KR102135566B1 - 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 다수의 강관을 압입 설치하는 지하 터널 구조물의 시공 방법으로서, 보다 상세하게는, 외측면에 길이방향으로 장공의 제1 절개홀을 형성한 후, 제1 절개홀이 폐쇄되도록 제1 절개홀을 덮는 제1 덮개판을 볼트체결한 중공의 제1 강관을 마련하고, 제1 강관에 형성된 제1 절개홀과 마주보는 외측면에 길이방향으로 장공의 제2 절개홀을 형성한 후, 제2 절개홀이 폐쇄되도록 제2 절개홀을 덮는 제2 덮개판을 볼트체결한 중공의 제2 강관을 마련하는 단계와, 설치하고자 하는 지하 터널 구조물의 외곽선을 따라 제1 강관의 제1 덮개판과 제2 강관의 제2 덮개판이 서로 마주하도록 제1 강관과 제2 강관을 서로 이격하게 차례대로 추진하여 지중으로 압입 설치하면서 지중에 압입 설치되는 제1 강관과 제2 강관의 내부를 굴착하여 제1 강관과 제2 강관 내부의 토사를 제거하는 단계와, 지중에 압입 설치된 제1 강관과 제2 강관의 외부 토양에 시멘트 몰탈을 주입하여 제1 강관과 제2 강관의 외부를 차수 그라우팅하는 단계와, 제1 강관과 제2 강관 사이의 토사를 제거하는 단계와, 제1 강관의 내부에서 제1 덮개판을 제거하여 제1 절개홀을 개방하고, 제2 강관의 내부에서 제2 덮개판을 제거하여 제2 절개홀을 개방하는 단계 및 제1 강관에 형성된 제1 절개홀 또는 제2 강관에 형성된 제2 절개홀을 통해 상부 방수 철판과 하부 토류 철판을 상하로 삽입하여 제1 강관과 제2 강관 사이에 상부 방수 철판과 하부 토류 철판을 서로 이격하게 배치한 다음, 상부 방수 철판과 하부 토류 철판을 각각 제1 강관과 제2 강관에 용접하는 단계를 포함하는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 외측면에 절개홀을 형성하고, 이 절개홀을 개폐하는 덮개판이 볼트체결된 강관 들을 사전에 마련한 후, 이러한 강관 들을 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 압입 설치한 다음, 작업자가 강관의 내부에서 덮개판을 제거하는 것으로 절개홀을 개방할 수 있기 때문에 기존의 작업자가 강관 내부에서 용접기를 이용해 강관을 절개함으로써 발생하는 용접 연기와 매연이 원천적으로 발생하지 않고, 강관 내의 좁은 공간 속에서 작업자가 오랜 시간 동안 머물러 있기 때문에 발생하는 안전사고의 위험이 없고, 작업 시간을 단축할 수 있어 결과적으로 작업 효율을 높일 수 있다.

Description

강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법{Non excavation type underground tunnel construction method using steel pipe}

본 발명은 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 터널 및 지하 구조물의 시공시 굴착에 앞서 굴착 단면의 외곽을 따라 강관 파이프를 삽입하여 구조물 형상에 맞춘 파이프 루프를 형성할 수 있는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하 터널 구조물을 축조하는 공법으로 개착 공법과 비개착 공법이 있으며, 이중에서 상부 지장물의 이전이 불가한 경우에는 비개착 공법을 이용하여 터널을 축조하게 된다.

이러한 비개착 공법은 통상적으로 추진기지 및 반력벽 설치 단계, 선도관 압입 및 강관 추진 단계, 그라우팅 주입 단계, 강관 절개 단계, 방수 철판 및 토압 지지대 설치 단계, 거푸집 설치 단계, 철근 배근 단계, 콘크리트 타설 및 양생 단계, 구조물 내부 굴착 단계로 이루어진다.

종래의 지하 터널 구조물을 축조하기 위한 비개착 공법은, 굴착 단면의 외곽선을 따라 횡 방향으로 강관을 추진하여 지중에 압입 설치한 다음, 강관 내부를 굴착하여 강관 내의 토사를 제거한 후, 서로 이웃하는 강관 사이를 연결하여 철근을 배근하기 위해 서로 이웃하는 강관 들의 외측면에 절개부를 형성하는 작업을 시행하였다.

여기서, 강관의 외측면을 절개하기 위해서는 작업자가 강관 내부로 직접 들어가서 용접기를 이용하여 강관을 절개하였다.

