강관 · 다단 그라우팅 공법

지속적인 경제성장으로 인해 지하철, 고속철도 등 산업기반시설을 위한 터널 공사가 증가하고 있다.
특히, 도심지에서는 함수비가 높은 연약한 층의 토사와 풍화가 심한 암반과 같은 복잡한 지반조건에서 터널 굴착이 증가하게 되었으며, 고속도로 등의 도로터널에서는 환경보 호 등의 목적으로 연약한 지반에서의 터널 굴착이 증가하고 있다.
터널 굴착은 응력해방을 유발하므로 연약한 지반에서의 터널굴착은 막장의 안정성 확보가 무엇보다 중요한 시안으로 대두된다. 막장이 불안정한 경우에는 일반적으로 막장 중앙부에 코아를 남겨두고 분할 굴착을 하거나 착단면을 축소하는 측벽 선진 도갱 공법 등을 적용한다.
이런 불할 굴착도 터널의 단면이 비교적 큰 도로 및 지하철 등의 터널에서는 막장 불안정의 근본적인 문제를 해결할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위한 강관 다단공법은 막장 안정성을 확보하는데 적용성이 대단히 우수한 공법이다.

공법 원리

강관다단은 막장면에서 굴착 될 전방부분에 우산망 형태로 보(beam)를 형성하고 천공하여 강관을 설치하고 주변 지반에 그라우트를 주입하여 지반을 개량하는 공법이다. 즉, 터널 주변지반을 그라우트에 의한 보강을 실시하여 지반의 고결로 인하여 강관과 지반을 일체화함으로서 원지반의 전단강도를 향상시키고, 터널에 가해지는 상재하중, 토압 등의 분산효과 및 경감효과, 빔효과 및 국부적 아치효과(Arching Effect)로 막장의 안정성을 확보하는 공법이다.