KR101889961B1 - 무진동 발파식 굴착 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 굴착을 위해 굴착지점을 발파하는 발파식 굴착 공법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 굴착 지점 발파시 발생하는 진동을 최소로 하면서도 효율적인 발파 공정이 이루어지도록 하는 무진동 발파식 굴착 공법에 관한 것으로, 굴착 대상인 암벽 표면에 폭약으로 인한 발파 범위인 절삭라인을 표시하고, 상기 절삭라인 안쪽에는 다수의 장약공을 천공하는 천공 단계; 상기 절삭라인을 따라 절삭된 절삭 홀라인을 형성하는 홀 형성 단계; 상기 장약공에 지정된 폭약을 삽입해 장전하고 발파하는 발파 단계;를 포함하는 것이다.

Description

무진동 발파식 굴착 공법{EXCAVATION METHOD FOR ROCK BLASTING HAVING NO-VIBRATION}

본 발명은 터널 굴착을 위해 굴착지점을 발파하는 발파식 굴착 공법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 굴착 지점 발파시 발생하는 진동을 최소로 하면서도 효율적인 발파 공정이 이루어지도록 하는 무진동 발파식 굴착 공법에 관한 것이다.

발파(發破:blasting)란 터널과 광산과 지하공간개발과 토목공사장 등에서 물체를 파괴하는 것으로, 콘크리트 구조물의 폭파도 있으나 광산과 채석장 등에서 암석을 파괴하기 위해서 실시하는 발파가 가장 많고 규모도 크다. 암석 발파에서는 암석에 구멍을 뚫고 그 속에 폭약을 장전해서 폭파하는 것이 보통이다. 폭약을 장전하는 장약공(裝藥空)을 뚫기 위해서 천공기(점보드릴 등)를 사용한다.

보통발파는 지름 수 cm, 깊이 수 m의 장약공이 사용되지만, 대규모 발파는 지름 30cm, 깊이 20m나 되는 장약공이 사용될 때도 있다.

터널에 따라 개착(開鑿)된 장약공에 대량의 폭약을 장전하고 폭파하는 방법도 사용되고 있다. 사용하는 폭약의 종류와 양, 기폭되는 발파구멍의 수 및 배치 등은 암석의 성질, 발파의 목적 등에 따라 충분히 고려한 후에 결정한다.

폭파작업에는 다이너마이트과 질산암모늄 폭약과 질산암모늄 유제(油劑) 폭약 등이 사용되지만, 뇌관과 도화선과 도폭선(導爆線) 등 화공품도 필요하다. 어느 것이나 관리 ·취급에 세심한 주의를 기울이면, 발파작업은 위험한 작업이 아니다.

오늘날 발파작업에는 큰 덩어리의 암석을 잘게 부수는 것에서부터 일시에 수만 t의 암석을 폭파하는 대규모의 것까지 있다. 수백 개의 발파구멍을 수 m/s의 간격을 두고 차례로 기폭하거나, 암석의 파편이 날아가지 않게 하는 방법, 수중에서 폭파하는 기술 등 여러 가지 고도의 기술이 사용된다.

그런데 종래 발파식 굴착 공법은 1차적으로 굴착지점의 심발(내측)을 우선 발파하고, 후속으로 외측을 향해 단계적으로 발파하는 공법이 적용되었다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 종래 발파식 굴착 공법은 굴착 지점의 외곽라인을 비교적 좁은 간격과 작은 천공경으로 천공해서 장약공을 형성하고, 상기 장약공에는 비교적 적은 양의 폭약을 장전한다. 계속해서 외곽라인 안쪽에는 비교적 큰 천공경의 장약공을 형성하고, 상기 장약공에 비교적 많은 양의 폭약을 삽입한다. 이렇게 장전된 상태에서 우선적으로 외곽라인에 삽입된 폭약을 폭발시키고, 후속으로 외곽라인 안쪽에 삽입된 폭약을 폭발시킨다.

