선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 임-빈 상태와 발파조건을 달리하여 시험을수헹하였으며, 밭파 후에 터널 벽면에 수직하게 시추를 하여 암석시료를 채취한 뒤 실험실시 험을 통한 암석득성의 변화를 이용해 발파후 굴착 면으로부터 거리에 따른 암반의 손상정도를 정량적으로 나타내고자 하였다. 또한 시추공에 보어홀카미]라 (borehole camera)를 적용하여 골착에 의한 암반손상을 시각적으로 판볕하고자 하였으며 발파진동 측정 결과로부터 손상영역을 예특하고 채취한 암석시료에 대한 실험실 시험 결과와 비교하였다.
- 일반적으로 본 연구와 같이 심발공, 바닥공 및 최외곽공에 대한 발파 진동식을 구하지 않고 해석하는 경우도 있으나 터널 벽면 주변 암반의 손싱-에 주된 영향을 미치는 것은 최외 곽공발파에 의한 것이므로 긱기-의 밭파진동식을 구해야 할 것이 다. 잘못된 확대 공 발파에 의해 주반 암반이 손상몰 받은 경 우도 보고된 바 있으나 본 연구에서는 확대 공에 의해 손상을 받은 암반은 굴착되고 최외 곽공 발파에 의해 주변 암반의 손상이 발생하는 것으로 기-젱 하였다.
- (1996)은 Kaiser effi心를 이용하여 암반 손상을 평가하고자하였다. 제료가 이전에 받은 응력수준에 도달할 때까치는 AE event가 활발하게 발생하지 않는 현상을 Kaiser ellfect라 하는데 이 러 한Kaiser e*]] ffect 근거 하여 굴착으로 인해 암반이 받은 웅력 令준으로 암반손상을 평가하고자 하였다. .
- 현장에서 회수한NX크기의 암석코어를사용하여 터널 벽면으로부터 암반니부로의 심도에 따른 손싱-정도를 암석의 여러 물리적, 역학적 특성들을측정하여 판별하고자 하였다.
- 보。! 홀 카메라등의 방법들에 의해 암반특성의 영구적인 변회기- 빌-생히는 암반 손상영역을 정량적으로 평 가하고자 하였다. 임-빈 상태와 발파조건을 달리하여 시험을수헹하였으며, 밭파 후에 터널 벽면에 수직하게 시추를 하여 암석시료를 채취한 뒤 실험실시 험을 통한 암석득성의 변화를 이용해 발파후 굴착 면으로부터 거리에 따른 암반의 손상정도를 정량적으로 나타내고자 하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는측정간격(samplingrate)을 1000회 /海로 하였고, 최대 15 초까지 측정 할 수 있는 기 록시 간은 현장에서 사용되는지발뇌관의 시차를고려하여 5초로 하였다. 또한 삼승근 환산거 리가 10~100m/kg"3사이에 분포할 수 있도록 센서의 설치위치를 결정하였다.
- 이 프로젝트에서는 발파터닐과 TBM터널의 굴착시에 미소파괴 음을 측정 하였 고 그 결과 제어 발파를 한 경우, 발파 후 대 략m 분당 100(] 개의 AE event?]- 발생 하고 TBM 굴착의 경우에 는 AErate가 1。베정도감소하는것을밝혔다 또한음원추적 (sourcelocation)결기-발파터널의 경우AEevent믜 대부분이 터널벽면과 막장의 약 Im이니에 밀집해 있는 것으로 나타났다. TBM터널의 경우에는 발파터널에 비해 AErate 가 낮았고Im보다더 가까운곳에 AEevenl들이 밀집해 있다는 것을 조사하였다-
- W-1 시추공과 W-2 시추공은 암반조건은 동일하나 W-1 시추공은 최 외곽공 중 Himite로 장약한 공저 부분에서 시 추하였으며 W-2 시 추공은 Finex-I으로 장약된 부분의 중간지점에서 시추를 하였다. 그림7의 W-1 시추공에 대한 駐표 결과에서 알 수 있듯이 대릭*Oom 지점의 뭄력수준이 W-2나W-3의 경우보다크게 나타났다'
- W-3 시추공은 바닥공에 대한 것으로 터널 바닥부의 암반 손상은 터널벽면이나 천정부분의 손상에 비해 터널의 안정성에 큰문제가되지 않으나 선형장약량이 크고 디커플링 지수가작은경우의 암반손상을조사하기 위하여 바닥 공 위치에 수직으로 시추를 하였다. 암석시험 결과 디략 80~90cm로 암반 손상염 역 의 범 위 가 나타나 Pusch & Stanfors(1992)의 연구결과와 비교할 때 본 연구의 바닥공 패턴은 매우 조심스러운 발고KVery Careful Blasting, VCB) 의범주에 든다는 것을 알 수 있다.
