2) 수중 발파 방법
- 천공 방식
^ 암성토를 활용한 천공 방식(수심 : 3 ~ 4m)
^ 작업대를 이용한 천공 방식(수심 : 15 ~ 20m)
^ 수중에서 잠수부에 의한 직접 천공 방식(수심 : 20m까지)
^ 잠수부에 의한 붙이기 발파 방식(수심 : 100m까지)
- 발파 방법 : 발파 효과는 양호하나 천공장, 천공 위치, 각도 등의 오차 조절이 어렵고 폭약 폭발 후에 충격 수압이 적으며 진동은 육상 발파에 비해 크게 발생한다.
^ 천공과 장약은 잠수부 또는 수면 위에 설치한 작업대를 이용하여 시행한다.
^ 잠수부에 의한 방법 : 좁은 지역이나 정밀 발파가 필요한 경우에는 잠수부에 의한 발파 작업이 적합하다. 수중에 작업 위치를 표시하는 보조 기구가 필요하고 장약은 천공한 작업공에서 2m 이상을 떨어져서 실시한다.
^ O.D. 방법 : 특수 천공 장비로 두꺼운 점토층을 직접 천공하는 방식이다. 연약한 표토층을 천공하여 기반암에 도달하면 이중 천공 장치로 계속 천공하고서 공내에 설치한 플라스틱 호스에 압축 공기로 화약을 장전하고 발파를 시행한다.
(2) 수직 터널의 발파 : 수직 터널은 터널 내부로 재료의 운반, 인력이나 장비의 운송, 환기, 각종 부대시설(전기, 용수, 통신)을 설치하기 위하여 굴착하고 굴착 방향에 따라 하향 또는 상향으로 터널을 굴착한다.
1) 하향 굴착 방법 : 화약 발파에 의한 굴착 공법은 수직 터널 하부에 작업 공간이 확보되지 않는 경우에 사용하며 굴착 단면의 크기와 심도에 제약을 받지 않는다. 작업은 천공, 발파, 환기, 버럭 처리, 보강의 순서로 굴착하고 굴착과 보강 작업을 동시에 시공이 가능하다. 발파 소음, 진동, 버력 등이 발생하여 터널, 지보 내, 장비 등에서 위험성을 내포하고 있으며 버럭 처리에 많은 시간이 소요되어 공사비가 증가하고 부대시설(환기, 급수, 배수) 등이 필요하다.
- 지표면에서 지하로 굴착하므로 작업장이 항상 젖어있고 작업 공간이 협소하다.
- 소음이 크며 작업이 어렵고 위험하다.
- 매 발파마다 파쇄한 암석을 상부로 들어내므로 굴착 속도가 늦고 작업자가 낙하물의 위험에 노출되어 있다.
- 수직 터널은 응력의 집중이 적은 원형 단면을 주로 채택하고 발파 패턴은 소규모 노천 발파와 유사하다.
2) 상향 굴착 방법
- 수직 또는 경사진 상향의 수직 터널은 굴착 비용이 많이 소요되고 위험한 작업이므로 안전하고 효율적인 장비를 선정해야 한다.
- 천공은 주로 특수 제작된 작업대를 활용하여 점보 드릴을 사용한다.
^ Jora lift 방법 : 대구경 천공 구멍에 와이어를 설치하고 리프트를 이용하여 굴착하는 방법
^ Alimak 상향 천공기 : 보호 지붕과 작업 발판이 있는 상향 천공기가 가이드 레일을 따라 이동하면서 천공, 장약, 발파, 환기, 부석을 제거하는 작업을 실시한다. 수직 터널의 측벽에 고정한 가이드 레일을 따라 작업대가 위, 아래로 이동하면서 작업대 위에서 천공을 하고 발파 시에는 작업대를 수평 터널까지 내려서 피난시키고 대기한다. Guied rail 시스템에 압축 공기와 용수를 공급하는 배관 설비가 부착되어 있다.
3) RBM : Raise boring 장비는 수직 또는 급경사 터널을 굴착하는 장비로 유도공을 천공한 다음에 하부 또는 상부에서 커터가 장착된 리밍헤드를 유도공을 통하여 스태빌라이저와 로드에 연결시켜서 기계 본체에 연결하고 끌어당기면서 암반을 굴착한다. 따라서 RBM 공법은 하부 터널을 먼저 굴착하고 유도공을 천공한 후에 적용하는 것이 효과적이다. 기계식 굴착이므로 안전하고 작업 효율이 높다. 용출수가 발생해도 작업이 가능하고 환기 및 발파 등의 영향을 받지 않는다. 유도공이 편향되어 천공되면 수직 오차의 수정이 어렵고 연암이나 풍화암에서는 측벽이 붕락되어 굴착이 어려운 경우가 있다.
