KR102191503B1 - The Tunnel construction method to use retangular pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부 사각관과 상부 사각관을 순차적으로 유압잭 등의 압입장치를 이용하여 지중에 압입한 후에, 상부 및 하부 사각관의 내부를 절단하여 연결하고 지주를 설치한 후, 내부 공간으로 콘크리트 터널 구조물을 삽입함으로써 터널을 완성하게 되는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes, and more specifically, after sequentially pressing the lower square pipe and the upper square pipe into the ground using a press-fitting device such as a hydraulic jack, the upper and It relates to a non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes to complete the tunnel by cutting and connecting the inside of the lower square tube, installing the post, and inserting the concrete tunnel structure into the inner space.
일반적으로 지하도, 터널 등의 터널 구조물을 시공하는 방법으로 오픈 트랜치 공법이 사용되어 오고 있다.In general, the open trench method has been used as a method of constructing tunnel structures such as underpasses and tunnels.
이러한 오픈 트랜치 공법은 터널을 시공하고자 하는 곳의 땅을 완전히 개착하여 터널 구조물을 시공한 후 개착되어진 토사를 시공된 터널 구조물의 위로 덮어 시공을 완성하는 방법이다.This open trench construction method is a method of completing the construction by completely breaking the ground where the tunnel is to be constructed, and then constructing the tunnel structure, and then covering the opened soil over the constructed tunnel structure.
하지만 이러한 오픈 트랜치 공법은 터널 시공시에 지반을 개착한 상태에서 터널 시공이 진행되어 지상의 도로나 건물 등에 의해 시공장소의 제약이 가해지는 문제점이 있었다.However, such an open trench construction method has a problem in that the construction of the tunnel is carried out in a state where the ground is opened during the tunnel construction, so that the restriction of the city plant is imposed by roads or buildings on the ground.
이러한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제10-0562121호에 터널 구조물을 연속적으로 밀어넣으면서 터널을 시공하는 발명을 제공하고 있으나, 상기의 제안된 발명 역시 터널 구조물과는 별도로 루프 파이프만을 압입하여 시공함에 따라 공사시간이 증가하는 등의 문제점이 있었다.In order to solve this problem, Patent No. 10-0562121 provides an invention of constructing a tunnel while continuously pushing the tunnel structure, but the proposed invention is also constructed by pressing only the roof pipe separately from the tunnel structure. There was a problem such as an increase in construction time.
또한 등록특허 제10-1021867호는 비개착식으로 지중에 터널 구조물을 시공하기 위해 터널 구조물의 전방에 구비되어 터널 구조물의 지중 압입을 안내하는 비개착식 터널 구조물 시공용 선단헤드에 있어서, 상기 터널구조물의 외측으로 루프 구조물을 형성하기 위한 다수의 관통홀이 형성되는 메인 프레임; 상기 메인프레임의 후단에 고정설치되고, 상기 터널구조물로 토사의 유입을 방지하기 위해 상기 터널 구조물이 소정길이 삽입되는 토사유입방지판; 일측은 상기 메인 프레임의 소정위치에 고정결합되고, 타측은 상기 터널 구조물의 전면에 접하게 위치하며, 상기 메인 프레임을 상기 터널 구조물에 대해 전진 압입 시키는 다수의 전진압입잭; 상기 토사유입방지판과 상기 터널 구조물의 외측에 길이방향으로 구비되며, 전방 일측은 상기 메인 프레임의 관통홀에 소정길이로 끼워져 결합되며, 상기 관통홀에 끼워진 소정위치에 관통홀에서 빠지는 것을 방지하기 위한 걸림턱이 형성되는 다수의 파이프로 구성되는 루프구조물; 및 상기 메인 프레임의 전방의 외측면을 따라 구비되는 압입날;로 구성되는 것을 특징으로 하는 비개착식 터널 구조물 시공용 선단헤드에 관한 기술을 제공하고 있다.In addition, Registration Patent No. 10-1021867 is provided in front of a tunnel structure to construct a tunnel structure in the ground in a non-crackable type, in the front end head for construction of a non-crackable tunnel structure for guiding the underground press-fitting of the tunnel structure, the tunnel A main frame in which a plurality of through-holes for forming a roof structure are formed outside the structure; A soil inflow prevention plate fixedly installed at the rear end of the main frame and into which the tunnel structure is inserted in a predetermined length to prevent the inflow of soil into the tunnel structure; One side is fixedly coupled to a predetermined position of the main frame, the other side is located in contact with the front of the tunnel structure, a plurality of forward press-fit jacks for pushing the main frame forward with respect to the tunnel structure; It is provided in the longitudinal direction on the outer side of the soil inflow prevention plate and the tunnel structure, and one front side is inserted into the through hole of the main frame to be coupled with a predetermined length, and prevents falling out of the through hole at a predetermined position inserted into the through hole. A loop structure consisting of a plurality of pipes on which a locking projection is formed; And a press-fitting blade provided along an outer surface of the front of the main frame. It provides a technology related to a tip head for construction of a non-removable tunnel structure.