- rule을 사용하여 수치적 분하였으며 , 입력자료는 발파상수 K, n 및 장약길이와 ANFO로 정규화한 선형 장약량 爲죠如이다. 이러한 단계로 얻어진 거리에 따른 근거리 입자 속도를 도시한 뒤 2.
- 그림8의 AE count-시간 그래프에서 AE가 급격 하게 증가하는 부분을 식 발할 수는 있으나 명 확하게 그 지 점을 찾기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 누적 AE count 곡선을 구하여 그림 8처 럼 누적 AE count 곡선에서 선형적으로 급격하게 증가하는 지점의 시간을 구하여 이로부터 그림9와 같은 응력-변형율 곡선에서 헤당시간에 대한응력수준 叫切를구하였다.
- 임-빈 상태와 발파조건을 달리하여 시험을수헹하였으며, 밭파 후에 터널 벽면에 수직하게 시추를 하여 암석시료를 채취한 뒤 실험실시 험을 통한 암석득성의 변화를 이용해 발파후 굴착 면으로부터 거리에 따른 암반의 손상정도를 정량적으로 나타내고자 하였다. 또한 시추공에 보어홀카미]라 (borehole camera)를 적용하여 골착에 의한 암반손상을 시각적으로 판볕하고자 하였으며 발파진동 측정 결과로부터 손상영역을 예특하고 채취한 암석시료에 대한 실험실 시험 결과와 비교하였다.
- 또한Kaiser effect를 이용하여 발파로 인한 손상 정도를 판별히-기 위하여 AE count가 급격하게 증가하는 지점의 움력 수준 仃교&를 구하였다. 그림8의 AE count-시간 그래프에서 AE가 급격 하게 증가하는 부분을 식 발할 수는 있으나 명 확하게 그 지 점을 찾기가 어렵다.
- 하였다. 미소파괴음을 감지하는데 중요한 번수인 PDT(Peak Definition Time), HDT(Hit Definition Time)과 HLT(Hit Lockout Time) 은 각각 50, 100, 500 心로 하였고 저 주역 필터와 고주역필터에 대한 필터값은 직-각 10kHz 와 1200kHz로 하였다. 탄성피속도는 일본 OYO사의 Model 5217A Sonic viewer# 사용하여 P, S파속도를 측정하였으며, 50kg(7cni2 용량의 SBEL 점하중시험기를 사용하여 점하중시험을 수행하였다.
- 4절에서 논의 한 Kaiser effect를 이 욤하여 AE event가 급격 하게 중가하기 시작하는 지점의 음력수준 勺也를 구하였다. 발파로 인해 손상을 많이 받은 암석 일수록 발파로 인해 암석 이 가해진 동적-정적 응력수준이 높을 것이므로 이러한Kaiser effect틀 이욤하여 심도에 따른 心主의 변화양상을 조사하였다.
- 이후에 해당 시료에 대하여 점하중시험(pointloadtest)을하여 그 결과로부터 일축압축강도릍 추정하였다. 본 연구에서는 점 하중시험 으로부터 크기 보정 을 한 강도지 수 L(玛을 구한 후 이 값에 보정 계수 22를 곱하여 일축압축강도로 환산하였다’ 시료길이기.70mm이상인 경우에는ISRM(국제암반 역학회) 추천시험법에 근거하여 암석의 물리적, 역학적 특성을 측정하였다.
- 본 연구에서는측정간격(samplingrate)을 1000회 /海로 하였고, 최대 15 초까지 측정 할 수 있는 기 록시 간은 현장에서 사용되는지발뇌관의 시차를고려하여 5초로 하였다. 또한 삼승근 환산거 리가 10~100m/kg"3사이에 분포할 수 있도록 센서의 설치위치를 결정하였다.
