인지 PC로 할 것인지 선택할 수 있도록 하는 것,

흙막이 시설 대신에 차수 및 지반보강 그라우팅만으로 대체하여 공사비를 절감토록 하는 것,

라이닝의 수평측 PC 라이닝 세그먼트를 3~5개소로만 분할하여 시설토록 하므로 간편구조를 이루려고 하는 것,

현장타설시 거푸집을 강재슬라이딩폼 거푸집으로 하여 간편공사가 되도록 하는 것,

PC 라이닝을 지중에 고정시키는 앵커체를 밀크 무압주입을 하는 팩커대신에 강재락으로 대체하여 급속 시공이 가능하도록 하는 것,

흙막이 시설을 간편공사를 통하여 임시라이닝으로 대체하여 급속시공을 할 수 있도록 하는 것

수직갱 입구에 크레인 3~5개소를 설치하여 자재를 인양하는 것을 통하여 공사비를 감축토록 하고, 공기를 단축시키며, 편리한 시공방법을 적용하여 시공성 증진을 구현하고자 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

○ 수직갱의 일시시공을 위한 원활한 공종 운영과 시공방법을 통하여 경제적 시공과 공기단축을 확보하도록 하는데 있어서,

자재를 투입하거나 구조물을 인양하기 위해 사용하는 강형구조로 이루어진 크레인 3~5대와 이에 부속되는 트롤리 또는 와이어 등의 자재들과;

강재슬라이딩폼 거푸집과 그에 따른 부속재료인 유압잭 등과 ;

강재슬라이딩폼 거푸집의 변형이 없도록 구성하는 링띠장과;

지중에 고정시킬 수 있으며 급속시공이 가능한 어스앙카용 강재락 및 그 구성품들과;

3~5개의 PC 라이닝 세그먼트의 수평방향을 구속하는 결속볼트의 시설물;

○ 수직갱의 급속시공을 위한 원활한 공종 운영과 시공방법을 통하여 경제적 시공과 공기단축을 확보하도록 하는데 있어서,

PHC말뚝만의 조합 및 PHC+CIP의 조합과 이에 따른 차수재와 링띠장과;

강재슬라이딩폼 거푸집과 그에 따른 부속재료인 지지핀 등;

을 적절히 갖추어 현장타설콘크리트 라이닝 구조체 또는 PC 라이닝 구조체를 시설하는 것이다.

본 발명은, 수직갱의 경제성 확보와 급속시공 및 시공성 증진을 위한 공사를 하므로,

흙막이 구조에 소용되는 예산의 상당부분을 절감할 수 있도록 하여 공사비가 감축되는 제1의 효과와,

크레인을 사용하므로 임대형식의 장비사용료를 대폭적으로 줄이도록 하므로 공사비가 절감되는 제2의 효과와,

상하로 이동되는 강재슬라이딩폼 거푸집을 이용하므로 폼 설치·철거를 하지 않고도 간편하게 구조체를 만들 수 있어 시간이 대폭적으로 단축되어 공기 뿐 아니라 공사비에도 크게 절감되는 제3의 효과와,

PC 라이닝 세그먼트를 조립하는 것만으로 라이닝을 간편히 설치할 수 있어 공기를 대폭적으로 단축할 수 있는 제4의 효과와,

현장타설이던지 PC 이던지 콘크리트 라이닝을 설치 즉시 어스앙카에 고정시킬 수 있어 다음 단계 굴착이 가능토록 하여 급속시공이 가능해져 공기가 대폭적으로 단축될 수 있도록 하고 있는 제5의 효과와,

어스앙카의 팩커주입 대신 천공과 동시에 강재락을 천공홀에 넣고 인발할 수 있도록 급속시공이 가능토록 하여 공기를 단축하는 제6 효과와,

원형 링띠장을 사용하여 내부에 버팀보로 인한 장애물이 없도록 하여 자재 투입이 원활해지도록 하는 제7의 효과와,

흙막이 시설을 하고 굴착하여 수직갱을 급속시설하여 본갱을 바로 착수할 수 있도록 하는 제8의 효과와 같이 수직갱 시공의 단순성 및 용이성, 작업의 효율성을 두루 갖추도록 하여 공기 및 공사비, 시공성등 총 8개소의 효과를 기대할 수 있도록 하였다.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 실시 예를 도시한 도면으로서,
도 1은 흙막이 시설없이 굴착 단계별로 크레인에 의한 현장타설콘크리트 및 프리캐스트콘크리트 라이닝을 타설 또는 설치하는 상태의 개괄적 단면을 도시한 도면으로서,
-1(a)는 굴착시 노면 코너부의 가이드콘크리트링의 개괄적 단면
도 2는 현장타설콘크리트 타설방법에 의한 라이닝을 설치한 평면 상태의 개괄적 단면을 도시한 도면으로서,
-2(a)는 단계별 라이닝 신·구 콘크리트치기 접속부를 표시한 개괄적 상세
-2(b)는 라이닝구체에 오목부를 형성하기 위한 강재슬라이딩폼 거푸집의 돌기를 표시한 개괄적 상세
-2(c)는 현장타설라이닝을 지중앵커에 결속시키는 상태를 개괄적으로 도시한 도면
-2(d)는 라이닝 현장타설 강재슬라이딩폼 거푸집을 잡아주기 위한 링띠장을 표시한 개괄적 상세
도 3은 프리캐스트콘크리트 라이닝을 설치한 평면 상태를 개괄적으로 도시한 도면으로서,
-3(a)는 PC라이닝 평면간 접속상태를 표시한 개괄적 상세
-3(b)는 PC라이닝을 잭으로 수직받침을 이루는 개괄적 상세
-3(c)는 단계별 PC라이닝의 접속처리와 그에따른 방수처리의 상태를 개괄적으로 도시한 도면
-3(d)는 PC라이닝을 지중앵커에 결속시키는 상태를 개괄적으로 도시한 도면
-3(e)는 PC라이닝을 인양하기 위하여 PC라이닝에 형성된 어스앙카 천공홀에 갈고리인양구를 내입하고 크레인의 와이어 고리에 끼워진 상태의 개괄적인 단면
도 4는 현장타설콘크리트 라이닝을 타설하기 위한 강재슬라이딩폼의 개괄적인 도면으로서,
-4(a)는 현장타설콘크리트 라이닝에 레미콘을 타설하기 위하여 강재슬라이딩폼 거푸집이 설치되어 있는 개괄적인 단면
-4(b)는 강재슬라이딩폼 거푸집을 지지하고 있는 유압잭에 의하여 양생을 위한 링띠장이 설치되어 있는 상태의 개괄적 단면을 도시하고 있는 도면
도 5는 도 4를 입체적으로 표시하고 있는 상태를 개괄적으로 도시한 도면
-5(a)는 지지유압잭의 개괄적 상세 평면
-5(b)는 지지쇠의 개괄적 단면
도 6은 강재락 지중앵커의 상태를 개괄적으로 도시한 도면으로서
-6(a,a')는 앵커체인 강재락을 천공홀로 삽입되는 상태의 단면 및 평면
-6(b,b')는 앵커체인 강재락의 4방향 날개가 벌어지는 상태의 단면 및 평면, 상세와 6(b",b3)는 4방향 날개가 벌어지도록 구성하고 있는 소재의 단면
-6(c,c',c")는 앵커체인 강재락이 벌어지도록 막대봉에 끼워 압을 가하도록 구성하고 있는 밀대(c)
-6(d)는 막대봉을 두르는 철근링과 강재락을 연결하는 스프링을 설치하고 이 스프링 작용에 의하여 강재락이 벌어지도록 하는 장치의 개괄적 평면
도 7은 수긱갱 내로 자재를 투입하기 위한 크레인의 개괄적 상태의 단면으로서,
-7(a)는 시중의 이동식 크레인을 고정화 한 크레인의 개괄적인 단면
-7(b)는 또다른 크레인의 개괄적인 단면
도 8는 수직갱 내부에 시설되는 기능실의 개괄적 상태의 단면으로서,
-8(a)는 수직갱내 기능실이 개괄적으로 배치되어 있는 평면과 상세
-8(b)는 1-1의 절단면을 개괄적으로 표현한 단면과 상세
도 9는 흙막이 시설을 하고 굴착과 링띠장과 라이닝 시설을 하는 개괄적 상태의 평면 및 단면

