[논문]Tricone-Bits 천공장비의 진동 분석 및 진동 거리감쇠 추정에 관한 연구

조성규; 서성철; 박형근

doi:10.12652/ksce.2023.43.4.0493

[국내논문] Tricone-Bits 천공장비의 진동 분석 및 진동 거리감쇠 추정에 관한 연구
A Study on Vibration Analysis and Estimation of Vibration Damping of Tricone-Bits Drilling Machine 원문보기

KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research = 대한토목학회논문집, v.43 no.4, 2023년, pp.493 - 499

조성규 (충북대학교 토목공학과) , 서성철 (충북대학교 토목공학과) , 박형근 (충북대학교 토목공학과)

초록
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최근 도심지에서는 재건축, 재개발 및 초고층 건물이 활발하게 건축되고 있다. 이러한 공사현장은 지하공간 활용을 위하여 가시설 공사가 필수로 수행되며, 이를 위하여 건설 장비를 활용한 천공이 수반된다. 가시설 공사에 사용되는 천공장비는 토사층과 암반층에서 각각 어스오거와 항타기(T-4)를 주로 활용하였다. 최근에는 건설기계의 발달로 토사층과 암반층 모두 천공 가능하고 진동을 최소화 할 수 있는 Tricone-Bits와 같은 저진동 건설장비가 사용되고 있다. 하지만, 어스오거와 항타기에 대한 진동치 예측에 대한 연구는 다수 수행되었으나 저진동 천공장비에 대한 진동 영향에 대한 연구는 부족한 것이 현실이다. 본 연구에서는 저진동 천공장비인 Tricone-Bits에 대한 지반 진동치를 측정하고, 이를 활용하여 진동 거리감쇠식을 제안하였다. 또한, 기존 제시된 진동 거리감쇠식을 활용하여 어스오거 및 항타기에 대한 진동 예측한 후, 이를 비교 및 분석하여 Tricone-Bits 천공기계에 대한 진동감쇠 정도를 평가하였다. 그 결과, Tricone-Bits 천공 장비는 어스오거와 항타기 대비 97% 및 93%의 진동저감 효과가 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, with the development of construction machinery, low-vibration construction machine such as Tricone-Bits, which can drill both soil and rock layers and minimize vibration, is being used frequently. However, although many studies have been conducted on the prediction of vibration values for earth augers and pile drivers, the reality is that studies on the effects of vibration on low-vibration drilling equipment are lacking. In this paper, ground vibration values for Tricone-Bits were measured, and a vibration distance damping formula was proposed using this. In addition, after predicting the vibration of the earth auger and pile driver using the previously proposed vibration distance damping formula, the degree of vibration damping for the Tricone-Bits was evaluated by comparing and analyzing it. As a result, the Tricone-Bits showed a vibration reduction effect of 97% and 93% compared to these machine and It will help with management and prediction of the ground vibration effects evaluation on the low-vibration equipment such as Tricone-Bits.

주제어

표/그림 (17)

그림 Fig. 1. Blastmate III Function
그림 Fig. 2. Tricone-Bits Machine & Sensor Location
표 Table 1. Vibration Level of the Earth Auger and Pile Driver
표 Table 2. Vibration Level of the Drilling Machine (Log Distance r₀ = 7.5m)
표 Table 3. Prediction Value on Maximum·Minimum Vibration Level, Acceleration and Gravitational Acceleration of the Drilling Machine
표 Table 4. Reference Value on the Free Field Seismometer
그림 Fig. 3. Vibration Measuring Point and Earth Retaining Picture
그림 Fig. 4. Vibration Measuring Graph of the Each Measurement Point
그림 Fig. 5. Vibration Value Graph on Maximum, Minimum and 5 Minute Section of the Tricone-Bits Machine: (a) Max. and Min. Vibration Value, (b) 5 Minute Section Vibration Valve
표 Table 5. Vibration Valve on Maximum, Minimum and 5 Minute Section of the Tricone-Bits
그림 Fig. 6. Average Vibration Value Graph by Cumulative Time Section
그림 Fig. 7. Scatter Plot and Regression Graph of Linear and Logarithmic Distance: (a) Scatter Plot by 0-15 Minute Average, (b) Regression Graph
표 Table 6. Average Vibration Value by Cumulative Time Section (Unit: dB)
표 Table 7. Result of Logarithmic Distance Regression Analysis
표 Table 8. Normality Verification
표 Table 9. Comparing with Virbration Value of the Reference, Tricone-Bits and Drilling Machine
표 Table 10. Vibration Standards by ISO Application

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