KR101641172B1

KR101641172B1 - 파형강판 터널 시공방법

Info

Publication number: KR101641172B1
Application number: KR1020150148679A
Authority: KR
Inventors: 이종화; 김문겸; 정재훈; 윤광득
Original assignee: 평산에스아이 주식회사; 청암건업 주식회사
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2016-07-20

Abstract

본 발명은 지반을 굴착하여 횡갱을 형성하는 단계; 상기 횡갱 내부에 터널 구조물을 형성하도록, 상호 결합이 가능한 구조의 다수의 파형강판(110)을 준비하는 단계; 지상작업이 가능한 구간에 대하여, 지상에서 상기 파형강판(110)을 상호 결합하여 파형강판 조립체(100)를 형성하는 단계; 카크레인(10)의 붐 헤드(12)에 임시결합부(200)를 형성하는 단계; 다수의 상기 파형강판(110) 중 지상작업이 어려운 구간에 결합될 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)에 임시로 결합하는 높은위치 파형강판 임시결합단계; 상기 카크레인(10)의 붐(11)을 구동하여 상기 높은위치 파형강판(120)을 기조립된 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 인접하도록 하는 높은위치 파형강판 운반단계; 고공작업에 의해, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)로부터 분리하는 높은위치 파형강판 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법을 제시함으로써, 비개착식 터널 공법의 경우에도, 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 한다.

Description

파형강판 터널 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL USING CORRUGATED STEEL PLATE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 파형강판을 이용한 터널의 시공방법에 관한 것이다.

파형강판을 이용한 터널 구조물은 콘크리트 터널 구조물에 비해, 자중이 작고 시공성이 우수하며 공기, 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있으므로, 그 적용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

파형강판은 공장에서 일정한 규격(크기)으로 제작되는 것이므로, 터널을 위한 아치형 구조물을 형성하기 위해서는, 이와 같이 제작된 다수의 파형강판을 현장에서 조립하는 작업이 필요하다.

또한, 터널의 규모가 큰 경우, 높은위치에 파형강판을 결합하기 위하여, 카크레인의 와이어 로프에 파형강판을 매달아 기조립된 파형강판 조립체의 결합위치에 위 파형강판을 결합하는 방식을 사용하여 왔다.

그런데, 위와 같은 종래의 공법은 기조립된 파형강판 조립체의 외부에서만 파형강판의 결합작업이 가능하므로, 개착식 공법에만 이를 적용할 수 있어, 비개착식 공법의 경우(지반에 횡갱을 굴착하고, 그 내부에 파형강판 조립체를 설치하는 경우)에는 시공이 곤란하다는 문제가 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 비개착식 터널 공법의 경우에도, 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 하는 파형강판 터널 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 지반을 굴착하여 횡갱을 형성하는 단계; 상기 횡갱 내부에 터널 구조물을 형성하도록, 상호 결합이 가능한 구조의 다수의 파형강판(110)을 준비하는 단계; 지상작업이 가능한 구간에 대하여, 지상에서 상기 파형강판(110)을 상호 결합하여 파형강판 조립체(100)를 형성하는 단계; 카크레인(10)의 붐 헤드(12)에 임시결합부(200)를 형성하는 단계; 다수의 상기 파형강판(110) 중 지상작업이 어려운 구간에 결합될 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)에 임시로 결합하는 높은위치 파형강판 임시결합단계; 상기 카크레인(10)의 붐(11)을 구동하여 상기 높은위치 파형강판(120)을 기조립된 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 인접하도록 하는 높은위치 파형강판 운반단계; 고공작업에 의해, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)로부터 분리하는 높은위치 파형강판 결합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법을 제시한다.

상기 파형강판 조립체(100)는 종단면이 파형을 이루는 아치 구조로 형성하는 것이 바람직하다.

다수의 상기 파형강판(110)은 상호 볼트결합하는 것이 바람직하다.

