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수도권 제2순환고속도로 서종1터널 근접병설구간 보강 및 시공관리 사례 원문보기

地盤 : 한국지반공학회지, v.36 no.6, 2020년, pp.38 - 47  

조병찬 (한국도로공사 수도권건설사업단) ,  이정우 (한국도로공사 수도권건설사업단) ,  노종규 (한국도로공사 수도권건설사업단) ,  백승직 (한국도로공사 수도권건설사업단) ,  유우석 (한국도로공사 수도권건설사업단)

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제안 방법

  • 지형, 지질특성과 절토부를 고려한 3차원 안정해석이 필수적이다. 3차원 수치해석을 통한 안정성 검토가 설계 시에 진행되었다. 검토 결과, 천단변위 및 수평변위, 숏크리트에 작용하는 응력과 록볼트에 작용하는 축력은 안정상태일 것으로 판단되었으나 제한된 시추조사 및 시험에 의한 지반물성치의 산정, 초기지 중 응력의 추정, 암반의 불연속성의 영향과 불균질성 및 이방성특성의미 고려 등의 많은 가정과 단순화가 수반되었으므로 많은 오차를 피할 수 없다.
  • 활용하였다. 공법의 원리는 공압을 이용하여 함마기능과 모터의 회전기능을 조합하여 발파 효과를 높이고 진동 및 소음을 줄이며 시공하였다. 기계적으로 직경 362mm(그림 5의 분홍직경)의 자유면을 형성하였다.
  • 17D)로 이격되어 있다. 그 중 0.3m~7.0m(0.03D~0.53D)구간 290m에 대해서는 암반필라가 보강되도록 설계되었고 근접병설구간에 굴착, 지보 및 보강공법이 적용되어 설계 시 제시되었던 계측을 진행하였다.
  • 서종1터널은 시공 시 설계에 맞는 보강 방법, 순서, 계측관리가 시행되었으며 현장여건에 맞게 선행, 후행 터널을 변경 시공하였고 또한 현장 시공성을 감안하여 보강콘크리트를 보강 숏크리트로 변경하는 등 적절한 변경공법 등을 검토하여 시공하였다.
  • 선행 터널 고성능 지보재 설치 및 타이볼트 시공 - 1 차 고강도 숏크리트 타설 시공 - 정착철근 설치 H13mm(C.T.C 종 1.0m, 횡 0.8m) — 고강도 보강 숏크리트(30MPa) 두께 T=80cm(l 회 타설 두께는 10cm 이내) 타설 완료 후 후행터널 굴착 작업을 진행하였다.
  • 선행터널 굴착 및 중벽부 보강 숏크리트 타설 완료 후 후행터널 굴착 작업을 진행 하였다. 선행 터널 고성능 지보재 설치 및 타이볼트 시공 - 1 차 고강도 숏크리트 타설 시공 - 정착철근 설치 H13mm(C.
  • 터널 이격거리 0~3m구간은 고강도 숏크리트, 케이블볼트, 고성능 격자지보, 선행터널 고강도 보강 숏크리트를 시공하였고, 후행터널 CD굴착부 무진동, 굴진장 1.0m를 적용하였으며, 이격거리 3~7m 구간은 고강도 숏크리트 케이블볼트 및 타이볼트 후행터널 굴진장 1.0m를 적용하였다. 케이블 볼트 시공 시 자재의 연성으로 인하여 몰탈 주입 후 설계 깊이까지 시공하기에 어려움이 있었다.
  • 하지만 할암공법은 굴착 시 공간협소 등으로 장비 사용이 곤란하였다, 할암봉 설치, 해체를 인력으로 진행함에 따라 많은 시간과 노동력이 필요하였으며 시공성이 저하되어 추후 작업은 라인드릴링을 병행한 기계 굴착으로 진행하였다.
  • 출구에서 터널간 이격거리를 좁히고 터널 내에서 넓어지는 단면으로 선.후행 터널별로 굴착 및 보강방법을 적용하였다.

