KR101153825B1 - 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더 - Google Patents

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조금원
김경숙
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Abstract

본 발명은 발파작업시 폭압 변화에 적절하게 대응하면서 발파영역으로만 정확하게 폭압을 전달하고, 폭압유도 제어에 필요한 최소한의 발파자재(폭압 차단커버, 이중커버, 삼중커버)만을 선택적으로 사용하여 발파에 따른 공사비를 절감하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 개별 품으로 분리된 폭압 차단커버와, 이중커버 및 삼중커버를 작업자의 선택에 따라 단독이나 또는 다중겹으로 현장 조립하여 폭압 변화에 대응할 수 있도록 하고, 상기 폭압 차단커버 및 삼중커버는 길이방향을 따라 폭약의 개수에 맞추어 다수 개를 일체로 연결하여 사용할 수 있도록 함을 발명의 특징으로 한다.

Description

폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더{Charge holders a prefabricated for blast pressure inducing and control}
본 발명은 발파작업시 폭압 변화에 적절하게 대응하면서 발파영역으로만 정확하게 폭압을 전달하고, 폭압유도 제어에 필요한 최소한의 발파자재(폭압 차단커버, 이중커버, 삼중커버)만을 선택적으로 사용하여 발파에 따른 공사비를 절감하는 혁신적인 기술에 관한 것이다.
일반적으로 건설 및 토목 공사는 국가의 기간 산업으로서, 산업이 발달함에 따라 공사의 규모나 횟수가 많이 증가하고 있으며, 이러한 건설 및 토목 공사를 수행하기 위한 기초 공사로서 발파 작업은 각종 공사현장(도로건설, 터널, 도심지 인접구조물이 위치한 장소 등)에서 가장 빈번히 행해지는 작업중의 하나이다.
상기 발파작업은 암반을 제거하기 위한 것으로, 이를 가장 간단하게 제거할 수 있는 방법으로는 보편적으로 폭약을 이용하며, 상기 폭약은 구입이 수월하고 운용이 편리한 장점이 있는 것이었다.
이미 알려진 바와 같이, 일반적인 발파공법은 원형의 발파공을 천공하여 중앙에 폭약을 장전하여 발파를 하는 방식으로 발파공의 공벽 전체에 균일한 폭압을 가하게 됨으로써 특히, 터널의 시공시 터널 단면이 매끄럽지 못하고 울퉁불퉁하고,고, 발파진동 및 소음이 심하여 폭압이 터널의 발파 예정선을 초과하여 더 굴착되면서 여굴이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서는 폭압을 제어하는 것이 매우 중요한 관건이며, 현재까지 이러한 폭압을 제어하는 방법으로는 자유면의 위치와 공간격을 적절하게 조절하는 방법, 디커플링 장약방법 등이 제안되고 있으나, 이들은 비용이 많이 들며 제어효과가 그다지 크지 못한 단점이 있는 실정이다.
특히, 상기 디커플링 장약방법은 가장 보편적으로 많이 사용하고 있는 정밀폭약을 이용한 발파방법으로서, 발파공의 중앙에 설치된 폭약과 상기 발파공의 공벽 사이에 공기층을 형성함에 따라 상기 발파공의 공벽 전체에 균일하게 작용하는 폭약의 충격효과가 전체적으로 감소하면서 파괴의 범위가 줄어드는 현상을 이용하여 발파 예정선을 따라 균열이 발생하도록 하고 있다.
그러나 이 경우 폭약의 전체적인 충격효과가 감소함에 따라 상기 발파 예정선의 내측 방향(발파영역)에는 오히려 폭압이 부족하여 미굴이 발생하는 문제점이 있고, 기존의 발파방법에 비해 단지 여굴의 발생영역이 다소 줄어드는 정도의 미미한 효과를 제공하는 것에 불과한 실정이다.
상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 방안으로 본 발명의 출원인에 의해 선출원된 「특허출원 제2011-14967호, 명칭/ 폭압유도 제어장치를 이용한 발파공법 및 이 공법에 적용되는 폭압유도 제어장치」가 제안되고 있다.
이에 상기 선출원 발명에 대해 간략하게 살펴보면, 선출원 발명은 폭압이 발파 예정선을 초과하지 않고 발파영역으로만 제한적으로 전달되도록 폭압의 전달경로를 제어하여 더욱 매끈하고 미려한 발파면을 확보함은 물론 여굴방지 및 진동과 소음을 최소화하는 유용한 효과를 제공한다.
