해저 터널에 대하여

목차

<목차>

해저 터널

1. 해저 터널의 필요성 및 전망

2. 해저 터널의 종류

3. 해저 터널의 사례

4. 해저터널 가설의 기술적 검토 사항

5. 한일 해저 터널의 기술적 접근

<보충 자료⑧>

본문내용

, 굴착 직후 암반을 안정화시키기 위한 숏크리트공법, 록볼트를 암반에 방사형으로 타입하는 록볼트공법 등의 당시의 최신 터널시공기술들이 사용되었다. 열악한 지반조건을 극복하고 안전하게 터널을 시공하기 위하여 터널막장에서 수평선진보오링 실시하여 전방막장에 대한 지질조건 및 용수상태를 파악하고, 차수 및 지반보강목적의 LW그라우팅을 고압으로 주입한 후, 굴착직후 숏크리트와 록볼트를 적절히 시공함으로써 터널을 굴착하였다. 특히 굴착방법으로는 저설도갱선진공법 (Bottom heading method, 터널 총연장의 19%)과 측벽선진굴착공법(Side-drift method, 터널 총연장의 57%)으로 굴착되었으며, 단층대 통과구간에는 원형 숏벤치 공법을 적용하여 강한 토압에 견딜 수 있도록 하였다.
5. 한일해저터널의 기술적 접근
5.1 지형 및 지질
현재 우리나라에서는 한일해저터널의 예상노선에 대해 체계적인 지형 및 지질 조사가 수행된 바는 없다. 다만 일본 측에서는 광역적 지구물리탐사 및 시추조사 이외에 규슈 지방의 나고야 부근에 한일해저터널 입구로 예상되는 지점을 선정하여 지질조사용 사갱을 시공하였고, 연장 410m까지 지질조사를 실시한 바 있다. 사갱의 단면은 내부 폭 6m, 높이 5.5m의 마제형 단면으로 하향경사가 약 14°이며 라이닝의 두께는 350mm로 시공되었다. 국내에서는 한국 측 입구지점으로 예상되는 거제도에 대하여 6공의 NX시추가 수행되었고, 시추공 조사 (온도, 자연전위, 비저항 등) 및 시추공 검층(감마선, 밀도 등)도 시행되었다. 이를 바탕으로 일본에서는 3개의 노선에 대한 지형 및 지질조사 가능성을 제시하고 있다. 즉, 대한해협지역에 두께 약 400m의 미고견층이 연장 40km에 걸쳐서 분포하고 있는 것으로 알려져 있으므로 이를 피하기 위해 해저 하 약 1,000m 심도의 암반층을 통과하거나 약300m 심도의 반고결층 통과, 또는 약 50m 심도의 미고결층을 통과하는 안을 중점적으로 검토하고 있다.
5.2 예상 노선별 가설 및 운영방식
현재 예상 노선은 3가지 안이 일본에 의해 제시되고 있으며 각 예상 노선별로 가설 및 운영방식이 고찰되었다(홍성완 2000, 배규진 2001). A안은 일본 도로 터널위원회에서 제안한 계획으로, 자동차교통의 수용을 위한 터널을 건설하고, 자기부상열차를 병행할 수 있도록 하였다. 그리고 직경 14m의 이수가압쉴드공법으로 터널을 굴착하고, 18km 간격으로 인공섬을 건설하는 계획이다.
한국의 거제도와 일본의 대마도를 연결하기 위한 노선으로서 대한해협의 가장 짧고 천심도인 노선을 통과하는 안이며, 이 노선의 최대 기울기는 환기량을 감소시키기 위하여 2％로 선정하였다. 환기 시스템은 제트 팬과 집진기, 급기시스템으로 구성된다. 이 노선의 해저면 하 토피고는 평균 약 40m이며, 가능한 수압을 가장 작게하기 위하여 가장 적은 토피고로 종단선형을 선정하였다. 터널의 횡단면은 2층의 구조로 상부 2차선에는 도로터널을 건설하고, 하부에는 1차선로의 자기부상열차와 긴급대피를 위한 공간과 부대시설로 구성되어 있다.
이 계획안을 위한 고려사항으로는 시공비용(18조엔), 터널 내에서의 교통 안전성, 최대 약 255m 심도에서 쉴드공법의 적용성, 터널의 안정성, 세그먼트의 실링 방법, 조인트의 구조 등 이외에도 환기·급기·집진시스템, 새로운 자동차 연료개발, 고속주행 자기부상열차의 진행에 따른 풍압 등에 관한 연구가 필요하다. B안은 세이칸터널을 기본 모델로 하여 높은 수압을 감소시키기 위해 해수면 하 지반 내 심도 약 100m에 인공 불투수층을 구축하도록 구상하였다. 이 안에서 제시한 시공방법은 이수가압쉴드공법과 주입공법을 병행한 NATM을 적용하도록 하고 있으며, 필요에 따라서는 Multi-Face Shield Method의 적용을 계획하였다. 터널의 단면은 차량의 종류에 따라 달라지는데 자기부상열차의 경우 복선 혹은 편도2선로로 설계되었고, 터널의 단면을 고려하여 자동차 전용도로를 추가하도록 하였다. 이 계획안에서 고려해야 할 점은 약 200m이상의 심도에서 이수가압쉴드공법의 적용가능성과 동일 심도에 대한 NATM에서의 그라우팅과 굴착공법이 주요 관건이다.
C안은 터널의 전 구간을 NATM으로 시공하는 것으로 제안되었는데, 1 차 지질조사 결과로부터 이 노선에 위치한 쓰시마해협의 미고결층 두께가 수백m에 달하는 것으로 조사되었다. 따라서 지하 1,000m까지의 굴착을 위한 시공성과 지하에 건설되는 역사 등의 영구구조물의 유지와 사용성 등의 문제가 지적되었다. 터널의 단면은 차량을 탑재할 수 있는 자기부상열차로 선정되었고, 단면의 크기는 세이칸터널과 유사하며, 최대 종단구배는 7％로 계획되었다.
<그림Ⅶ-5> 한일해저터널 예상 종단면도 및 횡단면도(홍성완 2000, 배규진 2001)
<표Ⅶ-1> 한일해저터널 예상 노선별 내역
****** < 추가 자료⑧ > 해 저 터 널 시 공 과 정 ******
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참 고 자 료
1. 참고 도서.
- 1999, < 최신 터널공법핸드북 >, 도서출판 : 과학기술,
- 2003, 요코야마 아키라 외 2명, <터널 이야기 ( 터널의 역사와 기술의 발자취)>, 山海堂
- 2004, 한상희 외 1명, < 측량학 >, 보문당, 255 ~ 256 page
2. 참고 논문
- 문상조 외 3명, < 터널의 설계개념과 안전한 터널시공을 위한 고려사항 >, 1~15 page
- 김문겸 외 1명, < 해저터널의 개발 현황 및 기술적 접근 >, 5 ~ 11 page
- 송원경 외 3명, < 한일 해저 터널 어디까지 왔는가?>, 77 ~ 78, 81, 84 page
- 임대규, <지하 터널 공사 작업 개요> , 4 ~ 5 page
3. 참고 사이트
- http://cafe.naver.com/cetech2003.cafe
- http://www.hrtunnel.com
- http://www.tl.pe.kr
- http://www.intercivil.com.ne.kr
- http://www.civil4u.com

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