4. 공종별 터널시공 절차 - K
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Transcript 4. 공종별 터널시공 절차 - K
비상여수로 터널 시공사례
(임하댐비상여수로)
2009. 07
임하댐 비상여수로 건설공사
목
차
1. 여수로 터널 사례
2. 여수로 터널 설계
3. 여수로 터널 시공
4. 공종별 터널시공 절차
4. 터널 굴착/보강시 중점관리사항
1. 여수로 터널 사례
해외 여수로 터널 시공 사례
여수로 터널 피해발생 사례
1. 여수로 터널 사례
해외 여수로 터널 시공 사례
설계유량
( ㎥/s )
터널
연수
직경
(m)
길이
(m)
최대경사
(Degrees)
준공
년도
Hoover Dam
5,664
2
15.2
195/225
50
1936
2
Seminoe Dam
1,500
1
9.1
170.7
50
1939
3
Kortes Dam
1,416
1
9.1
197
50
1951
4
Hungry Horse Dam
1,416
1
7.4
259.7
50
1953
No.
댐명
1
국가
미국
5
Flaming Gorge Dam
825
1
5.5
300
55
1964
6
Glen Canyon Dam
3,908
2
12.5
570/517
55
1964
7
Yellowtail Dam
2,605
1
9.75
351
55
1966
8
Blue Mesa Dam
963
1
6.4
330
55
1966
9
Cirata Dam
2,600
2
10
570/585
50
1987
2,000
1
11.5
557
50
2002
3,200
2
7×10
720
0.57
1964
인도네시아
10
Baturegi Dam
11
Shihmen Dam
대만
4
12
Tachien Dam
3,200
1
12.0
800
50
1974
13
Misakubo Dam
1,700
1
8.5
162
10
1969
14
Nagawado Dam
1,500
1
8.0
280
50
1971
15
Arima Dam
670
1
7.0
105
47
1986
일본
1. 여수로 터널 사례
해외 여수로 터널 시공 사례
(1) Hoover dam
• 위치 : Colorado river
• 여수로 터널 최대경사 : 50°
• 터널 내경 : 15.2 m
• 콘크리트 아치댐
• 댐 양안 측면 여수로 방류
• 1987년 공기혼입장치 설치
월류부 및 유입부
5
댐에서 본 하류전경
발전수로 유출부
1. 여수로 터널 사례
해외 여수로 터널 시공 사례
(2) Seminoe dam
• 위치 : Bighorn river
• 여수로 터널 최대경사 : 50°
• 터널 내경 : 9.1 m
• 콘크리트 아치댐
댐상류 전경
6
여수로터널 유입부
여수로터널 유출부
1. 여수로 터널 사례
해외 여수로 터널 시공 사례
(3) Kortes dam
• 위치 : Bighorn river
• 여수로 터널 최대경사 : 50°
• 터널 내경 : 9.1 m
• 콘크리트 중력식댐
여수로터널 유입부
7
여수로 월류부
배수용 Weep Hole
1. 여수로 터널 사례
여수로 터널 피해발생 사례
댐
위치
년도
직경(m)
경사(도)
낙차(m)
Hoover
1941,1983
15.4
53
Yellowtail
1967
9.75
1970
Glen Canyon
방류량 (m3/sec)
설계시
파괴시
170.4
1076, 407
366, 283
55
147.8
2605
425
6.4
55
101.3
963
99
1983
12.5
55
174.8
3900
910
Kortes
1983
9.1
50
60
1400
-
San Esteban
1957
6.0
56
105
550
-
1966
-
-
120
2800
-
Blue Mesa
USA
Spain
Aldeadavila
8
Sarrans
France
1935
8.0
28.8
73.8
1200
430
Infiernillo
Mexico
1964
13.0
50
120
3500
1000
1. 여수로 터널 사례
여수로 터널 피해발생 사례
(1) Hoover dam
개요
• 높이 221m, 길이 373m 인 콘크리트 아치댐
• 여수로 터널 내경 : 15.2m (2련)
시운전 : 1941. 8
• Cavitation 발생
• 자갈로 뒷채움 한 후 Concrete로 마무리
1983년 홍수시
• Cavitation 발생
• Cavity 규모 : 길이 35m, 폭 9.1m,
깊이 : 13.7m
대책
• Aerator 설치
9
1. 여수로 터널 사례
여수로 터널 피해발생 사례
(2) Glen Canyon Dam
개요
• 높이 216m, 길이 475m 콘크리트 아치댐
• 터널 내경 : 12.5 m
Cavitation 피해사항
• 1983년 6월 홍수시 566m3/sec 방류(2~3일)
• Cavity 규모 : 터널 직경 규모(약 12m)
대책
• Aerator 설치
