터널 굴착 현장과 관련하여 ① 터널 굴착공법의 명칭, ② 이와 같은 터널 굴착공법의 상세 페이지

① 명칭: TBM 공법

② 적용이 어려운 지반 조건

㉠ 연약 지반

㉡ 단면 형상의 변형이 심한 경우

㉢ 다량의 용수가 있는 지반

해설

TBM(Tunnel Boring Machine) 공법은 앞면의 거대한 원형 커터헤드가 회전하며 암반을 깎고, 기계가 앞으로 밀고 나가면서 뒤쪽에서 세그먼트를 조립해 터널을 만드는 방식입니다.

②의 세 조건이 모두 'TBM의 장점이 뒤집히는 상황'입니다. TBM은 일정한 원형 단면을 일정한 속도로 뚫을 때 가장 효율적인데, 그 전제가 깨지는 경우입니다.

㉠의 연약 지반이 어려운 이유는 기계가 앞으로 밀고 나가려면 반력을 받을 벽이 필요하기 때문입니다. 지반이 무르면 기계가 밀리기만 하고 나아가지 못하며, 굴착면 자체가 무너져 내립니다.

㉡의 단면 형상 변형이 어려운 이유는 TBM이 정해진 지름의 원형만 뚫을 수 있기 때문입니다. 중간에 단면을 넓히거나 형태를 바꿔야 하면 기계를 쓸 수 없습니다. NATM은 발파 패턴만 바꾸면 되므로 자유롭습니다.

㉢의 다량 용수는 굴착면이 무너지고 세그먼트 조립이 불가능해지기 때문입니다. 물을 막으려면 쉴드(shield) TBM에 이수식·토압식 같은 별도 설비가 필요합니다.

TBM의 장점은 진동·소음이 적고, 굴착면이 매끈해 주변 지반 교란이 작다는 점입니다. 도심 지하철에 주로 씁니다. 단점은 초기 장비비가 매우 크다는 것입니다.

NATM과 비교하세요. NATM은 발파로 뚫고 숏크리트·록볼트·강지보공으로 지지하며, 지질 변화에 유연하게 대응할 수 있습니다.