그러나 상기한 선출원 발명은 유용한 효과를 제공함에도 폭압 차단커버와 이중벽, 삼중벽이 단일체로 구성됨으로써 발파설계에 따른 장약량 조절과 폭압유도 방법을 다양하게 변화시키는데 다소 제약이 있는 실정이다.
즉 발파현장의 암반 특성이나, 폭약의 제조회사 및 종류에 따라 발파작업시 설계되는 다양한 변수(장약량, 공간격, 최소저항선 등)를 고려하여 폭압 차단커버의 두께를 달리하거나, 이중벽 또는 삼중벽의 사용을 제어하는 등의 적절한 대응이 이루어져야만 더욱 확실하게 폭압 유도를 제어함은 물론 과도한 발파용 자재의 사용을 억제하여 발파비용을 절감할 수 있으나, 선출원 발명은 폭압 변화에 대응이 미약할 수밖에 없었다.
또한, 선출원 발명의 폭압 유도제어장치를 소량으로 개별 제작함에는 별다른 문제가 없으나, 이를 대량으로 양산하기 위한 사출성형시 금형제작이 곤란하여 선출원 발명과 같은 동일한 실 제품을 사출성형하기에는 다소 무리가 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 선출원 발명이 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 개별 품으로 분리된 폭압 차단커버와, 이중커버 및 삼중커버를 작업자의 선택에 따라 단독이나 또는 다중겹으로 현장 조립하여 폭압 변화에 대응할 수 있도록 하고, 상기 폭압 차단커버 및 삼중커버는 길이방향을 따라 폭약의 개수에 맞추어 다수 개를 일체로 연결하여 사용할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 원형 단면형상을 갖는 폭압 차단커버의 일측에 부분적으로 개방 형성된 폭압 유도로의 내측에 폭약 장전부를 형성하고, 상기 폭압 차단커버의 내주면 중앙에는 다중 조립돌기를 길이방향을 따라 등간격으로 돌출 형성하며, 상기 폭압 차단커버의 내주면에는 이중커버를 밀착상태로 삽입하되 상기 이중커버는 다중 조립돌기에 형성된 이중커버 조립부에 끼워지는 다수의 제1 조립홀을 관통형성하는 한편, 상기 이중커버의 내주면에는 삼중커버를 밀착상태로 삽입하되 상기 삼중커버는 다중 조립돌기에 형성된 삼중커버 조립부에 끼워지는 다수의 제2 조립홀을 관통형성하는 기술을 강구한다.
또한, 상기 폭압 차단커버 및 삼중커버는 일측 선단의 내주연에 함몰형성된 연결요부의 내측에 락킹홀을 관통형성하고, 타측 선단에는 상기 연결요부에 끼워지는 연결돌부를 돌출형성하되 상기 연결돌부의 외주면에는 락킹홀에 끼워지는 락돌기를 돌출형성시킨 커버 연결수단의 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 발파작업 현장에서 개별 품으로 분리된 폭압 차단커버와, 이중커버 및 삼중커버를 작업자의 선택에 따라 단독으로 사용하거나 또는 다중겹으로 조립하여 사용함으로써 각종 요인에 의한 폭압 변화에 적절하게 대응하면서 더욱 확실하게 폭압 유도를 제어하며, 불필요한 발파용 자재의 사용을 억제하여 발파에 따른 공사비를 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 상기 폭압 차단커버 및 삼중커버는 길이방향을 따라 폭약의 개수에 맞추어 다수 개를 일체로 연결하여 사용 가능함으로써 발파공의 깊이에 상관없이 발파작업을 원활하게 시행할 수 있는 효과를 제공한다.
