터널공 개선사래

1.터널방수 작업시 부직포 손상방지

2.폐수처리시설 변경 사례

3.터널 방수쉬트 유공관 부분 개선사례

4.터널 라이닝 균열 유도줄눈 설치

5.터널 배면 Grouting의 필요성

6.터널 공동구 기계화시공

7.터널 연장별 타일설치

8.터널 락볼트 접착재료 변경

9.터널 갱문형식 개선 사례

10.터널방수공법개선

11.터널 발파 분사식다단발파공법

Y03A10T3 -터	터널방수 작업시 부직포 손상방지 (란델주위에 살수)

담당 : 대림산업(주) 부장 장재헌

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 평택-이동간 도로확장 및 포장공사

○ 공사기간 : 1997. 2. 24～2004. 12. 30

○ 사 업 비 : 368,472백만원 (시설비 299,117백만원, 용지비 69,355백만원)

○ 사업개요 :

- 도로확ㆍ포장공사 L=19.97km,B=26.5m(6차로, 8km)

B=18.5m(4차로, 11.97km)

- 토  공 : 절토 2,685,990㎥,성토 3,668,144㎥)

- 배수공 : 암거 53개소/2,813m,배수관 237개소/13,127m

- 교량공 : 23개소/2,643m

- 터널공 : 2개소/1,940m

○ 발 주 처 : 서울지방국토관리청  ○ 시공회사 : 대림산업(주) 외 15개사

○ 감리회사 : 보람엔지니어링(주)  ○ 설계회사 : 보람엔지니어링 외 1개사

□ 현황 및 문제점

○ 터널방수공의 부직포 설치시 부자재인 란델을 SHOTCRETE면에 콘크리트못을 이용하여 고정하고,

○ 란델위에 방수시트를 융착시키는 과정에서 수동열풍접합기를 사용함으로써 고열이 란델 외곽까지 전달되어 란델외곽의 부직포 일부가 손상되는 현상이 발생되었으며, 평균손상면적은 0.015㎡/㎡에 이름

□ 개선내용

○ 란델부착시 부직포 손상방지를 위해 수동열풍접합기를 사용전 란델주위에 살수를 시행함으로써 부직포의 손상을 방지시킴

○ 방수란델 상세도면

□ 결 론

○ 시공과정에서 란델과열로 인한 부직포의 손상이 발생하였으나 상기에서와 같이 살수를 시행함으로써 손상을 방지할 수 있었으며 추가로 소요되는 공사비는 없음

Y03A11T3 -터	폐수처리시설 변경 사례 (활성탄 고도처리 → 물리․화학적 처리)

(주)유신코퍼레이션 감리단 책임감리원 조동희

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 양구읍(웅진리구간)지내 국도개량건설공사

○ 공사기간 : 2001. 8. 30 ～ 2005. 8. 29

○ 공 사 비 : 67,200백만원 (시설비 65,200백만원, 용지비 2,000백만원)

○ 사업개요 : L = 7.44km,  교량 6개소/685m,  터널 2개소 /2,240m

○ 발 주 처 : 원주지방국토관리청

○ 시공회사 : SK건설(주) 외 3개사

○ 설계회사 : (주)한석엔지니어링, (주)삼보기술단

○ 감리회사 : (주)유신코퍼레이션

□ 현황 및 문제점

○ 당 현장내 터널공사시 발생되는 폐수처리를 위한 정화처리시설이 당초 설계시 규모 및 처리방식이 현장에 적용 설치하기에는 적정하지 않게 설계되어 있어 많은 문제점 발생우려가 있음

○ 폐수처리시설 설치위치가 터널 입․출구 및 기존국도변임을 고려할 때 폐수처리시설 설치를 위한 부지확보에 한계가 있으나 당초설계대로 시공시는 추가 주변산림훼손으로 인한 환경파괴 우려가 있고 관계기관의 협조가 용이하지 않음

○ 당초설계는 아래와 같이 활성탄고도처리로 되어 있으나, 활성탄고도 처리후 반응조 교반처리는 불가능하며

○ 고장시 수리시간이 상당 소요되어 주변이 소양강 상수도원임을 감안할 때 폐수미처리로 인한 상수원 수질오염우려가 있음

□ 개선내용

○ 위에 서술한바와 같이 당초설계 폐수처리시설은 현장적용에 문제점이  있기에 현장여건 및 수질환경법상 방류수 기준에 적합한지 여부를 검  토하여 아래와 같이 변경적용함

