전단면 터널굴착기(Tunnel Boring Machine, TBM)의 롤러 커터 침투 실내 모델 시험을 기반으로, 서로 다른 3가지 파쇄 모드(완전 암석 파괴, 동일 궤적 파쇄, 이질 궤적 파쇄)가 다른 주변 압력 조건 하에서 고강도 화강암 샘플 침투 하중 진화 특성을 연구하였다. 침투 하중-침투도 특징 곡선, 최대 하중, 최대 하중 감소 폭의 변화 규칙을 중점적으로 밝히고, 다양한 파쇄 모드와 주변 압력 조건에서 TBM 롤러 커터의 하중 특성을 확보하였다. 결과는 다음과 같다: 1) 고압 그룹의 침투 하중-침투도 곡선은 저압 그룹보다 먼저 감소하며 감소 폭은 작지만, 해당 침투 하중은 최대 하중이 아니고, 저압 그룹의 최초 감소 하중이 최대 하중이며 감소 폭이 크다; 2) 중고압 10~15 MPa 구간에서 최대 하중과 침투 하중 최대 하락 폭이 가장 작아 TBM 굴착에 유리함을 나타낸다; 3) 저압 조건에서 이질 궤적 파쇄 모드가 동일 궤적 파쇄 모드보다 TBM 롤러 커터 침투 하중을 더 효과적으로 줄이나, 동일 궤적 파쇄 모드에서는 시료가 쐐기 열림 파괴를 겪으며 최대 하락 폭이 작아 절삭 공구에 작용하는 충격 하중과 마모를 감소시킨다.

고강도 초경암; 전단면 터널 굴착기; 예절개; 파쇄 모드; 침투 하중