지하철이나 터널은 왜 동그랗게 뚫려있나요?
지하철이나 터널은 구멍을 동그렇게 뚫어놨던데
네모나게 하거나 세모나게 하거나 그러지 않고
꼭 둥근 모양으로 되어있는 이유가 있나요?
1.터널의 형상에 대한 특징
(1) 마제형 , ∩ 형
1) 말 발굽모양(옆은 일자고 위만 동그란 모양)을 하고있음.
2) 터널의 형상이 폭은 좁고 상대적으로 높이가 높음.
3) 옛날에 터널은 차량이 통과하는 터널은 거의 없고 , 철도가 통과하는 터널이 대부분임.
4) 따라서 터널을 굴착하는데 굴착량이 적은 형상임.
5) 하지만 공학적으로는 불리한 형상임 - 측벽의 토압이 많이 작용한다.
(2) 원형
1) 굴착량이 마제형,∩ 형보다 많다.
2) 차량이 통과하는데 필요치 않은 단면이 존재한다.
3) 공학적으로는 안정한 형상.
4) 근래에는 TBM , Shield TBM등 터널 굴착용 기계를 이용한 경우 원형으로만 굴착가능.
(3) 구형 ( 직사각형을 말함 )
1) 개착식 터널로 시공될때 구형으로 시공됨.
2) 원형이나 마제형은 시공이 어렵고 공사비도 많이든다.
2. 모양이 바뀐 이유
1) 옛날에는 터널 굴착시 인력으로 굴착하는 경우가 많아 안정성이 불리하여도 굴착량을 최소화 할
필요가 있어서 마제형,∩형이 많습니다.
2) 근래에는 굴착량보다 터널의 안정성을 더 중요시하지요.
또한 원형의 잉여 공간에 환기시설을 설치할 수 있습니다.
3) 위에서 설명한 바와 같이 기계굴착인 경우 원형으로만 가능하고, 시공 속도도 빠르기 때문에
원형터널이 대부분 입니다.
