< Previous148 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 3.2 경사갱 단면계획 경사갱 단면은 작업갱 목적 및 방재기능을 고려하여 2차로 단면을 기준으로 기존사례 분석과 경사갱 설치기준(철도시 설 기술기준(국토교통부고시 제2014-953호)), 공사중에는 환기덕트규모, 공사용 차량을 운영시에는 비상용차량과 풍도 면적, 보조급전구분소 장비 반입을 고려하여 공사중과 운영중으로 구분하여 계획하였다(표 4 참조). <표 4> 경사갱단면계획 공사 중운영 중 ∙ 공사용 차량 : 3.0m×3.0m×4.0m (교행 고려) ∙ 공사용 환기덕트 : 급기(Ø 2,200mm), 배기(Ø 2,200mm) ∙ 비상용 차량 : 3.0m×3.0m×3.5m (교행 고려) ∙ 보조급전구분소 장비반입 : 6.0m×4.5m ∙ 운영시 풍도면적 : 16m2 이상 4. 기대 효과 본 노선은 국토 균형발전과 남북 물류 교류를 위한 남북철도 및 유라시아 대륙철도망(TSR, TMR, TCR 등)을 연결하 여 남북 간 상생발전을 도모하기 위한 노선이며, 앞서 소개한 춘천~속초 동서 고속화 철도사업과 연계되는 노선으로 그 중요도로 인해 예비 타당성 까지 면제되어 진행되는 사업이다. 본 노선이 개통되면 남북 및 대륙물류 철도수송 인프라 구축으로 남북화해 및 장기적으로 한반도 통합에 기여할 수 있 고, 동해안 축 철도망 구축으로 부산~TSR~TMR 연결을 통한 환동해권 경제 활성화 가능해 지며, 남북 철도 수송루트의 완성으로 북한지역 광물자원 수송 및 가공, 수출 등 일관공정 시행으로 남북의 경제적 공동 이익 창출 가능한 것은 물론 강원도 접경낙후지역 접근성 개선 및 관광 자원의 활성화로 균형발전과 춘천~속초 동서고속화 철도사업과 연계한 동해 권 준고속화 철도망으로 도로의 교통혼잡 해소 및 접근시간 단축으로 교통편의 증진이 될 것으로 기대된다. Vol. 23, No. 2 149 국내사업 현재 본 사업은 타당성조사 및 기본계획이 완료되었고, 4월 달에 1,2,4,9공구가 설계· 시공일괄입찰로 발주되어 1,2,4 공구는 경쟁으로 9공구는 단독으로 사업이 진행되어지고 있으며, 하반기에는 나머지 제정구간에 대한 발주가 이뤄져 사 업개통 일정에 맞춰 원활하게 진행될 예정이다. 2027년에 계획대로 개통되어 강원도지역발전과 남북교류에 이바지가 되는 사업의 목적을 달성되길 기원한다. 참고문헌 1. 강릉~제진 단선전철 타당성 조사 및 기본계획 보고서 2. http://www.shinailbo.co.kr/news/articleView.html?idxno=1358223 3. https://www.yna.co.kr/view/AKR20201223109300062 4. https://www.eiass.go.kr/partcptn/choan/choanSperssView.do?PER_CD=ME20200144&BIZ_SEQ=83310&CCIL_STEP1_CD_ CK=A0&TAB_GUBUN=1(전략환경영향평가공람자료) 5. https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2020/04/23/2020042302910.html [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]150 자연,터널 그리고 지하공간 1 “지속가능한 지하공간 계획”에 대한 웹세미나 (23 April 2021) Hagerbach NXT 50 시리즈에 대한 웹세미나가 4월 21일에 열렸 으며, ITA지하공간 위원회인 ITACUS에서 지하 도시의 미래에 대하여 어떤 활동을 하는지 알아볼 예정입니다. ITACUS 공동 의 장인 Antonia Cornaro와 Han Admiraal가 웹세미나를 공동으 로 주최하고, ITACUS 운영 이사회에서도 참석하였습니다. 세 명 의 전문가가 지질학 또는 도시계획 등 지하 공간 계획의 본질에 대한 심오한 대화를 나누었습니다. 웹세미나 녹화본을 통하여 호주의 뉴 사우스 웨일스 대학의 지리 학자인 Dr. Marilu Melo와 지질학자이자 현재 NGI(노르웨이 지질 공학 연구소)의 Dr. Loretta von der Tann, 벨기에 플랑드르 정부 의 환경 및 공간 계획 부서에서 근무하는 정책 고문 ShanaDebrock의 이야기를 참조할 수 있습니다. 