WO2012086904A1

WO2012086904A1 - 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법 및 관련장치

Info

Publication number: WO2012086904A1
Application number: PCT/KR2011/007195
Authority: WO
Inventors: 이찬우
Original assignee: (주)엘티엠
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2012-06-28
Also published as: US20130263752A1; US9568295B2; KR101224880B1; CN103314183B; CN103314183A; KR20120069808A

Abstract

본 발명은 파일롯 터널을 굴착 후 그 주위를 확대발파하기 위하여 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법 및 관련장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 파일롯 터널을 굴착하는 단계; 횡방향 또는 종방향 발파공을 천공하는 단계; 상기 파일롯 터널 내부에 발파보호대를 설치하는 단계; 상기 파일롯 터널의 상하측 반단부를 확대발파하는 단계; 및 상기 확대발파에 의해 쌓인 버럭을 대차에 부어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어짐에 따라, 확대발파 시 버럭에 의한 레일과 케이블의 파손을 방지하고, 작업이 원활하게 이루어지도록 한 확대발파 굴착방법 및 그 장치를 제공하게 된다.

Description

발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법 및 관련장치

본 발명은 파일롯 터널을 굴착 후 그 주위를 확대발파하는 과정에서 상기 파일롯 터널 하부에 설치되는 레일과 케이블을 보호하고, 굴착 작업이 원활하게 이루어지게 하기 위하여 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 암반굴착공사는 암반의 진동을 줄이고 굴착 속도를 향상시키기 위해서 먼저, 터널보링머신(TBM)을 이용하여 파일롯 터널을 굴착 후에 그 주위를 확대발파하는 방법으로 시공되고 있다.

이와 같은 굴착공사에 의하면 제일 먼저 TBM을 이용하여 파일롯 터널을 굴착하면서 상기 굴착된 파일롯 터널의 바닥 또는 측벽에 레일 및 케이블의 설치가 병행된다. 상기 레일은 예를 들어 버럭을 반출시키기 위한 대차의 이송수단으로 설치되는 것이고, 상기 케이블은 예를 들어 상기 TBM의 전원을 공급하기 위한 고압선, 물을 공급하기 위한 급수관, 공기를 공급하기 위한 급기관 등을 포함한다.

상기 파일롯 터널 굴착과 확대발파를 병행 또는 별개 시공할 경우, 상기 레일 및 케이블을 유지하거나 철거하고, 파일롯 터널 내부에서는 확대발파를 위해서 암반에 화약을 밀어넣기 위한 발파공을 종방향 또는 횡방향으로 뚫는다. 상기 발파공을 뚫기 위한 도구로는 드릴이 사용되고, 상기 드릴은 현장여건에 따라 레그드릴(leg drill) 또는 점보드릴(jumbo drill)이 사용된다. 상기 화약을 이용한 확대발파는 내측으로부터 외측으로 점차 확대하는 형태로 이루어진다.

상기 확대발파가 완료되면 발파된 버럭을 덤프트럭 또는 대차에 담아 반출한다. 여기서 발파된 버럭은 파일롯 터널의 바닥에 쌓이기 때문에 예를 들어 로더나 백호 등의 장비를 이용하여 대차 위에 담는다.

레일 또는 케이블을 유치한 채 시행하는 확대굴착방법, 즉 TBM굴착과 확대발파 병행시공방법에 의하면 먼저, 버럭이 파일롯 터널의 바닥에 쌓이면서 레일과 케이블을 파손시킬 수 있는 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 확대발파가 이루어지는 레일 위에 대차를 정차시켜 바닥으로 떨어지는 버럭을 담도록 할 수 있는데, 이 경우 상기 대차가 확대발파 시 충격을 직접 받아 파손될 위험이 있고, 파일롯 터널과 대차 사이에 작은 버럭이 끼어 대차의 이동이 어려워지는 문제점이 있다.

