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KR102235693B1 - 숏크리트 공극의 발생을 최소화하는 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법 - Google Patents

숏크리트 공극의 발생을 최소화하는 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법 Download PDF

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KR102235693B1
KR102235693B1 KR1020200115406A KR20200115406A KR102235693B1 KR 102235693 B1 KR102235693 B1 KR 102235693B1 KR 1020200115406 A KR1020200115406 A KR 1020200115406A KR 20200115406 A KR20200115406 A KR 20200115406A KR 102235693 B1 KR102235693 B1 KR 102235693B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
square tube
excavation surface
tunnel excavation
supporting
steel support
Prior art date
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Active
Application number
KR1020200115406A
Other languages
English (en)
Inventor
김선엽
이상석
최영일
전중욱
Original Assignee
포인텍이앤씨(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포인텍이앤씨(주) filed Critical 포인텍이앤씨(주)
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Priority to KR1020200185076A priority patent/KR102350664B1/ko
Priority to KR1020200185078A priority patent/KR102350665B1/ko
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Abstract

본 발명은 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법에 관한 것으로, 터널 굴착면에 강지보재가 설치된 상태에서 숏크리트 타설할 때 공극이 발생하여 구조적인 결함으로 이어지는 문제를 최소화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

숏크리트 공극의 발생을 최소화하는 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법{STEEL LATTICE GIRDER FOR SUPPORTING TUNNEL EXCAVATION SURFACE THAT MINIMIZES THE OCCURRENCE OF SHOTCRETE VOIDS AND TUNNEL CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 터널 굴착면 지지용 강지보재에 관한 것으로, 특히 터널 굴착면에 강지보재가 설치된 상태에서 숏크리트 타설할 때 공극이 발생하여 구조적인 결함으로 이어지는 문제를 최소화하는데 적당한 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 터널을 굴착하게 되면 지반 내 초기응력이 변화되어 새로운 응력상태가 된다. 이는 작용하중의 대부분이 주변지반으로 전이되기 때문이다. 이때 전이된 새로운 응력을 소위 2차 응력(secondary stress)이라 부른다.
굴착지반에 발생되는 압력을 지반압력 또는 지압이라 한다. 2차 응력의 대부분은 전이된 주변지반에 의해 지지되고, 그 나머지 응력은 지보공(1차 및 2차 지보공)에 의해 지지된다. 전이된 주변지반이 분담하는 지지크기에 비하면 지보공이 지지하는 분담은 그 크기가 작지만 터널 구조상 안전에는 극히 중요하다.
1차 지보공은 숏크리트와 록 볼트 및 강지보재이고, 2차 지보공은 내부 라이닝이다.
1차 지보공은 터널굴착 후 지반의 안전성이 유지되도록 하고, 터널굴착에 의한 응력집중과 과도한 지반변형을 방지하면서 지반의 지지력과 강도가 최대로 발휘되도록 하는 역할을 하며, 2차 지보공(내부라이닝)은 터널 내 공간의 형상과 크기 및 미관을 유지시키는 역할을 한다.
상기 1차 지보공 중 강지보재는 도 1에 도시된 것처럼 터널굴착 후 굴착면에 대한 1차 숏크리트 타설 후 터널의 굴착면을 따라 설치되어 지반이완을 방지하면서 초기강성이 발휘되어 미경화상태의 숏크리트 자중을 지지하게 된다.
종래기술에서 대표적인 강지보재에는 도 2와 도 3에 각각 도시된 H형강 강지보재(10A)와 원관형 강지보재(10B)가 있었다.
H형강 강지보재(10A)는 강성이 뛰어나 지보효과는 높지만, 터널단면이 커지면 소요강재도 커지면서 중량이 무거워져 운반 및 설치가 어려워지고, 강재 자체가 고가이며, 설치시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 그뿐 아니라 2차 숏크리트 타설 시 H형강 강지보재(10A)와 굴착면 사이에 완벽하게 충전되지 않아 숏크리트 공극이 발생하였다. 이처럼 숏크리트 공극이 발생하게 되면 지반압이 효율적으로 분배되지 않아 강지보재에 집중하중이 걸릴 수 있는 문제와, 공극으로 유입된 누수에 의해 강지보재의 부식을 야기하면서 강도의 약화를 초래하는 문제를 초래한다.
