KR20240003601A - Construction method for tunnel of slope - Google Patents

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KR20240003601A
KR20240003601A KR1020220081380A KR20220081380A KR20240003601A KR 20240003601 A KR20240003601 A KR 20240003601A KR 1020220081380 A KR1020220081380 A KR 1020220081380A KR 20220081380 A KR20220081380 A KR 20220081380A KR 20240003601 A KR20240003601 A KR 20240003601A
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tunnel
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shaft structure
artificial ground
laying
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KR1020220081380A
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조우철
최재진
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(주)골든엔지니어링
조우철
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Abstract

본 발명은 산지의 내부에 터널(10)을 형성하기 위한 경사지(20)의 터널 시공방법에 관한 것으로서, 진입도로의 상부에 터널(10)의 단면형상을 갖는 가설지보재(100)를 설치하는 가설지보재 설치단계; 경사지(20)와 결합하여 안정성을 확보하도록, 상기 가설지보재(100)의 외면을 둘러싸는 구조로 인공지반을 포설하여 갱구 구조물(200)을 설치하는 갱구 구조물 설치단계; 상기 가설지보재(100)를 제거하여 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 공동이 형성되도록 하는 가설지보재 제거단계; 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 터널(10)의 입구부(11)를 형성하는 터널 입구부 형성단계; 상기 터널(10) 입구부(11)를 통해 산지를 굴착하여 터널(10)을 형성하는 굴착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법을 제시함으로써, 급경사지나 편경사지의 경우에도, 시공성이 우수하고, 발파작업 및 낙석으로 인한 안전사고의 위험이 적으며, 환경훼손을 줄일 수 있고, 공기, 공사비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 한다.The present invention relates to a tunnel construction method in a sloped area (20) for forming a tunnel (10) inside a mountainous area, and involves installing a temporary support material (100) having the cross-sectional shape of the tunnel (10) at the upper part of the access road. Support installation stage; A shaft structure installation step of installing the shaft structure 200 by laying artificial ground in a structure surrounding the outer surface of the temporary support material 100 to ensure stability by combining with the slope 20; A temporary support material removal step of removing the temporary support material 100 to form a cavity inside the shaft structure 200; A tunnel entrance forming step of forming an entrance 11 of the tunnel 10 inside the shaft structure 200; By presenting a tunnel construction method for a sloped area, which includes an excavation step of forming a tunnel 10 by excavating a mountainous area through the entrance part 11 of the tunnel 10, even in the case of a steep slope or a super slope area, It has excellent constructability, reduces the risk of safety accidents due to blasting work and falling rocks, reduces environmental damage, and saves construction time, construction costs, and maintenance costs.

Description

경사지의 터널 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL OF SLOPE}Tunnel construction method for slopes {CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL OF SLOPE}

본 발명은 건설 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 경사지의 터널 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of construction technology, and more specifically, to a method of constructing a tunnel on a slope.

우리나라는 전 국토의 70% 이상이 산악지대임에 불구하고, 많은 수의 터널이 다양한 지형 및 지반 조건에서 설치되고 있으며, 특히 급경사 지형, 편경사 지형, 고성토 지형에서 터널이 설치되는 사례가 빈번히 발생하고 있다.Although more than 70% of the country's land area is mountainous, a large number of tunnels are being installed in various terrains and ground conditions. In particular, tunnels are frequently installed in steep terrain, superelevation terrain, and high-fill soil terrain. there is.

터널 굴착을 위해서는 일반적으로 터널 폭의 0.5배에 달하는 토피고가 필요한데, 경사지에 대하여 터널을 굴착하는 경우에는 낙석 등으로 인한 안전사고를 방지하기 위하여, 쏘일네일링, 록볼트, 절토부 옹벽과 같은 보강공법이 선행되어야 한다.For tunnel excavation, a cover height of 0.5 times the tunnel width is generally required. When excavating a tunnel on a slope, reinforcement such as saw nailing, rock bolts, and retaining walls in the cut area is required to prevent safety accidents due to falling rocks, etc. Public law must come first.

그런데, 급경사지나 편경사지의 경우, 공사용 장비의 접근이 어려워 시공성이 저하되고, 발파작업 및 낙석으로 인한 안전사고의 위험이 높으며, 과다한 환경훼손이 발생하고, 보강공법으로 인하여 공기가 지연되며, 공사비와 유지관리비가 증가한다는 문제가 있다.However, in the case of steep or super-slope sites, construction equipment is difficult to access, which reduces constructability, increases the risk of safety accidents due to blasting work and falling rocks, causes excessive environmental damage, delays the construction period due to reinforcement methods, and increases construction costs. There is a problem that maintenance costs increase.

도 1 내지 5는 위 문제를 해소하기 위하여 개발된 기술인 한국등록특허 제10-0948207호(인공지반을 이용한 친자연형 복공터널공법)의 도면으로서, 다음 공정에 의해 이루어진다.Figures 1 to 5 are drawings of Korea Patent No. 10-0948207 (Natural-type closed tunnel construction method using artificial ground), a technology developed to solve the above problem, and is achieved by the following process.

시공계획 수립후 원지형(1)에서 시공될 터널 갱구부 주위의 암을 노출시킨다.(도 1) After establishing the construction plan, expose the arm around the tunnel shaft to be constructed in the original terrain (1) (Figure 1).

