터널은 어떤기술로 만들수있는건가요?

Question

항상 운전을 하다보면 터널을 지나는데 이렇게 긴 터널을 무너뜨리지않고 잘 뚫을수있다는게 신기해써요 이런 터널을 뚫는 기술은 어떤게 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.토질과 암반 등 지반의 특성에 따라 터널 공법은 다르게 활용되는데요. 대표적으로 NATM 공법, TBM 공법, 침매 공법, 개착식 공법 등으로 나뉩니다.

재래식 공법은 터널을 발파 후 내벽을 철재 지보공(Steel Rib)과 콘크리트 Lining (터널내벽을 보호하는 콘크리트 보강 벽체)을 사용하여 터널 내벽을 지지하는 것에 비해 NATM 공법은 지반자체가 주요한 지보재로서 이용되고 Shotcrete, Rock Bolt, Steel Rib에 의해 지반이 본래가지고 있는 강도를 유지하거나 보강을 해줍니다.

TBM(Tunnel Boring Machine)은 정상적인 화약장전에 의한 발파 작업이 불가능한 지역 - 해저터널, 지반이 약한 지역- 에서 터널 시공 시 이용하는 방법이다. 영국과 프랑스를 연결하는 유로 터널은 TBM공법을 이용한 대표적인 터널입니다.

침매 공법은 터널 형태의 대형 콘크리트 구조물을 해저에 가라 앉힌 뒤 이 구조물을 기술적으로 연결하여 터널을 건설하는 방식으로 홍콩의 Western Harbour Tunnel이 이방식으로 만들어 졌습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

터널은 일반적으로 현장의 특정 지질 조건과 원하는 터널 치수에 따라 다양한 기술을 사용하여 굴착합니다.

일반적인 기술 중 하나는 드릴 장비를 사용하여 암석 표면에 일련의 구멍을 뚫은 다음 이 구멍을 폭약으로 채우는 방식입니다. 그런 다음 폭발물을 터뜨려 암석을 굴착 장비를 사용하여 제거할 수 있는 작은 조각으로 부숩니다.

또 다른 방법은 회전하는 커팅 날이 달린 대형 기계를 사용하여 연속적으로 터널을 굴착하는 것입니다.

기계가 앞으로 드릴링하면서 터널을 만들기 위해 콘크리트를 배치합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

터널뚫기의 기술은 영국의 기술자인 마크부루넬이 <터널실드>를 고안해 낸것인데 이것을 터널공사때 주위의 흙이 무너지지 않도록 사용하는 철제원통입니다.

이 장치로 수면아래의 터널공사를 안전하게 할 수 있읍니다.현재 사용하고 있는 터널 실드는 건설중인 터널 앞에 설치합니다. 지하깊은곳에서는 압력에 견딜수 있도록 압축공사를 사용하는 경우도 있읍니다.터널을 뚫기 위해서는 첫 번째로 지질을 조사해야 합니다.터널의 형태가 결정되면 도면의 중심선이 그어지고 터널의 시작과 끝이 지상에나타납니다.이러한 작업의 순서대로 터널은 뚫어지게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

터널을 뚫는 기술에는 여러 가지가 있습니다. 그 중 대표적인 것은 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법입니다. TBM은 거대한 강철 굴착기계를 이용해 터널을 만드는 선진 공법으로, 화약을 터뜨린 후 땅을 뚫는 보편적인 터널 시공 방식과 달리 소음과 진동 없이 빠르고 안전하게 시공됩니다.