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터널공

74

터 널 공

터널 시공관리 개선 대책 건설처-3582

(2014.08.21)

1 검토배경

◦ 터널공사 관리에 관한 시방기준, 방침에도 불구하고 부실시공

사례가 근절되지 않고 있어,

◦ 터널공사 특수성을 고려한 시공관리 개선대책을 마련하여 안

전하고 튼튼한 고속도로를 건설하고자 함

2 그간 추진경위

◦‘09. 2 : 터널 굴착 시공관리 지침 수립 (건설계획처-529)

* 막장관찰 및 낙반․여굴발생 처리기준 등 마련

◦‘11.12 : 터널 굴착중 막장면 관찰 강화방안 (녹색환경처-4870)

* 원도급사 주관 막장관찰반 운영

◦‘12. 6 : 시공단계 전문기술자 참여방안 검토 (설계처-1687)

* 지반분야 기술사(터널경력 3년이상) 배치기준 마련

◦‘12. 9 : 터널계측 품질관리기준 개선 (녹색환경처-3610)

* 계측 및 분석결과 보고 정례화, 계측관리자 자격기준 마련 등

◦‘12.10 : 효율적이고 합리적인 기성업무 관리방안 (건설처-4322)

* 시공후 매립내역을 작성하고 기성(준공)검사시 확인하도록 의무화

`

◦‘14. 8 : 터널 굴착기간 설계기준 개선 (설계처-1886)

* 암판정, 초기계측시간은 터널 사이클타임 공정에 반영 등

412 ❙ 터널공

3 현 실태 및 문제점

가. 현 실 태

◦ 터널공사는 지하에서 24시간 연속적으로 이루어지는 열악한 작

업환경 등으로 인해 부실시공 사례가 잇따라 발생하고 있으며,

이로 인해 우리공사의 명예실추는 물론 사회적 물의를 일으키

고 있는 상황임

< 터널공사의 특성 >

- 터널 원지반은 특성변화가 심한 비 균질재로 구성되어, 시공 중에 굴

착면 현장 조사 및 계측을 통해 구조물(지보재) 타입을 결정/시공

- 24시간 연속작업으로 지보재 설치후 즉시 매립되어 상태확인 곤란

☞ 터널 부실시공 사례

년 도 대 상 부 실 내 용 비 고

2014 1개소 록볼트 24천여개 누락시공 (약18억) 국민권익위

2013

1개소

터널 굴착후 내공단면 측량 미실시

및 라이닝 강도 부족시공

감사원

12개소

터널 내공단면 중심선에 대한 측량 미흡

및 라이닝 두께 부족시공

감사원

나. 문 제 점

◦ 24시간 연속시공으로 인한 관리감독의 한계 발생

◦ 감독원의 업무 과다 및 객관성 결여

◦ 터널 주요 자재에 대한 검수 및 관리 부실

터널공 ❙ 413

터널공

1) 24시간 연속시공으로 인한 관리감독의 한계

◦ (24시간 관리감독 곤란) 터널공사 특성상 단계별 검측 및 현장관리

를 위해 감독원이 상시 상주해야 하나 현실적으로 불가

☞ 관리감독의 사각지대 발생

- 야간 및 휴일에는 감독원이 근무하지 않아 측량, 막장관찰, 검측,

계측, 품질시험 등을 원․하도급사가 자체적으로 시행하거나 생략

하고 있는 실정

- 록볼트 등 매몰되는 시공자재를 감독원 확인 없이 시공하고, 시공내용도

제대로 기록되지 않아, 적정하게 시공되었는지 확인 불가 상태

- 관리감독이 소홀한 야간시간대에 안전사고 발생비율이 높은 상태

* 집중력이 떨어지는 22시～06시간에 발생한 사망사고가 전체의 38% (최근7년간)

