문선명.한학자 총재가 주창한 한일해저터널 '신통일평화로'18
문선명.한학자 총재가 주창한 한일해저터널 '신통일평화로'18
  • 박성열
  • 승인 2020.09.14 21:04
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제2장 해저터널 공사 방법

2장 해저터널 공사 방법

 

터널공사에 관한 사항을 살펴보면 다음과 같다.

지질 조사에 앞서서 기존의 자료를 모으는 것이 급하다. 국토지리원이 갖고 있는 자료도 있고, 대학이 갖고 있는 자료도 있다. 확보된 자료를 가지고서 터널을 굴착할 지역의 개괄적 지질도(평면도와 단면도)를 작성한다. 이에 의하여 지표조사와 여러 지역을 답사하게 된다.

지질의 평면도가 만들어지면 자동적으로 단면도가 만들어지지만 어디까지나 가설이다. 정확 하게 위하여 보링조사와 탄성파 조사를 해야 한다. 그것에 따라서 얻은 데이터로 지층별 표를 만든다. 지금까지 일본에서 진행해 온 수천번의 데이터 패턴을 분석하면 지층구조가 어떠한지, 적절한 굴착방법이 무엇인지를 알게 된다. 그 패턴을 보관하고 있는 곳이 JR, 철도공단, 도로공단, 건설성, 전력회사이다. 이들은 각각 독립적으로 자료를 갖고 있다.

터널은 완전히 경험공학이다. 조사를 통하여 수치가 나오면 그것에 맞는 공법이 경험적으로 정해진다. 터널의 경로를 결정하기 이전에 실시하는 지질조사를 개사(槪査)라고 한다. 처음에 넓은 범위의 물리적 방법으로 하는 조사를 물리탐사라고 한다. 이를 위해 잘 쓰는 방법이 탄성파 조사와 전기조사가 있다. 물리조사는 면()의 조사이고, 보링은 점()의 조사이다. 탄성파조사는 조사대상 지층의 한 점을 발파하여 진동파를 만들고 그것이 지중의 지층경계 등에 부딪쳐 돌아오는 것을 수신기로 측정하여 그 전파의 속도와 패턴으로 지층의 실태를 찾는 것이다. 탄성파의 진원으로 다이너마이트가 자주 사용된다. 탄성파는 지층의 단단함에 비례하여 나타난다. 지층이 강하면 강할수록 전파가 빨리 전달되고 진폭은 작아진다. 반대로 지층이 부드러우면 진폭은 크게 되고 전파는 늦게 도달한다.

진동파가 반사되는 것은 지층의 강도가 각각 다르게 조성되어 있기 때문이다. 같은 지층에서도 생성과정에 의하여 지층 강도가 다르다. 지층이 달라도 강도가 같으면 그 경계선에서 반사가 안된다. 단층이 있으면 거기서부터 전파가 반사된다.

지층에서 물의 움직임 등을 조사하는 것을 수문조사(水門調査)라고 한다.물리조사는 전기탐사방법을 사용한다. 지표에 한 점을 플러스극으로 하고, 다른 한 점은 마이너스극으로 하여서 지중(地中)에 전기를 흐르게 하면 지층의 물에 다라서 전류의 파형이 달라진다. 그것에 다라서 물이 어디에 고여 있으며, 지하수맥이 어디에 있는지를 알 수 있다.

산에 터널을 파는 경우에 지중수로 인하여 자주 출수 사고가 난다. 이 때문에 산 전체에 전기조사를 걸어서 물의 유무를 확인한다. 산 전체에 고슴도치처럼 전극을 세운다. 그것에 따라서 지중수 지역을 알게 되면 그 다음에는 보링 작업을 통하여 재확인 한다.

보링할 장소는 지층의 단면도 작성에 필요한 곳을 선정한다. 지표에 나와 있는 지층이 어떤 각도의 지중에 들어가 있는지를 살핀다. 그리고 지층에 나와 있지 않는 단층은 없는지를 살핀다. 단층이란 지진 등 지각변동으로 지층이 단절된 것이다. 어디에 지층이 있는지는 지표답사만으로는 알 수가 없다. 터널 공사에서 가장 문제가 되는 것은 물과 단층이다. 그것이 어디에 있는지를 조사하기 위해 보링을 한다.

