Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
권호 표지

Analysis of Dredging Efficiency for Operation of Dredging Cutter Head

준설용 커터헤드 운영방식에 따른 준설효율 향상특성 분석

  • 채동석 (인제대학교 토목공학과) ;
  • 박재현 (인제대학교 토목공학과(건설기술연구소)) ;
  • 김영도 (인제대학교 환경공학부(낙동강유역환경연구센터)) ;
  • 김명학 (인제대학교 토목공학과) ;
  • 이만수 (현대건설(주) 기술/품질개발원)
  • Received : 2008.05.13
  • Accepted : 2009.05.21
  • Published : 2009.08.01
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Abstract

In this experiment, the cutter head was designed as the down-scaled shape from the cutter head of the Asan-3 of Hyundai Construction Company. The dredging simulation instrument was installed in the experiment water tank which has the dimension of $4.2m(L){\times}2.2m(W){\times}1.5m(H)$. The speed of all components were controlled manually through the hydraulic tool and motors to find the effective desilting condition. As the results, the experiment was conducted to find the optimate dredging cutter head operation rate. To compare the factors which effect on the dredging effectiveness, the dimensionless dredging volume ratio was introduced and it can be found the best effectiveness at 2.0 m/s suction speed, 8 cm dredging depth and 4~4.5 dimensionless dredging volume ratio. Therefore, in order to take the best effectiveness these 3 components factors should be adequately considered.

본 연구에서는 준설용 커터헤드의 운영특성에 따라 준설효율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 실험을 위해 현재 현대건설에서 보유중인 아산 3호의 설계도를 바탕으로 커터헤드를 설계하였으며, 수리실험을 위해 $4.2m{\times}2.2m{\times}1.5m$ 대형수조를 제작하였고, 준설 운영에 필요한 여러 실험용 장치를 제작하였다. 준설효율 실험에서는 다양한 커터헤드 속도, 준설 깊이, 흡입 속도, 등에 관해 실험을 수행하였는데 커터헤드의 회전 속도가 준설효율 결과에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 또한 커터헤드의 준설깊이에 따른 준설효율특성을 분석하였다. 최대 준설효율은 흡입속도가 2.0m/s 일 경우에 발생하였다. 잠재준설부피에 대한 커터헤드의 거동부피에 대한 무차원 분석을 수행한 결과 준설깊이에 따른 적절한 커터헤드의 회전력과 좌우 이동 속도가 결정되어야 최적의 효율을 보임을 알 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 건설교통부

References

  1. 김석열, 최효범, 박재억, 김승욱 (2002), 준설토의 유실율 평가방법 정립에 관한 연구, 한국지반환경공학회 논문집, 제3권, 제1호, pp. 67-77.
  2. 김홍택, 김석열, 강인규, 박재억 (2000), 준설토의 유실률 평가에 관한 연구, 한국지반환경공학회 논문집, 제1권, 제1호, pp. 57-63.
  3. Hatamura, Y. and Chijiiwa, K. (1975), Analyses of the mechanism of soil cutting. 1st report, Bulletin of the JSME, Vol. 18, No. 120.
  4. Jisong, H. and Vlasblom, W.J. (1998), Modelling of saturated sand cutting with large rake angle. 15th world dredging congress, Las Vegas, Nevada, USA.
  5. Joanknecht, L.W.F. (1974), Cutting Forces in Submerged Soils. T.H.Delft, The Netherlands.
  6. Leussen, W. van and Os, van, A.G. (1986), Basic Research On Cutting Forces In Saturated Sand. Paper submitted for publication in proceedings ASCE. Delft Hydraulics Laboratory.
  7. Matousek, V. (1999), Hydraulic transport as one of the dredging processes, Syllabus, Faculty of Design, Construction and Production. Delft University of Technology, The Netherlands.
  8. Miedema, S.A. (2003a), The Existence of Kinematic Wedges at Large Cutting Angles. Proceedings of CHINA Dredging Days, Shanghai, China.
  9. Miedema, S.A. and Frijters, D. (2003b), The Mechanism of Kinematic Wedges at Large Cutting Angles Velocity and Friction Measurements. Proceedings of 23rd WEDA Technical Conference & 35th TAMU Dredging Seminar, Chicago, Illinois, USA.
  10. Verheul, O. (2004), Dredging at unconventional depths, Conceptual design study of a depth independent remotely operated dredging device. Delft University of Technology, Section Dredging Technology, The Netherlands.