무공해 암석굴착공법

Ⅰ. 방법의 종류

1. 기계적인 방법

1) TBM

2) Breaker에 의한 방법

3) 유압 잭에 의한 방법

2. 발파에 의한 방법

1) 팽창성 파쇄공법

2) 선균열 발파

3) 미진동 발파

 

 

Ⅱ. 각 공법의 특징

1. TBM(Tunnel Boring Machine)

1) 공법개요 : Cutter를 다수 붙임 1개의 Cutter Head를 회전하여 압쇄 혹은 절삭에 의해 굴착하므로 원지반 이완을 최소화 하는 공법

2) 장점 : 기계화 시공으로 굴착속도가 빠르고, 버력처리량이 적다.

3) 단점 : 장비가 대규모이고 장비가격이 고가이며 초기투자비가 크고, 굴착도중 단면변화 곤란

4) 적용

① 500～2,000 kg/cm2의 연암 및 경암에 적용

② 팽창성지반, 풍화암, 단층대, 파쇄대의 지반에서는 적용불가

③ R = 150m이상의 곡률을 가진 선형에만 적용가능

2. Breaker에 의한 방법

1) 공법개요 : 백호에 브레커를 정착하여 암석굴착

2) 장점

① 비석이 적고, 공기가 충분하면 모든 암반에 적용 가능

② 암석조건에 따라 시공속도가 빠르다.

3) 단점 : 소음, 진동 발생

 

 

3. 유압 잭에 의한 방법

1) 공법개요 : 피스톤압을 이용하여 암석을 파쇄하는 공법

2) 특징

장 점	단 점
- 비석이 적고 - 가스가 없고 - 연속작업이 가능 - 파쇄방향 및 양을 조정 가능하다. - 시공이 간편하고 시공능률이 좋음 - 안전시공 유리	- 공사비가 고가 - 파쇄 후 마무리면의 보완작업이 필요

4. 팽창성 파쇄공법

1) 공법개요 : 팽창시멘트와 같은 팽창성 물질을 이용하여 발생되는 인장응력을 이용하여 암을 파쇄

2) 특징

장 점	단 점
- 비석이 적고 - 가스가 발생하지 않고 - 파쇄양호 및 조정가능 - 취급이 간편 - 무소음, 무진동 공법 - 안전시공이 가능 - 도심지 발파에 유리	- 약액을 수입하여야 하며 - 온도에 민감한 반응을 일으킴 - 반응대기시간이 소요되고 - 파쇄 후 마무리 작업이 필요

5. 선균열 발파

1) 공법개요 - 화약을 이용한 제어발파

2) 특징

장 점	단 점
- 공기가 짧고 - 공사비가 저렴 - 발파 후 경사면 미관이 좋고 - 발파 후 기존암반에는 균열이 발생되지 않는다.	- 비석이 많음 - 비석에 대한 방호시설이 필요

6. 미진동 발파

1) 공법개요 - 화약을 이용한 제어발파

2) 특징

장 점	단 점
- 시공이 간편하고 능률이 양호 - 공사비가 저렴 - 무소음, 무진동 - 민원이 문제되는 곳에 유리	- 비석방호시설이 필요 - 고도의 기술이 필요

 

Ⅲ. 암발파시 소음ㆍ진동 대책

1. 허용관리 기준치

1) 진동관리 기준치(cm/sec, kine)

건물의 등급	1	2	3	4
분 류	문화재	주택, 아파트	상가	철근콘크리트 빌딩
건물기초의 허용 진동치	0.2	0.5	1.0	1.0 ～ 4.0

2) 소음관리

주간 : 70dB, 조석 : 65dB, 심야 : 55dB

 

 

2. 암발파시 진동저감대책

진동제어 발파	- 정밀시공과 계측실시 - 대규모 물량에서 확실한 공기를 보장 - 기후, 계절적인 영향을 받음
차단벽을 이용한 진동저감	- 차단벽의 각이 90°이하인 경우 방진의 효과가 거의 없음 - 단층 차단벽의 경우 지하수가 없어야 하며 - 다층 차단벽의 경우 지하수가 있는 곳에서도 사용 가능
팽창성 파쇄공법	- 우기 및 동절기에는 작업진행이 곤란하다. - 소음, 비석, 분진, 지반진동이 없다. - 대규모 굴착작업시에는 사용이 곤란하다.
미진동 파쇄기	- 뇌관에 시차를 줄 수 없으므로 1열 발파에 따른 굴착량의 제한을 받는다. - 작약 후 폭음과 비산을 막기 위하여 공입구를 시멘트로 진쇄하여야 하므로 1～3시간정도의 양생시간이 요구된다. - 고열과 가스압을 이용함으로 균열이 심함 암질에는 발파효율이 저하된다.