KR100710410B1 - Tunnel high speed excavation method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널굴착에 관한 것으로, 터널굴착시 진동을 저감시키면서 굴착예정선의 암반손상, 여굴 및 미굴방지, 그리고 굴진장을 증대시킬 수 있는 터널굴착공법에 관한 것이다. The present invention relates to a tunnel excavation, and to a tunnel excavation method that can increase the excavation length and rock damage, excavation and mining of the prospective excavation line while reducing vibration during tunnel excavation.
본 발명은 1자유면 터널의 굴착을 위한 터널고속굴착공법에 있어서, 상기 터널의 외곽에 외곽굴착예정선(1a)을 설정하고, 상기 터널의 외곽을 형성하도록 외곽굴착예정선(1a)을 따라 일정간격으로 천공되어 적어도 1개 이상의 열이 되도록 다수개의 공으로 이루어진 외곽부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부와 연계되도록 터널의 저면선(1b)에 일정간격으로 천공된 다수개의 저면공(1c)으로 이루어진 저면부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부의 내측 터널의 중앙부분에 형성되는 적어도 1개 이상 무장약공(3)을 형성하고, 상기 무장약공(3)의 외측에 일정간격으로 이격되게 적어도 1개 이상의 사각형상의 심발열이 되도록 다수개의 심발공으로 이루어진 심발부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부와 심발부의 사이에 일정간격으로 적정하게 다수개의 상부 및 하부확대공(4, 5)을 형성하는 단계와; 상기 각각의 공에 폭약을 기저장약(c)과 주상장약(b)으로 이루어진 복합장약법에 의하여 장약하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, in the tunnel high speed excavation method for the excavation of one free surface tunnel, an outer excavation scheduled line 1a is set at the outer side of the tunnel, and the outer excavated line 1a is formed to form the outline of the tunnel. Forming an outer portion formed of a plurality of balls to be drilled at a predetermined interval to be at least one row; Forming a bottom portion consisting of a plurality of bottom holes (1c) perforated at a predetermined interval in the bottom line (1b) of the tunnel so as to be associated with the outer portion; A plurality of at least one armed medicine hole (3) is formed in the central portion of the inner tunnel of the outer portion, and the plurality of at least one quadrangular heart heat to be spaced apart at regular intervals on the outside of the armed medicine hole (3) Forming a heart portion consisting of a heart hole; Forming a plurality of upper and lower enlargement holes (4, 5) at appropriate intervals between the outer portion and the heart portion; It is characterized in that it comprises the step of charging the explosives in each of the balls by a composite charge method consisting of a pre-stored medicine (c) and columnar medicine (b).
본 발명에 의하면, 혼합장약과 복합기법에 의해 단면적당 천공수의 감소, 굴착예정선의 암반손상방지, 여굴/미굴방지, 진동저감, 굴진효율의 증대 및 굴진장이 장대화 된다. According to the present invention, the reduction of the number of holes per cross-sectional area, the prevention of rock damage of the excavation line, the prevention of excavation / fragmentation, the vibration reduction, the increase of the excavation efficiency and the length of the excavation are increased by the mixed charge and the compound technique.
굴착예정선, 심발발파, 상부확대공, 하부확대공, 기저장약 주상장약 Excavation Schedule, Deep Blasting, Upper Magnifier, Lower Magnifier, Preservative Pill
Description
도 1은 터널의 외곽굴착예정선에 배치된 외곽부를 보인 도면, 1 is a view showing the outer portion disposed in the outgoing excavation line of the tunnel,
도 2는 터널의 중앙부분에 형성된 심발부를 보인 도면, Figure 2 is a view showing the heart portion formed in the central portion of the tunnel,
도 3은 외곽부와 심발부의 사이에 형성된 상부확대공을 보인 도면, 3 is a view showing an upper magnification hole formed between an outer portion and a heart portion;
도 4는 외곽부와 심발부의 사이에 형성된 하부확대공을 보인 도면, 4 is a view showing a lower magnification hole formed between the outer portion and the heart portion;
도 5는 도 2의 내부를 보인 A~A'선 단면도, 5 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the inside of FIG.
도 6은 도 2의 내부를 보인 B~B'선 단면도, 6 is a cross-sectional view taken along line B′B ′ of the interior of FIG. 2;
도 7은 각각의 공에 장약되는 폭약을 보인 도면, 7 is a view showing the explosives charged in each ball,
도 8은 각각의 공에 도화선이 설치된 상태를 보인 도면. 8 is a view showing a state in which the conductive wire is installed in each ball.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1 : 외곽공 1c : 저면부 1:
1c : 저면공 2 : 외곽내측공 1c: Bottom hole 2: Outer inner hole
3 : 무장약공 3', 3'', 3''' : 심발공 3: armed medicine 3 ', 3' ', 3' '': heart hair ball
4 : 상부확대공 5 : 하부확대공 4: upper magnification hole 5: lower magnification hole
a : 전색장 b : 주상장약 a: full color b: columnar
c : 기저장약c: preservative
본 발명은 터널굴착에 관한 것으로, 터널굴착시 진동을 저감시키면서 굴착예정선의 암반손상, 여굴 및 미굴방지, 그리고 굴진장을 증대시킬 수 있는 터널굴착공법에 관한 것이다. The present invention relates to a tunnel excavation, and to a tunnel excavation method that can increase the excavation length and rock damage, excavation and mining of the prospective excavation line while reducing vibration during tunnel excavation.
