KR102615514B1

KR102615514B1 - Tunnel safety apparatus and tunnel constuction method using same

Info

Publication number: KR102615514B1
Application number: KR1020220067568A
Authority: KR
Inventors: 유광산; 김상환; 김연덕
Original assignee: 유광산
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-12-19
Also published as: KR20230167568A

Abstract

본 발명은 터널굴착 안전장치 및 이를 이용한 터널 시공 방법에 관한 것으로, 터널의 굴착 공정 중에 굴착면으로부터 작업자를 보호하는 터널굴착 안전장치로서, 터널의 굴착면의 하부에 내부 공간을 구비하게 형성된 지지 프레임과; 상기 굴착면과 상기 내부 공간의 사이에서 상기 지지 프레임에 지지되게 설치되는 차단 부재를; 포함하여 구성된 터널굴착 안전장치를 이용하여 터널을 굴착 시공함으로써, 터널을 시공하는 공정 중에 불안정한 굴착면의 붕락에 의한 작업자의 안전 사고를 방지하는 터널굴착 안전장치 및 이를 이용한 터널 시공 방법을 제공한다.The present invention relates to a tunnel excavation safety device and a tunnel construction method using the same. It is a tunnel excavation safety device that protects workers from the excavation surface during the tunnel excavation process, and is a support frame formed with an internal space at the bottom of the excavation surface of the tunnel. class; a blocking member installed to be supported on the support frame between the excavation surface and the internal space; Provided is a tunnel excavation safety device and a tunnel construction method using the same, which prevent safety accidents to workers due to collapse of the unstable excavation surface during the tunnel construction process by excavating and constructing a tunnel using a tunnel excavation safety device configured including the tunnel excavation safety device.

Description

터널굴착 안전장치 및 이를 이용한 터널 시공 방법 {TUNNEL SAFETY APPARATUS AND TUNNEL CONSTUCTION METHOD USING SAME}Tunnel excavation safety device and tunnel construction method using it {TUNNEL SAFETY APPARATUS AND TUNNEL CONSTUCTION METHOD USING SAME}

본 발명은 터널굴착 안전장치 및 이를 이용한 터널 시공 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 터널의 시공 공정 중에 발생될 수 있는 붕락에 대한 안전성을 확보하는터널 안전 장치 및 이를 이용한 터널 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel excavation safety device and a tunnel construction method using the same. More specifically, it relates to a tunnel safety device that ensures safety against collapse that may occur during the tunnel construction process and a tunnel construction method using the same.

도시의 빠른 성장과 도심지로의 인구 밀집으로 인해 지상 구조물이 급격히 늘어났으며, 유동 인구 증가로 현재 지반 상부는 과포화 상태이다. 이로 인해, 교통 체증, 주차 문제 등이 발생되며, 지상 구조물의 밀집화는 사회적으로 큰 문제를 일으키고 있다. Due to the rapid growth of cities and population density in urban areas, the number of above-ground structures has increased rapidly, and the upper part of the ground is currently oversaturated due to the increase in floating population. This causes traffic congestion and parking problems, and the densification of above-ground structures is causing major social problems.

이러한 문제를 해소하고자, 사회기반시설들이 지하화되는 것이 지속적으로 논의되고 있다. 도심지 지하공간의 활용에는 터널 공법이 주로 사용되고 있으며, TBM(Turnel Boring Machine) 공법이나 발파를 이용하는 NATM 공법(New Austrian Tunneling Method)이 널리 사용되고 있다. To solve this problem, there is ongoing discussion about putting social infrastructure underground. The tunnel method is mainly used to utilize underground space in urban areas, and the TBM (Turnel Boring Machine) method or the NATM method (New Austrian Tunneling Method) using blasting are widely used.

여기서, NATM 공법 등의 발파 공법은 지반이 견고하지 않더라도 적용할 수 있다는 점에서, TBM 공법에 비하여 보다 넓은 적용성을 갖는다. 그러나, 도1에 도시된 바와 같이, 발파 공법은 굴착 표면에 화약(77)을 적정 위치에 심어둔 상태에서 화약(77)을 폭발시켜 새로운 굴착 공간을 형성하므로, 지반에 따라 굴착면(90a)이 불안정해질 수 있다. Here, blasting methods such as the NATM method have wider applicability than the TBM method in that they can be applied even if the ground is not solid. However, as shown in Figure 1, the blasting method explodes the gunpowder (77) with the gunpowder (77) planted in an appropriate position on the excavation surface to form a new excavation space, so the excavation surface (90a) depending on the ground This can become unstable.

이에 따라, 굴착 공간(90)을 형성한 이후에, 가능한 빠른 시간 내에 굴착면(90a)에 숏크리트를 타설하여 굴착면을 안정화시키는 작업을 하게 된다. 그러나, 터널을 형성하기 위한 굴착 공간(90)을 점진적으로 전진(90d)시키는 과정에서, 굴착 공간을 새롭게 굴착하자마자, 곧바로 굴착된 굴착 공간에 숏크리트를 형성하면, 그 전방의 굴착 전방면(90s)으로부터 전방으로의 새로운 굴착 공간을 형성하기 위한 발파 공정에 의해 기껏 형성한 터널 내벽(99)이 파손되는 문제가 발생된다. 따라서, 굴착 전방면(90s)에 설치된 화약(77)의 폭발력에 의해 굴착면(90a)이 파손되지 않을 정도의 깊이에 대해서는 숏크리트에 의한 터널 내벽(99)을 굴착 즉시 곧바로 형성하는 것이 어려운 한계가 있다. Accordingly, after forming the excavation space 90, shotcrete is poured on the excavation surface 90a as soon as possible to stabilize the excavation surface. However, in the process of gradually advancing (90d) the excavation space 90 to form a tunnel, as soon as the excavation space is newly excavated, if shotcrete is formed in the excavated space immediately, the front surface of the excavation (90s) in front of the excavation space A problem arises in which the inner wall 99 of the tunnel that has been formed is damaged by the blasting process to form a new excavation space forward. Therefore, it is difficult to form the tunnel inner wall 99 with shotcrete immediately after excavation at a depth where the excavation surface 90a is not damaged by the explosive force of the gunpowder 77 installed on the front surface 90s of the excavation. there is.

따라서, 작업자는 터널 내벽(99)이 형성되지 않은 굴착 공간(95)에서 굴착 전방면(90s)에 화약을 설치하는 작업을 행하는 중에, 붕락(66)의 위험이 있는 굴착면(90a)에 노출된다. 작업자의 작업 도중에 불안정한 굴착면(90a)이 붕괴되면, 심각한 안전 사고의 문제가 발생되는 심각한 문제가 야기된다. Therefore, while the worker is performing the work of installing gunpowder on the excavation front surface 90s in the excavation space 95 where the tunnel inner wall 99 is not formed, the worker is exposed to the excavation surface 90a, which is at risk of collapse 66. do. If the unstable excavation surface 90a collapses during the worker's work, a serious problem such as a serious safety accident occurs.

이에 작업자의 안전을 보장하면서도 발파 공법에 의한 굴착 공정을 지연시키지 않도록 하는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, there is an urgent need for a method that ensures the safety of workers and does not delay the excavation process using the blasting method.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 발파 공정에 의하여 터널을 시공하는 공정 중에 불안정한 굴착면의 붕락에 의한 작업자의 안전 사고를 방지하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the purpose of the present invention is to prevent worker safety accidents caused by collapse of the unstable excavation surface during the process of constructing a tunnel by a blasting process.

무엇보다도, 본 발명은, 터널 내벽이 형성되기 이전에 노출된 굴착면을 작업자의 작업 시간 동안에 물리적으로 지지하여 안정화시킴으로써, 굴착면의 붕락 가능성을 줄여주어 작업자의 안전을 근본적으로 얻는 것을 목적으로 한다.Above all, the present invention aims to fundamentally ensure the safety of workers by reducing the possibility of collapse of the excavation surface by physically supporting and stabilizing the excavation surface exposed before the tunnel inner wall is formed during the worker's work time. .

이 뿐만 아니라, 본 발명은, 터널 내벽이 형성되기 이전의 굴착면 아래에서 작업자의 작업 도중에 굴착면의 붕락이 크게 발생되더라도, 차단 부재에 의해 충격을 완화시켜 작업자의 부상을 최소화하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to minimize worker injuries by alleviating the impact by a blocking member even if the collapse of the excavation surface occurs significantly during the worker's work under the excavation surface before the inner wall of the tunnel is formed. .

또한, 본 발명은, 폭약의 설치 이후에 발파시키는 순간에 작업자들의 대피 길이를 단축하고, 발파에 의한 파쇄석에 의한 안전사고를 방지하는 것을 목적으로 한다. In addition, the purpose of the present invention is to shorten the evacuation length of workers at the moment of blasting after installation of explosives and to prevent safety accidents caused by crushed stone caused by blasting.

그리고, 본 발명은, 발파 공정에 의해 터널을 시공하는 과정에서 울퉁불퉁한 굴착 지면에서도 안전 장치를 쉽게 이동시키는 것을 목적으로 한다. Additionally, the purpose of the present invention is to easily move the safety device even on uneven excavation ground during the process of constructing a tunnel by a blasting process.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은, 터널의 굴착 공정 중에 굴착면으로부터 작업자를 보호하는 터널굴착 안전장치로서, 터널의 굴착면의 하부에 내부 공간을 구비하게 형성된 지지 프레임과; 상기 굴착면과 상기 내부 공간의 사이에서 상기 지지 프레임에 지지되게 설치되는 차단 부재를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치를 제공한다.In order to achieve the objects of the present invention described above, the present invention is a tunnel excavation safety device that protects workers from the excavation surface during the tunnel excavation process, including a support frame formed with an internal space at the lower part of the excavation surface of the tunnel; a blocking member installed to be supported on the support frame between the excavation surface and the internal space; Provides a tunnel excavation safety device comprising:

