KR20020024912A - 대단면 터널 연속 롱 벤치 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 터널의 상·하반 굴착 작업을 동시에 연속적으로 수행할 수 있는 터널시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 암반등급을 판정하고 천공 및 장약을 통해 발파한 후 버럭을 처리하고, 쇼크리트를 타설하여 록볼트를 설치하는 등의 일련의 작업을 상반과 하반으로 나누어 작업하여 터널을 시공하는 방법에 있어서, 공지의 방법으로 상반을 약 70~120m정도 굴착하고 보강 및 시공하는 제1단계와; 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 좌·우중에 어느 한측을 선택하여 운반로를 구축한 후 타측으로 하반의 반단면(1/2)을 15m정도 굴착하여 보강 및 시공하는 제2단계와; 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 하반의 굴착된 반단면 전방으로 운반로를 구축한 후 타측에 남은 운반로를 철거하고 운반로 전방으로 하반의 반단면을 15m정도 굴착하여 시공하는 제3단계로 이루어져, 목표작업지점까지 상기 제2단계와 제3단계를 연속적으로 반복함으로서, 상반을 굴착하고 시공함과 동시에 하반의 좌·우측반단면을 교대로 굴착하여 보강 및 시공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 터널시공방법은 상·하반분할 굴착시공을 함에 있어 실질적인 동시작업을 가능하게 하며 공사기간이 단축되고, 장비 및 인력의 효율을 극대화할 수 있다.

Description

터널시공방법{Method of construct a tunnel}

본 발명은 터널시공방법에 관한 것으로, 상반의 굴착 및 시공과 동시에 하반의 반단면의 굴착 및 시공을 진행하는 터널시공방법에 관한 것이다.

우리나라의 경우 70%가 산악지형으로 구성되어져 있으므로 대규모 토목 및 사회 간접자본 구성시에는 산악의 절개는 불가피 하나, 환경적 측면에서는 환경파괴를 가급적 피해야 하므로 이에 대한 대안으로 터널굴착에 대한 관심이 높아지고 그에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다.

터널은 기본적으로 환경적 요인에 의해 굴착방법 및 보강방법이 큰 영향을 받을 뿐만 아니라 가장 환경 친화적인 구조물이다. 국내의 경우 중장기 국토 개발 계획에는 남북으로 6개, 동서로 9개의 국토횡단 고속도록 건설을 근간으로 하고 있고, 이 고속도로들이 모두 소백산맥, 태백산맥 등의 산지를 통과하고 있어 터널의 중요성이 더욱 더 지속적으로 확대될 전망이다.

이러한 터널을 시공할 때에는 일반적으로 도 1에서 도시하는 바와 같은 순서에 따라 작업을 하게 되는데, 이를 간단히 요약하면 다음과 같다.

먼저 터널시공방법이 대상 지반의 특성에 따라 달라지므로 터널을 굴착하기 위해서 암반의 등급을 판정(A)하는 작업을 수행한다. 암판의 성질 및 등급이 판정되면 이에 맞추어 천공을 하고 장약(B)을 한 후에 발파를 하며, 발파 후에는 환기설비를 통해 환기한다(C). 그리고 발파로 발생한 버럭을 운반로를 통해 운반(D)한 후에는 터널의 내벽에 1차로 숏크리트(sotcrete)를 타설하고 필요한 부분에 지보를 설치하여 보강한다(E). 다음으로 2차 숏크리트를 타설(F)하고 록볼트를 설치(G)한 후 최종적으로 3차 숏크리트를 타설(H)하는 작업을 반복하면서 작업목표 지점까지 시공을 완료하게 된다.

한편, 터널의 굴착 및 시공방법은 지반조건, 터널 단면의 크기 및 형상, 터널 연장 등 제반조건과 경제성, 시공성, 안정성, 공사기간을 고려하여 결정하는데, 일반적으로 굴착할 때에는 터널 전단면을 굴착하는 것이 경제적이지만 지반상태가 불량하거나 대단위 굴착인 경우 굴착 단면을 나누어 분할 시공하기도 한다.

