KR20130076907A - Tbm 터널 전방 예측 시스템 - Google Patents
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Abstract
1. 기술분야
본 발명은 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine)를 이용한 터널 굴착 시 디스크 커터를 전기저항 측정용 센서로 개량하여 전기저항을 측정하게 함으로써 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대의 존재를 예측하고 주변 암반을 평가하기 위한 TBM 터널 전방 예측 시스템에 관한 것이다.
2. 주요구성
본 발명의 커터헤드에 장착되는 디스크 커터 주변을 절연하여 디스크 커터를 전기저항을 측정하는 센서로 사용하며, 상기 디스크 커터를 전기저항 측정 센서로 사용할 경우 측정된 저항값과 실제 저항값 차이를 보정하고, 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine) 내부에 전기비저항 측정 장치를 설치하여 디스크 커터까지 로테이팅 라인(rotating line)으로 연결하는 시스템이다.
3. 기술효과
본 발명에 의하면, TBM 터널 굴착 시 터널 전방 암반을 평가하고 기존의 터널 시공 시 터널 전방 탐사보다 보다 정확히 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대를 예측할 수 있으며, 실시간 탐사를 통해서 TBM 기기가 장시간 멈추지 않은 상태에서 터널 전방을 평가할 수 있고, 터널 전방에 존재하는 이상대를 정확히 예측함으로써, 터널 막장 사고를 사전에 대비할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine)를 이용한 터널 굴착 시 디스크 커터를 전기저항 측정용 센서로 개량하여 전기저항을 측정하게 함으로써 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대의 존재를 예측하고 주변 암반을 평가하기 위한 TBM 터널 전방 예측 시스템에 관한 것이다.
2. 주요구성
본 발명의 커터헤드에 장착되는 디스크 커터 주변을 절연하여 디스크 커터를 전기저항을 측정하는 센서로 사용하며, 상기 디스크 커터를 전기저항 측정 센서로 사용할 경우 측정된 저항값과 실제 저항값 차이를 보정하고, 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine) 내부에 전기비저항 측정 장치를 설치하여 디스크 커터까지 로테이팅 라인(rotating line)으로 연결하는 시스템이다.
3. 기술효과
본 발명에 의하면, TBM 터널 굴착 시 터널 전방 암반을 평가하고 기존의 터널 시공 시 터널 전방 탐사보다 보다 정확히 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대를 예측할 수 있으며, 실시간 탐사를 통해서 TBM 기기가 장시간 멈추지 않은 상태에서 터널 전방을 평가할 수 있고, 터널 전방에 존재하는 이상대를 정확히 예측함으로써, 터널 막장 사고를 사전에 대비할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 TBM 터널 전방 예측 시스템에 관한 것으로서, 특히 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine)를 이용한 터널 굴착 시 디스크 커터를 전기저항 측정용 센서로 개량하여 전기저항을 측정하게 함으로써 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대의 존재를 예측하고 주변 암반을 평가하기 위한 방법으로 커터헤드에 장착되는 디스크 커터 주변을 절연하여 디스크 커터를 전기저항을 측정하는 센서로 사용하며, 디스크 커터를 전기저항 측정 센서로 사용할 경우 측정된 저항값과 실제 저항값 차이를 보정하며, TBM 내부에 전기비저항 측정 장치를 설치하여 디스크 커터까지 로테이팅 라인(rotating line)으로 연결하는 TBM 터널 전방 예측 시스템에 관한 것이다.
터널 시공 도중 전방에 예기치 못한 이상대의 출현, 보강 영역에서의 암반 탈락 등으로 인해서 터널 막장의 붕괴사고가 끊임없이 일어나고 있다. 사전 지반 조사를 통해서 전반적으로 주변 지반의 특성을 알 수 있으나 터널 사고에 밀접한 영향을 주는 터널 전방의 주변 지반 상태를 상세히 알 수는 없었다.
따라서 터널 시공 도중 전방을 탐사할 수 있는 기술이 필요하다. 기존에 수행되었던 여러 터널 시공 도중 탐사기술은 신뢰성 결여, 기술적, 경제적, 사회적 문제 등 여러 단점들이 보고되고 있다.
상기한 문제점들을 해결하기 위한 대체 방법으로 종래 전기비저항 탐사 시스템, TSP 및 전자기파를 이용한 터널 전방 지반조건 측정 방법등이 사용되어 왔다.
