KR100814356B1 - 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단암반발파공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 산악의 암반에 많이 설치되는 송전철탑을 시공함에 있어서 철탑의 기초가 되는 콘크리트 구조물을 매설하기 위한 굴착호를 형성키 위한 산악용 송전철탑의 기초시공을 위한 암반발파공법에 관한 것으로,

굴착호의 형태에 따른 천공수 산출공식의 적용 방법을 제시하여 적용케 하고, 지발다단발파를 통하여 다양한 지질에 효과적으로 적용하고 특히, 기존에는 인력천공으로 수차례 천공과 발파를 반복하였으나 굴착호의 형태가 사각 및 원형으로 이루어진 심형기초의 경우 기계천공(최대 20m)을 통한 1회 천공 및 1회 발파가 가능하게 하는 등 다양한 현장여건에 따라 효과적으로 암반발파가 가능하여 시공능력을 극대화하여 공사기간을 단축시키고 시공품질을 향상시킬 수 있는 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단 암반발파공법에 대한 것이다.

송전철탑, 굴착호, 천공수, 산출공식, 심형기초, 지발다단발파, 지발다단암반발파

Description

송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단 암반발파공법{Rock blasting method for constructing base of power transmission tower}

본 발명은 주로 산악의 암반에 많이 설치되는 송전철탑을 시공함에 있어서 철탑의 기초가 되는 콘크리트 구조물을 매설하기 위한 굴착호 형성을 위한 암반발파공법에 관한 것으로, 천공수 산출에 있어 천공수 산출공식의 적용 방법을 제시하여 굴착호 형태에 알맞은 천공수를 산출하고, 그 천공부에는 전체 천공수 대비 38%(허용오차±5%)의 장약공을 간헐 형성하며, 심형기초 또는 지표속의 지층 구조로 인한 발파효과의 저해가 예상되는 경우 발파 시 폭압이 내측으로부터 외측을 향하고 상단으로부터 하단을 향하여 순차적으로 지발다단발파되게 함으로써,

발파효과를 가일층 향상키시면서도, 시공능률의 향상은 물론 용이한 시공성을 제시하는 것이며, 안전성의 확보와 더불어 공사시간의 단축으로 공사 원가의 절감이 가능한 산악용 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단 암반 발파공법에 대한 것이다.

일반적으로 생산경제에 필수적인 전력공급을 위한 송전철탑 등의 전력 시설물의 건설은 환경파괴, 전자파, 미관저해 등의 민원으로 인하여 송전선로는 설치 목적상 개발이 제한되는 장소를 택하여 주로 산악지역에 설치되고 있다.

산악지역에 송전철탑을 시공함에 있어서는 그 구조물이 다른 토목공사와는 달리 소구조물이나, 산악의 특성상 주로 암반이기 때문에 그 기초공사를 위해 부득불 발파공법이 시행되고 있으나 산악의 환경피해를 최소화 하고 그 구조물이 소구조물이어서 구조물 서로 간에 영향을 미치지 않게 하기 위하여 굴진깊이와 발파력을 감안하여 장전공을 표시한 후 일일이 인력에 의해 하나씩 천공한 후 1차 장전 발파 후, 표면정리와 천공위치 표시와 같은 1차와 동일한 작업으로 장전공을 다시 천공하여 재장전 후 발파하는 작업을 수차례 반복함으로써 비교적 좁은 공간에 대한 소구조물 설치용 굴착호를 형성할 수 있었다.

그러나 이와 같은 기존의 발파공법은 보통 송전철탑의 1각에 대한 가로,세로 4m와 깊이 4m의 굴착호를 형성하기 위한 경우에 천공경은 35mm(허용오차±10%)로, 천공수를 81공으로 하고, 그 굴착깊이를 1~1.5m씩 3~4회 반복하여 천공위치 표시와 천공과, 발파, 바닥정리를 중복실시 하여야 하므로 그 굴착일수가 20일 정도 소요되고 공정을 반복할 때마다 인력과 건설장비의 대피가 반복되기 때문에 장비와 기술인력 활용의 효율성과 시공능률 및 안정성이 떨어지고 늦어지는 공기만큼 비경제적인 문제점과 함께 소음진동 등의 환경피해와 관련된 민원이 제기되는 문제점이 있다.

