건설공사 발파공법 교육자료

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발파공법 교육자료

1. 발파공법 개요

구분	미진동 공법					무진동 공법
	미진동파쇄기	프라즈마공법 (전력충격, PRF, 금속화합물)		Cardox	겔파쇄공법	기계식공법(H.R.S, S.R.S, DRADA 등)	팽창성 파쇄제
반응원리	순간적인 고열 및 가스 팽창	테르밋 반응	금속물질의 팽창압	가스압 이용	겔 화학반응에 의한 압축파 이용	유압에 의한 암반 절개	무기화합물의경화 팽창력 이용
구성요소	미진동파쇄기 + 점화구	파암장비+전력충격셀, 전해액Pack	Cskim 파쇄기+C.S.Kim's 캡슐	Cardox 튜브 + CO2가스	겔+기폭제 (화약+뇌관)	유압시스템+확장장치(Element)	석회계 산화칼슘
제품 및 시공사진
화약류 단속법 적용	적용(화공품으로 분류)	미적용	적용(화공품으로 분류)	미적용	적용(화약으로 분류)	미적용	미적용
공법의 개요	•순간적인 고열 및 가스팽창에 의한 균열 발생 원리 이용, 도심지 등 보안 물건이 인접한 장소에서 암반 및 콘크리트를 파쇄	•금속산화물질로 구성된 전력 충격쎌, 전해액 등에 의해 발생된 고온, 고압의 플라즈마 이용하여 암반을 파쇄	•아크 유도침 사이에 국부적으로 누설 전류가 유도되면서, 급속한 발열반응에 의한 급격한 고압 금속 팽창력을 이용하여 암반을 파쇄.	•액화 CO2가스가 기화되는 과정에서 발생하는 폭발적인 부피 팽창력을 이용 암반을 파쇄.	•겔 튜브를 천공 구멍 에 주입 후 기폭제로 반응시켜 순간적인 고온,고압상태로 전환되면서 발생되는 팽창력으로 암반을 파쇄	•공내의 할암봉을 삽입 후 일정방향으로 유압을 작용하여 공 사이에 균열 발생 후 브레이커로 2차 파쇄	•액체 상태의 팽창 시멘트를 천공구멍에 주입 후 8~12시간 양생하면 팽창, 암반 균열 발생 후 브레이커로 2차 파쇄

 

2. 발파 공법에 따른 특징

구분	미진동 공법					무진동 공법
	미진동파쇄기	프라즈마공법 (전력충격, PRF, 금속화합물)		Cardox	겔파쇄공법	기계식공법(H.R.S, S.R.S, DRADA 등)	팽창성 파쇄제
특 징	▶일반 화약발파기 사용   ▶시공실적 풍부 ▶건교부 암파쇄 공법에 적용	▶전용 파암장비 필요 ▶시공실적 풍부  ▶전해질 반응에 대전류 필요	▶전용 파암 장비  필요 ▶시공실적 보통 ▶화약성분 (질산염)이 첨가	▶CO2가스 주입  장치 필요 ▶시공실적 미흡 ▶Tube 사용량에  따라 작업량 좌우	▶전용 파암장비  불필요 ▶시공실적 보통 ▶제어발파 공법으로 분류됨	▶기계장비 사용  으로 상시 소음  증가 ▶시공실적 풍부  ▶보급률이 낮음	▶시공실적미흡 ▶계절적요인에 따라 영향
장 점	▶플라즈마 대비 저 공해 ▶플라즈마 대비 2차  파쇄량 감소 ▶점화구 점화장치 간단 ▶비석위험 낮음 ▶파쇄효율 우수, 공기절감	▶화약발파 대비  저공해 ▶비석의 위험이  낮음 ▶지전류나 누설  전류가 흐르는  장소 에서 적용  가능	▶화약발파 대비  저공해 ▶비석의 위험이  낮음 ▶지전류나 누설  전류가 흐르는  장소 에서 적용 가능	▶화약발파 대비  저공해 ▶소규모 오픈컷  현장에 적함 ▶Tube 사용  반영구적	▶일반 화약발파 대비 저공해 ▶플라즈마 대비 2차 파쇄량 감소 ▶일반 화약발파와 작업방법 유사  ▶공사기간 단축	▶무진동, 무소음 ▶소규모 오픈컷  현장에 적합 ▶미진동공법  대비 안전성  우수	▶무진동, 무소음 ▶시공성 저하 ▶미진동공법 대비 안전성 우수
단 점	▶파암 보호공 필요 ▶1일 150개 이상 사용시에는 사용 및  양수허가 필요  (150개 미만 사용시  사용허가 불필요,  5,000개 미만 운반 시  운반신고 불필요)	▶파암 보호공 필요 ▶경암 이상의  암반에 적용 제한 ▶공사기간 증가  ▶2차 파쇄량 (소할)과다 ▶전해질 반응에 대전류 필요 ▶전용 파암장치 및 동력이 필요	ㆍ파암 보호공필요 ㆍ경암 이상의  암반에 적용 제한 ㆍ공사기간 증가  ㆍ2차파쇄량 과다  ㆍ전용 파암장치, 동력 필요  ㆍ1일 150개 이상 사용시에는 사용  및 양수허가 필요	ㆍ파암 보호공  필요 ㆍ경암 이상의  암반에 적용  제한 ㆍ공사기간 증가  ㆍ정밀 시공 설계 필요 ㆍ작업 절차 복잡	▶파암 보호공 필요 ▶경암 이상의 암반  에 적용 제한 ▶일반 폭약을 기폭  제로 사용함 ▶시공 시 화약류  양도/양수,  사용허가 필요. ▶매발파 시 운반  신고 필요	▶경암 이상의  암반에 적용  제한 ▶공사기간 증가  ▶2차 파쇄량 과다 ▶2차 파쇄시  장시간 소음  발생 ▶정밀천공 필요 ▶천공량 증가	▶보통암 이상의 암반에 적용 제한 ▶공사기간 증가 ▶2차 파쇄량 과다 ▶우기, 동절기 작업 불가(양생문제) ▶지하수 발생시 작업 불가 ▶파쇄제 안생에 12~24시간 소요 ▶청공량 증가

