< Previous88 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 [공법별 특징 및 구간별 공법 적용 계획도] 구분TBM 확공NATM 터널 터널 단면 및 특징 특징특징 ∙ 선대구경 대비 자유면 171배 확보 →진동저감효과 탁월 ∙ 전방지질 파악 용이 →싱크홀 대응성 우수 ∙ 발파민원에 대한 특별 대책수립 필요 ∙ TBM확공 대비 전방지질 상태 사전파악 어려움 적용구간 ∙ 발파 보안물건 밀집 전구간 →시점부~ #12S( ) / 112 정거장~#13S( ) ∙ TBM에 의한 전방지질 상태 파악으로 싱크홀 제어 ∙ 발파 보안물건 영향이 미미한 산악구간 →#12S ~112정거장 ( ), 종점부( ) ∙ 발파로 인한 싱크홀 위험도 적은 구간 □ TBM 공법 적용을 위한 사전분석 및 시공 계획 - TBM 공법 적용 현장의 시험발파 데이터를 이용한 발파진동 영향 분석결과, TBM 확공 미적용 조건 대비 약 67%의 진동저감 효과 예상 [TBM 적용을 위한 사전분석 및 적용 모식도] 장비 굴진 모식도수직구를 통한 장비반입 및 BIMVol. 21, No. 3 89 국내사업 - TBM 장비 구조 및 안전시공을 위한 시스템 ∙ 낙석발생시 안전사고 방지 대책, 전방보강을 위한 프로브 드릴, 장비 Jamming 방지를 위한 리이밍 커터등 다각 적인 안전시공을 위한 시스템 구축 - TBM 장비 투입 및 시공계획 ∙ 본선급기#13S를 통한 장비투입 후 터널 3구간을 굴진한 이후, 터널 1구간으로 이동하여 TBM 확공 완료 ∙ 터널 내 버력반출 덤핑장을 설치하여 도심지 민원을 최소화하기 위한 방안을 수립하고, 버력은 카리프트를 이용 하여 외부로 반출 [장비 투입 계획도] 터널내 버력반출 덤핑장 설치카리프트를 이용한 버력반출90 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 4. 영통역 환승 정거장 건설을 위한 터널 계획 ∙ 정거장 시점부 : 영통역과 10m 이상의 충분한 이격거리를 확보한 조건으로 본선터널 계획(ⓐ) ∙ 정거장 종점부 : 풍도를 겸비한 2-Arch 터널 승강장을 계획함으로서 개착최소화를 통한 민원발생 제어(ⓑ) [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]터널 질의 답변 Vol. 21, No. 3 91 ○ 현재 시공 중인 공사에 대해 간단한 설명 부탁드립니다. 답변 : 사업명은 동해선 포항~삼척간 철도건설(단선) 사업으로 총연장 166km, 총사업비 3조 3천억 원, 사업기간 2002년~ 2020년으로 환동해권 철도망 구축으로 국가기간 철도망 확충, 동해안 관광통행 수요분담 및 지역개발 촉진을 목적으 로 시행중인 사업입니다. 동해선 포항~삼척간 철도건설은 2단계로 시행중이며 1단계(1~5공구,L=44km)는 2018년 1월 개통완료 후 현재 운영중 이며 2단계(6~17공구,L=122km)는 현재 시공중에 있습니다. 제가 근무하는 8공구는 경북 영덕군 병곡면~울진군 평해읍에 위치하며 총연장 L=11.033km이며 터널8개소(L=6.944km), 교량 6개소(L=0.955km), 토공(L=3.134km), 정거장 1개소(후포)로 2019년 7월말 현재 공정율 93%입니다. ○ 철도터널이 도로터널에 비해 다른 점이 있다면 어떤 것들이 있을까요? 답변 : 터널굴착방법 및 보강은 철도, 도로터널 구분할 수 없이 비슷하게 시공하게 되어 있지만 철도터널과 도로터널을 구분하여 말씀드리자면 향후 열차운영을 위해 필요한 시공분야가 더 많다는 거죠. 예를 들면 도로터널 마감은 아스팔트나 콘크리트 포장마감으로 차량운영이 가능하지만 철도터널은 열차운행을 위한 궤도부설, 열차의 동력인 전철화 시설 및 선로운영을 위 한 신호, 통신시설 등 복합공종들이 터널 내에서 서로의 협조 하에 시행(인터페이스협의)해야 하는 점들이죠. 터널기술자 인터뷰관련 질문 김정국 대우건설 과장92 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 지금까지 공사를 해오면서 현장에서 가장 어려운 점은 어떤 것 들이 있었나요? 답변 : 착공후 현장에 다수의 터널(8개소)이 있어 공기, 원가를 반영한 공정계획수립에 애로사항이 많았습니다. 용지보상, 민원 등 의 외부요인과 투입인력 및 장비운영에 따른 원가를 반영하여 공정계획을 수립하여야 하는데 터널위치가 대다수 협곡이라 진입로 형성도 여의치 않았고 3개의 대단위 마을을 횡단해야하는 어려움으로 지역주민과의 마찰 또한 피할 수 없었지만 상 생협력체를 운영하여 지속적인 민원관리와 수차례 설계변경을 통해서 주민들의 불편함을 최소화하고 효율적인 공정관리로 현재 8개의 터널과 6개의 교량의 시공을 완료하였습니다. ○ 터널현장을 여러 곳 경험 하셨을 텐데 향후 개선되어야 할 점 있다면 어떤 것들이 있을까요? 