구 분	당 초 설 계	변 경 적 용	비 고
처 리 방 식	활성탄고도처리	물리․화학적 처리
방류수 수질	BOD 4～5ppm이하 COD 30ppm이하	BOD 7～8ppm이하 COD 30ppm이하
방류수 기준	BOD 10ppm이하 COD 50ppm이하
소요부지면적	978m2	187m2
시설물 재질	Con'c + 철재(방청)	철재(방청)
공 사 비 (백만원)	438	325	△113

- 폐수처리 계통도(물리․화학적처리)

터널폐수 유입

➡

침사조

➡

집수조

➡

PH조정 및 반응조

➡

응집조

방류수

□

여과시설

□   □

□

침전조

위탁 폐기처리

□

탈수기

□

저류조

□

○ 수질환경법상 방류수기준을 만족하며 현장여건에 적합한 시설로 변경함에 따른 공사비 113백만원을 절감함

○ 변경 폐수처리시설 적용시 고장시 현장내 응급조치가 용이함

○ 시설물설치부지 확보를 위한 추가산림훼손 불필요로 환경파괴 최소화(훼손부지면적 : 978m2 -> 187m2)

○ 처리시설물 재질을 Con'c+철재(방청)에서 철재(방청)로 변경시 향후 폐기물처리가 용이함

□ 결 론

○ 위와 같이 터널폐수처리시설 변경을 검토한 결과 당초설계가 현장여건에 부합되지 않게 설계되어 있는 경우

○ 당초설계대로만 적용하기보다는 사전에 시공성 및 품질, 기타 제반사항의 기준 등 현장에 적합한지 여부를 검토하여 적정하게 변경 적용하는 것이 중요하다고 판단됨

Y03A12T3 -터	터널 방수쉬트 유공관 부분 개선사례 (방수막 고정패드 활용)

담당 : 대전지방국토관리청 토목주사 안상로

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 추부～대전간 도로확장 및 포장공사

○ 공사기간 : 2001. 2. 21 ~ 2006. 2. 6

○ 사 업 비 : 107,059백만원(시설비 94,699백만원, 보상비 12,360백만원)

○ 사업개요

- 연  장 : 8.74km, 교량 : 9개소/903m,   터  널 : 1,460m

- 교차로 : 4개소

○ 발 주 처 : 대전지방국토관리청

○ 시 공 사 : 남광토건(주)

○ 설계회사 : 대원엔지니어링(주)

○ 감리회사 : 대원엔지니어링(주)

□ 현황 및 문제점

○ 당 현장 터널공(L=1,460m)의 방수쉬트가 아래 그림과 같이 Φ100m/m 유공관의 상부 일부분까지 설치하도록 계획되어 있음

○ 만약, 방수쉬트를 설계대로 시행할 경우 고정이 되지 않아 라이닝 콘크리트 타설시 방수쉬트와 유공관 사이에 공간이 생겨 시멘트풀이 스며들어 유공관으로서의 기능저하가 우려됨

□ 개선내용

○ 방수막 고정패드(5cm×50cm)를 C.T.C 50cm 간격으로 유공관 설치전 숏크리트면에 강못으로 고정시키고, 방수쉬트를 유공관 후면까지 감아 돌려 미리 설치해 둔 방수고정패드를 전면에서 접착시킴

□ 결 론

○ 본 공사와 같이 터널 공종이 있는 현장에서는 상기와 같은 개선방법을   적용할 경우 유공관(Φ100m/m)의 설치목적을 충분히 발휘할 수 있어 품질관리면에서 우수하다고 사료됨

Y03A13T3 -터	터널 라이닝 균열 유도줄눈 설치

담당 : 익산지방국토관리청 토목주사 김동춘

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 무주-학산간 도로확장 및 포장공사

○ 공사기간 : 1997. 3.12 ～ 2004. 7.13

○ 사 업 비 : 104,661백만원(시설비95,004백만원, 보상비9,657백만원원)

