• Journal of Biosystems Engineering
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2000

This study was conducted to develop the mathmatical model for predicting the side thrust which is generated by the shearing action on the vertical surfaces of the sides of the track. Experiments were conducted with the three different shear plates with grouser length of 1, 3 and 5 cm for two different soil condition using soil bin system. The measured side thrust were compared with the values predicted by the new model developed in this study and by Bekker's model respectively. The values of side thrust predicted by the new model were more close to the measured values than those of the side thrust predicted by Bekker's model . The total thrust measured were also compared with the values predicted by the conventional model which considers only bottom thrust effect and by the new model which contains not only bottom thurst but side thrust effect. The values of the thrust predicted by conventional modelwere lower than measured values for both of the soil conditions and the three levels of grouser length. The maximum errors of conventional model were increased with the increase of grouser length. but the values of the total thrust predicted by the model developed in this study were well matched to the measured ones for both of the soil conditions and the three levels of grouser lengths.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.31-41
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• 2021

도저는 토공사 현장에서 부지를 평탄화하거나 토사를 모으기 위해 사용되는 장비이다. 도저의 성능은 지반-궤도 접지면에서 발현되는 지반추력에 의해 결정되는데, 주어진 조건에서 최대한의 지반추력을 발현시키기 위해서 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 다양한 형상비를 가지는 그라우저가 부착된 도저의 지반추력을 산정하고, 이를 바탕으로 지반 특성을 고려한 최적 그라우저 형상비를 평가했다. 그라우저는 궤도 측면에서 추가적인 지반추력(측면지반추력)을 발현시키고 지반-궤도 사이의 전단을 지반-지반 사이의 전단으로 전환시켜, 도저의 지반추력을 약 1.3~1.6배 증가시켰다. 그라우저 형상비가 지반추력에 미치는 영향은 도저가 구동하는 지반의 다짐도에 따라 다르게 나타났다. 느슨한 지반에서는 형상비가 작은 그라우저가, 조밀한 지반에서는 형상비가 큰 그라우저가 도저의 지반추력을 가장 크게 증가시킬 수 있는 최적의 형상으로 평가되었다. 무한궤도에 지반의 다짐도를 고려한 최적 그라우저를 부착한다면 도저의 작업 성능을 보다 크게 강화할 수 있을 것이며, 이를 통해 장비의 효율적 활용 및 토공사 생산성 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권9호
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• pp.33-42
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• 2018

야지궤도차량 구동 시 무한궤도를 통해 전달된 엔진출력은 지반-궤도 접지면에서 지반을 전단시켜 슬립변위 및 지반추력을 발현시킨다. 이때 지반추력의 반력이 야지궤도차량의 구동력으로 작용하는데, 지반이 연약하여 구동에 필요한 지반추력을 확보하기 어려운 경우에는 무한궤도 표면에 그라우저를 부착하여 구동성능을 개선시킨다. 본 연구는 그라우저 효과를 적절히 고려하여 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 기초연구로서 수행되었다. 우선 지반-궤도 접지면의 전단메커니즘을 바탕으로 그라우저가 부착된 야지궤도차량의 지반추력을 평가하기 위한 방법을 새로이 제안하였다. 이를 통해 그라우저가 야지궤도차량의 구동성능에 미치는 영향을 평가한 결과, 그라우저가 부착됨에 따라 야지궤도차량의 전체지반추력이 증가하여 구동성능이 개선되는 것을 확인하였다. 특히, 그라우저의 길이가 증가하고 간격이 가까울수록 전체지반추력 증가효과가 명확해지는 것으로 나타나, 그라우저 형상비(=간격/길이)가 작을수록 야지궤도차량의 구동성능을 더욱 크게 개선시킬 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.15-27
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• 2001

본 연구에서는 유한요소해석을 통해 파형강판 암거의 단면력(압축력, 휨모멘트) 계산식을 제안하였다. 3단계의 시공과정(정점부까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중 재하)에 대해 지반-구조물 상호작용을 고려한 거동분석으로부터 최대 압축력 및 최대 휨모멘트 발생조건을 도출하였고, 이러한 거동분석 결과와 반원 아치구조에 대한 Castigliano 제2정리의 적용으로부터 단면력식의 형태를 제안하였다. 또한, 최대 압축력 및 최대 휨모멘트를 유발하는 조건하에서 다양한 기하형태와 지반-구조물의 상대강성을 고려한 유한요소해석 결과로부터 제안된 단면력식을 구성하는 계수를 결정하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제4권3호
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• pp.209-218
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• 2012

This paper presents the derivation of an analytical expression for the dynamic active thrust from c-${\phi}$ (c = cohesion, ${\phi}$ = angle of shearing resistance) soil backfill on rigid retaining walls with wall friction and adhesion. The derivation uses the pseudo-static approach considering tension cracks in the backfill, a uniform surcharge on the backfill, and horizontal and vertical seismic loadings. The development of an explicit analytical expression for the critical inclination of the failure plane within the soil backfill is described. It is shown that the analytical expression gives the same results for simpler special cases previously reported in the literature.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.234-243
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• 2002

