KR20220051720A - 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조 - Google Patents

뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20220051720A
KR20220051720A KR1020200135459A KR20200135459A KR20220051720A KR 20220051720 A KR20220051720 A KR 20220051720A KR 1020200135459 A KR1020200135459 A KR 1020200135459A KR 20200135459 A KR20200135459 A KR 20200135459A KR 20220051720 A KR20220051720 A KR 20220051720A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tunnel
outer compartment
intermediate frame
backfilling
frame
Prior art date
Application number
KR1020200135459A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102488061B1 (ko
Inventor
정성남
김중희
Original Assignee
강릉건설 주식회사
주식회사경도
김중희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강릉건설 주식회사, 주식회사경도, 김중희 filed Critical 강릉건설 주식회사
Priority to KR1020200135459A priority Critical patent/KR102488061B1/ko
Publication of KR20220051720A publication Critical patent/KR20220051720A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102488061B1 publication Critical patent/KR102488061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001—Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

본 발명은 터널을 굴착하나는 터널보링머신(TBM; Tunnel Boring Machine)을 이용하여 굴착하되, 상기 터널을 굴착하는 머신부(110)와, 서로 종방향으로 밀착 배열되면서 상기 굴착된 터널의 굴착면(120)에서 유입되는 버력(잡석)을 방지하기 위해 다수개의 세그먼트를 조립하여 형성되는 메인세그먼트링(200)과, 상기 메인세그먼트링(200)과 상기 머신부(110)가 전방으로 추진되면서 생성된 굴착면(120)과의 사이에 형성된 공간인 에뉼러갭(30, Annular Gap) 내에 뒤채움(back fill)부재(300)를 채워넣는 장치에 있어서, 상기 뒤채움부재(300)를 상기 에뉼러갭(30)에 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지부재(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 터널굴착구조가 제공된다.

Description

뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조{Tunnel excavation structure with backflow prevention member of backfill member}
본 발명은 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 뒤채움부재가 머신부로 역류되는 것을 방지하는 역류방지 부재를 구비한 터널굴착구조에 관한 것이다.
통상, 터널 굴착을 위한 시공방법은 발파 굴착에 의한 재래식 시공방법과 터널 보링 머신(TBM; Tunnel Boring Machine)의 굴착에 의해 현대화된 기계식 시공방법으로 양분된다.
그런데, 재래식 시공방법에 의한 터널의 시공은 과다한 용지보상비와 노무인력 확보의 어려움, 시공과정에서의 교통체중과 소음 및 진동에 의한 민원발생 등으로 인하여 현실적인 적용상의 문제점과 한계점을 지속적으로 드러내고 있다.
따라서 근래에 들어 선진국을 비롯한 우리나라에서는 현대화된 기계식 시공방법에 의한 터널 시공 실적이 날로 증가하는 추세에 있다.
이러한 추세는 지속적으로 경제적인 선진화가 이루어지면서 삶의 질 향상을 위해 소음 및 진동 등에 의한 환경 피해를 최소화하기 위한 환경 친화적인 건설시공이 요구되는 환경 변화에 따른 것이다.
특히, 기계식 터널 시공방법 중에서 쉴드(shield) 터널 시공방법은 TBM의 굴착 및 추진에 의해 터널을 시공하면서 TBM의 전면부와 후면부에 굴착면(10)을 보호하기 위한 쉴드장비를 연결하여 막장 후방에서 터널 벽면 형상의 원통형 세그먼트(segment)(20)를 조립해 나가며 터널을 구축하는 공법으로, 터널 직경과 굴착면 방호설비의 설치방식에 따라 쉴드(shield) TBM 터널 시공방법과 마이크로 쉴드(micro shield) 또는 세미 쉴드(semi shield) TBM 터널 시공방법으로 분류된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 쉴드공법은 연약지반이나 대수지반에 터널을 만들 때 사용되는 굴착공법으로, 철제로된 원통형의 쉴드를 수직구 안에 투입시켜 커터헤드를 회전시키면서 터널을 굴착하고, 쉴드 뒤쪽에서 세그먼트(segment)(20)를 반복해 설치하면서 터널을 만들어 나가는 방식이다.