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 전술한 구성의 터널굴착 안전장치를 굴착 전방면에 인접한 위치에 설치하는 안전설비 설치단계와; 상기 터널굴착 안전장치의 내부 공간에서 작업자가 위치하여 굴착 전방면에 폭약을 설치하는 단계와; 상기 폭약을 폭발시켜 상기 굴착 공간을 보다 전방으로 형성하는 굴진 단계와; 상기 터널굴착 안전장치를 상기 굴착 전방면을 향하여 이동시키는 안전장치 이동단계와; 상기 터널굴착 안전장치를 이동시기키 이전의 굴착면에 숏크리트를 타설하여 콘크리트 벽면을 형성하는 벽면형성단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터널 시공 방법을 제공한다. Meanwhile, according to another field of the invention, the present invention includes a safety equipment installation step of installing a tunnel excavation safety device of the above-described configuration at a position adjacent to the front face of the excavation; A worker is positioned in the inner space of the tunnel excavation safety device and installs explosives on the front surface of the excavation; an excavation step of exploding the explosive to form the excavation space further forward; A safety device moving step of moving the tunnel excavation safety device toward the front face of the excavation; A wall forming step of forming a concrete wall by pouring shotcrete on the excavation surface before moving the tunnel excavation safety device; It provides a tunnel construction method comprising:

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '전방' 및 이와 유사한 용어는 터널굴착 안전장치가 굴착하는 굴착면을 향하는 방향(x축 방향)을 지칭하는 것으로 정의하고, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '후방' 및 이와 유사한 용어는 터널굴착 안전장치가 굴착하는 굴착면의 반대측을 향하는 방향을 지칭하는 것으로 정의한다. 'Front' and similar terms described in this specification and patent claims are defined as referring to the direction (x-axis direction) facing the excavation surface where the tunnel excavation safety device is excavating, and 'rear' described in this specification and patent claims is defined as ' and similar terms are defined as referring to the direction opposite to the excavation surface where the tunnel excavation safety device is excavating.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '상하 방향'은 중력 방향으로서 z축 방향을 지칭하는 것으로 정의하고, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '좌우 방향'은 ±y축 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.The 'up and down direction' described in the specification and claims is defined as referring to the z-axis direction as the direction of gravity, and the 'left and right direction' described in the specification and claims is defined as referring to the ±y-axis direction.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '굴착면' 및 이와 유사한 용어는 터널굴착 안전장치에 의해 굴착된 표면으로서 콘크리트 벽면이 굴착면에 형성되기 이전의 표면을 지칭하는 것으로 정의한다. 'Excavation surface' and similar terms used in this specification and patent claims are defined as the surface excavated by a tunnel excavation safety device and refer to the surface before the concrete wall is formed on the excavation surface.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '지지 부재의 절개 일측'과 '지지 부재의 절개 타측'은 신축 길이 조절을 위해 '지지 부재'의 분리된 부분을 지칭하는 것으로 정의한다. 즉, 지지 부재는 전체가 하나의 몸체(body)로 형성되지 아니하며, 신축부에서 상호 겹쳐지는 부분의 일측을 '절개 일측'이라 명명하고, 신축부에서 상호 겹쳐지는 부분의 타측을 '절개 타측'이라 명명한다. 'One cut side of the support member' and 'the other cut side of the support member' described in the present specification and patent claims are defined as referring to separate parts of the 'support member' for adjusting the elastic length. In other words, the support member is not formed as a whole body, and one side of the overlapping part in the elastic part is called the 'cut side', and the other side of the overlapping part in the elastic part is called the 'cut other side'. It is named.

본 발명에 따르면, 발파 공정 이후에 터널 내벽이 형성되지 않아 굴착면이 노출된 영역에서, 금속 재질로 형성된 지지 프레임과, 지지 프레임에 지지되는 차단 부재를 포함하는 터널굴착 안전장치의 내부 공간에서 작업자가 작업을 행함으로써, 터널을 시공하는 공정 중에 불안정한 굴착면의 붕락에 의한 작업자의 안전 사고를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, in the area where the excavation surface is exposed because the inner wall of the tunnel is not formed after the blasting process, the worker is in the inner space of the tunnel excavation safety device including a support frame formed of a metal material and a blocking member supported by the support frame. By performing the temporary work, it is possible to obtain the advantageous effect of preventing safety accidents to workers due to collapse of the unstable excavation surface during the tunnel construction process.

특히, 본 발명은, 높은 강성을 갖는 지지 프레임에 충격을 완화시키는 차단 부재를 지지하도록 구성된 터널굴착 안전장치를 노출된 굴착면으로 둘러싸인 공간에 설치함으로써, 지지 프레임의 중량을 최소화함에 따른 경량화로 이동의 편의성을 도모함과 동시에, 높은 강성의 지지 프레임에 차단 부재가 지지되어 굴착면 붕락에 의해 낙하하는 붕락석에도 내부 공간을 안전하게 지키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, the present invention moves to lightweighting by minimizing the weight of the support frame by installing a tunnel excavation safety device configured to support a blocking member that relieves impact on a support frame with high rigidity in a space surrounded by the exposed excavation surface. In addition to promoting convenience, the blocking member is supported by a highly rigid support frame, which has the advantageous effect of safely protecting the internal space even when stones fall due to collapse of the excavation surface.

또한, 본 발명은, 차단 부재의 내부에 공기가 투입되어 압력이 조절되어, 붕락석에 의한 저항 능력을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 내피와 외피 사이에 이격 공간을 유지하는 연결체가 섬유사 형태로 연결 형성됨에 따라, 팽창된 상태에서도 차단 부재의 원래 형상이 그대로 유지되고, 압축력에 대하여 높은 저항 능력을 발현하여 무거운 붕락석이 낙하하더라도, 차단 부재의 하측에 위치한 작업자의 부상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the present invention, air is introduced into the inside of the blocking member to adjust the pressure, which not only increases the resistance to collapsing stones, but also connects the connecting body that maintains the space between the inner skin and the outer skin in the form of a fiber yarn. As it is formed, the original shape of the blocking member is maintained even in the expanded state, and it exhibits high resistance to compressive force, which has the advantageous effect of minimizing injuries to workers located on the lower side of the blocking member even if heavy rocks fall. there is.

무엇보다도, 본 발명은, 지지 프레임의 길이 조절 등에 의해 터널 내벽이 형성되기 이전에 노출된 굴착면을 차단 부재로 일부 이상 밀착시키는 것이 가능하므로, 차단 부재로 굴착면을 밀착시켜 물리적으로 지지하여 안정화시킴으로써, 작업자의 작업 시간 동안에 굴착면의 붕락 가능성을 근본적으로 제거하여 작업자의 안전을 확실하게 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Above all, the present invention allows at least a portion of the exposed excavation surface to be brought into close contact with a blocking member before the inner wall of the tunnel is formed by adjusting the length of the support frame, etc., and thus is stabilized by physically supporting the excavated surface by closely adhering to the blocking member. By doing so, the advantageous effect of ensuring the safety of the worker can be obtained by fundamentally eliminating the possibility of the excavation surface collapsing during the worker's working time.

또한, 본 발명은, 지지 프레임에 충격파 방지막을 설치하여, 터널의 굴착 전방면으로부터의 화약 폭발의 충격을 후방으로 전달되는 것을 줄여주어, 발파 공정 중의 작업자의 안전을 도모하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, the present invention provides the effect of installing a shock wave prevention film on the support frame to reduce the shock of gunpowder explosion from the front of the tunnel excavation from being transmitted to the rear, thereby improving the safety of workers during the blasting process.

그리고, 본 발명은, 터널굴착 안전장치의 지지 프레임이 힌지에 의해 회전함에 따라, 울퉁불퉁한 굴착 지면을 따라 터널굴착 안전장치를 이동시키는 것이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention can achieve the effect of making it easier to move the tunnel excavation safety device along the uneven excavation ground as the support frame of the tunnel excavation safety device rotates by the hinge.

도1은 발파 공법에 따른 터널 굴착 공정을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널굴착 안전장치의 구성을 도시한 사시도,
도3은 도2의 지지 프레임과 차단 부재의 분리된 상태를 도시한 사시도,
도4는 도2의 지지 프레임의 구성을 도시한 사시도,
도5a 및 도5b는 도4의 신축부의 신축 작용을 설명하기 위한 도면,
도6a 및 도6b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 신축부의 구성을 도시한 도면,
도7은 충격파 방지막의 구성을 도시한 사시도,
도8은 도3의 X1-X1의 절단선에 따른 차단 부재의 단면도,
도9a 내지 도9g는 도2의 터널굴착 안전장치를 이용한 터널 시공 공정에 따른 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the tunnel excavation process according to the blasting method;
Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a tunnel excavation safety device according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a perspective view showing the support frame and blocking member of Figure 2 in a separated state;
Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the support frame of Figure 2;
Figures 5a and 5b are diagrams for explaining the stretching action of the stretching portion of Figure 4;
6A and 6B are diagrams showing the configuration of an expansion and contraction portion according to another embodiment of the present invention;
Figure 7 is a perspective view showing the configuration of a shock wave prevention film;
Figure 8 is a cross-sectional view of the blocking member along the cutting line X1-X1 in Figure 3;
Figures 9a to 9g are diagrams showing the configuration of the tunnel construction process using the tunnel excavation safety device of Figure 2.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in this description, the same numbers refer to substantially the same elements, and under these rules, the description can be made by citing the content shown in other drawings, and content that is judged to be obvious to those skilled in the art or that is repeated can be omitted.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널굴착 안전장치(100)는, 터널의 굴착면의 하부에 내부 공간(SA)을 구비하도록 굴착면(90a)의 형상에 대응하는 형상으로 형성된 지지 프레임(110)과, 굴착된 굴착면(90a)과 내부 공간(SA)의 사이에서 지지 프레임(110)에 지지되게 설치되는 차단 부재(120)와, 지지 프레임(110)에 착탈 가능하게 고정되어 굴착 공간의 일부 이상을 가리는 충격파 방지수단(130)을 포함하여 구성된다. Referring to the attached drawings, the tunnel excavation safety device 100 according to an embodiment of the present invention has a shape corresponding to the shape of the excavation surface (90a) so as to have an internal space (SA) at the lower part of the excavation surface of the tunnel. A support frame 110 formed of, a blocking member 120 installed to be supported on the support frame 110 between the excavated excavation surface 90a and the internal space SA, and a blocking member 120 that is detachable from the support frame 110. It is configured to include shock wave prevention means 130 that is fixed and covers at least part of the excavation space.

상기 지지 프레임(110)은, 도4에 도시된 바와 같이, 굴착면(90a)의 형상을 따라 길게 연장 형성된 지지 부재(112)와, 지지 부재(112)로부터 다수의 위치에서 굴착 방향으로 연장된 다수의 연결 부재(114)를 포함한다. As shown in Figure 4, the support frame 110 includes a support member 112 extending long along the shape of the excavation surface 90a, and a support member 112 extending in the excavation direction at a number of positions from the support member 112. It includes a plurality of connecting members 114.

