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터널 굴착 현장과 관련하여 ① 터널 굴착공법의 명칭, ② 이와 같은 터널 굴착공법의 적용이 어려운 지반조건 3가지를 쓰시오.
▶ 영상 설명
터널 안을 안쪽으로 들여다본 장면이다. 이미 굴착이 끝난 구간은 단면이 완전한 원형이고, 벽면 전체가 조립식 콘크리트 조각으로 빈틈없이 덮여 있다.
굴진면 쪽에는 터널 단면을 꽉 채우는 거대한 원판형 장비가 자리하고 있고, 원판 앞면에는 둥근 절삭 날이 촘촘히 박혀 있다. 발파 자국이나 활 모양 강재 지보공은 보이지 않는다.
해설
① 명칭: TBM 공법
② 적용이 어려운 지반조건
㉠ 연약 지반
㉡ 단면 형상의 변형이 심한 경우
㉢ 다량의 용수가 있는 지반
[해설]
원판형 커터헤드로 단면 전체를 깎고 뒤에서 세그먼트를 조립해 원형 터널을 만드는 방식은 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법이다. TBM은 일정한 원형 단면을 일정한 속도로 굴진할 때 효율이 가장 높다.
- 연약 지반 — 기계가 밀고 나갈 반력을 얻기 어렵고 굴진면이 무너지기 쉽다.
- 단면 형상의 변형이 심한 경우 — TBM은 정해진 지름의 원형 단면만 뚫을 수 있다.
- 다량의 용수가 있는 지반 — 물 때문에 굴진면이 붕괴되고 세그먼트 조립이 어려워진다.
혼동 주의: 발파 후 숏크리트·록볼트로 지지하는 NATM은 지질 변화와 단면 변경에 유연하게 대응한다.
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