KR102571304B1 - System for guiding Foam Injection and Thrust of Earth Pressure Balance TBM - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 판정변수데이터를 수집하는 판정데이터수집부; 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하는 판정수단; 및 상기 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합 조정데이터를 산출하는 분석수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method, and more particularly, a measuring unit for measuring a determination variable, thrust, additive flow rate, and additive air amount through a TBM sensor during excavation; a decision data collection unit that collects decision variable data measured by the measuring unit; decision means for generating decision data by judging rise, hold, and fall for the collected decision variables at every decision cycle; and an analysis means for calculating the thrust, additive flow rate, and additive mixture adjustment data based on the determination data.

Description

토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법{System for guiding Foam Injection and Thrust of Earth Pressure Balance TBM}Earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method {System for guiding Foam Injection and Thrust of Earth Pressure Balance TBM}

본 발명은 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법에 관한 것이다. The present invention relates to an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method.

터널 굴착 공법은 크게 NATM(New Austrian Tunnelling Method)으로 대표되는 재래식 터널 공법(conventional tunnelling method)과 Open 및 Shield TBM(Tunnel Boring Machine) 공법으로 대표되는 기계화 터널 공법(mechanized tunnelling method)로 구분된다. 기존 재래식 터널 공법은 인건비, 시공기간 상의 문제 및 안전상의 문제가 많았다. The tunnel excavation method is largely divided into a conventional tunneling method represented by NATM (New Austrian Tunneling Method) and a mechanized tunneling method represented by Open and Shield TBM (Tunnel Boring Machine) method. Existing conventional tunnel construction methods had many problems in terms of labor cost, construction period, and safety.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 기계화 터널 공법이 많이 이용되고 있는 실정이다. 기계화터널 공법은 원형의 단면으로 굴착되므로 역학적으로 안정하고, 무진동, 무발파의 굴착이므로 지반변형을 최소화함으로써 안정성 확보 및 소음, 진동을 최소화할 수 있는 친환경적 터널 굴착 공법이다.In order to solve this problem, a mechanized tunnel method is being used a lot. The mechanized tunnel construction method is mechanically stable because it is excavated with a circular cross section, and it is an eco-friendly tunnel excavation method that can secure stability and minimize noise and vibration by minimizing ground deformation because it is excavation without vibration and blast.

따라서 최근 터널 및 지하공간의 굴착은 작업자의 안정성 증대, 소음 및 진동으로 인한 민원 감소, 공기 및 공비의 감소 등을 목적으로 기존의 발파공법을 대체하여 지하철, 전력구, 통신구 터널 등을 중심으로 TBM에 의한 기계화 시공이 크게 증가하고 있는 추세이다. Therefore, recent excavation of tunnels and underground spaces is focused on subways, power conduits, communication tunnels, etc. by replacing the existing blasting method for the purpose of increasing worker safety, reducing civil complaints due to noise and vibration, and reducing air and air costs. Mechanized construction by TBM is on the rise.

일반적으로 터널공사에서 발파공법은 소음, 진동 및 굴착 후 변형에 대하여 신속하게 대처하기 어렵다. 하지만 TBM은 저소음, 무진동으로 도심지 및 연약지반, 하천하부등 여러지반에 적용이 가능하며 둘레가 날카로운 강철재 날인 원통을 막장에 압입시켜 원통내부를 굴착하는 방식으로 터널을 시공하게 된다.In general, the blasting method in tunnel construction is difficult to quickly cope with noise, vibration, and deformation after excavation. However, TBM can be applied to various grounds such as downtown areas, soft ground, and river bottoms with low noise and no vibration, and tunnels are constructed by excavating the inside of the cylinder by pressing a cylinder with a sharp circumference into the face.

그러나, 터널 보어링 머신을 이용하여 터널을 굴착하는 공정은 지반의 다양한 상태에 따라 예견치 못하는 안전사고가 발생되기도 하고, 굴착이 중단되어 터널 굴착에 소요되는 비용이 급격히 증가하는 문제가 발생된다. 더욱이, 최근 터널의 장대화 추세에 따라 공사 공정 중에 보다 빈번하게 문제점이 발생되고 있다.However, in the process of excavating a tunnel using a tunnel boring machine, unexpected safety accidents may occur depending on various conditions of the ground, and excavation is stopped, resulting in a problem in that the cost required for tunnel excavation rapidly increases. Moreover, problems occur more frequently during the construction process according to the recent trend of tunnel lengthening.

이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 터널 보어링 머신에 의한 굴착 공정을 수치해석으로 사전에 모사하고자 하는 시도가 있었다. 그러나, 수치해석에 의해서는 지반의 암반 물성과 구조물의 형상을 환산하여 현지의 상태를 재현하는 데 한계가 있으므로, 정확도가 낮은 문제가 있었다. 터널 보어링 머신에 의한 굴착 공정을 보다 정확하게 분석하여, 실제로 터널 공사를 하는 모든 공정을 예측할 수 있고, 예측 결과를 토대로 터널 보어링 머신의 굴진 시의 작동 조건을 각 구간별로 제어함으로써, 보다 안전하면서도 신속하게 터널을 시공할 수 있도록 하는 필요성이 절실히 대두되고 있다.In order to solve this problem, an attempt has been made to simulate the excavation process by a tunnel boring machine in advance through numerical analysis. However, numerical analysis has limitations in reproducing the on-site state by converting the rock properties of the ground and the shape of the structure, so there is a problem of low accuracy. By analyzing the excavation process by the tunnel boring machine more accurately, it is possible to predict all the actual tunnel construction processes, and by controlling the operating conditions of the tunnel boring machine for each section based on the predicted results, it is safer and more efficient. There is an urgent need to quickly construct tunnels.

또한, 토압균형식(EPB, Earth Pressure Balance) TBM의 경우, 막장압력유지, 굴착과 배토의 원활, 커팅툴(디스크 커터 또는 커터비트) 마모의 최소화 등을 위해 폼제(Foam agent), 물, 공기를 배합한 거품형태의 폼을 굴착면과 챔버 등에 주입하게 된다. 도 1은 토압 균형식 TBM의 구성도를 도시한 것이다. 도 2는 토압균형식 TBM의 폼 분사 전경을 나타낸 사진을 도시한 것이다. 도 3은 장비에 폐색이 발생된 사진을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 토압균형식 TBM(1)은 복수의 커팅툴(3)이 구비된 커터헤드(2)와, 챔버(4), 트러스트잭(6) 등을 포함하여 구성되며, 쉴드 TBM 후면 챔버(4)에 굴착토사 또는 버력을 채워서 굴진면을 지지, 세그먼트 반력으로 TBM을 굴진하고, 스크류컨베이어(5)를 사용하여 토사를 반출, 반출량을 제어하여 챔버 토압을 제어하게 된다. In addition, in the case of EPB (Earth Pressure Balance) TBM, foam agent, water, and air are used to maintain the face pressure, smooth excavation and top dressing, and minimize wear of cutting tools (disc cutter or cutter bit). The blended bubble form is injected into the excavation surface and chamber. 1 shows a configuration diagram of an earth pressure balanced TBM. Figure 2 shows a photograph showing the front view of foam spraying of the earth pressure balance type TBM. Figure 3 shows a photograph in which blockage has occurred in the equipment. As shown in FIG. 1, the earth pressure balance type TBM (1) is composed of a cutter head (2) equipped with a plurality of cutting tools (3), a chamber (4), a trust jack (6), etc., and a shield The excavated soil or burr is filled in the TBM rear chamber (4) to support the excavated surface, excavate the TBM with segment reaction force, and use the screw conveyor (5) to take out the soil and control the amount of soil to be taken out to control the earth pressure in the chamber.