원관형 강지보재(10B)의 경우에는 H형강 강지보재(10A)에 비해 설치비용이 저렴하고 운반 및 작업이 편하다는 장점이 있다. 하지만 원관형 강지보재(10B)의 경우 도 3에서 볼 수 있는 것처럼 외주면이 굴착면에 밀착되는 경향이 강하기 때문에 2차 숏크리트의 타설을 방해하여 굴착면과의 사이에 크고 작은 숏크리트 공극들을 발생시키는 문제점이 있었다. 원관형 강지보재(10B)를 사용하는 경우에도 이처럼 숏크리트 공극이 발생하게 되면 지반압이 효율적으로 분배되지 않아 강지보재에 집중하중이 걸릴 수 있는 문제와, 공극으로 유입된 누수에 의해 강지보재의 부식을 야기하면서 강도의 약화를 초래하는 문제를 초래한다.
한국공개특허공보 제10-2017-0032838호(2017.03.23)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 터널 굴착면에 강지보재가 설치된 상태에서 숏크리트 타설할 때 공극이 발생하여 구조적인 결함으로 이어지는 문제를 최소화하는데 적당한 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재는, 터널 굴착면을 지지하기 위한 터널 굴착면 지지용 강지보재로서, 터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 사각관 내부에 충전된 충전재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관 내부에 충전된 충전재는 경량콘크리트, 경량기포콘크리트, 모르타르, 벤토나이트 중 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 이격부재는 상기 사각관에 외접하는 링으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이격부재는 양단부가 상기 사각관의 상단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 상기 사각관의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 것으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 철근 지지링을 더 포함하며, 상기 철근 지지링은 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이격부재는 양단부가 상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 사각관의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 것으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 이격부재의 양단부는 외측으로 더욱 연장되어 절곡된 링 형상의 걸이부로 형성되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상단부가 굴착면에 매설되어 고정된 상태에서 하단부에 구비된 후크에 의해 상기 이격부재를 걸어 지지하는 후크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이격부재는 상기 사각관의 상면 좌편과 우편에 각각 상기 사각관의 길이방향으로 접합된 철근 또는 강봉으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 철근 지지링을 더 포함하며, 상기 철근 지지링은 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 일단부에는 터널 바닥에 지지되는 스크루잭이 설치되어 상기 사각관에 대하여 선행 압축력을 부여할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 타단부는 터널 바닥에 대하여 힌지결합된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관 타단부의 힌지축이 관통하는 통공은 상하방향으로 긴 장공으로 형성되어 상기 스크루잭에 의해 선행 압축력이 부여되기 전에 상기 사각관의 일단부가 승강 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 일단부와 타단부에는 터널 바닥에 지지되는 스크루잭이 각각 설치되어 상기 사각관에 대하여 선행 압축력을 부여할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관은 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 서로 인접하는 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부를 연결해주는 연결부재를 구비하되, 상기 연결부재는 누수방지용 고무패드를 구비하여 연결부를 통한 누수를 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 일측 분할관과 타측 분할관이 좌우로 연결되는 연결부에서는 상기 연결부재가, 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부 상부를 덮는 역 U자형의 상부 본체부와, 상기 상부 본체부의 양편 하단부에 외측으로 절곡된 형태로 형성된 상부 플랜지부로 이루어진 제1반본체; 상기 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부 하부를 덮는 U자형의 하부 본체부와. 상기 하부 본체부의 양편 상단부에 외측으로 절곡된 형태로 형성된 하부 플랜지부로 이루어져서 상기 상부 플랜지부와 상기 하부 플랜지부 간 볼트 체결에 의해 상기 제1반본체와 체결되는 제2반본체; 및 상기 제1반본체의 하면에 피복된 형태로 구비된 제1고무패드와 상기 제2반본체의 상면에 피복된 형태로 구비된 제2고무패드로 이루어진 누수 방지용 고무패드;로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1반본체와 제1고무패드는 일측 분할관의 연결부 상부를 덮은 상태로 구비되고, 상기 제2반본체와 제2고무패드는 타측 분할관의 연결부 하부를 덮은 상태로 구비되어, 터널 시공현장에서 상기 일측 분할관과 타측 분할관을 일렬로 연결할 때 제1반본체와 제2반본체를 체결하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 일측 분할관과 타측 분할관이 상하로 연결되는 연결부에서는 상기 연결부재가, 상기 타측 분할관의 상측에 위치하는 일측 분할관의 하단부 둘레에 접합된 상부 플레이트; 상기 일측 분할관의 하측에 위치하는 타측 분할관의 상단부 둘레에 접합되어 상기 상부 플레이트에 대면한 상태로 볼트 체결되는 하부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 개재되어 압착되는 누수 방지용 고무패드;로 