터널 콘크리트 라이닝의 기능 및 시공관리방안

1. 서론

터널 구조물에서 콘크리트 라이닝은 터널의 안정성과 내구성을 확보하는 핵심 요소

콘크리트 라이닝은 터널 굴착 후 지반과 1차 지보재 사이에 타설되는 최종적인 콘크리트 구조물로,

터널의 장기 안정성과 사용성을 보장

2. 콘크리트 라이닝의 기능

2.1 역학적 기능[토수내]

• 토압 지지: 터널 주변 지반의 토압을 안정적으로 지지
• 수압 지지: 지하수의 압력에 대응, 터널 내부로의 누수 방지
• 내공단면 확보: 필요한 내부 공간 확보 및 장기적인 변형 억제

2.2 부가적 기능[보미방]

• 시설물 보호: 1차 지보재와 함께 복합구조체 형성, 터널 내부 시설물 보호
• 미관 유지: 사용자의 심리적 안정감 제공, 내부 표면 평활화로 공기역학적 효율 향상
• 방수: 터널 내부를 건조하게 유지

3. 콘크리트 라이닝 시공관리방안

3.1 설계 및 준비 단계

• 지반조사 및 분석: 정확한 지반 정보를 바탕으로 적절한 라이닝 두께와 강도 결정
• 배합설계: 현장 조건에 맞는 최적의 콘크리트 배합비 결정
• 시공계획 수립: 거푸집 설치, 콘크리트 타설, 양생 등의 세부 공정계획 수립

3.2 거푸집 설치 및 관리

• 정밀 측량: 레이저 측량 등을 통해 정확한 위치에 거푸집 설치
• 거푸집 강성 확보: 충분한 강성을 가진 거푸집 사용
• 이음부 처리: 거푸집 이음부를 밀실하게 처리하여 누수와 단차 방지
• 대단면 터널 거푸집 설계: 대단면 특성을 고려한 맞춤형 거푸집 설계 (예: H형강, 앵글 사용)

3.3 철근 조립

• 작업대차 설계: 대단면 터널용 특수 작업대차 제작 (예: 강관 파이프 사용, 6단 구조)
• 이동성 확보: 작업대차 하단부에 바퀴 설치, 방수 시트 손상 방지에 주의
• 단계별 작업: 라이닝 폼 제작 공간 확보를 위한 단계별 접근

3.4 콘크리트 타설

• 펌프 위치 선정: 현장 조건을 고려한 최적의 펌프 위치 선정
• 대용량 타설 계획: 대단면 터널의 대용량 타설에 대비한 계획 수립
• 높은 타설 높이 고려: 특수 장비와 타설 방법 계획

3.5 양생 관리

• 초기 양생: 타설 직후 습윤 양생 실시
• 온도 관리: 외기 온도에 따른 적절한 양생 방법 선택
• 균열 모니터링: 정기적인 점검을 통한 균열 조기 발견 및 대처

3.6 품질관리

• 슬럼프 관리: 현장 슬럼프 테스트를 통한 작업성과 품질 확보
• 압축강도 관리: 재령별 압축강도 시험 실시
• 코어 채취 검사: 필요시 코어를 채취하여 실제 타설된 콘크리트의 품질 검증

3.7 안전관리

• 작업자 안전교육: 고소작업 및 중장비 사용에 대한 정기적 안전교육 실시
• 환기 관리: 터널 내부의 적절한 환기로 작업환경 개선
• 긴급 상황 대비: 비상상황에 대비한 대응 매뉴얼 준비 및 훈련

4. 시공 시 주의사항

• 방수층 보호: 라이닝 타설 시 방수층 손상 방지
• 온도균열 제어: 대단면 타설 시 수화열 관리 (예: 파이프 쿨링)
• 배면 그라우팅: 라이닝과 지반 사이 공극 충전
• 신축이음 처리: 적절한 간격으로 신축이음 설치
• 장비 선정 및 운용: 대단면 터널에 적합한 특수 장비 선정 및 효율적 운용

5. 결론

콘크리트 라이닝은 터널의 안정성, 내구성, 사용성을 결정짓는 중요한 요소

특히 대단면 터널의 경우, 맞춤형 설계와 시공 관리가 필수적

최신 기술을 활용한 고품질 시공과 효율적인 관리를 통해 안전하고 경제적인 터널 건설이 가능하며,

이는 사회 기반 시설의 신뢰성 향상에 기여할 것임