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Mar 19, 2024

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낮은 수준의 위험을 제공하는 것으로 보이는 슬러리 터널링 작업에는 특정 고유 특성이 있습니다. 전체 작업이 밀봉됩니다. 슬러리 자체는 다음을 통해 표면으로 전달됩니다.

낮은 수준의 위험을 제공하는 것으로 보이는 슬러리 터널링 작업에는 특정 고유 특성이 있습니다. 전체 작업이 밀봉됩니다. 슬러리 자체는 파이프 시스템을 통해 표면으로 운반됩니다. 하지만 이것이 정말 사실일까요?

전 세계의 최근 프로젝트에서는 수압을 받는 경암에서 두 가지 다른 방법, 즉 포괄적인 그라우팅 프로그램을 사용하는 차폐, 비연속 가압(NCP)-TBM 터널링 또는 EPB 모드의 순차적 진행이라는 두 가지 방법이 입증되었습니다. 두 가지 유형의 터널링 작업 모두 미국 및 전 세계 프로젝트에서 안전하고 비용 효과적인 것으로 입증되었습니다.

비연속 가압식 터널링으로 정의되는 NCP 터널링은 단일 실드 하드 록 또는 크로스오버(하이브리드 록/EPB) 유형 기계를 활용할 수 있습니다. 이러한 TBM은 필요할 때 압력 격벽을 사용하여 20bar 이상의 수압을 차단할 수 있습니다. 기계가 밀봉 가능한 머크 슈트를 사용하여 수압을 정적으로 유지하도록 설계되었는지 아니면 스크류 컨베이어를 사용하여 압력 하에 구멍을 뚫도록 설계되었는지 여부는 프로젝트의 요구 사항에 달려 있습니다.

암석의 커터헤드 검사는 연약지반 터널링과 다른 사고방식으로 보아야 합니다. 모든 유형의 기계를 사용하여 암석에 터널을 뚫는 경우 정기적으로 검사를 수행해야 하며 교대당 한 번씩 검사가 요구될 수 있습니다. 이는 Slurry Shield 기계가 원래 굴착용으로 설계된 지질학적 유형이기 때문에 더 일반적으로 사용되는 연약한 지반의 터널링과 대조됩니다. 연약한 지반 조건에서 커터헤드 검사는 설정된 미터 수(예: 100m마다)를 기준으로 계획되는 경우가 많습니다. 연약한 지반의 터널링에 익숙한 시공업체는 암석에 슬러리 TBM을 사용할 때 커터 소모 증가로 인해 검사를 자주 수행해야 한다는 사실을 인식하지 못할 수도 있습니다.

슬러리 TBM의 이러한 검사에는 고압 개입이 필요한 경우가 많습니다. 특히 수압이 상승할 때 위험도가 높은 작업입니다. 6.5bar 이상의 수압에서는 다이버가 커터헤드에 들어갈 수 없는 경우가 많으므로 그라우트를 사용하거나 고압을 낮추기 위한 대체 계획이 있어야 합니다. 최대 약 12바까지 더 높은 압력의 고압산소 중재가 성공적으로 수행되었지만 어떤 위험이 있습니까? 일부 터널의 압력은 12바를 훨씬 초과했으며 고압산소 개입은 훨씬 더 비용이 많이 들고 위험하며 시간이 많이 걸리거나 불가능하게 됩니다.

우리는 일본의 화강암 암석을 뚫는 직경 13.7m의 대형 Robbins Slurry TBM 사용을 포함하여 최근 프로젝트에서 이러한 사실이 확인되었습니다. 계약자는 역사적인 경험이었고 최대 13바의 수압을 기대했기 때문에 슬러리 기계를 선택했습니다. 이 고압 수역은 전체 터널 길이의 약 5%에 불과한 작은 부분에 불과했습니다.

히로시마의 계약자는 고압의 개입 없이 커터헤드를 검사할 수 있도록 계획된 안전 구역을 표면에서 그라우팅했지만 이 전략은 계획대로 진행되지 않았습니다. 연마석으로 인해 커터와 커터헤드가 안전 구역에 도달하기도 전에 손상되어 예상치 못한 지연이 발생했습니다.

슬러리 TBM 대신 암석에 차폐형 TBM을 사용하는 NCP 터널링을 사용하는 것의 가장 큰 이점은 커터 및 커터헤드 검사가 용이하다는 것입니다. 압력이 없고 자주 또는 연속적으로 그라우팅이 이루어지는 영역에서는 커터헤드를 정기적으로 검사할 수 있으며 커터헤드에서 슬러리를 제거하기 위해 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리며 종종 위험한 가압 개입이나 복잡한 절차가 필요하지 않습니다. 빈번한 검사를 통해 커터와 커터헤드 손상으로 인해 상당한 가동 중단 시간이 발생하기 전에 조기에 발견할 수 있습니다.

모든 유형의 TBM의 연마 마모는 암석, 모래 등 재료의 마모성에 따라 높을 수 있습니다. 그러나 암석을 분쇄하고 암석 칩을 파이프 시스템을 통해 보내는 슬러리 기계에서는 연마 마모가 단단한 암석 기계보다 훨씬 더 큰 문제입니다. 슬러리 TBM에 의해 굴착되는 재료는 커터헤드 및 절단 도구와 지속적으로 접촉하므로 연마 마모가 발생할 수 있는 시간이 늘어납니다. 내구성이 뛰어난 슬러리 배관을 사용하더라도 이송 지점과 파이프 엘보우에는 더 높은 교체율이 필요하므로 컨베이어 벨트를 사용하는 일반적인 NCP 터널링 작업보다 찌꺼기 제거와 관련된 지연이 더 많이 발생합니다.