그런데, 근래에 고속화 전철의 등장으로 철도터널 굴착단면이 대형화 되고,도로터널 또한 종래에는 2차선이 대부분을 차지하고 있었지만, 근래에는 교통량의 증가로 인해 3차선 및 4차선 등으로 대형화될 추세이며, 이는 상·하반 분할굴착이 터널의 안정성에 필수적이라 할 수 있다.

이렇게 대형화되는 추세에 있는 국내터널, 특히 양호한 지반을 갖는 고속전철, 3차선 혹은 4차선 도로터널, 지하 저장소 등의 설계 및 작업방법은 일률적으로 상단과 하단의 분리시공이 주류를 이루고 있으며, 실제 시공도 장대 터널에서는 상단 일정구간을 굴착(보통 150m~300m정도)한 후 상단작업을 중지하고 하단굴착과 교통로 설치작업을 진행하고, 이후 다시 상단의 굴착을 진행하는 작업이 교대로 이루어지는 분할굴착시공방법이 사용되고 있다. 즉, 굴착지보 순서를 도시하는 도 1(상부 단면) 과 도 2(하부 단면)의 작업을 교대로 진행하는 굴착시공방법이 사용되고 있는 것이다.

이러한 터널시공방법은 상단과 하단의 단절적 접근이며 작업장이 항상 1개소로 이루어지므로 장비와 인력 등의 휴지가 많이 발생하는 문제가 있으며 상단 굴칙시 막장의 용수 등 비정상적인 현상이 발생하거나 소 붕락시에는 작업의 진도가 불가능해 공사 지연의 휴지가 되어 커다란 경제적 손실을 입게된다.

또한 상반의 작업과 하반의 작업중 어느 한쪽을 정지한후 한쪽 작업을 진행하여야 하므로 장비 및 인력을 비롯한 투입비가 증가하게 되고,배관, 환기, 튜브 등의 철수 또는 이동이 되어 유지관리가 중첩되는 등 경제성이 현저히 저하되는 문제가 있다.

한편, 터널시공방법은 일반적으로 대상 지반의 특성에 따라 달라진다. 크게는 토사터널과 암반터널로 구분되어 지는데, 국내의 도심지나 토피가 낮은 터널을 제외하고는 거의 암반터널로 구성되어 있으며 암반터널의 굴착도 기계적인 방법보다는 천공발파 방법으로 굴착이 이루어지고 있다. 최근에는 천공 장비의 발달로 천공 정확도와 천공속도의 향상 등을 가지고 왔으나 진동 및 소음등으로 인해 민원이 제기되므로 발파시간이 제약되어 건설 공기가 연장되고 있는데, 이는 경제성의 가장 커다란 요소중의 하나인 공기단축에 치명이다. 이러한 상황에서 현재 일반적으로 시행되고 있는 상·하반 교대시공방법의 공기는 상단의 굴착시공과 하단의 굴착시공의 합계로 이루어지기 때문에 공기 단축이 어려우며, 특히 장대 터널의 경우에는 상반과 하반의 폐합 시기가 늦어지게 되어, 예상치 않은 요소에 의한 공기의 지연으로 공사비가 증가되어 경제성이 현저히 저하되는 심각한 문제가 발생하고 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하고자 창출된 것으로, 대형 터널의 상·하반 굴착 작업을 동시에 연속적으로 수행할 수 있는 터널시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 암반등급을 판정하고 천공 및 장약을 통해 발파한 후 버럭을 처리하고, 쇼크리트를 타설하여 록볼트를 설치하는 등의 일련의 작업을 상반과 하반으로 나누어 작업하여 터널을 시공하는 방법에 있어서, 공지의 방법으로 상반을 약 70~120m정도 굴착하고 보강 및 시공하는 제1단계와; 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 좌·우중에 어느 한측을 선택하여 운반로를 구축한 후 타측으로 하반의 반단면(1/2)을 15m정도 굴착하여 보강 및 시공하는 제2단계와; 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 하반의 굴착된 반단면 전방으로 운반로를 구축한 후 타측에 남은 운반로를 철거하고 운반로 전방으로 하반의 반단면을 15m정도 굴착하여 시공하는 제3단계로 이루어져, 목표작업지점까지 상기 제2단계와 제3단계를 연속적으로 반복함으로서, 상반을 굴착하고 시공함과 동시에 하반의 좌·우측반단면을 교대로 굴착하여 보강 및 시공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 터널시공방법은 상·하반분할 굴착시공을 함에 있어 실질적인 동시작업을 가능하게 하으며 공사기간이 단축되고, 장비 및 인력의 효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 기존 터널시공방법의 상반 굴착지보 순서도