또한, 상기 확대발파 후 바닥에 쌓인 버럭을 완전히 제거하기 전까지는 TBM을 이용한 파일롯 터널의 굴착이 중단되는 문제점이 있다. 즉, 확대발파에 의해 버럭이 바닥에 쌓이면서 통로를 완전히 차단하기 때문에 앞에서 이루어지는 파일롯 터널의 굴착 작업을 비롯하여 횡방향 발파공을 뚫기 위한 작업도 중단될 수밖에 없는 것이다.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파일롯 터널 하부에 설치되는 레일 및 케이블을 확대발파에 의한 버럭으로부터 완벽하게 보호하기 위하여 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 확대발파 후에도 상기 파일롯 터널 하부를 통해 TBM 막장으로의 출입과 대차의 이동이 원활하게 이루어지도록 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 확대발파에 의해 발생하는 버럭의 반출이 편리하고 원활하게 이루어지도록 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법은 터널보링머신(TBM)을 이용하여 파일롯 터널을 굴착하는 단계; 상기 파일롯 터널의 상측 반단부에 횡방향 또는 종방향 발파공을 천공하는 단계; 상기 파일롯 터널 내부에 상측 반단부와 하측 반단부를 구획하는 다수 개의 상부 발파보호대를 전후로 연결 설치하는 단계; 상기 발파공을 이용하여 파일롯 터널의 상측 반단부를 확대발파하는 단계; 및 상기 확대발파에 의해 상기 상부발파보호대 상부에 쌓인 버럭을 상기 상부발파보호대 하부 공간으로 이동하는 대차에 실어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 파일롯 터널 바닥에 깔린 케이블을 커버하기 위한 고무덮개 판을 설치하여 이루어진다.

상기 버럭이 쌓인 상부발파보호대와 버럭이 제거된 상부발파보호대 사이의 하부 공간으로 빈 대차를 이동시키고, 상기 버럭이 제거된 상부발파보호대를 이동시켜 상기 두 상부발파보호대 사이를 벌린 후, 상기 벌어진 두 상부발파보호대 사이를 통해 버럭을 대차에 실어 반출하는 것을 포함하여 이루어진다.

상기 버럭이 제거된 상부발파보호대를 이동하는 단계; 파일롯 터널의 바닥에 설치된 레일 또는 케이블을 보호하기 위한 하부발파보호대를 설치하는 단계; 상기 파일롯 터널의 하측 반단부 양측에 종방향 발파공을 천공하는 단계; 상기 발파공을 이용하여 파일롯 터널의 하측 반단부를 확대발파하는 단계; 및 상기 확대발파에 의해 상기 하부발파보호대 위에 쌓인 버럭을 대차에 실어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 TBM 굴착과 확대발파 병행 또는 별개 시공용 발파보호대는 터널보링머신(TBM)을 이용하여 굴착된 파일롯 터널 내부에 설치하여 상기 파일롯 터널 내부를 상측 반단부와 하측 반단부로 구획하도록 아치형 판 형태로 형성하되, 상기 파일롯 터널의 내면과 밀착되는 양측 단부에는 유압 출입식 지지대가 설치되고, 하부에는 이동시 대차 상부에 탑재하기 위한 유압 절첩식 받침대가 설치된다.

상기 유압 출입식 지지대가 설치된 양측 단부의 상측에는 좌우 폭을 조절하기 위한 가변 날개가 설치된다.

상기 가변 날개의 끝단에는 고무 날이 결합된다.

상기 아치형 판 형태의 전단부에는 받침턱이 형성되고, 후단부 양측에는 전후 방향으로 출입하면서 그 끝단이 상기 받침턱에 걸쳐 지지되도록 형성된 유압 출입식 연장판이 설치된다.

상기 상부발파보호대의 연결중 처음과 마지막 상부발파보호대에서 유압출입식 연장판의 받침턱 역할을 할 수 있도록 파일롯 터널의 하부 측벽에 유압출입식 지지대가 설치된다.

본 발명의 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법을 이용하여 확대발파 시 버럭에 의한 레일과 케이블의 파손을 완벽하게 방지함으로써, 비용 절감과 안전성의 향상이 이루어지는 효과가 있다.

