< Previous68 자연,터널그리고 지하공간기술기사 5강관다단그라우팅 모형실험 연구사례고 시공품질 향상을 기하고자 실물시험으로 씰재 겔화시험과 그라우팅 강도시험을 시행하였고, 이에 대한 결과를 관련 기술자들에게 소개하고자 한다.1.2 시험체 준비 시험체는 실링주입 시험(강관+천공케이스+받침대)과 향후 그라우팅 주입 및 시간대 확인을 위해 케이스를 12m 2개, 6m 4개로 제작하였고, 천공케이스는 투명재질에 외경 130mm, L=12.0m, 강관 직경 60.5mm, 길이 12.0m이고 토체는 0.5m×0.5m×12m의 합판재질로 잡석 및 모래 등으로 제작하였다(그림 1 참조).2. 씰재 겔화시험2.1 겔화 시험 목적 및 방법 씰재의 주입목적은 강관과 천공홀 사이를 채움으로써 강관과 원지반의 마찰력을 증가시켜 본 주입시 주입압력에 의한 강관의 인발, 천공홀의 공벽붕괴 및 주입재의 역류를 방지하는 것으로, 제 기능을 발휘하기 위해서는 충분한 팽창 및 겔화가 필요하다.현재 설계기준 및 관련문헌상 씰(Seal)재의 겔화시간에 대한 기준이 없는 상태로, 현장마다 배합비 및 겔화시간이 달라 품질관리에 어려움이 있다.본 시험은 배합비에 따른 씰재의 겔화시간을 검증하고, 겔화시간을 단축하기 위해 배합비 조정 및 혼화재를 사용한 시험으로, 향후 씰재 겔화시간에 대한 기준 정립 및 적정한 시공 싸이클 타임(Cycle time)을 산출․ 적용 하는데 기초자료를 제공하고자 하였다.현재 씰재의 겔상태에 대한 규정된 시험방법이 없어, 기존 시멘트의 응결을 확인하는 시험인 “비카트 침에 의한 수경성 시멘트의 응결시험(KS L 5108)” 방법을 적용 하였으며, 유동성을 유지하면서도 비카트 침의 침입도가 급격히 줄어드는 시간을 적정 겔화시간으로 판단하여 결과(a) 씰재 주입시험 모식도(b) 토조내부 그라우팅 주입시험 모식도(c) 시험 현장 전경<그림 1> 강관다단 그라우팅 시험 모식도 및 현장전경Vol. 20, No. 3 69를 정리하였다.씰재의 겔화시간과 효과를 확인하기 위해, 일반적으로 시방서에서 적용하고 있는 설계배합비(Case 1)와 급결재를 첨가한 배합비(Case 2), 시멘트량을 증가시킨 배합비(Case 3)의 세 가지 Case별 시험체를 시멘트 겔화시험(비카트 침에 의한 수경성 시멘트의 응결시험)과 실규모 모형토조를 이용한 주입시험에 사용하였다(표 1, 그림 2, 그림 3 참조).시험장의 온도는 시공사 관계자들의 경험을 토대로 10±2°C로 유지하였다.2.2 비카트 침에 의한 수경성 시멘트의 응결시험“비카트 침에 의한 수경성 시멘트의 응결시험”에 의한 씰링 겔화시험은 1차와 2차에 의해 실시되었으며 1차 시험에서 재료의 재 성형과정에서 발생하는 온도변화 등의 이유로 결과 값에 대한 신뢰도의 문제가 있을 것으로 판단하여 2차 시험을 실시하였다. 2차 시험에서는 바로 시험체 완성 후 초기 6시간은 육안관찰을 수행하였으며, 이후 겔화정도를 보면서 일정시간 간격으로 침입도 분석을 수행하여, 시험데이터를 분석하였다. 최종 침입도 분석시간은 시험체를 제작하고 약 21시간이 지난 다음날에 시험을 종료하였다(그림 2 참조).2.3 씰링 주입시험첫날 오전 10:25분 Case 1-1(설계배합) 씰재를 12m 아크릴관에 주입하였다. 총 주입 소요시간은 약 11분이였으며, 주입각도는 3°를 유지하였다. 