터널공사 침매공법 안전작업지침

국내에서는 부산에서 거제 간 연결도로가 침매터널로 되어있다. 침매터널은 육상에서 제작한 각 구조물을 가라앉혀 물속에서 연결시켜 나가는 터널공사로 주로 해저터널에 활용되고 있다. 해저에 터널을 축조하는 공법의 일종으로 터널 함체를 ftnro의 요소로 분할하여 제작하고 각 요소의 양단을 가벽으로 폐쇄시킨 후에 진수하여 계획된 위치에 운반한다. 미리 해저를 굴착하여 만든 트렌치 속에 침설 하게 되고 각 요소를 수중 접합한 후에 터널을 관통함으로써 완성이 되는 구조다.

 

용어의 정의

1. 침매공법(Immersed method)이라 함은 해저면에 미리 트렌치를 굴착 지반보강을 해 놓고, 육상 드라이 독에서 적당한 길이로 분할하여 제작한 침매함을 설치지점까지 예인, 운반하여, 트렌치에 차례로 침설시 켜 침매함끼리 수압차를 이용하여 접합한 후에 되메우기 및 보호공은 로 매설하여 완성하는 공법을 말하며, Trench method, Tube sinking method라고도 말한다. 또한 이 공법으로 건설된 터널을 침매터널, Immersed tunnel, Prefabricated subaqueous tunnel 등으로 불린다.

2. 조인트(Joint)라 함은 침매 터널 공법의 가장 두드러진 특징 중 하나로 미리 제작된 침매함을 연결하기 위해 필요한 연결 조인트를 말한 다. 조인트에 문제가 발생하면 해수 유입이라는 심각한 결과를 초래하므로 침매터널에서 조인트는 가장 중요한 부분 중에 하나가 된다.

3. 침설 조인트(Immersion joint)라 함은 침설 된 선행 함체와 연결되는 부분의 접합을 위한 조인트를 말하며 고무재질로 제작되고 침매함체의 양단에 설치된다. 침설 중인 함체와 기 침설 된 함체의 연결 위치가 파악된 후, 풀링잭 시스템으로 두 함체를 1차 접합시키며 이때 두 함체 연결부 가격벽 사이에 있는 물을 배제시켜서 연결부를 대기압상태로 만들면 연결부와 침설함체 양단의 압력차에 의해 연결부에 고무로 된 Gina라 불리는 조인트인 침설 조인트가 2차 수압 접합된다.

4. 세그먼트 조인트(Segment joint)라 함은 일정한 길이의 세그먼트로 콘크리트 침매 함체를 만들 때 필요한 시공 이음을 말한다. 세그먼트 조인트는 지수를 위해 고무지수재를 세그먼트 콘크리트 타설시 설치하며, 세그먼트 사이는 철근으로 연결되지 않으므로 어느 정도의 거동은 허용되나 지수재가 허용할 수 있는 거동이 매우 제한적이다.

5. 시공 조인트(Construction joint)라 함은 구조적인 문제와는 관련 없이 시공상 한 번에 구조물을 만들 수 없기 때문에 생겨나는 이음으로 치 핑, 청소 후 구조물을 잇는 것을 말한다.

6. 개스킷(Gasket)이라 함은 관의 플랜지 접합부 등을 기밀로 유지하기 위하여 접합면에 끼우는 박판 형상의 배관재료를 말하며, 정지 실 (Seal)이라고도 말한다.

7. 드라이 독(Dry dock)이라 함은 수심이 충분한 바다나 강에 접한 육 안에 인공적으로 연못을 파고 주위 벽과 바닥을 돌, 시멘트콘크리트 등으로 단단하게 축조한 다음, 입구에는 철재의 독 게이트를 설치한 것을 말하는데, 입거시설의 가장 대표적인 것이라고 볼 수 있다.

8. 기타 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 산업안전보건법, 같은 법 시행령, 같은 법 시행규칙 및 안전 규칙에서 정하는 바에 의한다.

 

침매공법의 특징

침매공법의 주요 특징은 다음과 같다.

(가) 균질하며 수밀 한 터널건설이 가능하다.

(나) 연약지반에서도 시공이 가능하다.

(다) 단면현상 및 크기에 제약이 없다.

(라) 실드(Shield)나 케이슨(Caisson) 공법처럼 압기작업이 필요하지가 않다.

(마) 함체 제작공사(Element)와 현장 함체침설 병행이 가능하다.

 

침매공법의 시공종류

침매공법의 주요 시공방식은 다음과 같다.

1. 강각 방식

① 강재의 쉘을 조선소나 안벽 등에서 제작

② 가격벽으로 막고 바다에 진수

③ 쉘 내부에 콘크리트 타설

④ 침설 현장으로 함체 운송

⑤ 침설

2. 드라이독 방식

① 드라이독에서 함체 제작

② 가격벽으로 막고 드라이독에 물 주수

③ 침설 현장으로 함체 운송

③ 침설

3. 침매공법에 적용되는 기초공법은 다음과 같이 분류할 수 있다.

(가) 모래 분사(Sand jetting) 공법

① 채움작업을 위해 함체를 임시로 지지할 수 있는 가기초가 필요(가기 초의 규격은 높이 0.6～1.2미터, 폭 10～40미터 정도)

② 바지선에 설치된 펌핑 기지와 함체 상단에 설치한 이동식 갠트리로 부 터 함체와 준설면 사이로 3개 파이프를 설치

③ 모래-물 혼합물은 중앙파이프를 통하여 배출되고, 동시에 다른 파이프에서는 물을 흡입

④ 파이프 시스템을 이동시켜 기존 모래 채움 층을 일부 잠식해 들어가면서 전체 틈을 채우고, 흡입수에 포함된 모래가 중앙파이프를 통하 여 배출되는 모래와 유사시 작업종료

(나) 모래 포설(Sand flow) 공법

① 함체 제작 시 함체 하부 슬래브에 분사노즐을 설치하여 모래-물 혼합 물을 주입

② 모래는 수직 파이프를 통해 배출되어 원형 형태가 되며, 점차 배출 높이가 증가하여 터널 하부 슬래브 하단까지 포설

(다) 골재 포설(Screended gravel) 공법

① 골재층 기초는 0.5∼0.9미터 정도의 두께로 입도가 양호한 골재 사용

② 허용오차 이내로 평탄성을 확보하여 터널 함체보다 1미터 정도 넓게 포설

 

터널공사(침매공법) 안전보건작업지침.pdf

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