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터 널 공

터널 굴착기간 설계기준 개선 설계처-1886

(2014.07.21)

1 검 토 배 경

터널 설계시 산정한 굴착기간이 실제 시공기간에 비해 부족함에

따라 현장 조사 및 의견 수렴, 굴착 사이클타임 분석을 통한

설계 현실화로 건설 현장과의 상생을 유도하고자 함

√ 굴착 사이클타임(Cycle time)이란?

발파에 의한 터널 굴착시 1발파당 작업을 완료하는데 소요되는 시간

을 뜻하며 착암(측량, 발파 등), 버력처리, 숏크리트(바닥청소 및 면정리,

지보설치 등), 록볼트 공종으로 구성

2 관 련 기 준

□ 건설공사 표준품셈(한국건설기술연구원, 2014)

o 터널굴착 1발파당 사이클 시간(Cycle time)

(단위 : 분)

작업공종별 발파굴착(C군) 비고(설계적용)

착암

천공준비 (15~20) -

측량 및 마킹 15~20 17.5

천 공 T1 T1

장약 및 발파 50~60 55

환기 15~20 17.5

버력처리

버력처리 준비 10 10

버력처리 물량산정 물량산정

부석제거 및 뒷정리 40~50 45

숏크리트

타설 준비 (10) -

바닥청소 및 면정리 물량산정 물량산정

지보설치 40~45 42.5

뿜어붙이기 물량산정 물량산정

잔재 제거 20 20

장비 점검 10 10

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작업공종별 발파굴착(C군) 설계적용

록볼트

설치준비 (10) -

천공시간 물량산정 물량산정

공내청소 1분/공 1분/공

충진 2분/공 2분/공

정착 2분/공 2분/공

이동 및 기타 15 15

 ※ C군터널 : 2차로 이상의 터널

 ※ ( ) : 차량교향이 가능하여 동시작업이 가능하므로 싸이클타임에서는 제외하고, 장비손료에만 반영

□ 터널 교대 근무조 적용기준 검토(설계처-1172, 2005)

(착암공종) 2교대, (버력처리, 숏크리트, 록볼트 공종) 3교대

o 터널 착암 공종은 민원 및 안전사고, 경제성을 고려하여 공사기간

부족 등 특별한 경우를 제외하고 2교대(06:00~22:00) 적용

o 터널 굴착 후 조기 안정성 확보를 위하여 지보재가 연속적으로 설치

되어야 하므로, 버력처리, 숏크리트, 록볼트 공종은 3교대(24시간) 적용

□ 고속도로공사 전문시방서(2012)

o 굴착 시에는 매 막장마다 막장조사 및 시험을 실시

o 계측빈도에 따라 계측자료를 조기에 수집 분석하여 공사 반영 [붙임 #1]

□ 터널계측 품질관리기준 개선(녹색환경처-3610,2012.09.12)

o 지보재 설치 후 계측 실시, 점보드릴을 이용하여 천공 후 타겟 반사경 설치

□ 터널 사이클타임 질의 및 회신(한국건설기술연구원, 2014) [붙임 #2]

o 터널 사이클 타임에 매 막장마다 실시하는 터널 암판정, 초기계측

등은 발주기관에서 별도 기준 마련 및 적용여부 판단

o 터널 교대근무에 따라 추가로 근무하는 시간은 일일노임기준인

8시간에 대한 비율로 적용

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3 현실태 및 문제점

□ 현 실 태

o 터널 굴착 실시공기간이 설계반영기간보다 평균 4.2개월/km 증가 [붙임 #3]

- 조사대상 : 현재 굴착 완료된 24개 터널(연장 1km 이상)

o 터널 현장에서 굴착기간 현실화 요구 [붙임 #4]

- 조사대상 : 터널 공종이 포함된 72개 공구 (홍천양양 등 10개 사업단)

- 분석결과

1) 대부분의 공구에서 터널공기가 설계 대비 부족하다고 답변(70%)

2) 부족공종은 굴착이며, 암판정, 초기계측 등 누락시간 반영 요구(74%)

터널 설계공기 설계 공기 부족 공종

부족(70%)

적정(30%)

굴착[사이클타임]

(74%)

기타

(26%)

