• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.325-331
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• 2010

이 연구에서는 사암 벤치에 대하여 V형과 경사 V형의 두 가지 기폭 패턴으로 대규모 발파를 실시하였다. 장약량은 비슷하였다. 발파 후 디지털 이미지 프로세싱 방법으로 파쇄석의 파쇄도를 평가하였다. 10 $m^3$ 용량 로우프 쇼벨의 싸이클 시간도 계측하였다. 그 결과는 경사 V형으로 기폭한 경우 파쇄성능이나 굴착기 성과가 더 향상된다는 것을 보여준다. 이 논문에서는 경사 V형 패턴이 V 형 패턴보다 더 나은 성능을 보이는 이유에 대하여 논한다.

• 한국음향학회지
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• 제38권2호
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• pp.161-167
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• 2019

본 논문은 트랙기반 중작업용 ROV(Remotely Operated underwater Vehicle)에 적용 가능한 어라운드 뷰 소나 및 굴착깊이 측정 소나의 성능 검증에 대한 내용을 다루고 있다. 현재 국산화 개발 중인 중작업용 ROV에 활용 가능한 어라운드 뷰 소나 및 굴착깊이 측정 소나를 장착하여 수조 및 실해역에서 성능 검증 실험을 수행하였다. 어라운드 뷰 소나의 경우 이미지 소나를 ROV 전후좌우 4방향에 장착하고, 굴착깊이 측정 소나는 멀티 빔 음향측심기(Multi Beam Echo Sounder, MBES) 기술로써 ROV 전방에 장착된다. 본 논문에서 개발한 소나를 장착하고 ROV를 실해역에 진수시켜 소나를 운용한 결과 소나 시스템들은 작업 중 발생하는 침전된 부유물이 발생하거나 탁도가 높은 해역에 영향을 거의 받지 않으며 어라운드 뷰 소나의 경우 ROV 전방 30 m 거리에 있는 암반지형, 자갈, 모래톱 등을 확인할 수 있었다. 그리고 굴착깊이 측정 소나의 경우 ROV가 굴착 작업을 수행 후 굴착 깊이를 측정 가능함을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 어라운드 뷰 소나와 굴착깊이 측정 소나를 활용함으로써 작업효율성을 높일 수 있음을 입증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.349-357
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• 2019

본 연구에서는 현장 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 유동화 채움재의 배합요인별 유동성, 재료분리 저항성, 조기강도 및 재굴착강도 등의 공학적 특성을 검토하여 최적 배합비를 도출하였으며, 이를 토대로 이동식 B/P를 활용한 현장 적용성 평가를 수행하였다. 이동식 B/P를 활용한 현장평가 결과 요구성능을 확보할 수 있었다. 유동화 채움재의 타설 후 후속공정 개시기 확보를 위한 검토에서는 타설 5시간 후 노반재 투입 등 후속공정이 가능한 것으로 확인되었다. 유동화 채움재의 재굴착성 검토를 위해서는 타설 28일 코어 채취 및 강도측정, 기계 및 인력 재굴착 시연으로 재굴착성을 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 타설 단면 굴착 후 관 주변부 충진성 확보를 육안으로 확인할 수 있었다. 또한 품질 지속성을 평가하기 위해 타설 후 침하량을 측정하였으며, 우수한 체적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타나 굴착토를 활용한 유동화 채움재의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권4호
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• pp.243-253
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• 2022

본 연구에서는 회전식 절삭시험기를 활용하여 TBE (Tunnel Boring Extender)의 굴착효율을 평가하였다. 회전식절삭시험에서 TBE에 의한 굴착과정을 모사하기 위하여 중앙부가 선행 굴착되어 있는 중공형의 암석모사시험체를 모르타르를 이용하여 제작하였다. 회전식 절삭시험기에 설치된 언더커팅 디스크(undercutting disc cutter, UDC)를 이용하여 나선궤적을 따라 암석을 절삭함으로써 TBE에 의한 굴착과정을 모사하였으며, 언더커팅 디스크의 절삭조건을 변화시켜가며 절삭조건들이 커터작용력 및 비에너지에 미치는 영향을 살펴보았다. 시험결과로부터 UDC의 커터작용력은 반경압입깊이와 수직압입깊이가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 세 방향의 작용력 중 수직력의 비중이 매우 크게 나타났다. 반면 비에너지는 반경방향과 수직방향 압입깊이에 따라 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 두 압입깊이의 비에 따라 비에너지가 최소화되는 지점이 나타날 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.207-212
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• 2011

유압 브레이커는 굴착기의 암 끝에 장착되어 파쇄작업을 하는 부착작업기이다. 그러나 굴착기의 성능에 치명적인 영향을 미치는 유압 브레이커의 중량에 대한 연구는 아직 없었다. 따라서 본 연구에서는 유압 브레이커에서 대부분의 중량을 차지하고 있는 하우징에 대한 최적설계를 수행하였다. 유압 브레이커 하우징의 설계 요구사항은 정상 운전상태에서 파손없이 중량을 최소화하는 것이다. 직교배열표를 이용하여 실험점을 선정하였고, 실험점에서의 결과를 바탕으로 근사모델을 생성하여 최적 설계안을 도출하였다. 그 결과, 모든 구속조건을 만족하면서 유압 브레이커 하우징의 중량을 4.8% 감소시켰다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.183-195
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• 2018

