• 제목/요약/키워드: Blast vibration analysis

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신뢰성지수를 이용한 효율적인 발파설계 (An Efficient Blast Design using Reliability Index)

  • 박연수;박선준;강성후
    • 소음진동
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    • 제8권5호
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    • pp.821-831
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    • 1998
  • The actual ground vibrations due to NATM and foundation blasting at Seoul(weathered rock), Pusan(weathered rock) and Youngkwang(quartz andesite) have been measured, and the data were analyzed using reliability index($\beta$) to determinate the vibration equations and the maximum charge weight for efficient blast. These were suggested with the division of ultimate limit state($\beta$=0), serviceability limit state($\beta$=1.28) and safety state($\beta$=3), respectively. The reliability index 0 mean 50% data line obtained by the least squares best-fit line. The reliability index 1.28 and 3 represent bounds below 90% and 99.9% of the data, respectively. In this study, reliability index $\beta$=1.28 with security and economy was suggested. The maximum charge weight equations for efficient blast were obtained in W=(Vc/384.90)1.5151.D3(Seoul), W=(Vc/579.82)1.4706.D3(Pusan). W=(Vc/1654.01)1.3456.D3(Youngkwang), and the blast vibration equatiions in V=385(SD)-1.98(Seoul), V=580(SD)-2.04(Pusan), V=1654(SD)-2.23(Youngkwang), respectively. From this study, inference and analysis methods of vibration equations using reliability theory were established.

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전기 및 전자뇌관을 이용한 노천발파 시 진동전파 특성에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on the Characteristics of Vibration Propagation during Open-Pit Blasting using Electric and Electronic Detonators)

  • 이기근;이천식;황남순;이동희
    • 화약ㆍ발파
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    • 제37권1호
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    • pp.24-33
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    • 2019
  • 근래에 전자뇌관은 진동제어, 파쇄도개선 등 다양한 목적으로 사용이 점차 증대되고 있다. 본 연구는 2017년 06월~2018년 12월까지 지질 및 지반조건, 그리고 발파설계 조건이 다른 국내 여러 지역의 도심지, 토취장, 채석장, 광산 등의 노천발파 현장에서 실시된 전기 및 전자발파 시 수집된 진동 데이터를 종합 분석하여 전기 및 전자뇌관 발파의 진동추정식을 비교 분석하였다. 전자발파는 전기뇌관에 비해 동일 지발당 장약량 적용 시 진동은 약 30%정도 감소되고 동일거리에서 최대허용지발당 장약량이 1.5배 증가되더라도 진동허용기준을 충족시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

건설진동에 의한 가스배관의 진동예측 프로그램 개발 (Development of Vibration Prediction Program of Gas Pipeline by Construction Vibration)

  • 정석영;홍성경;김준호;고재필
    • 한국가스학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.30-35
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    • 2001
  • 현재 운용중인 가스배관은 다양한 건설진동에 의하여 영향을 받고 있다. 특히 지하철 공사 및 도로공사 시에는 건설장비의 사용, 대형차량의 통행 및 발파 등으로 인해 발생되는 건설진동이 가스관에 큰 영향을 미친다. 매설가스관의 경우는 매설된 위치와 근접한 곳에서 시행되는 발파로 인한 진동영향이 큰 상태이며 노출가스관의 경우는 차량진동에 대하여 가장 크게 영향을 받고 있다. 본 논문에서는 가스배관 주변에서 발생하는 건설진동을 측정, 분석함으로써 건설진동에 의한 가스배관의 진동을 손쉽게 예측할 수 있는 가스관 진동예측 프로그램을 소개하였다. 이 프로그램은 가스관의 진동을 예측하는 소프트웨어로 기존의 신뢰성 분석된 경험식과 유한요소해석을 통한 구조해석 결과를 이용하여 매설 및 노출 가스관에서의 진동치를 현장조건에 따라 예측할 수 있고, 측정된 진동데이터를 데이터베이스화 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 또한 현장에서 발파진동을 측정하여 발파진동추정식을 산정하고, 지발당 허용장약량을 나타내는 그래프를 자동으로 형성할 수 있는 기능을 가지고 있다. 따라서 현장 근무자가 손쉽게 가스관 주변에서 진동을 예측하여 가스관의 안전성을 평가할 수 있다.