도면에 도시된 바와 같이, 지지 부재(112)는 굴착 방향(±x축 방향)으로 2개 또는 그 이상의 복수의 열을 이루고, 다수의 연결 부재(114)가 복수의 열을 이루는 지지 부재(112)를 다수의 위치에서 굴착 방향으로 연결하는 형태로 형성될 수 있다. 도면에는, 지지 부재(112)가 2열로 형성된 구성이 예시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 지지 부재(112)가 3열 이상으로 형성될 수도 있다.As shown in the drawing, the support members 112 form two or more rows in the excavation direction (±x-axis direction), and the plurality of connection members 114 form a plurality of rows. ) can be formed by connecting multiple locations in the excavation direction. In the drawing, a configuration in which the support members 112 are formed in two rows is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the support members 112 may be formed in three or more rows.

한편, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 지지 부재(112)는 1개의 열로 형성되고, 연결 부재(112)가 지지 부재(112)로부터 +x축 방향과 -x축 방향 중 어느 하나 이상의 방향으로 길게 연장되는 형태로 형성될 수도 있다. 이하에서는, 편의상 도면에 도시된 2열의 지지 부재(112)로 지지 프레임(110)이 형성된 구성을 중심으로 설명하기로 한다.Meanwhile, although not shown in the drawings, according to another embodiment of the present invention, the support member 112 is formed in one row, and the connection member 112 extends from the support member 112 in the +x-axis direction and -x-axis direction. It may be formed to extend long in one or more directions. Hereinafter, for convenience, the description will focus on the structure in which the support frame 110 is formed of two rows of support members 112 shown in the drawing.

지지 부재(112)는 굴착면(90a)의 형상을 따라 연장되게 형성된다. 대체로 굴착 공간(90)의 굴착면(90a)은 아치 형태로 형성되므로, 도4에 예시된 지지 부재(112)는 아치 형태로 연장 형성된다. The support member 112 is formed to extend along the shape of the excavation surface 90a. Since the excavation surface 90a of the excavation space 90 is generally formed in an arch shape, the support member 112 illustrated in FIG. 4 extends in an arch shape.

지지 부재(112)는 굴착면(90a)의 붕락으로 인하여 낙하(66)하는 붕락석에 의해 일부 변형되더라도, 지지 부재(112)와 굴착 지면(91)으로 둘러싸인 내부 공간(SA)에 위치한 작업자에게 충분히 대피할 수 있는 공간을 유지할 수 있을 정도의 강성을 갖는 것이 필요하다. 따라서, 지지 부재(112)는 높은 강성을 갖는 강재 등의 금속재로 형성되는 것이 바람직하다. 지반 상태에 따라, 운반의 편의를 위하여 보다 가벼운 알루미늄 등의 비철 금속으로 형성될 수도 있다. 그리고, 지지 부재(112)는 동일한 재료의 양에 비하여 높은 휨 강성을 갖도록, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이 원형, 사각형 등의 폐단면으로 형성될 수도 있고, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 단면, 'ㅁ'자 단면의 조합으로 형성될 수도 있고, 'H'자 단면을 포함하여 형성될 수도 있다.Even if the support member 112 is partially deformed by the collapsing stone (66) due to the collapse of the excavation surface (90a), it is safe for workers located in the internal space (SA) surrounded by the support member 112 and the excavation ground (91). It is necessary to have enough rigidity to maintain sufficient space for evacuation. Therefore, the support member 112 is preferably made of a metal material such as steel with high rigidity. Depending on the ground conditions, it may be made of a lighter non-ferrous metal such as aluminum for convenience of transportation. In addition, the support member 112 may be formed in a closed cross-section such as a circle or square, as shown in FIGS. 5A and 5B, to have high bending rigidity compared to the amount of the same material, and as shown in FIGS. 6A and 6B. As described above, it may be formed as a combination of a 'ㄷ' shaped cross section and a 'ㅁ' shaped cross section, or it may be formed including an 'H' shaped cross section.

지지 부재(112)는 굴착면(90a)의 형상에 부합하게 형성되지만, 굴착면(90a)이 항상 일정하지 않게 형성되므로, 굴착면(90a)에 부합하도록 형상 변경이 가능하게 형성된다. 이를 위하여, 지지 부재(112)는 상부는 하부에 비하여 보다 작은 곡률반경을 갖도록 형성되어, 전체적으로 아치 형태로 형성된다. 도면에 예시된 지지 부재(112)는 하부에도 곡선 형태로 형성되지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 직선 형태로 형성될 수도 있다. The support member 112 is formed to conform to the shape of the excavation surface 90a, but since the excavation surface 90a is not always formed consistently, the support member 112 is formed to be able to change its shape to conform to the excavation surface 90a. To this end, the upper part of the support member 112 is formed to have a smaller radius of curvature than the lower part, and is formed overall in an arch shape. The support member 112 illustrated in the drawing is formed in a curved shape at the bottom, but may also be formed in a straight shape according to another embodiment of the present invention.

지지 부재(112)에는 길이가 신장되거나 축소되는 신축부(115, 116)가 구비된다. 신축부(115, 116)는 지지 부재(112)의 국부적 영역에서 신축(ee)됨에 따라, 지지 부재(112)의 형상 자체가 굴착면(90a)과의 형상 또는 크기의 차이가 있더라도, 신축부(115, 116)의 조정에 의해 지지 부재(112)의 궤적을 굴착면(90a)에 근접한 형태로 현장에서 조정할 수 있게 되고, 이에 따라, 지지 프레임(110)에 고정된 차단 부재(120)의 외면(120e)이 굴착면(90a)에 접촉할 수 있게 된다.The support member 112 is provided with elastic portions 115 and 116 whose length is extended or decreased. As the elastic parts 115 and 116 expand and contract (ee) in the local area of the support member 112, even if the shape of the support member 112 itself is different in shape or size from the excavation surface 90a, the elastic parts 115 and 116 expand and contract (ee) in the local area of the support member 112. By adjusting (115, 116), the trajectory of the support member 112 can be adjusted in the field in a form close to the excavation surface 90a, and accordingly, the blocking member 120 fixed to the support frame 110 The outer surface 120e can contact the excavation surface 90a.

이를 위하여, 신축부(115, 116)는 지지 부재(112)의 절개 일측(112x)과 지지 부재(112)의 절개 타측(112y)의 겹쳐지는 길이(LL)의 조정에 의해 지지 부재(112)의 길이가 조정된다. 구체적으로는, 지지 부재(112)의 절개 일측(112x)과 지지 부재(112)의 절개 타측(112y)의 겹쳐지는 길이가 조정되기 위하여, 지지 부재(112)의 절개 일측(112x)의 곡률 반경(r1)은 지지 부재(112)의 절개 타측(112y)의 곡률 반경(r1)과 동일하게 형성된다. 다만, 지지 부재(112)의 전체에 걸쳐 곡률 반경이 일정한 것은 아니며, 신축부(115, 116)가 배치되는 부분에 대해서만 절개 일측과 절개 타측의 곡률 반경이 동일하면 충분하다. To this end, the elastic portions 115 and 116 are connected to the support member 112 by adjusting the overlapping length LL of the cut side 112x of the support member 112 and the cut side 112y of the support member 112. The length of is adjusted. Specifically, in order to adjust the overlapping length of the cut side 112x of the support member 112 and the other cut side 112y of the support member 112, the radius of curvature of the cut side 112x of the support member 112 is adjusted. (r1) is formed to be equal to the radius of curvature (r1) of the other cut side 112y of the support member 112. However, the radius of curvature is not constant throughout the support member 112, and it is sufficient if the radii of curvature on one side of the incision and the other side of the incision are the same only for the portion where the elastic portions 115 and 116 are disposed.

이와 동시에, 신축부(115, 116)에서의 지지 부재(112)에는 절개 일측(112x)과 절개 타측(112y)에는 겹치는 길이(LL)를 고정하기 위하여, 일정 간격으로 관통공(112b)과 체결공(112a)이 형성되어, 고정 볼트(88)를 이용하여 지지 부재(112)의 길이 조절된 상태를 고정시킨다. 여기서, 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 지지 부재(112)는 원형이나 사각형 단면으로 형성되는 경우에는, 신축부(115, 116)에서 작은 단면으로 형성된 절개 타측(112y)에 체결공(112a)이 형성되고, 신축부(115, 116)에서 큰 단면으로 형성된 절개 일측(112x)에 고정 볼트(88)가 관통하는 관통공(112b)이 형성된다. At the same time, the support members 112 in the elastic portions 115 and 116 are fastened with through holes 112b at regular intervals in order to fix the overlapping length LL on one side of the cut 112x and the other side 112y of the cut. A ball 112a is formed to fix the length-adjusted state of the support member 112 using a fixing bolt 88. Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the support member 112 is formed with a circular or square cross-section, a fastening hole ( 112a) is formed, and a through hole 112b through which the fixing bolt 88 penetrates is formed on one side 112x of the cut with a large cross-section in the expansion and contraction portions 115 and 116.

한편, 도6a에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 지지 부재의 절개 일측(212x)이 'ㄷ'자 단면으로 형성된 경우에는, 절개 타측(212y)이 'ㅁ'자 단면으로 형성되어, 절개 타측(212y)이 절개 일측(212x)에 일부 이상 수용되는 형태로 구성될 수도 있다. 이 때, 고정 볼트(88)는 절개 일측(212x)의 관통공(212b)과 절개 타측(212y)의 관통공(212a)을 모두 관통하고, 고정 볼트(88)의 끝단부에 고정 너트(89)를 체결하여 고정시킬 수 있다. 절개 일측(212x)과 절개 타측(212y)에 모두 관통공으로 형성하고, 고정 볼트(88)의 끝단을 고정 너트(89)로 고정하는 것에 의해, 지지 부재의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있는 이점이 얻어진다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention shown in Figure 6a, when one cut side 212x of the support member is formed in a 'ㄷ' shaped cross section, the other cut side 212y is formed in a 'ㅁ' shaped cross section, The other incision side 212y may be configured to be at least partially accommodated in one incision side 212x. At this time, the fixing bolt 88 penetrates both the through hole 212b on one side of the cut 212x and the through hole 212a on the other side 212y of the cut, and a fixing nut 89 is attached to the end of the fixing bolt 88. ) can be fastened to secure it. By forming through holes on both the cut side (212x) and the other side (212y) of the cut, and fixing the end of the fixing bolt (88) with the fixing nut (89), there is an advantage that the thickness of the support member can be formed thinner. obtained.