토압균형식 TBM(1)에서는 굴착과 배토를 용이하게 하기 위하여, 폼(Foam)을 막장에 투입하여 시료(토사)를 굴착하게 된다. 이러한 폼은 폼제와 물과 공기가 배합되어 구성되며, 폼 전체에 대한 폼제의 농도, 물과 공기의 배합비, 폼과 굴착지반면적의 비율 들의 다양한 인자를 가지고 해당 인자들의 변화에 따라 굴진성능에 큰 차이를 보이게 된다. In the earth pressure balance type TBM (1), in order to facilitate excavation and earthing, a sample (soil) is excavated by putting foam into the field. This foam is composed of a mixture of foam agent, water and air, and has various factors such as the concentration of foam agent to the entire foam, the mixing ratio of water and air, and the ratio of foam to excavated ground area. you will see the difference

EPB TBM의 경우, 막장 압력 유지, 굴착과 배토 원활, 디스크 커터(또는 커터 비트) 마모 최소화 등을 위해 ‘Foam agent + 물 + 공기’를 배합한 거품 형태의 Foam 또는 ‘Polymer agent + 물’로 이루어진 polymer(통칭 TBM 첨가제)를 굴착면과 챔버 등에 주입하게 된다. In the case of EPB TBM, it is composed of foam or 'Polymer agent + water' in the form of a mixture of 'Foam agent + Water + Air' to maintain the pressure at the end, smooth excavation and earthing, and minimize wear on the disc cutter (or cutter bit). Polymer (commonly known as TBM additive) is injected into the excavation surface and chamber.

지반 특성별로 첨가제의 배합에 따라 TBM 굴진속도, 장비의 부하 정도, 막장압 유지 및 커팅툴 마모도에 영향을 미치게 된다. 최적 첨가제 배합비 산정을 위해서는 첨가제가 섞인 시료에 대한 slump 시험 또는 vane test, 육안 관찰 등을 실시하게 된다. Depending on the ground characteristics, the mixing of additives affects the TBM excavation speed, the degree of load of equipment, the maintenance of face pressure, and the degree of wear of cutting tools. In order to calculate the optimal additive mixing ratio, a slump test or vane test, visual observation, etc. is performed on the sample mixed with additives.

TBM 굴진 전에서는 해당 실험등을 통해 개략적인 설계 배합비를 산정하나, 실제 운영 중에는 이들 실험뿐만이 아닌 지반상태 변화, 장비의 변수(Thrust, Torque, 굴진속도)의 변화 등을 모두 실시간으로 파악하여 종합적인 판단에 의한 배합비 조정 필요하다(도 3에 도시된 바와 같이, 해당 배합비가 적절히 선정되지 않을 경우, 장비 폐색, 손상, 재밍에 의한 굴진 불가, 지하수 과다유입 등 굴진 불가 사유 발생).Before TBM excavation, the approximate design mixing ratio is calculated through the relevant experiments, but during actual operation, not only these experiments but also changes in ground conditions and changes in equipment variables (thrust, torque, excavation speed) are grasped in real time to provide a comprehensive It is necessary to adjust the mixing ratio by judgment (as shown in FIG. 3, if the mixing ratio is not properly selected, equipment blockage, damage, impossibility of excavation due to jamming, excessive inflow of groundwater, etc.).

첨가제 배합에 대한 주요 용어를 정리하면, To summarize the main terms for additive formulation,

1) CF : Foam solution(Foam agent+물) 중 Foam agent의 농도를 의미(일반적으로 0.5~5.0%)1) CF: Means the concentration of the foam agent in the foam solution (foam agent + water) (typically 0.5~5.0%)

2) FIR(Foam Injection Ratio) : 굴착 토사에 대한 Foam(Foam solution+공기)의 사용량(%)(일반적으로 20~70%의 넓은 범위를 이용하여 지반에 따라 유동적인 결정)2) FIR (Foam Injection Ratio): Foam (Foam solution + air) usage (%) for excavation soil (generally, using a wide range of 20 to 70%, it is determined flexibly according to the ground)

3) FER(Foam Expansion Ratio) : Foam solution 대비 주입되는 압축공기의 비율을 의미하며 FER에 따라 wet foam과 dry foam을 구분(일반적으로 5~30, 점토지반일수록 큰 값 사용)3) FER (Foam Expansion Ratio): It refers to the ratio of compressed air injected to the foam solution. Wet foam and dry foam are classified according to FER (generally 5 to 30, use a larger value for clay ground)

4) PIR (Polymer Injection Ratio) : 굴착 토사에 대한 Polymer(Anti-clogging Agents 등도 포함)의 사용량(%) 4) PIR (Polymer Injection Ratio): Usage (%) of polymer (including anti-clogging agents, etc.) to excavated soil

을 의미한다. means

도 4a는 일정 배합으로 제작된 폼을 대기압 상태에서 토사시료와 교반한 후 슬럼프 시험, vane 전단시험을 수행하는 사진을 도시한 것이다 도 4a에 도시된 바와 같이, 종래에는 폼 배합비를 결정하기 위하여, 대기압 상태에서 시험을 수행함에 따라 실제 일정한 압력을 받고 있는 TBM 굴진면 및 토사챔버의 상태와 상이하여 구속압력을 모사할 수 없는 문제점이 존재한다. 또한, 시험조건(대기압 상태)와 실제 굴진면의 조건(일정압력)이 상이함에 따라 주요 폼 배합설계인자인 발포비율(FER, Foam Expansion Ratio), 주입비율(FIR, Foam Injection Ratio)의 최적값을 예측할 수 없으며, 토사지반 TBM의 굴진성능, 마모 등의 성능 관련 변수 일체를 예측할 수 없는 문제점이 존재한다. 또한, 슬럼프 시험의 경우 시료 조성 중 다짐의 정도에 따라 결과값이 상이하여 작은 차이를 예측하기 어려운 문제가 존재한다. Figure 4a shows a photograph of performing a slump test and a vane shear test after stirring a foam prepared with a certain mixture with a soil sample under atmospheric pressure. As shown in FIG. As the test is performed under atmospheric pressure, there is a problem that the confinement pressure cannot be simulated because it is different from the state of the TBM excavation surface and the soil chamber under constant pressure. In addition, as the test conditions (atmospheric pressure) and the conditions of the actual drilling surface (constant pressure) are different, the optimal values of the foam expansion ratio (FER) and foam injection ratio (FIR), which are the main foam mixing design factors cannot be predicted, and all performance-related variables such as excavation performance and abrasion of soil TBM cannot be predicted. In addition, in the case of the slump test, there is a problem in that it is difficult to predict a small difference because the result value is different depending on the degree of compaction among the sample compositions.

또한 도 4b는 베인(Vane) 전단시험을 실시하여 시료의 전단강도를 측정하는 사진을 도시한 것이다. 이러한 방법 역시 앞서 언급한 것과 같이, 대기압 상태에서 시험을 수행함에 따라 일정한 압력을 받고 있는 TBM 굴진면 및 토사챔버의 상태와 상이하여 구속압력을 모사할 수 없고, 시험조건(대기압 상태)와 실제 굴진면의 조건(일정압력)이 상이함에 따라 주요 폼 배합설계인자인 발포비율(FER, Foam Expansion Ratio), 주입비율(FIR, Foam Injection Ratio)의 최적값을 예측할 수 없으며, 토사지반 TBM의 굴진성능, 마모 등의 성능 관련 변수 일체를 예측할 수 없는 문제점이 존재한다. In addition, FIG. 4B shows a photograph of measuring the shear strength of a sample by performing a vane shear test. As mentioned above, this method is also different from the state of the TBM excavation surface and soil chamber under constant pressure as the test is performed under atmospheric pressure, so the confinement pressure cannot be simulated, and the test conditions (atmospheric pressure) and actual excavation As the surface conditions (constant pressure) are different, it is impossible to predict the optimal values of the main foam mixture design factors, Foam Expansion Ratio (FER) and Foam Injection Ratio (FIR), and the excavation performance of the soil TBM There is a problem in that all performance-related variables such as wear and tear cannot be predicted.

