592016 상반기호

▶▶ 현장탐방

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싱가포르 도심지하철 2단계 921공구 현장탐방

1. 머리말

싱가포르도심지하철2단계는싱가포르서북부의BukitPanjang과

도심의RochorStation까지총연장16.6km를연결하는지하철공

사로1개의차량기지와12개의정거장으로구성되었으며,2015년12

월27일개통되었다([그림1]참조).

본현장(DTL2C921)은DTL2총10개공구중마지막구간인약

1.1km의단선병렬지하철현장으로설계와시공을동시에진행하

는Design&Build(FastTrack)방식의공사이다.또한,C921은대한

민국해외건설40여년동안한국기업이해외에서수주한철도및

지하철공사중최대규모였으며,DTL2공구별평균공사비의약

2~3배인S$803백만이며,m당한화약7억원이소요되는역대싱

가포르지하철공사중단일구간으로서는가장큰공사이다.

본현장은2개의신규LittleIndiaStation및RochorStation과두

정거장사이를NATM터널(MinedTunnel)과개착식터널(Cut&

CoverTunnel)로연결하였으며,RochorStation에서도심지하철1

단계(DownTownLineStage1)C903BugisStation까지TBM터널

(BoredTunnel)로연결하는공사로,노선주변으로크고작은주거

시설과상업시설이인접해있고현재운행중인MRT(MassRapid

Transit)North-EastLine아래를3.5m하부에서근접관통하여지

하철을시공하는전형적인도심지공사이다.또한,본현장은지하

철노선과나란하게위치하고있는RochorCanal을영구이설하

기위해박스형수로구조물로새롭게시공하였고,신설되는Rochor

Station상부에장래계획중인6차선의지하고속도로FUI(Future

UndergroundInfra-structure)중일부를정거장과병행시공하였다

([그림2]참조).

본고에서는공사수행시주요설계변경및시공사례를중심으로

소개하고자한다.

[그림 1] DTL Map 및 DTL2 C921 Location

[그림 2] C921 Alignment

글 정찬기 ＼ 싱가포르 도심지하철 2단계 921공구 현장 과장 ＼ 전화 65-6572-9660 ＼ E-mail 01068615829@ssyenc.com

글 김우상 ＼ 싱가포르 도심지하철 2단계 921공구 현장 소장 ＼ 전화 65-6572-9660 ＼ E-mail uskim@ssyenc.com

2-1. 공사 개요

발 주 처 LTA(LandTransportAuthority)

계약형태 FirmPriceLumpSum

인도방식 DesignBuildContract

공사금액 SGD803,334,477

공사기간 81개월(2009.6.18~2016.3.30)

2-2. 주요구조물

Little india Station 연장192.6m

Rochor Station 연장184m

Cut & Cover Tunnel 연장337.2m

NATM Tunnel 연장56m,내경5.8m

TBM Tunnel 연장293m,내경5.8m

Rochor Canal 연장1,156m,폭20.8m

FUI 연장160m,폭35.6m

3-1. 흙막이 가시설 공법 변경

서두에서기술한바와같이본현장은전형적인도심지공사로주

변구조물의영향을최소화하는공법이수반되었으며,더불어기존

Canal을영구이설하기위한수로박스신설및장래지하고속도로

구조물을동시에병행시공하였다.

각각의독립적인구조물의가시설공법을최소화하고이를통합하

여병행시공하는공법이수반되었다.

[그림3]은당초설계로FUI,RochorStation,RochorCanal을시공

하기위해서는각각의흙막이가시설공법이계획되었으나,도로

이설의병행과왕복10차선도로를유지하면서공사를추진해야하

는등점용면적확보가어려운현장여건임을감안할때도로이설

을위한점용면적확보로인한시공성저하및상당한공기지연이

예상되었다.

엄격한LTA허용벽체변위기준을만족하며지하굴착시임시흙막이

벽체로서의역할뿐만아니라영구구조물벽체로사용할수있도

록강성이큰직사각형의지중연속벽(DiaphragmWall)을적용하여

별도의SheetPiling없이시공하였으며,FUILayout재배치및역사

의RoofSlab와FUIBaseSlab를통합하여시공성향상및공기단

축을달성할수있었다([그림4]참조).

3-2. 지반개량공법 변경

본현장의RochorStation구간은연약지반인MarineClay가

20~40m정도깊이로분포하고있어굴착중발생하는측방변위를

제어하기위한지반개량공법이도입되었다.당초지반보강공법으

로JGP(JetGroutPile)와DCM(DeepCementMix)공법이제안되었

으나이경우추가적인장비와작업공간의제약이있고긴양생과

정으로공기연장이불가피하며작업중발생하는압력으로인하여

지반의융기가발생하는등의영향을줄수있어도심지공사에서

는적합하지않다([그림3]참조).

이에본현장에서는연약지반이깊게분포하고있는지질조건과좁

은공간에서효율적인시공성을높이기위해추가장비없이타공

정과연계성이높은방법을강구하여야했고,도심지공사특성으

로인한주변구조물의피해가없어야하는시공조건을고려하여

CrossWall공법을채택하였다([그림5]참조).이를통해주공정인

D/Wall장비를동일하게적용하여추가장비동원이불필요하였고,

여러단계의TrafficDiversion으로인한분할시공이가능하여공기

단축효과를얻을수있었다.

2. 현장개요

3. 주요 설계변경 및 시공사례

60 건설기술/쌍용

[그림 3] Rochor Station(당초)

[그림 4] Rochor Station(변경)

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3-3. 흙막이 버팀보 물량 변경

싱가포르의LTA발주공사는인접건물과의근접도와지반조건에따

라최소강성및벽체변형기준이제시되므로,이에부합되는설계

를수행하여야한다.[그림6및7]은개착식터널및RochorStation

의당초설계로두께1.2m의지하연속벽체와1단RCStrut(교통과

장비용복공역할겸용)및7단의버팀보를적용하도록계획되었다.

