KR20230065961A - 이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법 - Google Patents

이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지반에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항하고 있는 상태에서 내부의 지반을 굴착할 수 있도록 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하는 본체; 및 상기 본체의 전단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 전단부를 포함하는 이동식 굴진가설셀터에 관한 것이다.

Description

이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법{MOVABLE EXCAVATION TEMPORARY SHELTER AND UNDERGROUND STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법에 관한 기술에 관한 것이다.
지하철이나 지하도로, 지하의 교차로, 지하보도 또는 철도 나 도로 등의 하부 통과를 위해서 지반을 굴착하거나 개착하여야 한다.
지반을 개착하는 개착공법(cut and cover)은 공사 중 지상 교통을 이용할 수 없게 되고, 많은 민원이 제기되면, 시공비 또한 매우 비싸다.
지반을 비개착하는 공법으로 파이프루프(Pipe Roof), TRCM(Tubular Roof construction Method), NTR(New Tubular Roof Method), DSM(Diveded Segment Method), NATM(New　Austrian　Tunneling　Method), TBM(Tunnel Boring machine Method) 등의 공법이 있으나, 이러한 공법 또한 시공방법이 복잡하고 까다로우며, 공기가 길어지고, 비용이 많이 발생하는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 발명자는 지하구조물 시공방법의 개선을 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 지하구조물 공사 중 지상 교통 영향을 배제할 수 있으며, 경쟁공법 대비 공사비 또한 대폭 절감될 수 있고, 지하의 토공 유동도 최소화할 수 있는 이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법을 제공하고자 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따라서 지반에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항하고 있는 상태에서 내부의 지반을 굴착할 수 있도록 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하는 본체; 및
상기 본체의 전단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 전단부를 포함하는 이동식 굴진가설셀터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 본체의 전진을 위하여 상기 본체에 결합되어 추진력을 제공하는 추진 잭(jack)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 추진 잭은,
상기 본체의 양쪽에 각각 높이 방향으로 복수로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 전단부는 뾰족하게 형성된 첨단 크라운부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 본체의 후단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 후단부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 후단부는,
상기 본체의 전진에 의하여 발생하는 지반의 공극을 채우기 위한 그라우팅 주입부 또는 콘크리트 타설부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 본체 하부에 결합되어 상기 본체의 이동을 용이하게 하는 회전수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 이동식 굴진가설셀터를 지반에 삽입하여 전진시키는 전진단계;
상기 이동식 굴진가설셀터 내부를 굴착하는 굴착단계;
굴착된 공간에 지하구조물을 시공하는 시공딘계를 포함하고,
상기 이동식 굴진가설셀터는,
지반에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항하고 있는 상태에서 내부의 지반을 굴착할 수 있도록 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하는 본체; 및
상기 본체의 전단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 전단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 시공방법을 제공할 수 있다.
*본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 전진단계는,
상기 이동식 굴진가설셀터의 이동에 따른 후방 공극부를 그라우팅으로 또는 타설 콘크리트로 보강하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 전진단계는,
고정된 반력대에 지지하면서 상기 이동식 굴진가설셀터에 결합된 추진 잭을 이용하여 지반으로 전진하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 전진단계는,
굴진성 향상 및 지지력 확보를 위하여 상기 이동식 굴진가설셀터의 하부에 로울러를 포함하고, 상기 로울러는 선 보강된 기초블록 상면을 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 상기 이동식 굴진가설셀터는 지반의 발진기지에서 반입되어 지반의 도달기지에서 반출될 수 있다.
본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법을 이용하면 지하구조물 공사 중 지상 교통 영향을 배제할 수 있으며, 개착공법 대비 공사비 또한 대폭 절감될 수 있고, 지하의 토공 유동도 최소화할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터가 전진이동하기 위한 추진 잭의 동작을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터의 전방 및 후방의 단면을 함께 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터가 지반에서 실제 전진이동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터의 추진 잭이 지하구조물을 지지하면서 이동식 굴진가설셀터를 전진이동시키는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터의 후방에서 보강그라우팅을 진행하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10은 뒷채움 방식에 의한 지하구조물 시공방법에 관한 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터 및 그를 이용한 지하구조물 시공방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터는 지반에 교차로 등의 자하차도, 지하 횡단연결통로, 지하의 철도 및 도로 등을 위한 지하구조물 시공하는 경우 지하를 굴착하여야 하는데, 지하 굴착시 지반에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항함으로써 내부에서 굴착을 용이하게 하기 위한 것이다.
