KR102593945B1 - 강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법 - Google Patents

강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2아치 터널과 같이 중앙터널과 중앙벽체를 시공하지 않고 일반 병렬터널과 같은 방법으로 초근접 병렬터널로 시공이 이루어져 시공공정을 단순화하고 시공품질이 우수한 초근접 병렬터널 시공방법에 관한 것이다. 종래의 2아치 터널과 같이 중앙터널과 중앙벽체를 시공하지 않고 선행터널을 굴착하는 단계에서 후행터널 편측으로 측면을 확대하여 굴착한 후 미리 제작된 지보를 굴착면에 설치하고 1차 숏크리트를 타설하는 단계, 선행터널의 1차 숏크리트 위에 록볼트 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계, 미리 제작된 보강지보를 설치하는 단계, 설치된 지보와 보강지보 사이를 보강 숏크리트를 타설하는 단계, 후행터널을 굴착하는 단계, 선행터널에서 미리 설치된 지보에 후행터널 지보와 보강지보를 연결시켜 설치하고 1차 숏크리트를 타설하는 단계, 후행터널의 1차 숏크리트에 록볼트를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계를 거쳐 선행터널을 시공하고, 후행터널 굴착시 선행터널과 후행터널의 중앙부의 붕괴를 방지할 수 있도록 선행터널을 굴착·시공 단계에서 선행터널 확장 굴착부에 지보와 보강지보 및 숏크리트로 보강하여 보강지보 숏크리트 필라를 형성시켜 중앙부의 지지력을 보강하는 것을 특징으로 한다.

Description

강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법{Construction method of an ultra-close parallel tunnel using steel beams and shotcrete reinforcement pillars}
본 발명은 2아치 터널에서 중앙터널과 중앙벽체가 시공이 필요 없고, 또한 근접 병렬터널에서 필라를 보강하는 보강공법이 필요 없는 지보와 보강지보 및 숏크리트로 초근접 터널의 시공을 가능하게 한 초근접 병렬터널 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 중앙터널의 굴착·시공과 중앙벽체를 시공함이 없이 선행터널과 후행터널 간 필라의 폭을 좁힐 경우에 필라의 파괴를 방지하기 위하여 보강재로 보강하지 않고 선행터널 굴착시 후행터널 방향으로 편측 확폭 굴착하고 미리 제작된 지보를 굴착면에 설치한 다음 1차 숏크리트를 타설하고, 선행터널에 록볼트를 설치한 다음 2차 숏크리트를 타설한 후, 사전에 제작된 보강지보를 기 설치된 지보에 연결하고 보강 숏크리트를 타설하는 선행터널의 시공을 반복한 후에 후행터널을 굴착하고 선행터널에서 미리 설치된 보강지보에 후행터널의 지보와 보강지보를 연결 설치하고 1차 숏크리트를 타설한 후, 록볼트를 설치한 다음 2차 숏크리트를 타설함으로서 중앙터널의 굴착과 중앙벽체의 시공없이 보강지보와 숏크리트로 미리 보강하여 후행터널 굴착시 선행터널과 후행터널의 중앙부의 붕괴를 방지할 수 있도록 후행터널 굴착 전에 선행터널과 후행터널의 중앙부의 지지력을 보강하는 초근접 병렬터널 시공방법에 관한 것이다.
선행터널(1)과 후행터널(2)의 이격거리를 1m이하로 근접시키는 터널을 초근접 터널이라고 하는 데 도 1의 2아치 터널이 이에 해당되는 터널이다.
선행터널(1)과 후행터널(2) 사이의 암반을 필라(400)라고 하는데, 선행터널(1)과 후행터널(2)을 근접시킬 경우, 터널의 단면 크기, 굴착대상 지반의 공학적 특성, 발파로 인한 진동의 영향, 터널 전후 구간의 용지 보상 규모, 지장물 및 민원 건수 등을 감안하여 선행터널(1)의 굴착공사 후에 후행터널(2) 굴착시 주변 지반거동 및 발파진동이 선행터널(1)에 나쁜 영향을 미치지 않도록 상호 충분히 이격시켜야 하는 데, 이 이격거리를 줄여야 할 경우에는 터널의 안정성을 확보할 수 있도록 굴착 방법, 굴착 공법 및 보강 공법 등 적절한 대책을 수립해야 한다.
일반적으로, 선행터널(1)과 후행터널(2) 사이의 필라(400)의 폭을 축소할 경우, 필라(400)의 안정성 확보를 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 타이볼트(13) 등으로 보강하여도 필라(400)의 폭이 어느 정도 확보되어야 한다.
