KR100665880B1 - 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템 및 발파방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널발파에 있어서 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합하여 배열함으로써 발파효율을 높일 수 있도록 하는 발파시스템 및 발파방법에 관한 것이다.
본 발명은 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템에 있어서, 굴착지반의 암반 물성 조건에 따라 구획된 일구역에 전자뇌관 연결모선으로 연결설치되는 전자뇌관; 상기 전자뇌관이 배치되지 않은 기타 구역에 비전기뇌관 연결모선으로 연결설치되는 비전기뇌관; 상기 비전기뇌관 연결모선과 상기 전자뇌관의 연결모선에 상호 연결되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결하는 0ms 전자뇌관; 및 상기 전자뇌관 연결모선의 말단에 연결설치되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파시키는 전자뇌관 발파기를 포함하되, 상기 전자뇌관은 터널의 심발공에 연결설치되고, 상기 비전기뇌관은 터널의 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합하여 배열하기 위해 터널굴착단면을 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공으로 구분하였으며, 심발공에 전자뇌관을 배열하고 확장공, 외곽공, 바닥공에 비전기뇌관을 배열하여 조합하는 발파방법과 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 또는 프리 스플리팅(Pre-spliting) 공법을 적용한 외곽공에 전자뇌관을 배열하고 심발공, 확장공, 바닥공에 비전기뇌관을 배열하여 조합하는 발파방법으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 터널굴착단면의 전단면에 전자뇌관을 적용하지 않고 전자뇌관과 비전기뇌관을 혼합하여 적용함으로써 경제적인 발파를 수행함과 동시에 발파효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 심발공에 전자뇌관을 적용하는 경우 터널 발파에 있어서 암반의 구속력이 가장 강한 심발공에 정밀한 초시로 발파할 수 있는 전자뇌관을 사용함으로써 연속되는 발파영역에 영향을 미쳐 굴진율 및 파쇄도를 증진시킬 수 있으며, 외곽공에 전자뇌관을 적용하는 경우에는 정밀한 초시로 제어발파(Control Blasting) 공법인 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 또는 프리 스플리팅(Pre-spliting)의 특징을 최대한 반영할 수 있어 미려한 파단면 생성에 따른 숏크리트(Shotcrete) 및 콘크리트 추가 발생량 감소와 굴착주변 암반의 손상을 최소화 할 수 있다.
전자뇌관, 비전기뇌관, 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공, 발파
Description
도1은 본 발명에 따른 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템의 구성도이다.
도2는 터널발파에 있어서 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공 영역을 구분한 단면도이다.
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 심발공 전자뇌관과 기타공 비전기뇌관의 조합 개념도 및 발파순서도이다.
도3b는 도3a의 발파시스템 구성도이다.
도3c는 도3a의 설계 예시도이다.
도4a는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽공 전자뇌관과 기타공 비전기뇌관의 조합 개념도 및 발파순서도이다.
도4b는 도4a의 발파시스템 구성도이다.
도4c는 도4a의 설계 예시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전자뇌관 2 : 비전기뇌관
3 : 0ms 전자뇌관 4 : 전자뇌관 발파기
10 : 외곽공 20 : 확장공
30 : 심발공 40 : 바닥공
본 발명은 터널발파에서의 발파시스템 및 발파방법에 관한 것으로, 구체적으로 터널발파에 있어서 굴착 지반의 암반 물성 조건에 따라 발파구역을 구획하고, 구획된 발파구역에 전자뇌관과 비전기뇌관을 적절하게 조합하여 배열함으로써 발파효율을 높일 수 있도록 한 발파시스템 및 발파방법에 관한 것이다.
발파 현장에서 사용되고 있는 폭약류에 강력한 폭굉력을 충분하게 발휘하기 위해서는 뇌관(Blasting cap, Detonator)의 역할이 중요하다. 그리고 이 뇌관의 정밀성에 따라 발파 효율의 차이가 있게 된다. 뇌관의 발전은 초기의 도화선 및 공업뇌관에서 시작하여 현재 MS(Milli Second)뇌관의 경우 20ms∼25ms의 시차로 순차적으로 기폭함으로써 발파효과의 극대화와 소음 및 진동제어에 큰 효과를 이루게 되었고, 1990년대 초반에 개발된 전자뇌관의 경우 자체 IC회로를 내장하여 1ms의 초정밀시차의 구현이 가능해졌다. 그러나, 상기 전자뇌관은 국외에서는 이미 각종 제어발파, 파쇄도 향상, 암 손상영역 저감 등의 효과에 대한 연구가 활발히 진행되어 지금은 폭넓게 실용화되고 있는 반면, 국내에서는 2000년대에 소개된 이후 주로 연구목적으로만 사용되고 아직까지 실제 설계 및 실용화에는 미치지 못하고 있는 실정이다.