본 발명의 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법에 의하면 확대발파 후에도 상기 상부발파보호대 하부를 통해 TBM 막장으로의 출입과 대차의 이동이 원활하게 이루어짐으로써, TBM을 이용한 파일롯 터널의 굴착과 확대발파 및 버럭의 반출 등 모든 단계의 작업이 동시 다발적으로 가능하여 공기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 발파보호대와 대차를 이용한 TBM 굴착과 확대발파 시공방법에 의하면 백호(Back hoe) 등을 이용하여 상기 발파보호대 위에 쌓인 버럭을 그 하부의 대차로 간편하게 옮겨 담을 수 있게 됨으로써, 버럭의 반출작업이 더욱 편리하고 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 시공상태를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명이 적용된 파일롯 터널의 굴착작업 및 횡방향 발파공의 천공작업을 도시한 종단면도.

도 3은 본 발명이 적용된 상부발파보호대의 설치작업을 도시한 횡단면도.

도 4는 도 3의 종단면도.

도 5는 본 발명이 적용된 상부발파보호대가 설치된 상태를 도시한 횡단면도.

도 6은 본 발명의 유압출입식지지대에 버팀쇠가 설치된 상세도.

도 7은 본 발명이 적용된 마감 상부발파보호대가 설치된 상태를 도시한 횡단면도.

도 8은 도 5의 종단면도.

도 9는 본 발명이 적용된 상부발파보호대를 도시한 사시도.

도 10은 본 발명이 적용된 상부발파보호대를 도시한 요부 횡단면도.

도 11은 본 발명이 적용된 상부발파보호대의 다른 실시 예를 도시한 사시도.

도 12는 본 발명이 적용된 다른 실시 예의 상부발파보호대를 이용한 버럭 처리작업을 도시한 평단면도.

도 13은 본 발명이 적용된 다른 실시 예의 상부발파보호대를 도시한 요부 종단면도.

도 14는 본 발명이 적용된 상측 반단부 종방향 발파공의 천공작업을 도시한 종단면도.

도 15는 본 발명이 적용된 상단부 확대발파 및 버럭 처리작업을 도시한 종단면도.

도 16은 도 12의 횡단면도.

도 17은 본 발명이 적용된 하측 반단부 종방향 발파공의 천공작업을 도시한 종단면도.

도 18은 본 발명이 적용된 하측 반단부 확대발파 및 버럭 처리작업을 도시한 횡단면도.

도 19는 본 발명이 적용된 하부발파보호대의 설치상태를 도시한 횡단면도.

10: 파일롯 터널 11: TBM

12: 레일 13: 케이블

14: 대차

20a, 20c, 20b: 발파공 21: 드릴

100: 상부발파보호대

110: 유압 출입식 지지대 120: 유압 절첩식 받침대

130: 가변날개 140: 고무날

150: 받침턱 160: 유압 출입식 연장판

170: 유압 출입식 연장판의 지지대 200: 고무덮개 판

300: 하부발파보호대 500: 버팀쇠

본 발명에 따른 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법은,

터널보링머신(TBM)을 이용하여 파일롯 터널을 굴착하는 단계와,

상기 파일롯 터널의 상측 반단부에 횡방향 또는 종방향 발파공을 천공하는 단계와,

상기 파일롯 터널 내부에 상측 반단부와 하측 반단부를 구획하는 다수 개의 발파보호대를 전후로 연결 설치하는 단계와,

상기 발파공을 이용하여 파일롯 터널의 상측 반단부를 확대발파하는 단계와,

상기 확대발파에 의해 상기 상부발파보호대 상부에 쌓인 버럭을 상기 상부발파보호대 하부 공간으로 이동하는 대차에 실어 반출하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 최선의 실시 형태로 한다.

또한, 본 발명에 따른 티비엠 굴착과 확대발파 시공을 위한 발파보호대는,

터널보링머신(TBM)을 이용하여 굴착된 파일롯 터널 내부에 설치하여 상기 파일롯 터널 내부를 상측 반단부와 하측 반단부로 구획하도록 아치형 판 형태로 형성하되,