즉, 포크레인 등을 이용하여 지반을 굴착시 먼저 이동식 굴진 가설셀터가 삽입되고 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하여 지지함으로써 지반 굴착이 용이해진다.
이렇게 이동식 굴진가설셀터를 이용하여 지반을 굴착하기 위해서는 지반의 구성이 토사 또는 리핑암으로 형성되는 것이 바람직하다. 포크레인 등을 이용한 지반 굴착에 앞서 이동식 굴진가설셀터를 먼저 지반에 삽입하여 토압 등을 지지하는 상태에서 지반 굴착을 진행하는 것이다.
지반 굴착이 진행된 다음 갱구에서부터 순차적으로 지하구조물을 시공하게 된다. 또한 시공되는 지하구조물을 지지하여 이동식 굴진가설셀터가 전진이동할 수 있도록 함으로써, 지반의 굴착과 지하구조물 시공이 서로 연계되어 진행되는 것이다.
이러한 시공방법을 통하여 지반을 굴착함으로써 공사 중 지상 교통 영향을 배제할 수 있으며, 이동식 굴진가설셀터는 지반의 발진기지에서 반입되어 도달기지에서 반출됨으로써 재활용 또한 가능하여 경제성 또한 매우 우수하다고 할 수 있다. 나아가 일년에 1~2km의 시공능력을 확보하여 공기단축 효과 또한 우수하며, 전면 굴착토를 후면 되메우기로 활용함으로써 토공의 유동도 최소화할 수 있게 된다.
이하에서는 이러한 이동식 굴진가설셀터 및 이를 활용한 지하구조물 시공방법에 대하여 자세하 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)는 본체(100) 및 경사진 전단부(110)를 포함한다.
본체(100)는 지반(S)에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항하는 것으로서 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하도록 형성된다. 본체(100)가 지반(S)에 삽입되어 외부의 토압 등을 지지하는 상태에서 내부에서 굴착을 진행할 수 있는 것이다.
이에 따라 본체(100)는 토압 등의 외력에 저항할 수 있고 지반(S) 변위를 최소로 억제할 수 있으며 기초면에서 지반(S) 지지력을 확보할 수 있도록 구성된다.
본체(100)는 전면에서 보면 아치형의 구조(반원형의 구조)를 갖도록 형성되어 지반(S)에 보다 부드럽게 삽입되고, 내부에 지하구조물 형성이 용이해질 수 있다.
본체(100)는 지반(S)에 용이하게 삽입될 수 있도록 본체(100) 전단에 경사진 전단부(110)가 결합된다. 즉, 경사진 전단부(110)는 본체(100)의 전단에 형성되고 측면에서 보면 상부에서 하부로 갈수록 짧아지도록 형성되어 경사각을 갖게 됨으로써 지반(S)에 삽입시 지반(S)에 저항을 줄여 삽입이 더 용이해질 수 있다.
또한 본체(100)의 전단부(110)에는 지반(S)에 본체(100)의 삽입이 용이하도록 전방 지반(S)을 절삭할 수 있는 워터젯 또는 회전톱 등을 포함할 수 있다.
즉, 본체(100)가 지반(S) 사이로 전방 이동 하기전에 워터젯이나 회전톱 등을 이용하여 전방 지반(S)을 절삭하여 본체(100)가 지반(S)에 용이하게 전방이동할 수 있게 된다. 워터젯은 지반(S)에 고압의 물(W)을 분사하여 지반(S)을 절삭하고, 회전톱 또한 회전하면서 지반(S)을 절삭하게 되는데, 워터젯이나 회전톱에 상응하는 기타 지반(S) 절삭장치가 본 발명에 적용될 수 있음은 자명하다.