○ 사업개요 : 도로연장8.32km, 터널380m/1개소, 교량1,265m/5개소

○ 발 주 처 : 익산지방국토관리청

○ 시공회사 : 삼환기업(주)외 12개사

○ 감리회사 : (주)동명기술공단종합건축사사무소

○ 설계회사 : (주)동명기술공단종합건축사사무소외 1개사

□ 현황 및 문제점

○ 현재 국내 터널 라이닝 벽면을 관찰하면 여러 종류의 균열이 발생하고 있다는 사실을 알 수 있음

○ 이러한 경향은 현재 여러 터널에서 체계적으로 추진중인 터널 안전 진단 결과에서도 나타나고 있음

○ 이러한 균열은 콘크리트 타설 후 양생시의 시멘트 수화열로 인한 균열 및 콘크리트 경화시 건조수축으로 인한 균열, 천층 터널이나 입갱부에서의 온도차에 의한 균열 등의 재료적 원인이외에 여러 가지 다른 원인에 의해 나타나고 있는 것으로 보고되고 있음

○ 1998년 터널․암반역학위원회 박사학위 논문집에 따르면 균열 중 종방향 균열이 전체 균열의 40%이상을 차지하고 그 40%중 천단으로부터 20도 범위 내에서 93%가 발생하고 있다고 함

○ 따라서 터널의 건전도를 가장 크게 저해하는 콘크리트 라이닝의 축방향 균열은 천단 부근에서 대부분 발생한다는 사실을 알 수 있음

□ 개선내용

○ 종방향 균열유도 줄눈 설치

- 터널 내 균열을 근본적으로 방지하기는 불가능하며 균열의 발생원인이 다양한바, 본 현장 터널 시공은 균열분포가 많은 종방향 균열을 방지하기 위해 라이닝 폼 천단부에 삼각앵글(3cm×3cm)를 부착하여 종방향 균열유도 후 실런트를 주입시공함

○ 구조검토

- 라이닝 단면축소에 대한 검토

․휨응력 : O.K

t30 → σ = 4.773㎏/㎠ ＜ σca = 60㎏/㎠

t27 → σ = 5.677㎏/㎠ ＜ σca = 60㎏/㎠

․전단응력 : O.K

t30 → τ = 0.156㎏/㎠ ＜ τa = 3.873㎏/㎠

t27 → τ = 0.261㎏/㎠ ＜ τa = 3.873㎏/㎠

- 천단 균열로 라이닝 단면 절단시의 응력검토

σc = 8.06㎏/㎠ ＜ 96㎏/㎠

천단 균열부의 축력으로 안정성 확보

○ 시공시 유의사항

- 라이닝 폼 제작시

․라이닝폼 천단부에 정밀하게 설치

설치위치가 정밀하지 않으면 선형 및 미관상 불량

- 라이닝 콘크리트 타설시

․콘크리트 타설후 주입구 및 점검부 덮을시에 유의

- 라이닝 폼 탈형 및 재설치시

․폼 탈형시 뒤틀리지 않도록 동시에 천천히 탈형할 것

탈형시 줄눈부위 모서리가 쉽게 훼손이 됨

․라이닝 폼 시공 유경험자로 배치

․삼각앵글 모서리부분 청소 철저 및 불순물제거

앵글모서리부위 청소는 검사창을 통하여 실시하기때문에 공간이 협소하여 청소가 불량한 경우가 발생하므로 확인이 필요함

- 라이닝 콘크리트 타설 완료후

․라이닝 콘크리트 타설완료후 3개월이 경과하여 줄눈부위에 균열발생  (T=0.05~0.1m/m)

․유도 균열 확인후 실런트 주입실시

○ 균열유도 줄눈 거푸집

○ 터널단면

□ 결 론

○ 종방향 균열유도 줄눈을 설치함으로서 3개월 후 유도 줄눈부에 종방향 균열이 발견되어 균열이 유도됨을 확인

○ 라이닝 완료후 실런트를 주입하였고 10개월이 경과한 현재 조사결과 라이닝표면에 관측되는 균열은 발생하지 않고 있음

○ 균열유도줄눈 설치에 대한 구조검토결과 구조상 문제가 없으므로, 설계(시방서 및 도면)에 반영하여 터널 천단부의 균열을 방지함이 좋을 것으로 사료됨

Y01A14T3 -터	터널 배면 Grouting의 필요성

담당 : 부산지방국토관리청 주사 배대호

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 김해시관내국도대체우회도로(퇴래-농소)건설공사

○ 공사기간 : -

○ 사 업 비 : -                          ○ 사업개요 : -

○ 발 주 처 : 부산지방국토관리청        ○ 시공회사 : -

○ 감리회사 : -                          ○ 설계회사 : -

□ 현황 및 문제점

○ 용수가 많은 곳은 상대적으로 암반절리 사이의 충진물이 용수와 함께 유출되어 원 지반의 절리가 더욱 확대되어 절리 폭이 증대되므로 2차 변형이 예상되며 전체강도가 저하됨