2) 감독업무 과다 및 객관성 부족

◦ (감독 업무 과다) 터널 외에도 업무가 많은 감독원이 모든 막장의 측

량, 암판정, 검측, 계측, 품질시험, 시공기록 등을 시행하기는 현실적

으로 곤란

- 2막장 1일 2회발파 기준일 경우 4회/일 감독원 암판정 필요

- 터널 굴착시 감독원의 검측대상*은 6개 공종으로 감독원이 전체를

검측하기 위해서는 터널 내에서 9시간/일 이상 상주 필요

* 검측대상 공종 : 측량(측점검사), 암판정, 발파준비(천공 및 장약등), 강지보공, 숏크리

트면(요철, 두께, 감섬유 혼입량 등), 록볼트 시공

* 통상 1일 검측회수 24회 발생 (2막장 굴찰, 막장별 1일 2발파 기준)

414 ❙ 터널공

◦ (감독업무 객관성 부족) 작성된 막장관찰 자료(용역업체에서 작성)에

대한 신뢰도가 낮은 상태이며, 암판정 및 지보 타입결정 기준이

계량화 되어 있기는 하나, 감독원의 특성에 따라 지보 패턴이 달

라질 수 있음

* 최근 5년간 암판정에 의한 설계변경으로 약 208억원 증가

3) 터널 주요 자재에 대한 관리 부실

◦ (자재 전수검수 곤란) 불규칙하고 잦은 자재반입과 과다한 업무로 감

독원이 모든 자재를 검수하는 것은 현실적으로 곤란함.

* 반입자재 종류 : 와이어 매쉬, 록볼트, 강지보재, 부직포, 방수쉬트, 타일,

레진, 강섬유, 시멘트, 모래, 잔골재, 굵은 골재, 스크리닝스, 혼화재, 급결

재, 철근 등

- 야간 또는 새벽에 자재가 입고되는 경우가 많으나 감독원 근무외 시간으로

검수가 어려움

- 터널의 연속시공으로 현장에 반입되는 반입횟수 및 자재의 양이

많아 감독원이 전체를 확인하기는 현실적으로 곤란

* 건설공사 감독자 및 공사관리관 업무지침

구 분 공사감독자 감리원 수급자

주요 기자재의 검수․관리 확인 검토 주관

◦ (자재 검수기록의 부실) 입고자재의 상태, 수량, 정상적인 입고여부

등 자재검수에 대한 기록을 정확하게 관리하지 않아 정상적으로 자재

가 입고되고, 시공되는지 확인 곤란

터널공 ❙ 415

터널공

4 시공관리 개선대책

[1] 터널 일일작업시간 단축 (24hr → 16hr)

◦ 24시간 터널시공에 따른 현장 근로자의 열악한 작업환경, 야간 시간

대 잦은 사고발생, 관리감독의 한계 등 여러가지 문제점 해소를 위해

일일작업 시간을 16hr으로 단축 (야간시공 금지)

* 시공시간 : 24hr 시공 ⇨ 16hr (시공시간 07:00～22:00)

* 일 16hr 적용시 평균 공사기간 29%↑

【적용방안】

◊ 공사중인 구간 : 최근 발주한 밀양울산, 대구순환, 화도양평의

28개 터널 (하도급 계약이 미체결 된 노선)

* 부산외곽선은 사업단에서 공사 진척도, 하도급사계약 관계 등을 종합적

으로 검토하여 시행

◊ 설계중인 구간 : 일일작업시간 단축 적용 (24hr→16hr)

[2] 터널공사 관리감독 강화

가. 터널분야 감리원 배치

◦ 터널 굴착시 전문 감리원을 투입하여 터널 막장조사 및 암판정의 신뢰

도를 높이고, 과다한 감독 업무를 보좌하며, 휴일, 야간 등 감독원

미근무시 감독업무 대행하여 효율적인 감독 업무 수행

416 ❙ 터널공

【배치 방안】

◊ 대상터널 : 굴착기간이1년이상남은경우

구 분 적 용 터 널

최근발주 노선 대구순환, 밀양울산, 화도양평 전터널 (14개공구/28개소)

굴착중인 노선 부산외곽 한림1,4터널 (2개공구/2개소) <금정터널은 기배치>

◊ 자격기준 : 건설기술자 등급 중급이상

◊ 배치기간 : 터널굴착기간 + 2개월 (굴착 전․후 1개월씩)

