발파공해 감소대책 및 시험발파

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1. 터널 발파 진동저감대책

• 아래의 방법은 터널의 공사 효율과 경제적 및 공사기간과 관련되기 때문에 적용에 문제점을 가지고 있으나, 발파 기폭 System을 적절하게 이용하는 방법이 가장 효율적으로 판단된다.

1) 지발당 장약량의 감소에 의한 경감대책

• 수십개의 뇌관을 기폭시킬 때 같은 시간에 기폭되는 폭약량으로 최대 진동속도에 가장 영향이 큰 것을 지발당 장약량이라하고 암반에는 탄성파 속도가 대략 1,500～6,000m/sec이므로 진동속도가 빠른 속도로 전파되는 특성을 지니고 있어, 뇌관과 뇌관의 기폭단차가 0.009sec 이상이면 발파 진동파가 중첩되지 않고 개별요소로 전파되면서 소멸되므로 터널발파에서 지발당 폭약량을 감소시키는 것이 진동 저감에 최상의 대책이다.

2) 터널 발파에서의 지발당 폭약량 감소 방안

• 터널 단면을 여러 단계로 분할하여 발파하는 방법
• 터널의 천공장을 감소시켜 발파하는 방법
• 터널 발파의 기폭 System을 이용하여 발파하는 방법
• 비전기식 뇌관을 사용하는 법
• 전기뇌관 + 다단식 발파기를 사용하는 법

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2. 소음감소 대책

• 발파공내의 이물질을 제거하고 장약하여야 한다.
• 메지는 1개씩 공 입구까지 다져 넣는다.
• 뇌관의 배열 순서, 천공간격 등을 패턴대로 정확히 시행한다.
• 지발당 장약량을 감소시켜야 한다.
• 온도나 바람등의 기후조건이 인근구조물에 발파풍압의 집중을 초래할 가능성이 있는 장소에서는 발파를 연기하거나 피해야 한다.
• 기폭방법에서 정기폭(top hole initiation)보다는 역기폭을 사용한다.
• 불량한 암질, 풍화암등에서 폭발개스가 새어 발파풍압이 발생되는 것에 주의하고 전색효과가 좋은 전색물을 사용한다.
• blast fence나 blast mat를 설치한다든지 방음벽을 설치하여 소리의 전파를 차단시키는 방법을 적용한다.

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3. 비석(飛石)에 대한 안전대책

• 발파공내의 이물질을 제거하고 장약하여야 한다.
• 장약량의 조절 - 암석에 균열이 많거나 과장약 일수록 비산의 위험이 커질수 있으므로 한계값에 가까운 약장약이 필요하고 천공지름을 작게하거나 최소저항선의 조절에 의해 장약밀도를 저감한다.
• 방호법 - 터널막장 전면에 고무매트나 부직포 등으로 전체 발파면을 덮어 전방 비산을 막는다.
• 천공오차를 줄여 국부적인 장약공의 집중을 피한다.
• 가급적 저항선, 천공방향을 보안물건이 있는 방향으로 하지 않는다.
• 전색을 충분히 하고 공발이 되지 않도록 한다.
• 발파공에 불순물이 많아서 예정된 위치에 장약을 못하는 경우가 발생하지 않도록 충분히 청소한 후 장약한다.

발파소음 감소대책
갱구부 발파시 소음제어 및 방호대책	현장적용 실시공 사례

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4. 여굴의 발생 원인 및 대책

1) 개요

• 터널설계시 굴착선은 설계굴착선을 의미하나 시공시 실제 굴착선은 여굴을 포함한 여굴선이며, 여굴선은 설계굴착선에 여굴의 평균 두께를 포함한 선으로 터널의 내공과 소요 지보재의 두께를 포함한 설계굴착선을 굴착하는 과정에서 발생한다.
• 낙반은 굴착에 의해 불안정해진 암반이 발파시 또는 발파후 모암으로부터 분리되어 탈락되는 것으로 낙반에 의한 보강은 공기를 지연시키고 터널안정에 문제가 발생한다.

2) 여굴의 발생 원인

• 외곽공 천공시 장비형태로 인하여 굴착진행방향과 평행천공이 안되므로 여굴이 발생한다.
• 암반 절리에 의해 발생한다.
• 천공 각도의 오차나 발파면의 요철로 정확한 천공을 하지 못함에 의해 발생한다.
• 화약의 과장약 및 부적합한 공간격 등에 의해 발생한다.

3) 여굴 방지 대책

• 컴퓨터 장착 점보드릴 사용으로 정밀천공을 실시한다.
• MAP시스템 활용으로 여굴을 관리한다.
• Smooth Blasting으로 외곽공 제어발파를 시행한다.
• 막장절리를 고려한 발파계획 및 여굴 제어를 위한 시험발파를 실시한다.
• 매 공종별 발파 후 신속한 숏크리트 타설을 실시한다.
• 적정 사용 장비를 선정한다.
• 정밀폭약 및 시험발파에 의한 최적 장약량을 사용한다.
• 예상되는 연약지반에 훠폴링, 선진그라우팅 등 적극적인 보조공법을 활용한다.