○ 이런 구간은 배면 Grouting을 실시함으로써 절리를 메우고 공극 부위를 채움으로 지반을 강화시키고 안정되게 함(Shotcrete 배면 Grouting)

○ 변위가 수렴되지 않을 때 Grouting을 시행하여 지반의 강도를 높여 변위를 억제시킬 수 있음(Shotcrete 배면 Grouting)

○ 초기보다 다른 형태의 외력이 발생될 우려가 있는곳, 구조 해석상 터널 주변지반에 이완영역 발생이 예상되는곳, 토피가 얇고 편압지형등 지질 조건이 불리한 곳 또는 터널단면이 대단면일 경우 등 장래 취약부위로 예상되는 구간을 설정하여 Grouting을 보강할 필요가 있음(Shotcrete 배면 Grouting)

○ 암반 절리사이로 지하수가 침투될 경우 Shotcrete와 Steel-Rib의 풍화 또는 부식을 초래하여 터널의 안정에 위험을 초래함(Shotcrete 배면 Grouting)

○ 콘크리트를 구성하는 입자가 침하하여 수축하는 현상을 침강수축(Settlement Shrinkage)이라 하며 콘크리트 침하량은 타설한 콘크리트의 깊이, 타설속도, 다짐의 정도, 온도 및 반죽 질기에 따라 다름

○ 즉, 이러한 침강수축에 따라 발생된 공극부위를 Grouting하여 Lining의 두께를 확보토록 함(Lining 배면 Grouting)

○ 콘크리트는 경화시 시멘트와 물과의 수화작용에 필요한 물은 시멘트 중량의 약 25%정도 요구되나, 콘크리트 시공성에 따라 그 이상의 물(W/C=55%정도)이 요구됨

○ 즉, 콘크리트가 건조되면서 수분의 증발에 따라 체적변화를 일으키게 되며 이 체적변화는 콘크리트에 악영향을 미치게 됨

○ 예를 들면, 구속된 콘크리트에 수축이 생기면 인장강도가 부족하게 되고 균열이 발생함

○ 그러므로 수분에 의한 체적변화로 발생된 공극부위를 Grouting하여 Lining의 두께확보 및 열화(Deterioration)를 방지토록 함(Lining 배면 Grouting)

□ 개선내용

○ 배면 Grouting의 시공순서

- Shotcrete 배면 Grouting

○ Shotcrete 배면 Grouting 시공순서

① 천 공					주입기설치
․Φ35～45mm 구경					․평탄한장소 선정 ․압송펌프&교반기
② 주입관 설치
․Φ25mm PIPE
③ 공입구 막음
․천으로 주입관 주변 막음
④ 약액 주입
․주입액 : 시멘트 Milk ․주입압 : 2～4kg/cm2의 저압주입 ․Sealing부분으로 주입액이 유출되면 주입을 중단함 ․주입완료후 주입구를 밀봉함

○ 2차 Lining 배면 Grouting

○ 2차 Lining 배면 Grouting 시공순서

- Lining Form 설치시 천장부에 Grouting Hole을 설치함

(현장별 Steel Form 규격에 따라 Grouting Hole 간격을 조정 시행함)

- Lining Concrete가 굳기 전 pipe는 빼내고 콘크리트 자체 Hole만 남김 (pipe 제거시기 : 콘크리트 타설 후 30분～1시간)

- 주입기 설치

․평탄한 장소 선정

․압송펌프와 교반기

- Cement Milk or Mortar 주입

․주입압은 2～4kg/cm²의 저압 주입함

․압력 gage가 10kg/cm²의 압력으로 갑자기 상승하면 주입을 중단함

․주입 완료 후 주입 Hole을 밀봉함

- 이와 같은 순서로 반복해서 공극부를 Grouting함

□ 결 론

○ 서울지하철에서 실시하였던 Shotcrete 및 Lining 배면 Grouting에 대한 다음과 같은 사례가 있었음

구 분	적용구간	주 입 량			비 고
		시멘트(kg)	벤토나이트(kg)	물 (ℓ)
Shotcret 배면 Grouting	1 - 1 (L=19m)	12,000	3,766	53,054
	1 - 2 (L=10m)	7,600	7,600	4,590
	1 - 3 (L=20m)	4,400	440	2,680
	1 - 4 (L=10m)	1,600	160	1,040
2차 Lining 배면 Grouting	2 - 1 (L=360m)	87,780	-	368,637
	2 - 2 (L=240m)	44,400	-	196,470
	2 - 3 (L=398m)	1,455	-	-
	2 - 4 (L=102.5m)	86,480	-	86,480

Y03A14T3 -터	터널 공동구 기계화시공 (인력타설 → 기계타설)

담당 : (주)새길엔지니어링 전무 윤승도

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 거창-주상(거창서부우회)도로 건설공사

○ 공사기간 : 1998. 2. 2 ∼ 2004. 12. 31.

