KR960009281B1 - 터널 시공장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

터널 시공장치

제1도는 본 발명의 일부 절결한 구성도.

제2도는 본 발명의 정면 구성도

제3도는 본 측단면 구성도

제4도는 본 발명 제2도의 (가)부분 확대도

제5도는 본 발명 제3도의 (가)부분 확대도

제6도는 본 발명의 지지강판 상향이동 상태도

제7도는 본 발명의 일부 확대한 시공상태 단면도

제8도는 본 발명을 이용한 터널 발파작업 상태도

제9도는 본 발명의 다른 실시예의 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 거치대 11 : 바퀴

12 :천공부 13 : 안내레일

14,l4' : 로울러 2 : 대차

21 : 플렛잭 3 : 지지강판

31 : 고무튜브 32 : 배수포

33 : 락보울트 시공용 빔 4 : 로우프

5 : 연동치차 55 : 구동치차

6 : 방호막 61 : 경첩

62 : 로우프 63 : 반원형 구멍

100 : 신축성 섬유 주머니 M : 정역 모우터

M₁: 모우터

본 발명은 터널 시공장치에 관한 것이다.

본 발명은 본원인의 선출원 발명(출원번호 93-12339호)과 관련된 것으로 특히 본 발명에서 제안되고 있는 지지강판의 효과적인 시공과 발파작업시 비산되는 암반의 유입을 방지하는데 주안점을 두고 있다.

일반적인 터널 시공방법에 있어서는 암반의 발파 및 굴진, 그리고 스틸리브의 설치 및 숏크리팅에 의한 1차 지보를 형성하고 이어 락보울트의 매립, 그리고 방수막의 현설등으로 진행되고 있다.

이와 같은 종래 시공수단은 1차 지보 형성에 의한 장시간 작업시간의 소요, 또 이에 따른 암벽의 변형, 특히 시멘트 골재의 분진, 비산에 의한 작업환경의 악화등 그 개선점이 요구되고 있다.

상기 본원인의 선 발명에서는 이를 시정하기 위하여, 스틸리브에 다수의 지지강판을 조립하고 그 배면에는 고무튜브 및 배수포를 순차 거치하면서 고무튜브에 몰탈을 충전시킴으로써 상기 고무튜브가 팽창하여 터널암벽의 굴곡면에 밀착되고 또 이와 함께 방수기능을 보유함과 동시에 배수포는 고무튜브의 일측면 팽창을 제한하여 연속 시공이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

본 발명에서는 상기한 본원인의 선 발명에서 지지강판 및 이와 결합된 고무튜브등을 터널의 암벽면에 용이하게 밀착, 시공시켜 줄 수 있도록 하는 제반 구성과 또 이를 위한 지지강판의 단일화, 그리고 발파, 굴진시 비산되는 암석을 막아줌으로써 발파와 함께 터널 내부작업을 안전하게 수행할 수 있도록 하는 한편 이에 따른 작업능률의 극대화를 기하고자 한 그 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 바퀴(1l)가 달린 독형의 거치대(1)를 길게 구성하여 이동 가능하도록 하는 한편 거치대(1)의 전방부에는 다수의 천공부(12)를 형성하고 거치대(1)의 외주연에는 다수의 안내레일(13)을 길게 요설한다.

거치대(1)의 전방 상부에는 다수의 플렛잭(21)이 장착된 대차(2), 그리고 지지강판(3)이 순차 안착되는데 상기 대차(2)는 저부에 로울러(23)가 축설되어 거치대(1) 외주연의 안내레일(13)에 끼워져 구동되도록 하는 한편, 이 대차(2) 및 지지강판(3) 등도 공히 돔형의 단일체로 제작되게 되며 또 지지강판(3)의 외주연은 터널의 암벽면(70)과 부합되도록 한다.

상기 지지강판(3)에는 고무튜브(3l)가 결합되는데 이 고무튜브(31)는 그 가장자리만이 지지강판(3)의 가장자리 상면에 접착되며 이와 함께 배수포(32)는 그 일단만을 고무튜브(31) 및 지지강판(3) 사이에 일체로 접착고정하는 한편 나머지 대부분은 고무튜브(3l)의 상면으로 덮어주되 이 배수포(32)는 다수로 분할하는 것이 바람직하다.

또 지지강판(3)의 저부 일단에는 락보울트 시공용 빔(33)이 용착되는데 이 락보울트 시공용 빔(33)은 그 상면의 절반쯤 용착되게 되며 나머지 부분은 일측으로 연장되어 다음 시공되는 지지강판의 일단이 그 상면에 안착되도록 한다.

