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특수지반에서 쉴드TBM 굴착 시 프리그라우팅 적용 사례 고찰
Review of Pre-grouting Methods for Shield TBM Tunneling in Difficult Grounds 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.28 no.6, 2018년, pp.528 - 546  

윤영민 (서울대학교 공과대학 에너지시스템공학부) ,  정호영 (서울대학교 공과대학 에너지시스템공학부) ,  전석원 (서울대학교 공과대학 에너지시스템공학부)

초록
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국내외 터널공사에서 TBM의 적용사례가 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 도심지터널과 하 해저터널의 시공에서 TBM 굴착 공법은 발파공법에 비해 여러 장점을 가지므로 우선적으로 고려되는 경우가 많다. 도심지와 하 해저 터널에서는 연약지반 혹은 특수지반을 조우할 가능성이 높으며, 이러한 지질특성으로 인한 지반보강과 지반개량을 필수적으로 고려하여야 한다. 터널공사에서 지반 보강 및 개량 공법으로 그라우팅 공법이 널리 활용되고 있다. TBM 공법이 가지는 고속굴진, 굴진안정성, 환경피해 최소화 등 장점을 극대화하기 위해서 특수지반 조우 시 지반조건에 적합한 그라우팅재료와 공법을 선정하는 것이 공사비와 공기의 증가를 줄이는데 매우 중요하다. 하지만 현재까지 국내에서는 특수지반에 대한 보강 체계가 정립되어 있지 않으므로 본 논문에서는 특수지반에서의 효율적인 시공을 위한 기초연구로서, 일반적인 암반 토사 지반조건 이외 특수지반에서 쉴드TBM 굴착 시 적용될 수 있는 그라우팅 공법에 대하여 고찰하였다. 또한 국내외에서 특수지반 쉴드TBM 시공사례로부터 지반조건에 따른 그라우팅 공법의 적용성을 분석하여 정리하였다. 향후 쉴드TBM을 적용한 터널 시공 시 지반조건에 따른 적합한 그라우팅 재료와 공법을 선정하는데 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Cases of TBM tunnelling have been consistently increasing worldwide. In many recent subsea and urban tunnelling projects, TBM excavation has been preferably considered due to its advantages over drill and blast tunnelling. Difficult ground conditions are highly probable to appear in subsea and urban...

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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
약액주입이란 무엇인가? 약액주입이란 지반 내에 주입관을 삽입하고, 주입관을 통해 지중에 화학약액(chemical grout)을 압송, 충전시켜 약액의 겔타임(gel-time)을 이용하여 지반을 고결시키는 것이다. 약액주입공법은 주로 지하수의 유입을 차단하거나 지반강도를 증대시키는 목적으로 사용된다.
MSG공법의 주입재료는 어떻게 구성되는가? MSG공법은 초미립계 시멘트와 실리카졸을 적정 비율로 혼합하여 사용하고, 감수분산제(water-reducing agent)를 사용하기 때문에 보통시멘트만을 사용하는 기존 공법에 비해서 고강성이 발현되고 내구성이 향상되며 침투성이 우수한 공법이다. 주입재료는 초미립계 현탁액(micro cement), 마이크로 복합실리카 주입재(silica sol), 겔타임 조정재 등으로 구성된다. 실리카 함량과 겔타임 조정재를 이용하여 겔타임을 초급결에서 초완결까지 폭넓게 조정할 수 있다.
약액주입공법은 주로 어떠한 목적으로 사용되는가? 약액주입이란 지반 내에 주입관을 삽입하고, 주입관을 통해 지중에 화학약액(chemical grout)을 압송, 충전시켜 약액의 겔타임(gel-time)을 이용하여 지반을 고결시키는 것이다. 약액주입공법은 주로 지하수의 유입을 차단하거나 지반강도를 증대시키는 목적으로 사용된다. 현재 많이 사용되는 약액은 물유리계 약액과 시멘트이며 대부분 차수 목적으로는 물유리만을 사용하고 지반강도 증대의 목적으로는 시멘트를 함께 사용하고 있다(Chun, 2011).
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