한편, 도6b에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 지지 부재의 절개 일측(312x)과 절개 타측(312y)이 모두 'ㄷ'자 단면으로 형성되고, 절개 타측(312y)이 절개 일측(312x)에 일부 이상 수용되게 구성될 수 있다. 이 때에도, 고정 볼트(88)는 절개 일측(312x)의 관통공(312b)과 절개 타측(312y)의 관통공(312a)을 모두 관통하고, 고정 볼트(88)의 끝단부에 고정 너트(89)를 체결하여 고정시킬 수 있다. 절개 일측(312x)과 절개 타측(312y)의 단면이 폐단면을 포함하는 구성에 비하여, 'ㄷ'자 단면으로 형성하면, 고정 볼트(88)의 길이를 짧게 형성하면서, 지지 부재의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있게 되어, 운반과 설치의 편의를 모두 얻을 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention shown in Figure 6b, both the cut side 312x and the cut other side 312y of the support member are formed in a 'ㄷ'-shaped cross section, and the cut other side 312y is cut on one side It may be configured to accommodate at least a portion of it in (312x). Even at this time, the fixing bolt 88 penetrates both the through hole 312b on one side of the cut 312x and the through hole 312a on the other side 312y of the cut, and the fixing nut 89 is attached to the end of the fixing bolt 88. ) can be fastened to secure it. Compared to the configuration where the cut side 312x and the other cut side 312y include a closed cross section, when the cross section is formed in a 'ㄷ' shape, the length of the fixing bolt 88 is shortened and the thickness of the support member is reduced. It can be formed thinly, providing both transportation and installation convenience.

상기와 같이, 지지 부재는 신축부(115, 116)에서 절개 일측과 절개 타측에서 동일한 단면 또는 상이한 단면의 부재들이 연결 형성된다. 다만, 본 발명은 도면에 예시된 구성으로 국한되지 아니하며, 폐단면, 'ㄷ'자 단면, 'H'단면 등의 다양한 단면의 부재들이 서로 연결된 형태로 형성될 수 있다.As described above, the support member is formed by connecting members of the same cross-section or different cross-sections on one side of the cut and the other side of the stretch portion (115, 116). However, the present invention is not limited to the configuration illustrated in the drawings, and members of various cross-sections such as a closed cross-section, a 'L'-shaped cross-section, and an 'H' cross-section may be formed in a form connected to each other.

한편, 도면에 도시되지 않았지만, 서로 반대 방향의 나사산을 갖는 나사봉을 절개 일측과 절개 타측에 연결한 상태에서, 서로 반대 방향의 나사산과 맞물리는 핸들러를 회전시키는 것에 의해, 절개 일측과 절개 타측 사이의 거리를 조절하는 턴버클 방식으로 신축부를 구성할 수도 있다. 본 발명에서의 신축부의 구성은 도면에 예시된 구성에 한정되지 아니하며, 2개의 부재 사이의 겹친 길이(LL)를 조절하거나 절개 일측과 절개 타측 사이의 거리를 조절하는 등 다양한 구성으로 신축되는 구성을 포함한다.Meanwhile, although not shown in the drawing, a screw rod having threads in opposite directions is connected to one side of the incision and the other side of the incision, and the handler engaged with the threads in opposite directions is rotated between one side of the incision and the other side of the incision. The elastic part can also be constructed using a turnbuckle method that adjusts the distance. The configuration of the elastic portion in the present invention is not limited to the configuration illustrated in the drawings, and can be expanded and contracted in various configurations, such as adjusting the overlapping length (LL) between two members or adjusting the distance between one side of the incision and the other side of the incision. Includes.

한편, 1열 또는 복수의 열로 형성된 지지 부재(112)에는 하부의 회전을 허용하는 힌지부(119)가 마련된다. 이에 따라, 터널굴착 안전장치(100)의 이동을 위해 지지 부재(112)는 필요에 따라 하부가 내부 공간(SA)을 향하여 오무려지는 형태로 회전(110r)시킬 수도 있다. 이는, 발파 공법으로 터널을 굴착하는 경우에는 굴착 지면(91)이 울퉁불퉁하므로, 매끄러운 슬라이딩 이동 형태로 터널굴착 안전장치(100)를 이동시키기 어려울 수 있기 때문이다. 지지 부재(112)의 하부를 오무린 상태가 되면, 작업자가 터널굴착 안전장치(100)를 굴착 지면(91)에서 끌거나, 단턱부를 들어올리는 작업을 보다 용이하게 할 수 있게 된다. Meanwhile, the support member 112 formed in one or multiple rows is provided with a hinge portion 119 that allows rotation of the lower portion. Accordingly, in order to move the tunnel excavation safety device 100, the support member 112 may be rotated (110r) in such a way that the lower portion thereof is compressed toward the internal space (SA), if necessary. This is because, when excavating a tunnel using a blasting method, the excavation ground 91 is uneven, so it may be difficult to move the tunnel excavation safety device 100 in a smooth sliding manner. When the lower part of the support member 112 is retracted, the operator can more easily drag the tunnel excavation safety device 100 on the excavation ground 91 or lift the step.

힌지부(119)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 도4에 도시된 바와 같이, 힌지부의 중심축이 중공 단면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 후술하는 충격파 방지수단(130)의 고정 바(131)를 위치시키는 데 활용할 수도 있다.The hinge portion 119 may be formed in various shapes, and as shown in FIG. 4, the central axis of the hinge portion may be formed to have a hollow cross-section. Through this, it can also be used to position the fixing bar 131 of the shock wave prevention means 130, which will be described later.

지지 부재(112)의 하단부에는 지지 플레이트(113)가 마련되고, 지지 플레이트(113)에는 터널굴착 안전장치(100)의 이동을 보조하는 바퀴(115)가 마련될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 바퀴(115)에는 브레이크 걸림쇠가 구비되어, 터널굴착 안전장치(100)의 설치 위치에서 바퀴(115)의 회전을 걸림쇠로 구속함으로써, 의도하지 않게 터널굴착 안전장치(100)가 이동하는 것을 방지한다. 또한, 바퀴(115)는 전동 모터(미도시)에 의해 구동 가능하여, 터널굴착 안전장치(100)의 이동을 보다 쉽게 할 수도 있다.A support plate 113 is provided at the lower end of the support member 112, and wheels 115 that assist the movement of the tunnel excavation safety device 100 may be provided on the support plate 113. Although not shown in the drawing, the wheel 115 is provided with a brake catch, and the rotation of the wheel 115 is restricted by the catch at the installation position of the tunnel excavation safety device 100, thereby unintentionally causing the tunnel excavation safety device 100 to be damaged. prevents movement. Additionally, the wheels 115 can be driven by an electric motor (not shown), making it easier to move the tunnel excavation safety device 100.

한편, 지지 부재(112)의 하단부에 형성된 지지 플레이트(113)에는 바퀴(115)와 간섭되지 않는 위치에 인상 부재(118)가 설치된다. 인상 부재(118)는 암,수 나사산의 맞물림 부재에 의해 신축 가능하게 형성되거나, 유압잭에 의해 신축 가능하게 형성된다. 이에 따라, 터널굴착 안전장치(100)의 위치를 고정시키고자 할 때에, 인상 부재(118)의 길이를 신장시켜, 바퀴(115) 중 어느 하나 이상이 바닥면으로부터 소정 높이(hx)만큼 이격되게 할 수 있다. Meanwhile, a lifting member 118 is installed on the support plate 113 formed at the lower end of the support member 112 at a position that does not interfere with the wheel 115. The lifting member 118 is elastically formed by engaging members with male and female threads, or is elastically formed by a hydraulic jack. Accordingly, when it is desired to fix the position of the tunnel excavation safety device 100, the length of the lifting member 118 is extended so that at least one of the wheels 115 is spaced from the floor by a predetermined height (hx). can do.

특히, 지지 부재(112)의 신축부(115, 116)에 의한 신축(ee)에 의해 차단 부재(120)를 굴착 천장면에 밀착되지 않은 경우에, 인상 부재(118)를 신장(118d)시키는 길이을 조절하는 것에 의해 차단 부재(120)를 굴착 천장면에 밀착시키도록 할 수 있게 되므로, 차단 부재(120)에 의해 굴착 천장면을 안정화하는 공정을 보다 쉽게 할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.In particular, when the blocking member 120 is not in close contact with the excavation ceiling surface due to the expansion and contraction (ee) by the expansion and contraction portions 115 and 116 of the support member 112, the lifting member 118 is extended (118d). By adjusting the length, the blocking member 120 can be brought into close contact with the excavation ceiling surface, thereby providing the advantage of making it easier to stabilize the excavation ceiling surface using the blocking member 120.

상기 차단 부재(120)는, 도3에 도시된 바와 같이, 내부 공간(SA)을 향하는 내피(120i)와, 굴착면(90a)을 향하는 외피(120e)를 포함하고, 내피(120i)와 외피(120e)가 서로 이격된 이격 공간(120c)이 마련된다. 여기서, 차단 부재(120)의 내부에 형성되는 이격 공간(120c)은 아치 형태의 하나로 형성될 수도 있으며, 도면에 도시된 바와 같이, 다수의 분할 형태의 분할 차단 부재(120m)가 지지 프레임(110)의 지지 부재(112)의 연장 방향을 따라 배열되게 형성될 수도 있다. As shown in Figure 3, the blocking member 120 includes an inner skin 120i facing the internal space SA and an outer skin 120e facing the excavation surface 90a, and the inner skin 120i and the outer skin A space 120c is provided where the 120e are spaced apart from each other. Here, the separation space 120c formed inside the blocking member 120 may be formed in an arch shape, and as shown in the figure, a plurality of divided blocking members 120m in the form of a plurality of segments are formed in the support frame 110. ) may be formed to be arranged along the extension direction of the support member 112.

