지하비축기지 건설시 지질조건을 고려한 건설공정의 가시화와 최적화 사례

Visualization and Optimization of Construction Schedule Considering the Geological Conditions in the Complicated Underground Cavern

지하비축기지는 터널의 규모와 건설공정의 복잡성, 지질 및 지반공학적인 문제들로 인해 가장 난해한 지하공간건설 프로젝트로 알려져 있다. 최근 복잡한 지하구조를 3차원으로 가시화하고, 건설 자원과 지반조건 그리고 공정계획을 고려한 4차원 시뮬레이션을 활용하여 건설공정을 최적화하는 기술이 지하비축기지 건설 프로젝트에 적용되었다. 이 사례연구는 지하구조의 3차원 모델링을 통해 작업자가 복잡한 지하 현황을 쉽게 이해하고, 정확한 3차원 공간상에서 지질자료를 분석하고 검토할 수 있도록 도와줄 수 있음을 보여주고 있다. 또한 건설공정과 실제 공기를 고려한 4차원 시뮬레이션을 활용하여 자재와 버력의 반출입에서 나타날 수 있는 bottle neck의 위치와 시점을 판단하거나 일일 공사비의 변동을 검토하고, 작업조와 투입장비의 수, 터널 시공방향 및 굴착 착수 시점, 버력 및 자재의 운반경로를 검토함으로써 공정의 최적화를 달성할 수 있었다.

Underground storage cavern is known as the most complicated underground project because of the complexity of construction schedule, tunnel size, and geological problems. In order to optimize the construction schedule of underground storage cavern, two up-to-date technologies were applied. The first technology was 3 dimensional visualization of complicated underground structures, and the second was 4 dimensional simulation considering construction resources, geological conditions and construction schedule. This application case shows that we can achieve optimized construction schedule in the ways to optimize the number of work teams, fleets, the sequence of tunnel excavation, the commencement time of excavation and the hauling route of materials and excavated rocks. 3 dimensional modeling can help designer being able to understand the status of complicated underground structures and to investigate the geological data in the exact 3 dimensional space. Moreover, using 4 dimensional simulation, designer is able to determine the bottle neck point which appear during hauling of excavated rocks and to investigate the daily fluctuation in cost.