(3) Presplitting : 프리스 플리팅 공법은 Smooth blasting에서 발전한 기술로 작업 마무리면의 암반 보호와 매끈한 굴착면을 형성하기 위해서 굴착 예정선에 천공한 발파공을 본 발파 전에 발파하여 미리 파단면을 형성시킨 후에 나머지 부분을 발파하는 것이다. 평행 천공의 정밀한 기술이 필요하고 암반의 균열을 따라서 발파 에너지가 작용하므로 장약량과 천공 간격을 암반 조건에 적합하게 결정해야 한다. 프리스 플리팅은 천공을 평행하게 접근시켜 배치하고 천공 구멍의 지름보다 작은 폭약을 사용하여 발파하는 방법으로 발파 에너지의 작용 방향이 제어되어 원지반 손상이 적고 발파면이 평활해져서 여굴이 감소한다. 발파 공의 공경은 약 30 ~ 64mm이고 모든 공에 장약을 하며 장약 길이는 천공장의 3/4까지 하고 발파공에 전색을 하지 않는다. Presplitting은 굴착 예정면을 따라 인공적인 공간을 만들어서 잔존 암반으로부터 발파 구간이 분리되도록 주변 경계를 따라 조밀한 간격으로 1 개열을 천공한다. Presplitting은 불균질 한 암반에서 발파 효과가 우수하고 파단선의 천공수가 적어서 천공 비가 절약되며 평행 공의 간격을 라인 드릴링보다 넓게 할 수 있다. 그러나 비석의 위험이 커서 피복 덮개를 설치해야 한다.
(4) 라인드릴링 : 라인 드릴링 방법은 굴착 예정면을 따라 좁은 간격으로 천공하여 본 발파를 할 때 파단면이 형성되도록 하는 방법이다. 라인 드릴링 방법은 굴착 예정면에 천공한 공에 장약을 하지 않는 것이 특징이다. 적정한 거리로 천공된 무 장약 공들은 장약 공들이 발파될 대 발생한 균열이 라인 드릴링이 된 면을 따라 파쇄되고 바깥쪽으로는 균열이 미치지 못하게 한다. 라인 드릴링의 공경이 크면 천공 비용이 많이 소요되므로 공경은 ∮75mm 이상을 초과하지 않고 공 간격은 공경의 2 ~4 배이어야 한다. Line drilling 방법은 발파할 때 후방으로 전달되는 폭파 에너지의 일부가 굴착 예정면에 천공된 공들에 의해 차단되어 뒤 쪽 암반에 영향을 주지 않아서 매끈한 발파면을 얻을 수 있지만 천공량이 증가하여 천공 비용과 시간이 많이 소요되고 정확한 천공이 필요하다. Line drilling 방법은 약장 약에서도 굴착선에 영향을 줄 수 있는 곳에 적용이 가능하나 천공 오차가 발생하면 발파 효과가 나빠진다.
(5) Cushion Blasting : Cushion blasting은 캐나다에서 처음 소개되었고 Smooth blasting과 마찬가지로 굴착 예정면의 발파공들을 마지막에 기폭시키지만 장약 방법은 다르다. 발파 공보다 작은 지름의 폭약을 발파공 내에 분산시키나 폭약을 자유면 쪽의 발파 공벽에 장약 하고 나머지 부분에 전색을 실시한다. 발파할 때 전색 물들이 완충 작용을 하여 후방의 암반으로 폭파 에너지가 전달되는 것을 제어하여 굴착 예정면으로 파괴가 일어나도록 유도한다. 발파 공의 지름이 커질수록 완충효과가 커지고 쿠션 발파 공의 간격은 최소 저항선의 약 0.8배가 적당하다. 공 간격이 넓어서 천공량이 감소하고 불균질 한 암반에서 적용성이 우수하나 cushion blasting 공이 점화되기 전에 주발 파공이 발파되어야 한다.
(6) 조절 발파의 조합
1) 연약한 암반에서는 line drilling에 smooth blasting이나 presplitting을 조합하면 smooth blasting이나 presplitting 방법을 단독으로 적용하는 것보다 좋은 효과를 얻을 수 있다. Smooth blasting 공이나 presplitting 공의 사이에 배치한 line drilling 공은 천공한 공들 사이에 전달력을 유지한다.
2) 곡선부에는 smooth blasting이나 presplitting을 안내공으로 이용하면 발파 효과가 우수하다. 곡선 구간에서는 직선 구간보다 공 간격을 조밀하게 배치하고 진동이나 소음의 제약이 있는 경우에는 presplitting 방법이 효과적이다.
8. 폭약을 사용하지 않는 암파 쇄공법
(1) 개요 : 도심지 및 중요한 구조물의 부근에서 발파를 하면 소음, 진동 등이 발생하여 인접 구조물에 피해를 주게 되므로 화약을 사용하지 않는 암파쇄공법을 적용한다. 암파쇄공법은 무진동 굴착공법과 미진동굴착공법으로 분류하고 무진동굴착공법은 기계 유압력에 의하여 암반을 절개하는 공법으로 진동이 발생하지 않는 공법이며 또한 브레이커 또는 리퍼 등의 굴착기를 이용한 굴착 공법도 포함된다. 미진동굴착공법은 폭약을 사용하지 않고 미진동파쇄기 등의 화공품을 이용하여 암반을 절개하는 공법으로 미세한 지반 진동을 발생하지만 폭약에 비하면 약한 지반 진동이 발생한다.
(2) 무진동굴착공법
1) 유압식 파쇄공법 : 암반이나 콘크리트의 인장 강도가 압축 강도보다 낮은 것을 이용하여 천공 구멍에 유압잭을 삽입하고 쐐기 원리에 의해 유압으로 압축 강도가 큰 경암, 극경암 등의 암반을 파쇄하는 공법이다. 유압 드릴로 깊이 2.5 ~ 3.0m의 천공을 하고 천공한 구멍에 유압잭을 넣고 파쇄한 후에 브레이커로 2차 파쇄를 한다. 백호에 유압잭을 장착하여 사용하므로 조작이 간편하고 파쇄 시간도 단축된다.
2) 팽창성 파쇄제 : 시가지 또는 중요 구조물과 인접하여 암반, 콘크리트 등을 파쇄할 때 발파 또는 기계적 파쇄가 곤란한 경우에는 주변에 발파 공해에 의한 피해를 주지 않고 정적인 파쇄를 하기 위해서 팽창성 파쇄제를 사용한다. 파쇄제의 주성분인 산화칼슘이 수화하면 산화칼슘의 수화층은 시간 경과에 따라 두께가 증가하여 미반응의 산화 칼슘 입자 사이를 밀고 결정 압을 발생시켜서 장약 공에 팽창압이 작용하게 된다. 이 장약공을 중심으로 한 압축응력의 발생과 함꼐 직각 방향에 인장 응력이 작용하여 장약공 사이를 연결하는 방향에 균열이 발생되어 파쇄가 이루어진다. 파쇄제의 팽창 압은 물과 팽창제의 비율 및 주위 온도에 의한 영향을 받으며 일반적으로 물 비는 27 ~ 30%를 사용하고, 공경은 30 ~ 500mm 사이에서 착암기 기종에 따라 선정한다. 팽창성 파쇄제는 2자 유면 이상을 갖는 상태에서 효과적이고 파쇄 비용이 고가이므로 대규모 깎기에 제한적으로 사용한다.
댓글