1984년 10월 Aerator 효과 검증시험
• Aerator 바닥에 압력계, 위쪽에 유속계 설치
• 방류량 1,416m3/sec에서 Cavitation Damage없음
10
2. 여수로 터널 설계
도로터널 비교
단면 설계
굴착 설계
보강 설계
라이닝 설계
2. 여수로 터널 설계
도로터널 비교
구
분
여수로 터널
도로 터널
건 설
목 적
댐안정성 확보를 위한 재해방지용
수로 터널
건설규모
수십 m ~ 수백 m
사용빈도
(집중)호우시 (장마철 사용빈도 급증)
터널 내
부속시설
12
원활한 교통 흐름 확보를 위한
차량 통행용 교통터널
수백 m ~ 수 km
상
시
고려하지 않음
환기 및 방재시설 등
2. 여수로 터널 설계
도로터널 비교
구
분
여수로 터널
도로 터널
배수시설
배수 시스템
배수 시스템
Weep Hole
측벽 및 종방향 배수관
하부 맹암거
하부 맹암거
고유속에 의한 콘
크리트 마모 대책
설계
핵심
사항
공동(Cavitation)
발생에 의한 콘크
리트 침식 대책
내구성 확보
주행자 편의성
증대 대책
환기 · 방재 안정
성 확보 대책
이용자 안전성 확보
2. 여수로 터널 설계
단면 설계
설계기준 및 내공결정 Flow
수리적 특성, 시공성, 안정성, 경제성을 고려한 적정 단면 형상 및 규모 선정
댐 설계 기준 : (사) 한국 수자원 학회 (2005)
설계유량산정
수리계산
수리종단가정
HEC-RAS 에
의한 수명형 계산
설계 방류량 산정
구간별 단면 계획
통수단면적은 터널 단면적의 75% 이내
수치·수리모형시험
통수단면검토
단면 유량검토
통수단면적 ≤
75% 흐름단면적
1차검증
O
·
K
:
수치모형시험
2차검증 :
수리모형시험
N.G
O
·
K
내공단면적결정
수리종단에
필요한 내공
단면적 결정
A=708m2 필요
2. 여수로 터널 설계
단면 설계
일반부 단면 - 수정마제형
수리적 특성
천이부와의 단면 변화 유연
동일 통수량 통과시 마찰손실 최소
외력 작용시 구조적 안정성 유리
안정성과 수리적 특
성이 우수한
수정마제형 선정
시공 중 터널내 장비 회전 및 운영 고려
대부분의 해외 비상 여수로 채택 단면
천이부 단면 – 인버트설치 마제형
수리적 특성
월류부 및 일반부 단면변화 유연
통수 만족 및 마찰손실 최소
경제성 불리하나
안정성, 수리특성 우수한
국내외 사례 및 대단면 도로터널 사례분석
천단부 Arch형상 및 하부 인버트 설계
천단부 및 바닥부 진원율 개선
인버트 설치 마제형 선정
2. 여수로 터널 설계
단면 설계
여수로 터널 단면 비교
구 분
임하댐 비상여수로
△ 천이부 : B=21.5m,H=18.3m
(인버트설치 마제형)
소양강댐 보조 여수로
△ 천이부 : B=25.3m,H=16.7m
(수정 마제형)
A = 400 m²
A = 370 m²
굴착 단면
△ 일반부 : D = 15.0m
△ 일반부 : D = 14.0m
A = 236 m²
라이닝
두께
A = 192 m²
△ 천이부 : T=60~80cm
△ 일반부 : T=50~60cm
△ 천이부 : T=70~120cm
△ 일반부 : T=40~ 60cm
연장
△ 총 1,262m(단일터널, 3련)
(경사터널,수평터널)
△ 총 2,483m(상,하부터널 2련)
(경사터널,수평터널,개착터널)
터널구배
△ 경사터널 : 12.840°(22%)
△ 수평터널 : 0.57°
△ 경사터널 : 14.036°(25%)
△ 수평터널 : 0.20°
3. 여수로 터널 설계
굴착 설계
분할 굴착
1단계
_ 대구경 강관다단 (12m)
_ 상반중앙 선진도갱
5.50 m 5.35 m
18.5 m
7.65 m
천이부 단계별 분할굴착 방안
천이부
일반부
3단 9분할 굴착
3단 분할굴착
(1.5~2.0m 발파)
굴진장 축소로
굴착면의 안정성 확보
변위발생 최대 억제
중앙부 선진도갱 후 8막장 후방에서
3단계 좌우측 굴착
2단계
_ 지보패턴 4 이하시 록볼트
(2.5m) 측벽보강
_ 지보패턴 5 이하 강지보 보강
천이구간
일반구간
_ 상반 양측벽 확공
_ 선관통 및 Pilot터널 활용
천이구간
2. 여수로 터널 설계
보강 설계
천이부 지보 패턴
암반등급
I
II
III
IV
V
단층대
RMR
100~81
80~61
60~41
40~21
20이하
20이하
굴진장(m)
2.0
1.0~1.5
1.0~1.5
1.0
1.0
1.0
S/C(cm)
10~20
25
25
25
25
25
길이(m)
(천단/측벽)
6.0/5.0
(가벽 2.5)
6.0/5.0~6.0
(가벽 2.5)
6.0/6.0
(가벽 2.5)
6.0/6.0
(가벽 2.5)
6.0/6.0
(가벽 2.5)
6.0/6.0
(가벽 2.5)
C.T.C
2.0
1.0~1.5
1.0~1.5
1.0
1.0
1.0
영구지보
H-150×7×10
H-150×7×10
H-150×7×10
H-150×7×10
LG115×22×32
가벽
H-100×6×8