또한 영국 리즈 대학교의 강사이 자 ITACUS에서 지속가능한 도시 책임자인 Dr. Chrysothemis Paraskevopoulou로부터 지하 공간이 어떻게 지속가능한 발전에 기여 하고 UN이 설정한 글로벌 목표를 달성할 수 있는지에 대한 설명을 들을 수 있습니다. 젊은 과학자들의 Think Deep Program (YPTDP)의 ITACUS 공동 진행자인 Peter Salak(Dr Sauer & Partners, 이스라엘)과 Rosanne Verloop(Amberg Engineering, 스위 스)이 ITACUS가 국제 도시 및 지역 계획 협의체(ISOCARP)와 협력하는 프로그램에 대하여 소개를 합니다. 2 ITA와 AIIB의 회의 개최 (16 April 2021) 아시아 인프라 투자 은행(AIIB)과 ITA(International Tunneling and Underground Association) 간의 화상 회의가 2021년 3월 23일에 개최되어 기술 지원 인프라에 대한 협력을 논의했습니다. 아시아 인프라 투자 은행(AIIB)은 인프라 자금 조달을 임무로 하 는 다자간 개발 은행입니다. AIIB는 2016년 1월 베이징에서 운영 을 시작한 이후 전 세계적으로 103명의 멤버를 보유할 만큼 성장 하였습니다. 파트너와의 협력을 통하여 AIIB는 지속 가능한 친환 경 인프라를 우선시 하고 멤버가 환경 및 관련 개발 목표를 달성 할 수 있도록 재정적으로 지원하는 활동을 합니다. 2016년 부터 AIIB는 포트폴리오 프로젝트에 230 억 달러 이상을 투자했으며, 현재 도 지속적으로 많은 프로젝트에 자금을 조달하였거나 조달할 예정입니다. 편집위원 : 서상연(GS건설 책임)Vol. 23, No. 2 151 ITA와 AIIB의 임무는 기술의 활용과 지속 가능한 개발 지원의 조화를 이루는 것이며, 이에 대한 주요 활동영역은 프로젝트 개발, 기타 형태의 기술 및 재정 지원 및 기술교류를 통한 협력 수행 등 입니다. 두 기관은 지속가능한 인프라 개발을 위한 지하 공간 및 관련 기 술을 주제로 한 실무 세션을 구성하고, ITA는 AIIB 직원과 고객이 사용할 수 있는 새로운 기술에 대한 교육을 제공하기 시작했습니다. AIIB에 대한 추가 정보는 https://www.aiib.org/en을 참고하시기 바랍니다. 3 ITA-CET 온라인 오찬 강좌 (16 April 2021) 지난 뉴스레터에서 소개된 바와 같이 이 강의는 대중에게 공개되 며 파리 시간으로 매달 두 번째 화요일 13:00부터 14:00 까지 라 이 브로 진행됩니다. 각 이 벤트에는 주요 강의와 질의 응답 세션 이 포 함되며, ITA의 워킹그룹 및 위원회의 터 널, 지하공간 전문 가들이 강의할 예정입니다. 첫 번째 세션은 전 세계에서 총 4 7개국 19 6여명이 참석하여 “암 반역학에서 발파 터널 공 법”에 이르는 주제를 다루었습니다. 두 번째는 “계약 사 례 및 FIDIC 에 메랄드 책”에 중 점을 두었으며, 계 약 관련 사 례 연구 및 FIDIC Emerald 책에 대한 강의와 질의 응답 세션이 포 함되었습니다. 마지막 회에서는 BabEng의 Tim Babendererde 사 례연구인 Donald Lamont의 첫 번째 강의를 포 함하여 압축 공기에 대한 강의가 진 행되었습니다. 2월 9일, 3월 9일, 4월 13일에 걸쳐 진행된 세 행사가 성공적으로 완료되어 ITA-CE T위원회와 ITACET에서는 “터널 방수에 대한 현 대적인 접근 방식”에 대한 오찬 강의 시리즈의 다 음 편(5월 11일)을 기 쁜 마음으로 공지하게 되었습니다. 다 음 강의에 대한 일정 및 주제는 다 음 링크에서 확인할 수 있습니다. https://about.ita -aites.org/wg-committees/ita-cet/news해외학회 일정 152 자연,터널 그리고 지하공간 학회학회 시작일개최도시 Mediterranean Symposium on Landslides2021.06.07.Naples, Italy (Free virtual) Rapid Excavation & Tunnelling Conference2021.06.13.Las Vegas, United States Swiss Tunnel Congress 20212021.06.14.Luzern, Switzerland The Second International Conference on Press-in Engineering 2021, ONLINE2021.06.19.Kochi, Japan (Online) 6th International Conference on