일반기술

조립식 터널 풍도 시공 기술

□ 기술개요-해당 기술은 기존 터널에서 일반적으로 사용되고 있는 횡류식 환기방식 설비의 시공 과정 및 재료를 효과적으로 개선한 기술로서, 터널 풍도 시공으로 인해 발생되는 불필요한 철근 배근, 공사비 증가, 불리한 작업여건 등을 획기적으로 개선할 수 있음.-해당 기술은 경량의 조립식 부품을 터널 풍도로 활용하여 구조적으로는 견고한 안정성을 유지하면서도, 시공비용 및 공사기간을 획기적으로 절감하고 작업 여건을 개선시킬 수 있는 새로운 터널 풍도 구조와 이의 시공 기술에 대한 것임. -해당 기술은 터널 라이닝 양측면 중앙 부분에 내측으로 돌출한 한 쌍의 키 블록을 설치하여 프리텐션(Pre-tension) 방식으로 공장에서 제작된 경량의 할로우 코어 콘크리트 슬래브를 풍도 바닥으로 올리고, 급기 및 배기 풍도를 구획하는 동일한 재료의 조립식 격벽을 설치하는 조립식 터널 풍도 시공 기술임. 급기 풍도으로 공기를 공급하는 급기 팬과 배기 풍도로부터 공기를 배출하는 배기 팬을 슬래브에 설치하여 터널 풍도 구조를 완성하게 됨.□ 국내 터널의 환기방식 현황-터널 구조물의 장대화로 인하여 터널 내 매연, 유해가스, 먼지, 화재등의 위급상황으로부터 터널이용자를 보호하기 위해 교통량과 길이에 따라 효율성을 고려한 터널 환기설비의 필요성 증대함.-기존 국내 터널 내 환기방식은 크게 터널길이에 따라 분류되며, 500m 이하인 경우는 자연환기방식, 500m 이상인 경우는 기계환기방식 적용함.□ 조립식 터널 풍토 시스템 및 시공의 효율성1.해당 기술은 기존 터널에서 일반적으로 사용되고 있는 횡류식 환기방식 설비의 구조 및 재료를 효과적으로 개선함.- 프리텐션(Pre-tension) 방식으로 공장에서 제작된 경량의 할로우 코어 사용으로 인한 단기간의 시공이 가능함.- 할로우 코어는 PS 강선을 내장하여 구조적 안정성을 보유하고 터널 구조물의 횡방향으로 조립식 터널 풍도의 바닥 슬래브를 담당함.- 단면의 최소화와 무근 라이닝으로 인한 시공비용 절감을 통해 경제적인 터널 환기공법 구축2.터널 천장부와 격벽의 체결을 완충성능이 우수한 실리콘 코킹작업을 통하여 시공함으로 터널 천장부의 처짐 모멘트가 풍도 바닥 슬라브 하중에 전달되지 않음.- 횡류 환기방식의 구조를 경량의 조립식으로 구성하여 구조적으로 견고함.- 터널 구조물에 가해지는 외력을 분산시켜 구조물의 내구성 증대 및 장기화에 따른 구조물의 변형을 초래하지 않도록 개선함.- 할로우코어는 부재의 상향 처짐 및 발생 격벽에 의한 자중, 터널 천장부의 하중이 발생하더라도 하향처짐이 발생하지 않음.3.풍도에서 터널 안쪽으로 공기 이동을 시키는 통로로 풍도 바닥 슬라브에 공간을 만들어 환기형 닥트를 설치함.- 환기용 닥트에 설치되는 공기 차단 장치는 원격으로 전동 개폐가 가능한 전동식 구조임.- 공기의 급기 및 배기시에는 열리며, 터널 구조물 내부에 화재 발생시 닫치는 것을 특징으로 하여 화재시 원활한 대처 가능.□ 시공방법- 현장타설 콘크리트 라이닝, PC 패널 라이닝 시스템 관계없이 캔티레버형 키블럭을 만듬.- 캔티레버형 키블럭에는 가이드 플레이트를 설치하고 그 위에 풍도 바닥 슬래브(할로우 코어, 콘크리트 바닥 판넬)를 이동 및 조립 가능한 크기로 공장에서 제작한 바닥 슬래브를 터널 횡방향으로 설치함.- 캔티레버형 키블럭과 풍도 바닥 슬래브는 반드시 체결하지 말아야 함.- 할로우 코어는 코어의 축방향을 터널 횡방향으로 설치하여 할로우 코어의 자중에 의한 처짐이나 터널 천정부 휨모멘트가 전달되어도 할로우 코어의 프리 스트레스(Pre-stress)가 상향 처짐을 상쇄시킴.- ㄱ자형 격자는 할로우 코어 제작시 공장 또는 터널 밖에서 사전 부착하고, 터널 천장부 시공시에는 현장에서 부착하며 급배기 격벽용 패널은 ㄱ자형 격자판 사이로 밀어넣어 시공함.- 격벽용 패널을 고정하기 위해서 ㄱ자형 격자를 조절하여 고정볼트를 조여 격벽 시공을 마무리함.- 터널 천장부의 처짐이 격벽용 패널로 전달되어 풍도 바닥용 슬래브에 전달하지 않게 하기 위해, 터널 천장부와 격벽용 패널의 이격공간은 탄성과 시공성이 뛰어난 실리콘 코킹제를 이용하여 마감처리 함으로써 바닥 슬래브에 처짐 하중이 전달하지 않게 시공함.- 바닥용 슬래브 닥트에 덤퍼를 설치하고 전선 등을 연결함.- 조립식 슬래브와의 시공 이음부 또는 라이닝과 조립식 슬래브와의 이음부에서 급배기 공기가 빠져나가는 것을 방지하기 위해서, 경제적이고 시공성이 용이한 재료를 이용하여 마감 처리함.□ 지식재산권정보특허출원 : 조립식 터널 풍도 구조 및 형성방법과 조립식 터널 풍도 시공 방법 / 출원번호 : 제 10-2008-0078623호