◊ 배치인원 : 해당 공구당 1명 배치하되, 야간 및 휴일, 주말 등

감독원 미근무 시 암판정 업무 등에 공백이 없도록 배치

◊ 주요임무 : 굴착시막장관찰(Face Mapping)업무를수행하고암판정시행

☞ 감리원 투입보강은 별도 방침수립 후 조치예정 (건설처)

나. 감독원(감리원)에 대한 터널 전문교육 실시

◦ 감독원 및 감리원의 역량강화를 위한 터널막장관찰 (Face

Mapping), 암판정, 측량 등에 관한 전문교육 실시

【감독원 교육 시행계획】

◊ 교육 대상 : 터널 굴착 시공 중인 공구의 감독원 및 감리원

* 상주안동 9공구 등 19개 공구 총 60명 (감독 27명, 감리원 33명)

◊ 교육시기 : 터널 시공중인 공구에 감독원(감리) 배치 전

* 굴착중 노선 : ‘14. 9월 중 교육실시 (30명 * 2회 = 60명)

* 미굴착 노선 : ‘15년 굴착시공 전 교육 (대구순환, 밀양울산, 화도양평)

◊ 교육내용 : 터널 막장관찰방법(Face Mapping), 암판정, 터널측량

◊ 교육방법 : 인력개발원 “감독원 터널관리전문가 과정” 교육 이수

* 터널굴착현장의 감독원(감리원)은 해당 교육과정 이수를 의무화

터널공 ❙ 417

터널공

다. 감독원(감리)의 막장관찰 확인 및 암판정 업무보조 시스템 구축

◦ 실제 막장사진위에 Face Mapping을 하는 막장관리시스템을 구축

하여 객관적이고 합리적인 암판정을 시행하고 관련자료를 D/B화하

여 시공 및 유지관리 시 적극 활용

【디지털 맵핑 방법을 활용한 막장관리】

막장사진 촬영 ➡ Face Mapping(암종/암질/절리 등 입력) ➡ RMR 평가

① 사진촬영 ② 촬영된 사진위에 Face Mapping ③ RMR 평가

막장 촬영 암질 맵핑 절리 맵핑 암종 맵핑 통합 표현

* 감독원, 터널관리 전문감리원, 원도급사가 함께 확인·검증가능

【막장관리 시스템 구축 】

◊ 대상터널 : 현재 굴착중인 터널 (‘14년도 굴착완료 터널 제외)

구 분 적 용 터 널

최근발주 노선 대구순환, 밀양울산, 화도양평 전터널 (14개 공구 / 28개소)

굴착중인 노선 부산외곽 한림1,4터널, 금정터널 (3개 공구 / 3개소)

◊ 시행방법 : 시스템 구축비용을 공구별로 설계변경 반영

* (소요비용) 2.2억원 (17개공구 * 7백만원+ 4개사업단 * 25백만원)

◊ 적용시기 : 터널공사 착수전 조치 (굴착중인 노선은 즉시시행)

☞ 막장관찰 시스템 구축 개요 (붙임1)

[3] 터널 자재관리 개선

◦ 자재검수를 대부분 서류로만 확인하거나, 감독원이 직접 검수를

하지 않아, 자재가 정상적으로 입고되고 시공되는지 확인이 어려

워 주요자재에 대한 검수 및 입․출고 현황을 실시간으로 확인하

고 관리 할 수 있는 시스템을 구축

418 ❙ 터널공

【시스템 구축】

◊ 구축 장소 : hi-건설내 자재관리 시스템 구축

◊ 관리 자재

구 분 자 재

시스템 등록

관리자재

록볼트, 격자지보, 강관다단, 포어폴링

시스템 미등록

관리자재

레진, 강섬유, 급결제, 유동화제, 숏크리트

* 시스템등록 관리자재는 시스템에 등록하여 관리하고, 미등록 관리

자재는 자재검수(수불)대장으로 관리

【시스템 등록방법】

◊ 등록대상 : 록볼트, 격자지보, 강관다단, 포어폴링

◊ 등록내용

(검사부) 자재사진, 검수사진, 품명, 규격, 설계량, 납품일자, 생산업체,

반입수량, 합격(불합격)수량, 반입자, 검수자, 검수사진, 보관장소

(수불부) 자재사진, 출고사진, 일자, 출고량, 잔량, 확인자

◊ 등록시기 : 자재검수 완료 직후, 자재 출고 당일

◊ 등록주체 : 감독원(감리)이 검수 후 원도급사에서 등록

◊ 기록확인 : 기성검사 시 첨부하여 확인 (미첨부시 기성제외)

