< Previous98 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 <그림 1> 계양~강화간 고속도로 기본 및 실시설계 위치와 설계 공구 2.1 1공구 1공구는 인천광역시 계양구 상야동에서 인천광역시 계양구 이화동까지 연장 약 2.5km이며 왕복 4~6차로 신설구간으 로 설계속도는 80~100km/h이고, 주요시설물로는 분기점 2개소(계양, 고촌분기점), 나들목 1개소(풍무나들목), 본선 영 업소 1개소(고촌영업소), 교량 3개소(925m)로 계획되었으며 사업비는 5,848억 원(공사비 3,483억 원, 보상비 2,173억 원, 시설부대경비 192억 원)으로 삼보기술단, 경원엔지니어링, 한국기술개발이 설계사로 참여하고 있으며 주요 구조물 계획을 살펴보면 표 1과 같다. <표 1> 1공구 교량구조물 현황(3개소/925m) 교량명연장(m)폭원(m)교량형식비고 드림교67012.6~24.3개량형 PSC BEAM +PC BOX ∙ 인천공항고속도로, 정서진로, 경인아라뱃길, 드림로 횡단 고촌1교24028.4ST. BOX ∙ 수도권제1순환고속도로, 인향로, 서부간선도로, 서창~김포 고속도로(예정) 횡단 교촌2교1532.0RC RAHEN∙ 황어로 횡단Vol. 25, No. 1 99 국내사업 2.2 2공구 2공구는 경기도 김포시 감정동에서 인천시 계양구 이화동까지 연장 5.8km이며 설계속도 100km/h로 양방향 2차로 병렬터널구조물(검단터널, L=5,160m) 1개소이고, 사업비는 4,654억 원(공사비 3,811억 원, 보상비 590억 원, 시설부대 경비 153억 원)으로 한국종합기술, 동부엔지니어링, 드림이앤디이 설계에 참여하고 있으며 터널 구조물 현황은 표 2와 같다. <표 2> 2공구 터널 구조물 현황(1개소/5,160m) 터널명 갱문형식 연장(개소/m)비고 시점종점 검단터널면벽식면벽식 강화 : 5,160m ∙ 2차로 병렬터널 계양 : 5,160m 2.3 3공구 3공구는 경기도 김포시 감정동에서 김포시 장기동까지 연장 4.10km이며, 설계속도는 100km/h로 왕복 4차로 신설구 간으로 주요시설물로 나들목1개소(감정나들목), 교량 9개소(815m)이고, 사업비는 4,256억 원(공사비 2,378억, 보상비 1,738억, 시설부대경비 140억)으로 케이지, 케이씨아이, 바우가 설계에 참여하고 있으며 교량 구조물 현황은 표 3과 같다. <표 3> 3공구 교량구조물 현황(본선:9개소/815m) 교량명연장(m)폭원(m)교량형식비고 여우재교(계양)6012.3ST. BOX∙ 검단로 횡단 여우재교(강화)6012.3ST. BOX∙ 검단로 횡단 나진포천교29024.3ST. BOX∙ 나진포천, 국지도98호선 횡단 대곡1교3027.9PSC Beam∙ 감정IC 연결로 횡단 대곡2교3524.3PSC Beam∙ 대곡지구도로(예정) 횡단 대곡3교6024.3ST. BOX∙ 대곡천 횡단 대곡4교3024.3PSC Beam∙ 대곡지구도로(예정) 횡단 대곡5교9024.3개량형 PSC Beam∙ 대곡천, 대곡지구도로(예정) 횡단 연결로 E교3015.6ST. BOX∙ 본선 횡단 2.4 4공구 4공구는 경기도 김포시 장기동에서 김포시 양촌읍 누산리까지 연장 4.26km, 폭 23.4m의 왕복 4차로 신설구간으로 설계속도는 100km/h이며, 주요시설로 나들목 1개소(양촌나들목)와 교량 10개소(820m)가 있고, 사업비는 4,649억 원 (공사비 2,741억 원, 보상비 1,755억 원, 시설부대경비 153억 원)으로 대한콘설탄트, 건화, 태조엔지니어링이 설계사로 참여하고 있으며 교량구조물 현황은 표 4와 같다.100 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 <표 4> 4공구 교량구조물 현황(10개소/870m) 교량명연장(m)폭원(m)교량형식비고 운유교16024.3ST. BOX∙ 김포한강3로 횡단 석모1교6524.3ST. BOX∙ 김포한강4로 대로 2-1호선 횡단 석모2교1524.3RC Rahmen∙ 석모로 석모3교6024.3ST. BOX∙ 광로3-8호선(예정) 횡단 석모4교6524.3ST. BOX∙ 김포대수로 횡단 누산1교6024.3ST. BOX∙ 지방도356호선(양곡로) 횡단 누산2교5024.3개량형 PSC Beam∙ 김포대로1759번길 횡단 봉성포천교20024.3ST. BOX∙ 봉성포천 횡단 양천교14524.3ST. BOX∙ 국도48호선 횡단 Ramp-A교5015.6ST. BOX∙ 본선 상부 횡단 2.5 5공구 5공구는 경기도 김포시 양촌읍 누산리에서 김포시 통진읍 서암리까지 연장 4.04km, 폭 23.4m의 왕복 4차로 신설구 간으로 설계속도는 100km/h이며, 