< Previous최신 터널 뉴 스 78 자연,터널 그리고 지하공간 □ 화성~광주고속도로’ 개통 총사업비 1조4,975억원 투입된 대형 민간투자사업(BTO) 물류 교통량 많은 노선 연결… 연간 960억원 물류비용 절감 가능 화성~광주고속도로가 21일 전면 개통했다. ‘화성~광주고속도로’는 경기 화성시 방교동에서 광주시 도척면 진우리를 연결하는 총연장 31.2㎞의 왕복 4차로 민 자고속도로다. 총사업비 1조4,975억원이 투입된 대형 민간투자사업(BTO)으로 2017년 3월 착공 이후 5년만에 개통했다. 이 사업은 토지보상비 등 일부 비용을 국가가 지원하고 나머지는 민간이 부담하는 민간투자방식으로 화성광주고속 도로(주)가 사업 시행자를 맡았다. 준공 이후에는 국가에 기부채납한 뒤 30년간 운영하게 된다. 금호건설은 GS건설, 포스코건설 등 6개 건설사와 함께 이 공사에 참여했다. 모두 4개 공구 중 금호건설은 2개 공구 를 맡아 주간사로서 공사를 주도적으로 수행했다. 이번 화성~광주고속도로 개통으로 수도권 남부지역의 교통흐름은 한결 여유로워지고 물류 여건도 크게 개선될 전망 이다. 최단거리로 연결되는 화성시와 광주시 간 이동거리는 종전 62㎞에서 37㎞로 25㎞ 짧아지고, 통행시간은 65분 에서 33분으로 32분 단축된다.최신 터널 뉴 스 Vol. 24, No. 2 79 화성~광주고속도로는 ‘수도권제2순환고속도로’의 남동부 단절구간을 연결하는 노선으로, 현재 운영 중인 봉담~동 탄 고속도로와 이천~양평 고속도로(2026년 개통예정)를 연결하게 된다. 해당 노선은 경부와 중부고속도로를 동서로 연결하고, 영동고속도로와도 연결되는 도로로, 남북축 위주의 고속도로 망을 보완해 경기 남동부 지역 접근성을 크게 향상시켜 수도권 교통여건을 개선시키는 데 기여할 전망이다. 금호건설 관계자는 “화성~광주고속도로 개통으로 기존 경부고속도로의 교통량 분산이 가능해질 것”이라며 “이에 따 라 기흥나들목~신갈분기점 등 기존 상습정체 구간의 지· 정체가 완화되는 등 교통 흐름도 크게 개선될 것으로 보인 다”고 말했다. 또 물류 교통량이 많은 서해안· 평택~시흥고속도로를 경부· 중부고속도로 등 주요 고속도로와 연결해 연간 약 960 억원의 물류비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 화성~광주고속도로 개통으로 차량의 이동 거리 및 시간이 크게 단축됨에 따라 연간 4,300톤의 이산화탄소 배 출 절감 효과를 불러오는 등 환경개선에도 기여할 전망이다. 이와 함께 안전한 도로이용 환경 조성을 위해 적용된 여러 첨단기술도 눈길을 끈다. 위험구간 정비를 위해 도로교통공단의 특수차량(TSCV, Traffic Safety Checking Vehicle)을 이용한 교통안전점검 을 개통 전 실시 완료했으며, 고정식· 이동식 과속단속 장비도 9개소 설치했다. 주요 나들목, 영업소, 터널입구 등 16개 제설 취약구간에 원격조정 자동염수분사시설을 설치했으며, 살얼음이 발생 해 교통안전이 저해될 수 있는 교량에는 기상정보시스템(WIS, Weather Information System) 2개소를 구축해 기상 상황 정보를 전광판에 사전 안내토록 했다.80 자연,터널 그리고 지하공간 1 ITACET 온라인 Lunchtime 시리즈 (25 May 2022) ITAtech 및 ITA 신기술 위원회와 공동으로 준비한 16회 Lunch- time 강의 시리즈가 개최됩니다. 이번 강의는 “로봇과 데이터 프로 세싱”을 주제로 세가지 강의로 구성되었으며 6월 14일 화요일 13 시(CET)에 시작됩니다. - 터널 장비의 자동화 및 운전자 지원 시스템 (Diemar Isele) - 숏크리트 터널링 로봇 (Christof Ziegler) - 세그먼트 라이닝 생산 자동화 (Holger Kupfer) 가입 및 무료 신청: https://www.itacet.org/session/lunchtime-lecture-series-16 2 ITACET 온라인 Lunchtime 시리즈 (21 April 2022) ITACET재단 및 ITACET위원화, ITA가 BIM에 초점을 맞춘 15회 Lunchtime 시리즈를 5월 10일 화요일 13시(CET)에 개최하며, 강 의 주제는 다음과 같습니다. - 터널 Information modelling (Dr. Jurij Karlovsek (The University of Queensland)) - 대규모 인프라 프로젝트의 디지털화 (Mr. Jure Cesnik (Elea iC) - 터널 관련 산업 기초 (Mr. Michel Rives (Vianova Systems France, buildingSMART International) 가입 및 무료 신청: https://www.itacet.org/session/lunchtime-lecture-series-15 편집위원 : 서상연(GS건설 책임)Vol. 24, No. 2 81 3 터널 및 수직구 저탄소 콘크리트 라이닝 관련 위원회 런칭 (04 April 2022) ITAtech에서 터널 및 수직구용 저탄소 콘크리트 라이닝에 대한 위 원회 활동을 시작했습니다. 콘크리트는 지구 상에서 물 다음으로 많이 소비되고 있으며, 전세 계 탄소 배출량의 8% 가량을 차지하고 있습니다. 