암 노출 후 시공될 터널 갱구부(2)의 높이와 폭을 갖도록 노출된 암에 빈배합 콘크리트를 포설하여 성토하고 수평 및 법면 다짐하며 양생하여 인공지반(3)을 형성한다.(도 2)After exposure of the arm, empty mix concrete is laid and filled on the exposed arm to have the height and width of the tunnel shaft portion (2) to be constructed, and the artificial ground (3) is formed by horizontal and oblique compaction and curing (Figure 2).

인공지반 형성 후 인공지반(3)의 하부 정면에 위치한 원지형(1)의 비탈면을 절취하여 터널 갱구부(2)를 형성한다.(도 3)After forming the artificial ground, the slope of the original terrain (1) located at the lower front of the artificial ground (3) is cut to form the tunnel shaft (2) (Figure 3).

터널 갱구부(2) 형성 후, 터널 갱구부(2) 및 터널 갱구부(2) 내측을 굴착하여 터널(4)을 형성한다.(도 4,5)After forming the tunnel shaft 2, the tunnel shaft 2 and the inside of the tunnel shaft 2 are excavated to form the tunnel 4 (Figures 4 and 5).

이는 절토 작업량 및 환경훼손을 줄이고, 이에 따라 공사기간 및 공사비용을 줄인다는 효과가 있다.This has the effect of reducing the amount of cutting work and environmental damage, thereby reducing the construction period and costs.

그러나, 위 종래기술의 경우에도, 암을 노출시키기 위한 절토작업, 노출된 암(경사지)에 대한 성토, 다짐, 인공지반 포설작업 등이 필요하므로, 결국은 원지반에 대한 훼손이 크다는 점, 경사가 급한 지역일수록 원지반에 대한 훼손이 더욱 커지고 인공지반의 포설 및 다짐을 위하여 충분한 작업공간의 확보가 어렵다는 점, 발파작업 및 낙석으로 인한 안전사고의 위험을 근본적으로 방지할 수 없다는 점, 암과 인공지반에 의해 형성된 터널 갱구부의 굴착은 발파에 의해 수행할 수밖에 없는데 이는 안전사고의 위험이 높고 공기지연이 발생한다는 점 등의 문제가 여전히 존재한다.However, even in the case of the above prior art, cutting work to expose the rock, embankment on the exposed rock (slope), compaction, artificial ground laying work, etc. are required, so in the end, the damage to the original ground is significant, and the slope is The more urgent the area, the more damage to the original ground, the difficulty in securing sufficient work space for laying and compacting artificial ground, the inability to fundamentally prevent the risk of safety accidents due to blasting work and falling rocks, cancer and artificial ground. Excavation of the tunnel shaft formed by this method has no choice but to be carried out by blasting, but problems such as the high risk of safety accidents and delays in construction still exist.

한국등록특허 제10-0948207호(인공지반을 이용한 친자연형 복공터널공법)Korean Patent No. 10-0948207 (Natural type closed tunnel construction method using artificial ground)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 급경사지나 편경사지의 경우에도, 시공성이 우수하고, 발파작업 및 낙석으로 인한 안전사고의 위험이 적으며, 환경훼손을 줄일 수 있고, 공기, 공사비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 하는 경사지의 터널 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the above problems, and has excellent constructability even in steep or super-slope areas, reduces the risk of safety accidents due to blasting work and falling rocks, reduces environmental damage, and reduces air pollution. The purpose is to present a tunnel construction method on sloped land that can reduce construction and maintenance costs.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 산지의 내부에 터널(10)을 형성하기 위한 경사지(20)의 터널 시공방법으로서, 진입도로의 상부에 터널(10)의 단면형상을 갖는 가설지보재(100)를 설치하는 가설지보재 설치단계; 경사지(20)와 결합하여 안정성을 확보하도록, 상기 가설지보재(100)의 외면을 둘러싸는 구조로 인공지반을 포설하여 갱구 구조물(200)을 설치하는 갱구 구조물 설치단계; 상기 가설지보재(100)를 제거하여 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 공동이 형성되도록 하는 가설지보재 제거단계; 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 터널(10)의 입구부(11)를 형성하는 터널 입구부 형성단계; 상기 터널(10) 입구부(11)를 통해 산지를 굴착하여 터널(10)을 형성하는 굴착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법을 제시한다.In order to solve the above problem, the present invention is a tunnel construction method on a slope (20) for forming a tunnel (10) inside a mountainous area, and a temporary support material (100) having a cross-sectional shape of the tunnel (10) at the upper part of the access road. ) Temporary support installation step of installing; A shaft structure installation step of installing the shaft structure 200 by laying artificial ground in a structure surrounding the outer surface of the temporary support material 100 to ensure stability by combining with the slope 20; A temporary support material removal step of removing the temporary support material 100 to form a cavity inside the shaft structure 200; A tunnel entrance forming step of forming an entrance 11 of the tunnel 10 inside the shaft structure 200; A tunnel construction method for a sloped area is presented, which includes an excavation step of forming a tunnel 10 by excavating a mountainous area through the entrance 11 of the tunnel 10.

상기 가설지보재(100)는, 터널(10)의 단면형상을 갖도록 채움토의 포설 및 다짐에 의해 형성된 채움토 충전체(110);를 포함하고, 상기 갱구 구조물(200)은, 상기 채움토 충전체(110)의 외면을 둘러싸도록, 상기 인공지반의 포설 및 다짐에 의해 형성된 것이 바람직하다.The temporary support material 100 includes a filler soil filler 110 formed by laying and compacting the filler soil to have the cross-sectional shape of the tunnel 10, and the shaft structure 200 includes the filler soil filler. It is preferable that the artificial ground is formed by laying and compacting the artificial ground so as to surround the outer surface of (110).