주요시설로는 분기점 1개소(통진분기점)와 교량 12개소(1,465m)이 있으며, 사업비는 4,036억 원(공사비 2,975억, 보상비 929억, 시설부대경비 132억)으로 삼안, 한맥기술, 동해종합기술공사가 설계사로 참 여하고 있으며 교량 구조물 현황은 표 5와 같다. <표 5> 5공구 교량구조물 현황(12개소/870m) 교량명연장(m)폭원(m)교량형식비고 본 선 하성1교2528.4PSC Beam∙ 하성로 횡단 하성2교11524.3ST. BOX∙ 수도권제2순환고속도로 횡단 서암천교20024.3개량형 PSC Beam∙ 서암천, 하성로 횡단 하성3교6024.3ST. BOX∙ 하성로 횡단 통진1교3024.3PSC Beam∙ 수로횡단 통진2교5024.3개량형 PSC Beam∙ 수로횡단 분 기 점 Ramp-A교3159.0ST. BOX∙ 서암천, 하성로 횡단 Ramp-D1교9012.6ST. BOX∙ 서암천, 하성로 횡단 Ramp-D2-1교3109.0ST. BOX∙ 하성로 횡단 Ramp-D2-2교6016.8ST. BOX∙ 하성로 횡단 Ramp-D3-1교409.0ST. BOX∙ 수도권제2순환고속도로 횡단 Ramp-G교1709.0ST. BOX∙ 수도권제2순환고속도로 횡단Vol. 25, No. 1 101 국내사업 2.6 6공구 6공구는 경기도 김포시 통진읍 서암리에서 김포시 월곶면 갈산리까지 연장 4.6km에 폭원 23.4m의 왕복 4차로 신설 구간으로 설계속도는 100km/h이고, 주요시설로는 나들목 1개소(서암나들목), 교량 6개소(180m), 터널 1개소(380m)로 계획되었고, 사업비는 3,261억 원(공사비 1,918억 원, 보상비 1,236억 원, 시설부대경비 107억 원)으로 유신, 천일, 서영 엔지니어링이 설계사로 참여하고 있으며 교량 구조물 및 터널구조물 현황은 표 6, 표 7과 같다. <표 6> 6공구 교량구조물 현황(6개소/120m) 교량명연장(m)폭원(m)교량형식비고 통진3교1527.9RC Rahmen∙ 서암로 횡단 통진4교4024.3개량형 PSC Beam∙ 월하로 횡단 통진5교5024.3개량형 PSC Beam∙ 월하로(이설도로) 횡단 고정1교3024.3PSC Beam∙ 고정1로 횡단 고정2교1524.3RC Rahmen∙ 고척로 및 수로횡단 월곶1교3012.3PSC Beam∙ 안진골로 횡단 <표 7> 6공구 터널구조물 현황(1개소/380m) 터널명 갱문형식 연장(개소/m)비고 시점종점 한남터널면벽식면벽식 강화 : 380m ∙ 2차로 병렬터널 계양 : 380m 7공구는 김포시 월곶면 갈산리에서 강화군 선정리까지 4.6km로 왕복 4차로 신설구간으로 설계속도는 100km/h이고, 주요시설로는 신 강화대교(860m)를 포함 교량 8개소(1,265m)로 계획되었다. 3. 기대 효과 본 사업은 고속도로 도로 개설공사로 인천 서북부지역이나 서울에서 강화까지 소요시간이 약 1시간에서 30분대로 단 축되어 접근성 향상과 2 · 3기 신도시 교통문제 해결 및 지역균형발전 등 경제적 파급 효과가 클 것으로 기대된다. 현재 기본 및 실시설계가 진행되고 있으며, 대부분의 구간이 토공구간과 지역접속을 위한 교량구조물이 대부분이고, 터널구 조물은 검단터널과 한남터널이 2개소로 터널로 이슈는 크지는 않은 사업이지만, 지역발전을 위한 공익성이 큰 사업으로 설계와 시공이 원활하게 이뤄져 2031년 개통을 통해 사업목적을 달성하기를 기원해 본다. 102 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 참고문헌 1. 2020년도 “계양~강화 고속도로 건설공사”예비타당성 조사보고서(2020.12, KDI) 2. 타당성 조사(평가) “계양~강화 고속도로 건설공사”(2022.07, 국토교통부) 3. https://namu.wiki/w/%EA%B3%84%EC%96%91%EA%B0%95%ED%99%94%EA%B3%A0%EC%86%8D%EB%8F%84%EB%A1 %9C [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 25, No. 1 103 1 침매터널 세미나 (06 February 2023) 2023년 2월 28일 화요일 중앙유럽시간 오후 12시에 열리는 “Immersed, Submerged & Floating Tunnels” 주제의 ITA Working Group 11 무료 웨비나에 참여하세요. 