제11장  터  널  공

11-1  시공계획 및 준비공

11-2  터  널  측  량

11-3  터널암반의 분류 및 활용

11-4  터  널  굴  착

11-5  버  력  처  리

11-6  지    보    공

11-7  콘크리트 라이닝

11-8  신축이음 및 시공줄눈

11-9  배 수 및 방 수

11-10 도장 및 타일붙임

11-11 작업장 환경 및 안전

11-12 계          측

제 11 장  터 널 공

11-1 시공계획 및 준비공

제11장 터널공

11-1 시공계획 및 준비공

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방서는  국도개량 건설공사를 시행하기위한 시공계획서 작성 및 공사준비에 적용한다. 본 시방서에 명기되지 않은 사항은 건설교통부 제정 “터널공사 표준시방서” 및 발주자 대리인의 지시에 따르도록 한다.

1.2 참조규격

(해당사항 없음)

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 추가지반조사 계획서(필요시)

(2) 추가지반조사 결과보고서(필요시)

(3) 시공중 지반조사 계획서(필요시)

(4) 시공중 지반조사 결과보고서(필요시)

2. 재    료

(해당사항 없음)

3. 시    공

3.1 시공계획

3.1.1 터널공사를 시작하기 전에 시공자는 터널시공계획서를 작성하여 발주자 대리인에게 제출한다. 터널 시공계획은 공사 규모와 공사기간, 지반조건과 주변환경 등을 고려하여 안전하며 경제적인 계획이 되도록 하여야 하며, 시공중 문제가 발생할 때는 계획안의 수정과 변경이 가능하도록 수립한다.

3.1.2 터널시공계획서에는 다음의 사항이 포함되어야 한다.

(1) 공정계획(CYCLE TIME)

(2) 시공방법

11-1 시공계획 및 준비공

제11장 터널공

(3) 시공장비의 사양 및 장비 사용계획

(4) 작업장배치도

(5) 굴착암 처리계획

(6) 신축이음 시공계획

(7) 방수 및 배수계획(시공중 차수 및 배수계획 포함)

(8) 타일붙임 및 도장 시공계획

(9) 작업장 환경 및 안전관리 계획

(10) 계측관리 및 품질관리계획

3.1.3 위의 항목 중에서 설계시에 이미 제출된 항목은 사전에 검토하여 문제가 없을 시 터널시공계획서에 포함시키지 않아도 된다.

3.1.4 공정계획에는 공사착공을 위한 사전 행정처리 기간과 작업장 및 공사장용 용지확보를 위한 수용 또는 보상기간 등의 준비일정을 포함한다.

3.1.5 굴착암 처리계획에는 터널 굴착으로 인해 발생한 버력을 골재나 성토재로 이용하는 방안이 포함되어야 한다.

3.2 준비공

3.2.1 터널공사를 시행하기 위해서는 먼저 실시설계단계에서 실시한 상세지반조사 결과를 검토하고 확인한다.

3.2.2 여건의 변화등으로 추가조사가 필요한 경우에는 시공자는 추가지반조사 계획을 수립하여 발주자 대리인에게 제출하고 이를 실시한다.  추가지반조사 세부내용은 본 시방서 2-2절에 따른다.

3.2.3 추가지반조사를 시행한 후에는 그 결과를 보고서로 작성하여 발주자 대리인에게 제출한다.

3.2.4 터널 시공 중에도 필요한 경우에는 시공중 지반조사를 실시한다.  이때에는 시공중 지반조사 계획서를 작성하여 발주자 대리인에게 제출하고, 지반조사가 종료된 후에는 그 결과를 보고서로 작성하여 발주자 대리인에게 제출한다.

11-2 터널측량

11-2 터널측량

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 공사에 앞서 터널 시․종점 갱구부에 설치한 중심말뚝, 수준점에 대하여 상호관계를 측량하고 확인하는 작업과 터널굴착이 진행됨에 따라 공사시행에 필요한 측량작업에 적용한다.

1.2 참조규격

(해당사항 없음)

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 터널측량계획서

(2) 여굴 및 내공단면 측정 기록부

2. 재    료

해당사항 없음

3. 시    공

3.1 측량일반

본 터널 측량은 본 시방서의 2-1-2절에 따른다.

11-3 터널암반의 분류 및 활용

11-3 터널암반의 분류 및 활용

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방서는 터널 굴착암반의 분류에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

해당사항 없음

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 지반조사보고서

2. 재    료

해당사항 없음

3. 시    공

3.1 암반의 분류

3.1.1 현재 국내의 암반 분류 기준이 확립되어 있지 않으므로 암반 분류는 외국 및 국내 자료를 충분히 검토하고 지질 또는 지반공학 전문가의 자문을 얻어 합리적인 분류방법을 적용한다.

3.1.2 암반의 분류방법은 암질조건, 지하수상태, 절리 등을 고려하여 결정한다.

3.1.3 암반의 분류기준은 설계, 시공, 계측의 전과정에 동일하게 적용되어야 안정성 예측시 오류 가능성이 적으므로 설계시 이용한 분류기준을 시공시 특별한 이유없이 변경하지 않도록 한다.

3.1.4 암반 분류기준을 결정할 경우에는 전문가의 의견을 고려 상세한 기준을 제시하여 발주자 대리인의 승인을 득한다.

3.2 활용방법

3.2.1 굴착 방법은 암반 분류 기준에 의거하여 결정한다.

3.2.2 본 시공시는 시공중 조사자료를 이용하고 시공단계에서 지보패턴 변경이 용이한 RMR 분류를 실시해야 하며 발주자 대리인의 승인을 득하여야 한다.

3.2.3 설계시의 암반분류는 시추조사 및 물리탐사를 통한 개략적인 분류인바 본 시공시 막장관찰을 매 굴진장마다 실시하고 RMR 분류를 적용, 암반분류를 시행하여 설계시의 암반분류와 비교․검토를 하여야 하며 설계시 지보패턴과의 적합성 여부 판단결과를 발주자 대리인에게 제출하여 승인을 득한다.

3.2.4 발주자 대리인은 암질에 따른 표준 단면 및 지보형식이 변경될 경우 우선 시공토록 지시하고 지체 없이 발주자 대리인의 장에게 보고하여 추후 설계변경에 반영한다.

3.3 막장관찰

3.3.1 현장기술자는 공사시에 노출되는 막장의 지반상태를 관찰하고 조사하여 설계시에 적용한 지반조건의 적합성을 확인하여야 한다.

3.3.2 막장관찰시에는 다음사항을 조사하고 암반분류를 실시하여 지보패턴을 조정할 수 있도록 하며, 터널지질도를 작성하여 운영시의 기본자료로 활용토록 하여야 한다.

(1) 막장의 붕괴여부 및 붕괴위치, 형태 및 규모

(2) 암종, 풍화정도, 고결정도, 강도, 암반등급 및 지층분포

(3) 절리, 단층 등의 주향과 경사 및 터널 방향과의 관계

(4) 층리, 절리, 단층 등의 간격, 틈새, 충전물 유무와 성상

(5) 용수의 위치, 토립자 유실․유무 및 유출정도

(6) 기타 필요한 사항

3.3.3 막장관찰자는 지질공학을 전공한 자 또는 동등 이상의 자격이나 경험을 구비한 자로서 막장관찰결과를 바탕으로 터널지질도를 작성할 수 있는 자이어야 한다.

3.3.4 실제 지반상태가 설계시의 적용조건과 상이하여 설계보완을 필요한 경우에는 상세지반조사를 실시하여야 한다.

3.3.5 막장관찰은 매 굴진장마다 실시하여야 한다. 단, 지반조건에 따라 관찰빈도를 조정할 수 있으며, 발주자 대리인의 승인을 득하여야 한다.

3.4  RMR(CSIR) 에 의한 암반분류

3.4.1 RMR(Bieniawaski, 1989)

(1) 암반의 압축강도, RQD 등 평가 Parameter가 간단함.

(2) 시추조사 및 실내시험 결과로서 평가 가능하므로 설계 단계에서 적용용이

(3) 개략적인 보강량 결정

(4) 터널구간 터널단면 암반등급화를 위하여 ⅰ) 일축압축강도, ⅱ) RQD,  ⅲ) 절리발달 상태, ⅳ) 절리면 상태, ⅴ) 지하수 조건의 5가지 요소에 대해 총합계 점을 산정하고 절리발달방향과 굴진방향에 따라 RMR값을 보정하여 5등급으로 분류한다.

(5) RMR  평가에 따라 무지보자립시간과 터널최대 안정폭을 산정할 수 있다..

표 11-3.1          RMR 암반분류 평가기준(Bieniawski, 1989)

(a) 암반분류 요소와 평점

평 가 항 목			평 점
1	신선암 (Intact Rock)강도 (kg/cm²)	점 하 중 강 도	> 10	4～8	2～4	1～2	일축압축강도 적용
		일축압축 강 도	> 250	100～250	50～100	25～50	5～25	1～5	<10
	점 수		15	12	7	4	2	1	0
2	R. Q. D. (%)		90～100	75～90	50～75	25～50	< 25
	점 수		20	17	13	8	3
3	절 리 간 격		> 2m	0.6～2 m	0.2～0.6 m	60～200 m	< 60 m
	점 수		20	15	10	8	5

평 가 항 목				평 점
4	불연속면 상 태		굴 곡	매우거침	약간거침	약간거침	경면보임
			연 속 성	짧 음	-	-	매우길음	상당히 길음
			틈	없 음	1 mm	1 mm	1～5 mm	> 5 mm
			충진물두께	-	-	-	< 5 mm	> 5 mm (단층점토 존재)
			풍화상태	신 선	약간풍화	약간풍화	-	-
	점 수			30	25	20	10	0
5	지하수	터널길이 10m당 유입량(ℓ/min)		없음	< 10	10～25	25～125	> 125
		절리수압/ 최대주응력비		0	< 0.1	0.1～0.2	0.2～0.5	> 0.5
		일반적인 조건		완전건조	습 함	습 함 (간헐적 용출)	물방울이 떨어짐	용출이 심함
	점 수			15	10	7	4	0

(b) 절리방향에 따른 평점 보정표

절리주향/경사		매우양호	양 호	보 통	불 량	매우불량
점 수	터 널	0	-2	-5	-10	-12
	기 초	0	-2	-7	-15	-25
	사 면	0	-5	-25	-50	-60

(c) 평점에 따른 암반의 등급

평점합계	81～100	61～80	41～60	21～40	20 이하
등 급	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
평 가	매우양호 (Very Good Rock)	양 호 (Good Rock)	보 통 (Fair Rock)	불 량 (Poor Rock)	매우불량 (Very Poor Rock)

표 11-3.2              RMR에 의한 암반등급표

구 분	Ⅰ등급	Ⅱ등급	Ⅲ등급	Ⅳ등급	Ⅴ등급
평점합계	81～100	61～80	41～60	21～40	20 이하
평 가	매우양호 (Very Good Rock)	양 호 (Good Rock)	보 통 (Fair Rock)	불 량 (Poor Rock)	매우불량 (Very Poor Rock)
자립시간	25m당 10년	8m당 6개월	5m당 1주일	2.5m당 10시간	1.0m당 30분
점착력(Kpa)	400 이상	300～400	200～300	100～200	100 이하
마 찰 각	45 이상	35～45	25～35	15～25	15 이하

(7) RMR값은 다른 지질요소와 비교적 대비가 잘 이루어지는 편으로 RMR값으로부터 암반의 점착력, 내부마찰각을 산정하기도 하며 암반의 탄성계수를 추정하기도함.

[eqn: rm E_m ~=~ 2 times RMR-100]	GPa (Bieniawsk, 1978)

[eqn: rm E_m ~=~ 10^{(RMR-10)/40}]	GPa (Serafin & Pereira, 1983)

그림 11-3.1 RMR값과 탄성계수와의 관계

3.4.2 암반분류법 사용시 주의사항

(1) 특별한 지질구조에 의한 보완대책 필요 : 여러 암반분류법은 전반적인 지보방법을 제시하는 것으로서 특별한 지질구조에 의한 위험요소는 별도로 현장에서 보완대책을 고려하여야 하며, 발주자 대리인의 승인을 득한 후 적용할 수 있다.

3.5 표준단면 적용기준

3.5.1 표준단면 P-1

경암으로 안정성이 있고 풍화변질 및 물리, 화학적 교호작용을 거의 받지 않은 신선한 암질을 유지하고 있는 암반에 적용한다. 시추시 R.Q.D(Rock Quality Designation)는 70%이상, 현지 암반에서의 탄성파 속도는 4.5㎞/sec이상이고 코어를 이용한 일축압축강도는 1,000㎏/㎠이상, RMR은 81～100, Q값은 40이상이다.

3.5.2 표준단면 P-2

보통암으로 균열 및 편리가 다소 발달되어 있으며 약간의 절리가  존재하는 암반에 적용. 시추시 R.Q.D(Rock Quality Designation)는 70%～40%이고, 현지 암반에서의 탄성파 속도는 4.0～4.5㎞/sec이상이고 코어를 이용한 일축압축강도는 1,000～800㎏/㎠, RMR은 61～80, Q값은 10～40이다.

3.5.3 표준단면 P-3

연암으로 층리 및 편리, 절리가 매우 발달되었고 파쇄대가 존재한다. 시추시 R.Q.D  (Rock Quality Designation)는 40%～20%이고, 현지 암반에서의 탄성파 속도는 3.5～4.0㎞/sec이상이고 코어를 이용한 일축압축강도는 800～600㎏/㎠, RMR은 41～60, Q값은 1～10이다.

3.5.4 표준단면 P-4

풍화암으로 물리, 화학적 교호작용으로 파쇄대가 매우 발달되어 있고 절리가 불규칙적으로 발달되어 시추시 R.Q.D(Rock Quality Designation)는 20%이하이고, 현지 암반에서의 탄성파 속도는 3.0～3.5㎞/sec이고 코어를 이용한 일축압축강도는 600㎏/㎠, RMR은 21～40, Q값은 1～0.1이다.

3.5.5 표준단면 P-5

풍화작용으로 인하여 본래의 조직 및 강도를 상실한 풍화잔류토로서 부분적으로는 모암조직을 유지하고 있으나 쉽게 모래질로 분해되며 시추시 코아가 거의 형성되지 않은 지반 또는 파쇄대에 적용한다. 표준관입시험에 의한 N치는 50회/10cm정도이며 탄성파속도는 3.0㎞/sec이하, RMR은 20이하, Q치 0.1이하이다.

3.5.6 표준단면 P-6

암의 분류와는 상관없이 갱구부의 보강에 적용하며 터널 시종점부의 12m까지 사용하는 것을 기준으로 하고 있다.