한편, 종래 기술로서, 대한민국 특출원번호 제10-2009-0103626(출원일: 2009년 10월 29일)에는 "센서 네트워크 기반의 전기비저항 탐사 시스템"이 개시되어 있는데, 도 1을 참조하여 설명한다.
종래 특허에 따른 센서 네트워크 기반의 전기비저항 탐사 시스템은, 다수의 전위 측정 모듈들을 격자망을 구성하는 노드들로서 구성하며, 상기 전위 측정 모듈들 중 하나의 위치에 케이블로 연결되는 전류 송신 모듈 및 메인 제어 모듈을 위치시켜 동작시키되, 상기 전류 송신 모듈은 노드에 구성된 전위 전극을 전류 전극으로 이용하여 전류를 송신시키고, 상기 전위 측정모듈은 상기 전류 송신 모듈로부터 송신된 전류에 의해 형성된 전위 분포를 전위 전극을 통해 측정하며, 상기 메인 제어 모듈은 상기 전류 송신 모듈에 케이블을 통해 연결되고 상기 전위 측정 모듈에 무선 네트워크로 연결되어 전기비저항을 계산하고 각 전극의 위치정보와 함께 탐사 자료로서 저장하는 것이다.
종래 전기비저항 탐사 시스템의 경우 지반에서 전방적인 지반 상태를 파악하기 위해서 사용되어 왔으며 터널 시공 도중 사용하기에 매우 불편하고 터널 막장 사고에 영향을 미치는 범위 내에서 정확히 지반 상태를 평가할 수 없는 단점을 갖는다.
한편, 터널 시공 중 터널 전방 탐사 방법으로 한국에서 가장 많이 사용되고 있는 종래 TSP 방법의 경우, 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대의 위치는 잘 파악할 수 있으나 단층파쇄대의 두께 및 전기적 특성을 파악하기는 어렵고, 국부적으로 존재하는 연약대는 파악할 수 없으며, 발파에 의한 소음이 존재하고, 긴 실험 시간으로 인해서 전체 공사 진행에 피해를 주는 단점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine)를 이용한 터널 굴착 시 디스크 커터를 전기저항 측정용 센서로 개량하여 전기저항을 측정하게 함으로써 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대의 존재를 예측하고 주변 암반을 평가하기 위한 방법으로 커터헤드에 장착되는 디스크 커터 주변을 절연하여 디스크 커터를 전기저항을 측정하는 센서로 사용하며, 디스크 커터를 전기저항 측정 센서로 사용할 경우 측정된 저항값과 실제 저항값 차이를 보정하며, TBM 내부에 전기비저항 측정 장치를 설치하여 디스크 커터까지 로테이팅 라인(rotating line)으로 연결하는 TBM 터널 전방 예측 시스템을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 실시예로 개시되는 TBM 터널 전방 예측 시스템은, TBM 터널 시공 도중, 터널 전방에 존재하는 구형연약대, 단층파쇄대와 같은 이상대를 커터헤드에 장착된 디스크 커터로부터 측정되는 전기저항값을 이용하여 빠르고, 정확히 이상대의 크기, 위치, 전기전도도 등을 예측하고 터널 주변을 평가할 수 있는 TBM 터널 전방 예측 시스템 (TBM tunnel ahead prediction system)을 개발한다.
바람직하게, 상기 TBM 터널 굴착 시 전기저항을 측정하고 역해석을 수행하여 주변을 평가하고 터널 전방에 존재하는 단층파쇄대와 같은 이상대를 예측하기 위해서‘전기비저항을 이용한 터널 전방예측 기법’중 탐사기기 및 해석 방법을 TBM 터널 전방예측 기법으로 적용한다.
바람직하게, 상기 TBM 커터헤드 내 디스크 커터를 전기저항 측정 센서로 사용하기 위해서 디스크 커터 주변을 절연제를 이용하여 절연하여 전기저항값을 측정한다.
바람직하게, 상기 TBM 커터헤드 내 다수의 디스크 커터 중 5개를 선별하고 굴진하는 커터헤드가 회전하면서 디스크 커터의 위치를 알 수 있는 시스템을 구축한다.
바람직하게, 상기 디스크 커터와 탐사시스템과 연결하는 로테이팅 라인(rotating line)을 구축하여 커터헤드가 회전하여도 디스크 커터와 탐사시스템과의 연결이 원활하도록 한다.