따라서 쉴드 통과 지역은 필연적으로 굴착면(R)과 세그먼트(20) 사이에 에뉼러갭(Annular Gap)(30) 발생하고, 안정화를 위해 상기 에뉼러갭(30)을 액상의 뒤채움부재(300)를 주입하여 충전하게 된다.
또한, 뒷채움의 주입방식은 주입위치에 따라 TBM 장비 후방에서 주입하는 동시주입, 장비 10m 후방에서 주입하는 즉시주입 및 장비 70m 후방에서 주입하는 후방주입으로 나눠진다.
또한, 뒤채움부재는 A액(시멘트+물)과 B액(경화제+물)은 별도의 압송관을 통해서 주입구까지 압송되어 두 약액이 주입구에서 혼합되면서 상기 공극에 충전된 후 경화된다.
이때, 상기 에뉼러갭(30)에 지하수 흐름양이 많을 경우, 지하수에 의해 뒷채움부재의 배합비가 흐트러지거나 TBM 장비와 굴착면(10) 사이의 아티큐레이션갭(Articulation Gap)(40)을 통해 TBM 장비의 머신부(110)로 역류되어 유실될 수 있다.
즉, 뒤채움부재는 TBM 장비의 머신부(110)로 역류되어 유실됨으로써 뒷채움부재의 손실이 발생되거나 지하수에 희석됨으로써 배합비가 흐트러져 경화되지 않은 액상이 존속할 수 있다.
또한, 주입구 주변에서는 농축된 상태로 경화되지만 주입구로부터 멀어진 지점에서는 희석되어 경화되지 못함으로서 뒷채움 상태의 연속성이 떨어질 수 있고, 경화반응이 느리거나 발생하지 않아 뒷채움재가 액상으로 존치되어 뒷채움 효과가 결여될 수 있다.
따라서 뒷채움이 부실하게 되면 지반이 침하되고, 터널 구조물이 손상되면서 균열이 발생되어 지하수가 유출되면서 터널의 구조적 안전성에 악영향을 끼치게 됨으로 터널의 안정성이나 시공 효율이 크게 저하되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0877580호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1550159호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1482883호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2019-0049121호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0078408호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에뉼러갭에 뒤채움부재를 주입할 때 머신부 방향으로 뒤채움부재의 역류를 방지할 수 있는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 터널을 굴착하나는 터널보링머신(TBM; Tunnel Boring Machine)을 이용하여 굴착하되, 상기 터널을 굴착하는 머신부(110)와, 서로 종방향으로 밀착 배열되면서 상기 굴착된 터널의 굴착면(120)에서 유입되는 버력(잡석)을 방지하기 위해 다수개의 세그먼트를 조립하여 형성되는 메인세그먼트링(200)과, 상기 메인세그먼트링(200)과 상기 머신부(110)가 전방으로 추진되면서 생성된 굴착면(120)과의 사이에 형성된 공간인 에뉼러갭(30, Annular Gap) 내에 뒤채움(back fill)부재(300)를 채워넣는 장치에 있어서, 상기 뒤채움부재(300)를 상기 에뉼러갭(30)에 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지부재(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 역류방지부재(100)는 상기 머신부(110)와 상기 뒤채움부재의 주입구(310) 사이에 설치되어 상기 주입구(310)에서 상기 에뉼러갭(30)으로 주입된 뒤채움부재(300)가 상기 역류방지부재에 의해 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하며, 상기 역류방지부재(100)는 다수의 서브세그먼트(500)와 하나의 키세그먼트(600)로 형성되며, 상기 서브세그먼트 다수개와 상기 키세그먼트 하나를 조립하여 완성하는 역류방지 세그먼트링(400)이며, 상기 역류방지 세그먼트링(400)은 상기 메인세그먼트링(200)과 종방향으로 밀착하여 조립되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 서브세그먼트(500)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖으며, 상기 서브세그먼트(500)의 단면은 'H'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(510)과, 상기 중간프레임(510)의 좌측에 위치한 좌측프레임(520)과, 상기 중간프레임(510)으로 우측에 위치한 우측프레임(530)으로 형성되며, 상기 서브세그먼트(500)가 조립되었을 때 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(540)과, 상기 외측격실(540)의 반대쪽에 위치한 내측격실(550)로 형성되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 외측격실(540)에는 상기 중간프레임(510)과 일정간격 떨어진 위치에 외측격실커버(560)가 구비되어 상기 중간프레임(510)과 상기 외측격실커버(560) 사이에 공간부(E)가 형성되며, 상기 외측격실커버(560)가 상기 