상기 임시결합부(200)는, 상기 카크레인(10)의 붐(11)의 일측에 상기 높은위치 파형강판(120)이 위치하도록, 일측 가장자리에 상기 높은위치 파형강판(120)이 볼트결합하는 구조로 형성된 날개부(210);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 임시결합부(200)는, 상기 붐 헤드(12)에 결합하는 지지부(220); 상기 지지부(220)에 결합하는 상기 날개부(210);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 높은위치 파형강판 운반단계는, 상기 높은위치 파형강판(120)의 일측이 기조립된 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)를 향하도록 하고, 상기 높은위치 파형강판(120)의 타측에 상기 카크레인(10)의 붐(11)이 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 높은위치 파형강판 결합단계는, 상기 높은위치 파형강판(120)이 상기 임시결합부(200)에 결합한 상태에서, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 그 이후 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)로부터 분리하는 것이 바람직하다.

상기 높은위치 파형강판 결합단계의 고공작업은 별도의 제2 카크레인(20)에 의해 수행하는 것이 바람직하다.

일측에서 타측을 향하여 일렬씩 순차적으로 상기 파형강판 조립체(100)를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 비개착식 터널 공법의 경우에도, 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 하는 파형강판 터널 시공방법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 파형강판 조립체의 사시도.
도 2는 카크레인의 사시도.
도 3은 임시결합부의 사시도.
도 4 내지 7은 터널 시공방법의 일실시예의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 파형강판 터널 시공방법은 기본적으로 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

지반을 굴착하여 횡갱을 형성하고, 횡갱 내부에 터널 구조물을 형성하도록, 상호 결합이 가능한 구조의 다수의 파형강판(110)을 준비한다.

지상작업이 가능한 구간에 대하여, 지상에서 파형강판(110)을 상호 결합하여 파형강판 조립체(100)를 형성한다(도 1).

카크레인(10)의 붐 헤드(12)에 임시결합부(200)를 형성하고, 다수의 파형강판(110) 중 지상작업이 어려운 구간에 결합될 높은위치 파형강판(120)을 임시결합부(200)에 임시로 결합한다(도 2 내지 4).

카크레인(10)의 붐(11)을 구동하여 높은위치 파형강판(120)을 기조립된 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 인접하도록 한다(도 5,6).

고공작업에 의해, 높은위치 파형강판(120)을 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 높은위치 파형강판(120)을 임시결합부(200)로부터 분리하여, 위 작업을 반복한다(도 7).

여기서, 카크레인은 휠 타입 카크레인을 사용하는 것이 횡갱 내의 시공성을 위하여 바람직하다.

즉, 종래와 같이 카크레인의 와이어 로프를 이용하는 것이 아니라, 카크레인의 붐 헤드에 별도의 임시결합부를 형성하고, 이에 높은위치 파형강판을 임시로 결합하여, 붐의 구동에 의해 횡갱 내 높은위치에서 파형강판의 결합작업이 이루어지도록 한 것이다.

따라서 본 발명에 의한 공법은, 비개착식 공법의 경우(지반에 횡갱을 굴착하고, 그 내부에 파형강판 조립체를 설치하는 경우), 효과적으로 파형강판 조립체를 형성할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 의한 시공방법의 구체적 실시예에 관하여 설명한다.

터널을 형성하는 파형강판 조립체(100)는 종단면이 파형을 이루는 아치 구조로 형성되며, 다수의 파형강판(110)은 상호 볼트결합하는 구조를 취하는 것이 시공성을 위하여 바람직하다.

임시결합부(200)는, 카크레인(10)의 붐(11)의 일측에 높은위치 파형강판(120)이 위치하도록, 일측 가장자리에 높은위치 파형강판(120)이 볼트결합하는 구조로 형성된 날개부(210);를 포함하는 구조로 형성된다.

