• 제목/요약/키워드: Boring machine

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Effect of the lateral earth pressure coefficient on settlements during mechanized tunneling

  • Golpasand, Mohammad-Reza B.;Do, Ngoc Anh;Dias, Daniel;Nikudel, Mohammad-Reza
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권6호
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    • pp.643-654
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    • 2018
  • Tunnel excavation leads to a disturbance on the initial stress balance of surrounding soils, which causes convergences around the tunnel and settlements at the ground surface. Considering the effective impact of settlements on the structures at the surface, it is necessary to estimate them, especially in urban areas. In the present study, ground settlements due to the excavation of East-West Line 7 of the Tehran Metro (EWL7) and the Abuzar tunnels are evaluated and the effect of the lateral earth pressure coefficient ($K_0$) on their extension is investigated. The excavation of the tunnels was performed by TBMs (Tunnel Boring Machines). The coefficient of lateral earth pressure ($K_0$) is one of the most important geotechnical parameters for tunnel design and is greatly influenced by the geological characteristics of the surrounding soil mass along the tunnel route. The real (in-situ) settlements of the ground surface were measured experimentally using leveling methods along the studied tunnels and the results were compared with evaluated settlements obtained from both semi-empirical and numerical methods (using the finite difference software FLAC3D). The comparisons permitted to show that the adopted numerical models can effectively be used to predict settlements induced by a tunnel excavation. Then a numerical parametric study was conducted to show the influence of the $K_0$ values on the ground settlements. Numerical investigations also showed that the shapes of settlement trough of the studied tunnels, in a transverse section, are not similar because of their different diameters and depths of the tunnels.

TBM 디스크커터의 마모량 실시간 계측을 위한 연구현황 (Introduction to Research Trend of Real-Time Measurement for Wear of TBM Disc Cutter)

  • 박민성;주민석;조민성;이준;김정주;정호영
    • 터널과지하공간
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    • 제32권6호
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    • pp.478-490
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    • 2022
  • TBM의 주요 절삭도구인 디스크커터는 과다하게 마모되거나 손상된 경우 적절한 시기에 교체되어야 한다. 일반적으로 커터의 교체여부를 판단하기 위해서 작업자가 커터헤드 챔버의 내부로 접근하여 디스크 커터의 상태와 마모량을 계측하고 있다. 하지만 커터헤드(cutterhead) 챔버(chamber) 내부는 작업자에게 열악한 조건일 경우가 많아 작업자의 안전과 관련한 이슈가 있으며, 인력에 의해서 계측이 이루어짐에 따라 계측치의 오차도 발생하는 것으로 보고되고 있다. 이러한 한계점을 극복하고자 현재 해외에서는 디스크커터의 마모정도를 계측센서를 통해 굴착 중에 실시간으로 측정하기 위한 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 현재까지 해외의 문헌을 통해 보고되고 있는 TBM 디스크커터의 마모량 계측에 관한 연구현황에 대하여 소개하고자 하였다. 여러 형식의 센서가 디스크커터의 마모계측을 위해 활용되고 있으며, 향후 국내에서도 유사한 기술의 개발이 이루어지는 경우에 유용한 참고자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

Bit 설계형상의 굴진성능에 관한 연구 (A Study on Penetration Performance of Bit Design Geometry)

  • 김광희;이윤영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4359-4364
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지반시추용 드릴비트의 설계를 검증하기 위해 유한요소 해석을 수행하였다. 드릴비트 해석결과와 실제 굴진시험장비의 실험결과와 비교하여 해석의 타당성을 검증하였다. 본 연구를 통해 드릴비트의 다양한 형상, 재료 물성치 선정을 위해 유한요소해석을 활용하여 실제 실험에 소요되는 시간 및 비용 절감이 가능할 것으로 기대된다.

장대 터널의 계획과 설계 (Construction Planning and Design of a Long Tunnel)

  • 장석부;윤영훈;김용일;김진한
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.117-124
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    • 2000
  • This paper presents the construction planning and the detail design of a 16.2 km long railroad tunnel in a mountainous area. Major design conditions for railroad are the single track, loop-typed alinement, and a maximum grade of 24.5$\textperthousand$. A underground station(double track) with a length of 1.1km is located in the middle of the line for train cross-passing. Tunnel is excavated in highly complex geological conditions including faulted areas, abandoned mine works areas, and various rock types such as sandstone, shale, limestone, and coal seam partly. Drilling and blasting method was adopted because it is more flexible than TBM(Tunnel Boring Machine) as a result of risk assessment for geological conditions in this area. Two working adits were planned to adjust the construction schedule and can be used for ventilation and maintenance in operation phase. New material and concept were introduced to the tunnel drain design. They are expected to improve tunnel drain condition and capability. Rational tunnel support design was tried to consider the various tunnel size and purpose and to use the geological investigation results.

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호닝 가공에 사용되는 다이아몬드 공구의 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation of the Diamond Tool in Honing)

  • 김민주;이승수;전언찬
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.10-16
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    • 2002
  • This study is to evaluate the tool performance in honing using diamond reamer and present grounds whether the localized products are sufficiently competitive comparing with the existing imported ones. The heads of the tool performance evaluation are roundness, roughness, tool life of the workpiece and so on. When evaluating the tool performance, cutting process is divided by three areas which are rough semi-finish and finish cut. cloning improves the accuracy such as boring and reaming after manufacturing the inside diameter, and finishing directly by honing is a recent trend. This honing is used greatly In hard cutting materials like cemented carbides and it is the CBN and diamond that is used in hard cutting materials. Both of them are expensive and most oi them are imported.