중간프레임(510) 사이에 공간부(E)가 형성되도록 간격을 유지할 수 있는 간격유지 수단이 구비되고, 상기 간격유지수단은 상기 외측격실(540)을 이루는 좌측프레임(520)과 우측프레임(530)을 내측의 소정의 위치에 설치된 외측격실커버 브라켓(570)과 상기 브라켓(570)에 상기 외측격실커버(560)를 고정시키는 고정 볼트(561)로 형성된 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 고정 볼트(561)는 나사부(562)와 머리부(563)로 형성되며, 상기 나사부(562)가 상기 내측격실(550)에서 상기 중간프레임(510)을 통과하도록 형성된 중간관통공(511)에 끼운 후, 상기 브라켓(570)을 통과하도록 조립되고, 다시 상기 외측격실커버(560)를 통과한 후에 너트(565)로 조립됨에 따라 상기 중간프레임(510)과 상기 브라켓(570)과 상기 외측격실커버(560)에는 상기 고정 볼트(561)의 나사부(562)가 통과하도록 각각 관통홀(h)이 형성된 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 키세그먼트(600)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖으며, 상기 키세그먼트(600)의 단면은 'h'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(610)과, 상기 중간프레임(610)의 좌측에 위치한 좌측프레임(620)과, 상기 중간프레임(610)으로 우측에 위치한 우측프레임(630)으로 형성되며, 상기 키세그먼트(600)가 조립되었을 때, 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(640)과, 상기 외측격실(640)의 반대쪽에 위치한 내측격실(650)로 형성되되, 상기 우측프레임(630)은 상기 내측격실(650)에만 배치되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 다수개의 서브세그먼트(500)와 상기 한 개의 키세그먼트(600)가 조립되어 역류방지 세그먼트링으로 배치되면 상기 각각의 서브세그먼트에서 상기 중간프레임(510)과 외측격실커버(560)에 의해 형성된 공간부(E)는 서로 연통되도록 배치되며, 이때 상기 키세그먼트(600)의 좌측에는 제1의 서브세그먼트(500a)가 배치되고 상기 키세그먼트(600)의 우측에는 제2의 서브세그먼트(500e)가 배치됨에 따라 상기 제1의 서브세그먼트(500a)의 제1 측부(LS)와 상기 제2 서브세그먼트(500e)의 제2 측부(RS)가 상기 키세그먼트(600)를 중앙에 두고 서로 마주보도록 배치되어 상기 제1의 서브세그먼트(500a)의 공간부와 상기 제2의 서브세그먼트(500e)의 공간부도 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 다수개의 서브세그먼트(500)의 공간부(E)에는 팽창 가능한 튜브(700)가 끼워지되 상기 튜브(700)는 길게 형성되며 상기 튜브(700)의 일측에 제1중공파이프(710)와 타측에 제2중공파이프(720)가 끼워져 형성되고, 상기 튜브(700)의 일측은 상기 제1의 세그먼트(500a)의 공간부로 끼워진 다음 각각의 서브세그먼트(500b,500c,500d)의 공간부를 통과하여 상기 제2의 서브세그먼트(500e)의 공간부로 인발시킴에 따라 상기 키세그먼트(600)의 외측격실(640)에는 상기 튜브(700)의 일측 및 제1중공파이프(710)와 상기 튜브(700)의 타측 및 제2중공파이프(720)가 서로 마주보면서 배치되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)를 결속시키는 결속구(730)가 배치됨에 따라 상기 결속구(730)는 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)를 기밀이 유지되도록 결속하고, 상기 결속구(730)에는 충진제가 주입될 수 있는 주입공급부(740)가 조립되는 조립공(731)이 구비되며, 상기 결속구(730)에 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)와 상기 주입공급부(740)가 조립된 후 상기 키세그먼트(600)의 외측격실(640)에서 개방되었던 우측부를 우측커버(631)로 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
또한, 상기 외측격실(640)을 우측커버(631)로 폐쇄시킨 후, 상기 고정 볼트(561)를 제거시켜 상기 외측격실커버(560)를 이동가능하게 유지시킨 후에 상기 주입공급부(740)를 통해 주입물을 주입시켜 상기 튜브(700)를 팽창시킴에 따라 상기 서브세그먼트(500)의 외측격실(540)에 위치한 튜브(700)가 팽창되어 상기 역류방지 세그먼트링(400)의 주변을 폐쇄시킴에 따라 상기 에뉼러갭(30) 내에 뒤채움부재(300)를 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지 부재를 구비하되, 상기 뒤채움부재(300)를 주입하기 전에 상기 서브세그먼트의 중간프레임(510)에 관통된 관통공(511)을 차단시키는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조가 제공된다.