이루어지며, 상기 상부 플레이트의 둘레부에는 하방으로 돌출되어 상기 하부 플레이트의 둘레부를 밀접하게 감싸면서 상부 플레이트와 하부 플레이트 간 틈새로 수분이 침투하지 않도록 차단하는 수분 차단부가 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관의 양단부에서 최하측에 위치하는 분할관은 다른 분할관보다 더 넓은 관경을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 상기 사각관의 길이방향을 따라 돌출라인 형태의 강도 보강용 리브가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사각관에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 충전재를 주입하는 주입공이 형성되고, 상기 사각관의 최상측에는 상기 주입공을 통해 충전재를 주입할 때 공기가 배출되도록 한 공기 배출공이 형성되어 상기 충전재의 치밀한 주입이 가능하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 터널 시공방법은, 터널을 굴착하는 단계; 터널 굴착면에 대하여 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제21항 중 어느 한 항의 터널 굴착면 지지용 강지보재를 설치하는 단계; 및 상기 강지보재가 설치된 상태에서 터널 굴착면에 숏크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재는 사각관과 원형 또는 원호형의 이격부재 다수를 조합한 구성에 의해 터널 굴착면에 강지보재가 설치된 상태에서 숏크리트 타설할 때 숏크리트 공극이 발생하여 구조적인 결함으로 이어지는 문제를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 이격부재를 철근 매트리스의 횡방향 철근이나 종방향 철근과 결선하거나 지지하기 쉬워서 철근 매트리스의 설치를 편하게 한다.
또한, 본 발명은 사각관에 대하여 선행 압축력을 도입한 구성에 의해 구조적으로 보다 견고한 터널 시공이 가능하다.
도 1은 터널 굴착면에 대한 숏크리트와 강지보재 설치 구조를 설명하기 위한 참조단면도
도 2는 종래기술에 의한 H형강의 강지보재를 설명하기 위한 참조도
도 3은 종래기술에 의한 원관형 강지보재를 설명하기 위한 참조도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사용상태도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도
도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 10는 본 발명의 제4실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 11은 본 발명의 제5실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 12는 본 발명의 제5실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도
도 13은 본 발명의 제6실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도
도 14는 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도
도 15는 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도
도 16은 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 분해결합도
도 17은 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 18은 본 발명의 제9실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도
도 19는 본 발명의 제9실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 분해결합도
도 20은 본 발명의 변형된 제9실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 분해결합도
도 21은 본 발명의 제10실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사각관에서 최하측에 위치하는 연결부를 보여주는 참조도
도 22는 본 발명의 제11실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사각관에서 최하측에 구비된 보강용 리브의 구성을 보여주는 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재 및 이를 이용한 터널 시공방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
<제1실시예>
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사용상태도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재는 사각관(110), 이격부재(120A), 충전재(M1), 후크부재(170)를 주요 구성요소로 포함하며, 상기 이격부재(120A)에 의해 굴착면과 사각관(110) 사이에 숏크리트가 자유롭게 침투할 수 있는 충분한 이격공간을 확보함으로써 숏크리트 공극에 의한 문제 발생을 최소화할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에 대해 상세히 설명한다.
상기 사각관(110)은 1차 숏크리트 타설된 터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치된다.
상기 이격부재(120A)는 상기 사각관(110)에 용접에 의해 외접하는 링으로 구비되며 상기 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된다. 이처럼 상기 이격부재(120A)가 사각관(110)에 외접하는 링으로 구비되면 사각관(110)의 상측으로 볼록하게 형성된 상측 부위가 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관(110) 사이에 이격된 넓은 틈새를 확보할 수 있게 된다. 이로써 상기 이격부재(120A)에 의해 터널 굴착면과 사각관(110) 사이에 이격된 틈새를 통해 숏크리트가 타설되어 터널 굴착면과 사각관(110) 사이 공간에 숏크리트에 대해서도 공극 없이 치밀한 숏크리트의 타설이 가능해지는 것이다. 따라서 숏크리트 공극으로 인해 지반압이 효율적으로 분배되지 않고 사각관(110)에 집중하중이 걸리거나, 숏크리트 공극을 통해 누수가 유입되면서 사각관(110)에 부식을 야기하는 문제는 완전히 해소된다.
