우리나라는 산지와 구릉지가 전 국토 면적의 70% 이상을 정하고 있어 국토 확장, 고속도로 건설, 지하철공사 등의 대형 토목사업과 도심지 아파트 신축과 재개발, 고층건물 신축 등 부지공사 과정에서 암반굴착이 불가피한 경우가 많다. 이러한 대 소형 공사 시 ~ 차질을 받는 경우가 많다. 이에 따라 소음과 지반진동을 감소시키는 발파방법의 적용이 필요하다. 이러한 경우에 적합한 발파방법으로 지금까지 미진동발파, 기계식 굴착공법(할암, Breaker 등), 유사 발파 공법(플라즈마, 겔파쇄 등)이 있다. 본 연구에서는 기존의 미진동 발파에서 사용되고 있는 New KINECKER-I의 순폭성과 배합비 등을 개선하여 경제성 및 시공성을 높인 New KINECKER-II의 특징과 성능을 알아보고 발파진동 추정식을 산출하여 표준 발파패턴 및 시공 방법을 제시하여 사용자의 제품 사용편의를 제공하고자 한다. 또한 연결캡을 사용하여 하나의 뇌관으로 공내 모든 폭약이 순폭됨을 확인하였다.
우리나라는 산지와 구릉지가 전 국토 면적의 70% 이상을 정하고 있어 국토 확장, 고속도로 건설, 지하철공사 등의 대형 토목사업과 도심지 아파트 신축과 재개발, 고층건물 신축 등 부지공사 과정에서 암반굴착이 불가피한 경우가 많다. 이러한 대 소형 공사 시 ~ 차질을 받는 경우가 많다. 이에 따라 소음과 지반진동을 감소시키는 발파방법의 적용이 필요하다. 이러한 경우에 적합한 발파방법으로 지금까지 미진동발파, 기계식 굴착공법(할암, Breaker 등), 유사 발파 공법(플라즈마, 겔파쇄 등)이 있다. 본 연구에서는 기존의 미진동 발파에서 사용되고 있는 New KINECKER-I의 순폭성과 배합비 등을 개선하여 경제성 및 시공성을 높인 New KINECKER-II의 특징과 성능을 알아보고 발파진동 추정식을 산출하여 표준 발파패턴 및 시공 방법을 제시하여 사용자의 제품 사용편의를 제공하고자 한다. 또한 연결캡을 사용하여 하나의 뇌관으로 공내 모든 폭약이 순폭됨을 확인하였다.
Mountain and hill areas occupy by more than 70% in South Korea and Rock drilling should be applied in order to reduce noisy & vibration from massive civil engineering business such as road expansion, high-way construction, subway construction and construction of site renovation such as a newly-built...
Mountain and hill areas occupy by more than 70% in South Korea and Rock drilling should be applied in order to reduce noisy & vibration from massive civil engineering business such as road expansion, high-way construction, subway construction and construction of site renovation such as a newly-built & re-development of apartment, newly-built of high-rising building in downtown area. As Blasting noise & vibration such as vibration, noise, fly rock etc caused by blasting operation from large small scale construction occurs, neighboring residents who demand the compensation file a civil complaint so that the business reach a deadlock. As the excavation method for these areas, There are blasting of micro-vibration, mechanical excavation method(Rock splitter, Breaker etc), similar blasting method(plasma, gel fragmentation etc) to date. In this study, we are trying to find the feature & performance which get improved economic feasibility & construct ability through improving sympathetic detonation of New KINECKER-I used in blasting of micro-vibration & formulation and would provide convenience for use by introducing standard blasting pattern & construction method. Also, checked and confirmed all the blasting with connecting cap has been cleary detonated.
Mountain and hill areas occupy by more than 70% in South Korea and Rock drilling should be applied in order to reduce noisy & vibration from massive civil engineering business such as road expansion, high-way construction, subway construction and construction of site renovation such as a newly-built & re-development of apartment, newly-built of high-rising building in downtown area. As Blasting noise & vibration such as vibration, noise, fly rock etc caused by blasting operation from large small scale construction occurs, neighboring residents who demand the compensation file a civil complaint so that the business reach a deadlock. As the excavation method for these areas, There are blasting of micro-vibration, mechanical excavation method(Rock splitter, Breaker etc), similar blasting method(plasma, gel fragmentation etc) to date. In this study, we are trying to find the feature & performance which get improved economic feasibility & construct ability through improving sympathetic detonation of New KINECKER-I used in blasting of micro-vibration & formulation and would provide convenience for use by introducing standard blasting pattern & construction method. Also, checked and confirmed all the blasting with connecting cap has been cleary detonated.