본 발명의 구조를 통해 상기 역류방지부재(100)는 뒤채움부재(300)의 역류방지는 물론 후반부 에뉼러갭(30)에서 발생되는 지하수가 아티큐레이셔갭(40)을 통해서 머신부 내부로 유입되지 못하도록 차폐하여 보수반이 장비내부로의 진입을 가능하도록 하는 특징이 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 새로운 형태의 역류방지 세그먼트링 구조를 제공할 수 있으며, 이러한 역류방지 세그먼트링을 이용하여 뒤채움부재의 역류를 차단함으로써 뒤채움부재의 손실을 방지하여 뒷채움 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
나아가 본 발명은 상기 역류방지부재(100)는 뒤채움부재(300)의 역류방지는 물론 후반부 에뉼러갭(30)에서 발생되는 지하수가 아티큐레이셔갭(40)을 통해서 머신부 내부로 유입되지 못하도록 차폐하여 보수반이 장비내부로의 진입을 가능하도록 하는 현저한 효과가 있다.
도 1은 종래의 쉴드 TBM 터널의 뒷채움 방법을 개략적으로 도시한 측면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역류방지부재를 이용한 쉴드 TBM 터널의 뒷채움 방법을 개략적으로 도시한 측면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역류방지 세그먼트링을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 서브세그먼트를 개략적으로 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키세그먼트를 개략적으로 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브를 개략적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브의 결속구를 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브가 설치된 역류방지 세그먼트링을 개략적으로 도시한 정면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키세그먼트에 튜브가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 서브세그먼트 내에서 튜브가 팽창되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역류방지부재를 이용한 쉴드 TBM 터널의 뒷채움 방법을 개략적으로 도시한 측면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역류방지 세그먼트링을 개략적으로 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 서브세그먼트를 개략적으로 도시한 측단면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키세그먼트를 개략적으로 도시한 측단면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브를 개략적으로 도시한 사시도, 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브의 결속구를 개략적으로 도시한 도면, 도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 튜브가 설치된 역류방지 세그먼트링을 개략적으로 도시한 정면도, 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 키세그먼트에 튜브가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도, 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 서브세그먼트 내에서 튜브가 팽창되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터널굴착구조는 터널을 굴착하나는 터널보링머신(TBM)을 이용하여 굴착하되, 상기 터널을 굴착하는 머신부(110)와, 서로 종방향으로 밀착 배열되면서 상기 굴착된 터널의 굴착면(120)에서 유입되는 버력(잡석)을 방지하기 위해 다수개의 세그먼트를 조립하여 형성되는 메인세그먼트링(200)과, 상기 메인세그먼트링(200)과 상기 머신부(110)가 전방으로 추진되면서 생성된 굴착면(120)과의 사이에 형성된 공간인 에뉼러갭(30, Annular Gap) 내에 뒤채움(back fill)부재(300)를 채워넣는 장치에 있어서, 상기 뒤채움부재(300)를 상기 에뉼러갭(30)에 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지부재(100)를 구비한다.
이때, 상기 역류방지부재(100)는 상기 머신부(110)와 상기 뒤채움부재의 주입구(310) 사이에 설치되어 상기 주입구(310)에서 상기 에뉼러갭(30)으로 주입된 뒤채움부재(300)가 상기 역류방지부재에 의해 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 역류방지부재(100)는 다수의 서브세그먼트(500)와 하나의 키세그먼트(600)로 형성되며, 상기 서브세그먼트 다수개(500a,500b,500c,500d,500e)와 상기 키세그먼트(600) 하나를 조립하여 완성하는 역류방지 세그먼트링(400)이다.