H-100×6×8
H-100×6×8
H-100×6×8
LG-50×20×30
개요도
R/B
강
지
보
재
라
이
닝
간격(m)
2.0
1.0~1.5
1.0~1.5
1.0
1.0
1.0
두께 (cm)
50
62
71
75
80
80
보조공법
대구경강관다단 대구경강관다단 대구경강관다단 대구경강관다단 대구경강관다단
그라우팅
그라우팅
그라우팅
그라우팅
그라우팅
2. 여수로 터널 설계
보강 설계
일반부 지보 패턴
암반등급
I
II
III
IV
V
단층대
RMR
100~81
80~61
60~41
40~21
20이하
20이하
지보패턴
P-1
P-2
P-3
P-4
P-5
P-5-1
굴착공법
3분할
3분할
3분할
3분할
(가 Invert)
3분할
(가 Invert)
3분할
(가 Invert)
굴진장(m)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.2
1.0
S/C(cm)
5
8
15
20
25
25
R/B
길이(C.T.C)
5.0(랜덤)
5.0(2.5)
5.0(2.0)
5.0(1.5)
5.0(1.2)
6.0(1.0)
제원
-
-
-
LG-95×22×32
LG-115×22×32
LG-115×22×32
C.T.C
-
-
-
1.5
1.2
1.0
두께
(cm)
50
50
50
60
60
60
-
포폴링
(필요시)
포폴링
강관다단
(필요시)
개요도
강
지
보
라
이
닝
보조공법
-
-
-
2. 여수로 터널 설계
라이닝 설계
콘크리트 침식 최소화
공동현상 및 고유속에 의한 콘크리트 침식 최소화 방안 수립
라이닝 균열 최소화를 통한 콘크리트 내구성 증진 방안 수립
공동현상
(Cavitation)
고품질 콘크리트 라이닝 계획
• 고유속에서 압력저하로 인한 부압 발생 및 기포발생
• 압력상승 시 기포 소멸 및 부피축소 충격으로 구조물 표면손상 되며 공동 발생
• 미국 : Engineering monograph No. 42 (USBR, 1990)
국내외
검토조건
및
설계기준
- 유속 30m/s 초과시, 공동지수 0.2 이하시 발생
• 러시아 :
- 공동지수 0.3이하시 발생
- 유속 25m/s 발생시 최근 20-30년간
공기혼입장치 설치 실적 없음
• 한국 : 댐설계기준 (한국수자원학회, 2003, P.403)
- 평균유속 20m/s이상시 공동현상 검토 필요
공기혼입장치(Aerator) 효과 : Bubble cushion효과로 부압발생 방지(완충효과)
발생유무
검토결과
20
여수로 전구간 발생유무 검토
터널 구간 내 공동현상 발생 없음
2. 여수로 터널 설계
라이닝 설계
고유속에
의한 침식
• 고유속 흐름시 콘크리트면의 요철에 의한 와류로 인하여 발생되는 콘크리트 마모현상
• 고유속 흐름속의 침적토, 모래, 자갈 등에 의한 마찰 · 충돌로 구조물 표면 손상
콘크리트 라이닝 시공 관리 기준 정립
• USBR monograph No. 42
내마모시험 : ASTM C944
• 시공 단차 기준 준수시공
흐름방향 하향단차 : S=1/13
흐름방향 상향단차 : S=1/23
대책방안
표면 강화제 도포
• 표면강도 증진효과
(40% 이상)
• 내마모성 향상
(6 ~ 9배)
21
2. 여수로 터널 설계
라이닝 설계
라이닝 품질 향상
콘크리트 투입구 증가
재료분리 방지
Air-hole 설치
바닥부 공기배출
부등건조 수축 최소화 – 습윤(살수)양생
습윤양생 실시:수화열 및 부등건조 수축 최소화
22
탈형강도 분석
충분한 탈형강도 확보
거푸집 처짐방지
진동방식개선
시공 조인트 단차제어
고주파 진동기(Φ38mm)
3. 여수로 터널 시공
추진배경 및 시설개요
터널구간 지질 현황
터널구간 암반등급 현황
분할 굴착 단계
4. 여수로 터널 시공
추진배경 및 시설개요
추진배경
댐의 수문학적 안전성 검토 및 치수능력 증대 기본계획(2004)
PMF 약 2배 증가
비상여수로 설치를 통한
댐 수문학적 안전성 확보
시설개요
비상여수로
위
치
경상북도 안동시 임하면 댐 우안
수
형
식
터널식 여수로
터널규모
최대방류 8,200 ㎥/s (PMF시 기존여수로 5,300㎥/s)
부대공
공원조성
블루, 오브제 테마파크 (제1사토장)
블루, 에코파크 (제2사토장)
문
감세형식
Radial Gate (B11.8m × H14.65m × 6문
D15m × 3련 (총1,263m)
Flip Bucket
3. 여수로 터널 시공
터널구간 지질현황
구 분
암종
임하댐 비상여수로
△ 화강암류
△ 거정질, 괴상 구조(방향성 없음)
조직/ 구조
△ 차별풍화 및 깊은 풍화대
△ 2조의 단층대(F7,F8 소규모)
소양강댐 보조여수로
△ 편암 및 편마암류가 주류
△ 세립~조립,대규모 습곡구조(변성,변형)
△ 편리구조(박리), 편마구조,소습곡구조
△ 낙반부 인접 계곡을 축으로 대규모 습곡
△ 6조의 단층(2조의 주향이동 단층 포함)
단층대(흑연)