 

3. 발파 소음 규제기준 

대상 지역	시간대별  소음원		아침, 저녁  (05:00～07:00,  18:00～22:00)	주간   (07:00～  18:00)	야간   (22:00～  05:00)
주거지역, 녹지지역, 관  리지역 중 취락지구 및  관광·휴양개발진흥지구,  자연환경보전지역, 그  밖의 지역에 있는 학교·  병원·공공도서관	확성기	옥외설치	70 dB이하	80 dB이하	60 dB이하
		옥내에서 옥  외로 소음이  나오는 경우	50 dB이하	55 dB이하	45 dB이하
	공 장		50 dB이하	55 dB이하	45 dB이하
	사업장	동일 건물	45 dB이하	50 dB이하	40 dB이하
		기 타	50 dB이하	55 dB이하	45 dB이하
	공사장		60 dB이하	65 dB이하	50 dB이하
그 밖의 지역	확성기	옥외설치	70 dB이하	80 dB이하	60 dB이하
		옥내에서 옥  외로 소음이  나오는 경우	60 dB이하	65 dB이하	55 dB이하
	공 장		50 dB이하	55 dB이하	45 dB이하
	사업장	동일 건물	45 dB이하	50 dB이하	40 dB이하
		기 타	60 dB이하	65 dB이하	55 dB이하
	공사장		60 dB이하	70 dB이하	50 dB이하

1. 소음의 측정 및 평가기준은 「환경분야 시험·검사 등에  관한 법률」 제6조 제1 항 제2호에 해당하는 분야에 대한  환경오염 공정시험기준에서 정하는 바에 따른 다.
2. 대상 지역의 구분은 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」에 따른다.
3. 규제 기준치는 생활소음의 영향이 미치는 대상 지역을 기  준으로 하여 적용한다.
4. 옥외에 설치한 확성기의 사용은 1회 3분 이내로 하여야  하고, 15분 이상의 간 격을 두어야 한다.
5. 공사장의 소음 규제기준은 주간의 경우 특정공사의 사전  신고 대상 기계·장비를 사용하는 작업시간이 1일 3시간 이하일 때는 +10㏈을, 3시간 초과 6시간 이 하일 때는 +5㏈을 규제 기준치에 보정한다.
6. 발파소음의 경우 주간에만 규제 기준치(광산의 경우 사업  장 규제기준)에 +10㏈ 을 보정한다.
7. 2010년 12월 31일까지는 발파작업 및 브레이커·항타기·  항발기·천공기·굴삭기 (브레이커 작업에 한한다)를 사용하는 공사 작업이 있는 공사장에 대하여는 주 간에만 규제 기준치(발파소음의 경우 비고 제6호에 따라 보정된 규제기준  치)에 +3dB을 보정한다.
8. 공사장의 규제기준 중 다음 지역은 공휴일에만 -5㏈를 규  제기 준치에 보정한다.

