TBM 막장압

TRM 굴진 중단 및 인터벤션 동안의 굴착챔버의 막장압


막장압은 실드TBM 골진 중에 터널 막장을 지지하는 것 뿐만 아니라 굴진 중단 상태에
서도 막장을 지지해야 한다. 일반적으로 토압식 실드TBM은 TBM이 멈춰 있는 동안에 굴착챔
버가 채워져 있다. 이때 막장압은 적정 첨가제(foam) 주입에 의해 유지된다. 물과 첨가제의
분리는 굴착챔버의 전단투에 공기가 발생되는 문제를 발생시킬 수 있다 . 이수식 쉴드TBM은
다운타임 동안 터널 막장 지지를 위해 필터케이크나 침투존이 형성 되며, 굴착챔버 안의 초과
이수압력을 통해 지지압력을 유지할 수 있어 훨씬 더 간단하다 . 보통 TBM 인터벤션
(intervention)은 커터헤드의 유지보수 및 조사를 위해 필요하다.
터널의 막장지지 메커니즘은 사용되는 장비의 타입에 따라 약간씩 다르다. 일반적으로 이수
실드TBM은 터널 막장 유지를 위해 필터케이크가 사용된다 . 터널 막장에서 기존 필터케이
크는 터널면을 밀봉하고 초과된 압력이 지반으로 전달되도록 한다. 장시간에 걸친 인터벤션
동안에는 필터케이크가 건조/수축되기 때문에 필터케이크를 재생산해야 한다. 필터케이크가
건조하게 되면, 지반으로 전달되는 초과압력이 감소할 수 있다. 토압식 쉴드TBM은 압축공기
를 이용한 인터벤션의 난이도가 터널 막장의 지반조건에 따라 좌우된다. 토압식 실드TBM의
주요 적용범위에서는 지반의 모관흡수력이 높기 때문에 비교적 쉽게 인터벤션을 수행할 수 있
다. 그러나 자갈충과 같은 지반조건에서 인터벤션을 하는 것은 더 복잡하다. 이러한 경우에는
그라우팅 블럭 안에서 인터벤션하는 것을 선호하게 된다. Jet 그라우팅 블럭은 초과 공기
압이 굴착챔버 안으로 유입되는 지하수 흐름을 방지하는 동안 대상 지반을 안정화 시킬 수 있
다. 다른 방법으로써 압축공기를 작용할 수 있도록 굴착챔버 안에 일시적으로 슬러리를 채워
슬러리 필터케이크를 생성시킴으로써 터널 막장면을 밀봉시키는 것이다. 일반적으로 압축공기
를 이용한 인터벤션에서는 대다수 국가에서 작업 시의 공기압, 감압. 압기 시 작업시간에 대한
허용 규정에 대해 안전 및 보건규정을 따르게 한다. 만일 더 높은 압축공기가 터널 막장 안정을
위해 요구된다면, 작업자들은 챔버 안으로 특수한 가스 혼합물을 호흡하면서 들어가야만 한다.
한편, 이수식 쉴드TBM은 추가적인 옵선으로써 굴착챔버 안에 슬러리를 낮추지 않고 포화
다이버를 배치하는 것이다. 이러한 방법은 극도로 힘들고 비용이 많이 소요되므로, 오직 특수
한 경우에만 적용할 수 있다.