< Previous38 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 숫자와 그림으로 보는 TBM 터널 4. 초굴진화 - The Faster TBM 터널은 NATM 공법에 비하여 굴진속도가 빠르기 때문에 장대터널 건설에 유리하다 할 수 있다. 그림 12는 발파 를 이용하는 NATM 공법, TBM 공법 및 로드헤더(Roadheader) 굴착공법에서의 굴진속도를 비교한 것으로 그림에서 나 타난 바와 같이 빠른 굴진속도가 TBM 공법의 장점임을 볼 수 있다. <그림 12> Generalized graph for advance rates (from Robbins) TBM 굴진속도(굴진율)는 TBM 직경 크기에 따라 좌우되며 그림 13에서 보는 바와 같이 TBM 직경이 클수록 TBM 굴 진율이 감소함을 볼 수 있으며, 직경 4m급에서 일최대 700m, 월평균 1000m 이상, 직경 10m급에서 일최대 100m 이상, 월평균 600m 이상을 기록함을 알 수 있다. 또한 표 5는 TBM 굴진율에 대한 실제기록을 정리한 것이다. <그림 13> TBM 직경에 따른 굴진율 비교 그래프Vol. 24, No. 3 39 <표 5> TBM performance world record - TBM advance rate40 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 숫자와 그림으로 보는 TBM 터널 5. 대심도화 - The Deeper 도심지 터널에서의 터널 건설은 점점 대심도화하고 있다. 이는 기존 지하철 심도보다 깊은 대심도 구간은 그림 14에 서 나타난 바와 같이 대심도화 할수록 암반이 양호하며 터널굴착에 매우 양호한 조건임을 볼 수 있다. <그림 14> 대심도화에 따른 특성 싱가포르의 경우 대심도 지하개발(Deep Underground Development)에 대한 계획을 수립하고 그림 15에 나타난 바 와 같이 지하 심도별로 주요 지하구조물계획을 수립하고 운영하고 있음을 확인할 수 있다. <그림 15> Vertical planning of underground in SingaporeVol. 24, No. 3 41 또한 런던과 시드니와 같은 메가 시티에서는 도심지 터널링이 점점 지하화하고 있음을 볼 수 있으며, 런던의 경우 메 트로가 지하 70~80m로, 시드니의 경우 지하도로가 최대 90m로 계획되고 시공되고 있음을 확인할 수 있다. <그림 16> Deeper tunnelling in London <그림 17> Deeper tunnelling in Sydney 42 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 숫자와 그림으로 보는 TBM 터널 6. 복합화 - More Complex TBM 터널기술이 발달하고 TBM 터널단면이 증가함에 따라 큰 단면을 한번에 굴착하고 다양한 기능을 포함할 수 있는 복합 터널(Combined Tunnel)로서 복층 구조 또는 3층 구조의 TBM 터널로 만들어 지고 있다. 그림 18과 그림 19에는 대표적인 복합 터널의 모습이 나타나 있다. 그림에서 보는 바와 같이 상부에는 도로터널로, 하부에는 철도터널로 운용되 도록 하고, 3층 구조인 경우 중간층에 철도가 상층과 하층에는 도로로 계획됨을 볼 수 있다. <그림 18> Combined highway and railway - Sanyang road cross-river tunnel <그림 19> Tripple deck road and metro TBM tunnel for crossing Bosphorus strait 그림 20, 그림 21, 그림 22에는 현재 계획중이나 운영중인 복합 터널의 예로서 도심지 터널이나 해저 터널에서의 대 안으로 제시되고 있다.Vol. 24, No. 3 43 <그림 20> Double deck road and rail tunnels in Brisbane <그림 21> Kerch tunnel for road and railway for crossing the Kerch strait (a) TBM(b) 침매터널 <그림 22> The longest immersed road and rail tunnel - The Fehmarnbelt tunnel 44 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 숫자와 그림으로 보는 TBM 터널 7. 터널의 미학 - Art Design of Tunnel TBM 장비는 고가의 대형 건설장비로서 프로젝트의 특징과 발주처의 특성에 따라서 다양한 형태의 디자인을 적용하 고 있다. 그림 23에는 세계 각국에서 만들어진 TBM 장비 디자인의 예를 나타난 것이다. 또한 그림 24에는 독일 국화인 카모마일꼿을 형상화한 TBM 장비를 보여주고 있다. <그림 23> 국가, 지역 및 발주처 특성을 반영한 TBM 디자인 <그림 24> Albvorland TBM Tunnel - Chamomile 꽃을 형상화Vol. 24, No. 3 45 그림 25에는 세계 각국의 국기를 상징하는 TBM 장비 디자인 예가 나타나 있다. 또한 대형 터널 프로젝트를 주관하는 발주처 심볼을 상징화하거나 지역 특징을 표현하는 TBM 장비를 보여주고 있다. 이집트 스페인 멕시코 터키 인디아 페루 오스트리아 이태리 캐나다 웨스트게이트 터널프로젝트 <그림 25> TBM 아트 디자인 사례46 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 숫자와 그림으로 보는 TBM 터널 <요약 Summary> TBM 터널의 기술 발전과 트랜드 Key Word특징 비고 5-Hyper 超(초) 초단면화 더 크게 The Larger ∙ 직경 14-15m급 증가 ∙ TBM 장비기술 발달 ∙ 세계최대 직경 17.8m 초장대화 더 길게 The Longer ∙ 수십km 초장대 터널 ∙ 초고속 인프라 구축 ∙ 세계 최장대 56.5km 초굴진화 더 빠르게 The Faster ∙ 급속굴진 기술 발달 ∙ 세계최대 일굴진율 ∙ 세계최대 월굴진율 대심도화 더 깊게 The Deeper ∙ 도심지 터널 대심도화 ∙ 지하 50m 이상 ∙ 세계최대 지하2400m 초근접화 더 가깝게 The Closer ∙ 도심지 근접시공 증가 ∙ 병설터널 초근접화 ∙ 이격거리 수m이하 Vol. 24, No. 3 47 <요약 Summary> TBM 터널의 기술 발전과 트랜드(계속) Key Word특징 비고 5-High 高(고) 복합화 복합 기능 More Complex ∙ 도로+철도 복합기능 ∙ 도로+유틸러티 복합 ∙ 복층/3층 구조 기계화 고성능 기술 Mechanized ∙ 첨단 자동화 기술 ∙ TBM robot 기술 ∙ 고수압 대응기술 스마트화 디지털 관리 The Smarter ∙ 4D-BIM 적용 ∙ 통합 관리 ∙ Digital Delivery 안전화 리스크 관리 The Safer ∙ 정량적 리스크 관리 ∙ 토탈 안전관리시스템 ∙ Zero Accident 아트화 미적 디자인 Aesthetic ∙ 국가적 상징성 부여 ∙ 다양한 TBM 디자인 ∙ 예술적 디자인 TBM tunnel : 5-Hyper and 5-High technology [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Next >