도 2는 기존 터널시공방법의 하반 굴착지보 순서도

도 3및 도 4는 본 발명에 의한 터널시공방법의 굴착시공 순서도

도 5는 본 발명에 의한 터널시공시 터널내부 사시도

도 6은 하반 굴착시공순서 블럭도

도 7은 기존 터널시공방법과 본 발명의 공기 비교 그래프

도 8은 유한요소 해석을 위한 고속전철 터널 모델 패턴

이하 도면과 도표를 참조한 상세한 설명으로 본 발명의 구체적 특징과 이점은 더욱 명확해 질 것이다.

1. 본 발명의 적용범위

본 발명에 의한 터널시공방법을 적용할 수 있는 조건으로는 대단면 굴착방식중 조기 폐합이 필요치 않은 암질에 적용하며, 하부 폭이 운반장비의 폭의 4배(3.2m×4=12.8m) 이상인 도로 터널(3차선, 4차선)이나, 고속철도 터널, 다단의 벤치(Bench)를 갖는 지하 저장소등에 적용한다.

2. 굴착시공 순서 및 특징

본 발명에 의한 터널시공방법은 상반의 굴착시공과 하반의 반단면의 굴착시공 작업을 동시에 수행하는데 특징이 있으며, 다음과 같은 단계로 작업이 이루어진다.

먼저, 본 발명에 의한 터널시공방법의 제1단계는 공지의 방법으로 상반을 약 70~80m정도 굴착하고 보강 및 시공하는 단계로 암반등급 판정과 천공·장약, 발파 및 환기, 버럭처리, 숏크리트 타설 및 지보설치, 록볼트 설치, 숏크리트 타설의 순서로 작업을 진행하여 굴착한다.

그리고 다음 단계부터는 상반의 굴착과 하반 반단면 굴착이 동시에 진행되는데, 제2단계로 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 좌·우중에 어느 한측을 선택하여 운반로를 구축한 후 타측의 하반 반단면(1/2)을 15m정도 굴착하여 보강 및 시공한다.

그리고 제3단계로 상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 하반의 굴착된 반단면 전방으로 운반로를 구축한 후 타측에 남은 운반로를 철거하고 운반로 전방으로 하반의 반단면을 15m정도 굴착하여 시공을 하게 된다.

제3단계를 마친 후 부터는 목표작업지점까지 상기 제2단계와 제3단계를 연속적으로 반복함으로서, 상반을 굴착하고 시공함과 동시에 하반의 좌·우측반단면을 교대로 굴착하여 보강 및 시공을 하게 된다.

도 3및 도 4는 제2단계와 제3단계를 반복 수행하는 구체적인 내용을 도시한 시공 순서도인데, 상부와 하부반단면의 작업이 서로 단절되지 않고 동시에 진행됨을 알수 있다. 즉 상반과 하반의 작업이 어느정도 진행되면(제2단계의 초반) 상부 암반 등급을 판정하면서 하부에 록볼트를 설치하고(가), 다음으로 상부에 천공 및 장약장전 작업을 수행하면서 하부에서는 3차 숏크리트를 타설하며(나), 상부 발파후 환기를 하고 하부의 암판등급을 판정한다(다). 그리고 발파로 발생한 상부의 버럭을 처리하면서 하부 발파를 위한 천공 및 장약을 장전하고(라), 하부 발파 및 환기 후에 상부에 1차 숏크리트를 타설하고 강지보재를 설치하며(마), 상부에 2차 숏크리트를 타설하면서 하부 버럭을 처리하고(바), 상부 록볼트를 설치시 하부에서는 1차 숏크리트를 타설한 후(사), 상부 3차 숏크리트 타설 및 하부 2차 숏크리트를 타설(아)한다. 그리고 다시 (가)부터 (아)의 작업을 연속적으로 반복수행하는 것이다.

