KR101358398B1

KR101358398B1 - 폭약튜브용 측벽가이더 및 조절발파를 위한 이의 시공방법

Info

Publication number: KR101358398B1
Application number: KR1020120151690A
Authority: KR
Inventors: 양형식; 김정규; 장형두; 김원범
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2014-02-05

Abstract

본 발명은 폭약튜브용 측벽가이더 및 조절발파를 위한 이의 시공방법에 관한 것으로, 중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부(110)(120)와;, 상기 몸체부(110)(120)들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비된 격벽(121)과; 상기 몸체부들이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부(130)로 구성되어, 측벽가이더가 장착된 폭약튜브가 발파공 속에서 벽면에 붙어 기폭됨으로써 발생한 충격파가 벽면에 직접 충격을 가해서 1차적으로 대상 암반에 균열을 발생시키고 2차 가스압의 팽창으로 균열이 전파되며 발파가 이루어질 수 있으며, 한편 보호되어야 벽면에는 폭약과의 거리를 이격시켜 충격파가 직접 벽면에 전파되는 것을 공기층에 의해 막아주어 상대적으로 보호 벽면에는 폭약의 위력을 감소시켜 원활한 굴착면을 형성할 수 있으며, 여굴을 감소시키고, 주변암반의 이완을 최소화시켜 안전한 발파 공사가 가능한 효과가 있다.

Description

폭약튜브용 측벽가이더 및 조절발파를 위한 이의 시공방법{Side inner wall guider for explosive tubes, and installing method with the same for controlled blasting}

본 발명은 폭약튜브용 측벽가이더 및 조절발파를 위한 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 발파 시에 보호면의 이완을 최소화하면서 원활한 굴착면을 얻을 수 있는 제어발파가 가능하며, 또한 굴착면에 대해서는 폭약에너지를 자유면 쪽으로 집중시켜 굴진능력을 향상시킬 수 있는 심발발파가 가능한 폭약튜브용 측벽가이더와, 이를 이용하여 조절발파를 위한 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 조절발파방법은 지하공동이나 암반사면굴착에 있어서 주변 암반의 이완을 최소화하며 원활한 절단면을 형성하기 위하여 외곽장약공의 주변에 미치는 폭력을 조절하여 일정한 방향으로 파괴가 이루어지도록 하는 발파방법이다.

현재 국내외의 조절발파에서 널리 활용되고 있는 공법은 스무스 블라스팅(smooth blasting)이 있다. 스무스 블라스팅은 굴착예정선을 따라 설정 개수의 외곽 발파공을 천공하고, 저폭속 폭약을 낮은 밀도로 장전하여 폭발시켜 원활한 굴착면을 형성하는 발파방법이다. 그러나 스무스 블라스팅은 공 속의 폭약이 기폭될 때 장약공의 중심에서 충격파가 원형으로 동일하게 전파되어 여굴 및 주변 암반이 이완되는 것을 피할 수 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 여러 방법들 중에 노치공을 이용한 저진동 균열굴착 공법과, 장약홀더를 이용한 조절발파방법 등 여러 가지 공법이 제안되었다.

노치공을 이용한 방법은 천공장비를 이용하여 천공할 때 암반 양쪽에 노치를 형성하여 폭약이 기폭될 때 노치방향으로 폭발력이 집중되어 암반을 파쇄하는 발파방법으로 여굴을 감소시키는 효과가 있다. 하지만 암반에 강제로 노치를 형성할 경우 암반내의 틈이나 절리로 인해 획일적인 노치 형성이 어렵고 천공시 암반과의 마찰로 인해 비트가 쉽게 마모되어 천공의 효율이 떨어지게 된다.

장약홀더를 이용한 조절발파방법은 길이방향 홈과 구멍이 함께 형성된 장약홀더를 이용함으로써 홈과 구멍방향으로 응력집중이 생기게 하는 발파방법이지만 추가적인 장약홀더가 필요하고 장약홀더를 공 속에 삽입할 때 공경과 장약홀더의 직경이 비슷하여 삽입하는데 문제가 발생할 수 있다[참고문헌: 등록특허 제10-0411227(등록일자: 2003.12.02)].

