KR20080003131U - 터널 발파 소음 저 감 방법 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널이나 지하공간 발파시 발생하는 소음 및 진동을 저 감하는 방법에 관한 것으로서 미리 굴착 된 공간을 진공 상태로 만들어 발파시 생성되는 폭발가스를 흡수 제어하여 소음과 진동을 저 감하는데 그 목적이 있다.

이를 위하여 갱구 부에 설치하는 방음문이나 갱 벽에 배기구를 설치하고 방음문, 배수구, 통기구 등을 밀폐한 다음 배기구를 통하여 진공펌프나 전동 콤프를 사용하여 터널이나 지하공간의 공기를 배기하여 터널 내부를 진공상태로 만들어 발파 작업시 발생하는 폭발가스를 흡수 제어하므로 소음을 저 감하고 진동을 갱 내부로 유도하여 외부로 진행하는 진동을 줄일 수 있다.

지하공간, 진공펌프, 방음문, 발파소음, 발파진동, 갱구,폭약, 진공

Description

터널 발파 소음 저 감 방법{blasting noise decrease method of tunnel}

도 1 은 기존의 터널 사시도

도 2 는 기존의 터널 발파 진행도

도 3 은 본 고안의 사시도

도 4 는 본 고안의 발파중 진동의 진행도

도 5 는 본 고안의 발파중 소음의 진행도

도 6 은 본 고안의 수직 구 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1-10 : 지하공간, 터널

2-1 : 진공펌프

20 : 방음문

70-2,3,4 : 발파소음

8-1 : 발파진동

1-1 : 갱구

10 : 폭약

1-15 : 진공

본 고안은 터널이나 지하공간 발파시 발생하는 소음(70,70-1,70-2,70-3,70-4,70-5) 및 진동(8-1)을 저 감하는 방법으로 더욱 상세하게는 터널이나 지하공간의 미리 굴착 된 갱구(1-1)에서 약간의 거리를 두고 소음 억제와 비 산 방지를 위하여 설치되는 방음문(20)을 터널 내부에 설치를 하고 그 방음문(20)에 배기구(2-7)를 설치하여 그 배기구(2-7)로 진공 펌프(2-1) 등을 사용하여 터널 내부의 공기를 발파 전 미리 배기하여 터널 내부를 진공상태로 만들어 발파시 발생하는 소음(70) 및 진동(8-1)을 흡수 저 감하도록 한 방법이다.

발파로 인해 발생 되는 폭음은 일반 소음과는 달리 비교적 큰 압력을 갖기 때문에 폭 풍압이라고도 한다. 이 폭 풍압은 주로 폭약의 폭발 에너지가 파괴하는 암반을 통하여 대기중으로 방출되는 압력 파에 기인한다.

이외에도 지반의 진동이 대기중으로 전달되는 경우와 폭발에 의해 형성되는 가스나 전 색 물이 대기중으로 밀려나오면서 일으키는 경우가 있다. 이렇게 폭발로 인해 공기 중으로 표출되는 폭 풍압은 지반 진동을 수반하며, 이들 파 압 은 진동 속도 대신에 공기의 압력으로 그 크기가 결정된다. 이때 발생하는 진동은 고 주파수와 저 주파수 범위가 있다. 가령 고주파는 음파를 형성하고 저주파는 사람의 귀로 들을수 없으나 구조물에 피해를 준다.

실제로 노천 발파나 채석장에서 발파에 의한 폭 풍압의 주파수를 분석해 보면 저주파가 우세하며 이 저주파에 대부분의 폭 풍압이 실려 있다.이러한 폭 풍압 에 대한 관심은 대게 세 가지 이유에서 인데 첫째로 폭 풍압은 지반 진동을 동반하는 것으로 구조물에 균열을 일으키고, 둘째는 건축물의 유리창을 파손하며 셋째는 인체에 대한 반응이다.여기서 인체에 대한 반응은 아직도 그 정도가 정량적으로 계산되지 못하고 있다. 인체에 대한 폭 풍압의 영향 중에서 건물 안에 있을 때가 건물 밖에 있는 것보다 그 영향이 증가 된다. 그 이유는 건물에 낮은 주파수로 전달되는 폭 풍압은 건물 자체를 진동시키므로 그 진동이 인체를 자극하기 때문이다.이것들은 적절한 발파 설계에 의하여 손쉽게 제어할 수 있다.

터널 발파와 같이 지하에서 이루어지는 발파는 입구를 철저히 방음만 이루어 지면 지상에서 발파 소음을 측정할 때 지반 충격음,발파 가스 음, 발파공 음에 의한 소음은 발생하지 않고 지반 진동에 의한 소음만 발생하게 되나 터널 발파에 있어서는 발파가 이루어지는 터널의 막장부분과 입구의 단 면적의 크기가 비슷하므로 막장에서 발생한 폭 풍압이 입구까지 비 산 되지 않고 그대로 공기 중으로 방출이 되기 때문에 막장과 터널 입구의 소음 차이는 별반 다르지 않다.

