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세미실드(SEMI-SHIELD)공법 부산시 장림하수처리장(2단계)건설 차집관로 시공사례

작성자최현기|작성시간07.04.25|조회수4,114 목록 댓글 7
2.1 추진공법의 개념
본 공법은 모래, 자갈 등을 포함하는 연약지반에서 도시기반 시설을 위한 지하공간의 확보를 위해 종래 개착식 공법으로 시공시 발생하는 소음, 분진, 지반침하 및 교통장애 등의 문제점을 최소화 하기위해 개발된 공법으로서 많은 시행착오를 거쳐 과거에는 시공 불가능하였던 전석층 및 암반층 굴착도 가능하게 되었으며 현재는 굴진작업의 전자동화 등 신기술 개발에 주력하고 있는 상태이다.
본 세미실드공법은 세미실드기라는 강제 원통형의 굴착기계를 수직작업구 내에 투입, 설치하여 기계선단부에 장착되어 있는 굴착용 cutter head를 회전시키면서 지반을 굴착하고 굴착된 순간의 막장면은 이수를 주입하여 막장면의 붕괴를 방지하면서 세미실드기 후방부의 추진관을 유압재크로 압입, 추진시키면서 설치하는 것을 반복하는 작업으로 터널을 굴착하는 공법이다.
또한 굴진토층이나 굴착 후 발생이 예견될 수 있는 지표면의 침하는 각종 보조공법 (활재 및 뒷채움 그라우팅 등)으로 침하를 방지하고 있다(그림-1 추진공법 계통도).

본 공법은 크게 토압식 (Earth Pressure Balance Shield)과 이수가압식 (Slurry)으로 대별된다. 토압식은 screw conveyor system을 이용하여 굴착토를 배토하는 방식이며 이수가압식은 이수액을 굴착도중 막장면에 주입하여 상부토압과 밸런스를 유지하며 배토되는 토사를 이수와 혼합하여 파이프라인으로 배출하는 방식이다. 토압식은 지하수위가 형성된 곳에서는 적합하지 않아서 최근에는 무인 콘트롤 시스템으로 운영될 수 있는 이수가압식을 선호하는 경향이다.

2.4.10 이수관리
본 현장은 이수가압식 세미실드공법을 채택하고 있으므로 이수는 막장면의 붕괴를 방지해 주는 중요한 역할을 하고 있다.
이수 파이프라인 시스템은 송니(送泥)관과 배니(排尼)관으로 구성된다. 굴착시 송니관을 통하여 이수 (벤토나이트+물+CMC)를 보내며 이 때의 압력은 자연수압보다 0.1-0.2kg/㎠ 정도 높은 상태를 유지한다.
굴착된 토사는 기존 이수와 섞어서 배니관을 통하여 지표상에 설치되어 있는 SAND DEHYDER로 유입되어 이수와 탈수된 토사로 분리된다. 이때의 이수는 점성 및 비중을 다시 조정하여 (점성:25-30초, 비중 1.2내외) 재순환되며 탈수된 토사는 덤프트럭으로 옮겨져 사토장으로 반출된다.

2.4.12 시공관리
본 공사지역이 시도(市道)상에 있으므로 지하매설물 등에 대해서는 관계부서와 충분히 협의하였으며 교통통제는 사전에 경찰서와 협의, 시행하였다.
JSP공법의 시공관리는 실드, 토출량, 주입압력, 주입시간 등을 현장관리자가 상주하면서 체크하였다.
추진작업은 주야 2교대 작업을 시행하였으며 추진관 1본을 설치할 때 마다 레이저 트랜시트로 센터측량을 실시하였다.
이수의 비중과 점성은 1일 4회 측정하였다.
추진작업은 추진시 송/배니, 펌프의 RPM상태, 컷터헤드의 토르크, 이수압, 토압, 3단 메인 재크의 공력(空力) 및 추진속도, 굴진소요시간 등을 상시 체크하였다.
측량은 지상과 갱내에서 1일 2회 실시하였으며 지상에서는 지표변위 관찰, 갱내에서는 INV, LEVEL 및 방향측량을 실시하였다.
뒷채움은 추진관의 주입공에 압력을 조정하면서 전체에 균등하게 주입되도록 시공하였으며 주입 후 유출되지 않도록 사전에 주입공마다 체크 밸브를 부착시켰다.
도로침하 및 인접건물의 피해를 최소화하기 위해 지표 및 지중 침하계 등의 계측기를 설치하여 계측관리를 시행하고 있다.
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  • 작성자마포숭문고/ 인하대/(주)삼호 | 작성시간 13.01.21 감사해요
  • 작성자뉴너구리 | 작성시간 15.05.08 감사
  • 작성자maha | 작성시간 15.10.04 VKxtjRlMWSVLvyaYoDJscfaIzYuLLWQTOsLjbFbB 댓글 첨부 이미지 이미지 확대
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