여기서, 상반과 하반을 동시굴착 및 시공할때에는 상호가 70~80m정도의 간격을 일정하게 유지하도록 작업을 진행하는 것이 안전 및 작업효율을 위해 바람직하다.

한편, 상기 운반로(교통로)는 장비의 이동 등을 주로 담당하는 역할을 하는데, 운반로를 구축할 때에는 다음 사항을 고려하여 설치하여야 한다.

먼저, 장비의 폭의 최소 1.5배 정도의 폭을 확보하여야 하고, 절개면은 다소 경사를 준다. 그리고 경우에 따라 숏크리트 운반용 레미콘을 기준으로 설정하고 장비의 등판 능력을 고려하되 임시 운반로의 성격이 강하므로 15~20%정도의 구배정도로 구축한다. 바닥은 발파버럭으로 처리하되 표면은 숏크리트 잔재와 잔버럭으로 포설하며, 배수는 배수관을 통하여 이루어지나 표면수 등은 벽방향으로 경사를 주어 자연배수가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상부 바닥면과의 접촉부위 4~5m 후방에는 안전펜스(fence)와 경광등 및 윙커(winker) 등을 설치하여 운반시 안전을 확보하여야 한다.

여기서, 상부는 장비의 이동로가 되며 좌측 혹은 우측벽에는 급수관과 배수관, 전력 케이블과 급기관을 공급하고, 보통 상부 중앙에는 환기 튜브가 설치된다. 따라서 안전조치는 운반로 관리 및 발파시 비산 등에 대비하여 안전조치를 수행하여야 하는데 작업시 안전조치 사항은 다음과 같다.

본 발명에 의한 터널시공방법은 상하반을 동시에 굴착하므로 이에 따른 장비와 인력의 안전사고에 철저히 대비하여야 하며, 발파시 상부 및 막장면에 방호 매트를 반드시 설치하고, 운반로를 통행할 때에는 안쪽으로 통행하여야 한다.

참고로 도 5는 본 발명에 의한 터널시공시의 터널내부를 보이는 사시도인데 하반 좌측으로 운반로가 구축된 것을 볼 수 있으며, 도 6은 하반의 작업을 수행하는 과정 및 순서를 간단히 블럭도로 정리한 것이다.

상기와 같은 방법으로 이루어지는 본 발명에 의한 터널시공방법은 종래의 굴착공법과 비교하여 여러가지 특징및 이점을 가지고 있는데 이를 도표로 간단히 정리하여 보면 다음과 같다.

구 분	기존 굴착방법	본 발명	비 고
굴착면 분할	상단/하단	상단/하단 2분할
작업순서	1) 상단굴착 완료후 하단굴착방식2) 상단 일정구간 굴착후 하단일정구간 굴착	상단굴착과 하단 1/2 동시 굴착
벤치길이	전구간 70m 이상	70~120m 정도
교통로	전폭	하부 반폭(최소 4.8m)
교통로 경사	-	15~20%
교통로 길이	-	반폭 30m 구간내
투입장비	상부와 하부 분리 투입	1)상부투입 장비로 하부이용2)하부 일부 장비 분리사용	1)주로 적용
투입인원	상부와 하부 분리 투입	상부 인원으로 하부이용(강지보공 작업시는 별도 인원 보충)