본 발명에서는 터널 본갱을 굴착하기 위하여 본갱 수직부 산지에서 수직갱(100)을 뚫어 본갱을 굴착하기 위한 통로를 구성하기 위한 용도로 사용하는데 있어서,

수직갱(100) 굴착과 동시에 흙막이 시설을 설치하지 않고 곧바로 콘크리트라이닝(101,102)을 시설하고 이를 어스앙카(108)에 고정하여 하방으로 흘러내리지 않도록 하면서, 다음단계 하방을 굴착하여 굴착면에 콘크리트 라이닝(101,102)을 즉시로 설치할 수 있도록 하는 Top-down방법과, 흙막이 시설을 설치하고 굴착과 함께 링띠장을 걸고 굴진을 계속하여 본갱에 도달하여 본갱시공을 종료한 후 수직갱 라이닝을 시설하는 종래의 Down-top방법을 제시하되, 흙막이 시설을 간편하게 하는 방법에 착안한 공기를 단축시키면서 공사비도 절감토록 하는 기법을 발명하려고 하는 것이다.

우선 전자인 Top-down방법에 대하여 설명하자면, 이에는 필요조건이 있는바, 수직갱(100) 토사 지반부에는 차수 및 지반보강 그라우팅을 하여야 할 것이며, 지면부에는 수직갱(100) 둘레길이를 따라 가이더콘크리트링(103)을 설치하여 지면부가 굴착시 무너지지 않도록 하여야 하는 것이고,

이를 이루기 위하여 2가지 방법으로 대별할 수 있는데, 그것은 현장타설콘크리트 라이닝(101) 방법과 PC 라이닝(102) 방법인 것이다.

이러한 방법들을 고안하는 것은 그동안 수직갱(100)을 통한 본갱 공사들의 경우 수직갱(100) 공사에 있어서 본갱 공사가 장기간 공사이기 때문에 목재토류판 사용을 지양하고 강재토류판인 파형강판을 사용하여 왔기 때문에 최종적으로 공기에 쫓기어 흙막이용 파형강판을 지중에 묻어버리고 공사를 종료한다는 것인데, 흙막이 재료로 파형강판을 사용한다는 데 문제가 있는 것이다.

그 문제는 파형강판의 경우 가격이 고가이어서 공사비의 큰 손실을 가져오기 때문에 우려가 되는 것인데 반하여, 한번 시설 후에는 회수가 되지 않는 시설이기 때문에 그냥 매몰하는 것이기도 하지만, 본갱 공사를 우선 시급히 하여야 하기 때문에 공기의 대부분을 모두 소진하여 수직갱공사에 충분한 시간투입을 할 수 없기 때문이기도 하는 것이다.

하지만, 그럼에도 불구하고 그간 파형강판을 흙막이용으로 사용하였던 것은 다른 재래식 방법으로 수직갱(100)을 시공할 경우 공기가 많이 소요되기 때문에, 원형의 링으로 사전 제작되어, 수직갱 내 굴착을 이룬 후 크레인(118)으로 굴착구(105) 내로 운반하여 흙막이용으로 설치하기가 용이하기에, 공사를 빠르게 진행할 수 있는 요건으로 인하여 그간 많이 사용되어 왔던 것이다. 하지만, 이와같은 파형강판의 흙막이용 사용은 상기에서 지적하였듯이 장점에 비해서 단점이 많은 공사방법인 것이다.

따라서, 본 발명 전자에서는 이를 해결할 수 있는 방안을 제시하고자 하는 것이며, 그 방안으로 현장타설구조(101) 방법과 PC구조(102) 방법을 선택적으로 적용할 수 있도록 하는 것이고, 상기 2가지 방법 모두가 급속 시공할 수 있는 조건을 갖추도록 하는 것이다.

즉, 시스템적으로 시공할 수만 있다면 가능한 것인데, 수직갱(100) 공사에서는 종래의 흙막이 시설공사와 라이닝 공사를 각각 구별하여 공사 하였던 것을 흙막이 시설공사를 제(除)하고 바로 라이닝공사를 하는 것인데, 그렇게 2개의 공종 중 1개의 공종을 제(除)하게 되면 공기 및 공사비가 대폭 절감될 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 상기의 2가지 실시방법에 대하여 조금 더 상세하게 설명하기 위하여 본 발명에 의하여 제시되는 여러 실시 예의 방법들에 대하여 구조세목 각각의 상세도면들을 첨부하여 설명하고자 한다.

제1실시 및 제2실시 예의 공통내용

도 1에서 보듯이 수직갱(100)을 지상에서 굴착하여 콘크리트라이닝(101,102)을 시공하되, 단계별로 시공하여 본갱 및 횡갱에 까지 도달시키는 것인데,

우선, 링 주위 코너부의 함몰에 대비하여 가이더콘크리트링(103)을 시설하고 링주위를 보강토록 하는데, 이러한 링이 탈락되지 않도록 하기 위하여 링보근(104)을 지중에 일정한 간격을 이루며 설치하고, 거푸집을 대고 레미콘을 타설토록 하며, 상기의 수직갱(100) 주위 원형의 가이더콘크리트링(103)을 따라 지반보강과 차수를 위한 그라우팅을 실시하여 굴착시 물이 나오지 못하도록 하면서 굴착면이 무너지지 않도록 하는 것이 바람직 할 것이다.

그러나, 물이 완벽하게 막아지는 것은 아니기 때문에 일부 굴착구(105)내로 유입될 수 있는 것이고, 이것이 공사에 장애요소가 될 수 있으므로 도 1에서 보듯이 굴착구(105) 중심에 원형의 임시집수조(106)를 시설하여 내부로 유입된 물을 모아두면서 양수하는 방법으로 굴착·시공하여야 할 것인데, 이러한 임시집수조(106)는 물이 땅으로 스며들지 못하도록 비닐류 등의 재료로 수조를 만들어 설치하되, 주변 굴착면이 집수조를 향하여 경사지게 구배를 두어야 할 것이다.

또한, 수직갱(100) 내 어느 단계의 굴착이 종료된 후에는 즉시로 숏크리트(107)를 굴착면에 타설하여야 하는데, 이는 굴착면이 무너지지 않도록 하기 위한 조치이며, 현장타설 방법에 의할 경우 철근 배근시 흙과 직접 접촉치 않도록 하기 위함이며, PC 방법에 의할 경우 PC 라이닝(102)을 설치 후 배면에 공극이 발생되기 때문에 밀크를 충진하기 용이롭게 하기 위함이다.

이후, 콘크리트라이닝(101,102)을 지중에 묶어줄 어스앙카(108)를 위한 천공을 하여야 하는데, 천공홀(109)이 무너지지 않도록 벤토나이트를 홀내에 투입하고, 천공홀(109) 입구로부터 라이닝 두께에 까지 이르는 PVC관을 매설하며, 방수막 또는 드레인보드에 의하여 천공홀 주위를 밀폐되도록 하고, 관 입구에 밀봉마개를 설치하여 이물질이 들어가지 못하도록 한다. 이렇게 어스앙카(108)를 위한 천공을 사전에 하는 것은 콘크리트라이닝(101,102)이 타설 양생되거나 PC 라이닝(102)이 조립 설치된 후 즉시로 긴장 정착토록 하여 그 다음 단계 굴착을 시급히 시행토록 하므로 공기 단축을 이루기 위함이지만, 현장타설콘크리트 라이닝(101)을 시설하거나 PC 라이닝(102)을 조립·설치 한 후에는 어스앙카(108)를 위한 천공을 할 수 없기 때문이기도 하다.