일반 포틀랜트 시멘트(CEM I)를 제조할 때 많은 양의 탄소가 배출되며, 일반적으 로 터널과 수직구의 콘크리트 라이닝에 60~70% 가량의 탄소가 포 함되어 있습니다. 따라서 터널 산업에서 세그먼트 라이닝, 현장 타 설 라이닝, 숏크리트 및 그라우팅 등의 여러 공정에서 시멘트 사용 을 감소시켜야 합니다. 이에 저탄소 라이닝 솔루션을 개발하고 ITAtech에서 이와 관련된 여러 가이드라인을 제공하고자 노력하고 있습니다.해외학회 일정 82 자연,터널 그리고 지하공간 학회학회 시작일개최도시 4th International Conference “Challenges in Geotechnical Engineering”2022.06.01.Kiev, Ukraine 4th International Tunneling Forum2022.06.01.Wroclaw, Poland 5th International Symposium on Cone Penetration Testing 2022.06.08.Bologna, Italy Geohazards 82022.06.12.Quebec, Canada Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites2022.06.22.Napoli, Italy Conference on Computational Methods and Information Models in Tunnelling2022.06.22.Bochum, Germany Fifth Symposium of MAG / Second Conference of Regional Geotechnical Societies2022.06.23.Ohrid, North Macedonia WUF 11: World Urban Forum2022.06.26.Katowice, Poland 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 ,Cyprus Fifth International Conference on New Developments in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2022.07.02.Nicosia, Northern Cyprus 4th International Conference on Information Technology in Geoengineering 2022.08.04.Singapore, Singapore 4th International Symposium on Frontiers in Offshore Geotechnics2022.08.28.Austin, USA 16th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics 2022.08.30.Torino, Italy World Tunnel Congress 20222022.09.02.Copenhagen, Denmark 11th International Symposium on Field Monitoring in Geomechanics2022.09.04.London, United Kingdom 17th Danube - European Conference on Geotechnical Engineering2022.09.05.Bucharest, Romania Eurock 2022 Rock and Fracture Mechanics in Rock Engineering and Mining2022.09.12.Helsinki, Finland International Workshop: Advances in Laboratory Testing of Liquefiable Soils2022.09.14.Kyrenia, Northern Cyprus 28th European Young Geotechnical Engineers Conference and Geogames 2022.09.15.Moscow, Russia The Third International Conference on Environmental Geotechnology, Recycled Waste Materials and Sustainable Engineering 2022.09.15.Izmir, Turkey 10th International Conference on Physical Modeling in Geotechnics2022.09.19.Daejeon, South Korea 11th International Conference on Stress Wave Theory and Design and Testing Methods for Deep Foundations 2022.09.20.Rotterdam, Netherlands 10th Nordic Grouting Symposium2022.10.04.Stockholm, Sweden GEO-EXPO 2022 Scientific and Expert Conference2022.10.21. Prijedor, Bosnia and Herzegovina 2nd International Conference on Road Tunnel Operations and Safety2022.10.25.Granada, Spain 50th Conference “Foundation Engineering”2022.11.14.Brno, Czech Republic TBM-DIGS Conference2022.11.23.Leoben, Austria 8th International Conference on Unsaturated Soils2023.05.02.Milos, Greece Underground Construction Prague 20232023.05.29.Praha, Czech Republic 9th International Congress on Environmental Geotechnics2023.06.25.Chania, Greece Numerical Methods in Geotechnical Engineering 20232023.06.26.London, United Kingdom 17th Asian Regional Geotechnical Engineering Conference2023.08.14.Nur-Sultan, Kazakhstan 8th International Symposium on Deformation Characteristics of Geomaterials2023.09.03.Porto, Portugal 12th International Conference on Geosynthetics2023.09.17.Roma, Italy 17th International Conference AFTES20232023.10.02.Paris, France 2nd International Conference on Construction Resources for Environmentally Sustainable Technologies 2023.11.20.Fukuoka, Japan Southeast Asian Conference and Exhibition on Tunnelling and Underground Space 20242024.03.14.Selangor, Malaysia XVIII European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering2024.08.25.Lisbon, Portugal 편집위원 : 정혁상(동양대학교 교수)Vol. 24, No. 2 83 학교 및 학과 : 인하대학교/토목공학과 지 도 교 수 : 송기일 학 위 자 : 박진수 학 위 : 공학박사 (2022. 2) 현장데이터 분석을 통한 대구경 쉴드 TBM 디스크커터 마모 및 교체 특성에 관한 연구 국문 초록 TBM의 굴착효율을 높이는 가장 중요한 인자인 디스크커터와 커터비트는 커터헤드설계의 핵심요소로 지반조건에 맞 는 디스크커터의 배치, 간격, 개수, 크기, 재질 등은 TBM 터널공사의 성패를 좌우 한다. 지반을 직접 접촉하여 굴착하 는 디스크커터는 지반과의 끊임없는 마찰과 충격으로 인해 불가피한 마모가 발생되어 대표적인 소모성부품으로 분류 된다. 마모예측에 따른 디스크커터 교체는, TBM터널에서 공사비와 공사기간에 큰 영향을 주는 요인이다. 이러한 사유 로 해외에서는 디스크커터 마모 예측모델을 개발하여, 발전시켜 나가고 있다. 최근 국내에서도 디스크커터 마모관련 다양한 시험과 연구가 진행되어 최적의 TBM 굴진조건 제시를 위한 여러 가지 시도가 진행 중이다. 본 연구에서는 국 내에 대표적으로 적용되고 있는 쉴드TBM 장비 타입인 이수식 쉴드TBM(Slurry Shield TBM)과 토압식 쉴드TBM(EPB Shield TBM)의 현장별 디스크커터 교체 데이터를 바탕으로 각 현장의 지반조건, 현장 여건, 굴진 데이터를 설계 시 산 정된 교체횟수와 두 현장에서 실제 교체된 데이터를 비교· 분석하였으며, 해외 마모 예측 모델과 현장에서 소모된 실 제 디스크커터 마모량의 비교를 통해 마모에 영향을 주는 인자에 대해 상관관계를 분석하였다. 본 연구를 통한 결론 중 설계와 시공 시 교체횟수 비교는 다음과 같다. 첫째 설계 시와 시공 시, 디스크커터의 교체 횟수와 평균 교체거리는 많은 차이가 있음이 확인하였다. 둘째, 지층별 디스크커터 회전거리에서 풍화토, 풍화암, 복합 지반에서는 시공 시의 회전거리가 훨씬 길게 분석되었고, 연암 이상의 지층에서는 설계 시 회전거리가 비슷하거나 더 긴 것으로 분석되었다. 셋째, 원주거리가 가장 긴 최외곽 게이지 커터의 마모가 가장 클 것으로 예상 되었으나, 실제는 커터헤드직경 0.69~0.92D 위치의 외곽부 페이스커터의 마모량이 가장 큰 것으로 분석되었다. 국내· 외 많이 적용되 고 있는 해외 마모 예측 모델과 현장데이터를 분석한 검토 결과는 다음과 같다. 첫째, UCS별로 구분하여 마모량을 확 인한 결과 CSM모델, Gehring모델, NTNU모델 모두 UCS 100MPa이상에서 유사한 마모량이 예측되었다. 둘째, 관입깊 이(ρ)와 RPM은 굴착부피(Hf)에 직접적인 영향을 주는 인자로 관입깊이의 증가는 디스크커터의 수명에 비례한다. 셋째, CSM모델, Gehring모델에서 CAI 증가는 굴착부피(Hf)를 증가시키고 NTNU모델에서 CLI의 현장데이터는 20이하로 마 모량에 영향이 적은 것으로 분석되었다. 