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제안 방법
- Bulk emulsion폭약 적용에 따라 공당 장약량 및 Round당 전체 장약량 증가로 발생 진동 및 소음 수준이 증가할 것으로 예상되어 각 시험막장별로 발생 진동 및 소음 수준을 파악하기 위해 계측계획을 수립하였다(그림 11). Gee-phonee 현장여건에 따라 50~L00m간격으로 5대를 배치하였고 계측기의 Microphone과는 별도로 발생 소음수준 파악을 위해 전용 소음계(SC-160) 2대를 설치하였다.
- 따라서 일반 발파공에 비하여 상대적으로 적은 장전밀도를 요구하는 외곽공 영역은 기존의 Plastic pipe typee 정밀화약을 사용하고 있는 실정이다. 그러나 설계단계에서 외곽공과 인접한 전열공 장전비중이 여굴량 증가원인으로 고려되고 있으며, 따라서 본 실험 에서 장공발파를 위해 기존 천공장 대비 평균 약 13% 천 공장을 증대시 킴 에 따라 추가적인 막장별 여굴량 증가 여부를 분석하였다. 그 결과 기존 발파방법에 비하여 Bulk emulsion system적용 및 초과 천공장에 의한 발생 여굴량 및 미굴량과의 직접적인 상관성은 미약한 것으로 파악되었으며, 오히려 현장 막장별 굴착선 주변의 암반 구조지질학적 상태 및 천공기사의 작업습관이 발생 과굴량 및미굴량 생성에 주요한 요인으로 판단된다.
- 따라서 기존의 작업 Cycle내에서 1일 2회 발파로 계획 굴진장 확보가 가능한가를 판단하기 위해 공종별 소요 작업 시간을 분석하였다. 기존의 작업 Cycle과 비교검증을 위해천공 - 발파 - 버력 처리 - 보강작업 등의 작업 Cycle을 12시간, 1일 2회 발파를 기준으로 하였으며 장비 고장이나 기타 불규칙적 장애요인에 의한 시간손실량은 조사대상에서 배제하였다.
- 따라서 기존의 작업 Cycle내에서 1일 2회 발파로 계획 굴진장 확보가 가능한가를 판단하기 위해 공종별 소요 작업 시간을 분석하였다. 기존의 작업 Cycle과 비교검증을 위해천공 - 발파 - 버력 처리 - 보강작업 등의 작업 Cycle을 12시간, 1일 2회 발파를 기준으로 하였으며 장비 고장이나 기타 불규칙적 장애요인에 의한 시간손실량은 조사대상에서 배제하였다.
- 막장에서 암석의 물리적 특성을 파악하기 위해 Intact rock sample의 기초 물성실험을 수행하였다. 실험결과 Site-I의 경우 일축압축강도는 760-1, 690kgf/cm2, 탄성 파속 도는 4.
- 본 고에서는 굴진효율이 저조한 국내 2개 도로터널 현장을 대상으로 Bulk emulsion system을 적용하여, 기존 방법보다 천공장을 증대하면서 동시에 굴진효율 등 시공성을 향상시키는 고속 발파시공 현장 시험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 시험발파 대상 현장은 2곳 모두 공기절감을 위해 경사 공 심발방식을 채택하고 있으나, 급격한 암질 및 암반 강도 변화에 따른 80%미만의 저조한 굴진효율을 나타내었으며, 천공패턴을 크게 변경하지 않는 조건에서 Bulk emulsion system을 반영하여 굴진효율을 증대시키고자 하였다. 굴진효율 비교결과 Site-I 의 경우 기존 발파방식에 비하여 천공수는 약 10% 감소하였으나, 평균 굴진효율은 7~8% 증가하였고 비장약량은 약 30%이상 증가하였다.
- 이를 위해 발파 후 발생되는 대표적인 유해가스 중 일산화탄소(CO)와 질소산화물(NOx)에 대하여 시간 이력에 따른 발생 유해가스의 변화량을 조사하였다. 현재 터널및 지하공간 굴착시 발파작업에서 발생하는 유해가스 관리기준은 CO가 100~200ppm, NOx는 25~50ppm으로 규정하고 있는데 발파 후 기계환기 시스템을 가동하고 10분 경과 후 막장 전방으로부터 약 15~20ma 리에서 관리기준 대비 모두 20%이내 수준으로 조사되었다.
대상 데이터
- Gee-phonee 현장여건에 따라 50~L00m간격으로 5대를 배치하였고 계측기의 Microphone과는 별도로 발생 소음수준 파악을 위해 전용 소음계(SC-160) 2대를 설치하였다. 계측결과 막장으로부터 비교적 근거리 지점인 100~ 120m근방에서 계측한 진동 수준이 일반발파에 비하여 2배 수준이었으나 200m근방은 12.
- 대상구간 중 Site-I의 광역적 지질은 선캄브리아기의 경기 편마암 복합체와 이를 부정합으로 피복한 제4기 충적층으로 구성되어 있으며 변성작용에 따라 흑운모 호상 편마암, 각섬석 흑운모편마암, 우백질편마암이 상호 점이적으로 분포하고 있다. 특히 흑운모호상편마암이 우세하게 분포하고 있고 N50~80E/30~50SE 방향성 엽 리를 제외하고 불 연속면이 거의 없고 풍화도도 낮은 상태로 RMR 77~85로 매우 양호한 암반상태이다.
- 본 고에서는 2008년 1월~2월에 걸쳐 굴진효율등 굴착 시공성이 상대적으로 저조한 국내 2개 도로 터널 현장을 대상으로 암반등급 I , 11(무지보구간)의 양호한 암반 조건에서 기계화 장전시스템인 Bulk emulsion system을 활용하여 총 12회에 걸쳐 시험발파를 수행하였다.
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