상기 파일롯 터널의 내면과 밀착되는 양측 단부에는 유압 출입식 지지대가 설치되고, 하부에는 이동시 대차 상부에 탑재하기 위한 유압 절첩식 받침대가 설치된 것을 최선의 실시 형태로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 확대발파 굴착방법은 도 1 내지 도 19에 도시된 바와 같이 파일롯 터널(10)을 굴착하는 단계, 발파공(20a, 20b, 20c)을 천공하는 단계, 상기 파일롯 터널 내부에 상.하부발파보호대(100,300)를 설치하는 단계, 상기 파일롯 터널의 상측 및 하측 반단부를 확대발파하는 단계 및 상기 확대발파에 의해 쌓인 버럭을 대차(13)에 실어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 파일롯 터널(10)을 굴착하는 단계는 도 2에 도시된 바와 같이 터널보링머신(TBM: 11)을 이용한다. 상기 파일롯 터널(10)을 굴착하는 단계는 바닥 또는 측벽에 레일(12) 및 케이블(13)의 설치를 포함한다. 상기 레일(12)은 예를 들어 버럭을 반출시키기 위한 대차(14)의 이송수단으로 설치된다. 상기 케이블(13)은 예를 들어 TBM(11)의 전원을 공급하기 위한 고압선, 물을 공급하기 위한 급수관, 공기를 공급하기 위한 급기관 등을 포함하는 것으로서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 레일 사이의 중앙 하부에 형성할 수 있다.

상기 파일롯 터널(10)을 굴착하는 단계에서는 상기 케이블(13)을 커버하기 위한 고무덮개 판(200) 설치를 포함한다. 상기 고무덮개 판(200)은 버럭을 포함하여 각종 장비나 공구의 추락으로부터 상기 케이블(13)을 보호하기 위한 것으로서, 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 고무재질을 이용하여 아치 형태로 형성할 수 있다. 상기 고무덮개 판(200)의 설치를 통해 상기 케이블(13)은 고무덮개 판(200)과 상.하부발파보호대(100,300) 또는 대차(14)를 포함하여 2~3 중으로 보호된다.

상기 파일롯 터널(10)의 상측 반단부에 횡방향 또는 종방향 발파공(20a, 20b)을 천공하는 단계는 도 1, 도 2 및 도 14에 도시된 바와 같이 드릴(21)을 이용하여 천공한다. 이때, 상기 횡방향 발파공(20a)은 상기 상부발파보호대(100)를 설치하기 전에 형성되어야 하고, 상기 종방향 발파공(20b)은 상부발파보호대(100)의 설치와 동시에 또는 그보다 늦게 형성되어도 무방하다. 상기 발파공의 형성은 드릴(21)을 이용하여 이루어진다.

상기 파일롯 터널(10) 내부에 상측 반단부와 하측 반단부를 구획하는 상부발파보호대(100)를 설치하는 단계는 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 대차(14)를 이용하여 설치 가능하게 된다. 상기 상부발파보호대(100)는 확대발파 시 충격과 버럭의 하중을 지탱할 수 있도록 아치 형태로 형성하면서 그 양측 단부 사이의 폭은 상기 파일롯 터널(10)의 지름보다 작게 형성되어야 한다. 따라서 상기 상부발파보호대(100)의 양측 단부가 상기 파일롯 터널(10)의 중심에 위치하도록 대차(14)에 탑재한 후 상기 파일롯 터널(10) 내부로 이동하고, 설치 위치에 이동한 상태에서는 상기 대차(14)에 탑재된 상부발파보호대(100)의 높이를 낮춰 그 양측 단부가 상기 파일롯 터널(10)의 양측면에 걸린 상태로 고정 설치되도록 한다.

이를 위해 상기 상부발파보호대(100)의 높낮이를 조절하기 위한 수단이 상기 대차(140) 상부에 또는 상부발파보호대(100)의 하부에 설치되어야 한다. 상기 상부발파보호대(100)의 높낮이를 조절하기 위한 수단의 일 예로서 도 3 내지 도 8에는 상부발파보호대(100)의 하부에 설치되는 유압 절첩식 받침대(120)가 도시되어 있다. 상기 유압 절첩식 받침대(120)의 구체적인 설명은 하기 상부발파보호대(100)의 구성 설명에서 자세히 한다.

상기 횡방향 발파공(20a) 및 상측 반단면 종방향 발파공(20c)을 이용하여 파일롯 터널(10)의 상측 반단부를 확대발파하는 단계에서는 상기 파일럿 터널(10)의 내면으로부터 외곽으로 점차 확대되는 형태로 발파가 이루어져야 한다. 이때, 상기 확대발파에 의해 발생하는 버럭은 도 15에 도시된 바와 같이 상기 상부발파보호대(100)의 상부와 파일롯 터널(10)의 상측 좌우측 반단부에만 쌓이므로 파일롯 터널(10)의 하측 반단부에 형성된 통로를 통해서는 TBM 막장으로의 출입이나 대차(14)의 이동이 가능하다.