이와 같이 종래의 발파 방법은 모두 경제적인 문제와 작업의 어려움이 있다.

이에 본 발명은 확장성 측벽지지편이 장착되어 있는 폭약튜브 측벽 가이더를 공속에 삽입하고 장전하게 되면 확장성 측벽지지편이 펴지면서 벽면에 밀착되어 폭약이 벽면에 직접 닿는 면과 가장멀리 떨어진 면이 구분되어 위치하게 된다. 그리고 폭약이 기폭될 때 폭약이 직접 닿는 면에는 충격파가 바로 작용하여 파괴효과를 극대화 시키는 한편 보호면에는 디커플링 효과에 의한 공기의 완충작용으로 인하여 제어발파를 구현하고자 하는 것이다.

또한 본 발명은 지하공동이나 암반사면의 굴착을 위하여 암반의 제 1자유면에 다수의 장약공을 천공하고 장약공 각각에 폭약이 장전된 폭약튜브 측벽가이더를 삽입하여 발파시키는 심발발파방법를 구현하고자 하는 것으로, 본 발명에 따른 심발발파방법은 폭약튜브 측벽가이더를 이용하여 발파시 폭약에너지가 굴착대상 부분에 집중되도록 함으로써 폭약에너지가 자유면을 향하여 집중되기 때문에 굴진능률이 향상되고, 동시에 장약공의 수량 및 폭약의 소비량을 저감 할 수 있으며, 지반 진동을 저감할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 발파 시에 보호면의 이완을 최소화하면서 원활한 굴착면을 얻을 수 있는 제어발파가 가능하며, 또한 굴착면에 대해서는 폭약에너지가 자유면 쪽으로 집중시켜 굴진능력을 향상시칼 수 있는 심발발파가 가능한 폭약튜브용 측벽가이더와, 이를 이용하여 조절발파를 위한 시공방법을 제공하고자하는 것이다.

다른 한편으로 본 발명은 폭약튜브용 측벽가이더를 이용하여 조절발파를 위한 시공방법에서 측벽가이더의 방향조정 및 다짐에서 사용될 수 있는 방향조절다짐부재를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폭약튜브용 측벽가이더는, 중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부와;, 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비된 격벽과; 상기 몸체부들이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부에 의해 달성된다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 확장성 측벽지지편부는 상기 몸체부들의 서로 마주하는 테두리를 연결하는 복수의 측벽지지편이되, 상기 각 측벽지지편은 접힘 가능한 힌지부를 가지며, 또한 상기 측벽지지편은, 접힘이 가능한 힌지부에 돌출 형성되어 접힘 각도를 제한하게 위한 한 쌍의 접힘 제한턱을 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 측벽지지편 각각에는 힌지부의 바깥으로 돌출 형성되어 발파공과 접촉하여 고정되는 벽면고정돌기를 더 포함하며, 더욱 바람직하게는, 상기 벽면고정돌기는 발파공 내에서 내벽면과 면접촉이 가능한 접촉면을 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체부는, 내부와 외부를 관통하는 공기배출구를 더 포함하며, 또한 폭약튜브와 조립되는 조립공의 내주면에 폭약튜브와 조립을 위한 마련된 계합부재를 더 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체부는, 격벽에서 돌출 형성되어 몸체부의 내부로 삽입되어 결합되는 폭약튜브의 일측 선단에 마련된 고정요홈과 고정되는 걸림돌기를 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 걸림돌기는 관통 형성된 관통홀이 추가로 형성된다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 몸체부는 내벽면에 길이 방향으로 다수의 요홈이 추가로 형성된다.