엽리가 발달한 편암
비교
3. 여수로 터널 시공
터널구간 암반등급 현황
터널구간 암반등급 현황
터널
(단위 : m)
터널 # 1
터널 #2
터널 #3
계
Type I
109
78
154
341 (28.0%)
Type II
95
111
84
290 (23.9%)
Type III
128
194
115
437 (36.0%)
Type IV
36
-
68
104 (8.5%)
Type V
-
21
23
44 (3.6%)
368
404
444
암반등급
계
1,216 (100%)
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
보강 공사
가시설 공사
터널 계측
라이닝 공사
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
천이부 상반 도갱절차
대구경 강관다단 그라우팅 시공(L=12m)
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
1 벌목/벌개 제근
벌개제근 구간 측량
수목 이식 완료
경계부 나무에 흰 페인트로 표시
전기톱 및 벌목전용 B/H, 산판트럭 이용
소나무 재선충 관련 위탁파쇄 처리
2 사면 토공사
도로 구간 암파쇄 방호시설 설치
장비 진입로 개설
상부로 부터 하부로 토공 실시
지반 조건에 따른 사면 구배 적용(보강기준)
토사
: 1:1.0 , 5m간격 소단
풍화암
: 1:0.7 , 5m간격 소단
연암,경암 : 1:0.5 , 10m간격 소단
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
3
사면 보강 공사
Soil Nailing
에폭시 코팅 철근(D29mm,L=6~12m, C.T.C=1.5m)
시멘트 그라우팅(W/C=0.45내외)
Rock Bolt
D25mm, L=5m, 시멘트 페이스트형(Slack Bolt)
C.T.C=1.5m
수평배수공 : S형 다발관(L=10m, 5m간격 설치)
4 사면녹화(PEC-4)
PVC코팅망 설치(앵커핀으로 고정)
기반재 취부 (녹생토의 일종)
취부 두께 : 풍화암 – 5cm
연 암 - 7cm
경 암 - 9cm
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
5 인공지반 조성
RCC(Rolling Compact Con’c)공법 적용
암면 청소 실시
빈배합 Con’c(slump=0)를 30cm씩 포설
10톤 롤러로 다짐 실시 (다짐도 95%),모서리부 75kg램머
3~4층 단위로 W/M(100*100) 포설
5~6층 단위로 수평방향 R/B(L=5m) 시공
표면부는 W/M 돌출 및 S/C로 표면 처리
6
대구경 강관다단 그라우팅
AGF 직천공 공법 적용
제원 : 직경114mm, L=12m, C.T.C=0.5m)
천공 : 3 Boom Rocket Jumbo Drill 사용
(참고 : RPUM직천공공법은 전용장비 사용)
주입 : 씰링 후 시멘트 밀크 다단 주입
1.5 shot방식, 3m간격, 최대 10bar내외
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
7 갱문 설치
<시공순서>
기초Con’c 및 Beam 설치용 앵커 매설
H-beam설치 : 150*150, C.T.C=0.5m, 3~6m구간
외측에 합판 부착
내,외측에 W/M설치후 Shotcrete 타설
8
방음문 설치
<시공순서>
Main Frame 설치 : H형강(200*200~300*300)
보조 Frame 설치 : L형강(100*100)
Wire Mesh 부착
다다미 부착
Shotcrete 타설
출입문 부착
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
9 측량 및 Marking
Total Station 사용
터널 선형 및 Level 확인
터널 단면 및 발파패턴 Marking
(J/D에 터널 발파패턴 입력 시 간이 Marking)
굴착 진행 후 선형 측량, 내공측량(미굴 확인)
10 막장 천공
3 Boom Rocket Jumbo Drill 사용
사용 전원 : 440 V
천공장 : 1.1m ~ 3.3m
천공 구경 : 45mm (장공 천공 시 51mm)
천공 수량 : 37~125공(천이부),144~192공(일반부)
4. 공종별 터널시공 절차
굴착 공사
11
부석제거 및 장약
Charging Car 사용
화약 : 에멀젼 폭약(25mm~32mm)
정밀폭약(17mm)
뇌관 : MS뇌관(1~19번,20ms간격)
LP뇌관(4~25번,100~500ms간격)
12 발파 및 버력처리/부석제거
발파시 안전대책(발파매트,방음벽, 소음/진동측정)
환기 및 살수(분진 및 유독개스 저감)
버력처리 : Pay Loader 및 Dump Truck 사용
부석제거 : Back Boe(0.8㎥급) 및 Dump Truck 사용