[표 1] 기존굴착방식과 본 발명의 작업특성 비교

구 분	기존 굴착 방법	본 발명
	상단(min)	하단(min)	상단(min)	하단(mim)
측 량	10	7	10	7
천 공	220	136	220	60
장약/발파	45	29	45	29
배연/부석정리	45	29	45	29
버럭처리	515	408	515	218
숏크리트	238	109	238	55
강재지보	25	20	25	15
록볼트	107		107
진입로정리 등				60
합 계	1,205	738	1,205	473

[표 2] 기존굴착방식 및 본 발명의 표준 Cycle Time 비교

구 분	단 위	기존 굴착공법	본 발명
		상단	하단 전단면	상단	하단 반단면
천공장	m	2.4	2.4	2.4	2.4
굴진장	m	2.2	2.2	2.2	2.2
발파횟수	횟 수	1.2	1.95	1.2	3.05
1일 굴진장	m	2.64	4.29	2.64	3.36

[표 3] 기존굴착방식 및 본 발명의 일 단위 굴착량 비교

같은 조건하에서 사이클 타임(Cycle Time)을 분석해 본 결과 [표 3]에서 보는 바와 같이 1일 발파수는 상단인 경우 1.2발파는 동일하나, 하단인 경우 기존 굴착방법은 1.95발파, 본 발명은 3.05발파이지만 이는 운반로 정비 등의 시간과 상부와의 발파등에 의한 다소간의 휴지 시간들 때문에 하단 반단면이므로 이를 하단 전단면으로 환산하면 1.53발파가 되어 다소 굴착량이 적다.

이를 일 단위로 굴착량을 산정하면 기존 굴착방법의 경우 상부를 굴착할 시는 상단 2.64m굴착을 하지만, 본 발명의 경우는 상단 2.64m에 하단 3.36m를 동시에 굴착한다는 의미이다. 따라서, 본 발명은 단위 하단 기본 사이클 타임은 다소 길지만 일 단위의 굴착장은 더 많다는 것을 의미하며, 이는 작업 공간의 확대로 인한 장비의 가동률과 인력의 효율성에 기인한 것이다.

그리고 도 7의 그래프는 고속전철의 사이클타임에 근거하여 약 500m의 연장을 공기 비교한 것이다. 이 그래프에서 보듯이 기존 굴착공기는 약 11개월 정도 소요되나 본 발명의 경우는 약 8.5개월 정도가 소요된다. 이는 공기상 약 23%정도의 공기가 단축되는 것이다.

한편, 기존 굴착방법과 본 발명에 의한 방법에 의한 터널 안정성 해석을 2차원 해석을 실시하여 상대적인 안정성 파악을 하였는데, 사용된 프로그램은 캐나다 토론토 공과대학 토목학부 지반 공학팀에서 개발되어진 프로그램으로 지하공간 개발시의 2차원 유한요소법 수치해석 프로그램이다.

이 프로그램은 굴착 및 보강 단계별 응력 및 변위 해석등이 가능하며 응력부담율을 적용하여 각 단계전과 단계후의 비교가 가능토록 되어 있다. 아울러 이 프로그램은 국외에서는 그 사용실적이 대단히 많고 그 객관성은 인정이 되었으며, 굴착 단계에 따른 지반 지보재의 변형 및 응력의 변화를 계산하여 터널 설계에 반영이 될 수 있다. 또한 지반의 거동은 탄소성이 가능하도록 되어 있다. 록 사이언스사에서 개발된 Phase2는 2차원 굴착에 대한 지보 설계에 대한 간단히 상대적인 평가를 할 수 있는 프로그램으로 다음과 다음과 같이 설정하여 그 결과를 도출하였다.

1) 물성치

가) 지반 물성치

유문암으로 연암으로 단위중량2.5(t/㎥), 탄성계수 1,000(Mpa), 포와송비 0.30, 점착력 1500(Kpa), 내부 마찰각 45°를 사용하였다.