주입구에는 코킹을 한 상태였으며, 주입압을 1.0~1.5Mpa로 유지하면서 주입을 수행하였으나, 주입과 동시에 상부에서는 재료분리로 인한 물만 존재하고, 코킹부의 배출호스로 씰재가 배출되었다. 오전 10:45분 Case 1-2(설계배합) 씰재를 12m 아크릴관에 주입하였다. 총 주입 소요시간은 약 10분(중단)이였으며, 주입각도는 10°를 유지하였다. 주입중 아크릴관이 자중을 이기지 못하고 쪼개져 주입시험을 중단 하였다. 이후 모형토조 안에 아크릴관을 넣고, 각 Case의 주입시험을 수행하였다(그림 3, 표 2 참조).<표 1> 씰재 주입시험 Case구분씰재 배합아크릴관비고Case 1-1설계배합(물+시멘트+벤토나이트)L=12.0m-Case 1-2-Case 2-1시간단축 대안 1(물+급결재+벤토나이트)L=6.0m-Case 2-2-Case 3-1시간단축 대안 2(물+시멘트증가+벤토나이트)-Case 3-2-(a) 시험체 혼합(b) Case별 시험체 제작(c) 침입도 측정<그림 2> 비카트 침에 의한 수경성 시멘트의 응결시험70 자연,터널그리고 지하공간기술기사 5강관다단그라우팅 모형실험 연구사례2.4 씰링 주입시험 결과2차 시험결과로 3가지 Case의 배합비를 가진 시험체에 대한 침입도 분석시험과 팽윤도 시험을 수행하여 다음과 같은 결과를 확인하였다.(1) 시험 Case 1∼3은 설계배합 시험체(Case 1), 급결재 혼입에 따른 시간단축 시험체(Case 2), 시멘트량 증가에 따른 시간단축 시험체(Case 3)로, 이들 시험체를 사용하여 씰재의 겔화시험을 수행하였다.(2) 각 Case별 표준침의 관입량 분석결과는 아래와 같이 나타났다. ∙ Case 1에서 시험체를 제작한 시간부터 21시05분이 경과할 때까지 표준침의 관입량이 줄어들지 않고 겔화반응을 보이지 않는 것으로 나타났다. ∙ Case 2에서는 경과시간 18시00분에서 관입량이 현저히 줄어드는 결과를 확인하였다. ∙ Case 3에서는 경과시간 16시00분에서 관입량이 현저히 줄어드는 결과를 확인하였다.(3) 상기의 결과를 바탕으로 씰재의 배합비에 따른 겔화시간을 다음과 같이 판단할 수 있었다(표 3, 표 4 참조).(4) 따라서 씰재의 겔화시간을 단축하기 위해서는 시멘트의 배합비를 조정하거나, 혼화재(조강재)를 사용하는 방법으로 16~18시간 이후 본 그라우팅을 주입할 수 있는 것으로 판단하였다. 겔화를 판단하기 위한 비카트 침에 대한 관입량의 기준은 현장 겔화정도를 통해 설정하였으나 추가적인 연구를 통해 확인이 필요할 것으로 판단된다.(5) 또한, 씰링 공정이 필요 없는 강관다단그라우팅 공법을 적극적으로 활용한다면, 공기단축 및 지반 보강효과를 증대할 수 있을 것으로 판단하였다.(a) 씰재 주입(b) 강관과 아크릴관 주입구 코킹 <그림 3> 씰링 주입시험<표 2> 씰재 주입시험 소요시간일자 시간내용비고1일10:25Case 1-1(씰재 설계배합) 씰재 주입10:36Case 1-1(씰재 설계배합) 씰재 주입 완료10:45Case 1-2(씰재 설계배합) 씰재 주입10:55Case 1-2(씰재 설계배합) 씰재 주입 완료11:13Case 2-1(씰재 급결재 배합) 씰재 주입11:15 Case 2-1(씰재 급결재 배합) 씰재 주입 중단11:25Case 2-2(씰재 급결재 배합) 씰재 주입11:30 Case 2-2(씰재 급결재 배합) 씰재 주입 완료11:42Case 2-1(씰재 급결재 배합) 씰재 재주입11:44 Case 