- 뽄 연구에서는 단축압축강도, 탄성 파舎도(P파, S피-), 탄싱 계수(Young's modulus) 등의 암석 특성과 2.4절에서 논의 한 Kaiser effect를 이 욤하여 AE event가 급격 하게 중가하기 시작하는 지점의 음력수준 勺也를 구하였다. 발파로 인해 손상을 많이 받은 암석 일수록 발파로 인해 암석 이 가해진 동적-정적 응력수준이 높을 것이므로 이러한Kaiser effect틀 이욤하여 심도에 따른 心主의 변화양상을 조사하였다.
- 따라서 본 연구에서는 시료를 성형 한 뒤 시료길이기-70mm이하{시료직경은대략52mm)인 경우에는 틴.성파속도를 측정하고, 예싱되는 파괴하중의 70%까지 재히히-여 탄성계수와 °世를 구하였다. 이후에 해당 시료에 대하여 점하중시험(pointloadtest)을하여 그 결과로부터 일축압축강도릍 추정하였다.
- 수평 시추작입이 용이하도록바닥에서 대릭 정도 높이에 위치한 최외곽공의 위치를 밮파 전에 표시하고 선형 장약량, 디커플링 계수등의 발파조건을기록한뒤 발파 후에 표시 된 헤당위치에 시추를 하여 NX 크기의 암석 코어를 회수하였다.
- 실험실 시험을 위한코어회수 작업 이외에, 코어를 회수한 뒤 시추공에 보어홀 카메라를 이용하여 시각적으로 균얼의 빈도변화 및 손상정도를 판벝하였다.
- 실험실시험을 위해 코어를 화수한후시추곰에 보어 홀 카메라를 적용하여 시추공 내부를 조사하였는데, 바닥에 수직하게 시추한 W-3 시추공의 경우에는 버럭이 삫-이 고물이 고여서 쵤-영이 불기능하여 나머지 4공에 대해서 촬영 올 하였다
- 암석시헉에 대해 제작회사에서 추천하는 사항에 근거하여 MISTRAS 셋팅을하였으며 Fixed Threshold를40dB 로 하였다. 미소파괴음을 감지하는데 중요한 번수인 PDT(Peak Definition Time), HDT(Hit Definition Time)과 HLT(Hit Lockout Time) 은 각각 50, 100, 500 心로 하였고 저 주역 필터와 고주역필터에 대한 필터값은 직-각 10kHz 와 1200kHz로 하였다.
- 5초당 한번씩 자료플 받도록 설정하였으며 자료를 받은후아스키 (ASCII) 파일 형태로 저장을 힌다. 이 자료들에 근거하여 음력-변형을 선도의 단축 압축 강도 50%수준에서 구한 집선게수로부터 탄성 계수를 구하였다.
- 성파속도를 측정하고, 예싱되는 파괴하중의 70%까지 재히히-여 탄성계수와 °世를 구하였다. 이후에 해당 시료에 대하여 점하중시험(pointloadtest)을하여 그 결과로부터 일축압축강도릍 추정하였다. 본 연구에서는 점 하중시험 으로부터 크기 보정 을 한 강도지 수 L(玛을 구한 후 이 값에 보정 계수 22를 곱하여 일축압축강도로 환산하였다’ 시료길이기.
- 측정된 발파진돔속도로부터 현장의 발파진동식을 구하여 21 절에서 설명하였던 근거리 입자속도 예측식에 적용하였다.
- 미소파괴음을 감지하는데 중요한 번수인 PDT(Peak Definition Time), HDT(Hit Definition Time)과 HLT(Hit Lockout Time) 은 각각 50, 100, 500 心로 하였고 저 주역 필터와 고주역필터에 대한 필터값은 직-각 10kHz 와 1200kHz로 하였다. 탄성피속도는 일본 OYO사의 Model 5217A Sonic viewer# 사용하여 P, S파속도를 측정하였으며, 50kg(7cni2 용량의 SBEL 점하중시험기를 사용하여 점하중시험을 수행하였다.
- 폭약의 종류에 叫른 암반 손상믈 조사하기 위하여 Fiiiex■[으로 징악된 지점에서 1 곰, Hiinite 5500으로 장약된 부분에서 1공을 시추하여 그 결과를 비교하고자 하였다,
대상 데이터
- 본 연구는 건설교통부 과제 R&D/96-0043 "터 널 발파설계 자동화 프로그램의 개발에 관한 인구'의 치원에 의해 수행되었다’ 아울러 현장시험에 협조해 준 영동 고속도로 확장공사 제12공구 현대건설(주) 및 우원기빌-(주) 관계자 여러분께 깊이 감사드리는비-이다.
