KR200242272Y1 - 터널 굴착면의 유도 배수구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널 굴착면에 숏크리트를 타설한 후 숏크리트면에서 부분적으로 발생되는 누수를 터널 인버트(invert)부분에 설치된 종방향 유공관으로 유도하여 배수하는 터널 굴착면의 유도 배수구조에 관한 것으로,

본 고안은 터널을 굴착하고 1차 지보공인 숏크리트를 시공한 이후 내부 콘크리트라이닝 공사를 시행하기에 앞서, 일정폭으로 된 띠형상의 부직포(2)를 누수가 발생되는 지점으로부터 터널 인버트부(invert-part)에 설치된 종방향 유공관(3)까지 숏크리트면(1)을 따라 수직하게 부착하고, 상기 부직포(2)의 외측에 방수시트 (4)를 덮고 그 방수시트(4)의 가장자리에 일정간격으로 고정핀(5)을 박아 부착하여 놓은 구성을 통해, 숏크리트면(1)에서 발생하는 누수를 하측으로 유도하여 인버트부의 종방향 유공관(3)으로 유입시켜 배수함을 기술구성상의 특징으로 하며,

시공이 용이하고 경제적으로 시행될 수 있으면서 터널 내부의 배수처리가 양호함으로써, 건조한 상태의 작업 조건을 조성하여 주어 터널 시공속도를 촉진시켜줄 뿐만 아니라 터널 안정도에도 크게 기여하는 효과가 있다.

Description

터널 굴착면의 유도 배수구조{A Drainage Structure for Draining in Tunnel}

본 고안은 터널 시공시 내부로 침투하는 지하수를 처리하기 위한 것으로, 특히 터널 굴착면에 숏크리트를 타설한 후 숏크리트면에서 부분적으로 발생되는 누수를 터널 인버트(invert)부분에 설치된 종방향 유공관으로 유도하여 배수되도록 한 터널 굴착면의 유도 배수구조에 관한 것이다.

대부분의 터널은 지하수 영향권내에서 시공되기 때문에 굴착시 터널내로 지하수가 유입되며, 터널 시공중 배수처리가 적절히 이루어지지 않을 경우에는 터널의 안정성이 심각하게 위협받게 된다.

특히, 터널의 역구배 시공이 불가피할 경우 배수처리는 매우 중요하며, 배수처리가 적절히 이루어지지 않으면 터널 구조물에 수압이 작용하여 숏크리트 라이닝의 기초지반이 연약화되어 침하를 유발함으로써 위험한 상황을 초래한다.

일반적으로 종래의 터널공사는 도1의 도시와 같이, 기초터널을 굴착한 후, 기초터널의 암면(11)에 숏크리트를 타설하여 숏크리트면(12)을 형성하고, 숏크리트면(13) 외측 전체에 걸쳐 방수막(14)을 설치한 다음, 방수막(13)의 외측에 내부 콘크리트라이닝(14)를 타설하여 터널구조체를 완성하고 있다.

상기에서, 방수막(13)은 터널 진행방향을 따라 인버트부에 설치된 유공관 (15)에 접속되어 숏크리트면(12)을 뚫고 터널 내부로 침투하는 지하수가 유공관 (15)으로 유입되도록 하고 있으며, 유공관(15)은 다시 배수구(16)와 연결되어 유입수를 배출시키게 된다.

그러나, 이와 같은 터널공사는 숏크리트면(12)에서 누수가 발생되지 않는 부분까지 전체적으로 방수막(13)을 형성하기 때문에, 공사비가 대단히 많이 소요되고 공사기간도 길어 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 비능률적인 문제점이 있었다.

이에 따라, 현재에는 터널 굴착면에 숏크리트를 시공한 이후 숏크리트면에서 누수되는 부분을 찾아내어 그 누수지점만을 부분적으로 방수시키면서 유도배수하는 공법이 활용되고 있다.