일반적으로 터널을 굴착할 때는 암반을 파쇄하기 위해 발파작업을 수행한다. 폭약을 이용한 발파작업은 암반이나 기타 장애물을 폭약의 폭발력을 이용하여 손쉽게 제거한다는 장점이 있으나, 발파시 발생하는 소음 및 진동에 의해 공해가 발생되는 단점이 있다.In general, when digging a tunnel, blasting is performed to break the rock. The blasting work using explosives has the advantage of easily removing rocks or other obstacles using the explosive power of the explosives, but has the disadvantage of pollution caused by noise and vibration generated during blasting.
이와 같은 단점을 해결하기 위해 많은 공법들이 제안되고 있다. Many methods have been proposed to solve these drawbacks.
이와 같이 본 발명과 연관되는 종래 기술의 하나인 한국공개특허공보 특1996~0004704호(공개일 : 1996. 02. 23) "분차식 다단 발파 공법"이 있다. As such, there is a Korean Patent Application Publication No. 1996-0004704 (published on Feb. 23, 1996), which is one of the related arts related to the present invention, "a differential multistage blasting method."
이 종래기술은 일자유면 터널굴착의 분착식 다단 발파공법에 관한 것으로, 상하 또는 좌우방향중 어느 한 방향으로 적당한 갯수의 각도천공을 실시하고, 적당한 갯수의 각도천공을 한 후, 브이홀들이 형성하는 막장면상 면적내에 천공할 수 있는 최대 천공장의 수평천공을 병행실시하며, 상기 브이홀 면적의 둘레외부에 심발주변공 및 외곽공을 수평천공하는 천공단계와, 상기 브이홀, 수평천공 및 주변공에 각각 전기뇌관을 장약하고, 상기 수평천공에는 브이홀 범위 외부까지만 정기폭 으로 장약하며 상기의 심발주변공에 전기뇌관을 장약하는 장약단계와, 브이홀 전체를 동시에 발파하여 경자유면을 형성하고, 상기 심발수평천공중 심발수평중심공을 상기 브이홀과 밀리 세컨드 또는 데시세컨드차로 폭발시켜 깔대기형상의 이차 자유공간을 형성한 다음, 상기 심발수평천공중 심발수평중심보조공과, 심발수평외곽공을 순차적으로 발파하여, 입방체의 공간을 형성하여 이자유면을 확보하고, 이어서, 심발주변공 및 외곽공을 순차적으로 발파시키는 단계로 구성되어 있다. The prior art relates to the separation type multi-stage blasting method of straight surface tunnel excavation, which performs an appropriate number of angled bores in either up, down, left, or right directions, and forms an appropriate number of angled bores. A horizontal drilling of the largest fabrication plant capable of drilling in the area of the membrane surface is performed in parallel, and the drilling step of horizontal drilling of the periphery and the outer periphery of the V-hole area, and the V-hole, horizontal drilling and peripheral holes Each of them charges an electrical primer, and the horizontal perforations are charged with a regular width only to the outside of the V-hole range, and an electrical charge is charged to the periphery of the heart, and the entire V-hole is simultaneously blasted to form a hard oil surface. And exploding the cardiac horizontal center hole in the cardiac horizontal perforation into the V-hole and a millisecond or decis second car to form a funnel-shaped secondary free space. Next, by blasting the cardiac horizontal center assistant and the cardiac horizontal periphery of the cardiac horizontal perforation in sequence, to form a space of the cube to secure the free surface, and then blasting the periphery and periphery of the heart sequentially Consists of.
그러나, 종래의 발파공법은 브이홀이 4m 이상으로 장공하기 어려워 발파되는 깊이가 한정되고, 발파순서가 심발주변공 및 외곽공을 순차적으로 발파하므로 터널 외곽선의 굴착단면이 깨끗하게 형성되지 못하는 구조적인 문제점이 있었다. However, in the conventional blasting method, the depth of blasting is limited because the V-hole is difficult to be drilled to more than 4 m, and the blasting order sequentially blasts the periphery and the outer hole, so that the excavation section of the tunnel outline cannot be formed cleanly. There was this.
또한, 공의 수가 많아 장약작업 시간이 오래 걸려 결과적으로 작업효율이 떨어지는 문제점이 있었다. In addition, a large number of balls takes a long time to refill, there was a problem that the work efficiency is lowered as a result.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발파효율과 굴진효율을 높여 굴진장을 크게 하고, 여굴과 암반의 손상 및 미굴의 발생을 줄이면서, 시공성을 개선시킬 수 있는 터널굴착공법을 제공하는 데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to increase the blasting efficiency and excavation efficiency to increase the excavation length, while reducing the damage and the occurrence of mining and rock mass, improve the construction properties To provide a tunnel drilling method that can be.
본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 1자유면 터널의 굴착을 위한 터 널고속굴착공법에 있어서, 상기 터널의 외곽에 외곽굴착예정선을 설정하고, 상기 터널의 외곽을 형성하도록 외곽굴착예정선을 따라 일정간격으로 천공되어 적어도 1개 이상의 열이 되도록 다수개의 공으로 이루어진 외곽부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부와 연계되도록 터널의 저면선에 일정간격으로 천공된 다수개의 저면공으로 이루어진 저면부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부의 내측 터널의 중앙부분에 형성되는 적어도 1개 이상 무장약공을 형성하고, 상기 무장약공의 외측에 일정간격으로 이격되게 적어도 1개 이상의 사각형상의 심발열이 되도록 다수개의 심발공으로 이루어진 심발부를 형성하는 단계와; 상기 외곽부와 심발부의 사이에 일정간격으로 적정하게 다수개의 상부 및 하부확대공을 형성하는 단계와; 상기 각각의 공에 폭약을 기저장약과 주상장약으로 이루어진 복합장약법에 의하여 장약하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for realizing the object of the present invention in the tunnel high-speed excavation method for the excavation of one free surface tunnel, the outer excavation scheduled line is set on the outer periphery of the tunnel, the outer excavation to form the outer periphery of the tunnel Forming an outline made up of a plurality of balls to be drilled at regular intervals along the line to be at least one row; Forming a bottom portion formed of a plurality of bottom holes drilled at a predetermined interval on the bottom line of the tunnel so as to be associated with the outer portion; Forming at least one armed medicine hole formed in the center portion of the inner tunnel of the outer portion, and forming a heart-shaped portion made up of a plurality of heart pores so as to have at least one or more quadrangular heart heat spaced at a predetermined interval on the outside of the armed medicine hole; Making a step; Forming a plurality of upper and lower magnification holes appropriately at predetermined intervals between the outer portion and the heart portion; It is characterized in that it comprises the step of charging the explosives in each of the balls by a composite charge method consisting of pre-stored medicine and columnar medicine.
