KR0146411B1 - Rock blasting method - Google Patents

Rock blasting method

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KR0146411B1 KR1019950015326A KR19950015326A KR0146411B1 KR 0146411 B1 KR0146411 B1 KR 0146411B1 KR 1019950015326 A KR1019950015326 A KR 1019950015326A KR 19950015326 A KR19950015326 A KR 19950015326A KR 0146411 B1 KR0146411 B1 KR 0146411B1
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Abstract

본 발명은 건축구조물 또는 교량등의 토목구조를 축조를 위해서 지하연속벽체의 슬러리 벽 트렌치(Slurry Wall Trench) 굴착과 현장대구경 타설말뚝등의 기초파일 조성을 위해 굴착기기에 의해 직접 굴착할때 토사층의 하부에 경암 또는 극경암등 매우 단단한 암반이 존재할 경우에 지표면에서 미리 선행 발파하여 암판을 파쇄 또는 많은 균열을 발생시키므로서, 설계심도까지 굴착을 원활히 할 수 있도록 하여 설계대로의 완벽한 품질의 구조물 축조와 공사지연에 따른 손실을 줄일 수 있도록 한 지중암반 발파공법에 관한 발명이다.The present invention is the lower part of the soil layer when excavating directly by excavation equipment for the excavation of slurry wall trench of underground continuous wall for the construction of civil structures such as building structures or bridges and the construction of foundation piles such as site large-diameter piles. When there is a very hard rock such as hard rock or hard rock in the ground, it will be blasted in advance on the surface of the rock and cause a lot of cracking or cracking, so that the excavation can be smoothed up to the design depth. The invention relates to a underground rock blasting method to reduce the loss caused by the delay.

Description

지중암반 발파공법Underground rock blasting method

본 발명은 건축구조물 또는 교량등의 토목구조물 축조를 위해서 지하 연속벽체의 슬러리 벽 트렌치(Slurry Wall Trench) 굴착과 현장대구경 타설말뚝등의 기초파일 조성을 위해 굴착기기에 의해 직접 굴착할때 토사층의 하부에 경암 또는 극경암등 매우 단단한 암반이 존재할 경우에 지표면에서 미리 선행 발파하여 암판을 파쇄 또는 많은 균열을 발생시키므로서, 설계심도까지 굴착을 원활히 할 수 있도록 하여 설계대로의 완벽한 품질의 구조물 축조와 공사지연에 따른 손실을 줄일 수 있도록 한 지중암반 발파공법에 관한 것이다.The present invention is to excavate the slurry wall trench of underground continuous wall for the construction of civil structures, such as building structures or bridges, and to excavate by excavation equipment directly for the construction of foundation piles such as site large-diameter casting piles. If there is a very hard rock such as hard rock or hard rock, it will be blasted in advance on the surface of the rock to cause crushing or many cracks. The underground rock blasting method is to reduce the loss caused by the.

일반적으로 토목구조물 축조를 위한 기초파일 조성을 할 때 토사층의 하부에 경암 또는 극경암등 매우 단단한 암반이 존재할 경우에는 기존의 굴착기로서는 대부분이 설계심도까지 굴착을 제대로 하지 못하고 예정 공사시간을 훨씬 초과하든지 또는 시공불능이 되는 경우가 많았다. 따라서, 이와같은 지반조건에서 공사를 진행할 경우에는 고가장비의 마모와 손료의 증가등 작업지연에 따르는 부수적인 손실이 많이 발생되거나 시공불능에 따른 설계변경등 막대한 경비가 소요된다.In general, when the foundation pile for the construction of civil structures is formed, if there are very hard rocks such as hard or hard rock in the lower part of the soil layer, most of the existing excavators do not properly excavate to the design depth and far exceed the scheduled construction time. In many cases, construction was impossible. Therefore, when the construction is carried out under such ground conditions, a lot of incidental losses occur due to work delay such as wear of expensive equipment and increase of cost, or enormous expenses such as design change due to impossibility of construction are required.

또한, 이와같은 암반의 돌출시 폭약으로 발파하여 암반을 폭파하는 방법도 일부 사용되고 있으나, 이는 암반표면에 착암기로 구멍을 뚫고 이에 바로 화약을 장전하여 발파하므로 진동으로 인한 주변 구조물등의 균열을 발생시키고 발파소음이 커 민원을 야기시키는등 많은 문제점이 있었다.In addition, there are some methods of blasting rocks by explosives when they protrude from such rocks, but this is used to drill holes on rock surfaces and load them with explosives immediately, causing cracks in surrounding structures due to vibration. There were many problems such as blasting noise causing complaints.