나) 숏크리트의 물성

숏크리트는 1차 5cm, 2차 5cm 두게로 타설되며, 해석시는 숏크리트의 탄성계수를 시간 변화에 따른 상성 변화를 고려하여 Soft, Hard로 구별하였다. 설계 강도는 210(kg/㎠)이며 혀용응력은 설계강도의 40%수준으로 하여 84kg/㎠으로 하였다.

Soft숏크리트의 강성은 0.52E4(8시간), Hard숏크리트 강성은 1.563E4(24시간)을 기준으로 하였고, 포와송비는 공히 0.2를 적용하였다.

다) 록볼트의 물성

록볼트는 직경 25mm, 접면 접착형으로 하고 길이는 4m, 탄성계수는 21E5 Kg/㎠으로 하였다.

2) 모델화

모델은 2차원 유한요소 해석을 실시하였으며, 도 8에서 도시하는 바와 같은 고속전철 패턴을 기준으로 하였다.

요소망은 상부는 약 30m, 좌우는 각각 20m 정도로 직경의 2배 정도를 두고 모델을 형성하였다.

3) 굴착 단계별 해석 및 결과

굴착단계는 기존 공법과 본 발명의 변위량에 따른 결과의 비교를 위해 각각의 단계별로 최대 변위량을 확인하였다. 아울러 1단계와의 기존 굴착법은 60%, 40%를 본 발명은 60%, 20%, 20%를 사용하였다.

4) 해석결과

기존 굴착 방법	단계	본 발명
내 용		변 위	비 고	내 용	변 위	비 고
상부굴착+록볼트숏크리트 1차숏크리트 2차	A:0.96mmB:0.40mmC:0.88mm	A:상부B:굴착선C:하부	1	상부굴착+록볼트숏크리트 1차숏크리트 2차	A:0.96mmB:0.40mmC:0.88mm
하부 굴착숏크리트 1차숏크리트 2차	A:16.0mmB:1.40mmC:17.6mm		2	하부반단면 굴착(좌측)숏크리트 1차숏크리트 2차	A:12.80mmB:0.80mmC:13.60mm
			3	하부반단면 굴착(우측)숏크리트 1차숏크리트 2차	A:16.0mmB:1.40mmC:17.6mm

[표 4] 해석결과

본 발명과 기존굴착방법의 최대 변위량은 같은 입력 조간하에서는 변위량은 차이가 없다. 해석내용에서도 보듯이 신굴착의 경우는 하부 좌측 반단면 굴착에 따라 변위 분포는 좌상부로 치우치고 하부 우측 반단면 굴착후에는 기존 굴착과 같은 굴착을 보인다. 이는 변위가 본 발명의 경우는 단계적으로 접근하여 기존 굴착방법의 최대량과 같아짐을 보이는 것이다. 따라서 수치해석 결과는 터널의 안정성에는 같은 결과를 보인다.

그리고 이번에는 경제성을 비교하여 보았는데 이는 다음과 같다.

기존 굴착방법에 있어서는 상단과 하단이 분리되어 있어서 상단은 22명, 하단은 16명이 단독적으로 상단과 하단을 수행한다. 그러나 본 발명은 상단과 하단이 동시에 수행되므로 굴착 반장과 굴착 보통 인원이 동시에 한조로 투입되므로 인원을 분리하여 투입되지 않고 절충 운영될 수 있으며, 상단과 하단의 각각의 공종별로 투입된다.

구 분	직종	기존 굴착 방법	본 발명
		상단	하단	소계	상단	하단	소계
인력	굴착	굴착반장	2	2	4	2	0	2
		보통인부	4	4	8	4	2	6
	강지보공	동발공	3	3	6	3	2	5
		동발보조공	3	0	3	3	0	3
	숏크리트	특별인부	2	1	3	2	1	3
	록볼트	보통인부	4	2	6	4	2	6
	굴착	화약공	2	2	4	2	2	4
		화약보조공	2	2	4	2	2	4
합 계	22	16	38	22	11	33