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준 경험적 방법에 의한 발파진동원의 특성과 구조물 동적 해석에 관한 연구 (A Study on Dynamic Structural Analysis for Blast Vibration by using Semi-Empirical Method)

  • 손성완;김준호;정석영;홍성경;김동용
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.271-276
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    • 2001
  • Most engineers, related to soil and civil dynamic field, have been interested in the dynamic response of building transmitted from soil and rock to structure due to blasting. However it is not easy to estimate the dynamic response of structures and utilities due to blasting by using analytical method because of difficulties of soil modeling, prediction of excitation force and so on. In this paper, dynamic response analysis have been performed to predict vibration levels of structure due to blasting and the semi-empirical method. which is based on vibration measurement data. has been employed to consider blast vibration characteristics.

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발파진동 예측식을 이용한 안전장약량 산정문제에 관하여 (On the Determination of Safe Charge Weigth from the Several Predictive Equations of Blast Vibration)

  • 김일중;김영석
    • 터널과지하공간
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    • 제5권2호
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    • pp.89-94
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    • 1995
  • Regression analysis and a comparative study were carried out for 52 blast vibration data which were monitored by changing the monitoring distance and charge per delay. The results are as follows: 1) The square and cube root scalings and general equation which have a confidence level at the point of 90% and 99% are V90=33300(SD)-2.026 , V90=23600(SD)-1.993, V90=26300W0.755 R-2.007 and V99=48400(SD)-2.026, V99=34000(SD)-1.993 , V99=38100W0.755R-2.007, respectively. 2) There is need to decide the allowable max. charge weight per delay considering the cross points comparatively of the nomogram constructed using several predictived equations. 3) It is necessary to derive the predictive equation on the basis of blast vibration level monitored in field and to decide safe vibration level and the confidence level.

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광산 발파 시 인근지역에 미치는 발파영향에 대한 환경적 접근 (Environmental Approach to Blasting Effect on the Surrounding Area when the Mine Blasting)

  • 정병훈;이승호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.5-12
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    • 2015
  • 발파소음은 충격음이기 때문에 인체에 갑작스런 충격을 주며, 발파진동과 같은 경우에는 지반을 따라 진동이 이동하여 인근 주변의 노화된 건물, 가축과 인체에도 큰 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서는 광산 굴착 시 발생하는 발파영향이 인근지역에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 연구대상 지역의 지반현황을 파악하기 위해 지질조사, 현장시험과 실내시험 등의 지반조사를 수행하였다. 발파진동소음에 대해서는 국내 외 적용사례와 각 기관별 허용기준을 비교하여 현장조건에 가장 적합한 기준을 설정하였다. 발파영향을 검토하기 위해 발파진동 추정 식은 현장에서 시험발파를 수행하여 측정된 발파진동 값을 활용하였다. 발파진동 추정 식을 활용한 영향원의 검토는 발파지점을 보안물건(농장, 민가 등)으로부터 최단거리로 정하여 보안물건에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 3차원 수치해석을 수행하여 발파진동 영향검토를 수행하였다. 3차원 수치해석은 동적 발파하중에 대한 구조물의 거동을 해석하기 위해 시간이력해석을 수행하였으며, 3방향에 대한 발파진동 값을 구하였다. 시험발파에 따른 발파진동 추정 식을 이용한 발파진동 영향원 검토 결과와 발파영향에 대한 3차원 수치해석 값을 비교 분석한 결과, 유사한 결과 수치를 확인하였다.