상기 가설지보재 설치단계 및 갱구 구조물 설치단계는, 상기 채움토 충전체(110)를 형성하도록 중앙부에 채움토를 포설하여 1차 채움토 포설층(111)을 형성함과 아울러, 상기 1차 채움토 포설층(111)의 양측에 상기 인공지반을 포설하여 1차 인공지반 포설층(201)을 형성하는 1차 포설단계; 상기 1차 채움토 포설층(111) 및 1차 인공지반 포설층(201)을 다짐하는 1차 다짐단계; 상기 1차 채움토 포설층(111)의 상부에 채움토를 포설하여 2차 채움토 포설층(112)을 형성함과 아울러, 상기 1차 인공지반 포설층(201)의 상부에 상기 인공지반을 포설하여 2차 인공지반 포설층(202)을 형성하는 2차 포설단계; 상기 2차 채움토 포설층(112) 및 2차 인공지반 포설층(202)을 다짐하는 2차 다짐단계;를 포함하고, 상기 가설지보재 제거단계는, 상기 인공지반의 양생에 의한 상기 갱구 구조물(200)의 설치완료 후, 상기 채움토 충전체(110)를 굴착하여 제거하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In the temporary support material installation step and the shaft structure installation step, the fill soil is laid in the central part to form the fill soil filler 110 to form the primary fill soil layer 111, and the primary fill soil A first laying step of laying the artificial ground on both sides of the laying layer 111 to form a first artificial ground laying layer 201; A first compaction step of compacting the first fill soil layer 111 and the first artificial ground layer 201; Filling soil is laid on top of the first filling soil layer 111 to form a secondary filling soil layer 112, and the artificial ground is laid on top of the first artificial ground layer 201. A secondary laying step of laying to form a secondary artificial ground laying layer (202); It includes a secondary compaction step of compacting the secondary fill soil laying layer 112 and the secondary artificial ground laying layer 202, and the step of removing the temporary support material includes the shaft structure by curing the artificial ground ( After completion of installation of 200), it is preferable to include the step of excavating and removing the soil filler 110.

상기 가설지보재(100)는, 터널(10)의 단면형상을 갖도록 설치된 터널 단면형상 거푸집(120);을 포함하고, 상기 갱구 구조물(200)은, 상기 터널 단면형상 거푸집(120)의 외면을 둘러싸도록, 상기 인공지반의 포설 및 다짐에 의해 형성된 것이 바람직하다.The temporary support material 100 includes a tunnel cross-sectional formwork 120 installed to have the cross-sectional shape of the tunnel 10, and the shaft structure 200 surrounds the outer surface of the tunnel cross-sectional shape formwork 120. For example, it is preferable that the artificial ground is formed by laying and compacting the artificial ground.

상기 갱구 구조물 설치단계는, 경사지(20)에 대하여 보강부재(21)의 일단을 결합하는 단계; 상기 인공지반의 포설 시, 상기 보강부재(21)의 타단이 매설되도록 하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The shaft structure installation step includes coupling one end of the reinforcing member 21 to the slope 20; When laying the artificial ground, it is preferable to include the step of ensuring that the other end of the reinforcing member 21 is buried.

상기 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖지 못하는 경우, 상기 터널 입구부 형성단계는, 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하여 보강하는 영구 지보재 설치단계; 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 라이닝 콘크리트 타설단계;를 포함하는 것이 바람직하다.When the shaft structure 200 is not self-supporting, the tunnel entrance forming step includes a permanent support member installation step of reinforcing the inside of the shaft structure 200 by installing a permanent support member 30; It is preferable to include a lining concrete pouring step of pouring lining concrete 40 into the interior of the shaft structure 200.

상기 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖는 경우, 상기 터널 입구부 형성단계는, 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 것이 바람직하다.When the shaft structure 200 is self-supporting, it is preferable that the tunnel entrance forming step involves pouring the lining concrete 40 without installing a permanent support material 30 on the inside of the shaft structure 200. do.

상기 갱구 구조물(200)은, 상기 가설지보재(100)의 외면을 둘러쌈과 아울러 자립성을 갖도록, 상대적으로 강도가 높은 제1 인공지반의 포설에 의해 형성된 내측 갱구부(210); 상기 내측 갱구부(210)의 외면을 둘러싸도록, 상기 제1 인공지반에 비해 상대적으로 강도가 낮은 제2 인공지반의 포설에 의해 형성된 외측 갱구부(220);를 포함하고, 상기 터널 입구부 형성단계는, 상기 내측 갱구부(210)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 것이 바람직하다.The shaft structure 200 includes an inner shaft portion 210 formed by laying a first artificial ground with relatively high strength so as to surround the outer surface of the temporary support material 100 and have independence; An outer shaft portion 220 formed by laying a second artificial ground with a relatively lower strength than the first artificial ground to surround the outer surface of the inner shaft portion 210, and forming the tunnel entrance portion. In the step, it is preferable to pour the lining concrete 40 into the inner shaft 210 without installing the permanent support material 30.

