주변환경에 대한 발파의 영향과 대책

1. 주변환경에 대한발파의 영향과 대책 2012.5. 10.

2. 목 차 1. 서 론 1. 발파 일반사항 2. 발파 사고사례 분석 3. 발파 환경영향 4. 진동제어발파(터널기준) 5. 결 론

3. 1. 발파일반 1. 발파의 분류

4. 1. 발파일반 2. 폭약류 (터널기준) • 기타 : 탄광용 함수폭약, 석산용 초유폭약(ANFO), 채석용 흑색화약 등

5. 1. 발파일반 3. 뇌관류

6. 1. 발파일반 4. 뇌관의 구조에 따른 분류 • 순발뇌관 : 지연요소가 없이 점화옥의 발화나 접촉에 의해 즉시 폭발 (0ms) • 지발뇌관 : 지연요소의 길이에 따라 시차가 발생하면서 폭발 • MS뇌관 : 1/100초 단위로 분할하여 시차를 발생 (20ms 단위) • LP 뇌관 : 1/10초 단위로 분할하여 시차를 발생 (100ms 단위) • 전자뇌관 : 1ms 단위로 전자신호를 바코드 입력으로 분할 가능 (1ms 단위) • 지발당장약량 : 순발이나 지발뇌관을 이용하여 장약할 경우, 같은 번호의 뇌관에 결합되는 • 장약량의 합

7. 1. 발파일반 * 참고 : 뇌관초시 기준표

8. 1. 발파일반 5. 결합방법에 따른 사용단수

9. 1. 발파일반 6. 전기뇌관 사용시의 문제점 및 대책 • 전류의 통전으로 점화되므로 전기적인 위험 • 성이 있는 정전기와 누설전류에 취약 • 낙뢰 발생시 오발 가능 • 대책 :낙뢰발생시 발파작업 중지 • 누설전류측정 • 낙뢰발생 경보기 설치 • 비전기뇌관 사용 등

10. 2. 발파 사고사례 분석 1. 사고발생 현황

11. 2. 발파 사고사례 분석 1. 사고발생 현황

12. 2. 발파 사고사례 분석 2. 사고 사례 분석 • 낙뢰시 발파와 안전수칙 불이행으로 인한 발파사고가 대부분을 차지함

13. 2. 발파 사고사례 분석 3. 발파사고 방지대책

14. 3. 발파환경 영향 1. 용어정리 • 허 용 치 : 발파시 발파지점에서 일정거리에 이격되어 있는 보안물건이나 인체의 영향에 대해 • 진동치나 소음치에 대해 안전율을 부여한 것. • 보안물건 : 총포도검화약류단속법상 화약류 폭발과 관련하여 1～4종까지 구분하여 지정해 놓 • 은 물건들을 말함. 토목분야에서는 구조물이나 인체에 관련된 사항으로 한정됨. • 진동속도 : cm/sec(kine), mm/sec , 구조물 피해 표시 기준 • 진동레벨 : dB(V) , 인체에 대한 가속도레벨에 수직감각을 주파수에 의한 감각보정회로를 통해 • 보정한 진동치 • 소음레벨 : dB(A) , 음압레벨을 주파수 1,000Hz기준으로 청감보정회로를 통해 보정한 소음치 • 음압레벨 : dB(L) , 음압의크기 level을 표시한 것

15. 3. 발파환경 영향 2. 발파진동 규제기준 • 구조물 관련 터널표준시방서 2009. 서울시 지하철

16. 3. 발파환경 영향 2. 발파진동 규제기준 • 지중 매설물 관련

17. 3. 발파환경 영향 2. 발파진동 규제기준 • 인체 및 가축 관련 생활진동 기준(소음진동규제법[단위:dB(V)]

18. 3. 발파환경 영향 3. 발파소음 규제기준 생활소음 기준(소음진동규제법 [단위:dB(A)]

