터널 굴착공법 비교(Shield TBM, Open TBM, NATM)

터널 굴착공법 비교(Shield TBM, Open TBM, NATM)

구 분	1안 : Shield TBM 공법	2안 : Open TBM	3안 : NATM
공 법 개 요 도
공법 특징	∙기계굴착으로 터널을 굴진함과 동시에 후방에서 미리 제작된 세그먼트를 조립하여 시공하는 과정으로 터널시공	∙기계굴착으로 터널을 굴진하고 후방에서 락볼트와 숏크리트 등의 지보재를 이용, 굴착면을 안정화시켜 터널을 굴착	∙원지반의 강도를 최대한 활용하여 락볼트, 숏크리트 등 지보재를 이용, 굴착면을 안정화시켜 터널을 굴착
시 공 성	∙작업속도가 빠르고 암반층 굴진시 소요 터널회전반경을 만족시킬 수 있으며 터널내부의 작업환경이 양호함	∙연, 경암층을 대상으로 하는 공법으로 시공경험이 풍부하고 작업속도가 빠르며 소요의 터널회전반경을 만족	∙다양한 지층(풍화토～경암)에 적용이 가능하고 회전반경에 구애받지 않으며 시공경험이 풍부함
경 제 성	∙굴진과 동시에 세그먼트를 조립, 설치하므로 시공속도는 빠르나 장비자체의 단가가 높아 공사비는 상세 검토가 필요함	∙굴진 후 후방에서 지보공을 설치하므로 시공속도는 빠르나 장비자체의 단가가 높으므로 공사비는 상세 검토가 필요함	∙대단면의 비도심지 터널의 경우 기계식 공법에 비해 공사비가 저렴하나 본 과업구간의 경우와 같이 토사층 층후가 매우 깊은 구간에서는 보강 혹은 수직구 심도 증가로 공사비 증가 불가피함
지층조건	암반층/하저구간 통과 모두 적합	하저구간 통과 부적합	장거리 암반구간/하저구간 통과 부적합
지층조건	∙토사층 혹은 암반층, 복합지반 등 모든지반에서 굴착 가능함 ∙밀폐형 장비 적용으로 하저구간 유입수 대응력 우수함	∙연·경암 등 암반층의 지층조건에서 적용성 우수함 ∙하저구간 유입성 대응성 부족 및 파쇄대 구간 통과시 위험요인 증가	∙장거리 암반구간은 시공시 공사 효율성 저하 발생(별도의 횡갱 필요) ∙하저구간 유입성 대응성 부족 및 파쇄대 구간 통과시 위험요인 증가
소규모 단면 적 용 성	소규모 단면 적용성 우수	소규모 단면 적용 가능	소규모 단면에 부적합
소규모 단면 적 용 성	∙소규모 단면에서 기계화된 연속굴착, 보강작업 가능 ∙시공이 단순하고 간편	∙소규모 단면에서 적용은 가능함 ∙록볼트 및 숏크리트 작업시 갱내작업환경 유지 곤란	∙소규모 단면 적용시 장비투입 곤란, 인력굴착 및 보강작업에 의존 ∙시공성 저하, 안정성 우려
근접시설물 안정성 확보	근접시설물 안정성 확보 우수	근접시설물 안정성 확보 가능(토사층 통과시 별도 보강대책 수립)	근접시설물 안정성 확보 부적합
근접시설물 안정성 확보	∙굴착과 보강이 동시에 Shield 내에서 이루어져 지반이완 영역 최소화 가능 ∙무진동·무발파 공법 적용으로 인접구조물 영향 거의 없음	∙비발파의 기계굴착으로 굴착에 따른 인접 구조물 안정성 확보 가능 ∙단, 토사층 통과의 경우 별도의 보강대책 수립 필요함	∙발파 및 진동으로 인해 인접구조물 안정성 확보 곤란
선 정 안