- 본 연구에서는 2개의 AE센서를 사용하였으며, 시험편의 곡률반경에 의한 영힝을 제거하기 위하여 알루미늄 제의 얇은판을 제작하고 시험편 표면에 에폭시 접착제를사용하여 부착한뒤 알루미늄판과 센서 사이 의 접 촉올 좋게 하고 미 세 한 요철 등의 영향을 제거 하기 위히-여 벌꿀싱분으로이두어진 미국Panametric사제품인 SWC 액체 커플런트를 사용하였다.
- 암반 손상영역을 평가하기 위한 시 험은 강원도 평칭군 횡계에 위치한 대관령 처n터널 현징-에서 수행되었으며, 인구당시 이 터 널은 강름방향과 원주방향의 쌍굴터 널로 시공 중이었다. 현장의 암종은 화강암으로구성되어 있으며 대체로 경암에 속한다.
- 하중장치로는 일본 Shimadzi사의 200톤 시험기를 사용하였으며, 하중과 변형율의 자료를 얻기 위해 미국Measurement Group 사의 System 5100°]] 200, 000 lbs 용량의 로드 셀(loadcell)과 스트리인게이지(slrain gauge)를 연결하여 자료를 측정하였다. System 5100의 자旦획 득속도는 정확도를 높이 기 위하여 0.
성능/효과
- 1) 시추를통해 채취한 암석시료의 실험실시험 결과, 암반 상태와 발파조건에 따라 차이를 보이지만 최외 곽공의 경우 30~70cm, 바닥공의 경우에는 80~90cm 정도 의심 도까지 손상영역 으로 예측되 었다 또한 이 손상잉 역의 경우 원암반과 비교할 때 일축압축강도는 최대 8 ~ 26%, P 피쇽도는 62-82%, S 映도는 50-70% 그리고 탄성계수는 18-35% 수준까지 감소하는 것으로 나타났다
- 2) 암석의 여러 물리 적, 역힉적 특성들 중에서 일축 압축 강도와 탄성파속도의 변화로부터 손상영역의 범위를 어느 정도 추정할 수 있었으나 탄성 계수와 们她의 변화는 편차가 매우 커서 범위를추정하기 어려웠다. 탄성파 속도가 암석내부의 미세균열, 밀도 공극율, 특히 파쇄 정도에 따라크게 달라신다는 점을 고려하면 탄성피舎도로 손상영역 의 범 위 를 추정 하는 것이 타당할 것으로 판단된다, 한편 为旧는 암반의 다양한 응력 이력과 시추 시의 응력개방등으로 인해 편차가크게 나타나 이에 대한 추가적 인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 3) 동일한 발파조건에서 암반상태가 좋을수록 손상이 작게 나타나며 디커플링 효과가손상영역의 범위에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 디커플링 지수가 높은 폭약을 사용하는 제어 발파를 적 용하면 발파로 인한 암반손상을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
- 4) 보어홀 카메 라 측정 곁과, 암반벽 면으로 대 략 15~25cm 심도까지 균열이 매우 발달된 파쇄대를 관찰할 수 있었으나 손상영 역이란 미세균열들이 발생하여 암석 특성의 영구적인 변화가발생하는 영역까지를 표함하기 때문에 이러한 미세균열들을 확인할 수 없는 보어홀 카메라를 이용한 방법은 손상영역의 정량적 평가를 위해서는 적용하기 어려운 방법으로 판단된다.