이러한, 상기의 어스앙카(108) 구성에 대하여 살펴보면, 도 6에서 보는 것과 같이 헤드관(110) 내에 상호 대향방향으로 도 6(b")과 같은 모양을 갖춘 4개소의 강재락(111)을 헤드관(110) 4측면에 T형으로 절개된 틈내로 끼우고, 강재락(111) 상단과 내강관(116) 외측으로 끼운 사각뿔 형상의 밀대관(117) 선단을 철선으로 결속하여 강재락(111)을 수직으로 세우고, 강재락(111) 하단은 내강관(116) 내로 내입한 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)와 연결한 상태로 구성하고, 이상의 강재락(111), 헤드락(110), 내강관(116), 밀대관(117), PC강연선(141), 철근인장재(169)를 어스앙카(108)재 라고 한다.

어스앙카(108)를 고정시키는 과정으로서는 라이닝(101,102)의 설치가 종료된 후, 도 6의 어스앙카(108) 천공홀(109)의 마개를 열고 천공홀(109) 내로 상기의 어스앙카(108)재를 내입한 후 밀대관(117)에 압력을 가하면, 철선이 끊어지면서 마치 우산을 펴듯이 밀대관(117)의 돌출부가 4개소의 강재락(111)을 갈라치면서 깊숙이 내입하여 도 6(b)의 상태를 이루게 되는데,

이때 PC강연선(141)을 인발하면 펼쳐진 강재락(111)이 천공홀(109)벽에 지지하게 되고, 이후 도 6(c)의 밀대관(117)을 철거하고 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)를 띠장에 긴장 고정시키는 것이다.

이처럼, 매 단계마다 세그먼트라이닝이 설치 종료된 후에는 하향으로 처지지 않도록 하기 위하여 어스앙카(108)를 긴장 정착하는 것이지만, 긴장 정착 초기에는 거동이 발생될 수 있는바, 이를 제어하기 위하여 도 7에서 보듯이 크레인 말뚝(126)에 와이어(121)를 걸어 어느 단계의 세그먼트라이닝(101,102)을 지지하여야 할 것이고, 공사 진행에 따라 상기 와이어(121)도 차츰 하향으로 이동되어 체결되어져야 하는데, 한번에 너무 많은 세그먼트라이닝(101,102)을 지지할 수는 없기에 이를 나누어 지지토록 하여야 하는 것이다.

한편, 이러한 수직갱(100) 공사를 하기 위하여는 크레인(118)이 필요한데, 도 1에서 보듯이 크레인(118)을 각기 3 내지 5방향에 존치하고 있어야 하며, 다단식으로 구성되어 단변에서 장변으로 인출될 수 있는 구성으로 이루어져야 하는데, 이를 위하여 크레인(118) 축의 소재를 사각강(142)으로 하여 각관 속에 또 다른 각관을 투입하여 인출될 수 있도록 하여야 한다. 이렇게 하는 이유는 임대크레인(118)을 사용시 여러대를 동시에 사용하여야 하기 때문에 임대료가 증가되어 공사비 증가요인이 되기 때문이지만, 현장 여건시 임대크레인을 사용하여도 무방할 것이다.

따라서, 크레인(118)을 제작하여 사용할 경우, 도 7(a)에서 보는 것과 같은 제작에 대한 구성을 살펴보면, 주축(119)과 받침축(120)의 연결부는 힌지를 이루도록 하여 받침축(120)을 기반으로 주축(119)이 상하 회전될 수 있도록 하여야 하며, 주축(119) 어느 일 연단에는 와이어(121)을 시설하고 어느 타 연단에는 밸런스드(122)를 시설하여 무게중심이 잡히도록 하여야 하고, 상기 주축(119)을 지지하고 있는 받침축(120) 하단에는 원반(123)을 구성하여 360°회전할 수 있도록 하여야 하며, 상기 원반(123)은 회전링(124)내에 시설토록 하여 크레인(118)의 위치를 옮기고 싶을 때 회전링(124)을 따라 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 어느 위치에 정착될 시에는 고정볼트(142)를 조여 이동이 되지 않도록 하여야 하며, 이러한 회전링(124)은 일정한 간격으로 지중에 박힌 말뚝(126)과 고정하여 전도가 발생되지 않도록 하여야 한다.

이와같은 크레인은 시중에서 사용하고 있는 이동식 크레인을 고정식으로 변형하여 제작하고 있는 것이며, 이와는 달리 도 7(b)에서 보는 것과 같이 주축(119)과 받침축1(120)이 90°를 이루며 배치하고, 이들을 연결봉(146)이 묶어주어 상호 변위가 발생되지 않도록 구성하고 있는데,

상기의 주축(119)에는 사각강(143) 속에 사각강(143)을 배치하여 내부 유압잭에 의하여 인출될 수 있는 구조를 이루고 있으며, 받침축1(120)에는 주축(119)과 이어지는 와이어(121)를 설치하고 밸런스드(122)를 매달아 균형이 유지되도록 하고 주축(119)의 일 연단에는 와이어(121)를 늘어뜨려 전항 도 7(a)에서와 같이 주축(119)의 일 연단이 기계구(145)에 고정되어 기계구(145)와 주축(119)을 받쳐주는 받침축2(144)가 결속되어 있는 것이다.

상기의 기계구(145)는 원반(123)에 고정되어 있되, 이 원반(123)이 360°회전할 수 있도록 하고, 회전링(124) 내에서 이동할 수 있도록 구성하고 있으며 상기의 회전링(124)은 일정한 간격으로 지중에 박은 말뚝(126)에 고정되어 있어 전도가 발생되지 않도록 하고 있는 것이다.

한편, 환기용 수직갱(100)을 작업구로서 용도 완료 후 내부에는 도 8에서 보듯이 여러 기능실이 설치되어져야 하는데, 그 기능실은 도 8(a)에서와 같이 풍도실·EPS실·E/V실·계단 등과 집수조(149)로 구분되어 질 수 있으며, 도 8(b)의 집수조(149)는 수직갱(100) 제일 하단에 설치하여 수직갱(100) 외측에서 유입되는 지하수를 펌핑하여 유지관리를 하여야 할 것이며, 그 상측으로는 상기에서 나열하였던 기능실이 설치되어져야 하는 것이다.

우선, 도 8(a)에서 보듯이 수직갱(100) 중심을 분할하는 격벽1(150)을 시설하고, 이와 인접하는 어느 한측에 격벽2(151)를 시설하며, 이러한 격벽의 양측에 가로막(152)을 시설하므로 양측으로 나뉘어진 기능실에는 EPS실과 E/V실 용도로 사용하고, 가운데는 계단 통로로 사용토록 하며, 격벽1(150)에 접하는 어느 타측에는 풍도실을 두어 환기가 이루어지도록 하는데, 이러한 기능실이 배치되는 각 계단 격참마다 미드슬래브(153)를 두어 또 다른 기능실로 활용토록 하고 있는 것이다.

상기의 기능실을 구분하는 격벽1.2(150,151)의 설치방법으로는 상세도(ㄱ)에서 보듯이 수직갱(100) 중심 라이닝 양단에 다웰볼트(154)를 수직 종열의 일정간격으로 배치하고, 한측 중앙 내부에 미구경관(156)을 배치하며, 타측 양면에 연결강판(157)을 대어 볼트로 고정시킨 격벽1-1(155)을 다웰볼트(154)에 끼우되, 양단을 동일한 방법으로 격벽1-1(155)을 설치하고, 중앙으로는 PC로 제작된 격벽1-2(158)를 양단에 설치된 격벽1-1(155)에 고정된 연결강판(157) 내로 인입하고 볼트로 고정하여 격벽1(150)을 설치하고, 연결강판(157)면을 녹막이 폐인트나 숏크리트(107)로 보호하는 것이다.

한편, 상기의 격벽1(150)에 격벽1-1(155)의 결합은 격벽1(150)의 다웰볼트(154)의 수직 간격이 시공오차로 인하여 어려울 수 있으므로 이를 해결하기 위하여, 격벽1(150)의 다웰볼트(154)에 미구경관(156)을 먼저 끼우고 격벽1-1(155)에 사용되는 철근과 미구경관(156)을 용접하여 고정시키므로 시공오차를 해소시키면서 격벽1-1(155)을 제작할 수 있는 바, 이를 이용하면 손쉽게 격벽1(150)과 격벽1-1(155)의 결합을 이룰 수 있을 것이며, 격벽2(151)에도 같이 적용할 수 있을 것이다.