이에 따라 본 발명 출원인은 특허등록 제559936호와 같이, 상기 가로, 세로 4m와 깊이 4m의 굴착호를 형성하기 위한 천공수를, 천공수 산출 계산공식으로 산출한 65공(허용오차±5%)으로 줄이면서 유압식 크롤러드릴에 의해 천공경(65mm)(허용오차±10%)으로 1회에 굴착필요 깊이를 모두 천공한 후, 필요한 천공수의 38%(허용오차±5%)에 장약(약포경 50mm)(허용오차±5%)을 장전하고, 지발뇌관 발파에 의한 내측에서 외측으로 순차적으로 발파되게 하여 심빼기 발파효과와 동시에 무장약공에 의한 2차 자유면을 얻는 효과로 무너짐이나 다른 공간으로의 발파로 인한 영향을 미치지 아니하면서도 안전하게 한번의 천공과 발파만으로 정밀시공이 가능한 굴착호가 형성되게 하는 발파공법을 제안함과 동시에 상기한 천공수 산출 계산공식으로,

(조건: 암석의 항력계수＞0.7)을 도출시킨 바 있다.

위의 천공수 산출공식은 굴착호의 형태가 정사각형인 경우에 적용하는 것으로서 공식에 의해 산출된 천공수에 따라 유압식 크롤러드릴을 이용하여 필요한 깊이에 따라 기계천공작업을 수행하고 천공수의 38%(허용오차±5%)에 장약 및 전색을 장전하고 지발뇌관을 이용하여 내측에서 외측으로 순차적으로 발파되게 하여 심빼기 발파효과와 동시에 무장약공에 의한 2차 자유면을 얻는 효과로 무너짐이나 다른 공간으로의 발파로 인한 영향을 미치지 아니하면서도 안전하게 한 번의 천공과 발파만으로 정밀시공이 가능한 굴착호가 형성되게 하는 것으로서, 천공수 산출공식에 의한 기계천공 및 지발뇌관을 이용한 발파공법은 기존의 인력천공에 의한 반복 천공 및 발파 작업에 비해 안전성 및 시공성이 우수하고 공사기간 단축을 통한 공사원가 절감 및 시공품질 향상과 더불어 소음과 분진의 비산 및 진동의 감소를 통해 친환경적인 공법으로 여러 차례의 현장 실험과 실제 공사 현장에 적용하여 그 타당성이 입증되었다.

하지만 상기한 바와 같이 위의 산출공식은 굴착호의 형태가 정사각형인 경우에 적용하는 것으로서 그 적용범위에 제약이 따르는데, 특히 심형기초를 하기 위해 굴착호를 형성하는 경우를 살펴보면,

굴착호의 형태는 직경 3~5m 정도의 원형에 깊이 최대20m 정도로 된 굴착호의 깊이에 있어서는 유압식 크롤러드릴의 작업범위를 벗어나지 않아 천공작업을 함에는 지장에 없지만 천공수를 산출하기 위해 계산식을 대입하는 과정에서 문제가 발생되는데, 위의 천공수 산출공식은 굴착호가 정사각형인 경우 굴착호 한 변의 길이(m)가 천공수를 산출하는데 중요한 요소로 작용하도록 구성되어 있지만, 심형기초의 굴착호의 형태는 사각인 경우도 존재하지만 대부분 원형으로서 수학적 도형 요소인 변이 존재하지 않는다. 그렇기 때문에 굴착호의 형태에 따라 천공수를 산출하는 공식의 적용 방법이나 굴착호의 형태에 알맞은 천공 패턴이 필요하다.

다만 철탑기초용 굴착호는 정사각형과 원형 단 두 가지로 다양한 형태에 적용하기 위한 새로운 공식이 아닌 기존에 제시한 천공수 산출공식을 적용함에 있어서 굴착호의 면적 비율에 의해 천공수를 산출하는 것이 타당하다는 것이 연구결과 나타났다.

