국내에서 실시하늘 수중발파의 경우 파리교각 건설을 위해 실시되는 우물통발파와 항만증심 준설 또는 가스관로 개설을 위한 굴착에 적용되고 있다. 우물통발파의 경우 작업과정은 수직구 발파작업과 동일하며 물을 채운 후 발과 하는 것이 다르다. 그러나 수중 증심 공사의 경우 바다위의 바지에서 천공 및 장약 준비작업, 결선작업이 이루어지고, 장약 및 전색작업은 전문 다이버에 의해 수중에서 이루어진다. 그러므로 수중발파작업은 같은 작업이라도 신중하고 치밀한 계획이 필요하다. 본 사례는 8,500TEU급 초대형 콘테이너 선박의 입항 가능성에 대비, 선박의 안전 운항을 위한 부산 신항 중심 공사에서 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 굴착 현장에 근접하여 위치한 무인등대에 대한 피해를 최소화 하면서 주변의 환경성 및 진동의 영향을 고려하여 수중발파를 실시하였다. 이 사례를 통하여 앞으로 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 수중발파를 하고자 하는 현장에 민은 도움이 될 것으로 예상된다.
국내에서 실시하늘 수중발파의 경우 파리교각 건설을 위해 실시되는 우물통발파와 항만증심 준설 또는 가스관로 개설을 위한 굴착에 적용되고 있다. 우물통발파의 경우 작업과정은 수직구 발파작업과 동일하며 물을 채운 후 발과 하는 것이 다르다. 그러나 수중 증심 공사의 경우 바다위의 바지에서 천공 및 장약 준비작업, 결선작업이 이루어지고, 장약 및 전색작업은 전문 다이버에 의해 수중에서 이루어진다. 그러므로 수중발파작업은 같은 작업이라도 신중하고 치밀한 계획이 필요하다. 본 사례는 8,500TEU급 초대형 콘테이너 선박의 입항 가능성에 대비, 선박의 안전 운항을 위한 부산 신항 중심 공사에서 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 굴착 현장에 근접하여 위치한 무인등대에 대한 피해를 최소화 하면서 주변의 환경성 및 진동의 영향을 고려하여 수중발파를 실시하였다. 이 사례를 통하여 앞으로 에멀젼폭약과 비전기뇌관을 사용하여 수중발파를 하고자 하는 현장에 민은 도움이 될 것으로 예상된다.
In many cases of underwater blasting in South Korea, the special blasting is mainly used for deepening harbor, installing gas pipes, or well blasting to build a bridge. The procedure of well blasting is almost same with shaft blasting, but the difference is that water is filled in before blasting. I...
In many cases of underwater blasting in South Korea, the special blasting is mainly used for deepening harbor, installing gas pipes, or well blasting to build a bridge. The procedure of well blasting is almost same with shaft blasting, but the difference is that water is filled in before blasting. In case of deepening blasting under water, the first step like drilling, arranging explosives, and wire connection is done on a barge, then the next step such as charging and tamping is accomplished under water by expert divers. Therefore, underwater blasting needs precise and exact plan before blasting. In this paper, authors would like to introduce a case of underwater blasting for deepening the Busan new port with emulsion explosives and non-electric detonators in order to get some of 8,500TEU out sized container vessels entered into the port and to make safe. Considering environment and vibration, the blasting was controlled to minimized the damage to the lighthouse nearby. It will be great help to many other blasting sites where emulsion explosives and non-electric detonators are used for underwater blasting through this case.
In many cases of underwater blasting in South Korea, the special blasting is mainly used for deepening harbor, installing gas pipes, or well blasting to build a bridge. The procedure of well blasting is almost same with shaft blasting, but the difference is that water is filled in before blasting. In case of deepening blasting under water, the first step like drilling, arranging explosives, and wire connection is done on a barge, then the next step such as charging and tamping is accomplished under water by expert divers. Therefore, underwater blasting needs precise and exact plan before blasting. In this paper, authors would like to introduce a case of underwater blasting for deepening the Busan new port with emulsion explosives and non-electric detonators in order to get some of 8,500TEU out sized container vessels entered into the port and to make safe. Considering environment and vibration, the blasting was controlled to minimized the damage to the lighthouse nearby. It will be great help to many other blasting sites where emulsion explosives and non-electric detonators are used for underwater blasting through this case.