나아가 폭압이 발파영역으로만 제한적으로 전달되도록 확실하게 폭압의 전달경로를 제어함으로써 더욱 매끈하고 미려한 발파면을 확보함은 물론 여굴방지 및 진동과 소음을 최소화하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 의한 터널의 발파작업시 발파공의 천공상태도
도 2는 본 발명 도 1의 A-A선 단면도로서 발파공에 폭압 유도제어장치가 설치된 상태의 측단면도
도 3은 본 발명의 폭압 차단커버, 이중커버 및 삼중커버의 분리 사시도
도 4는 본 발명의 폭압 차단커버, 이중커버 및 삼중커버가 조립되는 상태의 평단면도
도 5는 본 발명의 일체화 조립된 폭압 차단커버, 이중커버 및 삼중커버에 폭약이 장전된 상태의 평단면도
도 6은 본 발명의 폭압 차단커버에 폭약이 장전되는 상태의 평면도
도 7은 본 발명의 일체화 조립된 폭압 차단커버, 이중커버에 폭약이 장전되는 상태의 평단면도
도 8은 본 발명의 일체화 조립된 폭압 차단커버, 삼중커버에 폭약이 장전되는 상태의 평단면도
도 9는 본 발명 폭압 차단커버의 정면도 및 B-B선 단면도
도 10은 본 발명 이중커버의 정면도 및 C-C선 단면도
도 11은 본 발명 삼중커버의 정면도 및 D-D선 단면도
도 12는 본 발명 커버 연결수단의 분리상태 확대단면도
도 13은 본 발명의 삼중커버에 폭약이 일체로 부착된 상태의 평면면도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 길이방향을 따라 일측이 부분 개방된 폭압 유도로(11)가 형성되고, 상기 폭압 유도로(11)의 내측에 폭약 장전부(12)가 형성되며, 내주면 중앙에는 이중커버 조립부(14a) 및 삼중커버 조립부(14b)가 다단으로 연속하여 형성된 다중 조립돌기(14)가 길이방향을 따라 간격을 두고 돌출형성된 원형 단면형상의 폭압 차단커버(10)와; 상기 폭압 차단커버(10)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 상기 이중커버 조립부(14a)에 끼워지는 다수의 제1 조립홀(21)이 관통 형성된 이중커버(20)와; 상기 이중커버(20)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 상기 삼중커버 조립부(14b)에 끼워지는 다수의 제2 조립홀(31)이 관통 형성된 삼중커버(30)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 폭압 차단커버(10)는 폭약(1)을 1:1의 비율로 장전할 수 있도록 통상의 폭약(1)과 같은 길이로 형성되고, 상기 폭약(1)의 일부분을 감쌀 수 있도록 원형 단면형상으로 이루어지되, 길이방향을 따라 일측이 부분적으로 개방된 폭압 유도로(11)가 형성되고, 상기 폭압 유도로(11)의 내측에는 폭약(1)을 장전할 수 있는 폭약 장전부(12)가 형성된다.
이때 상기 폭압 차단커버(10)는 발파현장의 암반 특성이나, 폭약의 제조회사 및 종류에 따라 발파작업시 발생하는 실제의 폭압이 작을 경우 단독으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 폭압이 클 때에는 이중커버(20) 및 삼중커버(30)를 작업자가 선택하여 다중겹으로 조립하여 사용할 수 있도록 하는 기술이 접목된다.
이를 위해 상기 폭압 차단커버(10)의 내주면 중앙에는 다수의 다중 조립돌기(14)가 길이방향을 따라 간격을 두고 돌출형성되는 것으로, 상기 다중 조립돌기(14)는 원통형의 이중커버 조립부(14a) 및 삼중커버 조립부(14b)가 다단으로 연속하여 형성된 구성으로 이루어지되 상기 삼중커버 조립부(14b)는 이중커버 조립부(14a)보다 더 작은 직경으로 형성되며, 상기 이중커버 조립부(14a)는 폭압 차단커버(10)의 내주면에 형성된 보강돌부(13)에 형성됨에 따라 강성이 보강됨으로써 상기 다중 조립돌기(14)가 하부로 쳐지거나 휘어지는 현상을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 도 4 및 도 5와 같이 상기 이중커버 조립부(14a)에 이중커버(20)를 조립하여 사용할 수 있고, 상기 삼중커버 조립부(14b)에는 삼중커버(30)를 연속적으로 조립하여 사용할 수 있게 된다.
상기 이중커버(20)는 폭압 차단커버(10)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 길이방향을 따라 등간격으로 상기 이중커버 조립부(14a)에 끼워지는 다수의 제1 조립홀(21)이 양측으로 관통하여 형성된다.
아울러 상기 이중커버(20)의 내주면에 밀착상태로 삽입되는 삼중커버(30)는 상기 삼중커버 조립부(14b)에 끼워지는 다수의 제2 조립홀(31)이 양측으로 관통하여 형성됨으로써 상기 폭압 차단커버(10), 이중커버(20) 및 삼중커버(30)는 상호 견고한 일체성을 유지하면서 삼중겹을 이루어 폭압 변화에 적절하게 대응하면서 더욱 확실하게 폭압 유도를 제어할 수 있는 효과를 제공한다.