무엇보다도, 도8에 도시된 바와 같이, 이격 공간(120c)에는 내피(120i)와 외피(120e)를 조밀한 간격으로 연결하는 다수의 연결체가 구비되어, 내피(120i)와 외피(120e) 사이의 간격은 미리 정해진 간격(H)을 유지한다. 여기서, 연결체(124)는 압축력에 대하여 저항을 갖기에 충분한 강성을 가지면서 휨 변형이 가능한 재질과 두께로 형성된다. 예를 들어, 연결체는 굵은 섬유사, 금속, 플라스틱 중 어느 하나 이상의 재질로 형성되며, 섬유사 형태로 형성된다. Above all, as shown in Figure 8, the separation space 120c is provided with a plurality of connectors connecting the inner skin 120i and the outer skin 120e at close intervals, so that the space between the inner skin 120i and the outer skin 120e is provided. The interval is maintained at a predetermined interval (H). Here, the connecting body 124 is formed of a material and thickness capable of bending deformation while having sufficient rigidity to resist compressive force. For example, the connector is made of one or more materials selected from coarse fiber yarn, metal, and plastic, and is formed in the form of fiber yarn.

이에 따라, 차단 부재(120)는 내피(120i)와 외피(120e)의 사이에 이격 공간(120c)이 마련되어 운반이 용이하도록 가벼울 뿐만 아니라, 내피(120i)와 외피(120e)의 사이에 조밀하게 분포된 연결체(124)가 형성되어 내피(120i)와 외피(120e)에 작용하는 압축력에 저항할 수 있게 형성된다. 따라서, 작업 도중에 굴착면(90a)의 붕락으로 붕락석이 차단 부재(120)를 사이에 두고 작업자를 타격하더라도, 차단 부재(120)의 연결체(124)가 이격 공간(120c) 내에서 1차적으로 휨 변형되면서 붕락석에 의한 충격을 완화시키고, 차단 부재(120)의 외피(120e)와 내피(120i)가 연결체(124)에 의해 이격된 상태를 유지하면서 이격 공간(120c)의 공기층이 붕락석에 의한 충격을 2차로 완화시켜, 작업자의 안전을 보호하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the blocking member 120 is not only light for easy transportation by providing a separation space 120c between the inner skin 120i and the outer skin 120e, but also is densely packed between the inner skin 120i and the outer skin 120e. A distributed connection body 124 is formed to resist compressive force acting on the inner skin 120i and the outer skin 120e. Therefore, even if the collapse of the excavation surface 90a during work causes the collapsed stone to hit the worker with the blocking member 120 in between, the connecting body 124 of the blocking member 120 primarily falls within the space 120c. As the bending deforms, the impact caused by the collapsing stone is alleviated, and the outer skin 120e and the inner skin 120i of the blocking member 120 remain separated by the connector 124, and the air layer in the space 120c collapses. By secondaryly relieving the impact caused by stones, the advantageous effect of protecting the safety of workers can be obtained.

이 때, 연결체(124)에 의해 내피(120i)와 외피(120e)를 연결하고 있으므로, 차단 부재(120)의 이격 공간(120c)이 외부에 노출된 형태로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 내피(120i)와 외피(120e) 사이의 이격 공간(120c)은 외부와 밀폐된 밀폐 공간으로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, since the inner skin 120i and the outer skin 120e are connected by the connector 124, the space 120c of the blocking member 120 may be exposed to the outside. However, according to a preferred embodiment of the present invention, the separation space 120c between the inner skin 120i and the outer skin 120e is preferably formed as a closed space sealed from the outside.

차단 부재(120)의 이격 공간(120c)에는 공기 등의 기체 주입구(122)가 형성되어, 기체 공급부(P)로부터 기체(g)를 이격 공간(120c)의 내부로 주입하여, 이격 공간(120c)의 내부 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 붕락석에 의한 내충격 보호 효과를 이격 공간(120c)의 압력에 의해 조절하는 이점을 얻을 수 있다. 도면에는 외피(120e)와 내피(120e)를 가장자리에서 연결하는 측면 피(120b)에 공기 주입구(122)가 형성된 구성이 예시되었지만, 분할 차단 부재(120m)는 측면피(120b)를 중심으로 상호 연결되므로, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 내피(120e)에 공기 주입구(122)가 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 작업자들은 내부 공간(SA)에서 기체 공급부(P)를 위치시키고, 연결 배관을 공기 주입구(122)에 쉽게 연결하여 기체를 이격 공간(120c)으로 공급할 수 있다.A gas inlet 122, such as air, is formed in the separation space 120c of the blocking member 120, and gas (g) is injected from the gas supply part P into the interior of the separation space 120c, thereby forming the separation space 120c. ) can be configured to adjust the internal pressure. Through this, it is possible to obtain the advantage of controlling the impact resistance protection effect of the collapsing stone by the pressure of the space 120c. In the drawing, a configuration in which an air inlet 122 is formed in the side skin 120b connecting the outer skin 120e and the inner skin 120e at the edge is illustrated, but the split blocking member 120m is mutually connected with the side skin 120b as the center. Since it is connected, according to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the air injection port 122 is formed in the endothelium 120e. As a result, workers can position the gas supply unit P in the internal space SA and easily connect the connecting pipe to the air inlet 122 to supply gas to the space 120c.

그리고, 내피(120i)와 외피(120e)는 인장 변위가 억제되는 섬유 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 내피(120i)와 외피(120e)는 나일론, 폴리에스테르, 고어텍스, PTFE 등의 섬유 재질로 형성되며, 기체 공급부(P)로부터 기체(g)가 공급되더라도 팽창량이 적어, 외피(120e)와 내피(120i)의 사이 간격을 유지하여 차단 부재(120)의 형태를 균일하게 유지할 수 있다. 이를 통해, 기체 공급부(P)로부터 차단 부재(120)의 이격 공간(120c)에 기체가 높은 압력으로 주입되더라도, 차단 부재(120)의 팽창에 따라 지지 프레임(110)과의 결합 상태가 변동하는 것을 억제하여, 항상 일정한 위치에 위치하여 붕락석으로부터 작업자를 신뢰성있게 보호하는 효과를 얻을 수 있다. 차단 부재(120)의 외피(120e)와 내피(120i)는 난연 섬유로 형성되거나, 난연 처리가 된 소재로 형성될 수도 있다. In addition, the inner skin 120i and the outer skin 120e are preferably formed of a fiber material that suppresses tensile displacement. For example, the inner skin 120i and the outer skin 120e are made of fiber materials such as nylon, polyester, Gore-Tex, and PTFE. Even if gas (g) is supplied from the gas supply part (P), the amount of expansion is small, and the outer skin ( By maintaining the gap between 120e) and the endothelium 120i, the shape of the blocking member 120 can be maintained uniformly. Through this, even if gas is injected at high pressure from the gas supply unit P into the space 120c of the blocking member 120, the state of coupling with the support frame 110 changes depending on the expansion of the blocking member 120. By suppressing this, the effect of reliably protecting workers from collapsing stones can be obtained by always being located in a certain position. The outer shell 120e and the inner shell 120i of the blocking member 120 may be formed of flame retardant fibers or may be formed of a flame retardant treated material.

한편, 외피(120e)에는 굴착면(90a)을 향하여 팽창 가능한 팽창피(120ef)가 추가로 형성될 수 있다. 이에 따라, 팽창피(120ef)와 외피(120e)의 사이의 공간은 기체 공급부(P)로부터 기체(g)를 공급받아, 외피(120e)의 외표면으로부터 팽창피(120ef)가 공압에 따라 팽창(inf)한다. 도8에는 팽창피(120ef)를 팽창(inf)시키는 공압이 이격 공간(120c)과의 경계인 외피(120e)의 공기 통로(123)를 통해 공급되는 구성이 예시되어 있는데, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 팽창피(120ef)에 직접 기체 주입구가 형성되어, 외피(120e)에 대하여 팽창피(120ef)를 팽창시킬 수도 있다. 이를 통해, 내피(120i)와 외피(120e)의 사이 간격이 변동하지 않으면서 팽창피(120ef)만 팽창하므로, 팽창피(120ef)로 굴착면(90a)에 접촉하여 굴착면(90a)을 물리적으로 안정된 상태로 유지시키고, 동시에 차단 부재(120)와 지지 프레임(110)의 사이 결합이 안정되게 유지시킬 수 있게 된다.Meanwhile, an expansion skin 120ef that can expand toward the excavation surface 90a may be additionally formed on the outer skin 120e. Accordingly, the space between the expansion skin (120ef) and the outer skin (120e) receives gas (g) from the gas supply unit (P), and the expansion skin (120ef) expands according to the pneumatic pressure from the outer surface of the outer skin (120e). (inf) does. Figure 8 illustrates a configuration in which pneumatic pressure to expand (inf) the expansion skin (120ef) is supplied through the air passage 123 of the outer skin (120e), which is the boundary with the separation space (120c), but the present invention is not limited to this. Alternatively, a gas injection port may be formed directly in the expansion skin (120ef) to expand the expansion skin (120ef) with respect to the outer skin (120e). Through this, only the expansion skin (120ef) expands without changing the gap between the inner skin (120i) and the outer skin (120e), so that the expansion skin (120ef) contacts the excavation surface (90a) to physically separate the excavation surface (90a). It is possible to maintain a stable state, and at the same time, the coupling between the blocking member 120 and the support frame 110 can be maintained stably.

상기 차단 부재(120)에는 지지 프레임(110)에 위치 고정하기 위한 연결쇠(125)가 구비된다. 도3에 도시된 바와 같이, 연결쇠(125)는 고정 클립이나 후크 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 차단 부재(120)는 연결쇠(125)를 이용하여 지지 프레임(110)의 지지 부재(112)나 연결 부재(114)에 걸어 간편하게 위치 고정시킬 수 있다. The blocking member 120 is provided with a connector 125 for fixing its position to the support frame 110. As shown in Figure 3, the connector 125 may be formed in the form of a fixing clip or hook. Accordingly, the blocking member 120 can be easily fixed in position by hanging on the support member 112 or the connection member 114 of the support frame 110 using the connecting bracket 125.

여기서, 차단 부재(120)의 연결쇠(125)가 지지 부재(112)에 걸어 위치 고정시킨 경우에는, 연결쇠(125)가 지지 부재(112)의 길이 방향을 따라 이동하지만 연결 부재(114)의 사이 간격의 범위로 이동 범위가 제한된다. 이 상태에서, 신축부(115, 116)에 의해 지지 부재(112)의 길이를 신축 조절하면, 연결쇠(125)가 지지 부재(112)를 따라 연결 부재(114)의 사이 간격의 범위 내에서 지지 부재(112)에 대하여 슬라이딩 이동하게 되고, 이를 통해, 지지 부재(115, 116)의 신축 조절이 허용된다. Here, when the connecting member 125 of the blocking member 120 is fixed in position by hanging on the supporting member 112, the connecting member 125 moves along the longitudinal direction of the supporting member 112, but the connecting member 114 The range of movement is limited to the range of the gap between. In this state, when the length of the support member 112 is adjusted by the elastic portions 115 and 116, the connecting member 125 moves along the support member 112 within the range of the gap between the connecting members 114. There is a sliding movement with respect to the support member 112, and through this, expansion and contraction adjustment of the support members 115 and 116 is allowed.