이는 붐 헤드(12)에 먼저 블록 구조 등의 지지부(220)가 결합하고, 그 지지부(220)에 위 날개부(210)가 결합하는 구조를 취하는 것이 기존의 장비에 대한 손상을 최소화할 수 있다는 측면에서 바람직하다.

이와 같이, 날개부(210)의 일측 가장자리에 높은위치 파형강판(120)이 볼트결합하는 구조를 취하는 경우, 위 높은위치 파형강판 운반단계에서, 높은위치 파형강판(120)의 일측이 기조립된 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)를 향하도록 하고, 높은위치 파형강판(120)의 타측에 카크레인(10)의 붐(11)이 위치하도록 함으로써, 붐(11)과 기조립된 파형강판 조립체(100)의 저촉을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이러한 높은위치 파형강판 결합단계의 고공작업은 별도의 제2 카크레인(20)에 작업자가 올라타서 수행하는 것이 바람직한데, 구체적으로 높은위치 파형강판(120)이 임시결합부(200)에 결합한 상태에서, 높은위치 파형강판(120)을 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 결합작업 완료 이후 높은위치 파형강판(120)을 비로소 임시결합부(200)로부터 분리하는 것이 안정적인 시공을 위하여 더욱 바람직하다(도 7).

위 작업들은 카크레인의 붐을 파형강판 조립체(100)에 최대한 인접하여 수행해야 하는 것이므로, 일측에서 타측을 향하여 일렬씩 순차적으로 파형강판 조립체(100)를 형성하는 방식을 취하는 것이 안정적인 시공을 위하여 바람직하다.

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.

10 : 카크레인 11 : 붐
12 : 붐 헤드 20 : 제2 카크레인
100 : 파형강판 조립체 101 : 결합위치
110 : 파형강판 120 : 높은위치 파형강판
200 : 임시결합부 210 : 날개부
220 : 지지부

Claims

지반을 굴착하여 횡갱을 형성하는 단계;
상기 횡갱 내부에 터널 구조물을 형성하도록, 상호 결합이 가능한 구조의 다수의 파형강판(110)을 준비하는 단계;
지상작업이 가능한 구간에 대하여, 지상에서 상기 파형강판(110)을 상호 결합하여 파형강판 조립체(100)를 형성하는 단계;
카크레인(10)의 붐(11)의 붐 헤드(12)의 일측에 높은위치 파형강판(120)이 위치하도록 상기 붐 헤드(12)에 결합하는 지지부(220)와, 일측 가장자리에 상기 높은위치 파형강판(120)이 볼트결합하는 구조로 상기 지지부(220)에 결합하는 날개부(210)를 포함하는 임시결합부(200)를 형성하는 단계;
다수의 상기 파형강판(110) 중 지상작업이 어려운 구간에 결합될 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)에 임시로 결합하는 높은위치 파형강판 임시결합단계;
상기 카크레인(10)의 붐(11)을 구동하여 상기 높은위치 파형강판(120)을 기조립된 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 인접하도록 하되, 상기 높은위치 파형강판(120)의 일측이 기조립된 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)를 향하도록 하고, 상기 높은위치 파형강판(120)의 타측에 상기 카크레인(10)의 붐(11)이 위치하도록 하는 높은위치 파형강판 운반단계;
별도의 제2 카크레인(20)에 의한 고공작업에 의해, 상기 높은위치 파형강판(120)이 상기 임시결합부(200)에 결합한 상태에서, 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 파형강판 조립체(100)의 결합위치(101)에 결합하고, 그 이후 상기 높은위치 파형강판(120)을 상기 임시결합부(200)로부터 분리하는 높은위치 파형강판 결합단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 파형강판 조립체(100)는 종단면이 파형을 이루는 아치 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법.
제1항에 있어서,
다수의 상기 파형강판(110)은 상호 볼트결합하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법.
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제1항에 있어서,
일측에서 타측을 향하여 일렬씩 순차적으로 상기 파형강판 조립체(100)를 형성하는 것을 특징으로 하는 파형강판 터널 시공방법.