상기 확대발파에 의해 상기 상부발파보호대(100) 위에 쌓인 버럭을 대차(14)에 담아 반출하는 단계에서는 상기 확대발파 전에 대차(14)를 상기 상부발파보호대(100) 하부로 이동하는 것이 좋다. 따라서 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 대차를 이동시키면서 상기 상부발파보호대(100) 상부에 쌓여있는 버럭을 긁어내려 대차(14)에 실어 반출하게 된다. 이와 같이 상부발파보호대(100) 위에 쌓여있는 버럭을 대차(14)에 싣는 과정은 종래에 바닥에 쌓인 버럭을 대차(14)에 싣는 과정보다 편리하여 확대발파 후 버럭의 반출이 더욱 신속하고 원활하게 이루어진다.

한편, 상기 상부발파보호대(100) 위에 쌓인 버럭을 대차(14)에 담는 과정에서 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 전후 상부발파보호대(100) 사이로 대차(14)를 이동시키고, 상기 전후 상부발파보호대(100) 사이를 벌린 후, 상기 벌어진 전후 상부발파보호대(100) 사이를 통해 버럭을 대차(14)에 담아 반출할 수 있다. 이 경우 안쪽 상부발파보호대(100) 위에 쌓인 버럭을 앞쪽으로 상당구간 끌어오기 위한 불편함을 줄일 수 있게 된다. 이때, 상기 전후 상부발파보호대(100) 사이의 양측에는 버럭이 밖으로 빠져 파일롯 터널(10)의 바닥에 쌓이지 않도록 유압 출입식 연장판(160)을 형성할 수 있다. 상기 유압 출입식 연장판(160)의 설명은 하기에서 구체적으로 한다.

아울러, 본 발명의 확대발파 굴착방법은 상기 상부발파보호대(100)를 이동;설치하는 단계, 상기 파일롯 터널(10)의 바닥을 커버하기 위한 하부발파보호대(300)를 설치하는 단계, 상기 파일롯 터널(10)의 하측 반단부 양측에 종방향 발파공(20c)을 천공하는 단계, 상기 발파공(20c)을 이용하여 파일롯 터널(10)의 하측 반단부를 확대발파하는 단계 및 상기 확대발파에 의해 상기 하부발파보호대(300) 위에 쌓인 버럭을 대차(14)에 실어 반출하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 상부발파보호대(100)를 이동,설치하는 단계에서는 앞서 설명된 상부발파보호대의 설치와 역순으로 이루어진다. 즉, 상기 상부발파보호대(100) 하부로 대차(14)를 이송시킨 후 상기 상부발파보호대(100)를 대차에 탑재하여 운송한다.

상기 파일롯 터널(10)의 바닥을 커버하기 위한 하부발파보호대(300)를 설치하는 단계에서 상기 하부발파보호대(300)는 상기 상부발파보호대(100)와 다른 구성으로써, 상기 하부발파보호대(300)는 상기 파일롯 터널(10)로 대차(14)가 이동하기 위한 최소한의 바닥 또는 레일(13)을 커버하고, 상기 케이블(13)을 보호하도록 형성된다. 이때, 상기 하부발파보호대(300)를 설치하기에 앞서 상기 파일롯 터널(10)의 내부로 대차(14)를 미리 이송시켜 상부발파보호대를 이동,설치하고 확대발파 후 상기 대차(14)를 이용하여 버럭을 반출하도록 한다.

상기 파일롯 터널(10)의 하측 반단부 양측에 종방향 발파공(20c)을 천공하는 단계에서는 도 17에 도시된 바와 같이 드릴(21)을 이용하여 천공하되, 상기 종방향 발파공(20c)이 천공되는 높이는 상기 하부발파보호대(300)의 높이보다 높도록 한다.

상기 발파공(20c)을 이용하여 파일롯 터널(10)의 하측 반단부를 확대발파하는 단계에서는 상기 파일럿 터널(10)의 내면으로부터 외곽으로 점차 확대되는 형태로 발파가 이루어져야 한다.