가로막(152)은 상세도(ㄴ)에서 보듯이 격벽1(150)과 격벽2(151)의 대향되는 어느 위치에 L고정강(159)을 2열로 대향 배치하고 그 내부에 가로막(152)을 끼워 고정 설치하도록 하며,

풍도실은 상세도(ㄷ)에서 보듯이 편측 개구형 BOX구조체(160)로 제작하고, 격벽1(150)과 접속면에는 T형구조체(161)로 제작하여 격벽1(150)면에 T형구조체(160)를 대어 고정토록 하고 접속면에는 실란트를 주입하여 공기가 누출되지 않도록 하고,

상세도(ㄹ)에서와 같은 미드슬래브(153)도 PC로 제작하여 설치하되, 수직갱 라이닝(101,102)과 격벽1,2(150,151)에 철근브라켓(162)을 일정간격으로 설치하고 녹막이 페인트로 보호한 후, 그 위에 미드슬래브(153)를 설치하고 주위 틈을 실란트로 충진토록 한다.

한편, 수직갱과 횡갱의 연결부는 상세도(ㅁ,ㅂ)과 같이 누수 방지를 위하여 횡갱(163) 라이닝 상측으로는 방수막(148') 또는 드레인보드(148")를 상호 구조체에 겹쳐지도록 설치하며, 라이닝 하측으로는 양측이 접촉하는 면에 수직갱 라이닝 일부를 치핑하여 반달동판(164)을 횡갱 라이닝을 따라 곡면을 이루며 설치하고, 못과 지수재를 충진하여 고정시키며, 외측에는 스테인레스강(165)을 설치하는 유도배수를 설치하여 완벽 누수차단이 되도록 한다.

제1실시 예

현장타설방법 의한 라이닝 시설방법

상기의 공통 시공과정 후, 즉, 숏크리트(107) 시공 후에는 구조체 보호를 위하여 굴착면에 방수를 위한 부직포와 방수막(148')을 함께 시설하여 차수를 하거나 지하수가 하향으로 흘러 집수정으로 유입되도록 하는 도수시설인 드레인보드(148")를 시설하여 라이닝 구조체에 접하는 지하수를 완전 차단토록 하여야 하는 것이고, 상기의 방수면과 인접하여 철근을 배근하여야 하는데, 원형의 형상을 이루도록 지상에서 조립한 철근망태를 수직갱(100) 내로 운반하고, 철근망태 간 연결철근을 이용하여 묶어주는 것으로 간단한 설치를 이루도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 제1단계 조립·설치시에는 지면에서 1.2m 정도 띄워 설치하거나 지표면과 맞도록 설치하여야 할 것인데, 전자는 외부로 부터 우수 유입이나 이물질이 흘러들어가지 않도록 하기 위함이고, 후자는 지하 지표면 근처에 수직갱 관리동 추가건설을 목적으로 하기 위함이다.

라이닝의 철근배근이 완성된 후에는 도 5에서 보듯이 사전에 제작된 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 지상에 설치한 크레인(118)등을 이용하여 굴착구(105) 내로 이동시키고 앞서 설치한 라이닝 철근 배근 면에 인접되도록 설치하는데, 강재슬라이딩폼 거푸집(127)에 설치한 돌출면이 어스앙카(108) 위치에 오도록 설치하고 어스앙카(108) 천공홀 입구의 밀봉마개가 PC라이닝(102) 밖으로 돌출되도록 한다.

이러한 경우 크레인(108)은 3 내지 5개소의 크레인(108)이 필요한데, 각기 3 내지 5방향에 고정 정지하여 작업 하여야 하는 것이다.

상기의 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 제작할 때에는 도 2(c)에서와 같이 어스앙카(108)의 정착장치인 경사면의 돌출부를 고려하여 제작하여야 하고, 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 하단에는 도 4(a,b)에서 보듯이 회전받침대(128)를 두어 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 외측에 설치한 힌지에 의하여 90°회전이 되도록 하여 설치시에는 회전받침대(128)가 지면에 의하여 닫혀지도록 하고, 해체시에는 다음단계 굴착에 의하여 공간이 발생되기 때문에 콘크리트 타설면에 붙은 회전받침대(128)에 충격을 가하면 열려지도록 구성하고 있는데,

강재슬라이딩폼 거푸집(127) 외측으로는 도 5에서 보듯이 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 자체중량을 지지토록 하기 위한 지지유압잭(129) 수개를 설치하거나, 도 4,5에서 보듯이 선 타설되어 양생된 상측 세그먼트 라이닝 하단측에 수개의 지지쇠(139)를 걸어 하측 세그먼트 라이닝을 위한 거푸집이 지탱될 수 있도록 하기 위하여 상·하측 세그먼트라이닝 간 경계를 넘는 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 하단측에 지지쇠(139)철(凸)부(152)를 두어 지지쇠(139) 요(凹)홈을 구성하기 위한 시설을 하여야 되는데, 지지유압잭(129)인 경우에는 제1 세그먼트라이닝의 경우에 필요한 것이며, 지지쇠(139)인 경우에는 제2 세그먼트라이닝의 경우에 지지유압잭(129)과 선택적 또는 복합적으로 적용할 수도 있을 것이다.

한편, 지지유압잭(129)의 구성으로는 거푸집에 용접된 절곡강(129c)과 H형강(129a),유압잭(129b), 결속구(129d)가 결합되는 착탈식 구조로 이루어져 필요시 설치와 해체를 자유로이 할 수 있도록 구성하고 있다.

또한, 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 인양할 수 있도록 인양구(130)와 인양홀(131)을 각각 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 하단과 상단에 일정간격으로 설치하며, 콘크리트가 제 위치에 타설될 수 있도록 강재슬라이딩폼 거푸집(127)에 일정간격으로 2개의 S형강을 용접하고, 볼트·너트를 이용하여 상기 ㄴ형강 면에 링띠장(132)을 상·하 2열 정도 설치하여, 도 2(d)와 같이 링띠장(132) 연단부에 설치한 수평유압잭(133)을 조이므로 강재슬라이딩폼 거푸집(127)의 변위가 발생되지 않도록 하고 있으며,

강재슬라이딩폼 거푸집(127) 상단에는 콘크리트의 타설상태를 확인해 볼 수 있으며, 콘크리트를 투입할 수 있으며, 콘크리트가 넘칠 수 있도록 하는 수개의 홀을 뚫은 다목적창(134)을 설치하고 있다. 이렇게 제작한 강재슬라이딩폼 거푸집(127)은 도 5에서 확인할 수 있을 것이다.

한편, 회전받침대(128) 상면에는 도 4(a,b)에서 보듯이 볼록면(135)을 설치하므로 단계별 세그먼트 콘크리트라이닝(101) 하단에 오목부(136)가 생기도록 하여 수팽창지수재(137)를 설치하거나, 철근망태 최외측에 연하여 지수판(138)을 설치하므로 상하 세그먼트 콘크리트라이닝(101) 간 지수를 이룰 수 있도록 구성하여야 한다. 이는 세그먼트 간 조인트에서 지하수가 유출될 수 있는 길을 차단하기 위함이다

여기서, 상기 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 제작시에는 현장타설용뿐만 아니라 PC용으로도 겸용할 수 있도록 제작하여 현장여건에 따라 어느 공종에서도 같은 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 사용할 수 있도록 제작하여야 하는 것이다.

한편, 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 내로 콘크리트를 타설하고 양생된 후에는 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 라이닝에서 수평으로 이탈시켜 크레인(118)으로 상측으로 인양하여 매달도록 한 후, 도 6의 어스앙카(108) 천공홀(109)의 마개를 열고 천공홀(109) 내로 어스앙카(108)재 내입한 후 밀대관(117)에 압력을 가하면, 철선이 끊어지면서 마치 우산을 펴듯이 밀대관(117)의 돌출부가 4방향의 강재락(111) 을 갈라치면서 깊숙히 내입하여, 강재락(111)이 천공홀(109)을 파고들어가는 도 6(b)의 상태를 이루게 되는데, PC강연선(141)을 인발하면 펼쳐진 강재락(111) 천공홀(109)벽에 지지하게 되고, 이후 도 6(c)의 밀대관(117)을 철거하고 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)를 라이닝(101,102)에 긴장 고정시키는 것이다.