한편, 본 발명의 폭약튜브용 측벽가이더를 이용한 조절발파를 위한 시공방법은, 측벽가이더와 폭약튜브가 조립된 조립체를 천공된 발파공 내로 삽입하는 제1단계와; 상기 발파공 내에 삽입 완료된 조립체를 가압 다짐하여 상기 확장성 측벽지지편부가 확장되어 조립체가 발파공 내에서 편심 위치하여 발파공의 내벽에 지지되도록 하는 제2단계를 포함하며, 바람직하게는, 상기 제2단계의 실시 전에 상기 폭약튜브 또는 측벽가이더와 끼워 맞춤될 수 있는 키부재를 이용하여 발파공 내에서 상기 조립체의 편심 위치를 조정하는 단계를 더 포함한다.

다른 한편으로 본 발명의 폭약튜브용 측벽가이더를 발파공에 시공하기 위한 방향조절다짐부재는, 중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부와; 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비되되, 돌출 형성된 걸림돌기를 갖는 격벽과; 상기 몸체부들이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부를 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더에 조립되어 발파공 내에 삽입된 측벽가이더의 회전방향을 조절하기 위한 것으로, 상기 걸림돌기와 끼워 고정이 가능한 장공의 키홈이 전단부에 형성된 방향조절봉에 의해 달성될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 방향조절봉의 후단으로 중공부가 형성되며, 이 중공부 내에 삽입이 가능한 다짐봉을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 폭약튜브용 측벽가이더 및 조절발파를 위한 이의 시공방법은, 측벽가이더가 장착된 폭약튜브가 발파공 속에서 벽면에 붙어 기폭됨으로써 발생한 충격파가 벽면에 직접 충격을 가해서 1차적으로 대상 암반에 균열을 발생시키고 2차 가스압의 팽창으로 균열이 전파되며 발파가 이루어질 수 있으며, 한편 보호되어야 벽면에는 폭약과의 거리를 이격시켜 충격파가 직접 벽면에 전파되는 것을 공기층에 의해 막아주어 상대적으로 보호 벽면에는 폭약의 위력을 감소시켜 원활한 굴착면을 형성할 수 있으며, 여굴을 감소시키고, 주변암반의 이완을 최소화시켜 안전한 발파 공사를 수행할 수 있다.

또한 본 발명은 발파 작업 후 미려한 단면을 형성하기 때문에 콘크리트의 물량 및 보강재의 사용량을 줄일 수 있어 공사비를 절감할 수 있으며(제어발파 방법), 폭약의 에너지를 발파대상체와 자유면쪽으로 집중시킬 수 있어 심발발파 시의 굴진효율이 향상되며 장약공의 수량 및 폭약의 사용량을 감소시킬 수 있고 발파진동의 저감되는 효과가 있다(심발발파).

또한 본 발명은 천공방법이 아닌 폭약을 이용한 조절발파 방법으로써 추가 천공 시간 및 천공장비의 교체로 인한 작업시간의 증가를 최소화 할 수 있으며, 구멍에 의해 천공간격을 늘릴 수 있어 주변장약공의 수를 줄이고 장약량을 감소시키면서 발파폭파효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 화약을 장전할 때 공 입구 및 공벽에 걸릴 위험이 없어 작업성이 뛰어나 작업시간을 단축시킬 수 있다.

1은 본 발명에 따른 폭약튜브용 측벽가이더의 사시도,
도 2는 도 1의 A방향에서 바라본 도면,
도 3은 본 발명에 따른 폭약튜브용 측벽가이더의 단면 구성도,
도 4는 본 발명에 다른 폭약튜브용 측벽가이더에 있어서, 측벽지지편부의 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 5는 도 3의 B-B 선의 단면도,
도 6은 본 발명의 폭약튜브용 측벽가이더를 이용하여 조절발파를 위한 시공방법을 보여주는 흐름도,
도 7은 본 발명의 시공방법에서 조립체의 방향 조정에 이용될 수 있는 방향조절다짐부재를 보여주는 도면.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 폭약튜브용 측벽가이더(100)는, 중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부(110)(120)와;, 상기 몸체부(110)(120)들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비된 격벽(121)과; 상기 몸체부들(110)(120)이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부(110)(120)를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부(130)를 포함한다.