상기 터널의 외곽굴착예정선을 따라 일정간격으로 이격되게 배열되는 외측외곽공을 형성하고, 상기 외곽굴착예정선에서 내측으로 일정간격 이격되게 상기 외측외곽공들의 간격과 동일한 간격으로 내측외곽공이 2열로 나란히 배열되게 형성하되, 상기 외측외곽공과 내측외곽공은 서로 엇갈리도록 지그제그로 배열되게 형성하는 것을 특징으로 한다. Form an outer periphery spaced apart at a predetermined interval along the perimeter of the tunnel excavation line, and the inner perimeter hole in two rows at the same interval as the interval of the outer perforations so as to be spaced at a predetermined interval inward from the perimeter excavation line Formed to be arranged side by side, the outer outer hole and the inner outer hole is characterized in that formed to be arranged in a zigzag to cross each other.
상기 외측 및 내측외곽공들의 공간격은 40~80cm로 하며, 상기 외측 및 내측외곽공의 공경은 45~65mm로 하고, 상기 외측외곽공의 깊이는 상부 및 하부확대공의 약60%로 형성하며, 상기 내측외곽공의 깊이는 상부 및 하부확대공의 깊이보다 약10cm 더 깊게 형성하고, 상기 외측 및 내측외곽공은 터널의 외향각으로 약 2도 ~ 5도로 경사지게 형성하며, 상기 외측외곽공의 장약은 40cm의 길이로 전색장하고, 전색장을 제외한 나머지 길이에서 5~50%의 길이에 구경 32~50mm 약포를 사용하여 기저장약을 하고, 기저장약과 전색장의 사이 95~50%의 길이에 22~42mm 약포를 사용하여 주상장약을 장약하며, 상기 내측외곽공의 장약은 40cm의 길이로 전색장하고, 전색장을 제외한 나머지 길이에서 상기 외측외곽공의 기저장약과 주상장약으로 나머지 길이의 저면에서부터 장약하고, 남는 길이의 부분은 무장약 상태인 것을 특징으로 한다. The space between the outer and inner outer hole is 40 ~ 80cm, the pore diameter of the outer and inner outer hole is 45 ~ 65mm, the depth of the outer outer hole is formed of about 60% of the upper and lower magnification hole , The depth of the inner outer hole is about 10cm deeper than the depth of the upper and lower augmentation hole, the outer and inner outer hole is formed to be inclined about 2 degrees to 5 degrees at the outward angle of the tunnel, the outer outer hole of the Fill the length of 40cm with full length, save 5 ~ 50% of the length except the full length, and use the 32 ~ 50mm diameter medicine to save the medicine, and the length of 95 ~ 50% between the storage and the color length. Use the 22 ~ 42mm medicine to charge the columnar charges, the inner pill is full length of 40cm, the rest of the length of the outer periphery of the outer periphery except the full length Expense from the bottom, M Portion of the length is characterized in that the arm about the state.
상기 저면부의 저면공의 공경은 45~65mm 이고, 깊이는 상부 및 하부확대공의 깊이보다 약10cm 깊게 형성하며, 공간격은 0.6m~1.2m로 형성하고, 상기 저면공은 터널의 외향각으로 약 2도 ~ 5도로 경사지게 형성하고, 상기 저면공의 장약은 저면공에 전색장 0.4 ~1.2m를 제외한 나머지 길이에서 5~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하여 기저장약을 하고, 기저장약과 전색장의 사이 95~50%의 길이에 구경 32~42mm 약포를 사용하여 주상장약을 장약하는 것을 특징으로 한다. The bottom hole has a pore diameter of 45 to 65 mm, a depth of about 10 cm deeper than a depth of upper and lower augmented holes, a space spacing of 0.6 m to 1.2 m, and the bottom hole of the tunnel at an outward angle of the tunnel. It is formed to be inclined at about 2 degrees to 5 degrees, and the medicine of the bottom is made by using a medicine with a diameter of 42 to 50 mm at a length of 5 to 50% in the remaining length except for 0.4 to 1.2 m of the full color in the bottom. And it is characterized by using a 32-42mm caliber medicine in the length of 95-50% between the preservatives and full-color length to charge the columnar charges.
상기 무장약공의 공경은 8.9~24.9cm이고, 무장약공의 공간격은 공경과 동일하며, 상기 무장약공은 터널의 진행방향으로 수평하게 형성하면서 깊이는 상부 및 하부확대공 보다 10cm 더 깊게 형성하고, 상기 무장약공은 터널의 굴착면적이 증가함에 따라 무장약공의 공경만큼 상/하방향으로 이격된 간격으로 증가되게 형성하는 것을 특징으로 한다. The hole diameter of the armed weak hole is 8.9 ~ 24.9cm, the space spacing of the armed weak hole is the same as the hole diameter, while the armed weak hole is formed horizontally in the direction of the tunnel progression, the depth is formed 10cm deeper than the upper and lower magnification holes, The armed medicine is characterized in that it is formed to be increased at intervals spaced in the up / down direction by the hole diameter of the armed medicine as the excavation area of the tunnel increases.