따라서, 본 발명의 목적은 토사층 하부에 암반이 있는 곳에서 공사를 실시할 경우 굴착전 지표면에서 지중의 암반부분만 선행발파하여 암반을 파쇄 또는 많은 균열을 발생시키므로서 굴착기에 의한 굴착을 빠른 속도로 진행하여 설계대로의 완벽한 품질의 구조물 축조와 공사지연에 따른 손실을 감소시키고자 한데 그 목적이 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은 상부에 토사와 지하수가 있는 상태에 화약을 장전하고 수중에서 발파를 수행할 수 있게 한 데 있고, 본 발명의 또 다른 목적은 주변여견을 고려하여 1회에 발파할 수 있는 발파공수를 선정하는 다양한 발파패턴을 실시하여 발파시 지표면과 지중에 삽입된 뇌관에 가각 시차를 조절하고 발파하므로서 진동과 소음을 감소시켜 민원을 야기하지 않게 한 데 그 목적이 있다. 이하 본 발명을 발파공정순서를 도시한 첨부도면에 의거 단계적으로 상술하면 다음과 같다.Therefore, an object of the present invention is to excavate the excavator at a high speed by pre-exploding only the rock portion of the ground in the ground before the excavation when the construction is located in the bottom of the soil layer to cause the fracture or many cracks The purpose of the present invention is to reduce the loss due to construction and construction delay of the perfect quality according to the design, and another object of the present invention is to load the explosives in the presence of soil and groundwater in the upper part and to blast the water. Another object of the present invention is to perform various blasting patterns to select the number of blasting air to be blasted at a time in consideration of the surrounding opinions, and the time difference between the surface and the primer inserted into the ground during blasting The purpose is to reduce vibration and noise by controlling and blasting so as not to cause complaints. Hereinafter, the present invention will be described step by step based on the accompanying drawings showing the blasting process sequence as follows.

제1도는 천공케이싱을 암반까지 삽입한 단면도.1 is a cross-sectional view of the perforated casing is inserted into the rock.

제2도는 천공케이싱의 내부에 플라스틱 파이프를 삽입한 단면도.2 is a cross-sectional view of the plastic pipe inserted into the perforated casing.

제3도는 플라스틱 파이프의 내부에 화약을 장전하는 예시 단면도.3 is an exemplary cross-sectional view of loading gunpowder inside a plastic pipe.

제4도는 플라스틱 파이프의 내부에 화약을 장전하고 그 상부에 쇄석을 채운 단면도.4 is a cross-sectional view of loading a gunpowder inside a plastic pipe and filling the top with crushed stone.

제5도 내지 제7도는 화약장전 구조의 실시예도.5 to 7 is an embodiment of the gunpowder loading structure.

제8도 및 제9도는 발파패턴의 예시도.8 and 9 illustrate exemplary blasting patterns.

제10도는 슬롯천공의 발파패턴 예시도.10 is an exemplary view illustrating a blasting pattern of a slot perforation.

제11도는 제10도의 종단면도.11 is a longitudinal sectional view of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 천공케이싱 2 : 플라스틱 파이프1: perforated casing 2: plastic pipe

3,3' : 발파공 4,4' : 무장약공3,3 ': Blaster 4,4': Armed Pharmacy

5 : 뇌관 5' : 뇌관튜브5: primer 5 ': primer tube

6,6' : 화약포 7,7' : 화약유니트6,6 ': Gunpowder 7,7': Gunpowder unit

8 : 쇄석 9 : 충진물8: crushed stone 9: filling

10 : 표면뇌관 11 : 관체10: surface primer 11: body

12 : 테이프 13 : 스치로포옴12: tape 13: styrofoam

T : 토사층 S : 암반층T: Soil layer S: Rock layer

[제1공정(천공케이싱 및 플라스틱 파이프 삽입)][Step 1 (Perforated Casing and Plastic Pipe Insertion)]

암반층(S)이 형성된 지표면에서 암반층(S)의 설계심도까지 드릴천공 하면서 천공케이싱(1)을 적정간격으로 다수개 삽입한다.While drilling the drill rock to the design depth of the rock layer (S) from the ground surface on which the rock layer (S) is formed, a plurality of perforated casings (1) are inserted at appropriate intervals.

[제2공정(플라스틱 파이프 삽입)]Second Process (Plastic Pipe Insert)

각 케이싱(1)의 내부에 플라스틱 파이프(2)를 삽입한 후 케이싱(1)을 인발하여 발파공(3)(3')을 설치하고 그 측부에 필요에 따라 화약을 장전하지 않은 무장약공(4)(4')을 각 발파공(3)(3')의 사이사이에 보다 크고 약간 깊게 뚫어 설치한다.After inserting the plastic pipe (2) into the inside of each casing (1), draw out the casing (1) to install the blast hole (3) (3 ') and the armed medicine (4) without loading the gunpowder on the side as necessary (4) 4) is installed between the blasting holes 3 and 3 'to be larger and slightly deeper.