답변 : 사전 조사된 지질조사가 대부분 현장여건과 일치하지 않으므로 수시로 변하는 암질의 상태에 신속한 암판정으로 적정한 보 강공법선정이 필요한 경우가 많은데 공법선정을 위한 행정처리기간이 다소 길어져 공정, 원가loss가 생기고 있는 상황이다. 책임기술자 외 터널지원기술자를 현장에 상주감리원(현재 비상주감리원 운영)으로 운영(통합운영가능)하여 신속하고 적절한 판단으로 터널의 붕락 및 낙석으로 인한 안전사고를 사전에 예방하여야 하는 시스템(암판정 관련) 구축이 필요하다고 생각 한다. ○ 터널 기술자로서의 좌절 또는 보람은 어떤 것들이 있었나요? 답변 : 예전 근무했던 현장에서의 경험을 말씀드리면, 대심도 장대터널로 설계시 예상되는 단층대구간으로 당시 기술적으로 할 수 있던 터널 암반예측시스템(LIM Recorder, 선진수평시추, 탄성파탐사, T-cad시스템 등)을 최대한 활용하여 굴진하였으나 터널 천단부의 주절리와 측벽절리의 교차 형성된 쐐기의 급작스런 활동파괴(자연재해로 판명)로 붕락사고를 경험한 예로 터 널에서 예상되는 붕락의 경험치 부족으로 발생한 것 같아 아쉬움이 많이 남는 경험이었고 이후 실패사례로 기록을 공유하 여 단층대 횡단 구간의 시공에 좀 더 면밀히 검토하게 되는 경험치를 쌓게 되었지만 그 당시 많은 아쉬움으로 좌절했던 기 억이 납니다. 저의 건설경력의 대부분이 철도터널로서 아무래도 제가 수행했던 PJ가 준공 후 개통하여 현재까지 사고 없이 운행되는걸 보고 들을 때가 당시 시공시의 힘들었던 기억이 웃음과 함께 찾아오는 보람으로 바뀌게 되는 순간입니다.Vol. 21, No. 3 93 ○ 마지막으로 터널분야의 미래전망과 후배 터널 기술자들에게 당부하고 싶은 말씀 부탁드립니다. 답변 : 향후 터널은 지금보다 더 도심지에서의 대심도터널과 바다를 횡단하는 터널의 시공이 많을 것으로 예상됩니다. 터널시공에 앞서 설계서 및 여러 가지 기술도서를 통해 지식을 습득하시고 현장에서의 경험자의 기술을 최대한 내것으로 만들겠다는 자세로 선배들을 괴롭혀서라도 경험치를 습득하셔야 합니다. 대심도터널에서의 가장 유의할 점은 암질변화가 무수히 많기 때문에 주변응력과 지하수의 흐름들을 사전 예측하여 적절한 보 강이 이뤄져야 한다는 점으로 적절한 현장조사없이 설계서대로 보강을 하였을 때 대심도의 토압으로 인해 스퀴징(Squeezing) 의 영향으로 터널의 과다변위가 올 수 있으며 지하수의 터널 내 유출로 인해 힘든 경험을 하게 됩니다. 이론과 현장경험을 습득하여 스스로 설계를 변경할 수 있는 능력을 키우는 날까지 노력하시기 바라며 자연환경을 변환, 유 지, 보전하여 인류에 유익하는 학문 및 기술이라는 토목공학의 정의를 항상 되새기며 자긍심을 가지고 화이팅 하시기 바랍 니다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]94 자연,터널 그리고 지하공간 학교 및 학과 : 아주대학교/건설교통공학과 지 도 교 수 : 이상덕 학 위 자 : 정찬기 학 위 : 공학박사 (2019. 2.) 지상 구조물의 영향을 받는 얕은 터널의 측벽변형에 따른 터널 주변지반의 이완거동 국문 초록 최근 도시지역 등에서 구조물 하부지반에 얕은 터널을 굴착하는 사례가 증가하고 있다. 얕은 터널은 토피가 얕기 때문에 상부지반이 함몰파괴 되는 경우가 많다. 특히 지상구조물 하부에 얕은 터널을 굴착 하면, 터널굴착에 의한 하중전이와 터널변위 및 지표침하 등이 상호 간섭하게 된다. 본 연구에서는 지상구조물의 영향을 받는 얕은 터널의 측벽변형에 따라 발생하는 주변지반의 이완거동을 모형시험 을 통해 확인하였다. 구조물의 위치와 토피고를 변화시키면서 터널에 작용하는 하중, 터널 주변지반의 하중, 터널상부 의 지표침하, 터널주변의 파괴영역 등을 분석하였다. 모형시험은 지상구조물이 없는 경우와 지상구조물이 있는 경우에 대해 수행하였고, 각각 토피조건 6가지 및 구조물 위치조건 4가지를 조합하여 모형지반을 조성하고, 실제터널을 1/35 규모로 축소한 모형터널의 측벽에 변위를 가하였 으며, 각 조건별로 측벽하중, 천단하중, 주변지반 하중전이, 지표침하 및 터널주변지반의 파괴영역을 분석하였다. 시험결과, 터널주변지반의 이완영역은 지상구조물이 없는 경우의 이완영역을 하나의 모델로 제시하였고, 지상구조 물이 있는 경우에는 지상구조물이 없는 경우의 이완영역을 중첩하여, 구조물에 의한 영향권과 측벽변위에 의한 영향권 으로 구분한 모델을 제안하였다. 최대침하량은 구조물의 위치가 이동되는 범위 내에서 일정한 간격으로 발생하였으므로 각각의 토피별로 평균한 침 하량 값들을 최대침하량 값으로 제안하였다. 최대침하위치는 터널중심축에서 0.75D 이격된 수직선에 분포한다. 침하범위는 수직선을 기준으로 우측은 터널천단 부의 구속에 의한 영향으로 1.25D까지 형성되고, 좌측은 1.75D까지 형성되었다. 지표면 침하에 의한 구조물의 침하경향은 모델에서 제시한 역삼각형 하부의 경사진 2개의 직선과 동일한 기울기로 부등침하 하였고, 구조물의 위치가 L10(터널중심축에서 1.0D 이격) 지점에 근접할 경우 등분포 침하하는 경향을 보였다. 