2-1(씰재 급결재 배합) 씰재 재주입 완료11:53 Case 3-1(씰재 시멘트비 높인 배합) 씰재 주입11:58 Case 3-1(씰재 시멘트비 높인 배합) 씰재 주입 완료11:59 Case 3-2(씰재 시멘트비 높인 배합) 씰재 주입12:03 Case 3-2(씰재 시멘트비 높인 배합) 씰재 주입 완료15:05씰재 겔화상태 확인(1차)22:30씰재 겔화상태 확인(2차)2일 06:02씰재 겔화상태 확인(3차)Vol. 20, No. 3 71(6) 천공홀을 모사하여 제작한 아크릴 관에 경사 주입 중 관이 내압 및 자중을 이기지 못하고 쪼개지며 누수가 발생하는 문제, 아크릴관 내부의 재료분리 현상 등의 문제가 발생하였지만, 육안관찰 및 관입시험결과를 기록하여 아래와 같은 결과를 확인하였다.(7) 상기의 결과를 바탕으로, Case 2∼3의 경우, 3차 확인시점인 16~18시간 이후 본 그라우팅을 주입하기에 적정한 겔화 상태임을 확인하였다. Case 1의 경우 젓가락 관입시 저항 정도로 미루어 예상컨대, 주입으로부터 약 24시간이 경과한 후 적정한 겔화 상태를 유지할 수 있을 것으로 판단하였다.(8) 주입시험을 수행하면서, 천공 홀을 모사한 아크릴 관 및 주입재의 자중으로 인한 내구성 문제, 재료분리 등의 문제가 발생하였다. 따라서 현장의 제반조건을 모사하기 위해서는, 지반 투수성을 모사할 수 있는 다공질 유공관 등의 시험장비에 대한 추가적인 개선이 진행된다면, 좀 더 합리적인 시험을 수행할 수 있을 것으로 판단된다.(9) 또한, 현장에서는 강관의 천공 홀을 청테이프를 사용하여 막지 않고 고무패킹, 역류방지밸브 등과 같은 방법을 적용해야 할 것으로 판단된다.3. 그라우팅 강도시험3.1 강도시험 목적 및 개요강관다단그라우팅은 씰재의 적정 겔화 후 주입되는 그라우팅 본 주입재의 주입품질에 의해 보강효과가 좌우된다고 할 수 있다. 그러나 실제 현장에서 강관다단그라우팅을 시공시 본 주입재의 보강효과를 확인하기 어려우며, 주입상태를 정량적으로 확인할 수 없어 시공 현장마다 품질관리에 어려움이 있다.본 시험은 그라우팅 주입재의 배합비에 따른 주입효과를 확인하고 최적의 배합비를 결정하기 위한 시험으로서 향후 그라우팅 주입재에 대한 배합기준 정립 및 적정 시공 싸이클 타임(Cycle time) 산출의 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.그라우팅 본 주입재의 최적 배합비 선정을 위해 설계기준 및 관련 문헌상의 일반적인 배합비와 변경 배합비 등<표 3> 씰재 배합별 겔화시간구분Case 1(설계배합)Case 2(급결재 혼합)Case 3(시멘트량 증가)겔화시간24시간 이상18시간 이상16시간 이상<표 4> 씰재 주입시험 관찰결과구분Case양생시간겔화상태비고1차확인Case 14시간 45분〜5시간 5분전혀 굳지 않은 진흙1일15:05Case 24시간 5분〜4시간 35분젓가락 관입시 약간의 저항Case 32시간 53분〜3시간 25분젓가락 관입시 미세한 저항2차확인Case 112시간 10분~12시간 30분젓가락 관입시 미세한 저항1일22:30Case 211시간 30분〜12시간수분이 있는 단단한 진흙Case 310시간 18분〜10시간 50분수분이 많은 무른 진흙3차확인Case 119시간 42분~20시간 2분4시간 후 적정 겔화상태 예상2일06:02Case 219시간 2분〜19시간 32분적정 겔화상태Case 317시간 50분〜18시간 22분적정 겔화상태72 자연,터널그리고 지하공간기술기사 5강관다단그라우팅 모형실험 연구사례을 적용하여 시험을 수행하였다.