최근 전자뇌관은 다양한 현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 흔히 전자뇌관은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동을 줄이기 위한 목적으로 사용된다. 또한 일반뇌관에 의한 발파작업이 불가능한 지역이나 보안물건이 근접하여 기계식굴착 공법이 적용된 현장에서 정밀한 발파작업을 위해 전자뇌관을 사용하고 있다. 발파현장에서는 전자뇌관을 이용하여 시공성을 높이고 생산원가를 낮추기 위한 다양한 기술이 시도되고 있다. 본 사례는 보안물건이 근접해 있는 지역에서 전자뇌관을 사용하여 보안물건에 대한 허용기준치를 충족시키면서 작업의 효율성을 높인 시공사례를 소개한다. 한화에서 생산하는 하이트로닉II(HiTRONIC II™)를 사용하여 국내 및 해외 수직구 현장에서 작업을 시행하였다. 일반적으로 수직구 현장에서는 발파에 따른 소음과 진동 영향 때문에 굴착면을 분할하여 발파를 시행한다. 그러나, 본 사례에서는 발파 굴착면을 1회에 전단면발파를 실시하였으며 이에 따른 공사기간을 단축시킬 수 있었다.
최근 전자뇌관은 다양한 현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 흔히 전자뇌관은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동을 줄이기 위한 목적으로 사용된다. 또한 일반뇌관에 의한 발파작업이 불가능한 지역이나 보안물건이 근접하여 기계식굴착 공법이 적용된 현장에서 정밀한 발파작업을 위해 전자뇌관을 사용하고 있다. 발파현장에서는 전자뇌관을 이용하여 시공성을 높이고 생산원가를 낮추기 위한 다양한 기술이 시도되고 있다. 본 사례는 보안물건이 근접해 있는 지역에서 전자뇌관을 사용하여 보안물건에 대한 허용기준치를 충족시키면서 작업의 효율성을 높인 시공사례를 소개한다. 한화에서 생산하는 하이트로닉II(HiTRONIC II™)를 사용하여 국내 및 해외 수직구 현장에서 작업을 시행하였다. 일반적으로 수직구 현장에서는 발파에 따른 소음과 진동 영향 때문에 굴착면을 분할하여 발파를 시행한다. 그러나, 본 사례에서는 발파 굴착면을 1회에 전단면발파를 실시하였으며 이에 따른 공사기간을 단축시킬 수 있었다.
Recently, electronic detonators have been widely used in various sites. Electronic detonators are often used for the purpose of reducing the noise and vibration produced by blasting. In addition, electronic detonators are used for precision blasting at sites where mechanical excavation techniques ar...
Recently, electronic detonators have been widely used in various sites. Electronic detonators are often used for the purpose of reducing the noise and vibration produced by blasting. In addition, electronic detonators are used for precision blasting at sites where mechanical excavation techniques are applied due to proximity of safety things or where blasting by conventional detonators are not possible. Various technologies are being attempted at the blasting site to increase constructivity and lower production costs by using electronic detonators. In this paper, we would like to introduce a construction case that use of electronic detonators in the situation of safety things being adjacent increases the efficiency of construction while meeting the ground vibration criteria of Ministry of Land, Infrastructure, and Transport. The blasting was carried out at domestic and overseas shaft using HiTRONIC II™, produced by Hanwha. Generally the shaft blasting is performed by dividing the blasting surface because of the noise and vibration caused by the blasting. but, in the case introduced in this paper, the blasting was carried out once without dividing the blasting surface, thus the construction period could be shortened.
Recently, electronic detonators have been widely used in various sites. Electronic detonators are often used for the purpose of reducing the noise and vibration produced by blasting. In addition, electronic detonators are used for precision blasting at sites where mechanical excavation techniques are applied due to proximity of safety things or where blasting by conventional detonators are not possible. Various technologies are being attempted at the blasting site to increase constructivity and lower production costs by using electronic detonators. In this paper, we would like to introduce a construction case that use of electronic detonators in the situation of safety things being adjacent increases the efficiency of construction while meeting the ground vibration criteria of Ministry of Land, Infrastructure, and Transport. The blasting was carried out at domestic and overseas shaft using HiTRONIC II™, produced by Hanwha. Generally the shaft blasting is performed by dividing the blasting surface because of the noise and vibration caused by the blasting. but, in the case introduced in this paper, the blasting was carried out once without dividing the blasting surface, thus the construction period could be shortened.
