아브라샤 터널

3. 투자자

아브라샤 터널 운영 건설 및 투자 주식회사(ATAŞ)는 2009년 터키 야피 메르케지(Yapı Merkezi)와 대한민국 SK E&C의 합작으로 설립되었다. 건설-운영-양도(BOT) 모델이 채택되었으며, 실시 협약 기간은 29년이다.

유럽 부흥 개발 은행(European Bank for Reconstruction and Development, EBRD)은 1억 5천만 달러 규모의 금융 패키지를 제공했다. 총 12억 4천 5백만 달러 규모의 금융 패키지에는 유럽 투자 은행(European Investment Bank, EIB)의 3억 5천만 달러 대출, 한국수출입은행 및 K-Sure의 금융 및 보증, 스미토모 미쓰이 은행(Sumitomo Mitsui Banking Corporation), 스탠다드 차타드(Standard Chartered), 미즈호 은행(Mizuho Bank), 튀르키예 이쉬 은행(Türkiye İş Bankası), 가란티 은행(Garanti Bank), 야피 크레디 은행(Yapı ve Kredi Bankası)의 참여가 포함된다. 도이체 은행(Deutsche Bank)은 일부 대출 기관과 함께 헤지(hedge) 시설을 제공했다.

4. 프로젝트 구간

프로젝트는 크게 유럽 측, 보스포루스 해협 통과, 아시아 측 3개 구간으로 구성된다.

;유럽 측

카즐리체스메와 사라이부르누 사이의 해안 도로인 케네디 거리(Kennedy Street)를 따라 지하차도 5개와 고가 보도 7개를 건설한다. 전체 구간 1(약 5.4km)을 3x2 차선에서 2x4 차선으로 확장한다.

;보스포루스 해협 통과

각 데크에 2차선이 있는 5.4km의 2층 도로 터널, 서쪽 끝에 톨게이트 및 행정 건물, 터널 양쪽 끝에 환기구를 건설한다.

;아시아 측

앙카라-이스탄불 국도와 괴즈테페에서 연결되는 현재 D100 도로의 약 3.8km 구간을 2x3 및 2x4 차선에서 2x4 및 2x5 차선으로 확장하고, 교차로 2개, 고가도로 1개, 보행자 다리 3개를 건설한다.

4. 1. 유럽 측

4. 2. 보스포루스 해협 통과

4. 3. 아시아 측

5. 기술적 세부 사항

미국의 파슨스 브린커호프(Parsons Brinckerhoff)와 HNTB가 설계를 담당했고, 영국의 아럽(Arup)과 미국의 제이콥스 엔지니어링 그룹(Jacobs Engineering Group)이 기술 및 교통 관련 검토를 수행했다. 지질 조사는 네덜란드의 컨설턴트 푸그로(Fugro)가 실시했다. 터널 보링 머신(TBM)은 독일의 헤렌크네히트(Herrenknecht)가 제작했다. 이탈리아의 이탈페르(Italferr)는 관리 측면에서 공사 관리 및 프로젝트 검토를 담당했다^[17]. 프랑스의 에지스 그룹(Egis Group)은 터널 운영 및 유지 보수를 담당한다^[18].

보스포루스 해협을 통과하는 3.4km 구간은 TBM으로 굴착되었으며, 나머지 2.0km 구간은 신 오스트리아 터널 공법(NATM)과 개착 공법으로 시공되었다. 터널 굴착 직경은 13.7m이며, 60cm 두께의 복공을 시공하여 내경은 12m가 된다.

터널은 북아나톨리아 단층에서 약 17km 북쪽에 위치하여 지진 활동이 활발한 지역에 위치한다. 지진으로 인한 응력 및 변형을 허용 가능한 수준 이하로 유지하기 위해, 최대 변위 ±50mm, 신축 ±75mm를 견딜 수 있도록 2개의 유연한 내진 조인트와 세그먼트가 지질 조건에 맞춰 특수 설계 및 개발되었으며, 연구소에서 시험을 거쳐 이러한 극한 조건에서 TBM 굴착에 처음으로 적용되었다. 설계상 지진 크기는 모멘트 규모 7.25로 지정되었으며, 기능 설계상 500년에 한 번, 안전 평가상 2500년에 한 번 지진이 발생하도록 설계되었다. 내진 조인트의 위치는 설계 단계에서 지정되었으며, 커터 헤드 토크를 지속적으로 측정하여 확인되었다.

