• 제목/요약/키워드: 발파패턴 최적화

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유한요소해석을 이용한 터널 발파설계의 최적화 (Optimization of Tunnel Blasting Design by Finite Element Method)

  • 이인모;최종원;김상균;김동현;이두화;김영욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.63-74
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    • 2000
  • 지하구조물 걸설시 발파에 의한 암반의 굴착공법이 일반적으로 사용된다. 그러나 발파에 의한 암반의 굴착은 잔존암반의 손상과 진동을 유발하는 문제점을 가지고 있다. 현재까지는 이러한 암반의 손상과 진동문제를 해결하기 위해 현장계측을 기초로한 경험적인 방법이 이용되어 왔으나 여러 가지 한계점을 지니고 있는 것이 현실이다. 따라서 수치해석에 의한 터널 발파의 모델링을 이용하면 이러한 한계점을 보완할수 있을 것이다. 본 논문에서는 발파에 의한 발파공 주위 암반의 거동을 유한요소해석을 이용하여 규명하고, 토로터널의 표준발파패턴을 기초로 하여 외과공 발파와 외곽공에 인접한 주변공 발파에 의한 암방의 손상의 손상을 비교하여 발파패턴의 적절성을 평가하고자 하였으며, 이를 근거응 발파에 의한 암반의 손상을 최소하기 위한 발파패턴의 최적화를 도모하였다.

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터널 발파패턴 최적화를 위한 BIM 설계자동화 (BIM Automatic Design and the Optimization of the Tunnel Blasting Patterns)

  • 조은지;김우진;정재호;방상혁
    • 터널과지하공간
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    • 제34권5호
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    • pp.461-476
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    • 2024
  • 최근 도심지의 도시개발 패러다임이 지하공간 개발로 변화하면서, 대도시의 교통혼잡구간을 중심으로 지하도로 및 지하철도의 개발이 증가하고 있다. 본 기술보고는 NATM공법을 적용한 지하공간 개발과 관련된 것으로 기존 2D 발파진동영향 분석 및 발파패턴설계의 한계점을 분석하고 이를 극복하기 위해 개발한 BIM기반 터널 발파패턴 선정 자동화에 관하 것이다. 개발된 기술은 기존 2D 발파설계에서 터널 노선 주변의 고려 가능한 보안물건의 한계와 설계에 소요되는 시간의 한계를 극복하기 위해 터널 노선의 위치별 좌표와 GIS정보를 활용한 노선 주변 모든 보안물건의 모델링이 용이하도록 개발하였다. 또한, 2D 발파설계에서는 발파영향 예측을 위해 시추공발파시험 결과를 적용하였으나, 개발된 기술에서는 실제 터널 발파로부터 얻어진 계측결과를 적용한 예측식의 재산정이 가능하여 시공 중에 모든 보안물건에 대한 발파영향 검토를 신속하게 재수행할 수 있으며 경제적인 설계가 가능하다. GTX-A5, 6공구에 대해 개발된 기술을 적용한 결과 기존 2D 발파설계 대비 1/480 수준인 약 5분 이내에 발파설계를 수행할 수 있었으며, 공사비 약 8억원/km, 공기 약 41일/km의 절감효과를 확인할 수 있었다. 따라서, 향후 BIM기반의 설계 및 시공관리 과정에서 최적의 발파패턴 산정을 위한 기술적 근거자료로 활용 가능할 것으로 예상된다.

전색보호판과 다단발파기를 이용한 다단식분산발파의 현장 적용 사례 (Case study on the Distributed Multi-stage Blasting using Stemming-Help Plastic Sheet and Programmable Sequential Blasting Machine)

  • 김세원;임익환;김재성
    • 화약ㆍ발파
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    • 제31권2호
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    • pp.14-24
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    • 2013
  • 도심지에서 암반 제거 작업에 시공되어 온 방법 중 가장 효과적인 방법은 소량의 화약류를 사용하여 장약 전색한 후 발파하여 암반에 균열을 발생시켜 암석을 제거하는 방법인데, 환경적인 요인으로 인하여 그 사용에 제한을 받는 경우가 많아지고 발파 불가 지역이 늘어나고 있는 실정이다. 이 공법은 암반에 천공된 공속에 장약을 할 때 전색보호판을 이용하고 같은 시차의 뇌관과 화약으로 다단 장약/전색하고 다단발파기를 이용하여 최적화 된 정밀제어를 함으로써 진동을 감소시켜 발파하는 다단식분산발파 방법으로 모든 현장에 사용 가능하지만 특히 진동과 관련된 분쟁이 큰 도심 지역의 암반 제거에 있어서 더 효과적으로 사용할 수 있다. 이 공법은 일반적으로 천공되어지는 짧은 천공장(1.2~3.0미터)으로 인해 다단 장약 후 지연 기폭이 힘든 구간에서도 뇌관선이 단락 되거나 폭발화약 주변의 화약이 사압을 받는 일이 없이 쉽게 발파패턴을 설계하여 사용 할 수 있다.