열린 홀을 가진 2사이클 엔진실린더의 호닝가공에서 혼스톤이 호닝의 정밀도에 미치는 영향 (Effect of Hone stone on Accuracy of Honing in 2-Cycle engine Cylinder having Open Hole)

  • 한규택
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.326-331
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    • 1999
  • Grinding technology in morden industry society is focusing on research & development for grinding stone and machining parts for the purpose of high accuracy and high efficiency of products. But, in order to equip the high technology and high accuracy of micro stone which is one of grinding stone, hardly and continuous effort on R&D is required.In this study, honing processing work of 2-cycle engine cylinder for motorcycle which has open hole is practiced so as to clear how borning that is prior step of honing and hone stone make an influence on accuracy of honing. As the result of analyzing the results of experiments, we came to conclusion that we can secure good conditions of honing by controlling and keeping appropriate cycle-time in the stage of boring of prior step of honing.

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게임에서 FSM-기반 확률 추정을 이용한 캐릭터의 행동제어 (The Control of Character's Behavior by Using FSM-Based Probability Estimation in Games)

  • 김형일;윤현님
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.1269-1281
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    • 2005
  • 게임에서 캐릭터들의 행동제어는 게임 디자이너에 의해 결정되는 것이 일반적이다. 게임 디자이너에 의한 캐릭터의 행동제어는 정형화되어 있기 때문에 게임 사용자의 다양한 기대에 부응하지 못한다. 일반적으로 캐릭터의 행동제어에 사용되는 방식은 규칙기반이며, 규칙기반 중에 가장 많이 활용되는 방식이 FSM(finite state machine)이다 그러나 규칙기반에 의한 행동제어는 게임의 흐름을 단순하게 만들며, 단순한 게임의 흐름에 게임 사용자는 쉽게 실증을 느낀다. 본 논문에서는 캐릭터의 행동제어에 FSM-기반 확률 추정을 적용하여 다양한 행동이 발생되도록 하는 캐릭터의 행동제어 기법을 제안한다.

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기술현황분석 : 고속 터널굴착과 터널보링머신 동향

  • 장수호;이용범
    • 기계와재료
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    • 제21권4호
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    • pp.96-105
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    • 2010
  • 도로 및 철도는 차량의 고속화와 신속한 물류의 유통을 위해 직선 및 수평화가 절실하게 요구되며, 국내 건설구간의 약 50~70%가 산악지형으로서 터널공사가 필수적으로 요구된다. 국내터널굴착은 주로 발파에 의한 NATM(New Austrian Tunneling Method)으로 공사가 이루어지고 있으나, 굴착효율이 낮으며 안전사고의 위험성이 높다. 해외에서는 급속한 시공을 위하여 TBM(Tunnel Boring Machine)의 적용 사례가 증가하고 있다. 그러나 국내에는 TBM에 대한 연구가 전무한 상태이고, TBM 터널의 설계 시공 기술과 경험이 미흡하다. 최근 대도시의 지하터널과 장대터널의 수요가 증대되어 TBM터널시공 기술과 TBM장비의 국산화가 절실하게 요구되고 있다. 본고에서는 국내외 주요 TBM 시공현황과 전망을 정리하여 TBM 터널 기술의 확보가 매우 시급함을 상기시키고자 하였다.

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TBM 터널과 NATM 터널의 초 근접시공 사례

  • 이인기
    • 자연, 터널 그리고 지하공간
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    • 제1권2호
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    • pp.161-170
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    • 1999
  • 본고에서는 $1986.8\~1988.7$월중에 시공된 부산지하철 1호선 3단계 건설구간 중 서대신동 로타리에서 괴정국민학교 앞까지 연${\cdot}$경암지역에서의 TBM(Tunnel Boring Machine)으로 시행된 단선터널(7.0m)과 NATM으로 시행한 복선터널의 근접시공에 따른 간벽부 보강설계 내용과 근접부 시공시 계측결과 분석, 지보 Pattern조정 및 시공 실적 등을 제시하였다. 원설계 내용 분석 결과 지보 Pattern이 현장 지반조건에 비해 과다하였고 TBM 굴진시 Thrust 2500kN(본 기계 기준) 이상인 연암이상의 지반에서는 TBM 굴착으로의 효율성이 있었고, 경암구간에서 병행터널의 간섭영향을 배제하려면 터널간의 중심거리가 터널직경의 2배 이상이 되어야 하며, TBM 단선터널(7.0m)의 일 평균 굴진 길이는 4.6m로 분석되었다. 앞으로 이와 유사한 암층에서의 터널근접 시공 및 TBM 굴착시 본 분석내용이 참고가 되기를 기대하여 본고를 작성하였다.

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Experimental and numerical investigation of fiber-reinforced slag-based geopolymer precast tunnel lining segment

  • Arass Omer Mawlod;Dillshad Khidhir Hamad Amen Bzeni
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제89권1호
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    • pp.47-59
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    • 2024
  • In this study, a new sustainable material was proposed to prepare precast tunnel lining segments (TLS), which were produced using a fiber-reinforced slag-based geopolymer composite. Slag was used as the geopolymer binder. In addition, polypropylene and carbon fibers were added to reinforce TLSs. TLSs were examined in terms of flexural performance, load-deflection response, ductility, toughness, crack characteristics, and tunnel boring machine (TBM) thrust force. Simultaneously, numerical simulation was performed using finite element analysis. The mechanical characteristics of the geopolymer composite with a fiber content of 1% were used. The results demonstrated that the flexural performance and load-deflection response of the precast TLSs were satisfactory. Furthermore, the numerical results were capable of predicting and realistically capturing the structural behavior of precast TLSs. Therefore, fiber-reinforced slag-based geopolymer composites can be applied as precast TLSs.