이 세미나는 다음 세 가지 주제에 대하여 다룰 예정입니다. - Çanakkale 다리 케이슨 설치 - Peter van Westendorp, Strukton Immersion 프로젝트 디렉터 - 세계에서 가장 넓은 SCS 잠수 터널의 주요 기술 - Jian Liu, WG 11 부 회장, Shenzhen-Zhongshan 고정 링크의 총괄 기술관리 책임자 - SFT 소유자 가이드 미리보기 - WG 11 - Xu Xiang, Complex Structures, Construction Division Norwegian Public Roads Administration (Statens vegvesen) 웨비나는 전문가 강연 후 실시간 Q&A 세션으로 마무리됩니다. 이 웨비나는 완전히 무료이며 참여를 원하는 분들은 아래 링크에서 등록할 수 있습니다. https://us02web.zoom.us/webinar/register/WN_Qpwvfkd-R9mZVUNepbT_Lg 2 프라임 스폰서 Robbins (17 January 2023) 로빈스의 최신 제조 시설인 인도 델리의 공장에서는, 전국의 메트로 프로젝트에서 사용될 일곱 개의 TBM이 작업을 준비하고 있습니 다. 대형 시설로 인해 로빈스는 지역 및 지역 프로젝트에서 여러 TBM을 빠르고 효율적으로 제조할 수 있습니다. 현재 진행 중인 일곱 대의 기계는 모두 Crossover 및 EPB TBM으로, 델리, 첸나이 및 아그라에서 재사용될 예정입니다. 최근에는 아그라 메트로에서 사용 될 두 대의 기계를 위한 공장 인수 테스트가 진행되었습니다. 세계의 광석 매장이 점점 더 깊어지면서, 기계화된 채광 기계에 대한 더 큰 필요성이 있습니다. 로빈스는 깊은 광맥에 접근하기 위한 비원형 기계식 광산용 터널이나 광산을 위한 하강 축과 같은 지하 채광 분야에서 혁신적인 솔루션을 개발하고 있습니다. 로빈스의 TBM(MDM) 5000은 경질암에서 직사각형 구멍을 뚫고, 수분 함유 지반 조건에서도 적용될 수 있습니다. 편집위원 : 서상연(GS건설 책임)104 자연,터널 그리고 지하공간 3프라임 스폰서 Swiss Tunnelling Consultants (7 January 2023) 2023년 1월 9일, 프리캐스트 콘크리트 거더를 사용하여 스위 스 주 베른의 왈트가르텐 지역에서 국도 구간의 지붕 공사가 시작되었습니다. 안전상의 이유로 공사 중에는 고 속도로 통 행이 불가능 하며, 교통 제한을 최소화하기 위해 작업은 밤에 이루어 집니다. 총 5 4개의 천장 거더가 134m의 길이에 걸쳐 이 동되며 하루에 평균 30 톤 이상인 거대한 7개의 거더가 설 치될 예정입니다. 모 든 천장 거더는 스 와멘딩엔 교차로를 통 해 대형 화 물 차량으로 지정된 시간에 운송되며, 직접 화 물차 에서 들어 올립니다. 중앙에 위치한 이 동 크 레인은 재배치 작 업에 사용됩니다. 크 레인은 최대 5 00 톤의 중량 을 들어 올릴 수 있습니다. 이 스위스에서 통행량이 많은 도로를 덮 는 새로운 구조 물은 하루에 120,000대 이상의 차량이 지나다니는 도 심 지역을 소음과 배기 가스로부터 보 호할 것입니다. 적용된 공 법은 “지하” 터널과 매 우 유사하며 컷 앤 커버와 비 교할 수 있습니다. 또한, 스위스에서 유일 한 공공 녹지 및 여가 공간인 Überlandpark가 구조 물의 지붕 위에 조성됩니다. 이 구조 물은 지역의 현재 상 황을 지속 적으로 개 선하고 스 와멘딩엔과 그 주민들이 새 로 운 삶의 질을 누 리도록 돕는데 기여 합니다.해외학회 일정 Vol. 25, No. 1 105 학회학회 시작일개최도시 International Conference on Advanced Topics in Mechanics of Materials, Structure and Construction 2023.03.05.Dhahran, Saudi Arabia 5th International Underground Excavations Symposium and Exhibition2023.03.09. Republic of Turkiye, Istanbul GeoMandu (An International Conference Series of Nepal Geotechnical Society)2023.03.16.Kathmandu, Nepal Conference on Foundation Decarbonization and Re-use2023.03.21.Amsterdam, Netherlands Geo-Congress 20232023.03.26.Los Angeles, United States 9th Conference of the Croatian Geotechnical Society2023.05.04.Sisak, Croatia World Tunnel Congress 20232023.05.12.Athens, Greece Prague Geotechnical Days 20232023.05.22.Davis, USA Underground Construction Prague 