원지반에 주입되는 그라우팅의 특성상 지반내 주입상태를 확인하기는 어려우므로 대형 천막 및 난방시설 설치로 터널내 온도(10±2°C)를 유지한 상태에서 모형 토조에 의한 그라우팅 주입시험을 실시하였으며, 보강효과의 육안 확인과 페놀프탈레인 용액 반응으로 보강재 주입효과를 확인하였고, 배합비에 따른 겔타임 시간도 측정하였다. 또한 배합비 별 호모겔 시료에 대한 압축강도 측정을 수행하였다.그라우팅 강도시험에 씰링 배합비는 앞서 시험한 케이스를 토대로 적용하였고 본 주입시험 배합비 Case는 일반배합(시멘트 600kg 기준)으로 하는 경우, 시멘트량을 증<표 5> 시험 Case구분시험체 길이그라우팅 배합씰재 배합Case 1-112m일반배합Case 1Case 1-212m일반배합Case 2-16m일반배합+조강재Case 2Case 2-26m무기질계Case 3-16m일반배합Case 3Case 3-26m변경배합(시멘트량 증가)(a) 씰재 주입(b) 씰재 아크릴관 거치 및 골재 투입(c) 그라우트재 겔타임 측정(d) 그라우팅 주입(e) 그라우팅 양생 중 페놀프탈레인 용액시험(f) 배합비 별 호모겔 강도 측정<그림 4> 그라우팅 주입시험Vol. 20, No. 3 73가한 변경배합(시멘트 800kg 기준)의 경우, 일반배합(시멘트 600kg 기준)에 조강재를 첨가한 경우로 총 3가지이며, 규산소다 대신 무기질계 첨가물을 적용하는 경우를 추가하였다. A액(규산소다-물)과 B액(물-시멘트)의 비율은 각 각 25%와 75%를 적용하였으며 시험 Case는 표 5와 같다(그림 4 참조).3.2 보강효과 및 강도시험씰재 주입, 씰재 겔화, 그라우팅 겔타임 측정, 그라우팅 주입, 그라우팅 경화, 모형 토조 개봉 후 보강효과에 대한 육안 및 페놀프탈레인 용액 시험에 의한 확인 순으로 시험을 진행하였으며, Case 별 시험 진행 현황은 표 4와 같다. 그라우팅 배합비 별 호모 겔 강도 시험은 별도로 진행하였다(표 6 참조).3.2.1 본주입 후 관찰 본주입후 아크릴 내부를 관찰한 결과 현장에서 강관다단그라우팅 시공을 위해 표준배합에 의한 씰재 주입시 본 시험의 결과와 같이 천공 홀과 강관 사이에서 재료분리 현상이 발생할 가능성이 있음을 알 수 있으며, 재료분리가 일어난 상태로 다단그라우팅 주입 시 원활한 주입이 이루어지지 않아 보강체의 품질이 균일하게 확보되지 않을 수도 있다.따라서 다단그라우팅 방식 시공의 경우 시공 전 현장 지반조건을 고려한 씰재 배합비별 겔화시험을 통해 재료분리 현상 발생여부 및 적정 겔화 시간 등을 반드시 확인해야 하며, 향후 현장 실험이 이뤄질 경우에는 모형실험(아크릴관 이용)의 한계성이 있으므로 아크릴관을 다공질 유공관으로 변경하는 등 보완이 필요할 것으로 판단된다.3.2.2 겔타임(Gel time) 시험시험 Case로 선정한 그라우팅 배합비에 대해 컵 도립법으로 겔타임을 측정하였으나, 적정 겔타임으로 판단한 40~60초를 벗어나 2~3분 가량이 소요되었다. 이에 그라우팅 배합시 물의 온도를 약 10°C에서 20°C로 가열하여 겔타임을 재측정 하였으며, 표 3.11과 같이 겔타임을 확인하였다. 겔타임 측정 결과를 토대로 시험 Case에 대해 그라우팅 배합시 물의 온도를 약 20°C로 가열하여 본 그라우팅 주입을 실시하였다(표 7참조).