또한, 등록특허 제10-1276216호는 지반굴착장치의 비트 조립체에 관한 기술로서, 터널공사나 상하수도 및 가스관로 등과 같은 건축물 기초공사 시 지반을 뚫는 굴착장치의 전측부에 설치되어 굴착공사 진행 중 나타나는 암반과 토사를 파쇄하여 굴착시키는 비트조립체를 링비트의 단일 구조로 형성하고, 내부 구조를 개량함으로써 경질의 지반이나 전석층(轉石層) 및 암괴(巖塊)가 형성된 지반에서도 원활한 지반 굴착이 가능하고, 굴착면의 마찰저항을 최소화하여 부하를 적게 걸리게 함으로써 추진속도를 확보할 수 있으며, 추진 작업 시 정상 경로를 이탈하게 되는 경우 그 추진 방향을 정상궤도로 수정할 수 있는 지반 굴착장치의 비트조립체에 관한 기술을 제시하고 있다.In addition, Registration Patent No. 10-1276216 is a technology related to a bit assembly of a ground excavation device, which is installed on the front side of an excavation device that pierces the ground during foundation construction such as tunnel construction, water supply and sewage and gas pipelines, and appears during excavation work. A bit assembly that crushes rock and soil to excavate is formed into a single structure of a ring bit, and by improving the internal structure, smooth ground excavation is possible even in hard ground or ground where electric stone layers and rock masses are formed. It is possible, and it is possible to secure the propulsion speed by minimizing the frictional resistance of the excavation surface and putting less load, and the bit assembly of the ground excavation device that can modify the propulsion direction to the normal track when it deviates from the normal path during propulsion work. It presents a description of.
또한, 등록특허 제1072470호는 지지보 설치 후에 굴착을 수행하는 지하터널 시공방법에 관한 것으로서, 터널 윤곽선에 맞춰 다수 개 강관을 삽입한 후에, 터널 종방향(길이방향)으로 일정 구간(span)에 대해 수직지지보 및 천장지지보를 설치하여 지압 하중에 충분히 견디도록 강구조물을 설치한 이후에 해당 구간(강구조물이 설치된 구간)에 대해 굴착작업을 수행하고, 다시 일정 구간만큼 터널의 길이방향으로 더 전진하여 수직지지보 및 천장지지보를 설치한 후에 해당 구간 굴착작업을 반복적으로 수행하면서 지하터널을 점진적으로 시공하는 지하터널 시공방법에 관한 기술을 제시하고 있다.In addition, Patent No. 1072470 relates to an underground tunnel construction method in which excavation is performed after the installation of support beams, and after inserting a plurality of steel pipes according to the tunnel outline, the lengthwise direction of the tunnel (length direction) After installing the steel structure to sufficiently withstand the pressure load by installing vertical support beams and ceiling support beams, excavation is performed for the relevant section (the section in which the steel structure is installed), and further advances in the longitudinal direction of the tunnel by a certain section. After installing the vertical support and the ceiling support, it presents a technique for an underground tunnel construction method that gradually constructs an underground tunnel while repeatedly performing excavation work in the corresponding section.
상기의 제안된 기술들은, 터널 선단구조체의 진행이 어렵고, 시공중에 손상이 발생하는 경우 교체가 어렵다는 문제점과, 다수의 파이프를 이용하여 일부를 절단하고 지지보를 설치한 후 다시 굴착을 해야하기 때문에 많은 작업시간이 소요되는 등의 문제점이 있었다.The above proposed technologies are difficult to proceed with the tunnel tip structure, and it is difficult to replace if damage occurs during construction, and many pipes are used to cut a part, install support beams, and then excavate again. There were problems, such as taking time to work.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 공개특허공보 제10-2017-0102397호에서 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법에 관한 기술을 제시한 바 있다. 본 출원인이 제시한 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법도 의미가 있는 기술이나, 다수의 사각관을 이용하고 다수의 사각관이 별개로 압입되기 때문에 방향을 정확히 설정하기 어렵다는 문제점과 사각관 설치 후 내부로 지하수가 유입되는 등의 문제점이 발생하였다.In order to solve the above problems, the applicant of the present invention has proposed a technique related to a non-crackable tunnel excavation method using a square tube in Korean Patent Publication No. 10-2017-0102397. The non-crackable tunnel excavation method using a square tube suggested by the applicant is also a meaningful technology, but it is difficult to accurately set the direction because a number of square tubes are used and a number of square tubes are separately press-fitted. After that, there was a problem such as groundwater inflow into the interior.