지반(S) 사이로 본체(100)가 전진하면서 이동하게 하는 추진력은 본체(100)에 결합되어 본체(100)에 추진력을 제공하는 추진 잭(130)에 의하여 이루어질 수 있다. 추진 잭(130)은 유압 실린더 등을 포함할 수 있고, 유압 실린더의 피스톤 운동에 따른 추진력에 의하여 본체(100)가 지반(S)에 삽입되어 전진이동할 수 있게 된다.
한편, 본체(100)의 삽입이 용이하도록 형성된 본체(100) 전단의 경사진 전단부(110)에는 삽입이 더욱 용이하도록 뾰족하게 형성된 첨단 크라운부(170)를 더 포함할 수 있다. 이러한 뾰족하게 형성된 첨단 크라운부(170)를 통하여 본체(100)가 지반(S)에 삽입되는 것이 더욱 용이해진다.
이때 워터젯이나 회전톱은 첨단 크라운부(170) 전단에 결합될 수 있다.
본 발명은 본체(100)의 후단에 경사진 후단부(140)를 더 포함할 수 있다. 경사진 후단부(140)는 본체(100)의 후단에 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 것이다.
경사진 후단부의 경사각은 경사진 전단부의 경사각과 동일하게 형성될 수 있다. 이때 경사각은 지반경사각과 동일하게 형성될 수 있다. 즉 토사 법면 유지 경사각과 동일할 수 있다.
이러한 경사진 후단부(140)의 구성을 통하여 상부의 토압을 경사진 후단부(140)의 상단이 지지하게 되고 그 하부에서 굴착 등의 가능하게 됨을 의미한다. 즉 경사진 후단부(140)의 구성을 통하여 통으로 구성된 본체(100)보다 작은 구조로 굴착을 진행할 수 있어 본체(100)의 가성비를 크게 향상시킬 수도 있다.
한편, 이러한 경사진 후단부(140)에는 본체(100)의 전진에 의하여 발생하는 지반(S) 사이의 공극을 채우도록 시멘트나 콘크리트 등을 주입하는 그라우팅 주입부(150)를 더 포함할 수 있다.
즉, 그라우팅 주입부(150)는 본체(100)가 전진이동하고 간 자리의 지반(S) 공극을 메우기 위하여 시멘트나 콘크리트 등을 공극에 공급하는 것이다. 이를 통하여 지반(S)이 무너지지 않으면서 지하구조물의 시공작업을 진행할 수 있게 된다.
본체(100)의 하부에는 회전수단(160)을 더 포함할 수 있다. 이러한 회전수단(160)이 본체(100)의 하부에 결합되어 본체(100)의 이동이 더 용이해질 수 있다. 회전수단(160)은 로울러 등으로 이루어질 수 있다.
본체(100)의 전단에 결합된 경사진 전단부(110)에 지반(S)에 삽입된 다음, 포크레인(P) 등을 이용하여 지반(S)을 굴착하고, 이때 하부에 본체(100)의 하부의 이동을 용이하게 하기 위하여 굴진용 기초블록(B)을 형성할 수 있다. 이렇게 굴착된 지반(S) 내부 하부에 형성된 기초블록(B) 상부를 본체(100)의 하부에 결합된 로울러 등이 회전하면서 진입하게 되면 본체(100)가 지반(S)에 더 용이하게 삽입될 수 있다.
이것은 본체(100) 전단에 형성된 경사진 전단부(110)의 구성을 통하여 가능하게 된다. 즉, 경사진 전단부(110)가 지반(S) 내에서 본체의 하부보다 앞서 나아가므로, 전진 이동한 다음 그 하부까지 굴착하고, 굴착된 공간에 굴진용 기초블록(B)을 형성함으로써, 로울러 등의 회전 수단은 상술한 굴진용 기초블록(B) 상을 이동할 수 있는 것이다.
