건설연, 강연선 쉴드터널의 현장 조립시공 시연

(엔지니어링데일리)정장희 기자=18일 한국건설기술연구원에 따르면 쉴드터널 공법의 고질적인 문제인 터널 누수 발생을 효과적으로 줄일 수 있는 ‘강연선 긴장력을 이용한 쉴드터널의 현장 조립시공 시연회를 특수건설 아산공장에서 개최했다고 밝혔다.

터널 건설공법중의 하나인 쉴드공법은 철제로 된 원통형의 쉴드를 원하는 깊이의 지하로 들어갈 수 있게 하는 수직구 안에 투입하여 커터헤드(cutter head)를 회전시켜 지반을 굴착하는 방식이다. 이 때문에 발파해 터널을 건설하는 NATM공법과 달리 주위 환경과 주택·건물 등에 피해를 주지 않으며 깊이가 얕은 토사지반이나 지하수위가 높은 연약지반에서 시공도 가능해 최근 전 세계적으로 가장 활발하게 활용되는 터널공법이다.

이번에 건설연 마상준 연구위원팀이 개발한 쉴드터널 공법은 세그먼트 조립시 볼트체결방식으로 인한 문제들을 효과적으로 해결하기 위해 강연선의 긴장력을 이용하여 세그먼트를 조립하는 방식이다.

특히 세그먼트에 아일랜드 전단키를 설치하고, 하나의 세그먼트에 4열의 강연선이 그물처럼 연결되게 하여 터널의 구조적 안정성도 향상시켰다. 또한, 기존 볼트 체결방식이 유발하였던 누수, 시공오차, 볼트 풀림 등의 문제들도 효과적으로 개선했다.

마상준 연구위원팀에서는 새로 개발된 강연선 체결 쉴드터널의 현장 적용성 평가를 위해 실제 쉴드머신을 이용하여 지상에서 조립시공 시연회를 개최했다. 시연회에서는 개발 공법의 시공공정 분석을 통해 기존 터널공법에 비해 시공성이 얼마나 향상될 수 있는지를 검증하였다.

강연선 체결 쉴드터널 공법은 기존 볼트 체결방식보다 우수한 체결력으로 세그먼트 조립 안정성을 높일 수 있고, 체결부 재료비 절감, 시공성 및 경제성 향상 등에도 크게 기여할 수 있다. 또한 앞으로 예상되는 쉴드터널 수요에 맞춰 터널 기술 향상에 기여할 것으로 기대된다.