<30312DB0A1C0CCB5E5BACF20C3CABEC82834C2F7295F DC3EBC7D5BABB5BBEE7B8E9C3E2B7C25D2E687770>

Transcription

1 발간등록번호 도심지 지하철도 설계 GUIDE BOOK

2 도 심 지 지 하 철 도 설 계 G U I D E B O O K 한 국 철 도 시 설 공 단

3 목 차 제1장 철도일반 1.1 철도의 정의 철도의 분류 철도차량 동력원에 따른 분류 철도가 운행되어지는 위치에 따른 분류 철도가 기능에 따른 분류 철도분류별 제원분담 현황 3 제2장 법규 현황 2.1 개요 관련법규 및 제반기준 현황 관련법규 현황 관련 법규의 적용 환경영향평가 사전재해영향성 검토 교통영향분석ㆍ개선대책 수립 9 제3장 설계 추진방향 3.1 개요 철도 건설사업 시행절차(공공철도) 설계 업무의 구분 설계 단계별 추진절차 기본계획(타당성조사) 추진절차 기본설계 추진절차 실시설계 추진절차 분야별 설계공정 및 단계별 인터페이스 사항 분야별 설계공정(기본설계 및 실시설계 단계) 단계별 인터페이스 사항 설계 단계별 추진 업무 및 인터페이스 협의 사항 21 제4장 주요구조물 시설계획 4.1 선형계획 도심지 지하철도 특성 도심지 지하철도 설계시 적용 기준 평면선형 종단선형 궤도중심간격 선형계획 시 저용기준 본선 구조물 계획 본선 개착 BOX 터널계획 정거장 계획 일반사항 정거장 설치규모 산정기준 정거장 표준 설계지침 정거장 층고 계획 승강장 계획 환승 계획 기능실 계획 내부계단 계획 엘리베이터 설치계획 에스컬레이터 설치계획 외부출입구 설치계획 본선환기구 계획 일반사항 환기방식 환기방식의 선정 환기방식의 적용 환기실 및 환기구 비상시의 환기 부대시설 계획 배수 지장물 보호 및 복구 노면 복구공 대피공간 및 손잡이 방재 계획 터널 방재기준 대피통로 계획 QRA(정량적 안전성 분석) 135 부록 유사사업 사례 및 내실화 방안 1. 신안산선 단면기준 및 개선사례 본선개착 BOX 내공단면 및 치수표 본선터널 단면 최적화(전동차 전용) 지하정거장 시설계획 최적화 설계내실화를 위한 주요 개선방안 노반, 건축, 궤도, 시스템분야 발주시기 조정 기본 및 실시설계 분리 발주 설계속도 검증 업무 진행시기 및 공신력 확보 열차운영계획 등 전문분야 분리 발주 승강장 폭원 결정 등 업무주체 불분명 지반조사 시행시기에 따른 문제점 도출 154

4 제1장 철도일반 1.1 철도의 정의 1.2 철도의 분류 1.3 철도분류별 제원분담 현황

5

6 제1장 철도일반 1.1 철도의 정의 좁은 의미의 철도의 정의는 육상교통기관( 陸 上 交 通 機 關 )으로서 일정한 부지( 敷 地, site)를 점 유하고, 레일 침목 도상( 道 床, track bed) 등으로 구성되는 궤도상에 기계적 전기적 동력을 이용 한 차량을 운전하여 여객( 旅 客 )과 화물( 貨 物 )을 운반하는 것 으로 되어 있다. 넓은 의미의 철 도는 일정한 가이드 웨이(guide way)를 따라 차량을 운전하여, 여객과 화물을 운반하는 것 전부 로, 좁은 의미의 철도 외에 노면철도( 路 面 鐵 道 ) 모노레일(monorail) 신교통 시스템(new traffic system) 케이블 카(cable car) 로프웨이(rope way) 자기부상식 철도(magnetic levitation railway) 등이 포함된다. 1.2 철도의 분류 철도는 크게 3가지로 분류할 수 있으며, 첫째 철도 차량의 동력원에 따는 분류, 철도가 운행 되어지는 위치에 따른 분류, 철도의 기능에 따른 분류로 구분된다 철도차량 동력원에 따른 분류 철도차량의 동력원은 크게 두가지로 분류되며 전기와 디젤(기름)이 그것이다. 전기를 동력원 으로 쓸 경우 전철이라 하고, 디젤(기름)을 동력원으로 쓸 경우 흔히 일반열차라고 분류하지 만, 요즘은 디젤을 사용하던 새마울호, 무궁화호 등도 차량은 동일하고 동력원이 전철로 많이 변경되어 화물열차를 제외하고, 차량의 형태만을 가지고 명확히 분류하기는 어렵다고 볼 수 있다. 따라서 전철과 비전철로 분류하는 것이 적정할 것으로 판단된다 철도가 운행되어지는 위치에 따른 분류 철도는 도심지 및 비도심구간 등을 운행하면서 여러 가지 제약조건 및 주변현황을 고려하여 건설되며, 운행선로의 위치에 따라 지상철과 지하철로 분류될 수 있다. 선로가 지상에 있으면 지상철, 운행선로가 지하에 있으면 지하철로 분류되며 통념상 대도시에 운행하는 도시철도를 지하철로 명칭하고, 대부분 지상으로 운행하는 일반철도(KTX, 새마을호, 무궁화호 등)를 지 상철로 명칭하고 있다 철도의 기능에 따른 분류 일반적으로 철도의 분류라 함은 철도의 기능에 따른 분류를 뜻하며 크게 고속철도, 일반철도, 광역철도, 도시철도로 분류된다

7 가. 고속철도 - 열차가 주요구간을 시속 200km/h 이상으로 주행하는 철도로서 국토교통부장관이 그 노선을 지정 고시하는 철도를 말한다. - 건설현황 : 경부고속철도, 호남고속철도, 수도권고속철도 나. 일반철도 - 고속철도와 도시철도를 제외한 철도를 말한다. - 건설현황 : 경춘선 복선전철, 제천~도담 복선전철, 보성~임성리 철도건설, 대곡~소사 복선전철, 영천~신경주 복선전철, 도담~영천 복선전철 등 다. 광역철도 - 대도시권 광역교통 관리에 관한 특별법 에 의하면 광역철도란 대도시권의 광역적인 교통수요를 처리하기 위한 교통시설로서 2개 이상의 시 도에 걸쳐 일상적인 교통수요를 처리하기 위하여 운행되는 철도와 이를 연결하는 도시철도 또는 철도로서 국토교통부장 관이나 시 도지사가 국가통합교통체계효율화법 제106조에 따른 국가교통위원회의 심의를 거쳐 고시한 구간의 도시철도 또는 철도로 규정하고 있다. - 건설현황 : 경의선(용산~문산)복선전철, 오리~수원 복선전철, 동해남부선(부산~울산)복 선전철, 분당선(왕십리~선릉)복선전철, 신분당선(강남~정자)복선전철, 신안 산선 복선전철, 강남~용산 복선전철 등 라. 도시철도 - 도시철도법 에 의하면 도시철도란 도시교통의 원활한 소통을 위하여 도시교통권역에 서 건설 운영하는 철도, 모노레일, 노면전차, 선형유도전동기, 자기부상열차 등 궤도에 의 한 교통시설 및 교통수단을 말한다. - 건설현황 : 서울지하철 7호선 연장(온수~부평구청), 서울지하철 9호선2단계, 부산지하철 1,2호선 연장, 부산지하철 4호선 서편연장, 대구지하철 1~3호선, 인천지하철 1,2 호선, 부산~김해간 경전철, 용인경전철, 의정부 경전철, 우이~신설 경전철 등 - 2 -

8 1.3 철도분류별 제원분담 현황 <표 1.3-1> 철도분류별 제원분담 현황 종류별 건설주체 사업비 부담 근 거 국가 45% (출연 35%, 융자 10%) 공단 55% 경부고속철도건설계획 ( ) 고속철도 한국철도 시설공단 국가 50% ( 07년부터 적용) 공단 50% 경부고속철도 2단계 기본계획 변경, 호남고속철도 기 본계획( ) 국가 40% 공단 60% 수도권고속철도 기본계획 ( ) 일반철도 국 가 (한국철도시설 공단 대행) 국가 100% 사업시행자 부담 광역철도 국 가 (한국철도시설 공단 대행) 국 가 75% 지자체 25% 대도시권광역교통관리에관한특 별법 제10조제2항제1호 및 동법 시행령 제13조 민자철도 민간사업자 국가 24.3% 민간 75.7% (인천국제공항철도) 사회간접자본시설에대한민간투 자법 제53조 지원비율은 실시협약에 의하여 결정 도시철도 지자체 (서울시) 국가 60% 지자체 40% (국가 40%) (서울시 60%) 도시철도 건설 및 지원에 관한 기준 ( ) * 철도업무편람(2011.5, 국토해양부) 참조 - 3 -

9

10 제2장 철도일반 2.1 개요 2.2 관련법규 및 제반기준 현황 2.3 관련 법규의 적용

11

12 제2장 법규 현황 2.1 개 요 철도 및 도시철도 건설사업의 절차 및 각종 규정 등은 철도 관련법, 건설규칙 등에 따라 적법한 절차와 규정에 따라 시행. 또한 건설계획 기본계획 수립 등 행정절차와 실시계획 및 사업계획 등 개발사업 추진 단계에서는 환경, 재해, 교통, 문화재 등 각종 영향평가를 시행하여 관련기관의 승인을 득 한 후에 추진. 본 장에서는 각종 영향평가의 시행근거 및 절차에 대한 관련 법령의 관련 조항과 개략 적인 추진 방향 등을 정리. 2.2 관련 법규 및 제반기준 현황 관련 법규 현황 구 분 관련 법규 비 고 철도계획 환경영향평가 사전재해영향성검토 교통영향분석 철도건설법 및 동법 시행령, 시행규칙 철도산업발전기본법 및 동법 시행령, 시행규칙 철도사업법 및 동법 시행령, 시행규칙 철도안전법 및 동법 시행령, 시행규칙 건설기술관리법 및 동법 시행령, 시행규칙 철도건설규칙 도시철도법 및 동법 시행령, 시행규칙 도시철도시설 안전기준에 관한 규칙 도시철도건설규칙 교통약자의이동편의증진법 및 동법 시행령, 시행규칙 환경정책기본법 및 동법 시행령, 시행규칙 환경영향평가법 및 동법 시행령, 시행규칙 대기환경보전법 및 동법 시행령, 시행규칙 소음 진동관리법 및 동법 시행령, 시행규칙 자연환경보전법 및 동법 시행령, 시행규칙 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 및 동법 시행령, 시행규칙 대기환경보전법 및 동법 시행령, 시행규칙 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 및 동법 시행령, 시행규칙 폐기물관리법 및 동법 시행령, 시행규칙 하수도법 및 동법 시행령, 시행규칙 재난및안전관리기본법 및 동법 시행령, 시행규칙 자연재해대책법 및 동법 시행령, 시행규칙 도시교통정비촉진법 및 동법 시행령, 시행규칙 - 5 -

13

14 2.3 관련 법규의 적용 환경영향평가. 구 분 내 용 관련 법규 시행근거 철도건설법 제2조 제1, 2호 또는 국토의 계획 및 이용에 관한법률 제2조 제6호에 따른 철도 또는 고속철도의 건설사업중 길이 가 4킬로미터 이상이거나 철도시설의 면적이 10만 제곱미터 이상인 것. 도시철도법 제3조 제1, 3호에 따른 도시철도시설 건설사업중 길이가 4킬로미터 이상이거나 도시철도시설(부지를 포함한다)의 환경영향평가법 제22조 1항 면적이 10만 제곱미터 이상인 것. 대상지역, 환경보전방안의 대안, 평가항목 범위 방법 등 결정. 수록 내용 - 대상사업 목적 및 개요 / 평가대상지역의 설정 / 토지이용계획안 / 지역개황 / 평가 항목 범위 방법의 설정 방안 / 주민 등의 환경영향평가법 제24조 1항, 시행규칙 제8조 의견수렴 위한 방안 환경영향평가 준비서 협의 환경영향평가 준비서 국토교통부 보고 후 환경부 협의 요청. 환경영향평가법 제24조 2~4항, 환경부 협의 요청 후 30일 이내 환경영향평가협의회 심의를 거쳐 환경영향평가 항목 등을 결정하여 사업자에게 통보. 시행령 제32조 2항 수록 내용 - 요약문 / 사업개요 / 환경영향평가 대상사업의 시행으로 인해 평가항목별 영향을 받는 지역 범위 및 환경 현황 / 환경영향평 가 항목별 조사, 예측 및 평가 결과 / 환경보전을 위한 조치 / 불가피한 환경영향 및 이에 대한 대책 / 대안설정 및 평가 / 종 환경영향평가법 시행령 제34조 합평가 및 결론 / 사후환경영향조사 계획 환경영향평가서 초안 작성 및 주민의견 수렴 환경영향평가서 협의/재협의 기타 설명회 개최 - 환경영향평가서 초안 작성 후 주민 의견 수렴. - 주민에 대한 공고 및 공람은 환경영향평가 대상사업의 사업지역 관할 시장 군수 구청장이 시행하며 설명회 개최 7일 전까지 일간 신문과 지역신문에 사업개요, 설명회 일시 및 장소 등을 각각 1회 이상 공고. - 주민은 초안의 공람 시작일부터 공람완료 후 7일 이내에 환경영향, 보전방안 및 공청회 개최 요구 등에 대한 의견을 제출. 공청회 개최 - 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경우 공청회 개최. 공청회 개최가 필요하다는 의견을 제출한 주민이 30명 이상인 경우. 공청회 개최가 필요하다는 의견을 제출한 주민이 5명 이상이고 초안에 대한 의견을 제출한 주민 총수의 50퍼센트 이상인 경우. 초안의 공람이 끝난 후 관계전문가 및 주민의 의견을 폭넓게 수렴할 필요가 있다고 인정하는 경우. - 사업자는 공청회 개최시 14일 이전에 일간신문과 지역신문에 다음의 사항을 각각 1회 이상 공고. 사업의 개요, 공청회 일시 및 장소 등 필요 사항. 환경영향평가서 제출시기는 사업실시계획 인가 전이며, 국토교통부 및 환경부에 각각 5부, 20부를 제본하여 제출. 환경영향평가서를 제출 받은 국토교통부장관은 환경부장관에게 협의 요청. 환경부장관은 주민의견 수렴 절차 등의 이행 여부 및 환경영향평가서의 내용 등을 검토. 환경영향평가서 검토시 관계전문가의 의견 청취 및 현지조사 의뢰할 수 있으며, 사업자 또는 국토교통부장관에게 관련자료의 제 출 요청 가능. 검토시에는 한국환경정책 평가연구원으로부터 의견 청취. 환경부 장관은 협의를 요청받은 날로부터 45일 이내(부득이한 경우 60일 이내)에 협의 내용 통보. 국토교통부장관은 협의 내용에 따라 필요한 조치를 시행하며, 조치 완료 후 30일 이내에 반영결과를 통보. 국토교통부장관은 협의 내용 조정을 위해 조정요청 가능. 협의완료 후 5년이 경과하여 사업 착공하는 경우이거나 공사 중지 후 7년 이상 경과되어 사업 재개하는 경우. 사업 시설 규모 30퍼센트 이상 증가되는 경우. 사업 규모의 변경에 따라 환경영향평가 대상사업에 포함되는 경우. 환경영향평가에 관한 세부 사항은 환경영향평가서 작성 등에 관한 규정 (환경부)에 따름. 환경영향평가에 관한 세부 사항은 환경영향평가서 작성 등에 관한 규정 (환경부)에 따름. 환경영향평가법 제25조 1, 2항, 시행령 제38, 39조, 시행규칙 제9조 환경영향평가법 시행령 제40조 환경영향평가법 제27조 1항, 시행령 제47조 환경영향평가법 제28조 환경영향평가법 제29, 30조, 시행령 제50, 51조 환경영향평가법 제31조, 시행령 제50, 51조 환경영향평가법 제32조, 시행령 제54조 - 7 -