[표 5] 기존 굴착방법과 본 발명의 투입 인력비교

구 분	사 양	기존 굴착 방법	본 발명
		상단	하단	소계	상단	하단	소계
장비	굴착	점보	3-붐 압	1	1	2	1	1	2
		작업대차	-	1	0	1	1	0	1
		페이로더	3.5㎥급	1	1	2	1	1	2
		덤프트럭	15ton	2	2	4	2	2	4
		로보트	12.5㎥	1	1	2	1	1	2
		믹서트럭	6.0㎥	1	1	2	1	1	2
		공기압축기	250ctm	1	1	2	1	1	2
		점보	2-붐 유압	1	0	1	1	0	1
		그라웃펌프	7.5Kw	1	1	2	1	1	2

[표 6] 기존 굴착방법과 본 발명의 투입 장비 비교

구분	기존 굴착방법	본 발명	대비
재료비	2,462	2,320	6%
인건비	17,453	14,908	17%
경비	3,836	3,836	0%
소계	21,064	21,064	13%

[표 7] 기존 굴착방법과 본 발명의 하단 굴착방법의 경제성 비교

위 표에서 경비는 시간대로 작성되어 있어 같은 비용이 발생되나, 실제로는 인건비와 재료비내에서 약13% 정도의 경감효과가 발생한다.

이는 단순한 직접비상의 비교이며, 공기 절감 약 20%와 간접비의 부분을 제외한 부분이다. 간접비가 일반적으로 30~40%를 차지하는 것으로 볼 때 공기 단축으로 인한 전체 공사비가 6~8%절감되는 효과를 볼 수 있다.

이상의 명백한 설명에서와 같이 본 발명에 의한 터널시공방법은 안정성면에서 기존의 굴착방법에 비해 전혀 위험하지 않으며, 상반의 굴착작업과 하반의 반단면 굴착작업을 동시에 진행하므로 인력 및 장비를 효율적으로 운영할 수 있어 인건비를 비롯한 투입비가 감소되는 효과가 있다.

그리고 공기를 혁신적으로 단축할 수 있어 불의의 요소에 의한 공기지연에 다른 경제적 손실을 막을 수 있으며, 재료비 및 유지관리비외에도 대량의 간접비를 대폭 감소시킬수 있는 경제적인 효과가 있다.

Claims (3)

1. 암반등급을 판정하고 천공 및 장약을 통해 발파한 후 버럭을 처리하고, 쇼크리트를 타설하여 록볼트를 설치하는 등의 일련의 작업을 상반과 하반으로 나누어 작업하여 터널을 시공하는 방법에 있어서,

   공지의 방법으로 상반을 약 70~120m정도 굴착하고 보강 및 시공하는 제1단계와;

   상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 좌·우중에 어느 한측을 선택하여 운반로를 구축한 후 타측으로 하반의 반단면(1/2)을 15m정도 굴착하여 보강 및 시공하는 제2단계와;

   상반의 작업을 계속 진행하고, 동시에 하반의 굴착된 반단면 전방으로 운반로를 구축한 후 타측에 남은 운반로를 철거하고 운반로 전방으로 하반의 반단면을 15m정도 굴착하여 시공하는 제3단계로 이루어져, 목표작업지점까지 상기 제2단계와 제3단계를 연속적으로 반복함으로서, 상반을 굴착하고 시공함과 동시에 하반의 좌·우측반단면을 교대로 굴착하여 보강 및 시공하는 것을 특징으로 하는 터널시공방법.
2. 제1항에 있어서,

   상반과 하반을 동시굴착 및 시공할때에는 상호가 70~80m정도의 간격을 일정하게 유지하도록 작업을 진행하는 것을 특징으로 하는 터널시공방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 운반로가,

   그 폭은 시공장비 폭의 최소 1.5배 정도의 폭이 되도록 확보하여 구축되고, 굴착된 하반의 바닥면에서부터 상반의 바닥면까지는 15~20%정도의 구배정도로 구축되며, 바닥은 발파버럭으로 처리하되 표면은 숏크리트 잔재와 잔버럭으로 포설하여 구축된 것을 특징으로 하는 터널시공방법.