막 장 관 찰 기 록 지 (R.M.R)

공사명 : 구 분 : (상,하)행선 측점: STA. Km. m. 일 시 : 년 월 일 작성자 :	결재	담 당	현장대리인	감 리

분 류 항 목			평 점
1	암석강도	함마타격상태	함마 타격시 튀 어 오르고 빗겨 칠때 불꽃이튀는 정도(경암 )		강한 함마 타격에 갈라지며 불연속면 을 따라비교적 크 게 갈라짐(보통암)				함마 타격시 용이 하게 갈라지며 불 연속면을 따라 비 교적 소편으로 갈 라짐(연암)					함마로 치면 탁음 을 내며 부서지며 균열이 가면서 갈 라짐(연암-풍화암)				약한 함마타격에 부 서지고 일부 손으로 부서지고 PICK로 긁 힘(풍화암-풍화토사)
		일축압축강도	〉 250MPa		100 ～ 250				50 ～ 100					25 ～ 50				5 ～ 25
	평 점		15		12				7					4				2
2	R. Q. D		90 ～ 100%		75 ～ 90%				50 ～ 75%					25 ～ 50%				< 25%
	평 점		20		17				13					8				3
3	불연속면의 간격		〉 2m		0.6～2.0m				200～600mm					60～200mm				〈 60mm
	평 점		20		15				10					8				5
4	불연속면의 상태		거칠다. 불연속 밀착 신선한 암반		약간 거칠다 절개면 간격 〈 1mm				약간 거칠다 절개면간격〈1mm 심한풍화					경면 또는 GOUGE 또는 절개면 간격 1～5mm 연속				연한 GOUGE이상 또는 절개면 간격 〉5mm 연속
	평 점		30		25				20					10				0
5	지하수 (터널10m에 서의 용수량)		건조상태		습기인지 정도 (< 10ℓ/분)				습윤 (10 ～ 25ℓ/분)					벽면을 타고 물이 흐르는 상태 (25 ～ 125ℓ/분)				피압수, 압력상태의 집중용수 ( >125ℓ/분)
	평 점		15		10				7					4				0
6	불연속면조합	경사방향
		경 사 각	< 20°	20～45°			45～90°	< 20°			20～45°		45～90°			< 20°	20～45°			45～90°
		평 점	-5	-2			0	-5			-10		-5			-5	-5			-12
7	암반평가	총 평 점	100 ～ 81			80 ～ 61				60 ～ 41					40 ～ 21				< 20
		평 점	매우양호			양 호				보 통					불 량				매우불량
										구 분					설 계				시 공
										PATTERN
										1회 굴진장					M				M
										숏크리트		1 차			Cm				Cm
												2 차			Cm				Cm
												3 차			Cm				Cm
										ROCK-BOLT					L = M N = 개				L = M N = 개
										강지 보재					C.T.C M				C.T.C M
										FOREPOLING					본				본
										보조 공법
										특기 사항

11-4 터널굴착

11-4 터널굴착

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방서는 터널 내부의 굴착공사에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

해당사항 없음

1.2.1 관련법령

- 총포․도검․화약류 등 단속법 및 동법 시행령

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 터널 막장지질 기록부

(2) 전일 굴착작업 기록부

(3) 터널 계측 기록부

2. 재    료

해당사항 없음

3. 시    공

3.1 시공일반

3.1.1 터널 굴착패턴은 설계시에 제시된 암반 분류기준에 의거하여 결정한다.

3.1.2 굴착시에는 설계시 제시된 기준에 의해 매 막장마다 막장 지질조사 및 시험을 실시하고, 그 결과를 터널 막장지질 기록부에 기록하여 발주자 대리인에게 확인을 받아야 한다.

3.1.3 암질에 따라 표준단면 및 지보형식을 변경할 필요가 있는 경우에는 발주자 대리인의 검측을 받아야 한다.

3.1.4 굴착방법은 원지반이 본래 가지고 있는 지보능력을 최대한 활용할 수 있는 방법을 채택한다.

3.1.5 굴착공법은 지반조사를 통한 암반분류 및 원지반의 자립성에 기초하고 시공 및 경제성을 고려하여 선정하며, 보조공법의 적용도 수용할 수 있도록 결정한다.

3.1.6 굴착은 설계도서에 표시된 표준단면도와 일치하도록 시행한다.

3.1.7 굴착은 설계도서에 제시된 시공순서에 따라 진행하여야 하며, 지압, 용수 등의 이유로 인해 굴착방법을 변경할 필요가 생긴 경우에는 공사 착수전에 발주자 대리인에게 보고하여 확인을 받아야 한다.

3.1.8 시공자는 굴착작업의 정확한 기록을 유지하여야 하며, 발주자 대리인에게 전일 작업기록의 사본1부를 제출한다.

3.2 기계굴착

3.2.1 기계굴착은 굴착수단을 인력이나 발파에 의존하지 않고 기계로 굴착하는 방법이며, 시공자는 지반의 이완을 최소화하고 막장의 안정을 유지하며 여굴이 적게 발생하도록 한다.

3.2.2 굴착기계는 지반조건, 주위환경, 터널단면의 크기 및 형상, 터널연장, 굴착공법, 버력처리방법, 경제성 등을 고려하여 선택한다.

3.2.3 쇼벨, 브레이커 등의 커터붐 기계굴착은 절리가 심하게 발달한 암반이나 토사지반에 적용하며 기계운전에 의해 노반이 약화되지 않도록 적절히 조치하여야한다.

3.2.4 붐 기계굴착은 굴착패턴을 준수하고, 기계운전에 의해 노면이 약화되지 않도록 노면보호를 실시한다.

3.3 발파굴착

3.3.1 일반사항 및 발파계획

(1) 시공자는 굴착에 앞서 실시설계시의 발파패턴도를 참고하여 암질과 단면형상에 적합한 천공장, 천공위치, 폭약의 종류, 장약량, 뇌관형식, 발파순서 등의 발파계획을 세워 발주자 대리인의 확인을 받아야 하며, 시험발파를 실시하고 그 결과에 따라 발파계획을 조정하여 시행한다.

(2) 발파작업에 있어서는 지질, 암반내 절리의 발달상황 등에 따라 장약량을 조절하여 지반의 이완영역을 최소한으로 억제하고 평활한 굴착면을 얻을 수 있도록 한다.

(3) 시공자는 발파에 의해 발생된 버력의 크기가 버력 활용계획, 적재방법 및 운반장비에 적합하도록 발파계획을 수립하여야 하며, 발파소음 및 진동 등이 인접한 시설물, 동물, 어류등 주변환경에 영향을 미치지 않도록 발파 영향권내 조사를 충분히 하여 대책을 강구한다.

(4) 발파작업시에는 총포․도검․화약류 등 단속법 및 동법시행령, 근로안전관리규정, 기타 관계법규를 준수한다.

(5) 발파계획에 있어서는 주변의 환경에 주는 영향을 고려하고 필요한 경우에는 보완대책을 강구하여야한다

3.3.2 폭약 및 뇌관의 취득, 관리

(1) 폭약 및 뇌관의 수령과 운반은 반드시 관련 자격을 보유한 기술자가 하여야 하며, 1일 사용량 이상을 초과하여 수령하여서는 안된다.

(2) 폭약과 뇌관은 각각 별도로 보관하고, 잔여량은 반드시 반납한다.

(3) 화약류 취급소(화약고 포함)는 총포․도검․화약류 등 단속법 시행령에 제시되어 있는 화약류 취급소 설치기준에 따라 설치계획을 수립하여 발주자 대리인의 승인을 득하여야 하며, 화약 관리책임자를 선임하여 안전사고가 발생하지 않도록 관리한다.

(4) 발파장소에서의 화약류 운반은 관련규정에 제시되어 있는 소정의 용기 및 운송방법에 준하여 지명된 작업원만이 시행한다.

(5) 화약류의 운반에 있어서는 운반, 수불순서 및 방법 등을 관련법규에 따라 정하고, 운반량은 천공배치와 장약량을 조사하여 과부족이 없도록 하여야 한다.

3.3.3 천   공

(1) 천공은 점보드릴 등을 이용한 기계천공을 원칙으로 하나, 현장여건 및 시공성, 경제성 등을 검토하여 인력천공도 가능하며, 천공방법에 관한 자료를 발주자 대리인에게 제출하여 확인을 받아야 한다.

(2) 천공에 앞서 막장 점검, 뜬돌 제거, 잔류폭약의 유무 확인 및 회수 등의 조치를 취하여 천공중 막장에서의 붕락, 잔류폭약에 의한 폭발사고 등을 방지한다.

(3) 천공은 발파계획에 의해 정해진 천공배치에 따라 위치, 방향, 깊이가 정확하게 시공되도록하여야 하며, 장약 유무가 육안으로 확인되지 않은 전회 발파 후에 남은 구멍을 다시 천공하여서는 안된다.

(4) 천공에는 굴착면적, 굴착폭 및 굴착높이를 확보할 수 있는 장비를 사용한다.

(5) 천공중에는 이상 용수, 가스의 분출, 지질 변화 등에 주의한다.

3.3.4 장약 및 뇌관 연결

(1) 장약은 발파패턴도에 정해진 순서에 따라 안전하게 시행한다.

(2) 장약은 일일 발파계획에 의한 전체 천공작업이 완료된 후에 실시한다.

(3) 장약 전에는 천공상태를 점검하여야 하며, 천공중에 발생한 뜬돌의 유무를 점검하고, 필요시 뜬돌을 제거한 후 장약을 실시한다.

(4) 화약류의 운반에 있어서는 운반, 수불순서, 방법 등을 관련법규에 따라 정하고, 운반량은 천공배치와 장약량을 조사하여 과부족이 없도록 미리 예측한다.

(5) 뇌관은 작업원의 누전에 대한 안전사고를 예방하기 위해 비전기식 뇌관을 적용하였으며 번치연결기에는 최대 20개의 비전기식 튜브를 연결할 수 있다.

(6) 발파효과를 높이기 위하여 장약공은 소정의 채움재로 충분히 전색하여야 한다.

(7) 유출된 지하수가 잔류하는 하단 장약공은 수중으로 전달되는 충격압의 영향으로 불발될 우려가 있으므로 인접 장약공과 동일한 단수의 뇌관을 사용하도록 한다.

(8) 현장여건상 비전기식 뇌관 사용이 불가하여 전기식 뇌관을 적용할 때는 발주자 대리인의 승인을 득하여야 한다.

(9) 전기뇌관의 결선부는 비닐테이프, 방수캡등을 사용하여 단락 또는 누전이 되지 않도록 사전에 조치하여야한다.

(10) 전기뇌관을 사용하는 경우에는 미주전류, 누설전류 정전기의 유무 및 크기를 측정하여 안전여부를 확인한다.

(11) 장약시에는 작업에 불필요한 모든 전동기 동력선을 전원으로부터 단절하고, 필요한 전력선은 누전 차단장치를 설치한다.

(12) 발파모선은 완전절연이 가능한 것을 사용하여야하며, 전기선로, 기타누전의 우려가 있는 곳으로부터 격리시켜야한다.

(13) 점화기에 접하는 발파모선의 단말은 점화시 이외에는 점화기로부터 분리시켜야 한다

3.3.5 발 파

(1) 발파는 발파책임자의 지휘하에 시행되어야 한다.  발파책임자는 다음 사항을 수행한다.

가. 위험구역, 대피장소 및 경로 지정

나. 점화장소 지정 및 발파예고, 점화, 해제 등의 각종 신호 및 경보 결정

다. 점화자 지정

라. 위험구역 표지 및 감시원 배치

마. 결선상태 확인

(2) 시공자는 발파를 시행하기 전에 이미 설치된 지보재 및 계측기에 대한 방호를 철저히 하여 손상을 입지 않도록 한다.

(3) 비전기식 뇌관은 튜브로 된 모선을 이용하여 전용발파기로 발파하여야 하나 튜브각선의 손실이 많으므로 전기 발파의 모선을 이용 모선끝단에 전기뇌관 1개를 연결하여 이 뇌관을 마지막 번치 연결기에 꽂거나 튜브각선에 연결하여 전기발파기를 이용하여 발파할 수 있다.

그림 11-4.1 뇌관결선방법

(4) 터널의 양방향 굴착시 관통이 가까워졌을 때에는 상호 긴밀한 연락하에 발파작업을 수행한다.

(5) 발파책임자는 작업원의 대피상황을 최종적으로 점검하여야 하여야 한다.

(6) 안전사고에 대비하여 전기식 및 비전기식 뇌관을 사용한 발파의 경우에는 발파후 5분 이상, 도화선 발파의 경우에는 15분 이상 경과한 후에 막장에 접근하여야 하며, 불발 장약공 및 잔류폭약의 유무를 점검하고 잔류폭약의 제거 등 필요한 조치를 취한다.

(7) 발파시에는 필요에 따라 자동기록이 가능한 발파진동 측정기를 설치하여 진동을 측정하여야 하며, 측정결과가 진동허용기준치 이내에 있는지를 확인한다.

(8) 발파결과가 당초 계획과 상이할 경우에는 그 원인을 규명하여 후속 발파작업에 반영한다.

3.3.6 낙반 및 여굴 처리

(1) 굴착시 여굴은 가능한 적게 발생되도록 한다.

(2) 굴착지역의 지질상태가 과다여굴 및 사고의 원인이 될 큰 낙반이 예상되는 경우 시공자는 이에 대한 안전대책과 시공계획서를 발주자 대리인에게 제출하여 확인을 받은 후 굴착을 한다.

(3) 과다여굴이 발생한 경우에는 여굴 발생부분을 상세히 기록하여 이를 발주자 대리인에게 제출하여야 하며, 여굴의 발생상태와 원인을 조사하여 시공법을 개선한다.  특히 절리, 단충파쇄대 등에 유의하여 발파공의 위치, 방향 등을 조절함으로써 여굴이 적게 발생되도록 한다.

(4) 절리가 발달한 암반에서의 여굴부분은 적절히 조치하여 진행성 여굴이 발생되지 않도록 한다.

(5) 여굴의 정도가 심한 경우에는 숏크리트와 록볼트로 보강하여 응력 집중에 따른 진행성 여굴 또는 불안정한 상태발생을 방지한 후 여굴부분은 모르터 또는 콘크리트로 치밀하게 채워야 한다.

3.3.7 뜬돌 처리

(1) 이완된 암괴 및 암편등의 뜬돌은 상해사고의 원인이 되므로 막장면, 측벽 아치부 등을 세밀하게 점검하여 뜬돌을 제거한다.

(2) 분할발파시의 뜬돌 처리는 발파부위 뿐만 아니라 아직 지보재가 시공되지 않은 구간에 대해서도 실시한다.

