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국토안전관리원 | KOREA INFRASTRUCTURE SAFETY CORPORATION

Home 지진정보관 내진설계 및 보강방법 터널 내진보강방법

터널

터널의 내부보강

[슬래브 두께증가 보강공법]
구조물의 상부 및 하부슬래브의 휨모멘트 및 전단 내하력 등이 부족하여 이에 대한 보강이 필요하고, 구조물의 특성상 부득이 부재하부 또는 상부에서 보강조치가 가능한 경우에 적용한다.

슬래브 두께증가 보강 개요도

이 그림은 박스터널의 슬래브 하부에 철근콘크리트 단면증설에 의한 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 박스내부의 단면여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

[강판접착공법]
콘크리트 슬래브(상·하부 및 벽체슬래브)의 인장면에 강판을 접착하고 기존 콘크리트 슬래브와 일체화시켜서 지진하중에 대한 부재저항력을 증진시킨다. 접착하는 강판으로는 두께 4.5-6mm 정도가 일반적으로 사용된다. 강판의 접착길이는 소요 휨모멘트발생 구간보다 저항휨모멘트가 커지는 범위까지 충분히 길게 연장한다. 강판접착공법은 주하중 단면방향뿐만 아니라 배력철근 방향에 대하여도 부재저항력을 증진시키는 효과를 가져온다.

강판접착공법(주입법)

이 그림은 박스터널의 슬래브 하부에 강판(steel plate) 단면증설에 의한 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 박스내부의 단면여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

[브레이싱 증설에 의한 보강공법]
수평부재와 수직부재가 연결되는 우각부에 지진력에 의한 전단력 및 휨모멘트가 크게 발생하므로, 이들 부분에 H-형강 브레이싱을 설치함으로서 부재 내하력을 증진 시키는 공법이다.

H-형강 브레이싱 보강

이 그림은 H 형강을 설치하여 우각부를 보강하는 공법으로 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 박스내부의 단면여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

[벽체(기둥) 두께증가 보강공법]
구조물의 벽체 혹은 기둥부재 등의 내하력, 연성도 및 전단강도를 향상시키기 위하여 기존부재 주위에 띠철근 및 주철근을 추가 배근하고 콘크리트를 덧씌우는 공법이다.

기둥 보강 개요도

이 그림은 기둥에 철근콘크리트 단면증설에 의한 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 기둥단면에 여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

벽체 보강 개요도

이 그림은 박스터널의 벽체에 철근콘크리트 단면증설에 의한 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 박스내부의 단면여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

[기둥의 띠판 보강공법]
지진에 의해 발생되는 전단력에 대하여 기존기둥에 급격한 전단파괴가 발생하지 않도록 기둥의 인성(Toughness)을 증진 시키는 공법으로서, 기둥의 띠철근을 보강시키는 효과를 갖도록 기둥 주위에 강제 띠판을 설치한다.

띠판 보강 예

이 그림은 기둥에 띠판을 두르는 단면증설에 의한 내진성능 보강방안 중의 하나이다. 단, 기둥단면에 여유가 있는 경우에 적용 가능한 공법이다.

터널의 외부보강

[개착식 터널의 주변지반 내진보강(지진격리공법)]
개착식 터널(박스) 주변에 파일벽체를 시공하여 내진안정성을 확보하는 공법이다.
  • (1) 최근 개발된 ‘폴리머 진동 차단공법’은 주변 지반으로부터 구조물로 전달된 지진 거동을 감소시키기 위하여 지하구조물 양 측면에 폴리머 벽체를 시공한다.
  • (2) 본 공법은 그 자체로 지진 지반 변형을 막거나 통제하가 위한 것이 아니고, 주변 지반으로부터 전달된 지진력으로 부터 구조물을 차단하기 위한 목적으로 일본 요코하마시의 개착터널로 시공된 4층의 나카가와역에 적용하였다.
  • (3) 가운데 기둥은 스틸 재킷공법으로 충분히 보강되어질 수 있지만, 측벽을 보강하는데 있어서는 기존의 유효한 공법이 부재한 상태이다.
  • (4) 지진평가는 상대 변형이 30%까지 감소됨과 측벽의 전단력은 대규모 지진에서도 안전 레벨 이내로 유지할 것으로 나타났다.

개착식 터널의 주변지반 내진보강

이 그림은 박스터널 외부의 지반개량을 통해서 내진성능을 향상하는 공법이다. 단, 터널내부의 보강이 곤란한 경우에 적용될 수 있으나, 지반보강을 통한 비용은 비교적 고가이다.

일본 나까가와역 시공모습

이 그림은 박스터널 외부의 지반개량을 통해서 내진성능을 향상하는 공법으로 실제 폴리머 재료로 제작된 보강말뚝을 시공하는 모습을 나타낸 것이다.

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