본 발명은 급경사지나 편경사지의 경우에도, 시공성이 우수하고, 발파작업 및 낙석으로 인한 안전사고의 위험이 적으며, 환경훼손을 줄일 수 있고, 공기, 공사비 및 유지관리비를 절감할 수 있도록 하는 경사지의 터널 시공방법을 제시한다.The present invention is a sloping site that has excellent constructability even in the case of steep or super-sloping sites, reduces the risk of safety accidents due to blasting work and falling rocks, reduces environmental damage, and reduces construction costs, construction costs, and maintenance costs. presents a tunnel construction method.

도 1 내지 5는 한국등록특허 제10-0948207호의 도면.
도 6 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 6은 시공계획에 관한 평면도.
도 7은 시공계획에 관한 단면도.
도 8은 도 6의 A-A 단면도.
도 9는 도 6의 B-B 단면도.
도 10은 도 6의 C-C 단면도.
도 11은 가설지보재의 제1 실시예의 단면도.
도 12는 가설지보재의 제2 실시예의 단면도.
도 13은 시공완료 후 터널의 단면도.
도 14는 갱구 구조물의 또 다른 실시예의 단면도.Figures 1 to 5 are drawings of Korean Patent No. 10-0948207.
Figure 6 below shows an embodiment of the present invention,
Figure 6 is a floor plan regarding the construction plan.
Figure 7 is a cross-sectional view of the construction plan.
Figure 8 is a cross-sectional view taken along AA of Figure 6.
Figure 9 is a cross-sectional view taken along line BB of Figure 6.
Figure 10 is a cross-sectional view taken along line CC of Figure 6.
Figure 11 is a cross-sectional view of a first embodiment of a temporary support material.
Figure 12 is a cross-sectional view of a second embodiment of a temporary support material.
Figure 13 is a cross-sectional view of the tunnel after completion of construction.
Figure 14 is a cross-sectional view of another embodiment of a shaft structure.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 산지의 내부에 터널(10)을 형성하기 위한 경사지(20)의 터널 시공방법에 관한 것으로서, 다음 공정에 의해 이루어진다.As shown in FIG. 6 and below, the present invention basically relates to a tunnel construction method for a sloped area 20 to form a tunnel 10 inside a mountainous area, and is accomplished by the following process.

진입도로의 상부에 터널(10)의 단면형상을 갖는 가설지보재(100)를 설치한다.(도 11,12)A temporary support material 100 having the cross-sectional shape of the tunnel 10 is installed at the top of the access road (FIGS. 11 and 12).

가설지보재(100)는 채움토 충전체(110), 강재 등에 의해 형성되는 터널 단면형상 거푸집(120)에 의해 이루어진다.The temporary support material 100 is made of a tunnel cross-sectional shape form 120 formed by a filler material 110, steel, etc.

경사지(20)와 결합하여 안정성을 확보하도록, 가설지보재(100)의 외면을 둘러싸는 구조로 인공지반을 포설하여 갱구 구조물(200)을 설치한다.In order to secure stability by combining with the slope 20, the shaft structure 200 is installed by laying artificial ground in a structure surrounding the outer surface of the temporary support material 100.

인공지반은 현장발생토와 시멘트의 혼합물을 사용할 수 있고, 현장발생토가 없거나 양이 적은 경우에는 빈배합 콘크리트(fck7 5MPa)를 적용한다.For artificial ground, a mixture of field-generated soil and cement can be used. If there is no field-generated soil or the amount is small, empty mix concrete (f ck7 5MPa) is applied.

가설지보재(100)를 제거하여 갱구 구조물(200)의 내부에 공동이 형성되도록 하고, 갱구 구조물(200)의 내부에 터널(10)의 입구부(11)를 형성한다.(도 8,9)The temporary support material 100 is removed to form a cavity inside the shaft structure 200, and the entrance portion 11 of the tunnel 10 is formed inside the shaft structure 200 (FIGS. 8 and 9).

인공지반의 강도가 낮아 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖지 못하는 경우에는, 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 강지보재, 락볼트, 강관보강그라우팅 등의 영구 지보재(30)를 설치하여 보강한 후, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 방식으로 터널(10)의 입구부(11)를 형성한다.If the strength of the artificial ground is low and the shaft structure 200 is not independent, the inside of the shaft structure 200 is reinforced by installing permanent support materials 30 such as steel support materials, rock bolts, and steel pipe reinforcement grouting. , the entrance portion 11 of the tunnel 10 is formed by pouring lining concrete 40.

인공지반의 강도가 높아 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖는 경우에는, 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 별도의 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 곧바로 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 방식으로 터널(10)의 입구부(11)를 형성한다.When the strength of the artificial ground is high and the shaft structure 200 is self-supporting, the lining concrete 40 is immediately poured without installing a separate permanent support material 30 inside the shaft structure 200. Forms the entrance portion 11 of the tunnel 10.

이후, 터널(10)의 입구부(11)를 통해 산지를 굴착하여 터널(10)을 형성한다.(도 6,7,10)Afterwards, the tunnel 10 is formed by excavating the mountainous area through the entrance 11 of the tunnel 10 (FIGS. 6, 7, and 10).

본 발명에 의한 공법은 다음과 같은 효과가 있다.The method according to the present invention has the following effects.

첫째, 경사지에 대하여 갱구 구조물(200)을 설치하고, 이를 통해 터널(10)을 굴착하므로, 경사지에 대한 훼손(절토, 성토, 보강 등)이 거의 없다.First, since the shaft structure 200 is installed on a slope and the tunnel 10 is excavated through it, there is almost no damage (cutting, filling, reinforcement, etc.) to the slope.

