경의선 복선전철 2공구 현장, 4,847일간의 시련 극복기

[yita]

[Hot 현장] 쌍용건설 철도공사 역사에 한 획을 남기다!

- 경의선 복선전철 2공구 현장, 4,847일간의 시련 극복기

경의선 용산~문산 복선전철화 사업은 △ 수도권 서북부지역 신도시 개발 및 택지개발에 따른 교통편의 제공 △ 지역사회 개발 촉진을 통한 남북통일 대비 전진기지 마련을 목적으로 추진됐습니다.

이에 따라 발주 당시 1일 26회(편도) 운행되었던 경의선을 288회(편도)로 증가시키는 것이 이 프로젝트의 주 내용이었습니다.

철도공사의 본격적인 서막을 열다.

경의선 복선전철 2공구 노반공사 현장은 경의선 용산~문산간 48.6km의 단선을 복선화 하는 사업 중 가좌~행신간 10.46km 구간으로 2000년 12월 22일에 착공했습니다.

당초 서울~문산간에 운행 중인 경의선을 개량하고, 용산~문산간 지상노선을 신설하는 것으로 계획됐지만 도심지 통과에 따른 주민 민원으로 2004년 용산~DMC간 1.6km를 지하화 하는 것으로 설계가 변경됐습니다.

설계 변경과 함께 공사 초기 부족한 예산배정으로 공사기간은 4년이나 연장돼야 했습니다.

또 착공 이후 회사가 워크아웃 중이라는 이유로 회원사의 지속적인 공구분할 시공 요구에 따라 지분별로 공구를 분할해 공사를 수행해야 했습니다. 그러나 결국 철도공사의 특성을 제대로 파악하지 못한 회원사는 2년간 첫 삽도 떠보지 못한 상태에서 우리 회사에 일괄 시공을 위임했습니다.

연속된 난관과 시련을 극복한 4,847일!

패스트트랙(Fast-Track) 방식으로 진행된 지하화 변경에 따라 2003년 9월 우선 시공분인 본선 개착구간을 착공한 이후 종점부 본선터널, 가좌정거장을 연이어 착수하고 본격적으로 공사를 진행했습니다.

그런데 2007년 6월 3일 17시 13분 가좌정거장 흙막이 가시설 측벽이 붕괴돼 운행선 노반이 유실되는 아찔한 중대사고가 발생했습니다. 길이 42m, 깊이 29m 규모로 심각하게 붕괴됐지만 다행히 당시 회사 소속 선로감시요원의 신속한 대응으로 추가적인 대형사고는 막을 수 있었습니다.

이후 본사 및 전 현장의 아낌없는 지원으로 약 19만㎥의 되메우기와 지반보강공사 등 긴급 복구공사를 통해, 6월 18일 04시 30분 철도 운행을 재개했고 8월부터는 사고 원인 조사 및 후속 대책 차원에서 가좌정거장 재설계가 토목기술팀의 지원 하에 시작됐습니다.

설상가상! 사고가 난 가좌정거장을 제외한 전 구간을 2009년 1단계로 개통할 목표로 공사를 진행 중이던 2007년 10월 23일 17시 35분경 가좌정거장 붕괴 위치(붕락부) 후방 70m 지점의 본선터널 상부(천단부) 이상지반의 영향으로 약 3백㎥의 토사가 갱내로 유실되면서 터널 상부에 공동이 발생하는 사고가 또 발생했습니다. 역시 신속한 대처로 인적, 물적 피해없이 응급복구는 마쳤지만 추가 보강을 위해 터널공사를 중단해야 하는 난관에 다시 부딪쳐야 했습니다.

그러나 2009년 경의선 1단계 완공을 위해 DMC~행신간 지상구간에 모든 역량을 집중, 2009년 7월 1일 성공적으로 1단계 구간을 개통할 수 있었습니다.

잇따른 사고에도 불구하고 성공적인 개통에 기여한 공로로 당시 현장소장이었던 김정성 상무는 대통령 표창을 수상하면서 발주처와의 돈독한 신뢰관계를 다시 회복했고 지하화 구간 재착공을 위한 초석도 마련했습니다.

열정과 도전으로 이룩한 최고의 철도건설

2007년 8월 가좌정거장 재설계가 시작된 이후 다양한 공법을 검토한 결과, △ 지상 슬라브 층부터 하부로 굴착하면서 총 지하 5층의 슬라브를 연속적으로 시공하는 탑다운(Top-Down)방식과 △ 최하부 슬라브 완료 후 외벽과 내부 기둥을 하부에서 상부 방향으로 시공하는 다운워드(DOWN-WARD)공법이 적용됐습니다.

아울러 노반 침하사고가 발생한 가좌정거장 종점부는 정거장 규모 축소에 따라 급속 비다짐된 상태인 토사구간을 터널로 관통하도록 재설계가 이뤄져 2008년 10월부터 다시 공사를 재개했습니다.

이 때부터 경의선 최대 난공사 구간이라 할 수 있는 가좌정거장 및 본선터널 현장에서는 본격적으로 ‘물과의 전쟁’이 시작됐습니다.

 지하 40m를 굴착해 폭 25m, 연장 185m의 지하 5층 규모의 고품질의 지하역사를 시공하기 위해서는 고도의 기술력이 필요했습니다.

현장에서는 고도의 정밀도(수직도 1/300 이상)를 요하는 직경 812㎜, 길이 42m의 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 파일 시공시에는 대심도 강관파일의 구조적 안정성을 확보하기 위해 별도의 타겟(Target)과 추를 제작하여 육안 확인이 가능하도록 측정장비를 고안, 한 치의 오차도 없이 정밀하게 시공했습니다. 그 결과는 2010년 사내 기술교류행사에서 발표돼 최우수상을 수상하는 영광을 안았습니다.

