철도터널 내화성능 기술개발을 위한 내화성능 확보방안에 관한 연구

Study on the Effective Method of Fire Protection Technology in Railway Tunnel Fire

터널 내의 화재발생시 약 <TEX>$1300^{\circ}C$</TEX>이상으로 추정되는 고열에 의한 제반설비의 훼손, 콘크리트 구조체의 폭렬현상으로 인한 심각한 구조적 손상 및 이로 인한 내력구조물의 붕괴로 유발되는 2차적 화재피해의 가능성이 높으므로, 터널구조물의 내화설계 분야에 대한 대응기술개발이 추진되어야 할 시점이다. 하지만 국내에서는 화재에 의한 인적 경제적 피해를 최소화하기 위한 연구는 주로 일반건축구조물의 내화구조 대상건축물, 내화구조 공법, 시험방법 및 성능기준 등에만 집중되어 있으며 터널 내에서의 화재실험 및 내화구조 연구는 거의 전무하다. 따라서 터널 내 화재 발생에 따른 구조물의 역학적 거동특성 및 손상범위 파악 등과 같은 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 터널의 구조요소에 대한 화재거동 실증실험을 통해 터널 구조요소별 화재손상 범위 및 내화재료 최소시공두께를 선정하였다.

In event of a tunnel fire, all kinds of equipment can be destroyed in high temperature that can exceed <TEX>$1300^{\circ}C$</TEX>, fatal structural demage can be caused by spalling of concrete structural elements. To make matters worse, there is a high possibility of the secondary damage which can lead to the collapse of the shear resisting structure. Accordingly, it is time that we developed the technology to counter fires in connection with the fire-resistant design of a tunnel structure. To secure the reliability of the fire-resistance performance of a tunnel structure, it is necessary to assess the fire's behavior on every structural element exposed to the fire as well as to calculate the tunnel fire intensity and the quantity of heat released. In this study, we drew out the fire damage range of each structural element of a tunnel and the minimum thickness of concrete cover for each fire-resistant material through some actual experiments of fire behavior on the structural elements of a tunnel.