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문제 정의
왔다. 본 사례는 &500TEU급 초대형 콘테이너 선박의 입항 가능성에 대비, 선박의 안전운항을 위한 부산 신항 증심 공사에서 에멀젼 폭약과 비전기뇌관을 사용하여 굴착 현장에 근접하여 위치한 무인등대 등에 대한 피해를 최소화 하면서 주변의 환경성 및 진동의 영향을 고려하여 수중발파를 실시한 시공 사례를 소개하고자 한다.
제안 방법
굴착에 따른 주변 현황은 무인등대가 주요 보안물건으로 위치하고 있으며 수중 굴착 최단거리는 40m, 최대거리는 150m로 이에 따른 진동의 문제로 인하여 비전기뇌관을 사용하여 최대 20지발까지 사용 발파하였다. 현장의 주변 보안물건의 상태는 그림 1과 같다.
가능하다. 또한 GPS를 이용하여 수심을 체크하고 암반의 증심 정도를 판단하고, 목적하는 수심이 나오지 않았을 경우 쇄암봉을 사용하여 2차 파쇄를 실시하였다. 일반적으로 수중발파에서는 발파 작업 후쇄암장비를 사용하여 2차 파쇄를 실시하여 수심을 확보한다.
이때에는 바다위의 결선 장치 등을 유심히 살펴보면서 바지선에서 조절하여야 한다. 발파 전에 안전조치와 계측기 설치를 확인한 후 발파를 실시하였다(그림 6 참조). 발파실시 후 수면위의 번치 컨넥터의 불발 유무를 우선 확인하였다.
발파 후 부표위의 커넥터 불발유무 확인 후 불발이 없으면 차후 작업을 위하여 파쇄석 처리한 후 GPS를 사용하여 수심의 증감을 확인하였다. 발파진동계측결과 공당장약량과 총장약량에 따라 차이는 있지만 70~130(m) 거리에서 0.
발파 전에 안전조치와 계측기 설치를 확인한 후 발파를 실시하였다(그림 6 참조). 발파실시 후 수면위의 번치 컨넥터의 불발 유무를 우선 확인하였다.
상기와 같이 부산 신항 증심 공사에서 에멀젼 폭약과 비전기뇌관을 사용하여 수중발파를 시공 하는 일련의 과정들을 소개하였다. 본 사례의 경우처럼 인접한 무인등대에 영향을 최소화 하면서 15~ 20(m) 깊이의 수심에서도 에멀젼폭약과 비 전기뇌관을 사용하여 안전하고 환경적으로 수중발파를 공사를 수행할 수 있음을 입증하였다.
수중발파방법 중 천공발파 방법은 바지선을 이용한 천공과, 자양식 플랫폼(SEP)에서의 천공 방법이 있으나 일반적으로 바지선을 앵커로 고정하여 천공하는 방식을 많이 사용하며 본 사례에서도 이방 식을 사용하여 천공을 실시하였다. 천공위치선정은 GPS를 이용하여 수중암반의 천공위치를 결정하게 되며 천공장비는 초기에는 일반 유압 드릴을 사용하여 89mm로 천공을 실시하였으나, 발파공의 막힘 현상이 많았고, 장비의 작업효율성 등의 이유로 T—4 천공장비로 변경하여 150mm 천공을 실시하였다(그림 3 참조).
장약을 실시한다. 수중발파에서는 수심이 깊으면 전색을 실시하지 않는 경우도 있으나 본 현장에서는 발파효율, 인접공의 영향 등의 이유로 전 색을 철저히 실시하였으며, 전색물로는 13mm 골재를 사용하여 천공깊이에 따라 2.5~3.5(m) 정도 전색을 실시하였다. 장전 완료된 공의 비 전기 뇌관 튜브는 수심보다도 최소 10m정도 여유가 있게 하여 바지선에서 번치커넥터를 사용하여 결선작업을 하였다.
수중의 발파공에 장약을 위하여 사전에 바지선에서 장약 준비작업을 실시하였다(그림 4 참조). 천공경보다 작은 PVC pipe나, 방수용 비닐에 65mm 에멀젼 폭약 3본을 Iset로 하여 방수용 비닐에 2set를 장약하고 기폭용 뇌관은 2개를 사용하였다.
