Abstract
For the purpose of research study, a vertical shaft of 98m in length and 3.05m in diameter was constructed in the layer of conglomerate by using the Raise Boring Machine (RBM). In order to estimate the net penetration rate of the RBM, which can be used in the stage of design, the in-situ test results were analysed and correlated to data from the boring log in situ and laboratory testing. Its average net penetration rate is 2.233mm/rev while its average advance rate is 0.382m/hr, which is lower than that of TBM(Tunnel Boving Machine). It turns out that the net penetration rate increases with the increase of strength characteristics in rock mass (e.g., uniaxial compression strength, tensile strength, etc.). Similarly, the net penetration rate increases linearly with the hardness of rock mass. These results are contrary to the results of the previous construction sites where the TBM was generally used in the layer of hard rock. However, the trend obtained in this study is in accordance with the findings of Barton suggesting the relationship between Q$_TBM$ and penetration rate in the layer of soft rock. Thus, the trend is valid in soft and/or weathered rocks.
본 연구에서는 RBM공법을 이용하여 역암지반 내 연장 98m, 직경 3.05m의 수직구를 시험시공 하였다. 시험시공 결과를 토대로 설계 단계에서의 예상 관입률을 산정하기 위하여, 시추조사 및 실내실험 결과들과 RBM 가동인자들과의 상관성을 비교ㆍ검토하였다. 연구결과, 평균 순관입률은 2.233mm/rev으로 분석되어 국내외 TBM 시공실적의 평균 관입률에 비해 낮게 나타났고, 평균 굴진율도 TBM의 경우에 비해 다소 적은 0.382m/hr로 분석되었다. RBM 가동 설계인자와 순관입률과의 관계에서는 암석의 강도특성(일축압축강도, 인장강도, 반발경도 등)들이 증가할수록 순관입률이 증가하는 것으로 분석되었고, TBM에 관한 기존의 연구결과와 반대의 경향을 보이고 있다. 합경도와 순관입률과의 관계는 Pe=0.0039$\times$H$_T$ + 2.07로서 합경도가 증가할수록 순관입률이 증가하고 있다. 이상과 같은 경향은 일반적으로 경암반에 시공되는 TBM의 연구결과와 반대의 경향을 보이고 있는데, Barton이 제시한 Q$_TBM$에 의한 예상 관입률의 경향에서도 볼 수 있듯이 본 연구의 연암 및 풍화암 지반에 대해서는 정상적인 결과인 것으로 판단된다.