한편, 차단 부재(120)의 연결쇠(125)가 연결 부재(114)에 걸어 위치 고정시킨 경우에는, 연결쇠(125)가 지지 부재(112)의 길이 방향을 따라 이동할 수 없다. 따라서, 신축부(115, 116)에 의해 지지 부재(112)의 길이를 신축 조절하기 위하여, 신축부(115, 116)들의 사이 중 어느 하나에만 연결쇠(125)를 연결 부재(114)에 걸어 위치 고정시키고, 나머지 사이에는 연결쇠(125)를 지지 부재(112)에 걸어 위치 고정시킨다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 연결 부재(114)에 걸어 설치되는 연결쇠(125)는 지지 부재(112)의 상측에 위치한 연결 부재(114)에 설치됨으로써, 신축부(115, 116)의 길이 조절에도 차단 부재(120)가 굴착면(90a)의 천장부를 확실하게 차단하도록 위치시키는 것이 바람직하다. On the other hand, when the connecting member 125 of the blocking member 120 is fixed in position by hooking to the connecting member 114, the connecting member 125 cannot move along the longitudinal direction of the supporting member 112. Therefore, in order to adjust the length of the support member 112 by the elastic parts 115 and 116, the link 125 is hung on the connecting member 114 only on one of the elastic parts 115 and 116. The position is fixed, and the connecting member 125 is hung on the support member 112 between the remaining parts to fix the position. According to a preferred embodiment of the present invention, the connecting member 125 installed on the connecting member 114 is installed on the connecting member 114 located on the upper side of the supporting member 112, so that the elastic portions 115 and 116 Even when adjusting the length, it is desirable to position the blocking member 120 to reliably block the ceiling of the excavation surface 90a.

상기 충격파 방지수단(130)은, 지지 프레임(1109)에 선택적으로 결합되도록 설치된다. 즉, 굴착 전방면(90s)을 포함하는 위치에 발파를 위한 화약의 설치 공정 중에는 작업자의 넓은 작업 공간을 확보하기 위하여 충격파 방지수단(130)이 설치되지 않으며, 화약을 폭발시켜 굴착 공간을 발파 형성하는 공정 중에는 충격파 방지수단(130)이 설치되어 발파 충격에 의한 돌맹이들과 토사가 굴착 공간(90)의 후방으로 튀어 작업자 안전을 저해하는 것을 방지한다. The shock wave prevention means 130 is installed to be selectively coupled to the support frame 1109. That is, during the installation process of gunpowder for blasting at a location including the front surface of the excavation (90s), the shock wave prevention means 130 is not installed to secure a wide work space for the worker, and the gunpowder explodes to form a blast in the excavation space. During the process, a shock wave prevention means 130 is installed to prevent rocks and soil from flying to the rear of the excavation space 90 due to blast shock, impairing worker safety.

이를 위하여, 충격파 방지수단(130)은, 지지 프레임(110)에 선택적으로 착탈 가능하게 형성된 고정 바(131)와, 고정바(131)를 따라 커튼 형태로 이동 가능하게 설치된 충격파 방지막(135)이 구비된다. For this purpose, the shock wave prevention means 130 includes a fixing bar 131 selectively and detachably formed on the support frame 110, and a shock wave prevention film 135 movably installed in the form of a curtain along the fixing bar 131. It is provided.

지지 프레임(110)의 2개의 힌지부(119)의 구멍에 삽입(33)되는 삽입 봉(131a)이 고정 바(131)에 형성될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 고정 바(131)에도 길이 조절이 가능한 신축부가 구비되어, 힌지부(119)의 간격에 따라 삽입 봉(131a)의 간격을 조절하여, 고정 바(131)를 지지 프레임(110)에 착탈할 수 있다. 이 때, 고정 바(131)와 지지 프레임(110)은 다양한 형태로 결속될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 연결쇠(125)와 유사하게 고정 클립으로 지지 프레임(110)과 고정 바(131)를 고정시킬 수도 있다. An insertion rod 131a that is inserted 33 into the holes of the two hinge portions 119 of the support frame 110 may be formed on the fixing bar 131. Although not shown in the drawing, the fixing bar 131 is also provided with an elastic part whose length is adjustable, and the spacing of the insertion rod 131a is adjusted according to the spacing of the hinge portion 119, thereby attaching the fixing bar 131 to the support frame ( 110) can be attached and detached. At this time, the fixing bar 131 and the support frame 110 may be coupled in various forms, and according to one embodiment of the present invention, the support frame 110 and the support frame 110 are fixed with a fixing clip similar to the connector 125. The bar 131 can also be fixed.

충격파 방지막(135)에 고정된 걸림링(135a)이 고정 바(131)를 따라 이동하도록 설치되어, 작업자들이 화약 등의 설치를 하는 동안에는 충격파 방지막(135)을 고정 바(131)를 따라 일측으로 이동(130d)시켜 젖힌 상태로 둘 수도 있다. 또는, 필요에 따라, 고정 바(131)를 지지 프레임(110)으로부터 분리시킬 수도 있다.The locking ring 135a fixed to the shock wave prevention film 135 is installed to move along the fixing bar 131, so that while workers are installing gunpowder, etc., the shock wave prevention film 135 is moved to one side along the fixing bar 131. It can also be moved (130d) and left in a folded state. Alternatively, if necessary, the fixing bar 131 may be separated from the support frame 110.

충격파 방지막(135)은 발파시의 파편을 막을 수 있는 견고한 재질로 형성되며, 예를 들어, 방탄 소재로 사용되는 아라미드(Aramid) 소재로 형성될 수 있다. 도면에는, 충격파 방지막(135)의 하단부를 걸림쇠(139)를 이용하여 지지 프레임(110)에 고정시켜, 발파 충격이 충격파 방지막(135)을 통해 굴착 공간의 후방으로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 충격파 방지막(135)은 굴착 공간(90)의 전체 단면을 막도록 설치되는 것이 바람직하지만, 이에 소요되는 시간이 과도하게 길어지는 것을 방지하고 충격이 상하 방향으로 전달되는 것을 최소화하기 위하여, 일부 가장자리에서 충격이 일부 빠져나갈 수 있는 틈새를 형성하도록 설치될 수도 있다.The shock wave prevention film 135 is made of a sturdy material that can block debris during blasting. For example, it may be made of aramid, which is used as a bulletproof material. In the drawing, the lower end of the shock wave prevention film 135 is fixed to the support frame 110 using the latch 139, thereby minimizing the transmission of blast shock to the rear of the excavation space through the shock wave prevention film 135. The shock wave prevention film 135 is preferably installed to block the entire cross-section of the excavation space 90, but in order to prevent the time required for this from being excessively long and to minimize the transmission of shock in the vertical direction, it is installed at some edges. It may be installed to form a gap through which some of the shock can escape.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 터널굴착 안전장치(100)를 이용한 터널 시공 방법을 상술한다.Hereinafter, a tunnel construction method using the tunnel excavation safety device 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

단계 1: 먼저, 도1에 도시된 바와 같이, 발파 방식에 의해 굴착 방향(+x축 방향)으로 새로운 굴착 공간(95)을 형성하면, 새로운 굴착 공간(95)의 둘레에는 콘크리트가 형성되지 않은 굴착면(90a)이 상하 좌우 방향으로 둘러싸이고, 새로운 굴착 공간(95)의 전방에는 굴착 전방면(90s)이 형성된다. Step 1 : First, as shown in Figure 1, when a new excavation space 95 is formed in the excavation direction (+x-axis direction) by a blasting method, no concrete is formed around the new excavation space 95. The excavation surface 90a is surrounded in the up, down, left, and right directions, and an excavation front surface 90s is formed in front of the new excavation space 95.

이와 같이 형성된 새로운 굴착 공간(95)은 그 다음에 굴착하는 데 필요한 작업 공간(95)이 되며, 그 작업 공간(95)에, 도9a에 도시된 바와 같이, 터널굴착 안전장치(100)를 위치시킨다. 이 때, 지지 프레임(110)의 연결 부재(114)의 상측에 거치된 상태의 차단 부재(120)는 굴착면(90a)으로부터 충분한 거리(cc)만큼 이격된 상태로 이동하며, 이를 통해, 터널굴착 안전장치(100)를 작업 공간(95) 내에서 원활하게 이동시킬 수 있다. The new excavation space 95 formed in this way becomes the work space 95 required for the next excavation, and in the work space 95, as shown in FIG. 9A, the tunnel excavation safety device 100 is placed. I order it. At this time, the blocking member 120 mounted on the upper side of the connecting member 114 of the support frame 110 moves a sufficient distance (cc) away from the excavation surface 90a, and through this, the tunnel The excavation safety device 100 can be smoothly moved within the work space 95.

단계 2: 단계 1이 행해진 이후에, 도9b에 도시된 바와 같이, 작업자는 지지 프레임(110)의 신축부(115, 116)의 길이를 늘려, 차단 부재(120)의 외표면이 굴착면(90a)에 근접하거나 일부 접촉한 상태가 되도록 한다. Step 2 : After step 1 is performed, as shown in Figure 9b, the operator increases the length of the elastic portions 115 and 116 of the support frame 110, so that the outer surface of the blocking member 120 is the excavation surface ( Make sure it is close to or partially in contact with 90a).

이 때, 지지 프레임(110)의 지지 플레이트(113)에 설치된 인상 부재(118)를 신장(118d)시키는 것에 의해 차단 부재(120)의 외표면의 상단 높이를 추가로 조절할 수 있으므로, 지지 프레임(110)의 신축부(115, 116)의 길이 조절에 의해 차단 부재(120)의 외표면이 굴착 천장면에 밀착된 상태로 조작하기 어려운 상황에서는, 인상 부재(118)의 신장 길이를 조절하여 차단 부재(120)를 굴착 천장면에 밀착시킨다. 인상 부재(118)의 신장에 의해 바퀴(115)의 일부 이상은 바닥면으로부터 이격되면서, 안전 장치(100)의 예상치 못한 이동을 억제시킨다.At this time, the upper height of the outer surface of the blocking member 120 can be further adjusted by extending (118d) the lifting member 118 installed on the support plate 113 of the support frame 110, so the support frame ( In situations where it is difficult to operate the outer surface of the blocking member 120 in a state in close contact with the excavation ceiling surface by adjusting the length of the stretching portions 115 and 116 of the 110), the stretching length of the lifting member 118 can be adjusted to block it. The member 120 is brought into close contact with the excavation ceiling surface. Due to the extension of the lifting member 118, at least a portion of the wheels 115 are separated from the floor surface, thereby suppressing unexpected movement of the safety device 100.

