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원형 단면의 터널을 굴착하는 터널굴착기(Tunnel Boring Machine)(TBM)을 설계하는 방법에 있어서,(1) TBM 설계 및 시공 실적 정보를 데이터베이스(DB)화하는 단계;(2) 상기 DB의 TBM 사양 및 TBM에 장착되는 커터헤드 설계에 관련된 정보를 통계분석하는 단계; 및 (3) 상기 DB 통계분석결과로부터 TBM 사양 및 커터헤드 설계인자를 계산하는 단계를 포함하되,상기 단계 (3)은, (3a) TBM 및 디스크커터에 대한 설계조건을 입력하는 단계;(3b) 상기 입력된 설계조건과 상기 DB 통계분석결과를 근거로, TBM의 최대 추력, 최대 토크, 구동 동력, 커터헤드의 최대 회전수(RPM), 디스크커터의 개수, 및 디스크커터의 평균 간격과, 커터헤드 최적 설계조건을 추정하는 단계;(3c) 상기 추정된 최적 설계조건에 적용된 디스크커터의 용량을 만족하는 커터 관입깊이를 산정하는 단계; 및(3d) 상기 산정된 커터 관입깊이별 굴진율을 산정하는 단계를 포함하며; 상기 단계 (2)에서는 상기 DB 정보를 통해 TBM 직경에 따른 최대 추력, 최대 토크, 구동 동력, 커터헤드 최대 회전수(RPM), 디스크커터의 개수, 및 디스크커터의 평균 간격의 상관관계를 분석하되; 상기 TBM 직경에 따른 최대 추력, 최대 토크 및 구동동력은 지수함수 형태의 상관관계를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 1항에 있어서, 상기 TBM 직경에 따른 최대 RPM은 음(-)지수 함수 형태의 상관관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 1항에 있어서, 상기 TBM 직경에 따른 디스크커터의 개수 및 간격은 선형관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 1항에 있어서, 상기 단계 (3a)는 TBM 직경, 암석의 평균 일축압착강도와 인장강도, 디스크커터의 직경 및 최대용량을 포함하는 설계조건을 입력함을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 1항에 있어서, 상기 단계 (3b)에서 최대 추력, 최대 토크, 구동 동력, 커터헤드 최대 회전수, 디스크커터의 개수 및 디스크커터의 평균 간격을 추정할 때, 상기 TBM의 최대 추력(FTh, 단위: kN)은에 의해 계산되고,상기 TBM의 최대 토크(MD, 단위: kNㆍm)는에 의해 계산되고,상기 TBM의 구동 동력(HP, 단위: kW)은 에 의해 계산되고,TBM 커터헤드의 1분당 최대 회전수(RPM, 단위: rev/min)는에 의해 계산되고,TBM 커터헤드에 장착되는 디스크커터의 개수(N)는N = 5
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제 1항에 있어서, 상기 단계 (3c)는 (3c1) 커터헤드 1회전당 커터 관입깊이의 최대값을 가정하는 단계;(3c2) 커터작용력 예측모델을 통해 디스크커터 용량 체크하는 단계; 및(3c3) TBM 최대 사양을 만족하는 목표 커터 관입깊이를 산정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 8항에 있어서, 상기 단계 (3c2)은 상기 가정된 최대값 이하로 커터 관입깊이를 변화시켜가면서 커터작용력을 계산하여 계산된 커터작용력이 커터의 최대용량 이내에 해당되는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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제 1항에 있어서, 상기 단계 (3d)는 (3d1) TBM 가동률, 작업시간 및 평균 가동 RPM을 가정하고, 그에 따른 커터 관입깊이별 굴진율을 산정하는 단계; 및(3d2) 상기 산정된 커터 관입깊이별 굴진율에 따른 소요 추력, 토크, 동력을 최대 사양과 비교하여 최종 굴진율을 산출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 데이터베이스 기반의 통계모델에 의한 ＴＢＭ 사양 설계방법
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