국내에서 적용되는 수중발파는 교량의 기초를 위한 수중 우물통 발파와 항만의 수로 증심 또는 준설을 위하여 적용되고 있다 그 중 교각의 기초를 위한 우물통 발파는 우물통내 물을 인위적으로 배수시켜 건조한 상태에서의 천공과 장약을 실시한 후 물을 다시 채운 후 수중에서의 발파를 수행하고 있어 전체적인 작업이 일반 노천발파와 동일하다 할 수 있다. 그러나 항만의 수로 증심과 준설을 위한 수중 발파는 수중 천공이 가능하도록 고안된 바지선을 이용하여 수중에서 천공과 장약 발파 작업이 이루어지는 특수성을 가지고 있다. 따라서 일반 터널이나 벤치발파와는 다르게 장약의 방법과 결선의 방법에 주의를 기울이지 않으면 수압에 의한 사압 등 어려운 조건하에서 불발이 야기될 수 있다. 본 사례연구는 국내 부산항 증심 준설공사에서 수중발파의 특수성을 고려하여 다이너마이트 (메가마이트 I)를 이용한 수중 발파의 장약량 선정과 파이프를 이용한 장약의 방법, 그리고 TLD를 이용한 기폭시스템이 수면위에서 기폭 될 수 있도록 부이를 이용한 결선방법을 적용하여 수중발파를 실시하고 사례별 결과를 비교하였다. 그 결과, 수중발파 장약량 설계에 따른 지발당장약량에 따른 진동의 예측과 실 계측을 통하여 예측 진동식의 타당성을 검증하였으며, 장약의 방법과 결선방법에 따라 발생될 수 있는 불발을 최소화시킬 수 있을 것이다. 따라서, 최적발파 효과와 안전한 발파를 수행하기 위하여, 천공경은 150mm이상, 화약은 고성능 수중 다이너마이트(메가마이트 II), 그리고 뇌관은 비전기뇌관을 적용하는 것이 가장 유리할 것으로 판단된다.
국내에서 적용되는 수중발파는 교량의 기초를 위한 수중 우물통 발파와 항만의 수로 증심 또는 준설을 위하여 적용되고 있다 그 중 교각의 기초를 위한 우물통 발파는 우물통내 물을 인위적으로 배수시켜 건조한 상태에서의 천공과 장약을 실시한 후 물을 다시 채운 후 수중에서의 발파를 수행하고 있어 전체적인 작업이 일반 노천발파와 동일하다 할 수 있다. 그러나 항만의 수로 증심과 준설을 위한 수중 발파는 수중 천공이 가능하도록 고안된 바지선을 이용하여 수중에서 천공과 장약 발파 작업이 이루어지는 특수성을 가지고 있다. 따라서 일반 터널이나 벤치발파와는 다르게 장약의 방법과 결선의 방법에 주의를 기울이지 않으면 수압에 의한 사압 등 어려운 조건하에서 불발이 야기될 수 있다. 본 사례연구는 국내 부산항 증심 준설공사에서 수중발파의 특수성을 고려하여 다이너마이트 (메가마이트 I)를 이용한 수중 발파의 장약량 선정과 파이프를 이용한 장약의 방법, 그리고 TLD를 이용한 기폭시스템이 수면위에서 기폭 될 수 있도록 부이를 이용한 결선방법을 적용하여 수중발파를 실시하고 사례별 결과를 비교하였다. 그 결과, 수중발파 장약량 설계에 따른 지발당장약량에 따른 진동의 예측과 실 계측을 통하여 예측 진동식의 타당성을 검증하였으며, 장약의 방법과 결선방법에 따라 발생될 수 있는 불발을 최소화시킬 수 있을 것이다. 따라서, 최적발파 효과와 안전한 발파를 수행하기 위하여, 천공경은 150mm이상, 화약은 고성능 수중 다이너마이트(메가마이트 II), 그리고 뇌관은 비전기뇌관을 적용하는 것이 가장 유리할 것으로 판단된다.
There are two major types of underwater blasting at Korea, bridges and harbor construction work. Pier blasting for lay the foundation bridges construction is used dry excavation working (drilling and charging) after pump out water and then fire pump in water that is same as bench blasting. In contra...
There are two major types of underwater blasting at Korea, bridges and harbor construction work. Pier blasting for lay the foundation bridges construction is used dry excavation working (drilling and charging) after pump out water and then fire pump in water that is same as bench blasting. In contrast, underwater blasting for harbor construction and increase of harbor load depth is used to barge with digging equipment that is in oder to drilling on the surface and blasting work(charge, hook-up) under water. Thus, there are need to special concern such as charge method and hook-up method different from tunnel blasting work and bench blasting work. If do not use special concern breaks out dead pressure and mis fire because of there are so many difficult condition such as water pressure, obstruct field of vision. In this study underwater blasting at Busan Harbor Construction have consider with special concern that is plastic pipe charge method used to MegaMITE I and specialized buoy hook- up method make far initial system detonate on the surface used to TLD. The results is designed blast pattern charge per delay effect an inspection of verify between predict velocity and measure velocity. minimized break out mis fire consideration charge method, hook up method. According to result best underwater blasting design is 105mm drilling dia, MeGAMITE II, HiNLL Plus(non electric detonator).