따라서 최대침하위치 및 침하경향을 그림으로 나타내고, 하나의 모델로 제안하였다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개Vol. 21, No. 3 95 JOURNAL OF KOREAN TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION http://journal.jkta.or.kr/ Volume 21, ISSUE 4 (July 2019) 목 차 A study on the field application of high strength steel pipe reinforcement grouting Hyunkang Shin, Hyuksang Jung*, Yongsun Ryu, Donghoon Kim A re-appraisal of scoring items in state assessment of NATM tunnel considering influencing factors causing longitudinal cracks Jin-Ho Choo*, Chang-Kyoon Yoo, Young-Chul Oh, In-Mo Lee Evaluation of mechanical properties of KURT granite under simulated coupled condition of a geological repository Seunghun Park, Jin-Seop Kim*, Geon Young Kim, Sangki Kwon Development of penetration rate prediction model using shield TBM excavation data You-Sung La, Myung-In Kim, Bumjoo Kim* A study on the effects of skylight in commercial underground space - with focus on the employees of underground streets in Japan Gahng-Ju Lee* Study on EPB TBM performance by conducting lab-scaled excavation tests with different foam injection for artificial sand Hyobum Lee, Dahan Shin, Dae-Young Kim, Young Jin Shin, Hangseok Choi* Effect of RMR and rock type on tunnel drilling speed Hae-Mahn Kim*, In-Mo Lee, Chang-Ho Hong Drainage system for leakage treatment of cement concrete structure in underground Dong-Gyou Kim* + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개96 자연,터널 그리고 지하공간 + TUST 논문집 논문소개 TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY Volume 91 (September 2019) https://www.journals.elsevier.com/tunnelling-and-underground-space-technology 목 차 An upper-bound analytical model of blow-out for a shallow tunnel in sand considering the partial failure within the face Pengfei Li, Keyi Chen, Fan Wang*, Zheng Li Influence of diaphragm wall on seismic responses of large unequal-span subway station in liquefiable soils Jianning Wang, Guowei Ma, Haiyang Zhuang*, Yuanming Dou, Jisai Fu Improved support vector regression models for predicting rock mass parameters using tunnel boring machine driving data Bin Liu, Ruirui Wang, Zengda Guan, Jianbin Li, Zhenhao Xu, Xu Guo*, Yaxu Wang Investigation of naturally ventilated shavadoons component: Architectural underground pattern on ventilation Shabnam Mohammadshahi, Mohammd Reza Tavakoli, Hadi Samsam-Khayani, Mahdi Nili-Ahmadabadi, Kyung Chun Kim* Effects of seepage-induced erosion on