따라서 폼의 최적 배합비를 측정하는 것을 매우 중요함에도 종래에는 폼과 관련된 실험은 폼을 섞은 시료에 대해 슬럼프 시험을 하는 것이 전부로, 이는 그 저 대기압 상태하에서 수행되기 때문에 실제 TBM 챔버(압력상태) 내에서의 폼이 혼합된 시료와는 상태 자체가 달라 최적의 폼 배합비를 찾을 수 없는 문제점이 존재한다. Therefore, although it is very important to measure the optimal blending ratio of foam, conventionally, the only foam-related experiment is a slump test on a sample mixed with foam, which is performed under a low atmospheric pressure condition, so it is performed in an actual TBM chamber (pressure state). There is a problem in that the optimal foam mixing ratio cannot be found because the state itself is different from the sample in which the foam is mixed in.

한국등록특허 제10-1322125호Korea Patent Registration No. 10-1322125 한국등록특허 제10-1293337호Korean Patent Registration No. 10-1293337 한국공개특허 제10-2018-0116922호Korean Patent Publication No. 10-2018-0116922

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 토압 균형식(EPB, Earth Pressure Balance) TBM 굴진 시 사용되는 첨가제인 Foam, Polymer 및 운영변수인 추력(Thrust)에 대한 사용 가이드를 제시하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the above conventional problems, and according to an embodiment of the present invention, foam and polymer, which are additives used in excavation of Earth Pressure Balance (EPB) TBM, and thrust, which is an operating variable Its purpose is to provide a system that presents a user guide for Thrust.

본 발명의 실시예에 따르면, EPB TBM 굴진 시 마주할 수 있는 상황에 대응할 수 있는 첨가제(Foam, polymer) 및 추력에 대한 가이드라인(상향/유지/하향)을 제공하여 TBM 굴진 risk(커터헤드(cutterhead) 폐색, 장비부하 증대) 등을 예방할 수 있는, 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an embodiment of the present invention, the TBM excavation risk (cutterhead (cutterhead The purpose is to provide an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method that can prevent blockage of cutterhead, increase in equipment load), and the like.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 실시간 TBM 운영 중 변수 변화에 바로 대응하여 TBM 굴진 리스크 상황을 대비할 수 있어 원활한 굴진이 가능하며, 1) 적정한 첨가제 배합 및 굴진속도 조정을 통해 TBM 커터헤드 토크, 스크류 컨베이어(Screw conveyor) 토크 등 장비 부하 최소화할 수 있고, 2) 적정한 첨가제 배합 및 굴진속도 조정을 통해 챔버 내 폐색(clogging) 및 장비 jamming, 손상, cutting tool 과다 마모 등의 굴진 중단 사유 발생을 제어할 수 있으며, 적정한 첨가제 배합을 통해 과다 지하수 유입 및 지반침하를 방지할 수 있는, 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, smooth excavation is possible because it is possible to prepare for TBM excavation risk situations by immediately responding to variable changes during real-time TBM operation, and 1) TBM cutter head torque and screw through appropriate additive mixing and excavation speed adjustment Equipment loads such as screw conveyor torque can be minimized, and 2) the occurrence of reasons for stopping drilling such as clogging in the chamber, equipment jamming, damage, and excessive wear of cutting tools can be controlled through appropriate additive mixing and drilling speed adjustment. The purpose is to provide an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method that can prevent excessive groundwater inflow and ground subsidence through proper additive formulation.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems that are not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.

본 발명의 제1목적은 토압 균형식 TBM 가이드 시스템으로서, 굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 판정변수데이터를 수집하는 판정데이터수집부; 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하는 판정수단; 및 상기 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합 조정데이터를 산출하는 분석수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템으로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is an earth pressure balanced TBM guide system, comprising: a measurement unit for measuring a determination variable, thrust, additive flow rate, and additive air amount through a TBM sensor during excavation; a decision data collection unit that collects decision variable data measured by the measurement unit; decision means for generating decision data by judging rise, hold, and fall for the collected decision variables at every decision period; And analysis means for calculating the thrust, additive flow rate, and additive mixture adjustment data based on the determination data; it can be achieved as an earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system comprising a.

그리고 상기 판정주기와, 상기 판정데이터수집부에서 판정변수데이터를 수집하는 수집주기를 설정하는 설정부;를 더 포함하고, 상기 판정변수는, 굴진속도, TBM토크, TBM 기어 오일온도, 센터플레이트 온도, 및 버럭상태 산출부에서 산출되는 버럭상태데이터 중 적어도 2이상인 것을 특징으로 할 수 있다. and a setting unit configured to set the determination period and a collection period for collecting the determination variable data in the determination data collection unit, wherein the determination variables include drilling speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, and center plate temperature. It may be characterized in that it is at least two or more of , and the defect state data calculated by the defect state calculation unit.

또한 상기 버럭상태데이터는, 버럭 슬럼프 실험결과데이터 및 배토 온도데이터 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the break state data may be characterized in that at least one of breakout slump experiment result data and clay temperature data.

그리고 상기 설정부는 판정변수별 유지로 판정하는 유지범위를 설정하고, 상기 판정수단은, 상기 유지범위 내인 경우 유지, 유지범위 미만인 경우 하강, 유지범위 초과인 경우 상승으로 판정하고, 판정주기 첫구간에서의 판정변수데이터의 평균값을 기준값으로 하여, 다음 판정주기에서의 판정변수데이터의 평균값과 기준값을 대비하여 상승, 유지, 하강을 판정하고, 유지 판정이 특정 횟수 유지되거나, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 기준값을 리셋하고, 직전 판정구간과 비교하여 판정하는 것을 특징으로 할 수 있다. And, the setting unit sets a holding range determined to be maintained for each decision variable, and the determining means determines to be maintained if within the maintenance range, to fall if it is less than the maintenance range, to rise if it exceeds the maintenance range, and in the first section of the judgment cycle. With the average value of the decision variable data as the reference value, the average value of the decision variable data in the next decision cycle is compared with the reference value to determine rise, hold, or fall, and if the maintenance decision is maintained a specific number of times or is judged to be rise or fall .

또한 상기 판정주기보다 짧은 주기의 직전구간 내에서 수집된 판정변수데이터의 평균값과, 수집된 판정변수데이터를 대비하여 설정된 비율 이상 상승된 경우 급상승으로 판단하고, 설정된 비율 이상 하강한 경우 급하강으로 판단하는 급상승급하강 판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, by comparing the average value of the decision variable data collected in the immediately preceding section of the period shorter than the above decision period and the collected decision variable data, it is judged as a sudden rise if it rises more than the set ratio, and it is judged as a sudden descent if it falls more than the set ratio. It may be characterized in that it further includes;

그리고 상기 분석수단은, 슬럼프 실험결과데이터, 배토온도데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 슬럼프 실험결과데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 또는 TBM 토크, 기어오일 온도데이터, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the analysis means is based on the slump experiment result data, the clay temperature data, the TBM torque, and the judgment data on the excavation speed, or based on the slump experiment result data, the TBM torque, and the judgment data on the excavation speed, Alternatively, it may be characterized in that adjustment data of the thrust, additive flow rate, and additive mixture are calculated based on TBM torque, gear oil temperature data, and determination data on excavation speed.