또한, 상기 역류방지 세그먼트링(400)은 상기 메인세그먼트링(200)과 종방향으로 밀착하여 조립된다.
또한, 상기 서브세그먼트(500)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖는다.
그리고 상기 서브세그먼트(500)의 단면은 'H'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(510)과, 상기 중간프레임(510)의 좌측에 위치한 좌측프레임(520)과, 상기 중간프레임(510)으로 우측에 위치한 우측프레임(530)으로 형성된다.
또한, 상기 서브세그먼트(500)가 조립되었을 때 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(540)과, 상기 외측격실(540)의 반대쪽에 위치한 내측격실(550)로 형성된다.
이때, 상기 외측격실(540)에는 상기 중간프레임(510)과 일정간격 떨어진 위치에 외측격실커버(560)가 구비되어 상기 중간프레임(510)과 상기 외측격실커버(560) 사이에 공간부(E)가 형성된다.
또한, 상기 외측격실커버(560)가 상기 중간프레임(510) 사이에 공간부(E)가 형성되도록 간격을 유지할 수 있는 간격유지 수단이 구비된다.
또한, 상기 간격유지수단은 상기 외측격실(540)을 이루는 좌측프레임(520)과 우측프레임(530)을 내측의 소정의 위치에 설치된 외측격실커버 브라켓(570)과, 상기 브라켓(570)에 상기 외측격실커버(560)를 고정시키는 고정 볼트(561)로 형성된다.
또한, 상기 고정 볼트(561)는 나사부(562)와 머리부(563)로 형성되며, 상기 나사부(562)가 상기 내측격실(550)에서 상기 중간프레임(510)을 통과하도록 형성된 중간관통공(511)에 끼운 후, 상기 브라켓(570)을 통과하도록 조립되고, 다시 상기 외측격실커버(560)를 통과한 후에 너트(565)로 조립됨에 따라 상기 브라켓(570)과 상기 외측격실커버(560)에는 상기 고정 볼트(561)의 나사부(562)가 통과하도록 각각 관통홀(h1,h2)이 형성된다.
한편, 상기 키세그먼트(600)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖으며, 상기 키세그먼트(600)의 단면은 'h'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(610)과, 상기 중간프레임(610)의 좌측에 위치한 좌측프레임(620)과, 상기 중간프레임(610)으로 우측에 위치한 우측프레임(630)으로 형성된다.
또한, 상기 키세그먼트(600)가 조립되었을 때, 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(640)과, 상기 외측격실(640)의 반대쪽에 위치한 내측격실(650)로 형성되되, 상기 우측프레임(630)은 상기 내측격실(650)에만 배치된다.
그리고 상기 다수개의 서브세그먼트(500)와 상기 한 개의 키세그먼트(600)가 조립되어 역류방지 세그먼트링(400)으로 배치되면 상기 각각의 서브세그먼트(500a,500b,500c,500d,500e)에서 상기 중간프레임(510)과 외측격실커버(560)에 의해 형성된 공간부(E)는 서로 연통되도록 배치된다.
이때 상기 키세그먼트(600)의 좌측에는 제1의 서브세그먼트(500a)가 배치되고 상기 키세그먼트(600)의 우측에는 제2의 서브세그먼트(500e)가 배치됨에 따라 상기 제1의 서브세그먼트(500a)의 제1 측부(LS)와 상기 제2 서브세그먼트(500e)의 제2 측부(RS)가 상기 키세그먼트(600)를 중앙에 두고 서로 마주보도록 배치되어 상기 제1의 서브세그먼트(500a)의 공간부와 상기 제2의 서브세그먼트(500e)의 공간부도 서로 마주보도록 배치된다.
또한, 상기 다수개의 서브세그먼트(500)의 공간부(E)에는 팽창 가능한 튜브(700)가 끼워지며, 상기 튜브(700)는 길게 형성되며 상기 튜브(700)의 일측에 제1중공파이프(710)와 타측에 제2중공파이프(720)가 끼워져 형성된다.
