< Previous108 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 [터널 배수계획] 굴착방법은 1~3구간 NATM공법으로, 정밀공업시설, 축사, 농가, 민가, 묘지 등 집단민원구간인 2구간은 Open TBM 공법으로 선굴착 후 NATM 확공 발파로 계획하였으며 굴착공법은 아래 표 2와 같다. [터널 굴착계획] <표 2> 지반조건 및 단면 크기별 굴착공법 구분소단면중단면대단면 풍화토전단면 굴착, 숏벤치 링컷+숏벤치링컷+숏벤치, 숏벤치+가인버트링컷+숏벤치, 롱벤치+가인버트 풍화암전단면 굴착숏벤치, 롱벤치+가인버트숏벤치, 롱벤치+가인버트 연암 전단면 굴착롱벤치, 전단면 굴착숏벤치, 롱벤치 경암전단면 굴착전단면 굴착전단면 굴착Vol. 26, No. 1 109 국내사업 1구간은 연장 1,980m의 구난시설 및 승강장 터널구간으로 복선철로를 수용하는 복선터널, 본선과 정거장이 분기되는 구간과 같이 궤도 중심선간 간격이 4.8m 이상 확대된 확폭터널, 구난시설 승강광 또는 정거장 구조물 설치공간을 확보 한 승강장터널로 계획되었으며 현황 및 구간별 단면은 아래와 같다. [구난시설 현황도] [복선터널][확폭터널 - A][확폭터널 - B] [확폭터널 - C, D][승강장 터널] 광역상수도, 양계장, 우사, 산업단지 등의 보안물건들이 밀집해 있는 2구간은 굴착 시 진동· 소음에 의한 과다 민원 발생 및 공기 지연의 문제가 예상되는 구간으로 이를 최소화하기 위해 TBM+NATM 확공 공법을 채택하였으며 해당 공110 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 법을 적용한 국내 시공 사례 조사 및 수치해석 분석을 통해 심발공 발파 대비 54% 진동 감소 효과를 확인하였다. 발파 영향, 화약량, 시공성 등을 고려하여 직경 7.5m의 TBM 단면을 상단에 배치하였으며, TBM선굴착으로 인해 발생하는 하 단부 곡률은 장비 운용을 어렵게 하므로 NATM 확공발파 시 발생하는 현장 내 버력을 이용하여 메우기를 하도록 계획하 였다. [확폭터널 - C, D][승강장 터널] 화강암 및 편마암으로 구성된 2구간은 평균 일축압축강도가 147~151MPa의 암반등급 2등급 이상의 양호한 지반이어 서 무지보 상태로 굴착하고 별도의 세그먼트 없이 암반에 고정된 Gripper의 반력으로 추진하는 Gripper TBM공법을 적 용하였다. Cutter Head는 막장 자립이 유리한 심발형으로, 암종별 광물학적 특성 분석, 기존 유사 사례분석, 한국건설 기술연구원의 굴진율 예측시험 등을 통해 평균 균진율은 350m/month로 설정하였으며 TBM 제원 및 운전조건은 아래 표 3과 같다. <표 3> TBM 제원 및 운전조건 분류항목단위값비고 TBM 직경m7.5 1회 추진장m1.8 최대 가능 관입량mm/rev14.7 최대 추력 용량kN11,898 최대 회전력 용량kNˑm10,150 최대 동력 용량kW2,800 Disc Cutter 직경inch19≒483mm 개수piece45 커터 추력kN/cutter315 커터 팁 폭mm19 Cutter Head회전속도rpm (rev/min)6.81 Operation 주간 예상작업시간h/week144 장비 가동율%10Vol. 26, No. 1 111 국내사업 3구간은 연장 3,684m의 복선터널 구간으로 1구간의 복선터널의 단면, 시공법 등과 동일하게 설계하였다. 2.3 수직구 및 경사갱 계획 [수직구 및 경사갱 계획] 수직구의 단면은 공사시 버력반출용 트럭 및 카리프트 설치를 고려하고 환기구 및 대피통로로 소요 면적이 가능한 직 경 13.0m로 계획하였으며 지층구성, 환기실 및 본선 터널 공사 시기 등을 감안하여 시공성 및 경제성이 우수한 하향 굴 착식 NATM 공법(Shotcrete+Rock Bolt)을 적용하였다. 굴착방식은 발파 후 장비 반출입 횟수를 최소화하고 발파작업 을 효율성 및 시공성이 높은 전단면 굴착공법을 채택하였다. [공사용 시설설치 내경][영구시설 측면(수직구 내경)] 경사갱은 #2-1(STA.30km 247.01), #2(STA.30km 6574.01) 및 #3(STA.36km 987.01) 총 3개소로 터널 천단부에서 의 토피고를 기준으로 최소 3~5m가 확보되는 지점으로부터 1D이내에서 지형, 지질조건 및 자연훼손 최소화 등을 고려 하여 위치를 선정하였다. 갱문 형식은 주변 지형 및 지반 조건 등을 고려하여 철도터널에서 많이 사용되는 원통절개형과 면벽형을 적용하였다.112 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 [원통절개형][경사형 면벽식] 3. 기대효과 및 제언 평택~오송선은 현재 경부고속철도(KTX)와 수도권고속철도(SRT)가 모이면서 병목현상이 심각한 상태로 서울ˑ수서발 하행열차와 부산ˑ목포 등에서 출발하는 상행열차 모든 노선이 몰려 선로용량이 한계에 다다랐고, 인천ˑ수원발 KTX 개통 을 앞둔 가운데 선로용량 확보를 위해 반드시 필요한 사업으로 지목되어 왔다. 다행히도 평택~오송 2복선화 사업은 2023년 6월에 첫걸음을 뗐으며 이를 통해 선로용량 1일 190회에서 380회로, 운 행횟수 1일 176회에서 262회로 증가할 것으로 전망된다. 그뿐만 아니라 국내 최초로 세계 최고 수준인 400km/h급 선로 를 건설한다는 점에도 의의가 크며 한국형열차제어시스템(KTC-2) 및 LTE-R 등 차세대 신호ˑ통신망을 구축하고 고속 철 증속을 위한 R&D 및 시운전 등에도 활용되어 국내 고속철도 기술 향상에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 본 고에서는 지면 제약으로 사업구간 중 4공구를 간략하게 소개하였으나 향후 기회가 주어진다면 학회 회원들에게 공구별 기술 관련 내용도 소개하고자 한다. 