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개별요소법 및 유한차분법 연계 모델을 활용한 복합지반 TBM 굴진 시 TBM에 작용하는 힘의 수치해석적 분석
Numerical Evaluation of Forces on TBM during Excavation in Mixed Ground Condition by Coupled DEM-FDM 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.31 no.6, 2021년, pp.549 - 560  

최순욱 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ,  이효범 (고려대학교 미래건설환경융합연구소) ,  최항석 (고려대학교 건축사회환경공학부) ,  장수호 (한국건설기술연구원 건설산업진흥본부) ,  강태호 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ,  이철호 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터)

초록
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쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine) 굴진 시 TBM에 작용하는 커터헤드 토크, 추력, 챔버압, 상향력 등은 TBM의 굴진성능을 결정하는 데 매우 중요한 요소들이다. 그러나 균질한 지반 조건에 비해 복합지반을 굴진할 때 TBM에 작용하는 힘들은 그 경향이 달라 TBM 굴진성능을 저해할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합지반 굴진이 TBM에 작용하는 토크, 추력, 챔버압, 상향력에 미치는 영향을 수치해석적으로 모사하고자 하였다. 해석 모델은 개별요소법(DEM, discrete element method)과 유한차분법(FDM, finite difference method)을 연계하는 방안을 적용한 TBM 굴진 모델을 사용하였다. 본 연구에서는 상부 화강풍화토와 하부 풍화암으로 구성된 복합지반을 굴진하는 것을 가정하여 굴진을 모사하였으며, 복합지반 경계면의 위치, 경사에 따라 TBM에 작용하는 힘에 대한 영향을 해석적으로 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Forces exerted on a shield TBM (tunnel boring machine) such as cutter head torque, thrust force, chamber pressure, and upward force are key factors determining TBM performance. However, the forces acting on the TBM when tunnelling the mixed ground have different tendencies compared to that of the un...

주제어

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