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지반 조건과 TBM 운영 파라미터를 고려한 디스크 커터 마모 예측
Prediction of Disk Cutter Wear Considering Ground Conditions and TBM Operation Parameters
- 강윤성;
- 고태영
초록
TBM 공법은 발파 공법에 비해 굴착 중 소음과 진동 수준이 낮고, 안정성이 높은 터널 굴착 공법이며, 전세계적으로 터널 프로젝트에 TBM 공법을 적용하는 사례가 증가하는 추세이다. 디스크 커터는 TBM의커터헤드에 장착되는 굴착 도구로 지속적으로 막장면 지반과 상호작용하며, 이때 필연적으로 마모가 발생한다. 본 연구에서는 지질 조건과 TBM 운영파라미터, 머신러닝 알고리즘들을 이용하여 디스크 커터마모를 정량적으로 예측하였다. 디스크커터 마모 예측의 입력변수 중 UCS 데이터의 수가 다른 기계 데이터 및 마모 데이터에 비해 매우 부족하기 때문에, 먼저 TBM 기계 데이터를 이용하여 전체 구간에 대한UCS 추정을 진행하고, 완성된 전체 데이터로 마모율 계수 예측을 수행하였다. 마모율 계수 예측 모델의성능을 비교해 본 결과 XGBoost 모델의 성능이 가장 높게 나타났으며, 복잡한 예측 모델의 해석을 위해SHapley Additive exPlanation (SHAP) 분석을 진행하였다.
키워드
TBM; Disc cutter; Wear; Operation parameter; Machine learning; TBM; 디스크 커터; 마모; 운영 파라미터; 머신러닝
- 제목
- 지반 조건과 TBM 운영 파라미터를 고려한 디스크 커터 마모 예측
- 제목 (타언어)
- Prediction of Disk Cutter Wear Considering Ground Conditions and TBM Operation Parameters
- 저자
- 강윤성; 고태영
- 발행일
- 2024-04
- 유형
- Y
- 저널명
- 터널과 지하공간
- 권
- 34
- 호
- 2
- 페이지
- 143 ~ 153