여기서 면적 비율이란, 원과 그 원에 외접한 정사각형의 면적관계를 수치적으로 표현한 것으로, 원의 직경이 달라진다 하더라도 그 면적은 원에 외접한 정사각형의 면적에 78.5%(이후, 계산 편의상 79%)로 일정한 비율관계를 가지게 되어 굴착호가 원형일 경우에 천공수를 산출하기 위해 적용하는 상수로 사용되는 것이다.

다음으로 장약 및 발파 측면에서 살펴보면,

본 발명 출원인에 의한 특허등록 제559936호에서 제시한 방법은, 아래의 그림 1과 같이 크롤러드릴을 이용해 필요한 깊이(여장포함 4.5m)를 천공한 후 여장(0.5m)을 포함한 장약장(3.4m)과 전색장(1.1m)을 구성하고,

(그림 1)

아래의 그림 2와 같이 지발뇌관을 사용하여 심빼기 효과를 나타내도록 내측에서 외측으로 순차적으로 발파하는 것으로, 현장 실험 및 적용 결과 굴착호 전체 가 순수 암반 지대인 경우 그 효과가 매우 우수하여 공법의 개발 목적과 부합하는 것을 알 수 있었다.

(그림 2)

하지만 굴착호 전체가 암반이 아닌 수맥 등의 지층이 형성된 경우 또는 굴착호 전체가 암반이라 하더라도 심형기초(최대깊이 20m)의 경우에는 굴착깊이로 인해 파생되는 문제점이 있어 발파효과가 일부 기대에 미치지 못하는 상황이 발생되어, 새로운 발파방법을 제시하고 발파방법을 현장여건에 따라 달리하여 많은 비용과 위험성이 뒤따르는 발파작업을 안전하고 효과적으로 수행할 수 있도록 함이 필요하다는 것을 알게 되었다.

장약 및 발파 측면에서 발생되는 문제는 다음과 같다.

먼저, 굴착호 전체가 암반이 아닌 경우에 예를 들면, 지대가 형성되는 과정에서 그 형태는 매우 다양하기 때문에 표층부는 암반으로 구성되고 그 이하는 일반 토양이나 수맥층이 형성되는 경우도 있고 또는 아래의 그림 3과 같이 그러한 구성이 혼재되는 경우를 현장에 따라서 다양하게 경험하게 된다.

(그림 3)

이때 기존에 제시한 방법으로 장약 및 전색을 장전한 경우 장약장 전체 또는 일부가 일반토양이나 수맥층으로 구성되고 전색장 부분(표층부)이 암반으로 구성된 경우에는 발파 후 표층부를 구성하고 있던 암반이 효과적으로 파쇄되지 않고 지표 위로 들려 올려지거나 또는 파쇄입자가 커서 제석작업에 곤란을 초래하게 된다.

이러한 현상은 일반 철탑기초의 암반발파(보통 깊이 4m) 뿐만 아니라 천공 깊이가 깊어지는 심형 기초일수록 종종 발생되는 문제점으로 발파효과를 둔화시키 는 지대한 요소로 작용한다.

마찬가지로, 굴착호 전체가 암반이라 하더라도 심형기초의 경우에는 발파 시 상기한 문제가 발생되는데 아래의 그림 4와 같이 천공 깊이가 깊기(최대 20m) 때문에 한 단으로 장약장과 전색장을 구성할 경우 동시에 많은 화약이 일제히 폭발함으로 인해 문제가 발생할 뿐만 아니라 전색장이 길어져(3.5~4.5m) 지표상에 형성된 자유면보다 넓은 면적으로 폭압이 확산되어 정밀 발파가 불가능한 점과 더불어 굴착호 지대에 발파효과를 둔화시키는 일반토양이나 수맥층이 형성되어 있지 않다 하더라도 발파 후 상층부의 파쇄입자는 커질 수밖에 없고 제석작업이 곤란해지는 것은 당연한 것이다.

