터널 장공발파에서 굴진율 개선 및 작업공정 시간 단축 사례 Case Study for the Improvement of Tunnel Advance Rate & the Time Reduction of Working Process in Long Hole Blasting About Tunnel Excavation원문보기
일반적으로 장공발파 방법은 과거 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나, 최근 우리나라에서 신설되는 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 많이 실시되고 있다. 고속국도제 600호선 부산외곽 고속도로 ${\bigcirc}$공구 또한 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서 Type I, II, 4.4m 장공발파를 실시하는 현장이다. 그러나 당 현장에서는 발파 후 굴진율이 약 75%에 그쳐 발파 후속작업 시간에 영향을 미치게 되고 그로 인하여 전체 작업공정 시간이 증가하여 계획된 굴진을 못하는 현상이 자주 발생되었다. 본 논문에서는 당 현장에서 위 문제를 극복하기 위하여 실시된 장공발파 공법 중 천공경과 가장 밀장전 할 수 있는 ${\phi}36mm$폭약을 적용하여 굴진효율을 향상시키고 작업공정 시간을 단축시킨 사례를 소개하고자 한다.
일반적으로 장공발파 방법은 과거 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나, 최근 우리나라에서 신설되는 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 많이 실시되고 있다. 고속국도제 600호선 부산외곽 고속도로 ${\bigcirc}$공구 또한 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서 Type I, II, 4.4m 장공발파를 실시하는 현장이다. 그러나 당 현장에서는 발파 후 굴진율이 약 75%에 그쳐 발파 후속작업 시간에 영향을 미치게 되고 그로 인하여 전체 작업공정 시간이 증가하여 계획된 굴진을 못하는 현상이 자주 발생되었다. 본 논문에서는 당 현장에서 위 문제를 극복하기 위하여 실시된 장공발파 공법 중 천공경과 가장 밀장전 할 수 있는 ${\phi}36mm$폭약을 적용하여 굴진효율을 향상시키고 작업공정 시간을 단축시킨 사례를 소개하고자 한다.
Generally, The way of long hole blasting is carried out in coal-face, basic excavation for dam, mine etc. Recently, this long hole blasting has been implemented in civil engineering for efficiency & economic feasibility. National express no.600 of Pusan outer high-express ${\bigcirc}$ con...
Generally, The way of long hole blasting is carried out in coal-face, basic excavation for dam, mine etc. Recently, this long hole blasting has been implemented in civil engineering for efficiency & economic feasibility. National express no.600 of Pusan outer high-express ${\bigcirc}$ construction site with four lanes of the length of 8km was also a site applied by long hole blasting. But After blasting, tunnel advance rate is less than 75%. As a result of that, Follow-up working time is influenced. Thereby, The total of working process is significantly so increased that planned excavation cannot be implemented many times. For not only improve excavation rate but reduce working process time in job site, we introduce blasting case which apply the ${\phi}36mm$ explosive suited for high desity of charging among long hole blasting in order to overcome mentioned problem.
Generally, The way of long hole blasting is carried out in coal-face, basic excavation for dam, mine etc. Recently, this long hole blasting has been implemented in civil engineering for efficiency & economic feasibility. National express no.600 of Pusan outer high-express ${\bigcirc}$ construction site with four lanes of the length of 8km was also a site applied by long hole blasting. But After blasting, tunnel advance rate is less than 75%. As a result of that, Follow-up working time is influenced. Thereby, The total of working process is significantly so increased that planned excavation cannot be implemented many times. For not only improve excavation rate but reduce working process time in job site, we introduce blasting case which apply the ${\phi}36mm$ explosive suited for high desity of charging among long hole blasting in order to overcome mentioned problem.
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문제 정의
본 논문에서는 당 현장에서 실시된 공법 중 ∅36mm 폭약을 적용하여 발파공내 밀장전을 통하여 굴진효율을 향상시킨 사례를 소개하고자 한다.
제안 방법
본 시험시공 사례에서는 ∅36mm 폭약을 적용하여 4m 이상의 장공발파에서 밀장전을 통한 굴진율 개선, 천공수의 감소, 전체 작업공정에서의 기대효과에 대한 검토를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 현장에서는 굴진율 향상을 위한 시험발파를 총 7회(공수보정 : 5회 / ∅36mm 폭약 적용 2회)에 걸쳐 실시하였으며 그 시험시공 패턴은 fig. 4, 5, 6, table 6, 7, 8과 같다.
대상 데이터
본 현장은 경상남도 김해시 대동면 인근에 위치하고 있으며, 왕복4차로의 대단면 터널로서 총 연장 약 8km이상의 장대터널이다. 현장의 위치도는 fig.
성능/효과
1) 기존 ∅32mm 폭약대비 단위 길이 당 장전밀도를 0.8kg/m에서 1.25kg/m까지 증가시킬 수 있어 극경암 등의 암질변화에 따른 적용성이 용이하였으며, 특히 암반 구속이 심한 장공발파에서 효율이 뛰어났다
2) ∅36mm 폭약을 적용하여 시험발파를 수행한 결과 수정패턴Ⅰ(∅32mm 폭약 적용) 대비 천공 수는 약 5%의 절감효과가 있고, 굴진능률은 기존패턴에 비하여 약 16%, 수정패턴I(∅32mm 폭약 적용)에 비하여 약 18%의 개선효과가 있었다.