바람직하게, 상기 디스크 커터를 통해 획득되는 전기저항과 TBM 기기 전방 암반의 실제 전기저항과 비교를 통해 보정작업을 수행하여 실제 전기저항값을 측정 가능하도록 한다.
바람직하게, 전기비저항과 암반분류 관계를 통해서 실시간으로 측정되는 전기비저항값을 이용하여 주변 암반 상태(RMR)를 평가하는 기술을 개발한다.
본 발명에 따르면, TBM 터널 굴착 시 터널 전방 암반을 평가하고 기존의 터널 시공 시 터널 전방 탐사보다 보다 정확히 터널 전방에 존재하는 이상대를 예측할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 실시간 탐사를 통해서 TBM 기기가 장시간 멈추지 않은 상태에서 터널 전방을 평가할 수 있고, 터널 전방에 존재하는 이상대를 정확히 예측함으로써, 터널 막장 사고를 사전에 대비할 수 있는 효과가 있다.
사전에 터널 전방 상태를 파악할 수 있으므로 사전에 공사 기법을 변경하거나 기존 방법을 그대로 적용할지에 대한 판단의 기준을 준다.
최적화된 탐사시스템으로 인해서 경제적인 부담이나 발파로 인한 민원 등을 줄일 수 있다.
터널 한 단면 당 역 해석 시간이 1시간 정도 걸리기 때문에 현장에 빨리 예측결과를 전달할 수 있다.
새로운 신기술이기 때문에 국내외 터널 공사나 지하공간 창출시 많은 도움을 줄 수 있다.
RMR 암반분류 평가법과 전기비저항 관계를 통해서 정량적인 방법을 통해 객관적인 RMR 값을 제시할 수 있다.
도 1은 종래의 전기비저항 탐사 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 터널 전방의 이상대 예측을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 TBM 기기를 이용한 실시간 터널 주변 평가 및 전방 예측을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 디스크 커터의 절연부분을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 디스크 커터 위치좌표 선정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 탐사기기를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 전기비저항과 암반분류를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 터널 전방의 이상대 예측을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 TBM 기기를 이용한 실시간 터널 주변 평가 및 전방 예측을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 디스크 커터의 절연부분을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 디스크 커터 위치좌표 선정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 탐사기기를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 전기비저항과 암반분류를 나타낸 도면.
본 발명은 TBM 터널 굴착 시 디스크 커터(130)를 전기저항 측정용 센서로 개량하여 전기저항을 측정하게 함으로써 터널 전방에 존재하는 이상대(10)의 존재를 예측하고 주변 암반을 평가하기 위한 방법에 관한 것이다.
더욱 상세하게 설명하면 1. 커터헤드(120)에 장착되는 디스크 커터(130) 주변을 절연하여 디스크 커터(130)를 전기저항을 측정하는 센서로 사용하며, 2. 디스크 커터(130)를 전기저항 측정 센서로 사용할 경우 측정된 저항값과 실제 저항값 차이를 보정하며, 3. 터널굴착기(TBM:tunnel boring machine) 내부에 본 출원인이 발명한 특허 출원번호 10-2011-0119402 호 『 전기비저항 측정 장치 』를 설치하여 디스크 커터(130)까지 로테이팅 라인(rotating line)(140)으로 연결한다.
따라서, NATM(New Austrian Tunneling Method) 터널에서 사용되는 본 출원인이 발명한 특허 등록번호 10-0705756 호 『 전기비저항을 이용한 터널 전방예측 기법 』에 사용되는 장비를 TBM에 설치하고, 상기와 같은 특허에 사용된 센서 대신에 TBM 기계 커터헤드(120) 내 다수의 디스크 커터(130)를 센서로 사용한다.
상기 NATM 터널에서 사용되는 센서는 암반 부착이 잘 되도록 암반 삽입형 센서 등을 이용해서 전기저항값을 측정하지만 TBM을 이용한 터널 굴착은, 굴착하면서 실시간으로 전기저항값을 측정해야 하기 때문에 센서와 암반과의 부착성이 매우 중요하다. 따라서 탈부착식으로 되어 있는 디스크 커터(130) 주변을 절연하여 디스크 커터(130)를 전기비저항 측정 센서로 사용하도록 한다.
