TBM 터널굴착기(나이아가라강 아래)쉴드공법

17296쉴드공법

TBM거대한 터널 굴착기

나이아가라 강 아래에 마치 석고보드를 손드릴로 뚫듯 직경 47피티의 구멍을 뚫게 될 세계에서

가장 큰드릴 / 서울경제 파퓰러사이언스

명칭: MB471-316
용도 세계에서 가장 큰 바위 뚫는 드릴
가격 3,100만 달러 이상
크기 길이 80피트, 넓이 47 피트
무게 2,000톤
굴착속도 시간당 10피트

마력 10000 마력

가격 2100억 이상
필요작업자 수 230명

1. TBM개요

 

1) TBM개요

재래의 천공 및 발파를 반복하는 방법 시공과는 달리 무진동, 무발파로 굴착하는 전단면 터널굴착기계이다.  TBM의 터널시공은 원형의 단면으로 굴착되므로 역학적으로 안정하고, 무진동, 무발파의 기계화 굴착이므로 지반굴착에 따른 지반변형을 최소화함으로써 지반굴착으로 인한 시공중 안정성을 최대한 확보할 수 있으며, 소음, 진동에 의한 환경피해를 최소화하여 안전하고 청결한 갱내작업환경을 유지할 수 있는 친환경적 터널굴착공법이다.

2) TBM구성

 

본 공법의 필요성이 최근 더욱 높아지는 이유는 국내 건설 시장에서
경제발전과 국민복지 시설확충에 따라 도로, 철도, 지하철 등 교통망의 지속적인 확충, 수자원이용, 전력통신망 등 터널수효가 급격히 증가하고 있으나 용지보상비의 과다, 터널노무인력 확보의 어려움, 교통체증,
시공중 각종 소음 및 진동으로 인한 민원발생 등으로 재래 공법의
적용성이 한계를 드러내기 때문이다.

따라서 전세계적으로 산업재해 예방 및 자연 보호 측면을 고려하여 TBM 공법이 적극 활용되고 있다.

 

 

3) TBM실적

 

국제터널협회( ITA )의 통계자료에 의하면 미국, 오스트리아,
독일 등지에서 시공된 터널중 30% 정도가 기계식 굴착방법인 TBM에
의해 시공되었고, 국내에서도 1985년 본공법이 도입된 이래 다수의
터널공사에 적용하여 그 성과를 인정받았으며, 앞으로도 재래공법과
병행하여 터널굴착공사에 사용이 확대될 것이다.
TBM공법은 TBM(Tunnel Boring Machine)이라는 기계화된 건설장비를 사용하여 터널을 굴착하는공법이다.
TBM 장비를 굴착을 위한 주요장비로 사용하는 것을 제외하고는
일반적인 터널 굴착과 동일한개념이다.
즉 TBM 장비를 이용한 굴착 및 버력처리, 지보공 시공, 라이닝
콘크리트 시공의 일련의 과정을 거치게 된다.

 

 

 

 

2. TBM구성

 

1) TBM구성

TBM은 기계본체와 기계본체를 작동하기 위한각종 실내설비를 적재할 수 있는 후속트레일러, 버럭반출을 위한 후속설비(Back Up)로 구성되어 있다.

 

2) 본체

 

 

 

4천 톤짜리 괴물 ‘세계 최대의 굴착기’ [ 2007-03-19 12:08] 사진 왼쪽은 독일 헤렌크네흐트社가 자사 홈페이지에 소개한 터널 굴착기 ‘EPB 쉴드 S-300’의 모습이다. 지름 7미터의 중앙 커팅 휠과 외부 커팅 휠로 구성된 이 터널 굴착기의 무게는 4300t. 토크가 125,268kNm에 달하는데, 이는 승객이 가득 찬 보잉 747 (무게 410t)을 거뜬히 들어 올릴 수 있는 ‘괴력’이다. 최대 지름 15.20m의 터널을 굴착할 수 있는 이 괴물 기계는 2005년 세계 최대의 터널 굴착기로 등극했다. 그런데 해외 네티즌 사이에서 ‘세계 최대 굴착기’로 불리는 ‘EPB 쉴드 S-300’을 능가하는 굴착기도 있다. 미국의 건설 장비 관련 주간지 ‘엔지니어링 뉴스 레코드’가 3월초 보도한 바에 따르면, 현재 상하이의 양츠강 아랫부분에 터널을 뚫는 데 이용되고 있는 ‘상하이 터널 굴착기’의 최대 굴착 지름은 15.43 미터이다.(사진 오른쪽) 헤렌크네흐트社로부터 주요 부품을 공급받아 상하이 토목 공학 회사가 조립 및 제작한 것이다.