국내 발파해체기술은 저층위주로 개발, 적용되어 왔으며 1970년대 이후 건축된 고층 RC 라멘조의 내구연한으로 재건축이 필연적으로 예상돼 경제적이고 안전하며 친환경적인 발파해체기술의 개발이 요구되었다. 이에 따라 저층구조물에 적용되었던 발파해체 요소기술을 고층구조물에서 활용할 수 있도록 적용시험을 수행하였다. 고층구조물 발파해체를 위한 요소기술의 정립과 현장 적용성 여부를 판단하고, 문제점 발생 시 개선방안을 제안 해 고층건물에 대한 발파해체 기술을 개발하고자 대전 중앙데파트 발파해체현장에서 방호방법의 현장검증시험과 분진저감을 위한 물대포 현장 적용시험 및 최적천공방법 선정을 위한 요소시험을 수행해 발파해체 요소기술의 신뢰성 확보와 적용성을 확인하였다. 본 논문은 고층건물 철거 시 친환경적이고 안전하며 경제적인 발파해체 공법을 국내 기술로 시공할 수 있는 능력을 알려 외국 철거업체의 국내 철거시장진입을 방지하고 국내 해체산업의 경쟁력 제고에 이바지하고자 한다.
오래된 산업단지를 해체하고 해체한 산업부지를 원래의 자연환경으로 복원하는 공사가 진행 중인 가운데, 본 논문에서는 노후화된 산업단지 내의 대형 철골구조물 중 하나인 터빈동을 발파해체공법 중 점진붕괴공법을 적용하여 해체한 사례를 소개한다. 터빈동을 절단 해체하기 위해 금속 제트가 발생하는 장약용기를 사용하였다. 발파구간 중 절단 두께가 두꺼운 부분은 가스와 산소 불꽃 또는 아크열에 의해 깊은 홈을 파는 방법인 가우징을 적용하여 절단 두께를 30mm 이하로 조절하였다. 터빈동 발파해체에 사용한 총 장약량은 175kg, 전자뇌관 165발, 장약용기 124개이다. 발파해체 결과, 터빈동은 예측한 방향으로 붕괴하였으며, 주변 시설물에 피해 없이 발파해체를 완료하였다.
콘크리트 블록에 대한 붙이기 발파실험과 더불어 콘크리트 박스거더 교량의 모형에 대하여 발파해체 실험을 실시하였다. 장약으로는 폭발위력의 기준 약으로 사용되는 TNT를 사용하였다. 실험결과 콘크리트 박스거더 교량의 경우 폭약설치지점의 폭발력뿐 만 아니라 박스거더 내부 벽에 작용하는 폭풍압도 해체에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
철골 구조물의 발파해체에 사용하는 성형폭약은 국내외 대부분의 경우에 사용이 제한적이거나 수급이 불가능하여 적용하지 못하는 경우가 많이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 산업용 폭약을 사용하여 금속 제트가 발생할 수 있는 장치가 필요하다. 본 연구에서는 금속 제트가 발생하는 강재 절단용 장약용기를 제작하였다. 절단 성능 실험을 통해 두께 25mm의 강판에 대한 장약용기의 절단 성능을 평가하였다. 또한 침투 과정 수치 모사와 절단 성능 실험에서의 결과를 비교하고, 두께 35mm와 70mm의 강판에 대한 절단 성능을 평가하였다.
Calcium oxide has been used as a demolition agent in fracturing rocks and old concrete structures, etc. With the agent, demolition work can be done in safety without a noise, vibration and any other pollution, since high expansive pressure is obtained gradually by only mixing the agents with water and pouring the slurry into boreholes. But application of the non-explosive demolition agent is a time-consuming job, especially in winter. Essentially, this problem is related to the reaction rate of calcium oxide with water. This study examines the influence of additives such as cement and anhydrite on expansion pressure of calcium oxide at different curing temperatures. The expansion pressure of calcium oxide began to increase steadily with the rise of the curing temperature. When mixing calcium oxide alone with water, blown-out shot occurred. But as additives were added to calcium oxide, the reaction of calcium oxide delayed and the expansion pressure showed gradual increment. Especially, anhydrite showed a superior delaying effect than cement on the reaction of calcium oxide.
대한민국의 화약생산 기원은 고려시대에 중국으로부터 흑색화약이 처음으로 전수되었으며, 1890년 경남마산에서 흑색화약이 채광발파에 처음 사용되었고, 최근에는 지하철굴착 도로굴착 건물폭파해체 등 거의 대부분의 건설시장에 에멀젼폭약을 사용하는 진동제어발파공법 기술이 자리를 잡게 되었다. 2006년 12월에는 세계에서 처음으로 진동제어발파공법을 위주로 한 발파설계 시공지침을 국가와 전문학회의 주도로 완성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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