<표 6> Case 별 시험 진행 현황구분씰재그라우팅모형토조개봉 및 확인주입시간주입각도주입 후경과시간겔타임주입시간Case 1-111분3°28시간일반배합 56초1단 주입 5분-Case 1-210분10°----Case 2-14분3°26시간일반+조강재 35초1단 주입 22분, 2단 주입 17분6시간 경과 후Case 2-25분3°21시간무기질계 50초1단 주입 10분, 2단 주입 9분1시간 경과 후Case 3-15분7°22시간일반배합 51초1단 주입 23분, 2단 주입 16분12시간 경과 후Case 3-25분7°23시간변경배합 48초1단 주입 20분, 2단 주입 14분12시간 경과 후<표 7> 겔타임(Gel time) 측정 결과구분Case 1-1Case 2-1Case 2-2Case 3-1Case 3-2배합방법일반배합일반+조강재무기질계일반배합변경배합겔타임55초35초50초51초48초74 자연,터널그리고 지하공간기술기사 5강관다단그라우팅 모형실험 연구사례3.2.3 그라우팅 보강효과 확인씰재 주입, 씰재 겔화, 그라우트재 겔타임 측정, 그라우팅 주입, 그라우팅 경화의 순서로 시험을 진행하였으며, 그라우팅 주입시 주입압력이 1.5MPa에 도달하면 그라우팅 주입을 종료하였다. 그라우팅 양생 중 모형 토조를 개봉하여 보강효과 육안 확인과 규산소다에 붉은색으로 반응하는 페놀프탈레인 용액 반응시험에 의한 확인을 수행하였다.Case 1-1과 1-2의 경우 씰재 주입시 아크릴관 파손 및 그라우팅 역류로 인해 그라우팅 주입을 완료하지 못하였으며, 시험체 길이가 6m로 2단 그라우팅 주입을 실시한 표 3.12와 같은 Case 2와 Case 3에 대해, 그림 3.12~그림 3.15와 같이 모형 토조를 개봉하여 강관다단그라우팅 보강효과를 확인하였다(표 8, 그림 5 참조).3.2.4 배합비 별 호모겔 강도 시험 결과각 배합비 및 경화시간 별로 2개의 공시체를 제작하여 총 18개의 호모겔 공시체에 대해 일축압축강도를 측정하였으며, 그 결과는 그림 6과 같다.일축압축강도 측정결과 일반배합 및 일반배합+조강재<표 8> 시험 Case 별 그라우팅 확인구분Case 2-1Case 2-2Case 3-1Case 3-2Case 3-2배합방법일반배합+조강재무기질계일반배합변경배합(시멘트량 증가)변경배합(a) 모형토조 개봉 직후(b) 코킹부 확인(c) 중앙부 아크릴관 내부 확인(d) 선단부 확인<그림 5> Case 2-1 모형토조 개봉 및 보강효과 확인(예)Vol. 20, No. 3 75의 경우 경화시간이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하는 경향을 보이고 있으나, 변경배합의 경우 경화시간이 12시간에서 18시간으로 증가 시 일축압축강도가 감소하는 결과를 보였다. 또한 변경배합의 18시간 경화 시 일축압축강도가 시멘트량이 적은 일반배합의 18시간 경화 시 일축압축강도 보다 작게 나타났다.이는 변경배합의 18시간 경화 공시체가 경화과정에서 재료분리 및 건조수축 등에 의한 결함 및 미세균열이 발생했기 때문인 것으로 예상된다.일반배합과 변경배합의 6시간 및 12시간 경화시 일축압축강도를 비교하면 변경배합이 일반배합에 비해 4~6배 증가하는 것으로 나타나 시멘트 량 증가에 따라 압축강도가 커짐을 알 수 있다. 