도심지의 대심도 수직구 발파에서 지반진동저감 시공 사례

황남순 ( Nam-sun Hwang ),김경현 ( Kyung-hyun Kim ),김정환 ( Jeoung-hwan Kim ),정민성 ( Min-sung Jung ),이형진 ( Hyeung-jin Lee ),나경민 ( Gyeong-min Na ) 대한화약발파공학회 2021 화약발파 Vol.39 No.2

2013년부터 국산 전자뇌관이 출시되면서 많은 석산 및 건설현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 도심지에서 이루어지는 SOC 프로젝트의 경우, 대부분 민원을 줄이기 위해 대심도로 설계가 이루어지는 추세이다. 대심도 굴착개발은 작업구 및 환기구 등의 시공에 많은 시간과 비용이 발생된다. 현장 인근에 보안물건이 위치한 경우, 기계식굴착공법을 적용하는 경우가 있으며, 이러한 기계식굴착방법은 암반의 강도 및 굴착장비의 성능에 따라 영향을 받는다. 기계식 굴착공법의 작업효율이 떨어지는 경우, 공사기간이 늘어나면서 비용이 증가하는 문제가 발생하고 있다. 본 사례는 도심지내 대심도 수직구 현장에서 기계식굴착공법으로 설계된 현장을 전자뇌관 발파공법으로 전환한 사례이다. 전자뇌관을 이용하여 발파소음과 진동에 대한 환경규제기준을 충족시키면서 공사기간을 단축시켰다. Domestic electronic detonators are used widely in many quarry and construction sites since its launch at 2013. In the case of SOC projects conducted in the city, most of them are designed in high-depth to reduce complaints. The high-depth excavation needs a long construction period and huge cost for building shaft and ventilation hole. Mechanical excavation method is applied when safety things are located nearby the site. Solidity of rock and machine’s performance affect on the method’s efficiency. So as the efficiency is getting lower, the construction period is extended, and the cost is increases as well. This case study is about changing the machine excavation method to the blasting method which is electronic detonator applied at the shaft construction site in the city. This is an example of using electronic detonators on the construction site in reducing blast-noise and vibration while meeting environmental regulatory standards.

PSO-based Machine Learning Methods for Predicting Ground Surface Displacement Induced by Shallow Underground Excavation Method

Fanchao Kong,Tao Tian,Dechun Lu,Bing Xu,Weipeng Lin,Xiuli Du 대한토목학회 2023 KSCE Journal of Civil Engineering Vol.27 No.11

Four hybrid intelligent methods are developed to predict the maximum ground surface settlement (Smax) induced by shallow underground excavation method (SUEM). Particle swarm optimization (PSO) algorithm with k-fold cross validation is used to determine the optimal hyperparameters or random parameters in the four machine learning (ML) methods, namely that, back-propagation neural network (BPNN), extreme learning machine (ELM), support vector regression (SVR) and random forest (RF). 100 field engineering samples are collected from published papers. In each data sample, the effect of stratum mechanical conditions, tunnel geometric parameters and construction parameters on Smax is considered. Correlation laws among parameters are investigated through Pearson correlation coefficient, data distribution histogram and correlation confidence ellipse. The performance of four PSO-based ML methods is comprehensively compared by fitness function, time cost and prediction accuracy in the training and test processes. PSO-RF outperforms PSO-SVR, PSO-ELM and PSO-BPNN in the prediction accuracy for Smax owing to larger R2, smaller MAE and RMSE. Calculation time that the optimal hyperparameters are determined is the fastest for PSO-RF, and PSO-ELM has the smallest fitness function. The prediction performance of PSO-RF method for construction parameters is also discussed. This work can provide theoretical guidance for design and construction of SUEM.

전자뇌관을 이용한 보안물건 초근접구간 시공 사례

황남순,이동희,임일수,김진수 대한화약발파공학회 2019 화약발파 Vol.37 No.2

On sites where explosives are used, the effects of noise and vibration produced by the blast wave are subject to a number of operational restrictions. Recently, the number of civil complaints has increased and the standard of environmental regulations on secure goods has been greatly tighten. Therefore, work is generally carried out by machine excavation in case of close proximity of safety thing. Machine excavation methods have the advantage as reducing noise and vibration compared to blasting methods, but depending on the conditions of rock intended to be excavated, they are sometimes less constructive than planned. In general, the closer a rock type is to hard rock, the less constructible it becomes. In this paper, we are going to explain the construction of a construction section with a close proximity to a safety thing using electronic detonators. While the project site was designed with a machine excavation methods due to the close(9.9m) proximity of safety thing(the railroad), construction using electronic detonators was reviewed as an alternative method for improving rate of advance time and construction efficiency when expose to hard rock. Through blasting using electronic detonators, construction and economic efficiency were maximized while minimizing impact on surrounding safety things. Because HiTRONIC™, which is produced by Hanwha, has innovative stability and high explosion reliability, it is able to explode with high-precision accuracy. Electronic detonators are widely used in construction sites of railway or highway, other urban burrowing areas and large limestone mines. 화약을 이용하여 작업하는 현장에서는 발파에 의해 발생되는 소음과 진동의 영향으로 작업상 많은 제약을 받는다. 최근에 민원 발생 증가 및 보안물건에 대한 환경규제 기준이 대폭 강화되고 있는 추세이다. 때문에 보안물건이 근접해 있는 경우 일반적으로 기계식굴착에 의해 작업이 이루어지고 있다. 기계식굴착 공법은 발파공법에 비해 소음과 진동을 저감시키는 장점을 갖고 있으나 굴착하고자 하는 암반의 상태에 따라서 계획 보다 시공성이 떨어지는 경우가 발생되기도 한다. 일반적으로 굴착암이 극경암에 가까울수록 시공성이 낮아진다. 본고에서는 전자뇌관을 사용하여 보안물건이 초근접해 있는 공사구간을 시공한 사례에 대해 설명하고자 한다. 당 현장은 인근에 보안물건(철도)이 근접(9.9m)해 있어 암파쇄 굴착공법으로 설계가 되어 시공하던 중, 극경암 노출에 따른 시공성 저하 및 공사기간 단축을 위한 대안 공법으로 전자뇌관을 이용한 시공을 검토하게 되었다. 전자뇌관 이용한 발파작업으로 주변 보안물건에 미치는 영향을 최소화 하면서 시공성과 경제성을 극대화 할 수 있었다. 한화에서 생산하는 하이트로닉(HiTRONIC™)은 혁신적인 안정성과 높은 기폭 신뢰성을 갖고 있어 초정밀발파가 가능하다. 전자뇌관은 철도 및 고속도로현장, 대형 석회석 광산을 비롯한 도심지 터파기 등에서 널리 사용되고 있다.