본 발명의 제2목적은, 토압 균형식 TBM 가이드 방법으로서, 측정부가 굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정하는 단계; 판정데이터 수집부가 수집주기마다 상기 측정부에서 측정된 판정변수데이터를 수집하는 단계; 판정수단이 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하는 단계; 및 분석수단이 상기 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합 조정데이터를 산출하는 단계;을 포함하고, 설정부가 상기 판정주기와, 상기 판정데이터수집부에서 판정변수데이터를 수집하는 수집주기를 설정하며, 상기 판정변수는, 굴진속도, TBM토크, TBM 기어 오일온도, 센터플레이트 온도, 및 버럭상태 산출부에서 산출되는 버럭상태데이터 중 적어도 2이상이고, 상기 버럭상태데이터는, 버럭 슬럼프 실험결과데이터 및 배토 온도데이터 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법으로서 달성될 수 있다. A second object of the present invention is an earth pressure balanced TBM guide method, comprising the steps of measuring a determination variable, thrust, additive flow rate, and additive air amount through a TBM sensor when the measuring unit is excavated; collecting decision variable data measured by the measuring unit at each collection period by a decision data collection unit; generating decision data by determining, by the decision means, rising, maintaining, or falling the collected decision variables for each decision cycle; and calculating, by an analysis means, the thrust, the additive flow rate, and the additive mixture adjustment data based on the determination data, wherein the setting unit includes the determination period and a collection period in which the determination data collection unit collects determination variable data. , and the determination variable is at least two or more of excavation speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, center plate temperature, and break state data calculated by the break state calculation unit, and the break state data is, break down slump experiment It can be achieved as an earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide method, characterized in that at least one of the result data and the clay temperature data.

그리고 상기 설정부는 판정변수별 유지로 판정하는 유지범위를 설정하고, 상기 판정데이터를 생성하는 단계에서, 상기 판정수단은, 상기 유지범위 내인 경우 유지, 유지범위 미만인 경우 하강, 유지범위 초과인 경우 상승으로 판정하고, 판정주기 첫구간에서의 판정변수데이터의 평균값을 기준값으로 하여, 다음 판정주기에서의 판정변수데이터의 평균값과 기준값을 대비하여 상승, 유지, 하강을 판정하고, 유지 판정이 특정 횟수 유지되거나, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 기준값을 리셋하고, 직전 판정구간과 비교하여 판정하는 것을 특징으로 할 수 있다. And, in the step of setting the maintenance range determined by the maintenance for each determination variable, and generating the determination data, the determination unit maintains the maintenance range if it is within the maintenance range, decreases if it is less than the maintenance range, and rises if it exceeds the maintenance range. , and using the average value of the decision variable data in the first section of the decision cycle as the reference value, the average value of the decision variable data in the next decision cycle and the reference value are compared to determine rise, hold, or fall, and the maintenance decision is maintained a certain number of times. or, if it is determined as rising or falling, the reference value may be reset, and the determination may be made by comparing with the previous determination section.

급상승급하강 판단부가, 상기 판정주기보다 짧은 주기의 직전구간 내에서 수집된 판정변수데이터의 평균값과, 수집된 판정변수데이터를 대비하여 설정된 비율 이상 상승된 경우 급상승으로 판단하고, 설정된 비율 이상 하강한 경우 급하강으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The sudden rise/fall judgment unit compares the average value of the decision variable data collected in the immediately preceding section of the period shorter than the judgment period and the collected decision variable data, and judges it as a sudden rise when it rises more than a set ratio, and falls more than a set ratio. It may be characterized in that it further includes;

그리고 상기 조정데이터를 산출하는 단계에서, 상기 분석수단은, 슬럼프 실험결과데이터, 배토온도데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 슬럼프 실험결과데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 또는 TBM 토크, 기어오일 온도데이터, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다. And in the step of calculating the adjustment data, the analysis means is based on the slump experiment result data, the clay temperature data, the TBM torque, and the determination data for the excavation speed, or the slump experiment result data, the TBM torque, and the excavation speed It may be characterized in that the adjustment data of the thrust, the additive flow rate, and the additive mixture are calculated based on the determination data for or based on the determination data for the TBM torque, the gear oil temperature data, and the excavation speed.

본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법에 따르면, 토압 균형식(EPB, Earth Pressure Balance) TBM 굴진 시 사용되는 첨가제인 Foam, Polymer 및 운영변수인 추력(Thrust)에 대한 사용 가이드를 제시할 수 있다. According to the earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method according to an embodiment of the present invention, the additives used in earth pressure balance (EPB) TBM excavation are foam and polymer and the operating variable thrust. A user guide can be provided.

본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법에 따르면, EPB TBM 굴진 시 마주할 수 있는 상황에 대응할 수 있는 첨가제(Foam, polymer) 및 추력에 대한 가이드라인(상향/유지/하향)을 제공하여 TBM 굴진 risk(커터헤드(cutterhead) 폐색, 장비부하 증대) 등을 예방할 수 있는 효과를 갖는다. According to the earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method according to an embodiment of the present invention, guidelines for additives (foam, polymer) and thrust (upward/ maintenance/downward) to prevent TBM excavation risk (cutterhead blockage, equipment load increase) and the like.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템 및 가이드방법에 따르면, 실시간 TBM 운영 중 변수 변화에 바로 대응하여 TBM 굴진 리스크 상황을 대비할 수 있어 원활한 굴진이 가능하며, 1) 적정한 첨가제 배합 및 굴진속도 조정을 통해 TBM 커터헤드 토크, 스크류 컨베이어(Screw conveyor) 토크 등 장비 부하 최소화할 수 있고, 2) 적정한 첨가제 배합 및 굴진속도 조정을 통해 챔버 내 폐색(clogging) 및 장비 jamming, 손상, cutting tool 과다 마모 등의 굴진 중단 사유 발생을 제어할 수 있으며, 적정한 첨가제 배합을 통해 과다 지하수 유입 및 지반침하를 방지할 수 있는 효과를 갖는다. In addition, according to the earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system and guide method according to an embodiment of the present invention, it is possible to prepare for TBM excavation risk situations by immediately responding to variable changes during real-time TBM operation, enabling smooth excavation, 1) appropriate Equipment loads such as TBM cutter head torque and screw conveyor torque can be minimized through additive mixing and excavation speed adjustment. It is possible to control the occurrence of reasons for excavation stoppage, such as excessive wear of cutting tools, and has the effect of preventing excessive groundwater inflow and ground subsidence through proper additive mixing.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 토압 균형식 TBM의 구성도,
도 2는 토압균형식 TBM의 폼 분사 전경을 나타낸 사진,
도 3은 장비에 폐색이 발생된 사진,
도 4a는 일정 배합으로 제작된 폼을 대기압 상태에서 토사시료와 교반한 후 슬럼프 시험, vane 전단시험을 수행하는 사진,
도 4b는 베인(Vane) 전단시험을 실시하여 시료의 전단강도를 측정하는 사진,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템의 블록도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법의 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 판단변수별 상태 판단기준 표의 일예,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 판정데이터 수집부에서 급상승, 급하강이 표시되는 일예,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 판단변수 상승, 유지, 하강 판정 방법의 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 판정데이터 수집부의 디스플레이 화면의 일예를 나타낸 것이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention serve to further understand the technical idea of the present invention, the present invention is limited only to those described in the drawings. and should not be interpreted.
1 is a configuration diagram of an earth pressure balanced TBM;
Figure 2 is a photograph showing the foam injection view of the earth pressure balance type TBM,
Figure 3 is a photograph in which occlusion has occurred in the equipment;
Figure 4a is a photograph of performing a slump test and a vane shear test after stirring a foam prepared with a certain mixture with a soil sample in an atmospheric pressure state,
Figure 4b is a photograph of measuring the shear strength of a sample by performing a vane shear test;
5 is a block diagram of an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system according to an embodiment of the present invention;
6 is a flow chart of an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide method according to an embodiment of the present invention;
7 is an example of a state decision criteria table for each decision variable according to an embodiment of the present invention;
8 is an example of displaying rapid rise and fall in the determination data collection unit according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart of a method for determining the increase, maintenance, and decrease of a decision variable according to an embodiment of the present invention;
10 shows an example of a display screen of a determination data collection unit according to an embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and the spirit of the present invention will be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it means that it may be directly formed on the other element or a third element may be interposed therebetween. Also, in the drawings, the thickness of components is exaggerated for effective description of technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described in this specification will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, the shape of the illustrated drawings may be modified due to manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific shape shown, but also include changes in the shape generated according to the manufacturing process. For example, a region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of a region of a device and are not intended to limit the scope of the invention. Although terms such as first and second are used to describe various elements in various embodiments of the present specification, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. The terms 'comprises' and/or 'comprising' used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, several specific contents are prepared to more specifically describe the invention and aid understanding. However, readers who have knowledge in this field to the extent that they can understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known in describing the invention and are not greatly related to the invention are not described in order to prevent confusion for no particular reason in explaining the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템의 구성, 기능 및 가이드 방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration, function, and guide method of the earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템의 블록도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법의 흐름도를 도시한 것이다. First, FIG. 5 shows a block diagram of an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide system according to an embodiment of the present invention. And Figure 6 shows a flow chart of an earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 설정부(10), 측정부(20), 산출부(30), 판정데이터수집부(40), 판정수단(50), 급상승급하강 판단부(60), 분석수단(70), 제어부(80) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, the earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system 100 according to an embodiment of the present invention includes a setting unit 10, a measuring unit 20, a calculating unit 30, and a determination data collection unit. It can be seen that it can be configured to include (40), determination means 50, steep rise and fall determination unit 60, analysis means 70, control unit 80, and the like.