하지만, 종래 발파식 굴착 공법은 외곽라인을 따라 삽입된 폭약의 폭발 충격이 굴착지점 이외 지점에까지 그대로 전달되면서 비교적 큰 충격소음이 발생하고, 심지어 상기 폭발 충격이 상기 이외 지점의 균열까지 야기하는 문제가 있었다.

상기 문제를 해소하기 위해서 종래에는 장약공 주변에 폭약을 삽입하지 않는 무(無)장약공을 추가로 구성해서, 장약공에 삽입된 폭약 폭발시 발생한 충격과 소음을 저감시키는 기술이 제안되었다.

하지만, 무장약공 천공 기술은 폭약 폭발 충격을 완충해서 발파 효율을 낮추고, 이를 보완하기 위해 증가시킨 폭약의 폭발 충격은 무장약공 이외에 암벽 구간을 매체로 상기 이외 지점까지 전달하므로, 충격소음 감소와 상기 이외 지점의 균열 발생 방지효과에 한계가 있었다.

선행기술문헌 1. 특허공개번호 제10-2002-0040950호(2002.05.31 공개)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 굴착을 위한 암벽 발파 충격이 굴착 지점 이외에 전달되어 균열 등이 발생하는 것을 방지함은 물론 충격 전달에 의한 발파 소음 등의 진동을 최소화할 수 있는 무진동 발파식 굴착 공법의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

굴착 대상인 암벽 표면에 폭약으로 인한 발파 범위인 절삭라인을 표시하고, 상기 절삭라인 안쪽에는 다수의 장약공을 천공하는 천공 단계;

상기 절삭라인을 따라 절삭된 절삭 홀라인을 형성하는 홀 형성 단계; 및

상기 장약공에 지정된 장약을 삽입해 장전하고 발파하는 발파 단계;

를 포함하는 무진동 발파식 굴착 공법이다.

상기의 본 발명은, 굴착을 위한 암벽 발파 충격이 굴착 지점 이외에 전달되어 균열 등이 발생하는 것을 방지함은 물론 충격 전달에 의한 소음 등의 발파 진동을 최소화하는 효과가 있다.

또한, 발파를 위해 사용되는 폭약 수와 장약공 수를 크게 줄일 수 있으므로, 폭약 소비로 인한 비용과 장약공 천공을 위한 작업량 및 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 압벽 굴착 공법을 일실시를 순차대로 보인 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법을 순차대로 보인 플로차트이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 굴착기의 동작모습을 순차로 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법의 다른 실시를 순차대로 보인 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법의 또 다른 실시를 순차대로 보인 도면이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 압벽 굴착 공법을 일실시를 순차대로 보인 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법을 순차대로 보인 플로차트이다.

철도, 도로, 용수로, 하수도 등을 통과시키기 위한 통로인 터널 또는 채광을 위한 채광굴 등(이하 '터널')을 시공하기 위해서는 우선적으로 굴착 작업을 진행해야 한다. 그런데 상기 굴착 작업 진행을 위해서는 기본적으로 굴착 범위를 정하고 굴착 대상(10)의 지형과 지질 및 암질 상태를 파악해야 한다. 특히 굴착 대상(10)의 지질이 암석인 경우에는 효과적인 굴착을 위한 굴착 방식도 결정해야 한다.

굴착 대상(10) 구간의 지질이 단단한 암석인 경우에는 일반적으로 발파방식의 굴착 공법이 적용된다. 이러한 굴착 공법은 폭약의 양과 폭약의 배치 및 발파 방식 등에 따라 다양한 형태로 이루어지므로, 굴착 대상(10) 범위 등을 정확히 계획해서 이에 상응하는 형태로 폭약의 양과 배치 및 발파 방식 등을 결정해야 한다.

본 실시의 무진동 발파식 굴착 공법(이하 '굴착 공법')은 다음의 절차에 따라 진행한다.