(3) 발파 해체 공법
1) 개요 : 건물 해체 공법은 인력과 장비를 이용하여 상층으로부터 단계적으로 철거하는 기계식 해체 공법과 발파 해체 공법이 있다. 기계식 해체 공법은 분진, 소음이 장기화되어 일정한 규모 이상은 비경제적이나 발파 해체 공법은 구조물ㄹ의 주요 지점인 기둥이나 내력벽 등의 구조재를 소량의 화약으로 파괴하여 구조물의 안정성과 강성을 저하시켜서 불안정한 상태로 만들어 구조물 자체의 하중으로 붕괴되도록 유도하는 공법이다. 발파 해체 공법은 파괴력이 뛰어나서 구조물 파괴에 소요되는 기간이 짧고 노동력이 절감되며 소음, 진동, 분진에 민감하지 않은 고층 건물 등의 파괴에 적합하다. 건물 해체 시에는 검루 높이에 따른 폭파 작업 공간을 확보하고 발파 공해의 방지 대책을 수립하며 건물 파괴 시에 수반되는 진동에 의한 지하 매설물(가스, 통신, 전기 등)의 파손 대책을 수립해야 한다.
2) 특성 : 화약 폭발에 의한 충격파와 가스압으로 구조물의 주요 지점을 파쇄하므로 뇌관의 기폭 순서를 조절하여 붕괴 방향을 결정하고 구조물 자중에 의한 붕괴를 유도한다. 철근 콘크리트 구조물의 일부가 붕괴되면 구조물 전체의 하중과 모멘트가 재분배되면서 내력이 작은 곳부터 파괴되어 구조물 전체가 짧은 시간 내에 붕괴된다. 철탑, 트러스 구조물 등의 강구조물은 특수 성형 폭약을 사용하여 제거할 수 있다.
3) 장점 : 공사 기간이 단축되고 공사 비용이 경제적이다. 대부분 작업이 내부에서 이루어지므로 기우 조건의 영향이 적다. 발파에 의한 붕괴 시간이 매우 짧아서 지속적인 소음과 분진이 발생하지 않는다. 구조물의 주요 지지점을 선별하여 발파하며 구조물의 각 부재들은 충격 하중과 전단력에 의해 연쇄적으로 파쇄되므로 안전성이 우수하고 다양한 구조물의 해체에 적용이 가능하다.
4) 단점 : 해체 시에 순간적인 소음, 진동 및 분진이 발생한다. 철저한 기폭 시스템의 설계 및 방호 공사로 주변에 피해를 주지 않도록 각별한 주의가 필요하다.
5) 발파 해체 공법의 종류
- 전도 공법
^ 가장 간단한 공법이며 구조물 하부에 화약을 사용하여 hinge point를 형성한다. 전도 방향으로 충분한 공간의 확보가 필요하다. 전도 방향의 제어로 계획 공간 내에서 전도 붕괴가 가능하다. 주로 굴뚝, 고가수조, 송전탑 등의 구조물 해체에 적용한다.
- 상부 붕락 공법
^ 2 ~3 열의 기둥을 가진 건물을 한쪽 방향으로 붕괴시키므로 전도와 붕괴가 동시에 발생한다.
^ 1방향 또는 2방향으로 여유 공간이 있는 경우에 적용한다.
^ 점진적인 붕괴가 발생하여 지반 진동이 제어되도록 설계한다.
- 단축 붕락 공법
^ 구조물이 위치한 장소에서 붕락시키는 공법이며 주변에 여유 공간이 없는 경우에 적용한다.
^ 대상 구조물이 초기 거동을 시작하여 계속적인 붕괴를 유도하며 구조물 하부에 쌓인 파쇄물이 충격을 흡수하는 역할을 한다.
- 내파 공법 : 붕락 시에 구조물을 외측에서 내측으로 끌어당기도록 유도하는 공법이다. 붕괴 대상물 주변의 부지 공간이 적을 때 사용이 가능하다.
- 점진 붕괴 공법 : 중심 방향으로 붕괴가 되는 내파 공법과는 다르게 붕괴가 선형적으로 진행된다. 길이 방향으로 긴 구조물에 적용이 용이하다.
- 연속 붕괴 공법 : 복합 형상으로 구성된 건물을 순간적으로 붕괴시키는 공법이다. 3차원적으로 기폭 시스템을 설계하여 시차를 두고 여러 곳에서 붕괴가 진행된다.
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