현대건설, 한강하저 국내 첫 14m 대단면 쉴드 TBM 굴진 본격 착수
김포·파주 2.98㎞ 한강터널 굴진
발파 없이 TBM으로 안전하게 굴착
고도의 첨단기술 적용한 이수식 쉴드 공법
국토교통부(장관 원희룡)는 수도권 제2순환선의 김포-파주 구간 중 한강횡단 부분을 지름 14m의 대단면 TBM 공법을 활용하여 공사한다고 밝혔다.
이를 위해 12월 13일(화) 오후 2시“한강터널*” TBM(Tunnel Boring Machine) 굴진 기념식을 실시하였으며, 기념식에는 원희룡 국토부 장관을 비롯하여 국토교통과학기술진흥원 관계자 등이 참석하였다.
* (한강터널 연장) 2,980m, (TBM 지름) 14.01m (내경 12.6m, 외경 13.5m), (굴진방법) 이수식(Slurry) 쉴드 TBM공법, (무게/길이) 3,184ton / 125m
13일‘두더지’굴진 기념식
안전성·효율성 높은 TBM 활성화·국산화
2019년 2월 착공한 수도권 제2순환선 김포∼파주 구간은 첫 번째 한강 횡단 도로터널(한강터널)로 건설하게 된다.
도로터널에는 TBM(Tunnel Boring Machine)공법*을 적용하는데 지름이 14m인 국내 최대 규모의 TBM이다.
* (TBM 공법) 다수의 디스크커터를 장착한 커터헤드를 회전시켜 암반을 압력에 의해 파쇄하는 공법으로, 기존 NATM(화약발파식) 공법 대비 소음, 진동이 거의 없음
우리나라 터널은 대부분 발파공법으로 건설하여 도시지역에서는 저소음, 저진동 공법을 적용함에도 소음, 진동에 대한 우려가 있는 것이 사실이다.
이번에 한강터널에 적용하는 TBM 공법은 기존의 발파공법이 아닌 첨단장비를 활용한 기계식 굴착공법으로 진동과 소음이 거의 없어 도시지역 등에서도 안전하고 환경 영향을 최소화할 수 있는 공법이다.
아울러, 기존 공법 대비 굴착 속도도 높아 공사기간 단축도 기대된다.
＊ 공사기간 단축효과 : NATM발파굴착시 24개월 → TBM기계굴착17개월(7개월 단축 일방향 기준)
이날 행사에서는 TBM 기계에 대한 명명식도 함께 진행하였으며, 땅 밑으로 다니기에 가장 친한 동물로 인식되어 친숙한 이름인 ‘두더지’로 이름을 붙였다.
이는‘두’배 ‘더’안전한 ‘지’하터널이라는 의미와 함께 해외 대규모 터널사업의 TBM장비에 이름을 붙인 사례*를 참고한 것이다.
* 사례) 프로젝트에 행운을 가져다 주는 신호라고 생각함이 유래
CHESAPEAKE BAY BRIDGE-TUNNEL(미국) : CHESSIE(전설 속 바다에 존재하는 뱀장어)
국토교통부는 앞으로 안전하고 친환경적인 TBM사용이 확대되도록 유도해나갈 계획이며, 특히, GTX-A 도심 구간에 TBM을 활용한 사례와 같이 도심과 연약지반을 통과하는 지하터널을 중심으로 TBM을 활성화해 나갈 것이다.
아울러, 우리나라의 TBM 기술 수준은 선진국 대비 30%에 불과하여 설계ㆍ제작은 전적으로 해외(독일, 일본, 중국 등)에 100% 의존하고 있으며, 발주물량이 적어 타 국가에 비해 비용이 높아 경제성도 낮은 편으로 R&D연구를 통해 장래 한국형 중·대단면 터널굴착장비(K-TBM)도 개발하여 기술을 한층 발전시켜 나갈 계획이라고 밝혔다.
원희룡 국토교통부 장관은 “TBM 활성화를 통해 터널 공사과정에서 주민들이 소음과 진동 걱정을 덜 수 있도록 추진하겠다”고 강조하면서, “설계기준 및 국가기준을 개선하여 TBM 경쟁력을 높이기 위한 자체 부품생산·제작 등 산업생태계를 조성하여 세계적인 TBM 기술을 보유한 국가로 거듭날 것”이라고 밝혔다.
국토교통부 도로건설과,철도건설과
안전 굴착 TBM(Slurry Shield TBM) 공법 채택
현대건설은 한강 하저를 가장 안전하게 굴착하기 위해 ‘이수식 쉴드 TBM(Slurry Shield TBM) 공법’을 채택했다. ‘쉴드 TBM’ 공법은 전면부의 커터 헤드가 천천히 회전하며 암반을 깎아내면 굴착된 구간을 두꺼운 콘크리트 구조체로 둘러쌓아 터널 형태를 완성하는 공법이다.
특히 '이수식'은 도심지나 바다, 강 아래 터널을 뚫는 등 상부의 압력이 강하거나 침하를 철저히 방지할 때 적용하는 방식이다. TBM 내 챔버에 이수(물, 점토, 시멘트 등이 섞인 진흙)를 가압·순환시켜 굴진하며, 굴착된 토사는 이수의 흐름을 이용해 지상으로 빼낸다.
대형펌프와 배관설비, 지상의 넓은 부지에 이수처리설비를 구축해야 하는 고가의 공법이지만, 굴진면이 안정되고 강한 수압에 안전하며 공정 효율이 높다.
현대건설 관계자는 "국내 최장 해저터널인 보령해저터널, 국내 최대 깊이 지하터널인 서부간선지하도로 등 수많은 터널 공사를 통해 축적한 기술 노하우를 바탕으로 터널 시공의 기계화, 기술의 첨단화를 선도하고 있다"며 "최근 도심 내 GTX 노선 등 도시철도 사업이 증가함에 따라 터널 공사에 대한 수요가 늘고 있는 만큼 다양한 기술을 적극 도입해 터널 건설의 선진화에 앞장설 것"이라고 밝혔다.
[서울=뉴시스] 강세훈 기자 kangse@newsis.com
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