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터널 본공사의 기본은 바로 굴착이다. 굴착 시공순서와 단계별 시공계획에 대해 좀 더 자세히 알아보자.
굴착 시공순서
측량 > 천공 > 장약,발파 > 버럭 처리 > 부석 제거 > 지보 설치 > 숏크리트 타설 > 락볼트 시공
천공
천공은 1발파당 천공 수와 천공 길이, 천공 위치, 천공 방향, 천공 각도 등 발파 패턴에 맞추어 정확하게 실시한다. 굴착 및 주변 공의 각도 및 위치를 정확하게 준수하여 여굴 발생을 최소화한다.
컴퓨터 점보드릴에 설계패턴도를 미리 입력하므로 피드나 붐의 위차와 방향, 각도 등을 표시하여 운전원은 모니터상에 보이는 설계 패턴에 따라 천공을 하므로 정확한 천공을 하여 여굴량을 암질에 따라서 30~40%까지 줄일 수 있고 마킹을 안 하기 때문에 사이클 타임을 30분 이상 단축할 수 있다.
천공 전 막장의 뜬돌 및 잔류폭약의 확인 및 회수 등의 조치를 취하여 천공 중 잔류 폭약에 의한 폭발사고를 방지한다.
장약 및 발파
장약 시에는 뇌관번호가 바뀌지 않도록 해야 하고 전색에 주의하여 장약 한다.
화약주임은 2명이 상주하고 주, 야간 발파를 실시한다.
전기뇌관 사용 시 반드시 누설전류 탐지기, 도선 연결 시험기, 저항 측정기 등을 사용하여 사전점검을 한다.
작업에 불필요한 모든 전동기 동력선은 전원으로부터 단절하고 필요한 전력선은 누전 차단장치를 설치한다.
발파 모선은 완전 절연이 가능한 것을 사용하고, 완전히 격리시킨다.
폭약 및 뇌관의 수령과 운반은 관련 자격을 보유한 기술자가 하고 1일 사용량 이상 수령을 금지한다.
자유면으로부터 뇌관을 배열하고 배열 시 인접 공과의 관계를 살피며 배열한다.
뇌관 배열은 인접 공 발파에 의한 단선 현상을 방지하기 위하여 자유면 및 저항선을 고려하여 뇌관의 시차가 빠른 순으로 배열한다.
발파 전 주의사항으로는 주변 환경에 따른 진동 및 소음을 최소화하기 위한 발파를 실시한다.
발파 패턴에 의한 정확환 뇌관을 배열한다.
발파 기는 사전점검을 실시하고 배터리를 여분으로 준비하여야 하며 모선으로부터 이격 시켜 관리한다.
암질 상태가 과다 여굴 및 사고의 원인이 될 큰 낙반이 예상되는 경우에는 보조공법 시공 등의 안전대책을 마련한다.
발파작업 시 수행할 조치는 발파 전 화약류 관리 보안 책임자의 지휘 하에 시행하여야 한다.
대피장소 및 경로를 미리 지정하고 점화자 지정과 감시원 배치 위험구역 표시등이 필요하다. 발파 예고는 충전, 발파, 해제 등의 신호와 경보를 지정한다.
결선상태를 확인하고 발파 후 5분 이내에는 접근을 금지하고 막장은 환기가 끝난 후에 진입한다.
불발 장약과 잔류 복약을 확인하고 제거한다.
발파 관리기준으로는 굴착작업을 시작할 때에는 시험발파를 실시하여 소음측정을 하고 허용 소음 수준을 초과할 경우에는 발파 패턴 및 발파방법을 조절하여 진동 수준을 허용 기준 값 이내까지 감소 켜야 한다.
소음측정은 발파원으로부터 가장 근접한 위치의 시설물 근처에서 실시한다.
발파소음과 진동은 매회 측정을 실시하여 기록하고 점검하여야 한다.
발파 후에는 이완된 암괴 및 암 편 등의 뜬돌은 사고의 원인이 될 수 있으므로 막장면 측벽 아치부 등을 면밀히 관찰하여 장비를 이용하여 제거하여야 한다.
