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문제 정의
국내의 경우도 터널의 노후화로 인하여 보수 보강의 문제가 대두되기 시작하였으며 이에 대한 적절한 대책공법의 마련이 필요한 시기가 도래된 것으로 생각된다. 본 고에서는 최근 국내에서도 연구가 진행되고 있는 공용중인 터널의 보수보강 공법 개발에 도움이 되고자 일본의 보수보강사례를 소개하고자 한다. 사례로써 1960년대에 준공된 2개소의 터널을 대상으로 재료열화 현상과 붕괴 현상을 보수보강한 사례에 대하여 살펴보기로 한다.
본 기사에서는 일본의 30년 이상 노후된 터널에서 FRP복합판넬과 탄소섬유시트를 이용하여 보수 보강한 사례를 살펴보았다. 국내에서도 노후화된 터널의 안전관리 및 유지관리에 대한 관심도가 점차 증폭되고 있지만 체계적인 보수보강공법이 정립되어 있지 않고, 보수보강후 성능향상을 판단할 수 있는 체계가 매우 미흡하다.
본공법은 접착을 위해 사용된 에폭시수지의 접착 내구성이 공법의 신뢰성과 내구성을 좌우한다. 그러므로, 보수보강이 이루어질 시공범위의 콘크리트 라이닝 표면에 붙어있는 더러운 물질과 심하게 열화된 부분을 제거하기 위한 적절한표면처리 계획을 세우는 것이 중요하다.
본 고에서는 최근 국내에서도 연구가 진행되고 있는 공용중인 터널의 보수보강 공법 개발에 도움이 되고자 일본의 보수보강사례를 소개하고자 한다. 사례로써 1960년대에 준공된 2개소의 터널을 대상으로 재료열화 현상과 붕괴 현상을 보수보강한 사례에 대하여 살펴보기로 한다.
제안 방법
그리고, 박리/박락 방지대책 이외에 터널내로 유입되는 지하수처리를 위하여 FRP복합판넬의 횡단이 음매 부분에 홈을 만들어 배수로를 만들었고(사진 2 (c) 참조), 콘크리트 라이닝의 균열에 누수방지를 위한 주입을 하였고, 동시에 콘크리트 라이닝 배면에 존재하는 대규모의 공동을 채우기 위하여 배면 주입공법을 적용하였다.
그림 7은 탄소섬유시트를 이용한 보수보강의 설치상세도를 보여주고 있다. 내면보강을 위하여 단면의 결손부를 섬유모르타르로 보수하였고 동시에 탄소섬유 시트를 2층 구조로 하여 시공하였다. 탄소섬유 시트의 섬유방향 조인트는 L= 100mm로 하였다.
대상터널에서 열화된 콘크리트 라이닝의 박리/박락 빙-지대책으로 두 개의 FRP(Fiber Reinforced Plastic)판넬사이에 비닐섬유시트를 삽입하여 만든복합판넬을 적용하여 터널내부에 시공하였다. 그림 4는 대책공법의 표준단면도를 보여주고 있다.
성능/효과
터널내에 고드름이 형성되었다. 콘크리트 라이닝에서 수행되어진 보링조사의 결과로부터 콘크리트 라이닝배면에 수십cm크기의 공동이 연속해서 존재하는 것으로 판명되었다.
후속연구
국내에서도 노후화된 터널의 안전관리 및 유지관리에 대한 관심도가 점차 증폭되고 있지만 체계적인 보수보강공법이 정립되어 있지 않고, 보수보강후 성능향상을 판단할 수 있는 체계가 매우 미흡하다. 그러므로 이러한 사례들을 바탕으로 국내 터널의 유지보수를 위한 체계적인 시스템개발이 이루어져야 할 것이다.
있다. 또 콘크리트라이닝의 열화가 광범위하고 깊은 깊이까지 진행한 상태에는 판넬의 접착고정이 불충분하게 되고 판넬을 포함한 콘크리트 라이닝의 열화 부분이 떨어질 가능성이 있기 때문에 콘크리트라이닝의 열화 상태를 충분히 파악한 후 본 공법의 적용성을 검토할 필요가 있다.
2km로 보고되고 있다. 향후 대대적 신규 국토개발사업의 종료시점에 도달될 국내실정을 고려할 때, 구조물에 대한 신규 건설비보다는 기존구조물에 대한 유지관리비가 급격히 증가될 것으로 예상된다. 공용중인 터널구조체의 손상 및 붕괴는 막대한 인명 및 경제적 손실을 초래함과 동시에 교 통장 애, 불안감 조성 등 사회적 문제를 야기할 수 있으며 , 터널공용 중 터널구조체의 붕괴는 붕괴 터널의 처리 및 새로운 구조체의 건설로 인해 공사 기간이나 공비가 신설 터널시공과 비교해서 증가할 수 있다.
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