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문제 정의
본 사례는 국내 및 해외 수직구 현장에서 전자뇌관 HiTRONICII™를 이용하여 소음과 진동의 허용기준을 충족시키면서 현장에 적합한 최적의 발파방법을 통해 공사기간을 단축시킨 사례에 대해 소개하고자 한다(황남순 외 2017).
제안 방법
당 현장의 발파소음, 진동 규제기준은 소음진동관리법 및 시공 설계보고서를 참고로 하여 적용하였다. 인근 보안물건 중 가옥, 사무실은 0.
발파에 의한 비산을 방지하기 위해 현장 굴착면에 매트를 설치하였으며 수직구 입구에는 강판으로 제작한 덮개와 틈새를 최대한 봉쇄하였다. 또한 발파직전 경 계원을 배치하여 인근 일반도로의 교통을 일시 차단하여 발파에 따른 비산의 피해를 방지하였다. 인근 보안물건에서 측정한 계측결과는 발파진동속도 허용 기준 이내로 측정되었다.
천공작업 전에 심발부 위치를 결정한 다음 암반 자유면에 천공위치를 표시하여 정확한 천공작업이 이루어지도록 하였으며 공별 천공장 및 공간격을 확인하여 계획된 장약량과 전색(Stemming)작업을 진행하 였다. 또한 작업전 교육을 통해 작업순서와 방법에 대해 설명하여 신속하고 정확한 작업이 이루어지도록 하였으며, 장약후 발파면에 매트를 덮어 비산을 방지하도록 하였다. Fig.
작업전 HiTRONIC II™ 특징 및 HEBS II System 에 대한 교육을 실시하였으며 작업순서와 방법에 대해 설명하여 신속하고 정확한 작업이 이루어지도록 하였다((주)한화, 2019). 또한 정확한 천공작업을 위해 사전 마킹작업을 실시하였다. 천공장 및 공간격을 확인하여 설계에 의한 장약과 전색(Stemming)작업을 진행하였다.
우리는 이번 시험발파를 통해 작업 Cycle Time 단축을 통한 공사 비용 절감을 검토하였다. 먼저 기존 방식대로 전단면을 2회 분할하여 실시하였다. 그리고 시험발파의 결과 분석을 통해, 이후 본 발파에서는 수직구 전단면을 1 회에 발파하였다.
암반은 화강암으로 경암에 극경암 강도로 이루어져 있으며, 하수의 누출이 많아 수중펌프을 2대 설치하여 지속적으로 배수를 실시하면서 작업을 진행하였다. 발파는 소음과 진동을 최소화 하면서 안전한 작업을 위해 전자뇌관을 이용한 2Deck Charge를 적용하였다. Fig.
발파는 심발부부터 확대공, 외곽 공으로 순서 기폭 하였으며 기폭시차는 심발부 57ms, 확대부 17ms, 외곽부 3ms로 설정하였다.
당 현장은 도심지에 위치하고 있어 소음 및 진동 그리고, 특히 비산에 의한 대비를 철저히 하였다. 발파에 의한 비산을 방지하기 위해 현장 굴착면에 매트를 설치하였으며 수직구 입구에는 강판으로 제작한 덮개와 틈새를 최대한 봉쇄하였다. 또한 발파직전 경 계원을 배치하여 인근 일반도로의 교통을 일시 차단하여 발파에 따른 비산의 피해를 방지하였다.
상부영역은 심발부에 Φ 102mm 무장약공 4공 천공하여 Burn cut 발파에 따른 소음과 진동을 줄이면서 원활한 발파가 이루어지도록 하였다.
암반은 화강암으로 경암에 극경암 강도로 이루어져 있으며, 하수의 누출이 많아 수중펌프을 2대 설치하여 지속적으로 배수를 실시하면서 작업을 진행하였다.
또한, 일반 발파가 불가능한 지역에는 전자뇌관을 이용한 공법이 설계단계에 반영되고 있다. 앞에서 살펴본 사례들은 사전에 전자뇌관이 설계에 반영되었던 현장들이며 발파효율을 극대화하기 위해 전자뇌관이 갖고 있는 특성을 최대한 활용하였다. 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌 관)을 이용한 국내의 수직구 굴착에서 보통 분할발파를 실시하고 있다.