또한, 상기 이격부재(120A)를 구비한 구성에 따르면 도 6에 도시된 것처럼 상기 이격부재(120A)가 철근 매트리스(C1) 중 종방향 철근과 횡방향 철근 모두에 대하여 인접 교차하는 형태가 되므로 와이어로 묶는 등의 방법으로 철근 매트리스(C1)를 간단히 임시 지지할 수 있다는 시공상의 커다란 장점도 기대할 수 있다.
상기 충전재(M1)는 무수축 모르타르로 구비되어 사각관(110) 내부에 충전된다. 상기 충전재(M1)의 충전은 사각관(110)이 터널 굴착면에 설치된 상태에서 상대적으로 하측에 위치하는 사각관(110)의 양단부 외측면에 천공된 주입공을 통해 가압 주입하여 사각관(110)의 최상측까지 충전시키는 것이 바람직하다. 이 경우 도 13에 도시된 것처럼 사각관(110)의 최상측에는 공기가 배출되도록 한 공기 배출공을 형성시켜 충전재(M1)가 사각관(110) 내부에서 충전되면서 원활하게 차오를 수 있도록 해준다.
상기 충전재(M1)의 경우 아래 표 1과 같은 물리적 특성을 갖는 무수축 모르타르를 사용한다.
항 목 품질기준 비 고
팽창률 재령 7, 28일 기준 0~0.3 %
블리딩률 0.5 % 이하
유동성 125 % 이상
압축강도 f28=600kg/㎠(58.8 MPa) 이상
응결시간 초결 1시간 이상
종결 10시간 이내
상기 충전재(M1)는 무수축 모르타르를 주로 염두에 두지만 누수를 차단하기 위한 벤토나이트를 비롯하여 일반 모르타르, 경량콘크리트, 경량기포콘크리트 중 어느 하나로 구비될 수 있다.
상기 후크부재(170)는 상단부가 굴착면에 매설되어 고정된 상태에서 하단부에 구비된 후크에 의해 상기 이격부재(120A)를 걸어 지지해주는 역할을 한다. 이같은 후크부재(170)가 추가적으로 설치되면 터널 지반에 양단부가 지지되어 세워지는 사각관(110)을 중간중간에 간단히 지지할 수 있게 되어 시공 중 사각관(110)의 밸런스를 유지하는데 커다란 도움이 된다.
이처럼 본 발명의 제1실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재는 사각관(110)에 링 형상의 이격부재(120A)와 후크부재(170)가 조합된 간단한 구성만으로 종래의 강지보재를 완전히 대체하면서 숏크리트 공극 발생에 따른 문제를 완전히 해소하고 시공상의 장점까지 극대화할 수 있게 된다.
계속해서 아래에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
<제2실시예>
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 강지보재는 양단부가 사각관(110)의 상단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 사각관(110)의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 이격부재(120B)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이같은 이격부재(120B)는 제1실시예와 마찬가지로 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된다.
본 발명의 제2실시예에 의한 강지보재에는 도 8과 같이 철근 매트리스(C1)의 종방향 철근을 지하기 위한 철근 지지링(130)이 더 설치된다. 상기 철근 지지링(130)은 사각관(110)의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합되어 철근 매트리스(C1)의 종방향 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한다. 상기 철근 지지링(130)의 경우에도 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치되는데, 상기 이격부재(120B)와 반드시 동일 간격으로 배치될 필요는 없다.
이같은 제2실시예의 구성에 따르면 제1실시예와 비교하여 이격부재의 하부를 생략하는 대신 철근 지지링(130)을 구비함으로써 별도의 와이어 체결작업 없이도 철근 매트리스(C1)를 지지할 수 있도록 하였다는 측면에서 장점을 갖는다.
<제3실시예>
도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 강지보재는 양단부가 상기 사각관(110)의 하단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 사각관(110)의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 이격부재(120D)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 이격부재(120D)는 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된다.
여기서 상기 이격부재(120D)는 양단부가 본체(121d)로부터 내측으로 절곡된 상태로 사각관(110)의 하단부 좌측면과 우측면에 접합되도록 한다. 이같은 제3실시예에 따른 이격부재(120D)의 경우 제1실시예와 비교하여 사각관(110)의 하측으로는 설치공간을 요구하지 않으면서도 철근 매트리스(C1) 중 종방향 철근과 횡방향 철근 모두에 대하여 인접 교차하는 형태가 되므로 와이어로 묶는 등의 방법으로 철근 매트리스(C1)를 간단히 임시 지지할 수 있다는 시공상의 장점은 그대로 유지할 수 있게 된다.
