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단선철도 터널의 합리적인 버력처리방안 연구 : 시공 중 터널재난 예방방안 (1) 원문보기

철도저널 = Railway journal, v.18 no.3, 2015년, pp.49 - 58  

김상철 ((주)서현기술단) ,  박주용 ((주)서현기술단) ,  박영준 ((주)서현기술단) ,  김동관 ((주)서현기술단) ,  정병률 ((주)서현기술단) ,  김준기 ((주)서현기술단) ,  김문수 (한국철도시설공단) ,  강영석 (한국철도시설공단)

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문제 정의

  • 단선철도 터널의 시공사례를 분석하여 갱내 버력처리 장비조합 및 버력처리 방안을 조사 분석 하였다. 또한, 설계대비 시공 시 어떠한 변화가 있었는지 파악하였다. 분석 결과의 요약은 <표 3>와 같다.
  • 만일, 운영중 기재갱으로 활용하지 않는 방향전환소에 대하여 존치시와 되메우기 비용을 검토해 보았다. 콘크리트라이닝을 타설하여 영구적으로 존치할 경우 0.
  • 제도 여건상 설계 시 반영되지 못한 공종을 시공시에 변경 반영하는 것은 거의 불가능하여, 경비문제와 아울러 현장 기술자 및 작업자들의 안전이 위협받고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 장비 특성에 대한 면밀한 분석과 다양한 Case별 버력반출 방안, 방향전환소 설치간격에 따른 싸이클타임 분석을 통해 합리적인 버력반출 방안을 연구하여 제시하였다. 그 결과는 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
헤글로더란? 정지상태에서 자체회전이 가능한 장비인 헤글로더(굴삭기와 컨베이어 밸트 기능을 혼합한 장비), 무한궤도 덤프트럭(탱크처럼 정지상태에서 자체회전이 가능하여 장비의 전·후 구분이 없는 트럭) 등의 장비를 단선철도 터널의 버력반출 장비로 적용하고자 하는 노력들이 있었으나(김준모 외5, 2010), 해외장비 도입 등에 따른 장비수급의 문제로 실용화는 되지 못하고 있다.
일반적인 버력반출 공정이란? 여기서, 버력반출은 1회 공정시간(Cycle Time) 22~48%를 차지하는 주요공정의 하나이다. 가장 일반적인 버력반출 공정은 굴진면의 버력을 휠로더(3.5)가 적재 및 회전하여 덤프트럭(15ton)에 버력을 상차하면, 덤프트럭이 갱외로 버력을 운반하여 가적치장에 적치하는 것이다. NATM터널 원리상 굴착 즉시 가축성 지보(연성 숏크리트 등)를 설치하는 것이 터널 안정성 확보에 바람직하나, 실제로는 버력반출에 많은 시간이 소요되므로 지보설치가 그 만큼 늦어지는 경우가 많다.
터널의 버력처리 과정은 어떻게 진행되는가? 터널의 버력처리는 일반적으로 휠로더+덤프트럭으로 이루어진다. 휠로더 및 덤프트럭의 규격이 클수록 싸이클 타임이 짧아지므로 되도록 큰 장비를 사용하는 것이 유리하나, 도로터널에 비해 대체로 폭이 좁은 철도터널(복선의 경우 약12m, 단선의 경우 약 6.5m)에서는 휠로더 3.5m3, 덤프트럭 15톤의 장비를 이용한다. 버력상차 장비인 휠로더가 굴진면 앞의 버력을 상차하여 덤프트럭에 적재하면, 덤프트럭은 버력을 갱외의 가적치장으로 운반하는 것이다. 여기서 휠로더가 버력을 상차하기 위해서는 터널 내에서 휠로더가 회전을 해야 가능하다.
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참고문헌 (24)

  1. 국토해양부 (2009), "철도건설규칙", 국토해양부, pp. 2-4. 

  2. 한국철도시설공단 (2011), "철도 전철전력설비 설계지침", 한국철도시설공단 

  3. 한국철도시설공단 (2011), "철도 정보통신설비 설계지침", 한국철도시설공단 

  4. 한국철도시설공단 (2011), "철도 신호제어설비 설계지침", 한국철도시설공단 

  5. 한국철도시설공단 (2009), "철도 표준도(단선)", 한국철도시설공단 

  6. 국토해양부 (2011), "철도시설 안전 세부기준", 국토해양부 

  7. 한국철도시설공단 (2009), "철도전기설비 표준도", 한국철도시설공단 

  8. 대한건설정보 (2012), "2012 건설공사 표준품셈", 대한건설정보, pp. 410-690. 

  9. 한국철도시설공단 ( 2006 ) , " 철도 토목관련 전기설비 표준도 제정용역_설계기준서", 한국철도시설공단, pp. 105-180. 

  10. 한국철도시설공단 (2011), "철도설계기준(노반편)", 한국철도시설공단 

  11. 한국철도시설공단 (2011), "철도설계지침(노반편)", 한국철도시설공단 

  12. 한국철도시설공단 (2004), "보성-임성리 철도건설 노반실시설계 보고서", 한국철도시설공단 

  13. 한국철도시설공단 (2004), "보성-임성리 철도건설 노반실시설계 보고서", 한국철도시설공단 

  14. 한국철도시설공단 (2014), "동두천-연천 복선전철 건설공사 노반실시설계보고서", 한국철도시설공단, pp. 1358-1422. 

  15. 한국철도시설공단 (2011), "철도설계편람(노반편)", 한국철도시설공단 

  16. 고동춘, 정병률, 김준모, 정운기, 류동훈, 송충렬 (2010), "천공 & 발파터널에 대한 진보된 버력처리공법 연구(The study of advanced mucking for Tunnelling)", 한국터널공학회 

  17. 삼보기술단(2005), "단선철도 터널의 버력 처리 방안", 삼보기술단 

  18. 한국철도시설공단 (2005), "터널구간 콘크리트궤도 적용에 따른 설계기준 검토(문서번호:토이0962-579)", 한국철도시설공단 

  19. 두산인프라코어(주) (2012), "건설장비 제품사양서", 두산인프라코어(주) 

  20. Atlas Copco (2012), "천공장비 제품 사양서", Atlas Copco 

  21. 현대자동차(주) (2012), "대형트럭 제품 사양서", 현대자동차(주) 

  22. 한국콘크리트학회 (2007), "콘크리트 구조서계기준 해설", 한국콘크리트학회 

  23. 남성원 외(2010), 수서-평택 고속철도 "궤도중심간격 및 터널단면적 검토 보고서", 철도환경연구실 

  24. Subway Environmental Design Handbook (SEDH), United States Department of Transporatation 

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