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 터널의 외부를 구성하는 상부 및 하부 사각관을 삽입하고 토사를 굴착한 후 상부 및 하부 사각관의 접촉되는 부분을 절단하며, 절단된 부분을 용접으로 부착하여 하나의 사각관을 형성한 후, 콘크리트 터널 구조물을 삽입함으로써 시공비용 및 시공기간을 획기적으로 줄일 수 있는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널 굴착공법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention was conceived to solve the above-described problems, inserting the upper and lower square pipes constituting the outside of the tunnel, excavating soil, and cutting the contacting portions of the upper and lower square pipes. The purpose is to provide a non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes that can significantly reduce construction cost and construction period by attaching parts by welding to form one square pipe, and then inserting a concrete tunnel structure. do.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상부 및 하부 사각관을 지중으로 계속적으로 압입하여 연결하면서 터널을 굴착하는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법에 있어서, 터널이 형성될 지점의 추진기지와 도달기지를 형성하는 단계; 상기 추진기지에 압입장치를 설치하는 단계; 상기 압입장치를 이용하여 일정길이를 가진 다수의 하부 사각관을 연결하면서 연속적으로 지중으로 압입하는 단계; 상기 일정길이의 하부 사각관의 상부면과 접촉하면서 압입되는 상부 사각관의 양측면 단부에 가이드판을 부착하는 단계; 상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면이 접촉하면서 압입되도록 상기 가이드판을 이용하여 위치를 맞추는 단계; 상기 가이드판이 상기 하부 사각관에 의해 가이드되면서 상기 상부 사각관을 지중으로 압입하는 단계; 상기 일정길이의 상부 사각관을 지중으로 압입한 후, 상기 상부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하고, 상기 상부 사각관 내부의 토사를 제거한 후, 상기 하부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하는 단계; 상기 토사가 제거된 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면을 절단하는 단계; 상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면의 절단 부분을 용접으로 부착하여 하나의 사각관으로 형성하는 단계; 상기 하나의 사각관 내측 공간에 가로 지주 및 세로 지주를 설치하는 단계; 상기 지주가 설치된 사각관의 내측 양측면 및 하부면에 마찰력 저감을 위한 다수의 가이드레일 파이프를 설치하고, 상기 사각관의 내측 상부 모서리에 그라우팅재 주입을 위한 그라우팅 주입 파이프를 설치하는 단계; 상기 다수의 가이드레일 파이프가 설치된 사각관 내측으로 콘크리트 터널 단위구조체를 압입하는 단계; 및 상기 콘크리트 터널 단위구조체가 압입되면 사각관의 상부 모서리에 설치된 그라우팅 주입 파이프를 통해 상기 콘크리트 터널 단위구조물 사이의 공극에 그라우팅재가 주입되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes to excavate a tunnel while continuously press-fitting the upper and lower square pipes into the ground. Forming a propulsion base and a reach base of the; Installing a press-fitting device in the propulsion base; Continuously press-fitting into the ground while connecting a plurality of lower square pipes having a predetermined length using the press-fitting device; Attaching a guide plate to the end portions of both side surfaces of the upper square tube that are press-fitted while contacting the upper surface of the lower square tube of the predetermined length; Aligning the position using the guide plate so that the lower surface of the upper square tube and the upper surface of the lower square tube are pressed into contact with each other; Pressing the upper square tube into the ground while the guide plate is guided by the lower square tube; After pressing the upper square tube of a certain length into the ground, removing the soil inside the upper square tube, removing the soil inside the upper square tube, and removing the soil inside the lower square tube step; Cutting a lower surface of the upper square tube from which the soil is removed and an upper surface of the lower square tube; Attaching a lower surface of the upper square tube and a cut portion of the upper surface of the lower square tube by welding to form a single square tube; Installing horizontal posts and vertical posts in the inner space of the one square tube; Installing a plurality of guide rail pipes for reducing frictional force on both inner and lower surfaces of the square tube on which the posts are installed, and installing a grouting injection pipe for injecting grouting material at the inner upper edge of the square tube; Pressing the concrete tunnel unit structure into the square tube in which the plurality of guide rail pipes are installed; And injecting a grouting material into the voids between the concrete tunnel unit structures through a grouting injection pipe installed at the upper edge of the square tube when the concrete tunnel unit structure is pressed into the concrete tunnel unit structure; Provides open-ended tunnel excavation method.
본 발명에서 그라우팅 주입 파이프는, 그라우팅재가 배출될 수 있도록 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the grouting injection pipe is characterized in that a discharge hole is formed so that the grouting material can be discharged.
본 발명에서 상부 사각관과 하부 사각관의 접합 부분에 접합 플레이트를 이용하여 용접으로 부착하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it is characterized in that it is attached to the joint portion of the upper square pipe and the lower square pipe by welding using a joint plate.