거치대(1)의 상단 중앙부 양측에는 로울러(14)(14')가 장착되며 또 이 로울러(l4)(14')에 접면되어 구동이 자유로운 로우프(4)를 거치대(l)의 상부 내외측으로 길게 연결하여 그 양끝단을 대차(2)의 중앙부 앞뒤로 연결한다.

그리고 일단의 로울러(14)에는 이와 동일축으로 하는 연동치차(5)가 축설되고 또 이 연동치차(5)는 거치대(1) 전방에 장착된 정역 모우터(M)의 구동치차(55)와 치합된다.

거치대(1)의 내측 전방, 즉 천공부(12)의 앞쪽으로는 방사상으로 상호 연접된 다수의 방호막(6)을 경첩(61)로 절첩되게 장착하되 이를 각각의 모우터(M₁)와 로우프(62)로 연결하게 된다.

방호막(6)은 모우터(M₁)의 구동에 의하여 로우프(62)가 당겨짐에 따라 상기 경첩(61)을 축으로 하여 회동되고 공히 거치대(1)의 내주연쪽으로 당겨져 거치대(1)의 후방입구를 열어주게 된다.

또 이 후방입구를 닫아주고자 할 때에는 수작업을 수행하는데 이와 같은 밀폐시에는 그 저부 중앙부에 반원형의 구멍(63)이 형성되도록 한다.

제1도에서의 부호(80)은 몰탈주입구이며 제6도에서의 부호(90)은 잭을 나타낸 것이다.

본 고안의 대차(2)는 저부에 로울러(22)가 장착되어 있고 또 이 로울러(22)가 거치대(1)의 안내레일(13)에 끼위져 안내되므로 안정되게 이동될 수 있다.

대차(2)는 또 그 앞뒤의 중앙에 연결된 로우프(4)가 거치대(1) 양단의 로울러(14)(14')를 통하여 연결되어 있고 일단의 로울러(14)는 이와 동일측으로 하는 연동치차(5)가 정역 모우터(M)의 구동치차(55)와 치합되어 있어 상기 정역 모우터(M)의 가동으로 상호 치합된 구동 및 연동치차(5)(55)가 정역 회동된다.

이와 함께 상기 연동치차(5)와 동축인 일단의 로울러(14)도 회동되므로써 로우프(4)가 전방 또는 전방으로 당겨져 이와 연결된 대차(2)의 전후 이동을 가져온다.

정역 모우터(M)의 구동은 절환스위치(도시없음)의 조작에 의해 정역으로 교차 구동되며 그 구동시간은 거치대(1) 상면의 대차(2)가 거치대(1)의 전방에서 후방에까지 또 후방에서 전방에까지 이동하고 구동이 중단될 수 있도록 미리 설정되어 있다.

한편 제9도는 본 발명의 다른 실시예로써 상기 고무튜브(31)를 대체하여 신축성 섬유 주머니(100)를 이용한 것으로 이는 스며나오는 몰탈에 의해 암벽면과의 접착력을 강화하기 위한 것이다.

본 발명에서, 고무튜브(31) 및 배수포(32)가 결합된 지지강판(3)의 기본적 결합구조는 본원인의 선 발명의 구조와 일응 유사하나 본 발명에서의 지지강판(3)은 상기 고무튜브(31) 및 배수포(32)와 함께 별개의 단위구성체로 이루어지며 이를 대차(2) 상면의 플렛잭(21)에 안착하게 된다.

본 발명의 대차(2)는 전술한 바와 같이 모우터(M)의 가동으로 로우프(4)가 구동됨에 따라 상면에 인착된 지지강판(3)과 함께 지지대(1)의 전방 천공부(12)까지 이동된 후 멈추게 된다.

또 이와 같이 지지강판(3) 및 대차(2)가 위치하는 거치대(1)의 전방, 즉 천공부(12)는 터널의 암벽면(70) 시공지점에 상기 거치대(1)를 이동시켜 맞추어 놓는다.

상기와 같이 대차(2)에 의해 이동된 지지강판(3)은 제6도에서와 같이 대차(2) 상면의 플랫잭(21)을 이용하여 상측으로 들어올려 주게 되는데 이때의 지지강판(3)은 앞서 시공된 지지강판과 수평위치가 된다.