Geotechnical Research and Engineering (ICGRE 2021)2021.06.21.Lisbon, Portugal (Virtually) 7th International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics 2021.07.12. Bengaluru, India (Online mode) 3rd Pan-American Conference on Unsaturated Soils2021.07.25. Rio de Janeiro, Brazil (Online) 2021 International Conference on Tunnels and Underground Spaces (ICTUS21)2021.08.23.Seoul, South Korea AFTES International Congress “The Underground, A Space for Innovation”2021.09.06.Paris, France Sixth GeoChina International Conference 20212021.09.18.NanChang, China 10th International Conference on Scour and Erosion2021.10.18.Arlington, United States Toronto 2021 TAC Conference2021.10.19.Toronto, Canada Third International Symposium on Coupled Phenomena in Environmental Geotechnics2021.10.20.Kyoto, Japan International Conference on Underground and Mining Construction (UMC 2021)2021.10.21.Hanoi, Vietnam Fifth World Landslide Forum2021.11.02.Kyoto, Japan Asiafuge 2021 Singapore 2021.11.17. Singapore, Singapore (Online) XI Congreso Chileno de Geotecnia2021.11.22.Talca, Chile (Online) 5th Tunnel Boring Machines in Difficult Ground Conference (TBM DIGS)2021.11.23.Austria & online STUVA-expo 20212021.11.24.Messe Karlsruhe, Germany 5th Brazilian Tunnelling Congress and Underground Structures and the LAT 2021 - Latin American Tunnelling International Symposium 2021.12.01.São Paulo City, Brazil 2nd ATC2 - Symposium, Focus on Digital Transformation in Tunneling2021.12.02.Austria & online 3rd International Conference on Geotechnical Engineering2021.12.06. Colombo, Sri Lanka (both online and face-to-face) XVIth World Winter Service and Road Resilience Congress2022.02.07.Calgary, Canada Fourth African Regional Conference on Geosynthetics2022.02.20.Cairo, Egypt 16th International Conference on Geotechnical Engineering2022.02.23.Lahore, Pakistan 2nd International Conference on Energy Geotechnics2022.04.10.La Jolla, California, USA World Tunnel Congress - WTC 20222022.04.22.Copenhagen, Denmark 7th International Young Geotechnical Engineers Conference2022.04.29.Sydney, Australia 20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering2022.05.01.Sydney, Australia 5th