팽창피(120ef)를 구비하지 않은 차단 부재(120)가 설치된 경우에는, 차단 부재(120)의 외표면을 형성하는 외피(120e)가 굴착면(90a)에 적어도 일부 접촉한 상태가 되도록 설치하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 차단 부재(120)의 외피(120e)에 의해 직접 굴착면(90a)을 물리적으로 지지하여, 안정화되지 않은 굴착면(90a)의 붕락을 물리적으로 지지하여 억제한다.When the blocking member 120 without the expansion skin 120ef is installed, the skin 120e forming the outer surface of the blocking member 120 is installed so that it is at least partially in contact with the excavation surface 90a. It is desirable. Through this, the excavation surface 90a is directly physically supported by the outer skin 120e of the blocking member 120, and the collapse of the unstabilized excavation surface 90a is physically supported and suppressed.

단계 3: 그 다음, 도9c에 도시된 바와 같이, 차단 부재(120)의 공기 주입구(122)통해, 기체 공급부(P)로부터 이격 공간(120c)의 내부로 기체(g)를 주입하여, 이격 공간(120c)의 내부 압력을 미리 정해진 값으로 높인다. Step 3 : Next, as shown in FIG. 9C, gas (g) is injected from the gas supply unit (P) into the space 120c through the air injection port 122 of the blocking member 120, thereby separating the space. The internal pressure of the space 120c is increased to a predetermined value.

이와 동시에, 차단 부재(120)의 외피(120e)와 팽창피(120ef)의 사이에도 기체(g)를 주입하여, 차단 부재(120)의 외표면을 형성하는 팽창피(120ef)가 팽창(inf)하여, 차단 부재(120)의 팽창피(120ef)가 굴착면(90a)에 접촉한 상태가 되도록 한다. 이를 통해, 차단 부재(120)의 팽창된 팽창피(120ef)에 의해 굴착면(90a)을 보다 넓은 면적에 접촉한 상태로 지지하여, 안정화되지 않은 굴착면(90a)의 붕락을 물리적으로 지지하여 억제한다.At the same time, gas (g) is injected between the outer skin 120e and the expansion skin 120ef of the blocking member 120, so that the expansion skin 120ef forming the outer surface of the blocking member 120 is expanded (inf). ), so that the expansion skin 120ef of the blocking member 120 is in contact with the excavation surface 90a. Through this, the excavation surface 90a is supported in a state of contact with a wider area by the expanded expansion skin 120ef of the blocking member 120, thereby physically supporting the collapse of the unstabilized excavation surface 90a. Suppress.

필요에 따라, 단계 3 및 단계 4는 생략될 수 있으며, 단계 4만 생략될 수도 있다. If necessary, steps 3 and 4 may be omitted, and only step 4 may be omitted.

단계 4: 도9d에 도시된 바와 같이, 터널굴착 안전장치(100)에 의하여 차단 부재(120)의 하측에 작업자가 안전하게 작업할 수 있는 공간이 확보되었으므로, 터널굴착 안전장치(100)의 내부 공간(SA)에서 작업자가 위치하여 굴착 전방면(90s)에 폭약(77)을 설치한다. Step 4 : As shown in Figure 9d, since a space for workers to work safely is secured on the lower side of the blocking member 120 by the tunnel excavation safety device 100, the internal space of the tunnel excavation safety device 100 In (SA), the worker is positioned and installs explosives (77) on the front face (90s) of the excavation.

단계 5: 단계 4가 행해진 이후에, 터널굴착 안전장치(100)에 충격파 방지막(135)을 설치하여 후방으로의 굴착 공간을 가리는 방지막설치단계를 행한다. Step 5 : After step 4 is performed, a shock wave prevention film 135 is installed on the tunnel excavation safety device 100 to block the excavation space to the rear.

즉, 도9e에 도시된 바와 같이, 충격파 방지수단(130)의 고정 바(131)의 길이를 조절하여, 삽입 봉(131a)이 지지 프레임(110)의 힌지부(119)에 삽입시키고, 고정 바(131)를 따라 이동하는 충격파 방지막(135)이 굴착 공간의 개방단면을 가리도록 한다. That is, as shown in Figure 9e, by adjusting the length of the fixing bar 131 of the shock wave prevention means 130, the insertion bar 131a is inserted into the hinge portion 119 of the support frame 110 and fixed. The shock wave prevention film 135 moving along the bar 131 obscures the open cross-section of the excavation space.

이 때, 충격파 방지막(135)이 굴착 단면을 가린 상태로 유지되도록, 충격파 방지막(135)에 고정된 다수의 걸림쇠(139)를 지지 프레임(110)에 고정시킨다. At this time, a plurality of catches 139 fixed to the shock wave prevention film 135 are fixed to the support frame 110 so that the shock wave prevention film 135 is maintained in a state that covers the excavation cross section.

단계 6: 그 다음, 도9e에 도시된 바와 같이, 설치된 폭약(77)을 폭발시켜 전방으로 추가적인 새로운 굴착 공간(95')을 형성한다. 이 때, 굴착 공간(90)의 후방으로 발파 충격(Px)이 발생되지만, 견고한 재질의 충격파 방지막(135)에 의하여 대부분 상쇄되어, 후방에 위치한 작업자들의 안전을 보다 확실하게 보호할 수 있게 된다. Step 6 : Next, as shown in Figure 9e, the installed explosive 77 is exploded to form an additional new excavation space 95' forward. At this time, a blast shock (Px) is generated at the rear of the excavation space 90, but it is mostly offset by the shock wave prevention film 135 made of a sturdy material, making it possible to more reliably protect the safety of workers located at the rear.

전술한 단계 1에서와 마찬가지로, 추가로 굴착된 새로운 굴착 공간(95')으로 터널굴착 안전장치(100)를 새로운 굴착 전방면(90s')을 향하여 이동시킨다. 이 때, 도9g에 도시된 바와 같이, 차단 부재(120)에 공급한 기체를 배출시켜 굴착면(90a)으로부터 차단 부재(120)를 분리시키고, 힌지부(119)를 중심으로 지지 프레임(110)의 하부를 오무려, 보다 간편하게 터널굴착 안전장치(100)를 이동시킬 수 있다. 또는, 지지 프레임(110)의 바퀴(115)를 이용하여 이동시킬 수도 있다.As in step 1 described above, the tunnel excavation safety device 100 is moved toward the new excavation front surface 90s' into the additionally excavated new excavation space 95'. At this time, as shown in Figure 9g, the gas supplied to the blocking member 120 is discharged to separate the blocking member 120 from the excavation surface 90a, and the support frame 110 is centered around the hinge portion 119. ), the lower part of the tunnel excavation safety device 100 can be moved more easily. Alternatively, it may be moved using the wheels 115 of the support frame 110.

단계 7: 그리고, 도9g에 도시된 바와 같이, 터널굴착 안전장치(100)가 설치되어 있던 작업 공간(95)에 숏크리트를 타설하여 콘크리트 벽면(99')을 형성한다. Step 7 : As shown in Figure 9g, shotcrete is poured into the work space 95 where the tunnel excavation safety device 100 was installed to form a concrete wall 99'.

단계 1 내지 단계 7을 반복하면서, 터널의 굴착 공정을 진행한다. The tunnel excavation process proceeds while repeating steps 1 to 7.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 발파 공정 이후에 터널 내벽이 형성되지 않아 굴착면(90a)이 노출된 영역에서, 금속 재질로 형성된 지지 프레임(110)과, 지지 프레임(110)의 연결 부재(114)에 걸터지고 고정 클립 등에 의해 고정된 차단 부재(120)를 포함하는 터널굴착 안전장치(100)의 내부 공간(SA)에서 작업자가 작업을 행함으로써, 터널을 시공하는 공정 중에 불안정한 굴착면의 붕락에 의한 작업자의 안전 사고를 방지하는 유리한 효과를 있다. 특히, 높은 강성을 갖는 지지 프레임(110)에 충격을 완화시키는 차단 부재(120)를 지지시킴으로써, 지지 프레임(110)의 중량을 최소화하고, 지지 프레임(110)에 의한 내부 공간(SA)을 견고하게 유지할 수 있으며, 붕락석이 차단부재(120)를 사이에 두고 작업자에 낙하되더라도, 차단 부재(120)의 연결체(124)에 의해 충격이 완충되어 작업자의 안전을 보다 확실하게 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The present invention configured as described above includes a support frame 110 formed of a metal material, and a connection member 114 of the support frame 110 in an area where the excavation surface 90a is exposed because the inner wall of the tunnel is not formed after the blasting process. ), the worker performs work in the internal space (SA) of the tunnel excavation safety device 100 including the blocking member 120 secured by a fixing clip, etc., causing the unstable excavation surface to collapse during the tunnel construction process. It has the beneficial effect of preventing safety accidents caused by workers. In particular, by supporting the blocking member 120 that relieves impact on the support frame 110, which has high rigidity, the weight of the support frame 110 is minimized and the internal space (SA) by the support frame 110 is strengthened. It can be maintained properly, and even if the collapsing stone falls on the worker with the blocking member 120 in between, the impact is cushioned by the connecting body 124 of the blocking member 120, which has the advantageous effect of ensuring the safety of the worker more reliably. You can get it.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may modify and modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can change it.