<제4실시예>
도 10는 본 발명의 제4실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 의한 강지보재는 양단부가 상기 사각관(110)의 하단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 사각관(110)의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 이격부재(120E)를 구비하되, 상기 이격부재(120E)의 양단부는 본체(121e)로부터 외측으로 더욱 연장되어 절곡된 링 형상의 걸이부(122e)로 형성되어 철근 매트리스(C1)의 종방향 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다. 상기 이격부재(120E)는 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된다.
이같은 제4실시예에 따르면 제2실시예와 비교하여 별도의 철근 지지링(130)을 구비하지 않아도 철근 매트리스(C1)의 종방향 철근을 관통시켜 지지할 수 있다는 장점이 있다.
<제5실시예>
도 11은 본 발명의 제5실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 12는 본 발명의 제5실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재가 철근 매트리스와 조합된 상태의 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 의한 강지보재는 상기 사각관(110)의 상면 좌편과 우편에 각각 상기 사각관(110)의 길이방향으로 접합된 철근 또는 강봉으로 구비된 이격부재(120C)를 구비하며, 상기 이격부재(120C)는 사각관(110)의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된다. 이같이 이격부재(120C)를 철근 또는 강봉으로 구비한 구성에 따르면 제1실시예 내지 제4실시예에 포함되는 이격부재들과 비교하여 굴착면에 대한 사각관(110)의 이격 틈새는 상대적으로 좁다고 할 수 있으나 사각관(110)에 대한 이격부재(120C)의 용접 작업이 쉬우면서도 훨씬 견고하게 이루어진다는 점에서 나름의 장점을 갖는다.
또한, 본 발명의 제5실시예에 의한 강지보재는 제2실시예와 마찬가지로 사각관(110)의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합된 철근 지지링(130)을 더 구비함으로써 도 12에 도시된 것처럼 철근 매트리스의 종방향 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한다.
<제6실시예>
도 13은 본 발명의 제6실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 의한 강지보재의 경우 사각관(110)의 일단부에는 터널 바닥에 지지되는 스크루잭(150)이 설치되고, 사각관(110)의 타단부에는 터널 바닥에 설치된 받침대(142)에 대하여 힌지결합된 것을 특징으로 한다. 이로써 상기 스크루잭(150)에 의해 사각관(110)에 대하여 선행 압축력을 부여할 수 있게 된다. 이처럼 사각관(110)에 선행 압축력을 부여하게 되면 터널 굴착면에 대하여 사각관(110)이 훨씬 견고하게 지지된 상태가 된다.
여기서 도 13의 확대부에 도시된 것처럼 사각관(110) 타단부의 힌지축(143)이 관통하는 통공(141a)은 상하방향으로 긴 장공으로 형성되어 스크루잭(150)에 의해 아직 선행 압축력이 부여되기 전에는 사각관(110)의 일단부가 승강 가능하도록 한다. 그러면 터널의 굴착면을 따라 사각관(110)을 시공할 때는 느슨한 상태로 편하게 시공할 수 있고, 일단 시공이 완료되면 스크루잭(150)에 의해 사각관(110)에 선행 압축력을 부여한 상태가 되어 터널 굴착면에 대하여 보다 견고하게 지지되도록 할 수 있는 것이다.
또한, 사각관(110)에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 충전재(M1)를 주입하는 주입공(미도시됨)이 형성되고, 상기 사각관(110)의 최상측에는 상기 주입공을 통해 충전재(M1)를 주입할 때 공기가 배출되도록 한 공기 배출공(111)이 형성된다. 이같은 구성에 따르면 사각관(110)의 양단부 외측면에 형성된 주입공을 통해 충전재(M1)를 가압 주입하는 방법으로 터널 시공현장에서 사각관(110) 내부에 충전재(M1)를 치밀하게 주입할 수 있게 된다. 만일 사각관(110)의 상측에서 충전재(M1)를 주입하게 되면 충전재(M1)가 사각관(110)의 양단부 하측으로부터 점진적으로 차오르면서 사각관(110) 내부를 충전하게 되는데, 이 경우 공기의 배출이 자유롭지 이루어지지 못하면 공기가 충전재 내부로 유입되면서 치밀한 충전은 어렵게 된다.