설정부(10)는 사용자가 판정주기(판정구간), 수집주기, 유지로 판정하게 되는 유지범위를 설정할 수 있도록 구성된다. The setting unit 10 is configured so that the user can set a determination period (determination period), a collection period, and a maintenance range determined as maintenance.

판정주기(구간)의 산정은 예를 들어, 1 ring (Segment 1세트의 폭으로 1세트를 조립하기 위해 굴진하여야 하는 거리, 보통 1.4~1.5m)을 굴진하는 데 일반적인 토사구간 TBM에 대한 굴진 속도는 약 20~30mm/min로 순 굴진시간은 약 50분~60분 소요될 수 있다. TBM 챔버의 폭은 TBM 크기마다 다양하지만 약 0.5~1.0m 정도로 10분 정도만 잘못된 첨가제 배합으로 굴진하여도 챔버 내의 반 정도가 적절하지 못한 상태의 버력으로 채워져 장비 폐색 등의 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 ‘1구간’에 대한 판정 구간은 ‘5분’으로 설정하되, 현장 상황에 따라 설정부에서 변경시켜 계산할 수 있다. Calculation of the judgment cycle (section) is, for example, excavation speed for TBM, a common soil section for excavation of 1 ring (the distance that must be excavated to assemble one set with the width of one set of segments, usually 1.4 to 1.5 m). is about 20 to 30 mm/min, and the net excavation time may take about 50 to 60 minutes. The width of the TBM chamber varies depending on the size of the TBM, but about 0.5 to 1.0 m, even if excavated with the wrong additive mixture for about 10 minutes, about half of the chamber is filled with improper bracing, causing problems such as equipment blockage. Therefore, the judgment interval for '1 segment' is set to '5 minutes', but it can be calculated by changing it in the setting unit according to the situation at the site.

그리고 측정부(20)는 굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정한다. 또한 판정데이터수집부(40)는 이러한 측정부(20)에서 측정된 판정변수데이터를 수집주기마다 수집하도록 구성된다. In addition, the measurement unit 20 measures the determination variable, thrust, additive flow rate, and additive air amount through the TBM sensor during excavation. In addition, the decision data collection unit 40 is configured to collect the decision variable data measured by the measuring unit 20 at each collection period.

이러한 판정변수는, 굴진속도, TBM토크, TBM 기어 오일온도, 센터플레이트 온도, 및 버럭상태 산출부(30)에서 산출되는 버럭상태데이터일 수 있다. These determination variables may be excavation speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, center plate temperature, and deburring state data calculated by the breaking state calculation unit 30.

버럭상태데이터는, 버럭 슬럼프 실험 결과데이터 및 배토 온도데이터이다. The barrack state data is barrack slump experiment result data and clay temperature data.

TBM 굴진속도, TBM 토크, TBM 기어 오일 온도, TBM 첨가제 주입 nozzle별 실시간 주입 유량 및 공기량은 TBM 센서데이터에서 바로 얻을 수 있다(S1-1). TBM excavation speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, real-time injection flow rate and air volume for each TBM additive injection nozzle can be obtained directly from the TBM sensor data (S1-1).

슬럼프 시험 결과데이터는 굴진 중 버력을 이용한 slump 시험 실시를 통해 얻을 수 있고, 배토 온도는 굴진 중 버력을 이용하여 온도를 측정해서 얻을 수 있다(S1-2). The slump test result data can be obtained by conducting a slump test using buckling force during excavation, and the soil temperature It can be obtained by measuring the temperature using the force during excavation (S1-2).

장비 부하 정도 및 각종 상황을 판단할 수 있는 변수 중 TBM sensor로부터 바로 파악할 수 있는 변수는 TBM 토크와, 굴진속도, 기어 오일 온도(또는 센터 플레이트 온도 등으로 TBM 제조사마다 다를 수 있음)로 일반적으로 10초(수집주기)마다 한번씩 raw data로 획득 가능하다(S2). Among the variables that can determine the degree of equipment load and various situations, the variables that can be immediately identified from the TBM sensor are TBM torque, drilling speed, and gear oil temperature (or center plate temperature, which may vary among TBM manufacturers). It can be obtained as raw data once every second (collection period) (S2).

추가적으로 TBM의 벨트 컨베이어에서 배출되는 버력을 이용하여 slump 시험 및 배토 온도 측정을 실시하여 같이 판정할 수 있다. 이는 주기적 또는 비주기적으로 현장 판단 하에 실시할 수 있다. In addition, it can be determined together by conducting a slump test and measuring the temperature of the clay using the force discharged from the belt conveyor of the TBM. This can be done periodically or non-periodically at the discretion of the site.

그리고 판정수단(50)은 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하게 된다(S3). Then, the determination unit 50 determines rise, hold, and fall of the collected determination variables for each determination period to generate determination data (S3).

그리고 분석수단(70)은 이러한 판정데이터를 기반으로 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합에 대한 조정데이터를 산출하게 되고(S4), 제어부(80)는 이러한 조정데이터를 기반으로 추력과 첨가재 유입량, 배합비를 제어하게 된다(S5). In addition, the analysis means 70 calculates adjustment data for thrust, additive flow rate, and additive formulation based on these determination data (S4), and the controller 80 calculates thrust, additive inflow amount, and mixing ratio based on these adjustment data. It is controlled (S5).

판정수단(50)은 설정부(10)에서 설정된 유지범위 판단기준을 기반으로 상승, 유지, 하강(감소)를 판단하게 된다. The determination unit 50 determines whether to ascend, maintain, or descend (decrease) based on the maintenance range determination criterion set in the setting unit 10 .

즉, 현재 판정구간 내에서의 판정변수별 평균값 각각을 기준값과 대비하여 상승, 유지, 하강(감소)를 판정하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 판단변수별 상태 판단기준 표의 일예를 도시한 것이다. That is, each average value of each decision variable within the current decision section is compared with the reference value to determine rise, maintenance, or decrease (decrease). 7 illustrates an example of a table of state determination criteria for each determination variable according to an embodiment of the present invention.