측벽가이더(100)를 구성하는 몸체부(110)(120), 격벽(121), 및 확장성 측벽지지편부(130)는 폭약튜브와 조립되어 발파공에 삽입된 후에 발파공의 측벽에 고정되어 발파 전까지 전체 형상을 유지할 수 있는 범위 내에서 다양한 재질이 사용될 수가 있으며, 예를 들어 판지 또는 수지가 사용될 수 있다.

몸체부(110)(120)는 원통 형상 또는 사각형 등의 다각형의 단면을 갖는 중공 형상을 가지며, 최소한 두 개 이상이 확장성 측벽지지편부(130)에 의해 연결되어 동축(同軸) 상에서 직선 방향으로 가동 가능하게 마련된다.

본 실시예에서 몸체부(110)(120)는 원통 형상을 갖는 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)로 구분될 수 있으며, 격벽(121)은 제2몸체부(120) 내부에 마련되는 것으로 예시하고 있다.

몸체부(110)(120)는 폭약튜브와 조립이 이루어지는 개구부가 바깥 쪽으로 경사면을 갖도록 함으로써, 개구부의 경사면을 따라서 폭약튜브가 삽입되어 폭약튜브와의 조립 편의성을 높일 수 있다.

제1몸체부(110) 전단부에는 길이 방향으로 보조키홈(110a)이 형성될 수 있으며, 제1몸체부(110)와 폭약튜브의 조립 시에 폭약튜브에는 보조키홈(110a)과 끼워 맞춤되는 돌기(미도시)가 형성되어 폭약튜브와 제1몸체부(110)는 일정한 방향을 갖도록 연결이 이루어질 수 있다.

확장성 측벽지지편부(130)는 인접한 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)가 동축 상에서 가동 가능하도록 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)를 상호 연결하게 되며, 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 접근 시에 반경 방향(radial direction)으로 비대칭적으로 확장이 이루어진다.

바람직하게는 확장성 측벽지지편부(130)는 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)의 서로 마주하는 테두리를 일체로 연결하는 복수의 측벽지지편(131)에 의해 제공되며, 각 측벽지지편(131)은 접힘 가능한 다수의 힌지부(H1)(H2)를 갖는다.

이러한 측벽지지편(131)은 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)의 길이 방향을 따라서 절개 형성되어 제공될 수 있으며, 중간 부위에 접힘이 가능한 제1힌지부(H1)와 함께 제1몸체부(110) 및 제2몸체부(120)와의 연결 부위에는 접힘이 가능한 제2힌지부(H2)가 마련된다.

따라서 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)가 이격된 상태에 측벽지지편(131)은 펴진 상태가 되어 측벽가이더(100)는 전체적으로 원통 형상을 갖는 반면에, 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)가 서로 근접 위치한 경우에 제1힌지부(H1)는 바깥 쪽으로 접힘이 이루어지고 제2힌지부(H2)는 안쪽으로 접힘이 이루어지면서 측벽지지편(131)은 반경 방향으로 확장이 이루어진다.

도 2를 참고하면, 확장성 측벽지지편부(130)는 두 몸체부가 접근하여 확장되는 경우에 몸체부의 중심축(C2) 상에서 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 이루어진다. 따라서, 측벽가이더(100)는 발파공(1)의 중심(C1)에서 편심되어 시공이 이루어질 수 있다.

확장성 측벽지지편부(130)의 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 가능하도록 측벽지지편(131)은 서로 다른 길이를 가질 수 있으며, 각 측벽지지편(131)의 길이 편차는 발파공(10) 또는 측벽가이더(100)의 크기와, 측벽가이더(100)의 편심 정도에 따라서 결정될 수 있다.