이렇게 작업자가 강관 내부에서 용접기를 이용해 강관을 절개하게 되면, 강관 내부에 용접 연기와 매연이 가득 들어차게 되고, 이러한 용접 연기와 매연이 강관 외부로 제대로 배출되지 않아 작업자의 건강을 해치는 문제가 있었다.

또한, 강관을 절개하여 인접하는 강관 사이의 토사를 굴착 후, 상부 철판을 설치하는 시간 동안 강관 사이의 토사가 절개부를 통해 강관 내부로 일부 유입되는 문제가 있었다.

또한, 강관 내의 좁은 공간 속에서 작업자가 오랜 시간 동안 머물러 있기 때문에 안전사고의 위험이 있고, 많은 작업 시간이 소요되는 등의 작업 효율이 매우 떨어지는 문제가 있었다.

한국 등록특허공보 제10-0442712호(2004년 08월 02일 공고)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 외측면에 절개홀을 형성하고, 이 절개홀을 개폐하는 덮개판이 볼트체결된 강관 들을 사전에 마련한 후, 이러한 강관 들을 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 압입 설치한 다음, 작업자가 강관의 내부에서 덮개판을 제거하는 것으로 절개홀을 개방할 수 있기 때문에 기존의 작업자가 강관 내부에서 용접기를 이용해 강관을 절개함으로써 발생하는 용접 연기와 매연이 원천적으로 발생하지 않고, 강관 내의 좁은 공간 속에서 작업자가 오랜 시간 동안 머물러 있기 때문에 발생하는 안전사고의 위험이 없고, 작업 시간을 단축할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 과제는, 지중에 압입 설치된 강관 사이를 연결하는 상부 방수 철판과 하부 토류 철판 사이에 토압 지지대를 설치하여 토압에 따른 하중을 견고히 지지함과 아울러 토압 지지대를 통해 강관 들의 내부 방수 그라우팅 작업을 수행할 수 있는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 다수의 강관을 압입 설치하는 지하 터널 구조물의 시공 방법으로서, 외측면에 길이방향으로 장공의 제1 절개홀을 형성한 후, 상기 제1 절개홀이 폐쇄되도록 제1 절개홀을 덮는 제1 덮개판을 볼트체결한 중공의 제1 강관을 마련하고, 상기 제1 강관에 형성된 제1 절개홀과 마주보는 외측면에 길이방향으로 장공의 제2 절개홀을 형성한 후, 상기 제2 절개홀이 폐쇄되도록 제2 절개홀을 덮는 제2 덮개판을 볼트체결한 중공의 제2 강관을 마련하는 단계, 설치하고자 하는 지하 터널 구조물의 외곽선을 따라 상기 제1 강관의 제1 덮개판과 상기 제2 강관의 제2 덮개판이 서로 마주하도록 제1 강관과 제2 강관을 서로 이격하게 차례대로 추진하여 지중으로 압입 설치하면서 지중에 압입 설치되는 제1 강관과 제2 강관의 내부를 굴착하여 제1 강관과 제2 강관 내부의 토사를 제거하는 단계, 상기 지중에 압입 설치된 제1 강관과 제2 강관의 외부 토양에 시멘트 몰탈을 주입하여 제1 강관과 제2 강관의 외부를 차수 그라우팅하는 단계, 상기 제1 강관과 제2 강관 사이의 토사를 제거하는 단계, 상기 제1 강관의 내부에서 상기 제1 덮개판을 제거하여 상기 제1 절개홀을 개방하고, 상기 제2 강관의 내부에서 상기 제2 덮개판을 제거하여 상기 제2 절개홀을 개방하는 단계 및 상기 제1 강관에 형성된 제1 절개홀 또는 상기 제2 강관에 형성된 제2 절개홀을 통해 상부 방수 철판과 하부 토류 철판을 상하로 삽입하여 제1 강관과 제2 강관 사이에 상기 상부 방수 철판과 상기 하부 토류 철판을 서로 이격하게 배치한 다음, 상부 방수 철판과 하부 토류 철판을 각각 제1 강관과 제2 강관에 용접하는 단계를 포함한다.