우리는 이번 시험발파를 통해 작업 Cycle Time 단축을 통한 공사 비용 절감을 검토하였다.
작업전 HiTRONIC II™ 특징 및 HEBS II System 에 대한 교육을 실시하였으며 작업순서와 방법에 대해 설명하여 신속하고 정확한 작업이 이루어지도록 하였다((주)한화, 2019).
전자뇌관의 지연초시는 심발부분은 100ms, 확대 및 외곽⋅바닥부분은 20ms, 그리고 하부 영역은 각단별 20ms 시차를 두었다.
5와 같다. 전자발파 패턴도(정면도)에서 상부영역을 먼저 발파하고 하부영역을 두 번째로 발파하였다. 상부영역은 심발부에 Φ 102mm 무장약공 4공 천공하여 Burn cut 발파에 따른 소음과 진동을 줄이면서 원활한 발파가 이루어지도록 하였다.
10과 같다. 전자발파를 이용하여 2Deck Charge를 계획하였으나 현장의 작업여건과 천공, 장약 및 보강등 작업시간을 고려하여 실제작업은 1Deck charge(전자발파 팬턴도 상부) 에 의한 발파를 진행하였다. 발파 제원표는 Table 8과 같다.
천공작업 전에 심발부 위치를 결정한 다음 암반 자유면에 천공위치를 표시하여 정확한 천공작업이 이루어지도록 하였으며 공별 천공장 및 공간격을 확인하여 계획된 장약량과 전색(Stemming)작업을 진행하 였다. 또한 작업전 교육을 통해 작업순서와 방법에 대해 설명하여 신속하고 정확한 작업이 이루어지도록 하였으며, 장약후 발파면에 매트를 덮어 비산을 방지하도록 하였다.
또한 정확한 천공작업을 위해 사전 마킹작업을 실시하였다. 천공장 및 공간격을 확인하여 설계에 의한 장약과 전색(Stemming)작업을 진행하였다. 매트와 수직구 입구를 완전히 덮어 비산을 방지하도록 하였다.
터널 심발부에 Φ102mm 무장약공 4공 천공하여 Burn cut 발파에 따른 소음과 진동을 줄이면서 원활한 발파가 이루어지도록 하였다.
대상 데이터
공사는 2018년 3월 착공하여 2023년 9월 완공 예정이며, 본 터널은 4대의 터널 보링머신을 이용하여 3.5m∼ 6m의 넓이의 터널을 굴착한다.
따라서 일반발파에 의한 작업시 발파소음 및 진동 영향으로 피해가 우려되어 실시설계 단계에서 안전을 고려한 전자뇌관공법이 반영되었다. 기반암은 화강암질의 연암에서 경암층으로 이루어졌다.
당 현장은 싱가폴 Pioneer Road 인근에 위치한 DTSS2 Project의 shaft 공사현장으로 수직구 2개소에 서 HiTRONIC II™(전자뇌관, 제조사 : 한화)를 이용하여 시공하였다.
해외는 국내에 비해 전자뇌관 사용이 보편화되어 있다. 싱가포르 DTSS(Deep Tunnel Sewerage System) shaft에 대한 시공을 통해 국내에서 개발된 HiTRONIC II™ (제조사 : 한화)에 대한 제품 품질과 국내 발파 기술력을 인정받았다. 국내외의 발파현장에서 전자뇌관을 이용한 발파기술은 지속적인 발전을 하고 있다.
이론/모형
7이상으로 적합하였다(국토교 통부, 2006). 시험발파 결과로부터 도출된 발파진동 추정식을 통해 자승근 추정식을 적용하여 보수적으로 평가하였다(KCC건설(주), 2020).
성능/효과
1, 2차 시험발파 결과, 발파진동 및 소음 계측값은 모든 보안물건에서 허용기준치 이내로 측정되었다. 보안물건에서 측정된 계측값은 Table 4와 같다.
수직구 전단면 동시 발파를 통해 천공장비의 현장투입, 방호 및 대피시간을 절반으로 단축하였으며, 또한 버력시간을 단축시킬 수 있었다. 결론적으로 대규모 발파작업에 의한 작업집중으로 장비 운영의 효율성을 높였다. 이를 통해 전단면 굴착시간이 평균 3일이 소요되었으며 기존 작업 Cycle Time 대비 1.