도 2에서 예시된 것과 같이, 측벽가이더(100)의 일부 구간에는 측벽지지편이 없는 구간(α)이 있을 수 있으며, 이와 같이 측벽지지편이 없는 구간(α)의 발파공(1) 내벽면은 폭발력이 집중되는 반면에, 반대방향은 가장 긴 측벽지지편(131a)에 의해 발파공(1) 내벽면에 지지되어 최대한 거리를 유지하게 되므로 보호면에 충격파가 직접 작용하지 않고 폭약과 벽면 사이에 있는 공기층에 의한 완충작용을 최대한 이용하여 보호벽면의 이완을 최소화하면서 원활한 굴착면을 얻을 수 있다.

도 1 및 도 3을 참고하면, 측벽지지편(131)은 접힘이 이루어지는 힌지부(H1)(H2)에서 돌출 형성되어 접힘 각도를 제한하기 위한 접힘 제한턱을 더 포함할 수 있다.

도 3에 예시된 것과 같이, 제2힌지부(H2)를 중심으로 한 쌍의 제2접힘 제한턱(S2)이 제1몸체부(110)와 측벽지지편(131)의 외주면에 돌출 형성되며, 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)가 접근 시에 제2힌지부(H2)가 안쪽으로 접히면서 한 쌍의 제2접힘 제한턱(S2)이 맞닿으면서 측벽지지편(131)의 접힘 각도(β)가 제한된다.

마찬가지로, 측벽지지편(131)의 중간 부위에 제1힌지부(H1)의 안쪽 면에는 돌출 형성된 한 쌍의 제1접힘 제한턱(S2)이 마련되어, 제1힌지부(H1)가 바깥 쪽으로 접히는 경우에 접힘 각도가 제한될 수가 있다.

도 4는 본 발명에 다른 폭약튜브용 측벽가이더에 있어서, 측벽지지편부의 다른 실시예를 보여주는 도면으로써, 측벽지지편(131) 외주면에는 제1힌지부(H1)를 중심으로 돌출 형성된 한 쌍의 벽면고정돌기가 추가될 수 있다.

이러한 벽면고정돌기(P)는 확장성 측벽지지편부가 확장된 경우에 제1힌지부(H1)가 바깥으로 접히면서 발파공(1)의 내벽면과 접촉이 이루어지며, 보다 바람직하게는, 발파공(1)의 내벽면과 면접촉이 가능한 접촉면을 갖는다.

현장에서 발파 후를 살펴보면, 발파공 밖으로 폭약이 빠져나와 있는 경우가 간혹 발생하게 되며, 이는 외곽공에 장전된 폭약이 순폭되지 않는 경우에 발생될 수 있다. 이러한 상황은 터널발파를 실시할 때 전열공(외곽공 그 전에 터지는 공)이 기폭할 때 발생되는 가스압이 절리나 틈 사이로 전파되어 외곽공에 삽입되어 있는 폭약을 발파공 바깥으로 튀어 나오게 만들면서 발생될 수 있다.

벽면고정돌기(P)는 이와 같은 상황에서 측벽가이더(100)가 발파공 내에서 견고히 지지할 수 있는 수단으로 작용하게 된다.

다시 도 3을 참고하면, 제2몸체부(120)에는 내부와 외부를 관통하는 공기배출구(122)가 마련될 수 있으며, 이러한 공기배출구(122)는 폭약튜브와 억지끼움 방식으로 조립 시에 제2몸체부(120) 내부의 공기가 바깥으로 배출되도록 함으로써 폭약튜브(10)의 조립 시에 발생되는 공기압축력을 감소시켜 제2몸체부(120)와 폭약튜브의 조립이 용이하게 이루어질 수 있으며, 폭속을 안정되게 전달하여 연쇄 폭발성(순폭성)이 개선되고 발파폭발 작업의 효율을 개선시킬 수 있다. 본 발명에서 공기배출구 위치는 이에만 한정되는 것은 아니며, 폭약튜브와 조립 시에 몸체부의 내외와 외부가 통기되는 범위 내에서 여러 위치에 다수 개가 형성될 수 있음을 이해하여야 한다.