3.3.8 발파영향 규제

(1) 발파는 기존 구조물에 손상을 입히지 않도록 시행하여야 하며, 진동속도가 허용기준치를 초과하지 않도록 한다.

(2) 대상 시설물 위치에서의 발파진동 허용치는 진동속도를 기준으로 하여 표 11-4.1와 같이 적용한다. 단, 주요 구조물이나 민가가 없는 교외지에서는 본 허용기준치 이상의 값을 적용할 수 있다.

표 11-4.1

발파진동에 대한 허용기준치

구 분	문화재 등 진동에 예민한 시설물	실금이 있는 상태의 주택, 아파트	상 가	철근 콘크리트 건물 및 공장
허용치(cm/sec)	0.2	0.5	1.0	1.0～4.0

(3) 굴착작업을 시작할 때는 시험발파를 실시하여 발파진동 수준을 측정하여야 하며, 측정결과가 허용 진동수준을 초과할 경우에는 발파패턴 및 발파방법을 조절하여 진동수준을 허용기준치 이내까지 감소시켜야 한다.

(4) 발파진동 측정기는 발파진동의 주파수 범위(통상 2～250Hz)에 적합한 것을 사용하여야 하며, 정밀분석이 필요한 경우에는 주파수 분석이 가능하도록 시간이력을 기록할 수 있는 것을 사용하여야 한다.

(5) 대상 시설물에 대한 진동측정은 발파원으로부터 가장 근접한 위치의 시설물 부위에서 실시하는 것을 원칙으로 하나, 부득이한 경우에는 이에 근접한 지표에서 측정할 수 있다.

(6) 발파진동 측정빈도는 다음의 기준을 적용하는 것을 원칙으로 하되 현장의 작업여건이나 입지여건에 따라 발주자 대리인의 확인하에 조정할 수 있다.

가. 시험발파와 굴착 및 발파패턴 변경시에는 발파효과와 발파진동 수준이 목표치에 도달할때까지 매 발파마다 측정한다.

나. 일상적 발파작업이 이루어질 경우에도 주 1회 정도 측정을 실시하여 진동수준을 반복적으로 점검한다.

다. 보호대상 시설물에 대해서는 발파진동 영향권을 통과할 때까지 매 발파마다 진동을 측정한다.

(7) 굴착 진행중에 발파진동치가 허용기준치를 초과할 경우 시공자는 저폭속의 폭약 사용, 다단발파의 적용, 장약량의 제한, 심발발파 방법의 조정, 발파방식의 변경 및 진동 전파방지방법 등을 활용하여 진동치가 허용기준치 이내가 되도록 조치한다.

(8) 상기한 표11-4.1의 허용기준치는 1999년 건설교통부에서 제정한 터널 표준시방서에 있는 허용기준으로 대체할 수 있다.

3.4 무진동 굴착

3.4.1 주변환경에 따른 진동 및 소음을 최소화 할 경우에는(또는 민원발생의 경우) 시공자는 무진동 파쇄기등을 사용하여 인근 구조물(또는 주변시설)에 영향이 없도록 한다.

3.4.2 시공자는 무진동 굴착의 경우 굴착전에 장비․사양등을 포함한 시공계획서를 작성하여 발주자 대리인의 승인을 득한다.

표 11-4.2

건설, 생활진동 규제기준

(단위 : dB(V))

시 간 별 대상지역	주 간 (06:00～22:00)	야 간 (22:00～06:00)
주거지역, 녹지지역, 준도시지역중 취락지구 및 운동휴양지구, 자연환경보전지역, 학교∙병원∙공공도서관의 부지경계선으로부터 50m 이내 지역	65이하	60이하
상업지역, 공업지역, 농림지역, 준농림지역 및 준도시지역중 취락지구외의 지구, 미고시지역	70 이하	65이하

비고 : 1. 대상지역의 구분은 국토이용지관리법에 의하며, 도시지역은 도시계획법에 의한다.

2. 본 규제기준은 주간에 한해 진동발생시간이 1일 4시간이하일 때에는 +5dB를 보정한 값으로 한다.

11-5 버력처리

11-5 버력처리

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 터널굴착에 의하여 생긴 버력을 지정 장소로 운반하거나 운반로의 유지관리 또는 지정 장소의 고르기, 정리, 준비배수를 하는 작업에 적용한다.

1.2 참조규격

해당사항 없음

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

2. 재    료

(해당사항 없음)

3. 시    공

3.1 시공일반

3.1.1 버력처리 계획은 지반조건, 주위환경, 터널단면의 크기, 터널연장, 구배, 굴착공법, 굴착방식, 버력의 크기, 사용장비 및 조건 등 현장여건을 고려하여 수립한다.

3.1.2 버력을 적재할 때에는 안전에 유의하고, 기 설치된 지보재나 가설설비 등을 손상시키지 않도록 한다.

3.1.3 버력 적재중에는 위험구역을 정하여 해당 작업원 이외의 출입을 금지하고, 조명 및 환기시설을 충분히 설치한다.

3.1.4 운반도중에 버력이 떨어지지 않도록 적재버력에는 덮개를 씌우고 과적하지 않아야 한다.

3.1.5 갱내 운반을 레일방식에 의하는 경우 궤도는 운반차량의 중량에 적합한 안전구조로 탈선등의 장애가 생기지 않도록 궤도의 부설, 보수를 해야 하며, 타이어 방식에 의하는 경우에는 항상 양호한 노면이 유지되도록 배수 등에 주의하여 노면을 보수한다.

3.2 운행관리

3.2.1 버력 운반작업에 필요한 사항은 운행관리규정으로 정하고, 이를 통해 차량운행의 안전을 확보한다.

3.2.2 시공자는 운전수, 유도원, 기타 관계자에게 안전운행에 관한 교육을 실시하고, 운행관리 규정을 준수하도록 한다.

11-6 터널지보공

11-6 터널지보공

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 터널공사의 지보재 역할을 하는 강지보재․록볼트․숏크리트 시공, 천단 또는 막장안전을 위한 보조공법 시공등의 공사에 적용한다.

1.2 참조규격

KS B 0801  금속재료 인장시험편

KS B 0802  금속재료 인장시험 방법

KS B 0803  금속재료 굴곡시험편

KS B 1010  마찰접합용 고장력 6각볼트․6각너트․평 와셔의 세트

KS D 3503  일반구조용 압연강재

KS D 3504  철근 콘크리트용 봉강

KS D 3515  용접구조용 압연강재

KS F 2401  굳지 않은 콘크리트의 시료채취 방법

KS F 2402  포틀랜드 시멘트 콘크리트의 슬럼프 시험방법

KS F 2403  콘크리트의 강도시험용 공시체 제작방법

KS F 2405  콘크리트의 압축강도 시험방법

KS F 2408  콘크리트의 휨강도 시험방법(단순보의 3등분점 하중법)

KS F 2411  굳지 않은 콘크리트의 씻기분석 시험방법

KS F 2413  휨강도 시험한 공시체로 콘크리트의 압축강도를 시험하는 방법

KS F 2422  콘크리트에서 절취한 코어 및 보의 강도시험 방법

KS F 2425  시험실에서 콘크리트 시료를 만드는 방법

KS F 2433  주입 모르타르의 블리딩률 및 팽창률 시험방법

KS F 2436  관입 저항침에 의한 콘크리트 응결시간 시험방법

KS F 2501  골재의 시료채취 방법

KS F 2502  골재의 체가름 시험방법

KS F 2503  굵은골재의 비중 및 흡수량 시험방법

KS F 2504  잔골재의 비중 및 흡수율 시험방법

KS F 2505  골재의 단위중량 시험방법

KS F 2506  콘크리트용 골재의 공극률 시험방법

KS F 2507  골재의 안정성 시험방법

KS F 2508  로스엔젤레스 시험기에 의한 굵은골재의 마모시험 방법

KS F 2509  잔골재의 표면수 측정 방법

KS F 2510  콘크리트용 모래에 포함되어 있는 유기불순물 시험방법

KS F 2511  골재에 포함된 잔입자(No.200체를 통과하는) 시험방법

KS F 2512  골재 중에 함유되는 점토 덩어리량의 시험방법

KS F 2560  콘크리트용 화학혼화제

KS L 5103  길모어 침에 의한 시멘트의 응결시간 시험방법

KS L 5201  포틀랜드 시멘트

KS M 0011 수용액의 pH 측정방법

ASTM A 820-96  강섬유보강 숏크리트 표준시방서

ASTM C 1018-94b  섬유보강 콘크리트의 초기균열강도와 휨인성에 대한 시험방법

ASTM C 1116-95  섬유보강 콘크리트 및 숏크리트 표준시방서

ITA 숏크리트 가이드 라인(국제터널협회)

ACI 544 ACI Manual of Concrete Practice (Part 5) (미국콘크리트협회)

EFNARC  숏크리트 유럽시방서

JSCE  규정(일본토목학회)

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 강지보재 제품사양 및 시험성과

(2) 숏크리트용 혼화제 시험성적서

(3) 숏크리트 품질관리 시험결과

(4) 수지형 록볼트 정착재료의 시험성과서

(5) 주입재 흘러내림 방지캡의 시험성과서

(6) 록볼트 설치기록부

(7) 록볼트 인발시험 결과

(8) 보조공법 시공계획서(필요시)

2. 재    료

2.1 강지보재 (격자지보)

2.1.1 강지보재 일반

(1) 강지보재에 사용되는 강재의 종류, 형상, 치수 등은 설계도서에 명시된 것으로 한다. 강지보재는 재질이 SS400(KS D 3503)인 규격제품을 사용하여야 하나, 부득이한 경우에는 발주자 대리인으로부터 사전승인을 받은 후 SM400(KS D 3515)으로 공장 제작하여 사용할 수 있다.

(2) 강지보재는 연성이 크고 휨과 용접등의 가공성이 양호한 강재를 써야 한다. 강지보재 시공에는 H형강, U형강, 격자지보(Lattice Girder)등을 사용할 수 있으며, 사용하는 강지보재의 재질, 규격등에 대해서는 제작사의 제품사양 및 시험성과를 발주자 대리인에게 제출한다.

(3) 격자지보가 지보재로의 제기능을 수행하기 위해서는 허용 지지하중 범위내에서 파괴없이 어느 정도의 변위를 허용할 수 있어야 한다.

(4) 격자지보는 외력을 다소 흡수할 수 있는 시스템으로 구성되어야 하며, 이를 위해선 연결용 부재인 스파이더가 격자지보 시스템의 상부강봉과 하부강봉으로부터 전달되는 힘들을 흡수할 수 있는 접합요소(Integral element)로서의 역할을 하여야한다.

(5) 스파이더와 강봉사이의 용접부는 터널공사시 격자지보의 하중지지능력(Load bearing capacity)을 평가하는데 매우 중요한 역할을 하므로 용접기술이 격자지보 제품생산에 주요기술 부분에 속하게 된다. 일반적으로 용접부 길이(Welding Seam)는 전단력에 저항할 수 있도록 최소한 20mm 이상이 되도록 하는 것이 좋으며, 최대 지지하중에 도달하기 전단계에서 재료의 취성파괴가 일어나지 않도록 우수재료의 선정과 함께 재료 용접부의 완전한 접합이 보장되어야 한다.

(6) 사용되는 강재는 격자지보의 특성상 종래의 일반강재보다는 더 큰 변형을 허용할 수 있는 특수재료여야 한다.

(7) 마찰이음에 쓰이는 볼트, 너트 및 와셔는 KS B 1010 규정에 적합한 것이어야 한다.

2.1.2 연결부 이음

연결부 이음에 쓰이는 볼트, 너트 및 와셔는 본 시방서 “13-14 고장력 볼트”에 따른다.

표 11-6.1

격자지보의 재료

부 품 명	재 료 명	관 련 규 격	비 고
원 형 강	용접구조용 저탄소강	KS B 0801
스 파 이 더	용접구조용 저탄소강	KS B 0801
부 등 변 앵 글	일반구조용 압연강재	KS D 3503	SS 400
강 판	일반구조용 압연강재	KS D 3503	SS 400
이 형 철 근	일반구조용 압연강재	KS D 3504

2.1.3 격자지보 제조 및 가공

(1) 재질은 균일하고 유해한 흠이 없어야 한다.

(2) 강봉과 스파이더와의 용접길이는 다음과 같다.

TYPE	a(mm)	b(mm)
50	>40	30
70	>40	30
			그림 11-6.1 강봉과 스파이더 용접

(3) 스파이더는 각 원형강의 중심선과 교차점 선상에서 특수용접에 의하여 제작되어야 한다.

(4) 강판, 앵글 및 이형철근의 절단면에 미려하고 유해한 결함이 생기지 않도록 해야한다.

(5) 구멍가공은 펀칭작업에 의하나 균열이 없어야 한다.

(6) 스파이더 모서리 굴곡반경은 스파이더 소재 직경의 2ds±4mm로 한다.

(7) 스파이더 상․하면은 평활하여야 한다.

(8) 격자지보에서 스파이더와 스파이더 사이의 거리는 20～25mm로 한다.

2.1.4 성 능

(1) 화학성분

표 11-6.2

강봉의 화학성분

분 류	C		Si	Mn
환 봉		0.16 - 0.24	0.15 - 0.35	0.8 - 1.0
스파이더				0.65 - 1.0

(2) 검사방법 : 성분 분석은 레들(Ladle) 분석치로 대체할 수 있다.

(3) 탄소당량(Ce = C+Si/24+Mn/6+Ni/15+Cr/5+Cu/13+Mo/4)은 0.48% 이하로한다.

(4) 기계적 성질

표 11-6.3

강봉의 기계적 성질

종 류	항 복 강 도	극 한 강 도	연신율	비 고
환 봉	≥ 520 N/mm2	≥ 598 N/mm2	≥ 14%	용접구조용 저탄소강
스파이더	≥ 500 N/mm2	≥ 550 N/mm2	≥ 10%	용접구조용 저탄소강

가. 사용하는 시편은 KS B 0801의 2호, 3호로 한다.(무가공 시편)

나. 시험방법은 KS B 0802에 따른다.

다. 격자지보 재료는 일반 H형강과 달리 지압에 따른 변형을 어느 정도 허용하면서 지지효과를 높일 수 있도록 연성과 강성을 적절히 조화, 보유할 수 있게 설계되어야 한다.

그림 11-6.2    용접부 처리

2.1.5 격자지보 검사

(1) 제품검사는 제작도면에 의한다.

(2) 소재검사는 화학성분 검사, 기계적 성질 검사, 용접검사등이 있다.

가. 용접검사는 육안조사와 함께 인장시험을 통해 적정성을 평가한다.