둘째, 이로 인하여 절토공법, 보강공법의 적용이 대단히 어려운 급경사지나 편경사지의 경우에도, 낙석, 낙반 사고의 우려없이 시공이 가능하다.Second, because of this, even in the case of steep slopes or super-slope sites where it is extremely difficult to apply cutting and reinforcement methods, construction is possible without fear of falling rocks or falling accidents.

셋째, 절토공정이 없으므로 토사의 발생량이 거의 없고, 토사가 발생한다 하더라도 인공지반 재료로 활용할 수 있다.Third, since there is no cutting process, there is little soil and sand generated, and even if soil does occur, it can be used as an artificial ground material.

넷째, 시공의 난이도가 높은 급경사지나 편경사지에 대하여 쉽게 적용할 수 있으므로, 종래에 비해 공사기간 및 공사비용을 획기적으로 절감할 수 있다.Fourth, because it can be easily applied to steep slopes or superslope sites where construction difficulty is high, the construction period and cost can be dramatically reduced compared to the past.

가설지보재(100)는 채움토 충전체(110), 강재 등에 의해 형성되는 터널 단면형상 거푸집(120)에 의해 이루어지는데, 그 구체적 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.The temporary support material 100 is made of a tunnel cross-sectional shape 120 formed by a filler 110, steel, etc., and a specific embodiment thereof will be described as follows.

첫째, 가설지보재(100)는 터널(10)의 단면형상을 갖도록 채움토의 포설 및 다짐에 의해 형성된 채움토 충전체(110)에 의해 구현될 수 있다.(도 11)First, the temporary support material 100 can be implemented by the filler soil filler 110 formed by laying and compacting the filler soil to have the cross-sectional shape of the tunnel 10 (FIG. 11).

채움토로는 현장발생토를 사용할 수 있고, 현장발생토가 없거나 양이 적은 경우에는 추후 굴착이 용이한 골재(모래, 자갈 등) 등을 사용한다.As fill soil, field-generated soil can be used. If there is no field-generated soil or the amount is small, aggregates (sand, gravel, etc.) that are easy to excavate later are used.

갱구 구조물(200)은 채움토 충전체(110)의 외면을 둘러싸도록, 인공지반(소일시멘트, 빈배합 콘크리트 등)의 포설 및 다짐에 의해 형성된다.The shaft structure 200 is formed by laying and compacting artificial ground (soil cement, empty mix concrete, etc.) to surround the outer surface of the soil filler 110.

본 실시예의 적용하는 경우, 구체적 공정은 다음과 같다.When applying this embodiment, the specific process is as follows.

채움토 충전체(110)를 형성하도록 중앙부에 채움토를 포설하여 1차 채움토 포설층(111)을 형성함과 아울러, 1차 채움토 포설층(111)의 양측에 인공지반을 포설하여 1차 인공지반 포설층(201)을 형성한다.Filling soil is laid in the center to form the filling body 110 to form the primary filling soil layer 111, and artificial ground is laid on both sides of the primary filling soil layer 111 to form 1 A secondary artificial ground laying layer (201) is formed.

롤러, 댐퍼 등에 의해 1차 채움토 포설층(111) 및 1차 인공지반 포설층(201)을 다짐한다.The first fill soil layer (111) and the first artificial ground layer (201) are compacted using rollers, dampers, etc.

1차 채움토 포설층(111)의 상부에 채움토를 포설하여 2차 채움토 포설층(112)을 형성함과 아울러, 1차 인공지반 포설층(201)의 상부에 인공지반을 포설하여 2차 인공지반 포설층(202)을 형성한다.Filling soil is laid on top of the first filling soil layer (111) to form a second filling soil layer (112), and artificial ground is laid on top of the first artificial ground layer (201) to form 2 A secondary artificial ground laying layer (202) is formed.

2차 채움토 포설층(112) 및 2차 인공지반 포설층(202)을 다짐한다.The secondary fill soil laying layer (112) and the secondary artificial ground laying layer (202) are compacted.

위 공정을 반복하여, 터널(10)의 단면형상을 갖는 채움토 충전체(110)와, 그 외부를 둘러싸는 구조의 갱구 구조물(200)을 형성한다.By repeating the above process, a filler body 110 having the cross-sectional shape of the tunnel 10 and a shaft structure 200 surrounding the outside thereof are formed.

인공지반의 양생에 의한 갱구 구조물(200)의 설치완료 후, 채움토 충전체(110)를 굴착하여 제거한다.After completion of installation of the shaft structure 200 by curing the artificial ground, the soil filler 110 is excavated and removed.

둘째, 가설지보재(100)는 터널(10)의 단면형상을 갖도록 강재 등에 의해 설치된 등의 터널 단면형상 거푸집(120)에 의해 구현될 수 있다.(도 12)Second, the temporary support material 100 can be implemented by a tunnel cross-sectional shape form 120, such as installed with steel or the like, to have the cross-sectional shape of the tunnel 10 (FIG. 12).

즉, 터널 내부에 임시로 설치되는 라이닝 콘크리트용 거푸집과 같은 구조의 터널 단면형상 거푸집(120)을 위 가설지보재(100)로서 설치하고, 그 외면에 인공지반을 포설하고 다짐하여 갱구 구조물(200)을 형성할 수 있다.That is, a tunnel cross-sectional form 120 having the same structure as a form for lining concrete temporarily installed inside the tunnel is installed as the temporary support material 100, and artificial ground is laid and compacted on the outer surface of the tunnel to form a shaft structure 200. can be formed.