상기 심발열은 1개의 무장약공을 중심으로 4개의 심발공이 사각형상으로 하나의 심발열이 배열되며, 무장약공이 상하방향으로 1개씩 증가할 때 사각형상의 심 발열이 상하방향으로 늘어나 직사각형상이 되도록 심발공들의 양측에 각각 1개씩 늘어나고, 무장약공의 증가에 따라 심발열이 심발공들의 공간격으로 점차 증가되어 형성하는 것을 특징으로 한다. The cardiac fever is one heart fever with four cardiac cavities arranged in a quadrangular shape around one armed medicinal hole, and when the armed medicinal filament increases one by one in the vertical direction, the cardiac fever increases in the vertical direction and becomes a rectangular shape. One each on each side of the ball is increased, the heart fever is characterized by gradually increasing to the space spacing of the heart ball with the increase in armed medicine.
상기 심발공들의 진행방향은 터널진행방향과 수평하게 형성하고, 상기 심발부의 심발공들의 공간격은 130~850mm이고, 심발공의 공경은 45mm~65mm이며, 상기 심발공들의 깊이는 상부 및 하부확대공 만큼 형성하며, 상기 심발공들의 장약은 전색장을 제외한 나머지 길이에서 5%~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하여 기저장약을 하고, 나머지의 95~50%의 길이에 대하여 구경 32~42mm 약포를 사용하여 주상장약을 하는 것을 특징으로 한다. The advancing direction of the cardiac cavities is formed to be parallel to the tunnel progress direction, the spacing of the cardiac cavities of the cardiac unit is 130 ~ 850mm, the pore diameter of the cardiac cavities is 45mm ~ 65mm, the depth of the cardiac cavities are upper and lower It forms as enlarged holes, the charge of the cardiac cavities, using the medicine of the diameter of 42 ~ 50mm in the length of 5% to 50% of the remaining length except the full color field, and the length of the remaining 95 to 50% It is characterized in that the column drug using a 32-42mm diameter medicine.
상기 상부확대공 및 하부확대공의 공경은 45~65mm 이고, 깊이는 2.2~7m 이며, 상부확대공 및 하부확대공의 공간격과 외측 및 내측외곽공들과의 공간격은 0.8~1.7m 이고, 상기 내측외곽공과 저면공 및 심발공의 사이에 배치되는 확대공들의 공간격은 0.8m~1.7m으로 형성하고, 상기 상부확대공 및 하부확대공의 장약은 80~170cm만큼 전색장을 형성하고, 전색장을 제외한 나머지 길이에서 5~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하여 기저장약하고, 기저장약과 전색장의 사이에 95~50%의 길이에 구경 32~42mm 약포를 사용하여 주상장약을 하는 것을 특징으로 한다. The pore size of the upper and lower magnification holes is 45 ~ 65mm, the depth is 2.2 ~ 7m, the space spacing of the upper and lower magnification holes and the outer and inner outer holes is 0.8 ~ 1.7m The spacing of the enlarged holes disposed between the inner circumferential hole and the bottom hole and the cardiac hole is 0.8m to 1.7m, and the charge of the upper and lower enlargement holes forms a full color field by 80 to 170cm. Save the medicine using a caliber of 42-50mm in the length of 5-50% of the remaining length except for the full color, and use the 32-42mm medicament in the length of 95-50% between the storage and the color. It is characterized by a column-type charge.
상기 각각의 공에 장약되는 폭약은 외측 및 내측외곽공, 저면공, 심발공, 하부 및 상부확대공의 순서로 장약된 폭약이 발파되며, 상기 외측 및 내측외곽공, 저면공, 심발공, 하부 및 상부확대공에 장약된 전색, 주상장약 및 기저장약들은 정기 폭법 및 역기폭법으로 이루어진 복합기폭법에 의해 발파되는 것을 특징으로 한다. The explosives charged in the respective balls are explosives charged in the order of outer and inner outer hole, bottom hole, heart hole, lower and upper magnification hole, and the outer and inner outer hole, bottom hole, heart hole, lower hole And the full color, columnar charges and preservatives charged in the upper magnification hole are characterized in that the blasting by the compound detonation method consisting of the regular detonation method and the back detonation method.
이하 본 발명의 실시예를 도면을 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저, 본 발명에 사용되는 명칭을 간략히 정의하면 다음과 같다. First, the names used in the present invention are briefly defined as follows.
1. 공(Hole)은 일정한 공경으로 일정한 깊이만큼 천공한 것이다. 1. A hole is a hole with a certain depth and drilled to a certain depth.
2. 선균열발파공법(Pre~Splitting)은 생산이나 절취를 위한 발파를 시행하기 이전에 균열이나 모암의 손상 또는 진동의 전달을 차단하기 위하여 본발파에 앞서 시행되는 것으로, 굴착예정선에 적용된다. 2. Pre-Splitting is applied prior to the main blasting to block the transmission of cracks, hair damage or vibrations before blasting for production or cutting. .
3. 여굴은 굴착예정선을 벗어나 모암의 물리적 성질을 갖고 자립해야 할 부분에 발파로 인하여 영향을 받아 균열이나 파쇄가 일어나 지보로서 역할을 하지 못하는 현상이다.3. Overburden is a phenomenon that is not able to play a role as cracks or fractures due to the blasting on the parts that need to be self-reliant and have the physical properties of the mother rock beyond the excavation schedule.