[제3공정(화약장전)][3rd process (powder loading)]

제2공정에 의해 1회 발파할 구간에 대해 발파공(3)(3')과 무장약공(4)(4')의 설치가 완료되면 발파공인 플라스틱 파이프(2)의 내부에 비전기식 뇌관(5)을 먼저 삽입하고 그 뇌관튜브(5')를 플라스틱 파이프(2)의 상부로 노출시킨 다음, 5-10 개의 화약포(6)(6')를 순서적으로 하나씩 넣어 적층시킨 화약유니트(7)를 암반구간에만 다수개 장약시켜 상부의 화약유니트(7)(7') 부터 하부로 순차 기폭되게 하고 상부 토사층(T)에 쇄석(8)등으로 지표면까지 채운다.When the installation of the blasting holes (3) (3 ') and the armed medicines (4) (4') is completed for the section to be blasted once by the second process, a non-electric primer (5) is placed inside the plastic pipe (2) which is the blasting hole. ), The primer tube (5 ') is exposed to the upper part of the plastic pipe (2), and then 5-10 gunpowder (6) (6') are put in order one by one to laminate the gun (7) ) To the rock section, and then to the lower gunpowder unit (7) (7 ') from the top to the bottom and fill the upper soil layer (T) to the ground with crushed stone (8).

여기서, 암반층의 높이가 높은 경우에는 분산장약(deck charge)하기 위해 각 화약유니트(7)의 사이에 모래등의 충진물(9)을 간삽시킨다.Here, when the height of the rock layer is high, the filler 9 such as sand is interposed between the gunpowder units 7 for the purpose of dispersion charge.

[제4공정(표면뇌관 설치 및 발파)]4th process (surface primer installation and blasting)

각 플라스틱 파이프의(발파공(3)(3'))내에 화약장전이 끝나면 비전기식 뇌관튜브(5')를 연결하여 시차를 달리 기폭되는 표면뇌관(10)을 설치하고 스타트하는 발파공(3)(3')부터 위에서 아래로 순차 기폭시켜 발파시키고, 이어서 다음의 발파공(3)(3')이 전술과 같이 순차적으로 폭발되게 하면 폭발력에 의해 암반이 파쇄되고 균열이 발생되어 굴착을 용이하게 하고 발파시 발생되는 진동은 무장약공(4)(4')이 흡수하여 진동으로 인한 주변구조물에 영향을 감소시키면서 발파작업이 완료된다.After the gunpowder loading in each plastic pipe (blasting hole (3) (3 ')), connect the non-electric primer tube (5') to install and start the surface blasting element (10) which is different from the time difference and starts the blasting hole (3) ( 3 ') from the top to the bottom to sequentially blast, and then to the next blast hole (3) (3') to explode in sequence as described above, the rock is broken by the explosive force and cracks are generated to facilitate excavation and blasting Vibration generated during the absorption of the armed medicine (4) (4 ') is completed while blasting work while reducing the impact on the surrounding structure due to vibration.

도면중 미설명부호 11은 화약유니트(7)를 구성하는 관체이고, 12는 테이프이며, 13은 스치로포옴이다.In the figure, reference numeral 11 denotes a tube constituting the gunpowder unit 7, 12 is a tape, and 13 is a styrofoam.

이와 같이 된 본 발명의 발파공정을 보다 세분하여 구체적으로 그림과 함께 도시하면 다음과 같다.When the blasting process of the present invention as described above is further broken down and shown in detail with the drawings as follows.

본 발명에서 화약을 장전하는 발파공(3)(3')은 발파할 구간에 적정간격으로 직렬 설치하게 되고 암반강도가 강할 경우에는 제9도와 같이 발파공(3)(3')을 복수줄로 1줄이상 설치할 수 있으며, 무장약공(4)(4')은 제8도와 같이 발파공(3)(3')의 양측부에 어긋나게 설치하거나 또는 복수줄로 설치한 발파공(3)(3')의 사이에 무장약공(4)(4')을 제10도 와 같이 설치할 수 있다.In the present invention, the blasting holes (3) (3 ') to be loaded with gunpowder are installed in series at appropriate intervals in the section to be blasted, and when the rock strength is strong, as shown in FIG. 9, the blasting holes (3) (3') in multiple lines 1 It is possible to install more than one line, and the armed medicine holes (4) and (4 ') are installed at opposite sides of the blast holes (3) and (3') as shown in FIG. Armed medicine holes (4) (4 ') can be installed as shown in FIG.