100 : 터널굴착 안전장치 110: 지지 프레임
112: 지지 부재 114: 연결 부재
120: 차단 부재 120e: 외피
120i: 내피 120ef: 팽창피
130: 충격파 방지수단 135: 충격파 방지막100: Tunnel excavation safety device 110: Support frame
112: support member 114: connection member
120: blocking member 120e: outer shell
120i: inner skin 120ef: expanded skin
130: Shock wave prevention means 135: Shock wave prevention film

Claims

발파에 의한 터널의 굴착 공정 중에 굴착면으로부터 작업자를 보호하는 터널굴착 안전장치로서,
터널의 굴착면의 하부에 내부 공간을 구비하게 형성된 지지 프레임과;
상기 내부 공간을 향하고 섬유 재질로 형성된 내피와, 상기 내피와 이격 공간을 사이에 두고 상기 굴착면을 향하고 섬유 재질로 형성된 외피와, 압축력에 저항하는 강성을 갖는 두께로 휨 변형이 가능한 섬유사 형태로 상기 내피와 상기 외피를 연결하는 다수의 연결체를 포함하고, 상기 굴착면과 상기 내부 공간의 사이에서 상기 지지 프레임에 지지되게 설치되는 차단 부재와;
상기 차단 부재가 상기 지지 프레임에 지지된 상태로 상기 굴착면에 밀착하는 높이까지 상기 차단 부재를 상방으로 들어올리는 수단을;
포함하여 구성되고, 상기 굴착 공정 중에 새로운 굴착 공간의 굴착면에 콘크리트가 형성되지 않은 상태에서, 상기 새로운 굴착 공간으로 상기 지지 프레임을 이동시키고, 상기 차단부재가 상기 지지 프레임에 지지된 상태로 상기 차단 부재를 상방으로 들어올려 상기 차단 부재가 상기 굴착면에 밀착되도록 하여, 터널 내벽이 형성되기 이전에 노출된 상기 굴착면을 상기 차단 부재로 밀착시켜 물리적으로 지지하여 안정화시키고, 상기 차단 부재의 하측을 작업 공간으로 확보하여 폭약의 설치 작업이 행해지고 나서 상기 굴착면으로부터 상기 차단 부재의 밀착 상태를 해제하고, 폭약에 의한 발파 이후에 전방에 위치한 새로운 굴착 전방면을 향하여 이동하여 다시 상기 차단 부재가 상기 지지 프레임에 지지된 상태로 상기 차단 부재를 상방으로 들어올려 상기 차단 부재가 상기 굴착면에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
A tunnel excavation safety device that protects workers from the excavation surface during the tunnel excavation process by blasting,
A support frame formed at the lower part of the excavation surface of the tunnel and having an internal space;
An inner shell made of a fibrous material facing the inner space, an outer shell made of a fibrous material facing the excavation surface with a separation space between the inner skin, and a fiber yarn form capable of bending and deforming to a thickness having rigidity to resist compressive force. a blocking member including a plurality of connectors connecting the inner skin and the outer skin, and being supported on the support frame between the excavation surface and the internal space;
means for lifting the blocking member upward to a height where the blocking member is in close contact with the excavation surface while being supported by the support frame;
In a state where concrete is not formed on the excavation surface of the new excavation space during the excavation process, the support frame is moved to the new excavation space, and the blocking member is supported on the support frame. By lifting the member upward so that the blocking member is in close contact with the excavation surface, the excavation surface exposed before the inner wall of the tunnel is formed is closely adhered to the blocking member to physically support and stabilize it, and the lower side of the blocking member is stabilized. After the work space is secured and the installation work of the explosive is performed, the close contact state of the blocking member from the excavation surface is released, and after blasting by the explosive, the blocking member moves toward the front face of the new excavation located in the front and again supports the blocking member. A tunnel excavation safety device, characterized in that the blocking member is lifted upward while supported on a frame so that the blocking member is in close contact with the excavation surface.

삭제delete

제 1항에 있어서,
상기 연결체는 섬유사, 금속, 플라스틱 중 어느 하나 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 1,
The connection body is a tunnel excavation safety device, characterized in that it is formed of one or more materials among fiber, metal, and plastic.

삭제delete

제 1항에 있어서,
상기 외피의 외표면의 일부 이상에는 팽창 가능한 팽창피가 형성되어, 상기 팽창피가 상기 굴착면에 접촉하면 상기 팽창피와 상기 외피의 사이에 기체가 공급되어 상기 외피에 대하여 상기 팽창피가 상기 굴착면을 향하여 팽창하는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 1,
An expandable skin is formed on at least a portion of the outer surface of the shell, and when the expansion skin contacts the excavation surface, gas is supplied between the expansion skin and the skin, so that the expansion skin is applied to the excavation surface. A tunnel excavation safety device characterized by expanding toward the surface.

제 1항에 있어서,
상기 이격 공간은 외부와 밀폐되고, 다수 분할 형태의 분할 차단 부재가 상기 지지 프레임을 따라 배열된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 1,
A tunnel excavation safety device, characterized in that the space is sealed from the outside, and a plurality of split blocking members are arranged along the support frame.

제 1항에 있어서,
상기 외피와 상기 내피는 인장 변위가 낮은 섬유 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 1,
A tunnel excavation safety device, characterized in that the outer shell and the inner shell are formed of a fiber material with low tensile displacement.

제 1항에 있어서,
상기 지지 프레임은 바퀴가 하부에 장착되어 구름 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 1,
The support frame is a tunnel excavation safety device, characterized in that wheels are mounted at the bottom to enable rolling movement.

제 1항 또는 제4항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 프레임은,
상기 굴착면의 형상을 따라 길게 연장 형성된 지지 부재와;
상기 지지 부재로부터 다수의 위치에서 굴착 방향으로 연장된 다수의 연결 부재를;
구비하고, 상기 차단 부재는 상기 지지 부재의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
The method according to any one of claims 1 or 4 or 6 to 9, wherein the support frame is:
a support member extending long along the shape of the excavation surface;
a plurality of connecting members extending from the support member in the excavation direction at a plurality of locations;
A tunnel excavation safety device, wherein the blocking member is disposed between the support members.

제 10항에 있어서,
상기 지지 부재에는 힌지부가 구비되어, 상기 지지 부재의 하부가 상부에 대하여 상기 내부 공간을 향한 회전이 허용되는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 10,
Tunnel excavation safety device, characterized in that the support member is provided with a hinge portion, allowing the lower part of the support member to rotate relative to the upper part toward the internal space.

제 10항에 있어서,
상기 지지 부재에는 길이가 신축 가능한 신축부가 구비된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 10,
A tunnel excavation safety device, characterized in that the support member is provided with an elastic part whose length is expandable.

제 12항에 있어서,
상기 차단 부재는 상기 지지 프레임의 길이가 신축될 때에 일부 이상이 상기 지지 프레임에 대하여 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 12,
Tunnel excavation safety device, wherein at least part of the blocking member slides with respect to the support frame when the length of the support frame expands and contracts.

제 13항에 있어서,
상기 차단 부재는 상기 지지 부재와 상기 연결 부재 중 어느 하나 이상에 고정 클립으로 위치 고정된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 13,
Tunnel excavation safety device, characterized in that the blocking member is positioned and fixed to one or more of the support member and the connecting member with a fixing clip.

제 12항에 있어서,
상기 신축부의 신축에 의해 상기 지지 프레임에 고정된 상기 차단 부재의 일부는 상기 굴착면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 12,
Tunnel excavation safety device, wherein a portion of the blocking member fixed to the support frame is in contact with the excavation surface due to expansion and contraction of the expansion and contraction portion.

제 13항에 있어서, 상기 신축부는,
상기 지지 프레임의 절개 일측과 지지 프레임의 절개 타측의 겹쳐지는 길이 조정에 의해 상기 지지 프레임의 길이가 조정되는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
The method of claim 13, wherein the stretchable portion is:
Tunnel excavation safety device, characterized in that the length of the support frame is adjusted by adjusting the overlapping length of one cut side of the support frame and the other cut side of the support frame.

제 1항 또는 제4항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 프레임에는 고정바가 착탈 가능하게 설치되고, 상기 고정바에는 충격파 방지막이 설치되어 굴착 공간을 일부이상 가리는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to any one of claims 1 or 4 or 6 to 9,
A tunnel excavation safety device, wherein a fixing bar is detachably installed on the support frame, and a shock wave prevention film is installed on the fixing bar to cover at least part of the excavation space.

제 17항에 있어서,
상기 충격파 방지막은 아라미드 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 17,
A tunnel excavation safety device, characterized in that the shock wave prevention film is formed of an aramid material.

제 17항에 있어서,
상기 지지 프레임에는 상측에 힌지가 2군데 배치되고, 상기 고정바는 상기 힌지에 설치되는 것을 특징으로 하는 터널굴착 안전장치.
According to clause 17,
A tunnel excavation safety device, characterized in that two hinges are disposed on the upper side of the support frame, and the fixing bar is installed on the hinges.

제 1항 또는 제4항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 터널굴착 안전장치를 굴착 전방면에 인접한 위치에 설치하되, 상기 터널굴착 안전장치의 상기 차단 부재의 외표면이 상기 굴착면에 접촉하게 설치하는 안전설비 설치단계와;
상기 터널굴착 안전장치의 내부 공간에서 작업자가 위치하여 굴착 전방면에 폭약을 설치하는 단계와;
상기 폭약을 폭발시켜 상기 굴착 공간을 보다 전방으로 형성하는 굴진 단계와;
상기 차단 부재의 외표면을 상기 굴착면으로부터 분리시키고, 상기 터널굴착 안전장치를 상기 굴착 전방면을 향하여 이동시키는 안전장치 이동단계와;
상기 터널굴착 안전장치를 이동시기키 이전의 굴착면에 콘크리트 벽면을 형성하는 벽면형성단계를;
포함하고, 상기 안전설비 설치단계 내지 상기 벽면형성단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 터널 시공 방법.
The tunnel excavation safety device according to any one of claims 1, 4, or 6 to 9 is installed at a position adjacent to the front face of the excavation, and the outer surface of the blocking member of the tunnel excavation safety device is the above. A safety equipment installation step that is installed in contact with the excavation surface;
A worker is positioned in the inner space of the tunnel excavation safety device and installs explosives on the front surface of the excavation;
an excavation step of exploding the explosive to form the excavation space further forward;
a safety device moving step of separating the outer surface of the blocking member from the excavation surface and moving the tunnel excavation safety device toward the front surface of the excavation;
A wall forming step of forming a concrete wall on the excavation surface before moving the tunnel excavation safety device;
A tunnel construction method comprising repeating the safety equipment installation step and the wall forming step.

제 20항에 있어서,
상기 터널굴착 안전장치에 충격파 방지막을 설치하여 후방으로의 굴착 공간을 가리는 방지막설치단계를;
상기 굴진단계 이전에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공 방법.
According to clause 20,
A shock wave prevention film is installed on the tunnel excavation safety device to cover the rear excavation space;
A tunnel construction method further comprising prior to the excavation step.

삭제delete