‘격자지보재 연결판’ 높이조정 받침볼트에 수평 체결 조립
터파기 하부받침 공동 발생 등 지지력 약화 문제 해결
연결부 및 받침 구조를 개선한 터널 강지보재 제작 및 설치공법이 최근 국토교통부로부터 건설신기술 983호로 지정 받았다.
터널공사에서 지반의 안정화를 위해 상반굴착 후 상부강지보재를 설치하고 숏크리트를 타설해 연결부가 숏크리트에 매입되는데, 연결부 확보를 위한 숏크리트 파쇄 과정에서 발생하는 연결부의 파손과 받침부 설치 불량의 문제가 발생한다.
신기술은 이를 해결하기 위해 높이조정 고장력 장볼트를 사용해 연결부 숏크리트 파쇄를 생략하고 지보재의 받침구조를 개선, 지보재의 구조적 안정성과 시공성을 높이고, 폐기물 발생을 절감할 수 있도록 제작 설치된다.
신기술은 터널 굴착이 상반·하반 분할 굴착하는 터널을 대상으로 격자지보의 상부 받침에 높이 조정이 가능한 볼트를 사용하고, 하부 격자지보재 연결판은 일방향 개방해 높이조정 받침볼트에 수평 체결 조립이 가능하도록 했다.
향후 활용 전망
최근 철도, 도로 등의 교통 SOC 사업에서 용지마련의 어려움, 토지 보상비의 증가, 환경문제, 교통소음 및 진동 등의 문제로 인해 노선의 지하화과 추진되고 있는 실정이다.
이 신기술은 터널공사에 필수적인 강지보재를 효율적으로 개선한 기술로 시공성 향상, 공사비 및 공사기간의 절감, 품질관리 향상 등에 효과적이라는 평가를 받고 있다.
건설시장 파급효과
신기술은 터널공사에 필수적인 터널 강지보재의 연결부 및 받침의 문제점을 간단히 개선함으로 연결부의 파손 및 숏크리트 폐기물 감소 숏크리트 절감 등의 효과가 확실해 국내 건설시장 및 해외공사에 크게 확대 될 것으로 예상된다.
기존 공법과 차별점
기존 강지보재는 상하반 연결시 상부지보재 및 연결부의 숏크리트 파쇄가 필요하고 숏크리트 파쇄과정에서 지보재 및 연결부가 파손되는 문제점이 있다.
굴착으로 형성된 바닥면의 불규칙한 높이 때문에 지보재의 받침부에 버럭 및 콘크리트 블록으로 높이를 조절해 지보재의 구조적 안정성을 헤치고 숏크리트 피복이 부족해 배수로 및 공동구 터파기시 하부 받침에 공동이 발생하고 기초지반의 지지력 약화 등의 문제점이 발생한다.
신기술은 상하반 연결부 및 받침부의 문제점을 개선하기 위해 높이 조정 연결 볼트를 사용해 강지보재의 받침 높이를 조절하고 기체결된 받침 높이조절 볼트를 이용, 하부 지보를 체결한다.
따라서 숏크리트 파쇄 공정이 생략되고 하부지보재 체결시 연결부의 개선으로 작업이 용이하도록 했다. 또한 높이조절 볼트의 사용으로 숏크리트 피복이 충분히 확보돼 배수로 및 공동구 터파기시 하부 받침에 공동 발생 및 지지력 약화 문제점을 해결했다.
안정성
상부 지보 설치시 기존공법은 강지보재 받침 높이가 일정하지 않아 버럭 및 콘크리트 블럭으로 층을 쌓아 추락 및 낙하로 안전사고 우려가 있으나 신기술은 강지보재 받침 높이를 높이조절 볼트를 사용해 추락 및 낙하로 인한 안전사고의 위험을 감소시킬 수 있다.
강지보재가 설치되는 터널은 아직 지보력이 형성되지 않아 터널의 안정성이 확보되지 않은 상황이기 때문에 안전에 각별히 주의해야 한다. 강지보재 설치 후 숏크리트가 타설되고 양생돼 완전한 지보력이 발휘되기 전에도 강지보재는 터널에 안정적으로 정착돼 있어야만 한다.
신기술은 연결부의 숏크리트 파쇄 생략으로 숏크리트 폐기물 발생 저감 및 숏크리트 추가 타설이 불필요로 환경성이 우수하고, 강지보재 생산 공장을 직접 운영 생산함으로 시장확대, 고용창출, 타산업 활성화 등 간접효과가 우수한 것으로 알려지고 있다. (기술개발 : ㈜터널테크 ㈜유신)