기계굴착공법을 적용한 현장타설말뚝 시공시 부조화 발생요인 분석 및 대응 방안

박홍태,손창백 한국건축시공학회 2009 한국건축시공학회지 Vol.9 No.4

Although a range of machine excavation methods are in wide use, including casing, earth drill and reverse circulation drilling, deterioration in pile quality and faulty construction can be often found these days because of trouble in the construction field. For this study, research was conducted in the form of a survey of construction engineers working in the field in order to identify the types and the causes of trouble by focusing on all casing, earth drilling and reverse circulation drilling. By analyzing the causes of trouble, countermeasures could be presented. The data and the analysis presented in this study could be effectively used for minimizing trouble in future machine excavation work during construction. 현재 기계굴착공법인 올케이싱, 어스 드릴, 역순환공법이 널리 활용되고 있음에도 불구하고, 시공 현장에서 발생되는 부조화로 인하여 말뚝의 품질이 저하되거나 부실시공이 빈번히 발생되고 있다. 본 연구에서는 이 문제를 줄이는 방법으로 올케이싱, 어스 드릴, 역순환공법을 중심으로 현장 콘크리트타설 말뚝 시공시 발생되는 부조화 종류별로 부조화 발생요인을 현장기술자들을 대상으로 설문조사를 수행 하였다. 그리고 설문분석결과를 토대로 부조화 종류별로 빈번히 발생되는 부조화 요인을 분석함으로서 대응방안을 제시하였다. 본 연구에서 분석된 자료는 향후 건설현장에서 기계굴착공법으로 시공될 때, 부조화를 최소화할 수 있는 효과적인 자료가 될 것으로 사료된다.

개착 시공을 위한 트렌치 쉴드장비의 적용성 평가를 위한 실내실험

이영민(Young-Min Lee),사공명(Myung Sagong),김철한(Cheol-Han Kim),송승철(Seung-Chul Song) 한국철도학회 2016 한국철도학회논문집 Vol.19 No.2

전자뇌관(HiTRONICⅡ™)을 이용한 수직구 시공 사례

황남순 ( Nam-sun Hwang ),진근우 ( Geun-woo Jin ),여진혁 ( Jin-hyeok Yeo ),정동호 ( Dong-ho Jeong ),김연홍 ( Yeon-hong Kim ) 대한화약발파공학회 2020 화약발파 Vol.38 No.2

최근 전자뇌관은 다양한 현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 흔히 전자뇌관은 발파에 의해 발생되는 소음과 진동을 줄이기 위한 목적으로 사용된다. 또한 일반뇌관에 의한 발파작업이 불가능한 지역이나 보안물건이 근접하여 기계식굴착 공법이 적용된 현장에서 정밀한 발파작업을 위해 전자뇌관을 사용하고 있다. 발파현장에서는 전자뇌관을 이용하여 시공성을 높이고 생산원가를 낮추기 위한 다양한 기술이 시도되고 있다. 본 사례는 보안물건이 근접해 있는 지역에서 전자뇌관을 사용하여 보안물건에 대한 허용기준치를 충족시키면서 작업의 효율성을 높인 시공사례를 소개한다. 한화에서 생산하는 하이트로닉Ⅱ(HiTRONICⅡ™)를 사용하여 국내 및 해외 수직구 현장에서 작업을 시행하였다. 일반적으로 수직구 현장에서는 발파에 따른 소음과 진동 영향 때문에 굴착면을 분할하여 발파를 시행한다. 그러나, 본 사례에서는 발파 굴착면을 1회에 전단면발파를 실시하였으며 이에 따른 공사기간을 단축시킬 수 있었다. Recently, electronic detonators have been widely used in various sites. Electronic detonators are often used for the purpose of reducing the noise and vibration produced by blasting. In addition, electronic detonators are used for precision blasting at sites where mechanical excavation techniques are applied due to proximity of safety things or where blasting by conventional detonators are not possible. Various technologies are being attempted at the blasting site to increase constructivity and lower production costs by using electronic detonators. In this paper, we would like to introduce a construction case that use of electronic detonators in the situation of safety things being adjacent increases the efficiency of construction while meeting the ground vibration criteria of Ministry of Land, Infrastructure, and Transport. The blasting was carried out at domestic and overseas shaft using HiTRONICⅡ™, produced by Hanwha. Generally the shaft blasting is performed by dividing the blasting surface because of the noise and vibration caused by the blasting. but, in the case introduced in this paper, the blasting was carried out once without dividing the blasting surface, thus the construction period could be shortened.