본 연구에서는 암반대응형 TBM의 소요 사양 산출과 커터헤드 설계를 위한 통계모델을 도출하고자 하였다. 이를 위하여 다양한 암반 조건에서 수집된 871개의 TBM 굴진자료와 51개의 암석 선형절삭시험 결과에 대해 다변량 회귀분석을 실시하여, 다양한 암석 특성과 절삭 조건을 고려한 최적 모델을 도출하였다. 회귀분석을 통해 도출된 설계모델들을 2개의 쉴드터널 현장에 적용한 결과, 커터 관입깊이, 커터 작용력 및 커터 간격과 같은 TBM 핵심 설계항목의 예측결과들이 실제 현장의 굴진결과와 잘 부합되는 것으로 나타났다.
This study aims to derive the statistical models for the estimation of the required specifications of a rock TBM as well as for its cutterhead design suitable for a given rock mass condition. From a series of multi-variate regression analysis of 871 TBM driving data and 51 linear rock cutting test results, the optimum models were newly proposed to consider a variety of rock properties and mechanical cutting conditions. When the derived models were applied to two domestic shield tunnels, their predictions of cutter penetration depth, cutter acting forces and cutter spacing were very close to real TBM driving data, showing their high applicability.