또한, 수직갱(100) 시공이 완료된 최종으로는 수직갱(100) 주위로 도 2에서 보듯이 지반보강 그라우팅(147)을 하여 굴착으로 인한 수직갱(100) 구조체 주면에 공극이 발생되어 있는 경우를 대비하여야 할 것이다.

이와같은 상기의 제반 시설들을 사용하여 수직갱(100) 전 심도에 현장타설 콘크리트라이닝(101)을 단계별로 설치할 수 있는 것이고, 이와같은 시설은 가시설이 적용되지 않음으로 공사비를 절감토록 하고 있는 시설임은 물론 공기까지 단축할 수 있는 여건을 제공하고 있는 것이다. 여기서, 어스앙카(108)는 밀크주입에 따른 양생기간을 기다림 없이 시공할 수 있으므로 우리가 흔히 설계시에 적용하고 시공하는 현장타설의 방법을 적용하는 공법이기 때문에 한층 더욱 가치가 있는 공법으로 사용될 수 있을 것이다.

제2실시 예

PC에 의한 라이닝 시설방법

상기의 공통 시공과정 후 굴착면에 인접하여 콘크리트라이닝을 시공하여야 하는데, 수직갱(100)의 직경 내측으로 분할된 PC 라이닝(102)을 원형의 형상을 이루도록 설치하는 것으로 1단계 시공을 간단히 마칠 수가 있는 것이다.

이와같은 PC 라이닝(102)은 지상에 설치한 크레인(118)등을 이용하여 굴착구(105) 내로 이동시키되, 앞서 굴착하고 숏크리트를 타설한 어느 일측면에 수직과 수평을 유지하면서 PC 라이닝(102)의 어스앙카(108) 돌출면이 사전에 설치한 어스앙카(108) 천공홀(109) 위치에 오도록 하고, 어스앙카(108) 천공홀(109) 입구의 밀봉마개가 PC 라이닝(102) 밖으로 돌출되도록 하면서 안치시키도록 하는데, 도 3(b)에서 보듯이 PC 라이닝(102) 하면에는 수개의 지지유압잭(129)과 목침목을 설치하여 PC 라이닝(102)을 지지하고 있어야 하는 것이다.

이렇게 하는 것은, 크레인(118)을 다른 용도로 전환할 수 있도록 하기 위함이며, 아직 어스앙카(108)와는 체결되어 있지 않고 있기 때문이기도 하다.

이때, PC 라이닝(102)의 인양은 도 3(e)에서 보는 것과 같이 PC 라이닝(102)에 미리 뚫어놓은 어스앙카(108)용 홀에 갈고리인양구(140)를 내입시킨 후 인양 와이어(121) 고리에 걸어 인양토록 하는 것이다.

한편, 도 3(C)에서 보듯이 단계별 PC 라이닝(102) 상하 간 접속에서는 접속을 용이하게 하기 위하여 제작시부터 상·하 PC 라이닝(102)간 연단부를 내측(원형링 내측)에서 외측(흙과 접하는 굴착면)으로 경사지게 구성하여 외측 부근에서 수평면이 되도록 제작하되, 레미콘에 분말방수제를 섞어 방수구조체를 이루도록 하여야 하고, 도 3(d)에서 보듯이 PC 라이닝(102) 외측 철근면을 따라 지수판을 상측 PC 라이닝(102)에 일부는 매몰하고 타부는 하측 PC 라이닝(102) 투입시 하측 PC 라이닝(102) 외측면에 닿으면서 굴착면측으로 밀리도록 설치하여야 하는 것이다.

이렇게 하는 이유는, 상측 PC 라이닝(102) 설치 후 후속 굴착에 의한 하측 PC 라이닝(102) 설치를 용이롭게 하기 위함이며, 경사를 이루는 연결부에는 내측에서 연결부에 에폭시 주입을 용이롭게 하기 위함이고, 지수판(138)이 절곡되고 PC 라이닝(102) 연단면이 경사를 이루어 지하수 유입이 어려워지도록 하기 위함이다. 상기의 에폭시는 수팽창성지수재(137)로 대치할 수가 있는 것이며, 도 3(C)에 표기되어 있는 것과 같은 홈에 설치할 수 있을 것이다. 그리고 하천 인접지역등과 같이 지하수가 많은 곳에서는 에폭시 및 수팽창성지수재(137)와 지수판의 이중지수를 적용할 수 있을 것이고, 그렇지 않은 곳에서는 그 중 어느 하나의 지수재만을 적용할 수도 있을 것이다.

또한, PC 라이닝(102) 어느 단계에서의 수평 연결은 도 3(a)에서 보듯이 세그먼트 단부에서 수평 경사면의 내·외측의 철(凸)부가 상호 대향으로 물리도록 하여 볼트체결을 할 수 있도록 구성하고 있는데, 수평링 전체를 3 내지 5등분하여 분할 제작시 설치를 용이하게 하기 위하여 도 3에서와 같이

5등분일 경우; 굴착면 양외측 철(凸)부 1개소, 굴착면 일측 철(凸)부 내측면 타측 철(凸)부 3개소, 내측면 양내측 철(凸)부 1개소를 제작하고,

4등분일 경우; 굴착면 일내측 철(凸)부와 내측면 일외측 철(凸)부의 4개소로 구성하여 도 (3)과 같이 배치할 수 있을 것이고,

3등분일 경우; 굴착면 양외측 철(凸)부 1개소, 내측면 양내측 철(凸)부 1개소, 굴착면 일외측 철(凸)부와 내측면 일내측 철(凸)부의 1개소로 구성하여야 시공이 편리해질 것이다.

이와같이, 상기의 분할되어 세그먼트로 구성된 PC 라이닝(102)을 단계별로 설치시에는 이웃간 세그먼트 단부의 경사방향이 상호 대향방향으로 물리도록 하고, 고정볼트(142)로 체결하므로 세그먼트 PC라이닝(102)을 원형링이 되도록 하여 상기와 같이 3 내지 5등분으로 분할 제작된 PC 라이닝(102)을 도 3에서 보듯이 서로 교차하여 설치토록 하여야 하는 것이다. 즉, 도 3의 어느 굴착 단계에서 PC 라이닝(102)의 정위치에서 설치하였다면 다음 단계에서는 상기 위치에서 일정한 각도로 방향을 틀어 설치하여야 하는데, 즉, 어느 1측단계에서의 연결부 위치에 2측단계에서 세그먼트 PC 라이닝(102)의 중앙면이 위치하도록 설치하는 것이며, 다시 3측단계에서는 2측단계에서의 연결부 위치에 3측단계에서의 세그먼트 PC 라이닝(102)의 중앙면이 위치하도록 설치하는 것으로서, 점차적으로 회전을 이루며 윗 단계와 아래 단계가 상호 엇갈리게 설치되도록 하는 것이다,

이렇게 단계별 굴착과 함께 PC 라이닝(102)을 설치하는 경우에서는 윗 단계와 아래 단계가 상호 엇갈리게 설치하여야 하는 것이다. 이렇게 하는 이유는 이음부가 터진 설치상태가 되지 않고 막힌 설치상태가 되도록 하여 마치 벽돌 쌓기와 같이 상호 지그재그의 형상을 이루어 안전을 유지토록 하기 위함이다.

이와같은 PC 라이닝(102)을 순차적으로 조립 ·설치하기 위하여는 상기의 PC 라이닝(102)을 사전에 사용할 전량의 세그먼트 양단부를 일향(내측에서 외측으로) 또는 대향(외측에서 내측으로) 으로 경사지게 제작하고, 수직갱(100) 전 심도에 단계별로 지그재그 설치하여, 어스앙카(108)로 고정시키는 것이 바람직할 것인데,

PC 라이닝(102)을 제작시에는 내구성을 위하여 분말방수재가 포함된 구조체를 건조하여야 하는 것이며, 굴착면에 접하는 PC 라이닝(102) 외측면에는 아스팔트 방수제를 도포하여 구조체를 보호하여야 하며,

하지만 어스앙카로 고정시키기 전에 PC 라이닝(102) 상단 측에 뚫은 수개의 충진구(215)를 통하여 배면 공극에 급결제가 첨가된 몰탈을 충진하여 PC 라이닝(102) 배면의 공극이 없도록 함이 중요하다. 그렇게 하지 않으면 배면 공극으로 각기 세그먼트 PC 라이닝(102)의 단계별 접속면이 완전하지 않게 굴곡지어질 것이기 때문이다.

