Evaluation of fire-proofing performance of reinforced concrete tunnel lining coated by newly developed material

신개발 내화재료에 피복된 철근콘크리트 터널라이닝의 내화성능평가

Efficient traffic network is required in urban area for good living condition. However, dense traffic network creates traffic jam and gives bad influences to the ground environment. Therefore, advanced use of underground and tunnel is required. But, in the last 20 years many tunnel fire accidents have occurred all over the world. Increase of tunnels and increase of traffics result in increase of tunnel fire. Tunnel fire creates damage to people and to the tunnel structure. Also, tunnel fire creates a big economical loss. In a mountain tunnel, the stability of the tunnel will not be disturbed by fire although the tunnel lining will get a severe damage. However, in a shield tunnel or immersed tube tunnel, cut and cover tunnel, there is a high possibility that tunnel itself will collapse by fire because their tunnel concrete lining is designed as a structural member. The aim of this experimental research is to verify the fire protection performance of newly developed cementitious material compared with the broadly used existing products in Europe and Japan. For the experiments, the general NATM tunnel concrete linings with the newly developed material were tested using fire loading curve of RABT (Maximum peak temperature is $1,200^{\circ}C$) and RWS (Maximum peak temperature is $1,350^{\circ}C$). From the test results, the newly developed fire protection material applied with 30 mm thickness showed good fire-proofing performance under RABT fire loading.

도심지 생활 편의를 위한 효율적인 교통 네트워크가 요구되고 있다. 그러나 과밀한 교통 네트워크는 교통체증은 물론 지반환경에 좋지 않은 영향을 주고 있어 터널 및 지하공간에 대한 효율적인 사용과 개발이 요구된다. 지난 20년간 전세계에서 많은 터널 화재사고가 발생하였으며, 그 결과 인명 및 구조물 피해는 물론 경제적으로 큰 손실을 초래하였다. 산악터널의 경우에는 화재 발생에 따른 터널 라이닝의 손상이 터널 안전성에 큰 영향을 주지는 않을 것이다. 그러나, 쉴드터널, 침매터널, 개착터널의 콘크리트 라이닝은 구조부재로 사용되는 관계로 화재 발생이 터널 붕괴로 이어지는 위험성을 안고 있다. 본 연구의 목적은 새롭게 개발된 시멘트계 내화재료로 피복된 터널 철근 콘크리트 라이닝의 내화성능을 평가하기 위함이다. 콘크리트 라이닝 시편을 대상으로 독일의 RABT 내화곡선(최고온도 $1,200^{\circ}C$), 네델란드의 RWS 내화곡선(최고온도 $1,350^{\circ}C$)을 이용하여 실험을 실시하였으며, 그 결과 RABT 내화곡선 하에서는 30mm의 내화피복만으로도 우수한 내화성능을 확인할 수 있었다.