[논문]동해선 포항-삼척 철도건설 5공구 터널 보조공법 시험시공 사례

김상대; 민경화; 장지건; 유상호; 임종철

동해선 포항-삼척 철도건설 5공구 터널 보조공법 시험시공 사례 원문보기

김상대 ((주) 동부건설) , 민경화 (한국철도시설공단 영남본부건설처) , 장지건 ((주)광림엔지니어링건설) , 유상호 ((주) 지오알앤디) , 임종철 (부산대학교 토목공학과)

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 시험시공사례는 터널 보조공법 중 대구경 강관다단 시멘트 그라우팅, 소구경 강관다단 시멘트 그라우팅에 대해, 삼사터널 종점부에서 시험시공을 실시하여 주입에 대한 확경구근의 형상과 주입효과를 객관적으로 확인하고, 당 현장의 지질 상태에서 공법의 적정성 여부를 확인하고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다.
포항-삼척 철도 5공구 터널공사와 관련하여, 당 현장의 지질상태에 맞는 공법의 적정성을 확인하고자 삼사터널 종점부에서 시험시공을 실시하였다. 이는 터널 보조공법 중 대구경 강관다단 시멘트 그라우팅과 소구경 강관다단 시멘트 그라우팅에 대해 주입효과 및주입에 의한 확경구근의 형상을 객관적으로 확인하고자 함에 있다.

제안 방법

본 시험 구간의 계측기기는 지표침하판, 변위타겟, 터널 내공변위계를 성토 이전에 설치하였고, 계측기 설치 내용 및 계획도는 그림 3과 같다. 굴착 현황상 시험시공 위치가 한정되어 있고, 시험공 상부 토피가 얕아 주입압에 의한 융기현상으로 터널의 안정성과 주입 압의 상부 노출이 우려되어 최소한의 성토를 약 2m 정도로 실시하였다.
삼사터널을 구성하는 지반과 가장 유사한 지반에 시험시공이 이루어질 수 있도록 계획하였다. 삼사터널 종점부의 상반이 약 6m정도 굴착이 완료되었으며, 본구간의 STA.
여러 굴착단계를 진행하면서 시공된 강관 단부까지 확인하고자 하였으나, 현장 여건상 추가 굴착할 경우 막장면의 안정성이 우려되어 2단계까지의 굴착에서 시공상태 확인을 종료하였다. 2단계까지 거의 전 시공 위치에서의 그라우트의 구근 및 확산양상은 유사하였다.
(1) 주입재의 배합, 수량 및 주입압력

주입과정에서 주입재의 배합비, 수량, 주입압력 등을 확인하였으며, 그 결과는 표 4와 같다. 물/시멘트는 주입 초기과정에서 주입량의 적정성을 판단하여 일부 조정하였다.
주입재의 배합비는 본 현장의 시방서를 참조하여 표 2, 표 3과 같으며 본 시험시공에서 그라우트재의 배합비를 2배합과 3배합을 적용하였다.
포항-삼척 철도 5공구 터널공사와 관련하여, 당 현장의 지질상태에 맞는 공법의 적정성을 확인하고자 삼사터널 종점부에서 시험시공을 실시하였다. 이는 터널 보조공법 중 대구경 강관다단 시멘트 그라우팅과 소구경 강관다단 시멘트 그라우팅에 대해 주입효과 및주입에 의한 확경구근의 형상을 객관적으로 확인하고자 함에 있다.

대상 데이터

대·소구경 강관 제원은 표 1과 같고, 주입용 시멘 트는 보통포틀랜드 시멘트를 사용하였다.
각 공종별 시험공 위치는 그림 7과 같다. 대구경 강관다단 시멘트 그라우팅은 A위치, 소구경 강관다단 시멘트 그라우팅은 B위치에 각각 시공하였다.
삼사터널을 구성하는 지반과 가장 유사한 지반에 시험시공이 이루어질 수 있도록 계획하였다. 삼사터널 종점부의 상반이 약 6m정도 굴착이 완료되었으며, 본구간의 STA.35K153~STA.35K159를 시험시공 위치로 선정하였다. 시험시공 위치도 및 종·횡단면도는 다음과 같다(그림 1, 그림 2 참조).