○ 공 사 비 : 77,849백만원

○ 사업개요

- 연  장 : 8.7km             - 폭  원 : 20m

- 교  량 : 7개소/1,217m      - 터  널 : 2개소/1,130m

- 흙깍기 : 2,003,372㎥        - 흙쌓기 : 1,128,085㎥

○ 발 주 처 : 부산지방국토관리청    ○ 시공회사 : (주)대우건설외 3개사

○ 감리회사 : (주)새길엔지니어링     ○ 설계회사 : -

□ 현황 및 문제점

○ 터널명 : 주상터널(L=1,130m), 공동구 : 30cm×30cm(L=2,260m)

○ 본 현장은 인력타설에 의해 공동구 시공을 마무리하였으나 추후 터널시공시 SLIP FORM PAVER에 의한 기계타설로 시공하면 시공성 향상, 공기단축, 공사비 절감등의 장점이 있음

○ 터널내 공동구 및 배수구 부분의 시공을 다단계(6단계) 시공으로 조잡시공 우려되며, 공사비가 고가임

○ 단계별 시공에 따른 타설, 양생, 레이턴스 제거 등으로 시공속도 느림

○ 선형이 불량하고, 시공조인트 과다로 구조적으로 취약함

□ 개선내용

○ 인력타설의 문제점을 2단계 시공이 가능한 Slip Form Paver에 의한 기계화 시공으로 해결

○ 개선방법 비교

구 분	인력타설	기계타설
타설방법	인력에 의한 6단계 시공	Slip Form Paver에 의한 2단계 시공
개 요 도

○ 공사비 비교

구 분	인력타설			기계타설			비고
	단가	수량	금액	단가	수량	금액
공사비			63,000			40,000	제잡비 40%
계			45,224			28,506
거푸집 (3회:㎡)	17,000	1.65	28,050	17,000	0.175	2,975
인력타설	17,400	0.987	17,174	17,400	0.191	3.323
기계타설				27,900	0.796	22,208

○ 효 과 : 시공속도가 빨라 공기를 획기적으로 단축함

- 인력시공 : 60일/200m

- 기계시공 : 1일/200m

- 시공단계를 6단계서 2단계로 줄여 시공성이 우수하고 시공이음 과다로 인한 구조적인 취약을 해소

- 선형 및 주행성이 향상됨

□ 결 론

○ 터널내 공동구를 기계화 시공함으로서 획기적인 공사기간 단축, 시공성 향상, 선형확보, 시공조인트 과다로 인한 구조적 취약점 개선, 공사비 절감을 할 수 있음

Y03A14T3 -터	터널 연장별 타일설치

담당 : 벽산엔지니어링(주) 상무 남삼용

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 칠서-영산간(칠서측) 국도4차로 확장공사

○ 공사기간 : 1998.  11.  16 ∼ 2004.  12.  31.

○ 사 업 비 : 105,545백만원

○ 사업개요

- 연  장 : 9.94km              - 폭  원 : 20m

- 교  량 : 9개소/809m          - 터  널 : 3개소/1,672m

- 흙깍기 : 935,581㎥            - 흙쌓기 : 1,765,246㎥

○ 발 주 처 : 부산지방국토관리청  ○ 시공회사 : SK건설(주)외 3개사

○ 감리회사 : (주)벽산엔지니어링   ○ 설계회사 : -

□ 현황 및 문제점

○ 터널 내장에는 블록붙임, 타일붙임, 도장, 패널붙임 등이 있으며, 이것은 현장의 조건에 맞게 다른 공법에 대해서도 관련자료를 충분히 검토하여 선정하여야 하며,

○ 여기에서는 타일붙임에 대하여 타일의 설치효과를 높임과 동시에 경제적인 측면을 고려하여 터널연장에 따라 타일설치 방법을 일관성있게 관리하고자 검토함