현재 국내에 일반적으로 사용되고 있는 전기뇌관과 비전기뇌관의 지연시차는 최소 20ms∼25ms에서 최대 수천 ms에 이르고 정밀성은 약 ±10%로 그 오차범위는 2ms∼수백ms에 이르게 된다. 이에 반해, 전자뇌관의 경우 지연시차는 1ms 단위로 0ms∼25,000ms까지 단차조절이 가능하고 그 오차범위는 0.1ms∼0.2ms 이하이다.
한편, 최근 국내에서도 발파현장의 여건이 변화함에 따라 보다 정확하고 정밀한 지연시차를 갖는 뇌관이 점차적으로 요구되고 있다.
이같은 원인을 우선 환경적 측면에서 살펴보면, 점차적인 국토 개발의 일환으로 도심지 지하 및 도심 근접지역에서 발파가 이루어짐에 따라 발파의 진동 및 소음 등의 환경피해로부터 많은 민원이 발생하게 되었는데, 진동 및 소음의 직접적인 원인중의 하나로 뇌관 지연시차의 부정확성과 정밀성 부족을 들 수 있기 때문이다.
또한, 시공적인 측면과 경제적인 측면에서 살펴보면, 터널발파현장의 시공성과 경제성은 굴진율, 파쇄도, 굴착선 주변암반의 손상 영역에 의해 좌우되는데, 굴진율, 파쇄도, 굴착선 주변암반 손상에 영향을 주는 인자로는 폭약량, 천공간격, 최소저항선, 폭약계수, 천공의 정밀도, 뇌관 지연시차를 들 수 있기 때문이다. 즉, 뇌관 지연시차가 부정확할 경우 굴진율 및 파쇄도가 떨어져 2차 파쇄가 요구됨으로써 시공성과 경제성이 저하될 뿐만 아니라, 특히 외곽공에 사용한 뇌관의 지연시차 가 부정확할 경우(일반적으로 LP 계열 뇌관이 주로 사용되나 오차범위가 수십 ms∼수백 ms 까지 이름)에는 지발내에서 제발효과가 미비해지고 주변 암반의 손상이 많아져 지보재 보강량 증가에 따른 시공성 및 경제성이 저하된다.
상기와 같은 사실을 바탕으로, 환경적인 측면, 시공적인 측면, 경제적인 측면을 향상시키기 위해서는 초정밀 지연초시를 가지는 전자뇌관을 전 막장에 사용해야 하지만 현재 국내에서 생산되지 않고 전량 수입하는 고가의 전자뇌관을 전 막장에 적용하는 것은 발파효율로 인해 절감되는 비용에 비해 경제성에서 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.
또한 터널 굴착 Cycle Time(막장관찰→측량 및 Marking→천공→장약→발파→환기→버럭처리→지보재보강으로 이루어지는 터널굴착의 일련된 과정)에 있어서 전 막장에 전자뇌관 적용시 장약 시간이 일반뇌관에 비해 약 1.5배∼2.0배 소요되어 시공성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 초정밀시차로 발파효율을 증진할 수 있는 전자뇌관의 장점을 반영하여 다양한 지반조건 하에서 발파결과의 우선시되는 목적에 따라 전자뇌관을 부분 적용하여 발파효율뿐만 아니라 시공성과 경제성을 향상시킬 수 있는 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템 및 발파방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 터널발파에 있어서 터널 굴착지반의 암반 물성 조건에 의해 발파효율 중에서 굴진율이 떨어지고 파쇄도가 불량한 지반(굴진율 및 파쇄도가 중요시 되는 현장여건) 또는 터널 굴착지반의 암반 물성 조건에 의해 여굴 또는 미굴이 많이 발생하는 지반(굴착선 주변암반의 손상과 미려한 파단면이 우선시 되는 현장)에 적합한 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템 및 발파방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 터널 발파설계에 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌관) 대신 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합을 적용함으로써 현재 터널발파 현장에서 환경피해의 대표적인 사례로 대두되고 있는 발파 진동과 소음을 저감하는데 있다.