성능/효과

1) 그라우트는 표 4와 같이 많은 양이 주입되었으며, 이는 천공경 외주면으로부터 형성된 절리면을 따라 주입이 확산되거나 상부 성토와의 경계면으로 유출되었기 때문인 것으로 판단된다.
3) 본 현장의 경우 주로 할렬주입에 의한 불연속면의 연약대를 감소시키는 효과로 지반의 안정화를 도모한 것으로 나타났다. 또한, 불연속면의 공극을 충진함으로써 어느 정도의 차수효과가 있는 것으로 판단된다.
4) 본 현장의 주입범위를 관찰한 결과, 절리가 없는 투수성이 낮은 풍화토 지반에서는 침투에 의한 확산영역이 관찰되지 않았고, 절리가 있는 부분은 그라우팅 되어 상당 영역까지는 안정화가 발휘된 것으로 나타났다. 절리가 있더라도 풍화되어 절리 면에서의 투수성이 낮은 경우 주입이 이루어지지 않았다( 표 5 참조).
5) 천공시 굴착면 전면의 변위는 최대 4mm, 상부 원지반 융기는 2mm내외로 비교적 작은 값이나, 그라우트 주입(최대주입압 19kgf/cm² )과정에서 굴착측 자유면 방향(종방향)으로 변위가 28mm, 상부 원지반의 융기현상이 최대 37mm 발생한 것으로 나타났다. 터널 보강시 주입압이 클 경우 과대한 내공 및 천단변위의 발생으로 지반이 이완될 수 있으므로, 현장주입압은 시험시공시 내공및 천단변위 계측결과를 활용하여 결정하는 것이 바람직하다.
굴착면 전면에 설치된 타겟의 변위는 터널 종·횡방향 및 상하방향으로 측정이 이루어 졌으며(그림 3 참조), 천공시 최대변위 4mm 발생하였고, 그라우팅 완료 후 측정한 변위 중 굴착측 자유면 방향(종방향)으로 변위가 28mm로 가장 크게 나타났다.
시험공 지반면은 관찰한 결과 암상을 보이나 손 또는 망치에 의한 타격으로 모두 부스러지는 정도의 토사화가 진행되어 있어 약간의 차이는 있으나 토사지반 으로 볼 수 있는 것으로 판단되었다. 각 공종별 시험공 위치는 그림 7과 같다.
천공 및 그라우팅, 성토부 제거 후의 터널 내공변위를 측정한 결과, 전 과정에서 2mm정도의 변위가 발생 하였으며 전체적으로 그라우트 주입과정에서 터널 내공변위에는 영향이 미미한 것으로 나타났다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

주입용 시멘 트는 무엇을 사용하였는가?

대·소구경 강관 제원은 표 1과 같고, 주입용 시멘 트는 보통포틀랜드 시멘트를 사용하였다.

삼사터널 종점부에서 시험시공을 실시한 이유는 무엇인가?

포항-삼척 철도 5공구 터널공사와 관련하여, 당 현장의 지질상태에 맞는 공법의 적정성을 확인하고자 삼사터널 종점부에서 시험시공을 실시하였다. 이는 터널 보조공법 중 대구경 강관다단 시멘트 그라우팅과 소구경 강관다단 시멘트 그라우팅에 대해 주입효과 및주입에 의한 확경구근의 형상을 객관적으로 확인하고자 함에 있다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

동해선 포항-삼척 철도건설 5공구 터널 보조공법 시험시공 사례 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

(1) 주입재의 배합, 수량 및 주입압력

대상 데이터

성능/효과

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

동해선 포항-삼척 철도건설 5공구 터널 보조공법 시험시공 사례 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

(1) 주입재의 배합, 수량 및 주입압력

대상 데이터

성능/효과

질의응답

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

임종철 (39)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper