[현장탐방]한강 하저를 통과하는 쉴드 TBM 터널 현장을 찾아...

[기고] 지반터널부 최우용 과장

 

별내선(8호선 연장) 2공구 현장 탐방
현재 터널 분야는 도심지 터널 건설 현장이 증가하고 있습니다. 도심지 하부에 위치하는 터널들은 상부에 다수의 주요 시설물들과 일반 시민들의 생활공간을 통과하기 때문에 기존의 발파 공법에 의한 터널 굴착은 제약을 받게 됩니다. 따라서 발파 진동 및 지표 침하를 최소화할 수 있는 쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법이 도심지 터널 굴착 공법으로 주목받아 왔습니다.

 

도심지 쉴드 TBM 터널

 

 쉴드 TBM 공법은 서울시 지하철 공사에 다수 적용되어, 국내 공사 실적이 과거에 비해 많이 축적되었습니다. 이러한 트렌드에 맞게 현재 공사가 진행 중인 ‘별내선(8호선 연장) 2공구’ 현장을 방문할 기회를 얻어 저희 지반터널부 직원들은 설계 내용들이 실제 현장에 어떻게 적용 되는지 공부하고자 지난 늦가을 화창한 날에 현장 견학을 실시하였습니다. 

 저희가 담아온 현장 사진과 함께 서울 지하철이 건설 되고 있는 모습을 조금이나마 느껴보시길 바랍니다. 

 

1. 현장 외경

 

                 화창한 날씨와 함께한 현장                                                       TBM 지상 설비(1)

                                

 

    TBM 지상 설비(2)                                                       TBM 지상 설비(3)

                                 

 

 쉴드 TMB 공법은 전방 막장에 압력을 가하는 방법에 따라 이수식과 토압식 두 가지가 있습니다. 이수식 공법은 이수를 주입하여 가압함으로써 막장면을 유지하고, 토압식 공법은 굴착된 토사를 이용하여 막장면을 유지합니다. 본 현장은 이수식 공법을 적용하고 있습니다. 이수식 공법은 토압식 공법에 비해 지상 설비가 다수 필요한 공법이며 이에 따라 좀더 넓은 작업 부지를 필요로 합니다.

 

2. 현장 투입 전 교육

 

 집중 경청 모드

                                                                  

현장 종평면도

 

 본 현장의 사업 현황과 투입 장비, 시공 중 발생한 이슈에 대하여 시공 관계자 분께서 친절하게 설명해 주셨습니다. 해당 현장은 별내선(8호선 연장) 2공구로 한강 하저를 통과하는 쉴드 TBM 공법과, 발파 공법인 NATM 공법이 혼재되어 있는 공구입니다. 서울을 대표하는 한강을 쉴드 TBM으로 통과한다는 것에 상징적인 의미가 있다고 생각됩니다.

 

3. 발진 수직구

 

  너무나 복잡한 수직구 가시설

                                                                  

 

 지하에서 바라본 수직구

                                                                     

 

 수직구는 TBM 장비를 투입하고 굴착이 시작되는 곳에 설치되는 발진 수직구와 굴착이 종료되는 지점에 설치되는 도달 수직구가 있습니다. 이곳은 발진 수직구로써 TBM 장비가 투입되어 굴착이 시작되는 곳이며, 각종 지상설비와 연결되어 터널 굴착 시 발생하는 굴착토 등을 반출하고 작업자들이 출입하는 등 다양한 작업공간으로 사용되는 수직구입니다. 향후 공사가 완료되면 환기구로 활용됩니다.

 

4. 본선 터널

 

   굴착이 완료된 터널(하행선)

                                                                  

 

 좌측(하행): 굴착 완료 / 우측(상행): 굴착 준비                        굴진 대기 중인 TBM 장비  

                         

 현재 굴착 완료된 터널은 하행선입니다. 하행선 굴착 후 도달 수직구에서 장비를 해체하여 이곳으로 다시 옮겨 재조립 한 후 상행선 굴착을 준비한 모습입니다. 향후 이곳으로 사람들을 태운 지하철이 다니게 될 것입니다.

  

5. TBM 장비

 

    TBM 본체 외관(측면)                      TBM 본체 외관(후면)

                                                 

 

TBM 장비 본체 외관입니다. 측면에서 보면 원형 강재로 둘러싸인 형상이고, 후방에서 내부를 바라보면 복잡한 기계 장치들이 얽혀 있습니다. 이 장치들을 통해 전방의 면판이 움직이면서 지반을 굴착해 나갑니다.

 

 

 

        TBM 후속 설비 전경                                                   TBM 후속 설비 내부

                             

 오퍼레이터실 외관                             오퍼레이터실 내부

                                          

 

 

 TBM 후속 설비입니다. 후속 설비에는 장비를 조종하는 오퍼레이터실을 포함, TBM 운용에 필요한 각종 장비들이 있으며 지반 굴착 후 설치하는 세그먼트들을 위치시키는 공간도 있습니다.

 

6. 마무리 하며...

 

 현장 사진을 통하여 간단하게 쉴드 TBM 공법으로 도심지 지하철 터널을 건설하는 과정을 살펴보았습니다. 우리들이 늘 이용하는 지하철이 어떤 모습과 과정으로 건설되는지 미루어 짐작해 볼 수 있지 않았나 생각됩니다.

 

 저는 이번 견학을 통해 우리의 토목기술이 참 대단하구나 느낄 수 있었고, 우리들의 발이 되어줄 지하철 건설을 위해 위험이 도사리고 있는 환경에서 수고하고 계신 시공 관계자 분들에게 감사한 생각을 갖게 되는 시간이었습니다.

 

 다함께 인증샷