15

16 2.3.2 사전재해영향성검토 구 분 내 용 관련 법규 시행근거 사전재해영향성 검토서 협의 기타 교통시설 건설 등 개발사업의 허가 인가 승인 면허 결정 지정 등을 시행하는 경우 중앙재난안전대책본부장과 사전재해영향성 검토협의. - 철도건설법 제7조에 따른 철도건설 기본계획 관계 중앙행정기관의 장과 협의시. - 철도건설법 제9조에 따른 철도건설사업 실시계획(노반, 궤도만 해당) 승인 전. - 도시철도법 제3조의 2에 따른 도시철도기본계획 관계 부처의 장과 협의시. - 도시철도법 제4조의 3에 따른 도시철도사업계획 승인 전. 수록 내용 - 사업의 목적, 필요성, 추진배경, 추진절차 등 사업계획에 관한 내용 / 배수처리계획도, 침수흔적도, 사면경사 현황도 등 재해 영향의 검토에 필요한 도면 / 개발사업 시행으로 인한 재해 영향의 예측 및 저감대책에 관한 사항. 사전재해영향성 검토서 협의. - 국토교통부장관은 중앙재난안전대책본부장에게 사전재해영향성 검토서 제출 및 협의 요청. - 중앙본부장은 협의요청 완료 후 30일 이내에 사전재해영향성 검토결과 통보하나 부득이한 경우 10일 범위 내에서 연장 가능. 사전재해영향성 검토위원회 구성. - 중앙본부장은 검토협의 요청 사항을 전문적으로 검토하기 위해 검토위원회를 구성할 수 있음. 사전재해영향성검토에 관한 세부 사항은 사전재해영향성검토협의 실무지침 (중앙재난안전대책본부, 소방방재청)에 따름. 자연재해대책법 제4조 1, 2항 및 제5조, 시행령 제6조 자연재해대책법 시행령 제3조 자연재해대책법 제4조 3, 4항, 시행령 제4조 자연재해대책법 제4조 5항, 시행령 제5조 교통영향분석 개선대책 수립 구 분 내 용 관련 법규 시행근거 교통영향분석 개선대책 심의 기타 철도건설법 제2조 제1호 및 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 제2조 제6호에 따른 철도의 건설로써 정거장 1개소 이상을 포함하 는 총 길이 5km 이상인 사업의 실시계획 인가 전. 도시철도법 제3조 제1호에 따른 도시철도의 건설사업으로써 정거장 1개소 이상을 포함하는 총 길이 3km 이상인 사업의 사업계 획 승인 전. 수록 내용 - 대상사업의 시행으로 교통에 미치는 영향의 시간적 공간적 범위 / 대상사업별 교통의 문제점에 대한 교통개선대책에 관한 사 항 / 교통개선대책의 수립사항을 반영한 사업계획의 내용. - 교통영향분석 개선대책의 분석대상 및 구체적 내용의 세부적인 사항과 그 밖에 교통영향분석 개선대책 수립에 필요한 사항은 국토교통부장관이 정하여 고시. 교통영향분석 개선대책이 필요한 지역적 번위의 설정 / 현황 조사에 관한 사항 / 교통영향의 예측 및 분석 / 교통개선대책 변경 허용 인정 범위에 관한 사항 등. 철도사업의 경우 국토교통부장관 소속의 교통영향분석 개선대책심의위원회의 심의를 거침. 국토교통부 장관은 다음과 같은 사항이 있는 경우 교통영향분석 개선대책을 접수한 때부터 3개월 이내에 통보. - 교통영향분석 개선대책의 개선이 필요한 사항 / 대상사업 또는 사업계획의 조정 보완 / 그 밖에 해당 사업의 시행에 따른 교통 영향을 최소화하기 위한 조치 등. 사업자가 개선필요사항을 통보받은 후에는 그 내용을 반영한 사업계획 등을 승인관청에 제출하고 승인관청은 승인 전 반영여부 확인. 사업의 규모가 100분의 30 이상 증가하는 경우 / 공사가 7년 이상 중지된 후 공사 재개하는 경우 등 교통영향분석 개선대책 수립에 관한 세부 사항은 교통영향분석 개선대책수립 지침 (국토교통부)에 따름. 도시교통정비촉진법 제15조 시행령 13조의 3 도시교통정비촉진법 제15조 3항, 시행령 13조의 2 도시교통정비촉진법 제17, 19조, 시행령 13조의 5 도시교통정비촉진법 제16조 도시교통정비촉진법 제21조 시행령 제13조의 7-9 -

17

18 제3장 철도일반 3.1 개요 3.2 설계 단계별 추진절차 3.3 분야별 설계공정 및 단계별 인터페이스 사항

19

20 제3장 설계 추진방향 3.1 개요 도심지 지하철도 건설사업의 설계를 수행함에 있어서 각 설계 단계별 주요 추진 업무와 분 야간 인터페이스 사항 등에 대해 정리하였다. 각 단계별 설계 추진을 위한 주요 업무 및 인터페이스 사항은 신안산선 기본 및 실시설계 용역 사례를 중심으로 정리하였다 철도 건설사업 시행절차(공공철도) 사업구상 및 시행방침결정 KR C 참조 교통영향분석 및 개선대책 국토부, 지자체 협의 (도시교통정비 촉진법 제15조) 교통영향분석의 개선대책 심의(국토해양부) (도시교통정비 촉진법 제17조) 교통영향분석의 개선대책 승인완료(국토해양부) 중앙행정기관 지방자치단체 토지분할측량 (지역본부 용지부) (측량, 수로조사 및 지적에 관한 법률 제79조) 보상협의회 (지역본부 용지부) (공익사업을 위한 토지 등의 취득 및 보상에 관한법률 제82조) 예비타당성 조사 타당성 조사 (기본계획수립 포함) 기본설계(국토해양부) (건기법 시행령 제60조) 실시설계(공단 건설본부) (건기법 시행령 제62조) 실시계획 승인신청 (인허가 담당부서) (철도건설법 제9조) 관계기관 협의 (국토해양부) (철도건설법 제11조) 철도건설심의위원회 (국토해양부) (철도건설법 제9조) 실시계획승인 (국토해양부) 공사발주 및 계약요청 고시(철도건설법 제7조, 국토해양부) 문화재지표조사 (매장문화재 보호 및 조사에 관한법률 제6조) 자문회의 자문회의 환경영향평가서 작성 (공단 건설본부) 환경부, 국토부, 지자체 협의 (환경영향평가법 제4, 10조) 환경영향평가 승인완료(환경부 국토해양부) 도시계획 시설결정 토지 형질 변경 도로, 하천 등 점용 농지, 산지 전용 입목벌채, 사방지 해제 소음, 진동 등 환경영향 군사시설 및 다른사업 저촉여부 고시(철도건설법 제9조) 관보고시 지형도면 고시에 필요서류 송부(해당지자체) 지형도면 고시요청 (공단 건설본부) 문화재 시굴, 발굴조사 (건설본부, 지역본부) (매장문화재 보호 및 조사에 관한 법률 제11조) GB내 행위허가 준공검사 (건설본부 관할 지자체) 시공평가, 하자점검 공사착공(공단 지역본부) 기성, 차수준공 최 종 준 공 확 인 (건설본부 국토해양부) (철도건설법 제16조) 개발제한구역내 행위허가 신청 (공단 건설본부) 책임감리, 용지보상가 감정 및 매수 자산이관 유지관리, 운용

21 3.1.2 설계 업무의 구분 기본구상 예비 타당성조사 기본계획수립 기본설 계 실시설계 공사집행 및 시공 준공 및 시운전 개통 및 영업개시 가. 예비타당성조사(기본계획 포함) 대규모 재정사업의 타당성에 대한 객관적이고 중립적인 조사를 통해 재정사업의 신규 투자를 우선순위에 입각하여 투명하고 공정하게 결정하도록 함으로써 예산낭비를 방지 하고 재정운영의 효율성 제고를 목적으로 하며, 경제성 분석, 정책적 분석, 지역균형발 전 분석에 대한 평가결과를 종합적으로 고려하여 제시하는 단계 나. 타당성조사(기본계획 포함) 대상사업의 기본구상을 토대로 하여 사업목표와 이를 위한 수단을 설정하여 경제적 및 기술적, 사회적, 환경적 타당성을 종합적으로 검토하여 사업시행의 타당성을 판단하며, 목적 시설물의 실현방법에 대한 여러 대안을 비교 검토하여 최적대안을 선정한 후 이에 대한 기본계획을 수립하고, 기본설계에 대한 기본방침과 기술자료를 작성하는 단계 다. 기본설계 타당성조사를 토대로 하여 목적 시설물의 규모, 배치, 형태, 공사방법, 공사기간, 공사 비 등에 대한 일반적인 조사 및 분석, 비교 검토를 거쳐 최적안을 선정하고, 주요시설 에 대해서만 예비설계를 수행하며, 설계기준과 설계조건 등 실시설계에 필요한 기술자 료를 작성하는 단계 라. 실시설계 기본설계를 토대로 하여 목적 시설물의 규모, 배치, 형태, 공사방법, 공사기간, 공사비, 유지관리 등에 대한 세부조사 및 분석, 비교 검토를 거쳐 최적안을 선정하고, 상세 설 계를 수행하며, 시공 및 유지관리에 필요한 기술자료를 작성하는 단계 설계용역수행을 위한 각 단계별 업무는 조사, 계획, 설계단계로 구분되어 지고, 건설 기술관리법시행령 제64조에 의거, 설계의 경제성 등에 대한 검토를 시행하여야 한다

22 <표 > 설계용역 수행을 위한 각 단계별 업무 구 분 타당성 조사 기 본 설 계 실 시 설 계 비 고 1. 관련계획 조사 및 검토 2. 현지조사/답사 3. 수리 수문조사(기상, 해상 등) ( ) ( ) 조 사 업 무 계 획 업 무 설 계 업 무 4. 교통량 및 교통시설조사 5. 환경영향조사(문화재조사) 6. 측량 7. 지질 및 지반조사(폐광, 지하공동) 8. 지장물, 구조물조사(지하매설물) 9. 토취장, 사토장, 재료원 10. 용지조사 1. 전단계 성과물 검토 2. 수송수요 예측 및 평가 3. 철도시스템 검토(인터페이스 검토) ( ) ( ) 4. 건설기준/설계기준 검토 5. 노선선정 노선대안 최적 노선선정 6. 정거장선정 경유지 선정 위치선정 7. 구조물계획(터널, 교량 등) 8. 열차운행계획 검토 9. 경제성, 재무분석 10. 환경 및 교통영향성 검토 11. 수리 수문 검토 12. 관계기관 협의 13. 민원검토 1. 개략설계 2. 예비설계 3. 상세설계 : 수행하는 업무 : 필요시 수행하는 업무

23 3.2 설계 단계별 추진절차 기본계획(타당성조사) 추진절차 기본계획 시행계획 수립 발주처(국토해양부) 기존계획 시행 과업수행자 선정 과업수행 계약 과업수행 착수 과업수행자 기 술 분 야 학 술 분 야 관련계획 조사 분석 사회경제지표 현황 분석 철도시스템 계획 교통현황 분석 건설기준 계획 장래여건 분석 노선선정 및 정거장 입지 선정 교통수요 모형 정립 및 수요 예측 노선측량(예측) 경제성 분석 노선 노반 구조물 및 정거장 계획 재무성 분석 열차운행계획 검토 최적대안 세부계획 및 건설효과 분석 노반공사 수량산출 및 공사비 추정 재원조달 계획 총 건설비 및 총 공기 추정 설명회 등 지자체협의 및 자문회의 기본계획수립(안) 작성 기본계획 성과물 작성 기본계획 과행수행 완료

24 3.2.2 기본설계 추진절차 업무단계 업 무 흐 름 주 요 업 무 내 용 세부업무 및 I/F 추진사항 과업착수 1. 기본설계 착수 [기본설계 계약 및 착수] 과업수행계획서 및 착수보고회 인터페이스 관리계획서 작성 과업수행계획서 제출 착수보고회 개최 인터페이스 관리계획서 제출/승인 기초조사 2. 기초 자료조사 [이전단계 검토 및 기초 자료조사] 기본계획 성과물 검토 노선답사, 현안사항 분석, 관계기관 사전협의 기본설계 추진방향 제시 기본계획 검토 보고서 제출 노선선정 3. 최적대안 선정 [도상 선형검토 및 노선(안) 선정] 노선 및 정거장 입지계획 검토 설계기준 정립 / 최적 대안노선 선정 - 대안별 선로 종 평면 선형 계획 - 대안별 열차운행능력, 정거장 입지조건 비교 - 경제성/민원성/시공성/안정성 등 비교 검토 - 정거장 시설조건, 타교통수단과의 연계성, 접근성, 도시계획 현황 및 역세권 개발 여건 등 종합적 분석 설계 VE 시행(1차) 설계자문위원회 개최(1차) - 설계기준, 종 평면 선형 계획 - 정거장 시설계획 등 최적 설계속도 검증 및 열차운영계획 검토(필요시) 정거장, 환기구 시설계획 등에 대한 건축/시스템분야 I/F 협의 요청(설계 미발주시 공단 담당 부서에 협조 요청) 4. 지자체 노선협의 [최적노선 관련 지자체 협의] 지자체 노선협의 의견 검토 반영 주민공람 및 노선설명회 개최 지자체 노선 및 정거장 입지 협의 노선설명회 및 노선 공람공고 노선선정이 지연될 경우 환경분야 주민설명회때 동시 개최 가능 상세조사 5. 측량 및 지반조사 [선정 노선에 대한 측량 및 지반조사 시행] 측량 및 지반조사 시행(필요시 상세조사) 지하매설물/연도변 조사/골재원 및 사토장 조사 측량계획서 제출/승인 지반조사계획서 제출/승인 기본설계 6. 기본설계 시설계획 [기본설계 구조물 계획 수립] 정거장 등 주요 구조물 구조형식 및 공법선정 정거장 배선계획 협의(공단 수송계획처) 구조물형식 및 공법검토 보고서 제출 특정공법은 실시설계 단계에서 선정 배선보고서 제출(열차운영계획 반영) [관계기관 구조물 협의] 관련기관 구조물 및 지장물 협의 설명회 및 공람(평가법에 의한 설명회 개최) 관련기관 구조물 상세 협의 주민설명회 및 공람공고(환경분야) [관련분야 I/F 협의] 건축/궤도/시스템 I/F 협의, 시설계획 확정 [설계 VE 및 자문위원회] 기본설계 성과물에 대한 VE 및 자문회의 개최 건축/시스템분야 I/F 협의, 확정 - 정거장 시설규모, 동선계획, 기능실 배치 계획, 승강장 폭원, 내부계단, 출입구 개소/위치/규모, 특별피난계단 개소/위치/규모, 환승통로 계획/시설규모 및 기타 - 환기구 시설규모, 터널내공단면 등 설계 VE(2차)/설계자문회의(2차) - 구조물계획, 기본설계 성과물 등 준공단계 7. 기본설계 완료 [준공성과물 작성 및 기본설계 완료] 노반분야 사업비 산출(필요시 총사업비 협의) 설계도서 작성 및 성과물 제출 준공완료 보고(보고서 제출) 총사업비 협의(기재부 요청시)