해양에서의 조사는 지상처럼 걸어다니면서 할 수가 없다. 그래서 먼저 음파탐사를 한다. 조사선에서 진원(震源)을 내려서 진동파에 수신기를 뜨게 한다. 해중에서 폭발에 의한 진동파는 해저에 있는 지층에 반사하여 되돌아온다. 그것에 따라서 육상과 같이 지하구조를 조사할 수 있는 것이다. 음진(音震)은 정기적인 신호라든가 압력가스를 분출하는 방법이 대표적이다. 각각의 경계에 반사 신호가 기록되어서 그것을 과거의 패턴에 맞추어서 비교하면서 대략 알 수 있다.

이에 병행하여서 직경 50cm 길이 3m 정도의 철제봉으로 된 드릴(drill)을 해저에 내려서 배로 끌고 간다. 이를 통하여 표면의 암석 샘플을 채집한다. 대개 음파탐사와 같은 지역에서 실시한다. 대마도 해협에서는 해저터널을 위하여 500여 곳에 드릴을 투입하였다. 이상이 생기거나 탄층이 있는 지역에서는 해양보링을 한다.

보링조사란 중공(中空) 파이프로 지중을 파서 지중해의 샘플을 채취하는 것이다. 이 샘플을 코아라고 부른다. 유정(油井)이나 온천 굴삭이 목적이면 유층(油層)이나 온천에 부딪치면 되지만, 지질조사의 경우에는 코아 채취가 목적이기에 조심해서 파내려가야 한다. 회전하는 파이프의 맨 앞에는 공업용 다이아몬드가 박힌 칼이 붙어 있다. 그것으로 500m 가량 파면 최대 500m 코아를 채취할 수 있다. 보통 코아는 3m 팔 때마다 올리게 되고, 그 지름은 7.5cm이다. 처음에는 굵은 파이프를 사용하고 차츰 가는 파이프로 바꾸어서 사용한다.

해양의 경우에는 보링전용 조사선을 사용한다. 과거에 일본 동해 살베이지에서 한 척을 갖고 있었는데, 대한해협에서 일한터널 조사 후에 폐선되었다. 해양조사선에서 4개의 와이어를 내려서 앙카링이라는 거대한 추()를 해저에 묻고 배의 균형을 잡는다. 대마도 앞바다 한국 쪽 해협에서 보링을 했을 때에 해류가 너무 빨라서 와이어가 하나 끊어진 적도 있었다. 가장 어려운 것은 상하로 흔들리는 것에 대한 대응이다. 그것을 위하여 선상에 설치한 보링기계에 자체적으로 상하 흔들림에 대하여 견딜 수 있도록 만들어져 있다. 강력한 스프링이 붙어 있어서 상하 움직임을 흡수한다.

대마도 앞바다에는 수심 150m 지역에서 해저 밑 500m까지 40일 동안 조사를 했다. 이 속도는 지상과 같은 빠르기이다. 해양보링 경비는 해저 밑 500m를 조사하는데 약 4억엔이 소요된다. 해저볼링은 500m에 약 6천만엔이 든다.

데이터가 준비되고, 지질도가 완성되면, 그것을 기초로 하여서 터널 경로를 정한다. 이 때 기술적으로 지형과 지질, 시공법이 문제가 된다. 단층이나 출수(出水)가 있으면 공사가 어려워지고, 그것에 따라서 비용도 증가한다. 가능한 안전한 지층을 파낼 수 있도록 루트를 정하는 것이 중요하다. 그리고 현실적으로 그곳에 대하여 행정적인 조건도 고려의 대상이 된다.

박성열 박사 UPF(천주평화연합)부산광역시 지부장,)남북통일운동국민연합 부산회장 세계평화도로재단 자문위원,)한일터널연구회 이사

 

2 海底トンネル工事方法

 

 トンネル工事する事項詳説すると以下りである

 地質調査先立既存資料めることが急務である国土地理院がもっている資料もあり大学がもっている資料もあるめられた資料によってトンネルを地域概略的地質図平面図断面図作成するその地質図づいて地表踏査つまり該当地域るのである

 地質平面図れば自動的断面図もできるがそれはあくまでものものでありそれをより精確なものにするために、「ボーリング調査弾性波調査それらによってられたデータをそれぞれの地層ごとににするそれをまで日本でやってきた数千本というデータのパターンにてはめてみるとどんな地層構造になっているかまたその地層適切トンネルのてくるそのパターンをっているのはJR鉄建公団国土交通省電力会社などでそれぞれ独自のデータにづくパターンを保有している