또한, 커터헤드(120)에 부착된 디스크 커터(130) 중 4개를 선별하여, 그 위치를 실시간 획득할 수 있는 시스템으로 커터헤드(120)가 회전하면서 선이 엉키지 않도록 디스크 커터(130)와 탐사기기(110)와 연결하는 선을 로테이팅 라인(140)으로 사용하도록 한다.
상기 디스크 커터(130)를 전기저항 측정 센서로 두어 측정되는 저항값과, 실제 커터헤드(120) 전방 암반의 저항값의 차이를 비교하여 변환하는 모듈을 활용하고자 한다.
1. 본 발명의 TBM 터널 전방 예측 시스템 - TEPS를 TBM 내 배치
일반적으로 터널 굴착 시 혹은 지하구조물을 건설 시, 사용되는 굴착방법은 NATM이다.
상기 NATM은 원 지반 본래의 강도를 유지시켜 원 지반 자체를 주요 지반 보호 자재로 사용하며 보호지보재(와이어메시, 숏크리트, 락볼트, 강지보 등)를 사용하여 그 안정성을 지속시키는 방법이다. 이는 터널 단면에 천공 후 발파하고 숏크리트(shotcrete)로 보강하는 순으로 진행된다.
NATM 터널에 적용될 수 있는‘전기비저항을 이용한 터널전방 예측 기법’ 방법은 도 2에 도시한 바와 같이 터널 전방에 센서인 디스트 커터(130)를 배치하고 장비(102)로 전기저항값을 측정함으로써, 역 해석을 통해 터널 전방에 존재 가능한 이상대(파쇄대, 연약대 등)(10)를 예측하는 방법이다.
또한 30분 이내의 측정 시간과 2시간의 역해석 시간이 소요되어 신뢰성있고 신속하게 터널 주변을 평가하는 방법으로 최근 현장에 지속적으로 적용되고 수정 보완 작업이 수행되고 있다.
NATM 공법과 더불어 터널 굴착방법으로 가장 많이 사용되는 공법은 TBM (Tunnel Boring Machine)이다.
상기 TBM으로 굴착되는 터널 시공 도중, 터널 전방에 존재하는 구형연약대, 단층파쇄대와 같은 이상대(10) 및 주변 암반 상태를 예측할 수 있다.
상기 TBM은 기계화 굴착 공법으로 굴착 기기를 이용해서, 빠른 시간 안에 터널을 굴착할 수 있는 방법이다. TBM 터널 굴착 도중 주변 암질 이상 및 연약대 출현으로 기기가 멈추는 경우가 빈번히 발생되고 있으며, TBM 기기 특성상 뒤로 운전할 수 없기 때문에, 사전 지반조사의 중요성이 매우 크다.
따라서, 대부분 TBM은 좋은 암질을 가진 지반 내부에서 적용된다. 하지만 장대터널, 대규모 지하구조물 건설의 수요가 증가하고, 빠른 기간 내 터널 굴착을 위해서는 TBM 기기를 이용한 공법은 필수적이다.
따라서, 도 3에 도시한 바와 같이 TBM 기기를 이용하여 굴착하면서 실시간으로 터널 주변을 평가하고 전방을 예측하는 기술의 요구가 증대되어 NATM에서 적용되어 가는 ‘전기비저항을 이용한 터널전방 예측 기법 = TEPS (Tunnel Electrical resistivity Prospecting System)’을 TBM 기기에 적용하고자 한다. NATM 공법은 절차 상 발파 후, 천공 전, 숏크리트 작업 후 등 시간적 여유를 가질 수 있어 탐사를 수행할 수 있었으나 TBM 기기에 적용할 경우는 실시간으로 탐사를 수행하여야 한다. 디스크 커터(130) 교체 작업을 수행할 경우, 잠시 기기가 멈추었을 경우 등에 신속하게 전기저항값을 측정할 수 있어야 한다. 이와 관련하여 다음과 같은 여러 기술들을 개발한다.
2. TBM 터널 전방 예측 시스템 - 디스크 커터의 전기저항 측정 센서 활용
NATM에서 터널 주변 전기저항값을 측정하기 위해서는 터널 막장에 센서를 부착하는 작업을 수행해야 된다.
하지만 TBM 기기에서는 센서를 부착하는 시간 등, 기기를 뒤로 운전할 수 없다는 점을 고려해서 커터헤드(120) 내 디스크 커터(130)를 전기비저항 센서로 활용한다.