S10; 시공 터널의 범위 확인

시공 중인 터널의 설계값 등을 확인해서 굴착 대상(10)의 발파 범위를 확정한다. 일반적으로 발파 범위는 시공 대상 터널의 단면적보다 넓은 범위로 이루어지고, 발파가 완료되면 굴착 내면을 콘크리트 또는 모르타르 등을 이용해 마감하며, 설계값에 맞춰서 터널을 완공한다.

따라서 굴착 이전에는 완공시의 터널 범위를 도 1의 (a)도면에서와 같이 굴착 대상(10)인 암벽 표면에 설계에 따른 터널 위치를 터널 표시선(GL)으로 표시해서, 현장 작업자가 발파로 인한 굴착 범위를 정확히 파악할 수 있게 한다.

S20; 천공

터널 표시선(GL)을 기준으로 바깥쪽에는 굴착 대상(10)에 절삭라인(12)을 표시하고, 절삭라인(12)을 따라 임의 간격으로 절삭공(11)을 천공한다. 또한, 터널 표시선(GL)의 안쪽에는 굴착 대상(10) 발파를 위한 폭약 삽입공인 장약공(13)을 다수 천공한다.

절삭공(11)으로는 와이어쏘(L; 도 4 참고)를 활용한 암벽 절삭 및 절단 전용 굴착기의 견인대(112, 112')가 삽입되므로, 견인대(112, 112')를 삽입할 수 있다면 절삭공(11)의 천공경은 위치에 상관없이 동일하게 할 수도 있다. 참고로, 폭약 폭발에 의한 진동이 주변으로 확산하는 것을 최소화하기 위해서, 절삭공(11)의 천공 깊이는 폭약의 1회 폭발에 의한 굴착 대상(10)의 발파 깊이보다 길게 하는 것이 바람직하다. 따라서 폭약의 1회 폭발로 발파된 굴착 대상(10)의 깊이가 1m이면, 절삭공(11)의 천공 깊이는 1m 이상이면 족하다. 그러나 절삭공(11)의 깊이에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

한편, 터널 표시선(GL)의 안쪽에는 폭약이 설치되는 장약공(13)을 천공한다. 장약공(13)은 천공 위치와 설치되는 폭약의 양에 따라 다양한 천공경을 이룰 수 있고, 이웃하는 장약공과의 간격 또한 다양할 수 있다.

본 실시에서는 장약공(13) 천공이 절삭공(11) 천공과 함께 진행되는 것으로 했으나, 아래에서 설명되는 절삭 홀라인(14)을 형성한 이후에 진행될 수도 있다.

본 실시에서는 와이어쏘(L)를 이용해서 절삭 홀라인(14)을 형성하며, 이를 위해서 우선적으로 절삭공(11)을 천공한 것으로 했으나, 절삭 홀라인(14)은 와이어쏘(L)를 활용함에 한정하지 않으며, 선형의 절삭 홀라인(14)을 형성할 수 있는 공법이라면 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

S30; 홀 형성

절삭라인(12)을 따라 천공된 절삭공(11)에 굴착기의 견인대(112, 112')를 삽입하고, 상기 굴착기의 와이어쏘(L)를 이용해서 절삭라인(12)을 따라 굴착 대상(10)을 절단한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 굴착기의 동작모습을 순차로 도시한 평면도를 참고해서, 굴착기(100)를 이용한 굴착 대상(10) 절단에 대해 일 예를 들어 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 4에서 보인 바와 같이, 굴착 대상(10)에 2개 이상 형성된 절삭공(11)에 한 쌍의 견인대(112, 112')를 각각 삽입한다. 이때, 견인대(112, 112') 말단의 전환드럼(113, 113')으로 이어지는 와이어쏘(L)의 일부분을 절삭공(11)를 따라 외부로 인출해서 절삭라인(12)과 나란하게 배치한다.

굴착 대상(10)에 대한 암벽 굴착기(100)의 설치와 와이어쏘(L)의 배선이 완료되면, 굴착 대상(10) 암석의 절삭을 위해서 동력원(130)의 주동부(133)가 동력을 받아 주동드럼(1333)을 회전시키고, 이를 통해서 무한궤도로 배선된 와이어쏘(L)는 접촉한 암석 부분의 절삭을 시작한다.