International Symposium on Cone Penetration Testing 2022.06.08.Bologna, Italy The Third International Conference on Environmental Geotechnology, Recycled Waste Materials and Sustainable Engineering 2022.06.16.Izmir, Turkey Geotechnical engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites2022.06.22.Napoli, Italy Conference on Computational Methods and Information Models in Tunnelling (EURO:TUN 2021) 2022.06.22.Bochum, Germany 9th International Congress on Environmental Geotechnics2022.06.26.Chania, Greece 10th International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground 2022.06.27. Cambridge, United Kingdom Fifth International Conference on New Developments in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2022.06.30.Nicosia, Turkey 편집위원 : 정혁상(동양대학교 교수)해외학회 일정 Vol. 23, No. 2 153 학회학회 시작일개최도시 4th International Symposium on Frontiers in Offshore Geotechnics2022.08.28.Austin, United States 16th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics - IACMAG 2022.08.30.Torino, Italy 17th Danube - European Conference on Geotechnical Engineering2022.09.05.Bucharest, Romania 28th European Young Geotechnical Engineers Conference and Geogames - Date Change!2022.09.15.Moscow, Russia 11th International Conference on Stress Wave Theory and Design and Testing Methods for Deep Foundations 2022.09.20.Rotterdam, Netherlands 2nd International Conference on Road Tunnel Operations and Safety2022.10.25.Granada, Spain 17th Asian Regional Geotechnical Engineering Conference2023.08.14.Nur-Sultan, Kazakhstan 12th International Conference on Geosynthetics2023.09.17.Roma, Italy XVIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering2024.08.25.Lisbon, Portugal154 자연,터널 그리고 지하공간 학교 및 학과 : 우송대학교/철도시스템학과 지 도 교 수 : 안태봉 학 위 자 : 김우식 학 위 : 공학박사 (2020. 2.) 하저구간 EPB 쉴드 TBM의 계측자료 분석을 통한 Chamber압 산정에 관한 연구 국문 초록 도시화와 인구증가로 제한된 지상부는 개발 한계에 다다르게 되었으며, 국민들의 행복한 삶을 영위하는데 필수적 인프라 시설을 터널 및 지하공간에 구축해야하는 필요성이 급증하고 있다. 쉴드TBM공법은 점토, 모래, 자갈 등과 같은 연약 지반 또는 이를 포함한 복합 지층에서 지하 공간의 개발을 위하여 기존 개착식 공법에 의한 시공으로 발생하는 각종 소음, 진동 등의 건설 공해와 교통, 통행의 장애 등과 같은 민원 문 제, 그리고 주변 지상, 지하 구조물에 대한 안정성 확보와 같은 여러 종류의 문제점들을 최소화하기 위해 개발된 도심 지 터널 공법이다. 