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가설 설정
2) 다양한 현장에서 시험한 New KINECKER-II의 최적화된 표준발파패턴은 위와 같다.
제안 방법
1) 기존의 제품에서 순폭성과 파쇄율을 향상시키기 위한 New KINECKER-II의 특성을 평가하고 현장 적용을 위해 진동추정식을 산출하고 표준발파 패턴 및 제원을 제시하였다.
New KINECKER-II 시험발파가 진행된 7개 현장에서 실시한 모든 패턴에서 양호한 파쇄도를 확인하였다. 소할 대상은 육안상 없는 것으로 확인 되었다.
5m에서 교차되었다. 교차점을 기준으로 보안물건과 거리가 멀어질수록 삼승근 환산거리의 장약량이 증가하는 폭이 크므로 자승근환산거리를 적용한 진동추정식을 선정하였다.(최병희 외, 2010)
발파패턴은 New KINECKER-II의 발파패턴(표 4)을 적용하였으며, 미진동 발파에서는 자유면 확보가 매우 중요하므로 천공 위치를 최대한 자유면이 확보된 지점에 선정하였다.(안봉도 외, 2006)
부산 ○○아파트 신축공사 현장에서 일반 에멀젼 폭약(NE150, 32mm, 160g)과 New KINECKER-II의 시험발파에서 얻은 진동추정식으로 지발당 장약량 0.1kg/delay를 기준으로 하여 거리별 진동속도를 아래 그림 11에 나타내었다. New KINECKER-II의 진동레벨은 10~30m 거리에서 뉴 에뮤라이트 대비 약 60% 수준으로 나타났다.
현장에는 연암, 보통암, 경암이 고루 분포되어 있고 지질 특성은 7개 현장 모두 지층은 중생대 백악기에 형성된 안산암, 응회암, 흑운모화강암, 화강섬록암으로 구성되어 있다. 시험발파의 현장 부지 중 미진동 발파구간을 대상으로 하여 New KINECKER-II를 적용하였고, 각각 지반진동의 계측, 발파암 파쇄도 관찰 및 연결캡을 사용한 경우에 대한 불발공 확인 등을 실시하였다.
New KINECKER-I(그림 3)은 특수 이중 용기를 사용한 저폭속 폭약을 이용하여 미진동 발파를 목적으로 개발된 폭약으로서 시설물과 근접한 곳에서 발파를 가능하게 하였으며 구조물에 발파진동의 영향을 최소화 시킬 수 있다. 철포 현상이 거의 없어 소음 발생을 줄였을 뿐만 아니라 날개 달린 Cap을 이용하여 약통이 천공 내 중앙에 위치하고 폭발 위력을 고루 분배시켜 지반진동 제어가 가능하게 하였다. 또한, 2중 Air Pocket을 만들어 천공내의 공기가 쿠션으로 작용하여 폭굉 응력을 약화시키며 동시에 암반에 인장력이 발생하여 균열을 발생시킨다.
대상 데이터
2014년부터 2017년까지 부산, 경남 지역의 총 7개 현장에서 시험발파를 실시하였으며, 그 중 부산 ○○아파트 신축공사 현장에서는 일반 에멀젼 폭약(NE150, φ 32mm, 160g)과의 비교를 위해 동일 조건에서 사용하여 비교시험 하였다.
New KINECKER-II의 진동추정식을 산출하기 위해 7개 현장에서 측정된 총 290개의 자료(표 5)를 회귀분석 하여 자승근과 삼승근 환산거리를 사용한 진동추정식을 아래 그림 8에 나타내었다. 두 진동추정식을 허용진동속도 0.
발파진동 계측은 현장마다 5~7대의 계측기로 10m거리부터 5~10m 간격으로 설치하여 총 7개 현장에서 총 290개의 자료를 수집하였으며 사용된 진동계측기는 Blastmate-II, Blastmate-III, HLVS-01, SV-1 등이다.
