이 공법은 장거리 추진이 가능하고, 지반에 미치는 영향이 적으며, 설비를 간소화해 친환경적이라는 평가를 받습니다.
적용 분야
주로 상하수도, 전기, 통신, 가스관 등 도심 지하 관로 공사에 사용되며, 개착 공법이 불가능한 도심지에서도 적용이 가능합니다.
소음, 지반 침하등 환경적 영향을 최소화할 수 있어 현대 도시 기반 시설공사에 널리 활용됩니다.
공법의 종류
세미쉴드 공법에는 이수가압식, 이농식, 이토압식, PC BOX 추진공법등 다양한 방식이 있습니다.
장점
지반에 미치는 영향이 적고, 교통 흐름이나 지상에 방해가 되지 않아 도심지 공사에 적합합니다.
정밀한 조작이 가능해 안전한 공사가 가능합니다.
공법 비교
세미쉴드(Semi Shield)
공법개요
추진기지에 설치된 유압잭으로 굴진기와 추진관을 직접 전진시키는 방식.
따라서 거리가 길수록 더 많은 추진력이 필요하여 추진관의 하중 지지력을 고려하여야 한다.
장비사진
굴착공법
추진기지 반력벽 및 유압잭을 이용하여 굴착
토질조건
다양한 토양조건에 적응할 수 있다(토사~암반)
지하수위 영향이 큰 곳에 적용가능(하천)
시공성
중장거리 추진에 유리
시공실적 다수
Φ3000mm 이하
설비가 다소 복잡하여 협소한 장소에 다소 불리 (쉴드 공법에 비해 간단)
안전성
고수압 구간 통과에 대한 대응성 우수(이수가압식)
경제성
중거리에서 경제적(500~1000m)
쉴드(Shield TBM)
공법개요
쉴드 머신의 후방에 세그먼트를 조립하고 세그먼트를 반력으로 사용하여 전방을 굴착하는 방식.
굴진기 본체는 항상 쉴드잭이 전방으로 밀기 때문에 시공거리의 제한이 없고, 복잡한 곡선이나 큰 직경의 굴착이 가능
장비사진
굴착공법
Segment를 반력벽으로 이용하여 굴착
토질조건
다양한 토양조건에 적응할 수 있다(토사~암반)
대심도와 높은수압에 적용가능(해저)
시공성
연장 제약이 없어 장거리 연약지반에 유리
시공실적 다수
Φ3000mm 이상
설비가 다소 복잡하여 협소한 장소에 불리
안전성
고수압 구간 통과에 대한 대응성 우수(이수가압식)
경제성
중거리에서 경제적(1000m이상)
특허공법 도입 배경
공법 비교
세미쉴드(Semi Shield)
쉴드(Shield TBM)
시공개요
공법개요
추진기지에 설치된 유압잭으로 굴진기와 추진관을 직접 전진시키는 방식.
따라서 거리가 길수록 더 많은 추진력이 필요하여 추진관의 하중 지지력을 고려하여야 한다.
쉴드 머신의 후방에 세그먼트를 조립하고 세그먼트를 반력으로 사용하여 전방을 굴착하는 방식.
굴진기 본체는 항상 쉴드잭이 전방으로 밀기 때문에 시공거리의 제한이 없고, 복잡한 곡선이나 큰 직경의 굴착이 가능
장비사진
굴착공법
추진기지 반력벽 및 유압잭을 이용하여 굴착
Segment를 반력벽으로 이용하여 굴착
토질조건
다양한 토양조건에 적응할 수 있다(토사~암반)
지하수위 영향이 큰 곳에 적용가능(하천)
다양한 토양조건에 적응할 수 있다(토사~암반)
대심도와 높은수압에 적용가능(해저)
시공성
중장거리 추진에 유리
시공실적 다수
Φ3000mm 이하
설비가 다소 복잡하여 협소한 장소에 다소 불리 (쉴드 공법에 비해 간단)
연장 제약이 없어 장거리 연약지반에 유리
시공실적 다수
Φ3000mm 이상
설비가 다소 복잡하여 협소한 장소에 불리
안전성
고수압 구간 통과에 대한 대응성 우수(이수가압식)
고수압 구간 통과에 대한 대응성 우수(이수가압식)
경제성
중거리에서 경제적(500~1000m)
중거리에서 경제적(1000m이상)
특허공법 도입 배경
현재 시공되고있는 개착식 터널시공 공법은 비산 먼지 및 소음이 대량발생하고 도심지역에 극심한 교통체증을 유발시켜 이를 대체할수있는 친환경 공법을 도입.
도심지역에 장거리 공사가 필요하고, 과밀한 도심지역에서는 철도 건널목, 중요 구조물의 하부등 어려운 조건이 요구되며, 최근에는 기후변화의 영향으로 게릴라 폭우에 대한 대책으로 대구경 빗물 저장로등의 구축이 시급해졌습니다.이로인해, 장거리 공사 및 대구경 배관을 이용한 중요 구조물의 하부 횡단을 안전하고, 공기의 지연 없이 예상치 못한 환경에 대응할 수 있는 장거리 시공이 가능한 터널굴진장치(세미쉴드&쉴드)공법을 확립하였습니다.
[ 상 세 도 ]
특허공법 개요
1. 장거리 시공이 가능한 터널 굴진 장치 및 방법(LS&S) (특허 제10-2513958호)
특허공법 개요
1. 장거리 시공이 가능한 터널 굴진 장치 및 방법(LS&S) (특허 제10-2513958호)
01
세미쉴드 (Semi-Shield) 추진공법은 커터헤드가 장착된 세미쉴드 머신을 발진구에 장착시켜 커터헤드 회전력과 반력벽에 설치된 유압잭을 화용하여굴착을 실시하며 터널이나 상·하수도 지하관 시공시 굴착면을 보호하며 안정적으로 관로를 설치하는 기술임
02
터널 연장이 길 경우 중압관 사용으로 굴진능률이 저하되고 700m이상의 장대터널의 경우 적용이 어려워 그 단점을 보완하기 위하여 세미쉴드와 쉴드 공법의 조합으로 복합쉴드 공법을 적용함
03
제1이동구간은 세미쉴드 공법으로 굴진하고 제2이동구간은 쉴드공법 사용으로 장거리 시공이 가능한 터널 굴진공법임
04
쉴드 제어부는 추진관의 전방에 이렉터를 두고 제1이동구간을 전진하고 난후 기설정된 제2이동구간은 상기추진관과 이렉터 사이 공간에 세그먼트를 삽입하며 쉴드 공법으로 전진할 수 있음
