[토질 및 기초 기술사] 130회 1교시 기출문제 13번

 

Semi Shield공법과 Shield TBM(Tunnel Boring Machine) 공법

 

 

Ⅰ. 정의

1. Semi Shield 공법 : 굴착 후 쉴드 내에서 세그먼트를 설치하는 대신, 잭(Jack)을 이용해 추진관을 밀어 넣으면서 굴착하고, 굴착된 흙은 잭 내부의 스크류나 이수 압송을 통해 배토하며, 굴착된 토사는 후면에서 바로 운반되는 방식
2. Shield TBM 공법 : 강재 쉴드 안에서 터널 굴착과 동시에 세그먼트를 조립하는 방식

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Ⅱ. 공법별 개념도 및 특징

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Ⅲ. 지지 Mechanism 및 특징

① Semi Shield : Shield 외피로 지반 붕괴 최소화, 그러나 전면 개방식으로 안정성 제한적.
② Shield TBM : 전면 밀폐·압력조절장치(EPB, Slurry)로 굴착면 안정성 확보, 고속·안전 시공 가능.

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Ⅳ. 공법별 특징 비교

구분	Semi Shield	Shield TBM
굴착 방식	인력·소규모 장비 의존	전면 커터헤드 자동 굴착
안정성	제한적, 연약지반 부적합	전면 압력 제어, 안정성 우수
적용 범위	단거리·소구경	장대터널·연약지반·대심도
장점	상대적으로 장비 단순, 초기비용 저렴	자동화, 안전성·정밀도·생산성 높음
단점	안전성 낮음, 적용 범위 제한	상대적으로 장비 고가, 초기 설치비 과다

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Ⅴ. 기술자적 제언

1. Semi Shield는 단거리·보조갱도 등 제한적 적용에 유리.
2. Shield TBM은 장대·대심도 터널 및 연약지반 시공에 최적.
3. 설계·시공 시 경제성과 안전성을 종합 고려하여 공법을 합리적으로 선택해야 한다.