나. 본 용접봉 규격은 AWS ER70S-6 급으로 사용한다.

다. 인장시험은 가공없이 원상태로 시편을 만들며 용접부분이 시편 중심부에 있어야 한다.

라. 인장시험기에 물린 사이의 시편길이는 10ds1+20ds2 보다 작지 않아야 한다.

마. 시험결과, 공칭인장응력×As(ds2의 작은 단면적)×0.9 인장에서 용접부위가 파단되지 않아야 한다.(공칭인장응력 550N/mm2)

2.1.6 하중벤딩시험

(1) 하중벤딩시험은 2개의 지지점위에 격자지보를 올려놓고 그 거리는 1.5m로한다.

(2) 3개의 원형강중 2개는 밑으로 놓고 Spider 의 온전한 상태가 유지되어야 하며 중심부에 하중 P가 오게한다.

(3) 최대하중은 수직하중을 계속부과하는 양으로 결정한다.

(4) 이론상 처짐(fr)에 대한 실제처짐(fi) 값은 최대하중을 20% 감한데서 수치 5배를 초과해서는 안된다.

fi = Pmax x 0.8 일때의 처짐     fi / fr ≤ 5

그림 11-6.3 하중벤딩시험 모식도

2.2 숏크리트

2.2.1 숏크리트는 현장여건을 고려해 Ready Mixed Concrete 구입을 적용하였으며, 재료, 재료의 배합 및 시험은 본 시방규정에 의거해 실시하여야 하고, 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다.

Ready Mixed Concrete 구입이 시공여건상 불합리하면 발주자 대리인의 승인을 득한 후 현장에 배치플랜트를 설치할 수 있다.

2.2.2 숏크리트에 사용하는 시멘트는 본 시방서 13-1절에 따른다.

2.2.3 잔골재

(1) 잔골재는 구조물용 모래와 동등의 재질로 깨끗한 모래이어야 한다.

(2) 잔골재율은 65% 이상으로 한다.

(3) 잔골재의 입도는 본 시방서 13-3-1절 2.1.1항에 따른다.

2.2.4 굵은골재

(1) 굵은골재의 최대치수는 15mm 이하이어야 한다.

(2) 굵은골재의 입도는 본 시방서 13-3-1절 2.2.1항에 따른다.

2.2.5 숏크리트에 사용하는 골재의 합성입도는 표 11-6.4와 같다.

표 11-6.4

숏크리트용 골재의 합성입도

표 준 체	체를 통과한 중량 백분율 (%)
19mm	100
13mm	90 ～ 100
10mm	80 ～ 90
4.75mm (No.4)	60 ～ 73
2.36mm (No.8)	50 ～ 65
1.18mm (No.16)	35 ～ 50
600μm (No.30)	20 ～ 35
300μm (No.50)	8 ～ 20
150μm (No.100)	2 ～ 10

2.2.6 강섬유의 인장강도는 70㎏/㎟이상이고, 형상비는 40～100의 범위내에 있어야 한다.

2.2.7 급결제

(1) 급결제는 숏크리트의 반발량을 최대한 적게 하고, 조기강도를 낼 수 있는 제품을 사용하여야 하며, 다음의 조건을 만족하여야 한다.

가. 숏크리트 탈락률을 최소화하면서 암반에 견고하게 부착되어야 한다.

나. 필요한 초기강도가 양호하게 발현되는 동시에 장기강도에 악영향이 없어야 한다.

다. 인체에 유해한 영향이 없어야 한다.

라. 강재를 부식시키지 않고 용수가 있는 경우에도 양호한 효과를 발휘할 수 있어야 한다.

마. 습기에 강하고 보존성이 좋아야 한다.

(2) 급결제 성능시험은 KS F 2436, KS F 2560에 의거하여 시험한다.

(3) 급결제 사용량은 시멘트 중량의 5%를 표준으로 하며, 기온, 지반조건, 용수, 제품성능에 따라 증감할 수 있으나, 발주자 대리인의 확인을 받아야 한다.

2.2.8 혼화제

(1) 시공자는 사용하고자하는 혼화제에 대한 시험성적서를 제출하고, 현장시험을 통하여 혼화제의 효과와 적정 사용량을 확인한 후 사용여부에 대하여 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다.

(2) 유동화제는 사용목적에 적합하고, 숏크리트 또는 급결제 등에 악영향을 미치지 않아야 한다. 유동화제 성능시험은 본 시방서 13-6절에 따른다.

(3) 습식 숏크리트의 워커빌리티(Workability)를 개선하기 위한 AE제 및 AE감수제, 양생제 등의 혼화제를 사용할 경우에는 공사 착수 전에 품질을 확인한 후 발주자 대리인의 확인을 받아야 한다.

2.2.9 첨가제

습식 숏크리트의 성질을 개선하기 위하여 실리카흄(Silica Fume), 플라이애시(Fly Ash) 등과 같은 첨가제를 사용할 수 있으나, 공사 착수 전에 첨가제의 품질, 배합비 및 배합에 따른 혼합물 강도의 영향 등을 고려한 시험을 실시하고 발주자 대리인의 승인을 받은 후 사용한다.

2.3 록볼트(Rock Bolt)

2.3.1 록볼트의 품질기준은 표 11-6.5에 따른다.

표 11-6.5

록볼트의 품질기준

직 경	기 호	항 복 점 (kg/mm2)	인장강도 (kg/mm2)	연신율(%)
D 25mm 이상	SD 35 이상	35 이상	50 이상	18이상

2.3.2 정착재료

(1) 수지(Resin)형

가. 수지형 정착재료를 사용하기 위해서는 제품별 용량, 팽창률, 경화시간 등에 대한 제조업자로부터의 시험성과서를 첨부한다.

나. 정착재료는 조기접착력이 크고 취급이 간단하여야 하며, 내구성이 있어야 한다.

다. 수지는 폴리에스터 수지계 또는 동등 이상의 재질이어야 하며, 캡슐(Capsule) 형태 이어야 한다.

라. 유효 기간이 지난 제품을 사용하여서는 안되며, 유효기간이 지난 제품을 사용할 경우나 제품의 변질이 예상될 경우에는 품질시험을 실시한 후 발주자 대리인의 확인을 받은 후 사용하여야 한다.

마. 수지는 용수, 염수, 산, 약알칼리에 대하여 영향을 받지 않아야 하며, 인발에 대한 저항력이 충분해야 한다.

바. 수지제품은 팽창성 접착제로서 직경이 26mm 이상이어야 하며,  선단용 수지 제품은  2배이상의 팽창이 되어야 하고, 용수가 있는 곳에서도 초기강도가 높아야 한다. 발포성 수지를 사용할 때는 발포배율에 따른 접착력 감소가 없어야 한다.

사. 전면접착식 록볼트의 수지 사용량은 록볼트 공을 충분히 충전시킬 수 있어야  한다.

(2) 시멘트 모르터(Cement Mortar)형

가. 시멘트 모르터의 배합은 소요강도와 시공성에 중점을 두어 결정한다. 모르터는 모래와 시멘트 및 첨가제로 구성되며, 물․시멘트비(W/C)는 40～50%의 배합을 원칙으로 한다.

나. 모르터용 모래는 직경 2mm 이하로 입도분포가 좋아야 하며, 모래의 표면수량에 따라 물량을 조정한다.

다. 시멘트는 보통시멘트와 조강시멘트 등을 사용할 수 있으며, 보통시멘트를 사용할 때에는 반드시 초기에 접착능력을 발휘할 수 있도록 캡슐형 급결제 또는 동등 이상의 품질을 가진 급결제를 사용한다.

라. 조강시멘트를 사용할 때는 지연제를 사용하여 모르터 경화시간을 조정할 수 있어야 하며, 시공관리에 특별히 유의한다.  또한 주입재는 용수, 염수, 산, 알칼리에 대하여 영향을 받지 않아야 한다.

(3) 시멘트 페이스트(Cement Paste)형

시멘트 페이스트는 시멘트 밀크와 급결제로 구성되며, 배합비는 용수상태 등에 따라 현장시험을 통하여 조정한다.

2.3.3 부속부품

(1) 와 샤

받침판인 와샤(Bearing plate)는 지반의 변형을 구속하는 효과를 충분히 발휘하고, 지반 붕락방지 등의 목적을 달성하기 위해 록볼트의 각도조절 등을 할 수 있어야 하며, 암석이나 숏크리트 표면의 형태에 관계없이 표면에 완전히 밀착시킬 수 있는 반구형을 사용한다.

(2) 너 트

록볼트가 천공된 구멍에 비스듬히 고정되어도 각도를 조절하여 충분한 정착효과를 발휘할 수 있는 링너트를 사용한다.

(3) 주입재 흘러내림 방지캡

볼 록 와 샤	링 너 트	주입재 흘러내림 방지캡

그림 11-6.3    부 속 부 품 도

3. 시   공

3.1 격자지보

3.1.1 시공일반

(1) 격자지보는 설계도서에 의해 설치하여야 하며, 시공중 지질상태에 따라 격자지보의 형식을 변경할 수 있다. 이 경우 시공자는 서면으로 형식변경을 신청하여 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다.

(2) 시공중 지보재 또는 지반에 이상변형이 발생하였을 경우는 지체없이 적절한 보강을 시행하여야 하며, 격자지보를 적시에 시공하지 못하여 발생되는 여굴, 붕괴 및 기타 사고에 대하여는 시공자가 그 책임을 져야 한다.

(3) 격자지보는 공사착수전에 발주자 대리인의 승인을 받은 제작 설계도서에 따라 제작한다.

(4) 시공자는 현장에 자재를 충분히 확보하여 작업이 지연되지 않게 한다.

3.1.2 격자지보의 설치

(1) 격자지보는 굴착 후 원지반의 이완이 최소화될 수 있도록 설계도서에 제시된 순서에 의거하여 빠른 시간내에 설치한다.

(2) 격자지보는 정해진 위치에 정확히 설치하여야 하며, 지보재 설치 후 위치, 고정 등에 대해 검측을 행하여 발주자 대리인의 확인을 받아야 한다.

(3) 파이프루프(Pipe Roof)공법이나 포어폴링(Forepoling)등을 시공하는 경우에는 격자지보가 이동하거나 뒤틀리는 것을 막아야 하며, 이때의 설치오차는 10cm 이내가 되도록 한다.

(4) 격자지보와 원지반 사이에는 정해진 간격에 따라 쐐기 등을 끼워 아치로서 지보력을 발휘할 수 있도록 한다.

(5) 격자지보는 설계 라이닝 두께가 확보될 수 있도록 설치한다.

(6) 격자지보의 연결볼트 및 연결재는 충분히 조여야 하며, 과다하중을 격자지보가 받게되면 보통 연결부부터 파괴가 일어나므로 연결부의 볼트는 반드시 텐션(Tension) 볼트를 사용하여야 한다.

(7) 격자지보가 설치되는 터널 바닥부의 경우, 반드시 바닥과 접하는 끝면은 다음 그림 11-6.4와 같이 발판(Foot Plate)을 설치하여 침하를 억제토록 조치해야 하며, 바닥지반의 지지력이 약하여 격자지보 설치 바닥면으로 상부에서 가해지는 하중을 충분히 지지할 수 없는 경우에는 단위면적에 가해지는 하중이 지반지지력 이하가 되도록 격자지보 바닥면 하부에 격자지보 바닥면보다 더 큰 철판을 삽입한다.

Z(a) 바닥부 측면도	(b) 바닥부 정면도

그림 11-6.4    격자지보 바닥면 설계

(8) 격자지보에 녹이나 손상이 생기지 않도록 적절한 조치가 강구되어야 하며, 숏크리트에 매설되기 전에는 녹, 유류 및 모르터 등이 부착되어 있어서는 안된다. 숏크리트의 피복두께는 최소 2cm 이상이 되도록 하여야 한다. 부득이 격자지보의 최대 높이와 숏크리트의 두께를 같게 설계한 경우에는 시공시 격자지보 부위에 숏크리트를 두껍게 타설하여 최소피복두께를 유지할 수 있도록 하여 강도는 물론 노출로 인하여 지하수 유입에 의한 부식을 방지하여야 한다.

(9) 간격재 연결부위나 지보연결판 등은 숏크리트로 막히지 않도록 보호하여 연결이 용이하도록 한다.

(10) 격자지보의 변형이 극심하여 교체할 필요가 생기는 경우에는 이를 교체하여 재시공한다.

(11) 격자지보의 이음위치 및 구조는 단면형상, 크기, 시공방법 등을 고려하여 결정하여야 하며, 격자지보의 전도방지를 위해 연결재를 설치한다.

(12) 격자지보와 격자지보를 연결해 주는 종방향 간격재는 횡방향으로 C.T.C 1～1.5m 간격마다 설치하여 지보재 간격이 일정하게 유지하도록 하여야 한다.

(13) 간격재의 재료는 일반 철근을 이용할 수 있고 간격재의 직경은 시공의 편의상 ø16mm 철근을 사용할 수 있다.

(14) 격자지보는 적재, 운반, 하차중 손상 또는 변형이 없어야 한다.

(15) 적치시 상부의 과중한 하중으로 하부의 격자지보에 변형이 발생하지 않도록 적치한다.

(16) 적치보관시 하부에 침목, 콘크리트 블록 등으로 놓아 직접 지면에 닿지 않도록 한다.

(17) 보관시 눈, 비, 오일, 흙 기타 이물질이 접촉되지 않도록 천막으로 덮어 보관한다.

3.2 숏크리트

3.2.1 시공일반

(1) 숏크리트 시공방법에는 습식법을 기준으로 한다.

(2) 시공자는 숏크리트 시공방법에 대한 시공계획서를 제출하여 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다. 시공계획서에는 공정계획표, 장비와 설비의 주요제원 및 자재 등에 관한 사항이 포함되어야 하며, 건식 숏크리트 시공방법을 사용하는 경우에는 별도로 분진처리대책도 포함되어야 한다.

(3) 강섬유보강 숏크리트(Steel Fiber Reinforced Shotcrete)를 사용할 경우에는 강섬유의 선정, 시공장비, 시험방법 등을 충분히 검토하고 시험시공을 실시하여 휨강도, 휨인성 등을 확인한 후 시공한다.

(4) 강섬유의 혼입양은 설계기준강도가 나올 수 있도록 혼입하여야 하며, 사용목적, 효과 및 장비성능에 따라 발주자 대리인의 승인을 받은 후 조정할 수 있다.

(5) 강섬유 사용시에는 강섬유의 뭉침현상(Fiber Balling)과 노즐의 막힘현상(Plugging)에 특히 주의하여 시공한다.