□ 문 제 점

터널 설계시 산정된 굴착기간과 현장 시공기간과의 차이 과다

o 대부분 터널의 굴착기간이 설계 대비 평균 4.2개월/km 이상 소요

o 암판정, 초기계측 등 일부공종 굴착 사이클타임 산정시 미반영

o 야간 발파 불가에 따른 착암의 2교대 적용으로 굴착중 Loss Time 발생

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4 터널 굴착기간 분석

□ 터널 굴착 공종 설계/시공 분석

o 암판정, 감지천공, 보조공법, 초기계측 항목은 설계시 미반영되고 있음

구 분 설 계 시 공 비고

암 판 정 - 막장관찰 미반영

감지천공 -

TSP, 선진수평보링 등

(필요시)

미반영

보조공법 -

일반천공그라우팅 등

(필요시)

미반영

착 암 천공, 발파 등 좌동

버력처리 버력처리, 부석제거 등 좌동

숏크리트

실링 1 2차숏크리트,

바닥청소, 지보설치 등

좌동

록 볼 트 천공, 충진, 정착 등 좌동

초기계측 - 빈도에 따라 실시 미반영

□ 터널 굴착 Loss Time 분석

o 교대 근무 시행에 따라 손실시간 발생

구 분 1교대(06:00~14:00) 2교대(14:00~22:00) 3교대(22:00~06:00)

착 암

버력처리

숏크리트

록 볼 트

o 일일기준 Type별 시뮬레이션 결과[붙임 #5]

구 분 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ

Loss Time(hr) 3.2 2.2 0 4.9 4.5 5.5

□ 분석결과

o 터널굴착 공종에서 현장 시행중인 암판정, 감지천공 등이 미반영됨

o 야간발파불가로착암공종2교대적용에따라최대5.5시간의Loss Time 발생

Loss

Time

(야간발파

불가)

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5 개 선 방 안

□ 암판정, 초기계측시간은 터널 사이클타임 공종에 반영

o 터널굴착 즉시작업을 위해, 터널근무조 대기시간 반영

- (암판정) 현장의견(20~30분 75%)을 수렴하여 25분 반영

※ 암판정 방법 개선(건설처 검토중) 결과에 따라 적용시간 변경 가능

- (초기계측) 총 계측시간 산출 후 설계 굴착횟수로 나누어 반영 [붙임 #6]

 ※ 총 계측시간 : 30분/회 x 계측횟수(천단침하 횟수)

구 분 당 초 개 선 비고

터널 사이클타임

해당 공종

착암, 버력처리,

숏크리트, 록볼트

암판정, 착암, 버력처리,

숏크리트, 록볼트, 초기계측

□ 보조공법, 감지천공, Loss Time은 터널 굴착기간에만 반영

o 터널 굴착 사이클과는 별도의 공종으로, 터널 사이클타임에 미반영

- (감지천공) 작업시간 [TSP : 0.5일/회, 선진수평보링 : 1일/회] + 3일(분석)

- (보조공법) 작업시간 + 1일(양생) [붙임#7]

- (Loss Time) Type별 손실시간(hr/일) x Type별 굴착일수

구 분 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ

손실시간(hr/일) 3.2 2.2 0 4.9 4.5 5.5

※ 사이클타임 추가시 굴착공사비(인건비) 및 공사중 임시시설비용 증가,

굴착기간 연장시 공사중 임시시설비용 증가

 * 굴착기간에 따라 공사중 임시시설비용 정산 가능토록 단가 개선

※ 설계 적용시 굴착기간 증감 현황

구 분(연장) 당 초(개월) 개 선(개월) 증감 비고

(실시공평균, 개월)

△△터널(1.0km) 11.5 15.7 4.2

16.3

□□터널(1.0km) 10.8 15.1 4.3

- 굴착기간 당초대비 약 40% 증가

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6 적용방안 및 기대효과

□ 적용방안

o 설계중 및 향후 설계 노선 : 본 기준 적용

□ 기대효과

o 터널 공사비 현실화로 현장과의 상생 및 품질 향상 유도

o 암판정, 초기계측 반영으로, 안전성 향상 및 적정 보강 기반 마련

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[붙임#6]

초기계측 사이클타임 적용방안

□ 계측계획도 활용

o 계측계획 산정시 계측위치당 천단침하계 1개씩 반영되어 있음

- 산출시간 : 천단침하계 개수(양방향) * 30분/회 ÷ 굴착횟수

예) 94회 * 30분/회 ÷ 840회 = 3.4분/회

보조공법 적용방안