이로인해천정슬래브하부의점용공간에서버팀보,굴착,철근운

반및조립작업등의공정이동시에진행됨에따른공종간의간섭

이예상되었다.이에천정슬래브를선시공후별도의버팀보없이

바닥슬래브를시공하는SemiTop-Down공법으로변경하여작업

여유고를확보하였으며,발주처에서제시하고있는벽체허용수평

변위기준을준수하도록상세한시공단계별계측관리를통해[그

림8]과같이5~7단버팀보를제거할수있었다([그림9및10]참

조).이를통해공기단축효과를얻을수있었다.

[그림 5] Cross Wall Layout Plan 및 시공 전경

Cross Wall

[그림 6] 종단면도(당초) [그림 9] 종단면도(변경)

[그림 8] Deflection Plots

[그림 7] Rochor Station 버팀보(당초)

RC Strut S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

3-4. Rochor Station Entrance B

본현장은주변에다수의주거및상업시설이존재하는도심지구

간에위치하였고,특히RochorStationEntranceB는기존구조물과

불과0.5m가까이인접하여세심한계측관리와시공방법이요구되

었다([그림11]참조).

당초에는직사각형모양의D/Wall공법으로계획하였으나([그림12]

참조),인접구조물의영향을최소화할수있는정밀시공이요구되

었다.

이에타원형의MicroPile+RCRingwall변경을통하여시공중안

전성향상및공간적인제약을극복하였으며,지속적인계측관리와

지반개량으로인접구조물의영향을최소화할수있었다([그림13

및14]참조).

공법변경에대한Geotechnical&Structural3Danalysis등상세설

계를수행하여구조적안정성을입증하였다([그림15및16]참조).

RCRingWall을2m간격으로굴착과동시에TopDown방식으로

단계별로시공하여안정성을향상시켰다([그림17]참조).

타원형Shape변경에따른인접건물에대한민원및공사영향을

최소화하여구조물의안전성은물론,곡선미도입으로미적안정감

도얻을수있었다([그림18]참조).

62 건설기술/쌍용

[그림 14] Rochor Station Entrance B 공법

[그림 11] Rochor Station Entrance B 작업환경

[그림 15] Geotechnical 3D Analysis

[그림 16] Structural 3D Analysis

[그림 12] 당초 계획안 [그림 13] 변경 계획안

[그림 17] RC Wall 시공전경

[그림 10] Rochor Station 버팀보(변경)

RC Strut S1

S2

S3

S4

S5

632016 상반기호

3-5. 도로이설(Traffic Diversion)

본현장의주요특징중하나로흙막이가시설,현장타설말뚝,임

시및영구구조물공사를위한부지를약50회의도로이설(Traffic

Diversion)을통해조금씩확보해가면서진행했다는점이다([그림

19]참조).

이를시행하기위해설계감리(AC,AccreditedChecker)및BCA에

임시점용허가서(TOP,TemporaryOccupationPermit)를제출하여승

인을받아야하는절차를따르게된다.만일도로이설이계획대로

이루어지지않는경우부지확보부족으로후속공정에막대한영향

을미치게되므로적기에BCA의TOP승인을받아야했다.이를위

해공사부서는시공중발생된변경사항을즉시설계부서에통보하

고설계부서는이를즉시As-BuiltDrawing에반영하여승인절차를

진행해야하는치밀하고유기적인일정관리가요구되었다.

공사부서는유관부서와도로이설전문설계사와의사전협의및교

통영향분석을통해도로이설계획을확정하고이를문서화하여

LTATM(TrafficManagement)에제출하여승인을받았다.

이과정중에제출된도로이설계획에대한SafetyReview가시공

사,LTA,시공감리(QPS,QulifiedPersonforSupervision),설계사

(QPD,QulifiedPersonforDesign)가참석한가운데이루어졌다.

설계부서는실제시공중공사도면(ConstructionDrawing)대비변

경된사항이반영된As-BuiltDrawing을작성하여설계사와의협의

를통해최종확정하고이를설계감리와BCA에제출하여TOP승

인을받은후도로이설을진행하였다.

2009년6월착공이래성공적으로공사를수행하고있으며,2015

년8월1600만인시무재해기록을달성함으로써당현장의철저

한공사및안전관리를증명하였다.2011년부터6년연속ROSPA

(RoyalSociety for thePreventionofAccidents)포상및2013

년LTA에서개최하는ASAC(AnnualSafetyAwardConvention)

Champion으로선정되는등다수의안전,보건환경관련상을수

상하여싱가포르지하철안전역사를새롭게쓰고있는중이다.또

한,본고에서소개하였듯이여러힘든작업환경과난공사를혁

신적인설계및시공방법으로타개한공로를인정받아2015년11

월20일에는SCI(SingaporeConcreteInstitute)Builders’Category

에서Excellenceaward를수상하였으며,2016년5월26일에는

BCADesignandEngineeringSafetyExcellenceAwardsCivil

EngineeringCategory에선정되는등명품시공회사로굳건히자

리매김하였다.

참고문헌

❶JEONG,CHANGI.TheSingaporeConcreteInstitute’sSCIExcellenceAwards,2015

[그림 18] 완공된 Rochor Station Entrance B

4. 맺음말

[그림 19] Traffic Diversion Sequence

2009년 6월(착공)

2012년 10월

2014년 5월

2015년 5월

2010년 10월

2010년 5월

2013년 10월

2014년 10월

2016년 6월

2011년 10월