그 중에서도 EPB 쉴드 TBM공법은 굴착 시 지중에 형성되는 지중압(수압+토압)과 챔버에 채워진 이토압의 균형을 통하여 지반의 안정을 확보하고 터널을 완성해 나가는 공법으로 우리나라에서 약 80%이상 적용된 쉴드 TBM의 대표 적인 공법이다. EPB 쉴드 TBM공법이 국내에 도입된 초기에는 대부분 토사층에 적용이 되었고, 현재에도 토사층 및 복합지반을 대 상으로 EPB 쉴드 TBM공법을 적용하고 있다. 따라서 쉴드 TBM 공법의 연구도 토사 및 복합지층에 적용된 기존 자료 만을 바탕으로 암반구간에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내에서 최근 발생되고 있는 TBM 터널의 유형별 트러블 사례에서 분석된 가장 중요한 관리요 소인 막장압 관리 중에서 연구가 미흡한 암반구간에서 적정 수압의 크기에 대한 연구를 통해 현장에서 효율적으로 막 장압을 관리할 수 있는 간편식을 도출해 제안하고자 하였다. 기존의 경험적 막장압 산정 이론식의 적정성을 검토하기 위하여 현장조건을 반영한 이론식 별로 막장압을 검토하였으며, 막장압의 중요 요소인 막장면 작용 적정 수압에 대해 서도 검토하였다. 00-00 건설현장에서 측정된 막장압 계측자료와 현장과 동일한 조건으로 모사된 수치해석 막장압의 상관성 분석을 통해 막장면에 작용하는 적정 막장수압에 대한 분석을 수행하였다. 간편식은 단일 현장에서 획득한 계 측자료만을 이용하여 도출된 것으로 추후 여러 현장들에서 획득된 자료들과 비교 검토된다면 좀 더 유용하고 일반적인 간편식이 도출될 수 있을 것으로 판단된다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개 편집위원 : 나유성((주)서하기술단 지반터널부 차장)Vol. 23, No. 2 155 학교 및 학과 : 호서대학교/토목공학과 지 도 교 수 : 김상환 학 위 자 : 김연덕 학 위 : 공학박사 (2021. 2.) 쉴드 TBM 챔버 내 배토상태 향상을 위한 혼합기술 연구 국문 초록 TBM 공법은 굴진면에 대응하는 굴진 압의 유무에 따라 오픈(Open)TBM과 쉴드 TBM 공법으로 구분할 수 있다. 오 픈(Open) TBM 공법은굴진면의 안정성이 확보되는 지반인 암반조건이 양호한 산악터널, 대심도 및 초장대 터널에 주 로 적용되며, 쉴드 TBM 공법은 굴진면의 안정성 확보가 필요한 토사 및 연약지반 터널, 도심지 천층 터널 및 하․해저 터널에 활용된다. 이렇듯 TBM 공법 특히, 쉴드 TBM 공법은 도심지 하부 저토피 구간뿐만 아니라 하․해저 구간 시공방 법으로 국내․외에서 그 적용이 확대되어 시공이 증가하고 있는 실정이다. 현재 국내 외 전반적으로 TBM 공법을 활용한 시공이 증가하는 추세이다. 그렇기 때문에 현재 국내의 쉴드 TBM에 관한 연구에 있어 Disc Cutter 및 Cutter bit와 세그먼트에 관한 연구가 많이 수행되고 있다. 하지만 챔버(chamber)관 련 연구는 챔버압에 대한 연구가 주를 이루며, 챔버 내 굴착토의 교반성능에 대한 연구는 미비한 실정이다. 중 대단면 TBM 국산화 기획 최종보고서2)에 의하면 국내 중 대단면 TBM 기술 중 토압식 쉴드 TBM 관련 굴진면 안정화 시스템 의 기술수준은 유럽, 중국, 일본 대비 62.7%, 평균 기술격차는 4.9년이며, 세부적으로 보면 컨베이어 벨트는 69.2%, 굴착토 처리기술은 64.2%의 기술수준으로 상대적으로 높으나 커터헤드 챔버의 기술수준은 54.2%로 상대적으로 낮다. 기술격차로 보면 스크루 컨베이어는 3.8년 커터헤드 챔버는 6.8년으로 상대적으로 격차가 크며, 커터헤드 챔버에 대한 연구가 부진하다는 것을 알 수 있다. 커터헤드와 스크루 컨베이어의 기술도 중요하지만 챔버 내에서 원활한 교반이 실 행되지 못한다면 스크루 컨베이어의 배토 성능이 뛰어나다 할지라도 굴착토가 일정하게 배토되지 못하며 이로 인한 배 토 속도의 영향으로 챔버 내의 압력을 일정하게 유지하는데 문제가 발생하게 된다. 이에 원활한 챔버압 유지 및 굴착 토 배출을 위해 챔버 내 굴착토의 거동을 개선하기 위한 연구가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 쉴드 TBM 챔버 내 굴착토의 교반 진행중 효과적인 교반이 수행될 수 있는 믹싱 바 형상과 배치에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구는 쉴드 TBM 챔버 내 배토상태 향상을 위한 혼합기술에 대한 기초연구로 챔 버 내 믹싱 바의 배치에 따른 교반효율을 평가한 실험연구이다. 