<제7실시예>
도 14는 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제7실시예에 의한 강지보재는 전술된 제6실시예와 비교하여 사각관(110)의 일단부와 타단부 모두에 터널 바닥에 지지되는 스크루잭(150)이 각각 설치된 것을 특징으로 한다. 이같은 구성에 따르면 스크루잭(150)을 사용하여 사각관(110) 양편에서 선행 압축력을 부여할 수 있기 때문에 제6실시예와 비교하여 보다 밸런스 높은 압축력을 사각관(110)에 부여할 수 있는 것이다.
<제8실시예>
도 15는 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도이고, 도 16은 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 분해결합도이며, 도 17은 본 발명의 제7실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 구성을 설명하기 위한 종단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제8실시예에 의한 강지보재의 경우 사각관(110)이 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 서로 인접하는 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)이 좌우로 연결되는 연결부(D1)를 연결해주기 위한 연결부재(160A)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이처럼 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)이 좌우로 연결되는 연결부는 도 15와 같이 사각관(110)의 상측 지점에 위치한다고 볼 수 있다.
이 경우 상기 연결부재(160A)는, 제1반본체, 제2반본체, 제1고무패드(163a) 및 제2고무패드(164a)로 이루어진다.
상기 제1반본체는 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)의 연결부(D1) 상부를 덮는 역 U자형의 상부 본체부(161a)와, 상기 상부 본체부(161a)의 양편 하단부에 외측으로 절곡된 형태로 형성된 상부 플랜지부(161f)로 이루어진다. 상기 제2반본체는 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)의 연결부(D1) 하부를 덮는 U자형의 하부 본체부(162a)와, 하부 본체부(162a)의 양편 상단부에 외측으로 절곡된 형태로 형성된 하부 플랜지부(161g)로 이루어져서 상부 플랜지부(161f)와 하부 플랜지부(161g) 간 볼트 체결에 의해 상기 제1반본체와 체결된다.
상기 제1고무패드(164c)와 제2고무패드(164c)는 각각 제1반본체의 하면과 제2반본체의 상면에 피복된 형태로 구비된다.
이같은 연결부재(160A)의 구성에서 주목할 점은 도 16에 도시된 것처럼 상기 제1반본체와 제1고무패드(164c)기 일측 분할관(110a)의 연결부(D1) 상부를 덮은 상태로 종속된 형태로 구비되고, 상기 제2반본체와 제2고무패드(164c)는 타측 분할관(110b)의 연결부(D1) 하부를 덮은 상태로 종속된 형태로 구비되어, 터널 시공현장에서 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)을 일렬로 연결할 때 제1반본체와 제2반본체를 체결할 수 있도록 하였다는 점에 있다. 이같은 구성에 따르면 연결부재(160A)의 각 부품들을 분할관들과 별도로 운반하여 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)에 일일이 결합시킨 후 체결하는 번거로운 작업 없이 각 분할관들을 일렬로 연결할 때 간단히 체결해주기만 하면 된다.
<제9실시예>
도 18은 본 발명의 제9실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 사각관의 정면도이고, 도 19는 본 발명의 제9실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재에서 연결부재의 분해결합도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제9실시예에 의한 강지보재의 경우 사각관(110)이 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 제8실시예와 비교하여 서로 인접하는 일측 분할관(110a)과 타측 분할관(110b)이 상하로 연결되는 연결부(D1)를 연결해주기 위한 연결부재(160B)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연결부재(160B)는, 상부 플레이트(161b), 하부 플레이트(163b), 고무패드(164b)로 이루어진다.
상기 상부 플레이트(161b)는 상측에 위치하는 일측 분할관(110a)의 하단부 둘레에 접합된다. 상기 하부 플레이트(163b)는 하측에 위치하는 타측 분할관(110b)의 상단부 둘레에 접합되어 상기 상부 플레이트(161b)에 대면한 상태로 볼트 체결된다. 그리고 상기 고무패드(164b)는 상부 플레이트(161b)와 하부 플레이트(163b) 사이에 압착된 상태로 개재되어 누수를 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 상부 플레이트(161b)의 둘레부에는 하방으로 돌출되어 하부 플레이트(163b)의 둘레부를 밀접하게 감싸면서 상부 플레이트(161b)와 하부 플레이트(163b) 간 틈새로 수분이 침투하지 않도록 차단하는 수분 차단부(162b)가 더 구비된 구성에 주목할 수 있다. 이같은 수분 차단부(162b)를 구비함으로써 특히 상측에서 낙하하는 수분이 상부 플레이트(161b)와 하부 플레이트(163b) 간 틈새로 침투하지 못하도록 완벽히 차단할 수 있다.