특별 설계된 직경 13.7m의 흙수 혼합 실드 TBM을 사용하여 3,340m의 터널이 굴착 및 건설되었다. 이 TBM은 최신 19인치(483mm) 디스크 커터(모두 대기 중에서 교체 가능하며, 개별 마모 센서를 갖춘 35개 조각의 모노블록 디스크 커터)와 192개의 커팅 나이프(그 중 48개는 대기 중에서 교체 가능), 출입자용, 자재용, 모든 교대 근무자용 구난용 에어록을 갖추고 있다. 출력 3.5MW의 흙수 처리 시설은 시간당 2,800㎥의 속도(하루 굴착량 20m에 해당)로, 굴착에 사용된 벤토나이트 흙수에서 토사를 제거하고 재생하는 능력을 갖추고 있다. 사용된 TBM은 커터 헤드 출력이 1㎡당 33kW로 세계 1위, 압력이 12.0바로 세계 2위, 굴착 단면적 147㎡로 세계 6위이다.

TBM 작업은 ±5cm 오차 이내로 479일 만에 완료되었으며, 3명의 작업자가 배치된 24시간 굴착으로 평균 굴진 속도는 1일 7.0m(1작업일당 9.0m)였다. 최대 굴진 속도는 해양 퇴적층에서 하루 18m를 달성했다. 굴착 및 링 조립에 직접 사용된 시간은 각각 3,500시간과 1,700시간이었다. 트라키아 지층에서는 두께가 1m에서 120m까지의 암맥 28개가 평균 90m 간격으로 나타났다. 또한 작업자들은 440개의 디스크 커터, 85개의 스크레이퍼, 475개의 브러시를 교체했으며, 특별 훈련을 받은 잠수 작업자들에 의해 세계 최초로 최대 10.8바의 수압 하에서 4차례 총 45일 동안 유지 보수 작업이 성공적으로 수행되었다.

총 15,048개의 600mm 두께의 프리캐스트 세그먼트(1,672개 링)가 제작되었으며, 30,765개의 볼트로 연결되었다. 각 링은 28일 동안 70MPa의 원통 압축 강도를 갖는 세그먼트 9개로 구성되며, 해저의 극한 조건에서 최소 127년 동안 내구성을 갖는다. 0.2mm 이상의 균열이 발견되어 결함으로 판정된 것은 제작된 세그먼트의 0.3%에 불과했다.

총 연장 약 950m의 2개 연결 터널은 445일 만에 85㎡ 단면적으로 기존 공법으로 완성되었다. 이 터널들은 최소 토피고 8m, 최대 토피고 41m의 인구 밀집 지역 아래, 트라키아 지층을 4개 굴착면에서 굴착면당 하루 1.4m의 굴진 속도로 굴착되었다. 터널은 ±2mm의 허용 오차 이내로 연결되었다. 터널 상부에서 측정된 최대 오차는 33mm(설계상 허용 값은 50mm)였으며, 지표면의 침하는 최대 10mm였다.

터널은 200m 간격으로 비상 대피실과 다른 터널 층으로의 대피로를 갖도록 설계되었다. 600m 간격으로 비상 전화가 설치된 비상 주차대가 있다. 터널 내 속도 제한은 70km/h이다. 2022년 9월 8일, 하루 67,982대의 차량이 통과하여 일일 최대 통행량을 기록했다. 통행료는 미국의 소비자 물가 지수에 따라 조정된다.

6. 한국의 역할과 의의

참조

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_[2] 뉴스 Son dakika haberi: Avrasya Tüneli yarın açılıyor https://www.sabah.co[...] 2016-12-19
_[3] 문서 Avrasya Tüneli Safety Brochure https://www.avrasyat[...] Avrasyatuneli.com
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_[7] 웹사이트 Eurasia Tunnel Toll Rates as of 16 August 2024 https://www.avrasyat[...] Avrasya Tüneli 2024-08-16
_[8] 웹사이트 ERHAN AFYONCU - Proje tarihi 3 Ağustos 1891 https://www.sabah.co[...] 2022-02-03
_[9] 문서 A Italferr la supervisione lavori del Tunnel Eurasia e la revisione del progetto. http://www.italferr.[...] Italferr 2014
_[10] 문서 The Eurasia tunnel under the Bosphorus opens to the public. http://www.ccworldco[...] ccworldconstruction.com 2016-12-21
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_[15] 문서
_[16] 웹사이트 Home Page (Avrasya Tunnel) https://www.avrasyat[...] Avrasya Tunnel
_[17] 문서 A Italferr la supervisione lavori del Tunnel Eurasia e la revisione del progetto http://www.italferr.[...] Italferr 2014
_[18] 문서 The Eurasia tunnel under the Bosphorus opens to the public. http://www.ccworldco[...] ccworldconstruction.com 2016-12-21
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_[20] 웹인용 Eurasia Tunnel opens, linking Europe and Asia in 15 minutes http://www.dailysaba[...] 2016-12-20
_[21] 웹인용 Eurasia Tunnel Toll Rates as of 1 February 2021 https://www.avrasyat[...] Avrasya Tüneli 2021-02-01