마지막으로 이 사업이 차질 없이 원만하게 진행되어 계획된 2027년에 개통이 되길 기원한다. 참고문헌 1. 국가철도공단(2023), 평택~오송 2복선화 제4공구 건설공사(T/K) 실시설계보고서(1/3). 2. 국가철도공단(2023), 평택~오송 2복선화 제4공구 건설공사(T/K) 실시설계보고서(2/3). 3. 국가철도공단(2023), 평택~오송 2복선화 제4공구 건설공사(T/K) 실시설계보고서(3/3). [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 26, No. 1 113 1 ITA 개인회원 가입 안내 (12 February 2024) ITA에 개인 회원으로 가입하시면 전세계 터널 및 지하 공간 커뮤니티 의 핵심에 참여할 수 있습니다. 글로벌 터널 세계에서 네트워킹, 홍보 및 인사이트를 얻을 수 있는 최상의 기회를 제공합니다. ITA 프리미 엄 플랫폼을 통해 웹 포털, 매년 개최되는 World Tunnel Congress (WTC), 국제 행사에서의 글로벌 네트워킹, 뉴스레터 및 미디어 자료, ITA 도서관, 그리고 프로젝트 데이터베이스에 접근할 수 있습니다. 2 ITACET 런치타임 렉쳐 (13 February 2024) 2024년 2월 13일 오후 1시(파리시간 기준), 숏크리트 적용에 대하여 33번째 오찬 강연이 열릴 예정입니다. - 소개: Karl Gunnar Holter - 숏크리트 방법론 개요: Catherine Larive - 적용 및 내구성: Ross Dimmock - 물성 및 설계: Karl Gunnar Holter 강연 후에 참가자들이 강사에게 질문할 수 있는 Q&A 세션이 진행될 예정입니다 . 3ITA-AITES 50주년 행사 (8 January 2024) 올해 ITA가 세계의 사람들과 환경의 건강, 부영 및 행복에 기여한 50 년을 기념하고자 합니다. ITA는 안전 및 혁신을 끊임없이 촉진하여 지식 교류, 기술 및 산업 혁신을 통해 안전하고 견고한 지하 개발의 발전에 긍정적으로 기여해 왔습니다. 반세기 동안 ITA의 지식 개발 및 교환 기여로 인해 더 안전하고 탄력 있으며 점점 더 견고한 청정 수도, 배수, 하수, 교통, 산업, 에너지 및 안보 지하 인프라 솔루션으로 이어졌습니다. 편집위원 : 서상연(GS건설 책임)114 자연,터널 그리고 지하공간 50주년을 맞이한 올해, 세계는 우리가 가진 가장 긴급한 건강, 생산성, 환경 보호, 평화 및 번영의 위기에 대한 독특한 솔루션을 필요 로 합니다. 우리는 견고하고 지속 가능한 솔루션에 대한 지식으로 독특한 부담을 지고 있으며 이러한 진실을 솔직하고 두려움 없이 전 달한 다음 솔루션이 채택되면 약속을 이행해야 합니다. 새로운 계약 형태에서 컴퓨터 설계 및 콘크리트, TBM 및 디지털 모델의 발전 에 이르기까지 ITA는 최전선에 있습니다. 2024년 4월에 이탈리 아 제 노바에서 개최되는 W TC 2024에서 함께 하고, 그 후 11월에는 ITA 어워 드 기념식에도 참 석하실 수 있습 니다.해외학회 일정 Vol. 26, No. 1 115 학회학회 시작일개최도시 Geo-Congress 20242024.02.25.Vancouver, Canada Southeast Asian Conference and Exhibition on Tunnelling and Underground Space 2024 (SEACETUS2024) 2024.03.05.Kuala Lumpur, Malaysia 7th International Conference Series on Geotechnics, Civil Engineering and Structures (CIGOS2024) 2024.04.04.Ho Chi Minh City, Vietnam 4th International Conference on Geotechnical Engineering-Iraq 2024 (ICGE-2024) and Warith First International Conference of Engineering Sciences (WICES-2024) 2024.04.17.Karbala, Iraq World Tunnel Congress 20242024.04.19.Shenzhen, China International Conference of Geotechnical Engineering (ICGE’24)2024.04.25.Hammamet, Tunisia International Foundations Congress and Equipment Expo2024.05.07.Dallas, United States 8th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering (8 ICEGE)2024.05.07.Osaka, Japan 5th GeoShanghai International Conference 2024 (GeoShanghai 2024)2024.05.26.Shanghai, China 2nd Annual Conference on Foundation Decarbonization and Re-use2024.05.28.Amsterdam, Netherlands 7th European Tunnel Safety Officers Forum2024.05.30.Lyon, France 11th International Symposium of Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground (IS-Macau 2024) 2024.06.14.Macao, China 9th International Symposium on Sprayed Concrete (Sprayed