○ 현재 국내에서는 대부분 타일붙임을 하고 있으며 현실적으로 정량화된 설계기준 및 체계화된 설계지침서가 부족하여 일관성있는 관리에 어려움이 있음

□ 개선내용

○ 일반적으로 내장판은 터널 좌․우측 벽면측에 설치하며, 건설부에서 제시한 설치기준인 “도로의 구조․시설기준에 관한 규정 해설 및 지침(1990)”에 의하면 터널 등급구분 A인 터널에는 일반내장을 설치하도록 되어 있으며, 또한 갱구부근의 도로 소음을 낮추어야 할 터널에는 흡음내장을 설치하도록 하고 있음

○ 터널내장의 목적

- 터널내 조명을 균등하게 반사시켜 조명효과를 향상시킴

- 터널 벽면의 위치를 운전자에게 쉽게 인식시켜 교통의 안전을 유도

- 터널 벽면의 요철을 균등화하고 운전자에게 중압감을 주지 않도록 함

- 터널안의 소음을 흡수

○ 조명과의 관계

- 일반적으로 자연광이 터널 안쪽으로 비치는 구간은 입구에서 약 10m, 출구에서 약 40m이며 터널이용의 안전을 위하여 터널길이, 설계속도, 종․평면선형, 노면․벽면․천정면의 종류 및 반사율 등을 조사계획하여 시행하며 조명기구에 의한 터널 단면상의 반사각은 아래와 같음

<조명설치 일반도>

○ 터널 연장별 타일설치

<표준형>               <터널연장 500m 이하>

<터널연장 500～1000m>       <터널연장 1000m 이상>

○ 연장별 검토내용

구 분	표준설치 (1000m 이상)	500～1000m	500m이하
검토내용	터널 연장이 통과시간이 길고 터널내 운행시 내부환경에 적응하므로 운전자로 하여금 터널내부의 심리적인 안정을 위해 환경에 중점 검토	터널 통과시간이 오래지 않으며, 운전자가 터널 내부환경에 적응시간이 짧으므로 환경적 요소와 경제성에 대해 중점 검토	터널 통과시간이 짧고 터널 밝기에 외부조건에 영향을 많이 받으므로 환경적 요소를 최소화하여 경제성에 중점 검토
타 일 설 치 고	3.7m	2.0m	1.5m
개 략 순공사비	243,191원/m	131,454원/m	98,571원/m

□ 결 론

○ 터널 내부는 내장을 설치하지 않고 콘크리트라이닝 자체로 내장을 대신하는 것이 가장 경제적이라 생각되며 앞으로 적극 개선해야 할 것으로 판단되며,

○ 내장재를 이용하여 운전자에게 쾌적한 환경을 제공하고 심리적인 안정은 물론 선형 유도효과 및 조명효과를 향상할 수 있는 방안을 강구하여 가장 경제적이며 일관성있는 관리를 위해 그 필요성이 요구되고 있으며,

○ 터널 내장의 목적에 부합되는 경제적 설치에 영향을 주는 요소가 터널 연장만이 아니라 다른 많은 요소들이 있겠으나 가장 크게 영향을 미치는 요소라고 확신하여 도로터널을 설치함에 있어 설치기준을 마련하고자 터널연장별 타일설치를 제안함

Y03A30T3 -터	터널 락볼트 접착재료 변경 (시멘트 몰탈형 → 수지형)

담당 : 한국도로공사 건설관리처 과장 정연권

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 고속도로공사 전체현장

○ 공사기간 :

○ 사 업 비 :

○ 사업개요 :