계속해서, 도 5의 (a)도면에서 보인 바와 같이 동력원(130)의 주행부(135)는 구동을 시작해서 동력원(130)을 가이드레일(120)을 따라 이동시킨다. 여기서 동력원(130)은 굴착 대상(10)으로부터 멀어지도록 이동해서, 굴착 대상(10)과 접하는 와이어쏘(L)의 길이가 점차 짧아지고, 이를 통해서 굴착 대상(10)과 접하는 와이어쏘(L)는 동력원(130)의 이동방향과는 반대방향으로 전진해서 절삭공(11)를 잇는 구간을 도 5의 (b)도면에서 보인 바와 같이 절삭한다.

한편, 절삭공(11)에 삽입된 견인대(112, 112')는 와이어쏘(L)가 이동하는 동안 현 위치를 안정적으로 유지하면서 와이어쏘(L)의 이동을 견인하므로, 와이어쏘(L)는 지정된 방향으로만 정밀하게 이동할 수 있다. 또한 와이어쏘(L)는 동력원(130)의 이동에 의해서만 암석 절단을 위해 이동하므로, 와이어쏘(L)는 도 5의 (b)도면에서 보인 바와 같이 견인대(112, 112')에 곧은 배선상태를 유지하고, 이를 통해서 도 1의 (c)도면에 보인 대로 절삭라인(12)을 따라 절삭 홀라인(14)을 정밀하게 형성한다.

도 1의 (c)도면에서는 절삭 홀라인(14)이 터널 표시선(GL)의 외곽에서 곡면 형태를 이루는 것으로 했으나, 와이어쏘(L)를 이용한 절삭의 경우에는 세밀한 곡면 형태를 이룰 수가 없으므로, 절삭 홀라인(14)은 사실상 터널 표시선(GL)의 외곽에서 직선 형태를 이룰 수밖에 없다.

한편, 본 실시의 절삭 홀라인(14)은 터널 표시선(GL)의 외곽에서 끊김 없는 실선 형태를 이루었으나, 이에 한정하지 않고 끊김이 있는 점선 형태를 이룰 수도 있다. 참고로, 진동 전달을 최소화하기 위해서는 절삭 홀라인(14)을 실선 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

S40; 발파

장약공(13)에 지정된 폭약을 삽입한다.

전술한 바와 같이, 장약공(13)은 발파 방식에 맞춰서 지정된 위치에 형성되고, 해당 장약공(13)에 지정된 양의 폭약을 삽입해 장전한다.

장약공(13)에 대한 폭약의 장전이 완료되면, 상기 폭약을 폭발시켜서 굴착 대상(10)의 굴착을 위한 발파작업을 진행한다.

이때, 상기 발파에 의한 굴착 대상(10)의 파손 범위는 터널 표시선(GL)의 외곽까지 이르도록, 장약공(13)의 천공 위치를 맞추고 해당 장약공(13)의 장전 폭약량을 지정한다.

전술한 절차에 따라 굴착 대상(10)에 대한 발파가 진행되면, 폭약 폭발로 인한 직접적인 충격은 굴착 대상(10)을 파쇄하고, 폭발 지점을 중심으로 원거리의 암벽에는 암벽 구성물을 매체로 해서 진동으로 전달된다. 그런데, 홀 형성 공정에서 형성된 절삭 홀라인(14)은 진동의 매체인 암벽 구조물이 제거된 구간이므로, 해당 구간에서의 진동전달은 크게 완화되고, 이를 통해서 절삭 홀라인(14)의 외곽에 암벽으로는 매우 작은 진동만이 전달된다. 결과적으로, 발파 공정에 의한 진동 및 소음은 최소화되고, 이로 인한 주변 암벽의 균열과 기타 변형 발생 등을 방지할 수 있다.