따라서 이와 같은 상태에서의 지지강판(3)은 터널의 암벽면(70)에 거의 근접하게 되며 이어 정역 모우터(M)를 순간적으로 역가동시킨 후 중지시켜 주면 로우프(4)의 역당김에 의하여 대차(2)가 순간적으로 후진함에 따라 상기 지지강판(3)의 일측단 저면부가 앞서 시공된 지지강판(3) 저부 일단의 락보을트 시공용 빔(33)의 상면에 안착된다.

또 이와 같은 상태에서 락보울트로 상기 락보을트 시공용 빔(33)의 증앙부를 관통하여 암벽면(70)에 박아주므로써 상기 지지강판(3)을 고정시키게 된다.

몰탈의 주입은 거치대(1)의 전방 천공부(12)를 이용하여 몰탈주입구(80)로 주입한다.

주입되는 몰탈은 고무튜브(31)를 팽창시키게 되고 또 그 상면에 덮혀진 배수포(32)도 고무튜브(31)의 팽창에 의해 점차 상향이동된다.

고무튜브(31)의 지속적인 팽창으로 이 고무튜브(31) 및 배수포(32) 그리고 이 배수포(32) 및 암벽면(70)의 상호 견고한 밀착이 이루어지면 신축성이 없는 배수포(32)는 고무튜브(31)의 팽창을 제한하게 되는데 이때의 배수포(32)는 고무튜브(31)의 일측단만의 팽창을 제한하게 되고 고무튜브(31)의 타단은 계속 팽창이 이루어진다.

제7도에서와 같이 팽창되는 고무튜브(31)는 그 일단은 배수포(32)에 의해 제한되고 타단은 기 시공된 앞쪽 지지강판의 배수포와 접면 밀착되면서 상측부는 계속 팽창하여 암벽면(70)의 요철부위에 긴밀히 밀착되어 콘크리트의 타설효과를 갖게 된다.

즉 상기한 배수포(32)는 고무튜브(31)내에 몰탈의 주입시 고무튜브(31)의 일단이 무제한 팽창하는 것을 방지하게 되는 것이다.

만약 이러한 일측벽의 지지구조가 결여된다면 고무튜브(31)의 과팽창에 의한 파손 내지는 고무튜브(31)가 암벽면(70)의 요철부에 긴밀히 밀착되지 못하여 공극의 발생에 따른 부실시공, 그리고 다음 지지강판의 시공불능등을 초래하게 된다.

이와 같은 몰탈의 주입이 완료됨으로써 본 발명이 목적하는 1차 지보의 시공올 얻게 되는데 계속적인 지보 반복시공의 수행을 위하여 대차(2) 상면의 플렛잭(21)을 수축시킨 다음 이어 정역 모우터(M)를 역가동시켜 대차(2)를 거치대(1) 후방측 최초의 위치로 원상복귀시켜 대기시킨다.

물론 상기한 제반 작업시에는 미리 거치대(1) 내측의 각 모우터(M₁)를 가동시켜 각 방호막(6)을 개방시켜 주게 되며 또 다음 지보 시공작업을 위해서는 먼저 터널의 발파에 의한 굴진작업이 수반된다.

이와 같이 상기한 작업은 터널의 발파후 연속적으로 반복 시행되는데 본 발명에서는 방호막(6)에 의해 터널의 발파시 장비의 이동이나 작업인부등이 피신할 필요가 없다

즉 본 발명은 점진적으로 1차 지보의 시공후 다음 반복공정을 위한 터널의 발파시 제8도에서와 같이 각 방호막(6)을 거치대(1)의 지면(실제로는 터널바닥임) 쪽으로 회동시켜 상호 연접되게 모아주면 거치대(1)의 전방입구를 막아준 상태가 된다.

물론 이전에 터널의 발파부위에는 화약을 장진한 상태이다.

상기와 같이 거치대(1) 후방입구를 막아준 상태에서 터널을 발파하게 되면 이때 비산되는 흙먼지나 암석조각등이 상기 방호막(6)에 의해 터널입구쪽으로의 진입이 제어되므로 터널내의 각종 장비, 즉 본 발명에서의 사용되는 각종 중장비등을 터널발파때마다 멀리 이동시켜 주어야 하는 불합리한 점이 개선되고 또, 작업인부등도 피신할 필요가 없어 기타 부수적 작업을 안전하게 계속 수행할 수 있으므로 작업시간을 효과적으로 활용함은 물론 능률을 배가시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고 본 고안의 방호막(6)은 비스듬히 형성되어 있어 비산되는 암석과의 마찰충격을 줄이게 되며 저부의 반원형 구멍(63)으로는 발파시 발생되는 공기압의 유출기능을 갖는다.