그리고 상기 튜브(700)의 일측은 상기 제1의 세그먼트(500a)의 공간부로 끼워진 다음 각각의 서브세그먼트(500b,500c,500d)의 공간부를 통과하여 상기 제2의 서브세그먼트(500e)의 공간부로 인발시킴에 따라 상기 키세그먼트(600)의 외측격실(640)에는 상기 튜브(700)의 일측 및 제1중공파이프(710)와 상기 튜브(700)의 타측 및 제2중공파이프(720)가 서로 마주보면서 배치된다.
또한, 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)를 결속시키는 결속구(730)가 배치됨에 따라 상기 결속구(730)는 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)를 기밀이 유지되도록 결속한다.
그리고 상기 결속구(730)에는 충진제가 주입될 수 있는 주입공급부(740)가 조립되는 조립공(731)이 구비된다.
또한, 상기 키세그먼트의 중간 프레임(610)에는 상기 주입공급부(740)가 관통되어 상기 결속구(730)에 조립될 수 있도록 주입구 삽입공(611)이 형성된다.
또한, 상기 결속구(730)에 상기 제1중공파이프(710)와 상기 제2중공파이프(720)와 상기 주입공급부(740)가 조립된 후 상기 키세그먼트(600)의 외측격실(640)에서 개방되었던 우측부를 우측커버(631)로 폐쇄시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 외측격실(640)을 우측커버(631)로 폐쇄시킨 후, 상기 고정 볼트(561)를 제거시켜 상기 외측격실커버(560)를 이동가능하게 유지시킨 후에 상기 주입공급부(740)를 통해 주입물을 주입시킨다.
또한, 상기 튜브(700)는 주름진 상태로 수축되어 상기 서브세그먼트(500)와 키세그먼트(600)에 설치된다.
그리고 상기 튜브(700)를 팽창시킴에 따라 상기 서브세그먼트(500)의 외측격실(540)에 위치한 튜브(700)가 팽창되어 상기 역류방지 세그먼트링(400)의 주변을 폐쇄시킴에 따라 상기 에뉼러갭(30) 내에 뒤채움부재(300)를 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 뒤채움부재(300)를 주입하기 전에 상기 서브세그먼트의 중간프레임(510)에 관통된 관통공(511)을 차단시키는 것이 바람직하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 굴착면 30 : 에뉼러갭(Annular Gap)
40 : 아티큐레이션갭(Articulation Gap)
100 : 역류방지부재 110 : 머신부
200 : 메인세그먼트링 300 : 뒤채움부재
310 : 주입구 400 : 역류방지 세그먼트링
500 : 서브세그먼트 510 : 중간프레임
520 : 좌측프레임 530 : 우측프레임
540 : 외측격실 550 : 내측격실
560 : 외측격실커버 561 : 볼트
562 : 나사부 563 : 머리부
565 : 너트 570 : 외측격실커버 브라켓
600 : 키세그먼트 610 : 중간프레임
613 : 주입구 삽입공 620 : 좌측프레임
630 : 우측프레임 640 : 외측격실
650 : 내측격실 700 : 튜브
710 : 제1중공파이프 720 : 제2중공파이프
730 : 결속구 731 : 조립공
740 : 주입공급부

Claims (8)

  1. 터널을 굴착하나는 터널보링머신(TBM)을 이용하여 굴착하되,
    상기 터널을 굴착하는 머신부(110)와,
    서로 종방향으로 밀착 배열되면서 상기 굴착된 터널의 굴착면(120)에서 유입되는 버력(잡석)을 방지하기 위해 다수개의 세그먼트를 조립하여 형성되는 메인세그먼트링(200)과,
    상기 메인세그먼트링(200)과 상기 머신부(110)가 전방으로 추진되면서 생성된 굴착면(120)과의 사이에 형성된 공간인 에뉼러갭(30, Annular Gap) 내에 뒤채움(back fill)부재(300)를 채워넣는 장치에 있어서,