When a vehicle is operated over sort terrain, torque(or soil thrust) applied to driving wheel brings about shear displacement far soil due to compression and shear failure of soil under tire. This shear displacement give rise to slip and a additional sinkage due to slip. This additional sinkage is usually referred to as slip-sinkage. The slip-sinkage is affected by soil conditions and inflation pressure of tire. This slip-sinkage influence tractive performance on driving wheel . We conducted the experimental study far investigating the effect of slip on sinkage and tractive performance of driving wheel, such as motion resistance, thrust and drawbar pull. The experiment was carried out over three different soil conditions(soft, hard and very hard soil) far a tire with three levels of inflation pressure(120kPa, 240kPa and 360kPa). The results of this study show qualitatively slipsinkage characteristics and slip-tractive performance relationships of driving wheel with soil conditions and inflation pressure of tire.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2001

Interactions between cage wheel and soil under the wet paddy field condition were analyzed. The cage wheel as a traction aid to driving tires of tractor was attached to the outside of the tires. The driving torque transmitted only to the cage wheel was measured and its effect on the total driving torque by both the tires and cage wheel was analyzed. Mathematical models were developed to predict the soil thrusts y a single lug and by the cage wheel with many lugs, respectively. Experimental results showed that as the diameter of cage wheel increased, positive effects of the cage wheel on the traction also increased. About 33-40% of the total traction force was obtained by the cage wheel with a diameter 1,182mm and 49-55% with a diameter 1,222mm. The peak thrust of the single lug of cage wheel increased by 31% and 59%, respectively when the diameter of the cage wheel increased from 1,182mm to 1,222mm and 1,262mm. The thrust by the cage wheel was estimated by using the developed mathematical models and the results were proved that the models are reliable for the estimation of the traction by the cage wheels.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권3호
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• pp.313-334
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• 2005

The paper presents a new approach for the analysis of slope stability that is based on the numerical solution of a differential equation, which describes the thrust force distribution within the potential sliding mass. It is based on the evaluation of the thrust force value at the endpoint of the slip line. A coupled approximation of the slip and thrust lines is applied. The model is based on subdivision of the sliding mass into slices that are normal to the slip line and the equilibrium differential equation is obtained as the slice width approaches zero. Opposed to common iterative limit equilibrium procedures the present method is straightforward and gives an estimate of slope stability at the value of the safety factor prescribed in advance by standard requirements. Considering the location of the thrust line within the soil mass above the trial slip line eliminates the possible development of a tensile thrust force in the stable and critical states of the slope. The location of the upper boundary point of the thrust line is determined by the equilibrium of the upper triangular slice. The method can be applied to any smooth shape of a slip line, i.e., to a slip line without break points. An approximation of the slip and thrust lines by quadratic parabolas is used in the numerical examples for a series of slopes.

• 터널과지하공간
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• 제12권2호
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• pp.115-119
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• 2002

광주도시철도 1호선 건설공사에서 4개의 도심터널은 대구경 쉴드 TBM에 의한 굴착이 계획되었으며, 그 중에 No.1 터널 구간은 13개월 동안 굴착되었다. 본 연구에서는 이 기간동안의 순굴착속도 및 이의 추력과의 관계를 분석하였다. 낮은 심도에 굴착된 536 m 길이의 이 터널은 시 작부에는 토사층이며, 종점부 84 m 구간은 암반층이다. 주간 평균 순굴착속도는 토사층에서 400∼800 mm/hr 였는데 암반층에서 20∼110 mm/hr로 급격히 낮아졌다. 이러한 순굴착속도의 크기는 장비 및 암반의 특성을 고려한 이론적 속도와 비슷한 크기이다. 그리고, 순굴착속도는 추력이 증가할수록 비례하는 것으로 분석된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.325-337
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• 2021

도로와 철도터널에서는 비상시 대피를 위한 시설이 필수적이며, 제연 및 화재 진압을 위한 설비와 승객의 피난 통로가 그것이다. 장대 병설터널에서는 횡갱을 배치하여 화재 발생 반대편 터널로 대피하도록 계획된다. 병설 쉴드터널에서는 횡갱의 시공을 위해 기 시공된 본선터널의 영구 구조물인 세그먼트 라이닝을 철거하여 원지반을 노출하여야 한다. 현대의 대부분의 쉴드TBM이 막장을 격벽으로 차단한 폐쇄형 쉴드TBM임을 감안할 때, 원지반이 노출되는 횡갱의 시공은 쉴드터널의 시공단계에서 위험도가 높은 과정 중 하나이다. 특히, 지하수위 아래의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공에서는 세그먼트 철거 및 굴착 중 토사지반의 안정성 확보를 위한 차수 및 굴착공법에 대한 면밀한 검토가 요구된다. 본 사례 연구에서는 토사지반에서 대구경 강관추진을 활용한 횡갱 굴착 공법의 시공 중 유의사항을 소개하고 시공 후 계측결과를 분석하였다. 본 사례 연구에서 소개되는 횡갱 굴착공법은 그라우팅으로 보강된 토사지반에 대구경 강관 추진 후 내부 굴착하는 공법으로써, 두 가지 메커니즘에 의해 토사지반에서 굴착 중 막장의 안정성을 확보한다. 첫 번째는 대구경 강관을 추진하여 막장 전방 토사지반의 전주면을 강관에 의해 선 지보 한다. 두 번째는 대구경 강관 추진으로 내부로 압입된 토사의 Plugging 효과에 의해 막장 전면의 지지효과를 얻을 수 있다. 추진력에 의한 강관의 변형 및 강관의 관통 완료 후 응력발생 계측결과로부터 대구경 강관 추진에 의한 횡갱 굴착공법이 토사지반에서 충분한 시공성과 안정성을 확보함을 확인하였다. 본 사례 연구의 토사 쉴드터널의 횡갱 시공공법은 유사한 현장조건에서 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.