다른 한편으로, 본 발명에서 몸체부(110)(120)는 폭약튜브와 조립되는 조립공의 내주면에 폭약튜브와 끼워 맞춤이 이루어질 수 있는 계합부재가 추가될 수 있다.

도 3에 예시된 것과 같이, 계합부재로써 제1몸체부(110)의 개구부 안쪽으로 제1계합요홈(111)이 형성될 수 있으며, 이러한 제1계합요홈(111)은 폭약튜브(10)에 대응되어 돌출 형성된 고정돌기(11)가 끼워 고정되어 측벽가이더(100)와 폭약튜브가 견고히 고정이 이루어질 수 있다. 한편, 도 3에는 계합부재로써 제1계합요홈(111)이 제1몸체부(110)에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 제1몸체부에 고정돌기가 형성되며 폭약튜브에 이와 대응되는 계합요홈이 형성되어 측벽가이더와 폭약튜브의 조립이 이루어질 수 있음은 자명하게 이해될 수 있다.

도 3에서 도면부호 123은 계합부재로써 제2몸체부(120)에 형성된 제2계합요홈이다.

도 3 및 도 5를 참고하면, 제2몸체부(120)의 내벽면에는 길이 방향으로 다수의 요홈(120a)이 형성될 수 있으며, 이러한 요홈(120a)은 제2몸체부(120)와 폭약튜브(10)의 조립 시에 발생될 수 있는 압축공기가 요홈(120a)을 따라서 외부로 배기가 이루어짐으로써, 측벽가이더(100)와 폭약튜브의 조립 작용이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 실시예에서 요홈(120a)은 제2몸체부(120)에만 형성된 것으로 도시되어 있으나, 제1몸체부에도 동일하게 길이 방향으로 요홈이 형성되어 제1몸체부와 폭약튜브의 조립성이 개선될 수 있음은 자명하게 이해될 수 있다.

바람직하게는 본 발명에서, 격벽(121)에는 돌출 형성되어 제2폭약튜브(20)의 일측 선단에 마련된 고정요홈(22)과 고정되는 걸림돌기(124)가 추가될 수 있다. 이러한 걸림돌기(124)는 측벽가이더(100) 내에서 제2폭약튜브(20)를 견고히 고정하는 역할을 한다.

또한 걸림돌기(124)에는 폭약튜브와의 조립 시에 몸체부 내에서 발생될 수 있는 압축공기력을 감소시킬 수 있도록 관통홀(124)이 추가로 관통 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 폭약튜브용 측벽가이더를 이용한 조절발파를 위한 시공방법은 다음과 같다.

도 6을 참고하면, 본 발명의 조절발파를 위한 시공방법은, 측벽가이더와 폭약튜브가 조립된 조립체를 천공된 발파공 내로 삽입하는 제1단계(S20)와; 발파공 내에 삽입 완료된 조립체를 가압 다짐하여 확장성 측벽지지편부가 확장되어 조립체가 발파공 내에서 편심 위치하여 발파공의 내벽에 지지되도록 하는 제2단계(S30)를 포함한다.

바람직하게는 본 발명의 시공방법에서 제2단계(S30)의 실시 전에 상기 폭약튜브 또는 측벽가이더와 끼워 맞춤될 수 있는 키부재를 이용하여 발파공 내에서 상기 조립체의 편심 위치를 조정하는 단계(S23)가 추가될 수 있다.

구체적으로는 천공 작업(S10)에 의해 발파가 이루어질 발파공을 천공 작업이 이루어지며, 예를 들어 터널발파 공사의 경우에는 터널 예정선을 따라서 일정 간격으로 다수의 발파공을 천공하게 된다.

발파공 천공이 완료된 후에는 제1단계(S20)로써, 폭약튜브와 측벽가이더를 끼워 조립하여 조립체를 준비하는 과정(S21)과, 조립이 완료된 조립체를 발파공 내에 삽입하는 과정(S22)으로 이루어진다.