3) 공저부 밀 장전에 따른 발파 후 잔류공이 거의 생성되지 않고 파쇄효율이 우수하여 breaker 막장 정리 시간 및 버럭 운반시간이 약 45분 단축되었다.
고속국도 제 600호선 부산외곽 고속도로 ○공구는 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서, 환경문제로 인해 늦춰진 공기를 단축시키기 위하여 터널 굴착 시 굴착효율에 가장 큰 영향요소인 굴진장과 여굴관리, 발파 효율의 개선을 위한 꾸준한 노력을 하여왔다. 그러나 본 현장은 장공발파 시 굴진율이 평균 75%에 그쳐 breaker 막장 정리 및 잔버럭 정리 시간이 정해진 시간을 초과하여 계획된 굴진을 할 수 없었으나, 현재는 수정패턴을 적용하여 위 문제를 개선할 수 있었다. 본 논문에서는 당 현장에서 실시된 공법 중 ∅36mm 폭약을 적용하여 발파공내 밀장전을 통하여 굴진효율을 향상시킨 사례를 소개하고자 한다.
7과 같다. 발파결과 기존 시공패턴에서 장공발파시 굴진율이 평균 75%에 그쳐 발파 후 작업(breaker 막장 정리 및 잔버럭 정리)시간이 계획된 시간보다 약 1시간이 증가하였다. 이에 반하여 수정패턴I, II(공수보정, ∅36mm적용) 적용시 굴진율은 평균 91%, 93%로 각각 16%, 18%씩 개선되었다.
고속국도 제 600호선 부산외곽 고속도로 ○공구는 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서, 환경문제로 인해 늦춰진 공기를 단축시키기 위하여 터널 굴착 시 굴착효율에 가장 큰 영향요소인 굴진장과 여굴관리, 발파 효율의 개선을 위한 꾸준한 노력을 하여왔다. 그러나 본 현장은 장공발파 시 굴진율이 평균 75%에 그쳐 breaker 막장 정리 및 잔버럭 정리 시간이 정해진 시간을 초과하여 계획된 굴진을 할 수 없었으나, 현재는 수정패턴을 적용하여 위 문제를 개선할 수 있었다. 본 논문에서는 당 현장에서 실시된 공법 중 ∅36mm 폭약을 적용하여 발파공내 밀장전을 통하여 굴진효율을 향상시킨 사례를 소개하고자 한다.
이에 반하여 수정패턴I, II(공수보정, ∅36mm적용) 적용시 굴진율은 평균 91%, 93%로 각각 16%, 18%씩 개선되었다.
후속연구
4) ∅36mm 폭약을 적용한 공법은 향후 대형 대단면 터널 현장과 4m~4.5m 이상의 굴진장을 확보할 수 있는 장대터널의 장공 발파현장 및 급속 시공을 요하는 현장에 다양하게 적용될 수 있을 것이라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
장공발파 방법은 최근에 우리나라에서 무슨 목적으로 사용되고 있는가?
일반적으로 장공발파 방법은 과거 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나, 최근 우리나라에서 신설되는 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 많이 실시되고 있다. 고속국도제 600호선 부산외곽 고속도로 ${\bigcirc}$공구 또한 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서 Type I, II, 4.
고속국도 제 600호선 부산외곽 고속도로 ○공구의 Type I, II, 4.4m 장공발파를 실시하는 현장에서 발생한 문제점은 무엇인가?
4m 장공발파를 실시하는 현장이다. 그러나 당 현장에서는 발파 후 굴진율이 약 75%에 그쳐 발파 후속작업 시간에 영향을 미치게 되고 그로 인하여 전체 작업공정 시간이 증가하여 계획된 굴진을 못하는 현상이 자주 발생되었다. 본 논문에서는 당 현장에서 위 문제를 극복하기 위하여 실시된 장공발파 공법 중 천공경과 가장 밀장전 할 수 있는 ${\phi}36mm$폭약을 적용하여 굴진효율을 향상시키고 작업공정 시간을 단축시킨 사례를 소개하고자 한다.
Decoupling 장약은 무엇인가?
Decoupling이란 장약 공벽과 폭약사이에 공간을 취하는 것을 총칭하는 것으로서 발파공 지름에 비하여 훨씬 적은 지름의 폭약을 장전하여 발파공 내벽사이에 공간을 유지하도록, 폭약을 위치시킨 상태를 Decoupling 장약이라고 하며, 이 공간이 폭발 충격력을 약하게 한다. 터널의 경우 최외곽공에 공경이 작은 정밀폭약을 장약함으로 Decoupling 효과를 이용한 Smooth blasting 공법을 적용하게 된다.
참고문헌 (3)
고려노벨화약, 2013, 제품카다로그.
이상헌 외, 2006, 터널에서 벌크 에멀젼 폭약을 이용한 설계기법 연구, 대한화약발파공학회 춘계학술발표회, pp. 39-50.
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