< Previous18 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 도시지역 지하 교통인프라의 효율적 구축 방안 2.4 지하 네트워크 구축 기술 지하 공간을 활용하는 도로가 지속적으로 구축되면 지하도로와 지하도로를 연결하는 지하 네트워크의 구축도 필요할 것이다. 지하에서 분· 합류시설을 구축하기 위해서는 기존 터널의 세그먼트를 제거하는 기술, 기존 터널에 영향을 주지 않는 굴착기술, 기존터널과 분기터널의 초근접 필라부 보강기술, 지하 협소공간 및 고수압에서 사용 가능한 보강기술 등 다양한 기술들이 필요할 것이다. 지하도로 간의 연결에 필요한 다양한 안전확보 기술에 대한 연구, 제품 개발 및 검증을 완료하여 향후 구축 될 지하도로에 바로 적용이 가능할 것으로 기대된다. <그림 5> 분기부 초근접 필라 보강기술<그림 6> 26톤급 굴착기에 장착된 굴착장비 2.5 복층터널 안정성 확보 기술 복층터널은 지하공간에 만들어지는 구조물로 재난사항이 발생하는 경우 접근성이 매우 낮아 사전에 위험요소를 제거 해 주는 것이 필요하다. 이를 위해서 내부의 구조를 신속하게 확인하고 지속적으로 관리 할 수 있는 기술이 필요하다. 내 부의 형상을 신속하게 파악하기 위하여 레이저 스캐닝 데이터를 이용하여 3D 형상정보모델을 구축하는 기술을 개발하였 다. 이러한 형상정보를 축척, 주기적으로 분석하여 위험 요소를 사전에 파악 할 수 있다. 이러한 정보수집 및 관리는 설 계· 시공· 유지관리에 이르는 복층터널의 생애 전주기 동안 활용 가능하여 구조물의 안전성을 확보할 수 있을 것이다. <그림 7> 형상정보 시각화 기술<그림 8> 생애 전주기 안정성 해석Vol. 23, No. 3 19 2.6 복층터널 화재확산 제어 및 내화 성능 향상 기술 일반 터널에 비해 층고가 낮고 소단면의 특성을 갖는 복층터널의 화재는 상대적으로 확산이 빠르고, 많은 양의 연기가 발생되며, 화재와 맞닿은 구조물의 면적도 넓어져 구조물 손상률도 더 높게 나타난다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 서 터널 내 효과적인 화재감지, 초기 화재대응, 연기확산 제어, 배연, 중간슬래브 내화성능 확보 등의 기술이 반드시 필 요하다. 우선, 화재사고에 대한 신속한 대응을 위하여 원격 자동소화설비, 화재연기확산지연장치, 화재연동형 대배기구 시스템이 개발되었다. 특히 원격 자동소화설비는 저층고 및 화재(연기) 감지에 최적화된 영상유고 시스템을 장착하여 화 재를 단시간에 감지할 수 있다. 감지신호는 관제실 또는 인근 소방서로 전달되고, 신호를 받은 관리자(소방관)는 카메라 를 통해 전송되는 모니터 영상을 보고, 화재규모, 위치, 피난자 등을 확인하고 원격으로 분사포를 원격 조종하여 초기에 화재를 진압하거나 타 차량, 구조물 등으로의 확산을 억제하는 기능을 한다. 이는 서울 구룡터널에 적용되어 검증된 기 술로 향후 복층터널 뿐 아니라 다양한 터널 및 밀폐공간에서 활용성을 높일 수 있을 것이다. 또한 화재와 직면한 중간슬 래브는 내화피복기술이 적용되어 있어 수 시간의 화재에도 충분히 견딜 수 있게 설계된다. 만약, 하층에서 화재가 발생 하더라도 상층은 계속 운영이 가능하며, 하층 화재에 대한 피난로로 상층부를 사용할 수 있다. 중간슬래브에 적용된 내 화피복기술은 RABT, RWS, ISO 온도곡선을 이용한 내화성능시험을 모두 만족하였으며, 성능시험 결과 및 국내외 관련 기준 등과 접목하여 대심도 복층터널 내화설계지침을 제시하였다. 중간슬래브는 복층터널의 특성상 통행에 가장 큰 영 향을 미치며, 손상도 평가 및 보수· 보강에 대한 연구가 추후에도 계속될 예정이다. <그림 9> 원격 자동소화설비 2.7 복층터널 구축 기술의 검증 복층터널의 구축을 위해 개발된 다양한 기술들은 각각의 특성에 맞는 개별 현장에서 검증을 완료하였다. 