- 5) 진동예측식에 의한 손상영억의 用위는 실험실시험 결과와 대체로 비슷한 범위가 예측되었다. 실험실 시험을 위한 암석시료의 체취에는 고가의 시추비용이 필요하다는 점을 고려하면 본 연구에서 사용한 방법들 중에서 원거리에서 측정된 입자속도로부터 근거리 입자속도를 예측하여 암반손상 영역을 예측하는 방법이 적용성 측면에서 뛰어나다고할수있다' 그러나 이 곁과는 원거리에서 측정된 입자속도를외삽하여 얻어진 것이며, 발파 진동식의 신뢰성과 임계속도 결정에 필요한 암석 특성의 선정 등에 있어 문제점을 내포하고 있기 때문에
- 대단민 터널인 경우에는분할굴착하기 때문에 상부반단면 굴착완료후 바닥부분은 벤치 발파로 굴착을 히-게 되므로 이 경우는하부반단면에 대한발파패턴에 따라 터 널 최종 바닥면의 손상영역 이 달라지 게 된다. 따라서 W-3 시추공에 대한 결과는 선형장약량이 0, 591®m이고 디커플링 지수가 1.28정도로 선형장약량이 크고 디커플링 지수가 작은 바닥공 밮파와 같은 경우의 암반손상에 적용할 수 있을 것이다
- 것으로 나타났다. 따라서 디커플링 지수가 높은 폭약을 사용하는 제어 발파를 적 용하면 발파로 인한 암반손상을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
- 28 로 으£2니] 정도의 디커플링 효과로 인해서 폭속이 작지만Finex-I을 사용하는 경우가 손상영역 이 약 20cm 정도 적게 나타났다. 따라서 디커플링 지수가 높은 화약을 사용하는 제어발파에 의해 발파로 인한 암반손상을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것이다 이와 같이 화약특성에 따른 영향으로 인하여 암반 상태는 거의 돔일하지만 W-2 시추공의 결과가 W-1 시추공에 비하여 손상영역이 작게 나타난 것으로 보인다.
- 범위를 추정할 수 있었다. 또한 원암반(심도 Im이상의 시험결과의 평균으로 계산)과비교할 때 단축 압축 강도는 최대 8~26%, μ파속도는 62-82%, S파속도는 50~70% 수준까지 감소히는 것으로 나타났다. 탄성 계수의 경우에는 편차가 매우 커서 판별하기 어려우나 원암반과 비교하여 최대 18~35%까지 감소하였다.
- 수직으로 시추를 하였다. 암석시험 결과 디략 80~90cm로 암반 손상염 역 의 범 위 가 나타나 Pusch & Stanfors(1992)의 연구결과와 비교할 때 본 연구의 바닥공 패턴은 매우 조심스러운 발고KVery Careful Blasting, VCB) 의범주에 든다는 것을 알 수 있다. 앞의 최 의 곽공에 대한 연구 결과들과 비교할때 20~60cm정도손상영역이 더 크게 나타났으나, 바닥공에는 상부에서 burdens로 작용하는 파쇄된 암반까지 고려하여 장약량을 설계하므로 주변 공이나 최외곽공에 비해 일반적으로 더 많은 장약량을 사용하게 된다.
- 어려웠다. 특히 탄성파속도결과는다른 암석의 특성에 비하여 일정한 경힝을 나타니어 손상영역의 범위를 대체로 쉽게 판별할 수 있었다. 일반적으로 틴-성파 속도는 암석니부의 口]세균열, 밀도, 공극율, 특히 파쇄정도에 따라 크게 달라진다는 점을 고려하면 암석의 물리적, 역학적 특성들 줌에서 암석의 탄성파속도로 손상영역을 판별하는 것이 타당할 것으로 판단된다.
- 현장에서 직접 암석시험편을 채취하여 암반 손상영 역을 산정하는방법의 경우 시추비용이 고가인 점을고려 할 때, 본 연구에서 적용된 방법 중에서 원거리에서 측정된 입자 속도로부터 근거리 입자속도를 예측하는 빙-법이 적용성 측면에서 뛰어나다고할 수 있다. 그러나앞에서 언급한 바와 같이 외삽에 의해 예측된 결과이며 시험 회수가 적기 때문에 다양한 암반상태 및 발파조건을 가지는 여러 밭파 현장에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
후속연구
- 측면에서 뛰어나다고할 수 있다. 그러나앞에서 언급한 바와 같이 외삽에 의해 예측된 결과이며 시험 회수가 적기 때문에 다양한 암반상태 및 발파조건을 가지는 여러 밭파 현장에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 또한 탄성계수(그림6)의 변화로부터 손상영역을 예측하기는 어려운 것으로나타났고, b躍의 즉정 결고K그림7) 는 탄성 계수의 경우모다 일정한 경향을 보이 긴 하지만 암반의 다양한옹릭이력과시추시의 응력개咁등의 영향에의 한 것으로 판단되는 편차가 크게 나타나 추가적인 보완연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
- 탄성파 속도가 암석내부의 미세균열, 밀도 공극율, 특히 파쇄 정도에 따라크게 달라신다는 점을 고려하면 탄성피舎도로 손상영역 의 범 위 를 추정 하는 것이 타당할 것으로 판단된다, 한편 为旧는 암반의 다양한 응력 이력과 시추 시의 응력개방등으로 인해 편차가크게 나타나 이에 대한 추가적 인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.