터널 갱구부의 기능, 붕괴 원인 및 안전대책 (출처 : 산업안전지도사 2차/예문사)

터널 갱구부의 기능, 붕괴 원인 및 안전대책 (출처 : 산업안전지도사 2차/예문사)

 

1. 개요
- 터널 갱구부는 갱문구조물 배면으로 부터 터널 길이방향으로 안정적인 토피가 확보되는 범위로 편토압 작용 및 사면 안정, 토피부족 등에 의한 문제가 발생되지 않도록 설계부터 유지관리 단계에 이르기까지 안전한 관리가 필요함.

2. 갱구부의 기능

1) 지표수 유입 차단
2) 사면활동에 대한 보호
3) 지반의 이완현상 발생 유지
4) 이상응력 발생에 대한 대응

3. 붕괴 원인

1) 편토압
- 라이닝의 균열, 터널의 침하

편토압

 

2) 사면 불안정
- 갱문의 붕괴 또는 변형, 사면붕괴로 인한 교통 방해

3) 토피부족으로 인한 불안정


4. 안전대책

1) 편토압 발생에 대한 대책

(1) 사면보강공법에 의한 대책
- 압성토 공법에 의한 토피고 보강으로 편토압 상쇄
- 보호절취에 의한 토피고 균등화로 편토압 상쇄

사면보강공법

(2) 지보공에의한 보강공법
- 락볼트 시공, Pipe Roof 시공, 인버트 콘크리트 타설 전 가인버트 콘크리트의 타설로 안정성 확보
- 강섬유보강 철근 라이닝 시공

지보공 보강공법

2) 사면안정화 공법
(1) 옹벽식 갱문구조에 의한 불안정 해소를 위해 돌출식 갱문구조로 변경
(2) 사면 보호 보강공법에 의한 안정화 : 압성토공법, 억지말뚝 시공, Soil Nailing시공, Earth Anchor시공, 식생, Mirco Pile시공
(3) 사면구배의 완화

3) 토피부족에 대한 안정성 확보대책
(1) 굴착작업 전 :
- 지표면 : JSP공법, 차수그라우팅 공법
- 막장면 : Pipe Roof, 강관다단그라우팅, FRP 다단그라우팅
(2) 굴착작업 후 : Wire Mesh, 강섬유보강 Shorcrete 타설



5. 결론

- 터널의 갱구부는 터널시공 단계에서 유지관리에 이르기까지 갱문의 전도를 비롯해 침하, 균열, 사면의 붕괴 등 위험한 요소가 많으므로 설계단계에서부터 안전성 확보를 위한 대책이 필요함.
- 유지관리시에도 위험요인이 발견될 때에는 즉시 안전점검과 진단을 실시해 재해예방조치가 신속하게 이루어지도록 해야 함.