상기 상부 방수 철판과 상기 하부 토류 철판 사이에 중공의 토압 지지대를 수직으로 설치하는 단계 및 상기 제1 강관에 형성된 제1 절개홀과 상기 제2 강관에 형성된 절개홀을 철근을 연속하여 통과시켜 제1 강관과 제2 강관의 내부에 철근을 배근한 후, 제1 강관과 제2 강관 내부에 콘크리트를 타설하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 토류 철판에는, 상기 토압 지지대 내부로 시멘트 몰탈이 주입되는 제1 방수용 그라우팅홀이 형성되며, 상기 하부 토류 철판에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀의 상측에 상기 토압 지지대가 설치되며, 상기 토압 지지대의 내부에 수용되어 상기 제1 방수용 그라우팅홀을 통해 주입되는 시멘트 몰탈을 상향 이송하는 이송라인을 포함하며, 상기 이송라인은, 상기 제1 방수용 그라우팅홀에 연통되어 시멘트 몰탈이 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 유입구로 유입되는 시멘트 몰탈이 상기 토압 지지대 내부로 토출되는 제2 방수용 그라우팅홀이 외측면에 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 토압 지지대의 외측면에는 토압 지지대의 내부에 유입된 시멘트 몰탈이 토압 지지대의 외부로 배출되는 제3 방수용 그라우팅홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 토류 철판에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀에 장착되어 하부 토류 철판의 제1 방수용 그라우팅홀을 통해 주입되는 시멘트 몰탈의 역류를 방지하는 역류 방지 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 외측면에 절개홀을 형성하고, 이 절개홀을 개폐하는 덮개판이 볼트체결된 강관 들을 사전에 마련한 후, 이러한 강관 들을 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 압입 설치한 다음, 작업자가 강관의 내부에서 덮개판을 제거하는 것으로 절개홀을 개방할 수 있기 때문에 기존의 작업자가 강관 내부에서 용접기를 이용해 강관을 절개함으로써 발생하는 용접 연기와 매연이 원천적으로 발생하지 않고, 강관 내의 좁은 공간 속에서 작업자가 오랜 시간 동안 머물러 있기 때문에 발생하는 안전사고의 위험이 없고, 작업 시간을 단축할 수 있어 작업 효율을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지중에 압입 설치된 강관 사이를 연결하는 상부 방수 철판과 하부 토류 철판 사이에 토압 지지대를 설치하여 토압에 따른 하중을 견고히 지지함과 아울러 토압 지지대를 통해 강관 들의 내부 방수 그라우팅 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관 들로 이루어진 파이프 루프를 나타낸 정단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관을 나타낸 사시도 및 정단면 분해도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관이 지중에 압입된 상태를 나타낸 정단면도,
도 4는 상기 도 3의 다른 실시예를 나타낸 정단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 토압 지지대를 나타낸 단면도,
도 6은 상기 도 5의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 토압 지지대의 작동 상태를 나타낸 예시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관 들로 이루어진 파이프 루프를 나타낸 정단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관을 나타낸 사시도 및 정단면 분해도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 강관이 지중에 압입된 상태를 나타낸 정단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법은 QSTR 공법 또는 SQTR 공법을 의미한다.

먼저, 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 횡 방향으로 지중에 압입 설치되어 파이프 루프를 구성하는 다수의 강관들을 준비한다.

본 발명에서는 파이프 루프를 형성하는 다수의 강관들 중에서, 지중에 압입 설치되는 중공의 제1 강관(100)과, 이에 이웃하여 지중에 압입 설치되는 중공의 제2 강관(200)을 일실시예로 하여 설명한다.

먼저, 외측면에 길이방향으로 장공의 제1 절개홀(110)을 형성한 후, 제1 절개홀(110)이 폐쇄되도록 제1 절개홀(110)을 덮는 제1 덮개판(120)을 볼트체결한 중공의 제1 강관(100)을 마련한다.

그리고, 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110)과 마주보는 외측면에 길이방향으로 장공의 제2 절개홀(210)을 형성한 후, 제2 절개홀(210)이 폐쇄되도록 제2 절개홀(210)을 덮는 제2 덮개판(220)을 볼트체결한 중공의 제2 강관(200)을 마련한다.

부연하면, 제1 강관(100)은, 외측면에 길이방향으로 장공의 제1 절개홀(110)이 형성된다.

부연하면, 제1 절개홀(110)은 직사각형의 형태로 제1 강관(100)의 길이방향으로 길게 형성된다. 이러한 제1 절개홀(110)은 지중에 압입 설치되기 전에 산소 절단 작업을 통해 사전에 절개되어 형성된다.

그리고, 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(100)을 폐쇄하는 제1 덮개판(120)이 구비된다. 여기서, 제1 덮개판(120)은 작업자가 강관 내부에서 제1 덮개판(120)을 체결 또는 분리할 수 있도록 제1 강관(100)의 내측에서 제1 절개홀(110)을 덮은 상태에서 제1 강관(100)에 볼트체결되는 것이 바람직하다.

