소음과 진동 없는 최첨단 발파 기술 'eDev™II Electronic Tunnel Blasting System'

부산~울산 고속도로 터널 발파공법 적용 

Full face eDev™ Electronic Tunnelling System            Hybrid (eDev™+ Pyrotechnic

eDev™II 터널발파 패턴(부산~울산 고속도로)

Busan-Ulsan City Railway Project

http://www.oricaminingservices.com/vn/en/page/independent_pages/civil_tunnelling

eDev™II Electronic Tunnel Blasting System(전자터널발파시스템)

The eDev™ II system is comprised of: 

eDev™ II electronic detonators 

Blast Box 610 and Blast Box 610C (for i-kon™ CEBS integration)

eDev™ II Tester for inherently safe at face testing of all detonators 

Scanner 260 with inherently safe, full-function testing of eDev™ II detonators at the face 

Scanner 125 can be upgraded to eDev™ II with a firmware change 

http://www.oricaminingservices.com/jp/en/product/products_and_services/delivery_systems/page_delivery_systems/edevii_electronic_tunnel_blasting_system/1374

황기철

콘페이퍼 에디터

케이콘텐츠 kcontents

 

일본의 토목․건설업체, 가시마(鹿島)는 터널공사의 발파와 굴착 작업이 주변 환경에 미치는 소음과 진동 등의 영향을 최소화할 수 있는 고도의 발파 기술을 개발했다.  근년에는 산악 터널공사가 시가지와 민가 근처에서 이루어지게 되어, 거기서 발생하는 소음과 진동 때문에 분쟁이 생기는 예도 적지 않다. 주변 환경에 미치는 영향을 배려하여, 기계 굴착을 하는 경우도 많지만, 딱딱한 바위와 맞닥뜨리게 되면 시간과 비용이 많이 들게 된다.  그래서 가시마는 '환경 친화적인 폭파기술'을 개발하게 된 것이다. 기폭(起爆) 시간을 1밀리초 단위로 설정 이 기술의 핵심은 광산의 발파 기술로 실적이 있는 호주의 산업용 폭약 제조업체인 '오리카'의 고정밀 전자뇌관 'eDevll'이다.  현장에서 뇌관에 연결된 바코드를 읽어 냄으로써, 하나 하나의 기폭 시간을 1밀리초 단위로 세분하여 설정할 수 있게 되어 기동 오차가 ±0.1% 라고 하는, 종래의 뇌관에 비해 정밀도가 훨씬 높다는 것이 장점이다. 이 뇌관을 실제 현장에서 사용하고 유효성을 확인한 것이 가시마가 내세우는 성과다. 기존의 발파는 100개 이상의 구멍에 화약을 채우고, 동시에 폭발시키는 방법을 사용해 왔다. 하지만, 이 방법은 진동이 엄청나게 크다.  이것을 피하기 위하여, 개개 화약의 기폭에 30밀리초 정도(기존 뇌관의 정밀도)의 ‘시간차’를 설정함으로써 진동을 줄이는 방법도 있지만, 이것은 모든 화약이 기폭하기까지 상당한 시간이 걸리고, 진동 시간이 길어지는 단점이 있었다. 뒤집어 보면, 개개 화약의 기폭 '시간차'를 가능한 한 짧게 하고, 발파에 의 한 진동 시간을 단축시킴으로써 진동과 소음에 의한 체감적인 불쾌감을 줄이게 되는 것이다. 최근 가시마는 실제로 eDevll을 이용한 발파․굴착 작업을 주택지에 근접한 2개의 현장에 도입, 진동·소음이 적은 작업을 하는 데 성공했다. 이 방법을 이해하기 쉬운 예가 있다. 물을 가득 채운 풀에 큰 바위 덩어리를 던져 넣는다. 당연히 풀의 물은 심하게 튀어오르고 크게 파장을 일으키면서 수면은 흔들린다. 하지만 동일한 무게의 바위 덩어리를 작게 분쇄하여 작은 돌을 많이 던져 넣으면 어떻게 될까? 대답은 간단하다. 풀의 물은 잔잔한 물결 정도밖에 일어나지 않는 것과 같은 이치다. 아이치현의 터널공사에서 실용화에 성공 새로운 기폭 방법은 아이치현 도요타시(愛知県豊田市)에서 시공 중인 배수로 터널 '1급 하천 야스나가카와(安永川)터널 신설공사(平和·秋葉工区)'(연장 약 1.8㎞)에 도입되었다. 지표에서 작업지점까지의 깊이가 20m 미만으로 얕기 때문에 지상의 주택지에 대한 진동을 줄이기 위해 도입했다.  현장에서는 개개 화약의 기폭 시간차를 최대한 줄여 발파 지속 시간을 대폭 단축했다. 진동 크기와 진동 체감 모두를 억제하는 데 성공했다. 실제로 기폭지점의 바로 위에 있었던 계측용 천막 속의 컵에 담아둔 음료수는 거의 흔들리지 않았다고 한다. 다른 하나는, 오사카부 미노오시(大阪府箕面市)에 건설하고 있는 '신 메이신 고속도로 미노오(新名神高速道路箕面) 터널 서측 공사'(상하행선 연장 각각 약 3㎞). 공사구역의 바깥 주거 지역에서의 저주파 음압 수준을, 기존의 뇌관에 비해 4~5 데시벨 낮출 수 있었을 뿐만 아니라 방음문과 방음벽이 막기 어려운 저주파 소리를 저감시키는 효과도 확인했다고 한다. 리니어 신칸센 공사 등에도 응용 기대 eDevll을 일본 국내에 본격적으로 적용한 건 가시마가 처음이다. 앞으로 일본 국내에서는 리니어 츄오신칸센(中央新幹線)과 도쿄 외곽 순환도로 등 발파와 굴착 작업이 필요한 터널 공사를 해야 할 프로젝트가 산적해 있다.  그런 만큼 가시마 회사는 이번에 계측한 데이터와 노하우를 축적하여, 시가지의 산악 터널 공사에 적극적으로 활용해 나간다는 방침이다. 글로벌이코노믹 장민호 기자

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