There are two major types of underwater blasting at Korea, bridges and harbor construction work. Pier blasting for lay the foundation bridges construction is used dry excavation working (drilling and charging) after pump out water and then fire pump in water that is same as bench blasting. In contrast, underwater blasting for harbor construction and increase of harbor load depth is used to barge with digging equipment that is in oder to drilling on the surface and blasting work(charge, hook-up) under water. Thus, there are need to special concern such as charge method and hook-up method different from tunnel blasting work and bench blasting work. If do not use special concern breaks out dead pressure and mis fire because of there are so many difficult condition such as water pressure, obstruct field of vision. In this study underwater blasting at Busan Harbor Construction have consider with special concern that is plastic pipe charge method used to MegaMITE I and specialized buoy hook- up method make far initial system detonate on the surface used to TLD. The results is designed blast pattern charge per delay effect an inspection of verify between predict velocity and measure velocity. minimized break out mis fire consideration charge method, hook up method. According to result best underwater blasting design is 105mm drilling dia, MeGAMITE II, HiNLL Plus(non electric detonator).
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문제 정의
일례로 교량 등의 기초를 설치하기 위한 우물통 발파에서는 발파 준비작업(천공/장약 등)이 일반의 노천발파와 동일하며 발파후의 결과를 확인하기도 용이하여 다양한 발파패턴의 적용이 가능하나 항만의 준설이나 증심을 위한 발파에서는 천공 장약 등이 수중에서 이루어지고 장약 또한 잠수부에 의존하므로 다양한 조건의 시험 등이 어려운 것이다. 본 연구에서는 부산항증심공사의 일환으로 시행된 수중발파(Underwater Blasting)에서 장약의 방법과 결선법에 의하여 발생할 가능성이 있는 불발(Mssfire)을 최소화 할 수 있도록 다양한 기법을 사용하여 시험을 실시하였고 그 적용의 타당성을 검증하였다.
본 연구에서는 수중발파의 안정성을 확보하는 작업 방법을 위주로 시험 발파와 그 결과를 비교하는 작업을 실시하였다. 차후 수중 벤치 높이에 따른 적정 천공경과 장약량 및 수중 발파 패턴에 대하여 수치해석과 병행하여 정량적인 연구를 수행할 예정이다.
제안 방법
발파패턴 설계조건은 수심, 발파 공경, 화약의 종류에 따른 밀도, 굴착 심도가 필요조건이며 이 중 변경 가능한 설계조건은 화약의 종류와 발파 공경이며, 발파공경을 φ89mm와 φ102mm로 화약의 종류를 메가마이트 I(M-l)과 메가마이트 Ⅱ(M-Ⅱ)로 구분하여 표 2와 같이 4가지 Case로 설계하였다.
수중발파 설계 후 각 Case에 따른 시험발파를 2004년 6월 7일부터 14일까지 실시하였고 바지 선위 전폭약포 제작부터 결선 발파까지 작업 순서별로 분석하여 검토를 실시하였다.
시험 발파를 통하여 부산항 증심 공사의 수중발파 적정 발파패턴과 작업상 문제점과 보완사항에 대하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
위 4가지 유형별 발파설계를 표 3과 같이 설계하여 시험발파를 실시하고 그 결과를 비교하고자 하였으며 천공, 결선 패턴도와 장약 단면도는 그림 6, 7과 같이 적용하였다.
이러한 이유로 계획된 천공 경에 적합한 플라스틱 파이프를 선정하여 파이프 내에 그림 7과 같이 전폭 약포를 투입하여 제작한다.
성능/효과
(5) 수중 벤치 고가 2.0m 이내로 짧아지면 정상적인 발파가 이루어져도 공 발이 발생하거나, 암반파쇄의 목적을 수행하기 어려울 것으로 판단되고, 이를 방지하기 위하여 보조천공장의 길이가 길어져 경제적으로 불리하게 작용될 수 있다.
일반적으로 약 4시간 정도의 시간이 지난 후에 부유한 점토가 가라앉게 되므로 하루 정도 대기후 잠수부에 의한 확인 작업을 하거나, 수중용 카메라를 이용하여 발파 후 파쇄 정도를 체크하여 비장약량이나 발파 패턴의 변경을 검토할 수 있다. 시험발파에서는 잠수부의 확인 결과, 모든 발파는 양호하게 진행되어 표 5와 같으며, 평균 굴착 심도는 2.0m를 확보한 것으로 확인되었다. 다만, 89mm/M-Ⅰ의 경우 적용 비장 약에 비해 결과는 기대 수준에 미치지 못하였다.
후속연구
실시하였다. 차후 수중 벤치 높이에 따른 적정 천공경과 장약량 및 수중 발파 패턴에 대하여 수치해석과 병행하여 정량적인 연구를 수행할 예정이다.
참고문헌 (10)
Jimeno, C. L., E. L. Jimeno and F. J. A. Carcedo, 1995, Drilling and blasting of rock, pp. 272-279
Tam Rock, Surface drilling and blasting, pp. 258-278
ISEE, Blaster's Handbook TM 17th Edition, pp. 473-478
Olofsson, S. O., Applied explosives Technology for Construction and mining, pp. 242-254
Kenfletcher. Mike Briggs, Rob Grant, Deepwater Blasting on the River Nile in southern Egypt, ISEE.
Holmberg, R., 2000, Explosives & Blasting Technique, A.A.Balkema, pp. 359-364
Hemphill, G. B., 1981, Blasting Operations, McGraw-Hill, pp. 172-173
Laqngefors, U. and B. Kihlstronl, The modern Technique of Rock Blasting, Third Edition, pp. 332-360
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