즉, 예를 들어, 현재 판정구간 내에서의 산출되어 수집된 버럭상태와 기준값과의 차이가 -2.5 ~ 2.5cm 내인 경우 유지, 2.5cm이상 상승인 경우 상승, -2.5cm 이상 감소한 경우 하강으로 판장하게 된다. 그리고 현재 판정구간 내에서의 산출되어 수집된 배토온도와 기준값과의 차이가 -2.5 ~ 2.5도 내인 경우 유지, 2.5도 이상 상승인 경우 상승, -2.5도 이상 감소한 경우 하강으로 판정하게 된다. 현재 판정구간 내에서 수집된 토크데이터의 평균값과 기준값과의 차이가 -10 ~ 10% 내인 경우 유지, 10% 이상 상승인 경우 상승, -10% 이상 감소한 경우 하강으로 판정하게 된다. 그리고 현재 판정구간 내에서 수집된 굴진속도의 평균값과 기준값과의 차이가 -10 ~ 10% 내인 경우 유지, 10% 이상 상승인 경우 상승, -10% 이상 감소한 경우 하강으로 판정하게 된다. That is, for example, if the difference between the calculated and collected depravity state within the current judgment range and the reference value is within -2.5 to 2.5cm, it is maintained; will do In addition, if the difference between the calculated and collected clay temperature and the reference value within the current judgment section is maintained within -2.5 to 2.5 degrees, it is judged to be maintained, if it rises by 2.5 degrees or more, it rises, and if it decreases by more than -2.5 degrees, it is judged to fall. If the difference between the average value of the torque data collected within the current judgment section and the reference value is within -10 to 10%, it is determined to be maintained, if it is increased by 10% or more, it is judged to be raised, and if it is decreased by more than -10%, it is judged to be lowered. In addition, if the difference between the average value of the excavation speed collected in the current judgment section and the reference value is within -10 to 10%, it is determined to be maintained, if it is increased by 10% or more, it is judged to be increased, and if it is decreased by more than -10%, it is judged to be decreased.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 판정데이터 수집부(40)에서 급상승, 급하강이 표시되는 일예를 도시한 것이다. 급상승급하강 판단부(60)는 판정주기보다 짧은 주기의 직전구간 내에서 수집된 판정변수데이터의 평균값과, 현재 수집된 판정변수데이터를 대비하여 설정된 비율 이상 상승된 경우 급상승으로 판단하고, 설정된 비율 이상 하강한 경우 급하강으로 판단하여 판정데이터 수집부(40)의 디스플레이를 통해 판단결과를 표시하도록 구성될 수 있다. 8 illustrates an example in which a rapid rise and a rapid descent are displayed in the determination data collection unit 40 according to an embodiment of the present invention. The rapid rise/fall determination unit 60 compares the average value of the decision variable data collected in the immediately preceding section of the period shorter than the decision period with the currently collected decision variable data, and determines that the sudden rise occurs when the set ratio or higher rises, and the set ratio In the case of an abnormal descent, it may be determined as a rapid descent and display the determination result through the display of the determination data collection unit 40 .

즉, 판정구간(5분) 내에서도 급상승하거나 급하강했을 때 발견하지 못할 수 있다(급상승 후 다시 하락하여 평균값은 비슷하게 나와 발견하지 못할 수도 있음).예를 들어, 급상승/급하강 판단기준은 기본 판정구간 5분의 절반인 2.5분(10초마다 data를 받았을 때 15개)으로 설정할 수 있고, 직전 data 15개의 평균 대비 금번 값이 25% 이상 상승하였을 경우 급상승 메시지 띄우게 되고, 직전 data 15개의 평균 대비 급번 값이 25% 이상 하락하였을 경우, 급하락 메시지 띄우도록 할 수 있다. 이러한 ‘25%’의 기준은 따로 입력이 가능하게 하여 현장 상황에 따라 적절히 대응할 수 있다. In other words, even within the judgment section (5 minutes), it may not be detected when it rises or falls rapidly (it may fall again after a sharp rise, and the average value may come out similarly). It can be set to 2.5 minutes, which is half of the 5-minute interval (15 when data is received every 10 seconds), and if this value rises by more than 25% compared to the average of the previous 15 data, a rapid rise message is displayed, compared to the average of the previous 15 data If the grade number drops by more than 25%, a sudden drop message can be displayed. This ‘25%’ criterion makes it possible to input separately so that appropriate responses can be made according to the situation at the site.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 판단변수 상승, 유지, 하강 판정 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 그리고 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 판정데이터 수집부의 디스플레이 화면의 일예를 나타낸 것이다. 9 is a flowchart of a method for determining the rise, hold, and fall of a decision variable according to an embodiment of the present invention. And Figure 10 shows an example of a display screen of the determination data collection unit according to an embodiment of the present invention.

판정주기 첫구간에서의 판정변수데이터의 평균값을 기준값으로 하여, 다음 판정주기에서의 판정변수데이터의 평균값과 기준값을 대비하여 상승, 유지, 하강을 판정할 수 있다. With the average value of the decision variable data in the first section of the decision cycle as the reference value, rising, maintaining, or falling can be determined by comparing the average value of the decision variable data and the reference value in the next decision cycle.

그리고 유지 판정이 특정 횟수 유지되거나, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 기준값을 리셋하고, 직전 판정구간과 비교하여 판정하게 된다. In addition, when the maintenance determination is maintained a specific number of times or is determined to be rising or falling, the reference value is reset, and the determination is made by comparing with the previous determination section.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, TBM 센서로 부터, 굴진속도, 토크, 기어오일 데이터가 측정되고, 슬럼프 실험결과데이터, 배토온도데이터가 산출될 수 있으며, 판정데이터수집부는 수집주기마다 측정데이터와, 실험데이터(들어오지 않을 수도 있음)가 수집되게 된다. That is, as shown in FIG. 9, from the TBM sensor, excavation speed, torque, and gear oil data are measured, slump experiment result data, and soil temperature data can be calculated, and the determination data collection unit measures data for each collection period. Wow, experimental data (which may not come in) will be collected.

그리고 첫 판정구간에서 각 수집된 데이터 들의 판단변수별 평균값을 기준값으로하여, 다음 판정구간에서의 평균값과 기준값을 대비하여, 상승, 유지, 하강을 판정하게 된다. In the first decision section, the average value for each decision variable of each collected data is used as the reference value, and the average value and the reference value in the next decision section are compared to determine rise, maintenance, and descent.

이때, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 판정을 리셋하고 즉 기준값을 리셋하고, 다음 판정수단의 평균값과 이전 판정수간에서의 평균값을 서로 비교하여 상승, 하강, 유지를 판정하게 된다. 그리고 유지로 판정된 경우 그 다음 판정구간에서의 평균값은 기준값과 대비하여 판정하고 이때 상승, 하강으로 판정되면 판정을 리셋하고 즉 기준값을 리셋하고, 다음 판정수단의 평균값과 이전 판정수간에서의 평균값을 서로 비교하여 상승, 하강, 유지를 판정하게 되며, 또 다른 유지로 판정된 경우, 그 다음 판정구간에서의 평균값은 기준값과 대비하여 판정하여 2번 이상 유지가 나온 후 판정한 후에는 상승, 하강, 유지 모두에서 판정리셋을 하고 다음 판정수단의 평균값과 이전 판정수간에서의 평균값을 서로 비교하여 상승, 하강, 유지를 판정하게 된다. At this time, if it is determined that it is rising or falling, the determination is reset, that is, the reference value is reset, and the average value of the next determination means and the average value of the previous determination numbers are compared with each other to determine rise, fall, or maintenance. And if it is determined to be maintained, the average value in the next judgment section is compared with the reference value, and if it is judged to be rising or falling at this time, the judgment is reset, that is, the reference value is reset, and the average value of the next judgment means and the average value of the previous judgment number are reset. Ascension, descent, and maintenance are judged by comparing each other, and if another maintenance is judged, the average value in the next judgment section is compared with the reference value and maintained two or more times. Determination is reset in all of the holdings, and the average value of the next decision means and the average value of the previous decision number are compared with each other to determine rise, fall, and hold.