한편, 폭약튜브와 측벽가이더를 조립하여 조립체를 준비하는 과정(S21)은 현장에서 직접 조립이 이루어질 수 있으며, 또는 폭약튜브와 측벽가이더가 미리 조립된 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 측벽가이더는 폭약튜브를 연결하는 연결구인 동시에 측벽가이더 기능을 하게 되므로, 2 이상의 폭약튜브가 본 발명의 측벽가이더에 의해 조립된 폭약튜브 조립체로 준비되어 현장에서는 조립된 폭약튜브 조립체를 바로 천공홀 내에 삽입하여 작업이 이루어질 수 있다.

도 3에 예시된 것과 같이, 폭약튜브(10)와 측벽가이더(100)의 조립 시에 측벽가이더(100)의 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120)는 서로 이격 위치하여 확장성 측벽지지편부(130)가 수평하게 펼쳐진 상태로써, 측벽가이더(100)는 전체적으로 원통 형상을 갖는다.

조립이 완료된 조립체는 발파공 내에 삽입된 후에 다짐작업이 이루어진다.

한편, 다짐작업 전에 발파공 내에 삽입된 조립체의 방향 조정이 있을 수가 있다.

도 7은 본 발명의 시공방법에서 조립체의 방향 조정에 이용될 수 있는 방향조절다짐부재를 보여주는 도면으로써, 방향조절다짐부재(200)는 방향조절봉(210)과, 다짐봉(220)에 의해 제공될 수 있다.

방향조절봉(210)은 전방으로 돌출 형성된 결합부(211)를 가지며, 이 결합부(211) 전단에는 걸림돌기(124)(도 3참고)와 끼워 고정이 가능한 키홈(212)이 형성된다.

한편, 방향조절봉(210)은 후단으로 중공부(213)가 형성되며, 이 중공부(213)에 다짐봉(220)의 삽입이 가능하다.

따라서, 조립체를 발파공 안쪽에 삽입하기 전에 방향조절봉(210)의 걸림돌기(124)에 키홈(212)을 끼우고 고정시킨 후에 공속에 삽입하며, 방향조절봉(210)을 돌려서 조립체 방향의 조정이 이루어질 수 있다.

다음으로 제2단계(S30)로써 다짐 작업에서는 발파공의 내부에서 제1몸체부(110)와 제2몸체부(120) 간의 간격이 좁아짐에 따라서 확장성 측벽지지편부(130)는 접히면서 반경 방향(radial direction)으로 확장되어 발파공 내부에서 조립체는 편심되어 견고하게 고정된다.

도 7에서 예시된 것과 같이, 방향조절봉(210) 후단의 중공부(213)에 다짐봉(220)을 끼워 넣고 다짐봉(220)을 가압함으로써 조립체에 대한 다짐 작업이 이루어질 수가 있다.

다짐 작업이 완료되면 방향조절다짐부재(200)를 빼내게 되며, 이와 같이 다짐 작업이 완료된 상태의 측벽가이더(100)는 도 2에서 설명한 것과 같이, 발파공(1) 내에서 편심되어 위치하게 되며, 따라서 측벽가이더(100)의 편심 위치에 따라서 보호면에 대해서는 충격파가 직접 작용하지 않고 폭약과 벽면 사이에 있는 공기층에 의한 완충작용을 최대한 이용하여 보호벽면의 이완을 최소화하면서 원활한 굴착면을 얻을 수 있다.

이와 같이 조립체는 측벽가이더(100)의 확장성 지지편부(130)에 의해 발파공 내벽에 강하게 지지되어 디커플링(decoupling) 발파 공법의 효과를 더욱 높일 수 있다.

