• 화약ㆍ발파
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• 제31권2호
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• pp.32-39
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• 2013

일반적으로 장공발파 방법은 과거 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나, 최근 우리나라에서 신설되는 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 많이 실시되고 있다. 고속국도제 600호선 부산외곽 고속도로 ${\bigcirc}$공구 또한 총연장 약 8km의 4차선 대단면 도로 터널로서 Type I, II, 4.4m 장공발파를 실시하는 현장이다. 그러나 당 현장에서는 발파 후 굴진율이 약 75%에 그쳐 발파 후속작업 시간에 영향을 미치게 되고 그로 인하여 전체 작업공정 시간이 증가하여 계획된 굴진을 못하는 현상이 자주 발생되었다. 본 논문에서는 당 현장에서 위 문제를 극복하기 위하여 실시된 장공발파 공법 중 천공경과 가장 밀장전 할 수 있는 ${\phi}36mm$폭약을 적용하여 굴진효율을 향상시키고 작업공정 시간을 단축시킨 사례를 소개하고자 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권2호
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• pp.207-213
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• 2020

Umbrella Arch Method (UAM) often employed in the tunnel construction under poor rock mass conditions in Korea. Insertion of steel pipes at the periphery of the tunnel and infiltration of grouts along the pipes into the rock masses increases tunnel stability. There are two major effects of grouts expected at the tunnel face: 1) increase of face stability by enhancing the frictional resistance of discontinuities and 2) decrease of permeability along the rock masses. Increase of resistance and decrease of permeability requires a certain curing time for the grout. In Korea, we require 24 hours for curing of grout, which means no progress of excavation for 24 hours after infiltration of grouts. This step delays the tunnel construction sequences. To eliminate such inefficiency, we propose MTG (Method for Tunnel construction using Grouting technology), which uses extended length of steel pipes (14 m) compared to conventional pipe roof method (12 m). The merit of MTG is the reduction of curing time. Because of the approximately 2 m extension of the length of steel pipe, blasting can be done after infiltration of grouting. For this paper, we conducted experiments on the shear strength behaviors of grout infilled rock joint with elapsing of curing time and blasting induced vibration. The results show that blasting induced vibration under MTG does not influence the mechanical features of grout material, which indicates no influence on the mechanical behaviors of grout, contributing to the stability of tunnels during excavation. This result indicates that MTG is a cost effective and fast construction method for tunneling in Korea.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권1호
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• pp.43-52
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• 2017

우리나라는 산지와 구릉지가 전 국토 면적의 70% 이상을 정하고 있어 국토 확장, 고속도로 건설, 지하철공사 등의 대형 토목사업과 도심지 아파트 신축과 재개발, 고층건물 신축 등 부지공사 과정에서 암반굴착이 불가피한 경우가 많다. 이러한 대 소형 공사 시 ~ 차질을 받는 경우가 많다. 이에 따라 소음과 지반진동을 감소시키는 발파방법의 적용이 필요하다. 이러한 경우에 적합한 발파방법으로 지금까지 미진동발파, 기계식 굴착공법(할암, Breaker 등), 유사 발파 공법(플라즈마, 겔파쇄 등)이 있다. 본 연구에서는 기존의 미진동 발파에서 사용되고 있는 New KINECKER-I의 순폭성과 배합비 등을 개선하여 경제성 및 시공성을 높인 New KINECKER-II의 특징과 성능을 알아보고 발파진동 추정식을 산출하여 표준 발파패턴 및 시공 방법을 제시하여 사용자의 제품 사용편의를 제공하고자 한다. 또한 연결캡을 사용하여 하나의 뇌관으로 공내 모든 폭약이 순폭됨을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.619-629
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• 2013