이렇게 본체(100)가 전진하면, 경사진 전단부(110)는 본체(100) 앞서 지반(S)에 삽입되고, 그 하부를 굴착하게 되면 본체(100)가 나아갈 길에 굴진용 기초블록(B)도 형성할 수 있다. 굴진용 기초블록(B)은 그라우팅 등으로 선보강되는 것이다. 그러한 굴진용 기초블록(B) 상을 로울러 등의 회전수단(160)이 회전하면서 전진할 수 있어 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)가 지반(S)에서 전진이동하는 것이 더욱 용이해진다.
도 2는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)가 전진이동하기 위한 추진 잭(130)의 동작을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)는 굴착된 공간에 시공되는 지하구조물(H)에 지탱하여 순차적으로 전진이동할 수 있다. 도 2에서 보는 바와 같이, 추진 잭(130)은 반력대(R)에 지탱하여 D1의 거리를 이동하고, 이후, 시공되는 지하구조물(H)에 지탱하여 D2, D3, D4, D5, D6, D7로 이동할 수 있다.
자세하게는 아래와 같다.
본체(100)가 지반(S)에서 전진이동하기 위해서는 굴착방향으로 본체(100)를 이동시킬 추진력이 필요하게 된다. 본체(100)가 지반(S)에 삽입되기 위해서 추진 잭(130)을 지지할 반력대(R)가 요구된다. 본체(100)에 결합된 추진 잭(130)이 반력대(R)를 미는 힘을 통하여 본체(100)가 지반(S)에 삽입될 수 있다. 즉, 추진 잭(130)이 고정된 반력대(R)를 밀게 되면 작용 반작용 힘에 의하여 본체(100)에 지반(S)에 삽입될 힘이 제공되는 것이다.
맨 처음 본체(100)의 이동은 반력대(R)를 미는 힘에 의했다면, 이후 본체(100)가 지반(S)에서 전진이동한 다음부터는 본체(100) 내에 박스(box)를 시공해 가면서 추진 잭(130)이 시공된 박스를 지지하면서 전진이동할 수 있다.
이때 박스는 미리 제작되어 현장에서 설치만 되는 박스이거나PC 또는 콘크리트 현장타설을 통한 지하구조물(H)일 수 있다. 이처럼 본체(100)에 결합된 추진 잭(130)은 순차적으로 시공되는 박스에 지지하면서 본체(100)에 추진 력을 제공할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)의 전방 및 후방의 단면을 함께 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이동식 굴진가설셀터(10)의 전방에서는 워터 젯을 지반(S)에 분사하면서 지반(S)을 절삭하고, 이동식 굴진가설셀터(10)의 후방에서는 본체(100)가 이동하면서 만든 지반(S)의 공극을 그라우팅 주입관을 통하여 메꾸거나 채우게 된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 결합된 추진 잭(130)은 본체(100) 양쪽에 높이 방향으로 복수로 형성될 수 있다.
이렇게 좌우로 추진 잭(130)이 형성됨으로써 추진 잭(130)의 추진력을 조절(피스톤 길이 조절)함으로써 본체(100) 이동방향의 조절이 가능하다. 즉, 우측 추진 잭(130)의 피스톤을 더 길게 하면, 본체(100)는 좌측으로 조향될 것이고, 반대로 좌측 추진 잭(130)의 피스톤을 더 길게 하면, 본체(100)는 우측으로 조향될 것이다.
또한, 추진 잭(130)이 높이 방향으로 복수로 형성됨으로써 아래측 추진 잭(130)의 피스톤의 길이를 길게하면 본체(100)가 상향하면서 이동하게 되고, 반대로 위측 추진 잭(130)의 피스톤의 길이를 길게하면 본체(100)가 하향하면서 이동할 수 있다.
결국, 본체(100)의 양측 및 높이방향으로 복수로 형성된 추진 잭(130)의 추진력의 조절을 통하여 본체(100)의 상하좌우 진행방향 조향을 가능하게 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)가 지반(S)에서 실제 전진이동하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)의 추진 잭(130)이 지하구조물(H)을 지지하면서 이동식 굴진가설셀터(10)를 전진이동시키는 것을 나타낸 도면이다.
