• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.692-705
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• 2018

발파를 이용한 터널의 굴착 시 수반되는 가장 큰 문제 중 하나는 발파 시 발생하는 지반진동으로 이를 저감시키기 위한 노력의 일환으로 와이어쏘 장비를 이용하여 터널 심발공 주변에 인공 자유면을 형성하고 이를 통해 파쇄도를 향상시키며 동시에 발파 진동을 저감시키는 기술이 개발되어 오고 있다. 본 연구에서는, 실규모 발파 실험 및 3D-DFPA 해석 기법을 통해 인공 자유면의 구조조건에 따른 진동저감 및 발파 효과에 대한 고찰을 수행하였으며, 이에 더불어 인공 자유면 발파에서의 효율적 설계를 위한 경험적 기준을 제안하였다. 분석 결과, 인공 슬롯 자유면은 홉킨슨 효과에 의한 스폴파괴 유발 및 충격진동의 전파경로 차단 등 발파 진동 저감을 야기하는 것으로 판단되었으며, 인공 자유면이 존재하는 경우, 존재하지 않는 경우에 비해 파쇄체적 및 파쇄효율이 모두 증가하는 경향을 보였다. 이는 인공 자유면이 실제 자유면과 동일한 역할을 수행함에 따라 최소저항선의 감소효과를 야기하는 것으로 판단되었으며, 실험 결과를 토대로 발파 공경 및 최소저항선에 대한 발파 파쇄체적의 상관관계를 도출 및 경험적 설계 기준을 제안하였다. 결론적으로, 인공 자유면 발파를 수행 시 발파 공경 대 최소저항선의 비가 약 5에서 8사이의 값을 갖도록 설계하는 것이 가장 이상적인 표준발파 조건에서의 파쇄효과를 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.463-470
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• 2000

In tunnel excavation by blast beneath the surface structures in urban area, the characteristics of ground vibration induced by blast and its influence on surface structures are analyzed by the field test and the numerical analysis on dynamic behaviors of the structure. According to the field test on the propagating characteristics of blast vibration through the rock mass and the concrete foundation pile. the attenuation index of peak particle velocity with distance shows the range of 1.7∼2.0 for the rock mass and the range of 2.0∼2.3 for the concrete pile. This shows that the blast vibration reduces more rapidly in the concrete pile. It is known from the numerical analysis on dynamic behavior of the structure that the coefficient of response, velocity ratio of structure response to input wave, is different according to the story of the structure. It can be said from this research that the characteristics of the ground vibration and the dynamic behavior of the structure should be well evaluated and be considered as important factors for safe blasting design especially in underground excavation at shallow depth in urban area.

• 터널과지하공간
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• 제3권1호
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• pp.54-62
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• 1993

In order to evaluate the necessity for the support during the excavation of the transport drift and use the data for design applications, laboratory testings of mechanical properties of rock samples and engineering rock mass classifications on this study site were performed. The values of RMR and Q-system are 68 and 11.8, respectively. Since these results were evaluated as good, this rock mass were determined to be unsupported. Full face excavation method was determined to be suitable for excavating this drift. In case of excavation, smooth blasting techniques must be carried out at the wall rock and the crown. However, considering the blast vibration etc. that have an effect on the surrounding rock mass, approximately less than 9kg of explosive charges per blast should be maintained.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.475-480
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• 2000

발파진동의 전달과 감쇠 특성에는 대상 암반의 특성과 장약량 둥이 영향을 마친다. 본 연구에서는 암반의 물성과 장약량의 변화가 발파진동의 전파에 미치는 영향을 파악하기 위해 유한차분 해석프로그램 (FLAC)을 이용하여 해석하였다. 대상 지역은 광주시 제2순환도로 공사장이며 설계시 조사된 암반 물성치를 토대로 하였고, 주된 방법으로는 해석의 최대 주요인자를 추정할 수 있는 실험계획법 중 하나인 Taguchi 법을 사용하였다. 해당 지반의 각 물성치와 장약량의 변수 레벨을 결정하였고, 이에 의거하여 거리별 발파진동의 전파과정을 고찰하였다. 그 결과 본 연구에서 고려된 암반의 물성치 중에서 발파진동 전달에 가장 영향을 크게 주는 인자는 밀도인 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권9호
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• pp.23-32
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• 2015

본 논문에서는 암석발파 유발 진동에 대한 포괄적인 추세특성을 파악하기 위하여 국내 97개의 현장에서 계측된 시험발파진동에 관한 자료를 이용하여 굴착종류(터널, 벤치굴착) 및 암석종류별로 발파진동의 특성을 조사 및 검토하였다. 계측된 자료는 주로 강원도 및 경상도 지역의 시험발파 현장으로부터 획득하였으며, 계측현장 자료의 암석종류는 화강암이 제일 많았으며 그다음으로 편마암, 석회암, 사암, 셰일 순으로 나타났다. 본 연구를 통한 분석 결과, 발파진동 속도는 굴착종류(터널, 벤치)에 따라 영향을 받는 것으로 나타났으며, 터널발파에 비하여 벤치발파에 의한 진동속도가 더 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발파진동은 암석종류에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타나 향후 암석종류를 포함한 발파진동 추정식 관리가 필요할 것으로 나타났다. 이와 더불어 본 연구를 통해 얻어진 결과와 기존의 국내 발파진동 추정식에 의한 결과들과 상호 비교하였으며, 비교결과 터널발파에서 자승근식을 이용한 결과를 제외하곤 큰 차이가 나타나 향후 암반에서의 발파진동 추정과 관련하여 암석의 강도 및 절리특성, 지층분포, 굴착종류, 사용화약, 계측장비 및 방법 등의 영향을 종합적으로 반영한 더욱더 많은 연구 및 관심이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.413-430
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• 2011

최근 들어, 폭발하중에 대해여 안전한 사회기반시설에 대한 관심이 증가하고 있다. 폭발하중은 가스폭발이나 폭탄 폭발에 의하여 발생된다. 본 연구에서는 가스폭발하중을 받는 터널구조물을 각 부재로 나누어 1자유도 질량-스프링-감쇠기 모델로 치환하여 해석하는 모델을 개발하였다. 간이 모델을 사용하여 터널설계 요인인 최대 폭발하중크기, 지속시간, 부재 두께, 토피고에 대하여 민감도 해석을 수행하였다. 또한, 유한요소법을 사용하여 가스폭발에 대한 터널의 동적거동과 주변지반에 발생되는 파괴영역에 대하여 조사하였다. 1자유도 질량-스프링-감쇠기 모델과 FEM 해석결과의 비교로부터 터널의 중앙벽에 대한 동적거동결과는 거의 차이가 없음을 보여주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.415-428
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• 2015

국내의 장대터널 및 도심지내 터널시공과 시공계획이 증가함에 따라 터널굴착기술의 개발이 요구되고 있다. 국내의 터널 굴착방법으로 drilling & blasitng method가 주로 쓰이고 있는 실정이나 이 공법은 극심한 발파진동으로 현장주민의 민원과 인근 암반구조물에 피해를 입히는 단점이있다. 따라서 문제발생예측 지역에는 무발파 굴착공법인 TBM터널링을 사용하는 것이 효율적이다. 하지만 TBM 터널링은 drilling & blasitng method와 비교하였을 때 비경제적이므로 현장에서 꺼리는 실정이다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 다양한 TBM 장비 및 시공기술이 요구된다. 또한 관련된 기술의 기준이 될 수 있는 시방서 및 설계기준의 지속적인 개정도 필요한 상황이다. 본 연구에서는 2015년 고시된 터널표준시방서내 TBM에 대한 개정 내용 및 관련 해설에 대한 내용을 다루고 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권1호
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• pp.71-84
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• 2001

Korean peninsula has the most mountainous areas such as mountains and hilly country, and it is surrounded by the sea on all sides but one. In this respect, a large scaled construction works have frequently been conducted. However, it is not easy to porform a large scale blasting work without giving any harm to houses or facilities nationwide. Therefore, blasting work becomes more closely related to maintenance thing due to the development of the downtown or a large structure for key facilities. Many researches on blast in the open space and tunnel blasting have been conducted. On the contrary, research on underwater blasting operations is comparatively scanty even though much more necessity of marine development is required. In this respect, this study aims to investigate the characteristics of underwater blasting operations and to make a comparative study with blast in the open space. As a result of examining into the characteristics during underwater blasting operations, the around oscillation in case of underwater blasting operations shows significantly low compared to that in case of blast in the open space, and this means that much more cautious altitude must be taken in designing underwater blasting operations compared to the design of blast In the open space. As a result of analysis on the difference between a square root and a cube root In the equation of estimating oscillations in the actual site, it is shown that it is shown to apply a square root for the estimation of oscillation at 60 meters in case of underwater blasting operations and at 22 meters case of general blast in the open space.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.233-242
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• 2011

본 연구에서는 쉴드터널에 사용되는 세그먼트의 성능향상과 경제성향상을 위하여 고로슬래그 미분말을 혼합한 고강도 콘크리트에 대한 기초 연구를 실시하였다. 특히, 설계강도가 60 MPa 세그먼트용 콘크리트에 대해서 고로슬래그 미분말의 최적 치환율과 최적의 증기양생 조건을 도출하고자 하였다. 이상의 결과로부터, 고로슬래그 치환율 50%와 단위수량 125 kg/$m^3$ 일 경우가 성능과 경제적인 측면에서 가장 적합한 배합조건으로 나타났다. 또한 표준양생 조건과 비교할 때 증가양생에 의하여 약 110~442%의 강도증진 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권5호
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• pp.360-368
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• 2010

이 논문은 발파석의 비산과 낙하를 조절하여 파쇄석이 사면의 낮은 쪽 소단에 분산될 수 있도록 한 노천발파에 대한 사례연구이다. 비산이 횡적인 분산과 파쇄석 더미의 이완을 초래하는 동안 낙하는 굴착기에 의한 굴착이 용이하도록 파쇄석 더미의 높이를 낮춰주는 역할을 한다. 이런 면에서 이 논문에서는 몇몇 발파설계 변수들을 조정하는데 주안점을 두었다. 대상 사면은 사암 벤치로서 벤치의 평균 높이는 22~24 m이다. 이 사면은 굴착심도가 14 m인 10 $m^3$ 용량의 로우프 쇼벨 작업이 가능하도록 조성되었다. 비산과 낙하를 조절한 새로운 발파설계 결과를 이 현장에서 적용되고 있던 상단(10~14 m)과 하단(12~15 m)의 이단식 발파 결과와 비교하였다. 파쇄석의 입도와 그 분포 및 쇼벨의 굴착 싸이클 시간들을 비교하였다.