본 연구의 목적은 인공 발파진동실험을 이용하여 흙댐 축조재료의 전단파속도를 추정하고 산정 방법의 실효성을 확인하는 것이다. 이를 위하여 운영 중인 성덕댐에 대하여 국내 최초로 실대규모 근접 발파진동 실험을 수행하였다. 장약량과 발파 시추공심도를 4가지 유형으로 달리한 발파진동을 유발시키고, 각 유형별 발파 시에 폭원에 인접한 기반암노두와 댐 정상부에서 가속도를 각각 계측하였다. 발파진동실험으로부터 댐 정상부에서 얻어진 계측기록을 주파수 분석하여 대상댐의 고유진동수를 산정하고, 계측된 가속도기록으로 산정한 고유진동수와 기반암에서 계측한 발파파 가속도를 입력하중으로 한 반복적인 동적수치해석을 수행하여 계산한 고유진동수를 일치시키는 방법으로, 흙댐 성토재료의 심도별 전단파속도를 추정하였다. 산정된 대상댐 성토재료의 전단파속도는 발파유형에 영향을 받지 않고 일관성 있는 결과를 산정함을 확인하였고, 기존의 경험적 연구결과와 비교하여 그 실효성도 확인하였다. 이로부터 지진계가 설치되지 않아 실지진 계측기록을 이용할 수 없는 중소규모 댐의 경우, 인접발파에 따른 발파진동계측기록에 대한 분석으로도 댐 축조재료의 전단파속도를 실효성 있게 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권4호
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• pp.272-284
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• 2022

본 연구에서는 개발 중인 전단농화유체(shear thickening fluid) 기반의 발파전색재료와 밀폐 플러그 장치의 효과를 평가하기 위하여 터널발파를 수행하였다. SAV-Cut공법을 적용하고 있는 터널현장에 STF 단일전색 및 STF 전색재를 플러그와 결합하여 적용하였고, 기존 방식의 모래전색을 적용한 케이스와 굴진율 및 파쇄입도를 비교하였다. 터널 굴진율은 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 평가하였다. STF 전색재료와 STF 전색재료에 플러그를 결합한 경우 모래전색 대비 각 5.7, 5.36% 정도 굴진율이 향상되는 것을 확인하였다. 파쇄입도의 경우 STF 전색재료를 적용하였을 경우 가장 좋게 나타났으며, 모래 전색케이스와 비교하였을 때 약 61% 파쇄입도가 감소하였다. 그러나 플러그 장치적용에 따른 뚜렷한 발파 효과 향상은 관찰되지 않았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.33-47
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• 2013

터널과 매우 인접해 폭발이 일어날 경우 터널의 기능을 회복하기 위해서는 발생된 버력을 신속히 외부로 처리하여야 한다. 본 연구에서는 폭발에 의해 발생된 버력량을 파악하여, 터널 외부로 처리하는 데 걸리는 시간을 예측하는 방법론을 제시하고자 하였다. 이를 위해 SolidWorks를 이용하여 3차원 요소망을 작성하고, AUTODYN을 이용하여 폭발해석을 수행하였다. 터널과 해석결과로부터 얻어지는 파쇄영역과의 관계에 근거하여 유입되는 버력량을 이론적으로 산정하는 방법을 제시하였다. 또한 건설장비의 선정에 따라 버력을 처리하는 데 걸리는 시간을 예측하고 결과들을 비교 분석하였다. 연구 결과, 터널 내부로 유입되는 버력량은 터널과 파쇄영역의 관계를 4가지로 분류하고, 구분구적법을 이용하여 효과적으로 산정될 수 있음을 확인하였다. 또한 폭발위치가 터널 갱구와 굴착면에 가까울수록, 또한 중심선으로부터 벗어날수록 버력량이 감소해 처리시간이 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.71-86
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• 2023

본 연구에서는 암반 발파 시 발생하는 사면 재해를 방지하기위해 지중 관입형 변위센서를 이용한 암반 발파 시험을 수행하고 3차원 유한요소 수치해석을 통해 지중 관입형 변위센서의 적용성 검증 및 암반 발파 시 진동속도에 영향을 미치는 매개변수에 대해 고찰하였다. 암반 발파 시험 결과 지중 관입형 변위센서는 암반사면 거동 계측에 적용 가능한 시스템임을 확인하였으며, 수치해석 결과 암반 발파 시 진동속도에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수는 단위중량인 것으로 분석되었다. 또한, 발파원과 멀어질수록 진동속도는 급격하게 줄어들고 발파원과 가까울수록 동탄성계수와 단위중량의 차이에 따라 최대 진동속도 차이는 크게 발생하며 내부마찰각과 점착력 변화에 따른 영향은 거의 없는 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.459-468
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• 2023

발전소와 같은 산업시설은 국가 기간산업으로서 재해 발생 시 막대한 물적, 인적 피해가 발생하며 사회경제적 파급효과가 지대하다. 본 연구에서는 상업운전 중인 ○○발전소 부지 하부로 철도터널이 발파굴착될 때 발파진동의 특성과 영향을 평가하였다. 이를 위하여 진동 예민 구조물과 근접하여 발파한 기존 사례를 검토하고 발전소 근접 발파 시 합리적인 발파진동 허용 기준을 결정하였다. 발전소 내 주요 시설물들에 대한 발파진동 영향은 3차원 유한요소해석법에 의한 동적수치해석을 이용하여 발파하중 재하 시의 입자진동속도를 분석하고, 탁월주파수 산정을 통한 공진검토를 수행하였다. 해석결과 발파원과 가장 인접한 펌프기초에서 진동속도가 허용기준치에 근접하여 일부 발파패턴을 수정 후 계측하여 허용치 이내임을 확인함으로서 산업시설 근접발파 시 안정성을 확보할 수 있는 진동영향평가의 합리적인 의사결정과정을 확립하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권5호
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• pp.503-510
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• 2020

Concrete dams are important structures due to retaining amount of water on their reservoir. So such kind of structures have to be designed against static and dynamic loads. Especially considering on critical importance against blasting threats and environmental safety, dams have to be examined according to the blast loads. This paper aims to investigate structural response of concrete gravity dams under blast loads. For the purpose Sarıyar Concrete Gravity Dam in Turkey is selected for numerical application with its 85 m of reservoir height (H), 255 m of reservoir length (3H), 72 m of bottom and 7 m of top widths. In the study, firstly 3D finite element model of the dam is constituted using ANSYS Workbench software considering dam-reservoir-foundation interaction and a hydrostatic analysis is performed without blast loads. Then, nearly 13 tons TNT explosive are considered 20 m away from downstream of the dam and this is modeled using ANSYS AUTODYN software. After that explicit analyses are performed through 40 milliseconds. Lastly peak pressures obtained from analyses are compared to empirical equations in the literature and UFC 3-340-02 standard which provide unified facilities criteria for structures to resist the effects of accidental explosions. Also analyses' results such as displacements, stresses and strains obtained from both hydrostatic and blasting analysis models are compared to each other. It is highlighted from the study that blasting analysis model has more effective than the only hydrostatic analysis model. So it is highlighted from the study that the design of dams should be included the blast loads.

• Advances in concrete construction
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• 제5권5호
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• pp.493-512
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• 2017

Blast loads may considerably affect the response of structures. In previous years, before computer analysis programs, the parameters of blast effects were calculated with empirical methods, consequently some researchers had proposed equations to find out the phenomenon. In recent year's computer analysis programs have developed already, so detailed solutions can be made numerically. This paper describes the blasting response of the structures using numerical and empirical methods. For the purpose, a reinforced concrete retaining wall is modelled using ANSYS Workbench software, and the model is imported to ANSYS AUTODYN software to perform explicit analyses. In AUTDYN software, a sum of TNT explosive is defined 5,5 m away from the wall and solution is done. Numerical results are compared with those of obtained from empirical equations. Similar study is also considered for equal explosive which is the 4 m away from the wall. The results are represented by graphics and contour diagrams of such as displacements and pressures. The results showed that distance of explosive away from the wall is highly affected the structural response of it.