전력硏, 기계식 굴착공법 설계기준 마련  
전력硏, 기계식 굴착공법 설계기준 마련  
  • 김병욱 기자
  • 승인 2021.07.28 15:25
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전력구 수직구 건설공사 특화 

[투데이에너지 김병욱 기자] 한국전력 전력연구원(원장 김태균)은 도심지 전력구 시공을 위한 수직구 굴착시 소음·진동 발생에 따른 민원 및 공기 지연 최소화를 위해 국내 최초로 고효율·친환경 수직구 전용 굴착장비 도입을 위한 설계기준을 수립했다. 

한전 지중화 사업의 일환인 터널식 전력구는 TBM(tunnel boring machine) 장비를 이용해 기계식으로 굴착하는 방식으로서 TBM 장비투입, 자재운반, 굴착토사 배출 및 환기를 위한 수직구가 필수적이다. 

전통적인 수직구 굴착방법은 발파와 암파쇄 방법이 대표적이나 점차 도심지 시공이 증가하면서 발파로 인한 소음·진동 및 장기 도로점유에 따른 교통통제 민원 문제로 적기준공의 어려움이 발생하고 있다. 

또한 지중매설물 보호를 위해 수직구 시공깊이가 깊어짐에 따라 지층구성 변화, 고수압, 파쇄대 및 단층 출현 등 시공안전에 대한 우려가 점차 커지고 있어서 굴착시공 속도를 향상시키고 작업안전을 확보할 수 있는 공법에 대한 관심이 높아지고 있다.

전력연구원은 도심지 굴착시 기존의 수직구 굴착공법이 갖는 기술적·환경적 문제의 해결방안으로 수직구 전용 굴착장비 도입을 추진했다. 

새로운 공법적용시 설계기준의 부재에 따른 수직구 설계·시공상 혼란을 방지하고자 체계적인 ‘수직구 기계식 굴착 설계기준’을 제시했다. 

수직구 기계식 굴착은 담수굴착으로 굴착중 공내수위를 지하수위 수준으로 유지하므로 지하수 유입에 따른 굴착면 붕괴 문제와 펌핑에 의한 주변지반의 침하발생을 억제해 시공 안정성 확보가 가능하다. 

또한 굴착중 공벽의 붕괴를 방지하기 위한 임시구조물인 가시설을 적용하는 이전의 굴착공법과 달리 굴착과 동시에 상부에서 세그먼트 라이닝을 조립 후 압입해 내려가는 하향식 굴착공법이다. 이 공법을 사용하면 가시설 설치에 소요되는 시간이 단축될 뿐 아니라 상부조립 방식으로서 시공품질도 우수하다.

이전 굴착공법과는 다른 기계식 굴착특성을 반영한 ‘수직구 기계식 굴착 설계기준’과 더불어 국내 지반특성에 적합한 굴착장비의 선정 및 공사비·공기산정 가이드라인을 제시해 신굴착공법의 성공적인 국내 도입을 위한 확고한 기반을 마련했다.

전력연구원의 관계자는 “도심지 전력구 수요가 지속적으로 증가하고 있으며 사회적·경제적 간접편익을 종합적으로 고려할 때 가까운 미래에 수직구 굴착장비 도입이 가시화 될”이라며 “수직구 기계식 굴착 설계기준은 다가올 미래의 기술적 변화에 선제적으로 대응해 수직구 시공기술의 발전에 기여할 것”이라고 밝혔다.


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