[필답형] 터널보조공법

   터널보조공법이란 터널 굴착시 암반이 불안정해 무너질 우려가 있을 경우 안정 및 고정시킬 목적으로 설치하는 공법을 말합니다. 조금더 공학적으로 말하자면 암반이 지보재로서의 버티기위한 압축강도 전단강도등이 부족하기 때문에 터널 보조공법을 통해 마찰각 및 점착력등을 향상시켜 지반의 전단강도를 상승시키는 공법이죠.

 

  터널의 보조공법은 보강용과 용수관련으로 분류할수 있습니다. 보강용은 앞서말한 전단강도상승을 위함이고 용수는 물을 막거나 다른쪽으로 처리하여 전단강도가 저하되는 것을 막기 위함이죠.

 

   일단 터널의 보조공법은 아래와 같습니다.

출처:[전문건설-굴착] 전문건설 기술자를 위한 고속도로 터널공사시 보강공법 

   많죠? 그런데 좀 자세히보다보면 연약지반의 보강공법들이랑 상당히 비슷한부분들이 있습니다. 특히 용수처리부분에서는 더 그렇죠. 그리고 천단 및 막장부도 결국 숏크리트와 록볼트와 같이 뼈대같은 구조를 넣어주고 거기에 그리우트라는 본드(?)를 통해 주변 암반들을 고정시켜주는 그런 원리라고 생각하시면 됩니다. 다만 규모의 차이 강도의 차이, 그리고 시공성(자세, 위치, 장비등)등의 차이등이 있을 뿐이죠.

 

   저도 터널시공을 많이 해보지는 않았지만 기본적으로 도면에 많이 나오는 공법정도는 알고계셔야 한다고 생각합니다. 아래는 구글링해서 검색해봤는데요 제가 알고있는 실제 시공도면에서 많이 사용되고 있는 공법들의 실제 적용단면을 잘보여주고 있다고 생각해서 캡쳐해봤습니다.

출처: [전문건설-굴착] 전문건설 기술자를 위한 고속도로 터널계측 

     위에 보시면 터널지보패턴중에 암질이 많이 안좋을때 적용되는 패턴으로 추정되는데요.(이정도면 풍화대나 절리등을 통과할경우 적용하는 단면일듯 싶네요) 일단 굴착시부터 코어굴착으로 막장면의 안정성을 확보하고 GRP등을 통해 보강을 실시하였습니다. 더불어 하부에 인버트로 굴착하였고 시멘트 그라우팅등으로 하부에서의 약한강도도 보강하였네요.

   터널의 천단부에는 강관다단을 시공을하여 보강하고 하부에는 시멘트 그라우팅을 하였네요. 그밖에도 전반적으로 숏크리트 두께도 250mm로 두껍고 라이닝도 600mm로 일반적인 300~400mm 에 비해 상당히 두꺼운 편입니다. 여기서는 그 흔한 록볼트는 안보이죠? 아무래도 천단과 측벽부에 강관다단 그리우팅을 상당히 두껍게 하다보니 록볼트까진 시공을 안했습니다. 

   이와같은 터널보조공법 적용시에도 주의사항이 있겠죠? 터널이다보니 시공관련 측면과 지반관련 측면으로 분류해서 보자면 일단 지반관련하여 조사나 탐사가 최대한 다양하고 폭넓게 이루어져 연약화 범위를 정확히 산정하는 것이 중요합니다. 또한 시료들을 다양하게 채취하여 그 물성치등을 파악후 그에 맞는 공법들을 선정, 설계하는 것도 중요하겠죠.

   또한 시공시에도 조사된 암질의 분포가 비슷한 양상인지 제대로 조사가 되었는지 확인이 필요하며 설계시에 선정된 공법의 적용위치 및 개수등을 정확이 시공해야 보강효과를 기대할수 있겠습니다.

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대제목을 한번 연습해볼까요

1. 터널보조공법의 정의

2. 터널보조공법의 종류 및 효과, 분류, 분류별 특징, 선정목적 등

3. 터널보조공법의 적용 및 배치, 시공방법, 시공방안, 적용방법 등

4. 터널보조공법 시공시 주의사항,(전, 중, 후), 등

 

  필요에 맞게 활용하시면 되겠습니다. 대책이든 문제든 대제목아래 분류(재료적, 시공적, 배합적, 유지관리적, 설계적 등)를 통해 기술하시면 보기 편해지기때문에 점수에 유리하다는점 기억해두시면 좋을 듯 합니다.

 

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