 トンネルは完全経験工学であり調査であるればそれにてはまる工法経験的まってくるトンネルのルートをめるまでの地質調査概査という最初範囲うように物理的手法調査するので物理探査といわれよく使われるのは弾性波探査電気探査などである物理探査調査でありボーリングは調査である

 弾性波探査とは調べたい地層のある一点火薬爆発なでによって振動波それが地中地層境界などにぶつかってってくるのをもう一点受信機でとらえその速度やパターンで地層実態るものである弾性波震源としてダイナマイトが使われる弾性波地層さに比例して地層いほどわり振幅さくなる地層らかいと振幅きくなりわる

 振動波反射されてくるのは地層さがなるからである地層でも生成過程によって地層さはってくるった地層でもさがじであればその境界線からの反射はない断層があれば当然そこからも反射されてくる

 地層きなどを調べるのが水文調査である物理探査としては電気探査という手法使地表一点をプラスにしもう一方をマイナスにしておき地中電気すと地中によって電流波形わってくるそれによってどこにまっているか地下水脈があるかがかるにトンネルを場合よく地中があって出水事故につながることがあるそのため山全体電気探査をかけて有無調べる山全体ねずみのように電極てることになるそれによってのありそうな箇所かると今度はボーリングによってそれを確認する

 ボーリングする箇所地層断面図作成するのに必要えられるところから地表ている地層どういう角度地中っているかからないところまた地表ていない断層がある場合がある断層というのは地震などの地殻変動地層れているところをいうどこに断層があるかは地表踏査だけではからないトンネル工事一番トラブルになるのは断層であるそれがどこにあるかを調べるためにボーリングを

 海洋での調査地上のようにいては調査できないそこで最初音波探査をする調査船ろに震源らしさらにその後方振動波受信機かべておく海中での爆発による振動波海底海底下地層反射してってくるそれによって陸上じように地下構造調べることができるのである音源電気的信号とか圧力ガスを噴出させる手法ウォーターガンなどが代表的であるそれぞれの境界った信号記録されそれを過去のパターンにてはめるとおよその構造かる

 それに並行してわれるのがドレッジングであるこれは直径50センチ3メートルの鉄製海底ろしそれをって表面岩石のサンプルを採集する音波探査海域してこれを対馬海峡では全部500実施したさらにどうしてもおかしい箇所断層がある箇所では海洋ボーリングをする

 ボーリング調査オールコア・ボーリングとは中空のパイプで地中その箇所地表のサンプルをそのまますことであるこのサンプルのことをコアとんでいる湯井温泉掘削だと目的油層温泉たればいいのだが地層調査場合その過程のコアの採取目的なので注意してげていかなければならない回転するパイプのには工業用ダイヤモンドをけたいているそれで500メートルると最大500メートルのコアをることができる普通コアは3メートル掘進するごとにげられるコアは平均直径7.5センチ最初いパイプを使くほどいパイプになるのでコアも次第くなる

 海洋場合はボーリング専用調査船使うことになる以前日本には東海サルベージが一隻所有していたが対馬海峡での日韓トンネルの調査廃船になってしまった海上では調査船から4のワイヤをばしアンカーリングという巨大りを海底前後左右きをなくする対馬沖韓国側海域でボーリングをしたには海流りにもすぎたのでワイヤが一本切れてしまった一番大変なのは上下れにする対応であるそのため船上えつけられたボーリングの機械そのものが上下動えられるようにられている強力なバネがいていて上下動吸収するのである

 対馬沖では水深150メートルのところで海底下500メートルまでを40かけてったこの日数陸上じくらいである

 海洋ボーリングの経費推進150メートル海底下500メートルで現在価格4億円かかる陸上ボーリングは500メートルで6,000万円である

 データがって地質図などができるとそれにづいてトンネルのルートの選定技術的には地形地質施工法問題になる断層出水があると工事しくなりそれだけ工事費もかさむのでできるだけ安定した地層むようにルートを選定するのであるもっとも現実にはそれにえて行政的条件考慮対象になる

짐 로저스 회장과 신경상국 가정연합 지도자.2019년 4월22일 해운대 아난티 코브
짐 로저스 회장과 신경상국 가정연합 지도자.2019년 4월22일 해운대 아난티 코브

 

朴成烈博士.UPF(天宙平和聯合)釜山光域市支部長,)南北統一運動國民聯合 釜山會長,世界平和道路財團 諮問委員,)韓日トンネル硏究會 理事

飜譯:船越隆昭 國際 Highway 財團 理事

 

 

 

 

 


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