4. 공종별 터널시공 절차
보강 공사
1 막장 관찰
부석제거 후 계측 요원이 매 막장마다 수행
막장관찰일지 작성
지질 기술자 검토 및 지보패턴 결정
R.M.R 평가 항목에 따른 암반 평가
지질도 작성
2 보강 등급 결정
R.M.R평가방법에 따른 보강 등급 결정
1등급 : 81~100
2등급 : 61~ 80
3등급 : 41~ 60
4등급 : 21~ 40
5등급 : 0~ 20
4. 공종별 터널시공 절차
보강 공사
3 Shotcrete Sealing
부석 제거 및 미굴 확인/처리
암면 청소 (물 또는 압축공기)
탈락재 회수용 천막 포설
습식 숏크리트 타설
4 강지보/격자지보 시공
측량을 통한 정밀 시공
상반 선진도갱부위 : 상부 영구지보,측벽 가지보
(도갱 상부 영구지보 이완 방지를 위해 별도의 앵커 설치 필요)
→ 측벽 확갱 후 양 측에서 영구지보 연결 설치
강지보와 원지반 사이에 일정간격으로 간격재 설치
중반,하반 굴착에 따라 강지보/격자지보 연결 시공
4. 공종별 터널시공 절차
보강 공사
5 R/B 천공 작업
JUMBO DRILL을 이용하여 천공
제원 : 25mm이형봉강, L=5m(일반부),6m(천이부)
(도갱 측벽 : 2.5m)
System Bolt : 벽면에 수직 천공(C.T.C=1.0~3.0m)
Random Bolt : 절리 방향에 직각 천공(꿰맴 효과)
6 R/B 설치 작업
SLACK BOLT TYPE (시멘트 페이스트 형)
W : C = 0.27~0.3 : 1(팽창성 혼화제 첨가)
MONO PUMP 또는 SCREW PUMP로 시공
인력으로 공내에 Bolt 삽입
PLATE 및 NUT 체결 후 추가S/C타설 전 조임작업
4. 공종별 터널시공 절차
보강 공사
7 추가 숏크리트 타설
암반 등급에 따라 소요 두께만큼 1~3차 타설
(T=50mm ~ 200mm)
8 Feeler Hole 천공
막장 전면 지질조건 및 지하수 조건 감지
J/B천공 : 1~3공, L=10~12m
천공시 천공 속도 및 Slime, 유출량 변화 감지
누수량 측정 및 필요시 Pre Grouting 등 막장보강
4. 공종별 터널시공 절차
보강 공사
9 Fore Poling
막장 전면 단층대 보강 (Arch부 120도)
J/D 천공(45~51mm)
Pole(38mm, L=6m)삽입
시멘트 그라우팅 실시
10 Pre Grouting
천공 간격 : 약 2M, 약 20도 방사상 천공
천공장 : L=9~12m (6~9m 굴진 후 필요시 추가 시공)
주입재 : 시멘트 현탁액(W:C = 5:1 ~ 1:1)
주입압력 : 지하수압+5~7kg/㎠(통상 20kg/㎠내외)
주입 후 24시간 경과 후 발파
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
1 조명
50M간격으로 설치
비상등 7개소 설치( 터널별 2개소+2개소+3개소)
메탈 할로겐등(형광등 빛)으로 시공 (220V)
( 일반통로부 10 lux이상, 막장부 70 lux이상)
터널내 이동식 조명(니어카) 제작 운영
갱외 작업을 위한 조명탑 설치
2 동력
고압수전(22900V)을 위한 변전실 설치
터널입구 판넬 설치 및 막장 전원 공급(380V,440V)
굴착진행에 따라 분전반은 50m 간격으로 이동 설치
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
3 환기 Fan 및 DUCT
유입부 : 자연 환기 실시 (짧은 굴착 연장)
유출부 : 55kw FAN 설치
터널 내부 : 1700mm Vinyl Duct 설치(막장전면 50m)
4 가설 배관 공사
급수 : 하천수(댐수) 취수 및 물탱크 저장
7.5kw pump 및 65mm PE배관으로 용수 공급
50m 간격으로 방수구 설치
배수 : 유출부는 자연 배수
유입부는 2.2kw pump 및 40mm PE배관
갱구부에 배수Pit 설치 및 오탁수처리시설 처리
급기 : S/C타설용, 75mm강관 설치
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
5
S/C Batch Plant
유출부에 습식 Batch Plant 설치
50톤 Silo 2기 설치
Mixer용량 : 40m3/hr
골재 보관용 Stock Bin 설치
6 오탁수 처리시설
처리 용량 : 유입부 220톤/일, 유출부 520톤/일
처리수는 살수용으로 재 사용 또는 하천 방류
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
7 Crusher Plant
터널 발파 버력으로 콘크리트용 골재 등 생산
원석 – Jaw Crusher – 1차 Cone Crusher
- 1차 Screen – 2차 Cone Crusher – 2차 Screen
생산 골재 : Con’c생산용 (19mm, 25mm)
보조기층용 (50mm)
