본 논문에서는 PLHBM의 환산 거리별 공수에 따른 터널 심발공의 진동감쇠효과를 비교하기 위해 편마암지역에서 V-cut, PLHBM 1공, PLHBM 2공에 대한 현장실험을 수행하였다. 시험결과 얻어진 발파진동추정식을 근거로 하였을 때 진동 감쇠율은 V-cut의 PPV를 기준으로 환산거리 $10{\sim}100m/kg^{1/2}$의 범위에서 PLHBM 1공 적용 시 21.8~61.1%, 2공 적용시 35.7~79.3%로 나타났다. 진동감쇠효과는 환산거리가 증가할수록 작아지는 경향을 보였으며, PLHBM 1~2공은 심발공의 진동감쇠효과가 높은 것으로 나타났다.
본 논문에서는 PLHBM의 환산 거리별 공수에 따른 터널 심발공의 진동감쇠효과를 비교하기 위해 편마암지역에서 V-cut, PLHBM 1공, PLHBM 2공에 대한 현장실험을 수행하였다. 시험결과 얻어진 발파진동추정식을 근거로 하였을 때 진동 감쇠율은 V-cut의 PPV를 기준으로 환산거리 $10{\sim}100m/kg^{1/2}$의 범위에서 PLHBM 1공 적용 시 21.8~61.1%, 2공 적용시 35.7~79.3%로 나타났다. 진동감쇠효과는 환산거리가 증가할수록 작아지는 경향을 보였으며, PLHBM 1~2공은 심발공의 진동감쇠효과가 높은 것으로 나타났다.
In this study, the field tests were performed on V-cut, PLHBM 1 hole, PLHBM 2 hole in gneiss area in order to compare the effects of the vibration decay of a tunnel cut-hole according to the number of PLHBM holes with scaled distance. Based on the prediction equation of blasting vibration from the r...
In this study, the field tests were performed on V-cut, PLHBM 1 hole, PLHBM 2 hole in gneiss area in order to compare the effects of the vibration decay of a tunnel cut-hole according to the number of PLHBM holes with scaled distance. Based on the prediction equation of blasting vibration from the result of the tests, the decay rate of vibration were confirmed 21.8~61.1% using PLHBM 1 hole, 35.7~79.3% using PLHBM 2 hole for scaled distance within $10{\sim}100m/kg^{1/2}$ on the basis of V-cut PPV. As the scaled distance was increased, the effect of vibration decay was decreased. The effect of vibration decay of cut-hole for intial PLHBM 1~2 hole was significantly high.
In this study, the field tests were performed on V-cut, PLHBM 1 hole, PLHBM 2 hole in gneiss area in order to compare the effects of the vibration decay of a tunnel cut-hole according to the number of PLHBM holes with scaled distance. Based on the prediction equation of blasting vibration from the result of the tests, the decay rate of vibration were confirmed 21.8~61.1% using PLHBM 1 hole, 35.7~79.3% using PLHBM 2 hole for scaled distance within $10{\sim}100m/kg^{1/2}$ on the basis of V-cut PPV. As the scaled distance was increased, the effect of vibration decay was decreased. The effect of vibration decay of cut-hole for intial PLHBM 1~2 hole was significantly high.
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제안 방법
PLHBM 공수 적용에 따른 심발공의 진동 감쇠율을 비교하기 위하여 현장 시험발파는 심발공 V-cut를 먼저 수행하고 PLHBM 2공, PLHBM 1공 순으로 3회 수행하였다. 시험발파 제원 및 패턴도는 Table 2, Fig.
PLHBM 공수 적용에 따른 진동감쇠 효과를 비교하기 위한 표본추출은 계측기별 거리를 달리하면서 심발공에 해당되는 기폭시차별 최대입자속도를 파형분석 하였다. 파형 분석결과 각 계측 지점별로 5개의 진동 DATA를 추출하여 총 35개의 기초자료를 획득하였으며, 분석결과는 Table 6과 같다.
본 논문에서는 편마암지역에서 V-cut, PLHBM 1공, PLHBM 2공에 대한 시험발파를 수행하여 V-cut을 기준으로 PLHBM 환산거리별 공수 적용에 따른 지반 진동 감쇠효과를 정량적으로 비교하였다.
편마암지역에서 V-cut, PLHBM 1공, PLHBM 2공의 심발공 3가지 유형에 대한 현장시험을 수행하고 PLHBM 환산거리별 공수 적용에 따른 지반진동 감쇠효과를 정량적으로 비교하였다.