nonlinear hydraulic properties of broken red sandstones Dan Ma*, Hongyu Duan, Xibing Li, Zhenhua Li, Zilong Zhou, Tianbin Li Numerical modeling of air velocity distribution in a road tunnel with a longitudinal ventilation system Aleksander Król*, Małgorzata Król, Piotr Koper, Paweł Wrona Geo-mechanical model test on the collaborative bearing effect of rock-support system for deep tunnel in complicated rock strata Qiang-yong Zhang, Ming-yang Ren*, Kang Duan, Wang-sheng Wang, Qiang Gao, Han-xiang Lin, Wen Xiang, Yu-yong Jiao + TUST 논문집 논문소개Vol. 21, No. 3 97 A coupled 3D laser scanning and digital image correlation system for geometry acquisition and deformation monitoring of a railway tunnel Behzad V. Farahani*, Francisco Barros, Pedro J. Sousa, Pedro P. Cacciari, Paulo J. Tavares, Marcos M. Futai, Pedro Moreira Investigating the effects of transient flow in concrete-lined pressure tunnels, and developing a new analytical formula for pressure wave velocity Mehrdad Karami, Abdorreza Kabiri-Samani*, Mohammad Nazari-Sharabian, Moses Karakouzian Lubrication performance of pipejacking in soft alluvial deposits Wen-Chieh Cheng*, Lin Wang, Zhong-Fei Xue, James C. Ni, Md Mizanur Rahman, Arul Arulrajah Numerical study on the rock muck transfer process of TBM cutterhead with clump strategy based on discrete element method Qi Geng*, Huijian Zhang, Xiaohui Liu, Xuebin Wang Torque fluctuation analysis and penetration prediction of EPB TBM in rock-soil interface mixed ground Yu Zhao, Quanmei Gong*, Zhiyao Tian, Shunhua Zhou, He Jiang Optical coupling of grouped tunnels to decrease the energy and materials consumption of their lighting installations A. Peña-García* An experimental study on self-extinction of methanol fire in tilted tunnel Peng Lin*, Zhong-Kuan Wang, Kai-Hong Wang, Dong-li Gao, Jia-Kang Shi, Shu-Hang You, Zi-Nan Chen, Guo-Yuan Wang, Xiu-Juan Mei Kinematics of bell-spigot joints in vitrified clay pipelines under differential ground movement Xiaogang Qin*, Pengpeng Ni* Near real-time circular tunnel shield segment assembly quality inspection using point cloud data: A case study Jie Xu, Lieyun Ding*, Hanbin Luo, Elton J. Chen, Linchun Wei Development of two new rockbolts for safe and rapid tunneling in burst-prone ground M. Cai*, D. Champaigne, J.G. Coulombe, K. Challagulla Use of fragility curves to assess the seismic vulnerability in the risk analysis of mountain tunnels G. Andreotti*, C.G. LaiNext >