(그림 4)

본 발명은 전기한 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 다양한 현장여건에 따라 우수한 발파효과를 얻을 수 있는 원형 굴착호에 대한 천공수 산출공식의 적용방법과 지발뇌관을 이용한 다단발파 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로는,

(조건: 암석의 항력계수＞0.7)으로 된 천공수 산출공식을 적용함에 있어, 굴착호의 형태가 원형일 경우 원형의 굴착호에 외접하는 가상의 사각 굴착호로부터 얻어진 천공수에 면적비율 79%를 적용하여 원형의 천공수를 산출하고, 굴착호의 둘레에는 장약공과 무장약공을 번갈아 장전하되, 내측 천공부에는 전체 천공수 대비 장약공이 38%가 되게 장전함으로서, 원형의 굴착호를 발파하기 위한 최적의 조건을 얻을 수 있는 것이다.

또한, 지층구조로 인하여 발파효과를 저해하는 요소가 있을 경우에는, 전색과 장약을 다단으로 반복 장전하고, 지발뇌관을 이용하여 상단으로부터 하단을 향하고 또한 동시에 내측으로부터 외측으로 순차 발파함으로써, 무장약공에 의한 2차 자유면의 효과와 더불어 다단발파에 의해 직 상단에 형성되는 제3의 자유면을 얻는 동시에 하부전색 효과로 발파 효과의 향상은 물론 시공능률의 향상과 용이한 시공 성 및 안정성 확보, 공사기간 단축, 공사 원가 절감의 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명은, 송전철탑용 기초공사를 위해 발파작업을 수행하는 과정에서 천공수 산출 시 2005년에 등록된 발명특허 제 10-0559936호의 천공수 산출공식에 준하되,

굴착호의 형태가 원형인 경우 위의 식을 적용함에 있어서,

건설하고자 하는 송전철탑의 규모에 따라 철탑의 기초 공사를 위한 굴착호의 직경이 결정되면 천공수를 산출하기 위하여 굴착호의 직경을 한 변의 길이로 하고 굴착호에 외접하는 가상의 정사각형을 만들고 이 정사각형에 위의 천공수 산출공식을 적용하여 천공수를 산출한 후 면적비율(79%)를 적용하여 원형 굴착호에 알맞은 효율적인 발파효과를 얻도록 하는 천공수 산출방법과,

원형 굴착호의 중앙에 심빼기 발파효과를 갖는 중심부의 장전공으로부터 천공간격(암석의 항력계수에 따라 신축조정) 0.5m(허용오차 범위 ±10%)를 유지하며 한 칸 건너씩 장약을 장전하고, 마지막 굴착호의 둘레는 굴착호의 직경에 따라 알맞은 천공간격을 유지하며 천공하여 장약공과 무장약공을 번갈아가며 장전하되,

이때 장약공의 비율은 효율적인 발파를 위한 장약공의 비율인 전체 천공수의 38%(허용오차 범위 ±5%)에도 만족하게 하여,

원형 굴착호에 대해서 효과적으로 천공수를 산출하여 기계천공작업을 수행하고 그에 따른 장약 및 전색 후 지발뇌관을 이용한 지발발파 또는 현장여건에 따라 지발다단발파로 발파효과를 높이고, 시공능률이 향상되며 시공성이 용이하고 안전할 뿐만 아니라, 공사기간 단축으로 공사 원가 절감효과를 갖는 것이다.

또한, 송전철탑용 기초공사를 위해 발파작업을 수행하는 과정에서 굴착호의 형태가 사각 또는 원형인 심형기초의 경우 천공 깊이로 인하여 발파효과를 저해하는 요소가 있거나, 일반 깊이의 발파라 하더라도 지표속의 지층 구조로 인해 역시 발파효과를 저해하는 요소가 존재할 경우, 장약공과 무장약공을 천공수 산출공식에 의해 산출천공한 후 장약공을 장전하는 방법에 있어서,

전색과 장약을 현장여건에 따라서 필요한 단수만큼 다단으로 반복적으로 장전하고, 지발뇌관을 사용하여 상단의 전색 및 장약장 내측에서 외측으로 발파하고 하단의 전색 및 장약장 내측에서 외측의 순서로 지발다단발파가 이루어지도록 하여 발파효과를 높이고, 시공능률이 향상되며 시공성이 용이하고 안전할 뿐만 아니라, 공사기간 단축으로 공사 원가 절감효과를 갖는 것이다.

