티스토리 뷰

터널이야기

굴착방법의 종류 장점 단점

◎◎●◎ 2020. 5. 25. 07:31

굴착 방법을 결정하는 방법

터널 노선이 통과하는 지역의 지반조건이나 터널 단면의 형상, 지장물이나 지상 구조물에 미치는 영향을 고려하여 결정한다. 시공 중 막장, 굴착면, 주변 침하 영향을 고려하여 결정한다. 공사기간, 동원장비, 경제성, 시공성, 안전성 등을 고려하여 결정한다. 지반조건에 따른 굴착공법을 결정한다. 

굴착공법 종류 및 장단점

전단면 공법

소단면에서 일반적인 공법이며 양호한 지반에서는 중단면 이상 사용이 가능하다. 암질이 양호하여 암반 자체가 가지고 있는 지보력이 크고 막장의 자립 시간이 길 경우에 적합하다. 굴착에 따른 응력의 재배치가 한 사이클에 완료돼서 이론적으로는 NATM 공법 지보 특성에 가장 적합한 공법이다. 

막장이 균일하므로 작업이 단순하고 한꺼번에 전단면을 보강하기 때문에 조인트 부분의 시공불량을 방지할 수 있다. 하단부 굴착시에는 발파로 인한 상부 보강의 파손 우려가 적다. 기계화에 따른 빠른 시공에 적합하다. 버럭 처리가 쉽다. 

분할 굴착공법

Long Bench Cut 공법 - 비교적 양호한 지반에서 중단면 이상의 일반적인 시공법이다. 상반, 하반의 병행작업이 가능하고 일반적인 장비의 사용이 가능하다. 경사로를 만들지 않으면 버럭을 두 번 적재하여야 한다. 

Short Bench Cut 공법 - 보통 지반에서 중단면 이상의 일반적인 시공법이다. 굴진 도중에 지반이 바뀔 경우 대처가 쉽다. 일반적인 장비의 사용이 가능하다. 상반 작업공간이 좁아서 불편하다. 상, 하반 분할 작업으로 작업 사이클 간의 균형을 맞추기 어렵다. 

Mini Bench Cut 공법 - 연약한 지반에서 중, 소 단면일 경우에 사용한다. 팽창성 지반이나 토사 지반에서 인버트 구간의 조기 폐합이 필요할 시에 사용한다. 인버트 조기 폐합이 가능하고 침하를 최소로 억제가 가능하다. 시공범위가 한정되고 Short Bench에 비해서 가격이 비싸다.

Multi Bench Cut 공법 - 중단면 이상에서 막장의 자립성이 극히 불량한 경우에 사용한다. 상반 굴 차꼬가 너무 커서 적용 장비의 굴착 범위를 넘는 경우에 적합하다. 버럭의 안전성 확보가 쉽고 대단면에서도 일반적인 장비의 운용이 가능하다. 버럭 굴착이 막장면에서 중복되고 일반적으로 Short Bench 공법보다 변형이나 침하가 크다. 

가 Invert 공법 - 중단면 이상에서 Bench의 길이를 크게 하며 지반의 변형을 적극 억제하는 경우에 사용한다. 풍화암 또는 그 이하의 지반상태에 적합하다. 상반 Bench 길이를 크게 하여 작업공간을 넓게 사용이 가능하다. 상반 시공 속도가 느리다. 별도의 인버트 숏크리트가 필요하여 비용이 비싸다.

측벽선 진도 갱 공법 - 대단면에서 지반이 비교적 불량한 경우에 사용한다. 침하를 극소화할 필요가 있을 때 적합하다. 대단면 시공 시 침하를 최소화하고 용수가 많은 경우에는 측벽도 갱으로 배수가 가능하다. 대단면에서 막장의 안전성을 확보하기 좋으며 도갱 내벽 철거에 시간과 비용이 소요되고 공사비가 비싼 편이다. 

전단면 굴착과 반단면 굴착의 차이점

전단면 굴착은 음질이 양호하여 암반 자체가 가지고 있는 지보력이 커서 막장의 자립 시간이 길 경우에 주로 사용한다. 굴착에 따른 응력의 재배치가 한 사이클에 완료돼서 이론적으론 NATM 공법 지보에 가장 알맞은 공법이다. 막장이 단일하므로 작업이 단순하다. 한꺼번에 전단면을 보강하므로 조인트 부분의 시공불량을 막을 수 있다. 하단부 굴착시에 발파로 인한 상부 보강의 파손될 가능성이 적다. 기계화에 따른 빠른 시공이 가능하다. 버럭 처리 작업이 쉽다. 

반단면 굴착은 음질이 비교적 불량하여 막장의 자립 시간이 비교적 짧을 경우에 주로 사용한다. 하부 굴착시에 상부 1차 보강의 파손될 위험이 있다. 상하부 보강 조인트 부분의 시공 불량이 일어날 수 있다. 버럭 처리 작업이 어렵다. 작업 과정이 복잡하여 공기단축에 있어서 불리하다. 

https://youtu.be/Hv66X3rIf6o

2020/05/24 - [터널이야기] - Shield 공법의 종류 및 인버트 뜻

2020/05/24 - [터널이야기] - 터널 시공법의 종류 및 특성

댓글
댓글쓰기 폼