(6) 강섬유보강 숏크리트로 시공할 경우에 마지막 숏크리트의 타설은 일반 숏크리트(Plain Shotcrete)로 시공하거나 숏크리트 면에 있는 강섬유를 마무리하여 방수막이 손상되지 않도록 한다.

3.2.2 배합설계

(1) 숏크리트 배합설계는 반발량을 적게하고 호스의 막힘현상이 없도록 하여야 하며, 소요강도를 얻으면서 용수상황에 따라 배합비를 조정할 수 있도록 한다.

(2) 배합은 현장에서 배합시험을 실시하여 배합비를 결정하여야 하며, 강섬유보강 숏크리트는 휨강도 및 압축강도로, 일반 숏크리트는 압축강도를 기준으로 하여 배합비를 결정하고 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다.

표 11-6.6

숏크리트 배합기준

굵은골재 최대치수 (mm)	단 위 량 (kg)				강섬유(kg)	급결재(kg)
	물	시멘트	잔골재	굵은골재
15	234	441	665	782	40	22.05

(3) 슬럼프는 혼화제 혼입 후 8cm를 표준으로 하며, 급결제의 종류에 따라 증가될 수 있다.

(4) 물․시멘트비는 50%이하로 한다.

3.2.3 사전준비

(1) 숏크리트 작업을 안전하게 실시하기 위하여 숏크리트 타설면의 뜬돌은 유의하여 제거한다.

(2) 숏크리트 타설면의 이물질은 숏크리트와 원지반의 부착성을 떨어뜨릴 수 있으므로 깨끗이 제거한다.

(3) 숏크리트 타설면에 용수가 있는 경우에는 적절한 배수처리를 한다.

(4) 잔골재와 굵은골재는 분리하여 저장하여야 하며, 우수로부터 보호한다.

(5) 시공자는 현장타설 전에 공사에 사용하는 것과 동일한 재료로 시험배합을 실시하여 본 절 3.2.5항에 명시된 강도를 확인하여야 하며, 시험배합에 사용된 골재의 입도분포 시험결과와 배합표를 발주자 대리인에게 제출하여 승인을 받아야 한다.

(6) 배치플랜트에는 강섬유를 계량하기 위한 별도의 호퍼 및 자동계량 기록장치를 설치하여야 하며, 계량오차는 ±3% 이내이어야 한다.

(7) 강섬유보강 숏크리트의 생산은 배치플랜트를 이용하여야 하며, 강섬유의 분산효과를 높이기 위한 시설을 하여 골고루 분산되도록 한다. 재료의 투입순서는 굵은골재와 강섬유순으로 투입하여 충분히 혼합시킨 후 모래, 시멘트, 물 등의 순서로 투입한다. 혼합물의 운반시에는 재료분리가 발생하지 않도록 교반기(Agitator)를 이용한다.

3.2.4 숏크리트 타설

(1) 숏크리트 작업은 시공의 정확성과 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 장비를 선정하여 발주자 대리인의 확인을 받은 후 실시한다.

(2) 노즐의 방향은 숏크리트면에 직각이 되도록 유지하고, 타설면과 노즐간의 거리는 1m정도로 하며, 숏크리트의 분사압력은 2～5㎏/㎠를 원칙으로 한다.

(3) 숏크리트 타설후 불량한 부분이 발견되었을 경우 발주자 대리인의 지시에 따라 조치하여야 하며, 불량구간이 국부적인 경우에는 불량구간을 제거하고 양호한 숏크리트로 재시공한다.

(4) 1회 숏크리트 타설두께는 5cm 이내로 한다.

(5) 2차 숏크리트 작업시에는 1차 숏크리트면에 부착된 이물질을 완전히 제거한다.

(6) 숏크리트 타설 작업원은 보호구 등을 착용하여 안전에 주의한다.

(7) 숏크리트 시공시 측벽은 아래에서 위로, 천장은 한쪽 끝에서 다른쪽 끝으로 연속하여 시공한다.

(8) 숏크리트 타설시에는 철망, 철근, 강지보재 등의 뒷부분에 공극이 남지 않도록 한다.

(9) 반발되어 바닥에 떨어진 숏크리트는 고결되기 전에 제거한다.

(10) 숏크리트 타설 후에는 저온․건조․급격한 온도변화 등 해로운 영향을 받지 않도록 보호하여야 한다.

(11) 터널내부 온도가 5℃ 이하일 때는 별도의 보온 대책을 마련한 후 작업한다.

(12) 작업장 주위의 조명은 작업에 지장이 없도록 충분한 조도를 유지한다.

(13) 숏크리트 이음부는 작업이 끝나기 전 30cm부터 두께를 얇게 한다.

3.2.5 품질관리

(1) 강섬유

가. 강섬유는 건조한 상태에서 녹이 없고, 기름이나 다른 이물질에 의해 오염되지 않은 것이어야 하며, 표면이 코팅되지 않은 상태이어야 한다.

나. 강섬유는 콘크리트와의 부착성능이 충분히 발현될 수 있는 형태를 가져야 한다.

다. 강섬유는 분산성과 정착성이 좋고, 본절 2.2.5항에 제시된 인장강도와 형상비를 가져야 한다.

라. 강섬유의 혼입량은 숏크리트 1㎥당 40㎏이상으로 하며, 설계 휨강도 및 휨인성을 만족한다.

마. 강섬유의 형상비(A)는 다음과 같다.

A  = [eqn: { ℓ} over {d }]

ℓ : 섬유의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝까지의 직선거리로 측정한 섬유길이

d : 섬유형상이 원형일 경우에는 직경을 사용하고, 이외의 경우에는 환산 직경

바. 강섬유의 길이는 시공시에 뭉침현상이나 막힘현상이 일어나지 않을 정도의 적정한 길이 이어야 하며 노즐직경의 70%를 초과할 수 없다.(약 30～35mm)

사. 굽힘강도는 60℃ 이상의 온도에서 지름안쪽 90°방향(곡선반경 3.18mm)으로 굽혔을 때 부러지지 않아야 한다.

아. 규격측정에는 10개 이상의 견본을 무작위로 채취하여 시험하고, 90% 이상이 합격하여야 한다.

자. 허용오차

표 11-6.7

강섬유의 허용오차

길 이(%)	직 경(%)	형상비(%)
±10 이내	±10 이내	±15 이내

(2) 숏크리트

가. 강  도

숏크리트 혼합물의 강도는 표 11-6.8에 따른다.

표 11-6.8

숏크리트 혼합물의 강도

강 도	σ(kg/cm2)					비 고
	8시간	1일	3일	28일
압축강도	55	-	130	200	일반 숏크리트
휨 강 도	-	21	30	45	강섬유보강 숏크리트
코어압축강도	-	-	-	170

나. 휨인성

숏크리트 혼합물의 휨인성은 재령 28일 이상에서 시험하여 시편의 처짐이ℓ/150(ℓ:지간길이, mm)이 될 때까지의 인성을 휨인성계수(등가휨강도)로 표시하며, 이 등가휨강도가 측정한 최대휨강도의 68% 이상이어야 한다.

다. 강섬유 혼입률

숏크리트 혼합물내의 강섬유 혼입량은 투입 기준량의 95% 이상이어야 한다.

라. 두께관리

(가) 숏크리트 두께는 설계두께를 기준으로 하여 검측된 평균두께가 설계두께와 같거나 그이상이어야 하며, 검측된 최소두께는 설계두께의 75% 이상이어야 한다.

(나) 두께 확인은 원칙적으로 검사공을 뚫어서 실시하며, 터널연장 20m마다 아치부 5개소 측벽부 좌우 1개소로 한다. 원형 봉강핀을 이용할 경우에는 발주자 대리인과 협의하여 적정 비율로 관리할 수 있다.

(다) 두께확인 검사공은 충격식 착암기나 다이아몬드 드릴을 사용하여 천공하며, 지름이 32mm 이상이 되도록 천공한다.

(라) 측정결과가 기준치에 미달할 경우에는 검사공 좌우 5m 범위내에서 재측정하고, 이때에도 판정기준에 미달하면 그 표본면적으로 대표된 전면적을 설계두께 이상이 되도록 보완시공하여야 하며, 이 보완시공의 최소두께는 3cm 이상으로 한다.

마. 강도시험

(가) 압축강도

① 시험방법

각 재령의 압축강도시험은 ø15×30cm의 원주형 또는 15×15×15cm의 정육면체 몰드에 숏크리트 건(Gun)으로 혼합물을 쏘아 현장에서 제작한 시편을 대상으로 KS F 2405에 준하여 실시한다.

② 이 시험은 강섬유를 사용하지 않는 일반 숏크리트에 대하여 적용한다.

(나) 휨강도

① 시험방법

각 재령의 휨강도시험은 몰드(15×15×53cm)에서 채취한 시편 또는 휨인성시험에서와 같이 제작한 시편(10×10×35cm)을 대상으로 KS F 2408에 따라 실시한다.

② 이 시험은 강섬유를 혼입한 숏크리트에 대하여 적용한다.

(다) 휨인성

① 시험방법

그림 11-6.5  휨 시험 장치

ㄱ. 휨인성시험을 숏크리트 타설후 재령28일에 시행한다.

ㄴ. 하중은 3점 휨하중 시험방법에 준한다.

ㄷ. 시험 경간은 공시체의 높이의 3배로 한다.

ㄹ. 하중과 변위는 동시에 충분히 작은 간격으로 측정할 수 있어야 한다.

ㅁ. 변위는 LVDT를 이용하여 측정한다. 시편 지지점에 대한 하중전달은 국부적인 시편함몰을 유발할 수 있으므로, 다음 그림 11-6.6과 같이 처짐 측정 장치를 사용한다.

ㅂ. 휨인성치의 계산

휨인성 측정시 하중 - 변위곡선으로부터 유효 휨인성 한계를 L/150mm (L : 시편경간) 450mm인 경우 3mm, 시편경간 300mm인 경우 2mm까지로 두어 이 변위까지의 하중 - 변위면적을 구하여 휨인성 값으로 취한다.

(a) 재하점의 처짐 측정	(b) 중앙점의 처짐 측정

그림 11-6.6    처짐 측정장치

⑤ 시료제작방법

모서리가 45°로 경사진 500×500×125mm의 목재나 강재 거푸집을 수직으로 세워서 강섬유보강 숏크리트를 친 후 습윤양생을 한다. 숏크리트를 친 후 24시간 이내에는 거푸집에 충격을 주어서는 안된다.

⑥ 시료채취 방법

시료를 거푸집에서 떼어내는 시기는 숏크리트를 친 후 24시간 이상 48시간 이내이어야한다. 숏크리트를 친 후 재령 6일에 콘크리트 절삭기를 사용하여 규정된 치수로 절단하여 시편을 제작한다.  시편은 거푸집의 모서리를 피하여 재취한다.

⑦ 양   생

시편을 제작하여 콘크리트 양생수조에서 양생시킨 후 재령 28일에 시험을 실시한다.

⑧ 판정기준

강섬유를 사용한 숏크리트에 대해 3번의 휨인성시험을 실시하여 3개의 시험결과 중 2개 이상은 설계기준강도 이상이어야 하며, 1개 이상이 설계기준강도의 85%보다 작아서는 안된다.

바. 현장 코어채취에 의한 압축강도시험

시공이 완료된 숏크리트의 품질을 확인하기 위해서는 현장에서 코어를 채취하여 시험을 실시한다.

(가) 시료채취 방법

터널내 타설된 숏크리트로부터 코어 채취기를 사용하여 ø10×20cm 또는 ø5×10cm의 원주형 시료를 채취한다(1회 시험당 3개)

(나) 시험재령은 타설 후 28일을 기준으로 한다.

(다) 시험방법

① KS F 2422에 준하여 시료의 양단면은 콘크리트 절삭기 등으로 직각으로 절단하거나 KS F 2403에 준하여 시멘트 페이스트로 캡핑한다.

② 코어 지름에 대한 시편의 높이(숏크리트 두께)에 따라서 압축강도 시험결과를 보정한다.

(라) 판정기준 및 재시험

① 동일 위치에서 채취한 3개 코어의 압축강도 평균치는 설계기준강도의 85% 이상이어야 하며, 설계기준강도가 휨강도일 경우에는 압축강도로 환산하여 판정한다.

② 3개의 시험결과 중 2개 이상은 설계기준강도의 85% 이상이어야 하며, 1개 이상이 기준강도의 72%보다 작아서는 안된다.

③ 1차 시험에서 기준에 미달되는 구간은 시추공 좌우 5m의 범위내에서 재시험용 코어를 채취하여 상기와 같은 기준으로 판정하고, 재시험 결과가 판정기준에 미달될 때에는 재시공한다.

사. 반발률의 측정

현장에서 숏크리트를 타설하고 바닥에 떨어진 숏크리트(반발재)를 계량하여 다음 식에 의해 반발률을 산출한다.

반발재의 전중량

반 발 률 =   ----------------------- × 100 (%)

숏크리트용 재료의 전중량

아. 강섬유 분산성 시험

숏크리트에 대해 씻기시험을 시행하여 강섬유만을 분리한 후 중량을 측정한다. 계획된 강섬유량에 대해 5% 이상의 오차가 발생할 경우 강섬유 보강 숏크리트의 배합시간을 발주자 대리인의 승인을 득하여 변경하고 이를 적용하여 강섬유 분산성 시험은 시험대상에서 배제하며 부득이한 경우 전문연구기관의 자문을 득하여 재검토하여야 한다.

(3) 상기와 같은 품질관리시험이 종료된 후 시공자는 시험결과를 각 항목별로 정리하여 발주자 대리인에게 제출한다.

3.3 와이어 매쉬 (WIRE MESH)

해당사항없음

3.4 록볼트(ROCK BOLT)

3.4.1 시공일반

본시방은 터널 지보재로 사용되는 록볼트의 시공 및 품질관리에 적용하며 격자지보, 숏크리트 등의 설치공사와 함께 수행할 때 적용한다.  또한 보강용 록볼트 시공시에도 적용한다.

(1) 록볼트의 정착방식은 시멘트 모르터를 주입하는 전면접착형이다.

(2) 록볼트 시공은 다음 그림 11-6.7과 같이 측벽부는 일반적인 방법으로 시멘트 모르터를 주입하는 형태이며 아치부는 주입재 흘러내림 방지캡을 이용하여 시멘트 모르터를 주입하는 형태이다.

그림 11-6.7    주입재 흘러내림 방지캡 설치범위

(3) 록볼트는 지질상태, 굴착형태에 따라 달리 시공하여야 하며, 시공후에 록볼트 설치기록부를 작성하여 발주자 대리인 요구시에 제출한다.  또한 터널이 관통된 후에는 터널 전연장에 대한 록볼트 설치기록을 정리하여 발주자 대리인에게 제출한다.