Concrete 2024)2024.06.17.Sandefjord, Norway 7th International Conference on Geotechnical and Geophysical Site Characterization2024.06.18.Barcelona, Spain 28th European Young Geotechnical Engineers Conference (EYGEC 2024)2024.06.25. Demir Kapija, North Macedonia 3rd International Conference on Press-in Engineering (ICPE 2024)2024.07.03.Singapore, Singapore 5th Environmental Geotechnology, Recycled Waste Materials and Sustainable Engineering (EGRWSE-2024) 2024.07.04.Warsaw, Poland 14th International Symposium on Landslides 20242024.07.07.Chambery, France 17th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ECSMGE24)2024.08.26.Lisbon, Portugal 4th International Society for Intelligent Construction (ISIC) International Conference (ISIC 2024) 2024.09.10.Orlando, United States 77th Canadian Geotechnical Conference and the 16th Joint CGS/IAH-CNC Groundwater Conference (GeoMontreal 2024) 2024.09.15.Montreal, Canada 19th Nordic Geotechnical Meeting (NGM 2024)2024.09.18.Goteborg, Sweden IS-GRENOBLE 20242024.09.23.Grenoble, France 4th International Symposium on Risk Assessment and Sustainable Stability Design of Slopes (ISRASSDS-TORONTO 2024) 2024.09.29.Toronto, Canada 5th European Conference on Physical Modelling in Geotechnics (ECPMG 2024)2024.10.02.Delft, Netherlands 18th African Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering2024.10.06.Algiers, Algeria TAC 2024 Montreal2024.10.06.Montreal, Canada 49th Annual Conference on Deep Foundations (DFI49)2024.10.07.Aurora, United States 10TH AYGEC Asian Young Geotechnical Engineers Conference2024.11.11.Jakarta, Indonesia 17th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (17 PCSMGE) 2024.11.12.La Serena, Chile 5th Nigeria Tunnelling & Underground Space Conference2024.11.14.Lagos, Nigeria 5th International Conference on Transportation Geotechnics 20242024.11.20.Sydney, Australia An International Conference Series of Nepal Geotechnical Society (GeoMandu 2024)2024.11.28.Kathmandu, Nepal 3rd Vietnam Symposium on Advances in Offshore Engineering2024.12.12.Hanoi, Vietnam Pan Mediterranean Geotechnical Engineering Conference 20252025.04.27.Beirut, Lebanon World Tunnel Congress 20252025.05.09.Stockholm, Sweden 5th International Symposium on Frontiers in Offshore Geotechnics (ISFOG)2025.06.09.Nantes, France 9th International Symposium for Geotechnical Safety and Risk (ISGSR)2025.08.24.Oslo, Norway 21st International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering2026.06.14.Vienna, Austria 편집위원 : 정혁상(동양대학교 교수)116 자연,터널 그리고 지하공간 학교 및 학과 : 서울과학기술대학교/철도건설공학과 지 도 교 수 : 조국환 학 위 자 : 문성우 학 위 : 공학석사 (2023. 2) 한강하저 Slurry Shield TBM 굴진율 분석 및 downtime 적용 연구 국문 초록 본 연구에서는 한강하저 통과구간에 적용된 이수가압식 쉴드TBM의 굴진율 예측에 사용되는 NTNU, CSM 및 KITC 예측 모델의 정확도 분석과 함께 유사한 한강하저통과구간 대구경 쉴드TBM 현장의 굴진율 예측방법과 비교하고, 적용 된 장비 가동율의 근거에 대해 현장에서 얻어진 data를 통하여 적정성을 검토하고자 하였다. 