넷째, NTNU모델에 영향을 주는 석영함유량은 본 연구대상 구간의 석영함유량 은 31.6~36.1로 큰 편차가 없었기 때문에 마모량 변화 큰 영향을 주지 못한 것으로 분석되었다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개 편집위원 : 나유성((주)서하기술단 지반터널부 차장)84 자연,터널 그리고 지하공간 + 학위논문 소개 학교 및 학과 : 한국해양대학교/토목환경공학과 지 도 교 수 : 김태형 학 위 자 : 공정식 학 위 : 공학박사 (2022. 2) 단층파쇄대 통과 터널의 특이사항 분석을 통한 설계 개선 국문 초록 본 연구는 단층 파쇄대 구간을 통과하는 터널의 안정성을 확보하기 위하여 기존 설계법의 한계를 분석하여 대안을 제시하고 그 대안이 적정했는지 확인하였다. 이러한 단층 파쇄대의 과다 변위 발생을 보완하기 위해 현장에서 구해진 점착력, 내부마찰각, 변형계수 등의 지반정수와 목표변위량을 산정하여 역해석을 수행하였다. 그리고 추가적으로 풍화 민감도 분석을 시행하여 암석의 풍화에 따른 안정성을 확보하였다. 따라서 본 연구의 결론을 구체적으로 요약하면 다 음과 같다. 역해석은 해석영역과 경계조건을 설정한 후 매개변수인 지반변형계수, 점착력 및 내부마찰각을 변화시켜 연속체 해 석모델로 해석하여 목표함수와 부합하는 지반정수를 재산정하였다. 재산정된 지반정수를 통해 구해진 천단침하량은 목 표변위량과 유사한 결과를 나타내고 있어 역해석 결과는 충분히 유효한 것으로 판단된다. 향후에도 단층 파쇄대 구간 을 통과하는 터널 설계시에는 시추조사에서 구해진 Sample을 이용하여 지반정수를 산정하고 역해석을 수행하여 지보 패턴을 결정하는 것이 유효할 것으로 판단된다. 따라서, 흥해터널의 기존 설계 지보패턴에 의한 천단침하와 역해석 결 과에 의한 지보패턴 변경에 따른 천단침하를 비교해 본 결과, 변경전에는 3차 관리구간에 근접 또는 초과한 천단침하 가 발생한 반면, 변경후에는 10mm 내외의 천단침하가 발생한 것으로 보아 변경 지보패턴은 충분한 지보력을 확보한 것으로 판단된다. 단층 파쇄대 통과터널의 공사 중 변위 및 응력은 지반의 거동상태, 인접구조물의 안전한계와 역학적 인 조건에 의하여 결정되므로 기본적인 수치를 정확히 제시하기가 어렵다. 따라서 이론해석, 수치해석, 유사조건의 시 공실적 등을 참고하여 초기의 시공실적을 토대로 계측관리 기준치를 수시로 수정해가는 방법이 가장 합리적이고 실질 적인 방법이라고 할 수 있다. 그리고 계획 단계에서 설정된 관리기준은 시공 초기단계의 표준이기 때문에 시공 중에는 여러 가지 단면에 대한 지반조건, 계측치의 변화, 계측 항목간의 상호관계로부터 지반공학적인 검토를 추가하여 종합 적으로 판단하는 것이 중요하다. 풍화민감도 분석은 암석이 지표환경에서 지하수, 강우(산성비), 대기오염물질 등 여러 가지 영향이 암석의 강도에 영향을 주는 정도를 정량적으로 예측하여 대응방안을 도출하는 기법이다. 특히, 대기에 노 출시 강도저하, 풍화작용이 급속히 진행되는 단층 파쇄대의 경우에는 설계시 풍화민감도 분석에 따른 평가를 시행하여 그 결과를 설계에 반영하여야 한다. 따라서, 단층 파쇄대를 통과하는 터널의 설계시에는 안정성 해석 단계에서 지반정 수 재산정을 위한 역해석 및 풍화민감도 분석을 시행하는 것이 시공중 발생할 수 있는 과다변위, 막장 붕괴 등의 사고 를 미연에 방지할수 있다.Vol. 24, No. 2 85 학교 및 학과 : 상지대학교/토목공학과 지 도 교 수 : 이승호 학 위 자 : 한상민 학 위 : 공학박사 (2022. 2) 도심지 대심도 터널 근접시공에 의한 지하 안전 영향 평가에 관한 연구 국문 초록 도심지에서의 교통인프라 개발이 활발해지고, 대심도 지하터널을 이용한 도시의 기반시설 확충으로 인하여 기존 운 영되거나 설치된 시설물 또는 구조물 상호 간의 근접시공이 많이 이루어지고 있다. 이에 따라 근접시공으로 인한 시설 물 또는 구조물에 미치는 안정성 확보여부는 중요한 이슈가 되고 있으며, 관련법에 의하여 지하 터널공사에 따른 지하 안전 영향 평가를 반드시 수행하여야 한다. 본 연구에서는 도심지 대심도 터널 건설에 따른 안전성 및 환경성에 미치는 제반 영향을 합리적으로 평가함으로서 주변 민원을 최소화하고 안전한 터널 공사의 수행을 돕고자 한다. 이를 위하여 도심지 대심도 터널 건설에 따른 영향 을 안정성 영향(Safety Impact)과 환경성 영향(Environment Impact)으로 구분하고 각각의 영향평가에 대한 평가방법 과 절차를 제시하였다. 또한 근접시공으로 인한 정거장 구조물의 거동 특성을 파악하기 위해 신설 터널이 계획된 노선 상부의 기존 지하철 구조물 대상으로 신설터널에 의한 기존 구조물에 미치는 안전 영향 평가를 수행하였다. 이를 위하여 정거장 구조물의 안전영역 평가 및 굴착 방법에 대한 검토와 3차원 수치해석을 통한 상세 검토를 수행하였다. 구조물 손상도 평가, 궤도 틀림 및 기존 구조물과 건물 안정성 평가 결과 근접터널 공사에 따른 기존 정거장 구조물의 안정성은 확보되는 것으로 평가되었다. 