<변형 제9실시예>
한편, 도 20은 변형된 형태의 연결부재(160C)를 보여준다. 변형된 연결부재(160C)의 경우 변형 전과 비교하여 상부 플레이트(161c) 및 하부 플레이트(163c), 고무패드(164c)의 구성은 다르지 않으나 수분 차단부(162c)의 하단부가 내측으로 더 절곡된 ㄴ자 형태로 형성된 것을 볼 수 있다. 이같이 수분 차단부(162c)의 하단부가 내측으로 더 절곡된 L자 형태로 구비되면 하부 플레이트(163c)를 더 온전히 감쌀 수 있게 되어 상부 플레이트(161c)와 하부 플레이트(163c) 간 틈새로 수분이 침투하지 못하도록 보다 철저히 차단하는데 도움이 된다.
<제10실시예>
도 21은 본 발명의 제10실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사각관에서 최하측에 위치하는 연결부를 보여주는 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제10실시예에 의한 강지보재의 경우 사각관(110)이 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 사각관(110)의 양단부에서 최하측에 위치하는 타측 분할관(110b)은 일측 분할관보다 더 넓은 관경을 갖는 것을 특징으로 한다.
이처럼 분할관들의 연결부(D1)를 연결해주는 연결부재(160B)를 구비하는 경우에는 연결되는 분할관의 관경이 다르더라도 연결부재(160B)를 매개로 쉽게 연결할 수 있다는 장점이 있다.
이처럼 사각관(110)의 양단부에서 최하측에 위치하는 타측 분할관(110b)을 상측에 위치하는 일측 분할관(110a)보다 더 넓은 관경을 갖는 것으로 구비하는 구성에 따르면 터널 바닥에 지지되는 최하측 분할관이 더욱 안정적인 지지력을 갖도록 할 수 있다는 장점이 있다.
<제11실시예>
도 22는 본 발명의 제11실시예에 의한 터널 굴착면 지지용 강지보재의 사각관에서 최하측에 구비된 보강용 리브의 구성을 보여주는 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제11실시예에 의한 강지보재의 경우 사각관(110)에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 사각관(110)의 길이방향을 따라 돌출라인 형태의 강도 보강용 리브(115)가 복수 형성된 것을 특징으로 한다. 이같은 구성에 따르면 사각관(110) 중 터널 바닥에 지지되는 최하측의 양단부를 더욱 안정적인 지지력을 갖도록 할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110: 사각관 120A, 120B, 120C, 120D, 120E: 이격부재
130: 철근 지지링 M1: 충전재
150: 스크루잭 160A, 160B, 160C: 연결부재
170: 후크부재

Claims (23)

  1. 터널 굴착면을 지지하기 위한 터널 굴착면 지지용 강지보재로서,
    터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하며,
    상기 이격부재는 양단부가 상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 사각관의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 것으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치되며,
    상기 이격부재의 양단부는 외측으로 더욱 연장되어 절곡된 링 형상의 걸이부로 형성되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사각관 내부에 충전된 충전재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사각관 내부에 충전된 충전재는 경량콘크리트, 경량기포콘크리트, 모르타르 및 벤토나이트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이격부재는 상기 사각관에 외접하는 링으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이격부재는 양단부가 상기 사각관의 상단부 좌편과 우편에 접합된 상태에서 상기 사각관의 상측으로 볼록한 원호를 그리도록 형성된 것으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 철근 지지링을 더 포함하며, 상기 철근 지지링은 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상단부가 굴착면에 매설되어 고정된 상태에서 하단부에 구비된 후크에 의해 상기 이격부재를 걸어 지지하는 후크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이격부재는 상기 사각관의 상면 좌편과 우편에 각각 상기 사각관의 길이방향으로 접합된 철근 또는 강봉으로 구비되며, 상기 이격부재는 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사각관의 하단부 좌편과 우편에 각각 접합되어 철근을 관통시켜 지지할 수 있도록 한 철근 지지링을 더 포함하며, 상기 철근 지지링은 상기 사각관의 길이방향을 따라 서로 이격을 두고 다수 배치된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 사각관의 일단부에는 터널 바닥에 지지되는 스크루잭이 설치되어 상기 사각관에 대하여 선행 압축력을 부여할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 사각관의 타단부는 터널 바닥에 대하여 힌지결합된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 사각관 타단부의 힌지축이 관통하는 통공은 상하방향으로 긴 장공으로 형성되어 상기 스크루잭에 의해 선행 압축력이 부여되기 전에 상기 사각관의 일단부가 승강 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 사각관의 일단부와 타단부에는 터널 바닥에 지지되는 스크루잭이 각각 설치되어 상기 사각관에 대하여 선행 압축력을 부여할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