또한, 제1단계 조립·설치시에는 지면에서 1.2m 정도 띄워 설치하거나 지표면과 맞도록 설치하여야 할 것인데, 전자는 외부로 부터 우수 유입이나 이물질이 흘러들어가지 않도록 하기 위함이고, 후자는 지하 지표면 근처에 수직갱 관리동 추가건설을 목적으로 하기 위함이며, 수직갱(100) 조립·설치가 완료된 최종으로는 수직갱(100) 주위로 도 3에서 보듯이 지반보강 그라우팅(147)을 하여 몰탈 충진이 완전치 못할 경우를 대비하여야 할 것이다.

어스앙카(108)를 고정시키는 과정으로서는, 도 6의 어스앙카(108) 천공홀(109)의 마개를 열고 천공홀(109) 내로 어스앙카(108)재를 내입한 후 밀대관(117)에 압력을 가하면, 철선이 끊어지면서 마치 우산을 펴듯이 밀대관(117)의 돌출부가 4개소의 강재락(111)을 갈라치면서 깊숙이 내입하여 강재락(111)이 천공홀(109)을 파고들어가는 도 6(b)의 상태를 이루게 되는데,

이때 PC강연선(141)을 인발하면 펼쳐진 강재락(111)이 천공홀(109)벽에 지지하게 되고, 이후 도 6(c)의 밀대관(117)를 철거하고 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)를 PC 라이닝(102) 구조체 에 긴장 고정시키는 것이다.

제3실시 예

흙막이 시설을 겸한 라이닝 시설방법

본 방법은 전술한 바와 같이 흙막이 시설을 설치하고 굴착과 함께 링띠장(132)을 걸고 굴진을 계속하여 본갱에 도달하여 본갱시공을 종료한 후 수직갱(100) 현장타설콘크리트 라이닝(101) 또는 PC 라이닝(102)을 시설하는 종래의 Down-top방법을 제시하되, 흙막이 시설을 간편하게 하는 방법에 착안한 공기를 단축시키면서 공사비도 절감토록 하는 기법을 발명하려고 하는 것이다.

이를 이루기 위하여 흙막이 시설로는 PHC말뚝(164)을 적용하게 되는데 PHC말뚝(164)만을 사용해도 되고, 이를 격간으로 사용하고 그 사이에는 CIP(165)를 사용하여 혼합형으로 적용할 수도 있는데, 이렇게 하는 이유는 엄지말뚝의 경우처럼 별도의 흙막이판을 설치할 필요가 없기 때문일 것이고 이것이 공기를 빠르게 단축시켜줄 수 있기 때문이기도 한 것이다.

만약 PHC말뚝(164)만을 사용할 때에는 3축 오거천공으로 3-PHC말뚝(164)만을 격간으로 교차하여 건입하거나, 3-PHC말뚝(164)과 1-CIP(165)로 시공하는 제1방식이 있을 것이고, 또는 1축 또는 2축오거 천공을 격간으로 1-PHC말뚝(164)과 1-CIP(165) 또는 2-PHC(164)말뚝과 1-CIP(165)로 시공하는 제2의 방식이 있을 것이다.

이들 각각의 방식에 대한 특징을 설명하면,

제1의 방식은 3축오거로 천공을 하고 여기에 3개의 PHC말뚝(164)만을 격간으로 건입하되, 3개의 말뚝간에는 지수재(167)를 부착하거나, 천공을 하고 점토를 투입하는 차수성 점토막대(166)를 설치하고, 또는, 3개의 PHC말뚝(164)을 격간으로 건입하고 격간위치를 1개의 1-CIP(165)로 시공이음을 하도록 하는, 방식은 3축오거를 이용하므로 PHC말뚝(164)을 3묶음씩 투입할 수 있어 공사가 매우 빠르게 진행될 수 있는 장점이 있는 반면에 재료비 투입이 다소 증가할 수 있다는 것과 원주의 간격이 정히 일치되지 못하는 단점이 있을 수 있고,

제2의 방식은 1축 또는 2축오거로 천공하여 격간으로 PHC말뚝(164)을 건입하고 격간으로 CIP(165)를 시공하는 방식이고, 차수를 위하여는 상기 제1의 방식과 같은 천공과 점토투입 방법을 사용하는 것인데, 이러한 방식은 1축오거를 이용하므로 PHC말뚝(164) 및 CIP(165)를 1개씩 투입할 수 있어 공사가 다소 느리게 진행되는 것이 단점인 반면에 상호 간격조정을 자유로이 할 수 있는 장점이 있다.

상기의 어떤 방식을 사용하더라도 상기 공사는 토사 및 풍화암층에만 적용될 수 있으며, 반드시 PHC말뚝(164) 및 CIP(165)의 말뚝머리를 상호 묶을 수 있는 TOP거더(168)를 설치하여 어느 개소의 PHC말뚝(164) 및 CIP(165)가 하면 굴착시 빠지지 않도록 조치하여야 하고,

또한, 수직 굴착시에는 일정간격마다 제1 또는 2실시 예에서 사용하고 있는 링띠장(132)을 설치하여 원형을 이루고 있는 수직갱(100)의 변위가 발생되지 않도록 PHC말뚝(164) 및 CIP(165)가 제 위치에 구속상태로 있도록 하여야 하며,

암층에는 별도로 암굴착을 하고 굴착면에 록볼트와 숏크리트를 시공하여 면정리를 하여야 하는 것이다.

이러한 방식으로 수직갱(100)을 굴착하여 가 사용 상태로 구성한 후 본갱 굴착을 본격적으로 시행하고, 종료 후 수직갱 내면에 현장타설콘크리트 라이닝(101)을 시설하게 되는데, 이때는 링띠장(132)이 설치된 단위로 현장타설방법으로 시공하되 전술한 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 사용하여 시공하여야 하며, 양생 후 상단 링띠장(132)을 철거하면서 현장타설콘크리트 라이닝(101) 시설을 상향방식으로 시공하여 나가는 것이다.

이때, PHC말뚝(164) 및 CIP(165) 내측 전면에는 랜덤으로 수개의 구멍을 내고 철근을 꽂아 라이닝 시설이 PHC말뚝(164) 및 CIP(165)와 일체화가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 일정 간격마다 굵은철근을 다발로 배근하여 링띠장(132)의 역할을 대체할 수 있도록 하여야 한다.

한편, 크레인(118)에 대하여는 현장타설방법에 의한 경우처럼 3 내지 5방향에 고정 정지되어 사용하기 보다는 어느 일정한 위치에서 사용하다가 어느 각도로 이동하여 사용하고, 다시 어느 각도로 재 이동하여 사용하여야 하는 것이다. 이렇게하는 이유는 현장타설콘크리트 라이닝(101)의 방법과는 달리 PC 라이닝(102)을 지그재그로 시설하여야 하기 때문인데, 이를 위하여 여러대의 크레인(118)을 추가 제작하여 사용하기 보다는 회전링(124)을 이용하여 3 내지 5개소의 크레인(118)을 회전링(124) 내에서 자유로이 이동하여 사용하는 것이 바람직하기 때문이다.

이와같이 상기의 시설은 가시설이 적용되지 않음으로 공사비를 절감토록 하고 있음은 물론 급속시공으로 인한 공기까지 단축할 수 있는 여건을 제공하고 있는 것이며, 간소한 크레인(118)을 직접 제작하여 사용하므로 임대크레인을 사용치 않게되어 공사비를 대폭 절감할 수 있는 것이며, 어스앙카(108)의 밀크주입 및 양생을 위한 소요기한 없이 시공할 수 있기 때문에 우리가 흔히 설계에 적용하고 시공하는 현장타설의 방법 보다 한층 가치가 있는 공법이라 할 수 있을 것이다.