본 연구는 도심지 터널 공사에서 근접시공시 기존의 인접 구조물에 미치는 영향을 사전에 검토하는 경우 기본적인 기초 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.86 자연,터널 그리고 지하공간 + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개 JOURNAL OF KOREAN TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION http://www.jkta.or.kr/ Volume 24, Issue 2 (March 2022) 목 차 A study on platform-based preliminary design guidelines associated with the behaviour of piles to adjacent tunnelling Young-Jin Jeon, Gyu-Seol Lee, Jae-Cheol Lee, Chinzorig Batbuyan, Cheol-Ju Lee* Concrete plug cutting using abrasive waterjet in the disposal research tunnel Yohan Cha, Geon Young Kim, Eun-Soo Hong, Hyung-Woo Jun, Hang-Lo Lee* A case study of ground subsidence analysis using the InSAR technique Joon-Shik Moon*, Hyoung-seok Oh A study on the improvement plans of precision safety inspection and precision safety diagnosis in tunnel structure Gyu-Phil Lee*, Jeong-Heum Kim Analysis of the influence of existing parallel tunnels according to the location of the new tunnel Ji-Seok Yun, Han-Eol Kim, Kyoung-Min Nam, Ye-Rim Jung, Jae-Eun Cho, Han-Kyu Yoo* A study on EPB shield TBM face pressure prediction using machine learning algorithms Kibeom Kwon, Hangseok Choi, Ju-Young Oh, Dongku Kim* + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개Vol. 24, No. 2 87 TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY Volume 123 (May 2022) https://www.journals.elsevier.com/tunnelling-and-underground-space-technology 목 차 The spatial vitality and spatial environments of urban underground space (UUS) in metro area based on the spatiotemporal analysis Yajie Xu, Xiangsheng Chen* Automatic sewer defect detection and severity quantification based on pixel-level semantic segmentation Qianqian Zhou*, Zuxiang Situ, Shuai Teng, Hanlin Liu, Weifeng Chen, Gongfa Chen Dynamic response of road tunnel subjected to internal Boiling liquid expansion vapour explosion (BLEVE) Ruishan Cheng, Wensu Chen, Hong Hao*, Jingde Li Effect of longitudinal slope on the smoke propagation and ceiling temperature characterization in sloping tunnel fires under natural ventilation Zihe Gao, Linjie Li, Chaopeng Sun, Wei Zhong, Changbin Yan* Geomechanical model test for mechanical properties and cracking features of Large-section tunnel lining under periodic temperature Zilong Xu, Jianxun Chen, Yanbin Luo*, Haoyang Zhu, Weiwei Liu, Zhou Shi, Zeguang Song Effect of tunnel slope on the critical velocity of densimetric plumes and fire plumes in ventilated tunnels Lei Jiang*, Ming Xiao Digital design and stability simulation for large underground powerhouse caverns with parametric model based on BIM-based framework Hui Li, Wei-zhong Chen*, Xian-jun Tan, En-yu Chen + TUST 논문집 논문소개Next >