제2 강관(200)은, 상술한 제1 강관(100)과 동일한 형태이며, 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110)과 마주보는 외측면에 길이방향으로 장공의 제2 절개홀(210)이 형성된다.

부연하면, 제2 절개홀(210)은 직사각형의 형태로 제2 강관(200)의 길이방향으로 길게 형성된다. 이러한 제2 절개홀(210)은 지중에 압입 설치되기 전에 산소 절단 작업을 통해 사전에 절개되어 형성된다.

그리고, 제2 강관(200)에 형성된 제2 절개홀(210)을 폐쇄하는 제2 덮개판(220)이 구비된다. 여기서, 제2 덮개판(220)은 작업자가 강관 내부에서 제2 덮개판(220)을 체결 또는 분리할 수 있도록 제2 강관(200)의 내측에서 제2 절개홀(210)을 덮은 상태에서 제2 강관(200)에 볼트체결되는 것이 바람직하다.

이때, 제1 강관(100)과 제2 강관(200)에 형성되는 절개홀(110, 210)은, 예를 들어 하나의 강관의 길이가 3m로 가정한다면, 강관의 외측면에 하나의 절개홀이 형성될 수 있고, 또는 강관의 길이방향으로 2개의 절개홀이 서로 이격하여 형성될 수 있다.

그 다음, 설치하고자 하는 지하 터널 구조물의 외곽선을 따라 제1 강관(100)의 제1 덮개판(120)과 제2 강관(200)의 제2 덮개판(220)이 서로 마주하도록 추진기를 통해 제1 강관(100)과 제2 강관(200)을 서로 이격하게 차례대로 추진하여 지중으로 압입 설치한다.

여기서, 강관의 기계 추진 공법은 이토압, 이수식 및 이농식 공법 중 현장 여건에 따라 추진 공법을 택일하여 수행할 수 있다.

또한, 지중으로 추진되는 강관 들을 길이방향으로 연결하는 경우, 강관의 단부를 서로 맞대어 용접을 통해 이음결합하여 추진할 수 있다.

이때, 추진기에 의해 지중에 압입 설치되는 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 내부를 굴착하면서 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부의 토사가 외부로 배출되어 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부의 토사가 제거된다.

그 다음, 지중에 압입 설치된 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 외부 토양에 시멘트 몰탈을 주입하여 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 외부를 차수 그라우팅한다.

그 다음, 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 사이의 토사를 제거한다.

그 다음, 제1 강관(100)의 내부로 작업자가 진입하여 제1 강관(100)의 내부에서 제1 덮개판(120)에 체결된 볼트를 풀어 제1 덮개판(100)을 제거하여 제1 절개홀(110)을 개방한다.

또한, 제2 강관(200)의 내부로 작업자가 진입하여 제2 강관(200)의 내부에서 제2 덮개판(220)에 체결된 볼트를 풀어 제2 덮개판(220)을 제거하여 제2 절개홀(210)을 개방한다.

이렇게 제1 강관(100)에 볼트체결된 제1 덮개판(120)을 제1 강관(100)의 내부에서 제거하고, 아울러 제2 강관(200)에 볼트체결된 제2 덮개판(220)을 제2 강관(200)의 내부에서 제거함으로써, 제1 강관(100)과 제2 강관(200)에 각각 형성된 제1 절개홀(110)과 제2 절개홀(210)이 서로 마주보는 형태가 된다.

이러한 제1 강관(100)과 제2 강관(200)에 각각 형성된 제1 절개홀(110)과 제2 절개홀(210)이 서로 마주보는 형태로 지중에 압입 설치되면서 철근이 배근되는 통로가 형성되는 것이다. 즉, 강관 들의 측방향으로 철근이 절개홀 들을 통과하면서 배근되는 것이다.

그 다음, 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 사이의 방수 및 토사가 흘러내리는 것을 방지하기 위한 지반보강을 목적으로 천정 이음 보강을 위해 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110) 또는 제2 강관(200)에 형성된 제2 절개홀(210)을 통해 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)을 상하로 삽입하여 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 사이에 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)을 서로 이격하게 배치한다. 그런 다음, 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)을 제1 강관(100)과 제2 강관(200)에 각각 용접한다.