5(m) 정도 전색을 실시하였다. 장전 완료된 공의 비 전기 뇌관 튜브는 수심보다도 최소 10m정도 여유가 있게 하여 바지선에서 번치커넥터를 사용하여 결선작업을 하였다. 결선작업은 수중발파작업의 특성상 상당히 중요한 과정으로 cut-off를 방지하기 위한 조치를 확실히 하여야 하며, 커넥터의 소음을 방지하기 위하여 장갑 등으로 밀봉을 하였고, 비전기튜브의 불폭을 방지하기 위해 사전에 제작한 부표를 이용해 물위에서 기폭시켰다(그림 5 참조).
천공경의 선택은 현장 여건에 따라 달라질 수 있으나 본 사례에서는 작업의 효율성 및 천공상태의 유지, 발파의 효과 등을 고려하여 150mm의 천공 경을 선택하였으며, 전색은 최소 2m 이상을 반드시 실시하였다.
사용하여 천공을 실시하였다. 천공위치선정은 GPS를 이용하여 수중암반의 천공위치를 결정하게 되며 천공장비는 초기에는 일반 유압 드릴을 사용하여 89mm로 천공을 실시하였으나, 발파공의 막힘 현상이 많았고, 장비의 작업효율성 등의 이유로 T—4 천공장비로 변경하여 150mm 천공을 실시하였다(그림 3 참조).
수 있었다. 최소한 2개 이상의 기폭용 뇌관을 사용하여야 하며, 기폭용 폭약의 위치는 역기 폭과 중간기폭으로 동시에 실시하였다.
대상 데이터
따라서 본 현장은 누전의 위험성이 전혀 없고 결선 작업이 신속하고 용이한 비전기식 시스템인 Nonel system을 사용하였다. 공내에는 Nonel MS 3~20, 결선작업에는 Bunch connector 0, 17을 사용하였다.
본 연구대상 현장에서는 섬에 위치한 등대의 보호와 주변 바다의 환경성을 고려하여 에멀젼계 폭약인 New emulite 200 제품을 선택하였다. 선택된 New emulite 200제품은 밀도가 1.
선택된 New emulite 200제품은 밀도가 1.25, 폭속이 5, 900m/s, 내수성이 매우 우수한 고성능의 에멀젼계 폭약으로 약경 50mm, 65mm의 제품을 사용하였으며, 사압 등을 방지하기 위하여 기존의 예감 제보다 임계압력이 4배 이상 높은 예감제를 사용하였다.
천공경보다 작은 PVC pipe나, 방수용 비닐에 65mm 에멀젼 폭약 3본을 Iset로 하여 방수용 비닐에 2set를 장약하고 기폭용 뇌관은 2개를 사용하였다. 진동 및 소음 등의 감소를 위하여 현장에서 선정한 겔을 동시에 사용하였다.
참조). 천공경보다 작은 PVC pipe나, 방수용 비닐에 65mm 에멀젼 폭약 3본을 Iset로 하여 방수용 비닐에 2set를 장약하고 기폭용 뇌관은 2개를 사용하였다. 진동 및 소음 등의 감소를 위하여 현장에서 선정한 겔을 동시에 사용하였다.
이론/모형
수중발파에서 물은 전기의도 체이며, 누전의 위험성이 있다. 따라서 본 현장은 누전의 위험성이 전혀 없고 결선 작업이 신속하고 용이한 비전기식 시스템인 Nonel system을 사용하였다. 공내에는 Nonel MS 3~20, 결선작업에는 Bunch connector 0, 17을 사용하였다.
성능/효과
확인하였다. 발파진동계측결과 공당장약량과 총장약량에 따라 차이는 있지만 70~130(m) 거리에서 0.364~ 1.69(cm/sec)정도의 발파진동이 계측되었다.
과정들을 소개하였다. 본 사례의 경우처럼 인접한 무인등대에 영향을 최소화 하면서 15~ 20(m) 깊이의 수심에서도 에멀젼폭약과 비 전기뇌관을 사용하여 안전하고 환경적으로 수중발파를 공사를 수행할 수 있음을 입증하였다.
참고문헌 (4)
Olofsson, S.G., 1991, Applied explosives technology for construction and mining, Noraboktryckeri AB, pp. 278-293
ISEE, 1998, Blasters' Handbook 17th Edition, ISEE, pp. 473-478
기경철, 김일중, 2002, 産.學人을 위한 발파공학, 동화기술, 서울, pp. 181-193
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