그리고 분석수단은, 슬럼프 실험결과데이터(버럭상태), 배토온도데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출할 수 있다(제1케이스). In addition, the analysis means can calculate thrust, additive flow rate, and adjustment data of additive mixture based on slump experiment result data (burst state), clay temperature data, TBM torque, and drilling speed determination data (first case). ).

또는 슬럼프 실험결과데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출할 수 있다(제2케이스). Alternatively, adjustment data of thrust, additive flow rate, and additive mixture may be calculated based on the slump experiment result data, the TBM torque, and the determination data on the drilling speed (second case).

또는 TBM 토크, 기어오일 온도데이터, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출할 수 있다(제3케이스). Alternatively, adjustment data of thrust, additive flow rate, and additive mixture may be calculated based on TBM torque, gear oil temperature data, and drilling speed determination data (case 3).

예를 들어, 제1케이스에서 1) 버럭상태 하강, 배토온도 유지, 토크 상승/유지, 굴진속도 상승으로 판정된 경우, 폐색유발위험으로 판단하여 FIR, FER, PIR은 유지하고, 추력을 하향되도록 제어할 수 있으며, 2) 버럭상태 하강, 배토온도 유지, 토크 상승/유지, 굴진속도 감소/유지로 판정된 경우, 폐색유발위험으로 판단하여 FIR 상향, FER 하향, PIR 하향하고, 추력 유지되도록 제어할 수 있고, 3) 버럭상태 하강, 배토온도 유지, 토크 상승, 굴진속도 감소/유지로 판정된 경우, 폐색유발가능성으로 판단하여 FIR 유지, FER 하향, PIR 하향하고, 추력 유지되도록 제어할 수 있으며, 4) 버럭상태 유지, 배토온도 유지, 토크 상승, 굴진속도 상승으로 판정된 경우, 배합비 변경으로 판단하여 FIR 상향, FER 유지, PIR 유지하고, 추력이 하향되도록 제어할 수 있고, 5) 버럭상태 상승, 배토온도 상승/유지/감소, 토크 상승, 굴진속도 감소/유지로 판정된 경우, 배합비 변경으로 판단하여 FIR 유지, FER 상향, PIR 상향하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있다. For example, in Case 1, if 1) it is determined that 1) deterioration of blockage, maintenance of clay temperature, increase/maintenance of torque, and increase of excavation speed, it is determined that there is a risk of blockage, FIR, FER, and PIR are maintained, and thrust is lowered. 2) If it is judged as lowering the blockage state, maintaining the clay temperature, increasing/maintaining the torque, and decreasing/maintaining the excavation speed, it is judged to be a risk of blockage, and the FIR is raised, the FER is lowered, the PIR is lowered, and the thrust is maintained. 3) If it is determined that the burok state is lowered, the clay temperature is maintained, the torque is increased, and the excavation speed is reduced/maintained, the possibility of blockage is determined and the FIR is maintained, the FER is lowered, the PIR is lowered, and the thrust is maintained. , 4) If it is judged that the breaking condition is maintained, the soil temperature is maintained, the torque is increased, and the excavation speed is increased, the mixing ratio is determined to be FIR increased, FER maintained, PIR maintained, and the thrust can be controlled so that the thrust is lowered. If it is determined as increase, clay temperature increase/maintain/decrease, torque increase, excavation speed decrease/maintenance, it is judged as a change in mixing ratio to maintain FIR, increase FER, increase PIR, and control to maintain thrust.

또한 제2케이스에서 예를 들어, 1) 버력 상태 감소, 토크 상승, 굴진속도 감소/유지인 경우, 폐색유발가능성으로 판정하여 FIR 상향, FER 하향, PIR 하향하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있고, 2) 버력 상태 유지, 토크 상승, 굴진속도 감소/유지인 경우, 폐색유발가능성으로 판정하여 FIR 상향, FER 유지, PIR 유지하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있으며, 3) 버력 상태 상승, 토크 감소/유지, 굴진속도 상승인 경우, 배합비 변경으로 판정하여 FIR 유지, FER 상향, PIR 상향하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있다. In addition, in the second case, for example, 1) in the case of decrease in thrust state, increase in torque, decrease / maintenance of excavation speed, it is determined that it is possible to induce blockage, and FIR is increased, FER is decreased, and PIR is decreased, and the thrust can be controlled to be maintained , 2) In the case of maintaining the holding state, increasing the torque, and decreasing/maintaining the excavation speed, it is judged as a possibility of blockage and can be controlled to increase the FIR, maintain the FER, maintain the PIR, and maintain the thrust, 3) increase the holding state, torque In the case of decrease/maintenance or increase in excavation speed, it is judged as a change in the compounding ratio, and FIR is maintained, FER is increased, and PIR is increased, and the thrust can be controlled to be maintained.

그리고 제3케이스에서 예를 들어, 1) 토크 상승, 기어오일 온도 상승/유지/감소, 굴진속도 감소/유지인 경우, 폐색유발위험으로 판정하여 FIR 상향, FER 하향, PIR 하향하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있고, 2) 토크 감소/유지, 기어오일 온도 상승, 굴진속도 상승인 경우, 폐색유발가능성으로 판정하여 FIR 유지, FER 하향, PIR 유지하고, 추력이 유지되도록 제어할 수 있으며, 3) 토크 감소/유지, 기어오일 온도 감소/유, 굴진속도 감소인 경우, 지반강도상승으로 판정하여 FIR 유지, FER 유지, PIR 유지하고, 추력이 상승되도록 제어할 수 있다. And in the third case, for example, 1) In the case of torque increase, gear oil temperature increase/maintenance/decrease, and drilling speed decrease/maintenance, the risk of blockage is determined and the FIR is increased, the FER is decreased, the PIR is decreased, and the thrust is maintained 2) In the case of torque reduction/maintenance, gear oil temperature rise, and excavation speed increase, it is judged as the possibility of blockage, FIR maintained, FER lowered, PIR maintained, and thrust can be controlled to be maintained, 3 ) In the case of torque reduction/maintenance, gear oil temperature reduction/existence, and excavation speed reduction, it is judged as an increase in ground strength, FIR maintenance, FER maintenance, PIR maintenance, and thrust can be controlled to increase.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, the device and method described above are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but all or part of each embodiment is selectively combined so that various modifications can be made. may be configured.

1:토압균형식 TBM
2:커터헤드
3:커팅툴
4:챔버
5:스크류컨베이어
6:트러스트잭
10:설정부
20:측정부
30:버럭상태산출부
40:판정데이터수집부
50:판정수단
60:급상승급하강 판단부
70:분석수단
80:제어부
100:토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템
1: earth pressure balance type TBM
2: cutter head
3: Cutting tool
4: chamber
5: screw conveyor
6: Trust Jack
10: setting unit
20: measuring part
30: Break state calculation unit
40: judgment data collection unit
50: judgment means
60: Rapid rise/fall judgment unit
70: analysis means
80: control unit
100: Earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system

Claims (10)