3.4.2 시공방법

(1) 록볼트를 시공할 때에는 현장시험을 실시하여 록볼트 인발강도를 확인하고 시험성적을 제출하여 발주자 대리인의 확인을 받아야 한다.

(2) 숏크리트를 먼저 시공하는 경우의 록볼트는 숏크리트 경화 후 가능한 한 빠른 시기에 시공한다.

(3) 천공구멍은 소정의 위치에 굴착면에 직각이 되도록 천공하며, 압축공기로 깨끗이 청소하여야 한다.  단, 절리의 발달방향이 록볼트공의 천공방향과 일치하여 부분적으로 록볼트 설치효과가 감소하는 개소에는 굴착면에 경시지게 록볼트를 추가로 설치할 수 있다.

(4) 록볼트는 삽입 전에 녹이나 다른 이물질이 부착되어 있지 않도록 청소한다.

(5) 용수가 많은 곳에서는 수위 저하, 수발공 설치, 용수를 한곳으로 유도하는 방법 등을 현장 실정에 맞도록 채택하여 배수하고 록볼트를 시공한다.

(6) 아치부에 주입재 흘러내림 방지캡을 사용할 경우 알루미늄 파이프 주입구는 짧게 하고 가는 호스는 록볼트 길이만큼 연결하여 주입시 가는 호스로 시멘트 몰탈이 흘러나오면 주입을 중지한다. 또한 볼트삽입시 그림 11-6.8와 같이 구멍이 막히지 않도록 측면에도 구멍을 뚫어준다.

그림 11-6.8    주입재 흘러내림 방지캡 설치방법

3.4.3 프리스트레스(Prestress)

전면접착형식인 본 설계의 시멘트 모르터 주입 록볼트에 대해서는 프리스트레스를 도입하지 않고 적정한 힘으로 너트를 조여야 한다.

3.3.4 록볼트의 추가시공

(1) 록볼트 시공방법은 설계도서에 제시된 것을 기준으로 하며, 인발시험, 록볼트축력 측정 등의 계측결과로부터 다음사항에 해당할 때에는 록볼트를 추가시공하거나 길이를 증가시켜야 한다.

가. 터널벽면의 변형이 록볼트 길이의 약 5% 이상이 된다고 판단되는 경우

나. 록볼트 인발시험 결과 충분한 인발내력이 얻어지지 않는 경우

다. 록볼트 길이의 절반 이상에서부터 지반심부까지의 사이에 축력분포의 최대치가 존재하는 경우

라. 소성영역의 확대가 록볼트 길이를 넘는다고 판단되는 경우

마. 숏크리트의 균열, 받침판의 변형, 과다한 변위나 응력발생 등 록볼트의 추가시공이 필요하다고 판단되는 경우

3.3.5 품질관리

(1) 록볼트 인발시험

가. 인발시험을 실시할 록볼트는 임의로 선택한다.  인발하중의 재하속도는 1 ton/min 내외로 하여야 하며, 시험은 충분한 정착효과가 얻어진 후에 가능한 빨리 한다.

나. 숏크리트가 시공되어 있을 때는 숏크리트를 제거하여 암반면을 노출시키거나 미리 인발시험을 할 록볼트에 숏크리트 부착을 방지할 수 있도록 천으로 보호하여 시험한다.

다. 시험은 시공에 앞서 시험을 실시하여 인발내력은 설정하고, 본 시험시에는 설정된 인발내력의 약 80%에 달하면 합격하는 것으로 한다.

라. 시험빈도는 50본당 1개소를 측정하는 것을 원칙으로 하며, 천정부, 어깨부, 측벽부 등 각 부분으로 대표될 수 있는 위치를 선정한다.

마. 록볼트 인발시험 결과가 기준치에 미달될 경우 시공자는 그 시험위치로 대표되는 주위의 불량개소만큼 추가시공 또는 재시공한다.  단, 지반조건이 불량하여 특정구간 전체에서 소요의 인발내력이 얻어지지 않거나 록볼트가 시공되지 않는 경우에는 발주자 대리인과 협의하여 다른 조치를 강구할 수 있다.

(2) 록볼트 인발시험을 실시한 후에는 그 결과를 정리하여 발주자 대리인에게 제출한다.

3.5 보조공법

3.5.1 시공일반

(1) 적용범위

가. 막장천단 안정에 사용되는 파이프루프공법, 프리그라우팅(Pre-grouting)공법, 강관다단 그라우팅공법 및 포어폴링공법 등과 막장면 안정에 사용되는 막장면 록볼트 및 숏크리트 등의 보조공법을 적용할 경우에는 안전성, 시공성, 경제성등을 고려하여 지반상태에 적합한 방법으로 시공하여야 하며, 각 보조공법별로 시공계획서를 작성하여 발주자 대리인에게 제출한다.

나. 파이프루프공법 시공시에는 파이프를 강지보재 바깥쪽으로 설치하여 경사각도를 5°이하로 설치하는 것이 좋고, 파이프 간격은 지반상태, 지압, 시공성, 굴착방법 등을 고려하여 결정하여야 하나, 매우 연약한 점성토 지반을 제외하고는 2.0D～3.5D(D : 파이프 외경)의 범위가 바람직하다.

다. 파쇄대의 보강 및 용수방지 등을 위해 프리그라우팅을 실시할 때에는 지반특성과 침투성 등을 검토하여 주입재, 주입압력 및 주입범위, 주입방법 등을 결정하여야 하며, 이러한 내용과 주입량 관리방안을 프리그라우팅 시공계획서에 명시한다. 주입재로서 시멘트를 주재료로 사용하는 경우에는 마지막 그라우팅 작업 후 24시간 이내에 발파작업을 하여서는 안된다.

라. 강관보강형 다단그라우팅공법 시공시 강관은 휨하중에 대한 충분한 내력을 가진 재료를 사용하여야 하며, 강관 설치간격은 일반적으로 0.3～0.6m이나 현장의 지반조건을 고려하여 효율적인 주입이 가능하도록 배치한다. 강관보강형 다단그라우팅공법 시공계획서에는 사용강관의 규격과 제원, 주입재의 종류 및 시험성과, 주입압력, 주입량 관리방안을 명시한다.

마. 포어폴링 시공시 경사각이 과도하면 지반의 안정효과가 감소하므로 가급적 경사각을 15°이하로 설치한다.  또한, 천단의 안정효과를 높이기 위해 충분히 중첩시켜야 한다.

바. 터널 막장에서의 응력집중을 완화시키고 전단 저항력을 증가시키기 위해 막장면 숏크리트를 타설할 경우에는 지반이 이완되기 전에 시공한다. 또한 장기간 굴착을 중지할 경우에는 반드시 막장면에 숏크리트를 타설하여야 한다.

사. 막장의 안정을 위해 막장면에 수평방향으로 록볼트를 설치하여 보강할 수 있으나, 재질이 플라스틱으로된 록볼트를 사용하는 것이 좋으며, 록볼트의 설치간격과 길이 등은 현장의 지질조건에 따라 정한다.

아. 상기 방법 및 기타 보조공법에 대한 자세한 사항은 설계도서에 제시된 내용을 따른다.

(2) 제출물

본 시방서 “1-3-2 제출물 1.3”에 따라 시공계획을 작성하여 제출하여야 한다.

3.5.2 재  료

(1) 강관

가. 포오폴링(Fore Poling)용 강관 : ø 34mm, T=3.2mm

나. 파이프루프(Pipe Roof)용 강관 : ø 50.8mm, T=4.0mm

다. 강관다단그라우팅용 강관 : ø 50.8mm, T=4.0mm

(2) 시멘트

보조공법에 사용하는 시멘트는 본 시방서 13-1절에 따른다.

(3) 그라우팅용 혼화제

본 시방서 “13-6 혼화재료”에 따른다.

3.5.3 시 공

(1) 포오폴링(Fore Poling)

가. 적용기준

(가) 경사각도는 5～10°범위로 설치한다.

(나) 횡방향 간격은 C.T.C 40～50cm로 한다.

(다) 포어폴링 재료로는 강관(직경 38mm)을 사용한다.

(라) 설치범위는 지반전체가 파쇄가 심한 구간은 터널 중심에서 좌우로 60°로 설치하고, 어깨부에 파쇄가 심한 부분은 심한 부위를 기준으로 양옆 1.0m씩을 확대하여 설치하며, 천단부에 파쇄가 심한 구간은 파쇄가 심한 구간을 기준으로 양옆 1.0m씩을 확대하여 설치한다.

(마) 설치길이는 4.0m이며 겹침길이는 1.0m 이상을 기준으로 한다.

나. 시공방법

(가) 노출암반 조사결과 단층파쇄대나 연약암반대가 나타나면 터널진행 방향으로 5～ 10°정도로 천공하고 강관 PIPE를 삽입한 후 그라우팅을 실시한다.

(나) 격자지보를 설치중에 포어폴링(Fore Poling)을 설치할 필요가 있을때에는 격자지보의 외측에서 최대한 설치각도를 줄여 터널굴진방향과 나란하게 설치해야 한다

(다) 경사각이 과다하면 Forepoling 위치가 터널 굴착면에서 멀어져 안정효과가 떨어지므로 주의가 필요하다.

(라) 강지보재의 외측으로 설치하여 강지보재가 지지점이 되도록 해야한다.

그림 11-6.10    포오폴링 시공 단면도

(2) 강관다단 그라우팅

가. 적용개소

터널굴진중 갱구부나 누수 및 파쇄대로 인한 막장의 붕락 혹은 터널주변 이완영역의 증가로 인한 과다 변형의 우려가 있는 곳에, 붕락방지와 과다 변형억제를 목적으로 터널 내부로 작용하는 하중을 격자지보로 안전하게 전달하기 위하여 사용한다.

나. 적용기준

(가) 천공은 ψ100mm이상으로 Casing을 사용하여 실시한다.

(나) 천공각도는 현장상환에 따라 0～15°범위로 실시한다.

(다) 설치범위는 120°, 간격은 C.T.C 0.4～0.6m로 한다.

(라) 천공장은 12m로 하며 삽입강관은 길이 6m의 강관을 커플링으로 연결하여 사용하는 것을 원칙으로 한다.

(마) 강관규격은 ψ50～60mm,  t = 4～8mm의 구조용 탄소강관을 사용한다.

(바) 강관은 50～80cm간격으로 스트레이너(Strainer)를 설치한 후 주입제의 역류를 방지하기 위하여 밴딩(Banding)을 실시하며, 주입공 크기는 ψ5.0±2mm로한다.

다. 주입재

강관 보강형 다단 그라우팅 공법은 지반보강과 차수의 목적으로 실시되므로 시멘트 밀크와 물유리계등 수종의 주입재를 복합주입 할수 있으며, 지질조건 및 지층의 투수도에 따라 적절히 교체하여 사용해야한다.

라. 시공순서 및 방법

강관보강형 다단 그라우팅 공법은 파이프루핑이나 포어폴링등 여타 보조공법과 달리 여러단계의 공정을 거치므로 시공 실시전 시공순서를 숙지하여 굴착 및 지보재 설치 공사와의 상호 시공 사이클을 맞추어 작업이 원활히 진행될 수 있도록 주의해야한다. 본 공법의 시공순서는 다음과 같다.

(가) 천공

전용 Drilling Machine을 이용하여 강관 삽입이 용이하도록 ψ100mm 이상으로 Casing을 사용하여 실시한다.

(나) 강관삽입

① 천공된 공내에 가공된 강관을 삽입하면서 Casing을 인발하게 되는데 이때 강관의 손상을 방지하고 주입재의 역류를 방지하기 위하여 고무밴딩을 실시한다.

② Casing 없이 천공할 경우 공벽붕괴의 우려가 있으므로 천공후 20분 이내에 강관을 삽입해야한다,

(다) 코킹(Corking)작업

① 강관 삽입후 지하수 누수 및 토사유출 방지를 위하여 공 입구의 파이프 외측에 코킹(Corking)을 실시한다.

② 코킹재는 다단주입시 주입압에 견딜수 있도록 40㎏/㎠ 이상의 강도를 지니는 재질이어야 하며 경화시간이 짧아 누수시에도 충분한 효과를 발휘할 수 있어야 한다.

(라) 실링(Sealing)작업

① 스트레이나(Stainer)가 설치된 강관을 삽입한 후 강관 입구외측을 코킹한후 공벽과 강관 사이의 공간을 채우기 위한 실(Seal)재를 주입호스(ψ12mm, P.E. Pipe)를 통하여 주입한다.

② 실링은 단계별 그라우팅시 주입재의 역류 방지 및 한정된 범위에서의 주입을 실시하기 위하여 실시한다.

③ 실(Sealing)재의 주입시 강관과 공벽 사이를 완전히 밀폐시켜야한다.

④ 실(Sealing)재의 고결강도는 차후 주입재가 통과하여 널리 퍼져 나갈수 있도록 너무 높지 않아야 한다.

천       공

강 관 삽 입

코 킹 작 업

SEAL재 주입

한계압력상승

다음단계이동

약 액 주 입

시멘트밀크 주입

패 커 설 치

SEAL재 주입관 삽입 삽입

강관가공, 벤딩

(마) 패커(Packer)설치

① 주입재의 원활한 주입 및 단계별 주입효과와 극대화를 위하여 삽입된 강관내에 1.5～3.0m 간격으로 패커(Packer)를 설치한다.

② 패커 설치 간격은 지반의 투수성, 암반의 절리특성 등을 고려하여 결정하며, 본공사전 시험주입을 통해 설치간격을 조정해야 한다.

(바) 주입작업

① 지반보강과 차수의 복합목적 주입을 위해 시멘트 밀크와 물유리계 주입재를 복합주입하거나 상황에 따라 복합 주입해야 하므로 1.5 Shot 주입법에 의해 단계별 상승식 주입을 실시한다.

② 주입압은 정수압의 3～4배 정도가 되도록 지층별로 설정한다.

③ 주입시간은 주입속도 10ℓ/min에서 주입압 10㎏/㎠로 10분간 주입되었을 때까지 실시한다.

④ 주입재의 배합비는 주입압과 주입량에 따라 빈배합에서 부배합으로 배합한다.

⑤ 시공관리

- 본 공법은 정밀한 천공, 강관삽입, 그라우트재의 주입 작업이 시공의 성패를 좌우하므로 시공초기부터 강관설치의 정확성에 대한 조사, 평가가 반드시 이루어져야 한다.

- 강관의 밴딩상태, 강관의 설치방향 관리를 철저히 해 주입재의 인접관으로의 유출을 방지해야 한다.