본 발명은 터널굴착을 위해 상부 및 하부 사각관을 먼저 삽입하고 토사를 굴착한 후에 콘크리트 터널 구조물을 삽입하기 때문에 시공기간이 단축되고 그에 따라 시공비용을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.In the present invention, since the upper and lower square pipes are first inserted for tunnel excavation, and the concrete tunnel structure is inserted after the soil is excavated, the construction period is shortened and accordingly the construction cost can be drastically reduced.
또한, 본 발명은 터널굴착을 위해 상부 및 하부 사각관을 먼저 삽입하고 굴착을 진행하기 때문에 안전성이 확보된다는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that safety is secured because the upper and lower square tubes are first inserted and the excavation proceeds for tunnel excavation.
또한, 본 발명은 하부 사각관을 압입하고, 하부 사각관 위에 상부 사각관을 접촉시킨 상태에서 지중으로 압입하기 때문에 하부 및 상부 사각관을 압입 및 굴착한 후에는 별도의 토사굴착이 필요없다는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that separate soil excavation is not required after pressing in and excavating the lower and upper square pipes because the lower square tube is pressed into the ground while the upper square tube is in contact with the lower square tube. have.
또한, 본 발명은 하나의 사각관 내부로 직접 콘크리트 터널 구조물을 삽입하기 때문에 손상의 가능성을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of dramatically reducing the possibility of damage because the concrete tunnel structure is directly inserted into one square tube.
또한, 본 발명은 상부 및 하부 사각관의 절단되는 부분을 용접으로 접합하기 때문에 사각관 내부로 지하수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since the cut portions of the upper and lower square pipes are joined by welding, there is an effect of preventing groundwater from flowing into the square pipe.
도 1은 본 발명에 따른 하부 사각관을 압입하기 위한 설치 상태를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 하부 사각관을 압입한 상태를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 상부 사각관을 압입하기 위한 설치 상태를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관을 압입한 상태를 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 상부 사각관에 가이드판을 부착한 상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관의 내부 토사를 굴착한 상태를 도시한 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관의 접촉하는 두 면을 제거하고, 사각관 내측 공간에 가로지주 및 세로지주 그리고 가이드레일 파이프를 설치한 상태를 도시한 정면도.
도 8은 도 7의 가로지주 및 세로지주 그리고 가이드레일 파이프가 사각관 내측 공간에 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물을 사각관의 내측 공간으로 삽입하는 것을 도시한 측면도.
도 10은 본 발명에 따른 사각관과 콘크리트 구조물 사이에 그라우팅재가 주입된 것을 도시한 정면도.
도 11은 본 발명에 따른 터널이 완성된 상태를 도시한 측면도.1 is a side view showing an installation state for pressing in a lower square tube according to the present invention.
Figure 2 is a side view showing a state in which the lower square tube according to the present invention is press-fit.
Figure 3 is a side view showing an installation state for pressing in the upper square tube according to the present invention.
Figure 4 is a side view showing a state in which the lower and upper square tubes according to the present invention are pressed in.
Figure 5 is a perspective view showing a state in which the guide plate is attached to the upper square tube according to the present invention.
Figure 6 is a front view showing the state of excavating the internal soil of the lower and upper square tube according to the present invention.
7 is a front view showing a state in which two surfaces in contact with the lower and upper square tubes are removed, and the transverse posts and vertical posts and guide rail pipes are installed in the space inside the square tube according to the present invention.
8 is a perspective view showing a state in which the horizontal and vertical posts of FIG. 7 and the guide rail pipe are installed in the inner space of the square tube.
Figure 9 is a side view showing the insertion of the concrete structure according to the present invention into the inner space of the square tube.
Figure 10 is a front view showing that the grouting material is injected between the square tube and the concrete structure according to the present invention.