종래 기술에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이 필라(400)의 폭을 최소화하기 위한 2아치 터널은 필라(400) 대신 철근 콘크리트 구조물인 중앙벽체(11)로 시공함으로서 필라(400)의 안정성 문제점은 완전히 해결되나 시공공정이 복잡하고 공사비가 고가이며 공사기간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.
종래의 초근접 터널인 2아치 터널(도 1)과 근접 병설터널(도 2)의 시공 방법에 대하여 먼저 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 초근접 터널인 2아치 터널로 일반 병설터널의 갱구부에서 선행터널(1)과 후행터널(2)이 일정한 간격으로 이격되게 시공하는 터널로 안정성이 우수하고 갱구부의 토지편입 및 환경훼손이 과다하게 발생되는 문제점을 해결하고자 개발된 공법이나 중앙터널(3)과 중앙벽체(11)의 추가 시공으로 공사기간이 길고 공사비가 고가이며 시공성이 불리한 문제점이 있었다.
2아치 터널의 문제점인 시공성 및 경제성을 해결하고자 도 2에 도시된 근접 병설터널이 개발되었으나 선행터널(1)과 후행터널(2)의 이격거리를 축소할 경우 갱구부에서는 본선 터널의 주변에 초대구경 강관 그라우팅 등의 보강 공법을 실시하여 갱구부의 안정성은 확보할 수 있으나 본선 터널 굴착시에 의한 필라의 교란과 발파로 인한 진동으로 터널과 터널 사이의 필라(400)의 안정성 확보에서 필라(400) 폭원의 축소는 기술적 한계가 있어 선행터널(1)과 후행터널(2)을 초근접(1m 이하)으로 설치하는 것은 불가능하다는 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 근접 병렬터널로 2아치 터널의 문제점인 중앙터널(3, 도 1 참조)과 중앙벽체(11, 도 1 참조)의 시공없이 선행터널(1)과 후행터널(2) 간의 이격거리인 필라(400)의 폭을 축소하여 보강재(13)로 필라를 보강하는 시공방법은 선행터널(1) 굴착 후 후행터널(2)을 굴착할 시에는 굴착에 따른 필라(400)의 교란과 발파진동에 의한 터널과 터널사이의 필라(400)의 안정성 문제로 필라(400)의 폭원의 축소는 기술적 한계가 있어 선행터널(1)과 후행터널(2)을 초근접(1m 이하) 시공이 불가능하다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 도 1에 도시된 2아치 터널의 시공방법으로 해결하기 어렵고, 도 2에 도시된 종래의 근접 병렬터널 시공방법으로도 해결하기 곤란한 단순한 시공공정, 저렴한 공사비, 공사 기간 단축이 가능한 도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같은 초근접 병렬터널의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 2아치 터널에서 중앙터널의 굴착과 중앙벽체의 시공이 필요가 없으며 또한, 근접 병렬터널에서 필라를 보강하는 보강 시공이 필요없는 지보와 보강지보 및 숏크리트만으로 초근접 터널의 시공이 가능하게 하여 경제성, 시공성 및 환경성에 효과를 거두고 공사기간을 단축하는 초근접 병렬터널 시공방법을 제공하는 데 목적이 있다.
기존 병렬터널 시공방법으로 터널 간 이격거리를 초근접 시킬 경우, 암반등급에 따라 일정한 폭을 가지는 필라(400)가 필요하고 이 필라를 보강하는 필라보강을 실시해야만 근접터널의 시공이 가능하고 2아치 터널은 중앙터널과 중앙벽체의 시공 없이는 시공이 불가능하다.
