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터널의 시공을 위해서는 도면과 현장을 이해하고 철저한 준비를 통한 단계별 시공계획을 수립하여 미리 준비하여야 한다. 어느 공사가 그러하듯 계획과 충분한 검토가 없다면 공사비용 증가로 이어질 것이다. 터널의 단계별 시공계획을 수립하는 데 있어서 일반적으로 일컬어지는 내용들에 대해 이야기해보고자 한다.
터널 시공순서
1. 시공 준비 - 가설사무실 축조 및 인허가, 작업장 진출입로 개설, 진입로 개설 및 발파 민원 대비가 필요하다.
2. 갱구부 토공 - 수전설비 및 환기설비 설치, 터널 입구부 개착 및 사면정리, 터널입구부 공사용 갱문 설치, 절토부 사면보강 및 배수처리, 부대시설의 설치가 필요하다.
3. 굴착 - 굴착(발파)및 지보공 설치
4. 터널 내부(라이닝, 궤도) 및 갱문 설치 - 라이닝 시공, 개착부 터널 시공, 공동구 뚜껑 설치, 설비공 시공, 궤도 시공단계이다.
5. 현장관리 - 현장 마무리 공사, 터널 내부 청소, 임시시설 철수, 부지 원상복구 등이 필요하다.
사면 시공계획
터널 시작점인 사면의 시공에는 다음과 같은 순서로 시공계획을 수립하여야 한다.
갱구부 배면 벌 개제근 > 갱구부 토공 및 측구 > 갱구부 흙운반 > 갱구부 배면 보강공법 > 개착터널 흙 깎기 > 개착터널 흙운반 > 갱구부 가시설 설치 > 갱구부 전면 숏크리트 타설 > 갱구부 전면 락볼트 설치 > 갱구부 전면 소구경 강관 그라우팅 > 공사용 갱문 및 방음문 설치
갱구부 시공계획
1. 숏크리트 타설
숏크리트 타설 당일 다시 한번 타설에 필요한 장비와 조명 및 기타 간섭사항을 최종 확인 점검한다.
숏크리트틑 굴착 후 지반의 상태에 따라 다르나, 지반의 이완 변형을 최소한으로 방지하기 위하여 최단시간에 시행한다.
기계의 고장 등으로 작업이 중단되지 않도록 미리 기계 각부의 점검을 세밀히 한다. 또한 압축공기로서 누수 테스트를 행하여 호스 조인트부의 패킹 등의 이상 유무를 확인한다.
숏크리트 타설면은 뿜어 붙이기 작업 후 평활하게 이루어져야 한다.
2. 락볼트 설치
점보드릴 45mm로 설계 깊이로 천공한다. 천공 구멍은 락볼트 설치의 굴착면에 직각이 되도록 천공하여야 한다. 단 절리의 발달 방향이 락볼트 공의 천공 방향과 일치하여 부분적으로 록볼트 설치효과가 감소되는 개소에는 굴착면에 경사지게 록볼트를 추가로 설치할 수 있다.
락볼트는 삽입 전에 녹이나 다른 이물질이 부착되어 있지 않도록 청소하여야 한다.
락볼트는 소정의 깊이까지 삽입하여 소정의 정착력을 얻도록 하여야 한다.
락볼트는 천공 구멍과 락볼트 사이의 공극에 정착제가 완전히 채워져 락볼트가 충분한 정착력을 발휘할 수 있도록 한다.
락볼트 조이기는 락볼트의 항복강도를 넘지 않는 범위에서 충분한 힘으로 조여야 한다.
락볼트 정착 후 지압판 등이 숏크리트면에 밀착되도록 너트 등으로 조여야 한다.
갱구부 갱문 지보
지보 설치 일반사항
지보재는 설계도서에 따라 설치하여야 하며 시공 중 지질상태에 따라 강지 보재의 형식을 변경할 수 있다. 이 경우 시공자는 서면으로 형식 변경을 신청하여 감독원의 승인을 받아야 한다.
지보재를 적기에 시공하지 못하여 발생되는 여굴, 붕괴 및 기타 사고에 대하여는 시공자가 그 책임을 저야 한다.
지보재는 지보 공사를 시행하기 전에 설계도서에 따라 제작하여야 한다.
지보재는 격자지보를 적용하였으며 이는 시공 시 계측 결과 등에 따라 감독원의 승인을 득한 후 현장여건 및 지반조건에 따라 적절한 지보재롤 변경할 수 있다.
지보재의 설치
지보재는 굴착 후 원지반의 이완이 최소화될 수 있도록 설계도서에 제시된 순서에 의거하여 빠른 시간 내에 설치하여야 한다.
지보재는 정해진 위치에 정확히 설치하여야 하며, 지보재 설치 후 위치, 고정 등에 대해 검측을 실시하며 감독원의 확인을 받아야 한다.
보조, 보강공법을 시공하는 경우에는 지보 재가 이동하거나 뒤틀리는 것을 막아야 하며 이때의 설치 오차는 10cm 이내가 되어야 한다. 지보재와 원지반 사이에는 정해진 간격에 따라 쐐기 등을 끼워 아치로서 지보력을 발휘할 수 있도록 하여야 한다.
지보재는 라이닝의 설계 두께가 확보될 수 있도록 설치하여야 한다.
지보재의 연결 볼트 및 연결재는 충분히 조여야 한다.
지보재의 바닥 지반 지지력이 약하여 상부에서 가해지는 하중을 충분히 지지할 수 없는 경우에는 단위면적에 가해지는 하중이 지반지지력 이하가 되도록 지보재 바닥면 하부에 바닥면의 크기보다 더 큰 철판을 삽입하여야 한다.
지보재에 녹이나 손상이 생기지 않도록 절절한 조치를 취하여야 하며 콘크리트에 매설되기 전에는 녹이나 유류 및 몰탈 등이 부착되어 있어서는 안 된다.
지보재의 변형이 극심하여 교체할 필요가 있는 경우에는 이를 교체하여야 한다.
지보재의 이음 위치 및 구조는 단면 형상, 크기, 시공방법, 지반조건 등을 고려하여 결정하여야 하며, 지보재의 전도방지를 위해 연결재를 설치하여야 한다.
터널의 사면과 갱구부는 본 굴착에 착수하기 전 시작단계이고 지반의 상태를 육안으로 확인해 나가는 첫걸음이다. 설계도서와 다른 점이 발견될 시 빠른 설계변경 등의 조치가 필요하고 주변 마을과의 민원이 발생하지 않도록 준비를 철저히 하여야 한다.
2020/05/24 - [터널이야기] - 터널 시공법의 종류 및 특성