4. 미굴은 여굴과 반대로 굴착예정선에서 폭파되어야 할 부분이 남는 것을 말한다.4. Mining means that there is a part left to be blown off the excavation line as opposed to overhang.
5. 상부확대공(Stoping): 터널 내부의 1자유면 상태에서 심발 발파에 의하여 인위적으로 2자유면으로 변환시켜 그 자유면의 크기를 점차적으로 확대시키면서 발파하는 부분이다.5. Stopping: It is the part that blasts while gradually increasing the size of the free surface by artificially converting it into 2 free surface by the blasting in the free surface state inside the tunnel.
6. 저부확대공(Lifters): 수평적으로 심발 하부에 위치하여 발파 형상에 의하여 파암을 상부 방향으로 밀어 올리듯이 발파작업이 이루어지는 부분이다.6. Lifters: Located in the lower part of the heart horizontally, the blasting work is performed as if the rock is pushed upward by the blasting shape.
7. 굴착예정선: 터널의 종단면도상 굴착하고자 하는 가상의 공간으로서 그 공간과 원지반과 만나는 선이다.7. Expected excavation line: A virtual space to be excavated in the longitudinal section of the tunnel, which meets the space and the ground.
8. 전색장은 공의 입구를 막는 패킹이고, 기저장약은 공의 저부에 폭약이 설치되는 것이고, 주상장약은 전색장과 기저장약의 사이에 폭약이 설치되는 것이다. 8. The full color is the packing that blocks the entrance of the ball, and the explosives are the explosives installed at the bottom of the ball.
9. 복합기폭법은 : 공의 기저부에 뇌관을 위치시켜 장약을 하는 역기폭법을 사용하고, 공의 입구측에 뇌관을 위치시켜 장약을 하는 정기폭법에 의하여 장약한 다음, 마지막으로 전색을 하는 기법이다. 9. The compound detonation method is a technique of using the inverse detonation method to make a charge by placing a primer at the base of a ball, and using the regular detonation method to make a charge by placing a primer at the entrance of the ball. .
도 1은 터널의 외곽굴착예정선에 배치된 외곽부를 보인 도면이고, 도 2는 터널의 중앙부분에 형성된 심발부를 보인 도면이며, 도 3은 외곽부와 심발부의 사이에 형성된 상부확대공을 보인 도면이고, 도 4는 외곽부와 심발부의 사이에 형성된 하부확대공을 보인 도면이며, 도 5는 도 2의 내부를 보인 A~A'선 단면도이고, 도 6은 도 2의 내부를 보인 B~B'선 단면도이며, 도 7은 각각의 공에 장약되는 폭약을 보인 도면이고, 도 8은 각각의 공에 도화선이 설치된 상태를 보인 도면이다. 1 is a view showing the outer portion disposed in the outgoing excavation line of the tunnel, Figure 2 is a view showing the heart portion formed in the center portion of the tunnel, Figure 3 is a top magnification hole formed between the outer portion and the heart portion Figure 4 is a view showing a lower magnification hole formed between the outer portion and the heart portion, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line A ~ A 'showing the interior of Figure 2, Figure 6 is a view showing the interior of Figure 2 B A cross-sectional view taken along line B ', and FIG. 7 is a view showing explosives charged in each ball, and FIG. 8 is a view showing a state in which a conductive line is installed in each ball.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명은 터널의 일자유면의 외측 즉, 터널의 외곽굴착예정선을 따라 일정간격으로 다수개의 공을 천공하여 외곽부를 형성한다. 이때, 다수개의 공은 외곽굴착예정선을 따라 2열로 서로 엊갈리도록 지그제그로 배열하며, 외곽굴착예정선의 내측에는 내측외곽공(2)을 형성하고, 외곽굴착예정선의 외측에는 외측외곽공(1)을 형성한다. As shown in FIGS. 1 to 7, the present invention forms an outer portion by drilling a plurality of balls at regular intervals along an outer side of the straight surface of the tunnel, that is, along the outer edge of the tunnel. At this time, the plurality of balls are arranged in a jig jig so as to be staggered in two rows with each other along the edge of the excavation line, the inner side of the outer excavation line (2) is formed, the outer side of the outer excavation line To form 1).
여기서, 터널을 4m이하로 굴착할 때는 내측외곽공(2)만 형성하고, 터널을 4m이상으로 굴착할 때는 외측 및 내측외곽공(1, 2)을 모두 형성한다. Here, when the tunnel is excavated to 4m or less, only the inner
그리고, 외곽부와 연계되도록 터널의 저면선(1b)에 일정간격으로 천공된 다수개의 저면공(1c)으로 이루어진 저면부를 형성하며, 외곽부의 내측 터널의 중앙부분에는 적어도 1개 이상의 무장약공(3)을 형성하고, 무장약공(3)의 외측에는 일정간격으로 이격되게 사각형상으로 배열되는 다수개의 심발공(3', 3'', 3''')으로 이루어진 심발부를 형성하며, 외곽부와 심발부의 사이에 일정간격으로 적정하게 다수개의 상부 및 하부확대공(4, 5)을 형성하고, 각각의 공에 폭약을 장약한다. In addition, a bottom portion formed of a plurality of
외곽부는 터널의 외곽굴착예정선(1a)을 따라 일정간격으로 이격되게 나열되어 배열되는 외측외곽공(1)과, 외곽굴착예정선(1a)에서 내측으로 일정간격 이격되게 외측외곽공(1)들의 간격과 동일한 간격으로 나열되어 배열되는 내측외곽공(2)이 2열로 나란히 배열되게 형성되되, 외측외곽공(1)과 내측외곽공(2)은 서로 엇갈리도록 지그제그로 배열된다. The outer portion of the outer periphery hole (1) arranged and spaced apart at regular intervals along the outer perforation excavation line (1a) of the tunnel, and the outer periphery (1) spaced at a predetermined interval inward from the perimeter excavation line (1a) The inner outer hole (2) is arranged to be arranged side by side in two rows arranged in the same interval as the interval of the, the outer outer hole (1) and the inner outer hole (2) are arranged in a jigge to cross each other.