20232023.05.29.Praha, Czech Republic 17th Danube - European Conference on Geotechnical Engineering2023.06.07.Bucharest, Romania 9th International Congress on Environmental Geotechnics2023.06.25.Chania, Greece Numerical Methods in Geotechnical Engineering 20232023.06.26.London, United Kingdom 8th International Conference on Debris Flow Hazard Mitigation2023.06.26.Turin, Italy 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 20232023.08.14.Nur-Sultan, Kazakhstan 4th International Symposium of Machine Learning and Big Data in Geoscience2023.08.29.Cork, Ireland 8th International Symposium on Deformation Characteristics of Geomaterials2023.09.03.Porto, Portugal 10th Nordic Grouting Symposium2023.09.11.Stockholm, Sweden 9th International SUT OSIG Conference2023.09.12.London, United Kingdom XX Technical Dam Control International Conference2023.09.12.Chorzów, Poland 12th International Conference on Geosynthetics2023.09.17.Roma, Italy Charles-Augustin Coulomb : A Geotechnical Tribute2023.09.25.Paris, France 17th International Conference AFTES20232023.10.02.Paris, France Symposium on Energy Geotechnics (SEG23)2023.10.03.Delft, Netherlands 28th European Young Geotechnical Engineers Conference2023.10.04.Moscow, Russia 11th International Symposium on Ground Freezing2023.10.10.London, United Kingdom 21st Southeast Asian Geotechnical Conference and 4th Agssea Conference2023.10.25.Bangkok, Thailand The 18th World Conference of the Associated Research Centers for the Urban Underground Space The 2nd International Conference on Exploration and Utilization of Underground Space 2023.11.01.Singapore, Singapore ATC 2023 Australasian Tunnelling Conference2023.11.05.Auckland, New Zealand Stuva Expo 20232023.11.08.Munich, Germany 2nd International Conference on Construction Resources for Environmentally Sustainable Technologies 2023.11.20.Fukuoka, Japan The 5th International Conference on Geotechnics for Sustainable Infrastructure Development 2023.12.14.Hanoi, Vietnam Southeast Asian Conference and Exhibition on Tunnelling and Underground Space 20242024.03.05.Kuala Lumpur, Malaysia 8th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering2024.05.07.Osaka, Japan 편집위원 : 정혁상(동양대학교 교수)106 자연,터널 그리고 지하공간 학교 및 학과 : 동양대학교/건설공학과 지 도 교 수 : 정혁상 학 위 자 : 윤환희 학 위 : 공학박사 (2022. 