파도 파도 물이 나오고, 지반이 약한 싱가포르｜모두가 불가능 하다고 했지만 한국 기술로 성공했다!｜1.065km 마의 구간에 싱가포르 지하철 짓기｜다큐프라임｜

※ 이 영상은 2010년 12월 9일에 방송된 ＜다큐프라임 - 원더풀 사이언스 1.065km의 도전, 마의 구간을 뚫어라＞의 일부입니다.

지상도시의 포화상태!
현대사회에서 지하 공간 개발은 더는 선택이 아닌 필수다.
지금 세계 각국은 지하의 교통 인프라 구축을 위한 노력으로 분주하다.

서울의 면적(605.78km2)보다 약간 넓은 작은 도시 국가 싱가포르(693km2)!
연간 천만 명의 관광객으로 인해 싱가포르의 도로는 숨이 막힐 지경이다.
그때문에 싱가포르는 지하공간의 개발이 더욱 절실한 실정이다.

이러한 싱가포르의 중심지에 있는 지하철 2기 공사의 핵심인 921공구!

1.065km의 짧은 공사 구간이지만 각종 악조건으로 말미암아
단일 구간 최고의 공사비가 들어가는 난공사 중의 난공사 현장이다.
짧은 공사 구간이지만 지하철 공법이 총출동한
첨단 과학 기술의 세계를 들여다본다!


1. 싱가포르의 중심지, 물과 연약지반과의 전쟁 921공구!

토목공사의 대부분은 물과의 전쟁에서 시작된다.
11월에서 2월 사이의 우기, 하루가 멀다 하고 찾아오는 스콜과
비가 오지 않더라도 언제나 땅속이 지하수로 넘쳐나는 싱가포르-
굴착기가 파내는 땅마다 엄청난 양의 물이 올라온다.

문제는 이뿐만이 아니다.
싱가포르 지표 대부분을 차지하고 있는 해성 점토층!
마치 펄과 같아서 사람이 제대로 서 있기도 힘든 지경이다.
이러한 지반 위에 철저한 계획 없이 토목구조물을 짓게 된다면
그야말로 언제 붕괴할지 모르는 시한폭탄이 된다.

이를 위한 해결책, 지중 연속벽(Diaphragm Wall)의 설치!
밀려 들어오려는 토압을 견디게 해주는 이 연속벽, 철근 콘크리트 구조물의 크기는
무려 최대 60m! 그 두께는 1.2m에 달한다.
이 철근 콘크리트 구조물을 공사 구간 지하 전체에 박는 대공사가 진행 중인데!
펄과 다름없는 땅속에서 지하철 공사는 과연 가능한 것인가?


2. 1.065km에 총출동한 지하철 공법들!

1.065km이라는 짧은 구간에 현존하는 모든 지하철 공법들이 총출동했다.

기존 지하철과 교차하는 리틀인디아 역 58m 구간은
암벽에 구멍을 뚫어 발파하거나 기계식 굴착을 통해
터널을 뚫어나가는 NATM(나틈)공법을 시행 중이다.

연약한 해성 점토층 아래에 자리한 단단한 암반층을 뚫기 위한 선택!
하지만, 싱가포르의 경우 도심에서 발파 작업이 금지되어 있다.
국토 대부분이 연약지반이라 작은 진동이라도 큰 문제로 이어질 수 있기 때문이다.
그래서 도입된 비발파 NATM(나틈)공법!
다른 지반에 영향을 주지 않으면서 단단한 암반층을 뚫어나가는
이 특별한 공법의 정체를 밝힌다.

상대적으로 공간의 여유가 있는 중간 340m 구간에서는 땅을 파서
지하 구조물을 설치한 뒤 다시 흙으로 되메우는 개착식 공법을 활용한다!

가장 여유로운 구간이지만 연약지반이라는 점은 여전히 무시할 수 없다.
그 때문에 이곳에서는 국내의 개착구보다 훨씬 강도 높은
이중 빔 구조물을 설치해 공사를 진행 중이라는데!

로처역 주변 293m 구간은 쉴드TBM(Shield Tunnel Boring Machine)공법을활용한다.
커다란 원형모양의 쉴드TBM 앞면에 있는 커터기가 회전하면서흙을 파낸다.
연약지반을 통과하는데도 적합하고 공사기간을 단축할 수도 있는 최신 공법, 쉴드TBM!
그러나 암흑 속의 벽만을 바라보며 터널을 뚫는 일은 절대 쉽지 않다.
과연 쉴드TBM은 목적지로 무사히 나아갈 수 있을까?

유난히 까다로운 1.065km의 구간!
각자의 방식으로 힘차게 터널을 뚫어나가는 3色 공법을 모두 파헤쳐본다.


3. 마의 구간을 뚫기 위한 새로운 시도, BIM!

하지만, 여러 가지 공법을 적용했다고 해서 난공사의 문제가 모두 해결되는 것은 결코 아니다.
마의 구간을 뚫기 위한 새로운 시도, BIM!

싱가포르 921공구의 공사 진척도는 겨우 13%에 불구 하지만
3D 입체 설계 BIM 시스템을 이용하면 이미 공사가 완료된 현장의 모습을 확인할 수 있다.
BIM(Building Information Modeling)은 기존의 2차원으로 진행되던 과정을
3차원으로 구성하는 것으로 공정 관리뿐만 아니라 장비운영, 안전관리,
토공유통시스템 등이 합쳐진 새로운 통합 공사 관리 시스템이다.

공사의 완공 후 모습을 미리 보여주는 최첨단 설계 모델링의 비밀을 공개한다!


4. 921공구가 해결해야 할 마지막 문제, 수로 영구 이설!

지하철 공사 구간 아래에 흐르는 수로는 921공구의 또 다른 어려움!
그러나 공사에 방해가 된다고 수로를 없앨 수는 없는 노릇.
하지만, 누군가가 제시한 놀라운 아이디어가 이 복잡한 문제를 해결했다.
바로 수로를 영구 이설하는 것!

지상의 불편함을 담보로 하지 않는 지하공사를 위한 창의적인 아이디어의 실체, 트래픽 다이버전에 대해서 살펴본다.

✔ 프로그램명 : 다큐프라임 - 원더풀 사이언스 1.065km의 도전, 마의 구간을 뚫어라
✔ 방송 일자 : 2010.12.09

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