여기에서 상기 이중커버(20) 및 삼중커버(30)는 동일한 형상으로 이루어지되, 다만 삼중커버(30)가 이중커버(20)에 밀착상태로 끼워질 수 있도록 삼중커버(30)의 직경은 이중커버(20)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성된 점이 다소 상이하다.
또한, 본 발명의 삼중커버(30)는 도 13과 같이 폭약(1)의 제조회사에서 미리 본드 등의 접착수단(1a)을 매개로 하여 상기 폭약(1)을 내주면에 일체로 접착 설치함으로써 발파현장에서 폭약(1)을 별도로 부착하는 번거로움 없이 삼중커버(30)를 조립하기만 하면 폭약(1)의 설치가 자동으로 이루어지는 효과를 제공함으로써 발파작업에 소요되는 시간과 인력을 획기적으로 감축할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명은 폭압의 변화에 대응하여 상기 폭압 차단커버(10)에 도 6과 같이 폭약(1)을 장전하여 단독으로 사용할 수도 있고, 상기 폭압 차단커버(10) 및 이중커버(20) 만을 이중겹으로 조립한 후 도 7과 같이 폭약(1)을 폭약 장전부(12)에 장전하여 사용함은 물론 상기 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30) 만을 이중겹으로 조립한 후 도 8과 같이 폭약(1)을 폭약 장전부(12)에 장전하여 사용함으로써 불필요한 발파자재의 사용을 억제할 수 있어 발파작업에 따른 공사비를 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 상기한 이중커버(20) 및 삼중커버(30)는 외주면에 다수의 완충돌기(25)(35)가 등간격으로 연속하여 형성됨으로써 발파시 완충작용을 하고, 상기 완충돌기(25)(35)의 사이사이에는 에어층(26)(36)이 조성됨에 따라 발파작업시 에어백의 역할을 하면서 충격을 흡수하여 폭압이 원하지 않는 방향, 즉 발파 예정선(2) 쪽으로 전달됨을 더욱 효율적으로 차단한다.
한편, 본 발명의 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)는 신속하고 간편하게 폭약(1)의 사용량에 따라 다 수개를 길이방향으로 연결하여 사용할 수 있는 커버 연결수단(40)의 기술구성이 추가로 접목되고, 상기 커버 연결수단(40)은 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 양측 선단에 구비된다.
상기 커버 연결수단(40)은 도 11과 같이 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 일측 선단의 내주면에 각각 연결요부(41)가 함몰 형성되고, 상기 연결요부(41)의 내측 중앙에는 락킹홀(42)이 관통형성된다.
그리고 상기 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 타측 선단에는 다른 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 연결요부(41)에 끼움 결합되는 연결돌부(43)가 돌출형성되고, 상기 연결돌부(43)의 외주면에는 상기 락킹홀(42)에 끼워지는 락돌기(44)가 일체로 돌출형성됨으로 상기 락돌기(44)는 락킹홀(42)에 끼움 결합되면서 자동으로 락킹을 설정하여 더욱 일체화된 견고한 연결상태를 유지할 수 있게 된다.
이때 상기 연결돌부(43)의 양측에는 텐션홈(45)이 추가로 절개 형성됨으로써 상기 락돌기(44)가 연결요부(41)의 내주면을 타고 이동하면서 락킹홀(42)에 끼움 결합되는 과정에서 내외측 방향으로 텐션을 유지하여 더욱 원활한 조립성 및 확실한 락킹효과를 제고할 수 있게 된다.
또한, 상기 락돌기(44)의 선단에는 경사 안내면(44a)이 추가로 형성됨으로써 락돌기(44)가 연결요부(41)에 삽입될 때 더욱 원활한 삽입 이동을 안내하는 효과를 제공한다.
따라서, 발파공(3)의 깊이에 상관없이 상기 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)를 신속 간편하게 연결조립함으로써 발파작업을 원활하게 시행할 수 있는 효과를 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 연결조립된 다수의 폭압 차단커버(10)를 발파공(3)에 삽입 설치함에 있어 폭압 차단커버(10)가 도 1 및 도 5와 같이 발파 예정선(2)을 향하도록 삽입 설치하여야만 한다.