11 is a side view showing a state in which the tunnel according to the present invention is completed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비개착식 터널굴착용 터널구조체에 대해 상세히 설명한다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a non-crackable tunnel structure for excavating a tunnel according to a preferred embodiment of the present invention. In describing the present embodiments, the same names and symbols are used for the same components, and additional descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 하부 사각관을 압입하기 위한 설치 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하부 사각관을 압입한 상태를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상부 사각관을 압입하기 위한 설치 상태를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관을 압입한 상태를 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 상부 사각관에 가이드판을 부착한 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관의 내부 토사를 굴착한 상태를 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 하부 및 상부 사각관의 접촉하는 두 면을 제거하고, 사각관 내측 공간에 가로지주 및 세로지주 그리고 가이드레일 파이프를 설치한 상태를 도시한 정면도이고, 도 8은 도 7의 가로지주 및 세로지주 그리고 가이드레일 파이프가 사각관 내측 공간에 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물을 사각관의 내측 공간으로 삽입하는 것을 도시한 측면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 사각관과 콘크리트 구조물 사이에 그라우팅재가 주입된 것을 도시한 정면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 터널이 완성된 상태를 도시한 측면도이다.1 is a side view showing an installation state for press-fitting a lower square tube according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing a state in which the lower square tube according to the present invention is press-fit, and FIG. 3 is an upper part according to the present invention It is a side view showing an installation state for press-fitting a square tube, Figure 4 is a side view showing a state in which the lower and upper square tubes are press-fitted according to the present invention, and Figure 5 is a guide plate to the upper square tube according to the present invention. It is a perspective view showing an attached state, and FIG. 6 is a front view showing a state in which the internal soil of the lower and upper square tubes according to the present invention is excavated, and FIG. 7 is a two in contact with the lower and upper square pipes according to the present invention. It is a front view showing a state in which the surface is removed and the horizontal and vertical posts and guide rail pipes are installed in the inner space of the square tube, and FIG. 8 is the horizontal and vertical posts and the guide rail pipe of FIG. 7 in the inner space of the square tube. It is a perspective view showing the installed state, Figure 9 is a side view showing the insertion of the concrete structure according to the invention into the inner space of the square tube, Figure 10 is a grouting material is injected between the square tube and the concrete structure according to the present invention It is a front view showing that, and Figure 11 is a side view showing a state in which the tunnel according to the present invention is completed.
도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법은 터널이 형성될 지점의 추진기지와 도달기지를 형성하는 단계; 상기 추진기지에 압입장치를 설치하는 단계; 상기 압입장치를 이용하여 일정길이를 가진 다수의 하부 사각관을 연결하면서 연속적으로 지중으로 압입하는 단계; 상기 일정길이의 하부 사각관의 상부면과 접촉하면서 압입되는 상부 사각관의 양측면 단부에 가이드판을 부착하는 단계; 상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면이 접촉하면서 압입되도록 상기 가이드판을 이용하여 위치를 맞추는 단계; 상기 가이드판이 상기 하부 사각관에 의해 가이드되면서 상기 상부 사각관을 지중으로 압입하는 단계; 상기 일정길이의 상부 사각관을 지중으로 압입한 후, 상기 상부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하고, 상기 상부 사각관 내부의 토사를 제거한 후, 상기 하부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하는 단계; 상기 토사가 제거된 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면을 절단하는 단계; 상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면의 절단 부분을 용접으로 부착하여 하나의 사각관으로 형성하는 단계; 상기 하나의 사각관 내측 공간에 가로 지주 및 세로 지주를 설치하는 단계; 상기 지주가 설치된 사각관의 내측 양측면 및 하부면에 마찰력 저감을 위한 다수의 가이드레일 파이프를 설치하고, 상기 사각관의 내측 상부 모서리에 그라우팅재 주입을 위한 그라우팅 주입 파이프를 설치하는 단계; 상기 다수의 가이드레일 파이프가 설치된 사각관 내측으로 콘크리트 터널 단위구조체를 압입하는 단계; 및 상기 콘크리트 터널 단위구조체가 압입되면 사각관의 상부 모서리에 설치된 그라우팅 주입 파이프를 통해 상기 콘크리트 터널 단위구조물 사이의 공극에 그라우팅재가 주입되는 단계;로 구성된다.A non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square tubes according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11. The non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square tubes according to the present invention comprises the steps of: forming a propulsion base and a reaching base at a point where a tunnel is to be formed; Installing a press-fitting device in the propulsion base; Continuously press-fitting into the ground while connecting a plurality of lower square pipes having a predetermined length using the press-fitting device; Attaching a guide plate to the end portions of both side surfaces of the upper square tube that are press-fitted while contacting the upper surface of the lower square tube of the predetermined length; Aligning the position using the guide plate so that the lower surface of the upper square tube and the upper surface of the lower square tube are pressed into contact with each other; Pressing the upper square tube into the ground while the guide plate is guided by the lower square tube; After pressing the upper square tube of a certain length into the ground, removing the soil inside the upper square tube, removing the soil inside the upper square tube, and removing the soil inside the lower square tube step; Cutting a lower surface of the upper square tube from which the soil is removed and an upper surface of the lower square tube; Attaching the lower surface of the upper square tube and the cut portion of the upper surface of the lower square tube by welding to form a single square tube; Installing horizontal posts and vertical posts in the inner space of the one square tube; Installing a plurality of guide rail pipes for reducing frictional force on both inner and lower surfaces of the square tube on which the posts are installed, and installing a grouting injection pipe for injecting grouting material at the inner upper corners of the square tube; Pressing the concrete tunnel unit structure into the square tube in which the plurality of guide rail pipes are installed; And a step of injecting a grouting material into the voids between the concrete tunnel unit structures through a grouting injection pipe installed at an upper edge of the square tube when the concrete tunnel unit structure is pressed.