아울러, TBM 기기에서 터널을 굴착하는데 큰 역할을 수행하는 부분은 TBM 기기의 커터헤드(120)와 디스크 커터(130)이다.
상기 커터헤드(120)는 TBM 기기의 앞 부분을 의미하고 디스크 커터(130)는 굴착 작업을 수행하는 커터이다. 디스크 커터(130)를 센서로 사용하기 위해서 가장 먼저 고려해야되는 사항은 전류가 디스크 커터(130)를 통해서 전파되어야 하며 디스크 커터(130)를 통해서만 그 정보를 받을 수 있어야 된다.
도 4에 도시한 바와 같이 전류가 잘 통하는 커터헤드(120)와 역시 전류가 잘 통하는 디스크 커터(130) 사이에 전류가 흐르지 않도록 조치를 취해야된다. 이를 위해서 절연 물질을 이용해서 탈부착식으로 된 디스크 커터(130) 주변을 절연하여 전류가 커터헤드(120)로 전파되지 않도록 한다. 커터헤드(120) 내 디스크 커터(130)는 수십 개가 존재하므로, 적절한 디스크 커터(120) 5개를 선택해야 된다.
그 이유는 전기비저항을 이용한 터널 전방예측 기법을 이용할 경우, 예측하고자 하는 변수가 6개이고, 역 해석을 통해서 이를 획득하기 위해서는 적어도 전기저항값이 6개는 필요하므로, 센서 조합을 통해서 6개 이상 전기저항값을 획득하기 위해서는 센서가 5개 이상 필요하다.
따라서, 수십 개의 디스크 커터(130) 중에서 5개를 임의로 선정한다. 측정된 저항값을 이용하여, 역 해석을 수행하여 원하고자 하는 주변 지반의 특징을 알기 위해서는 센서의 위치좌표가 필요하다.
이에, 도 5에 도시한 바와 같이 디스크 커터(130)의 위치좌표를 획득하기 위해서, 실시간으로 위치좌표를 선정할 수 있는 식이 필요하다. 커터헤드(120)의 x-y축에서 각 센서의 위치를 다음과 같이 획득할 수 있다.
상기 수학식 1의 ri은 커터헤드 중심과 임의의 디스크 커터(130) 사이 거리이며, θi는 임의의 디스크 커터(130)와 커터헤드(120) x-y 축 사이 각도이다.
상기 디스크 커터(130)를 통해서 획득되는 전기저항값은 암반의 실 전기저항값과는 차이가 있다. 이는 TBM 내 탐사기기(110)와 디스크 커터(130) 사이 연결선과 디스크 커터(130)와 터널 막장과 부착성 때문에 발생한다.
여기서, 상기 탐사기기(110)는 TBM 터널 주변을 평가하고 터널 전방을 예측하는 탐사기기(110)로 기존 특허 ‘전기비저항을 이용한 터널전방 예측 기법’을 사용한다.
탐사기기(110)와 디스크 커터(130) 사이 연결선 자체의 전기저항 및 디스크 커터(130)와 암반의 부착성을 고려하여 보정차트(calibration chart)를 작성하여 실 전기저항값을 측정가능케 한다. 디스크 커터(130) 종류마다 자체 전기저항값이 다르기 때문에, 디스크 커터(130) 종류에 따른 보정차트를 작성하여 적용하도록 한다.
그리고, 커터헤드(120)가 회전하면서 탐사기기(110)와 디스크 커터(130) 사이 연결선이 꼬이지 않도록 로테이팅 라인(140)를 사용한다. 로테이팅 라인(140)이 들어가는 장소와, 디스크 커터(130)와 연결되는 부위는 도 6에 도시한 바와 같다.
정리하면, 디스크 커터(130)를 전기저항 측정 센서를 사용하고, 커터헤드(120)와 디스크 커터(130) 사이 절연을 위해서 탈부착식 디스크 커터(130) 주변에 절연체를 사용한다. 커터헤드(120)가 회전할 시 디스크 커터(130)와 탐사기기(110)를 연결하는 선이 꼬이지 않도록 로테이팅 라인(140)을 사용하며, 디스크 커터(130)를 통해 획득되는 전기저항값과 실 암반 전기저항값 차이를 보정한다.