상부 및 하부확대공(4, 5)의 공경은 45~65mm 이고, 깊이는 2.2~7m 이며, 공간격은 0.8m~1.7m 이고, 내측외곽공(2)과 저면공(1c) 및 심발공(3''')의 사이에 배치되는 확대공(4, 5)들의 저항선은 0.8~1.7m으로 되되, 장약은 전색장(a) 80~170cm를 제외한 나머지 길이만큼 장약하되 기저장약(c) 5~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하고, 기저장약(c)과 전색장(a)의 사이의 주상장약(b) 95~50%의 길이에 구경 32~42mm 약포를 사용한다. The upper and
외측 및 내측외곽공(1, 2) 각각의 간격은 40~80cm 이며, 외측 및 내측외곽공(1, 2)의 공경은 45~65mm이고, 외측외곽공(1)의 깊이는 확대공(4, 5) 깊이의 약60%로 형성하며,내측외곽공(2)의 깊이는 확대공(4, 5)의 깊이에 비해 10cm 더 깊게 형성한다.The distance between each of the outer and inner
외측 및 내측외곽공(1, 2)은 터널의 외향각으로 약 2도 ~ 5도로 경사지게 형성되되, 외측외곽공(1)의 장약은 전색장(a) 40cm를 제외한 나머지 길이에서 기저장약(c) 5 ~50%의 길이에 구경 32~50mm 약포를 사용하고, 기저장약과 전색장의 사이의 주상장약 95~50%의 길이에 정밀폭약 또는 22~32mm 약포를 사용한다.The outer and inner outer holes (1, 2) are formed to be inclined at about 2 degrees to 5 degrees at the outward angle of the tunnel, the charge of the outer outer hole (1) is the remaining storage except the full length (a) 40cm ( c) Use 32 ~ 50mm diameter medicine with 5 ~ 50% length, and use precision explosives or 22 ~ 32mm medicine with length of 95 ~ 50% of the column length between preservative medicine and full color.
내측외곽공(2)의 장약은 상기 외측외곽공(1)과 동일한 길이와 동일한 장약법으로 장약하고, 전색장(a) 40cm를 제외한 나머지 길이는 무장약 상태로 남겨둔다.The charge of the inner outer hole (2) is charged with the same length and the same method as the outer outer hole (1), the remaining length except the full color (a) 40cm is left in an unloaded state.
저면부의 저면공(1c)의 공경은 45~65mm 이고, 길이는 확대공(4, 5)의 깊이와 같은 깊이인 2.2~7m보다 10cm 더 깊게 형성하며, 공간격은 0.6m~1.2m로 형성하고, 저면공(1c)은 터널의 외향각으로 약 2도 ~ 5도로 경사지게 형성되되, 장약은 전색장(a) 40cm를 제외한 나머지 길이에서 기저장약(c) 5~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하고, 기저장약(c)과 전색장(a)의 사이의 주상장약(b) 50%~95%의 길이에 구경 32~42mm 약포를 사용한다. The hole diameter of the
심발부의 무장약공(3)의 공경은 8.9~24.9cm이고, 공간격은 공경과 동일하며, 무장약공(3)은 터널의 길이방향으로 수평하게 형성하면서 확대공(4, 5)의 깊이보다 10cm 더 깊게 형성하여 발파시 자유면으로 활용되도록 하여 굴진효율을 높이고 굴진장을 장대화할 수 있고, 무장약공(3)은 터널의 굴착면적이 증가함에 따라 무장약공(3)의 공경만큼 상/하방향 일직선으로 이격된 간격으로 증가된다. The armhole weakness (3) of the heart hair is 8.9 ~ 24.9cm, the spacing is the same as the gap, the armhole (3) is formed horizontally in the longitudinal direction of the tunnel than the depth of the enlarged holes (4, 5) 10cm deeper can be used as a free surface when blasting to increase the efficiency of drilling and to increase the length of the excavation, armed medicinal (3) as the tunnel's excavation area increases, Incrementally spaced apart downward.
여기서, 무장약공(3)의 개수는 터널의 넓이를 고려하여 1~4개에서 선택적으로 사용하는 것이 바람직하고, 여기서, 무장약공(3)의 공경은 102mm이 바람직하다. Here, the number of armed weak holes (3) is preferably used selectively from 1 to 4 in consideration of the width of the tunnel, and here, the pore diameter of the armed weak holes (3) is preferably 102mm.