본 발명은 종래의 근접터널에서 필라를 보강한 보강필라(400)와 2아치 터널의 중앙벽체(11)의 기능을 하는 터널지보와 보강지보에 숏크리트로 구성되는 강지보와 숏크리트 보강필라(500)를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법으로, 선행터널(1)의 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 후행터널(2) 방향 측벽을 보강지보(111, 122)와 보강 숏크리트(130) 타설 폭을 포함하여 확폭·굴착하는 단계; 선행터널(1)에 지보(110)를 설치하고 1차 숏크리트 타설하는 단계; 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 미리 제작된 보강지보(111, 122)를 선행터널의 지보(110)에 연결한 후, 보강 숏크리트(130)를 타설하는 단계; 후행터널(2)을 굴착하고 후행터널의 지보(120)를 이미 설치된 선행터널의 지보(110)에 연결하고 보강지보(121)를 연결 후, 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도 3과 같이 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 보강지보(111, 122)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(500)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공하는 단계; 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 상기 지보(110)의 내측에서 미리 제작된 직선형 선행터널 보강지보(111, 122)를 연결하여 설치하는 단계; 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(111) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)를 시공하는 단계; 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(122) 연결부의 반대편 연결부에 연결 설치하고 미리 제작된 직선형 후행터널 보강지보(121)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하고 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 하나의 형태에 있어서, 도 6과 같이 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 곡선형 보강지보(222, 223)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(510)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공하는 단계; 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 미리 제작된 곡선형 선행터널 보강지보(222, 223)를 연결하여 설치하는 단계; 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(222, 223) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공하는 단계; 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(223) 연결부의 반대편 연결부에 연결하여 설치하고 미리 제작된 곡선형 후행터널 보강지보(224)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하고 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 하나의 형태에 있어서, 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 상기 선행터널(1)을 굴착 시공하는 단계 이후에 후행터널(2) 굴착시 발파로 인한 진동을 흡수하고 굴착이 용이하도록 충격 흡수 패드(300)를 후행터널(2) 측으로 상기 선행터널(1) 굴착 후 굴착면에 미리 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 하나의 형태에 있어서, 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 상기 보강 숏크리트 필라(510)을 시공하는 단계에서 선행터널(1)의 상기 지보(110)와 상기 후행터널(2)의 상기 지보(120) 간에 와이어메쉬 또는 철근메쉬(140)를 배근하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 선행터널과 후행터널 사이에 보강지보와 보강 숏크리트 구조물의 설치로 터널 중심부의 변위 및 붕괴를 방지하여 터널을 구조적으로 안정하게 하여 시공할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 시공방법이 단순하여 터널굴착 및 시공법이 현재까지 축척된 터널기술의 시공으로 신속하게 시공이 완료 가능한 효과가 있다.
셋째, 초근접 터널 공사로 토지편입과 환경훼손을 최소화하는 친환경적 공법을 제공하는 효과가 있다.
넷째, 초근접 터널 공사로 도시지역에서 지하터널 건설 시에 터널상부에 있는 상부도로의 제한된 도로폭과 각종 지하 지장물 저촉, 지상 구조물 저촉 및 통행하는 차량들의 저촉을 최소화하여 경제적이고 각종 민원 제기가 최소화되는 효과가 있다.
다섯째, 시공공정이 단순하여 공사기간의 단축이 가능하며 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 2아치 터널의 시공 예시도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 3은 본 발명의 수직형 지보 보강필라 구조의 초근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 4는 본 발명의 수직형 지보 보강필라 구조의 근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 5는 본 발명의 수직형 지보 보강필라 구조의 보강재 보강 근접병렬 터널의 시공 예시도이다.
도 6은 본 발명의 아치형 지보 보강필라 구조의 초근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 7은 본 발명의 아치형 지보 보강필라 구조의 근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 8은 본 발명의 아치형 지보 보강필라 구조의 보강재 보강 근접 병렬터널의 시공 예시도이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 수직형 지보 보강필라 구조의 초근접 병렬터널의 시공 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 지보 보강 필라의 시공 단면 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 지보 보강 필라의 와이어메쉬 또는 철근메쉬의 배근 예시도이다.
본 발명에 대한 구체적인 실시 예를 첨부된 도 3 내지 도 11을 참고하여 본 발명에 따른 강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 9a 내지 도 9e에 도시된 바와 같이, 선행터널(1)의 굴착은 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 후행터널(2) 편측으로 선행터널(1)의 측벽을 보강지보(111, 122)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(500)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 굴착 시공하는 단계; 후행터널 굴착시 발파로 인한 진동을 흡수하고 굴착이 용이하도록 미리 충격 흡수 패드(300)를 선행터널(1)의 굴착면에 설치한 후 선행터널(1)의 지보(110)를 설치하고 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 선행터널(1)에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 미리 제작된 보강 지보(111, 122)를 선행터널(1)에 설치된 지보(110)에 연결하고 지보와 지보간을 도 10 및 도 11과 같이 와이어메쉬나 철근메쉬(140)로 배근한 다음 숏크리트(130) 타설하는 단계; 후행터널(2)을 굴착·시공하는 단계; 후행터널의 지보(120)를 선행터널(1)에서 미리 설치된 보강지보(110, 122)에 연결하고 보강지보(121)를 조립한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 후행터널(2)에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설함으로서 최종적으로 도 3과 같이 초근접 병설터널의 전체가 굴착된다. 도 9b에 도시된 구조체(125)는 보강지보(111, 122)가 결합되어 이루어지는 보강지보 구초체의 형상이다.
