터널공법

■ 터널 공법의 소개

터널 공법의 선정은 시공의 안전성, 경제성,시공의 편이성 등을 종합적으로 검토하여
이루어 진다.
현재는 도심 지하공간을 관통하는 터널의 개발, 해저터널의 건설, 산악터널의 개발에서
부딪히는 시공상의 어려움은 터널 시공 기술의 발달로 대부분 해결된 상태이다.

최근 가장 선호하는 터널 공법으로는 재래식의 공법과 함께 NATM 터널 공법, TBM공법,
침매(沈埋)공법을 들 수 있다. 현재 도심지의 지하철 터널을 비롯한 지하공간의 개발은 대
부분 NATM방식에 의해 시공되고 있다.

재래식 공법과 NATM 공법의 차이는 터널 굴착 시 내부를 지지하는 방법의 차이에 있다.
재래식 공법은 터널을 발파 후 내벽을 철재 지보공(Steel Rib)과 콘크리트 Lining (터널내벽
을 보호하는 콘크리트 보강 벽체)을 사용하여 터널 내벽을 지지하는 것에 비해 NATM 공법
은 지반자체가 주요한 지보재로서 이용되고 Shotcrete, Rock Bolt, Steel Rib에 의해 지반이
본래가지고 있는 강도를 유지하거나 보강을 해준다. 

TBM(Tunnel Boring Machine)은 정상적인 화약장전에 의한 발파 작업이 불가능한 지역 -

해저터널, 지반이 약한 지역- 에서 터널 시공 시 이용하는 방법이다. 영국과 프랑스를 연결하

는 유로 터널은 TBM공법을 이용한 대표적인 터널이다.

침매 공법은 터널 형태의 대형 콘크리트 구조물을 해저에 가라 앉힌 뒤 이 구조물을 기술적으

로 연결하여 터널을 건설하는 방식으로 홍콩의 Western Harbour Tunnel이 이방식으로 만들

어 졌으며 거가대교의 일부 해저 구간도 침매공법을 적용할 계획으로 알려지고 있다.

■ 재래식 공법의 공사 방식의 특성 

초기 터널의 굴착은 사람의 손으로 뚫었으나 터널의 사이즈가 터널의 용도에 따라 커감에 따

라 기계에 의한 굴착이 불가피해졌다. 기계를 이용한 굴착과 화약 발파를 병행하여 터널공사

의 생산성은 높아졌으나 문제는 터널공사의 안전성을 보강하는 일이다.

터널 내벽의 보강방법으로 초기는 마치 석탄광산에서 보는 나무 동바리 같은 방식의 지지대를

사용하다가 점차 철강재에 의한 내벽을 보강하는 방식으로 발달해 나갔다.

이 방법은 구조적인 측면에서는 문제가 해결되었으나 작업의 생산성과 경제성이 큰 걸림돌이

다.

특히 암질이 약하거나 흙이 드러나는 지역에서는 작업속도가 현저히 떨어지는 결함을 피할 수

없다. 

기술의 발달로 굴진 속도는 기계장비의 발달로 빨라졌으나 터널 굴착과정에서 지형의 특성에

관계없이 일률적으로 동일한 지지 방식을 취할 수 밖에 없어 비교적 긴 터널의 경우 철강재와

콘크리트 라이닝(Lining)에 의한 과다한 비용투입이 문제로 대두된다.