이와 같이 발파할 구간에 대해 발파공(3)(3')과 무장약공(4)(4')의 설치가 완료되면 장약을 실시하게 되는데 장약은 전술한 바와 같이 화약을 플라스틱 파이프(2)의 내부에 하나씩 순서적으로 넣어 적층하는 방법외에 제6도와 같이 일정길이의 관체(11)내에 뇌관(5)과 화약포(6)(6')을 순서적으로 적층시킨 화약유니트(7)를 암반높이에 맞추어 다단 적층 시키거나 또는 제7도와 같이 뇌관(5)의 상면에 화약포(6)(6')를 테이프(12)로서 접착하여 이를 삽입하여도 된다.As described above, when the installation of the blasting holes 3, 3 'and the armed medicines 4, 4' is completed for the section to be blasted, the charging is carried out as described above. In addition to the method of laminating one by one in order, the gunpowder unit 7 in which the primer 5 and the gunpowder gun 6, 6 'are sequentially stacked in the tube 11 of a predetermined length as shown in FIG. In accordance with the present invention, the multi-stage stacking may be performed or the gunpowder 6, 6 'may be adhered to the upper surface of the primer 5 as the tape 12 and inserted therein.

그리고, 암반의 높이가 높은 경우에는 분산장약을 위해 화약포(6)(6')의 사이에 모래등의 충진물(9)을 게재시키면 암반을 순차적으로 다단계 폭파할 수 있게 되며, 분산장약된 각각의 화약유니트(7)에 시차를 달리 하는 뇌관(5)을 사용하면 순차적으로 폭발이 이루어집니다. 한편, 적층된 화약상부의 토사층에는 쇄석(8)등이 지표면까지 채워져 있는데 이는 폭발시 암반과 토사등이 위로 분출되는 것을 막아주게 된다.And, if the height of the rock is high, by placing the filler (9) such as sand between the gunpowder (6) (6 ') for the dispersion charge, it is possible to sequentially blast the rock in multiple stages, each dispersed If you use a jet lag (5) in the gunpowder unit (7) of the explosion is made sequentially. On the other hand, the stacked soil layer of the upper part of the crushed stone (8) is filled to the ground surface, which prevents the rock and soil, such as when the explosion is ejected upward.

전술한 바와 같은 방법으로 발파준비가 완료되면 시차를 달리하는 뇌관(5)에 의해 발파공(3)(3')이 순서적으로 폭발하게 되는데 발파공(3)(3')은 위에서 아래로 분산장약된 순서대로 폭발이 일어나 진동을 지중으로 전달시키게 되므로서 암반을 파쇄 또는 균열시키게 되고, 한 개의 발파공의 발파가 완료되면 표면뇌관(10)에 의거 첨부도면 제8도 내지 제10도에 도시된 바와 같은 화살표의 순서대로 지그재그 폭발이 일어나 발파할 구간의 암반을 매우 효과적으로 발파할 수 있게 되는 바, 이때 발파공(3)(3')에서 발생되는 진동은 측부 또는 그 사이에 뚫은 무장약공(4)(4')이 이를 흡수하여 주변으로 폭발영향이 미치는 것을 차단하므로서 발파시의 진동을 감소시키고 발파효율을 높이게 되는 것이다.When the blast preparation is completed by the above-described method, the blast holes 3 and 3 'are sequentially exploded by the primer 5 having different parallaxes, but the blast holes 3 and 3' are dispersed from top to bottom. As the explosions occur in order to transmit the vibration to the ground, the rock is crushed or cracked, and when the blasting of one blasting hole is completed, as shown in FIGS. 8 to 10 according to the attached surface primer 10. Zig-zag explosions occur in the order of the same arrow to be able to blast the rock of the section to be blasted very effectively, wherein the vibration generated in the blast hole (3) (3 ') is armed weak hole (4) ( 4 ') absorbs this and blocks the impact of explosion to the surroundings, thereby reducing vibrations and increasing blasting efficiency.

