영상은 터널을 굴착하고 굴착한 흙을 반출하는 장면이다. 다음 물음에 답하시오. 상세 페이지

① 공법 명칭: TBM 공법(Tunnel Boring Machine, 터널 굴진기 공법)

② 작업계획서 내용

㉮ 굴착의 방법

㉯ 터널지보공 및 복공(覆工)의 시공방법과 용수(湧水)의 처리방법

㉰ 환기 또는 조명시설을 설치할 때에는 그 방법

[해설]

근거 산업안전보건기준에 관한 규칙 별표 4(사전조사 및 작업계획서 내용) 제7호 터널굴착작업.

②는 세 항목뿐이라 통째로 외우기 쉽습니다. 어떻게 팔 것인가 → 어떻게 받칠 것인가 → 어떻게 숨 쉬고 볼 것인가 순입니다.

'복공(覆工)'은 굴착이 끝난 터널 안쪽 벽면을 콘크리트로 마감하는 작업입니다. 라이닝과 같은 뜻으로, 터널의 영구 구조체가 됩니다.

'용수(湧水)'는 암반에서 솟아 나오는 지하수입니다. 영상에서도 벽면에서 물이 스며 나옵니다. 터널 공사에서 물은 붕괴의 직접 원인이자 작업 자체를 불가능하게 만드는 요인이라, 처리방법을 계획서에 반드시 담습니다.

환기와 조명이 왜 계획 항목인가 하면, 터널은 한쪽이 막힌 공간이기 때문입니다. 발파 가스와 장비 배기가 빠져나가지 못해 고이고, 자연광이 전혀 들지 않습니다.

사전조사 사항도 함께 외우세요. 보링(boring) 등 적절한 방법으로 낙반·출수(出水) 및 가스폭발 등으로 인한 근로자의 위험을 방지하기 위하여 미리 지형·지질 및 지층상태를 조사해야 합니다. 낙반·출수·가스폭발 세 가지가 터널의 3대 위험입니다.

터널 조도 기준도 함께 외우세요. 막장구간 70lux 이상, 중간구간 50lux 이상, 입·출구와 수직구 구간 30lux 이상입니다.

①의 TBM은 '터널을 뚫는 기계'라는 이름 그대로 원통형 커터헤드를 회전시켜 암반을 깎아 나가는 공법입니다. 가장 큰 특징은 발파를 하지 않는다는 것이고, 모든 장단점이 여기서 나옵니다.

장점은 진동과 소음이 거의 없어 도심지에 적합하고, 주변 암반을 덜 교란하여 안정적이며, 단면이 매끈한 원형으로 나와 지보공이 적게 들고, 굴진 속도가 빠르며, 발파 관련 재해(불발·비산·가스)가 없다는 점입니다.

단점은 장비 값이 매우 비싸고, 제작·반입에 시간이 오래 걸리며, 단면 형상이 원형으로 고정되고, 지질이 급변하면 대응이 어렵고, 짧은 터널에는 경제성이 없다는 점입니다. NATM은 발파로 굴착한 뒤 숏크리트와 록볼트로 주변 암반 자체를 지지 구조로 활용하는 공법으로, 단면을 자유롭게 만들 수 있고 초기 비용이 낮지만 진동·소음이 크고 여굴이 생깁니다.

버력처리 방식도 다릅니다. TBM은 버력이 고르게 잘게 부서져 연속적으로 나오므로 컨베이어 벨트로 반출할 수 있고, 발파식은 한 번에 큰 덩어리가 쏟아지므로 로더와 덤프가 필요합니다. 버력처리 장비 선정 시 고려사항은 굴착단면의 크기 및 단위발파 버력의 물량, 터널의 경사도, 굴착방식, 버력의 상태 및 함수비, 운반 통로의 노면상태입니다. 연약지반·하저 터널에서 원통형 강재 실드로 굴착면을 지지하며 굴진하는 실드(Shield) 공법도 함께 알아 두세요.