실험에 사용된 축소모형 장비는 실제 8m급 EPB 타입 쉴드 TBM 장비를 제조사별로 조사해 약 1/20의 비율로 축소해 직경 400mm로 제작 하여 중력방향, RPM, 믹싱 바 크 기 및 형상을 토대로 실험해 배치 방법에 대하여 상세 연구를 수행하였다.156 자연,터널 그리고 지하공간 + 학위논문 소개 학교 및 학과 : 동양대학교/건설공학과 지 도 교 수 : 정혁상 학 위 자 : 신현강 학 위 : 공학박사 (2021. 2.) 터널 강관보강 그라우팅의 휨 거동특성을 고려한 보강 설계법 연구 국문 초록 본 연구는 터널 공사중 굴착면의 안정성을 확보하기 위해 국내에서 많이 사용되고 있는 천단부 강관보강 그라우팅 방법에 대해 보강 메커니즘에 대한 이해와 이론적인 배경, 강관에 대한 여러 특성(강관의 크기, 강도특성, 이음방법)을 고려한 실내시험과 현장실험, 수치해석 등을 통한 정량적인 보강 설계법을 제안하기 위한 연구이다. 기존에는 강관보강 그라우팅의 거동을 강관과 천공홀 그라우트 채움부, 강관 주변지반으로의 주입영역을 하나의 복 합지반의 개념으로 적용하여 설계하고 있으나, 강관보강 그라우팅의 주입에 대한 연구사례를 볼 때 실제 풍화토와 풍 화암 등의 불균질한 지반내로 주입실험을 한 결과 천공홀을 제외하곤 강관과 강관 사이의 지반내 주입이 어렵다는 결 과가 나타났으며, 모래, 자갈질 지반에 강관보강 그라우팅 후 굴착시에도 주변 지반으로 주입된 흔적을 찾아보기 힘들 었다. 이러한 연구결과로 비추어 볼 때 기존의 복합지반으로 거동한다는 보강 메커니즘은 그 근거가 미미하다고 볼 수 있다. 따라서, 강관으로 보강된 지반에서 굴착 이완하중에 대해 강관과 주변 지반의 아칭효과에 의해 저항한다는 거동 메커니즘이 더욱 설득력을 가진다. 따라서, 강관보강 그라우팅의 거동 메커니즘은 아칭효과로 설명이 가능하다. 한편, 실무에서 사용되는 강관은 운반의 편의성을 이유로 12m의 단관이 아닌 6m 혹은 그 이하의 강관을 연결하여 사용하는 경우가 많으나, 강관이 보강된 굴착단면이 붕괴된 사례를 보면 연결부가 파단된 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 강관의 거동특성을 파악함에 있어 연결부 강관이 하중에 대해 저항하는 특성을 파악하고자 하였으며, 특히, 직경의 크 기, 강관의 강도, 강관내 충전여부 등의 인자에 대한 거동특성을 종합적으로 실험을 통해 평가하였다. 굴착 이완하중을 고려한 정량적인 설계법을 제안하고자 환산단면을 활용하여 단순보 개념으로 모델링하여 강관이 저항하는 응력과 부 재력에 대한 허용치를 제안하고자 하였다.Vol. 23, No. 2 157 JOURNAL OF KOREAN TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION http://www.jkta.or.kr/ Volume 23, Issue 2 (March 2021) 목 차 Numerical sensitivity analysis for the reinforcement effect of a curvature of a tunnel floor on soft grounds Kwang-Ho You* Analysis of support loads in large underground space for high-density arrangement of complex plant Sewon Kim, Jun Kyung Park, Sangjun Lee, YoungSeok Kim* An approach for moment-rotation relationship and bearing strength of segment lining’s joint Young Joon Lee*, Jee Seung Chung The effect of curvature at the bottom of a soft ground tunnel by numerical analysis Kwangho You*, Kangsan Kim Analysis of pillar stability according to reinforcement method for very near parallel tunnel Young-Seok Jo, Yun-Hee Kim, Ji-Yeon Hong, Dong-Gyou Kim, Bumjoo Kim* + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개Next >