또 지하역사와 외부출입구를 연결하는 환승통로는 KTX를 비롯한 열차들이 하루에도 수 백회씩 통과하는 운행선 하부에 들어섬에 따라 7.5m를 비개착 방식으로 시공해야 했습니다. 이에 현장에서는 서울지하철 9호선 공사에 사용된 TRcM공법(Tubular Roof Construction Method)을 적용했습니다.

특히 환승통로 중앙기둥은 당초 굴착 후 현장 타설하는 것으로 계획됐지만 상부 중앙 갤러리관에서 수직으로 강관을 압입, 굴착 후 강관을 구조체로 활용함으로써 공기 단축, 구조적 안정성 확보, 미관 개선 등 일석삼조(一石三鳥)의 효과를 거뒀습니다.

또한, 기존 서울역에서 운행되는 경의선 지상 승강장과 연결되는 출입구는 당초 시트파일(Sheet Pile)로 설계됐으나, KTX 개통으로 전차선 간섭과 장비 시공이 불가해 환승통로 TRcM공법을 응용한 트렌치월(Trench Wall)로 설계 변경해 기존 KTX 등 운행 열차와의 간섭없이 공사를 마무리할 수 있었습니다.

공법변경을 통한 설계변경 결과를 토대로 2012년에도 기술교류행사에서 또 한번 최우수상을 수상했습니다.

지속적인 공법개선과 고품질 시공에 대한 현장 직원들의 도전과 열정에 대한 보답일까요?

가좌정거장 사고 이후 진행된 장기간의 소송에서 대법원 무죄판결을 받고 재설계에 대한 사업비까지 승인 받는 등 좋은 소식이 연이어 들려왔습니다.

여기에 힘을 얻은 현장은 가좌정거장 종점부 토사터널 시공 과정의 새로운 난관에도 불구하고 역량을 십분 발휘할 수 있었습니다.

비다짐 응급 복구토사로 되어 있는 터널 상부를 다양한 그라우팅 공법(시멘트밀크그라우팅, JSP, CGS, SGR 등)으로 보강했음에도 모래내라는 지역적 특성과 서울시의 홍제천 수변정화시설로 인한 한강물 유입으로 지하수의 유량 및 유속이 급속히 증가했습니다. 이에 따라 기존 그라우팅제가 일부 유실돼 지반보강 효과와 차수벽 형성이 미흡한 상태에서 터널 내부 굴착 중 토사가 지속적으로 붕괴되는 난관이 다시금 앞을 가로막았습니다.

지반조사 결과와 함께 외부전문가, 토목기술팀의 검토를 거쳐 기존 붕락부 가시설라인으로 팩마이크로파일(Pack Micro Pile/Φ250, 162공), CGS(Φ600, 106공), SMI(Φ800, 52공)을 설치해 기존 운행선의 측방 유동을 억제하고 보다 밀실한 차수벽을 형성했습니다. 또한 터널내부 기존지보재(락볼트, 숏크리트 등)에 레크파일(Leg-Pile)을 설치했으며, 터널 천단부 대구경강관보강과 수평 파이프루프(Pipe-Roof) 등을 적용했습니다.

결국 붕락된 되메움토 구간의 토사터널을 한 치의 오차도 없이 2011년 9월 1일 성공적으로 관통했습니다.

무사고 고품질의 철도건설 신기원을 열다.

2012년 12월 15일 드디어 지하화구간이 포함된 공덕~DMC간 경의선 2단계 공사가 완벽하게 개통됐습니다.

하루 3,000톤씩 폭포수처럼 쏟아지는 지하수와 싸워가면서, 또 겨울에는 측벽 흙막이 가시설에 얼어붙은 고드름을 깨면서 경의선 최대 난공사인 가좌정거장을 비롯한 지하화구간을 시공한 현장 직원들의 감회는 남다를 수 밖에 없었습니다.

특히 싱가포르 BCA, 일본 터널기술협회를 비롯한 몽골, 라오스, 리비아 등 해외 철도 건설관계자 및 국내 유수단체의 현장 견학이 이어졌고 언론매체를 통해 우리 회사의 기술력과 탁월한 시공관리 능력을 인정받는 계기를 마련했습니다. 또 국내외의 추가 수주에도 기여했다는 점에서 현장 직원들은 더더욱 자부심을 가졌습니다.

특히 열차운행선 최근접 공사라는 특수한 여건에도 불구, 철저하고 강도 높은 안전관리로 2011년 11월 철도현장 최초로 무재해 3배수를 달성했고 품질관리와 품질개선 노력을 인정받아 안전, 환경, 품질분야 각종 경진대회에서 최우수상과 장관표창을 석권했습니다.

13년 4개월, 총 4,847일의 공사기간 동안 국가 기반시설인 철도건설에 이바지한다는 자부심과 사명감으로 계속된 돌관공사를 묵묵히 수행하면서 공정, 원가, 품질, 안전, 환경 등 전 분야에 헌신적인 노력과 열정을 보여 주셨던 선배, 후배, 동료 직원분들의 노고에 감사를 드립니다.

아울러 가좌정거장 재설계를 비롯 각종 기술지원을 전사적으로 지원해주신 토목기술팀, 현장 매출 및 원가절감 극대화를 위해 노력해주신 토목공사팀 등 본사 관련 부서 임직원 여러분들께 감사의 말씀을 전합니다.

글 강태중 차장(경의선 복선전철 2공구 노반공사 현장소장)