대상 데이터

  • 굴착면 전방으로 10~60m 선진 보링한 직경 250~ 1,000mm의 대구경 수평보링공을 심발 발파 시 무장약공으로 활용하였다. 공법의 원리는 공압을 이용하여 함마기능과 모터의 회전기능을 조합하여 발파 효과를 높이고 진동 및 소음을 줄이며 시공하였다.
  • 공법의 원리는 공압을 이용하여 함마기능과 모터의 회전기능을 조합하여 발파 효과를 높이고 진동 및 소음을 줄이며 시공하였다. 기계적으로 직경 362mm(그림 5의 분홍직경)의 자유면을 형성하였다. 시공순서는 천공위치 측량-기계.
  • 경관문제 등 민원 발생을 최소화 하는 공법으로 계획되었다. 서종1터널은 인접한 조안대교가 도로 중심간격 5.8m로 터널에 적용하여 근접병설터널로 설계되었다(그림 2).
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참고문헌 (12)

  1. 화도-양평간 건설공사 제2공구 설계도서, 2014. 3, 한국도로공사 두산건설(주) 실시설계보고서, 설계도(서종1터널), 터널해석 보고서 

  2. 화도-양평간 건설공사 터널계측 보고서(월간, 주간) 제2공구, 2017-2019 두산건설, (주)지오에이스 화도-앙평간 건설공사 제2공구 터널 암판정 검측대장, 2017-2019 한국도로공사 

  3. 전성권, 윤동호, 송재준, 김세형, "근접병설터널에서 필라부 안전율 평가를 위한 강도감소법의 적용성 연구", 터널과 지하공간 29(5), 2019.10. pp346-355, 한국암반공학회 

  4. 황재석, 김주환, 김종우. "단층대에 위치한 근접병설터널의 안정성평가", 터널과 지하공간 28(2), 2018. 4, pp170-185, 한국암반공학회 

  5. 김평기, 김종우, "근접병설터널의 안정성 평가를 위한 모형실험연구", 터널과 지하공간 23(2), 2013. 4, pp 130-140, 한국암반공학획 

  6. 임형민, 손광록, "수치해석에의한 저토피 다층지반에서 근접 병셜터널 필라의 안정성 분석", 한국지반환영공학회 논문집 15(1), 2014. 1, pp53-62, 한국지반환경공학회 

  7. 김제경, 이송. "근접 병설 터널에서 필라 압축방업에 따른 필라부 강도특성 변화에 관한 연구, 한국지반공학회 논문집 29(12), 2013. 12, pp87-94 

  8. 김원범, 양형식, 황현주, 윤경석, 오영업, 정주환, "암반필라를 활용한 초근접 병설터널의 안정성 평가 연구", 한국암반공학회학술대회 및 세미나 자료집, 2010. 10. pp103-106, 한국암반공학회 

  9. 김도식, 김영근, 이두화, 김창용, 배규진, 이승호, 이호성, "비대칭 근접병설터널의 안정성 및 보강공법 검토", 터널 시공기술향상 대토론회, 2004. 12. pp181-197, 대한토목학회 

  10. 박연준, 최재진, 이종원, "텐션볼트 보강효과를 고려한 마제형 근접병설터널의 필라 거동평가 연구", 한국암반공학회학술대회 및 세미나 자료집, 2013. 10. pp189-193, 한국암반공학회 

  11. 신영완, 김영근, "대단면 근접병설터널에서의 필러부 거동특성 검토", 터널과 지하공간 20(3), 2010. 6. pp131-144, 한국암반공학회 

  12. 김도형, 박준경, 김영근, 오세준, 이두화, "대단면 근접병설터널의 설계 및 안정성 평가기법에 관한연구" 한국임반공학회학술대회 및 세미나 자료집, 2003. 3. pp51-66 

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