[토질및기초기술사] TBM 굴진율

1. 정의

굴진율(TBM Penetration Rate)은 TBM이 단위 시간 동안 전진한 거리를 의미합니다. 일반적으로 m/day 또는 mm/min 단위로 표현되며, 굴진 작업의 효율성을 평가하는 중요한 지표

NPR=P×RPM

NPR은 순굴진율로, TBM의 굴진율을 더욱 구체적으로 표현하는 방식

P는 한 회전당 굴착된 거리 (mm/rev)

RPM은 분당 회전수 (revolutions per minute)

 

2. 굴진율의 중요성

높은 굴진율은 공사 기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있으며, 반대로 낮은 굴진율은 프로젝트 지연과 추가 비용을 초래

 

3. 굴진율 최대화를 위한 고려사항

정밀한 지질 조사: 굴착 구간의 지질 조건을 사전에 철저히 조사하여 TBM의 종류와 설정을 최적화합니다.

TBM의 적절한 유지 보수: 정기적인 유지 보수를 통해 TBM의 성능을 유지하고, 컷터 헤드 등의 주요 부품을 적시에 교체합니다.

작업 환경 관리: 작업 환경을 최적화하여 작업자의 피로를 줄이고, 효율성을 높입니다.

실시간 모니터링 시스템: TBM의 작업 상태를 실시간으로 모니터링하여 문제 발생 시 신속히 대응할 수 있도록 합니다.

적절한 운영 전략: 지반 조건에 따라 굴착 속도와 압력을 적절히 조절하여 최적의 굴진율을 유지합니다.

 

4. 굴진율 영향 요소

지질 조건: 암석의 강도, 지하수의 존재 등

TBM의 성능: TBM의 종류, 컷터 헤드의 상태 등

운영 조건: 작업자의 숙련도, 작업 환경, 유지 보수 상태 등

지하수 및 압력 조건: 지하수의 존재와 압력 상태가 굴진율에 영향을 미침

 

5. 굴진율 향상 사례

서울 지하철 9호선 건설 시 TBM을 사용한 터널 굴착에서 굴진율 향상을 위해 사전 지질 조사를 철저히 하고 최신 TBM을 도입한 결과, 계획된 일정보다 20% 이상 빠르게 프로젝트를 완료하였고 이를 통해 TBM의 굴진율을 향상시키는 것이 얼마나 중요한지를 잘 보여줍니다.