공법개요
우산망 보강공법(R.P.U.M)은 이탈리아의 트레비사가 개발한 공법으로 튜브를 이용하여 지반을 우산형태로 보강·강화 시키는 공법이다. 이 공법은 토사, 풍화암, 파쇄대지반과 갱구부 및 토피가 작은 구간에서 터널안정 및 지표면 침하억제를 위한 획기적인 굴착보조공법이다.
최근, 구조물하부 또는 토피가 작고 붕괴되기 쉬운 지반에서 터널건설이 증가되고 있어 구조물 및 터널안정을 위한 보조공법 개발이 필요하게 되었다. 이런 지반에서는 길이가 긴 포어폴링공이 유효하지만, 실제 터널국착 공정상 길이가 긴 포어폴링 천공이 어려운 기술적 문제가 있었다. 이러한 문제에 대응하기 위해 개발된 것이 RPUM 공법이다. RPUM 공법은 구조물하부 또는 토피가 작고 붕괴되기 쉬운 지반에 대한 지반보강공법으로, 길이가 긴 포어폴링공과 지반에 알맞는 각종 사양에 따른 그라우트공을 병용함으로써 아치를 형성하여, 응력의 재배분을 원할하게 하고, 지반이완을 방지하여 변위를 억제하는 것으로 대단한 효과를 발휘하고 있다.
◈ RPUM공법은 다음과 같이 3가지로 구분된다.
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구 분 |
개 요 |
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트레비 튜브공법 |
이중관 방식으로 천공과 동시에 튜브(강관)를 설치하고 주입재를 주입하여 터널 굴착면 주위에 Beam Arch를 형성 |
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트레비 제트공법 |
고압 그라우팅으로 지반에 원주상의 개량체를 형성하고, 개량체 중심부에 튜브(강관)를 설치하여 터널 굴착면 주위에 Arch Cell형태의 보강영역을 형성. 필요한 경우 강관을 통한 2차주입을 실시하여 보다 확실한 개량체를 만들 수 있다. |
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강관다단 그라우팅공법 |
천공후 강관을 삽입하고 주입재를 주입하여 터널 굴착면 주위에 Beam rch를 형성 |
RPUM공법의 특징
트레비 튜브(TREVI TUBE)공법
트레비 튜브 공법은 이탈리아에서 개발, 실용화된 장척 선수(Fore Poling)공법이다. 이 공법은 “붕괴성 미고결 지반이나 연약지반을 어떻게 처리하여 터널을 굴착할까?” 하는 의문에 답하기 위해 생긴 공법이다. 막장 안정과 동시에 기계화 시공에 필요한 작업공간을 확보하여 불량 지반의 시공단면을 대형기계의 이동이 가능한 단면으로 만들어 굴착작업의 능률을 저하시키지 않고 지반개량을 실시한다. 즉, 2차선 이상의 터널 상반단면에서 전단면 까지의 대단면 시공이 가능하다. 본 공법은 장척(L=12 ~15m)의 강관을 타설하고, 강관 내부와 강관 주변 공간부에 충진주입 또는 침투주입을 실시하여 터널 외주에 지반개량과 심재가 되는 강관으로 우산형 보강지역을 형성하는 것이다. 트레비 튜브 공법은 터널 시공중 만나게 되는 다양한 지반 상태에 따라 적절한 천공방식이나 주입방식을 조합함으로서 지반조건에 적합한 여러가지 시공 패턴을 선택할 수 있다.
트레비 제트(JET)그라우팅 공법
고압의 경화재로 지반에 원주상의 개량체를 형성하고, 개량체 중심부에는 강관을 설치하여 터널 굴착면 주변에 아치셀 형탱의 보강영역을 형성시킨다. 시공후 보강강관을 이용한 2차주입을 실시하여 보다 확실한 개량체를 조성하며, 보강강관 내부를 충전시킨다.
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트레비 제트 시공방법 |
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| ② 벌크헤드부이후 소정의 심도까지 강관을 삽입하면서 고압분사를 실시하여 강관 주변에 원주형태의 개량체를 형성한다. | |
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③ 설계심도 20cm전방에서 고압분사를 중지하고, 경화제의 누출을 방지하기 위해 강관을 지반중에 압입한다.
④ 강관은 지반내에 남기고 롯드를 연발한다. | |
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천공은 보강재인 강관을 외관으로 하고 롯드를 내관으로하는 이중관 방식의 천공이다. 외관은 회전, 내관은 선단부에 부착된 특수분사장치에서 경화재를 분사하면서 회전(필요에 따라서는 타격) 하여 주변지반을 천공, 원주형태의 개량체를 조성한다. | |
강관다단 그라우팅공법
천공후 강관을 삽입하고 SEAL재 주입재를 주입하여 터널 굴착면 주변에 BEAM ARCH를 형성시켜주는 보조공법이다.
(주)성우지오텍
