터널공사 TBM공법으로 시공하면 좋은 점

요즘은 고속도로는 물론이지만 일반도로나 고속철도에서 터널을 뚫는 작업으로 공사를 많이 합니다. 터널을 뚫는 공사방법도 여러 가지가 있지만 TBM(Tunnel Boring Machine)공법으로 터널공사를 하면 좋은 점을 알아보겠습니다.

터널을 뚫는 TBM공법에는 OPEN TBM과 shield TBM 등으로 나누어 질 수 있습니다. 토질이나 암반의 성격에 따라 굴착하는 해드 부분이 다른 것이 특징입니다.

TBM 기계장치 선단부 

TBM(Tunnel Boring Machine)은 장비의 무게만 하더라도 2500ton이나 되고 길이도 100m가 넘어가는 초대형 기계장치입니다.

헤드부분에 장착되어 단단한 암석을 파쇄하는 선단은 매우강한 합금이나 인공 다이아몬드를 장착하여 터널을 뚫고 나갑니다. 기차처럼 긴 기계장치에서 거대한 헤드부분이 천천히 회전하지만 출력은 암석을 파쇄 할 정도로 강력한 힘이 있습니다.

TBM(Tunnel Boring Machine)기계장치에는 파쇄하여 생긴 암석 덩어리는 콤베어 벨트를 타고 TBM 헤드 뒤쪽으로 이동하여 터널 밖으로 내보냅니다.

이러한 작업은 연속적으로 이루어지기 때문에 인력의 투입으로 인한 재래식 터널작업보다 효율적입니다.

TBM공법은 석유를 시추하거나 지하수를 얻기 위해 수직으로 암석을 뚫는 장치와 방법이 비슷합니다. 헤드부분에 인공 다이아몬드를 장착하여 천천히 회전시켜 암석을 뚫는 방법과 거의 같습니다.

다만 TBM 기계장치는 규모가 초대형으로 만들었고 수평으로 이동하면서 뚫어가는 방법이 수직으로 암반을 뚫는 시추장비와 다른 점입니다.

TBM 공법으로 영국과 프랑스의 도버해협을 해저로 이어주는 터널을 만들어 현재 사용하고 있습니다. 그리고 얼마 전 디스커버리 프로그램에서 페루에 세계에서 제일 긴 터널을 뚫고 있다고 합니다.

그 터널은 유명한 마추피추가 있는 안데스산맥을 관통시키는 터널로 페루 서부에 풍부한 수자원을 동부지역으로 이동시키기 위한 터널이라고 합니다.

그 터널역시 TBM 공법으로 공사를 하고 있다는 프로그램으로 소개하는 것을 보았습니다.

                                                                                                                 TBM공법으로 시공한 터널 

우리나라에도 몇 대가 수입되어 터널작업에 투입되고 있습니다. 터널공사의 방법으로 나틈 공법과 침매공법도 있지만 각각 특별한 작업공간에서 사용되는 공법도 있으나 여기서는 TBM 공법에 대하여 알아보고 이 공법으로 시공하면 좋은 점이랄까 장점과 단점을 간단하게 알아봅니다.

터널공사에서 TBM공법으로 시공하면 좋은 점을 알아보자면 이렇습니다.

1. 해저터널이나 지반이 약한 지역에서 터널 시공하기에 알맞은 공법입니다.

2. 화약을 장전하여 발파 작업이 불가능한 지역에서 작업하기에 좋습니다.

3. 벽체작업을 일관적으로 시공하기 때문에 공시기간이 단축됩니다.

4. 터널 내벽이 발파에 의한 충격이 없어 안정적이고 변형이 최소화 됩니다.

5. 최소 인력이 투입되어 안전사고가 줄어듭니다.

반면 TBM공법의 단점을 알아보면 굴착단면의 급작스런 변화 즉 암석과 지질의 종류와 지하수가 터졌을 때 예측을 할 수 없기 때문에 빠른 대처가 쉽지 않은 점이 단점이고 장비가 매우 고가이기 때문에 고장이 나거나 가동률이 떨어지면 경제적인 손실이 크게 발생합니다. 

이와 같이 TBM공법은 장점이 많기 때문에 산악지형이 많은 곳에서는 많이 사용하고 있는 장비 이므로 관심이 있는 분들에게 깊이 있는 내용은 아니지만 간략하게 알아보았습니다.

 ※ 동영상 자료출처 : 유튜브 동영상과 캡쳐화면

                                유튜브 동영상