인공지반은 원지반 굴착토와 같이 가급적 현장에서 유용 가능한 재료를 최대한 활용하는 것이 경제적이며, 현장여건에 맞게 갱구 구조물(200)의 단면형상을 유지하고 소정의 강도를 발휘할 수 있는 재료로 계획되어야 하며, 시공성과 경제성, 안정성 등을 종합적으로 판단하여 결정하여야 한다. It is economical to use materials that can be used on site as much as possible, such as excavated soil from the original ground, and the artificial ground should be planned with materials that can maintain the cross-sectional shape of the shaft structure 200 and demonstrate a certain strength according to site conditions, The decision must be made by comprehensively evaluating constructability, economic feasibility, and safety.

즉, 인공지반은 현장여건과 하중조건에 따라 강도가 다르게 계획되어야 하고, 위 계획에 따라 현장에서 유용 가능한 토사와 시멘트, 모래, 골재, 혼화재 등을 혼합한 혼합토, 빈배합 콘크리트, 콘크리트 혼합물, 철근망과 PP mat와 같은 지반 보강재 등의 다양한 재료를 단독으로 사용하거나 병행하여 사용한다.In other words, the artificial ground must be planned to have different strengths depending on site conditions and load conditions, and according to the above plan, mixed soil mixed with soil, cement, sand, aggregate, and admixtures that can be used on site, empty mix concrete, concrete mixture, and rebar network. A variety of materials, such as ground reinforcement materials such as and PP mat, can be used alone or in combination.

현장여건이 양호한 경우 현장 유용토를 활용하는 것이 경제적으로 유리하므로, 인공지반 재료로 현장 유용토, 시멘트, 모래, 골재, 시멘트 혼화재 등을 혼합하여 사용하고, 일축압축강도(fck)가 5MPa 이하인 저강도의 인공지반을 사용하여 갱구 구조물(200)을 시공할 수 있다.When site conditions are good, it is economically advantageous to utilize field useful soil, so use a mixture of field useful soil, cement, sand, aggregate, cement admixture, etc. as artificial ground materials, and use a uniaxial compressive strength (f ck ) of 5 MPa or less. The shaft structure 200 can be constructed using low-strength artificial ground.

큰 암괴의 낙반 위험이 높은 경우, 시멘트, 모래, 골재, 시멘트, 혼화재 등을 사용한 콘크리트 혼합물을 사용하여 일축압축강도(fck)가 18MPa 이상인 고강도의 인공지반을 사용하여 갱구 구조물(200)을 시공할 수 있고, 이 경우 갱구 구조물(200)의 내측 뿐만 아니라 외측에도 별도의 거푸집을 사용할 수 있다.In cases where there is a high risk of a large rock mass falling, the shaft structure (200) is constructed using a high-strength artificial ground with a uniaxial compressive strength (f ck ) of 18 MPa or more using a concrete mixture containing cement, sand, aggregate, cement, and admixtures. It can be done, and in this case, a separate form can be used not only on the inside but also on the outside of the shaft structure 200.

인공지반의 강도가 작게 계획되는 경우에는 갱구 구조물(200)의 축조 기울기가 완만해지고 차지하는 면적이 증가함에 따라 자중이 커지게 된다는 점 등을 고려하여야 한다.If the strength of the artificial ground is planned to be small, it must be taken into account that the construction slope of the shaft structure 200 becomes gentle and the self-weight increases as the area occupied increases.

이와 같이, 인공지반의 강도가 낮아 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖지 못하는 경우에는, 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 강지보재, 락볼트, 강관보강그라우팅 등의 영구 지보재(30)를 설치하여 보강한 후, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 방식으로 터널(10)의 입구부(11)를 형성한다.In this way, when the strength of the artificial ground is low and the shaft structure 200 is not independent, permanent support materials 30 such as steel support materials, rock bolts, and steel pipe reinforcement grouting are installed inside the shaft structure 200. After reinforcement, the entrance portion 11 of the tunnel 10 is formed by pouring lining concrete 40.

이는 영구 지보재(30)의 사용량이 증가한다는 단점이 있지만, 현장에서 발생하는 사토량이 절감된다는 장점이 있다.This has the disadvantage of increasing the amount of permanent support material 30, but has the advantage of reducing the amount of sand generated at the site.

인공지반의 강도가 크게 계획되는 경우에는, 갱구 구조물(200)의 인공지반의 축조 기울기를 급하게 형성할 수 있어 축조면적이 축소되고 자중이 작아진다.When the strength of the artificial ground is planned to be large, the construction slope of the artificial ground of the shaft structure 200 can be formed sharply, so the construction area is reduced and the self-weight is reduced.

이와 같이, 인공지반의 강도가 높아 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖는 경우에는, 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 별도의 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 곧바로 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 방식으로 터널(10)의 입구부(11)를 형성한다.In this way, when the strength of the artificial ground is high and the shaft structure 200 is self-supporting, the lining concrete 40 is immediately poured without installing a separate permanent support material 30 inside the shaft structure 200. The entrance portion 11 of the tunnel 10 is formed in this way.

