터널의 형태 분류(표준 단면형)

터널의 단면형

터널의 표준단면은 지질조건에 적합한 형으로 설계하여야 한다. 터널공사의 주체가 되는 표준단면의 설계는 특히 중요하므로 지질조사를 토대로 하여 철저히 할 필요가 있다. 또 설계를 할 때에는 시공법에 적당하고 지질변화에 따라 터널형을 선정할 수 있도록 하여야 한다 터널형의종류는 주로 라이닝의 유무및재질， 동바리의 유무 및 종류에 따라 결정하며 이에 따라 라이닝 콘크리트의 지불비 및 굴착 지불선이 결정된다. 또 터널형은 지질조사 결과와 시공방법을 종합적으로 결정하여야 한다.

(1) A 형

균열이 적은 암반으로 폭파 굴착후 라이닝을 할때까지 동바리가 없는 상태로 장시간 자립할 수 있는 곳에 적용되며 국부적으로 존재하는 균열에 대하여는 록크볼트(Rock Bolt)를시공하므로써 일정기간 원지반을 자립시킨다. A형에서는 토압이 변하지 않는 것으로 생각하기 때문에 라이닝은 시공상 최소 두께로 하면 좋고 원칙적으로 무근콘크리트로 한다.

(2) B 형

경암질이나 균열이 발달하고 굴착직후 막장은 자립되나 용출수 등의 영향으로 시간이 경과함에 따라 풍화되어 표면박리가 생기는 지반일 때 또는 연암 및 매우 잘 다져져서 용출수가 거의 없거나 극소량의 균질경토로서 굴착후 막장은 자립되나 시간이 경과함에 따라 지압이 발생할 우려가 있는 지반에 적용한다.

동바리공은 철제아치 동바리공의 끼움널 공법으로하고원지반의 상태에 따라서 어느 정도 굴착을 선행한 후에 동바리를 세워 넣는 경우와 굴착후 즉시 동바리를 세워넣는 경우가 있다. 전자의 경우 동바리 세움 간격은 작업 안전상 최대치 1.50m 이내로 설치하며 이 형을 B1형이라 한다. 후자의 경우 동바리의 세움 간격은 일반적으로 굴착진행 길이와 같게 하고 막장의 끝까지 세우는 것으로 한다.(1.20-1.50m) 이 형을 B2형이라 한다.

라이닝은 BI. B2형 모두 원칙적으로 무근콘크리트로 한다.

(3) C 형

연암， 풍화암， 파쇄대 및 토사력 등으로 폭파후 즉시 널판을 끼워 지반을 지지하지 않으면 위험할 때 말뚝을 박고 널판을 끼워가며 주변의 원지반을 고정하면서 굴착작업을 병행해야 할 필요가 있는 연약지반인 경우에 적용한다. 동바리는 강재아치 동바리를 사용하고 아치부는 보내기널 공법，측벽부는 끼움널공법으로하고 동바리 간격은 1.0-1.2m로 한다. 라이닝은 무근콘크리트를원칙으로한다

(4) D 형

현저하게 풍화된 암， 단층파쇄대 및 용출수가 많은 연질토사지대 등으로 지압이 크게 작용하는 경우에 적용한다.

이와 같은 지반에 있어서는 단순히 용출수를 처리함에 의하여 막장이 자립할 수 없고 막장의 붕괴를 막는 흙막이을 하면서 굴착하지 않으면 안되는 경우 다시 말하면 지반의 지지력이 부족하거나 측압이 크게 작용하기 때문에 인버어트스트라트를 필요로 하는 것과 단면이 큰 경우에는 전단면 굴착이 곤란한 것 등이 있으므로 D형을 다음의 3 종류로나눈다

<표2-3> 터널형의 판정기준

 

※ a, ß, r , a 군별의 암반구분은 표 2-4에서 제시하며  D형의 널판시공은 지질상황에 따라 설계를 한다.

<표 2-4> 암석 구분

(가) D1 형

아치 부분의 토압은 크나 측토압은 작고 비교적 용출수가 적기 때문에 막장이 자립하고 전단면 굴착이 가능한 원지반에 적용된다. 동바리는 강재아치 동바리를 사용하고 아치부는 빗끼움널공법，측벽부는 빗끼움널과 끼움널공법을 병용한다 라이닝은 특별한 경우 이외에는 무근콘크리트로 한다

(나) D2 형

아치부분의 토압은 더욱 크게 작용하고 다량의 용출수 때문에 막장이 자립하지 않고 흙막이공이 필요하다든지，지반의 지지력이 없기 때문에 동바리가 침하한다든지 측토압에 의하여 압출된다든지 하는 원지반에 적용된다.

동바리는 강제아치 동바리의 인버트스트라트 (invert strut) 불임으로 하고 아치부， 측벽부 다같이 빗끼움널공법으로 한다 이와같은 원지반에서는 전단면올 동시에 굴착하는 것은 어려운것으로서 막장의 중앙부를 남기고 동바리를 세워 넣을 부분만 먼저 고리 모양으로 굴착하는 방법(Ring Cut Method) 을 사용하는 것이 일반적이다.

라이닝콘크리트는 상황에 따라 철근으로 보강한다.

(다) D3 형

D2형과 같은 원지반의 상태에서도 터널의 단면이 크면 전단면굴착이 불가능하게 된다.

이 경우에는 저설 또는 정설도항식으로 굴진하여 지질상황을 확인함과 동시에 용출수를 배제한 후에 확대 굴착하여 소정의 단면올 굴착하는 방법과 아치콘크리트를 먼저 타설한 후 저부를 굴착하여 측벽부분의 콘크리트를 타설하는 방법 또 원지반의 상황이 나쁜 경우에는 상부반 단면을 3-6m 굴착하여 즉시 애벌콘크리트 치기를 한 후 하부반단면올 굴착하여 측벽부분의 임시라이닝을 타설하고 최후로 완성단면의 본 라이닝 콘크리트를 시공하는 방법 등이다. 이와같이 D3형은 전단면 굴착이 불가능한 특수한 경우에 적용한다. 라이닝은 철근콘크리트를 원칙으로 한다

그림2-4. 터널표준단면도(표준형 말굽형의 경우)

 

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