100; 수직갱 101; 현장타설콘크리트 라이닝
102; PC 라이닝 103; 가이더콘크리트링
104; 링보근 105; 굴착구
106; 임시집수조 107; 숏크리트
108; 어스앙카 109; 천공홀
110; 헤드관 111; 강재락
116; 내강관 117; 밀대관
118; 크레인 119; 주축
120; 받침축, 받침축1 121; 와이어
122; 밸런스드 123; 원반
124; 회전링 125; 충진구
126; 말뚝 127; 강재슬라이딩폼 거푸집
128; 회전받침대 129; 지지유압잭
129a; H형강 129b; 유압잭
129c; 절곡강 129d; 결속구
130; 인양구 131; 인양홀
132; 링띠장 133; 수평유압잭
134; 다목적창 135; 볼록면
136; 오목부 137; 수팽창성지수재
138; 지수판 139; 지지쇠
140; 갈고리인양구 141; PC강연선
142; 고정볼트 143; 사각강
144; 받침축2 145; 기계구
146; 연결봉 147; 지반보강그라우팅
148';부직포와 방수막 148"; 드레인보드
149; 집수조 150; 격벽1
151; 격벽2 152; 지지쇠철(凸)부
153; 미드슬래브 154; 다웰볼트
155; 격벽1-1 156; 미구경관
157; 연결강판 158; 격벽1-2
159; L고정강 160; 편측개구형 BOX구조체
161; T형구조체 162; 철근브라켓
163; 횡갱 164; PHC말뚝
165; CIP 166; 점토막대
167; 지수재 168; TOP거더
169; 철근인장재

Claims (12)

1. 현장타설콘크리트 라이닝(101) 구조에 있어서, 흙막이 시설이 없이 현장타설콘크리트 라이닝(101) 구조를 직접 설치하되,
   강재슬라이딩폼 거푸집(127) 하단에 부착되며 90°회전이 가능한 곡면형인 회전받침대(128)와,
   타설콘크리트와 거푸집 자체중량을 지지토록 하기 위하여 , H형강(129a), 유압잭(129b), 절곡강(129c), 결속구(129d)로 구성되어 있는 'ㄱ'자형으로 거푸집에 부착된 지지유압잭(129)과,
   상측 세그먼트 라이닝 하단측 홀에 끼울 수 있도록 거푸집 상단측에 설치된 철근형상의 지지쇠(139)와,
   거푸집을 인양할 수 있는 인양구(130)와 인양홀(131)과,
   콘크리트가 제 위치에 타설될 수 있도록 하는 링띠장(132)과 수평유압잭(133)과,
   콘크리트가 넘칠 수 있도록 거푸집 상단측에 뚫은 다목적창(134)으로 구성된 강재슬라이딩폼 거푸집(127)과,
   지중에 고정시킬 수 있으며 급속시공이 가능한 어스앙카(108)의 재료들인 구형(口形)의 헤드관(110)과; 헤드관에 끼워지고 지중에서 인발저항을 일으킬 수 있는 T판형(板形)이면서 4방향의 강재락(111)과; 4방향의 강재락(111)을 갈라치면서 강재락(111)이 펴지도록 하는 사각뿔 형상의 밀대관(117)과;
   장력을 도입할 수 있는 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)들로 구성되어 있는 것들로, 원형의 형상을 이루면서 토류벽의 역할을 하는 링 형상의 Top-Down방식의 구조를 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
2. PC라이닝 구조에 있어서, 흙막이 가시설이 없이 PC라이닝(102) 전체를 직접 설치하되, 3 내지 5등분 원호모양의 세그먼트로 제작하여 , 세그먼트의 양단부를 일향(내측에서 외측으로) 또는 대향(외측에서 내측으로) 으로 경사지게 제작하고,
   이웃간 세그먼트 단부의 경사방향이 상호 대향방향으로 물리도록 하여 , 고정볼트(142)로 체결하므로 세그먼트 PC 라이닝(102)을 원형링이 되도록 하고 ,
   지중에 고정시킬 수 있으며 급속시공이 가능한 어스앙카(108)의 재료들인 구형(口形)의 헤드관(110)과; 헤드관에 끼워지고 지중에서 인발저항을 일으킬 수 있는 T판형(板形)이면서 4방향의 강재락(111)과; 4방향의 강재락(111)을 갈라치면서 강재락(111)이 펴지도록 하는 사각뿔 형상의 밀대관(117)과; 장력을 도입할 수 있는 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169) 를 PC 라이닝(102)에 고정시키 므로 ,
   흙막이 가시설이 없이 직접 PC 라이닝(102) 구조체를 설치하되, 하향방향으로의 점진적 굴착과 함께 원형의 형상을 이루면서 토류벽의 역할을 하는 링 형상의 Top-Down방식의 구조를 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
3. 흙막이 시설로 겸한 라이닝 시설 구조체에 있어서, 흙막이 시설 외측으로는 3축 오거천공으로 3PHC말뚝(164)만을 격간으로 교차하여 건입하거나, 3PHC말뚝(164)과 1-CIP(165)로 시공하거나, 1축 또는 2축오거 천공을 격간으로 1-PHC말뚝(164)과 1-CIP(165) 또는 2-PHC말뚝(164)과 1-CIP(165)로 시공한 후, 배면을 차수용 점토막대로 시공한 상태에서,
   흙막이 시설 내측으로 현장타설콘크리트 라이닝(101) 또는 PC 라이닝(102)과 배면 공극충진을 Down-top방식으로 시공한 구조를 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
4. 제 1 항, 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기의 어스앙카(108) 구성에 있어서, 헤드관(110) 내에 상호 대향방향으로 4개소의 강재락(111)을 헤드관(110) 4 측면에 T형으로 절개된 틈내로 끼우고, 강재락(111) 상단과 내강관(116) 외측으로 끼운 밀대관(117) 선단을 철선으로 결속하여 강재락(111)을 수직으로 세우며,
   강재락(111) 하단은 내강관(116) 내로 내입한 PC강연선(141) 또는 철근인장재(169)와 연결한 형태의 어스앙카(108) 헤드를 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
5. 제 1 항에 있어서,
   강재슬라이딩폼 거푸집(127)의 중단에는 어스앙카(108)의 정착장치인 경사면의 돌출부를 고려하여 제작하고,
   하단 외측에는, 설치시에 회전받침대(128)가 지면에 의하여 닫혀지고 해체시에 열려지도록 하는 힌지를 설치하여 90°회전이 되는 회전받침대(128)를 두며,
   회전받침대(128) 상면에는 볼록면(135)을 설치하여 단계별 세그먼트 콘크리트라이닝(101) 하단에 수팽창지수재(137) 또는 지수판(138)을 설치할 수 있는 오목부(136)가 생기도록 구성하는 것과,
   
   강재슬라이딩폼 거푸집(127) 외측으로는 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 자체중량을 지지토록 하기 위하여 거푸집에 용접된 절곡강(129c)에 H형강(129a)과 유압잭(129b)의 구성을 결속구(129d)로 결합한 착탈식 구조로 제작하여 설치와 해체를 자유로이 할 수 있도록 하고 있는 지지유압잭(129) 수개를 설치하거나,
   선 타설되어 양생된 상측 세그먼트 라이닝 하단측에 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 자체중량을 지지토록 하기 위한 지지쇠(139) 요(凹)홈인 지지쇠철(凸)부(152)을 설치하여,
   상기 지지쇠철(凸)부(152)에 끼워지도록 하기 위하여 후 타설을 위한 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 상단측에 시설한 지지쇠(139) 수개를 설치토록 하는 것과,
   