일반적으로 산업사회의 발전으로 인하여 도로의 직선화, 전력선의 지 중화, 지하철, 지하 비축기지 등등으로 인하여 지하공간의 개발은 계속 이루어지며 이러한 지하공간 작업시 부득이 암반을 발파하여 굴착하여야 하는 경우가 많으나 지하공간 발파시 제한된 구역에서 제한된 작업을 하기 때문에 노천 발파보다 몇 배의 폭약을 사용하여 발파를 함으로 그에 따른 발파 소음이나 진동이 구조물과 가축 등에 피해를 주고 사람에게 불쾌감과 스트레스를 주어 민원의 소지가 되어 막대한 시간과 예산을 소모하여 이러한 점을 보완하기 위하여 갱구 부에 방음문을 설치하 고 터널 내부에 커튼이나 방음벽 등을 설치하여 폭발로 발생하는 풍압을 저 감하는 장치가 고안 설치되었으나 발파 풍압을 견디지 못하여 파손되어 효과를 거두지 못할 뿐 아니라 오히려 작업에 방해가 되고 있다.

발파라 함은 암반층에 천공 장비로 천공을 하여 폭약(10)을 장약하고 남은 공간을 모래나 토사로 전 색 (10-1)하여 폭약의 폭발로 발생하는 폭발가스의 급속한 팽창으로 인하여 암반에 균열이 가게 하나 암반 파괴와 발생하는 가스의 급속한 팽창의 공기의 유동이 많아져 많은 소음과 진동이 발생하였다. 도 1에 도시한 바와 같이 기존의 방음문은 갱구 입구에서 약간의 이 격 거리를 두고 설치하고 있다. 그 이유는 갱구에 설치할 경우 발파로 인하여 발생하는 압력을 이기지 못하고 손상이 되어 유지 보수를 할 수 없기 때문이다. 이러한 이유로 갱구와 방음문 사이로 발파 소음이 노출되고 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 방음문(20)을 터널 및 지하공간(1-1) 내부에 설치를 하고 방음문(20)은 밀폐형으로 하여 터널 내부 벽과 방음문(20) 사이를 콘크리트(1-7)나 그라우팅 등을 하여 외부의 공기가 내부로 유입되지 못하게 하고 방음문(20)이나 갱구(1-1)에 설치된 배기구(2-3)를 통하여 진공펌프(2-1) 등을 사용하여 터널 내부의 공기를 배기하여 터널 내부를 미리 진공(1-15) 상태로 만든 다음 발파 작업을 진행하여 발파작업으로 인하여 발생한 폭발 가스(70)가 터널 내부의 진공(1-15)상태를 통과하며 차츰 그 세력(70-4,70-5)이 소멸 되어 방음문(20)에 도달할 때는 그 위력이 진공의 정도에 따라 완전 소멸 또는 그 위력을 상실하게 하여 외부로 유출되는 소음을 저 감한다. 발파 진동(8-1) 또한 터널 내부에 생성된 진공(1-15)으로 인한 내부로 잡아당기는 인장력(9-1)만큼 감소시킬 수 있다. 예를 들면 양동이에 물을 가득 채우고 물을 부으면 넘치지만 양동이를 비운 상태에서 물을 부으면 넘치지 않는 것처럼 터널 내부의 공기를 비워두고 폭발시 생성된 가스를 채우는 것과 같다 하겠다.

본 고 안의 실시 예를 첨부한 도면에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 3에서 도시 한 바와 같이 본 고안은 미리 굴착 된 터널이나 지하 공간 입구의 견고한 지역에 방음문(20)을 설치하고 방음문과 측벽 사이는 콘크리트(1-7) 및 그라우팅 처리를 하여 틈새를 철저히 막아 공기의 유입을 차단하는 장치로 구성된다.

방음문(20)이나 측벽 면에 내부의 공기를 배기하기 위한 배기구로 구성된다.

배기구에 내부의 공기를 배기하기 위하여 장착한 진공장비(2-1) 등으로 구성된다.

진공을 위하여 내부로 공기의 유입을 차단하기 위하여 배기구의 밀폐기(2-2),송풍구, 배수구, 전력선 밀폐를 위하여 개폐 장치로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 발파 소음 및 진동 저감장치는 전원 스위치 하나만으로 작동이 가능함으로 사용이 간편하고 발파시 발생하는 폭발가스를 터널 내부를 진공으로 만들어 저장한 다음 서서히 밖으로 배출을 함으로 발 파 소음이나 진동에 의한 민원을 최소화할 수 있으며 폭약류의 사용도 억제할 수 있어 공사비의 절감을 가져올 뿐만 아니라 공기의 단축 등 여러 가지 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 지하공간 및 터널 발파시 발파 소음을 저 감하는 장치로서 지하 공간을 진공상태로 만들어 발파 소음 및 진동을 흡수 저 감하는 발파공법
2. 제 1항에 있어서 지하공간을 진공으로 만들기 위해 방음문이나 갱구 벽면에 배기구를 설치하는 공법
3. 제 2항에 있어서 진공을 만들기 위해 배기구에 진공펌프를 설치하는 장치

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