나아가, 갱구 구조물(200)은, 가설지보재(100)의 외면을 둘러쌈과 아울러 자립성을 갖도록, 상대적으로 강도가 높은 제1 인공지반의 포설에 의해 형성된 내측 갱구부(210); 내측 갱구부(210)의 외면을 둘러싸도록, 제1 인공지반에 비해 상대적으로 강도가 낮은 제2 인공지반의 포설에 의해 형성된 외측 갱구부(220);를 포함하여 구성될 수 있다.(도 14)Furthermore, the shaft structure 200 includes an inner shaft portion 210 formed by laying a first artificial ground with relatively high strength so as to surround the outer surface of the temporary support material 100 and have independence; It may be configured to include an outer shaft portion 220 formed by laying a second artificial ground with relatively lower strength than the first artificial ground to surround the outer surface of the inner shaft portion 210. (FIG. 14 )

이 경우, 갱구 구조물(200)은 전체적으로 자립성을 가지므로, 내측 갱구부(210)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 라이닝 콘크리트(40)를 타설할 수 있다.In this case, since the shaft structure 200 is entirely self-supporting, the lining concrete 40 can be poured into the inner shaft portion 210 without installing the permanent support material 30.

갱구 구조물(200)은 경사지(20)로부터 그 내부의 작업을 안전하게 보호하는 역할, 경사지(20)와 결합하여 터널의 갱구부의 안정성을 확보하는 역할을 동시에 수행한다.The shaft structure 200 simultaneously performs the role of safely protecting the work inside from the slope 20 and ensuring the stability of the shaft of the tunnel by combining with the slope 20.

경사지(20)에 대하여 다웰바, 락볼트 등의 보강부재(21)의 일단을 결합하고, 인공지반의 포설 시, 위 보강부재(21)의 타단이 매설되도록 하는 경우, 후자의 역할을 더욱 안정적으로 얻을 수 있다.When one end of the reinforcing member 21, such as a dowel bar or rock bolt, is coupled to the slope 20, and the other end of the above reinforcing member 21 is buried when laying artificial ground, the latter plays a more stable role. It can be obtained with

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above is only a description of some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, as is well known, the scope of the present invention should not be construed as limited to the above embodiments, and the scope of the present invention described above Both the technical idea and the technical idea underlying it will be said to be included in the scope of the present invention.

10 : 터널 11 : 입구부
20 : 경사지 21 : 보강부재
30 : 영구 지보재 40 : 라이닝 콘크리트
100 : 가설지보재 110 : 채움토 충전체
111 : 1차 채움토 포설층 112 : 2차 채움토 포설층
120 : 터널 단면형상 거푸집 200 : 갱구 구조물
201 : 1차 인공지반 포설층 202 : 2차 인공지반 포설층
210 : 내측 갱구부 220 : 외측 갱구부10: tunnel 11: entrance part
20: slope 21: reinforcing member
30: Permanent support material 40: Lining concrete
100: Temporary support material 110: Filling soil filler
111: First fill soil layer 112: Second fill soil layer
120: Tunnel cross-sectional shape form 200: Shaft structure
201: 1st artificial ground laying layer 202: 2nd artificial ground laying layer
210: inner shaft 220: outer shaft

Claims (8)