25 3.2.3 실시설계 추진절차 업무단계 업 무 흐 름 주 요 업 무 내 용 세부업무 및 I/F 추진사항 과업착수 1. 실시설계 착수 [실시설계 계약 및 착수] 과업수행계획서 및 착수보고회 인터페이스 관리계획서 작성 과업수행계획서 제출 착수보고회 개최 인터페이스 관리 계획서 제출/승인 기초조사 2. 이전단계 성과검토 [이전단계 성과물 검토 및 답사 등 기초 조사] 기본설계 설계기준 검토/재정립 기본설계 성과물 검토, 현지답사, 현황분석 등 기본설계를 토대로 현장여건 재확인 - 기본설계 설계기준 및 각종 건설기준 검토 기본설계 노선 및 정거장 입지계획 - 기본설계 노선계획 검토, 정거장 입지 검토 적정성 여부 검토 현장여건 변경 등 노선변경 필요시 대안선정 노선선정 3. 최적대안 선정 [최적 대안노선 선정] 실시설계 대안노선 및 정거장 입지 계획 수립 현장여건 등을 고려하여 재검토할 필요성이 있을 경우 대안 검토 상세조사 4. 측량 및 지반조사 [측량 및 지반조사 시행] 측량(실측)/지하매설물/연도변 조사 등 시행 지반조사/수리수문조사/골재원 및 사토장 조사 측량계획서 제출/승인 지반조사계획서 제출/승인 실시설계 5. 실시설계 구조물계획 [실시설계 세부 시설계획 수립] 구조물 일반도 작성 및 주요 구간 공법 선정 정거장 배선계획 협의(수송계획처, 철도공사) 터널 방재계획, 지하수 영향검토 등 시행 구조물별 실시설계 시설계획 수립 - 정거장/환기구/터널 일반도 작성 - 차수 및 가시설 설계/터널설계 - 기존시설 통과구간 공법선정 최종 배선보고서 제출(공단, 공사) QRA, 지하수 영향 검토 보고서 제출 [관련기관 구조물계획 협의] 관련기관 구조물 협의, 설계반영 관련기관 구조물 및 지장물 협의 주민설명회 및 공람공고(생략가능) 주민공람 및 주민설명회 개최(필요시) [관련분야 I/F 협의] 교통/환경분야 본안 협의자료 제공 건축/시스템분야 세부 I/F 협의, 노반설계 반영 교통/환경분야 자료제공, I/F 협의 - 노반 상세 시설계획 관련자료 제공 - 단계별 교통처리 계획 협의 - 공사중/운영중 환경영향 저감방안 실시설계 세부 I/F 협의, 계획 확정 - 관련분야 I/F 관련 세부기준 검토 - 구조물 세부 시설계획 확정 건축/시스템분야 I/F 항목은 별도 정리 [기술심의, 설계VE, 설계자문위원회 등] 특정공법 등에 대한 기술심의위원회 개최 설계 VE 및 설계자문위원회 개최 설계 위험성 검토 기술심의 위원회 개최 - 설계속도검증, 건설기술, 신기술 및 주요자재, 특정공법 적용 설계 VE/설계자문위원회 개최 - 각종 구조물 계획의 적정성 설계 위험성 검토 보고서 작성 [실시설계 성과물 작성] 관련기관 협의, 분야별 I/F 협의 결과 및 설계자문회의 등 설계유효성 검토 결과 반영 실시설계 성과물 작성, 보완 - 실시설계 보고서, 실시설계도 작성 - 구조계산, 수량산출, 내역서 산출 - 기타 각종 성과물 작성 [준공성과물 작성 및 실시설계 완료] 준공단계 6. 실시설계 완료 설계심사 및 설계적정성 검토, 반영 설계도서 작성 및 성과물 제출 사업실시계획 승인 요청및 총사업비 협의 설계심사(설계기주처) 지적사항 조치 설계적정성 검토 의견(조달청) 반영 준공완료 보고회/총사업비 협의 진행

26 3.3 분야별 설계공정 및 단계별 인터페이스 사항 분야별 설계공정(기본설계 및 실시설계 단계) 가. 기본설계 단계 착수 조사 <표 > 분야별 설계공정(기본설계) 주 요 업 무 내 용 노 반 분 야 I/F 분야 발 주 처 계 획 구 조 터 널 건 축 시스템 담당처 관련처 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 인터페이스 관리계획서 노선답사 및 현안사항 분석 기본계획 성과물 검토 및 보고서 제출 노선 선정 상세 조사 기본 설계 설계기준 정립, 선로 중심간격 검토 평면 및 종단선형 계획 정거장 입지 계획 설계속도 및 열차운영계획 수립 노선선정 설계 VE 및 자문회의 지자체 노선 협의 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 지반조사 정거장 등 구조 형식 및 공법 선정 정거장 배선계획 협의(수송계획처) 관계기관 구조물 및 지장물 협의 관련분야 I/F 협의 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 준공 설계도서 작성 및 성과물 제출 ) : 업무수행 : 업무지원

27 나. 실시설계 단계 착수 조사 <표 > 분야별 설계공정(실시설계) 주 요 업 무 내 용 노 반 분 야 I/F 분야 발 주 처 계 획 구 조 터 널 건 축 시스템 담당처 관련처 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 인터페이스 관리계획서 노선답사 및 현안사항 분석 기본설계 성과물 검토 및 보고서 제출 노선 선정 상세 조사 실시 설계 설계기준 재정립(기준변경 등 확인) 대안노선 및 정거장 입지계획(필요시) 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 지반조사 구조물 일반도 및 주요 구간 공법 선정 정거장 배선계획 협의(수송계획처, 공사) 터널 방재계획 지하수 영향검토 관계기관 구조물 및 지장물 협의 관련분야 I/F 협의(건축, 시스템) 관련분야 I/F 협의(교통, 환경) 특정공법 기술심의 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 설계 위험성 검토 설계심사 준공 설계도서 작성 및 성과물 제출 사업실시계획 승인 협의 총사업비 협의 ) : 업무수행 : 업무지원

28 3.3.2 단계별 인터페이스 사항 가. 기본설계 <표 > 단계별 인터페이스 사항(기본설계) 단 계 주 요 업 무 내 용 주요 인터페이스 사항 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 착 수 인터페이스 관리계획서 작성 노선답사 및 현안사항 분석 조 사 기본계획 성과물 검토 및 보고서 제출 노 선 선 정 설계기준 정립, 선로 중심간격 검토 평면 및 종단선형 계획 정거장 입지 계획 설계속도 및 열차운영계획 수립 노선선정 설계 VE 및 자문회의 지자체 노선 협의 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 상 세 조 사 지반조사 정거장 등 구조 형식 및 공법 선정 분야별 설계 인터페이스 항목 선정/검토 승인 - 노반, 건축, 궤도, 시스템, 차량, 운전 등 기본계획 시설규모에 대한 분야별 사전 검토의견 요청 관련 설비 적용기준 I/F 협의 - 궤도구조 형식, 차량, 신호방식, 전차선로 등 건축, 교통, 시스템 등 각 분야에 최종자료 제공 정거장 배선계획 협의(수송계획처) 공단 수송계획처와 배선협의(1차) 관계기관 구조물 및 지장물 협의 기 본 설 계 관련분야 I/F 협의 건축분야 시스템분야 교통분야 환경분야 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 수송수요에 근거한 승강장 등 구조물 시설규모 검토 정거장 시설규모, 동선계획, 기능실 배치계획 승강장, 내부계단, 편의시설 계획, 외부출입구 계획 특별피난계단 계획, 환승통로 계획 등 환기방식(시스템) 검토, 시설규모 등 협의 터널 건축한계, 공동구, 변압기굴, 기재갱 설치 협의 등 수송수요에 근거한 승강장 등 구조물 시설규모 검토 교통분야 초안보고서 I/F 협의 환경분야 초안보고서 I/F 협의 환경분야 주민설명회 개최 업무 협조 준 공 설계도서 작성 및 성과물 제출

29 나. 실시설계 <표 > 단계별 인터페이스 사항(실시설계) 단 계 주 요 업 무 내 용 주요 인터페이스 사항 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 착 수 인터페이스 관리계획서 분야별 설계 인터페이스 항목 선정/검토 승인 - 노반, 건축, 궤도, 시스템, 차량, 운전 등 노선답사 및 현안사항 분석 조 사 기본설계 성과물 검토 및 보고서 제출 노 선 설계기준 재정립(기준변경 등 확인) 선 정 대안노선 및 정거장 입지계획(필요시) 기본설계 시설규모에 대한 분야별 사전 검토의견 요청 관련 설비 적용기준 변경사항 I/F 협의(필요시) 상 세 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 조 사 지반조사 구조물 일반도 및 주요 구간 공법 선정 각 분야에 자료제공, 사전 I/F 협의 요청 정거장 배선계획 협의(수송계획처, 공사) 공단 수송계획처 및 철도공사와 배선협의(2차) 실 시 설 계 터널 방재계획 지하수 영향검토 관계기관 구조물 및 지장물 협의 관련분야 I/F 협의 건축분야 시스템분야 교통분야 환경분야 본선 기계분야와 I/F 협의 지하수위 저하 등 환경분야와 I/F 협의 수송수요에 근거한 피난시간 검토(시뮬레이션 등) 승강장, 특별피난계단 및 환승통로 계획 정거장 층고, 내부동선 계획, 기능실 배치 계획 및 각종 장비 하중, 공조기계실 용량, 환기덕트 규모 등 편의시설, 외부출입구, Open 계획, 화장실 및 정 화조, 지상 돌출부, 건축마감 계획 등 노반/건축분야간 업무수행 범위 등 협의 MCC실 규모 및 본선환기구 시설 계획 등 협의 가타 시스템 분야와 연계한 시설계획 협의 교통영향분석 및 개선대책 협의 개착구간 단계별 교통처리 계획 협의 등 환경영향평가 협의 공사중/운영중 환경영향 저감방안 협의 특정공법 기술심의 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 설계 위험성 검토 설계심사 설계도서 작성 및 성과물 제출 준 공 사업실시계획 승인 총사업비 협의

30 3.3.3 설계 단계별 추진 업무 및 인터페이스 협의 사항 1) 기본설계 단 계 주 요 업 무 내 용 세부 업무내용 주요 인터페이스 사항 착 수 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 인터페이스 관리계획서 작성 노 반 분 야 I/F 분야 발 주 처 계 획 구 조 터 널 건 축 시스템 담당처 관련처 착수계 및 과업수행계획서 제출, 착수보고회 개최 인터페이스 관리계획서 제출, 승인 분야별 설계 인터페이스 항목 선정/검토 승인 - 노반, 건축, 궤도, 시스템, 차량, 운전 등 조 사 노선답사 및 현안사항 분석 노선답사, 현안사항 분석, 관계기관 사전 협의 등 기본계획 성과물 검토 및 보고서 제출 기본계획 성과물 분석, 기본설계 추진방향 제시 기본계획 검토 보고서 제출 설계기준 정립, 선로 중심간격 검토 기본계획 건설기준 분석, 기본설계 설계기준 정립 기본계획 시설규모에 대한 분야별 사전 검토의견 요청 관련 설비 적용기준 I/F 협의 - 궤도구조 형식, 차량, 신호방식, 전차선로 등 평면 및 종단선형 계획 대안별 선로 종 평면 선형 계획 수립, 최적 노선계획 수립 노 선 선 정 정거장 입지 계획 설계속도 및 열차운영계획 수립 정거장 입지조건 분석 - 정거장 시설조건, 연계성, 접근성, 도시계획, 역세권 등 종합 분석 최적 설계속도 선정, 열차운영계획 수립 - 대안별 열차운행능력 분석, 사업성, 경제성 비교 건축, 교통, 시스템 등 각 분야에 최종자료 제공 상 세 조 사 노선선정 설계 VE 및 자문회의 설계기준 및 노선계획에 대한 설계 VE, 설계자문회의 개최 지자체 노선 협의 노선계획 및 정거장 입지에 대한 지자제 협의 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 측량계획서 제출, 승인 / 측량조사 시행 지반조사 지반조사계획서 제출, 승인 / 지반조사 시행 정거장 등 구조 형식 및 공법 선정 구조물 형식 결정, 시설계획 수립, 공법검토(특정공법 선정은 실시설계 단계에서 수행) 정거장 배선계획 협의(수송계획처) 열차운영계획을 반영한 배선보고서 제출, 협의(수송계획처) 공단 수송계획처와 배선협의(1차) 기 본 설 계 관계기관 구조물 및 지장물 협의 관련분야 I/F 협의 건축분야 시스템분야 교통분야 환경분야 구조물 계획 및 주요 통과구간 협의 노선선정 및 정거장 입지에 대한 주민설명회 및 공람 공고(환경분야) 정거장 시설계획에 대한 I/F 협의 진행 정거장 및 본선구조물 시설계획에 대한 I/F 협의 진행 승강장 폭원 결정 등 수송수요에 근거한 각종 시설계획 협의 교통영향분석의 개선대책에 대한 협의 환경영향평가에 대한 협의 노선선정에 대한 주민설명회 합동 개최(환경분야 주관) 수요 및 시설규모에 근거한 구조물 시설규모 검토 정거장 시설계획, 동선계획, 기능실 배치계획 승강장, 내부계단, 편의시설 계획, 외부출입구 계획 특별피난계단 계획, 환승통로 계획 등 환기방식(시스템) 검토, 시설규모 등 협의 터널 건축한계, 공동구, 변압기굴, 기재갱 설치 협의 등 수송수요에 근거한 승강장 등 구조물 시설규모 검토 교통분야 초안보고서 I/F 협의 환경분야 초안보고서 I/F 협의 환경분야 주민설명회 개최 업무 협조 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 정거장 등 구조물 계획에 대한 설계 VE 및 자문회의 개최 준 공 설계도서 작성 및 성과물 제출 기본설계 성과물 작성 및 제출, 총사업비 협의(필요시)

31

32 2) 실시설계 노 반 분 야 I/F 분야 발 주 처 단 계 주 요 업 무 내 용 세부 업무내용 주요 인터페이스 사항 계 획 구 조 터 널 건 축 시스템 담당처 관련처 착수계, 과업수행계획서, 착수보고회 등 착수계 및 과업수행계획서 제출, 착수보고회 개최 착 수 조 사 노 선 선 정 상 세 조 사 실 시 설 계 준 공 인터페이스 관리계획서 인터페이스 관리계획서 제출, 승인 분야별 설계 인터페이스 항목 선정/검토 승인 - 노반, 건축, 궤도, 시스템, 차량, 운전 등 노선답사 및 현안사항 분석 노선답사, 현안사항 분석, 관계기관 사전 협의 등 기본설계 성과물 검토 및 보고서 제 현장여건 재확인, 기본설계 노선 및 정거장 계획 적정성 여부 검토 출 기본설계 시설규모에 대한 분야별 사전 검토의견 요청 설계기준 재정립(기준변경 등 확 기본설계 설계기준 검토, 기준 변경 등 확인 인) 관련 설비 적용기준 변경사항 I/F 협의(필요시) 대안노선 및 정거장 입지계획(필요 현장여건 등을 고려하여 재검토할 필요성이 있는 경우 대안 검토 시) 측량 및 지장물 조사, 연도변 조사 측량계획서 제출, 승인 / 측량조사 시행 지반조사 지반조사계획서 제출, 승인 / 지반조사 시행 정거장, 환기구, 터널 등 구조물 일반도 작성 구조물 일반도 및 주요 구간 공법 선정 각 분야에 자료제공, 사전 I/F 협의 요청 차수 및 가시설 설계, 터널 설계, 기존시설 통과구간 공법 선정 등 정거장 배선계획 협의 배선보고서 제출, 협의(수송계획처, 철도공사) 공단 수송계획처 및 철도공사와 배선협의(2차) 터널 방재계획 QRA 보고서 작성 본선 기계분야와 I/F 협의 지하수 영향검토 지하수 영향 검토 보고서 작성 지하수위 저하 등 환경분야와 I/F 협의 관계기관 구조물 및 지장물 협의 관련기관 구조물 및 지장물 협의, 설계반영 건축분야 정거장 세부 시설계획에 대한 I/F 협의 수송수요에 근거한 피난시간 검토(시뮬레이션 등) 승강장, 특별피난계단 및 환승통로 계획 정거장 층고, 내부동선 계획, 기능실 배치 계획 및 각 종 장비 하중, 공조기계실 용량, 환기덕트 규모 등 편의시설, 외부출입구, Open 계획, 화장실 및 정화조, 지상 돌출부, 건축마감 계획 등 관련분야 I/F 협의 노반/건축분야간 업무수행 범위 등 협의 MCC실 규모 및 본선환기구 시설 계획 등 협의 시스템분야 정거장 및 본선구조물 세부 시설계획에 대한 I/F 협의 진행 기타 시스템 분야와 연계한 시설계획 협의 교통분야 노반 설계자료 제공, 교통영향분석의 개선대책에 대한 상세 협의 환경분야 노반 설계자료 제공, 환경영향평가(본안)에 대한 상세 협의 교통영향분석 및 개선대책 협의 개착구간 단계별 교통처리 계획 등 협의 환경영향평가(본안) 협의 공사중/운영중 환경영향 저감방안 등 협의 특정공법 기술심의 설계속도, 건설기술, 신기술 및 주요자재, 특정공법에 대한 기술심의 구조물계획 설계 VE 및 자문회의 구조물 계획의 적정성에 대한 설계 VE 및 자문회의 개최 설계 위험성 검토 설계 위험성 검토 보고서 작성 설계심사 설계 적정성 심사 설계도서 작성 및 성과물 제출 실시설계 성과물 작성 및 제출 사업실시계획 승인 사업실시계획 및 인허가 신청 총사업비 협의 총사업비 협의(기획재정부)

33

34 제4장 주요 구조물 시설계획 4.1 선형계획 4.2 본선 구조물 계획 4.3 정거장 계획 4.4 본선환기구 계획 4.5 부대시설 계획 4.6 방재 계획

35

36 제4장 주요 구조물 시설계획 4.1 선형계획 도심지 지하철도 설계 가이드북(Guide-Book)에서 제시되는 선형계획분야에 대하 여 단계별 적용기준과 주요 결정사항을 수록하여 과업수행시 조금이나마 도움을 주 기 위함이다 도심지 지하철도 특성 가. 역간거리가 짧아 최고속도에 제약을 받음 나. 운전시격이 짧음 다. 급 가ㆍ감속을 위해 동력분산식 차량운용 라. 고장시 후속열차에 지장을 주므로 완벽한 차량정비 요구 마. 지하구간 사고발생시 대규모 인명피해가 예상되므로 완벽한 안정장치 필요 바. 도시내 용지확보가 곤란하여 지하건설 사. 도로를 따라 노선이 선정되므로 급기울기, 급곡선이 많음 아. 기존 지하철, 건물, 문화재, 하천, 사유지 통과 등의 영향 최소화 자. 공기정화, 방음ㆍ방진체계 필요 도심지 지하철도 설계시 적용기준 가. 적용기준 철도의 건설기준에 관한 규정 제1조 : 이 규정은 정함을 목적으로 한다. 제3조 : 철도의 건설기준에 관하여 다른 규정 등에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고 는 이 규정이 정하는 바에 따른다. 1) 도심지 지하철도 선형계획시 적용기준에 대해서는 철도의 건설기준에 관한 규 정 을 준용하였으며 이 규정에서 정하지 아니한 전동차전용선에 대한 사항은 도 시철도건설규칙 을 참조하여 설계에 적용하는 것이 바람직하다. 2) 또한, 도심지 지하철도 선형계획시 적용기준은 철도의 건설기준에 관한 규정, 도시 철도건설규칙 등 적용기준 선정의 어려움을 감안하여 과업 수행전 설계기준을 작성 하여 자문회의 등을 개최하여 발주처와 협의 후 최종선정 하여야 한다

37 4.1.3 평면선형 평면선형 계획시 가급적 곡선반경을 확대하여 표정속도를 향상시키고, 노선 전구간의 선형수준이 급격하게 차가 나지 않고 일정한 수준의 균형성을 확보하게 하여야 한다. 노선 경유지 구간의 관련계획 등 향후 변화될 사항을 반영하여야하고 선형경합 배 제 및 을 준용하여 계획하여야 한다. 가. 평면선형 계획시 적용기준 분석 1) 평면선형 계획시 철도의 건설기준에 관한 규정 과 도시철도건설규칙 을 비교 하여 서로 상이한 적용법규를 분석하고 과업 시행전 과업에 적용될 설계기준을 설 정하여 과업별로 통일하여야 한다. 첫째 : 설계속도 선정 철도의 건설기준에 관한 규정 제4조 : 설계속도 1 신설 및 개량노선의 설계속도를 정하기 위하여서는 속도별 비용 및 효과분석을 실 시하여야 한다. 설계속도 선정은 과업추진에 있어 중요한 결정사항이므로 철도의 건설기준에 관한 규 정 에서 제시된 속도별 비용 및 효과분석 을 실시하여 결정하는 것이 바람직하다. 둘째 : 설계속도 선정에 따른 곡선반경 검토 철도의 건설기준에 관한 규정 제6조 : 곡선반경 1 본선의 곡선반경은 설계속도에 따라 다음 표의 값 이상으로 하여야 한다. 2 제1항에도 불구하고 다음 각 호와 같은 경우에는 다음 각 호에서 정하는 크기까지 곡선반경을 축소할 수 있다. 2. 전동차전용선로의 경우 : 설계속도에 관계없이 250미터 도시철도 건설규칙 제10조 : 선로의 곡선반경 등 1 선로의 곡선반경은 선로의 구간 및 기능 등에 따라 그 크기를 다르게 할 수 있다 설계속도 70 ~ 80km/h를 고려하여 250m 이상

38 속도별 비용 및 효과분석 을 실시하여 설계속도가 결정되면 설계속도에 적합한 곡 선반경을 적용하여 열차의 효율성을 높여야 하며 곡선반경 선정시 지형여건상 부득이 곡선반경을 축소 할 수밖에 없는 구간은 철도의 건설기준에 관한 규정 전동차전용선로의 경우 : 설계속도에 관계없이 250미터 과 도시철도 건설규칙 설계속도 70 ~ 80km/h를 고려하여 250m이상 에서 제시 한 곡선반경 250m로 선정하고 250m보다 적은 곡선반경을 사용하여야 할 경우에는 발주처와 협의를 통하여 선정하여야 한다.( 노선의 구간별로 설계속도를 달리 정할 수 있다. ) 셋째 : 곡선반경 선정시 캔트량 철도의 건설기준에 관한 규정 제7조 : 캔트 콘크리트도상 궤도 최대설정캔트를 180밀리미터, 최대부족캔트를 130밀리미터까지 할 수 있다. 도시철도 건설규칙 제11조 : 캔트 2 제1항에 따른 캔트의 크기는 해당곡선의 반경, 열차의 운행속도 등을 고려하여 시 도지사 등이 정하되, 최대 160밀리미터를 초과할 수 없다. 캔트량은 설계속도에 제곱에 비례하고 곡선반경에 반비례하므로 캔트설정은 중요한 사항이다. 따라서, 도심지 지하철도는 최대설정 캔트를 180밀리미터로 적용하며, 설계단계에 궤 도분야와 최종 결정하여 선정하여야 한다. 넷째 : 완화곡선 선정 철도의 건설기준에 관한 규정 제8조 : 완화곡선의 삽입 5 완화곡선의 형상은 3차 포물선으로 하여야 한다. 도시철도 건설규칙 제13조 : 완화곡선 해설 2. 도시철도에서의 완화곡선 적용 도시철도에서의 완화곡선의 형상은 클로소이드 곡선을 설치하는 것을 원칙으로 하며, 노선현황, 운행속도, 시공성, 유지관리 측면 등을 감안하여 필요한 경우에는 3차포물 선 등을 적용할 수 있다

39 평면선형 설계시 프로그램 선정을 위해서 완화곡선의 형상을 3차 포물선 또는 클로소 이드 곡선 중 어느 것으로 선정해야 하는지 고민해야 하는 상황이 발생하게 된다. 도심지 지하철도의 완화곡선 형상은 지하철도가 도심지내에 설치되는 특성상 곡선반 경이 작은 급곡선이 빈번하게 설치되므로 곡선반경이 작은 곡선에 적합한 클로소이드 곡선을 설치하는 것을 원칙으로 하지만, 과업의 특성상 철도의 건설기준에 관한 규 정 을 준용하여야 하므로 3차포물선으로 선정하여 평면선형을 계획하게 된다. 그러나, 향 후 도심지 지하철도 개념이 강한 과업에서의 완화곡선 형상은 발주처 협 의를 통하여 클로소이드 곡선으로 사용하는 것이 어떤지 제시한다. 다섯째 : 직선 및 원곡선의 최소길이 선정 철도의 건설기준에 관한 규정 제9조 : 직선 및 원곡선의 최소길이 본선의 직선 및 원곡선의 최소 길이는 설계속도에 따라 다음 표의 값 이상으로 하여 야 한다. 여기서, L:직선 및 원곡선의 최소 길이(미터) V:설계속도(킬로미터/시간) 도시철도 건설규칙 제14조 : 직선의 삽입 1 본선의 경우에 인접하여 두 개의 곡선이 있는 선로에는 캔트 체감 후에 20m 이 상의 직선을 삽입하여야 한다. 도심지 지하철도는 도심지내에 설치되는 특성상 지장물(주거밀집지역 등)이 산재되어 있어 지장물(주거밀집지역 등) 하부 통과시 민원발생이 야기되므로 지장물 저촉을 최 소화하기 위하여 곡선반경이 작은 급곡선이 빈번하게 설치되므로 직선과 원곡선 길이 가 상당히 중요한 역할을 담당하고 있다. 설계속도, 곡선반경, 캔트 등 평면선형에 필요한 적용기준을 선정한 후 실질적인 평면 선형계획시 부득이 발생되는 원곡선과 직선사이의 거리를 최소화하여 빈번한 급곡선 에 제약을 최소화하기 위하여 최소길이를 철도의 건설기준에 관한 규정 에서 제시 된 로 선정하였다. 나. 평면선형 계획시 고려사항 1) 노선은 도시교통의 장래수요예측을 하여 지역간 OD희망 노선을 작성하여 이에 만 족하도록 선형계획

40 2) 주요도로 등 공공용지를 활용하고 민원발생 예방 및 사유지 통과 최소화 3) 도시구조 다핵화 등 도시계획에 부합하고 장래도시발전 감안 4) 간선은 될 수 있는 한 도심의 중심부 관통 5) 도심으로 직결함에 있어 역간거리는 외곽부에서는 장거리, 도심부에서는 단거리로 기존도로를 효율적으로 이용 6) 간선도로를 경유하여 노면교통 수요 흡수 7) 도심, 부도심, 주거밀집지역인 위성도시 등 교통기관 상호간의 최단경로로 연결 8) 버스터미널, 철도, 타 지하철도노선, 고속철도 입체 교차개소는 환승역으로 하여 타교통기관의 연계성을 높임 9) 역간거리는 도심지 1km, 외곽지역 4~5km 10) 각 단면의 교통량을 균등히 하고 가능하면 교외철도와 직결 11) 노선망으로서 기능을 살려 되도록 1회의 승환으로 목적지 도달 12) 장래 도시권 확대에 대응 할 수 있어야 함 종단선형 최종 선정된 평면선형을 바탕으로 대안 종단선형을 비교 검토하여 최적의 종단선 형으로 추진하여야 한다. 전 단계 사업을 토대로 하여 그 동안에 변경된 현지현황 등을 충분히 조사하여 실 행이 가능한 종단선형을 선정하는 것으로 하였다. 종단선형 계획시 가급적 기울기를 완화하여 표정속도를 향상시키고, 노선 전체의 배 수처리를 원활하게 처리 할 수 있도록 정거장, 환기구 등에서 배수시설 설치가 용이 하도록 계획하여야 한다. 가. 종단선형 계획시 적용기준 분석 1) 종단선형 계획시 철도의 건설기준에 관한 규정 과 도시철도건설규칙 을 비교 하여 서로 상이한 적용법규를 분석하고 과업 시행전 과업에 적용될 설계기준을 설 정하여 과업별로 통일하여야 한다

41 첫째 : 선로기울기 선정 철도의 건설기준에 관한 규정 제10조 : 선로기울기 1 본선의 기울기는 설계속도에 따라 다음 표의 값 이하로 하여야 한다. 설계속도 (킬로미터/시간) 최대 기울기(천분율) 여객전용선 250< (1),(2) 200< < 여객화물 120< 혼용선 70< 전기동차전용선 35 도시철도 건설규칙 제15조 : 정거장 밖의 기울기 한도 1 정거장 밖의 지역에 있는 본선의 기울기는 1천분의 35를 초과해서는 아니 된다. 제16조 : 정거장 안의 기울기 한도 1 정거장 안에 있는 본선의 기울기는 다음 각호의 구분에 따른 한도를 초과해서는 아니 된다. 1. 본선이 차량을 분리 연결 또는 유치하는 용도로 사용되는 경우 : 1천분의 3 2. 제1호 외의 경우 : 1천분의 8(부득이한 경우에는 1천분의 10) 과업별 개착구간 최소토피적용 현황 구 분 년 도 설계기준 제1기 지하철(서울1~4호선) 1971~1989 ㆍ일반도로 : 2.0m이상 ㆍ주요도로 : 3.0m이상 제2기 지하철(서울5~8호선) 1990~1997 ㆍ4.0m이상 제3기 지하철(서울9호선) 2002~2003 ㆍ지하구조물 상면에서 도로면까지 4.0m이상 ㆍ종합적인 도시기반시설 완료된 경우 및 지형상 특별한 경우에는 예외 대전지하철 - ㆍ2.5m이상 일본 지하철 1995~2000 ㆍ2.5m( 仙 石 線 :1995) ㆍ2.5m(기타 대부분) 도심지 지하철도는 기존 시가지나 주거지역, 도로 및 하천을 통과하게 되므로 상 하 수도 및 공동구, GAS관 등 지하매설물이 산재되어 있어 공사시 저촉을 감안한 종단

42 계획을 하여야 하며 개착구간 최소토피는 종단계획에 있어 경제성, 시공성 및 건설공법 선정 등에 영향을 주므로 종합적인 여건을 고려하여 선정하여야 한다. 서울시 도시철도 기술자료집에 지하철도 종단계획시 도로 및 지상부에서의 최소토피 는 도시기반시설(상하수도, 도시가스관, 공동구 등)의 안전과 장래 지하매설물의 설치 공간 확보를 위해 지하구조물 윗면에서 도로면까지 토피는 4.0m 이상을 확보하도록 하였다. 다만, 종합적인 도시기반시설의 설치가 완료된 경우나 도로 개구부 등 지형상 특별한 경우에는 예외로 할 수 있다. 또한, 지하로 계획되는 도심지 지하철도는 배수처리를 원활하게 처리 할 수 있도록 정거 장, 환기구 등 개착구조물에 배수시설 설치가 용이하도록 종단계획을 하여야 한다. 나. 종단선형 계획시 고려사항 1) 개착구조물 토피 최소화로 경제성 확보 2) 원활한 배수처리를 위한 배수계획 및 집수정위치 선정 3) 지반조건 및 적용 건설공법과의 부합여부 4) 이용승객의 접근성 고려 5) 차량의 주행성 향상 및 에너지 절약 6) 정거장 배치 및 형식과의 부합 여부 7) 건설 중 노면교통의 영향 8) 주택지 하부 사유지 통과구간 건물의 안전 및 운영시 소음, 진동 영향 9) 지장물 통과구간 시공성 및 안정성 확보 10)평면선형과의 경합배제

43 4.1.5 궤도중심간격 궤도중심간격은 2선 이상 부설될 경우 열차교행에 지장이 없고 선로입환, 차량정비 등에 필요한 작업공간(Safety Zone)을 확보하여, 열차내의 승객이나 승무원의 위 험이 없도록 궤도 간에 일정한 거리를 두는 것을 말한다. 궤도중심간격은 차량교행시의 압력, 열차풍에 의한 작업원의 안전(선로사이에 대피 소가 있는 경우에 한한다), 궤도부설 오차, 직선 및 곡선부에서 최대 운행속도로 교행 하는 차량 및 측풍 등에 의한 탈선 안전도, 유지보수의 편의성 등을 감안하여 결정하 여야 한다. 그러나, 너무 넓으면 용지비와 건설비가 증대하므로 일정한도를 정하여야 한다. 가. 궤도중심간격 계획시 적용기준 분석 1) 궤도중심간격 계획시 철도의 건설기준에 관한 규정 과 도시철도건설규칙 을 비교하여 서로 상이한 적용법규를 분석하고 과업 시행전 과업에 적용될 설계기준 을 설정하여 과업별로 통일하여야 한다. 철도의 건설기준에 관한 규정 제14조 : 궤도의 중심간격 1 정거장외의 구간에서 2개의 선로를 나란히 설치하는 경우에 궤도의 중심간격은 설 계속도에 따라 다음 표의 값 이상으로 하여야 하며, 설계속도(킬로미터/시간) 궤도의 최소 중심간격(미터) 250< V < V < V V 도시철도 건설규칙 제22조 : 궤도의 중심간격 1 열차가 서로 반대방향으로 운행되는 본선 궤도의 경우에는 열차 및 승객 등의 안 전을 위하여 궤도 간의 간격을 충분히 두어야 한다. 정거장을 제외한 본선 전구간의 궤도중심간격은 일반적으로 건축한계에서 각 200mm 정도의 여유를 두어 4.0m 이상을 기본으로 하며

44 도심지 지하철도의 정거장 구간은 중간에 기둥 및 벽을 감안하여 해당부분의 폭만큼 궤도중심간격을 확대하여야 한다. 나. 궤도중심간격 검토 도심지 지하철도의 주 공종은 터널이므로 정거장과 정거장 사이의 궤도중심간격을 최 적화하여 터널단면을 축소함으로써 열차운행효율성 및 사업비 절감하기 위하여 검토 를 하여야 한다. 궤도중심간격 축소방안에 대해 비교 검토 1) 정거장 시, 종점구간에서 직선구간에서 S-Curve 삽입 정거장과 정거장 사이 직선구간에 궤도중심간격 축소를 위해 본선구간에 S-Curve 삽입하여 궤도중심간격을 축소하는 방안 1 정거장과 정거장 사이 직선구간에 S-curve 삽입시 문제점 ㆍ본선구간에 S커브가 발생하여 열차운행안정성 불리 및 승차감 불량 ㆍ정거장 전후구간에 S커브 설치에 따른 궤도유지보수비용 증가 ㆍ궤도중심간격 변화에 따른 본선터널 변단면 발생에 의한 경제성, 시공성이 불리 ㆍ궤도 S커브 시공시 곡선반경 48,000m이상의 곡선을 부설하여야 하므로 시공성 불리 2) 정거장에 인접하여 곡선에서 이심원으로 해결

45 1 정거장 시ㆍ종점부 궤도중심간격 변화는 철도건설규칙 제14조 해설(2009.9) 정거 장 시 종점구간에서 S-Curve가 필연적으로 발생하나, 이 경우에는 S-Curve로 접속 할 것이 아니라 정거장의 인접한 곡선에서 이심원 등으로 해결할 수 있다 2 정거장과 정거장사이의 인접한 곡선에서 이심원 적용으로 궤도중심간격 축소가 가능 하므로 터널단면 축소로 인한 사업비, 유지관리비 등의 효과가 있다. 3) 정거장간거리 짧은 경우 동일간격 유지 1 정거장과 정거장 거리가 짧은구간은 궤도중심간격 축소는 가능하지만 연장이 짧아 궤 도중심간격의 변화에 대한 시공성 불리 및 터널시공에 따른 강재거푸집 추가 등으로 오히려 공사비가 증가되어 궤도중심간격 축소가 불필요하게되어, 전 구간의 궤도중심 간격을 일원화 하는 것이 비람직하다. 4) 검토결과 도심지 지하철도의 경우 궤도축소를 위해 S-Curve 발생시 열차운행안정성 불리 및 승차감 불량으로 열차운영기간 동안 승객 불편초래, 궤도유지보수 비용 증가, 터널 변 단면 발생으로 시공성 저하 등이 발생되므로 도심지구간의 궤도중심간격은 이심원 또 는 정거장간거리 짧을 경우 일원화하는 것이 타당할 것으로 판단된다

46 4.1.6 선형계획 시 적용기준 항 목 철도건설규칙 도시철도건설규칙 적 용 설계속도 속도별 비용 및 효과분 석을 실시 - 속도별 비용 및 효과분 석을 실시하여 적용 궤 간 1천435밀리미터 1천435밀리미터 1천435밀리미터 곡선반경 설계속도 등을 고려하여 선정 정거장 전ㆍ후구간 및 측선과 분기기 설계속도와 관계없이 250미터 선로의 구간 및 기능에 따라 선정 적정한 설계속도 인 70~80km/h 고려 250미터 이상 설계속도 등을 고려하여 선정 정거장 전ㆍ후구간 및 측선과 분기기 설계속도와 관계없이 250미터 캔 트 설계속도에 따라 최대 설정캔트는 160밀리미터 최대 160밀리미터를 초 과 할 수 없다. 설정캔트는 180밀리미터 완 화 곡 선 현 상 길 이 3차 포물선 또는 클로 소이드 곡선 클로소이드 곡선, 특성 감안 3차포물선 중 큰 값 이상 3차 포물선 중 큰값 이상 중 큰값 이상 직선 및 원곡선의 최소길이 설계속도에 따라 선정 선로에는 캔트체감 후 20m이상의 직선 삽입 설계속도에 따라 선정 선로기울 기 설계속도에 따라 크기 이하 정거장 전ㆍ후구간 설계속도와 관계없이 1천분의35 정거장 안 1천분의2 열차를 해결하지 아니하 는 본선 1천분의10 정거장 외 본선구간 1천분의35 정거장 안 1천분의3 열차를 해결하지 아니하 는 본선 1천분의8(부득 이1천분의10) 설계속도에 따라 크기 이하 정거장 전ㆍ후구간 설계속도와 관계없이 1천분의35 정거장 안 1천분의2 열차를 해결하지 아니하 는 본선 1천분의

47 항 목 철도건설규칙 도시철도건설규칙 적 용 종 곡 선 설계속도에 따라 기울 기울 설계속도에 따라 기울기 기 차 이상일 때 종곡 기울기 차 1천분의 5 기차 차 이상일 때 종곡선 설치 선 설치 반 경 설계속도에 따라 적용 3천미터 이상 설계속도에 따라 적용 반경 300미터 이하에 설치 궤조부설, 신설노선 설치 반경 300미터 이하에 설치 슬 랙 30밀리미터 이하 25밀리미터 이하 30밀리미터 이하 건축한계 열차에 운전에 지장이 없도록 선정 지하 폭 : 3,600mm 지하 높이 : 4,650mm 지하 폭 : 3,600mm 지하 높이 : 4,650mm 설계속도에 따라 선정 복선일 경우 4.0m 설계속도에 따라 선정 궤 도 중 심 직선 구간 선로사이에 전차선로 지지주 및 신호기 등 그 부분만큼 확대 선로사이에 전차선로 지 지주 및 신호기 등 그부 분 만큼 확대 및 중간기 둥, 벽, 방음시설 등 감 안하여 확대 선로사이에 전차선로 지 지주 및 신호기 등 그부 분 만큼 확대 및 중간기 둥, 벽, 방음시설 등 감 안하여 확대 간 격 곡선 구간 직선구간 궤도 중심간 간격 + 곡선확대량 + 캔 트 및 슬랙 편기량 기본선로 중심간 간격 + 평면편기 + 슬랙 + 곡선 확폭 직선구간 궤도 중심간 간 격 + 곡선확대량 + 캔트 및 슬랙 편기량 선형계획시 도심지 지하철도 적용기준은 철도건설규칙, 도시철도건설규칙 등 적용기 준 선정의 어려움을 감안하여 설계 당시 설계기준을 작성하여 자문회의를 개최하여 발주처와 협의 후 최종선정 하여야 한다

48 4.2 본선구조물 계획 본선 개착 BOX 본 가이드북에서는 공공철도 건설사업의 시행 절차에 대한 이해와 개착 BOX 구조물에 대해 내공단 면 산정기준(도시철도기술자료집(2) 개착터널(2.2.4 P55)) 및 궤도구조형식, 건축한계 및 구축한 계, 하부헌치 규격, 통신구 설치방안 등 내공단면 결정에 주요 인자들의 기준들을 상세히 검토하여 경제성 및 운행안정성이 확보되는 최적의 구조물 내공단면을 설정하며, 각 구조물 계획 단계별 주 요 추진 내용, 분야 간 인터페이스 사항 등을 정리하였다. 가. 개착 BOX 내공단면 산정기준 1) 도시철도기술자료집(2) 개착터널(2.2.4, P55) 직선부의 건축한계는 차량측면으로부터 200mm 이상(단, 승강장 에서는 50mm 이상), 차량 하부로부 터 50mm 이상, 차량 상부는 지하부분일 경우 400mm 이상이며 지상부분일 경우 1,050mm 이상 확 보한다. 다만, 차량기지에서 차량검수를 위해 설치하는 설비(판토그라프 점검대, 플랫폼, 세척대등)는 차량한계를 저촉하지 않는 범위에서 예외로 할 수 있다. 곡선부의 건축한계 확대치수는 다음의 산식에 의하여 산정된 치수 이상으로 한다. 건축한계외의 여유공간은 300mm이상으로 한다. 다만, 중앙기둥이 설치되어 대피통로와 병행하는 구 간은 200mm 이상(정거장에서 구조상 부득이한 경우에는 150mm 이상)으로 할 수 있다. 다. 항의 규정에도 불구하고 통로를 설치하는 경우 건축한계외의 여유공간은 800mm 이상으로 한다. 다만, 복선터널구간과 같이 양측에 통로를 설치하는 경우에는 500mm 이상으로 할 수 있다. 도로면 등으로부터의 기준간격은 다음과 같다. 1) 도로면으로부터 지하구조물 윗면까지의 깊이 : 1.5m 이상, 다만, 도로 개구부 등 지형상 특별한 경우 제외 2) 차량이 통행하는 경우 도로면으로부터 고가구조물의 밑면까지의 높이 : 4.5m 이상, 다만, 부득이 한 사정으로 인하여 4.5m 미만으로 설치하는 경우에는 도로관리청과 협의하여 결정 3) 하천 밑을 지나는 터널의 윗면과 하천의 계획 준설면 사이의 높이 : 하천관리청과 협의하여 정하 는 높이 이상 승강장 너비를 기준으로 할 수 있는 경우는 하차와 승차인원이 별도로 구분되도록 승강장을 운영 할 경우로 하며, 그 기준은 5m 이상으로 한다. 승강장의 유효길이 및 통로의 폭은 다음과 같이 한다. 1) 유효길이 : 최대 편성차량의 길이에 5m를 더한 길이 이상(곡선정거장의 유효 길이는 반경이 작은 쪽 기준) 2) 통로의 폭 : 교통수요에 의하여 산정한 폭 이상으로 하며, 교통약자 이동편의를 위한 통로 유효폭 확보, 최소한 2.5m 이상

49 나. 본선 개착 BOX 내공단면 산정 주요 인자 1) 궤도구조 형식 검토 차륜을 직접 지지하여 열차를 안전하게 유도하는 궤도시설은 일반적으로 레일, 침목, 체결구 및 부속품과 도상으로 구성되며 도상의 형태에 따라 자갈도상 궤도와 콘크리트 도상 궤도로 크게 분류할 수 있다. 따라서 자갈 및 콘크리트도상 궤도의 특성을 검토하 여 본선 개착구조물에 적용성을 분석하였으며, 궤도구조형식에 따른 최적의 도상두께를 산정하여 개착식Box 구조물내공단면 설정의 기초자료로 활용코자 한다. 자갈도상 궤도 자갈도상 궤도구조는 도상을 구성하는 재료가 자갈로 이루어져 있고 자갈 사이의 마찰 력에 의해 궤도의 안전성을 유지하고, 자체의 탄성력으로 충격 및 진동을 흡수할 수 있 는 구조로써 저렴한 투자비와 풍부한 궤도의 탄성을 확보할 수 있는 반면 열차 운행에 따른 궤도의 변형이 초래되어 유리관리에 많은 노력과 경비가 요구된다. 콘크리트도상 궤도 콘크리트도상 궤도구조는 대부분 레일을 지지하는 침목을 콘크리트 도상속에 매입하거 나 레일 자체를 콘크리트 슬래브에 직접 체결하는 구조로서 별도의 탄성대책System과 함께 채택 부설되어 왔다. 터널구간에서 궤도가 부설되는 Invert는 Concrete로 이루어 진 강성노반 형태로 환경적 측면에서 소음 및 진동에는 불리하지만, 자갈도상에 비해 먼지 발생이 최소화되며, 유지관리가 용이하여 지하구간에 적합한 형식으로 판단된다

50 궤도구조 특성비교 항 목 자 갈 도 상 콘 크 리 트 도 상 60KG RAIL 1435 R.L 모따기 30x30 코일스프링걸이 절연블럭 단면형태 1: kg Rail PCT F.L 종철근?16 2% 2% R110 2% 중앙배수로 CONCRETE 도상 INVERT CONCRETE 방진상자 T=5 레일패드 T=5 2% 반원형 측면배수로 방진패드?150 T= 횡철근?10 L=2,400 C.T.C1875 안전성 및 기술성 경 제 성 환 경 성 시공성 및 유지관리성 탄성력이 풍부함 열차 탈선시 복구 용이 장기상용시 세립화, 고결화로 궤도탄성 저하 열차의 반복하중에 따른 궤도변형 발생 초기건설비 다소 저렴 양질의 자갈 대량 확보 곤란 지속적인 보수로 유지관리비 증가 열차내 소음에 영향을 주는 공기전달 소음 감소. 보수작업시 분진 및 소음발생 심야작업시 소음 진동 민원발생야기 시공이 비교적 단순 궤도정정이 용이 궤도변형에 따른 유지보수 노력 필요 장기적인 궤도관리 필요 및 유지보수비 증가 레일좌굴에 대한 저항력 증대로 안전성 개선 차량 탈선시 궤도피해 적음 자갈도상에 비해 시공높이가 낮아 지하구 간 구조물 규모 축소가능 열차속도 향상에 유리 궤도재료 부식이 적어 수명연장 에너지비용, 차량수선비, 궤도보수비 감소 초기 투자비 증가(자갈도상 대비 약 2배) 유지보수비가 적어 장기적 측면에서 경제 적임 자갈도상에 비해 분진이 없고 청소가 용이 차내 진동이 적어 승차감 양호 보수작업 최소화로 작업소음 및 진동발생 감소 열차내부 소음 다소 증가되어 감소대책이 요구됨 정밀시공과 품질관리에 각별 유의가 요망 선형 유지가 좋아 보수작업 최소화 가능 궤도틀림이 적어 보수노력 대폭 감소 개략 공사비 약 340 백만원 / km 약 700 백만원 / km 궤도구조 적용 구 분 지 하 구 간 ( 개착 BOX, 지하터널 ) 적 용 성 콘크리트도상은 자갈도상에 비해 초기 건설비가 고가이고, 시공에 정밀 을 요하지만 궤도의 강성을 높여 건설 후 유지보수작업을 최소화 할 수 있으며, 먼지발생을 억제하여 승객에게 쾌적한 승차감을 제공할 수 있 으므로 지하 구조물 구간에 적용성이 우수함. 궤도구조 콘크리트도상 궤도구조 적용

51 궤도구조 관련 규정 국유철도건설규칙 (제18조 : 도상의 두께) 1 자갈도상의 경우 도상의 두께는 선로의 등급에 따라 다음의 크기 이상으로 하여야 한다, 다만 장대레일(길이가 200m 이상인 레일을 말한다) 구간은 선 로의 등급에 관계없이 300mm 이상으로 하여야 한다. 2 자갈도상이 아닌 경우 도상의 두께는 도상의 종류에 따라 철도건설법 제8조 의 규정에 의한 사업시행자가 따로 정하는 바에 의한다. 궤도구조 단면 설정 구 분 자 갈 도 상 콘 크 리 트 도 상 비 고 레 일 (60kg) 174 mm 174 mm 레 일 패 드 5 mm 5 mm 침 목 P.C 침목 = 195 mm R.C 침목 = 205 mm 방 진 패 드 - 12 mm 방 진 상 자 - 5 mm 도 상 두 께 300 mm 149 mm 계 (F.L~R.L) 674 mm 680 mm 550 mm 500mm - 한국철도시설공단 설계기준검토 업무지시에 의하여 콘크리트도상 두께를 500mm로 결정

52 2) 급전방식 검토 개요 차량 및 건축, 구축한계는 운행차량의 종류, 지하구간의 적용건설공법, 설계속도에 따 른 선로등급 등을 종합적으로 비교ㆍ검토하여 설정하여야 한다. 따라서 각종 한계치수 설정에 필요한 결정인자들을 제반규정, 선 시행된 설계사례 및 전기, 신호, 통신분야 인터페이스 등을 종합적으로 검토하여 경제성, 시공성 및 열차운행 안전성이 확보되는 최적의 개착식 Box 구조물 내공단면 설정의 기초자료로 활용하여야 한다. 전기급전방식 검토 구조물 내공단면(높이) 설정의 주요 결정 인자인 가공전차선의 가선방식은 노반구조물 의 형식에 따라 카터너리 가선방식과 강체가선 방식으로 구분 할 수 있으며, 각 가선 방식에 따른 특성 및 가공전차선 설치높이에 따른 내공단면 한계치수를 비교 검토하여 본 과업구간에 적합한 전차선로 설치방안 및 내공단면을 설정토록 한다

53 강체가선 방식 전기급전방식의 한 종류인 강체가선방식은 전기차량의 집전장치에 공급하는 표준전압의 방식에 따라 직류(강체 T-Bar)와 교류(강체 R-Bar)로 분류 할 수 있으며, 적용선구특 성 및 운행전동차 종류 등에 따라 적합한 방식을 구분하여 적용한다. 아래표는 표준전 압의 방식 에 따른 지하Box 구조물 적용성 및 내공단면 한계치수 등을 비교 검토하였다. 강 체 가 선 방 식 표 준 단 면 도 4,100(구축한계) 4,100(구축한계) 400 3, , ,600(건축한계) ,200(차량한계) ,600(건축한계) 3,200(차량한계) ,200 2,500 4,250(차량한계) 600 (가공전차선) 4,800(건축한계) 50 5,350(구축한계) ,150 R.L , , 직 류 (T - Bar) 단 상 교 류 (R - Bar) 표 준 전 압 직류 1,500 볼트 단상교류 25,000 볼트 한 계 치 수 전차선 높이 4,250 mm 4,250 mm 전차선과 구조물 이 격 거 리 300 mm 이상 600 mm 이상 도 상 높 이 500 mm 500 mm 구조물 내공단면(계) 5,550 mm 5,850 mm 적 용 사 례 서울지하철, 일산선 분당선, 수인선 상기 표에서 나타난 바와 같이 단상교류(R-Bar) 표준전압 방식이 구조물내공단면은 다소 크게 형성되나, 직류(T-Bar)에 비해 열차견인동력이 우수하여 현재 철도시설 전기급전 방식의 대표적인 형식으로 적용되고 있다. 따라서 지하Box 구조물 구간의 전기급전방식 은 강체가선방식의 단상교류(R-Bar) 표준전압을 적용하는 것이 타당 하며 이에 따른 내 공단면의 한계치수를 설정토록 한다

54 3) 대피통로 설치방안 개요 열차운행 중 지하Box 구조물 내부 시설물 보수요원과 비상시 승객의 대피공간 확보방안 및 터널 접속부 각종 Cable 거치에 필요한 공동구 설치방안 과 규격 등을 검토하여 구조 물 내공단면 설정의 기초 자료로 활용하였다. 지하 Box구조물 대피공간 설치방안은 중앙 기둥부 하부헌치를 이용하는 방안과 좌ㆍ측 벽부 하부헌치를 확대 설치하는 방안을 비교ㆍ검토 하였다. 설치방안 구 분 제 1 안 ( 중앙기둥부 헌치 이용) 제 2 안 (측벽헌치 이용) 400x1, x1,200 C.T.C 3,000 C.T.C 3,000 표준단면 5,850 2,100 2,200 2,200 2, , ,500 2,200 2,200 2, ,600 9,400 내공단면 B x H = 4,100 x 5,850 B x H = 4,500 x 5,850 단면특징 중앙기둥부 하부헌치를 이용 보수요원 및 비상시 승객 대피공간 확보 기둥에 안전손잡이 설치로 대피시 안전성 확보 적정단면 설정으로 경제성 및 시공성 측 면에서 유리 좌 우 측벽 하부헌치 800을 확보하여 보수요원 및 비상시 승객 대피공간확보 대피통로 800 확보로 신속한 대피 및 심리적 안정감 증대 내공단면 증가로 경제성 불리 개략공사비 17,310 천원/m (가시설 제외) 18,170 천원/m (가시설 제외) 지하 Box구조물은 궤도구조를 콘크리트 도상을 채택하여 유지보수작업 필요성이 미미하며, 또한 열차운행 종료 후 심야 시간대 보수작업이 주로 시행되어 별도 보수요원 통행로 확보 필요성이 크지 않을 것으로 판단되고, 복선단면일 경우 긴급대피공간으로서의 역할이외의 대피통로는 열차가 정지해 있지 않은 맞은편 선로를 대피통로로 이용가능 하므로 적정내공 단면을 유지하여 경제성 및 시공성을 확보할 수 있도록 면밀히 검토하여 선정하는 것이 타 당하다고 판단됨

55 4) 공동구 설치방안 개요 기존의 지하 Box구조물은 시설물운영에 필요한 신호, 통신 등 각종 Cable 설치공간이 확 보되지 않아 유지보수 및 외관, 터널접속부 Cable 연속성 확보 측면에서 많은 문제점이 발생 되었다. 금번 설계시 상기 문제점들을 보완하기 위하여 지하Box 구조물에 Cable 거치에 필요한 공동구 설치를 설계기본 방향으로 설정하였으며 이에 따른 공동구 설치규 격 및 설치위치 등을 비교하여 최적의 방안을 설계에 반영토록 하였다. 설치방안 구 분 제 1 안 ( 헌치내부 설치) 제 2 안 (헌치상부 설치) 표준단면 공 동 구 300x 공 동 구 400x 단면특징 Box구조물 헌치내부 설치계획으로 Box구조물 헌치상단 설치계획으로 본체 본체 구조물과 일체화 시공 구조물 시공완료 후 공동구 제작설치 공동구 설치규격(300x150) 및 설치 공동구 설치규격(400x150) 및 설치위 위치를 접속부 터널구간과 동일하게 계획하여 Cable 거치 연속성 확보 치 가 접속부 터널구간 단면과 불일 치하여 Cable 거치 연속성 확보 곤란 공동구 시설물 별도 제작 설치와 관 리계획으로 운영 중 파손 우려 공동구 규격 B x H = 350 x 150 B x H = 400 x 150 구조물헌치 규 격 공동구설치 높 이 B x H = 400 x 550 B x H = 500 x 500 F L F L 개착Box구간 공동구 설치방안은 터널 접속부 구간과 공동구 설치규격 및 설치위치를 동일 하게 형성하여 Cable 거치 연속성을 확보할 수 있고, 공동구 설치에 따른 Box구조물 내공 단면 확대가 필요치 않으며 하부헌치의 적정 유효단면 확보로 본체구조물의 구조적 안정성 을 확보 할 수 있도록 면밀히 검토하여 선정하는 것이 타당하다고 판단됨

56 다. 개착 BOX 구조설계 흐름도 1) 개요 개착식 Box 구조물 설계의 주요검토사항은 설계단면가정과 구조해석, 구조물안정성 검토 등으로 요약할 수 있으며, 반복해석을 통하여 경제성과 안전성이 확보되는 최적의 구조 물 설계 성과물을 도출하여야 한다. 아래 표는 구조해석의 흐름도를 도식적으로 표기하 였다

57 2) 설계 시 주요 반영 사항 결과검토 및 검증 구조물 설계완료

58 4.2.2 터널계획 가. 도심지터널 계획에 따른 지반조사 계획 수립시 고려사항 계 획 분 야 지 보 공 법 보 강 공 법 굴 착 공 법 안정성 검 토 환 경 영 향 주요 설계항목 필요 지반정보 조사 수행항목 구간별 건설공법 지층분포 고지형도 분석, 지형 및 지질조 주요구간 통과공법 시공영향권 지장물 사, 시추조사, 지장물조사, 현장 지장물처리 답사, 물리탐사 시추조사, 실내토성시험, 일축 지보패턴 지층별 공학적 특성 압축강도 점하중강도, RMR분 토류벽체 형식 지반분류 류, 전기비저항탐사, 물리탐사 입도분석, 현장투수시험, 수압시 차수 및 보강공법 지층의 성상 험, 양수시험, 그라우팅시험 시 지층별 수리특성 공, 지하수 유향 유속, 지하수위 관측 굴착공법, 방법, 장비 암석강도 일축 압축강도, 탄성파탐사, 토공계획 절리간격 TCR, RQD, RMR, Q 평가 등 발파설계 지층분포 주변구조물 영향검토 노선주변 현황 표준관입시험, 직접전단시험, 삼 축압축시험, 시추공전단시험, 공 내재하시험, 터널안정성 해석 강도정수, 변형계수 필요시 밀도검층, SPS검층, 가시설 안정성 해석 동적특성, 침하특성 MASW, 공진주시험 반복삼축압 지지력, 액상화 절리특성, 수리특성 시험, 압밀시험, 절리면 전단시 침하, 내진해석 험, 슈미트해머시험, JRC 레이 져 분석 BIPS, 각종 수리시험 등 소음 진동평가 지반소음 진동전파특 시험발파 콘크리트 유해성분 성 지하수 수질분석 오염물질 존재여부 수질 및 토양성분 토양분석 용수 사용성 라돈가스 분석

59 나. 본선터널 단면계획 1) 단면계획시 고려사항 터널 내공단면은 건축한계 및 터널에서의 여유공간(구축한계) 이상이 확보되어야 하며, 최소 도상폭 확보, 대피로 설치에 따른 유효폭이 확보되고, 배수로 및 신호,통 신 등의 케이블 덕트가 확보되도록 고려하여 결정하여야 한다. 또한, 곡선반경(R), 궤도중심간격(F), 건축한계의 확폭(W), 캔트의 영향, 차량중심 의 편기, 구축중심 이격거리(D) 등 조건에 따라 각각의 단면제원이 산출되나 설계 및 시공상 혼선이 우려되고, 유지관리 측면에서 통일성이 필요하므로 제반조건에 따 라 유효보도폭, 구축한계로부터 최근접점거리를 산출하여 직선 또는 곡선단면의 적용 을 판별이 필요하다. 1 건축한계 : 직선, 곡선(캔트, 확폭량, 슬랙량 고려) 2 궤도중심 간격 3 굴착방법 : NATM, TBM 4 지하수조건 : 배수, 비배수 5 환기방식 6 대피공간 7 시공성 8 유지관리 9 연결송수관 10 안전 및 기타 시설물 설치 공간 : 인터페이스(전차선로, 공동구 등)협의 필요

60 2) 건축한계 <표 > 전기동차 전용선의 건축한계 및 구축한계 항 목 구 간 별 폭 높이 비고 지상 고가 3,600 5,300 건축한계 지하 3,600 4,800 높이 : R.L기준 지상 고가 3,600 5,800 구축한계 단선 4,700 4,850 지하 복선 4,100 4,850 폭 : 중앙기둥 제외 도시철도와 연결되는 경우 연계성 고려 기존선 연장시 연계성 고려 곡선구간의 건축한계는 캔트 및 슬랙량을 고려하여 확대 3) 궤도 중심간격 터널내 궤도중심간격은 설계속도에 따라 철도건설규칙에 의거 결정되어 지며, 정거장인접구 간은 중앙기둥폭을 고려하여 결정하되 곡선구간의 경우 곡선반경을 고려해야 한다. 4) 굴착 방법 터널굴착방법에 따라 최적 단면형상을 결정하도록 한다. 대상 터널 노선에 NATM공법과 쉴드TBM 공법 적용에 대한 검토는 건설공사비, 시공성 확 보, 시공중 민원발생 요인 최소화 등을 노선 주변현황, 지층상태 및 계획노선 연장에 따른 공기, 공사비 등을 종합적으로 검토해 결정해야 한다. 원형단면인 쉴드TBM공법 적용시 공간활용도를 최적화하여 단면을 검토하여야 한다

61 5) 대피공간(대피로) 설계기준 검토 1 철도표준도(2009) : 복선(800mm), 단선(1,000mm) 2 철도시설 안전세부기준(2011) 제3장 선로시설 / 제1절 선로 제13조(선로의 대피시설) 철도시설관리자 등은 규칙 제13조에 따라 선로의 대피시설로 보행 로를 0.7미터 폭으로 설치하여야 한다. 제3장 선로시설 / 제4절 터널 / 제2관 사고피해감소 시설물 대책 제31조(대피로의 설치) 철도시설관리자는 규칙 제37조에 따라 대피로를 설치할 경우에 폭은 0.7미터 이상으로 하고 높이는 2.1미터 이상 확보하는 것을 원칙으로 한다. 이 경우 대피로의 폭과 높이로 형성된 단면의 공간에는 그 밖의 시설물이 침범할 수 없도록 하여야 한다. 대피로 적용사례 검토 구 분 대피로 폭 (500mm) 대피로 폭(800mm) 대피로 폭(1,000mm) 단 면 적 용 사 례 기 타 사 례 검 토 결 과 지하철 복선터널 일반철도 복선터널 일반철도 단선터널 지하철 단선터널 한국도로공사 : 70cm 옥외 피난계단 최소폭 : 90cm-건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙 일반철도 : 80cm 수도권 고속철도 : 1,589mm-공동구 및 배수구 크기의 영향 지하철 복선터널의 경우 측벽하부에 공동구 및 배수구가 없으므로 최소공간인 0.5m 적용 철도시설 안전세부기준에 따라 0.7m 이상으로 하되 대피로 공간(0.7m 2.1m) 에 시설물이 침범하지 않아야 하므로 0.8m이상을 확보하여 시설물 설치 공간 확보 필요함

62 6) 연결송수관 설계기준 검토 철도시설 안전세부기준(2011) 본선터널의 길이가 1km 이상인 경우 연결송수관 설비를 안전성분석 결과에 따라 설치하여 야 한다. 도시철도건설규칙(2010) 제71조(터널 안의 연결송수관 설비 등) 터널 안에는 비상시 소화용으로 활용할 수 있도록 연결송수관설비를 설치하여야 하며, 방수 구( 防 水 口 )는 터널의 동일선로 연결방향으로 50미터 이내의 간격으로 설치하여야 한다. 전기동차 전용선의 터널안 연결송수관 설치 여부 -법제처 질의 및 회신 질의 내용 -전기동차 전용선 건설시 철도안전법 제25조 및 철도시설 안전기준에 관한 규칙 제12조에 따른 안전성분석에서 1km이상인 터널의 연결송수관 설비가 불필요하다는 결과가 나왔을 경우 에도 -철도건설법 제19조 철도건설규칙 제3조 및 도시철도건설규칙 제71조에 따라 연결송수관 설비를 설치하여야 하는지 여부 답변 내용 -철도건설규칙 제3조 이 규칙에서 정하지 아니한 전기동차전용선에 관한 사항은 도시철도 건설규칙을 준용한다 는 규정은 철도건설법에 따라 추진하는 일반철도 등과 달리 전기동차전 용선의 기능 및 특성이 도시철도와 유사한 점을 반영하기 위한 조항이며, -철도건설법 제19조 철도건설규칙 제3조 및 도시철도건설규칙 제71조에서 규정하는 연결송 수관설비는 철도안전법 제3조 다른 법률에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는 이 법이 정하는 바에 따른다 는 규정에서 다른 법률에 특별한 규정이 있는 경우 로 볼 수 있으므로, 해 당 규정을 따라야 함 -따라서, 철도안전법 등에 따른 안전성분석 결과와는 관계없이, 전기동차전용선은 도시철도 건설규칙에 따라 연결송수관설비를 설치하여야 함

63 연결송수관 설치 검토 구 분 기존 단면 개선 단면 단 면 특 징 3심원 또는 5심원 단면 연결송수관 대피로 공간 침범 측벽공간폭 확보하는 3심원 단면 연결송수관 대피로 공간 확보 검 토 결 과 연결송수관 설치공간 확보를 위한 측벽부 공간폭을 조정한 3심원 적용 철도안전세부기준에 따라 대피로는 0.7m이상을 확보하고 대피로 공간 (0.7m 2.1m)에 시설물이 침범하지 않아야 하므로 0.8m를 확보하여 연결송수 관 설치 공간 확보 원형에 가까운 단면으로 구조적 안정성 확보 설계 적용 1 전기동차 전용선 구간으로 도시철도 건설규칙에 따라 대피로 측벽에 연결송수관이 설치되므로 철도시설 안전기준에 관한 규칙에 따라 대피로(700 2,100)공간에 저촉 되지 않도록 측벽부 공간폭 확보 2 터널 부하설비(터널조명등, 개폐기함, 콘센트함, 접지단자함 등)의 설치시 간섭되지 않도록 측벽부 공간폭 및 설치위치 조정 3 시스템분야(기계)와 인터페이스 협의를 통해 반영하도록 한다

64 500 4,000 T 763 T 7) 안전 및 기타시설물 설치 공간 전차선 높이 : 절연이격거리, 가고 등 - 전동차 전용선의 지하구간은 강체가선방식을 표준(전철전력설비 설계지침, 2011) - 전차선 분야와 인터페이스 협의 시행 - 일반구간 및 확폭구간, 정거장 터널구간 등 전차선 및 기타 설비분야와 협의 시행 공동관로 크기 : 전력, 신호, 통신 - 각 시스템 분야와 합동으로 인터페이스 협의 시행 안전손잡이 다. 전동차 전용선 및 혼용구간 단면 비교(예) 구분 전동차 전용선 간선철도 혼용구간 (소사~원시, 대곡~소사) CL 터널 ts LC 궤도 LC 터널 LC 궤도 ts 208 CL 궤도 4.0m 단 면 ,477 4, S.L 4,810 1,190 대피로 R.L F.L , S.L R.L F.L 680 1,333 5,100 6,433 ts T 810 1,800 2,200 2,200 1,800 9, ts T ts 1,640 1,760 2,000 2,000 1,760 1,340 T 10,200 T ts 설계속도 120km/h 150km/h 건축한계 3,600 4,800 4,200 5,150 궤도중심간격 4.0m 이상 4.0m 이상 전차선 높 이 4,250mm 4,750mm 대피로폭 800mm 800mm 공동구 R.L~천단높이 6,820mm 6,461mm 내공 단면적 50.16m m2 전동차구간과 간선구간 일반철도 및 고속화구간과 혼용 운영시 가선방식 등의 상이할 수 있으므로 관련분야(전차선로 등)와 인터페이스를 통해 접속부 단면을 계획하여야 한다

65 라. 대단면 터널계획 도심지광역철도 터널의 단면은 단선터널, 복선터널, 확폭터널, 유치선 터널 및 정거장 터널 등으로 구분할 수 있다. 확폭터널과 대단면 터널(유치선 및 정거장 터널)은 복선터널 이상 의 단면을 갖는 터널이다. 대단면은 확폭터널, 유치선터널, 2아치, 3아치, 대단면 터널 등을 의미하는 것으로 대단면 터널의 특성을 고려하여 단면계획, 굴착 및 보강공법을 계획해야 한다 1) 대단면 터널계획시 고려하여야 할 사항 교란지반의 규모와 거동평가 시공 접근성 평가 터널단면의 크기가 증가함에 따라 교란되는 지반범위도 증가 지보재 설치시간이 소단면에 비해 증가 동일 심도인 경우 소단면에 비해 지반조건상 기하학적으로 불리 터널막장면에 다층지반 출현 가능성 증가 작업원이 시공면에 접근할 수 없는 위치에는 별도의 장비 필요 분할굴착의 경우 벤치높이를 결정할 때 장비 작업반경에 대한 고려 방수, 철근조립 및 콘크리트라이닝 타설 등의 후속공정에 대한 대형 작업차가 요구 지보재 평가 작업싸이클 평가 터널직경이 2배가 되면 이완하중은 4~8배까지 증가(Terzaghi 이완하중) 지보재의 곡률반경이 증가하여 지보재의 지지능력 감소 굴진장이 동일한 조건에서 굴착단면이 커지면 굴착 및 버력처리시간 증가 기계화 시공으로 인한 시공성 개선방안 검토 복합지층 존재에 대한 평가 대단면 터널막장은 상 하반 지층이 상이할 가능성이 크며 이에 따른 굴착공법의 차등 적용에 따른 검토 요구 지층경계부 출현 가능성 증가 낙반에 대한 평가 터널높이 증가에 따른 낙석의 추락에너지 증가로 작업원의 안전성 위협 증대 작업도구의 낙하에 따른 작업원의 안전성 확보 필요

66 2) 터널단면의 구분 터널단면의 구분은 다음과 같다. 단선터널 단선 철로를 수용하는 터널단면 터널단면 복선터널 확폭터널 유치선터널 복선 철로를 수용하는 터널단면 (일반적으로 궤도 중심선간 간격 4.0~4.4m) 단선병렬로 분기되는 구간과 같이 궤도 중심선간 간 격이 4.4m 이상 확대된 구간의 터널단면 복선터널단면에 차량의 입출고 및 회차 또는 주박목 적의 유치선이 추가된 3선 철로 이상의 터널단면 정거장 승강장 또는 정거장 구조물 설치공간을 확보 정거장터널 한 정거장내 터널단면 치, 3아치 예) 대단면 아치, 2아 확폭터널 유치선터널 정거장터널 대단면 터널(예) 3) 대단면 터널의 특징 1 터널 주변의 교란영역 증가 터널단면의 크기가 증가함에 따라 지반의 교란영향 범위가 증가하며 터널 주변지반의 응력- 변형 거동 양상이 달라질 수 있다. 또한, 동일한 지반조건 일지라도 터널단면이 증가하면 지보 재 설치시간이 지연되어 터널의 초기 안정성이 불리해진다. 2 막장면에 복합지층 출현 가능성 증가 터널단면의 증가는 토피와 천장부의 양호한 지층두께를 감소시켜, 터널막장에 다층지반이 출 현할 가능성이 커진다. 따라서 터널막장의 상 하반 지층이 상이할 가능성이 크며, 이에 따라

67 발파나 기계굴착과 같은 일관된 굴착공법 적용이 어려워 시공성이 저하되기 쉽다. 또한, 지층 경계부에서 다량의 지하수가 유입되기 쉽고, 이러한 유입수로 인하여 막장자립성과 시공성이 저하될 수 있다. 3 강성이 큰 지보재 설치 필요 터널의 안정성 확보에 필요한 지보재의 지내력은 굴착면적, 아칭작용의 정도, 연직하중의 증가 에 비례하지만 터널크기에 대해서 선형적으로 증가하지는 않는다. Terzaghi 이완하중에 의하 면 터널직경이 2배로 증가되면 이완하중은 4~8배까지 증가하게 된다. 또한 곡률이 증가하기 때문에 터널지보재의 아칭효과가 저하되어 지보재의 지내력이 감소한다. 대단면 터널설계시 고려사항 4 작업원의 접근성 저하 대단면 터널은 단면이 커 작업원의 접근성이 떨어지므로 작업원이 접근할 수 있는 장비가 제 공되어야 한다. 경우에 따라서는 터널내 장비의 작업반경을 초과할 수 있으므로, 벤치의 높이 를 결정할 때는 굴착장비의 제원도 함께 고려해야 한다. 또한 방수, 철근조립 및 콘크리트라이 닝 타설 등의 작업시에도 별도의 대형작업대차가 필요하다. 5 공종간 작업싸이클 타임이 증가 굴진장이 동일한 조건에서 굴착단면적이 증가하면, 굴착 및 버력 처리량이 증가하여 지보재 설치가 지연되게 되고 터널주변 지반의 이완 또는 크게 된다. 따라서 막장의 안정성이 저하되 므로 대단면 터널의 경우 굴착시 지반보강을 통하여 굴착단면의 규모를 늘리거나 소단면으로 분할 굴착하여 터널의 안정성을 확보한다. 6 낙반 가능성이 증가 대단면 터널에서는 소규모 낙석도 작업원의 안전을 크게 위협하게 되면, 작업대차의 사용으로 작업원의 추락가능성, 작업도구의 낙하로 인한 작업원의 안전을 위협하는 요소가 될 수 있다