- 시공시 적정구간을 선정하여 지표침하, 내공변위 등을 계측하여 주변 지반의 이완발생 상황등을 면밀히 파악함으로써 본 공법의 효율성 분석 및 주변 구조물 및 터널 시공의 안전관리를 수행해야 한다.

(2) 프리그라우팅(Pre-Grouting)

가. 시공장비

그라우팅에 필요한 장비와 기구는 믹서(Mixer), 아지데이터(Agitator), 펌프(Pump), 압력계(Pressure Gauge), 팩커(Packer), 파이프(Pipe), 접합부속품(Fitting)과 기타 공급설비로 구성되며 그라우팅 작업이 연속적으로 진행될 수 있도록 충분한 용량을 가지고 정비가 완전히 되어있어야 한다.

(가) 믹  서(Mixer)

배합하고자하는 시멘트, 물, 혼화제를 배합비대로 정확히 배합할 수 있으며 펌프에 연속적으로 공급할 수 있는 충분한 용량을 가져야 한다.

(나) 아지테이터(Agitator)

회전속도가 느리면서 믹서에서 혼합된 시멘트 현탁액의 침전을 방지할 수 있어야 한다.

(다) 펌  프(Pump)

배출량과 압력을 연속적으로 조정할 수 있어야 하며 다공식 그라우팅 펌프에서는 6공 정도를 동시에 그라우팅할 수 있는 충분한 양을 가져야 한다.

나. 시공방법

(가) 암질 불량 부분으로 확정되면 막장 전방에 대하여 설계도면과 같이 20°의 경사를 유지하면서 방사형으로 천공한다.

(나) 천공된 구멍은 그라우팅 전에 깨끗한 물로 깨끗이 청소하여야 한다.

다. 그라우팅 실시

(가) 프리그라우팅은 파괴선에 적합하게 사용하며, 암질에 따라 감독원의 승인을 얻은 후에 시행하여야 한다.

(나) 천공의 지름은 46mm, 길이는 9m로 한다.

(다) 파괴선의 변위 발생시 절대로 무시해서는 안되며, 프리그라우팅은 설계도서에 보여진 바와 같이 연속적으로 시행되어야 하며 발주자 대리인과의 협의에 따라서 조정될 수 있다.

11-7 콘크리트 라이닝

11-7 콘크리트 라이닝

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 콘크리트 라이닝 공사에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

KS D 3504  철근 콘크리트용 봉강

KS F 2401  굳지 않은 콘크리트의 시료채취 방법

KS F 2402  포틀랜드 시멘트 콘크리트의 슬럼프 시험 방법

KS F 2403  콘크리트의 강도시험용 공시체 제작방법

KS F 2404  현장에서 콘크리트의 압축 및 휨강도 시험용 공시체를 제작하고 양생하는 방법

KS F 2405  콘크리트의 압축강도 시험방법

KS F 2411  굳지 않은 콘크리트의 씻기분석 시험방법

KS F 2422  콘크리트에서 절취한 코어 및 보의 강도시험 방법

KS F 2425  시험실에서 콘크리트 시료를 만드는 방법

KS F 2433  주입 모르타르의 블리딩률 및 팽창률 시험방법

KS F 2501  골재의 시료채취 방법

KS F 2502  골재의 체가름 시험방법

KS F 2503  굵은골재의 비중 및 흡수량 시험방법

KS F 2504  잔골재의 비중 및 흡수율 시험방법

KS F 2505  골재의 단위중량 시험방법

KS F 2506  콘크리트용 골재의 공극률 시험방법

KS F 2507  골재의 안정성 시험방법

KS F 2508  로스앤젤레스 시험기에 의한 굵은골재의 마모시험 방법

KS F 2509  잔골재의 표면수 측정 방법

KS F 2510  콘크리트용 모래에 포함되어 있는 유기불순물 시험방법

KS F 2511  골재에 포함된 잔입자(No.200체를 통과하는) 시험방법

KS F 2512  골재 중에 함유되는 점토 덩어리량의 시험방법

KS F 2560  콘크리트용 화학 혼화제

KS F 8005  콘크리트 거푸집 진동기

KS L 5103  길모어 침에 의한 시멘트의 응결시간 시험방법

KS L 5201  포틀랜드 시멘트

KS M 5000  도료 및 관련 원료의 시험방법

콘크리트 표준시방서｢건설교통부｣시공편 제11장(거푸집 및 동바리) 11.1.3절(재료)

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

2. 재료

2.1 콘크리트

콘크리트는 본 시방서 13-4절에 따른다.

2.2 철근

철근 콘크리트 라이닝에 사용하는 철근은 본 시방서 13-10절에 따른다.

2.3 거푸집

콘크리트 라이닝의 타설을 위한 거푸집 재료는 건설교통부 재정 [콘크리트 표준시방서] 시공편 제11장(거푸집 및 동바리) 11.1.3절(재료)에 따른다.

3. 시공

3.1 시공일반

3.1.1 시공자는 콘크리트 라이닝의 시공순서, 공사방법, 공사용 기계, 거푸집 설치 및 해체, 타설공정과 연관된 배치도, 기타 필요한 사항을 포함하는 콘크리트 라이닝 시공계획서를 발주자 대리인에게 제출한다.

3.1.2 콘크리트 라이닝에 유해한 균열이 발생할 우려가 있는 터널 입․출구부 구간은 철근 콘크리트 라이닝를 설치한다.

3.1.3 철근 콘크리트 라이닝를 설치하는 구간은 터널 입구로부터 50m 이내로 한다.

3.2 거푸집

3.2.1 거푸집의 구조는 1회마다의 콘크리트 타설량, 타설길이, 타설속도 등을 고려하고, 타설된 콘크리트의 압력에 충분히 견딜 수 있는 구조로 설치한다.

3.2.2 거푸집의 길이는 시공성을 고려하여 설치하되 9m를 기준으로 한다.

3.2.3 거푸집은 이동성이 좋고 견고한 구조가 되도록 설계, 제작하여야 하며, 콘크리트의 투입 및 타설상태를 확인하기 위한 작업구를 두어야 한다.

그림 11-7.1  거푸집 설치 일반도

3.2.4 콘크리트의 투입구는 콘크리트가 넓게 잘 퍼지도록 배치한다.

3.2.5 거푸집은 측량을 실시하여 정확한 위치에 설치하여야 하며, 거푸집의 조립 또는 설치가 완료되었을 때는 콘크리트를 타설하기 전에 발주자 대리인의 검측을 받아야 한다.

3.2.6 거푸집을 이동시킬 경우에는 거푸집이 콘크리트면으로부터 충분히 떨어지게 하여 거푸집과 콘크리트 벽면이 손상되지 않도록 한다.

3.2.7 거푸집 이동용 궤도는 거푸집을 안전하게 이동시킬 수 있는 구조이어야 하며, 콘크리트 타설시나 이동시 침하가 생기지 않도록 견고하게 설치한다.

3.2.8 거푸집을 떼어낼 때에는 거푸집면에 콘크리트가 부착되지 않도록 거푸집 박리제(Form Oil)를 바르는 등의 조치를 한다.

3.2.9 거푸집은 천단부 콘크리트의 강도가 자중을 견딜 수 있는 강도를 발휘하기 전까지는 떼어내지 않아야 하며, 콘크리트의 압축강도가 30㎏/㎠ 이상 발현된 이후에 거푸집을 제거한다.

3.3 콘크리트 라이닝 시공

3.3.1 콘크리트의 타설 및 양생

(1) 타설준비

가. 라이닝 타설전 방수 및 철근작업을 완료한 후 발주자 대리인의 검사를 마쳐야 한다.

나. 타설면의 매끈함을 위해 강재거푸집 표면에 Form Oil을 바른다.

다. 발주자 대리인은 타설인력과 장비들은 점검하고 특히 보조펌프차량은 30분 이내의 거리에 위치하도록 한다.

라. 발주자 대리인은 콘크리트 라이닝의 자립에 필요한 강도를 확인하기 위해 일정갯수 이상의 샘플을 확보한다.

마. 전기공사등의 부수공사도 검사를 마쳐야 한다.

(2) 타 설

가. 콘크리트 라이닝의 타설은 지반의 변위가 수렴된 후 발주자 대리인의 입회하에 실시하여야 하며, 변위수렴 여부는 계측자료의 분석을 통하여 결정하여야 한다. 팽창성 지반의 변위가 완전히 수렴되지 않은 상태에서 콘크리트 라이닝을 설치하게 될 경우에는 변위량과 변위속도를 기준으로 콘크리트 라이닝의 설치시기를 결정하여야 한다.

나. 콘크리트 타설시에는 측면 투입구를 통해 1차적으로 타설하며 재료분리가 생기지 않고 골고루 채워질 수 있도록 측면 검사창(확인창)을 통해 이동식 진동기(봉상의 바이브레이터)를 삽입하여 콘크리트를 진동 다짐한다.

다. 건조수축에 의한 균열이 발생하지 않도록 정해진 1구획의 콘크리트를 연속적으로 타설하여야 하며, 재료분리가 일어나지 않도록 타설속도를 유지하여야 한다.

라. 콘크리트 타설은 거푸집에 편압이 발생하지 않도록 아래 그림(11-7.2)와 같이 좌우대칭으로 타설하여야 한다.

마. 신축이음부가 아닌 시공이음부의 거푸집 측면 마감판 설치시에는 철근을 절단하지 않고 철근간격에 맞게 합판에 홈을 내어 철근에 끼우고 부직포 한겹을 먼저 설치한 합판에 밀착 시킨후 토류판으로 고정시켜 측면 마감판을 설치한다.

바. 아래표의 F단면 타설시에는 강섬유 보강 콘크리트로 타설하여 라이닝의 종방향균열에 방지한다.( 철근 보강구간은 제외 )

	※ 콘크리트 라이닝은 타설시 편압을 극 복하기 위해 좌우측 대칭으로 동시에 단계적으로 타설한다. A → B → C → D → E → F A′→ B′→ C′→ D′→ E′→ F′
	※ 평면상에서 타설방법은 외측에서 내 측으로 타설을 수행하나 천단부에선 단 계적 타설을 수행한다. ① A-1 → A-3 → A-2 (측벽부) ② F-1 → F-2 → F-3 (천단부)

그림 11-7.2    거푸집 정면도 및 평면도

사. 타설된 콘크리트는 적정한 온도로 양생하여야 한다. 콘크리트 라이닝 양생에는 콘크리트 양생용 자동 살수장치를 이용하여 충분한 습윤양생을 실시토록하여 수화반응에 의한 강도가 발현될 수 있도록 한다.

아. 양생을 위한 자동 살수장치는 그림 11-7.3과 같으며 다음과 같은 요소를 포함하여야 한다.

(가) 살수작업 및 장치 이동시 부근에서 작업하는 작업자의 주의를 환기시키기 위한 경고 수단을 설치하여야 한다. 경고수단으로서는 경광등 또는 경음기를 채용할 수 도있다.

(나) 장치이동시 살수시작점과 살수종료점을 정의하기 위한 위치 감지센서

(다) 살수작업이 완료되었을 때 작업의 종료를 표시하는 표시등

(라) 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부

(마) 살수의 효과를 확인하기 위해 콘크리트 표면을 비추는 방수용 조명기구

그림 11-7.3    자동살수장치의 정면도

3.3.2 공극충전

(1) 숏크리트면 또는 굴착면과 콘크리트 라이닝 사이에는 공극이 발생되지 않도록 한다.  공극이 발생한 경우에는 공극이 완전히 채워질 수 있도록 재료 및 배합, 주입공의 구조 및 배열 등을 정하여 채움 주입을 실시한다.  단, 숏크리트 배면과 굴착면 사이의 공극에 대한 채움 주입은 방수막을 설치하기 전에 실시한다.

그림 11-7.4    배면 공극채움 일반도

(2) 주입공 설치는 콘크리트 라이닝 타설시 거푸집의 천단부에 그라우팅용 파이프를 설치하여 콘크리트 타설후 3～4시간후에 파이프를 뽑아내고, 줄자를 이용하여 공극의 크기를 확인하여 주입물량을 산정할 수 있도록 한다.

(3) 주입은 콘크리트 라이닝 또는 숏크리트가 주입압력에 견딜 수 있는 강도에 도달한 후, 가능한 한 조기에 실시한다.

(4) 주입을 하기 전에 주입을 저해하는 장애물은 제거한다.

(5) 주입순서 및 압력은 원지반이 교란되지 않고 기 시공된 지보재에 편압이나 과다한 하중이 걸리지 않도록 정한다.

(6) 주입은 소정의 압력에 도달할 때까지 실시한다.

3.3.3 인버트 콘크리트의 설치

(1) 지형조건상 편압이 예상되는 경우 또는 콘크리트 라이닝가 구조적인 기능을 발휘하는 경우에는 발주자 대리인의 승인을 받아 인버트(Invert)를 설치할 수 있다.

(2) 인버트 콘크리트의 시공시기는 계측결과를 기초로 하여 결정하여야 하며, 특히 지반이 불량한 경우에는 굴착중에 숏크리트에 의한 인버트도 고려한다.

(3) 인버트는 측벽과 일체가 되어 외력에 충분히 저항할 수 있는 형상이 되도록 설치한다.

(4) 타설이음은 인버트 축력이 원활하게 전달되도록 인버트 축력에 직각이 되도록 설치한다.

(5) 인버트의 두께는 지형 및 지반조건에 따라 정하며, 발주자 대리인의 승인을 받아야 한다.

(6) 인버트 콘크리트를 타설하기 위해서는 굴착면 또는 숏크리트면을 청결히 하고 배수를 충분히 한다.

(7) 인버트 콘크리트에는 콘크리트의 건조수축으로 인한 균열을 방지하기 위해 적절한 간격으로 시공이음부를 두어야 한다.

3.4 품질관리

3.4.1 콘크리트 라이닝의 강도는 σ28=240kg/㎠(재령 28일강도)를 표준으로 하며, 소요강도가 고강도를 필요로 하는 경우에는 고강도 콘크리트를 사용할 수 있다.

3.4.2 콘크리트 라이닝 품질관리는 표 11-7.1에 따른다.

표 11-7.1

콘크리트 라이닝의 품질관리

구 분	관리 항목	관리 내용 및 시험	시험빈도	비 고
일상관리	시공 정밀도	철근위치 및 거푸집 설치상태	거푸집 설치시마다
	두 께	두께 관리	″
	균열, 변형	타설 후의 균열 및 변형 상태	타설후 수시
정기관리	슬럼프시험	슬럼프값	품질시험 기준에 의거
	압축강도시험	압축강도	″

3.4.3 콘크리트 라이닝의 두께는 평균두께가 설계두께 이상이어야 하며, 국소부위는 10cm 또는 설계두께의 1/3 범위내에서 오차를 인정한다.