상기 확대발파에 의해 상기 하부발파보호대(300) 위에 쌓인 버럭을 대차(14)에 실어 반출하는 단계에서는 백호를 이용하여 상기 하부발판보호대(300)와 바닥에 쌓인 버럭을 대차에 실어 올리는 것을 포함한다.

상기 상부발파보호대(100)는 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이 아치형 판 형태로 형성된 상태에서 그 양측 단부에는 유압 출입식 지지대(110)가 설치되고, 하부에는 유압 절첩식 받침대(120)가 설치된다.

상기 상부발파보호대(100)는 확대발파시 버럭이 충돌하는 충격과 압력에 견디고, 그 위에 쌓인 버럭의 하중을 지지할 수 있도록 아치형 판 형태로 형성된다.

유압 출입식 지지대(110)는 양측 단부에 설치되는 것으로서, 하부를 향해 경사지도록 설치된다. 따라서 상기 유압 출입식 지지대(110)는 파일롯 터널(10)의 양측에 밀착되어 발파보호대(100)가 내려앉지 않도록 지지한다. 상기 유압 출입식 지지대(110)는 상기 발파보호대(100)의 양측 단부에 전후 등 간격으로 다수 개가 설치된다. 이때, 상기 유압출입식 지지대가 발파충격을 직접 받지 않도록 상기 유압출입식 지지대에 직각되는 방향에서 또 다른 유압출입식 버팀쇠(500)가 구동된다.

상기 유압 절첩식 받침대(120)는 앞서 설명한 바와 같이 상부발파보호대(100)의 높낮이를 조절하기 위한 수단으로서, 대차(14)에 탑재한 상태에서는 상기 유압 절첩식 받침대(120)를 펼쳐 상부발파보호대(100)의 높이를 높이고, 상기 파일롯 터널(10)에 설치할 때에는 상기 유압 절첩식 받침대(120)를 접어 상부발파보호대(100)의 높이를 낮춘다. 상기 유압 절첩식 받침대(120)의 높낮이 조절을 통해 앞서 설명한 바와 같이 상기 상부발파보호대(100)를 파일롯 터널(10) 내부중간부에 설치할 수 있는 것이다. 유압 절첩식 받침대(120)는 대차 안쪽 바닥면에 고정되어 지지된다.

상기 유압 출입식 지지대(110)가 설치된 양측 단부의 상측에는 좌우 폭을 조절하기 위한 가변 날개(130)가 설치된다. 상기 가변 날개(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 볼트를 이용하여 좌우로 펼쳐져 파일롯 터널(10)과 상부발파보호대(100) 사이의 틈으로 작은 크기의 버럭이 빠지지 못하도록 함은 물론, 파일롯 터널의 보강을 위하여 뿜어붙이기 콘크리트나 강지보 등의 설치로 인하여 상기 파일롯 터널의 내공이 변화하는 것에 용이하게 대처할 수 있다.

상기 가변 날개(130)의 끝단에는 고무 날(140) 결합하여 파일롯 터널(10)과의 밀착력을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 상부발파보호대(100)의 전단부에는 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 받침턱(150)이 설치되고, 후단부 양측에는 전후 방향으로 출입하면서 그 끝단이 상기 받침턱(150)에 걸쳐 지지되도록 형성된 유압 출입식 연장판(160)이 설치된다.

마감에 사용되는 상부발파보호대(100)에는 전단부의 양측에서 전후 방향으로 출입하는 상기 유압 출입식 연장판(160)이 있고, 후단부의 양측에는 전후 방향으로 출입하는 상기 유압 출입식 연장판(160)이 돌출되어 인접한 아치형 판에 연결된다. 또한 마감에 사용되는 상부발파보호대(100)의 전단부에서 돌출된 유압 출입식 연장판(160)의 밑면에는 유압 출입식 연장판의 지지대(170)가 있어서 돌출된 유압 출입식 연장판(160)을 지지할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면 상기 상부발파보호대(100)를 이용하여 확대발파 시 버럭에 의한 레일(12)과 케이블(13)의 파손을 방지함으로써, 비용 절감과 안전성의 향상이 이루어지게 된다.

