한강 하저 뚫는 쉴드TBM 공법으로 하루 10m 전진 성공
옥수역에서 압구정까지 TBM특수공법으로 굴착 ‘이상無’
서늘한 기운 느껴지는 대심도서 현장 직원들 ‘구슬땀’
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▲GTX-A 6공구 TBM 공법 병렬 공사현장. 오른쪽이 발진부. 왼쪽이 도달구로 현재 도달구는 3분의 1 정도 굴착됐다. 사진=에너지경제신문 김준현 기자 |
[에너지경제신문 김준현 기자] 서울 성동구 옥수역 인근 수도권광역급행철도(GTX)-A노선 6공구 건설현장. 현장 입구를 들어서면 ‘세그먼트’(터널을 뚫으며 토사 붕괴를 막기위해 받치는 원형 모양의 방호벽) 야적장과 80t에 달하는 기중기 형태의 문형 크레인이 한 눈에 들어온다. 이어 문형 크레인 쪽에 가면 내부 뻥 뚫린 거대한 원형 입갱이 보인다. 이를 건설용 엘리베이터(리프트)를 타고 내려가면 서늘한 기운이 느껴지는 대심도 현장과 맞닥뜨리게 된다. 이 곳이 한강 하부를 관통하는 GTX-A 6공구 현장이다. 국토교통부는 수도권 출퇴근 20분 진입 목표라는 과업 달성을 위해 기한 내 GTX-A 준공을 촉구하고 있다. 3일 본지는 GTX-A 현장 한 곳을 찾아 국가사업을 위해 현장직원들이 어떤 노력을 하고 있는지 알아보고자 한다. <편집자 주>
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▲왼쪽부터 GTX-A 6공구 야적장 문형 크레인. 수직 입갱. 적체 세그먼트. TBM 내부. 사진=에너지경제신문 김준현 기자 |
◇ DL이앤씨 시공 GTX-A 6공구 현장
GTX-A 6공구는 정차역 없이 용산 이태원동에서 강남구 삼성동 일원까지 도달하는 지하 터널을 공사하는 현장이다. 지난 2019년 6월 30일 착공을 시작으로 내년 6월 29일까지 60개월간 과업을 완수해야 한다. 다만 코로나19 등 영향으로 공사가 지연되는 경우가 많아 기한 내 착공은 미지수다.
DL이앤씨를 필두로 동우건설산업과 정주건설, 고덕종합건설이 시공하는 6공구 현장은 터널 6.6km 중 복선터널(5.3km)은 발파공법인 NATM(화약발파식·New Austrian Tunnelling Method )으로, 한강 하부 단선 병렬터널은 쉴드TBM 공법으로 1.3km를 공사한다. 참고로 GTX-A 1·2공구는 대우건설, 3·4공구는 SK에코플랜트, 5·6공구는 DL이앤씨가 맡고 있다.
수직 입갱 구간은 4개로 나눠지는데 이태원 방면 경사터널 1개소와 입갱이 가능한 본선환기구 3개소(#22, #23, #24)에 두고 있다.
이날 방문한 현장은 서울지하철 3호선이자 경의중앙선이 있는 옥수역 인근 ‘본선환기구 #22번’ 구역이다. 향후 지하공사가 완료된 지상에는 조경공사 등으로 새로운 경관이 형성된다.
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▲TBM 굴진 후의 모습. 주변 세그먼트가 원형으로 부착돼 있는데 이를 1링으로 본다. 보통 하루에 6링 정도를 시공한다. 사진=에너지경제신문 김준현 기자 |
◇ 한강 하저 관통하는 쉴드TBM 공법
이 현장에서 주목할 것이 바로 옥수동과 압구정동을 잇는 동호대교 밑 한강 하저 횡단 굴착 쉴드TBM(Tunnel Boring Machine) 공사다. 이는 다수의 디스크커터를 장착한 커터헤드를 회전시켜 암반을 압력에 의해 파쇄하는 공법이다. 한강 하저 안전 및 방재를 고려해 이 공법을 채택하게 됐다. 또한 기존 화약발파식인 NATM 공법 대비 소음과 진동이 거의 없다. 다만 곡선보단 직선 터널 굴착 시 공법의 힘이 크게 발휘된다.
이는 세계 최대 TBM 제조사 독일 헤렌크네트(Herrenknecht)사로부터 커터와 핵심장비를 수입했다. 인천항서 주요 핵심 부품을 반입하는데 워낙 장비 부피가 커서 심야에만 현장으로 운반할 수 있었다.
횡갱에서 완성된 쉴드 TBM은 2개의 터널을 뚫어 발진부와 도달구로 굴진하게 된다. 쉽게 옥수역에서 압구정 현대아파트까지 관통한 후 장비를 유턴시켜 옥수역 부근까지 다시 관통하는 방식이다.
현장에 따르면 직경 8.2m 헤드와 17인치 센터커터 8개, 18인치 페이스커터 32개, 게이지커터 10개 등 총 50개 커터가 회전식으로 굴착을 진행한다. 수압과 토압에 의해 깎이게 되는데 이때 굴착된 토사는 관을 통해 외부로 반출되고 벤토나이트 액은 다시 챔버로 보내지는 방식이다.
굴착이 진행되는 동안 회전조립장치를 통해 외벽의 세그먼트를 설치하게 된다. 보통 TBM 헤드가 터널 배면에 세그먼트를 채우면서 그 힘을 이용해 앞으로 굴진하게 된다.
이 때 세그먼트 조각은 터널 원형을 만드는데 7개가 쓰인다. 7개 세그먼트가 한 개의 링을 형성하고, 보통 하루에 여섯 링이 만들어진다. 대략 9~10m를 전진한다는 의미다. 세그먼트는 굴을 팔 때 굴의 곡면을 유지하고 활모양을 만드는 벽면을 형성한다.
현재 발진부인 상행선(옥수역-압구정동)은 굴착을 완료했으며 하행선(압구정동-옥수역)은 3분의 1이상 굴착을 완료한 상태다.
직접 TBM 내부로 들어가면 6개의 갠트리(gantry)가 이어져 있는데 헤드 바로 앞 1번 갠트리에 오퍼레이터 룸에서 작업자가 근무하는 모습을 볼 수 있다. 또 근처에는 소모품인 헤드 커터를 교체하는 인부들도 대기 중이었다. 한강 바닥보다 더 밑에서 하루하루를 보내는 현장 직원들은 서로가 서로를 의지하며 구슬땀을 흘리고 있는 모습이 인상적이다. 같은 회사 직원이 아니더라도 지나칠 때마다 인사하며 격려하는 모습에서 힘을 얻기도 한다.
이날 GTX-6공구 현장 관계자는 "외부에서 간혹 건설현장 이미지를 좋지 않게 보는 모습이 있는데 이렇게 현장 직원들이 고강도 공사를 위해 얼마나 힘을 쓰고 있는지 보여주고 싶었다"고 전했다.
kjh123@ekn.kr
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