그러나 일반배합+조강재의 경우 경화시간에 따른 압축강도 증가가 일반배합 보다 작아 Case 2-1(일반배합+조강재)과 같이 조강재가 제 역할을 하지 못하는 예상치 못한 결과가 나타나기도 하였다. 규산소다가 사용되는 LW(물유리계) 시멘트의 경우 재령 28일 이후 약 2MPa(20kgf/cm2)의 일축압축강도를 나타내는데 본 시험의 일반배합 및 변경배합의 경우 경화시간 18시간 이상에서 2MPa 내외의 일축압축강도가 발휘되는 것으로 나타났다.현장에서 강관다단그라우팅 시공 시 그라우팅의 경화시간을 24시간으로 적용하도록 하고 있으나, 호모 겔 강도 시험결과 18시간 경과 시 적정 압축강도가 발휘되는 것으로 나타나므로 그라우팅의 경화시간은 기존 24시간에서 18시간으로 6시간 단축하여 적용하는 것이 가능할 것으로 판단된다.본 그라우팅 배합 시험 시 그라우트재의 겔타임은 수온에 따라 변동이 큰 것으로 확인된바, 향후 이에 대한 연구를 실시하여 그라우팅 배합 시 물의 온도에 대한 관리기준 정립과 시방기준 설정이 필요하며 본 호모겔 강도시험결과를 통한 그라우팅의 설계강도를 2MPa로 설정하였지만 이에 대한 내용은 추가적인 연구를 통한 확인이 필요할 것으로 판단된다.4. 시험 결과4.1 씰재 겔화시험 결과실내 시멘트 겔화시험에 의한 씰링재의 겔 상태를 확인하였을 때, 일반 배합비로는 24시간 이 후에나 겔상태가 되었고, 조강재를 혼입하거나 시멘트량을 늘렸을 경우에는 16∼18시간 경과 뒤에 겔상태가 진행되는 것을 확인 할 수 있었다. 초기에 물과 시멘트의 재료분리로 인하여 겔상태가 되는 시간이 지연되는 것으로 보이며, 벤토나이트 등 씰링 재료의 품질이 확보된다면 겔상태가 조기에 이뤄질 가능성이 있다.모형시험에 의한 씰링 주입시험에서도 겔상태 확인을 (a) 일반배합(시멘트 600kg 기준)(b) 변경배합(시멘트 800kg 기준)(c) 일반배합(시멘트 600kg 기준)+조강재<그림 6> 배합 및 경화 시간별 일축압축강도 측정 결과76 자연,터널그리고 지하공간기술기사 5강관다단그라우팅 모형실험 연구사례위한 아크릴 관으로 인해 임의로 흙과 경계를 만들어 놓고 시험함으로써 재료분리만을 확인할 수 있었으며, 24시간 이후에나 일반배합 씰재가 겔화됨을 확인할 수 있었다.씰링재에 포함되는 벤토나이트는 재료특성(팽윤도)에 따라 여러 종류가 있고, 종류에 따라 겔화되는 정도의 차이가 있으므로 추후 현장별로 벤토나이트에 대한 관리기준을 마련한다면, 강관다단그라우팅의 품질관리를 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 사료된다.따라서 본 시험 결과로 관련 시방서 내용을 수정 및 보완하여 효과적인 씰재 주입효과를 제고하여야 할 것으로 판단된다. 4.2 그라우팅 강도시험 결과토조를 이용한 그라우팅 주입시험에서는 아크릴 관 내부의 씰재의 재료분리와 그라우팅 주입재의 선단부 구간에 일부 침투되어 토조 본체에서 코아를 채취하여 강도시험을 하기 어려워 호모겔 강도 시험을 실시하였다. 배합비 별 호모겔 강도시험 결과 일반 배합비에서는 18시간 이후에 강도발현이 되는 것으로 나타났으며, 시멘트 량을 증가시킬 경우 12시간 이후에 강도가 발현되는 것으로 나타났다. 일반배합과 변경배합의 6시간 및 12시간 경화 시 일축압축강도를 비교하면 변경배합이 일반배합에 비해 4~6배 증가하는 것으로 나타나 시멘트 량 증가에 따라 압축강도가 커짐을 알 수 있었다.5. 