한강하저 구간은 단층파 쇄대가 발달한 구간 및 지반이 강한 경암구간이 혼재되어 쉴드TBM 굴진율 예측에 어려움을 가지고 있다. 다양한 예측 방법이 소개되고 개정되어 왔지만 실제 현장에서 취득되는 data 와 상이한 것이 현실이다. 현재까지도 대표적으로 사 용되는 굴진율 예측모델 3가지의 평균값을 적용하고, 장비가동율 역시 장비직경과 지반조건에 의해 분류하지 않은 평 균값을 적용하고 있어 설계단계에서 굴진율 예측에 대한 오류를 내포하고 있다. 본 연구의 대상이된 이수가압식 쉴드 TBM 현장에서 초기굴진 단계부터 도달굴진까지 235일 동안 10분단위로 기록된 cycle time data를 통하여 장비가동 율에 영향을 미치는 주요 인자를 6개(장비점검, 지상설비 점검, 배관점검, 펌프점검, 커터교체, 기타)로 나누어 정리하 였고, 각각의 발생 비율을 정확히 분석하였다. 또한 굴진시 단층파쇄대 및 연암, 경암구간에서의 추력, RPM, 막장압 및 관입깊이를 분석하여 쉴드TBM 굴진율 예측모델의 적정성 및 한계를 분석하였다. 본 연구를 통해 얻어진 쉴드TBM downtime 데이터는 향후 한강 하저통과구간 대구경 쉴드TBM 적용시 활용이 될 것으로 기대된다. 또한 차후 추가될 기존 노선연장구간 및 신규사업에서의 고수압 예상지반에서 적용되는 이수가압식 쉴드TBM공법 적용시 사전 설계단계 에서 공법적용성 검토시 유용한 자료로 활용되기를 기대한다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개 편집위원 : 나유성((주)서하기술단 지반터널부 차장)Vol. 26, No. 1 117 학교 및 학과 : 고려대학교/건축사회환경공학과 지 도 교 수 : 최항석 학 위 자 : 이준호 학 위 : 공학석사 (2023. 2) 전기비저항 및 유도분극 탐사 기반 TBM 터널 굴진면 전방 위험 지반 예측을 위한 실내 토조실험 연구 영문 초록 The importance of underground space development, such as traffic tunnels and utility tunnels, is increa- sing to address the shortage of ground space due to continuous urban population concentration. Shield TBM method is widely used for tunnel construction in urban areas because it is possible to excavate tunnels with low noise and vibration and to secure stability of ground structures. However, during the construction of TBM tunnels, the occurrence of unpredictable risks causes rapid decrease of construction stability and efficiency. Especially, during TBM excavation, since most of the risks are caused by the forward risk ground conditions, risk management must be performed by predicting in advance. However, the ground survey conducted in the tunnel design stage focuses on understanding the rough geological conditions of a wide area around the tunnel route, so it is not suitable for accurately predicting the dangerous ground in front of the excavation surface. Against this background, research and development of various excavation face forward prediction techniques applicable to TBM construction has been carried out, and in particular, excavation face forward prediction technique based on non-destructive exploration that have litte effect on TBM excavation have been developed. Non-destructive exploration methods include Elastic waver method, Electrical resistivity method, Induced polarization method, rader method, etc., among them, electrical resistivity and induced polarization methods have recently been conducted related experimental studies due to the ease of interpretation of measured data and low cost. However, due to the difficulties in simulating electrical resistivity and induced polarization during TBM excavation, there are almost no studies on simulation of electrical survey for forward prediction of TBM excavation surface.Next >