○ 발 주 처 : 한국도로공사         ○ 시공회사 : 삼환기업(주) 외

○ 감리회사 : -                     ○ 설계회사 : 대한컨설턴트 외

□ 현황 및 문제점

○ 현재 터널 지보재로 사용되는 전면접착형 록볼트의 접착재료는 수지 또는 몰탈형 중 적정 형식을 선정하여 사용되고 있는 실정임

○ 표준도

	【상 부 : 수지형】 3M:급결용+선단용+충전용 4M:급결용+선단용+충전용+충전용
	【측벽부 : 시멘트 몰탈형】 물-시멘트비:40～50%

○ 적용현황

구 분	계	전단면 몰탈형	전단면 수지형	상부:수지 측벽:몰탈
터널개소	89	22	29	38

○ 용수발생 개소에서는 시멘트 몰탈형 품질확보 애로

○ 시멘트 몰탈 강도발현이 수지형 보다 늦어 후속공정 지연

○ 수지형 접착재료의 국산화에 따른 경제성 재검토 필요

□ 개선내용

○ 시멘트몰탈형과 수지형 비교검토

구 분	시멘트 몰탈형	수 지 형
소요인원 및 장비구성	- 소요인원: 9인 ․천공,볼트체결: 7인 ․그라우팅: 2인 - 장비구성 ․점보드릴, 그라우팅 펌프, 그라우팅 믹서	- 소요인원: 7인 ․천공,볼트체결: 7인 ․그라우팅: -인 - 장비구성 ․점보드릴
장 점	․볼트길이 변화에 제한이 없음 ․파쇄대등의 경우 몰탈 침투고결에 따른 인발내력 확보에 유리	․시공성 우수, 조기 정착력이 큼 ․용수의 영향을 적게 받음 ․몰탈형보다 경제적임 (△42백만원/km) * 재료비 고가, 인건비 저렴
공 사 비 (m당)	576,945	535,412 (△41,533)
채 택 안		◎

□ 결 론

○ 품질확보가 가능하고 시공성과 경제성이 우수한 수지형 접착재료로 변경 적용함이 타당

Y03A30T3 -터	터널 갱문형식 개선 사례 (갱문형식을 획일적인 면벽형/돌출형 적용 지양)

담당 : 한국도로공사 설계처 과장 김일환

□ 일반현황

○ 공 사 명 : -                     ○ 공사기간 : -

○ 사 업 비 :

○ 사업개요 :

- 고속도로 이용차량의 안전하고 원활한 교통소통을 기하고 주위 지형과 조화되어 자연환경 훼손을 최소화하며,

- 특히 해빙기와 집중호우시 낙석․눈사태․산사태로부터 도로의 안전을 확보할 수 있는 터널갱문부 설계기준 수립

○ 발 주 처 : 한국도로공사         ○ 시공회사 : -

○ 감리회사 : -                     ○ 설계회사 : -

□ 현황 및 문제점

○ 고속도로상 대부분의 터널이 갱구부 지형여건을 고려치 않고 면벽식과 원통절개형으로 획일화

○ 경제성 중시의 설계․시공경향으로 갱문 상단부 과다절취에 따른 도로안전 취약성 내포 및 환경훼손 과다

○ 개착식터널 복개, 갱문되메우기부 다짐불량(라이닝 콘크리트에 하중부담, 호우시 슬라이딩 요인)

○ 원통절개형 갱문 상단 및 측벽 되메우기부 수해 취약성 내포

○ 면벽식 갱문의 경우 진입부 중압감 내포

○ 터널 진입부의 Smooth한 유도기능 미흡

□ 개선내용

○ 갱문형식은 획일적인 면벽형 또는 돌출형 적용을 지양하고 갱문설치조건에 적합한 형식을 선정

- 갱구부 사면이 완경사인 경우 : Bell Mouth 변형

- 갱구부 사면이 급경사인 경우 : Bird Beak형

- 토류옹벽 구조가 필요한 경우 : Arch 면벽형

○ 갱문형식별 조감도

Bell Mouth 변형		․자연사면의 경사도가 30〫미만으로 비교적 완만한 경우 ․단면을 45〫내외로절단한 형태
Bird Beak형		․자연사면의경사도가 30〫이상으로 비교적 급한 경우 ․연직으로 단면을 절개한후 단면 절단부를 나팔형태로추가연장 처리
Arch 면벽형		․갱구가 불가피하게편토압 지형에 위치 ․기타 옹벽형 갱문구조가 유리한 지형 ․갱구부 측면 절취를최소화할 수 있는 아치형(Arch) 적용

□ 결 론

○ 환경훼손면적 약 80～90% 저감가능하며 갱문주변 지형과 조화되어 미관 우수

○ 갱문부 낙석․눈사태․산사태로부터 공용중인 도로의 안전성 확보

Y03A30T3 -터	터널방수공법개선 (부직포와 투명방수시트를 일체형으로 제작․활용)