이상과 같은 암반발파공법에 의한 본 발명의 작용 및 시공단계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 출원인에 의해 2005년에 등록된 발명특허 제0559936호에서 제시한 천공수 산출공식은 다음과 같다.

조건: 암석의 항력계수＞0.7)

위의 공식에서 굴착호 1변의 길이(m)는 천공수를 산출함에 있어서 중요한 요소로 작용한다.

하지만 굴착호의 형태가 원형일 경우 변의 길이라는 수학적 요소가 없기 때문에 위의 공식을 적용하되 그 방법을 달리하면, 원의 경우 그 직경이 달라진다 하더라도 원의 직경을 한 변의 길이로 하는 원에 외접하는 정사각형과 비교하였을 때, 면적을 살펴보면 원의 면적은 외접한 정사각형의 면적의 78.5%(이후 계산 편의상 79%로 한다)로 일정한 비율관계를 가지게 된다.

따라서 굴착호의 형태가 원형일 경우, 굴착호의 직경이 결정되면 천공수를 산출하기 위하여 굴착호의 직경을 한 변의 길이로 하고 굴착호에 외접하는 가상의 정사각형을 만들고 이 정사각형에 위의 천공수 산출공식을 적용하여 천공수를 산출한 후 면적비율(79%)를 적용하면 되는 것이다.

상기한 내용을 표 1에 의한 면적비교 및 표 2에 의한 천공수 산출 비교 내용을 정리하면 다음과 같다.

위와 같이 원형 굴착호에 관하여 천공수를 산출(허용오차 범위 ±5%)하며 천공패턴은 다음 설명에 의해 천공한다.

먼저 직경 3m의 원형 굴착호의 경우, 아래의 그림 5와 같이 굴착호의 중앙에 심빼기 발파효과를 갖는 중심부의 장전공으로부터 천공간격(암석의 항력계수에 따라 신축조정) 0.5m(허용오차 범위 ±10%)를 유지하며 한칸 건너씩 장약을 장전하고, 마지막 굴착호의 둘레는 알맞은 천공간격을 위해 16공을 천공하여 장약공과 무장약공을 번갈아가며 장전하게 되면, 굴착호 둘레에 16공, 굴착호 내부에 17공으로 총 33공을 천공하며 이때의 장약공은 13공으로 장약공의 비율은 39%로 효율적인 발파를 위한 장약공의 비율인 전체 천공수의 38%(허용오차 범위 ±5%)에도 만족하게 된다.

(그림 5)

다음으로 직경 4m의 원형 굴착호의 경우, 아래의 그림 6과 같이 굴착호의 중앙에 심빼기 발파효과를 갖는 중심부의 장전공으로부터 천공간격(암석의 항력계수에 따라 신축조정) 0.5m(허용오차 범위 ±10%)를 유지하며 한칸 건너씩 장약을 장전하고, 마지막 굴착호의 둘레는 알맞은 천공간격을 위해 24공을 천공하여 장약공과 무장약공을 번갈아가며 장전하게 되면, 굴착호 둘레에 24공, 굴착호 내부에 25공으로 총 49공을 천공하며 이때의 장약공은 21공으로 장약공의 비율은 40%로 효율적인 발파를 위한 장약공의 비율인 전체 천공수의 38%(허용오차 범위 ±5%)에도 만족하게 된다.

