도심지 지하 터널시공 중 차수·보강 그라우팅 공사의 품질향상을 위한 P~q~t charts 적용성 연구

A Study on the P~q~t Charts Applicability for Quality Improvement of Water-Sealing&Reinforcement Grouting in Tunneling Work Underneath the City

본 연구는 도심지 지하 교통망 건설 중 터널굴착 공정에 적용하는 차수·보강 그라우팅 공사의 품질향상을 위한 것이다. 기존의 터널 그라우팅 시공에서는 실시간으로 주입압 및 주입량을 보여주는 P~q~t charts를 기술적으로 온전히 활용하지 못하였다. 그 이유는 주입지반의 차이 및 주입 중 어떤 문제가 발생할 시에 P~q~t charts가 어떻게 변화하며, 그에 따른 표준적인 주입유형을 보여주는 주입 그래프 패턴, 특성, 판정, 그에 따른 조치유형 및 조치방법에 대한 기술적 판단방법이 없었기 때문이다. 본 논문은 상기의 문제점 등을 해결하기 위한 일환으로 일반 및 알고리즘 그라우팅 시 토사층 및 암반층으로 구분하여 주입유형, 특성, 판정방법, 그리고 조치유형 및 조치방법 등의 연구를 수행하였다. 새롭게 개선된 토사층 P~q~t charts에서는 일반그라우팅과 알고리즘 그라우팅 둘로 나누어 각각 6가지 유형으로 구분하였고 각 유형에 따른 특성 및 판정방법을 도출하였으며 일반주입유형과 알고리즘 주입유형에서의 각 유형별 조치방안도 개발하여 현장에서 쉽게 적용 가능하도록 제안하였다. 또한, 개선된 암반층 P~q~t charts에서도 각각 6가지 유형으로 구분하여 토사층과 같이 해당 유형에 상응하는 조치방안을 개발하여 현장에서 쉽게 적용 가능하도록 제안하였다. 따라서, 도심지 지하 교통망 건설 중 터널굴착 공정에 적용하는 차수·보강 그라우팅 공사에서 예비단계의 현장시험 혹은 시공 중 단계에서 시간에 따른 주입압 및 주입량의 데이터인 P~q~t charts를 실시간 측정하여 주입유형을 분석하고 조치방법을 마련하여 더 나아가 모든 그라우팅 단계에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study is for the quality improvement of water-sealing & reinforcement grouting in tunnel of the construction of the underground transportation network underneath the city. Existing tunnel grouting process did not technically utilize P~q~t charts fully. It is due to the absence of technical methods to decide how P~q~t charts change in the presence of trouble and what the change represents in grouting. There were no standards to decide which chart pattern represents which ground characteristics, how to categorize ground types, and how to take measures according to the standards. This paper studies on the grouting type, ground characteristics, ground type categorizing method, and countermeasures for both general and algorithm-processed grouting in soil and rock layer to address the aforementioned problems. Newly improved P~q~t charts from grouting in soil was categorized into six different types. Different characteristics and categorization method was developed for each type. Countermeasures for each type of grouting process were developed so that on-site application can be readily available. Improved P~q~t charts for rock layer also have six different types of grouting. Each type was given the countermeasures for rock layer grouting process for easier applications. Therefore, it is expected to be used through out the entire process of grouting from preparation to the last report of the water-sealing & reinforcement grouting in tunnel of the construction of the underground transportation network underneath the city.