해외에서는 도심지 및 해저터널에 쉴드 TBM 공법을 적용한 도로터널 설계 및 시공이 증가하고 있다. 이에 따라 각국에서는 쉴드 TBM 원형단면 특성을 고려하여 내부 시설물의 기능을 유지한 상태에서 효율적 시설배치를 통해 단면 최적화로 안전성 및 경제성을 확보하고 있는 추세이다.
최근 국내 최초로 고속도로에 쉴드 TBM 공법을 적용한 김포~파주 고속도로 제2공구 설계과정에서 기존 NATM 위주의 최적화 단면 기준을 통해 원형단면의 공간배치 최적화를 위해 공동구와 유지관리공간, 대인용 대피통로 하부 설치등 단면을 최적화하였으나, 이와 별도로 유지관리 및 각종 설비 배치와 규격 등으로 인해 해외 수준의 단면 최적화가 쉽지 않아 이에 대한 개선이 필요하였다.
이에 최근 김포~파주 고속도로 제2공구 쉴드 TBM 설계에 적용된 관련 항목과 기준을 검토하고, 해외의 쉴드 TBM 도로터널 적용 유사사례 분석을 통해 경제성 확보뿐 아니라 설계적용 활성화를 위한 개선사항을 제안하였다.