쉴드 TBM 테일보이드

정의

쉴드 TBM에서 세그먼트 외면과 굴착된 지반 사이에 생기는 환형 공극을 테일보이드라 한다.

이 공간을 방치하면 상부 지반이 내려앉으므로 세그먼트가 빠져나오는 즉시 채워야 한다.

제134회와 제109회 1교시에 출제된 개념이며 실무에서도 주입 관리가 핵심이다.

구조와 원리

굴착면은 커터헤드가 깎은 직경만큼 열리고, 세그먼트는 쉴드 꼬리 안에서 조립된다.

두 외경의 차이 때문에 세그먼트 외면과 굴착 지반 사이에 환형의 빈 공간이 남는다.

반경 방향 이론 공극 두께는 굴착 외경과 세그먼트 외경의 차이의 절반이다.

이 빈 공간이 바로 테일보이드다.

계산 예제

쉴드 외경 6.20m, 세그먼트 외경 5.90m를 대입하면 한쪽 두께는 0.15m다.

1m 굴진 기준 환형 공극 면적은 약 2.85㎥다.

공극 체적보다 주입량이 적으면 지반이 이완되고, 과하면 지반을 밀어 올려 융기를 일으킨다.

실제 주입량은 이 공극 체적에 여유율을 더해 정한다.

충전 방식 비교

테일보이드를 채우는 방식은 즉시 주입과 후방 주입으로 나뉜다.

즉시 주입은 공극이 생기는 순간 채워 지반 이완을 줄인다.

후방 주입은 즉시 주입으로 채우지 못한 공극을 보충한다.

실무에서는 두 방식을 함께 쓴다.

쉴드 형식과 직접 풀기

쉴드 형식은 단일 쉴드와 이중 쉴드로 나뉘며, 테일보이드는 두 형식 모두 세그먼트 외면과 굴착 외경 사이에서 생긴다.

단일 쉴드는 세그먼트를 밀어 반력을 얻으므로 조립 중에는 굴진이 멈춘다.

이중 쉴드는 그리퍼로 지반을 잡아 굴진과 조립을 동시에 할 수 있다.

다만 주입압을 높여도 최종 침하가 줄지 않을 수 있다는 점을 기억한다.

정리

테일보이드는 쉴드 외경과 세그먼트 외경의 차이로 생기는 공극이다.

이 공극은 지반 이완과 지상 침하를 일으키므로 링 단위로 즉시 충전한다.

시험에서는 정의와 발생 원인, 영향, 주입 대책을 묻는다.

테일보이드 충전은 침하 억제와 라이닝 안정을 함께 좌우한다.