도 1은 터널이 형성되는 구간에 추진기지(10)와 도달기지(20)가 설치되고, 추진기지(10)에는 압입장치(40)가 설치된 것을 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 터널이 설치될 구간의 전방과 후방에는 도달기지(20)와 추진기지(10)가 형성되어, 추진기지(10)에 설치되는 압입장치(40)를 이용하여 하부 사각관(110)을 지중(30)으로 압입하게 된다. 압입장치(40)는 반력벽(42)과 유압잭(41)으로 구성되고, 반력벽(42)의 반력에 의해 유압잭(41)을 이용하여 하부 사각관(110)을 지중(30)으로 압입하게 된다. 지중(30)으로 압입되는 하부 사각관(110)은 보통 일정길이로 형성되며, 따라서 다수의 하부 사각관(110)을 서로 용접 등을 통하여 연결하면서 지중으로 압입하게 된다. 도 2는 하부 사각관(110)이 터널설치구간의 지중(30)에 압입된 상태를 도시하고 있다.1 shows that the
도 3은 지중으로 압입된 하부 사각관(110)의 상부에 상부 사각관(120)을 압입하기 위한 설치 상태의 측면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상부 사각관(120)을 상기 하부 사각관(110)의 상부에 위치시키고 압입을 하게 된다. 상부 사각관(120)을 하부 사각관(110)에 압입하기 전에, 도 5에 도시된 바와 같이 상부 사각관(120)의 양측 하단에 가이드판(121)을 부착한다. 가이드판(121)은 상부 사각관(120)이 하부 사각관(110)의 상부면을 따라 쉽게 삽입될 수 있도록 하기 위한 구성이다. 상부 사각관(120)이 하부 사각관(110)의 상부면을 따라 압입이 완료되면, 상부 사각관(120) 내부의 토사를 제거하고, 그 이후에 하부 사각관(110)의 토사를 제거한다. 3 is a side view of an installation state for pressing the upper
도 6은 상부 사각관(120)과 하부 사각관(110)의 내부 토사가 제거된 상태를 도시하고 있는데, 상부 사각관(120)이 하부 사각관(110)의 상부면을 따라 압입되기 때문에 토압을 받으면서 압입할 때보다 마찰력을 최소화할 수 있다는 장점을 가진다. 통상적으로 하부 사각관(110)을 먼저 압입하고, 그 이후에 상부 사각관(120)을 압입하게 되며, 압입이 완료되면 상부 사각관(120)의 토사를 제거한다. 다음으로 하부 사각관(110) 내부의 토사를 제거하고, 다시 하부 사각관(110)에 새로운 사각관을 연결한 후 압입한다. 하부 사각관(110)의 압입이 완료되면 상부 사각관(110)에 새로운 상부 사각관(120)의 연결한 후 압입한다. 또한, 다른 방법으로는 하부 사각관(110)을 추진기지(10)에서 도달기지(20)까지 완전히 압입한 다음에, 상부 사각관(120)을 추진기지(10)에서 도달기지(20)까지 완전히 압입하고, 상부 및 하부 사각관을 압입한 후에 내부의 토사를 제거할 수도 있다.6 shows a state in which the internal soil of the upper
도 7과 도 8은 상부 사각관(120) 및 하부 사각관(110) 내부의 토사가 제거된 상태에서, 상부 사각관(120)의 하부면과 하부 사각관(1100의 상부면을 제거하고, 접촉면이 제거되면, 상부 사각관과 하부 사각관이 합쳐진 하나의 사각관(100)을 지지하기 위한 가로지주(210) 및 세로지주(220)가 설치되는 것을 도시하고 있다. 상부 사각관(120)과 하부 사각관(110)의 절단된 부분에는 접합 플레이트(122)를 이용하여 용접으로 접합한다. 외부에는 가이드판(121)이 부착되어 있고, 내부에는 접합 플레이트(122)가 부착되기 때문에 사각관(100) 내부로 지하수 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 접합 플레이트(122)의 용접이 완료되면, 가로지주(210) 및 세로지주(220)가 서로 번갈아 설치된다. 가로지주(210)는 가로지주 본체(211)과 유압잭(212)으로 구성되어, 가로지주 본체(211)가 유압잭(212)에 의해 양측면을 압축하기 때문에 고정될 수 있다. 또한, 세로지주(220)도 세로지주 본체(221)와 유압잭(222)으로 구성되며, 유압잭(222)을 이용하여 세로지주(220)가 상하 부분을 지지할 수 있게 한다. 지주(200)의 설치가 완료되면 하부 사각관(110)의 하부면에 하부 가이드레일 파이프(301)가 설치되고, 하부 사각관(110)의 양측면에는 측면 가이드레일 파이프(302)가 설치된다. 또한, 상부 사각관(110)에는 하부면이 제거되기 때문에 측면 가이드레일 파이프(302)만 설치된다. 가이드레일 파이프(300)는 필요에 따라 파이프에 홀(미도시)을 만들어 윤활제를 투입할 수 있으며, 윤활제가 가이드레일 파이프(300)를 통해 주입되는 경우 콘크리트 터널 단위구조물의 압입시 마찰력을 줄일 수 있다. 또한, 상부 사각관(110)의 상부 양측 모서리에는 그라우팅 주입 파이프(310)가 설치되어, 추후 콘크리트 터널 단위구조물(400)이 압입 완료되면, 몰탈 등의 그라우팅재를 그라우팅 주입 파이프(310)로 주입할 수 있도록 한다.7 and 8 illustrate the removal of the lower surface of the upper
