해저 터널에 대하여

소개글

해저 터널에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

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

우팅, 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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