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제안 방법
- 경부고속철도 서울-대전구간 중 경기도 광명시 일직동 일원에 위치하는 광명터널과 주박(駐泊)기지 입·출고선 터널은 광명터널 종점에서 3-병렬터널로, 광명터널 중간부에서 입고선 터널과 상하로 근접 교차되는 평면 및 종단 선형으로 이루어져 있으며 발파에 의한 굴착 및 지보를 도입한 NATM 공법으로 계획되었다.
- 계획된 선형조건에서 병렬터널굴착에 따른 터널들간의 상호영향 최소화와 안정성확보를 위하여 고려된 내용은 3-병렬터널의 굴착순서, 굴착방법, 시공 중 및 운행 중의 안정성확보를 위한 그라우팅 보강과 콘크리트 라이닝의 철근보강 등이 반영되었으며 본 고에서는 굴착순서와 그라우팅보강 내용을 중심으로 서술하였다.
- 연구결과에 의하면 병렬터널들이 연암지반에 위치하며 토피고 2D, 터널간 이격거리가 2D 이상 확보된 경우에는 후행 터널굴착이 선행터널에 미치는 영향을 무시할수 있는 것으로 알려져 있다. 광명터널 본선과 인접한 입·출고선 터널의 바닥 부근에 연암이 분포하고 있으나 터널간 순이격거리가 약 2.3m로서 입·출고선 터널 단면기준으로 0.3D에 해당하여 선·후행 터널들 사이에 큰 상호영향이 예상되므로 세 터널의 상호간섭영향을 최소화하기 위하여 광명터널은 상부 2열, 격벽 4열, 주박기지 입·출고선은 1열의 수평강관다단 그라우팅이 적용되었으며 시공시 예상보다 큰 변위 발생으로 보다 보강 효과가 큰 우레탄그라우팅보강이 이루어졌다.
- 교차터널들간의 상호영향 감소를 위하여 반영한 시공순서는 광명터널 굴착 및 라이닝 콘크리트 타설 후 입고선을 굴착토록 하였다. 또한 선 굴착되는 광명터널 굴착 시는 상부에 시공될 입고선 터널 주변 지반의 손상을 최소화 하기 위하여 라인 드릴링 및 다단발파공법을 적용하였다.
- 근접교차 되며 연암과 풍화암구간(일부 경암협재)에 위치한 광명터널 및 입고선터널의 안정성을 위한 보강대책으로 보강효과가 큰 대구경 강관다단 그라우팅 공법을 적용하였다.(표 2)
- 또한 운영중 터널의 안정성 면에서 광명터널과 인입선 터널에 운행되는 철도 동하중에 의한 상호영향을 최소화하기 위하여 광명터널과 입고선 터널 교차지점에서 양방향으로 40m씩, 전체 80m의 광명터널 및 입고선 터널구간에 방진매트를 적용하였다.
- 또한 선 굴착되는 광명터널 굴착 시는 상부에 시공될 입고선 터널 주변 지반의 손상을 최소화 하기 위하여 라인 드릴링 및 다단발파공법을 적용하였다. 또한 입고선 터널 굴착시에는 기시공된 광명터널 라이닝 콘크리트에 미치는 영향을 최소화 하기 위하여 기계굴착공법과 암반절개공법에 대해 검토한 결과 본 구간의 지반특성과 경제성면에서 유리한 암반절개공법(GNR공법)을 광명터널과의 이격거리가 10m이내인 구간에 적용하였다.
- 본고에서는 철도터널 계획상 흔치 않은 근접 3-병렬(최소 Pillar 폭 2.25)터널, 평면상 약 37°, 상하 터널 순 이격거리 약 5m로 교차하는 구간의 안정성 확보를 고려한 특징적인 내용을 간략하게 서술하였다.
이론/모형
- 교차터널들간의 상호영향 감소를 위하여 반영한 시공순서는 광명터널 굴착 및 라이닝 콘크리트 타설 후 입고선을 굴착토록 하였다. 또한 선 굴착되는 광명터널 굴착 시는 상부에 시공될 입고선 터널 주변 지반의 손상을 최소화 하기 위하여 라인 드릴링 및 다단발파공법을 적용하였다. 또한 입고선 터널 굴착시에는 기시공된 광명터널 라이닝 콘크리트에 미치는 영향을 최소화 하기 위하여 기계굴착공법과 암반절개공법에 대해 검토한 결과 본 구간의 지반특성과 경제성면에서 유리한 암반절개공법(GNR공법)을 광명터널과의 이격거리가 10m이내인 구간에 적용하였다.
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