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  20. 터널 굴착면을 지지하기 위한 터널 굴착면 지지용 강지보재로서,
    터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하며,
    상기 사각관은 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 서로 인접하는 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부를 연결해주는 연결부재를 구비하되, 상기 연결부재는 누수방지용 고무패드를 구비하여 연결부를 통한 누수를 차단하며,
    상기 사각관의 양단부에서 최하측에 위치하는 분할관은 다른 분할관보다 더 넓은 관경을 갖는 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  21. 터널 굴착면을 지지하기 위한 터널 굴착면 지지용 강지보재로서,
    터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하며,
    상기 사각관은 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 서로 인접하는 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부를 연결해주는 연결부재를 구비하되, 상기 연결부재는 누수방지용 고무패드를 구비하여 연결부를 통한 누수를 차단하며,
    상기 사각관에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 상기 사각관의 길이방향을 따라 돌출라인 형태의 강도 보강용 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  22. 터널 굴착면을 지지하기 위한 터널 굴착면 지지용 강지보재로서,
    터널 굴착면을 따라 횡방향으로 가로질러 설치되는 사각관; 및 상기 사각관의 외측면에 접합되고 상기 사각관의 상측으로 볼록하게 형성되어 상기 터널 굴착면과 접촉하면서 상기 터널 굴착면과 사각관을 이격시켜주어 터널 굴착면에 대하여 숏크리트가 공극없이 치밀하게 타설되도록 유도하는 이격부재;를 포함하며,
    상기 사각관은 적어도 2개체 이상의 분할관으로 분할되어 일렬로 연결되며, 서로 인접하는 일측 분할관과 타측 분할관의 연결부를 연결해주는 연결부재를 구비하되, 상기 연결부재는 누수방지용 고무패드를 구비하여 연결부를 통한 누수를 차단하며,
    상기 사각관에서 최하측에 위치하는 양단부 외측면에는 충전재를 주입하는 주입공이 형성되고, 상기 사각관의 최상측에는 상기 주입공을 통해 충전재를 주입할 때 공기가 배출되도록 한 공기 배출공이 형성되어 상기 충전재의 치밀한 주입이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 터널 굴착면 지지용 강지보재.
  23. 터널을 굴착하는 단계;
    터널 굴착면에 대하여 제1항 내지 제6항, 제10항 내지 제15항 및 제20항 내지 22항 중 어느 한 항의 터널 굴착면 지지용 강지보재를 설치하는 단계; 및
    상기 강지보재가 설치된 상태에서 터널 굴착면에 숏크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0586800A (ja) * 1991-09-25 1993-04-06 Minoru Yamamoto トンネル用鋼製支保工の建て込み施工方法およびスペーサ金具
KR100719446B1 (ko) * 2005-12-14 2007-05-18 (주)한국해외기술공사 터널용 스틸 리브 지지장치
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US20180291736A1 (en) * 2016-07-08 2018-10-11 Shandong University High-strength confined concrete support system for underground tunnel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0586800A (ja) * 1991-09-25 1993-04-06 Minoru Yamamoto トンネル用鋼製支保工の建て込み施工方法およびスペーサ金具
KR100719446B1 (ko) * 2005-12-14 2007-05-18 (주)한국해외기술공사 터널용 스틸 리브 지지장치
KR20170032838A (ko) 2015-09-15 2017-03-23 주식회사 티에스테크 길이조정이 가능한 강관 지보재와 이를 충진ㆍ강성이 강화된 cft 강관 지보재에 의해 강지보공의 2원화 설치시스템 및 이를 이용한 강지보공의 2원화 시공방법 및 2원화 설치용 강관 지보재 구조
US20180291736A1 (en) * 2016-07-08 2018-10-11 Shandong University High-strength confined concrete support system for underground tunnel

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