토압 균형식 TBM 가이드 시스템으로서,
굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 판정변수데이터를 수집하는 판정데이터수집부; 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하는 판정수단; 상기 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합 조정데이터를 산출하는 분석수단; 및 상기 판정주기와, 상기 판정데이터수집부에서 판정변수데이터를 수집하는 수집주기를 설정하는 설정부;를 포함하고,
상기 판정변수는, 굴진속도, TBM토크, TBM 기어 오일온도, 센터플레이트 온도, 및 버럭상태 산출부에서 산출되는 버럭상태데이터 중 적어도 2이상이며,
상기 버럭상태데이터는, 버럭 슬럼프 실험결과데이터 및 배토 온도데이터 중 적어도 어느 하나이고,
상기 설정부는 판정변수별 유지로 판정하는 유지범위를 설정하고,
상기 판정수단은,
상기 유지범위 내인 경우 유지, 유지범위 미만인 경우 하강, 유지범위 초과인 경우 상승으로 판정하고,
판정주기 첫구간에서의 판정변수데이터의 평균값을 기준값으로 하여, 다음 판정주기에서의 판정변수데이터의 평균값과 기준값을 대비하여 상승, 유지, 하강을 판정하고,
유지 판정이 특정 횟수 유지되거나, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 기준값을 리셋하고, 직전 판정구간과 비교하여 판정하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템.
As an earth pressure balanced TBM guide system,
During excavation, a measurement unit for measuring the determination variable, thrust, additive flow rate, and additive air amount through the TBM sensor; a decision data collection unit that collects decision variable data measured by the measurement unit; decision means for generating decision data by judging rise, hold, and fall for the collected decision variables at every decision period; Analysis means for calculating the thrust, the additive flow rate, and the additive mixing adjustment data based on the determination data; And a setting unit for setting the determination period and a collection period for collecting decision variable data in the determination data collection unit;
The determination variable is at least two or more of excavation speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, center plate temperature, and break state data calculated by the break state calculation unit,
The burok state data is at least one of buruck slump experiment result data and clay temperature data,
The setting unit sets a holding range determined by holding for each decision variable,
The determination means,
If it is within the above maintenance range, it is judged to be maintained, if it is less than the maintenance range, to descend, and if it exceeds the maintenance range, it is determined to rise,
Using the average value of the decision variable data in the first section of the decision cycle as the reference value, comparing the average value of the decision variable data and the reference value in the next decision cycle to determine rising, maintaining, or falling;
An earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system, characterized in that when the maintenance decision is maintained a certain number of times or is determined to rise or fall, the reference value is reset and compared with the previous judgment section.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 판정주기보다 짧은 주기의 직전구간 내에서 수집된 판정변수데이터의 평균값과, 수집된 판정변수데이터를 대비하여 설정된 비율 이상 상승된 경우 급상승으로 판단하고, 설정된 비율 이상 하강한 경우 급하강으로 판단하는 급상승급하강 판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템.
According to claim 1,
Comparing the average value of the decision variable data collected in the immediately preceding section of the period shorter than the decision period and the collected decision variable data, it is judged as a sudden rise if it rises more than the set ratio, and it is judged as a sudden descent if it falls more than the set ratio Earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system, characterized in that it further comprises;
제 5항에 있어서,
상기 분석수단은,
슬럼프 실험결과데이터, 배토온도데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나,
슬럼프 실험결과데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 또는
TBM 토크, 기어오일 온도데이터, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드 시스템.
According to claim 5,
The analysis means,
Based on the slump experiment result data, the clay temperature data, the TBM torque, and the judgment data for the excavation speed,
Based on the slump experiment result data, the TBM torque, and the judgment data for the drilling speed, or
An earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide system, characterized in that for calculating the adjustment data of the thrust, additive flow rate, and additive mixture based on TBM torque, gear oil temperature data, and drilling speed determination data.
토압 균형식 TBM 가이드 방법으로서,
측정부가 굴진시, TBM센서를 통해 판정변수, 추력, 첨가제 유량, 첨가제 공기량을 측정하는 단계;
판정데이터 수집부가 수집주기마다 상기 측정부에서 측정된 판정변수데이터를 수집하는 단계;
판정수단이 판정주기마다, 수집된 판정변수에 대한 상승, 유지, 하강을 판정하여 판정데이터를 생성하는 단계; 및
분석수단이 상기 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합 조정데이터를 산출하는 단계;을 포함하고,
설정부가 상기 판정주기와, 상기 판정데이터수집부에서 판정변수데이터를 수집하는 수집주기를 설정하며,
상기 판정변수는,
굴진속도, TBM토크, TBM 기어 오일온도, 센터플레이트 온도, 및 버럭상태 산출부에서 산출되는 버럭상태데이터 중 적어도 2이상이고,
상기 버럭상태데이터는, 버럭 슬럼프 실험결과데이터 및 배토 온도데이터 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법.
As an earth pressure balanced TBM guide method,
Measuring the determination variable, thrust, additive flow rate, additive air amount through the TBM sensor when the measurement unit is excavated;
collecting decision variable data measured by the measuring unit at each collection period by a decision data collection unit;
generating decision data by determining, by the decision means, rising, maintaining, or falling the collected decision variables for each decision cycle; and
Calculating, by an analysis means, the thrust, the additive flow rate, and the additive formulation adjustment data based on the determination data;
The setting unit sets the determination cycle and the collection cycle for collecting decision variable data in the determination data collection unit;
The decision variable is,
At least two or more of drilling speed, TBM torque, TBM gear oil temperature, center plate temperature, and break state data calculated by the break state calculator,
The earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide method, characterized in that the buckwheat state data is at least one of buckwheat slump experiment result data and clay temperature data.
제 7항에 있어서,
상기 설정부는 판정변수별 유지로 판정하는 유지범위를 설정하고,
상기 판정데이터를 생성하는 단계에서, 상기 판정수단은, 상기 유지범위 내인 경우 유지, 유지범위 미만인 경우 하강, 유지범위 초과인 경우 상승으로 판정하고,
판정주기 첫구간에서의 판정변수데이터의 평균값을 기준값으로 하여, 다음 판정주기에서의 판정변수데이터의 평균값과 기준값을 대비하여 상승, 유지, 하강을 판정하고,
유지 판정이 특정 횟수 유지되거나, 상승 또는 하강으로 판정된 경우, 기준값을 리셋하고, 직전 판정구간과 비교하여 판정하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법.
According to claim 7,
The setting unit sets a holding range determined by holding for each decision variable,
In the step of generating the judgment data, the judgment means determines to be maintained if within the maintenance range, to fall if less than the maintenance range, and to rise if exceeding the maintenance range;
Using the average value of the decision variable data in the first section of the decision cycle as the reference value, comparing the average value of the decision variable data and the reference value in the next decision cycle to determine rising, maintaining, or falling;
Earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide method, characterized in that when the maintenance decision is maintained a certain number of times or is determined to rise or fall, the reference value is reset and compared with the previous judgment section.
제 8항에 있어서,
급상승급하강 판단부가, 상기 판정주기보다 짧은 주기의 직전구간 내에서 수집된 판정변수데이터의 평균값과, 수집된 판정변수데이터를 대비하여 설정된 비율 이상 상승된 경우 급상승으로 판단하고, 설정된 비율 이상 하강한 경우 급하강으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법.
According to claim 8,
The sudden rise/fall judgment unit compares the average value of the decision variable data collected in the immediately preceding section of the period shorter than the judgment period and the collected decision variable data, and judges it as a sudden rise when it rises more than a set ratio, and falls more than a set ratio. Earth pressure balanced TBM additive injection and excavation guide method, characterized in that it further comprises;
제 7항에 있어서,
상기 조정데이터를 산출하는 단계에서,
상기 분석수단은,
슬럼프 실험결과데이터, 배토온도데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나,
슬럼프 실험결과데이터, TBM 토크, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 하거나, 또는
TBM 토크, 기어오일 온도데이터, 및 굴진속도에 대한 판정데이터를 기반으로 상기 추력과 첨가제 유량, 첨가제 배합의 조정데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 토압 균형식 TBM 첨가제 주입과 굴진 가이드방법.




According to claim 7,
In the step of calculating the adjustment data,
The analysis means,
Based on the slump experiment result data, the clay temperature data, the TBM torque, and the judgment data for the excavation speed,
Based on the slump experiment result data, the TBM torque, and the judgment data for the drilling speed, or
An earth pressure balanced TBM additive injection and drilling guide method, characterized in that for calculating the adjustment data of the thrust, additive flow rate, and additive mixture based on TBM torque, gear oil temperature data, and drilling speed determination data.




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Citations (2)

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