• Advances in materials Research
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• 제6권2호
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• pp.155-168
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• 2017

The terrorist attacks and dangers by bomb blast have turned into an emerging issue throughout the world and the protection of the people and structures against terrorist acts depends on the prediction of the response of structures under blast and shock load. In this paper, behavior of aluminum and unidirectionally reinforced E-Glass Epoxy composite plates with and without focal circular holes subjected to shock loading has been identified. For isotropic and orthotropic plates (with and without holes) the classical normal mode approach has been utilized as a part of the processing of theoretical results. To obtain the accurate results, convergence of the results was considered and a number of modes were selected for plate with and without hole individually. Using a shock tube as a loading device, tests have been conducted to composite plates to verify the theoretical results. Moreover, peak dynamic strains, investigated by experiments are also compared with the theoretical values and deviation of the results are discussed accordingly. The strain-time histories are likewise indicated for a specific gauge area for aluminum and composite plates. Comparison of dynamic-amplification factors between the isotropic and the orthotropic plates with and without hole has been discussed.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권3호
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• pp.25-33
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• 2019

지하광산의 갱내 굴착 과정에서 폭약을 사용하여 발파하는 경우, 최외곽공의 폭력을 조절하여 외부 암반의 손상도 감소와 원활한 파단면을 형성하는 작업은 종업자의 안전 및 작업능률을 향상시키는 결과를 가져올 수 있다. 본 연구는 2차원의 동적파괴과정해석기법인 DFPA-2D 코드를 사용하여 단일 장약공에서 발파 시, 장약공의 직경과 디커플링 지수에 따라 생성되는 균열손상범위를 수치해석적으로 확인하였고 Sweden의 발파손상영역 경험식을 이용하여 암반손상범위를 예측하고 DFPA 해석결과와 비교하였다. 추가로 DFPA코드를 지하채광발파의 최외곽공 발파균열예측에 적용하여 파단면형성 및 발파손상발생 메커니즘에 대하여 검토하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권6호
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• pp.1227-1236
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• 2018

From all of the environmental problems, blast-induced vibrations often cause concern to surrounding residents. It is often claimed that damage to building superstructures is due to blasting, and sometimes the building owner files a lawsuit against the company that perform blasting operations. The blast-vibration problem has been thoroughly investigated in the past and continues to be the subject of ongoing research. In this study, a tunnel construction has been performed by a construction company, according to their contract they must have used drilling & blasting method for excavation in tunnel inlet and outlet portal. The population is very condensed with almost tunnel below in the vicinity houses of one or two floors, typically built with stone masonry and concrete. This situation forces the company to take extreme precautions when they are designing blasts so that the blast effects, which are mainly vibration and aerial waves, do not disturb their surrounding neighbors. For this purpose, the vibration measurement and analysis have been carried out and a new methodology in minimizing the blast induced ground vibrations at the target location, was also applied. Peak particle velocity and dominant frequencies were taken into consideration in analyzing the blast-induced ground vibration. The methodology aims to employ the most suitable time delays among blast-hole groupings to render destructive interference of surface waves at the target location.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권2호
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• pp.121-133
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• 2023

The demand for cement and limestone crushed materials has increased many folds due to the tremendous increase in construction activities in Pakistan during the past few decades. The number of cement production industries has increased correspondingly, and so the rock-blasting operations at the limestone quarry sites. However, the safety procedures warranted at these sites for the blast-induced ground vibrations (BIGV) have not been adequately developed and/or implemented. Proper prediction and monitoring of BIGV are necessary to ensure the safety of structures in the vicinity of these quarry sites. In this paper, an attempt has been made to predict BIGV using artificial neural network (ANN) at three selected limestone quarries of Pakistan. The ANN has been developed in Python using Keras with sequential model and dense layers. The hyper parameters and neurons in each of the activation layers has been optimized using randomized and grid search method. The input parameters for the model include distance, a maximum charge per delay (MCPD), depth of hole, burden, spacing, and number of blast holes, whereas, peak particle velocity (PPV) is taken as the only output parameter. A total of 110 blast vibrations datasets were recorded from three different limestone quarries. The dataset has been divided into 85% for neural network training, and 15% for testing of the network. A five-layer ANN is trained with Rectified Linear Unit (ReLU) activation function, Adam optimization algorithm with a learning rate of 0.001, and batch size of 32 with the topology of 6-32-32-256-1. The blast datasets were utilized to compare the performance of ANN, multivariate regression analysis (MVRA), and empirical predictors. The performance was evaluated using the coefficient of determination (R²), mean absolute error (MAE), mean squared error (MSE), mean absolute percentage error (MAPE), and root mean squared error (RMSE)for predicted and measured PPV. To determine the relative influence of each parameter on the PPV, sensitivity analyses were performed for all input parameters. The analyses reveal that ANN performs superior than MVRA and other empirical predictors, andthat83% PPV is affected by distance and MCPD while hole depth, number of blast holes, burden and spacing contribute for the remaining 17%. This research provides valuable insights into improving safety measures and ensuring the structural integrity of buildings near limestone quarry sites.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권4호
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• pp.19-26
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• 2017