선택층(동상방지층)용(100mm)
8 Con’c Batch Plant
Mixer용량 : 180 m3/hr
(2기 설치 분 중 1기는 예비)
150톤 silo 5기 설치
(시멘트 4기, Fly Ash 1기)
골재 Hopper 및 컨베이어 시스템
물탱크(100톤,보온, 냉각장치 포함)
Stock Bin 4칸 (조골재 2칸, 세골재 2칸)
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
9 세륜장
작업장 외부로 작업차량 진출시 세륜 실시
3개소 설치 (유입부, 유출부, 제2사토장)
Roller Type
10 철근 가공장
우천 및 혹서기 효율적인 철근가공작업 여건 확보
규격 : 10m * 15m, 레일 접이식
수량 : 2개소 (유입부 및 유출부)
4. 공종별 터널시공 절차
가시설 공사
11 취수정 및 물탱크
공사용수 공급용
유입부 : Dam용수 취수
유출부 : 하천용수 취수
수중펌프 – 배관 - 물탱크(30톤) – 급수펌프 - 배관
12 감시카메라(CC TV)
효율적 보안관리, 안전관리
설치 개소 : 6개소
(유출부 1, 유입부 2, 각 터널 1개소)
무선방식으로 사무실로 송신
컴퓨터로 회전,Zoom가능 및 녹화기능
4. 공종별 터널시공 절차
터널 계측
계측항목
천단침하
내공변위
계측목적
수량
터널내부의 천단침하량과 내공의 변위량측정
64측선
384측선
지중의 응력변화와 락볼트 축력측정을 통한 락볼트의 적정성 판
단
63개소
63개소
63개소
지표침하핀
터널굴착에 따른 지표면의 침하량측정
9개소
자동수위계
터널굴착에 따른 지하수의 변화량 파악
6공 x 20m
지중경사계(수평)
터널굴착에 따른 전방선행침하량 측정
6공 x 20m
지중변위
락볼트축력
숏크리트응력계
라이닝응력계
간극수압계
수화열계측
진동계측
터널라이닝의 응력변화 및 배면수압측정
라이닝 수화열 측정을 통한 거푸집 제거시기 결정
터널 굴진에 따른 진동의 영향을 파악
12개소
12개소
6개소
7개소
4. 공종별 터널시공 절차
터널 계측
측정빈도
구분
일상
계측
0-15일
15-30일
30일 이상
터널내 관찰조사
매 막장
매 막장
매 막장
내공변위/천단침하
1-2회/일
2회/1주
1회/1주
락볼트시험
정밀
계측
별도
계측
비고
1회/50본
지중변위
1-2회/일
1회/2일
1회/1주
락볼트축력
1-2회/일
1회/2일
1회/1주
숏크리트 응력
1-2회/일
1회/2일
1회/1주
지중수평 변위
1회/일
1회/2일
1회/1주
지표침하
1회/일
1회/2일
1회/주
진동측정
1회/주
수화열측정
실시간
(유지관리
계측시스템
제외)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
1 Weep Hole 천공
라이닝 배면 지하수압 상승 방지
일반부 : 5m간격, 천이부 3m 간격
(L=2m, 65mm)
상부 3개소 : 중앙, 좌우측 45도 방향
하부 2개소 : 측벽 하단부 1m 상단
라이닝 시공후 Weep 천공시 문제점
: 철근절단, 경사부 고소작업 위험, 큰 작업대 규모
2 바닥 청소 및 맹암거 시공
바닥청소 단계 :
B/H 1.0m3 – B/H 0.2m3 – 압축공기 – 인력청소
맹암거 : 라이닝 배면 지하수압 상승 방지
일반부 : 바닥 중앙부 300mm 아연도 유공강관
천이부 : 바닥 좌우측부 200mm 아연도 유공강관
측벽 하부 Weep Hole을 PVC횡배수관으로 연결
구간별 Type변화에 따른 Level 재조정 필요
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
3 바닥Con’c 시공
단면 폐합을 통한 안정성 향상
라이닝 폼 및 철근조립대 이동성 확보
구체 con’c 규격 및 철근 피복 확보
Type별 두께 : P-1 : 50mm
P-2 : 80mm
P-2 : 150mm P-4 : 200mm
P-5 : 250mm
천이부 : 200~250mm
4 라이닝폼 및 철근대차 조립
라이닝폼 : 유압 자주식, 니들부 25m, 라이닝폼 10.2m
철근조립대 : 유압 레일식, 12m
일반부 : 각 터널별 1 set제작
(만곡부는 3m로 분리하여 7회 타설 통과)
유입천이부 : 일반부 폼에 덧폼을 개조/부착하여 사용
유출천이부 : L=12m, 하부폼 3set 및 상부폼 3set로
공용 사용
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
5 상부 철근 조립
P-1,2,3 type : 주철근 16mm, 배력근 13mm@250
P-4,5 type
: 주철근 16,22mm, 배력근 13mm@125
처짐 방지용 앵커 설치
누수부위 유도 처리
Weep hole pipe 설치 및 고정
도넛형 스페이스 부착
시공이음부 터널전용지수판 설치(W=320mm)
6 라이닝 폼 이동 및 청소
이동 순서
