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제안 방법
- 경부선 하부통과구간 진입전 비상대응 매뉴얼작성 및 이행을 통한 신속한 대응체계 확립을 위하여 비상사태 모의훈련을 시행하였다.
- 경부선 하부통과구간 진입전 선진수평보링을 시행하여 조사결과를 바탕으로 1차 자문회의를 개최하였으며, 굴착중 및 관통전 자문회의를 시행하여 총 3회에 걸쳐 각 분야 전문가의 의견을 수렴,경부선 하부통과구간 통과시 굴진장 준수(1회 굴진장 80cm) 등 안정성 확보에 만전을 기하였다.
- 경부선 하부통과구간 진입전 인버트 시험시공을 시행하여 인버트 시공시 문제점을 분석하였다.
- 굴착에 따른 경부선 선로에 영향을 최소화하고, 이상유무 조기발견 및 즉각적인 대처를 위하여 경부선 선로에 자동화계측기(노반침하계, 도상침하계, 전철주계측기) 및 레일강성 증대를 위한 레일보강공을 설치하였으며, 레일재설정 및 선로보수 요원 등 경부선 안정성 확보방안을 수립하였다.
- 굴착터널의 안정성 확보를 위하여 정확한 지층 조건을 파악하고, 경제성 및 시공성, 그리고 공기를 고려하여 NATM추가 보강을 시행하는 것으로 결정하였다. 또한 인버트 단면형상을 개선하여 안정성 및 경제성을 추가로 확보하였다.
- 그리고 자동화계측기 및 레일보강공, 레일재설정 및 선로보수요원 등 운행선의 안정성 확보방안을 수립하였다.
- 굴착터널의 안정성 확보를 위하여 정확한 지층 조건을 파악하고, 경제성 및 시공성, 그리고 공기를 고려하여 NATM추가 보강을 시행하는 것으로 결정하였다. 또한 인버트 단면형상을 개선하여 안정성 및 경제성을 추가로 확보하였다.
- 또한 일반단면으로 굴착작업시 강관보강그라우팅 하부지반 탈락으로 변위 발생 가능하므로, 강지보에 강관을 직접지지시켜 상부하중 분담효과 및 아칭효과 우수한 변단면 강지보를 적용하였다.
- 모의훈련으로 자동화계측기 SMS보고를 통하여 기준치(1차, 2차, 3차) 초과시 신속하게 상황이 전달되어 선로침하로 인한 사고가 발생하지 않도록 한국철도시설공단, 한국철도공사, 감리단, 시공사가 상호 협조체제 강화하였으며, 발생가능 재난유형에 대한 발굴 및 발생가능 재난유형별 대응 매뉴얼을 통한 신속한 대응이 가능하도록 체계를 구축하였다.
- 보조공법으로는 대구경강관다단그라우팅, 차수그라우팅, 막장면보강그라우팅을 적용하였다.
- 설계시 농번기 및 민원발생 등에 의해 시추조사 1공으로 설계를 실시하였으나, 시공전 정확한 지층현황 파악을 위하여 추가 시추 4공을 수행하여 하부통과 구간 주변부의 지층상태를 재분석하였으며 운행중인 경부선 열차로 인해 미시추 구간이 발생, 이를 보완하기 위해 탄성파 토모그래피 3측선을 수행하여 경부선 하부통과구간의 지층현황을 파악하였다.
- 추가지반조사 결과 터널하부 구간까지 풍화암 지반이므로, 실시설계시 적용된 터널단면으로는 안정성 확보가 어려워 터널하부를 폐합시킨 인버트단면을 적용하여 안정성을 확보하였다.
- 터널상반 측벽부에 지지력 확보 및 경부선 침하억제를 위하여 각부보강공 및 엘리펀트풋을 설치하였다.
대상 데이터
- 본 글에서 고찰한 지역은 국가 대동맥인 기존 경부선 철도가 운행되는 구간으로 KTX, 전동차, 화물차 등 일평균 500대(3분당 1대)가 통과하고 있으며, 신설 터널은 경부선 하부를 165m 정도 교차되어 통과되도록 계획되었다.
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