트라우즐 연주시험은 폭발물의 영향을 측정하기 위한 방법 중 하나이다. 일정크기 연주기둥 중앙의 발파공 내부에서 폭발에 의한 용적 확대량을 측정하여 폭발력을 측정하는데 이용된다. 본 연구에서는 발파공 내부 폭약주변의 채움재에 따른 폭발영향을 비교분석하기 위하여 트라우즐 연주시험 및 AUTODYN 수치해석을 하였다. 사용폭약은 일반 에멀젼 폭약을 적용하였고, 디커플링 조건과 모래, 물, 젤라틴의 충전재를 선정하였다. 시험 및 수치해석 결과 연주블록 발파공의 확대 정도는 물과 젤라틴이 유사하였고, 모래, 디커플링 조건 순으로 확대치를 나타냈다. 또한 연주기둥 외곽에서 측정한 동적 변형률 및 수치해석 전달압력의 경우 시험결과와 상응하였고, 같은 양상을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권1호
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• pp.1-9
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• 2021

최근 도시화가 가속화됨에 따라 지하공간 개발을 위한 굴착공사가 지속적으로 이루어지고 있으며, 암반 굴착 시 해당 구간의 지질 상태를 정확히 파악하는 것은 안전한 시공을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 터널 발파 진동을 저감시키기 위해 대구경 무장약공을 천공하는 MSP 공법을 활용하여 굴착면 전방의 지질 특성을 파악하기 위해 천공경로 및 지반탐사 복합시스템을 개발하였다. 제안된 탐사 시스템은 NATM 터널 공사를 위해 천공된 대구경 심발공을 활용해 굴착면 전방 50 m 구간의 지질 정보를 획득할 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한, 제안된 탐사 시스템을 현장에 적용하고 대구경 무장약공 내부를 모니터링하여 터널 굴착면 전방의 지질 상태를 평가한 사례를 소개한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권1호
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• pp.1-18
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• 2023

전색작업은 발파공 내에서 폭발가스가 쉽게 유출되지 않게 적용되는 중요한 과정이다. 전색물질은 폭발 에너지를 더 길게 공 내부에서 작용할 수 있게 하며, 암석의 파쇄도를 증가시키는데 큰 도움이 된다. 본 연구에서는 동적 충격에 반응하는 전단농화유체 기반의 전색물질을 개발하였다. 전단농화유체 기반의 전색재료의 성능을 검증하기 위해 실 규모 발파실험 및 터널현장에 대한 현장 실증을 수행하였다. 첫 번째 실험에서는 전색재료 적용에 따른 발파공 내부의 압력을 직접 측정하였고, 도심지 터널현장 실증에서는 모래전색과 전단농화유체 기반 전색재료의 발파결과를 서로 비교하였다. 발파공 내 압력측정 결과 본 연구를 통해 개발한 전색물질을 적용한 경우, 발파공 상부에서 측정된 압력이 일반적인 모래전색을 적용한 경우보다 낮았으며 폭발가스 분출량도 적었다. 또한 현장 실증결과 터널발파에서 개발전색물질의 굴착성능이 모래전색 발파의 경우보다 우수함을 검증할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권2호
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• pp.43-50
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• 2011

본 연구에서는 발파가 이루어지는 공사현장에서의 거리별 진동레벨을 리온계측기로 측정하였고 같은 거리상에서 진동속도를 측정을 위해 BlastmateIII를 사용하였다. 현장실험에서 발파는 총 5,180kg의 장약량으로 총 130회의 발파가 진행되었으며 회당 발파공수는 5, 10, 20공으로 공당 4kg의 약량이 사용되었다. 발파로 인한 진동은 진동속도와 진동레벨로 같은 거리에서 동시 측정하였다. 계측은 발생원으로부터 15~102m 구간에서 측정하였고 8차례 구간을 나누어 진동속도, 진동레벨 데이터를 각각 273개 획득하였다. 측정된 진동속도 데이터를 이용하여 기존의 상관식에 의하여 분석하였으며 이를 실제 측정한 진동레벨과 비교 분석하고 상관성에 대하여 연구해 보았다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.77-85
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• 2012

본 시공사례는 목포에 위치한 한국제분 14기 Silo를 연속적 발파해체를 수행한 것이다. 주변현황을 고려하여 붕괴방향은 종방향으로 계획을 수행하였고, 좁은 공간에서 1기 Silo 당 발파 공수가 많아서 발파에 의한 Cut-off 문제, 거동에 관한 문제 및 구조물이 거동 후 파쇄에 대한 문제점이 고려되었다. 이에 14기의 Silo를 2차로 구분하여 발파를 하였다. 1차 A-Section 발파에서는 연결용 도폭선의 Cut-off 인하여 2회 발파를 수행하여 붕괴를 시키고, 이를 개선하여 2차 B-Section 발파 때에는 한 번에 원하는 방향으로 안전하게 시공한 사례이다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.52-58
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• 2012

싱가포르 DTL2 C915 건설공사 중 TBM 발진을 위한 개착구간의 암발파 공사를 위해 당초 전기뇌관과 ANFO로 발파시공이 계획되었으나 1회 발파공수 제한 및 가시설에 대한 엄격한 진동관리 규정 등으로 인해 작업공정이 많이 지연되어 TBM 발진을 위한 예정된 공기를 준수하지 못하는 것으로 검토되었다. 따라서 암발파 공법의 효율을 개선하고 1회 발파공수 및 파쇄면적의 최대화를 위해 다단장약이 검토되었으며, 다단장약의 효율성을 높이기 위해 정밀성이 장점인 전자뇌관이 선정되었다. 다단장약 적용으로 천공장이 길어짐에 따라 커지는 암반 구속력에 대응하기 위해 폭약의 위력을 증대시키는 방안으로 Emulsion Cartridge 폭약을 적용하였다. 그 결과 발파효율과 시공성을 개선함과 동시에 가시설의 안정성을 확보할 수 있었다.