당현장은 상시계측을 실시하였으며 계측 데이타는 즉시 관할 경찰서에 통보 하였다. 수직구 전단면 동시 발파를 통해 천공장비의 현장투입, 방호 및 대피시간을 절반으로 단축하였으며, 또한 버력시간을 단축시킬 수 있었다. 결론적으로 대규모 발파작업에 의한 작업집중으로 장비 운영의 효율성을 높였다.
하지만 전자뇌관을 이용한 발파작업에서는 전자뇌관의 정확한 시차를 통해 시차의 중첩 없이 전단면 발파를 실시 할 수 있었다. 이를 통해 굴착장비들의 이동을 최소화하여 작업 Cycle Time을 단축시켰으며 공사비용을 절감하는 효과를 얻었다. 해외는 국내에 비해 전자뇌관 사용이 보편화되어 있다.
결론적으로 대규모 발파작업에 의한 작업집중으로 장비 운영의 효율성을 높였다. 이를 통해 전단면 굴착시간이 평균 3일이 소요되었으며 기존 작업 Cycle Time 대비 1.5일을 단축 할 수 있었다. 전자뇌관의 정밀시차를 통해 인접 발파공에서 발생되는 발파진동파형의 중첩에 의한 증폭을 방지하여 소음과 진동을 저감시켜, 대규모 발파에 의한 공사기간 단축 및 공사비 절감효과를 기대할 수 있었다
진동계측 파형 분석을 통해 현장에 적합한 발파초시를 확인 할 수 있었다. 전자뇌관을 이용한 정밀한 발파로 소음, 진동을 비롯한 파쇄도 개선효과를 확인 할 수 있었다. Fig.
5일을 단축 할 수 있었다. 전자뇌관의 정밀시차를 통해 인접 발파공에서 발생되는 발파진동파형의 중첩에 의한 증폭을 방지하여 소음과 진동을 저감시켜, 대규모 발파에 의한 공사기간 단축 및 공사비 절감효과를 기대할 수 있었다
12는 X1–LS2 site에서 측정한 발파진동속도 계측자료이다. 진동계측 파형 분석을 통해 현장에 적합한 발파초시를 확인 할 수 있었다. 전자뇌관을 이용한 정밀한 발파로 소음, 진동을 비롯한 파쇄도 개선효과를 확인 할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
전자뇌관의 사용처는 어디인가?
흔히 전자뇌관은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동을 줄이기 위한 목적으로 사용된다. 또한 일반뇌관에 의한 발파작업이 불가능한 지역이나 보안물건이 근접하여 기계식굴착 공법이 적용된 현장에서 정밀한 발파작업을 위해 전자뇌관을 사용하고 있다. 발파현장에서는 전자뇌관을 이용하여 시공성을 높이고 생산원가를 낮추기 위한 다양한 기술이 시도되고 있다.
전자뇌관의 목적은 무엇인가?
최근 전자뇌관은 다양한 현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 흔히 전자뇌관은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동을 줄이기 위한 목적으로 사용된다. 또한 일반뇌관에 의한 발파작업이 불가능한 지역이나 보안물건이 근접하여 기계식굴착 공법이 적용된 현장에서 정밀한 발파작업을 위해 전자뇌관을 사용하고 있다.
전자뇌관의 지연시차가 기존 전기 및 비전기 뇌관보다 향상된 점은 무엇인가?
02%)를 갖고 있으며 사용자가 원하는 지연시간을 1ms간격으로 직접 입력이 가능하다. 기존 전기 및 비전기 뇌관은 생산과정에서 고유 시차를 갖고 있으며 지연제의 연소에 의한 기폭시스템이기 때문에 상대적으로 시차의 편차가 큰 편이다. 전자뇌관의 정밀시차는 인접 발파공에서 발생되는 발파진동파형의 중첩에 의한 증폭을 방지하여 소음과 진동을 저감시키며 대규모 발파로 공사기간 단축 및 공사비 절감효과를 기대할 수 있다. 현장에 적합한 시차 조절을 통해 파쇄도를 개선하여 2차 파쇄, 운반 및 Crushing 비용을 절감할 수 있다.
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