여굴 축소 방안
화약별 손상대	컴퓨터 장착 점보드릴(정밀천공)

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5. 시험발파

1) 시험발파 목적

• 최적의 발파제원 산출
• 진동 및 소음계측을 통한 발파영향 평가
• 현장 적용성 검토

2) 시험발파 시 중점 고려사항

• 최적의 발파제원 최소저항선, 공간격, 천공장, 지발당 장약량등을 산출하여 효율적인 발파공사를 수행할 수 있도록 하여야 한다.
• 측정된 DATA의 회귀분석을 통해 해당지역의 진동 허용 기준을 설정 하여야 한다.
• 진동식 산출을 통한 지발당 허용 장약량 및 거리별 예상진동 값을 산출 하여야 한다.
• 발파결과를 통한 현장 여건에 맞는 공법을 선정 하여야 한다.
• 심발공법, 기폭방법 등의 변경을 고려 하여야 한다.
• 사용폭약의 변경을 고려 하여야 한다.
• 암질 변화에 따른 공법을 변경 하여야 한다.

3) 시험발파계획

시험발파 흐름도

4) 발파작업 안전관리

가. 화약 및 뇌관의 취급관리

• 화약류를 취급하는 용기는 목재 그 밖의 전기가 통하지 않고 견고한 구조로 하여야 한다.
• 폭약과 뇌관은 각각 다른 용기에 넣어 취급 하여야 한다.
• 사용하다 남은 화약류, 사용에 적합하지 아니한 화약류는 저장소에 반납 하여야 한다.
• 발파기의 능력을 때떄로 조사하여, 능력이 저하된 것을 써서는 안된다.

나. 천공

• 천공의 방법 및 발파공의 배열은 발파책임자의 지시에 의하지만, 전회발파의 실적을 생각하여 현장의 암질, 암반의 절리, 암층, 균열 등에 의해서 필요한 수정을 하도록 한다.
• 천공의 각도에 주의하고, 최소저항선을 고려해서 폭약량을 될 수 있는 한 정확히 계산한다.
• 천공은 전회의 발파공을 이용해서는 안된다.
• 특히 전회발파의 잔류폭약, 잔류뇌관의 유무에 대해서 충분히 주의 하지 않으면 안된다.

나. 천공

• 천공의 방법 및 발파공의 배열은 발파책임자의 지시에 의하지만, 전회발파의 실적을 생각하여 현장의 암질, 암반의 절리, 암층, 균열 등에 의해서 필요한 수정을 하도록 한다.
• 천공의 각도에 주의하고, 최소저항선을 고려해서 폭약량을 될 수 있는 한 정확히 계산한다.
• 천공은 전회의 발파공을 이용해서는 안된다.
• 특히 전회발파의 잔류폭약, 잔류뇌관의 유무에 대해서 충분히 주의 하지 않으면 안된다.

다. 화약장전 및 뇌관연결

• 장전봉은 철물과 같은 마찰, 충격에 대해서 위험한 것을 사용해서는 안된다.
• 폭약은 절반을 꺾어서 장전하면 안된다.
• 앞서 발파된 구멍을 이용해서 장전해서는 안된다.
• 전색물은 발화성 물질 (종이 또는 볏짚, 새끼 등)을 사용해서는 안된다.
• 발파전후 폭약을 오랫동안 방치하지 말아야 한다.
• 폭약을 장전할 때 약포사이에 틈이 있어서는 안된다.
• 전색물을 장전할 때에 각선을 손상하면 안된다.
• 각선에 꼬임을 만들어서는 안된다.
• 각선의 끝은 진흙이나 물이 닿지 않도록 하고, 결선부는 잡아당겨서 간단하게 풀어져서는 안된다.

라. 발파시 경보 및 대피

• 발파경계원은 발파가 끝날때까지 사람의 접근을 시키지 말아야 한다.
• 발파전 발파한다는 방송을 하고 경보음을 울려야 한다.
• 차도 주위에서 발파시는 발파중 간판과 적색 깃발을 이용하여 차량통제를 하여야 한다.

마. 불발화약 및 뇌관처리

• 장전된 화약류를 점화하여도 그 화약류가 폭발되지 아니하거나 폭발 여부의 확인이 곤란한 때에는 발파모선을 점화기로부터 떼어서 다시 점화가 되지 아니 하도록 한 후 5분이상을 경과한 후가 아니면 화약류를 장전한 곳에 사람의 출입이나 접근을 금지하여야 한다.
• 불발된 장약은 다음 각 호의 방법에 의하여 처리하여야 한다.
• -불발된 천공구멍으로부터 60㎝이상의 간격을 두고 평행으로 천공하여 다시 발파하고 불발된 화약류를 회수 하여야 한다.
• -불발된 천공구멍에 고무호스로 물을 주입하고 그 물의 힘으로 메지와 화약류를 흘러나오게 하여 불발된 화약류를 회수 하여야 한다.
• -불발된 발파공에 압축공기를 넣어 메지를 뽑아내거나, 뇌관에 영향을 미치지 아니하게 하면서 조금씩 메지를 전부 뽑아낸 후 새로이 뇌관이 달린 약포를 장전하고 다시 점화 하여야 한다.

5) 공사 전 안전점검

• 터널굴착 발파 시 터널상부 민가지역에 대하여 공사 전 건물상태 및 안전점검을 사전에 수행하고, 시험발파를 통해 최적의 발파제원을 산출하여 효율적인 발파공사를 수행할 수 있도록 한다.

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발파공법-제어발파 공법 비교

발파공법-폭약의 특성 비교

진동제어 공법 비교(저진동)

터널 굴착공법 비교(Shield TBM, Open TBM, NATM)

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information to world

모모의 일상공감

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