KR100732501B1 - 발파현장의 진동감소 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람이 거주하는 가옥이나 건축물 등이 밀집된 지역 및 각종 구조물이나 시설물 등이 인접된 지역에서 제한적인 발파작업을 할 때 폭발로 인한 진동을 감쇄시켜 피해를 예방할 수 있게 한 발파현장의 진동감소 공법에 관한 것으로,

즉, 보안시설물에 인접된 지역에서 제한적인 발파작업을 하기 위해 발파공을 천공한 상태에서 그 선단부에 점성을 가진 점토를 적당량 충진하여 점토층을 형성한 후 그 위에 폭약을 장입하고 모래를 전색되게 하여 발파하게 됨으로써 발파공의 선단부를 향해 가해지는 폭발력을 점토층에 의해 완충시켜 진동의 확산을 차단하여 폭발로 인한 진동을 감쇄시켜 피해를 예방할 수 있게 한 것이다.

발파, 보안시설물, 폭약, 점토층

Description

발파현장의 진동감소 공법{Reduction method of vibration in a blast spot}

도 1은 종래의 진동감소 공법이 적용된 발파현장의 평면구성도,

도 2는 본 발명의 실시예의 진동감소 공법이 적용된 발파현장의 단면구성도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 진동감소 공법이 적용된 발파현장의 단면구성도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 발파공 20 : 점토층

30 : 폭약 40 : 모래

본 발명은 발파현장의 진동감소 공법, 더욱 상세하게는 사람이 거주하는 가옥이나 건축물 등이 밀집된 지역 및 각종 구조물이나 시설물 등이 인접된 지역에서 제한적인 발파작업을 할 때 발파공의 선단부와 방진공에 점토를 충진한 후 그 뒤에 폭약을 장입하여 발파하게 됨으로써 폭발로 인한 진동을 감쇄시켜 피해를 예방할 수 있게 한 발파현장의 진동감소 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 터파기공사 및 절개공사 현장에서 폭약을 이용한 발파를 할 때 발파장소가 주거 밀집지역, 구조물, 공공시설물 또는 도로 등에 인접되어 발파로 인한 피해가 예상되는 경우에는 환경공해 및 민원발생의 원인이 되므로 진동 또는 폭발음에 대한 방호조치를 세우고 발파패턴에 따른 기준을 정하여 시험발파를 시행하여야 하는 등 이른바, 발파규제기준이 법률로 제정되어 있다.

다음 표는 보안 시설물에 대한 진동, 폭음 허용기준치에 관한 것이다.

보안시설물에 대한 진동, 폭음 허용기준치 설정
가축 : 0.1㎝/sec 유적문화재 : 0.2㎝/sec 주택아파트 : 0.3～0.5㎝/sec 철근콘크리트 및 공장 : 1.0～5.0㎝/sec	폭음 65～70dB(A)

상기와 같은 제한적인 여건에서 발파를 하게 된 표준발파공법의 일 예로서 진동제어발파와 일반발파에 대한 기준을 살펴보면, 굴착에 앞서 암질과 예상되는 발파결과 등에 의한 천공장, 천공배치, 화약의 종류와, 지발당 허용 장약량 등의 발파계획을 세운 후, 천공 직경이 45~76mm 이고 깊이가 2~5.7m 정도의 발파공을 천공한 후 에멀젼 계열의 폭약을 사용하여 발파를 함으로써 파쇄를 하였다.

또한, 보안시설물(H)에 인접된 지역에서 발파를 할 경우에는 도 1에서와 같이 발파공(1)의 주변에 진동의 확산을 방지하기 위하여 다수의 방진공(2)을 천공하는 진동감소공법을 적용하여 발파하였다.

그러나 상기 발파규제기준에 맞추거나 별도의 방진공(2)을 천공하여 발파할 경우에도 폭발시 발생되는 충격을 근본적으로 해소하지 못함으로 인하여 발파원의 영향으로부터 폭음, 진동, 비석 등의 환경공해와 민원발생의 원인을 저감시킬 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 발파작업 과정에서 충격으로 인하여 발생되는 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 발파공에 폭약을 장약하여 발파할 때 발파공의 선단부를 향해 가해지는 폭발력을 점토층에 의해 완충시켜 진동의 확산을 차단할 수 있는 발파현장의 진동감소 공법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보안시설물에 인접된 지역에서 제한적인 발파작업을 하기 위해 발파공을 천공한 상태에서 그 선단부와 방진공에 점토를 충진하여 점토층을 형성한 후 그 위에 폭약을 장입하고 모래를 전색되게 하여 발파하게 됨으로써 폭발로 인한 진동을 감쇄시켜 피해를 예방할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 발파현장의 진동감소 공법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예의 진동감소 공법이 적용된 발파현장의 단면구성도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 진동감소 공법이 적용된 발파현장의 단면구성도로서, 터파기공사 및 사면절개공사 현장에서 폭약을 이용한 발파를 하기 위한 기초공사로서 발파공(10)의 천공은 미리 정해진 천공배치에 의해서 위치, 방향, 깊이 등에 맞추어 시공하며, 상기 보안시설물 등이 인접된 발파공(10)의 주위에는 발파를 할 때 진동을 방지하기 위하여 도 1에서와 같이 통상의 방진공을 다수곳에 천공한다.