전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템에 있어서, 굴착지반의 암반 물성 조건에 따라 구획된 일구역에 전자뇌관 연결모선으로 연결설치되는 전자뇌관; 상기 전자뇌관이 배치되지 않은 기타 구역에 비전기뇌관 연결모선으로 연결설치되는 비전기뇌관; 상기 비전기뇌관 연결모선과 상기 전자뇌관의 연결모선에 상호 연결되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결하는 0ms 전자뇌관; 및 상기 전자뇌관 연결모선의 말단에 연결설치되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파시키는 전자뇌관 발파기를 포함하되, 상기 전자뇌관은 터널의 심발공에 연결설치되고, 상기 비전기뇌관은 터널의 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파공법에 있어서, 굴착 지반의 암반 물성 조건에 따라 발파구역을 구획하는 단계; 구획된 발파구역별로 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결장치를 이용하여 조합배치하는 단계; 및 상기 연결장치에 의해 상호 연결된 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파하는 단계를 포함하되, 상기 발파구역은 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공으로 구획하고, 상기 전자뇌관은 심발공에, 상기 비전기뇌관은 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결배치하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템 및 발파방법에 대해 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템의 구성도이다. 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 발파 시스템은, 굴착지반의 암반 물성 조건에 따라 구획된 일구역에 전자뇌관 연결모선으로 연결설치되는 전자뇌관(1)과, 상기 전자뇌관(1)이 배치되지 않은 기타 구역에 비전기뇌관 연결모선으로 연결설치되는 비전기뇌관(2); 상기 비전기뇌관 연결모선과 상기 전자뇌관의 연결모선에 상호 연결되어 전자뇌관(1)과 비전기뇌관(2)을 연결하는 0ms 전자뇌관(3); 및 상기 전자뇌관 연결모선의 말단에 연결설치되어 전자뇌관(1)과 비전기뇌관(2)을 지연시차를 두고 발파시키는 전자뇌관 발파기(4)를 포함한다.
상기 0ms 전자뇌관(3)은 상기 전자뇌관(1) 배열과 비전기뇌관(2) 배열을 연결하기 위한 구성요소로서, 이때 전자뇌관(1)과 비전기뇌관(2)의 연결하는 0ms 전자뇌관(3)의 기능을 이해하기 위해서는 각 뇌관의 기폭 원리를 파악하여야 한다. 전자뇌관(1)은 발파기에서 뇌관에 전류 공급 및 설정된 초시를 전달하여 기폭되고, 비전기뇌관(2)은 전달된 충격파에 의해 비전기뇌관마다 부여된 고유시차에 따라 기폭된다. 따라서, 전자뇌관(1)과 비전기뇌관(2)를 조합하여 연결한 경우에는 비전기뇌관(2)이 기폭할 수 있도록 충격파를 전달할 수 있는 연결장치가 부가적으로 요구되며 그 연결장치 역할을 수행하는 것이 상기 0ms 전자뇌관(3)인 것이다. 이때, 상 기 0ms 전자뇌관(3)은 조합발파시 설계된 지연초시에 영향을 미치지 않으면서 단지 비전기뇌관(2)을 기폭시키는 연결장치로서의 역할만을 수행할 수 있도록 지연초시를 0ms로 정하게 된다.
일반적으로 터널 발파에 있어서 굴착지반의 암반 물성 조건에 따라 구분되는 굴착 단면은 도2에서와 같이 외곽공(10), 확장공(20), 심발공(30), 바닥공(40) 영역으로 구분된다. 도3a ~ 도4c는 상기와 같은 영역으로 구분된 터널발파에 있어서 전자뇌관(1)과 비전기뇌관(2)을 조합설계하는 방법에 대한 구체적인 실시예를 도시한 것이다.