결 론씰재와 그라우팅의 겔화 및 경화시간은 지반특성과 지하수위, 지하공간의 온도 등 여러 조건에 따라 그 시간이 달라져 규정화하기에는 어려운 점이 있으나, 본 시험결과를 토대로 최소한의 씰재와 그라우팅의 겔화시간 및 경화시간, 강도시험 결과를 도출할 수 있었다. 시공단계에서 현장 시험시공을 통해 씰링재의 겔화, 강도발현 시간 측정과 주입영역 측정을 통해 본시공이 이뤄질 수 있도록 관리 감독하는 것이 필요하며, 설계 시에는 공사시방서 등 기타 품질관리에 필요한 내용을 상세하게 명기하여 설계와 시공의 차이점을 줄이는 노력도 필요할 것으로 판단된다. 따라서 품질유지가 어려운 사유로 씰링 공정을 대체하거나 또는 씰링이 불필요한 대안 보강공법으로 현재 국내에서 사용되고 있는 팩커를 이용한 동시주입그라우팅 공법, 직천공 강관다단그라우팅공법 등의 검토가 가능하며, 설계기술자와 현장기술자, 현장기능공이 교감할 수 있고 기술 습득력, 품질의 용이성, 진보된 주입재의 상용화, 다양한 지반에서의 적용성 등을 만족할 수 있게 개발된 터널 보강공법(강관그라우팅)의 적용과 신기술의 일반화 등과 같이 제도적으로 기술의 범용화가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 강관다단그라우팅의 현실적인 품질관리를 위해서는 사전 시험시공을 통해 현장토질에 적합한 주입율과 주입압력 산정이 필요하며, 다양한 기술적 시각으로 판단할 수 있는 현장 전문가 자문을 통해서 최적의 시공방안(배합비, 주입율, 주입압 등)을 도출하는 것이 필요한 것으로 판단된다. 본 실규모 시험을 통해 확인이 어려웠던 강관다단그라우팅 시공 중 주입 및 경화에 대해 확인이 어려웠던 부분을 확인할 수 있었으며, 본 시험 방법 및 진행에서 미진했던 부분과 시험시공을 실시할 때 체크하여야 할 사항을 보완하여 현장에서 강관다단그라우팅이 제대로 시공되어 터널 기술발전에 이바지하길 바란다. 본 실규모 시험준비 및 시험수행을 위해 협조해 주신 한국철도시설공단 민자광역철도처 관계자 및 수도권 민자사업단 관계자, 삼성~동탄 제2공구 현장관계자 및 지중공영 관계자 등에 지면을 빌어 감사의 마음을 전합니다.국제&회원기고Vol. 20, No. 3 771. 들어가는 말『알제메트로1호선 연장 LOT2구간(아인나자~바라키) 시공 감리용역』은 수주를 하고 계약 대기 기간이 거의 2년여 지난 사업이었다. 그동안 현장 투입 인원을 조직하여 계약서, 시방 조건 및 관련 도면 등을 검토하고 있었다. 해당 구간의 종평면도를 보니 대부분 아파트 단지 내를 통과하는 연장 1,421m의 복선 터널(D=10m)은 국내에는 있지도 않은 제4기층 이회토층과 제3기층 실트층으로 구성된 지반에 NATM공법으로 굴착해야 하며 일부에는 터널 상부 5m 위에 5층 상가건물들이 있고 시점 부에는 터널 상부 3.5m 위에 있는 5층 아파트 건물 하부를 통과 해야한다. 나는 그 당시 알제리 오랑市 트램 사업에 관심이 있던 중이라서 나와는 관련이 없다고 여기고는 과연 이 터널 감리를 누가 맡을 것인가 걱정도 되고 궁금하기도 했었다. 종단계획고를 2m 정도만 낮추어도 좀 낫겠는데 인접 공구가 터널 2차라이닝까지 끝난 상태라서 그것도 불가한 상태이므로 현 조건에서 극복 해야만 한다.<그림 1> 터널 상부 3.5m위 아파트알제리 지하철 터널 감리에 대한 小考서강천(주)도화엔지니어링 철도2부 기술고문Next >