버럭 처리
갱내 버럭은 페이로다와 덤프를 이용하여 처리하고 좌 우 측벽 배수로를 설치하여 막장에 물이 고이지 않도록 하여야 한다.
지보 설치
지보재는 굴착 후 원지반의 이완이 최소화될 수 있도록 막장에 근접시켜 조기에 설치한다.
지보재는 정해진 위치에 정확하게 설치하여야 하고 침하를 방지하기 위해 콘크리트 블록이나 강판 등의 받침을 설치한다.
굴착면이 튀어나와 지보재의 설치가 곤란할 때에는 그냥 설치하지 말고 암반을 정리 후에 설치하여야 한다.
여굴이 심하게 나서 지보 재가 지반을 지지하지 못하는 경우에는 여굴 보강공법을 이용하여 보강한 후에 지보재를 설치한다.
포폴ㄹ이 등의 보조공법을 시공하는 경우에는 지보재의 탈락이나 뒤틀림이 가지 않도록 해야 하고 오차는 10cm 이내가 되어야 한다.
지보에는 녹이나 손상이 생기지 않도록 보관하여야 하고 설치 전 이물질을 제거 후 설치한다.
지보재는 부재의 축이 일치되도록 접합시켜야 하고 되도록 터널의 굴착면에 밀착되도록 설치한다.
상반, 하반 분할 굴착시에는 지보재의 연결은 볼트로 한다.
지보재끼리는 간격재를 설치하여 일정한 간격을 유지하도록 한다.
숏크리트 타설
숏크리트는 지반의 이완 변형을 최소한으로 방지하기 위해 재빨리 시공한다.
노즐은 시공면에 직각이 되도록 하고 너무 멀리 떨어진 곳에서 타설 하지 않도록 한다.
숏크리트의 두께가 10cm 이상일 경우에는 여려 층으로 나누어 시공 혀 재료가 밀착되도록 한다.
습식으로 타설하고 하부로부터 상부로 진행하고 지보재 부분을 먼저 타설 하여 일체성을 확보한다.
시공 후 비산 된 잔재는 정리하여 폐기물로 처리한다.
락볼트
락볼트의 정착은 지질상태나 시공방법 사용목적 등을 고려하여 충분한 정착력을 가져야 한다.
숏크리트 타설 후 빠른 시기에 시공한다.
천공은 굴착면에 직각이 되도록 하며 홀 내부에는 이물질이 남아있지 않아야 한다.
용수가 있는 곳에서는 수발 공 등을 설치하여 용수를 유도하고 시공한다.
락볼트 천공은 설계 위치와 직경, 깊이를 준수하고 굴착면에 직각이 되도록 천공하고 주 절리면이 파악된 경우에는 절리면에 직각으로 천공한다.
락볼트 삽입 전 천공홀에 이물질이 없도록 압축공기 등으로 청소한다.
락볼트는 설계 깊이까지 삽입되어야 하고 공극에 정착제가 완전히 채워 저 충분한 정착력을 발휘하여야 한다.
락볼트 정착 후에 지압판 등이 숏크리트면에 밀착되도록 너트로 충분히 조여야 한다.
용출수가 있는 곳에서는 용출수 처리 후 락볼트를 시공하고 충진이 어려울 때에는 레진 등을 사용하여 정착력이 충분히 생기도록 하여야 한다.
터널 굴착은 위험한 공종이 많고 어떠한 상황이 생길지 모르기 때문에 안전에도 많은 신경을 써야한다. 항상 낙석에 주의하여야 하고 막장면을 살필때 불안요소가 조금이라도 있다면 제거하여야 한다. 조도확보가 될 수 있도록 조명이 지속적으로 설치되어야 하고 배수가 잘되도록 유지 관리하여야 한다. 장소가 협소하기 때문에 장비와의 협착사고의 위험이 도사리고 있다. 관리자의 철저한 관심과 적극적인 근로자와의 협조로 소통해 나간다면 안전사고를 줄일 수 있을거라 생각한다.