이동식 굴진가설셀터(10)의 본체(100)에 결합된 추진 잭(130)은 처음에는 반력대(R)의 가한 힘의 반력으로 본체(100)를 지반(S)에 삽입시키고, 이후에는 굴착후 형성된 지하구조물(H)에 힘을 가하고 그 반력으로 지반(S)에 삽입되는 것이다.
도 4는 순차적으로 지하구조물(H)이 형성되고 형성된 지하구조물(H)을 지지하면서 이동식 굴진가설셀터(10)가 전진이동하는 것을 보여준다.
도 4에서는 추진 잭(130)의 피스톤이 연장되기 전이며, 도 5에서는 추진 잭(130)의 피스톤이 연장되면서 지하구조물(H)을 미는 상황을 묘사하고 있다. 이렇게 추진 잭(130)이 지하구조물(H)을 미는 힘이 존재하고, 이에 대한 반력으로 본체(100)가 전진이동하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 이동식 굴진가설셀터(10)의 후방에서 보강그라우팅을 진행하는 것을 나타낸 도면이다. 지반(S)의 발진기지에서 이동식 굴진가설셀터(10)가 삽입된 다음 갱구에는 갱구셀터(G)가 형성될 수 있는데, 갱구셀터(G)가 형성된 다음, 이동식 굴진가설셀터(10)가 전진 이동하면서 갱구셀터(G)와 이동식 굴진가셀셀터 사이의 지반(S)의 공극은 그라우팅으로 메꾸어질 수 있다.
한편, 이동식 굴진가설셀터(10)와 지하구조물(H) 사이에는 공간이 존재하게 되는데 이러한 공간은 굴착진행하면서 발생되는 굴착토로 되메움할 수 있다. 즉, 전면 굴착토를 후면 되메우기에 이용함으로써 굴착토를 재활용하면서 토공의 유동을 최소화할 수 있게 된다.
이렇게 갱구셀터(G)와 이동식 굴진 가설셀터 사이의 지반(S)의 공극을 그라우팅으로 채움으로써 굴착된 지반(S)이 무너지는 것을 방지할 수 있게 된다.
지하구조물(H) 시공시 지하구조물(H)의 하부 슬래브를 양성하는 경우 굴착된 공간 내에서의 이동을 위하여 임시 횡단시설을 더 포함할 수 있다. 이러한 임시 횡단시설을 통하여 하부슬래브가 양생 중에도 굴착이나 굴착된 굴착토의 이송, 지하구조물(H)의 시공 등의 공정을 지속적으로 진행할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 지하구조물(H) 시공방법은 이동식 굴진가설셀터(10)를 지반(S)에 삽입하여 전진시키는 전진단계, 이동식 굴진가설셀터(10)가 토압 등에 저항하는 동안 이동식 굴진가설셀터(10) 내부를 굴착하는 굴착단계 및 굴착된 공간에 지하구조물(H)을 시공하는 시공단계를 포함할 수 있다.
즉, 지반(S)에 이동식 굴진가설셀터(10)가 전진하여 삽입되고, 이후 이동식 굴진가설셀터(10) 내부를 포크레인(P) 등을 이용하여 굴착한 다음, 굴착된 공간에 지하구조물(H)을 시공하는 것을 순차적, 반복적으로 진행하면서 지하구조물(H)을 완성해 나가는 것이다.
이때 전진단계는 이동식 굴진가설셀터(10)의 이동에 따라 후방 공극부를 그라우팅으로 보강하는 공정을 포함한다. 이러한 그라우팅 보강공정을 통하여 지하구조물(H) 시공시 굴착된 내부 공간이 무너지는 것을 방지할 수 있다.
또한 전진단계는 처음에는 추진 잭(130)이 고정된 반력대(R)에 지지하여 이동식 굴진가설셀터(10)를 전진이동시키지만, 이후에는 시공되는 지하구조물(H)에 지지하여 이동식 굴진가설셀터(10)를 지반(S)에서 전진이동하게 된다.
