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- 저자 : 배두산(Dusan Bae) (검색결과 2 건)
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70 MPa급 인공암반 내 실대형 쉴드TBM 굴진실험을 통한 굴진율 모델 및 활용방안 제안
김정주,김경열,류희환,정주환,홍성연,조선아,배두산,Kim, Jungjoo,Kim, Kyoungyul,Ryu, Heehwan,Hwan, Jung Ju,Hong, Sungyun,Jo, Seonah,Bae, Dusan 한국전력공사 2020 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.6 No.3
전력송전을 위한 터널식 전력구는 점차 시공실적이 증가하고 있는 추세이며, 해저 및 대심도 등 시공환경이 어려운 구간의 건설도 증가하고 있다. 이에 소단면 쉴드TBM의 효율적 운영을 위해 굴진율 및 설계모델이 필요하다. 그러나, 제한된 지반조사 회수 및 굴착면 맵핑으로 인하여 암반특성과 굴진데이터를 정확히 매칭시켜 상호간 상관관계 및 굴진율 모델을 도출하는데 어려움이 있다. 이에 소단면 쉴드TBM에 적합한 굴진율 및 설계모델을 제시하기 위하여 커터헤드의 직경이 3.56 m인 실험용 EPB 쉴드TBM을 제작하고, 총 부피 87.5 ㎥인 인공암반 내에서 총 19번의 실대형 굴진실험을 수행하였다. 본 실험은 70MPa의 균질한 암반강도에서 수행되었기 때문에 운전변수인 추력과 커터헤드의 RPM에 따른 굴진율과 기계데이터간 상관관계를 효율적으로 분석할 수 있으며, 실제 굴착메커니즘과 동일하기 때문에 도출된 압입깊이와 토크값은 활용성이 높다. 본 연구를 통해 디스크커터 당 연직력과 압입깊이의 상관관계 및 연직력과 회전력의 상관관계를 도출하였다. 이러한 상관관계들을 이용하여 70 MPa급 암반에 대해 굴진율 예측과 TBM 설계가 가능할 것으로 판단한다. 또한, 인공암반의 RQD가 100%로 현장적용에 대한 한계점에 대해 FPI의 개념을 도입하여 굴진율 모델의 활용성을 증대시키고자 하였다. The use of cable tunnels for electric power transmission as well as their construction in difficult conditions such as in subsea terrains and large overburden areas has increased. So, in order to efficiently operate the small diameter shield TBM (Tunnel Boring Machine), the estimation of advance rate and development of a design model is necessary. However, due to limited scope of survey and face mapping, it is very difficult to match the rock mass characteristics and TBM operational data in order to achieve their mutual relationships and to develop an advance rate model. Also, the working mechanism of previously utilized linear cutting machine is slightly different than the real excavation mechanism owing to the penetration of a number of disc cutters taking place at the same time in the rock mass in conjunction with rotation of the cutterhead. So, in order to suggest the advance rate and machine design models for small diameter TBMs, an EPB (Earth Pressure Balance) shield TBM having 3.54 m diameter cutterhead was manufactured and 19 cases of full-scale tunneling tests were performed each in 87.5 ㎥ volume of artificial rock mass. The relationships between advance rate and machine data were effectively analyzed by performing the tests in homogeneous rock mass with 70 MPa uniaxial compressive strength according to the TBM operational parameters such as thrust force and RPM of cutterhead. The utilization of the recorded penetration depth and torque values in the development of models is more accurate and realistic since they were derived through real excavation mechanism. The relationships between normal force on single disc cutter and penetration depth as well as between normal force and rolling force were suggested in this study. The prediction of advance rate and design of TBM can be performed in rock mass having 70 MPa strength using these relationships. An effort was made to improve the application of the developed model by applying the FPI (Field Penetration Index) concept which can overcome the limitation of 100% RQD (Rock Quality Designation) in artificial rock mass.
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전력구 시공 리스크매니즈먼트를 위한 건설관리시스템 개발
김정주(Jungjoo Kim),김경열(Kyoungyul Kim),정주환(Juhwan Jung),배두산(Dusan Bae),한세진(Sejin Han) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
전력구는 지하아래 전력송전을 위한 공간을 확보하고, 내구연한 동안 외부환경으로부터 송전선로를 보호하는 전력구조물이다. 전력구 시공 시 사용되는 굴착기계의 굴진데이터를 통해 리스크매니즈먼트를 위하여 전력구 건설관리 시스템을 개발하고 현장적용하였다. 시스템의 성공적인 개발과 구축을 위해 전력구의 최적 통신네트워크를 구축하여 데이터를 획득하였고, 대표적으로 지반침하의 리스크를 예측하기 위해 알고리즘을 개발하였다. 00지역 전력구 현장에 적용하여 공사현황에 대해 디지털화하여 관리효율성을 향상시켰고, 굴착기계 굴착단계별(시공단위길이) 지반침하를 예측하여 오차율을 ±0.14mm까지 확보하였다.
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