종래, 이러한 터널 배수공법의 일예로는 도2a 및 도2b의 도시와 같이, 숏크리트면(21)의 누수가 있는 부분에서 인버트부의 종방향 유공관(22)까지 V형으로 절삭(chipping)하여서 V형홈(23)을 형성하고, V형홈(23) 주변에 액체 방수를 실시하여 누수지점을 최소화한 다음, V형홈(23) 내부에 P.V.C 반경관(24)을 삽입하고 반경관(24)의 양측 가장자리를 지수제(25)로 밀폐한 후, 그 반경관(24)의 외측을 시멘트 액체방수제(26)와 침투성 액상방수제(27)로 밀폐하여서, 숏크리트면(21)에서 누수되는 지하수가 상기 반경관(24)을 통해 인버트부의 종방향 유공관(22)으로 유도되어 배수되도록 하는 방법이 있다.

종래, 터널 배수공법의 다른 예로는 도3a 및 도3b의 도시와 같이, 숏크리트면(31)의 누수가 있는 부분에서 인버트부의 종방향 유공관(32)까지 V형으로 절삭 (chipping)하여서 V형홈(33)을 형성하고, V형홈(33) 주변에 액체 방수를 실시하여 누수량을 최소화한 다음, V형홈(33) 내부에 부직포로 감싼 다발관(34)을 삽입한 후, 다발관(34)의 외측에 철망(35)을 설치하고 실링 숏크리트(36)로 마감하여서, 숏크리트면(31)에서 누수되는 지하수가 상기 다발관(34)을 타고 인버트부의 종방향 유공관(32)으로 유도되어 배수되도록 하는 방법이 있다.

그러나, 위와 같은 터널 배수공법들은 숏크리트면을 절삭(chipping)해서 유도배수로인 V형홈(23)(33)을 확보해야 하고, 배수재인 P.V.C 반경관(24)이나 다발관(34)을 설치해야 하는 등 시공상 복잡하고 어려운 공정을 정밀 시공하여야 하기 때문에, 시공에 많은 시간이 소요되므로 다음 공종의 진행에 차질을 빚는 문제점이 있었다.

또한, 굴착된 터널 암면은 대단히 불규칙하기 마련인데, 이 암면에 V형홈 (23)(33)을 정밀하게 절삭하는 것이 거의 불가능하므로, P.V.C 반경관(24)이나 다발관(34)의 주변방수가 완벽하게 이루어지지 않아 누수현상이 발생되고 있는 실정이다.

이에 따라 본 고안은 터널내부로 유입되는 지하수를 처리하기 위한 종래의배수공법인 P.V.C 반경관이나 다발관을 이용 배수하는 공법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 터널 굴착면에 숏크리트를 타설한 후 숏크리트면에서 부분적으로 발생되는 누수를 인버트부의 유공관으로 유도하여 배수시킴에 있어서, 방수기능이 완벽하면서 시공이 용이하고 경제적으로 시행될 수 있는 터널 굴착면의 유도 배수구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 기존의 P.V.C 반경관 및 다발관을 이용한 공법이 아닌 부직포와 방수시트를 이용하여 숏크리트 타설면의 누수부분에 부착하여 터널내부로 침투하는 지하수를 인버트부의 종방향 유공관으로 유도하여 배수시켜 주는 기술구성을 제공한다.

도1은 종래 일반적인 터널 굴착면의 배수구조를 보여주는 일측 단면도

도2a 및 도2b는 종래 반경관을 이용한 터널 굴착면의 유도 배수공법에 따른 터널 벽면의 현황도 및 시공단면 상세도

도3a 및 도3b는 종래 다발관을 이용한 터널 굴착면의 유도 배수공법에 따른 터널 벽면의 현황도 및 시공단면 상세도

도4는 본 고안 터널 굴착면의 유도 배수구조에 따른 터널 벽면의 현황도

도5는 본 고안 터널 굴착면의 유도 배수구조에 따른 시공평면 상세도

도6은 본 고안 터널 굴착면의 유도 배수구조에 따른 시공단면 상세도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:숏크리트면 2:부직포 3:유공관