한편, 상기 폭약의 폭발은 동시에 또는 시간차를 둔 다단계 방식으로 이루어지는데, 굴착을 위한 폭약의 폭발 방식은 이미 공지의 기술이므로, 여기서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

폭약 폭발에 의한 굴착 대상(10) 발파로 인해 굴착 대상(10)은 지정된 깊이만큼 파쇄되며, 이를 통해 일정한 면적과 깊이의 굴착공(15)을 형성한다. 굴착 대상(10)의 발파 과정에서 파쇄된 파편인 파쇄물(S)은 도 2의 (a)도면에서 보인 대로 굴착공(15) 지면에 쌓이므로, 작업자는 발파 공정 이후에 파쇄물(S)을 수거한다.

S50; 굴착 내벽 마감

굴착 대상(10)의 발파로 굴착공(15)의 내면(15a)은 도 2의 (a)도면에서와 같이 불규칙한 표면을 이룬다. 그러므로, 도 2의 (b)도면에서와 같이 굴착공(15)의 내면(15a)에 콘크리트 또는 모르타르 등의 마감재(16)를 도포해서 터널 표시선(GL)이 위치했던 높이까지 마감한다. 참고로, 종래 발파 공법은 폭약 폭발로 인한 발파 충격이 굴착 외곽에 그대로 전달되어서 상기 굴착 외곽의 균열을 일으켰다. 이러한 암벽 균열은 굴착 대상 암벽의 붕괴를 초래할 수 있고, 완공 터널 또한 부실할 수 있었다. 그러나 본 발명에 따른 발파 공법은 굴착 대상 암벽의 외곽 테두리에 절삭 홀라인(14)을 우선 형성시키고 후속으로 발파 공정을 진행하므로, 굴착 외곽으로 확산되는 발파 충격이 절삭 홀라인(14)에서 완화되고, 이로 인해 상기 굴착 외곽의 균열 발생은 최소화한다.

참고로, 마감재(16)는 경화과정을 통해 단단하게 굳는다. 그런데 지속적인 굴착을 위해서는 굴착공(15)에서 굴착 대상에 대한 반복적인 발파 공정이 진행되어야 하고, 이러한 발파 공정에서 발생하는 충격파는 경화된 마감재(16)에 충격을 전달해서 파손을 야기할 수 있다. 그러므로, 마감재(16)를 이용한 마감 공정은 굴착을 위한 발파 공정을 완료하거나 발파 공정 대상 지점이 마감 공정 대상 지점과 충분한 이격거리를 갖는다면, 이때부터 발파 공정과 함께 마감 공정을 병행하는 것이 바람직하다.

이상의 과정을 반복하며 굴착 공정을 지속한다.

도 6은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법의 다른 실시를 순차대로 보인 도면이다.

본 실시의 시공 터널 범위 확인 단계(S10)에서, 도 6의 (a)도면과 같이 작업자는 터널 표시선(GL) 안쪽에 일정 범위의 다각형으로 절단 표시선(GL1)을 표시한다. 절단 표시선(GL1)은 해당 범위만큼의 암벽을 절단해 분리하기 위한 표시선이다. 본 실시에서는 4각형상의 절단 표시선(GL1)을 예시했으나, 3각형 이상의 다각형이면 족하다. 또한 본 실시에서는 절단 표시선(GL1)을 터널 표시선(GL) 안쪽 중앙 부분에 표시했으나, 지면과 인접하게 할 수도 있으며, 이외에도 발파 공정에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

계속해서, 본 실시의 천공 단계(S20)에서, 굴착기(100)의 견인대(112, 112')를 삽입하기 위한 절단공(11')을 절단 표시선(GL1)의 꼭지점에 천공한다. 절단공(11')은 앞서 설명한 절삭공(11)과 같이 견인대(112, 112')가 삽입되며, 와이어쏘(L)를 활용한 암벽 절단 과정을 수행할 수 있게 한다.