* ‘14. 9. 자재관리 시스템 구축 전까지는 붙임2 관리요령에 따라 관리

◦ 등록절차 및 세부내용

 자재입고 → 자재검수 →『시스템 접속 → 자재송장 및 자재 사진촬영 →

자재종류, 수량, 송장, 사진 등 입력․등록』

품명 규격설계량

사급

또는

지급

검 사 부 수 불 부

년월일

생산

업체

반입

수량

보관

장소

불합격

수량

반입자검수자 첨부* 년월일

출고

량

잔량 확인 첨부**

록볼트 3.0m 159EA 사급 2014-06-02 58EA 0EA 김oo 이oo @ 2014-06-02 28EA 30EA 이oo @

2014-06-06 30EA 0EA 이oo @

격자지보

* 자재검수 및 거래명세표 첨부, **잔여자재 현황 첨부

터널공 ❙ 419

터널공

5 적용방안 및 향후 추진계획

□ 적용방안

개 선 대 책 적 용 대 상 적 용 시 기

◦터널 일일작업 시간 변경

(24hr → 16hr)

▪향후 실시설계구간

▪밀양울산, 대구순환

화도양평, 부산외곽

▪실시설계 시

▪터널 공사착수전

검토후 변경

◦감독원 교육 실시

[환경품질처 시행]

▪현재 굴착중인 터널

▪미착수터널

▪공사중 : 9월중

▪미착수 : 매년

동계교육기간 실시

◦막장관리 시스템 구축

▪미착수 터널

- 대구순환,밀양울산,화도양평

▪굴착기간 1년이상

남은 터널 (1km 이상)

- 부산외곽한림1․4터널(미착수)

- 부산외곽 금정터널 (굴착중)

▪(미착수)

터널 굴착시

▪(굴착중)

즉시 적용

◦터널 자재관리 개선 굴착중인 전 터널 즉시 시행

□ 향후 추진계획

◦ 터널 감리원 배치방안 수립 및 시행 (‘14. 9월)

◦ 작업시간 단축에 따른 행정조치

- Cycle time 검토 및 통보 (‘14. 8월)

- 사업단 소요사업비 검토 및 본사보고(‘14. 9월 중순)

420 ❙ 터널공

붙임1 막장관찰 관리시스템 구축

□ 막장관찰 관리시스템 정의

◦ 디지털 맵핑을 적용한 고해상도의 터널막장 Face Mapping 사진

자료를 이용하여 감독원, 지반전문가, 원도급사가 함께 확인․검

증 후 지보패턴 등을 결정․판정하고, 막장관찰 자료를 D/B화하여

관리하는 시스템

* 디지털 맵핑 : 막장 사진촬영, 암종/암질/절리 등의 정보 입력만으로 RMR

평가결과 및 막장관찰대장이 자동으로 생성되는 맵핑 기법

□ 시스템 적용 개요

◦ 개 요 도

주관적인

막장면조사

불균일한

조사방법

정성적인

암반평가

터널유지 관리

활용도 미약

잦은

설계변경

예산증가

터널 막장면 조사의 자동화 및 체계적인 D/B관리 시스템구축

◦ 사용기기 : 사진촬영장치+사진위에 Face Mapping이 가능한 기기

(태블릿 PC 등)

