2013년도 설계실무자료집 - 터널공사

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7-4 2-Arch 터널의 결빙 방지 대책 검토 건 설 처-1165

(2013. 3. 21)

I 검토목적

□ 고속도로 선형, 지형, 지장물 등의 여건으로 인해 일반적인 터널의

적용이 불가한 경우 2-Arch 터널을 적용하고 있으나,

□ 최근 기상이변으로 일부 공용중인 터널에서 결빙이 발생하여 교통

안전에 영향을 주는 등 문제점이 있어 건설단계에 있는 2-Arch

터널의 결빙방지 방안을 마련하고자 함

Ⅱ 추진경위

□ 1999.12. : 2-Arch 터널 최초 적용 및 시공 완료 (소래터널)

□ 2003. 5.30 : 2-Arch 터널 개선방안 검토【설계처】

☞ 중앙벽체부 누수방지를 위해 일체화된 라이닝 및 방수막 설치

용수구간에 대해서는 드레인보드 설치

□ 2006.12.14 : 터널내 배수시설 결빙방지대책 검토

☞ 수정동결지수 700℃․일 이상, 터널방향 N50°E ～ N45°W인 터널은

입구로부터 200m구간에 단열재 삽입 및 부착

□ 2012. 6. 5 : 대단면 터널 설계적용 방안【설계처】

☞ 암질이 양호하고 500m 미만의 터널로 병렬터널 적용시 선형제약, 지장물

저촉, 민원발생이 우려되는 경우 대단면 적용

□ 2013. ~ : 2arch 터널 대체 설계 ; 대단면, 근접병렬터널

☞ 대단면 터널이 불가능한 경우 근접 병렬터널로 설계

*근접 병렬터널 : 최대 2m까지 근접 시공하는 일반 NATM터널 형태

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Ⅲ 건설단계인 2-Arch 터널 현황

노 선 터널명

시공 공법

시공현황

실시설계 현장 시공

담양~성산 유정터널 개선1타입

대단면터널

검토중

미착수

울산~포항 안동터널 개선2타입 좌 동 ‘13.4착수

상주~영덕 낙동터널 개선2타입 좌 동 ‘13.3굴착 완료

동홍천~양양

군업2터널 개선1타입 개선2타입 ‘13.3착수

영덕1터널 개선1타입 개선2타입 ‘13.2착수

☞ 현재 실시설계에는 2Arch 터널을 반영하지 않고 있음

Ⅳ 2-Arch 터널 결빙 원인

□ 터널 결빙에 영향을 미치는 요소

라이닝두께 방수막두께 외기온도 지속시간 지중온도 지하수

* 터널 온도계측을 통한 라이닝 단열설계에 관한 연구 (김대영, 2011)

☞ 영향 요소 : 외기온도 및 저온(0도이하) 지속시간

□ 2-Arch 터널 결빙

- 2-Arch 터널은 중앙벽체 폭이 800 ～ 1,400mm로 동절기 차가운 외기에

직접 영향을 받는 구조체로

- 이상 한파로 저온 현상이 장기간 지속될 경우 결빙현상 발생

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Ⅴ 개선 방안

□ 건설단계에 있는 2-Arch 터널은 외기온도에 따른 단열재 두께

산정 후 적용

- 결빙방지를 위한 단열재 두께

터널내 온도 (최저기온) 단열재두께(PU)

-10℃이상 20mm

-10℃이하 30mm

* PU : 발포 폴리우레탄, 열전도율이 0.02인 고성능단열재

* 온도측정 : 터널입구 30m 지점

- 단열재 설치구간 (세부상세도 :별첨)

개선2타입

본선라이닝 중앙벽체

Drain Board

단열재

부직포

방수막

상세 "A"

1m 이상

상세 "B"

관삽입형 단열재

P.V.C PIPE (C.T.C 10m)

유공관

필터콘크리트

개선3타입

CL 터널 중심선

1m 이상

본선라이닝 중앙벽체

Drain Board

단열재

부직포

방수막

상세 "A"

상 세 "A"

유공관

필터콘크리트

상세 "B"

상 세 "B"

관삽입형 단열재

P.V.C PIPE (C.T.C 10m)

* 단열재 재질 : 발포 폴리우레탄

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- 단열재 설치 방법

단열재 두께만큼 터널 내측으로 라이닝을 내어 시공 (건축한계 만족)

* 단 내공단면 축소에 따른 구조적 문제는 반드시 시공 전 사전 검토 및 확인

* 단열재 중앙벽체 방향 설치는 중앙벽체 안전율 저하로 불가

Ⅵ 향후 추진계획

□ 본 방침은 현재 건설단계에 있는 터널에 우선 임시 적용

□ 세부적인 터널 동결방지 방안은 도로교통연구원에 실용화 연구과제

(NATM 터널)로 의뢰하여 그 결과에 따라 조치

별첨 : 1. 2-Arch 터널 타입별 비교

2. 단열재 설치 상세도면

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별 첨 #1

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별 첨 #2

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