라이닝 폼 축소 → 라이닝폼 아웃리그 상승
→ 라이닝 폼 이동 → 라이닝폼 아웃리그 하강
→ 니들 아웃리그 상승 → 니들부 이동
→ 니들 아웃리그 하강
이동 소요시간 : 약 7시간 (이동속도 1.6m/시간)
밧줄 및 헤라 이용 폼 청소 후 박리제 도포(롤라 사용)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
7 바닥 철근 조립 및 Weep Hole 연결
바닥 Form 상승 및 고정
바닥 청소 실시
바닥 철근 조립
하부 Weep에 PVC횡배수관을 설치하여 맹암거 상부연결
8 폼셋팅/마감 거푸집
광파기 설치 및 정확한 폼 셋팅
후면 20cm는 기 타설 라이닝부에 겹침
(단차 발생 방지)
합판, 각재, Steel Plate 및 Anchor를 이용하여
마감거푸집 설치
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
9 콘크리트 타설
포터블 펌프카 및 150mm Steel 배관 setting
믹셔트럭으로 터널내부로 레미콘 공급
(25-24-150 에서 25-24-180 으로 변경)
하부로 부터 상부까지 약 9단계 투입구로 타설
(하부 반단면은 압력타설 실시)
타설 소요시간 : 약 20~24시간
실 타설량(일반부) : 약 400~440 m3
10 폼 탈형
5MPa 확보 이후 탈형 실시
탈형 순서 :
접합Bolt해체 → 사이드부 수축/탈형
→ 하부 수축/탈형 → 폼 전체 하강
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
11 습윤 양생
물탱크 및 고압펌프 설치 운영
Needle 부에서 인력으로 고압수 살수 양생
Needle부에 Sprinkler 설치 및 가동
12 보온문 설치
동절기 양생관리를 위한 보온문 설치
ㄷ앵글 설치 후 샌드위치 판넬(T=50mm) 부착
차량 및 장비 출입을 위한 Slidind Door 설치
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
13 보온 양생
동절기에 바닥 con’c 시공에 따른 보온 양생 관리
양 측벽에 앵커 설치 및 로프 결속 후 상부에 비닐 설치
내부에 열풍기 가동
14 보온천막 설치
동절기 라이닝 보온 양생을 위해 추가적으로
라이닝 구간 양측에 보온 천막 설치
(동절기 이후 해체)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
15 폼 설치용 앵커볼트 시공
천이부 하부 라이닝 폼 자중 지지
콘크리트 타설시 부상방지
12개 ~ 25개/단면
앵커(L=3m, 25mm) 설치 후 세파볼트 및 콘 부착
(변단면에 따른 철저한 Level관리 필요)
16 천이부 하부 철근 조립
복철근 조립
주철근 : Type별 13~19mm (125~250mm 간격)
배력근 : Type별 16~22mm (125~250mm 간격)
작업 순서 : 측벽부 비계 설치
측벽부 철근 조립
비계 해체
바닥 철근 조립
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
17 천이부 하부 폼 조립
변단면 12m 폼을 종방향으로 8개로 분할 제작 및 설치
폼 설치용 앵커볼트를 이용하여 자중 지지 및
끝단부 Beam 용접 설치
18 천이부 하부 콘크리트 타설
포터블 펌프카를 이용하여 하부로 부터 5단계 타설
검사창 및 측벽 상부를 통해 봉다짐 실시
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
19 천이부 하부 타설 완료후 모습
향후 시공 순서
하부 라이닝을 12m,12m,13.5m로 3회 분할 시공
상부 폼 외부 제작(변단면 3개를 별도 제작
상부 폼 이동용 레일 설치
상부 폼을 타설구간으로 이동
상부 라이닝 시공
(각각의 폼을 1,2,3터널 간 레일 설치 및 순차적 사용)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
유입천이부 시공방안
확폭부 판넬
(슬리브 판넬:1sp~3sp)
확폭부 개조형
슬리브
판넬장
착
이동
전진
부
기본형
이동
MOVE
개착부
전진
부
32.49
확폭부
8
28.86
셋팅이동
SUPP
ORT
PIN
경사부
9
36.84
7
탈형이동
◇ 유입 갱구부에서 별도의 Needle부(L=25m) 제작/설치
◇ 일반부 타설을 마친 폼의 Needle부(L=25m)와 연결(L=50m로 연장)
◇ Needle을 통해 Round form 만 갱구부로 이동
◇ 단면 크기에 맞는 외부Form을 부착/개조(Crane 사용)
◇ 천이부로 Form 이동 및 타설(추가Needle부는 1조 제작 및 터널별 이동 설치)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
만곡부 시공방안