◦ 단계별 터널막장 Face Mapping 시행자

- 터널현장 : 공구별 막장관찰자, 감독원

- 사업단 암판정 : 사업단 검측자

□ 디지털 맵핑 방법

◦ (터널현장) 터널막장 사진촬영 → 촬영된 사진 이용 Face

Mapping 실시(암종/암질/절리 등 입력) → Face Mapping과 산

출된 RMR 평가결과를 관리서버에 전송하여 D/B화

터널공 ❙ 421

터널공

① 사진촬영 ② 촬영된 사진위에 Face Mapping

막장 촬영 암질 맵핑 절리 맵핑 암종 맵핑 통합 표현

③ RMR 평가

◦ 디지털 맵핑 순서 (①→②→③)

□ 막장관찰 시스템 구축

◦ 중앙서버 막장관리 시스템에 포함되어야 할 프로그램 기능

구 분 내 용

하드웨어 및

소프트웨어

∘설계정보관리

∘현장조사자료 원격 수집 및 DB기능

- 현장사진등록, 현장 맵핑 이지미등록

- RMR 조사보고서 등록

∘현장조사보고서 조회기능

- 현장 맵핑 이미지 2D

∘설계 및 시공정보 분석 기능

◦ 현장 막장관리 시스템에 포함되어야 할 프로그램 기능

구 분 내 용

사진촬영 및

Face Mapping

∘사진촬영기능(1000만 화소이상)

∘RMR 평가 기능

※ 사진위에 Face Mapping 할 수 있는 펜기능 지원 태블릿

단말기 등

422 ❙ 터널공

□ 기대효과

◦ 기존 종이와 펜을 이용한 Face mapping에서 조사자료를 즉시 전자

문서화 하여 현장 및 사업단 자료공유 가능

◦ 객관적인 RMR 측정 및 전방막장 예측, 후행 굴착터널 예측

◦ 터널 막장면 RMR등급 전산화 및 막장면 데이터베이스 저장

□ 시스템 구축계획

◦ (적용터널) 현재 굴착중인터널 (‘14년 굴착 완료터널 제외)

- 대구순환, 밀양울산, 화도양평(전터널, 28개소), 부산외곽(3개소)

◦ (시행방법) 시스템 구축비용을 공구별로 설계변경 반영

구 분 구 축 비 용

계 2.2억원

중앙 관리시스템 4개 사업단 × 25백만원 = 1.0억원

현장 관리시스템 17개 공구 × 7백만원 = 1.2억원

◦ (적용시기) 터널공사 착수전 조치 (굴착중인 노선은 즉시시행)

터널공 ❙ 423

터널공

붙임2 터널 주요자재 관리요령

□ 자재검수 사진 촬영방법

◦ 자재검수 당시의 상황을 사후에 입증할 수 있도록 상세 및 주변

을 포함한 자재검수 전경을 촬영

◦ 자재 검수자의 얼굴을 인식 확인할 수 있도록 촬영

＊ 감독(감리)원의 검수장면 촬영, 감독(감리)원 검수 불가시 원도급사 직원

의 검수장면 촬영

◦ 화이트 보드에 공사명, 촬영일시, 자재품명 및 규격, 자재수량, 자

재검수자의 소속 및 성명 등을 기재하여 촬영

＊ 화이트 보드 작성내용(예시)

공 사 명 00-00간 건설공사(제0공구) 00터널

자재품명 록볼트

자재규격 L=4.0m 자재수량 300EA

검 수 자 전문감독원(감리원) 000 (00건설 과장 000)

촬영일시 2014. 0. 0. 13:00

424 ❙ 터널공

◦ 자재검수 개수를 정확히 확인할 수 있도록 자재 묶음별(10개, 20개 등)

사진 촬영

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터널공

426 ❙ 터널공

사 진 대 지

공 사 명 : 고속국도 00호선 00-00간 건설공사(제0공구)

위 치 00터널 Sta.000.00k(부산방향) 촬영일시 2014.00.00(월) 14:30

내 용 록볼트(L=3.0m) 30EA 자재검수 비 고 #1 (전체전경)

위 치 00터널 Sta.000.00k(부산방향) 촬영일시 2014.00.00(월) 14:30

내 용 록볼트(L=3.0m) 30EA 자재검수 전경 비 고 #2 (10개 검수)