단층대와 복합지반을 통과하는 쉴드TBM의 굴진율 및 다운타임 발생 특성 분석
Analysis of Advanced Rate and Downtime of a Shield TBM Encountering Mixed Ground and Fault Zone: A Case Study
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
도심지와 하･해저 터널에서는 연약지반 혹은 특수지반(단층대, 복합지반 등)을 조우할 가능성이 높으며, 이러한 조건에서는 TBM의 굴진율이 저하되고 다운타임이 증가하는 등의 문제점이 발생한다. 이러한 문제점들은 지반조사에서 발견되지 않은 불리한 지반조건에 기인하는 경우가 많으며, 굴진 중 수집된굴진데이터를 근거로 향후 지층조건에 대한 최적의 운용조건을 결정하는 것이 최선이다. 본 연구는 향후쉴드 TBM을 이용한 터널공사에서 단층대 및 복합지반에서의 효율적인 시공을 위하여 수행되었다. 외국의 사례를 통해 수집된 TBM의 굴진데이터를 활용하여 굴진율과 다운타임 발생 특성을 지층조건에 따라분석하였다. 추력, 토크, RPM 등 주요 TBM의 기계데이터와 굴진율, 다운타임은 단층대와 복합지반의특징에 따라 크게 영향을 받는 것을 확인하였고, 그 특징에 대하여 논하였다. 향후 국내외 유사한 지반에서의 TBM 시공 시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Difficult ground conditions (e.g., fault zone and mixed grounds) are highly probable to appear in subsea and urban tunnels because of the shallow working depth and alluvial characteristics. TBM usually experienced decrease of penetration rate and increase of downtime when it meets these difficult ground conditions. The problems are usually caused by the adverse geological conditions, and it is preferable to determine the optimal operational parameters of TBM based on the previous operational data obtained while excavating a preceding tunnel. This study carried out for efficient TBM excavation in fault zone and mixed grounds. TBM excavation data from the tunnel site in Singapore and the characteristics of the TBM excavation data was analyzed. The key operational parameters (i.e., thrust, torque, and RPM), penetration rate, and downtime were highly influenced by the presence of fault zones and mixed grounds, and the features was discussed. It is expected that the results and main discussions will be useful information for future tunneling projects in similar geological conditions.
참고문헌 (7)
- 안만선, "현장 굴진자료 분석에 의한 토압식 쉴드 TBM의 운전조건과 굴진속도 연구", 대한토목학회 논문집D, 31(6), pp.839~848 (2011), 대한토목학회
- Du, W., "Site response analyses using downhole arrays at various seismic hazard levels of Singapore", Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 90, pp.169~182 (2016)
- Farrokh, E., "Introducing hard rock TBMs' downtime analysis model with reference to past case histories data", Journal of Mining & Environment, 9(2), pp.457~472 (2018)
- 정호영, "특수지반에서 쉴드TBM의 시공을 위한 기술적 고찰", 터널과 지하공간, 28(1), pp.1~24 (2018), 한국암반공학회[DOI]
- 정선민, "EPB Shield TBM 기계데이터와 지반상태의 상관관계 분석", 한국터널지하공간학회 논문집, 16(6), pp.543~552 (2014), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Sousa, R. L., "Risk analysis during tunnel construction using bayesian netwarks: porto metro case study", Tunnelling and Underground Space Technology, 27, pp.86~100 (2012)
- 윤영민, "특수지반에서 쉴드TBM 굴착 시 프리그라우팅 적용 사례 고찰", 터널과 지하공간, 28(6), pp.528~546 (2018), 한국암반공학회[DOI]