심발부의 심발공들(3', 3'', 3''')의 공간격은 130~850mm이고, 무장약공(3)과의 간격도 심발공의 공간격과 동일하면서 터널진행방향과 평행하게 형성되고, 심발공들(3', 3'', 3''')은 터널진행방향과 평행하게 형성되는데 상기 1개의 무장약공(3)을 중심으로 4개의 심발공(3')이 사각형상으로 1번째 심발열이 배열되며, 무장약공(3)이 1개씩 증가할 때 사각형상의 심발열이 수직하게 늘어나 직사각형상이 되도록 심발공(3')의 수가 수직되는 양측에 각각 1개씩 늘어나고, 무장약공(3)의 증가에 따라 심발열이 심발공들(3', 3'', 3''')의 공간격으로 점차적으로 증가시킨다. The spacing of the cardiac cavities (3 ', 3' ', 3' '') of the cardiac foot is 130 to 850 mm, and the spacing with the armed medicine (3) is the same as the spacing of the cardiac cavities and parallel to the tunnel progression direction. The cardiac cavities 3 ', 3' ', and 3' '' are formed in parallel with the tunnel traveling direction, and four cardiac cavities 3 'are square around the one
여기서, 무장약공(3)과 심발공(3')의 간격은 무장약공(3) 공경의 1.5∼2.5배 즉, 130~350mm 만큼의 거리로 이격된다. Here, the gap between the armed medicine hole (3) and the heart hair hole (3 ') is spaced at a distance of 1.5 to 2.5 times the diameter of the armed medicine hole (3), that is, 130 ~ 350mm.
무장약공(3)의 외측에 형성되는 심발공들(3', 3'')의 공경은 45~65mm이고, 심발공들(3', 3'', 3''')의 깊이는 확대공(4, 5)의 깊이만큼 형성하며, 심발공들(3', 3'', 3''')의 장약은 전색장(a)을 제외한 나머지 길이에서 기저장약(c) 5%~50%의 길이에 구경 42~50mm의 약포를 사용하고, 기저장약(c)과 전색장(a)의 사이의 50%~95%의 길이에 구경 32~45(42)mm 약포를 사용하여 주상장약(b)을 한다. The pore diameters of the cardiac holes 3 'and 3' 'formed on the outer side of the
심발공들의 장약은 상기의 복합장약법과 함께 복합기폭법에 의하여 장약하는 기법을 적용한다.The charge of the cardiac cavities is applied with the compound detonation method together with the above compounding method.
여기서, 복합기폭법이란 기저부에 뇌관을 위치시켜 장약을 하는 역기폭법을 사용하고, 공의 입구측에 뇌관을 위치시켜 장약을 하는 정기폭법에 의하여 장약한 다음, 마지막으로 전색을 하는 기법을 말한다. Here, the compound detonation method refers to a technique of using the inverse detonation method to charge by placing a primer at the base and to charge by the periodic detonation method to charge by placing a primer at the entrance side of the ball.
도 8에 도시된 바와 같이 각각의 공들에 장약된 폭약은 외측 및 내측외곽공, 저면공, 심발공, 하부 및 상부확대공의 순서로 기폭되어 발파된다. 이때, 외측 및 내측외곽공(1, 2), 저면공(1c), 심발공(3', 3'', 3'''), 하부 및 상부확대공(4, 5)에 장약된 전색(a), 주상장약(b) 및 기저장약(c)들은 정기폭법 및 역기폭법으로 이루어진 복합기폭법에 의해 동시에 발파되어 뿌리깍기가 말끔하게 된다. As shown in FIG. 8, the explosives charged in the respective balls are detonated and blasted in the order of the outer and inner outer holes, the bottom hole, the deep hole, the lower and upper enlarged holes. At this time, the full color (filled in the outer and inner outer hole (1, 2), the bottom hole (1c), the cardiac hole (3 ', 3' ', 3' ''), the lower and upper magnification holes (4, 5) a), columnar charges (b) and preservatives (c) are simultaneously blasted by the compound detonation method consisting of the periodic detonation method and the back detonation method, so that the root cuttings are neat.
위와 같은 본 발명은 터널에 형성되는 공의 수를 현저히 줄여 작업이 단순화되었고, 각각의 공에 맞게 장약되는 주상장약 및 기저장약으로 이루어진 복합장약법에 의해 굴진효율이 증대되며, 이에 따라 굴진장을 장대화 할 수 있다. In the present invention as described above, the operation is simplified by significantly reducing the number of balls formed in the tunnel, and the drilling efficiency is increased by the compound charging method consisting of columnar charges and preservatives that are charged for each ball. Can be magnified.
이하, 종래기술의 실험과 본 발명의 실험을 비교하면 다음과 같다.Hereinafter, comparing the experiment of the prior art with the experiment of the present invention.
먼저, 종래기술은 일반적으로 현장에서 사용하는 종래의 발파공법을 이용한 현장 적용실험 한 것으로, 갱도의 크기는 8(너비)m × 6(높이)m로서 102mm 무장약공 1개로 천공장 3.8m, 기타 공들은 45mm 공경으로 천공장 3.7m, 총 공수 120공으로 설계되었다. First, the prior art is a field application experiment using the conventional blasting method commonly used in the field, the size of the tunnel is 8 (width) m × 6 (height) m, one 102mm armed medicine, 3.8m in fabric mills, etc. The balls were designed with a diameter of 45mm and a total of 120 balls with a 3.7m height.