산지의 내부에 터널(10)을 형성하기 위한 경사지(20)의 터널 시공방법으로서,
진입도로의 상부에 터널(10)의 단면형상을 갖는 가설지보재(100)를 설치하는 가설지보재 설치단계;
경사지(20)와 결합하여 안정성을 확보하도록, 상기 가설지보재(100)의 외면을 둘러싸는 구조로 인공지반을 포설하여 갱구 구조물(200)을 설치하는 갱구 구조물 설치단계;
상기 가설지보재(100)를 제거하여 상기 갱구 구조물(200)의 내부에 공동이 형성되도록 하는 가설지보재 제거단계;
상기 갱구 구조물(200)의 내부에 터널(10)의 입구부(11)를 형성하는 터널 입구부 형성단계;
상기 터널(10) 입구부(11)를 통해 산지를 굴착하여 터널(10)을 형성하는 굴착단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.As a tunnel construction method for a sloped area (20) to form a tunnel (10) inside a mountainous area,
A temporary support material installation step of installing a temporary support material 100 having the cross-sectional shape of the tunnel 10 on the upper part of the access road;
A shaft structure installation step of installing the shaft structure 200 by laying artificial ground in a structure surrounding the outer surface of the temporary support material 100 to ensure stability by combining with the slope 20;
A temporary support material removal step of removing the temporary support material 100 to form a cavity inside the shaft structure 200;
A tunnel entrance forming step of forming an entrance 11 of the tunnel 10 inside the shaft structure 200;
An excavation step of forming a tunnel 10 by excavating a mountainous area through the entrance 11 of the tunnel 10;
A tunnel construction method on a slope, comprising: 제1항에 있어서,
상기 가설지보재(100)는,
터널(10)의 단면형상을 갖도록 채움토의 포설 및 다짐에 의해 형성된 채움토 충전체(110);를 포함하고,
상기 갱구 구조물(200)은,
상기 채움토 충전체(110)의 외면을 둘러싸도록, 상기 인공지반의 포설 및 다짐에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
The temporary support material 100 is,
It includes a fill soil filler 110 formed by laying and compacting the fill soil to have the cross-sectional shape of the tunnel 10,
The shaft structure 200 is,
A method of constructing a tunnel on a slope, characterized in that it is formed by laying and compacting the artificial ground to surround the outer surface of the filler body (110). 제2항에 있어서,
상기 가설지보재 설치단계 및 갱구 구조물 설치단계는,
상기 채움토 충전체(110)를 형성하도록 중앙부에 채움토를 포설하여 1차 채움토 포설층(111)을 형성함과 아울러, 상기 1차 채움토 포설층(111)의 양측에 상기 인공지반을 포설하여 1차 인공지반 포설층(201)을 형성하는 1차 포설단계;
상기 1차 채움토 포설층(111) 및 1차 인공지반 포설층(201)을 다짐하는 1차 다짐단계;
상기 1차 채움토 포설층(111)의 상부에 채움토를 포설하여 2차 채움토 포설층(112)을 형성함과 아울러, 상기 1차 인공지반 포설층(201)의 상부에 상기 인공지반을 포설하여 2차 인공지반 포설층(202)을 형성하는 2차 포설단계;
상기 2차 채움토 포설층(112) 및 2차 인공지반 포설층(202)을 다짐하는 2차 다짐단계;를 포함하고,
상기 가설지보재 제거단계는,
상기 인공지반의 양생에 의한 상기 갱구 구조물(200)의 설치완료 후, 상기 채움토 충전체(110)를 굴착하여 제거하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 2,
The temporary support material installation step and shaft structure installation step are,
Filling soil is laid in the center to form the filling body 110 to form a primary filling soil laying layer 111, and the artificial ground is laid on both sides of the primary filling soil laying layer 111. A first laying step of laying the first artificial ground laying layer (201);
A first compaction step of compacting the first fill soil layer 111 and the first artificial ground layer 201;
Filling soil is laid on top of the first filling soil layer 111 to form a secondary filling soil layer 112, and the artificial ground is laid on top of the first artificial ground layer 201. A secondary laying step of laying to form a secondary artificial ground laying layer (202);
A secondary compaction step of compacting the secondary fill soil layer 112 and the secondary artificial ground layer 202,
The temporary support material removal step is,
After completion of installation of the shaft structure 200 by curing the artificial ground, excavating and removing the soil filler 110;
A tunnel construction method on a slope, comprising: 제1항에 있어서,
상기 가설지보재(100)는,
터널(10)의 단면형상을 갖도록 설치된 터널 단면형상 거푸집(120);을 포함하고,
상기 갱구 구조물(200)은,
상기 터널 단면형상 거푸집(120)의 외면을 둘러싸도록, 상기 인공지반의 포설 및 다짐에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
The temporary support material 100 is,
It includes a tunnel cross-sectional shape formwork 120 installed to have the cross-sectional shape of the tunnel 10,
The shaft structure 200 is,
A method of constructing a tunnel on a slope, characterized in that it is formed by laying and compacting the artificial ground to surround the outer surface of the tunnel cross-sectional shape form 120. 제1항에 있어서,
상기 갱구 구조물 설치단계는,
경사지(20)에 대하여 보강부재(21)의 일단을 결합하는 단계;
상기 인공지반의 포설 시, 상기 보강부재(21)의 타단이 매설되도록 하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
The shaft structure installation step is,
A step of coupling one end of the reinforcing member 21 to the slope 20;
When laying the artificial ground, ensuring that the other end of the reinforcing member 21 is buried;
A tunnel construction method on a slope, comprising: 제1항에 있어서,
상기 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖지 못하는 경우,
상기 터널 입구부 형성단계는,
상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하여 보강하는 영구 지보재 설치단계;
상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 라이닝 콘크리트 타설단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
If the shaft structure 200 is not independent,
The tunnel entrance forming step is,
A permanent support material installation step of reinforcing the inside of the shaft structure 200 by installing a permanent support material 30;
A lining concrete pouring step of pouring lining concrete 40 into the inside of the shaft structure 200;
A tunnel construction method on a slope, comprising: 제1항에 있어서,
상기 갱구 구조물(200)이 자립성을 갖는 경우,
상기 터널 입구부 형성단계는,
상기 갱구 구조물(200)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
When the shaft structure 200 is independent,
The tunnel entrance forming step is,
A tunnel construction method on a slope, characterized in that lining concrete (40) is poured into the inside of the shaft structure (200) without installing a permanent support material (30). 제1항에 있어서,
상기 갱구 구조물(200)은,
상기 가설지보재(100)의 외면을 둘러쌈과 아울러 자립성을 갖도록, 상대적으로 강도가 높은 제1 인공지반의 포설에 의해 형성된 내측 갱구부(210);
상기 내측 갱구부(210)의 외면을 둘러싸도록, 상기 제1 인공지반에 비해 상대적으로 강도가 낮은 제2 인공지반의 포설에 의해 형성된 외측 갱구부(220);를 포함하고,
상기 터널 입구부 형성단계는,
상기 내측 갱구부(210)의 내부에 대하여 영구 지보재(30)를 설치하지 않고, 라이닝 콘크리트(40)를 타설하는 것을 특징으로 하는 경사지의 터널 시공방법.According to paragraph 1,
The shaft structure 200 is,
An inner shaft portion 210 formed by laying a first artificial ground with relatively high strength to surround the outer surface of the temporary support material 100 and have independence;
An outer shaft portion 220 formed by laying a second artificial ground with a relatively lower strength than the first artificial ground to surround the outer surface of the inner shaft portion 210,
The tunnel entrance forming step is,
A tunnel construction method on a slope, characterized in that lining concrete (40) is poured into the inside of the inner shaft (210) without installing a permanent support material (30).
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