    상기 뒤채움부재(300)를 상기 에뉼러갭(30)에 주입할 때 상기 뒤채움부재(300)가 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 역류방지부재(100)를 구비한 것을 특징으로 하는 터널굴착구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역류방지부재(100)는 상기 머신부(110)와 상기 뒤채움부재의 주입구(310) 사이에 설치되어 상기 주입구(310)에서 상기 에뉼러갭(30)으로 주입된 뒤채움부재(300)가 상기 역류방지부재에 의해 상기 머신부(110)로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 역류방지부재(100)는 다수의 서브세그먼트(500)와 하나의 키세그먼트(600)로 형성되며, 상기 서브세그먼트 다수개와 상기 키세그먼트 하나를 조립하여 완성하는 역류방지 세그먼트링(400)이며,
    상기 역류방지 세그먼트링(400)은 상기 메인세그먼트링(200)과 종방향으로 밀착하여 조립되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서브세그먼트(500)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖으며,
    상기 서브세그먼트(500)의 단면은 'H'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(510)과, 상기 중간프레임(510)의 좌측에 위치한 좌측프레임(520)과, 상기 중간프레임(510)으로 우측에 위치한 우측프레임(530)으로 형성되며,
    상기 서브세그먼트(500)가 조립되었을 때 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(540)과,
    상기 외측격실(540)의 반대쪽에 위치한 내측격실(550)로 형성되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외측격실(540)에는 상기 중간프레임(510)과 일정간격 떨어진 위치에 외측격실커버(560)가 구비되어 상기 중간프레임(510)과 상기 외측격실커버(560) 사이에 공간부(E)가 형성되며,
    상기 외측격실커버(560)가 상기 중간프레임(510) 사이에 공간부(E)가 형성되도록 간격을 유지할 수 있는 간격유지 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 간격유지수단은 상기 외측격실(540)을 이루는 좌측프레임(520)과 우측프레임(530)을 내측의 소정의 위치에 설치된 외측격실커버 브라켓(570)과 상기 브라켓(570)에 상기 외측격실커버(560)를 고정시키는 고정 볼트(561)로 형성된 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정 볼트(561)는 나사부(562)와 머리부(563)로 형성되며, 상기 나사부(562)가 상기 내측격실(550)에서 상기 중간프레임(510)을 통과하도록 형성된 중간관통공(511)에 끼운 후, 상기 브라켓(570)을 통과하도록 조립되고, 다시 상기 외측격실커버(560)를 통과한 후에 너트(565)로 조립됨에 따라 상기 중간프레임(510)과 상기 브라켓(570)과 상기 외측격실커버(560)에는 상기 고정 볼트(561)의 나사부(562)가 통과하도록 각각 관통홀(h)이 형성된 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 키세그먼트(600)는 상기 메인세그먼트링(200)을 형성하는 세그먼트링(400)과 동일한 원호형상을 갖으며,
    상기 키세그먼트(600)의 단면은 'h'형상을 이룸에 따라 하나의 중간프레임(610)과, 상기 중간프레임(610)의 좌측에 위치한 좌측프레임(620)과, 상기 중간프레임(610)으로 우측에 위치한 우측프레임(630)으로 형성되며,
    상기 키세그먼트(600)가 조립되었을 때, 터널의 굴착면(120)을 향하는 쪽에 위치한 외측격실(640)과, 상기 외측격실(640)의 반대쪽에 위치한 내측격실(650)로 형성되되, 상기 우측프레임(630)은 상기 내측격실(650)에만 배치되는 것을 특징으로 하는 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조.
