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지진에 강한 100년 이상 가는 터널 만든다 김훈 |
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한국건설교통기술평가원(원장: 김창세)과 한국건설기술연구원(원장대행: 우효섭)은 터널 건설에 드는 기간을 획기적으로 단축하여 터널 건설 공사비를 줄이고 터널내의 균열현상을 막아줄 뿐만 아니라, 터널 내 균열이 난 부분이 쉽게 보수보강이 되도록 하여 운전자들이 안심하고 터널을 지나다닐 수 있고 터널 수명을 100년 이상 가게 하여 국가예산을 대폭 절약할 수 있게 하는 복합 터널 내 외벽공법을 국내최초로 개발하였다.
남산2호 터널은 폭 7.2m, 길이 1천6백20m의 2차선 터널로 1970년 12월에 완공되어 28년간 서울도심과 외곽을 연결하는 주요도로로 활용되었다. 그러나 1998년에 콘크리트의 60% 이상이 상태가 열악하고 철근의 40% 이상이 부식돼 시민안전에 심각한 위협이 당시 국회의원에 의해 제기되어 그해 12월부터 철거공사에 들어갔고 3백 34억 원의 사업비를 들여 당시의 터널을 철거하고 같은 자리에 새 터널을 건설하였다. 당시 이공사로 인해 동대문 일대 등 주변지역을 지나는 운전자들은 상당한 곤욕을 겪었다.
또한 운전자들은 간혹 터널을 지나가면서 물방울이 창문으로 떨어지는 것을 볼 수 있다. 또한 얼마전 서울시내 지하차도를 지나가던 차위로 콘크리트 덩어리가 떨어져 문제가 되었으며 이것은 운전자의 안전에 심각한 위협을 줄 수 있는 것이다. 또한 터널 내에서 대규모 화재 사고가 발생했을 경우, 인적 피해는 물론이거니와, 온도 상승에 수반하는 터널 구조 부재의 응력 저하, 손상이 발생하는 경우가 많으며, 또한 재해 이후부터 복구까지 장시간에 걸친 터널폐쇄가 불가피하여 사회적·경제적으로 미치는 영향은 매우 크다고 할 수 있다.
한국건설기술연구원과 한국건설교통기술평가원은 현장에서 타설하여 터널외벽을 품질이 균일하지 않은 콘크리트로 덮는 공사방식으로 이루어지는 기존 터널 내 외벽 콘크리트의 과다한 균열발생, 지하수 침투로 인한 터널외벽 균열발생 가속 및 터널의 짧은 수명 문제, 터널 공사기간의 장기화와 터널 보수·보강 공사비 과다지출로 인한 예산낭비 등의 문제를 해결할 수 있는 복합 터널 외벽 공법을 개발하였다.
복합 터널내 외벽공법은 공장에서 생산되어 기존 터널 내 외벽공사에 사용되는 콘크리트보다 훨씬 압축강도(450kg/cm2 이상)가 센 PC패널을 터널 내 조립하듯 붙여 터널내 외벽공사에 사용하는 관계로 패널의 품질이 일정하여 균열을 막아주고 또한 터널화재나 지진으로 인한 터널내 구조물의 국부적인 피해도 이 손상된 PC패널만을 교체하면 되기때문에 손쉽게 보수 및 보강공사가 가능하다. 또한 터널내 외벽을 급속하게 약화시킬 수 있는 지하수가 터널내로 침투하는 것을 막기 위해 지하수가 흐르는 길을 PC패널 유로홈을 통해 배수될 수 있게 하여 타 공법에 비해 지하수가 터널내로 침투될 수 있는 가능성을 훨씬 줄였다.
이번 공법의 개발로 터널 내 균열의 발생을 막아 터널 내에서 운전자들이 느꼈던 불안한 요인을 없애주고 또한 PC패널의 강도가 훨씬 콘크리트보다 강하기 때문에 터널 내 외벽의 수명을 훨씬 오래가게 할 뿐만 아니라 또한 PC패널의 교체만으로 간단하게 보수 및 보강공사가 효과적으로 이루어지기 때문에 물류 유통 및 교통정체와 같은 경제적·사회적 피해를 최소화 할 것으로 기대된다. 특히 터널 공사비의 5%, 그리고 터널내벽 공사 기간의 60~70%를 줄이고 또한 내벽공사에 드는 30~40% 의 직접공사비를 절감할 수 있을 것으로 기대되며 공사기간 단축으로 이한 간접 공사비 절감을 고려하면 공사비 절감 기대효과는 엄청나다. 또한 기존 터널 내 외벽 콘크리트보다 수명이 약 4배정도 길기 때문에 남산2호 터널(기존 공법,28년 수명)을 이 공법으로 만들었을 경우 100년 이상 가는 터널을 만드는 것이 가능하고 1998년 보수공사에 단지 터널 내 외벽만을 교체하고 간단한 도로공사만을 했을 경우에는 약 200억 원 이상의 공사비 절감이 가능하다는 결론이 나온다.
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