3.4.4 콘크리트 라이닝의 강도는 재령 28일강도가 설계강도 이상이어야 한다. 1차 시험에서 기준에 미달될 경우에는 시험 위치의 좌우 5m 범위내에서 재시험을 실시하고, 그 결과가 설계강도에 미달할 경우에는 수정․보완 또는 재시공한다.

3.4.5 내공 및 선형관리

(1) 콘크리트 라이닝를 설치하기 전에 내공 및 선형측량을 실시하여 콘크리트 라이닝의 설계두께 유지가 불가능한 부분에 대해서는 기시공된 지보재를 재시공하여 콘크리트 라이닝의 설계두께를 확보할 수 있도록 한다. 단, 지반 조건상 재시공이 불합리하다고 판단될 경우에는 별도의 조치를 강구한다.

(2) 터널 내부방향으로의 내공은 50mm 이내의 시공오차를 허용한다.

(3) 선형관리 기준은 설계도서에 제시된 기준을 따른다. 단, 별도의 관리 기준치가 주어지지 않았을 경우에는 터널의 목적과 콘크리트 라이닝의 두께 관리 범위내에서 적합한 범위내에서 선형의 오차범위를 인정한다.

11-8 신축이음 및 시공줄눈

11-8 신축이음 및 시공줄눈

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 라이닝 콘크리트의 신축이음 및 시공줄눈 공사에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

KS F 2538 콘크리트 포장 및 구조용 신축이음 채움재

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

2. 재료

본 시방서 13-7절에 따른다.

3. 시공

3.1 시공일반

3.1.1 콘크리트 라이닝의 신축이음은 터널 입․출구부 50m 이내에서는 온도변화를 고려하여 갱구 첫 Span에서 세번째 Span까지는 매 Span 신축이음을 설치하고 다섯번째 Span에 신축이음을 설치하고 그 이후와 터널내부에는 3 Span마다 한번씩 신축이음을 주도록 한다. 단면변화부와 지층의 급격한 변화구간등에는 추가로 신축이음을 설치할 수 있다.

3.1.2 신축이음을 설치하는 부위는 배력철근을 연결시키지 않도록 하며, 시공 이음부는 배력철근을 모두 이어진 상태에서 콘크리트 라이닝을 타설하여야 한다.

3.1.3 배수콘크리트의 시공이음과 콘크리트 라이닝 시공이음 구획을 동일위치에 설치하여 일방향 균열을 유도할 수 있게 해야 한다.

그림 11-8.1 라이닝 신축이음 및 시공이음 상세도

11-9 배수 및 방수

11-9 배수 및 방수

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 터널 작업중의 배수와 노상부의 지하배수, 콘크리트 라이닝 배면의 배수시설 및 방수시설 공사에 적용한다.

1.2 참조규격

KS F 2322  흙의 투수시험 방법

KS F 4911  합성고분자계 루핑시트

KS K 0210  섬유혼용률 시험방법

KS K 0506  직물의 두께측정 방법

KS K 0520  직물의 인장강도 및 신도시험 방법

KS K 0706  직물의 내후도 시험방법

KS M 3407  일반용 폴리에틸렌관

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본절의 공사계획에 맞추어 작성하여 제출한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출한다.

(1) 방․배수재(부직포 및 방수막) 시험성과 보고서

2. 재료

2.1 부직포

(1) 재질은 단일겹의 장섬유 부직포이어야 한다.

(2) 두    께  :  2.0mm  이상

(3) 중    량  :  400g/m2 이상

(4) 인장강도  :  14.0kg/cm2 이상

(5) 신    도  :  50% 이상

(6) 투수계수  :  평균 2.6×10-1cm/sec 이상

(7) 폐수 및 지중 화학성분에 대한 내구성이 커야 한다.

2.2 방수막

(1) 재질은 KS F 4911에 따르며, 에틸렌아세트산 수지계이어야 한다.

(2) 두    께 : 2.0mm 이상

(3) 인장강도 : 160kg/cm2 이상

(4) 인열강도 : 60kg/cm2 이상

(5) 가열수축량 : 신장시 2mm이하, 수축시 4mm 이하

(6) 신    도 : 600%이상

(7) 산, 알칼리에 대한 저항성 및 팽창에 대한 내구성이 양호하여야 한다.

2.3 드레인 보드

(1) 유입수가 다량으로 유출되는 구간 또는 방수막 설치상의 제한이 있어 확실한 이음이 불가능한 곳에서 배수능력을 향상시키기 위하여 설치한다.

(2) 두께는 KSK 3015 실험결과로 0.92mm이상이어야 하며 압축강도는 KSK 3015 준용시험의 결과로 75t/m2이 되어야 한다.

3. 시공

3.1 배수시설

3.1.1 작업중 배수

작업중 용수는 즉시 처리하여야 하며, 바닥면 고르기를 실시하여 원활한 배수를 하여야 한다.

3.1.2 배수시설

터널드레인, 배수구, 맹암거, 기타 배수 Pipe등의 설치는 설계도서에 따른다. 파형 유공강관의 품질 및 시공방법은 「파형유공강관의 품질관리기준」(한국도로공사, 1998)에 따른다.

3.1.3 시공중 배수계획

(1) 유도배수 방법

가. 파이프에 의한 집수

용수가 부분적이고 소량인 경우, 20～100mm 직경의 파이프를 숏크리트 벽면에 설치하여 (모르터와 급결재 혹은 숏크리트 사용) 집수한다. 관의 막힘이 발생하지 않도록 고정시 주의하여야 한다.

그림 11-9.1    파이프를 이용한 배수

나. 반할관에 의한 집수

용수량이 파이프에 의해 배수될 수 없을 정도로 많은 경우에 반할관을 숏크리트 벽면에 부착하여 유도 배수한다.

그림 11-9.2    반할관을 이용한 배수

다. 부직포와 다발관(straw)에 의한 집수

지하수 유출구간이 명확하고 국부적인 경우 뿐만 아니라 범위가 넓을 경우에 다발관이나 부직포 혹은 방수막 조각을 숏크리트 타설전 암반에 고정하여 집수를 도모한다. 다발관을 통해 집수된 물은 가배수로로 직접 연결하며 부직포나 방수막 조각에 의해 집수된 물은 유연한 관을 통하여 가배수로로 유도 배수한다.

`

그림 11-9.3    부직포나 다발관을 이용한 배수

라. Drain Board에 의한 집수

Drain Board는 요철면을 인위적으로 만든 합성물질로 앞에서 언급한 방법으로 처리하기 곤란할 정도로 많은 구간에서 용수가 발생할 경우에 사용하며, 실링이나 1차 숏크리트 벽면에 고정시키고, 내측은 숏크리트를 타설한다. Drain Board의 바깥쪽의 집수된 물은 홈을 타고 흘러내려 가배수로로 연결, 배수가 되어야 하며 암반상태가 양호한 경우는 굴착면에 직접 설치할 수 있다.

그림 11-9.4    Drain Board를 이용한 배수

(2) 2차 숏크리트 타설후의 유도 배수

1차와 2차 숏크리트 사이에 대책이 고려되지 않은 곳에 용수량이 다량 발생하였을 경우 PVC-쉬트나 방수막을 숏크리트 벽면에 부착하여 (우산과 같은 원리) 용수를 집수하고 유연한 관을 이용하여 배수한다.

그림 11-9.5    PVC쉬트나 방수막을 이용한 배수

(3) 집수 및 배수체계

가. 상향구배 굴착시 집수 및 배수

좌우측을 이용하여 유입수를 집수하고 집수정으로 유도한다. 측구는 정기적으로 청소하여야 하며 지반 연화가 예상되는 지반은 콘크리트나 합성물을 이용하여 측구를 구축하여야 한다. PVC홈 파이프를 다공질 콘크리트에 묻어서 측구 대신 사용할 수 있으며 자연 구배가 너무 적은 경우는 집수정에 집수한 후 펌프를 이용하여 유도 배수한다. 집수정의 측벽은 콘크리트 벽체로 하고 펌프가 진흙탕에 묻히지 않도록 하여야 한다.

그림 11-9.6    상향 구배시 측구를 이용한 배수

나. 하향 구배 굴착시 집수 및 배수

집수정까지 펌프하여 배수한다. 펌프는 측벽이 콘크리트 벽체로 된 집수정에 설치하고 진흙탕에 직접적으로 묻히지 않도록 하여야 한다. 배수 시스템은 적절히 가동되어 막장에 물이 고여서 시공을 어렵게 하거나 안정을 해치지 않도록 한다.

그림 11-9.7    하향 구배시 집수정을 이용한 배수

3.2 방수시설

터널 방수시설은 본 시방서 12-1-1절에 따라시공하고 개착터널방수는 12-1-3절에 따라 시공한다.

11-10 도장 및 타일붙임

11-10 도장 및 타일붙임

1. 일반사항

1.1 적용범위

1.1.1 본 시방은 콘크리트 라이닝 측벽부의 타일붙임과 공동구 측벽, 각 갱구부 50m구간 천장부 도장 등 표면 마무리 공사에 적용한다.

1.2 참조규격

KS M 5310 합성수지에멀젼 페인트

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 도장 품질관리를 실시하기 위해 도장작업 요령, 자체검사 요령등을 포함하는 도장시공 계획서를 작성하여 제출한다.

2. 재  료

2.1 도장재

2.1.1 페인트 재료기준은 KS M 5310의 1급에 따른다.

2.1.2 페인트 색상은 설계도서에 의한다.

2.2 타일붙임

본 시방서 12-4절에 의하여 시공한다.

3. 시공

3.1 도 장

3.1.1 터널의 도장은 입․출구부 50m 구간 중에서 타일붙임을 시공하지 않는 공동구 측벽과 아치부 및 천정부에 시행한다.(설계도면 참조)

3.1.2 도장 시행전에 콘크리트 라이닝의 홈이나 돌출부의 표면처리를 하여야 하며, 균열부위는 적정한 방법으로 보수한다.

3.1.3 콘크리트 라이닝 표면의 레이턴스(Laitance), 먼지, 유분 및 기타 오염물은 브러쉬나 기타방법으로 제거한다.

3.1.4 도장은 롤러나 스프레이로 2회 이상 실시하여 건조도막 두께가 112μm(0.2ℓ/m2)가 되도록 시공한다.

3.2 타일시공

본 시방서 12-4절에 의하여 시공한다.

11-11 작업장 환경 및 안전

11-11 작업장 환경 및 안전

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 작업원의 건강과 안전을 위한 작업장 조명, 환기, 안전관리, 환경관리에 대하여 적용한다.

1.2 참조규격

(해당사항 없음)

1.3 제출물

1.3.1 제출물은 본 시방서 1-2-3절에 따라 본 절의 공사계획에 맟추어 작성하여 제출하여야 한다.

2. 재 료

(해당사항 없음)

3. 시  공

3.1 작업장 조명

3.1.1 터널막장 및 작업을 하는 장소에서의 조명은 70룩스(Lux) 이상이어야 하며, 조명기구는 명암의 대비가 뚜렷하지 않아야 한다.

3.1.2 통로구간의 조명도 통행인의 안전확보와 차량의 안전운행을 위해 최소한 10록스 이상을 유지하여야 하며 감전사고가 발생하지 않도록 유의하여 설치하여야 한다.

3.1.3 위험한 장소에 대해서는 안전표시등을 설치하고, 정전시를 대비하여 예비전원이나 비상전원을 설치한다.

3.2 작업장 환기

3.2.1 위생적이고 안전한 작업환경을 조성하기 위하여 터널내의 환기를 충분히 실시하여 발파 후에 발생된 가스, 분진 및 기타 내연기관의 배기가스를 터널외부로 배출한다.

3.2.2 시공자는 원지반에서 나오는 가스, 지열 등에 주의하고, 필요한 경우에는 환기시설 등 특별한 조치를 강구한다.

3.2.3 시공자는 굴착, 버력처리, 숏크리트 시공 등의 작업시에 발생되는 가스 및 분진의 농도를 정기적으로 측정하여 작업원의 건강에 이상이 생기지 않도록 조치하여야 한다.(방진마스크 사용 등)

3.2.4 터널 내부에서의 가스 및 분진 허용농도는 표 11-11.1을 기준으로 하며, 이 기준을 초과할때는 환기시설의 보완대책을 강구한다.

표 11-11.1

터널내부 공사시의 가스 및 분진 허용농도(권고치)

종 류	허 용 농 도
일산화탄소(CO)	100ppm
이산화탄소(CO2)	1.5%
황화수소(H2S)	10ppm
메탄(CH4)	1.5%

3.2.5 분진 장해 방지 대책으로서 시공자의 의무는 다음과 같다.

(1) 상시 분진작업에 종사하는 자는 분진에 의한 질병의 방지와 건강관리를 실시

(2) 분진에 의한 질병의 방지 등에 관한 특별교육을 실시

(3) 공중에 분진농도 측정을 3개월에 1회 정기적으로 실시하여 필요한 사항을 기입한 측정기록을 7년간 보존

(4) 특정분진 발생 장소에 있어서는 국부배기장치나 살수 등의 조치 강구

3.3 작업장 안전관리

3.3.1 시공자는 작업장 안전관리수칙, 화약류 취급법 등 관련 법규를 준수함은 물론 공사현장에 적합한 내규를 작성하여 재해방지에 최선을 다한다.

3.3.2 시공자는 집중호우나 기타 긴급한 사태시를 대비하여 긴급복구용 비축자재를 현장에 확보해 놓아야 한다.

3.4 작업장 환경관리

3.4.1 시공중에 발생되는 소음, 진동, 지표침하, 갈수 등이 터널 주변환경에 영향을 미칠 우려가 있는 경우에 시공자는 이에 대한 대책을 강구한다.

3.4.2 터널내의 지하수 및 공사용수는 인체에 유해한 성분이 포함될 수 있으므로 오탁수처리장을 설치하여 처리한다.

11-12 계    측

11-12 계  측

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방은 터널굴착시부터 콘크리트 라이닝 완료시까지, 또한 완료후에도 터널의 구조적 안정성 여부를 판단하기 위한 터널내․외부의 계측 및 분석작업에 적용한다.

1.2 참조규격

(해당사항 없음)

1.3 제출물

1.3.1 본 시방서 “1-3-2 제출물 1.3”에 따라 시공계획서를 작성하여 제출하여야 한다.

1.3.2 다음사항을 추가로 제출하여야 한다.

(1) 월간 계측결과보고서

(2) 계측결과 종합보고서

2. 재  료

(해당사항 없음)

3. 시  공

본 시방서 2-5-2절 및 특별시방서 5-11절에 의한다.