상기 수학식 2에서 RMRvalue는 The index of RMR classification, UCS는 Uniaxial Compressive Strength value이며, SoD는 Spacing of Discontinuities이며, CoD는 Condition of Discontinuities이며, GWC는 Groundwater Condition이며, OoDRF는 Orientation of Discontinuities reduction factor이다.
보편적인 RMRvalue와 전기비저항과의 관계를 구하기 위해서 RMR의 6개 요인 중 암석 강도, RQD, 불연속면 사이의 거리와 조건, 불연속면 상태를 전기비저항과 관계를 지었으며, 지하수의 조건(wet 상태, GWC = 7)과 불연속면 방향에 따른 감쇄효과(very favorable 상태, OoDRF = 0)는 가정하여 구하고자 하였다.
현장 데이터(data)를 이용하여 실제 존재할 확률이 적은 RMR 변수의 특정 분류값 사이의 관계를 제거하였다. 최종 전기비저항과 RMR과 관계는 도 7에 도시한 바와 같다.
case 1은 실제 존재하는 현장 data의 98.7%신뢰성을 가지며, case 2는 95.7%, case 3는 91.0%의 신뢰성을 가진다. RMR에 관한 실시간 암반평가 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
(a) 현장실험을 수행 시 센서 사이의 거리를 변화시키면서 4차례 이상 전기저항값을 측정한다.
(b) 측정된 전기저항값과 절리암반에 적용될 수 있는 역 해석 프로그램을 사용하여 암반의 전기비저항과 두께, 절리의 전기비저항과 두께를 예측한다(전기비저항을 이용한 터널전방 예측 기법).
(c) 예측된 값 중에서 암반의 전기비저항과 절리의 전기비저항을 이용하여 레프런스(reference) 값을 획득한다.
(d) 일축압축강도와 전기비저항과의 관계에서 예측된 암반의 전기비저항과 절리의 전기비저항을 대입하여 실제 현장에 맞는 일축압축강도와 전기비저항과의 관계를 도출한다.
(e) RQD와 전기비저항과의 관계에서 예측된 암반의 전기비저항과 절리의 전기비저항을 대입하여 실제 현장에 맞는 RQD와 전기비저항과의 관계를 도출한다. 절리면의 상태와 전기비저항과의 관계에서 절리의 전기비저항을 대입하여 실제 현장에 맞는 절리면의 상태와 전기비저항과의 관계를 도출한다.
최종적으로 RMR값과 전기비저항과의 관계를 도출한다.
이같이, 측정된 전기저항값을 이용하여 암반을 평가할 수 있는 방법에 따라 RMR과 전기비저항과의 이론적인 결과 및 현장 데이터를 이용한 관계를 제시하여 실시간으로 측정되는 전기비저항값을 이용하여 RMR 값을 획득하게 된다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10:이상대 102:장비
110:탐사기기 120:커터헤드
130:디스크 커터 140:로테이팅 라인
110:탐사기기 120:커터헤드
130:디스크 커터 140:로테이팅 라인
Claims (6)
- TBM(tunnel boring machine)을 이용한 터널 전방 지반조건을 측정하는 시스템으로서,
다수의 회전식 디스크 커터를 구비하는 상기 TBM의 커터헤드; 및
전기비저항을 이용하여 터널 전방의 지반 조건을 측정하는 탐사기기를 포함하며,
상기 다수의 회전식 디스크 커터 중 일부는 상기 탐사기기와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 일부의 디스크 커터는,
상기 커터헤드와 전기적으로 절연되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 일부의 디스크 커터는,
적어도 5개인 것을 특징으로 하는 시스템. - 다수의 회전식 디스크 커터를 구성하는 TBM(tunnel boring machine)의 커터헤드에 있어서,
상기 디스크 커터 중 일부는 별도의 전기비저항 측정수단과 전기적으로 연결되어 상기 전기비저항 측정수단의 센서로서 이용되는 것을,
특징으로 하는 커터헤드. - 제4항에 있어서,
상기 일부의 디스크 커터는,
상기 커터헤드와 전기적으로 절연되도록 구비되는 것을,
특징으로 하는 커터헤드. - 제4항에 있어서,
상기 전기비저항 측정수단은,
전기비저항을 이용하여 터널 전방의 지반 조건을 측정하는 탐사기기인 것을,
특징으로 하는 커터헤드.
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