작은 곡률 반경 쉴드 터널 시공에서 발생하는 콘크리트 세그먼트의 수평 축선 변위 규칙을 조사하고, 세그먼트의 오염 및 손상과 같은 불량 현상을 예방하기 위해 보정된 종방향 등가 연속화 모델을 기반으로 터널 수렴의 타원형 변형과 곡선 터널의 복합 요인 영향을 고려하여 작은 곡률 반경 조건에서 윙클러 기초 보의 굽힘 미분 방정식을 구축함으로써 작은 곡률 반경 쉴드 시공 단계에서 세그먼트의 수평 축선 변위 예측 모델을 확립하였으며, 남창시 도시철도 3호선 쉴드 터널 공사 현장에서 이 예측 모델의 공학적 적용성을 검증하였다. 결과는 다음과 같다: 세그먼트를 6환 이내로 조립할 때 예측 모델의 이론값과 관측값, 시뮬레이션값 간의 최대 오차는 각각 13.36%, 25.68%였으며, 7~22환 사이에서 이론값과 관측값, 시뮬레이션값 간 최대 오차는 각각 4.91%, 8.95%였다. 30환에서 세그먼트를 조립할 때 이론값, 시뮬레이션값 및 관측값은 각각 -20.562, -22.370, -20.949 mm에 도달하였으며, 이론값과 관측값 간의 오차는 대부분 5% 미만이었다. 전체적인 변화 추세는 기본적으로 일치하여 작은 곡률 반경 조건에서 쉴드 터널 시공 중 세그먼트의 수평 축선 변위량 계산 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

작은 곡률 반경 터널; 쉴드 터널; 세그먼트; 윙클러 기초 보; 굽힘 미분 방정식; 세그먼트 축선; 예측 모델