최근 공동구 및 지하터널의 수요증가와 함께 수직구 굴착에 대한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 공동구 연구단은 국토교통부 연구개발사업의 일환으로 '수직구 외주면 선행 굴착공법 및 장비'를 개발하였으며 현재 성능 검증 중에 있다. '수직구 외주면 선행 굴착공법'은 수직구 굴착 시 굴착면의 외주면을 먼저 굴착하고 굴착기 벽체를 관입시켜 연약지반의 히빙에 대한 지반의 안정성을 확보하는 공법이다. 이 연구에서는 원심모형실험을 통해 히빙을 모사하고 관내토의 유무에 따른 지반면의 히빙과 지반침하, 그리고 주변지반의 거동을 비교, 분석하였다. 분석 결과 관내토가 지반침하와 히빙의 발생을 충분히 억제하는 효과를 나타내는 것으로 파악되었으며, 수직구 외주면 선행 굴착공법이 히빙에 대한 지반의 안정성을 충분히 확보함을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.422-434
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• 1997

In this paper, a two-stage kinematic optimal design for a 3 degree of-freedom (DOF) excavator subsystem, which consists of boom, arm and bucket, is performed. The objective of the first stage is to find the optimal parameters of the joint-actuating mechanisms which maximize the force-torque transmission ratio between the hydraulic actuator and the rotating joint. The objective of the second stage is to find the optimal link parameters which maximize the isotropic characteristic of the excavator subsystem throughout the workspace. It is illustrated that kinematic/dynamic performances of the kinematically optimized excavator subsystem have improved compared to those of original HE280 excavator, with respect to three performance indices such as maximum load handling capacity, maximum velocity capability, and acceleration capability.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.811-818
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• 2011

굴삭기는 삽날(shovel)을 이용해서 토공작업을 하는 장비로 분류되어 있으나, 실질적으로는 굴착을 한 후 물체를 인양하여 옮기는 작업에 이용되고 있다. 이러한 관점에서 인양력은 굴삭기의 주요성능으로 분류될 필요가 있으며, 정확한 성능을 제공할 필요가 있다. 하지만 국내 현실은 아직 이러한 요구를 충족시켜 주지 못하고 있다. 본 연구에서는 1) 외국의 굴삭기 인양력에 대한 조사를 실시하여 국내 도입을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 2) 인양력에 대한 정보 없이 국내에서 사용중인 굴삭기에 적용할 수 있는 인양력 산정방법을 제안하고 이를 검증해 보았다. 3) 인양 가능한 구간을 인양안전구간과 인양주의구간으로 나누어 제공할 것을 제안하였다. 본 연구에서 제시한 굴삭기의 인양력 정보와 인양구간에 관한 정보는 작업계획 및 안전관리업무에 객관적이고 실질적인 기저정보로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.78-90
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• 2006

대부분의 건축 토목공사의 기초공사 시 사용하는 기성콘크리트 파일공사의 굴착 및 파일 매입 작업의 경우 국내 시방기준에는 파일을 연직으로 시공해야한다는 것만이 명시되어 있을 뿐, 이에 대한 측정기준 및 시공기준이 제시되어있지 않으며, 대부분의 시공현장에서는 숙련노무자의 경험을 통한 육안측정에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 기수행된 PHC 파일 시공성능 향상을 위한 연직 자동제어기 파일롯타입(pilot-type) 연구를 바탕으로 PHC파일 시공 시 균일한 시공품질을 확보하고 작업의 안전성 확보 및 생산성 향상을 위한 파일 연직 자동제어기 프로토타입(prototype)을 개발하는 것이다. 본 연구를 통해 제시된 PHC 파일 연직 자동제어기가 현장에 적용될 경우, PHC 파일 연직도 측정 및 제어의 자동화를 통해 품질 및 안전성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제21권1호
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• pp.31-37
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• 2024

In this study, to prevent accidents in underground facilities during excavation, we developed a Lv.3 automated control system that can be configured as an electronic control system without changing the existing hydraulic system in a general excavator and utilized digital map information of underground facilities. We aimed to develop a strategy to prevent accidents caused by operator error. To implement this, a real-time excavator bucket end position recognition and control system was developed through angle measurement of the boom, arm, and bucket using an electronic joystick, RTK-GPS, and angle sensors. In addition, excavators are large, machine-based equipment, and it is difficult to control overshoot due to inertia with feedback control using position recognition information of the bucket tip. Therefore, feed-forward control is used to calculate the moving speed of the bucket tip in real-time to determine the target position. We developed a technology that can converge and verified the performance of the developed system through actual vehicle installation and field tests.