하지만 실제 복층터널이 구축되는 현장이 국내에 없어 실 현장에 대한 검증이 부족한 측면이 있어, 한국건설기술연구원 연천 SOC실 증연구센터에 실규모 복층터널 구조체를 제작하고 개발된 기술의 검증을 수행 하였다. 복층터널 외형인 세그먼트는 2부 분으로 나누어 구축되었고, 슬래브 가설은 공장 제작 후 현장에서 개발된 가설장비를 활용하여 시공하였다. 가설장비를 활용한 결과 1개의 슬래브 가설에 약 12분 정도가 소요되어 1일 60m(30본)의 가설이 가능하여 공사기간을 크게 단축시 킬 수 있을 것으로 기대된다. 이외에도 연구단에서 개발된 다양한 기술들이 내부에 설치되어, 차량 주행에 따른 실 현장 과 동일한 기술의 검증이 완료되었다.20 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 도시지역 지하 교통인프라의 효율적 구축 방안 (a) 세그먼트 제작(b) 하부세그먼트 조립 (c) 상부세그먼트 조립(d) 슬래브 거치 (e) 하부도로 포장(f) 상부도로 포장 <그림 10> 원격 자동소화설비Vol. 23, No. 3 21 3. 맺음말 도시지역의 교통정체현상을 해소하고, 지상공간의 쾌적한 사용을 위해 전 세계적으로 교통구조물의 지하화가 진행되 고 있다. 도시지역에서 공사가 진행되면 새로운 정체의 원인이 될 수 있어 국민의 편의를 위해서 공사의 기간을 획기적 으로 줄일 수 있는 기술들을 필요로 하고 있다. 또한 지하에 건설되는 교통 인프라가 지상공간의 주는 영향에 대한 문제 가 제기되고 있어, 지상에 영향을 최소화 할 수 있는 복층형태의 터널배치가 주목받고 있다. 대심도 복층터널 연구단에 서는 도심지에서 시공 시 안전하고 신속하게 시공할 수 있는 기술들을 개발하였고, 개발된 기술의 성능 검증과정을 실규 모로 수행하여 검증하였다. 검증된 기술들이 적용되어 복잡한 도시를 쾌적하게 만들고, 확보되는 원천 기술들이 전세계 현장의 새로운 문을 여는 기회가 될 것으로 기대한다. 참고문헌 1. 한국건설기술연구원(2020. 06), 대심도 복층터널 설계 및 시공 기술 개발(최종보고서). [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]22 æ40$æ#*. #*. #*.æÀ #*. ÀÀ #*.#*.À #*.#*.Í #*.Ò #*. #*.ê#*. #*. Ò #*.Ò #*. #VJMEJOH *OGPSNBUJPO .PEFMJOHæ #*. ##ELP# +## v, #*. #*. 7PM /P 23 ì ÏÁ#*.ÁÀ #*. #*. Ï #*. % $"% #*. #*.À% $"% % $"%% $"% À #*.Á ÓæÀÀ % % $"% #*.24 #*. % $"%À/PUF #*.Ó ä À % $"% #*. #*. Á%%%#*. #*.Ó% #*.ê #*.7PM /P 25 #*. #*.#*.ì æ#*. Ï #*. ÂÚ #*.Á æ ê ê 7& ä Àä ê À #*. #*.-0% -FWFM PG %FWFMPQNFOU-FWFM PG %FUBJM-FWFM PG *OGPSNBUJPO#*. #*. Â-0% #*.-0% Ò -0% Ò À É -0% Ò êÀ À ÉÉ -0% À ÉÉÉ -0%ÉÉ -0%É26 #*. #*. _Â Ò #*.#*.Ò À_ LN NN ÒN Ò_LNI Ò Ï Â _ -LNNÒNÒNÒ _LNI óÒ ó Ò Ò*$*$*$+$5+$5 7PM /P 27 N+$5 3BNQ" N3BNQ# N ÒÒ Ò Ï3BNQ Ï NN _ 3 _ Ò Ò _ 3 _ +$5 3BNQ" _ 3 _ ü 3BNQ# _ 3 _ BC 3BNQD Next >