도3a ~ 도3c의 실시예는 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합에 있어서 굴진율과 파쇄입도를 증진시키기 위해 지반의 구속력이 가장 강한 심발공(30) 영역에 전자뇌관(1)을 배치하고 나머지 영역(10, 20, 40)에 비전기 뇌관(2)을 배치한 것으로, 이에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
터널발파에 있어서 터널굴착 주변암반의 특성상 굴진율이 떨어지고 파쇄도가 불량한 구간이 발생하게 된다. 2자유면에서 시행되는 계단발파와는 달리 터널발파는 1자유면에서 시작하여 발파진행 과정상 2자유면이 생성되게 된다. 1자유면에서 2자유면으로 진행되는 심발공(30) 영역 발파는 지반의 구속력이 가장 강하게 작용하게 되고, 연속되는 발파영역에 영향을 미치게 된다. 그러므로 도 3a에서와 같이 지반의 구속력이 가장 강한 심발공(30) 영역에 전자뇌관(1)을 배열하고 기타 영역(10, 20, 40)에 비전기뇌관(2)을 배열하는 조합발파는 심발공(30) 영역 발파에 초정밀시차의 전자뇌관을 적용함으로써 정확한 제발발파를 시행하여 굴진율과 파쇄입 도를 증진시키게 된다.
도3b는 도3a에서의 뇌관 연결에 따른 발파시스템 구성을 도시한 것이며, 도3c는 도3a에서와 같은 조합을 경부고속철도현장에 실제 적용한 설계 예시도이다. 이때, 상기와 같은 조합으로 이루어진 발파시스템에서의 발파순서는 도3a에서 나타낸 것과 같이 전자뇌관이 배열된 심발공을 발파한 후 비전기뇌관이 배열된 확장공, 외곽공, 바닥공 순으로 뇌관 지연시차를 부여하여 발파하게 된다.
도4a ~ 도4c의 실시예는 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합에 있어서 굴착선 주변암반의 발파영향을 최소화하기 위해 외곽공(10)에 전자뇌관(1)을 배치하고 나머지 영역(20, 30, 40)에 비전기뇌관(2)을 배치하는 방법을 나타낸 것으로, 이에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
외곽공(10)에 대한 발파설계는 제어발파공법인 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 공법과 프리 스플리팅(Pre-spliting)공법을 적용하는데 공법의 선택여부는 현장 지질조건과 주변여건을 감안하여 설계하여야 한다. 일반적으로 스무스 블라스팅(Smooth Blasting)공법은 경암에서 풍화암까지 고루 적용이 가능하며, 프리 스플리팅(Pre-spliting)공법은 주로 연암 이하의 암반에 적용하는 것이 효율적이다.
도4b는 도4a에서의 뇌관 연결에 따른 발파시스템의 구성을 도시한 것이며, 도4c는 도4a에서와 같은 조합을 경부고속철도현장에 실제 적용한 설계 예시도이다. 이때, 상기 발파시스템에서의 발파순서는 도4a에서 나타낸 것과 같이 외곽공에 적용된 제어발파공법에 따라 스무스 블라스팅(Smooth Blasting)공법과 프리 스플리팅(Pre-spliting)공법을 구분하여 적용하게 되며, 스무스 블라스팅(Smooth Blasting)공법에는 비전기뇌관이 배열된 심발공, 확장공, 바닥공의 순으로 뇌관 지연시차를 부여하여 발파하고, 마지막으로 전자뇌관이 배열된 외곽공을 발파하며, 프리 스플리팅(Pre-spliting)공법에는 전자뇌관이 배열된 외곽공을 먼저 발파하고 심발공, 확장공, 바닥공 순으로 뇌관 지연시차를 부여하여 발파한다.
이하는, 본 발명에 따른 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합발파와 이에 대한 비교 대조군으로 일반뇌관(전기뇌관 또는 비전기뇌관) 발파를 시험실시한 것으로, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도3a의 실시예에 따른 심발공에 전자뇌관을 배열하고 확장공, 외곽공, 바닥공에 비전기뇌관을 배열하는 조합발파는 설계에 적용된 고속철도 터널현장에서 시험발파를 시행하였으며, 심발공법은 분착식다단발파공법(SUPEX-cut)을 적용하여 전기뇌관 적용발파 3회, 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합발파 2회를 실시하여 비교하였다. 시험발파의 측정항목은 굴진효율, H.C.F(half cast factor), 파쇄입도, 발파진동이다.