상기 발파공(10)을 설계치의 깊이로 천공한 상태에서 그 선단부에 점토를 충진하여 점토층(20)을 형성한 후 그 위에 도화선이 연결된 폭약(30)을 장입하고, 상기 폭약 위에 모래(40)를 전색되게 하여 발파준비를 완료하며, 발파공(10)의 주변에 천공된 다수의 방진공에도 점토를 채워지도록 한다.

발파공(10)의 천공방향은 진동을 제어하기 위한 중규모의 발파시에는 도 2에서와 같이 수직으로 천공하는 것이 바람직하나, 일반발파의 경우에는 도 3에서와 같이 수직면에 대해 70~75도 각도의 기울기로 경사지도록 한다.

상기 발파공의 천공 직경은 45~76mm 이고 깊이는 2~5.7m의 범위에서 적용폭약의 용량과 현장의 상황에 따라 적당한 크기로 가변하여 천공한다.

발파공(10)의 선단부에 충진되는 점토층(20)의 소재는 일반 토목공사에 이용하는 벤토나이트를 사용하는 것이 폭약의 폭발을 완충함에 있어 바람직하다.

벤토나이트가 물에 분산된 현탁액은 높은 점도를 나타내며, 물이나 기름과는 다르게 유동 속도가 변하면 점도도 같이 변하여 낮은 유동속도에서는 높은 점도를, 높은 유동속도에서는 낮은 점도를 나타내는 요변성(搖變性, thixotropy)의 현상을 갖추고 있으며, 이 현상은 유동이 없는 안정된 상태에서는 겔(gel) 상태가 되고, 급격한 이동이 일어날 때는 액상의 졸(sol) 상태로 변하게 되는 것인데, 몬모릴로나이트의 현탁액은 이 현상의 상태 변화가 특히 예민하며, 이러한 성질 때문에 발파공(10)에 충진된 벤토나이트는 유동 속도가 낮은 상태가 되기 때문에 현탁액의 점도가 높아지게 되면서 발파시 발파공의 선단부에 가해지는 폭발력을 완충시켜 진동의 확산을 방지하는데 적합하다.

점토층(20)의 두께는 발파공(10)에 장입되는 폭약(30)의 길이와 동일한 두께의 층으로 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 발파공(10)을 천공한 상태에서 그 선단부에 점토를 충진하여 점토층(20)을 형성한 후 그 위에 도화선이 연결된 폭약(30)을 장입하고, 상기 폭약 위에 모래(40)를 전색되게 하여 안전 유무를 확인한 상태에서 발파를 하게 됨으로써, 폭약의 폭발력에 의해 발파공이 천공된 부위가 파쇄되는 순간 점토층에도 폭발력의 일부가 가해지게 되나, 폭발시의 충격이 점토층에 전도될 때 그 점도성으로 인하여 점토층의 지반에 가해지는 충격의 유동속도를 급격히 완화 및 흡수하게 되므로 발파현장에 인접된 보안시설에 가해지는 진동과 폭음을 현저하게 감소시키는 작용을 하는 것이다.

그러므로 주거 밀집지역, 구조물 또는 도로 등의 안전이 요구되는 보안시설에 인접된 지역에서 발파규제기준에 의거하여 발파를 하기에 앞서 발파공에 점토층을 충진한 후 발파하게 됨으로써, 종래에 비해 진동과 폭음으로 인한 민원이나 피해원인을 현저히 감소시킴과 아울러 비석으로 인한 환경공해를 방지할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 발파현장의 진동감소 공법은 사람이 거주하는 가옥이나 건축물 등 각종 구조물과 시설물 등이 인접된 지역에서 제한적인 발파작업을 할 때 발파공에 점토층을 형성한 후 그 위에 폭약을 장입하여 발파하게 됨으로써 발파지점의 지반에 가해지는 진동 및 폭음을 점토층에서 흡수 및 완화시켜 인접된 보호시 설에 미칠 수 있는 피해를 최소화하여 안전하게 발파를 할 수 있는 효과가 있고, 환경공해와 민원발생의 원인을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 터파기공사 및 사면절개공사 현장에서 폭약을 이용하여 발파를 하기 위하여 미리 정해진 천공배치에 의해서 위치, 방향 및 깊이 등에 맞추어 발파공(10)을 천공하고 발파공(10)의 주변에 다수의 방진공을 천공한 것에 있어서,

   상기 발파공(10)의 선단부와 그 주변의 방진공에 점토를 충진하여 점토층(20)을 형성하고, 상기 발파공(10)에 충진된 점토층(20)의 상부에 도화선이 연결된 폭약(30)을 장입하며, 상기 폭약(30) 위에 모래(40)를 전색되게 하여 발파를 하게 된 것을 특징으로 하는 발파현장의 진동감소 공법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 발파공(10)의 선단부와 그 주변의 방진공에 충진되는 점토층(20)의 소재가 일반 토목공사에 이용하는 벤토나이트를 사용하는 것을 특징으로 하는 발파현장의 진동감소 공법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 점토층(20)의 두께는 발파공(10)에 장입되는 폭약(30)의 길이와 동일한 두께의 층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 발파현장의 진동감소 공법.

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