그러나 발파결과는 굴진율(굴진장/천공장)이 약 56%로 대단히 낮다. 그 주된 이유는 심빼기에서 새로운 자유면의 전개 부족, 뿌리깍기가 원활히 이루어지지 못한 까닭이며, 때때로 사압현상과 소결현상, 컷 오프 현상, 철포현상 등이 일어나기 때문이다. 즉, 이 현장은 실린더 컷트법을 채택하였는데 심빼기의 1차 사각형에서 무장약공과 장약공간 거리(이하 a로 표시)가 a = 200mm이기 때문에 정확한 천공이 어렵고, 장약시 공경이 적어(45mm) 공의 청소와 장약작업이 어려웠다. 위에서 a = 200mm 로 천공한 이유는 천공장이 3.7m 로서 비교적 장공인 반면 암질은 경암 내지 극경암이므로 계획한 대로 천공 정밀도가 나오지 않아 천공중 공저부에서 공간 관통이 되거나 혹은 공간격이 예상외로 멀어지는 등의 사례가 발생하기 때문이다.However, the result of blasting is very low, with the excavation rate (drilling site / fabric mill) about 56%. The main reason is that the lack of new free surface development and root cutting were not performed smoothly in the core extraction, and sometimes sand pressure phenomenon, sintering phenomenon, cut-off phenomenon, and iron cloth phenomenon occur. In other words, this site adopts the cylinder cut method, and since the distance between the armed drug and the charge space (denoted by a) is a = 200mm in the first square of the core drawer, it is difficult to precisely drill and the hole diameter is small (45mm). Cleaning and charging was difficult. The reason for drilling at a = 200mm above is that the mill is 3.7m, which is relatively long, while the rock quality is hard to light, so the drilling precision does not come out as planned, so the space penetrates from the bottom of the hole or the space is unexpectedly far away. The case arises.
특히, 장약중 공이 막혀있을 때, 새로운 자유면의 예상 발달 입체도를 그려보아 불가피할 정도로 중요한 공이라고 판단되어 공 청소를 해야하는 상황에서는 점보드릴(Jumbo drill)이 상시 대기하여야 되는데 단일 갱도에서 전력선, 고압용수 배관 등으로 인하여 작업 공간 확보가 어려운 점등이 있었다.In particular, when the ball is blocked in the middle of the charge, jumbo drills should always be waited in the situation where the ball should be cleaned because it is inevitable that it is inevitable to draw the expected development stereoscopic view of the new free surface. Due to high pressure water piping, it was difficult to secure a working space.
또한, 위에서 언급하였듯이 굴진율이 대단히 낮아 1회 발파후 다음 작업시 1차 발파된 부분에 재 천공해야 하므로 암반중에 미세균열이 생성되어 천공작업이 원지반 작업보다 어려웠다. In addition, as mentioned above, the excavation rate is very low, so after the first blasting, it is necessary to re-perforate the first blasted part.
이와 같이, 종래의 구경 45mm 비트를 이용한 경우에는 공심 200cm를 천공하여 111.87cm를 진행하였으므로 발파효율은 55.9 %이다As described above, in the case of using the conventional 45mm bit, the blasting efficiency is 55.9% because the core 200cm is drilled to advance 111.87cm.
이하, 본 발명은 표1을 이용하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described using Table 1.
상기 표 1의 폭약에서 EM.32mm는 32mm x 295mm x 250g이고, EM.50mm는 50mm x 380mm x 800g이다. In the explosives of Table 1, EM.32mm is 32mm x 295mm x 250g, EM.50mm is 50mm x 380mm x 800g.
이하, 종래기술과 본 발명에 따른 효과를 비교하면 아래의 표 2와 같다. Hereinafter, comparing the effects according to the prior art and the present invention is shown in Table 2 below.
이와 같이, 본 발명의 복합장약법 및 복합기폭법을 이용한 경우에는 잔류공이 전혀 없으므로 굴진율이 거의 100% 이다. As described above, when the composite charging method and the composite detonation method of the present invention are used, the excavation rate is almost 100% because there are no residual pores.
이러한 굴진율의 대폭적인 향상은 복합장약법의 기저장약으로 인하여 뿌리깍기 부분에서 약포경/공경 비의 상승으로 발파효과의 증대, 공경/약포경 비(De coupling 계수)의 감소로 발생가스압의 증대, 압축응력에 의하여 발생된 잔류공의 직경을 새로운 자유면으로 활용, 기저장약으로 인하여 공저에서의 암편 이동을 공구 수평방향에서 무장약공 수직방향으로 전환, 기저장약의 폭속 증가효과, 등의 때문이며, 복합기폭법의 효과로 심빼기부에서 폭원부근 암편의 유체적 흐름을 공구에 만들어지는 개구부를 통하여 배출시켜준다. 따라서, 연속적으로 새로운 자유면을 형성시켜 공저부의 암편이 방향성을 갖고 이동할 수 있도록 자유공간을 만들어주기 때문이다. This drastic improvement in the rate of excavation is due to the increase in the blasting effect due to the increase of the drug diameter / pore ratio in the root clipper and the decrease in the pore / weak diameter ratio (De coupling coefficient). Increasing, utilizing the diameter of residual hole generated by compressive stress as a new free surface, converting arm piece movement at the bottom of the tool from vertical direction to horizontal arming hole due to the preservation agent, increasing the speed of expiration of the preservation agent, etc. Due to the effect of the compound detonation method, the fluid flow of the arm piece near the width of the width of the core at the seam extraction portion is discharged through the opening made in the tool. Therefore, by forming a new free surface continuously to create a free space to move the arm piece of the bottom of the directional direction.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 청구범위에 기재된 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 설계변경하여 실시하는 경우에는 본 발명의 범주로 간주한다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may implement the present invention by various modifications or design changes without departing from the scope of the claims. In case it is regarded as the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 공의 수를 현저히 줄여 작업이 단순화되고, 각각의 공에 맞게 장약되는 주상장약 및 기저장약로 이루어진 복합장약법과 정기폭법 및 역기폭법으로 이루어진 복합기폭법에 의해 뿌리깍기가 말끔하게 되어 굴진효율이 증대되며, 이에 의해 굴진장을 장대화되는 장점이 있다. According to the present invention, the work is simplified by significantly reducing the number of balls, and the root cutting is neatly carried out by the compound detonation method composed of columnar charges and preservatives, and the detonation method consisting of the periodic detonation method and the back detonation method. As a result, the excavation efficiency is increased, thereby increasing the excavation length.
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