계속해서, 본 실시의 홀 형성 단계(S30)에서, 굴착기(100)의 견인대(112, 112')를 절단공(11')에 삽입하고, 절단공(11')을 꼭지점으로 한 다각형의 범위만큼 둘레를 절단함과 동시에 상기 다각형의 배면도 절단해서, 굴착 대상(10)으로부터 상기 다각형의 밑면을 갖는 하나의 입방체를 분리해 제거한다. 상기 입방체가 제거된 공간은 수용홀(17)이며, 수용홀(17)은 발파 공정에서 발생한 진동을 흡수하면서도 파쇄물(S)을 수용한다.

계속해서, 본 실시의 발파 단계(S40)는 수용홀(17)과 근거리에 위치한 장약공(13)의 폭약을 시작으로 원거리로 순차 폭발시켜서, 발파 과정에서 생성된 파쇄물(S)이 수용홀(17) 방향으로 발사되게 한다. 결국 발파 공정에서 발생한 충격파는 파쇄물(S)의 원활한 발사로 인해 약화되고, 이를 통해서 진동이 터널 표시선(GL) 외곽으로 확산되는 것을 최소화할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 암벽 굴착 공법의 또 다른 실시를 순차대로 보인 도면이다.

본 실시의 시공 터널 범위 확인 단계(S10)에서, 도 7의 (a)도면과 같이 절단 표시선(GL1)을 중심으로 절삭라인(12)과 이어지는 제1 보조절삭라인(12')을 추가로 표시한다. 따라서 제1 보조절삭라인(12')은 절단 표시선(GL1)을 중심으로 하는 방사형상을 이룬다. 더 나아가 양단이 절삭라인(12)과 이어지며 발파 구간을 관통하게 표시되는 제2 보조절삭라인(12")을 추가로 표시한다.

천공 단계(S20)에서, 제1 보조절삭라인(12')과 이어지는 절삭라인(12)과 절단 표시선(GL1)에는 각각 굴착기(100)의 견인대(112, 112') 삽입을 위한 제1 보조 절삭공(11')을 형성한다. 또한 제2 보조절삭라인(12")과 이어지는 절삭라인(12) 2곳에는 각각 굴착기(100)의 견인대(112, 112') 삽입을 위한 제2 보조절삭공(11")을 형성한다.

계속해서, 홀 형성 단계(S30)에서, 굴착기(100)의 견인대(112, 112')를 각각 제1 보조절삭라인(12')에 위치한 제1 보조절삭공(11')에 각각 삽입하고, 굴착기(100)의 와이어쏘(L)를 제1 보조절삭라인(12')에 배선해서, 제1 보조절삭라인(12')에 해당하는 위치에 제1 보조절삭 홀라인(14')을 형성한다. 또한 제2 보조절삭라인(12")에 위치한 제1 보조절삭공(11')에 굴착기(100)의 견인대(112, 112')를 각각 삽입하고, 제2 보조절삭라인(12")에 배선해서, 제2 보조절삭라인(12")에 해당하는 위치에 제2 보조절삭 홀라인(14")을 형성한다.

결국, 제1 보조절삭 홀라인(14')은 수용홀(17)을 중심으로 방사형으로 형성되므로, 발파 공정시 발생한 파쇄물(S)은 수용홀(17)에 효과적으로 전달되고, 제1 보조절삭 홀라인(14')에 의해 구획된 발파 구간은 상호간의 독립성을 가지면서 효율적인 발파 작업을 수행할 수 있게 한다.

또한, 발파 공정 중에 지면에 전달되는 발파 진동을 제2 보조절삭 홀라인(14')의 형성을 통해 최소화할 수 있고, 이를 통해 지면에 전달된 진동을 이유로 부수적으로 발생하는 각종 미세먼지를 최소화함은 물론 진동 소음 또한 감소시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 굴착 대상 11; 절삭공 11'; 절단공
12; 절삭라인 13; 장약공 14; 절삭 홀라인
15; 굴착공 15a; 내면 16; 마감재
17; 수용홀 100; 굴착기 110; 암
111; 분할대 112, 112'; 견인대 113, 113'; 전환드럼
114, 114'; 안내드럼 120; 가이드레일 121; 가이드본체
122; 랙 123; 연결레일 130; 동력원
131; 베이스 132; 동력부 133; 주동부
134, 134'; 견인부 135; 주행부 136; 롤러부
GL; 터널 표시선 GL1; 절단 표시선 S; 파쇄물

