Study on the Workability of Raise Boring Machine in Korea

In order to investigate the workability of Raise Boring Machine(RBM) such as utilization, penetration rate and advance rate, a vertical shaft of 98 m in length and 3.05 m in diameter was constructed in the layer of conglomerate by using the RBM in this study. In addition, field data from tow different construction sites including water-pump power plant tunnel, roadway tunnel and mining tunnel by RBM were collected and analyzed. The results show that the average weekly bored length is 19.3 m and its average utilization is between 54.3 % and 75.1 % very higher than that of the TBM(Tunnel Boring Machine). It also turns out that the bit force increases linearly with respect to the increase of the RPM(revolution per minute) of RBM. However, the net penetration rate decreases with the increase of bit force, RPM of RBM and depth of shaft. The findings of this study can be used to provide the useful information for the design of shaft and the selection of RBM.

국내 Raise Boring Machine의 굴착능력에 관한 연구

본 연구에서는 Raise Boring Machine(RBM의 가동율, 관입율, 굴진율과 같은 굴착능력을 조사하기 위하여 직경 3.05 m와 총 연장 98 m의 수직구를 RBM을 이용하여 시험시공 하였다. 이와 함께 국내 양수발전소, 도로터널, 석탄광업소 등에서 RBM으로 시공되었던 4개의 수직구 시공현장으로부터 시공자료를 수집하여 분석을 수행하였다. 연구결과, 주간 평균 굴진장은 약 19.3 m로 분석되었고, 평균 가동율은 약 54.3%011서 75.1 %사이에 분포하는 것으로 나타나, 이는 TBM 시공실적과 비교하여 볼 때 매우 높은 가동율을 보이고 있다. Bit force와 RPM은 (+)의 직선적인 상관관계로 나타났으며 이는 굴착효율에 따라 작업자의 판단에 기인한 결과로 추정된다. 순관입율과의 관계에서는 RBM작업의 bit force와 RPM 및 수직구 심도가 증가함에 따라 순관입율이 저하되는(-)의 상관관계를 나타내었다. 본 연구결과는 수직구 설계 및 RBM장비 선정에 필요한 정보를 줄 수 있을 것으로 사료된다.