진동저감 대책을 통한 절취면 보호

Abstract

현재 사면 절취 및 도심지 터파기 등 인공적으로 사면을 형성하는 경우 경제적이고 효율적인 공법으로 화약을 이용한 발파공법이 많이 사용되고 있다. 사면의 경우 발파에 의해 굴착되는 부분은 효과적으로 잘 파쇄 되어야 하지만 남아있는 주위 암반은 안정성을 위해서 손상을 주어서는 안 된다. 일반적으로 사용되는 발파방법으로는 폭약의 폭발 에너지가 충분히 제어되지 못한 경우 채굴 암반 주의에 잇는 암석 벽면이 과도한 손상을 받으면 낙반에 의한 위험이나 과굴에 다른 추가적인 암반 보강이 필요하게 되고, 균열대가 발달하여 지하수 유입의 원인이 되기도 한다. 따라서 발파할 때 절취면 보호를 위해 대상 암반에 손상을 주지 않고 암반이 가지고 있는 자연적인 강도를 그대로 유지할 수 있도록 발파작업이 이루어져야 한다. 일반적으로 사용되는 발파 방법으로는 폭약 에너지를 충분히 제어하지 못하므로, 암반이 큰 손상을 받게 되고 발파 주위 암반에 많은 균열이나 과굴이 형성될 수 있다. 따라서 폭약 에너지의 작용 방향을 제어하는 것이 필요하다. 이와 같이 일반적인 발파법의 결점을 개선할 수 있는 방법으로 제시되는 것이 조절발파이다. 또한 도심의 확대와 재개발 등의 개발의 활성화로 인한 발생공해로 소음과 진동 등을 들 수 있는데 발파 작업은 소음과 진동 모두 발생하는 작업이다. 환경문제에 대한 인식의 변화로 인체 뿐 아니라 정밀기기 등의 산업 활동에 있어서 피해에 대한 규제가 엄격해져 가는 실정이다. 이에 따라 발파작업 시 발생하는 소음 진동 문제를 해결하기 위한 노력과 연구가 필요하며 기존의 공법에서도 발파 공해에 대한 저감 대책을 세워야 한다. 정동호 등(2007)는 ‘발파공해 해소 및 여굴 최소화를 위한 선균열 암굴착 노치장비 개발에 관한 연구’에서 노치공을 이용한 암굴착방법의 발파공해 저감과 여굴을 최소화하기 위하여 노치비트 시스템 개발을 연구하였다. 안명석 등(1998)은 ‘도심지 미진동 제어발파에서 진동분석을 통한 안전발파설계에 관한 연구’에서는 대구광역시의 부지조성 공사의 사례연구를 통하여 발파설계를 위한 진동속도 측정과 속도분석의 방법에 대해 연구하였다. 심동수 등(2004) ‘NPS 발파공법의 진동감쇠효과에 관한 연구’에서 기존의 PS발파공법은 진동 및 폭음이 크며 절단효과의 미약 등 적용상의 한계로 인하여 여러 가지 사회적으로 문제가 제기되어 이러한 한계를 보완하여 개발된 NPS(New Pre-Splitting)발파공법을 방진공법으로서의 진동감쇠효과를 연구하였다 본 연구는 굴착예정선에 맞는 평활한 절취면 형성과 진동 저감을 위해 조절발파 공법인 Cushion Blasting과 Smooth Blasting을 혼합하였다. 로프를 사용하여 폭약이 장약공의 중간에 위치하게끔 묶어주고, 도폭선을 이용하여 폭약을 등간격으로 배치하여 장약량과 전색방법 등을 달리하여 발파를 진행하였다. 4가지 패턴을 사용하여 총 40회의 발파를 실시하였으며 발파원으로부터 10～90m 거리에서 발파진동소음측정기를 사용하여 총 378개의 진동속도 Date를 획득하여 발파진동 예측식을 도출하였다. 도출된 자료를 통해 네 가지 패턴의 발생 진동 수준을 비교해보고 효과적인 저감의 pattern을 찾아보고자 한다.