팬 컷(Fan Cut) 공법: 터널 굴착에서 자유면(Free Face) 확보를 위한 효율적 천공·발파 패턴
팬 컷이란?
발파 채굴 시 암석이나 기타 물질에 필요한 접근로를 만들기 위해 여러 절차를 사용할 수 있습니다. 표면에 전략적 패턴으로 구멍을 뚫고 폭약을 장착해 원하는 발파 패턴을 만듭니다. 팬 컷(Fan Cut)은 터널 채굴에서 사용되는 천공·발파 패턴 유형 중 하나로, 채굴 작업을 다음 자유면(Free Face, 추가 천공이 가능한 맑은 구역)으로 도달하게 합니다. 굴착이 터널 깊숙이 진행됨에 따라 팬 컷을 다시 사용해 다음 자유면에 도달할 수 있습니다. 팬 컷이라는 이름은 드릴 구멍 형상이 V자형 컷 시리즈로 표면에 호(arc) 또는 부채꼴(fan) 패턴을 형성하기 때문에 붙여졌습니다.
적용 조건
팬 컷은 다음 천공 작업을 위한 터널 바닥 개구부가 진입부(터널 전진부)보다 넓은 상황에서 사용됩니다. 천공 장비가 암반면에 도달해 앵글 컷을 만들 수 있도록 배치할 충분한 폭이 있어야 합니다. 이 상황에서 경사진 구멍들을 개방된 면에 뚫을 수 있습니다. 구멍들은 암반면에서 최대 파쇄를 일으킬 각도로 배치되어 다음 자유면 층에 도달하게 합니다.
V자형 컷 배치 방식
V자형 컷은 터널 크기와 사용 가능 장비에 따라 서로 겹쳐서(one upon another) 또는 나란히(next to each other) 만들 수 있습니다. 팬 컷은 트렌치를 만들어 가용 암반면을 넓힘으로써 점점 더 깊은 암반면 접근을 가능하게 합니다. 팬 컷은 터널 구조, 피굴착 물질, 사용 폭약에 따라 여러 다른 컷이나 기법과 조합해 사용할 수 있습니다.
최적 각도와 발파 간격
- 각도: 팬 컷 각도는 너무 예각이어선 안 됩니다. 예각이 불가피하면 드릴 구멍에 더 강한 폭약 농도가 필요합니다. 이상적으로 팬 컷은 60도 이상이어야 합니다.
- 배치: 공간 허용 시 더블 V(Double V)부터 쿼드러플 V(Quadruple V)까지 가능합니다.
- 발파 간격: 최소 50밀리초 이상 간격을 두어 팽창과 변위 시간을 확보해야 합니다. 그래야 발파가 최대 암석 변위 효과를 냅니다.
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