U형 장약홀더를 이용한 발파공법에서 지반진동 저감특성 및 파괴효율에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on Ground Vibration Reduction and Fragmentation in a Controlled Blasting Utilizing Directional U Shape Charge Holder)

  • 김현수;백범현;오세욱;한동훈;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제34권1호
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    • pp.11-18
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    • 2016
  • 도심지나 보안건물과 근접한 곳에서 폭약을 사용하는 발파작업이 수행되는 경우 지반진동 및 소음의 영향을 최소화 시킬 필요가 있다. 이러한 지반진동과 소음은 암반의 천공내에 장전된 폭약이 기폭되며 주변 암반을 파괴하고 남은 일부 충격에너지에 의하여 발생된다. 최근 천공 내 U형 철재장약홀더를 삽입하여 충격파의 전파방향을 제어하여 자유면방향으로 파쇄효과를 유지하며 암반 내로 전파하는 충격진동을 감쇄시키는 발파 공법이 제안되었다. 본 연구에서는 U형 철재장약홀더를 적용한 암반발파에서 충격파의 전파특성을 파악하기 위하여, AUTODYN 소프트웨어를 이용하여 장약홀더 내 장전된 폭약의 폭굉을 모사하고 주변암반에 전달된 충격파를 측정하였다. 또한 장약홀더 발파의 암파쇄 효과를 파악하기 위하여 동적파괴과정해석코드인 DFPA(Dynamic Fracture Process Analysis)를 적용하여 장약홀더를 이용한 장약조건을 고려한 2자유면 발파를 모사하였다. 일반발파의 장약조건을 고려한 충격파 발생 및 파괴과정해석을 추가적으로 수행하여 장약홀더의 암파쇄효과를 비교하였다.

발파진동에 의한 매설가스관의 진동 해석 (Vibration Analysis of Buried Gas Pipeline by Blast Vibration)

  • 정석영;박춘수;홍성경;김준호;고재필
    • 한국가스학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.46-51
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    • 2002
  • 지하철 공사나 도로 공사에서는 다양한 건설장비의 사용으로 인해 발생되는 진동이 가스관에 직$\cdot$간접적으로 영향을 미치고 있다. 특히, 매설가스관은 매설된 위치와 근접한 곳에서 시행되는 발파로 인한 진동영향이 큰 상태이다. 매설가스관 근처의 발파작업시 발생되는 진동에 대한 응답을 해석하기 위해서 등가선형해석법을 적용하여 지반의 비선형거동을 구현하였다. 해석 결과, 매설가스관에서의 가속도 응답치는 실측치와 근사한 결과를 보였고, Peak치 발생시간도 실측치와 거의 일치하였다. 그러므로 매설가스관의 동적해석을 할 때 일반적인 지진해석 메카니즘의 적용이 가능함을 알 수 있었다.

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Spectral analysis of semi-actively controlled structures subjected to blast loading

  • Ewing, C.M.;Guillin, C.;Dhakal, R.P.;Chase, J.G.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제33권1호
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    • pp.79-93
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    • 2009
  • This paper investigates the possibility of controlling the response of typical portal frame structures to blast loading using a combination of semi-active and passive control devices. A one storey reinforced concrete portal frame is modelled using non-linear finite elements with each column discretised into multiple elements to capture the higher frequency modes of column vibration response that are typical features of blast responses. The model structure is subjected to blast loads of varying duration, magnitude and shape, and the critical aspects of the response are investigated over a range of structural periods in the form of blast load response spectra. It is found that the shape or length of the blast load is not a factor in the response, as long as the period is less than 25% of the fundamental structural period. Thus, blast load response can be expressed strictly as a function of the momentum applied to the structure by a blast load. The optimal device arrangements are found to be those that reduce the first peak of the structural displacement and also reduce the subsequent free vibration of the structure. Semi-active devices that do not increase base shear demands on the foundations in combination with a passive yielding tendon are found to provide the most effective control, particularly if base shear demand is an important consideration, as with older structures. The overall results are summarised as response spectra for eventual potential use within standard structural design paradigms.