(그림 6)

다음으로 직경 5m의 원형 굴착호의 경우, 아래의 그림 7과 같이 굴착호의 중앙에 심빼기 발파효과를 갖는 중심부의 장전공으로부터 천공간격(암석의 항력계수에 따라 신축조정) 0.5m(허용오차 범위 ±10%)를 유지하며 한칸 건너씩 장약을 장전하고, 마지막 굴착호의 둘레는 알맞은 천공간격을 위해 28공을 천공하여 장약공과 무장약공을 번갈아가며 장전하게 되면, 굴착호 둘레에 28공, 굴착호 내부에 49공으로 총 77공을 천공하며 이때의 장약공은 29공으로 장약공의 비율은 38%로 효율적인 발파를 위한 장약공의 비율인 전체 천공수의 38%(허용오차 범위 ±5%)에도 만족하게 된다.

(그림 7)

상기한 경우 모두 무장약공에 의한 2차 자유면을 얻는 효과를 갖게 되어 무너짐이나 다른 공간으로의 발파로 인한 영향을 미치지 아니하면서도 안전하게 1회의 천공과 발파만으로 정밀시공이 가능한 굴착호가 형성되게 하는 것이다.

다만, 이러한 원형 굴착호의 경우는 대부분이 심형기초를 위한 굴착호로서 발파 시 천공 깊이로 인해 (그림4)와 같은 형태로 장약 및 전색이 이루어질 경우 상기한 문제가 야기되는 바, 이를 해소하기 위해 지발뇌관을 사용하되 장약 및 전색 과정을 달리하는 지발다단 암반발파 방법을 구사하여 발파효과를 향상시킬 필요가 있다.

심형기초의 굴착호의 형태가 사각일 경우 천공수 산출에 있어서는 기존의 천공수 산출공식을 적용함에 아무런 문제가 없지만 이 역시 천공깊이에 따른 문제가 야기되기 때문에 다음의 지발다단 암반발파 방법을 적용할 필요가 있다.

지발다단 암반발파란 일정 초시간격을 지닌 지발뇌관을 사용하되 지표를 기준으로 횡 방향으로는 내측에서 외측으로, 종 방향으로는 위에서 아래로 동시에 발파가 이루어지도록 하는 것으로 자세한 내용은 다음과 같다.

지발다단 암반발파를 위해서는 장약 및 전색을 달리하게 되는데, 깊이 9m 심형기초를 기준으로 했을 때, 기존의 방법은 장약장이 6m(여장0.5m 포함), 전색장이 3.5m가 되도록 장전하던 반면, 다단발파를 위해 상부에서부터 전색장(1m) 장약장(2m) 전색장(2m) 장약장(4.5m, 여장포함) 순으로 전색 및 장약을 반복하여 장전하되, (편의상 전색장(1m) 장약장(2m)을 1단, 전색장(2m) 장약장(4.5m, 여장포함)을 2단이라 한다) 지발뇌관을 사용하여 1단이 폭발한 다음에 2단이 폭발하도록 뇌관을 설치하는 것이다. (단, 상?하단부의 장약 및 전색장의 길이는 현장 여건에 따라 탄력적으로 조절할 수 있다. 하단부의 장약 및 전색장의 길이가 상단부에 비해 꼭 길어지도록 할 필요는 없다.)

즉, 지발다단 암반발파는 장약 및 전색장을 기준으로 1단의 내측부터 외측의 순서로 발파한 다음, 2단의 내측부터 외측의 순서로 지발뇌관을 사용하여 발파하는 것으로 발파순서를 다시 정리하면, 아래의 그림 8 및 그림 9와 같이

1단① → 1단② → 1단③ → 1단④ → 2단① → 2단② → 2단③3 → 2단④ ...n단① → n단② → n단③ → n단④의 순서로 발파가 이루어지는 것이며, 현장여건에 따라 장약전색층을 2단 또는 3단, 그 이상의 다단으로 구성하며 필요에 따라 한 단의 길이도 현장여건에 따라 알맞게 탄력적으로 조절하여 발파효과를 높이는 것이다.