4:방수시트 5:고정핀 6:연결관

7:배수구

이하, 본 고안의 기술구성을 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 도4 내지 도6의 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 고안에 의한 터널 굴착면의 유도 배수구조는, 터널을 굴착하고 1차 지보공인 숏크리트를 시공한 이후 내부 콘크리트라이닝 공사를 시행하기에 앞서, 지하수 유입으로 인한 숏크리트면(1)에서의 누수현상이 발생하는 부분을 방수시킴에 있어서,

일정폭으로 된 띠형상의 부직포(2)를 누수가 발생되는 지점으로부터 터널 인버트부(invert-part)에 설치된 종방향 유공관(3)까지 숏크리트면(1)을 따라 수직하게 부착하고, 상기 부직포(2)의 외측에 방수시트(4)를 덮고 그 방수시트(4)의 가장자리에 일정간격으로 고정핀(5)을 박아 부착하여 놓은 구성을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안을 실시함에 있어서, 부직포(2)는 두께 2㎜, 중량 400g/㎡이상, 투수계수 2.62×10^-1m/sec 등의 물성을 가지면서 대략 50㎝정도의 폭으로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 방수시트(4)는 두께 2㎜, 재질 KSF-4911에 의한 것을 60㎝ 정도의 폭으로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다.

고정핀(5)은 직경 3㎜, 길이 40㎜로 된 콘크리트 못을 이용하며, 방수시트 (4)의 가장자리를 따라 20㎝간격으로 박아서 고정하는 것이 바람직하다.

한편, 종방향(터널진행 방향)을 따라 인버트부에 설치되는 유공관(3)은 횡방향 연결관(6)을 통해 배수구(7)와 연결되어 유입수를 배출시키게 된다.

이상과 같은 구성의 부직포와 방수시트를 이용한 본 고안은 숏크리트면에서 발생하는 누수를 하측으로 유도하여 인버트부의 종방향 유공관으로 유입시켜 준다.

즉, 본 고안은 터널굴착 후 1차 지보공인 숏크리트를 시공한 다음 숏크리트면에서 발생한 누수를 아래 방향으로 유도하여 인버트부의 유공관으로 원활하게 유입시켜 줌으로써 터널내부의 유입수를 간단하게 처리한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 숏크리트면에서 부분적으로 발생되는 누수를 배수시킴에 있어서, 작업이 매우 간단하고 소요공기를 크게 단축하면서도 방수기능이 완벽하게 유지된다.

그리고, 소요자재인 부직포와 방수시트 및 콘크리트 못은 현장에서 손쉽게 얻을 수 있고 시공에 따른 소요경비를 절감할 수 있어 매우 경제적이고 실용적이다.

또한, 작업이 매우 간단하므로 고소작업에 따른 안전사고를 예방할 수 있는 측면에서 또다른 효과가 있다.

이상과 같이 본 고안은 터널 내부의 배수처리가 양호하여 건조한 상태의 작업 조건을 조성하여 주어 터널 시공속도를 촉진시켜 줄 뿐만 아니라 터널 안정도에도 크게 기여하는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 터널을 굴착하고 1차 지보공인 숏크리트를 시공한 이후 내부 콘크리트라이닝 공사를 시행하기에 앞서, 지하수 유입으로 인한 숏크리트면(1)에서의 누수현상이 발생하는 부분을 방수시킴에 있어서,

   일정폭으로 된 띠형상의 부직포(2)를 누수가 발생되는 지점으로부터 터널 인버트부(invert-part)에 설치된 종방향 유공관(3)까지 숏크리트면(1)을 따라 수직하게 부착하고, 상기 부직포(2)의 외측에 방수시트(4)를 덮고 그 방수시트(4)의 가장자리에 일정간격으로 고정핀(5)을 박아 부착하여 놓은 구성을 통해,

   숏크리트면(1)에서 발생하는 누수를 하측으로 유도하여 인버트부의 종방향 유공관(3)으로 유입시켜 배수함을 특징으로 하는 터널 굴착면의 유도 배수구조.