굴진효율은 정량적인 비교를 위하여 천공장 및 굴진장을 줄자를 이용 실측한 후 다음의 식을 이용하였다.
H.C.F(half cast factor)는 발파 후 육안으로 관측된 외곽공의 천공흔적을 실측하여 전 천공장의 비로서 환산해 주는 것으로서 H.C.F의 값이 높을수록 원활한 굴착선이 형성되었다고 할 수 있다. H.C.F는 스타프를 이용하여 측정하였으며 다음의 식으로 구하였다.
파쇄입도는 디지털 카메라로 촬영 후 Split Desktop이라는 프로그램을 사용하여 측정하였다.
심발공에 전자뇌관을 배열하고 나머지 공에 비전기뇌관을 배열한 조합발파와 전기뇌관 적용발파의 비교시험발파 결과 측정된 평균값은 다음과 같다.
| 구 분 | 전기뇌관 | 전자뇌관+비전기뇌관 (심발공) (기타공) | 전자뇌관 적용효과 |
| 굴진효율(%) | 88.6 | 94.0 | 6% 굴진률 향상 |
| 발파입도(cm) | 16.1 | 11.5 | 29% 감소 |
| H.C.F(%) | 23.0 | 27.0 | 15% 상승 |
| 발파진동(cm/sec) | 9.6 | 7.9 | 18% 진동저감 |
상기 표와 같은 결과는 뇌관의 종류 외에 사용폭약, 천공장비, 작업자 등의 제반조건이 같은 상황에서 본 시험이 수행되었으므로 전기뇌관에 비해 오차 범위가 적은 전자뇌관을 심발공에 적용함으로써 연속되는 나머지 공의 발파에 영향을 미쳐 이루어진 결과라고 할 수 있다.
도4a의 실시예에 따른 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 또는 프리 스플리팅(Pre-spliting) 공법이 적용된 외곽공에 전자뇌관을 배열하고 나머지 공에 비전기뇌관을 배열한 조합발파와 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌관)의 비교시험발파는 터널현장에서 직접 실시하지 않고 일반적인 도로터널 및 철도터널의 외곽공의 개수가 30∼40개라는 것을 감안하여 석산에서 모의시험을 실시하였다. 모의시험은 40여개 공을 동일한 천공장비를 이용하여 동일한 패턴으로 천공을 실시한 후 동일 폭약량으로 뇌관만 달리하여 발파를 실시하였다.
| 구 분 | 비전기뇌관 | 전자뇌관+비전기뇌관 (외곽공) (기타공) | 전자뇌관 적용효과 |
| 굴진효율(%) | 81.2 | 90.9 | 11% 굴진률 향상 |
| 파쇄입도(cm) | 24.6 | 14.8 | 40% 감소 |
| H.C.F(%) | 40.0 | 50.0 | 20% 상승 |
상기 표와 같은 결과는 비록 터널단면에 적용하여 실시된 것은 아니나, 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌관) 대신 비전기뇌관과 전자뇌관을 조합하여 발파할 경우 굴진효율, 파쇄입도, H.C.F 모두 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 상기 실시예를 터널단면에 적용하여 실시하더라도 동일한 발파결과 경향을 보이리라는 것은 자명한 사실이다.
한편, 전자뇌관과 비전기뇌관의 조합발파는 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌관)에 비해 경제성이 떨어지는 것은 사실이다. 그러나 전단면에 전자뇌관을 적용하지 않고 현장지질조건과 주변여건을 감안하여 본 발명의 실시예와 같이 심발공 또는 외곽공에만 전자뇌관을 적용한다면 전자뇌관 사용에 의한 비용 증가량보다는 일반뇌관에 비해 발파효율은 증진시키면서 2차 파쇄 또는 보강작업의 비용 절감으로 안전적이면서도 경제적인 발파를 수행할 수 있게 된다.
