표제지
요약
목차
I. 서론 9
1. 연구 배경 및 목적 9
2. 연구 내용 및 범위 10
II. 로드헤더를 통한 터널 굴착공법 11
1. 터널 굴착방법 11
1) 도심지 터널 현황 11
2) 도심지 구간에서의 터널 굴착방법 12
2. 로드헤더 굴착공법 개념 및 장비 구성 15
1) 로드헤더 굴착공법 15
2) 로드헤더 장비 구성 16
3. 로드헤더 굴착공법 적용 한계점 20
4. 기계굴착 원리에 따른 개선방향 제시 24
1) 로드헤더 굴착원리 24
2) 리퍼빌리티 개선을 통한 굴착효율 향상방안 26
III. 선균열공법을 활용한 로드헤더 굴착효율 개선방안 32
1. 선균열공법 개요 32
2. 선균열공법의 균열유도 발파계획 32
3. 이론적 검토를 통한 선균열공법 효과 평가 41
1) 연구대상현장 현황분석 41
2) 터널 굴착공법 선정 43
3) 선균열공법을 고려한 순굴착속도(Net Cutting Rate) 분석 44
4. 현장시험을 통한 선균열공법 적용성 평가 49
1) 현장시험 개요 및 계획 49
2) 현장시험 결과분석 52
IV. 결론 53
참고문헌 55
Abstract 57
Table 2.1. 국내 로드헤더 설계사례 현황 12
Table 2.2. 터널 굴착방법의 비교 14
Table 2.3. 로드헤더의 주요 구성요소(Sandvik) 17
Table 2.4. 커터헤드 형상에 따른 로드헤더 분류 18
Table 2.5. 해외 로드헤더 적용 사례 분석 22
Table 2.6. 토사, 리핑암 및 발파암의 구분 28
Table 2.7. 리퍼빌리티 평가기준 29
Table 3.1. 일반 에멀젼폭약과 미진동화약 규격 및 제품성능 34
Table 3.2. 발파진동 균열권 한계치 35
Table 3.3. 발파진동 추정식을 활용한 균열영향범위 산정결과 35
Table 3.4. 암반등급별 일축압축강도 및 RQD 분석 42
Table 3.5. 적용 로드헤더의 주요사양 43
Table 3.6. 암반강도를 고려한 순굴착속도 산정 45
Table 3.7. 암반강도 및 절리특성을 고려한 순굴착속도 산정 46
Fig. 2.1. 최근 도심지 터널 프로젝트 설계현황 11
Fig. 2.2. 도심지 터널공사에 따른 주요 민원 12
Fig. 2.3. 기계화 시공장비 분류 13
Fig. 2.4. 다양한 형식의 로드헤더 장비 15
Fig. 2.5. 로드헤더 굴착방법 16
Fig. 2.6. 로드헤더의 주요 구성요소(Sandvik) 17
Fig. 2.7. 픽 커터의 주요 구성(Sandvik) 19
Fig. 2.8. 대상암반 조건에 따른 픽 커터 형상 19
Fig. 2.9. 로드헤더 굴착으로 발생하는 분진 20
Fig. 2.10. 단계별 분진 처리방안 21
Fig. 2.11. 고강도 암반굴착으로 인한 픽 커터 마모 22
Fig. 2.12. 로드헤더 고강도 암반 조우시 기존 대응방안 23
Fig. 2.13. 로드헤더 굴착원리 개요 24
Fig. 2.14. 불도저에 장착된 리퍼 25
Fig. 2.15. 리퍼 생크(shank)에 따른 종류 25
Fig. 2.16. 탄성파속도에 따른 시공난이도 27
Fig. 2.17. 탄성파속도에 따른 시공난이도 27
Fig. 2.18. 탄성파속도에 따른 시공난이도 28
Fig. 2.19. 일축압축강도와 절리간격에 의한 시공난이도 30
Fig. 2.20. 장약량에 따른 암반 파쇄 상태 31
Fig. 3.1. 선균열공법 개요 32
Fig. 3.2. 발파 영향권 33
Fig. 3.3. 장약공 균열권 중첩을 통한 균열형성 33
Fig. 3.4. 발파영향권을 고려한 장약공 배치계획 36
Fig. 3.5. 폭발 순서에 따른 암반 취약화 영향 37
Fig. 3.6. 효과적인 암반 취약화를 위한 발파계획 38
Fig. 3.7. 효율적인 암반 취약화를 위한 심발공법 39
Fig. 3.8. 선균열공법 설계 적용 개요도 40
Fig. 3.9. 연구대상현장 현황도 41
Fig. 3.10. 연구대상현장 지질현황 및 암반특성 분석 42
Fig. 3.11. 일축압축강도와 커터헤드 동력의 상관관계 44
Fig. 3.12. 암반강도 및 절리특성을 고려한 순굴착속도 예측 47
Fig. 3.13. 암반강도 및 절리특성을 고려한 순굴착속도 예측 47
Fig. 3.14. 현장시험 수행터널 전경 49
Fig. 3.15. 실규모 현장시험 발파제원 50
Fig. 3.16. 단계별 실규모 현장시험(계속) 50
Fig. 3.17. 사전균열 확인(암반 취약화) 52