KR1020200135459A 2020-10-19 2020-10-19 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조 KR102488061B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200135459A KR102488061B1 (ko) 2020-10-19 2020-10-19 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200135459A KR102488061B1 (ko) 2020-10-19 2020-10-19 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220051720A true KR20220051720A (ko) 2022-04-26
KR102488061B1 KR102488061B1 (ko) 2023-01-13

Family

ID=81391530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200135459A KR102488061B1 (ko) 2020-10-19 2020-10-19 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102488061B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229449A (ja) * 1998-02-18 1999-08-24 Nishimatsu Constr Co Ltd トンネル覆工部材およびトンネルの覆工方法
KR100877580B1 (ko) 2008-01-03 2009-01-07 주식회사 동아지질 쉴드공법의 뒷채움재 시험장치
KR20110078408A (ko) 2009-12-31 2011-07-07 강릉건설 주식회사 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법
KR101215903B1 (ko) * 2010-12-07 2012-12-27 주식회사 씨엠어 실드터널 라이닝 배수시스템 및 이를 이용한 실드터널 시공방법
KR101482883B1 (ko) 2013-11-07 2015-01-14 현대건설주식회사 미세 에어버블을 이용한 이수식 쉴드 tbm 장비 및 이를 이용한 터널공법
KR101550159B1 (ko) 2014-12-24 2015-09-04 강릉건설 주식회사 이종(異種) 쉴드 조합에 의한 복합 쉴드 tbm 터널 시공방법 및 그 시공방법에 이용되는 이종(異種) 쉴드 조합용 결합장치
KR20190049121A (ko) 2017-11-01 2019-05-09 (주)콘텍이엔지 쉴드 tbm 터널용 하이브리드 세그먼트

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229449A (ja) * 1998-02-18 1999-08-24 Nishimatsu Constr Co Ltd トンネル覆工部材およびトンネルの覆工方法
KR100877580B1 (ko) 2008-01-03 2009-01-07 주식회사 동아지질 쉴드공법의 뒷채움재 시험장치
KR20110078408A (ko) 2009-12-31 2011-07-07 강릉건설 주식회사 방호쉴드를 이용한 초장대터널 굴착방법
KR101215903B1 (ko) * 2010-12-07 2012-12-27 주식회사 씨엠어 실드터널 라이닝 배수시스템 및 이를 이용한 실드터널 시공방법
KR101482883B1 (ko) 2013-11-07 2015-01-14 현대건설주식회사 미세 에어버블을 이용한 이수식 쉴드 tbm 장비 및 이를 이용한 터널공법
KR101550159B1 (ko) 2014-12-24 2015-09-04 강릉건설 주식회사 이종(異種) 쉴드 조합에 의한 복합 쉴드 tbm 터널 시공방법 및 그 시공방법에 이용되는 이종(異種) 쉴드 조합용 결합장치
KR20190049121A (ko) 2017-11-01 2019-05-09 (주)콘텍이엔지 쉴드 tbm 터널용 하이브리드 세그먼트

Also Published As

Publication number Publication date
KR102488061B1 (ko) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111828025B (zh) 一种盾构接收的施工方法及接收洞门止水装置
KR20220051720A (ko) 뒤채움부재의 역류방지부재를 구비한 터널굴착구조
JP2012052416A (ja) 地下構造体へのシールド機通過方法
KR101095388B1 (ko) 시멘트 그라우팅에 의한 지반 개량 강화장치
JPS621356Y2 (ko)
KR101596806B1 (ko) 송니수압과 지하수압의 제어수단이 구비된 쉴드 ｔβμ터널 시공구조
US6082930A (en) Shield driving machine
KR102218073B1 (ko) 신축 세그먼트 및 신축 세그먼트를 이용한 쉴드 tbm 터널 뒷채움 방법
JP2005139890A (ja) 地盤の削孔システムおよび地盤の削孔方法
KR101569870B1 (ko) Ｃｉｐ용 보강과 차수 그라우팅장치 및 이를 이용한 ｃｉｐ식 지반 차수 보강 방법
JP3113635B2 (ja) 複合注入無拡幅鋼管先受工法
JP2685426B2 (ja) 埋設物に対する管体の取付工法
JP3356083B2 (ja) 非開削で堤体を貫通する管路を敷設する方法
KR101188709B1 (ko) 지하연속벽의 앵커공 지수장치
KR102397292B1 (ko) 복합쉴드 공법용 연결수단
JP2017218776A (ja) 裏込注入装置を有するシールド掘進機およびトンネルの止水方法
JP4133898B2 (ja) 掘進機の到達方法
JP6832496B2 (ja) 取放水口構造の施工方法
JP2011196038A (ja) シールド掘削機の撤去方法
JP7002950B2 (ja) 直線パイプルーフと到達側トンネルの接続構造及び接続方法
KR101501834B1 (ko) 지중 굴착구 개폐장치
JPH0768873B2 (ja) 泥土圧式シールド掘進機
JP2020097892A (ja) トンネル構造、トンネル構造の製造方法及び止水方法
KR20240071649A (ko) 워터젯을 이용한 차수벽 치환 및 채움 보강방법
JP4643234B2 (ja) 管周りの壁体構築装置および工法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant