세계 최대규모 침매터널…각종 첨단 시공기술 도입
5가지 세계 최초 기록과 3가지 국제특허 출원
세계가 주목하고 있는 ‘꿈의 대교’ 거가대교가 12월 개통을 앞두고 막바지 작업에 박차를 가하고 있다. 부산~거제 연결도로는 경남 거제시 장목면과 부산시 강서구 가덕도 천성동을 연결하는 길이 8.2㎞, 폭 20.5m의 4차선으로 휴게소 2곳, 영업소 2곳을 보유하게 된다. 총 연장 8.2㎞ 가운데 침매터널 3.7㎞, 사장교 2곳 1.6㎞, 접속교 4곳 1.9㎞, 육상 구간 1㎞로 총 1조9,721억원이 투입됐다. 국내 최초로 침매터널로 건설되는 거가대교가 개통되면 부산~거제를 50분 만에 주파해 경남과 부산 상생 발전하는 토대를 마련할 것으로 보인다.
◆부산~거제 연결하는 “꿈의 다리” = 지난 1994년 12월부터 추진된 부산~거제간 연결도로 건설사업은 타당성 조사 등을 거쳐 IMF 위기상황을 잘 극복하고 2003년 2월 18일 실시협약을 체결해 본격적으로 사업을 추진했다.
경남도와 부산시는 지난 10여 년간 충실한 준비와 협상과정을 통해 2004년 12월부터 2010년 12월까지 총 사업기간 6년 공사로 올 연말 개통 예정이며, 시험운행을 거친 뒤 2050년까지 40년간 유료로 운영된다.
부산~거제간 연결도로는 경남 거제시 장목면에서 부산 강서구 가덕도를 연결하는 공사로 사장교 2개소, 육상터널, 침매터널 등 총연장 8.2㎞로 건설되고 있다.
이 사업의 경상사업비는 본선 구간 8.2㎞에 2조1,395억원(보상비 950억원 별도)이며 교량과 함께 건설되는 양 시·도 접속도로 34㎞에 8,838억원을 포함하면 총 경상사업비 3조1,183억원에 달하는 초대형 공사다.
이번 공사는 설계와 시공을 병행하는 ‘Fast Track’ 방식을 채택함으로써 건설기간을 단축했다. 특히 공사 대부분을 이루는 주요구조물을 외부에서 제작하는 등 친환경적인 공사와 철저한 시공관리로 성공적인 사업의 모범이 될 것으로 기대하고 있다.
또 대죽도와 가덕도 구간을 국내 최초로 침매터널로 시공해 대형 컨테이너선 등 선박의 항해에 지장이 없도록 했다.
거제 장목에서 중죽도 구간은 1,920m 접속교 4개소와 919m 주예비교 그리고, 국내 최초 3주탑 연속 사장교로 시공되는 676m 부예비교 등 총 6개 교량으로 국내기술과 해외 선진기술의 완벽한 공조에 의한 새로운 설계와 시공기술을 구현했다는 평가를 받고 있다.
◆세계 최대 규모의 각종 기록 = 세계적으로 침매터널은 140여 건의 사례가 있어 일반화되어 있다. 현장의 규모와 첨단 시공 기술 때문에 부산~거제간 연결도로에 건설 전문가들이 주목하고 있다. 5가지의 세계 최초의 기록과 3가지의 국제특허를 출원했다.
5가지의 세계 최초 기록은 첫째 침매터널 구간에 사용되는 침매 함체의 길이가 180m로 세계 최대이며, 두 번째는 침매터널이 시공되는 수심이 48m로 세계에서 가장 깊은 곳에 시공되고, 세 번째는 높은 파도와 바람 그리고 조류가 심한 외해(外海) 지역에서 공사가 이루어진다는 점이다.
네 번째는 시공구간이 매우 약한 해저지반 위에 건설되는 최초의 침매터널이며, 다섯 번째는 1개 함체는 8개의 콘크리트 조각(세그먼트)을 이어서 만들어지는데, 조각을 연결하는 조인트가 이중으로 돼 있어 세계에서 가장 안전한 터널이 된다.
◆각종 첨단 시공 기술 = 부산~거제간 연결도로 침매터널 현장이 건설사적으로 주목받고 있는 것은 바다라는 외부 환경의 어려움과 규모를 극복하기 위해서 첨단 시공 기술이 동원됐기 때문이다.
무엇보다도 침매터널 기술은 거대한 구조물을 이동시키고 가라앉히는 작업이기 때문에 기상 상황에 매우 민감하다. 때문에 대우건설에서는 기상청의 예보시스템에 더해 시공 지역의 지난 50년간의 기상 데이터를 기반으로 별도의 기상예보시스템을 적용해 해상 상황을 면밀히 관측한 후 침매함체를 이동시키고 함체를 연결시켰다.
◆미관 살린 사장교 = 사장교 구간은 총 연장 4.5km 구간에 중죽도~저도를 잇는 2주탑 사장교와 저도~거제도를 잇는 3주탑 사장교, 이를 연결하는 2개의 터널, 4개의 접속교량으로 나눠 건설 중이다.
부산~거제 간 연결도로의 2주탑 및 3주탑 사장교는 기존 사장교들이 H형의 주탑으로 건설된 것과 달리, 거제도의 아름다운 자연미와 부산의 문화적 요소를 반영해 국내 최초로 곡선 다이아몬드형 주탑으로 건설됐다.
또 사장교 주탑을 제외한 모든 구조물을 통영과 거제에 위치한 제작장에서 제작한 후 현장으로 운반 설치, 현장품질관리를 극대화하고 공기를 단축시킴은 물론, 안전 위험요소를 감소시켜 현장 안전사고를 미연에 방지하고 있다.
■침매터널 공법이란?
조선소처럼 육상에서 터널 구조물을 건조해 부력을 이용해 바다에 띄우고 이동시킨 뒤 시공할 위치에 가라앉혀 연결시키는 공법이다.
무엇보다도 길이 180m, 너비 26.5m, 높이 9.75m, 무게 4만5천t의 거대한 터널 구조물 18개를 오차 5cm 이내의 범위에서 연결시키는 것이 가장 어렵다.
특히 이 터널이 시공되는 구간은 평균 연약지반이 30m에 이르는, 세계적으로 유례를 찾기 어려운 난코스로 콘크리트 도로터널 방식으로는 세계에서 가장 깊은 48m의 바다 밑까지 내려가 첨단 장비를 이용해 터널을 연결시키고 있다.
연약한 지반층으로 인해 시공 주관사인 대우건설은 공사가 시작된 2004년부터 점토층으로 이루어진 침매터널 구간의 바닥을 수년 동안 개량하고 다지는 공사를 지속해왔다.