부연하면, 예를 들어, 작업자가 제1 강관(100) 내부에 진입한 상태에서 제1 절개홀(110)의 상측에서 제2 강관(200)의 제2 절개홀(210)의 상측으로 상부 방수 철판(300)을 밀어 넣은 다음, 상부 방수 철판(300)의 양단부를 제1 강관(100)의 제1 절개홀(110) 상측과 제2 강관(200)의 제2 절개홀(210) 상측에 용접한다.

그런 다음, 제1 절개홀(110)의 하측에서 제2 강관(200)의 제2 절개홀(210)의 하측으로 하부 토류 철판(400)을 밀어 넣은 다음, 하부 토류 철판(400)의 양단부를 제1 강관(100)의 제1 절개홀(110) 하측과 제2 강관(200)의 제2 절개홀(210) 하측에 용접한다.

이때, 상술한 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)의 설치 순서는 현장 여건에 따라 바뀔수 있다.

도 4는 상기 도 3의 다른 실시예를 나타낸 정단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 토압 지지대를 나타낸 단면도이고, 도 6은 상기 도 5의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법에서 토압 지지대의 작동 상태를 나타낸 예시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법은, 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판 사이(400)에 중공의 토압 지지대(500)를 수직으로 설치할 수 있다.

여기서, 토압 지지대(500)는, 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400) 사이를 지지하는 역할을 하는 동시에 토압 지지대(500)를 통해 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 내부 방수 그라우팅을 수행할 수 있게 된다.

이때, 토압 지지대(500)의 상하측은 각각 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)에 용접되거나 플랜지 결합될 수 있다.

그 다음, 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110)과 제2 강관(200)에 형성된 절개홀(210)을 철근을 연속하여 통과시켜 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 내부에 철근을 배근한 후, 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부에 콘크리트를 타설한다.

여기서, 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부의 콘크리트를 타설 이후에 콘크리트의 하중으로 인해 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 상측 내경면과 콘크리트 타설면 간의 공극이 형성되는데, 이러한 공극에 누수고임 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 해소하기 위해 토압 지지대(500)를 통해 공극에 시멘트 몰탈을 채우는 것이다.

부연하면, 하부 토류 철판(400)에는, 토압 지지대(500) 내부로 시멘트 몰탈이 주입되는 제1 방수용 그라우팅홀(410)이 형성된다.

이때, 하부 토류 철판(400)에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀(410)의 상측에 토압 지지대(500)의 개방된 하면이 서로 맞대어 지면서 서로 연통되는 구조가 되는 것이다.

그리고, 토압 지지대(500)의 내부에 수용되어 제1 방수용 그라우팅홀(410)을 통해 주입되는 시멘트 몰탈을 상향 이송하는 이송라인(510)을 포함하여 구성된다.

부연하면, 이송라인(510)은, 제1 방수용 그라우팅홀(410)에 연통되어 시멘트 몰탈이 유입되는 유입구(511)가 형성되고, 유입구(511)로 유입되는 시멘트 몰탈이 토압 지지대(500) 내부로 토출되는 제2 방수용 그라우팅홀(512)이 외측면에 형성된다.

즉, 이송라인(510)의 유입구를 통해 유입되는 시멘트 몰탈이 제2 방수용 그라우팅홀(512)을 통해 토압 지지대(500) 내부로 토출되면서 토압 지지대(500)의 내부가 시멘트 몰탈로 채워지게 되어 토압 지지대(500)의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 토압 지지대(500)의 외측면에는 토압 지지대(500)의 내부에 유입된 시멘트 몰탈이 토압 지지대(500)의 외부로 배출되는 제3 방수용 그라우팅홀(500a)이 형성된다.

즉, 토압 지지대(500)의 내부가 시멘트 몰탈로 충분히 채워지게 되면, 토압 지지대(500)의 외측면에 형성된 제3 방수용 그라우팅홀(500a)을 통해 제1 강관과 제2 강관 내부로 유입되어 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 상측 내경면과 콘크리트 타설면 간의 공극이 시멘트 몰탈로 채워지게 되는 것이다.