10, 20 : 폭약튜브 11 : 고정돌기
22 : 고정요홈 100 : 측벽가이더
110 : 몸체 110 : 제1몸체부
111 : 제1계합요홈 120 : 제2몸체부
120a : 요홈 121 : 격벽
122 : 공기배출구 123 : 제2계합요홈
124 : 걸림돌기 130 : 확장성 측벽지지편부
131 : 측벽지지편 H1 : 제1힌지부
H2 : 제2힌지부 S1 : 제1접힘 제한턱
S2 : 제2접힘 제한턱 P : 벽면고정돌기
200 : 방향조절다짐부재 210 : 방향조절봉
212 : 키홈 220 : 다짐봉

Claims

중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부와;
상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비된 격벽과;
상기 몸체부들이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 비대칭적으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부를 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항에 있어서, 상기 확장성 측벽지지편부는,
상기 몸체부들의 서로 마주하는 테두리를 연결하는 복수의 측벽지지편이되, 상기 각 측벽지지편은 접힘 가능한 힌지부를 갖는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측벽지지편은, 접힘이 가능한 힌지부에 돌출 형성되어 접힘 각도를 제한하게 위한 한 쌍의 접힘 제한턱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항에 있어서, 상기 몸체부는,
내부와 외부를 관통하는 공기배출구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항에 있어서, 상기 몸체부는, 폭약튜브와 조립되는 조립공의 내주면에 폭약튜브와 조립을 위한 마련된 계합부재를 더 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항, 제2항 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체부는,
격벽에서 돌출 형성되어 몸체부의 내부로 삽입되어 결합되는 폭약튜브의 일측 선단에 마련된 고정요홈과 고정되는 걸림돌기를 더 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제2항에 있어서, 상기 측벽지지편 각각에는 힌지부의 바깥으로 돌출 형성되어 발파공과 접촉하여 고정되는 벽면고정돌기를 더 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제7항에 있어서, 상기 벽면고정돌기는, 발파공 내에서 내벽면과 면접촉이 가능한 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항에 있어서, 상기 몸체부는 내벽면에 길이 방향으로 다수의 요홈이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제6항에 있어서, 상기 걸림돌기는 관통 형성된 관통홀이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 폭약튜브용 측벽가이더.
제1항의 폭약튜브용 측벽가이더를 이용하여 조절발파를 위한 시공방법에 있어서,
상기 측벽가이더와 폭약튜브가 조립된 조립체를 천공된 발파공 내로 삽입하는 제1단계와;
상기 발파공 내에 삽입 완료된 조립체를 가압 다짐하여 상기 확장성 측벽지지편부가 확장되어 조립체가 발파공 내에서 편심 위치하여 발파공의 내벽에 지지되도록 하는 제2단계를 포함하는 조절발파를 위한 시공방법.
제11항에 있어서, 상기 제2단계의 실시 전에 상기 폭약튜브 또는 측벽가이더와 끼워 맞춤될 수 있는 방향조절부재를 이용하여 발파공 내에서 상기 조립체의 편심 위치를 조정하는 단계를 더 포함하는 조절발파를 위한 시공방법.
중공 형상을 갖는 최소한 두 개 이상의 몸체부와; 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부 공간을 구획하도록 상기 몸체부들 중 어느 하나의 내부에 구비되되, 돌출 형성된 걸림돌기를 갖는 격벽과; 상기 몸체부들이 동축 상에서 가동 가능하도록 몸체부를 상호 연결하되, 상기 몸체부들 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 접근 시에 반경 방향으로 확장이 이루어지는 확장성 측벽지지편부를 포함하는 폭약튜브용 측벽가이더에 조립되어 발파공 내에 삽입된 측벽가이더의 회전방향을 조절하기 위한 것으로,
상기 걸림돌기와 끼워 고정이 가능한 장공의 키홈이 전단부에 형성된 방향조절봉을 포함하는 방향조절다짐부재.
제13항에 있어서, 상기 방향조절봉의 후단으로 중공부가 형성되며, 이 중공부 내에 삽입이 가능한 다짐봉을 더 포함하는 방향조절다짐부재.