공장에서 제작하고 터널에서 조립: 칭카이의 국내 터널 프로젝트 프레임 설계 범위

상하이 친카이 산업 유한회사는 국내 터널 프로젝트에 대해 제품 설계부터 공장 공급까지 전 과정을 담당하며, 전선관, 철골 구조물 지지대, 완제품 프레임 부품 및 연결 장치를 공급할 것이라고 밝혔습니다.

터널 케이블 경로는 지붕이 있는 건물 경로와는 다릅니다. 공간이 고정되어 있고, 접근이 한 방향으로만 가능하며, 습도가 지속적으로 유지되는 환경에서 설치되며, 작업 환경 자체가 자재 설치 방식에 주요 제약 조건이 됩니다. 친카이(Qinkai)가 맡은 사업 범위는 측량된 터널 형상에 맞춰 설계되고, 단일 공장에서 제작되어, 지하 시공이 아닌 조립만 필요한 상태로 운송되는, 케이블을 운반하고 보호하는 강철 및 전선관 시스템을 포함합니다.

터널의 기하학적 형태가 결정되는 것이지, 도면이 결정하는 것이 아닙니다.

곡선 정렬은 공칭 치수를 허용하지 않습니다.

케이블 경로는 터널을 따라 이어지지만, 터널 자체는 직선으로 뻗어 있지 않습니다. 곡선 구간에서는 지지대가 호를 따라 일정한 간격으로 배치되며, 지지대가 고정되는 표면(세그먼트 라이닝이든 현장 타설 라이닝이든)은 완벽한 기준면이 될 수 없습니다. 링 조인트, 타설선, 시공 오차 등으로 인해 부착면은 위치마다 다릅니다. 명목상의 치수로 설계된 프레임이라도 일부 위치에는 정확하게 고정되지만, 나머지 위치에는 잘못 고정될 수 있습니다.

해결책은 기발한 아이디어라기보다는 절차적인 접근 방식에 있습니다. 내장재의 준공 측량 결과를 바탕으로 프레임 패키지를 설계하고, 측량에서 포착할 수 없는 부분을 보완할 수 있도록 조립체에 충분한 조정 여유를 주는 것입니다. 이러한 작업은 지지대를 설계하는 측과 실제로 제작하는 측이 동일할 때만 가능합니다.

부착면은 토목 시공업체의 소유입니다.

프레임이 매달리는 매립형 채널, 플레이트 또는 앵커는 일반적으로 토목 공사 또는 터널 라이닝 공사에서 케이블 지지 시스템 설치 몇 달 전에 설치합니다. 만약 이들의 위치가 어긋나면, 지지 시스템은 그 차이를 수용해야 합니다. 지지 시스템을 한 업체에서 설계하고 제작하는 경우, 이러한 차이는 시공 도면에서 처리됩니다. 하지만 그렇지 않은 경우, 협소한 공간에서 해머 드릴을 사용하여 구멍을 뚫어야 하는데, 이는 터널에 구멍을 뚫는 가장 느리고 검증하기 어려운 방법입니다.

"측량에 맞춰 틀을 설계하는 것은 불필요한 단계처럼 보일 수 있지만, 작업자들이 잘못된 높이에서 라이닝에 구멍을 뚫는 모습을 직접 보기 전까지는 그렇지 않습니다."라고 회사 측은 밝혔습니다.

지하에서는 아무것도 용접되지 않습니다.

화공 작업 전략으로서 완성된 프레임 구성 요소

터널 내부 용접은 가능하지만 거의 항상 비용이 많이 듭니다. 환기, 화재 감시, 허가 기간 설정, 그리고 다른 작업자들이 동시에 사용하는 공간에서 작업해야 하는 인력 배치 등이 필요하기 때문입니다. 용접 작업을 작업장으로 옮길 수 있다면 이러한 비용을 절감할 수 있습니다.

완성된 프레임 부품의 역할은 바로 이것입니다. 프레임은 공장에서 조립, 용접 및 코팅 처리되어 지하 작업에서는 볼트 체결 및 위치 조정만으로 충분하도록 만들어집니다. 코팅 또한 이점을 얻습니다. 아연 도금조 또는 코팅 라인에서 적용되는 마감 처리는 모서리와 용접부를 균일하게 덮으며, 두께를 측정하고 기록할 수 있는 환경에서 이루어집니다. 반면, 절단면을 수작업으로 다듬는 방식은 부식이 시작되는 지점이 됩니다.

포장이 견뎌내야 하는 것

터널 굴착 현장으로의 접근은 일반적으로 일방통행이며, 갱도 입구, 수직갱 또는 터널 자체를 통해서만 가능하며 종종 좁습니다. 자재 상자는 접근 경로에 맞아야 하고, 사용 가능한 인양 장비로 운반할 수 있을 만큼 가벼워야 하며, 설치 진행 순서대로 포장되어야 합니다. 굴착 현장의 보관 공간은 제한적이므로, 일찍 도착한 자재는 두 번에 걸쳐 보호 및 이동해야 하는 번거로움을 겪게 됩니다.

"상자는 디자인의 일부입니다."라고 회사 측은 말했다. "상자가 얼굴에 닿지 않으면 완벽한 프레임이라도 결국 지연으로 이어집니다."

범위에 포함되는 네 가지 항목

"모든 커넥터는 인터페이스 소유권에 대한 결정입니다."라고 회사는 밝혔습니다. "우리는 설계 단계에서부터 소유권을 명확히 하는 것이 현장에서 발견하는 것보다 낫다고 생각합니다."

일방적인 진행 방식에 맞서 성과를 내다

터널 내 설치 작업은 한 방향으로 진행되므로 자재 운반도 그 방향으로 진행되어야 합니다. 미완성 터널 내부 800미터 지점에 자재를 임시로 적재하는 것은 비용 부담이 큽니다. 자재를 보호하고, 이동시키고, 다시 이동시켜야 하기 때문입니다. 현장에 필요한 것은 도착 순서로 명시된 생산 일정입니다. 즉, 어떤 상자를 어느 입구로, 어느 날 밤에, 어느 구간으로 운반해야 하는지를 구체적으로 알려주는 것입니다.

문서도 같은 논리로 상자와 함께 운반됩니다. 코팅 기록, 검사 보고서 및 포장 목록은 자재가 설치되는 현장에서 바로 사용할 수 있어야 합니다. 밀폐된 공간에서 확인할 수 없는 기록은 누락된 브래킷만큼이나 현장에서 큰 문제가 되기 때문입니다.