도 6을 참조하면, 하부 토류 철판(400)에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀(410)에 장착되어 하부 토류 철판(400)의 제1 방수용 그라우팅홀(410)을 통해 주입되는 시멘트 몰탈의 역류를 방지하는 역류 방지 밸브(411)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

100: 제1 강관 110: 제1 절개홀
120: 제1 덮개판 200: 제2 강관
210: 제2 절개홀 220: 제2 덮개판
300: 상부 방수 철판 400: 하부 토류 철판
410: 제1 방수용 그라우팅홀 500: 토압 지지대
500a: 제3 방수용 그라우팅홀 510: 이송라인
511: 유입구 512: 제2 방수용 그라우팅홀

Claims (5)

1. 지하 터널 구조물을 축조하기 위해 굴착 단면의 외곽선을 따라 지중에 횡 방향으로 다수의 강관을 압입 설치하는 지하 터널 구조물의 시공 방법으로서,
   외측면에 길이방향으로 장공의 제1 절개홀(110)을 형성한 후, 상기 제1 절개홀(110)이 폐쇄되도록 제1 절개홀(110)을 덮는 제1 덮개판(120)을 볼트체결한 중공의 제1 강관(100)을 마련하고, 상기 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110)과 마주보는 외측면에 길이방향으로 장공의 제2 절개홀(210)을 형성한 후, 상기 제2 절개홀(210)이 폐쇄되도록 제2 절개홀(210)을 덮는 제2 덮개판(220)을 볼트체결한 중공의 제2 강관(200)을 마련하는 제1단계;
   설치하고자 하는 지하 터널 구조물의 외곽선을 따라 상기 제1 강관(100)의 제1 덮개판(120)과 상기 제2 강관(200)의 제2 덮개판(220)이 서로 마주하도록 제1 강관(100)과 제2 강관(200)을 서로 이격하게 차례대로 추진하여 지중으로 압입 설치하면서 지중에 압입 설치되는 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 내부를 굴착하여 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부의 토사를 제거하는 제2단계;
   상기 지중에 압입 설치된 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 외부 토양에 시멘트 몰탈을 주입하여 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 외부를 차수 그라우팅하는 제3단계;
   상기 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 사이의 토사를 제거하는 제4단계;
   상기 제1 강관(100)의 내부에서 상기 제1 덮개판(120)을 제거하여 상기 제1 절개홀(110)을 개방하고, 상기 제2 강관(200)의 내부에서 상기 제2 덮개판(220)을 제거하여 상기 제2 절개홀(210)을 개방하는 제5단계;
   상기 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110) 또는 상기 제2 강관(200)에 형성된 제2 절개홀(210)을 통해 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)을 상하로 삽입하여 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 사이에 상기 상부 방수 철판(300)과 상기 하부 토류 철판(400)을 서로 이격하게 배치한 다음, 상부 방수 철판(300)과 하부 토류 철판(400)을 각각 제1 강관(100)과 제2 강관(200)에 용접하는 제6단계;
   상기 상부 방수 철판(300)과 상기 하부 토류 철판(400) 사이에 중공의 토압 지지대(500)를 수직으로 설치하는 제7단계; 및
   상기 제1 강관(100)에 형성된 제1 절개홀(110)과 상기 제2 강관(200)에 형성된 절개홀(210)을 철근을 연속하여 통과시켜 제1 강관(100)과 제2 강관(200)의 내부에 철근을 배근한 후, 제1 강관(100)과 제2 강관(200) 내부에 콘크리트를 타설하는 제8단계; 를 포함하며,
   상기 하부 토류 철판(400)에는, 상기 토압 지지대(500) 내부로 시멘트 몰탈이 주입되는 제1 방수용 그라우팅홀(410)이 형성되며,
   상기 하부 토류 철판(400)에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀(410)의 상측에 상기 토압 지지대(500)가 설치되며,
   상기 토압 지지대(500)의 내부에 수용되어 상기 제1 방수용 그라우팅홀(410)을 통해 주입되는 시멘트 몰탈을 상향 이송하는 이송라인(510); 을 포함하며,
   상기 이송라인(510)은,
   상기 제1 방수용 그라우팅홀(410)에 연통되어 시멘트 몰탈이 유입되는 유입구(511)가 형성되고, 상기 유입구(511)로 유입되는 시멘트 몰탈이 상기 토압 지지대(500) 내부로 토출되는 제2 방수용 그라우팅홀(512)이 외측면에 형성된 것을 특징으로 하는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 토압 지지대(500)의 외측면에는 토압 지지대(500)의 내부에 유입된 시멘트 몰탈이 토압 지지대(500)의 외부로 배출되는 제3 방수용 그라우팅홀(500a)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 하부 토류 철판(400)에 형성된 제1 방수용 그라우팅홀(410)에 장착되어 하부 토류 철판(400)의 제1 방수용 그라우팅홀(410)을 통해 주입되는 시멘트 몰탈의 역류를 방지하는 역류 방지 밸브(411);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관을 이용한 비개착식 지하 터널 구조물의 시공 방법.

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