SUPEX-cut 분착식다단발파공법 건설신기술 제 14호 대한민국특허

Presentation on theme: "SUPEX-cut 분착식다단발파공법 건설신기술 제 14호 대한민국특허"— Presentation transcript:

1 SUPEX-cut 분착식다단발파공법 건설신기술 제 14호 대한민국특허 119982
건설신기술 제 14호 대한민국특허 일본특허 미국특허 영국특허 호주특허 SUPEX-cut 분착식다단발파공법

2 한국석유공사 U-1-1 유류비축기지 공사중 나타난 기존 발파공법 의 문제점을 개선하여 터널 발파의 경제성 향상을 목적
SUPEX-CUT 공법 개발배경 한국석유공사 U-1-1 유류비축기지 공사중 나타난 기존 발파공법 의 문제점을 개선하여 터널 발파의 경제성 향상을 목적 화약류 사용량 감소 발파진동 감소 작업주기 감소 여굴 감소 발파 효율 증대 터널 안정성 향상 이론 바탕 실험 결과 SUPEX-CUT 분착식다단발파 공법

3 용어 설명 A=ab S=2a+2b A W = CaS 자 유 면 최소저항선 장 약 실 물 또는 공기와 접한면 저항이 다른 경계면
자 유 면 최소저항선 장 약 실 물 또는 공기와 접한면 저항이 다른 경계면 장약실의 중심부에서 자유면 까지의 최단 저항 거리(W) W = CaS A W a b A=ab S=2a+2b

4 중요적산 기준 비 장약량 비 천공장 m3 kg 폭약 소요량 발파 효율 m3 m 연 천공장 Cycle time

5 기존공법- V-cut Angle cut의 대표적인 공법 메카니즘 2개의 각도공 V형태 심발각도공 공저간격 10~20Cm
마주보는 각도공 동시발파 단 점 장 점 기능공 선호 소단면 천공 제한 지발 조절 제한 버력 크기 불균일 발파효율 저하

6 기존공법 V- Cut 자 유 면 방 향 W1 W W W2 L (kg) = Ca W3 L (kg) = Ca W3

7 국내에서는 통상 102mm Slot hole을 자유면으로 활용
기존공법 BURN-CUT 세계적으로 가장많이 사용되는 공법 국내에서는 통상 102mm Slot hole을 자유면으로 활용 메카니즘 구경이큰 무장약공을 자유면으로 Slot hole 구경을 70~203mm Slot hole인접공부터 점차 확장기폭 단 점 장 점 기술적 진보 정밀천공 요구 다수단차 필요 폭약,천공수 증가 단공적용 비효율 이론적패턴 설계용이 소단면 장공가능 파쇄암 균일

8 1단계 2단계 3단계 폭약의 폭굉 메카니즘 자유면 2V0 4V0 10V0 폭굉 파괴작용완료 홉킨슨효과

9 V : expanded blasthole volume V0 : original blasthole volume
폭굉 단계별 지연 시간 2 4 6 8 10 0.01 0.3 0.5 1 3 5 0.2 ms V/V0 3 2 1

10 공간 간섭관계 시연 5 6 2 1 3 4 125ms 75ms 25ms 100ms 0ms 50ms 5ms

11 Severely Fractured Zone Moderately Fractured Zone
발파공 주위의 균열 5 4 3 1 2 Crushed Zone Severely Fractured Zone Moderately Fractured Zone Least Fractured Zone Rock Undamaged

12 천공간 장약실 간섭에 의한 사압 현상 다음은 V-cut입니다.
원리는 2개의 각도공이 V형태을 이루도록 천공하고 이와 같은 각도공 쌍 3~4개를 병렬 또는 여러형태로 배열한 후 최소 1개의 V, 즉 2개의 각도공을 동시에 발파하여 공간을 만들고 이를 확대해 나가는 것입니다. 이는 일반적으로 사람이 삽으로 땅을 파는 원리와 똑같은 것입니다. 그러므로 발파원리을 이해하기 쉽고 천공패턴이 단순하며 2m이하의 굴진장에서는 효율적입니다. 그러나 V를 이루는 각도공의 장약량이 많아지며 심발공 이외에도 다수의 각도공을 천공해야 하고 암반이 견고한 경우에는 대버력이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 터널 폭에 의해 1회 발파의 굴진장이 제한되는 단점이 있읍니다. 그럼에도 불구하고 도로터널의 경우에는 시공의 편이성으로 인해 한국에서는 가장 많이 사용되고 있읍니다. V의 배열형태에 따라 많은 종류의 공법이 있으나 점차 그 사용이 감소하고 있는 공법입니다.

13 메카니즘 w1 W2 저 항 저항 선 분할 균 등 SUPEX-CUT 공법 잔류공 처리
최초의 국내 발파 신기술 공법 (신기술 제 14호) 기존 발파 공법의 문제점을 획기적으로 개선 잔류공 처리 w1 W2 600mm 저 항 선 균 등 저항 분할

14 발 파 효 율 향 상 터 널 안정성 유 지 `` SUPEX CUT 작 업 주 기 감 소 굴 착 원 `가 절 감

15 SUPEX-CUT 공법 발파과정 굴진장 심발부 막장면 공저 굴진방향

16 1995년 에너지 자원연구소 supex-cut 보완연구

17 SUPEX-CUT 무지보구간 발파패턴(1,2,3Type)

18 SUPEX-CUT 지보구간 발파패턴(4,5,6 Type)

19 Engineering Classification
SUPEX Advance-Bla 잉여응력파를 유효파쇄에너지로 전환 암반분류 Engineering Classification of Rock Mass 심발선진조절발파 SUPEX A -Bla 특허 제 호 -특허 제 호

20 종래 터널 조절발파 공법 공법을 적용 굴진장 범위 응력을 조절발파
Contour hole 에 Smooth blasting 과 Line drilling 공법을 적용 굴진장 범위 응력을 조절발파

21 종래 터널 조절발파 공법 막장 장약권

22 주변부는 심발부 발파시 지반응력을 지지하는 Pillar역할
심발선진 조절발파 단면분할 심발부 주변부 Pillar 1 2 굴착 막장을 심발부와 주변부로 단면분할 심발부 (3.2m × 설계굴진장 2~3배) 주변부는 심발부 발파시 지반응력을 지지하는 Pillar역할 심발부 발파 결과를 이용하여 발파 이완 영향 평가 이완지수에 의한 발파암반 평가와 Feed Back

23 막장 제안 터널 조절발파 공법

24 Engineering Classification
암반분류 Engineering Classification of Rock Mass

25 선진 조절발파 : 이완지수 및 Feedback
최대이완폭 좌측벽부 우측벽부 천반부 심발부 굴진방향 이완부 결과 계측 및 이완 지수( I r ) 산출 최대 이완 폭(Wr ) 천공장(Ld ) 1.5 초과 1.5~1.0 1.0~0.5 0.5~0.3 0.3 미만 Feed Back 이완부 대책 및 보조공법 검토 1단 심발선진(지보등급 하향 검토) 2단 심발선진 3단 심발선진 지보 Type 상향 검토

26 지보구간 심발 선진조절발파