: 시공 이음부 허용 단차(상향 구배 1:23) 기준을 만족하는 폼길이 채택(L=3m)
◇ 만곡부 시공순서
IP1
: 만곡부 도달 후 폼 뒤쪽 분리(L= 3.0m)
: 분리된 앞쪽 폼(L=7.0m)이 먼저 진행
: 뒤쪽 분리폼으로 타설 및 전진
: 만곡부 통과 후 다시 연결(L=10m)
4. 공종별 터널시공 절차
라이닝 공사
구간별 Cycle Time 산정
공종
일반부
(L=10m)
만곡
경사부
(L=3m)
유입 천이부
(L=10m)
유출천이부
(하부)
(L=12m)
유출 천이부
(상부)
(L=12m)
유출 개착부
구간
(L=12m)
폼 이동(외부설치)
0.7
0.7
확장폼 설치
14
20
20
0.4
0.4
폼 이동(내부설치)
1.5
0.8
0.4
거푸집 설치
1.3
1
1.6
2.3
1.6
1.5
라이닝타설
0.8
0.3
1.5
0.8
0.8
1
양생
2
2
2
2
2
2
부력앵커시공
철근조립
4
1.4
0.9
철 거푸집시공
3
8.5
14
12
발판설치(철근조립)
소계
7
5
20
26
26
*부력앵커 평균수량156EA/SP (L=3m, 40공/일 = 4일)
#.라이닝 con’c 물량
일반부 : 363㎥(P-3), 천이부 :640㎥ , 개착부 : 870㎥
45
5. 터널 굴착/보강시 중점관리사항
터널간 이격거리 준수
여굴 방지
낙반 대책
단층대 통과대책
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
터널간 이격거리 준수
터널 간 좁은 PILLAR간격 : 유입천이부 0.5D, 일반부 1.0D
관통시점
2007. 8
1
관통시점
2007. 12
2
관통시점
3
_ 유출부, 유입부 동시굴착
유출부측에서 선진굴착 후 유입부 굴착 (약 105m)으로 관통 (No.26+10 지점)
_ 터널간 이격거리를 25m 이상 준수
_ 상반 굴착 후 중반-하반 굴착 (필요 시 중/하반은 BENCH CUT으로 병행 굴착)
_ PILLAR 보강방안 검토
중,하반 굴착 전 하향 PRE BOLT 시공
앵커 또는 장대 볼트 + 띠장을 이용하여 강지보와 연계(일체화)
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
여굴 방지
_ 천공의 부정확 : 컴퓨터 장착 3 Boom 점보드릴에
의한 정밀천공 실시
_ 발파 장약 문제 : 시험발파를 통한 적정 발파패턴
및 장약량 선정
_ 최외곽공 공법문제 : 제어발파 시행
SMOOTH BLASTING
(필요시 LINE DRILLING)
여굴 발생시 라이닝 시공비 크게 증대
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
낙반 대책
1 파쇄대 / 지하수 누수여부 사전파악
감지공 (Feeler Hole) 천공 : 지질 및 용수량 사전 파악
(필요 시 선진 시추 보링 병행)
매 막장별 철저한 Mapping을 통한 지질구조 분석
파악된 지반조건에 적합한 보조공법 적용
(대구경 강관다단 그라우팅, 포폴링, 프리볼트,
프리그라우팅 등)
2 지반특성을 고려한 발파공법 적용
암질조건을 고려한 적절한 심발배치 및 이동
다단발파기 사용으로 지발당 장약량 최소화
제어발파 (Smooth Blasting) 적용 및 굴진장 조정
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
낙반 대책
3 철저한 지보공 품질관리
굴착 후 신속한 지보공 시공
락볼트 시공각도 조절 : 불연속면 방향고려
장대 볼트 적용 (블록 발달상황에 따라)
암질불량구간에 가Invert 시공 (상반 P-4 등급 이하)
4 지속적인 계측관리
중점관리지역 선정 및 계측관리 강화
(수렴 후에도 지속적인 관리 수행)
지표면 변위 발생여부 지속점검
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
단층대 통과 대책
당 현장의 여수로 터널통과 지역에 터널과 약 27。로 조우하게 되는 단층대 존재
상반 단층대 구간 감지공 천공 (필요시 선진보링)
다량 누수 시 프리그라우팅 실시
단층대
통과대책
보조공법 시공 (포폴링, 프리볼트, 강관 다단 등)
필요 시 분할 굴착 및 기계 굴착
충분한 보강 실시 (록볼트, 숏크리트, 강지보 등)
5. 터널 굴착/보강시 중점관리 사항
단층대 통과 대책
구 분
일반부 (P-5-1)
천이부 (T-5-1)
개
요
도
지보
계획
숏크리트 : 1차 10cm, 2차 10cm, 3차 5cm
숏크리트 : 1차 10cm, 2차 10cm, 3차 5cm
록 볼 트 : 길이 6.0m(가벽 2.5m), 간격(1.0 종/횡)
록 볼 트 : 길이 6.0m(가벽 2.5m), 간격(1.0 종/횡)
보조공법 : 강관다단 그라우팅
보조공법 : 대구경 강관다단 그라우팅(Φ114)
경청해 주셔서
감사합니다 !
임하댐 비상여수로 건설공사