시험 현장 상황은 표 3에 나타내었으며, 7개 현장 모두 주변에 이미 건설된 아파트와 근접한 곳에 보안물건이 있어 미진동 발파구간이 있는 현장이다. 현장에는 연암, 보통암, 경암이 고루 분포되어 있고 지질 특성은 7개 현장 모두 지층은 중생대 백악기에 형성된 안산암, 응회암, 흑운모화강암, 화강섬록암으로 구성되어 있다. 시험발파의 현장 부지 중 미진동 발파구간을 대상으로 하여 New KINECKER-II를 적용하였고, 각각 지반진동의 계측, 발파암 파쇄도 관찰 및 연결캡을 사용한 경우에 대한 불발공 확인 등을 실시하였다.
성능/효과
3) 본 제품은 연결캡을 활용하여 New KINECKER-II의 순폭성능을 향상시켜 시공성과 경제성을 크게 향상시켰다.
4) 기존 에멀젼 폭약(NE150, 32mm, 160g)의 진동추정식과 국토교통부에서 제시한 진동추정식과 비교할 때 New KINECKER-II 사용시 보안물건과 10~30m 구간에서는 평균 약 60%의 지반진동수준을 보였다.
소할 대상은 육안상 없는 것으로 확인 되었다. 또한 백호우 및 리퍼를 이용하여 파쇄도를 관찰함과 동시에 순폭되지 않은 New KINECKER-II 확인 결과 순폭되지 않은 폭약을 발견하지 못하여 연결캡을 이용한 장약은 모두 기폭(순폭)되었음을 확인하였다.
시험발파에서 기존의 패턴으로 실시한 결과 7개의 현장에서 모두 양호한 파쇄도와 지반진동자료를 얻을 수 있었다. 이에 기존의 패턴을 표준발파패턴으로 그림 12와 같이 제시하며, 미진동 발파에서는 자유면 확보가 매우 중요하므로 현장에서 요구되는 파쇄도와 진동수준을 얻기 위해서는 자유면 확보에 유의해야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
New KINECKER-I이란?
New KINECKER-I(그림 3)은 특수 이중 용기를 사용한 저폭속 폭약을 이용하여 미진동 발파를 목적으로 개발된 폭약으로서 시설물과 근접한 곳에서 발파를 가능하게 하였으며 구조물에 발파진동의 영향을 최소화 시킬 수 있다. 철포 현상이 거의 없어 소음 발생을 줄였을 뿐만 아니라 날개 달린 Cap을 이용하여 약통이 천공 내 중앙에 위치하고 폭발 위력을 고루 분배시켜 지반진동 제어가 가능하게 하였다.
New KINECKER-I의 장점은?
New KINECKER-I(그림 3)은 특수 이중 용기를 사용한 저폭속 폭약을 이용하여 미진동 발파를 목적으로 개발된 폭약으로서 시설물과 근접한 곳에서 발파를 가능하게 하였으며 구조물에 발파진동의 영향을 최소화 시킬 수 있다. 철포 현상이 거의 없어 소음 발생을 줄였을 뿐만 아니라 날개 달린 Cap을 이용하여 약통이 천공 내 중앙에 위치하고 폭발 위력을 고루 분배시켜 지반진동 제어가 가능하게 하였다. 또한, 2중 Air Pocket을 만들어 천공내의 공기가 쿠션으로 작용하여 폭굉 응력을 약화시키며 동시에 암반에 인장력이 발생하여 균열을 발생시킨다.
New KINECKER-II의 특징은?
New KINECKER-II(그림 3)는 기존의 New KINECKER -I(그림 2)의 특성을 그대로 가지면서 특허를 받은 연결캡(그림 4)을 사용하여 한 개의 뇌관으로 순폭이 가능하고, 다수의 폭약을 편리하게 결합이 가능하여 작업성과 경제성을 높였다.
참고문헌 (4)
건설교통부(현.국토교통부), 2006 도로공사 노천발파 설계.시공 지침
김희도, 안봉도, 최성현, 2006, 미진동 KINECKER 진동수준에 관한 연구, 화약발파(대한화약발파공학회지). Vol. 24, No. 2 pp. 65-73
최병희, 류창하, 정주환, 2010, 제어발파설계에서 자승근 및 삼승근 환산거리 기법의 적용한계에 대한 고찰, 화약 발파(대한화약발파공학회지). Vol. 28, No. 1 pp. 27-39
(주)고려노벨화약, 2006, 특허 등록번호 1007677400000, 저폭속 폭약을 이용한 미진동 발파방법.
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