Claims (7)

1. 굴착 대상인 암벽 표면에 폭약으로 인한 발파 범위인 절삭라인을 표시하고, 상기 절삭라인 안쪽에는 다수의 장약공을 천공하는 천공 단계; 상기 절삭라인을 따라 절삭된 절삭 홀라인을 형성하는 홀 형성 단계; 상기 장약공에 지정된 폭약을 삽입해 장전하고 발파하는 발파 단계;를 포함하는 무진동 발파식 굴착 공법에 있어서,
   상기 절삭 홀라인은 점선 형태로 절삭되어 이루어지고;
   상기 천공 단계 이전, 굴착 대상인 암벽 표면에 터널 위치를 터널 표시선으로 표시하고, 상기 터널 표시선 안쪽에 다각형의 절단 표시선을 표시하며, 상기 절단 표시선을 중심으로 상기 절삭라인과 이어지는 제1 보조절삭라인을 추가로 표시하되, 상기 제1 보조절삭라인은 상기 절단 표시선을 중심으로 방사형상을 이루는 시공터널의 범위 확인 단계;를 더 포함하고,
   상기 천공 단계에서, 상기 절삭라인을 상기 터널 표시선 바깥쪽에 표시하고, 상기 절삭라인을 따라 절삭공을 천공하고, 상기 절단 표시선의 꼭지점에 절단공을 천공하고, 상기 제1 보조절삭라인과 이어지는 절삭라인 및 절단 표시선에는 각각 제1 보조절삭공을 형성하고;
   상기 홀 형성 단계에서, 와이어쏘를 이용한 굴착기의 견인대를 상기 절단공과 제1 보조절삭공에 삽입하고, 상기 와이어쏘를 상기 절단 표시선과 제1 보조절삭라인을 따라 순환시키며 암벽 표면을 절단하되, 상기 절단 표시선을 따라 절단된 상기 다각형의 밑면을 갖는 하나의 입방체를 절단해 분리해서 굴착 대상 내에 수용홀을 형성시키며, 상기 제1 보조절삭라인에 해당하는 위치에 제1 보조절삭 홀라인을 형성시키며;
   상기 발파 단계에서, 상기 수용홀과 근거리에 위치한 상기 장약공의 폭약을 시작으로 원거리로 순차 폭발시켜서, 발파 과정에서 생성된 파쇄물이 상기 수용홀 방향으로 발사되게 하며;
   상기 발파 단계에서 형성된 굴착공의 내면을 마감재로 도포해 마감하는 굴착 내벽 마감 단계;를 포함하는 것;
   을 특징으로 하는 무진동 발파식 굴착 공법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 홀 형성 단계에서, 와이어쏘를 이용한 굴착기의 견인대를 상기 절삭공에 삽입해서, 상기 와이어쏘를 상기 절삭라인을 따라 순환시키며 암벽 표면을 절삭하여 상기 절삭 홀라인을 형성시키는 것;
   을 특징으로 하는 무진동 발파식 굴착 공법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 시공 터널 범위 확인 단계에서, 양단이 상기 절삭라인과 이어지며 발파 구간을 관통하게 표시되는 제2 보조절삭라인을 표시하고,
   상기 천공 단계에서, 상기 제2 보조절삭라인과 이어지는 절삭라인 2곳에는 각각 제2 보조절삭공을 형성하며,
   상기 홀 형성 단계에서, 상기 제2 보조절삭공에 상기 굴착기의 견인대를 각각 삽입하고, 상기 와이어쏘를 상기 제2 보조절삭라인을 따라 순환시키며 암벽 표면을 절단해서, 상기 제2 보조절삭라인에 해당하는 위치에 제2 보조절삭 홀라인을 형성하는 것;
   을 특징으로 하는 무진동 발파식 굴착 공법.

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