산터널에 방수 피망 슬롯를 부착하기 위한 자동 장력 조절 시스템을 개발했습니다

오바야시 주식회사(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: 하스와 켄지), 주식회사 히가시히로(본사: 삿포로시 히가시구, 사장: 고바야시 마사히코), 국제펄프제지(본사: 도쿄도 주오구, 공동대표: Tanabe Tanabe씨는 산악 터널의 방수 피망 슬롯 설치 작업을 간소화하고 고품질 시공을 실현하는 '벽 형상에 따른 긴 타포린 피망 슬롯 자동 확장 시스템'(이하 '시스템'이라고 함)을 개발했습니다

예상되는 인구 감소, 저출산 및 인구 고령화로 인한 산악 터널 기술자, 숙련 인력 등 숙련 인력 부족이라는 산업 전반의 문제에 대응하기 위해서는 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 자동화 기술의 개발 및 보급이 필요합니다

피망 슬롯은 현재 모든 산악 터널 건설 현장에 적용할 수 있는 산악 터널 자동화 시스템 개발을 진행하고 있습니다 산터널 건설 전 과정을 자동화하여 생산성을 향상시키는 것을 목표로 하며, 국토교통부가 추진하고 있는 i-Construction 산터널 건설의 구체적인 기술로 실용화하는 것을 목표로 하고 있습니다 시스템 개발에 있어 산터널 공사는 굴착공사와 라이닝 작업으로 나누어 굴착의 테마(목표)는 '안전성 향상 및 노동력 절감', 라이닝 작업은 '인력 절감 및 품질 향상'이다 또한, 굴착 관련 작업과 라이닝 관련 작업을 다분야로 나누어 각 분야별 요소기술 개발을 진행하고 있다

이 시스템은 최초의 산악 터널 자동화 시스템으로 라이닝 기술 분야에서 '방수 피망 슬롯 부착 기술'로 개발되었습니다

산악터널 공사에서는 터널 완성 후 주변 지하수의 원활한 배수를 보장하고 라이닝 표면으로 물이 새는 것을 방지하며 라이닝과 지반의 가장자리를 절개하여 균열을 억제하기 위해 라이닝을 타설하기 전에 숏크리트 표면(이하 "벽면"이라 함)에 방수시트를 부착합니다(격리효과(*1))

종래의 방수피망 슬롯 설치작업에서는 롤형 방수피망 슬롯(범용제품, 폭 약 22m)를 작업대차 상부에서 벽면을 따라 늘어뜨리고, 각 피망 슬롯를 손으로 펴서 벽면에 압착한 후 네일러로 고정한 후 터널 둘레를 따라 인접한 방수피망 슬롯와 용접합니다 용접은 충분한 수밀성과 균일한 접합강도가 요구되는 중요한 공정이지만, 예를 들어 약 10m 깊이의 터널을 건설할 경우 둘레 전체를 5번 용접해야 하므로 많은 노력이 필요하다 또한, 벽면의 요철을 수용할 여유 없이 타포린 피망 슬롯를 고정할 경우 라이닝 콘크리트 타설 시 팽팽한 상태가 되어 상부에 틈이 생겨 타포린 피망 슬롯가 손상될 위험이 있다 따라서 요철을 따라갈 수 있도록 적절한 여유를 두고 타포린 피망 슬롯를 고정하는 고도의 숙련된 기술이 필요하다

폭 105m의 긴 피망 슬롯를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 새로 개발된 이 시스템은 특수 장비를 사용하여 타포린 피망 슬롯를 늘릴 때 필요한 적절한 마진을 보장합니다 산간터널에 방수피망 슬롯를 부착하는 작업의 속도를 높이고 노동력을 절약할 뿐만 아니라 시공 품질도 보장합니다

이 시스템을 시뮬레이션 터널(길이 약 20m, 단면적 약 70m²)에 적용한 결과, 작업성과 요구되는 품질이 보장됨을 확인했습니다

이 시스템의 기능은 다음과 같습니다