또한, 확대발파 후에도 상기 상부발파보호대(100) 하부를 통해 TBM 막장으로의 출입과 대차(14)의 이동이 원활하게 이루어짐으로써, TBM(11)을 이용한 파일롯 터널(10)의 굴착과 확대발파 및 버럭의 반출 등 모든 단계의 작업이 동시 다발적으로 가능하여 공기를 줄일 수 있게 된다.

또한, 백호(Back hoe) 등을 이용하여 상기 상부발파보호대(100) 위에 쌓인 버럭을 그 하부의 대차(14)로 간편하게 옮겨 담을 수 있게 됨으로써, 버럭의 반출작업이 더욱 편리하고 신속하게 이루어질 수 있다.

Claims

터널보링머신(TBM)을 이용하여 파일롯 터널을 굴착하는 단계;

상기 파일롯 터널의 상측 반단부에 횡방향 또는 종방향 발파공을 천공하는 단계;

상기 파일롯 터널 내부에 상측 반단부와 하측 반단부를 구획하는 다수 개의 발파보호대를 전후로 연결 설치하는 단계;

상기 발파공을 이용하여 파일롯 터널의 상측 반단부를 확대발파하는 단계; 및

상기 확대발파에 의해 상기 상부발파보호대 상부에 쌓인 버럭을 상기 상부발파보호대 하부 공간으로 이동하는 대차에 실어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법.
청구항 1에 있어서,

상기 파일롯 터널 바닥에 깔린 케이블을 커버하기 위한 고무덮개 판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법.
청구항 1에 있어서,

상기 버럭이 쌓인 상부발파보호대와 버럭이 제거된 상부발파보호대 사이의 하부 공간으로 대차를 이동시키고, 상기 버럭이 제거된 상부발파보호대를 이동시켜 상기 두 발파보호대 사이를 벌린 후, 상기 벌어진 두 발파보호대 사이를 통해 버럭을 대차에 실어 반출하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법.
청구항 1에 있어서,

상기 버럭이 제거된 상부발파보호대를 이동하는 단계;

파일롯 터널의 바닥에 설치된 레일 또는 케이블을 보호하기 위한 하부발파보호대를 설치하는 단계;

상기 파일롯 터널의 하측 반단부 양측에 종방향 발파공을 천공하는 단계;

상기 발파공을 이용하여 파일롯 터널의 하측 반단부를 확대발파하는 단계; 및

상기 확대발파에 의해 상기 상부발파보호대 위에 쌓인 버럭을 대차에 실어 반출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공방법.
터널보링머신(TBM)을 이용하여 굴착된 파일롯 터널 내부에 설치하여 상기 파일롯 터널 내부를 상측 반단부와 하측 반단부로 구획하도록 아치형 판 형태로 형성하되,

상기 파일롯 터널의 내면과 밀착되는 양측 단부에는 유압 출입식 지지대가 설치되고, 하부에는 이동시 대차 상부에 탑재하기 위한 유압 절첩식 받침대가 설치된 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공용 발파보호대.
청구항 5에 있어서,

상기 유압 출입식 지지대가 설치된 양측 단부의 상측에는 좌우 폭을 조절하기 위한 가변 날개가 설치된 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공용 발파보호대.
청구항 6에 있어서,

상기 가변 날개의 끝단에는 고무 날이 결합된 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공용 발파보호대.
청구항 5에 있어서,

상기 아치형 판 형태의 전단부에는 받침턱이 형성되고, 후단부 양측에는 전후 방향으로 출입하면서 그 끝단이 상기 후단부와 이웃하는 상기 아치형 판의 받침턱에 걸쳐 지지되도록 형성된 유압 출입식 연장판이 설치된 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공용 발파보호대.
청구항 8에 있어서,

맨 끝단에 설치된 상기 아치형 판에 연결되는 마감 아치형 판에 관한 것으로,

마감에 사용되는 상기 상부 발파보호대의 전단부에서 돌출된 유압출입식 연장판의 밑면에는 상기 유압출입식 연장판의 지지대가 있어서 돌출된 상기 유압출입식 연장판을 지지하는 것을 특징으로 하는 발파보호대와 대차를 이용한 티비엠 굴착과 확대발파 시공용 발파보호대.