        가. 주거지역

         나.「의료법」에 따른 종합병원, 「초·중등교육법」 및 「고등교육법」에 따른 학교, 「도서관법」에 따른 공공 도서관의 부지경계로부터 직선거리 50m 이 내의 지역

 

4. 발파 진동 규제기준 

구분	주 간  (07:00-18:00)	심 야 (22:00-05:00)
•주거지역, 녹지지역, 관리지역중 취락지구 및 관광,  휴양개발 진흥지구, 자연환경보전지역, 그 밖의 지역  안에 소재한 학교, 병원, 공공도서관	65 이하	60 이하
•그 밖의 지역	70 이하	65 이하

1. 진동의 측정방법과 평가 단위는 소음, 진동 공정시험방법에서 정하는 바에 따른다.
2. 대상지역의 구분은 국토의 계획 및 이용에 관한 법률에 의한다.
3. 규제 기준치는 생활 진동의 영향이 미치는 대상지역을 기준으로 하여 적용한다.
4. 공사장의 진동 규제기준은 주간의 경우 특정공사의 사전신고대상 기계, 장비를 사용하는 작업시간이 1일 2시간 이하일 때는 +10dB을, 2시간 초과 4시간 이하일 때는 +5dB을 규제 기준치에 보정한다.
5. 발파진동의 경우 주간에 한하여 규제 기준치에 +10dB(V)을 보정한다.

 

5. 발파 소음. 진동 저감 방법

  5.1. 방음벽을 활용한 소음 저감 방법

소리는 파동의 형태로 전달되기 때문에 파동의 운동 법칙을 고려해서 방음벽을 제작하게 되며, 때문에 높이를 높게  만들거나 두께를 두껍게 만드는 것이 일반적이다. 또한 음파를 흡수할 수 있는 특수한 재료를 사용해서 제작하기도 한다.  방음벽은 소음을 가장 많이 받는 위치인 '수음점(受音点)'을 고려해서 제작하게 되며, 제작 시에는 음을 얼마나 흡수할 수  있느냐 하는 흡음률, 벽을 통과한 소음이 얼마나 줄어드느냐 하는 투과손실, 방음벽 설치 이후에 데시벨 수치가 얼마나 줄어드느냐 하는 삽입 손실 등을 고려해서 제작한다.  한국에서는 환경부에서 고시한 기준에 따라 방음벽을 제작,  설치하며 여기에는 위와 같은 기능적인 측면뿐만 아니라  미관, 안전 측면도 고려하도록 되어 있다.

음은 스티로폼 등 구멍이 많은 재질의 벽에 접촉하면 크게  흡수된다. 이러한 음파 에너지의 감소를 이용해서 만든  재료를 흡음재라고 한다. 일반적으로 사용되는 흡음재는 음파 에너지의 70% 이상을 흡수한다. 나머지는 반사되어  돌아가고 통과해서 계속 나아가는 소리도 존재한다.  흡음제는 소음 차단에 매우 효과적인 수단이긴 하지만  단순히 물리적인 높이나 두께를 증가시키는 것이 더 좋은  효과를 가져올 수도 있다.

 

  5.2. 진동저감 방법

터파기 공사를 위한 암 발파 시에는 소음은 미미하나 진동이 크게 발생하게 된다.

따라서, 암 발파 시의 진동을 최소화하여야 하고 이를 위하여 무진동, 미진동 발파공법이 적용되어야 한다.  미진동 공법은 순간적인 고열, 가스팽창, 전기적 반응 등을 이용하여 암반을 파쇄시키는 방법이고 무진동 공법은 유압 또는 무기화합물의 경화 팽창력을 이용하여 암반을 절개하는 방법이다.

공법의 시공성과 경제성 및 인근 보안물건의 안정성 등을 종합적으로 검토하여 현장에 가장 적합한 최선의  발파공법을 적용하여야 한다.