68 4) 유치선 터널 1 유치선 터널단면 유치선이란 배선계획에 따라 차량의 입출고 및 회차 또는 주박을 목적으로 기존 궤도 이외에 추가로 설치되는 선로를 말한다. 유치선 단면은 복선 이외로 추가로 1개 이상의 선로가 설치 되므로 복선터널단면보다 크다. 유치선 구간의 단면 계획 시에는 궤도 중심간의 변화에 따른 단면의 폭과 터널 형상을 고려하여 적용단면 수와 단면별 적용길이를 결정한다. 유치선구간 터널 단면 적용(예) 복선터널 및 유치선 터널단면 비교(적용 예) 구 분 터널폭(m) 터널높이(m) 굴착단면적(m2) 복선터널 유치선 터널 비율(복선기준) TYPE-A TYPE-C TYPE-A 1.5배 1.3배 1.9배 TYPE-C 1.4배 1.2배 1.6배 복선터널과 유치선 터널 적용사례를 비교해 보면 유치선터널이 굴착단면적 기준으로 최대 1.9 배 이상 큰 것으로 나타났으며 동일한 지반조건이라 할지라도 단면의 크기를 고려하여 지보패 턴 굴착공법, 보강공법 등을 계획한다

69 2 굴착공법 및 지보패턴 굴착공법은 발파진동 및 소음, 지반조건, 버력처리시간, 시공성 등을 고려하여 계획한다. 산악 지와 같이 발파 굴착시 진동 및 소음에 따른 민원발생의 우려가 적을 때는 상하반 분할 굴착 도 가능하나 지하철의 경우에는 여건상 굴진장을 축소하거나 분할 굴착(소단면 발파)을 통하 여 발파진동을 적극적으로 억제하는 것이 필요하다. 따라서 유치선 터널의 경우에는 발파공법 적용이 자유로운 구간에 대해서 상하반 분할굴착공법이 한정적으로 사용될 수 있겠으나 통상 적으로 지반조건이 양호할 경우 상반 3분할 굴착공법(시공사례 참조)이 주로 적용된다. 유치선 굴착공법의 종류 구 분 중벽분할 링컷 굴착 공법 측벽선진도갱 1도갱 공법 2도갱 공법 다단벤치 컷 적용성 하반의 지반은 양호하나 상반의 지반조건이 불리 하여지반의 침하를 억제할 필요성이 있는 경우 막장면의 지반 조건이 불량하여 막장면의 안정이 위협받는 경우 지반조건이 불량한 중단면 터널의 굴착이나 지장물이 존재 하여 침하를 억제할 필요가 있는 경우 지반조건이 불량한 대단면 굴착이나 지장물로 인하여 침하량을 극히 제한할 필요가 있는 경우 대단면 터널의 굴착이나 지반이 극히 불량하여 막장면의 자립이 곤란한 경우 장점 침하량을 어느 정도 억제 가능 막장의 안정성을 유지 막장면안정이가능 연약한 지반조건 에서 대단면 굴착 가능 지반 변화 대처 용이 침하량 억제 가능 건물 하부 통과시 유리 선진 도갱을 통하여 지하수 배수가 가능 대단면 터널 굴착시 침하량 억제가 가능 암피복이 얇은 지역의 건물 하부 통과시 적합 막장면 안정성 확보 용이 대단면 터널 굴착시 일반적인 장비로 시공가능 단점 작업공간의 제약 으로 시공성 저하 작업공간이 협소 하여 시공에 애로 작업 공종이 많으므로 작업 싸이클 조정 불리 작업공간의 제약으로 시공성 저하 작업공간의 제약 으로 장비운용 불리 공사비 고가 및 시공속도 저하 버력 처리가 중복 되는 경우 발생 되어 효율성 저하

70 유치선터널 지보패턴 적용사례 구 분 오리~수원선 신분당선 분당선 단면개요 및 시공순서 단면조건 폭(m) 높이(m) 굴착공법 3분할(측벽선진도갱) (상반3분할) 링컷분할 숏크리트 두께(mm) 종류 철망보강 철망보강 철망보강 길이(m) , 6.0(측벽) 록볼트 횡간격(m) 1.2(상반) 1.2(상반) 1.5(측벽) 종단격(m) 강지보재 H H h 콘크리트 두께(mm) 라이닝 종류 철근콘크리트 철근콘크리트 철근콘크리트 지반조건 연암, 풍화암 경암 풍화암, 연암 5) 노선분기부 및 접속부 확폭단면 1 노선분기부 및 접속부 평면선형 계획에 의해 터널이 단선병렬터널과 복선터널이 만나게 되면 [그림 9.9]와 같이 접 속부에 확폭터널이 형성된다. 이때 중앙의 미굴착된 기둥형상 모양을 필라(암반의 경우 록필 라)라고 부른다. 록필라의 적정폭 결정은 지반조건이 가장 중요한 요소가 되며 암반이 매우 양호할 경우 1.0m 유지가 가능하고 일반적으로 3~7m의 필라폭을 유지한다. 만일, 안정성 확 보를 위해서 필라의 폭을 확대하고자 한다면 확대된 폭만큼 더 큰 대단면 터널이 형성된다. 필라폭은 대단면 적용길이, 단면의 특성, 지반조건, 시공성 및 안정성을 고려하여 결정하게 된 다

71 단선과 복선의 단면 접속부 현황 6) 정거장 터널단면 1 정거장 터널형식 선정 도심지에서 정거장을 터널공법으로 시공하면 노면교통에 지장을 주는 일을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만아니라 지하에 매설된 지장물의 이설도 없이 공사를 수행할 수 있는 장점이 있 다. 그러나 정거장터널과 같이 대단면의 터널을 안전하게 시공하기 위해서는 일정량 이상의 토피를 확보하여야 한다. 결국, 정거장 심도가 깊어져야 하고 승객의 동선이 나빠지기 마련이 다. 여기에 최적안을 도출해 내는 설계자의 지혜가 필요하게 된다. 정거장 설계에서 형식 선정 이 매우 중요하며 본선 터널과도 밀접한 관계를 가지고 있다. 이용이 편리한 정거장 형식은 섬식이지만 다음과 같은 조건에 적합한 정거장 터널형식을 선정해야 한다. 선형 및 궤도조건 계단 및 출입구 위치 및 폭 승강장 폭과 길이 이용자의 편의(편리한 동선 제공) 지반 및 지하수 조건 지장물 조건 시설물 및 공사비 지하철 운행 중 유지관리 편의성

72 일반적으로 터널정거장의 시공은 개착정거장 시공보다 고가이다. 각종 현황 및 지반조건을 분 석한 후에 안정되고 경제적인 터널형식과 시공법을 정한다. 2 정거장 형식별 단면 형상 정거장 터널에는 열차 통행로 이외에 승강장과 기타의 부대시설이 설치된다. 정거장 터널공법 으로 건설함에 있어 단면 형상을 결정하는 요소는 다음과 같다. 승강장 위치(중앙부/측부) 정거장 터널수 정거장 터널 아치수 부대시설 설치 위치 섬식 정거장은 단선터널과의 연결이 용이하며 복선터널과 연결된 경우에는 연결부에 확폭구간 을 두어야 한다. 상대식 정거장은 복선터널과의 연결이 더 용이하다. 정거장 터널형식 구분 구 분 아치수 기둥수 터널형상 1 - 대단면 터널 상대식 3 2 3아치 터널 2 - 단선병렬 터널 1 - 대단면 터널 섬 식 2 1 2아치 터널 3 2 3아치 터널 2 - 단서병렬 터널 3 대단면 상대식 정거장 터널 대단면 상대식 정거장 터널은 지반 조건이 양호한 지역에 적용가능하고 정거장이 복선터널과 접속될 경우에만 적합하다. 대합실은 정거장 터널 한쪽 끝에 혹은 정거장 터널의 양측부에 개 착으로 시공하도록 한다. 승강장의 진입은 정거장 터널의 측벽을 통해 이루어지며 대합실 간 의 연결은 정거장 터널 상부에 연결터널을 통해서 이루어진다

73 대단면 상대식 정거장 터널 단면형식 4 3아치 상대식 정거장 터널 3아치 상대식 정거장 터널은 본선터널이 복선터널일 경우에 적합하며 지반조건이 나쁜곳에도 가능하다. 일반적으로 다음의 두가지 시공순서가 가능하다. 중앙보와 기둥 시공을 위한 터널을 굴착하여 기둥을 시공한 후 본선 터널의 굴착을 시작한 다. 중앙보와 기둥을 포함한 내부 라이닝 시공이 가능한 형상을 가진 중앙터널을 우선 굴착하고 승강장이 위치하는 외측 터널을 나중에 굴착한다. 이 형식은 특히 중앙보 부위의 방수시공 에 대한 특별한 주의가 필요하다. 대합시의 위치는 대단면 상대식 정거장 터널과 같다. 3아치 상대식 정거장 터널 단면형식 5 단선병렬 상대식 정거장 터널 단선병렬 상대식 정거장 터널은 단선과 접속된 경우에 더 적합하다. 복선터널과 접속될 경우 는 정거장 터널로 진입과 진출을 위한 확폭구간이 필요하다. 이 형식은 지반조건이 나쁜 경우 에도 시공이 가능하다. 두 정거장 터널사이의 필라부 안정성 확보가 관건이며 승강장은 터널 의 외측에 위치하며 서로 분리되게 된다. 대합실은 정거장 터널 한쪽 끝에 개착으로 시공하거나 정거장 터널 양측부에 위치토록 한다. 승강장으로 진입은 정거장 터널의 측벽을 통해 이루어진다. 대합실의 연결은 정거장 터널 상

74 부에 연결 터널을 통해서 이루어진다. 단선병렬 상대식 정거장 터널 단면형식 6 대단면 섬식 정거장 터널 승강장과 두 개 선로의 건축한계를 수용하는 대단면으로서 지반조건이 불량한 경우에 적용이 어렵다. 정거장으로 진입하는 본선 터널이 단선병렬일 경우에 유리하다. 본선터널과 정거장 터 널 접속구간은 쌍안경 모양의 수직벽체가 필요하다. 만약 정거장으로 진입하는 본선터널이 복 선터널이면 확폭구간이 필요하게 된다. 대합실은 정거장 터널 한쪽 끝에 있는 개착정거장에 위치하거나 지상에 공간확보가 불가능할 경우는 정거장 터널 양측부 도로에 설치한다. 만약, 이것도 불가능 할 경우는 정거장 상부에 대합실을 두고 승강장으로의 진입은 정거장 터널의 천단부를 통하여 이루어진다. 정거장 터널 상부의 대합실로부터 승강장 진입을 위한 계단구간까지는 연결터널이 필요하다. 대단면 섬식 정거장 터널 단면형식 7 2아치 또는 3아치 섬식 정거장 터널 이 정거장 형식은 일반적인 정거장 터널 형식이다. 지반조건이 나쁜 경우에도 적용이 가능하 다. 중앙터널과 중앙보, 기둥을 먼저 시공한 후 본선 정거장 터널을 시공하는 순서를 택한다. 한쪽 정거장 터널을 선시공한 후 중앙보, 기둥, 내부 라이닝을 시공하고 후속 터널을 굴착하는 것도 가능하다. 그러나 후자의 시공순서로 시공하려면 선행 굴착하는 중앙 터널은 중앙부와

75 기둥을 시공할 수 있는 적합한 형상을 가져야 한다. 또한, 중앙보 부위의 방수시공을 위한 특 별한 주의가 필요하다. 이 형태의 정거장은 본선 터널이 단선병렬 터널일 경우에 유리하다. 본 선 터널과 정거장 터널의 접속부분은 쌍안경 모양의 수직벽체가 필요하다. 본선 터널이 복선 터널인 경우에는 접속부에 확폭구간이 필요하다. 대합실은 정거장 터널 한쪽 끝에 개착으로 시공하고 지상에 공간 확보가 불가능 할 경우에는 대합실을 정거장 터널의 양측부 지선도로나 광장 빌딩지하실 등에 위치하도록 한다. 대합실로 부터 승강장까지 진입은 중앙 터널의 천단부를 통해서 이루어진다. 대합실과 승강장간의 연결 은 터널로 한다. 2아치와 3아치 섬식 정거장 터널 단면 형식 8 단선병렬 섬식 정거장 터널 단선병렬 섬식 정거장 터널의 형식은 단선병렬 터널의 접속에 유리하고 지반조건이 좋지 않은 경우에도 시공이 가능하다. 승강장은 나란히 위치하며 서로 간 횡갱으로 연결된다. 대합실은 정거장 터널 한쪽 끝에 있는 개착 정거장에 위치하거나, 지상에 공간확보가 불가능할 경우는 전술한 정거장 형식의 경우와 같다. 이 경우 정거장 터널 상부 대합실로부터 횡갱을 통한 승 강장 진입을 위해 연결 터널이 필요하다. 단선병렬 섬식 정거장 터널 단면형식

76 마. 발파 설계 도시철도의 위치상 도심지 및 준산악지형을 터널로 통과하며, 굴착작업을 위한 발파 공사로 근접 위치한 가축 사육시설, 집단 주거시설 및 상업시설에 구조적 손상과 정 신적 피해를 주게 되어 집단 민원발생이 예상됨. 따라서, 터널발파 설계시 가축, 인체 및 구조물 등 각각의 특성에 맞는 최적화된 발 파진동 허용기준을 수립이 필요함 1) 기준 인체에 대한 발파진동 허용기준은 환경부에서 제정한 소음진동관리법 기준치를 적용함. 가축에 대한 허용치는 관련기관의 고시기준 외에 법원의 판례기준 및 중앙환경분쟁조정위 원회의 조정사례를 기초로 참조한 환경영향평가 결과를 반영함. 구조물에 대한 허용치는 터널설계기준 및 철도설계기준에 명시되어 있으나, 민원을 고려하 여 다소 보수적으로 적용하고 있는 실정 1 생활진동 규제기준(소음진동 관리법, 령, 시행규칙, 2010년) 단위 : db(v) 대 상 지 역 시 간 대 별 주 간 (06:00~22:00) 심 야 (22:00~06:00) 주거지역, 녹지지역, 관리지역 중 취락지구 및 관광ㆍ휴양개발진흥지구, 자연환경보전지역, 그 밖의 지역에 소재한 학교ㆍ병원ㆍ공공도서관 65 이하 60 이하 기 타 지 역 70 이하 65 이하 비고 5. 발파진동의 경우 주간에 한하여 규제기준치에 +10dB을 보정한다. 2 생활소음 규제기준(소음진동 관리법, 령, 시행규칙, 2010년) 단위 : db(a) 대 상 지 역 시 간 대 별 아침, 저녁 (05~07시, 18~22시) 주 간 (07시~18시) 야 간 (22시~05시) 주거지역, 녹지지역, 관리지역 중 취락지구 및 관광ㆍ휴양개발진흥지구, 자연환경보전지역, 그 밖의 지역에 소재한 학교ㆍ병원ㆍ공공도서관 60 이하 65 이하 50 이하 기 타 지 역 65 이하 70 이하 70 이하 비고 6. 발파소음의 경우 주간에 한하여 규제기준치에 +10dB을 보정한다