한편, 이러한 이동식 굴진가설셀터(10)는 지반(S)의 발진기지에서 반입되어 지반(S)의 도달기지에서 반출되어 재사용이 가능할 수 있어, 경제적으로 매우 유리하다.
이때 이동식 굴진가설셀터(10)는 앞서 설명한 이동식 굴진가설셀터(10)를 이용하는 것으로 자세한 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 10은 뒷채움 방식에 의한 지하구조물 시공방법에 관한 것이다.
도 7에서와 같이 이동식 굴진가설셀터(10)의 형상으로 지하구조물(H)이 형성될 수 있다. 즉, 타원형 또는 아치형으로 지하구조물(H)이 형성될 수 있다.
이 경우 지하구조물(H)과 지반 사이에는 이동식 굴진가설셀터(10)의 전진이동에 의한 이동식 굴진가설셀터(10) 큼만의 공극이 형성될 수 있다.
이때 도 8에 도시된 이동식 굴진가설셀터가(10)의 콘크리트 타설부(151)는 이러한 공극에 뒷채움 콘트리트(C)를 주입할 수 있다. 도 9는 이러한 이동식 굴진가설셀터(10)의 콘크리트 타설부(151)가 뒷채움 콘크리트(C)를 타설하여 이동식 굴진가설셀터(10)가 이동하여 발생된 지하구조물(H)과 지반 사이의 후방 공극부에 공극을 채운 것을 나타낸 것이다.
결국 도 10에 도시된 바와 같이 이동식 굴진가설셀터(10)가 전진이동함으로써 발생된 공극에 콘크리트(C)를 타설하는 것으로서 이동식 굴진가설셀터(10)의 전진 이동, 지하구조물(H) 시공 및 공극부에 콘크리트 타설의 공정을 반복적으로 진행하게 된다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
10: 이동식 굴진가설셀터
100: 본체
110: 전단부
130: 추진 잭
140: 후단부
150: 그라우팅 주입부
151: 콘크리트 타설부
160: 회전수단
170: 첨단 크라운부
C: 콘크리트
P: 포크레인
S: 지반
B: 기초블록
R: 반력대
G: 갱구셀터
H: 지하구조물

Claims (4)

  1. 지반에 삽입되어 토압 등의 외력에 저항하고 있는 상태에서 내부의 지반을 굴착할 수 있도록 굴착방향의 상부 및 측부를 커버하는 본체; 및
    상기 본체의 전단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 전단부를 포함하고,
    상기 본체의 후단에 형성되고, 상부에서 하부로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성되는 경사진 후단부를 포함하며,
    상기 후단부는,
    상기 본체의 전진에 의하여 발생하는 지하구조물과 지반의 공극을 채우기 위한 그라우팅 주입부 또는 콘크리트 타설부를 더 포함하고,
    상기 본체의 전진을 위하여 상기 본체에 결합되어 추진력을 제공하는 추진 잭(jack)을 더 포함하며,
    상기 추진 잭은 상기 지하구조물이 형성되기 전에는 반력대에 가한 힘의 반력으로 상기 본체를 전진이동시키고, 상기 지하구조물이 형성된 이후에는 상기 지하구조물에 가한 힘의 반력으로 상기 본체를 전진 이동시키는 것을 특징으로 하는,
    이동식 굴진가설셀터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추진 잭은,
    상기 본체의 양쪽에 각각 높이 방향으로 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    이동식 굴진가설셀터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전단부는 뾰족하게 형성된 첨단 크라운부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이동식 굴진가설셀터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체 하부에 결합되어 상기 본체의 이동을 용이하게 하는 회전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이동식 굴진가설셀터.
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KR890006953A (ko) * 1987-10-22 1989-06-17 강덕희 지하 굴삭(堀削)방법
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KR101737628B1 (ko) * 2016-12-02 2017-05-18 김동수 보호관 선견인-구조물 후추진의 반복 공정을 통한 지하구조물의 구축방법

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