   강재슬라이딩폼 거푸집(127)은 인양할 수 있도록 인양구(130)와 인양홀(131)을 각각 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 하단과 상단에 일정간격으로 설치하며,
   콘크리트가 제 위치에 타설될 수 있도록 강재슬라이딩폼 거푸집(127)에 일정간격으로 2개의 ㄴ형강을 용접하고, 볼트·너트를 이용하여 상기 ㄴ형강 면에 링띠장(132)을 상·하 2열 정도 설치하여, 링띠장(132) 연단부에 설치한 수평유압잭(133)을 조이므로 강재슬라이딩폼 거푸집(127)의 변위가 발생되지 않도록 하고 있으며,
   강재슬라이딩폼 거푸집(127) 상단에는 콘크리트를 투입할 수 있으며, 콘크리트의 타설상태를 확인해 볼 수 있으며, 콘크리트가 넘칠 수 있도록 하는 수개의 홀을 뚫은 다목적창(134)을 설치하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
6. 제 2 항에 있어서,
   단계별 PC 라이닝(102) 상하 간 접속에서는 접속을 용이하게 하기 위하여 제작시부터 상·하 PC 라이닝(102)간 연단부를 내측 (원형링 내측) 에서 외측 (흙과 접하는 굴착면)으로 경사지게 구성하여 외측 부근에서 수평면이 되도록 제작하고, PC 라이닝(102) 외측 철근면을 따라 지수판을 상측 PC 라이닝(102)에 일부는 매몰하고 타부는 하측 PC 라이닝(102) 투입시 하측 PC 라이닝(102) 외측면에 닿으면서 굴착면측으로 밀리도록 설치하며,
   경사를 이루는 연결부에는 내측에서 에폭시 주입을 하거나, 중앙 홈에 수팽창성지수재(137)로 설치할 수가 있는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
7. 제 2 항에 있어서,
   PC 라이닝(102)을 제작시에는 내구성을 위하여 분말방수재가 포함된 구조체를 건조하여야 하는 것이며, 굴착면에 접하는 PC 라이닝(102) 외측면에는 아스팔트 방수제를 도포하여 구조체를 2중으로 보호하여야 하며, PC 라이닝(102) 상단측에 뚫은 충진구(215)를 통하여 배면 공극에 급결제가 첨가된 몰탈을 충진하여야 하며,
   제1단계 조립·설치시에는 지면에서 1.0m 내지 1.2m 높이로 띄워 설치하거나 지표면과 맞도록 설치하여야 할 것인데, 수직갱(100) 조립·설치가 완료된 후에는 수직갱(100) 주위로 지반보강 그라우팅(147)을 하여 몰탈 충진의 불충분한 곳을 보강하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
8. 제 3 항에 있어서,
   축오거로 천공을 하고 여기에 3개의 PHC말뚝(164)만을 격간으로 건입하되, 각각의 말뚝간에는 지수재(167)를 부착하거나 천공을 하고 점토를 투입하는 차수성 점토막대(166)를 설치하거나,
   또는, 3개의 PHC말뚝(164)을 격간으로 건입하고 격간위치를 1개의 CIP(165)로 시공이음을 하도록 하거나, 1축 또는 2축오거로 천공하여 격간으로 PHC말뚝 (164)을 건입하고 격간위치에는 CIP(165)를 현장여건에 따라 시공할 수 있으며, 차수를 위하여는 천공을 하고 점토를 투입하는 차수성 점토막대(166)를 설치하며,
   PHC말뚝(164) 및 CIP(165)를 상호 묶을 수 있는 말뚝머리 TOP거더(168)를 설치하고, 굴착시에는 일정간격마다 흙막이시설의 변위를 제어하기 위한 수단인 원형링을 이루는 H형강의 링띠장(132)을 PHC말뚝(164) 및 CIP(165) 내측으로 설치하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조
   
9. 청구항 1에 기재된 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 방법으로서의 시공방법은
   (1) 수직갱(100)의 일부 깊이를 굴착하고, 가이더콘크리트링(102)을 시설하고, 주위에 지반보강 및 차수그라우팅을 실시하는 단계
   (2) 수직갱(100) 내의 굴착구(105)를 형성하며, 임시집수조(106)를 시설하면서 어느 단계의 깊이를 이루도록 굴착한 후, 숏크리트를 타설하는 단계
   (3) 어스앙카(108)를 위한 천공홀(109)을 시설하고 콘크리트라이닝(101) 두께에 까지 이르는 PVC관을 매설하고, 관 입구에 밀봉마개를 설치하는 단계
   (4) 구조체 보호를 위해 굴착면에 부직포와 방수막(148')의 차수시설을 하거나, 도수시설인 드레인보드(148")를 시설하는 단계
   (5)수직갱(100) 굴착구(105) 내로 원형의 형상을 이루는 철근망태를 시설하고, 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 설치하는 단계
   (6) 강재슬라이딩폼 거푸집(127) 내측으로 콘크리트를 타설하고 양생을 하는 단계
   (7) 거푸집을 탈형하고, (3)단계에서 설치한 어스앙카(108) 천공홀(109) 내로 어스앙카재를 투입하고 긴장·정착하는 단계
   (8) 이하 점진적으로 굴착을 하고, (2)단계 내지 (7)단계의 과정을 반복 시공하는 단계를 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 시공방법
   
10. 청구항 2에 기재된 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 방법으로서의 시공방법은
    (1) 수직갱(100)의 일부 깊이를 굴착하고, 가이더콘크리트링(102)을 시설하고, 주위에 지반보강 및 차수그라우팅을 실시하는 단계
    (2 수직갱(100) 내의 굴착구(105)를 형성하며, 임시집수조(106)를 시설하면서 어느 단계의 깊이를 이루도록 굴착한 후, 숏크리트를 타설하는 단계
    (3) 어스앙카(108)를 위한 천공홀(109)을 시설하고 콘크리트라이닝(101) 두께에 까지 이르는 PVC관을 매설하고, 관 입구에 밀봉마개를 설치하는 단계
    (4) 수직갱(100) 굴착구(105) 내로 세그먼트 단부의 경사방향이 상호 대향방향으로 물리도록 결합한 원형 형상의 PC 라이닝(102)을 수평연결부의 윗 시설과 아랫 시설이 상호 엇갈리도록 시설하는 단계
    (5) (3)단계에서 설치한 어스앙카(108) 천공홀(109) 내로 어스앙카(108)재를 투입하고 긴장·정착하는 단계
    (6) 이하 점진적으로 굴착을 하고, (2)단계 내지 (5)단계의 과정을 반복 시공하는 단계로 시공하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 시공방법
    
11. 청구항 3에 기재된 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 방법으로서의 시공방법은
    (1) 본갱 시공 종료와 함께, 흙막이 가설을 설치하고, 수직갱을 굴착하여 링띠장(132)을 설치하는 단계
    (2) 수직갱 CIP 내측 전면에 랜덤으로 수개의 구멍을 내고 철근을 꽂는 단계
    (3) 라이닝 철근과 일정 간격마다 굵은철근을 다발 링배근하여 흙막이 시설의 변위를 제어하기 위한 수단인 원형을 이루는 H형강의 링띠장(132)을 대체할 수 있도록 시설하는 단계
    (4) 강재슬라이딩폼 거푸집(127)을 사용하여 수직갱 내면에 링띠장(132)이 설치된 단위로 라이닝을 현장타설의 방법으로 시공하는 단계
    (5) 양생 후, H형강으로 구성되고 PHC말뚝 및 CIP의 변위방지를 위하여 내측으로 직교하며 배치되고 있는 H형강으로 구성된 상단 링띠장(132)을 철거하면서 라이닝시설을 상향방식으로 시공하는 단계
    (6) 이하 점진적으로 (2)단계 내지 (5)단계의 과정을 반복 시공하는 단계로 하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 시공방법
    
12. 제 9 항, 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    매 단계마다 세그먼트라이닝이 설치 종료된 후에는 하향으로 처지지 않도록 하기 위하여 어스앙카(108)를 긴장 정착하되, 긴장 정착 초기에 거동이 발생되지 않도록 하기 위하여 크레인 말뚝(126)에 와이어(121)를 인양구(130)에 걸어 전 시공단계의 세그먼트라이닝(101,102)을 지지하도록 하고, 공사 진행에 따라 상기 와이어(121)도 차츰 하향으로 이동하여 세그먼트라이닝(101,102)을 나누어 지지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 수직갱 굴착에 따른 구조를 설치하는 시공방법

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