도 3은 강지보와 숏크리트 보강필라를 수직형 보강필라(500)로 형성하는 시공방법을 도시한 것이다. 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 보강지보(111, 122)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(500)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공한다. 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설한다. 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 상기 지보(110)의 내측에서 미리 제작된 직선형 선행터널 보강지보(111, 122)를 연결하여 설치한다. 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(111, 122) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)을 시공한다. 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(122) 연결부의 반대편 연결부에 연결 설치하고 미리 제작된 직선형 후행터널 보강지보(121)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한다. 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하고 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)를 시공하는 단계를 포함한다.
도 6은 강지보와 숏크리트 보강필라를 곡선형 보강필라(510)로 형성하는 시공방법을 도시한 것이다. 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서, 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 보강지보(222, 223)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(510)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공한다. 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설한다. 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 미리 제작된 곡선형 선행터널 보강지보(222, 223)를 연결하여 설치한다. 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(222, 223) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공한다. 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(223) 연결부의 반대편 연결부에 연결 설치하고 미리 제작된 곡선형 후행터널 보강지보(224)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한다. 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하고 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공한다.
도 4 및 도 7은 본 발명의 시공방법을 응용한 근접 병렬터널 시공방법으로 선행터널(1)과 후행터널(2) 간에 이격거리의 여유가 있고 필라의 암반이 양호할 경우에 선행터널(1)의 굴착은 일반터널의 굴착·시공방법으로 굴착하되 후행터널(2) 편측으로 선행터널(1)의 측벽을 보강지보(111, 222)와 보강 숏크리트로 구성되는 보강필라(130)의 설치되는 폭만큼 확폭하여 굴착 시공하는 단계; 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치하고 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 미리 제작된 보강지보(111, 222)를 선행터널(1)에 설치된 지보(110)에 연결하고 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 지보(110)와 보강지보(111, 222)간을 도 10, 도 11과 같이 와이어메쉬나 철근메쉬(140)로 배근한 다음 선행터널(1) 측에 보강 숏크리트 필라(600, 610)를 시공하는 단계; 후행터널(2)을 굴착 시공하고 후행터널의 굴착면에 지보(120)를 조립한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 후행터널(2)에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설함으로서 최종적으로 근접 병렬터널의 전체가 굴착된다.
도 4는 강지보와 숏크리트 보강필라를 수직형보강필라(600)로 형성하는 시공방법을 도시한 것이며, 도 7은 강지보와 숏크리트 보강필라를 곡선형보강필라(610)로 형성하는 시공방법을 도시한 것으로 도 3과 시공순서와 시공방법은 동일하다.
도 5와 도 8은 본 발명의 시공방법의 또 다른 하나의 응용 근접 병렬터널 시공방법으로 선행터널(1)과 후행터널(2) 간에 이격거리의 여유가 있으나 필라의 암반이 불량한 경우에 선행터널(1)의 굴착은 일반터널의 굴착·시공방법으로 굴착하되 후행터널(2) 편측방향으로 선행터널(1)의 측벽을 보강지보(111, 222)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라가 설치되는 폭만큼 확폭하여 굴착·시공하는 단계; 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치하고 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 미리 제작된 보강지보(111, 222)를 선행터널(1)에 설치된 지보(110)에 연결하고 지보와 지보간을 도 10, 도 11과 같이 와이메쉬나 철근메쉬(140)로 배근한 다음 2차 숏크리트를 타설하는 단계; 후행터널(2)을 굴착시공하고 후행터널에 지보(120)를 조립한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계; 보강재(150)로 보강하는 단계; 2차 숏크리트를 타설하는 단계를 거쳐 최종적으로 근접 병렬터널 전체가 굴착된다.
도 5는 강지보와 숏크리트 보강필라를 수직형보강필라(700)로 형성하는 시공방법을 도시한 것이며, 도 8은 강지보와 숏크리트 보강필라를 곡선형보강필라(710)로 형성하는 시공방법을 도시한 것으로 도 3과 시공순서와 시공방법은 동일하다.
도 10은 강지보와 숏크리트 보강 필라의 단면으로 일정한 간격으로 배치되는 선행터널(1)의 강지보(110, 111, 122)와 후행터널(2)의 강지보(120, 121)의 상호간을 와이어메쉬나 철근메쉬(140)를 도 11과 같이 강지보에 연결, 배근하여 강지보(110, 111, 120, 121, 122)와 보강 숏크리트(130)로 보강필라를 형성하는 시공방법이다.