상술한 본 발명은 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따라 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합하여 발파할 경우 전 막장에 일반뇌관(전기뇌관, 비전기뇌관)을 적용한 발파방법에 비해 발파효율이 증진되고, 전 막장에 전자뇌관을 적용한 발파방법에 비해 경제성 및 시공성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 심발공에 전자뇌관을 배열하고 확장공, 외곽공, 바닥공에 비전기뇌관을 배열하여 조합하는 발파방법은 지반의 구속력이 가장 강한 심발공에 정밀초시를 가지는 전자뇌관을 배열함으로써 심발공 발파후 연속되는 발파공에 영향을 미쳐 굴진율과 파쇄입도를 증진시키므로 터널공정을 계획대로 수행할 수 있으며 2차 파쇄 비용을 줄일 수 있어 시공성 및 경제성이 향상되는 효과가 있다..
또한, 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 또는 프리 스플리팅(Pre-spliting) 공법이 적용된 외곽공에 전자뇌관을 배열하고 심발공, 확장공, 바닥공에 비전기뇌관을 배열하는 발파방법은 제어발파공법(Control Blasting)인 스무스 블라스팅(Smooth Blasting)과 프리 스플리팅(Pre-spliting)의 효능을 제대로 발휘할 수 있도록 전자뇌관을 사용함으로써 미려한 굴착파단면과 굴착선 주변암반에 영향을 최소화하여 보강재 비용을 줄일 수 있고 낙반의 위험을 줄일 수 있어 시공성, 경제성, 안정성이 증진되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 일반뇌관 발파에 비해 발파진동 및 소음이 저감되므로 환경적인 측면에서 뛰어난 효과를 가진다.
Claims (9)
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- 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템에 있어서,굴착지반의 암반 물성 조건에 따라 구획된 일구역에 전자뇌관 연결모선으로 연결설치되는 전자뇌관;상기 전자뇌관이 배치되지 않은 기타 구역에 비전기뇌관 연결모선으로 연결설치되는 비전기뇌관;상기 비전기뇌관 연결모선과 상기 전자뇌관의 연결모선에 상호 연결되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결하는 0ms 전자뇌관; 및상기 전자뇌관 연결모선의 말단에 연결설치되어 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파시키는 전자뇌관 발파기를 포함하되,상기 전자뇌관은 터널의 심발공에 연결설치되고,상기 비전기뇌관은 터널의 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결설치되는 것을 특징으로 하는 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파시스템
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- 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법에 있어서,굴착 지반의 암반 물성 조건에 따라 발파구역을 구획하는 단계;구획된 발파구역별로 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결장치를 이용하여 조합배치하는 단계; 및상기 연결장치에 의해 상호 연결된 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파하는 단계를 포함하되,상기 발파구역은 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공으로 구획하고,상기 전자뇌관은 심발공에, 상기 비전기뇌관은 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결배치하는 것을 특징으로 하는 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법
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- 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법에 있어서,굴착 지반의 암반 물성 조건에 따라 발파구역을 구획하는 단계;구획된 발파구역별로 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결장치를 이용하여 조합배치하는 단계; 및상기 연결장치에 의해 상호 연결된 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파하는 단계를 포함하되,상기 발파구역은 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공으로 구획하여, 상기 전자뇌관은 심발공에, 상기 비전기뇌관은 확장공, 외곽공, 바닥공에 연결배치하고,뇌관 지연시차 배열은 심발공→확장공→외곽공→바닥공 순으로 발파하는 것을 특징으로 하는 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법
- 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법에 있어서,굴착 지반의 암반 물성 조건에 따라 발파구역을 구획하는 단계;구획된 발파구역별로 전자뇌관과 비전기뇌관을 연결장치를 이용하여 조합배치하는 단계; 및상기 연결장치에 의해 상호 연결된 전자뇌관과 비전기뇌관을 지연시차를 두고 발파하는 단계를 포함하되,상기 발파구역은 심발공, 확장공, 외곽공, 바닥공으로 구획하여 스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 또는 프리 스플리팅(Pre-spliting) 공법을 적용하고, 상기 전자뇌관은 외곽공에, 상기 비전기뇌관은 심발공, 확장공, 바닥공에 연결배치하되,스무스 블라스팅(Smooth Blasting) 공법을 적용하는 경우에는 뇌관 지연시차 배열을 심발공→확장공→바닥공→외곽공 순으로 발파하고, 프리 스플리팅(Pre-spliting) 공법을 적용하는 경우에는 뇌관 지연시차 배열을 외곽공→심발공→확장공→바닥공 순으로 발파하는 것을 특징으로 하는 전자뇌관과 비전기뇌관을 조합한 발파방법
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