발파작업이 끝나면 다시 모우터(M₁)를 가동, 각 방호막(6)을 거치대(1)의 내주연쪽으로 회동시켜 주어 거치대(1)를 개방시킨 다음 비산된 암석등을 중장비로 제거한다.

암석이 제거되면 거치대(1)를 전진이동시켜 그 천공부(12)쪽을 다음 시공위치와 일지시켜 준다.

이어 전술한 바와 같이 정역 모우터(M)의 역가동으로 로우프(4) 역당김에 의해 최초의 원위치로 복귀하여 대기하고 있는 대차(2)의 상면에 고무튜브(31) 및 배수포(32)를 갖는 지지강판(3)을 다시 안착한다.

계속하여 정역 모우터(M)를 상기와는 다시 반대로 구동시키면 대차(2)는 거치대(1)의 천공부(12) 상면까지 이동된 후 정지되며 이어 전술한 방법과 동일하게, 즉 플렛잭(21)을 이용하여 지지강판(3)을 상향 조정한 다음 정역 모우터(M)를 순간적으로 역가동하여 대차(2)를 순간, 후방 이동시켜 주면 지지강판(3)의 일단이 락보울트 시공용 빔(33)의 상면에 안착되고 이어 락보울트의 시공 및 대차(2)의 원상복귀 그리고 몰탈주입등의 작업을 다시 수행하게 된다.

즉 본 발명은 터널의 발파, 또 발파시 방호막(6)으로 거치대(1)의 전방입구를 막아주고 이어 방호막(6)의 개방, 그리고 비산된 암석제거 및 거치대(1)의 이동, 또 복귀된 대차(2)의 플렛잭(21) 상면에 지지강판(3)의 상차후 이동, 또 플렛잭(21)으로 지지강판(3)은 상향조정한 다음 락보울트의 시공 이어 대차(2)의 복귀 및 몰탈주입등의 순서로 계속 반복작업을 수행하므로써 터널의 1차 지보 시공수단을 일층 효과적으로 수행하게 되고 특히 안전상의 문제가 전혀 없음은 물론 작업능률을 배가시켜 공사기간을 크게 단축할 수 있는 것이다.

한편 제9도에서는 본 발명의 고무튜브(31)를 대체하여 신축성 섬유 주머니(100)를 지지강판(3) 상면에 결합하여 된 것으로 이와 같은 신축성 섬유 주머니(l00)는 몰탈의 주입에 의해 팽창이 이루어짐과 동시에 이 몰탈이 신축성 섬유 주머니(l00)의 미세공으로 스며나와 암벽면(70)과의 직접적으로 접착되게 되므로 견고한 콘크리트의 타설효과를 일층 향상시키게 되는 효과를 갖는다.

그리고 이와 같은 신축성 섬유 주머니(100)는 고무튜브(31)에 비해 팽창이 미흡하므로 이와 같은 신축성 섬유 주머니(100)를 채택할 경우 암벽면(70)의 굴곡부위에 긴밀히 밀착될 수 있는 충분한 크기를 확보하여야한다.

Claims (3)

1. 전방에 천공부(12)를 갖고 저부에는 바퀴(11)를 그리고 외주연에는 등간격의 안내레일(13)을 형성한 거치대(1)를 구비하여 그 일단의 상측으로는 상기 안내레일(13)에 로울러(22)가 삽설, 구동되고 또 상면에 플렛잭(21)이 장착된 대차(2), 그리고 고무튜브(31) 및 배수포(32)가 결합된 지지강판(3)을 순차적으로 안착하되 거치대(1)의 상단 양쪽에는 로울러(14)(14')를 장착하여 이에 안내되는 로우프(4)를 거치대(1) 상단의 내외측으로 길게 형성하여 그 양끝단을 대차(2)의 앞뒤 중앙에 연결하는 한편, 일단의 로울러(l4)와 동일축으로 하는 연동치차(5)를 정역 모우터(M)의 구동치차(55)와 치합, 구성하여 된 터널 시공장치
2. 제1항에 있어서, 거치대(1)의 내측 전방에는 경첩(61)으로 절첩되는 다수의 방호막(6)을 비스듬히 설치하되 각 방호막(6)은 모우터(M₁₎와 로우프(62)로 연결하여 개방되도록 하는 한편 방호막(6)으로 거치대(1)의 후방입구 밀폐시에는 각 방호막(6)의 저부 중앙부에 반원형 구멍(63)이 형성되도록 한 터널 시공장치.
3. 제l항에 있어서, 지지강판(3)의 상면에 신축성 섬유 주머니(100)를 결합하여 된 터널 시공장치.