8) 한랭지역 터널의 동결범위 산정을 위한 수치해석적 연구 국문 초록 본 연구에서는 한랭지역 터널의 동결범위를 제시하고자 수치해석적 방법을 활용하여 터널의 내부온도 분포와 배면 지반 온도분포를 분석하였으며, 수치해석 결과를 바탕으로 동결범위를 산정할 수 있는 회귀식 제안에 대한 내용을 다 루고 있다. 우리나라는 국토의 70% 이상이 산지이며, 도로 및 철도건설을 위한 토지가 부족하여 터널의 시공이 증가하고 있는 추세이다. 최근 기존에 운영 중인 터널과 더불어 신설 터널의 설계 및 시공이 증가하고 있음과 동시에 터널 구조물에 대한 유지관리의 중요성 또한 대두되고 있다. 특히, 한랭지역에서 운영중인 터널은 누수로 인한 고드름 및 측빙 발생, 배수관 막힘 현상 등의 동결피해가 발생할 수 있으며, 국내 대표적인 한랭지역으로 알려져 있는 강원지역의 터널에서 는 이미 다양한 동결피해 사례들이 보고되고 있다. 터널의 동결피해 유형 중 고드름 및 측빙의 발생은 건축한계의 미 확보로 이어질 수 있으며, 배수관의 동결로 인한 막힘 현상은 터널의 배수체계가 무너져 월류로 인한 도로 노면 및 철 도 궤도 상부의 결빙으로 차량과 열차 사고를 초래할 수 있다. 터널의 동결피해에 대응하여 국내에서는 동결방지공법을 적용 중에 있으나 터널설계기준에서는 동결이 우려되는 경 우 동결 방지대책을 강구해야 한다고 다소 애매모호한 표현으로 명시되어 있다. 터널의 내부 온도는 지중온도의 영향 으로 외기의 온도보다 높은 온도를 유지하기 때문에 효율적인 유지관리를 위해서는 터널의 동결방지 대책이 필요한 조 건과 터널내 동결방지 공법의 실제 적용구간 등에 대해 구체적으로 명시될 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 상기와 같은 연구의 필요성 및 목적을 실현코자 수치해석적 방법을 활용하여 한랭지역 터널 의 동결범위를 제시하고자 하였다. 연구결과, 터널의 구조적인 조건과 환경적인 조건을 고려한 수치해석 결과를 통해 조건별 터널의 내부온도 분포와 터널 배면지반의 온도분포의 경향을 확인하였으며, 수치해석 결과를 활용하여 회귀분 석을 통해 터널의 길이방향에 대한 동결률과 터널의 배면지반에 대한 동결깊이를 추정할 수 있는 회귀식을 도출하였 다. 상기와 같은 연구결과는 한랭지역 터널에서의 동결방지 대책을 강구함에 있어 동결범위를 산정하여 터널의 효율적 인 유지관리를 위한 지표로 활용이 가능할 것으로 판단된다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개 편집위원 : 나유성((주)서하기술단 지반터널부 차장)Vol. 25, No. 1 107 학교 및 학과 : 동국대학교/건설환경공학과 지 도 교 수 : 김범주 학 위 자 : 한은호 학 위 : 공학석사 (2023. 2) 양산단층대에서 2-아치 터널 굴착 시 변형 특성에 관한 연구 국문 초록 일반적으로 터널 건설시 설계 단계에서 예비적으로 결정하고 실제 시공하면서 현장에서 터널 막장면 지반조건을 분 석, 시공방법을 최종 결정하게 된다. 특히, 양산단층대와 같이 국내에서 지질학적으로 매우 취약 지반조건에서 터널을 건설할 시에는 실제 시공사례를 최대한 고려하여 설계 및 시공이 진행되어야 한다. 본 연구에서는 양산단층대 구간에 위치하고 있는 2-아치 터널의 시공 중 중앙벽체에 파손이 발생한 경우에 대하여 원인을 분석하고 보강대책에 대하여 분석하였다. 2-아치 터널은 중앙벽체부에서 모든 하중을 받아서 안정성을 확보하는 구조물로서 굴착 폭에 비해 높이가 작은 형 상으로 중앙터널만 굴착하는 단계에서는 원형 모양으로 설치되는 보조공법과 함께 Arching 현상의 발현을 기대할 수 있으나, 좌· 우측 터널 추가 굴착 시에는 본선 터널의 상부 지반 하중도 중앙터널의 벽체가 부담하게 되는 기하학적 형태를 가지고 있다. 2-아치 터널에서 시공 중 중앙벽체에 손상이 발생한 경우는 매우 드문 경우이므로 본 연구의 결 과는 향후 인근 위치에서 터널 시공 시 터널 붕락 등을 예방하는데 활용될 수 있을 것이다. 본 연구대상 2-아치터널의 손상원인은 변상구간 상부 화산쇄설암 분포대와 파생단층 C와 평행한 D단층대 굴착 시 지하수 유출에 의한 공극확대로 상부 절리 집중구간(C 우측)까지 이완영역대가 확대되었고, 손상 메커니즘은 ‘터널굴 착에 따른 상부 지하수 유출 ➜ 터널 상부 화산쇄설암 세립분 유실 ➜공극확대 발생 ➜ 암반결합력 약화 ➜ 단층대 파 쇄대 ➜ 상부 절리 집중구간과 연결되어 이완영역 확대 ➜ 이완하중 증가’의 과정으로 이루어진 것으로 분석되었다. 요약하면 양산단층대 구간에서는 지하수의 영향을 받아서 시간의존성 이완영역 확대가 발생할 수 있는 것으로 분석되 었다.Next >