이러한 지발다단발파는 굴착호의 형태가 원형 또는 사각인 심형기초 뿐만 아니라 보통 깊이 4m의 일반 기초라 하더라도 굴착호의 지대 전체가 암반으로 형성되어 있지 않은, 일반토양이나 수맥 등으로 지층이 불균일하게 형성되어 지층 자체가 폭발 압력 발산을 방해하게 되는 지대에서도 적용하면 우수한 발파효과를 낼 수 있으며, 지발다단발파의 구체적인 장점은 다음과 같다.

첫째, 굴착호 지대가 불균일한 지층으로 형성된 경우 발파 시 폭발 압력이 원활하게 발산되지 않아 표층부에만 형성된 암반이 제대로 파쇄되지 못하고 지표상으로 들려지거나 또한 파쇄입자가 커서 제석작업이 곤란하게 되는 상황을 초래하지 않도록 시공능률을 향상시키는 효과가 있으며,

둘째, 상단에서 하단으로 지발발파가 이루어짐으로 해서 순간적으로 상단을 제3의 자유면으로 만들어 폭발 압력이 자연스럽게 자유면쪽으로 발산하도록 유도하게 되는데, 특히 심형기초의 경우 기존의 방법으로 전색장이 길게 형성되도록 장전할 경우 순간적으로 일어나는 거대한 폭발의 압력이 긴 전색장으로 인해 지표의 자유면쪽으로 발산하지 못하고 굴착호 지표 속 연약지대 방향으로 발산하여 예상치 못한 발파 결과 또는 발파 실패로 이어지는 것을 방지하여 정밀발파시공이 가능한 것이다.

(그림 8)

(그림 9)

이상과 같은 본 발명 송전철탑의 기초 시공을 위한 철탑기초 지발다단 암반발파공법은, 일반기초 및 원형 굴착호를 포함한 심형기초와 다양한 형태의 지질에 대해 적용하여 1회 발파가 가능하고, 발파효과를 가일층 향상시키면서도 시공능률의 향상은 물론 용이한 시공성을 제시하는 것이며, 안전성의 확보와 더불어 공사시간의 단축으로 공사 원가의 절감이 가능한 것이다.

Claims (2)

1. 송전탑 4각의 위치에 굴착호를 형성하는 터깍기 공정과; 굴착호 천공수 산출공식인 "

   

   (조건: 암석의 항력계수＞0.7) "의 공식으로 필요 천공수를 산출하여 표시하는 표시공정과;

   표시지점에 필요직경과 깊이의 구멍을 뚫는 천공공정과;

   중심부의 장전공으로부터 한칸 건너씩 천공수의 38%(허용오차 범위 ±5%)를 장전하는 장약장전공정과;

   장약이 충전된 장전공을 전색하는 전색공정과;

   중앙에서 외측으로 순차적으로 지발발파되게 한 발파공정으로 된 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 발파공법에 있어서,

   천공 깊이가 깊어 발파를 저해하거나 굴착호 속의 지층 구조 존재와 같이 1회 발파로 완전한 발파가 어려운 경우, 천공 깊이에 따라 장약공을 필요 단수로 분할하여 장약과 전색을 다단으로 반복 장전하되,

   발파 공정시에 지발뇌관에 의해 상부 장약층이 중앙에서 외측으로 순차 발파되게 한 후,

   다시 하부 장약층을 중앙에서 외측으로 순차 발파되게 하는 방식으로 상,하층간에도 순차 발파되게 하여, 상기 천공수 산출공식에 따라 시공된 개수의 장전단이 순차적으로 상단에서 하단으로 지발발파가 이루어짐으로 해서 순간적으로 각각의 직상단을 자유면으로 만들어 폭발 압력이 자연스럽게 지표면 상의 자유면쪽으로 발산하도록 유도함을 특징으로 하는, 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단 암반발파공법.
2. 제 1항에 있어서,

   장전과 전색 공정시에, 원형 굴착호의 경우 필요 장약공을 전기한 천공수 산출공식에 의해 산출하되 천공수의 79% 면적비율을 적용함을 특징으로 하는 송전철탑의 기초를 시공하기 위한 철탑기초 지발다단 암반발파공법.