즉 상기 폭압 차단커버(10)가 발파 예정선(2)을 향하도록 배치되어야만 폭약(1)의 발파시 상기 폭압 차단커버(10)는 폭압이 발파 예정선(2)으로 전달되지 않도록 차단하는 역할을 수행함으로써 매우 매끈한 발파면을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 여굴을 효과적으로 방지하여 공사품질을 획기적으로 향상하고, 진동과 소음을 최소화하는 효과를 제공한다.
1: 폭약 1a: 접착수단
2: 발파 예정선 3: 발파공
10: 폭압 차단커버 11: 폭압 유도로
12: 폭약 장전부 14: 다중 조립돌기
14a: 이중커버 조립부 14b: 삼중커버 조립부
20: 이중커버 21: 제1 조립홀
25, 35: 완충돌기 26, 36: 에어층
30: 삼중커버 31: 제2 조립홀
40: 커버 연결수단 41: 연결요부
42: 락킹홀 43: 연결돌부
44: 락돌기 44a: 경사 안내면

Claims (8)

  1. 길이방향을 따라 일측이 부분 개방된 폭압 유도로(11)가 형성되고, 상기 폭압 유도로(11)의 내측에 폭약 장전부(12)가 형성되며, 내주면 중앙에는 이중커버 조립부(14a) 및 삼중커버 조립부(14b)가 다단으로 연속하여 형성된 다중 조립돌기(14)가 길이방향을 따라 간격을 두고 돌출형성된 원형 단면형상의 폭압 차단커버(10)와;
    상기 폭압 차단커버(10)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 상기 이중커버 조립부(14a)에 끼워지는 다수의 제1 조립홀(21)이 관통 형성된 이중커버(20)와;
    상기 이중커버(20)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 상기 삼중커버 조립부(14b)에 끼워지는 다수의 제2 조립홀(31)이 관통 형성된 삼중커버(30)와;
    상기 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 일측 선단의 내주면에 연결요부(41)가 함몰 형성되고, 상기 연결요부(41)의 내측 중앙에 락킹홀(42)이 관통형성되며, 타측 선단에는 다른 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 연결요부(41)에 끼워지는 연결돌부(43)가 돌출형성되고, 상기 연결돌부(43)의 외주면에는 상기 락킹홀(42)에 끼워지는 락돌기(44)가 돌출형성된 구성으로 이루어져 상기 다수의 폭압 차단커버(10)를 길이방향으로 일체화 연결가능하게 하는 커버 연결수단(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더.
  2. 제 1항에 있어서,
    이중커버(20) 및 삼중커버(30)의 외주면에는 다수의 완충돌기(25)(35)가 등간격으로 돌출형성되고, 상기 완충돌기(25)(35)의 사이사이에는 에어층(26)(36)이 형성되는 것을 특징으로 하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    연결돌부(43)의 양측에는 상기 연결돌부(43)가 내외측 방향으로 텐션을 유지하도록 텐션홈(45)이 추가로 절개 형성된 것을 특징으로 하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더.
  5. 제 1항에 있어서,
    삼중커버(30)의 내주면에는 접착수단(1a)을 매개로 폭약(1)이 일체로 접착 설치된 것을 특징으로 하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더.
  6. 길이방향을 따라 일측이 부분 개방된 폭압 유도로(11)가 형성되고, 상기 폭압 유도로(11)의 내측에 폭약 장전부(12)가 형성되며, 내주면 중앙에는 이중커버 조립부(14a) 및 삼중커버 조립부(14b)가 다단으로 연속하여 형성된 다중 조립돌기(14)가 길이방향을 따라 간격을 두고 돌출형성된 원형 단면형상의 폭압 차단커버(10)와;
    상기 폭압 차단커버(10)의 내주면에 밀착상태로 삽입되되, 상기 이중커버 조립부(14a)에 끼워지는 다수의 제1 조립홀(21)이 관통 형성된 이중커버(20)와;
    상기 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 일측 선단의 내주면에 연결요부(41)가 함몰 형성되고, 상기 연결요부(41)의 내측 중앙에 락킹홀(42)이 관통형성되며, 타측 선단에는 다른 폭압 차단커버(10) 및 삼중커버(30)의 연결요부(41)에 끼워지는 연결돌부(43)가 돌출형성되고, 상기 연결돌부(43)의 외주면에는 상기 락킹홀(42)에 끼워지는 락돌기(44)가 돌출형성된 구성으로 이루어져 상기 다수의 폭압 차단커버(10)를 길이방향으로 일체화 연결가능하게 하는 커버 연결수단(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폭압유도 및 제어를 위한 조립식 장약홀더.
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