본 발명의 실시 예는 본 발명의 대표되는 실시의 예를 개략적이고 간략한 단면도를 참조로 설명되는데 실시 예의 단면이나 형상의 변화들은 예상될 수 있는 것들로 실시 예에 한정된 것이 아니라 변형 예를 포함하는 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형가능하나 이러한 변형은 본 발명의 권리 범위에 속한다.
예를 들면, 도 4 및 도 7은 필라의 암반 강도가 양호하고 터널 간 이격 간격에 여유가 있을 경우이며, 도 5 및 도 8은 필라의 암반 강도가 불량하고 터널 간 이격 간격에 여유가 있을 경우 타이볼트 등으로 필라를 보강하는 경우로 완성된 초근접 터널의 단면이나 형태가 변화되어 있고 여러 형태의 변형 예를 포함하고 있는 강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법의 전체 시공공정은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형이 가능함을 잘 보여주고 있는데 이러한 것들은 모두 본 발명의 권리 범위에 속한다.
1: 선행터널
2: 후행터널
110: 선행터널 지보
111, 122, 222, 223: 선행터널 보강 지보
113: 선행터널 라이닝
120: 후행터널 지보
121, 224: 후행터널 보강지보
123: 후행터널 라이닝
130: 보강 숏크리트
140: 와이어메쉬 또는 철근메쉬
200: 록볼트
300: 충격 흡수 패드
400: 필라
500: 강지보와 숏크리트 보강필라

Claims (4)

  1. 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서,
    1) 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 보강지보(111, 122)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(500)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공하는 단계;
    2) 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계;
    3) 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 상기 지보(110)의 내측에서 미리 제작된 직선형 선행터널 보강지보(111, 122)를 연결하여 설치하는 단계;
    4) 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(111) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)를 시공하는 단계;
    5) 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(122) 연결부의 반대편 연결부에 연결 설치하고 미리 제작된 직선형 후행터널 보강지보(121)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계;
    6) 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트 면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하고 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(500)를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강지보와 숏크리트 보강 필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법.
  2. 초근접 병렬터널 시공방법에 있어서,
    1) 선행터널(1) 굴착시 일반터널의 굴착 시공방법으로 굴착하되 선행터널(1)의 측벽을 후행터널(2) 편측으로 보강지보(222, 223)와 보강 숏크리트(130)로 구성되는 보강필라(510)가 설치되는 폭만큼 확폭하여 선행터널(1)을 굴착 시공하는 단계;
    2) 상기 선행터널(1)의 굴착면에 지보(110)를 설치한 후 1차 숏크리트를 타설한 후에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하는 단계;
    3) 상기 선행터널(1)의 확폭부에 설치된 지보(110)에 미리 제작된 곡선형 선행터널 보강지보(222, 223)를 연결하여 설치하는 단계;
    4) 상기 선행터널(1)의 확폭부의 상기 지보(110)와 상기 선행터널 보강지보(222) 사이의 공간에 보강 숏크리트(130)로 채워서 선행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공하는 단계;
    5) 후행터널(2)을 굴착 시공하고 상기 후행터널(2) 굴착면에 후행터널의 지보(120)를 상기 선행터널(1)에 설치된 상기 선행터널 지보(110)와 상기 선행터널의 보강지보(223) 연결부의 반대편 연결부에 연결 설치하고 미리 제작된 곡선형 후행터널 보강지보(224)를 상기 후행터널(2)의 내측에서 상기 후행터널의 지보(120)와 상기 선행터널(1)의 상기 선행터널의 지보(110)의 상기 후행터널 편에 연결하여 설치한 후 1차 숏크리트를 타설하는 단계;
    6) 상기 후행터널(2)의 상기 1차 숏크리트면에 록볼트(200)를 설치하고 2차 숏크리트를 타설하여 후행터널 측에 보강 숏크리트 필라(510)를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강지보와 숏크리트 보강 필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 1)단계 이후에 후행터널(2) 굴착시 발파로 인한 진동을 흡수하고 굴착이 용이하도록 충격 흡수 패드(300)를 후행터널(2) 측으로 상기 선행터널(1) 굴착 후 굴착면에 미리 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접 병렬터널 시공방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 4)단계에서 선행터널(1)의 상기 지보(110)와 상기 선행터널(1)의 상기 보강지보(111, 222) 간에 와이어메쉬 또는 철근메쉬(140)를 배근하는 단계를 더 포함하는 강지보와 숏크리트 보강필라를 이용한 초근접병렬터널 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101612522B1 (ko) * 2015-10-01 2016-04-14 함정아 터널 시공공법
KR101685088B1 (ko) * 2016-07-07 2016-12-20 함정아 터널 시공방법

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