도 9는 사각관(100)의 내측 공간으로 콘크리트 터널 단위구조물(400)을 삽입하는 것을 도시하고 있다. 터널 단위구조물(400)도 압입장치(40)에 의해 사각관(100)의 내측 공간으로 삽입된다. 터널 단위구조물(400)도 일정길이를 가지기 때문에, 다수의 터널 단위구조물(400)이 사각관(100)의 내측 공간으로 삽입되게 된다. 다수의 터널 단위구조물(400)이 서로 연결될 수 있도록 콘크리트 형태의 조인트(미도시)나 러그(미도시)를 전후면에 부착하여 서로 고정시킬 수도 있다. 콘크리트 터널 단위구조물(400)이 직접 지중과 맞닿지 않기 때문에, 압입시 터널 단위구조물(400)의 손상을 방지할 수 있는 이점을 가진다. 또한, 가이드레일 파이프(300)를 통해서 윤활유를 주입하는 경우 마찰력을 더 줄여주어 더 쉽게 압입할 수도 있다.9 shows the insertion of the concrete
도 10은 사각관(100)의 내측 공간에 터널 단위구조물(400)이 삽입된 후, 그라우팅재가 터널 단위구조물(400)의 외측에 완전히 주입된 상태를 도시하고 있다. 그라우팅재(150)가 주입됨으로써 단위구조물(400)과 사각관(100)은 완전히 한 몸체가 되고, 아주 큰 강도를 가질 수 있게 된다. 또한, 내부에 설치되었던 가로지주(210) 및 세로지주(220)는 터널 단위구조물(400)이 삽입되면서 제거되기 때문에 재사용이 가능하게 된다.FIG. 10 shows a state in which the grouting material is completely injected into the outside of the
도 11은 사각관(100)에 터널 단위구조물(400)이 삽입되어 터널이 완성된 상태를 도시하고 있다. 터널이 완성된 상태에서, 터널 구조물(400)의 내부에 타일 작업이나 다른 필요한 내장 작업이 더 이루어질 수 있게 된다. 또한, 바닥면에는 아스팔트 등의 도로 작업도 진행될 수 있다.11 shows a state in which the
본 발명에서 사각관을 상부 사각관과 하부 사각관으로 설명하였으나, 일측 사각관과 타측 사각관으로 하여 삽입할 수도 있다. 즉, 일측 사각관을 압입하고, 일측 사각관 압입 후에 타측 사각관을 압이하는 과정도 동일하게 설명할 수 있다. 따라서, 이러한 변경은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적인 설계변경에 해당하는 사항이라고 할 수 있다.In the present invention, the square tube has been described as an upper square tube and a lower square tube, but it may be inserted as one square tube and the other square tube. That is, a process of press-fitting one square tube and pressing the other square tube after the press-fitting of one square tube may be described in the same manner. Therefore, such a change can be said to correspond to a typical design change for those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although a preferred embodiment of the present invention has been described above, it is clear that various changes, modifications, and equivalents can be used in the present invention, and the same can be applied by appropriately modifying the above embodiment. Therefore, the above description is not intended to limit the scope of the present invention determined by the limits of the following claims.