그리고, 주변구조물이 매우 밀접하여 진동의 완전한 차단을 필요로 할때에는 제10도와 같은 슬롯천공을 하게 되는데, 즉 발파구간 외측(현장 바깥측)에 무장약공(4)(4')을 발파구간과 평행하게 연속하여 천공시킨 연속무장약공(4'')을 설치하면 진동을 보다 많이 흡수하며 그 속에 물이 있을 경우에는 비중이 낮은 스치로포옴(13)을 끼워넣게 되면 발파시 물에 의해 전달되는 진동을 차단할 수 있게 되는 것이다.In addition, when the surrounding structure is very close and requires complete blockage of vibration, slot drilling is performed as shown in FIG. 10, that is, the armed medicines 4 and 4 'are placed outside the blasting section and outside the blasting section. If you install a continuous armed medicine hole (4``) drilled in parallel and continuously, it absorbs more vibration, and if there is water in it, the low specific gravity styrofoam (13) is inserted and transmitted by water when blasting. It will be able to block the vibration.

이와 같이 본 발명은 굴착전 지표면에서 지중의 암반층(S)을 단계적으로 부분부분 선행 발파하여 암반을 파쇄 또는 균열을 발생시키므로서 굴착기가 빠른 속도로 쉽게 굴착할 수 있어서 설계대로의 완벽한 품질의 구조물 축조를 할 수 있고 무장약공(4)(4')에 의한 진동을 최대한 차단하되 주변구조물의 균열을 방지하며, 진동과 소음을 거의 없애고 설계 변경없이 공기내에 시공을 완료할 수 있으며 공기단축에 따른 원가절감을 할 수 있는 경제적으로도 큰 이득을 볼 수 있는 등 그 효과가 매우 큰 우수발명이다.As described above, the present invention allows the excavator to easily excavate at high speed by blasting or cracking the rock layer by partial partial blasting of the rock layer S in the ground before the excavation, thus constructing a structure of perfect quality as designed. It is possible to prevent vibration by the armed medicine (4) (4 ') as much as possible but to prevent the crack of surrounding structure, almost eliminate vibration and noise, and complete the construction in the air without changing the design and cost according to the shortening of the air. It is an excellent invention with great effect, such as a big economical benefit that can be saved.

Claims (4)

지표면에서 암반층까지 친공케이싱(1)을 발파구간내에 적정간격으로 다수개 삽입하고 그 내부에 플라스틱 파이프(2)를 삽입한 후 천공케이싱(1)을 인발하여 형성한 발파공(3)(3')과 그 측부에 화약을 장전하지 않은 무장약공(4)(4')을 각각 설치하며, 발파공(3)(3')의 내부에 비전기식 뇌관(5)과 약 5-10개의 화약포(6)(6')를 순서적으로 적층시켜 구성한 화약유니트(7)를 상부에서 하부로 순차 기폭되게 다수층 장약시켜 그 상부의 토사구간내에 쇄석(8)을 지표면까지 채우고, 각 비전기식 뇌관(5)의 뇌관튜브(5')에 시차를 달리 기폭되는 표면뇌관(10)을 설치하여 이에 의거 순차적으로 기폭되어 발파되게 한 지중암반 발파공법.Blasting holes (3) (3 ') formed by inserting a plurality of affinity casings (1) from the ground surface to the rock layer at appropriate intervals within the blasting section, inserting a plastic pipe (2) therein, and then drawing the perforated casing (1). And armed medicinal guns (4) (4 ') which are not loaded with gunpowder, respectively, and are equipped with a non-electric primer (5) and about 5-10 gunpowder (6) inside the blast hole (3) (3'). (6 ') is a stack of gunpowder units (7) formed by stacking them in order from the top to the bottom in order to be filled with crushed stone (8) to the surface of the earth within the upper soil section, each non-electric primer (5) Underground rock blasting method to install a surface primer (10) that is different from the time difference is detonated on the primer tube (5 ') of the explosion. 제1항에 있어서, 발파공(3)(3')의 내부에 적층하는 각 화약유니트(7)의 사이에 모래등의 충전물(9)을 게재시켜서 되는 지중암반 발파공법.The underground rock blasting method according to claim 1, wherein a filler (9), such as sand, is placed between each gunpowder unit (7) laminated inside the blast hole (3) (3 '). 제1항에 있어서, 화약유니트(7)는 일정길이의 관체(11)내에 뇌관(5)과 화약포(6)(6') 및 충진물(9)을 순서적으로 적층시켜서 되는 직중암반 발파공법.The method of claim 1, wherein the gunpowder unit 7 is a straight rock blasting method by sequentially stacking the primer 5, the gunpowder (6) (6 ') and the filling (9) in a tube 11 of a predetermined length . 제1항에 있어서, 화약유니트(7)는 뇌관(5)의 상면에 화약포(6)(6')를 테이프(12)로서 접착구성하여서 되는 지중암반 발파공법.The underground rock blasting method according to claim 1, wherein the gunpowder unit (7) is formed by bonding the gunpowder (6) (6 ') to the upper surface of the primer (5) as a tape (12).
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