19. 3. 발파환경영향 4. 시공중 발파진동 소음 규제기준 • 시공중 발파민원 처리 : 중앙환경분쟁조정 위원회 • 발파진동 • 구조물 : 진동기여도 방식에 의한 진동허용치(cm/sec) 산정 (2002.4) • 건축물의 진동피해 및 인과관계 규정하고 • 진동기여도 산정방식으로 진동허용치 산정 및 배상액 산정 • 인체 및 가축 : 진동레벨(dB(V))에 의한 진동허용치 기준 적용 (2008.1) • 인체 75dB(V), 가축57dB(V)≒0.02kine • 발파소음 • 인체 및 가축 : 소음레벨(dB(A))에 의한 소음허용치 기준 적용 (2008.1) • 인체 75dB(A), 가축 60dB(A))

20. 3. 발파환경영향 5. 발파진동 관련 논쟁 • 발파진동 단위 이원화 : 진동레벨 dB(V)와 진동속도 cm/sec(kine) • 국토해양부(시공사), 경찰청 : cm/sec (구조물 기준) • 환경부 : dB(V)(구조물, 인체나 가축) • 중앙환경분쟁조정위원회 : cm/sec (구조물), dB(V) (인체나 가축) • 진동레벨과 진동속도변환식 • dB(V)=20logV+71 (V가 mm/sec일때) : 에지마식, 환경부권고식 • 논쟁 • 각 기관별 허용치 기준이 다르고 복합적일 때 적용상이로 판정의 어려움 • 발파진동에서 에지마식의 상관성이 낮아 적용 곤란 (허용치 57dB(V)=0.02 cm/sec) • 대책 • 인체나 가축에 대해서는 진동레벨(dB(V)) 적용 및 진동레벨측정기로 계측 • 구조물에 대해서는 진동속도(cm/sec) 적용 및 진동속도측정기로 계측 • 진동속도와 진동레벨에 대한 상관관계 현실화 연구를 위한 실험 지속

21. 3. 발파환경 영향 6. 발파소음 관련 논쟁 • 발파소음치 산정식 - 환경부 • dB(A)=측정소음치(최대값)+10logN : 소음진동환경오염공정시험기준(2008,환경부) • 논쟁 • 측정치 적용않고 발파횟수 보정 추가(+10logN)로 허용기준값 상회 • - 환경부의 과도하고 엄격한 기준적용으로 도심지 토공발파 곤란 • 측정치도 최대값만 적용 • - 생활, 철도, 항공소음 등은 등가소음도나 측정치 상위10개의 산술평균값 적용 • 발파소음만 완화보정값이 없음 • - 철도(-32.6)나 항공기(-27)는 완화보정값이 있음 • 대책 • 측정치 상위10개의 산술평균 방식으로 완화 요구 • 철도나 항공기의 경우처럼 완화보정값을 적용 요구 • ==2011년 이후 협의를 거쳐 수회 발파중 65dB(A) 이상값만 N 횟수에 포함하기로 완화

22. 4. 진동제어발파(터널기준) 1. 터널 각 부분 명칭 2자유면:진동축소 1자유면:진동최대

23. 4. 진동제어발파(터널기준) 2. 터널의 진동속도 발생 양상 • 1자유면 발파형태인 심발부에서 최대로 발생 • 이후,2자유면이 형성되면서 확대공, 측벽부, 천단부, 바닥공 순으로 폭발이 일어나지만 • 진동은 급격히 줄어듬 • 터널 발파관리 • 심발공법을 이해하고, 천공간격, 장약량 등을 관리

24. 4. 진동제어발파(터널기준) 3. 심발공법의 종류 • 대표 심발공법

25. 4. 진동제어발파(터널기준) 3. 심발공법의 종류 • 변형 및 복합 심발공법 (특허공법)

26. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 지발당장약량의 최소화 • 비전기뇌관의 Bunch뇌관 , 전기뇌관의 다단식발파기 등을 이용 영역을 구분하여 1공/1지발로 • 장약량 최소화 • 심발부분 자유면 확보 • 선대구경, Cylinder Hole추가, V-cut 빈공추가 등으로 자유면 확보하여 진동축소 • 굴진장 축소 • 2차적인 방법으로 발파영향구간에서 굴진장축소 등으로 발파패턴을 조정, 지발당장약량 감소 • 에 의한 진동축소 • 기 타 • 터널천단부에 Line-Drilling으로 빈공추가하여 진동전파 차단 • 발파대체로 비발파공법인 할암, 팽창, 플라즈마 등의 무진동공법 등 적용

27. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 지발당장약량의 최소화 • 일반발파패턴에 비전기뇌관의 Bunch뇌관 , 전기뇌관의 다단식발파기 등을 이용 단차확대에 • 따른 영역을 구분하여 1공/1지발로 지발당장약량을 최소화한 영역분할 발파로 진동감소

28. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 지발당장약량의 최소화 • 비전기뇌관의 Bunch뇌관 , 전기뇌관의 다단식발파기 등을 이용 영역을 구분하여 1공/1지발로 • 장약량 최소화 • 심발부분 자유면 확보 • 선대구경심발, Cylinder Hole추가, V-cut 빈공추가 등으로 자유면 확보하여 진동축소 • 굴진장 축소 • 2차적인 방법으로 발파영향구간에서 굴진장축소 등으로 발파패턴을 조정, 지발당장약량 감소 • 에 의한 진동축소 • 기 타 • 터널천단부에 Line-Drilling으로 빈공추가하여 진동전파 차단 • 발파대체로 비발파공법인 할암, 팽창, 플라즈마 등의 무진동공법 등 적용

29. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 심발부분 자유면 확보 • 선대구경심발, Cylinder Hole추가, V-cut 빈공추가 등으로 자유면 확보하여 진동축소

30. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 지발당장약량의 최소화 • 비전기뇌관의 Bunch뇌관 , 전기뇌관의 다단식발파기 등을 이용 영역을 구분하여 1공/1지발로 • 장약량 최소화 • 심발부분 자유면 확보 • 선대구경심발, Cylinder Hole추가, V-cut 빈공추가 등으로 자유면 확보하여 진동축소 • 굴진장 축소 • 2차적인 방법으로 발파영향구간에서 굴진장축소 등으로 발파패턴을 조정, 지발당장약량 감소 • 에 의한 진동축소 • 기 타 • 터널천단부에 Line-Drilling으로 빈공추가하여 진동전파 차단 • 발파대체로 비발파공법인 할암, 팽창, 플라즈마 등의 무진동공법 등 적용

31. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 발파 대체 공법 (비발파 특허)

32. 4. 진동제어발파(터널기준) 4. 진동제어 방법 • 발파 대체 공법 (팽창, 파암) • 플라즈마는 축전지에 충전된 전기에너지(10kV)를 순간적으로 흘려보내 암반에 삽입된 전극주 • 위의 전해액을 방전시켜 이 때 발생하는 고온-고에너지의 플라즈마 충격파로 암반을 파괴

33. 4. 진동제어발파(터널기준) 5. 소음제어 방법 • 터널갱구에 방음문, 방음벽 설치로 소음전달 차단 • 노천의 경우 발파매트 등으로 소리의 확산을 방지 • 소리의 전파방향을 변경

34. 4. 진동제어발파(터널기준) 6. 계측관리 • 토공발파중 인접건물 민원발생시 • 터널발파중 기존구조물 근접통과시 • 자동화 진동계측에 의한 실시간 • 데이터 확보 및 대책수립 • 민원대비 가능 계측기 설치 자동화 계측

35. 5. 결 론 • 발파에 의한 진동이나 소음의 발생은 인접구조물 뿐만 아니라 인체나 동물 등 모든 주변환경에 영향을 미침 • 폭약이나 뇌관의 특성을 이해하고 주변환경에 영향을 최소화 하도록 규 • 제기준을 준수하여 발파설계를 하고 시공을 하여야 함 • 발파관련 사고의 방지를 위해 ‘발파안전수칙’ 준수 및 낙뢰발생시 발파 • 작업 중지나 비전기뇌관의 적용 • 터널발파의 진동은 대부분 심발부에서 발생되므로 효율적인 진동제어 • 방법으로 심발부 자유면 확보하는 선대구경 심발공법 적용을 추천

36. 감사합니다.