시험구간은 OO철도 제 O 공구 노반건설공사 중 STA.7km288.4~282.4(L=6m)구간이며, Fig. 1과 같이 본선 직상부 20.
데이터처리
따라서 시험구간에서는 Table 7과 같이 PPV에 대한 진동상수 및 감쇠지수를 도출하여 진동속도 상관관계를 비교하였다. PPV와 환산거리(D/Wb)의 관계를 선형회귀분석(Linear regression analysis)에 의한 통계 처리방법으로 진동상수(k) 및 감쇠지수(-n)를 구하였다. 장약지수(b)는 평방근 환산거리(Square root scaled distance)와 입방근 환산거리(Cube root scaled distance)의 회귀선(Regression line)을 구분 처리하였으며, 진동상수(k)는 95%신뢰구간(건설교통부, 2006)을 포함시켰다.
이론/모형
발파진동의 이론적인 특성을 관련된 변수의 차원해석으로 여러 가지 경험식 중 식 (1)의 이론식(김재극, 1992)을 적용하였다.
성능/효과
2%의 추가 진동감쇠만 발생함에 따라 추가공에 의한 진동감쇠효과는 그다지 크지 않은 것으로 나타났다. 결국 대구경 수평보링공법(PLHBM)을 적용함으로서 환산거리에 따라 35.7~79.5%의 진동감쇠 유형효과를 얻을 수 있는 것으로 판단된다. PLHBM 적용시 터널발파 심발공의 굴착특성상 V-cut의 1자유면 심발공은 2자유면으로 변화하기 때문에 진동 발생에너지는 크게 감소됨을 알 수 있다.
시험발파 결과, V-cut의 PPV대비 PLHBM의 심발공 진동 감쇠율은 환산거리 10~100m/㎏1/2범위에서 1공 적용시 21.8~61.1%, 2공 적용시 35.7~79.3%의 진동 저감율을 보였다. 향후 시험구간과 유사 편마암지역의 환산거리에 해당되는 PLHBM 진동 감쇠율을 설계단계에서 우선 적용하는데 유용할 것으로 보며, 추후 PLHBM 공수증가 및 화강암 등 암종별 추가연구가 필요할 것으로 생각된다.
후속연구
3%의 진동 저감율을 보였다. 향후 시험구간과 유사 편마암지역의 환산거리에 해당되는 PLHBM 진동 감쇠율을 설계단계에서 우선 적용하는데 유용할 것으로 보며, 추후 PLHBM 공수증가 및 화강암 등 암종별 추가연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
발파방법에 의한 터널굴착시 어떠한 조건을 만족시켜야 하는가?
발파방법에 의한 터널굴착은 주변 보안물건과 근접발파 조건에서 물적 피해를 주지 않고 안전시공을 수행할 수 있는 가장 경제적인 방법이지만 도심지 발파시 도심지 특성상 피해기준 이내의 발파조건을 만족시키기 위해서는 많은 노력이 요구된다.
선대구경 수평보링공법의 공 간격에 따른 진동감쇠 효과는 어떠한가?
기존 연구결과에 의하면 무장약공과 1st. square 발파공의 중심사이 거리인 공 간격 0.71~1.0Φ시험편에서 환산거리 10~40m/㎏⅓일 때 8.0~60.0%의 진동감쇠 효과가 있는 것으로 나타났다(서울대학교 공학연구소, 2000). 또한, PLHBM 1공은 V-cut에 비해 약 26~30%의 진동 감쇠효과(우준명, 2003), PLHBM 3공은 환산거리 20~50m/㎏½일 때 26.
선대구경 수평보링공법은 어떠한 장점을 가지는가?
국내 터널발파 시 보편적으로 사용되는 터널발파 심발공법은 단공발파의 경우 V-cut, 장공발파의 경우 장약공보다 큰 약 102mm 직경의 무장약공을 이용하는 Cylinder-cut을 들 수 있는데 이들 1자유면의 심발공은 일반적으로 진동속도가 높게 나타난다. Cylinder-cut에 비해 직경 300~500mm의 무장약공의 2자유면을 이용하는 선대구경 수평보링공법(Pre Large Hole Horizontal Boring & Blasting Method, PLHBM)은 발파효율 및 진동감쇠효과 측면에서 우수한 것으로 알려져 있고 주변공에 발생하는 지반진동 이하로 제어할 수 있는 것으로 보고되었다(이정인 외, 2000).
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