10 : 추진기지 20 : 도달기지
30 : 지중
40 : 압입장치 41 : 유압잭
42 : 반력벽
100 : 사각관 110 : 하부 사각관
120 : 상부 사각관 121 : 가이드판
122 : 접합 플레이트
150 : 그라우팅재
200(210, 220) : 지주
210 : 가로지주 211 : 가로지주 본체
212 : 유압잭
220 : 세로지주 221 : 세로지주 본체
222 : 유압잭
300(301, 302) : 가이드레일 파이프 301 : 하부 가이드레일 파이프
302 : 측면 가이드레일 파이프
310 : 그라우팅 주입 파이프
400 : 콘크리트 터널 단위구조물10: propulsion base 20: reach base
30: underground
40: press-in device 41: hydraulic jack
42: reaction wall
100: square tube 110: lower square tube
120: upper square tube 121: guide plate
122: junction plate
150: grouting material
200(210, 220): landlord
210: cross post 211: cross post main body
212: hydraulic jack
220: vertical column 221: vertical column body
222: hydraulic jack
300 (301, 302): guide rail pipe 301: lower guide rail pipe
302: side guide rail pipe
310: grouting injection pipe
400: Concrete tunnel unit structure
Claims (3)
터널이 형성될 지점의 추진기지와 도달기지를 형성하는 단계;
상기 추진기지에 압입장치를 설치하는 단계;
상기 압입장치를 이용하여 일정길이를 가진 다수의 하부 사각관을 연결하면서 연속적으로 지중으로 압입하는 단계;
상기 일정길이의 하부 사각관의 상부면과 접촉하면서 압입되는 상부 사각관의 양측면 단부에 가이드판을 부착하는 단계;
상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면이 접촉하면서 압입되도록 상기 가이드판을 이용하여 위치를 맞추는 단계;
상기 가이드판이 상기 하부 사각관에 의해 가이드되면서 상기 상부 사각관을 지중으로 압입하는 단계;
상기 일정길이의 상부 사각관을 지중으로 압입한 후, 상기 상부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하고, 상기 상부 사각관 내부의 토사를 제거한 후, 상기 하부 사각관의 내부에 있는 토사를 제거하는 단계;
상기 토사가 제거된 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면을 절단하는 단계;
상기 상부 사각관의 하부면과 상기 하부 사각관의 상부면의 절단 부분을 용접으로 부착하여 하나의 사각관으로 형성하는 단계;
상기 하나의 사각관 내측 공간에 가로 지주 및 세로 지주를 설치하는 단계;
상기 지주가 설치된 사각관의 내측 양측면 및 하부면에 마찰력 저감을 위한 다수의 가이드레일 파이프를 설치하고, 상기 사각관의 내측 상부 모서리에 그라우팅재 주입을 위한 그라우팅 주입 파이프를 설치하는 단계;
상기 다수의 가이드레일 파이프가 설치된 사각관 내측으로 콘크리트 터널 단위구조체를 압입하는 단계; 및
상기 콘크리트 터널 단위구조체가 압입되면 사각관의 상부 모서리에 설치된 그라우팅 주입 파이프를 통해 상기 콘크리트 터널 단위구조물 사이의 공극에 그라우팅재가 주입되는 단계;로 이루어지고,
상기 그라우팅 주입 파이프는, 상기 그라우팅재가 배출될 수 있도록 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법.In the non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes to excavate a tunnel while continuously press-fitting the upper and lower square pipes into the ground,
Forming a propulsion base and an arrival base at the point where the tunnel is to be formed;
Installing a press-fitting device in the propulsion base;
Continuously press-fitting into the ground while connecting a plurality of lower square pipes having a predetermined length using the press-fitting device;
Attaching a guide plate to the end portions of both side surfaces of the upper square tube that are press-fitted while contacting the upper surface of the lower square tube of the predetermined length;
Aligning the position using the guide plate so that the lower surface of the upper square tube and the upper surface of the lower square tube are pressed into contact with each other;
Pressing the upper square tube into the ground while the guide plate is guided by the lower square tube;
After pressing the upper square tube of a certain length into the ground, removing the soil inside the upper square tube, removing the soil inside the upper square tube, and removing the soil inside the lower square tube step;
Cutting a lower surface of the upper square tube from which the soil is removed and an upper surface of the lower square tube;
Attaching a lower surface of the upper square tube and a cut portion of the upper surface of the lower square tube by welding to form a single square tube;
Installing horizontal posts and vertical posts in the inner space of the one square tube;
Installing a plurality of guide rail pipes for reducing frictional force on both inner and lower surfaces of the square tube on which the posts are installed, and installing a grouting injection pipe for injecting grouting material at the inner upper corners of the square tube;
Pressing the concrete tunnel unit structure into the square tube in which the plurality of guide rail pipes are installed; And
When the concrete tunnel unit structure is press-fitted, a grouting material is injected into the voids between the concrete tunnel unit structures through a grouting injection pipe installed at the upper edge of the square tube,
The grouting injection pipe is a non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square tubes, characterized in that a discharge hole is formed so that the grouting material can be discharged.
상기 상부 사각관과 상기 하부 사각관의 접합 부분에 접합 플레이트를 이용하여 용접으로 부착하는 것을 특징으로 하는 상부 및 하부 사각관을 이용한 비개착식 터널굴착공법.The method of claim 1,
A non-crackable tunnel excavation method using upper and lower square pipes, characterized in that the upper and lower square pipes are attached to the joint portion of the upper square pipe and the lower square pipe by welding using a joint plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190092142A KR102191503B1 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | The Tunnel construction method to use retangular pipe |
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| KR1020190092142A KR102191503B1 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | The Tunnel construction method to use retangular pipe |
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2019
- 2019-07-30 KR KR1020190092142A patent/KR102191503B1/en active IP Right Grant
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |