| 초록 |
본 발명은 암반의 불연속면을 고려한 발파암반 분류기술과 발파설계 및 터널발파방법에 관한 것이다. 발파에 의해 실시되는 터널 및 지하공간 굴착은 현장상황에 따라 수시로 변하는 많은 변수들을 암반공학적인 측면에서 수치적으로 정립하여 막장조건에 따라 이상적인 발파를 수행한다는 것은 매우 어려운 실정이다. 발파대상 암반이 갖는 물리적 성질과 지질구조는 암반자체가 고유적으로 보유하고 있기 때문에 인위적으로 변경할 수 없으므로 암반의 조건에 따라 가장 적합한 발파가 될 수 있도록 막장상태와 주변환경을 정확하게 판단하여 적절히 대처하여야 한다. 터널 발파는 굴착 암반의 물리적 성질과 지질구조를 암반공학적으로 분류하여 암반등급을 정하고 보강방법과 1발파당 굴진길이를 결정하게 된다. 정해진 굴진길이에 대해 성공적인 발파를 수행하기 위해서는 먼저 암반을 발파공학적으로 다시 분류하여 주변환경과 작업조건에 따라 수회의 시험발파를 실시한 후 가장 경제적인 발파가 될 수 있는 표준 발파패턴을 설계하여 시행하는 것이 원칙이다. 이에 따라 본 발명의 발파설계 및 터널발파 방법은 기존에 적용되어 오던 발파조건 외에 발파에 많은 영향을 미치는 불연속면의 종류와 방향성, 경사도, 간격, 간극, 출수상태 등의 6가지 요소를 발파공학적인 측면을 고려하여 각각 4가지 인자로 분류하여 암반의 특성에 의해 발파에 영향을 미치는 정도에 따라 가중치를 두어 절리계수로 하였다. 절리계수는 동일조건에서 경험적 자료를 시험발파된 실적치와 종래의 암반분류법에 의해 실시된 차이를 발파 특성에 따라 요소별 및 인자별로 기본점수를 배분하고 절리계수를 발파설계에 이용되는 관련식에 대입하여 다시 표준발파를 실시한 후 그 차이를 발파 난이도별로 분류된 배점기준과 산출방법에 의해 절리계수를 확정하였다. 발파암반 분류는 보강설계 방법과 연관성을 유지하기 위해 종래의 암반분류점수에 절리계수를 곱하여 새로운 발파암반 등급으로 설정할 수 있도록 하엿으며 발파암반 등급은 5단계에서 암반이 다양하게 분포는 경암과 연암 사이에 2단계를 더두어 7단계로 세분화 함으로써 정밀한 설계와 발파가 될 수 있도록 하였다. 또는 막장에 분포된 불연속면이 발파공학적인 측면에서 암반의 조사와 터널설계 및 시공에 이르는 전 과정에서 이용할 수 있는 기준이 되기위해 산출된 절리게수를 기존의 장약량 계산식과 천공수 산출식을 수정하여 사용할 수 있도록 하였다. 따라서 본 발명은 암반에 분포한 불연속면에 의해 산출된 절리계수로 발파암반을 분류하교 장약량 및 천공수를 산출하여 현장발파에 직접 적용함으로서 발파에 대한 신뢰성을 보다 더 향상시킬 수 있으며 앞으로 터널 굴착과정에 요구되는 발파패턴 설계는 물론 발파현장에 적용되어 암반에 대한 안정성 확보는 물론 안전작업과 발파비 절감에 크게 기여하게 될 것이다. |