담당: 한국도로공사 과장 조남훈

□ 일반현황

○ 공 사 명 : -                    ○ 공사기간 : -

○ 사 업 비 : -

○ 사업개요 : 터널방수는 터널을 굴착후 숏크리트를 타설하고 부직포와 방수시트를 부착하여 터널내부로 물이 새지 않도록 하는 작업

굴    착

부직포 부착

숏크리트 타설

방수시트 부착

○ 발 주 처 : 한국도로공사         ○ 시공회사 : -

○ 감리회사 : -                     ○ 설계회사 : -

□ 현황 및 문제점

○ 배수용 부직포를 타정못과 란델을 사용하여 숏크리트면에 부착

○ 불투명 방수시트와 란델을 열융착하여 부직포와 방수시트 부착

○ 부직포와 방수시트를 따로 따로 부착하므로 시공과정 다소 복잡

○ 방수시트와 란델을 열융착시 방수시트 손상 요인 상존

○ 시트재질이 두껍고 딱딱하여 시공성 불량

○ 불투명한 재질 특성상 방수시트와 란델 부착 및 이음부 시공상태 확인 곤란

□ 개선내용

○ 생산단계에서 부직포와 투명방수시트를 점융착하여 일체형으로 제작

○ 고정용 부직포를 숏크리트면에 직접 타정하여 부직포와 방수시트를 한꺼번에 시공

290

330

330

330

40

330

40

290

40

40

40

2100

200～210

숏크리트면에 고정하는 부직포 날개

공장 생산시 열풍점융착 방식으로 투명 V.E 시트와 부직포를 일체화 시킴

부직포와 부직포 날개를 고정하는 봉재선

【일체형 투명방수시트 공법의 구성도】

□ 결 론

○ 시공단계 축소로 시공기간 단축 및 공사비 절감

○ 공장에서 제작하므로서 부착과정에서의 시트손상 요인 제거

○ 방수시트 두께가 얇고 유연하여 시공성 향상

○ 투명한 재질로 이음부위 등 시공상태 확인 용이

Y03A32T3 -터	터널 발파 분사식다단발파공법 (Supex Cut) 시공사례

담당 : 한국수자원공사 과장 박호섭

□ 일반현황

○ 공 사 명 : 수도권1단계 단선구간 복선화공사

○ 공사기간 : 1996. 12. 23 ～ 2003. 1. 2

○ 공 사 비 : 49,344백만원

○ 사업개요

- 관로 L = 580m, 터널 L = 3,914m

○ 발 주 처 : 한국수자원공사        ○ 시공회사 : 극동건설(주)

○ 감리회사 : 한국건설관리공사      ○ 설계회사 : (주)건화Eng

□ 현황 및 문제점

○ 상기 NATM터널 공사현장 지역의 지질은 선 캠브리아기의 호상편마암이 기반암으로 전역에 걸쳐 분포하고 부분적으로 안구상 편마암과 석영맥이 분포하며 주단층대인 한강과 인접하여 형성된 수많은 소규모 단층대를 따라 발달하여 있어 전구간이 대체적으로 불량하고 전반적으로 굴진방향과 반Cross방향으로 지층이 형성됨

○ 터널공사현장에서 45m 거리에 63빌딩이 위치에 있으며, 빌딩내에 어폐류 등이 서식하는 수족관이 있음. 또한 터널굴착 상부에 한강철교, 올림픽도로, 유원아파트 등 주요시설물이 위치함

○ 63빌딩 및 올림픽도로가 인접한 곳으로 발파로 인한 주변지반 이완이 예상되어 주요시설물 안전성 및 사전 민원발생 예상됨

□ 개선내용

○ 발파공법 비교

구 분	기 존 방 법	개 선 방 법
심빼기 방 법	V-Cut	Supex-Cut
심빼기 패 턴	- V-Hole을 집중발파 - 주변확대발파	- 각도공에 의한 발파 - 심빼기 수평중심공에 의한 공저 발파로 완전한 2자유면 형성 - 심빼기 수평보조공에 의한 주변 발파
장단점	- 암반저항 증가로 V-Hole 구간을 집중장약하게 되어 진동소음 증가 - 잔류공이 남아 발파효율이 낮음	- 다단계 분할발파로 지발당 장약량 최소화 할 수 있어 경제적임 - 잔류공이 없고 완전한 2자유면 발파가 가능하여 진동소음 제어 가능 - 주변암반의 이완을 최소화하여 정밀시공 유도
공사비	121,000원/㎥	115,000원/㎥

<천공홀내 장약전경>             <발파후 터널내부 전경>

□ 결 론

○ 63빌딩 및 올림픽도로가 인접한 곳에서 진동제어발파를 시행함으로써 주요시설물 안전성 확보 및 사전 민원발생 예방

○ 발파로 인한 주변지반 이완을 최소화하는 정밀시공으로 터널의 안전성 확보

○ 화약류 사용량 및 여굴 최소화로 공사비 130백만원 절감